人教版第十章浮力单元专项训练学能测试试题

人教版第十章浮力单元专项训练学能测试试题
人教版第十章浮力单元专项训练学能测试试题

一、选择题

1.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

2.水平桌面上有两个完全相同的烧杯,分别盛有甲、乙两种液体。将质量相等、体积不等的正方体物块M、N分别放入两个烧杯中,静止时液面刚好相平,则()

A.M的密度小于N的密度

B.M受到的浮力大于N受到的浮力

C.若将M放入乙液体中,静止时M仍漂浮

D.甲液体对杯底的压强大于乙液体对杯底的压强

3.质量相同的甲、乙、丙、丁4个小球,分别静止在水中的不同深度处,如图所示,则说法正确的是()

A.甲浮力最小

B.丁浮力最大

C.丙丁浮力一定相等

D.甲乙浮力一定相等

4.自然界的许多小动物为了适应生存环境,进化出了符合一定物理规律的身体部位。对此,以下从物理学的角度给出的解释中错误的是()

A.鱼类主要是靠鳔的调节作用从而改变自身重力来实现下沉和上浮的

B.蚊子细尖的口器,可以增大压强,易于刺穿皮肤吸取人和动物内的血液

C.泥螺体表有一层滑黏的液体,可减小摩擦以利于钻入泥洞

D.壁虎的脚掌上有许多“吸盘”,从而利用大气压使其在天花板上也不会掉下来

5.将一小球放入盛满水的溢水杯中,当其静止后有36g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32g酒精溢出,(ρ酒精=0.8?103kg/m3,g取

10N/kg)下列说法中()

①小球在水中受到的浮力是0.36N

②小球在水中一定漂浮

③小球在酒精中一定下沉

④小球的密度为1.125?103kg/m3

A.只有①正确B.只有②③正确C.只有①②③正确D.①②③④都正确6.一弹簧测力计下挂一实心圆柱体,将圆柱体从盛有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,如图已经给出整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图象.下列说法中错误的是

A.圆柱体的高度为4cm

B.圆柱体的重力为12N

C.圆柱体所受的最大浮力为8N

D.圆柱体的密度为3×103kg/m3

7.如图所示,水平桌面上放有甲、乙、丙、丁四个完全相同的圆柱形容器。其中甲容器内只有水;乙容器内有木块漂浮在水面上;丙容器内有一个装有铝块的平底塑料盒漂浮在水面上,塑料盒底始终与容器底平行,且塑料盒的底面积等于圆柱形容器底面积的一半;丁容器中用细线悬吊着一个实心的铝球浸没在水中。已知四个容器中的水面一样高,ρ木

=0.6×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3,ρ铝=2.7×103kg/m3,对于这一情景,有如下一些说法:

①各容器对水平桌面的压强相同;

②向乙容器中倒入酒精后,木块底部受到的压强将增大;

③将塑料盒内的铝块取出放到水平桌面上,塑料盒底距容器底的距离的增大值等于水面下降的高度值;

④将悬吊铝球的细线剪断后,丁容器对水平桌面压力的增大值等于铝球所受重力的大小。上述说法中正确的一组是()

A.①②B.②③C.③④D.①③

8.在两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中,两球沉底如图甲;放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙。则下列说法正确的是()

A.小球A的质量等于小球B的质量

B.小球A在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中受到的浮力

C.小球B在甲、乙两种液体中受到的浮力相等

D.在甲液体中,容器底对小球A的支持力小于容器底对小球B的支持力

9.如图所示,水平桌面上有两个完全相同的鱼缸甲和乙盛有适量的水,把一个橡皮泥做的小船放入乙后,小船处于漂浮状态,此时两鱼缸内的水面刚好相平,然后把它们分别放在台秤

上,则台秤的示数()

A.甲放上时大B.乙放上时大C.甲和乙放上一样大D.无法判断

10.用质量相同的黄金制成大小不同的两个空心金球,放入质量相同的甲、乙两种不同液体中(两个水槽相同),静止时如图所示,不计球内空气的质量。下列说法中正确的是()

A.小金球受到的浮力较大B.大金球受到的浮力较大

C.甲液体的密度较小D.甲、乙两液体对水槽底部的压强一样大二、填空题

11.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)

12.如图所示,将含有一空心铝球的冰块投入盛有108cm 3盐水的容器中,冰块内空心铝球的体积与冰的体积之比为1:3,当冰块(含空心铝球)悬浮时,排开盐水的体积

340cm V =排,冰全部熔化后,浸没在水中的空心铝球沉入水底,空心铝球的平均密度为

_____3kg /m , 冰块熔化后液体对容器底部的压力变化了_____N 。(已知冰的密度为

330.91kg 0/m ρ=?冰,盐水的密度为331.2510kg /m ρ=?盐水)

13.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200cm 2,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/m 3;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100cm 3,高为4cm,则合金块B 的重力为________ N .

