1. (桂林市,6,3分)小關(guān)與同學(xué)們?nèi)ビ斡斡[桂林兩江四湖,登上游船后,船會(huì)下沉一些,那么( )
A.船的重力將減小
B.水對(duì)船的浮力將減小
C.水對(duì)船的浮力將增大
D.水對(duì)船的浮力將保持不變
【答案】C
【解析】因?yàn)榇≡诤嫔纤芨×Φ扔谥亓?,因?yàn)楫?dāng)人登上游船后,船的總重力增大,下沉一些增大排開水的體積,增大所受的浮力,使浮力等于重力而漂浮在水面上,故A、B、D不正確;C正確.

2. (龍東市,9,2分)


【答案】B
【解析】懸浮時(shí)排開海水的體積大于漂浮時(shí)排開海水的體積,所以懸浮時(shí)所受浮力大于漂浮時(shí)所受浮力,故A不正確;漂浮時(shí)排開海水的體積最小,排開的海水所受重力最小,故B正確;上浮過(guò)程中未漏出液面前,所受浮力不變,故C不正確;漂浮時(shí)潛水艇底部所在深度最小,所受壓強(qiáng)最小,故D不正確.

3. (年黑龍江省齊齊哈爾市,9,2分)

【答案】A
【解析】根據(jù)機(jī)械能的大小的影響因素、浮力產(chǎn)生的原因、壓強(qiáng)的計(jì)算公式、物體的浮沉條件和流體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系的相關(guān)知識(shí),結(jié)合題意來(lái)分析解答;
A.殲—15戰(zhàn)機(jī)飛離甲板后,由于不斷的消耗燃油,所以質(zhì)量不斷減小,故A錯(cuò)誤;
B. 戰(zhàn)機(jī)飛離甲板后,遼寧艦的總重力減小,受到的浮力減小,底部受到的壓力減小,壓強(qiáng)變小,故B正確;
C.由于遼寧艦的總重力減小,所以遼寧艦所受的浮力變小,故C正確;
D.飛機(jī)的升力的產(chǎn)生是因?yàn)榱黧w壓強(qiáng)與流速的關(guān)系,故D正確.

4. (湖南省懷化市,15,3分)


【答案】C
【解析】一支密度計(jì),重力不變,不管在甲還是乙中,都處于漂浮狀態(tài),所以浮力都等于重力,因此這兩個(gè)液體中浮力相等,故AB錯(cuò)誤;根據(jù)阿基米德原理,,浮力相等,排開甲的液體的體積大于排開乙的體積,故甲液體的密度小于乙液體的密度,即,故選C。

5. (遼寧省撫順,第11題,3分)

【答案】ACD
【解析】A和B體積相等,由圖可知,A排開液體的體積小于B排開液體的體積,兩容器中液面相平,說(shuō)明甲容器中液體的體積大于乙容器中液體的體積,而兩種液體質(zhì)量相等,由可知,甲容器中液體的密度小于乙容器中液體的密度,故A正確;兩容器中液體深度相同,甲的密度小,由可知,乙容器中液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)大,故B錯(cuò)誤;A在甲中漂浮,則,B在乙中懸浮,則,而,故;又因?yàn)?,故;容器?duì)桌面的壓力等于容器重、液體重和對(duì)應(yīng)的物體重力之和,容器重和液體重相等,可知甲容器對(duì)桌面的壓力小于乙容器對(duì)桌面的壓力,故C正確;將物體A分別放到甲、乙兩個(gè)容器中,靜止時(shí)都處于漂浮狀態(tài),所受浮力等于其重力,因而浮力相等,故D正確。

6.(山東德州,10,3)年4月12日,我國(guó)在南海舉行海上閱兵。此次閱兵,遼寧艦航母編隊(duì)精彩亮相,一大批新型潛艇、水面艦艇、作戰(zhàn)飛機(jī)集中展示。下列說(shuō)法正確的是( )
A.當(dāng)遼寧艦航母上艦載飛機(jī)起飛后,航空母艦排開水的體積會(huì)增大
B.水面艦艇多采用前后編隊(duì)而非并排行駛,是為避免艦艇相“吸”碰撞
C.潛水艇受到的重力等于其浮力時(shí),潛水艇一定處于漂浮狀態(tài)
D.戰(zhàn)機(jī)升空時(shí),機(jī)翼下方氣流速度較大,氣流對(duì)機(jī)翼下表面的壓強(qiáng)較大
【答案】B
【思路分析】(1)知道航母在平靜的水面上航行(漂浮),利用漂浮條件確定浮力與總重力的關(guān)系;戰(zhàn)機(jī)在起飛前是停在航母上的,應(yīng)將其與航母看成一個(gè)整體,再根據(jù)漂浮的條件,可判斷戰(zhàn)機(jī)起飛前后浮力的變化情況,利用阿基米德原理判斷它排開水的體積變化。
(2)流體流速越大,流體產(chǎn)生的壓強(qiáng)越??;流體流速越小,壓強(qiáng)越大;
(3)物體在液體中的浮沉條件:上?。篎?。綠;懸?。篎浮=G;下沉:F?。糋。
【解題過(guò)程】解:A、由于航母在平靜的水面航行時(shí),航母處于漂浮,它受到的浮力等于它的總重力;戰(zhàn)機(jī)從航母上起飛后,航母的總重力減小,
因?yàn)槠∥矬w的浮力等于自身重力,所以此時(shí)航母受到的浮力將減小,因?yàn)镕浮=ρgV排,則當(dāng)航空母艦上艦載飛機(jī)起飛后,它排開水的體積會(huì)減小。故A錯(cuò)誤;
B、艦艇并排行駛時(shí),艦艇帶動(dòng)其周圍的水隨船向前運(yùn)動(dòng),結(jié)果使艦艇內(nèi)側(cè)之間的水流速度大于艦艇外側(cè)的水流速度;因?yàn)樗牧魉僭酱螅瑝簭?qiáng)越小,水的流速越小壓強(qiáng)越大,所以艦艇內(nèi)外測(cè)的水存在壓強(qiáng)差,水的壓強(qiáng)差使兩艦艇靠近,進(jìn)而發(fā)生碰撞,為了避免艦艇相“吸”碰撞,故不采用“并排”護(hù)航。故B正確;
C、當(dāng)水艙充水后,潛水艇重等于同體積的水重時(shí),由于潛水艇排開水的體積等于潛水艇體積,所以潛水艇可以懸浮在水中,而不是一定漂浮在水中,故C錯(cuò)誤;
D、飛機(jī)在空中前進(jìn)時(shí),機(jī)翼上方氣流速度較大,氣流對(duì)機(jī)翼的壓強(qiáng)小,下方氣流速度較小,它對(duì)機(jī)翼的壓強(qiáng)大,這樣在機(jī)翼的上下表面存在壓力差,就產(chǎn)生了向上的升力。故D錯(cuò)誤。
故選:B。

7. (山東臨沂,14,2) 年4月20日,我國(guó)最先進(jìn)的自主潛水器“潛龍三號(hào)”(如圖所示)成功首潛。潛水器在水面下勻速下潛過(guò)程中( )

A.受到的重力小于浮力
B.上、下表面受到的壓力差變大
C.受到的壓強(qiáng)變大,浮力變大
D.受到的壓強(qiáng)變大,浮力不變
【答案】D
【思路分析】物體受到浮力的原因是物體上、下表面受到液體的壓力差作用,浮力的大小與液體密度和物體排開液體的體積有關(guān),因此判斷浮力的大小,關(guān)鍵判斷液體密度和物體排開液體的體積發(fā)生怎樣的變化。潛水器受到的壓強(qiáng)大小與液體的密度和潛水器所處的深度有關(guān),因此判斷壓強(qiáng)的大小,關(guān)鍵是判斷液體密度和潛水器所處深度的變化。
【解題過(guò)程】解:潛水器在水面下勻速下潛,此時(shí)水的密度不變,潛水器浸沒(méi)在水中,其排開水的體積不變,但是在水中的深度逐漸增深。根據(jù)公式P=ρgh和公式F浮=ρ液gV排可知,潛水器受到的壓強(qiáng)增大,浮力不變,即上、下表面受到的壓力差不變。故選項(xiàng)A、B、C均錯(cuò)誤,D正確。
故選:D。

8. (山東淄博,第15題,2分)

【答案】B
【解析】本題考查浮力相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。A在水中漂浮,ρA<ρ水,B在水中懸浮,ρB=ρ水,即ρA<ρB,又A和B球的體積相同,所以A球質(zhì)量小于B球質(zhì)量,即GA<GB,A在水中漂浮,F(xiàn)浮A= GA, B在水中懸浮, F浮B=GB,F(xiàn)浮A<F浮B,故B錯(cuò)誤;A正確;A、B球分別是漂浮和懸浮,G球=F浮=G排,兩球放入前后兩溢水杯中總重力不變,兩杯對(duì)桌面的壓力相同,兩杯底面積相同,因此對(duì)桌面的壓強(qiáng)也相同,故C正確;兩球放入水中多余的水流出,兩杯深度不變且相同,對(duì)杯底的壓強(qiáng)相同,故D正確。

9.(四川眉山,7,3) )如圖所示,放在水平桌面上的三個(gè)完全相同的容器內(nèi),裝有適量的水,將A、B、C三個(gè)體積相同的正方體分別放入容器內(nèi),待正方體靜止后,三個(gè)容器內(nèi)水面高度相同。下列說(shuō)法正確的是( )

A.物體受到的浮力大小關(guān)系為FA>FB>FC
B.三個(gè)物體的密度大小關(guān)系是ρA>ρB>ρC
C.容器對(duì)桌面的壓力大小關(guān)系為F甲=F乙=F丙
D.容器底部受到水的壓強(qiáng)大小關(guān)系為P甲>P乙>P丙
【答案】C
【思路分析】(1)由圖得出A、B、C三個(gè)正方體排開水的體積關(guān)系,根據(jù)阿基米德原理即可判斷物體受到的浮力大小關(guān)系;
(2)由圖得出A、B、C三個(gè)正方體所處的狀態(tài),利用浮沉條件判斷物體密度與水的密度大小關(guān)系;
(3)根據(jù)阿基米德原理可知,物體受到的浮力等于物體排開液體的重力;
(4)利用p=ρgh判斷容器底受到水的壓強(qiáng)關(guān)系。
【解題思路】解:由題知,A、B、C三個(gè)正方體的體積相同;
A、由圖可知,A、B、C三個(gè)正方體排開水的體積關(guān)系為VA排<VB排<VC排,
根據(jù)F浮=ρ液gV排可知,浮力的大小關(guān)系為:FA<FB<FC,故A錯(cuò)誤;
B、由圖可知,A和B處于漂浮,C處于懸浮,
則由浮沉條件可知:GA=FA,GB=FB,GC=FC,
由于FA<FB<FC,所以GA<GB<GC;
由于正方體A、B、C的體積相同,
所以根據(jù)ρ==可知,物體密度的大小關(guān)系:ρA<ρB<ρC,故B錯(cuò)誤;
C、因正方體分別處于漂浮或懸浮狀態(tài),則浮力等于自身重力,由阿基米德原理可知,物體受到的浮力等于排開液體的重力,即說(shuō)明容器中正方體的重力等于正方體排開水的重力,即可以理解為,容器中正方體的重力補(bǔ)充了它排開的水的重力,能看出三個(gè)容器內(nèi)總重力相等;由于容器相同,所以三個(gè)容器對(duì)桌面的壓力關(guān)系為F甲=F乙=F丙,故C正確;
D、正方體靜止時(shí),三個(gè)容器內(nèi)水面高度相同,即h相同,水的密度一定,根據(jù)p=ρgh可知,容器底受到水的壓強(qiáng)關(guān)系為p甲=p乙=p丙,故D錯(cuò)誤。
故選:C。

10. (天津,13,3) 如圖所示,水平地面上放有上下兩部分均為柱形的薄壁容器,兩部分的橫截面積分別為
S1、S2.質(zhì)量為m的木球通過(guò)細(xì)線與容器底部相連,細(xì)線受到的拉力為T,此時(shí)容器中水深為h(水的密度為ρ0)。下列說(shuō)法正確的是( )

A.木球的密度為ρ0
B.木球的密度為ρ0
C.剪斷細(xì)線,待木球靜止后水對(duì)容器底的壓力變化量為T
D.剪斷細(xì)線,待木球靜止后水對(duì)容器底的壓力變化量為T
【答案】AD
【思路分析】(1)木球浸沒(méi)時(shí),此時(shí)受到豎直向上的浮力、豎直向下的重力和繩子的拉力,根據(jù)力的平衡條件,利用阿基米德原理F浮=ρ水gV排和G=mg=ρVg即可求出木塊的密度。
(2)剪斷細(xì)線,木塊漂浮,根據(jù)漂浮條件求出木球所受浮力的變化量,由于浮力減小,排開水的體積減小,求出水面下降的高度,然后利用F=pS求出壓力的變化量。
【解題過(guò)程】解:
(1)木球浸沒(méi)時(shí),其受到豎直向上的浮力、豎直向下的重力和繩子的拉力,
由于木球處于靜止?fàn)顟B(tài),受力平衡,根據(jù)力的平衡條件可得:
F浮=G+T=mg+T,
木球浸沒(méi)時(shí),V排=V木,則根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可得:
ρ0gV排=mg+T,
由ρ=可得木球的體積:V木=,
所以,ρ0g×=mg+T,
解得ρ木=ρ0;故A正確,B錯(cuò)誤;
(2)剪斷細(xì)線,木塊漂浮,F(xiàn)浮′=G=mg,
則待木球靜止后浮力變化量為:△F浮=F浮﹣F浮′=mg+T﹣mg=T,
根據(jù)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):
△h===,
則由△p=可得,水對(duì)容器底的壓力變化量:
△F=△pS2=ρ0g△hS2=ρ0g×S2=T,故C錯(cuò)誤,D正確。
故選:AD。

11. (云南省,第6題,3分)

【答案】C
【解析】小石頭在水里下沉,說(shuō)明小石頭的密度大于水的密度,故A錯(cuò)誤;下沉過(guò)程中,小石頭在水中的深度變大,由可知,水對(duì)小石頭的壓強(qiáng)變大,故B錯(cuò)誤;小石頭浸沒(méi)在水中,排開水的體積等于其自身的體積不變,由阿基米德原理的計(jì)算公式可知,小石頭受到的浮力不變,故C正確;量筒對(duì)桌面的壓力等于量筒、小石頭和筒內(nèi)水的總重力,大小不變,故D錯(cuò)誤。

12. (浙江湖州,2,3)下列4幅圖所呈現(xiàn)的情景中,主要利用了流體力學(xué)中“流速越大,壓強(qiáng)越小”這一原理的是( )
A.
德清一號(hào)衛(wèi)星升空
B.
C919客機(jī)升空
C.
復(fù)興號(hào)列車高速行駛
D.
蛟龍?zhí)柹顫撈飨聺?br />
【答案】B
【思路分析】明確流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系:流體流速越快的位置,壓強(qiáng)越小,據(jù)此結(jié)合選項(xiàng)中的描述逐一進(jìn)行判斷。
【解題思路】解:A、德清一號(hào)衛(wèi)星升空,是利用了力的作用的相互性,與流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系無(wú)關(guān)。故A不合題意;
B、客機(jī)升空利用了“空氣流速大的地方,壓強(qiáng)小”的原理,故B符合題意;
C、復(fù)興號(hào)列車高速行駛,利用使接觸面脫離的方法減小了摩擦,與流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系無(wú)關(guān)。故C不合題意;
D、蛟龍?zhí)柹顫撈魍ㄟ^(guò)改變自身重力實(shí)現(xiàn)下潛和上浮,利用物體浮沉條件,故D不合題意。
故選:B。

13. (浙江湖州,4,3) 圓柱體先后放入密度為ρ1和ρ2的2種液體中,均處于漂浮狀態(tài),如圖所示。圓柱體在兩液體中所受浮力依次是F1和F2,則( )

A.ρ1>ρ2 F1>F2 B.ρ1<ρ2 F1<F2 C.ρ1<ρ2 F1=F2 D.ρ1>ρ2 F1=F2

【答案】D
【思路分析】本題考查了物體浮沉條件和液體壓強(qiáng)公式的應(yīng)用,一定要掌握物體浮沉情況與密度的關(guān)系,同時(shí)要搞清不同狀態(tài)下(漂浮、懸浮)物體所受重力與浮力的大小關(guān)系。根據(jù)物體的浮沉條件判斷兩者所受浮力關(guān)系,根據(jù)阿基米德原理判斷液體密度關(guān)系。
【解題思路】解:
(1)由圖可知,圓柱體在甲、乙兩種液體中都處于漂浮狀態(tài),
由于物體漂浮時(shí),受到的浮力和自身的重力相等,
所以,圓柱體在兩液體中所受浮力相等,都等于圓柱體的重力,故AB錯(cuò)誤,
(2)由于圓柱體在兩液體中所受浮力F1=F2,由圖可知:V排甲<V排乙,根據(jù)F浮=ρ液gV排得ρ液=可知:ρ1>ρ2 ,故C錯(cuò)誤;D正確;
故選:D。

14. (廣西玉林,13,3) 如圖所示,若“玉林號(hào)”導(dǎo)彈護(hù)衛(wèi)艦從大海駛?cè)胫榻?,下列分析正確的是( )

A.浮力變小,艦體上浮一些 B.浮力變大,艦體下沉一些
C.浮力不變,艦體下沉一些 D.浮力不變,艦體上浮一些
【答案】C
【思路分析】當(dāng)護(hù)衛(wèi)艦由大海駛?cè)胫榻?,都是漂浮,根?jù)漂浮條件分析船受到浮力的變化情況;根據(jù)阿基米德原理判斷排開水的體積(浸入水中的體積)的變化,得出是上浮一些,還是下沉。
【解題過(guò)程】解:當(dāng)護(hù)衛(wèi)艦從大海駛?cè)胫榻?,仍然漂浮,根?jù)漂浮條件可知受到的浮力:F浮=G,
因?yàn)樽o(hù)衛(wèi)艦受到的重力不變,所以船受到的浮力不變;故AB錯(cuò)誤;
由于ρ海水>ρ江水,根據(jù)F浮=ρ水V排g可知,排開江水的體積大于排開海水的體積,
即:艦體浸入水中的體積變大,艦體下沉一些,故C正確,D錯(cuò)誤。
故選:C。

15 (廣西玉林,14,3)如圖所示,艦載飛機(jī)正從“遼寧號(hào)”航母上起飛,下列說(shuō)法中正確的是( )

A.飛機(jī)在起飛過(guò)程中,慣性將消失
B.飛機(jī)在航母甲板上加速飛行時(shí),受平衡力作用
C.飛機(jī)飛離航母后,航母始終漂浮,航母所受浮力的大小不變
D.飛機(jī)飛行時(shí)由于機(jī)翼上方空氣流速大于機(jī)翼下方空氣流速,從而獲得升力
【答案】D
【思路分析】A、慣性是一切物體所具有的一種特性,在任何時(shí)候物體都有慣性;
B、受到平衡力,飛機(jī)靜止或勻速運(yùn)動(dòng),加速運(yùn)動(dòng),受非平衡力;
C、漂浮物體的浮力始終等于自身重力,判斷出重力的變化情況,即可得知浮力如何變化;
D、流體流速越快的位置壓強(qiáng)越小,據(jù)此來(lái)分析飛機(jī)起飛時(shí)的受力情況。
【解題過(guò)程】解:A、物體在任何時(shí)候都有慣性,飛機(jī)在起飛過(guò)程中,慣性不可能消失,故A錯(cuò)誤;
B、飛機(jī)在航母甲板上加速飛行時(shí),處于非平衡狀態(tài),受非平衡力作用,故B錯(cuò)誤。
C、航載飛機(jī)飛離航母后,航母的總重力減小,航母始終漂浮,浮力等于重力,所以浮力會(huì)減小,故C錯(cuò)誤;
D、飛機(jī)飛行時(shí)能獲得向上的壓強(qiáng)差,是因?yàn)闄C(jī)翼上方空氣流速大于機(jī)翼下方空氣流速,上方壓強(qiáng)小于下方,從而產(chǎn)生向上的升力,故D正確;
故選:D。
16.(遼寧省遼陽(yáng)市,第11題,3分)

【答案】ABD
【解析】B靜止時(shí)漂浮在水面,說(shuō)明B的密度小于水的密度;根據(jù)題意,A在水中靜止時(shí)將沉入水底,說(shuō)明A的密度大于水的密度,則A的密度大于B的密度,故A正確;物體B漂浮后,排開水的體積減小,水面下降,所以水對(duì)容器底的壓強(qiáng)變小,故B正確;桌面受到的壓力等于A和B的總重力以及容器和水的總重力之和,是不變的,故C錯(cuò)誤;物體B漂浮后,物體A仍然浸沒(méi)在水中,排開水的體積不變,因而所受浮力不變,故D正確。

17. (四川省德陽(yáng)市,23,3分)
體積相同的鐵球、鋁塊和木塊,浸在液體中的情況如圖所示,則比較它們受到的浮力( )

A.鋁球受到的浮力最大
B.木塊受到的浮力最大
C.銅塊受到的浮力最大
D.它們受到的浮力一樣大
【答案】D
【解析】根據(jù)阿基米德原理的推導(dǎo)公式F浮=G排=ρ液gV排可知,浮力大小與液體的密度和排開液體的體積有關(guān)。
由圖可知,鉛球、銅塊和木塊均浸沒(méi)在同種液體中,
因物體浸沒(méi)時(shí)排開液體的體積相等,
所以,體積相同的鉛球、銅塊和木塊排開液體的體積相等,
由F浮=G排=ρ液gV排可知,它們受到的浮力一樣大。
故選:D。

18. (四川遂寧,10,3)如圖甲所示的圓柱形容器中裝有適量的某種液體,現(xiàn)將密度為0.6×103kg/m3的正方體木塊A放人容器中,木塊靜止時(shí)露出液面的體積與浸人液體的體積之比為1:3;在木塊上表面輕放一個(gè)物塊B(VA=2VB),A的上表面剛好與液面相平,如圖乙所示.若將物塊B單獨(dú)放人此液體中,它靜止時(shí)將( )



A.懸浮 B.漂浮 C.沉底 D.無(wú)法判斷
【答案】B
【思路分析】本題考查浮力和物體的浮沉條件.由圖可知:木塊A、木塊A和物塊B均漂浮在液面上.分析圖甲木塊A可得:F浮A=GA,分析圖乙木塊A和物塊B可得,F(xiàn)浮=GA+GB,由此可以得出物塊B的重力和物體體積的關(guān)系為GB= F浮- F浮A=r液gVA-r液gV排A=r液gVA,再計(jì)算出將物塊B單獨(dú)浸沒(méi)在液體中時(shí)受到的浮力F浮B=r液gVB=r液gVA,比較F浮B和GB的關(guān)系可得F浮B>GB,從而判斷出物體B單獨(dú)放入此液體中時(shí)上浮直到漂浮,故B正確.
【解題過(guò)程】甲圖中,木塊A漂浮在液面上,即:
F浮A=GA ……?
乙圖中,木塊A和物塊B漂浮在液面上,即:
F浮=GA+GB ……?
?-? 得:
GB=F浮- F浮A =r液gVA-r液gV排A=r液gVA
若將物塊B單獨(dú)放入此液體中,假如其浸沒(méi)在液體中,則它所受到的浮力為:
F浮B=r液gVB=r液gVA
因?yàn)镕浮B>GB,物體B單獨(dú)放入此液體中時(shí)上浮直到漂浮,故B正確.

