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专题二十二 浮力的动态分析
1.如图甲所示,正方体金属块在细绳拉力F作用下,从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,直到出水后距水面上方一定高度处,图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像。根据图像信息判断,下列说法正确的是( )
A. 该金属块浸没时受到的拉力大小为54N
B. 在t2时刻金属块开始露出水面
C.在t1至t2时间段金属块底部所受液体的压强逐渐增大
D.在0至t1时间段金属块受到的浮力大小为20N
2.如图甲所示,将一圆柱体木块用细线栓在没有水的容器底部,然后向容器中逐渐加水。图乙是木块所受浮力随容器中水的深度变化的图象。下列说法正确的是( )
①木块的重力为6N
②木块的体积为1000cm3
③木块刚好浸没时,液体对容器底的压强为1000Pa
④木块的密度为
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
3.弹簧测力计下挂一长方体物体,烧杯内盛有适量的水,图甲是物体下表面刚接触水面时的情景,使物体由此位置缓缓下降,然后逐渐浸入水中,图乙是弹簧测力计的示数F随物体下表面浸入水中的深度h变化的关系图像,水的密度为,g取10N/kg。下列说法中正确的是( )
A.物体的质量是400g
B.物体完全浸入水中时受到的浮力是5N
C.物体的密度是
D.当h由4cm变化到8cm时,物体所受的浮力不断增大
4.在图甲中,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中、图乙是钢绳拉力随时间t变化的图像。若不计水的摩擦力,则石料的密度为( )
A.1.8×103kg/m3 B.2.3×103kg/m3 C.2.8×103kg/m3 D.3.2×103kg/m3
5.如图甲所示,边长为10cm的均匀实心正方体用轻质细杆固定在容器底部,容器内底面积为。现向容器中缓慢加水至正方体刚好浸没为止,杆的弹力大小F随水的深度h变化的关系图像如图乙所示。g取,以下说法错误的是( )
A.杆的长度为3cm
B.正方体密度为
C.向容器中缓慢加水过程中,杆的弹力最大为4N
D.正方体浸没后,若撤去杆,正方体重新静止时容器底部所受水的压强为1200Pa
6.如图甲所示,竖直细杆(质量不计)的上端通过力传感器连在天花板上,力传感器可以显示出细杆上端受到作用力的大小,下端与质量为0.4kg的正方体物块M相连。现向底面积为0.02m2、质量为1kg的薄壁空水箱中加水,力传感器的示数大小随水箱中加入水质量变化的图像如图乙所示,则下列说法错误的是( )
A.物块受到的浮力最大值为6N
B.物块的下方距离容器底部的距离为5cm
C.当加入的水的质量是2kg时,物块恰好所受浮力最大
D.水箱加水到C点时,对桌面的压强是2000Pa
7.一弹簧测力计下挂一实心圆柱体,将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中。如图所示是整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的实验图像。则该圆柱体受到的重力为 N,其密度为 kg/m3。
8.杭州湾大桥目前是世界上最长的跨海大桥,大桥在水下施工时,要向水中沉放大量的施工构件。现将边长未知的正方体沉入水中,在下沉过程中,其下表面到水面的距离为h(如图甲),钢绳拉力、物体所受浮力随着h的增大而变化,如图乙所示。其中反映浮力随h变化图线的是 ,该物体的密度为 。
9.某实验小组的同学在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,将圆柱体挂在弹簧测力计下,当圆柱体下表面与水面相平时,圆柱体开始缓慢下降(整个过程水未溢出),根据实验数据,绘制出如图所示的弹簧测力计示数F与圆柱体下表面浸入水中的深度h的关系图像,则:
(1)圆柱体浸没在水中时所受浮力为 N。
(2)图像中 (选填“AB”或“BC”)段表明物体所受浮力的大小随其排开液体的体积的改变而改变。
(3)圆柱体由h1到h2的过程中,其下表面所受水的压强增大,所受浮力 。
10.将一底面积为50的长方体木块用细线栓在个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平,如图甲所示,在此整个过程中,木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示,则木块所受到的最大浮力为 N, 木块重力为 N, 细线对木块的最大拉力为 N。
11.如图甲所示, 一个密度为0.9 g/cm3的正方体物块M水平放置在方形容器中,物块 M与容器底部不密合。以恒定水流向容器内注水,容器中水的深度h随时间t变化的关系如图乙所示,则0~t1时间段内,水对物块M下表面的压力