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文檔簡介
專題10浮力知識(shí)點(diǎn)一、浮力1.當(dāng)物體浸在液體或氣體中時(shí)會(huì)受到一個(gè)豎直向上的托力,這個(gè)力就是浮力。2.浮力產(chǎn)生的原因:上、下表面受到液體對(duì)其的壓力差,這就是浮力產(chǎn)生的原因。3.稱重法測(cè)量浮力:浮力=物體重力-物體在液體中的彈簧秤讀數(shù),即F浮=G-F′4.決定浮力大小的因素:物體在液體中所受浮力的大小,跟它浸在液體中的體積有關(guān)、跟液體的密度有關(guān)。與浸沒在液體中的深度無關(guān)。知識(shí)點(diǎn)二、阿基米德原理1.阿基米德原理:浸在液體里的物體受的浮力,大小等于它排開的液體受的重力。公式:F浮=G排。(1)根據(jù)阿基米德原理可得出計(jì)算浮力大小的數(shù)學(xué)表達(dá)式;F浮=G排=m液g=液gV排。(2)阿基米德原理既適用于液體也適用于氣體。2.正確理解阿基米德原理⑴阿基米德原理闡明了浮力的三要素:浮力作用點(diǎn)在浸在液體(或氣體)的物體上,其方向是豎直向上,其大小等于物體所排開的液體(或氣體)受到的重力,即F浮=G排液。⑵“浸在”既包括物體全部體積都沒入液體里,也包括物體的一部分體積在液體里面而另一部分體積露出液面的情況;“浸沒”指全部體積都在液體里,阿基米德原理對(duì)浸沒和部分體積浸在液體中都適用。⑶“排開液體的體積”V排和物體的體積V物,它們?cè)跀?shù)值上不一定相等。當(dāng)物體浸沒在液體里時(shí),V排=V物,此時(shí),物體在這種液體中受到浮力最大。如果物體只有一部分體積浸在液體里,則V排<V物,這時(shí)V物=V排+V露。⑷根據(jù)阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排-。即F浮的大小只跟ρ液、V排有關(guān),而與物體自身的重力、體積、密度、形狀無關(guān)。浸沒在液體里的物體受到的浮力不隨物體在液體中的深度的變化而改變。⑸阿基米德原理也適用于氣體:F浮=ρ氣gV排,浸在大氣里的物體,V排=V物。例如:熱氣球受到大氣的浮力會(huì)上升。知識(shí)點(diǎn)三、物體的浮沉條件及應(yīng)用1.浸在液體中物體的浮沉條件(1)物體上浮、下沉是運(yùn)動(dòng)過程,此時(shí)物體受非平衡力作用。下沉的結(jié)果是沉到液體底部,上浮的結(jié)果是浮出液面,最后漂浮在液面。(2)漂浮與懸浮的共同點(diǎn)都是浮力等于重力。但漂浮是物體在液面的平衡狀態(tài),物體的一部分浸入液體中。懸浮是物體浸沒在液體內(nèi)部的平衡狀態(tài),整個(gè)物體浸沒在液體中。F浮與G物的關(guān)系ρ液與ρ物的關(guān)系漂浮F?。紾物ρ液﹥?chǔ)盐锷细浮﹥G物ρ液﹥?chǔ)盐飸腋浮=G物ρ液=ρ物下沉F浮﹤G物ρ液﹤ρ物2.應(yīng)用(1)輪船①原理:把密度大于水的鋼鐵制成空心的輪船,使它排開水的體積增大,從而來增大它所受的浮力,故輪船能漂浮在水面上。 ②排水量:輪船滿載時(shí)排開的水的質(zhì)量。m排=m船+m滿載時(shí)的貨物(2)潛水艇原理:潛水艇體積一定,靠水艙充水或排水來改變自身重力,使重力小于、大于或等于浮力來實(shí)現(xiàn)上浮、下潛或懸浮的。(3)氣球和氣艇原理:氣球和飛艇體內(nèi)充有密度小于空氣的氣體(氫氣、氨氣、熱空氣),通過改變氣囊里的氣體質(zhì)量來改變自身體積,從而改變所受浮力大小。3.浮力大小的計(jì)算方法:①稱量法:F浮=G-F拉;②壓力差法:F浮=F向上-F向下;③阿基米德原理法:F浮=G排=m排g=ρ液gV排;④平衡法:F浮=G物(懸浮或漂浮)考點(diǎn)一.探究浮力大小與哪些因素有關(guān)1.(2023?東西湖區(qū)模擬)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,容器底部受到物體A的壓力等于0.3N【解答】解:A、比較甲和丙兩圖可知,物體A受到的浮力:F?。紾﹣F拉=4N﹣2.8N=1.2N,物體A的體積:V=V排=F物體A的密度:ρ=GgV=4N10N/kg×1B、在實(shí)驗(yàn)乙中,物體受到的浮力F浮′=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×10﹣4m3=1N,物體A受到的拉力F拉=G﹣F浮′=4N﹣1N=3N,故B錯(cuò)誤。C、實(shí)驗(yàn)丙中,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、實(shí)驗(yàn)丁中容器底部受到物體A的壓力:F壓=G﹣F浮﹣F拉=4N﹣1.2N﹣2.5N=0.3N,故D正確。故選:D。2.(2023?沙坪壩區(qū)校級(jí)二模)小開要探究“影響浮力大小的因素”,圖1是他的實(shí)驗(yàn)過程。(1)圖1B中,物體受到的浮力為N:由圖1A、B、C三圖可知,浮力大小與有關(guān);由圖1A、三圖可知,浮力大小與浸沒深度無關(guān);(2)由圖1A、D、E三圖可知,浮力大小與有關(guān);還可以算出鹽水的密度為g/cm3;(3)小開受上面實(shí)驗(yàn)的啟發(fā),制作了一個(gè)測(cè)質(zhì)量的裝置,如圖2甲??潭葮?biāo)在底面積為100cm2透明薄壁柱形容器外壁,先加水至“0g”刻線處,再將被測(cè)物體放入水中漂浮時(shí),水位處對(duì)應(yīng)的刻度值即為被測(cè)物體的質(zhì)量。則“0g”刻線上方1cm處對(duì)應(yīng)的刻度值為g;(4)利用該裝置還可測(cè)量物體密度:將物體A放入水中,如圖2乙所示,靜止時(shí)示數(shù)為m1;然后將物體B放在A上方,如圖2丙所示,靜止時(shí)示數(shù)為m2;最后將物體B放入水中,如圖2丁所示,靜止時(shí)示數(shù)為m3,則物體B的密度ρB=ρ水(用m1、m2、m3、ρ(5)小南發(fā)現(xiàn)該裝置測(cè)量質(zhì)量誤差較大,為提高準(zhǔn)確度,請(qǐng)你提出一條可行的改進(jìn)方案:?!窘獯稹拷猓海?)由圖A可知,物體的重力是4N,由圖B知道,彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N,示數(shù)為2.6N,根據(jù)稱量法知道,此時(shí)物體在水中時(shí)受到的浮力:F?。紾﹣FC=4N﹣2.6N=1.4N;由B、C兩圖知道,液體的密度相同,排開水的體積不同,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同,浮力也不同,故由A、B、C三圖知道,浮力大小與排開液體的體積有關(guān);要探究浮力大小與浸沒深度的關(guān)系,需要控制液體的密度相同、排開液體的體積相同,改變深度,故圖A、C、D符合題意;(2)由D、E兩圖知道,排開液體的體積相同,液體的密度不相同,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同,浮力也不同,故由A、D、E三圖知道,浮力大小與液體的密度有關(guān)。