19.(湖南岳陽(yáng),4,3) 對(duì)下列生活現(xiàn)象解釋正確的是( )
A.
水壩下寬上窄﹣﹣﹣﹣﹣液體壓強(qiáng)隨深度的增加而減小
B.
傘被“吸”變形﹣﹣﹣﹣﹣流速大的地方壓強(qiáng)大
C.
紙片“托”住滿杯水﹣﹣﹣﹣﹣水有粘性
D.
木塊漂浮﹣﹣﹣﹣﹣﹣漂浮時(shí)F浮=G物
【答案】D
【思路分析】本題為力學(xué)綜合題,考查了學(xué)生對(duì)壓力作用效果的影響因素、液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)、減小壓強(qiáng)的方法,雖知識(shí)點(diǎn)多、但都屬于基礎(chǔ),難度不大。(1)液體內(nèi)部的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大;
(2)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系:流速越大,壓強(qiáng)越?。?br /> (3)流速越小,壓強(qiáng)越大。大氣向各個(gè)方向都有壓強(qiáng);
(4)根據(jù)物體的漂浮條件即可判斷。
【解答過(guò)程】解:
A、攔河大壩做成上窄下寬是因?yàn)橐后w壓強(qiáng)隨深度的增加而增大,故A錯(cuò)誤;
B、“傘被“吸”變形”實(shí)驗(yàn)可以說(shuō)明傘上方的空氣流速大,壓強(qiáng)較??;傘下方的空氣流速小,壓強(qiáng)大,所以傘面受到一個(gè)向上的壓強(qiáng)差,傘被向上“吸”。故B錯(cuò)誤;
C、根據(jù)紙片的受力情況可知,水對(duì)紙片產(chǎn)生向下的壓強(qiáng),紙片之所以不會(huì)落下,是因?yàn)榇髿鈱?duì)紙片有向上的壓強(qiáng),也就說(shuō)明大氣壓的存在,故C錯(cuò)誤;
D、木塊漂浮時(shí)由于處于靜止?fàn)顟B(tài),則受到的浮力等于其重力,故D正確。
故選:D。

20. (海南,6,3)如圖所示,兩只相同的氣球,分別充入氫氣和空氣,充氣后體積相同,放飛氣球時(shí)只有氫氣氣球升上空中。若它們?cè)诳諝庵惺艿降母×Ψ謩e為F氫和F空,則下列說(shuō)法中正確的是( )

A.F氫>F空 B.F氫=F空
C.F氫<F空 D.條件不足,無(wú)法比較
【答案】B
【思路分析】已知?dú)錃馇蚝涂諝馇虻捏w積相同,根據(jù)公式F浮=ρ空氣gV排可求兩球所受浮力的大小情況。
【解題過(guò)程】解:氣球是“浸沒(méi)”在空氣中的,因?yàn)轶w積相同,所以排開空氣的體積相同,根據(jù)公式F浮=ρ空氣gV排可知,兩球所受浮力相同。
故選:B。

21. (湖北荊門,7,3)水上救援往往需要打撈沉沒(méi)的貨物,我們將該情景簡(jiǎn)化為如圖所示的物理過(guò)程,假設(shè)物體浸沒(méi)在水深h=0.5m的容器底部(非密合),現(xiàn)利用彈簧測(cè)力計(jì)將物體從水中勻速提出,當(dāng)物體有一半體積露出水面時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為3N,當(dāng)物體全部離開水面后,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為5N,已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3.取g=10N/kg。則( )

A.物體在水面下上升的過(guò)程中所受浮力逐漸減小
B.物體在容器底部時(shí),受到的浮力為2N
C.物體在容器底部時(shí),水對(duì)其底部的壓強(qiáng)為5×104Pa
D.物體的密度為1.25×103kg/m3
【答案】D
【思路分析】(1)根據(jù)浮力大小的影響因素分析解答;
(2)利用二次稱重法求出物體有一半體積露出水面時(shí)受到的浮力,則物體在容器底部時(shí),受到的浮力為其2倍;
(3)已知物體在容器底部時(shí)水的深度和密度,利用p=ρ水gh計(jì)算壓強(qiáng);
(4)根據(jù)F浮=ρgV排求出物體在容器底部時(shí)排開水的體積,然后利用G=mg和ρ=計(jì)算其密度。
【解題過(guò)程】解:
A、浮力的大小與液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān),物體在水面下上升的過(guò)程中,水的密度不變,排開水的體積不變,所以所受浮力大小不變。故A錯(cuò)誤;
B、由題可知,物體的重力G=5N,當(dāng)物體有一半體積露出水面時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F示=3N,
則此時(shí)物體受到的浮力F浮=G﹣F示=5N﹣3N=2N,
故物體在容器底部時(shí),受到的浮力為=2F浮=2×2N=4N;故B錯(cuò)誤;
C、物體在容器底部時(shí),水對(duì)其底部的壓強(qiáng)為:p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5×103Pa.故C錯(cuò)誤;
D、根據(jù)F浮=ρgV排可得,物體的體積:V=V排===4×10﹣4m3,
則物體的密度為ρ=====1.25×103kg/m3.故D正確。
故選:D。

22. (江蘇常州,10,2)水平桌面上,甲、乙、丙三個(gè)同規(guī)格容器內(nèi)各裝有液體,小明將完全相同的三個(gè)小球分別放入三個(gè)容器內(nèi),小球靜止時(shí)狀態(tài)如圖所示,此時(shí)三個(gè)容器中的液面相平。三個(gè)容器底部受到的液體壓強(qiáng)大小關(guān)系是
A.p甲 =p乙=p丙 B. p甲>p乙>p丙
C.p甲>p乙=p丙 D.p甲FC
B.將C球截去部分后,剩余部分可能上浮
C.只取出A球,容器中液面的高度降低了
D.三球放入液體前后,液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)變化了)
【答案】ACD
【解析】本題主要考查壓強(qiáng)、浮力、浮沉條件的應(yīng)用。A漂浮浮力等于重力B懸浮,C沉底則,故A選項(xiàng)正確;C球截取部分后密度保持不變,所以B選項(xiàng)錯(cuò)誤;取出A球后排開水的總體積減小,液面降低,故C選項(xiàng)正確;三球放入后液面上升液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)變大,故D選項(xiàng)正確。
26.(湖北省黃岡市,7題,3分)據(jù)史書記載,我國(guó)宋朝治平年間,在今陜西境內(nèi)發(fā)生了一次大洪水,洪水將固定浮橋用的八尊沉重的鐵牛沖入了河底.當(dāng)時(shí)有一個(gè)叫懷丙的人巧妙地將鐵牛打撈了起來(lái):把拴在一起的兩艘大木船裝滿沙子,然后用繩索一端系住鐵牛,拉緊后另一端拴在船上.把沙子卸入河中,鐵牛就被拉起來(lái)了.以下判斷正確的是 ( )
A.鐵牛浸沒(méi)后,隨著深度增加,所受的浮力增大
B.鐵牛被沖到河底后,只受到重力和浮力
C.用兩艘大木船并裝滿沙子,是為了減小浮力
D.卸下沙子的過(guò)程中,當(dāng)木船排開水的體積減小時(shí),鐵牛就會(huì)被拉起
【答案】D
【解析】鐵牛浸沒(méi)在水中后,排開水的體積不再變化,根據(jù)阿基米德原理,鐵牛所受的浮力大小不變,A錯(cuò)誤;
鐵牛在河底靜止時(shí)受到重力、浮力和河底對(duì)其支持力的作用,B錯(cuò)誤;
用兩艘達(dá)木船并裝滿沙子,使得船排開水的體積增大, 所以根據(jù)阿基米德原理,是為了增大浮力,C錯(cuò)誤;
卸下沙子的過(guò)程中,船的自重減小,而船始終漂浮,所以此過(guò)程中船排開水的體積不斷變小,船身上浮,將鐵牛拉起,D正確;故選D.
27.(山東臨沂,題號(hào)14,分值2分) 年4月20日,我國(guó)最先進(jìn)的自主潛水器“潛龍三號(hào)” (如圖所示)成功首潛。潛水器在水面下勻速下潛過(guò)程中( )

A.受到的重力小于浮力
B.上、下表面受到的壓力差變大
C.受到的壓強(qiáng)變大,浮力變大
D.受到的壓強(qiáng)變大,浮力不變
【答案】D
【解析】
A、 潛水器在水面下勻速下潛過(guò)程中,屬于平衡狀態(tài),重力等于浮力,故A錯(cuò)誤;
B、潛水器在水面下上、下表面受到的壓力差等于浮力,排開水的體積保持不變,由F浮=ρgV排可知,潛艇所受的浮力保持不變,故B錯(cuò)誤;
C、潛水器在水面下下潛過(guò)程中,所處的深度變大,根據(jù)p=ρgh可知,所受的壓強(qiáng)在變大,排開水的體積保持不變,由F浮=ρgV排可知,潛艇所受的浮力保持不變,故C錯(cuò)誤;
D、潛水器在水面下下潛過(guò)程中,所處的深度變大,根據(jù)p=ρgh可知,所受的壓強(qiáng)在變大,排開水的體積保持不變,由F浮=ρgV排可知,潛艇所受的浮力保持不變,故D正確。
28. (四川達(dá)州,8,3分)兩個(gè)底面積相同形狀不同的容器A、B(GA=GB),盛有不同的液體放置在水平桌面上,現(xiàn)將甲、乙兩個(gè)相同的物塊方別放入兩容器中,當(dāng)兩物塊靜止時(shí),兩容器中液面恰好相平,兩物塊所處的位置如圖所示(忽略液體的損失),下列說(shuō)法正確的是( )

A.甲物塊受到的浮力大于乙物塊受到的浮力
B.兩容器底受到的液體壓強(qiáng)相等
C.取出兩物塊后,B容器底受到液體的壓強(qiáng)大于A容器底受到的液體壓強(qiáng)相等
D.取出兩物塊后,B容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)小于A容器對(duì)桌面的液體壓強(qiáng)
【答案】C
【解析】A.∵物塊甲在A容器的液體中懸浮,∴物塊甲受到的浮力等于甲的重力,∵物塊乙在B容器的液體中漂浮,∴物塊乙受到的浮力等于乙的重力,∵甲、乙兩物塊完全相同,∴甲物塊受到的浮力等于乙物塊受到的浮力,故A不正確;B. ∵物塊甲在A容器的液體中懸浮,∴A容器中液體密度等于甲物塊的密度,∵物塊乙在B容器的液體中漂浮,∴B容器中液體的密度大于物塊乙的密度,∵甲、乙兩物塊完全相同,∴A容器中液體密度小于B容器中液體密度,根據(jù)公式可知,深度相同時(shí),壓強(qiáng)與密度成正比,∴甲容器底受到的液體壓強(qiáng)小于乙容器底受到液體的壓強(qiáng),故B不正確;C.∵甲排開液體的體積大于乙排開液體的體積,∴物塊取出后,A容器中液面高度下降高度大于B容器中液面下降高度,∴兩物塊取出后A容器中液體深度小于B容器中液體深度,根據(jù)公式可知,B容器中液體的深度大于A容器中液體的深度,B容器中液體的密度大于A容器中液體的密度,∴取出物塊后,B容器底受到液體的壓強(qiáng)大于A容器底受到的液體壓強(qiáng)相等,故C正確;D.由圖可知,A容器中液體體積小于B容器中液體的體積,∵A容器中液體密度小于B容器中液體的密度,∴A容器中液體質(zhì)量小于B容器中液體的質(zhì)量,∴A容器中液體重力小于B容器中液體的重力,∵取出物塊后,B容器對(duì)桌面的壓力大于A容器對(duì)桌面的壓力,根據(jù)公式可知,受力面積相等時(shí),壓強(qiáng)與壓力成正比,∴取出兩物塊后,B容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)大于A容器對(duì)桌面的液體壓強(qiáng),故D不正確.
29. (四川省廣安市,題號(hào)9,分值1.5)如圖所示,甲、乙兩個(gè)完全相同的燒杯,放置在同一水平桌面上,杯內(nèi)盛有密度不同的鹽水。將同一小球分別放入兩燒杯中,待靜止時(shí),兩杯鹽水液面相平,則( )

A.甲杯鹽水的密度小于乙杯鹽水的密度
B.鹽水對(duì)甲杯底的壓強(qiáng)小于鹽水對(duì)乙杯底的壓強(qiáng)
C.小球在兩杯鹽水中的浮力相等
D.甲容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)小于乙容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)
【答案】C
【解析】同樣的小球在甲、乙兩種不同的鹽水中漂浮和懸浮時(shí)受到的浮力都等于重力,所以小球在兩種不同的鹽水中受到的浮力相等,選項(xiàng)C正確;甲杯中的小球排開鹽水的體積小,所以甲杯鹽水的密度大于乙杯中鹽水的密度,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;深度相同,根據(jù),鹽水對(duì)甲杯底的壓強(qiáng)大于鹽水對(duì)乙杯底的壓強(qiáng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;甲容器中鹽水的質(zhì)量大于乙容器中鹽水的質(zhì)量,所以甲容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)大于乙容器對(duì)桌面的壓強(qiáng),選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。
30.(四川省瀘州市,題號(hào)24,分值2)瀘州作為中國(guó)歷史文化名城和全國(guó)旅游城市,有許多讓人印象深刻的文化旅游資源。下列對(duì)各景點(diǎn)中涉及的物理知識(shí),說(shuō)法正確的是( )
A.瀘縣龍腦橋的橋墩可視為柱形結(jié)構(gòu),當(dāng)河中水位下降時(shí)橋墩受到的浮力變小
B.?dāng)⒂姥┥疥P(guān)山頂?shù)臍鈮焊哂谏侥_的氣壓,山頂水的沸點(diǎn)高于山腳水的沸點(diǎn)
C.在酒城樂(lè)園小孩蹦極時(shí)彈性繩被拉長(zhǎng)的過(guò)程中,小孩的慣性逐漸減小
D.汽車沿合江法王寺的盤山公路爬坡時(shí),該車受到的支持力與重力不是一對(duì)平衡力
【答案】D
【解析】浸在水中的橋墩不受浮力作用,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;山頂?shù)臍鈮旱陀谏侥_的氣壓,山頂水的沸點(diǎn)低于山腳水的沸點(diǎn),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;小孩在蹦極過(guò)程中,慣性不變,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;汽車在盤山公路上爬坡時(shí),重力和支持力不是一對(duì)平衡力,選項(xiàng)D正確。故選D。
31.(四川省內(nèi)江市,4題,4分)關(guān)于浸在水中的物體受到的浮力,下列說(shuō)法正確的是( )
A.物體的密度越大,受到的浮力越大
B.物體沒(méi)入水中越深,受到的浮力越大
C.物體排開水的體積越大,受到的浮力越大.
D.漂在水面上的物體比沉在水底的物體受到的浮力大
【答案】C
【解析】浮力的大小決定于液體的密度和排開液體的體積,與物體的密度無(wú)關(guān),故A項(xiàng)錯(cuò)誤;物體沒(méi)入水中的深度增加,但其排開水的體積始終等于物體自身的體積,故受到的浮力不變,即浮力大小與物體浸沒(méi)在液體中的深度無(wú)關(guān),故B項(xiàng)錯(cuò)誤;水的密度一定,物體排開水的體積越大,受到的浮力越大,故C項(xiàng)正確;漂在水面上的物體未必比沉在水底的物體排開水的體積大,所以漂在水面上的物體不一定比沉在水底的物體受到的浮力大,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選C。
32. (重慶(B卷),8,3分)水平桌面上的薄整圓柱形容器中盛有某種液體,容器底面積為80 cm2,用細(xì)線拴著體積為100 cm3的金屬球沉入容器底,這時(shí)液體深度為10 cm,它對(duì)容器底的壓力為1.9 N,如圖所示.現(xiàn)將金屬球從液體中取出,液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)改變了100 Pa,從容器中取出金屬球時(shí),表面所沾液體與細(xì)線的體積均不計(jì).則下列判斷正確的是( )

A.金屬球在液體中所受浮力大小為1N
B.容器中液體所受重力大小為6.4N
C.取出金屬球后,容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)減小了100Pa
D.金屬球的密度為2.7x103 kg/m3
【答案】D
【解析】A.取出金屬球后,容器中液面下降的高度:,
根據(jù)公式得:,
金屬球浸沒(méi)液體中排開液體的體積:,
金屬球在液體中所受浮力:,故A不正確;
B.取出金屬球后,容器中液體深度:,
容器中液體的體積:,
液體的質(zhì)量:,
液體的重力:, 故B不正確;
C.金屬球的重力:,
取出金屬球后,容器對(duì)桌面減小的壓強(qiáng):,
故C不正確;
D.金屬球的質(zhì)量:,
金屬球的密度:,故D正確.
33.(四川省南充市,題號(hào)10,分值2)如圖,在木塊上放置一個(gè)鐵塊m1時(shí),木塊M剛好浸沒(méi)于水中(如圖甲);當(dāng)在木塊下吊一個(gè)鐵塊m2時(shí),木塊也剛好浸沒(méi)(如圖乙),則m1/m2的值為( )

(ρ鐵=7.9×103kg/m3,ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg)
A.59:69 B.69:79 C.79:89 D.89:99

【答案】B
【解析】甲、乙兩種情況,把木塊和鐵塊看做一個(gè)整體,都浮在水面上,受到的浮力等于重力,根據(jù)物體的漂浮條件,對(duì)圖甲有:①;②;方程②-①得到:,即:;選項(xiàng)B正確;選項(xiàng)ACD錯(cuò)誤。故選B。
34.(江西省,14,3分)如圖4所示,在乙調(diào)好的天平的兩個(gè)托盤上放上兩個(gè)一模一樣裝滿水的桶,其中右桶上飄著一小木塊。關(guān)于天平會(huì)向哪邊傾斜的說(shuō)法中正確的是( )

A.天平不傾斜 B.向左盤傾斜
C.向右盤傾斜 D.無(wú)法判斷
【答案】A
【解析】根據(jù)物體的浮沉條件結(jié)合阿基米德原理來(lái)分析解答;
由于開始時(shí)兩桶裝滿水且兩桶完全相同,所以天平平衡,當(dāng)木塊放出一水桶中時(shí),排出的重力為木塊受到的浮力,而由于木塊漂浮在水面上,所以木塊受到的浮力等于木塊的重力,所以天平仍平衡,不發(fā)生傾斜。
35.(湖北武漢,8,3) 如圖所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)情景。實(shí)驗(yàn)甲、丙和丁中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別為4.0N、2.8N和2.5N.若鹽水的密度為1.2×103kg/m3,則下列結(jié)論正確的是( )

A.物體A的密度為3.2×103kg/m3
B.實(shí)驗(yàn)乙中,物體A受到的拉力為1.0N
C.實(shí)驗(yàn)丙中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)比乙中小0.5N
D.實(shí)驗(yàn)丁中,容器底部受到的壓力等于0.3N

【答案】D
【思路分析】(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)控制的變量與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,然后分析答題。根據(jù)阿基米德原理和彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),利用F浮=G﹣F拉列出方程可求得物體A的體積,然后可求得其密度;
(2)先求出在水中受到的浮力,再根據(jù)F浮=G﹣F拉可得A在乙中的拉力;
(3)A在乙中的拉力與丙中比較可得結(jié)論;
(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)丁中物體A對(duì)燒杯底部的壓力等于支持力,F(xiàn)=G﹣F浮﹣F拉可求。
【解題過(guò)程】解:
A、實(shí)驗(yàn)甲、丙中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別為4.0N、2.8N,
由F浮=G﹣F拉可得,
F浮=ρ鹽水g V排,
物體A全部浸沒(méi),所以V排等于V物,則:
ρ鹽水gV排=G﹣F拉,
V排=V物=,
將ρ鹽水=1.2×103kg/m3、G=4N、F拉=2.8N代入上式可得:
V排=V物=1×10﹣4m3,
物體A的質(zhì)量m===0.4kg,
物體A的密度ρ===4×103kg/m3,故A錯(cuò)誤;
B、物體A在水中受到的浮力,
F浮水=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣4m3=1N,
在乙中物體A受到的拉力:F=G﹣F浮水=4N﹣1N=3N,故B錯(cuò)誤;
C、在實(shí)驗(yàn)丙中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù):F丙拉=2.8N,在乙中物體A受到的拉力:F=3N,
彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)比乙中?。?N﹣2.8N=0.2N,
故C錯(cuò)誤;
D、由甲、丙,F(xiàn)浮鹽水=G﹣F丙拉=4N﹣2.8N=1.2N,根據(jù)實(shí)驗(yàn)丁中物體A對(duì)燒杯底部的壓力等于支持力,F(xiàn)支=G﹣F浮﹣F丁拉=4N﹣1.2N﹣2.5N=0.3N,故壓力為0.3N,故D正確。
故選:D。
36.(湖南省常德市,題號(hào)6,分值3)在木棒的一端纏繞一些銅絲做成簡(jiǎn)易密度計(jì),將其放入盛有不同液體的燒杯中,它會(huì)豎直立在液體中,由觀察到的現(xiàn)象可以判斷,下列燒杯中的液體密度最大的是( )

【答案】C
【解析】四個(gè)選項(xiàng)中,簡(jiǎn)易密度計(jì)都是漂浮狀態(tài),受到的浮力都等于密度計(jì)自身的重力,排開液體的重力相同(等于浮力),液體的密度越大,排開液體的體積越小;液體的密度越小,排開液體的體積越大。故選C。


二、填空題
1. (廣東省,題號(hào)14,分值3)我國(guó)最新研發(fā)的63A式輕型水陸兩棲坦克的質(zhì)量為24t,它在陸地上行駛時(shí)與水平地面接觸的總面積為8m2,對(duì)地面的壓強(qiáng)為________Pa;坦克的前部和后部各裝有一個(gè)浮控箱,當(dāng)坦克在水面上浮渡時(shí),它受到的浮力時(shí)______N,排開水的體積為___________m3.(,g=10N/kg)
【答案】3×104;2.4×105;24。
【解析】對(duì)地面的壓強(qiáng):;坦克在水面上浮渡時(shí),受到的浮力等于其重力;排開水的體積:。

2. (桂林市,20,分值)如圖所示,一段粗細(xì)、質(zhì)量均勻的蠟塊,重為G1,長(zhǎng)為L(zhǎng),與一重為G2的鐵塊通過(guò)輕質(zhì)細(xì)繩相連,豎直漂浮在水面上,露出水面的長(zhǎng)度為L(zhǎng)0 ,則蠟塊和鐵塊所受水的浮力___________,若多次截掉蠟塊露出水面的部分,直到蠟塊上表面與水面恰好相平,此時(shí)蠟塊在水中的長(zhǎng)度___________ (結(jié)果用、、 、、來(lái)表示)

【答案】;
【解析】∵蠟塊和鐵塊共同漂浮在水面上,所受浮力等于總重力,∴蠟塊和鐵塊所受水的浮力:;當(dāng)蠟塊和鐵塊一起豎直漂浮在水面上時(shí),有:①,當(dāng)蠟塊上表面與水面恰好相平時(shí),剩余蠟塊和鐵塊處于懸浮狀態(tài),此時(shí)有:②,①-②得:,即,∴.

3. (廣西柳州,20,2)如圖12所示,柱形容器的底面積為400 cm2,邊長(zhǎng)為10 cm的正方體實(shí)心冰塊懸浮在油水分層液體中,則冰塊浸在水中部分的體積為_ cm3。當(dāng)冰塊完全融化后,油水分界面的高度變化了 _cm。(已知浸在分層液體中的物體受到的浮力大小等于它排開所有液體的總重力,冰=0.9x103 kg/m3, 水=1.0x103 kg/m3,油=0.75x103kg/m3,g取10N/kg。)

【答案】600 2.25
【解析】1、由圖可知



2、冰化為水后體積,
油水分界面的高度變化。
4. (貴州省遵義市,28題,4分)

【答案】0.6 600
【解析】武警戰(zhàn)士乘坐的沖鋒舟漂浮在水面上,所以受到的浮力大小等于沖鋒舟和人的總重力,即F浮=G舟+G人=(m舟+m人)g=(540kg+60kg)×10N/kg=6000N,根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ水gV排,沖鋒舟排開水的體積為;滿載時(shí)沖鋒舟受到的浮力為F浮滿=ρ水gV排滿=1×103kg/m3×10N/kg×1.2m3=1.2×104N,此時(shí)最多還能裝載的物品總重力為G裝=F浮滿-G舟-G人=1.2×104N-6000N=6000N,所以還可裝載的物品質(zhì)量為.

5. (龍東市,21,2分)


【答案】;
【解析】航母滿載時(shí)靜止在水面上受到的浮力:;船底受到海水的壓強(qiáng):.

