中考物理第十章浮力知识点及练习题及答案
一、选择题
1.如图甲所示,木块A的重力为10N,将合金块B放在木块A上方,木块A恰好有五分之四的体积浸入水中;若将合金块B取下放到水中,如图乙所示,B沉底,木块A露出水面的体积为自身体积的二分之一,此时B受到容器底部的支持力为2N,下列说法正确的是()
A.木块A的密度为0.8×103kg/m3
B.图乙中水对A底部的压力为2N
C.合金B的密度为1×103kg/m3
D.从图甲到图乙水对容器底部压力的变化了8N
2.先把一个重为0.5N的木块放人装有水的烧杯中,木块处于漂浮状态;再沿烧杯壁往烧杯中缓慢地倒人浓盐水并观察现象。本实验下列判断错误的是()
A.在水中静止时,木块受到的浮力为0.5N
B.加入盐水后,木块受到的浮力将变大
C.加入盐水后,木块排开盐水的体积将变小
D.加入盐水后,木块排开盐水的质量将不变
3.如图所示,弹簧测力计下端挂有高为 12.5cm、横截面积为 100cm2 的柱形物块,将物块放入底面积为 500cm2,质量忽略不计的圆柱形容器中。当物块浸入水中深度为 2cm,弹簧测力计的示数为 8N,水对容器底部的压强为1.2×103Pa。现向容器中加水至弹簧测力计的示数为 5N 时停止加水,已知弹簧的伸长与所受拉力成正比,当拉力为 1N 时弹簧伸长
1cm。则下列说法中正确的是()
A.柱形物块所受重力大小为 8N
B.停止加水时水的深度为 15cm
C.在此过程中向容器中加入水的质量为 2.7kg
D.加水过程中水对容器底部增加的压力等于柱形物块变化的浮力
4.如图所示,底面积为300cm2的圆柱形容器里装有900g水。现用细绳将体积为1000cm3
的圆柱体木块浸入1
5
的体积,此时细绳的拉力为4N。若将细绳剪断,要使木块对容器底部
的压力为零,木块底面积的最小值为()
A.100cm2B.120cm2C.150cm2D.200cm2
5.如图所示,轻质弹簧的下端固定在容器底部,上端与物体A连接,现向容器内注水,
当水的深度为h时,弹簧长度恰好为原长,此时物体A有1
3
的体积露出水面,已知物体A
体积为V,容器内部底面积为S,水的密度为ρ水,下列计算结果正确的是
A.物体A受到的重力G A=1
3
ρ水gV
B.水对容器底部的压力F=2
3
ρ水ghS
C.物体A的密度为ρA=1
3
ρ水
D.若向容器中缓慢加水直到A浸没水中,则弹簧对A的拉力F′=1
3
ρ水gV
6.相比于其他国家来说,我们在核潜艇方面的起步较晚,上世纪60年代开始第一代核潜艇的研制,1970的时候下水了第一艘091型攻击型核潜艇,1981年才下水了第一艘092型弹道导弹核潜艇!关于核潜艇在海中状态的有关分析,正确的是()
A.漂浮时所受浮力大于重力
B.悬浮时,所受浮力等于重力
C.悬浮和漂浮时所受浮力相等
D.上浮过程中所受浮力保持不变
7.如图甲所示,盛有液体的柱形容器置于水平桌面上,容器对桌面的压强为1000Pa;如图乙所示,用细线拴一实心铝块,将铝块的一半浸在液体中,容器对桌面的压强改变了80Pa;如图丙所示,将细线剪断,铝块沉到容器底部,容器对桌面的压强又改变了
460Pa。容器的底面积为100cm2,ρ铝=2.7g/cm3,g取10N/kg。下列判断正确的是()
①铝块浸没在液体中时所受浮力是1.6N
②铝块的体积是100cm3
③铝块沉底时对容器底部的压力小于4.6N
④液体的密度是0.8g/cm 3
A .只有①③④正确
B .只有①②④正确
C .只有①③正确
D .只有②③正确
8.如图所示,水平面上放有一个圆柱形平底水槽,将一冰块(其中含有一个小球)投入水槽中,冰块漂浮。己知ρρρ>>球水冰,当冰全部熔化后( )
A .水对水槽底部的压强变大,水平桌面受到的压力不变
B .水对水槽底部的压强变大,水平桌面受到的压力变大
C .水对水槽底部的压强变小,水平桌面受到的压力不变
