(物理)物理浮力试题类型及其解题技巧

(物理)物理浮力试题类型及其解题技巧
(物理)物理浮力试题类型及其解题技巧

(物理)物理浮力试题类型及其解题技巧

一、浮力

1.如图所示,一个水槽中盛有足够深的水.将一个体积为V的木块甲放入水中时,木块甲恰好有一半体积露出水面;当在木块甲上面放一个金属块乙时,木块上表面恰好与水面

相平;当把金属块乙用细线系在木块下再放入水中时,木块有

1

15

的体积露出水面.则下列

说法不正确的是

A.木块甲的密度是0.5×103 kg/m3

B.金属块乙的重力是(1/2)ρ水gV木

C.金属块乙的体积是(1/15)V木

D.金属块乙的密度是1.5×103kg/m3

【答案】D

【解析】

根据题意知道,木块浮在水面上,恰好有一半体积露出水面,所以F浮=G排=G甲,即ρ水

Vg/2=ρ木Vg,所以木块的密度:ρ木=ρ水/2=0.5×103km/m3,故A正确;又因为当在木块甲上面放一个金属块乙时,木块上表面恰好与水面相平,所以ρ水Vg=ρ木Vg+G乙,解得:G 乙

=ρ

gV

/2,故B正确;木块甲上面放一个金属块乙与把金属块乙用细线系在木块下再放入水中时的情况比较可知,两种情况下的重力的和是相等的,所以排开水的体积也相等,所以可知金属块乙的体积是木块体积的1/15,故C正确;乙的密度:ρ乙=G乙/gV乙

1

2

1

15

gV

g V

水木

=7.5ρ水=7.5×103 kg/m3,故D错误,符合题意,故选D.

2.三个相同容器里盛有密度不同的三种液休,将同一个小球先后放人三个容器中,静止时位置如图所示,容器中的液面到容器底的距离都相等.下列说法正确的是()

A.在甲液体中小球所受的重力小于浮力

B.小球在丙液体中所受浮力等于小球在乙液体中所受浮力

C.甲乙丙三种液体对容器底的压强相同

D.丙液体的密度最小

【答案】D

【解析】

由图可知,同一个小球在甲液体中处于漂浮状态,在乙液体中处于悬浮状态,在丙液体中沉底.

A.根据漂浮条件,在甲液体中小球所受的浮力等于其自身重力,故A错误.

B.小球在乙液体中悬浮,所受浮力等于其重力,即F浮乙=G;小球在丙液体中沉底,则F浮

丙<G,因此F

浮丙

<F

浮乙

,故B错误.

C.因ρ物>ρ液时下沉、ρ物=ρ液时悬浮、ρ物<ρ液时漂浮,所以,三液体的密度关系为ρ甲>ρ物=ρ乙>ρ丙,因容器中的液面到容器底的距离都相等,所以,由p=ρgh可知,甲乙丙三种液体对容器底的压强为p甲>p乙>p丙,故C错误.

D.根据漂浮条件,ρ物>ρ液时下沉、ρ物=ρ液时悬浮、ρ物<ρ液时漂浮,所以,三液体的密度关系为ρ甲>ρ物=ρ乙>ρ丙,即丙液体的密度最小,故D正确为答案.

3.如图所示物体A由大小两个圆柱体组成悬浮于水中,已知V A=1dm3,大圆柱体上表面受水向下压力5N,小圆柱体下表面受到水向上压力8N,下列说法正确的是

A.物体A受浮力3N

B.物体A受浮力13N

C.大圆柱体下表面受向上压力7N

D.大圆柱体下表面受向上压力10N

【答案】C

【解析】

【详解】

由题可知,物体A由大、小两个圆柱体组成悬浮于水中,已知V A=1dm3,则物体A排开水的体积:

V排=V A=1dm3=1×10﹣3m3,

根据阿基米德原理,物体A所受的浮力:

根据浮力产生原因可得:F浮=F向上小+F向上大﹣F向下,

所以大圆柱体下表面受向上的压力:F向上大=F浮﹣F向上小+F向下=10N﹣8N+5N=7N。

故ABD错误,C正确为答案。

4.如图所示,边长为10cm的实心正方体,静止在乙液体中。h1等于10cm,其上表面受到液体向下的压力F1=8N,下列说法正确的是

A .液体的密度为0.8×103g/cm 3

B .正方体受到的浮力为8N

C .正方体上表面受到液体的压强为8×104pa

D .正方体下表面受到液体的压力为18N

【答案】B 【解析】 【详解】

AC .根据题意知道,正方体的上表面积是:

