2018年中考物理題分類匯編 10浮力
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1、 10浮力 24.(2018·泰安)用彈簧測力計懸掛一實(shí)心物塊,物塊下表面與水面剛好接觸,如圖甲所示。從此處 勻速下放物塊,直至浸沒于水中并繼續(xù)勻速 54 下放(物塊未與水底接觸)。物塊下放過程 中,彈簧測力計示數(shù) F 與物塊下表面浸入水 的深度 h 的關(guān)系如圖乙。g 取 10N/kg,水的 密度是 1.0×103kg/m3。求: (1)物塊受到的重力; (2)物塊完全浸沒在水中受到的浮力; (3)物塊的密度。 23. (2018·威海)圖12是生活中常用的小茶杯,請你在下列器材中選擇合理的題材,利用浮力等相關(guān)知識設(shè)計一個測量小茶杯
2、密度的實(shí)驗(yàn)。 ? 備選器材:若干個量筒、溢水杯和燒杯,記號筆、足量水(小茶杯可以放入溢水杯、燒杯,但放不進(jìn)量筒) 要求,(1)簡述實(shí)驗(yàn)步驟 (如需將小茶杯放入水中,請明確表述小茶杯放入水中的具體操作):用符號表示有關(guān)的物理量。 (2)利用測出的物理量寫出小茶杯密度的表達(dá)式(水的密度用ρ水表示) 17.(2018?煙臺)水平桌面上兩個完全相同的燒杯中分別盛有甲、乙兩種液體,將兩個完全相同的小球A、B分別放入兩燒杯中,當(dāng)兩球靜止時,兩液面高度相同,球所處的位置如圖所示兩小球;甲所受浮力的大小關(guān)系為FA = FB,兩小球所排開液體重力的大小關(guān)系為GA = GB,兩種液體對
3、燒杯底的壓強(qiáng)的大小關(guān)系為p甲?。尽乙(均選填“>”、“=”或“<”)。 【分析】(1)A、B是兩個完全相同的小球,漂浮和懸浮時受到的浮力都等于重力,由此可知兩小球受浮力大小關(guān)系;根據(jù)阿基米德原理可知排開液體重力的大小關(guān)系; (2)根據(jù)漂浮和懸浮時液體密度和球的密度關(guān)系,找出兩種液體的密度關(guān)系,又知道兩容器液面等高(深度h相同),利用液體壓強(qiáng)公式分析兩種液體對容器底壓強(qiáng)的大小關(guān)系。 【解答】解:由圖可知,A球漂浮,B球懸浮,所以根據(jù)懸浮和漂浮條件可知兩球受到的浮力都等于各自的重力,由于兩個小球是相同的,重力相等,所以FA=FB=G。 根據(jù)阿基米德原理可知:排開液體重力GA=FA,G
4、B=FB,所以GA=GB; 由于A球漂浮,B球懸浮,根據(jù)物體的浮沉條件可知:ρ甲>ρ球,ρ乙=ρ球, 則兩種液體的密度大小關(guān)系是:ρ甲>ρ乙。 故答案為:=;=;>。 【點(diǎn)評】本題考查物體的浮沉條件和阿基米德原理的應(yīng)用,關(guān)鍵知道物體漂浮時浮力等于重力,物體密度小于液體密度,物體懸浮時浮力等于重力,物體密度等于液體密度。 15.(2018?淄博)如圖所示,水平桌面上有兩個完全相同的溢水杯甲和乙、杯中裝滿了水,將兩個體積相同、材料不同的實(shí)心小球A和B分別放入溢水杯中。則下列說法錯誤的是( ?。? A.小球A的質(zhì)量小于小球B的質(zhì)量 B.小球A受到的浮力等于小球B受到的浮力 C.甲杯
5、對桌面的壓強(qiáng)等于乙杯對桌面的壓強(qiáng) D.水對甲杯底的壓強(qiáng)等于水對乙杯底的壓強(qiáng) 【分析】(1)根據(jù)A漂浮,B懸浮,可根據(jù)物體浮沉條件確定小球A和B的密度關(guān)系,又知小球A和B的體積關(guān)系,由m=ρV分析它們的質(zhì)量關(guān)系; (2)漂浮和懸浮都有F浮=G,由此分析兩球的浮力關(guān)系; (3)根據(jù)p=ρgh判斷水對甲杯底的壓強(qiáng)與水對乙杯底的壓強(qiáng)關(guān)系;根據(jù)p=分析兩容器底受到水的壓力關(guān)系;然后比較甲燒杯對桌面的壓力與乙燒杯對桌面的壓力的大小關(guān)系,再根據(jù)p=分析解答。 【解答】解:由圖知A漂浮,所以ρA<ρ水;B懸浮,所以ρB=ρ水,則ρA<ρB。 A、ρA<ρB,小球A和B的體積相同。由ρ=知,小球A的
6、質(zhì)量小于小球B的質(zhì)量,故A正確; B、漂浮和懸浮時,F(xiàn)浮=G物,由于小球A的質(zhì)量小于小球B的質(zhì)量,故小球A的重力小于小球B的重力,所以小球A受到的浮力小于小球B受到的浮力,故B錯誤; CD、由圖可知,兩杯水面高度相等,根據(jù)p=ρgh知,水對甲杯底的壓強(qiáng)等于水對乙杯底的壓強(qiáng); 兩容器相同,則底面積相同,根據(jù)p=知兩容器底受到水的壓力相等,容器重力相同,容器對桌面的壓力相同,根據(jù)p=知甲杯對桌面的壓強(qiáng)等于乙杯對桌面的壓強(qiáng),故CD正確。 故選:B。 【點(diǎn)評】本題考查了浮沉條件、密度公式、壓強(qiáng)公式的應(yīng)用,綜合性強(qiáng),關(guān)鍵是用好浮沉條件,靈活運(yùn)用公式進(jìn)行判斷。 22.(2018?淄博)小明利用
7、彈簧測力計、燒杯、小桶、石塊、細(xì)線等器材探究浮力大小與排開液體 的重力的關(guān)系。 (1)部分實(shí)驗(yàn)操作步驟如圖所示,遺漏的主要步驟是 測量空桶的重力 ,若將遺漏的步驟標(biāo)注為D,最合理的實(shí)驗(yàn)步驟順序是 D、B、A、C?。ㄓ脤?shí)驗(yàn)步驟對應(yīng)的字母表示)。 (2)小明進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并把數(shù)據(jù)記錄在下表中。從表中數(shù)據(jù)可知石塊受到的浮力是 0.2 N,排開液體的重力是 0.2 N.小明根據(jù)它們的大小關(guān)系歸納出了實(shí)驗(yàn)結(jié)論并準(zhǔn)備結(jié)束實(shí)驗(yàn),同組的小麗認(rèn)為實(shí)驗(yàn)還沒有結(jié)束,理由是 通過一組數(shù)據(jù)得出的結(jié)論會具有片面性或偶然性 ,接下來的實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)該是 換用不同液體重新實(shí)驗(yàn) 。 實(shí)驗(yàn)步驟 A B C D 彈簧測
8、力計示數(shù)/N 1.6 1.8 0.5 0.3 (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小明還想進(jìn)一步探究浮力大小是否與物體的密度有關(guān),可取 體積 相同的鐵塊和鋁塊,使其浸沒在同種液體中,比較浮力的大小。 【分析】(1)阿基米德原理的內(nèi)容:浸在液體中物體受到的浮力,大小等于被它排開的液體受到的重力;要驗(yàn)證阿基米德原理就要測出物體的浮力,可根據(jù)F浮=G﹣F示得出,然后測出排開液體的重力,兩者進(jìn)行比較即可驗(yàn)證。 (2)根據(jù)稱重法求出實(shí)驗(yàn)中物體所受的浮力;用桶和水的總重力減去桶的重力算出排開水的重力;為了找普遍規(guī)律,需要換用不同的液體再次實(shí)驗(yàn); (3)根據(jù)控制變量法的要求,要探究浮力大小是否與物體的密度
