9.2 阿基米德原理 期末试题选编安徽省各地2021-2022学年沪科版物理八年级全一册(含解析)

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名称 9.2 阿基米德原理 期末试题选编安徽省各地2021-2022学年沪科版物理八年级全一册(含解析)
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科目 物理
更新时间 2022-12-12 11:05:02

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9.2 阿基米德原理
1.(2022·安徽合肥·八年级期末)如图所示,当乒乓球从水里上浮到水面上,乒乓球在A位置时受到的浮力为FA,水对杯底的压强为pA,在B位置时受到的浮力为FB,水对杯底的压强为pB,则它们的大小关系是(  )
A.FA=FB pA=pB B.FAC.FA>FB pA>pB D.FA>FB pA=pB
2.(2022·安徽亳州·八年级期末)如图甲所示,一个实心圆柱体金属块在细绳竖直向上的拉力的作用下,从水下一定深度开始竖直向上以0.1m/s的速度匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处(假设水面不动)。如图乙所示的是绳子的拉力F随时间t变化的图像,结合图像中的信息,下列判断正确的是(  )
A.该金属块的重力为34N
B.浸没在水中时金属块受到的浮力的大小是54N
C.圆柱体的底面积是5×10-3m2
D.金属块的密度为1.7×103kg/m3
3.(2022·安徽滁州·八年级期末)小华用如图甲所示进行实验“探究影响浮力大小的因素”,A是实心圆柱体,根据数据作出的弹簧测力计示数F与物体浸入水中的深度h的关系图像如图乙,从图乙可知(  )
A.物体受到的重力为
B.当物体浸没在水中时受到的浮力为
C.物体的密度为
D.浸入液体的物体所受的浮力大小与深度成正比
4.(2022·安徽黄山·八年级期末)如图所示,氢气球和空气球的体积相同,氢气球受到的浮力为F氢,空气球受到的浮力为F空,则下列说法中正确的是(   )
A.F氢>F空 B.F氢=F空
C.F氢<F空 D.条件不足,无法比较其大小
5.(2022·安徽合肥·八年级期末)如图所示,是小明同学做验证“阿基米德原理”的实验操作。请你完成下列问题:
(1)实验的正确步骤是:___________;(填写字母顺序)
(2)根据图中的数据分析可得:物体浸没在溢水杯的水中时,所受到的浮力大小为___________N;
(3)本实验可以得出的初步结论是:___________。
6.(2022·安徽六安·八年级期末)把两个完全相同的小球分别放入盛满不同液体的甲、乙两个溢水杯中,静止时的状态如图所示,甲杯中溢出液体4N,乙杯中溢出液体4.8N,则甲、乙两杯中液体的密度______(选填“>”、“<”或“=”),小球的重力为______N,若甲杯中的液体是水,则小球的密度为______。
7.(2022·安徽滁州·八年级期末)如图所示,一端固定在天花板上的轻质细杆悬挂着一个边长为10cm的正方体,当底面积为150cm2且足够深的圆柱形容器中装入20cm深的水时,正方体露出水面的体积占总体积的,此时细杆对正方体产生竖直向上的大小为1N的弹力,则正方体的密度为_________g/cm3;继续往容器中加水,当容器中有体积为___________cm3的水时,细杆产生弹力大小为2N。
8.(2022·安徽合肥·八年级期末)如图所示,在测量石块所受浮力的实验中,用弹簧测力计分别测出小石块在空气中的重力和浸没水中时弹簧测力计的拉力,则小石块的体积为___________cm;小石块的密度为___________kg/m。
9.(2022·安徽芜湖·八年级期末)一个重12N,体积为800cm3的小球,用手抓住将它浸没在水中,它受到的浮力是_______N,松开手后小球将_______(选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”),在此后的过程中小球受到水的压强_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
10.(2022·安徽黄山·八年级期末)如图所示,重为10N,体积为0.4×10-3m3的物体用细线挂在弹簧测力计的挂钩上,将它浸没在水中,物体受到的浮力是_______N,静止时弹簧测力计的示数是_______N。
11.(2022·安徽安庆·八年级期末)一艘轮船从长江开往海洋,考虑海水比江水密度大,轮船受到的浮力将______,轮船吃水深度将______。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
12.(2022·安徽芜湖·八年级期末)如图所示,某组同学利用如下器材和步骤验证“阿基米德原理”。
(1)实验的过程中步骤最合理的顺序应该是 ___________;
(2)图乙中金属块受到的浮力为 ________N,金属块排开液体所受重力可由 ________两个步骤测出;
