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2022年云南省中考物理专题练5-浮力
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2022年云南省中考物理专题练5-浮力
一.选择题(共18小题)
1.(2021•昆明)一个气球下挂一个铁块置于水中某一位置,处于静止状态(如图所示)。现用手轻轻向下推一下气球,那么手离开气球后,气球和铁块的运动情况是( )
A.加速向下运动 B.匀速向下运动
C.减速向下运动 D.仍然处于静止状态
2.(2022•五华区校级模拟)在两支相同的平底试管内装入等量铁砂,然后分别放入装有甲、乙两种不同液体的相同烧杯里,其静止状态如图所示,则下列说法正确的是( )
A.试管在甲液体中受到的浮力较大
B.试管在乙液体中排开的液体质量较小
C.两个烧杯底部所受液体压力相等
D.两支试管底部所受液体压强相等
3.(2022•官渡区校级模拟)中国首艘国产001A型航母于4月26日下水,如图所示。关于舰载机在航母上训练飞行时,下列说法正确的是( )
A.舰载机在甲板上和飞离航母后,航母始终漂浮,航母所受浮力大小不变
B.舰载机在航母甲板上加速前进时,受到平衡力作用
C.舰载机飞行时能获得向上的压强差,是因为机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速
D.在起飞过程中,舰载机的惯性将消失
4.(2022•西华县一模)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
5.(2022•昭阳区校级模拟)如图所示,一枚鸡蛋刚好悬浮在一杯盐水中。现在往杯中加入适量清水(未溢出),在添加清水的过程中,下列判断正确的是( )
A.因为液体的密度减小,所以液体对容器底部的压强变小
B.鸡蛋将上浮,在未露出水面之前,所受浮力大小不变
C.鸡蛋将保持悬浮状态,因为鸡蛋所受浮力等于重力
D.鸡蛋将下沉,因为鸡蛋所受浮力小于重力
6.(2021春•南山区期末)将同一长方体分别水平与竖直放置在水中,如图所示,它所受到的( )
A.向上、向下压力差不等,浮力相等
B.向上、向下压力差不等,浮力不等
C.向上、向下压力差相等,浮力不等
D.向上、向下压力差相等,浮力相等
7.(2021•五华区模拟)苏伊士运河连接了地中海与红海,是世界最繁忙的航线之一。2021年3月23日,排水量20万吨的重型货轮“长赐号”在苏伊士运河搁浅,29日“长赐号”借助潮汐涨潮的作用重新起浮脱困。关于此次事件下列说法不正确的是( )
A.“长赐号”正常满载航行的情况下受到的浮力是2×109N
B.“长赐号”脱困是借助潮汐的作用增大了所受的浮力
C.“长赐号”搁浅时受到的浮力小于重力
D.“长赐号”从海水密度较大的红海前往海水密度较小的地中海受到的浮力会变小
8.(2021•曲靖二模)如图所示,甲、乙两球放在水中静止,若甲在水面以上和水下部分的体积比为1:3,则下列说法正确的是( )
A.若甲、乙体积相同,因为甲漂浮,乙悬浮,所以F甲>F乙
B.若甲、乙体积相同,则G甲=34G乙
C.若甲、乙体积相同且均为实心,则甲、乙由不同物质构成,ρ甲:ρ乙=4:3
D.若甲、乙质量相等且均为实心,则甲乙的体积比为3:4
9.(2021•砚山县一模)物理现象需要我们仔细的观察,在水加热至沸腾过程中,水中的气泡变化是不同的。因此,水中的气泡在上浮过程中受到的浮力变化也是不同的。关于图,下列说法正确的是( )
A.图为水沸腾时,水中气泡在上浮过程中所受浮力越来越大
B.图为水沸腾时,水中气泡在上浮过程中所受浮力越来越小
C.图为水沸腾前,水中气泡在上浮过程中所受浮力越来越大
D.图为水沸腾前,水中气泡在上浮过程中所受浮力越来越小
10.(2021•罗平县二模)如图所示,质量相等的甲、乙两个实心正方体物块分别竖直悬浮在水中和漂浮在水面上,下列说法正确的是( )
A.甲物体的密度大于乙物体的密度
B.甲受到的浮力小于乙受到的浮力
C.甲受到的浮力大于乙受到的浮力
D.水对甲下表面的压强小于水对乙下表面的压强
