第10章:浮力 练习题 (含解析)2021-2022学年下学期湖南省人教版物理八年级期末试题选编

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名称 第10章:浮力 练习题 (含解析)2021-2022学年下学期湖南省人教版物理八年级期末试题选编
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科目 物理
更新时间 2023-04-13 20:11:02

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第10章:浮力 练习题
一、单选题
1.(2022春·湖南衡阳·八年级统考期末)下列物体没有受到浮力的是(  )
A.在太空中遨游的“天宫一号”
B.在海面上航行的航母“山东号”
C.在海水中下潜的“奋斗者号”
D.在空气中上升的热气球
2.(2022春·湖南湘西·八年级统考期末)用细绳拴着一长方体石块,依次做图中a、b、c、d四种操作,石块保持如图所示的位置静止不动,则四种情况中细绳受到石块的拉力最小的是(  )
A.(a) B.(b) C.(c) D.(d)
3.(2022春·湖南怀化·八年级统考期末)将重力为5牛的物体轻轻放入盛满水的容器中,溢出水的重力为3牛,则物体所受的浮力大小为(  )
A.5牛 B.3牛 C.2牛 D.8牛
4.(2022春·湖南娄底·八年级统考期末)如图甲所示,中国研发的“海龙11000”万米级深海无人遥控潜水器完成沿直线下潜任务。从“海龙11000”刚好浸没开始下潜计时,到返回到达水面结束计时,下潜深度h随时间t的变化关系如图乙所示。忽略海水密度变化和“海龙11000”的形变,下列对“海龙11000”分析正确的是(  )
A.第4分钟受到海水的浮力比第1分钟大
B.在4~6min,受到海水的压强没有变化
C.第3分钟受到海水的压强比第8分钟小
D.在6~8min,受到海水的浮力逐渐变大
5.(2022春·湖南株洲·八年级统考期末)体积完全相同的铜球、铁球和木球,放入盛水容器静止后如图所示,则三个小球所受浮力大小,下列说法正确的是(  )
A.木球最大 B.铁球最小
C.铜球和铁球一样大 D.条件不足,无法判断
6.(2022春·湖南衡阳·八年级统考期末)潜水员在某海域的海面下持续下潜的过程中,他受到的(  )
A.压强增大,浮力增大 B.压强不变,浮力增大
C.压强增大,浮力不变 D.压强减小,浮力不变
7.(2022春·湖南永州·八年级统考期末)用如图所示实验装置验证阿基米德原理,当物块浸入装满水的溢水杯中时,水会流入空桶。下列说法正确的是(  )
A.当物块浸入装满水的溢水杯中时,水对溢水杯底部的压强将变大
B.根据图中数据可知,实验中物块所受浮力是1.3N
C.若换用酒精代替水进行实验,则F3的大小将变大(ρ水>ρ酒精)
D.由实验数据可得,浮力大小等于物体排开液体的体积大小
8.(2022春·湖南衡阳·八年级统考期末)小明在一支铅笔的下端绕上金属丝,将它分别置于甲、乙两杯液体中,观察到铅笔静止时的情景如图所示,下列说法正确的是(  )
A.甲杯液体的密度较大 B.乙杯液体的密度较大
C.铅笔在甲杯液体中受到的浮力较大 D.铅笔在乙杯液体中受到的浮力较大
