人教版初二物理第二学期第十章浮力单元测试基础卷试题

人教版初二物理第二学期第十章浮力单元测试基础卷试题
人教版初二物理第二学期第十章浮力单元测试基础卷试题

人教版初二物理第二学期第十章浮力单元测试基础卷试题

一、选择题

1.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

2.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B.可能等于5牛

C.一定等于4牛D.可能大于5牛

3.如图所示,放在水平桌面上的甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有不同的液体,将三个完全相同的长方体A、B、C分别放入容器的液体中,静止时三个容器的液面恰好相平.则下列判断正确的是()

A.物体受到的浮力F A浮>F B浮>F C浮

B.容器对桌面的压力F甲=F乙=F丙

C.液体对容器底的压强p甲>p乙>p丙

D.物体下表面受到液体的压力F A>F B=F C

4.把重5N、体积为0.6dm3的物体投入水中,若不计水的阻力,当物体静止时,下列说法正确的是()

A.物体上浮、F浮=6N

B.物体悬浮、F浮=5N

C.物体漂浮、F浮=5N

D.物体沉在水底、F浮=6N

5.一个重20N的金属块,在盛水的容器中静止,用弹簧测力计去拉金属块,如图所示,弹簧测力计的示数为4N,那么此时金属块受到的浮力是()

A.20N B.16N C.4N D.条件不足,无法判断

6.质量相等的甲、乙两个物体,它们的密度之比是2:1,将甲放入水中,乙放入酒精(ρ=0.8ⅹ103kg/m3)中静止时,它们受到的浮力之比为2:3,则甲物体的密度是A.0.6ⅹ103kg/m3B.0.8ⅹ103kg/m3C.1.2ⅹ103kg/m3D.1.5ⅹ103kg/m3 7.在盛满不同液体的相同的溢水杯中,放入两个完全相同的小球,如图所示。当小球静止时,甲、乙两杯中溢出液体的重力分别为0.5N和0.4N,则下列说法错误的是()

A.甲球受到的浮力大于乙球受到的浮力B.乙球受到的浮力等于0.4N

C.甲杯液体的密度大于乙杯液体的密度D.小球的质量为40g

8.如图所示,将盛有适量水的容器放在水平桌面上,然后把系在弹簧测力计下的铁块慢慢地浸入水中(水未溢出),观察铁块从刚开始浸入水中到浸没在水中的实验现象,并对一些物理量做出了如下判断:①铁块受到的浮力变大;②弹簧测力计的示数变大;③桌面受到容器的压力变大:④水对容器底部的压强变大,其中正确的是()

A.①④B.②③C.①③④D.①②④

9.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,三个容器中木块露出液面部分的体积V甲、V乙和V丙相比较,正确的是()

A.V甲>V乙>V丙B.V甲<V乙<V丙

C.V甲=V乙<V丙D.V甲=V乙=V丙

10.水平桌面上放有甲、乙两个装有不同液体的相同容器,把两个完全相同的实心小球分别缓慢放入两容器中,两小球静止时如图所示且液面恰好相平,下列分析中错误的是

()

A.两容器中小球受到的浮力相等B.甲容器中液体的密度较大

C.两容器底部受到液体的压强相等D.甲容器对水平桌面的压力较大

二、填空题

11.如图所示的薄壁柱形容器,底部有一由阀门B控制的出水口,内盛有30cm深的水,

现将弹簧测力计上端固定,另一端拄一个底面积为20cm2,高为7.5cm的柱形物体,把物

体从接触水面开始,向下移动4.5cm,物体的上表而刚好与水面相平(水不溢出),此时容

器中水对容器底部的压强为_________Pa。打开阀门B,放出200g水,容器对桌面的压强

减小了__________Pa。(己知弹簧测力计每1N刻度线间的距离为lcm)

12.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

,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液

p1和p2,A、B受到的浮力分别为F A和F B:

(1)若ρA =ρ液,则此时p1_____p2(选填“>”、“=”或“<”)。下列做法中可使F A与F B 的比值保持不变的有_____(填序号);

①A、B都切去一半

②只将A切去一半

③将两容器中的液体换成等体积、密度更大的同种液体

④将两容器中的液体换成等体积、密度更小的同种液体

(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/m3。

13.如图甲所示,底面积为100cm2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/cm3、底面积为20cm2的圆柱体A,

容器的底部安装有阀门。现打开阀门控制水以50cm3/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。

14.甲、乙是两个质量相等的空心球,它们的空心部分体积完全相同,甲球恰好能在水中

悬浮,33310kg/m ρ?甲=,33

210kg/m ρ=?乙,则甲、乙两球的体积之比为____.当把

乙球放入水中时,乙球露出水面的体积占乙球体积的____.