11.(2021•昆明模拟)如图甲所示,用弹簧测力计将一不吸水的长方体从装有水的容器中匀速拉出,图中长方体的底面积为20cm2,容器的底面积为100cm2,水的密度为1.0×103kg/m3,拉力随时间的变化关系如图乙所示,下列说法错误的是( )
A.物体的密度为2.5×103kg/m3
B.当物体有一半露出水面时,弹簧测力计的示数为4N
C.物体上升的速度为10cm/s
D.t=1s时,水对杯底的压力为26N
12.(2021•西山区模拟)如图所示,图甲和图乙的容器中是同一个自制的简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,将其放入盛有不同液体的两个烧杯中,它会竖直漂浮在液体中,由图中现象可以判断( )
A.密度计在乙烧杯液体中受到的浮力较大
B.密度计在甲烧杯液体中受到的浮力较大
C.乙烧杯中液体的密度较大
D.甲烧杯中液体的密度较大
13.(2021•罗平县模拟)如图所示,将两个完全相同的木块放入盛有甲、乙两种液体的相同容器中,木块静止时,两容器中液面相平。下列说法正确的是( )
A.木块在甲、乙两种液体中所受浮力相等
B.木块在乙液体中排开液体的质量较大
C.甲液体的密度小于乙液体的密度
D.两容器底部受到的液体压强相等
14.(2021•普洱模拟)用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示。从此处匀速下放物块,直至物块恰好与水底接触,物块下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水的深度h的关系如图乙所示。(ρ水=1.0×103kg/m3)则( )
A.物块的质量为1kg
B.物块浸没在水中受到的浮力为10N
C.物块的密度为2.25×103kg/m3
D.物块下表面受到水的最大压强为600Pa
15.(2021•曲靖模拟)水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有不同的液体,将三个质量和体积都相同的长方体A、B、C分别放入容器的液体中,静止时的位置如图所示,三个容器的液面相平。则下列判断正确的是( )
A.物体受到的浮力F浮A>F浮B>F浮C
B.液体对容器底的压强p甲=p乙=p丙
C.物体下表面受到液体的压力FA下>FB下>FC下
D.容器对桌面的压力F甲<F乙<F丙
16.(2021•五华区模拟)小明将同一个鸡蛋先后放入如图所示的甲、乙两杯盐水中,盐水密度分别为ρ甲、ρ乙,鸡蛋所受的浮力分别为F甲、F乙,则下列关系正确的是( )
A.ρ甲>ρ乙 B.ρ甲=ρ乙 C.F甲=F乙 D.F甲>F乙
17.(2021•云南模拟)如图所示是中国航母“辽宁号”训练时舰载飞机飞离航母时的图片。下列说法中正确的是( )
A.飞机飞离航母后,航母始终漂浮,航母所受浮力的大小不变
B.飞机在航母甲板上加速飞行时,受力平衡
C.飞机飞行时能获得向上的压强差,是因为机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速
D.飞机在起飞过程中,惯性将消失
18.(2021•西山区二模)物理小组制作的潜水艇模型如图所示。通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气,就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时,若从A管吸气,烧瓶将会( )
A.上浮,它受到的浮力增大
B.上浮,它受到的浮力不变
C.下沉,它受到的浮力减小
D.下沉,它受到的浮力不变
二.多选题(共1小题)
(多选)19.(2021•安宁市一模)水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有不同的液体,A、B、C是三个相同的长方体,将它们分别放入三个容器的液体中,静止时,三个容器内的液面相平,如图所示,则下列判断正确的是( )
A.物体受到的浮力F浮A>F浮B>F浮C
B.液体对容器底的压强p甲<p乙<p丙
C.容器对桌面的压力F甲<F乙<F丙
D.物体下表面受到液体向上的压力FA=FB=FC
三.填空题(共6小题)