D .水对水槽底部的压强变小,水平桌面受到的压力变大
9.一个盛满水的溢水杯对桌面的压力为20N ,将一重物挂在测力计上从高处缓慢放入溢水杯中,直至重物完全浸入水中,但不触底。如图所示,是测力计的示数关于时间的图象,则最终物体所受浮力F 浮以及溢水杯对桌面压力F 压大小分别是( )
A .4N F =浮 25N F =压
B .6N F =浮 16N F =压
C .4N F =浮 24N F =压
D .6N F =浮 20N F =压
10.甲、乙两个圆柱形容器完全相同,静止放在水平桌面上,容器中分别盛有体积相同的A 、B 两种液体,将一个小球先后放入两个容器中,静止时,小球在甲容器中漂浮,在乙容
器中沉底,如图所示。若A 、B 液体的密度分别为ρA 、ρB ,小球在A 、B 液体中所受浮力分别为F A 、F B ,A 、B 液体对容器底部的压强分别为p A 、p B ,甲、乙两个容器对桌面的压强分别为p 甲、p 乙,则下列判断中正确的是( )
A .ρA <ρ
B B .F A =F B
C .p A >p B
D .p 甲
二、填空题
11.如图所示,水平桌面上有两个质地均匀正方体 A 和 B ,l A =2l B ,密度分别为 ρA 和 ρB , 静止时对桌面的压强相等,两个相同的容器 M 、N 中分别装有等体积的同种液体,密度为
ρ液,将 A 、B 分别放入容器 M 、N 中,液体均未溢出,静止时液体对容器底部的压强分别
为
1p 和2
p ,A 、B 受到的浮力分别为 F A 和 F B 。
(1)若A
=ρρ液,则此时 p 1______p 2(选填>、=或<),若将两容器中的液体换成等体积、密度更小的同种液体,则 F A 与 F B 的比值______(选填不变、变大或变小);
(2)若两容器中的液体都是水,且 F A ∶F B =6∶1,则此时 B 在水中静止时处于______状态(选填漂浮、悬浮或沉底),ρA =______kg/m 3。
12.如图甲所示,底面积为100cm 2的圆柱形容器中装满了水,底部中央固定有一根体积不计沿竖直方向的细杆,细杆的上端连接着密度为0.6g/cm 3、底面积为20cm 2的圆柱体A ,容器的底部安装有阀门。现打开阀门控制水以50cm 3/s 流出,同时开始计时,水对容器底部的压力随时间变化的规律如图(乙)所示,则阀门未打开前水对容器底的压强为______Pa 。当t=52s 时,水对圆柱体底面的作用力大小为_____N 。
13.如图所示,两个完全相同的柱形容器盛有甲、乙两种深度不同的液体,若轻轻放入两个完全相同的物体,物体沉没在容器底后(无液体溢出),液体对容器底部的压强相等,则两容器对桌面的压力F 甲、F 乙的关系是F 甲________F 乙。
14.如图甲所示,一个底面积为 200cm2、重为 10N 且足够深的薄壁柱形平底容器放置于水平桌面上,现将一个边长为10cm 的正方体实心物体M(不吸水)挂于弹簧下端,并置于柱形容器内,弹簧上端固定不动。现在向容器中缓慢注水,弹簧弹力大小与注水体积的变化图像如图乙所示,则当物块M刚好漂浮时加水质量为_________kg;图乙中从A到B 的加水过程中,容器底部对桌面的压强变化量为_____Pa。(不计弹簧的质量和体积,弹簧的伸长量每变化1cm,弹力变化1N,且弹簧在弹性限度内变化)
15.在一足够高的容器底部固定一轻质弹簧,弹簧原长10cm,弹簧上方连有正方体木块A,木块的边长为10cm,容器的底面积为200cm2,如图,此时弹簧长度为6cm(已知弹簧的长度每改变 1cm, 所受力的变化量为1N),现向容器内注入某种液体,当木块A有1/2的体积浸入液体中时,弹簧恰好处于自然伸长状态,则木体A的密度为________kg/m3;在木块A正上方再放置一合金块B,静止时液面刚好浸没B.已知合金块B的体积为100cm3,高为4cm,则合金块B 的重力为________ N.
