一、浮力
1.将一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有81g水从大烧杯中溢出;将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,静止后有72g酒精从大烧杯中溢出。已知ρ酒精=0.8×103kg/m3,则物块在水中的状态及物块的密度是 A.悬浮1.0×103kg/m3 C.下沉 1.2×103kg/m3 【答案】D 【解析】 【详解】
假设ρ物≥ρ水,物体将在水中悬浮或下沉在杯底,在酒精中下沉在杯底,此时排开水或酒精的体积相同,根据F浮=ρ液V排g可知受到的浮力关系为5:4,而现在根据 F浮=G排=G溢=m溢g,可知浮力关系为9:8,所以ρ物≥ρ水不可行;
假设ρ物≤ρ酒精,物体将在水中漂浮,在酒精中漂浮或悬浮,这样受到的浮力相等,都等于自重,但是实际受到的浮力不相等,所以ρ物≤ρ酒精不可行;
可见物体的密度一定是大于酒精的密度、小于水的密度,所以物体在水中会漂浮,而在酒精中下沉到杯底;
因为物体在水中漂浮,所以F浮=G物=m物g, F浮=G排=G溢=m溢g, m物=m溢=81g,
因为物体在酒精中下沉,所以:V物=V排=物体的密度:
B.漂浮0.92×103kg/m3 D.漂浮0.90×103kg/m3
m排酒精=72g3=90cm,
0.8g/cm3
m物V物81g333=0.9g/cm=0.910kg/m,故D正确。 90cm32.如果把远洋轮船想象成一个巨大的液体密度计,下列有关远洋轮船体上的国际航行载重线(如图所示)的表述中,正确的是
A.FW表示冬季轮船在海水中航行时的吃水线 B.FW表示夏季轮船在海水中航行时的吃水线 C.S 表示夏季轮船在海水中航行时的吃水线 D.W表示冬季轮船在淡水中航行时的吃水线 【答案】C 【解析】 【详解】
(1)轮船在淡水中和在海洋中航行时,都是漂浮,轮船受到的浮力:F浮G, 轮船受到的重力G不变,则轮船受到的浮力不变.根据F浮ρ液gV排可知排开淡水的体积更大, (2)由于冬天海水的密度更高,轮船在水中都是漂浮,受到的浮力相同,所以根据F浮ρ液gV排可知冬季排开海水的体积更小,所以W是“冬季海水中航行时的吃水线”,S是“夏季海水中航行时的吃水线”,FW是夏季淡水航行时的吃水线,故C正确.
3.下列各种现象与其应用的物理知识之间的关系中,正确的是 ( ) A.飞机获得升力起飞——流体压强与流速的关系 B.热气球升空——大气压与温度的关系
C.水下潜水艇能够上浮——液体压强与深度的关系 D.航空母舰漂浮在海面——浮力与液体密度的关系 【答案】A 【解析】 【详解】
A.飞机飞行时获得升力,是因为飞机的机翼的特殊形状,使下方空气流速小,压强大,获得升力,故A正确;
B.热气球浸在空气中时,浮力大于氢气球自身的重力,从而升空,故B错误; C.水下潜水艇能够上浮,是因为浮力大于潜水艇的重力,故C错误; D.航空母舰漂浮在海面是由于此时的浮力等于自身的重力,故D错误;
4.小明取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口,制成简易密度计.现使吸管竖直漂浮在不同液体中,测量出液面到吸管下端的深度为h,如图所示.则下列图表示吸管所受的浮力大小F、液体的密度ρ与深度h关系的图象中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D 【解析】 【分析】
密度计漂浮在不同的液体中,根据漂浮条件,所受浮力等于自身重力,即浮力不变,据此判断浮力F与浸没液体中深度h的关系;
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排=ρ液gSh,浮力和密度计的横截面积一定时,判断出液体密度与浸没液体中的深度的关系. 【详解】
同一只密度计,重力G不变,竖直漂浮在不同液体中,由漂浮条件F浮=G可知,浮力不变,与浸没液体中的深度无关,故AB错误;
由阿基米德原理F浮=ρ液gV排得,g是定值,ρh的乘积为定值,所以ρ、h的关系呈现反比例函数图象,故C错误,D正确.
