人教版 八年级物理下册 第十章 浮力第三节 物体的浮沉条件及应用同步练习(全解全析)

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名称 人教版 八年级物理下册 第十章 浮力第三节 物体的浮沉条件及应用同步练习(全解全析)
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资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2021-04-05 22:39:02

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第十章:浮力第三节:物体的浮沉条件及应用同步练习
选择题
1.(2020?玉林)关于浮力,下列说法正确的是(  )
A.潜水艇下潜得越深,受到的浮力越大
B.潜水艇是靠改变自身重力来改变浮沉状态的
C.漂浮在液面上的物体所受到的浮力大于它所受到的重力
D.悬浮在空中的热气球所受到的浮力大于它所受到的重力
2.(2020?恩施州)下列几种情况中能使受到浮力变大的是(  )
A.潜水艇浸没在水中后继续下潜 B.轮船由长江驶入大海
C.从水银中取出铁球放入水中 D.人由浅水区走向深水区
3.(2020?广元)将一个重为G的鸡蛋放进盛有浓盐水的杯中,鸡蛋漂浮,然后逐渐向杯中加入清水,当鸡蛋下沉至杯底静止时停止加水,如图中的图象能粗略描述这个过程中浮力随时间变化关系的是(  )
A. B. C. D.
4.(2020?牡丹江)如图所示,2019年4月23日海军成立70周年的海上阅舰仪式上,我国新型万吨级055型导弹驱逐舰接受检阅,其满载排水量达12500t,有关该型驱逐舰在海上航行过程中,下列说法正确的是(  )
A.驱逐舰所受浮力的方向是竖直向下 B.满载时的排水量指的是驱逐舰所受的重力
C.发射导弹后,驱逐舰所受浮力变小 D.发射导弹后,驱逐舰会下沉一些
4题 5题 6题
5.(2020?呼伦贝尔)如图所示,同一潜水艇浮在水面时受到的浮力为F1,底部受到水的压强为p1;潜入水中时受到的浮力为F2,底部受到水的压强为p2.下列选项中正确的是(  )
A.F1=F2 p1<p2 B.F1=F2 p1>p2 C.F1>F2 p1>p2 D.F1<F2 p1<p2
6.(2019?河池)如图甲所示,弹簧测力计下挂有一个圆柱体,把它从盛水的烧杯中缓慢提升,直到全部露出水面,该过程中弹簧测力计读数F随圆柱体上升高度h的关系如图乙所示,下列说法正确的是(  )
A.圆柱体的高是5cm B.圆柱体受到的重力是6N
C.圆柱体受到的最大浮力是4N D.圆柱体的密度是1.5g/cm3
7.(2019?鄂尔多斯)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
7题 8题 9题
8.(2019?南通)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
9.(2019?深圳)水平桌面上两个底面积相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体。将两个完全相同的小球M、N分别放入两个容器中,静止时两球状态如图所示,两容器内液面相平。下列分析正确的是(  )
A.两小球所受浮力FM<FN B.两种液体的密度ρ甲<ρ乙
C.两种液体对容器底部的压强p甲=p乙 D.两种液体对容器底部的压力F甲>F乙
10.(2019?泰安)如图所示,水平桌面上有甲、乙两个相同容器,分别装有密度为ρ1、ρ2的两种不同液体,将两个相同的小球分别放在两容器中,小球静止时,两容器液面相平,两个小球受到的浮力分别为F1、F2,则下列判断中(  )
①F1>F2 ②ρ1>ρ2 ③甲容器底部受到液体的压强大于乙容器底部受到液体的压强
④甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
A.只有②③正确 B.只有①②正确 C.只有③④正确 D.只有①③④正确
10题 11题 12题
