一、單選題
1.人體密度跟水的密度差不多。質(zhì)量為40kg的小明套著游泳圈(游泳圈重力不計)在游泳池中漂浮時,小明浸在水中的體積為他的體積的,則游泳圈浸在水中的體積約為( )
A.B.C.D.
2.如圖所示,一下半部分為圓柱形的玻璃瓶,深度為20cm,內(nèi)封閉有質(zhì)量為0.30kg的水。將玻璃瓶正放在水平面上時,水對玻璃瓶底部的壓強為900Pa;將玻璃瓶倒放在水平面上時,水對玻璃瓶蓋的壓強為1400Pa。若該玻璃瓶內(nèi)裝滿密度為的酒精,則酒精的質(zhì)量為( )
A.0.36kgB.0.40kgC.0.44kgD.0.48kg
3.某薄壁玻璃管粗細均勻、一端開口。早晨在室外將該玻璃管開口向下豎直緩慢插入水中,玻璃管內(nèi)封閉了一段空氣柱,如圖所示,放手后玻璃管在某位置保持漂浮狀態(tài),玻璃管露出水面的長度為1.0cm。中午時,由于管內(nèi)空氣升溫膨脹,玻璃管內(nèi)封閉的空氣柱的長度增加了1.5cm,此時玻璃管露出水面的長度為( )

