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物体的沉浮条件及其运用
1.将体积不同、材料不同的甲乙两实心小球,分别轻轻放在水中,两球静止时如图所示,甲浮在水面,乙沉底,已知甲的体积比乙小,则下列说法正确的是( )
A.甲的质量比乙大
B.甲受到的浮力等于重力
C.甲的密度比乙大
D.乙受到的浮力等于重力
第1题图
第2题图
第3题图
第4题图
2.如图是我国自主研发的第一艘航母“山东舰”在海上进行科目训练的场景。下列说法正确的是()
A.战斗机从甲板上起飞后,航母受到的浮力变小
B.航母能浮在海面上是因为它受到的浮力大于它的总重力
C.甲板上的战斗机受到的重力与战斗机对甲板的压力是一对平衡力
D.甲板上的战斗机受到的重力与甲板对战斗机的支持力是一对相互作用力
3.放有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力,木块开始上浮,如图所示,最后漂浮,且有五分之二体积浸入水面。下列叙述中,正确的是( )
A.在露出水面之前,木块所受浮力不变
B.在露出水面之前,木块所受浮力等于木块的重力
C.木块在浸没和漂浮两种情况下,水对烧杯底的压强相同
D.木块的密度为0.6克/厘米3
4.如图甲、乙为潜水艇的沉浮示意图,下列有关说法正确的是( )
A.乙图状态的潜水艇将会上浮
B.潜水艇与鱼的浮沉原理相同
C.若在密度逐渐变小的水域下潜时,可能会急速下沉
D.潜水艇的重力大于浮力时,可以停留在任何深度处
5.如图所示,底面积不同的两个圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体,甲液体液面上漂浮着一个木块,此时甲、乙两种液体高度相同,且对容器底部压力也相同。下列分析正确的是( )
A.甲液体质量小于乙液体质量
B.甲液体对容器底部压强等于乙液体对容器底部压强
C.甲液体密度等于乙液体密度
D.若将木块从甲中取出放入乙中,则木块会露出更多体积
第5题图
第6题图
6.生活中有很多有趣的实验现象。如图所示,把橘子A连皮丢进水中会浮在水面,把皮剥去之后的B丢进水中会下沉到水底。下列说法正确的是( )
A.A受到的浮力大于其自身重力
B.B受到的浮力等于其自身重力
C.A受到的浮力大于B受到的浮力
D.A、B的密度都要大于水的密度
7.小晨将重4牛的实心小正方体轻轻浸没盛满水的烧杯中,溢出5牛的水,然后她将小正方体取出后放在盛有酒精的烧杯中,(ρ酒精=0.8×103kg/m3)则下列说法正确的是( )
A.小正方块放在酒精中处于沉底状态
B.小正方块下表面受到的水的压力大小一定大于小正方块受到的浮力大小
C.若往酒精中加一定量水后,小正方块静止后受到的浮力不变
D.排开水的体积和排开酒精的体积之比为5:4
8.半潜船可用来运输超大型货物,空载时漂浮于海面(如图甲);装载时需向船体水舱注水,船体重力增加,巨大的甲板下沉至海面以下(如图乙);待货物被拖到甲板上方时,排出水舱中的水,船体重力减小,甲板上浮至海面,完成货物装载(如图丙)。半潜船在甲、乙、丙三种状态时所受的浮力分别为F1、F2、F3.则下列判断正确的是( )
A.F1=F3>F2
B.F2>F3>F1
C.F3>F1=F2
D.F3>F2>F1
9.边长为5cm、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。以下计算结果错误的是( )
A.橡皮泥块的质量是250g
B.橡皮泥块浸没在水中时受到的浮力是1.25N
C.橡皮泥小船漂浮时受到的浮力是2.50N
D.橡皮泥小船漂浮时排开水的体积是1.25×10﹣4m3
10.如图所示,甲、乙两杯液体静止放在水平桌面上。把同一个鸡蛋分别放入甲、乙两杯液体中,鸡蛋在甲杯中漂浮,在乙杯中悬浮,此时两液面相平。下列说法中正确的是( )
A.鸡蛋在甲、乙两杯液体中受到的浮力相等
B.两杯液体的密度相等
C.两杯液体对容器底部的压强相等
D.在甲杯液体中加入食盐溶化后,鸡蛋会下沉一些
第10题图
第11题图
第12题图
第13题图
11.一圆柱体先后放入密度为ρ1和ρ2的2种液体中,均处于漂浮状态,如图所示。圆柱体在两液体中所受浮力依次是F1和F2,则( )
A.ρ1>ρ2
F1=F2
B.ρ1>ρ2
F1>F2
C.ρ1<ρ2
F1=F2
D.ρ1<ρ2
F1<F2
12.甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中。当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲杯盐水密度较大
B.鸡蛋在甲杯里排开液体的质量较大
C.乙杯底部所受的液体压强较大
D.鸡蛋在乙杯中受到液体的浮力较大
13.如图所示,浸入某液体中的物体恰好悬浮。物体的上、下表面积分别为S1和S2,并且S1<S2,此时物体下表面与上表面受到液体的压力差为△F.现用手将物体缓慢下压一段距离,松手后( )
A.物体保持悬浮,因为△F不变
B.物体保持悬浮,但△F变大
C.物体将上浮,因为△F变大
D.物体将下沉,因为△F变小
14.如图是a、b两种物质的质量与体积的关系图象。分别用a、b两种物质制成两个规则的实心长方体甲和乙,下列说法中不正确的是( )
A.将物体甲放入水中,一定沉入水底
B.将物体乙放入水中,一定漂浮在水面
C.将体积相等的甲、乙两物体捆在一起放入水中,一定漂浮在水面
D.将质量相等的甲、乙两物体捆在一起放入水中,一定漂浮在水面
第14题图
第15题图
第16题图
15.小红同学在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥,将它分别置于甲、乙两杯液体中观察到静止时的情形如图所示,下列说法正确的是( )
A.铅笔在甲杯液体中受到的浮力较大
B.铅笔在乙杯液体中受到的浮力较大
C.乙杯液体的密度较大
D.甲杯液体的密度较大
16.将同一个小球,先后三次分别放入甲、乙、丙三种不同的液体中,如图所示。则小球所受浮力大小的情况应是( )
A.甲最小
B.乙最小
C.丙最小
D.一样大
17.将木块轻轻放入盛满水的容器中,木块漂浮在水面上,溢出的水重0.2N,则木块重( )
A.小于0.2N
B.大于0.2N
C.等于0.2N
D.无法确定
18.物理小组制作的潜水艇模型如图所示。通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气,就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时,若从A管吸气,烧瓶将会( )
A.上浮,它受到的浮力增大
B.上浮,它受到的浮力不变
C.下沉,它受到的浮力减小
D.下沉,它受到的浮力不变
第18题图
第19题图
第20题图
19.如图所示,a、b、c是三个实心小球,其中a与b质量相等,b与c体积相同;放入水中后,a球漂浮、b球悬浮、c球沉底。则下列判断中正确的是( )
A.它们的体积关系是:Va<Vb=Vc
B.它们的重力关系是:Ga=Gb>Gc
C.它们的密度关系是:ρa>ρb>ρc
D.它们所受的浮力关系是:Fa=Fb=Fc
20.如图所示,容器中装有一定质量的水,先后按甲、乙两种方式使物体A和小玻璃杯漂浮在水面上(图中细线重力及体积均不计)。设甲、乙两图中物体A和小玻璃杯共同受到的浮力分别为F甲和F乙,水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
21.在水平桌面上有一个盛有水的容器,木块用细线系住没入水中,如图甲所示,将细线剪断,木块最终漂浮在水面上,且有3/5的体积露出水面,如图乙所示,下列说法不正确的是( )
A.木块的密度为0.6×103kg/m3
B.甲、乙两图中,木块受到水的浮力之比是5:2
C.甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是3:5
D.甲图中容器对水平桌面的压力等于乙图中容器对水平桌面的压力
第21题图
第22题图
第23题图
22.在普通环境里的鸡蛋容易变质。鲜鸡蛋密度约为1.08g/cm3左右,变质蛋密度可降
至1.03g/cm3以下。如图为鸡蛋放入1.03g/cm3的盐水中静止时的状态,最有可能变质的是( )
A.甲
B.乙
C.丙
D.都没有变质
23.如图所示,在一块浮在水面的长方体木块上放一质量为272克的铁块甲,木块恰好浸没在水中。拿掉铁块甲,用细线把铁块乙系在木块下面,木块也恰好浸没在水中,则铁块乙的质量为( )(ρ铁=7.8克/厘米3,ρ水=1.0克/厘米3)
A.312克
B.237克
C.318克
D.326克
24.关于浮力知识的应用实例,下列说法中正确的是( )
A.轮船能漂浮在水面,是因为船体的体积较大
B.气球内充入二氧化碳等密度大于空气的气体,从而实现上浮
C.同一支密度计放在不同的液体中,浸入液体越深,表示液体的密度越大
D.浸没在水中的潜水艇,若从淡水水域进入海水水域,则所受的浮力会变大
25.在进行受力分析时,将多个受力物体当作一个整体进行分析,可以简化过程。如图中甲、乙、丙、丁四图所示,一铁碗与一铁球置于水中,则四种情况中,它们总共所受浮力大小的关系是( )
A.
