初中物理八下第十章第二节阿基米德原理课堂即刻检测试卷(较难)--适用于人教版
一、单选题
1.(2022·毕节模拟)小张看到鸡蛋浮在盐水面上,如图所示,他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉.在此过程中,鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像可能是下图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】开始加入清水时,鸡蛋会缓慢下沉,浸入水中的体积逐渐增大,但还是漂浮状态,所以浮力不变;全部进入水中后,继续加清水,鸡蛋排开水的体积不变,但液体密度减小,根据阿基米德原理可知,浮力减小,但不会减小为0,所以D图是正确的.
故答案为:D
【分析】漂浮和悬浮的物体是,受到的浮力等于重力;当排开液体的体积一定时,液体密度减小,受到的浮力减小。
2.(2022·合肥模拟)如图,在水平桌面上的甲、乙两相同容器装有水,把形状和体积相同的实心小球A、B分别缓慢放入两容器中,两小球静止时液面恰好相平。则( )
A.B球受到的浮力与A球一样大
B.A球的密度比B球大
C.甲容器底部受到水的压强比乙容器底部受到水的压强大
D.乙容器底部对水平桌面的压力比甲容器底部对水平桌面的压力大
【答案】B
【知识点】液体压强的计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】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浮=ρ水gV排可知,A受到浮力大,A不符合题意;
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A小球的密度较大,B符合题意;
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不符合题意;
D.容器底部对水平桌面的压力是液体对底部压力和容器重力和,两容器底所受水的压强相同,容器底面积相同,根据F=pS,液体对底部压力相同,容器重力相同,所以乙容器底部对水平桌面的压力等于甲容器底部对水平桌面的压力,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】小球在甲液体中悬浮,小球在乙液体中漂浮,根据悬浮条件和漂浮条件判断浮力大小。
物体悬浮在液体中物体密度等于液体密度,物体漂浮在液体中物体密度小于液体密度。
根据液体压强公式进行判断。
在液体中悬浮的物体和漂浮的物体排开液体的重力等于物体的重力,小球悬浮在甲中和漂浮在乙中,液面相平,相当于体积相等甲、乙两种液体放在相同的容器中,比较液体和容器的总重即可。
3.(2022·河南模拟)三块完全相同的冰块分别漂浮在甲、乙、丙三种不同液体中,这三种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙、ρ丙。当冰块熔化后,甲液体液面高度不变,乙液体液面高度升高,丙液体液面高度降低。下列关系正确的是( )
A.ρ甲<ρ乙<ρ丙 B.ρ丙<ρ甲<ρ乙
C.ρ丙<ρ乙<ρ甲 D.ρ乙<ρ甲<ρ丙
【答案】B
【知识点】浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】三块完全相同的冰块分别漂浮在甲、乙、丙三种不同液体中,由漂浮条件可得F浮=G冰,结合阿基米德原理可得ρ液V排g=G冰,所以V排=,因为冰熔化前后质量不变,所以G冰=G冰化水=ρ水V冰化水g,则V冰化水=;当冰块熔化后,甲液体液面高度不变,乙液体液面高度升高,丙液体液面高度降低,则:=,
,
;
所以:,
故:ρ丙<ρ甲<ρ乙。
故答案为:B。
【分析】漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力;根据液面高度变化,判断体积的大小关系,结合浮力和液体密度的比值,计算体积,判断液体密度大小。
4.(2022·硚口模拟)边长为4cm、密度为2×103kg/m3的立方体橡皮泥块,放在足够多的水中,沉入水底;当把它捏,成一只小船时,便能漂浮在水面上,并能承载重物,如图所示。下列说法正确的是( )
A.橡皮泥小船未承载重物漂浮时比橡皮泥块沉底时排开的水多一些
B.橡皮泥小船承载重物前后受到的浮力不变
C.橡皮泥块沉入水底时受到的浮力是1.28N
D.橡皮泥小船未承载重物漂浮时排开水的体积是1.28×10﹣3m3
【答案】A
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.根据浮沉条件可知,橡皮泥小船未承载重物漂浮时,受到的浮力等于它的重力;橡皮泥块沉底时,受到的浮力小于它的重力,橡皮泥的重力不变,故漂浮时的浮力大于沉底时的浮力,根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力,故漂浮时排开的水多一些,A符合题意;