9.(2022春·湖南娄底·八年级统考期末)两个相同的量筒内装有不同的液体甲、乙,将同一支密度计分别放入两液体中,静止后液面相平,如图所示,下列说法正确的是(  )
A.甲液体对容器底部的压力大
B.甲液体的密度比乙液体的密度小
C.密度计在乙液体中所受的浮力较大
D.密度计排开甲液体的质量小于乙液体的质量
10.(2022春·湖南怀化·八年级统考期末)在一足够高的容器底部固定一轻质弹簧,弹簧原长10cm,弹簧上方连有正方体木块A,木块的边长为10cm,容器的底面积为200cm2,如图,此时弹簧长度为6cm(已知弹簧的长度每改变1cm,所受力的变化量为1N),现向容器内注入某种液体,当木块A有的体积浸入液体中时,弹簧恰好处于自然伸长状态;在木块A正上方放置一合金块B,静止时液面刚好浸没B,已知合金块的体积为100cm3,高为4cm。下列说法中不正确的是(  )
A.木块A的重力为4N
B.液体的密度为0.8×103kg/m3
C.放置合金块B后,液体对容器底部的压强为1440Pa
D.合金块B的重力为14.8N
二、多选题
11.(2022春·湖南株洲·八年级统考期末)2021年12月9日“天宫课堂”开讲,王亚平老师在中国空间站开展了神奇的“浮力消失实验”。对杯中乒乓球的描述,不正确的是(  )
A.不能漂浮在水面上
B.受到的重力接近于零
C.可以在水中任意位置悬浮
D.上下表面存在压力差
三、填空题
12.(2022春·湖南娄底·八年级统考期末)一同学用弹簧测力计吊着重为15N的正方形金属块,当它完全浸没在水中时,弹簧秤的示数为10N,则金属块受到浮力为______N。若金属块上表面所受水的压力为20N,则金属块下表面所受水的压力为______N。
13.(2022春·湖南岳阳·八年级统考期末)一个小球所受的重力为10N,将它浸没在水中时,所排开的水的重力为20N。那么小球浸没时受到的浮力大小为_________N,放开手后,物体将_________(填“上浮”“下沉”“悬浮”),最终小球的浮力为_________N。
14.(2022春·湖南衡阳·八年级统考期末)体积相同的 A、B、C 三个物体,放入水中静止后,处于如图所示的状态,则三个物体受的重力 GA、GB、GC的大小关系为_____,密度 ρA、ρB、ρC 的大小关系为_____。
15.(2022春·湖南娄底·八年级统考期末)一艘远洋轮船装上货物,由内河驶入大海后,船受到的浮力______(选填“变大”、“变小”或“不变”);一潜水艇悬浮在水中,当用压缩空气把水舱中的水排出一部分时,潜水艇将______(选填“上浮”或“下沉”)。
16.(2022春·湖南衡阳·八年级统考期末)有不吸水的圆柱体A,顶部系有一根轻质细线,已知A的质量为1.32kg,密度为1.1×103kg/m3,高为12cm。现将圆柱体A竖直放入薄壁柱形容器中,然后向容器中缓慢加入液体,直至加满,液体体积与深度的关系如图所示,当液体加满后,用细线将A竖直向上提升2cm静止时,细线的拉力为3.6N。g取10N/kg,则圆柱体A的重力为 ___________N,液体的密度为 ___________kg/m3。
四、作图题
17.(2022春·湖南衡阳·八年级统考期末)请你在下图中画出静止在水中的小球所受力的示意图.
