
一、浮力
1.甲、乙两个相同的溢水杯分别盛满密度为ρ1、ρ2的液体,若将质量为m 的小球A 轻放入甲溢水杯,小球A 浸没在液体中,从甲杯溢出16g 液体。若将小球A 轻放入乙溢水杯,小球A 静止时有1/5的体积露出液面,从乙杯溢出20g 液体。若用细线拉住小球A 使其分别浸没在两杯液体中,如图所示,细线对小球A 的拉力分别为T 1,T 2,则下列判断正确的是
A .T 1=0.05N
B .T 2=0.04N
C .ρ1:ρ2=25:16
D .ρA :ρ1=5:4
【答案】D
【解析】
【详解】 A .根据题意和阿基米德原理可得,小球完全浸没在甲中时,受到的浮力F 浮甲=mg =0.016kg ×10N/kg=0.16N ;小球在乙中漂浮,则小球浸没45
的体积,此时小球在乙中受到的浮力为F 浮乙=G =G 排=mg =0.02kg ×10N/kg=0.2N ;小球的质量等于排开液体的质量,即m =20g ;
由甲图可得:T 1=G-F 浮甲=0.2N-0.16N=0.04N ;故A 错误;
B .因为小球浸没45
的体积,此时小球在乙中受到的浮力为F 浮乙=0.2N ;则当小球全部浸没在乙中时,小球受到的浮力:F 浮乙′=0.2N
45
=0.26N ;
故由乙图可得:T 2=F 浮乙′-G =0.25N-0.2N=0.05N .故B 错误;
C .小球在乙中漂浮,即F 浮=G ,
ρ 2×45
V A g = ρ A V A g 即ρ A :ρ2=4:5;
F 浮甲= ρ 1gV A =0.16N ,F 浮乙= ρ 2×45
V A g =0.2N , 12ρρ=0.16N 50.2N 4
⨯=16:25,故C 错误;
D .ρ A :ρ 1=A 2ρρ
:12ρρ=54:1625=54
;故D 正确.
2.测量液体密度的仪器叫密度计,将其插入被测液体中,待静止后直接读取液面处的刻度值(如图甲所示).图乙和图丙的容器中是同一个自制的简易密度计,它是在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
.密度计在乙烧杯液体中受到的浮力较大 B .密度计在丙烧杯液体中受到的浮力较大 C .乙烧杯中液体的密度较大
D .丙烧杯中液体的密度较大
【答案】D
【解析】
试题分析:由于两个密度计在两种液体中都处于漂浮状态,浮力等于重力,而密度计本身的重力是一定的,所以在两种液体中所受的浮力是相等的,故A 、B 都错;当浮力相等时,排开液体的体积越小,液体的密度就越大,由图示可知,排开丙液体的体积小,所以丙液体的密度大,故C 错,D 正确;应选D .
【考点定位】密度计的应用
3.如图所示,边长为10cm 的实心正方体,静止在乙液体中。h 1等于10cm ,其上表面受到液体向下的压力F 1=8N ,下列说法正确的是
A .液体的密度为0.8×103g/cm 3
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=L 2 =(10cm )2 =100cm 2 =0.01m 2 ,
由于上表面受到液体向下的压力F 1 =8N ,所以,上表面受到液体向下的压强是:
1218N =
800Pa 0.01m F p S ==上 由p=ρgh 知道,液体的密度是: 1800Pa =10N/kg 0.1m
p gh ρ=
⨯上 =0.8×103 kg/m 3 , 故AC 不符合题意; BD .下表面受到液体的压强是:
p 下 =ρgh 2 =0.8×103 kg/m 3×10N/kg×(0.1m+0.1m )=1600Pa ,
由F p S
=知道,下表面受到液体的压力是: F 下=p 下S =1600Pa×0.01m 2 =16N ,
由浮力产生的原因知道,正方体受到的浮力是:
F 浮 =F 下 -F 1 =16N-8N=8N ,
故B 符合题意,D 不符合题意。
4.2013年2月,中国海监在海域放置浮标以监测我国领海的水文变化.监测发现,从春季至夏季,海水温度上升、体积膨胀导致密度下降.此过程中,若浮标体积保持不变,则
A .浮力变大,露出海面体积变小
B .浮力变小,露出海面体积变大
C .浮力不变,露出海面体积变大
D .浮力不变,露出海面体积变小
【答案】D
【解析】
试题分析:因为浮标从春季至夏季始终漂浮,漂浮物浮力等于重力,浮标重力从春季至夏季不变,所以浮力大小不变;因为海水密度减小,由F 浮=ρgV 排可知,浮标排开海水的体积变大,则露出海面体积变小.答案选D .
