内容正文:
2022、2023、2024年北京市物理一模、二模试题汇编之压强浮力实验答案版
19.(2023·平谷一模)在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用甲、乙两个相同的容器,甲容器中装入密度为ρA的液体,乙容器中装入密度为ρB的液体。将同一金属块挂在弹簧测力计下,分别浸没在这两种液体中静止,如图所示。甲图中弹簧测力计的示数为F1,乙图中弹簧测力计的示数为F2。
(1)通过观察分析可得出:ρA _____ ρA(选填“>”、“=”或“<”)
(2)写出你的分析过程:________
20.(2023·石景山一模)为了探究“浸在水中的圆柱体所受浮力大小跟其排开水的体积是否有关”,小明选用图所示的圆柱体(ρ柱>ρ水)、调好的弹簧测力计和装有适量水的烧杯进行实验。
(1)以下是小明的部分实验步骤,请你帮他补充完整;
①将圆柱体挂在弹簧测力计下,静止时记录弹簧测力计示数为F1;
②将圆柱体下部的一格浸入水中,圆柱体不接触容器,静止时记录弹簧测力计的示数为F2;
③______,静止时记录弹簧测力计的示数为F3;
(2)结合上述实验步骤及现象,分析说明如何判断浸在水中的圆柱体所受浮力大小跟其排开水的体积是否有关______。
【2024年北京西城二模】23.小强为了证明“浸在水中的物体所受浮力大小与物体的密度有关”的观点是错误的,他选用如图所示的形状相同的铜圆柱体A和铝圆柱体B、水、烧杯、弹簧测力计等器材进行实验。
(
A
B
)(1)以下是小强的部分实验步骤,请你帮他补充完整:
①将圆柱体A和圆柱体B分别悬挂在弹簧测力计下,测量它们
所受的重力G,并记录。
②将圆柱体A下部的一格体积浸入水中, ,静止时,
(
)记录弹簧测力计的示数F。
③ ,仿照步骤②进行实验。
④利用公式F浮= 计算圆柱体A和B所受的浮力F浮,并记录。
(2)根据圆柱体A和圆柱体B所受浮力F浮 (选填“相等”或“不相等”),就可以证明这种观点是错误的。
(3)请画出实验数据记录表格。
【2022·门头沟二模】23.小平想用弹簧测力计、物块、烧杯和水探究“浮力的大小与哪些因素有关”,如图21所示。(已知ρ水=1.0×103kg/m3)请根据图示回答问题: (
3N
1N
1
2
3
4
5
0
1
2
3
4
5
0
N
甲
丙
水
1N
1
2
3
4
5
0
1
2
3
4
5
0
N
乙
2.4N
水
1
2
3
4
5
0
1
2
3
4
5
0
N
水
丁
1
2
3
4
5
0
1
2
3
4
5
0
N
图
2
1
盐水
戊
1
2
3
4
5
0
1
2
3
4
5
0
N
0.4
N
)
(1)物块完全浸没在水中受到的浮力是 N;
(2)由图21中的丙、丁两图可知,浸在水中的物体受到的浮力大小跟物体浸在水中的深度__________。(选填“有关”或“无关”)
(3)由图21中的甲和丙两图可求得物体的密度为 kg/m3。
【2022·海淀二模】22.在探究浮力大小与哪些因素有关的实验中,小利猜想浮力大小与液体的密度、物体排开液体的体积和物体在液体中的深度有关。
(1)在“探究浮力大小与液体的密度是否有关”的实验中,请帮助小利将以下实验步骤补充完整:
(
图18
A
A
A
)①用调好的弹簧测力计测出铁块A所受重力G,并记录数据;
②把铁块A分别浸没在酒精和盐水中的同一深度处于静止状态,且铁块A与容器的底和壁均未接触,用弹簧测力计测出拉力F,并记录数据;根据公式F浮= ,计算铁块A在两种不同的液体中所受到的浮力大小,并记录数据。
③若铁块A在两种不同液体中所受到的浮力大小 ______(选填“相等”或“不相等”),则可得出结论:物体所受到的浮力大小与液体的密度有关。
(2)在“探究浮力大小与物体排开液体的体积是否有关”的实验中,小利设计了实验记录表格并填写了部分记录信息,如下表所示。表格的第一行的空格中应写明的物理量的名称及单位是 。
实验次数
液体种类
铁块A排开液体的体积
铁块A所受重力G/N
测力计示数F/N
1
酒精
小
2
酒精
大
(3)在“探究浮力大小与物体在液体中的深度是否有关”的实验中,小利分别测量了铁块A在盐水中不同深度时所受到的拉力大小,如图18所示。根据本次实验的目的可知,图中信息反映出该实验存在的问题是: 。