F甲>F乙>F丙>F丁
B.F甲=F乙=F丙=F丁
C.F甲=F乙=F丙>F丁
D.F甲=F乙>F丙>F丁
26.质量相等的两个实心小球甲和乙,已知它们的密度之比是ρ甲:ρ乙=1:3,现将甲、乙两球放入盛有足够多水的烧杯中,当甲、乙两球处于静止状态时,水对两球的浮力之比F甲:F乙=3:2,下列结论中错误的是( )
A.甲球受到的浮力与它的重力相等
B.甲球漂浮,乙球沉底
C.甲球的密度为0.8×103kg/m3
D.乙球的密度为1.5×103kg/m3
27.小雯在帮妈妈做家务的时候,她发现两根体积相同的筷子,甲浮在水面上,乙沉到水底,下列分析正确的是( )
A.甲受到浮力比乙大
B.甲的密度比乙小
C.甲受到浮力比自身的重力大
D.甲受到的压强比乙大
28.如图,关于甲乙两烧杯液体中物体相关值的大小比较正确的是( )
A.A物体所受浮力F甲>F乙
B.等体积的木球与铁球所受浮力F甲>F乙
C.物体B所受浮力F甲>F乙
D.等质量的两物体处在水面下的体积V塑料块=V木
29.小应用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图),将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上,矿泉水瓶内留有少量空气,拧紧瓶盖使其密封,用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”即上浮。下列说法正确的是( )
A.“浮沉子”是靠改变浮力大小来实现浮沉的
B.无论怎样挤压矿泉水瓶侧面,“浮沉子”不可能悬浮在水中
C.“浮沉子”上浮时,小瓶内的压缩空气会将内部的水压出
D.“浮沉子”下沉时,所受重力小于它受到的浮力
第29题图
第30题图
第31题图
第32题图
30.如图是三支相同的平底试管内装入等量铁砂,然后分别放入装有甲、乙、丙三种不同液体的烧杯中处于静止状态,液面高度相同。下列说法正确的是( )
A.试管受到的浮力大小关系是F甲>F乙>F丙
B.三种液体的重力大小关系是G甲>C乙>G丙
C.三种液体对烧杯底部的压强大小关系是p甲>p乙>p丙
D.三支试管底部所受液体压强大小关系是p甲'=p乙'=p丙’
31.如图,实心正方体木块(不吸水)漂浮在水面上,木块浸入水中的体积为6×10﹣4米3,然后在其上表面放置一个重4牛的铝块,静止后木块上表面刚好与水面相平,下列判断正确的是( )
A.未放置铝块前,木块受到的浮力是0.6牛
B.放置铝块后,木块排开水的体积是1×103厘米3
C.木块的密度是0.6千克/米3
D.放置铝块前后,木块下表面受到水的压强不变
32.如图所示,魔法水母是一款受孩子喜爱的玩具。在瓶内注满水,然后放入魔法水母,旋紧瓶盖,用力抓握塑料瓶,魔法水母就会往水下沉落;松开塑料瓶,它又会浮上来。调整握塑料瓶的力度,魔法水母就可以静止悬浮在水中。下列说法错误的是( )
A.魔法水母下沉时受到的液体压强变大
B.魔法水母上浮时它所受到的浮力变大
C.魔法水母是通过改变自身重力来实现上浮和下沉的
D.魔法水母悬浮在水中时,它所受的浮力和重力的大小相等
33.图甲和图乙的容器中是同一个自制的简易密度计,它是木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,将其放入盛有不同液体的两个烧杯中,它会竖直立在液体中,由图中现象可以判断( )
A.密度计在甲烧杯液体中受到的浮力较大
B.密度计在乙烧杯液体中受到的浮力较大
C.甲烧杯中液体的密度较大
D.乙烧杯中液体的密度较大
34.中国茶文化源远流长,博大精深五千多年前就有“神农尝百草日遇七十二毒,得茶而解之记载,“茶品”是我们最好的饮品,如图是小明给爸爸泡的一杯绿茶。观察水中起伏的茶叶,结合所学的物理知识,下列解释正确的是( )
A.茶叶漂浮在水面时受到的浮力与重力相等
B.茶叶在逐渐下沉时受到的浮力大于重力
C.茶叶逐渐下沉过程中受到水的压强不变
D.茶叶沉底后只受到重力和支持力的作用
第34题图
第35题图
第36题图
35.小科和妈妈一起上街到夜市买了一袋观赏鱼如图,袋内约有的体积是封闭的空气。小科回到家后没有打开塑料袋的观赏鱼而是直接放入家中的鱼缸中。若不计塑料袋的自重,那么这个装着水和鱼的塑料袋在鱼缸的水中所处的状态是( )
A.悬浮在水中
B.漂浮在水中
C.下沉到缸底
D.先悬浮,后下沉
36.如图所示,把一个自制的密度计分别放入两种不同的液体中(左图为甲液体,右图为乙液体),由此得出的下列判断正确的是( )
A.这个密度计在甲液体中受到的浮力较大
B.这个密度计在乙液体中受到的浮力较大
C.甲种液体的密度较大
D.密度计B处的刻度值应大于A的处的刻度值
37.如图所示,用两支完全相同的密度计a、b分别测甲、乙两相同容器中的液体密度,两支密度计上端恰好相平,则下列说法正确的是( )
A.甲液体的密度较大
B.b密度计所排开的液体重力较大
C.a密度计下端受到的液体压强较大
D.乙烧杯底部所受液体压强较大
第37题图
第38题图
38.如图是甲、乙两种液体的质量与体积关系图象,将相同的木块分别放入盛有甲、乙两种液体的容器a和b中,待木块静止时,两容器液面相平,请回答下列问题。
(1)b容器盛的是
液体;
(2)木块在a容器内排开液体的质量
木块在b容器内排开液体的质量。(填“>”“<”或“=”)
(3)a容器底部收到液体压强
b容器底部收到液体压强。(填“>”“<”或“=”)
39.已知质量相等的两个实心小球A和小球B,它们的密度之比ρA:ρB=1:2,现将A、B放入盛有足够多水的容器中,当A、B两球静止时,水对A、B两球的浮力之比FA:FB=8:5,则ρA=
kg/m3,小球B静止时在水中的状态
(填漂浮、悬浮或沉底)。
40.有一质量m=0.2kg,容积V=2×10﹣3m3,横截面积S=5×10﹣3m2的圆筒形薄壁容器B(壁厚忽略不计),现注入体积为V的某种液体A后,将其封闭放入水中,且保持竖直漂浮状态,如图甲所示,此时水对容器B底部的压强p=3.6×103Pa,(容器B内空气质量不计)则:
(1)液体A的密度为
;
(2)若要使容器B恰好竖直悬浮在水中(如图乙所示)注入液体A的体积为
。
41.在江心屿玩耍的小科突发奇想,如果地球对所有物体的引力都突然减小一半,水上轮船的所受浮力和浮沉情况会怎样变化呢?你的看法是:这艘轮船的浮力将
(选填“变大”“变小”或“不变”),它的位置将
(选填“上浮一些”“下沉一些”或“不变”)。
42.小球放入盛满酒精(密度为0.8×103kg/m3)的溢水杯中,它沉入容器底,从杯中溢出8g酒精;若将该小球放入盛满水的溢水杯中,它漂浮在水面上,从杯中溢出水的质量
8g(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
43.(1)将密度计先后浸入盐水、清水和油(ρ盐水>ρ水>ρ油)中,在这三种液体中密度计所受浮力的大小F盐、F水、F油之间的关系是F盐
F水
F油;在此三种情况中密度计浸入液体的深度h盐
h水
h油(填“大于”“小于”或“等于”)
(2)图中A,B都浸没于液体中,A与容器侧壁紧密接触,B与容器底紧密接触。则:A
浮力,B
浮力(填“受到”或者“不受到”)。
44.学过浮力知识后,小波用一根粗细均匀的木棍和一些铁丝(不计铁丝体积),自己制作了一个测量液体密度的“土密度计”,如图所示。他把密度计先后放入水和酒精(ρ酒精=0.8g/cm3)中,“土密度计”均处于漂浮状态。小波在密度计上面记下了两种液体液面所在的位置a和b,用刻度尺测量出a和b之间的距离是1cm,但他忘记了刻线跟液体的关系。请你告诉他,刻线b对应的是
(填:“水”或“酒精”)。小波同学把这个“土密度计”放入足够多的另一种液体中,在密度计上面记下了液体液面所在的位置c,用刻度尺测量出c和b之间的距离是1.5cm,则这种液体的密度为
g/cm3。
45.一个边长为10cm的立方体木块,细线的一端跟木块底部相连,另一端固定在容器底如图甲所示(容器高比细线与木块边长之和大得多),现向容器中慢慢加水,如图乙所示。用F浮表示木块受到的浮力,用h表示容器中水的深度。则图丙可以正确描述F浮随深度h变化的关系图象。(g取10N/kg)
(1)当F浮=4N时,木块处于
(填“漂浮”、“悬浮”或“下沉”)状态。
(2)木块的密度为多少?
(3)整个加水过程中,木块只受浮力和重力时,容器中水的深度h变化范围?
46.如图1所示,一个边长为10cm、重为5牛的立方体木块,一段细线与木块相连,细线另一端固定在底面积为200cm2的容器底,细线的质量、体积、伸长均忽略,现向容器中慢慢加水,图2所示时细线刚刚拉直。若细线对木块的拉力用F表示,容器中水的深度用h表示,图3描述细线拉力F随深度h变化的关系,在B点时细线拉断。
(1)图3中的A点对应木块在水中处于
状态。
(2)从图1开始慢慢加水到图2的过程中木块受到的浮力如何变化?
(3)请计算说明B点对应的深度h是多少cm?