14.如图所示,把一小球分别放入盛满不同液体的两个溢水杯中,当小球静止时,甲杯中溢出的液体质量是40g,乙杯中溢出的液体质量是50g,且小球有的体积露出液面。小球的质量是_______g ,甲、乙两杯中液体的密度之比p 甲:p 乙=_______。

15.如图所示,将边长为0.1米的正方体物块A 用细线悬挂着浸没于水中后,容器内水深

变为0.2米,此时物块A 受到的浮力大小为_____牛,方向_____.已知物块A 上下两个表面中,一个表面受到水的压力为14.7牛,则另一个表面受到水的压力_____是4.9牛(选填“可能”或“一定”)

16.如图所示,将质量为55g ,体积是50cm 3的鸡蛋放入装水的烧杯中,鸡蛋沉入杯底,这时鸡蛋所受到的浮力为_______N ;再将鸡蛋放入装有盐水的烧杯中,鸡蛋悬浮在盐水中,这时鸡蛋所受到的浮力为_______N ;烧杯中盐水的密度为_______kg/m 3。

17.如图甲所示,一个圆柱形容器置于水平桌面上,容器足够高且=5N G 容,容器内放有

一个实心长方体A ,底面积2

A 200cm S =,高A 10cm h =,A 底部的中心通过一段细杆与

容器底部相连,现向容器内缓慢注水,一段时间后停止注水,已知在注水过程中,细杆对物体的力F 随水深度h 的变化关系图像,如图乙所示,则细杆的长度为____cm ,然后把一个实心长方体B 放在A 的正上方,水面上升2cm 后恰好与B 的上表面相平,如图丙所示,此时杆对物体的力恰好为0N ,且3B A ρρ=,图丙中容器对地面的压强为_____Pa 。(杆重、体积和形变均不计)

18.小李用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”,如图所示,他用力挤压矿泉水瓶侧面使“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”即上浮。下沉时,“浮沉子”所受重力______浮力(选填“大于”、“小于”或“等于”);与“浮沉子”浮沉的原理相同的是_____(选填“密度计”、“潜艇”、“轮船”或“?机”)。

19.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___________.

20.底面积为0.1m2的容器中装有适量水,将一个重为16N的正方体物体浸没在水中,水面上升了1cm,如图所示,则此时液体对容器底的压强增加了______Pa;物体对容器底的压强为______Pa。

三、实验题

21.小明同学在“探究影响浮力大小因素”的实验中。

(1)在D与E两图中,保持了________________不变,研究浮力与__________的关系;根据A与E两图所标的实验数据,可知物体浸没在盐水中所受的浮力为_______N。

(2)小明对ABCD四个步骤进行了观察研究,发现浮力的大小有时与深度有关,有时与深度又无关。对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而________,当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同,浮力的大小与深度________。

(3)根据以上有关实验数据,可以计算出盐水的密度为________kg/m3。

(4)小明选用________两个图(在“A、B、C、D、E”五个图中选填),还可算出物块A的密度ρ =___________(用字母表达式表示)。

22.小明用天平和量筒测量一个外形不规则且不溶于水的固体的密度(已知该固体的密度小于水的密度)。

(1)测量过程如下:

①将天平放在水平桌面上,把游码调至标尺左端的零刻度线处,调节平衡螺母,使指针指在分度盘的_______,天平平衡。

②把该固体放在天平左盘,平衡时右盘砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示,该固体的质量为_____g。

③用量筒测该固体的体积时,用细线将小金属球绑在固体下方(具体测量过程如图乙所示)。该固体的体积为_____cm3。

④该固体的密度为________kg/m3。

(2)实验结束后,小明没有利用天平和量筒,用弹簧测力计,细线、烧杯和足量的水又测出了小金属球的密度,具体过程如下:

①用细线系着小金属球,将其挂在弹簧测力计下,测出小金属球的重力G;

②在烧杯中装入适量的水,将挂在测力计下的小金属球完全浸没在水中(小金属球没有碰到烧杯底和侧壁),读出弹簧测力计示数F;

③该小金属球的体积V小金属球=______(用字母表示,水的密度为ρ水);

④该小金属球的密度ρ小金属球=_______(用字母表示,水的密度为ρ水)。

23.实验桌上有满足实验需要的如下器材:调好的弹簧测力计、铝块、细线、两个分别装有适量水和酒精的大烧杯(水和酒精的密度已知)。小明要利用上述器材设计一个实验证明:浸在液体中的物体所受浮力大小跟液体密度有关。以下是他的部分实验步骤,请你帮他补充完整,并画出实验数据记录表格。