由D圖知道,物體受到水的浮力:F浮水=G﹣FD=4N﹣2N=2N=ρ水V排g,由E圖知道,物體受到鹽水的浮力:F浮鹽水=G﹣FE=4N﹣1.8N=2.2N=ρ鹽水V排g,由以上兩式解得:ρ鹽水(3)物體放入水中漂浮時(shí),S=100cm2=10﹣2m2,則物體受到的浮力:F浮由G=mg知道,此時(shí)“0g”刻線上方1cm處對(duì)應(yīng)的刻度值:m=G(4)由圖乙可知,物體A的質(zhì)量為m1,由圖丙可知,物體A和B總質(zhì)量為m2,則物體B的質(zhì)量為m2﹣m1,由圖丙可知,物體B的體積為增加的水的體積,即VB則物體B的密度為:ρB(5)為了使測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確,可以減小容器的底面積,測(cè)量時(shí)液面變化更明顯,測(cè)量更準(zhǔn)確。故答案為:(1)1.4;排開液體的體積;C、D;(2)液體的密度;1.1;(3)100;(4)m2(5)減小容器的底面積。3.(2023?嘉峪關(guān)校級(jí)二模)在探究“影響浮力大小的因素”這一問題時(shí),某同學(xué)做了如圖所示的系列實(shí)驗(yàn)。(1)比較圖②③,說明相同,越大,物體所受的浮力越大。(2)比較圖③⑤,說明相同,越大,物體所受的浮力越大。(3)比較圖③④,說明浸沒在液體的物體所受浮力大小與浸沒的深度。(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)【解答】解:(1)比較圖②③可以看出,液體密度相同,物體排開液體的體積不同的。物體排開液體的體積越大,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)越小,說明物體所受浮力也就越大。故答案為:液體密度,物體排開液體體積。(2)比較圖③⑤可知看出,物體都是浸沒,物體排開液體的體積時(shí)相同,而液體密度是不同的。鹽水的密度大,物體在鹽水中受到的浮力大,說明物體排開液體的體積相同,液體密度越大,物體所受的浮力越大。故答案為:物體排開液體體積,液體密度。(3)比較圖③④發(fā)現(xiàn),只有物體浸沒在液體中的深度不同,物體所受浮力卻不變,說明浸沒在液體的物體所受浮力大小與浸沒的深度無關(guān)。故答案為:無關(guān)??键c(diǎn)二.阿基米德原理的應(yīng)用4.(2023?廣州)小明自制的“溫度計(jì)”中有密度隨溫度升高而變小的液體。如圖1,當(dāng)該液體溫度為19℃時(shí),質(zhì)量為4×10?3kg的小球b懸浮,b標(biāo)記“19℃”;另外兩個(gè)小球分別標(biāo)記“15℃”“23℃”,當(dāng)小球懸浮時(shí),它標(biāo)記的溫度與液體溫度相等。圖1、圖2、圖3中小球a、b、c均靜止,忽略小球體積變化,g取10N/kg。(1)圖1中b懸浮,①在圖4方框中畫出b的受力示意圖(用“?”表示b);②求此時(shí)b受到的浮力;③此時(shí)液體密度為0.8×103kg/m3,求b排開液體的體積。(2)圖2中b漂浮,①此時(shí)b所受浮力圖1中b所受浮力(選填“大于”、“等于”、“小于”);②此時(shí)液體溫度19℃(選填“高于”、“等于”、“低于”);③小球c對(duì)應(yīng)標(biāo)記(選填“15℃”、“23℃”)。(3)圖3中液體溫度的范圍可能是。A.14℃以下B.16℃~18℃C.20℃~22℃D.24℃以上(4)液體溫度在15℃~23℃范圍內(nèi),b在液體中靜止時(shí)所受浮力與液體溫度關(guān)系的圖象可能正確的是(b不接觸其他小球)?!窘獯稹拷猓海?)①圖1中b懸浮,受到豎直向下的重力和豎直向上的浮力,且兩個(gè)力大小相等,如下圖所示:;②b受到的浮力為:F浮=G=mg=4×10?3kg×10N/kg=0.04N;③由F浮=ρ液gV排得b排開液體的體積為:V排=F浮ρ液g=(2)①圖2中b漂浮,受到的浮力也等于其自身的重力,所以此時(shí)b所受浮力等于圖1中b所受浮力;②③當(dāng)外界氣溫降低時(shí),液體的密度變大,由F浮=ρ液gV可知,小球所受浮力會(huì)變大,懸浮小球會(huì)上浮,最終會(huì)漂浮在水面上,所以此時(shí)(圖2中)液體溫度低于19℃;圖2中小球c沉底,由浮沉條件可知ρc球>ρ2液,則當(dāng)c球懸浮時(shí),對(duì)應(yīng)的液體密度=c球的密度>圖2中液體的密度,因液體的密度隨溫度降低而變大,所以小球c對(duì)應(yīng)的溫度更低,應(yīng)標(biāo)記為15℃;(3)由圖3知,三個(gè)小球都下沉,由“環(huán)境溫度越高時(shí),液體的密度變小,浮力越小,懸浮的小球會(huì)下沉”可知液體的溫度比23℃還高,故D符合題意;故選:D。(4)由于氣溫降低時(shí),小球所受浮力會(huì)變大,懸浮小球會(huì)上浮,環(huán)境溫度越高時(shí),浮力會(huì)變小,懸浮的小球會(huì)下沉,且漂浮和懸浮時(shí)浮力都等于重力,所以15℃~19℃時(shí)浮力保持不變,溫度再升高,浮力會(huì)繼續(xù)變小,浮力小于重力,小球會(huì)下沉,所以19℃~23℃時(shí)浮力減小,故C圖符合題意。故選:C。故答案為:(1)①見解答圖;②此時(shí)b受到的浮力為0.04N;③b排開液體的體積為5×10﹣6m3;(2)①等于;②低于;③15℃;(3)D;(4)C。5.(2023?灌云縣校級(jí)模擬)2021年4月21日,印度尼西亞“南伽拉”402號(hào)潛艇在巴厘島附近海域訓(xùn)練。(1)下潛過程中,潛艇受到海水壓強(qiáng)的變(選填“大”或“小”)。(2)在某一深度,由于潛艇老舊,艇身破裂沉入海底,應(yīng)印度尼西亞請(qǐng)求,中國派出“永興島”號(hào)打撈船展開救援。如圖甲所示,打撈船向海底豎直發(fā)射超聲波,1.1秒后收到回波信號(hào),已知聲音在海水中傳播速度是1500m/s,海洋該處的深度是多少m。(3)打撈船利用繩子以0.5m/s的速度豎直向上勻速吊起一塊潛艇殘骸,繩子拉力F與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示,已知ρ海水=1.1×103kg/m3,g取10N/kg,不計(jì)海水對(duì)殘骸的阻力,問:殘骸的密度有多大?【解答】解:(1)下潛過程中,深度變大,根據(jù)p=ρgh可知潛艇受到海水壓強(qiáng)的變大;(2)海洋該處的深度h=12vt(3)從圖中可知?dú)埡〉闹亓?.9×103N,殘骸的質(zhì)量m=G殘骸全部浸沒時(shí)的拉力為6.8×103N,殘骸全部浸沒所受浮力F?。紾﹣F=7.9×103N﹣6.8×103N=1.1×103N,殘骸的體積V=V排=F浮ρ殘骸的密度ρ=mV=790kg0.1答:(1)大;(2)海洋該處的深度是825m;(3)殘骸的密度有7.9×103kg/m3??键c(diǎn)三.浮力大小的計(jì)算6.(2023?陜西)如圖,用細(xì)線將一個(gè)質(zhì)量為27g、體積為10cm3的鋁塊系在電子測(cè)力計(jì)的掛鉤上,使鋁塊浸沒在水中靜止不動(dòng),此時(shí),該鋁塊受到的浮力為N,電子測(cè)力計(jì)的示數(shù)為N。若使鋁塊在水中繼續(xù)下降,它所受的浮力將(選填“變大”“變小”或“不變”)。