基礎(chǔ)知識過關(guān)
一、物體的浮沉條件及其判斷
密度均勻的實心物體浸沒在液體(或氣體)中,只受到浮力和重力的作用時,物體的浮沉情況如下:

①上?。篎浮 G物、ρ液 ρ物;直至漂?。篎浮 G物
②下沉:F浮 G物、ρ液 ρ物;直至沉底:G物=F浮+F支
③懸浮:F浮 G物、ρ液 ρ物;物體自由懸停在液體內(nèi),V排=V物
注意:①上浮、下沉?xí)r物體處于動態(tài)(運動過程);②漂浮是“上浮”過程的最終狀態(tài),沉底是“下沉”過程的最終狀態(tài),懸浮時物體浸沒停留在液體中,它們都處于靜止?fàn)顟B(tài),受平衡力作用。
二、浮力的應(yīng)用
1.輪船:漂浮在水面上,所受的浮力大小等于 ,排水量是指輪船裝滿貨物時排開水的 。
2.潛水艇:通過改變自身的 來實現(xiàn)浮沉。
3.氣球和飛艇:通過充入氣體的密度 空氣密度的方法,從而使其漂在空中.
4.密度計:在液體中處于 狀態(tài),受到浮力的大小等于自身重力,測量時進(jìn)入待測液體中的體積越大,待測液體的密度越 。
三、浮力計算方法總結(jié)
1.壓力差法:F浮= 。
2.稱重法:F浮= 。
3.阿基米德原理:F浮= 。
4.二力平衡法:F浮= (物體處于漂浮或懸?。?br>高頻考點過關(guān)
考點一:對浮沉條件的理解與應(yīng)用
1.(2022?淄博)小明洗碗時發(fā)現(xiàn),同一只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.碗漂浮時所受的浮力大于它所受的重力
B.碗漂浮時所受的浮力等于它排開的水所受的重力
C.碗沉底時所受的浮力大于它漂浮時所受的浮力
D.碗沉底時排開水的體積等于它漂浮時排開水的體積
2.(2022?遵義)094型戰(zhàn)略核潛艇是我國自主研發(fā)的目前國內(nèi)最先進(jìn)的核潛艇,下列有關(guān)該潛艇說法正確的是( )
A.核潛艇通過改變浮力大小來實現(xiàn)上浮和下沉
B.浸沒在水中的核潛艇上浮時,所受浮力會逐漸變大
C.浸沒在水中的核潛艇下潛時,所受浮力大于自身重力
D.漂浮在水面的核潛艇所受的浮力與自身重力是一對平衡力
3.(2022?日照)成語“沉李浮瓜”的意思是吃在冰水里浸過的李子和瓜,形容夏天消暑的生活?!袄钭釉谒锵鲁?,瓜浮在水面”,從物理學(xué)的角度分析,下列判斷正確的是( )
A.李子的質(zhì)量大于瓜的質(zhì)量
B.李子的體積小于瓜的體積
C.李子受到的重力大于瓜受到的重力
D.李子的密度大于水的密度,水的密度大于瓜的密度
4.(2022?常州)2022年1月,海嘯導(dǎo)致南太平洋島國湯加淡水緊缺,為實施人道主義救援,中國海軍五指山艦日夜兼程抵達(dá)湯加之后,停泊于碼頭旁并通過管道向陸地輸送550t淡水,如圖所示,輸水過程中,五指山艦( )
A.艦體略上浮,受到浮力不變
B.艦體略上浮,受到浮力變小
C.艦體略下沉,受到浮力不變
D.艦體略下沉,受到浮力變大
5.(2022?濰坊)2022年5月15日,我國自主研發(fā)的“極目一號”Ⅲ型浮空艇,從青藏高原海拔4270m的中科院珠峰站附近升空,順利升至9032m,超過珠峰高度,創(chuàng)造了浮空艇大氣科學(xué)觀測世界紀(jì)錄。該浮空艇通過一條纜繩與地面的錨泊設(shè)備連接,利用所受的浮力和纜繩的拉力可以實現(xiàn)升空和駐空。忽略浮空艇體積的變化,在其勻速直線上升過程中,下列說法正確的是( )
A.浮空艇周圍的大氣壓不變
B.浮空艇受非平衡力的作用
C.浮空艇所受浮力大小不變
D.浮空艇所受浮力大于自身的重力
6.(2022?玉林)如圖所示,新鮮雞蛋沉在盛有純水的容器底部,若要其上浮,可加(已知ρ酒精<ρ植物油<ρ純水<ρ濃鹽水)( )
A.酒精B.植物油C.純水D.濃鹽水
7.(2022?赤峰)放在水平桌面上的兩個相同的燒杯中裝有不同濃度的鹽水,其中一杯是飽和的。鹽水中的實心小球是用同種材料制作的。小球靜止時情況如圖所示,此時小球1、小球2受到的浮力分別記為F1、F2。向兩個燒杯中分別加入少許質(zhì)量相等的鹽后(鹽的體積忽略不計),發(fā)現(xiàn)小球1依然靜止在燒杯底,小球2還是處于漂浮狀態(tài)。此時小球1、小球2兩個小球受到的浮力分別記為F1'、F2'。整個過程溫度不變,可推斷出( )
A.F1'>F1,F(xiàn)2'>F2,F(xiàn)1'<F2'
B.F1'>F1,F(xiàn)2'=F2,F(xiàn)1'=F2'
C.F1'>F1,F(xiàn)2'=F2,F(xiàn)1'<F2'
D.F1'=F1,F(xiàn)2'=F2,F(xiàn)1'<F2'
8.(2021?陜西)將一個質(zhì)量為275g的土豆放入容器內(nèi)的水中,土豆下沉后靜止在容器底部,如圖1。小明設(shè)法在土豆上插入幾個輕質(zhì)的粗吸管后做成了一個“吸管土豆”,再次放回水中后“吸管土豆”浮了起來,最終漂浮在水面上,如圖2(忽略吸管重力,取g=10N/kg)。下列說法正確的是( )
A.圖1中靜止的土豆所受浮力等于2.75N
B.土豆上插入吸管后增大了排開水的體積從而增大了所受的浮力
C.圖2中土豆浮起后其下表面所受水的壓力比在圖1中時大
D.“吸管土豆”漂浮時所受浮力大于重力
9.(2021?鄂爾多斯)水平桌面上,完全相同的甲、乙、丙容器中裝有三種不同液體,將同一實心小球放入容器中,靜止時三容器中液面相平,如圖所示。下列說法正確的是( )
A.小球所受的浮力F浮甲=F浮乙<F浮丙
B.三種液體密度的關(guān)系ρ乙<ρ甲=ρ丙
C.液體對容器底的壓強p乙<p甲<p丙
D.桌面所受的壓力F壓甲<F壓乙<F壓丙
