一、初中物理浮力类问题
1.如图,一足够高的薄壁圆柱形容器重为6N,容器的底面积是200cm2,装有20cm的水.现将高为10cm、底面积为80cm2的圆柱物体A轻轻放入水中(假设物体A在液体中始终保持竖直),待静止后A漂浮在水中,此时物体A有9cm浸在水面下;再向容器中加油(假设油漂浮在水面上且油、水不会混溶),直到A刚好浸没.已知:水的密度为1g/cm3,油的密度为0.8g/cm3.则下列说法错误的是
A.物体A漂浮在水面时,容器底对水平面的压强为2660Pa
B.从加油开始到物体A刚好浸没静止的过程中,物体A克服自身重力做功0.1152J C.当A刚好浸没静止时,浸入水中的体积为400cm3
D.从加油开始到物体A刚好浸没静止的过程中,液体对容器底部的压强变化量为240Pa 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
A.容器内水的体积:
V水=Sh水=200cm2×20cm=4000cm3,
容器内水的质量:
m水=ρ水V水=1g/cm3×4000cm3=4000g=4kg,
容器水的重力:
G水=m水g=4kg×10N/kg=40N,
物体A排开水的体积:
V排=SAh浸=80cm2×9cm=720cm3=7.2×10-4m3,
物体A受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×7.2×10-4m3=7.2N,
因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,所以,物体A的重力:
GA=F浮=7.2N,
容器底对水平面的压力:
F=G容+G水+GA=6N+40N+7.2N=53.2N,
容器底对水平面的压强:
p=
故A正确,不符合题意;
BC.向容器中加油直到A刚好浸没时,排开水和排开油的体积之和:
V排总=VA=SAhA=80cm2×10cm=800cm3=8×10-4m3,
设此时物体A排开水的体积为V排′,因物体A受到的总浮力和自身的重力相等,所以,
ρ水gV排′+ρ油g(V排总-V排′)=GA,
1×103kg/m3×10N/kg×V排′+0.8×103kg/m3×10N/kg×(8×10-4m3-V排′)=7.2N,
V排′=4×10-4m3=400cm3,
此时物体A浸入水中的深度:
F53.2N=2660Pa, S20010-4m2V排400cm3h浸′==5cm, =SA80cm2物体A排开水体积减少的量:
ΔV排=V排-V排′=720cm3-400cm3=320cm3,
则物体A排开水体积减少导致水面下降的高度:
V排320cm3h下==1.6cm, S200cm2两种情况下液面的变化如图所示
所以,物体A上升的高度:
h上=h浸-h浸′-h下=9cm-5cm-1.6cm=2.4cm=0.024m,
从加油开始到物体A刚好浸没静止的过程中,物体A克服自身重力做功:
W=GAh上=7.2N×0.024m=0.1728J,
故B错误,符合题意,C正确,不符合题意;
D.从加油开始到物体A刚好浸没静止的过程中,加油的体积:
V油=(S-SA)(hA-h浸′)=(200cm2-80cm2)×(10cm-5cm)=600cm3,
加油的质量:
m油=ρ油V油=0.8g/cm3×600cm3=480g=0.48kg,
则液体对容器底部的压力的增加量:
ΔF=G油=m油g=0.48kg×10N/kg=4.8N,
液体对容器底部的压强变化量:
Δp=
故D正确,不符合题意.