S=L 2 =(10cm )2 =100cm 2 =0.01m 2 ,

由于上表面受到液体向下的压力F 1 =8N ,所以,上表面受到液体向下的压强是:

1218N

=

800Pa 0.01m

F p S ==上 由p=ρgh 知道,液体的密度是:

1800Pa =10N/kg 0.1m

p gh ρ=

?上 =0.8×103 kg/m 3 , 故AC 不符合题意;

BD .下表面受到液体的压强是:

p 下 =ρgh 2 =0.8×103 kg/m 3×10N/kg×(0.1m+0.1m )=1600Pa ,

由F

p S

=

知道,下表面受到液体的压力是: F 下=p 下S =1600Pa×0.01m 2 =16N ,

由浮力产生的原因知道,正方体受到的浮力是:

F 浮 =F 下 -F 1 =16N-8N=8N ,

故B 符合题意,D 不符合题意。

5.水平桌面上有两个相同的烧杯甲和乙,内盛有密度不同的盐水.将同一鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两个烧杯中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示.若甲、乙两杯盐水对容器底的压强分别为p 甲和p 乙,鸡蛋排开盐水的质量分别是m 甲和m 乙.则

A .p 甲=p 乙m 甲=m 乙

B .p 甲<p 乙m 甲>m 乙

C .p 甲<p 乙m 甲=m 乙

D .p 甲>p 乙m 甲>m 乙

【答案】C 【解析】 试题分析:

(1)由图可知,鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态,

因为ρ液>ρ物时物体漂浮,ρ液=ρ物时物体悬浮,所以乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度,

因为p=ρgh,且两杯中液面相平,所以乙杯底压强大于甲杯底压强.

(2)因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以同一只鸡蛋在两杯中受到的浮力相等,都等于鸡蛋的重力,

因为F浮=G排=m排g,浮力相同,所以鸡蛋排开盐水的质量相同.

故选C.

6.如图所示,在三个相同的容器中装有质量相同的水,将木块A、金属块B按不同的方式放入水中,待A、B静止时,三个容器的底部所受的水的压强相比较,正确的是()

A.p甲>p乙>p丙B.p甲=p乙>p丙

C.p甲

【答案】B

【解析】

【详解】

由图可知,木块A和金属块B在甲、乙两图中都是处于漂浮状态,图丙中木块A处于漂浮状态,所以A、B两物体受到的浮力

F甲AB=G A+G B,

F乙AB=G A+G B,

F丙AB=G A+F B浮,

因为金属块B在水中会下沉,所以,G B>F B浮,所以

F甲AB=F乙AB>F丙AB;

根据阿基米德原理可知V排=

F

g

,则

V甲AB=V乙AB>V丙AB,

则水面上升的高度关系为:

h甲升=h乙升>h丙升

在三个相同的容器中装有质量相同的水,原来水面高度相同,故待A、B静止时,水面高度的大小关系为:

h甲=h乙>h丙,

根据p=ρgh可知水对容器底部压强的关系为:

p甲=p乙>p丙,

故B符合题意,ACD不符合题意.

7.装有不同液体的甲、乙两烧杯,放入两个完全相同的物体,当物体静止后两烧杯中液面恰好相平,如图所示.液体对甲、乙两烧杯底部的压强分别是P 甲、P 乙,液体对两物体的浮力分别是F 甲、F 乙,下列判断正确的是( )

A .P 甲>P 乙,F 甲=F 乙

B .P 甲=P 乙,F 甲>F 乙

C .P 甲<P 乙,F 甲=F 乙

D .P 甲=P 乙,F 甲<F 乙

【答案】A 【解析】 【详解】

两木块完全相同,它们在液体内都是静止的,故受力平衡,即浮力都等于物体的重力; ∴F 甲=F 乙,

由于物体在甲中浸入液面的体积比乙中的小,故由F 浮=ρ液gV 排得:ρ甲>ρ乙, ∵p=ρ液gh 得,由于液面高度相同, ∴p 甲>p 乙. 故选A .