9、有關(guān),需要選用體積相同的不同物體使其浸沒在同種液體中,比較浮力的大小。 【解答】解: (1)探究浮力大小與排開液體的重力的關(guān)系,需要測出物體排開水的重力,需要先測出空桶的重力,由圖示實(shí)驗(yàn)可知,實(shí)驗(yàn)遺漏的步驟是:測量空桶的重力; 實(shí)驗(yàn)時,先測出空桶的重力,然后測出物體的重力,再將物體浸在溢水杯中,讀出彈簧測力計的示數(shù),根據(jù)F浮=G﹣F示得出物體受到的浮力,最后測出小桶和水的總重力,從而測出物體排開水的重力,因此合理的實(shí)驗(yàn)步驟是:D、B、A、C; (2)由實(shí)驗(yàn)步驟AB可知,物體浸在液體中時受到的浮力:F浮=FB﹣FA=1.8N﹣1.6N=0.2N; 由實(shí)驗(yàn)步驟CD可知,物體排開液體的重力
10、:G排=FC﹣FD=0.5N﹣0.3N=0.2N; 由于只測了一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),這樣得出的結(jié)論會具有片面性或偶然性,所以為了尋找普遍規(guī)律,做完一次實(shí)驗(yàn)后,需要換用不同液體重新實(shí)驗(yàn); (3)想進(jìn)一步探究浮力大小是否與物體的密度有關(guān),需要選用體積相同、密度不同的物體,使其浸沒在同種液體中(保證了液體密度相同、排開液體的體積相同),比較浮力的大小。 故答案為:(1)測量空桶的重力;D、B、A、C; (2)0.2;0.2;通過一組數(shù)據(jù)得出的結(jié)論會具有片面性或偶然性;換用不同液體重新實(shí)驗(yàn); (3)體積。 【點(diǎn)評】本題目就是考查學(xué)生對阿基米德實(shí)驗(yàn)的掌握程度,看學(xué)生能否掌握每個步驟,以及每一步要測量
11、的對象,只要基本知識掌握扎實(shí),題目不難做出。 23.(2018?棗莊)現(xiàn)有一個用超薄材料制成的圓柱形容器,它的下端封閉,上端開口,底面積=200cm2,高度h=20cm,如圖甲所示;另有一個實(shí)心勻質(zhì)圓柱體,密度ρ=0.8×103kg/m3,底面積S1=120cm2,高度與容器高相同,如圖乙所示。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。 (1)將圓柱體豎直放在圓柱形容器內(nèi),求圓柱體對容器底部的壓強(qiáng)是多少? (2)向容器內(nèi)緩緩注水直至圓柱體對容器底部的壓力剛好為零,求此時水對容器底部的壓強(qiáng)和所注的水重各是多少? 【分析】(1)利用F=G=mg=ρgV求圓柱體對容器底部的壓
12、力,再利用p=求圓柱體對容器底部的壓強(qiáng); (2)向容器內(nèi)緩緩注水直至圓柱體對容器底部的壓力剛好為零,圓柱體剛好處于漂浮狀態(tài),F(xiàn)浮=G,利用F浮=ρ水gV排=ρ水gSh水求水的深度,再利用p=ρgh求容器底部產(chǎn)生的壓強(qiáng); 利用G水=m水g=ρ水gV水=ρ水g(S﹣S1)h求所注水的重力 【解答】解: (1)圓柱體對容器底部的壓力: F=G柱=m柱g=ρgV柱=ρgS1h=0.8×103kg/m3×10N/kg×120×10﹣4m2×20×10﹣2m=19.2N; 圓柱體對容器底部的壓強(qiáng): p===1600Pa; (2)向容器內(nèi)緩緩注水直至圓柱體對容器底部的壓力剛好為零,圓柱體剛好
13、處于漂浮狀態(tài),則: F浮=G柱=19.2N, 由F浮=ρ水gV排=ρ水gS1h水得水的深度: h水===0.16m, 此時水對容器底部產(chǎn)生的壓強(qiáng): p=ρ水gh水=1×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1600Pa; 所注水的體積: V水=(S﹣S1)h水=(200×10﹣4m2﹣120×10﹣4m2)×0.16m=1.28×10﹣3m3, 所注水的重力: G水=m水g=ρ水gV水=1×103kg/m3×10N/kg×1.28×10﹣3m3=12.8N。 答:(1)圓柱體對容器底部的壓強(qiáng)是1600Pa; (2)向容器內(nèi)緩緩注水直至圓柱體對容器底部的壓力剛好為零,
14、此時水對容器底部的壓強(qiáng)和所注的水重各是1600Pa、12.8N。 【點(diǎn)評】本題為力學(xué)綜合題,考查了重力公式、密度公式、壓強(qiáng)定義式、阿基米德原理、液體壓強(qiáng)公式、物體漂浮條件的應(yīng)用,由于計算數(shù)字比較復(fù)雜,要細(xì)心,易錯題! 25.(2018·濰坊)如圖所示,用細(xì)線將正方體A和物體B相連放入水中,兩物體靜止后恰好懸浮,此時A上表面到水面的高度差為0.12m。已知A的體積為1.0×10﹣3m3,所受重力為8N;B的體積為0.5×10﹣3m3,水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求: (1)A上表面所受水的壓強(qiáng); (2)B所受重力大??; (3)細(xì)線對B的拉力大小。 解:
15、(1)A上表面所受水的壓強(qiáng):p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa; (2)A、B受到的總浮力: F浮=ρ水gV排=ρ水g(VA+VB)=1×103kg/m3×10N/kg×(1.0×10﹣3m3+0.5×10﹣3m3)=15N; 因?yàn)锳、B恰好懸浮,所以F浮=GA+GB,則B的重力:GB=F浮﹣GA=15N﹣8N=7N; (3)B受到的浮力:F浮B=ρ水gV排B=ρ水gVB=1×103kg/m3×10N/kg×0.5×10﹣3m3=5N, 細(xì)線對B的拉力:F拉=GB﹣F浮B=7N﹣5N=2N。 答:(1)A上表面所受水的壓強(qiáng)為1200Pa;(2
16、)B所受重力大小為7N; (3)細(xì)線對B的拉力大小為2N。 24.(2018·濱州)圖甲是一盛有水的圓柱形容器,現(xiàn)置于水平桌面上,容器內(nèi)水深為0.3m,容器的底面積為0.04m2,圖乙是一質(zhì)量均勻的塑料球,密度為0.2×103kg/m3,(g取10N/kg)。求: (1)容器中水的質(zhì)量; (2)距容器底部0.1m處A點(diǎn)液體的壓強(qiáng); (3)把塑料球放入該容器中,用了16N的力恰好使其完全浸沒在水中,塑料球的重力多大? 解:(1)容器中水的體積:V=Sh=0.04m2×0.3m=0.012m3, 由ρ=可得水的質(zhì)量:m=ρV=1×103kg/m3×0.012m3=12kg; (
