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文檔簡介
第十章浮力B卷
選擇題(共8小題)
1.(2024秋?青浦區期末)重為5牛的小球輕放入盛滿酒精的燒杯中,溢出的酒精重為4牛。若將該小球
輕放入盛滿水的燒杯中,已知p酒<p水,則溢出水的重力大小可能()
A.小于4牛B.等于5牛C.等于4牛D.大于5牛
2.(2024?自貢)在傳統農耕文化中,勞動人民一般采用“鹽水選種”的方法挑選種子,下列說法正確的
是()
A.種子上浮過程中鹽水對種子的壓強變大
B.漂浮的種子受到的浮力大于自身重力
C.下沉的種子密度比鹽水的密度大
D.沉底的種子只受到重力和支持力
3.(2024?潮陽區一模)圖甲為我國古代的滴水計時工具——漏刻,圖乙為它的模擬示意圖。漏水壺通過
底部的出水口向受水壺中滴水,受水壺中的箭尺始終處于漂浮狀態。當受水壺中液面升高時,下列說法
正確的是()
受水壺
圖甲圖乙
A.箭尺受到的浮力變小
B.箭尺排開水的質量不變
C.箭尺排開水的重力變大
D.水對受水壺底壓強不變
4.(2024?洪江市模擬)如圖所示,水平桌面上有甲、乙兩個相同容器,分別裝有密度為pi、P2的兩種不
同液體,將兩個相同的小球分別放在兩容器中,小球靜止時,兩容器液面相平,兩個小球受到的浮力分
別為Fi、F2,則下列判斷中正確的有()
①F1>F2;
②F1<F2;
③pl<p2;
④甲容器底部受到液體的壓強大于乙容器底部受到液體的壓強;
⑤甲容器對桌面的壓力大于乙容器對桌面的壓力。
A.①⑤B.②③C.③④D.④⑤
5.(2024秋?南山區校級月考)“我勞動,我快樂”,瑤瑤同學養成了良好的勞動習慣,每天堅持洗碗,在
洗碗過程中,他發現碗可以漂浮在水面上,也可以沉入水底,如圖所示,下列說法正確的是()
A.碗漂浮在水面時受到的浮力大于它的重力
B.碗沉入水底后不會受到浮力作用
C.碗沉入水底后比漂浮在水面上時洗碗盆的液面下降
D.碗沉入水底后比漂浮在水面上時洗碗盆的液面上升
6.(2024?渭源縣模擬)小杰同學在“海底世界”游玩時,觀察到魚嘴里吐出的氣泡上升時的情況如圖所
示,對氣泡上升過程中受到的浮力和氣泡受到的水的壓強分析正確的是()
A.浮力不變,壓強不變B.浮力變小,壓強變小
C.浮力變大,壓強變小D.浮力變大,壓強變大
7.(2024?夾江縣模擬)甲、乙、丙、丁四個體積相同的正方體,甲、乙為鐵塊,用細線吊住浸入水中,
丙、丁為木塊,丙用細線拴住下方;使其浸入水中,丁漂浮,如圖所示;它們受浮力()
A.甲、乙受浮力最小,丁受浮力最大
B.甲、丙受浮力相同,丁受浮力最小
C.丙受浮力最小,乙、丁受浮力最大
D.甲、乙、丙、丁體積相同,受浮力相同
8.(2024春?寧陽縣期中)如圖所示,放在水平面上的溢水杯裝滿水后總重力為4.9N,溢水杯的底面積為
50cm2o將長方體木塊輕輕地放在水面上,靜止時,溢出80g的水;用大頭針將其全部壓入水中,增加
的溢出水的質量為20g。已知p水=1.0Xl()3kg/m3。g取10N/kg,下列說法中()
①放入木塊前,裝滿水的溢水杯對水平面的壓強為980Pa
②木塊的質量為80g
③木塊的體積為20cm3
④木塊的密度為0.4X103kg/m3
A.只有①②正確B.只有②④正確
C.只有①③正確D.只有②③正確
—.多選題(共3小題)
(多選)9.(2024?遼寧模擬)如圖所示,調好的天平兩盤放兩個完全相同的燒杯,燒杯中盛有甲、乙兩
種液體,分別用細線拉住小球A、B(VA>VB)浸沒在甲、乙兩種液體中(細線對兩球均有拉力),此
時天平平衡,且甲、乙液面相平。下列說法正確的是()
A,甲液體的密度小于乙液體的密度
B.A球受到的浮力大于B球受到的浮力
C.若將A球下的細線剪斷,A球靜止時天平仍然平衡
D.若將B球上的細線剪斷,天平指針將向右偏
(多選)10.(2024?五華區校級三模)水平桌面上有兩個完全相同的己調零的電子秤、將甲、乙兩個質量
和底面積均相等的薄壁容器分別放在電子秤上,它們裝有體積相等的不同液體,再將完全相同的正方體
