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一.阿基米德原理的应用(共5小题)
1
二.浮力大小的计算(共4小题)
2
三.探究影响浮力大小因素的实验(共5小题)
3
四.物体的浮沉条件及其应用(共16小题)
5
参考答案
10
一.阿基米德原理的应用(共5小题)
10
二.浮力大小的计算(共4小题)
11
三.探究影响浮力大小因素的实验(共5小题)
13
四.物体的浮沉条件及其应用(共16小题)
15
一.阿基米德原理的应用(共5小题)
1.甲、乙两个完全相同的容器中装满两种不同的液体,现将A、B两个小球分别浸没在两杯液体中,如图所示,排开液体的质量相等。则下列说法中一定正确的是( )
①甲容器对桌面的压力大于乙容器
②AB两球受到的浮力相同
③甲容器中液体对容器底部压力小于乙的
④A球受到的浮力大于B球
A.①②③
B.②③
C.①③④
D.③④
2.将重为5牛的物体放入盛满水的容器中,容器溢出3牛重的水,物体受到的浮力( )
A.可能等于2牛
B.可能等于4牛
C.一定等于3牛
D.一定等于5牛
3.重为8牛的小球轻放入盛有水的烧杯中,溢出重为5牛的水。若将该小球轻放入盛有酒精的烧杯中,已知ρ酒<ρ水,则溢出酒精的重力大小( )
A.一定小于5牛
B.可能大于8牛
C.一定等于5牛
D.可能等于8牛
4.同一物体浸没在水中不同深度处,受到水对它的浮力是
的(选填“相同”或“不同”);高度相同、形状不同的容器装满水时,水对容器底部的压强是
的(选填“相同”或“不同”),水从固态变为液态,密度会
(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
5.物理研究通常会用建立模型的方法来解释或解决问题,在研究浮力知识时,就可以将一定形状的物体作为模型,根据液体内部压强的大小和方向的知识,来解释浮力产生的原因,并以此推导阿基米德原理,现有浸没在液体中的正方体、圆柱体、球体和圆锥体,可供选择作为模型,如图(a)(b)(c)和(d)所示。
①请判断,图中的
不适合作为模型推导阿基米德原理。(填写图序)
②若液体的密度为ρ,请从图中选择一个作为模型,运用液体内部压强等知识,推导阿基米德原理。要求:
(a)将所选的模型填入
;
(b)在图中添注所需的物理量(用字母表示),写出推导过程。
。
二.浮力大小的计算(共4小题)
6.重为5牛的小球轻放入盛有水的烧杯中,溢出重为4牛的水。则小球受到的浮力大小( )
A.一定小于4牛
B.一定等于4牛
C.可能等于5牛
D.可能大于5牛
7.如图所示一薄壁圆柱形容器盛有水,弹簧测力计竖直吊着重为10牛的金属块。将其浸没在水中保持静止,弹簧测力计示数为6牛,此时金属块受到的浮力大小为
牛。剪断细线后金属块开始下沉,在其下沉过程中水对金属块下表面的压力
,金属块受到的浮力
(上述两空均选填“变大”、“不变”或“变小”),若不考虑水的阻力,金属块受到的合力大小为
牛。
8.如图所示,用线吊着重为14牛的长方体物块A,当它完全浸没在水中时,线上的拉力为9牛,则物块受到的浮力为
牛,浮力方向
。若物块上表面所受水的压力为20牛,则物块下表面所受水的压力为
牛。若将物块从水中取出,水对容器底部压力变化量为
。
9.将质量为1千克的物块A放入装满水的圆柱形容器中,静止时如图所示,放入前后水对容器底部的压力
(选填“变大”、“变小”或“不变”)。物块A受到的浮力为
牛,排开水的体积为
米3。
三.探究影响浮力大小因素的实验(共5小题)
10.在“验证阿基米德原理”时,需定量研究浸在液体中的物体受到的浮力与它
所受的重力之间的关系。小明同学用弹簧测力计、量筒、细线、金属块和液体进行实验,实验过程和数据记录如图所示,图中物体所受的浮力大小为