F4.8N=240Pa, S20010
2.如图,两个相同的空塑料瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直的浸没在水中,甲瓶口朝上,乙瓶口朝下,若甲瓶恰好悬浮,则( )
A.乙瓶可能悬浮 C.甲瓶内气体的压强较大 【答案】D 【解析】 【详解】
B.两瓶受到的浮力相等 D.乙瓶内气体密度较大
AB.已知两个空塑料瓶是相同的,则两个空塑料瓶的重力相等;甲瓶恰好悬浮,则甲瓶受到的浮力等于瓶的重力;由图可知:乙瓶的橡皮膜朝下时,浸入液体的深度大,橡皮膜凹的更明显,则乙瓶排开水的体积小于甲瓶排开水的体积,根据阿基米德原理可知:乙瓶受到的浮力小于甲瓶受到的浮力,则乙瓶受到的浮力小于瓶的重力;所以,乙瓶会下沉,故AB不符合题意;
CD.由于两个空塑料瓶是相同的,瓶内空气质量相同,乙瓶橡皮膜凹进得更多,体积变小,故乙瓶内空气的密度变大;乙瓶内空气的压强也变大,故C不符合题意,D符合题意。 故选D。
3.如图所示,两个相同的盛满水的甲乙容器放在水平地面上,甲容器中漂浮一物块,物块密度ρ 物=0.6ρ水。下列说法正确的是( )
A.水对甲容器的压强大于水对乙容器的压强
B.甲容器对水平地面的压力大于乙容器对水平地面的压力
C.漂浮的物块,受的重力与浮力平衡,且露出水面体积为物体总体积的0.4倍 D.用手将物块缓慢下压至浸没,物块这时受到手的压力和水对物块压力还有浮力和重力
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A.两容器中都是水,且水的深度相同,根据液体压强公式p=gh可知,水对甲容器的压强等于水对乙容器的压强,故A错误;
B.因为甲容器中物体漂浮,所以浮力与重力相等,则物体的重力等于排开水的重力,因此两容器对水平地面的压力相等,故B错误; C.物体漂浮,所以F浮=G,则
ρ水gV排=ρ物gV
物V排=V=0.6V
水则露出水面的体积为0.4V,即露出水面体积为物体总体积的0.4倍,故C正确; D.将物块缓慢下压至浸没的过程中,物块这时受到重力、手的压力和水对物块的浮力,故D错误。 故选C。
4.如图是工人将重160 N的物体匀速放下的过程,已知物体下降的距离为3 m,用时3 s,工人的拉力为50 N,工人质量为50kg(物体未浸入水中,且不计绳重及摩擦)设此时工人放绳的速度为v1, 滑轮组的效率η1 ;如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为
∶3(物体在水中仍匀速下降,动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦,η2,已知∶124g取10 N/kg) 设当物体完全浸没在水中后物体所受的浮力为F浮,工人对地面的压力为F2.则( )
A.v1=1 m/s 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A.物体下降速度为
B.η1=62.5%。 C.F2 =525 N D.F浮=120 N
vh3m=1m/s t3s因为有4段绳子,所以工人放绳的速度为
v14v物41m/s4m/s
故A不符合题意;
B.已知物体下降的距离为3 m,因为有4段绳子,所以绳子运动距离
s4h43m12m
放绳子的做的有用功
W有用Gh160N3m480J
放绳子的做的总功
W总Fs50N12m600J
滑轮组的效率
1故B不符合题意;
W有用480J100%100%80% W总600JCD.物体未浸入水中时,不计绳重及摩擦,动滑轮受到重物对它的拉力、本身的重力、绳子的拉力,由F1(G动G)可得,动滑轮重力 nG动4FG450N160N40N
已知η1:η2=4:3,则物体完全浸没水中后滑轮组的机械效率为
2180%60%
物体完全浸没水中后,滑轮组对物体的拉力做的功为有用功,不计绳重及摩擦,克服动滑轮重力做的功为额外功,则此时滑轮组的机械效率
34342W有用F拉物hF拉物60% W总F拉物hG动hF拉物40NF浮=GF拉物=160N-60N=100N
