沪科版物理八年级下册
9.3 物体的浮与沉
一、基础题
1.质量相同的木球和蜡块放入水中静止后均浮在水面,其中木球露出水面的体积较大,则它们所受浮力关系为( )
A.木球受浮力较大 B.蜡块受浮力较大
C.木球和蜡块受浮力一样大 D.无法判断
2.浸没在同一种液体中的 A、B 两个球,体积相同。将它们由静止释放后,A球上浮,B球下沉。 A、B两球的重力GA与GB 相比( )
A.GA>GB B.GA=GB C.GA<GB D.无法判断
3.取一两端开口的玻璃管,用塑料片挡住下端的管口后,将玻璃管竖直插入水槽里,松开手后塑料片不下沉,若插入水中部分长20厘米,不计塑料片本身的重力,要使塑料片下沉可以( )
A.往水槽内加盐
B.往玻璃管中慢慢注入水,并使水的高度为20厘米
C.往玻璃管中慢慢注入酒精,并使酒精高度大于25厘米
D.往玻璃管中慢慢注入水银,并使水银高度达到1厘米
4.把两只完全相同的小球A、B,放在两只烧杯中,然后向两烧杯中分别倒入不同的液体甲、乙,小球静止时的情况如图。A球受到的浮力为FA,B球受到的浮力为FB,则( )
A.FA>FB B.FA=FB
C.FA<FB D.以上都有可能
5.图中,甲、乙两只完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同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。则下列说法中正确的是( )
A.鸡蛋在甲杯里受到的浮力较大
B.鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大
C.鸡蛋在甲杯和乙杯里受到的浮力一样大
D.鸡蛋受到的浮力无法比较
6.在死海中游泳的人平躺在水面上也不会下沉,甚至可以躺在水面上静静地看书,当一个重为500N的人躺在死海里时,他受到的浮力为 。
7.当把重为6牛的物体放在盛满水的溢水杯中时,溢水杯溢出了5牛的水,则该物体在水中将处于 状态。(填“上浮”、“下沉”、“悬浮”)
8.如图所示,将体积为30cm3的木块放入烧杯中,静止时木块浸入水中的体积为总体积的三分之二,则此时木块所受浮力的大小为 N,浮力的方向 。放入木块后,烧杯底部所受水的压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”).(g=10N/Kg)
9.如图所示,甲、乙、丙三球静止在水中,它们受到的浮力分别是F甲、F乙、F丙,则:
(1)若三球体积相等,则它们所受浮力的大小关系是 ;
(2)若三球质量相等,则它们所受浮力的大小关系是 。
10.物体浸没在液体中时,受到 的浮力F浮,同时还受到方向 的重力G.当F浮<G时,物体就会 ;当F浮=G时,物体就会 ;当F浮>G时,物体就会 。
二、中档题
11.下列物理知识的应用实例中,叙述错误的是( )
A.气球上升是因为气球里充的是密度小于空气的气体
B.农民常用浓度适宜的盐水把饱满结实的种子选出来
C.用同一密度计测量不同液体的密度时,密度计所受浮力不同
D.潜艇是靠改变自身所受的重力来实现浮沉的
12.如图所示,甲、乙、丙三个实心小球分别在不同的液体中静止,三个球的体积关系是V甲>V乙>V丙,三种液体的密度关系是ρ1=ρ2>ρ3.则三个球的重力、密度的大小关系应该为( )
A.G甲=G乙>G丙ρ甲>ρ乙>ρ丙
B.G甲>G乙>G丙ρ甲>ρ乙>ρ丙
C.G甲>G乙=G丙ρ甲>ρ乙=ρ丙
D.G甲>G乙>G丙ρ甲=ρ乙>ρ丙
13.一装满了水的塑料袋挂在弹簧测力计上,浸没在水中,塑料袋本身重量不计,则弹簧测力计的读数( )
A.等于袋中水的重量 B.大于袋中水的重量
C.小于袋中水的重量 D.为零
14.有一木块在水中上浮,从开始露出水面最后静止漂浮在水面上的过程中( )
A.木块所受的浮力,重力都在逐渐变小 B.木块所受的浮力,重力都不变
C.木块所受的浮力变大,重力不变 D.木块所受的浮力变小,重力不变