6.(年黑龍江省齊齊哈爾市,20,6分)


【答案】;0.6;
【解析】根據(jù)題意分析出當(dāng)木塊放入玻璃杯后,玻璃杯內(nèi)水的深度,再根據(jù)液體壓強(qiáng)的計(jì)算公式計(jì)算出壓強(qiáng);
根據(jù)題意分析出木塊排開水的體積,根據(jù)阿基米德原理計(jì)算出浮力,根據(jù)物體的浮沉條件計(jì)算出物塊的重力,最后根據(jù)密度的計(jì)算公式計(jì)算出木塊的密度;
由于玻璃杯內(nèi)裝滿水,所以放入木塊后,有部分水溢出,玻璃杯內(nèi)水面的深度不變,所以水對(duì)杯底部的壓強(qiáng)為:,
由題意可知,木塊排開水的體積為:,
木塊受到的浮力為:,
由于木塊漂浮在水面上,所以木塊的重力為:,
木塊的密度為:。

7. (湖南省衡陽(yáng)市,題號(hào)23,分值4) 我國(guó)自行設(shè)計(jì)和建造的“較龍?zhí)枴陛d人潛水器的艇體由雙層船殼構(gòu)成,外層與海水接觸,外殼選擇了鈦合金作主材,潛水器在上浮和下潛時(shí),其體積是一定的,潛水器規(guī)格:長(zhǎng)8.2m
寬3.0m、高3.4m.該潛水器懸浮在海水中時(shí)總質(zhì)量為22t;2017年6月23日,“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器下潛到最深達(dá)7062.68m海底,創(chuàng)造了深潛水的世界紀(jì)錄.在這一深度,海水對(duì)潛水器1m2表面產(chǎn)生的壓力為7.3×107N.(下列答案用科學(xué)計(jì)數(shù)法表示)
(1)潛水器的外殼選擇了鈦合金板作主材,這主要是因?yàn)檫@種合金的硬度__________(選填“大”或“小”)
(2)假設(shè)海水密度不隨深度變化,潛水器在上浮且未浮出水面過(guò)程中,受到水的浮力_____
(選填”變小”“不變”或“變大”)
(3)“蛟龍?zhí)枺腋≡诤K?,所受到的浮力為_________N
(4)“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器下潛到7062.68m海底時(shí),海水對(duì)其表面的壓強(qiáng)為_______Pa

【答案】(1)大;(2)不變;(3)2.2×105;(4)7.3×107。
【解析】(1)潛水器下潛的深度較深,受到壓力較大,故需要使用硬度較大的材料,即潛水器的外殼選擇了鈦合金板作主材,主要是因?yàn)檫@種合金的硬度為鈦金屬板硬度大;(2)潛水器在上浮且未浮出水面過(guò)程中,潛水艇排開海水的體積未變,根據(jù)公式可知,受到水的浮力不變;(3)“蛟龍?zhí)枺腋≡诤K?,所受到的浮力為;?)“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器下潛到7062.68m海底時(shí),海水對(duì)其表面的壓強(qiáng)為。

8. (湖南省懷化市,26,2分)

【答案】30;0.75×103.
【解析】木球的體積為4dm3,露出水面的體積為總體積的1/4,因此浸沒(méi)在水中的體積為3dm3,根據(jù)阿基米德原理木球受到的浮力為:;由題意知,木球處于漂浮狀態(tài),所以浮力等于重力,即F浮=G,,所以。

9.(江蘇省揚(yáng)州市,題號(hào)21,分值4)


【答案】小 水的體積 塑料袋內(nèi)外水面相平 由于塑料袋本身有一定體積
【解析】水袋慢慢浸入水的過(guò)程中,水袋排開水的體積增大,水的密度不變,水對(duì)物體的浮力增大,重力=拉力+浮力,物體的重力不變,浮力增大,彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)物體的拉力減??;當(dāng)觀察到塑料袋內(nèi)外水面相平的現(xiàn)象時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是為零,浮力和排開的水重相同,由此驗(yàn)證了阿基米德原理;小華準(zhǔn)備將塑料袋裝滿水做同樣的實(shí)驗(yàn),操作時(shí)發(fā)現(xiàn),塑料袋尚未完全浸入水中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)已為零,這是由于塑料袋本身有一定體積的原故。關(guān)鍵點(diǎn)解讀:理解水袋完全浸沒(méi)時(shí)排開水的重力即為水袋的重力。

10. (遼寧省撫順,第18題,3分)

【答案】變大 不變
【解析】潛水艇由江面逐漸下潛到浸沒(méi)的過(guò)程中,排開水的體積變大,由可知,受到的浮力變大;10m深處水的壓強(qiáng)為:;懸浮時(shí),受到的浮力即排開液體所受的重力等于潛水艇自身的重力,大小不變,所以潛水艇從長(zhǎng)江潛行臺(tái)入大海中,排開液體所受的重力不變。

11. (山東德州,18,3) 在木棒的一端纏繞一些銅絲制成兩個(gè)完全相同的簡(jiǎn)易密度計(jì),現(xiàn)將它們分別放入盛有不同液體的兩個(gè)燒杯中,如圖所示,當(dāng)它們豎直靜止在液體中時(shí),液面高度相同。從觀察到的現(xiàn)象可以判斷:兩個(gè)簡(jiǎn)易密度計(jì)所受浮力F甲 F乙、兩杯液體的密度ρ甲 ρ乙、兩個(gè)燒杯底部所受液體的壓強(qiáng)p甲 p乙(選填”大于”、“小于”或”等于“)


【答案】等于;小于;小于。
【思路分析】?jī)蓚€(gè)完全相同的重力相同,放入乙、丙兩種液體中都處于漂浮狀態(tài),根據(jù)漂浮的條件可知在兩種液體中所受浮力的大小關(guān)系;由圖可知,密度計(jì)排開液體之間的關(guān)系,根據(jù)阿基米德原理判斷液體的密度關(guān)系,再根據(jù)液體壓強(qiáng)公式判斷兩個(gè)燒杯底部所受液體的壓強(qiáng)關(guān)系。
【解題過(guò)程】解:由圖可知,密度計(jì)在甲、乙液體中處于漂浮狀態(tài),此時(shí)F浮=G,
兩個(gè)完全相同的重力相同,
所以密度計(jì)在兩種液體中所受的浮力相等;
甲中密度計(jì)排開液體的體積大于乙中排開液體的體積,
根據(jù)F浮=ρgV排可知,甲液體的密度小于乙液體的密度。
液面高度相同,
根據(jù)p=ρgh可知,甲燒杯底部受到的壓強(qiáng)小。
故答案為:等于;小于;小于。

12. (山東省煙臺(tái)市,17,3分)
水平桌面上兩個(gè)完全相同的燒杯中分別盛有甲、乙兩種液體,將兩個(gè)完全相同的小球A、B分別放入兩燒杯中,當(dāng)兩球靜止時(shí),兩液面高度相同,球所處的位置如圖12所示。兩小球所受浮力的大小關(guān)系為FA FB;兩小球所排開液體重力的大小關(guān)系為GA GB;甲、乙兩種液體對(duì)燒杯底的壓強(qiáng)的大小關(guān)系為pA pB。(均選填“>”、“=”或“<”)
【答案】=;=;>。
【解析】(1)A、B是兩個(gè)完全相同的小球,漂浮和懸浮時(shí)受到的浮力都等于重力,由此可知兩小球受浮力大小關(guān)系;根據(jù)阿基米德原理可知排開液體重力的大小關(guān)系;
(2)根據(jù)漂浮和懸浮時(shí)液體密度和球的密度關(guān)系,找出兩種液體的密度關(guān)系,又知道兩容器液面等高(深度h相同),利用液體壓強(qiáng)公式分析兩種液體對(duì)容器底壓強(qiáng)的大小關(guān)系。
由圖可知,A球漂浮,B球懸浮,所以根據(jù)懸浮和漂浮條件可知兩球受到的浮力都等于各自的重力,由于兩個(gè)小球是相同的,重力相等,所以FA=FB=G。
根據(jù)阿基米德原理可知:排開液體重力GA=FA,GB=FB,所以GA=GB;
由于A球漂浮,B球懸浮,根據(jù)物體的浮沉條件可知:ρ甲>ρ球,ρ乙=ρ球,
則兩種液體的密度大小關(guān)系是:ρ甲>ρ乙。

13. (哈爾濱市,40,2分)

【答案】西瓜受到的浮力大于重力;物體排開液體的體積
【解析】∵西瓜浸沒(méi)在水中上浮,∴西瓜所受的浮力大于重力;撈出西瓜的過(guò)程中,西瓜排開水的體積減小,人感覺(jué)越來(lái)越費(fèi)力,說(shuō)明所受浮力減小,由此可以猜想浮力大小與物體排開液體的體積有關(guān).

14. (湖北十堰,15,3) 將一底面積為0.01m2的長(zhǎng)方體木塊用細(xì)線栓在個(gè)空容器的底部,然后向容器中緩慢加水直到木塊上表面與液面相平,如圖甲所示,在此整個(gè)過(guò)程中,木塊底部受到水的壓強(qiáng)隨容器中水的深度的變化如圖乙所示,則木塊所受到的最大浮力為 N,木塊重力為
N,細(xì)線對(duì)木塊的最大拉力為 N.(g取10Nkg)

【答案】15;9;6
【思路分析】(1)根據(jù)圖象可知木塊全部淹沒(méi)時(shí)受到的浮力最大,則根據(jù)剛剛漂浮和細(xì)線剛好張緊到水直到木塊上表面與液面相平時(shí)水面升高的高度,求出木塊的高度,根據(jù)V=Sh求出木塊的體積,由于木塊剛浸沒(méi),則利用F浮=ρ水gV排求出受到的浮力;
(2)根據(jù)圖象讀出木塊剛好漂浮時(shí)木塊底部受到水的壓強(qiáng),利用G=F向上=pS即可求出木塊重力;
(3)木塊受到的最大浮力與重力之差,即可細(xì)線對(duì)木塊的最大拉力。
【解題過(guò)程】解:
(1)根據(jù)圖象可知,木塊剛剛漂浮時(shí),木塊浸入水中的深度為L(zhǎng)1=9cm;由于從9cm到16cm,木塊一直處于漂浮,浸入水中的深度不變;當(dāng)水面的高度為16cm時(shí)細(xì)線剛好張緊,線的拉力為零;直到木塊上表面與液面相平,此時(shí)水面的高度為22cm;
所以木塊的高度:L=9cm+(22cm﹣16cm)=15cm=0.15m;
則木塊的體積:V木=S木L=0.01m2×0.15m=1.5×10﹣3m3,
木塊全部淹沒(méi)時(shí)受到的浮力最大為:
F浮=ρ水gV排=ρ水gV木=1×103kg/m3×10N/kg×1.5×10﹣3m3=15N。
(2)由圖象可知,木塊剛剛漂浮時(shí)木塊底部受到水的壓強(qiáng)為900Pa,
則木塊的重力與水向上的壓力(浮力)平衡,
所以,木塊重力:G=F向上=p向上S=900Pa×0.01m2=9N;
(3)直到木塊上表面與液面相平時(shí),木塊受到的浮力最大,
由力的平衡條件可得,細(xì)線對(duì)木塊的最大拉力為:
F拉=F浮﹣G=15N﹣9N=6N。
故答案為:15;9;6。

15. (湖北咸寧,11,5) 同學(xué)們用手邊的鉛筆可以做很多物理小實(shí)驗(yàn),如圖所示。

(1)圖甲中鉛筆的長(zhǎng)度是 cm。
(2)圖乙中插入水中的鉛筆看起來(lái)彎折了,這是光的 現(xiàn)象。
(3)圖丙中,用手指分別頂在鉛筆的兩端時(shí),兩只手指的凹陷程度和感覺(jué)不同,是由于壓力的作用效果與 有關(guān)。
(4)將一些細(xì)銅絲繞在鉛筆下端,制成一個(gè)簡(jiǎn)易密度計(jì),如圖丁所示。如將此密度計(jì)先后放人水和某液體中,浸入部分長(zhǎng)度之比為4:5,則該液體的密度為 kg/m3(細(xì)銅絲體積忽略不計(jì))。
【答案】(1)3.00;(2)折射;(3)受力面積;(4)0.8×103
【思路分析】(1)刻度尺的最小刻度值(或叫分度值)為相鄰的刻度線表示的長(zhǎng)度; 使用刻度尺測(cè)量物體長(zhǎng)度時(shí),要觀察是否從0刻度線量起,起始端沒(méi)從0開始,要以某一刻度當(dāng)作“0”刻度,讀出末端刻度值,減去前面的刻度即為物體長(zhǎng)度,注意刻度尺要估讀到分度值的下一位;
(2)光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí),光的傳播方向就會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),光的折射形成的現(xiàn)象:放在有水的碗中的筷子看起來(lái)好像變折了、放大鏡、池水看起來(lái)變淺等。
(3)從鉛筆所處的平衡狀態(tài)入手,分析兩手指的受力大小關(guān)系。壓力的作用效果與壓力和接觸面的面積有關(guān);
(4)根據(jù)密度計(jì)漂浮,浮力等于重力,求出液體密度。
【解題過(guò)程】解:由圖知:(1)刻度尺的分度值為1mm=0.1cm,鉛筆左側(cè)與0刻度線對(duì)齊,右側(cè)與3.00cm對(duì)齊,所以鉛筆的長(zhǎng)度為3.00cm;
(2)水中鉛筆看起來(lái)變彎折,屬于光的折射現(xiàn)象,故B錯(cuò)誤;
(3)鉛筆處于靜止?fàn)顟B(tài),受到的兩手指的壓力是一對(duì)平衡力。據(jù)題可知,右邊手指更疼,這說(shuō)明壓力的作用效果與受力面積有關(guān);
(4)設(shè)浸入水中的長(zhǎng)度為4h,浸入液體的長(zhǎng)度為5h,橫截面積為s,根據(jù)兩次都漂浮,鉛筆的重力等于排開液體的重力,
ρ水gV排水=ρ液gV排液,
ρ水g×s×4h=ρ液g×s×5h,
ρ液==×1.0×103kg/m3=0.8×103kg/m3。
故答案為:(1)3.00;(2)折射;(3)受力面積;(4)0.8×103。

16.(湖北襄陽(yáng),15,1) 將金屬塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)下端,先后浸沒(méi)在水和灑精中靜止(均未接觸容器),彈簧測(cè)力計(jì)兩次示數(shù)相差0.8N(ρ水=1.0g/cm3,ρ酒精=0.8g/cm3,g=10N/kg),則金屬塊的體積為 cm3。
【答案】
【思路分析】金屬塊浸沒(méi)在液體中受到浮力、重力、拉力作用,其關(guān)系是:F浮=G﹣F拉,再結(jié)合F浮=ρ液gV排,求出物體體積。
【解題過(guò)程】解:金屬塊浸沒(méi)在水中時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F拉1=G﹣F浮1=G﹣ρ水gV排,
金屬塊浸沒(méi)在酒精中時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F拉2=G﹣F浮2=G﹣ρ酒精gV排,
酒精的密度小于水的密度,所以金屬塊浸沒(méi)在酒精中時(shí)金屬塊受的浮力較小,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)較大,
根據(jù)題意可知:F拉2﹣F拉1=0.8N,即(G﹣ρ酒精gV排)﹣(G﹣ρ水gV排)=0.8N,
ρ水gV排﹣ρ酒精gV排=0.8N,
1.0×103kg/m3×10N/kg×V排﹣0.8×103kg/m3×10N/kg×V排=0.8N,
解得:V排=4×10﹣4m3,
金屬塊完全浸沒(méi)在液體中,則V金=V排=4×10﹣4m3=400cm3。
故答案為:400。

17. (湖北省宜昌市,題號(hào)23,分值2)有一木塊的體枳為200cm3,密度為0.8×103kg/m3,把它浸沒(méi)在水中時(shí),它受到的浮力是____________N;松手后,木塊靜止時(shí)排開水的質(zhì)量是______kg。(g=10N/kg)
【答案】2;0.16。
【解析】把木塊浸沒(méi)在水中時(shí),排開水的體積等于木塊的體積,由阿基米德原理的計(jì)算公式,可得受到的浮力為:;木塊的密度小于水的密度,松手后,木塊靜止時(shí)處于漂浮狀態(tài),排開水的質(zhì)量等于木塊的質(zhì)量,即:
。

18. (江蘇南京,16,4)如圖所示,水平桌面上兩個(gè)相同的玻璃缸裝滿了水,水中分別漂浮著大、小兩只玩具鴨。甲、乙兩圖中水對(duì)缸底的壓強(qiáng)分別為p1和p2,缸對(duì)桌面的壓強(qiáng)分別為p1′和p2′.兩只玩具鴨受到的浮力分別為F1和F2,則它們的大小關(guān)系為:p1 p2,p1′ p2′,F(xiàn)1 F2,若乙圖中小玩具鴨的質(zhì)量為15g,它排開水的體積是 cm3。

【答案】=;=;>;15
【思路分析】(1)知道玻璃缸里裝滿了水,又知道液體深度相同,根據(jù)公式p=ρgh可比較缸底受到水的壓強(qiáng);
(2)水平面上物體的壓力和自身的重力相等,據(jù)此可知甲、乙兩燒杯對(duì)桌面的壓力關(guān)系,然后比較壓強(qiáng)關(guān)系;
(3)玩具鴨子漂浮時(shí)浮力等于重力,根據(jù)圖示判斷出鴨子排開水體積的大小,于是可根據(jù)阿基米德原理比較浮力大小關(guān)系;
(4)根據(jù)阿基米德原理求出排開水的質(zhì)量,利用V=即可求出體積。
【解題過(guò)程】解:
(1)由圖和題意可知,甲、乙兩個(gè)完全相同的玻璃缸裝滿了水,玩具鴨放入后水的深度h仍然相同,
根據(jù)p=ρgh可知,水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)相等,即:p1=p2;
(2)因甲、乙兩個(gè)玻璃缸完全相同裝滿了水時(shí),水的質(zhì)量相等,根據(jù)水平面上物體的壓力和自身的重力相等可知,甲、乙兩個(gè)玻璃缸裝滿水時(shí)對(duì)桌面的壓力相等;
由于玩具鴨子漂浮,根據(jù)漂浮條件和阿基米德原理可知:G物=F浮=G排,即玩具鴨的重力與溢出水的重力相等,所以漂浮著玩具時(shí)玻璃缸對(duì)桌面的壓力仍然相等,由于玻璃缸完全相同(底面積相同),則由p=可知,此時(shí)缸對(duì)桌面的壓強(qiáng)相等,即:p1′=p2′;
(3)甲、乙缸裝滿了水,玩具鴨子漂浮,根據(jù)圖示可知,甲缸中鴨子排開水的體積大,
根據(jù)阿基米德原理可知,甲缸中鴨子受到的浮力大,即:F1>F2;
(4)若乙圖中小玩具鴨的質(zhì)量為15g,則漂浮條件和阿基米德原理可知:G排=F浮=G物,
即:m排g=m物g,
所以,m排=m物=15g,
由ρ=可得它排開水的體積:
V排===15cm3。
故答案為:=;=;>;15。

19.(江蘇省蘇州市,題號(hào)21,分值2)

【答案】80;。
【解析】128g水和96g酒精的體積分別為:;木塊排開水和酒精的體積分別為:可知木塊在水中一定漂浮,在酒精中懸浮或下沉;則木塊的體積等于它排開酒精的體積80cm3;木塊在水中漂浮,所受浮力等于重力,也等于排開水的重力,則木塊的質(zhì)量等于排開水的質(zhì)量:,木塊的密度:。

20. (江蘇省蘇州市,題號(hào)22,分值5)


【答案】(1)小于(低于);(2)小于;(3)不是;(4)強(qiáng)度大、透光性好、硬度大、韌性好。
【解析】(1)由短文知,窯爐將制備玻璃的多種原料在爐內(nèi)加熱到將近1600℃,使原料熔化為一體,可知加入的金屬原料的熔點(diǎn)應(yīng)小于(低于)1600℃;(2)玻璃液浮在錫液表面,可知玻璃液的密度小于錫液的密度;(3)玻璃是非晶體,不是晶體,因?yàn)樗鼪](méi)有固定的熔化溫度;(4)超薄玻璃的優(yōu)點(diǎn)有:強(qiáng)度大、透光性好、硬度大 韌性好等。

21. (江蘇省蘇州市,題號(hào)28,分值6)


【答案】(1)變大;D;(2)小明; G-F;(3);(4)一直不變。
【解析】(1)根據(jù)稱重法測(cè)浮力,F(xiàn)浮=G-F,測(cè)力計(jì)的示數(shù)逐漸變小,說(shuō)明浮力大小逐漸變大;在物體沒(méi)浸沒(méi)在水中前,浮力隨浸入水中的深度增大而增大,因而小明的觀點(diǎn)合理;浮力的大小與排開液體的體積成正比,隨物體浸入水中體積的增大而增大,因而小華的觀點(diǎn)合理,故選D;(2)當(dāng)物體浸沒(méi)在液體中時(shí),隨著浸入深度的增加,物體所受浮力大小不變,所以小明的觀點(diǎn)不具有普遍性;金屬塊受到的浮力F浮=G-F;(3);(4)從金屬塊開始浸入直至浸沒(méi)一定深度的過(guò)程中,所受浮力先變大后不變,排開水的體積先變大后不變,臺(tái)秤的示數(shù)一直不變。

22. (福建B卷,22,2)如圖,薄壁國(guó)柱形容器A、B放在水平桌面上,分別盛有不同的液體。A、B的底面積之比SA:SB=2:1,液面的高度之比hA:hB=3:2,液體對(duì)兩個(gè)容器底部的壓力大小相等?,F(xiàn)將完全相同的兩小球分別放入A、B液體未溢出。靜止時(shí),A中的小球懸浮,B中的小球 (選填“漂浮”“懸浮”或“沉底”),A、B容器底部受到液體的壓強(qiáng)之比pA:pB=

【答案】漂浮;1:2
【思路分析】(1)已知容器的底面積和液面的高度,利用V=Sh得出液體體積的關(guān)系;由于液體對(duì)兩個(gè)容器底部的壓力大小相等,根據(jù)F=G=mg可得液體的質(zhì)量相等,然后利用ρ=得出液體的密度關(guān)系;由于靜止時(shí)A中的小球懸浮,然后根據(jù)物體的浮沉條件得出B液體的密度與小球的密度關(guān)系,即可判斷B中的小球浮沉情況;
(2)由A、B容器都是柱狀容器,得出底部受到液體的壓力,大小關(guān)系,利用p=即可求出液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)比值。
【解題過(guò)程】解:(1)液體的體積之比為:===,
由于液體對(duì)兩個(gè)容器底部的壓力大小相等,則根據(jù)F=G=mg可知:mA=mB,
所以液體密度之比為:====;
則ρA=ρB;
由于A中的小球懸浮,根據(jù)懸浮條件可知:ρ球=ρA;
所以ρ球<ρB,根據(jù)物體的浮沉條件得出B液體的漂??;
(2)將完全相同的兩小球分別放入A、B液體未溢出,則液體對(duì)容器底部的壓力等于液體的重力和小球的重力之和,
所以液體對(duì)容器底部的壓力相等;即FA=FB;
根據(jù)p=可得:
pA:pB=:=×=1:2。
故選:漂??;1:2。

23. (廣西北部灣,22,3)如圖所示,桌子上有一個(gè)底面積為2×10﹣2m2、內(nèi)盛有某液體的圓柱形容器,物塊A(不吸液體)漂浮在液面上,則A的密度 (選填“大于”、“小于”“等于”)液體的密度,若A的密度為0.5×103kg/m3,體積為4×10﹣4m3則A的質(zhì)量為 kg.現(xiàn)用力壓A,使其緩慢向下,直到恰好浸沒(méi)在液體中(液體未溢出),此時(shí)液體對(duì)容器底部壓強(qiáng)增大了80Pa,則該液體的密度為 kg/m3。

【答案】小于;0.2;0.9×103kg/m3
【思路分析】(1)由物塊A(不吸液體)漂浮在液面上,根據(jù)漂浮時(shí)F浮=G,可知A的密度和液體的密度關(guān)系;
(2)已知A的密度和體積,利用密度公式變形可求得其質(zhì)量;
(3)根據(jù)求得的A的質(zhì)量,利用G=mg可求得其重力,根據(jù)漂浮時(shí)F浮=G,可知其浮力大小,然后利用F浮=ρ液gV排可求得V排表達(dá)式,然后求得液面上升的高度△h,根據(jù)此時(shí)液體對(duì)容器底部壓強(qiáng)增大了80Pa,利用p=ρg△h可求得該液體的密度。
【解題過(guò)程】解:(1)已知物塊A(不吸液體)漂浮在液面上,則F浮=G,
即ρ液gV排=ρAgVA,
因?yàn)閂排<VA,
所以ρ液>ρA;
(2)由ρ=可得,A的質(zhì)量mA=ρAVA=0.5×103kg/m3×4×10﹣4m3=0.2kg;
(3)物體A漂浮在液面上,則F浮=G,
即ρ液gV排=ρAgVA,
則V排=,
現(xiàn)用力壓A,使其緩慢向下,則液面上升的高度△h=VA﹣V排=4×10﹣4m3﹣=4×10﹣4m3﹣=4×10﹣4m3﹣,
此時(shí)液體對(duì)容器底部壓強(qiáng)增大了80Pa,則△p=ρ液g△h,
即80Pa=ρ液×10N/kg×4×10﹣4m3﹣,
解得ρ液=0.9×103kg/m3。
故答案為:小于;0.2;0.9×103kg/m3。

24. (江蘇淮安,13,3) 如圖所示為我國(guó)某新型戰(zhàn)略核潛艇。它在水面航行時(shí)排水量為9000t,受到的浮力為 N.它在水下下潛過(guò)程中,受到的浮力 (選填“增大”、“減小”或“不變”),受到水的壓強(qiáng) (選填“增大”、“減小”或“不變”)。(g取10N/kg)

【答案】9×107;增大;增大
【思路分析】(1)已知核潛艇的排水量,根據(jù)F浮=G排=m排g求出它所受到的浮力;
(2)根據(jù)阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排和海水密度隨深度的變化情況判斷浮力的變化;
(3)在核潛艇下潛過(guò)程中,所處深度變大、海水的密度不變,由p=ρgh得出海水對(duì)它的壓強(qiáng)會(huì)如何變化情況;
【解題過(guò)程】解:
(1)核潛艇在水面航行時(shí)受到的浮力:
F浮=G排=m排g=9×106kg×10N/kg=9×107N;
(2)隨著海水深度的增加,單位體積海水的質(zhì)量變大,即海水的密度增大,根據(jù)F浮=G排=ρ液gV排可知,潛水器受到的浮力增大;
(3)根據(jù)p=ρgh可知,在核潛艇下潛過(guò)程中,所處深度h增大、海水的密度不變,所以海水對(duì)它的壓強(qiáng)增大。
故答案為:9×107;增大;增大。

25. (江蘇泰州,15,3)把重10N,密度為0.9×103kg/m3的實(shí)心物體投入水中。當(dāng)物體靜止時(shí),物體處于 (漂浮/懸浮/沉底)狀態(tài),物體所受浮力為 N,排開水的體積是
m3.(g取10N/kg)
【答案】漂?。?0;1×10﹣3
【思路分析】(1)利用物體的浮沉條件判定:實(shí)心物體密度小于水的密度,故物體漂浮在水面上;
(2)物體漂浮在水面上,浮力等于物體重力;
(3)利用阿基米德原理可知物體排開水的體積。
【解題過(guò)程】解:
(1)因?yàn)棣盐?0.9×103kg/m3<ρ水,
所以物體靜止時(shí),物體漂??;
(2)因?yàn)槲矬w漂浮,
所以F浮=G物=10N;
(3)因?yàn)镕浮=G排=ρ水gV排,
所以V排===1×10﹣3m3。
故答案為:漂浮;10;1×10﹣3。