10.(2021?涼山州)如圖所示,將一個空心鐵球浸沒入水中,放手后鐵球恰好懸浮,若沿虛線方向?qū)㈣F球切成大小不等的兩塊,則( )
A.大塊的將下沉,小塊的將上浮
B.大塊的將上浮,小塊的將下沉
C.兩塊都將上浮
D.兩塊都將下沉
11.(2021?襄陽)劉星取一只空牙膏皮,一次將它擠癟,一次將它撐開,兩次都擰緊蓋后,先后放入桌面上同一杯水中,結(jié)果如圖甲、乙所示。下列說法正確的是( )
A.牙膏皮在甲中受到的浮力大
B.牙膏皮在乙中受到的浮力大
C.牙膏皮在甲、乙中受到的浮力一樣大
D.牙膏皮在甲、乙中受到的浮力無法比較
12.(2020?常州)一個薄壁密封飲料瓶內(nèi)裝有一些飲料,分別放在裝有甲、乙兩種液體的容器中,靜止后飲料瓶的狀態(tài)如圖所示,飲料瓶受到的浮力分別為F浮甲、F浮乙.甲、乙兩種液體的密度分別為ρ甲、ρ乙.則( )
A.F浮甲>F浮乙,ρ甲>ρ乙B.F浮甲<F浮乙,ρ甲<ρ乙
C.F浮甲=F浮乙,ρ甲>ρ乙D.F浮甲=F浮乙,ρ甲<ρ乙
考點二:浮力相關(guān)計算
13.(2022?攀枝花)用輕質(zhì)細(xì)線將石塊與木塊連接后放入水中,靜止時木塊有的體積浸入水中,如圖甲所示。若將石塊移到木塊上方,靜止時木塊剛好全部浸入水中,如圖乙所示。若將石塊移開,靜止時木塊有的體積露出水面,如圖丙所示。已知水的密度為1.0×103kg/m3,求:
(1)木塊的密度;
(2)石塊的密度。
14.(2022?呼和浩特)浮筒法,是海洋沉船打撈技術(shù)中常用的方法之一。先讓浮筒灌滿海水,靠自重自由下沉。到達(dá)海底沉船處,將若干個浮筒與沉船固定。給浮筒充氣,排出筒內(nèi)海水,產(chǎn)生向上的上舉力,讓沉船上浮。已知,每個浮筒質(zhì)量為4.8×103kg,體積為160m3,海水密度為1.03×103kg/m3。求:
(1)每個浮筒在海底沉船處,充氣,海水全部排出后,受到的浮力大小和產(chǎn)生的上舉力大小;
(2)若沉船在海平面下方200m處,海平面大氣壓為1.0×105Pa,浮筒排出海水時,充氣壓強的最小值;
(3)若沉船需要受到向上4.1×107N的上舉力,才能上浮,則至少需要多少個浮筒與沉船固定。
15.(2022?柳州)如圖為某自動沖水裝置的示意圖,水箱內(nèi)有一個圓柱浮筒A,其重為GA=4N,底面積為S1=0.02m2,高度為H=0.16m。一個重力及厚度不計、面積為S2=0.01m2的圓形蓋片B蓋住出水口并緊密貼合。A和B用質(zhì)量不計、長為l=0.08m的輕質(zhì)細(xì)桿相連。初始時,A的一部分浸入水中,輕桿對A、B沒有力的作用。水的密度為ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)求A所受浮力的大小F浮。
(2)求A浸入水的深度h1。
(3)開始注水后輕桿受力,且桿對A和B的拉力大小相等。當(dāng)水面升高到某位置時,B剛好被拉起使水箱排水,求此時桿對B的拉力大小F。
(4)水箱開始排水時,進(jìn)水管停止注水。為增大一次的排水量,有人做如下改進(jìn):僅增大B的面積為S2'=0.012m2。試通過計算說明該方案是否可行?若可行,算出一次的排水量。(水箱底面積S=0.22m2供選用)
16.(2021?西藏)如圖(甲)所示,盛有水的圓柱形平底薄壁容器靜止于水平桌面上,用彈簧測力計掛著一個長方形金屬塊沿豎直方向緩慢浸入水中直至完全浸沒(水未溢出),通過實驗得出金屬塊下表面浸入水中的深度h與其排開水的體積V排的關(guān)系,如圖(乙)所示。已知金屬塊的質(zhì)量為0.3kg,金屬塊的底面積與容器的底面積之比為1:5(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。求:
(1)金屬塊的重力;
(2)金屬塊的下表面浸入水中的深度為3cm時受到的浮力;
(3)金屬塊浸沒后與金屬塊浸入之前比較,水對容器底部的壓強增加了多少。
17.(2021?江西)地球氣候變暖,冰川熔化加劇,是造成海平面變化的原因之一。小明同學(xué)根據(jù)所學(xué)知識,通過比較冰川完全熔化成水后水的體積與冰川熔化前排開海水的體積,就能推斷海平面的升降。如圖所示,是冰川漂浮在海面上的情景,若冰川的質(zhì)量為m冰,海水的密度為ρ海,水的密度為ρ水,且ρ海>ρ水,g用符號表示。求:
(1)冰川熔化前受到的浮力;
(2)冰川熔化前排開海水的體積;
(3)冰川完全熔化成水后水的體積;
(4)推斷海平面的升降,并說明理由。
18.(2020?賀州)如圖所示,水平放置的平底柱形容器A內(nèi)裝有一些水,不吸水的正方體物塊B的邊長為10cm,用細(xì)線(重力和體積忽略不計)拉住物塊B,細(xì)線的另一端固定在容器底部,靜止后物塊B浸入水中的體積為6×10﹣4m3,此時細(xì)線被拉直,長為6cm,物塊B所受拉力為1N。求:(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)物塊B受到的浮力;
(2)物塊B受到的重力;
(3)水對容器底部的壓強。
19.(2020?黔西南州)如圖甲所示,有一體積、質(zhì)量忽略不計的彈簧,其兩端分別固定在容器底部和正方體形狀的物體上。已知物體的邊長為10cm,彈簧沒有發(fā)生形變時的長度為10cm,彈簧受到拉力作用后,伸長的長度△L與拉力F的關(guān)系如圖乙所示。向容器中加水,直到物體上表面與液面相平,此時水深24cm。(g=10N/kg)求:
(1)物體受到水的浮力。
(2)打開出水口,緩慢放水,當(dāng)彈簧處于沒有發(fā)生形變的狀態(tài)時,關(guān)閉出水口。求放水前后水對容器底部壓強的變化量。