15.一个小球分别放入足量的水和煤油中,已知煤油的密度是0.8×103kg/m3,若小球受到的浮力分别是6N和5N,则小球在水中和煤油中所处状态应是( )
A.都漂浮 B.在水中漂浮,在煤油中下沉
C.都悬浮 D.在水中下沉,在煤油中漂浮
16.把一个苹果(ρ苹果<ρ水)轻轻放在装满水的桶中,苹果静止时处于 状态(填“漂浮”、“悬浮”、“沉底”),若苹果的质量为150g,则苹果受到的浮力 N。
17.甲、乙、丙三个实心小球体积相同,静止时如图所示,三个小球密度从大到小的顺序是 。
18.一艘轮船空载时排水量为3000t,装上大量货物后排水量为8000t.则轮船自身重
为 N,这批货物重为 N。
将同一只密度计放在甲、乙、丙三种液体中的情况如图,则密度计所受浮力的大小关系是F甲 F乙 F丙,甲、乙、丙三种液体的密度大小关系是
ρ甲 ρ乙 ρ丙。
20.当液体密度ρ液 于物体密度ρ物时,浸没在液体中的物体就上浮,直至漂浮在液面。当液体密度ρ液 于物体密度ρ物时,浸没在液体中的物体就下沉。当液体密度ρ液 物体密度ρ物时,物体就悬浮在液体中任意位置。
三、拔高题
21.如图A、B体积相同,B、C质量相等,将他们放入水中静止后,A漂浮,B悬浮,C沉底。下列说法,正确的是( )
A.A所受浮力可能大于B所受浮力
B.C所受浮力一定小于A所受浮力
C.B物体所受浮力一定是最大的
D.A下表面所受压力可能大于B下表面所受的压力
22.水平台面上有两个同规格烧杯,分别盛有甲、乙两种液体,将两个完全相同的物体A、B分别放入两杯中,静止时如图所示,甲、乙液面刚好相平,此时,设A物体受到的浮力为F浮A,甲液体对烧杯底部的压强为p甲;B物体受到的浮力为F浮B,乙液体对烧杯底部的压强为p乙,则( )
A.F浮A=F浮B,p甲>p乙 B.F浮A=F浮B,p甲<p乙
C.F浮A<F浮B,p甲>p乙 D.F浮A<F浮B,p甲<p乙
23.科考队员在南极惊奇地发现长方体冰山,边缘齐整宛如人工切割测得长方体冰山露出海面的高度为4m,冰山在海面下的深度为(ρ冰=0.9×103kg/m3,ρ海水=1.1×103kg/m3)( )
A.18m B.22m C.36m D.40m
24.如图,将装有适量水的小玻璃瓶瓶口向下,使其漂浮在大塑料瓶内的水面上,拧紧大瓶瓶盖,通过改变作用在大瓶侧面的压力大小,实现小瓶的浮与沉。则( )
A.用力捏大瓶,小瓶不能实现悬浮
B.用力捏大瓶,小瓶内的气体密度变大
C.盖上小瓶瓶盖,捏大瓶也能使小瓶下沉
D.打开大瓶瓶盖,捏大瓶也能使小瓶下沉
三、拔高题
25.如图所示,是我国首款大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600,下列分析正确的是( )
A.飞行时,机翼下表面气流流速大于上表面气流流速
B.飞行时,机翼下表面气流流速等于上表面气流流速
C.航行时,速度越大受到水的浮力越大
D.航行时,受到水的浮力等于它排开的水所受的重力
26.如图所示是我国调查水下海山的“发现”号潜水器。海山的山顶位于海面以下800m处,山高为1400m。当潜水器漂浮在水面时,受到的浮力 (填“大于”、“等于”或“小于”)自身的重力;潜水器从山顶下降的过程中,受到的浮力 (填“变大”、“变小”或“不变”);到达山底部时它受到海水的压强是 Pa.(不考虑海水密度的变化ρ海水取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
27.两个完全相同容器内分别盛满不同的液体,现将两个完全相同的小球轻轻放入容器中,小球静止后的状态如图所示,则液体对容器底部的压强关系是p甲 p乙;两小球所受的浮力关系是F甲 F乙.(选填“>”、“<”或“=”)。
28.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”)。