,并把浮力大小与
(需用到图中相关字母)进行比较。除了验证阿基米德原理适用于下沉的物体全部浸没在液体中、部分浸入液体中的情况外,还需研究物体
时,阿基米德原理也同样适用。
11.在“验证阿基米德原理”的实验中,实验操作如图所示,某同学填写的实验报告(部分)如下,请完成空格处的内容。
实验名称:验证阿基米德原理
实验目的:用实验来
研究,浸没在液体中的物体受到的浮力与
之间的关系。
实验器材:
,量筒,金属块,细线,水。
实验步骤:1.测量并记下金属块受到的重力G。
在量筒中倒入适量的水,记下水面的示数V1。
将金属块完全浸没在量筒的水中,记下此时量筒中水面的示数V2。
…思考并回答:量筒液面的两次示数差(V2﹣V1)表明
。
12.某同学在学习“阿基米德原理”时,按图所示过程正确进行了实验。请完成下表。
物体的重力(牛)
空桶的重力(牛)
物体所受的浮力(牛)
图d中测力计的示数(牛)
图d桶中液体的质量(千克)
8.8
13.在“验证阿基米德原理”的实验中,为了研究得出浮力的大小与物体排开液体的
的关系,应用
测出浸没在液体中的物体受到的浮力,利用
测出物体排开液体的体积,本实验中我们还应选择不同液体及不同的固体进行多次实验,这样做的目的是为了
。
14.某小组同学在生活中体会到,漂浮在水面上的物体会受到水对它施加的向上的浮力。为进一步研究浮力大小的相关知识,该小组同学利用如图所示的实验装置,进行了探究实验。请按要求仔细观察图,正确描述出观察到的现象或提出合理的猜想。
(1)他们先用手将皮球逐渐压入盛有水的容器中(如图(a)(b)所示),发现:容器中的水位也随之逐渐
,同时皮球对手向上的压力也逐渐增大。据此提出猜想:物体所受浮力大小与容器中的水位高低有关,水位越高,物体所受浮力越大。
(2)他们接着用手将皮球逐渐压入盛满水的容器中(如图(c)、(d)、(e)所示),发现:容器中的水位
,水却从容器中逐渐溢出,同时皮球对手向上的压力也逐渐增大。据此又提出新的猜想:物体所受浮力大小与容器中溢出的水多少有关,溢出的水越多,物体所受浮力越大。
(3)为了寻找出更为合理的猜想,他们最后用手将皮球逐渐压入盛有水的容器中(如图(f)、(g)所示),发现:容器中水面会随着小球逐渐压入而先上升直后溢出,同时皮球对手向上的压力也逐渐增大。综合上述三次实验现象,最后提出猜想:物体所受浮力大小可能与
存在等量关系。
四.物体的浮沉条件及其应用(共16小题)
15.甲、乙两只完全相同的杯子里盛有水和盐水。将一只鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两杯中液面相平,鸡蛋所处的位置如图所示。甲、乙两杯底部所受液体的压强分别为p甲、p乙,鸡蛋在甲、乙两杯中受到的浮力分别为F甲、F乙,则( )
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
16.将两个相同的容器置于水平地面上,分别装满甲、乙两种液体将同一个鸡蛋先后放入两容器后,静止时如图所示。鸡蛋受到的浮力分别为F甲和F乙,液体对容器底的压强分别为p甲和p乙,则( )
A.F甲=F乙
p甲<p乙
B.F甲>F乙
p甲=p乙
C.F甲>F乙
p甲>p乙
D.F甲<F乙
p甲=p乙
17.两个相同柱形容器置于水平地面上,两容器中分别盛有体积相等的不同液体甲、乙。若将两个质量相等的物块A、B浸入液体中,物块漂浮于液面,如图所示。下列判断正确的是( )
A.液体的密度ρ甲<ρ乙
B.液体的质量m甲<m乙
C.液体对容器底部的压强p甲>p乙
D.液体对容器底部的压力F甲=F乙
18.两个底面积相等的圆柱形容器,分别盛有甲乙两种不同的液体,将两个完全相同的小球分别浸入这两种液体中,小球静止时的位置如图所示,此时两液面刚好齐平。若将这两小球从液体中取出后,则液体对容器底部的压强p甲、p乙的大小关系是( )