16.物理学中,浮力的作用点叫浮心.根据阿基米德原理,浮力的大小等于物体排开这部分液体所受的重力大小,那么浮心的位置就是那部分被排开液体的重心位置.(即:浸在液体里那一部分物体的重心位置.)如图所示均匀细长棒AB长为L,其质量为m,A端用细线悬挂起来且悬线竖直,B端无阻碍地斜向浸没在水池中,当它稳定静止时,棒被浸没部分的长度0.6L.则细棒的浮心距A端的距离等于,(请用题中字母表示).棒的密度为千克/米3.
17.如图甲所示,弹簧测力计下挂一圆柱体,将圆柱体从盛水的烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降,然后将圆柱体逐渐浸入水中。图乙是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像.则圆柱体受到的最大浮力是______N;圆柱体的密度是
______g/cm3;刚开始时,圆柱体下表面离开水面的初始高度______cm;圆柱体的截面积为_______cm2。(g=10N/kg)
18.2019年5月16日退役的海军遵义号驱逐舰(简称“遵义舰”)将落户遵义市余庆县,并作为国防教育基地对外开放。“遵义舰”满载时的排水量(排开水的质量)为3670t,则“遵义舰”满载时所受浮力的大小为______N;当“遵义舰”从海洋驶入长江时,它将______(选填“上浮”或“下沉”)一些。(g=10N/kg)
19.如图所示,一个质量为500g,底面积为100cm2的圆杜休容器(容器壁的厚度忽略不计)放在水平桌面的中央,容器中装有800cm3水,将一个重5N的实心长方体A挂在弹簧测力计上然后竖直浸入水中,当物体A刚好浸没在水中时(水未溢出日物体A没有接触到容器底),弾簧测力计的读数为3N,则此时容器对水平桌面的压强是__________Pa;物体A的密度是__________kg/m3.(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
20.如图,将装有适量水的小瓶瓶口向___________(上/下),使其漂浮在大塑料瓶的水面上,将大塑料瓶密封后,就制成了“浮沉子”.按压大塑料瓶,水会压入小瓶内,此时由于整个小瓶所受的重力___________(大于/等于/小于)其所受的浮力,因而发现小瓶下沉;松手后,小瓶又会上升,这个装置可用于演示___________(密度计/轮船/潜水艇)的工作原理.在制作过程中,小陈同学盖紧了盖子,用很大的力也未能使小瓶下沉至大瓶底部.其原因可能是___________.