考点:物体的浮沉条件及其应用
5.在水平桌面上,有两个相同的圆柱形容器,内盛相同深度的盐水.将同一个鸡蛋分别放入其中,鸡蛋静止时如图所示.鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力分别为F 1和F 2,盐水对容器底部压强分别为p 1和p 2,则,
A .F 1>F 2,p 1>p 2
B .F 1=F 2,p 1>p 2
C .F 1 【解析】 【详解】 鸡蛋悬浮在甲杯中,受到盐水的浮力等于鸡蛋重力;鸡蛋漂浮在乙杯中,受到盐水的浮力也等于鸡蛋重力;所以鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力大小相等,即:F 1=F 2; 鸡蛋悬浮在甲杯中,ρ鸡蛋=ρ盐水甲; 鸡蛋漂浮在乙杯中, ρ鸡蛋ρ<盐水乙; 盐水深度相同,根据液体压强公式p gh ρ=,则12p p <, ABC .不符合题意,错误。 D .符合题意,正确。. 6.如图所示,在三个相同的容器中装有质量相同的水,将木块A 、金属块B 按不同的方式放入水中,待A 、B 静止时,三个容器的底部所受的水的压强相比较,正确的是( ) A .p 甲>p 乙>p 丙 B .p 甲=p 乙>p 丙 C .p 甲 D .p 甲 【答案】B 【解析】 【详解】 由图可知,木块A 和金属块B 在甲、乙两图中都是处于漂浮状态,图丙中木块A 处于漂浮状态,所以A 、B 两物体受到的浮力 F 甲AB = G A +G B , F 乙AB = G A +G B , F 丙AB = G A +F B 浮, 因为金属块B 在水中会下沉,所以,G B >F B 浮,所以 F 甲AB =F 乙AB >F 丙AB ; 根据阿基米德原理可知V 排=F g ρ浮水,则 V 甲AB =V 乙AB >V 丙AB , 则水面上升的高度关系为: h 甲升=h 乙升>h 丙升 在三个相同的容器中装有质量相同的水,原来水面高度相同,故待A 、B 静止时,水面高度的大小关系为: h 甲=h 乙>h 丙, 根据p =ρgh 可知水对容器底部压强的关系为: p 甲=p 乙>p 丙, 故B 符合题意,ACD 不符合题意. 7.两个完全相同的空烧杯中分别放入质量相等的实心铜块和实心铝块(ρ铜>ρ铝)后,(铜块和铝块高度均小于烧杯高度),缓慢向两烧杯中倒满水,且水没有溢出,下列判断中正确的是( ) A .放铝块的烧杯倒入水较多 B .放铜块的烧杯倒入水较多 C .两烧杯倒入水一样多 D .无法判断 【答案】B 【解析】 【详解】 由于m m =铜铝,ρρ>铜铝,所以V V v <铜铝,因为这两个金属块都浸没在水中,所以它们排开水的体积都等于它们各自的体积,则V V <排铜排铝,所以铝块排出的水多,盛水少,所以向烧杯倒水少;铜块排出的水少,盛水多,所以向烧杯倒水多.故B 正确,ACD 错误.故选B. 【点睛】 根据密度公式,质量相等密度大的反而体积小,两个水杯相同,放入金属块的体积也大,杯子所装的水越少,否则,装的越多. 8.小竹将质量为120g 的物体放入盛满水的溢水杯中,当物体静止时,溢水杯中溢出了100cm 3的水,则物体(g 取10 N/kg ) A .漂浮在水面上 B .悬浮在水中 C .沉在溢水杯底部 D .受到1.2 N 的浮力 【答案】C 【解析】 【分析】 判断物体的浮沉,除通过比较浮力和重力的大小进行判断外,还可以通过比较物体的密度与液体的密度的大小进行判断. 【详解】 物体的重力G =mg =0.12kg× 10N/kg=1.2N ;物体受到的浮力F 浮=ρ水g V 排 =1.0×103kg/m 3×10N/kg×10-4m 3=1N ;因为G ﹥F 浮,所以物体在水中会下沉直至沉在溢水杯底部. 