2022年四川省中考物理复习专题练6-浮力
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这是一份2022年四川省中考物理复习专题练6-浮力,共24页。
A.物块在甲杯中比在乙杯中受到的浮力大
B.甲杯比乙杯中的盐水密度小
C.物块底部在乙杯中比在甲杯中所受液体的压强大
D.物块底部在两个杯中所受液体的压强相等
2.(2019春•商城县期末)将一个体育测试用的实心球和一个乒乓球放入水中后发现:实心球沉入水底,而乒乓球浮出水面如图。此时对实心球和乒乓球所受浮力大小分析正确的是( )
A.实心球受到的浮力大B.它们受到的浮力一样大
C.乒乓球受到的浮力大D.不能确定
3.(2021•旌阳区模拟)将体积相同材料不同的甲、乙、丙三个实心小球,分别轻轻放入三个装满水的相同烧杯中,甲球下沉至杯底、乙球漂浮和丙球悬浮,如图所示,下列说法正确的是( )
A.三个小球的质量大小关系是m甲>m乙>m丙
B.三个小球受到的浮力大小关系是F甲=F丙<F乙
C.三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是p甲>p乙>p丙
D.三个烧杯底部对桌面的压力大小关系是F′甲>F′乙=F′丙
4.(2021•游仙区模拟)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。图中三个烧杯均放在水平桌面上,物体A均处于静止状态。如图甲、丙和丁所示中,弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.9N和2.0N。若盐水的密度为1.1×103kg/m3,则下列结论正确的是( )
A.物体A的密度为3.2×103kg/m3
B.图乙中,物体A受到的拉力为1.0N
C.图丙中,弹簧测力计的示数比乙中小0.5N
D.图丁中,物体A对容器底部的压力为0.9N
5.(2021•凉山州模拟)如图所示,将两个完全相同的小球分别放入盛有两种不同液体的甲、乙烧杯中,待小球静止后,两个烧杯内液面高度相同。下列说法正确的是( )
A.甲烧杯中液体的密度较小
B.乙烧杯底部受到液体压强较大
C.乙烧杯中小球排开液体的质量较大
D.两烧杯中小球受到的浮力一样大
6.(2021•苍溪县模拟)两个完全相同的烧杯中分别装满了两种不同的液体。把甲、乙两球分别轻轻放入两杯液体中,溢出了相同质量的液体,两球最后状态如图所示。则下列说法中正确的是( )
A.甲球所受到的浮力更大
B.乙球所受到的浮力更大
C.放甲球的烧杯中液体的密度更大
D.放乙球的烧杯中液体的密度更大
7.(2021•武胜县模拟)取一块质量为20g的橡皮泥,将其捏成碗状,两个球状(其中一只球为空心),分别放入装有相同质量水的相同的烧杯中,静止时它们的状态如图所示,下列说法正确的是( )
A.三个物体受到的浮力为F甲>F丙>F乙
B.橡皮泥排开水的体积为V甲>V丙>V乙
C.液体对容器底部的压强为p甲=p丙>p乙
D.容器对桌面的压力为F′甲>F′乙>F′丙
8.(2021•广汉市一模)如图所示,4个相同的容器水面一样高,a容器内只有水,b容器内有木块漂浮在水面上,c容器内漂浮着一个冰块,d容器内悬浮着一个空心球,则下列4种说法正确的是( )
①b容器内再倒入酒精后,木块在液面下的体积减小。
②c容器中冰块融化后,液面升高。
③d容器中再倒入酒精后,小球下沉。
④每个容器的总质量都相等。
A.①②B.③④C.②④D.①④
9.(2021•成都模拟)晓强制作了一个“浮沉子”,如图,他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上,拧紧瓶盖使其密封,用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”上浮。下列说法正确的是( )
A.“浮沉子”下沉时,不受浮力作用
B.“浮沉子”下沉时,所受重力等于它受到的浮力
C.“浮沉子”上浮时,所受浮力大于它受到的重力
D.无论怎样操作,“浮沉子”都不可能悬浮在水中
10.(2021•安州区模拟)如图所示,一个足够高、平底薄壁的圆柱形容器放置在水平桌面上,容器的底面积为S,容器的重力忽略不计,容器内装有重力为12N的水。用一根轻质细绳将一个边长为10cm、重为5N的实心正方体A挂在重为10N的铁架台上,使物体A的底面刚好接触水面。小安同学向容器中缓慢加水,停止加水时加水的体积为1200cm3,水面上升了4cm。不考虑弹簧测力计在浮力增加时的缩短,下列说法中错误的是( )
A.在液面上升4cm的过程中,铁架台对桌面的压力变小
B.容器的底面积为400cm2
C.若继续向容器中加水,当铁架台对桌面压力不变时,物体A受到的浮力为10牛
D.若继续向容器中加水,当铁架台对桌面压力不变时,物体A下表面受到水的压强为500Pa
11.(2021•开封一模)如图所示,水平桌面上有两个相同的烧杯,分别盛有质量相等的甲、乙两种液体,将材料相同的a、b两个实心球,分别放入甲、乙两种液体中,a比b体积大,静止时,a漂浮,b悬浮,a、b受到的浮力分别为Fa、Fb,甲、乙两种液体对烧杯底的压强分别为p甲、p乙,则下列说法正确的是( )
A.Fa=Fb p甲=p乙B.Fa>Fb p甲>p乙
C.Fa>Fb p甲=p乙D.Fa=Fb p甲>p乙
12.(2021•凉山州模拟)一个密封的空玻璃瓶漂浮在水面上,空玻璃瓶重5N,某同学将空玻璃瓶缓慢按入水中,当空玻璃瓶浸没在水中后,继续向下压一段距离,共用时t0,在此过程中,空玻璃瓶所受浮力随时间变化的图象可能是下图中的( )
A.B.