A.p甲一定小于p乙
B.p甲一定等于p乙
C.p甲一定大于p乙
D.p甲可能等于p乙
19.如图所示,取一只空牙膏壳,一次将它挤瘪,另一次将它撑开,两次都拧紧盖后先后放入同一杯水中,下列说法正确的是( )
A.牙膏壳所受浮力的大小关系是
F甲>F乙
B.杯底受到水的压强关系是
p甲=p乙
C.杯子对水平地面的压强关系是
p甲′=p乙′
D.水杯对水平地面的压力关系是
F甲'>F乙'
20.鸡蛋放入盛水的杯中,鸡蛋沉在杯底如图所示向杯中加盐,使鸡蛋慢慢上浮直至漂浮在液面上。在此过程中,关于鸡蛋受到的浮力大小,下列说法正确的是( )
A.始终保持不变
B.始终变小
C.先不变,后变大
D.先变大,后不变
21.将体积相同的实心小球A、B、C分别放入两个装有不同液体的相同容器中,静止时的情况如图所示。通过测量可知,两容器中液面相平,小球A、C露出液面的体积相同。下列说法正确的是( )
A.A、C两球所受的浮力相等
B.C小球所受的浮力大于重力
C.三个小球中密度最小的是C球
D.甲、乙两容器对桌面的压力相同
22.甲、乙两圆柱形容器放置在水平地面上,容器内分别盛有两种不同液体。将一小球放入甲容器内,待其静止后如图所示,此时甲、乙两容器底部受到的液体压强大小相等。如果将小球从甲容器中取出并放入乙容器中,待小球静止后(无液体溢出),两容器底部受到液体压力的变化量分别为△F甲和△F乙.则关于△F甲和△F乙的大小关系,下列判断中正确的是( )
A.△F甲一定大于△F乙
B.△F甲一定小于△F乙
C.△F甲一定等于△F乙
D.△F甲可能小于△F乙
23.将两只形状完全相同的密度计甲、乙分别放入不同液体A、B中,液体密度ρA>ρB,静止后如图所示,两只密度计所受浮力F的大小关系是( )
A.F甲<F乙
B.F甲=F乙
C.F甲>F乙
D.无法确定
24.如图所示,甲、乙两个物体分别漂浮在装有A、B两种不同液体的相同容器中,其中ρA>ρB,则关于两物体的质量m、及排开液体体积V排的大小关系,下列说法正确的是( )
A.若
m甲=m乙,则
V甲排一定大于V乙排
B.若
m甲=m乙,则
V甲排
可能小于V乙排
C.若
m甲<m乙,则
V甲排一定小于V乙排
D.若
m甲<m乙,则V甲排可能大于V乙排
25.两个完全相同的容器放在水平桌面中央,容器中分别盛有体积相同的甲、乙两种不同液体。若将一个物体分别轻放入两容器中,其静止后状态如图所示,则此时( )
A.物体在两液体中受到的浮力F浮甲<F浮乙
B.液体对容器底部的压力F液甲>F液乙
C.容器对桌面的压力F容甲=F容乙
D.液体对容器底部的压强p液甲<p液乙
26.如图所示,一艘远洋轮船上标有在不同海域航行时的吃水线,当这艘满载的船在不同水域航行时,下列说法正确的是( )
A.这艘船受到的浮力
F印度洋<F北大西洋
B.这艘船排开海水的质量
m印度洋=m北大西洋
C.印度洋和北大西洋海水的密度ρ印度洋>ρ北大西洋
D.这艘船排开海水的体积
V印度洋=V北大西洋
27.两个容器完全相同,分别盛有甲、乙两种液体,两个完全相同的小球分别静止在液体中,所处位置如图所示且两液面相平。下列关于两种液体对容器底部的压强p甲、p乙以及两个小球受到的浮力F甲、F乙的大小比较中,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
28.城市的一些低洼路段在洪水来临之际经常会造成车辆被淹和人员伤亡事故。当车辆被淹没后无法浮起的主要原因是:车辆受到的重力
浮力(选填“大于”、“等于”或“小于”);其中车辆被淹得越深,车门越难从里面推开的原因是
。
29.如图所示,A、B质量相等,B、C体积相等,静止如图,则A、B、C受浮力大小关系:
FA
FB
FC(填“>”、“<”或“=”)。
30.物体A重为15牛、体积为2×10﹣3米3,将其一半部分浸入水中时(如图所示),它所受浮力的大小为
牛,所受拉力为
牛;松手释放后,物体重新静止时所受重力和浮力的合力大小为
牛。
参考答案
一.阿基米德原理的应用(共5小题)
1.【解答】解:
②④据阿基米德原理可知:F浮A=GA排,F浮B=GB排,已知甲、乙排开液体的重力相等,所以F浮A=F浮B,故②正确,④错误;
③由于浮力相同,则:F浮A=ρAgV排A=F浮B=ρBgV排B,由于A的体积大于B的体积,则A的液体的密度要小于B的液体的密度;液体的深度相同,根据p=ρgh可知,甲容器中液体对容器底部的压力小于乙对容器底部的压力,故③正确;
①由于该容器规则形状的,则液体对容器底部的压力等于液体的重力,故甲液体的重力小于液体的重力;容器相同,由于AB的重力不知,所以无法判定甲装置的重力和乙装置的重力的大小关系,故无法判定甲容器对桌面的压力与乙容器对桌面压力的大小关系,故①错误。
故选:B。
2.【解答】解:容器盛满水,所以物体排开的水与溢出的水相同,其重力为3N,根据阿基米德原理,浮力就等于它排开的水的重力,因此,物体所受到浮力一定等于3N。
故选:C。
3.【解答】解:当烧杯中盛满水时,溢出的水重即为排开水的重,
所以,由阿基米德原理可得,小球所受浮力的最小值为Fmin=G排=G溢=5N;
当烧杯中原来没有盛满水时,把小球放入后才溢出水,已知溢出5牛的水,说明物体排开的水的重力大于5N,所以浮力大于5N;若小球漂浮或悬浮在水中,小球所受的浮力等于小球重;若小球下沉,小球受到的浮力小于其重力;可知小球受到的最大浮力Fmax=G球=8N,因此小球受到的浮力范围为:5N~8N;当烧杯中盛满水时,若小球漂浮或悬浮,则小球溢出的酒精的重力一定等于重力,即8N;
若小球下沉,则小球溢出酒精的重力小于小球的重力8N;
当烧杯中没有盛满酒精,无论小球漂浮、悬浮还是下沉,则小球溢出的酒精一定小于8N,故ABC错、D正确。
故选:D。
4.【解答】解:
(1)同一物体浸没在水中的不同深度,物体排开水的体积相同,由F浮=ρ水gV排可知物体受浮力相同;
(2)容器的高度相同,装满水时,水的深度相同,由p=ρ液gh可知水对容器底的压强是相同;
(3)水从固态变为液态,状态变化但质量没有变化,体积变小,在质量一定时,由公式ρ=可知,体积变小,所以密度变大。
故答案为:相同;相同;变大。
5.【解答】解:
①物体受到的液体压强为p=ρgh,物体受到的浮力为F浮=G排=ρgV排,
根据F浮=F下﹣F上和F=pS知,要用液体压强公式推导阿基米德原理,应选用横截面积相同的模型,故图中(a)、(b)适合,(c)、(d)不适合;
②选取(a)模型或(b)模型均可,所需的物理量如图所示:
物体上、下表面受到的液体压强分别为:p下=ρgh下、p上=ρgh上,
由p=可得,物体上、下表面受到的液体压力:F下=p下S=ρgh下S、F上=p上S=ρgh上S,
由浮力产生的原因可知,物体受到的浮力:
F浮=F下﹣F上=ρgh下S﹣ρgh上S=ρg(h下﹣h上)S=ρghS=ρgV排=G排。
故答案为:
①(c)、(d);
②(a)或(b);需要知道液体的密度ρ,上表面的深度h上,下表面的深度h下,底面积S;
推导过程:F浮=F下﹣F上=ρgh下S﹣ρgh上S=ρg(h下﹣h上)S=ρghS=ρgV排=G排。
二.浮力大小的计算(共4小题)
6.【解答】解:将一个重为5N的小球,放入盛有水的烧杯中,溢出烧杯的水重为4N,有以下几种可能:
①若烧杯中水是满的,溢出烧杯的水重为4N,根据阿基米德定律,浮力就是4N。
②若烧杯中水是不满的,溢出烧杯的水重为4N,说明物体排开的水的重力大于4N,所以浮力大于4N。