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,細(xì)線重力忽略不計(jì))【解答】解:鋁塊浸沒在水中時(shí),排開水的體積V排=10cm3=1×10﹣5m3,鋁塊受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣5m3=0.1N;鋁塊的重力:G=mg=27×10﹣3kg×10N/kg=0.27N,根據(jù)稱重法可知,電子測(cè)力計(jì)的示數(shù):F=G﹣F?。?.27N﹣0.1N=0.17N;鋁塊繼續(xù)下降過程中,排開水的體積不變,根據(jù)F?。溅阉甮V排可知,鋁塊受到的浮力不變。故答案為:0.1;0.17;不變??键c(diǎn)四.物體的浮沉條件及其應(yīng)用7.(2023?淄博)將乒乓球壓入水底,松手后乒乓球上浮過程中經(jīng)過位置1和位置2,最終在位置3靜止,如圖所示。則乒乓球()A.在位置1時(shí)處于懸浮狀態(tài),受到的浮力等于自身重力 B.從位置1至位置2的過程中,受到的浮力逐漸變大 C.從位置1至位置2的過程中,受到水的壓強(qiáng)逐漸變大 D.在位置3時(shí)受到的浮力小于在位置1時(shí)受到的浮力【解答】解:A、根據(jù)題意可知,球在位置1時(shí)沒有處于靜止?fàn)顟B(tài),還處于上升的狀態(tài),所以球不處于懸浮狀態(tài),浮力會(huì)大于自身的重力,故A錯(cuò)誤;B、由圖可知,球從位置1至位置2的過程中,球排開水的體積不變,根據(jù)阿基米德原理F?。溅岩篻V排可知,球在這個(gè)過程中受到的浮力不變,故B錯(cuò)誤;C、從位置1至位置2的過程中,球所處的深度減小,根據(jù)p=ρgh可知,球受到水的壓強(qiáng)逐漸減小,故C錯(cuò)誤;D、由圖可知,球在位置3比在位置1排開水的體積更小,根據(jù)阿基米德原理F?。溅岩篻V排可知,球在位置3時(shí)受到的浮力小于在位置1時(shí)受到的浮力,故D正確。故選:D。8.(2023?武威)2023年4月,我國東部戰(zhàn)區(qū)組織了環(huán)臺(tái)島軍事演習(xí),這是對(duì)“臺(tái)獨(dú)”分裂勢(shì)力與外部反華勢(shì)力勾連挑釁的嚴(yán)重警告,是捍衛(wèi)國家主權(quán)和領(lǐng)土完整的必要行動(dòng)。如圖所示為參加演習(xí)的我國遼寧號(hào)航空母艦,當(dāng)戰(zhàn)斗機(jī)從軍艦上起飛后()A.艦體略上浮,受到浮力不變 B.艦體略上浮,受到浮力變小 C.艦體略下沉,受到浮力不變 D.艦體略下沉,受到浮力變大【解答】解:軍艦始終處于漂浮狀態(tài),受到的浮力等于重力,當(dāng)戰(zhàn)斗機(jī)從軍艦上起飛后,重力變小,所以軍艦受到的浮力變小,根據(jù)F浮=ρ液gV排可知艦體略上浮。故選:B。9.(2023?郴州)如圖所示,水平桌面上甲、乙兩相同的容器裝有體積相等的不同液體。將同種材料制成的實(shí)心物體A、B分別放入甲、乙兩容器中,靜止時(shí)兩容器中的液面保持相平,則()A.物體A受到的浮力大于物體B受到的浮力 B.甲容器中液體的密度小于乙容器中液體的密度 C.甲、乙兩容器的底部受到液體的壓強(qiáng)相等 D.甲容器對(duì)桌面的壓力小于乙容器對(duì)桌面的壓力【解答】解:A.根據(jù)題意可知,甲、乙兩相同的容器中裝有體積相等的兩種液體,將實(shí)心物體A、B分別放入兩容器中,靜止時(shí)液面等高,則甲液體與A排開液體的體積之和等于乙液體與B排開液體的體積之和,由圖可知,A處于漂浮狀態(tài),A排開液體的體積小于物體的體積,B處于懸浮狀態(tài),B排開液體的體積等于物體的體積,所以A的體積大于B的體積,實(shí)心物體A、B由同種材料制作,則密度相等,根據(jù)m=ρV得到A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量,根據(jù)G=mg可知,A的重力大于B的重力;由圖可知,A處于漂浮狀態(tài),A受到的浮力等于其重力,A的密度小于甲液體的密度;B處于懸浮狀態(tài),B受到的浮力等于其重力,B的密度等于乙液體的密度;因?yàn)锳的重力大于B的重力,所以A受的浮力大于B受到的浮力,故A正確;B、由圖可知,A漂浮在甲液體中,A的密度小于甲液體的密度;B懸浮在乙液體中,B的密度等于乙液體的密度,由于實(shí)心物體A、B由同種材料制作,則A、B的密度相等,所以,甲杯中液體的密度大于乙杯中液體的密度,故B錯(cuò)誤;C、由于甲杯中液體的密度大于乙杯中液體的密度,靜止時(shí)兩容器中的液面保持相平,根據(jù)p=ρ液gh可知,甲容器底部所受液體壓強(qiáng)大于乙容器底部所受液體壓強(qiáng),故C錯(cuò)誤;D、由題可知甲杯中液體的體積等于乙杯中液體的體積,甲杯中液體的密度大于乙杯中液體的密度,由m=ρV可知甲杯中液體的質(zhì)量大于乙杯中液體的質(zhì)量,根據(jù)G=mg可知,甲杯中液體的重力大于乙杯中液體的重力,A的重力大于B的重力,甲杯和乙杯對(duì)水平桌面的壓力等于液體、物體和杯子的總重力,兩個(gè)杯子是相同的,重力相同,所以甲杯對(duì)水平桌面的壓力大于乙杯對(duì)水平桌面的壓力,兩個(gè)杯子的底面積相等,由p=F故選:A。10.(2023?呼和浩特)體積相同的A、B、C三個(gè)物體放入同種液體中,靜止時(shí)的狀態(tài)如圖所示。其中C物體對(duì)杯底有壓力。用FA、FB、FC分別表示三個(gè)物體受到浮力的大小,GA、GB、GC分別表示三個(gè)物體受到重力的大小,G排A、G排B、G排C分別表示三個(gè)物體排開液體重力的大小。下列判斷正確的是()A.FA<FB<FC B.GA<GB<GC C.G排A>G排B=G排C D.FA=FB=FC【解答】解:(1)體積相同的A、B、C三個(gè)物體放入同種液體中,靜止時(shí)的狀態(tài)如圖所示,可知B、C兩物體排開液體的體積相同,大于A排開液體的體積,根據(jù)F浮=ρ液gV排可知三個(gè)物體受到的浮力大小為:FA<FB=FC①根據(jù)阿基米德原理,分別表示三個(gè)物體排開液體重力的大小G排A<G排B=G排C;(2)根據(jù)物體的浮沉條件有FA=GA②FB=GB③FC<GC④由①②③④得出:GA<GB<GC。故選:B。11.(2023?永州)將同一個(gè)雞蛋先后放入甲、乙兩種不同的液體中,如圖所示,雞蛋在甲液體中懸浮,在乙液體中沉底且對(duì)容器底有壓力,比較甲、乙液體的密度ρ甲、ρ乙和雞蛋在甲、乙液體中受到的浮力F甲、F乙的大小關(guān)系,下列正確的是()A.ρ甲<ρ乙 B.ρ甲>ρ乙 C.F甲=F乙 D.F甲<F乙【解答】解:由圖可知,雞蛋在甲、乙兩種液體中分別處于懸浮和沉底狀態(tài);雞蛋懸浮時(shí),雞蛋受到的浮力和自身的重力相等;雞蛋沉底時(shí),浮力要小于重力,故雞蛋在甲中受到的浮力大于在乙中受到的浮力,即F甲>F乙。根據(jù)ρ液<ρ物時(shí)物體下沉、ρ液=ρ物時(shí)物體懸浮可知,乙液體的密度小于甲液體的密度,即ρ甲>ρ乙;綜上所述,B正確。故選:B。12.(2023?涼山州)如圖所示,兩個(gè)相同的圓柱形容器放在水平桌面上,分別裝有甲、乙兩種不同的液體。