人教版第十章浮力单元 易错题学能测试
更新时间:2023-07-24 09:08:01 阅读量: 实用文档 文档下载
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一、选择题
1.如图所示,水平地面上放有上下两部分均为柱形的薄壁容器,上下两部分的横截面积分别为S 1、S 2。质量为m 的木球通过细线与容器底部相连,细线受到的拉力为F ,此时容器中水深为h (水的密度为ρ0)。下列说法正确的是( )
A .木球的密度为0mg
mg F
ρ- B .容器底部受到水的压力为ρ0S 1hg
C .剪断细线,待木球静止后水对容器底的压力变化了21
S F S D .剪断细线,待木球静止后水的深度减小了02
F gS ρ 2.如图所示,一边长为10cm 的实心正方体塑料块挂于弹簧测力计正下方,此时弹簧测力计读数为5N ,此时塑料块下方刚好与水面接触,且距底面积为300cm 2的容器底部5cm ,现往容器中缓慢加水,已知弹簧的形变量与受到的拉力成正比,即弹簧受到1N 的拉力时伸长1cm 。以下说法正确的是( )
A .塑料块的密度为5g/cm 3
B .当加入1000cm 3水时,正方体物块所受浮力为5N
C .当加入3000cm 3水时,水对容器底的压强为1500Pa
D .当加水至塑料块刚好漂浮时停止加水,然后将容器内的水以50cm 3/s 的速度向外排出,同时向上拉动弹簧测力计,使物体以1cm/s 的速度向上移动,则经过约2.86s 之后,弹簧测力计示数再次回到5N
3.底面积为1002cm 的轻质平底圆柱形容器内装有适量的水,放置于水平桌面上,现将体积为5003cm ,重为3N 的木块A 轻放入容器内的水中,静止后水面的高度为8cm ,如图甲所示:若将一重为7N 的物体B 用细绳系于A 的下方,使其恰好浸没在水中,如图乙所示(水未溢出),不计绳重及其体积;若将一物体C 也系于A 的下方,使其恰好浸没在水中,
如图丙所示(水未溢出), C B 3V V =,下列说法错误的是
A .
B
C :21:17ρρ=
B .物体B 的密度331.410kg /m ?
C .图丙中容器对桌面的压力为23N
D .放入物体B 后水对容器底部的压强增加了700Pa
4.把一个物体挂在弹簧秤下,弹簧秤示数为3N ,把它浸没在水(密度为1.0g /cm 3
)中时,弹簧秤示数变为2N 。假设物体的质量为m ,物体的密度为ρ,浸没在水中时物体的上下表面所受的压力差和压强差分别为△F 和△P ,则无法求得的是( )
A .m
B .ρ
C .△F
D .△P
5.如图,将装有适量水的小玻璃瓶瓶口向下,使其漂浮在大塑料瓶内的水面上,拧紧大瓶瓶盖,通过改变作用在大瓶侧面的压力大小,实现小瓶的浮与沉.则( )
A .用力捏大瓶,小瓶不能实现悬浮
B .用力捏大瓶,小瓶内的气体密度变大
C .盖上小瓶瓶盖,捏大瓶也能使小瓶下沉
D .打开大瓶瓶盖,捏大瓶也能使小瓶下沉
6.将金属块挂在弹簧测力计下端,先后浸没在水和酒精中(密度为33
0.810kg /m ?),金属块静止时弹簧测力计的示数如图中甲、乙所示。则下列关于金属块的几个物理量计算正确的是( )
A .在水中受到的浮力为2N
B .在酒精中受到的浮力比较大
C .体积为310cm
D .密度为333.010kg /m
7.两个底面积相同形状不同的容器A 、B (G A =G B ),盛有不同的液体放置在水平桌面上,现将甲、乙两个相同的物块分别放入两容器中,当两物块静止时,两容器中液面恰好相平,两物块所处的位置如图所示(忽略液体的损失),下列说法正确的是
A .甲物块受到的浮力大于乙物块受到的浮力
B .两容器底受到的液体压强相等
C .取出两物块后,B 容器底受到液体的压强大于A 容器底受到液体的压强
D .取出两物块后,B 容器对桌面的压强小于A 容器对桌面的压强
8.如图所示,两个相同的柱形容器中分别盛有两种不同的液体,并置于水平桌面上,现将相同的小球分别放入容器中,当小球静止时所处的位置如图所示,两小球受到的浮力分别为F 甲 、F 乙 ,则下列判断正确的是( )
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
9.一个弹簧测力计下挂了一个圆柱体,将圆柱体从盛水的烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降,然后将圆柱体逐渐浸入水中。整个过程中弹簧测力计的示数F 与圆柱体下降高度h 变化关系的图像如图所示,(g 取10N/kg )下列说法正确的是( )