物塊M、N分別輕放入甲、乙容器中,兩物塊靜止時均沉底,如圖所示。已知此時兩容器底部受到的
液體壓強相等,下列說法正確的是()
甲乙
A.甲電子秤的示數大于乙電子秤的示數
B.甲容器中液體的密度小于乙容器中液體的密度
C.物塊M對甲容器底的壓力大于物塊N對乙容器底的壓力
D.物塊M上表面受到的液體壓力大于物塊N上表面受到的液體壓力
(多選)11.(2024?海城市校級模擬)如圖所示,甲、乙兩個相同的燒杯中裝有密度相同的液體,將兩個
物體A、B分別放入甲、乙兩杯液體中。靜止時,物體A在甲杯液體中處于沉底狀態,物體B在乙杯
液體中處于漂浮狀態,兩杯中的液體液面高度均為h。若A、B的質量分別為mA、BIB,A、B的體積
分別為VA、VB,A、B受到的浮力分別為FA、FBO下列判斷中正確的是()
甲乙
A.若VA<VB,則一定有mA<mB
B.若mA<mB,則一定有FA<FB
C.甲杯中液體對容器底的壓力小于乙杯中液體對容器底的壓力
D.甲杯對桌面的壓強大于乙杯對桌面的壓強
三.填空題(共8小題)
12.(2024?南崗區校級三模)小明把一塊體積為30cm3,密度為2.0義103kg/m3的橡皮泥塊浸沒水中后松手,
橡皮泥塊會(選填“上浮”“下沉”或“懸浮”),他又把這塊橡皮泥捏成一只小船,浮在水
面,這只小船“空心”部分體積至少應是cn?才能漂浮在水面。(水的密度為LOXlC^kg/mS)
13.(2024?江陽區模擬)如圖甲所示,水平放置的方形容器里有一個重為6N、棱長為10cm的正方體物塊
M,M與容器底部不密合。以恒定水流向容器內注水,容器中水的深度h隨時間t的變化關系如圖乙所
示(g=10N/kg),則圖乙中a的值是cm;當t=10s時,正方體物塊M對容器底部的壓強是
Pa;當t=40s時,物塊M在水中處于(選填“沉底”“懸浮”或“漂浮”)狀態。
14.(2024?臨高縣校級模擬)小明同學用“雪碧”飲料瓶做了一個浮力秤,如圖所示:當瓶中不放被測物
體靜止時,在瓶上與水面相平位置標記為零刻度線,再在瓶身上均勻標記其他刻度線,左側標記的是長
度值,右側標上相應的質量值。已知零刻度線以上瓶身粗細均勻,其橫截面積為50cm2,不放被測物體
時浮力秤的總質量為170g,則浮力秤不放被測物體時,所受浮力為N,浮力秤上“2cm”
刻度線對應的被測物質量g(水的密度為l.Og/cn?,g取10N/kg)。
15.(2024秋?建鄴區月考)科技小組為進一步了解浮力,設計了如圖的簡易密度計,密度計體積忽略不計。
甲、乙杯中液體密度分別為pi、P2,甲、乙杯中液體對容器的壓強分別為pi、P2,若使用的兩個密度計
相同,且兩杯中液體的初始體積相同,則pi「2(選填</>/=,同下),pip2o若pi=p2,
甲使用的密度計可能比乙使用的密度計更(選填粗/細),也有可能乙使用的密度計的負重比甲
使用的密度計更(選填輕/重)。
市一一七
16.(2024?光山縣模擬)有兩只完全相同的溢水杯,分別盛滿水和酒精,將同一只實心小球分別放入兩只
溢水杯,若小球在兩種液體中均處于浸沒狀態,則溢出的m水:m酒精=;但實際有76g的
水和64g的酒精溢出,則可得此實心小球的體積為cn?,小球的密度是g/cm3。
(p水=1.0XICpkg/n?、p酒精=0.8XItPkg/n?)
17.(2024春?婁底期末)如圖所示是我國古代打撈沉在河里的鐵牛的情景。在卸下船上的沙子前,系在鐵
牛和船的繩子處自然伸長。當人們卸下船上的沙子的過程中,船受到的浮力(選填“大于”、
“小于”或“等于")船的總重力。若船的總重為1()6N,當卸下I()4N的沙子時,鐵牛受到的拉力為
No
18.(2024?安州區二模)如圖所示,底面積為薄壁輕質圓柱形容器A(容器足夠高)放置于水
平地面上,里面盛有0.66m深的水;將另一質量為5.4kg,底面積為5義lOln?的實心圓柱體B豎直放
入容器A中,待水靜止后,此時水深為1.2m,圓柱體B上表面露出水面高度為0.12m。則容器中水的
質量為kg;圓柱體B的密度為kg/m3?