29.小明用饮料吸管制作了一只简易密度计,将其放入水中时,密度计不能直立,应 (增加/减少)吸管中铁丝质量,改进后,分别用它测量水和盐水的密度时,吸管浸入液体的深度分别为h1和h2,则h1 h2.用它测量可乐密度时,吸管上“沾”上许多小气泡,测得的密度偏 。
30.实践课上,小张同学用橡皮泥(ρ橡皮泥>ρ水)制作了两条小船,使它们能漂浮在水面上,由此可知,小船受到浮力F浮 G船(G船表示小船受到的重力)(选填“<”“>”“=“)。如图所示,若使用注射器向两条小船之间快速注水,小船将 (选填“静止不动”“向中间靠拢”“向两边分开”)。
31.为庆祝中国海军建军70周年,我国举行了大型的海上阅兵活动。某潜水艇在水面上航行时,相对于岸上观礼的人群是 的(选填“运动”或“静止”)。潜水艇是靠改变 来实现上浮或下沉的。
32.两个相同的圆柱形容器中分别装有体积相等的甲、乙两种液体,图示是同一只鸡蛋在两种液体中静止时的情景。图中两种液体的密度分别为ρ甲和ρ乙,鸡蛋所受浮力分别为F甲和F乙,容器底部所受液体压强分别为p甲和p乙,则它们的大小关系是:ρ甲 ρ乙,F甲 F乙,p甲 p乙,以下三种方案:①在鸡蛋上开小孔,用注射器抽取鸡蛋内蛋清,再用胶带封好小孔;②在鸡蛋上开小孔塞入大头针,用胶带封好小孔;③在容器中加入比原液体密度更大的液体,若想使鸡蛋在乙液体中下沉,可行的方案有 (填序号)。
33.质量为8kg的木块漂浮在水面上,它受到的浮力大小为 N.浮力的方向是 。(g=10N/kg)
34.如图所示,一个小球在水面保持静止,请画出小球的受力示意图。
35. 有人说,水里的冰山融化后,水面会上升,你认为这种说法是否正确?请你用下面给出的图示,并用学过的知识进行正确解释(忽略热胀冷缩对水和冰的影响,已知冰和水的密度之比为0.9),并得出正确结论。
36.学习浮力知识后,小明利用可以测量压力大小的数显测力计和刻度尺进行如下实验:
(1)将果汁装入轻质小瓶(小瓶和瓶盖的质量、厚度均不计),拧紧瓶盖后测出重力G。
(2)如图甲所示,将小瓶放入盛有适量水的容器中,小瓶静止时竖直漂浮。小瓶受到的浮力为F浮,则F浮 G(选填“>”“=”或“<”)。
(3)用数显测力计将小瓶缓慢压入水中,数显测力计的示数逐渐变大,说明浮力的大小与 有关。
(4)如图乙所示,将小瓶放入另一种液体中,小瓶静止时竖直漂浮。比较甲、乙两图可知ρ液 ρ水(选填“>”“=”或“<”)。测出此时小瓶内、外液面的高度差为△h1。
(5)将小瓶倒放在图乙的液体中,小瓶静止时竖直漂浮,测出此时小瓶内、外液面的高度差为△h2.比较可知△h1 △h2(选填“>”、“=”或“<“)。
37.小明学习了浮力知识后,利用家中的物品做了几个小实验。
(1)小明把小萝卜放入水中,小萝卜漂浮在水面上,此时它受到的浮力为F浮,重力是G萝,那么F浮 G萝(选填“>”、“<”或“=”)。
(2)小明把小萝卜从水里捞出擦干,再放入足够多的白酒中,小萝卜沉底了,此时排开白酒的体积V排与小萝卜的体积V萝的关系是V排 V萝(选填“>”、“<”或“=”)。
(3)小明还想测量小萝卜的密度,于是找来一个圆柱形茶杯、刻度尺和记号笔。具体做法如下:
①如图甲所示,在茶杯中倒入适量的水,在水面处用记号笔做好标记,用刻度尺测量出水面到茶杯底的竖直距离为h0;
②如图乙所示,将小萝卜轻轻地放入水中静止后,用刻度尺测量出此时的水面到茶杯底的竖直距离为h1;
③将茶杯中的水全部倒出,取出小萝卜擦干,再向杯中慢慢地倒入白酒直至 为止;
④如图丙所示,将小萝卜轻轻地放入白酒中静止后,用刻度尺测量出此时的白酒液面到茶杯底的竖直距离为h2。
(4)水的密度用ρ水来表示,请你用ρ水、h0、h1、h2写出小萝卜的密度表达式ρ萝= 。
38.“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制、世界上下潜最深的作业型深海载人潜水器。“蛟龙号”体积约为30米3,空载时质量约为22吨,最大荷载240千克。
(1)“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大?