解得F拉物=60N;物体的重力为160N,根据公式可得
故D不符合题意;
完全入水后,动滑轮受到重物对它向下的拉力、本身向下的重力、4段绳子向上的拉力,由力的平衡条件可得
4F绳F拉物G动
则人对绳子的拉力
11F绳(F拉物G动)(60N40N)25N
44因为物体间力的作用是相互的,所以绳子对人的拉力也为25N;人的重力为
G人m人g50kg10N/kg500N
对人进行受力分析可知,人受竖直向下的重力、竖直向下的拉力、竖直向上的支持力,则人受到竖直向上的支持力
F支G人F绳500N+25N=525N
因为物体间力的作用是相互的,则人对地面的压力为525N,故C符合题意。
故选C。
5.将体积相同的A、B两个小球分别放入甲、乙两种液体中,静止时A球漂浮,B球沉底,若两球所受浮力的大小关系为FAFB,则不能得到的结论是( )
A.乙B B.AB C.甲>乙 【答案】B 【解析】 【详解】
根据物体的沉浮条件,由图甲知,A球小漂浮在甲液体中,则A甲
故D不符合题意,由乙图知,B球在乙液体中沉底,则
B乙
故A不符合题意;已知
FAFB
即
甲gVA排乙gVB排
已知
VAVB
A球漂浮,B球沉底,则
VA排VB排
所以
甲>乙
故C不符合题意;因
A甲,B乙
且
甲>乙
由上述关系不能得出
AB
故B符合题意。 故选B。
D.A甲
6.水平桌面上,甲、乙两个相同的烧杯中盛有不同浓度的盐水。现将两个相同的物块分别放入烧杯中,待物块静止时,两烧杯中液面恰好相平,如图所示。则( )
A.甲烧杯中物块受到浮力较小
B.甲、乙两烧杯底部受到液体的压强相等 C.向甲烧杯中缓慢加盐,物块受到的浮力一直增大 D.向乙烧杯中缓慢加水,物块受到的浮力一直减小 【答案】A 【解析】 【分析】
【详解】
A.物体在甲中下沉,受到的浮力小于物体重。在乙中漂浮,物体受到的浮力等于物体重;因此甲杯中物块受到浮力较小,故A正确; B.物体在甲中下沉
甲物
在乙中漂浮
乙物
则
乙甲
两杯中液面恰好相平,由p=ρgh可知,乙杯底部受到液体的压强较大,故B错误; C.若向甲杯中缓慢加盐,则甲的密度增大,当甲的密度等于物块的密度时,物块悬浮,此时浮力等于其重力,当甲的密度.大于物块的密度时,物块漂浮,此时浮力等于其重力,因此向甲杯中缓慢加盐,物块受到的浮力不是一直增大,故C错误;
D.在乙杯中漂浮时,物体受到的浮力等于物体重。向乙杯中缓慢加水,盐水的密度不断减小,物体排开水的体积不断增多,当盐水密度等于物体密度时,物体悬浮,物体受到的浮力仍等于物体重力。当盐水密度小于物体密度时,物体下沉,物体受到的浮力小于物体重。物体沉入水底后,盐水密度继续减小,物体排开盐水的重力继续减小,物体受到的浮力也继续减小。故物体受到的浮力先不变后减小,故D错误。 故选A。
7.将浸没在水中的鸡蛋由静止释放,鸡蛋开始下沉,下列说法中正确的是( ) A.鸡蛋由静止释放后只受重力作用
B.鸡蛋所受到的浮力大于重力 C.在水中越深,鸡蛋受到的浮力越大 D.鸡蛋受到的浮力方向始终竖直向上 【答案】D 【解析】 【分析】
本题考查浮力的大小及方向,利用阿基米德原理及物体的浮沉条件。 【详解】
A.浸没在水中的鸡蛋除了受到重力外,还受到水的浮力,故A不正确; B.鸡蛋由静止释放后,是下沉的,所以是浮力小于重力,故B不正确;
C.鸡蛋浸没在水中后,排开水的体积不变,根据阿基米德原理,其浮力也保持不变,故C不正确;
D.浮力的方向是竖直向上的,故D正确。 故选D。
8.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 【答案】C 【解析】 【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,
GF拉V排=V物= ,
盐水g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:
4NGm===0.4kg,
g10N/kg物体A的密度
