4.浮力中考题精选-2025科学中考真题分类精选
2025-01-20
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内容正文:
浮力中考题精选
一、单选题
1.(2024·陕西·中考真题)当海水的温度及所含盐分变化时,可能会导致海水密度发生突变,在垂直海面方向上形成一个类似“悬崖”的突变水层,在如图所示的情形中,若有潜艇潜航至此水域时,就会急速下沉,发生“掉深”事故,危及潜艇安全。我军潜艇曾创造过遭遇“掉深”自救成功的奇迹。下列相关说法正确的是( )
A.潜艇在高密度水层悬浮时,所受浮力大于其重力
B.潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时,所受浮力不变
C.潜艇遭遇“掉深”进行自救时,需快速排出水箱中的水
D.潜艇从刚要露出水面至漂浮在水面的过程中,其所受浮力变大
2.(2024·山东德州·中考真题)小强用如图所示的实验装置验证阿基米德原理,通过调节升降台让金属块浸入盛满水的溢水杯中(金属块始终未与容器底接触),溢出的水会流入右侧空桶中,下列说法正确的是( )
A.金属块浸入水中越深,水对溢水杯底部的压力越大
B.金属块浸没在水中的深度越深,弹簧测力计A的示数越小
C.金属块从接触水面至浸入水中某一位置,弹簧测力计A和B的变化量∆FA=∆FB
D.若实验前溢水杯中未装满水,对实验结果没有影响
3.(2024·江苏淮安·中考真题)如图所示,甲、乙两个相同的容器分别盛有体积相同的水和盐水,静置在水平面上.现将一杯子和木块以两种方式分别放在甲、乙两容器中,甲中杯子静止时漂浮在水面上,乙中木块紧贴杯底(杯中无气体)并与杯子一起悬浮在盐水中,下列说法中正确的是( )
A.甲容器对水平面的压强大于乙容器对水平面的压强
B.木块在甲容器中受到的浮力大于在乙容器中受到的浮力
C.甲容器中液面上升的高度大于乙容器中液面上升的高度
D.将乙容器中的杯子轻轻向下推动少许,杯子和木块将沉到容器底
4.(2024·江苏南通·中考真题)将新鲜度不同的甲、乙两鸡蛋放入水中,静止时的状态如图所示,下列说法正确的是( )
A.若甲、乙体积相等,甲受到的浮力小 B.若甲、乙质量相等,甲受到的浮力小
C.向杯中加盐水后,乙受到的浮力变大 D.向杯中加酒精后,乙受到的浮力变大
5.(2024·山东潍坊·中考真题)物理兴趣小组把吸管的下端密闭并缠绕一段细铜丝(细铜丝体积忽略不计),自制一个简易密度计。如图所示,密度计分别放入a、b、c三种液体中时,均漂浮在液体中,且保持竖直姿态。密度计在三种液体中静止时,在密度计上与液面平齐处各标记一条刻线,共得到三条刻线。已知密度计在c液体中,有的体积浸入液体,浸入体积为。三种液体密度如表格所示,下列分析正确的是( )
液体种类
液体密度/()
a液体
b液体
c液体
A.三条刻线的间隔距离不相等 B.密度计的质量为0.1kg
C.密度计在三种液体中所受浮力不相等 D.密度计在b液体中的浸入体积为
6.(2024·山东枣庄·中考真题)将一底面积为200cm2的圆柱形容器放置于水平面上,容器内放一个底面积50cm2、高20cm的圆柱体,如图甲所示,缓慢向容器中注水到一定深度时圆柱体漂浮,继续注水到25cm时停止,在整个注水过程中,圆柱体始终处于直立状态,其注水质量m与容器中水的深度h的关系图像如图乙所示。(,g取10N/kg),则以下说法正确的是( )
A.当圆柱体漂浮时,露出水面的高度为9cm B.圆柱体的密度为kg/m3
C.注水停止时,水对圆柱体底部的压强为2500Pa D.向容器内注水的总质量是4200g
7.(2024·甘肃兰州·中考真题)将质量相等的实心物体A、B分别放入装有甲、乙两种不同液体的容器中,已知两液体质量相等,两容器底面积相等但形状不同,A、B两物体静止时的状态如图所示,此时两容器中的液面恰好相平,下列说法中正确的是( )
A.A物体体积大于B物体体积 B.甲液体密度大于乙液体密度
C.A物体所受浮力小于B物体所受浮力 D.甲、乙两液体对容器底部的压强相等
8.(2024·内蒙古赤峰·中考真题)在《浮力》单元复习课上,学生用溢水杯和弹簧测力计测量鸡蛋的密度。如图甲,先把鸡蛋缓慢放入盛满水的溢水杯中,鸡蛋沉底,测得溢出水的重力为;如图乙,再把同一个鸡蛋缓慢放入盛满盐水的溢水杯中,鸡蛋漂浮,测得溢出盐水的重力为。下列说法正确的是( )
A.鸡蛋在水中和盐水中受到的浮力分别为和,它们的关系是 B.鸡蛋的体积为