11.(2019?枣庄)在木棒的一端缠绕一些细铜丝制成简易的液体密度计,将其分别放入盛有甲乙两种液体的烧杯中处于静止状态,如图所示,若密度计在甲乙液体中受到的浮力分别是F甲、F乙,甲乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙.则(  )
A.F甲<F乙 B.F甲>F乙 C.ρ甲>ρ乙 D.ρ甲<ρ乙
12.(2019?临沂)将两个完全相同的小球分别放入装有不同液体的甲、乙两烧杯中,球静止时两烧杯液面相平,如图所示。下列判断正确的是(  )
A.两小球所受浮力大小相等 B.乙烧杯中液体的密度大
C.乙烧杯中小球排开的液体质量大 D.甲烧杯底部受到液体的压强小
13.(2018?临沂)2018年4月20日,我国最先进的自主潜水器“潜龙三号”(如图所示)成功首潜。潜水器在水面下匀速下潜过程中(  )
A.受到的重力小于浮力 B.上、下表面受到的压力差变大
C.受到的压强变大,浮力变大 D.受到的压强变大,浮力不变
13题 14题 15题
14.(2017?咸宁)质量分布均匀的A、B两个实心正方体(VA>VB),放置在盛水的容器中、静止时如图所示:现将A、B捞起后放置在水平桌面上,比较A、B在水中受到的浮力FA、FB,和它们对水平桌面的压强pA、pB的大小关系,正确的是(  )
A.FA<FB,pA>pB B.FA>FB,pA<pB
C.FA=FB,pA<pB D.FA>FB,pA>pB
15.(2016?河池)将甲、乙两个体积相等的物体放入水中,静止时如图所示,它们受到的重力G甲、G乙,浮力F甲、F乙之间的关系正确的是(  )
A.G甲=G乙 B.F甲=F乙 C.G甲>G乙 D.F甲<F乙
二.填空题
16.(2019?内江)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)
17.(2020?益阳)某体积为200cm3、重为1.6N的物体,把它浸没在水中后放手,它将   (“上浮”、“悬浮”或“下沉”),当该物体静止时排开水的体积   cm3(g=10N/kg)。
18.(2018?怀化)在平静的池水中漂浮有一个木球,木球的体积为4dm3,露出水面的体积为总体积的,那么木球受到的浮力为   N.木球的密度为   kg/m3.(g=10N/kg)
19.(2019?福建)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”)。
19题 20题 21题
20.(2019?庆阳)如图所示,将重为5N的木块放入烧杯中,静止时木块所受浮力的大小为   N,方向为   。放入木块后,烧杯底部所受水的压强比原来   (填“变大”、“变小”或“不变”)。
21.(2018?本溪)如图是我国首艘自主建造完成的航空母舰,它的排水量为67000t,其满载航行时受到的浮力为   N,水面下5m深的舰体某处受海水压强为   Pa(取g=10N/kg,ρ=1.0×103kg/m3)
22.(2019?达州)将密度为0.9×103kg/m3、体积为V的冰块放入盛有适量水的圆柱形容器中(无水溢出),冰块静止时露出水面的体积V露=   V,当冰块完全熔化后(总质量不变)容器中的水面将   (选填“升高”、“降低”或“不变”)。
23.(2018?攀枝花)将一合金块轻轻地放入盛满水的溢水杯中,当其静止后有72g水溢出,再将其捞出擦干后轻轻放入盛满酒精的溢水杯中,当其静止后有64g酒精溢出,则合金块在酒精中受到的浮力为   N,合金块的密度为   kg/m3.(ρ酒精=0.8×103kg/m3,g=10N/kg)
三.计算题
24.(2019?通辽)2018年5月13日,中国首艘国产航母001A型航空母舰离开大连港码头,开始海试。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)请问:
(1)航母001A设计排水量6.7×104t,那么它满载时受到的浮力是多少?
(2)海面下8m处的压强是多少?
(3)一位体重为600N的歼15舰载机飞行员,每只脚与水平甲板的接触面积是200cm2,则他双脚站立时对甲板的压强是多少?