故选C . 9.把一个体积为100cm 3,质量为60g 的物体放入水中.物体静止时,它所受到的浮力及浸入水中的体积分别为 A .1N 100cm 3 B .0.6N 60cm 3 C .0.6N 40cm 3 D .0.5N 50cm 3 【答案】B 【解析】 【分析】 在此题的计算与判断中,既用到了阿基米德原理,又要利用浮沉条件. 【详解】 物体的密度: 33600.6/100m g g cm V cm 物ρ===; 因为ρρ物水<,所以物体静止时在水中漂浮,则物体在水中受到的浮力: 0.0610/0.6F G mg kg N kg N ===⨯=浮; 又因为F gV ρ=浮水排,所以物体浸入水的体积: 533330.661060110/10/F N V V m cm g kg m N kg ρ-====⨯=⨯⨯浮浸排水. 10.跳水运动员入水的过程中,他所受浮力 F 随深度h 变化的关系如图所示,其中正确的 是( ) 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 . 11.如图所示,一质地均匀的圆柱形平底玻璃杯,置于水平桌面,杯内水中漂浮着一冰块,关于冰融化前后比较,下列说法正确的是 A.玻璃杯对桌面的压强增加 B.容器内液体的密度减小 C.玻璃杯中液面的高度升高 D.液体对容器底部的压强不变 【答案】D 【解析】 【详解】 冰块熔化前后,杯内物质的重力不变,杯子的重力不变;故桌面受到的压力(F=G总)就 不变,杯子的底面积不变;根据固体的压强公式:p==得,桌面受压强不变,故A 错误;冰熔化成水后,水的密度不变,故B错误; 根据阿基米德原理:F浮=G排(即排开水的重力G水即得F浮=G排水);由于冰块漂浮,根据二力平衡知识,有F浮=G冰;故G冰=G排水;故冰块熔化前后,水面高度h不变;根据液体压强的公式:p=ρgh可得,由于水的高度h不变,故水对杯底的压强不变,故C错误,D 正确; 12.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/m3B.漂浮0.92×103kg/m3 C.下沉 1.2×103kg/m3D.漂浮0.90×103kg/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=3 3 72g = =90cm 0.8g/cm m ρ排 酒精 , 物体的密度: 3333 81g =0.9g/cm =0.910kg/m 90cm m V ρ= = ⨯物物 ,故D 正确。 13.两个相同的柱形容器置于水平地面,容器中分别盛有相等体积的不同液体甲、乙。取两块相同的橡皮泥,将一块橡皮泥撑开成碗状放入甲液体中,将另一块捏成球形状放入乙液体中,橡皮泥静止后如图2所示。以下判断正确的是 A .液体的密度ρ甲>ρ乙 B .液体对容器底部的压强 p 甲<p 乙 C .橡皮泥受到的浮力F 甲<F 乙 D .容器对地面的压强p 地甲>p 地乙 【答案】B 【解析】 【详解】 A .将一块橡皮泥撑开成碗状放入甲液体中处于漂浮状态,浮力等于重力;将另一块捏成球形状放入乙液体中处于悬浮状态,浮力等于重力,由此可知橡皮泥处于两种液体中是所受浮力相同。根据阿基米德公式F 浮=ρ液gV 排可得 F V g ρ= 浮 液排 由图可知V 排甲>V 排乙,所以 ρ甲<ρ乙 故AC 错误; B .