C.鸡蛋的密度为 D.鸡蛋的密度为
9.(2024·黑龙江鸡西·中考真题)将两个完全相同的小球,分别放入装有不同液体的甲、乙两个完全相同的烧杯中,小球静止时两烧杯液面相平,如图所示,下列判断正确的是( )
A.甲烧杯中液体的密度小 B.乙烧杯底部受到液体的压强小
C.甲烧杯中小球受到的浮力大 D.甲、乙两烧杯对桌面的压力相等
10.(2024·河南·中考真题)宋朝的怀丙利用浮船打捞铁牛,展现了我国古人的智慧。图为打捞过程示意图,先将陷在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳索系在一起,再把船上的泥沙铲走,铁牛就被拉起,然后把船划到岸边,解开绳索卸下铁牛,就可将铁牛拖上岸。船在图中甲、乙、丙三个位置船所受浮力为、、,下列判断正确的是()
A. B. C. D.
11.(2024·福建·中考真题)质量为的杯子,装入适量的水后放在水平的电子秤上,如图甲;接着把草莓轻放入水中,草莓漂浮,如图乙;然后用细针将草莓轻压入水中,如图丙;水均未溢出,电子秤示数依次为、、,不计细针体积。下列判断正确的是( )
A.甲图中,水对杯底的压力为 B.乙图中,草莓的质量为
C.丙图中,草莓排开水的体积为 D.丙图中,细针对草莓的压力为
12.(2024·江苏苏州·中考真题)将鸡蛋放入盐水中出现如图所示状态,缓慢向杯中加盐或水使鸡蛋悬浮,下列说法正确的是( )
A.加盐可以让鸡蛋悬浮 B.鸡蛋悬浮时液体密度大
C.鸡蛋悬浮时浮力大 D.鸡蛋悬浮时液体对杯底的压强大
13.(2024·江西·中考真题)下图是我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器,它创造了万米的载人深潜新纪录,标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。“奋斗者”号在万米深海处继续下潜的过程中,不考虑海水密度及潜水器体积的变化,以下说法正确的是( )
A.“奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强变大 B.“奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强不变
C.“奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强不变 D.“奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强变大
14.(2024·四川达州·中考真题)如图甲所示,悬挂在弹簧测力计下的实心圆柱体A浸没在水中,将其缓慢拉出水面(忽略物体带出的水),弹簧测力计的示数F与物体上升的高度h之间的变化图像如图乙所示。然后将体积为2000的实心物体B用细线和A连接在一起,如图丙所示放入水中,A、B刚好悬浮。细线的重力和体积忽略不计,,g取10N/kg,下列说法正确的是( )
A.A浸没在水中所受浮力为10N B.A的底面积为50
C.B的重力为20N D.B的密度为
15.(2024·四川自贡·中考真题)在传统农耕文化中,劳动人民一般采用“盐水选种”的方法挑选种子,下列说法正确的是( )
A.种子上浮过程中盐水对种子的压强变大 B.漂浮的种子受到的浮力大于自身重力
C.下沉的种子密度比盐水的密度大 D.沉底的种子只受到重力和支持力
16.(2024·四川泸州·中考真题)中国长征18号核潜艇引领中国核潜艇新高度。在进行战备训练时,下列对该潜艇的说法中正确的是( )
A.通过改变排开水的体积来实现上浮与下沉 B.在水面下匀速下潜过程中,受到的浮力增大
C.从长江潜行进入东海时,需要往水仓内注水 D.从长江潜行进入东海时,受到的浮力会变小
17.(2023·江苏南京·中考真题)如图所示,在一只轻薄透明塑料袋中装有半袋水,用弹簧测力计吊住塑料袋并将其缓慢浸入水中,当测力计示数减小为零时(塑料袋不接触杯底),发现袋内外水面相平。为了说明浮力的大小与液体的密度有关,仅提供密度不同的两种液体甲和乙(ρ甲>ρ水>ρ乙),在前面步骤的基础上,要求控制V袋不变,以下关于器材选用的设计方案正确的是( )
A.将袋内水换成等体积的甲液体,袋外水不变 B.将袋内水换成等体积的乙液体,袋外水不变
C.将袋外水换成甲液体,袋内水不变 D.将袋外水换成乙液体,袋内水不变