考點三:浮力法測量物質(zhì)的密度
20.(2022?廣西)實驗小組的同學(xué)利用學(xué)過的物理知識測定一塊吊墜的密度。
(1)把天平放在水平桌面上,將游碼調(diào)到標(biāo)尺左端 處時,發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤的左側(cè),此時應(yīng)向 調(diào)節(jié)平衡螺母,使橫梁平衡。
(2)將吊墜放在天平左盤中,向右盤中加砝碼并調(diào)節(jié)游碼直到橫梁平衡。此時,右盤中的砝碼和游碼的位置如圖甲所示,則吊墜的質(zhì)量是 g。
(3)往量筒中倒入50mL水,將吊墜浸沒在水中,液面位置如圖乙所示,則吊墜的密度是 kg/m3。
(4)整理實驗器材時發(fā)現(xiàn),使用的砝碼有磨損,則測得的密度值偏 。
(5)實驗小組討論后,不用砝碼,只利用天平、兩個相同的燒杯、量筒和水也能測出吊墜的密度。請將實驗步驟補充完整。
①在兩個燒杯中倒入等量的水,分別放在已調(diào)平衡的天平的左右盤中如圖丙所示;
②將拴著細(xì)線的吊墜浸沒在左盤燒杯的水中(不碰燒杯底),用量筒向右盤的燒杯中加水到A處時橫梁平衡,記下加水的體積為V1,如圖丁所示;
③ ,用量筒繼續(xù)向右盤的燒杯中加水,直到橫梁平衡,并記下再次加入水的體積為V2;
④吊墜密度的表達(dá)式為ρ= 。(用V1、V2、ρ水表示)
21.(2021?永州)小明同學(xué)利用燒杯、彈簧測力計、細(xì)線、水、密度計來測量金屬塊和液體的密度。(已知ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)用彈簧測力計測量金屬塊的重力,其示數(shù)如圖A所示,可求出金屬塊的質(zhì)量m= kg;
(2)將金屬塊浸沒在水中,彈簧測力計示數(shù)如圖B所示,可求出金屬塊的體積V= m3;
(3)金屬塊的密度ρ= kg/m3;
(4)利用密度計可以直接測量出液體的密度,將其插入被測液體中,待其靜止后直接讀取液面處的刻度值即為該液體的密度值。小明同學(xué)將密度計放入甲液體中,其示數(shù)如圖C所示,則甲液體的密度ρ= kg/m3;
(5)小明同學(xué)將密度計放入乙液體中,如圖D所示,比較C、D兩圖可知ρ甲 ρ乙(選填“>”、“<”或“=”)。
第十一課 浮力
第2節(jié) 物體的浮沉條件
基礎(chǔ)知識過關(guān)
一、物體的浮沉條件及其判斷
密度均勻的實心物體浸沒在液體(或氣體)中,只受到浮力和重力的作用時,物體的浮沉情況如下:

①上?。篎浮 > G物、ρ液 > ρ物;直至漂浮:F浮 = G物
②下沉:F浮 < G物、ρ液 < ρ物;直至沉底:G物=F浮+F支
③懸?。篎浮 = G物、ρ液 = ρ物;物體自由懸停在液體內(nèi),V排=V物
注意:①上浮、下沉?xí)r物體處于動態(tài)(運動過程);②漂浮是“上浮”過程的最終狀態(tài),沉底是“下沉”過程的最終狀態(tài),懸浮時物體浸沒停留在液體中,它們都處于靜止?fàn)顟B(tài),受平衡力作用。
二、浮力的應(yīng)用
1.輪船:漂浮在水面上,所受的浮力大小等于 重力 ,排水量是指輪船裝滿貨物時排開水的 質(zhì)量 。
2.潛水艇:通過改變自身的 重力 來實現(xiàn)浮沉。
3.氣球和飛艇:通過充入氣體的密度 小于 空氣密度的方法,從而使其漂在空中.
4.密度計:在液體中處于 漂浮 狀態(tài),受到浮力的大小等于自身重力,測量時進(jìn)入待測液體中的體積越大,待測液體的密度越 小 。
三、浮力計算方法總結(jié)
1.壓力差法:F浮= F向上-F向下 。
2.稱重法:F浮= G-F 。
3.阿基米德原理:F浮= G排=ρ液V排g 。
4.二力平衡法:F浮= G (物體處于漂浮或懸?。?。
高頻考點過關(guān)
考點一:對浮沉條件的理解與應(yīng)用
1.(2022?淄博)小明洗碗時發(fā)現(xiàn),同一只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.碗漂浮時所受的浮力大于它所受的重力
B.碗漂浮時所受的浮力等于它排開的水所受的重力
C.碗沉底時所受的浮力大于它漂浮時所受的浮力
D.碗沉底時排開水的體積等于它漂浮時排開水的體積
【答案】B
【解答】解:A、碗漂浮時,碗受到的浮力等于自身的重力,故A錯誤;
B、根據(jù)阿基米德原理知碗漂浮時所受的浮力等于它排開的水所受的重力,故B正確;
CD、碗沉入水底時,受到的浮力小于它的重力,碗漂浮時,浮力等于自身的重力,由于重力不變,所以漂浮時的浮力大于下沉?xí)r的浮力,根據(jù)F?。溅阉甮V排知碗沉底時排開水的體積小于它漂浮時排開水的體積,故C、D錯誤。
故選:B。
2.(2022?遵義)094型戰(zhàn)略核潛艇是我國自主研發(fā)的目前國內(nèi)最先進(jìn)的核潛艇,下列有關(guān)該潛艇說法正確的是( )
A.核潛艇通過改變浮力大小來實現(xiàn)上浮和下沉
B.浸沒在水中的核潛艇上浮時,所受浮力會逐漸變大
C.浸沒在水中的核潛艇下潛時,所受浮力大于自身重力
D.漂浮在水面的核潛艇所受的浮力與自身重力是一對平衡力
【答案】D
【解答】解:A、核潛艇是通過改變自身重力來實現(xiàn)上浮和下沉的,故A錯誤;
B、浸沒在水中的核潛艇上浮時,排開水的體積不變,水的密度不變,根據(jù)F?。溅岩篻V排可知,核潛艇受到浮力不變,故B錯誤;
C、浸沒在水中的核潛艇下潛時,由于無法判斷是勻速還是變速,所以無法判斷浮力和重力的大小關(guān)系,故C錯誤;