m0.4kgρ===4×103kg/m3 43V物110m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。
9.如图所示,三个相同的容器内水面高度相同,静止放在水平桌面上,甲容器内只有水,乙容器内有木块漂浮在水面上,丙容器中悬浮着一个小球,则下列说法正确的是( )
B.三个容器中,乙杯的水对杯底的压力最大
A.三个容器对水平桌面的压强相等 力不变 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
C.三个容器中,丙杯对水平桌面的压力最大 D.如果向丙容器中加入酒精,小球受到的浮
AC.甲图中容器对桌面的压力是容器的重力加上水的重力,即
F甲G容G水
乙图中容器对桌面的压力
F乙G容G乙水G木
又因为,木块漂浮在水中,所以木块所受的浮力等于木块的重力,即
F木浮G木
根据阿基米德原理,木块受到的浮力等于木块排开水的重力,即
F木浮G木排
所以,木块重力等于木块排开水的重力,即
G木G木排
所以,乙图中容器对桌面的压力为
F乙G容G乙水G木=G容G乙水G木排
又因为甲和乙是相同的容器且水面高度相同,所以
F乙=G容G乙水G木排=G容G水=F甲
同理可得,丙图中容器对桌面的压力
F丙=F甲
则三个容器对桌面的压力大小相等,故C错误;
甲乙丙图中是三个相同的容器,所以底面积S是相同的,根据公式p对桌面的压强相等,故A正确;
B.三个相同的容器内水面高度相同,所以容器底所处的深度相同,由公式pgh可得,容器底受到的压强相等,甲乙丙图中是三个相同的容器,所以底面积S是相同的,根据公式FpS,所以三个容器底受到水的压力相同,故B错误;
D.如果向丙容器中加入酒精,丙容器中液体的密度变小,根据公式F浮液gV浸可得,小球所受的浮力变小。 故选A。
F可得,三个容器S
10.如图弹簧测力计下悬挂一物体,当物体三分之一的体积浸入水中时,弹簧测力计示数为5N,当物体二分之一的体积浸入水中时,弹簧测力计示数为 3N,现将物体从弹簧测力计上取下放入水中,则该物体静止时所受浮力和该物体的密度分别为(ρ 水=1×103kg/m3,g=10N/kg)( )
A.9N,0.75×103kg/m3 B.9N,0.8×103kg/m3 C.8N,0.75×103kg/m3 D.8N,0.8×103kg/m3 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
设物体的体积为V,当物体三分之一的体积浸入水中时,则有
F浮GF拉
即
13当物体二分之一的体积浸入水中时,则有
水gVG5N ①
F浮GF拉
即
水gVG3N ②
联立①②解得
12水gV12N ③
即物体浸没水中时,所受的浮力为
F浮12N
则物体的体积为
V将③代入①得
12N12N331.210m 水g1.0103kgm310NkgG9N
因物体浸没时所受的浮力大于物体的重力,故物体从弹簧测力计上取下放入水中,物体静止时,物体漂浮于水面。故物体所受的浮力等于重力,即
F浮G9N
物体的密度为
物故选A。
mG9N330.7510kgm VgV10Nkg1.2103m3
11.如图所示,两个相同的圆柱形容器被分别盛有甲、乙两种不同液体,液体对容器底部的压强分别为 p甲、p乙,现将两个体积相同的同样材质小球分别浸入这两种液体中,小球在图示位置静止,此时两液面刚好齐平,液体对容器底部压力的变化量分别为ΔF甲、ΔF
乙
,下列关系式正确的是( )
A.p甲>p乙,ΔF甲>ΔF乙 B.p甲>p乙,ΔF甲=ΔF乙
C.p甲<p乙,ΔF甲<ΔF乙 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
D.p甲<p乙,ΔF甲=ΔF乙
将两个体积相同的材质相同的小球分别浸入这两种液体中,由图可知,甲中小球漂浮,则
ρ甲>ρ球
乙中小球悬浮,则
ρ乙=ρ球
故
ρ甲>ρ乙
由图可知
V排甲<V排乙
因为放入小球后液面相平,同时可知放入小球前液体的深度
h甲>h乙
所以,根据p=ρgh可知
p甲>p乙