液体对容器底的压力等于液体的重力与排开液体的重力之和,因为ρ甲<ρ乙,所以等体积液体甲、乙的质量关系为 m 甲<m 乙 即 G 甲<G 乙 橡皮泥处于两种液体中是所受浮力相同,因为F 浮=G 排,所以 G 甲排=G 乙排 故有 G 甲+G 甲排<G 乙+G 乙排 F甲<F乙 由压强公式=F p s ,可知液体对容器底部压强 p甲<p乙 故B正确; C.将一块橡皮泥撑开成碗状放入甲液体中处于漂浮状态,浮力等于重力;将另一块捏成球形状放入乙液体中处于悬浮状态,浮力等于重力,由此可知橡皮泥处于两种液体中是所受浮力相同,故C错误; D.容器对地面的压力等于容器重力、液体重力、物体重力之和,因为G甲<G乙,所以 G甲+G物+G容<G乙+G物+G容 因此容器对地面的压力 F容甲<F容乙 由压强公式=F p s 可知容器对地面的压强 p地甲<p地乙 故D错误。 14.下列关于浮力的说法正确的是 A.漂浮的物体浮力大于重力 B.钢铁比水的密度大,所以用钢铁做成的物体放入水中后最终一定处于沉底状态 C.在空中上浮的气球里充满密度小于空气密度的气体 D.悬浮在水中的潜水艇,若水舱中水位在上升,那么潜水艇一定会上浮 【答案】C 【解析】A、根据物体浮沉条件可知,漂浮的物体浮力等于重力,故A错误; B、钢铁的密度大于水的密度,若卷成团,则其受到的浮力小于重力而下沉。若把它做成空心的,则它的重力没变,由于体积变大,其排开液体的体积变大,所以受到的浮力变大,因此可以浮在水面上。故B错误; C、气球中气体的密度小于空气密度,气球受到的空气的浮力大于自身重力,所以漂浮在空中。故C正确; D、原来潜水艇悬浮,浮力等于重力,若水舱中水位在上升,则重力应大于浮力,则潜水艇下沉,故D错误。 故选C。 【点睛】此题主要考查了物体的浮沉条件,关键是力和所受浮力之间的关系(或物体密度与液体密度之间的关系).同时考查了学生对阿基米德原理的应用,空心问题就是通过增大排开的液体,从而增大物体所受到的浮力。 15.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 <ρ B <ρ C =ρ D B .各物块受到浮力的大小关系是F B >F A >F C >F D 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 V ρ= 可知ρC <ρD ,所以密度关系为:ρA <ρB <ρC <ρD ;由m V ρ=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F B >F A >F C =F D ;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。 16.小杰同学在游玩“海底世界”时,观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如图所示,对气泡上升过程中受到的浮力和气泡内气体压强分析正确的是( ) A .浮力不变,压强不变 B .浮力变小,压强变小 C .浮力变大,压强变小 D .浮力变大,压强变大 【答案】C 【解析】 【详解】 (1)气泡上升时,h 变小,由P=ρgh 得气泡受到水的压强变小,因此气泡的体积变大,由于一定质量的气体,体积变大,压强变小,所以气泡内的压强变小;(2)由于气泡在上升过程中体积变大,所以根据阿基米德原理F 浮=ρ液gV 排可知,气泡所受的浮力在变大.故选C. 17.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 B .p 甲>p 乙 C .F 甲 【答案】B 【解析】 【详解】 AC .