26.(四川成都,21,4)我國(guó)第二艘航空母艦己于年5月13日開始出海試航,將來(lái)可增加我國(guó)海軍實(shí)力。如圖所示,遼寧號(hào)航空母艦訓(xùn)練過(guò)程中,艦載飛機(jī)飛離航母,與飛離前相比,母艦會(huì) (選填“上浮一些”、“下沉一些”或“保持不變”)。艦載機(jī)起飛時(shí),機(jī)翼上表面空氣流動(dòng)速度 (選填“大于”、“小于”或“等于”)下表面空氣流動(dòng)速度。

【答案】上浮一些;大于
【思路分析】(1)航母上的艦載機(jī)飛離后,航母自重減小,因航母仍漂浮,根據(jù)漂浮條件F浮=G判斷浮力的變化;根據(jù)阿基米德原理F浮=ρgV排判斷航母上浮還是下沉。
(2)比較相同時(shí)間內(nèi)氣流通過(guò)的路程得出機(jī)翼上下表面空氣流動(dòng)速度的大小。
【解題過(guò)程】解:(1)航母始終漂浮于水面上,由漂浮條件可知,浮力等于重力,即F浮=G,當(dāng)艦載飛機(jī)飛離航母后,航母的重力G減小,因航母仍處于漂浮狀態(tài),故所受浮力F浮要減小;因浮力減小,由阿基米德原理F浮=ρgV排可知,排開水的體積減小,航母將上浮一些。
(2)由于機(jī)翼都做成上凸下平的形狀,同一股氣流在相同的時(shí)間內(nèi),通過(guò)機(jī)翼的上方和下方,上方氣流通過(guò)時(shí)經(jīng)過(guò)的路程大,速度大;下方氣流通過(guò)時(shí)經(jīng)過(guò)的路程小,速度小。
故答案為:上浮一些;大于。

27. (貴州黔三州,9,3) 2017年5月30日,“蛟龍”號(hào)載人潛水器在世界最深處的馬里亞納海溝下潛,最大潛深6699米。在同一深度,液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)大小 (選填“相同”或“不同”),潛水器在海面下下潛過(guò)程中浮力 (選填“變大”、“不變”或“變小”),下潛到水下6000m時(shí),受到海水的壓強(qiáng)為 Pa(海水密度取1.0×103kg/m3)。
【答案】相同;不變;6×107。
【思路分析】考查了學(xué)生對(duì)液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)、影響浮力的因素的了解及計(jì)算公式的掌握和運(yùn)用,因條件已給出,難度不大。(1)液體壓強(qiáng)的特點(diǎn):由于液體受到重力作用,且具有流動(dòng)性,所以液體對(duì)容器底和容器側(cè)壁有壓強(qiáng);液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng);同一深度,液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等;液體的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大;不同液體的壓強(qiáng)還跟密度有關(guān);
(2)據(jù)阿基米德原理分析潛艇下潛的過(guò)程即可判斷其浮力的變化;
(3)已知海水的密度和潛水器下潛到的深度,利用P=ρgh計(jì)算受到的海水壓強(qiáng)。
【解題過(guò)程】解:
(1)在同一深度,液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)大小相同;
(2)據(jù)阿基米德原理F浮=G排=ρgV排可知,當(dāng)其在海面下下潛過(guò)程中,液體的密度不變,排開液體的體積不變,故其在水中所受浮力不變;
(3)潛水器下潛到6000m處受到的壓強(qiáng)為:
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×6000m=6×107Pa。
故答案為:相同;不變;6×107。

28. (江蘇連云港,16,3分)如圖所示,小球在繩子拉力作用下恰好浸沒(méi)在水中,此時(shí)小球所受的浮力 小球所受的重力(選填“大于”、“小于”或“等于”)。剪斷繩子后,小球上升過(guò)程中所受浮力 (選填“變大”、“變小”或“不變”,下同),水對(duì)燒杯底部的壓強(qiáng) 。

【答案】大于 變小 變小
【解析】本題主要考查液體壓強(qiáng)、浮力、對(duì)物體受力分析,此時(shí)小球受向上的浮力和向下的重力、繩子的拉力,向上的浮力大小等于向下拉力+重力,故浮力大于重力。繩子剪斷后小球露出水面排開液體體積減小,有浮力公式可知浮力變小,小球露出水面后液面下降,有壓強(qiáng)公式可知液體對(duì)燒杯底部壓強(qiáng)變小。

29.(江蘇省鹽城市,題號(hào)15,分值3)年5月13日,載有艦載機(jī)的中國(guó)首艘國(guó)產(chǎn)航母進(jìn)行海試,我們看到航母甲板上,黃色的線,是因?yàn)榫€ ▲ 黃光。航母在海面上航行時(shí),所受浮力 ▲ (大于/等于/小于)重力,艦載機(jī)從航母上起飛時(shí),以航母為參照物,艦載機(jī)是 ▲ 的。
【答案】反射;等于;運(yùn)動(dòng)。
【解析】我們能夠看到本身不發(fā)光的物體,是因?yàn)楣獾姆瓷?,看到的黃線,是因?yàn)榫€反射黃光;漂浮在水面上的物體受到的浮力等于它的重力,所以航母在海面上航行時(shí),所受浮力等于重力,艦載機(jī)從航母起飛時(shí),以航母為參照物,艦載機(jī)是運(yùn)動(dòng)的。
30. (重慶(B卷),12,2分)如圖甲所示底面積為100cm2的圓柱形容器中裝滿了水,底部中央固定有一根體積不計(jì)沿豎直方向的細(xì)桿,細(xì)桿的上端連接著密度為0.6g/cm3的圓柱體A,容器的底部安裝有閥門.現(xiàn)打開閥門控制水以50cm3/s流出,同時(shí)開始計(jì)時(shí),水對(duì)容器底部的壓力隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示.則閥門未打開前水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為__________ Pa,當(dāng)t=52s時(shí),細(xì)桿對(duì)物體的作用力大小為________N.
源~:zzst^ep.&*com@]
【答案】5000;0.8
【解析】(1)由乙圖可知,閥門未打開前,水對(duì)容器底部的壓力:,閥門未打開前水對(duì)容器底部的壓強(qiáng):;
(2)當(dāng)水對(duì)容器底的壓力時(shí),水對(duì)容器底的壓強(qiáng):,
此時(shí)容器中水的深度:,
當(dāng)水對(duì)容器底的壓力時(shí),水對(duì)容器底的壓強(qiáng):,
此時(shí)容器中水的深度:,
圓柱體A的高度:,
容器中水面從A的上端下降到下端所用時(shí)間:,
水面從A的上端下降到下端流出水的體積:,
∵,∴,
當(dāng)t=52s時(shí),水面從A上表面下降到52s所用時(shí)間:,
水流出的體積:,
液面從A上表面下降的高度:,
A排開水的體積:,
A受到的浮力:,
A的體積:,
A的重力:,
∵,A對(duì)桿產(chǎn)生向下的壓力,∴細(xì)桿對(duì)物體的作用力:.
31. (四川省瀘州市,題號(hào)33,分值3)

【答案】7×108;1.1×105;7×103。
【解析】根據(jù)物體的漂浮條件,該航母滿載時(shí)受到的浮力等于它的重力,即:;
根據(jù)液體的壓強(qiáng)公式,最低處受到海水的壓強(qiáng)為:
;
某架直升機(jī)飛離該航母后,航母排開海水的體積的減小的重力就是該直升機(jī)的重力,即:
;該直升機(jī)的質(zhì)量為:


32.(山東省菏澤市,18,2分)年5月14日早晨7時(shí)左右,川航A319飛機(jī),在一萬(wàn)米高空飛經(jīng)成都空管區(qū)域時(shí),該飛機(jī)駕駛艙右座前風(fēng)擋玻璃突然破裂并脫落,造成飛機(jī)客艙失壓,副駕駛半個(gè)身體被“吸”出窗外,飛機(jī)緊急迫降。一萬(wàn)米高空的氣壓約為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的0.3倍,機(jī)艙內(nèi)氣壓約為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓().那么,面積約為0.5m2的飛機(jī)擋玻璃受到艙內(nèi)外壓力差是 N.副駕駛半個(gè)身體被“吸”出窗外的原因是 。
【答案】 (1). 3.535×104 (2). 副駕駛受到由艙內(nèi)向艙外較大的壓力差或艙外空氣流速大壓強(qiáng)小,艙內(nèi)空氣流速慢且壓強(qiáng)大
【思路分析】(1)根據(jù)壓強(qiáng)的計(jì)算公式,結(jié)合題意計(jì)算出壓力差;
(2)根據(jù)流體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系,結(jié)合題意來(lái)分析解答。
【解題過(guò)程】
根據(jù)求面積約為0.5m2的飛機(jī)風(fēng)擋玻璃受到艙內(nèi)外壓力差為:
;
副駕駛半個(gè)身體被“吸”出窗外的原因有二:
一是通過(guò)上面的求解知,窗內(nèi)外存在巨大的大氣壓強(qiáng)差,在此壓強(qiáng)差的作用下,機(jī)艙內(nèi)的物體會(huì)受到向外的壓力;
二是機(jī)窗外面相對(duì)的空氣流速很快,而機(jī)艙內(nèi)空氣流速慢,因?yàn)榱黧w流速越大,壓強(qiáng)越小,艙內(nèi)空氣流速慢,壓強(qiáng)小,所以進(jìn)一步增大了壓強(qiáng)差,將副駕駛半個(gè)身體被“吸”出窗外。

33.(四川省攀枝花市,題號(hào)22,分值2)將一合金塊輕輕是放入盛滿水的溢水杯中,當(dāng)其靜止后有72g水溢出,再將其撈出擦干后輕輕放入盛滿酒精的溢水杯中,當(dāng)其靜止后有64g酒精溢出,則合金塊在酒精中受到的浮力為 N,合金塊的密度為 kg/m3.(ρ酒精=0.8×103kg/m3,g=10N/kg)
【答案】0.64;0.9×103kg/m3。
【解析】該物塊放在水中時(shí),受到的浮力:F浮=G排=m水g=72×10-3kg×10N/kg=0.72N;該物塊放在酒精中時(shí),受到的浮力:F浮′=G排′=m酒精g=64×10-3kg×10N/kg=0.64N;由以上可知,物體在酒精中受到的浮力小于在水中所受的浮力,而物塊的重力不變,所以,物塊放入酒精中是下沉的,則物體的體積:V=V排酒精==8×10-5m3,排開水的體積:V排水==7.2×10-5m3,因?yàn)橥晃矬w排開水的體積小于排開酒精的體積,所以,物體在水中漂浮,則物體受到的重力等于浮力,即G=F浮=0.72N,則物體的密度為:。關(guān)鍵點(diǎn)解讀:判斷出物體在水和酒精中的狀態(tài)。
34.(湖北武漢,14,3) 今年3月,武船集團(tuán)打造的世界上最大的礦砂船圓滿完工。這艘礦砂船的排水量為40萬(wàn)噸,它在海水中滿載航行時(shí),船及所裝貨物總重G為 N,所受浮力F浮 (選填“大于”“等于”或“小于”)G,它由密度較小的水域駛向密度較大的水域時(shí),船身會(huì) 。
【答案】4×109;等于;上浮
【解析】(1)由阿基米德原理可得,礦砂船滿載航行時(shí)受到的浮力:
F浮=G排=m排g=40×104×103kg×10N/kg=4×109N;
因?yàn)榈V砂船在海水中漂浮,
所以,船及所裝貨物總重:G=F浮=4×109N;
(2)礦砂船由密度較小的水域駛向密度較大的水域時(shí),仍處于漂浮狀態(tài),所以受浮力不變;
由F浮=ρ液gV排可知排開水的體積變小,則船身將上浮一些。
35.(湖南省常德市,題號(hào)20,分值4)彈簧測(cè)力計(jì)下掛著一重為10N的實(shí)心小球,小球浸沒(méi)在水中并靜止時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為6N,此時(shí)小球受到的浮力是 N,其密度是 kg/m3。
【答案】4
【解析】因?yàn)樾∏蚪](méi)在水中并靜止,所以,則。因?yàn)?,所以?br /> 36.(山東省菏澤市,17,1分)年5月13日早晨7時(shí),中國(guó)首艘國(guó)產(chǎn)航母駛離碼頭進(jìn)行海試,若該航母排開海水的體積為7×104m3(ρ海水=1.03×103kg/m3,g=10N/kg),它所受的浮力是__________N.
【答案】7.2×108
【思路分析】根據(jù)阿基米德原理的計(jì)算公式,結(jié)合題意計(jì)算出浮力。
【解題過(guò)程】
根據(jù)阿基米德原理可知,浮力等于排開液體的重,利用公式:求浮力為:
。


三、解答題
1. (北京,31,3)如圖21所示,將一個(gè)小球浸沒(méi)在水中由靜止釋放,請(qǐng)根據(jù)小球的受力情況分析其可能出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)情況。(可畫受力示意圖輔助說(shuō)明)

【思路分析】浸沒(méi)在水中的小球受向上的浮力,和向下的重力依據(jù)重力與浮力的關(guān)系,可以判斷出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)情況。
【解題過(guò)程】當(dāng)浮力大于重力時(shí)小球向上運(yùn)動(dòng)最終漂??;當(dāng)浮力等于重力時(shí)小球懸??;當(dāng)浮力小于重力時(shí)小球向下運(yùn)動(dòng),最終沉在底部。

2. (安順市,18,7分)

【答案】(1)10N;(2)2000Pa;(3)2.5N
【思路分析】根據(jù)木塊漂浮在水面上,所受浮力等于重力,求出木塊漂浮時(shí)所受浮力大?。唬?)根據(jù)公式,求出木塊下表面受到水的壓強(qiáng);(3)根據(jù)公式,求出木塊漂浮在液面上時(shí),排開水的體積,從而求出木塊體積,進(jìn)一步求出木塊浸沒(méi)在水中時(shí)所受浮力,加在木塊上的壓力等于浸沒(méi)時(shí)的木塊所受浮力與重力之差.
【解題過(guò)程】(1)由圖可知,木塊漂浮在水面上,所受浮力等于重力,
∴木塊所受到的浮力:;
(2)木塊下表面受到水的壓強(qiáng):;
(3)當(dāng)木塊漂浮在水面上時(shí),排開水的體積:,
木塊的體積:,
木塊浸沒(méi)在水中時(shí),排開水的體積:,
木塊浸沒(méi)在水中時(shí),所受浮力:,
要使木塊浸沒(méi)在水中,需要加的壓力:.

3. (湖北省黃石市,題號(hào)33,分值10)


【答案】(1)0.6×103kg/m3;200pa;(2)0.15J;50Pa.
【解析】


4. (湖南婁底,23,12)如圖1所示,置于水平地面的薄壁容器上面部分為正方體形狀,邊長(zhǎng)l1=4cm,下面部分也為正方體形狀,邊長(zhǎng)l2=6cm,容器總質(zhì)量m1=50g,容器內(nèi)用細(xì)線懸掛的物體為不吸水的實(shí)心長(zhǎng)方體,底面積S物=9cm2,下表面與容器底面距離l3=2cm,上表面與容器口距離l4=1cm,物體質(zhì)量m2=56.7g?,F(xiàn)往容器內(nèi)加水,設(shè)水的質(zhì)量為M,已知ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg。

(1)當(dāng)M=58g時(shí),水面還沒(méi)有到達(dá)物體的下表面,求此時(shí)容器對(duì)水平地面的壓強(qiáng);
(2)實(shí)心長(zhǎng)方體的密度;
(3)往容器內(nèi)加入多少體積水時(shí),細(xì)線的拉力剛好為零,此時(shí)實(shí)心長(zhǎng)方體剛要開始上??;
(4)當(dāng)0≤M≤180g時(shí),在圖2中作出F﹣M圖象(不要求寫出F和M的關(guān)系式)。
【思路分析】此題考查密度、壓強(qiáng)、重力、浮力。弄清楚物體在水中所占的體積是解決此題的關(guān)鍵。
(1)當(dāng)水面還沒(méi)有到達(dá)物體的下表面時(shí),此時(shí)水可看做是柱體,此時(shí)容器對(duì)水平地面的壓力等于M和容器的總重力,再根據(jù)p=可求此時(shí)容器對(duì)水平地面的壓強(qiáng)。
(2)根據(jù)題意求出物體的高度,求出其體積,根據(jù)ρ=求出長(zhǎng)方體的密度;
(3)細(xì)線的拉力剛好為零,即浮力等于重力,根據(jù)F浮=ρ水gV排求出V排,再求出物體浸入水中的深度,進(jìn)而求出水的體積;
(4)根據(jù)公式p=ρgh求出當(dāng)水面恰好達(dá)到物體下表面時(shí),水對(duì)容器底的壓力,即水的重力;
再求出注入180g水時(shí),水面的深度,根據(jù)F=pS=ρghS求出水對(duì)容器底的壓力,再畫出圖象即可。
【解題過(guò)程】(1)當(dāng)M=58g時(shí),水面還沒(méi)有到達(dá)物體的下表面,此時(shí)水可看做是柱體,此時(shí)容器對(duì)水平地面的壓力
F=G=(M+m1)g=(0.058kg+0.05kg)×10N/kg=1.08N
容器的底面積S1=6cm×6cm=36cm2=3.6×10﹣3m2
此時(shí)容器對(duì)水平地面的壓強(qiáng)p===300Pa
(2)物體高度h=(4cm+6cm)﹣1cm﹣2cm=7cm
物體體積V=Sh=9cm2×7cm=63cm3
物體密度ρ===0.9g/cm3=0.9×103kg/m3
(2) 細(xì)線的拉力剛好為零時(shí),物體受到的浮力
F浮=G=m2g=0.0567kg×10N/kg=0.567N
由F浮=ρ水gV排得物體浸入水中的體積:
V排===5.67×10﹣5m3=56.7cm3
物體浸在水中的高度:
h浸===6.3cm

物體浸入下方正方體容器中的深度l5=l2﹣l3=6cm﹣2cm=4cm,
物體浸入上方正方體容器中的深度l6=l浸﹣l5=6.3cm﹣4cm=2.3cm,
容器中水的體積V=V3+V5+V6=S1l3+(S1﹣S物)l5+(S2﹣S物)l6=36cm2×2cm+(36cm2﹣9cm2)×4cm+(16cm2﹣9cm2)×2.3cm=196.1cm3;
(4)當(dāng)水面恰好達(dá)到物體下表面時(shí),水的體積V=6cm×6cm×2cm=72cm3
水的質(zhì)量m=ρV=1×103kg/m3×7.2×10﹣5m3=7.2×10﹣2kg
當(dāng)水的質(zhì)量0g<M≤72g時(shí),液體對(duì)容器底的壓力等于水的重力F=G=mg=7.2×10﹣2kg×10N/kg=72×10﹣2N,是一個(gè)正比例函數(shù),做出圖象;
當(dāng)注入180cm3的水時(shí),根據(jù)上面第二問(wèn)中的計(jì)算可知,此時(shí)恰好把下面的正方體注滿水,此時(shí)水的深度為6cm,
此時(shí)水對(duì)容器底的壓力F′=pS=ρghS=1×103kg/m3×10N/kg×0.06m×3.6×10﹣3m2=216×10﹣2N。
當(dāng)水的質(zhì)量72g<M≤180g時(shí),關(guān)系式F′=pS=ρghS=ρgh(S水+S物)=m水g+ρghS物,它是一個(gè)一次函數(shù),圖象是一條直線。
故圖如下所示:

答:(1)容器對(duì)水平地面的壓強(qiáng)300Pa;
(2)實(shí)心長(zhǎng)方體的密度0.9×103kg/m3;
(3)往容器內(nèi)加入196.1cm3體積的水時(shí),細(xì)線的拉力剛好為零,此時(shí)實(shí)心長(zhǎng)方體剛要開始上?。?br /> (4)當(dāng)0≤M≤180g時(shí),在圖2中作出F﹣M圖象如上圖。

5. (山東青島,33,6)重為2N、底面積為100cm2的薄壁圓柱形容器,盛水后放在水平桌面上。將體積分別為200cm3的木球和25cm3的塑料球用輕質(zhì)細(xì)繩相連放入水中,靜止時(shí)木球露出水面的體積為它自身體積的,此時(shí)容器中水的深度為20cm,如圖甲所示;當(dāng)把細(xì)繩剪斷后,靜止時(shí)木球露出水面的體積是它自身體積的,塑料球沉到容器底,如圖乙所示。
(1)圖甲中,水對(duì)容器底的壓強(qiáng)是多少?
(2)圖乙中,容器底對(duì)塑料球的支持力是多少?
(3)圖乙中,容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)是多少?

【思路分析】(1)圖甲中,知道水深和水的密度,利用p=ρgh求水對(duì)容器底的壓強(qiáng);
(2)由題知,當(dāng)把細(xì)繩剪斷后,靜止時(shí)木球露出水面的體積是它自身體積的,利用F浮=G求木球的密度,利用G=mg=ρVg求木球重力;
在圖甲中,求出兩球排開水的體積,由于木球和塑料球漂浮,受到的總浮力等于兩球總重力,據(jù)此求塑料球的重力,利用阿基米德原理求塑料球在水中受到的浮力;圖乙中,容器底對(duì)塑料球的支持力等于塑料球的重力減去浮力;
(3)在圖甲中,兩球漂浮,兩球的總質(zhì)量等于排開水的質(zhì)量,利用m=Sh求水的總質(zhì)量,利用G=mg求水重力,在圖乙中,容器對(duì)桌面的壓力等于水、兩球、容器的總重力,知道受力面積,利用p=求容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)。
【解題過(guò)程】解:
(1)圖甲中,水對(duì)容器底的壓強(qiáng):
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa;
(2)由題知,當(dāng)把細(xì)繩剪斷后,靜止時(shí)木球露出水面的體積是它自身體積的,
即V排=V木,
因?yàn)镕浮=G,即ρ水V排g=ρ木Vg,ρ水Vg=ρ木V木g,
所以ρ木=ρ水=×1×103kg/m3=0.5×103kg/m3,
木球重力:
G木=m木g=ρ木V木g=0.5×103kg/m3×10N/kg×200×10﹣6m3=1N,
圖甲中,
兩球排開水的體積V排′=(1﹣)V木+V塑=×200×10﹣6m3+25×10﹣6m3=150×10﹣6m3=1.5×10﹣4m3,
因?yàn)槟厩蚝退芰锨蚱?,所以F浮′=G木+G塑,
ρ水V排′g=1N+G塑,
1×103kg/m3×10N/kg×1.5×10﹣4m3=1N+G塑,
則塑料球的重力:
G塑=0.5N,
塑料球在水中受到的浮力:
F浮塑=ρ水V排塑g=1×103kg/m3×10N/kg×25×10﹣6m3=0.25N,
圖乙中,容器底對(duì)塑料球的支持力:
F支=G塑﹣F浮塑=0.5N﹣0.25N=0.25N;
(3)在圖甲中,兩球漂浮,兩球的總質(zhì)量等于排開水的質(zhì)量,
則水的總質(zhì)量:
m水=ρ水V水=1×103kg/m3×100×10﹣4m2×0.2m=2kg,
水重力:
G水=m水g=2kg×10N/kg=20N,
在圖乙中,水、兩球、容器的總重力:
G總=G水+G球+G容器=20N+1N+0.5N+2N=23.5N,
容器對(duì)桌面的壓力:
F=G總=23.5N,
受力面積S=100×10﹣4m2,
容器對(duì)桌面的壓強(qiáng):
p′===2350Pa。
答:(1)圖甲中,水對(duì)容器底的壓強(qiáng)是2000Pa;
(2)圖乙中,容器底對(duì)塑料球的支持力是0.25N;
(3)圖乙中,容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)是2350Pa。

6.(山東泰安,24,6) 用彈簧測(cè)力計(jì)懸掛一實(shí)心物塊,物塊下表面與水面剛好接觸,如圖甲所示。從此處勻速下放物塊,直至浸沒(méi)于水中并繼續(xù)勻速下放(物塊未與水底接觸)。物塊下放過(guò)程中,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F與物塊下表面浸入水的深度h的關(guān)系如圖乙。g取10N/kg,水的密度是1.0×103kg/m3.求:
(1)物塊受到的重力;
(2)物塊完全浸沒(méi)在水中受到的浮力;
(3)物塊的密度。

【思路分析】(1)測(cè)力計(jì)可以直接測(cè)量物體的重力;
(2)根據(jù)F=G﹣F得出所受浮力的大小;
(3)根據(jù)阿基米德原理求出物體的體積;根據(jù)密度公式求出密度。
【解題過(guò)程】解:(1)由圖可知,物體浸入水中時(shí)測(cè)力計(jì)示數(shù)為18N,故物體的重力為G=18N;
(2)物體全部浸入水中時(shí),測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F=10N,則在水中受到的浮力為F浮=G﹣F=18N﹣10N=8N,
(3)由F浮=ρ液gV排得,物體的體積為:V=V排=,
物體的重力為G,質(zhì)量為m=,
則物體的密度為:ρ===ρ水=×1.0×103kg/m3=2.25×103kg/m3。
答:(1)物塊受到的重力為18N;
(2)物塊完全浸沒(méi)在水中受到的浮力為8N;
(3)物塊的密度為2.25×103kg/m3。