五、实验题
18.(2022春·湖南怀化·八年级统考期末)如图所示,利用弹簧测力计分别测某一物体在空气中和水中受到的拉力大小,请回答下列相关问题。
(1)该弹簧测力计的分度值是_______N,量程是________N;
(2)物体的重力是_____N,重力的施力者是_________;
(3)如图甲,物体在空气中时,与重力平衡的力是_____,与重力是相互作用的力是_______;
(4)如图乙,当物体在水中时,物体除了重力及绳的拉力外,还受到______力的作用,其大小为________。
19.(2022春·湖南邵阳·八年级统考期末)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,某同学们提出了如下的猜想:A.可能跟物体浸入液体的深度有关;B.可能跟物体的重力有关;C.可能跟物体浸入液体的体积有关;D.可能跟液体的密度有关。为了验证上述猜想,该同学做了如下图所示的实验:他在弹簧测力计下端分别挂上相同体积的甲、乙两种金属,依次把它们缓缓地浸入水中或盐水中不同位置,在这一实验中:
(1)甲金属从位置③→④的过程中,弹簧测力计的示数减小,说明浮力变大,可以验证猜想______(选填“A”“B”“C”“D”中的一个或多个选项)可能是正确的;
(2)从位置③→④→⑤的过程中,其中④→⑤弹簧测力计的示数保持不变,说明铁块受到的浮力不变,可以验证猜想______(选填“A”“B”“C”“D”中的一个或多个选项)一定是错误的;
(3)分析比较实验①⑤与②⑥,可以验证猜想______(选填“A”“B”“C”“D”中的一个或多个选项)一定是错误的;
(4)分析比较所有实验,可以验证猜想______(选填“A”“B”“C”“D”中的一个或多个选项)可能是正确的。
20.(2022春·湖南永州·八年级统考期末)如图是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验装置,烧杯中装有适量的水,请根据图中信息完成下列各小题。(g取10N/kg)
(1)由A图可知:金属块的质量为 _____kg。
(2)比较A、B两图可知:B图中金属块受到的浮力是 _____N。
(3)比较B、C两图可知:金属块排开水的体积越 _____(选填“大”或“小”),其受到的浮力越大。
(4)在实验过程中,金属块浸没在水中后,随着金属块在水中的深度增加,浮力大小_____(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)比较B、C、D、E四图,_____图中的金属块所受到的浮力最大。
(6)通过比较C、E两图可知:浸在液体中的物体受到液体的浮力大小与液体的 _____有关。
21.(2022春·湖南郴州·八年级统考期末)某同学为探究影响浮力大小的因素,准备了大容器、金属块和柱形小桶,探究过程如下:(注意:此图中弹簧示数看不清楚,但不会影响做题)
(1)如图甲所示,将金属块放入小桶静止后,弹簧测力计示数为F,金属块和小桶所受到的总重力为_________;
(2)如图乙所示,使小桶浸入水中的深度为h时静止,弹簧测力计示数为,此时小桶所受到的浮力为_________,方向是_________;
(3)如图丙所示,使小桶浸入某种液体中的深度同样为h时静止,弹簧测力计示数为。通过比较弹簧在图乙、图丙中的示数发现浮力的大小与_________有关,丙图中液体的密度为_________kg/m3。()
六、计算题
22.(2022春·湖南岳阳·八年级统考期末)一弹簧测力计下挂一圆柱体,将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处匀速慢慢下降,然后将其逐渐浸入水中。如图所示是整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的实验图象,已知ρ水=1.0×103 kg/cm3,g=10N/kg。不计水面的变化,求:
(1)圆柱体的重力;
(2)圆柱体所受的最大浮力是多少?
(3)圆柱体在刚浸没时,下表面受到液体压强。
23.(2022春·湖南衡阳·八年级统考期末)如图甲所示,用弹簧测力计吊着一长方体物块从空中匀速下放到盛水的圆柱形容器中(物块始终未与容器底接触)。物块下放过程中,弹簧测力计示数F随物块下降高度变化的关系如图乙所示。(,g取10N/kg)求:
(1)物块完全浸没在水中时受到的浮力;
(2)物块的体积;
(3)物块的密度。
24.(2022春·湖南衡阳·八年级统考期末)如图甲,将一重为8 N的物体A放在装有适量水的杯中,物体A漂浮于水面,浸入水中的体积占总体积的,此时水面到杯底的距离为20 cm。g取10 N/kg,求:
(1)甲图中物体A受到的浮力及容器底部受到的压强。
(2)物体A的密度。
25.(2022春·湖南长沙·八年级统考期末)如图,放在水平桌面上的圆柱形容器重,底面积,容器内水深。弹簧测力计的挂钩上挂着体积为的金属块,现将金属块浸没在水中静止且不接触容器。取。求:
(1)金属块未放入水中时,容器底受到水产生的压强;
(2)金属块浸没水中后,受到的浮力;
(3)金属块浸没水中后,容器对桌面的压强。
26.(2022春·湖南常德·八年级统考期末)如图甲所示,水平放置的平底柱形容器A的底面积为200cm2,不吸水的正方体木块B重为5N,边长为10cm,静止在容器底部。质量体积忽略的细线一端固定在容器底部,另一端固定在木块底面中央,且细线的长度为l=5cm,已知水的密度为1.0×103kg/m3。求:
(1)甲图中,木块对容器底部的压强多大?