20.(2021•云南)如图所示,水中有一支长14cm、底部嵌有铁块的蜡烛,露出水面的长度为1cm,点燃蜡烛,至蜡烛熄灭时,水对容器底部产生的压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。熄灭时蜡烛所剩长度为 cm。(ρ蜡=0.9×103kg/m3)
21.(2022•云南模拟)如图物A、物B体积相同,物B、物C质量相等,将他们放入水中静止后,物A漂浮,物B悬浮,物C沉底。我们可以判断出,物A、物B所受浮力大小关系是 ,物B、物C密度大小关系是 。
22.(2022•信阳一模)如图所示将同一支密度计先后放入甲、乙两种液体中,两种液体的密度关系为ρ甲 ρ乙(填“大于”、“等于”或“小于”),若继续往右侧量筒中加入乙液体(未溢出),那么密度计将 。(填“下沉”、“悬浮”或“漂浮”)
23.(2021•新平县校级模拟)核潜艇在水中水平匀速巡航时,突然进入密度跃层(海水上层密度大,下层密度小)时,潜艇会突然下沉,将给潜艇带来安全隐患,此时应立即将潜艇水舱中的水全部排出,使潜艇受到的重力 (填“大于”或“小于”)它的浮力,由于 ,潜艇还会下沉一段距离才会上浮。
24.(2021•砚山县二模)如图所示,甲、乙、丙是探究浮力大小与哪些因素有关的实验装置,浸没在液体中的物体都相同。若选 两个装置,可以探究浮力大小是否与物体所处深度有关;若选乙、丙两个装置,可以探究浮力大小是否与 有关。
25.(2021•蒙自市模拟)小昆同学将一重4.0N的金属筒容器,开口向上放入水中,有13的体积露出水面;若在筒内装入200cm3的某种液体后,金属筒的45体积没入到水中,则金属筒的容积是 m3(筒壁厚度不计),装入金属筒内液体的密度是 g/cm3。(ρ水=1.0×103kg/m3)
四.实验探究题(共1小题)
26.(2021•云南)某小组探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
(1)弹簧测力计使用前要先进行 。
(2)实验步骤如图1所示,甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。由图甲和丁可知物体受到的浮力F浮= 。
(3)以下选项中若 成立,则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
A.F1﹣F2=F3﹣F4
B.F1﹣F3=F4﹣F2
C.F3﹣F2=F1﹣F4
(4)另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋(质量忽略不计)对实验进行改进,装置如图2所示。向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,观察到A的示数逐渐 ,B的示数逐渐 ,且A、B示数的变化量 (选填“相等”或“不相等”)。
(5)比较两种实验方案,改进后的优点是 (多选)
A.测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B.实验器材生活化,测力计固定、示数更稳定
C.能同步观察测力计A、B示数的变化
五.计算题(共2小题)
27.(2022•云南模拟)用弹簧测力计悬挂一物体,保持静止时弹簧测力计读数如图甲所示,当物体浸没在质量为1kg的水中静止时弹簧测力计的示数如图乙所示,且容器中的水深度由10cm升高到12cm。(ρ水=1.0×103kg/m3,容器是柱形的)
(1)物体浸没在水中后,容器底部受到水的压力的增加量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)物体受到的浮力。
(2)求物体浸没在水中受到的浮力。
(3)求物体的密度。
28.(2021•曲靖二模)如图甲所示,一弹簧测力计下悬挂底面积为40cm2的圆柱体,水平桌面上放置底面积为100cm2,质量为500g的圆筒,筒内装有30cm深的某液体。现将圆柱体从圆筒上方离液面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入液体中,弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系图像如图乙所示(圆筒的厚度忽略不计,圆柱体下降过程中没有液体从筒中溢出,不考虑液面上升,g取10N/kg)。求:
(1)圆柱体完全浸没时受到液体的浮力;
(2)筒内液体密度;
(3)当圆柱体完全浸没时,圆筒对桌面的压强。
2022年云南省中考物理专题练5-浮力
参考答案与试题解析
一.选择题(共18小题)
1.【解答】解:将气球和铁块作为整体进行研究原来金属块和小气球悬浮在水中,F浮=G;
把金属块及气球的位置轻轻向下移动一些,所处的深度增加,由公式p=ρgh知,小气球受到水的压强增大,气球的体积变小,所以气球排开水的体积减小,故气球和体块排开水的总体积减小,由公式F浮=ρ液gV排知,气球和铁块受到的总的浮力减小,而气球和铁块的总重力不变,使二者所受的总浮力小于总重力,故气球和铁块的运动情况是加速向下运动。
故选:A。
2.【解答】解:
AB、因两支相同的平底试管内装入等量铁砂,则两支试管的总重力G相同,由于装入等量铁砂的相同平底试管在两液体中都漂浮,所以试管受到的浮力:F甲=F乙=G,故A错误;
根据阿基米德原理可知:F浮=G排=m排g,所以试管排开的液体质量相等,故B错误;
C、由图可知,排开的液体体积V排甲>V排乙,而F甲=F乙,则根据浮=ρgV排可知,ρ甲<ρ乙,
由图可知,放入试管后液面等高,根据p=ρgh可知,烧杯底部所受压强p甲<p乙,由于两烧杯的底面积相同,由p=FS知两个烧杯底部所受液体压力F甲′<F乙′,故C错误;
D、物体受到的浮力等于物体上下表面受到液体的压力差,而上表面受到的压力为0,
所以F浮=F下表面﹣F上表面=F下表面,
由于受到的浮力相等,所以下表面受到的压力相等,即:F甲″=F乙″,
两支相同试管的底面积相同,由p=FS可知,试管底部所受液体压强:p甲′=p乙′,故D正确。
故选:D。
3.【解答】解:A、航载飞机飞离航母后,航母的总重力减小,航母始终漂浮,航母受到的浮力大小等于航母的总重力大小,所以浮力会减小,故A错误;
B、舰载机在航母甲板上加速前进时,受到非平衡力作用,故B错误;
C、飞机飞行时能获得向上的升力,是因为机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速,机翼上方受到的压强小于机翼下方受到的压强,从而产生向上的升力,故C正确;
D、物体在任何时候都有惯性,飞机在起飞过程中,惯性不可能消失,故D错误。
故选:C。
4.【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。
5.【解答】解:A、现在往杯中加入适量清水(未溢出),盐水对容器的压力增大,根据p=FS知液体对容器底部的压强增大,故A错误;
BCD、鸡蛋刚好悬浮在一杯盐水中,此时浮力等于重力,鸡蛋的密度等于盐水的密度,现在往杯中加入适量清水(未溢出),盐水的密度减小;根据F浮=ρ液gV排知,排开水的体积不变,液体密度减小,浮力减小,浮力小于重力,鸡蛋下沉,故BC错误、D正确;
故选:D。
6.【解答】解:长方体物块悬浮在水中,说明受到水的浮力不变,而浮力等于物体上下表面受到水的压力差,所以长方体物块上下表面受到水的压力差相等。
故选:D。
7.【解答】解:A、根据阿基米德原理可知,“长赐号“正常满载的情况下受到的浮力是:F浮=G排=m排g=2×108kg×10N/kg=2×109N,故A正确;
B、发生潮汐时,液面上涨,长赐号排开的水的体积变大,根据F浮=ρ液gV排可知,在液体密度一定时,“长赐号“受到的浮力变大,故B正确;
C、“长赐号“搁浅时受力平衡,受到三个力的作用:竖直向下的重力、竖直向上的支持力和浮力,且G=F浮+F支,则受到的浮力小于重力,故C正确;
D、“长赐号“从海水密度较大的红海前往海水密度较小的地中海时,始终处于漂浮状态,浮力等于重力,重力不变,受到的浮力会不变,故D错误。
故选:D。
8.【解答】解:由图可知,甲球漂浮,可得G甲=F浮甲;乙球悬浮,可得G乙=F浮乙,甲球在水面以上和水下部分的体积比为1:3,即V甲排=34V甲;
A、若甲、乙体积V相同,由图知V甲排<V,V乙排=V,即V甲排<V乙排,根据阿基米德原理可得:F浮甲<F浮乙,故A错误;
