备战中考物理复习热学问题求解方法专项综合练附详细答案
一、初中物理热学问题求解方法
1.甲、乙两个相同的杯子中盛有质量和初温都相同的水,另有A 、B 两个金属球,其质量和初温也都相同,且都比水的温度高.现将A 、B 两球分别放入甲、乙两杯水中,热平衡后,甲杯水温升高了15℃,乙杯水温升高了8℃,则( ) A .A 球比热容大于B 球比热容 B .A 球比热容小于B 球比热容 C .A 球降低的温度更多些 D .A 球放出的热量更少些 【答案】A 【解析】 【详解】
甲、乙两个杯子中水的质量m 相同,两球放入水中后,水吸收热量温度升高,甲杯的水温升高15℃,乙杯中水温升高8℃,即:t t ??甲乙>,水的比热容相同,不计热量损失,由
Q cm Δt =可知,Q Q ??甲吸乙吸>,由于Q Q ?=?甲吸A 放,Q Q ?=?乙吸B 放,所以
A B Q Q ??放放>;A 球放出的热量更多些;甲、乙水的初温t 相同,t t ??甲乙>,所以两杯
水的末温t t 甲乙>,所以两个球的末温A B t t >,又由于球的初温t 初相同,所以:
A B t t t t --初初<
质量相同、初温t 初相同的两球A 和B ,对于A 有:
A A A A Q c m t t ?=-放初()
① 对于B 有:
B B B B Q c m t t ?=-放初()
② 又因为A B Q Q ??放放>,A B m m =,①除以②得:
1A B Q Q 放放
>
所以:
A A A
B B B c m t t c m t t --初初()>()
又A B t t t t --初初<,则有A B c c >. 故A 项符合题意、BCD 项不符合题意;
2.用相同热源、相同的加热装置,对质量相等的甲、乙两种固态物质加热时,得到的温度随时间变化的图像。根据图像分析,下列说法中正确的是( )
A.甲、乙两种物质可能是松香和萘
B.甲物质在a、b两点时,温度和内能都相同
C.甲、乙两种物质在熔化时乙吸收的热量比甲多
D.甲、乙两种物质在固态时,甲的比热容小于乙的比热容
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.从图象可以看出,甲、乙两种物质在熔化过程中温度保持不变,所以均为晶体。松香是非晶体,萘是晶体,所以甲、乙不可能是松香,故A错误;
B.甲物质在a点开始熔化,b点熔化完成,在熔化过程中温度保持不变,但是继续吸热,所以b点的内能大于a点的内能,故B错误;
C.读图可知,甲熔化持续的时间为
20min?10mi n=10min
乙熔化持续的时间为
27min?17min=10min
二者时间相同,说明吸收热量相同,故C错误;
D.甲、乙两种物质在固态时,同样加热10min,吸收相同的热量,甲的温度高于乙的温
度,根据
Q
c
m t
=
?
