初二物理第十章浮力知识点及练习题及解析(1)
一、选择题
1.如图所示,一边长为10cm的实心正方体塑料块挂于弹簧测力计正下方,此时弹簧测力计读数为5N,此时塑料块下方刚好与水面接触,且距底面积为300cm2的容器底部5cm,现往容器中缓慢加水,已知弹簧的形变量与受到的拉力成正比,即弹簧受到1N的拉力时伸长1cm。以下说法正确的是()
A.塑料块的密度为5g/cm3
B.当加入1000cm3水时,正方体物块所受浮力为5N
C.当加入3000cm3水时,水对容器底的压强为1500Pa
D.当加水至塑料块刚好漂浮时停止加水,然后将容器内的水以50cm3/s的速度向外排出,同时向上拉动弹簧测力计,使物体以1cm/s的速度向上移动,则经过约2.86s之后,弹簧测力计示数再次回到5N
2.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 A 所受浮力和水对容器底部的压强相比较,正确的是()
A.F甲=F乙=F 丙p甲=p 乙=p 丙
B.F甲
C.F甲>F乙>F丙p甲=p乙=p丙
D.F 甲>F乙>F丙p甲=p乙>p丙
3.如图所示,底面积为50cm2、高为13cm、质量为100g的平底圆柱形容器(厚度不计),将一个质量为250g、体积为200cm3的实心小球置于水平桌面上,放入小球之前容器内水的深度为10cm,将小球放入水中静止后,下列说法正确的是()
A.水对容器底部的压强为1400Pa B.小球受到的浮力为2.5N
C.水对容器底部的压力为5N D.容器对桌面的压强为1600Pa
4.如图所示,在盛有水的圆柱形容器内,体积为100cm3实心物块甲放在实心木块乙上,木块乙漂浮在水面上,木块受的浮力为F1,水对容器底部的压强为p1;现将甲取下并浸没水中,静止时,容器对甲的支持力为N,木块静止时受的浮力为F2,水对容器底部的压强为p2,水面深度变化5cm。已知木块乙的质量为400g,圆柱形容器的底面积为200cm2(g 取10N/kg),则下列说法中正确的是()
A.p1 B.容器对甲的支持力N为2N C.甲的密度为2.1×103kg/m3 D.F1与F2的差值为11N 5.将一小石块和小木块抛入一杯水中,结果发现木块浮在水面上,而石块却沉入水中,就此现象,下列分析正确的是() A.木块受到浮力,石块不受浮力B.石块沉入水中,所受浮力小于自身的重力C.木块受到的浮力一定大于石块所受的浮力 D.木块浮在水面上,所受浮力大于自身的重力 6.如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景实验甲、丙和丁中,弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N和2.5N.若盐水的密度为1.2×103kg/m3,则下列结论正确的是() A.实验丙中,弹簧测力计的示数比乙中小0.5N B.物体A的密度为3.2×103kg/m3 C.实验丁中,容器底部受到的压力等于0.3N D.实验乙中,物体A受到的拉力为10N 7.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 8.如图甲所示,水平地面上有一底面积为100cm2的圆柱形薄壁容器,容器中装有质量为 lkg的水.现将一个质量分布均匀、底面积为60cm2 ,体积为300cm3的物块(不吸水)放入容器中,物块漂浮在水面上,物块露出水面的体积为30cm3.下列说法中不正确的是 A.物块受到的浮力大小2.7N B.物块的密度900kg/m3 C.用力F向下压物块使其恰好完全浸没在水中(水未溢出)如图乙,克服物体重力做功为0.0135J D.用力F向下压物块使其恰好完全浸没在水中(水未溢出)如图乙,此时水对容器底的压强为 1300Pa 9.潜水艇在海面下根据需要上浮或下潜(但始终未露出海面)。潜水艇在下潜时,受到的重力为G1、浮力为F1;在上浮时,受到的重力为G2、浮力为F2。下列关系正确的是 () A.F1<F2,G1=G2B.F1=F2,G1<G2 C.F1<G1,F2>G2D.F1>G1,F2<G2 10.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 二、填空题 11.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,水位下降的高度随时间变化的规律如图(乙)所示,阀门未打开前水对容器底部的的压力为50N,则水对容器底部的压强为____________Pa。当t=55s时,细杆对圆柱体A的作用力大小为____________N。 