A.1.0cmB.1.5 cmC.2.0 cmD.2.5cm
4.正六邊形鋼質(zhì)螺母的質(zhì)量為7.9g,其空心圓的面積為正六邊形的面積的,當(dāng)螺母如圖甲所示平放在水平地面上時,螺母對地面的壓強為p;當(dāng)螺母如圖乙所示立放在水平地面上時,螺母對地面的壓強為4p。已知鋼的密度為7.9×103kg/m3,則正六邊形的邊長為( )
A.cmB.cmC.cmD.cm
5.國產(chǎn)運一20大型運輸機在跑道上加速滑行的過程中,隨著飛機受到的升力的變化,跑道對運輸機的支持力F1和摩擦力F2的大小變化情況是( )
A.F1變大,F(xiàn)2變大B.F1變小,F(xiàn)2變小
C.F1變大,F(xiàn)2變小D.F1變小,F(xiàn)2變大
6.如圖甲所示,一質(zhì)地均勻的長方體磚塊放在水平地面上?,F(xiàn)將磚塊切去一部分,剩余部分如圖乙所示,此時磚塊對地面的壓強為2000Pa;將圖乙中的磚塊倒置后如圖丙所示,此時磚塊對地面的壓強為3000Pa。則圖甲中磚塊對水平地面的壓強為( )
A.2250PaB.2400PaC.2500PaD.2750Pa
7.一個盛有足夠多水的溢水杯放在水平桌面上,先往溢水杯中投入一個質(zhì)量為m的小球A,從溢水杯中溢出的水的質(zhì)量為20g,再往溢水杯中投入一個質(zhì)量為2m的小球B,從溢水杯中再次溢出的水的質(zhì)量為80 g,此時A、B小球受到的總浮力為F浮,水對溢水杯底部產(chǎn)生的壓力比兩小球投入溢水杯前增加了,已知小球A、B的密度均小于水的密度,則( )
A.F浮 = 1.2 N,= 0.2 NB.F浮 = 1.2 N,= 1.2 N
C.F浮 = 1.0 N,= 1.0 ND.F浮 = 1.0 N,= 0 N
8.如圖所示,甲乙兩個底面積不同的圓柱形容器,內(nèi)部裝有深度相同的水,此時水對容器底部的壓強均為p,將甲容器中的水全部倒入乙容器中,乙容器中的水對容器底部壓強增加量為0.4p;若將乙容器中的水全部倒入甲容器中,甲容器中的水對容器底部壓強為( )
A.1.4pB.2.5pC.3.5pD.4.5p
9.把兩端開口的玻璃管的下方用一薄塑料片托?。ㄋ芰掀亓坎挥嫞湃胨嫦?8cm處,然后向管內(nèi)緩慢倒入密度為的植物油,當(dāng)塑料片開始下沉?xí)r,植物油在管內(nèi)的高度是( )
A.8cmB.16.8cmC.18cmD.20cm
10.實心均勻正方體甲、乙置于水平地面上,它們對地面的壓強分別為、。正方體甲沿水平方向切去一半,正方體乙沿豎直方向切去一半,并將甲、乙剩余部分均順時針旋轉(zhuǎn)90°,如圖所示。甲、乙剩余部分順時針旋轉(zhuǎn)90°前后對地面的壓強變化量大于。關(guān)于原來的壓強、的判斷,正確的是( )
A.一定小于B.可能等于
C.一定等于D.一定大于
11.一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,人教版九年級物理課本的封面受到的大氣壓力約為( )
A.5×102NB.5×103NC.5×104ND.5×105N
12.盛有適量水的細長試管傾斜放置時,與水平面的夾角為30°,經(jīng)測量液面到水平桌面距離為15cm,將試管由該傾斜位置緩慢移至豎直位置,在此過程中,水對試管底部的壓強變化量大約為( )
A.1000PaB.1500PaC.2000PaD.2500Pa
13.如圖所示,甲乙兩長方體同一頂點的三條棱長均為18cm、9cm和9cm,以圖示方式置于水平地面上,甲圖沿豎直方向截取的體積,乙圖沿豎直方向截取的體積,并將截取部分疊放在各自剩余部分上方,若甲對地面的壓強增大600Pa,乙對地面的壓強增大400Pa,則甲乙兩實心長方體的密度之比為( )
A.3︰5B.2︰3C.1︰2D.1︰1
14.一密度為ρ、高度為h的長方體物塊放在桌面上如圖所示,物塊對桌面的壓強為1.5ρgh,若從左邊將物塊豎直切除,剩余部分對桌面的壓強為( )
A.1.2ρghB.1.5ρghC.1.8ρghD.2ρgh
15.如圖甲所示,薄壁柱狀容器盛有密度為0.8g/cm3的酒精,酒精對容器底部的壓強與容器對地面的壓強之比為4∶5。將合金小球通過細線浸沒在酒精中,如圖乙所示,酒精對容器底部的壓強為3000Pa,容器對桌面的壓強為3600Pa;將細線剪斷,金屬球沉到容器底部,如圖丙所示,容器對桌面的壓強為4800Pa。合金小球的密度為( )
A.B.C.D.
16.如圖甲所示,質(zhì)量分布均勻的實心正方體A、B放置在水平桌面上,分別沿水平方向在A、B的上表面切去一定高度,其剩余部分對桌面的壓強p與切去的高度h的關(guān)系如圖乙所示?,F(xiàn)將正方體A、B均沿水平方向切去高度,其剩余部分對桌面的壓強相等,若將正方體A切去部分疊放在正方體B剩余部分的上表面,疊放后B對地面的壓強為,則和分別為( )
A.7cm和1875PaB.5cm和3500PaC.7cm和3500PaD.5cm和1875Pa
17.將圓柱體A投入密度為0.6g/cm3的液體中,A露出液面的高度為3.6cm(如圖甲所示)。將一個合金塊B放在A的正上方,此時A露出液面的高度為0.6cm(如圖乙所示)。若用輕質(zhì)細線將合金塊B懸掛于A的正下方,A露出液面的高度為1.2cm(如圖丙所示)。則合金塊B的密度為(A的上表面始終保持水平)( )
A.3.0g/cm3B.4.8g/cm3C.5.0g/cm3D.6.0g/cm3
18.一圓柱形物體與圓柱形容器的直徑之比為1∶2,容器中裝入6cm深的水,當(dāng)把物體緩慢放入容器中靜止時(水未從容器中溢出),物體對容器底的壓力恰好為零,物體露出水面的高度為2cm,則該物體的密度為( )
A.0.6×103kg/m3B.0.7×103kg/m3C.0.8×103kg/m3D.0.9×103kg/m3
19.將圓筒形容器放在水平桌面上,容器內(nèi)裝有適量的水,如圖所示。如果只將實心小球A投放在容器中,靜止時,小球A受浮力為0.4N;如果只將實心小球B投放在容器中,靜止時,小球B受浮力為1.2N。已知A、B兩個小球的質(zhì)量相等,小球A的密度為ρA,小球B的密度為ρB,ρA:ρB=15:4,圓筒形容器的底面積為80cm2,不計器壁厚度,投入小球后,水均未溢出,則小球A的密度為( )
A.0.8×103kg/m3B.1×103kg/m3C.2×103kg/m3D.3×103kg/m3
20.一足夠深的柱形容器內(nèi)盛有密度為ρ0的液體。如圖甲所示,將一密度為ρA的正方體物塊A放入液體中,物塊A漂浮在液面上,液面上升了h1=0.8cm;如圖乙所示,再將一個形狀完全相同的密度為ρB的物塊B放入液體中,物塊B沉入容器底,液面又上升了h2=2cm;如圖丙所示,將物塊B放在物塊A上,液面又上升了h3=0.4cm。則ρA∶ρB∶ρ0為( )