D、漂浮在水面的核潛艇,在浮力和重力的作用下保持靜止?fàn)顟B(tài),所以它們是一對平衡力,故D正確。
故選:D。
3.(2022?日照)成語“沉李浮瓜”的意思是吃在冰水里浸過的李子和瓜,形容夏天消暑的生活?!袄钭釉谒锵鲁?,瓜浮在水面”,從物理學(xué)的角度分析,下列判斷正確的是( )
A.李子的質(zhì)量大于瓜的質(zhì)量
B.李子的體積小于瓜的體積
C.李子受到的重力大于瓜受到的重力
D.李子的密度大于水的密度,水的密度大于瓜的密度
【答案】D
【解答】解:ABC、李子的體積小于瓜的體積,李子的質(zhì)量小于瓜的質(zhì)量,根據(jù)G=mg可知李子的重力小于瓜的重力,故ABC錯誤;
D、李子沉入水中,密度大于水的密度;瓜漂在水上,密度小于水的密度,故D正確。
故選D。
4.(2022?常州)2022年1月,海嘯導(dǎo)致南太平洋島國湯加淡水緊缺,為實施人道主義救援,中國海軍五指山艦日夜兼程抵達(dá)湯加之后,停泊于碼頭旁并通過管道向陸地輸送550t淡水,如圖所示,輸水過程中,五指山艦( )
A.艦體略上浮,受到浮力不變
B.艦體略上浮,受到浮力變小
C.艦體略下沉,受到浮力不變
D.艦體略下沉,受到浮力變大
【答案】B
【解答】解:五指山艦始終漂浮在水面上,根據(jù)浮沉條件,漂浮時,浮力等于重力,當(dāng)輸水過程中,五指山艦的總重力減小,故受到的浮力減??;
根據(jù)阿基米德原理原理得,當(dāng)浮力變小時,V排變小,即艦體上浮。故B正確。
故選:B。
5.(2022?濰坊)2022年5月15日,我國自主研發(fā)的“極目一號”Ⅲ型浮空艇,從青藏高原海拔4270m的中科院珠峰站附近升空,順利升至9032m,超過珠峰高度,創(chuàng)造了浮空艇大氣科學(xué)觀測世界紀(jì)錄。該浮空艇通過一條纜繩與地面的錨泊設(shè)備連接,利用所受的浮力和纜繩的拉力可以實現(xiàn)升空和駐空。忽略浮空艇體積的變化,在其勻速直線上升過程中,下列說法正確的是( )
A.浮空艇周圍的大氣壓不變
B.浮空艇受非平衡力的作用
C.浮空艇所受浮力大小不變
D.浮空艇所受浮力大于自身的重力
【答案】D
【解答】解:A、海拔越高、氣壓越低,浮空艇上升過程中周圍的大氣壓越來越小,故A錯誤;
B、浮空艇在勻速直線上升過程中,處于平衡狀態(tài),受到平衡力的作用,故B錯誤;
C、海拔越高,空氣的密度越小,浮空艇排開空氣的體積不變,根據(jù)F?。溅芽諝鈍V排可知浮空艇上升過程中受到的浮力越來越小,故C錯誤;
D、浮空艇在勻速直線上升過程中,受豎直向上的浮力、豎直向下的拉力、豎直向下的重力,處于平衡狀態(tài),受到平衡力的作用,即F浮=G+F拉,所以浮空艇所受浮力大于自身的重力,故D正確。
故選:D。
6.(2022?玉林)如圖所示,新鮮雞蛋沉在盛有純水的容器底部,若要其上浮,可加(已知ρ酒精<ρ植物油<ρ純水<ρ濃鹽水)( )
A.酒精B.植物油C.純水D.濃鹽水
【答案】D
【解答】解:A、向杯中加酒精,只能使杯內(nèi)水的密度減小,使雞蛋受到的浮力減小,不能使雞蛋上浮,故A錯誤;
B、向杯中加植物油,植物油不溶于水,不會改變水的密度,不能增大雞蛋受到的浮力,不能使雞蛋上浮,故B錯誤;
C、向杯內(nèi)加水、不會改變水的密度,不能增大雞蛋受到的浮力,不能使雞蛋上浮,故C錯誤。
D、向杯中加鹽,鹽溶解后,使水的密度增大,在雞蛋排開水的體積不變的情況下,根據(jù)F?。溅阉甐排g可知,雞蛋受到的浮力增大,當(dāng)受到的浮力大于雞蛋重時,雞蛋將上浮,故D正確。
故選:D。
7.(2022?赤峰)放在水平桌面上的兩個相同的燒杯中裝有不同濃度的鹽水,其中一杯是飽和的。鹽水中的實心小球是用同種材料制作的。小球靜止時情況如圖所示,此時小球1、小球2受到的浮力分別記為F1、F2。向兩個燒杯中分別加入少許質(zhì)量相等的鹽后(鹽的體積忽略不計),發(fā)現(xiàn)小球1依然靜止在燒杯底,小球2還是處于漂浮狀態(tài)。此時小球1、小球2兩個小球受到的浮力分別記為F1'、F2'。整個過程溫度不變,可推斷出( )
A.F1'>F1,F(xiàn)2'>F2,F(xiàn)1'<F2'
B.F1'>F1,F(xiàn)2'=F2,F(xiàn)1'=F2'
C.F1'>F1,F(xiàn)2'=F2,F(xiàn)1'<F2'
D.F1'=F1,F(xiàn)2'=F2,F(xiàn)1'<F2'
【答案】C
【解答】解:由題可知,實心小球是用同種材料制作的,即小球密度ρ相等;
由圖可知,小球1的體積比2小,即V1<V2,則ρV1<ρV2,m1<m2,G1<G2;
根據(jù)小球1沉底,小球2漂浮可知此時:F1<G1、F2=G2;
結(jié)合物體的浮沉條件可知:ρ鹽1<ρ<ρ鹽2,由于鹽水只有一杯是飽和的,所以密度較大的右側(cè)燒杯內(nèi)為飽和鹽水;
向兩個燒杯中分別加入少許質(zhì)量相等的鹽后(鹽的體積忽略不計),左側(cè)不飽和鹽水的密度ρ鹽1增大,根據(jù)F浮=ρ液gV排,小球1受到的浮力會增大,即F1'>F1;
由于小球1依然靜止在燒杯底,說明增大后的浮力F1'<G1;
右側(cè)燒杯中的飽和鹽水加入鹽之后ρ鹽2不變,所以小球2受到的浮力不變,即F2'=F2=G2;
所以F1'<G1<G2=F2',即F1'<F2',故ABD錯誤,C正確。
故選:C。
8.(2021?陜西)將一個質(zhì)量為275g的土豆放入容器內(nèi)的水中,土豆下沉后靜止在容器底部,如圖1。小明設(shè)法在土豆上插入幾個輕質(zhì)的粗吸管后做成了一個“吸管土豆”,再次放回水中后“吸管土豆”浮了起來,最終漂浮在水面上,如圖2(忽略吸管重力,取g=10N/kg)。下列說法正確的是( )