將體積相同、密度不同的實(shí)心球A、B分別放入容器中靜止時(shí),A球懸浮,B球漂浮,h1<h2,且兩種液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)相等,下列說法正確的是()A.兩個(gè)小球受到的重力:GA<GB B.兩個(gè)小球受到的浮力:FA?。綟B浮 C.兩種液體的密度:ρ甲<ρ乙 D.兩個(gè)容器對(duì)桌面的壓強(qiáng):p甲>p乙【解答】解:C.根據(jù)題意可知,兩種液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)相等,由題知,h1<h2,由p=ρgh可知,兩種液體的密度關(guān)系為ρ甲>ρ乙,故C錯(cuò)誤;B.A小球完全浸沒在甲液體中,排開甲液體的體積等于A小球的體積,B小球漂浮在乙液體中,排開乙液體的體積小于B小球的體積,因?yàn)閮尚∏蝮w積相等,所以兩小球排開液體的體積關(guān)系為V排甲>V排乙,由阿基米德原理F=ρ液gV排可知,兩個(gè)小球的浮力關(guān)系為:FA?。綟B浮,故B正確;A.因?yàn)锳小球在甲液體中懸浮,根據(jù)物體浮沉條件可知,GA=F浮A;B小球漂浮在乙液體中,根據(jù)物體浮沉條件可知,受到的重力GB=F浮B,所以兩個(gè)小球的重力關(guān)系為GA>GB,故A錯(cuò)誤;D.兩種液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)相等,受力面積相等,根據(jù)F=pS可知,甲和乙兩種液體對(duì)容器底的壓力相等;又因?yàn)槿萜鳛橹稳萜髑伊Φ淖饔檬窍嗷サ?,所以液體對(duì)容器底的壓力等于液體的重力和物體重力之和,由此可知兩個(gè)容器對(duì)桌面的壓力關(guān)系為F甲=F乙,由于兩個(gè)容器底面積相等,根據(jù)p=FS可知,兩個(gè)容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)關(guān)系為:p甲=p故選:B。13.(2023?洛陽一模)將兩個(gè)完全相同的長方體木塊分別放入盛有不同液體的甲、乙兩容器中,待木塊靜止時(shí),兩容器中的液面相平,如圖所示。下列說法正確的是()A.甲容器中的液體密度小于乙容器中的液體密度 B.木塊在乙容器內(nèi)排開液體的質(zhì)量較大 C.甲、乙兩容器底部受到液體的壓強(qiáng)相等 D.甲、乙兩容器中木塊所受浮力相等【解答】解:D、兩個(gè)木塊均漂浮,所以浮力等于重力,且木塊完全相同,重力相同,故浮力相同,故D正確;B、木塊受到的浮力相同,根據(jù)阿基米德原理,所以排開液體重力相等,根據(jù)m=GAC、兩木塊浮力相等,但甲液體中木塊浸入的體積小于乙液體中木塊浸入的體積,根據(jù)F?。溅裧V排可知,甲液體密度大于乙液體,當(dāng)液面高度相同時(shí),根據(jù)p=ρgh可知,甲容器底部受到的液體壓強(qiáng)大,故AC錯(cuò)誤。故選:D。14.(2023?博羅縣二模)煮餃子時(shí),從餃子下鍋到煮熟后撈出的過程中,包含很多物理知識(shí),正確的是()A.餃子剛投入水中,會(huì)沉到鍋底,這是因?yàn)橹亓π∮诟×?B.加熱一段時(shí)間后,餃子體積增大,所受到的浮力也會(huì)增大 C.當(dāng)餃子漂浮在水面上時(shí),它所受到的浮力大于重力 D.煮熟的餃子會(huì)浮起來,是因?yàn)轱溩铀苤亓χ饾u變小【解答】解:A、餃子剛下鍋時(shí),浮力小于重力,而下沉到鍋底,故A錯(cuò)誤;B、加熱一段時(shí)間后,餃子的體積會(huì)增大,根據(jù)F浮=ρ水gV排可知,受到的浮力也增大,故B正確;C、當(dāng)餃子漂浮在水面上時(shí),它所受到的浮力等于重力,故C錯(cuò)誤;D、餃子在水中煮的時(shí)候,質(zhì)量不變,則重力不變,因?yàn)轱溩邮軣崤蛎洠w積增大,根據(jù)F浮=ρ水gV排知,浮力增大,當(dāng)浮力大于重力時(shí)便會(huì)浮上來,故D錯(cuò)誤。故選:B。15.(2023?鄲城縣一模)將兩個(gè)相同的小球分別放入裝滿不同液體的甲、乙兩相同燒杯中,穩(wěn)定后如圖所示,甲燒杯中小球漂浮,乙燒杯中小球沉底,下列說法正確的是()A.甲、乙兩燒杯中的小球所受浮力F甲>F乙 B.甲、乙兩燒杯中小球排開液體的質(zhì)量m甲<m乙 C.兩燒杯中液體密度ρ甲<ρ乙 D.兩燒杯對(duì)地面的壓力F'甲=F'乙【解答】解:兩個(gè)相同的小球,其重力、密度、體積都相同;AB、小球在甲液體中漂浮,浮力等于自身的重力(即F甲=G),小球在乙液體中沉底,浮力小于自身的重力(即F乙<G),所以小球在甲中受到的浮力大于在乙中受到的浮力,即F甲>F乙,故A正確;根據(jù)阿基米德原理可知,小球在甲中排開液體的重力大于在乙中排開液體的重力,根據(jù)G=mg可知,甲、乙兩燒杯中小球排開液體的質(zhì)量關(guān)系為m甲>m乙,故B錯(cuò)誤;C、小球在甲液體中漂浮,則小球的密度小于甲液體的密度(即ρ球<ρ甲);小球在乙液體中沉底,則小球的密度大于乙液體的密度(即ρ球>ρ乙),所以兩種液體的密度ρ甲>ρ乙,故C錯(cuò)誤;D、由圖可知甲液體的體積大于乙液體的體積,且ρ甲>ρ乙,根據(jù)G=mg=ρVg可知甲液體的重力大于乙液體的重力;而兩燒杯、兩個(gè)小球的重力都相同,根據(jù)F=G球+G液+G杯可知甲燒杯對(duì)地面的壓力大于乙燒杯對(duì)地面的壓力,即F'甲>F'乙,故D錯(cuò)誤。故選:A。16.(2023?重慶二模)如圖甲,盛有水的柱形容器放置在水平桌面上,木塊用細(xì)線固定在容器底部且浸沒,細(xì)線對(duì)木塊的拉力為4N。將細(xì)線剪斷,木塊最終漂浮且有25A.甲、乙兩圖中,水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)大小相等 B.木塊密度為0.4g/cm3 C.乙圖中容器對(duì)桌面的壓力小于甲圖 D.乙圖中水對(duì)容器底的壓力比甲圖小4N【解答】解:A.乙圖容器內(nèi)水的深度小,根據(jù)液體壓強(qiáng)p=ρgh可知,甲中水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)大于乙,故A錯(cuò)誤;B.圖乙中,木塊漂浮,根據(jù)阿基米德原理F?。溅阉甮V排,重力的大小計(jì)算公式G=mg,密度的計(jì)算公式ρ=mρ水則木塊的密度:ρ木故B錯(cuò)誤;C.將細(xì)線剪斷,木塊最終漂浮在水面上,容器和容器內(nèi)的水、木塊的總重力不變,對(duì)桌面的壓力仍等于總重力,故甲圖中容器對(duì)水面的壓力等于乙圖中容器對(duì)水平桌面的壓力,故C錯(cuò)誤;D.圖甲中,木塊用細(xì)線固定在容器底部且浸沒,對(duì)木塊進(jìn)行受力分析,則木塊所受浮力:F浮甲=F拉+G,F(xiàn)浮甲=ρ水gV木,圖乙中,木塊漂浮,對(duì)木塊進(jìn)行受力分析,則木塊所受浮力:F浮乙=G,F(xiàn)浮乙因此有ρ水則有F浮甲=ρ水gV木=10N,兩圖中水對(duì)容器底的壓力差等于圖甲和圖乙浮力之差:F甲故D正確。故選:D。17.(2023?