(2)若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的,则至少注入多少立方米的水?(海水密度取1.0×103千克/米3,g取10牛/千克)
39.有甲、乙两个溢水杯,甲溢水杯盛满酒精,乙溢水杯盛满某种液体。将一不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中,小球下沉到杯底,溢出酒精的质量是40g;将小球从甲溢水杯中取出擦干,轻轻放入乙溢水杯中,小球漂浮且有的体积露出液面,溢出液体的质量是50g,已知ρ酒精=0.8×103kg/m3,试问:
(1)小球的体积是多少?
(2)液体的密度是多少?
40.边长为10cm的正方体木块,漂浮在水面上,露出水面体积与浸在水中的体积比为2:3,如图甲所示;将木块从水中取出,放入另一种液体中,并在木块上表面放一重为2N的小铁块,静止时,木块上表面恰好与液面相平,如图乙所示。求:
(1)图甲中木块所受浮力大小;
(2)图乙中液体的密度;
(3)图乙中木块下表面所受压强的大小。
答案
1.【解答】由于两物体的质量相等,把公式G=mg可知,蜡块的重力等于木球的重力;由于两物体均漂浮,所以F浮=G本;由于蜡块的重力等于木球的重力,所以蜡块所受的浮力等于木球所受的浮力;
故选:C。
2.【解答】A、B 两个球体积相同,浸没在同一种液体中,
∴根据阿基米德原理可知:F浮A=F浮B,
∵A 球上浮,B 球下沉。
∴F浮A>GA,F浮B<GB,
∴GA<GB。
故选:C。
3.【解答】A、往水槽内加盐,只会增加塑料片底部受到的压强,不会使塑料瓶下沉,故A错误;
B、往玻璃管中慢慢注入水,并使水的高度为20厘米,此时塑料片内外受到的压强相等,不计塑料片本身的重力,塑料片不会下沉,故B错误;
C、往玻璃管中慢慢注入酒精,并使酒精高度大于25厘米时,根据公式p=ρgh可知,此时的压强大于20cm水产生的压强,所以塑料片会下沉,故C正确;
D、往玻璃管中慢慢注入水银,并使水银高度达到1cm,此时产生的压强小于20cm水产生的压强,所以塑料片不会下沉,故D错误。
故选:C。
4.【解答】读图可知,小球在甲杯中漂浮,在乙杯中悬浮,则浮沉条件可知,它们此时所受的浮力都等于自身的重力,重力相同,即浮力相同,故B正确。
故选:B。
5.【解答】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,即浮力相同。
故选:C。
6.【解答】由题意可知,人在死海里处于漂浮状态,受到的浮力和自身的重力相等,
则他受到的浮力:F浮=G=500N。
故答案为:500N。
7.【解答】由题知,物体浸没水中受到水的浮力:
F浮=G排=G溢=5N,
由于G物=6N,则F浮<G物,
所以物体将下沉。
故答案为:下沉。
8.【解答】∵V排=V木=×30cm3=20cm3=2×10﹣5m3,
∴根据阿基米德原理木块受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣5m3=0.2N,
∵木块漂浮,
∴受到的浮力和重力是一对平衡力,则浮力方向竖直向上;
放入木块后,水的深度h变大,
∵p=ρgh,
∴容器底所受压强变大。
故答案为:0.2;竖直向上;变大。
9.【解答】(1)由图知,三个球排开水的体积:
V乙=V丙>V甲,
由F浮=ρ水v排g得,三个球受到的浮力:
F甲<F乙=F丙。
(2)若三球质量相等,则由图可知,甲漂浮,乙悬浮,浮力都等于重力,丙下沉,浮力小于重力,故F甲=F乙>F丙。
故答案为:(1)F甲<F乙=F丙;(2)F甲=F乙>F丙。
10.【解答】浸没在液体中的物体,同时受到竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F浮的作用;
当F浮<G时,物体就会下沉;
当F浮=G时,物体就会停留在液体内部任一位置,这样的现象叫悬浮;