25.(2019?盘锦)如图所示,水平桌面上有一个薄壁溢水杯,底面积是8×10﹣3m2,装满水后水深0.1m,总质量是0.95kg。把一个木块(不吸水)轻轻放入水中,待木块静止时,从杯中溢出水的质量是0.1kg。求:(水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)水对溢水杯底的压力。(2)木块受到的浮力。(3)溢水杯对桌面的压力。

26.(2017?六盘水)如图甲所示,水平桌面上有一底面积为5.0×10﹣3m2的圆柱形容器,容器中装有一定量的水,现将一个体积为5.0×10﹣5m3的物块(不吸水)放入容器中,物块漂浮在水面上,浸入水中的体积为4.0×10﹣5m3.求:
(1)物块受到的浮力;(2)物块的质量;
(3)如图乙所示,用力F缓慢向下压物块,使其恰好完全浸没在水中(水未溢出)。此时水对容器底的压强比物块被下压前增加了多少?

27.(2017?咸宁)底面积为100cm2的平底圆柱形容器内装有适量的水,放置于水平桌面上。现将体积为500cm3,重为3N的木块A轻放入容器内的水中,静止后水面的高度为8cm,如图甲所示,若将一重为6N的物体B用细绳系于A的下方,使其恰好浸没在水中,如图乙所示(水未溢出),不计绳重及其体积,求:
(1)图甲中木块A静止时浸入水中的体积;(2)物体B的密度;(3)图乙中水对容器底部的压强。

28.(2017?广安)如图所示,一个底面积为100cm2的圆柱体容器(容器壁的厚度忽略不计)放在水平桌面的中央,容器中装有1000g的水。将一个重3N的实心长方体A挂在弹簧测力计上,然后竖直浸入水中,当A有一半浸在水中时,弹簧测力计的读数为2N.(g取10N/kg)
(1)此时,A物体受到的浮力为多少?(2)物体A的体积是多少?
(3)当物体A浸没在水中时(容器中的水并未溢出),水对容器底的压强是多大?

29.(2020?重庆)水平桌面上放有一圆柱形溢水杯,它的重为3N、底面积为300cm2、溢水口距杯底20cm,内装水的深度为18cm。将一体积为1000cm3、密度为0.9g/cm3的正方体木块缓慢放入水中,不计溢水杯厚度,求:(1)木块的质量m木;(2)木块放入前,水对溢水杯底的压力F;
(3)木块放入水中静止后,溢水杯对桌面的压强p。

参考答案与试题解析
一.选择题
1.【解答】解:
A.潜水艇在水中下潜得越深,但排开水的体积不变(等于潜水艇自身的体积),根据F浮=ρ水gV排可知,潜水艇受到的浮力不变,故A错误;
B.潜水艇浸没在海水中受到的浮力不变,是通过改变自身重力来实现上浮和下沉的,故B正确;
C.漂浮在液面上的物体处于平衡状态,其所受到的浮力均等于自身的重力,故C错误;
D.悬浮在空中的热气球处于平衡状态,其所受到的浮力等于它所受到的重力,故D错误。
故选:B。
2.【解答】解:A、潜水艇浸没在水中后继续下潜时,海水的密度不变,排开海水的体积不变,根据F浮=ρ液gV排可知潜水艇受到的浮力不变,故A不符合题意;
B、轮船由长江驶入大海,都漂浮,受到的浮力等于轮船重,轮船重力大小不变,则浮力不变,故B不符合题意;
C、因为铁球的密度小于水银的密度,铁球在水银中处于漂浮状态,浮力等于其重力;
因为铁球的密度大于水的密度,铁球在水中沉底,浮力小于其重力,所以从水银中取出铁球放入水中浮力会变小,故C不符合题意;
D、人由浅水区走向深水区时,液体的密度不变,排开水的体积增大,根据F浮=ρ液gV排可知人受到的浮力增大,故D符合题意。
故选:D。
3.【解答】解:当鸡蛋在浓盐水中漂浮时,此时鸡蛋所受浮力等于鸡蛋的重力;当给浓盐水中缓慢加入水时,混合液的密度开始减小,当此时混合液的密度仍大于鸡蛋的密度,虽然鸡蛋开始缓慢下沉,不过鸡蛋仍处于漂浮状态,只是浸入液体中的体积在增大,而露出的体积在减小,所以此时鸡蛋受到的浮力仍等于鸡蛋的重力;当混合液的密度逐渐减小到等于鸡蛋的密度时,此时鸡蛋在液体中处于悬浮状态,鸡蛋受到的浮力仍等于鸡蛋的重力;当浓盐水中的水越来越多而引起混合液的密度比鸡蛋密度小的时候,此时鸡蛋受到的浮力就会小于重力,鸡蛋出现下沉直至沉到杯子的底部,由此可知,鸡蛋受到的浮力是先不变,然后减小,所以选项C符合题意。