(3)通过实验可初步得到结论是:浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于它 _________;
(4)以下关于实验过程中的操作,会影响验证结果的是 ________(选填“A”“B”或“C”);
A.金属块在浸入在水中前,溢水杯内未盛满水
B.金属块没有全部浸没在水中
C.小桶内有少量水
(5)若小华利用上述实验中的器材和木块探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循“阿基米德原理”,实验过程中 _________步骤不需要弹簧测力计(选填“甲”“乙“”“丙”或“丁”)。
13.(2022·安徽滁州·八年级期末)某小组探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
(1)弹簧测力计使用前要先进行竖直调零;
(2)实验步骤如图所示,甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,由图甲和丁可知物体受到的浮力F浮=______;
(3)以下选项中若______成立,则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系;
A.F1-F2=F3-F4 B.F1-F3=F4-F2 C.F3-F2=F1-F4
(4)另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋(质量忽略不计)对实验进行改进,装置如图己所示。向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,观察到A的示数逐渐变小,B的示数逐渐变大,且A、B示数的变化量______(选填“相等”或“不相等”);
(5)在丁图中,金属块从刚接触水面到刚好浸没的过程中,水对溢水杯底的压强将______;金属块完全浸没水中后,在水面下匀速下沉但未触底的过程中,弹簧测力计的示数将______。(两空均选填“变大”、“变小”或“保持不变”)
(6)若按照甲丙丁戊乙顺序进行实验,预估最终的实验结果是浮力的大小______(选填“等于”“大于”或“小于”)它排开的液体所受的重力。
14.(2022·安徽合肥·八年级期末)某同学设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
(1)如图所示,当物块浸入装满水的溢水杯中时,所受到的浮力大小为_______N;
(2)根据图中数据可以得出:浸在液体中的物体所受的浮力大小________排开液体所受的重力大小;
(3)为了使得实验结论具有普遍性,该同学换用盐水代替C图中溢水杯中的水来重新进行实验,当他将同样的物块浸没到盐水中时弹簧测力计的示数________2.4N(选填“大于”、“小于”或“等于”)
15.(2022·安徽芜湖·八年级期末)图所示,小明同学在探究影响浮力大小的因素时,做了如图所示的实验。请你根据小明的实探究回答下列问题。
(1)小明对bcde四个步骤进行了观察研究,发现浮力的大小有时与深度有关,有时与深度又无关。对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而______,当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同,浮力的大小与深度无关;
(2)根据小明实验的数据,可以计算出物体浸没在水中时所受的浮力为______N,圆柱体的密度为______kg/m3,盐水的密度为______kg/m3。
16.(2022·安徽安庆·八年级期末)如图甲所示,有一体积、质量忽略不计的弹簧,其两端分别固定在容器底部和正方体物体A上。已知容器的底面积为250cm2、高为22cm、重为8N,弹簧的原长为10cm,在弹性限度内,弹簧每受1N的力,其长度变化量ΔL(伸长或压缩)为1cm。现向容器中缓慢加水,弹簧所受弹力F与容器中水的深度关系如图乙所示,当弹簧刚好恢复原长时物体浸入水中的体积为总体积的。求:
(1)物体A的质量;
(2)物体A的密度;
(3)物体A浸入水后,继续加水,当弹簧所受弹力不变时,此时容器对水平桌面的压强。
17.(2022·安徽芜湖·八年级期末)如图甲所示,水平面上有一底面积为5.0×10﹣3m2的圆柱形薄壁容器,容器中装有质量为0.5kg的水,现将一个质量分布均匀、体积为5.0×10﹣5m3的物块(不吸水)放入容器中,物块漂浮在水面上,物块浸入水中的体积为4.0×10﹣5m3。(g取10N/kg,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3)。
(1)求物块受到的浮力大小;
(2)求物块的密度;
(3)用力缓慢向下压物块使其恰好完全浸没在水中(水未溢出)如图乙,求该力F的大小。
18.(2022·安徽阜阳·八年级期末)如图所示,将一个体积为1.0×10-3m3、重6N的木块用细线系在底面积为400cm2的圆柱形容器的底部。当容器中倒入足够的水使木块被浸没时,求:(g=10N/kg)
(1)木块浸没在水中受到的浮力;
(2)剪断细线后,木块处于静止时,木块露出水面的体积多大?
(3)木块露出水面处于静止后,容器底部所受水的压强减小了多少?