由图知,小球在甲杯中漂浮,在乙杯中悬浮,根据浮沉条件可知,此时它们所受的浮力都等于自身的重力,同一小球的重力不变,则浮力相同,即F 甲=F 乙;故AC 错误; BD .小球在甲杯中漂浮,小球在乙杯中悬浮,根据浮沉条件可知,甲液体的密度大于小球的密度,乙液体的密度等于小球的密度;所以,甲液体的密度大于乙液体的密度;两杯中液面相平,深度h 相等,甲液体的密度大于乙的密度,由公式p =ρgh 可知,甲杯底部所受液体的压强较大,即p 甲>p 乙,故B 正确,D 错误。 18.边长为0.1m 的正方体木块,重为6N 且不吸水,放入装满水的容器中,静止时如图甲所示,在其上表面放置重为4N 的铝块,静止后木块上表面刚好与水面相平,如图乙所示,g =10N/kg ,ρ水=1.0×l03kg/m 3,下列说法正确的是 A .如图甲,溢出水的质量是1kg B .如图甲,木块露出水面的体积是6×l0-4m 3 C .如图乙,放置铝块后容器对桌面的压力变大 D .如图乙,放置铝块后木块下表面受到水的压强增大了400Pa 【答案】D 【解析】 【详解】 A .如图甲,木块漂浮,所以F 浮=G =G 排=6N ,则溢出水的质量是: 6N 0.6kg 10N/kg G m g = = =排,故A 错误; B .根据F 浮=ρ水gV 排得,图甲排开水的体积为: 43 336N 610m 1.010kg/m 10N/kg F V g ρ-= ==⨯⨯⨯浮排水, 木块露出水面的体积是:()3 4343=0.1m 610m 41m =0V V V --=--⨯⨯露排,故B 错误; C .由图知,放置铝块后,整体仍然是漂浮的,浮力等于重力,所以增加的铝块的重等于乙图中溢出水的重,则总重不变,故放置铝块后容器对桌面的压力不变,故C 错误; D .放铝块后,木块下表面受到水向上的压力增大,增大的压力等于铝块的重,所以木块下表面受到水的压强增大了: () 24400Pa 0.1m F N p S ∆∆= ==,故D 正确。 19.如图所示,将三个完全相同的鸡蛋分别放入盛有不同液体的烧杯中,鸡蛋在甲杯中沉底,在乙杯中悬浮,在丙杯中漂浮,且各杯中液体深度相同。则下列判断正确的是 A .三种液体的密度关系为:ρ甲=ρ乙>ρ丙 B .鸡蛋排开三种液体的质量关系为:m 甲>m 乙=m 丙 C .鸡蛋受到三种液体的浮力关系为:F 甲<F 乙=F 丙 D .三种液体对容器底部的压强关系为:p 甲=p 乙>p 丙 【答案】C 【解析】 【详解】 A 、鸡蛋在甲中下沉,甲的密度小于鸡蛋密度;在乙中悬浮,乙的密度等于鸡蛋密度;在丙中漂浮,丙的密度大于鸡蛋密度,所以 ,故A 错误; B 、鸡蛋在甲中下沉,浮力小于鸡蛋的重力,则排开液体的质量小于鸡蛋的质量;乙悬浮,丙中漂浮,则乙、丙受到的浮力等于鸡蛋的重力,即乙丙排开液体的质量等于鸡蛋的质量,所以 ,故B 错误; C 、由B 知,甲受到的浮力小于重力,乙丙受到的浮力等于重力,所以鸡蛋受到三种液体的浮力关系为: ,故C 正确; D 、三种液体的深度相同,丙的密度最大,甲的密度最小,根据得,三种液体对容 器底的压强关系是:,故D 错误。 故选:C 。 【点睛】 本题综合考查了物体浮沉条件的应用及液体压强大小的判断,解决此题的关键是掌握物体浮沉情况物体重力与浮力的关系、物体密度与液体密度的关系。 20.如图所示,将一个生鸡蛋放入盛有清水的烧杯中,然后逐渐向水里添加食盐并轻轻搅 动,观察发生的现象.图中大致反映鸡蛋所受浮力的大小F 浮与液体密度ρ液关系的图像是 A . B . C . D . 