AB
19.(2024秋?閔行區校級月考)如圖,放在水平地面上的柱形容器中盛有水,漂浮在水面上的木塊和冰塊
的質量均為0.4千克,木塊所受的浮力大小為牛,方向為o一段時間后,冰
全部融化成水,與冰融化前相比,木塊受到的浮力將0(選填“變大”、“變小”或“不變”)
四.簡答題(共1小題)
20.(2024?從江縣校級二模)如圖是小壹同學設計的一種蒸汽船,圓底玻璃瓶固定在船身上,瓶口水平向
后,瓶內裝有適量的水,當酒精燈給圓底玻璃瓶加熱時,蒸汽船就可向右前進。
(1)請利用所學的熱學和力學知識分析蒸汽船前進的原因;
(2)隨著蒸汽船在水中繼續前進,請分析蒸汽船受到水的浮力有何變化,并說明理由。
五.實驗探究題(共2小題)
21.(2024?甘谷縣校級模擬)某中學兩支物理小組的同學,在實驗室中驗證阿基米德原理。
(1)方案一,小剛用石塊按如圖甲實驗步驟依次進行實驗。由甲圖可知,石塊浸沒在水中受到的浮力
F浮=N,排開水的重力6排=N,發現F浮WG排,造成這種結果的原因不可能
是o
A、整個實驗過程中,彈簧測力計都沒有校零
B、最初溢水杯中的水未裝至溢水口
C、步驟C中,石塊浸沒后,碰觸到溢水杯底部
(2)方案二,如圖乙,小明將裝滿水的溢水杯放在升降臺C上,用升降臺來調節溢水杯的高度。當小
明逐漸調高升降臺,發現隨著重物浸入水中的體積越來越大,彈簧測力計A的示數(選填“增
大”、“減小”或“不變”),且彈簧測力計A的示數變化量_________(選填“大于”、“小于”或“等于”)
B的示數變化量,從而證明了F浮=G排。
(3)為了多次實驗得到普遍規律,方案(選填“一”或“二”)的操作更加簡便。
然后小明利用阿基米德原理測量某實心金屬塊的密度,實驗步驟如下:
①讓小空桶漂浮在盛滿水的溢水杯中,如圖甲;
②將金屬塊浸沒在水中,測得溢出水的體積為18mL,如圖乙;
③將燒杯中18mL水倒掉,從水中取出金屬塊,如圖丙;
④將金屬塊放入小空桶,小空桶仍漂浮在水面,測得此時溢出水的體積為36mL,如圖丁。
比此
6418mL36mL
圖甲圖乙圖丙圖丁
請回答下列問題:
3
①被測金屬塊的密度是kg/mo
②在實驗步驟③和④中,將沾有水的金屬塊放入小空桶,測出的金屬塊密度將(選填“偏大”、
“不變”或“偏小”)。
22.(2024?寶安區三模)我國的“奮斗者”號載人潛水器最大下潛深度達到10909米,同學們針對潛水艇
的制作,開展項目式學習。
【項目設計】項目小組利用硬質塑料瓶制作潛水艇,塑料瓶厚度不計,相鄰兩艙之間密封不連通,水艙
與注射器通過塑料軟管相連,推拉注射器活塞可以實現潛水器的浮沉,模型如圖甲。
________一水面一一a
-----------「一巨一.-^-.-a-二------------
二二二二二般含和隹加二二二二二B
甲乙
01-------------
丙
【產品檢測】(1)為使潛水艇上浮,小組同學的操作是:,從而排出水艙內的水,
實現上浮;
(2)如圖乙所示,潛水艇從B緩慢上浮到A,最終在水面保持靜止。請在圖丙中畫出潛水艇所受浮力
隨時間變化的大致圖像;
(3)若某潛水艇的總體積是650cm3,所用材料的總質量是0.5kg,g取10N/kg?則圖甲中注射器
(選填“能”或“不能”)替換成規格為100mL的,請說明理由:;(假設推拉注射器活塞
時,裝置內氣體體積的變化量與水艙內水的體積變化量相同)
(4)如下為項目小組制定的評價量表:
自制潛水艇評價量表
級別優秀合格待改進
內容
功能倉分區設計生活艙和水艙獨立分生活艙和水艙獨立分生活艙和水艙未獨立
開,生活艙不進水,開,生活艙不進水分開
且生活艙較大
浮沉情況潛水艇能順利實現下潛水艇能下潛、上浮、潛水艇不能實現下
潛、上浮、懸浮、漂懸浮、漂浮,但較困潛、上浮、漂浮
浮難
項目小組對某潛水艇測試時發現:注射器活塞推到最左端時,潛水艇位于水槽底部。根據測試結果,對
該潛水艇的浮沉情況評價級別是O
六.計算題(共1小題)
23.(2024秋?桂陽縣校級月考)如圖所示,水平地面上有一底面積為2義10"m2的圓柱形容器,容器中水
深40cm,一個棱長為10cm的正方體物塊通過一根細線與容器底部相連,細線受到的拉力為4N。求:
(g取10N/kg)
(1)此時物塊受到的浮力和物塊的質量;
(2)細線剪斷后,物塊靜止時浸入水中的體積;
(3)細線剪斷后,液面下降了多少?
第十章浮力B卷
參考答案與試題解析
題號12345678
答案BCBDCCBA
選擇題(共8小題)
1.(2024秋?青浦區期末)重為5牛的小球輕放入盛滿酒精的燒杯中,溢出的酒精重為4牛。若將該小球
輕放入盛滿水的燒杯中,已知p酒<p水,則溢出水的重力大小可能()
A.小于4牛B.等于5牛C.等于4牛D.大于5牛
【分析】根據小球受到重力和浮力判斷出小球在酒精的狀態,
比較小球的密度與酒精密度、水的密度,判斷出小球放入盛有水的燒杯中后所處的狀態;結合阿基米德