19.(2022·安徽滁州·八年级期末)如图所示,水桶的底面积为400cm2,重为10N,现倒入13kg的水,桶内水的高度为30cm,放在水平地面上,将质量为0.55kg,边长为10cm的正方体木块放入水中,木块漂浮在水面:求:(注:1、2小题均是在放入木块之前)
(1)水对桶底的压力和压强:
(2)水桶对地面的压强;
(3)正方体木块排开水的体积是多少?
20.(2022·安徽阜阳·八年级期末)如图所示,圆柱形容器中盛有某种液体,该液体的密度为。一个体积为、重力为6N的实心物体被细线系在容器底部,此时液体的深度为60cm。求:
(1)液体对容器底部的压强;
(2)画出实心物体所受力的示意图;
(3)细线对物体的拉力;
(4)剪断细线后,物体最终露出液体表面的体积。
21.(2022·安徽芜湖·八年级期末)如图所示,将一块重为3N,体积为100cm3的石块,用细线系着浸没在装有水的圆柱形容器中,容器中水的深度由10cm上升到12cm。(容器的重力和容器壁的厚度忽略不计,g=10N/kg)。 求:
(1)石块所受浮力;
(2)容器中水的重力;
(3)细线松动,石块沉到容器底静止后,容器对水平地面的压强。
22.(2022·安徽芜湖·八年级期末)如图甲所示,物体A的体积为V,放入水中静止时,浸入水中的体积为V1;现将一体积为V2的物体B放在物体A上,物体A刚好全部浸没在水中,如图乙所示。试推证。
23.(2022·安徽宣城·八年级期末)我国“奋斗者”号载人潜水器于2020年11月10日在马里亚纳海沟成功坐底10909m,创造了中国载人深潜新纪录。潜水器在深海完成作业后,通过抛卸舱外的两块压载铁可实现无动力状态下匀速上浮。若潜水器抛卸压载铁前的总质量为25t,抛卸的两块压载铁总质量为1t。(潜水器在海水中上浮时不计海水对它的阻力,ρ海水=1.0×103kg/m3)。求:
(1)潜水器下潜至10000m时,海水对其产生的压强。
(2)潜水器下潜至10000m时,海水对面积为3×10﹣2m2的观测窗产生的压力。
(3)潜水器在抛卸两块压载铁后,匀速上浮过程中排开海水的体积。
参考答案:
1.C
【分析】由图可知乒乓球在A、B位置时,排开水的体积大小,然后根据阿基米德原理判断浮力大小;由于乒乓球从水里上浮直至漂浮在水面上,排开水的体积减小,水面下降,则根据即可判断水对杯底压强大小关系。
【详解】由图可知:乒乓球在A位置时是浸没
V排A=V球
在B位置时是漂浮
V排B则有
V排A>V排B
由可知
FA>FB
由于从水里上浮直至漂浮在水面上,排开水的体积减小,水面下降,则有
hA>hB
根据可知
pA>pB
故选C。
2.C
【详解】如图所示,AB段拉力不变,表明浮力不变,物体完全在水下,BC段拉力变大,表明浮力变小,物体逐渐露出水面,CD段拉力不变,表明物体完全露出水面。
AB.CD段物体完全露出水面,拉力等于物体的重力,所以金属块的重力为54N,AB段拉力不变,物体完全在水下,根据称重法,浸没在水中时金属块受到的浮力的大小是
故AB错误;
C.浸没时物体排开水的体积等于物体的体积,所以物体的体积为
如图所示,BC段物体逐渐露出水面,高度为
圆柱体的底面积是
故C正确;
D.金属块的质量为
金属块的密度为
故D错误。
故选C。
3.B
【详解】A.由图乙可知,当物体没有浸入液体时弹簧测力计示数为4N,此时物体的重力等于弹簧测力计的示数,故
G物=F示1=4N
故A不符合题意;
B.由图乙可知,当物体浸没在液体中时弹簧测力计示数为2N,故物体浸没在水中时受到的浮力
F浮=G物- F示2=4N-2N=2N
故B符合题意;
C.物体浸没在液体中时,物体排开液体的体积等于物体的体积,故
物体的质量
物体的密度
故C不符合题意;
D.由图乙可知,物体没有完全浸没在液体中前受到的浮力与物体浸入液体的深度成正比,物体完全进入液体后受到的浮力不变,故D不符合题意。
故选B。
4.B
【详解】因为体积相同,所以排开空气的体积相同,根据公式可知,两球所受浮力相同。
故选B。
5. C、B、A、D 1
【详解】[1] 为了减小误差,在小桶接水前,应先测出石块和小桶的重力,再用弹簧测力计挂着石块,让石块完全浸没在溢水杯中,读出弹簧测力计的示数,最后用弹簧测力计测出小桶和排开水的重力,所以合理的顺序应该是C、B、A、D。
[2] 图B测出了物体的重力G,图A测量的是石块浸没在水中时弹簧测力计的拉力F拉,由称重法可测出石块受到的浮力为