15.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=_______。

16.如图甲所示,重6N 、密度为0.6×103kg/m 3的木块静止在某液体中时,有

1

3

露出液面,则木块受到的浮力是______N ;液体的密度是______kg/m 3;若在木块上放置一个铁块A ,静止后木块上表面刚好与液面相平,如图乙所示,则铁块A 重______N 。

17.如图所示,一个质量为500g ,底面积为100cm 2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800cm 3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/m 3.(g =10N/kg ,ρ水=1.0×103kg/m 3)

18.潜水艇停泊在海面上,它受到的重力为G,潜水艇停泊在海面上时受的浮力

_________G;潜水艇下潜时受到的浮力_________G;潜水艇在水下匀速潜行时受到的浮力_________G。(以上三空选填大于、等于、小于)

19.如图所示,一个木块浮在容器中的水面上,设想将木块露出水面的部分切去并取走,那么木块将____,水对容器底的压强将_________ ,容器对桌面的压力将_________ 。

20.如图所示,A、B是分别盛有适量的煤油和水的相同容器,底面积均为100cm2,置于水平桌面上。现将一实心小球分别放入A、B两容器中(均无液体溢出),小球静止后排开煤油和水的体积分别为20cm3和18cm3。则小球的密度为_____kg/m3;小球静止在B容器中时,水对容器底的压强增大了______Pa(ρ煤=0.8×103kg/m3,g=10N/kg)。

三、实验题

21.在探究影响浮力大小因素时,小明做了如图甲所示的实验,请你根据小明的实验探究回答下列问题:

(1)在C与E两图中,保持了排开液体的体积不变,研究的是浮力与_______的关系。若要研究浮力与物体浸入液体中的深度是否有关,则需要分析A图与_______两图的数据。(2)实验结束后,小明绘制了弹簧测计对金属体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入液体深度变化的图线,如图乙所示,分析图象可知:

①曲线______(选填“a”或“b”)描述的是金属体所受浮力的变化情况。

②由图乙数据可知金属体的密度为______kg/m3。

22.在综合实践活动中,小明利用图示装置来测量烧杯中液体的密度,已知物块的休积是50cm3,图1、2中物块均处于静止状态,弹簧测力计示数如图所示,g取10N/kg。

(1)图2中,物块受到的浮力为______N,烧杯中液体的密度为______g/cm3;

(2)小明对本实验原理进行了进一步分析,从而得到弹簧测力计的示数与被测液体的密度之间的函数关系,则符合此关系的应是图3中的图线______(选填“①”、“②”或“③”);

(3)根据上述结论,对弹簧测力计刻度进行重新标度,将图2装置改装成一个密度秤,它的零刻度应标在______N处,用它测量时,待测液体密度ρ液应不超过______g/cm3;该密度秤的分度值为______g/cm3;

(4)用此密度秤测量时,若物块未完全浸没,则测得液体密度值将偏______。

23.在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中弹簧测力计的示数如图所示。请回答以下问题:( 水=1.0×103kg/m3)

(1)如图甲所示,弹簧测力计的示数为______N;

(2)金属块浸没在水中时,受到的浮力为______N;

(3)分析如图__________两图实验数据可得:物体所受的浮力大小与排开液体的体积有关;分析如图丁?戊两图实验数据可知,浮力大小跟______有关;

(4)综合分析实验数据可得出:金属块的体积为________cm3;金属块的密度为

______kg/m3;

(5)为了研究“浮力的大小可能与物体的形状有关”,小明用橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体,进行如图己所示的实验,由此小明得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关。你认为这结论______(选填“可靠”或“不可靠”),理由是_____________。