原理和浮沉條件判斷出小球在水中的浮力。
【解答】解:由于小球輕放入裝滿酒精的燒杯中,溢出重為4牛的酒精,
則由阿基米德原理可知,小球在酒精中受到的浮力F浮=6排酒精=4N,
小球的重力G=5N,貝i|:G>F浮,
所以由浮沉條件可知,小球在酒精中會下沉到燒杯的底部,小球的密度「球>「酒精,由于p酒<p水,則
小球在水中可能漂浮、懸浮或沉底;
若小球漂浮或懸浮,由浮沉條件和阿基米德原理知溢出水的重力大小為5N;
若小球沉底,小球排開水的體積與排開酒精的體積相同,且p酒<p水,根據F浮=p水且丫排可知小球在
水中受到的浮力大于在酒精中受到的浮力,但小于小球的重力,故B符合題意。
故選:Bo
【點評】本題考查了學生對阿基米德原理、物體浮沉條件的掌握和運用,有一定的難度。
2.(2024?自貢)在傳統農耕文化中,勞動人民一般采用“鹽水選種”的方法挑選種子,下列說法正確的
是()
鹽水
A.種子上浮過程中鹽水對種子的壓強變大
B.漂浮的種子受到的浮力大于自身重力
C.下沉的種子密度比鹽水的密度大
D.沉底的種子只受到重力和支持力
【分析】(1)物體漂浮時,受到的浮力等于自身的重力;物體下沉時,浮力小于重力;
(2)根據p=pgh分析受到的壓強變化;
(3)浸入液體中的物體受到浮力的作用。
【解答】解:A、種子在上浮過程中所處的深度不斷減小,由p=pgh可知,種子受到的液體壓強也在
不斷減小,故A錯誤;
B、根據物體浮沉條件可知,漂浮的種子受到的浮力大小等于其自身的重力,故B錯誤;
C、根據物體浮沉條件可知,下沉的種子密度比鹽水的密度大,故C正確;
D、由物體的浮沉條件可知,沉底的種子受到的重力大小大于浮力,所以沉底的種子除了受重力和浮力
的作用,還受容器底對其的支持力,故D錯誤。
故選:Co
【點評】本題考查了物體的浮沉條件、液體內部壓強計算公式的應用、物體的受力分析等知識,難度不
大。
3.(2024?潮陽區一模)圖甲為我國古代的滴水計時工具一一漏刻,圖乙為它的模擬示意圖。漏水壺通過
底部的出水口向受水壺中滴水,受水壺中的箭尺始終處于漂浮狀態。當受水壺中液面升高時,下列說法
正確的是()
受水壺
圖甲圖乙
A.箭尺受到的浮力變小
B.箭尺排開水的質量不變
C.箭尺排開水的重力變大
D.水對受水壺底壓強不變
【分析】(1)根據物體的浮沉條件即可判斷浮力的變化;
(2)根據阿基米德原理判斷排開水的重力變化,根據重力公式判斷排開水的質量變化;
(3)根據液體內部的壓強與液體深度關系判斷水對受水壺底壓強。
【解答】解:A、因受水壺中的箭尺始終處于漂浮狀態,根據物體的浮沉條件可知箭尺受到的浮力等于
箭尺的重力,由于箭尺的重力不變,則浮力不變,故A錯誤;
BC、由于箭尺受到的浮力不變,根據阿基米德原理可知排開水的重力等于箭尺受到的浮力,則箭尺排
開水的重力不變,根據G=mg可知箭尺排開水的質量不變,故B正確,C錯誤;
D、當受水壺中液面升高時,由于液體密度一定,深度變大,則根據p=pgh可知水對受水壺底壓強變
大,故D錯誤。
故選:Bo
【點評】這道題通過古人計時原理考查物體的浮沉條件、阿基米德原理和液體壓強公式的應用,極具趣
味性。
4.(2024?洪江市模擬)如圖所示,水平桌面上有甲、乙兩個相同容器,分別裝有密度為pi、p2的兩種不
同液體,將兩個相同的小球分別放在兩容器中,小球靜止時,兩容器液面相平,兩個小球受到的浮力分
別為Fi、F2,則下列判斷中正確的有()
①F1>F2;
②F1<F2;
③pl<p2;
④甲容器底部受到液體的壓強大于乙容器底部受到液體的壓強;
⑤甲容器對桌面的壓力大于乙容器對桌面的壓力。
A.①⑤B.②③C.③④D.④⑤
【分析】(1)根據物體浮沉條件判斷小球在兩種液體中所受浮力與其重力的關系,進而得出小球在兩種
液體中所受浮力的大小關系;
(2)根據小球在甲、乙兩杯中的狀態判斷兩種液體與小球的密度關系,進而得出兩種液體的密度關系;
(3)利用p=p液gh比較甲、乙兩燒杯底受到液體的壓強大小;
(4)根據兩燒杯對水平桌面的壓力等于燒杯、液體和小球的重力之和判斷兩燒杯對桌面的壓力大小。
【解答】解:
①②因為物體漂浮或懸浮時,受到的浮力和自身的重力相等,所以兩個相同的小球在兩杯中受到的浮力
都等于小球的重力,貝U:F1=F2,故①②錯誤;
③由圖可知,小球在甲、乙兩杯中分別處于漂浮和懸浮狀態,根據浮沉條件可知,P1>P球,P2=P球.所
以pi>p2,故③錯誤;
③兩杯中液面相平,pl>p2,所以根據p=p液gh可知,燒杯底受到液體的壓強:pi>p2,故④正確。
④由于兩球漂浮或懸浮,排開液體的重力等于球的重力,則兩種情況下容器內的總重力等于等高的液體
產生的壓力,所以可以認為甲杯內液體的體積等于乙杯內液體的體積,且pi>p2,由6=11^=「丫8可
知,甲杯內總重力較大,甲、乙兩燒杯相同,所以甲杯對桌面的壓力較大,故⑤正確。