47.将密度分别为ρ1和ρ2的甲乙两个实心小球,同时放入足量的水中,已知水的密度为ρ水,ρ1>ρ水>ρ2,则:
(1)若甲,乙两球体积相同,松手后,甲乙两球受到的浮力之比为
;
(2)若甲,乙两球质量相同,松手后,甲乙两球受到的浮力之比为
;
(3)现将甲乙两球同时浸没在水中,通过分析说明,放手后甲球下沉,乙球上浮。
48.小金利用18cm长的吸管、细铜丝、石蜡等材料自制了如图的密度计。
(1)使用时发现密度计相邻两刻度线之间的距离太小,导致测量液体密度时误差较大,他提出了如下改进方案,其中可行的是
A.换大的容器做实验
B.换细的吸管制作密度计
C.换稍长的吸管制作密度计
D.适当增加密度计的质量
(2)小金将该密度计放入水中,吸管露出水面的长度是10.8cm,小金将该密度计放入某液体中,吸管浸入液体的深度为9cm,则此液体的密度是多少?(ρ水=1.0×103kg/m3)
49.小明学了浮力的知识后,把一个边长为10
cm,密度为0.6g/cm3的立方体塑料块用一根无弹性的轻质细绳系在烧杯底部(如图甲),再往烧杯中逐渐缓慢均匀加入水至浸没塑料块(如图乙),问:
(1)当塑料块对烧杯底部压强刚刚为零时,塑料块处于
状态(选填“悬浮”“漂浮”或“沉淀”);此时塑料块受到的浮力为多大?
(2)在坐标图中,画出塑料块受到的浮力大小与加水深度变化整个过程的关系。
50.某同学学习了浮力的有关知识后,制作了一台浮力秤,可方便地称量物体的质量,其构造如图甲所示。已知小筒底面积为0.001m2,小筒和秤盘总重为0.6N。
(1)如图甲,当秤盘上不放物体时,小筒受到的浮力是多少?
(2)如图甲,当秤盘上不放物体时,应在小筒A处标出该浮力秤的
刻度。
(3)如图乙,在秤盘上放一物体后,小筒浸入水中的深度h为0.1m,则此时小筒受到的浮力是多少?该物体的质量为多少?
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精品试卷·第
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参考答案与试题解析
1.将体积不同、材料不同的甲乙两实心小球,分别轻轻放在水中,两球静止时如图所示,甲浮在水面,乙沉底,已知甲的体积比乙小,则下列说法正确的是( )
A.甲的质量比乙大
B.甲受到的浮力等于重力
C.甲的密度比乙大
D.乙受到的浮力等于重力
【解答】解:(1)甲球漂浮,则甲受到的浮力等于重力;乙球沉底,则乙受到的浮力小于重力,乙球沉底,甲球漂浮,所以乙球的密度大于水的密度,甲球的密度小于水的密度,则可知甲的密度比乙小,即ρ甲<ρ乙,故B正确,CD错误;(2)已知甲的体积比乙小(即V甲<V乙)且ρ甲<ρ乙,由m=ρV可知,甲的质量比乙小,故A错误;故选:B
2.如图是我国自主研发的第一艘航母“山东舰”在海上进行科目训练的场景。下列说法正确的是()
A.战斗机从甲板上起飞后,航母受到的浮力变小
B.航母能浮在海面上是因为它受到的浮力大于它的总重力
C.甲板上的战斗机受到的重力与战斗机对甲板的压力是一对平衡力
D.甲板上的战斗机受到的重力与甲板对战斗机的支持力是一对相互作用力
【解答】解:A.战斗机从甲板上起飞后航母的重力减小了,航母漂浮所受的浮力等于自身的重力,所以航母受到的浮力变小,故A正确;B、由物体的浮沉条件知,漂浮的航母所受的浮力等于自身的重力,故B错误;C、甲板上的战斗机受到的重力与甲板对战斗机的支持力是一对平衡力,故C错误;D、战斗机对甲板的压力与甲板对战斗机的支持力是一对相互作用力,故D错误。故选:A
3.放有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力,木块开始上浮,如图所示,最后漂浮,且有五分之二体积浸入水面。下列叙述中,正确的是( )
在露出水面之前,木块所受浮力不变
B.在露出水面之前,木块所受浮力等于木块的重力
C.木块在浸没和漂浮两种情况下,水对烧杯底的压强相同
D.木块的密度为0.6克/厘米3
【解答】解:A、木块上浮过程中,露出水面前,水的密度一定,排开水的体积不变,根据公式F浮=ρ水gV排可知,木块所受浮力不变;故A正确;B、在露出水面之前,木块处于上浮过程中,根据浮沉条件可知:木块所受浮力大于木块的重力;故B错误;C、因木块浸没时排开水的体积大于木块漂浮时排开水的体积,所以,木块浸没时水的深度大于木块漂浮时水的深度,则根据p=ρ水gh可知,木块浸没时水对烧杯底的压强较大;故C错误;D、木块最后漂浮,且有五分之二体积浸入水面,则根据漂浮条件可得:F浮=G木;结合阿基米德原理和重力公式可得:ρ水gV排=ρ木gV木,
所以,ρ木ρ水1.0g/cm3=0.4g/cm3;故D错误。故选:A
4.如图甲、乙为潜水艇的沉浮示意图,下列有关说法正确的是( )
A.乙图状态的潜水艇将会上浮
B.潜水艇与鱼的浮沉原理相同
C.若在密度逐渐变小的水域下潜时,可能会急速下沉
D.潜水艇的重力大于浮力时,可以停留在任何深度处
【解答】解:A、乙图状态的潜水艇水进入,自重变大,将会下沉,故A错误;B、潜水艇浮沉的原理是靠改变自身重力来实现沉浮的,鱼靠改变本身的体积来改变浮力的大小,故B错误。C、潜水艇在密度逐渐变小的水域下潜时,由F浮=ρgV排可知,浮力变小,浮力小于重力,故可能会急速下沉,故C正确;D、潜水艇的重力大于浮力时,潜水艇将下沉,故D错误。故选:C
5.如图所示,底面积不同的两个圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体,甲液体液面上漂浮着一个木块,此时甲、乙两种液体高度相同,且对容器底部压力也相同。下列分析正确的是( )
甲液体质量小于乙液体质量
B.甲液体对容器底部压强等于乙液体对容器底部压强
C.甲液体密度等于乙液体密度
D.若将木块从甲中取出放入乙中,则木块会露出更多体积
【解答】解:A、甲液体液面上漂浮着一个木块,根据阿基米德原理和浮沉条件知,木块的重力等于排开液体的重力,所以甲中对容器底部压力等于液体的重力加上木块的重力,乙中对容器底的压力等于乙液体的重力,又因为甲乙对容器底的压力相同,所以甲液体质量小于乙液体质量,故A正确;BC、由题意知,甲乙对容器底的压力相同,由图知S甲<S乙,根据p知,p甲>p乙,故B错误;甲、乙两种液体高度相同,根据p=ρgh知,ρ甲>ρ乙,故C错误;D、若将木块从甲中取出放入乙中,液体的密度变小,根据F浮=ρ液gV排可知,排开液体的体积变大,则木块会露出更少的体积,故D错误。故选:A
6.生活中有很多有趣的实验现象。如图所示,把橘子A连皮丢进水中会浮在水面,把皮剥去之后的B丢进水中会下沉到水底。下列说法正确的是( )
A.A受到的浮力大于其自身重力
B.B受到的浮力等于其自身重力
C.A受到的浮力大于B受到的浮力
D.A、B的密度都要大于水的密度
【解答】解:A、橘子A连皮丢进水中会浮在水面,处于漂浮状态,A受到的浮力等于重力,故A错误;B、把皮剥去之后的B丢进水中会下沉到水底,此时B受到的浮力小于其自身重力,故B错误;C、把橘子皮剥去之后,橘子的重力减小,即GA>GB,又因为GA=F浮A,GB>F浮B,所以A受到的浮力大于B受到的浮力浮力,故C正确;D、A漂浮,A的密度小于水的密度,B沉底,B的密度大于水的密度,故D错误。故选:C
7.小晨将重4牛的实心小正方体轻轻浸没盛满水的烧杯中,溢出5牛的水,然后她将小正方体取出后放在盛有酒精的烧杯中,(ρ酒精=0.8×103kg/m3)则下列说法正确的是( )
A.小正方块放在酒精中处于沉底状态
B.小正方块下表面受到的水的压力大小一定大于小正方块受到的浮力大小
C.若往酒精中加一定量水后,小正方块静止后受到的浮力不变
D.排开水的体积和排开酒精的体积之比为5:4
【解答】解:由于浸没盛满水的烧杯中溢出5牛的水,则由阿基米德原理可知,实心小正方体浸没在水中受到的浮力F浮=G排=5N,根据F浮=ρ水gV排可知实心小正方体的体积:
V=V排5×10﹣4m3;A、浸没在酒精中时受到的浮力F浮′=ρ酒精gV=0.8×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣4m3=4N,已知实心小正方体的重力G=4N,则F浮′=G,所以,正方体放在盛有酒精的烧杯中,处于悬浮状态,故A错误;B、由于正方体放在盛有酒精的烧杯中处于悬浮状态,正方体上表面受到的水的压力可能为零,所以根据F浮=F向上﹣F向下可知:小正方块下表面受到的水的压力大小不一定大于小正方块受到的浮力,故B错误;C、正方体在酒精中处于悬浮状态,若往酒精中加一定量水后,液体的密度变大,根据F浮=ρ水gV排可知浮力变大,大于实心小正方体的重力,则实心小正方体上浮,最后静止后处于漂浮;受到的浮力等于实心小正方体的重力,所以浮力不变,故C正确;D、由于实心小正方体在水和酒精中处于浸没状态,则排开水的体积和排开酒精的体积都等于实心小正方体的体积,所以排开水的体积和排开酒精的体积之比为1:1,故D错误。故选:C
8.半潜船可用来运输超大型货物,空载时漂浮于海面(如图甲);装载时需向船体水舱注水,船体重力增加,巨大的甲板下沉至海面以下(如图乙);待货物被拖到甲板上方时,排出水舱中的水,船体重力减小,甲板上浮至海面,完成货物装载(如图丙)。半潜船在甲、乙、丙三种状态时所受的浮力分别为F1、F2、F3.则下列判断正确的是( )
A.F1=F3>F2
B.F2>F3>F1
C.F3>F1=F2
D.F3>F2>F1
【解答】解:由图可知,乙图中半潜船排开水的体积最大,其次是丙图,甲图排开水的体积最小,水的密度不变,由F浮=ρ水gV排可知,乙图中船受到的浮力最大,其次是丙图,再次是甲图,即浮力大小关系是:F2>F3>F1。故选:B
9.边长为5cm、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。以下计算结果错误的是( )
A.橡皮泥块的质量是250g
B.橡皮泥块浸没在水中时受到的浮力是1.25N
C.橡皮泥小船漂浮时受到的浮力是2.50N
D.橡皮泥小船漂浮时排开水的体积是1.25×10﹣4m3
【解答】解:A.由ρ可得,立方体橡皮泥块的质量:m=ρV=ρL3=2g/cm3×(5cm)3=250g,故A正确;B.橡皮泥块浸没在水中时,受到的浮力:F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.05m)3=1.25N,故B正确;C.橡皮泥小船漂浮时,受到的浮力:F浮′=G=mg=250×10﹣3kg×10N/kg=2.5N,故C正确;D.橡皮泥小船漂浮时排开水的体积:V排′2.5×10﹣4m3,故D错误。故选:D
10.如图所示,甲、乙两杯液体静止放在水平桌面上。把同一个鸡蛋分别放入甲、乙两杯液体中,鸡蛋在甲杯中漂浮,在乙杯中悬浮,此时两液面相平。下列说法中正确的是( )
A.鸡蛋在甲、乙两杯液体中受到的浮力相等
B.两杯液体的密度相等
C.两杯液体对容器底部的压强相等
D.在甲杯液体中加入食盐溶化后,鸡蛋会下沉一些
【解答】解:A、由图可知,同一个鸡蛋在甲、乙两杯液体中分别处于悬浮和漂浮状态,物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以同一只鸡蛋在两杯中受到的浮力相等,都等于鸡蛋的重力,故A正确;B、由图可知,鸡蛋在甲杯中漂浮,可得ρ甲>ρ物;鸡蛋在乙杯中悬浮,可得ρ乙=ρ物,所以ρ甲>ρ乙,故B错误;C、由题可知,两液面相平,即h甲=h乙,且ρ甲>ρ乙,根据p=ρgh可得容器底部所受液体压强:p甲>p乙,故C错误;D、在甲杯液体中加入食盐溶化后,甲杯中液体密度变大,鸡蛋仍然漂浮,其所受浮力仍然等于其所受重力,根据F浮=ρ液gV排可知,排开液体的体积变小,所以鸡蛋会上浮一些,故D错误。故选:A
11.一圆柱体先后放入密度为ρ1和ρ2的2种液体中,均处于漂浮状态,如图所示。圆柱体在两液体中所受浮力依次是F1和F2,则( )
A.ρ1>ρ2
F1=F2
B.ρ1>ρ2
F1>F2
C.ρ1<ρ2
F1=F2
D.ρ1<ρ2
F1<F2
【解答】解:(1)由图可知,同一圆柱体在两种液体中都处于漂浮状态,由于物体漂浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以,同一圆柱体在两液体中所受浮力相等,都等于圆柱体的重力,故BD错误,(2)圆柱体在两液体中所受浮力F1=F2,由图可知:V排1<V排2,根据ρ液可知:ρ1>ρ2,故A正确;C错误。故选:A
12.甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中。当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲杯盐水密度较大
B.鸡蛋在甲杯里排开液体的质量较大
C.乙杯底部所受的液体压强较大
D.鸡蛋在乙杯中受到液体的浮力较大
【解答】解:同一鸡蛋在甲杯盐水中悬浮,则ρ甲=ρ蛋;在乙杯盐水中漂浮,则ρ蛋<ρ乙,因此ρ甲<ρ乙,故A错误;同一鸡蛋在甲中悬浮,在乙中漂浮,则它受到的浮力都等于自身的重力,即:F浮甲=F浮乙=G,故D错误;因为F浮=G排=m排g,且它受到的浮力相等,所以m甲排=m乙排,故B错误;因为ρ甲<ρ乙,且h甲=h乙,所以根据液体压强公式p=ρ液gh可知,乙杯底部所受的液体压强较大,故C正确。故选:C
13.如图所示,浸入某液体中的物体恰好悬浮。物体的上、下表面积分别为S1和S2,并且S1<S2,此时物体下表面与上表面受到液体的压力差为△F.现用手将物体缓慢下压一段距离,松手后( )
A.物体保持悬浮,因为△F不变
B.物体保持悬浮,但△F变大
C.物体将上浮,因为△F变大
D.物体将下沉,因为△F变小
【解答】解:物体悬浮在液体中,说明其密度等于液体的密度;现用手将物体缓慢下压一段距离后,物体和液体的密度均不变,该物体仍然悬浮。根据F浮=ρ液gV排知,用手将物体缓慢下压一段距离后,液体密度不变,排开液体的体积不变,浮力不变;因为浮力产生的原因:上下表面所受的压力差,此时浮力=下表面压力﹣上表面压力﹣侧面压力,当深度增加时,侧面压力变大,所以△F变大,故B正确。故选:B
14.如图是a、b两种物质的质量与体积的关系图象。分别用a、b两种物质制成两个规则的实心长方体甲和乙,下列说法中不正确的是( )
A.将物体甲放入水中,一定沉入水底
B.将物体乙放入水中,一定漂浮在水面
C.将体积相等的甲、乙两物体捆在一起放入水中,一定漂浮在水面
D.将质量相等的甲、乙两物体捆在一起放入水中,一定漂浮在水面
【解答】解:由图可知,当Va=1cm3时ma=2g,Vb=2cm3时mb=1g,则长方体甲的密度为ρa2g/cm3,长方体乙的密度为ρb0.5g/cm3;A.因甲的密度大于水的密度,所以物体甲放入水中后,一定沉入水底,故A正确;B.因乙的密度小于水的密度,所以乙物体放入水中,一定漂浮在水面上,故B正确;C.将体积相等的甲、乙捆在一起后,设每一个的体积为V,
则两物体的重力G1=ρagV+ρbgV=2×103kg/m3×gV+0.5×103kg/m3×gV=2.5×103kg/m3×gV,
两物体浸没时所受的浮力F1=ρ水g2V=2×103kg/m3×gV,因G1>F1,所以两物体会沉入水底,故C错误;D.将质量相等的甲、乙物体捆在一起时,设每一个的质量为m,则两物体的重力G2=2mg,
两物体所受浮力F2=ρ水gρ水gmg+2mg=2.5mg,因F2>G2,所以物体将上浮,并最终漂浮在水面,故D正确。故选:C
15.小红同学在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥,将它分别置于甲、乙两杯液体中观察到静止时的情形如图所示,下列说法正确的是( )
A.铅笔在甲杯液体中受到的浮力较大