A .当圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强为700Pa
B .圆柱体受到的重力是8N
C .圆柱体受到的最大浮力是4N
D .圆柱体的密度是1.5×103kg/m 3
10.两个实心小球甲和乙,己知它们的质量之比为10:9,密度之比为2:3。现将甲、乙两球分别放入盛有足够多水和酒精的烧杯中,当甲、乙两球静止时,两球所受到的浮力之比
为5:3,则下列说法正确的是( )
A .甲、乙两物体都漂浮在液面上
B .甲、乙两物体都浸没在液体中
C .甲物体的密度是0.8g/cm 3
D .乙物体的密度是1g/cm 3
二、填空题
11.在科技节中,小军用传感器设计了如图甲所示的浮力感应装置,竖直细杆的上端通过力传感器连在天花板上,力传感器可以显示出细杆的上端受到作用力的大小。下端与物体M 相连,水箱的质量为0.8kg ,细杆及连接处的重力可忽略不计。向图甲所示的空水箱中加水直到刚好加满。图乙是力传感器的示数大小随水箱中加入水质量变化的图象。由图乙可知水箱加满水时,水受到的重力为____________ N 。当向水箱中加入质量为2.2kg 的水,力传感器的示数大小变为F 时,水箱对水平面的压强p 1。继续向水箱中加水,当力传感器的示数大小变为5F 时,水箱对水平面的压强为p 2。则p 1∶p 2=____________。
12.如图所示,将含有一空心铝球的冰块投入盛有108cm 3盐水的容器中,冰块内空心铝球的体积与冰的体积之比为1:3,当冰块(含空心铝球)悬浮时,排开盐水的体积
340cm V =排,冰全部熔化后,浸没在水中的空心铝球沉入水底,空心铝球的平均密度为_____3kg /m , 冰块熔化后液体对容器底部的压力变化了_____N 。(已知冰的密度为330.91kg 0/m ρ=?冰,盐水的密度为331.2510kg /m ρ=?盐水)
13.如图所示,把一小球分别放入盛满不同液体的两个溢水杯中,当小球静止时,甲杯中溢出的液体质量是40g,乙杯中溢出的液体质量是50g,且小球有的体积露出液面。小球的质量是_______g ,甲、乙两杯中液体的密度之比p 甲:p 乙=_______。
14.当某实心物体的密度大于水的密度时,物体放入水中会下沉,人们通常采用___________的办法来增大排开水的体积,从而增大可利用的浮力,实现下沉的物体也能使它浮起来。另有质量相同的两个实心球,其密度分别为水的密度的3倍和5倍,把它们分
别挂在两个弹簧测力计的下端,然后将两球完全浸没在水中,两弹簧测力计的示数之比为___________。
15.如图甲所示,用弹簧测力计通过细线拉着正方体物块缓慢浸入某未知液体中,物块受到的拉力F与其下表面浸入液体中的深度h之间的关系如图乙所示,则物块受到的重力为_______N,物块刚好浸没在液体中时其下表面浸入的深度为________cm,未知液体的密度为_________kg/m3.(g取10N/kg)
16.(7分)如图所示,弹簧测力计用细线拉着一长方体物块A,从水池中竖直向上做匀速直线运动,上升到水面以上一定的高度。物块上升的速度为1cm/s,弹簧测力计示数F 随物块上升的时间t变化的图象如右图所示。不计阻力及水面高度的变化,根据图象信息
(1)物块A重______N,高度为______cm。
(2)当t=0时,A受到的浮力为______N;
(3)物块A的密度为______?(要求有详细求解过程)
17.有两种颜色和密度都不相同的饮料,密度分别是1ρ和2ρ,分别取相同的质量m装入相同的甲、乙两杯中,如图所示。然后小明把甲、乙杯中的部分饮料依次缓慢倒入另一玻璃杯丙中,便做出了一杯好看的分层彩色饮料。丙杯中,上层的是哪一种饮料_____(选填“1ρ”或“2ρ”);如果甲、乙杯中的饮料全部都倒入了丙杯中,并用筷子把丙杯中的分层饮料搅拌均匀,不计前后总体积的变化。则搅拌均匀后的饮料密度为_____。(用题目中出现的字母来表示)
18.如图,将装有适量水的小瓶瓶口向___________(上/下),使其漂浮在大塑料瓶的水面上,将大塑料瓶密封后,就制成了“浮沉子”.按压大塑料瓶,水会压入小瓶内,此时由
于整个小瓶所受的重力___________(大于/等于/小于)其所受的浮力,因而发现小瓶下沉;松手后,小瓶又会上升,这个装置可用于演示___________(密度计/轮船/潜水艇)的工作原理.在制作过程中,小陈同学盖紧了盖子,用很大的力也未能使小瓶下沉至大瓶底部.其原因可能是___________.