故选:C。
4.【解答】解:
A、驱逐舰所受浮力的方向是竖直向上,故A错误;
B、满载时的排水量指的是满载时驱逐舰排开水的质量,故B错误;
CD、原来驱逐舰处于漂浮状态,受到的浮力等于总重力,发射导弹后,重力变小,此时的浮力大于重力,故驱逐舰会上浮一些,最后驱逐舰仍处于漂浮状态,因总重力变小,所以静止时驱逐舰所受浮力变小,故C正确,D错误。
故选:C。
5.【解答】解:潜入水中后,排开水的重力增大,底部所处的深度增大,所以所受的浮力和压强都会变大。
故选:D。
6.【解答】解:
由图乙可知,圆柱体上升高度在0~2cm时,弹簧测力计的示数较小,此时圆柱体浸没水中;上升高度从2cm到5cm,弹簧测力计的示数逐渐变大,此时圆柱体逐渐露出水面;上升高度为5cm以后圆柱体脱离水面。
A、若水位不变,则圆柱体的高度等于3cm,现在不知道水位变化,则无法确定圆柱体的高度是多少,故A错误;
B、当上升高度在5cm以上,圆柱体脱离水面,弹簧测力计示数F示1=10N,此时圆柱体处于空气中,则圆柱体的重力G=F示1=10N,故B错误;
C、由图象可知,圆柱体上升高度在0~2cm时,圆柱体浸没水中,此时弹簧测力计示数F示2=6N,此时圆柱体受到的浮力最大,其大小为F浮=G﹣F示2=10N﹣6N=4N,故C正确;
D、由F浮=ρ水gV排可得圆柱体的体积:
V=V排===4×10﹣4m3,
圆柱体的质量:
m===1kg,
圆柱体密度:
ρ===2.5×103kg/m3=2.5g/cm3,故D错误。
故选:C。
7.【解答】解:(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。
8.【解答】解:
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,这时小瓶里进入一些水,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。
9.【解答】解:
A、小球 M 在甲液体中漂浮,则浮力FM=GM,小球 N 在乙液体中悬浮,则浮力FN=GN,由于小球M、N 完全相同,即GM=GN,则有FM=FN,故 A错误;
B、小球 M 在甲液体中漂浮,则密度ρM<ρ甲,小球 N 在乙液体中悬浮,则密度ρN=ρ乙,由于小球M、N 完全相同,即ρM=ρN,则有ρ甲>ρ乙,故B错误;
C、由B选项分析可知:ρ甲>ρ乙,两容器液面相平即容器底部深度h相同,根据液体压强计算公式 p=ρgh 可知,p甲>p乙,故C错误;
D、由C选项分析得容器底部液体压强p甲>p乙,两容器底面积相同,由压力计算公式 F=pS 得,容器底部受到液体压力F甲>F乙,故D正确。
故选:D。
10.【解答】解:
①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都等于小球的重力,则:F1=F2,故①错误;
②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,ρ1>ρ球,ρ2=ρ球.所以ρ1>ρ2,故②正确;
③两杯中液面相平,ρ1>ρ2,所以根据p=ρ液gh可知,烧杯底受到液体的压强:p1>p2,故③正确。
④由于两球漂浮或悬浮,排开液体的重力等于球的重力,则两种情况下容器内的总重力等于等高的液体产生的压力,所以可以认为甲杯内液体的体积等于乙杯内液体的体积,且ρ1>ρ2,由G=mg=ρVg可知,甲杯内总重力较大,甲、乙两烧杯相同,所以甲杯对桌面的压力较大,故④错误;
由此分析可知:只有②③正确。
故选:A。
11.【解答】解:AB、由于密度计两次静止时都处于漂浮,则F浮=G,