【答案】C 【解析】 当鸡蛋处于浸没状态时,排开液体体积不变,等于鸡蛋体积,液体的密度不断增大,由=F g ρ浮排V 可知浮力增大;当鸡蛋漂浮时,鸡蛋所受浮力等于鸡蛋重力,所以符合该变化规律的是C 选项. 点睛:=F g ρ浮排V 是浮力的一般形式,当物体处于静止状态时,要根据二力平衡知识判断浮力大小变化.不要想当然的认为排卡液体体积变化了浮力就会发生变化. 21.如图所示,放在同一水平桌面上的两个相同容器,分别盛有甲、乙两种液体,现将同一木块分别放入两容器中,当木块静止时两容器中液面相平。两种情况相比,下列判断正确的是 A .木块受到的浮力一样大 B .木块在甲液体中受的浮力较大 C .甲液体对容器底部的压强较大 D .盛甲液体的容器对桌面的压强较大 【答案】A A. 同一木块,在甲中悬浮,在乙中漂浮,根据物体的浮沉条件可知,浮力都等于重,所以浮力相等,故A正确,B错误; C. 根据可知,在乙液体中较小,所以乙液体密度大,液面又是相平的,根据可知,乙液体密度大,所以对容器底部的压强大,故C错误; D. 乙液体密度大,甲液体密度小,根据可知,甲容器中液体和容器的总重小于乙 容器中液体和容器的总重,根据可知,乙液体的容器对桌面的压强较大,故D错误。 选A。 22.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 B.等于8 g C.小于8 g D.无法判断 【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g 23.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 C.F甲=F乙 p甲 F乙 p甲>p乙 【答案】B 【解析】 试题分析:(1)由于甲、乙两图中,物体都处于漂浮状态,要比较F甲、F乙的大小,可利用物体的浮沉条件进行判断. (2)容器底受到的水的压强和水的深度有关,由于容器底面积一定,当物体排开水的体积越大时,液面就越高,容器底受到的压强就越大. 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. 考点:物体的浮沉条件及其应用;液体的压强的计算 点评:在此题中比较浮力变化的关键是把握住前后两种情况下没有发生变化的物理量﹣﹣总重,运用的是整体思想. 24.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B.P甲=P乙,F甲>F乙 C.P甲=P乙,F甲<F乙D.P甲<P乙,F甲=F乙 【答案】A 【解析】 【详解】 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 >ρ乙, 甲 由p=ρgh,h相同,得: ∴对容器底部的压强: p甲>p乙. 25.对于上升的热气球,下列说法正确的是() A.热气球的升空原理和民航飞机的起飞原理相同 B.热气球匀速上升时,机械能一定不变 C.热气球上升过程中,受到的大气压强不变 D.热气球燃料减少后,它的惯性变小 【答案】D 【解析】分析:(1)飞机起飞利用了流体压强与流速的关系,热气球是利用浮力升空的;(2)分析热气球在匀速上升过程中气球的动能和势能变化情况即可得出答案。 (3)根据大气压与高度的变化关系可判断热气球上升过程中大气压强的变化; (4)惯性是保持物体运动状态不变的性质,只有质量有关,质量大,惯性大。 解答:A、飞机起飞利用了流体压强与流速的关系,热气球是利用浮力升空的,二者的原理不相同。此选项错误; B、热气球在匀速上升过程中气球的质量不变,速度不变,动能不变;而高度变大,势能变大,所以机械能变大。