[3]图C测出了空桶的重力G桶=0.5N,图D测出了桶和水的总重力G总=1.5N,则石块排开水的重力为
本实验可以得出的初步结论是
6. < 4.8
【详解】[1]由图可知,甲中小球沉入容器底部、乙中小球漂浮在液面上,因物体的密度大于液体的密度时下沉、沉入容器底部,物体密度小于液体密度时上浮、最终漂浮,所以

[2]因小球在乙液体中漂浮,所以,乙中小球受到的浮力
由阿基米德原理可知
小球的质量为
[3]已知甲杯中溢出液体4N,则
图甲中小球沉入容器底部,由可得,小球的体积为
小球的密度为
7. 0.6 2650
【详解】[1]根据题意对正方体受力分析可知,正方体在竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F拉和浮力F浮的作用下处于平衡状态,此时正方体受到的拉力F拉=1N,正方体的体积为
V=L3=(10cm)3=103cm3=10-3m3
正方体排开水的体积为
正方体受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5×10-3m3=5N
则正方体的重力为
G=F拉+F浮=1N+5N=6N
则正方体的质量为
所以正方体的密度为
[2] 继续往容器中加水,正方体排开水的体积变大,则受到浮力变大,所以正方体受到的拉力将变小,因此,加水后正方体受到的大小为2N的弹力不是杆对它向上的拉力,而是杆对它向下的压力,则当压力为2N时,正方体受到的浮力为
F浮′=G+F压=6N+2N=8N
则此时物体进入液体的体积为
加水前后,浮力变化了
ΔF浮=F浮′-F浮=8N-5N=3N
加入水的体积为
又因为正方体的底面积为
S正=L2=(10cm)2=100cm2
则加水后,液面上升的高度为
加入水后深度为
h=h1+Δh=20cm+3cm=23cm
则加入水后,水和浸入正方体的总体积为
V总=S容h=150cm2×23cm=3450cm3
所以加入水后,容器中水的体积为
V′=V总-V浸=3450cm3-800cm3=2650cm3
8. 100 4×103
【详解】[1]由图可知小石块浸没在水中所受浮力
F浮=G-F=4N-3N=1N
根据阿基米德原理可知,小石块的体积
[2]由图可知石块的重力
G=4N
根据公式G=mg可知,石块的质量
石块的密度
9. 8 下沉 变大
【详解】[1]小球完全浸没水中,则小球所受浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×800×10-6m3=8N
[2][3]因
G>F浮
所以小球受到的合力向下,故松开手后小球将下沉。在小球下沉过程中,小球所在的深度变大,由p=ρgh可得,小球受到水的压强变大。
10. 4 6
【详解】[1]物体浸没时排开水的体积
V排=V=0.4×10-3m3
物体受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.4×10-3m3=4N
[2]由
F浮=G-F示
可得,弹簧测力计的示数
F示=G-F浮=10N-4N=6N
11. 不变 变小
【详解】[1]一艘轮船由长江驶入大海,轮船一直都是漂浮状态,由漂浮条件知道,轮船在海上和在长江上受到的浮力都等于自重,即大小不变。
[2]由于ρ江水<ρ海水,由知道,排开海水的体积小于排开江水的体积,即轮船将上浮,所以,吃水深度将变小。
12. 丁甲乙丙 1 丁丙 排开的液体的重力 A 乙
【详解】(1)[1]为了减小实验误差,实验中应最先测量空桶的重力,再依次测物体的重力,浸在水中的拉力,排开水与桶的总重力,实验的过程中步骤最合理的顺序应该是丁甲乙丙。
(2)[2]由甲乙得,图乙中金属块受到的浮力为
[3]图丙测得空桶的重力,图丁测得排开的水和桶的总重力,故由图丁、丙可得金属块排开液体所受重力。
(3)[4]由图丙丁得,金属块排开液体所受重力为
即金属块受到的浮力
因此可得结论:浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于它排开的液体重力。
(4)[5] A.金属块在浸入在水中前,溢水杯内未盛满水,金属块排开的水不会全部流入小桶,使测得的排开水的重力偏小,故A符合题意;
B.金属块没有全部浸没在水中,则金属块受到的浮力较小,排开的水的体积较小,不会影响实验结果,故B不符合题意;