19.将一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有162g水从大烧杯中溢出:将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,静止后有144g酒精从大烧杯中溢出。己知酒精的密度为
0.8×103kg,则物块在水中的状态是________,物块的密度大小为________kg/m3。
20.如图所示,A、B是分别盛有适量的煤油和水的相同容器,底面积均为100cm2,置于水平桌面上。现将一实心小球分别放入A、B两容器中(均无液体溢出),小球静止后排开煤油和水的体积分别为20cm3和18cm3。则小球的密度为_____kg/m3;小球静止在B容器中时,水对容器底的压强增大了______Pa(ρ煤=0.8×103kg/m3,g=10N/kg)。
三、实验题
21.如下图所示,同一弹簧测力计挂着同一金属块,根据图中信息回答下列问题。
(1)由甲、丁两图可知金属块在图丁中受到的浮力是______N;
(2)根据右图可知物体受到的浮力大小与______有关;
(3)有人猜想:物体受到的浮力与物体的密度有关。请利用下图所示器材(铁块和铝块体积相同,大铁块的体积大于铁块体积),设计实验进行验证,简要写出你的操作方法。
______。
22.在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,提出如下猜想
猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关
猜想2:浮力的大小可能与物体的重力有关
猜想3:浮力的大小可能与物体的形状有关
猜想4:浮力的大小可能与排开液体的体积有关
(1)为了研究猜想1和猜想2,运用了体积相同的A、B、C三个不同材料的圆柱体,测得重力分别为4N、4.5N和5N。然后进行如图1所示的abcde五次实验。
①比较序号______的三次实验,可得出初步结论:浮力大小与液体密度有关;
②进一步分析可知:液体的密度越大物体所受的浮力越______;
③比较序号abc的三次实验,可得结论:浮力的大小与物体的重力______关。
(2)如图2所示,用手把饮料罐按入水中,饮料罐浸入水中越深,手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想______;(选填序号)
(3)如图3所示。回家后爱动脑筋的小明想继续探究,在喝有瓶盖的饮料时,当喝到不同程度放入水中出现了如图所示的A、B、C、D四种情况。该四种情况都处于静止状态,四种情况所受到浮力关系正确的是______。
A.F A= F B= F C=F D
B.F A= F B= F C> F D
C. F A> F B> F C> F D
D. F A< F B< F C< F D
23.小聪在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:弹簧测力计,实心题柱体金属块,相同的大烧杯若干,水,密度未知的某种液体,细线等。
(1)小聪进行了如图所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为________N;用弹簧测力
计桂着金属块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),井将其示数记录在表格中;
实验步骤B C D E F 弹簧测力计示数/N 2.6 2.2 1.7 1.7 1.5
(2)在实验步骤D中金属块所受浮力F浮=________N,金属块的体积为________m3,金属块的密度为________kg/m3;
(3)分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟________________有关:分析实验步
骤A、E、F,可以说明浮力大小跟_____________有关;
(4)小聪用表格中的数据还算出了某种液体的密度是________g/cm3。
24.在实验桌上已备有满足实验要求的器材:如图所示的两个密度已知且体积相同的圆柱体A 和 B、已知ρA>ρB>ρ 水、已调零的弹簧测力计1 个、装有适量水的烧杯1 个、细线若干。小明利用上述实验器材,设计实验验证“物体所受浮力的大小跟物体的密度无关”。
(1)以下是他的部分实验步骤,请你帮他补充完整:
① 将圆柱体A、B 的密度ρ记录在表格中;
② 将圆柱体A、B 分别悬挂在弹簧测力计下,测量圆柱体A和B 受到的重力G,并将G 的数据记录在表格中;
③将悬挂在弹簧测力计下的圆柱体A下方的两格线体积浸在烧杯内的水中,且不接触烧杯,静止时,读出弹簧测力计的示数F拉,并将F拉的数据记录在表格中;
④_____,静止时,读出弹簧测力计的示数F拉,并将F拉的数据记录在表格中;
⑤利用公式F 浮=______,分别计算出圆柱体 A、B 受到的浮力F 浮,并将F 浮的数据记录在
表格中;
(2)画出实验记录表格(补全第一列的第一行与第四行):
___________
G/N
F 拉/N
________
25.小明和小华利用如图所示的实验器材,探究物体的浮沉条件.