两个体积相同的同样材质的小球,由m=ρV可知小球的质量相等,由G=mg可知小球重力相等,根据漂浮和悬浮可知,浮力都等于球的重力,则将球放入后,容器底部增加的压力都等于球的重力,故增加的压力相等,即
ΔF甲=ΔF乙
故选B。
12.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 【详解】 A.甲和乙漂浮可知 G甲G乙F1 将物块甲取下并沉入水中静止时,木块乙仍漂浮,可知 甲水乙 此时乙所受浮力 F乙G乙m乙g0.4kg10N/kg=4N 此时甲所受浮力 33-63F甲110kg/m10N/kg10010m=1N 甲浮水gV甲放在实心木块乙上是排开液体的体积 V排1GG乙F1甲 水g水g甲取下并浸没水中,静止时排开液体的体积 V排2V甲V乙排比较两个式子可得 G甲G乙 甲g水gV排1V排2 故水面下降,根据p=ρgh可知,水对容器底部的压强 p1p2 故A选项错误; B.排开液体体积的变化量 V排1V排2Sh200cm25cm=1000cm=110-3m3 即 G甲G乙水g因此 GGG-甲乙甲-V甲1103m3 ggg水水甲G甲水gV甲110-3m3=1103kg/m310N/kg10010-6m3+110-3m3=11N 甲静止容器底时容器对甲的支持力为 FNG甲-F浮甲11N-1N=10N 故B选项错误; C.甲的密度为 故C选项错误; D.F1与F2的差值 G甲11N=11103kg/m3 -63V甲g1001m10N/kgF1F2G甲G乙G乙G甲11N 故D选项正确。 故选D。 13.如图所示,将重为 5N 的小球挂在弹簧测力计下,当小球的一半体积浸在水中时,测 力计示数为 2N。下列说法正确的是( ) A.小球的体积为 400cm3 B.小球的密度为 1. 25g/cm3 C.剪断悬吊小球的细线,小球在水中稳定时受到的浮力为 5N D.缓缓向下移动弹簧测力计,小球对测力计的拉力最小可达到 1N 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 A.由题知,小球受到的浮力 F浮GF示5N2N3N 由F浮液gV排得,小球排开液体的体积 V排小球的体积 F浮3N433310m300cm 水g1103kg/m310N/kgV2300cm3600cm3 故A错误; B.由Gmg得,小球的质量是 m小球的密度 G5N0.5kg500g g10N/kg故B错误; m500g3330.83/cm0.8310kg/m V600cm3C.由于小球的密度小于水的密度,所以当剪断悬吊小球的细线后,小球最终漂浮,此时小球受到的浮力等于重力等于5N,故C正确; D.缓缓向下移动弹簧测力计,当小球全部浸没时受到的浮力 F浮'液gV排1103kg/m310N/kg6104m36N 由于此时受到的浮力大于小球的重力,所以物体将上浮,小球对测力计的拉力最小为0N,故D错误。 故选C。 14.鸡蛋浮在盐水面上,如图所示,沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉。在此过程中,鸡蛋受到的浮力F随着加水量m的变化图像可能是图中的( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】 鸡蛋漂浮在水面上,浮力等于鸡蛋的重力,逐步加入清水,盐水的密度减小,当鸡蛋密度与盐水密度相同时,鸡蛋悬浮,浮力还等于鸡蛋的重力,随着清水的逐渐加入,盐水的密度逐渐减小,鸡蛋逐渐下降,当完全浸没后鸡蛋排开水的体积不变,根据浮力公式可知鸡蛋所受浮力逐渐减小。 【详解】 加入清水的过程中,当鸡蛋漂浮和悬浮时,所受浮力等于鸡蛋的重力,则浮力不变;鸡蛋完全浸没后随着盐水密度减小,但鸡蛋排开水的体积不变,根据公式F浮液gV排可知,鸡蛋所受浮力逐渐减小,但浮力最小为排开水的重,不会减小为0,所以浮力最终趋于不变。 故选D。 15.如图所示,甲图中圆柱形容器中装有适量的水.将密度均匀的木块A放入水中静止 时,有2/5的体积露出水面,如图乙所示,此时水对容器底部的压强比图甲中水对容器底部的压强增加了300 Pa.