(1)将铝块用细线系好,挂在弹簧测力计下,测出此时测力计读数F0。将F0以及水和酒精的密度记在实验数据记录表格中。

(2)将步骤(1)中用细线系好的铝块浸没在烧杯内的水中,铝块不接触烧杯,记录此时测力计的示数F1,将F1记录在实验数据记录表格中。

(3)______。

(4)根据F浮=______,分别计算出2次的F浮,并记在实验数据记录表中。

实验数据记录表:______。

24.小明在学习阿基米德原理时想到“物体受到浮力大小可能与物体的密度有关”。他从实验室找到了一些实验器材和测量仪器:实心铜块、实心铁块、弹簧测力计、烧杯、细绳。请你帮小明完善实验方案。

(1)选体积和形状___________(选填“相同”或“不同”)的实心铜块和实心铁块各一个;

(2)实验步骤:___________(文字、画图均可);

(3)用上述测得的物理量验证小明的猜想是否正确:

①若___________,则他的猜想正确;

②若___________,则他的猜想不正确。

25.田田在探究“浮力大小与哪些因素有关”.如图,她将电子秤放在水平桌面上并调零,然后将薄壁柱形容器放到电子秤上,在容器中装适量的水,用不吸水的细线系住重为5N的合金块并挂在弹簧测力计上,再将合金块缓慢浸入容器的水中,且始终不与杯底接触,如图甲、乙、丙.

(1)随着合金块逐渐浸入水中,它所受浮力大小遂渐______(选填“变大”、“变小”或“不变”),直到合金块在水中浸没后受到的浮力为______N.根据图甲、乙、丙可得出合金块在水中受到的浮力大小与______有关;

(2)田田另取一杯盐水,用弹簧测力计吊着该合金块浸没于盐水中(未触底).观察到弹簧测力计示数为2.8N,由此初步得出:合金块受到的浮力大小与______有关.

(3)根据实验数据,计算出合金块的密度为______kg/m3.

(4)①若弹簧测力计示数的变化量为ΔF,电子秤示数的变化量为△mg,从合金块接触水面到刚刚浸没的过程中,Δmg______ΔF(选填“>”“<”或“=”);

②同组的关关想不用弹簧测力计来测未知液体的密度,她将弹簧测力计换成不可伸长的细线,并将整个装置放在升降台上,合金块下表面刚好与液面相平,如图丁.读出此时电子秤的示数为1.10kg,适当调节升降台至该合金块恰好浸没,如图戊.此时电子秤的示数变为1.26kg,则未知液体的密度为______kg/m3,若薄壁柱形容器的底面积为200cm2,长方体合金块的底面积为50cm2,则升降台上升的高度为______cm.

四、作图题

26.画出图中木球漂浮在水面时所受力的示意图。

(______)

27.如图所示有一条正方体木块漂浮在水中,请画出木块受到浮力的示意图______;

28.潜艇正在从水下上浮,作出潜艇受到浮力和重力的示意图。

五、计算题

29.一个质量为80g 的圆柱形瓶身的空玻璃瓶,内装10cm 高的水密封后放在水平地面上,如图甲所示,h 1=10cm ,再将玻璃瓶分别倒置在盛有水和某种未知液体的容器中,静止后,瓶内、外液面的高度差如图乙所示h 2=2cm ,如图丙所示h 3=6cm (瓶壁厚度忽略不计),求:玻璃瓶在水中收到的浮力为______N ,未知液体的密度为______g/cm 3。

30.圆柱形容器置于水平地面(容器重忽略不计),容器的底面积为20.2m ,内盛30cm 深的水。现将一个底面积2400cm 、高度为10cm 均匀实心圆柱体放入其中。如图甲所示,物体漂浮在水面,其浸入水中的深度为5cm ;当再给物体施加一个竖直向下大小不变的力F 以后,物体最终恰好浸没于水中静止,如图乙所示。3

3

1.010kg/m ρ=?水,则: (1)物体受到的重力是多少?

(2)物体浸没水中静止时容器对地面的压强是多少?