【2022·丰台一模】 (
图
18
)23.实验桌上有实心小铁块、细线、分别装有适量的水和盐水的烧杯各一个,以及图18所示的电子秤。请你利用上述实验器材,设计一个实验验证:浮力大小与液体密度有关。请写出主要实验步骤,画出实验数据记录表格。
(ρ水=1.0103kg/m3,ρ盐水=1.03103kg/m3)
【2022·顺义一模】23.为了探究“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体的密度是否有关”,小明从图20所示的铝圆柱体A(体积为V)、铜圆柱体B(体积为V)和铜圆柱体C(体积为)中选择合适的圆柱体,以及弹簧测力计和装有适量水的烧杯进行实验。
(1)以下是他的部分实验步骤,请你帮他补充完整:
①将圆柱体B悬挂在弹簧测力计下,静止时记录弹簧测力计的示数为FB1。将圆柱体B全部浸没水中,圆柱体不接触容器,静止时记录弹簧测力计的示数为FB2。
② 。
(2)分析论证: ,可以得到结论“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体的密度无关”。
[2024·大兴一模]22.小兴用弹簧测力计、金属块、盛有水的大烧杯探究影响浮力大小的因素,主要的实验过程及金属块静止时测力计的示数如图20甲、乙、丙所示。
(
甲
乙
丙
图20
)
(1)金属块浸没在水中时受到的浮力大小是__________N。
(2)上述实验是为了探究浮力的大小与________________________是否有关。
[2024·顺义一模]23.在探究“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积是否有关”时,小明选用如图19所示的圆柱体A(圆柱体上每一格体积相等,ρA >ρ水)、弹簧测力计和装有适量水的烧杯等器材进行实验。
(1)以下是他的部分实验步骤,请你帮他补充完整:
①将圆柱体A悬挂在弹簧测力计下,静止时记录弹簧测力计的示数为F1。
②将圆柱体A的一格浸在水中,圆柱体不接触容器,静止时记录弹簧测力计的示
数为F2。
(
A
图
19
A
)③ , ,静止时记录弹簧测力计的示数为F3。
(2)由F1 –F2≠ (请用本题中已测量的物理量符号表示),可以得出结论:浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积 。
[2024·房山一模] (
c
) (
图2
3
d
) (
a
b
)23.小华想探究“物块浸没水中之前,所受浮力F浮与物块浸入水中的深度h无关”。可供选用的实验器材有:弹簧测力计、密度大于水的长方体物块(a、b、c、d是各边中点如图23所示)、细线、装有适量水的圆柱形容器、刻度尺。请写出主要实验步骤,并画出实验数据记录表格。
[2024·西城一模]24.小瑄的妈妈购买了一只手镯,据商家介绍手镯的材质是和田玉的。小瑄想利用家中的电子秤、大玻璃杯(杯子直径大于手镯外径)、细线、水、(如图所示)验证手镯的材质。她设计了如下的实验方案。
(1)请你将小瑄的实验步骤补充完整。
①已调零的电子秤放在水平桌面,
测量手镯的质量m1,并记入表格;
②将适量的水倒入玻璃杯中,用电子
秤测量水和杯子的总质量m2,记入实验表格;
③装水的玻璃杯仍放在电子秤上,用细线拴住手镯,手提细线将手镯 ,
记录电子秤的示数m3。
④利用测量数据及水的密度ρ水,写出该手镯的密度表达式:ρ= 。
(2)请画出实验数据记录表格。
[2024·东城一模]23.小东用电子秤、装有适量水的烧杯、筷子(忽略体积)测量苹果的密度。
(1) 以下是实验的主要步骤,请补充完整。
①将电子秤放在水平桌面上并调零,将装有适量水的烧杯放到电子秤上,如图甲所示,读出电子秤的示数并记为m1。
②如图乙所示,将苹果放入水中,苹果静止后读出电子秤的示数并记为m2。
③_____,读出电子秤的示数记为m3。
(2) 已知水的密度为ρ水,根据以上实验记录的数据,推导出苹果密度ρ的表达式。
(用m1、m2、m3和ρ水表示,并写出推导过程)
(
图
2
2