(1)探究蜡块的上浮条件
①测量蜡块的重力.小明设计的方案:用弹簧测力计测出重力.小华设计的方案:用天平测出蜡块的质量,求出重力.你支持_______(小明/小华)的方案,理由是________.
②测量蜡块受到的浮力.小明在量筒中放入适量的水,把蜡块放入水中浮在水面时,测出蜡块排开水的体积,用阿基米德原理求出浮力.你认为上述操作中存在的问题是______.
③通过比较蜡块的重力和受到的浮力,得出物体上浮的条件.
(2)探究石块下沉的条件他们测出石块重力后,小明通过量筒测出石块浸没水中排开水的体积,用阿基米德原理求出浮力,得出物体下沉的条件.小华通过另一种原理不同的方法也测出了石块受到的浮力,其方法是_________.
四、作图题
26.在图中画出静止在水面上的物体的受力示意图。
______
27.如图所示,鸡蛋悬浮在盐水中,请画出鸡蛋受到的重力G和浮力F的示意图。
28.如图所示,请画出漂浮在水面的鸭子所受浮力F浮的示意图。
五、计算题
29.某实验小组用一个高为25cm横截面积为100cm2的圆柱体泡沫塑料A、小铝丝和LED 小电筒等制作了航标指示灯模型,如图所示,航标指示灯模型重为6N.A底部用细绳与浮子B(始终浸没在水中)相连,浮子B重1N.若水位上升时,浮子B可下降;若水位下降时,浮子B可上升,使航标灯静止时竖直且圆柱体泡沫在水面以下的高度始终为10cm.当航标灯静止时(不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,ρ水=1.0×103千克/米3,g=10牛/千克).求:
(1)航标指示灯模型受到水的浮力是多少?
(2)A底部受到细绳的拉力为多大?
(3)浮子B体积应为多大?
30.如图所示,柱形容器中装有水,水中有一个木块被细线系着,已知容器的底面积为100cm2,水深为0.5m,木块的体积为4dm3,木块的密度为0.6×103kg/m3。(g=10N/kg)试求:
(1)水对容器底部的压强是多少?
(2)若绳子断了,最终木块漂浮在水面上时,所受的浮力为多大?
(3)绳子断了后水对容器底的压强与绳子未断前相比变化了多少?
31.如图所示,在面积为0.5m2的方形水平桌面中央放有一只装满酒精的圆柱形容器(ρ酒精=0.8×103kg/m3),容器底面积为500cm2,现将一质量为0.9kg、密度为0.9×103kg/m3的实心小球放入容器中(小球不溶于酒精).(g取10N/kg)
(1)试判断小球静止后是漂浮、悬浮还是沉在容器底部?
(2)此时小球所受的浮力是多少?
(3)小球放入容器前后,容器对水平桌面的压强变化了多少?