5.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 【答案】C 【解析】 【分析】
(1)当物体的重力大于受到的浮力时物体下沉,当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮,当物体的重力小于受到的浮力时物体上浮;根据阿基米德原理结合图判断三球的体积关系;
(2)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. 【详解】
(1)由图可知,a漂浮,b悬浮,则V排a<Va,V排b=Vb,
因为当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮,所以Fa=Ga,Fb=Gb; 因为a与b质量相等,则物体的重力相等,所以浮力Fa=Fb; 因为F浮=ρgV排,所以V排a=V排b, 所以Va>Vb,
由题干可知:Vb=Vc,所以Va>Vb=Vc,故A错误; (2)因为b悬浮,c沉入底部,
所以Fb=Gb,Fc<Gc; 因为b与c体积相同,
所以根据F浮=ρgV排可知:Fb=Fc,所以Gb<Gc;则Ga=Gb<Gc,故B错误;
(3)因为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,
所以根据a漂浮、b悬浮、c沉入底部可知:ρa<ρb<ρc,故C错误; (4)由上分析可知:浮力Fa=Fb=Fc,故D正确. 故选D.
6.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.则
A.甲杯底部所受的液体压力较大 B.乙杯底部所受的液体压强较大 C.鸡蛋在甲杯里排开液体的质量较大 D.鸡蛋在乙杯中受到液体的浮力较大 【答案】B 【解析】 【详解】
A.由于两杯完全相同,所以F甲小于F乙,A错误;
B.甲杯中的V排大,所以ρ液小,根据p=ρ液gh,深度相同,甲液体的密度小于乙液体的密度,所以p甲小于p乙.B正确;
C.根据浮力的公式F浮=ρ液gV排,在浮力相同时,排开液体的质量也相同,C错误; D.因为鸡蛋在甲、乙两杯中处于悬浮和漂浮状态,所以,浮力都等于自身的重力,是相等的,D错误.
7.如图所示,边长为10cm的实心正方体,静止在乙液体中。h1等于10cm,其上表面受到液体向下的压力F1=8N,下列说法正确的是
A.液体的密度为0.8×103g/cm3 B.正方体受到的浮力为8N
C.正方体上表面受到液体的压强为8×104pa D.正方体下表面受到液体的压力为18N
【答案】B 【解析】 【详解】
AC.根据题意知道,正方体的上表面积是:
S=L2 =(10cm)2 =100cm2 =0.01m2 ,
由于上表面受到液体向下的压力F1 =8N,所以,上表面受到液体向下的压强是:
p上=由p=ρgh知道,液体的密度是:
F18N800Pa 2S10.01m故AC不符合题意;
p上800Pa= =0.8×103 kg/m3 , gh110N/kg0.1mBD.下表面受到液体的压强是:
p下 =ρgh2 =0.8×103 kg/m3×10N/kg×(0.1m+0.1m)=1600Pa,
由pF知道,下表面受到液体的压力是: SF下=p下S=1600Pa×0.01m2 =16N,
由浮力产生的原因知道,正方体受到的浮力是:
F浮 =F下 -F1 =16N-8N=8N,
故B符合题意,D不符合题意。
8.如图所示,体积相同的甲、乙、丙三个物体浸没在水中.甲上浮、乙悬浮、丙下沉,在甲露出水面之前,关于它们受到的浮力,下列说法正确的是
A.甲受到的浮力大 C.丙受到的浮力大 【答案】D 【解析】
B.乙受到的浮力大 D.它们的浮力一样大
∵甲、乙、丙三个物体浸没在水中,并V甲=V乙=V丙,根据F浮=ρV排g,∴F甲浮=F乙浮=F丙
浮
,
故选D.