若在木块A上表面轻放一个质量为m1的物块,平衡时木块A仍有部分体积露出水面,如图丙所示,此时水对容器底部的压强比图甲中水对容器底部的压强增加了400Pa.若将容器中的水换成另一种液体,在木块A上表面轻放一个质量为m2的物块,使平衡时木块A露出液面部分与丙图相同,如图丁所示.若m1:m2=5:1,则下列说法中正确的是 A.木块A的质量mA与m1之比为1:3 B.在丁图中,液体的密度为0.9×103kg/m3 C.在丁图中,液体对容器底部的压强比图甲水对容器底部的压强增加了360 Pa D.在图丙中,木块A露出水面的体积与木块A的体积之比是1:5 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 AD.设A的体积为V、容器的底面积为S, A在水中漂浮, 所以: F浮=ρ水V排g=ρ水 甲图和乙图比较,容器底受到的压力差: △F=GA, 比较甲乙两图, 3Vg=GA, 53GA水gV排水gV==△p=5=300Pa,−−−−① SSS同理,比较甲丙图, 'GAm1g水gV排==400Pa,−−−−② △p′= SS比较甲丁图, △p″= GAm2g−−−−③ S①得: ②3水gVGA5300PaS=300Pa,S=, GAm1g'400Pa400Pa水gV排SS解得: mA:m1=3:1, V′排= 此时木块A露出水面的部分占自身体积是1:5,故A错误,D正确. C.②−①得: 4V; 51,即木块A露出水面的体积与木块A的体积之比5m1g=100Pa, Sm1= ③−①得: 100PaS, gm2g=△p″−300Pa, Sm1:m2=5:1, 所以: m2= 解得: △p″=320Pa, 故C错误. B.在丙图中,由于m1和A漂浮,可得: ρ水g 则: m1=ρ水 在丁图中, ρ液g 所以, m2=ρ液 已知m1:m2=5:1, 20PaS, g43V=GA+m1g=ρ水gV+m1g, 551V, 543V= GA +m2g=ρ水gV+ m2g, 5543V-ρ水V , 55所以, (ρ水 解得: ρ液=0.8ρ水=0.8×1.0×103kg/m3=0.8×103kg/m3. 故B错误. 143V):(ρ液V-ρ水V)=5:1, 555 16.如图一个装有石块的小船漂浮在水面,如果将石头投入水中,容器的水位将 A.升高 C.不变 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 石头在船上,船和石头受到的浮力: B.降低 D.无法确定 F浮G总G船G石G船石V石g①, 石块放入水中后,船和石头受到的浮力等于船受到的浮力F船加上石头受到的浮力F石, F浮F船F石, 由于船漂浮: F船G船, 石头沉入水底: F石水gV排, ∴F浮F船F石G船水gV石②, ∵石水, 由①②可得: F浮F浮, 即:石头在船上时,船和石头受到的浮力大,由阿基米德原理可知石头在船上时,船和石头排开水的体积大、水位高,所以把船上的石头投入水中,池内水位下降。故ACD项不符合题意,B项符合题意; 故选B。 17.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1.2103kg/m3,则下列结论正确的是( ) A.物体A的密度为3.2103kg/m3 B.实验乙中,物体A受到的拉力为1.0N C.实验丙中,弹簧测力计的示数比乙中小0.2N D.实验丁中,容器底部受到的压力等于0.3N 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 A.实验甲、丙中,弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N,则 F丙浮=G−F丙拉=4.0N-2.8N=1.2N 由F浮=ρ液g V排,且物体A全部浸没,所以 V物V排=物体A质量 F丙浮1.2N1.0104m3 33盐水g1.210kg/m10N/kgG4.0N0.4kg g10N/kgm物体A的密度 故A错误; m0.4kg=4.0103kg/m3 43V物1.010mB.