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一、选择题
1.C
解析:C
【详解】
A.木球浸没时,其受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和绳子的拉力,由于木球处于静止状态,受力平衡,根据力的平衡条件可得
F浮=G+F=mg+F
木球浸没时,V排=V木,则根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可得
ρ0gV排=mg+F
由
m
ρ
ρ
=,可得木球的体积
m
V
ρ
=
木
木
所以
m
g mg F
ρ
ρ?=+解得
0mg F mg
ρρ+木=
故A 错误; B .根据对整体受力分析和对木球受力分析,可知容器底部受到水的压力大小等于已底为S 2,已深为h 这部分液体的重力大小,及容器底部受到水的压力大小
F 压=
G =mg =ρ0gS 2h
故B 错误;
CD .剪断细线,木块漂浮,故
F G mg '浮==
待木球静止后浮力变化量为
?F 浮=F 浮?F 浮′=mg +F ?mg =F
根据阿基米德原理F 浮=ρ液gV 排可得水面下降的高度(容器上部的水面下降)
01101
ΔΔΔF V g F h S S gS ρρ==浮
排= 则由F p S
=可得,水对容器底的压力变化量 220202011
ΔΔΔS F F pS g hS g S F gS S ρρρ??==== 故C 正确,D 错误。
故选C 。
2.D
解析:D
【详解】
A .塑料块的体积
()3
3-330.1m =1?10m V l ==
塑料块的质量 5N =0.5kg 10N kg
G m g =
= 塑料块的密度 333-330.5kg =0.5?10kg m 0.5g cm 1?10m
m V ρ=
== 故A 错误; B .由以上计算可知,塑料块的密度小于水的密度,当水足够多时,塑料块可漂浮于水面。当塑料块受到的浮力为5N 时,浮力和重力平衡,此时弹簧测力计拉力为0。根据题意可知,此时弹簧将缩短5cm ,即塑料块将上升5cm 。此时,塑料块排开水的体积
-433335N =5?10m 500cm 1.0?10kg /m ?10N /kg
F V g ρ===浮排水 塑料块排开水的体积为自身体积的一样,故它浸入水中的深度5cm 。
故,加入水的体积
()233300cm ?5cm+5cm -500cm =2500cm V Sh V =-=水排
故B 错误;
C .容器中原来水的深度为5cm ,由以上计算知,当加入32500cm 水时,水的深度为
'=5cm+5cm+5cm=15cm=0.15m h
水对容器底的压强
331.0?10kg /m ?10N /kg?0.15m=1500Pa p gh ρ'==水
故C 错误;
D .弹簧测力计示数重新回到5N ,即塑料块脱离水面。如果单独放水,水面相对于塑料块下降速度
31250cm s =0.25m 200cm
v = 如果单独使塑料块向上移动,根据塑料块和容器横截面积的关系可知,水面相对于原来位置会以0.5m s 的速度下降,故水面相对于塑料块下降的速度
21m +0.5m =1.5m v =
如果同时物体向上移动,则水面相对于物体下降速度
120.25m +1.5m =1.75m s v v v =+=
物体脱离水面所需要时间
5cm 2.86s 1.75m /s
h t v =
=≈浸 故D 正确。
故选D 。 3.C
解析:C
【解析】
【详解】
B .乙图中将A 、B 看为一个整体,它们处于悬浮状态,则它们受到的总浮力为: F 浮总=G A +G B =3N+7N=10N ,
则它们排开水的总体积为:
V 排总=F g ρ浮总水=3310N 110kg/m 10N/kg
??=0.001m 3, 物体B 的体积为:
V B = V 排总- V A =0.001m 3-500×10-6m 3=0.5×10-3m 3。
物体B 的质量为:
m B =B G g =7N 10N/kg
=0.7kg , 物体B 的密度为:
ρB =B B m V =33
0.5100.kg m 7-?=331.410kg /m ?。 故B 正确。
A .因C
B 3V V =,则丙图中物体A 、
C 排开水的总体积为:
V 排总′= V C + V A = 3V B + V A =3×0.5×10-3m 3+0.5×10-3m 3=2×10-3m 3,
则A 、C 受到的总浮力为:
F 浮总′='gV ρ排总水=3333110kg/m 10N 210/kg m -????=20N ,
则物体C 的重力为:
G C = F 浮总′- G A =20N-3N=17N ,
C 的质量为:
m C =C G g =17N 10N/kg
=1.7kg , C 的密度为:
ρC =C C m V =3330.5101.7kg m -??=331710kg /m 15
?。 则B C ρρ=33331.410kg /m 1710kg /m 15
??=2117。 故A 正确。
C .甲图中,A 漂浮,则A 受到的浮力等于其重力,则其排开水的体积为:
V 排A ′=A 'F g ρ浮水=333N 110kg/m 10N/kg
??=3×10-4m 3, 此时容器中水面高度h =8cm=0.08m ,底面积为S =1002cm =0.01m 2,则甲图容器中水的体积为:
V 水= V 总- V 排A ′= Sh - V 排A ′=0.01m 2×0.08m-3×10-4m 3=5×10-4m 3。
则水的重力为:
G 水=m 水g =ρ水V 水g =1×103kg/m 3×5×10-4m 3×10N/kg=5N 。
所以丙图中容器对水平桌面的压力为:
F =
G 水+ G A +G C =5N+3N+17N=25N 。
故C 错误。
D .放入物体B 后,水面上升的体积等于B 排开水的体积与A 从漂浮到浸没过程中增加的排开水的体积之和,则容器中水面增加的高度为:
△h =V S ?