(2)向容器A中缓慢加水,当细线受到拉力为1N时,停止加水,如图乙所示,此时木块B受到的浮力是多大?
(3)向容器中注入的水的体积是多大?
27.(2022春·湖南邵阳·八年级统考期末)如图所示,在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,平衡时,弹簧秤的示数为4.0N,当把该零件完全浸没在水中,再次平衡时,弹簧秤的示数为3.0N,再把该零件完全浸没在某种液体中时,平衡时弹簧秤的示数为3.2N(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)。求:
(1)该零件浸没在水中时受到的浮力F浮;
(2)该金属零件的密度ρ金;
(3)某液体的密度ρ液。
28.(2022春·湖南岳阳·八年级统考期末)有一个用超薄超硬度材料制成的圆柱形容器,下端封闭上端开口,底面积,高度,如图甲所示;另有一个重为12N的实心匀质圆柱体物块,底面积,密度为8×102kg/m3。如图乙所示。
(1)圆柱体物块静止在地面,求它对地面的压强是多大?
(2)将圆柱体竖直放置容器内,并向容器内注入少量的水,圆柱体保持静止,当水面距容器底高度为1cm时,水对容器底的压强为多大?
(3)继续向容器内灌水,前后一共向容器内缓缓注入质量为600g的水,圆柱体物块始终没有倾斜,最后处于静止状态,那么,圆柱体物块最终受到的浮力是多大?
参考答案:
1.A
【详解】A.浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)竖直向上托起的力叫浮力。太空中没有空气,遨游的“天宫一号”不受浮力的作用,故A符合题意;
BCD .在海面上航行的航母“山东号”、在海水中下潜的“奋斗者号”和在空气中上升的热气球浸在水(或空气)中,因为水(或空气)受到重力的作用且有流动性,因此水(或空气)对浸没在其中的物体有向上的作用力和向下的压力作用,其中向上的压力大于向下的压力,这个压力差即物体受到的浮力,故BCD选项中的物体均受浮力作用,故BCD不符合题意。
故选A。
2.D
【详解】浸在液体中的物体所受到的浮力大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关,上图a、b、c、d四种操作中,因盐水的密度大于水的密度,并且石块排开盐水的体积最大,故石块在盐水中受到的浮力最大,由F浮=G-F拉知,d图细绳受到石块的拉力最小。故选D。
3.B
【详解】容器中盛满水,所以物体排开水的重力等于溢出水的重力,溢出水的重力为3N,则物体排开水的重力为3N,根据阿基米德原理可知,物体所受浮力
F浮=G排=3N
故选B。
4.B
【详解】A.物体受到液体的浮力与排开液体的体积和液体的密度有关,在第4分钟和第1分钟时,潜水器排开海水的体积和海水的密度不变,所以潜水器受到海水的浮力不变,故A错误;
B.液体内部压强与液体的密度和物体所处深度有关,4~6min,海水的密度和潜水器所处的深度没有发生改变,故潜水器受到海水的压强没有变化,故B正确;
C.第3分钟潜水器所处的深度比第8分钟大,由可知,第3分钟受到海水的压强比第8分钟大,故C错误;
D.6~8min,潜水器排开海水的体积不变,海水的密度不变,由可知受到海水的浮力不变,故D错误。