B.橡皮泥小船漂浮时,浮力等于重力,橡皮泥小船承载重物前后,总重重力变大,受到的浮力变大,B不符合题意;
C.橡皮泥块沉入水底时受到的浮力是
C不符合题意;
D.橡皮泥小船未承载重物所受的浮力为
橡皮泥小船未承载重物漂浮时排开水的体积是
D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】计算出橡皮泥的体积,浸没时橡皮泥的排开水的体积就等于橡皮泥的体积,根据阿基米德原理求出橡皮泥块浸没在水中时受到的浮力,由根据阿基米德原理求出橡皮泥块浸没时排开水的重力;利用密度公式求橡皮泥的质量,再利用重力公式求橡皮泥的重力,因为橡皮泥小船漂浮,根据漂浮条件求橡皮泥小船受到的浮力,由根据阿基米德原理求出橡皮泥块漂浮时排开水的重力。
5.(2022九下·肇州月考)三个相同的容器内水面高度相同,甲容器内只有水,乙容器内有木块漂浮在水面上,丙容器中悬浮着一个小球,则下列说法正确的是( )
A.三个容器中的水对容器底的压强不相等
B.三个容器中,丙容器对水平桌面的压力最大
C.如果向乙容器中加入盐水,木块受到的浮力变大
D.如果向丙容器中加入酒精,小球受到的浮力变小
【答案】D
【知识点】液体压强的计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.因为三个相同的容器内水面高度相同,由液体压强公式p=ρgh可得,三个容器中的水对容器底的压强相等,A不符合题意;
B.甲容器对于桌面的压力F甲=G水+G杯
乙容器对桌面的压力F乙=G水′+G排+G杯=G水′+G木+G杯
因为G水=G水′+G排
因此,甲容器对于桌面的压力等于乙容器对桌面的压力;同理甲容器对于桌面的压力等于丙容器对桌面的压力,B不符合题意;
C.向乙容器中加入盐水,液体密度增大,木块仍然漂浮在液面上,木块受到的浮力等于木块的重力,木块的重力不变,所以木块受到的浮力不变,C不符合题意;
D.小球悬浮在丙容器中,所以ρ球=ρ水,如果向丙容器中加入酒精,则液体密度减小,所以小球将下沉,即小球受到的浮力变小,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】液体压强与深度和密度有关,p=ρgh。
水平面上的固体产生的压力大小等于物体的重力,即F=G,
漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力,即F浮=G物,再结合阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排分析。
6.(2022·天河模拟)如图为地面实验,体积为33cm3的塑料球在甲中静止于水面,在乙中用绳静止栓接于底端,绳子拉力为F1。如图在天宫实验室同样的球做实验,两次球均静止,丁中绳子拉力为F2。若缓缓往容器加水,球仍然保持静止。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)则( )
A.绳子拉力F1=F2 B.乙图所受的浮力为33N
C.球所受的浮力甲图小于乙图 D.F1随水面上升逐渐变大
【答案】C
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.由于天宫实验中处于失重环境,所以F2=0
而在地面实验中F1= F浮-G球
所以F1≠F2
A不符合题意;
B.乙图所受的浮力为
B不符合题意;
C.甲中小球没有完全浸没在水中,而乙中小球完全浸没在水中,所以小球在甲中排开水的体积小于乙中小球排开水的体积,由公式可知,小球在甲中的浮力小于在乙中的浮力,C符合题意;
D.乙图中F1= F浮-G球
因为小球完全浸没在水中,所以水面上升,小球所受的浮力不变,重力也不变,故F1大小不变,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据F浮=ρ液gV排分析和计算塑料球在两种情况下受到的浮力,根据F浮=ρ液gV排和物体在天空中处于失重状态分析塑料球在天空中是否受浮力;根据力的平衡条件分析绳子的拉力。
7.(2022·交城模拟)将装有不同液体的甲、乙两个相同的烧杯放到水平桌面上,将两个完全相同的小球放入两烧杯中,静止后如图所示,两烧杯液面相平。下列判断正确的是( )
A.甲、乙两烧杯底受到液体的压强相等
B.甲烧杯中液体的密度大于乙烧杯中液体的密度
C.甲烧杯对水平面的压强小于乙烧杯对水平面的压强
D.甲烧杯中小球受到的浮力小于乙烧杯中小球受到的浮力