此选项错误; C、大气压随高度的升高而减小,故热气球上升过程中,受到的大气压强越来越小;此选项错误; D、惯性大小与质量有关,质量小,惯性小,故火箭飞行一段时间后燃料减少,质量减少,其惯性大小变小。此选项正确; 故选D 【点睛】此题通过气球的升空现象,考查了物体浮沉条件的应用,对二力平衡条件的掌握,还考查了机械能的知识,综合性较强,难点是物体浮沉条件的应用。 26.如图所示,将一长方体木块放入水平放置的圆柱形盛水容器中,静止时木块有1/4的体积露出水面,这时容器底部受到水的压强跟木块未放入水中时相比增大了150Pa;若在木块上放一块铁块,使木块刚好全部压入水中,且木块没接触容器底部.以下说法正确的是 A.木块的密度为0.4g/cm3 B.则铁块的重力与木块重力之比是1:4 C.则铁块的重力与木块重力之比是1:5 D.这时容器底部所受水的压强跟木块未放入水中时相比,增加了200Pa 【答案】D 【解析】 【详解】 设木块的体积为V ;木块重力为G 1,铁块的重力为G 2,水的密度为ρ. 由=浮水排F gV ρ得,当木块单独漂浮在水面上时, 此时木块受到的浮力:13=G =4F g V ρ浮木水 因为木块漂浮,木块受到的重力等于浮力,即3gV=4g V ρρ木水, 所以木块密度为 333=0.7510/4 kg m ρρ=⨯木水,A 错误; 当在木块上放一铁块,使木块刚好全部压入水中时,此时的木块和铁块整体处于漂浮,排开的水的体积等于木块的体积V , 所以整体受到的浮力等于木块和铁块总重力,即gV=gV G ρρ+水木铁, 所以14G gV ρ=铁水 则铁块的重力与木块重力之比为:114=334 gV G G gV ρρ=水铁木水,BC 错误; 当3=4 V V 排时,压强增大了150Pa , 则当=V V 排时压强的增加量为15020034 Pa p V Pa V ∆==,D 正确. 27.如图所示,在一只不计重力和厚度的塑料袋中装入大半袋水,用弹簧测力计钩住并将其慢慢浸入水中,直至塑料袋中的水面与容器中的水面相平.此过程中弹簧测力计的示数 A .逐渐减小到零 B .先减小后增大 C .始终保持不变 D .逐渐增大 【答案】A 【解析】 【分析】 塑料袋慢慢浸入水的过程中,塑料袋排开水的体积增大,水的密度不变,水对塑料袋的浮力增大,而塑料袋内水受到的重力=拉力+浮力,物体的重力不变,浮力增大,弹簧测力 计对物体的拉力(示数)减小;当袋内水面与烧杯中的水面相平,则排开水的体积等于袋内水的体积,根据阿基米德原理,此时排开水的重力等于袋内水的重力,所以测力计的示数应为零. 【详解】 在塑料袋慢慢浸入水的过程中(袋内水面与烧杯中的水面相平之前),塑料袋排开水的体积增大,由F 浮=ρ水gV 排可知,水对塑料袋的浮力F 浮增大,由F 浮=G−F ′的变形式F′=G−F 浮可得,弹簧测力计的示数变小;当袋内水面与烧杯中的水面相平时,排开水的体积等于袋内水的体积,即V 排=V 水,则排开水的重力等于袋内水的重力,即F′浮=G 水,测力计的示数应为零.故选A . 28.如图所示,将边长10 cm 的正方体木块放入装有水的烧杯中,木块静止时,上表面距离水面 4 cm ,g 取10N/kg ,则 A .木块受到的浮力为4N B .使木块完全浸没需要施加4N 向下的压力 C .木块的密度是0.4g/cm 3 D .木块底部受到水向上的压强为103Pa 【答案】B 【解析】 【分析】 (1)求出木块浸入水中的体积,即为排开水的体积,利用F 浮=ρ水gV 排计算浮力大小; (2)使木块完全浸没受到的力等于木块露出部分在水中受到的浮力,利用F 浮=ρ水gV 排计算; (3)木块漂浮所受浮力等于重力,利用重力公式求出质量,然后利用密度公式求其密度; (4)求出木块底部距离水面的高度,然后利用液体压强公式求解. 