24.在实验桌上已备有满足实验要求的器材:如图所示的两个密度已知且体积相同的圆柱体A 和 B、已知ρA>ρB>ρ 水、已调零的弹簧测力计1 个、装有适量水的烧杯1 个、细线若干。小明利用上述实验器材,设计实验验证“物体所受浮力的大小跟物体的密度无关”。

(1)以下是他的部分实验步骤,请你帮他补充完整:

① 将圆柱体A、B 的密度ρ记录在表格中;

② 将圆柱体A、B 分别悬挂在弹簧测力计下,测量圆柱体A和B 受到的重力G,并将G 的数据记录在表格中;

③将悬挂在弹簧测力计下的圆柱体A下方的两格线体积浸在烧杯内的水中,且不接触烧杯,静止时,读出弹簧测力计的示数F拉,并将F拉的数据记录在表格中;

④_____,静止时,读出弹簧测力计的示数F拉,并将F拉的数据记录在表格中;

⑤利用公式F 浮=______,分别计算出圆柱体 A、B 受到的浮力F 浮,并将F 浮的数据记录在表格中;

(2)画出实验记录表格(补全第一列的第一行与第四行):

___________

G/N

F 拉/N

________

25.在《物体的浮与沉》学习中知道若物体浸没在液体中,处于静止状态,则称为悬浮。不少同学认为只要是平衡状态下也可以称为悬浮状态,大林同学提出如果在水中做匀速直线运动的物体会受到液体阻力的作用不可称为悬浮状态,为此全班同学展开了激烈的讨论,最后认为若做匀速直线运动不能算悬浮状态,同时提出物体在液体中所受阻力的大小与什么因素有关。同学们上网查询资料了解到同一物体在同一液体中所受阻力与物体的迎流面积(形状)和物体运动速度有关。为了探究在液体中物体所受阻力的大小的影响因素,同学们借助自制潜水艇进行了下列探究。

(1)让自制潜水艇在水中处于悬浮状态如图A,然后再其底部放置一些体积相同质量忽略不计的泡沫小球(如图B),通过不断调整发现自左向右在底部依次黏贴1个、4个、9个泡沫球,然后使其从水底部浮起,当上浮一段时间进入指定竖直砖墙的区域时,用照相机通过每隔相等的时间曝光一次的方法记录潜水艇的运动过程,如图C是其中一段的示意图。对于在底部黏贴泡沫小球而不是其它地方黏贴的目的是_________。

对于图中的这段运动过程,三次潜水艇上浮运动的速度之比是____,他们受到的液体阻力之比是______,由此可以得出的实验结论是___________。

(2)为了研究“阻力与迎流面积(形状)的关系”,同学们提出改变迎流面积(形状),利用如图D所示的潜水艇由水底同时浮出,比较潜水艇浮出水面的先后顺序即可比较所受阻力的大小,这样的方案____(“可行”或“不可行”),请你在图的虚线框内设计一种改进的方案简图(两个潜水艇模型即可),并作简单说明。

(________) ___________。

(3)在一次实际的操作中,某同学让自制潜水艇以5cm/s的速度匀速直线下潜,至杯底后排出100cm3的水后,该潜水艇以5cm/s的速度进而匀速直线上浮,潜水艇的外壳及体积不

发生改变,试求该潜水艇在水中匀速上升时受到的阻力约为(________)

A.1N B.0.5N C.0.25N D.0N

四、作图题

26.将一木球置于水中,松手后木球上浮,如图,请作出木球此时受力的示意图。

(____)

27.如图所示,密度计静止在水中的位置,请画出密度计静止在盐水中的大致位置。(______)

28.一个小球漂浮在水面上,如图所示,画出小球受到的浮力与重力的示意图。

(_____)

五、计算题

29.如图甲所示,有两个质量分布均匀、不吸水的实心长方体A和B,已知:m A=600g,S A=100cm2,h A=10cm,S B=50cm2,h B=4cm,B的密度大于水,B的质量为m x克(m x取值不确定),A、B表面的中央用一根长为L=5cm的细线连接。如图乙所示,现将它们放入一个置于水平地面上的足够高的薄壁柱型容器中央处,容器底面积S容=300cm2,细线的质量、体积等次要因素都忽略不计,且全程未被拉断,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg。

(1)求长方体A的重力;

(2)小红同学沿容器壁缓慢加水,当加水质量为m1=700g时,求水对容器底的压强p1;