B、若甲、乙体积V相同,则G甲=F浮甲=ρ水V甲排g=ρ水34Vg,G乙=F浮乙=ρ水V乙排g=ρ水Vg,可得:G甲=34G乙,故B正确;
C、由G甲=F浮甲可得:ρ甲Vg=ρ液34Vg,即ρ甲=ρ液34;乙球悬浮,可得ρ乙=ρ液,所以ρ甲:ρ乙=3:4,故C错误;
D、若甲、乙质量相等,由C可知ρ甲:ρ乙=3:4,根据公式V=mρ,所以V甲:V乙=4:3,故D错误。
故选:B。
9.【解答】解:(1)水沸腾之前,水下层的温度高于上层的水温,气泡上升过程中,气泡中的水蒸气遇冷液化成水,气泡变小,图中气泡上升过程中体积变小,所以是水沸腾前的现象;
(2)图气泡上升时,气泡体积变小,则排开水的体积变小,由F浮=ρ水V排g可知,气泡上升时气泡所受的浮力变小。
综上所述,D选项正确。
故选:D。
10.【解答】解:由题知,两正方体物块都是实心的,且它们的质量相等;
A、由图知,甲悬浮在水中,则甲的密度等于水的密度;乙漂浮在水中,则乙的密度小于水的密度,所以甲的密度大于乙的密度,故A正确;
BC、甲、乙两物块分别悬浮、漂浮在水中,根据浮沉条件可知:F浮甲=G甲,F浮乙=G乙,由于两物块的质量相等,重力相等,所以它们受到的浮力相等,故BC错误;
D、由图知,甲下表面所处的深度大于乙下表面所处的深度,根据p=ρgh可知:p甲>p乙,故D错误。
故选:A。
11.【解答】解:
A、由图象可知,物体完全露出水面后,绳子的拉力即物体的重力G=5N,未露出水面时,物体受到的拉力F=3N,
所以浸没时物体受到的浮力:
F浮=G﹣F=5N﹣3N=2N;
由F浮=ρ水gV排得物体的体积:V=V排=F浮ρ水g=2N1×103kg/m3×10N/kg=2×10﹣4m3;
物体的质量:m=Gg=5N10N/kg=0.5kg,
所以物体的密度:ρ=mV=0.5kg2×10−4m3=2.5×103kg/m3=2.5g/cm3=2.5×103kg/m3,故A正确;
CD、根据图象可得下图:
t=0s时长方体物体沉在杯底,t=2s时长方体物体上表面到达水面,t=3s时长方体物体下表面离开水面;
由图象可以知道,物体露出水面的整个过程用时t′=3s﹣2s=1s,
因为长方体物体体积V=2×10﹣4m3=200cm3;则长方体物体的高度h=VS物=200cm320cm2=10cm;
此时,因为长方体物体离开水面,水面下降高度为△h=V排S杯=200cm3100cm2=2cm,
以物体上表面为标准,物体露出水面的整个过程向上移动的距离为s=h﹣△h=10cm﹣2cm=8cm;
所以物体的运动速度:v=st=8cm1s=8cm/s,故C错误;
则物体从杯底到上表面到达水面时运动的距离:s′=vt2=8cm/s×2s=16cm,
则最初水的深度:h′=s′+h=16cm+10cm=26cm=0.26m,
由图象可以知道,当t=1s时,长方体物体处于浸没状态,水的深度不变,
所以水对容器底的压强:p=ρgh′=1×103kg/m3×10N/kg×0.26m=2.6×103Pa;
由p=FS可得,水对容器底的压力:F=pS杯=2.6×103Pa×100×10﹣4m2=26N.故D正确;
B、当物体有一半露出水面时,物体受到的浮力:
F浮′=ρ水gV′排=1×103kg/m3×10N/kg×0.5×2×10﹣4m3=1N,
根据称重法可知弹簧测力计的示数F示数=G木﹣F浮′=5N﹣1N=4N,
故B正确。
故选:C。
12.【解答】解:
AB、同一个密度计放在甲、乙液体中都漂浮,
所以F浮甲=F浮乙=G,即密度计在甲、乙两液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G,则AB错误;
CD、由图知,密度计排开液体的体积V排甲>V排乙,而F浮甲=F浮乙,根据F浮=ρ液V排g可知ρ甲<ρ乙,因此D错误,C正确。
故选:C。
13.【解答】解:A、两个木块均漂浮,所以浮力等于重力,且木块完全相同,重力相同,故浮力相同,故A正确;
B、木块受到的浮力相同,根据阿基米德原理,所以排开液体重力相等,根据m=Gg可知,木块排开液体质量也相等,故B错误;