A.1∶2∶5B.2∶6∶5C.1∶5∶5D.2∶6∶3
21.某薄壁玻璃管粗細均勻、一端開口。早晨在室外將該玻璃管開口向下豎直緩慢插入水中,玻璃管內(nèi)封閉了一段空氣柱,如圖所示,放手后玻璃管在某位置保持漂浮狀態(tài),玻璃管露出水面的長度為1.2cm。下雨天,由于管內(nèi)空氣溫度下降,管內(nèi)氣體體積縮小,玻璃管內(nèi)封閉的空氣柱長度減小了0.8cm,此時玻璃管露出水面的長度為( )
A.1.0cmB.0.5cmC.2.0cmD.0.4cm
22.如圖所示,木塊的密度為0.6×103kg/m3,將其放入密度為0.8×103kg/m3的酒精中。在木塊上方放置一合金塊后,木塊剛好浸沒在酒精中(如圖甲所示);若用輕質(zhì)細線將該合金塊掛在木塊下方,木塊有體積露出液面(如圖乙所示),則該合金塊的密度為( )
A.B.C.D.
23.如圖所示,在一個足夠高的圓柱形容器中盛有適量水,水面漂浮著一個小容器,大容器中水深為23cm。當(dāng)將一個密度為的實心球放入小容器中后,大容器中水深為31cm;若把這個實心球從小容器中取出放入大容器的水中后,大容器中水深為( )
A.24cmB.26cmC.28cmD.30cm
24.如圖所示,足夠高的圓柱形容器中盛有適量水,水面漂浮著一個小容器,當(dāng)將一個實心球放入小容器中后,大容器中的水面上升的高度是10cm;若把這個實心球從小容器中取出放入大容器中的水里后,水面又下降了5cm;則這個實心球的密度是( )
A.B.
C.D.
二、多選題
25.在底面積為S0的薄壁平底容器中,注入密度為?0的某種液體后,液體的深度為h0.現(xiàn)將一個底面積為S1的金屬圓柱體立于容器中(已知該金屬圓柱體的密度大于所注入液體的密度),圓柱體有一部分露出液面,水也未溢出,如圖所示。則此時( )
A.水對容器底部的壓強為
B.水對容器底部的壓強為
C.水對容器底部的壓力為
D.水對容器底部的壓力為
三、填空題
26.2023年1月12日中國首艘智能型無人系統(tǒng)科考船“珠海云”號成功海試。“珠海云”設(shè)計排水量約2100噸,滿載時質(zhì)量為 噸,所受浮力大小為 N。
四、實驗題
27.如圖所示為“探究浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實驗裝置。
實驗過程如下:先將盛有鹽水的容器放在電子秤上,然后用手提著系有細線的圓柱體將其緩緩的浸入鹽水中(鹽水足夠深),同時記下圓柱體下表面所處的深度h和電子秤顯示的相應(yīng)的質(zhì)量m,記錄數(shù)據(jù)如下表所示。已知圓柱體的高度為15cm,當(dāng)h=8cm時,用彈簧秤測得細線對圓柱體的拉力為1.2N。
(1)實驗過程中,電子秤示數(shù)逐漸增大時,細線對圓柱體的拉力逐漸 (填“增大”或“減小”);
(2)當(dāng)h=8cm時,圓柱體受到的浮力大小為 (填“21.6”或“1.6”)N。分析表中數(shù)據(jù)可知:圓柱體受到的浮力大小與浸入鹽水的體積成 比;
(3)圓柱體的密度與鹽水的密度之比為 。
28.如圖甲所示,利用實心圓柱體、彈簧測力計、溢水杯等器材探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)。
(1)通過圖甲中的實驗步驟②、③、④可以發(fā)現(xiàn)影響浮力大小的因素之一是物體排開液體的 ;
(2)如圖乙是實心圓柱體緩慢浸入水中時,彈簧測力計示數(shù)F與圓柱體下表面浸入水中的深度h變化的關(guān)系圖象,可以計算出圓柱體的底面積為 cm2;
(3)若圓柱形容器的底面積為100cm2,從步驟②到步驟④,水對容器底部的壓強增加了 Pa;
(4)該實心圓柱體的密度為 kg/m3。
29.在“探究影響浮力大小的因素”實驗中,同學(xué)們根據(jù)生活經(jīng)驗,提出了浮力大小可能與下列因素有關(guān)的猜想:
①與物體浸入液體中的深度有關(guān) ②與物體排開液體的體積有關(guān);
③與液體的密度有關(guān) ④可能與物體的形狀有關(guān)。
(1)進行探究時,實驗步驟和彈簧測力計的示數(shù)如圖所示。其中序號b中物體P所受浮力大小為 N;
(2)分析a、c、d三次實驗,可知浮力大小與物體浸沒在液體中的深度 (選填“有關(guān)”或“無關(guān)”);分析 三次實驗,可知浮力大小與物體排開液體的體積有關(guān);
(3)為了研究猜想4,小明同學(xué)用兩塊相同的橡皮泥分別捏成圓錐體和圓柱體進行如圖f、g的實驗,由此得出的結(jié)論是:浮力的大小與物體的形狀有關(guān),小麗認為該結(jié)論不可靠,主要原因是 。
五、計算題
30.如圖所示,小聰在薄壁平底試管中裝入一些沙子,管口密封,制成一個“土密度計”。若試管和沙子的總質(zhì)量為36g,試管的橫截面積為3cm2,當(dāng)把它放入水中豎直漂浮時,在試管上與水面相齊的位置標(biāo)記上刻度“1”(表示水的密度1×103kg/m3)。求:
(1)試管和沙子的總重力;
(2)試管在水中漂浮時,水對試管底部的壓強;
(3)小聰發(fā)現(xiàn),試管上A、B兩處到刻度“1”的距離都是h,且所標(biāo)記的刻度恰好是兩倍關(guān)系,求h的值。
h/cm
0
2
4
6
8
10
12
……
m/kg
2.000
2.040
2.080
2.120
2.160
2.200
2.240
……
參考答案:
1.A
【詳解】人體密度跟水的密度差不多,因此小明在水中懸浮,浮力等于重力
排開水的體積等于小明的體積
當(dāng)小明帶著游泳圈時,漂浮,浮力仍等于他的重力,排開水的總體積也仍為40dm3,小明浸入,即30dm3,則游泳圈排開水體積為10dm3。故BCD不符合題意,A符合題意。
故選A。
2.B
【詳解】正放時,水柱為標(biāo)準(zhǔn)的圓柱體,根據(jù)此時水對瓶底的壓強為900Pa,根據(jù)求得水柱高度
水的質(zhì)量為0.3kg,由此可知每0.1kg水占圓柱體部分3cm高度。
將玻璃瓶倒放在水平面上時,水對玻璃瓶蓋的壓強為1400Pa,根據(jù)求得水深度
瓶子總高20cm,上方空心部分高度6cm,裝滿水需要0.2kg,由此可知整個瓶子裝滿水的質(zhì)量為0.5kg,瓶子的容積
則裝滿酒精質(zhì)量為
故ACD不符合題意,B符合題意。
故選B。
3.D
【詳解】設(shè)玻璃管長為L,早晨玻璃管內(nèi)的水高度為h,玻璃管橫截面積為S,中午玻璃管露出水面的長度為h1,由題意可知,無論早晨還是中午,玻璃管都漂浮在水面上,因此受到的的浮力等于玻璃管和玻璃管內(nèi)水的重力之和,則早晨時存在等式
F浮=G管內(nèi)水+G管