12.如图所示,水平面上有一个底面积为2 200cm,足够高的圆柱形薄壁容器,容器中装有质量为2kg的水.现将一个质量分布均匀,体积为3 500cm的物体A(不吸水)放入容器 中,物体A漂浮在水面上,物体A浸入水中的体积为总体积的2 5 ,再在物体A的上方放 一个物体B,使A恰好浸没于水中(B未浸入水中),则物体B的质量为______g,物体A刚好浸没时所受到的浮力为______N,此时容器底部受到水的压强为______Pa。 13.如图所示,光滑带槽的长木条AB(质量不计)可以绕支点O转动,木条的A端用竖直细绳连接在地板上,OB=0.4m.在木条的B端通过细线悬挂一个高为20cm的长方体木块,木块的密度为0.8×103kg/m3。B端正下方放一盛水的溢水杯,水面恰到溢水口处.现将木块缓慢浸入溢水杯中,当木块底面浸到水下10cm深处时,从溢水口处溢出0.5N的水,杠杆处于水平平衡状态.然后让一质量为100g的小球从B点沿槽向A端匀速运动,经4s 的时间,系在A端细绳的拉力恰好等于0,则小球的运动速度为m/s.(g取10N/kg) 14.质量相等的甲、乙、丙三个实心球,放入某种液体中静止时的情况如图所示,它们所受的浮力F甲、F乙、F丙之间的关系应为:F甲_______F乙_______F丙;它们的密度ρ甲、ρ乙、ρ丙之间的关系是:ρ甲_______ρ乙_______ρ丙。(选填“>”、“<”或“=”)。 15.边长为10cm的正方体木块漂浮在水面上,如图(甲)所示,露出水面的高度为 4cm,则木块的密度为___________g/cm3。若在木块上放一金属块,如图(乙)所示,此时 木块恰好完全浸没在水中,则金属块的质量为___________g 。(g 取10N/kg ) 16.2019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 ) 17.两个完全相同容器内分别盛满不同的液体,现将两个完全相同的小球轻轻放入容器中,小球静止后的状态如图所示,则液体对容器底部的压强关系是p 甲____p 乙;两小球所受的浮力关系是F 甲__________F 乙.(选填“>”、“<”或“=”). 18.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) 19.水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器,装有两种不同的液体,将两个完全相同的长方体A 、B ,分别放入甲、乙两容器中,静止时的位置如图所示,此时两个容器中的液面相平。则两物体受到的浮力大小的关系是F A _____F B ,两容器中的液体对容器底部的压强大小的关系是p 甲_____p 乙.(两空均选填“>”、“>”或“=”) 20.小海利用浮力的知识测出了他家里所用瓷碗的密度.第一次如图甲所示,他向自制溢水杯中注满水,然后让瓷碗漂浮在水面上,用电子秤测出排开水的质量是270g;第二次如图乙所示,他向溢水杯中注满水,然后让瓷碗沉入水底,用电子秤测出排开水的质量是100g.根据测量数据,可计算出瓷碗的密度是________g/cm3. 三、实验题 21.请你和小智同学一起完成测量盐水密度的实验。 (1)将适量的盐水倒入量筒中,盐水的体积如图1乙所示。然后将量筒中的盐水全部倒入空 烧杯中(已知空烧杯的质量为58.4g ),用调节好的天平测出烧杯和盐水的总质量如图1丙所示,为__g 。则盐水的质量是__g ,盐水的密度为__3kg/m 。用该实验方案得到的测量值比真实值__(填“偏大”或“偏小”)。 (2)小智改进上述实验操作后,进行了如下步骤: ①将一个烧杯装入适量盐水,用天平测出烧杯和盐水的总质量为1m ; ②将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分,测出体积为V ; ③用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量为2m ; ④盐水的密度表达式ρ=__。 (3)小智在学习完浮力后,想到了用浮力的知识测量物体密度的方法,他利用一个已经调零的弹簧测力计、系着细线的物块、一个烧杯和适量的水,设计了如下方案测量待测液体的密度。图2甲、乙、丙是小智正确测量过程的示意图。物块保持静止时弹簧测力计的示数如图所示,已知水的密度为3 3 1.010kg/m ρ=?。 ①根据测量的物理量可知物块浸没在水中时,受到的浮力大小为__N 。 ②根据测量的物理量和已知量,可知物块的密度ρ=物__3kg/m 。 ③根据测量的物理量和已知量,可知待测液体的密度ρ=液__3kg/m 。 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F 1-F 5; 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F 6。 (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”); (3)由图知物体受重力是________N ,图乙⑥中盐水密度:盐水ρ=________kg/m 3,由实验可知,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《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:同一物体在同一液体中,当物体的迎流面积(形状)相同时,_______________。 (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”)。 (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,潜水艇排出100cm3的水,该潜水艇以5cm/s的速度匀速直线上浮,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 24.为了直观验证阿基米德原理,实验装置如图所示,把弹簧测力计上端固定在铁架台上,用粗铁丝做一个框,挂在弹簧测力计挂钩上。在粗铁丝框上端悬吊一个金属块,下端放一小杯。在金属块的正下方,有一个溢水杯,溢水杯放置在铁架台的支架上,溢水杯跟金属块、粗铁丝都不接触。 (1)平稳缓慢地抬高溢水杯支架,使金属块完全浸没入水中(如图甲→乙→丙),在此过程中。弹簧测力计示数:F甲______F乙(选填“大于”、“等于”或“小于”)。由此可知浸入液体中的物体所受浮力的大小等于______。 (2)再平稳缓慢地降低溢水杯支架,使金属块完全离开水面(如图丁)。可以计算出图丙中金属块所受到的浮力约为_____N,此时浮力的测量数值比真实数值将______(选填“偏大”或“偏小”)。 25.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”). 四、作图题 26.在图中画出小球所受浮力和杯子对斜面压力的示意图. (____) 27.请在图中画出正在水中下沉的铁块所受力的示意图(不考虑水的阻力): (_______) 28.如图所示,重为1N小球漂浮在水面上,请在图中画出小球受浮力的示意图。 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,h1=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h2=2cm,如图丙所示h3=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/cm3。 30.如图所示在水平桌面上放有完全相同的薄壁柱形容器甲和乙,容器质量为200g,底面积为4×10-3m2,高0.8m,容器中分别盛有600g的水和深度为0.2m的煤油(ρ煤油 =0.8×103kg/m3)。(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求: (1)甲容器底部受到水的压强大小; (2)若向两容器内分别再倒入相同深度的水和煤油,使甲、乙容器对桌面的压强相等。请计算出此时乙容器对水平桌面的压强大小; (3)在未向容器内倒入相同深度的水和煤油前,将一个质量为800g,底面积为2×10-3m2的圆柱体,竖直放入乙容器中。稳定后该圆柱体浸没于煤油中,此时煤油对乙容器底部的压强为2.8×103Pa。若将圆柱体从乙容器中取出,将其用毛巾擦干净后再放入甲容器中待稳定后,请计算出此时水对甲容器底部的压强大小。 31.如图所示,在水平桌面上放置一个体积为20cm3、重为1.8N的小球,小球处于静止状态。旁边的桌面上放置一个平底薄塑料杯(重力忽略不计),高为0.1m,杯中装满水,水重为3N。(g=10N/kg)求: (1)画出小球静止在水平桌面时的受力示意图; (2)小球对水平桌面的压力; (3)杯中水对杯底的压强; (4)把小球缓慢的放入水中,当小球再次静止时,杯子对桌面的压力增加了多少牛? 【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除 一、选择题 1.D 解析:D 【详解】 A .