内容正文:
考点精讲
1.单位体积物质的质量称为这种物质的密度,记作。密度是物质的一种固有属性,不随物体的质量和体积而变化,单位有kg/m3和g/cm3。
2.密度的计算公式,其中m的标准单位为kg,V的标准单位是m3。1000kg/m3=1g/cm3。
3.液体对漂浮或浸入其中的物体产生竖直向上的托力叫做浮力。浮力的方向是竖直向上,与重力方向相反。
4.浮力的计算方法:
(1)压力差法:浮力=物体下表面受到的向上的压力-物体上表面受到的向下的压力。(F浮=F向上-F向下)
(2)称重法:浮力=物体在空气中时弹簧测力计拉力-物体在液体中时弹簧测力计拉力。(F浮=G-F2)
(3)二力平衡法:当物体在水中静止时(不包括沉底),物体所受到的浮力等于重力。(F浮=G)
(4)阿基米德原理:物体受到的浮力等于排开的那部分液体(空气)所受到的重力。
(F浮=G排=)
5.物体的浮沉条件:
(1)物体的密度小于液体的密度时,物体在液体中处于漂浮状态,此时浮力等于重力。
(2)物体的密度等于液体的密度时,物体在液体中处于悬浮状态,此时浮力等于重力。
(3)物体的密度大于液体的密度时,物体在液体中处于沉底(下沉)状态,此时浮力小于重力。
6.当实心物体在液体中处于漂浮状态时,物体的密度与液体的密度满足条件:。
7.当实心物体在液体中处于全部浸没状态(悬浮或沉底)时,物体的密度与液体的密度满足条件。
真题解析
例题
1.一艘轮船从重庆驶入上海,在上海码头装上货物后停泊。下列说法正确的是( )
A.轮船所受浮力减小,将上浮一些,轮船的总“排水量”减小
B.轮船所受浮力增大,将下沉一些,轮船的总“排水量”不变
C.轮船所受浮力不变,将下沉一些,轮船的总“排水量”减小
D.轮船所受浮力减小,将下沉一些,轮船的总“排水量”不变
答案
1.B
【解析】
【详解】
轮船始终在水面漂浮,那么它受到的浮力始终等于自身重力。装上货物后,轮船的自重增大,则它受到的浮力增大了。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,轮船排开水的体积增大,即轮船下沉一些。“排水量”是轮船满载时排开水的质量,是出厂时设定好的,因此不会改变,故B正确,而ACD错误。故选B。
2.如图所示,烧杯的底面积是200cm2,里面装有一定量的水(图甲)。用弹簧测力计吊着未知物体,先将物体浸没在水中(图乙),水位升高到B处,示数是18N;再将物体缓慢提出,使水位下降到AB的中点C处,示数是23N(不计物体带出的水)。下列判断正确的有( )
①物体的质量是2.8 kg;
②物体的体积是1×10-3m3;
③物体浸没时受到的浮力是15 N;
④从乙到丙,水对烧杯底面的压强减小了260 Pa。
A. ①② B.②③ C.③④ D.①④
答案
2.A
【解析】
【分析】
【详解】
设物体重为G,当物体浸没水中时
F示=G-F浮=18N------①
将物体缓慢提出,当水位下降到AB的中点C时,排开水的体积减半,浮力减半,此时
F示′=G-F浮=23N------②
②-①得
F浮=23N-18N=5N
当物体浸没水中时,受到的浮力F浮=10N
故③错误;
由F浮=ρ水V排g,所以金属体的体积
故②正确;
②×2-①得
G=28N
物体的质量
故①正确;
从乙到丙,物体少排开水的体积等于物体体积的一半
容器内水位降低高度
减小的压强
故④错误。
综上所述选项A正确,BCD错误。
故选A。
3.水平桌面上两个相同的烧杯中分别装有甲、乙两种不同液体,将两个不同材料制成的正方体A、B(VA<VB)分别放入两种液体中,静止后如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲液体的密度较大 B.甲液体对容器底的压力较小
C.甲液体中的物体所受的浮力较大 D.两种液体对容器底的压强相等
答案
3.B
【解析】
【分析】
【详解】
AC.由图可知,正方体A、B在甲、乙两种液体中均为漂浮,根据漂浮条件知F浮=GA+GB,它们在甲、乙两种液体中受到的浮力相等。已知VA<VB,根据阿基米德原理得, ,故AB均错误。
BD.已知两杯中液面相平,根据公式得,,又因为,因为烧杯一样,故S相等,所以,,故B正确,D错误。
故选B。
4.在一根一端密封的空心玻璃管下端绕上一段细铁丝,就可以自制成一支液体密度计:
(1)当密度计在液体中漂浮时,密度计与液面的交界处在A处(如图甲),此时密度计受到的浮力___________(选填“小于”“等于”或“大于”)重力。
(2)测量时发现细铁丝容易滑落,于是把这段铁丝置于玻璃管内,再次测量同一杯液体密度(如图乙),此时密度计与液面的交界处在 A___________(选填“上方”“下方” 或“处”)。
(3)若玻璃管和铁丝的总质量为4.2g,玻璃管底面积为0.5cm2, 浸入液体