吸,在吸收热量和质量相等时,比热容和温度成反比,所以甲的比热容
小于乙的比热容,故D正确。
故选D。
3.下列关于内能说法正确的是()
A.0℃的物体内能为零B.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
C.温度高的物体比温度低的物体内能大D.物体内能增大,温度可能不变
【答案】D
【解析】
【详解】
A .一切物体,不论温度高低,都具有内能,所以0℃的物体内能不为零,A 错误;
B .热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递,内能大的物体温度可能较低,那么热量就可能是从内能小的物体向内能大的物体传递,B 错误;
C .温度高的物体内能不一定大,内能还和质量、状态有关,C 错误;
D .物体内能增大,温度可能不变,比如说0℃的冰熔化为0℃的水后,质量不变,温度不变,但是吸收了热量,内能变大,D 正确。
4.用两个相同的电热水器给质量同为1.5kg 的甲物体和水加热,他们的温度随加热时间的变化关系如图所示,据此判断甲物体10 min 吸收的热量为( )
A .0.63×105J
B .0.9×105J
C .1.89×105J
D .3.78×105J
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
由图象可知:用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热,水温度升高60℃需要20min ,甲物质加热10min 吸收的热量与水加热10min 吸收的热量的热量相同,且水10min 所吸收热量为20min 吸收热量的一半,即
()3511
=== 4.210J/kg 1.5kg 60=1.8910J 22
Q Q c m t ???????甲水水水水℃℃
故选C 。
5.有一支刻度不准的温度计,放在冰水混合物中,稳定后示数为﹣4℃,放在一标准气压下的沸水中,示数为92℃,把它放在某教室时温度计示数为28℃,教室的实际温度是________。 【答案】33℃ 【解析】 【分析】 【详解】
摄氏温度的规定是:标准大气压下水的沸点为100℃,冰点为0℃,100℃和0℃之间有100等份,每一份代表1℃,而该温度计的96个小格表示100℃,设温度计示数为28℃
时的实际温度为t ,则:
10000 92(4)28(4)
t --=----℃℃℃℃℃℃℃ 解得
t ≈33℃
6.炎热的夏天,开了空调的房间窗户玻璃上常常会结一层水雾,则水雾是水蒸气_____(填物态变化)成小水珠附着在玻璃窗____侧,使玻璃变模糊,水蒸气变成水珠会____热量。东北地区寒冷的冬天,房间窗户上会结一层美丽的冰花,这是水蒸气______(填物态变化)形成的小冰晶附着在玻璃窗_____侧。 【答案】液化 外 放出 凝华 内 【解析】 【详解】
[1][2][3]水雾是水蒸气液化成小水珠附着在玻璃窗的;这是因为玻璃窗外侧的水蒸气遇上冰冷的玻璃窗,液化成小水珠,是附着在玻璃窗外侧的;水蒸气变成水珠会放出热量; [4][5]东北地区寒冷的冬天,房间窗户上会结一层美丽的冰花,这是水蒸气凝华形成的;这是房间内温度较高的水蒸气遇上冰冷的窗,凝华形成的,这是附着在玻璃窗内侧。
7.如图所示,在大玻璃瓶与小玻璃瓶内各装入适量的水,将小瓶瓶口向下放入大瓶,使 小瓶恰好悬浮。塞紧大瓶瓶塞,用气筒向大瓶内打气,小瓶会_____(选填“下沉”、“上浮” 或“继续悬浮”);继续打气直到瓶塞跳起,此过程中的能量转化与四冲程汽油机的________冲程相同。
【答案】下沉 做功 【解析】 【分析】 【详解】
[1]由题意可知,小瓶相当于一个“浮沉子”,其原理为:用气筒向大瓶内打气,大瓶内水面上方气压增大,将压强传递给水,水被压入小瓶中,将小瓶中的空气压缩,这时小瓶里进入一些水,其重力增加,大于它受到的浮力,就向下沉。
[2]当瓶塞跳起时,此过程大瓶上方的气体对瓶塞做功,大瓶内气体的内能减少,瓶塞的机械能增大,即内能转化为机械能,又因为汽油机的做功冲程的能量转化也是内能转化为机械能,所以此过程中的能量转化与四冲程汽油机的做功冲程相同。