(3)在小红同学加水的过程中,细线拉力从0开始逐渐增大,当细线的拉力刚好不再变化时,求此时水对容器底的压强p2与m x的函数关系式。

30.如图所示,弹簧测力计下面挂一实心圆柱体,将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降(其底面始终与水面平行),使其逐渐浸没入水中某一深度处,如图是整个过程中,弹簧测力计的示数F与圆柱体下降距离h变化关系的图像.(g取10N/kg)

求:

(1)圆柱体的重力为多少N ______; (2)圆柱体浸没时受到的浮力______; (3)圆柱体的密度______;

31.如图甲是我国自主研制的全球最大的水陆两栖飞机,它能在陆地上起飞降落,又能在水面上起飞降落,是一艘会飞的“船”。两栖飞机空载质量为4.15×104kg 。如图乙是我国最新自主研制的“海斗号”无人潜水器,最大下潜深度可达10970m 。(取海水的密度为1.0×103kg/m 3,g 取10N/kg )

求:(1)两栖飞机空载时在水面上排开海水的体积为多少?

(2)当“海斗号”无人潜水器下潜到10000m 深度时,受到的海水压强为多少?

(3)“海斗号”无人潜水器的质量为1000kg ,平均密度为5.0×103kg/m 3,现用钢绳连着两栖飞机和潜水器,将潜水器缓慢放入海水中浸没并匀速下降,此时钢绳对潜水器的拉力是多大?

【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除

一、选择题 1.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。

2.B

解析:B

【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。

3.D

解析:D

【详解】

A.根据图示可知,A悬浮,B、C漂浮,所以其所受的浮力与其自身的重力相等,故F A浮=F B浮=F C浮;

B.由阿基米德原理可得

F

V g

ρ=浮

,因为F A浮=F B浮=F C浮,V A排>V B排>V C排,因此可得ρ

>ρ乙>ρ甲,根据图示可知,V A液<V B液<V C液,由公式G=mg=ρVg可知G液甲<G液乙<G液丙

,且A、B、C三个物体相同,容器重力相同,又因为在水平桌面上容器对桌面的压力F=G

液+G

+G

,故容器对桌面的压力F甲<F乙<F丙;

C.因为液体密度ρ丙>ρ乙>ρ甲,且液体的深度相同,因此由p=ρgh可知,液体对容器底的压强:p甲<p乙<p丙;

D.因为物体上、下表面受到液体的压力差等于物体受到的浮力,因此甲下表面受到的压力大于浮力,乙丙上表面受到的压力为零,因此乙丙下表面受到液体的压力等于浮力,且相等,即F A>F B=F C.

4.C

解析:C

【详解】

假设体积为0.6cm3的物体能浸没于水中,则浸没时受到的浮力

F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.6×10-3m3=6N

大于物体自身的重力,因此物体最终漂浮于水面上,由漂浮条件可得

F 浮=

G =5N

故选C 。

5.D

解析:D 【详解】

读图可知,金属块受到竖直向下的重力,而此时金属块是否被拉起、运动状态如何都不确定,因此,金属块除受浮力、拉力外,还可能受到底面的支持力的作用,因此,条件不足,无法判断。故ABC 不符合题意,D 符合题意。 故选D 。

6.D

解析:D 【详解】

甲乙两物体的质量相等,密度之比ρ甲:ρ乙=2:1,由密度变形公式可知V 甲:V 乙=1:2; ①若甲乙都漂浮,此时浮力比为1:1,不符合条件; ②若甲乙都浸没(悬浮或下沉),V 排=V 物,此时浮力比为:

3333110kg/m 15

0.810kg/m 28

V g g F F V g g ρρ???===???甲水甲乙乙酒:,不符合条件;

③因为密度之比ρ甲:ρ乙=2:1,两液体密度比为5:4,故不可能甲漂浮在水面,乙浸没(悬浮或下沉):

④若甲浸没下沉,甲受到的浮力小于物体重;乙漂浮在酒精面,乙受到的浮力等于物体重,所以甲受到的浮力小于乙受到的浮力,浮力之比为2:3,符合题意,存在这种状态. 甲浸没在水中,其受到的浮力F V g ρ=甲甲水;

乙漂浮在酒精面上,其受到的浮力F m g V g ρ==乙乙乙乙;

1223

V g g F F V g g ρρρρ??===??甲水水甲乙乙乙乙, 所以3

4ρρ=

乙水

, 又因为21ρρ=甲乙::

, 所以得:333333

22110kg/m 1.510kg/m 42

甲乙水ρρρ==?=??=?. 故选D . 【点睛】

重点是浮沉条件和阿基米德原理的应用,注意根据题意判断出两物体在液体中的状态是关键,然后利用浮力的比结合阿基米德原理解题.