B.铅笔在乙杯液体中受到的浮力较大
C.乙杯液体的密度较大
D.甲杯液体的密度较大
【解答】解:AB、因为都是漂浮,铅笔所受浮力都等于铅笔重(浮力相等),故AB错误;
CD、因为F浮=ρ液gV排,所以当F浮相同时,V排大的液体密度小,由图知甲V排的大,所以甲的密度小,乙的密度大,故C正确,D错误。故选:C
16.将同一个小球,先后三次分别放入甲、乙、丙三种不同的液体中,如图所示。则小球所受浮力大小的情况应是( )
A.甲最小
B.乙最小
C.丙最小
D.一样大
【解答】解:小球在甲液体中漂浮,小球在甲液体中受到的浮力:F甲=G,
在乙液体中,小球悬浮,小球受到乙液体的浮力:F乙=G,在丙液体中,小球沉底,
小球受到乙液体的浮力:F丙<G,F丙<F甲=F乙。故选:C
17.将木块轻轻放入盛满水的容器中,木块漂浮在水面上,溢出的水重0.2N,则木块重( )
A.小于0.2N
B.大于0.2N
C.等于0.2N
D.无法确定
【解答】解:容器盛满水,所以木块排开的水与溢出的水相同,其重力为0.2N,根据阿基米德原理,浮力就等于它排开的水的重力,因此,浮力也等于0.2N。故选:C
18.物理小组制作的潜水艇模型如图所示。通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气,就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时,若从A管吸气,烧瓶将会( )
A.上浮,它受到的浮力增大
B.上浮,它受到的浮力不变
C.下沉,它受到的浮力减小
D.下沉,它受到的浮力不变
【解答】解:若从A管吸气,瓶内气压减小,外界是气压将液体压入烧瓶内,自身重力增大,但体积不变、浮力不变,自重大于浮力,所以烧瓶将下沉。只有D说法正确。故选:D
19.如图所示,a、b、c是三个实心小球,其中a与b质量相等,b与c体积相同;放入水中后,a球漂浮、b球悬浮、c球沉底。则下列判断中正确的是( )
A.它们的体积关系是:Va<Vb=Vc
B.它们的重力关系是:Ga=Gb>Gc
C.它们的密度关系是:ρa>ρb>ρc
D.它们所受的浮力关系是:Fa=Fb=Fc
【解答】解:(1)由图可知,a漂浮,b悬浮,则V排a<Va,V排b=Vb,
∵当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮,∴Fa=Ga,Fb=Gb;
∵a与b质量相等,则物体的重力相等,∴浮力Fa=Fb,∵F浮=ρgV排,∴V排a=V排b,
∴Va>Vb,由题干可知:Vb=Vc,∴Va>Vb=Vc,故A不正确;
(2)∵b悬浮,c沉入底部,∴Fb=Gb,Fc<Gc;∵b与c体积相同,
∴根据F浮=ρgV排可知:Fb=Fc,∴Gb<Gc;则Ga=Gb<Gc,故B不正确;
(3)∵当物体的密度大于液体的密度时物体下沉,当物体的密度等于液体的密度时物体悬浮,当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮,
∴根据a漂浮、b悬浮、c沉入底部可知:ρa<ρb<ρc,故C不正确;
(4)由上分析可知:浮力Fa=Fb=Fc,故D正确。故选:D
20.如图所示,容器中装有一定质量的水,先后按甲、乙两种方式使物体A和小玻璃杯漂浮在水面上(图中细线重力及体积均不计)。设甲、乙两图中物体A和小玻璃杯共同受到的浮力分别为F甲和F乙,水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
【解答】解:把A和容器看作一个整体,即A和容器的总重力不变,由图可知,甲、乙中物体都是漂浮在水面上,所以甲、乙两图中物体A和小玻璃杯共同受到的浮力都等于物体A和小玻璃杯的总重力,故F甲=F乙;因为两中情况下浮力相等,又由阿基米德原理又可得,F浮=ρ水gv排;∵F甲=F乙,∴V排甲=V排乙;因此甲乙两图中,液面的高度是相同的,由p=ρgh可知,当ρ一定时,若h相等,则P相等;即
p甲=p乙。故选:B
21.在水平桌面上有一个盛有水的容器,木块用细线系住没入水中,如图甲所示,将细线剪断,木块最终漂浮在水面上,且有3/5的体积露出水面,如图乙所示,下列说法不正确的是( )
A.木块的密度为0.6×103kg/m3
B.甲、乙两图中,木块受到水的浮力之比是5:2
C.甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是3:5
D.甲图中容器对水平桌面的压力等于乙图中容器对水平桌面的压力
【解答】解:A、由乙图知,木块漂浮在水面上,则木块的重力G=F浮乙=ρ水gV排=ρ水g(1)Vρ水gV,即:ρ木gVρ水gV;所以,ρ木ρ水1.0×103kg/m3=0.4×103kg/m3;故A错误;
B、甲图中,木块受到的浮力:F浮甲=ρ水gV,乙图中,木块受到的浮力:F浮乙ρ水gV,则木块受到水的浮力之比:F浮甲:F浮乙=ρ水gV:ρ水gV=5:2,故B正确;C、甲图中,木块受重力、浮力和细绳的拉力作用,则拉力:F=F浮甲﹣G=ρ水gVρ水gVρ水gV;则拉力与木块受到的浮力之比为F:F浮甲ρ水gV:ρ水gV=3:5,故C正确;D、以整体为研究对象,甲、乙两图中容器对水平桌面的压力都等于容器、水和木块的总重力,因此甲图中容器对水平桌面的压力等于乙图中容器对水平桌面的压力,故D正确。故选:A
22.在普通环境里的鸡蛋容易变质。鲜鸡蛋密度约为1.08g/cm3左右,变质蛋密度可降
至1.03g/cm3以下。如图为鸡蛋放入1.03g/cm3的盐水中静止时的状态,最有可能变质的是( )
A.甲
B.乙
C.丙
D.都没有变质
【解答】解:根据物体的浮沉条件可知:物体下沉时ρ物>ρ液,物体漂浮时ρ物<ρ液,物体悬浮时ρ物=ρ液。由题意可知,盐水的密度为1.03g/cm3,已知变质蛋的密度可降至1.03g/cm3以下,即ρ变质蛋<ρ盐水,则变质蛋会漂浮在盐水中,所以最有可能已变质的是丙。故选:C
23.如图所示,在一块浮在水面的长方体木块上放一质量为272克的铁块甲,木块恰好浸没在水中。拿掉铁块甲,用细线把铁块乙系在木块下面,木块也恰好浸没在水中,则铁块乙的质量为( )(ρ铁=7.8克/厘米3,ρ水=1.0克/厘米3)
A.312克
B.237克
C.318克
D.326克
【解答】解:由甲图可知木块和甲铁块漂浮,由乙图可知木块和乙铁块悬浮,所以整体受到的浮力和自身的总重力相等,则甲图中:G甲+G木=F浮甲,即m甲g+G木=ρ水gV木,
乙图中:G乙+G木=F浮乙,即ρ铁gV乙+G木=ρ水g(V木+V乙);
由以上两式可得:V乙,由ρ可得,铁块乙的质量:
m乙=ρ铁V乙=7.8g/cm3312g。故选:A
24.关于浮力知识的应用实例,下列说法中正确的是( )
A.轮船能漂浮在水面,是因为船体的体积较大
B.气球内充入二氧化碳等密度大于空气的气体,从而实现上浮
C.同一支密度计放在不同的液体中,浸入液体越深,表示液体的密度越大
D.浸没在水中的潜水艇,若从淡水水域进入海水水域,则所受的浮力会变大
【解答】解:A.用钢铁制成的轮船能漂浮在水面上,是因为轮船是空心的,这样可大大增加排水的体积(而不是船体的体积较大),从而增大可利用的浮力,故A错误;B.气球升空利用了它在空气中受到的浮力,气球内应充入密度小于空气的气体,这样气球才能上浮,故B错误;C.同一只密度计在不同液体中都处于漂浮状态,受到的浮力相等,根据F浮=ρ液gV排可知,排开液体体积大的即浸入液体越深,表示液体的密度越小,故C错误;D.浸没在水中的潜水艇,排开水的体积和自身的体积相等,因海水的密度大于淡水的密度,则由F浮=ρgV排可知,潜水艇从淡水水域进入海水水域时,所受的浮力会变大,故D正确。故选:D
25.在进行受力分析时,将多个受力物体当作一个整体进行分析,可以简化过程。如图中甲、乙、丙、丁四图所示,一铁碗与一铁球置于水中,则四种情况中,它们总共所受浮力大小的关系是( )
A.