8.小明打开装有一定量“干冰”的月饼包装盒,发现空气中出现了“白雾”,这是因为干冰在升华过程中需___________热量,使空气中的水蒸气遇冷液化形成的。气体在液化过程中要___________热量,所以被100℃的水蒸气烫伤比被100℃的水烫伤要严重。 【答案】吸收 放出 【解析】 【分析】 【详解】
[1]这是因为干冰在升华过程中需吸收热量,使空气中的水蒸气遇冷液化形成的。 [2]气体在液化过程中要放出热量,所以被100℃的水蒸气烫伤比被100℃的水烫伤要严重。
9.有一只不准的温度计,它的刻度是均匀的,但放在冰水混合物中,显示为2℃,放在1标准大气压下的沸水中,显示为98℃,把它放在某液体中显示为30℃,则实际的温度是多少?(计算结果保留一位小数) 【答案】29.2℃ 【解析】 【详解】
由题意可知温度计每一刻度表示的温度是
0100-025
98-224
t =
=℃℃℃℃℃
当温度计显示的温度是30℃时,实际的温度是
()25
30-2029.224
?+≈℃℃℃℃℃ 答:把它放在某液体中显示为30℃,则实际的温度约是29.2℃。
10.如图是某款有加热和保温功能的电热饮水机电路原理图,机内有温控开关S 0。该饮水机的部分参数已知:额定电压为220V ,加热时的总功率为880W ,保温时的功率为40W ,R 1、R 2为加热电阻丝(不考虑温度对电阻丝阻值的影响)。求:
(1)当S 和S 0闭合时,电路中的总电流;
(2)加热时效率为80%,将0.5kg 的水从30℃加热到100℃需要多少时间? (3)电阻丝R 2的阻值。
【答案】(1)4A ;(2)208.8s ;(3)1210Ω 【解析】 【分析】
(1)由电路图可知,当S 和S 0闭合时,R 1与R 2并联,电路中的总电阻最小,根据2
U P R
=
可知电路总功率最大,据此判断饮水机所处的状态,根据P UI =求出此时电路中的总电流。
(2)知道水的质量和初温、末温以及比热容,根据()0Q cm t t =-吸求出水吸收的热量,根
据吸Q W
η=求出消耗的电能,利用W
P t =求出需要的加热时间。
(3)由电路图可知,开关S 闭合、S 0断开时,电路为R 2的简单电路,电路中的总电阻最大,
根据2U P R =可知电路总功率最小,据此判断饮水机所处的状态,根据2
U P R
=求出电阻
R 2的阻值。 【详解】
(1)由电路图可知,当S 和S 0闭合时,R 1与R 2并联,电路中的总电阻最小,由2
U P R
=可
知,电路总功率最大,饮水机处于加热状态;由P UI =可得,此时电路中的总电流
880W
4A 220V
P I U =
==加热 (2)水吸收的热量
()()354.210J/kg 0.5kg 10030 1.4710J Q cm t =?=????-=?吸℃℃℃
由吸
Q W
η=
可得,消耗的电能 551.4710J
1.837510J 80%
Q W η?===?吸
由W
P t
=
可得,需要的加热时间 51.837510J 208.8s 880W
W t P ?'==≈加热
(3)由电路图可知,开关S 闭合、S 0断开时,电路为R 2的简单电路,电路中的总电阻最大,
电路总功率最小,饮水机处于保温状态,保温时的功率为40W ;由2
U P R
=可得,电阻R 2
的阻值
()2
2
2220V 1210Ω40W
U R P ===加热
答:(1)当S 和S 0闭合时,电路中的总电流为4A ;(2)加热时效率为80%,将0.5kg 的水从30℃加热到100℃需要208.8s ;(3)电阻丝R 2的阻值为1210Ω。
【点睛】
重点是电功率的相关计算,牢记公式2
U P R
=,另外要读懂电路图,知道两个开关都闭合
时为高温档,闭合一个开关时为低温档。
11.李明有一只温度计,虽然它的玻璃管的内径和刻度都是均匀的,但标度却不准确,它在冰水混合物中的读数是﹣7℃,在沸水中的读数是103℃。 (1)这只温度计1格表示的温度是是多少?(保留一位小数) (2)当它指示温度是15℃时,实际温度是多少? (3)当它实际气温是45℃时指示温度是多少? 【答案】(1)0.9℃;(2)20℃;(3)42.5℃ 【解析】 【详解】
(1)该温度计的分度值1t 是:
11000.9103-0-(-7)
t =
=℃℃
℃℃℃
(2)当它指示温度是15℃时,实际温度t 实是:
10
-(-7)=]=[011
125t ?