海拉爾區(qū)模擬)一塑料球的密度ρ水>ρ塑>ρ油=0.8×103kg/m3,把塑料球分別放到裝有足量水的杯子中和裝有足量油的杯子里,分別受到的浮力為6.3N和5.6N,則塑料球的密度為()A.0.88×103kg/m3 B.0.90×103kg/m3 C.0.95×103kg/m3 D.0.85×103kg/m3【解答】解:已知ρ水>ρ塑,則塑料球在水中處于漂浮狀態(tài),受到的浮力等于自身重力,故G=F=6.3N,塑料球的質(zhì)量:m=G已知ρ塑>ρ油,則塑料球在油中處于沉底狀態(tài),受到的浮力F?。溅延蚲V排=0.8×103kg/m3×10N/kg×V排=5.6N,塑料球的體積V=V排=7×10﹣4m3,塑料球的密度:ρ=mV=0.63kg7×1故選:B。18.(2023?淄博)如圖,將高為5cm的長方體木塊緩慢放入盛滿水的容器中,靜止時(shí)木塊在水面上漂浮,下表面到水面的距離為3cm,排開水的重力為3N。則木塊下表面受到水的壓強(qiáng)是Pa,木塊受到的浮力是N,木塊的質(zhì)量是kg,木塊的密度是kg/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)【解答】解:木塊下表面受到水的壓強(qiáng)為:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.03m=300Pa;由阿基米德原理可知,木塊受到的浮力F?。紾排=3N;由物體的浮沉條件可知,物體漂浮時(shí),物體的重力:G=F?。?N,由G=mg可得,木塊的質(zhì)量:m木=G由F?。溅岩篻V排可知,木塊排開水的體積:V排=F浮ρ水g由題意可知,木塊的體積:V木=S木h木=V排3cm×5cm=53V排=53×木塊的密度:ρ木=m木V木=故答案為:300;3;0.3;0.6×103。19.(2023?徐州)如圖所示,用輕質(zhì)薄壁的塑料瓶、透明膠帶、鐵質(zhì)螺母和塑料軟管制作潛水艇模型,潛水艇在水中受到浮力的方向是,潛水艇通過改變來實(shí)現(xiàn)浮與沉,因此需要選擇質(zhì)量合適的螺母作為配重。如果塑料瓶的容積為V,水的密度為ρ水,鐵的密度為ρ鐵,要讓瓶內(nèi)有一半水時(shí),潛水艇恰能在水中懸浮,則所選螺母質(zhì)量的表達(dá)式為m=?!窘獯稹拷猓海?)潛艇在水中受到的浮力是水對(duì)潛艇的作用,它的方向是豎直向上;(2)潛水艇通過改變自身的重力來實(shí)現(xiàn)浮與沉,因此需要選擇質(zhì)量合適的螺母作為配重;(3)設(shè)螺母的質(zhì)量為m螺母,根據(jù)密度公式得,螺母的體積為:V螺母=m螺母ρ鐵,螺母受到的浮力為:F浮'=ρ水塑料瓶受到的浮力:F?。溅阉甐g,塑料瓶內(nèi)水的重力:G水=m水g=ρ水(12V)g塑料瓶是輕質(zhì)薄壁,潛水艇恰能在水中懸浮,F(xiàn)浮+F浮'=G總=G水+G螺母,即ρ水Vg+ρ水m螺母gρ故答案為:豎直向上;自身重力;ρ水20.(2023?威海)某大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)研制了一款無人潛航器,如圖甲所示,其體積可通過從內(nèi)部油艙向外部油囊壓入油量的多少來改變,從而實(shí)現(xiàn)浮沉。(ρ煤油=0.8×103kg/m3,g=10N/kg。ρ海水≈1×103kg/m3)請(qǐng)分析解答下列問題:(1)當(dāng)用纜繩吊起潛航器A點(diǎn)處掛鉤時(shí),潛航器總保持水平靜止,B點(diǎn)處于潛航器中間位置。請(qǐng)判斷潛航器重心在點(diǎn)位置附近(選填“A”或“B”)。(2)將潛航器從空中緩慢下放至水下,纜繩的拉力F隨下降的高度h變化規(guī)律如圖乙所示。求潛航器的體積是多少?(油囊沒有充油,不計(jì)水的阻力)(3)解開纜繩后潛航器下潛至海底,此時(shí)A點(diǎn)距海平面3000m,A點(diǎn)受到海水的壓強(qiáng)是多少?若想使?jié)摵狡魃细。辽傧蛴湍覊喝攵嗌賙g的煤油?(忽略煤油因水壓導(dǎo)致的體積變化)【解答】解:(1)當(dāng)用纜繩吊起潛航器A點(diǎn)處掛鉤時(shí),潛航器總保持水平靜止,此時(shí)拉力和重力平衡,根據(jù)二力平衡條件可知重力和拉力作用在同一直線上,則重力作用線通過A點(diǎn),所以潛航器重心在A點(diǎn)位置附近;(2)由圖乙可知潛航器的重力G=5000N,浸沒時(shí)受到的拉力F=500N,根據(jù)稱重法可知潛航器受到的浮力:F浮=G﹣F=5000N﹣500N=4500N,潛航器的體積:V=V排=F浮ρ(3)A點(diǎn)受到海水的壓強(qiáng):p=ρ海水gh=1×103kg/m3×10N/kg×3000m=3×107Pa;潛航器剛好上浮時(shí),受到的浮力等于總重力,即G=F浮+F浮油,根據(jù)阿基米德原理和V=mρ可得G=F浮+ρ海水g代入數(shù)據(jù)可得5000N=4500N+1×103kg/m3×10N/kg×m解方程可得m煤油=40kg。答:(1)A;(2)潛航器的體積是0.45m3;(3)A點(diǎn)受到海水的壓強(qiáng)是3×107Pa;若想使?jié)摵狡魃细?,至少向油囊壓?0kg的煤油。一.選擇題(共15小題)1.(2023?福州模擬)如圖所示,關(guān)于物體受到的浮力及其應(yīng)用,下列說法正確的是()A.圖甲所示,當(dāng)孔明燈內(nèi)部空氣密度比外部空氣的密度小到一定程度,孔明燈才上升 B.圖乙所示,輪船從長江駛?cè)牒Q蟮倪^程中,浮力變大 C.圖丙所示,良種所受浮力小于重力,次種所受浮力大于重力 D.圖丁所示,潛水艇下沉過程中,重力不變,浮力變小【解答】解:A.孔明燈內(nèi)部空氣密度比外部空氣的密度小到一定程度,使浮力大于自身重力,孔明燈向上升,故A正確;B.輪船始終漂浮在液面上,浮力始終等于輪船的總重,總重力不變,浮力不變,故B錯(cuò)誤;C.良種沉底,所受浮力小于自身的重力,次種漂浮在液面上,浮力等于自身重力,故C錯(cuò)誤;D.停在水中的潛水艇,在下沉?xí)r,排開液體體積不變,浮力不變,是通過改變自身重力來實(shí)現(xiàn)上浮和下沉的,當(dāng)潛水艇下沉過程中,水艙吸水,重力增加,故D錯(cuò)誤。故選:A。2.(2023?荊州一模)小華用如圖甲所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)“探究影響浮力大小的因素”,A是實(shí)心圓柱體,根據(jù)數(shù)據(jù)作出的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F與物體浸入水中的深度h的關(guān)系圖像如圖乙,從圖乙可知()A.物體受到的重力為2N B.當(dāng)物體浸沒在水中時(shí)受到的浮力為2N C.該物體的密度為1.0×103kg/m3 D.浸入液體的物體所受的浮力大小與深度成正比【解答】解:A、由圖示圖像可知,物體沒有浸入液體時(shí)測(cè)力計(jì)示數(shù)為4N,則物體重力:G=4N,故A錯(cuò)誤;B、由圖示圖像可知,物體完全浸沒在水中時(shí)受到的浮力:F?。紾﹣F=4N﹣2N=2N,故B正確;C、由浮力公式:F?。