CD、两木块浮力相等,但甲液体中木块浸入的体积小于乙液体中木块浸入的体积,根据F浮=ρgV排可知,甲液体密度大于乙液体,当液面高度相同时,根据p=ρgh可知,甲容器底部受到的液体压强大,故CD错误。
故选:A。
14.【解答】解:A、由图可知,物体未浸入水中时测力计示数为18N,故物体的重力为G=18N;
由G=mg可得,物块质量:m=Gg=18N10N/kg=1.8kg,故A错误;
B、由图像可知,当物块全浸入水中时,弹簧测力计的示数F=10N,
物块浸没时受到的浮力为:
F浮=G﹣F=18N﹣10N=8N;故B错误;
C、由F浮=ρgV排可得,物块排开水的体积V排=F浮ρ水g=8N1.0×103kg/m3×10N/kg=8×10﹣4m3,
由于物块浸没,所以物块的体积V=V排=8×10﹣4m3,
物块的密度ρ=mV=1.8kg8×10−4m3=2.25×103kg/m3,故C正确;
D、由图知,物块刚浸没时下表面所处的最大深度:h=10cm=0.1m,
则物块刚浸没时下表面受到的最大压强:
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa,故D错误。
故选:C。
15.【解答】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浮A=F浮B=F浮C,故A错误;
B、由于A悬浮,故ρ甲=ρ物;B漂浮,故ρ乙>ρ物;C漂浮,故ρ丙>ρ物;由于C浸入的体积小于B浸入的体积,所以丙中液体的密度大于乙中液体的密度,即ρ丙>ρ乙,甲中液体密度最小,故三种液体密度关系:ρ甲<ρ乙<ρ丙;而液体的深度相同,由p=ρgh可知,丙容器底所受的压强最大,其次是乙,再次是甲,故液体对容器底的压强:p甲<p乙<p丙;故B错误。
C、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压A>F压B=F压C,故C错误;
D、据图示可知,丙液体的体积最多,由于ρ甲<ρ乙<ρ丙,则质量最大,且A、B、C三个物体相同,所以丙容器对桌面的压力最大,其次是乙,最小的是甲,故容器对桌面的压力F甲<F乙<F丙,故D正确。
故选:D。
16.【解答】解:鸡蛋在甲盐水中悬浮,所以鸡蛋的密度等于甲盐水的密度;在乙盐水中漂浮,所以鸡蛋的密度小于乙盐水的密度。因此ρ甲<ρ乙.故A、B错误。
鸡蛋在甲中悬浮,所以此时浮力等于重力;在乙中漂浮,浮力也等于重力,因此在甲和乙中所受浮力相等,即F甲=F乙,故C正确,D错误。
故选:C。
17.【解答】解:A、舰载飞机飞离航母后,航母的总重力减小,航母始终漂浮,浮力等于重力,所以浮力会减小,故A错误;
B、飞机在航母甲板上加速飞行时,受非平衡力,故B错误;
C、飞机飞行时能获得向上的压强差,是因为机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速,上方压强小于下方,从而产生向上的升力,故C正确;
D、物体在任何时候都有惯性,飞机在起飞过程中,惯性不可能消失,故D错误。
故选:C。
18.【解答】解:若从A管吸气,瓶内气压减小,外界是气压将液体压入烧瓶内,自身重力增大,但体积不变、浮力不变,自重大于浮力,所以烧瓶将下沉。只有D说法正确。
故选:D。
二.多选题(共1小题)
19.【解答】解:
A、由图可知,长方体A悬浮,长方体B和C漂浮,
因物体漂浮或悬浮时受到的浮力和自身的重力相等,且完全相同三长方体的重力相等,
所以,物体受到的浮力F浮A=F浮B=F浮C,故A错误;
B、由图可知,三长方体排开液体的体积V排甲>V排乙>V排丙,
由F浮=ρ液gV排的变形式ρ液=F浮gV排可知,三液体的密度ρ甲<ρ乙<ρ丙,
因三个容器内的液面相平,所以,由p=ρ液gh可知,液体对容器底的压强p甲<p乙<p丙,故B正确;
C、甲、乙、丙三个容器完全相同,三个长方体的质量相同,则重力相同,
三容器液面相平,ρ甲<ρ乙<ρ丙,由图知液体的体积V甲<V乙<V丙,
所以由m=ρV可知,三容器内液体的质量m甲<m乙<m丙,液体的重力G甲液<G乙液<G丙液,
则容器及容器内液体和物体的总重力G甲<G乙<G丙,
所以F甲<F乙<F丙,故C正确;
D、长方体A悬浮时上表面受到的液体压力不为0,长方体B和C漂浮时上表面受到的液体压力为0,