三、实验题
21.为了探究浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系,某同学进行了如图所示的实验:
(1)你觉得最合理的实验顺序是_________;
(2)实验步骤甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示数依次为F甲、F乙、F丙、F丁。若这些示数满足_____(用式子表示),可得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小_______物体排开液体所受重力的大小;
(3)图乙中,浸没在水中的合金块匀速向下运动的过程中,合金块所受的浮力_____(填“变大”、“不变”或“变小”);
(4)合金块的密度是_______。
22.在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,主要实验步骤如下:
a.将一个物体悬挂在弹簧测力计下,按如图甲所示组装器材;
b.向空烧杯中缓慢注入清水,直到没过物体一段距离(烧杯未加满水),如图乙中①-⑤所示,待示数稳定后分别读取弹簧测力计的示数F1-F5;
c.如图乙中⑥所示,再向烧杯中加入适量盐并轻轻搅拌,直至弹簧测力计示数稳定后读数为F6。
(1)图乙中________(选填①-⑥序号)可以得出浮力的大小跟物体排开液体的体积有关,物体排开液体的体积越大,所受浮力越________;
(2)图乙中________(选填①-⑥序号)可以探究浮力的大小跟物体浸没深度的关系,得出结论是浮力的大小跟物体浸没的深度________(选填“有关”或“无关”);
=________kg/m3,由实验可(3)由图知物体受重力是________N,图乙⑥中盐水密度:盐水
知,物体排开液体体积相同时,液体密度越大,物体受到的浮力越________。
23.在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,提出如下猜想
猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关
猜想2:浮力的大小可能与物体的重力有关
猜想3:浮力的大小可能与物体的形状有关
猜想4:浮力的大小可能与排开液体的体积有关
(1)为了研究猜想1和猜想2,运用了体积相同的A、B、C三个不同材料的圆柱体,测得重力分别为4N、4.5N和5N。然后进行如图1所示的abcde五次实验。
①比较序号______的三次实验,可得出初步结论:浮力大小与液体密度有关;
②进一步分析可知:液体的密度越大物体所受的浮力越______;
③比较序号abc的三次实验,可得结论:浮力的大小与物体的重力______关。
(2)如图2所示,用手把饮料罐按入水中,饮料罐浸入水中越深,手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想______;(选填序号)
(3)如图3所示。回家后爱动脑筋的小明想继续探究,在喝有瓶盖的饮料时,当喝到不同程度放入水中出现了如图所示的A、B、C、D四种情况。该四种情况都处于静止状态,四种情况所受到浮力关系正确的是______。
A.F A= F B= F C=F D
B.F A= F B= F C> F D
C. F A> F B> F C> F D
D. F A< F B< F C< F D
24.如图甲是研究弹簧测力计的示数F与物体A下表面离水面的距离h的关系实验装
置.用弹簧测力计提着物体A,使其缓慢浸入水中(水未溢出),根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数F与物体A的下表面浸入水中的深度h的关系图象(如图乙).
(1)物体A浸没在水中之前,弹簧测力计的示数随A向下运动距离的增加而减小,说明浮力与_____(选填“物体体积”或“排开液体体积”)有关.
(2)物体A浸没在水中后,所受的浮力为_____N,且保持不变,说明浸没在水中的物体所受的浮力与它浸没在水中的深度_____(选填“有关”或“无关”).若某同学在使用弹簧测力计时,指针在零刻度线以上,该同学没有调零而直接进行测量,这样计算出的浮力值_____(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)
(3)结合试验数据,物体A的密度为_____kg/m3.本实验中先测金属圆柱体的重力,再放入水中测浮力.若改变操作先后顺序,物体A的密度的测量结果_____(选填“偏大”、“不变”或“偏小”或“无法判断”)
(4)圆柱体A的底面积为_____cm2.
(5)如果将盛水的柱形容器换成梯形容器,如图丁,再将A物体按上述操作进行实验,则物体放入水的过程中水对容器底部的压强增加量Δp随h的变化图象是图丙中的
_____.(选填“A”“B”“C”).
25.小明和小华各自做“验证阿基米德原理”实验,如图(a)所示为小明实验的示意图,图(b)所示为小华实验的部分示意图.
①在小明的实验示意图中,弹簧测力计的示数值分别为F1、F2和量筒中水面刻度值分别为V1、V2,若满足关系式_______时,则可以验证阿基米德原理.
②在小华的实验示意图中,使用了溢水杯和小烧杯,如果小华接着使用电子天平成功完成实验,天平应测量_____中水的质量m水(选填“溢水杯”或“小烧杯”),若此时图中两弹簧测力计的示数差值△F跟m水满足关系_____时,则可以验证阿基米德原理.
四、作图题
26.(6分)根据题意作图。
(1)如图甲所示,一重为10N的物体沿斜面匀速下滑,请作出物体所受的摩擦力和物体对斜面的压力的示意图。
(2)将一个鸡蛋轻轻放入烧杯里的水中,然后向水中加盐,使鸡蛋上浮,如图乙所示,在图中画出鸡蛋上浮时所受力的示意图。
(3)在自动化生产线上,常用传送带传送工件,如图丙所示,一个重20N的工件与传送带一起以0.2m/s的速度水平向右匀速运动,不计空气阻力,请在图中画出工件受力的示意图。
27.请圆出图中潜水艇上浮时所受浮力的示意图。(O表示潜水艇的重心)
(____)
28.如图,重20N的木球漂浮在水面上,请画出木球静止时所受力的示意图。
(________)
五、计算题
29.一艘体积为3200m3的潜水艇,水舱未充水时总质量为2.4×106kg,(海水密度取
1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)当潜水艇在未充水的情况下漂浮在海面上,排开水的体积是多大?