即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G.所以,F甲=F乙,故AB错误;
CD、由图知,密度计排开液体的体积:V甲排<V乙排,
由F浮=ρ液gV排可知:ρ甲>ρ乙;故D错误,C正确。
故选:C。
12.【解答】解:
A、因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以同一只小球在两杯中受到的浮力相等,都等于小球的重力,故A正确;
B、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,ρ甲液>ρ球,ρ乙液=ρ球.所以ρ甲液>ρ乙液,故B错误;
C、由于两球漂浮或悬浮,排开液体的重力等于球的重力,则小球排开的液体质量等于球的质量,故C错误;
D、由于两杯中液面相平,所以根据p=ρ液gh可知,烧杯底受到液体的压强:p甲液>p乙液.故D错误。
故选:A。
13.【解答】解:潜水器在水面下匀速下潜,此时水的密度不变,潜水器浸没在水中,其排开水的体积不变,但是在水中的深度逐渐增深。根据公式P=ρgh和公式F浮=ρ液gV排可知,潜水器受到的压强增大,浮力不变,即上、下表面受到的压力差不变。故选项A、B、C均错误,D正确。
故选:D。
14.【解答】解:
由图知VA排>VB排,根据F浮=ρ水gV排可知,FA>FB;
当将它们放入水中后,因为A悬浮,所以ρA=ρ水;
因为B漂浮,所以ρB<ρ水,
所以ρA>ρB;
A、B两个实心正方体的体积关系为 VA>VB,则hA>hB,
它们对水平桌面的压强:p====ρ物gh,
因为ρA>ρB,hA>hB,所以pA>pB,故D正确,ABC错误。
故选:D。
15.【解答】解:已知甲、乙两个物体的体积相等,
由图可知,物体甲漂浮、物体乙悬浮,且V排甲<V排乙,
由F浮=ρgV排可知,F甲<F乙,B错误,故D正确;
因物体漂浮和悬浮时受到的浮力和自身的重力相等;
所以,G甲=F甲,G乙=F乙,
由于F甲<F乙,所以G甲<G乙,故AC错误。
故选:D。
二.填空题(共8小题)
16.【解答】解: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。
17.【解答】解:当物体完全浸没时V排=V物,
浸没在水中时受到的浮力:
F浮=ρ水gV物=1.0×103kg/m3×10N/kg×200×10﹣6m3=2N,
因为F浮>G,
所以,把它浸没在水中后放手,物体上浮,最终处于漂浮状态;
当物体静止后,漂浮在水面上,则F浮′=G=1.6N;
由F浮=ρ液gV排得:
V排===1.6×10﹣4m3=160cm3。
故答案为:上浮;160。
18.【解答】解:
(1)由题知,木球排开水的体积:
V排=V浸=(1﹣)V=×4dm3=3dm3=3×10﹣3m3,
则木球受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣3m3=30N;
(2)木球漂浮,则F浮=G=30N,
故木球的质量:
m===3kg,
木球的密度:
ρ===0.75×103kg/m3。
故答案为:30;0.75×103。
19.【解答】解:(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。
20.【解答】解:∵木块漂浮,
木块受到的浮力:
F浮=G=5N,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:5,竖直向上,变大。
21.【解答】解:(1)航空母舰满载时受到的浮力:
F浮=G排=m排g=67000×103kg×10N/kg=6.7×108N;
(2)船底受到的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa;