【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】AB.由图可知,小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态,根据浮沉条件可知,小球漂浮时ρ液甲>ρ球
物体悬浮时ρ液乙=ρ球
所以ρ液甲>ρ液乙
两杯中液面相平,根据p=ρgh可知所以烧杯底受到液体的压强p液甲>p液乙
B符合题意,A不符合题意;
C.甲液体的体积较大,由G=mg=ρVg
可知,甲杯内液体的重力较大,烧杯和小球均相同,所以甲杯对桌面的压力较大,两个烧杯底面积相同,由
可知,甲杯对桌面的压强较大,C不符合题意;
D.因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以两个相同的小球在两杯中受到的浮力相等,都等于小球的重力,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据物体的浮沉条件判断两者所受浮力关系和液体密度关系,再根据p=ρgh和
判断杯底和水平面的压强关系。
8.(2022·瑶海模拟)潜水艇在海面下根据需要上浮或下潜(但始终未露出海面)。潜水艇在下潜时,受到的重力为G1、浮力为F1;在上浮时,受到的重力为G2、浮力为F2。下列关系正确的是( )
A.F1<F2,G1=G2 B.F1=F2,G1<G2
C.F1<G1,F2>G2 D.F1>G1,F2<G2
【答案】C
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】在海水中,潜水艇所受F浮=ρ海水gV排,始终没有露出水面,所以所受浮力不变,F浮=F1=F2;可以通过“让海水进入压力舱”增大自重、“将海水排除压力舱”减小自重,F浮G2时,即F2>G2,潜水艇上浮,由于F浮=F1=F2,则G1>G2,综上,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据F浮=ρ海水gV排可知,在海水密度、排开水的体积不变时,所受浮力不变。
潜艇通过改变自身重力的大小来改变F浮与G的关系,实现下潜和上浮。
9.(2022九下·重庆市月考)盛有液体的圆柱形容器置于水平桌面上,如图甲所示,容器对桌面的压强为400Pa;用细线拴一金属球,将金属球浸没在液体中,如图乙所示,容器对桌面的压强为500Pa;将细线剪断,金属球沉到容器底部,如图丙所示,容器对桌面的压强为1400Pa.已知:容器的底面积为100cm2,金属球的密度为8g/cm3,g取10N/kg.则下列正确的是( )
A.金属球所受浮力是6N
B.金属球的体积是100cm3
C.丙液体的密度是0.8g/cm3
D.图中金属球对容器底部的压力是10N
【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】由甲图和丙图可得: 因为 所以对桌面增加的压力: ,因为对桌面增加的压力 所以金属球的质量为 ,金属球的体积 .由甲图和乙图可得 因为 所以对桌面增加的压力: 所以金属球排开液体的重力G排=1N,金属球的受到的浮力F浮=G排=1N,排开液体的体积V排=V=125cm3,根据阿基米德原理 可得 ,金属球对容器底部的压力F=G-F浮=10N-1N=9N.C符合题意.
故答案为:C
【分析】甲图和丙图比较,求出增加的压强值利用压强公式 求对桌面增加的压力,而对桌面增加的压力等于金属球重;据此求出金属球重,再根据重力公式求金属球的质量;利用密度计算公式可求金属球的体积;甲图和乙图比较,求出增加的压强值,知道受力面积,利用压强公式求对桌面增加的压力,而对桌面增加的压力等于排开液体的重力,根据阿基米德原理求金属球的浮力;再根据F浮=ρ液V排g求液体的密度;当金属球沉到容器底部时,金属球对容器底部的压力等于金属球重力减去受到液体的浮力。
10.(2022九下·重庆市月考)如图所示,放在水平桌面上的甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有三种不同的液体,将三个完全相同的长方体A分别放入三种液体中,静止时三个容器的液面恰好相平 下列判断正确的是( )
A.物体受到的浮力
B.物体下表面受到液体的压力
C.液体对容器底的压强
D.容器对桌面的压力
【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】AB.根据图示可知,甲中物体悬浮,乙、丙中物体漂浮,所以其所受的浮力与其自身的重力相等,即F甲浮=F乙浮=F丙浮
根据浮力产生的原因,物体上、下表面受到液体的压力差等于物体受到的浮力,因此甲中物体下表面受到的压力大于甲中物体受到的浮力;乙、丙中物体上表面受到的压力为零,因此乙、丙下中物体表面受到液体的压力等于乙中物体受到的浮力,即
A不符合题意,B符合题意;
C.由图可知,物体排开的液体的体积关系为V甲>V乙>V丙
由于F甲浮=F乙浮=F丙浮
