一、初中物理浮力类问题
1.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 C.p甲<p乙,ΔF甲<ΔF乙 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
B.p甲>p乙,ΔF甲=ΔF乙 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。
2.如图所示,水平桌面上有甲、乙两个相同的烧杯,都装有一些水。将不同材料制成的、体积相同的两个空心球a、b,分别放人两个烧杯的水中,静止时,a球下沉到烧杯底部,b球漂浮在水面,且两个烧杯中的水面恰好相平,则下列说法错误的是( )
A.两个烧杯底部受到水的压力相等
B.甲烧杯对桌面的压力大于乙烧杯对桌面的压力 C.a球受到的浮力大于b球受到的浮力 D.a球材料的密度大于b球材料的密度 【答案】D 【解析】 【详解】
A.由于两杯水面相平,则水的高度相同,由pgh可知两杯水对地面压强相同,杯子底面积相同,则又由F=pS可知,水对杯底压力相等,故A正确,不符合题意; B.a球在甲杯中沉底,所以
Ga>F浮a
根据阿基米德原理有F浮a=G排a,所以
Ga>G排a
即a受到的重力大于a排开水的重力;则甲烧杯对水平桌面的压力:
F甲=G杯+G水+Ga>G杯+G水+G排a﹣﹣﹣①
b球在乙杯中漂浮,所以
F浮b=Gb
根据阿基米德原理有F浮b=G排b,所以
Gb=G排b
即b受到的重力等于b排开水的重;则乙烧杯对水平桌面的压力:
F乙G杯G水GbG杯G水G排b﹣﹣﹣②
h相同,S相同,故两杯水和排开水的总体积相同,水和排开水的总重相同,即
G水G排aG水G排b﹣﹣③
综合①②③式可得:F甲>F乙,即甲烧杯对桌面的压力大于乙烧杯对桌面的压力,故B正确,不符合题意;
C.a球下沉,b球漂浮,则可知a排开水的体积大于b,由F浮液gV排可知,a受到的浮力更大,故C正确,不符合题意;
D.a球下沉到烧杯底部,b球漂浮在水面,根据浮沉条件可知,a球的平均密度大于水的密度,b球的平均密度小于水的密度;但两球都是空心的,所以不能确定a球材料的密度一定大于b球材料的密度,故D错误,符合题意。 故选D。
3.在水平桌面上,有甲、乙两个完全相同的烧杯,甲、乙两杯中盐水的密度分别为甲和乙
。把同一个鸡蛋分别放入甲、乙两杯盐水中,鸡蛋在甲杯中漂浮在盐水表面,而在乙杯中
却悬浮在盐水中,经测量放入鸡蛋后甲、乙两杯中液面高度相同,如图所示,鸡蛋在甲、乙两杯中所受盐水压力的合力分别为F甲和F乙,鸡蛋所受的浮力分别为F甲 和F乙 ,盐水对杯底的压强分别为p甲和p乙。则下列结论中正确的是( )
''
A.F甲<F乙 C.甲<乙 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
B.F甲>F乙 D.p甲>p乙
''AB.由浮力产生的原因可知鸡蛋在甲、乙两杯中所受盐水压力的合力即为浮力,甲中鸡蛋漂浮,浮力等于重力,乙中鸡蛋悬浮浮力等于重力,因此F甲=F乙,F甲=F乙,故AB错误; CD.甲中鸡蛋漂浮,因此甲>蛋,乙中鸡蛋悬浮,因此乙=蛋,因此甲>乙,由pgh 可知,深度相同,p甲>p乙,故C错误,D正确; 故选D。
''
4.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
5.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:
m=
物体A的密度
ρ=
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。
4NG==0.4kg, 10N/kggm0.4kg==4×103kg/m3 43V物110m
6.如图甲所示,盛有水的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上,容器重8N,容器的底面积为 100cm2,在弹簧测力计下悬挂一个长方体金 属块,从水面上方开始以恒定的速度,缓慢直至全部浸没入水中,容器内水的深度由16cm升高到20cm在金属块未触底且水未溢出的过程中,弹簧测力计示数F随时间t变化的图像如图乙所示。若不计水的 阻力,则下列分析不正确的是( )
A.金属块未浸入水中时,水对容器底的压强为1600Pa B.金属块浸没后受到的浮力为4N C.金属块的密度为2.5×103kg/m3