当F浮>G时,物体就会上浮。
故答案为:竖直向上;竖直向下;下沉;悬浮;上浮。
11.【解答】A、当气球里充的是密度小于空气的气体时,气球可以升空,故A正确;
B、在盐水中,饱满的种子受到的浮力小于自身的重力,所以饱满的种子下沉,故B正确;
C、密度计放入液体中要漂浮于水面上,故受浮力与重力相等,即在不同的液体中浮力都是相同的,故C错误;
D、潜水艇靠自身水舱的吸水和排水,来改变自身的重力,从而改变重力与浮力的大小关系,实现上浮和下沉,故D正确。
故选:C。
12.【解答】(1)∵甲、乙悬浮,丙漂浮,
∴ρ甲=ρ1,ρ乙=ρ2,ρ丙<ρ3,
∵ρ1=ρ2>ρ3,
∴ρ甲=ρ乙>ρ丙,
(2)∵ρ甲=ρ乙,V甲>V乙
∴根据G=mg=ρVg可知:G甲>G乙;
∵V乙>V丙,读图可知,V排甲>V排乙>V排丙
又∵ρ2>ρ3
∴它们所受浮力F2>F3,两球皆漂浮,浮力都等于它们自身的重力
∴G乙>G丙,
∴G甲>G乙>G丙。
故选:D。
13.【解答】由题知,薄塑料的质量忽略不计,
∵将塑料袋其浸没在水中,
∴排开水的体积v排等于塑料袋内水的体积v水,
∴G排=G水,
∵F浮=G排,
∴F浮=G水,
∴弹簧测力计的示数:F示=G水﹣F浮=0。
故选:D。
14.【解答】根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排:木块开始露出水面直至静止时,V排逐渐减少,F浮减少;
木块从开始露出水面最后静止漂浮在水面上的过程中,木块的质量不变,故其重力不变;
故选:D。
15.【解答】因为F浮水=6N,F煤油=5N,则F浮水≠F煤油,
若小球都漂浮,根据物体的漂浮条件可知浮力等于重力,浮力应该相等,所以,小球在水中和煤油中不可能都处于漂浮状态,故A错误;
由F浮=ρ液V排g得排开液体的体积分别为:
V排水===6×10﹣4m3,
V排油═==6.25×10﹣4m3,
则V排水<V排油,
若小球都下沉,根据浸没时排开液体的体积与物体体积相等可知,排开液体的体积应相等,所以小球在水中和煤油中不可能都悬浮或下沉;故C错误;
所以,小球在水中和在煤油中一定是在一种液体中处于漂浮状态、在另一种液体中下沉;
若小球在煤油中处于漂浮,因为ρ水>ρ煤油,所以小球在水中一定也是处于漂浮,故都漂浮不可能;
故小球所处的状态一定是:在水中漂浮,在煤油中下沉;B正确,D错误。
故选:B。
16.【解答】由物体的浮沉条件可知,把一个苹果(ρ苹果<ρ水)轻轻放入装满水的桶中,苹果静止时将处于漂浮状态;
苹果处于漂浮状态,则苹果所受浮力大小等于苹果的重力,若苹果受到的浮力F浮=G=mg=0.15kg×10N/kg=1.5N。
故答案为:漂浮;1.5。
17.【解答】由图可知:甲球下沉,乙球悬浮,丙球漂浮,
根据物体的浮沉条件可知:ρ甲>ρ水,ρ乙=ρ水,ρ丙<ρ水,
所以,ρ甲>ρ乙>ρ丙。
故答案为:甲、乙、丙。
18.【解答】(1)因轮船空载时处于漂浮状态,
所以,轮船自身重:
G船=F浮=G排=m排g=3000×103kg×9.8N/kg=2.94×107N;
(2)船满载时的重力:
G=F浮′=G排′=m排′g=8000×103kg×9.8N/kg=7.84×107N;
这批货物重:
G货=G﹣G船=7.84×107N﹣2.94×107N=4.9×107N。
故答案为:2.94×107;4.9×107。
19.【解答】由图可知,密度计在甲、乙、丙液体中处于漂浮状态,
∵同一支密度计的重力不变,
∴密度计在两种液体中所受的浮力相等;
∵V排甲<V排乙<V排丙,
∴根据F浮=ρgV排可知,ρ甲>ρ乙>ρ丙。
故答案为:=;=;>;>。
20.【解答】浸没在水中的物体受到液体的浮力F浮和重力G两个力的作用,
∵排开水的体积等于物体的体积,即:v排=v物,
∴F浮=ρ液v排g=ρ液v物g,
G=m物g=ρ物v物g,