物体A在水中受到的浮力 F乙浮水gV排1.0103kg/m310N/kg1.0104m3=1.0N 在乙中物体A受到的拉力 F乙拉GF乙浮4.0N1.0N=3.0N 故B错误; C.在实验丙中弹簧测力计的示数2.8N,在实验乙中弹簧测力计的示数3.0N。所以实验丙中弹簧测力计的示数比乙中小 3.0N−2.8N=0.2N 故C正确; D.由甲、丙 F丙浮=G−F丙拉=4.0N-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丙浮−F丁拉=4.0N−1.2N−2.5N=0.3N 同时容器底部也受到盐水对它的压力,所以压力大于0.3N,故D错误。 故选C。 18.小李把同一个物体依次放人装有不同液体的三个相同的容器内,待物体静止后液面高度相同,如图所示,则下列四种说法正确的是( ) A.三个容器中,木块受到的浮力关系是:F丙>F甲>F乙 B.三个容器内的液体质量相等 C.三个容器中,甲容器内的液体密度最小 D.三个容器中,容器对水平桌面的压强关系是:P丙>P乙>P甲 【答案】C 【解析】 【详解】 由于丙悬浮,故丙物;乙漂浮,故乙>物;甲下沉,故甲<物;由于物体的密度相同,所以乙液体的密度最大,其次是丙,再次是甲,即甲<丙<乙; A.由于甲下沉,所以甲的浮力小于重力,B、C悬浮和漂浮,所以其所受的浮力与其自身的重力相等,故 F浮A<F浮BF浮C 故A错误; BC.且据图可知,乙浸入液体的深度最少,而此时液面相平,所以若将物体取出后,乙中液体的体积最大,且由于乙的密度最大,所以据mV可知,乙液体中的液体的质量最大,故B错误,C正确; D.由于物体的重力相同,乙液体的质量最大,所以乙容器总的重力最大,由于杯子的底面积相同,所以据p故选C。 F可知,乙容器对水平桌面的压强最大,故D错误。 S 19.如图所示,在物理实验中,小明把鸡蛋放入盛有不同浓度盐水的杯中,在这三种情况中,各物理量之间的关系正确的是( ) A.鸡蛋受到的浮力F甲<F乙<F丙 B.鸡蛋排开液体的质量m甲=m乙>m丙 C.容器对桌子的压强p甲<p乙<p丙 D.液体对容器底部的压强△p甲>△p乙=△p丙 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 A.根据物体的浮沉条件,乙中的鸡蛋悬浮在水中,受到的浮力等于重力;丙中的鸡蛋漂浮在水面,受到的浮力也等于重力,那么应该F乙F丙,A错误; B.设鸡蛋的重力是G,根据物体的浮沉条件可得, GF浮甲、GF浮乙、GF浮丙, 由此可得 F浮甲F浮乙F浮丙 根据阿基米德原理,鸡蛋排开液体所受的重力等于鸡蛋受到的浮力,由此可得 G甲G乙G丙 鸡蛋排开液体的质量关系是 m甲m乙m丙 B错误; C.由图可以看到,甲容器对桌子的压强 p甲乙容器对桌子的压强 F甲G蛋G杯G甲液 SSF乙G蛋G杯G乙液p乙 SS丙容器对桌子的压强 p丙F丙G蛋G杯G丙液 SS还可以知道,甲容器中液体的体积和乙容器中液体的体积的关系 V甲液V乙液,甲液乙液, 所以 m甲液m乙液,G甲液G乙液, 由此可知 p甲p乙; 乙容器中液体的体积和丙容器中液体的体积的关系 V乙液V丙液,乙液丙液, 所以 m乙液m丙液,G乙液G丙液,p乙p丙; C正确; D.液体对甲容器底部的压强改变量 '''p甲p甲液p甲液甲液gh甲液gh甲液甲液ghh甲液 液体对乙容器底部的压强改变量 '''p乙p乙液p乙液乙液gh乙液gh乙液乙液ghh乙液 可知 ''h甲液h乙液,甲液乙液, 所以 p甲p乙; 对于p乙与p丙,可知 p乙FG蛋 SSp丙由此可知p乙p丙,那么 FG蛋 SSp甲p乙p丙 D错误. 20.相同的柱形容器内分别盛有不同液体。将两个完全相同的物体浸入液体中,当物体静止后两液面刚好相平,如图所示,则下列判断中正确的是 A.容器对地面的压力F甲>F乙 C.液体对容器底部的压强p甲=p乙 【答案】A 【解析】 【详解】 AB.因为物体在甲液体中漂浮,所以 B.液体密度ρ甲<ρ乙 D.