③若小球的密度小于水的密度,则金属球会漂浮,所以浮力等于5N;
④若小球的密度等于水的密度,则金属球会悬浮,所以浮力等于5N;
⑤若小球的密度大于水的密度,则金属球沉底,所以,浮力小于5N。
综上分析,选项C符合题意。
故选:C。
7.【解答】解:物块所受浮力F浮=G﹣F示=10N﹣6N=4N;
剪断细线后金属块开始下沉,在其下沉过程中,下表面所处的深度增加,由p=ρgh可知,下表面受到水的压强变大,受力面积不变,由F=pS可知,水对金属块下表面的压力变大;
当剪断连接物体与测力计的细线时,金属块排开水的体积不变,水的密度不变,由F浮=ρ水gV排可知,其受到的浮力不变;
在金属块下沉过程中,不考虑水的阻力,金属块只受到向下的重力和向上的浮力,则它受到的合力F合=G﹣F浮=10N﹣4N=6N。
故答案为:4;变大;不变;6。
8.【解答】解:(1)由称重法测浮力可得,物体受到的浮力:
F浮=G﹣F拉=14N﹣9N=5N,浮力方向竖直向上;
(2)根据浮力产生的原因可知,浮力大小等于物体上下表面液体的压力差;
即:F浮=F向上﹣F向下;
则物块下表面所受水的压力:F向上=F浮+F向下=5N+20N=25N;
(3)若将物块从水中取出后,水对容器底部压力减小的量:
△F=F浮=5N。
故答案为:5;竖直向上;25;5N。
9.【解答】解:
(1)原来容器中装满水,放入物块A后,物块漂浮,但水的深度不变,由p=ρgh可知,放入物块A的前后,水对容器底的压强不变,由F=pS可知,放入前后水对容器底部的压力不变;
(2)物块A的重力:G=mg=1kg×10N/kg=10N,
因为物块A漂浮,所以物块A受到的浮力:F浮=G=10N;
由F浮=ρ水gV排可知排开水的体积:V排===1×10﹣3m3。
故答案为:不变;10;1×10﹣3。
三.探究影响浮力大小因素的实验(共5小题)
10.【解答】解:①“验证阿基米德原理”的实验,目的是研究浸没在液体中的物体受到的浮力与它排开的液体所受重力之间的关系;
②根据称重法可知:物体受到的浮力等于物体的重力减掉浸没水中时弹簧测力计的示数,即F浮=F1﹣F2;
③根据ρ=和G=mg可得,金属块排开水所受重力的表达式为G排=m排g=ρ水V排g=ρ水(V2﹣V1)g;
所以把浮力大小与金属块排开水所受重力G排=ρ水(V2﹣V1)g进行比较;
④除了验证阿基米德原理适用于下沉的物体全部浸没在液体中、部分浸入液体中的情况外,同样适用物体浮在液面
的情况。
故答案为:排开的液体;F1﹣F2;ρ液(V2﹣V1)g;浮在液面。
11.【解答】解:实验目的:用实验来定量研究,浸没在液体中的物体受到的浮力与物体排开的液体所受重力之间的关系。
实验器材:弹簧测力计、金属块、细线、量筒和适量的水等。
实验步骤:
1.用弹簧测力计测量并记下金属块的重G。
2.在量筒中盛适量的水,记下水面示数V1。
3.将金属块完全浸没在量筒中记下此时水面示数V2,读出弹簧测力计的示数F示,则F浮=G﹣F示,
4.量筒液面的两次示数差(V2﹣V1)为排开液体的体积V排,排开水的重力G排=ρ水V排g=ρ水(V2﹣V1)g,
5.比较F浮与G排的大小得出结论。
故答案为:定量;物体排开的液体所受重力;弹簧测力计;排开液体的体积。
12.【解答】解:由图b知,空桶的重力G桶=4.9N;
由a知,G=8.8N,由图c知,物体在水中时所受拉力F=3.9N,所以F浮=G﹣F=8.8N﹣3.9N=4.9N;
因此排开液体的重力为G排=F浮=4.9N;
则m排===0.5kg
空桶和排开液体的重力G总=G排+G桶=4.9N+4.9N=9.8N
故答案为:
物体的重力(牛)
空桶的重力(牛)
物体所受的浮力(牛)
图d中测力计的示数(牛)
图d桶中液体的质量(千克)
8.8