)[2024·海淀一模]23.如图22所示,将一个小物块浸没在盛有足量水的容器中静止,此时手对物块竖直方向的力为F1,松手后,物块静止时露出水面的体积为物块体积的1/10;再按图22所示的方式,将擦干后的该物块浸没在盛有足量酒精的容器中静止,此时手对物块竖直方向的力为F2。已知水的密度ρ水=1.0g/cm3,酒精的密度ρ酒精=0.8g/cm3,请分析并判断F1与F2的大小关系。(可画图辅助说明)
(
B
A
h
1
)[2024·朝阳一模]23.小阳看到船上的工作人员正在打捞沉入水塘底的石头,他想:把水底的石头打捞到船上,水面高度会变化吗?为了寻找答案,他用大烧杯、石块A和塑料盒B模拟上述过程。他先让塑料盒B漂浮在大烧杯的水中,把石块A沉入水底,如图所示,此时水面高度为h1。然后,他将石块A从水中取出并轻轻放入塑料盒B内,它们处于漂浮状态,此时水面高度为h2。请你分析并判断h1与h2的大小关系。
[2024·丰台一模]23.小明观察生活现象发现,放入水中的蜡块、冰块会漂浮在水面上;放入水中的铜块、铁块会沉在水底。于是他认为:密度比水小的物体一定可以漂浮在水面上。为了检验这个观点是否正确,小明准备了一个正方体实心木块和一个装有少量水的烧杯,他将木块放入装有水的烧杯中,木块静止时水面刚好达到木块高度的一半。已知实心木块的密度为0.6×103kg/m3,水的密度为1.0×103kg/m3。请从运动和力的角度分析木块静止时是否在水中漂浮,并判断小明的观点是否正确。
[2024·大兴一模]24.测量液体密度的仪器叫做密度计,使用时将其置于被测液体中,待其静止后读取液面处的密度计上的刻度值,该刻度值为被测液体的密度,如图22甲所示。在木棒的一端缠绕一些铜丝,就制成了一支简易密度计,现将同一支自制密度计分别放入盛有A、B两种液体的容器中,它静止时竖直立在两种液体中的情境如图22乙和丙所示。请你通过分析,比较A和B两种液体密度的大小。
(
图22
甲
乙
丙
A
B
)
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2022、2023、2024年北京市物理一模、二模试题汇编之浮力实验答案版
19.(2023·平谷一模)在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用甲、乙两个相同的容器,甲容器中装入密度为ρA的液体,乙容器中装入密度为ρB的液体。将同一金属块挂在弹簧测力计下,分别浸没在这两种液体中静止,如图所示。甲图中弹簧测力计的示数为F1,乙图中弹簧测力计的示数为F2。
(1)通过观察分析可得出:ρA _____ ρA(选填“>”、“=”或“<”)
(2)写出你的分析过程:________
【答案】(1)< (2)物体受到重力、拉力、浮力保持平衡,依据F浮=G-F可知物体在A中受到的浮力较大。依据F浮=ρ液gV排,gV 排相同,因此ρA<ρB
20.(2023·石景山一模)为了探究“浸在水中的圆柱体所受浮力大小跟其排开水的体积是否有关”,小明选用图所示的圆柱体(ρ柱>ρ水)、调好的弹簧测力计和装有适量水的烧杯进行实验。
(1)以下是小明的部分实验步骤,请你帮他补充完整;
①将圆柱体挂在弹簧测力计下,静止时记录弹簧测力计示数为F1;
②将圆柱体下部的一格浸入水中,圆柱体不接触容器,静止时记录弹簧测力计的示数为F2;
③______,静止时记录弹簧测力计的示数为F3;
(2)结合上述实验步骤及现象,分析说明如何判断浸在水中的圆柱体所受浮力大小跟其排开水的体积是否有关______。
【答案】(1)③ 将圆柱体下部的二格浸入水中,圆柱体不接触容器
(2)若F1-F2=F1-F3,圆柱体所受浮力大小跟其排开水的体积无关,若F1-F2≠F1-F3,圆柱体所受浮力大小跟其排开水的体积无关。
【2024年北京西城二模】23.小强为了证明“浸在水中的物体所受浮力大小与物体的密度有关”的观点是错误的,他选用如图所示的形状相同的铜圆柱体A和铝圆柱体B、水、烧杯、弹簧测力计等器材进行实验。
(
A
B
)(1)以下是小强的部分实验步骤,请你帮他补充完整:
①将圆柱体A和圆柱体B分别悬挂在弹簧测力计下,测量它们
所受的重力G,并记录。
②将圆柱体A下部的一格体积浸入水中, ,静止时,
(
)记录弹簧测力计的示数F。
③ ,仿照步骤②进行实验。
④利用公式F浮= 计算圆柱体A和B所受的浮力F浮,并记录。
(2)根据圆柱体A和圆柱体B所受浮力F浮 (选填“相等”或“不相等”),就可以证明这种观点是错误的。