ρ水gS(L-1.0cm)=ρ水gSh+G管①
中午時存在等式
F浮1=G管內(nèi)水1+G管

ρ水gS(L-h1)=ρ水gS(h-1.5cm)+G管②
聯(lián)立①②解得
h1=2.5cm
故ABC不符合題意,D符合題意。
故選D。
4.B
【詳解】當(dāng)螺母如圖甲所示平放在水平地面上時,螺母對地面的壓強為
經(jīng)整理可知
當(dāng)螺母如圖乙所示立放在水平地面上時,螺母對地面的壓強為
經(jīng)整理可知
可得
則該螺母側(cè)邊的面積為
鋼的體積為
設(shè)六邊形的邊長為L,則該螺母的厚度為
正六邊形的面積為
其空心圓的面積為正六邊形的面積的,則鋼質(zhì)螺母剩余部分的底面積為
鋼質(zhì)螺母實心部分的體積為
經(jīng)整理可知
故ACD不符合題意,B符合題意。
故選B。
5.B
【詳解】國產(chǎn)運一20大型運輸機在跑道上加速滑行的過程中,運輸機受到的升力的逐漸變大,運輸機滑行過程中,受到豎直向上的升力和豎直向上的支持力,以及豎直向下的重力,升力和支持力大小的和等于重力大小,重力不變,升力變大,所以支持力變小,即F1變小,運輸機對跑道的壓力與支持力為相互作用力,大小相等,所以運輸機對跑道的壓力變小,所以運輸機受到的摩擦力變小,即F2變小。
故選B。
6.B
【詳解】觀察圖甲可知,這是一個質(zhì)地均勻的長方體磚塊,設(shè)這個長方體磚塊的高度是h,密度是,那么圖甲中磚塊對水平地面的壓強
再觀察圖乙,設(shè)上面的邊長是,下面的邊長是,高度還是h,密度還是,這磚塊往里面的那條邊長是,則圖乙中磚塊體積
圖乙中磚塊的質(zhì)量
圖乙中磚塊的重力
圖乙中磚塊對水平地面的壓力
圖乙中磚塊與水平地面的接觸面積
那么根據(jù)可知,圖乙中磚塊對水平地面的壓強
同理,圖丙中磚塊對水平地面的壓強
兩個壓強相比可得
可設(shè)
,
再把兩個壓強相減可得
代入數(shù)據(jù)解得
解得
圖甲中磚塊對水平地面的壓強是2400Pa。
故選B。
7.A
【詳解】因為小球A、B的密度均小于水的密度,投入水中都漂浮,排出水的質(zhì)量應(yīng)當(dāng)?shù)扔谧陨淼馁|(zhì)量。因為小球A的質(zhì)量為m、 B的質(zhì)量為2m,如果溢水杯已經(jīng)裝滿,B球排出水的質(zhì)量應(yīng)該是A球的二倍。那么B排出80g水,說明B的質(zhì)量為80g;A的質(zhì)量為40g,A應(yīng)當(dāng)排出40g水,但A球只排出了20g水。這說明溢水杯沒有裝滿,A球放入時有20g水沒有排出溢水杯。故A、B小球受到的總浮力為F浮為
水對溢水杯底部產(chǎn)生的壓力比兩小球投入溢水杯前增加了
故選A。
8.C
【詳解】甲乙容器中水對容器底部的壓強均為p,即
甲容器中水的體積為
將甲容器中的水全部倒入乙容器中,則乙容器中水面上升的高度為
乙容器中的水對容器底部壓強增加量為0.4p,則
可得
乙容器中水的體積為
若將乙容器中的水全部倒入甲容器中,則甲容器中水面上升的高度為
則甲容器中的水對容器底部壓強
故C符合題意,ABD不符合題意。
故選C。
9.D
【詳解】當(dāng)塑料片剛好下沉?xí)r
p水=p植物油
ρ水gh1=ρ植物油gh2
植物油在管內(nèi)的高度
故選D。
10.D
【詳解】實心均勻正方體甲、乙置于水平地面上,它們對地面的壓強分別為p甲、p乙;正方體甲沿水平方向切去一半,受力面積不變,壓力變?yōu)樵瓉淼囊话耄鶕?jù)可知,切去后的壓強為;甲剩余部分順時針旋轉(zhuǎn)90°,此時壓力不變,受力面積變?yōu)樵瓉淼囊话?,則壓強會變?yōu)樵瓉淼?倍,即
則順時針旋轉(zhuǎn)90°前后對地面的壓強變化量
正方體乙沿豎直方向切去一半,受力面積變?yōu)樵瓉淼囊话耄瑝毫ψ優(yōu)樵瓉淼囊话?,根?jù)可知,切去后的壓強不變,仍為p乙;乙剩余部分順時針旋轉(zhuǎn)90°,此時壓力不變,受力面積變?yōu)樵瓉淼?倍,則壓強會變?yōu)樵瓉淼囊话耄?,則順時針旋轉(zhuǎn)90°前后對地面的壓強變化量
由于
Δp甲>Δp乙