故答案为:(1)6.7×108;(2)5×104。
22.【解答】解:
由题意可知冰浮在水面上,则F浮=G冰,
由阿基米德原理和重力公式可得:ρ水gV排=ρ冰gV,
则V排==×V=V,
所以露出水面的体积:V露=V﹣V排=V﹣V=V;
当冰块完全熔化后,熔化为水的质量和冰的质量相同,即ρ水V冰化水=ρ冰V,
所以V冰化水==V,即熔化为水的体积与原来排开水的体积相同,故液面高度不变。
故答案为:;不变。
23.【解答】解:该物块放在水中时,受到的浮力:F浮=G排=m排g=0.072kg×10N/kg=0.72N;
该物块放在酒精中时,受到的浮力:F浮′=G排′=m排′g=0.064kg×10N/kg=0.64N;
通过上面的计算可知,物体在酒精中受到的浮力小于物块在水中所受的浮力,而物块的重力不变,因此物块在水和酒精中不可能都漂浮,只能是一漂一沉或两个都浸没;
由于酒精的密度小于水的密度,则物块放入酒精中一定是下沉的,
则根据F浮=ρ液gV排得物块的体积:
V物=V排酒精===8×10﹣5m3=80cm3,
物块在水中时,其排开水的体积:
V排水===7.2×10﹣5m3=72cm3;
因为排开水的体积小于排开酒精的体积,所以物块在水中漂浮。
因为物块在水中漂浮,
所以物体的重力等于浮力(排开水的重力),则mA=m排水=72g=0.072kg。
则A的密度:ρA===0.9×103kg/m3。
故答案为:0.64;0.9×103。
三.计算题(共6小题)
24.【解答】解:
(1)根据阿基米德原理可得,该航母满载时受到的浮力:
F浮=G排=m排g=6.7×104×103kg×10N/kg=6.7×108N;
(2)海面下8m处的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×8m=8×104Pa;
(3)飞行员每只脚与水平甲板的接触面积是200cm2,
所以飞行员双脚站立的受力面积:S=2×200×10﹣4m2=4×10﹣2m2,
飞行员站立在水平甲板上,对甲板的压力F=G,
站立时对甲板的压强:p====1.5×104Pa;
答:(1)满载时受到的浮力是6.7×108N;
(2)海面下8m处的压强是8×104Pa;
(3)双脚站立时对甲板的压强是1.5×104Pa。
25.【解答】解:
(1)水对溢水杯底的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa,
由p=可得水对溢水杯底的压力:
F=pS=1000Pa×8×10﹣3m2=8N;
(2)由阿基米德原理可得木块所受的浮力:
F浮=G排=m排g=m溢g=0.1kg×10N/kg=1N;
(3)因为木块漂浮在水面上,所以F浮=G排=G木,
所以此时溢水杯对桌面的压力:
F=G+G木﹣G排=G=mg=0.95kg×10N/kg=9.5N。
答:(1)水对溢水杯底的压力为8N;
(2)木块受到的浮力为1N;
(3)溢水杯对桌面的压力为9.5N。
26.【解答】解:(1)已知V排=4.0×10﹣5m3,
则F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣5m3=0.4N。
(2)由于物块漂浮在水面上,则物块的重力G=F浮=0.4N,
则质量m===0.04kg;
(3)物块使其恰好完全浸没在水中,排开水的体积变化:△V=V物﹣V排=5×10﹣5m3﹣4×10﹣5m3=1×10﹣5m3
则水的深度变化为:△h===0.002m,
所以水对容器底的压强中增加:
△p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.002m=20Pa。
答:(1)物块受到的浮力大小为0.4N;
(2)物块的质量为0.04kg;
(3)水对容器底的压强比物块被下压前增加了20pa。