F甲>F乙>F丙>F丁
B.F甲=F乙=F丙=F丁
C.F甲=F乙=F丙>F丁
D.F甲=F乙>F丙>F丁
【解答】解:甲图中,铁碗与铁球置于水中时整体漂浮,所受的总浮力等于铁碗与铁球的重力之和;乙图中,铁碗与铁球置于水中时整体也处于漂浮状态,则所受的总浮力等于铁碗与铁球的重力之和;丙图中,碗漂浮,所以碗所受的浮力等于自身的重力,此时铁球下沉,所以铁球所受的浮力小于自身的重力;所以它们总共所受浮力小于铁碗与铁球的重力之和;丁图中,铁碗与铁球都下沉,则它们所受的浮力都小于自身的重力;即所受的总浮力小于铁碗与铁球的重力之和;由此可知,四种情况中,它们总共所受浮力大小的关系为F甲=F乙>F丙>F丁。故选:D
26.质量相等的两个实心小球甲和乙,已知它们的密度之比是ρ甲:ρ乙=1:3,现将甲、乙两球放入盛有足够多水的烧杯中,当甲、乙两球处于静止状态时,水对两球的浮力之比F甲:F乙=3:2,下列结论中错误的是( )
A.甲球受到的浮力与它的重力相等
B.甲球漂浮,乙球沉底
C.甲球的密度为0.8×103kg/m3
D.乙球的密度为1.5×103kg/m3
【解答】解:两球的质量相等,由ρ可得,两个实心小球的体积之比为:,若两球在水中都漂浮,则浮力之比为F甲:F乙=G甲:G乙=m甲:m乙=1:1,与实际不符;若两球在水中都全部浸没,则F甲:F乙=ρ水gV甲:ρ水gV乙=V甲:V乙=3:1,与实际不符;这样只能是一个漂浮、另一个浸没,因甲的密度比乙的密度小,所以,甲球漂浮,则甲球受到的浮力和自身的重力相等,乙球浸没在水中,故A正确;两球受到的浮力之比F甲:F乙=G甲:F乙=ρ甲V甲g:ρ水V乙g=ρ甲V甲:ρ水V乙=3:2,所以ρ甲ρ水1.0×103kg/m3=0.5×103kg/m3,故C错误;已知ρ甲:ρ乙=1:3,则ρ乙=3ρ甲=3×0.5×103kg/m3=1.5×103kg/m3,故D正确;由ρ乙>ρ水可知,乙球沉底,故B正确。故选:C
27.小雯在帮妈妈做家务的时候,她发现两根体积相同的筷子,甲浮在水面上,乙沉到水底,下列分析正确的是( )
A.甲受到浮力比乙大
B.甲的密度比乙小
C.甲受到浮力比自身的重力大
D.甲受到的压强比乙大
【解答】解:A、甲漂浮,乙沉在水底,故甲排开水的体积较小,由阿基米德原理可知,甲受到的浮力小于乙受到的浮力;故A错误;B、因为甲漂浮,所以ρ甲<ρ水,因为乙下沉,所以ρ乙>ρ水,所以ρ乙>ρ甲,故B正确;C、筷子甲漂浮,浮力等于重力,所以浮在水面上,故C错误;D、甲漂浮在水面上,乙沉入水底,则乙的深度大,根据p=ρgh可知,乙受到的压强大;故D错误。故选:B
28.如图,关于甲乙两烧杯液体中物体相关值的大小比较正确的是( )
A.A物体所受浮力F甲>F乙
B.等体积的木球与铁球所受浮力F甲>F乙
C.物体B所受浮力F甲>F乙
D.等质量的两物体处在水面下的体积V塑料块=V木
【解答】解:A、由图可知,同一个物体水和酒精中都是漂浮的,漂浮时浮力等于重力,浮力相同,故A错误;B、木球在水中漂浮,铁球在水中时下沉的,木球和铁球的体积相同,木球排开的水的体积要小于铁球排开的水的体积,根据F浮=ρ液gV排可知,木球受到的浮力要小,故B错误;C、物体在液体中是悬浮的,悬浮时,浮力等于重力,故浮力是相同的,故C错误;D、等质量的两物体处在水面下处于悬浮状态,浮力等于重力,质量相同,重力相同,浮力也相同,根据F浮=ρ液gV排可知,两个物体排开的水的体积是相同的,故D正确。故选:D
29.小应用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图),将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上,矿泉水瓶内留有少量空气,拧紧瓶盖使其密封,用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”即上浮。下列说法正确的是( )
A.“浮沉子”是靠改变浮力大小来实现浮沉的
B.无论怎样挤压矿泉水瓶侧面,“浮沉子”不可能悬浮在水中
C.“浮沉子”上浮时,小瓶内的压缩空气会将内部的水压出
D.“浮沉子”下沉时,所受重力小于它受到的浮力
【解答】解:A潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同,都是靠改变自身重力来实现沉浮的;故A错误;BC、松开手,大瓶内水面上的空气体积增大,压强减小,浮沉子里面被压缩的空气把水压出来,此时浮沉子的重力小于它所受的浮力,因此它就向上浮;当浮力等于重力,就会悬浮在水中;故B错误;C正确;D、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,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,故D错误。故选:C
30.如图是三支相同的平底试管内装入等量铁砂,然后分别放入装有甲、乙、丙三种不同液体的烧杯中处于静止状态,液面高度相同。下列说法正确的是( )
A.试管受到的浮力大小关系是F甲>F乙>F丙
B.三种液体的重力大小关系是G甲>C乙>G丙
C.三种液体对烧杯底部的压强大小关系是p甲>p乙>p丙
D.三支试管底部所受液体压强大小关系是p甲'=p乙'=p丙’
【解答】解:A、由于装入等量铁砂的相同的平底试管在三种液体中都漂浮,所以试管受到的浮力:F甲=F乙=F丙=G,故A错误;B、由图可知:排开的液体体积V排甲>V排乙>V排丙,而F甲=F乙=F丙,则根据F浮=ρ水V排g可知,ρ甲<ρ乙<ρ丙,由于烧杯相同,液面相同,根据图示可知:三种液体的体积V甲<V乙<V丙;根据G=mg=ρVg可知:G甲<G乙<G丙,故B错误;C、由图可知:放入试管后液面等高,根据p=ρgh可得:烧杯底部所受压强p甲<p乙<p丙,故C错误;D、物体受到的浮力等于物体上下表面受到液体的压力差,而上表面受到的压力为0,所以F浮=F下表面﹣F上表面=F下表面,由于受到的浮力相等,所以下表面受到的压力相等,即:F甲′=F乙′=F丙′,由p可得:p甲′=p乙′=p丙′,故D正确。故选:D
31.如图,实心正方体木块(不吸水)漂浮在水面上,木块浸入水中的体积为6×10﹣4米3,然后在其上表面放置一个重4牛的铝块,静止后木块上表面刚好与水面相平,下列判断正确的是( )
A.未放置铝块前,木块受到的浮力是0.6牛
B.放置铝块后,木块排开水的体积是1×103厘米3
C.木块的密度是0.6千克/米3
D.放置铝块前后,木块下表面受到水的压强不变
【解答】解:(1)因为木块漂浮,所以G=F浮=ρ水gV排=103kg/m3×10N/kg×6×10﹣4m3=6N,故A错误;(2)放置铝块后,因为漂浮,所以F浮′=G+G铝=6N+4N=10N;因为放置铝块后,木块上表面刚好与水面相平即木块正好完全浸没;木块排开水的体积:V=V排1×10﹣3m3=1×103cm3,故B正确;(3)由G=mg得,m木0.6kg;木块的密度:ρ木0.6×103kg/m3,故C错误;
(4)放置铝块后,浮力变大,浸没的深度增加,根据p=ρgh可知木块下表面受到水的压强变大,故D错误。故选:B
32.如图所示,魔法水母是一款受孩子喜爱的玩具。在瓶内注满水,然后放入魔法水母,旋紧瓶盖,用力抓握塑料瓶,魔法水母就会往水下沉落;松开塑料瓶,它又会浮上来。调整握塑料瓶的力度,魔法水母就可以静止悬浮在水中。下列说法错误的是( )
A.魔法水母下沉时受到的液体压强变大
B.魔法水母上浮时它所受到的浮力变大
C.魔法水母是通过改变自身重力来实现上浮和下沉的
D.魔法水母悬浮在水中时,它所受的浮力和重力的大小相等
【解答】解:BCD、挤压大塑料瓶,瓶内空气被压缩,将压强传递给水,水被压入魔法水母中,魔法水母的重力增加,大于它受到的浮力,就向下沉;松开手,魔法水母内水面上的空气体积增大,压强减小,魔法水母里面被压缩的空气把水压出来,此时魔法水母的重力小于它所受的浮力,因此它就向上浮;当浮力等于重力,就会悬浮在水中,故D正确,魔法水母是通过改变自身重力来实现上浮和下沉的,魔法水母上浮时它所受到的重力减小,浮力不变,故B错误,C正确;A、魔法水母下沉时,深度增加,根据p=ρgh知受到的液体压强变大,故A正确;故选:B
33.图甲和图乙的容器中是同一个自制的简易密度计,它是木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,将其放入盛有不同液体的两个烧杯中,它会竖直立在液体中,由图中现象可以判断( )
A.密度计在甲烧杯液体中受到的浮力较大
B.密度计在乙烧杯液体中受到的浮力较大
C.甲烧杯中液体的密度较大
D.乙烧杯中液体的密度较大
【解答】解:AB、同一个密度计放在甲、乙液体中都漂浮,所以F浮甲=F浮乙=G,即密度计在甲、乙两液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G,则AB错误;CD、由图知,密度计排开液体的体积V排甲>V排乙,而F浮甲=F浮乙,根据F浮=ρ液V排g可知ρ甲<ρ乙,因此C错,D正确。故选:D
34.中国茶文化源远流长,博大精深五千多年前就有“神农尝百草日遇七十二毒,得茶而解之记载,“茶品”是我们最好的饮品,如图是小明给爸爸泡的一杯绿茶。观察水中起伏的茶叶,结合所学的物理知识,下列解释正确的是( )
A.茶叶漂浮在水面时受到的浮力与重力相等
B.茶叶在逐渐下沉时受到的浮力大于重力
C.茶叶逐渐下沉过程中受到水的压强不变
D.茶叶沉底后只受到重力和支持力的作用
【解答】解:茶叶浸在水中时,受到液体的浮力F浮和重力G两个力的作用,A、茶叶漂浮在水面时,由物体的浮沉条件可知F浮=G,故A正确;BC、茶叶在逐渐下沉时,由物体的浮沉条件可知F浮<G;下沉过程中茶叶所处的深度h逐渐增大,根据p=ρgh可知茶叶受到水的压强增大,故B、C错误;D、茶叶沉底后受到重力、浮力和支持力的作用,故D错误。故选:A
35.小科和妈妈一起上街到夜市买了一袋观赏鱼如图,袋内约有的体积是封闭的空气。小科回到家后没有打开塑料袋的观赏鱼而是直接放入家中的鱼缸中。若不计塑料袋的自重,那么这个装着水和鱼的塑料袋在鱼缸的水中所处的状态是( )
A.悬浮在水中
B.漂浮在水中
C.下沉到缸底
D.先悬浮,后下沉