7.D

解析:D 【分析】

(1)根据阿基米德原理:物体所受浮力的大小与排开液体的重力相等,求出甲杯中小球受到的浮力;根据漂浮时浮力等于重力可求得甲杯中小球的质量,然后可知乙杯中小球的质量。

(2)根据漂浮和下沉时液体密度和球的密度关系,找出两种液体的密度关系。 【详解】

AB .因为物体所受浮力的大小与排开液体的重力相等,所以甲杯中小球受到的浮力

0.5N F G ==甲排甲

所以乙杯中小球受到的浮力

0.4N F G ==乙排乙

所以甲球受到的浮力大于乙球受到的浮力,故AB 正确,不符合题意; D .因为小球在甲杯漂浮,所以

0.5N G G ==甲排甲

所以甲杯中小球的质量

0.5N

0.05kg 50g 10N/kg

G m g =

===甲 因为两个完全相同的小球,所以乙杯中小球的质量也为50g ,故D 错误,符合题意; C .因为小球在甲杯漂浮,所以

ρρ>甲球

因为小球在乙杯下沉,沉入杯底,所以

ρρ<乙球

所以两种液体的密度

ρρ甲乙>

故C 正确,不符合题意; 故选D 。

8.C

解析:C 【详解】

①据题意可知,铁块刚开始浸入水中到完全浸没在水中,铁块排开液体的体积越来越大,因此受到的浮力变大,①正确;

②由F=G -F 浮可知,由于铁块受到的浮力变大,所以测力计的示数变小,②错误; ③整个过程中,铁块受到的浮力变大,根据力的作用的相互性,铁块会给水向下的压力,所以容器对桌面的压力变大,③正确;

④铁块刚开始浸入水中到完全浸没在水中,铁块排开液体的体积越来越大,水的深度越来越大,由p=ρg h 可知,水对容器底的压强变大,④正确; 由上分析可知,②错误,①③④正确。 故选C 。

9.B

【详解】

由图可知木块A 和金属块B 作为整体在甲、乙两图中都是处于漂浮状态,图丙中木块A 处于漂浮状态、金属块B 沉底,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,则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

F

V g

ρ=

排液

则V 甲AB =V 乙AB >V 丙AB ,因为乙中B 全部浸没,故三个容器中木块浸入液面部分的体积V

甲A

>V 乙A >V 丙A ,即三个容器中木块露出液面部分的体积V 甲<V 乙<V 丙。

故选B 。

10.C

解析:C 【详解】

A .小球在甲容器中处于漂浮状态

F G =甲浮

小球在乙容器中处于悬浮状态

F G =乙浮

所以

F F

G ==甲浮乙浮

故A 正确,故A 不符合题意;

B .甲乙两容器中所受浮力带下相等,根据F gV ρ=浮液排得

=

F gV ρ浮

液排

V 排越小密度越大,所以甲容器中液体的密度大,故B 正确,故B 不符合题意; C .液面恰好相平,说明液体的深度相同,由p gh ρ=液可知,深度相同,液体的密度越大,压强越大,故C 错误,故选C ;

D .甲容器对容器底部的压强大,根据G F pS ==得,甲容器中的液体和小球的重力大于乙液体和小球的重力,所以甲容器对水平桌面的压力较大,故D 正确,故D 不符合题意。 故选C 。

二、填空题

11.600

[1]把物体从接触水面开始,向下移动4.5cm ,物体的上表而刚好与水面相平,水面上升的高度 Δh=7.5cm -4.5cm=3cm 容器中水的深度 h=h1+Δh=30cm+