故選:Do
【點評】本題考查了物體浮沉條件和壓強公式的應用,一定要掌握物體浮沉情況與密度的關系,同時要
搞清不同狀態下(漂浮、懸浮)物體所受重力與浮力的大小關系。
5.(2024秋?南山區校級月考)“我勞動,我快樂”,瑤瑤同學養成了良好的勞動習慣,每天堅持洗碗,在
洗碗過程中,他發現碗可以漂浮在水面上,也可以沉入水底,如圖所示,下列說法正確的是()
A.碗漂浮在水面時受到的浮力大于它的重力
B.碗沉入水底后不會受到浮力作用
C.碗沉入水底后比漂浮在水面上時洗碗盆的液面下降
D.碗沉入水底后比漂浮在水面上時洗碗盆的液面上升
【分析】(1)物體漂浮時,浮力等于自身的重力;
(2)下沉的物體也受的浮力得作用;
(3)根據阿基米德原理分析出排開液體的體積的變化,而后判斷出液面的高度變化。
【解答】解:A、碗漂浮在水面時受到的浮力等于的重力,故A錯誤;
B、碗沉入水底后仍受到浮力作用,故B錯誤;
CD、碗沉入水底時,浮力小于重力;碗漂浮時,浮力等于自身的重力,由于重力相同,所以碗沉入水
P一
底時比漂浮在水面上時的浮力小,即據丫排=總可知,碗浸沒后,排開的水的體積減小,水面則下降,
故C正確,D錯誤。
故選:Co
【點評】本題考查阿基米德原理和浮沉條件的應用,關鍵是知道小瓷碗傾斜后沉入水底排開水的體積變
小了,瓷碗重力是不變的。
6.(2024?渭源縣模擬)小杰同學在“海底世界”游玩時,觀察到魚嘴里吐出的氣泡上升時的情況如圖所
示,對氣泡上升過程中受到的浮力和氣泡受到的水的壓強分析正確的是(
A.浮力不變,壓強不變B.浮力變小,壓強變小
C.浮力變大,壓強變小D.浮力變大,壓強變大
【分析】(1)先根據液體壓強特點判斷出氣泡所受液體壓強變化情況。
(2)再根據氣泡內外壓強大小關系判斷出氣泡體積變化情況,由阿基米德原理可判斷所受的浮力大小
的變化。
【解答】解:氣泡在上升過程中,深度h變小,由p=pgh得氣泡受到水的壓強變小;因此氣泡的體積
變大,則排開水的體積變大,根據阿基米德原理F浮npjggV排可知,氣泡所受的浮力在變大。
故選:Co
【點評】本題考查了學生對液體壓強公式、阿基米德原理公式的掌握和運用,能分析出氣泡的深度變化
和體積變化情況是本題的關鍵。
7.(2024?夾江縣模擬)甲、乙、丙、丁四個體積相同的正方體,甲、乙為鐵塊,用細線吊住浸入水中,
丙、丁為木塊,丙用細線拴住下方;使其浸入水中,丁漂浮,如圖所示;它們受浮力()
A.甲、乙受浮力最小,丁受浮力最大
B.甲、丙受浮力相同,丁受浮力最小
C.丙受浮力最小,乙、丁受浮力最大
D.甲、乙、丙、丁體積相同,受浮力相同
【分析】四個正方體的體積相同,由圖可知它們排開水的體積關系,根據阿基米德原理可知它們受到的
浮力關系。
【解答】解:四個正方體的體積相同,分別靜止在不同深度的水里;
由圖可知,它們排開水的體積關系為V甲排=V丙排〉V乙排>V丁排;
由F浮=p液gV排可知,它們受到的浮力關系為F甲=F丙>F乙〉FT;
所以,甲、丙受浮力相同,丁受浮力最小。
故選:B。
【點評】本題考查了學生對阿基米德原理的掌握和應用,正確的判斷四個正方體排開水的體積關系是關
鍵。
8.(2024春?寧陽縣期中)如圖所示,放在水平面上的溢水杯裝滿水后總重力為4.9N,溢水杯的底面積為
50cm2。將長方體木塊輕輕地放在水面上,靜止時,溢出80g的水;用大頭針將其全部壓入水中,增加
的溢出水的質量為20g。已知p水=1.0Xl()3kg/m3。g取lON/kg,下列說法中()
①放入木塊前,裝滿水的溢水杯對水平面的壓強為980Pa
②木塊的質量為80g
③木塊的體積為20cm3
④木塊的密度為0.4X103kg/m3
A.只有①②正確B.只有②④正確
C.只有①③正確D.只有②③正確
【分析】(1)裝滿水的溢水杯對水平面的壓力與溢水杯和水的總重力,再利用p=*求出溢水杯對水平
面的壓強;
(2)利用阿基米德原理求木塊受到的浮力,因木塊漂浮時,木塊受到的浮力等于木塊重力,再利用G
=mg求木塊的質量;
(3)用大頭針將其全部壓入水中,根據溢出水的總質量求出木塊的體積;
(4)根據p=f求出木塊的密度。
【解答】解:(1)裝滿水的溢水杯對水平面的壓力:F=G總=4.9N,
溢水杯的底面積:S=50cm2=5X103m2,
溢水杯對水平面的壓強:
p=-F=---'_=980Pa,故①正確;
、5x103m29
(2)由于溢水杯裝滿水,則根據阿基米德原理可知木塊受到的浮力:
F浮=6排=6溢,
由于木塊處于漂浮,則木塊受到的浮力:6木=尸浮,
所以,6木=6溢,
即:m木g=m溢g
則木塊的質量:
m木=111溢=808,故②正確;
(3)用大頭針將木塊全部壓入水中,木塊排開水的總質量為:m排/=m溢+Am溢=80g+20g=100g,
根據p=的可得木塊體積:
771'
3