(2)若此潜水艇全部潜入水中,还需吸入水的重力是多少?
(3)潜水艇潜入水中深度为80m时受水的压强是多大?
200cm的圆柱体容器中,向容30.一边长为10cm的正方体木块,用细线拉着置于底面积为2
器中逐渐加水当木块恰好漂浮在水面上时,木块有6cm的高度露出水面,且细线刚好拉直,如图所示,求:
(1)木块漂浮时受到的浮力
(2)当切去露出来的部分后,细线恰好被拉断,求细线能承受的最大拉力:
(3)细线拉断后,物块静止时,求容器底受到水压强的变化量。
31.某地在湖面上修建一座大桥,图甲是使用吊车向湖底投放圆柱形石料的示意图,在整个投放过程中,石料以恒定速度v=0.1 m/s下降至石料刚好接触湖底,图乙是这一过程中钢丝绳的拉力F随时间t变化的图象。(忽略水的阻力)求:
(1)在第30 s至120 s之间时,石料所受的浮力;
(2)圆柱形石料的密度;
(3)湖底受到水的压强。
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一、选择题 1.C 解析:C 【详解】
AB .甲图中,AB 为整体
10AB AB B A B F G G G G N ==+=+
114
=5
AB A A F F gV g V ρρ==??液水排
图乙中
210N A A F G ==
图乙水对A 底部的压力为A 受到的浮力等于10N
21
2
A A F gV g V ρρ==??水水排2
由受力分析
2N B B B G F F F =+=+支持
根据阿基米德原理得
B B F gV ρ=水
1=10N 2
A g V ρ??水
解得33
=210m A V -?,
由G mg =得
10N ==1kg 10N/kg
A A G m g =
33331kg
0.510kg /m 210kg /m
A A A m V ρ-=
==?? 故AB 错误; C .由题意可知
3333114
=110kg /m 10N/kg 210m =16N 5
A F gV ρ-=?????水排
116N 10N 6N B A A G F G =-=-=
2N B B G F =+
可得4N B F =,由B B F gV ρ=水,得43
410m B V -=?,由G mg =可得
6N ==0.6kg 10N/kg
B B G m g =
33
43
0.6kg =1.510kg /m 410m B B B m V ρ-=
=?? 故C 正确;
D .由甲图容器底受到的压力等于水和A 、B 的总重力,乙图容器底受到的压力小于水和A 、B 的总重力,由于B 受到容器底部支持力为2N ,所以减小2N ,故D 错误。 故选C 。
2.B
解析:B 【详解】
A .静止时漂浮,浮力大小等于重力为0.5N ,故A 正确,A 不符合题意;
B .加入盐水后,木块仍然漂浮,所以浮力大小等于重力,保持不变,故B 错误,B 符合题意;
C .加入盐水后,浮力不变,根据公式=F V g
ρ浮
排液 可知,ρ液变大,所以排开盐水的体积变小,故C 正确,C 不符合题意;
D .加入盐水后,浮力不变,根据阿基米德原理,浮力大小等于排开液体的重力,所以排开盐水的重力不变,质量不变,故D 正确,D 不符合题意。 故选B 。
3.C
解析:C 【详解】
A .圆柱体浸在水中的深度是2cm ,横截面积是100cm 2,受到竖直向上的浮力为
F 浮=ρ水gV 排=103kg/m 3×10N/kg ×2×100×10-6m 3=2N
圆柱体受到竖直向上8N 的拉力. 圆柱体受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力和浮力是平衡力,所以
G =F 浮+F 拉=2N+8N=10N
故A 错误;
B .注入水的质量为m ,圆柱体受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力和拉力是平衡力, 此时拉力是5N ,重力是10N ,受到的浮力
F =
G -F 拉'=10N-5N=5N