4.9
4.9
9.8
4.9
13.【解答】解:
(1)根据称重法可知,物体受到的浮力等于物体的重力减去浸在水中时弹簧测力计的示数,即F浮=G﹣F示;所以,利用弹簧测力计可测出浸没在液体中的物体受到的浮力;
用量筒测量物体排开液体的体积V排;根据ρ=求得物体排开液体的质量,利用G=mg求出物体排开液体受到的重力;
然后比较两者是否相等得出结论,从而验证阿基米德原理。
(2)实验分为探究性实验和测量型实验,测量型实验的目的是取平均值减小误差,而此实验是探究性实验,多次测量的目的是寻找普遍规律。
故答案为:重力;弹簧测力计;量筒;寻找普遍规律。
14.【解答】解:
(1)他们先用手将皮球逐渐压入盛有水的容器中,如图(a)(b)所示,发现容器中的水位也随之逐渐升高,同时皮球对手向上的压力也逐渐增大;
(2)因容器中盛满水,故用手将皮球逐渐压入盛满水的容器中(如图(c)、(d)、(e)所示),发现:容器中的水位不变;
(3)容器中水面会随着小球逐渐压入而先上升直后溢出,排开水的体积在变大,排开水的重力也变大,因同时皮球对手向上的压力也逐渐增大。
综合上述三次实验现象,物体所受浮力大小与水位高低无关,可能与排开液体的重力存在等量关系。
故答案为:
(1)升高;(2)不变;(3)排开液体的重力。
四.物体的浮沉条件及其应用(共16小题)
15.【解答】解:读图可知,鸡蛋在甲杯中悬浮,在乙杯中漂浮,则浮沉条件可知,它们此时所受的浮力都等于自身的重力,即F甲=F乙;
鸡蛋在甲杯中悬浮,在乙杯中漂浮,说明甲杯中水的密度小于乙杯中盐水的密度,又因为两杯中液面相平,由公式p=ρgh可知,乙杯底部所受液体的压强较大,即p甲<p乙。
故选:B。
16.【解答】解:由图可知,鸡蛋在甲中漂浮,在乙中下沉,
因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,下沉时,浮力要小于重力;同一鸡蛋的重力G不变,所以,F甲=G,F乙<G,即F甲>F乙;
因物体漂浮时物体的密度小于液体的密度,物体下沉时物体的密度大于液体的密度,所以,ρ甲>ρ鸡蛋,ρ乙<ρ鸡蛋,则ρ甲>ρ乙,
又因两液面相同,所以,液体对甲、乙两个容器底的压强关系为p甲>p乙,故C正确、ABD错误。
故选:C。
17.【解答】解:由图可知,A、B两个物体都漂浮在液面上,根据物体的浮沉条件可知,受到的浮力等于自身的重力,物块A、B的质量相同,则重力相同,所以A、B受到的浮力是相同的;
A、两容器原来液面等高,放入物体后,甲液面低,说明A排开的液体的体积要小于B排开的液体的体积,浮力相同,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,甲液体的密度要大于乙液体的密度,即ρ甲>ρ乙,故A错误;
B、液体的体积相同,ρ甲>ρ乙,根据m=ρV可知,液体的质量m甲>m乙,故B错误;
CD、由图可知,该容器为规则形的容器,则液体对容器底部的压力等于液体的重力,由于液体的质量m甲>m乙,则液体的重力G甲>G乙,物块A、B的重力相同,则液体和物块对容器底部的压力是F甲>F乙,底面积相同,根据根据p=可知,p甲>p乙,故C正确,D错误。
故选:C。
18.【解答】解:(1)因为甲球漂浮,
所以ρ甲>ρ球,
因为乙球悬浮,
所以ρ乙=ρ球,
所以两种液体的密度:
ρ甲>ρ乙;
又因为两容器液面等高,p=ρgh,
所以两种液体对容器底压强:
所以p甲>p乙。
(2)因为两个小球完全相同,根据漂浮和悬浮可知,浮力都等于球的重力,则将球取出后,容器底部减小的压力等于球的重力,故减小的压力相等;又因为S甲=S乙由△p=△FS可知△p甲=△p乙,
故p甲>p乙。
故选:C。
19.【解答】解:(1)牙膏袋的形状发生变化,但质量不变,所以m甲=m乙,G甲=G乙;