8.下列有关物理应用知识描述错误的是

A .甲图:压路机用质量很大的碾子是为了减小压强

B .乙图:水坝的下部总要比上部宽是因为水深的地方受到水的压强大

C .丙图:用塑料吸管从敞口的饮料瓶子中吸到饮料,是利用了大气压强

D .丁图:浮在水面上的潜水艇逐步潜入水中直至浸没过程中,浮力逐渐变大 【答案】A 【解析】 【分析】

(1)增大压力和减小接触面积可以增大压强;(2)液体压强随着深度的增加而增大; (3)利用大气压的知识分析即可判断;(4)浮在水面上的潜水艇在下潜过程中,排开水的体积变大,利用F gV ρ=浮水排 ,来分析受到的浮力情况。 【详解】

A. 压路机的碾子质量很大,对地面的压力也很大,在接触面积一定时,增大了对路面的压

强,故A 错误;

B. 因为坝里的水的压强随深度的增大而增大,所以水坝的下部受到的压强较大,为了水坝的安全,水坝的下部总要比上部宽,故B 正确;

C. 用吸管吸饮料时,吸出吸管中的部分空气,使吸管内的气压减小,瓶中饮料在大气压的作用下被压入嘴中,故C 正确;

D. 浮在水面上的潜水艇在下潜过程中,排开水的体积变大,利用F gV ρ=浮水排 可知,所受浮力变大,故D 正确; 故选A.

9.在水平桌面上,有完全相同的圆柱形容器甲和乙,盛有质量相等的同种液体。将体积相同、材料不同的小球A 和B 分别放入两容器中,结果A 球漂浮,B 球悬浮,如图所示。A 、B 两球所受的浮力分别为F A 和F B ,甲、乙两容器对桌面的压强分别为p 甲和p 乙,则下列结论中正确的是

A .F A <F

B ,p 甲<p 乙 B .F A <F B ,p 甲>p 乙

C .F A >F B ,p 甲>p 乙

D .F A >F B ,p 甲<p 乙 【答案】A 【解析】 【分析】

由题意可知A 和B 两球的体积相等,由图可知两球排开液体的体积关系,根据阿基米德原理可知受到的浮力关系;

根据物体浮沉条件可知两者的重力关系,两容器相同时受力面积相同且液体质量相等,根据F=G=mg 可知对桌面的压力关系,利用压强的公式得出对桌面的压强关系。 【详解】

由题意可知A 和B 两球的体积相等,由图可知A 球排开液体的体积小于B 球,由F 浮=ρ液gV 排可知,A 球受到的浮力小于B 球受到的浮力,即F A <F B ,故CD 错误;

因物体漂浮或悬浮时受到的浮力和自身的重力相等,F A =G A ,F B =G B ,所以,G A <G B ,因水平面上物体的压力和自身的重力相等,且两容器相同,液体的质量相等,所以由F=G=mg 可知,甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力,根据F

p S

=

可知p 甲<p 乙

,故B 错误、A 正确。

故选A 。

10.两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把质量相等体积不同的 A 、B 两个实心

小球放入甲液体中,两球沉底;放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示。则下列说法正确的是( )

A .小球

B 排开甲液体质量小于小球 A 排开乙液体的质量 B .在甲液体中容器底对小球 A 的支持力等于对小球 B 的支持力

C .小球 A 在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中的浮力

D .小球 A 排开甲液体质量小于小球 B 排开乙液体的质量 【答案】A

【解析】A. 在乙液体中,A 漂浮,A 排开的乙液体的重力等于A 的重力,在甲液体中,B 下沉,B 排开的甲液体的重力小于B 的重力,A 、B 质量相等,因此小球 B 排开甲液体质量小于小球 A 排开乙液体的质量,故A 正确;B. m A m B ,在乙液体中,A 漂浮,乙沉底,因

A

B ,由

=可得,V A V B , 在甲液体中, V A 排V B 排,所以F A 浮

F B 浮, 则根据

G =F 浮

N 可知支持力N =G?F 浮,所以,N A

无法确定,故D 错误。故选A.

点睛:根据两个小球的浮沉情况及物体的浮沉条件,可判断出物体密度和液体密度的大小关系,物体漂浮,则物体密度小于液体密度;物体下沉,则物体密度大于液体密度.根据物体的浮沉条件结合阿基米德原理分析;根据物体的受力平衡即可判断支持力.

11.把一个体积为100cm 3,质量为60g 的物体放入水中.物体静止时,它所受到的浮力及浸入水中的体积分别为 A .1N 100cm 3 B .0.6N 60cm 3 C .0.6N 40cm 3 D .0.5N 50cm 3

【答案】B 【解析】 【分析】

在此题的计算与判断中,既用到了阿基米德原理,又要利用浮沉条件. 【详解】 物体的密度:

33600.6/100m g g cm V cm

物ρ=

==; 因为ρρ物水<,所以物体静止时在水中漂浮,则物体在水中受到的浮力:

0.0610/0.6F G mg kg N kg N ===?=浮;

又因为F gV ρ=浮水排,所以物体浸入水的体积:

53333

0.661060110/10/F N

V V m cm g kg m N kg

ρ-==

==?=??浮浸排水.