倒水之前弹簧测力计对圆柱体的拉力是8N ,倒水之后弹簧测力计的对圆柱体的拉力是5N ,弹簧缩短3cm ,圆柱体被向上拉动3cm ,此时圆柱体已经距离原本水面高1cm 处,并且物块还有5cm 浸在水中,因此水面上升了6cm , 原来水对容器底部的压强为1.2×103Pa ,则原来的水深
h =p
g ρ水=3331.210Pa
10kg /m 10N /kg
??=0.12m=12cm 停止加水时水的深度为
12cm +6cm=18cm
故B 错误;
C .倒入水之后水深增加6cm ,圆柱体的排开水的深度增加了
5cm-2cm=3cm
所以增加水的体积为
V =500cm 2×6cm-100cm 2×3cm=2700cm 3
所以增加水的质量为
m =ρ水V =1g/cm 3×2700cm 3=2700g=2.7kg
故C 正确;
D .加水过程中水对容器底部增加的压强为
△p=ρ水g △h =103kg/m 3×10N/kg ?0.06m=600Pa
水对容器底部增加的压力
△F=△p ?S=600Pa ?2×100×10-4m 2=12N
柱形物块变化的浮力
△F 浮=5N -2N=3N
故加水过程中水对容器底部增加的压力大于柱形物块变化的浮力,故D 错误。 故选C 。
4.B
解析:B 【详解】 木块浸入
1
5
的体积时,其受到的浮力 33631
1.010kg/m 10N/kg 100010m 2N 5
F gV ρ-==?????=浮水排
此时细绳的拉力为4N ,由力的平衡条件可得木块的重力
2N 4N 6N G F F =+=+=浮拉
若将细绳剪断,使木块对容器底部的压力为零,则木块处于漂浮状态,此时木块受到的浮力
6N F G '==浮
由F gV ρ=浮水排可得,此时木块排开水的体积
43333
6N
610m =600cm 1.010kg/m 10N/kg
F V g ρ-''=
==???浮排水 容器里装有900g 水,则水的体积
3
3
900g =900cm 1g/cm m V ρ=
=
水
水水
因木块漂浮时排开水的体积一定,木块的底面积越小,则由V S h =浸排木可知,木块浸入水中的深度越深,所以,当木块底面积最小时,其浸入水中的深度最深,此时木块底部刚好接触容器底(即恰好漂浮,对容器底没有压力,如下图),
则木块浸入水中的最大深度
332
600cm +900cm =5cm 300cm
V V h S '+=
=排水
浸大容
由V S h =浸排木可得,木块底面积的最小值
3
2600cm =120cm 5cm
V S h '==排木小浸大
故选B 。
5.D
解析:D 【分析】
A 、当A 有 1
3
的体积露出水面,弹簧为原长,说明此时物体漂浮在水面上,受到的浮力与重力相等,利用阿基米德原理求解;
B 、知道水深,利用p gh ρ=求水对容器底部的压强,再利用F
p S
=求水对容器底部的压力;
C 、求出物体A 的质量,利用密度公式求物体A 的密度;
D 、若向容器中缓慢加水直到A 完全浸没,A 受竖直向下的重力、竖直向下的拉力及浮力作用,据此求拉力. 【详解】
A 、当A 有 13的体积露出水面,即 23
的体积浸入水中时,弹簧为原长,则说明此时物体漂浮在水面上,受到的浮力与重力相等,物体重力
22
33
G F gV g V gV ρρρ====浮水排水水,故A 错;
B 、水对容器底部的压强为p gh ρ=,由F
p S
=
得,水对容器底部的压力为g pS S h F ρ==水,故B 错;
C 、物体A 的质量2233gV G m V g g 水水ρρ===,物体A 的密度:223=3
A V V ρρρ=水水,
故
C 错;
D 、若向容器中缓慢加水直到A 完全浸没,A 受竖直向下的重力、竖直向下的拉力及浮力作用,所以F G F =+浮拉,则21
33
F F
G gV gV gV ρρρ=-=-=浮拉水水水,故D 正确. 故选D . 【点睛】
本题考查重力公式、密度公式、阿基米德原理、物体漂浮条件的应用,本题难度较大,解题时一定要认真仔细.关键是能够正确进行受力分析.
