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(物理)初中物理浮力提高训练含解析

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(物理)初中物理浮力提高训练含解析

一、浮力

1.将一个边长为4cm的正方体木块轻轻放入盛满水的溢水杯中,木块漂浮在水中静止时,从溢水杯中溢出水的体积为 38.4cm3;若将此木块改放入密度为 0.8×103kg/m3的酒精中,待木块静止时,下列说法正确的是 A.木块露出酒精的体积为 16cm3 C.从溢水杯中溢出酒精的体积为 38.4cm3 之比为 5:4 【答案】A 【解析】

由题意可知,木块的体积V=64cm3,木块在水中漂浮,其质量等于溢出水的质量为m= 38.4g,所以可得木块的密度为ρ=m/V=38.4g/64cm3=0.6g/cm3=0.6×103kg/m3,故B错;木块的密度是小于酒精的密度的,所以木块在酒精中是漂浮的,排开酒精的质量等于排开水的质量为38.4g,则排出酒精的体积为38.4g/(0.8g/cm3)=48cm3,故C错;木块露出酒精的体积为64cm3-48cm3=16cm3,故A正确;木块浸入水中的体积与浸入酒精中的体积之比为38.4:48 =4:5,故D错;应选A.

B.木块的密度为 0.6 kg/m3

D.木块浸入水中的体积与浸入酒精中的体积

2.如图所示,一鸡蛋在盐水中处于静止状态,后用手指将鸡蛋向下按压一下松手后,(若盐水足够深)下列说法正确的是

A.鸡蛋向下加速运动,受到盐水的压强变大,受到盐水的浮力变小

B.鸡蛋向下做减速运动直至停止,鸡蛋受到盐水的压强变大,受到盐水的浮力不变 C.鸡蛋先向下、后向上运动并回到原位,鸡蛋受到盐水的压强、浮力先变大后变小 D.鸡蛋始终向下做匀速直线运动,鸡蛋受到盐水的压强变大,受到盐水的浮力不变 【答案】B 【解析】 【详解】

鸡蛋在盐水中处于静止状态,浮力等于重力,用手指将鸡蛋向下按压一下松手后,鸡蛋向下运动时受到向上的阻力,速度会越来越小;鸡蛋在下降时随着深度的增加,压强会越来越大,由于排开盐水的体积不变所以浮力不变;应选B.

3.如图所示物体A由大小两个圆柱体组成悬浮于水中,已知VA=1dm3,大圆柱体上表面受水向下压力5N,小圆柱体下表面受到水向上压力8N,下列说法正确的是

A.物体A受浮力3N B.物体A受浮力13N

C.大圆柱体下表面受向上压力7N D.大圆柱体下表面受向上压力10N 【答案】C 【解析】 【详解】

由题可知,物体A由大、小两个圆柱体组成悬浮于水中,已知VA=1dm3,则物体A排开水的体积:

V排=VA=1dm3=1×10﹣3m3,

根据阿基米德原理,物体A所受的浮力:

根据浮力产生原因可得:F浮=F向上小+F向上大﹣F向下,

所以大圆柱体下表面受向上的压力:F向上大=F浮﹣F向上小+F向下=10N﹣8N+5N=7N。 故ABD错误,C正确为答案。

4.如图所示,装有一定量水的圆柱形容器(容器足够高)置于水平地面上,把甲、乙两个等体积实心小球分别放入水中,水对容器底部压强的增加量依次为Δp甲、Δp乙,下列判断正确的是

A.若Δp甲>Δp乙,则F浮甲>F浮乙 B.若Δp甲>Δp乙,则m甲ρ乙 D.若Δp甲<Δp乙,则G甲>G乙 【答案】A 【解析】 【分析】

已知甲、乙两个实心小球等体积,根据水对容器底部压强的增加量的大小关系利用p=ρgh得出水的深度变化,然后得出小球浸入的体积变化;即可根据阿基米德原理判断得出小球所处的状态,根据物体的浮沉条件判断出小球的浮力和重力、密度的关系。 【详解】

A、若△p甲>△p乙,由于实心小球是放入同一个圆柱形容器里的水中,根据p=ρgh可知:△h甲>△h乙,根据V排=S△h可知:V甲排>V乙排;根据F浮=ρgV排可知:F浮甲>F浮乙;故A正确;

B、由于甲、乙两个实心小球等体积,V甲排>V乙排;则说明甲球浸没水中(悬浮或下沉),乙球漂浮,根据物体的浮沉条件可知:G甲≥F浮甲,G乙=F浮乙;所以m甲>m乙;故B错误;