D.金属块浸没在水中后,容器对桌面的压强为2400Pa 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A.物块未放入水中时,容器底受到的水的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1600Pa
故正确,不符合题意;
B.由图乙可知,空气中弹簧测力计的示数等于物体重力为10N,浸没后弹簧测力计的示数为6N,由称重法可知金属块浸没后受到的浮力为
10N-6N=4N
故正确,不符合题意; C.物块浸没后,水的深度增加量
h20cm-16cm=4cm=0.04m
物块浸没在水中时物体排开水的体积
V排V物Sh0.01m20.04m=4104m3
物块的质量
m物块的密度
G10N=1kg g10N/kg物 故正确,不符合题意;
m1kg2.5103kg/m3 43V物 410mD.由于力的作用是相互的,液体给物块4N的浮力,则物块给装置4N的压力,容器中水
的重力为
G水m水g水V水g=103kg/m31102m20.16m10N/kg=16N
因此金属块浸没在水中后,容器对桌面的压强为
FG容器G水F压8N+16N+4N3p=2.810Pa
SS1102m2故错误,符合题意。 故选D。
7.甲、乙两完全相同的烧杯中装有不同液体,放入两个完全相同的物体,当物体静止后两烧杯中液面恰好相平,如图所示。液体对两个物体下底面的压强分别是p甲、p乙,容器对水平桌面的压力分别是F甲、F乙。下列判断正确的是( )
A.p甲p乙 F甲F乙 C.p甲p乙 F甲F乙 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
B.p甲>p乙 F甲F乙 D.p甲>p乙 F甲F乙
由图可知,甲烧杯中的物体漂浮在液体中,乙烧杯中的物体悬浮在液体中,所以甲烧杯中的物体和乙烧杯中的物体所受的浮力都等于物体的重力,即
F浮甲F浮乙G物
又根据压强与浮力关系,可知
F浮甲p甲底S F浮乙p乙底Sp乙顶S
则
p甲底Sp乙底Sp乙顶S
即
p乙顶p乙底p甲底0
故p甲p乙;因为甲烧杯中的物体浸入液体的体积小于乙烧杯中的物体浸入液体的体积,根据公式
F浮液gV浸
可知甲液体的密度大于乙液体的密度;两烧杯对水平桌面的压力分别为
F甲G容G物G甲液G容G物甲g(hS容V甲浸) F乙G容G物G乙液G容G物乙g(hS容V乙浸)
由于
F浮甲甲gV甲浸G物 F浮乙乙gV乙浸G物
则
F甲G容甲ghS容 F乙G容乙ghS容
因为甲>乙,则
F甲F乙
故选C。
8.用图中实验装置验证阿基米德原理,当物块浸入溢水杯时,水会流入空桶中。下列说法正确的是( )
A.实验前溢水杯未装满水,对实验结果没有影响
B.溢水杯装满水后进行实验,物块从接触液面至浸入水中任一位置,两侧弹簧测力计变化量总相等
C.物块浸入水中越深,左侧弹簧测力计的示数越大 D.通过计算可知实验所用物块的密度为1.5×103kg/m3 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
A.物体放入水中前,溢水杯应该是装满水的,否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积。所以实验前溢水杯未装满水,对实验结果有影响,故A错误; B.根据称重法可知:左边的弹簧秤示数
F=G−F浮
则弹簧秤变化量
F=F浮
右边的弹簧秤示数
F′=G桶+G排
则弹簧秤变化量
F′=G排
根据阿基米德原理可知
F浮=G排
所以物块从接触液面至浸入水中任一位置,两侧弹簧秤变化量总相等,故B正确; C.左侧实验中,在物块完全浸没水中前,随着物块浸入水中深度的增加,排开水的体积增大,溢出去的水增多,故弹簧测力计的示数变大;物块完全浸没水中,排开水的体积不变,弹簧测力计的示数不再变化,故C错误; D.由测力计的示数可知,物体的重力
G=2N
物体的质量
m物体浸没水中后的浮力
G2.00N0.2kg g10N/kgF浮=G−F=2N−1N=1N
由阿基米德原理F浮=液gV排可得,物体的体积
VV排=物体的密度
F浮1N104m3 33水g110kg/m10N/kg故D错误。 故选B。
m0.2kg432103kg/m3 V10m
