内容正文:
第十章 浮力
练 浮沉状态分析
素养训练
名师点金
给出物体浮沉状态,要求进行相关分析类试题是中考的热
门题型。解题的基本思路:从物体的浮沉状态切入,根据
浮沉条件得出F浮与G或ρ液与ρ物的关系,再利用阿基米德原
理进行相关分析。
练点1 同一物体浸在同种液体中
1.一个物体静止在水中,如图甲所示,将它提高到最高位置
(如图乙所示)由静止释放,假设只受重力和浮力作用,那
么物体会向下运动到最低位置(如图丙所示),然后在最高
和最低两个位置之间不停地做上下运动。忽略容器内液面
高度变化。下列说法错误的是( C )
A.物体向下运动过图甲位置时,速度最大
B.物体到达最低位置时,浮力大于重力
C.物体向上运动过图甲位置时,浮力小于重力
D.物体到达最高位置时,速度等于零
【点拨】
题图甲中,物体处于漂浮状态,浮力等于重力,故C错
误;将物体提高到最高位置时,由静止释放,此时物体排开
水的体积小于图甲位置时排开水的体积,浮力小于重力,向
下做加速运动,当到达图甲位置时,浮力等于重力,合力为
零,速度达到最大,故A正确;物体到达最低位置时,排开
水的体积大于图甲位置时排开水的体积,浮力大于重力,故
B正确;物体到达最高位置时,不再向上运动,速度等于
零,故D正确。
【答案】C
练点2 同一物体浸在不同液体中
2.[2023·永州]将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两种不同的液体
中,如图所示,鸡蛋在甲液体中悬浮,在乙液体中沉底且
对容器底有压力,比较甲、乙液体的密度ρ甲、ρ乙和鸡蛋在
甲、乙液体中受到的浮力F甲、F乙的大小关系,下列结论
正确的是( B )
A.ρ甲<ρ乙 B.ρ甲>ρ乙
C.F甲=F乙 D.F甲<F乙
(第2题)
【点拨】
鸡蛋悬浮时,鸡蛋受到的浮力和自身的重力相等;鸡蛋
沉底时,浮力要小于重力,则鸡蛋在甲液体中受到的浮力大
于在乙液体中受到的浮力,即F甲>F乙。根据ρ液<ρ物时物体
下沉、ρ液=ρ物时物体悬浮可知,乙液体的密度小于甲液体
的密度,即ρ甲>ρ乙。
【答案】B
3.[2023·临沂]水平桌面上甲、乙两个质量相等但底面积不同
的圆柱形容器内装有质量相等的不同液体,两个完全相同
的物体在甲、乙两容器中静止时如图所示。下列判断正确
的是( C )
A.甲容器中的物体所受浮力大
B.甲容器中的液体的密度大
C.乙容器对水平桌面的压强大
D.乙容器底部所受液体的压力大
(第3题)
【点拨】
由图知,物体在甲中处于悬浮状态,受到的浮力等于自
身的重力,液体的密度等于物体的密度;物体在乙中处于漂
浮状态,受到的浮力等于自身的重力,液体的密度大于物体
的密度,则物体在甲、乙中受到的浮力相同,乙容器中液体
的密度大于甲容器中液体的密度,故A、B错误;
容器的质量相同,重力相同,液体的重力、物体的重力相同,
则甲、乙两个装置的总重力相同,对水平桌面的压力相同,
乙的受力面积小,由公式p=可知,乙容器对水平桌面的压
强大,故C正确;由图示可知,两个容器都是规则形状的,
容器底部受到的压力都等于液体和物体的重力,则两个容器
底部受到的压力大小相同,故D错误。
【答案】C
练点3 不同物体浸在同种液体中
4.[ 2022·苏州 情境题 生活应用]小明洗水果时,发现芒果比
油桃大,放入水中后芒果沉底、油桃漂浮,如图甲所示。
它们受到的浮力大小关系为F浮芒 (填“>”“<”
或“=”) F浮桃;用天平正确测量油桃的质量,所放砝码
及游码位置如图乙所示,则油桃的质量是 g;芒果
的体积一定 (填“>”“<”或“=”)82.4 cm3。
>
82.4
>
【点拨】
由图甲知,芒果比油桃大,芒果排开水的体积大于油桃
排开水的体积,由公式F浮=ρ水gV排可知F浮芒>F浮桃;由图
乙天平砝码和游码位置可知,油桃的质量m桃=50 g+20 g+
10 g+2.4 g=82.4 g;油桃漂浮在水中,由物体的漂浮条件可知,此时油桃受到的浮力等于油桃的重力,即F浮桃=G桃,
则ρ水gV排桃=m桃g,因此油桃排开水的体积V排桃===82.4 cm3,因此芒果的体积V芒=V排芒>V排桃=82.4 cm3,即芒果的体积一定大于82.4 cm3。
练点4 不同物体浸在不同液体中
5.[2023·郴州]如图所示,水平桌面上甲、乙两相同的容器装
有体积相等的不同液体。将同种材料制成的实心物体A、B
分别放入甲、乙两容器中,静止时两容器中的液面保持相
平,则( A )
A.物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力
B.甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度
C.甲、乙两容器的底部受到液体的压强相等
D.甲容器对桌面的压力小于乙容器对