12.跳水运动员入水的过程中,他所受浮力F 随深度h 变化的关系如图所示,其中正确的

是( )

A .

B .

C .

D .

【答案】A 【解析】

试题分析:在运动员入水的过程中,排开水的体积V 排先增大后不变, ∵F 浮=ρ水gV 排,

∴运动员受到的浮力先增大、后不变. 故选A .

13.某学生做以下实验:先在一只玻璃水槽中注入一定量的水,后将盛有一些小石子的塑料小船放入水里(如图所示),测得船底到液面的距离为h ,再每隔一定时间向水里加食盐并搅动,直至食盐有剩余.问在他所绘制的吃水线至船底距离h 随加盐量而变化的图象中正确的是( )

A .

B .

C .

D .

【答案】D 【解析】 【详解】

塑料小船一直漂浮在水面上,它受到水的浮力不变;由阿基米德原理得,在浮力不变时,小船排开水的体积随液体的密度增大而减小,也就是h随着液体密度增大而减小;考虑到液体的溶解度,盐的溶解达到饱和时,盐水的密度不再发生变化,此时小船排开水的体积也不变化,即h也不再变化;故应选D.

14.如图所示,甲、乙两杯盐水的密度分别为ρ甲、ρ乙.同一只鸡蛋先后放入两杯中,在甲杯中处于悬浮状态,所受浮力为F甲;在乙杯中处于漂浮状态,所受浮力为F乙.可以肯定的是

A.ρ甲>ρ乙,F甲=F乙B.ρ甲<ρ乙,F甲=F乙

C.ρ甲<ρ乙,F甲<F乙D.ρ甲>ρ乙,F甲<F乙

【答案】B

【解析】

【详解】

因为鸡蛋在甲盐水中悬浮,所以甲盐水的密度等于鸡蛋的密度,即ρ甲=ρ鸡蛋,鸡蛋在乙盐水中漂浮,则乙盐水的密度大于鸡蛋的密度,即ρ乙>ρ鸡蛋,所以ρ甲<ρ乙;鸡蛋在甲中悬浮,则鸡蛋受到甲盐水的浮力:F甲=G鸡蛋,鸡蛋在乙中漂浮,则鸡蛋受到乙盐水的浮力:F乙=G鸡蛋,所以鸡蛋在甲和乙中所受浮力相等,即F甲=F乙.

15.如图所示,一水塘的底部是软泥巴,软泥巴上面是透明的水,将四个体积、形状完全相同的物块A、B、C、D放入水塘中,稳定后,发现物块A浮在水面上,物块B浸没在水中,物块C、D则不同程度地陷入软泥中,根据图示情景可判断

A.物块密度的大小关系是ρA<ρB<ρC=ρD

B.各物块受到浮力的大小关系是F B>F A>F C>F D

C.物块B受到的浮力最大,所以B的质量最大

D.物块C和物块D受到的浮力都为零

【答案】D

【解析】

【详解】

A漂浮,B悬浮,由浮沉条件知,ρA<ρ水,ρB =ρ水;C、D将沉底,可知两者密度均大于水

的密度,D沉入软泥更深,说明重力更大,质量更大,在体积相等时,由

m

V

ρ=可知

ρC <ρD ,所以密度关系为:ρA <ρB <ρC <ρD ;由m V ρ=知,体积相等时,密度越大,质量越大,故D 的质量最大;浮力是液体对物体上下表面的压力差形成的,由于C 、D 沉入软泥中,不能受到水的压力,故受到的浮力为零,B 排开水的体积最大,浮力最大。 A .物块密度的大小关系是ρA <ρB <ρC <ρD ;选项错误; B .各物块受到浮力的大小关系是F B >F A >F C =F D ;选项错误; C .物块B 受到的浮力最大,D 的质量最大;选项错误; D .物块C 和物块D 受到的浮力都为零;选项正确。

16.在木棒的一端缠绕一些铜丝做成简易密度计,将其放入盛有不同液体的烧杯中,它会竖直立在液体中,由观察到的现象可以判断,下列烧杯中的液体密度最大的是( )

A .A

B .B

C .C

D .D 【答案】C

【解析】密度计使用时,始终漂浮在液面上,漂浮时浮力等于重,所以密度计在液体中受到的浮力都是相等的; 根据阿基米德原理,即

可得:

由图知,在C 液体中,密度排开液体的体积最小,根据可得,此液体的密度最

大, 故选C 。

点睛:重点是浮沉条件和阿基米德原理的应用,关键是牢记漂浮时浮力等于重,即浮力相等,再根据阿基米德原理可比较密度的大小。

17.甲、乙两球放在液体中静止,甲球在水面以上和水下部分的体积比为1:4,如图所示,则下列说法正确的是

A .若甲、乙体积相同,因为甲球漂浮,乙球悬浮,所以F 浮甲>F 浮乙

B .若甲、乙体积相同,G 甲=3/4G 乙

C .若甲、乙休积相同、均为实心,则甲、乙由不同物质构成,ρ甲:ρ乙:ρ液=4:5:5

D .若甲、乙质量相等,则甲的体积较大,若由同种物质构成,则甲一定是空心的,且空心部分体积为甲球体积的1/5,乙可能是实心

【答案】C 【解析】 【详解】

A .若甲、乙体积相同,由题意知甲排开水的体积小于乙排开水的体积,根据

F gV ρ=浮液排可知,

F 浮甲<F 浮乙,

故A 错误不符合题意;

B .若甲、乙体积相同,甲球漂浮,则:

4

5

G F V g Vg ρρ===甲浮甲水水排甲,

乙球悬浮,则:

G 乙=F 浮乙=ρ水V 排乙g =ρ水Vg ;

综合两式:

4

5

G G =甲乙。

故B 错误不符合题意;

C .乙球悬浮,根据浮沉条件可得:

ρ乙=ρ液;

甲球漂浮,根据浮沉条件可得:

45Vg Vg ρρ=甲液,45

ρρ=甲液;

可得:

ρ甲:ρ乙:ρ液=4:5:5,

故C 正确符合题意;

D .若甲、乙质量相等,因为浮力都等于重,所以浮力相等,排开液体的体积相等,结合题意知,甲的体积较大;

若由同种物质构成,质量相等,甲的体积较大,可知甲球一定是空心的,球材料的密度不确定,则乙球可能是空心的,也可能是实心的; 则浮沉条件结合阿基米德原理可得:

V 甲排=V 乙排=V 乙,

又知:

4

5

V V =甲排甲,

可得:

4

5

V V =乙甲,

当乙球是实心时,甲球空心部分:

41

55

V V V V =-=甲甲甲甲空;

当乙球空心时,甲球空心部分体积当然不是甲球体积的1

5

,D说法不成立。

18.在水平地面上放置两个完全相同的圆柱形容器A、B,分别装入一定量水后,再将两个质量相同、体积不同的小球分别放入水中.当小球静止时,两容器内水面恰好相平,如图所示,关于两容器内水的质量m A、m B和放入小球后两容器对地面的压强p A、p B,下列判断中正确的是

A.m A>m B p A=p B B.m A>m B p A>p B

C.m A=m B p A=p B D.m A=m B p A>p B

【答案】C

【解析】

由图可知,A、B容器中小球都处于漂浮状态,所以浮力等于小球的重力,小球质量相等,因而重力相等,浮力相等,两球排开水的质量相等,小球静止时,两容器内水面恰好相平,故两容器中水的质量相等;两容器对地面的压力等于容器和水及球的总重力,AB两容器重力、水的重力相同、小球的重力都相同,即总重力相同,两容器底面积相同,故对地面的压强相同,故C正确,ABD错误.

19.水平桌面上放有甲、乙两个都装有水的相同容器,现把两个形状和体积都相同的实心小球分别缓慢放入两容器中,两小球静止时液面恰好相平,如图所示,下列说法正确的是

A.两小球受到的浮力相等

B.乙容器中小球的密度较大

C.甲容器底部受到的水的压强大

D.两容器底部对水平桌面的压力相等

【答案】D

【解析】

【分析】

两个物体放入水中后,一个漂浮,一个悬浮,所以两个物体的密度不同,而后据:(1)漂浮和悬浮的条件判断即可;

(2)据密度的公式分析判断即可;

(3)据液体内部压强的特点分析判断即可; (4)据F G =分析即可。 【详解】

A 、已知两个小球的体积相同,由图可知,甲容器中小球排开水的体积大于乙容器中小球排开水的体积,根据公式F gV ρ=浮水排可知,甲容器中小球所受的浮力大于乙容器中小球所受的浮力,A 错误;

B 、两个小球放入水中后,乙容器中小球漂浮,即乙容器中小球的密度小于水的密度,甲容器中小球悬浮,说明甲容器中小球的密度等于水的密度,所以甲容器中小球的密度较大,B 错误;