C.D.
13.(2021•广安模拟)水平桌面上有两个相同的烧杯甲和乙,装有适量的水,将两个体积相同的物体A、B分别放入两杯中,静止时甲、乙杯中水面刚好相平,如图所示。A、B的密度分别为ρA和ρB,A、B所受浮力分别为F浮A和F浮B,两烧杯底部所受水的压强分别为p甲和p乙,两烧杯对水平桌面的压力分别为F和F′,则( )
A.ρA>ρB,F浮A=F浮B,p甲>p乙,F>F′
B.ρA>ρB,F浮A=F浮B,p甲=p乙,F<F′
C.ρA<ρB,F浮A<F浮B,p甲=p乙,F>F′
D.ρA<ρB,F浮A<F浮B,p甲=p乙,F=F′
14.(2021•金堂县模拟)小敏将质量为160g的物体放入盛满水的溢水杯中,当物体静止时,溢水杯中溢出130cm3的水,则物体(g取10N/kg)( )
A.漂浮在水面上B.悬浮在水中
C.沉在溢水杯底部D.受到1.6N的浮力
15.(2021•蓬安县模拟)一薄壁柱型容器重力为20N,底面积为200cm2,装有104cm3的水。用体积和质量不计的细线将A、B连在一起,放入水中静止如图。水面上升了6.5cm,物体B的重力为6N,体积为400cm3.若把细线剪断后,最终A、B处于静止状态。则下列说法错误的是( )
A.物体A的体积为900cm3
B.细线剪断后,水面又下降1cm
C.细线剪断前,容器对桌面的压强为6650Pa
D.细线剪断后,容器对桌面的总压力变化了2N
16.(2021•广安模拟)如图,将同一密度计分别放入盛有甲、乙两种液体的烧杯中,它竖直立在液体中,如果密度计受到的浮力分别为F甲、F乙,液体的密度分别为ρ甲、ρ乙.则( )
A.F甲=F乙 ρ甲>ρ乙B.F甲=F乙 ρ甲<ρ乙
C.F甲<F乙 ρ甲<ρ乙D.F甲<F乙 ρ甲>ρ乙
17.(2021•齐河县一模)如图是关于浮力知识的应用实例,其中说法正确的是( )
A.图A中浸没在水中的潜水艇在下潜过程中所受浮力逐渐变大
B.图B中巨轮之所以能够浮在水面是因为用空心的办法增大了排开液体的体积
C.图C中液体的密度越大密度计漂浮时受到的浮力就越大
D.图D中气球是利用填充气体密度大于空气密度的原理上浮
18.(2021•南充模拟)如图所示,容器中装有一定质量的水,先后按甲、乙两种方式使物体A和小玻璃杯漂浮在水面上(图中细线重力及体积均不计)。设甲、乙两图中物体A和小玻璃杯共同受到的浮力分别为F甲和F乙,水对容器底的压强分别为p甲和p乙,则( )
A.F甲<F乙 p甲=p乙B.F甲=F乙 p甲=p乙
C.F甲=F乙 p甲>p乙D.F甲>F乙 p甲<p乙
19.(2021•德阳)2020年11月10日,中国载人潜水器“奋斗者”号在西太平洋马里亚纳海沟成功坐底,创造了中国载人深潜的新纪录,标志着我国的深潜事业又迈上了一个崭新的台阶。如图所示,假设海水的密度不变,在“奋斗者”号潜水器下潜过程中,下列分析合理的是( )
A.潜水器所受海水对它的压强大小不变
B.潜水器始终只受到海水对它向下的压强
C.潜水器所受到的浮力随深度的增大而增大
D.潜水器所受浮力的大小始终等于它排开海水的重力
20.(2021•凉山州)如图所示,将一个空心铁球浸没入水中,放手后铁球恰好悬浮,若沿虚线方向将铁球切成大小不等的两块,则( )
A.大块的将下沉,小块的将上浮
B.大块的将上浮,小块的将下沉
C.两块都将上浮
D.两块都将下沉
21.(2021•眉山)放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器(容器质量不计)底面积为10﹣4m2,将一体积为2×10﹣4m3的木块放入水中静止时,有15体积露出水面,如图甲所示;用一根质量和体积不计的细线把容器底和木块底部中心连接起来,如图乙所示。下列说法中错误的是(已知:水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)( )
A.木块的密度为0.8×103kg/m3
B.木块漂浮时排开水的质量为160g
C.浸没水中时细线对木块的拉力为0.6N
D.甲、乙两图所示情况,容器对水平桌面的压强相等
22.(2021•广安)如图所示,甲、乙、丙三个完全相同的烧杯中均装有适量的水,将质地均匀,且不吸水的a、b两实心体分别放入甲、乙烧杯中,当a、b静止时,a有五分之二的体积露出水面,b悬浮于水中,此时两烧杯液面刚好相平。若将b置于a上一起放入丙烧杯中,静止时a的上表面刚好与液面相平,整个过程中水均未溢出,下列说法正确的是( )
A.a的密度是0.4×103kg/m3
B.a、b的重力之比为5:3
C.a、b的体积之比为5:2
D.图中,甲、乙烧杯对桌面的压力之比为3:2
23.(2021•乐山)用细绳连在一起的气球和铁块,恰能悬浮在盛水的圆柱形容器内的某一位置(如图实线所示),若用一细铁丝(铁丝体积不计)将铁块轻轻向下压较长一段距离后(如图虚线所示),气球受到的浮力、气球和铁块在水中的浮沉情况及水对容器底部的压强将( )