如果F浮>G,ρ液v物g>ρ物v物g,ρ液>ρ物,物体将上浮;
如果F浮<G,ρ液v物g<ρ物v物g,ρ液<ρ物,物体将下沉;
如果F浮=G,ρ液v物g=ρ物v物g,ρ液=ρ物,物体将悬浮。
即:若ρ液>ρ物,物体将上浮;若ρ液<ρ物,物体将下沉;若ρ液=ρ物,物体将悬浮。
故答案为:>;<;=。
21.【解答】(1)由图可知,A漂浮,B悬浮,则V排A<VA,V排B=VB,
由于A与B体积相同,则:V排A<V排B;
根据F浮=ρgV排可知:F浮A<F浮B;故A错误;
(2)放入水中静止后,B悬浮,C沉底,
根据浮沉条件可知:F浮B=GB,F浮C<GC;
已知B、C质量相等,则:GB=GC;
所以,F浮B>F浮C,
由于F浮A<F浮B;F浮B>F浮C。
所以,B物体所受浮力一定是最大的,A、C的浮力大小关系无法比较,故B错误,C正确;
(3)根据浮力产生原因可知:
F浮A=FA下﹣FA上,F浮B=FB下﹣FB上,
由图可知:FA上=0,FB上>0,
所以,FA下=F浮A,FB下=F浮B+FB上,
由(1)中可知:F浮A<F浮B;
则:FB下>FA下,即B下表面所受的压力大,故D错误。
故选:C。
22.【解答】(1)由图知,物体A、B在液体中都处于漂浮,则F浮A=GA;F浮B=GB;
而物体A、B是完全相同的物体,则重力相等,即GA=GB,
所以,F浮A=F浮B.故CD错误;
(2)由图知,A排开液体的体积小于B排开液体的体积,已知F浮A=F浮B,根据F浮=ρ液gV排可知,ρ甲>ρ乙;
已知两液面等高,根据p=ρ液gh可知,p甲>p乙.故A正确,B错误。
故选:A。
23.【解答】冰山在海水中漂浮,由漂浮条件可得:F浮=G冰=ρ冰V冰g,
根据阿基米德原理可得:F浮=G排=ρ海水V排g,
所以ρ海水V排g=ρ冰V冰g,
即:ρ海水Sh浸g=ρ冰Sh冰g﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
因冰山为长方体,则h冰=h浸+h露,
所以①式可写为:ρ海水Sh浸g=ρ冰S(h浸+h露)g,
整理可得h浸===18m。
故选:A。
24.【解答】AB、挤压大塑料瓶,瓶内空气被压缩,将压强传递给水,水被压入小瓶中,将瓶体中的空气压缩,小瓶内的气体密度变大,这时浮沉子里进入一些水,它的重力增加,大于它受到的浮力,就向下沉;当刚刚浸没时,就处于悬浮状态,故A错误、B正确;
C、盖上小瓶瓶盖,挤压大塑料瓶,瓶内空气被压缩,水不能压入小瓶中,小瓶的重力不变,浸入水里的体积不变,故C错误;
D、松开大瓶瓶盖,用力捏大瓶,大瓶上方的气压不变,水不能进入小瓶中,所以小瓶不会下沉松开手;故D错误。
故选:B。
25.【解答】AB、等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面,由于上表面弯曲,机翼上方气流的截面面积大,所以机翼上方的流速就大于机翼前方的流速,故AB错误;
C、飞机在水面航行时,速度越大,飞机的升力越大,致使飞机排开水的体积逐渐减小,根据阿基米德原理知,液体的密度不变,但排开液体的体积逐渐变小,其受到水的浮力逐渐变小,故C错误;
D、根据阿基米德原理知:航行时,受到水的浮力等于它排开的水所受的重力,故D正确。
故选:D。
26.【解答】(1)当潜水器漂浮在水面时,处于漂浮状态,则潜水器受到的浮力等于自身的重力;
(2)由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,物体在液体中所受的浮力大小只与液体的密度和排开液体的体积有关,与其它因素都无关。
当潜水器从山顶下降的过程中,因为ρ海水、V排都不变,所以潜水器受到的浮力不变;
(3)到达山底部时它受到海水的压强:
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×(800m+1400m)=2.2×107Pa。