6.B
解析:B 【详解】
A .核潜艇通过改变自重实现上浮与下沉,由物体沉浮状态可知,核潜艇漂浮时所受浮力等于自身重力,故A 错误;
B .由物体沉浮状态可知,悬浮时核潜艇所受浮力等于重力,故B 正确;
C .悬浮时核潜艇排开水的体积大于漂浮时排开水的体积,由阿基米德原理可知两种状态下所受浮力不相等,故C 错误;
D .核潜艇通过改变自重实现上浮与下沉,在上浮过程中露出水面前排开水的体积不变,所受浮力保持不变,但逐渐露出水面时排开水的体积变小,所受浮力变小,故D 错误。 故选B 。
7.A
解析:A 【详解】 (1)由F
p S
=
可得,图乙比图甲中对桌面增加的压力 -42180Pa?100?10m =0.8N F p S ?==
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,且铝球受到的浮力和铝球对水的压力是一对相互作用力,所以,对桌面增加的压力
1F G ?=排
由阿基米德原理可知,铝球受到的浮力
0.8N F G ==浮排
由浮排F gV ρ=
可知,铝球浸没时受到的浮力
2=2?0.8N=1.6N F F '=浮浮
故①正确;
(2)将细线剪断,铝块沉到容器底部,图丙比图甲中对桌面增加的压强
1280Pa+460Pa=540Pa p p p ?=?+?=
图丙比图甲中对桌面增加的压力
-422=540Pa?100?10m =5.4N F pS ?=?
铝块的重力
2=5.4N G F =?铝
由G mg =可得,铝球的质量
5.4N
=0.54kg=540g 10N/kg
G m g =
=铝铝 由m
V
ρ=
可得,铝球的体积 33
540g
=200cm 2.7g/cm
m V ρ=
=
铝
铝铝
故②错误;
铝块沉底时对容器底部的压力
=5.4N-1.6N=3.8N<4.6N F G F =-'浮铝铝
故③正确;
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以,由浮排F gV ρ=可得,液体的密
度
333-63
1.6N
==0.8?10kg/m =0.8g/cm 10N/kg?200?10m
F F gV gV ρ''=
=浮浮液排铝 故④正确。
综上可知,A 正确、BCD 错误。 故选A 。 【点评】
本题考查了压强定义式和阿基米德原理、密度公式、重力公式的综合应用,正确的判断和理解容器对桌面压力的增加量是关键。
8.C
解析:C 【详解】
冰块熔化前,冰块和小球总的重力等于浮力;冰块熔化后,冰块和小球总的重力是不变的,其内的小球会下沉,小球浮力小于重力,原先的冰熔化成水后重力不变,其密度和水密度相同,故悬浮在水中,原先冰块熔化为水后受到的浮力等于其重力;综上所述,小球和冰块熔化的水受到的总浮力是减小的,根据阿基米德原理可知,排V 减小,液面会下降,故水对水槽底部的压强变小。水平桌面受到的压力始终等于里面物体的总重力,故水平桌面受到的压力是不变的。 故选C 。
9.D
解析:D 【详解】
由图知重物浸没水中前的拉力为
110N F =
此时拉力等于重物的重力,重物浸没水中后的拉力为
24N F =
根据称重法测浮力可知,重物受到的浮力
1210N-4N=6N F F F =-=浮
重物浸没在水中后,水面高度不变,根据p gh ρ=知水对杯底的压强不变,根据
F pS =
可知,水对杯底的压力不变,溢水杯的重力不变;因溢水杯对桌面的压力等于水对溢水杯底的压力与溢水杯的重力之和,所以溢水杯对桌面的压力不变,即
20N F =压
故ABC 不符合题意,D 符合题意。 故选D 。
10.C
解析:C 【详解】
A .小球在甲容器中漂浮,所以ρA >ρ物,在乙容器中沉底,ρ
B <ρ物,所以ρA >ρB ,故A 错误;
B .小球在甲容器中漂浮,所以F A =G 物,在乙容器中沉底,所以F B