实℃℃℃℃ (3)当它实际气温是45℃时,指示温度t 时,则有:
10
=
[t -(-7)45]11
?℃℃℃℃ 解得=42.5t ℃
答:(1)这只温度计1格表示的温度是0.9℃ (2)当它指示温度是15℃时,实际温度是20℃ (3)当它实际气温是45℃时指示温度是42.5℃
12.为检测某汽车发动机的工作性能,现使汽车在平直公路上从静止开始做直线运动,保持发动机输出功率恒定为6×104W ,汽车行驶过程中所受阻力大小不变,其v -t 图像如图所示,在第10s 末开始匀速行驶,经测试,消耗5.8kg 的汽油可以使汽车匀速行驶53.36km ,汽油完全燃烧放出的热量40%用来驱动汽车行驶,(汽油的热值为4.6×107J/kg ),在检测过程中。
(1)前10s发动机做多少功?
(2)汽车受到的阻力多大?
(3)汽车匀速行驶的速度多大?
【答案】(1) 6×105J;(2) 2000N;(3) 30m/s。
【解析】
【详解】
(1)前10s发动机做的功
W=Pt=6×104W× 10s=6×105J;(2)5.8kg的汽油完全燃烧放出的热量
Q=mq=5.8kg×4.6×107J/kg=2.668×108J,牵引力做的功
W1=Qη=2.668×108J×40%=1.0672×108J,牵引力
F=
8
1
3
1.067210J
53.3610m
W
s
?
=
?
=2000N,
汽车在该平直的公路上匀速行驶时,汽车受到的阻力与牵引力是一对平衡力,大小相等,阻力
f=F=2000N;
(3)汽车的功率
P=W Fs
t t
==Fv,
汽车匀速行驶的速度
v=
4
610W
2000N
P
F
?
==30m/s。
答:(1)前10s发动机做功6×105J;
(2)汽车受到的阻力是2000N;
(3)汽车匀速行驶的速度30m/s。
13.在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,实验装置如图所示。
(1)实验中应量取质量_____的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中。
(2)实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和_____。
(3)用相同规格的电加热器加热甲和乙两种液体,使它们升高相同的温度,通过_____来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少。
(4)实验记录的数据如下表所示,分析实验数据可知_____(选填“甲”或“乙”)物质的吸热能力强。
(5)下列事实能用上述实验数据得出的结论解释的是_____。
A.沿海地区昼夜温差会比内陆地区小
B.用盐水腌蛋,一段时间后蛋会变咸
C.长期堆放煤的水泥地面变成黑色
D.夏大给教室洒水,感觉凉爽
【答案】相同电加热器加热时间甲 A
【解析】
【分析】
(1)根据控制变量法分析甲、乙两种液体质量的关系;
(2)根据温度计的使用方法分析温度计的玻璃泡不要碰到哪些地方;
(3)使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转化法;(4)使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;
(5)水的比热容较大,与其它物质相比,吸收相同的热量,升高的温度较低。
【详解】
(1)[1]根实验中应量取质量相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中;
(2)[2]实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和电加热器;
(3)[3]用相同规格的电加热器加热甲和乙两种液体,使它们升高相同的温度,通过加热时间来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少;