故答案为B。
5.C
【详解】已知三个物体体积相同,物体漂浮时排开水的体积小于下沉和悬浮时的体积,即有
排开液体的密度相同,根据公式可得
故C符合题意。ABD不符合题意。
故选C。
6.C
【详解】潜水员在下潜过程中,深度越来越大,由液体压强公式可知,潜水员在下潜过程中,所受的压强逐渐增大;由于潜水员是完全潜入水中,潜水员排开水的体积不变,而液体的密度不变,根据阿基米德原理可知,在潜水员继续下潜过程中,受到的浮力大小不变,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7.C
【详解】A.当物块浸入装满水的溢水杯中时,水会溢出,但溢水杯中水的深度没变,所以水对溢水杯的压强不变,故A错误;
B.物块放入溢水杯中前,弹簧测力计的示数为2N,放入后弹簧测力计的示数为1.5N,则物块受到的浮力为
F浮=F1-F3=2N-1.5N=0.5N
故B错误;
C.若换用酒精代替水进行实验,溢出的酒精的体积V排没变,但酒精的密度小于水的体积,根据阿基米德原理F浮=ρ酒gV排可知,物块受到的浮力变小了,则F3的示数将变大,故C正确;
D.由实验数据可得
F1-F3=F4-F2
因此可得出:浸入液体的物体受到的浮力等于它排开的液体的重力。故D错误。
故选C。
8.B
【详解】因为铅笔在甲和乙中均处于漂浮状态,所以铅笔所受的浮力等于铅笔的重力,则前后两次受到的浮力一样大;由阿基米德原理的变形式可知,在浮力一定时,物体在液体中的体积越大,液体的密度越小,所以乙杯液体的密度较大,故B正确,ACD错误。
故选B。
9.A
【详解】AB.因为密度计漂浮,根据漂浮的特点
F浮=G
所以密度计在两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力,大小相等;由图知,甲图中密度计排开液体的体积小于乙图中密度计排开液体的体积,因为F浮=ρ液gV排,所以甲液体的密度比乙液体的密度大;根据,甲液体对容器底部的压强大,根据F=pS可知,甲液体对容器底部的压力大。故A正确,B错误;
CD.密度计在两种液体中受到的浮力相等,根据阿米德原理,密度计排开液体的重力相等,由G=mg可知,密度计排开液体的质量也相等,故CD错误。
故选A。
10.D
【详解】A.由题意可知,弹簧上方连有正方体木块A时,其长度只有L1=6cm,则弹簧的压缩量
因弹簧的长度每改变1cm,所受力的变化量为1N,所以,弹簧产生的弹力
因物体A静止时,受到的重力与弹簧产生的弹力是一对平衡力,所以,物体A的重力
故A正确,A不符合题意;
B.现向容器内注入某种液体,当木块A有的体积浸入液体中时,木块A排开液体的体积
弹簧恰好处于自然伸长状态;正方体木块A此时所受浮力等于重力,即
所以液体的密度为
故B正确,B不符合题意;
C.当木块A有的体积浸入液体中时,液体的深度
此时容器内液体的体积
在木块A正上方放置一合金块B,静止时液面刚好浸没B,则此时液体的深度
则放置合金块B后液体对容器底部的压强
故C正确,C不符合题意;
D.在木块A正上方放置一合金块B,静止时液面刚好浸没B时,弹簧的长度
则弹簧的压缩量
此时弹簧产生的向上弹力
A、B受到的总浮力