A.圖1中靜止的土豆所受浮力等于2.75N
B.土豆上插入吸管后增大了排開水的體積從而增大了所受的浮力
C.圖2中土豆浮起后其下表面所受水的壓力比在圖1中時大
D.“吸管土豆”漂浮時所受浮力大于重力
【答案】B
【解答】解:A、土豆的重力為:G=mg=275×10﹣3kg×10N/kg=2.75N,
由圖1知土豆在水中沉底,則浮力小于重力,所以圖1中靜止的土豆所受浮力小于2.75N,故A錯誤;
B、土豆上插入吸管后增大了排開水的體積增大,根據(jù)F浮=ρ液gV排知所受的浮力增大,故B正確;
C、圖2中土豆浮起后其下表面所處的深度減小,根據(jù)p=ρgh知下表面受到水的壓強減小,由F=pS知下表面受水的壓力減小,所以圖2中土豆浮起后其下表面所受水的壓力比在圖1中時小,故C錯誤;
D、“吸管土豆”漂浮時所受浮力等于重力,故D錯誤。
故選:B。
9.(2021?鄂爾多斯)水平桌面上,完全相同的甲、乙、丙容器中裝有三種不同液體,將同一實心小球放入容器中,靜止時三容器中液面相平,如圖所示。下列說法正確的是( )
A.小球所受的浮力F浮甲=F浮乙<F浮丙
B.三種液體密度的關(guān)系ρ乙<ρ甲=ρ丙
C.液體對容器底的壓強p乙<p甲<p丙
D.桌面所受的壓力F壓甲<F壓乙<F壓丙
【答案】C
【解答】解:A、由圖可知,小球在甲液體中懸浮,所以小球受到的浮力F浮甲=G球;小球在乙中沉底,所以小球受到的浮力F浮乙<G球;小球在丙中漂浮,所以小球受到的浮力F浮丙=G球;
同一實心小球,重力不變,所以小球在三種液體中受到的浮力的大小關(guān)系是F浮甲=F浮丙>F浮乙,故A錯誤;
B、小球在甲液體中懸浮,所以甲液體的密度ρ甲=ρ球;小球在乙中沉底,所以乙液體的密度ρ乙<ρ球;小球在丙中漂浮,所以丙液體的密度ρ丙>ρ球,同一實心小球,密度相同,所以三種液體的密度大小關(guān)系是ρ乙<ρ甲<ρ丙,故B錯誤;
C、三容器的液面等高,根據(jù)p=ρ液gh可知,密度大的液體對容器底的壓強也大,三種液體對容器底的壓強的大小關(guān)系是p乙<p甲<p丙,故C正確;
D、甲、乙、丙三個容器完全相同,三容器液面相平,由圖可知三種液體的體積大小關(guān)系是V甲=V乙<V丙,
因為液體的密度關(guān)系為ρ乙<ρ甲<ρ丙,根據(jù)m=ρV可知,三容器內(nèi)液體的質(zhì)量大小關(guān)系是m乙<m甲<m丙;
根據(jù)G=mg可知,液體的重力的大小關(guān)系是G乙液<G甲液<G丙液;
由于容器對桌面的壓力F大小等于容器中液體的重力G液,小球的重力G球,容器自重G容之和,即F=G液+G容+G球,所以桌面所受的壓力大小關(guān)系是F壓乙<F壓甲<F壓丙,故D錯誤。
故選:C。
10.(2021?涼山州)如圖所示,將一個空心鐵球浸沒入水中,放手后鐵球恰好懸浮,若沿虛線方向?qū)㈣F球切成大小不等的兩塊,則( )
A.大塊的將下沉,小塊的將上浮
B.大塊的將上浮,小塊的將下沉
C.兩塊都將上浮
D.兩塊都將下沉
【答案】B
【解答】解:空心鐵球懸浮在水中,說明物體的密度與水的密度相同,將它沿圖示虛線切為大小不等的兩塊后,小塊為實心,故小塊密度大于水的密度,大塊仍為空心,密度小于水的密度,所以大塊將上浮,小塊將下沉。
故選:B。
11.(2021?襄陽)劉星取一只空牙膏皮,一次將它擠癟,一次將它撐開,兩次都擰緊蓋后,先后放入桌面上同一杯水中,結(jié)果如圖甲、乙所示。下列說法正確的是( )
A.牙膏皮在甲中受到的浮力大
B.牙膏皮在乙中受到的浮力大
C.牙膏皮在甲、乙中受到的浮力一樣大
D.牙膏皮在甲、乙中受到的浮力無法比較
【答案】B
【解答】解:牙膏皮的形狀發(fā)生變化,但質(zhì)量不變,所以m甲=m乙;故甲乙的重力相等都為G,
甲下沉,F(xiàn)?。糋,乙漂浮,F(xiàn)浮=G,所以F甲浮<F乙浮,故B正確,ACD錯誤
故選:B。
12.(2020?常州)一個薄壁密封飲料瓶內(nèi)裝有一些飲料,分別放在裝有甲、乙兩種液體的容器中,靜止后飲料瓶的狀態(tài)如圖所示,飲料瓶受到的浮力分別為F浮甲、F浮乙.甲、乙兩種液體的密度分別為ρ甲、ρ乙.則( )
A.F浮甲>F浮乙,ρ甲>ρ乙B.F浮甲<F浮乙,ρ甲<ρ乙
C.F浮甲=F浮乙,ρ甲>ρ乙D.F浮甲=F浮乙,ρ甲<ρ乙
【答案】B
【解答】解:由于飲料瓶漂浮,則F?。紾,所以,飲料瓶在兩種液體中受到的浮力相等,都等于飲料瓶受到的重力G,即F浮甲=F浮乙=G,
由圖知,飲料瓶排開液體的體積:V甲排<V乙排,根據(jù)F?。溅岩篻V排可知液體的密度:ρ甲>ρ乙。
故選:C。
考點二:浮力相關(guān)計算
13.(2022?攀枝花)用輕質(zhì)細(xì)線將石塊與木塊連接后放入水中,靜止時木塊有的體積浸入水中,如圖甲所示。若將石塊移到木塊上方,靜止時木塊剛好全部浸入水中,如圖乙所示。若將石塊移開,靜止時木塊有的體積露出水面,如圖丙所示。已知水的密度為1.0×103kg/m3,求:
(1)木塊的密度;
(2)石塊的密度。
【解答】解:(1)由于木塊漂浮,
所以F浮=G,
根據(jù)F?。溅裧V排、G=mg和ρ=可得:
ρ水g×(1﹣)V木=ρ木gV木,
則木塊的密度:ρ木=ρ水=×103kg/m3=0.6×103kg/m3;
(2)在圖甲中,木塊和石塊整體二力平衡,即:(m石+m木)g=…
在圖乙中,木塊和石塊整體二力平衡,即:(m石+m木)g=ρ水gV木……②
石塊的密度……③
聯(lián)立①②③,代入數(shù)據(jù)解得:ρ石=2×103kg/m3。
答:(1)木塊的密度為0.6×103kg/m3;