塑料块的体积 ()3 3-330.1m =1?10m V l == 塑料块的质量 5N =0.5kg 10N kg G m g = = 塑料块的密度 333-330.5kg =0.5?10kg m 0.5g cm 1?10m m V ρ= == 故A 错误; B .由以上计算可知,塑料块的密度小于水的密度,当水足够多时,塑料块可漂浮于水面。当塑料块受到的浮力为5N 时,浮力和重力平衡,此时弹簧测力计拉力为0。根据题意可知,此时弹簧将缩短5cm ,即塑料块将上升5cm 。此时,塑料块排开水的体积 -433 335N =5?10m 500cm 1.0?10kg /m ?10N /kg F V g ρ= ==浮排水 塑料块排开水的体积为自身体积的一样,故它浸入水中的深度5cm 。 故,加入水的体积 ()233300cm ?5cm+5cm -500cm =2500cm V Sh V =-=水排 故B 错误; C .容器中原来水的深度为5cm ,由以上计算知,当加入32500cm 水时,水的深度为 '=5cm+5cm+5cm=15cm=0.15m h 水对容器底的压强 331.0?10kg /m ?10N /kg?0.15m=1500Pa p gh ρ'==水 故C 错误; D .弹簧测力计示数重新回到5N ,即塑料块脱离水面。如果单独放水,水面相对于塑料块下降速度 312 50cm s =0.25m 200cm v = 如果单独使塑料块向上移动,根据塑料块和容器横截面积的关系可知,水面相对于原来位置会以0.5m s 的速度下降,故水面相对于塑料块下降的速度 21m +0.5m =1.5m v = 如果同时物体向上移动,则水面相对于物体下降速度 120.25m +1.5m =1.75m s v v v =+= 物体脱离水面所需要时间 5cm 2.86s 1.75m /s h t v = =≈浸 故D 正确。 故选D 。 2.D 解析:D 【详解】 由图示知,在甲容器中,木块A 和金属块B 叠放后,漂浮在水中,此时A 受到的浮力 F 甲= G A +G B 在乙容器中,A 和B 用细线连接后,两者受到的总浮力 F 浮=F 乙+F 浮B = G A +G B 而金属块浸没后,受到的浮力小于其重力,即 F 浮B < G B 那么,木块A 受到的浮力 G A +G B >F 乙>G A 在丙容器中,A 单独漂浮在水中,则受到的浮力 F 丙= G A 所以三个容器中木块A 所受的浮力 F 甲>F 乙>F 丙 在甲乙两个容器中,A 、B 静止时受到的总浮力相同,据阿基米德原理知,排开的水的体积相同,则甲乙两个容器中水的液面深度相同,那么 p 甲=p 乙 在乙丙两个容器中,B 浸没在水中排开水的体积相同,A 所受的浮力 F 乙>F 丙 即乙中,A 排开的水的体积大,那么乙中水的液面深度大于丙中水的液面深度,所以 p 乙>p 丙 即 p 甲=p 乙>p 丙 故ABC 错误,D 正确。 故选D 。 3.D 解析:D 【详解】 A .小球的密度为 33 250g 1.25g/cm 200cm m V ρ= = =球球球 由于小球的密度大于水,故放在容器中时会沉底;假设无水溢出时,将小球放入水中静止后,水面上升高度为 3 2 200cm 4cm 50cm V h S ?===球 容 此时容器中水的高度为 0.1m+0.04m 0.14m h h h '=+?== 由于容器高为0.13m ,故溢出水的高度为0.01m ;根据液体压强公式,可知水对容器底部的压强为 331.010kg/m 10N/kg 0.13m 1300Pa p gh ρ==???= 故A 错误; B .根据阿基米德浮力公式,可知小球受到的浮力为 33631.010kg/m 10N/kg 20010m 2N F gV ρ-==????=球 故B 错误; C .由液体压强公式可知,水对容器底部的压力为 431300Pa 5010m 6.5N F pS -'==??= 故C 错误; D .容器对桌面的压力等于容器重力、水的重力与小球的重力之和,即 F G G G =++压水球容 而 0.1kg 10N/kg 1N G m g ==?=容容 33263() 1.010kg/m 10N/kg (0.13m 0.005m 20010m ) 4.5N G g V V ρ-=-=????-?=水球 0.25kg 10N/kg 2.5N G m g ==?=球球 即 1N 4.5N 2.5N 8N F =++=压 则容器对桌面的压强为 428N 1600Pa 5010m F p S -= ==?压压 故D 正确。 故选D 。 4.D 解析:D 【详解】 A .