解析:600 【详解】

[1]把物体从接触水面开始,向下移动4.5cm ,物体的上表而刚好与水面相平,水面上升的高度

Δh =7.5cm-4.5cm=3cm

容器中水的深度

h =h 1+Δh =30cm+3cm=33cm

此时容器中水对容器底部的压强为

p =ρgh =1×103kg/m 3×10N/kg×0.33m=3300Pa

[2]水面上升的体积等于物体的体积,即

20cm 2×7.5cm=S ×3cm

S =50cm 2

从物体下表面到水面中水的体积

V 下=(50cm 2-20cm 2)×7.5cm=225cm 3

打开阀门B ,放出200g 水,放出水的重力

G 放=m 放g =0.2kg×10N/kg=2N

放出水的体积

V 放=

3200g =

1g/cm

m ρ放

=200cm 3

V 放<V 下

物体没有全部露出水面,假设弹簧没有伸长,水面下降的高度

Δh =3

2

200cm 50cm

V S =放

=4cm 假设弹簧没有伸长,物体浮力减小量

ΔF 浮=G 放=2N

由称重法可知弹簧测力计的示数增大2N ,弹簧测力计每1N 刻度线间的距离为lcm ,物体会下降2cm ,容器内水对底部压力减小量

ΔF =ΔG =Δmg =ρ水ΔVg =1×103kg/m 3×50×(4+2)×10-6m 3×10N/kg=3N

薄壁柱形容器,忽略容器重力,容器对桌面的压强减小量

-423N

=600Pa 5010m

F p S ??=

=? 12.> ①④ 沉底 0.75×103

【详解】

(1)[1]正方体放在水平面上,对水平面的压力等于自身的重力,它对水面的压强

物体A 、B 对桌面的压强相等,A 的边长为B 的2倍

解析:> ①④ 沉底 0.75×103 【详解】

(1)[1]正方体放在水平面上,对水平面的压力等于自身的重力,它对水面的压强为

F G mg Vg V p g gl S S S S S

ρρρ=

===== 物体A 、B 对桌面的压强相等,A 的边长为B 的2倍,则

1

2

A B ρρ=

若ρA =ρ液,可知,将两物体分别放入容器中时,A 悬浮,B 沉底,二者排开液体的体积等于自身的体积,即A 排开的液体体积大,B 排开的液体体积小。又因为原来两个相同的容器中的同种液体的液面相平,则甲中液面升高得比乙中大,最后甲中液面高于乙中液面,根据公式P ρgh =,可知甲液体对底面压强大于乙中液体对底面压强。 [2]A 、B 两物体浸没在同种液体中,排开的液体体积等于自身的体积,根据公式

F G m g gV ρ====浮排排排 可知:①中,二者都切去一半,排开液体的体积关系未变,浮

力比不变;②中,只将A 切去一半,二者排开的液体体积关系发生了变化,浮力比要发生变化;③中,A 是悬浮的,若换成密度更大的液体,A 会漂浮,B 还可能浸没,则二者排开液体的体积会发生变化,浮力比会发生变化;④中,换成密度更小的液体,二者继续浸没在液体中,排开的液体体积关系未发生变化,浮力比不会发生变化。故①④做法可行。 (2)[3]由l A =2l B 及3V l =可知,A 的体积是B 体积的8倍,它们浸没在同种液体中时,根据

F G m g gV ρ====浮排排排可知,二者受到的浮力比为8:1。二者浸在水中时,受到的浮

力比为6:1,说明二者排开水的体积与自身的体积不相等了,这有三种情况:一是一物漂浮一物浸没,二是二者均有漂浮,三是一物漂浮一物悬浮。

我们假设在A 悬浮B 沉底的情况,逐渐加大液体的密度,则A 首先上浮露出液面,它排开液体的体积减小,可以使二者排开液体的体积由8:1变为6:1;当液体的密度增大到与B 的密度相等时,B 悬浮,A 的密度是B 的一半,即A 的密度是液体密度的一半,根据物体漂浮时的力的关系

G F =浮

推导可得

gV gV ρρ=物物液排

此时A 排开液体的体积为自身体积的一半,即A 排开液体的体积为B 的4倍,二者所受浮力比为4:1。液体密度再变大,这个浮力比就会减小。所以,当二者在水中,所受浮力比为6:1时,只能是A 漂浮、B 沉底。