(3)请画出实验数据记录表格。
【答案】(1)不触碰容器 ③将圆柱体B下部一格体积浸入水中,不触碰容器。(2)相等
(3)
ρ/kg·m-3
G/N
F/N
F浮/N
【2022·门头沟二模】23.小平想用弹簧测力计、物块、烧杯和水探究“浮力的大小与哪些因素有关”,如图21所示。(已知ρ水=1.0×103kg/m3)请根据图示回答问题: (
3N
1N
1
2
3
4
5
0
1
2
3
4
5
0
N
甲
丙
水
1N
1
2
3
4
5
0
1
2
3
4
5
0
N
乙
2.4N
水
1
2
3
4
5
0
1
2
3
4
5
0
N
水
丁
1
2
3
4
5
0
1
2
3
4
5
0
N
图
2
1
盐水
戊
1
2
3
4
5
0
1
2
3
4
5
0
N
0.4
N
)
(1)物块完全浸没在水中受到的浮力是 N;
(2)由图21中的丙、丁两图可知,浸在水中的物体受到的浮力大小跟物体浸在水中的深度__________。(选填“有关”或“无关”)
(3)由图21中的甲和丙两图可求得物体的密度为 kg/m3。
【答案】(1)2N(2)无关(3)3000
【2022·海淀二模】22.在探究浮力大小与哪些因素有关的实验中,小利猜想浮力大小与液体的密度、物体排开液体的体积和物体在液体中的深度有关。
(1)在“探究浮力大小与液体的密度是否有关”的实验中,请帮助小利将以下实验步骤补充完整:
(
图18
A
A
A
)①用调好的弹簧测力计测出铁块A所受重力G,并记录数据;
②把铁块A分别浸没在酒精和盐水中的同一深度处于静止状态,且铁块A与容器的底和壁均未接触,用弹簧测力计测出拉力F,并记录数据;根据公式F浮= ,计算铁块A在两种不同的液体中所受到的浮力大小,并记录数据。
③若铁块A在两种不同液体中所受到的浮力大小 ______(选填“相等”或“不相等”),则可得出结论:物体所受到的浮力大小与液体的密度有关。
(2)在“探究浮力大小与物体排开液体的体积是否有关”的实验中,小利设计了实验记录表格并填写了部分记录信息,如下表所示。表格的第一行的空格中应写明的物理量的名称及单位是 。
实验次数
液体种类
铁块A排开液体的体积
铁块A所受重力G/N
测力计示数F/N
1
酒精
小
2
酒精
大
(3)在“探究浮力大小与物体在液体中的深度是否有关”的实验中,小利分别测量了铁块A在盐水中不同深度时所受到的拉力大小,如图18所示。根据本次实验的目的可知,图中信息反映出该实验存在的问题是: 。
【答案】(1)G -F 、不相等 (2) 铁块受到的浮力F浮/N③将圆柱体B下部一格体积浸入水中,不触碰容器。(3)没有控制物体排开液体体积
【2022·丰台一模】 (
图
18
)23.实验桌上有实心小铁块、细线、分别装有适量的水和盐水的烧杯各一个,以及图18所示的电子秤。请你利用上述实验器材,设计一个实验验证:浮力大小与液体密度有关。请写出主要实验步骤,画出实验数据记录表格。
(ρ水=1.0103kg/m3,ρ盐水=1.03103kg/m3)
【答案】实验步骤:(1)将装水的烧杯放在电子称进行归零,将用细线系好的小铁块浸没在水中不触碰杯子,读出电子秤示数m1.
(2)将装盐水的烧杯放在电子称进行归零,将用细线系好的小铁块浸没在水中不触碰杯子,读出电子秤示数m2.
(3)利用F浮=G排=mg计算浮力F浮
ρ/kg·m-3
m/kg
F浮/N
【2022·顺义一模】23.为了探究“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体的密度是否有关”,小明从图20所示的铝圆柱体A(体积为V)、铜圆柱体B(体积为V)和铜圆柱体C(体积为)中选择合适的圆柱体,以及弹簧测力计和装有适量水的烧杯进行实验。
(1)以下是他的部分实验步骤,请你帮他补充完整:
①将圆柱体B悬挂在弹簧测力计下,静止时记录弹簧测力计的示数为FB1。将圆柱体B全部浸没水中,圆柱体不接触容器,静止时记录弹簧测力计的示数为FB2。
② 。
(2)分析论证: ,可以得到结论“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体的密度无关”。
【答案】实验步骤:(1)将装水的烧杯放在电子称进行归零,将用细线系好的小铁块浸没在水中不触碰杯子,读出电子秤示数m1.