18.(2023·青海西宁·中考真题)如图所示,现有一质量为1.2kg、体积为8×10-3m3质地均匀的浮标,用细绳的一端系住浮标,另一端固定在池底。随着水池内水位的上升,细绳逐渐被拉直,当水位达到90cm时,浮标恰好完全浸没且细绳未被拉断(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。下列相关分析中正确的是( )
A.浮标的密度为1.5×103kg/m3 B.水对池底的压强为9×105Pa
C.浮标所受的浮力为12N D.细绳对浮标的拉力为68N
19.(2023·湖北襄阳·中考真题)把一个材质均匀的正方体,分别投入A、B、C三种液体中,静止后的状态如图所示,下列说法正确的是( )
A.在A液体中正方体受到浮力最大 B.三种液体中C液体密度最接近正方体的密度
C.三种液体中的B密度最大 D.正方体的密度大于三种液体中的任意一种
20.(2023·山东淄博·中考真题)将乒乓球压入水底,松手后乒乓球上浮过程中经过位置1和位置2,最终在位置3静止,如图所示。则乒乓球( )
A.在位置1时处于悬浮状态,受到的浮力等于自身重力 B.从位置1至位置2的过程中,受到的浮力逐渐变大
C.从位置1至位置2的过程中,受到水的压强逐渐变大 D.在位置3时受到的浮力小于在位置1时受到的浮力
21.(2023·山东德州中考真题)水平桌面上老师用相同的烧杯盛放了相同体积的水和浓盐水,让同学们进行区分,聪明的小李用吸管和橡皮泥自制了一个简易密度计,先后放入两液体中静止时如图甲、乙所示,下列说法正确的是( )
A.密度计在乙液体中受到的浮力更大 B.甲液体是浓盐水
C.两液体对容器底的压强相等 D.乙容器对桌面的压力更大
22.(2023·内蒙古呼和浩特·中考真题)体积相同的A、B、C三个物体放入同种液体中,静止时的状态如图所示。其中C物体对杯底有压力。用、、分别表示三个物体受到浮力的大小,、、分别表示三个物体受到重力的大小,、、分别表示三个物体排开液体重力的大小。下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
23.(2023·四川甘孜·中考真题)如图所示,盛有水的甲、乙两相同容器放在水平桌面上,体积相等的a、b两均匀实心物体静止在水中,此时两水面相平,则( )
A.物体a的密度较b的大 B.物体b受到的浮力较a的小
C.甲容器底部受到水的压力较乙的小 D.两容器底部受到水的压强相等
24.(2023·湖南娄底·中考真题)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10N ②木块的底面积为100cm2
③木块刚好浸没时,液体对容器底的压强为1600Pa ④木块的密度为0.8×103kg/m3
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
25.(2023·山东济南·中考真题)把一块石头和一个西红柿同时放入水中,它们静止时西红柿漂在水面上,而石头沉入了水底,如图所示。石头和西红柿在水中受到的浮力的大小相比较( )
A.石头受到的浮力更大些 B.西红柿受到的浮力更大些
C.石头和西红柿受到的浮力一样大 D.无法比较石头和西红柿受到的浮力大小
26.(2023·江苏泰州·中考真题)用硬质塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等,制作如图所示的潜水艇模型(不计进排气管体积),然后将模型放入水中,使其上浮或下沉。下列说法正确的是( )
A.当模型漂浮于水面时,它受到的浮力小于重力
B.向瓶中充气时,瓶内气体压强变大,模型将下沉
C.从瓶中抽气时,模型会下沉,它受到的浮力将变小
D.让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮,应使瓶内的水先增加后减少
27.(2023·四川德阳·中考真题)两个完全相同的烧杯中,分别盛有不同密度的液体,将同一物体先后放入甲、乙两杯 中,当物体静止时,两个烧杯的液面相平,物体所处的位置如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲杯液体密度比乙杯液体密度大
B.甲杯液体对容器底的压强比乙杯液体对容器底的压强大
C.甲杯中物体受到的浮力比乙杯中物体受到的浮力小
D.甲杯中的液体和物体受到的总重力比乙杯中的液体和物体受到的总重力小