故答案为:等于;不变;2.2×107。
27.【解答】由题意可知,两个完全相同容器内盛满不同的液体时,液体的深度相同,
由图可知,两个完全相同的小球轻轻放入容器中静止后,甲中小球沉底,乙中小球漂浮,
因物体的密度大于液体的密度时下沉,物体的密度小于液体的密度,
所以,甲中液体的密度小于乙中液体的密度,
由p=ρgh可知,甲液体对容器底部的压强小于乙液体对容器底部的压强,即p甲<p乙;
因物体沉底时受到的浮力小于自身的重力,物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,
所以,甲中小球受到的浮力小于乙中小球受到的浮力,即F甲<F乙。
故答案为:<;<。
28.【解答】(1)气球下面用细线悬挂一石块,它们恰好悬浮在水中。
则F浮气球+F浮石块=G总,
所以则气球受到的浮力F浮气球<G总;
(2)水温升高时,气球内空气的体积变大,排开水的体积变大,
由F浮=ρ水V排g,
气球受到的浮力将变大;
石块受到的重力不变,
此时气球和石块受到的浮力大于自重,石块将上浮。
故答案为:<;上浮。
29.【解答】(1)小明将自制的密度计放入水中,密度计不能直立漂浮,应降低其重心,故需要增加吸管中铁丝质量;
(2)因为密度计不管是在水中还是在盐水中,都是漂浮状态,
所以F浮水=F浮盐水=G,
设密度计的底面积为S,则根据G=F浮液=ρ液gV浸得:
ρ水gSh1=ρ盐水gSh2,
已知:ρ水<ρ盐水,所以h1>h2,
(3)由于密度计漂浮时浮力等于重力,重力不变,则浮力不变;
根据F浮=ρ液gV排可知排开液体的体积不变,
当测量可乐密度时,吸管上“沾”上许多小气泡,此时V排=V气泡+V浸,
所以,密度计浸入可乐中的体积变小,
由于密度计的刻度是越往下对应的密度越大,所以,所测的液体密度偏大。
故答案为:增加;>;大。
30.【解答】(1)已知两条小船能漂浮在水面上,物体漂浮时浮力等于自身的重力,则小船受到浮力F浮=G船;
(2)两只纸船浮在水面上静止不动,两只纸船两侧压强都相等;用大注射器向两船之间的水面快速注水,中间水的流速增大,压强减小,外侧压强不变,两只纸船会在向内压强差的作用下向中间靠拢。
故答案为:=;向中间靠拢。
31.【解答】某潜水艇在水面上航行时,相对于岸上观礼的人群,潜水艇有位置的变化,是运动的;
潜水艇能够上浮和下沉是通过改变自身重力来实现的。
故答案为:运动;自身重力。
32.【解答】(1)由图知:鸡蛋在甲液体中悬浮,说明ρ甲=ρ;鸡蛋在乙液体中漂浮,说明ρ乙>ρ.所以ρ甲<ρ乙;
(2)鸡蛋在甲液体中悬浮,则F甲=G;鸡蛋在乙液体中漂浮,则F乙=G.所以,F甲=F乙;
(3)由于甲、乙两种液体的体积相等,且液体的密度以ρ甲<ρ乙,根据G=ρVg可知液体的重力:G甲<G乙;
由于是圆柱形容器中,则容器底部所受液体压力:F甲′=G甲+G,F乙′=G乙+G,所以,F甲′<F乙′;
由于圆柱形容器是相同的,则容器的底面积相同,根据p=可知容器底部所受液体压强:p甲<p乙。
(4)图乙中鸡蛋处于漂浮,若想使鸡蛋在乙液体中下沉,根据浮沉条件可知:应增大重力或减小浮力;
①在鸡蛋上开小孔,用注射器抽取鸡蛋内蛋清,再用胶带封好小孔;此时鸡蛋的重力变小,故①方案不可行。
②在鸡蛋上开小孔塞入大头针,用胶带封好小孔;此时鸡蛋的重力变大,故②方案可行。
③在容器中加入比原液体密度更大的液体,若鸡蛋浸入液体中的体积不变,根据F浮=ρV排g可知浮力变大,鸡蛋会上浮,故③方案不可行。
故答案为:<;=;<;②。
33.【解答】木块漂浮在水面上,则木块受到浮力F浮=G=mg=8kg×10N/kg=80N;
浮力的方向是竖直向上的。
故答案为:80;竖直向上。
34.【解答】小球所受浮力的方向是竖直向上的,我们可以从重心开始竖直向上画一条带箭头的线段表示出浮力,并标出F浮;重力竖直向下用G标出,作用点在重心上,因为小球漂浮,浮力等于重力,如图所示:
.