C、若△p甲<△p乙,由于实心小球是放入同一个圆柱形容器里的水中,根据p=ρgh可知:△h甲<△h乙,根据V排=S△h可知:V甲排<V乙排;由于甲、乙两个实心小球等体积,V甲排<V乙排;则说明甲球漂浮,乙球浸没水中;根据物体的浮沉条件可知:ρ甲<ρ水,ρ乙≥ρ水;所以ρ甲<ρ乙;故C错误;

D、由于甲、乙两个实心小球等体积,根据G=mg=ρVg可知:G甲<G乙;故D错误。 故选A。

5.水平桌面上有两个相同的烧杯甲和乙,内盛有密度不同的盐水.将同一鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两个烧杯中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示.若甲、乙两杯盐水对容器底的压强分别为p甲和p乙,鸡蛋排开盐水的质量分别是m甲和m乙.则

A.p甲=p乙m甲=m乙 C.p甲<p乙m甲=m乙 【答案】C 【解析】 试题分析:

(1)由图可知,鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态,

因为ρ液>ρ物时物体漂浮,ρ液=ρ物时物体悬浮,所以乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度,

因为p=ρgh,且两杯中液面相平,所以乙杯底压强大于甲杯底压强.

(2)因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以同一只鸡蛋在两杯中受到的浮力相等,都等于鸡蛋的重力,

因为F浮=G排=m排g,浮力相同,所以鸡蛋排开盐水的质量相同. 故选C.

B.p甲<p乙m甲>m乙 D.p甲>p乙m甲>m乙

6.如图所示,将一圆柱体从水中匀速提起,直至其下表面刚好离开水面。用p表示圆柱体底部受到水的压强,F浮表示圆柱体受到水的浮力,它们随时间t变化的大致图象正确的是

A. B.

C. D.

【答案】A 【解析】 【分析】

将一圆柱体从水中匀速提起至下表面刚好离开水面,分为两个过程:一是圆柱体露出水面前,二是露出水面后至下表面刚好离开水面。 【详解】

AB、由于圆柱体被匀速提起,故而深度h与时间t成一次函数关系,由p=ρgh可得:圆柱体底受到水的压强随时间成一次函数关系,故而A正确,B错误;

CD、圆柱体露出水面前,排开水的体积不变,水的密度不变,由F浮=ρ水gV排 知道,圆柱体受到水的浮力不变;在圆柱体刚露出水面至下表面刚好离开水面过程中,排开水的体积变小,水的密度不变,由F浮=ρ水gV排知道,圆柱体受到水的浮力变小,所以,整个过程中圆柱体受到水的浮力先不变、后变小,故C、D错误,故选A。

7.当轮船从大海驶往长江的过程中(海水的密度大于江水的密度),下列说法正确的是 A.它受到的浮力变大 B.它受到的浮力变小 C.它下沉了一些 D.它上浮了一些 【答案】C 【解析】 【分析】

轮船从大海驶往长江的过程中,处于漂浮状态,根据漂浮条件得到浮力的变化;海水的密度大于江水的密度,根据阿基米德原理得到排开液体体积的变化。 【详解】

当轮船从大海驶往长江的过程中,处于漂浮状态,轮船的重力不变,受到的浮力不变,海水的密度大于江水的密度,根据阿基米德原理沉一些。 故选C。

得到

,所以轮船下

8.甲、乙两个自重不计的薄壁圆柱形容器,盛有两种不同的液体,将两个相同的小球分别放入液体中, 小球静止时位置如图所示,此时液面相平,则

A.甲中液体密度比乙中液体密度小 B.小球在甲中所受浮力比乙中所受浮力大

C.取出小球后甲容器和乙容器对桌面的压力变化量相等 D.甲容器底部受到的液体压强小于乙容器底部受到的液体压强 【答案】C 【解析】 【详解】

由图知道,物体在甲中漂浮,在乙中悬浮,所以ρ乙=ρ物,ρ甲>ρ物,所以,甲中液体密度比乙中液体密度大,故A错误;由于在甲悬浮,在乙漂浮,则F浮甲=G排甲=G; F浮乙=G排乙=G,所以G排甲=G排乙,即两容器中物体受到的浮力相同,故B错误;甲、乙两个薄壁圆柱形容器自重不计,它们对桌面的压力都等于液体和小球的重力,所以取出小球后,甲容器和乙容器对桌面的压力变化量相等,都等于小球的重力,故C正确;由A知道,ρ甲>ρ