C.小桶内有少量水,只会使测得的小桶的重力偏大,不会影响金属块受到的浮力大小和排开的水的重力的大小,不会影响实验结果,故C不符合题意。
故选A。
(5)[6]漂浮在液面上的物体,浮力等于重力,测出重力即可得到浮力大小,将物体放入液体中时不需要再测量物体受到的重力大小,故步骤乙不需要弹簧测力计。
13. F1-F3 B 相等 变大 保持不变 大于
【详解】(2)[1]由图甲可知物体所受的重力为F1,由图丁可知物体浸没液体中之后弹簧测力计的示数为F3,由称重法可求得物体受到的浮力
F浮=F1-F3
(3)[2]由步骤(2)得物体受到的浮力是F浮=F1-F3。由图乙可知空桶重力为F2,由图戊可知桶和排开的液体总重力为F4,则排开液体的重力为G排=F4-F2,若
F1-F3= F4-F2
则可以得出浮力的大小等于排开液体所受重力。故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(4)[3]由题意可知:弹簧测力计A示数的变化量就是物体受到的浮力,弹簧测力计B示数的变化量是物体排开的液体所受的重力,根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于排开液体所受的重力,所以A、B示数的变化量相等。
(5)[4]金属块从刚接触水面到刚好浸没的过程中,金属块排开水的体积变大,烧杯内水面上升,根据公式p=ρ液gh可知,水对溢水杯底的压强将变大。
[5]金属块完全浸没水中,在水面下匀速下沉但未触底的过程中,排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知,金属块受到的浮力不变,且重力不变,则弹簧测力计的示数保持不变。
(6)[6]若按照甲丙丁戊乙顺序进行实验,先测量桶和排开液体的总重力,再测空桶的重力,由于桶内壁上会沾一些水,导致所测量的排开液体的重力偏小,那么浮力的大小就会大于它排开的液体所受的重力。
14. 1.4 等于 小于
【详解】(1)[1]由B、C图可知,当物块浸入装满水的溢水杯中时,根据称重法可得物块受到的浮力大小
F浮=3.8N-2.4N=1.4N
(2)[2]由A、D图可知,当物块浸入装满水的溢水杯中时排开液体的重力
G排=2.6N-1.2N=1.4N
所以浸在液体中的物体所受的浮力大小等于排开液体所受的重力大小。
(3)[3]由于盐水的密度大于水的密度,由阿基米德原理可知,物体在液体中所受浮力大小与液体的密度有关,所以当他将同样的物块浸没到盐水中时弹簧测力计的示数小于2. 4N。
15. 增大 0.5 4×103 1.2×103
【详解】(1)[1]根据bcd实验知,液体的密度相同,排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同,由称重法
知浮力不同,故可以得出浮力的大小随着排开水的体积的增大而增大;根据b、e实验知液体的密度相同,排开液体的体积相同,深度不同,弹簧测力计的示数相同,由称重法
知浮力相同,故可以得出当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同,浮力的大小与深度无关。
(2)[2]由b、d知浸没在水中时的浮力为
[3]由
得物体体积为

得圆柱体的密度为
[4]在图b、g知物体浸没在盐水中受到的浮力为
液体密度为
16.(1)0.6kg;(2)0.6g/cm3;(3)2400Pa
【详解】解:(1)由图乙得,物体A的重力为
由得,物体A的质量为
(2)当弹簧刚好恢复原长时物体浸入水中的体积为总体积的,此时物体A受到的浮力刚好等于重力,由阿基米德原理得
所以物体A的密度为
(3)当弹簧刚好恢复原长时,由图得,此时容器中水的深度为
则物体浸入水中的深度为
因此
所以
当物体A浸入水后,继续加水,当弹簧所受弹力不变时,水加到溢水口处,此时物体A受到的浮力大小等于物体A受到的重力与弹力之和,设物体A浸入水中的深度为h则

解得
弹簧所受弹力不变时,容器中加到水的体积为
容器中加入的水的重力为
容器对水平桌面的压力为
容器对水平桌面的压强为
答:(1)物体A的质量为0.6kg;
(2)物体A的密度为0.6g/cm3;;
(3)物体A浸入水后,继续加水,当弹簧所受弹力不变时,此时容器对水平桌面的压强为2400Pa。
17.(1)0.4N;(2)0.8×103kg/m3;(3)0.1N
【详解】(1)已知

(2)由于物块漂浮在水面上,则物块的重力
