
TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc28838" PAGEREF _Tc28838 \h 2
\l "_Tc22486" 命題點(diǎn)一 浮力基礎(chǔ) PAGEREF _Tc22486 \h 2
\l "_Tc9438" 命題點(diǎn)二 阿基米德原理 PAGEREF _Tc9438 \h 16
\l "_Tc13674" 命題點(diǎn)三 物體的浮沉條件 PAGEREF _Tc13674 \h 35
\l "_Tc24202" 命題點(diǎn)四 浮力的應(yīng)用 PAGEREF _Tc24202 \h 51
\l "_Tc19925" PAGEREF _Tc19925 \h 55
\l "_Tc3877" PAGEREF _Tc3877 \h 75
命題點(diǎn)一 浮力基礎(chǔ)
1.(2024·山東濟(jì)南·一模)2022年10月12日“天宮課堂”第三課在中國(guó)空間站開(kāi)講,神舟十四號(hào)飛行乘組航天員陳冬、劉洋、蔡旭哲為廣大青少年帶來(lái)了一場(chǎng)精彩的太空科普課。其中的“水球變懶”實(shí)驗(yàn),將注射器對(duì)準(zhǔn)固定的水球進(jìn)行噴氣,而且比較劇烈;然后將一個(gè)空心鋼球放進(jìn)水球內(nèi)部,觀察到水球振動(dòng)變慢,即“水球變懶”,水球整體慣性 (選填“變大”、“不變’或“變小”);鋼球 (選填“有”或“沒(méi)有”)受到水的浮力。
【答案】 變大 沒(méi)有
【詳解】[1]加入鋼球后,水球整體質(zhì)量變大,水球整體慣性變大。
[2]浮力產(chǎn)生的原因:物體受到向上的壓力大于向下的壓力,存在壓力差產(chǎn)生了浮力。因?yàn)樵谔罩?,物體處于失重狀態(tài),水不會(huì)對(duì)浸入其中的物體產(chǎn)生壓力,則鋼球沒(méi)有受到水的浮力。
2.(2024·江蘇淮安·模擬預(yù)測(cè))如圖所示,是我國(guó)新型萬(wàn)噸級(jí)055型導(dǎo)彈驅(qū)逐艦,其滿(mǎn)載排水量達(dá)。該型驅(qū)逐艦我國(guó)南海海上滿(mǎn)載巡航過(guò)程中,驅(qū)逐艦所受浮力的大小是 N;浮力的方向是 ;當(dāng)它發(fā)射導(dǎo)彈后,驅(qū)逐艦所受浮力 (填“變大”、“變小”“不變”)。
【答案】 豎直向上 變小
【詳解】[1]根據(jù)阿基米德原理,驅(qū)逐艦所受浮力的大小為
[2][3]驅(qū)逐艦在海上巡航過(guò)程中,驅(qū)逐艦所受浮力的方向是豎直向上;當(dāng)它發(fā)射導(dǎo)彈后,驅(qū)逐艦受到的總重力減小,又因?yàn)轵?qū)逐艦漂浮在水面,由物體沉浮條件可知,驅(qū)逐艦受到的浮力等于驅(qū)逐艦的總重力,所以驅(qū)逐艦所受浮力變小。
3.(2024·海南省直轄縣級(jí)單位·一模)葫蘆舟是黎族先民在海南島賴(lài)以生存的水上交通工具之一,如圖所示。葫蘆舟在水中所受浮力的方向?yàn)? ;對(duì)于同一個(gè)葫蘆舟,其露出水面的體積越大,所受的浮力越 (選填“大”或“小”)。
【答案】 豎直向上 小
【詳解】[1]物體所受浮力的方向?yàn)樨Q直向上,故葫蘆舟在水中所受浮力的方向?yàn)樨Q直向上。
[2]對(duì)于同一個(gè)葫蘆舟,其露出水面的體積越大,則排開(kāi)水的體積越小,根據(jù)阿基米德原理可知所受的浮力越小。
4.(2024·廣東深圳·二模)一小石塊浸沒(méi)在水中,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖所示,則小石塊受到的浮力為 ,小石塊所受的浮力方向?yàn)? 。
【答案】 2N 豎直向上