,又因为h甲 =h乙,由p=ρgh知道,甲容器底部受到的液体压强大于乙容器底部受到的液

体压强,故D错误,故选C。

9.把同一个小球分别放入甲、乙两只盛有不同液体的杯子里,静止时小球位置如图所示,则小球所受的浮力F甲和F乙的关系正确的是 ( )

A.F甲=F乙 B.F甲F乙 D.无法确定 【答案】A

【解析】由浮沉条件知道,同一小球尽管放在不同的液体中,但漂浮和悬浮时受到的浮力都等于重力,故A符合题意,故选A。

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.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 C.p甲B.p甲=p乙>p丙 D.p甲由图可知,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=GA+GB, F乙AB=GA+GB, F丙AB=GA+FB浮,

因为金属块B在水中会下沉,所以,GB>FB浮,所以

F甲AB=F乙AB>F丙AB;

F浮根据阿基米德原理可知V排=,则

水gV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.

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.在水平桌面上,有完全相同的圆柱形容器甲和乙,盛有质量相等的同种液体。将体积相同、材料不同的小球A和B分别放入两容器中,结果A球漂浮,B球悬浮,如图所示。A、B两球所受的浮力分别为FA和FB,甲、乙两容器对桌面的压强分别为p甲和p乙,则下列

结论中正确的是

A.FA<FB,p甲<p乙 B.FA<FB,p甲>p乙 C.FA>FB,p甲>p乙 D.FA>FB,p甲<p乙 【答案】A 【解析】 【分析】

由题意可知A和B两球的体积相等,由图可知两球排开液体的体积关系,根据阿基米德原理可知受到的浮力关系;

根据物体浮沉条件可知两者的重力关系,两容器相同时受力面积相同且液体质量相等,根据F=G=mg可知对桌面的压力关系,利用压强的公式得出对桌面的压强关系。 【详解】

由题意可知A和B两球的体积相等,由图可知A球排开液体的体积小于B球,由F浮=ρ液gV排可知,A球受到的浮力小于B球受到的浮力,即FA<FB,故CD错误;

因物体漂浮或悬浮时受到的浮力和自身的重力相等,FA=GA,FB=GB,所以,GA<GB,因水平面上物体的压力和自身的重力相等,且两容器相同,液体的质量相等,所以由F=G=mg可知,甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力,根据p乙

F可知p甲<pS,故B错误、A正确。

故选A。

14.如图所示,甲、乙两杯盐水的密度分别为ρ甲、ρ乙.同一只鸡蛋先后放入两杯中,在甲杯中处于悬浮状态,所受浮力为F甲;在乙杯中处于漂浮状态,所受浮力为F乙.可以肯定的是

A.ρ甲>ρ乙,F甲=F乙 C.ρ甲<ρ乙,F甲<F乙 【答案】B 【解析】 【详解】

因为鸡蛋在甲盐水中悬浮,所以甲盐水的密度等于鸡蛋的密度,即ρ甲=ρ鸡蛋,鸡蛋在乙盐水中漂浮,则乙盐水的密度大于鸡蛋的密度,即ρ乙>ρ鸡蛋,所以ρ甲<ρ乙;鸡蛋在甲中悬

B.ρ甲<ρ乙,F甲=F乙 D.ρ甲>ρ乙,F甲<F乙

浮,则鸡蛋受到甲盐水的浮力:F甲=G鸡蛋,鸡蛋在乙中漂浮,则鸡蛋受到乙盐水的浮力:F乙=G鸡蛋,所以鸡蛋在甲和乙中所受浮力相等,即F甲=F乙.

15.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.

16.在水平桌面上,有两个完全相同的圆柱形容器甲和乙,内盛相等质量的同种液体.将体积相同、材料不同的两个小球A和B分别放入容器中,A球漂浮,B球悬浮,如图所示.两球在两容器中所受的浮力分别为F甲和F乙,两容器底部对桌面的压强分别为p甲和p

,则下列关系中正确的是

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 【答案】C 【解析】

试题分析: 由图可知V甲排乙排

D.F甲>F乙p甲>p乙

可知F甲<F乙;因甲乙容器相等,V甲排可知p甲<p乙.故选C.