所以
故選D。
11.B
【詳解】物理課本封面長約為25cm、寬約為20cm,則物理課本的面積
S=25cm×20cm=500cm2
由可得,物理課本封面所受的大氣壓
F=pS=1.01×105Pa×500×10-4m2=5.05×103N
故B符合題意,ACD不符合題意。
故選B。
12.B
【詳解】試管傾斜放置時,水的深度為15cm,水對試管底的壓強為
根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知,試管中水柱的長度為30cm,將試管由該傾斜位置緩慢移至豎直位置,則水的深度為30cm,水對試管底的壓強為
在此過程中,水對試管底部的壓強變化量大約為
故B符合題意,ACD不符合題意。
故選B。
13.D
【詳解】由圖可知,當(dāng)甲圖沿豎直方向截取的體積時,物體的底面積也減小,則此時的底面積為
截取的體積為
當(dāng)乙圖沿豎直方向截取 的體積時,物體的底面積也減小,則此時的底面積為
截取的體積為
由題意知,將截取部分疊放在各自剩余部分上方,甲對地面的壓強增大600Pa,甲對地面增大的壓力等于乙截取部分的重力,即
G乙截=F甲增=p甲增S甲剩=600Pa×54×10-4m2=3.24N
則乙的密度為
乙對地面的壓強增大400Pa,乙對地面增大的壓力等于甲截取部分的重力,即
G甲截=F乙增=p乙增S乙剩=400Pa×97.2×10-4m2=3.888N
則甲的密度為
則甲乙兩實心長方體的密度之比為
故選D。
14.C
【詳解】設(shè)長方體的底面積為S,開始時受力面積為S1,則有
所以,當(dāng)從左邊將物塊豎直切除,剩余部分對桌面的壓力為
此時受力面積為
則剩余部分對桌面的壓強為
故C符合題意,ABD不符合題意。
故選C。
15.B
【詳解】設(shè)容器的底面積為S,在圖乙中,酒精對容器底部的壓強為p3=3000Pa,容器對桌面的壓強為p4=3600Pa,故容器重力對桌面產(chǎn)生的壓強為
p容=p4-p3=3600Pa-3000Pa=600Pa
在圖甲中,設(shè)酒精對其底部的壓強為p1=4p,則容器對桌面的壓強為p2=5p,則容器對桌面的壓強與酒精對容器底部的壓強之差為容器重力對桌面產(chǎn)生的壓強,即
p容=5p-4p=p=600Pa
所以圖甲中,酒精對容器底部的壓強為
p1=4p=2400Pa
故原來酒精對容器底部的壓力,即容器內(nèi)酒精的重力為
G酒=F甲=p1S=2400Pa×S
圖乙中,酒精對容器底部的壓力,即容器內(nèi)酒精的重力和小球受到的浮力之和為
G酒+F浮=F乙=p3S=3000Pa×S
故小球受到的浮力為為
F浮=F乙-F甲=3000Pa×S-2400Pa×S=600Pa×S
所以小球的體積為
圖丙中,容器對桌面的壓強為p5=4800Pa,故容器對桌面的壓力,即容器內(nèi)酒精、小球及容器重力之和,則
F總=G酒精+G容+G球=p5S=4800Pa×S
又因為
G容=F容=p容S=600Pa×S
所以
G球=F總-G酒精-G容=4800Pa×S-2400Pa×S-600Pa×S=1800Pa×S

