内容正文:
浮力与密度的计算
一、选择题
1. 一物体漂浮在水中,有体积露出水面,则物体的密度为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
设物体体积为,
由阿基米德原理可知:,
物体漂浮在液面上:,
根据和可得,,
所以,,,
物体排开水的体积,
则物体的密度。
故选B。
2. 有甲、乙两个溢水杯,甲溢水杯盛满酒精,乙溢水杯盛满某种液体。将一不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中,小球下沉到杯底,溢出的酒精质量是;将小球从甲溢水杯中取出擦干,轻轻放入乙溢水杯中,小球漂浮且有的体积露出液面,溢出液体的质量是,已知,下列计算正确的结果有几个
液体的密度是
两种情况下小球受到的浮力之比为
小球的密度是
两种情况下小球排开液体的体积之比为
A. 只有个正确 B. 只有个正确 C. 只有个正确 D. 个都正确
【答案】C
【解析】
由题意知小球放入乙液体中处于漂浮状态,则由漂浮条件和阿基米德原理可得,故小球的质量;由题意知,在甲中小球下沉,小球的体积就等于排开酒精的体积,所以由可得,小球的体积为;则小球的密度为,故错误。因为小球在乙中漂浮,所以,小球漂浮且有的体积露出液面,根据阿基米德原理有,且,得,所以,乙中液体的密度为,故正确。根据阿基米德原理可知,两种情况下小球受到的浮力之比为,故正确。小球在甲溢水杯中浸没,在乙溢水杯中有的体积露出液面,即的体积浸没在液体中,所以,两种情况下小球排开液体的体积之比为,故正确。所以,正确,错误,只有个正确,故选C。
3. 如图甲所示,某科技小组的同学用弹簧测力计悬挂一实心圆柱形金属块,使其缓慢匀速下降,并将其浸入平静的游泳池水中,弹簧测力计的示数与金属块下底面下降高度的变化关系如图乙所示,忽略金属块浸入水中时池水液面高度的变化,取,则下列说法中正确的是
A. 金属块所受重力大小为
B. 金属块的密度为
C. 金属块完全浸没在水中时所受浮力的大小为
D. 金属块恰好完全浸没时,金属块下底面所受水的压强为
【答案】B
【解析】
、由图象可知,当时,弹簧测力计示数为,此时金属块处于空气中,根据二力平衡条件可知,金属块的重力:;故错;
、金属块的质量:;
由图象可知,当之后,弹簧测力计示数不变,金属块浸没水中,受到的浮力:;
由可得金属块体积:
,
金属块的密度:
,故正确、错;
、金属块刚浸没时下表面距水面距离:,
金属块下底面受到水的压强:
,故错。
故选:。
4. 边长为的正方体物块放入水平桌面上的圆柱形容器底部,如图甲所示。逐渐向容器内倒入适量水水未溢出,测量容器内水的深度,分别计算出物块对应受到的浮力,并绘制了如图乙实线所示的图像;更换一种液体重复上述实验,绘制了如图乙虚线所示的图像。下列选项不正确的是
A. 该物块密度为
B. 未倒水前物块对容器底部的压强为
C. 时,物块分别在水中和液体中所受浮力之比
D. 时,物块在水中处于漂浮状态,在液体中处于沉底状态
【答案】C
【解析】
A.由图象可知,水的深度从以后物体受到的浮力不再发生变化,
因,
所以,物体处于漂浮状态,
因物体漂浮时,受到的浮力和重力相等,所以,物体的重力;
物块的体积:,
由可得物块的密度:
,故A正确,不符合题意;
B.未倒水前,物块对容器底部的压力:,
受力面积:,
对容器底部的压强:,故B正确,不符合题意;
C.由图象可知,当以后物体在液体中受到的浮力不变,
因,所以,物体处于沉底状态,
因物体完全浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,
由可得,液体的密度:,
当时,物块分别在水中和液体中是部分浸入,排开水、液体的体积相同,所受浮力之比等于水和液体的密度之比为,故C错误,符合题意;
D.由、解答可知,时,物块在水中处于漂浮状态,在液体中处于沉底状态,故D正确,不符合题意。
故选C。
5. 如图所示,将木块和合金块用细绳相连放入水中时,木块有八分之三的体积露出;剪断细绳后,合金块沉底,受到容器底对它的支持力为,木块有一半体积露出水面。若木块和合金块的体积比为,则下列说法不 正 确的是
A. 木块的重力为
B. 细绳剪断后,两物体受到的浮力相差
C. 合金块受到的浮力为
D. 合金块的密度为
【答案】D
【解析】
细线剪断前,以木块和合金块为整体做为研究对象,受到竖直向上的浮力,及竖直向下的重力,
因处于静止状态,故F
根据阿基米德原理:
以木块为研究对象,木块受到的浮力、重力、细线的拉力,由平衡力关系得到,
以合金块为研究对象,合金块受到的浮力、重力、细线的拉力,由平衡力关系得到
剪断细绳后,木块漂浮,则有,即
合金块沉底,受到容器底对它的支持力为,根据平衡力关系得到:,即
解得:,,所以;
剪断细绳后,木块漂浮,则有,合金块受到的浮力为,细绳剪断后,两物体受到的浮力相差;
合金块重力,其质量,其密度,