甲和乙漂浮可知 1G G F +=甲乙 将物块甲取下并沉入水中静止时,木块乙仍漂浮,可知 ρρρ>>甲乙水 此时乙所受浮力 0.4kg 10N/kg=4N F G m g ===?乙乙乙 此时甲所受浮力 33-63 110kg/m 10N/kg 10010m =1N F gV ρ==????甲甲浮水 甲放在实心木块乙上是排开液体的体积 1 1 G G F V g g ρρ+==甲乙排水水 甲取下并浸没水中,静止时排开液体的体积 2G G V V V g g ρρ=+=+甲乙甲排乙排 甲水 比较两个式子可得 12V V >排排 故水面下降,根据p=ρgh 可知,水对容器底部的压强 12p p > 故A 选项错误; B .排开液体体积的变化量 2-3312200cm 5cm=1000cm=110m V V S h -=?=??排排 即 33-10m -1G G G G G V g g g g ρρρρ??++= ? ????=甲乙甲甲乙甲甲 水水水 因此 ()()-3333-63-33110m =110kg/m 10N/kg 10010m +110m =11N G g V ρ=+??????甲甲水 甲静止容器底时容器对甲的支持力为 N 11N-1N=10N -F G F ==甲浮甲 故B 选项错误; C .甲的密度为 33-63 11N =1110kg/m 1001m 10N/kg G V g ρ= =???甲甲 故C 选项错误; D .F 1与F 2的差值 1211N F F G G G G =+-==-甲乙乙甲 故D 选项正确。 故选D 。 5.B 解析:B 【详解】 A .一切浸入液体中的物体都受到浮力作用,所以石块和木块都受浮力,故A 错误. B.根据浮沉条件可知,当受到的浮力小于自身重力时,物体会下沉,故B正确. C.由于不明确它们排开水的体积的大小关系,所以无法比较二者所受浮力的大小关系,故C错误. D.木块浮在水面处于静止状态,有二力平衡条件可知浮力等于自身重力,故D错误.6.C 解析:C 【详解】 B.实验甲、丙中,弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N, 由F浮=G﹣F拉可得,F浮=ρ盐水g V排,物体A全部浸没,所以V排等于V物,则: ρ盐水gV排=G﹣F拉, V排=V物=G F g ρ - 拉 盐水 , 将ρ盐水=1.2×103kg/m3、G=4N、F拉=2.8N代入上式可得: V排=V物=1×10﹣4m3, 物体A的质量: m=G g = 4N 10N/kg =0.4kg, 物体A的密度 ρ= m V 物 = 43 0.4kg 110m - ? =4×103kg/m3 故B错误; D.物体A在水中受到的浮力: F浮水=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣4m3=1N, 在乙中物体A受到的拉力: F=G﹣F浮水=4N﹣1N=3N 故D错误; A.在实验丙中,弹簧测力计的示数:F丙拉=2.8N,在乙中物体A受到的拉力:F=3N,弹簧测力计的示数比乙中小3N﹣2.8N=0.2N,故A错误; C.由甲、丙中可知: F浮盐水=G﹣F丙拉=4N﹣2.8N=1.2N, 根据实验丁中物体A对烧杯底部的压力等于支持力 F支=G﹣F浮﹣F丁拉=4N﹣1.2N﹣2.5N=0.3N, 容器底部也受到盐水对它的压力,故压力等于0.3N,故C正确。 7.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: 3333 110kg/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; 则 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. 8.C 解析:C 【详解】 A .物块排开水的体积: V 排=V-V 露=300cm 3-30cm 3=270cm 3=2.7×10-4m 3, 则物块受到的浮力: F 浮=ρ水gV 排=1.0×103kg/m 3×10N/kg×2.7×10-4m 3=2.7N , 故A 正确,不符合题意; B .