因物体上、下表面受到液体的压力差等于物体受到的浮力,
所以,A下表面受到的压力大于浮力,B和C下表面受到的压力等于浮力,
则物体下表面受到液体向上的压力FA>FB=FC,故D错误。
故选:BC。
三.填空题(共6小题)
20.【解答】解:蜡烛漂浮在水面上,受到的浮力等于重力,点燃蜡烛,至蜡烛熄灭时,蜡烛自身的重力减小,受到的浮力变小,根据阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排可知,蜡烛排开的水的体积变小,液面会下降,根据p=ρgh可知容器底部受到水的压强变小;
ρ蜡=0.9×103kg/m3=0.9g/cm3,h蜡=14cm,h排=13cm;
设烛的截面积为S,则蜡烛的重力为G蜡=m蜡g=ρ蜡V蜡g=ρ蜡h蜡Sg;
设铁块的重量为G铁,又因漂浮,故G蜡+G铁=G排水=ρ水V排g=ρ水Sh排g,
则有ρ蜡h蜡Sg+G铁=ρ水Sh排g,
0.9g/cm3×14cm×Sg+G铁=1.0g/cm3×S×13cm×g
则G铁=0.4g/cm2×Sg,
蜡烛熄灭时设烛长为L,因蜡烛燃烧到与水面平齐处即被水熄灭,故此时蜡烛和铁块共同处于悬浮状态,
则有:G蜡剩+G铁=G排水′,
即:ρ蜡LSg+G铁=ρ水LSg
ρ蜡LSg+0.4g/cm2×Sg=ρ水LSg
L=0.4g/cm2ρ水−ρ蜡=0.4g/cm21g/cm3−0.9g/cm3=4cm。
故答案为:变小;4。
21.【解答】解:
由图可知,A漂浮,B悬浮,则
V排A<VA,V排B=VB,由于A与B体积相同,则:V排A<V排B;
根据F浮=ρ水gV排可知:F浮A<F浮B;
物B、物C物体质量相等、放入水中静止后,B悬浮,C沉底,根据浮沉条件可知:物体B的密度等于水的密度,物体C的密度大于水的密度,故ρC>ρB。
故答案为:F浮A<F浮B;ρC>ρB。
22.【解答】解:因为密度计漂浮,所以F浮=G,所以密度计在A、B两种液体中受到的浮力相等(FA=FB),都等于密度计受到的重力G;
由图知,密度计排开液体的体积:V甲<V乙,因为F浮=ρ液gV排,所以甲、乙液体的密度:ρ甲>ρ乙;
继续加入乙液体前,密度计漂浮在乙液体中,密度计的密度小于乙液体的密度,若继续往右侧量筒中加入乙液体(未溢出),液体的密度不变,密度计仍然漂浮。
故答案为:大于;漂浮。
23.【解答】解:核潜艇在水中水平匀速巡航时,突然进入密度跃层(海水上层密度大,下层密度小)时,排开液体的体积不变,根据F浮=ρ液gV排可知,潜艇受到的浮力变小,潜艇会突然下沉,将给潜艇带来安全隐患,
此时应立即将潜艇水舱中的水全部排出,使潜艇受到的重力小于它的浮力,由于惯性,潜艇还会下沉一段距离才会上浮。
故答案为:小于;惯性。
24.【解答】解:(1)要探究浮力大小是否与物体所处深度是否有关,需要控制液体的密度、排开液体的体积相同,改变深度,图甲、乙符合题意;
(2)乙、丙两个装置中,烧杯中盛的分别是水和酒精,液体的密度不同;同一物体浸没在液体中,排开液体的体积相同;物体在水中浸没的深度也相同,因此探究的是浮力与物体在液体密度的关系。
故答案为:甲、乙;液体的密度。
25.【解答】解:(1)金属筒漂浮在水面上,则金属筒受到水的浮力:F浮=G=4.0N,
根据F浮=ρ水gV排可得排开水的体积:
V排=F浮ρ水g=4.0N1×103kg/m3×10N/kg=4×10﹣4m3,
由题知,金属筒有13的体积露出水面,
所以,V排=23V=4×10﹣4m3,
金属筒的容积:V=6×10﹣4m3;
(2)在筒内装入200cm3的某种液体后,排开水的体积:
V排′=45V=0.8×6×10﹣4m3=4.8×10﹣4m3;
受到水的浮力:
F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×4.8×10﹣4m3=4.8N,
金属筒和液体的总重:
G=4.0N+ρ液gV液,
金属筒漂浮,则F浮′=G=4.0N+ρ液gV液,
即:4.8N=4.0N+ρ液×10N/kg×2×10﹣4m3,
解得:ρ液=0.4×103kg/m3=0.4g/cm3。
故答案为:6×10﹣4;0.4。
四.实验探究题(共1小题)