根据阿基米德原理可知ρ甲<ρ乙<ρ丙
因为丙中液体的密度最大,并且液体的深度相同,因此由p=ρgh可知,丙容器底所受的压强最大,其次是乙,再次是甲,故液体对容器底的压强大小关系为p甲<p乙<p丙
C不符合题意;
D.容器对桌面的压力等于容器的重力、液体的重力及长方体A的重力之和。根据图示可知,三个容器中液面的高度相同,甲中物体排开液体的体积最大,丙中物体排开液体的体积最小,所以丙中液体体积最大,由C知丙中液体的密度最大,由m=ρV知,丙中液体的质量最大,丙中液体的重力最大,甲容器中的液体重力最小,且三个物体和容器相同,所以丙容器对桌面的压力最大,其次是乙,最小的是甲,故容器对桌面的压力大小关系为F甲<F乙<F丙
D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】物体上、下表面受到液体的压力差等于物体受到的浮力;当物体漂浮或悬浮时,其浮力等于自身的重力。
由图判断出物体排开的液体体积的关系,根据三个物体浮力的关系和阿基米德原理判断出液体密度的关系,由于液体的深度相同,根据p=ρgh判断出液体对容器底压强关系。
根据图示判断出三个容器中液体体积的关系,根据m=ρV判断出液体质量的关系,进而判断出容器对桌面压力的关系。
二、填空题
11.(2022·信阳模拟)如图所示将同一支密度计先后放入甲、乙两种液体中,两种液体的密度关系为ρ甲 ρ乙(选填“大于”、“等于”或“小于”),若继续往右侧量筒中加入乙液体(未溢出),那么密度计将 。(选填“下沉”、“悬浮”或“漂浮”)
【答案】大于;漂浮
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】从图中可以看到,同一支密度计,在乙液体中,浸入的深度较深,在乙液体中,排开液体的体积较大,即,同一支密度计,质量是相等的,在甲、乙液体中,都是漂浮,根据液体浮沉条件,受到的浮力大小等于重力大小,则可知
整理可得,因为,那么。
若继续往右侧量筒中加入乙液体(未溢出),乙液体密度不变,密度计自身的重力不变,则受到的浮力不变,根据阿基米德原理可知,密度计排开液体的体积不变,随着液面的升高,密度计也需要上浮,最终还是漂浮。
【分析】漂浮的物体受到的浮力等于重力;浮力一定时,排开液体的体积越大, 液体的密度越小。
12.(2022九下·哈尔滨开学考)一艘排水量为3000t的轮船在河面航行,满载时船及所装货物总重 N; 当轮船从河面驶入海面时,它排开水的体积 ( 选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(取g=10N/kg )
【答案】3.0×107N;变小
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】排水量是船满载时排开水的质量,所以满载时船及所装货物总重为 ;
当轮船从河面驶入海面时,浮力大小不变,液体密度增大,由可知它排开水的体积变小。
【分析】排水量的含义是船满载时排开水的质量;不管在河中还是海洋中,轮船始终是漂浮的,浮力不变,由分析排开水的体积变化。
13.(2022九下·月考)如图所示,这是我国自主研发的第一艘001A型航空母舰,它满载时浸入海水中的体积为6.5×104m3,舰底距水面9m,航空母舰满载所受浮力为 N,舰底受到海水压强为 Pa(ρ海水=1.03×103kg/m3)。
【答案】6.695×108;9.27×104
【知识点】液体压强的计算;阿基米德原理
【解析】【解答】 航空母舰满载所受浮力为;
舰底受到海水压强为
【分析】本题考查阿基米德原理和液体压强计算,直接代入公式计算即可。
14.(2022·佳木斯模拟)某医院急诊室的一氧气钢瓶中装有密度为5kg/m3的氧气,给急救病人供氧用去了氧气质量的一半,则瓶内剩余氧气的密度是 kg/m3;病人需要冰块进行物理降温,取900g水凝固成冰后使用,水全部变成冰后的体积为 cm3。(ρ冰=0.9×103kg/m3)
【答案】2.5;1000
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【解答】气体没有一定的体积,氧气用去一半后质量变为原来的一半,但体积仍为瓶子的容积,即不变,由密度公式可得此时的密度为
质量是物体的一种属性,水凝固成冰时质量不变,所以冰的体积为
【分析】由于气体的流动性,密闭容器内的氧气用掉一半后,剩余的体积不变,利用将氧气的体积表达式写出来,便可得到剩余氧气的密度与原来氧气的密度的关系,进而可得出剩余氧气密度的大小。水凝固成冰之后的质量不变,利用可求出水全部变成冰后的体积。
15.(2021九上·福州开学考)如图,气球下面用细线悬挂一石块,它们恰好悬浮在水中.已知石块与气球的总重力为G总,则气球受到的浮力F浮 G总(选填“>”“<”或“=”);若水温升高,石块将 |(选填“上浮”“下沉”或“保持悬浮” ).