(4)[4]由实验数据可知,加热相同的时间,甲升高的温度比乙升高的温度要低一些,甲物质的吸热能力强;
(5)A.沿海地区昼夜温差会比内陆地区小,是因为水的比热容较大,故A符合题意;B.用盐水腌蛋,一段时间后蛋会变咸,属于扩散现象,故B不符合题意;
C.长期堆放煤的水泥地面变成黑色,属于扩散现象,故C不符合题意;
D.夏天给教室洒水,感觉凉爽,是因为蒸发吸热,故D不符合题意。
故选A。
14.如图所示是“比较不同物质吸热情况”的实验装置。实验中需加热质量相同的水和食用油,使它们升高相同的温度,比较它们吸收热量的多少,看看这两种物质的吸热情况是否存在差异。
(1)实验中除了图中所给的器材,还需要的测量工具有:天平和___________。 (2)实验中通过比较__________来比较不同物质吸收热量的多少。
(3)根据实验数据,小明作出了水和食用油的温度随时间变化的图象,由图象可知食用油的比热容为____________。
【答案】秒表 加热时间 3
J 2.810/kg ?(℃) 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]在“比较不同物质吸热情况”实验中需要测量加热时间和质量,则需要秒表和天平; (2)[2]由于相同加热器加热相同时间表示液体吸收热量相同,故通过比较加热时间来比较不同物质吸收热量多少;
(3)[3]当水和食用油均由10℃加热到30℃时,变化温度相同,图中加热时间为3min 和4.5min ,由于水的比热容大于食用油,升高相同温度吸收热量更多,加热时间更长,则a 图线为水,b 图线为食用油,又由于相同加热器加热相同时间表示液体吸收热量相同,则:
4.5min 3
3min 2
Q Q =
=水吸油吸
则由Q cm Δt =可得当液体质量与升高温度相同时,比热容之比等于吸收热量之比,故食
用油的比热容为:
32
c Q c Q =
=水水吸油
油吸
解得:
332J 2
4.210/kg 2.810/kg 3
J 3c c ??===??油水(℃)(℃)
15.如图甲所示,是“探究物质的熔化规律”的实验装置。实验时先将固体物质和温度计分别放入试管内,再放入大烧杯的水中,观察固体的熔化过程。
(1)固体熔化图象如图丙所示,物质在熔化过程中,温度_____,此时温度如图乙所示,读数方法正确的是_____(填“A”“B”或“C”),该物质是_____(填“晶体”或“非晶体”)。 (2)实验时若温度计的玻璃泡碰到试管底部,则测得试管内物质的温度值偏_____。 【答案】保持不变 B 晶体 高 【解析】 【详解】
(1)[1][2][3]由图乙知,A 俯视,读数会偏大,C 仰视,读数会偏小,B 读数方式正确;由于该物质在熔化过程中,温度保持不变,所以是晶体;
(2)[4]实验时若温度计的玻璃泡碰到试管底部,温度计的示数会受烧杯底部的影响,则测得试管内物质的温度值偏高。
二、初中物理浮力类问题
16.如图所示,弹簧测力计上端固定,将挂在弹簧测力计下端高为10cm 、横截面积为200cm 2的柱形物块缓慢放入底面积为400cm 2,质量为200g 且足够高的圆柱形容器内的水中。当柱形物块直立静止时,物块浸入水中深度为4cm ,弹簧测力计的示数为16N , 已知弹簧测力计的称量范围为0~30N ,刻度盘上0~30N 刻度线之间的长度为30cm ,则下列说法中正确的是
A .柱形物块所受重力大小为16N
B .向容器中加水, 注入水的质量为7.2kg 时,物块刚浸没
C .物块刚浸没时,相对于如图状态,容器对桌面的压强的变化量为1200Pa
D .向容器中加水, 当注入水的质量为5kg 时弹簧测力计的示数为6N 【答案】D 【解析】 【分析】
本题考查浮力,压强等知识,综合性强,根据浮力压强公式求解。需要注意的是注水时物体位置也会上升。注入水的体积不等于排开水的体积。 【详解】
A .物块浸入水中深度为4cm ,排开水的体积