C 、由于甲、乙两容器中水的深度相同,根据公式p pgh =可知,两容器底所受水的压强相同,C 错误;

D 、由阿基米德原理可知,小球排开水的重力等于自身的浮力,再根据漂浮和悬浮条件可知,小球所受的浮力等于自身的重力,所以两个小球排开水的重力恰好等于自身的重力,因此两容器的总重力相同,即甲、乙容器对水平桌面的压力相等,D 正确; 故选:D 。 【点睛】

该题考查了浮力的判断、液体压强的计算、密度与浮沉条件的关系等知识点,是一道综合题。

20.在下图所示的甲图中,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中.图乙是钢绳拉力随时间t 变化的图像.若不计水的摩擦力,则可算出该石料的密度为( )

A .2.8×103kg/m 3

B .2.3×103kg/m 3

C .0.6×103kg/m 3

D .3.2×103kg/m 3

【答案】A 【解析】

试题分析:由题图知道,石料的重力G=1400N ,石料完全浸没在水中所受浮力 F 浮=G-F 拉=1400N-900N=500N ,由阿基米德原理F 浮=ρ水gV

所以石料的密度

故答案为A .

【考点定位】浮力密度

21.如图所示,下列对浮力的求解,正确的是()

A.由甲图可知,A物体所受浮力

B.由乙图可知,柱体受到的浮力

C.由丙图可知,物体处于静止状态,此时受到的浮力一定等于

D.由丁图可知,鸡蛋在逐渐沉入容器底的过程中,所受到的浮力逐渐变小

【答案】A

【解析】

【详解】

A由阿基米德法可知,物体所受浮力,故A正确;

B由阿基米德法可知,物体所受浮力为:,故B错误;

C由丙图可知,对物体做受力分析可知:,故C错误;

D由阿基米德法可知,逐渐增大所以浮力逐渐增大, 故D错误;

22.如图所示,用弹簧测力计称得盛满水的溢水杯总重为6.0 N,将一鹅卵石用细线系好后测得其重力为1.4 N,将这一鹅卵石没入溢水杯后测力计的示数为0.9 N,若将溢出水后的溢水杯和浸没在水中的鹅卵石一起挂在弹簧测力计上,静止时弹簧测力计的示数为F(ρ水=1.0×103 kg/m3,取g=10 N/kg).则下列说法正确的是()

A.丙图中,溢水杯溢到小桶中的水的质量为90 g

B.丙图中,浸没在水中的鹅卵石所受浮力为0.5 N

C.丁图中,弹簧测力计的示数F应为7.4 N

D.鹅卵石的密度为1.56 g/cm3

【答案】B

【解析】

试题分析:由图可知,丙图中鹅卵石受到的浮力:F浮=G石﹣F拉=1.4N﹣0.9N=0.5N;根据阿基米德原理,溢水杯溢到小桶中的水的重力:G排=F浮=0.5N,则m水

=

0.5

10/ G N

g N kg

排==0.05kg=50g,故A不正确,B正确;丁图中,弹簧测力计的示数F为:F=G总﹣G排=(6.0N+1.4N)﹣0.5N=6.9N,故C不正确;鹅卵石的密度ρ石

=

1.4

0.5

m G G N

F

V V g N

g

g

ρ

===

?

石石石

石石

×1.0×103kg/m3=2.8g/cm3,故D不正确;故应选B.

【考点定位】浮力大小的计算;密度的计算;阿基米德原理

23.水平地面上有底面积为300cm2、不计质量的薄壁盛水柱形容器A,内有质量为400g、边长为10cm、质量分布均匀的正方体物块B,通过一根长10cm的细线与容器底相连,如图所示,此时水面距容器底30cm,则下列相关说法错误的是()

A.此时物块B受到的拉力为6N

B.容器对水平地面的压力是84N

C.剪断绳子,待物块静止后水平地面受到的压强变化了200Pa

D.剪断绳子,待物块静止后水对容器底的压强变化了200Pa

【答案】C

【解析】

【详解】

A. 木块的重力:G B=m B g=0.4kg×10N/kg=4N,木块浸没在水中,则V排=V木=(10cm)3=1000cm3=1×10?3m3,物体浸没时受到的浮力为:F浮=ρ水gV排=

1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10?3m3=10N,绳子的拉力为:F=F浮?G B=10N?4N=6N;故A 正确;B. 容器内水的体积V=Sh=300cm2×30cm?1000cm3=8000cm3=8×10?3m3,由ρ=