[4]A 的体积是B 的8倍,A 漂浮B 沉底时,二者所受水的浮力比为6:1,由阿基米德原理可知,A 排开水的体积为B 的6倍,即A 排开水的体积为自身体积的

6

8

,根据 G F =浮

gV gV ρρ=物物液排

可知

3360.7510kg/m 8

A ρρ==?水

13.2.5 【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化分别为一直线,则第一阶段流出的水量

33140s 50cm /s 2000cm V =?=

第二阶段流出的水量

33224s 50cm /s 1200cm V =?=

第三阶段流出的水量

33320s 50cm /s 1000cm V =?=

根据V

h S

=

,可分别求出第1、3阶段水下降的高度分别为 3

1122000cm 20cm 100cm V h S ===容

3

332

1000cm 10cm 100cm

V h S ===容 因在放水前,对容器底部的压强为5000Pa ,故容器盛满水时的深度为

335000Pa

0.5m 50cm 1.010kg/m 10N/kg

p

h g

ρ=

=

==??容水

则圆柱体A 的高度为

A 1350cm 20cm 10cm 20cm h h h h =--=--=容

从第40s 到第52s 流出水的体积为

331212s 50cm /s 600cm V =?=

此时水下降高度即物体A 露出水面高度为

3

1222

A 600cm 7.5cm 100cm 20cm V h S S '===--容

则A 排开水的体积为

()()23A A 20cm 20cm 7.5cm 250cm V S h h '=-=?-=排

此时圆柱体A 的上表面已露出水面,水对A 上表面的压力为零,则水对圆柱A 体底面的作用力即为A 此时受到的浮力,由阿基米德原理可得

33631.010kg/m 10N/kg 25010m 2.5N F gV ρ-==????=浮水排

14.6:7 【详解】

[1]设两个球空心部分的体积为,已知甲乙两个球质量相等,由得:

把,代入,并化简得:

由于甲球在水中悬浮,所以重力与浮力相等:

即: 所以: ② 由①②解

解析:6:7 17

【详解】

[1]设两个球空心部分的体积为0V ,已知甲乙两个球质量相等,由m

V

ρ=

得: 00V V V V ρρ-=-甲甲乙乙()()

把33310kg/m ρ?甲=,33

210kg/m ρ=?乙代入,并化简得:

0032V V V V -=-甲乙()()①

由于甲球在水中悬浮,所以重力与浮力相等:

=F G 甲浮甲

即:

0g g V V V ρρ=-甲甲甲水()

所以:

03V V V =-甲甲()②

由①②解得:03

2V V =甲,074

V V =乙.所以甲、乙两球的体积之比为:

00677=3

24

V V V V =甲乙

[2]已知甲乙两球质量相同,甲球悬浮,乙球密度小于甲球,所以乙球漂浮.所以乙球受到的浮力等于重力:

=F G 乙浮乙

即:

0g g V V V V ρρ-=-乙乙乙露水()()

解得014V V =

露.又因为07

4

V V =乙,所以: 01141

==4477

V V V V ?=乙乙露

所以乙球露出水面的体积占乙球体积的

1

7

. 15.3 : 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。

16.0.9103 3 【详解】

[1]因为木块静止在某液体中时,有露出液面,即木块漂浮,则有

[2]木块的体积

木块有露出液面,即有浸没在水中,则

液体的密度

[3]木块和A 静止 解析:0.9?103 3

【详解】

[1]因为木块静止在某液体中时,有

1

3

露出液面,即木块漂浮,则有 6N F G ==浮木

[2]木块的体积

33

3310m 0.610kg/6m N =110N/kg

m G V g ρρ-=

=

=???木

木木木

木 木块有

13露出液面,即有2

3

浸没在水中,则 2

3

V V =排木

液体的密度

33

33

6N

=

=0.9kg /210N/kg 110m 3

10m F gV ρ-=????浮液排 [3]木块和A 静止后,木块上表面刚好与液面相平,整体所受的浮力

'3'33310m ==0.9kg /10N/kg 10N m 19F gV ρ-????=浮液排

铁块A 重力

'

A 9N 6N=3N G F G =-=-浮木

17.2.5×103 【详解】

[1]以容器、水以及物体作为整体研究,受力平衡,桌面受到的压力大小为

容器内水的重力

容器的重力

物体A 受到的浮力

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