7. (浙江杭州,14,6) “蛟龍?zhí)枴笔俏覈?guó)首臺(tái)自主設(shè)計(jì)、自主集成研制、世界上下潛最深的作業(yè)型深海載人潛水器?!膀札?zhí)枴斌w積約為30米3,空載時(shí)質(zhì)量約為22噸,最大荷載240千克。
(1)“蛟龍?zhí)枴笨蛰d漂浮在水面時(shí)受到的浮力為多大?
(2)若“蛟龍?zhí)枴蹦炒螡M載時(shí)下沉是采用注水方式實(shí)現(xiàn)的,則至少注入多少立方米的水?(海水密度取1.0×103千克/米3,g取10牛/千克)


【思路分析】本題考查了重力公式、物體的沉浮條件、阿基米德原理的應(yīng)用,要求認(rèn)真審題靈活應(yīng)用相關(guān)公式。(1)蛟龍?zhí)枴笨蛰d漂浮在水面時(shí),根據(jù)漂浮條件即可求出浮力;
(2)已知潛艇的總體積,根據(jù)浮力公式從而求出浮力,根據(jù)滿載時(shí)需要下沉?xí)r潛水器的總重力,然后求出需要注入的海水重力,利用G=mg=ρgV求出水的體積。
【解題過(guò)程】解:
(1)蛟龍?zhí)枴笨蛰d漂浮在水面時(shí),根據(jù)漂浮條件可知潛艇受到浮力:
F浮=G空載=m空載g=22×103kg×10N/kg=2.2×105N;
(2)滿載時(shí)需要下沉?xí)r潛水器排開海水的體積V排=V船=30m3,
此時(shí)F浮′=ρ海gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×30m3=3×105N,
滿載總重力G滿=m滿g=(22×103kg+240kg)×10N/kg=2.224×105N,
G注水=F浮′﹣G滿=3×105N﹣2.224×105N=7.76×104N,
則由G=mg=ρgV可得注入水的體積:
V注入===7.76m3。
答:(1)“蛟龍?zhí)枴笨蛰d漂浮在水面時(shí)受到的浮力為2.2×105N;
(2)若“蛟龍?zhí)枴蹦炒螡M載時(shí)下沉是采用注水方式實(shí)現(xiàn)的,至少注入7.76m3的水。

8. (湖北咸寧,23,7) 小宇給家里樓頂?shù)乃渲谱髁艘粋€(gè)自動(dòng)加水裝置,初步設(shè)計(jì)如圖所示,將兩個(gè)完全相同的實(shí)心圓柱體A、B通過(guò)細(xì)線與一壓力傳感開關(guān)相連,吊在水平放置的圓柱形水箱中,已知每個(gè)圓柱體重為6N,底面積為50cm2.當(dāng)水箱儲(chǔ)水深度降到10cm,圓柱體B一半浸在水中時(shí),壓力傳感開關(guān)所受拉力達(dá)到10N,其閉合開始加水。(細(xì)線質(zhì)量與體積均忽略不計(jì))請(qǐng)求:
(1)剛開始加水時(shí),水箱底部所受水的壓強(qiáng)。
(2)圓柱體的密度。
(3)當(dāng)水箱儲(chǔ)水深度達(dá)到1.5m時(shí),壓力傳感開關(guān)所受拉力為5N,其斷開停止加水,求應(yīng)設(shè)計(jì)A、B間細(xì)線的長(zhǎng)度。

【思路分析】(1)知道水的深度,根據(jù)p=ρ水gh求出水箱底部所受水的壓強(qiáng);
(2)根據(jù)題意求出圓柱體B受的浮力,再根據(jù)F浮=ρ水gV排求出圓柱體B浸在水中的體積,進(jìn)而求出圓柱體B的體積,再根據(jù)G=mg=ρgV求出圓柱體的密度;
(3)當(dāng)水箱儲(chǔ)水深度達(dá)到1.5m時(shí),壓力傳感開關(guān)所受拉力為5N,求出此時(shí)AB受到的浮力,進(jìn)而求出AB浸在水中的體積,再求出浸入水中的深度,再求出AB浸入水中增加的深度,進(jìn)而求出A、B間細(xì)線的長(zhǎng)度。
【解題過(guò)程】解:(1)剛開始加水時(shí),水的深度h=10cm=0.1m,
水箱底部所受水的壓強(qiáng):
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa;
(2)圓柱體B一半浸在水中時(shí),壓力傳感開關(guān)所受拉力達(dá)到10N,
把2個(gè)圓柱體看作一個(gè)整體,受向上的浮力、向上的拉力和向下的總重力,
由力的平衡條件可得:F浮+F拉=G,
此時(shí)圓柱體B受的浮力:
F浮=G﹣F拉=2×6N﹣10N=2N,
由F浮=ρ水gV排得,圓柱體B浸在水中的體積:
V排===2×10﹣4m3,
由題知,此時(shí)圓柱體B一半浸在水中,
則圓柱體B的體積:V=2V排=2×2×10﹣4m3=4×10﹣4m3,
由G=mg=ρgV得,圓柱體密度:
ρ===1.5×103kg/m3;
(3)當(dāng)水箱儲(chǔ)水深度達(dá)到h2=1.5m時(shí),壓力傳感開關(guān)所受拉力為5N,
此時(shí)AB受到的總浮力:
F浮′=G﹣F拉′=2×6N﹣5N=7N,
由F浮=ρ水gV排得,AB浸入水中的總體積:
V排′===7×10﹣4m3,
圓柱體的底面積為50cm2=5×10﹣3m2,
AB浸入水中的總深度:
hAB===0.14m,
當(dāng)水深為h1=10cm時(shí),B浸入水中的深度:
hB===0.04m,
則AB浸入水中增加的深度:
△h=hAB﹣hB=0.14m﹣0.04m=0.1m,

AB間細(xì)線的長(zhǎng)度:
h=h2﹣h1﹣△h=1.5m﹣0.1m﹣0.1m=1.3m。
答:(1)剛開始加水時(shí),水箱底部所受水的壓強(qiáng)1×103Pa;
(2)圓柱體的密度1.5×103kg/m3;
(3)A、B間細(xì)線的長(zhǎng)度1.3m。

9.(湖北襄陽(yáng),24,5) 一個(gè)圓柱形杯身的杯子,裝12cm高的水密封后(杯子厚度忽略不計(jì))放在水平桌面上,如圖甲所示。再將杯子分別倒置在盛有水和某種液體的容器中,靜止后杯子內(nèi)外液面高度差如圖乙和圖丙所示。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)圖甲中杯底受到水的壓強(qiáng)
(2)圖丙中某種液體的密度
(3)如果杯子自身質(zhì)量為80g,則杯內(nèi)水的質(zhì)量。

【思路分析】(1)根據(jù)p=ρ水gh求出杯底受到水的壓強(qiáng);
(2)根據(jù)杯子在水中和在圖丙的液體中受的浮力相等列出等式,解出液體密度;
(3)圖乙中杯子處于漂浮狀態(tài),浮力等于其總重力,據(jù)此列出等式,解出杯子底面積,再根據(jù)G=mg=ρgV求出水的質(zhì)量。
【解題過(guò)程】解:(1)圖甲中杯底受到水的壓強(qiáng):
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa;
(2)設(shè)杯子的底面積為S,杯子在水中和在液體中受的浮力相等,
F浮水=F浮液,
ρ水gV排=ρ液gV排′,
ρ水gS(h1+h2)=ρ液gS(h1+h3),
圖中h1=0.12m,h2=0.04m,h3=0.08m,
解得:ρ液=0.8×103kg/m3;
(3)圖乙中杯子處于漂浮狀態(tài),浮力等于其總重力,
G杯=m杯g=0.08kg×10N/kg=0.8N,
F浮水=G杯+G水,
ρ水gS(h1+h2)=G杯+ρ水gSh1,
ρ水gSh2=G杯,
杯子底面積S===2×10﹣3m2,
由ρ=得:
杯內(nèi)水的質(zhì)量:
m水=ρ水V水=ρ水Sh1=1.0×103kg/m3×2×10﹣3m2×0.12m=0.24kg。
答:(1)圖甲中杯底受到水的壓強(qiáng)1200Pa;
(2)圖丙中某種液體的密度0.8×103kg/m3;
(3)杯內(nèi)水的質(zhì)量0.24kg。

10. (湖北省孝感市,題號(hào)14,分值6)

【答案】(1)4h(2)(3)。
【解析】(1)航行60km需要的時(shí)間為

(2)滿載時(shí)受到浮力等于排開液體的重力
=
(3)水面下深3m處船體受到壓強(qiáng)


11. (江蘇省徐州市,第39題,8分) 39.閱讀短文,回答文后的問(wèn)題.
浮子流量計(jì)
氣體的流量一般指單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)通氣管道的氣體體積,流量等于氣體的流速和通道橫截面積的乘積.生活生產(chǎn)中經(jīng)常要對(duì)氣體的流量進(jìn)行控制,例如醫(yī)院給病人輸氧時(shí),用閥門控制氧氣瓶輸出氧氣的流量,在管道中接入流量計(jì),可以反映流量的大?。?br /> 浮子流量計(jì)是一種常用的流量計(jì).其結(jié)構(gòu)如圖所示,一個(gè)上粗下細(xì)的錐形管,管內(nèi)倒放著一個(gè)鋁制的圓錐體浮子.工作時(shí),氣體從錐形管下端流入,向上沖擊浮子,然后流過(guò)圓錐體浮子底面與錐形管之間的環(huán)形空隙,從上端流出.如果浮子受到氣流的沖力大,就會(huì)向上移動(dòng),環(huán)形空隙加大,氣體流速變小,對(duì)浮子的沖力就會(huì)變小,這樣浮子最終穩(wěn)定在某一位置,這個(gè)位置的高低就反映了氣體流量的大?。?

(1)浮子流量計(jì)使用時(shí),錐形管應(yīng)處于( ▲ )
A.水平方向 B.豎直方向 C.斜向上 D.斜向下
(2)浮子所受氣體浮力很小,可以忽略.當(dāng)浮子穩(wěn)定在某一位置時(shí),氣流對(duì)浮子的沖力和浮子重力的關(guān)系是 ▲ .
(3)對(duì)于某個(gè)制成的浮子流量計(jì),浮子和錐形管之間的環(huán)形空隙的面積和浮子高度成正比,比例系數(shù)為k1;氣流對(duì)浮子的沖力和流速成正比,比例系數(shù)為k2;浮子的質(zhì)量為m.當(dāng)浮子穩(wěn)定在高度h時(shí),氣體流量Q的表達(dá)式為Q = ▲ .
(4)浮子流量計(jì)能反映的最大流量是有限的,如果要讓這個(gè)浮子流量計(jì)能反映更大的流量,請(qǐng)你提出一條可行的改進(jìn)措施: ▲ ▲ .
【答案】(1)B (2)二力平衡 (3) (4)用密度更大的材料制作浮子
【解析】(1)浮子流量計(jì)使用時(shí),氣體從錐形管下端流入,向上沖擊浮子,然后流過(guò)圓錐體浮子底面與錐形管之間的環(huán)形空隙,從上端流出,所以錐形管應(yīng)處于豎直方向,故選B;(2)當(dāng)浮子穩(wěn)定在某一位置時(shí),氣流對(duì)浮子的沖力和浮子重力滿足二力平衡的四個(gè)條件,所以它們的關(guān)系是二力平衡;(3)浮子和錐形管之間的環(huán)形空隙的面積和浮子高度成正比,比例系數(shù)為k1,則;氣流對(duì)浮子的沖力和流速成正比,比例系數(shù)為k2,即;流量等于氣體的流速和通道橫截面積的乘積,即,可得;(4)如果要讓這個(gè)浮子流量計(jì)能反映更大的流量,可增大小浮子的質(zhì)量,用密度更大的材料制作浮子。

12. (呼和浩特,18,4)密度為0.5×103kg/m3,質(zhì)量為1kg的正方休木塊,靜止漂浮在密度為1.0×103kg/m3的水面上,求:
(1)木塊浸在水中的體積;
(2)把密度為9.0×103kg/m3,質(zhì)量未知的正方體銅塊輕輕放在正方體木塊的中央,過(guò)一會(huì)兒,其整體靜止懸浮在水中時(shí),銅塊對(duì)木塊的壓強(qiáng)。
【思路分析】本題考查浮力、物體的浮沉條件。(1)因?yàn)槟緣K漂浮在水面上,所以浮力等于重力,根據(jù)浮力的計(jì)算公式F浮=r水gV木可求出木塊浸在水中的體積;(2)因?yàn)檎襟w銅塊放在正方體木塊整體靜止懸浮在水中,因此木塊和銅塊受到的都是平衡力,分別對(duì)木塊和銅塊進(jìn)行受力分析,可知:木塊受到的浮力等于銅塊對(duì)它的壓力和木塊的重力之和,由此可以求出銅塊對(duì)木塊的壓力,銅塊受到的浮力和木塊對(duì)它的支持力等于銅塊的重力之和,由此可以求出銅塊的體積,進(jìn)而求出銅塊的面積,根據(jù)壓強(qiáng)的計(jì)算公式求出壓強(qiáng)的大小。
【解題過(guò)程】(1)因?yàn)槟緣K靜止時(shí)漂浮在水面上,所以F浮=G,即:
V排=====10-3m3
(2)由密度的計(jì)算公式可求出木塊的體積為:
V木===2×10-3m3
因?yàn)檎襟w銅塊和木塊整體靜止懸浮在水中,分析木塊則有:
F壓+G木=F木浮
F壓=F木?。璆木=r水gV木-G木= 1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-3m3
-1kg×10N/kg=10N
分析銅塊則有:
F支+F銅浮=G銅
r銅gV銅-r水gV銅=10N
(9.0×103kg/m3-1.0×103kg/m3)×10N/kg×V銅=10N
V銅=×10-3m3
因?yàn)殂~塊是正方體,則有:
a3=×10-3m3
a=0.05m
S=0.0025m2
由壓強(qiáng)的計(jì)算公式可得:
p===4×103Pa
答:(1)木塊浸在水中的體積為10-3m3;(2)正方體銅塊和正方體木塊整體靜止懸浮在水中時(shí)銅塊對(duì)木塊的壓強(qiáng)為4×103Pa

13. (四川省資陽(yáng)市,14,6分)

【思路分析】
(1)可根據(jù)阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排算出它排開海水的體積;
(2)利用液體壓強(qiáng)公式p=ρgh計(jì)算出最深處的壓強(qiáng),再計(jì)算出觀察窗受到的壓力。
【解題過(guò)程】
解:
(1)“探索一號(hào)”的滿載排水量:m排=6250t=6.25×106kg;
排開水的重力:G排=m排g=6.25×106kg×10N/kg=6.25×107N;
由阿基米德原理可得,“探索一號(hào)”受到的浮力:F浮=G排=6.25×107N;
根據(jù)F浮=ρ液gV排可得,排開海水的最大體積:;
(2)“海斗”號(hào)下潛至最大潛水深度處受到的壓強(qiáng)為:
p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×10767m≈1.11×108Pa,
最深處時(shí)觀察窗受到海水的壓力:F=pS=1.11×108Pa×400×10-4m2=4.44×106N。
答:(1)“探索一號(hào)”排開海水的最大體積為6.07×103m3;
(2)“海斗”號(hào)下潛到最深處時(shí)觀察窗受到海水的壓力為4.44×106N。

14. (廣東深圳,22)在物理實(shí)驗(yàn)操作考核中,水平桌面上放置底面積為100cm2的圓柱形容器(不計(jì)容器壁厚度),內(nèi)有12cm的水(如圖甲),某考生用彈簧測(cè)力計(jì)懸掛一金屬圓柱體,從液面開始緩慢浸入水中,拉力F與圓柱體下表面到水面距離h的變化關(guān)系如圖乙所示,當(dāng)圓柱體下表面距液面為10cm時(shí),系圓柱體的細(xì)線恰好松開,圓柱體沉入容器底部(水未溢出)。如圖內(nèi)所示(g取10N/kg)

求:
(1)圓柱體浸沒(méi)在水中時(shí)所受到的浮力;
(2)圓柱體的體積;
(3)圓柱體沉入底部時(shí),水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)。
【思路分析】(1)根據(jù)圖象分析出圓柱體未浸入水中時(shí)和浸沒(méi)在水中后的拉力,根據(jù)公式F浮=G﹣F′求出圓柱體浸沒(méi)在液體中所受的浮力;
(2)根據(jù)V=Sh求出根據(jù)F浮=ρ液gV排計(jì)算圓柱體浸沒(méi)時(shí)排開液體的體積,即為圓柱體的體積;
(3)計(jì)算出水和圓柱體的總體積,然后利用V=Sh求出水的深度,再利用p=ρgh計(jì)算圓柱體沉入底部時(shí),水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)。
【解題過(guò)程】解:
(1)由圖乙可知,圓柱體未浸入水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)F1=3N,圓柱體浸沒(méi)在水中后彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)F2=2N,
由稱重法可得,圓柱體浸沒(méi)在水中時(shí)所受到的浮力:F浮=F1﹣F2=3N﹣2N=1N;
(2)由F浮=ρ水gV排得,圓柱體浸沒(méi)時(shí)排開水的體積:
V排===1×10﹣4m3=100cm3,
因圓柱體浸沒(méi)在水中,則圓柱體體積:V=V排=100cm3;
(3)圓柱體未浸入水中時(shí)水的體積:
V水=S容?h=100cm2×12cm=1200cm3,
圓柱體沉入水底后,圓柱體與水的總體積:
V總=V水+V柱=1200cm3+100cm3=1300cm3,
則圓柱體沉底后水的深度為:
h′===13cm=0.13m,
此時(shí)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng):
p=ρ水gh′=1×103kg/m3×10N/kg×0.13m=1.3×103Pa。
答:(1)圓柱體浸沒(méi)在水中時(shí)所受到的浮力為1N;
(2)圓柱體的體積為100cm3;
(3)圓柱體沉入底部時(shí),水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為1.3×103Pa。

15. (江蘇常州,31,9)(9分)興小組自制液體密度計(jì),請(qǐng)選擇其中一種方法完成計(jì)算,(兩種都做,以方法一為準(zhǔn))
我選擇方法 ▲ (一/二)完成計(jì)算
方法一:精確測(cè)量比水小的液體密度
步驟:
① 取一上端開口的薄壁厚底玻璃筒,有0~50mL體積刻度
② 空玻璃筒開口向上放入水中(ρ水=1×103kg/m3),玻璃筒豎直漂浮,向玻璃簡(jiǎn)內(nèi)加水至50mL刻度線時(shí),在玻璃筒與外測(cè)水面相平處做記號(hào)線。
③ 將空玻璃筒開口向上放入酒精中(ρ酒精=0.8×103kg/m3),向玻璃筒內(nèi)加水至30mL刻度線時(shí),外側(cè)酒精液面恰好與玻璃記號(hào)線重合。
④ 將空玻璃簡(jiǎn)開口向上放入待測(cè)液體中,向玻璃筒內(nèi)加水至外側(cè)待測(cè)液體液面與破璃的記號(hào)線重合時(shí),利用玻璃筒內(nèi)水的體積刻度,可測(cè)得待測(cè)液體的密度。

g取10N/kg,問(wèn):
(1)每次實(shí)驗(yàn),玻璃記號(hào)線與外側(cè)液面相平時(shí),其排開外側(cè)液體的體積是多大?
(2)玻璃筒的重力有多大?
(3)該密度計(jì)能夠測(cè)量的液體密度的最小值有有多大?

方法二:精確測(cè)量比水大的液體密度
步驟:
① 取一上端開口的薄壁厚底玻璃筒,標(biāo)有0~50mL體積刻度.
② 將空玻璃筒開口向上放入水中(ρ水=1×103kg/m3),玻璃筒豎直漂浮,在玻璃筒與外側(cè)水面相平處做記號(hào)線.
③ 將空玻璃筒開口向上放入鹽水中(ρ鹽水=1.2×103kg/m3),向玻璃筒內(nèi)加水至20mL刻度線時(shí),外側(cè)鹽水液面恰好與玻璃筒記號(hào)線重合.
④ 將空玻璃筒開口向上放入待測(cè)液體中,向玻璃筒內(nèi)加水至外側(cè)待測(cè)液體液面與玻璃筒記號(hào)線合,利用玻璃筒內(nèi)水的體積刻度,可測(cè)得待測(cè)液體的密度.

g取10N/kg,問(wèn):
(1)每次實(shí)驗(yàn),玻璃筒記號(hào)線與外側(cè)液面相平時(shí),其排開外側(cè)液體的體積是多大?
(2)玻璃筒的重力有多大?
(3)該密度計(jì)能夠測(cè)量的液體密度的最大值有多大?
答案:
方法一

(1)V排=100mL
(2)G筒=0.5N
(3)ρmin=0.5×103kg/m3
方法二
(1)V排=100mL
(2)G筒=1N
(3)ρmin=1.5×103kg/m3
【思路分析】本題考查了阿基米德原理、漂浮原理、重力公式、密度公式等知識(shí)點(diǎn)。方案一:(1)和(2)根據(jù)圖①和圖②可知:都是漂浮,浮力等于重力,則有:F浮=G筒+G水1=ρ水gV排,即F浮=G筒+ρ水V1g=ρ水gV排——①,F(xiàn)浮=G筒+G水2=ρ酒gV排,即F浮=G筒+ρ水V2g=ρ酒gV排——②,由①②解得:G筒=0.5N,V排=10-4m3;(3)ρx最小值時(shí),玻璃筒內(nèi)不放水,則G筒+0=ρxmingV排,解得:ρxmin=0.5×103kg/m3。
方案二:(1)和(2)根據(jù)圖①和圖②可知:都是漂浮,浮力等于重力,則有:G筒=ρ水gV排——①,G筒+G水=ρ鹽水gV排——②,由①②解得:G筒=1.5N,V排=10-4m3;(3)加入最多50mL水時(shí)所測(cè)密度ρx最大值,此時(shí)水的重力G水max=0.5N,則G筒+G水max=ρxmaxgV排,解得:ρxmax=1.5×103kg/m3。


16.(山東濟(jì)寧,22,5)將U型管壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒放在盛有某和液體的玻璃杯中。將相關(guān)信息如圖所示。(g取10N/kg)求:
(1)液體的密度。
(2)體枳為60cm3的小球浸沒(méi)在液體中受到的浮力。

【思路分析】(1)根據(jù)金屬盒受到液體壓強(qiáng)與U形管中兩邊水的壓強(qiáng)差相等,由此根據(jù)p=ρgh計(jì)算液體的密度。
(2)由阿基米德原理計(jì)算小球浸沒(méi)在液體中受到的浮力。
【解題過(guò)程】解:
(1)金屬盒受到液體壓強(qiáng)與U形管中兩邊水的壓強(qiáng)差相等,
即:p金屬盒=p壓強(qiáng)計(jì),
由p=ρgh可得:
ρ液gh液=ρ水gh水,
所以液體密度:
ρ液=?ρ水=×1×103kg/m3=0.8×103kg/m3;
(2)小球浸沒(méi)在液體中V排=V球=60cm3,
由阿基米德原理可得小球受到的浮力:
F浮=ρ液gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×60×10﹣6m3=4.8N。
答:(1)液體的密度為0.8×103kg/m3。
(2)小球浸沒(méi)在液體中受到的浮力為4.8N。

17. (貴州貴陽(yáng),14,3) “懷丙撈鐵?!钡墓适轮?,為了撈起陷入河底淤泥中的鐵牛,懷丙用了如圖所示的裝置:將一根粗木頭固定在兩只裝滿泥沙的船之間,再用粗鐵鏈分別套在木頭和鐵牛上且使鐵鏈繃直。逐漸拋卸出船上的泥沙,鐵牛被鐵鏈從淤泥中拔出。請(qǐng)你分析說(shuō)明拋沙后鐵牛能被拔出的原因。(不考慮水的流動(dòng),泥沙對(duì)水密度的影響)

【思路分析】考查了學(xué)生對(duì)阿基米德原理和物體浮沉條件的掌握和運(yùn)用,確定在打撈鐵牛過(guò)程中,船受到的重力變化就等于對(duì)鐵牛的拉力是解答本題的關(guān)鍵。在打撈鐵牛時(shí),船和對(duì)鐵牛的拉力等于船的重力減少量。
【解答過(guò)程】答:船上的沙土逐漸拋人水中,鐵牛和船(包括船上的人、術(shù)頭及剩余的沙土)受到的總重力減小,拋沙土到鐵牛即將離開河床的過(guò)程中,船的重力減小,浮力不變,因此繩子對(duì)鐵牛的拉力增大,當(dāng)拉力大于鐵牛的重力時(shí),鐵牛被拔出。

18. (貴州黔三州,13,4) 一同學(xué)在河邊游泳后從水的較深處走向越來(lái)越淺的岸邊,由于岸邊都是尖硬的鵝卵石,該同學(xué)感覺(jué)河底越來(lái)越“扎腳”,請(qǐng)利用你學(xué)過(guò)的物理知識(shí)解釋這個(gè)現(xiàn)象
【思路分析】考查了學(xué)生對(duì)阿基米德原理和力的合成,以及作用力和反作用力的理解和掌握,關(guān)鍵是支持力通過(guò)改變?nèi)四_的形變,從而使人感到疼痛。由受力分析可知游泳的人受重力、浮力及鵝卵石對(duì)人的支持力,當(dāng)支持力越大時(shí)人感受的疼痛將會(huì)越強(qiáng)烈;根據(jù)阿基米德原理可知由深水走向淺水的過(guò)程中,人排開水的體積變化,浮力的變化,再根據(jù)力的合成判斷支持力的變化。
【解答過(guò)程】答:
根據(jù)F浮=ρ液v排g,人在水中由深水走向淺水時(shí),ρ液不變由于人排開水的體積減小,故人所受浮力減小再由 F支=G﹣F??;因浮力減小,重力不變,故支持力增大,根據(jù)p=腳的受力面積不變,腳受到石頭的壓強(qiáng)變大,所以人的腳將越來(lái)越疼。