(3)物体漂浮在水面到刚好浸没在水中的过程中,液面升高的高度。

31.如图甲所示,底面积为S 1=200cm 的容器内装有适量的某种液体,A 为圆柱形木块,质量为400g ,其底面积为S 2=100cm ,C 为压力传感器,用F 表示压力传感器的示数,h 表示木块A 的下表面与液面的距离。小明同学想利用此装置探究F 与h 的关系,它先把木块A

放入液体中,当木块A 静止时,测得木块A 的下表面与液面的距离为h 1,小明再用轻杆B 向下压,逐渐改变h 的大小,并记录下与之相对应的压力F 的数值,依据数据得到了如图乙所示的F h -图像,此过程中液体始终没有溢出。不计传感器C 和轻杆B 的重力和体积,g =10N/kg ) (1)求物体A 的密度; (2)求容器内液体的密度;

(3)若此时液面距离容器底部0.16m ,求容器底部受到的液体压强。

【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除

一、选择题 1.D 解析: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 =4

F g

V ρ浮木水 因为木块漂浮,木块受到的重力等于浮力,即3

gV=4

g 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1

4G gV ρ=

铁水

则铁块的重力与木块重力之比为:

1

1

4=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. 2.D

解析:D 【详解】

A .物块M 、N 质量相等,且M 的体积小于N 的体积,因此M 的密度大于N 的密度,故A 错误;

B .物块M 、N 质量相等,则重力相等,且物块M 和N 都处于漂浮状态,因此M 受到的浮力等于M 的重力,N 受到的浮力等于N 的重力,综上可知M 受到的浮力等于N 受到的浮力,故B 错误;

C .由图可知,M 的密度小于甲液体的密度,N 的密度等于乙液体的密度,因此M 的密度大于乙液体的密度,若将M 放入乙液体中,静止时M 将沉底,故C 错误;

D .M 、N 两物体放入两烧杯中,静止时液面刚好相平,说明两液面到烧杯底部的深度相同,根据p =ρgh 可知,甲液体对杯底的压强大于乙液体对杯底的压强,故D 正确。 故选D 。

3.D

解析:D 【分析】

根据浮沉条件逐判断浮力大小。 【详解】

因为4小球质量相同,所以甲、乙、丙、丁4个小球的重力也相同;根据物体的浮沉条件可知,甲、乙小球漂浮,所以甲、乙小球所受重力即等于其自身浮力,而丙小球悬浮,所以丙小球所受浮力也等于自身重力;丁小球沉底,说明丁小球所受浮力一定小于自身重力;综上所述甲、乙、丙所受浮力相等且等于自身重力,丁所受浮力小于自身重力且在4个小球中所受浮力最小,故只有D 选项符合题意.

4.A

解析:A 【分析】

利用物体的浮沉条件来分析鱼类上浮下沉的原因;增大压强方法有:增大压力或减小受力面积;减小摩擦的方法有:减小接触面的压力或减小接触面的粗糙程度;吸盘能吸紧在物

体上,是由于受到大气压的作用。 【详解】

A .鱼鳔中充满的是气体,它是利用鱼鳔的充气或放气来改变自身的体积进而改变浮力从而来实现下沉和上浮的,故A 错误,符合题意;

B .蚊子细尖的口器,可以通过减小受力面积,从而增大压强,那么便易于刺穿皮肤吸取人和动物内的血液,故B 正确,不符合题意;

C .泥螺体表有一层滑黏的液体,可以减小接触面的粗糙程度,从而减小摩擦,利于钻入泥洞,故C 正确,不符合题意;

D .壁虎脚掌上的吸盘,可以将吸盘与天花板之间的气体排出,而在吸盘外侧的大气压作用下紧贴在天花板上,不会掉下来,故D 正确,不符合题意。 故选A 。

5.C

解析:C 【详解】

AB .该物块小球放在水中时,受到的浮力

0.036kg 10N/kg=0.36N F G m g ===?浮排排

该小球放在酒精中时,受到的浮力

0.032kg 10N/kg=0.32N F G m g '='='=?浮排排

通过上面的计算可知,小球在酒精中受到的浮力小于小球在水中所受的浮力,而物块的重力不变,因此小球在水和酒精中不可能都漂浮,只能是一漂一沉,由于酒精的密度小于水的密度,则根据F gV ρ=浮液排得小球的体积

-533

330.32N =410m =40cm 0.810kg/m 10N/kg

F V V g

ρ'

==

=

???浮物排酒精酒精

小球在水中时,其排开水的体积

-533

330.36N =3.610m =36cm 1.010kg/m 10N/kg

F V g

ρ=

=

???浮

排水水

因为排开水的体积小于排开酒精的体积,所以小球在水中漂浮,故①②③正确,故AB 不符合题意;

CD .因为小球在水中漂浮,所以小球的重力等于浮力(排开水的重力),则

36g m m ==物排水,

则小球的密度

333

3

36g =0.9g/cm =0.910kg/m 40cm m V ρ=

=

?物物物

故①②③正确,④错误,故C 选项符合题意,D 选项不符合题意。 故选C 。

6.D

解析:D

【详解】

A 、由图象可知,圆柱体在刚浸没时,下表面所处的深度为7cm-3cm=4cm h =,因此圆柱体的高度为4cm ,故A 选项说法正确;