溅裧V排可知,物體的體積:V=V排=F浮ρ水g由G=mg可知,物體的質(zhì)量:m=Gg=4N10N/kg=0.4kg,物體的密度:ρ物體D、由圖示圖像可知,物體沒有完全浸沒在液體中前受到的浮力與物體浸入液體的深度成正比,物體完全進(jìn)入液體后受到的浮力不變,故D錯(cuò)誤;故選:B。3.(2023?海安市模擬)如圖,碗可以漂浮在水面上,也可以沉入水底。則碗沉入水底時(shí)()A.比漂浮在水面上時(shí)的重力大 B.容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)變大了 C.比漂浮時(shí)所受的浮力大 D.容器底部受到水的壓強(qiáng)變小了【解答】解:A、碗沉入水底時(shí)與漂浮在水面上時(shí),其質(zhì)量不變,則重力不變,故A錯(cuò)誤;B、容器對(duì)桌面的壓力等于容器的總重力,由于容器的總重力不變,底面積不變,則由p=FC、碗沉入水底時(shí),浮力小于重力;碗漂浮時(shí),浮力等于自身的重力,由于碗的重力不變,所以碗沉入水底時(shí)的浮力小于漂浮時(shí)的浮力,即浮力變小,故C錯(cuò)誤;D、據(jù)C可知,碗沉入水底時(shí)的浮力小于漂浮時(shí)的浮力,由V排=F浮ρ故選:D。4.(2023?子洲縣校級(jí)模擬)如圖所示是世界上最大的豪華渡輪之一“海洋魅力”號(hào),長361m,寬66m,滿載時(shí)排水量達(dá)22.8萬噸,滿載時(shí)吃水深度達(dá)30m,可以搭載6320名游客。下列相關(guān)說法正確的是(g取10N/kg,ρ海水=1×103kg/m3)()A.滿載時(shí)船底受到海水的壓強(qiáng)為3×104Pa B.滿載時(shí)船底平均每0.5m2面積上受到海水的壓力為6×105N C.滿載時(shí)船受到的浮力為2.28×109N D.當(dāng)游客下船后船受到的浮力保持不變【解答】解:A、滿載時(shí)船底受到的海水壓強(qiáng)為:p=ρ海水gh=1×103kg/m3×10N/kg×30m=3×105Pa,故A錯(cuò)誤;B、由p=FS可得,滿載時(shí)船底平均每0.5mF=pS=3×105Pa×0.5m2=1.5×105N,故B錯(cuò)誤;C、船受到的浮力:F?。紾排=m排g=22.8×104×103kg×10N/kg=2.28×109N,故C正確;D、當(dāng)客人下船后,船的總重力減小,但船始終漂浮在水面上,浮力等于總重力,總重力減小,因此船受到的浮力變小,故D錯(cuò)誤。故選:C。5.(2023?菏澤模擬)小明在研究物體的浮沉問題時(shí),制作了一個(gè)空腔“浮沉子”,將其放入一個(gè)底面積為S、水深為h0的薄壁柱形容器內(nèi),剛放入水中時(shí),浮沉子恰好懸浮,此時(shí)水深為h1,如圖所示;一段時(shí)間后,由于滲漏,空腔內(nèi)開始進(jìn)水,最后空腔充滿了水,浮沉子沉底且完全浸入水中,此時(shí)水的深度降為h2,已知水的密度為ρ0。則所制作的浮沉子()A.質(zhì)量為ρ0(h1﹣h2)S B.質(zhì)量為ρ0(h2﹣h0)S C.材料的密度為?2??D.材料的密度為?1?【解答】解:AB、浮沉子放入前,水的體積為:V水=h0S,浮沉子懸浮后,總體積為V浮沉子+水=h1S,則排開水的體積和浮沉子體積相等,即V排=V浮沉子=V浮沉子+水﹣V水=h1S﹣h0S=(h1﹣h0)S;依據(jù)阿基米德原理可得:F?。溅阉甐排g=ρ水(h1﹣h0)Sg;由浮沉條件可知,懸浮時(shí),F(xiàn)?。紾浮沉子,則浮沉子的質(zhì)量m浮沉子=G浮沉子g=ρ水(h1?h0)S=ρ0(hCD、浮沉子滲水后,沉底后水深為h2,則浮沉子外殼排開水的體積為V排′=(h2﹣h0)S=V浮沉子殼;依據(jù)密度公式可得,浮沉子材料的密度ρ=m浮沉子V故選:D。6.(2023?廣饒縣校級(jí)模擬)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。下列說法正確的是()A.A密度最大 B.A受到的浮力最大 C.三個(gè)容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)一樣 D.丙容器底部受到水的壓力最大【解答】解:由題知,A、B、C三個(gè)正方體的體積相同;AB、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B錯(cuò)誤;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,根據(jù)ρ=mV=GgV可知,三個(gè)物體的密度大小關(guān)系為:ρA<ρC、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,容器的底面積相同,根據(jù)p=FS可知容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)大小關(guān)系為p甲=p乙=pD、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=ρ水gh可知,容器底受到水的壓強(qiáng)關(guān)系為p甲′=p乙′=p丙′,容器的底面積相同,根據(jù)F=pS可知,容器底部受到水的壓力大小關(guān)系為F甲=F乙=F丙,故D錯(cuò)誤。故選:C。7.(2023?青羊區(qū)校級(jí)模擬)由我國研發(fā)的“奮斗者”號(hào)載人潛水器已成功抵達(dá)深海10909米。下列有關(guān)“奮斗者”號(hào)的說法正確的是()A.漂浮時(shí),它受到的浮力大于排開水的重力 B.它能自由的浮沉,是通過改變自身的重力來實(shí)現(xiàn)的 C.要使懸浮的“奮斗者”號(hào)上浮,應(yīng)對(duì)水艙注水 D.浸沒后在水中繼續(xù)下沉的過程中,它受到的壓強(qiáng)大小不變【解答】解:A.由浮沉條件可知,“奮斗者號(hào)”漂浮時(shí)受到的浮力等于它的重力,故A錯(cuò)誤;B.“奮斗者號(hào)”浸沒在海水中,排開海水的體積不變,根據(jù)阿基米德原理F?。溅岩篻V排可知,其受到的浮力不變,在水中自由上浮和下沉是通過改變自身重力來實(shí)現(xiàn)的,故B正確;C.要使懸浮的“奮斗者”號(hào)上浮,則浮力要大于重力,由于排開水的體積不變,由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,浮力不變,只能減小重力,所以應(yīng)從水艙向外排水,故C錯(cuò)誤;D.浸沒后在水中繼續(xù)下沉的過程中,水的密度不變,深度增大,由p=ρgh可知,它受到水的壓強(qiáng)變大,故D錯(cuò)誤。故選:B。8.(2023?武陟縣一模)如圖所示,甲、乙兩個(gè)相同容器放在水平桌面上,現(xiàn)將完全相同的A、B兩個(gè)物體分別放入甲、乙兩容器后,物體A懸浮,物體B漂浮,此時(shí)兩容器中液面相平.液體對(duì)甲容器底部的壓強(qiáng)為p1、物體A受到的浮力為F1,液體對(duì)乙容器底部的壓強(qiáng)為p2、物體B受到的浮力為F2。