=B A
+V V S ?排排 =A A B +-V V S
V '排排)( =33334320.510m 0.510m 310+-0.01m
m ---???() =0.07m ,
所以放入物体B 后水对容器底部的压强增加了:
△p =g h ρ?水=33
110kg/m 10N/kg 0.07m ???=700Pa 。 故D 正确。
4.D
解析:D
【解析】
试题分析:A.用弹簧秤可测出物体的重力,利用G m g =
可求出物体的质量,因此A 选项不符合题意;
B.因为物体完全浸没于水中,因此物体的体积为:F G F V V g g
ρρ'-==浮排水水=
,因此物体的密度为: m G V G F
ρρ=='-水 ,因此B 选项不符合题意; C.物体上下表面所受的压力差即为浮力,因此F F G F '?浮==- ,因此C 选项不符合题意;
D.因物体的形状未知,因此物体上下表面的压强差无法求得,D 选项符合题意;本题答案选D.
考点:重力及其应用;浮力;阿基米德原理.
5.B
解析:B
【详解】
AB .将装有适量水的小瓶瓶口向下,使其漂浮在瓶盖旋紧的大塑料瓶内的水面上,挤压大塑料瓶,瓶内空气被压缩,将压强传递给水,水被压入小瓶中,将瓶体中的空气压缩,小瓶内气体密度会变大,这时小玻璃瓶里进入一些水,瓶内水的质量增加,重力大于浮力时,小玻璃瓶下沉,当用力大小合适时,小玻璃瓶会悬浮,故A 错误,B 正确; C .盖上小瓶盖后,用力捏大瓶,水不会进入小瓶内,小瓶的总重力不会改变,故小瓶不会下沉,所以C 错误;
D .打开大瓶瓶盖,捏大瓶时不会增加瓶内空气的压强,水不会进入小瓶中,故小瓶不会下沉,所以D 错误.
6.D
解析:D
【详解】
A .金属块浸没在液体中受到重力、浮力、拉力的作用,这个关系是
G F F =+浮拉
浸没在水中时,可得到
G F F =+浮拉
即
-2N G gV ρ=水排
浸没在酒精中时,可得到
''G F F =+浮拉
即
- 2.2N G gV ρ=酒排
由上述可得到-43
110m V =?排,3N G =,那么在水中受到的浮力是 33-431.010kg/m 10N/kg 110m 1N F gV ρ==????=浮水排
A 错误;
B .由于ρρ<酒精水,根据浮排F gV ρ=
可知,在酒精中受到的浮力比较小;
B 错误;
C .由上述可知 -433110m 100cm V V ==?=金属排
C 错误;
D .该金属块的质量是
3N 0.3kg 10N/kg
G m g =
==金属 可知该金属块的密度是 33-43
0.3kg 310kg/m 110m m V ρ=
==??金属金属金属 D 正确。
故选D 。 7.C
解析:C
【分析】
(1)根据物体的浮沉条件判断浮力与重力的关系;
(2)根据p gh ρ=得出容器底受到压强的关系;
(3)取出物块后,A 的液面下降的多,B 的液面下降的少,由此即可判断;
(4)根据压强公式F p S
=
比较压强的大小. 【详解】 A.甲悬浮,F 浮甲=G 排甲=G ;乙漂浮,则F 浮乙=G 排乙=G ,所以浮力相同,故A 错误;
B 、物体在甲中悬浮,则ρ甲=ρA ,在乙中漂浮,则ρ乙>ρB ,ρ甲=ρ乙,因此ρA <ρB ,深度相同,由p gh ρ=可知,B 液体对容器底的压强大,故B 错误;
C 、取出物块后,A 的液面下降的多,B 的液面下降的少,两容器中液体深度h A <h B ,又ρA <ρB ,由p gh ρ=可知,B 容器底受到液体的压强大于A 容器底受到液体的压强,故C 正确;
D 、B 容器液体密度大于A 液体密度,甲排开A 的体积大于乙排开B 的体积,取出后物体后B 液体体积大于A 液体体积,B 液体的重力大于A 液体重力,由压强公式F p S
=
得,取出两物块后,B 容器对桌面的压强大于A 容器对桌面的压强.故D 错误.