则质量
物块的密度
(3)使物块恰好完全浸没在水中时,此时木块受到的浮力
由物块的受力平衡可知
所以,施加的压力
答:
(1)物块受到的浮力大小为0.4N;
(2)物块的密度为0.8×103kg/m3;
(3)力F的大小为0.1N。
18.(1)10N;(2)4.0×10-4m3;(3)100Pa
【详解】解:(1)因木块浸没在水中,所以V物=V排,木块浸没在水中时受到的浮力
F浮=ρ液V排g=1.0×103kg/m3×1.0×10-3m3×10N/kg=10N
(2)木块静止在水面时,由于漂浮,所以有
F浮=G=6N
根据阿基米德原理,排开水的体积为
木块露出水面的体积
V露=V- V排′=1.0×10-3m3-6.0×10-4m3=4.0×10-4m3
(3)木块露出水面处于静止后,容器底部深度减小了
容器底部所受水的压强减小了
p=ρ水Δhg=1.0×103kg/m3×0.01m×10N/kg=100Pa
答:(1)木块浸没在水中受到的浮力为10N;
(2)剪断细线后,木块处于静止时,木块露出水面的体积为4.0×10-4m3;
(3)木块露出水面处于静止后,容器底部所受水的压强减小了100Pa。
19.(1)120N;3000Pa;(2)3500Pa;(3)
【详解】解:(1)水对桶底的压强为
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa
水对桶底的压力为
F=pS=3000Pa×400×10-4m2=120N
(2)水桶对地面的压强
(3)木块漂浮,浮力等于重力,正方体木块排开水的体积是
答:(1)水对桶底的压力为3000Pa,压强为120N;
(2)水桶对地面的压强为3500Pa;
(3)正方体木块排开水的体积是5.5×10-4m3。
20.(1)4800Pa;(2);(3)2N;(4)
【详解】解:(1)液体的深度为60cm,液体对容器底部的压强为
(2)实心物体浸没在水中,受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和细线的拉力作用,处于静止状态,其受力示意图如下图所示:
(3)物体体积为1000cm3,即物体全部浸没在液体中,所以
物体受到的浮力为
细线对物体的拉力为
(4)剪断细线后,物体处于漂浮状态,重力等于浮力,所以此时受到的浮力为
此时物体排开液体的体积为
物体最终露出液体表面的体积为
答:(1)液体对容器底部的压强为4800Pa;
(2)如上图所示;
(3)细线对物体的拉力为2N;
(4)剪断细线后,物体最终露出液体表面的体积为。
21.(1)1N;(2)5N;(3)1.6×103Pa
【详解】解:(1)体积为100cm3的石块,浸没在圆柱形容器中,排开水的体积是石块的体积,则石块所受浮力
F浮=ρ液gV排=1×103kg/m3×10N/kg×100×10-6m3=1N
(2)容器底面积
容器中水的体积
V水=Sh=50cm2×10cm=5×102cm3
则水的重力
G水=m水g=ρ水gV水=1×103kg/m3×10N/kg×5×102×10-6m3=5N
(3)容器对水平地面压强为
答:(1)石块所受浮力为1N;
(2)容器中水的重力为5N;
(3)容器对水平地面的压强为1.6×103Pa。
22.见解析
【详解】解:在甲图中,物体A漂浮,根据物体浮沉条件,浮力大小等于重力,根据阿基米德原理可知
物体B放在物体A上,物体A刚好全部浸没在水中,所以物体A、B处于漂浮,根据阿基米德原理可知
所以
化简可得
物体B的密度
物体B的密度。
答:物体B的密度为。
23.(1)1.0×108Pa;(2)3×106N;(3)24m3
【详解】解:(1)潜水器下潜至10000m时,海水对其产生的压强:
(2)由可知观测窗受到的压力为
(3)潜水器在抛卸两块压载铁后总质量
则此时潜水器的总重力
因为此时潜水器做匀速直线运动,又不计海水对它的阻力,所以潜水器受到的浮力

可知潜水器排开海水的体积
答:(1)潜水器下潜至10000m时,海水对其产生的压强为1.0×108Pa;
(2)潜水器下潜至10000m时,海水对面积为3×10-2m2的观测窗产生的压力为3×106N;
(3)潜水器在抛卸两块压载铁后,匀速上浮过程中排开海水的体积为24m3。
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