19.(山東省濱州市,23題,10分)圖甲是一盛有水的圓柱形容器,現(xiàn)置于水面桌面上,容器內(nèi)水深為 0.3 m,容器的底面積為0.04 m2,圖乙是一質(zhì)量均勻的塑料球,密度為0.2×103 kg/m3。(g取10 N/kg)求

(1)容器中水的質(zhì)量;
(2)距容器底部0.1 m處A點(diǎn)液體的壓強(qiáng);
(3)把塑料球放入該容器中,用了16 N的力恰好使其完全浸沒(méi)在水中,塑料球的重力多大?
【思路分析】(1)已知容器中水的深度和容器的底面積,即可計(jì)算出水的體積,然后根據(jù)密度公式的變形式m=ρV即可計(jì)算出容器中水的質(zhì)量;
(2)已知水的密度和深度,即可利用液體壓強(qiáng)公式p=ρ水gh計(jì)算出A點(diǎn)液體的壓強(qiáng);
(3)首先對(duì)塑料球進(jìn)行受力分析,得出F浮=G+F,利用阿基米德原理F浮=ρ水gV排計(jì)算塑料球完全浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力,從而求解.
【解題過(guò)程】(1)容器中水的體積
則容器中水的質(zhì)量為
(2)A點(diǎn)到液面的距離h為0.3m-0.1m=0.2m,則A點(diǎn)的壓強(qiáng)是
(3)若塑料球的體積為,塑料球受到的重力為
塑料球全部浸沒(méi)入水中時(shí),排開水的體積為,其受到的浮力為
塑料球在豎直方向上受力分析可知,即,

解可得
則塑料球的重力為
20.(浙江省溫州市,31,10分)如圖甲是小明設(shè)計(jì)的“空氣浮力演示器”將一空心金屬球與配重通過(guò)細(xì)線懸掛在定滑輪上,調(diào)節(jié)配重質(zhì)量使二者保持靜止,用氣泵往玻璃容器內(nèi)緩慢壓入空氣,可根據(jù)現(xiàn)象證明空氣浮力的存在。已知金屬球重5牛,體積為5×10-3米3。(滑輪和細(xì)線的重力、配重的體積及各種摩擦均忽略不計(jì))

(1)用氣泵向甲裝置玻璃容器內(nèi)壓入空氣,觀察到什么現(xiàn)象可以說(shuō)明金屬球受到空氣浮力的作用?___________________________________________________。
(2)制作該演示器中的空心金屬球,用了體積為5×10-5米3的金屬材料,求該金屬材料的密度。
(3)小明想通過(guò)最小刻度為0.1牛的彈簧測(cè)力計(jì)反映空氣浮力大小的變化,他設(shè)想將該演示器改進(jìn)成如圖乙所示裝置。壓入空氣前,容器內(nèi)原有的空氣密度為1.2千克/米3,現(xiàn)通過(guò)氣泵向玻璃容器內(nèi)壓入空氣,使容器內(nèi)空氣密度增大到3.0千克/米3,能否使演示器中的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變化值大于0.1牛,請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明。
【思路分析】(1)充氣時(shí),金屬球與配重都處于空氣中,都收到空氣的浮力,但是因?yàn)榻饘偾虻捏w積更大,所以浮力增大的更多,當(dāng)浮力增大到大于金屬球的重力時(shí),此時(shí)金屬球上升,配重下降 ;(2)首先得出金屬球的質(zhì)量,再根據(jù)密度公式求解;(3)分別算出兩次情況下金屬球受到的浮力,結(jié)合動(dòng)滑輪知識(shí)求彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變化。
【解題過(guò)程】(1)如圖示,充氣前金屬球與配重跨過(guò)定滑輪處于平衡,當(dāng)充氣時(shí),金屬球與配重都處于空氣中,都收到空氣的浮力,但是因?yàn)榻饘偾虻捏w積更大,所以浮力增大的更多,當(dāng)浮力增大到大于金屬球的重力時(shí),此時(shí)金屬球上升,配重下降;(2)首先求出金屬球的質(zhì)量:,;
(3)F浮1=ρ氣1gV球=1.2kg/m3×10N/kg×5×10-3m3=0.06N
F浮2=ρ氣2gV球=3.0kg/m3×10N/kg×5×10-3m3=0.15N
F1=2×(G球-F浮1)=2×(5N-0.06N)=9.88N
F2=2×(G球-F浮2)=2×(5N-0.15N)=9.7N
ΔF拉=9.88N-9.7N=0.18N
21. (四川省自貢市,題號(hào)29,分值7)有甲、乙兩個(gè)溢水杯,甲溢水杯盛滿酒精,乙溢水杯盛滿某種液體。將一不吸水的小球輕輕放入甲溢水杯中,小球下沉到杯底,溢出酒精的質(zhì)量是40g;將小球從甲溢水杯中取出擦干,輕輕放入乙溢水杯中,小球漂浮且有1/11的體積露出液面,溢出液體的質(zhì)量是50g,已知ρ酒精=0.8×103kg/m3,試問(wèn):
(1)小球的體積是多少?(2)液體的密度是多少?
【思路分析】(1)根據(jù)阿基米德原理原理計(jì)算小球的體積;(2)根據(jù)物體的漂浮條件計(jì)算出液體的密度。
【解題過(guò)程】(1)小球在酒精中下沉到甲杯杯底,溢出的酒精的重力就是小球在酒精中受到的浮力的大小,所以有:;小球的體積就是排開酒精的體積,即:;
(2)小球在液體中漂浮在液面上時(shí),浮力等于重力,此時(shí)受到的浮力為:;根據(jù)阿基米德原理有:;液體的密度為:。

22. (山東省濱州市,23題,10分)圖甲是一盛有水的圓柱形容器,現(xiàn)置于水面桌面上,容器內(nèi)水深為 0.3 m,容器的底面積為0.04 m2,圖乙是一質(zhì)量均勻的塑料球,密度為0.2×103 kg/m3。(g取10 N/kg)求

(1)容器中水的質(zhì)量;
(2)距容器底部0.1 m處A點(diǎn)液體的壓強(qiáng);
(3)把塑料球放入該容器中,用了16 N的力恰好使其完全浸沒(méi)在水中,塑料球的重力多大?
【思路分析】(1)已知容器中水的深度和容器的底面積,即可計(jì)算出水的體積,然后根據(jù)密度公式的變形式m=ρV即可計(jì)算出容器中水的質(zhì)量;
(2)已知水的密度和深度,即可利用液體壓強(qiáng)公式p=ρ水gh計(jì)算出A點(diǎn)液體的壓強(qiáng);
(3)首先對(duì)塑料球進(jìn)行受力分析,得出F浮=G+F,利用阿基米德原理F浮=ρ水gV排計(jì)算塑料球完全浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力,從而求解.
【解題過(guò)程】(1)容器中水的體積
則容器中水的質(zhì)量為
(2)A點(diǎn)到液面的距離h為0.3m-0.1m=0.2m,則A點(diǎn)的壓強(qiáng)是
(3)若塑料球的體積為,塑料球受到的重力為
塑料球全部浸沒(méi)入水中時(shí),排開水的體積為,其受到的浮力為
塑料球在豎直方向上受力分析可知,即,

解可得
則塑料球的重力為

23. (廣東省廣州,21,×分)小明每天測(cè)量同一個(gè)雞蛋的質(zhì)量,再把雞蛋放入水中,觀察它的浮沉情況后,取出放好,下表是他記錄的部分?jǐn)?shù)據(jù)及現(xiàn)象。(雞蛋的體積保持不變,g=10N/kg,)

(1)求第57天雞蛋所受浮力及雞蛋的體積
(2)比較第1天和第70天雞蛋受到浮力的大小,寫出判斷依據(jù)。
(3)根據(jù)表格的現(xiàn)象你如何判斷雞蛋存放時(shí)間的長(zhǎng)短?
【思路分析】(1)根據(jù)雞蛋在水中的狀態(tài)懸浮,可得浮力等于此時(shí)雞蛋的重力,又雞蛋完全浸沒(méi)在水中,因此雞蛋的體積就等于排開水的體積;(2)根據(jù)阿基米德原理,雞蛋都是在水中,因此液體密度相等,但70天時(shí),有部分雞蛋露出水面,排開水的體積小于的一天的,所以得出答案;(3)根據(jù)表格中雞蛋的沉底和漂浮的狀態(tài)即可判斷。
【解題過(guò)程】(1)第57天時(shí),雞蛋處于懸浮狀態(tài),因此浮力等于雞蛋的重力,

由阿基米德原理得:

雞蛋整個(gè)浸沒(méi)在水里,所以
(2)第一天雞蛋受到的浮力更大,因?yàn)殡u蛋都是在水中,因此液體密度相等,但70天時(shí),有部分雞蛋露出水面,排開水的體積小于的一天的,根據(jù)阿基米德原理可得第一天雞蛋受到的浮力更大。
(3)將雞蛋放入水中,如果雞蛋下沉,說(shuō)明存放時(shí)間較短,如果漂浮,說(shuō)明存放時(shí)間較長(zhǎng)。

24.(湖南省邵陽(yáng)市,33,9分)某次物理活動(dòng)舉行了“造船”比賽,他們用的材料是密度為1.5×103kg/ m3的橡皮泥,其中王強(qiáng)同學(xué)選了一塊豎立在水平桌面上的圓柱體橡皮泥,它的底面積為1.0×10-3 m2、高為0.2m,最后造出了最大排水體積為6.0×10-4m3的小船。(ρ水=1.0×103kg/ m3,g取10N/kg)求:
(1)王強(qiáng)同學(xué)所選橡皮泥的質(zhì)量。
(2)橡皮泥對(duì)桌面產(chǎn)生的壓強(qiáng)。
(3)王強(qiáng)同學(xué)造的船在水中最大排水時(shí)受到的浮力。
【思路分析】(1)橡皮泥的質(zhì)量,考查密度公式的應(yīng)用,根據(jù)公式m=ρV即可,而體積可以根據(jù)題意V=Sh來(lái)計(jì)算;(2)根據(jù)壓強(qiáng)的計(jì)算公式,需要注意橡皮泥處在水平桌面上,對(duì)桌面的壓力等于其重力大小;(3)根據(jù)阿基米德原理帶入公式計(jì)算即可。
【解題過(guò)程】(1)橡皮泥的質(zhì)量為:m=ρV=ρSh=1.5×103kg/ m3×1.0×10-3㎡×0.2m =0.3 kg
(2)根據(jù)壓強(qiáng)的公式:P====3×103Pa
(3)由阿基米德原理得:F浮=G排水=ρ水V排 g=1.0×103kg/ m3×6.0×10-4m3×10N/kg =6N

25. (長(zhǎng)沙,39,8分) 某??萍夹〗M參觀完湘江杭電樞紐后,了解到船只過(guò)船閘的時(shí)間很長(zhǎng),為此他們?cè)诰W(wǎng)上查閱資料,設(shè)計(jì)了一個(gè)船只升降實(shí)驗(yàn)?zāi)P停P椭械淖笥覂蓚€(gè)船箱A、B的容積為2000cm3 ,質(zhì)量均為400g(含配件).現(xiàn)關(guān)閉進(jìn)水閥和排水閥,使柱形容器E(質(zhì)量不計(jì))中有足夠多的水,在船廂A、B中各裝800g的水,整個(gè)裝置靜止后,圓柱體浮筒D浸在水中的深度為8cm,他們依次進(jìn)行了如下(2)-(3)的操作.假設(shè)繩子足夠長(zhǎng),不計(jì)繩長(zhǎng)和伸長(zhǎng),浮筒D與容器E始終無(wú)接觸,且容器E的水無(wú)溢出,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中設(shè)法確保裝置平穩(wěn),忽略摩擦,木頭不吸收,.(,g取10N/kg)

(1)船廂中各裝800g的水后,求每只船廂所受的總重力;
(2)打開進(jìn)水閥,在柱形容器E中注入一定質(zhì)量的水,浮筒D上升,使船廂下降10cm,再關(guān)閉進(jìn)水閥,求:
①船廂A的總重力對(duì)A所做的功;
②此時(shí)浮筒D浸入水中的深度;
(3)當(dāng)操作(2)使船廂下降10cm后靜止時(shí),壓強(qiáng)傳感器顯示4400Pa;接下來(lái),用手使浮筒D保持此刻位置不變,再在兩邊船廂中同時(shí)放入代表船在原位置保持靜止,繩C的拉力為18N,壓強(qiáng)傳感器顯示4000Pa;然后,把800g木塊同時(shí)從船廂中取出,并在船廂中注滿水,再把900g和1000g的木塊分別放入A、B船廂后,當(dāng)整個(gè)裝置靜止時(shí),壓強(qiáng)傳感器的示數(shù)為p1;最后,打開進(jìn)水閥向容器中緩慢注入m千克水,使壓強(qiáng)傳感器的示數(shù)為p2,再關(guān)閉進(jìn)水閥,求浮筒D的質(zhì)量和注入圓柱形容器E中的水的質(zhì)量m.
【思路分析】(1)根據(jù)公式,求出每只船廂所受的重力;(2)①根據(jù)公式,求出船廂A的總重力對(duì)A做的功;②根據(jù)注入水前后,滑輪C所受麗麗不變,求出浮筒D所受浮力不變,從而求出浮筒D排開體積不變,即浸入深度不變;(3)先求出兩邊船廂沒(méi)有放入木塊前,中間滑輪C的拉力,再求出浮筒D減小的深度,從而求出減小的浮力,求出求出浮筒D的質(zhì)量和浮筒的底面積,再把900g和800g的木塊分別放入A、B船后,每個(gè)船廂對(duì)于中間的動(dòng)滑輪的拉力,求出細(xì)繩C的拉力,最后求出注入圓柱形容器E中的水的質(zhì)量m.
【解題過(guò)程】
(1)船廂中各裝800g的水后,每只船廂所受的總重力:

(2)①船廂A的總重力對(duì)A所做的功:
;
②∵滑輪C注水前后所受拉力不變,∴注水前后浮筒D所受浮力不變,
∴浮筒D排開水的體積不變,∴浮筒D浸入水中深度仍為8cm;
(3)∵在兩邊船廂同時(shí)放入代表船只的800g木塊,排出200cm3的水后,每個(gè)船廂受到的總重力:
,
每個(gè)船廂對(duì)于中間的動(dòng)滑輪的拉力:,
又∵繩C的拉力:,
∴中間動(dòng)滑輪的重力:;
同理,兩邊船廂中沒(méi)有放入木塊之前,,
∴,
∵浮筒D的重力不變,
∴可知兩邊船廂中放入木塊之前和排斥200cm3的水后,浮力的減小量:
,
∵壓力傳感器的壓強(qiáng)變化量:,
壓力變化量:,
∴,
∵浮筒D的位置不變,說(shuō)明其浸入水中的深度減小0.04m,
∴深度減小0.01m,浮力減小2N,
∵初始時(shí),浮筒D浸在水中的深度為8cm,其受到的浮力:,
排出水后,其受到的浮力:,
其重力:,
∴浮筒的質(zhì)量:,
∵壓力的變化:,
∴,
最后船廂注滿水后,其中水的質(zhì)量:,
船廂的總重力:,
再把900g和800g的木塊分別放入A、B船后,船廂中排出的水的重力正好等于木塊的重力,
所以船廂的總重力不變,仍然是,
每個(gè)船廂對(duì)于中間的動(dòng)滑輪的拉力:,
繩C的拉力:,
∴此時(shí)浮筒D的浮力:,
此時(shí)與船廂注滿水前的傳感器受到的壓力變化:
,
∵,
∴,
往E中注入水后與注入水前比較可得:,
∴.

26. (四川省樂(lè)山市,題號(hào)39,分值6)在彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛一個(gè)金屬零件,示數(shù)是2.7N。當(dāng)把零件浸沒(méi)在水中時(shí),測(cè)力計(jì)的示數(shù)是1.7N。現(xiàn)把該零件浸沒(méi)在某種液體中時(shí),測(cè)力計(jì)的示數(shù)是1.9N。求:
(1)該零件浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力F浮
(2)該金屬零件的密度ρ金;
(3)該液體的密度ρ液。
【答案】(1)1N;(2)2.7×103kg/m3;(3)0.8×103kg/m3。

【解析】(1)F浮=G-F=2.7N-1.7N=1N
(2)由阿基米德原理 F浮=ρ水gV排


(3)在甲液體中所受浮力所受浮力
F浮=G-F=2.7N-1.9N=0.8N
由阿基米德原理
F'浮=ρ液gV排


27.如圖所示,用細(xì)線將正方體A和物體B相連放入水中,兩物體靜止后恰好懸浮,此時(shí)A上表面到水面的高度差為0.12m.己知A的體積為,所受重力為8N;B的體積為,水的密度,g取10N/kg,求:

(1) A上表面所受水的壓強(qiáng);
(2) B所受重力的大小;
(3) 細(xì)線對(duì)B的拉力的大小.
【思路分析】(1)根據(jù)A的上表面到液面的距離,結(jié)合液體壓強(qiáng)的計(jì)算公式計(jì)算出壓強(qiáng);
(2)根據(jù)題意分析出A和B排開水的體積,再根據(jù)阿基米德原理計(jì)算出A和B受到的總浮力,最后根據(jù)物體的浮沉條件計(jì)算出B受到的重力的大小;
(3)根據(jù)B的狀態(tài)分析出B的受力情況,再由阿基米德原理計(jì)算出B受到的浮力的大小,再根據(jù)力的合成的相關(guān)知識(shí)計(jì)算出細(xì)線對(duì)B的拉力的大小。
【解題過(guò)程】
解:(1)由題意可知,A上表面所受水的壓強(qiáng)為:;
(2)由題意可知,A和B受到的總浮力為:,
由于A和B一起漂浮在水面上,所以,
則B受到的重力大小為:;
(3)由題意可知,B受到的浮力的大小為:,
由題意可知,此時(shí)B受到豎下向下的重力,豎直向上的浮力和豎直向上的拉力的作用,此時(shí)它靜止,所以細(xì)線對(duì)B的拉力大小為:。

28.(白銀市,21,4分)北方人有吃餃子的習(xí)慣.剛包好的餃子,為什么放入水中會(huì)下沉,而過(guò)一會(huì)兒餃子會(huì)浮起來(lái)?
【思路分析】剛下鍋時(shí),餃子的平均密度大于水的密度,分析出浮力小于重力而下沉,加熱后,餃子內(nèi)空氣膨脹,排開水的體積增大,所受浮力增大,根據(jù)浮力與重力關(guān)系,進(jìn)行判斷.
【解題過(guò)程】餃子剛下鍋時(shí),由于餃子的平均密度大于水的密度,浸沒(méi)在水中,所受浮力小于其所受重力,所以下沉;過(guò)了一會(huì),由于餃子內(nèi)空氣受熱膨脹,使餃子的體積增大,其所受浮力也隨之增大,當(dāng)浮力大于重力時(shí),餃子就會(huì)上?。?br />
29.(安徽,23,12分)重為200N的方形玻璃槽,底面積為0.4m2,放在水平臺(tái)面上,向槽中加水至水深0.3m(已知=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,玻璃槽的側(cè)壁厚度不計(jì))。
(1)求水對(duì)槽底部的壓強(qiáng)和槽底對(duì)水平臺(tái)面的壓強(qiáng);
(2)將邊長(zhǎng)為20cm的正方體物塊輕輕放入水中,當(dāng)其靜止時(shí),測(cè)出該物塊露出水面的高度為5cm,求該物塊的密度;
(3)用力F垂直向下作用在物塊的上表面,使物塊露出水面的高度為2cm并保持靜止,求此時(shí)力F的大小。




【思路分析】(1)①利用p=ρgh計(jì)算水對(duì)槽底部的壓強(qiáng);
②玻璃槽對(duì)水平臺(tái)面的壓力等于玻璃槽與水的重力之和,水的重力利用V=Sh、G=mg和ρ=可求,然后利用p=計(jì)算玻璃槽對(duì)水平臺(tái)面的壓強(qiáng);
(2)物體漂浮,則浮力等于重力,根據(jù)F浮=ρgV排、G=mg和ρ=可列出等式,求解該物塊的密度;
(3)根據(jù)力的平衡可知,力F的大小等于物塊增大的浮力。據(jù)此計(jì)算F的大小。
【解題過(guò)程】(1)水對(duì)玻璃槽底部的壓強(qiáng)是液體壓強(qiáng)所以;因?yàn)椴鄣讓?duì)水平臺(tái)的壓強(qiáng),且,,聯(lián)立解得。
(2)因?yàn)槲矬w漂浮,所以即,又因?yàn)槲矬w邊長(zhǎng)為20 cm,露出水面的高度為5 cm,所以,與上式聯(lián)立解得。
(3)因?yàn)槲矬w邊長(zhǎng)為20 cm,此時(shí)露出水面的高度為2 cm,所以,代入和,可得,。此時(shí)物體受力平衡所以有,由,聯(lián)立解得。


四、實(shí)驗(yàn)探究題
1. (北京,30,4)為了驗(yàn)證“浸在水中的物體所受浮力大小跟物體排開水的體積有關(guān)”,小明選用圖20所示的圓柱體、彈簧測(cè)力計(jì)和裝有適量水的燒杯進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(1)以下是他的部分實(shí)驗(yàn)步驟,請(qǐng)你幫他補(bǔ)充完整:
①將圓柱體A懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)下,靜止時(shí)記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F1。
②將圓柱體A下部的一格浸入水中,圓柱體不接觸容器,靜止時(shí)記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F2。
③ ,靜止時(shí)記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F3。
(2)由F1-F2 F1-F3(選填”=“或“≠”),可以驗(yàn)證“浸在水中的物體所受浮力大小跟物體排開水的體積有關(guān)”。
【思路分析】驗(yàn)證“浸在水中的物體所受浮力大小跟物體排開水的體積有關(guān)”,所以要改變排開水的體積,據(jù)此可解答第一題;驗(yàn)證的是浸在水中的物體所受浮力大小跟物體排開水的體積有關(guān),所以排開水的體積不同時(shí),物體所受浮力大小不同。
【解題過(guò)程】1、為了驗(yàn)證“浸在水中的物體所受浮力大小跟物體排開水的體積有關(guān)”, 依據(jù)控制變量法,應(yīng)改變物體排開水的體積。所以,第三步應(yīng)將圓柱體下部的兩格浸入水中。2、F1-F2是一格浸入水中時(shí),所受到的浮力F1-F3是兩格浸入水中時(shí)所受到的浮力,驗(yàn)證“浸在水中的物體所受浮力大小跟物體排開水的體積有關(guān)”。說(shuō)明體積不同,浮力不同,故F1-F2≠F1-F3

2. (廣東省,題號(hào)16,分值6)(1)如圖16-1圖甲所示,圓形物體的直徑時(shí)_____cm,如題16-1圖乙所示,秒表的讀數(shù)為_____s.

(2)如題16-2圖甲所示,實(shí)心物體被繩子拉著浸沒(méi)在水中,此時(shí)它受到___個(gè)力的作用;剪斷繩子后該物體運(yùn)動(dòng)直至靜止,請(qǐng)?jiān)陬}16-2圖乙中畫出浮力隨時(shí)間t變化的大致圖象.