因物块漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,所以,物块的重力 G=F 浮=2.7N , 由G=mg 可得,物块的质量: 2.7N =0.27kg 10N /kg G m g = =, 则物块的密度: 3 -630.27kg =900kg /m 300?10m m ρV = = , 故B 正确,不符合题意; C .1kg 水的体积: -333 33 1kg =1?10m =1000cm 1.0?10kg /m m V ρ= = 水 水水 , 物块漂浮时水的深度: 3312 1000cm +270cm =12.7cm 100cm V V h S += =水排 容 , 物块漂浮时露出水面的高度: 3 22 30cm =0.5cm 60cm V h S ==露 , 用力F 向下压物块使其恰好完全浸没在水中时,假设水面深度不变,则物块重力下降的高度为0.5cm ,而实际上,物块下沉时会引起水面上升,则上升的高度 3 32 30cm =0.3cm 100cm V h S ==露容 , 所以,物块重心下降的高度: △h=h 2-h 3=0.5cm-0.3cm=0.2cm=0.002m , 物体重力做的功: W G =G △h =2.7N×0.002m=0.0054J , 故C 错误,符合题意; D .此时水的深度: h =h 1+h 3=12.7cm+0.3cm=13cm=0.13m , 此时水对容器底的压强: p =ρ水gh =1.0×103kg/m 3×10N/kg×0.13m=1300Pa , 故D 正确,不符合题意. 9.C 解析:C 【详解】 在海水中,潜水艇所受F 浮=ρ海水gV 排,始终没有露出水面,所以所受浮力不变,F 浮 =F 1=F 2;可以通过“让海水进入压力舱”增大自重、“将海水排除压力舱”减小自重,F 浮 10.B 解析: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 。 二、填空题 11.1.8 【详解】 [1]水对容器底部的压力为50N ,则阀门未打开前水对容器底都的压强为 [2]在0~40s ,40s~64s ,64s~84s 三个时间段,水对容器底部的压力随时间变化的规律分别 解析:1.8 【详解】 [1]水对容器底部的压力为50N ,则阀门未打开前水对容器底都的压强为 42 50N 5000Pa 10010m F p S -= ==? [2]在0~40s ,40s~64s ,64s~84s 三个时间段,水对容器底部的压力随时间变化的规律分别为一直线,说明40s 时,水面到达A ,64s 时,水面离开A 。 则圆柱体A 的高度 A 30cm 10cm 20cm h =-= 在40s~64s 这个时间段,流出的水量 3324s 50cm /s 1200cm V =?= 此水量等于A 与容器间隙部分的体积,即 23A A 100cm 1200cm S h -=() 解得A 的底面积为 2A 40cm S = 因为液面下降与流速成正比,55s 时从A 的上表面计,下降的高度为 ()20cm 55s 40s 12.5cm 64s 40s h ?=-? =- 则A 在水面下的部分高度为 A 20cm 12.5cm 7.5cm h '=-= A 受到的浮力为 3363=1.010kg/m 10N/kg 7.54010m 3N F gV ρ-=?????=浮水排 A 的重为 3363A A A 0.610kg/m 204010m 10N/kg 4.8N G V g ρ-==?????= 静止时受力平衡,可知细杆对物体的作用力大小为 A ' 4.8N 3N=1.8N F G F =-=-浮 12.300; 5; 1250。 【分析】 本题考查阿基米德原理及理解、物体的浮沉条件、液体压强的相关计算、浮力 的相关计算。 【详解】 [1]将物体放入水中时,物体漂浮,物体浸入水中的 解析:300; 5; 1250。 【分析】 本题考查阿基米德原理及理解、物体的浮沉条件、液体压强的相关计算、浮力的相关计算。 【详解】 [1]将物体A 放入水中时,物体A 漂浮,物体A 浸入水中的体积为总体积的 2 5 ,则 A A 2 5 F gV G ρ=? =浮A水; 再将B 放在A 物体上面,物体A 刚好完全浸没,但整体仍然漂浮,则 A B A AB gV G F G ρ==+浮水; 所以, 3363B A 33 1.010kg/m 10N/kg 50010m 3N 55 G gV ρ-=?=?????=水, 则 B B 3N 0.3kg 300g 10N/kg G m g = ===; [2]物体A 浸没时,物体A 受到的浮力 3363A 1.010kg/m 10N/kg 50010m 5N F gV ρ-==????=浮水; [3]容器中原来的水的质量为2kg ,由m V ρ= 得水的体积 3333 2kg 210m 1.010kg/m m V ρ-= = =??水 , 由V Sh =可知,容器中水的初始深度