甲下沉,F浮<G,乙漂浮,F浮=G,所以F甲<F乙,故A错误;
(2)由F浮=ρ水gV排可得,V排甲<V排乙,由于两次都拧紧盖后先后放入同一杯水中,所以h甲<h乙,由p=ρ水gh得:p甲<p乙,故B错误;
(3)两次杯底对桌面的压力都等于杯子、杯内水和牙膏袋的重力之和,
同一支杯子和牙膏袋,水的质量相等,重力相等,
所以两次杯底对桌面的压力相等即
F甲'=F乙',故D错误;
受力面积不变,
由p=可得,p甲′=p乙′,故C正确。
故选:C。
20.【解答】解:同一只鸡蛋的重力不变,向杯中加盐,液体的密度变大,鸡蛋慢慢上浮,鸡蛋排开液体的体积不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排鸡蛋受到的浮力变大,鸡蛋慢慢上浮直至漂浮在液面上时,所受的浮力等于鸡蛋的重力,在整个过程中,鸡蛋所受的浮力先变大,后不变,故D正确;
故选:D。
21.【解答】解:A、已知小球A、C的体积相同,且露出液面的体积相同,因此A、C两球排开液体的体积相等;
又因为液体的密度不同,所以由F浮=ρ液gV排可知,A、C两球所受的浮力不相等,故A错误;
B、因为C球漂浮,因此C小球所受的浮力等于重力,故B错误;
C、根据图示可知,B在甲中悬浮,B在乙中沉底,因此B球的密度与甲液体的密度相等,大于乙液体的密度,因此甲液体的密度大于乙液体的密度;
因为小球A、C均漂浮,因此A球的密度小于甲液体的密度,C球的密度小于乙液体的密度;
综合上述分析可知,C球的密度最小,故C正确;
D、根据题意可知,甲乙液体的体积相等,且甲液体的密度大于乙液体的密度,由密度的变形公式m=ρV可得,甲液体的质量大于乙液体的质量,故甲液体的重力大于乙液体的重力;
又因为ρB>ρA>ρC,且VA=VB=VC,由密度的变形公式m=ρV可得,mB>mA>mC,
由G=mg可得,GB>GA>GC;
由于甲乙容器的重力相等,而甲、乙两容器对桌面的压力等于液体、小球和容器的总重力,综合上述分析可知,G甲>G乙,故F甲>F乙,即甲、乙两容器对桌面的压力不相同,故D错误。
故选:C。
22.【解答】解:(1)小球放入甲容器内时沉底,则排开液体的体积V排甲=V球,
因此时甲、乙两容器底部受到的液体压强大小相等,
所以,ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,即ρ甲h甲=ρ乙h乙,
由图可知,h甲<h乙,则ρ甲>ρ乙;
因小球在甲中沉底,
所以,ρ球>ρ甲>ρ乙,即小球在乙中一定沉底,则V排乙=V球;
(2)将小球从甲容器中取出并放入乙容器中后,
甲中液面下降的高度△h甲==,乙中液面上升的高度△h乙==,
由F=pS=ρghS可得,两容器底部受到液体压力的变化量:
△F甲=ρ甲g△h甲S甲=ρ甲g××S甲=ρ甲gV球,△F乙=ρ乙g△h乙S乙=ρ乙g××S乙=ρ乙gV球,
由ρ甲>ρ乙可知,△F甲>△F乙。
故选:A。
23.【解答】解:由图可知,两只密度计在A、B液体中都处于漂浮状态,则F浮甲=G甲,F浮乙=G乙,因两只密度计的重力关系未知,所以根据漂浮条件无法判断浮力的大小关系;
由图知,甲密度计排开液体的体积小于乙密度计排开液体的体积,又因为液体密度ρA>ρB,所以,根据F浮=ρ液gV排无法判断浮力的大小关系。
故选:D。
24.【解答】解:
由图可知,物体甲在A液体中处于漂浮状态,物体乙在B液体中处于漂浮状态,
由漂浮条件可知,所受浮力等于其自身重力,即F浮=G物﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
由阿基米德原理可得F浮=G排﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