則下列判斷正確的是()A.p1=p2,F(xiàn)1>F2 B.p1>p2,F(xiàn)1<F2 C.p1=p2,F(xiàn)1=F2 D.p1<p2,F(xiàn)1=F2【解答】解:A在甲液體中懸浮,A受到的浮力等于物體A重;B在乙液體中漂浮,B受到的浮力等于物體B重;AB完全相同、質(zhì)量相同、重力相同,A和B受到的浮力相等,即F1=F2;A在甲液體中懸浮,ρ甲=ρA,B在乙液體中漂浮,ρ乙>ρB,AB完全相同、密度相同,則ρ甲<ρ乙;h相同,根據(jù)p=ρgh可知,對(duì)容器底部的壓強(qiáng):p1<p2。故選:D。9.(2023?新化縣模擬)如圖所示,將兩塊相同的橡皮泥做成實(shí)心球形和碗形,分別放入相同的甲、乙兩杯水中,在甲中它沉入水底,此時(shí)它受到的浮力大小為F浮1.在乙中它漂在水面上,此時(shí)它受到的浮力大小為F浮2.則F浮1與F浮2的大小關(guān)系是()A.F浮1>F浮2 B.F浮1=F浮2 C.F浮1<F浮2 D.無法比較【解答】解:∵實(shí)心球橡皮泥沉到容器底部,∴實(shí)心球橡皮泥受到的浮力:F浮1<G,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①∵碗狀橡皮泥漂浮在水面,∴碗狀橡皮泥受到的浮力:F浮2=G,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①②可得:F浮1<F浮2。故選:C。10.(2023?湖北模擬)小明同學(xué)在家?guī)椭鷭寢屪黾覄?wù),他在洗碗時(shí)發(fā)現(xiàn),同一只瓷碗既可以漂浮在水面上,也可以沉入水底,如圖所示為碗在水中位置的示意圖,下列說法正確的是()A.瓷碗能漂浮在水面上,說明瓷碗的密度比水的密度小 B.瓷碗甲底部受水向上的壓力比瓷碗乙底部受水向上的壓力大 C.瓷碗沉入水底時(shí)所受的浮力比漂浮時(shí)的大 D.瓷碗沉入水底時(shí)容器底部受到水的壓強(qiáng)比漂浮時(shí)的小【解答】解:A、瓷碗是空心的,所以瓷碗能漂浮在水面上,不能說明瓷的密度比水的密度小,故A錯(cuò)誤;B、瓷碗甲底部所處的深度小于瓷碗乙底部所處的深度,根據(jù)p=ρ水gh可知受到水的壓強(qiáng)小于瓷碗乙底部受水的壓強(qiáng),根據(jù)F=pS可知瓷碗甲底部受水向上的壓力比瓷碗乙底部受水向上的壓力小,故B錯(cuò)誤;C、由于瓷碗浸沒時(shí)是下沉,浮力小于重力,而漂浮時(shí)與瓷碗重力相等,所以瓷碗沉底時(shí)所受的浮力小于漂浮時(shí)所受的浮力,故C錯(cuò)誤;D、由圖可知,甲容器中水的深度大于乙容器中水的深度,根據(jù)p=ρgh可知,瓷碗沉入水底時(shí)容器底部受到水的壓強(qiáng)比漂浮時(shí)的小,故D正確。故選:D。11.(2023?蘭山區(qū)校級(jí)模擬)如圖,A、B、C三個(gè)體積相同的小球,放在液體中靜止,它們受到的浮力大小分別為FA、FB、FC,則()A.FA>FB>FC B.FA<FB<FC C.FA=FB>FC D.FA=FB<FC【解答】解:由圖知,相同體積的三個(gè)小球在同種液體中靜止,則液體的密度相同;A和B都浸沒,排開液體的體積相同且大于C排開液體的體積,由公式F?。溅岩篻V排知,A、B兩球受到的浮力相同,C球受到的浮力較小,即FA=FB>FC。故選:C。12.(2023?中山市模擬)如圖,水平桌面上放置著一個(gè)裝有水的圓柱形容器和質(zhì)量相等的A、B兩個(gè)實(shí)心小球。將A球放入容器內(nèi)的水中,A球漂浮。取出A球后(帶出的水忽略不計(jì)),再將B球放入容器內(nèi)的水中,B球沉入容器底部。下列說法正確的是()A.A球的密度大于B球的密度 B.A球受到的浮力大于B球受到的浮力 C.放入A球后水對(duì)容器底的壓強(qiáng)等于放入B球后水對(duì)容器底的壓強(qiáng) D.放入A球后容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)大于放入B球后容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)【解答】解:A、將A放入水中,A漂浮,A球的密度小于水的密度,B球放入水中,B沉入容器底部,B球的密度大于水的密度,所以A的密度小于B的密度,故A錯(cuò)誤;B、已知兩個(gè)小球的質(zhì)量相同,重力相同,A球漂浮,浮力等于重力,即F浮A=G,B球沉底,浮力小于重力,F(xiàn)浮B<G,所以A受到的浮力大于B受到的浮力,故B正確;C、由B知,A受到的浮力大于B受到的浮力,根據(jù)阿基米德原理知A排開液體的體積大于B排開液體的體積,A的液面升高的多,根據(jù)p=ρgh知放入A后比放入B后水對(duì)容器底的壓強(qiáng)大,故C錯(cuò)誤;D、因?yàn)锳B的質(zhì)量相等,放入A后與放入B后容器對(duì)桌面的壓力相等,根據(jù)p=F故選:B。13.(2023?海淀區(qū)校級(jí)模擬)在圖甲中,石料在鋼繩拉力的作用下從水面上方以恒定的速度下降,直至全部沒入水中。圖乙是鋼繩拉力隨時(shí)間變化的圖象。若不計(jì)水的阻力,則下面計(jì)算出的石料有關(guān)物理量錯(cuò)誤的是()A.石料的質(zhì)量為250kg B.浸沒水中后受到的浮力為1000N C.石料的密度為1.5×103kg/m3 D.當(dāng)石料浸沒水中后,所受浮力不變【解答】解:A、由圖象知,AB段拉力大小不變,此時(shí)物體未接觸水面,根據(jù)測(cè)力計(jì)的示數(shù)可得物體的重力G=F=2500N,則m=GB、BC段拉力示數(shù)逐漸減小,說明物體慢慢浸入水中,且浸入水中的體積逐漸變大,受到的浮力逐漸變大,在C點(diǎn)恰好完全浸沒,此時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為1500N,所以:F?。紾﹣F=2500N﹣1500N=1000N,所以B說法正確,不符合題意;C、根據(jù)V=V排=F浮ρ=mV=250kg0.1D、當(dāng)石料浸沒水中后,排開水的體積不變,根據(jù)F?。溅阉甮V排,受到的浮力不變,所以D正確,不符合題意。故選:C。14.(2023?灌云縣校級(jí)模擬)完全相同的甲、乙兩容器,裝有相同質(zhì)量的液體,液面相平,將一蠟塊分別放入兩容器中,靜止時(shí)如圖所示,關(guān)于蠟塊受到的浮力F甲和F乙,容器底受到液體的壓強(qiáng)p甲和p乙大小說法正確的是()A.F甲>F乙,p甲=p乙 B.F甲=F乙,p甲=p乙 C.F甲<F乙,p甲<p乙 D.F甲>F乙,p甲>p乙【解答】解:(1)由圖可知,甲容器中下沉,所以F甲<G,乙球漂浮,F(xiàn)甲=G所以F甲<F乙,(2)由F甲<F乙,ρ甲液gV1排<ρ乙液gV2排,∵由圖可以看出,V1排>V2排,∴ρ甲液<ρ乙液則兩種液體的密度大小關(guān)系是:ρ甲<ρ乙;又因?yàn)閮扇萜饕好娴雀?,根?jù)液體壓強(qiáng)計(jì)算公式p=ρgh,可得液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)大小關(guān)系為:p甲<p乙。故選:C。15.(2023?洪澤區(qū)二模)質(zhì)量相等的兩個(gè)小球a、b如圖甲所示,兩球靜止在某液體中時(shí)所受浮力相等。圖乙是小明畫出的兩球靜止時(shí)的四種情形,其中可能的一組是()A.①② B.②③ C.③④ D.