28.(2023·广东深圳·中考真题)如图,亮亮同学将盛水的烧杯放在电子台秤上,台秤的示数如图甲所示;将一个物块投入水中,漂浮时台秤示数为375g(如图乙),物体上表面始终保持水平,用力将物块压入全部浸没在水中,此时台秤示数为425g(如图丙);将物块继续下压,从丙到丁物块下表面受到水的压力增加了0.8N,整个过程水始终未溢出,请问说法正确的是( )
A.木块的质量为125g B.木块的密度为
C.从图丙到图丁,瓶底水的压强逐渐增大 D.从图丙到图丁,物体上表面受到水的压力增加了0.8N
29.(2023·湖北·中考真题)物理课上,老师将整个橙子放入水中,漂浮在水面上,如图甲。将其切成大小两块,再次投入水中,发现大块仍漂浮,小块缓慢沉入水底,如图乙。下列说法正确的是( )
A.整个橙子的密度等于水的密度 B.大块橙子受到的浮力大于其重力
C.小块橙子缓慢沉入水底的过程中受到的浮力逐渐变小 D.两块橙子受到浮力之和不可能大于整个橙子受到的浮力
30.(2023·湖南郴州·中考真题)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.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桌面的压力
二、计算题
31.(2024·山东淄博·中考真题)如图甲所示,水平放置的长方体容器中水深16cm,用细线将沉在容器底的圆柱体物块竖直向上匀速提升。从物块刚刚离开容器底到拉出水面的过程中,拉力F与物块下表面到容器底的距离h的关系如图乙所示(细线的质量、体积及物块带走的水均忽略不计,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。求:
(1)物块浸没在水中时受到的浮力;
(2)物块取出后,水对容器底的压强;
(3)容器中水的质量。
32.(2024·陕西·中考真题)如图所示,将一个重为2.7N的实心金属块挂在弹簧测力计下端,使之浸没在水中,当测力计指针静止时,示数为1.7N。(g取,水的密度为)
(1)金属块浸没在水中时,所受浮力是多少?
(2)金属块的体积是多少?
33.(2024·山东青岛·中考真题)小明设计了一种水下遥感探测器。探测器的主体是一个边长为2dm的正方体金属盒,上下各有一个带传感器的阀门,总重力为30N,某次水底采样时,向探测器内注水,探测器沉入水底。采样完成后,遥控传感器将两个阀门同时打开,从上阀门注入高压气体,水从下阀门流出,当探测器内水的深度为10cm时,关闭两阀门,探测器连同样品恰能匀速上浮,如图所示,已知样品体积为,不计金属盒厚度及阀门和传感器的体积,忽略气体质量和水的阻力,求:
(1)探测器内水对金属盒底部产生的压强;
(2)样品的密度。
34.(2024·山东泰安·中考真题)古代有一种计时器称为“漏刻”,其计时原理是通过漏壶或箭壶中水量的均匀变化来度量时间。图甲为我国国家博物馆收藏的西汉时期的计时工具青铜漏壶。图乙为某同学设计的计时工具箭壶模型,该模型由薄壁圆柱形玻璃容器、长方体木块(不吸水)和标有刻度的箭尺构成,箭尺重力忽略不计,其底部与木块相连,当向容器内均匀注水,可使箭尺和木块随水面匀速竖直上升,从而计时。已知容器高为,底面积为;木块重,高为。初始状态下,容器内有部分水,刚好使木块在浮力作用下与容器底部脱离接触,此时水深为;工作状态下,当木块上升至上表面刚好与容器上沿相平时,一个计时周期结束。取,,不计容器底和容器壁的厚度。求:
(1)初始状态下木块受到的浮力;
(2)木块的密度;
(3)计时周期结束时木块底部受到的水的压强和容器内水的质量。
35.(2024·山东威海·中考真题)某打捞船利用“潜水钟”模拟打捞作业。潜水钟内部配备自动充气装置,使其始终充满空气,水无法进入,以此保证工作人员的安全,潜水钟上方放置两个配重和两个气囊,将人员送入水下,如图甲所示;工作人员到达水底后清理被打捞物体周围的泥沙,并将物体用钢丝绳挂在潜水钟内部;然后扔掉全部配重,并将气囊均充满空气,潜水钟、工作人员及物体一起被打捞船竖直向上匀速提升,如图乙所示。
已知:工作人员质量为60kg,潜水钟质量为140kg、体积为,每个气囊充满空气后体积均变为,每个配重质量为1000kg,被打捞物体质量为5000kg、体积为。当潜水钟下表面触碰到水底时(未与水底紧密接触),潜水钟内气压计示数为,外界大气压强为,(,g取10N/kg,不计气囊质量及潜水钟内空气的质量,不计水的阻力。)
请解答下列问题:
(1)潜水钟在水底时受到的浮力为多少?
(2)当潜水钟下表面触碰到水底时,下表面所处水的深度为多少?