丫木=丫排'=—=100cm,故③錯誤;
P水lg/cm6
772
(4)木塊的密度p木=U=用9=0.8g/cm3=0.8Xl()3kg/m3,故④錯誤。
*木100c?71
故選:Ao
【點評】本題考查了阿基米德原理和物體浮沉條件、密度公式、液體壓強公式的綜合應用,正確判斷出
木塊漂浮時排開水的體積與木塊浸沒時排開水的體積大小關系是關鍵。
二.多選題(共3小題)
(多選)9.(2024?遼寧模擬)如圖所示,調好的天平兩盤放兩個完全相同的燒杯,燒杯中盛有甲、乙兩
種液體,分別用細線拉住小球A、B(VA>VB)浸沒在甲、乙兩種液體中(細線對兩球均有拉力),此
時天平平衡,且甲、乙液面相平。下列說法正確的是()
A.甲液體的密度小于乙液體的密度
B.A球受到的浮力大于B球受到的浮力
C.若將A球下的細線剪斷,A球靜止時天平仍然平衡
D.若將B球上的細線剪斷,天平指針將向右偏
【分析】(1)天平平衡時,兩燒杯對天平的壓力相等;
把燒杯、液體、小球看做一個整體,左邊燒杯對托盤的壓力:F左=6杯+6甲+GA,右邊燒杯對托盤的壓
力:F右=G杯+G乙+GB-F拉'=G;^+G乙+FB浮,據此結合阿基米德原理和密度公式可比較甲、乙兩種
液體的密度大小;
(2)已知VA>VB,根據F浮=p"V排可知A、B兩球浸沒時受到的浮力大小;
(3)細線對兩球均有拉力,分析圖可知甲、乙液面相平時,兩球受到的浮力與自身重力的大小關系,
根據物體的浮沉條件判斷兩球靜止時的狀態,進一步判斷天平指針的方向。
【解答】解:
(1)細線對兩球均有拉力,在甲、乙液面相平時,A球受到向上的浮力、向下的重力和向下的拉力,
由力的平衡條件可得FA浮=GA+F拉,所以FA浮>GA,由阿基米德原理可得FA浮=GA排>GA;
B球受到向上的浮力、向上的拉力和向下的重力,由力的平衡條件可得FB浮+F拉'=GB,所以GB>FB
浮(即B受到的浮力小于自身重力),且FI^=GB-F拉',由阿基米德原理可得FB浮=GB排=GB-F拉';
把燒杯、液體、小球看做一個整體,
則左邊燒杯對托盤的壓力:F左=6杯+G甲+GA<G杯+G甲+GA排,
右邊燒杯對托盤的壓力:F右=G杯+G乙+GB-F拉'=G杯+G乙+FB浮=G杯+G乙+GB排,
天平平衡時,兩燒杯對托盤的壓力相等,即G杯+G用+GA=G杯+G乙+GB排<G杯+G甲+GA排,
所以G乙+GB排<G甲+GA排,即甲液體和A球排開液體的總重力更大,而兩燒杯相同、液面等高,說明
液體的體積與排開液體的體積(物體浸入部分的體積)之和相等,
根據p=S=強可知甲液體的密度更大,即p,>p乙,故A錯誤;
⑵已知VA>VB,且PQP乙,根據F浮=pjggV排可知A、B兩球浸沒時A球受到的浮力大于B球
受到的浮力,故B正確;
(3)若將A球下的細線剪斷,A球會上浮,最終處于漂浮狀態,左邊燒杯對托盤的壓力仍然為F左=G
杯+G甲+GA,故A球靜止時天平仍然平衡,故C正確;
若將B球上的細線剪斷,B球會下沉,沉底時,對燒杯底部有壓力的作用,故靜止時天平指針將向右偏,
故D正確。
故選:BCDo
【點評】本題考查密度公式、阿基米德原理以及物體浮沉條件的靈活運用,難度較大。
(多選)10.(2024?五華區校級三模)水平桌面上有兩個完全相同的已調零的電子秤、將甲、乙兩個質量
和底面積均相等的薄壁容器分別放在電子秤上,它們裝有體積相等的不同液體,再將完全相同的正方體
物塊M、N分別輕放入甲、乙容器中,兩物塊靜止時均沉底,如圖所示。已知此時兩容器底部受到的
液體壓強相等,下列說法正確的是()
甲乙
A.甲電子秤的示數大于乙電子秤的示數
B.甲容器中液體的密度小于乙容器中液體的密度
C.物塊M對甲容器底的壓力大于物塊N對乙容器底的壓力
D.物塊M上表面受到的液體壓力大于物塊N上表面受到的液體壓力
【分析】(1)由圖甲、乙可知兩容器中液體深度的關系,根據兩容器底部受到的液體壓強相等利用p=
pgh分析比較兩容器中液體密度的關系;
容器對電子秤的壓力大小等于容器、液體和物塊M的總重力,據此分析比較兩個電子秤的示數關系;
(2)根據阿基米德原理求出兩容器中物塊M受到的浮力,根據力的平衡條件分析比較兩容器中物塊受
到的支持力關系,根據力的作用是相互的分析比較兩容器中物塊M對容器底的壓力關系;
(3)根據p=9比較兩容器中液體對物塊M下表面向上的壓力關系,根據浮力產生的原因分析比較兩
容器中物塊M上表面受到的液體壓力關系。
【解答】解:AB、由圖甲、乙可知,甲容器中液體的深度大于乙容器中液體的深度,兩容器底部受到
的液體壓強相等,由p=pgh可知,甲容器中液體的密度小于乙容器中液體的密度,故B正確;
兩容器中液體的體積相等,甲容器中液體的密度小于乙容器中液體的密度,由p=£可知,甲容器中液
體的質量小于乙容器中液體的質量,由6=1!18可知,甲容器中液體的重力小于乙容器中液體的重力,