9.弹簧测力计下挂一长方物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中如图(甲),图(乙)是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图象,则下列说法中正确的是
A.物体的体积是500cm3 B.物体受到的最大浮力是5N C.物体的密度是2.25×103kg/m3
D.物体刚浸没时下表面受到水的压力是9N 【答案】C 【解析】
由图象知道,当物体完全浸没时,G=9N,当完全浸没时拉力F=5N,所以浮力为F浮 =G-F=9N-5N=4N,此时物体完全浸没,所以浮力最大,故B错误;由F浮 =ρ液 gV排 得,V=V排=F
浮
/ρ水g=4N/1.0×103kg/m3×10N/kg=4×10-4 m3 ,故A错误;物体的质量
m=G/g=9N/10N/kg=0.9kg;所以物体密度为ρ=m/V=0.9kg/4×10−4m3=2.25×103 kg/m3 ,故C正确;物体刚浸没时,下表面受到的压力F下=F浮=4N,故D错误,故选C.
10.如图所示,两个相同的柱形容器中分别盛有两种不同的液体.并置于水平桌面上,现将相同的小球分别放入容器中,当小球静止时所处的位置如图所示,两小球受到的浮力分别为F甲、F乙,则下列判断正确的是
A.F甲<F乙ρ甲<ρ乙 C.F甲=F乙ρ甲>ρ乙 【答案】C 【解析】 【分析】
两个小球完全相同处于漂浮时受到的浮力都等于重力,由此可知两小球受浮力大小关系;根据小球的状态确定两种液体的密度关系. 【详解】
完全相同的两个小球在甲、乙两种液体处于漂浮时,两个小球受到的浮力:F甲=F乙=G. 从图中可以看出,两球都漂浮,乙中小球排开液体的体积较多,即V排甲<V排乙,浮力都等于重力,由F浮=ρ液gV排可得ρ甲>ρ乙. 故选C.
B.F甲=F乙ρ甲<ρ乙 D.F甲>F乙ρ甲>ρ乙
11.同一个小球,先后放入四个盛有不同液体的容器中,静止时的位置如图所示.四个容器中的液面到容器底面的距离相等,则容器底面受到液体压强最大的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A 【解析】
试题分析:同一个小球重力不变,漂浮或悬浮时,重力等于浮力,ABC中小球所受的浮力大小相等,A中球排开的液体最少,所以可知A液体的密度大于BC;D中球沉入水底,说明球的密度大于液体的密度;故可知,四种液体中A液体的密度是最大的,由于四个容器中液面是相平的,所以密度最大的A容器底部所受到的压强最大,故应选A. 【考点定位】压强和浮力
12.如图所示,利用弹簧测力计将一处于容器底部的物块缓慢上提,在物块从上提到离开水面的过程中,下列图象能正确表示弹簧测力计的读数F与物块底部离容器底的高度h的关系是( )
A. B. C.
D.
【答案】B 【解析】 【详解】
物块从容器底部到露出水面之前,物块排开水的体积不变,即V排不变,由F浮=ρ水V排g可知,物块受到的浮力不变;又∵F浮=G−F,物块重G不变,∴弹簧测力计示数F不变;物块从上表面露出水面到下表面离开水面,∵物块排开水的体积变小,∴物块受到的浮力变小;又∵F′浮=G−F′,物块重G不变,∴弹簧测力计示数F变大;所以在物块从容器底提到离开水面的过程中,弹簧测力计的示数先不变、后变大.
13.跳水运动员入水的过程中,他所受浮力是( )
F随深度h变化的关系如图所示,其中正确的
A. B. C. D.
【答案】A 【解析】
试题分析:在运动员入水的过程中,排开水的体积V排先增大后不变, ∵F浮=ρ水gV排,
∴运动员受到的浮力先增大、后不变. 故选A.