以A、B整体为研究对象,整体受到竖直向下A和B的重力、竖直向上整体浮力和向上的弹力处于平衡状态,由A、B整体受到的合力为零可得
则B的重力
故D错误,D符合题意。
故选D。
11.AD
【详解】ACD.浮力随着重力产生的,是物体的上下表面所受压力差,乒乓球上下表面几乎没有受到压力,也没有压力差,所以乒乓球在水中几乎不受浮力,当把乒乓球放置在水中任意位置,乒乓球就会静止在该处,同样,把乒乓球放置在水面,则乒乓球能静止漂浮在水面,故AD错误,AD符合题意;C正确,C不符合题意;
B.太空中是接近于完全失重状态,乒乓球受到的重力接近于零,故B正确,B不符合题意。
故选AD。
12. 5 25
【详解】[1]金属块受到的浮力
[2]下表面所受水的压力为
13. 20 上浮 10
【详解】[1][2][3]由题知,小球浸没在水中,小球排开的水重为20N。由阿基米德原理知
F浮=G排=20N
又因为
G球=10N,F浮>G球
则放手后小球将上浮,最终漂浮在液面上,根据浮沉条件条件可知,此时小球受到的浮力等于重力
F′浮=G球=10N
14. ρA<ρB<ρC
【详解】[1]依题意得,A、B、C的体积相等,由图得,A、B、C排开水的体积大小关系为
由得,A、B、C受到的浮力的大小关系为
由图得,AB漂浮在水面上,C悬浮在水中,因此
, ,
因此
[2]由得,A、B、C的质量关系为
A、B、C的体积相等,由得
15. 不变 上浮
【详解】[1]轮船在河里行驶受到的浮力等于轮船及货物的总重力,轮船在海里行驶受到的浮力仍然等于轮船及货物的总重力,所以前后两种情况下受到的浮力大小不变。
[2]由于潜水艇把水舱中的水排出,内部充满了更多的空气,因此潜水艇整体的重力G变小,而此时潜水艇由于悬浮在水中,故受到的浮力大小F浮不变,且F浮>G,故潜水艇将上浮。
16. 13.2 0.8×103或1.2×103
【详解】[1]圆柱体A的重力
G=mg=1.32kg×10N/kg=13.2N
[2]圆柱体的体积
圆柱体的高度hA=12cm=0.12m,所以圆柱体的底面积
结合图像信息可知,当液体深度达到h0后,随着液体体积的增加,液体体积的增加加快,说明液体的横截面积变大,故有


由①②式可知
所以
S容=3SA=3×0.01m2=0.03m2
若ρA>ρ液,圆柱体A受到竖直向下的重力与竖直向上的拉力和浮力,故有
F浮+F拉=G
所以圆柱体A受到的浮力
F浮=G-F拉=13.2N-3.6N=9.6N
由阿基米德原理F浮=ρ液V排g可知,液体的密度
若ρA<ρ液,则圆柱体漂浮,由S容=3SA得
所以,细线将A竖直向上提升h′=2cm静止时,圆柱体浸入液体的体积减小,液面下降的高度h=1cm,浮力的变化量F浮=3.6N,故有
F=ρ液gV液=ρ液gSA(h+h′)
则液体的密度
17.
【详解】分析:先对小球进行受力分析,然后根据规则物体的重心在物体的几何中心确定力的作用点,再过作用点表示出力的方向.
解答:静止在水面上的小球受到重力和浮力作用,所受重力和浮力大小相等,是一对平衡力,重力和浮力的作用点是小球的球心,然后过球心作竖直向下的重力和竖直向上的浮力,作图时要注意两条线段长度要相等.如图所示:
【点睛】本题考查规则物体重心的确定以及力的示意图的正确画法,牢记重力的方向总是竖直向下的,浮力的方向总是竖直向上.