9.将一底面积为0.01m2的长方体木块用细线栓在个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平,如图甲所示,在此整个过程中,木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示,则下列说法不正确的是( )
A.木块所受到的最大浮力为15N C.细线对木块的最大拉力为6N 1500Pa 【答案】D 【解析】 【详解】
B.木块重力为9N
D.木块刚刚漂浮时其底部受到水的压强为
A.根据图象可知,木块刚刚漂浮时,木块浸入水中的深度为L1=9cm;由于从9cm到16cm,木块一直处于漂浮,浸入水中的深度不变;当水面的高度为16cm时细线刚好张紧,线的拉力为零;直到木块上表面与液面相平,此时水面的高度为22cm; 所以木块的高度:
L=9cm+(22cm-16cm)=15cm=0.15m;
则木块的体积:
V木=S木L=0.01m2×0.15m=1.5×10-3m3,
木块全部淹没时受到的浮力最大为:
F浮=ρ水gV排=ρ水gV木=1×103kg/m3×10N/kg×1.5×10-3m3=15N,
故A正确,不符合题意;
BD.由图象可知,木块刚刚漂浮时木块底部受到水的压强为900Pa,此时木块的重力等于木块受到的浮力,也等于下表面受到水的压力,
G=F浮=F下表面=p下表面S=900Pa×0.01m2=9N,
故B正确,不符合题意,D错误,符合题意;
C.直到木块上表面与液面相平时,木块受到的浮力最大,由力的平衡条件可得,细线对木块的最大拉力为:
F拉=F浮-G=15N-9N=6N,
故C正确,不符合题意; 故选D。
10.如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海中上浮、下潜训练过程,下列对此潜艇分析正确的是( )
A.潜艇下潜过程中浮力不断减小
B.潜艇上浮未露出海面的过程中浮力不断增大 C.潜艇悬浮时所受浮力等于同体积的海水所受的重力 D.潜艇是靠改变自身所受的重力和浮力实现上浮和下潜的 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A.潜艇下潜过程中,排开海水体积不变、海水密度不变,根据F浮液gV排可知浮力不变,故A错误;
B.潜艇上浮时,未露出海面的过程中,排开海水体积不变、海水密度不变,根据
F浮液gV排可知浮力不变,故B错误;
C.潜艇悬浮时完全浸没,排开海水体积等于潜艇的体积,根据阿基米德原理可知,所受浮力等于同体积的海水所受的重力,故C正确;
D.潜艇浸没在海水中时,排开海水体积不变、海水密度不变,故浮力不会变化;根据浮沉条件可知,潜艇要上浮和下潜只能通过改变自身的重力来实现,故D错误。 故选C。
11.如图是利用滑轮组匀速提升水中圆柱体M的示意图,滑轮组固定在钢架上,滑轮组中的两个滑轮质量相等,绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为900N,连接圆柱体M与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N。圆柱体M高为3m,底面积为0.02m2,密度为4.5103kg/m3。在绳端拉力F作用下,圆柱体M从其下表面距水面15m处匀速上升到其上表面与水面相平的过程中用了3min,在这个过程中,拉力F的功率为160W,滑轮组的机械效率为,钢架对定滑轮的拉力为T。在圆柱体M被缓慢拉出水的过程中,圆柱体M的下表面受到水的压强为p。不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力,g取10N/kg。下列选项中正确的是
A.压强p的最小值为15000Pa B.拉力T的大小为2700N C.拉力F的大小为0N D.滑轮组的机械效率为90% 【答案】A 【解析】 【分析】
(1) 对动滑轮和物体做整体受力分析,对定滑轮做受力分析,根据F浮=液gV排,求得M所受的浮力,再根据重力和浮力之比可求得M的重力,从而可求得拉力F大小; (2) 因M有三段绳子承担,根据平衡条件F浮3FG轮GM,可求得拉力T的大小; (3) 根据率;
(4)由绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为900N和连接圆柱体M与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N,可知圆柱体M的下表面受到水的压力,再利用p压强p的最小值。 【详解】