23200cm 4cm 800cm V S h ==?=浸排物
物块受到的浮力
63331.01g N 0kg 10N k 800108m m F gV ρ-==???=?浮水排
物块受到的重力
8N 16N 24N G F F =+=+=浮拉
故A 项错误;
B .物块刚浸没时排开水的体积
23200cm 10cm 2000cm V S h '==?=排
物物 物块受到的浮力
33631.010kg m 10N kg 200010m 20N F gV ρ-''==????=浮
水排 物块受到的拉力
24204F G F N N N ''=-=-=浮拉
弹簧测力计拉力的变化量
16N 4N 12N F F F '?=-=-=拉拉拉
弹簧测力计刻度盘上0~30N 刻度线之间的长度为30cm ,弹簧测力计的受到的拉力和伸长量成正比,伸长1cm ,拉力增大1N ,所以弹簧缩短
121cm 12cm l ?=?=
则物体在原来位置向上移动12cm ,所以注入水的的体积是弹簧缩短距离乘以容器的底面积与物体增加浸入深度乘以容器和物体的底面积的之差的和。
物块刚浸没时注入水的体积
()()2223+40012+4000066000V S l S S h cm cm cm cm cm cm =??=??-=-2注容容露物
注入水的质量
3363110kg/m 600010m 6kg m V ρ-==???=注注
故B 项错误;
C .物块刚浸没时,容器增加水的重力
6kg 10N/kg 60N G m g ==?=注增加
同时弹簧测力计拉力减小了12N ,则容器对桌面的压力的变化量
=60N+12N=72N F ?压
容器对桌面的压强的变化量
-42
72N
=
=1800Pa 40010m F p S ??=?压容 故C 项错误;
D .倒水之前弹簧测力计对物块的拉力是16N ,假设倒水之后弹簧测力计的对物块的拉力是6N ,拉力减小了
=16610F N N N ''?-=拉
则物体所受浮力减小10N ,则排开水的体积增加
3333
10N ==110m 1.010kg m 10N kg
F V g ρ-?'?=???排
弹簧缩短10cm ,物块被向上拉动10cm ,注入水的体积
233113400cm 104cm 01400cm cm 0V S l -'=??'===?注
容 注入水的总体积为
333333=+=410m 110m 510m V V V ---'''??+?=?注
注1排 注入水的总质量为
3363110kg/m 500010m 5kg m V ρ-''==???=注
注, 故D 项正确。 故选D 。
17.体积相同的铜、铁、铝和木四个小球,放入水中静止时如图,已知这四个小球的密度关系是ρρρρρ>>>>铜铁铝水木头,则下列判断正确的是:( )
A .铝球、木球一定是实心的,铜球和铁球一定是空心的
B .四个小球所受的浮力关系是:F F F F >>=铜木头铁铝
C .四个小球的重力关系是:G G G G >>>铜铝铁木头
D .四个小球的质量关系是:m m m m >>>铜铝铁木头 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A .由图可知铜球漂浮、铁球悬浮,二者一定是空心的;铝球下沉、木块漂浮,可能实心、也可能是空心,故A 错误;
B .由F gV ρ=浮液排,而且V V V V <<=排铜排木排铁排铝得,受到的浮力
F F F F <<=铜木铁铝
故B 错误;
C .由题意可知铜球、木球漂浮,铁球悬浮,铝球沉底,根据物体的浮沉条件知
F G F G F G F G ===<铜铜木木铁铁铝铝、、、
所以
G G G G <<<铜木铁铝
故C 正确; D .由G =mg 可知,
m m m m <<<铜木铁铝
故D 错误。
故选C 。
18.如图所示,在物理实验中,小明把鸡蛋放入盛有不同浓度盐水的杯中,在这三种情况中,各物理量之间的关系正确的是( )
A .鸡蛋受到的浮力F 甲<F 乙<F 丙