A.变小,下沉、变小B.变小,下沉、不变
C.不变,悬浮、变小D.不变,悬浮、不变
二.实验探究题(共5小题)
24.(2021•青白江区校级模拟)在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中,同学们做了如图所示的一系列实验。
(1)比较①②③三次实验是为了探究浮力的大小与 的关系。
(2)分析 实验数据(填序号),可知浸没在液体中的物体,所受浮力的大小与浸入液体内的深度无关。
(3)为了探究浮力的大小与液体密度的关系:小阳进行了①②⑤实验,得出了物体受到的浮力与液体的密度有关的结论。他的结论 (选填“可靠”或“不可靠”)。原因是 。
25.(2021•新都区模拟)如图是小明用弹簧测力计、石块、小桶、溢水杯等器材,验证阿基米德原理的实验步骤。
(1)为了减小实验误差,上述实验步骤最合理的操作顺序为E、B、 。
(2)如图所示,我们分别用F1、F2、F3、F4表示相应步骤中弹簧测力计的示数,则石块浸没在水中受到的浮力大小为 。
(3)若图中四个测量值F1、F2、F3、F4满足关系式 阿基米德原理将得到验证。
(4)以下关于实验过程中的操作,会影响验证结果的是 。
A.图B中溢水杯内未盛满水
B.图E中小桶内有少量水
C.图D中石块未浸没水中
26.(2021•绵阳模拟)某实验小组在探究“影响浮力大小的因素”时,做了如图所示的实验。请你根据他们的实验探究回答下列问题。(g取10N/kg)
(1)小华通过对 两图的观察研究,发现当物体完全浸入在水中后排开水的体积相同,浮力的大小与所在液体的深度无关。
(2)在C与E两图中,保持了排开液体的体积不变,研究浮力与 的关系。
(3)由实验可知,物体浸没在水中时受到的浮力为 N。
27.(2021•自贡模拟)探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验。ρ水=1.0×103kg/m3
(1)物体浸没在水中受到的浮力是 N;
(2)①②③是探究浮力的大小与 的关系,得出的结论是 。
(3)分析 三次的实验数据,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(4)此实验还探究了浮力的大小与 的关系,得出的结论是 。
(5)金属块的密度为 kg/m3,盐水的密度为 kg/m3。
28.(2021•青羊区校级模拟)如图所示是“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验装置,请根据图示回答问题
(1)由图 和 可知浸在液体中的物体所受的浮力大小跟浸在液体中的体积有关;
(2)由图 和 可知物体排开相同体积的液体时,浮力大小跟液体的种类有关;
(3)物体完全浸没在水中时,物体上下表面所受压力差为 N;此物体密度是 kg/m3。
三.解答题(共1小题)
29.(2020•简阳市 模拟)如图甲所示,底面积为S1=100cm2的容器内装有适量的某种液体,A为圆柱形木块,其底面积为S2=80cm2,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,他先把木块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h1,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图象,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)
(1)除图甲所给实验器材外,还需要的测量工具是 (选填“天平”“刻度尺”或“测力计”);
(2)观察图象,分析可知,木块A的总高度是 cm;
(3)利用此实验装置可测出该液体的密度,其值为 kg/m;
(4)木块A全部浸没液体后,与木块A放入液体前比较,液体对容器底部产生的压强增加了 Pa。
参考答案与试题解析
一.选择题(共23小题)
1.【解答】解:
AB.由图可知,将同一立方体物块先后放入不同浓度的盐水中,物块在两杯中漂浮,由物体漂浮时受到的浮力和重力相等可知,它们此时所受的浮力都等于自身的重力,即浮力相同,故A错误;
物块在两杯中漂浮,浮力相同,由图可知,V排甲<V排乙,由F浮=ρ液gV排可知,甲杯比乙杯中的盐水密度大,故B错误;
CD.立方体物块在盐水中漂浮,上表面受到盐水的压力为零,由浮力产生的原因F浮=F下﹣F上可知,水对物块底部的压力等于浮力,所以物块底部受到水的压力相等,底面积相等,根据p=FS可知,物块底部在两个杯中所受液体的压强相等,故C错误、D正确。
故选:D。
2.【解答】解:由图可知,两球放入水中后,实心球排开水的体积较大,由F浮=ρ水gV排可知,实心球受到的浮力较大。
故选:A。
3.【解答】解:A、甲球下沉至容器底部,乙球漂浮,丙球悬浮,所以甲球的密度大于水的密度,乙球的密度小于水的密度,丙球的密度等于水的密度,因此三个小球的密度大小关系是:ρ甲>ρ丙>ρ乙,根据m=ρV可知:质量大小关系是m甲>m丙>m乙,故A错误。