14.将甲、乙两种实心物体放入水中,出现如图情形,由此推断它们的密度关系是
A.ρ甲 >ρ乙 B.ρ甲 <ρ乙 C.ρ甲 =ρ乙 D.以上说法都不对 【答案】B 【解析】
【详解】
由图知道,甲物体漂浮在水中,乙在水中沉底,因为当物体的密度小于液体的密度时漂浮,物体的密度大于液体的密度时下沉、沉入底部,所以,甲的密度小于水的密度,乙的密度大于水的密度,即B正确,故选B。
15.已知密度为2×103kg/m3,边长为4cm的正方体橡皮泥块,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,以下计算结果正确的是(g=10N/kg) A.橡皮泥块的质量是12.8g
B.橡皮泥小船漂浮时受到的浮力是0.N C.橡皮泥小船漂浮时排开水的体积是1.28×10-4m3 D.橡皮泥块浸没在水中是受到的浮力是1.28N 【答案】C
【解析】橡皮泥的密度ρ=2×10kg/m=2g/cm,体积V=(4cm)=cm=6.4×10m,
3
3
3
3
3
-53
A、由
得橡皮泥的质量m=ρV=2g/cm×cm=128g,故A错误;
3
3
B、橡皮泥小船漂浮时受到的浮力F浮=G=mg=0.128kg×10N/kg=1.28N,故B错误; C、由F浮=ρ水V排g得橡皮泥小船漂浮时排开水的体积
,故C正确;
D、橡皮泥块浸没在水中时V排′=V=6.4×10m,则F浮′=ρ水V排
-53
′g=1×10kg/m×6.4×10m×10N/kg=0.N,故D错误.
3
3
-53
故选C.
16.网上流传着一种说法,鸡蛋能否沉入水底可以鉴别其是否新鲜。为了验证其真实性,小亮买了些新鲜鸡蛋,并拿其中一颗进行实验。第一天放入水中的鸡蛋沉入水底(如图甲),取出鸡蛋擦干放置50天后,再放入水中时鸡蛋漂浮在水面(如图乙),看来网传是真的。下列分析正确的是
A.鸡蛋两次所受的浮力一样大 B.甲图中鸡蛋排开水的重力大
C.乙图中鸡蛋所受浮力大于重力 D.放置50天后的鸡蛋密度变大 【答案】B 【解析】 【详解】
A.由图可知:在甲中下沉,V甲排=V鸡蛋,在乙中漂浮,V乙排<V鸡蛋;由于是同一个鸡蛋,则鸡蛋的体积相同,则V甲排>V乙排,由浮力的公式F浮=ρgV排可知:鸡蛋所受的浮力:F甲>F乙,故A错误;
B.根据F浮=G排可知:鸡蛋排开水的重力:G甲排>G乙排,故B正确; C.鸡蛋在乙中漂浮,根据漂浮条件可知:浮力等于其重力,故C错误;
D.因为鸡蛋在甲中下沉,则ρ甲>ρ水,在乙中漂浮,则ρ乙<ρ水,所以ρ甲>ρ乙,即放置50天后的鸡蛋密度变小了,故D错误。
17.如图所示,水平地面上放置着两个底面积不同的轻质圆柱形容器甲和乙(S甲<S
乙
),分别盛有两种液体A和B,液面高度相同.容器底部用细线拉着相同实心物体C,浸
没在液体中(ρC<ρA<ρB).当细线剪断,待物体C静止后,甲和乙容器中液体对容器底部的压强变化量分别为△P甲和△P乙,则下列关系正确的是( )
A.△P甲可能大于△P乙 C.△P甲可能等于△P乙 【答案】D 【解析】 【详解】
B.△P甲可能小于△P乙 D.以上三种情况都有可能
容器底部用细线拉着相同实心物体C,浸没在液体中后,与没有放物体C时相比,甲液面上升高度为
,乙液面上升高度为
;当细线没有被剪断时,因为ρC<ρA<ρB,所以
C漂浮在甲、乙两种液体中.由公式,与没有
放物体C时相比,甲液面上升高度为,乙液面上升高度为;当细线没有被剪断
后,甲和乙容器中液体深度变化量分别为
△h甲=-=,△h乙=-=
甲和乙容器中液体对容器底部的压强变化量分别为△P甲=
和△P乙=
由于ρC<ρA<ρB,故较.故答案选D。
,同时S甲<S乙,所以△P甲与△P乙无法比
18.质量相等的甲、乙两实心小球,密度之比ρ甲:ρ乙 =3:2,将它们都放入水中,静止时两球受到的浮力之比为F甲:F乙=4:5,则乙球的密度为 ( )
2554ρ水 B.ρ水 C.ρ水 D.ρ水 3465【答案】C
A.