(3)利用太陽(yáng)光測(cè)量?jī)蓧K凸透鏡的焦距,請(qǐng)?jiān)陬}16-3圖中的虛線框內(nèi)設(shè)計(jì)測(cè)量焦距的實(shí)驗(yàn)記錄表格.(物理量和單位均可采用文字或符號(hào)說(shuō)明)
【答案】(1)1.20;140;(2)3 如圖所示

(3)
實(shí)驗(yàn)序號(hào)
1
2
3
4
5
6
f的平均值/cm
透鏡1







透鏡2








【解析】(1)由圖甲可知,圓形物體的直徑是1.20cm,圖乙中,秒表分針示數(shù)為2min=120s,秒針示數(shù)為20s,則其讀數(shù)為140s。(2)圖甲中,實(shí)心物體受到3個(gè)力的作用:豎直向下的重力和拉力以及豎直向上的浮力;剪斷繩子,由于浮力大于重力,物體將上浮,在物體露出水面前,所受浮力不變;露出水面到漂浮這段時(shí)間內(nèi),所受浮力變??;最后漂浮在水面上靜止,所受浮力等于重力不變,如答案圖所示。(3)太陽(yáng)光近似為平行光,將凸透鏡正對(duì)著太陽(yáng)光,在后面放一光屏并前后移動(dòng),找到最小最亮的光斑,此時(shí)光斑到透鏡中心的距離即凸透鏡的焦距,表格如答案表格所示。
實(shí)驗(yàn)序號(hào)
1
2
3
4
5
6
f的平均值/cm
透鏡1







透鏡2








3. (河南省,題號(hào)18,分值6)某實(shí)驗(yàn)小組利用彈簧測(cè)力計(jì)、小石塊、溢水杯等器材,按照?qǐng)D12所示的步驟,探究浮力的大小與排開液體所受重力的關(guān)系。

(1) 先用彈簧測(cè)力計(jì)分別測(cè)出空桶和石塊的重力,其中石塊的重力大小為 N。
(2) 把石塊浸沒(méi)在盛滿水的溢水杯中,石塊受到的浮力大小為 N。石塊排開的水所受的重力可由 (填字母代號(hào))兩個(gè)步驟測(cè)出。
(3) 由以上步驟可初步得出結(jié)論:浸在水中的物體所受浮力的大小等于 。
(4) 為了得到更普遍得結(jié)論,下列繼續(xù)進(jìn)行得操作中不合理得是 。
A. 用原來(lái)的方案和器材多次測(cè)量取平均值
B. 用原來(lái)的方案將水換成酒精進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
C. 用原來(lái)的方案將石塊換成體積與其不同的鐵塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
(5) 另一實(shí)驗(yàn)小組在步驟C的操作中,只將石塊的一部分浸在水中,其他步驟操作正確,則 (選填“能”或“不能”)得到與(3)相同的結(jié)論。
【答案】(1)3.8N;(2)1.4N;AD;(3)物體排開水所受的重力;(4)A;(5)能。
【解析】(1)由圖B彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)可知,石塊重力為3.8N;
(2)石塊受到的浮力F浮=G-F示=38N-24N=1.4N:石塊排開水所受的重力G排等于空桶和水的
總重力減去空桶的重力,故AD可以測(cè)出
(3)石塊所受浮力F浮=3.8N-24N=14N,排開水的重力由AD可知G水=2.6N-1.2N=14N故浸
在水中的物體所受浮力的大小等于它排開水所受的重力
(4)本試驗(yàn)中多次試驗(yàn)?zāi)康氖钦乙?guī)律,排除偶然性,故A錯(cuò)誤
(5)不管物體是否浸沒(méi),其所受浮力均等于它排開液體所受的重力。

4. (湖北省黃石市,題號(hào)30,分值12)


【答案】實(shí)驗(yàn)一:(3)減?。唬?)外界大氣壓;水柱的壓強(qiáng);(5)一樓較其它樓層高或者一樓瓶?jī)?nèi)氣體溫度較高引起的
實(shí)驗(yàn)二:(1)0.2;上;(2)4.2;2;(3)0.42;2×10-4;2.1×103;(4)小磊。
【解析】實(shí)驗(yàn)一:(3)據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知,距地面高度越高,管內(nèi)與瓶?jī)?nèi)水面高度差越大,所以說(shuō)大氣壓隨高度的增加而減小;(4)該氣壓計(jì)的工作原理是:瓶?jī)?nèi)氣壓等于外界大氣壓加上水柱產(chǎn)生的向下的壓強(qiáng);(5)一樓至二樓的階段變化比其它樓層大的原因可能是一樓較其它樓層高或者一樓瓶?jī)?nèi)氣體溫度較高引起的;實(shí)驗(yàn)二:(1)彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N,則沒(méi)掛重物時(shí),已產(chǎn)生0.2N的讀數(shù),應(yīng)該將指針向上移動(dòng)至0刻度處;(2)圖b中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為材料的重G=4.2N;材料浸沒(méi)與水中時(shí),圖c中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F=2.2N,則材料受到的浮力F浮=G-F=4.2N-2.2N=2N;(3)材料的質(zhì)量m=G/g=4.2N/10N/kg=0.42kg,根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可得,材料的體積V=V排==2×10-4m3;所以材料的密度ρ==2.1×103kg/m3;(4)因?yàn)間前后計(jì)算過(guò)程中可以約分去掉,因此對(duì)計(jì)算結(jié)果無(wú)影響,故小磊說(shuō)法正確。

5. (湖南省衡陽(yáng)市,題號(hào)26,分值6)為了直觀驗(yàn)證阿基米德原理,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,把彈簧測(cè)力計(jì)上端固定在鐵架臺(tái)上,用粗鐵絲做一個(gè)框,掛在彈簧測(cè)力計(jì)掛鉤上,在粗鐵絲框上端懸吊一個(gè)金屬塊,下端放一小
杯在金屬塊的正下方,有一個(gè)溢水杯,溢水杯放置在鐵架臺(tái)的支架上,溢水杯跟金屬塊、
粗鐵絲都不接觸

(1)平穩(wěn)緩慢地抬高溢水杯支架,使金屬塊完全浸沒(méi)入水中(如圖甲→乙→丙),在此過(guò)程
中,彈簧測(cè)力計(jì)示示數(shù):F甲_______F丙(選填“大野”、“等于”或“小于”)
(2)再平穩(wěn)緩慢地降低溢水杯支架,使金屬塊完全離水面(如圖?。┛梢杂?jì)算出圖丙中
金屬塊所受到的浮力約為______N,此時(shí)浮力的測(cè)量數(shù)值比真實(shí)數(shù)值將____(選填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)等于;(2)1.2;偏大。
【解析】(1)圖甲,,圖丙,,根據(jù)阿基米德原理可知,,所以
(2),,;在圖丁中,金屬塊表面粘有少量水,使彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)偏大,即測(cè)得的浮力偏大。

6.(江蘇省揚(yáng)州市,題號(hào)26,分值5)

【答案】方案一:(1)右 (3) 方案二:(3)0.6 方案一 由于把小鐵塊從水中取出時(shí),鐵塊上面要帶有水,測(cè)得木塊的體積誤差較大。
【解析】方案一:(1)調(diào)節(jié)天平平衡時(shí),指針偏向分度盤的左側(cè),天平的右端上翹,平衡螺母應(yīng)向右端移動(dòng),才能使天平平衡;(3)根據(jù)題意,木塊的質(zhì)量為m,體積是量筒的兩次示數(shù)之差,V=V1-V0,則蠟塊的密度為ρ=;方案二:木塊的體積:V=V3-V2-10cm3=(90-50-10)cm3=30cm3,當(dāng)木塊處于漂浮狀態(tài)時(shí),由阿基米德原理可得:F浮=G排=G木,即m木g=ρ水(V4-V2)g,則木塊的質(zhì)量:m木=ρ水(V4-V2)=1g/cm3×(68cm3-50cm3)=18g,所以木塊的密度ρ木=m木/V=18g/30cm3=0.6g/cm3;由于把小鐵塊從水中取出時(shí),鐵塊上面要帶有水,測(cè)得木塊的體積誤差較大,所以測(cè)量誤差比較小的是方案一。

7. (山東青島,21,7) 探究浮力的大小
數(shù)據(jù)
結(jié)論
如圖,甲、乙、丙、丁是用同一金屬塊探究浮力大小跟哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)。
① 圖丙中金屬塊受到的浮力比圖乙中金屬塊受到的浮力 ? (填“大”或“小”),說(shuō)明浮力的大小與 有關(guān)
② 圖丁中金屬塊受到的浮力人小等于 N
③ 比較圖 ? 可知,浮力的大小與液體的密度有關(guān)。

數(shù)據(jù)
結(jié)論
如圖,用木塊、彈簧測(cè)力計(jì)、溢水杯和小桶進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
④ 木塊受到的浮力F浮= N。
⑤ 木塊排開的水所受的重力G排水= N。
⑥ 比較數(shù)據(jù)可知:浮在水上的木塊受到的浮力大小 ? (填“大于”、“等于”或“小于”)它排開的水所受的重力。


【思路分析】①測(cè)力計(jì)的示數(shù)越小,說(shuō)明物體在液體中受到的浮力越大;
比較乙丙可得浮力大小與物體排開液體的體積關(guān)系;
②根據(jù)F浮=G﹣F確定物體所受浮力的大?。?br /> ③要得浮力大小與液體密度的關(guān)系,需使物體排開液體的體積相同,液體的密度不同;
④根據(jù)漂浮時(shí)浮力與重力相等的特點(diǎn)確定浮力的大?。?br /> ⑤利用水和桶的總重減空桶的重力便可得排開水的重力;
⑥比較浮力和排開水重,可得結(jié)論。
【解題過(guò)程】解:①由圖知,丙中物體排開水的體積更大,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)更小,說(shuō)明受到的浮力更大,且浮力大小與物體排開液體的體積有關(guān);
②由甲圖知,物體的重力G=3.6N,由圖丁知,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3.3N,可知物體受到的浮力為:F浮=G﹣F=3.6N﹣3.3N=0.3N;
③圖丙丁,物體都是完全浸沒(méi),排開液體的體積相同,液體的密度不同,測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同,即所受浮力不同,可知浮力的大小與液體的密度有關(guān);
④由圖甲知,木塊的重力G=1.2N,因?yàn)槟緣K漂浮,所以F浮=G=1.2N;
⑤空桶的重力為0.4N,桶和水的總重為1.6N,可知排開水的重力為G排=G總﹣G桶=1.6N﹣0.4N=1.2N;
⑥由④⑤數(shù)據(jù)可知,浮在水上的木塊受到的浮力大小等于它排開的水所受的重力。
故答案為:①大;物體排開液體的體積;②0.3;③丙、丁;④1.2;⑤1.2;⑥等于。

8. (山東淄博,第22題,7分)

【答案】(1)測(cè)量小桶的重力 DBAC (2)0.2 0.2 只進(jìn)行了一次實(shí)驗(yàn),偶然性較大 改變石塊浸入液體的體積或換用不同的液體重復(fù)實(shí)驗(yàn) (3)體積
【解析】本題考查的是浮力的大小與哪些因素有關(guān)。(1)通過(guò)操作步驟可以看出沒(méi)有測(cè)量空桶的重力,最合理的順序應(yīng)為:D B A C。(2)石塊受到的浮力等于石塊的重力(B)減去石塊浸在液體中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)(A),即:F浮=G物-F拉=1.8N-1.6N=0.2N;排開液體的重力等于液體和小桶的總重力(C)減去小桶的重力(D),即:G排=G總-G桶 ;小明只進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論,實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少,結(jié)論的偶然性較大,不具普遍性,應(yīng)改變石塊浸入液體的體積或換用不同的液體重復(fù)實(shí)驗(yàn);(3)要想進(jìn)一步探究浮力大小與物體密度的關(guān)系,需要控制排開液體的體積和液體的密度相同,即選用體積相同的鐵塊和鋁塊,使都浸沒(méi)在同種液體中,比較浮力的大小。

9.(云南省,第21題,7分)

【答案】(1)1 (2)錯(cuò)誤 沒(méi)有控制鋁塊排開液體的體積相同 (3)小于 二力平衡 等于 有關(guān)
【解析】(1)圖甲中,G=2.6N,圖乙中,F(xiàn)=1.6N,則鋁塊在水中受到的浮力:。
(2)乙、丙兩圖中,液體密度和排開液體的體積均不相等,即沒(méi)有控制變量,所以得出的結(jié)論是錯(cuò)誤的。(3)雞蛋在水中下沉,是因?yàn)槭艿降母×π∮谥亓Γ辉跐恹}水中懸浮時(shí),根據(jù)二力平衡的知識(shí)可知,雞蛋受到的浮力等于雞蛋的重力;結(jié)論:浮力的大小與液體的密度有關(guān)。

10. (浙江嘉興,10,6)某課外興趣小組同學(xué)利用彈簧測(cè)力計(jì)和量筒研究“浮力大小與排開液體多少的關(guān)系”,設(shè)計(jì)
了如下實(shí)驗(yàn)步驟和數(shù)據(jù)記錄表格:
①在量筒中加入水,讀出量筒內(nèi)水面位置的刻度。
②把系有細(xì)線的鐵塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上,測(cè)出鐵塊的重力。
③把掛在彈簧測(cè)力計(jì)下的鐵塊浸沒(méi)在盛有水的量筒里,再次讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。
④讀出量筒內(nèi)水面位置升高后的刻度
⑤計(jì)算鐵塊排開水的體積。求出鐵塊排開的水受到的重力。
鐵塊浸沒(méi)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)/N
鐵塊在水中受到的浮力/N
水的體積/cm3
水和鐵塊的總體積/cm3
排開水的體積/cm3
排開的水受到的重力/N






實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)的表格中缺少一項(xiàng),該項(xiàng)是 。補(bǔ)充完整后,完成實(shí)驗(yàn)。分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論:浸在液體中的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于物體排開的液體受到的重力。
實(shí)驗(yàn)后,該組同學(xué)進(jìn)行了反思:
(1)量筒中不能加入太多的水,否則無(wú)法直接測(cè)出 ,從而不能得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
(2)通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論不可靠,理由是 。
A.沒(méi)有進(jìn)行多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)
B.沒(méi)有換用其它液體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
C.沒(méi)有進(jìn)行物體部分浸入水中時(shí)的實(shí)驗(yàn)

【思路分析】根據(jù)阿基米德原理的公式:F浮=G排和F浮=G﹣F可判斷缺少的內(nèi)容;
(1)向量筒中不能加入太多的水,應(yīng)該注“適量”水,水要能浸沒(méi)物體,而且在放入物體后不能超過(guò)量筒的量程;
(2)為得到普遍性的規(guī)律,應(yīng)換用不同液體進(jìn)行多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)以及進(jìn)行物體部分浸入水中時(shí)的實(shí)驗(yàn),多測(cè)幾組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
【解題過(guò)程】解:根據(jù)阿基米德原理的公式:F浮=G排和根據(jù)稱量法F浮=G﹣F測(cè)量浮力,需要用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量空氣中物體的重力和水中彈簧測(cè)力計(jì)的拉力,故表格少“鐵塊的重力/N”;
(1)向量筒中加入“適量的水”不能太少,否則不能把固體完全浸沒(méi),也不能加入太多的水,否則在放入物體后超過(guò)量筒的量程不能測(cè)量出排開水的體積,從而不能得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論;
(2)為得到普遍性的規(guī)律,應(yīng)換用不同液體進(jìn)行多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)以及進(jìn)行物體部分浸入水中時(shí)的實(shí)驗(yàn),多測(cè)幾組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,從而得出結(jié)論,故ABC正確;
故選ABC。
故答案為:鐵塊的重力/N;(1)水和鐵塊的總體積;(2)ABC。

11. (湖北省江漢油田、潛江市、天門市、仙桃市,題號(hào)46,分值8)

【答案】
(1)2 1.6 (2)2 (3)2 (4)3 深 (5) 排開的液體所受的重力 (6)
【解析】(1)根據(jù)彈簧測(cè)力計(jì)的指針位置可以讀出,桶A重2N,桶B重1.6N。
(2)桶A處于漂浮,所以它受到的浮力等于重力,為2N
(3)倒入水后,桶B和水的總重為3.6N ,所以加入的水的重力為3.6N-1.6N=2N,即桶A排開水的重力為2N。
(4)沙子增加一定的量,重力增加,會(huì)排出成比例的水,所以第3組數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的;加入沙子越多,排出的水就越多,桶A浸入水中就越深。
(5)因?yàn)槭瞧?,所以浮力的大小等于桶A和沙子的總重,通過(guò)比較可知,液體中物體所受浮力的大小等于物體排開液體所受的重力。
(6)根據(jù)F浮=ρgV排=ρgSh可得,ρ水gSh1=ρ液Sh2,所以ρ液=。
12. (湖北省孝感市,題號(hào)13,分值6)


【答案】(1)①液體的密度 ②1.0 ③4.8X103(2)。
【解析】(1)①由圖乙丙可知,完全浸沒(méi)時(shí),當(dāng)液體密度不同時(shí),浮力不同,說(shuō)明浮力的大小與液體的密度有關(guān) ②由甲乙兩圖可知,物體的重力為4.8N,浸沒(méi)在水中時(shí),示重為3.8N,則F浮=G-F’=4.8N-3.8N=1N ③因?yàn)樵谒薪](méi),所以
V物=V排=

(2)兩杯中裝有相同體積的水,放入物體AB后,液面仍然相平,說(shuō)明排開液體的體積相同,則A、B受到的浮力相等;A沉底,說(shuō)明A的密度小于水的密度,B漂浮,說(shuō)明B的密度小于水,則A的密度大于B的密度;根據(jù)圖中可知,B漂浮時(shí),B的重力等于排開水的重力,A沉底,A的重力大于排開水的重力,且A、B排開液體的體積相同,即排開水的重力相同,則A的重力大于B的重力,則甲圖對(duì)桌面的壓力大于乙圖,所以甲杯對(duì)桌面的壓力大于乙杯對(duì)桌面的壓力。

22. 13. (吉林,24,5分)



【答案】(1)排開液體的;不動(dòng);
(2)>;液體的密度;
(3)=;
【思路分析】(1)根據(jù)阿基米德原理結(jié)合液體的壓強(qiáng)的計(jì)算公式來(lái)分析解答;
(2)根據(jù)液體壓強(qiáng)的計(jì)算公式,分析出壓強(qiáng)的大小,再根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因分析出浮力的大小的影響因素;
(3)根據(jù)阿基米德原理,結(jié)合題意來(lái)分析解答。
【解題過(guò)程】解:(1)由于金屬塊浸入水中的體積越大,排開水的體積越大,受到的浮力越大,所以指針會(huì)移動(dòng);
由題意可知,當(dāng)金屬塊浸沒(méi)入水中以后,受到的浮力不在改變,繼續(xù)向杯內(nèi)注水,指針不會(huì)在移動(dòng);
(2)由于液體的密度與水的密度不相同,由液體壓強(qiáng)的計(jì)算公式可知,當(dāng)指針在C位置時(shí),金屬塊底部受到的壓強(qiáng)小于注滿水時(shí)金屬塊底部受到的壓強(qiáng),所以金屬塊受到的浮力大小與液體的密度有關(guān);
(3)由題意可知,由于塑料塊與金屬塊的體積相同,所以排開水的體積相同,受到有浮力相同,所以受拉力的變化量相同。

14. (吉林,24,4分)
在研究“浮力的大小跟液體密度是否有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,找來(lái)燒杯、清水、鹽水、細(xì)線、彈簧測(cè)力計(jì)和小石塊。
實(shí)驗(yàn)步驟如下:(1)用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出小石塊在空氣中重為G;
(2)把小石塊浸沒(méi)在清水中,讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F1,則小石塊受到的浮力 ;
(3)把小石塊浸沒(méi)在 中,讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F2 ,求出小石塊此時(shí)受到的浮力 ;
(4)若F浮 F/(選填:“等于”或“不等于”)
【答案】
【思路分析】
(1)在空氣中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)即為下方所掛物體的重力;知道小石塊的重力和浸沒(méi)在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),利用稱重法求出小石塊受到的浮力;
(2)探究物體所受浮力的大小與液體密度的關(guān)系時(shí)應(yīng)控制物體排開液體的體積不變,改變液體的密度,據(jù)此進(jìn)行回答;
(3)比較小石塊在清水和鹽水中所受浮力的大小,兩者相等說(shuō)明浮力與液體的密度無(wú)關(guān),否則有關(guān)。
【解題過(guò)程】
解:探究“浮力的大小跟液體的密度是否有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,小明找來(lái)燒杯,清水、鹽水細(xì)線、彈簧測(cè)力計(jì)和小石塊。實(shí)驗(yàn)步驟如下;
(1)用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出小石塊在空氣中重為G;
(2)把小石塊浸沒(méi)在清水中,讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F1,則小石塊受到的浮力F浮=G-F1;
(3)把小石塊浸沒(méi)在 鹽水中,讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F2,求出小石塊此時(shí)受到的浮力F′?。?br /> (4)若F浮 不等于F′浮,說(shuō)明浮力的大小跟液體的密度有關(guān)。
故答案為:(2)G-F1;(3)鹽水;(4)不等于。

15. (遼寧省遼陽(yáng)市,第31題,6分)

【答案】(1)水平桌面 右 (2)62.6 3.13 (3)偏小 (4)
【解析】(1)實(shí)驗(yàn)前,應(yīng)將天平放大水平桌面上;指針偏左,應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié);(2)由圖甲可知,合金塊的質(zhì)量為50g+10g+2.6g=62.6g;圖乙中,水面對(duì)應(yīng)的刻度為,則合金塊的體積,密度為;(3)砝碼上粘有粉筆灰,使所測(cè)合金塊的質(zhì)量小于真實(shí)值,則所測(cè)密度偏??;(4)圖丙的兩次實(shí)驗(yàn)中,兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)相同,說(shuō)明圓柱形物體在水和液體中所受浮力相同,由阿基米德原理可得:。

16.(福建B卷,29,7) 小明要測(cè)量木塊的密度。實(shí)驗(yàn)器材有:木塊、彈簧測(cè)力計(jì)(0~5N)、底部固定有滑輪的水槽、細(xì)線及足量的水。(g取10N/kg)
(1)先用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)木塊的重力,如圖甲,示數(shù)為 N;再用細(xì)線繞過(guò)滑輪將木塊與測(cè)力計(jì)連接起來(lái),接著往水相倒入適量的水,使木塊浸沒(méi)在水中,如圖乙,木塊在水中靜止時(shí)測(cè)力計(jì)示數(shù)為1.6N.木塊的體積為 m3,密度為 kg/m3.本實(shí)驗(yàn)中滑輪的作用是 。
(2)小明分析發(fā)現(xiàn),如果把水換成其他液體,測(cè)力計(jì)的示數(shù)就會(huì)不同,于是他把測(cè)力計(jì)的刻度改成相應(yīng)的密度值,將該裝置改裝為測(cè)量液體密度的密度計(jì)”。原測(cè)力計(jì)的1.0N刻度處應(yīng)標(biāo)注為
kg/m3,該“密度計(jì)”的刻度分布 (選填“均勻”或“不均勻”)
(3)若要增大這種“密度計(jì)”的最大測(cè)量值,可以采取的方法有 (寫出一種即可)。

【思路分析】(1)明確彈簧測(cè)力計(jì)的分度值,再根據(jù)指針指示來(lái)讀數(shù);
(2)圖乙中使用的是定滑輪,可以改變力的方向,不能省力,所以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)即為對(duì)木塊的拉力,根據(jù)二力平衡知識(shí)可知F浮=G+F拉求出浮力;根據(jù)F浮=ρ水gV排求出木塊的體積;根據(jù)G=mg=ρ木gV求出木塊的密度;
根據(jù)F浮=G+F拉求出當(dāng)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為1N時(shí),所受浮力,然后利用F浮=ρgV排可求得液體的密度,根據(jù)F浮=G+F示和F浮=ρ液gV排推導(dǎo)出ρ液與F示的關(guān)系,分析得出結(jié)論。
(3)要增大這種“密度計(jì)”的最大測(cè)量值,可以從彈簧測(cè)力計(jì)的量程、木塊的體積、密度等角度考慮可以采取的方法。
【解題過(guò)程】解:(1)圖甲中彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N,木塊在空氣中的重力即彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2.4N;
(2)圖乙所示的木塊浸沒(méi)水中時(shí)木塊共受到重力、拉力、浮力三個(gè)力的作用,
圖乙中彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F拉=1.6N,木塊受到的浮力:F浮=G+F拉=2.4N+1.6N=4N;
F浮=ρ水gV排
木塊的體積:
V=V排===4×10﹣4m3,
木塊的質(zhì)量m===0.24kg,
木塊的密度:
ρ木===0.6×103kg/m3;
圖乙中使用的是定滑輪,可以改變力的方向,
當(dāng)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為1N時(shí),所受浮力=G+F′=2.4N+1N=3.4N,
由F浮=ρgV排可得液體的密度,ρ液===0.85×103kg/m3,
物體完全浸沒(méi)在液體中,排開液體體積V排一定,G、g也是定值,所以F示和ρ液是一次函數(shù)關(guān)系,則密度秤的刻度是均勻的;
(3)若要增大這種“密度計(jì)”的最大測(cè)量值,可以采取的方法:可以換用更大量程的彈簧測(cè)力計(jì)(或換用體積更小的木塊,換用密度更大的物塊)。
故答案為:(1)2.4;4×10﹣4;0.6×103;改變力的方向;
(2)0.85×103;均勻;
(3)換用更大量程的彈簧測(cè)力計(jì)。

17. (廣西北部灣,27,7)在“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,提出如下猜想
猜想1:浮力的大小可能與液體的密度有關(guān)
猜想2:浮力的大小可能與物體的重力有關(guān)
猜想3:浮力的人小可能與物體的形狀有關(guān)
猜想4:浮力的大小可能與排開液體的體積有關(guān)
(1)如圖1所示,用手把飲料罐按入水中,飲料料罐浸入水中越深,手會(huì)感到越吃力。這個(gè)事實(shí)可以支持以上猜想 (選填序號(hào))
(2)為了研究猜想1和猜想2,運(yùn)用了體積相同的A、B、C三個(gè)圓柱體,測(cè)得重力分別為4N,4.5N和5N.然后進(jìn)行如圖2所示的實(shí)驗(yàn)。

①在序號(hào)a的實(shí)驗(yàn)中物所受的浮力為 N。
②比較序號(hào) , ,e的三次實(shí)驗(yàn),可得出初步結(jié)論:浮力大小與液體密度有關(guān)。
③進(jìn)一步分析可知:液體的密度越大,物體所變的浮力越 ;
④比較序號(hào)a、b、c的三次實(shí)驗(yàn),可得出結(jié)論:浮力的大小與物體的重力 關(guān)。
(3)為了研究猜想3,小明用兩塊相同的橡皮泥分別捏成圓錐體和圓柱體進(jìn)行如圖3所示的實(shí)驗(yàn)、由此小明得出的結(jié)論是:浮力的大小與物體的形狀有關(guān),小珍認(rèn)為這結(jié)論不可靠,主要原因是 。