17、2)距容器底部0.1m處A點(diǎn)液體的壓強(qiáng): p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×(0.3m﹣0.1m)=2000Pa; (3)設(shè)塑料球的體積為V′,塑料球放入該容器中完全浸沒在水中受到的浮力: F浮=ρ液gV排=ρ液gV′,塑料球的重力:G=m′g=ρ塑V′g, 塑料球放入該容器中,用了16N的力恰好使其完全浸沒在水中,對塑料球分析受力有: F浮=F+G,ρ液gV′=F+ρ塑V′g,(ρ液g﹣ρ塑g)V′=F, 代入數(shù)據(jù),(1×103kg/m3×10N/kg﹣0.2×103kg/m3×10N/kg)V′=16N, 解得:V′=2×10﹣3m3,由ρ=可得塑料球的質(zhì)量:
18、 m球=ρ塑料V′=0.2×103kg/m3×2×10﹣3m3=0.4kg, 塑料球的重力:G球=m球g=0.4kg×10N/kg=4N。 答:(1)容器中水的質(zhì)量是12kg;(2)距容器底部0.1m處A點(diǎn)液體的壓強(qiáng)是2000Pa; (3)塑料球的重力是4N。 14.(2018·臨沂)2018年4月20日,我國最先進(jìn)的自主潛水器“潛龍三號”(如圖所示)成功首潛。潛水器在水面下勻速下潛過程中( ?。? A.受到的重力小于浮力 B.上、下表面受到的壓力差變大 C.受到的壓強(qiáng)變大,浮力變大 D.受到的壓強(qiáng)變大,浮力不變 【分析】物體受到浮力的原因是物體上、下表面受到液體的壓力差
19、作用,浮力的大小與液體密度和物體排開液體的體積有關(guān),因此判斷浮力的大小,關(guān)鍵判斷液體密度和物體排開液體的體積發(fā)生怎樣的變化。潛水器受到的壓強(qiáng)大小與液體的密度和潛水器所處的深度有關(guān),因此判斷壓強(qiáng)的大小,關(guān)鍵是判斷液體密度和潛水器所處深度的變化。 【解答】解:潛水器在水面下勻速下潛,此時水的密度不變,潛水器浸沒在水中,其排開水的體積不變,但是在水中的深度逐漸增深。根據(jù)公式P=ρgh和公式F浮=ρ液gV排可知,潛水器受到的壓強(qiáng)增大,浮力不變,即上、下表面受到的壓力差不變。故選項(xiàng)A、B、C均錯誤,D正確。 故選:D。 21.(2018?青島)探究浮力的大小 數(shù)據(jù) 結(jié)論 如圖,甲、乙、丙、丁
20、是用同一金屬塊探究浮力大小跟哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)。 ①圖丙中金屬塊受到的浮力比圖乙中金屬塊受到的浮力 大?。ㄌ睢按蟆被颉靶 保?,說明浮力的大小與 物體排開液體的體積 有關(guān) ②圖丁中金屬塊受到的浮力人小等于 0.3 N ③比較圖 丙、丁 可知,浮力的大小與液體的密度有關(guān)。 數(shù)據(jù) 結(jié)論 如圖,用木塊、彈簧測力計、溢水杯和小桶進(jìn)行實(shí)驗(yàn): ④木塊受到的浮力F浮= 1.2 N。 ⑤木塊排開的水所受的重力G排水= 1.2 N。 ⑥比較數(shù)據(jù)可知:浮在水上的木塊受到的浮力大小 等于?。ㄌ睢按笥凇?、“等于”或“小于”)它排開的水所受的重力。 【分析】①測力計的示數(shù)越小,說明物體在液體中
21、受到的浮力越大; 比較乙丙可得浮力大小與物體排開液體的體積關(guān)系; ②根據(jù)F浮=G﹣F確定物體所受浮力的大小; ③要得浮力大小與液體密度的關(guān)系,需使物體排開液體的體積相同,液體的密度不同; ④根據(jù)漂浮時浮力與重力相等的特點(diǎn)確定浮力的大??; ⑤利用水和桶的總重減空桶的重力便可得排開水的重力; ⑥比較浮力和排開水重,可得結(jié)論。 【解答】解:①由圖知,丙中物體排開水的體積更大,彈簧測力計的示數(shù)更小,說明受到的浮力更大,且浮力大小與物體排開液體的體積有關(guān); ②由甲圖知,物體的重力G=3.6N,由圖丁知,彈簧測力計的示數(shù)為3.3N,可知物體受到的浮力為:F浮=G﹣F=3.6N﹣3.3N=0
22、.3N; ③圖丙丁,物體都是完全浸沒,排開液體的體積相同,液體的密度不同,測力計的示數(shù)不同,即所受浮力不同,可知浮力的大小與液體的密度有關(guān); ④由圖甲知,木塊的重力G=1.2N,因?yàn)槟緣K漂浮,所以F浮=G=1.2N; ⑤空桶的重力為0.4N,桶和水的總重為1.6N,可知排開水的重力為G排=G總﹣G桶=1.6N﹣0.4N=1.2N; ⑥由④⑤數(shù)據(jù)可知,浮在水上的木塊受到的浮力大小等于它排開的水所受的重力。 故答案為:①大;物體排開液體的體積;②0.3;③丙、??;④1.2;⑤1.2;⑥等于。 【點(diǎn)評】探究影響浮力大小的因素及阿基米德原理的實(shí)驗(yàn),是浮力部分的兩個重點(diǎn)實(shí)驗(yàn),影響浮力大小的因
23、素,需要注意控制變量法的應(yīng)用,探究漂浮的物體所受浮力和排開的液體重力的關(guān)系,需用用到浮沉條件來判斷浮力大小。 33.(2018?青島)重為2N、底面積為100cm2的薄壁圓柱形容器,盛水后放在水平桌面上。將體積分別為200cm3的木球和25cm3的塑料球用輕質(zhì)細(xì)繩相連放入水中,靜止時木球露出水面的體積為它自身體積的,此時容器中水的深度為20cm,如圖甲所示;當(dāng)把細(xì)繩剪斷后,靜止時木球露出水面的體積是它自身體積的,塑料球沉到容器底,如圖乙所示。 (1)圖甲中,水對容器底的壓強(qiáng)是多少? (2)圖乙中,容器底對塑料球的支持力是多少? (3)圖乙中,容器對水平桌面的壓強(qiáng)是多少? 【分析】
24、(1)圖甲中,知道水深和水的密度,利用p=ρgh求水對容器底的壓強(qiáng); (2)由題知,當(dāng)把細(xì)繩剪斷后,靜止時木球露出水面的體積是它自身體積的,利用F浮=G求木球的密度,利用G=mg=ρVg求木球重力; 在圖甲中,求出兩球排開水的體積,由于木球和塑料球漂浮,受到的總浮力等于兩球總重力,據(jù)此求塑料球的重力,利用阿基米德原理求塑料球在水中受到的浮力;圖乙中,容器底對塑料球的支持力等于塑料球的重力減去浮力; (3)在圖甲中,兩球漂浮,兩球的總質(zhì)量等于排開水的質(zhì)量,利用m=Sh求水的總質(zhì)量,利用G=mg求水重力,在圖乙中,容器對桌面的壓力等于水、兩球、容器的總重力,知道受力面積,利用p=求容器對桌面
25、的壓強(qiáng)。 【解答】解: (1)圖甲中,水對容器底的壓強(qiáng): p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa; (2)由題知,當(dāng)把細(xì)繩剪斷后,靜止時木球露出水面的體積是它自身體積的, 即V排=V木, 因?yàn)镕浮=G,即ρ水V排g=ρ木Vg,ρ水Vg=ρ木V木g, 所以ρ木=ρ水=×1×103kg/m3=0.5×103kg/m3, 木球重力: G木=m木g=ρ木V木g=0.5×103kg/m3×10N/kg×200×10﹣6m3=1N, 圖甲中, 兩球排開水的體積V排′=(1﹣)V木+V塑=×200×10﹣6m3+25×10﹣6m3=150×10﹣6m3