【答案】<;上浮
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】石块和气球悬浮在水中, 总, ,V排是石块和气球的总体积,气球的体积小于总体积,因此气球受到的浮力F浮【分析】根据液体密度和排开液体的体积计算浮力大小;液体密度一定时,排开液体的体积越大,受到的浮力越大。
1 / 1初中物理八下第十章第二节阿基米德原理课堂即刻检测试卷(较难)--适用于人教版
一、单选题
1.(2022·毕节模拟)小张看到鸡蛋浮在盐水面上,如图所示,他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉.在此过程中,鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像可能是下图中的( )
A. B.
C. D.
2.(2022·合肥模拟)如图,在水平桌面上的甲、乙两相同容器装有水,把形状和体积相同的实心小球A、B分别缓慢放入两容器中,两小球静止时液面恰好相平。则( )
A.B球受到的浮力与A球一样大
B.A球的密度比B球大
C.甲容器底部受到水的压强比乙容器底部受到水的压强大
D.乙容器底部对水平桌面的压力比甲容器底部对水平桌面的压力大
3.(2022·河南模拟)三块完全相同的冰块分别漂浮在甲、乙、丙三种不同液体中,这三种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙、ρ丙。当冰块熔化后,甲液体液面高度不变,乙液体液面高度升高,丙液体液面高度降低。下列关系正确的是( )
A.ρ甲<ρ乙<ρ丙 B.ρ丙<ρ甲<ρ乙
C.ρ丙<ρ乙<ρ甲 D.ρ乙<ρ甲<ρ丙
4.(2022·硚口模拟)边长为4cm、密度为2×103kg/m3的立方体橡皮泥块,放在足够多的水中,沉入水底;当把它捏,成一只小船时,便能漂浮在水面上,并能承载重物,如图所示。下列说法正确的是( )
A.橡皮泥小船未承载重物漂浮时比橡皮泥块沉底时排开的水多一些
B.橡皮泥小船承载重物前后受到的浮力不变
C.橡皮泥块沉入水底时受到的浮力是1.28N
D.橡皮泥小船未承载重物漂浮时排开水的体积是1.28×10﹣3m3
5.(2022九下·肇州月考)三个相同的容器内水面高度相同,甲容器内只有水,乙容器内有木块漂浮在水面上,丙容器中悬浮着一个小球,则下列说法正确的是( )
A.三个容器中的水对容器底的压强不相等
B.三个容器中,丙容器对水平桌面的压力最大
C.如果向乙容器中加入盐水,木块受到的浮力变大
D.如果向丙容器中加入酒精,小球受到的浮力变小
6.(2022·天河模拟)如图为地面实验,体积为33cm3的塑料球在甲中静止于水面,在乙中用绳静止栓接于底端,绳子拉力为F1。如图在天宫实验室同样的球做实验,两次球均静止,丁中绳子拉力为F2。若缓缓往容器加水,球仍然保持静止。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)则( )
A.绳子拉力F1=F2 B.乙图所受的浮力为33N
C.球所受的浮力甲图小于乙图 D.F1随水面上升逐渐变大
7.(2022·交城模拟)将装有不同液体的甲、乙两个相同的烧杯放到水平桌面上,将两个完全相同的小球放入两烧杯中,静止后如图所示,两烧杯液面相平。下列判断正确的是( )
A.甲、乙两烧杯底受到液体的压强相等
B.甲烧杯中液体的密度大于乙烧杯中液体的密度
C.甲烧杯对水平面的压强小于乙烧杯对水平面的压强
D.甲烧杯中小球受到的浮力小于乙烧杯中小球受到的浮力
8.(2022·瑶海模拟)潜水艇在海面下根据需要上浮或下潜(但始终未露出海面)。潜水艇在下潜时,受到的重力为G1、浮力为F1;在上浮时,受到的重力为G2、浮力为F2。下列关系正确的是( )
A.F1<F2,G1=G2 B.F1=F2,G1<G2
C.F1<G1,F2>G2 D.F1>G1,F2<G2
9.(2022九下·重庆市月考)盛有液体的圆柱形容器置于水平桌面上,如图甲所示,容器对桌面的压强为400Pa;用细线拴一金属球,将金属球浸没在液体中,如图乙所示,容器对桌面的压强为500Pa;将细线剪断,金属球沉到容器底部,如图丙所示,容器对桌面的压强为1400Pa.已知:容器的底面积为100cm2,金属球的密度为8g/cm3,g取10N/kg.则下列正确的是( )
A.金属球所受浮力是6N
B.金属球的体积是100cm3
C.丙液体的密度是0.8g/cm3
D.图中金属球对容器底部的压力是10N
10.(2022九下·重庆市月考)如图所示,放在水平桌面上的甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有三种不同的液体,将三个完全相同的长方体A分别放入三种液体中,静止时三个容器的液面恰好相平 下列判断正确的是( )
A.物体受到的浮力
B.物体下表面受到液体的压力
C.液体对容器底的压强
D.容器对桌面的压力
二、填空题
11.(2022·信阳模拟)如图所示将同一支密度计先后放入甲、乙两种液体中,两种液体的密度关系为ρ甲 ρ乙(选填“大于”、“等于”或“小于”),若继续往右侧量筒中加入乙液体(未溢出),那么密度计将 。(选填“下沉”、“悬浮”或“漂浮”)