C .由于容器中分别盛有体积相同的A 、B 两种液体,所以V A =V B ,由A 选项可知ρA >ρB ,根据m =ρV 可得m A >m B ,根据G =mg 可得G A >G B ,所以A 液体对容器底部的压力比较大,由于容器的底面积相同,根据F
p S
=
可知,底面积一定时,压力大的压强大,所以A 液体对容器底部的压强大,即p A >p B ,故C 正确
D .由C 选项可知G A >G B ,所以A 容器对地面的压力较大,由于容器的底面积相同,根据
F
p S
=
可知,底面积一定时,压力大的压强大,所以装液体A 的容器对地面的压强大,即p 甲>p 乙,故D 错误。 故选C 。
二、填空题
11.> 不变 沉底 0.75×103 【详解】
(1)[1]正方体 A 和 B 静止时对桌面的压强相等,又因为 由公式 可得 若
则A 悬浮,B 的密度大于A 的密度,B 将沉底
解析:> 不变 沉底 0.75×103 【详解】
(1)[1]正方体 A 和 B 静止时对桌面的压强相等,又因为
A B 2l l =
由公式
F G mg Vg p gl S S S S
ρρ=
==== 可得
A B B A 1
==2
l l ρρ 若
A =ρρ液
则A 悬浮,B 的密度大于A 的密度,B 将沉底,所以A 和B 排开液体的体积等于自身体积,因为A 的体积大,所以A 排出液体体积大,因为装的是同体积、同种液体,所以容器M 的液面上升的更多,根据液体压强公式p gh ρ=可知
12p p >
[2]若将两容器中的液体换成等体积、密度更小的同种液体,那么A 、B 都会沉底,根据阿基米德原理F gV ρ=浮液排可知
A A A
B B B
B =gV gV F V F gV gV V ρρρρ==液排A 液液排液 因为A 和B 排开液体的体积仍然等于自身体积,所以F A 与 F B 的比值不变。 (2)[3]因为 l A =2l B ,若两物体都浸没,则浮力之比应为
()()3
A A A A 3
B B B B 81
l gV F V F gV V l ρρ====液液 而现在浮力之比是6∶1,说明A 一定是漂浮的,A 与B 的排开液体体积之比
A A
B B B 61
gV V F F gV V ρρ===液排A 排液排排 因为物体的密度之比
A B B A 1==2
l l ρρ 假设物体A 的密度是3
0.5g/cm ,则B 的密度是31g/cm ,此时A 漂浮在水中,浮力等于重力,则
A A A gV gV ρρ=水排
可得
A A 1=2
V V 排
B 的密度等于水的密度,会悬浮在水中,则
A
A B B
1421
V V V V ==排排 不符合题意中A 与B 的排开液体体积之比为6∶1,假设不成立,因此A 的密度一定大于
30.5g/cm ,而B 的密度一定大于31g/cm ,所以B 一定是沉底的。
[4]因为A 漂浮,B 悬浮,A 与B 的排开液体体积之比等于浮力之比,为6∶1,所以A 浸在水中体积为总体积的
3
4
,A 漂浮,则浮力等于重力,所以 A A A gV gV ρρ=水排
可得
333333==110kg/m =0.7510kg/m 4
4
A ρρ???水
12.2.5 【详解】
[1]由图乙可知,当t=0时,水对容器底部的压力为50N ,则阀门未打开前谁对
容器底部的压强为
[2]由图乙可知,在0~40s ,40s ~64s ,64s ~84s 三个阶段,水对
解析:2.5 【详解】
[1]由图乙可知,当t=0时,水对容器底部的压力为50N ,则阀门未打开前谁对容器底部的压强为
4250N 5000pa 10010m
F p s -=
==? [2]由图乙可知,在0~40s ,40s ~64s ,64s ~84s 三个阶段,水对容器底部的压力随时间变