26、=1.5×10﹣4m3, 因?yàn)槟厩蚝退芰锨蚱?,所以F浮′=G木+G塑, ρ水V排′g=1N+G塑, 1×103kg/m3×10N/kg×1.5×10﹣4m3=1N+G塑, 則塑料球的重力: G塑=0.5N, 塑料球在水中受到的浮力: F浮塑=ρ水V排塑g=1×103kg/m3×10N/kg×25×10﹣6m3=0.25N, 圖乙中,容器底對塑料球的支持力: F支=G塑﹣F浮塑=0.5N﹣0.25N=0.25N; (3)在圖甲中,兩球漂浮,兩球的總質(zhì)量等于排開水的質(zhì)量, 則水的總質(zhì)量: m水=ρ水V水=1×103kg/m3×100×10﹣4m2×0.2m=2kg, 水
27、重力: G水=m水g=2kg×10N/kg=20N, 在圖乙中,水、兩球、容器的總重力: G總=G水+G球+G容器=20N+1N+0.5N+2N=23.5N, 容器對桌面的壓力: F=G總=23.5N, 受力面積S=100×10﹣4m2, 容器對桌面的壓強(qiáng): p′===2350Pa。 答:(1)圖甲中,水對容器底的壓強(qiáng)是2000Pa; (2)圖乙中,容器底對塑料球的支持力是0.25N; (3)圖乙中,容器對水平桌面的壓強(qiáng)是2350Pa。 【點(diǎn)評】本題為力學(xué)綜合題,考查了重力公式、密度公式、液體壓強(qiáng)公式、壓強(qiáng)定義式、阿基米德原理、物體漂浮條件以及力的平衡知識,知識點(diǎn)多、綜
28、合性強(qiáng),屬于難題! 25. (2018·聊城)(11分)考古工作者在河底發(fā)現(xiàn)了古代的石像,經(jīng)潛水者測量它的體積約為2m3。如圖所示,在打撈石像的過程中,考古工作者用動滑輪將石像勻速提升,需要豎直向上的拉力F=1.6×104N。在沒有將石像提出水面前,若不計摩擦和滑輪重力,(ρ水=1.0×103kg/m,g=10N/kg)求: ??(1)石像受到的浮力。 ??(2)石像的重力。 ??(3)石像的密度。 ??(4)若將石像提升了3m,石像受到水的壓強(qiáng)減少了多少? 21. (2018·濟(jì)寧)將U型管壓強(qiáng)計的金屬盒放在盛有某種液體的玻璃杯中.相關(guān)信息如圖所示。?(g取10N/kg)
29、?求:? (1) 液體的密度。 (2) 體枳為60cm2的小球浸沒在液體中受到的浮力。 答案:(1)ρ=0.8×103 kg/m3 (2)F浮=0.48N 17. (2018·菏澤)2018年5月13日早晨7時,中國首艘國產(chǎn)航母駛離碼頭進(jìn)行海試,若該航母排開海水的體積為7×104m3(ρ海水=1.03×103kg/m3,g=10N/kg),它所受的浮力是 N. 17. 1.21×108 10.(2018·東營)三個相同容器內(nèi)分別盛滿不同的液體,現(xiàn)將三個完全相同的小球輕輕放入容器中,小球靜止后的狀態(tài)如圖所示,以下判斷正確的是D 甲
30、乙 丙 A.液體的密度關(guān)系是ρ甲>ρ丙>ρ乙 B.液體對容器底部的壓強(qiáng)關(guān)系是p乙>p甲>p丙 C.容器對桌面的壓強(qiáng)關(guān)系是p'甲>p'乙>p'丙 D.小球受到的浮力大小關(guān)系是F乙=F丙>F甲 10. (2018·德州)2018年4月12日,我國在南海舉行海上閱兵。此次閱兵,遼寧艦航母編隊(duì)精彩亮相,一大批新型潛艇、水面艦艇、作戰(zhàn)飛機(jī)集中展示。下列說法正確的是B A.當(dāng)遼寧艦航母上艦載飛機(jī)起飛后,航空母艦排開水的體積會增大 B.水面艦艇多采用前后編隊(duì)而非并排行駛,是為避免艦艇相“吸”碰撞 C.潛水艇受到的重力等于其浮力時,潛水艇一定處于漂浮狀態(tài) D.戰(zhàn)機(jī)升空時,機(jī)
31、翼下方氣流速度較大,氣流對機(jī)翼下表面的壓強(qiáng)較大 18. (2018·德州)在木棒的一端纏繞一些銅絲制成兩個完全相同的簡易密度計,現(xiàn)將它們分別放入盛有不同液體的兩個燒杯中,如圖17所示,當(dāng)它們豎直靜止在液體中時,液面高度相同。從觀察到的現(xiàn)象可以判斷:兩個簡易密度計所受浮力F甲___________F乙、兩杯液體的密度ρ甲__________ρ乙、兩個燒杯底部所受液體的壓強(qiáng)P甲___________P乙。(選填“大于”、“小于”或“等于”)18.等于 小于 小于 13.(2018?玉林)如圖所示,若“玉林號”導(dǎo)彈護(hù)衛(wèi)艦從大海駛?cè)胫榻?,下列分析正確的是( ?。? A.浮力
32、變小,艦體上浮一些 B.浮力變大,艦體下沉一些 C.浮力不變,艦體下沉一些 D.浮力不變,艦體上浮一些 【分析】當(dāng)護(hù)衛(wèi)艦由大海駛?cè)胫榻?,都是漂浮,根?jù)漂浮條件分析船受到浮力的變化情況;根據(jù)阿基米德原理判斷排開水的體積(浸入水中的體積)的變化,得出是上浮一些,還是下沉。 【解答】解:當(dāng)護(hù)衛(wèi)艦從大海駛?cè)胫榻?,仍然漂浮,根?jù)漂浮條件可知受到的浮力:F浮=G, 因?yàn)樽o(hù)衛(wèi)艦受到的重力不變,所以船受到的浮力不變;故AB錯誤; 由于ρ海水>ρ江水,根據(jù)F浮=ρ水V排g可知,排開江水的體積大于排開海水的體積, 即:艦體浸入水中的體積變大,艦體下沉一些,故C正確,D錯誤。 故選:C。 【點(diǎn)評
33、】本題考查對漂浮條件和阿基米德原理的掌握和運(yùn)用,關(guān)鍵知道漂浮時浮力等于重力。 14.(2018·貴陽)“懷丙撈鐵牛”的故事中,為了撈起陷入河底淤泥中的鐵牛,懷丙用了如圖所示的裝置:將一根粗木頭固定在兩只裝滿泥沙的船之間,再用粗鐵鏈分別套在木頭和鐵牛上且使鐵鏈繃直。逐漸拋卸出船上的泥沙,鐵牛被鐵鏈從淤泥中拔出。請你分析說明拋沙后鐵牛能被拔出的原因。(不考慮水的流動,泥沙對水密度的影響) 【解答】答:船上的沙土逐漸拋人水中,鐵牛和船(包括船上的人、術(shù)頭及剩余的沙土)受到的總重力減小,拋沙土到鐵牛即將離開河床的過程中,船的重力減小,浮力不變,因此繩子對鐵牛的拉力增大,當(dāng)拉力大于鐵牛的重力時,
34、鐵牛被拔出。 9.(2018·黔南)2017年5月30日,“蛟龍”號載人潛水器在世界最深處的馬里亞納海溝下潛,最大潛深6699米。在同一深度,液體向各個方向的壓強(qiáng)大小 相同?。ㄟx填“相同”或“不同”),潛水器在海面下下潛過程中浮力 不變?。ㄟx填“變大”、“不變”或“變小”),下潛到水下6000m時,受到海水的壓強(qiáng)為 6×107 Pa(海水密度取1.0×103kg/m3)。 【解答】解: (1)在同一深度,液體向各個方向的壓強(qiáng)大小相同; (2)據(jù)阿基米德原理F浮=G排=ρgV排可知,當(dāng)其在海面下下潛過程中,液體的密度不變,排開液體的體積不變,故其在水中所受浮力不變; (3)潛水器下潛到