兩容器的質量相等,由G=mg可知,兩容器的重力相等,因此甲容器中容器、液體和物塊M的總重力
小于乙容器中容器、液體和物塊N的總重力,由于容器對電子秤的壓力大小等于容器、液體和物塊的
總重力,所以甲電子秤的示數小于乙電子秤的示數,故A錯誤;
C、由于兩容器中物塊都浸沒在液體中,因此兩容器中物塊排開液體的體積相等,甲容器中液體的密度
小于乙容器中液體的密度,由F浮=「sgV排可知,甲容器中物塊M受到的浮力小于乙容器中物塊N
受到的浮力,由力的平衡條件可知,物塊受到的支持力等于物塊的重力減去物塊受到的浮力,因此甲容
器中物塊受到的支持力大于乙容器中物塊受到的支持力,由力的作用是相互的可知,物塊M對甲容器
底的壓力大于物塊N對乙容器底的壓力,故C正確;
D、兩容器底部受到的液體壓強相等,物塊的底面積相等,p=*可知,兩容器中液體對物塊下表面向上
的壓力相等,由浮力產生的原因可知,物塊上表面受到液體向下的壓力等于物塊下表面受到液體的壓力
減去物塊受到的浮力,因此物塊M上表面受到的液體壓力大于物塊N上表面受到的液體壓力,故D正
確。
故選:BCDo
【點評】本題考查力的平衡條件、浮力產生的原因、液體壓強公式、壓強定義式和阿基米德原理的應用,
綜合性較強。
(多選)11.(2024?海城市校級模擬)如圖所示,甲、乙兩個相同的燒杯中裝有密度相同的液體,將兩個
物體A、B分別放入甲、乙兩杯液體中。靜止時,物體A在甲杯液體中處于沉底狀態,物體B在乙杯
液體中處于漂浮狀態,兩杯中的液體液面高度均為h。若A、B的質量分別為mA、niB,A、B的體積
分別為VA、VB,A、B受到的浮力分別為FA、FBO下列判斷中正確的是()
A.若VA<VB,則一定有HIAVDIB
B.若mA<mB,則一定有FA<FB
C.甲杯中液體對容器底的壓力小于乙杯中液體對容器底的壓力
D.甲杯對桌面的壓強大于乙杯對桌面的壓強
【分析】(1)沉底時物體A的密度大于液體的密度;漂浮狀態時,物體B的密度小于液體的密度,據
此判斷出兩物體密度的關系;
(2)若mA<mB,由G=mg知GA<GB;根據浮力與重力的關系比較出甲、乙受到浮力的關系;
(3)兩容器中液體的密度相同,液體的深度相同,由p=pgh判斷出甲、乙杯中液體對容器底壓強的關
系,又由于容器的面積相同,由F=pS判斷出甲、乙杯中液體對容器底壓力的關系;
(4)甲燒杯中物體A沉底,則FA浮=GA排<GA,即A的重力大于與浸入部分等體積液體的重力;乙
燒杯中物體B漂浮,則FI^=GI^E=GB,即B的重力等于與浸入部分等體積液體的重力,據此可比較
甲燒杯中物體A和液體總重力與乙燒杯中物體B和液體總重力的關系,進而判斷出甲、乙容器對桌面
壓力的關系,兩燒杯的底面積相同,由p=6判斷出甲、乙杯對桌面壓強的關系。
【解答】解:
A、靜止時,物體A在甲杯液體中處于沉底狀態,物體A的密度大于液體的密度;物體B在乙杯液體
中處于漂浮狀態,物體B的密度小于液體的密度,液體密度相同,所以物體A的密度大于物體B的密
度,若VA<VB,由m=pV不能判斷出mA與BIB的關系,故A錯誤;
B、若由G=mg知GA<GB;
由于物體A沉底,所以FA<GA,由于物體B漂浮,所以FB=GB,則一定有FA<FB,故B正確;
C、兩容器中液體的密度相同,液體的深度相同,由p=pgh知甲杯中液體對容器底的壓強等于乙杯中
液體對容器底的壓強,又由于容器的面積相同,由F=pS知甲杯中液體對容器底的壓力等于乙杯中液
體對容器底的壓力,故C錯誤;
D、為了便于比較,設丙燒杯中只裝入同種液體,且液面高度也為h,丙燒杯中液體重力為G浪丙,如圖
所示:
甲燒杯中物體A沉底,則FA『GA排<GA,即A的重力大于與浸入部分等體積液體的重力,所以GA+G
液甲〉G液丙;
乙燒杯中物體B漂浮,則FB?¥=GBffi=GB,即B的重力等于與浸入部分等體積液體的重力,所以GB+G
液乙=G液丙,
所以,GA+G液甲>GB+G液乙;
甲、乙兩燒杯完全相同(兩燒杯重力相同),且桌面受到的壓力等于容器、液體和物體的總重力,所以
甲杯對桌面的壓力大于乙杯對桌面的壓力,即F甲壓〉F乙壓;
兩燒杯的底面積相同,由p=9得甲杯對桌面的壓強大于乙杯對桌面的壓強,故D正確。
故選:BDo
【點評】本題考查了密度公式、浮沉條件、液體壓強公式的應用等知識,是一道綜合題,有一定的難度。
三.填空題(共8小題)
12.(2024?南崗區校級三模)小明把一塊體積為30cm3,密度為2.0X103kg/m3的橡皮泥塊浸沒水中后松手,
橡皮泥塊會下沉(選填“上浮”“下沉”或“懸浮”),他又把這塊橡皮泥捏成一只小船,浮在水面,
這只小船“空心”部分體積至少應是30cnP才能漂浮在水面。(水的密度為i.oxio3kg/m3)
【分析】(1)根據物體的浮沉條件即可判斷;
(2)如果把它捏成一只小船,利用阿基米德原理求出所受浮力,減去本身重力即為可供利用的浮力。