所以由①②可得G物=G排,由G=mg可知m物=m排;
(1)若
m甲=m乙,则两物体排开液体的质量m排A=m排B,
则ρAV甲排=ρBV乙排,
已知ρA>ρB,
所以V甲排一定小于V乙排,故AB错误;
(2)若
m甲<m乙,
则两物体排开液体的质量m排A<m排B,
则ρAV甲排<ρBV乙排,
已知ρA>ρB,
所以V甲排一定小于V乙排,不可能等于V乙排,也不可能大于V乙排.故C正确,D错误。
故选:C。
25.【解答】解:A、物体在甲液体中漂浮,浮力等于重力,甲液体的密度大于物体的密度,即F浮甲=G,ρ甲>ρ物;物体在乙液体中下沉,浮力小于重力,乙液体的密度小于物体的密度,即F浮乙<G,ρ乙<ρ物,故F浮甲>F浮乙,ρ甲>ρ乙,故A错误;
BD、液体对容器底部的压力等于液体的重力与物体排开液体的重力之和,因为甲、乙两种不同液体,体积相同,ρ甲>ρ乙,根据m=ρV知m甲>m乙,故G甲>G乙,由A知F浮甲>F浮乙,根据阿基米德原理知:G甲排>G乙排,液体对容器底部的压力F液甲=G甲+G甲排>F液乙=G乙+G乙排,即F液甲>F液乙,根据p=知p液甲>p液乙,故B正确,D错误;
C、容器对桌面的压力等于容器重力、液体的重力和物体重力之和,因为G甲>G乙,所以G甲+G+G容>G乙+G+G容,所以F容甲>F容乙,故C错误。
故选:B。
26.【解答】解:
(1)这艘满载的船在不同水域航行时,都处于漂浮状态,浮力都等于自身的重力,即F浮=G;
因为船的重力不变,所以其受到的浮力不变,即F印度洋=F北大西洋,故A错误;
(2)根据阿基米德原理可知:F浮=G排;
船受到的浮力相等,即排开海水的重力相等,
根据G=mg知,这艘船排开海水的质量相等,即m印度洋=m北大西洋,故B正确;
(3)由图知,这艘船排开水的体积V印度洋>V北大西洋,
在浮力不变时,根据F浮=ρgV排可知,排开液体体积大的,液体的密度小,
因V印度洋>V北大西洋,所以ρ印度洋<ρ北大西洋,故CD错误。
故选:B。
27.【解答】解:小球在甲液体中漂浮,小球受到的浮力等于小球重;在乙液体中悬浮,小球受到的浮力等于小球重;因为两小球相同,所以两球受到的浮力相等,即F甲=F乙;
小球在甲液体中漂浮,ρ甲>ρ球,
小球在乙液体中悬浮,ρ乙=ρ球,
∴ρ甲>ρ乙,
∵p=ρgh,h相同,
∴对容器底部的压强p甲>p乙。
故选:B。
28.【解答】解:车辆被淹没后,无法浮起,是因为车辆受到的重力大于浮力,所以车辆下沉;
由于液体压强随深度的增加而增大,所以车辆被淹得越深,车门越难从里面推开。
故答案为:大于;所处深度越深,车外水产生压强越大。
29.【解答】解:(1)由图可知,A漂浮,B悬浮,
故FA=GA,FB=GB;
A与B质量相等,则物体的重力相等,即GA=GB;
所以,浮力FA=FB;
(2)由题图可知,B悬浮,C沉底,但B、C体积相等,则V排B=V排C,
根据F浮=ρgV排可知:FB=FC,
综上分析可知:FA=FB=FC。
故答案为:=;=。
30.【解答】解:物体A的体积为2×10﹣3米3,将其一半部分浸入水中时,所受浮力大小为:
F浮=G排=ρgV排=1×103kg/m3×9.8N/kg×1×10﹣3
m3=9.8N,浮力方向竖直向上;
物体受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和浮力的作用,则拉力的大小为:F=G﹣F浮=15N﹣9.8N=5.2N;
松手释放后,若物体全部浸入水中,此时受到的浮力为:F'浮=G排=ρgV'排=1×103kg/m3×9.8N/kg×2×10﹣3
m3=19.6N>15N,所以A静止时会漂浮在水面上,此时受到重力和浮力的共同作用,这两个力是一对平衡力,合力为0。
故答案为:9.8;5.2;0。