内容正文:
专题9 浮力应用:几种液面变化问题
液面变化问题
液面变化问题主要可以总结为关于V排变化的分析。相对简单的试题只要把握好这一点即可。
类型1 将物体浸入(移出)柱形容器的液体中
若物体排开液体的体积为V排,容器的横截面积为S底,则物体浸入(移出)前后液面高度的变化量为= V排/S底
类型2 浸入柱形容器中的柱形物体高出液面
当向容器中注入液体V加后,液面高度= V排/(S底-S物)
类型3 “冰化水”问题
一块冰浮于水面,如图3那么当冰熔化前后,其水面将 不变 (选填“升高”、“降低” 或“不变”)
证明:
冰熔化前:由于漂浮,F浮=G物。则V排 = m冰g/ρ水g = m冰/ρ水。
冰熔化:由于m水= m冰,由ρ=m/V得 V化水=m水/ρ水=m冰/ρ水。
因V排水= V化水,即冰熔化成水后,刚好填满原来被冰排开的水的体积,因此,水面保持不变。
1 若上题中的冰包含有气泡,则冰熔化后液面将如何变? 不变
2 若上题中的冰包有一小木块(ρ物<ρ水),则冰熔化后液面又将如何? 不变
3 若上题中的冰包含有一小石块(ρ物>ρ水)则冰熔化后又如何? 下降
类型4 “船载”问题
如图,铁块A叠放在木块B上,然后放在水缸中当将铁块从木块上拿下,并放在水缸底部时,水面高度将 下降
1. (多选)(2023•营口)将冰块轻轻放入水平桌面上盛满煤油的烧杯中,冰块静止时如图所示(ρ冰>ρ煤油)。下列分析正确的是( )
A.放入冰块后,烧杯对桌面的压力变大
B.冰块完全熔化后,杯中液面高度下降
C.冰块完全熔化后,杯底受到液体的压强变大
D.冰块完全熔化后,煤油的密度变大
2. (多选)(2023•南充)甲、乙、丙三个烧杯中均装有适量的酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3),现有质地均匀,不吸且不溶于酒精的a、b两实心柱体,质量之比为3:1,把它们分别放入甲、乙烧杯中,当a、b静止时,如图甲、乙所示;若将b置于a上面一起放入丙烧杯中,静止时a的上表面刚好与液面相平,如图丙,下列说法正确的是( )
A.a的密度为0.4×103kg/m3
B.在图甲中a有四分之一的体积露出液面
C.在图甲中a的下表面液体压强与图丙中a的下表面液体压强之比为3:5
D.a、b的体积之比为4:1
3. (多选)(2022•通辽)如图甲所示,水平桌面上的薄壁圆柱形容器中盛有某种液体,一个质量分布均匀的物体所受的重力为G,密度为0.8g/cm3,它由一根固定在容器底部的细线拉住并浸没在液体中静止。当将细线剪断后,物体最终漂浮在液面上,且有的体积露出液面,如图乙所示,此时容器中的液面下降了3cm(g取10N/kg)。下列说法正确的是( )
A.细线受到的拉力FG
B.液体的密度为1.2×103kg/m3
C.容器底受到液体的压强减小了300Pa
D.容器对桌面的压强减小
4. (多选)(2022•营口)如图所示,水平桌面上盛有适量盐水的烧杯中,漂浮着冰块A,悬浮着物块B。当冰块A完全熔化后,下列分析正确的是( )
A.烧杯中盐水的密度变小
B.烧杯内液面不发生变化
C.杯底受到液体的压强变小
D.物块B受到的浮力变小
5. (2022•郴州)一个装有水的圆柱形容器(容器壁厚度忽略不计)放在水平桌面上。往容器中放入一个正方体和一个球体(假设两物体都不沾水),两物体静止后状态如图所示。此时容器对桌面的压强为3000Pa,已知正方体和球体的体积比为2:1。现将正方体取出,液面下降了4cm。再把球体取出,液面又下降了2.5cm。此时容器底对桌面的压强为2200Pa。则正方体的密度是 kg/m3,球体的密度是 kg/m3。(g取10N/kg)
1. (2023•雨花台区三模)如图所示,水平桌面上盛有适量浓盐水的烧杯中,漂浮着冰块A,悬浮着物块B。当冰块A完全熔化后,下列分析正确的是( )
A.烧杯对桌面压强变小
B.杯底受到液体的压强变小
C.烧杯内液面高度不发生变化
D.物块B受到的浮力不变
2. (2023•资兴市二模)如图所示,甲、乙、丙三个完全相同的烧杯中均装有适量的水,将质地均匀,且不吸水的a、b两实心体分别放入甲、乙烧杯中,当a、b静止时,a有五分之二的体积露出水面,b悬浮于水中,此时两烧杯液面刚好相平。若将b置于a上一起放入丙烧杯中,静止时a的上表面刚好与液面相平,整个过程中水均未溢出,下列说法正确的是
( )
A.a的密度是0.4×103kg/m3
B.图中,甲、乙烧杯对桌面的压力之比为3:2
C.a、b的重力之比为3:2
D.a、b的体积之比为3:2
3. (2023•武陟县三