12.(2022九下·哈尔滨开学考)一艘排水量为3000t的轮船在河面航行,满载时船及所装货物总重 N; 当轮船从河面驶入海面时,它排开水的体积 ( 选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(取g=10N/kg )
13.(2022九下·月考)如图所示,这是我国自主研发的第一艘001A型航空母舰,它满载时浸入海水中的体积为6.5×104m3,舰底距水面9m,航空母舰满载所受浮力为 N,舰底受到海水压强为 Pa(ρ海水=1.03×103kg/m3)。
14.(2022·佳木斯模拟)某医院急诊室的一氧气钢瓶中装有密度为5kg/m3的氧气,给急救病人供氧用去了氧气质量的一半,则瓶内剩余氧气的密度是 kg/m3;病人需要冰块进行物理降温,取900g水凝固成冰后使用,水全部变成冰后的体积为 cm3。(ρ冰=0.9×103kg/m3)
15.(2021九上·福州开学考)如图,气球下面用细线悬挂一石块,它们恰好悬浮在水中.已知石块与气球的总重力为G总,则气球受到的浮力F浮 G总(选填“>”“<”或“=”);若水温升高,石块将 |(选填“上浮”“下沉”或“保持悬浮” ).
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】开始加入清水时,鸡蛋会缓慢下沉,浸入水中的体积逐渐增大,但还是漂浮状态,所以浮力不变;全部进入水中后,继续加清水,鸡蛋排开水的体积不变,但液体密度减小,根据阿基米德原理可知,浮力减小,但不会减小为0,所以D图是正确的.
故答案为:D
【分析】漂浮和悬浮的物体是,受到的浮力等于重力;当排开液体的体积一定时,液体密度减小,受到的浮力减小。
2.【答案】B
【知识点】液体压强的计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】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浮=ρ水gV排可知,A受到浮力大,A不符合题意;
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A小球的密度较大,B符合题意;
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不符合题意;
D.容器底部对水平桌面的压力是液体对底部压力和容器重力和,两容器底所受水的压强相同,容器底面积相同,根据F=pS,液体对底部压力相同,容器重力相同,所以乙容器底部对水平桌面的压力等于甲容器底部对水平桌面的压力,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】小球在甲液体中悬浮,小球在乙液体中漂浮,根据悬浮条件和漂浮条件判断浮力大小。
物体悬浮在液体中物体密度等于液体密度,物体漂浮在液体中物体密度小于液体密度。
根据液体压强公式进行判断。
在液体中悬浮的物体和漂浮的物体排开液体的重力等于物体的重力,小球悬浮在甲中和漂浮在乙中,液面相平,相当于体积相等甲、乙两种液体放在相同的容器中,比较液体和容器的总重即可。
3.【答案】B
【知识点】浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】三块完全相同的冰块分别漂浮在甲、乙、丙三种不同液体中,由漂浮条件可得F浮=G冰,结合阿基米德原理可得ρ液V排g=G冰,所以V排=,因为冰熔化前后质量不变,所以G冰=G冰化水=ρ水V冰化水g,则V冰化水=;当冰块熔化后,甲液体液面高度不变,乙液体液面高度升高,丙液体液面高度降低,则:=,
,
;
所以:,
故:ρ丙<ρ甲<ρ乙。
故答案为:B。
【分析】漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力;根据液面高度变化,判断体积的大小关系,结合浮力和液体密度的比值,计算体积,判断液体密度大小。
4.【答案】A
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.根据浮沉条件可知,橡皮泥小船未承载重物漂浮时,受到的浮力等于它的重力;橡皮泥块沉底时,受到的浮力小于它的重力,橡皮泥的重力不变,故漂浮时的浮力大于沉底时的浮力,根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力,故漂浮时排开的水多一些,A符合题意;
B.橡皮泥小船漂浮时,浮力等于重力,橡皮泥小船承载重物前后,总重重力变大,受到的浮力变大,B不符合题意;
C.橡皮泥块沉入水底时受到的浮力是
C不符合题意;
D.橡皮泥小船未承载重物所受的浮力为
橡皮泥小船未承载重物漂浮时排开水的体积是