【解析】【小題1】[1]由圖知道,小石塊在空氣中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是5N,即小石塊的重力,當(dāng)小石塊浸沒(méi)在水中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是3N,所以,石塊受到的浮力是
[2]浮力的方向與重力的方向相反,所以浮力的方向是豎直向上。
5.(2024·廣東東莞·模擬預(yù)測(cè))圖所示,在地球上將一個(gè)塑料小球放進(jìn)裝有一定體積水的燒杯中,小球漂浮在水面上,已知小球的質(zhì)量為0.15kg, 則小球受到的浮力為 N;若處在太空失重環(huán)境中,小球的質(zhì)量將 (選填“變大”“變小”或“不變”),仍將小球放在裝有水的燒杯中,小球 (選填“受到”或“不受”)浮力。(g=10N/kg)
【答案】 1.5 不變 不受
【詳解】[1]小球的質(zhì)量
G=mg=0.15kg×10N/kg=1.5N
小球漂浮在水面,所受的浮力等于自身的重力,所以浮力
F浮=G=1.5N
[2]物體的質(zhì)量不隨空間位置變化而變化,所以處在太空失重環(huán)境中,小球的質(zhì)量將不變。
[3]在失重狀態(tài)下,小球放在裝有水的燒杯中,小球上下表面壓力相同,所以不受到浮力的作用。
6.(2024·西藏日喀則·一模)用彈簧測(cè)力計(jì)提著球形物體緩慢浸入水中后,如圖所示時(shí)該物體浸沒(méi)后所受浮力是 N,在此浸入過(guò)程中有水不斷排出,溢水杯底部所受水的壓強(qiáng) 。
【答案】 2 不變
【詳解】[1]物體的重力為5N,浸沒(méi)在水中后彈簧測(cè)力計(jì)的拉力為3N,根據(jù)稱(chēng)重法測(cè)浮力可知,該物體浸沒(méi)后所受浮力是
[2]將其緩慢浸入溢水杯的水的過(guò)程中,溢水杯中水的深度不變,根據(jù)公式可知,水對(duì)溢水杯底的壓強(qiáng)不變。
7.(2024·江蘇宿遷·二模)如圖甲,用彈簧測(cè)力計(jì)吊一圓柱體金屬塊逐漸浸入水中,乙圖是這個(gè)過(guò)程彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F隨金屬塊下表面在水中的深度h的變化情況。由圖可知,該金屬塊質(zhì)量是 g,它所受最大浮力是 N;若將此金屬塊自由的豎直放在水平桌面上,它對(duì)桌面的壓強(qiáng)是 Pa(g取10N/kg)。
【答案】 600 2 1800
【詳解】[1]由圖乙可知,金屬塊重力為6N,則該金屬塊質(zhì)量為
[2]當(dāng)h=6cm,金屬塊全部浸入水中時(shí),所受浮力最大,此時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的拉力為4N,根據(jù)稱(chēng)重法可知所受最大浮力為
[3]金屬塊的體積為
則金屬塊密度為
則若將此金屬塊自由的豎直放在水平桌面上,它對(duì)桌面的壓強(qiáng)為
8.(2024·云南楚雄·模擬預(yù)測(cè))小軍用彈簧測(cè)力計(jì)吊著質(zhì)量為1.35kg的圓柱體,從如圖所示位置緩慢浸入裝滿(mǎn)水、深度合適的溢水杯中,圓柱體底面積為100cm2、高為5cm。在浸沒(méi)前,圓柱體下降過(guò)程中,它受到的浮力大小逐漸 (選填“變大”、“變小”或“不變”);浸入一半時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 N。
【答案】 變大 11
【詳解】[1]浸沒(méi)前,圓柱體下降過(guò)程中,圓柱體排開(kāi)水的體積逐漸變大,由F浮=ρ水gV排可知,圓柱體受到浮力變大。
[2]圓柱體的質(zhì)量為1.35kg,則圓柱體的重力
圓柱體底面積為100cm2、高為5cm,浸入一半時(shí),圓柱體受到浮力
則浸入一半時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)