可得,水的质量m水=ρV=1.0×103kg/m3×8×10?3m3=8kg,因不计质量的薄壁盛水柱形容器,则容器对水平地面的压力F=G总=(m水+m B)g=(0.4kg+8kg)×10N/kg=84N,故B正确; C. 绳子断和断之前,容器对桌面的压力不变,受力面积不变,故剪断绳子,待物块静止后水平地面受到的压强没有变化,故C错误;D. 物块B的重力:G=mg=

0.4kg×10N/kg=4N,剪断绳子,待物块B静止后漂浮,F′浮=G=4N;由F浮=ρ液gV排可得,木块漂浮时排开水的体积:V′排==4×10?4m3,液面下降的

深度为:△h==0.02m,水对容器底的压强变化量:△p =ρ水g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa.故D正确;故选C.

【点睛】

(1)物体在水中受到三个力的作用:重力、浮力和绳子的拉力.利用G=mg求出木块的重力,木块浸没在水中,求出木块的体积,即排开水的体积,利用F浮=ρ水gV排计算木块受到的浮力;已知物重和浮力,两者之差就是绳子的拉力;(2)容器对水平地面的压力等于容器、水、木块的重力之和;(3)绳子断和断之前,容器对桌面的压力不变等于容器重、水重和木块重之和,再利用压强公式分析对地面的压强.(4)根据漂浮时浮力与重力的关系得出木块受到的浮力;根据根据F浮=ρ液gV排得出木块排开水的体积,根据V排的变化得出水深度的变化,从而可得压强的变化.

24.如图所示,底端装有电子阀门的圆柱形容器放在水平桌面上,容器中装有适量的水,一木块漂浮在水面上,控制阀门,使容器中相同时间内流出的水量相等.下列表示木块下表面处水的压强p1、容器对桌面的压强p2、木块的重力势能E p和木块所受的浮力大小F随时间t变化的关系图象中,可能正确的是()

A.B.C.D.

【答案】D

【解析】

【分析】

压强和浮力

【详解】

AB.压强p2随时间都是线性减小的,故AB错;

C.由于木块的高度在不断减小,所以木块的重力势能也是先不断减小的,故C错;D.由于木块是漂浮的,在木块没有接触底面之前浮力是不变的,当接触底面以后,浮力是越来越小的,故D正确.

25.如图所示,在水平桌面上放置一个平底轻质薄塑料杯,杯子底面积为2×10-3m2,高为0.1m,杯中装满水,水的质量为300g,将体积为100cm3、重为1.8N的小球缓慢的放入水中,当小球静止时,下列判断中正确的是(g=10N/kg)

A .水对杯底的压力为3N

B .水对杯底的压强为1500Pa

C .小球受到的浮力为1.8N

D .杯子对桌面的压力增加了0.8N

【答案】D 【解析】 【详解】

A .由p F s

=

知道,此时水对杯底的压力是:332

F p S 110Pa 210m 2N -==???=底底,故A 错误;

B .根据题意知道,当小球静止时,杯底部受到的水的压强是:

333110kg /m 10N /kg 0.1m 110Pa p gh ρ==???=?底水,故B 错误;

C .由G mg =知道,小球的质量是: 1.8m 0.1810/G N kg g N kg ===,由ρm V

=知道,小球的密度是:33

30.18ρ 1.810/100cm

m kg kg m V =

==?,由于ρρ球液>,所以,小球沉底,故小球在水中静止时受到的浮力是:

3363F ρgV ρgV 110kg /m 10N /kg 10010m 1N -===????=浮水排水,故C 错误;

D .由于是轻质薄塑料杯,其重力可以忽略不计,所以,小球没有放入水中时杯子对桌面的压力是:3

F G m g 30010kg 10N /kg 3N -===??=水水,小球排开水的重力是:

G F 1N ==浮排,故小球放入水中时杯子对桌面的压力是:

F'G G G 3N 1.8N 1N 3.8N 水球排=+-=+-=,所以,杯子对桌面的压力的增加是:

F F'F 3.8N 3N 0.8N =-=-=V ,即D 正确; 综上所述,故选D 。

26.放在同一水平桌面上的甲、乙两个相同的容器盛有不同的液体,现将两个相同的物块分别放入两容器中.当两物块静止时,两容器中液面恰好相平,两物块所处的位置如图所示.则