【解答】解:若将塑料袋浸没在水中,则排开水的体积V排等于塑料袋的总体积,根据阿基米德原理F浮=G排=ρ水gV排,由于袋内有的体积是封闭的空气,塑料袋的里面的水的体积V水小于塑料袋的总体积,即V排>V水,根据G=mg=ρgV得:F浮>G水,所以,塑料袋会上浮,最后处于漂浮。故选:B
36.如图所示,把一个自制的密度计分别放入两种不同的液体中(左图为甲液体,右图为乙液体),由此得出的下列判断正确的是( )
A.这个密度计在甲液体中受到的浮力较大
B.这个密度计在乙液体中受到的浮力较大
C.甲种液体的密度较大
D.密度计B处的刻度值应大于A的处的刻度值
【解答】解:AB、同一个密度计放在甲、乙液体中都漂浮,所以,F浮甲=F浮乙=G,即密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G,二者大小相等,故AB错误;CD、由图知密度计排开液体的体积V排甲<V排乙,因为F浮=ρ液V排g,F浮甲=F浮乙,所以,ρ甲>ρ乙,故C正确。而ρ甲=ρA,ρ乙=ρB,即ρA<ρB,所以密度计B处的刻度值小于A处的刻度值,故D错误。故选:C
37.如图所示,用两支完全相同的密度计a、b分别测甲、乙两相同容器中的液体密度,两支密度计上端恰好相平,则下列说法正确的是( )
A.甲液体的密度较大
B.b密度计所排开的液体重力较大
C.a密度计下端受到的液体压强较大
D.乙烧杯底部所受液体压强较大
【解答】解:密度计在甲和乙液体中都是漂浮,浮力都等于重力,所以浮力相等;A、根据F浮=ρ液gV排知,在浮力相同时,液体的密度和排开液体的体积成反比,因为V甲排>V乙排,所以ρ甲<ρ乙,故A错误;B、甲乙浮力相等,根据阿基米德原理知密度计所排开的液体重力相等,故B错误;C、甲乙浮力相等,根据浮力产生的原因知液体对密度计下端的压力相等,根据p知,在压力、横截面积都相同时,密度计下端受到的液体压强相等,故C错误;D、由C知密度计下表面所处深度处的液体压强相等,密度计下表面到容器底的深度相同,乙液体的密度较大,根据p=ρgh知乙液体下面的压强大,乙烧杯底部所受液体压强也较大,故D正确。故选:D
38.如图是甲、乙两种液体的质量与体积关系图象,将相同的木块分别放入盛有甲、乙两种液体的容器a和b中,待木块静止时,两容器液面相平,请回答下列问题。
(1)b容器盛的是 乙 液体;
(2)木块在a容器内排开液体的质量 = 木块在b容器内排开液体的质量。(填“>”“<”或“=”)
(3)a容器底部收到液体压强 > b容器底部收到液体压强。(填“>”“<”或“=”)
【解答】解:(1)由图象可知,体积V相同时,甲的质量大于乙的质量,则根据ρ可知:ρ甲>ρ乙,相同木块在a、b中都处于漂浮,则所受浮力F浮a=F浮b=G木,根据F浮=ρ液gV排可得:ρagV排a=ρbgV排b;由图可知:V排a<V排b;所以,ρa>ρb;所以,由此可知:a容器盛的是甲液体,b容器盛的是乙液体;(2)因F浮a=F浮b,所以由阿基米德原理可知:G排a=G排b,则:m排a=m排b;
(3)由于两容器中液面相平,且ρa>ρb,根据p=ρ液gh可知,a容器底部受到液体的压强大。
故答案为:(1)乙;(2)=;(3)>
39.已知质量相等的两个实心小球A和小球B,它们的密度之比ρA:ρB=1:2,现将A、B放入盛有足够多水的容器中,当A、B两球静止时,水对A、B两球的浮力之比FA:FB=8:5,则ρA= 800 kg/m3,小球B静止时在水中的状态 沉底 (填漂浮、悬浮或沉底)。
【解答】解:因为两球质量相等,密度之比是ρA:ρB=1:2,体积之比为VA:VB=2:1,若两球在水中都漂浮,就有FA:FB=GA:GB=mA:mB=1:1,与实际不符,显然不是都漂浮;若两球在水中都是全部浸没,就有FA:FB=ρ水gVA:ρ水gVB=VA:VB=2:1,与实际不符,显然不可能是全部浸没;这样就只有是一个漂浮、一个浸没,即甲球漂浮,乙球下沉(甲的密度比乙的密度小),由FA:FB=ρAVAg:ρ水VBg=ρAVA:ρ水VB=8:5,可得ρA800kg/m3。
故答案为:800;沉底
40.有一质量m=0.2kg,容积V=2×10﹣3m3,横截面积S=5×10﹣3m2的圆筒形薄壁容器B(壁厚忽略不计),现注入体积为V的某种液体A后,将其封闭放入水中,且保持竖直漂浮状态,如图甲所示,此时水对容器B底部的压强p=3.6×103Pa,(容器B内空气质量不计)则:
(1)液体A的密度为 2.4×103kg/m3 ;
(2)若要使容器B恰好竖直悬浮在水中(如图乙所示)注入液体A的体积为 7.5×10﹣4m3 。
【解答】解:(1)由浮力产生的原因可知,浮力等于物体上下表面受到的液体压力差,
因容器B在水中漂浮,则F向下=0,由p可得容器B受到的浮力:F浮=F向上=p向上S=3.6×103Pa×5×10﹣3m2=18N,由于容器B在水中漂浮,由漂浮条件可得F浮=G总=(mA+m筒)g,
即18N=(mA+0.2g)×10N/kg,解得:mA=1.6kg,
由题知,容器中注入液体A的体积为V,则液体A的密度:ρA2.4×103kg/m3;(2)使容器B恰好竖直悬浮在水中,由阿基米德原理可得此时容器B受到的浮力:
F浮′=ρ水gV排′=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣3m3=20N,
由于容器B竖直悬浮在水中,所以由浮沉条件可得:F浮′=G总′=(mA′+m筒)g,
即20N=(mA′+0.2g)×10N/kg,解得:mA′=1.8kg,
由ρ可得,注入液体A的体积:VA7.5×10﹣4m3。
故答案为:(1)2.4×103kg/m3;(2)7.5×10﹣4m3
41.在江心屿玩耍的小科突发奇想,如果地球对所有物体的引力都突然减小一半,水上轮船的所受浮力和浮沉情况会怎样变化呢?你的看法是:这艘轮船的浮力将 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”),它的位置将 不变 (选填“上浮一些”“下沉一些”或“不变”)。
【解答】解:如果地球对所有物体的引力都突然减小一半,则1kg的物体受到的重力为4.9N,即g=4.9N/kg,所以船的重力和排开水的重力都将减小一半,由F浮=G排可知,轮船受到的浮力将变小;由阿基米德原理和漂浮条件可得F浮=G排=G船,则m船g=ρ水V排g,所以m船=ρ水V排;地球的引力减小一半时,ρ水、m船不变,所以V排也不变,即船在水中的位置不变。
故答案为:变小;不变
42.小球放入盛满酒精(密度为0.8×103kg/m3)的溢水杯中,它沉入容器底,从杯中溢出8g酒精;若将该小球放入盛满水的溢水杯中,它漂浮在水面上,从杯中溢出水的质量 大于 8g(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【解答】解:把小球放在盛满酒精的溢水杯里,因为小球下沉,所以小球受到酒精的浮力:
F酒=G排酒<G球;﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
把小球放在盛满水的溢水杯里,因为小球漂浮,所以小球受到水的浮力:
F水=G排水=G球;﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②得出:G排水>G排酒,即:排开水的重大于排开酒精的重,G排=m排g,m排水>m排酒,
所以从杯中溢出水的质量大于8g。
故答案为:大于
43.(1)将密度计先后浸入盐水、清水和油(ρ盐水>ρ水>ρ油)中,在这三种液体中密度计所受浮力的大小F盐、F水、F油之间的关系是F盐 等于 F水 等于 F油;在此三种情况中密度计浸入液体的深度h盐 小于 h水 小于 h油(填“大于”“小于”或“等于”)
(2)图中A,B都浸没于液体中,A与容器侧壁紧密接触,B与容器底紧密接触。则:A 受到 浮力,B 不受到 浮力(填“受到”或者“不受到”)。
【解答】解:(1)因为在盐水、清水和油三种液体中都漂浮;所以密度计受浮力相等,等于自身重,所以F盐=F水=F油;又因为F浮=ρ液V排g;所以ρ液=F浮V排g,所以V排
所以当F浮相同时,ρ液大的V排小,生活经验可知ρ盐>ρ水>ρ油
所以排开液体的体积:v盐<v水<v油;所以h盐<h水<h油。
(2)由题意知,A与容器壁紧密接触,上下表面有压力差,A受到浮力;B与容器底紧密接触,上下表面没有压力差,所以B不受浮力作用。
故答案为:(1)等于;等于;小于;小于;(2)受到;不受到
44.学过浮力知识后,小波用一根粗细均匀的木棍和一些铁丝(不计铁丝体积),自己制作了一个测量液体密度的“土密度计”,如图所示。他把密度计先后放入水和酒精(ρ酒精=0.8g/cm3)中,“土密度计”均处于漂浮状态。小波在密度计上面记下了两种液体液面所在的位置a和b,用刻度尺测量出a和b之间的距离是1cm,但他忘记了刻线跟液体的关系。请你告诉他,刻线b对应的是 水 (填:“水”或“酒精”)。小波同学把这个“土密度计”放入足够多的另一种液体中,在密度计上面记下了液体液面所在的位置c,用刻度尺测量出c和b之间的距离是1.5cm,则这种液体的密度为 1.6 g/cm3。
【解答】解:密度计是利用漂浮时浮力等于重力的原理制成的,由于ρ酒精<ρ水,根据F浮=ρ液gV排可知:V排酒精>V排水,所以刻线b对应的是水的密度。密度计先后放入水和酒精时,则:
F浮=ρ水gVb=ρ酒精gVa,
设密度计的截面积为S,水的深度为h,酒精的深度为h1,则ρ水gSh=ρ酒精gSh1=ρ酒精gS(h+1cm),
0.8g/cm3gS(h+1cm)=1g/cm3gSh,解得h=4cm,这个“土密度计”放入足够多的另一种液体中时,由于处于漂浮,则:ρ水gSh=ρcgS(h﹣1.5cm),即1g/cm3gS×4cm=ρcgS(4﹣1.5)cm,
解得:ρc=1.6g/cm3。
故答案为:水;1.6
45.一个边长为10cm的立方体木块,细线的一端跟木块底部相连,另一端固定在容器底如图甲所示(容器高比细线与木块边长之和大得多),现向容器中慢慢加水,如图乙所示。用F浮表示木块受到的浮力,用h表示容器中水的深度。则图丙可以正确描述F浮随深度h变化的关系图象。(g取10N/kg)
(1)当F浮=4N时,木块处于 漂浮 (填“漂浮”、“悬浮”或“下沉”)状态。
(2)木块的密度为多少?