D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】计算出橡皮泥的体积,浸没时橡皮泥的排开水的体积就等于橡皮泥的体积,根据阿基米德原理求出橡皮泥块浸没在水中时受到的浮力,由根据阿基米德原理求出橡皮泥块浸没时排开水的重力;利用密度公式求橡皮泥的质量,再利用重力公式求橡皮泥的重力,因为橡皮泥小船漂浮,根据漂浮条件求橡皮泥小船受到的浮力,由根据阿基米德原理求出橡皮泥块漂浮时排开水的重力。
5.【答案】D
【知识点】液体压强的计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.因为三个相同的容器内水面高度相同,由液体压强公式p=ρgh可得,三个容器中的水对容器底的压强相等,A不符合题意;
B.甲容器对于桌面的压力F甲=G水+G杯
乙容器对桌面的压力F乙=G水′+G排+G杯=G水′+G木+G杯
因为G水=G水′+G排
因此,甲容器对于桌面的压力等于乙容器对桌面的压力;同理甲容器对于桌面的压力等于丙容器对桌面的压力,B不符合题意;
C.向乙容器中加入盐水,液体密度增大,木块仍然漂浮在液面上,木块受到的浮力等于木块的重力,木块的重力不变,所以木块受到的浮力不变,C不符合题意;
D.小球悬浮在丙容器中,所以ρ球=ρ水,如果向丙容器中加入酒精,则液体密度减小,所以小球将下沉,即小球受到的浮力变小,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】液体压强与深度和密度有关,p=ρgh。
水平面上的固体产生的压力大小等于物体的重力,即F=G,
漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力,即F浮=G物,再结合阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排分析。
6.【答案】C
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.由于天宫实验中处于失重环境,所以F2=0
而在地面实验中F1= F浮-G球
所以F1≠F2
A不符合题意;
B.乙图所受的浮力为
B不符合题意;
C.甲中小球没有完全浸没在水中,而乙中小球完全浸没在水中,所以小球在甲中排开水的体积小于乙中小球排开水的体积,由公式可知,小球在甲中的浮力小于在乙中的浮力,C符合题意;
D.乙图中F1= F浮-G球
因为小球完全浸没在水中,所以水面上升,小球所受的浮力不变,重力也不变,故F1大小不变,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据F浮=ρ液gV排分析和计算塑料球在两种情况下受到的浮力,根据F浮=ρ液gV排和物体在天空中处于失重状态分析塑料球在天空中是否受浮力;根据力的平衡条件分析绳子的拉力。
7.【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】AB.由图可知,小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态,根据浮沉条件可知,小球漂浮时ρ液甲>ρ球
物体悬浮时ρ液乙=ρ球
所以ρ液甲>ρ液乙
两杯中液面相平,根据p=ρgh可知所以烧杯底受到液体的压强p液甲>p液乙
B符合题意,A不符合题意;
C.甲液体的体积较大,由G=mg=ρVg
可知,甲杯内液体的重力较大,烧杯和小球均相同,所以甲杯对桌面的压力较大,两个烧杯底面积相同,由
可知,甲杯对桌面的压强较大,C不符合题意;
D.因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以两个相同的小球在两杯中受到的浮力相等,都等于小球的重力,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据物体的浮沉条件判断两者所受浮力关系和液体密度关系,再根据p=ρgh和
判断杯底和水平面的压强关系。
8.【答案】C
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】在海水中,潜水艇所受F浮=ρ海水gV排,始终没有露出水面,所以所受浮力不变,F浮=F1=F2;可以通过“让海水进入压力舱”增大自重、“将海水排除压力舱”减小自重,F浮G2时,即F2>G2,潜水艇上浮,由于F浮=F1=F2,则G1>G2,综上,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据F浮=ρ海水gV排可知,在海水密度、排开水的体积不变时,所受浮力不变。
潜艇通过改变自身重力的大小来改变F浮与G的关系,实现下潜和上浮。
9.【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】由甲图和丙图可得: 因为 所以对桌面增加的压力: ,因为对桌面增加的压力 所以金属球的质量为 ,金属球的体积 .由甲图和乙图可得 因为 所以对桌面增加的压力: 所以金属球排开液体的重力G排=1N,金属球的受到的浮力F浮=G排=1N,排开液体的体积V排=V=125cm3,根据阿基米德原理 可得 ,金属球对容器底部的压力F=G-F浮=10N-1N=9N.C符合题意.