C.圆柱体M从其下表面距水面15m处匀速上升到其上表面与水面相平的过程中用了3min,注意物体上升了12m,可计算重物上升的速度
W有W有(GMF浮)hGMF浮==可求得滑轮组的机械效W总W有+W额(GMF浮G动)hGMF浮G动F可求得Sv物s12m1m/s t360s151m/s0.2m/s 15动滑轮一共绕了3段绳子,因此绳自由端移动速度为
v绳=3v物=3拉力F的功率为160W,根据PFv得出拉力
F故C项错误。
P160W800N v0.2m/sB.已知圆柱体M高为h=3m,底面积S=0.02m2,则圆柱体M的体积V=0.06m3,则圆柱体M全部浸没时浮力
F浮=液gV排1.0103kg/m310N/kg0.06m3600N
由于圆柱体M全部浸没,则V=V排,则
GMGMgV4.5103kg/m3 F浮gV排水600N1.0103kg/m3解得GM2700N;
整个装置处于平衡状态,对滑轮和物体做整体受力分析,如图
可知F浮3FG轮GM,
G轮600N3800N2700N300N
对定滑轮做受力分析如图所示,
可知拉力T的大小
T2FG轮1600N300N1900N
故B项错误。
D.不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力,克服动滑轮重做功为额外功
==W有100%W总W有100%W有+W额(GMF浮)h100%(GMF浮G动)hGMF浮100%GMF浮G动
2700N600N100%2700N300N600N87.5%故滑轮组的机械效率87.5%,故D项错误。
A.因为F浮3FG轮GM,物体M露出水面,浮力减小,拉力增大,每一段绳子的拉力最多增大到900N,以后绕在滑轮组上的绳子将拉断; 此时的浮力最小:
F浮最小G动GM3F300N2700N3900N300N
压强的最小值
p故A项正确。 故选A。
考点:浮力,滑轮组机械效率
F1300N41.510Pa 2S0.02m
12.质量相等的甲、乙两实心小球,密度之比ρ甲:ρ乙=3:2,将它们分别放入水中静止时,两球所受的浮力之比F甲:F乙=4:5,设水的密度为ρ水。则甲球的密度为( ) A.
4ρ水 3B.
5ρ水 4C.
3ρ水 2D.
3ρ水 5【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
由于甲、乙两球质量相同,则由G=mg可知两球重力相等,又由=比等于密度的反比,即
V甲:V乙=ρ乙:ρ甲=2:3
若两球均漂浮,由漂浮浮力等于重力可知,浮力应相等,与题目浮力比例冲突,则两球不都漂浮;若两球均浸没,排开液体体积等于物体体积,则由F浮液gV排可知,在液体密度相同的情况下,浮力之比等于排开液体体积之比,即
F甲:F乙=V甲:V乙=2:3
与题目浮力比例不符,则综合可知,两球一个漂浮,一个浸没,根据浮沉条件可知,密度较小的漂浮,密度较大的浸没,即甲球浸没,乙球漂浮;设甲、乙重力均为G,由于乙球漂浮,则乙球所受浮力等于重力,根据甲、乙浮力之比可求甲球所受浮力为
m可知,两球体积之VF浮甲根据F浮液gV排可得
44F浮乙=G 5G=水gV甲 5整理可得
甲=故选B。
G5=水 gV甲4
13.甲、乙、丙三个相同的柱形容器分别盛有不同液体,均放在水平桌面。将同—正方体物体先后放入这三个容器中,所处的位置如图所示。则下面判断正确的是()
A.比较物体所受到的浮力,则F浮甲 B.根据图示的状态甲容器露出液面最多,丙为悬浮,则甲中液体密度最大,乙次之,丙中最小,因为液面高度相同,因此甲液体体积最大,丙液体体积最小,因此甲液体重力最大,丙液体重力最小,所以甲对桌面压力最大,丙对左面压力最小,因此p甲>p乙>p丙,B符合题意; C.甲密度最大,深度相同,因此甲对容器底部压强最大,则甲对容器底部压力也最大,C不符合题意; D.根据浮力产生原因可知,甲、乙下表面所受压力相等,则其下表面所受压强也相等,D不符合题意。 14.如图所示,装有石块的小船浮在水面上时,所受浮力为F1,当把石块卸入水中后,小船所浮力为F2,池底对石块的支持力为N,这时( ) A.石块所受的浮力为F1F2N B.池底所受压力减小了N C.石块所受的重力大于F1F2 D.