,所以甲中液体深度比乙中液体深度小,由

【考点定位】压力和压强的计算

17.将塑料球和木球用细绳相连放入水中时,木球露出水面的体积为它自身体积的3/8,如图甲所示,当把细绳剪断后,塑料球沉底,木球露出水面的体积是它自身体积的1/2,这时塑料球受到池底对它的支持力为F,如图乙所示若已知塑料球和木球的体积之比是1:8,则( )

A.木球的重力为2F B.塑料球所受的浮力为2F

C.绳子剪断前后,两物体所受的总浮力相差2F D.塑料球的密度为2.0×103千克/米3 【答案】D 【解析】

试题分析:(1)塑料球和木球处于平衡状态,根据漂浮条件分别列出等式,利用阿基米德原理即可推导出木球和塑料球的重力和浮力;

(2)把细线剪断后,根据木球露出水面的体积为自身体积的可知木球排开水的体积,根据物体的漂浮条件和阿基米德原理求出木球的密度,再根据漂浮条件和阿基米德原理表示出细线剪断前木球、塑料球的重力之和与浮力之间的关系,然后利用密度公式即可求出塑料球的密度.

解:(1)把细线剪断前,木球和塑料球漂浮,木球受力为:G木,向下的F拉、F木浮1; 则G木+F拉=F木浮1,而F木浮1=ρ水g(1﹣)V木=ρ水gV木, 则G木+F拉=ρ水gV木﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 细线剪断后,木球受力为:G木,F木浮2;

则G木=F木浮2,而F木浮2=ρ水g(1﹣)V木=ρ水gV木, 则G木=ρ水gV木﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② ①式﹣②式得:

F拉=F木浮1﹣F木浮2=ρ水gV木﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③ 把细线剪断前,塑料球受力为:G塑料,F拉、F塑料浮; 则G塑料=F拉+F塑料浮﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④

把细线剪后前,塑料球受力为:G塑料,支持力为F、F塑料浮; G塑料=F+F塑料浮﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤ ④式﹣⑤式得:F拉=F﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑥ 由③⑥式可知:ρ水gV木=F, 则ρ水gV木=8F﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑦ 则根据②和⑦式得:

G木=ρ水gV木=×8F=4F,故选项A错误; 因为V塑料:V木=1:8,

所以F塑料浮=ρ水gV塑料=ρ水g×V木=×8F=F, 故选项B错误;

(2)把细线剪断后,木球排开水的体积V排=V木﹣V木=V木, F浮木=ρ水gV排=m木g,即ρ水g×V木=ρ木V木g, 解得:ρ木=ρ水,

把细线剪断前,木球和塑料球漂浮,则

F浮前=ρ水gV排′=(m木+m塑料)g,即ρ水g(V木+V塑料)=(ρ木V木+ρ塑料V塑料)g, 因为V塑料:V木=1:8,

所以ρ水(×8V塑料+V塑料)=(ρ水×8V塑料+ρ塑料V塑料),

整理可得:ρ塑料=2ρ水=2×1×103kg/m3=2×103kg/m3.故选项D正确; 绳子剪断前后,两物体所受的总浮力之差为:

F浮前﹣F浮后=(G木+G塑料)﹣(G木+F塑料浮)=G塑料﹣F塑料浮=F;故选项C错误; 故选D.

18.两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=液gV排可得

液F浮 V排g

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

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

因此液体对容器底压力

F甲<F乙

由压强公式p=F,可知液体对容器底部压强 sp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p=

F

可知容器对地面的压强 s

p地甲<p地乙

故D错误。

19.如下图所示,某工程队在一次施工作业中,以恒定速度沿竖直方向将一圆柱形工件从深水中吊起至距水面某一高度.已知绳子自由端移动的速度是v,在空气中绳子自由端拉力的功率为P1 , 完全在水中时绳子自由端拉力的功率为P2 , 工件高度h,若不计滑轮和绳重,摩擦以及水的阻力则