27.【解答】解:
(1)因为A漂浮在水中,所以F浮=GA=3N,
根据F浮=ρ水gV排得
V排===3×10﹣4m3
(2)图A、B共同悬浮:F浮A+F浮B=GA+GB
公式展开:ρ水g(VA+VB)=GA+GB
VA+VB===9×10﹣4m3
其中VA=500cm3=5×10﹣4m3,
故VB=4×10﹣4m3
B的质量为:mB===0.6kg;
B的密度为:ρB===1.5×103kg/m3;
(3)当AB浸入水中后,所增加浸入水中的体积为:
△V=VA+VB﹣V排=9×10﹣4m3﹣3×10﹣4m3=6×10﹣4m3
液面升高△h===0.06m,
图乙中水对容器底部的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.06m+0.08m)=1400Pa。
答:(1)图甲中木块A静止时浸入水中的体积为3×10﹣4m3;
(2)物体B的密度1.5×103kg/m3;
(3)图乙中水对容器底部的压强为1400Pa。
28.【解答】解:
(1)当A物体有一半浸在水中时所受的浮力:
F浮=G﹣F′=3N﹣2N=1N;
(2)由F浮=ρgV排可得,A物体浸入水中的体积:
V浸=V排===1×10﹣4m3,
因A有一半浸在水中,则长方体的体积:
VA=2V排=2×10﹣4m3;
(3)根据ρ=可得,物体A浸没在水中前水的体积:
V水===1×10﹣3m3,
则水的深度:
h原===0.1m,
物体A浸没在水中后排开水的体积:
V排′=VA=2×10﹣4m3;
水面上升的高度:
△h===0.02m,
则水的总高度:
h=h原+△h=0.1m+0.02m=0.12m,
所以,水对容器底的压强:
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa。
答:(1)此时,A物体受到的浮力为1N;
(2)物体A的体积是2×10﹣4m3;
(3)当物体A浸没在水中时(容器中的水并未溢出),水对容器底的压强是1200Pa。
29.【解答】解:(1)根据ρ=知,
木块的质量为:m木=ρ木V木=0.9g/cm3×1000cm3=900g=0.9kg;
(2)杯底受到水的压强:
p水=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.18m=1.8×103Pa,
根据p=知,
水对溢水杯底的压力为:
F=pS=1.8×103Pa×300×10﹣4m2=54N;
(3)木块的重力为:G=mg=0.9kg×10N/kg=9N;
因为木块的密度小于水的密度,
所以木块放入水中处于漂浮状态,浮力等于重力,即F浮=G=9N,
排开水的体积为:V排===9×10﹣4m3;
水面上升的高度为:△h===0.03m=3cm>20cm﹣18cm=2cm,
所以木块放入水中后有水溢出;
根据阿基米德原理和漂浮的条件知,F浮=G=G排,
所以放入木块后,溢水杯内水的质量加上木块的质量等于溢水杯装满水时的总质量;
溢水杯装满水时的总体积:
V水=Sh=300cm2×20cm=6000cm3=6×10﹣3m3,
由ρ=可得,
溢水杯内装满水的质量:
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×6×10﹣3m3=6kg,
溢水杯内水的重力为:
G水=m水g=6kg×10N/kg=60N,
溢水杯装上水后的总重力为:
G总=G水+G容器=60N+3N=63N;
溢水杯对桌面的压力:
F=G总=63N,
溢水杯对桌面的压强:
p′===2100Pa。
答:(1)木块的质量m木为0.9kg;
(2)木块放入前,水对溢水杯底的压力F为54N;
(3)木块放入水中静止后,溢水杯对桌面的压强p为2100Pa
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