B 、由图象可知,当h =0时,弹簧测力计示数为12N ,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知,12N G F ==拉 ,故B 选项说法正确;

C 、由图象C

D 段可知物体完全浸没后排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,则圆柱体受到的浮力12N 4N 8N F G F =-=-=浮,故C 选项说法正确;

D 、图象中CD 段是圆柱体完全浸入水中的情况,则圆柱体受到的浮力8N F =浮,

又F gV 浮水排ρ=, 4333

8N

810m 110kg/m 10N/kg

F V V g ρ-====???浮物排水,由公式

G mg =可求出圆柱体的质量12N 1.2kg 10N/kg

G m g =

==,则圆柱体密度 33

43

1.2kg 1.510kg/m 810m m V ρ-=

==??物物,故D 选项说法错误. 7.D

解析:D 【分析】

①综合分析四个容器的受力情况,利用P =

F

s

可比较它们对桌面的压强大小;②利用物体漂浮时受到浮力不变,底部受到液体压力不变分析;③利用物体从水中出来的体积等于水在容器中下降的体积可解得;④将悬吊铝球的细线剪断后,丁容器对水平桌面压力的增大值等于铝球所受细线拉力值的大小来判断。 【详解】

①甲、乙 、丙 、丁容器中水面相平,由p gh ρ=液液,F =pS 又底面积相等,得容器底部受水的压力相等,而容器的底部只受水的压力,又是圆柱形容器,容器壁不承受液体压力,也不因液体作用对底部产生附加压力,故容器底部受到的压力等于容器中所有物体的向下压力,所以四个容器中,各容器中所有物体向下压力相等,而容器又相同,故四个容器对桌面的压力相等;由于四个容器底面积相等,由P =F

s

可知各容器对水平桌面的压强相同故①正确。

②向乙容器中倒入酒精后,使水的密度减小,但木块还漂浮,木块受到浮力不变,上表面没有水,所以木块受到水向上压力大小没变,等于浮力,木块底面积也没变,故木块底部受到的压强不变,故②错误;

③将塑料盒内的铝块取出放到水平桌面上,由于前、后都漂浮,塑料盒的总重力减小,受到浮力减小,造成排开水的体积减小,设为V ?排 ,盒底相对水面上升为h 升,由题意有

==V S h S h ?排升容器降盒

1

=2

S S 盒容器

=2h h 升降

又塑料盒底距容器底的距离的增大值为

=2=h h h h h h '=--升降降降降

故③正确;

④将悬吊铝球的细线剪断后,丁容器对水平桌面压力的增大值等于铝球所受细线拉力的大小,因为拉力小于重力。故④错误。 故选D 。

8.D

解析:D 【详解】

A .在乙液体中,A 漂浮,则A 的密度小于乙液体的密度;

B 下沉,B 的密度大于乙液体的密度;比较可知,A 的密度小于B 的密度;两个小球的体积相同,根据m =ρV ,A 的质量小于B 的质量,故A 错误;

B .由图可知,在甲液体中A 球下沉,则G A >F 浮甲,在乙液体中A 漂浮,G A =F 浮乙,所以F 浮

C .由A 知,乙液体的密度大于A 的密度,所以甲液体的密度小于乙液体的密度,B 实心小球在甲乙液体中均下沉,根据F 浮=ρ液gV 排,可判断小球B 在乙液体中受到的浮力大,故C 错误;

D .由G =mg 可知G A

9.C

解析:C 【详解】

将鱼缸放上台秤,台秤的示数为鱼缸的总重力。而甲中装有水,乙中装有水和一个漂浮的小船,则小船的重力与其排开的那部分水的重力相等,而甲乙中的水面相平,所以甲乙两个鱼缸的总重力相等,即台秤的示数一样大。故ABD 不符合题意,C 符合题意。 故选C 。

10.D

解析:D 【详解】

AB .两球质量相等且都处于悬浮状态,由沉浮条件可知,浮力等于球的重力,故浮力相等,故AB 错误;

C .由图可知左侧球体积小于右侧球,即排开液体体积左侧小于右侧,又由阿基米德原理可知,当浮力相同时,排开液体体积越小,液体密度越大,故甲密度大于乙密度,故C 错误;