(3)整个加水过程中,木块只受浮力和重力时,容器中水的深度h变化范围?
【解答】解:(1)我们结合图丙将木块的各个状态分解出来,当F浮=4N时就是水面上升到木块刚好对底部无压力,而此时线对木块没有拉力,由此可知,此时为漂浮状态(F浮=G)。
(2)由G=mg得,木块的质量:m0.4kg,
木块体积:V=(10cm)3=1000cm3=1×10﹣3m3,
则木块的密度:ρ0.4×103kg/m3。
(3)根据(1)可知,当F浮=4N时,木块受重力和浮力的作用,木块漂浮;
由F浮=ρ水gV排=ρ水gSh可知,此时水的深度:
h0.04m=4cm,
由分析可知,当F浮=4N时,木块开始上升,到25cm木块浸没,则木块停止上升时,水的深度h′=25cm﹣10cm=15cm=0.15m,因此所加水的最大高度:h最大=0.15m+0.04
m=0.19m=19cm,容器中水的深度h变化范围为4cm~19cm。
答:(1)漂浮;(2)木块的密度为0.4×103kg/m3;(3)木块只受浮力和重力时,容器中水的深度h变化范围为4cm~19cm
46.如图1所示,一个边长为10cm、重为5牛的立方体木块,一段细线与木块相连,细线另一端固定在底面积为200cm2的容器底,细线的质量、体积、伸长均忽略,现向容器中慢慢加水,图2所示时细线刚刚拉直。若细线对木块的拉力用F表示,容器中水的深度用h表示,图3描述细线拉力F随深度h变化的关系,在B点时细线拉断。
(1)图3中的A点对应木块在水中处于 漂浮 状态。
(2)从图1开始慢慢加水到图2的过程中木块受到的浮力如何变化? 先变大后不变
(3)请计算说明B点对应的深度h是多少cm?
【解答】解:(1)我们结合图3将木块的各个状态分解出来,OA过程中木块先静止,随着浮力的增大,木块会缓慢上升,直到线刚好伸直,而此时线对木块没有拉力,所以,A点对应木块在水中处于漂浮状态(F浮=G)。(2)图1开始慢慢加水时,木块排开水的体积逐渐变大,根据F浮=ρgV排可知木块所受的浮力变大;当浮力与木块的重力相等时,木块处于漂浮状态,之后木块随水的水位升高而升高,则所受浮力不变;到图2的状态时,由于细线刚刚拉直,则线对木块没有拉力,此时仍是漂浮状态;所以,从图1开始慢慢加水到图2的过程中过程中,木块受到的浮力是先变大后不变;(3)图2中:由于木块处于漂浮状态,则木块受到的浮力F浮=G=5N,当在B点细线拉断时,木块受到的浮力F浮′=G+F=5N+4N=9N,则△F浮=F浮′﹣F浮=9N﹣5N=4N,根据F浮=ρgV排可得木块排开水的体积变化量:
△V排4×10﹣4m3=400cm3,
则木块浸入水中的深度变化量:△h4cm,
所以,结合图2可知,此时B点对应的深度为hB=h+△h=25cm+4cm=29cm。
答:(1)漂浮;(2)先变大后不变;(3)B点对应的深度h是29cm
47.将密度分别为ρ1和ρ2的甲乙两个实心小球,同时放入足量的水中,已知水的密度为ρ水,ρ1>ρ水>ρ2,则:
(1)若甲,乙两球体积相同,松手后,甲乙两球受到的浮力之比为 ρ水:ρ2 ;
(2)若甲,乙两球质量相同,松手后,甲乙两球受到的浮力之比为 ρ水:ρ1 ;
(3)现将甲乙两球同时浸没在水中,通过分析说明,放手后甲球下沉,乙球上浮。
【解答】解:因为ρ1>ρ水>ρ2,所以甲放入水中会下沉,乙放入水中最终会漂浮,
(1)若甲,乙两球体积相同,甲受到的浮力为F浮甲=ρ水gV知,乙受到的浮力为F浮乙=G乙=ρ2gV,所以甲乙两球受到的浮力之比为;
(2)若甲,乙两球质量相同,甲受到的浮力为F浮甲′=ρ水g,乙受到的浮力为F浮乙′=G乙=mg,所以甲乙两球受到的浮力之比为;
(3)因为ρ1>ρ水>ρ2,所以甲乙两球同时浸没在水中,放手后甲球下沉,乙球上浮。
故答案为:(1)ρ水:ρ2;(2)ρ水:ρ1;(3)因为ρ1>ρ水>ρ2,所以甲乙两球同时浸没在水中,放手后甲球下沉,乙球上浮
48.小金利用18cm长的吸管、细铜丝、石蜡等材料自制了如图的密度计。
(1)使用时发现密度计相邻两刻度线之间的距离太小,导致测量液体密度时误差较大,他提出了如下改进方案,其中可行的是 BD
A.换大的容器做实验
B.换细的吸管制作密度计
C.换稍长的吸管制作密度计
D.适当增加密度计的质量
(2)小金将该密度计放入水中,吸管露出水面的长度是10.8cm,小金将该密度计放入某液体中,吸管浸入液体的深度为9cm,则此液体的密度是多少?(ρ水=1.0×103kg/m3)
【解答】解:(1)换用大的容器、增加吸管的长度不会使密度计相邻两刻度线之间的距离变大,故AC错误。因为△V=S△h,所以△h,适当减小S,可以增大△h,具体做法是:用更细的吸管;故B正确;设密度计的质量为m,放入两种不同的液体中排开液体的质量分别为m1、m2,且m2>m1,则有△V=V2﹣V1m()即△hm(),因此适当增加比重计的配重,也可以使密度计相邻两刻度线之间的距离变大,故D正确;故应选BD
(2)因为密度计不管是在水中还是在液体中,都是漂浮状态,所以F浮水=F浮液=G,
设密度计的底面积为S,已知吸管露出水面的长度是10.8cm,所以吸管浸入水中的深度为18﹣10.8cm=7.2cm,浸入液体中的深度为9cm,则ρ水gSh水=ρ液gSh液,
即:1.0×103kg/m3×g×S×0.072m=ρ液×g×S×0.09m,解得ρ液=0.8×103kg/m3。
故答案为:(1)BD;(2)此液体的密度是0.8×103kg/m3。
49.小明学了浮力的知识后,把一个边长为10
cm,密度为0.6g/cm3的立方体塑料块用一根无弹性的轻质细绳系在烧杯底部(如图甲),再往烧杯中逐渐缓慢均匀加入水至浸没塑料块(如图乙),问:
(1)当塑料块对烧杯底部压强刚刚为零时,塑料块处于 漂浮 状态(选填“悬浮”“漂浮”或“沉淀”);此时塑料块受到的浮力为多大?
(2)在坐标图中,画出塑料块受到的浮力大小与加水深度变化整个过程的关系。
【解答】解:(1)已知塑料块的密度为0.6g/cm3,小于水的密度,当塑料块对烧杯底部压强刚刚为零时,塑料块处于漂浮状态;由ρ可得,塑料块的质量:
m=ρV=0.6g/cm3×(10cm)3=600g=0.6kg,
则此时塑料块受到的浮力为:F浮=G=mg=0.6kg×10N/kg=6N,
(2)刚开始的时候应该是物体浸入液体中,排开液体的体积变大,浮力变大,当浮力等于重力时,压力为零,然后继续加水,物体一直是漂浮状态,浮力等于重力,当上升到线正好拉直的时候,物体不再上升,随着气体不断增加,物体浸入水中的体积增加,浮力增加,当全部浸入时浸入水中的体积不变,浮力不变
故答案为:(1)漂浮;此时塑料块受到的浮力为为6N;(2)见上图。
50.某同学学习了浮力的有关知识后,制作了一台浮力秤,可方便地称量物体的质量,其构造如图甲所示。已知小筒底面积为0.001m2,小筒和秤盘总重为0.6N。
(1)如图甲,当秤盘上不放物体时,小筒受到的浮力是多少?
(2)如图甲,当秤盘上不放物体时,应在小筒A处标出该浮力秤的 0 刻度。
(3)如图乙,在秤盘上放一物体后,小筒浸入水中的深度h为0.1m,则此时小筒受到的浮力是多少?该物体的质量为多少?
【解答】解:(1)小筒和秤盘总重G0=0.6N,当秤盘上不放物体时,小筒漂浮,则F浮=G0=0.6N,
(2)当秤盘上不放物体时,即物体的质量为0,应在小筒A处标出该浮力秤的0刻度线;
(3)①此时小筒受到的浮力:F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.001m2×0.1m=1N,
②物体、小筒和秤盘总重:G总=F浮=1N,
物体重:G=G总﹣G0=1N﹣0.6N=0.4N,
物体的质量:m0.04kg。
答:(1)如图甲,当秤盘上不放物体时,小筒受到的浮力是0.6N;
(2)0;
(3)小筒受到的浮力是1N;该物体的质量为0.04kg。
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精品试卷·第
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