【思路分析】(1)浮力是豎直向上的,根據(jù)手的感覺(jué)來(lái)感知浮力的變化;通過(guò)水面的變化來(lái)判斷物體排開液體體積的關(guān)系;從而提出浮力和物體排開液體體積關(guān)系的猜想;
(2)①根據(jù)稱量法算出浮力;
②③根據(jù)控制變量法分析,要探究浮力大小與液體密度的關(guān)系,需要控制同一物體、排開液體的體積相同,改變液體的密度,找出符合要求的圖即可,進(jìn)一步分析得出結(jié)論;
④比較序號(hào)為a、b、c的三次實(shí)驗(yàn)的物體所受浮力的大小變化和變化的因素,得出浮力物體的重力之間的關(guān)系;
(3)利用控制變量法分析小明同學(xué)的方案,即可判斷不可靠的原因。
【解題過(guò)程】解:(1)用手把空的飲料罐按入水中,手就會(huì)感受到豎直向上的浮力,越往下按,浮力越大,手會(huì)感到越吃力,;空飲料罐向下按入的過(guò)程中,水面會(huì)升高,空飲料罐排開水的體積比較大;由此得出猜想:浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān),即這個(gè)事實(shí)可以支持猜想4。
(2)①物體的重力為G,a中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3N,
則物體受到的浮力為:F浮水=G﹣F=4N﹣3N=1N;
②要探究浮力大小與液體密度的關(guān)系,需要控制同一物體、排開液體的體積相同,改變液體的密度,圖中a、d、e三圖符合要求;
③a圖物體浸沒(méi)在水中,受到的浮力為:F浮水=G﹣F=4N﹣3N=1N
d圖物體浸沒(méi)在酒精中,受到的浮力為:F浮酒=G﹣F′=4N﹣3.2N=0.8N;
e圖中物體浸沒(méi)在鹽水中,受到的浮力為:F浮鹽=G﹣F″=4N﹣2.8N=1.2N;
所以同一物體在鹽水浮力最大、酒精中受到的浮力最小,又因?yàn)辂}水的密度最大,酒精的密度最小,
所以可以得出:液體的密度越大,物體所變的浮力越大;
④序號(hào)為a、b、c的三次實(shí)驗(yàn)中,物體的體積和浸沒(méi)的液體都相同,不同因素是物體的重力;
由圖可知測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別為:3N、3.5N、4N,而三個(gè)圓柱形物體A、B、C的重分別為4N、4.5N和5N,根據(jù)稱重法F浮=G﹣F,則所受浮力分別為1N、1N、1N,可見(jiàn)浮力相等,于是可得結(jié)論是:浮力的大小與物體的重力無(wú)關(guān);
(3)根據(jù)控制變量法知:要研究浮力大小與物體形狀的關(guān)系,必須保證排開液體的體積和液體的密度不變,小明實(shí)驗(yàn)中改變了形狀,但沒(méi)有控制排開水的體積相同,故小珍認(rèn)為小明的結(jié)論不可靠,不可靠主要原因?yàn)闆](méi)有控制變量唯一(沒(méi)有控制排開液體的體積相同)。
故答案為:(1)4;(2)①1;②a;d;③大;④無(wú);(3)沒(méi)有控制變量唯一。
18. (海南,20,6)小紅去昌江棋子灣游玩時(shí),撿到一塊漂亮的小彩石。回到學(xué)校后,他應(yīng)用所學(xué)的物理知識(shí)測(cè)量這塊彩石的密度,實(shí)驗(yàn)操作如下:
(1)如甲圖所示,用細(xì)線拴住彩石,掛在彈簧秤上,根據(jù)彈簧秤的示數(shù)可知,彩石的重力是
N。
(2)如乙圖所示,將彩石浸沒(méi)水中,根據(jù)彈簧秤的示數(shù)可計(jì)算出彩石所受的浮力是 N。
(3)利用以上測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算出這塊彩石的密度是 kg/m3.(g取10N/kg)

【思路分析】(1)由圖甲確定彈簧測(cè)力計(jì)的最小分度值,然后讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù);
(2)由圖甲確定彈簧測(cè)力計(jì)的最小分度值,讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù);然后求出彩石塊所受到的浮力;
(3)彩石塊受到的浮力等于它所排開水的重力;已知排開水的重力,由m=可求出排開水的質(zhì)量;
已知排開水的質(zhì)量與水的密度,由密度的變形公式V=可求出排開水的體積;
已知彩石的質(zhì)量及彩石體積,由密度公式可求出彩石的密度;
【解題過(guò)程】解:(1)由圖甲可知,彈簧測(cè)力計(jì)的最小分度值是0.2N,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是F1=3.6N;
(2)由圖乙可知,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F2=2.4N,彩石塊所受的浮力F浮=F1﹣F2=3.6N﹣2.4N=1.2N;
(3)阿基米德原理可知,彩石排開的水受到的重力G排水=F浮=1.2N,
被排開水的質(zhì)量m水===0.12kg,
被排開水的體積V排===1.2×10﹣4m3,
彩石所受的重力G=F1=3.6N,彩
石的質(zhì)量m===0.36kg,
彩石的體積V=V排=1.2×10﹣4m3,
彩石的密度:
ρ===3×103kg/m3;
故答案為:(1)3.6;(2)1.2;(3)3×103。

19.(江蘇泰州,31,4)某實(shí)驗(yàn)小組在探究“影響浮力大小的因素”時(shí),做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。觀察圖片并分別比較圖中有關(guān)數(shù)據(jù)可知:
(1)當(dāng)物體逐漸浸入水中,物體底面所受壓強(qiáng)將逐漸 ;
(2)當(dāng)物體浸沒(méi)在水中時(shí),受到的浮力為 N;
(3)比較(b)、(c)兩圖,可以得出 越大,物體受到的浮力越大;
(4)比較 兩圖可知,物體所受浮力的大小與液體密度有關(guān)。

【思路分析】(1)根據(jù)p=ρgh判斷物體底部所受壓強(qiáng)的變化;
(2)根據(jù)F浮=G﹣F計(jì)算物體在水中受到的浮力大??;
(3)分析b、c,得出浮力大小與物體排開液體體積的關(guān)系;
(4)要得出物體所受浮力的大小與液體密度有關(guān),需使物體排開液體的體積相同,液體的密度不同。
【解題過(guò)程】解:(1)當(dāng)物體逐漸浸入水中,下底面在水中的深度增加,根據(jù)p=ρgh可知,下底面所受的壓強(qiáng)變大;
(2)由a圖知,物體的重力G=4N,由圖c知,物體完全浸沒(méi)在水中受到的拉力為3N,所以物體浸沒(méi)在水中時(shí),受到的浮力為F浮=G﹣F=4N﹣3N=1N;
(3)(b)、(c)兩圖,液體的密度相同,物體排開液體的體積不同,物體排開液體的體積越大,測(cè)力計(jì)的示數(shù)越小,可得物體排開液體的體積越大,受到的浮力越大;
(4)(c)、(d)兩圖,物體都是完全浸沒(méi),排開液體的體積相同,液體的密度不同,測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同,可得物體所受浮力的大小與液體密度有關(guān)。
故答案為:(1)變大;(2)1;(3)物體排開液體的體積;(4)(c)、(d)。

20. (四川巴中,28,6) 某小組同學(xué)利用水和酒精探究浮力大小與哪些因素有關(guān),實(shí)驗(yàn)裝置如圖,通過(guò)多次實(shí)驗(yàn),得出如下表所示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):(p酒精=0.8×103kg/m3)
實(shí)驗(yàn)序號(hào)
液體種類
物體重
力G/N
測(cè)力計(jì)示數(shù)F/N
物體所受浮力F浮/N
排開液體
體積V/cm3


4
3

100


2.5
1.5
150


2
2
200

酒精
4
3.2
0.8
100

酒精
2.8
1.2
150

酒精
2.4
1.6
200
(1)第一次實(shí)驗(yàn)物體所受到的浮力為 N。
(2)比較三次實(shí)驗(yàn)可得出結(jié)論:同種液體,物體排開液體體積越大,所受浮力越大。分析比較①、④(或②、⑤或③、⑥)可初步得出:排開液體體積相同時(shí),液體密度 ,物體受到的浮力越大。
(3)第一次實(shí)驗(yàn)中,物體排開液體的重力G= N.通過(guò)比較每次實(shí)驗(yàn)物體受到的浮力和排開液體的重力,還可以驗(yàn)證 原理
(4)該實(shí)驗(yàn)選用不同液體進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn),其目的是 (選填“尋找普遍遍規(guī)律”、“多次實(shí)驗(yàn)求平均值減小誤差”)。

【思路分析】(1)根據(jù)F浮=G﹣F來(lái)計(jì)算物體所受的浮力大??;
(2)根據(jù)液體密度和浮力的大小關(guān)系,可得浮力大小與液體密度的關(guān)系;
(3)根據(jù)阿基米德原理,根據(jù)G=mg=ρVg計(jì)算排開液體的重力,比較浮力與G排的大小,可得阿基米德原理;
(4)實(shí)驗(yàn)中,需選用不同的液體進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),是為了使結(jié)論更具普遍性。
【解題過(guò)程】解:
(1)第一次實(shí)驗(yàn)物體所受浮力為:F浮=G﹣F=4N﹣3N=1N;
(2)①、④(或②、⑤或③、⑥)物體排開液體的體積相同,由數(shù)據(jù)知,水的密度較大,物體所受浮力較大;
(3)由①數(shù)據(jù)知,物體排開水的體積為100cm3,所以排開水的質(zhì)量:m排=ρ水V排=1g/cm3×100cm3=100g;排開水的重力為:G排=m排g=100×10﹣3kg×10N/kg=1N;
可見(jiàn)F浮=G排,從而驗(yàn)證了阿基米德原理;
(4)該實(shí)驗(yàn)選用不同液體進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn),利用不同的液體可以得到相同的結(jié)果,其目的是尋找普遍遍規(guī)律。
故答案為:(1)1;(2)越大;(3)1;阿基米德;(4)尋找普遍遍規(guī)律。

21. (江蘇連云港,17,6分)現(xiàn)有一形狀不規(guī)則的金屬塊,小明同學(xué)用彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)線、燒杯、水,測(cè)出了金屬塊的密度。
(1)請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。
①用細(xì)線系住金屬塊,用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出其重力G。
② 。
③ 金屬塊密度的表達(dá)式為ρ= (已知水的密度為ρ水)
(2)實(shí)驗(yàn)反思:在實(shí)驗(yàn)中,要使測(cè)力計(jì)的示數(shù)有明顯的變化,金屬塊的體積應(yīng)該 (選填“大一些”或“小一些”)。
【答案】(1)將金屬塊浸沒(méi)在水中,再次讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù) (2)大一些
【解析】本題主要考查浮力的應(yīng)用 、密度、減小誤差的方法,要測(cè)物體的密度由密度公式,可以知道,應(yīng)該測(cè)量物體的質(zhì)量、物體的體積、第一步已經(jīng)測(cè)出了質(zhì)量。第二步借助浮力測(cè)物體的體積。根據(jù)浮力公式=G-可以求出物體的體積,為了減小誤差。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,金屬塊體積應(yīng)該大一些。

22. (四川達(dá)州市,38,6分) 小陳同學(xué)在老師的指導(dǎo)下完成了以下實(shí)驗(yàn):
①用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出一個(gè)帶蓋子的空玻璃瓶的重力,如圖甲所示;
②用手拿著這個(gè)蓋緊的瓶蓋的空玻璃瓶浸沒(méi)在水中,放手后發(fā)現(xiàn)玻璃瓶上浮;
③將一個(gè)鐵塊裝入玻璃瓶并蓋緊蓋子,放入水中放手后發(fā)現(xiàn)玻璃瓶下沉;
④取出玻璃瓶并擦干瓶上的水,掛在彈簧測(cè)力計(jì)上,保持玻璃瓶豎直,然后從圖乙所示位置慢慢浸入水中,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F與玻璃瓶下表面浸入水中深度h的關(guān)系圖像如圖丙所示:

(1)裝有鐵塊的玻璃瓶全部浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力是__________N.
(2)BC說(shuō)明物體受到的浮力大小與浸沒(méi)的深度____________(選填“有關(guān)”、“無(wú)關(guān)”).
(3)在第②操作步驟中空玻璃瓶浸沒(méi)在水中受到的浮力為________N.
(4)小陳認(rèn)真分析以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象后發(fā)現(xiàn),物體的沉浮與物體的重力和所受浮力有關(guān),其中上浮的條件是________.
(5)若圓柱形容器的底面積為100cm2,在乙圖中,當(dāng)玻璃瓶浸沒(méi)后,水對(duì)容器底的壓強(qiáng)增加了________Pa.
(6)細(xì)心的小陳同學(xué)發(fā)現(xiàn)玻璃瓶上還標(biāo)有100ml的字樣,于是在裝有鐵塊的玻璃瓶?jī)?nèi)裝滿水并蓋上瓶蓋,再用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出總重力,如圖丁所示,此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為3.1N,根據(jù)以上數(shù)據(jù)他算出了鐵塊的密度為____________kg/m3.
【思路分析】(1)由丙圖讀出裝入鐵塊的玻璃瓶的總重力,浸沒(méi)在水中時(shí),測(cè)力計(jì)示數(shù),根據(jù)公式,求出受到的浮力;
(2)分析圖像可知,BC段測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變,得出所受浮力大小與浸沒(méi)的深度無(wú)關(guān);
(3)根據(jù)公式F浮=ρ液V排g可知,浮力大小與液體密度和排開液體的體積有關(guān),液體密度不變、排開液體的體積不變,所受浮力不變;
(4)由圖甲讀出空玻璃瓶的重力,比較浮力和重力大小,得出物體上浮的條件;
(5)根據(jù)公式F?。溅岩篤排g求出玻璃瓶浸沒(méi)時(shí)排開水的體積,再求出容器中水面上升的高度,根據(jù)公式,求出水對(duì)容器底增加的壓強(qiáng);
(5)先求出容器中所裝水的重力,求出所裝水的體積,用瓶的容積減去所裝水的體積,求出鐵塊的體積,根據(jù)公式,求出鐵塊的體積.
【解題過(guò)程】(1)由圖丙可知,玻璃瓶和鐵塊的總重力:G總=2.2N,玻璃瓶浸沒(méi)時(shí),測(cè)力計(jì)的示數(shù):F=0.6N,
裝有鐵塊的玻璃瓶全部浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力:F?。紾總-F=2.2N-0.6N=1.6N;
(2)由圖可知,BC段測(cè)力計(jì)示數(shù)不變,所以物體受到的浮力大小與浸沒(méi)的深度無(wú)關(guān);
(3)因?yàn)榭詹A拷](méi)在水中排開水的體積和裝入鐵塊浸沒(méi)在水中排開的體積相等,所以空玻璃瓶浸沒(méi)在水中受到的浮力等于1.6N;
(4)由圖甲可知,空玻璃瓶的重力:G瓶=1.4N,因?yàn)楦×Υ笥谥亓?,所以空玻璃瓶在水中上浮,即物體上浮的條件是:浮力等于重力;
(5)根據(jù)公式F?。溅岩篤排g得:,當(dāng)玻璃瓶浸沒(méi)后,容器內(nèi)水面增加的深度:,水對(duì)容器底的增加的壓強(qiáng):;
(6)玻璃瓶中所裝水的重力:,所裝水的體積:,鐵塊的體積:,鐵塊的重力:,鐵塊質(zhì)量:,鐵塊的密度:.

23. (四川省自貢市,題號(hào)27,分值6)在“測(cè)量物質(zhì)的密度”實(shí)驗(yàn)中

(1)用調(diào)節(jié)好的天平測(cè)金屬塊質(zhì)量,天平平衡時(shí)砝碼及游碼在標(biāo)尺上的位置如圖甲所示,金屬塊質(zhì)量m為___g。
(2)用細(xì)線系住金屬塊放入裝有20mL水的量筒內(nèi),水面如圖乙所示,則金屬塊體積V為_____cm3。
(3)計(jì)算出金屬塊密度ρ=_____g/cm3。
(4)實(shí)驗(yàn)中所用細(xì)線會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果造成一定誤差,導(dǎo)致所測(cè)密度值_____(選填“偏大”或“偏小”)。
(5)在上面實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,利用彈簧測(cè)力計(jì)和該金屬塊,只需增加一個(gè)操作步驟就能測(cè)出圖丙燒杯中鹽水的密度。增加的步驟是:________________________。
鹽水密度表達(dá)式ρ鹽水=____________(選用所測(cè)物理量符號(hào)表示)。
【思路分析】(1)根據(jù)標(biāo)尺上的分度值讀出游碼上的質(zhì)量;金屬塊的質(zhì)量等于砝碼的總質(zhì)量加上游碼所對(duì)的刻度值;(2)金屬塊的體積等于量筒內(nèi)后來(lái)的體積數(shù)減去原來(lái)的體積數(shù);(3)利用密度公式計(jì)算金屬塊的密度;(4)所用的細(xì)線會(huì)導(dǎo)致測(cè)量的體積偏大;(5)利用彈簧測(cè)力計(jì)稱出金屬塊在鹽水中受到的浮力,利用阿基米德原理計(jì)算出鹽水的密度。
【解題過(guò)程】(1)標(biāo)尺上的分度值是0.2g,此時(shí)游碼的讀數(shù)是2.0g,所以金屬塊的質(zhì)量為:m=20g+5g+2g=27g;
(2)后來(lái)的體積為30mL,所以金屬塊的體積為:V=30cm3-20cm3=10cm3;
(3)金屬塊的密度為:;
(4)所用的細(xì)線會(huì)導(dǎo)致測(cè)量的體積偏大,根據(jù)密度公式,導(dǎo)致測(cè)得的密度偏小;
(5)用細(xì)線系住金屬塊,將它完全浸沒(méi)到鹽水中,測(cè)得彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F;
根據(jù)阿基米德原理和浮力得到鹽水密度的表達(dá)式為:。
24.(山東省威海市,23題,6分)圖12是生活中常用的小茶杯,請(qǐng)你在下列器材中選擇合理的題材,利用浮力等相關(guān)知識(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量小茶杯密度的實(shí)驗(yàn)。

備選器材:若干個(gè)量筒、溢水杯和燒杯,記號(hào)筆、足量水(小茶杯可以放入溢水杯、燒杯,但放不進(jìn)量筒)
要求,(1)簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟 (如需將小茶杯放入水中,請(qǐng)明確表述小茶杯放入水中的具體操作):用符號(hào)表示有關(guān)的物理量。
(2)利用測(cè)出的物理量寫出小茶杯密度的表達(dá)式(水的密度用ρ水表示)

【思路分析】要測(cè)量小茶杯的密度,需要想辦法測(cè)量小茶杯的質(zhì)量和體積。而給定的器材中沒(méi)有天平,無(wú)法直接測(cè)量小茶杯的質(zhì)量,只能利用給定器材想辦法測(cè)出其漂浮所受浮力,再根據(jù)漂浮條件得出小茶杯的重力進(jìn)而得出小茶杯的質(zhì)量;小茶杯體積的測(cè)量,雖然有量筒,但由于小茶杯不能放進(jìn)量筒,只能采用溢水法借助給定的溢水杯測(cè)定其體積。
【解題過(guò)程】(1)實(shí)驗(yàn)步驟:①溢水杯中裝滿水,將小茶杯輕放入溢水杯中漂浮,用量筒收集排出的水,讀出體積為V1,物體的質(zhì)量m=G/g=F浮/g=ρ水g V1/g=ρ水V1 ②溢水杯裝滿水,將小茶杯輕輕斜放入溢水杯中沉底,用量筒收集排出的水,讀出體積為V2;小茶杯的體積為V2
(2)小茶杯密度的表達(dá)式:ρ=ρ水V1/ V2
25.(浙江省舟山市,10題,6分)某課外興趣小組同學(xué)利用彈簧測(cè)力計(jì)和量筒研究“浮力大小與排開液體多少的關(guān)系”,設(shè)計(jì)
了如下實(shí)驗(yàn)步驟和數(shù)據(jù)記錄表格:
①在量筒中加入水,讀出量筒內(nèi)水面位置的刻度。
②把系有細(xì)線的鐵塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上,測(cè)出鐵塊的重力。
③把掛在彈簧測(cè)力計(jì)下的鐵塊浸沒(méi)在盛有水的量筒里,再次讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。
④讀出量筒內(nèi)水面位置升高后的刻度
⑤計(jì)算鐵塊排開水的體積。求出鐵塊排開的水受到的重力。
鐵塊浸沒(méi)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)/N
鐵塊在水中受到的浮力/N
水的體積/cm3
水和鐵塊的總體積/cm3
排開水的體積/cm3
排開的水受到的重力/N






實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)的表格中缺少一項(xiàng),該項(xiàng)是 。補(bǔ)充完整后,完成實(shí)驗(yàn)。分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論:浸在液體中的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于物體排開的液體受到的重力。
實(shí)驗(yàn)后,該組同學(xué)進(jìn)行了反思:
(1)量筒中不能加入太多的水,否則無(wú)法直接測(cè)出 ,從而不能得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
(2)通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論不可靠,理由是 。
A.沒(méi)有進(jìn)行多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)
B.沒(méi)有換用其它液體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
C.沒(méi)有進(jìn)行物體部分浸入水中時(shí)的實(shí)驗(yàn)

【思路分析】根據(jù)阿基米德原理的公式:F浮=G排和根據(jù)稱量法F浮=G﹣F測(cè)量浮力,需要用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量空氣中物體的重力和水中彈簧測(cè)力計(jì)的拉力,故表格少“鐵塊的重力/N”;
(1)向量筒中加入“適量的水”不能太少,否則不能把固體完全浸沒(méi),也不能加入太多的水,否則在放入物體后超過(guò)量筒的量程不能測(cè)量出排開水的體積,從而不能得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論;
(2)為得到普遍性的規(guī)律,應(yīng)換用不同液體進(jìn)行多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)以及進(jìn)行物體部分浸入水中時(shí)的實(shí)驗(yàn),多測(cè)幾組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,從而得出結(jié)論,故ABC正確;故選ABC。
【解題過(guò)程】鐵塊的重力/N;(1)水和鐵塊的總體積或水的體積;(2)ABC


五、作圖題
1. (綏化市,25,2分)


【思路分析】船和人一起漂浮在水面上,所受浮力和所受的重力是一對(duì)平衡力,求出浮力大小,然后作出重力和浮力的示意圖
【解題過(guò)程】船和人一起漂浮在水面上,所受浮力和所受的重力是一對(duì)平衡力,所受浮力:,力的示意圖如下:


2. (吉林,21,2分)
(1)請(qǐng)?jiān)趫D5中畫出潛水艇所示受浮力的示意圖;

【答案】
【思路分析】根據(jù)浮力的方向和力的示意圖的畫法來(lái)分析解答;
【解題過(guò)程】由題意可知,潛水艇受到的浮力的方向是豎直向上的,力的示意圖如下圖所示:
。

3. (湖南岳陽(yáng),18,3) 請(qǐng)用力的示意圖表示懸浮在水中的物體受到的浮力。

【思路分析】畫力的示意圖的一般步驟為:一畫簡(jiǎn)圖二定點(diǎn),三畫線,四畫尖,五把力的符號(hào)標(biāo)尖邊。按照這個(gè)作圖步驟,很容易能夠畫出指定力的示意圖。(1)物體在水中受到重力和浮力的作用,由于處于懸浮狀態(tài),并且靜止,浮力等于重力,二者是一對(duì)平衡力;
(2)力的示意圖就是用一個(gè)帶箭頭的線段表示力的大小、方向、作用點(diǎn),浮力的方向是豎直向上的
【解題過(guò)程】解:物體在水中處于懸浮狀態(tài),浮力等于重力,重力的方向豎直向下,浮力的方向豎直向上,力的作用點(diǎn)可畫在物體的重心上,如圖所示:


4. (湖南省邵陽(yáng)市,27,2分)請(qǐng)你在下圖中畫出靜止在水中的小球所受力的示意圖。

【思路分析】作圖方法: 第一步:確定浮力、重力的作用點(diǎn) ;第二步:確定浮力的方向(豎直向上)、 重力的方向是豎直向下;第三步:標(biāo)出表示浮力和重力的字母F、G
【解題過(guò)程】如答圖

5.(白銀市,16,2分)如圖所示,木球漂浮在水面上,請(qǐng)畫出木球受到的重力G和得力F浮的示意圖.

【思路分析】木球漂浮在水面上,所受重力和浮力是一對(duì)平衡力.
【解題過(guò)程】木球漂浮在水面上,所受重力和浮力是一對(duì)平衡力,力的作用點(diǎn)在球心,重力方向豎直向下,浮力方向豎直向上,大小相等,作用在桶一條直線上,力的示意圖如圖所示.


6.(湖南省常德市,題號(hào)24,分值4)(1)重5N的木塊漂浮在水面上,請(qǐng)畫出它所受浮力的示意圖。

(2) 請(qǐng)畫出入射光AO的反射光線和折射光線。

【思路分析】(1)木塊漂浮在水面上,則所受的浮力等于重力,即5N。畫圖時(shí),力的作用點(diǎn)在木塊的重心,方向豎直向上;(2)光射到水面同時(shí)發(fā)生折射和反射,遵循光的反射定律和折射規(guī)律。
【解題過(guò)程】
(1) 因?yàn)槟緣K漂浮在水面上,所以。畫圖時(shí),力的作用點(diǎn)在木塊的重心,方向豎直向上,標(biāo)出箭頭;

(2)光射到水面上0點(diǎn),同時(shí)發(fā)生反射和折射:反射角在空氣中,等于入射角,分居法線兩側(cè);折射角在水中,小于入射角,分居法線兩側(cè)。





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