35、6000m處受到的壓強(qiáng)為: p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×6000m=6×107Pa。 故答案為:相同;不變;6×107。 13.(2018·黔南)一同學(xué)在河邊游泳后從水的較深處走向越來越淺的岸邊,由于岸邊都是尖硬的鵝卵石,該同學(xué)感覺河底越來越“扎腳”,請利用你學(xué)過的物理知識解釋這個現(xiàn)象 【解答】答: 根據(jù)F浮=ρ液v排g,人在水中由深水走向淺水時,ρ液不變由于人排開水的體積減小,故人所受浮力減小再由 F支=G﹣F?。灰蚋×p小,重力不變,故支持力增大,根據(jù)p=腳的受力面積不變,腳受到石頭的壓強(qiáng)變大,所以人的腳將越來越疼。 9.(2018·龍東)海權(quán)握,國
36、則興。建設(shè)一支強(qiáng)大海軍是實(shí)現(xiàn)中國夢的有力保障,潛水艇是海軍的戰(zhàn)略重器。如圖所示是我國海軍某艦隊(duì)的“強(qiáng)國號”潛水艇在海水中懸浮、上浮、漂浮的訓(xùn)練過程。下列對此潛水艇分析正確的是( ) A.懸浮和漂浮時受到的浮力相等 B.漂浮時排開的海水所受的重力最小 C.上浮過程中所受浮力逐漸變大 D.漂浮時潛水艇底部所受海水壓強(qiáng)最大 【解答】解:A、由圖可知,懸浮時排開海水的體積大于漂浮時排開海水的體積,由F浮=ρ液gV排可知,潛艇懸浮時所受浮力大,即F懸?。綟漂浮 ,故A錯誤。 B、根據(jù)阿基米德原理可知,浮力等于排開液體所受的重力;由B項(xiàng)可知F懸浮>F漂浮 ,所以漂浮時排開海水所受的重力最
37、小,故B正確。 C、潛艇上浮過程中,露出水面前,V排不變,根據(jù)F浮=ρ液gV排可知,潛艇所受浮力不變;逐漸露出水面時,V排減小,潛艇所受浮力減小;故C錯誤。 D、由圖可知,潛艇漂浮時其底部所處深度最小,根據(jù)p=ρgh可知,此時潛艇底部所受海水壓強(qiáng)最小,故D錯誤。 故選:B。 21.(2018·龍東)如圖所示,我國首艘航母“遼寧號”的排水量為67500t,當(dāng)航母滿載時靜止在水面上 受到的浮力為 6.75×108 N;艦體底部在水面下10m深處受到海水的壓強(qiáng)是 1.03×105 Pa (ρ海水=1.03×103kg/m3)。 【解答】解: (1)由阿基米德原理可得,該航母滿載時
38、受到的浮力: F浮=G排=m排g=67500×103 kg×10N/kg=6.75×108N; (2)艦體底部在水面下10m深處受到海水的壓強(qiáng): p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×10m=1.03×105Pa。 故答案為:6.75×108;1.03×105。 4.(3分)(2018?岳陽)對下列生活現(xiàn)象解釋正確的是 A.水壩上窄下寬——液體的壓強(qiáng)隨深度增加而減小 B.傘被“吸”變形——流速大的地方壓強(qiáng)大 C.紙片“托住”滿水杯——水有粘性 D.木塊漂浮——漂浮時F浮=G 考點(diǎn):液體的壓強(qiáng)、流體的壓強(qiáng)、大氣壓強(qiáng)、浮力 專題:壓強(qiáng)與浮力 解析:A.
39、水壩上窄下寬——液體的壓強(qiáng)隨深度增加而減小,錯誤,液體壓強(qiáng)隨深度增加而增大。 B.傘被“吸”變形——流速大的地方壓強(qiáng)大,錯誤,流體在流速大的地方壓強(qiáng)小。 C.紙片“托住”滿水杯——水有粘性,錯誤,是大氣壓能支持一定高度的水柱。 D.木塊漂浮——漂浮時F浮=G,正確,物體漂浮,受平衡力的作用,浮力的大小等于重力的大小。 故選D 。 18.(3分)(2018?岳陽)請用力的示意圖表示懸浮在水中的物體受到的浮力。 考點(diǎn):浮力 專題:機(jī)械運(yùn)動和力 解析:浸在液體中的物體受到豎直向上的浮力,浮力的大小等于排開液體受到的重力。浸沒在水中物體懸浮在水中,受到的浮力等于物體受到的重力
40、。浮力如圖所示。 16.(2018?南京)如圖所示,水平桌面上兩個相同的玻璃缸裝滿了水,水中分別漂浮著大、小兩只玩具鴨。甲、乙兩圖中水對缸底的壓強(qiáng)分別為p1和p2,缸對桌面的壓強(qiáng)分別為p1′和p2′.兩只玩具鴨受到的浮力分別為F1和F2,則它們的大小關(guān)系為:p1 = p2,p1′ = p2′,F(xiàn)1 > F2,若乙圖中小玩具鴨的質(zhì)量為15g,它排開水的體積是 15 cm3。 【分析】(1)知道玻璃缸里裝滿了水,又知道液體深度相同,根據(jù)公式p=ρgh可比較缸底受到水的壓強(qiáng); (2)水平面上物體的壓力和自身的重力相等,據(jù)此可知甲、乙兩燒杯對桌面的壓力關(guān)系,然后比較壓強(qiáng)關(guān)系; (3)
41、玩具鴨子漂浮時浮力等于重力,根據(jù)圖示判斷出鴨子排開水體積的大小,于是可根據(jù)阿基米德原理比較浮力大小關(guān)系; (4)根據(jù)阿基米德原理求出排開水的質(zhì)量,利用V=即可求出體積。 【解答】解: (1)由圖和題意可知,甲、乙兩個完全相同的玻璃缸裝滿了水,玩具鴨放入后水的深度h仍然相同, 根據(jù)p=ρgh可知,水對容器底部的壓強(qiáng)相等,即:p1=p2; (2)因甲、乙兩個玻璃缸完全相同裝滿了水時,水的質(zhì)量相等,根據(jù)水平面上物體的壓力和自身的重力相等可知,甲、乙兩個玻璃缸裝滿水時對桌面的壓力相等; 由于玩具鴨子漂浮,根據(jù)漂浮條件和阿基米德原理可知:G物=F浮=G排,即玩具鴨的重力與溢出水的重力相等,所
42、以漂浮著玩具時玻璃缸對桌面的壓力仍然相等,由于玻璃缸完全相同(底面積相同),則由p=可知,此時缸對桌面的壓強(qiáng)相等,即:p1′=p2′; (3)甲、乙缸裝滿了水,玩具鴨子漂浮,根據(jù)圖示可知,甲缸中鴨子排開水的體積大, 根據(jù)阿基米德原理可知,甲缸中鴨子受到的浮力大,即:F1>F2; (4)若乙圖中小玩具鴨的質(zhì)量為15g,則漂浮條件和阿基米德原理可知:G排=F浮=G物, 即:m排g=m物g, 所以,m排=m物=15g, 由ρ=可得它排開水的體積: V排===15cm3。 故答案為:=;=;>;15。 【點(diǎn)評】本題考查液體壓強(qiáng)公式公式和阿基米德原理的應(yīng)用,本題關(guān)鍵是根據(jù)圖示知乙缸中鴨
43、子排開水的體積小。 12.(3分)(2018?長沙)如圖所示,圓柱體甲和裝有適量某液體的圓柱形容器乙的底面積之比為3:4,把它們平放在同一水平桌面上。在甲物體上,沿水平方向截取一段長為x的物體A,并平穩(wěn)放入容器乙中,用力使物體A剛好浸沒在液體中(A不與容器乙接觸,液體無溢出)。截取后,甲、乙對桌面的壓強(qiáng)截取長度x的變化關(guān)系如圖所示。已知甲的密度為0.6×103kg/m3,容器乙壁厚和質(zhì)量均忽略不計,g取10N/kg。下列說法正確的是 A.圓柱體甲截取前和容器乙中的液體質(zhì)量之比為3:2 B.圓柱體甲截取前對桌面的壓強(qiáng)為1000Pa C.容器乙中液體的密度為0.4×103kg/m3 D.