B、由于甲乙丙三个实心小球体积相同,则根据图可知排开水的体积关系:V甲排=V球,V乙排<V球,V丙排=V球,所以V甲排=V丙排>V乙排,根据F浮=ρ液V排g可知:F甲=F丙>F乙,故B错误。
C、因为三个相同烧杯中都装满水,放入球后烧杯中液面高度不变,根据p=ρgh可知烧杯底部受到水的压强相等,即:p甲=p乙=p丙,故C错误。
D、三个相同烧杯中都装满水,里面的水的重力G水相等,由于烧杯底部对桌面的压力等于容器的总重力,则放入物体后对桌面的压力变化为:F=G容器+G水+G球﹣G排和G排=F浮,据此可得:F′甲=G容器+G水+G甲﹣G排甲=G容器+G水+G甲﹣F甲;
F′乙=G容器+G水+G乙﹣G排乙=G容器+G水+G乙﹣F乙;
F′丙=G容器+G水+G丙﹣G排丙=G容器+G水+G丙﹣F丙;
由于甲球下沉至容器底部,乙球漂浮,丙球悬浮,则G甲>F甲;G乙=F乙;G丙=F丙;所以F′甲>F′乙=F′丙,故D正确。
故选:D。
4.【解答】解:A、实验甲、丙中,弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.9N,
A在盐水中的浮力为:F浮=G﹣F拉=4.0N﹣2.9N=1.1N;
物体A全部浸没,根据阿基米德原理可知,F浮=ρ盐水gV排,
所以V排等于V物,则:
V排=V物=F浮ρ盐水g=1.1N1.1×103kg/m3×10N/kg=1×10﹣4m3,
物体A的密度为:
ρ=mV物=GgV物=4.0N10N/kg×1×10−4m3=4×103kg/m3,故A错误;
B、物体A在水中受到的浮力为: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B错误;
C、在实验丙中,弹簧测力计的示数:F丙拉=2.9N,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﹣2.9N=0.1N,故C错误;
D、由甲、丙,F浮盐水=G﹣F丙拉=4N﹣2.9N=1.1N,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﹣1.1N﹣2.0N=0.9N,容器底部也受到物体对它的压力,故压力等于0.39,故D正确。
故选:D。
5.【解答】解:
A、由图可知,小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态。根据浮沉条件可知,ρ甲液>ρ球,ρ乙液=ρ球,所以ρ甲液>ρ乙液,故A错误;
B、两杯中液面相平,ρ甲液>ρ乙液,根据p=ρ液gh可知,烧杯底受到液体的压强:p甲液>p乙液,故B错误;
CD、因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,两个完全相同的小球,重力相等,则两小球受到的浮力相等,根据F浮=G排=m排g可知,两小球在两杯中排开液体的质量相等,故C错误,故D正确。
故选:D。
6.【解答】解:把甲、乙两球分别轻轻放入两杯液体中,溢出了相同质量的液体,根据G=mg可知,甲、乙两球排开的液体的重力相同,根据阿基米德原理可知,两球受到的浮力相同;
根据阿基米德原理可知:ρ液甲gV排甲=ρ液乙gV排乙,由图可知,甲球排开的液体的体积要大于乙球排开的液体的体积,浮力相同,则甲的液体的密度要小于乙的液体的密度;故ABC错误,D正确。
故选:D。
7.【解答】解:
A、由图可知,甲漂浮,则橡皮泥的浮力等于重力;乙下沉,则橡皮泥的浮力小于重力;丙悬浮,则橡皮泥的浮力等于重力,故浮力的大小关系为:F甲=F丙>F乙,故A错误;
B、浮力的大小关系为:F甲=F丙>F乙,液体的密度相同,根据阿基米德原理可知,橡皮泥排开水的体积为V甲=V丙>V乙,故B错误;
C、三个相同的烧杯中装入等量的水,水的深度相同;橡皮泥排开水的体积为V甲=V丙>V乙,容器的底面积相同,则水面上升的高度关系为:△h甲=△hV丙>△hV乙,故甲、丙中的水面高度相同,都大于乙中的水面高度,根据p=ρgh可知,液体对容器底部的压强为p甲=p丙>p乙,故C正确;
D、容器对桌面的压力等于容器的重力、水的重力、橡皮泥的重力的和,所以压力相同,故D错误。
故选:C。
8.【解答】解:①b容器中再倒入酒精后,使液体的密度减小,但木块还是漂浮,受到的浮力相等,根据F浮=ρ水v排g可知,排开液体的体积增大,使木块在液面下的体积增大,故①错误;
②冰漂浮于水面上,则F浮=ρ水gV排=G冰;﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
冰熔化成水后,其质量不变,则G冰=G水=ρ水gV水,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②;