35.【解答】由于冰块漂浮,F浮=G冰,由阿基米原理:F浮=G排;又因为冰熔化前后重力不变,
G冰=G冰化水即有:G排=G冰化水,
因为:F浮=G排=ρ水V排g,G冰=G冰化水=ρ水V冰化水g,
所以:ρ水V排g=ρ水V冰化水g,
故V排=V冰化水
所以冰熔化前后水面不升也不降。
36.【解答】(2)根据漂浮的特点,F浮=G;
(3)压入水中的过程中,液体的密度和小瓶的重力不变,变化量只有排开液体的体积,根据数显测力计的示数逐渐变大,说明浮力的大小与排开液体的体积有关;
(4)根据漂浮条件可知,两次受到的浮力等于小瓶的重力,小瓶的重力不变,故两次受到的浮力相等,因图乙中排开液体的体积较小,根据F浮=ρ液gV排可知,ρ液>ρ水;
(5)根据漂浮条件可知,F浮=G;
因小瓶的重力不变,所以无论倒放还是正放,小瓶受到的浮力不变,则根据F浮=ρ液gV排可知排开液体的体积不变,又因瓶内的液体和外部的液体体积都不变,故两次内外液面的高度差不会发生变化,即△h1=△h2。
故答案为:(2)=;(3)物体排开液体的体积;(4)>;(5)=。
37.【解答】(1)由题可知,小萝卜漂浮在水面上,可得娄受到的浮力F浮与重力是G萝相等,即F浮=G萝;
(2)由题可知,小萝卜放在酒中沉底了,可得:V排=V萝;
(3)由题可知,萝卜在酒中沉底,测出萝卜放入酒后液面上升的高度,即可根据V=Sh计算萝卜的体积,容器为柱形,因此只需测出变化的高度即可,根据题意,在未放入萝卜时,应把白酒倒至与水面齐平的位置,即标记处;
(4)设圆柱形苶杯的底面积为S,萝卜在酒中沉底,可知其排开酒的体积等于萝卜的体积,即V萝=S(h2﹣h0),
萝卜在水中漂浮,F浮=G萝;其排开水的体积V排水=S(h1﹣h0),
可得:ρ水V排水g=ρ萝V萝g,
解得萝卜的密度:
ρ萝===。
故答案为:(1)=;(2)=;(3)③标记处;(4)。
38.【解答】(1)蛟龙号”空载漂浮在水面时,根据漂浮条件可知潜艇受到浮力:
F浮=G空载=m空载g=22×103kg×10N/kg=2.2×105N;
(2)满载时需要下沉时潜水器排开海水的体积V排=V船=30m3,
此时F浮′=ρ海gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×30m3=3×105N,
满载总重力G满=m满g=(22×103kg+240kg)×10N/kg=2.224×105N,
G注水=F浮′﹣G满=3×105N﹣2.224×105N=7.76×104N,
则由G=mg=ρgV可得注入水的体积:
V注入===7.76m3。
答:(1)“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为2.2×105N;
(2)若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的,至少注入7.76m3的水。
39.【解答】(1)由题知,小球在甲溢水杯中下沉,则小球的体积就等于排开酒精的体积,
根据ρ=可得小球的体积:
V=V排酒精===50cm3;
(2)由题意知,小球漂浮在乙溢水杯的液体中,
根据漂浮条件和阿基米德原理可得:F浮乙=G=G排液,
所以可得小球的质量:m=m排液=50g;
则小球的密度:
ρ球===1g/cm3;
小球在乙中漂浮,且有的体积露出液面,则V排=V,
由漂浮条件可得:F浮乙=G,
根据阿基米德原理可得:ρ液g×V=ρ球gV,
则液体的密度:ρ液=ρ球=×1g/cm3=1.1g/cm3。
答:(1)小球的体积是50cm3;
(2)液体的密度是1.1g/cm3。
【解答】(1)由题可知,木块的体积:V木=(10×10-1)3m3=10-3m3,露出水面体积与浸在水中的体积比为2:3,则,
由阿基米德原理可得:
;
(2)木块的重力:,
木块表面上放一重2N的铁块,当它静止时,,
即,
液体的密度:。
(3)图乙中木块下表面受到液体的压强:。
答:(1)图甲中木块受的浮力为6N;
(2)图乙中液体的密度为0.8×103kg/m3;
(3)图乙中木块下表面受到液体的压强为800Pa。