9.(2024·遼寧營(yíng)口·一模)如圖是“天宮課堂”上的神奇實(shí)驗(yàn)——消失的浮力。王亞平老師用吸管將一個(gè)乒乓球壓入水中,當(dāng)吸管離開(kāi)乒乓球后,乒乓球竟然浸沒(méi)在水中靜止不動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是( )
A.在太空環(huán)境中,乒乓球失重后其質(zhì)量變?yōu)榱?br>B.吸管推乒乓球入水時(shí),乒乓球?qū)ξ軟](méi)有力的作用
C.乒乓球在水杯中靜止后其表面不受水的壓力
D.看到乒乓球在水杯中發(fā)生了形變是因?yàn)槠古仪蚴艿搅肆Φ淖饔?br>【答案】C
【詳解】A.質(zhì)量是物體的一種屬性,其大小與物體的位置無(wú)關(guān),在太空環(huán)境中,乒乓球失重后其質(zhì)量不變,故A錯(cuò)誤;
B.乒乓球原來(lái)靜止,吸管推乒乓球入水時(shí),乒乓球由靜止到運(yùn)動(dòng),吸管對(duì)乒乓球有力的作用,由于力的作用是相互的,乒乓球?qū)ξ芤灿辛Φ淖饔?,故B錯(cuò)誤;
C.太空中的物體處于失重狀態(tài),水的重力為零,水對(duì)其中的乒乓球的壓強(qiáng)為零、壓力為零,乒乓球在水杯中靜止后其下表面不受水的壓力,故C正確;
D.乒乓球浸沒(méi)在水中時(shí),水不受重力,因此對(duì)乒乓球也沒(méi)有壓力,乒乓球也不會(huì)發(fā)生形變。玻璃杯側(cè)壁相當(dāng)于一個(gè)橫向凸透鏡,因此看到的形變是光經(jīng)過(guò)玻璃杯側(cè)壁時(shí)形成的虛像,故D錯(cuò)誤。
故選C。
10.(2024·四川成都·二模)下列物體受到了浮力的是( )
A.靜止在湍急河水中的柱形橋墩B.正在水中加速下落的一塊大石頭
C.“飄”在太空中的天宮空間站D.空間站里面被放在水中的乒乓球
【答案】B
【詳解】A.大橋的橋墩由于底面埋在淤泥下,因此橋墩沒(méi)有受到水對(duì)其向上的壓力,故A不符合題意;
B.水中加速下沉的石頭,其中上表面受到的壓力大于下表面受到的壓力,所以石頭受到浮力作用,故B符合題意;
C.太空中沒(méi)有空氣,太空中的天宮空間站不受浮力,故C不符合題意;
D.太空中是接近于完全失重狀態(tài),浮力是物體的上下表面所受壓力差,空間站里面被放在水中的乒乓球和水都處于失重狀態(tài),二者沒(méi)有相互作用力,因此乒乓球不受浮力,故D不符合題意。
故選B。
11.(2024·四川達(dá)州·二模)物體懸浮在水中,水對(duì)物體向下、向上的壓力分別為和,下列說(shuō)法正確的是( )
A.由于物體靜止不動(dòng),、是一對(duì)平衡力
B.因?yàn)槲矬w上表面的面積較大,所以
C.和的合力大小等于物體的重力
D.物體受到合力的方向是向上的
【答案】C
【詳解】根據(jù)物體的浮沉條件可知,物體懸浮在水中時(shí)受到的浮力與重力大小相等,即
又由浮力產(chǎn)生的原因可知
則物體懸浮在水中時(shí)
故;、大小不等,不是一對(duì)平衡力;和的合力大小等于物體的重力;當(dāng)懸浮時(shí)物體處于平衡狀態(tài),受平衡力的作用,平衡力的合力為零。故ABD錯(cuò)誤,C正確。
故選C。
12.(2024·廣東清遠(yuǎn)·一模)如題圖甲所示,用細(xì)線將鐵塊系在彈簧測(cè)力計(jì)掛鉤上,然后緩慢地將鐵塊浸入盛滿(mǎn)水的燒杯中,則題圖的幾種坐標(biāo)中有關(guān)物理量描述正確的是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【詳解】將鐵塊浸入盛滿(mǎn)水的燒杯中,過(guò)程中物體排開(kāi)液體的體積先變大后不變,由可知,鐵塊受到的浮力先增大后不變,液面的高度現(xiàn)先升高后不變,由可知,液體壓強(qiáng)先增大后不變,由承重法可知,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)先減小后不變,故C正確,ABD錯(cuò)誤。