联立①②可得:ρ水gV排=ρ水gV水,则V排=V水,即:冰块排开水的体积跟冰熔化成水后的体积相等,水面高度不变,故②错误;
③原来小球悬浮,受到的浮力等于小球重F浮=G球,d容器中再倒入酒精后,使液体的密度减小,根据F浮=ρ水v排g可知,排开液体的体积不变,小球受到的浮力减小,使得F浮′<G球,所以小球将下沉,故③正确;
④木块漂浮,木块受到的浮力等于木块重,根据F浮=ρ水V排g可知,木块受到的重力等于排开的水重;
a、b容器水面等高,则b容器的总重等于a容器的总重,根据G=mg可知,b容器的总质量与a容器的总质量相同,同理可以得出,cd容器的总质量与a容器的总质量相同,故④正确。
故选:B。
9.【解答】解:AB、“浮沉子”下沉时,根据物体的浮沉条件可知,浮子受到的浮力要小于重力,故AB错误;
C、“浮沉子”上浮时,所受浮力大于它受到的重力时会上浮,故C正确;
D、挤压大塑料瓶,瓶内空气被压缩,一部分水被压入小瓶中,即浮沉子里进入一些水,它的重力增加,重力等于它受到的浮力,会悬浮在水中,故D错误。
故选:C。
10.【解答】解:A、在物体A的底面刚好接触水面时,铁架台对桌面的压力:F压=G铁架台+GA=10N+5N=15N,
在液面上升4cm时,物体A受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10×10×4×10﹣6m3=4N,
此时铁架台对桌面的压力:F压′=G铁架台+GA﹣F浮=10N+5N﹣4N=11N,
可知在液面上升4cm的过程中,铁架台对桌面的压力变小,故A正确;
B、设容器的底面积为S容,由题意可得:(S容﹣SA)×4cm=1200cm3,
(S容﹣10cm×10cm)×4cm=1200cm3
解得S容=400cm2,故B正确;
CD、当物体A刚好完全浸没在水中时,A受到的浮力是:
F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×10×10×10﹣6m3=10N,
由于A完全浸没时受到的浮力大于A的重力,可知当向容器中继续加水而且当A漂浮时,铁架台对桌面压力不变;即F浮″=GA=5N;
物体A的浮力的施力物体是水,由于物体间力的作用是相互的,所以物体A此时也会给水一个竖直向下,大小为5N的力;
物体A漂浮时,排开水的体积:V排″=F浮″ρ水g=5N1.0×103kg/m3×10N/kg=5×10﹣4m3=500cm3,
此时物体A浸没在水中的深度是hA浸入=V排″SA=500cm310cm×10cm=5cm,
物体A下表面受到水的压强:pA=ρ水ghA浸入=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣2m=500Pa,故C错误,D正确。
故选:C。
11.【解答】解:(1)a、b两个实心球,分别放入甲、乙两种液体中,静止时,a球漂浮在液面上,b球悬浮在液体中,
则Fa=Ga,Fb=Gb,
a、b两个实心球材料相同,ρa=ρb,
Va>Vb,
根据ρ=mV可知,ma>mb,
根据G=mg可知,Ga>Gb,
所以,Fa>Fb,故AD错误;
(2)甲、乙两种液体质量相等,则重力相等,
Ga>Gb,
两烧杯相同,则重力相等,
液体对烧杯底的压力等于液体和球的总重力,
所以,两种液体对烧杯底的压力F甲>F乙,
两个相同的烧杯,则底面积相等,
所以,根据p=FS可知,甲、乙两种液体对烧杯底的压强p甲>p乙,故B正确,C错误。
故选:B。
12.【解答】解:空玻璃瓶开始时是漂浮在水面上,根据漂浮条件可知此时受到的浮力与重力相等,即浮力F浮=G=5N;
将空玻璃瓶缓慢按入水中到空玻璃瓶刚刚浸没的过程中,排开水的体积逐渐变大,根据公式F浮=ρ液gV排可知,浮力逐渐增加,
空玻璃瓶完全浸没后,继续向下压一段距离,排开水的体积不再变化,根据公式F浮=ρ液gV排可知,受到的浮力保持不变;
由此分析可知:表示一开始就受到5N的力作用,然后浮力逐渐增加,最后保持不变,故B图象符合。
故选:B。
13.【解答】解:
两物体静止时,A漂浮、B悬浮,则ρA<ρ水,ρB=ρ水,所以,两个物体的密度关系是ρA<ρB;
由图可知,两个物体排开水的体积关系为VA排<VB排,水的密度一定,所以根据F浮=ρ水gV排可知,两物体所受浮力关系是F浮A<F浮B;
由于两杯中水的深度相同,据p=ρgh可知,两杯中杯底所受水的压强相同,即p甲=p乙;
A物体在甲容器中漂浮,所以F浮A=GA;根据阿基米德原理有F浮A=GA排,所以GA=GA排(即A物体的重等于A排开水的重);
B物体在乙容器中悬浮,所以F浮B=GB;根据阿基米德原理有F浮B=GB排,所以GB=GB排(即B物体的重等于B排开水的重);
上面的关系式可理解为AB两物体的重分别补充了所缺少水的重,由于甲乙容器内水面相平,则甲乙容器内水和物体的总重相等;甲、乙两容器完全相同,则两容器的重相等,故甲、乙两容器的总重相等,甲容器对桌面的压力等于乙容器对桌面的压力,即F=F′;