【解答】解:根據G=mg和p=1得橡皮泥的重力為:
G=mg=p1Vg=2.0X103kg/m3X30X10-6m3xION/kg=0.6/V,
橡皮泥放入水中后受到的浮力為:
F浮=p水gV=1,0X103kg/m3xION/kgX30x10-6m3=0.3N
根據物體的浮沉條件可知,此時浮力小于重力,橡皮泥會下沉;
若橡皮泥小船浮在水面上,則此時受到的浮力大小等于其自身的重力,根據F浮=p水gV排得排開水的
體積為:
F
浮G0.6N,-53an3
V琲=-----=-------=----------,----------------------=6X110nm=60cm,
P泗P型1.0xl03/c^/m3xl0W/fc^
則空心的體積為:
V,.,.=V排-V=60cm3-30cm3=3Qcm3,,
故答案為:下沉;300
【點評】此題考查物體的浮沉條件和阿基米德原理的應用,熟練公式即可解答。
13.(2024?江陽區模擬)如圖甲所示,水平放置的方形容器里有一個重為6N、棱長為10cm的正方體物塊
M,M與容器底部不密合。以恒定水流向容器內注水,容器中水的深度h隨時間t的變化關系如圖乙所
示(g=10N/kg),則圖乙中a的值是6cm;當t=10s時,正方體物塊M對容器底部的壓強是300
Pa;當t=40s時,物塊M在水中處于漂浮(選填“沉底”“懸浮”或“漂浮”)狀態。
【分析】從物塊M的質量和體積可知,物塊M的密度小于水的密度,由圖乙可知,容器中水深h時,
物塊開始漂浮,此時重力等于浮力,由阿基米德原理可求出正方體物塊排開水的高度a;
以恒定的速度向容器中注水時,在0-20s時,容器中的水深是時間t的正比例函數,所以10s的水深等
于二分之一a,由阿基米德原理可求出此時物塊M受到的浮力,M對容器壓力等于其重力減去此時的
浮力,由壓強等于壓力除以受力面積求出壓強;
由物塊A的密度結合圖乙可知40s時物體M在水中的狀態。
【解答】解:物塊M的密度pi=職=巨=------司/---------0.6kg/m3
,1,10(10x10zm)義ION/kg
物塊M的密度小于水的密度,結合圖乙可知:
當t=20s時,正好是物塊M處于剛剛開始漂浮的狀態,則
F浮=GM=6N根據F浮=「水gV排=「水gsia
F
浮6N
a=------=-----------5---------------------------------z?——7=0.06m=6rcm;
J,3z
P那lxlO/c<9/mx10^7^x(10x10m)
由于以恒定水流向容器內注水,在0-20s時,容器中的水深是時間t的正比例函數,當t=10s時,物
塊浸入高度hi=3cm,此時物體排出的體積為
根據F浮i=p水gV排i=p水gSihi=lXl()3kg/m3xiOkg/NX(10X10-2m)2X3X10_2m=3N,
此時物塊對容器底部的壓力為尸壓=61-F浮i=6N-3N=3N;
p
正方體物塊M對容器底部的壓強是p=々=——3N=300Pa
S(10X10-m)z
[3]物塊M的體積為
由于物塊的密度小于水的密度,結合圖像乙可知:所以當t=40s時,物塊M在水中處于漂浮狀態。
故答案為:6;300;漂浮。
【點評】本題考查了密度公式的應用,物體的沉浮條件,阿基米德原理的應用,固體的壓強。
14.(2024?臨高縣校級模擬)小明同學用“雪碧”飲料瓶做了一個浮力秤,如圖所示:當瓶中不放被測物
體靜止時,在瓶上與水面相平位置標記為零刻度線,再在瓶身上均勻標記其他刻度線,左側標記的是長
度值,右側標上相應的質量值。已知零刻度線以上瓶身粗細均勻,其橫截面積為50cm2,不放被測物體
時浮力秤的總質量為170g,則浮力秤不放被測物體時,所受浮力為1.7N,浮力秤上“2cm”刻度
線對應的被測物質量100g(水的密度為l.Og/cn?,g取10N/kg)。
【分析】①圖中所示狀態浮力秤處于漂浮的狀態,所以浮力等于重力;
②根據V=Sh可得,浮力秤上2cm刻度線對應的排開液體的體積,由F=pgV得對應的增加的浮力即
被測物體的重力,由6=1118可得被測物體的質量值。
【解答】解:①圖中所示狀態浮力秤處于漂浮的狀態,所以浮力等于重力,即F浮=6物=111物g=0.17kg
X10N/kg=1.7N;
②浮力秤上2cm刻度線對應的增加排開液體的體積為:Vs.=Sh=0.005m2x0.02m=lX10-4m3,
對應的增加的浮力為:
F浮1=P水gV排=1.0x103kg/m3xION/kgx1x10_4m3=IN,
對應的增加的重力為:Gi=Fffi=lN,
對應的被測物體的質量值為:
-=0.1kg=lOOflo
m=—g=I1O,N/少k,ga
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