G=mg=ρVg
可知,合金小球的密度為
故B符合題意,ACD不符合題意。
故選B。
16.D
【詳解】由圖可知,開始時A對水平桌面的壓強pA=3000Pa,高度
hA=10cm=0.1m

可得A的密度
開始時B對水平桌面的壓強pB=2000Pa,高度
hB=20cm=0.2m

可得B的密度
由當(dāng)切去的高度均為h0時,圓柱體甲、乙剩余部分對桌面的壓強相等,p甲′=p乙′,由p=ρgh得
ρAg(hA-h0)=ρBg(hB-h0)即
3×103kg/m3×10N/kg×(0.1m-h0)=1×103kg/m3×10N/kg×(0.2m-h0)解得h0=0.05m。
已知A、B是正方體,則A的底面積
SA=(0.1m)2=0.01m2B的底面積
SB=(0.2m)2=0.04m2A切去部分的質(zhì)量為
mA切=ρAVA切=ρASAh0=3×103kg/m3×0.01m2×0.05m=1.5kgB切去的高度為h0=0.05m時,其剩余部分的高度為
hB′=0.2m-0.05m=0.15m則B剩余部分的質(zhì)量為
mB剩=ρBVB剩=ρBSBhB′=1×103kg/m3×0.04m2×0.15m=6kg疊放后B對地面的壓強為
故D符合題意,ACB不符合題意。
故選D。
17.A
【詳解】由圖甲可知,A處于漂浮狀態(tài),所以浮力
F浮=GA
根據(jù)阿基米德原理得浮力
F浮=ρ液gV排=ρ液gS(h-0.036m)
則物體A的重力
GA=ρ液gS(h-0.036m)①
由圖乙可知,AB處于漂浮狀態(tài),總重力等于浮力
GA+GB=ρ液gS(h-0.006m)②
由圖丙可知,AB處于漂浮狀態(tài),總重力等于浮力
GA+GB=ρ液g[VB+S(h-0.012m)]③
1①②聯(lián)立解得
GB=ρ液gS×0.03m
②③聯(lián)立解得
VB=0.006m×S
則物體B的密度為
故選A。
18.C
【詳解】圓柱形物體與圓柱形容器的直徑之比為1∶2,由
可知圓柱形容器的底面積和物體底面積之比是4∶1,設(shè)物體底面積為S,由圖可知
V排=S(h-h露)=(4S-S)(h-h露-h1)
S(h-2cm)=(4S-S)(h-2cm-6cm)
h=11cm=0.11m
則容器的底面積是4S,物體對容器底的壓力恰好為零,說明物體處于漂浮狀態(tài),則浮力
F浮=G
ρ物≈0.8×103kg/m3
故選C。
19.D
【詳解】由于A、B兩個小球的質(zhì)量相等,ρA:ρB=15:4,由密度公式可知,A、B兩個小球的體積之比為4∶15,小球A受浮力為小球B受浮力的,由F浮=ρgV可知,小球A沉底,小球B漂浮,則小球A的體積為
由于小球B漂浮,小球B受浮力為1.2N,由物體沉浮條件可知,小球B的重力為1.2N,A、B兩個小球的質(zhì)量相等,則小球A的重力為1.2N,則小球A的密度為
故ABC錯誤,D正確。
故選D。
20.B
【詳解】設(shè)容器底面積為S,圖乙中物塊B沉入容器底,排開液體的體積等于它的體積,則物塊B的體積
VB=V排B=Sh2
AB的體積相等,物塊A的體積
VA=VB=Sh2
將正方體物塊A放入液體中,物塊A漂浮在液面上,此時A排開液體的體積為
V排1=Sh1
則有
GA=F浮A=ρ0gV排1=ρ0gSh1
ρAgVA=ρ0gSh1
ρAgSh2=ρ0gSh1
將物塊B放在物塊A上,待物塊A、B在液體中穩(wěn)定時,物塊AB漂浮在液面上,此時AB排開液體的總體積為
V排2=S(h1+h2+h3)
則有
GA+GB=F浮AB=ρ0gV排2=ρ0gS(h1+h2+h3)