D .甲、乙两液体对水槽底部的压强都为G G S

+球液

,故压强相等,故D 正确。 故选D 。

二、填空题

11.8 1600 【详解】

[1]由题意可知,当物块M 漂浮时,其重力等于浮力,这时弹簧的弹力为零,从图乙可以看到,注水体积是3800cm3,这水的质量是

[2]因弹簧的伸长量每变化1cm

解析:8 1600 【详解】

[1]由题意可知,当物块M 漂浮时,其重力等于浮力,这时弹簧的弹力为零,从图乙可以看到,注水体积是3800cm 3,这水的质量是

33-331.010kg/m 3.810m 3.8kg m V ρ==???=

[2]因弹簧的伸长量每变化1cm ,弹力变化1N ,所以弹簧的弹力为M G ,弹簧的伸长量是

1M 1cm/N x G =?,当物体M 刚好漂浮时,受到的浮力和自身的重力相等,此时弹簧的伸

长量是0,由浮排F gV ρ=

可知,物体M 排开水的体积是

-433

M M M M 33

10m /N 100cm /N 1.010kg/m 10N/kg

F G G V G G g g ρρ=

===?=???浮排水水 物体M 浸入水的深度是

()

3M M 2

M

100cm /N

1cm/N 10cm V G h G S ?==

=?排

那么弹簧的弹力从M G 减小到0的过程中,物体M 上升的高度为1x ,所以注水的体积是

()'3331M -3800cm -2000cm 1800cm V S x S S h =+==水容容

()2223M M 200cm 1cm/N 200cm -100cm 1cm/N 1800cm G G ??+??=

解得M 6N G =;由图乙可知,从A 到B 的过程中,弹簧测力计的示数先减小,再增加,且B 点后弹簧的弹力不变,所以A 点弹簧的弹力是竖直向上的,B 点弹簧的弹力是竖直向下的,且B 点后物体M 是浸没在水中,因物体浸没时排开水的体积等于自身体积,所以物体M 浸没后受到的浮力

()3

33M B 1.010kg/m 10N/kg 0.1m 10N F gV ρ==???=浮水

B 点时物体M 受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力、弹簧的弹力作用处于平衡状态,所

以,由物体M 受到的合力为零可得

M B F G F =+浮弹

则弹簧的弹力

M B -10N -6N 4N F F G ===弹浮

把容器和水、物体M 看作整体,则整体受到竖直向上的支持力和竖直向下总重力、弹簧的弹力处于平衡状态,所以

M B B B B 6N 4N 10N F G G G F G G G G =+++=+++=++支持水弹水水容容容

因为容器对桌面的压力和桌面对容器的支持力是一对相互作用力,所以容器底部对桌面的压力

B B B 10N F F G G ==++压支持水容

A 点时M 受到竖直向上的浮力、弹簧的弹力和竖直向下的重力作用处于平衡状态,且此时弹簧的弹力等于4N ,所以由物体M 受到的合力为零可得到

M A F F G +=浮弹

此时物体M 受到的浮力是

M A -6N -4N 2N F G F ===浮弹

由M A F gV gS h ρρ==浮排可得,此时物体M 浸没的深度

()

A A 233

M 2N

0.02m 2cm 1.010kg/m 10N/kg 0.1m F h gS ρ=

===???浮水 把容器和水、物体M 看作整体,则整体受到竖直向上的支持力、弹簧的弹力和竖直向下的总重力处于平衡状态,所以

M A A A A -6N -4N 2N F G G G F G G G G =++=++=++支持水弹水水容容容

这时容器底部对桌面的压力

A A A 2N F F G G ==++压支持水容

从A 到B 的过程中,水面上升的高度

21N/cm 24cm 8cm AB h F =?=?=弹

则增加注水的体积是

()()()()2''

22M M A --200cm 8cm 200cm -10cm 10cm -2cm AB V S h S S L h ??=+=?+???

水容容

即''3

2400cm V =水,所以增加注水的质量

''

331.0g/cm 2400cm 2400g 2.4kg AB m V ρ==?==水水水

增加注水的重力是

2.4kg 10N/kg 24N AB AB G m g ==?=水水

从A 到B 的加水过程中,容器底部对桌面的压力变化量是

()()()-10N -2N -8N B A B A B A F F F G G G G G G ==++++=+压压压水水水水容容

8N 24N 8N 32N AB F G =+=+=压水

容器底部对桌面的压强变化量是

-4232N 1600Pa 20010m F p S =

==?压容 12.3×103 0.11

【解析】 【详解】

第一空.因当冰块(含空心铝球)悬浮时,排开盐水的体积,则冰块(含空心铝球)

的总重力等于浮力,为: G 总=F 浮===0.5N ; 设空心铝球的平均

解析:3×103 0.11 【解析】 【详解】

第一空.因当冰块(含空心铝球)悬浮时,排开盐水的体积3

40cm V =排,则冰块(含空心铝球)的总重力等于浮力,为:

G 总=F 浮=gV ρ盐水排=33-6310N/k 1.2510kg /m 4g 010m ????=0.5N ;

设空心铝球的平均密度为ρ,且空心铝球的体积与冰的体积之比为1:3,冰块(含空心铝球)的总体积等于其排开盐水的体积,则空心铝球的体积为14V 排,冰的体积为34

V 排,则冰块(含空心铝球)的总重力为: G 总=m 总g =(m 铝+m 冰)g =(ρV 铝+ρ冰V 冰)g =(ρ14V 排+ρ冰34

V 排)g

=(ρ×

-6340110m 4??+330k .910g /m ?×-634013

0m 4??)×10N/kg , 因G 总=0.5N ,即:

(ρ×-6340110m 4??+330k .910g /m ?×-6340130m 4

??)×10N/kg=0.5N , 解得空心铝球的平均密度为:ρ=2.3×103kg/m 3。

第二空.冰块熔化前,盐水、冰、空心铝球的三者的重力都由容器底部承担,冰块熔化后,空心铝球沉底,盐水、冰、空心铝球的三者的重力也是都由容器底部承担,但此时三者对容器底部的压力分为两部部分,一部分是液体的,另一部分是空心铝球的,所以冰块熔化后液体对容器底部的压力变化量就等于空心铝球对容器底部的压力,即等于容器底部

对空心铝球的支持力。 空心铝球的重力为:

G 铝= m 铝g =ρ铝V 铝g =ρ铝14V 排g =2.3×103kg/m 3×-634011

0m 4

??×10N/kg=0.23N 。 原来冰的质量为:

m 冰==ρ冰V 冰=ρ冰34V 排=330k .910g /m ?×-634013

0m 4

??=0.027kg , 冰熔化成水后水的体积为: V 水=

水水m ρ=m ρ冰水=330110.027kg kg/m

?=2.7×10-5m 3

, 原来盐水的质量为:

m 盐水==ρ盐水V 盐水=331.2510kg /m ?×-6310810m ?=0.135kg , 冰块熔化后,盐水的密度将改变,为: ρ盐水′=

++m m V V 盐水冰盐水水

=

-6353

1080.135kg+0.0210m 2.7kg 7+10m -??=33

1.210kg /m ?, 则空心铝球沉底时受到的浮力为:

F 浮铝=ρ盐水′gV 铝=ρ盐水′g 14

V 排=331.210kg /m ?×10N/kg×-634011

0m 4

??=0.12N , 铝球沉底时静止,则有G 铝= F 浮铝+ F 支,则: F 支= G 铝-F 浮铝=0.23N-0.12N=0.11N ,

即冰块熔化后液体对容器底部的压力变化了0.11N 。

13.4×103 10.8 【解析】 【详解】

弹簧原长10cm ,在未注入液体前,弹簧长度为6cm ,则木块将弹簧压缩了4cm .因弹簧的长度每改变1cm ,所受力的变化量为1N ,说明木块给弹簧的

解析:4×103 10.8 【解析】 【详解】

弹簧原长10cm ,在未注入液体前,弹簧长度为6cm ,则木块将弹簧压缩了4cm .因弹簧的长度每改变1cm ,所受力的变化量为1N ,说明木块给弹簧的压力未4N ,则木块的重力G 木

=4N ,所以木块质量为m 木=G g 木=4N

10N/kg

=0.4kg .木块边长为10cm ,则木块体积为V 木=

(10cm )3

=1000cm 3

=0.001m 3

.则木块密度为ρ=m V 木木=30.4kg

0.001m

=0.4×103kg/m 3;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,说明此时木块受到液体的浮力大小等于木块的重力,且此时木块排开液体的体积等于木块体积

的1/2.根据F 浮=ρ液gV 排得ρ液

=F gV 浮

排=12

G g V ?木木=34N 110N/kg 0.001m

2??=0.8×103kg/m 3

.木块A 有1/2的体积浸入液体中,则此时木块浸入液体中的深度等于木块边长的1/2为5cm ,且此时弹簧恰好处于自然伸长状态,则此时容器中液体的深度等于弹簧原长度加木块浸入液体中的深度,即h 液=10cm+5cm=15cm=0.15m .因此时容器中液面以下的总体积由液体体积和木块浸入液体的体积两部分组成,且该总体积V 液+排=S 容h 液=200×10-4m 2×0.15m=3×10-3m 3,所以容器中液体的体积V 液=V 液+排-V 排=3×10-3m 3-