故选C . 8.C
解析:C
【详解】
小球放入甲乙两个容器的液体中,都是处于漂浮状态,则小球受到的浮力都等于小球的重力,所以
F 甲=F 乙
据阿基米德原理有
F 甲=ρ甲gV 排1,F 乙=ρ乙gV 排2
由图示知
V 排1<V 排2
所以
ρ甲>ρ乙
故ABD 错误,C 正确。
故选C 。
9.D
解析:D
【详解】
A .如图,当h =3cm 时,下表面刚刚接触水面,当h =7cm 时,物体刚好浸没,则物体的高度为
7cm-3cm=4cm h =
此时下表面所受水的压强为
33=110kg/m 10N/kg 0.04m=400Pa p gh ρ=???
故A 选项错误;
B .在h 在0~3cm 时,物体悬挂在空中,其弹簧测力计的示数即为物重,故物体的重力为
12N ,故B 选项错误;
C .当h =7cm 时,此时物体刚好全部浸没,浮力最大,最大浮力为
-=12N-4N=8N F G F =浮
故浮力为8N ,C 选项错误;
D .根据浮力公式浮排F gV ρ=可以求物体的体积:
-43338N ==810m 110kg/m 10N/kg
F V g ρ=???浮浮 物体的质量为
12N ==1.2kg 10N/kg
G m g =
物体的密度为 33-431.2kg ==1.510kg/m 810m
m V ρ=
?? 故D 选项正确。
故选D 。 10.C
解析:C
【详解】
己知两个实心小球甲和乙的质量之比为10:9,密度之比为2:3则他们的体积之比为
1035====923
m V m m V m ρρρρ??甲
甲甲甲乙乙乙乙甲乙
根据=F gV ρ浮液排可求得甲、乙小球排开水的体积之比为
3350.8g/cm 4===31g/cm 3
F g V F F V F g
ρρρρ??=甲浮水酒精甲排
甲浮乙浮乙浮乙排水酒精 (1)若乙浸没在液体中时=V V 乙乙排,由4=3V V 甲排乙排,且5=3V V 甲乙,可以推导出4=5V V 甲排甲。根据物体浸入液体的体积与总体积之比等于物体密度和液体密度之比,可得出
334=
= 1.0g/cm 0.8g/cm 5
V V ρρ?=甲排甲水甲 那么乙物体的密度为 333
3==0.8g/cm =1.2g/cm 22ρρ?乙甲
(2)若乙漂浮时,甲也漂浮,则由物体的浮沉条件可知,浮力和重力相等,即
==F m g m F m g m 甲浮甲甲乙乙
乙浮 由题意知,它们的质量之比为10:9;两球所受到的浮力之比为5:3,质量之比不等于浮力之比。故排除条此种情况。
故ABD 不符合题意,C 符合题意。
故选C 。
二、填空题
11.31:49
【详解】
[1]当水箱中装满水时,由图乙可知水的质量为6kg ,则水受到的重力
[2]由图乙可知,当加入水的质量为0时,传感器拉力的示数为2N ,即; 当加入水的质量为2kg 时,水
解析:31:49
【详解】
[1]当水箱中装满水时,由图乙可知水的质量为6kg ,则水受到的重力
6kg?10N/kg 60N G m g 水水===
[2]由图乙可知,当加入水的质量为0时,传感器拉力的示数为2N ,即M =2N G ; 当加入水的质量为2kg 时,水刚好和物体M 接触,物体受到的浮力为0;
当加入水的质量为4kg 时,物体M 刚好完全浸没在水中,传感器的示数为8N ,对物体M 进行受力分析如下图:
M 11=2N+8N=10N F G F =+浮
我们发现水的质量由2kg 增加到4kg ,浮力由0N 增加到10N ,由阿基米德原理可以知道,浮力大小与排开液体的质量成正比,所以我们可以得出从液体与物体M 接触开始,每增加0.1kg 的水,物体受到的浮力就增加0.5N ;
当加入水的质量为2.2kg 时,浮力大小为1N ,对物体M 进行受力分析如下图:
M 2=2N-1N=1N F G F =-浮
当传感器的示数为5F 时,即2=5N F 时,物体M 的受力示意图如下图:
22=2N+5N=7N M F G F =+浮
当浮力增加7N 时水的质量增加了1.4kg ,即加入水的质量为3.4kg ;
综上分析:
0.8kg?10N/kg=8N G m g ==箱箱
11=2.2kg?10N/kg=22N G m g =水水
22=3.4kg?10N/kg=34N G m g =水水
11-M G G G F F p S S
++==水1箱总 225M G G G F F p S S
+++==水2箱总 1122-22N+8N+2N-1N 31==534N+8N+2N+5N 49
M M G G G F p p G G G F ++=+++水箱水箱 12.3×103 0.11
【解析】
【详解】
第一空.因当冰块(含空心铝球)悬浮时,排开盐水的体积,则冰块(含空心铝球)
的总重力等于浮力,为:
G 总=F 浮===0.5N ;
设空心铝球的平均
解析:3×103 0.11
【解析】
【详解】
第一空.因当冰块(含空心铝球)悬浮时,排开盐水的体积340cm V =排,则冰块(含空心铝球)的总重力等于浮力,为:
G 总=F 浮=gV ρ盐水排=33-6310N/k 1.2510kg /m 4g 010m ????=0.5N ;
设空心铝球的平均密度为ρ,且空心铝球的体积与冰的体积之比为1:3,冰块(含空心铝球)的总体积等于其排开盐水的体积,则空心铝球的体积为1
4V 排,冰的体积为34V 排,则冰块
(含空心铝球)的总重力为:
G 总=m 总g
=(m 铝+m 冰)g
=(ρV 铝+ρ冰V 冰)g
=(ρ1
4V 排+ρ冰34
V 排)g =(ρ×
-6340110m 4??+330k .910g /m ?×-6340130m 4
??)×10N/kg , 因G 总=0.5N ,即:
(ρ×-6340110m 4??+330k .910g /m ?×-6340130m 4
??)×10N/kg=0.5N , 解得空心铝球的平均密度为:ρ=2.3×103kg/m 3。 第二空.冰块熔化前,盐水、冰、空心铝球的三者的重力都由容器底部承担,冰块熔化后,空心铝球沉底,盐水、冰、空心铝球的三者的重力也是都由容器底部承担,但此时三者对容器底部的压力分为两部部分,一部分是液体的,另一部分是空心铝球的,所以冰块熔化后液体对容器底部的压力变化量就等于空心铝球对容器底部的压力,即等于容器底部对空心铝球的支持力。
空心铝球的重力为:
G 铝= m 铝g =ρ铝V 铝g =ρ铝14V 排g =2.3×103kg/m 3×
-6340110m 4??×10N/kg=0.23N 。 原来冰的质量为:
m 冰==ρ冰V 冰=ρ冰34V 排=330k .910g /m ?×
-6340130m 4
??=0.027kg , 冰熔化成水后水的体积为: V 水=水水m ρ=m ρ冰水=330110.027kg kg/m
?=2.7×10-5m 3, 原来盐水的质量为:
m 盐水==ρ盐水V 盐水=331.2510kg /m ?×-6310810m ?=0.135kg ,
冰块熔化后,盐水的密度将改变,为:
ρ盐水′=++m m V V 盐水冰
盐水水=-63531080.135kg+0.0210m 2.7kg 7+10m
-??=331.210kg /m ?, 则空心铝球沉底时受到的浮力为:
F 浮铝=ρ盐水′gV 铝=ρ盐水′g 14V 排=331.210kg /m ?×10N/kg×
-6340110m 4
??=0.12N , 铝球沉底时静止,则有G 铝= F 浮铝+ F 支,则:
F 支=
G 铝-F 浮铝=0.23N-0.12N=0.11N ,
即冰块熔化后液体对容器底部的压力变化了0.11N 。 13.3 : 5
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