故選C。
13.(2024·陜西寶雞·三模)喜歡動(dòng)手的小明制作了一個(gè)深潛器模型,用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量它受到的浮力。先測(cè)出它的重力,然后將模型浸沒(méi)于水中靜止(如圖所示),觀察彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。下列說(shuō)法正確的是( )
A.模型所受的拉力與其重力是一對(duì)相互作用力
B.模型從圖示位置下移,受到水的壓強(qiáng)變大
C.將模型逐漸提離水面,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變
D.將模型浸沒(méi)在鹽水中,相比在水中其所受浮力變小
【答案】B
【詳解】A.相互作用力作用在不同的物體上,模型所受的拉力與其重力都作用在模型上,則模型所受的拉力與其重力不是相互作用力,故A錯(cuò)誤;
B.模型從圖示位置下移,模型處液體深度增加,根據(jù)液體壓強(qiáng)特點(diǎn)可知,模型受到水的壓強(qiáng)變大,故B正確;
C.將模型逐漸提離水面,模型受到的浮力變小,而模型的重力不變,根據(jù)稱(chēng)重法可知,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變大,故C錯(cuò)誤;
D.將模型浸沒(méi)在鹽水中,排開(kāi)液體體積不變,液體密度增大,根據(jù)阿基米德原理,模型受到的浮力變大,故D錯(cuò)誤。
故選B。
14.(2024·湖北·一模)如圖所示,彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛一個(gè)正方體鐵塊M,使鐵塊緩慢浸入水中,從圖1到圖2所示的過(guò)程中,下列說(shuō)法不正確的是( )
A.鐵塊受到的浮力變大
B.彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)減小
C.水對(duì)燒杯底部的壓力不變
D.水對(duì)鐵塊下表面的壓強(qiáng)變大
【答案】C
【詳解】AB.從圖1到圖2所示的過(guò)程中,鐵塊排開(kāi)液體的體積變大,根據(jù)可知鐵塊受到的浮力變大,再根據(jù)稱(chēng)重法可知彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變小,故AB正確,不符合題意;
C.整個(gè)過(guò)程中,鐵塊排開(kāi)水的體積變大,水面升高,即水的深度變大,由可知水對(duì)容器底的壓強(qiáng)變大,根據(jù)可知水對(duì)燒杯底部的壓力變大,故C錯(cuò)誤,符合題意;
D.整個(gè)過(guò)程中,鐵塊下表面在水面下的深度變大,由可知水對(duì)鐵塊下表面的壓強(qiáng)變大,故D正確,不符合題意。
故選C。
15.(2024·黑龍江哈爾濱·二模)在探究“浮力大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,所用器材為,材料相同,但體積不同的長(zhǎng)方體物塊A、B,兩只相同的燒杯,內(nèi)裝等量清水,并利用這些器材進(jìn)行了如圖所示的四步實(shí)驗(yàn)。
(1)為了準(zhǔn)確測(cè)出物體的重力,把物體懸掛在豎直的彈簧測(cè)力計(jì)下端的掛鉤上,當(dāng)測(cè)力計(jì)和物體都 時(shí),讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù);
(2)物體A在水中所受浮力的大小為 N;
(3)比較以上四次實(shí)驗(yàn),請(qǐng)你總結(jié)浮力大小與物體排開(kāi)液體體積關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是 ;