(2)石塊的密度的密度為2×103kg/m3。
14.(2022?呼和浩特)浮筒法,是海洋沉船打撈技術(shù)中常用的方法之一。先讓浮筒灌滿海水,靠自重自由下沉。到達(dá)海底沉船處,將若干個浮筒與沉船固定。給浮筒充氣,排出筒內(nèi)海水,產(chǎn)生向上的上舉力,讓沉船上浮。已知,每個浮筒質(zhì)量為4.8×103kg,體積為160m3,海水密度為1.03×103kg/m3。求:
(1)每個浮筒在海底沉船處,充氣,海水全部排出后,受到的浮力大小和產(chǎn)生的上舉力大小;
(2)若沉船在海平面下方200m處,海平面大氣壓為1.0×105Pa,浮筒排出海水時,充氣壓強的最小值;
(3)若沉船需要受到向上4.1×107N的上舉力,才能上浮,則至少需要多少個浮筒與沉船固定。
【解答】解:(1)浮筒浸沒時,每個浮筒受到的浮力:
F浮=ρ海水gV排=ρ水gV=1.03×103kg/m3×10N/kg×160m3=1.648×106N,
每個浮筒的重力:
G=mg=4.8×103kg×10N/kg=4.8×104N,
每個浮筒能產(chǎn)生的上舉力:
F舉=F浮﹣G=1.648×106N﹣4.8×104N=1.6×106N;
(2)海平面下方200m處海水的壓強:
p海水=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×200m=2.06×106Pa,
浮筒排出海水時,充氣壓強的最小值:
p最?。絧海水+p0=2.06×106Pa+1.0×105Pa=2.16×106Pa;
(3)因為需要通過4.1×107N的舉力,所以需要浮筒的個數(shù):
n==≈25.6,
因此至少需要26個浮筒。
答:(1)每個浮筒受到的浮力為1.648×106N,產(chǎn)生的上舉力大小為1.6×106N;
(2)浮筒排出海水時,充氣壓強的最小值為2.16×106Pa;
(3)若沉船需要受到向上4.1×107N的上舉力,才能上浮,至少需要26個浮筒與沉船固定。
15.(2022?柳州)如圖為某自動沖水裝置的示意圖,水箱內(nèi)有一個圓柱浮筒A,其重為GA=4N,底面積為S1=0.02m2,高度為H=0.16m。一個重力及厚度不計、面積為S2=0.01m2的圓形蓋片B蓋住出水口并緊密貼合。A和B用質(zhì)量不計、長為l=0.08m的輕質(zhì)細(xì)桿相連。初始時,A的一部分浸入水中,輕桿對A、B沒有力的作用。水的密度為ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)求A所受浮力的大小F浮。
(2)求A浸入水的深度h1。
(3)開始注水后輕桿受力,且桿對A和B的拉力大小相等。當(dāng)水面升高到某位置時,B剛好被拉起使水箱排水,求此時桿對B的拉力大小F。
(4)水箱開始排水時,進(jìn)水管停止注水。為增大一次的排水量,有人做如下改進(jìn):僅增大B的面積為S2'=0.012m2。試通過計算說明該方案是否可行?若可行,算出一次的排水量。(水箱底面積S=0.22m2供選用)
【解答】解:(1)初始時,A的一部分浸入水中,輕桿對A、B沒有力的作用,說明此時A剛好漂浮,
由物體的漂浮條件可知,此時A所受浮力:F?。紾A=4N;
(2)由F浮=ρ液gV排可知,A漂浮時排開水的體積:
V排===4×10﹣4m3=400cm3,
由V=Sh可知,A浸入水的深度:
h1===0.02m;
(3)設(shè)B剛好被拉起時,A浸入水中的深度為h浸,
由題意可知,B剛好被拉起時,B受到水的壓強:
p=ρ水gh=ρg(h浸+l),
B受到水的壓力:
F壓=pS2=ρg(h浸+l)S2,
桿對A的拉力:
F拉=F壓=ρg(h浸+l)S2,
A受到的浮力:
F浮'=ρ水gV排'=ρ水gS1h浸,
A受到豎直向下的重力、桿對A的拉力和豎直向上的浮力,由力的平衡條件可知:
F浮'=GA+F拉,
即ρ水gS1h浸=GA+ρg(h浸+l)S2,
則A浸入水中的深度:
h浸===0.12m,
由題意可知,此時桿對B的拉力:
F=F拉=ρg(h浸+l)S2=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.12m+0.08m)×0.01m2=20N;
(4)設(shè)增大B的面積后,B剛好被拉起時,A浸入水中的深度為h浸',
由(3)可知,此時A浸入水中的深度:
h浸'===0.17m>H=0.16m,即此時浮筒A浸沒在水中,
此時水對蓋片B的壓力F壓′=pS2=ρg(h浸′+l)S2′=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.17m+0.08m)×0.012m2=30N,
則桿的拉力為30N時,才能將B提起來;
此時浮筒A浸沒在水中,其受到的浮力:F浮″=ρ水gV排″=ρ水gS1H=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m2×0.16m=32N,
此時桿對浮筒A的拉力:F拉A=F浮″﹣GA=32N﹣4N=28N,則桿對B的最大拉力為28N,小于30N,所以不能將B提起來,即不能排水,故該方案不可行。
答:(1)A所受浮力的大小為4N。
(2)A浸入水的深度為0.02m。
(3)當(dāng)水面升高到某位置時,B剛好被拉起使水箱排水,此時桿對B的拉力為20N;
(4)該方案不可行。
16.(2021?西藏)如圖(甲)所示,盛有水的圓柱形平底薄壁容器靜止于水平桌面上,用彈簧測力計掛著一個長方形金屬塊沿豎直方向緩慢浸入水中直至完全浸沒(水未溢出),通過實驗得出金屬塊下表面浸入水中的深度h與其排開水的體積V排的關(guān)系,如圖(乙)所示。已知金屬塊的質(zhì)量為0.3kg,金屬塊的底面積與容器的底面積之比為1:5(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。求:
(1)金屬塊的重力;
(2)金屬塊的下表面浸入水中的深度為3cm時受到的浮力;
(3)金屬塊浸沒后與金屬塊浸入之前比較,水對容器底部的壓強增加了多少。
【解答】解:(1)金屬塊的重力為:G=mg=0.3kg×10N/kg=3N;
(2)由圖乙可知,當(dāng)金屬塊的下表面浸入水中的深度為3cm時,排開水的體積為:V排=30cm3,
則金屬塊受到的浮力為:F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×30×10﹣6m3=0.3N;
(3)由圖乙可知,當(dāng)h≥5cm,V排=50cm3,所以金屬塊的高度為h1=5cm,
而當(dāng)金屬塊全部浸沒在水中時,V物=V排=50cm3,
所以金屬塊的底面積為:S1===10cm2,
則容器的底面積為:S2=5S1=5×10cm2=50cm2,
所以金屬塊浸沒后與金屬塊浸入之前比較水面上升的高度:Δh===1cm=0.01m,
則水對容器底部的壓強增加量為:Δp=ρgΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.01m=100Pa。
答:(1)金屬塊的重力為3N;
(2)金屬塊的下表面浸入水中的深度為3cm時受到的浮力為0.3N;
(3)金屬塊浸沒后與金屬塊浸入之前比較,水對容器底部的壓強增加了多少100Pa。
17.(2021?江西)地球氣候變暖,冰川熔化加劇,是造成海平面變化的原因之一。小明同學(xué)根據(jù)所學(xué)知識,通過比較冰川完全熔化成水后水的體積與冰川熔化前排開海水的體積,就能推斷海平面的升降。如圖所示,是冰川漂浮在海面上的情景,若冰川的質(zhì)量為m冰,海水的密度為ρ海,水的密度為ρ水,且ρ海>ρ水,g用符號表示。求:
(1)冰川熔化前受到的浮力;
(2)冰川熔化前排開海水的體積;
(3)冰川完全熔化成水后水的體積;
(4)推斷海平面的升降,并說明理由。
【解答】解:(1)因為冰川漂浮,所以冰川熔化前受到的浮力等于重力,即F?。紾=m冰g;
(2)根據(jù)阿基米德原理F?。溅押排g知,冰川熔化前排開海水的體積:V排====;
(3)因為冰川熔化成水后質(zhì)量不變,所以m水=m冰,
若冰川中的冰全部熔化成水,水的體積:V水==;
(4)因ρ海>ρ水,所以由V排=和V水=可知,V排<V水,所以海中冰川熔化后,海平面會升高。
答:(1)冰川熔化前受到的浮力為m冰g;
(2)冰川熔化前排開海水的體積為;
(3)冰川完全熔化成水后水的體積為;
(4)因ρ海>ρ水,所以由V排=和V水=可知,V排<V水,所以海中冰川熔化后,海平面會升高。
18.(2020?賀州)如圖所示,水平放置的平底柱形容器A內(nèi)裝有一些水,不吸水的正方體物塊B的邊長為10cm,用細(xì)線(重力和體積忽略不計)拉住物塊B,細(xì)線的另一端固定在容器底部,靜止后物塊B浸入水中的體積為6×10﹣4m3,此時細(xì)線被拉直,長為6cm,物塊B所受拉力為1N。求:(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)物塊B受到的浮力;
(2)物塊B受到的重力;
(3)水對容器底部的壓強。
【解答】解:
(1)物塊B受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣4m3=6N;
(2)物塊受豎直向上的浮力、豎直向下的重力和向下的拉力,
根據(jù)力的平衡條件可得,物塊所受的重力為:G=F浮﹣F拉=6N﹣1N=5N;
(3)物塊浸入水中的深度為:h浸===0.06m;
則水的深度為:h'=h浸+L線=0.06m+0.06m=0.12m;
水對容器底部的壓強為:p=ρ水gh'=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa。
答:(1)物塊B受到的浮力為6N;
(2)物塊B受到的重力為5N;
(3)水對容器底部的壓強為1200Pa。
19.(2020?黔西南州)如圖甲所示,有一體積、質(zhì)量忽略不計的彈簧,其兩端分別固定在容器底部和正方體形狀的物體上。已知物體的邊長為10cm,彈簧沒有發(fā)生形變時的長度為10cm,彈簧受到拉力作用后,伸長的長度△L與拉力F的關(guān)系如圖乙所示。向容器中加水,直到物體上表面與液面相平,此時水深24cm。(g=10N/kg)求:
(1)物體受到水的浮力。
(2)打開出水口,緩慢放水,當(dāng)彈簧處于沒有發(fā)生形變的狀態(tài)時,關(guān)閉出水口。求放水前后水對容器底部壓強的變化量。
【解答】解:(1)物塊剛好完全浸沒在水中,則有:V排=V物=(0.1 m)3=1×10﹣3m3,
物體所受的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N;
(2)由圖甲可知,當(dāng)物體上表面與液面齊平時,物體上表面距容器底的距離為h=24cm,彈簧伸長的長度:△L=24cm﹣10cm﹣10cm=4cm,
由圖乙可知,此時彈簧對物體的拉力為F拉=4N,
木塊的重力:G物=F浮﹣F拉=10N﹣4N=6N,
當(dāng)彈簧處于沒有發(fā)生形變的自然狀態(tài)時,L彈簧=10cm,
此時物體受的浮力:F浮'=G物=6N,
由F浮=ρ水gV排可得,物體排開水的體積:
V排'===6×10﹣4m3,