18. 0.2 5 3.6 地球 拉力 物体对地球的吸引力 浮 0.8
【详解】(1)[1][2]由图可知,弹簧测力计1N之间有5小格,所以每小格为0.2N,即分度值为0.2N;它能测量的最大值为5N,所以它的量程为0~5N。
(2)[3][4]根据甲图,由二力平衡可知,弹簧测力计的拉力等于物体的重力,由甲图可知,指针所在位置的示数为3.6N,所以物体重力为3.6N;重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力,所以重力的施力物体是地球。
(3)[5]一对平衡力的特点是:两个力作用在同一物体上,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,图甲中,弹簧测力计的拉力与重力是一对平衡力。
[6]一对相互作用力的特点是:两个力作用在不同物体上,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力,由于力的作用是相互的,所以物体对地球也有吸引力,重力与物体对地球的吸引力是一对相互作用力。
(4)[7][8]由图乙可知,物体受重力、浮力、弹簧测力计的拉力三个力的作用处于平衡态,图乙中弹簧测力计的示数为2.8N,由称重法可知,浮力的大小为
19. AC A B CD
【详解】(1)[1]金属从位置③④的过程中,浸入液体中的体积变大,浸入液体的深度增大,测力计的示数变小,说明金属受到的浮力变大,由此可知,浮力的大小可能跟物体排开液体的体积有关,也可能可能跟物体浸入液体的深度有关,故猜想AC可能是正确的。
(2)[2]从④→⑤位置的过程中,铁块都是完全浸没,排开的液体体积不再变化,只改变其深度,弹簧测力计的示数不变,说明铁块受到的浮力不变;即浮力的大小与浸入液体的深度无关,故A猜想错误。
[3]分析比较实验①⑤可知,金属甲受到的浮力为
分析比较实验②⑥可知,金属乙受到的浮力为
通过计算可知:浮力的大小跟物体的重力无关,故B猜想错误。
(4)[4]根据⑥⑦中弹簧测力计的示数可知,同一物体铜块在盐水中受到的浮力大于在水中受到的浮力,由此可得,浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关,所以猜想D是正确的。综合以上分析可知,可以验证CD可能是正确的。
20. 0.8 1 大 不变 E 密度
【详解】(1)[1]由A图可知:金属块的重力为8N,金属块的质量
金属块的质量为0.8kg。
(2)[2]B图中金属块受到的拉力为7N,金属块受到的浮力
金属块受到的浮力是1N。
(3)[3]比较B、C两图,B中物体排开液体的体积小于C,弹簧测力计示数B大于C,说明B中物体受到的浮力小于C,则可知金属块排开水的体积越大,其受到的浮力越大。
(4)[4]比较C、D两图,金属块浸没在水中后,随着金属块在水中的深度增加,弹簧测力计示数不变,物体受到浮力不变。
(5)[5]比较B、C、D、E四图,E图中弹簧测力计示数最小,说明E图中的金属块所受到的浮力最大。
(6)[6]通过比较C、E两图可知,E图中金属块受到的浮力大于C,金属块排开液体体积相同,盐水密度大于水的密度,说明浸在液体中的物体受到液体的浮力大小与液体的密度有关。
21. F 竖直向上 液体密度
【详解】(1)[1]如图甲,将金属块放入小桶静止后,根据二力平衡可知,弹簧测力计示数为F就是金属块和小桶所受到的总重力,即
(2)[2]小桶浸入水中的深度为h时受到的浮力
[3]浮力的方向是竖直向上。
(3)[4]通过图乙、图丙中的示数,在物体排开液体的体积相同时,浮力的大小与液体密度有关。
[5]由(2)可知,小桶浸入水中的深度为h时,受到的浮力
小桶浸入水中的深度为h时,排开水的体积
小桶浸入液体中的深度为h时,受到的浮力
小桶浸入液体中的深度为h时,排开液体的体积等于小桶浸入水中的深度为h时,排开水的体积,即
所以,液体的密度
22.(1) 12N;(2) 8N;(3) 400Pa
【详解】解:(1)为了便于分析,给图像标上A、B、C、D四个点,如下图

由图像知道,当时,弹簧测力计示数为12N,此时圆柱体处于空气中,由二力平衡条件知道,圆柱体的重力为
(2)由图像段知道,圆柱体完全浸没后排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,此时弹簧测力计的示数为
则圆柱体受到的最大浮力
(3)不考虑水面变化,由图像知道,圆柱体在刚浸没时,下表面所处的深度为