【解析】根据题意知道,m甲=m乙,ρ甲:ρ乙=3:2,由ρ=m/V知道, V甲:V乙=2:3;当两球在水中静止时的状态有下面几种情况:
(1)甲乙都下沉:则排开水的体积之比等于V甲:V乙=2:3,由阿基米德原理知道受到的浮力等于排开水的体积之比,应是2:3,故不符合题意;
(2)甲乙都漂浮:所以受到的浮力都等于自重,而两球质量相等、重力相等,受浮力相等,而F甲:F乙=4:5,故不符合题意;
(3)甲漂浮、乙下沉:因为甲漂浮,所以F甲=G甲=mg;乙下沉,F乙<G乙=mg,即F甲 >F
乙
,而F甲:F乙=4:5,故不符合题意;
:F乙=4:5,故符合题意;甲下沉乙漂浮时,甲受到的浮力F甲=ρ水V甲g,乙受到的浮力F=m乙g=ρ乙V乙 g;因为F甲:F乙=4:5,即ρ水V甲g:ρ乙V乙 g=4:5,ρ乙=5ρ水V甲 /4V乙=5ρ×2 /4×3=5/6ρ水,故选C。
(4)甲下沉、乙漂浮:甲下沉,F甲<G甲=mg;乙漂浮,F乙=G乙=mg,所以F甲<F乙,而F
甲乙水
19.如图所示,一水塘的底部是软泥巴,软泥巴上面是透明的水,将四个体积、形状完全相同的物块A、B、C、D放入水塘中,稳定后,发现物块A浮在水面上,物块B浸没在水中,物块C、D则不同程度地陷入软泥中,根据图示情景可判断
A.物块密度的大小关系是ρA<ρB<ρC=ρD B.各物块受到浮力的大小关系是FB>FA>FC>FD C.物块B受到的浮力最大,所以B的质量最大 D.物块C和物块D受到的浮力都为零 【答案】D 【解析】 【详解】
A漂浮,B悬浮,由浮沉条件知,ρA<ρ水,ρB =ρ水;C、D将沉底,可知两者密度均大于水的密度,D沉入软泥更深,说明重力更大,质量更大,在体积相等时,由m可知VρC<ρD,所以密度关系为:ρA<ρB<ρC<ρD;由mV知,体积相等时,密度越大,质量越大,故D的质量最大;浮力是液体对物体上下表面的压力差形成的,由于C、D沉入软泥中,不能受到水的压力,故受到的浮力为零,B排开水的体积最大,浮力最大。 A.物块密度的大小关系是ρA<ρB<ρC<ρD;选项错误; B.各物块受到浮力的大小关系是FB>FA>FC=FD;选项错误; C.物块B受到的浮力最大,D的质量最大;选项错误; D.物块C和物块D受到的浮力都为零;选项正确。
20.甲、乙两个相同的杯子里盛有不同的液体,将相同的小球放入液体中,小球静止时液面恰好相平(如图所示)。此时液体对容器底的压强分别是p甲和p乙,小球受到的浮力分别为F甲和F乙,则
A.F甲>F乙 【答案】B 【解析】 【详解】
B.p甲>p乙 C.F甲 21.如图所示,三个相同的容器内水面高度相同,甲中只有水,乙中有一小球漂浮于水面上,丙中悬浮着一个小物块,则下列四个说法正确的是( ) A.水对三个容器底部的压力关系:F甲<F乙<F丙 B.三个容器对桌面的压强关系:p甲<p乙<P丙 C.如果向乙中加入盐水,小球受到的浮力不变 D.如果向丙中加入酒精,物块受到的浮力不变 【答案】C 【解析】 【分析】 液体压强和压力、物体的浮沉条件 【详解】 A.由题意可知,水的密度ρ与深度h都相同,由液体压强公式:p=ρgh可知,水对三个容器底部的压强p甲=p乙=p丙,由于压强与容器底面积都相同,水对容器底的压力:F=pS,则水对容器底的压力:F甲=F乙=F丙,故选项A错误; B.