A.工件的重力为 1+C.工件的密度 【答案】C 【解析】 【详解】

3P1 v

B.工件完全在水中时受到的浮力为D.工件的底面积是

3P1P2 vP1水P1P2(3P1P2)

v水hA.由P1=Fv可得,在空气中绳子自由端拉力:F=

P1, v1G, 3不计滑轮和绳重,摩擦以及水的阻力,对滑轮组进行受力分析,F=工件的重力:G=

3P1,故A错误; vP2, vB.由P2=F′v可得,完全在水中时绳子自由端拉力:F′=不计滑轮和绳重,摩擦以及水的阻力, 对滑轮组进行受力分析,F′=

1(G−F浮),3F′=G−F浮, 3工件完全在水中时受到的浮力:F浮=G−3F′=C.由F浮=液gV排=水gV物,

3P3P(3P11P2)−2=,故B错误; vvvF浮=工件的体积:V物=

水g(3P1P2)(3P1P2)=v v水g水g3P13P1G工件的质量,m= =v=;

gvgg3P1Pmvgm1水= =由=可得,工件的密度:=,故C正确; 3PV物(P1P2)PV12v水gD. 由V=Sh可求工件的底面积,

VS= =h(3P1P2)(3P1P2)v水g =,故D错误。

v水ghh

20.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

,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

21.如图所示,下列对浮力的求解,正确的是( )

A.由甲图可知,A物体所受浮力B.由乙图可知,柱体受到的浮力

一定等于

C.由丙图可知,物体处于静止状态,此时受到的浮力【答案】A 【解析】 【详解】

A由阿基米德法可知,物体所受浮力B由阿基米德法可知,物体所受浮力为:

D.由丁图可知,鸡蛋在逐渐沉入容器底的过程中,所受到的浮力逐渐变小

,故A正确;

,故B错误;

C由丙图可知,对物体做受力分析可知:D由阿基米德法

可知,

,故C错误;

逐渐增大所以浮力逐渐增大, 故D错误;

22.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。

23.如图所示,水平桌面上有两个相同的烧杯,分别盛有质量相等的甲、乙两种液体.将材料相同的a、b两个实心球,分别放入甲、乙两种液体中,a球体积大于b球体积.静止时,a球漂浮在液面上,b球悬浮在液体中,a、b两球受到的浮力分别为F甲、F乙,甲、乙两种液体对烧杯底的压强分别为p甲、p乙,则

A.F甲=F乙;p甲=p乙 C.F甲>F乙;p甲=p乙 【答案】D 【解析】

B.F甲=F乙;p甲>p乙 D.F甲>F乙;p甲>p乙

两球的材料相同,a球体积大于b球体积,所以GaGb;

a球漂浮在液面上,b球悬浮在液体中,根据物体的浮沉条件可知,两球的浮力都等于重力,则F甲F乙;

分别盛有质量相等的甲、乙两种液体,则G甲=G乙,又因为GaGb, 所以两液体对容器底的压力关系为:F甲=G甲GaF乙=G乙Gb 两容器相同,所以底面积相等,

F可知,受力面积相等时,压力大的压强大,即p甲>p乙. S故D正确.

根据p点睛:重点是浮力大小的判断和液体压强的判断,利用好浮沉条件是关键,根据浮力等于重可得浮力的大小关系;判断液体压强应根据pF判断,即正确判断液体和球的总重. S

24.两个底面积相同形状不同的容器A、B(GA=GB),盛有不同的液体放置在水平桌面上,现将甲、乙两个相同的物块分别放入两容器中,当两物块静止时,两容器中液面恰好相平,两物块所处的位置如图所示(忽略液体的损失),下列说法正确的是

A.甲物块受到的浮力大于乙物块受到的浮力 B.两容器底受到的液体压强相等

C.取出两物块后,B容器底受到液体的压强大于A容器底受到液体的压强 D.取出两物块后,B容器对桌面的压强小于A容器对桌面的压强 【答案】C 【解析】 【分析】

(1)根据物体的浮沉条件判断浮力与重力的关系; (2)根据pgh得出容器底受到压强的关系;

(3)取出物块后,A的液面下降的多,B的液面下降的少,由此即可判断; (4)根据压强公式p【详解】

A.甲悬浮,F浮甲=G排甲=G;乙漂浮,则F浮乙=G排乙=G,所以浮力相同,故A错误; B、物体在甲中悬浮,则ρ甲=ρA,在乙中漂浮,则ρ乙>ρB,ρ甲=ρ乙,因此ρAρB,深度相同,由pgh可知,B液体对容器底的压强大,故B错误;

C、取出物块后,A的液面下降的多,B的液面下降的少,两容器中液体深度hAhB,又ρAρB,由pgh可知,B容器底受到液体的压强大于A容器底受到液体的压强,故C正确;

F比较压强的大小。 SD、B容器液体密度大于A液体密度,甲排开A的体积大于乙排开B的体积,取出后物体后B液体体积大于A液体体积,B液体的重力大于A液体重力,由压强公式p两物块后,B容器对桌面的压强大于A容器对桌面的压强。故D错误。 故选:C。