下表面受到水的压强
答:(1)圆柱体的重力为12N;
(2)圆柱体所受的最大浮力为8N;
(3)圆柱体在刚浸没时,下表面受到液体压强为400Pa。
23.(1)8N;(2)8×10-4m3;(3)1.5×103kg/m3
【详解】解:(1)由图像可知,弹簧测力计的最大示数F最大=12N,此时物块未浸入水中,则物块重力
G=F最大=12N
物块浸没在水中时弹簧测力计的示数F示=4N,则物块完全浸没在水中受到的浮力
F浮=G-F示=12N-4N=8N
(2)物块的体积
(3)物块的质量
物块的密度
答:(1)物块完全浸没在水中时受到的浮力是8N;
(2)物块的体积是8×10-4m3;
(3)物块的密度是1.5×103kg/m3。
24.(1)8N,2000 Pa;(2)0.8×103 kg/m3
【详解】解:(1)因为A漂浮在水中,所以,受到的浮力
F浮=GA=8 N
液体的深度
h=20 cm=0.2 m
则容器底部受到的压强
p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m=2000 Pa
(2)由F浮=ρ水gV排知道
已知A浸入水中的体积占总体积的,则物体A的体积
由于
G=mg=ρVg
所以,A的密度
答:(1)甲图中物体A受到的浮力是8N,容器底部受到的压强是2000 Pa。
(2)物体A的密度是0.8×103 kg/m3。
25.(1)1600Pa;(2)6N;(3)
【详解】(1)水对容器底的压强
(2)金属块受到的浮力
(3)水的体积
由可知,水的质量
水的重力
则容器对桌面的压力为容器的重力、水的重力与物体对水的压力之和,由于物体对水的压力等于水对物体的浮力,所以对桌面的压力
容器对桌面的压强为

答:(1)金属块未放入水中时,容器底受到水产生的压强为;
(2)金属块浸没水中后,受到的浮力为;
(3)金属块浸没水中后,容器对桌面的压强为。
26.(1)500Pa;(2)6N;(3)0.0016m3
【详解】解:(1)不吸水的正方体木块B重为5N,对容器底部的压力为
F=G=5N
边长为10cm,受力面积
S=10cm×10cm=100cm2=0.01m2
木块对容器底部的压强为
(2)在图乙中木块静止,木块受到竖直向上的浮力及竖直向下的重力和竖直向下线的拉力,由力的平衡有
F浮=G+F拉=5N+1N=6N
(3)根据F浮=ρ水gV排,所以此时木块浸入水中的体积是
所以此时木块浸入水中的深度
此时液面深度
h=6cm+5cm=11cm=0.11m
向容器中注入的水的体积是
V=200×10-4m2×0.11m-6×10-4m3=0.0016m3
答:(1)甲图中,木块对容器底部的压强为500Pa;
(2)此时木块B受到的浮力是6N;
(3)向容器中注入的水的体积是0.0016m3。
27.(1)1N;(2)4×103kg/m3;(3)0.8×103kg/m3
【详解】解:(1)由题意可知,金属零件的重力,把零件完全浸没在水中时测力计的示数,则该零件浸没在水中时受到的浮力
(2)因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以,由可得,该金属零件的体积
该金属零件的质量
该金属零件的密度
(3)该零件完全浸没在某种液体中时,测力计的示数,此时零件受到的浮力
该零件完全浸没在某种液体中时
则该液体的密度
答:(1)该零件浸没在水中时受到的浮力为1N;
(2)该金属零件的密度为4×103 kg/m3;
(3)该液体的密度为0.8×103kg /m3。
28.(1)800Pa;(2)100Pa;(3)9N
【详解】解:(1)圆柱体物块静止在地面时对地面的压力
则圆柱体对地面的压强
圆柱体对地面的压强为800Pa。
(2)当水面距容器底高度为1cm时,水对容器底的压强
水对容器底的压强为100Pa。
(3)由题意可知
圆柱体可以在水中漂浮,则圆柱体恰好漂浮时受到的浮力
由阿基米德原理可得,圆柱体排开水的体积
圆柱体在容器内水的深度
此时容器内水的体积
由可得,此时容器内水的质量
由可知,总共注入质量为600g的水后,圆柱体物块没有离开容器底部,水的体积
容器内水的深度
圆柱体排开水的体积
圆柱体物块最终受到的浮力
最终受到的浮力为9N。
答:(1)圆柱体物块静止在地面,它对地面的压强是800Pa;
(2)当水面距容器底高度为1cm时,水对容器底的压强为100Pa;
(3)圆柱体物块最终受到的浮力是9N。