26.【解答】解:(1)弹簧测力计使用前指针要指向零刻度线,如果没指向零刻度线,需要校零;
(2)由图甲可知物体的重力G=F1,由图丁可知物体浸没时弹簧测力计的示数F′=F3,则物体受到的浮力F浮=G﹣F′=F1﹣F3;
(3)由图乙可知空烧杯的重力为F2,由图戊可知物体浸没时排开液体与烧杯的总重力为F4,则物体浸没时排开液体的重力G排=F4﹣F2,
当F浮=G排即F1﹣F3=F4﹣F2可知,物体受到浮力的大小与排开液体所受重力相等;
(4)如图2所示,向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,重物排开水的体积变大,受到的浮力变大,由称重法F浮=G﹣F′可知弹簧测力计A的示数变小,
重物排开水的体积越大时薄塑料袋内水的重力越大,即弹簧测力计B的示数越大,薄塑料袋的质量忽略不计时,由阿基米德原理可知,弹簧测力计A、B示数的变化量相等;
(5)比较两种实验方案可知,改进后:
A.由称重法F浮=G﹣F′可知,弹簧测力计A的示数等于物体的重力减去受到的浮力,故A错误;
B.由图2的实验装置和器材(两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋)可知,实验器材生活化,测力计固定、示数更稳定,故B正确;
C.薄塑料袋不计质量,能同步观察测力计A、B示数的变化,从而得出物体受到浮力的大小与排开液体所受重力的关系,故C正确。
故答案为:(1)校零;(2)F1﹣F3;(3)B;(4)变小;变大;相等;(5)BC。
五.计算题(共2小题)
27.【解答】解:(1)由于力的作用是相互的,物体对水的压力等于水对物体的浮力;所以物体浸没在水中后,容器底部受到水的压力的增加量等于水对物体的浮力;
(2)由甲图可知,物体的重力G=3.8N,
由图乙可知,弹簧测力计的示数F拉=2.2N,
物体受到的浮力:F浮=G﹣F拉=3.8N﹣2.2N=1.6N;
(3)因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,
所以,由F浮=ρ水gV排可得,物体的体积:
V=V排=F浮ρ水g=1.6N1.0×103kg/m3×10N/kg=1.6×10﹣4m3;
由G=mg可得,物体的质量:
m=Gg=3.8N10N/kg=0.38kg,
物体的密度:
ρ=mV=0.38kg1.6×10−4m3=2.375×103kg/m3。
故答案为:(1)等于;
(2)物体浸没在水中受到的浮力未1.6N;
(3)物体的密度为2.375×103kg/m3。
28.【解答】解:(1)由图象知,当h=0时,此时弹簧测力计的示数为18N,圆柱体的重力等于弹簧测力计的示数,则G=18N;
当h≥17cm时,弹簧测力计的示数不变,说明此时浮力不变,圆柱体完全浸没,此时圆柱体受到的拉力F拉=12N;
圆柱体浸没液体时受到的浮力:
F浮=G﹣F拉=18N﹣12N=6N;
(2)不考虑液面上升,由图知从7cm时弹簧测力计的示数逐渐减小,到17cm弹簧测力计的示数不变,所以圆柱体的高度为17cm﹣7cm=10cm,
圆柱体浸没在液体中,排开液体的体积:
V排=V=Sh=40cm2×10cm=400cm3=4×10﹣4m3,
由F浮=ρ液gV排得液体的密度:
ρ液=F浮gV排=6N10N/kg×4×10−4m3=1.5×103kg/m3;
(3)液体的体积:
V液=S′h液=100cm2×30cm=3000cm3=3×10﹣3m3,
由ρ=mV可得液体的质量:
m液=ρ液V液=1.5×103kg/m3×3×10﹣3m3=4.5kg,
将圆柱体、圆筒、液体看做一个整体,圆筒对地面的压力:
F=(m液+m筒)g+G﹣F拉=(4.5kg+0.5kg)×10N/kg+18N﹣12N=56N,
受力面积S=100cm2=0.01m2,
圆筒对地面的压强:
p=FS'=56N0.01m2=5600Pa。
答:(1)圆柱体完全漫没时受到液体的浮力为6N;
(2)筒内液体密度为1.5×103kg/m3;
(3)当圆柱体完全浸没时,圆筒对桌面的压强是5600Pa。
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