GB=F浮AB-F浮A=ρ0gS(h1+h2+h3)-ρ0gSh1=ρ0gS(h2+h3)
又因為A和B的體積相同,由G=ρgV可知,物塊A與物塊B的密度之比為
所以
ρA∶ρB∶ρ0=2∶6∶5
故選B。
21.D
【詳解】設(shè)玻璃管長為L,早晨玻璃管內(nèi)的水高度為h,玻璃管橫截面積為S,下雨天玻璃管露出水面的長度為h1,由題意可知,無論早晨還是下雨天,玻璃管都漂浮在水面上,因此受到的的浮力等于玻璃管和玻璃管內(nèi)水的重力之和,則早晨時存在等式
F浮=G管內(nèi)水+G管

ρ水gS(L-1.2cm)=ρ水gSh+G管……①
下雨天時存在等式
F浮1=G管內(nèi)水1+G管

ρ水gS(L-h1)=ρ水gS(h+0.8cm)+G管……②
聯(lián)立①②解得h1=0.4cm,故ABC不符合題意,D符合題意。
故選D。
22.A
【詳解】如圖甲所示,對木塊進行受力分析可得,木塊受到豎直向下的重力、合金塊的壓力以及豎直向上的浮力,則有
根據(jù)阿基米德原理和G=mg以及可得