(4)小強(qiáng)同學(xué)想繼續(xù)探究浮力大小與液體密度是否有關(guān),他向乙燒杯中加鹽并不斷攪拌(液體體積不變),通過(guò)比較甲、乙兩燒杯中A、B兩物塊所受浮力大小得出結(jié)論;小明認(rèn)為這樣的方案不可行,因?yàn)闆](méi)有控制物體排開(kāi)液體的體積相同,于是在以上方案的基礎(chǔ)上提出了兩種改進(jìn)的思路;
①向上提物塊B, ,比較此時(shí)A、B兩物塊所受浮力大小是否相等;
②向上提物塊B, ,比較兩燒杯中液面的高度是否相同;
小陽(yáng)同學(xué)則認(rèn)為無(wú)需調(diào)整,只要比較 就可得出結(jié)論。
【答案】(1)靜止
(2)2
(3)液體密度相同時(shí),物體排開(kāi)液體的體積越大,所受浮力越大
(4) 使兩燒杯中液面相平 使兩物塊所受浮力相等 乙燒杯中加鹽前后,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)大小是否變化
【詳解】(1)當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)和物體都靜止時(shí),處于平衡狀態(tài),則物體靜止時(shí)受到的拉力和重力是一對(duì)平衡力,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于物體所受重力的大小。
(2)由圖甲可,物體A的重力
GA=4N
物體A浸沒(méi)在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)
F3=2N
則物體A在水中所受的浮力大小
F浮A=GA-F3=4N-2N=2N
(3)物體B在水中所受的浮力大小
F浮B=GB-F4=6N-3N=3N
由圖可知,物體B體積大于物體A排開(kāi)水的體積,物體A受到的浮力小于物體B受到的浮力,所以可以得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論是液體密度相同時(shí),物體排開(kāi)液體的體積越大,所受浮力越大。
(4)①[1]由于實(shí)驗(yàn)中需要控制排開(kāi)液體的體積相同,改變液體的密度,由于液體體積不變,所以當(dāng)液面相平時(shí),物體A、B排開(kāi)液體的體積相同,比較此時(shí)A、B兩物塊所受浮力大小是否相等。
②[2]也可以讓A、B兩物塊所受浮力相同,即向上提物塊B,使兩個(gè)彈簧力計(jì)示數(shù)減小的相同,比較排開(kāi)液體體積的大小,即兩燒杯中液面的高度是否相同。
[3]由于B物塊浸沒(méi)在乙燒杯中,排開(kāi)液體的體積不變,向乙燒杯中加鹽后,改變液體的密度,所以只要比較乙燒杯中加鹽前后,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)大小是否變化,即可比較物體受到的浮力大小與液體密度是否有關(guān)。
16.(2024·廣東汕尾·模擬預(yù)測(cè))某實(shí)驗(yàn)小組在“探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,提出了如下猜想:
猜想一:可能與液體的密度有關(guān);
猜想二:可能與物體排開(kāi)液體的體積有關(guān);
猜想三:可能與物體浸沒(méi)在液體中的深度有關(guān);
為了驗(yàn)證上述猜想,按照?qǐng)D中字母順序做了如下實(shí)驗(yàn):
(1)分析比較實(shí)驗(yàn)步驟A、B、C,可以驗(yàn)證猜想 是正確的,并由此聯(lián)想到,輪船的滿(mǎn)載排水量越 (選填“大”或“小”),它的承載能力就越強(qiáng);
(2)若物體的體積為,圖E中物體所受的浮力大小為 N,計(jì)算可知鹽水的密度是 ;
