专题特训九 液面变化--2023-2024学年教科版物理八年级下学期

教科版八年级下 第十章　流体的力现象 专题特训九 液面变化 训练角度1⁠ ⁠ 熔化引起的液面变化 1.将冰块放在浓盐水中，液面位置如图所示，冰完全熔化后，杯中液面将 　上升　⁠（填“上升”“下降”或“不变”）。 上升　 冰熔化前后质量保持不变，即重力不变，冰漂浮在水面上，由二力平衡可知，冰块受到的浮力等于重力，即＝G水，故ρ盐水gV排＝ρ水gV冰化水，由于ρ盐水＞ρ水，所以V冰化水＞V排，即熔化后水的体积大于原来排开盐水的体积，因此液面上升。 【点拨】 2.将三块完全相同的冰分别放入盛有水的三个容器中，如图甲所示的是冰块与容器底部有接触且挤压的情景；如图乙所示的是冰块自由浮在水中；如图丙所示的是冰块系上轻质绳子，绳子绷紧的情景。 （1）三种情况下冰块所受到的浮力大小情况是 　F丙＞F乙＞F甲　⁠。（用F甲、F乙、F丙表示） （2）图甲中，当冰块慢慢熔化变小，冰开始浮于水面上时，液面与刚开始相比 　上升了　⁠（填“上升了”“下降了”或“不变”）。 F丙＞F乙 ＞F甲　 上升了　 由题意可知，对题图甲、乙、丙中冰块进行受力分析（冰块所受浮力用F甲、F乙、F丙表示），有F甲＋F支＝G冰，F乙＝G冰，F丙＝G冰＋F拉，所以F丙＞F乙＞F甲。题图甲中，冰熔化前有F甲＋F支＝G冰，则F甲＝ρ水V排g＜G冰 ＝G冰化水＝ρ水V冰化水g，可得V排＜V冰化水，即冰熔化为水的体积大于排开水的体积，所以冰熔化后，水面将上升。 【点拨】 3.[多选]如图所示，水平桌面上一盛有盐水的容器中漂浮着冰块（＞ρ水），冰块熔化前后，下列说法正确的是（　） A.冰块漂浮时，所受浮力等于重力 B.冰块熔化后，容器对桌面的压强增大 C.冰块熔化后，液体对容器底的压强不变 D.冰块熔化后，容器中液面上升 由物体的浮沉条件可知，冰块漂浮时，所受浮力与重力相等，故A正确；冰熔化成水，质量不变，故冰熔化前后，容器对桌面的压力F＝G盐水＋G冰＋G容器＝G盐水＋G冰化水＋G容器， 故F不变，由p＝知，容器对桌面的压强不变，故B错误；液体对容器底的压力F'＝G盐水＋G冰，故F'不变，由p＝知，液体对容器底的压强不变，故C正确； 【点拨】 冰块漂浮，所以F浮＝G冰，即ρ盐水gV排＝ρ冰gV冰＝ρ水gV冰化水，因为ρ盐水＞ρ水，所以V冰化水＞V排，所以冰块熔化后，液面上升，故D正确。 【答案】ACD 训练角度2⁠ ⁠ 浮力变化引起的液面变化 4.如图所示，一个足够高的柱形容器内装有水，一支塑料试管下面挂有一实心小铜块，整体漂浮在水面上，已知ρ铜＞ρ铁，则（　　） A.若将小铜块取下放入水中，试管仍漂浮，则容器内的水面上升 B.若将小铜块取下放入试管中，试管仍漂浮，则容器内的水面下降 C.若将小铜块取下放入试管中，试管仍漂浮，则试管外壁上A点受到水的压强增大 D.若只将小铜块换成等质量的小铁块，试管仍漂浮，则试管外壁上A点受到水的压强比挂铜块时A点受到水的压强大 对试管进行受力分析，此时试管受到向上的浮力F浮、向下的重力G管和小铜块对试管向下的拉力F作用，且满足F浮＝G管＋F，将小铜块取下放入水中后，试管所受浮力F浮'＝G管，试管所受浮力减小，由F浮＝ρgV排可知V排减小，则水面下降，故A错误； 【点拨】 若将小铜块取下放入试管中，试管仍漂浮，则试管所受浮力F浮″＝G管＋G铜，小铜块未取下时整体所受浮力F浮＝G管＋G铜，可知整体所受浮力大小相等，由F浮＝ρgV排可知，试管和铜块排开水的总体积不变，则水面高度不发生变化，试管排开水的体积增加，A点浸入水中的深度变大，由p＝ρgh可知，A点受到水的压强变大，故B错误，C正确； 只将小铜块换成等质量的小铁块，已知ρ铜＞ρ铁，由ρ＝可知V铁＞V铜，因为试管和金属块所受总重力不变，所以试管和金属块排开水的总体积V排不变，因为V排＝V管排＋V金属，V金属变大，所以V管排减小，A点浸入水中的深度减小，受到水的压强减小，故D错误。 【答案】C 5.如图甲、乙所示，在水平桌面上放置两个完全相同的重8 N、底面积为50 cm2、装有3 kg水的柱形容器，A、B、C是由密度不同的材料制成的实心物体，它们的体积关系满足VB＝VC，VA＝5VC，物体A分别在B和C的作用下，其上表面恰好与水面相平，A、B之间用质量与体积均忽略不计的细线连接，现剪断A、B之间的细线，待物体稳定后，A物体有的体积露出水面，同时液面下降了 2 cm。下列说法正确的是（g取10 N/kg）（　　） A.物体A的密度为0.4 g/cm3 B.物体B的密度小于物体C的密度 C.剪断细线，待物体B稳定后，物体B对容器底的压力为1 N D.图甲中容器对桌面的压强为8 500 Pa 剪断A、B之间的细线后，物体A最终漂浮在水面上，物体A所受浮力FA