三个相同的容器内水面高度相同,这说明小球和物块排开水的体积,与甲容器中多出部分水的体积相同;即对于乙容器G水=G水′+G排,由于小球漂浮在水中,所以F浮= G球,由阿基米德原理可知,所以G球=G排;甲容器对于桌面的压力F乙=G水+G杯,乙容器对桌面的压力F甲=G水′+G球+G杯=G水′+G排+G杯,因为G水=G水′+G排,因此,甲容器对于桌面的压力等于乙容器对桌面的压力,同理甲容器对于桌面的压力等于丙容器对桌面的压力,即三个容器对桌面的压力F相等.故选项B错误; C.小球漂浮在乙容器中,向乙容器中加入盐水,液体密度增大,小球仍然漂浮在液面上,那么小球受到的浮力等于木块的重力,小球的重力没变,小球受到的浮力不变,故选项C正确; D.因为物块悬浮在丙容器中,如果向丙容器中加入酒精,则液体密度减小,由F浮=ρgV排可知,物块受到的浮力变小,物块会下沉,故选项D错误. 22.如图所示,底面积不同的甲、乙圆柱形容器分别盛有相同深度、密度为ρ甲、ρ乙两种液体,甲、乙液体对容器底部的压强分别是p甲、p乙,且 p甲>p乙.现将体积为VA、VB的两球分别浸没在甲、乙两容器的液体中,无液体溢出,甲、乙容器底受到液体的压力相等.则下列说法正确的是( ) A.VA<VB,ρ甲>ρ乙 C.VA=VB,ρ甲<ρ乙 【答案】A 【解析】 B.VA>VB,ρ甲>ρ乙 D.VA<VB,ρ甲=ρ乙 甲>乙; P放入两球前,根据Pρgh,甲、乙液体深度相同, 甲>P乙,得: S甲>S乙,根据FPS,则F甲F乙, P甲>P乙且 两球浸没在液体中后,增加的压力为排开液体的重,即F'G排液V球g,因为 甲>乙,所以当V球相等时,增加的压力仍然是甲大于乙,加上原来的压力仍然是甲对容 器底的压力大于乙,不可能相等; 那么要最后压力相等,必然是乙球的体积大于甲球的体积,即乙增加的压力才可能大于甲 甲>乙正确. 增加的压力,最后加上原来的压力才可能相等,故VA<VB, 选A. 点睛:重点是液体压强、压力的判断,思路为:放入两球前,根据深度和压强判断出甲液体密度大,继而甲压力也大,放入两球后,要使压力相等,所以乙增加的压力必须要大于甲增加的压力,而甲的密度又大,故B球的体积必然大于A球的体积.过程中明白增加的压力即两球排开的液体的重是关键. 23.在下图所示的甲图中,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中.图乙是钢绳拉力随时间t变化的图像.若不计水的摩擦力,则可算出该石料的密度为( ) A.2.8×103kg/m3 C.0.6×103kg/m3 【答案】A 【解析】 B.2.3×103kg/m3 D.3.2×103kg/m3 试题分析:由题图知道,石料的重力G=1400N,石料完全浸没在水中所受浮力 F浮=G-F拉=1400N-900N=500N,由阿基米德原理F浮=ρ水gV 所以石料的密度 故答案为A. 【考点定位】浮力 密度 24.把一小球放入盛满酒精(ρ酒精=0.8×103 kg/m3)的溢水杯中,它沉在容器底部,从杯中溢出8 g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 A.大于8 g 【答案】A 【解析】 【分析】 根据阿基米德原理,浮力等于它排开液体受到的重力,小球在酒精中下沉,得出小球重力和浮力的关系;将该小球放入盛满水的溢水杯中,它漂浮在水面上,再利用浮沉条件得出浮力与重力的关系,最后比较排开水的质量 【详解】 小球在盛满酒精的溢水杯中,沉入容器底部,此时小球受到的浮力小于物体的重力,即m 排酒精 B.