船所排开水的体积减少了【答案】A 【解析】 【详解】 AC.装有石块的小船浮在水面上时,所受浮力为F1,由漂浮条件可知: NF2水g F1G船G石 当把石块卸入水中后,小船所浮力为F2,则: F2G船 所以: G石F1F2 故C项不符合题意; 石块静止在池底时受力平衡,所以: F浮NG石 石块所受的浮力: F浮G石NF1F2N 故A项符合题意; B.由图可知,由图水池粗细均匀,所以池底受到的压力等于池中物体的总重力,石块投入水中前面,水、小船、石块的总重力不变,所以池底受到的压力不变,故B项不符合题意; D.由A知,石块放入水中后船受到的浮力减小: F浮船F1F2G石 由阿基米德原理可知船减小的排开水体积: V排石块沉入中静止时: F1F2 水gG石F浮N 则: F1F2F浮N 所以: NF2F1F浮>F1F2 故D项不符合题意; 15.底面积相同的甲、 乙、丙三个容器内装有质量相等的三种液体,放入三个完全相同的正方体A、B、C后静止如图所示。则( ) A.三个正方体受到的浮力F浮AF浮BF浮C B.三个正方体底部受到的压强PAPBPC C.三个容器底部受到的压力F甲F乙F丙 D.桌面受到的压力关系为F甲F乙F丙【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 A.图甲中正方体为悬浮,浮力等于重力,图乙图丙中正方体为漂浮,浮力也与重力相等,又因为三个正方体完全相同,所以三个正方体所受的浮力相同,故A错误; B.因为正方体下表面受到的压力为浮力与上表面的压力之和,因为物块A上表面的压力最大,物块B与物块C上表面压力均为零,所以物块FAFBFC,又因为三个正方体下表面面积相同,所以三个正方体底部受到的压强为PAPBPC,故B正确; C.因为三个容器中所呈的液体质量相同,所以对容器的压力相同,又因为甲容器器壁会承受一部分压力,乙容器会向底部呈加更多的压力,所以三个容器底部受到的压力为 F乙F丙F甲,故C错误; D.因为三个容器的质量未知,所以对桌面的压力无法比较,故D错误。 故选B。 16.如图所示的两个容积相同的圆筒形容器,分别装满不同的液体,已知距容器底部距离相等的A、B两点处液体压强pA=pB,则两容器底部所受的液体压力F甲、F乙和压强p甲、p 乙 的关系是( ) B.F甲>F乙,p甲=p乙 D.F甲<F乙,p甲<p乙 A.F甲>F乙,p甲>p乙 C.F甲=F乙,p甲<p乙 【答案】A 【解析】 【分析】 本题考察液体压强和压力的比较。突破点是要明确液体压强公式中h的意义,从而得到液体密度大小关系。另外在比较容器底部受到的液体压强时,要分成上下两部分来考虑,上部分压强相等,下部分h相等,从而得出结论。 【详解】 液体压强公式pgh中,h表示待测点到自由液面的距离,因此hAhB,而pA=pB,所以AB。由于两容器容积相等,根据公式m,两液体的质量mAmB,两容器V底所受的液体压力等于液体重力,所以FAFB;A点下面液体产生的压强大于B点下面液体产生的压强,而两容器中上部分液体产生的压强相等,所以容器底部受到的压强 pApB。故选A 17.如图所示,试管A漂浮在水面上,试管B悬浮在水中,试管A与试管B都封闭有一定量的空气,以下说法正确的是:( ) A.将试管A上提一微小距离放手后试管A不会回到原来位置 B.将试管A下压一微小距离,放手后试管A会回到原来位置 C.将试管B上提一微小距离,放手后试管B会回到原来位置 D.将试管B下压一微小距离,放手后试管B会回到原来位置 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 AB.A试管:设试管中空气的压强为p,大气压强为p0,试管中水面到容器中水面的距离为h,试管重为G,顶部的面积为S,则试管受到内部空气对它向上的压力,其大小为 FpS,大气对它向下的压力为 F0p0S 试管静止时 FF0G 即 pSp0SG 解得 pGp0 S所以p不变,由于pgh,可知h不变,则V排不变,试管所受浮力不变,不管上提、下压,放手后,试管还会回到原来位置,A错B对; CD.B试管:上提时,试管内空气柱的下表面受到水的压强减小,气体体积增大,即V排增大,所受到的浮力增大,所以放手后会上浮;下压时,相反会下沉,CD错误。 故选B。 18.如图所示,水平桌面上放置有甲、乙两个完全相同的圆柱形烧杯,分别装入适量的密度不同但质量相等的盐水,将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两个烧杯中,鸡蛋在甲烧杯中处于悬浮状态,在乙烧杯中处于漂浮状态。