①④【解答】解:因?yàn)閮汕蜢o止在某液體中時(shí)所受浮力相等,根據(jù)F浮=ρ液gV排可知,兩個(gè)球排開液體的體積是相同的,又因?yàn)閎球的體積大于a球的體積,所以b球一定是漂浮的;①a球沉底,則a球受到的浮力小于a球的重力,b球漂浮,則b球受到的浮力等于b球的重力,因?yàn)閮蓚€(gè)小球的質(zhì)量相等,所以a球受到的浮力會(huì)小于b球受到的浮力,而題目中已告知兩球所受浮力相等,所以①這種情況不可能出現(xiàn),故①不符合題意;②a球懸浮,則a球受到的浮力等于a球的重力,b球漂浮,b球受到的浮力等于b球的重力,因?yàn)閮蓚€(gè)小球的質(zhì)量相等,所以a球受到的浮力會(huì)等于b球受到的浮力,與題意相符,且由圖②可知,a球排開液體的體積可能等于b球排開液體的體積,故②符合題意;③④a球與b球都是漂浮的,所以兩個(gè)球受到的浮力都等于重力,而兩個(gè)球的質(zhì)量相等,所以兩個(gè)球受到的浮力相同,與題意相符,但圖③中a球排開液體的體積可能與b球排開液體的體積相同,圖④中a球排開液體的體積一定小于b球排開液體的體積,故③符合題意,④不符合題意。故選B。二.實(shí)驗(yàn)探究題(共3小題)16.(2023?大安市校級(jí)模擬)小金在學(xué)習(xí)浮力時(shí)認(rèn)識(shí)了密度計(jì),接下來是他對(duì)密度計(jì)的學(xué)習(xí)和研究的過程。(1)他將同一支密度計(jì)放在水和酒精中靜止如圖甲、乙所示),則密度計(jì)受到的浮力(選填“相等”或“不相等”);圖(選填“甲”或“乙”)中的液體是水。(2)接著小金將支鉛筆的下端纏繞了適量銅絲,自制了一支密度計(jì)。為了給密度計(jì)標(biāo)上刻度,他進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):a.將其放入水中,豎立靜止后,在密度計(jì)上與水面相平處標(biāo)上水的密度值1.0g/cm3;b.將其放入植物油中,用同樣的方法在密度計(jì)上標(biāo)上植物油的密度值0.9g/cm3;①小金制作的密度計(jì)如圖丙所示,則刻度值0.9g/cm3在(選填“p”或“q”)點(diǎn)。②在使用過程中,小金發(fā)現(xiàn)細(xì)銅絲易滑落,于是他改變這段細(xì)銅絲的形狀,并把細(xì)銅絲置于玻璃管內(nèi)。再次測(cè)量同一杯液體的密度(如圖丁所示),測(cè)量過程中杯內(nèi)液體總量沒有變化,則杯中液面將(選填“上升”“下降”或“仍在A處”)。若仍按照原來的刻度讀數(shù),測(cè)得的密度值將面(選填“偏大”“偏小”或“不變”)?!窘獯稹拷猓海?)密度計(jì)在水、酒精中均處于漂浮狀態(tài),所受浮力都等于自身重力,即:F浮1=F浮2,由阿基米德原理得:ρ水gV排1=ρ酒精gV排2,因?yàn)棣丫凭?.8×103kg/m3<ρ水=1×103kg/m3,可知:V排水<V排酒精.則由圖可知:裝水的容器是乙;(2)①因?yàn)閂排水<V排植物油,所以密度計(jì)放在植物油中,液面的位置在純水密度值刻度線的上方,即刻度0.9應(yīng)該在p點(diǎn);②把鐵絲置于玻璃管內(nèi),再次測(cè)量同一杯液體密度時(shí),密度計(jì)的重力不變,根據(jù)漂浮條件可知,受到的浮力不變;因?yàn)橐后w的密度不變,浮力大小不變,由阿基米德原理F浮=ρgV排可知,排開水的體積不變,所以圖乙杯中的液面不變。密度計(jì)排開液體的總體積一定,由于鐵絲在玻璃管外時(shí)要排開一部分液體,所以鐵絲在玻璃管內(nèi)時(shí),玻璃管浸入水中的體積變大,由F?。溅岩篻V排可知,在浮力一定時(shí),測(cè)得的液體密度值與甲相比,要偏小。故答案為:(1)相等;乙;(2)①p;②仍在A處;偏小。17.(2023?寧化縣模擬)在探究“浮力的大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,班級(jí)的“物理小博士”為同學(xué)們做了如圖所示的一系列實(shí)驗(yàn)。(1)做A、B、C三次實(shí)驗(yàn)是為了探究浮力的大小與的關(guān)系,得出的結(jié)論是。(2)分析三次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可知浮力的大小與物體浸入液體內(nèi)的深度無關(guān)。(3)分析A、D、E三次實(shí)驗(yàn)可探究浮力的大小與的關(guān)系。(4)由題中信息可計(jì)算出銅塊的密度為kg/m3,鹽水的密度為kg/m3。【解答】解:(1)A、BC、比較知:液體密度一定時(shí),物體排開液體的體積越大,受到的浮力越大,所以這三步是探究浮力大小與物體排開液體的體積的關(guān)系,得出的結(jié)論是在液體密度相同時(shí),物體排開液體體積越大,物體受到的浮力越大;(2)要探究浮力大小與物體浸入深度的關(guān)系,需要保持液體密度和物體排開液體體積相同,所以選擇A、C、D;(3)比較A、D、E三次實(shí)驗(yàn)可知物體排開液體的體積相同,液體密度不同,可以探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系;(4)銅塊在浸沒水中受到的浮力為:F浮水=G﹣F水=9N﹣8N=1N;銅塊浸沒水中,由F?。溅阉甮V排可得,銅塊排開的水的體積即銅塊的體積:V=V排=F浮水ρ水g銅塊的密度為:ρ=mV=GgV銅塊浸沒在鹽水中排開的鹽水的體積等于銅塊的體積;由F?。溅岩篻V排可得,鹽水的密度為:ρ鹽水=F鹽水gV排故答案為:(1)物體排開液體的體積;在液體密度相同時(shí),物體排開液體體積越大,物體受到的浮力越大;(2)A、C、D;(3)液體密度;(4)9×103;1.2×103。18.(2023?鼓樓區(qū)校級(jí)二模)探究影響浮力大小的因素:實(shí)驗(yàn)器材:彈簧測(cè)力計(jì)(量程0~2.5N,分度值0.05N)、水槽、圓柱體組(銅柱、鐵柱、鋁柱)、相同規(guī)格的圓柱體大物塊、細(xì)線、水、鹽水等;實(shí)驗(yàn)裝置:實(shí)驗(yàn)步驟:(1)按如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置圖組裝好實(shí)驗(yàn)器材,讀出彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)即為物體重力G,記錄在表格中;(2)擰開礦泉水瓶瓶蓋,當(dāng)水和鹽水浸沒金屬塊和大物塊后再擰緊瓶蓋;(3)讀出此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F,將其記錄在表格中;(4)計(jì)算出物體所受浮力F浮大小并填入表格中;序號(hào)ABCDE物體重力G/N0.800.651.702.152.15物體浸沒液體中測(cè)力計(jì)示數(shù)F/N0.700.551.501.401.25物體受到浮力F浮/N0.100.100.200.750.90分析論證:(1)由A、B兩組實(shí)驗(yàn)對(duì)比可以得出結(jié)論,浮力大小與物體密度
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