综合分析可知D正确。
故选:D。
14.【解答】解:物体受到的重力:
G=mg=160×10﹣3kg×10N/kg=1.6N,
由阿基米德原理可得,当物体静止时受到的浮力:
F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×130×10﹣6m3=1.3N,故D错误;
因F浮<G,
所以,物体沉在溢水杯底部,故AB错误、C正确。
故选:C。
15.【解答】解:A、已知AB悬浮,则V排总=S容h=200cm2×6.5cm=1300cm3=1.3×10﹣3m3,
则物体A的体积V排总﹣VB=1300cm3﹣400cm3=900cm3=故A正确;
B、F浮总=ρ水gV排总=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.3×10﹣3m3=13N,
已知AB悬浮,则AB受到的总重力等于其浮力,即GAB=F浮总=13N,
GA=GAB﹣GB=13N﹣6N=7N,
F浮A=ρ水gV排A=1.0×103kg/m3×10N/kg×9×10﹣4m3=9N,
因为F浮A>GA,
F浮B=ρ水gV排B=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣4m3=4N,
因为F浮B<GB,
所以细线剪断后,A上浮,最后漂浮,B下沉,
当A漂浮时,F浮A1=GA=7N,
由F浮=ρgV排可得,此时排开水的体积V排A1=F浮A1ρ水g=7N1.0×103kg/m3×10N/kg=7×10﹣4m3=700cm3,
排开水的体积减小值
△V排A=V排A﹣V排A1=9×10﹣4m3﹣7×10﹣4m3=2×10﹣4m3,
水面又下降值:
△h=△V排AS=2×10−4m3200×10−4m2=0.01m=1cm,故B正确;
C、水的体积V水=104cm3=1×10﹣2m3,
由ρ=mV可得,水的质量m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×1×10﹣2m3=10kg,
水的重力G水=m水g=10kg×10N/kg=100N,
细线剪断前,容器对桌面的压力F总=G容+GAB+G水=20N+13N+100N=133N,
容器对桌面的压强为p=F总S容=133N2×10−2m2=6650Pa,故C正确;
D、细线剪断后,A上升、B下沉,容器底部受到的压力=G水+GA+GB,所以容器对桌面的总压力不变,故D错误。
故选:D。
16.【解答】解:(1)同一支密度计分别放在甲、乙两种液中均处于漂浮,则F浮=G,即密度计在两种液体中受到的浮力相等,都等于密度计受到的重力G,所以F甲=F乙。
(2)密度计受到的浮力相等,由图可知密度计排开液体的体积:V甲排>V乙排,由F浮=ρ液gV排可知:ρ甲<ρ乙。
故选:B。
17.【解答】解:
A.浸没在水中的潜水艇在下潜过程中,水密度和排开水的体积不变,由F浮=ρ液gV排可知,所受的浮力不变,故A错误;
B.巨轮之所以能够浮在水面上,是利用空心的方法来增大排开液体的体积来增大浮力,故B正确;
C.密度计测液体密度时,都是漂浮的,所以浮力都等于重力,在不同液体中,密度计所受浮力不变,故C错误;
D.气球是利用在空气中的浮力来工作的,当气体的密度小于空气的密度时,才可以升空,故D错误。
故选:B。
18.【解答】解:(1)把物体A和容器看作一个整体,即物体A和容器的总重力不变,由图可知,甲、乙中物体都是漂浮在水面上,所以甲、乙两图中物体A和小玻璃杯共同受到的浮力都等于物体A和小玻璃杯的总重力,即F甲=F乙;故AD错误;
(2)由于两种情况下浮力相等,由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得:V排甲=V排乙;所以,容器中装有的水,液面的高度是相同的;则由p=ρgh可得:p甲=p乙,故B正确,C错误。
故选:B。
19.【解答】解:
A、潜水器在下潜的过程中,深度增加,由p=ρgh可知,潜水器受到海水的压强变大,故A错误;
B、因为在液体内部,液体向各个方向都有压强,所以潜水器不只是受到海水对它向下的压强,故B错误;
C、潜水器浸没海水中后继续下潜过程中,排开海水的体积不变,海水密度不变,由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,潜水器受到的浮力不变,故C错误;
D、潜水器在下潜的过程中,由阿基米德原理F浮=G排可知受到的浮力等于排开海水的重力,故D正确。
故选:D。
20.【解答】解:空心铁球悬浮在水中,说明物体的密度与水的密度相同,将它沿图示虚线切为大小不等的两块后,小块为实心,故小块密度大于水的密度,大块仍为空心,密度小于水的密度,所以大块将上浮,小块将下沉。
故选:B。
21.【解答】解:
A、木块处于漂浮状态,有15体积露出水面,则V排=(1−15)V木=45V木,