故答案为:C
【分析】甲图和丙图比较,求出增加的压强值利用压强公式 求对桌面增加的压力,而对桌面增加的压力等于金属球重;据此求出金属球重,再根据重力公式求金属球的质量;利用密度计算公式可求金属球的体积;甲图和乙图比较,求出增加的压强值,知道受力面积,利用压强公式求对桌面增加的压力,而对桌面增加的压力等于排开液体的重力,根据阿基米德原理求金属球的浮力;再根据F浮=ρ液V排g求液体的密度;当金属球沉到容器底部时,金属球对容器底部的压力等于金属球重力减去受到液体的浮力。
10.【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】AB.根据图示可知,甲中物体悬浮,乙、丙中物体漂浮,所以其所受的浮力与其自身的重力相等,即F甲浮=F乙浮=F丙浮
根据浮力产生的原因,物体上、下表面受到液体的压力差等于物体受到的浮力,因此甲中物体下表面受到的压力大于甲中物体受到的浮力;乙、丙中物体上表面受到的压力为零,因此乙、丙下中物体表面受到液体的压力等于乙中物体受到的浮力,即
A不符合题意,B符合题意;
C.由图可知,物体排开的液体的体积关系为V甲>V乙>V丙
由于F甲浮=F乙浮=F丙浮
根据阿基米德原理可知ρ甲<ρ乙<ρ丙
因为丙中液体的密度最大,并且液体的深度相同,因此由p=ρgh可知,丙容器底所受的压强最大,其次是乙,再次是甲,故液体对容器底的压强大小关系为p甲<p乙<p丙
C不符合题意;
D.容器对桌面的压力等于容器的重力、液体的重力及长方体A的重力之和。根据图示可知,三个容器中液面的高度相同,甲中物体排开液体的体积最大,丙中物体排开液体的体积最小,所以丙中液体体积最大,由C知丙中液体的密度最大,由m=ρV知,丙中液体的质量最大,丙中液体的重力最大,甲容器中的液体重力最小,且三个物体和容器相同,所以丙容器对桌面的压力最大,其次是乙,最小的是甲,故容器对桌面的压力大小关系为F甲<F乙<F丙
D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】物体上、下表面受到液体的压力差等于物体受到的浮力;当物体漂浮或悬浮时,其浮力等于自身的重力。
由图判断出物体排开的液体体积的关系,根据三个物体浮力的关系和阿基米德原理判断出液体密度的关系,由于液体的深度相同,根据p=ρgh判断出液体对容器底压强关系。
根据图示判断出三个容器中液体体积的关系,根据m=ρV判断出液体质量的关系,进而判断出容器对桌面压力的关系。
11.【答案】大于;漂浮
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】从图中可以看到,同一支密度计,在乙液体中,浸入的深度较深,在乙液体中,排开液体的体积较大,即,同一支密度计,质量是相等的,在甲、乙液体中,都是漂浮,根据液体浮沉条件,受到的浮力大小等于重力大小,则可知
整理可得,因为,那么。
若继续往右侧量筒中加入乙液体(未溢出),乙液体密度不变,密度计自身的重力不变,则受到的浮力不变,根据阿基米德原理可知,密度计排开液体的体积不变,随着液面的升高,密度计也需要上浮,最终还是漂浮。
【分析】漂浮的物体受到的浮力等于重力;浮力一定时,排开液体的体积越大, 液体的密度越小。
12.【答案】3.0×107N;变小
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】排水量是船满载时排开水的质量,所以满载时船及所装货物总重为 ;
当轮船从河面驶入海面时,浮力大小不变,液体密度增大,由可知它排开水的体积变小。
【分析】排水量的含义是船满载时排开水的质量;不管在河中还是海洋中,轮船始终是漂浮的,浮力不变,由分析排开水的体积变化。
13.【答案】6.695×108;9.27×104
【知识点】液体压强的计算;阿基米德原理
【解析】【解答】 航空母舰满载所受浮力为;
舰底受到海水压强为
【分析】本题考查阿基米德原理和液体压强计算,直接代入公式计算即可。
14.【答案】2.5;1000
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【解答】气体没有一定的体积,氧气用去一半后质量变为原来的一半,但体积仍为瓶子的容积,即不变,由密度公式可得此时的密度为
质量是物体的一种属性,水凝固成冰时质量不变,所以冰的体积为
【分析】由于气体的流动性,密闭容器内的氧气用掉一半后,剩余的体积不变,利用将氧气的体积表达式写出来,便可得到剩余氧气的密度与原来氧气的密度的关系,进而可得出剩余氧气密度的大小。水凝固成冰之后的质量不变,利用可求出水全部变成冰后的体积。
15.【答案】<;上浮
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】石块和气球悬浮在水中, 总, ,V排是石块和气球的总体积,气球的体积小于总体积,因此气球受到的浮力F浮【分析】根据液体密度和排开液体的体积计算浮力大小;液体密度一定时,排开液体的体积越大,受到的浮力越大。
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