1

2

×0.001m 3=2.5×10-3m 3.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 ,合金块B 的体积为100cm 3,则此时木块和合金块排开液体的总体积为V 排总=V 木+V 合金=0.001m 3+100×10-6m 3=1.1×10-3m 3,此时木块和合金块受到的总浮力F 浮总=ρ液gV 排总=0.8×103kg/m 3×10N/kg×1.1×10-3m 3=8.8N .由于液面刚好浸没B ,所以此时容

器中液面总深度为H =V S 总容=B ++V V V S 液木容=333-63

-42m +0.001m +10010m 2002.10m

510-???=0.18m ,则此时弹簧长度等于液面总深度减去木块和合金块的高度,即0.18m-10cm-4cm=4cm ,说明此时弹簧被压缩了6cm ,则弹簧此时产生的弹力大小为F 弹=6N .此时木块和合金块静止,将它们看成一个整体,它们受到重力G 总=G 木+G 合金、浮力F 浮总、弹簧向上的弹力F 弹三个力作用,则G 木+G 合金=F 浮总+F 弹=8.8N+6N=14.8N ,则G 合金=14.8N-G 木=14.8N-4N=10.8N .

14.3 : 5

【解析】物体漂浮时,物体排开液体的重力等于其自身重力,即物体排开液体质量等于物体质量,故在乙图中小球漂浮时,排开液体质量为50g ,则小球的质量为50g ;设小球的体积为4V ,则在甲图中,排

解析:3 : 5

【解析】物体漂浮时,物体排开液体的重力等于其自身重力,即物体排开液体质量等于物体质量,故在乙图中小球漂浮时,排开液体质量为50g ,则小球的质量为50g ;设小球的体积为4V ,则在甲图中,排开甲的体积为4V ,在乙图中排开乙的体积为3V ,固有ρ甲×4V=40g ,ρ乙×3V=50g ;解得ρ甲:ρ乙=3:5。

点睛:本题考查物体的浮沉条件,难度较大,综合应用物体的浮沉条件和阿基米德原理解题,考查学生综合能力应用。

15.8 竖直向上 一定 【解析】

正方体物块A 体积VA0.001,,F 浮水gV 排1.0kg/m39.8N/kg0.0019.8N ;浮力的方向竖直向上;浮力等于物体上下表面受到水的压力

解析:8 竖直向上 一定 【解析】

正方体物块A 体积V A ()3

3a 0.1m ===0.0013m ,V V A =排,F 浮ρ=水gV 排

=1.0310?kg/m 3?9.8N/kg ?0.0013m =9.8N ;浮力的方向竖直向上;浮力等于物体上下表

面受到水的压力差,一个表面受到水的压力为14.7牛,另一个表面受到水的压力可能是14.7N +9.8N 24.5N =或14.7N -9.8N =4.9N ;由题意知,物体的上表面所在的深度小于0.1米,故上表面受到水的压力小于9.8N ,故另一个表面受到水的压力一定是4.9牛.

16.5 0.55 1.1×103 【详解】

[1]鸡蛋放入装水的烧杯中时受到的浮力为

[2]将鸡蛋放入装有盐水的烧杯中,鸡蛋悬浮在盐水中,则

[3]根据公式可得

解析:5 0.55 1.1×103 【详解】

[1]鸡蛋放入装水的烧杯中时受到的浮力为

333= 1.010kg/m 10N /kg 0.5N 50cm F gV

ρ=???=浮液排

[2]将鸡蛋放入装有盐水的烧杯中,鸡蛋悬浮在盐水中,则

3==5510kg 10N /kg=0.55N F G m g -=??浮物物

[3]根据公式=F gV ρ浮液排可得

3

331.11050cm 0.55N

kg/m 10N /kg

F V g ρ=

==??浮液排 17.2800 【详解】

(1)[1]如图乙所示,当深度为h1=20cm 时,继续加水,细杆对物体的力F 不再改

变,表明A 所受的浮力不再改变,A 刚好浸没。细杆的长度为

L=h1-hA=20cm-10c

解析:2800 【详解】

(1)[1]如图乙所示,当深度为h 1=20cm 时,继续加水,细杆对物体的力F 不再改变,表明A 所受的浮力不再改变,A 刚好浸没。细杆的长度为

L =h 1-h A =20cm-10cm=10cm

(2)[2]由图乙知,容器内没有水时,杆对长方体A 的力为F 0,则长方体A 的重力为G A =F 0,当水的深度为h 1=20cm 时,A 刚好浸没,杆对长方体A 的力为

02

3

F ,A 受到的浮力 F A 浮=ρ水gV 排A =1.0×103kg/m 3×10N/kg ×200×10×10-6m 3=20N

对A 进行受力分析可得

00A 2

3

F F F +=浮

相关主题
相关文档
最新文档