物体排开液体的质量m甲 物体在乙液体中悬浮,所以 ρ乙=ρ物, 所以 ρ甲>ρ乙, 由图可知甲液体的体积大于乙液体的体积,且甲液体的密度大于乙液体的密度,根据m=ρV可知甲液体的质量大于乙液体的质量,根据G=mg可知,甲液体的重力大于乙液体的重力,又因为容器的重力相等、物体重力相等,且在水平面上压力大小等于重力大小,所以 F甲>F乙, 故A正确,B错误; C.因为p=ρgh,h相同,ρ甲>ρ乙,所以对容器底部的压强p甲>p乙,故C错误; D.物体在甲液体中漂浮,物体受到的浮力等于物体重力;在乙液体中悬浮,物体受到的浮力等于物体重力,所以物体受到的浮力相等,即 F甲=F乙; 根据阿基米德原理可知, G甲排=G乙排, 根据G=mg可知物体排开液体的质量 m甲=m乙, 故D错误。 21.底面积为的平底圆柱形容器内装有适量的水,放置于水平桌面上. 现将体积为500cm3、重为3N的木块A轻放入容器内的水中,静止时如图甲所示. 若将一重为6N的物体B用细绳系于A的下方,使A恰好浸没在水中(水未溢出),如图乙所示,不计绳的重力及其体积. 则( ) A.物体B的密度为1.5×103kg/m3 C.容器对桌面的压强增加800Pa 【答案】A 【解析】 【分析】 B.物体B的体积为150cm3 D.绳子受到的拉力为4N 本题综合考查压强,浮力综合应用能力,选取合适的研究对象分析受力,结合浮力、压强有关知识求解。 【详解】 AB.如图乙所示,A恰好浸没在水中是,物体AB悬浮,物体AB所受浮力等于重力,即 F浮GAGB 水gV排GAGB 排开水的总体积为 V排GAGB3N+6N=9104m3900cm3 33水g1.010kgm10Nkg又因为物体A的体积为500cm3, 所以物体B的体积为 VBV排VA900cm3500cm3400cm3 物体B的质量为 mB物体B的密度为 GB6N0.6kg=600g g10NkgB=mB600g1.5gcm31.5103kgm3 3VB400cm故A项符合题意,B项不符合题; C.放上B物体后,桌面对容器的压力增大了 F压=GB=6N 容器对桌面的压强增加 p故C项不符合题; F6N=600Pa S100104m2D.以B物体为研究对象,B物体受到向上的浮力和绳子对它的拉力作用,受到向下的重力作用,即 F浮F拉G 又因为B物体所受浮力为 F浮B水gVB1.0103kgm310Nkg400106m3=4N 则绳子对B物体的拉力为 F拉GF浮6N4N=2N 绳子对B物体的拉力与B物体对绳子的拉力是一对相互作用力则 绳子受到的拉力为2N,故D选项不符合题意。 故选A。 22.水平桌面上有甲、乙两个相同的溢水杯,装满不同密度的液体。现将小球A分别放入两溢水杯中,小球静止时的情景和溢出的液体如图所示,从甲杯中溢出的液体所受重力为G甲 =0.9N,从乙杯中溢出的液体所受重力为G乙=0.8N,小球在甲杯中所受的浮力为F甲, 在乙杯中所受的浮力为F乙。则下列说法中正确的是( ) A.因为A在乙杯中排开的液体体积较大,所以有F乙>F甲 B.A的重力为0.9N,它在乙杯中受到浮力为0.8N C.液体对甲杯底的压强等于液体对乙杯底的压强 D.甲杯对桌面的压力小于乙杯对桌面的压力 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 AB.由阿基米德原理可知,浮力等于排开液体的重力,G甲>G乙,因此F甲> F乙,又因为甲中A漂浮,浮力等于重力为0.9N,乙中浮力等于排开液体的重力为0.8N,故A错误,B正确; C.由图像可知甲中A漂浮,甲>A,乙中A沉底,乙<A,因此甲>乙,由 pgh可知深度相同时,液体对甲杯底的压强大于液体对乙杯底的压强,故C错误; D.甲杯对桌面的压力为 F甲=G杯G液甲GA 乙杯对桌面的压力 F乙=G杯G液乙GA 由图可知甲液体的体积大于乙液体的体积,同时甲的密度大于乙的密度,由 GmgVg 可知 G液甲>G液乙 因此可得 F甲>F乙 故D错误。 故选B。 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容