此时浮力等于重力,即:F浮=G,根据阿基米德原理和G=mg=ρVg得,ρ水g(1−15)V木=ρ木gV木,
所以,ρ木=45ρ水=45×1.0×103kg/m3=0.8×103kg/m3,故A正确;
B、木块漂浮时,排开水的体积:V排=45V木=45×2×10﹣4m3=1.6×10﹣4m3,
根据ρ=mV可得排开水的质量:m排=ρ水V排=1.0×103kg/m3×1.6×10﹣4m3=0.16kg=160g,故B正确;
C、图乙中,木块浸没水中受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3=2N;
木块的重力为:G木=ρ木gV木=0.8×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3=1.6N;
则木块浸没水中时细线对木块的拉力为:F拉=F浮﹣G木=2N﹣1.6N=0.4N,故C错误;
D、甲、乙两图所示情况,木块和水仍然在容器中,总重力仍等于木块、水、容器的重力之和,总重力不变,对桌面的压力不变,根据p=FS知容器对桌面的压强不变,故D正确。
故选:C。
22.【解答】解:ABC、由漂浮、悬浮条件可知:F浮=G,结合公式G=mg=ρgV、F浮=ρ液gV排可得:
在甲中,a漂浮,有五分之二的体积露出水面,Ga=ρagVa,F浮a=ρ液gV排a=35ρ水gVa,
即Ga=ρagVa=35ρ水gVa……①
在乙中,b悬浮,Gb=F浮b=ρ水gVb……②
在丙中,a、b漂浮,Ga+Gb=F浮=ρ水gVa……③
由①可得:ρa=35ρ水=0.6×103kg/m3,故A错误;
由①②③可得:2Ga=3Gb,即:Ga:Gb=3:2,2Va=5Vb,即:Va:Vb=5:2,故B错误,C正确;
D、在甲、乙中,a、b漂浮,且两容器内液面相平,结合阿基米德原理可知,G排a=F浮a=Ga,G排b=F浮b=Gb,所以两容器内水和物体的总重力相等,则两个相同的容器对水平桌面的压力为容器的重力与水和物体总重力的和,大小相等,故D错误。
故选:C。
23.【解答】解:原来气球和铁块悬浮在水中,则有F浮=G;
若用一细铁丝(铁丝体积不计)将铁块轻轻向下压较长一段距离后,整体所处的深度增加,
由p=ρ液gh可知,气球和铁块受到水的压强增大,则铁块的体积不变,气球的体积变小,气球排开水的体积减小,
由F浮=ρ液gV排可知,气球受到的浮力变小,导致气球和铁块受到的总浮力小于总重力,气球和铁块会下沉,故CD错误;
由气球排开水的体积变小可知,水面会下降,水对容器底部的压强变小,故A正确、B错误。
故选:A。
二.实验探究题(共5小题)
24.【解答】解:(1)比较①②③实验,排开液体的密度相同,排开液体的体积不同,测力计示数不同,由称重法,实验中物体受到的浮力不同,故是为了探究浮力的大小与排开液体的体积的关系;
(2)研究浮力的大小与浸入液体内的深度的关系,要控制排开液体的密度相同和排开液体的体积相同,结合称重法,分析①③④分析实验数据,可知浸没在液体中的物体,所受浮力的大小与浸入液体内的深度无关;
(3)为了探究浮力的大小与液体密度的关系,要控制排开液体的体积相同,故小洛进行①③⑤实验,因⑤中测力计示数小,故受到的浮力大,得出的结论是:排开液体体积一定时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大;
小阳进行了①②⑤实验,也得出了物体受到的浮力与液体的密度有关的结论。他的结论不可靠。原因是没有控制物体排开液体的体积相同。
故答案为:(1)排开液体的体积;(2)①③④;(3)不可靠;没有控制物体排开液体的体积相同。
25.【解答】解:(1)为了减小误差实验最合理的实验步骤:
E、用弹簧测力计测量小桶的重力。
B、把溢水杯中倒满水。
C、用弹簧测力计测量石块的重力。
D、把石块浸没在水中,读出弹簧测力计的示数。
A、用弹簧测力计测量小桶和溢出水的总重力。
(2)根据称重法得,石块受到的浮力:F浮=F2﹣F3。
(3)石块浸没在水中,石块排开水的重力:G排=F1﹣F4,
阿基米德原理是浸在液体中的物体受到的浮力等于物体排开液体受到的重力,当F2﹣F3=F1﹣F4时,即F浮=G排,阿基米德原理得到验证。
(4)A.图B中溢水杯内未盛满水,会使石块溢出的水减少,会影响实验结果。
B.图E中小桶内有少量水,石块排开水受到的重力等于F1﹣F4的差,小桶中有水不会影响实验结果。
C.阿基米德原理是物体浸在液体中受到浮力大小,包括石块完全浸没和部分浸没,所以图D中石块未浸没水中不会对实验造成影响。
故选A。
故答案为:(1)C、D、A;(2)F2﹣F3;(3)F2﹣F3=F1﹣F4;(4)A。
26.【解答】解:
(1)要验证浮力的大小与所在液体的深度无关,需要控制液体的密度、排开液体的体积相同,深度不同,观察弹簧测力计的示数可知,C、D三个步骤符合题意;