物體浸入水中的深度:h浸===0.06m;
此時水的深度:h'=L彈簧+h浸=0.1m+0.06m=0.16m;
放水前后水對容器底部壓強的變化量:
△p=p﹣p'=ρ水g(h﹣h')=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.24m﹣0.16m)=800Pa。
答:(1)物體受到水的浮力為10N;
(2)放水前后水對容器底部壓強的變化量為800Pa。
考點三:浮力法測量物質(zhì)的密度
20.(2022?廣西)實驗小組的同學(xué)利用學(xué)過的物理知識測定一塊吊墜的密度。
(1)把天平放在水平桌面上,將游碼調(diào)到標(biāo)尺左端 處時,發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤的左側(cè),此時應(yīng)向 調(diào)節(jié)平衡螺母,使橫梁平衡。
(2)將吊墜放在天平左盤中,向右盤中加砝碼并調(diào)節(jié)游碼直到橫梁平衡。此時,右盤中的砝碼和游碼的位置如圖甲所示,則吊墜的質(zhì)量是 g。
(3)往量筒中倒入50mL水,將吊墜浸沒在水中,液面位置如圖乙所示,則吊墜的密度是 kg/m3。
(4)整理實驗器材時發(fā)現(xiàn),使用的砝碼有磨損,則測得的密度值偏 。
(5)實驗小組討論后,不用砝碼,只利用天平、兩個相同的燒杯、量筒和水也能測出吊墜的密度。請將實驗步驟補充完整。
①在兩個燒杯中倒入等量的水,分別放在已調(diào)平衡的天平的左右盤中如圖丙所示;
②將拴著細(xì)線的吊墜浸沒在左盤燒杯的水中(不碰燒杯底),用量筒向右盤的燒杯中加水到A處時橫梁平衡,記下加水的體積為V1,如圖丁所示;
③ ,用量筒繼續(xù)向右盤的燒杯中加水,直到橫梁平衡,并記下再次加入水的體積為V2;
④吊墜密度的表達(dá)式為ρ= 。(用V1、V2、ρ水表示)
【解答】解:(1)使用天平之前,首先把天平放在水平桌面上,游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度線處,由題意可知,天平向右端上翹,所以平衡螺母向右調(diào)節(jié),使天平平衡;
(2)由圖甲可知,吊墜的質(zhì)量:
m=20g+10g+2.2g=32.2g;
(3)吊墜的體積等于量筒中水增加的體積:
V=64mL﹣50mL=14mL=14cm3,
吊墜的密度:
ρ===2.3g/cm3=2.3×103kg/m3;
(4)使用的砝碼有磨損,測得的質(zhì)量偏大,根據(jù)ρ=可知,測得的密度偏大;
(5)②將拴著細(xì)線的吊墜浸沒在左盤燒杯的水中(不碰燒杯底),用量筒向右盤的燒杯中加水到A處時橫梁平衡,記下加水的體積為V1,此時天平兩側(cè)的重力大小相等,右側(cè)增加的水的重力等于吊墜排開水的重力,
由阿基米德原理可知,將拴著細(xì)線的吊墜浸沒在左盤燒杯的水中時,吊墜受到的浮力:
F浮=G排水=m排水g=ρ水V1g,
因為F?。溅岩篻V排,
所以有ρ液gV排=ρ水V1g,
即V排=V1,
因為此時吊墜浸沒在水中,所以吊墜的體積:
V=V排=V1,
③將吊墜直接放在左盤燒杯的水中,用量筒繼續(xù)向右盤的燒杯中加水,直到天平平衡,再次加入水的體積為V2,此時天平兩側(cè)的重力大小相等,右側(cè)增加的水的重力等于吊墜的重力,
則吊墜的重力:G=G水=m水g=ρ水gV水=ρ水g(V1+V2),
吊墜的質(zhì)量:m===ρ水(V1+V2),
④吊墜的密度:ρ==。
故答案為:(1)零刻度線;右;(2)32.2;(3)2.3×103;(4)大;(5)③將吊墜直接放在左盤燒杯的水中;④。
21.(2021?永州)小明同學(xué)利用燒杯、彈簧測力計、細(xì)線、水、密度計來測量金屬塊和液體的密度。(已知ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)用彈簧測力計測量金屬塊的重力,其示數(shù)如圖A所示,可求出金屬塊的質(zhì)量m= kg;
(2)將金屬塊浸沒在水中,彈簧測力計示數(shù)如圖B所示,可求出金屬塊的體積V= m3;
(3)金屬塊的密度ρ= kg/m3;
(4)利用密度計可以直接測量出液體的密度,將其插入被測液體中,待其靜止后直接讀取液面處的刻度值即為該液體的密度值。小明同學(xué)將密度計放入甲液體中,其示數(shù)如圖C所示,則甲液體的密度ρ= kg/m3;
(5)小明同學(xué)將密度計放入乙液體中,如圖D所示,比較C、D兩圖可知ρ甲 ρ乙(選填“>”、“<”或“=”)。
【解答】解:(1)由圖甲知,測力計的分度值為0.2N;物體的重力G=2.2N;
金屬塊的質(zhì)量為:m===0.22kg;
(2)由圖B可知,物體浸沒在水中時拉力F=1.2N;
金屬塊浸沒在水中時受到的浮力為:F?。紾﹣F=2.2N﹣1.2N=1N;
根據(jù)阿基米德原理F?。溅阉甮V排可知,金屬塊排開的水的體積即金屬塊的體積為:
V=V排===1×10﹣4m3;
(3)金屬塊的密度為:ρ===2.2×103kg/m3;
(4)由圖可知,液體的密度為0.85g/cm3=0.85×103kg/m3;
(5)密度計在C、D兩種液體中都處于漂浮狀態(tài),受到的浮力都等于密度計受到的重力G,所以浮力相同;
由圖可知,密度計排開液體的體積V排C>V排D,根據(jù)F浮=ρ液V排g可知:ρ甲<ρ乙。
故答案為:(1)0.22;(2)1×10﹣4;(3)2.2×103;(4)0.85×103;(5)<。

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