【详解】 A .木块排开水的体积(即浸入水中的体积)为:V 排=10cm×10cm×(10−4cm )=600cm 3 =6× 10−4m 3 木块受到的浮力为F 浮=ρ水gV 排=1.0×103kg/m 3×10N/kg×6×10−4m 3=6N ,故A 错误; B .使木块完全浸没还需要的力: F =F′浮=ρ水gV′排=1.0×103kg/m 3×10N/kg×(0.1× 0.1×0.04)m 3=4N ,故B 正确; C .根据浮沉条件得,G 物=F 浮=6N , 由G =mg 和ρ=mV 得:ρ木= 336N 10/10G gV N kg m 物==0.6×103kg/m 3=0.6g/cm 3;故C 错误; D .木块底部受到水向上的压强: p =ρ水gh =1.0×103kg/m 3×10N/kg×0.06m =600Pa ,故D 错误. 29.如图所示,将边长为10cm的正方体木块放入装有某种液体的圆柱形容器中,木块静止时,有1/4的体积露出液面,此时液面比放入木块前升高2cm,容器底部受到的压强变化了160Pa(取g=10N/kg),则下列判断错误的是() A.液体的密度是0.8×103Kg/m3B.木块的密度为0.6g/cm3 C.木块受到的浮力是6N D.使木块完全浸没需要4N向下的压力【答案】D 【解析】 【详解】 A.根据公式p=ρgh可得液体密度:ρ液===0.8×103kg/m3;故A正确; B.木块静止时,有的体积露出液面,则V排=(1﹣)V木=V木,根据漂浮条件可得:F浮=G木,即:ρ液gV排=ρ木gV木,所以,ρ木=ρ液=×ρ液 =×0.8×103kg/m3═0.6g/cm3;故B正确; C.木块的体积V木=L=(10cm)3=1000cm3=1×10﹣3m3,木块的重力G木=m木g=ρ木gV木 =0.6×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=6N;则F浮=G木=6N;故C正确; D.木块完全浸没浮力F浮′=ρ液gV木=0.8×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=8N;则压力F=F浮﹣G =8N﹣6N=2N;故D错误;故应选D. 木 30.如图所示,有三个相同的容器,甲容器内只盛有水,乙容器内有木块漂浮在水面上,丙容器中小球悬浮在水中,三个容器水均未盛满,且水面一样高。下列说法中正确的是 A.甲容器底部受到水的压强最大 B.若在甲容器中再放入木块后,容器底部受到的压强变大 C.乙容器中加入盐溶化后,木块受到的浮力将变小 D.丙容器中再倒入一定量的酒精后,小球仍然悬浮 【答案】B 【解析】 【详解】A、因三个容器内的水面刚好齐平,所以由可知,三个容器的底部受到水的压强相等,故A错误; B、若在甲容器中再放入木块后,木块会排开部分水,使得甲容器水面变高,根据 得,容器底部受到的压强变大,故B正确; C、木块漂浮在乙容器中,向乙容器中加入盐水后,液体密度增大,木块将上浮一些,但木块静止后仍然漂浮在液面上,所以木块受到的浮力仍等于木块的重力不变,故C错误; D、小球悬浮在丙容器中,向丙容器中加入酒精后,液体的密度减小,而排开液体的体积不变,由可知,小球受到的浮力减小,小球会沉入杯底,故D错误。 故选:B。 【点睛】 重点是物体浮沉条件和阿基米德原理、液体压强公式的应用,正确的比较木块和小球受到的浮力与排开水的重力关系是关键。