(3)實(shí)驗(yàn)中用到的物理研究方法是 法,下列問(wèn)題的研究中,也用到這種方法的是 。
A.將乒乓球靠近發(fā)聲的音叉,通過(guò)乒乓球被彈開(kāi)顯示音叉在振動(dòng)
B.在研究磁場(chǎng)時(shí),引入“磁感線”的概念
C.探究電流與電壓、電阻的關(guān)系
D.研究平面鏡成像時(shí),用未點(diǎn)燃的蠟燭去替代點(diǎn)燃蠟燭的像
【答案】(1) 二 大
(2) 1.2 1.2×103
(3) 控制變量 C
【詳解】(1)[1]分析比較實(shí)驗(yàn)步驟A、B、C發(fā)現(xiàn),物體浸入同種液體中的體積不同,即物體排開(kāi)液體的體積不同,由于彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不同,根據(jù)稱(chēng)重法可知,物體受到的浮力不同,由此可知,物體受到的浮力與物體排開(kāi)液體中的體積有關(guān),由此可知,猜想二是正確的。
[2]由此聯(lián)想到,輪船受到的浮力大小與輪船排開(kāi)液體中的體積有關(guān),則輪船的滿(mǎn)載時(shí)排水量越大,它的承載能力就越大。
(2)[1]由圖A可知,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為2.8N,則物體的重力為2.8N;由圖E可知,彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為1.6N,根據(jù)稱(chēng)重法可知,物體受到的浮力
[2]物體的體積為,則物體排開(kāi)鹽水的體積為,則鹽水的密度
(3)[1]由于影響浮力的因素有多個(gè),實(shí)驗(yàn)時(shí),控制其它因素相同,只改變一個(gè)影響因素,所以實(shí)驗(yàn)中用到的物理研究方法是控制變量法。
[2]A.將乒乓球靠近發(fā)聲的音叉,通過(guò)乒乓球被彈開(kāi)顯示音叉在振動(dòng),用到了轉(zhuǎn)換法,故A不符合題意;
B.在研究磁場(chǎng)時(shí),引入“磁感線”的概念是建立模型法,故B不符合題意;
C.探究電流與電壓、電阻的關(guān)系時(shí),需要改變研究的物理量不變,控制其它物理量相同,所以用到了控制變量法,故C符合題意;
D.研究平面鏡成像時(shí),用未點(diǎn)燃的蠟燭去替代點(diǎn)燃的蠟燭的像,是等效替代法,故D不符合題意。
故選C。
17.(2024·云南昆明·一模)在“探究影響浮力大小的因素”的實(shí)驗(yàn)中,小斌根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn),提出浮力大小可能與下列因素有關(guān):
(一)與物體浸入液體中的深度有關(guān);
(二)與物體排開(kāi)液體的體積有關(guān);
(三)與物體的形狀有關(guān);
(四)與液體的密度有關(guān);
為了驗(yàn)證上述猜想,小斌用彈簧測(cè)力計(jì)、4個(gè)相同的可以隨意組合的小正方體磁力塊、2個(gè)分別盛有等體積的水和某液體的燒杯,按圖所示的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(1)圖乙中,磁力塊所受的浮力為 N;由圖乙和圖戊可知,物體所受浮力大小與浸入液體的深度 ;
(2)由圖丙和圖 可知,物體所受浮力大小與物體的形狀無(wú)關(guān);圖丙、圖戊和圖己說(shuō)明,物體所受浮力大小與 有關(guān);
(3)由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,磁力塊的密度為 ;若圖丙中,水對(duì)容器底的壓強(qiáng)為,圖庚中,液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)為,則 (選填“>”“