F得,取出S

25.如图所示,在水平桌面上放置一个平底轻质薄塑料杯,杯子底面积为2×10-3m2,高为0.1m,杯中装满水,水的质量为300g,将体积为100cm3、重为1.8N的小球缓慢的放入水中,当小球静止时,下列判断中正确的是(g=10N/kg)

A.水对杯底的压力为3N C.小球受到的浮力为1.8N 【答案】D 【解析】 【详解】

B.水对杯底的压强为1500Pa D.杯子对桌面的压力增加了0.8N

F332知道,此时水对杯底的压力是:F底p底S110Pa210m2N,s故A错误;

A.由pB.根据题意知道,当小球静止时,杯底部受到的水的压强是:

p底水gh1103kg/m310N/kg0.1m1103Pa,故B错误;

C.由Gmg知道,小球的质量是:m的密度是:ρG1.8Nm0.18kg,由ρ知道,小球g10N/kgVm0.18kg1.8103kg/m3,由于ρ球>ρ液,所以,小球沉底,故小3V100cm球在水中静止时受到的浮力是:

F浮ρ水gV排ρ水gV1103kg/m310N/kg100106m31N,故C错误;

D.由于是轻质薄塑料杯,其重力可以忽略不计,所以,小球没有放入水中时杯子对桌面的压力是:FG水m水g30010kg10N/kg3N,小球排开水的重力是:

3G排F浮1N,故小球放入水中时杯子对桌面的压力是:

F'G水G球G排3N1.8N1N3.8N,所以,杯子对桌面的压力的增加是:

VFF'F3.8N3N0.8N,即D正确; 综上所述,故选D。

26.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 C.始终保持不变 【答案】A 【解析】 【分析】

B.先减小后增大 D.逐渐增大

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.

27.如图甲所示,均匀柱状石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以0.5m/s的恒定速度下降,直至全部没入水中.图乙是钢绳拉力F随时间t变化的图像.若不计水的阻力,g= 10 N/kg,则下列说法不正确的是 ...

A.石料的质量为140 kg B.石料沉底后所受浮力为500N C.石料的密度为1.8×103 kg/m3

D.该石料立于水平地面上时对地面的压强为2.8×104Pa 【答案】C 【解析】

石料没有浸入水中时,钢绳的拉力F=G=1400N,所以石料的质量

mG1400N140kg,故A正确. g10N/kg当石料全部浸入水中时,钢丝绳的拉力F拉=900N,所以石料沉底后所受浮力F浮=G-F拉=1400N-900N=500N,故B正确.

由F浮水gV排可知,石料全部没入水中所排开水的体积等于石料的体积,即

VV排F浮500N0.05m3,石块的密度33水g1.010kg/m10N/kg石G1400N332.810kg/m,故C错误. gV10N/kg0.05m3由图乙可知,石料从刚刚浸入水中到全部没入水中,所需时间t=4s-2s=2s,已知石料的下降速度为v=0.5m/s,所以石料的高h=vt=0.5m/s×2s=1m, 由PFGShghg可得,该石料立于水平地面上时对地面的压强SSSPρhg2.8103kg/m310N/kg1m2.8104Pa,故D正确.

故C符合题意为答案.

28.做托里拆利实验时,测得大气压强值比真实值小,其原因可能是 A.玻璃管放得不竖直 C.水银槽内的水银太多 【答案】B 【解析】 【详解】

在大气压未发生变化时,实验中用的玻璃管的粗细、水银槽内的水银多少均不会影响玻璃管中水银柱的高度.玻璃管放得不竖直时,虽然水银柱的长度增加,但高度不变,以上原因均不会影响测量的结果.当玻璃管内混入少量空气时,水银柱的上方已不再是真空,存在一定的气压,作用在管内水银面的上方,使水银柱高度变小,测量值小于真实值;B符合题意..

B.玻璃管混入少量空气 D.玻璃管粗细不均匀

29.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/cm3

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)=600cm310−4m3 =6×

木块受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10−4m3=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/m3×10N/kg×0.1×0.04)m3=4N,故B正确; (0.1×C.根据浮沉条件得,G物=F浮=6N, 由G=mg和ρ=mV得:ρ木=错误;

D.木块底部受到水向上的压强:

p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa,故D错误.

G物6N=103kg/m3=0.6g/cm3;故C33=0.6×gV10N/kg10m

30.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.

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