(2)将装盐水的烧杯放在电子称进行归零,将用细线系好的小铁块浸没在水中不触碰杯子,读出电子秤示数m2.
(3)利用F浮=G排=mg计算浮力F浮
[2024·大兴一模]22.小兴用弹簧测力计、金属块、盛有水的大烧杯探究影响浮力大小的因素,主要的实验过程及金属块静止时测力计的示数如图20甲、乙、丙所示。
(
甲
乙
丙
图20
)
(1)金属块浸没在水中时受到的浮力大小是__________N。
(2)上述实验是为了探究浮力的大小与________________________是否有关。
【答案】(1)0.6N (2)物体排开液体体积
[2024·顺义一模]23.在探究“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积是否有关”时,小明选用如图19所示的圆柱体A(圆柱体上每一格体积相等,ρA >ρ水)、弹簧测力计和装有适量水的烧杯等器材进行实验。
(1)以下是他的部分实验步骤,请你帮他补充完整:
①将圆柱体A悬挂在弹簧测力计下,静止时记录弹簧测力计的示数为F1。
②将圆柱体A的一格浸在水中,圆柱体不接触容器,静止时记录弹簧测力计的示
数为F2。
(
A
图
19
A
)③ , ,静止时记录弹簧测力计的示数为F3。
(2)由F1 –F2≠ (请用本题中已测量的物理量符号表示),可以得出结论:浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积 。
【答案】
(1)将圆柱体A浸没在绥中,圆柱体不触碰容器
(2)F1 –F3、有关
[2024·房山一模] (
c
) (
图2
3
d
) (
a
b
)23.小华想探究“物块浸没水中之前,所受浮力F浮与物块浸入水中的深度h无关”。可供选用的实验器材有:弹簧测力计、密度大于水的长方体物块(a、b、c、d是各边中点如图23所示)、细线、装有适量水的圆柱形容器、刻度尺。请写出主要实验步骤,并画出实验数据记录表格。
【答案】
(1)将物块悬挂在已调好的弹簧测力计下,测出其重力记为G;
(2)将物块竖放浸入水中,静止时水面与标记线ab重合,不碰容器,记录弹簧测力计的示数为F,用刻度尺测出长方体物块进入水中的深度h;
(3)将物块横放浸入水中,静止时水面与标记线cd重合,不碰容器,记录弹簧测力计的示数为F,用刻度尺测出长方体物块进入水中的深度h;
(4)根据公式F浮=G-F,计算出F浮。
实验数据记录表格:
G/N
F/N
h/cm
F浮/N
[2024·西城一模]24.小瑄的妈妈购买了一只手镯,据商家介绍手镯的材质是和田玉的。小瑄想利用家中的电子秤、大玻璃杯(杯子直径大于手镯外径)、细线、水、(如图所示)验证手镯的材质。她设计了如下的实验方案。
(1)请你将小瑄的实验步骤补充完整。
①已调零的电子秤放在水平桌面,
测量手镯的质量m1,并记入表格;
②将适量的水倒入玻璃杯中,用电子
秤测量水和杯子的总质量m2,记入实验表格;
③装水的玻璃杯仍放在电子秤上,用细线拴住手镯,手提细线将手镯 ,
记录电子秤的示数m3。
④利用测量数据及水的密度ρ水,写出该手镯的密度表达式:ρ= 。
(2)请画出实验数据记录表格。
(1)③浸没在玻璃杯水中且不碰杯子④m1ρ水/(m3-m2)
(2)
m1/g
m2/g
m3/g
ρ/g·cm3
[2024·东城一模]23.小东用电子秤、装有适量水的烧杯、筷子(忽略体积)测量苹果的密度。
(1) 以下是实验的主要步骤,请补充完整。
①将电子秤放在水平桌面上并调零,将装有适量水的烧杯放到电子秤上,如图甲所示,读出电子秤的示数并记为m1。
②如图乙所示,将苹果放入水中,苹果静止后读出电子秤的示数并记为m2。
③_____,读出电子秤的示数记为m3。
(2) 已知水的密度为ρ水,根据以上实验记录的数据,推导出苹果密度ρ的表达式。
(用m1、m2、m3和ρ水表示,并写出推导过程)
【答案】
(1)③用筷子下压苹果,使苹果浸没在水中处于静止状态,不触容器底和壁