44、容器乙中未放入物體A時,液體的深度為8cm 考點(diǎn):理解壓強(qiáng)、液體的壓強(qiáng)、浮力。 專題:機(jī)械運(yùn)動和力 解析:當(dāng)x=0時,p甲=4p乙,圓柱形甲對水平桌面的壓強(qiáng)p甲=ρ甲gh甲;圓柱形乙對水平桌面的壓強(qiáng)p乙=ρ乙gh乙;F甲=p甲S甲;F乙=p乙S乙;S甲=; 當(dāng)x=10cm時,p甲=p乙=2p0;圓柱形甲對水平桌面的壓強(qiáng)p甲=ρ甲g(h甲-0.1;圓柱形乙對水平桌面的壓強(qiáng)p乙=ρ乙g(h乙+0.075);F甲=p甲S甲;F乙=p乙S乙;S甲=;代入數(shù)據(jù), 解之得ρ乙=0.4×103kg/m3。 故選C。 18.(2018?呼和浩特)密度為0.5×103kg/m3,質(zhì)量為1kg的
45、正方體木塊,靜止漂浮在密度為1.0×103kg/m3的水面上,求: (1)木塊浸在水中的體積; (2)把密度為9.0×103kg/m3,質(zhì)量未知的正方體銅塊輕輕放在正方體木塊的中央,過一會兒,其整體靜止懸浮在水中時,銅塊對木塊的壓強(qiáng)。 【分析】(1)已知木塊重力,利用G=mg計算重力;根據(jù)物體漂浮條件可得浮力,然后利用F浮=ρgV排計算木塊排開水的體積,即木塊浸在水中的體積; (2)其整體靜止懸浮在水中,則銅塊和木塊的重力之和等于銅塊和木塊受到的浮力之和,設(shè)銅塊的邊長為L,然后根據(jù)G=mg、ρ=和F浮=ρgV排列出等式,求出銅塊的邊長,進(jìn)而可求體積,與木塊的體積相比較得出受力面積,再利
46、用力的合成求出銅塊對木塊的壓力,最后根據(jù)p=計算壓強(qiáng)。 【解答】解:(1)木塊的重力: G木=m木g=1kg×10N/kg=10N, 木塊漂浮,故所受浮力: F浮木=G木=10N, 因?yàn)镕浮=ρgV排, 所以,木塊浸在水中的體積: V浸=V排===1×10﹣3m3; (2)根據(jù)ρ=可得,木塊的體積: V木===2×10﹣3m3; 設(shè)正方體銅塊的邊長為L, 則正方體銅塊的重力: G銅=m銅g=ρ銅V銅g=ρ銅L3g, 因?yàn)槠湔w靜止懸浮在水中。 所以有:G銅+G木=F浮銅+F浮木, 因?yàn)槲矬w浸沒在水中時,排開液體的體積等于其自身體積, 所以有ρ銅L3g+G木=+ρ
47、水gV木, 代入數(shù)值得: 9.0×103kg/m3×L3×10N/kg+10N=1×103kg/m3×10N/kg×L3+1×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣3m3; 解得,L=0.05m, 則銅塊的體積: V銅=L3=(0.05m)3=0.125×10﹣3m3, 因?yàn)閂木>V銅, 所以,受力面積S=L2=(0.05m)2=2.5×10﹣3m2, 銅塊對木塊的壓力: F壓=G銅﹣F浮銅=9.0×103kg/m3×0.125×10﹣3m3×10N/kg﹣1×103kg/m3×10N/kg×0.125×10﹣3m3=10N, 所以,銅塊對木塊的壓強(qiáng): p====4×
48、103Pa。 答:(1)木塊浸在水中的體積1×10﹣3m3; (2)銅塊對木塊的壓強(qiáng)4×103Pa。 【點(diǎn)評】本題考查了物體浮沉條件和阿基米德原理、壓強(qiáng)公式、密度公式、重力公式的綜合應(yīng)用,利用好漂浮和懸浮的條件以及知道水平面上物體的壓力等于自身的重力是關(guān)鍵;根據(jù)銅塊和木塊的重力之和等于銅塊和木塊受到的浮力之和,利用G=mg、ρ=和F浮=ρgV排列出等式,求出銅塊的邊長是此題難點(diǎn)。 22.(2分)(2018?攀枝花)將一合金塊輕輕是放入盛滿水的溢水杯中,當(dāng)其靜止后有72g水溢出,再將其撈出擦干后輕輕放入盛滿酒精的溢水杯中,當(dāng)其靜止后有64g酒精溢出,則合金塊在酒精中受到的浮力為 0.64
49、 N,合金塊的密度為 0.9×103 kg/m3.(ρ酒精=0.8×103kg/m3,g=10N/kg) 【分析】根據(jù)阿基米德原理求出物塊分別在水中和酒精中受到的浮力,然后比較浮力的關(guān)系即可確定物塊的運(yùn)動狀態(tài)。 【解答】解:該物塊放在水中時,受到的浮力:F浮=G排=m排g=0.072kg×10N/kg=0.72N; 該物塊放在酒精中時,受到的浮力:F浮′=G排′=m排′g=0.064kg×10N/kg=0.64N; 通過上面的計算可知,物體在酒精中受到的浮力小于物塊在水中所受的浮力,而物塊的重力不變,因此物塊在水和酒精中不可能都漂浮,只能是一漂一沉或兩個都浸沒; 由于酒精的密度小于水
50、的密度,則物塊放入酒精中一定是下沉的, 則根據(jù)F浮=ρ液gV排得物塊的體積: V物=V排酒精===8×10﹣5m3=80cm3, 物塊在水中時,其排開水的體積: V排水===7.2×10﹣5m3=72cm3; 因?yàn)榕砰_水的體積小于排開酒精的體積,所以物塊在水中漂浮。 因?yàn)槲飰K在水中漂浮, 所以物體的重力等于浮力(排開水的重力),則mA=m排水=72g=0.072kg。 則A的密度:ρA===0.9×103kg/m3。 故答案為:0.64;0.9×103。 【點(diǎn)評】本題考查密度公式的掌握、阿基米德原理和物體浮沉條件的掌握和應(yīng)用,判斷出物體在酒精中的狀態(tài)是解決此題的關(guān)鍵,應(yīng)屬于
51、難題。 10.(2018·舟山)(6分)某課外興趣小組同學(xué)利用彈簧測力計和量筒研究“浮力大小與排開液體多少的關(guān)系”,設(shè)計 了如下實(shí)驗(yàn)步驟和數(shù)據(jù)記錄表格: ①在量筒中加入水,讀出量筒內(nèi)水面位置的刻度。 ②把系有細(xì)線的鐵塊掛在彈簧測力計的掛鉤上,測出鐵塊的重力。 ③把掛在彈簧測力計下的鐵塊浸沒在盛有水的量筒里,再次讀出彈簧測力計的示數(shù)。 ④讀出量筒內(nèi)水面位置升高后的刻度 ⑤計算鐵塊排開水的體積。求出鐵塊排開的水受到的重力。 鐵塊浸沒時彈簧測力計的示數(shù)/N 鐵塊在水中受到的浮力/N 水的體積/cm3 水和鐵塊的總體積/cm3 排開水的體積/cm3 排開的水受到的重力/N