【詳解】[1]如圖,A球漂浮于液面,受到的浮力等于它的重力;B球懸浮于液體中,受到的浮力等于它的重力;兩小球重力相等,所以它們受到的浮力也相等,即兩小球所受浮力大小關(guān)系是FA=FB。
[2]A球處于漂浮狀態(tài),則;B球處于懸浮狀態(tài),則;兩小球密度相同,所以?xún)煞N液體密度關(guān)系為;兩液體深度相同,則根據(jù)可知,液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)關(guān)系為,兩容器底面積相同,根據(jù)可知,兩種液體對(duì)容器底部的壓力大小關(guān)系是F甲 >F乙。
41.(2024·遼寧朝陽(yáng)·一模)小明受到沈陽(yáng)“名師在線”課堂的啟發(fā),模仿老師在廚房里做起了物理小實(shí)驗(yàn)。他將雞蛋分別浸沒(méi)在盛有水和濃鹽水的玻璃杯中,如圖甲,如圖乙,雞蛋懸浮在鹽水中,兩種液體對(duì)燒杯底部的壓強(qiáng)分別是、,雞蛋受到的浮力分別是、,則 ; 。(以上兩空均選填“大于”、“小于”或“等于”)
【答案】 小于 小于
【詳解】[1][2]水的密度小于濃鹽水的密度,且此時(shí)兩燒杯中液面恰好相平,根據(jù)可知兩種液體對(duì)甲、乙兩燒杯底部的壓強(qiáng)大小關(guān)系為
如圖甲,雞蛋沉在水底,所受浮力小于自身的重力,如圖乙,雞蛋懸浮在鹽水中,所受浮力等于自身的重力,雞蛋受到的浮力大小關(guān)系為
42.(2024·四川涼山·模擬預(yù)測(cè))在甲、乙兩個(gè)容器內(nèi)裝入兩種密度不同的鹽水,將A、B兩個(gè)小球(ρA>ρB)分別放入甲、乙容器內(nèi),當(dāng)小球靜止時(shí)位置如圖所示,現(xiàn)將兩個(gè)小球取出,再將甲、乙內(nèi)的液體全部倒入丙容器內(nèi),然后將A、B兩個(gè)小球放入丙容器內(nèi),則小球A不可能出現(xiàn)的狀態(tài)是 (選填“漂浮”、“懸浮”、“下沉”),小球B所受到的浮力與其在乙容器中受到的浮力相比將會(huì) (選填“變小”、“不變”、“變大”)。
【答案】 懸浮 不變
【詳解】[1]由于兩種液體的密度不同,小球A在甲液體中懸浮,小球A的密度不可能等于乙液體的密度,所以將甲、乙液體混合后密度不可能等于小球A的密度,則A小球放入丙容器內(nèi),則小球A不可能出現(xiàn)的狀態(tài)是懸浮。
[2]由圖知A球在甲液體中懸浮,則
由圖知B球在乙液體中漂浮,則
又因?yàn)?br>所以
將甲、乙混合后,混合液體的密度介于甲、乙的密度之間,所以小球B在混合液體中仍然漂浮,所以?xún)煞N情況下浮力都等于重力,即小球B所受到的浮力與其在乙容器中受到的浮力相比將會(huì)不變。
43.(2024·遼寧錦州·模擬預(yù)測(cè))如圖所示,完全相同的雞蛋放入甲、乙兩杯不同濃度的鹽水中,兩液面相平,雞蛋甲杯處于懸浮狀態(tài),在乙杯處于漂浮狀態(tài),可以肯定的是( )
A.乙圖雞蛋受到的浮力比甲圖雞蛋受到的浮力大
B.乙圖雞蛋受到的浮力大于乙圖雞蛋受到的重力
C.甲杯鹽水密度比乙杯鹽水密度大
D.乙杯底部所受的液體壓強(qiáng)較大
【答案】D
【詳解】AB.因?yàn)殡u蛋在甲、乙兩杯中處于漂浮和懸浮狀態(tài),所以,浮力都等于自身的重力,是相等的,故AB錯(cuò)誤;
C.由知道,在浮力相同時(shí),甲杯中的V排大,所以ρ液小,故C錯(cuò)誤;
D.由知道,深度相同,甲液體的密度小于乙液體的密度,所以p甲小于p乙,故D正確。
故選D。
44.(2024·湖北襄陽(yáng)·一模)AB兩個(gè)實(shí)心球,它們的密度之比為3∶5,體積之比為2∶1。現(xiàn)將兩球放入水中,靜止時(shí)它們受到的浮力之比為7∶5,則兩球在水中靜止時(shí)所處狀態(tài)可能是( )
A.兩球均漂浮B.兩球均下沉
C.A球下沉,B球漂浮D.B球下沉,A球漂浮
【答案】D