等于8 g C.小于8 g D.无法判断 g A.丙图中,溢水杯溢到小桶中的水的质量为90 g B.丙图中,浸没在水中的鹅卵石所受浮力为0.5 N C.丁图中,弹簧测力计的示数F应为7.4 N D.鹅卵石的密度为1.56 g/cm3 【答案】B 【解析】 试题分析:由图可知,丙图中鹅卵石受到的浮力:F浮=G石﹣F拉=1.4N﹣0.9N=0.5N;根据阿基米德原理,溢水杯溢到小桶中的水的重力:G排=F浮=0.5N,则m水= G排0.5N=0.05kg=50g,故A不正确,B正确;丁图中,弹簧测力计的示数F为:g10N/kgF=G总﹣G排=(6.0N+1.4N)﹣0.5N=6.9N,故C不正确;鹅卵石的密度ρ石 m石G石G石1.4NF浮0.5N×1.0×103kg/m3=2.8g/cm3,故D不正确;故应选B. =V石V石gg水g【考点定位】浮力大小的计算;密度的计算;阿基米德原理 26.一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有76g水溢出;将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,静止后有g酒精溢出,已知酒精的密度是0.8×103kg/m3,则物块中水中的状态及物块的密度是( ) A.悬浮,1.0×103kg/m3 C.下沉,1.2×103kg/m3 【答案】D 【解析】 【详解】 酒精的密度小于水的密度,如果在两种液体中都漂浮或悬浮,则浮力应相等,而排开液体的质量不等,所以不可能; 若物体在水中漂浮或悬浮,因为排开酒精的质量小于排开水的质量,所以在酒精中下沉;若物体在水中下沉,酒精中也一定下沉; 即物体在酒精中是一定下沉的。 静止后有g酒精溢出,所以在酒精中受到的浮力为; B.漂浮,0.9×103kg/m3 D.漂浮,0.95×103kg/m3 F浮酒精m排酒精g103kg10N/kg0.N 根据F浮液gV排得物体的体积为: V物V排酒精F浮酒精酒精g0.N53810m 0.8103kg/m310N/kgm排水排开水的体积为:V排水水76103kg7.6105m3 331.010kg/m可见:V排水V排酒精,所以物体在水中漂浮。 浮力等于重,则物体的质量也等于排开水的质量: m物m排水76g0.076kg物体的密度为: 物 m物V物0.076kg330.9510kg/m。 8105m327.装有不同液体的甲、乙两烧杯,放入两个完全相同的物体,当物体静止后两烧杯中液面恰好相平,如图所示,液体对甲乙两烧杯底部压强分别是P甲、P乙,液体对两物体的浮力分别是F甲、F乙,则下面判断正确的是 A.P甲>P乙,F甲=F乙 C.P甲=P乙,F甲<F乙 【答案】A 【解析】 【详解】 B.P甲=P乙,F甲>F乙 D.P甲<P乙,F甲=F乙 物体在甲液体中漂浮,物体受到的浮力等于物体重;在乙液体中悬浮,物体受到的浮力等于物体重;所以物体受到的浮力相等,即 F甲=F乙; ∵物体在甲液体中漂浮, ρ甲>ρ物, ∵物体在乙液体中悬浮, ∴ρ乙=ρ物, ∴ρ甲>ρ乙, 由p=ρgh,h相同,得: ∴对容器底部的压强: p甲>p乙. 28.