A .甲容器中液体的密度较大

B .乙容器底部受到液体的压强较大

C .甲容器中物块排开液体的重力较大

D .乙容器中物块受到液体的浮力较大 【答案】B 【解析】 【详解】

物体在甲中处于悬浮,甲的密度等于物体的密度,物体在乙中悬浮,乙的密度大于物体的密度,所以乙的密度大于甲的密度.两个容器中的液面相平,容器底所处的深度相等,乙容器底受到液体的压强较大.物体在两种液体中,都只受重力和浮力,处于平衡状态面,浮力与重力相等,物体在两种液体中受到的浮力大小相等,物体排开液体的重力也相等。故选B 。

27.如图甲所示,均匀柱状石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以0.5m/s 的恒定速度下降,直至全部没入水中.图乙是钢绳拉力F 随时间t 变化的图像.若不计水的阻力,g = 10 N/kg ,则下列说法不正确...

的是

A .石料的质量为140 kg

B .石料沉底后所受浮力为500N

C .石料的密度为1.8×103 kg/m 3

D .该石料立于水平地面上时对地面的压强为2.8×104Pa 【答案】C 【解析】

石料没有浸入水中时,钢绳的拉力F=G=1400N ,所以石料的质量

1400m 14010/G N

kg g N kg

=

==,故A 正确. 当石料全部浸入水中时,钢丝绳的拉力F 拉=900N ,所以石料沉底后所受浮力F 浮=G-F 拉=1400N-900N=500N ,故B 正确.

由F gV ρ=浮水排可知,石料全部没入水中所排开水的体积等于石料的体积,即

333

500V 0.051.010/10/F N

V m g kg m N kg

浮排水ρ==

==??,石块的密度33

3

1400 2.810/10/0.05G N kg m gV N kg m ρ=

==??石,故C 错误. 由图乙可知,石料从刚刚浸入水中到全部没入水中,所需时间t=4s-2s=2s ,已知石料的下降速度为v=0.5m/s ,所以石料的高h=vt=0.5m/s×2s=1m ,

由P

F G Shg

hg

S S S

ρ

ρ

====可得,该石料立于水平地面上时对地面的压强334

Pρhg 2.810/10/1 2.810

kg m N kg m Pa

==???=?,故D正确.

故C符合题意为答案.

28.2018年4月20日,我国最先进的自主潜水器“潜龙三号”(如图所示)成功首潜。潜水器在水面下匀速下潜过程中()

A.受到的重力小于浮力

B.上、下表面受到的压力差变大

C.受到的压强变大,浮力变大

D.受到的压强变大,浮力不变

【答案】D

【解析】分析:物体受到浮力的原因是物体上、下表面受到液体的压力差作用,浮力的大小与液体密度和物体排开液体的体积有关,因此判断浮力的大小,关键判断液体密度和物体排开液体的体积发生怎样的变化。潜水器受到的压强大小与液体的密度和潜水器所处的深度有关,因此判断压强的大小,关键是判断液体密度和潜水器所处深度的变化。

解答:潜水器在水面下匀速下潜,此时水的密度不变,潜水器浸没在水中,其排开水的体积不变,但是在水中的深度逐渐增深。根据公式和公式可知,潜水器受到的压强增大,浮力不变,即上、下表面受到的压力差不变。故选项A、B、C均错误,D正确。

故选:D。

【点睛】本题考查了对液体压强和浮力的判断。判断时要了解影响液体压强和浮力大小的因素,并判断影响因素中哪些是定量,哪些是变量。

29.小杰同学在游玩“海底世界”时,观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如图所示,对气泡上升过程中受到的浮力和气泡内气体压强分析正确的是()

A.浮力不变,压强不变B.浮力变小,压强变小

C.浮力变大,压强变小D.浮力变大,压强变大

【答案】C

【解析】

【详解】

(1)气泡上升时,h变小,由P=ρgh得气泡受到水的压强变小,因此气泡的体积变大,由于一定质量的气体,体积变大,压强变小,所以气泡内的压强变小;(2)由于气泡在上升过程中体积变大,所以根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,气泡所受的浮力在变大.故选C.

30.两手分别拿着质量相等木块和石块,把它们都浸没到水中。松开手后,木块上浮,石块下沉。静止时受到浮力较大的是

A.石块 B.木块 C.一样大 D.不能确定

【答案】B

【解析】

【详解】

松开手后,木块上浮,静止时漂浮,木块受到的浮力;

石块下沉,石块受到的浮力;

因为,

所以。

故选B。

【点睛】

重点是浮力大小的比较,当质量相等时,根据两物体在液体中的浮沉状态很容易比较浮力的大小,漂浮时物体的浮力等于自身的重。

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