内容正文:
专题15 浮力与压强的计算
一、选择题
1. 四个完全相同的烧杯中装入种类不同的液体。把它们放在同一水平桌面上,再把四个完全相同的物块分别放入烧杯中,物体静止后,液体深度相等,如图所示。则烧杯底部受到的液体压强大小关系是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
因为物块在甲容器漂浮、在乙容器的漂浮、在丙容器悬浮、在丁容器中沉底,
所以,,,,
因为在甲乙中物块都漂浮,
所以两物块受到的浮力相同:;
由图知物块在甲中排开液体的体积小于乙中排开液体的体积,
根据阿基米德原理知,甲液体的密度大于乙液体的密度,
所以,
又因为容器中液面等高,根据知,故D正确。
故选:。
2. 如图所示水平地面上有底面积为,质量不计的薄壁柱形盛水容器,内有质量为,边长为,质量分布均匀的正方体物块,通过一根的细线与容器底部相连,此时水面距容器底,剪断绳子后,木块最终静止时有的体积露出水面,计算可得出
A. 剪断绳子前,水对容器底部的压力为
B. 剪断绳子前,容器对水平地面的压力是
C. 剪断绳子,待物块静止后漂浮在水面上,水对容器底的压强变化了
D. 剪断绳子,待物块静止后漂浮在水面上,水平地面受到的压强变化了
【答案】C
【解析】
A.剪断绳子前,容器底受到水的压强:
,
由可得,水对容器底部的压力:
,故A错误;
容器内水的体积:,由可得,容器内水的质量:,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,且薄壁柱形盛水容器的质量不计,
所以,剪断绳子前,容器对水平地面的压力:
,故B错误;
C.剪断绳子,待物块静止后漂浮在水面上,受到的浮力:
,
由可得,木块漂浮时排开水的体积:
,
液面下降的深度:
,
水对容器底压强的变化量:
,故C正确;
D.剪断绳子,待物块静止后漂浮在水面上时,的质量和水的质量均不变,
由水平面上物体的压力和自身的重力相等可知,水平地面受到的压力不变,水平地面受到的压强不变,即压强的变化量为,故D错误。
故选C。
3. 如图所示,、体积相同,、质量相等,将他们放入水中静止后,漂浮,悬浮,沉底.下列说法,正确的是
A. 所受浮力可能大于所受浮力
B. 所受浮力一定小于所受浮力
C. 物体所受浮力一定是最大的
D. 下表面所受压力可能大于下表面所受压力
【答案】C
【解析】
A.由图可知,漂浮,悬浮,则,,由于与体积相同,则:;根据可知:;故A错误;
放入水中静止后,悬浮,沉底;
根据浮沉条件可知:,;
已知、质量相等,则:,所以,;
由于;;所以,物体所受浮力一定是最大的,、的浮力大小关系无法比较,故B错误,C正确;
D.根据浮力产生原因可知:,;
由图可知:,;
所以,,;
由中可知:;
则:,即下表面所受的压力大,故D错误。
故选C。
4. 如图所示,将甲乙两个容器放在水平桌面上,甲、乙两容器的底面积分别为和甲容器中盛有密度为的液体,乙容器中盛有密度为的液体。现将体积相等的、两个物体分别放入甲、乙两容器后,物体悬浮,物体漂浮且有一半体积露出液面,此时两容器液面相平。液体对甲容器底部的压强为,压力为;液体对乙容器底部的压强为、压力为已知物体与物体的密度之比为:,则下列判断正确的是
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】B
【解析】
根据物体的浮沉条件可知:物体悬浮,则,物体漂浮,,
又因为物体与物体的密度之比为:,即,所以。
液体对甲容器底部的压强,液体对乙容器底部的压强,
又因为,所以。
物体漂浮且有一半体积露出液面,则,
即:,所以,
由得液体对甲容器底部的压力:
液体对乙容器底部的压力:
,
则 ,即。
故选:。
5. 将甲、乙两个完全相同的溢水杯放在水平桌面上,甲溢水杯中装满密度为的液体,乙溢水杯中装满密度为的液体。如图甲所示,将密度为,重为的物块轻轻放入甲溢水杯中,物块漂浮在液面上,并且有的体积露出液面,液体对甲杯底的压强为如图乙所示,将密度为,重为的物块轻轻放入乙溢水杯中,物块沉底,物块对乙溢水杯底的压力为,液体对乙溢水杯杯底的压强为已知::,::,则下列说法中正确的是
A. :: B. ::
C. :: D. ::
【答案】D
【解析】
、因为物体漂浮在甲容器中,所以,即,由此可得::,故A错误;
B、,
:::,故B错误;
C、,
,
:::,故C错误;
D、::,::,::,
::::,
,,,
,
,故D正确。
故选:。
二、填空题
6. 在科技节,小明用传感器设计了如图甲所示的力学装置,竖直细杆的下端通过力传感器固定在容器底部,它的上端与不吸水的实心正方体固定,不计细杆及连接处的质量和体积。力传感器可以显示出细杆的下端受到作用力的大小,现缓慢向容器中加水,当水深为时正方体刚好浸没,力传感器的示数大小随水深变化的图象如图乙所示。取
物体所受到的重力为________;