重为5牛的小球轻放入盛有水的烧杯中,溢出重为4牛的水。若将该小球轻放入盛有酒精的烧杯中,已知ρ酒<ρ水,则溢出酒精的重力大小( ) A.一定小于4牛 C.一定等于4牛 【答案】B 【解析】 【详解】 假设烧杯的水是满的,溢出重为4牛的水,那么根据阿基米德原理可知,小球受到的浮力是4牛;假设烧杯的水不是满的,溢出重为4牛的水,那么可知小球排开水的重力大于4牛,小球受到的浮力大于4牛;假设小球的密度小于水的,那么小球会漂浮,小球受到的浮力等于5牛,由上述可知,小球的密度小于水的这种情况有这个可能;若将该小球轻放入盛有酒精的烧杯中,已知ρ酒<ρ水,假设烧杯的酒精是满的,并且小球的密度小于酒精的,那么小球会漂浮,溢出酒精的重力大小等于小球受到的浮力,而这个浮力等于小球的重力5牛,所以说溢出酒精的重力大小可能等于5牛;假设溢出酒精的重力大小大于5牛,那么小球在酒精中受到的浮力应该大于5牛,但是小球自身的重力只是5牛而已,小球在酒精中漂浮、悬浮、沉底,受到的浮力都是小于或等于5牛,浮力不可能大于5牛,所以说溢出酒精的重力大小不可能大于5牛;故选B。 B.可能等于5牛 D.可能大于5牛 29.如图所示,放于水平桌面上的台秤,其有一个盛水平底柱形烧杯。现将弹簧测力计下端吊着的实心铝块逐渐浸入,直至刚浸没于水中(不接触容器,无水溢出)在此过程中,下列说法正确的是 A.弹簧测力计的示数逐渐减小,台秤的示数不变 B.水对烧杯底部的压强变大,台秤的示数逐渐变小 C.水对杯底增加的压力等于铝块浮力的变化量 D.浮力逐渐变大,台秤对水平桌面的压强不变 【答案】C 【解析】 【详解】 AB.铝块受竖直向下的重力、竖直向上弹簧测力计的拉力和浮力,由平衡条件得: G铝=F+F浮, F=G铝-F浮, 在铝块完全浸没前,V排逐渐增大,根据阿基米德原理得到F浮逐渐增大,弹簧测力计的示数F逐渐减小; 铝块浸在水中,受到竖直向上的浮力,根据力的作用是相互的,可知铝块对水向下的压力 F压=F浮, 台秤的支持力为FN,由平衡条件得到台秤对烧杯的支持力 FN=G+F压, 在铝块完全浸没前,F浮逐渐增大,F压逐渐增大,FN逐渐变大,台秤的示数增大,铝块逐渐浸没过程中,水的深度变大,根据p=ρgh得到水对烧杯底部的压强变大,故AB错误; C.水对杯底增加的压力 ΔF=ΔpS=ρgΔhS=ρgΔV排=ΔF浮, 故C正确; D.实心铝块逐渐浸入,直至刚浸没于水中,V排逐渐增大,F浮增大,根据力的作用是相互的,可知铝块对水向下的压力增大,台秤受到的压力增大,台秤对桌面的压力增大,根据p= F可知台秤对桌面的压强增大,故D错误。 S 30.小张看到鸡蛋浮在盐水面上,如图所示,他沿杯璧缓慢加入清水使鸡蛋下沉.在此过程中,鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像可能是下图中的( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】 开始加入清水时,鸡蛋会缓慢下沉,浸入水中的体积逐渐增大,但还是漂浮状态,所以浮力不变;全部进入水中后,继续加清水,鸡蛋排开水的体积不变,但液体密度减小,根据阿基米德原理可知,浮力减小,但不会减小为0,所以D图是正确的.
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