52、 實(shí)驗(yàn)過程中,小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)設(shè)計的表格中缺少一項(xiàng),該項(xiàng)是 鐵塊的重力/N 。補(bǔ)充完整后,完成實(shí)驗(yàn)。分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論:浸在液體中的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于物體排開的液體受到的重力。 實(shí)驗(yàn)后,該組同學(xué)進(jìn)行了反思: (1)量筒中不能加入太多的水,否則無法直接測出 水和鐵塊的總體積或水的體積 ,從而不能得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 (2)通過以上實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論不可靠,理由是 ABC 。 A.沒有進(jìn)行多次重復(fù)實(shí)驗(yàn) B.沒有換用其它液體進(jìn)行實(shí)驗(yàn) C.沒有進(jìn)行物體部分浸入水中時的實(shí)驗(yàn) 【分析】根據(jù)阿基米德原理的公式:F浮=G排和F浮=G﹣F可判斷缺少的內(nèi)容; (1)向量筒中
53、不能加入太多的水,應(yīng)該注“適量”水,水要能浸沒物體,而且在放入物體后不能超過量筒的量程; (2)為得到普遍性的規(guī)律,應(yīng)換用不同液體進(jìn)行多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)以及進(jìn)行物體部分浸入水中時的實(shí)驗(yàn),多測幾組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。 【解答】解:根據(jù)阿基米德原理的公式:F浮=G排和根據(jù)稱量法F浮=G﹣F測量浮力,需要用彈簧測力計測量空氣中物體的重力和水中彈簧測力計的拉力,故表格少“鐵塊的重力/N”; (1)向量筒中加入“適量的水”不能太少,否則不能把固體完全浸沒,也不能加入太多的水,否則在放入物體后超過量筒的量程不能測量出排開水的體積,從而不能得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論; (2)為得到普遍性的規(guī)律,應(yīng)換用不同液體進(jìn)行多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)
54、以及進(jìn)行物體部分浸入水中時的實(shí)驗(yàn),多測幾組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,從而得出結(jié)論,故ABC正確; 故選ABC。 故答案為:鐵塊的重力/N;(1)水和鐵塊的總體積或水的體積;(2)ABC。 【點(diǎn)評】本題考查了阿基米德原理的探究和實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)等知識,熟練阿基米德原理是解題的關(guān)鍵。 4.(2018?湖州)圓柱體先后放入密度為ρ1和ρ2的2種液體中,均處于漂浮狀態(tài),如圖所示。圓柱體在兩液體中所受浮力依次是F1和F2,則( ) A.ρ1>ρ2 F1>F2 B.ρ1<ρ2 F1<F2 C.ρ1<ρ2 F1=F2 D.ρ1>ρ2 F1=F2 【分析】根據(jù)物體的浮沉條件判斷兩者所受浮力關(guān)系,根據(jù)阿基米
55、德原理判斷液體密度關(guān)系。 【解答】解: (1)由圖可知,圓柱體在甲、乙兩種液體中都處于漂浮狀態(tài), 由于物體漂浮時,受到的浮力和自身的重力相等, 所以,圓柱體在兩液體中所受浮力相等,都等于圓柱體的重力,故AB錯誤, (2)由于圓柱體在兩液體中所受浮力F1=F2,由圖可知:V排甲<V排乙,根據(jù)F浮=ρ液gV排得ρ液=可知:ρ1>ρ2 ,故C錯誤;D正確; 故選:D。 【點(diǎn)評】本題考查了物體浮沉條件和液體壓強(qiáng)公式的應(yīng)用,一定要掌握物體浮沉情況與密度的關(guān)系,同時要搞清不同狀態(tài)下(漂浮、懸?。┪矬w所受重力與浮力的大小關(guān)系。 16.(2018?瀘州)在海面下潛艇上浮過程中受到的重力 小于
56、下潛過程中受到的重力(選填“等于”、“小于”或“大于”)。 【分析】 (3)潛水艇所受浮力不變,故要想下潛應(yīng)通過水倉進(jìn)水而增大自身的重力。 【解答】解: (3)潛水艇在海面下上浮,應(yīng)通過水倉排水而減小自身的重力,由于重力小于浮力故潛水艇會上浮;潛水艇要潛入水中,應(yīng)通過水倉進(jìn)水而增大自身的重力,由于重力大于浮力故潛水艇會下沉;所以在海面下潛艇上浮過程中受到的重力小于下潛過程中受到的重力。 故答案為:小于。 【點(diǎn)評】此類題目考查知識了能源的分類、內(nèi)燃機(jī)的四個沖程能量的轉(zhuǎn)化以及物體的浮沉條件及其應(yīng)用,要結(jié)合相關(guān)知識點(diǎn)進(jìn)行分析解答,屬于基本內(nèi)容,比較簡單。 19.(2018?瀘州)據(jù)報道
57、,2018年5月5日,直﹣18改進(jìn)型直升機(jī)陣落在我國首艘國產(chǎn)航母的甲板上,如圖所示。該航母滿載時排水量為7000噸,在海水中吃水深度為11m。取ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg。該航母滿載時,受到的浮力為 7×107 N,最低處受到海水的壓強(qiáng)為 1.1×105 Pa;某架直升機(jī)飛離該航母后,若航母排開的海水體積減少了7m3,則該直升機(jī)的質(zhì)量是 7×103 kg。 【分析】(1)知道航母滿載排水量(排開水的質(zhì)量),利用阿基米德原理求該艦滿載時所受浮力; (2)已知深度,利用液體壓強(qiáng)公式p=ρgh求出海水的壓強(qiáng)。 (3)航母漂浮,則浮力等于重力,利用重力、密度公式和阿基米
58、德原理表示出航母在艦載機(jī)飛離前后排開海水的體積,然后列出等式,計算艦載機(jī)的質(zhì)量。 【解答】解:(1)該航母滿載時排水量: m排=7000t=7×106kg, 航母滿載時受到的浮力: F浮=G排=m排g=7×106kg×10N/kg=7×107N; (2)滿載時該航母最底處受到海水的壓強(qiáng): p=ρ海gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×11m=1.1×105Pa。 (3)因?yàn)楹侥钙≡谒嫔希瑒tF浮=G,直升機(jī)飛離該航母后,則F浮′=G′, 由于直升機(jī)飛離該航母后,直升機(jī)的重力G直=G﹣G′, 則△F浮=F浮﹣F浮′=G﹣G′=G直, 根據(jù)F浮=ρ海gV排和G=mg可