下列判断正确的是( ) A.甲杯中盐水密度为ρ甲,乙杯中盐水密度为ρ乙,则ρ甲>ρ乙 B.鸡蛋在甲、乙两烧杯中受到的浮力分别为F浮和F′浮,则F浮>F′浮 C.放入鸡蛋后,甲、乙两烧杯对桌面的压力分别为F甲和F乙,则F甲>F乙 D.放入鸡蛋后,甲、乙两烧杯底部受到的压强分别为p甲和p乙,则p甲=p乙 【答案】D 【解析】 【分析】 (1)同一只鸡蛋无论漂浮或悬浮,其浮力都等于排开盐水的重,也等于自身的重力;在浮力相同时,排开的液体体积越大,说明液体的密度是越小的; (2)水平面上物体的压力和自身的重力相等,据此可知甲、乙两烧杯对桌面的压力关系; (3)粗细均匀容器底部受到的压力等于液体的重力和漂浮(或悬浮)物体的重力之和,根据 F判断甲、乙两烧杯底部受到的压强关系。 S【详解】 pAB.因为鸡蛋在甲中悬浮、乙中漂浮,所以浮力都等于自身的重力,即鸡蛋在甲、乙两烧杯中受到的浮力相等,根据F浮液gV排可知,在浮力相同时,甲杯中的V排大,则ρ甲小于ρ乙,故AB错误; C.因甲、乙两个烧杯完全相同,装入密度不同但质量相等的盐水,且鸡蛋一样,根据水平面上物体的压力和自身的重力相等和Gmg可知,放入鸡蛋后甲、乙两烧杯对桌面的压力相等,故C错误; D.烧杯粗细均匀,装入密度不同但质量相等的盐水,且鸡蛋一样,所以甲、乙两烧杯底部受到的压力相等,因两烧杯底面积S相同,根据p压强相同,故D正确。 故选D。 F可知,两只杯子底部受到液体的S 19.如图所示,a、b、c是三个实心小球,其中a与b质量相等,b与c体积相同;放入水中后,a球漂浮、b球悬浮、c球沉底,则下列判断中正确的是 A.它们的体积关系是:VaVbVc B.它们的重力关系是:GaGbGc C.它们的密度关系是:abc D.它们所受的浮力关系是:FaFbFc 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 A.由题图可知,a漂浮,b悬浮,则 V排aVa,V排bVb 因为当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮,所以 FaGa,FbGb 因为a与b质量相等,则物体的重力相等,所以浮力FaFb;因为F浮gV排,所以 V排aV排b 所以 VaVb 由题干可知 VbVc 所以 VaVbVc 故A错误; B.因为b悬浮,c沉入底部,所以 FbGb,FcGc 因为b与c体积相同,所以根据F浮gV排可知FbFc,所以GbGc;则 GaGbGc 故B错误; C.因为当物体的密度大于液体的密度时物体下沉,当物体的密度等于液体的密度时物体悬浮,当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮,所以根据a漂浮、b悬浮、c沉入底 部可知 abc 故C错误; D.由上分析可知:浮力大小关系为 FaFbFc 故D正确。 故选D。 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.先把一个重为0.5N的木块放人装有水的烧杯中,木块处于漂浮状态;再沿烧杯壁往烧杯中缓慢地倒人浓盐水并观察现象。本实验下列判断错误的是( ) A.在水中静止时,木块受到的浮力为0.5N B.加入盐水后,木块受到的浮力将变大 C.加入盐水后,木块排开盐水的体积将变小 D.加入盐水后,木块排开盐水的质量将不变 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 A.静止时漂浮,浮力大小等于重力为0.5N,故A正确,A不符合题意; B.加入盐水后,木块仍然漂浮,所以浮力大小等于重力,保持不变,故B错误,B符合题意; C.加入盐水后,浮力不变,根据公式V排=小,故C正确,C不符合题意; D.加入盐水后,浮力不变,根据阿基米德原理,浮力大小等于排开液体的重力,所以排开盐水的重力不变,质量不变,故D正确,D不符合题意。 故选B。 F浮 可知,液变大,所以排开盐水的体积变液g 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
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