(2)以容器和水为研究对象,受力分析示意图如图1所示
容器和水静止,受力平衡:F支=G水+G杯
m1g=G水+G杯①
把苹果浸没在水中后,以容器和水为研究对象,受力分析示意图如图2所示,其中F为苹
果对水的压力
由于静止可知:F支=F+G水+G杯
F和F浮 是一对相互作用力 F=F浮
F支=F浮+G水+G杯
m3g=F浮+G水+G杯②
由①和②可得F浮=m3g-m1g
由于浸没,而m苹果=m2-m1
(2)
(
图
2
2
)[2024·海淀一模]23.如图22所示,将一个小物块浸没在盛有足量水的容器中静止,此时手对物块竖直方向的力为F1,松手后,物块静止时露出水面的体积为物块体积的1/10;再按图22所示的方式,将擦干后的该物块浸没在盛有足量酒精的容器中静止,此时手对物块竖直方向的力为F2。已知水的密度ρ水=1.0g/cm3,酒精的密度ρ酒精=0.8g/cm3,请分析并判断F1与F2的大小关系。(可画图辅助说明)
【答案】
23.物体所受的重力为G物,体积为V
物块漂浮在水中时,由F浮0=G物,得G物=0.9ρ水gV
物块浸没在水中静止时,F1+G物=F浮1=ρ水gV,则F1=0.1ρ水gV
物块浸没在酒精中静止时,F浮2=ρ酒精gV=0.8ρ水gV,F浮2<G物
则F2+ F浮2=G物,F2=0.1ρ水gV
所以,F1=F2(3分)
(
B
A
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)[2024·朝阳一模]23.小阳看到船上的工作人员正在打捞沉入水塘底的石头,他想:把水底的石头打捞到船上,水面高度会变化吗?为了寻找答案,他用大烧杯、石块A和塑料盒B模拟上述过程。他先让塑料盒B漂浮在大烧杯的水中,把石块A沉入水底,如图所示,此时水面高度为h1。然后,他将石块A从水中取出并轻轻放入塑料盒B内,它们处于漂浮状态,此时水面高度为h2。请你分析并判断h1与h2的大小关系。
【答案】
因为 A沉底时F浮A<GA;B漂浮时F浮B=GB
得F浮总1=F浮A+F浮B<GA+GB
A与B一起漂浮时F浮总2=GA+GB
所以 F浮总1<F浮总2
因为 F浮=ρ水V排g
所以 V排总1<V排总2
又因为 h=V总/S=(V水+V排总)/S 且V水和S不变
所以 h1<h2
[2024·丰台一模]23.小明观察生活现象发现,放入水中的蜡块、冰块会漂浮在水面上;放入水中的铜块、铁块会沉在水底。于是他认为:密度比水小的物体一定可以漂浮在水面上。为了检验这个观点是否正确,小明准备了一个正方体实心木块和一个装有少量水的烧杯,他将木块放入装有水的烧杯中,木块静止时水面刚好达到木块高度的一半。已知实心木块的密度为0.6×103kg/m3,水的密度为1.0×103kg/m3。请从运动和力的角度分析木块静止时是否在水中漂浮,并判断小明的观点是否正确。
【答案】
物体漂浮时,F浮=G物。木块放入水中后, 依据F浮′=G排水和V排=V木,可知F浮′=ρ水gV排=ρ水gV木;依据G木=m木g和ρ木=ρ水,可知G木=ρ木gV木=ρ水gV木;依据F浮′<G木,可知木块此时不能在水中漂浮,所以小明的观点是错误的
[2024·大兴一模]24.测量液体密度的仪器叫做密度计,使用时将其置于被测液体中,待其静止后读取液面处的密度计上的刻度值,该刻度值为被测液体的密度,如图22甲所示。在木棒的一端缠绕一些铜丝,就制成了一支简易密度计,现将同一支自制密度计分别放入盛有A、B两种液体的容器中,它静止时竖直立在两种液体中的情境如图22乙和丙所示。请你通过分析,比较A和B两种液体密度的大小。
(
图22
甲
乙
丙
A
B
)
【答案】
密度计的重力跟它受到的浮力大小相等,即,式中VA和VB为密度计在液体A和B中排开液体的体积
由题知
由以上两式可得
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