【詳解】A、B兩個(gè)實(shí)心球的質(zhì)量之比
兩球的重力之比
A.如果A、B都漂浮,則物體受到的浮力都等于物體的重力,所以浮力之比應(yīng)該等于重力之比,即浮力之比為6∶5,故A不符合題意;
B.兩球均下沉,則物體排開(kāi)水的體積等于物體的體積,由F浮=ρ水gV排可知,物體受到的浮力跟物體排開(kāi)水的體積成正比,所以A、B受到的浮力之比應(yīng)該為2∶1,故B不符合題意;
CD.因A、B兩球既不是都漂浮,又不是都浸沒(méi),所以只能是一個(gè)漂浮、一個(gè)浸沒(méi),并且密度大的浸沒(méi),密度小的漂浮,因?yàn)?br>ρA∶ρB=3∶5
所以可以判斷A球漂浮、B球沉底,故D符合題意,C不符合題意。
故選D。
45.(2024·廣東東莞·二模)如圖所示,兩個(gè)相同的燒杯中分別裝滿(mǎn)甲、乙兩種不同的液體,把A、B兩球(VA>VB)分別輕輕放入兩杯液體中,靜止后如圖所示。如果A、B兩球排開(kāi)液體的重力相等,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.甲液體的密度大于乙液體
B.A球比B球所受浮力大
C.乙液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)較大
D.若把B球放置在甲液體中,則B球最終將漂浮
【答案】C
【詳解】A.由圖可知,球排開(kāi)液體的體積等于物體的體積,因?yàn)閂A>VB,所以VA排>VB排,由A、B兩球排開(kāi)液體的重力相等得gVA排=ρ乙gVB排,因?yàn)閂A排>VB排,所以ρ甲<ρ乙,故A錯(cuò)誤;
B.由于A、B兩球排開(kāi)液體的重力相等,根據(jù)阿基米德原理可知,A、B兩球受到的浮力相等,故B錯(cuò)誤;
C.由圖可知,液體深度相等,又ρ甲<ρ乙,根據(jù)p=ρgh可知,甲液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)較小,故C正確;
D.由A、B兩球浸沒(méi)在液體中可知ρ甲液<ρ甲且ρ甲<ρ乙,所以ρ甲液<ρ乙,若把B球放置在甲液體中,則B球最終將沉底,故D錯(cuò)誤。
故選C。
46.(2024·河南新鄉(xiāng)·三模)用鹽水浸泡可以去除新鮮水果表面殘留的農(nóng)藥。水平桌面上有甲、乙兩個(gè)完全相同的容器,分別盛有濃度不同的鹽水,將兩個(gè)質(zhì)量相等的冬棗、櫻桃(V冬棗>V櫻桃),分別放入鹽水中,靜止時(shí)的狀態(tài)如圖所示,兩容器中的液面相平。下列說(shuō)法正確的是( )
A.甲容器中鹽水的密度大于乙容器中鹽水的密度
B.櫻桃可以漂浮在水面上是因?yàn)樗艿母×Υ笥谥亓?br>C.冬棗和櫻桃所受的浮力大小相等
D.甲容器對(duì)桌面的壓力大于乙容器對(duì)桌面的壓力
【答案】C
【詳解】A.冬棗、櫻桃的質(zhì)量相等,V冬棗>V櫻桃,根據(jù)可知冬棗的密度要小于櫻桃的密度,冬棗懸浮,冬棗的密度等于甲液體的密度,櫻桃漂浮,櫻桃的密度小于乙液體的密度,所以甲容器中液體的密度小于乙容器中液體的密度,故A錯(cuò)誤;
B.櫻桃可以漂浮在水面上,處于靜止?fàn)顟B(tài),受力平衡,所受的豎直向上的浮力等于豎直向下的重力,故B錯(cuò)誤;
C.冬棗、櫻桃的質(zhì)量相等,根據(jù)可知,冬棗、櫻桃的重力也相等,甲圖,冬棗懸浮,浮力等于重力,即F浮甲=G;乙圖,櫻桃漂浮,浮力等于重力,即F浮乙=G,所以冬棗受到的浮力等于櫻桃受到的浮力,故C正確;
D.因?yàn)槎瑮検艿降母×Φ扔跈烟沂艿降母×?,甲容器中液體的密度小于乙容器中液體的密度,根據(jù)阿基米德原理
可知, V冬棗排>V櫻桃排,放入冬棗、櫻桃后,兩容器液面相平,說(shuō)明沒(méi)放物體之前甲容器中液體的體積小于乙容器中液體的體積,即V甲
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