B .鸡蛋排开液体的质量m 甲=m 乙>m 丙
C .容器对桌子的压强p 甲<p 乙<p 丙
D .液体对容器底部的压强△p 甲>△p 乙=△p 丙 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A .根据物体的浮沉条件,乙中的鸡蛋悬浮在水中,受到的浮力等于重力;丙中的鸡蛋漂浮在水面,受到的浮力也等于重力,那么应该F F =乙丙,A 错误;
B .设鸡蛋的重力是G ,根据物体的浮沉条件可得,
G F >浮甲、G F =浮乙、G F =浮丙,
由此可得
F F F <=浮甲浮乙浮丙
根据阿基米德原理,鸡蛋排开液体所受的重力等于鸡蛋受到的浮力,由此可得
G G G <=甲乙丙
鸡蛋排开液体的质量关系是
m m m <=甲乙丙
B 错误;
C .由图可以看到,甲容器对桌子的压强
G G G F p S S ++=
=蛋杯甲液
甲甲 乙容器对桌子的压强
G G G F p S S
++=
=蛋杯乙液
乙乙 丙容器对桌子的压强
G G G F p S S
++==蛋杯丙液
丙丙
还可以知道,甲容器中液体的体积和乙容器中液体的体积的关系
V V =甲液乙液,ρρ<甲液乙液,
所以
m m <甲液乙液,G G <甲液乙液,
由此可知
p p <甲乙;
乙容器中液体的体积和丙容器中液体的体积的关系
V V <乙液丙液,ρρ<乙液丙液,
所以
m m <乙液丙液,G G <乙液丙液,p p <乙丙;
C 正确;
D .液体对甲容器底部的压强改变量
()'''
p p p gh gh g h h ρρρ?=-=-=-甲甲液甲液甲液甲液甲液甲液甲液
液体对乙容器底部的压强改变量
()'''p p p gh gh g h h ρρρ?=-=-=-乙乙液乙液乙液乙液乙液乙液乙液
可知
''
h h =甲液乙液,ρρ<甲液乙液,
所以
p p ?
对于p ?乙与p ?丙,可知
G F p S S
??=
=蛋
乙 G F p S S
??==蛋
丙
由此可知p p ?=?乙丙,那么
p p p ?=?甲乙丙
D 错误.
19.如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。实验甲、丙和丁中,弹簧测力计的示数分别为4.0N 、2.8N 和2.5N 。若盐水的密度为3
3
1.210kg /m ?,则下列结论正确的是( )
A .物体A 的密度为333.210kg /m ?
B .实验乙中,物体A 受到的拉力为1.0N
C .实验丙中,弹簧测力计的示数比乙中小0.2N
D .实验丁中,容器底部受到的压力等于0.3N 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A .实验甲、丙中,弹簧测力计的示数分别为4.0N 、2.8N ,则
F 丙浮=
G ?F 丙拉=4.0N -2.8N=1.2N
由F 浮=ρ液g V 排,且物体A 全部浸没,所以
43
331.2N =
1.010m 1.210kg /m 10N/kg
F V V g ρ-===???丙浮物排盐水 物体A 质量
4.0N 0.4kg 10N/kg
G m g =
== 物体A 的密度
33430.4kg = 4.010kg /m 1.010m
m V ρ-=
=??物 故A 错误;
B .物体A 在水中受到的浮力
33431.010kg /m 10N/kg 1.010m =1.0N F gV ρ-==????乙浮水排
在乙中物体A 受到的拉力
4.0N 1.0N=3.0N F G F =-=-乙浮乙拉
故B 错误;
C .在实验丙中弹簧测力计的示数2.8N ,在实验乙中弹簧测力计的示数3.0N 。所以实验丙中弹簧测力计的示数比乙中小
3.0N?2.8N =0.2N
故C 正确; D .由甲、丙
F 丙浮=
G ?F 丙拉=4.0N -2.8N=1.2N
根据实验丁中物体A 对烧杯底部的压力等于支持力
F 支=