(2)C、F物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,测力计的示数不同,说明受到的浮力不同,是研究浮力与液体密度的关系;
(3)由A知,物体的重力G=8N,由C或D或E知,物体完全浸没在水中时拉力F=6N,则完全浸没在水中所受浮力F浮水=8N﹣6N=2N。
故答案为:(1)C、D;(2)液体密度;(3)2。
27.【解答】解:(1)由①知,物体的重力:G=9N;
由①③,根据称重法测浮力,物体完全浸没在水中所受的浮力是:
F浮=G﹣F=9N﹣8N=1N;
(2)由图①、②、③所示实验可知,物体排开液体的密度相同而排开液体的体积不同,②、③中测力计示数不同,由称重法,物体受到的浮力不同,由此可知,浮力大小与物体排开液体的体积有关,故可得,在液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大;
(3)探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度关系,由控制变量法知,应控制液体密度、排开液体的体积不变,改变物体在液体中的深度,故选①③④三次试验;
(4)由图④、⑤可知,物体排开液体的体积相同,而排开液体密度不同,由控制变量法可知,还可探究浮力大小与排开液体密度的关系;
在④中,F浮4=G﹣F4=10N﹣8N=2N,在⑤中,F浮5=G﹣F5=10N﹣7.8N=2.2N,而水的密度小于盐水的密度,故可得,在排开液体体积一定的情况下,液体密度越大,物体受到的浮力越大;
(5)金属块的质量m金属=G金属g=9N10/kg=0.9kg,
由F浮=ρ液gV排可得金属块的体积为V金属=V金属排=F浮ρ水g=1N1×103kg/m3×10N/kg=1×10﹣4m3,
金属块的密度ρ金属=m金属V金属=0.9kg1×10−4m3=9×103kg/m3。
据图①和图④可得,金属块浸没在水中受到的浮力F浮1=9N﹣8N=1N;据图①和图⑦可得金属块浸没在盐水中受到的浮力F浮2=9N﹣7.8N=1.2N;根据公式F浮=ρ液gV排可得,金属块在盐水中受到的浮力是金属块在水中受到浮力的1.2倍,则盐水的密度是水的密度的1.2倍,所以盐水的密度ρ盐水=1.2×103kg/m3。
故答案为:(1)1;
(2)排开液体的体积;物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大;
(3)①③④;
(4)液体的密度;在排开液体体积一定的情况下,液体密度越大,物体受到的浮力越大;
(5)9×103;1.2×103
28.【解答】解:图A说明物体在空中所测重力为G=12N,
图B说明物体部分浸入在水中时所受浮力为F浮=G﹣F拉=12N﹣11N=1N,
图C说明物体完全浸没在水中所受浮力为F浮水=G﹣F拉′=12N﹣9N=3N,
图D说明物体浸没煤油中所受浮力为F浮油=G﹣F拉″=12N﹣9.6N=2.4N;
(1)探究的是浸在液体中的物体所受的浮力大小跟浸在液体中的体积的关系,需控制液体的种类相同,物体浸入液体中的体积不同,由图可知:图B、C符合条件;
(2)探究“物体排开相同体积的液体时,浮力大小跟液体的种类”的关系,控制的相同量是物体排开液体的体积相同,不同的是液体的种类,由图可知:图C、D符合条件;
(3)当物体完全浸没在水中时,物体受在水的浮力F浮水=G﹣F拉′=12N﹣9N=3N;
由图A、C可知物体的体积:V=V排=800mL﹣500mL=300mL=3×10﹣4m3,
由G=mg=ρ物gV得物体密度:ρ物=GgV=12N10N/kg×3×10−4m3=4×103kg/m3;
故答案为:(1)B、C;(2)C、D;(3)3;4×103
三.解答题(共1小题)
29.【解答】解:
(1)由乙图是F与h的关系图象,F由压力传感器测量,h的测量需要有刻度尺;
(2)根据F浮=ρ液gV排可知,当A浸没时浮力不再增加,所以此时F保持不变,由图象可知当h=10cm后,F′=6N不变,所以A的总高度hA=10cm;,
(3)当F=0时,h1=4cm,A处于漂浮状态,F浮=GA,即:ρ液gS2h1=GA…①
当A浸没时F浮′=GA+F′,即:ρ液gS2hA=GA+F′…②
①÷②得:ℎ1ℎA=GAGA+F',代入数据:4cm10cm=GAGA+6N,解得:GA=4N;
由于A漂浮时F浮=GA,即ρ液gS2h1=GA,
带入数据:ρ液×10N/kg×80×10﹣4m2×0.04m=4N,解得ρ液=1.25×103kg/m3;
(4)根据力的相互性,A全部浸没液体后,与木块A放入液体前比较,容器底部增大的压力与A浸没时的浮力相等,即△F=F′=GA+F′,
根据p=FS,液体对容器底部增大压强:
△p=△FS1=GA+F'S1=1000Pa。
故答案为:(1)刻度尺;(2)10;(3)1.25×103;(4)1000。
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