59、得: 直升機(jī)的質(zhì)量m直===ρ海△V排=1.0×103kg/m3×7m3=7×103kg。 骨答案為:7×107;1.1×105;7×103。 【點(diǎn)評】本題考查液體壓強(qiáng)、浮力的計算,同時考查排水量的有關(guān)問題,關(guān)鍵是知道排水量就是輪船滿載時排開水的質(zhì)量。還要知道輪船漂浮時浮力等于自身重力。 23. (2018·德陽)體積相同的鐵球、鋁塊和木塊,浸在液體中的情況如圖所示,則比較它們受到的浮力( ) A.鋁球受到的浮力最大 B.木塊受到的浮力最大 C.銅塊受到的浮力最大 D.它們受到的浮力一樣大 【分析】根據(jù)阿基米德原理的推導(dǎo)公式F浮=G排=ρ液gV排可知,浮力大小與液體的密
60、度和排開液體的體積有關(guān)。 【解答】解:由圖可知,鉛球、銅塊和木塊均浸沒在同種液體中,因物體浸沒時排開液體的體積相等,所以,體積相同的鉛球、銅塊和木塊排開液體的體積相等,由F浮=G排=ρ液gV排可知,它們受到的浮力一樣大。故選:D。 【點(diǎn)評】本題考查了阿基米德原理的應(yīng)用,要注意物體浸沒時排開液體的體積和自身的體積相等。 9.(1.5分)(2018?廣安)如圖所示,甲、乙兩個完全相同的燒杯,放置在同一水平桌面上,杯內(nèi)盛有密度不同的鹽水。將同一小球分別放入兩燒杯中,待靜止時,兩杯鹽水液面相平,則( ?。? A.甲杯鹽水的密度小于乙杯鹽水的密度 B.鹽水對甲杯底的壓強(qiáng)小于鹽水對乙杯底的壓強(qiáng)
61、 C.小球在兩杯鹽水中的浮力相等 D.甲容器對桌面的壓強(qiáng)小于乙容器對桌面的壓強(qiáng) 【分析】(1)根據(jù)小球的浮沉情況判斷出杯中鹽水密度的大小關(guān)系; (2)利用壓強(qiáng)公式p=ρgh判斷壓強(qiáng)的大小; (3)根據(jù)漂浮與懸浮的條件可判斷小球在不同杯子中受到的浮力的大小; (4)根據(jù)壓強(qiáng)公式p=判斷壓強(qiáng)的大小。 【解答】解:A、小球在甲杯中漂浮,則ρ甲>ρ球;在乙杯中懸浮,則ρ乙=ρ球;所以,ρ甲>ρ乙,故A錯誤; B、兩杯中液面相平,h相等,ρ甲>ρ乙,由公式p=ρgh可知,p甲>p乙.故B錯誤; C、讀圖可知,小球在甲杯中漂浮,在乙杯中懸浮,則浮沉條可知,它們此時所受的浮力都等于自身的重
62、力,即浮力相同,故C正確; D、由于ρ甲>ρ乙=ρ球,則甲杯中鹽水的密度大,體積相同,甲液體質(zhì)量較大,重力較大,容器重力相同,底面積相同,據(jù)壓強(qiáng)公式p=,得甲容器對桌面的壓強(qiáng)大于乙容器對桌面的壓強(qiáng),故D錯誤。 故選:C。 【點(diǎn)評】本題的解答需要用到浮沉條件、液體壓強(qiáng)公式、阿基米德原理、壓強(qiáng)的變形公式等,同時還要進(jìn)行嚴(yán)密的推理,綜合性較強(qiáng)。 15(2018·十堰)將一底面積為的長方體木塊用細(xì)線栓在個空容器的底部,然后向容器中緩慢加水直到木塊上表面與液面相平,如圖甲所示,在此整個過程中,木塊底部受到水的壓強(qiáng)隨容器中水的深度的變化如圖乙所示,則木塊所受到的最大浮力為______N,木塊重力為
63、______N,細(xì)線對木塊的最大拉力為______取15. 15;9;6?? 15. 解: 根據(jù)圖象可知,木塊剛剛漂浮時,木塊浸入水中的深度為;由于從9cm到16cm,木塊一直處于漂浮,浸入水中的深度不變;當(dāng)水面的高度為16cm時細(xì)線剛好張緊,線的拉力為零;直到木塊上表面與液面相平,此時水面的高度為22cm; 所以木塊的高度:; 則木塊的體積:, 木塊全部淹沒時受到的浮力最大為: 。 由圖象可知,木塊剛剛漂浮時木塊底部受到水的壓強(qiáng)為900Pa, 則木塊的重力與水向上的壓力浮力平衡, 所以,木塊重力:; 直到木塊上表面與液面相平時,木塊受到的浮力最大, 由力的平衡條件可
64、得,細(xì)線對木塊的最大拉力為: 。 故答案為:15;9;6。 根據(jù)圖象可知木塊全部淹沒時受到的浮力最大,則根據(jù)剛剛漂浮和細(xì)線剛好張緊到水直到木塊上表面與液面相平時水面升高的高度,求出木塊的高度,根據(jù)求出木塊的體積,由于木塊剛浸沒,則利用求出受到的浮力; 根據(jù)圖象讀出木塊剛好漂浮時木塊底部受到水的壓強(qiáng),利用即可求出木塊重力; 木塊受到的最大浮力與重力之差,即可細(xì)線對木塊的最大拉力。 本題綜合考查阿基米德原理、液體壓強(qiáng)和物體受力平衡的分析以及實(shí)圖能力,關(guān)鍵是從圖象上讀出有用的信息,本題具有一定的難度。 16. (2018·孝感)為了探究影響浮力大小的因素,某校學(xué)習(xí)小組設(shè)計了如下兩次
65、實(shí)驗(yàn)。 第一組:甲、乙、丙圖是小方同學(xué)的實(shí)驗(yàn)過程整個過程為同一物塊,g??;由圖1可知 由以上實(shí)驗(yàn)過程及數(shù)據(jù)分析可得:物體所受浮力大小與______有關(guān); 該物塊浸沒在水中所受的浮力為______N; 物塊的密度為______。 第二組:在水平桌面上,兩個完全相同燒杯中裝有相同體積的水,小楊同學(xué)將AB兩個不同的實(shí)心物塊,分別放入兩個燒杯中,A物塊沉入杯底,B物塊漂浮于水面。待AB均靜止后,兩液面的高度仍相同,如圖2所示。則A物塊所受浮力______B物塊所受浮力;A物塊的密度______B物塊的密度;甲杯對桌面壓力______乙杯對桌面壓力。以上選填“”、“”或“” 16. 液
66、體的密度;1;;;;?? 16. 解:比較甲、乙、丙圖,乙、丙中排開液體的體積相同,液體密度不同,彈簧測力計示數(shù)不同即浮力不同,分析可得:物體所受浮力大小與液體的密度有關(guān); 彈簧測力計的分度值為,物體的重力為; 物塊浸沒在水中所受的浮力為:; 根據(jù)知 物體的體積; 物體的質(zhì)量:; 物體的密度:; 物體放入燒杯前,水的體積相同,放入物體后,兩液面仍然相平,說明排開液體的體積相同,根據(jù)知,液體密度相同,排開液體的體積相同,所以浮力相同; 因?yàn)锳沉底,浮力小于重力即,; B漂浮,浮力等于重力即,, 所以,; 因?yàn)闊谒矫嫔希? 所以對水平面的壓力等于燒杯、水、物體的總重力, 因?yàn)椤⒍枷嗤?,? 所以。 故答案為:液體的密度;;;;;。 分析乙丙兩圖找出相同量和不同量,采用控制變量法做出分析,得出相應(yīng)的結(jié)論; 此題采用稱重法求物體在水中受的浮力; 根據(jù)計算出排開液體的體積即物體的體積; 根據(jù)求出物體的質(zhì)量; 根據(jù)算出物體的密度; 根據(jù)物體放入前后液面的高度判斷出排開水體積的關(guān)系,根據(jù)阿基米德原理判斷出浮力大?。? 根據(jù)浮沉情況判斷出兩個物體密度的
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