G ?F 丙浮?F 丁拉=4.0N?1.2N?2.5N =0.3N
同时容器底部也受到盐水对它的压力,所以压力大于0.3N ,故D 错误。 故选C 。
20.如图所示,装有石块的小船浮在水面上时,所受浮力为1F ,当把石块卸入水中后,小船所浮力为2F ,池底对石块的支持力为N ,这时( )
A .石块所受的浮力为12F F N --
B .池底所受压力减小了N
C .石块所受的重力大于12F F -
D .船所排开水的体积减少了2
N F g
ρ+水
【答案】A 【解析】 【详解】
AC .装有石块的小船浮在水面上时,所受浮力为1F ,由漂浮条件可知:
1F G G =+石船
当把石块卸入水中后,小船所浮力为2F ,则:
2F G =船
所以:
12G F F =-石
故C 项不符合题意;
石块静止在池底时受力平衡,所以:
F N
G +=石浮
石块所受的浮力:
12F G N F F N =-=--石浮
故A 项符合题意;
B .由图可知,由图水池粗细均匀,所以池底受到的压力等于池中物体的总重力,石块投入水中前面,水、小船、石块的总重力不变,所以池底受到的压力不变,故B 项不符合题意;
D .由A 知,石块放入水中后船受到的浮力减小:
12F F F G ?=-=石浮船
由阿基米德原理可知船减小的排开水体积:
12
F F V g
ρ-?=
排水 石块沉入中静止时:
G F N =+石浮
则:
12F F F N -=+浮
所以:
2112N F F F F F +=+-浮>
故D 项不符合题意;
21.甲、乙、丙三个相同的柱形容器分别盛有不同液体,均放在水平桌面中央。将同—正方体物体先后放入这三个容器中,所处的位置如图所示。则下面判断正确的是()
A .比较物体所受到的浮力,则F 浮甲 B .比较杯底对桌面的压强,则p 甲>p 乙>p 丙。 C .比较容器底部受到液体的压力,则F ′甲 D .比较物体下表面所受的压强,则p ′甲 A .根据题图可知,物体分别处于漂浮和悬浮状态,此时浮力都是等于重力的,因为是同一物体,因此所受浮力应相等,A 不符合题意; B .根据图示的状态甲容器露出液面最多,丙为悬浮,则甲中液体密度最大,乙次之,丙中最小,因为液面高度相同,因此甲液体体积最大,丙液体体积最小,因此甲液体重力最大,丙液体重力最小,所以甲对桌面压力最大,丙对左面压力最小,因此p 甲>p 乙>p 丙,B 符合题意; C .甲密度最大,深度相同,因此甲对容器底部压强最大,则甲对容器底部压力也最大,C 不符合题意; D .根据浮力产生原因可知,甲、乙下表面所受压力相等,则其下表面所受压强也相等,D 不符合题意。 22.如图所示,水平地面上放置着两个底面积不同的轻质圆柱形容器甲和乙(S 甲<S 乙),分别盛有两种液体A 和B ,液面高度相同.容器底部用细线拉着相同实心物体C ,浸没在 液体中(ρC<ρA<ρB).当细线剪断,待物体C静止后,甲和乙容器中液体对容器底部的压强变化量分别为△P甲和△P乙,则下列关系正确的是() A.△P甲可能大于△P乙B.△P甲可能小于△P乙 C.△P甲可能等于△P乙D.以上三种情况都有可能 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 容器底部用细线拉着相同实心物体C,浸没在液体中后,与没有放物体C时相比,甲液面上升高度为,乙液面上升高度为;当细线没有被剪断时,因为ρC<ρA<ρB,所以C 漂浮在甲、乙两种液体中.由公式,与没有放物体C时相比,甲液面上升高度为,乙液面上升高度为;当细线没有被剪断后,甲和乙容器中液体深度变化量分别为 △h甲=-=,△h乙=-= 甲和乙容器中液体对容器底部的压强变化量分别为△P甲= 和△P乙= 由于ρC<ρA<ρB,故,同时S甲<S乙,所以△P甲与△P乙无法比较.故答案选D。 23.小红将一块橡皮泥做成船的形状,放在盛有水的烧杯中,发现它漂浮在水面上,然后她再将橡皮泥捏成团放入水中,橡皮泥沉入水底。比较前后两种情况,下列说法正确的是