如圖乙所示,對木塊進行受力分析可得,木塊受到豎直向下的重力、合金塊的拉力以及豎直向上的浮力,則有
根據(jù)阿基米德原理和G=mg以及可得

對合金塊受力分析可得

根據(jù)物體間力的作用是相互的可得

由②③④與阿基米德原理和G=mg以及可得

聯(lián)立①⑤可得,該合金塊的密度為
故A符合題意,BCD不符合題意。
故選A。
23.C
【詳解】設(shè)大容器的底面積為S,因為實心球放入小容器中后是漂浮的,所以實心球的重力G球=F浮, 由阿基米德原理可知實心球受到的浮力F浮=G排, 則實心球的重力G球=G排, 因此實心球的質(zhì)量
m球=m排=ρ水S×(31-23)×10-2m
因為實心球從小容器中取出放入大容器中的水里后,若水面降低了h,則可知V排減小,浮力減小,此時重力大于浮力,所以實心球放入水中后是下沉的,則當(dāng)實心球放入大容器中后,實心球的體積等于實心球排開水的體積,即
V球=V排′=S×[(31-23)×10-2m-h]
實心球的密度
解得
h=0.03m=3cm
大容器中水面降低3cm,則大容器中水深
h'=31cm-3cm-28cm
故C符合題意,ABD不符合題意。
故選C。
24.B
【詳解】因為物體漂浮時,受到的重力和浮力是一對平衡力,所以浮力等于重力,所以小容器漂浮時受到的浮力等于自身重力,即F浮1=G容,當(dāng)放入實心球時,容器還是漂浮,這時將容器和實心球看成一個整體,此時受到的浮力等于總重力,即
F浮2=G容+G球
所以
又因為放入實心球后水面上升了10cm,即此時水面的高度比原來高10cm,所以
所以
所以
當(dāng)把實心球從小容器中取出放入大容器中,水面下降了5cm,即此時水面比只有小容器漂浮時的水面高
10cm-5cm=5cm=0.05m
此時實心球浸沒在水中,所以實心球的體積
所以實心球的密度
故B符合題意,ACD不符合題意。
故選B。
25.BD
【詳解】容器中液體的體積, 金屬圓柱體會沉底,相當(dāng)于容器底面積減小了金屬圓柱體的底面積,放入圓柱體后液體深為
液體對容器底部的壓強為
根據(jù)可得,液體對容器底的壓力
故AC錯誤,BD正確。
故選BD。
26. 2100 2.1×107
【解析】【小題1】[1]滿載時的排水量等于設(shè)計的排水量,約2100噸。所以滿載時質(zhì)量為2100噸。
[2]滿載時所受浮力大小為
F浮 =G排 =m排 g=2100×103kg×10N/kg=2.1×107N
27. 減小 1.6 正
【詳解】(1)[1]實驗過程中,電子秤示數(shù)逐漸增大時,則說明圓柱體下表面所處的深度h增大,圓柱體排開液體的體積增大,故浮力增大,圓柱體受到了重力和拉力和浮力,細繩對圓柱體的拉力為
浮力慢慢變大,故繩子對圓柱體的拉力減小。
(2)[2]當(dāng)h=8cm時,電子秤顯示的相應(yīng)的質(zhì)量2.16kg,對比h為0cm,彈簧秤顯示的示數(shù)為2kg,故增加了的質(zhì)量為
則電子秤增加的壓力為
將水當(dāng)成一個整體,這個整體受到了圓柱體對其的壓力為1.6N,而水對圓柱體的力也是1.6N,而水對圓柱體的力是浮力,故浮力的大小為1.6N。
[3]分析表中數(shù)據(jù)可知,沒有浸沒前,電子秤增加的示數(shù)是圓柱體下表面所處的深度的兩倍,底面積固定,則電子秤增加的示數(shù)與圓柱體的排開液體的體積成正比,而電子秤增加的壓力即為浮力,故圓柱體受到的浮力大小與浸入鹽水的體積成正比。
(3)[4]當(dāng)h=8cm時,圓柱體所受的浮力為1.6N,此時用彈簧秤測得細線對圓柱體的拉力為1.2N,則圓柱體的重力為
設(shè)圓柱體的底面積為S,則圓柱體的密度為
當(dāng)h=8cm時,圓柱體所受的浮力為1.6N,則鹽水的密度為
圓柱體的密度與鹽水的密度之比為
28. 體積 20 0 2.5×103
【詳解】(1)[1]觀察圖甲中的實驗步驟②、③、④可知,三個步驟中實心圓柱體浸入液體的體積不同,即排開水的體積不同,彈簧測力計的示數(shù)也不同,即受到的浮力大小也不同,則說明物體受到的浮力的大小與排開液體的體積有關(guān),即影響浮力大小的因素之一是物體排開液體的體積。
(2)[2]由圖乙可知,當(dāng)圓柱體下表面浸入水中的深度h超過6cm之后,彈簧測力計的示數(shù)不再變化,說明當(dāng)圓柱體下表面浸入水中的深度h超過6cm之后實心圓柱體完全浸沒于水中,而h=6cm時實心圓柱體剛好完全浸沒于水中,則可知實心圓柱體的高度為6cm;實心圓柱體完全浸沒于水中后在拉力F拉、浮力F浮和重力G的作用下處于平衡狀態(tài),其中拉力與浮力的方向豎直向上,重力的方向豎直向下,則根據(jù)力的平衡的條件可得
F拉+F浮=G
由圖甲可知實心圓柱體的重力為3N,由圖乙可知拉力的大小為1.8N,則浮力的大小為
F浮=G-F拉=3N-1.8N=1.2N
因為實心圓柱體完全浸沒于水中,所以它排開水的體積就等于它自身的體積,則根據(jù)阿基米德原理可得實心圓柱體的體積為
則實心圓柱體的底面積為
(3)[3]觀察步驟②和步驟④中的液面情況可知,兩者的液面高度相同,由液體壓強的計算公式
p=ρ液gh
可知,從步驟②到步驟④液體密度和深度都不變,所以水對容器底部的壓強也不發(fā)生變化,故水對容器底部的壓強增加了0Pa。
(4)[4]由圖甲可知實心圓柱體所受重力為3N,則其質(zhì)量為
由(2)可知實心圓柱體的體積為1.2×10-4m3,則實心圓柱體的密度為
29. 1.4 無關(guān) a、b、c/a、b、d 沒有控制排開液體的體積相同
【詳解】(1)物體在空氣中時彈簧測力計示數(shù)4.8N,物體在序號b中彈簧測力計的示數(shù)為3.4N,則物體P在序號b中所受浮力為
(2)[2]a、c、d三次實驗中,浸沒的深度不同,彈簧測力計的示數(shù)相同,說明物體受到的浮力也相同,因此結(jié)論是浸沒在液體中的物體所受的浮力大小與深度無關(guān)。
[3]要得出浮力大小與物體排開液體的體積有關(guān)的結(jié)論,應(yīng)控制液體的密度相同,改變排開液體的體積,所以應(yīng)分析a、b、c(或a、b、d)三次實驗。
(3)[4]為了研究猜想4,即探究浮力的大小與物體的形狀有關(guān),應(yīng)控制液體的密度和排開液體的體積相同,改變物體的形狀,如圖f、g的實驗沒有控制排開液體的體積相同。所以,小麗認為這個結(jié)論不可靠,主要原因是:沒有控制排開液體的體積相同。
30.(1)0.36N;(2)1.2×103Pa;(3)4cm
【詳解】解:(1)試管和沙子的總重力為
(2)因為漂浮,所以試管受到的浮力等于重力,即
根據(jù)阿基米德原理可得,試管排開水的體積為
則試管浸入水中的深度為
根據(jù)p=ρgh可得,水對試管底部的壓強為
(3)根據(jù)密度計的原理可知,試管在兩種液體中都處于漂浮狀態(tài),所以受到的浮力大小相同。由題意可知,A、B兩處對應(yīng)的液體的密度關(guān)系為
由和可得
解得。
答:(1)試管和沙子的總重力為0.36N;
(2)試管在水中漂浮時,水對試管底部的壓強為1.2×103Pa;
(3)h的值為4cm。

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