(3)水下匀速提升潜水钟时,打捞船需要施加多大的拉力?
36.(2024·江苏宿迁·中考真题)科技创新助力中国发展,中国桥梁建设领先世界。小明对桥梁建造产生浓厚的兴趣,想探究桥墩对河底压力与水深度的关系。他找来底面积为的圆柱体,放于水平地面的压力传感器上,如图甲所示,示数为100N。考虑不方便测量圆柱体对河底的压力,于是将圆柱体挂在拉力传感器下方,缓慢向下放至刚好与容器底部接触,如图乙所示。向容器内加水,记录传感器示数和水的深度,并画出如图丙所示的图像。(,)求:
(1)圆柱体的质量;
(2)圆柱体的密度;
(3)取走拉力传感器,圆柱体浸没于水中时对杯底的压强。
37.(2024·山东潍坊·中考真题)如图甲所示的装置由杠杆PQ、圆柱形物体a、b以及水箱、滑轮等组成。杠杆PQ只能绕O点在竖直平面内转动,,P端通过竖直绳连接a,a通过竖直轻杆固定在地面上;b浸没在水中,通过细绳、滑轮与杠杆Q端相连。开始时PQ水平,打开出水口阀门,轻杆对a的作用力F的大小随水面下降高度x变化的规律如图乙所示。已知a、b质量分别为、,滑轮、杠杆和绳的重力均忽略不计,忽略所有摩擦,g取10N/kg,水的密度。求:
(1)打开阀门前P端绳对a的拉力;
(2)打开阀门前b受到的浮力;
(3)b的密度;
(4)当b受到的拉力大小为8.4N时,b下表面处的液体压强。
38.(2024·四川乐山·中考真题)如图所示,实心均匀圆柱体A、底面积均为的薄壁圆柱形容器B、C,都放置在水平桌面上,A、B、C的高度均为10cm。容器B内装有水,各项参数如表所示。忽略圆柱体A吸附液体等次要因素,g取。
参数
圆柱体A
水
油
质量/g
90
120
81
密度/()
0.6
1
0.9
深度/cm
4
3
(1)求圆柱体A的体积;
(2)将A竖直缓慢放入B中,静止时A漂浮在水面,求此时圆柱体A受到的浮力;
(3)将A竖直缓慢放入C中,待A静止后,求油对容器底部的压强。
39.(2024·湖南长沙·中考真题)有一个质量为4kg,底面积为的足够高的薄壁柱形容器放在水平地面上,g取10N/kg。
(1)容器受到的重力是多大?
(2)容器对水平地面的压强是多大?
(3)科技小组利用这个容器来研究物体的浮沉,他们将同种材料制成的不吸水的正方体A和长方体B放在容器中,如图甲所示,向容器内缓慢加水,A、B始终保持竖直,水深h与加水体积V的关系如图乙所示。当水深为时,取出其中一个物体,水面下降2cm。当水深为时,水对容器底部的压强是多少帕?(不考虑取出物体的过程中带出的水,)
40.(2024·安徽·中考真题)某兴趣小组要测量一金属块的密度,设计了如下方案:将装有适量细沙的薄壁圆筒,缓慢竖直放入盛有适量水的、水平放置的长方体透明薄壁容器中,待圆筒静止后,在圆筒上对应水面的位置标记一点A,并在长方体容器上标出此时的水位线MN(如图甲所示);然后将待测金属块用细线悬挂在圆筒下方,缓慢竖直放入水中,圆筒静止后(金属块不接触容器底部),在长方体容器上标出此时的水位线PQ(如图乙所示);再向长方体容器中缓慢注水至圆筒上的A点与MN在同一水平面上(如图丙所示)。测出PQ与此时水面的距离为,与MN的距离为。若圆筒的底面积为S,长方体容器的底面积为4S,A点到圆筒底部的竖直距离为h,不计细线的质量和体积,已知和g。
(1)求图甲中圆筒和细沙总重力G的大小(用题中给定的物理量符号表示);
(2)求金属块的体积V(用题中给定的物理量符号表示):
(3)若求金属块的密度。
41.(2024·江西·中考真题)如图所示,水平桌面上的平底薄壁容器(重力忽略不计)底面积为,容器内盛有质量为4kg的水。一实心木块漂浮在水面上,木块的质量为0.6kg,体积为。g取10N/kg,求:
(1)木块的密度;
(2)木块受到的重力;
(3)木块受到的浮力;
(4)此时容器对水平桌面的压强。
42.(2024·四川自贡·中考真题)自贡某初级中学物理科技小组的同学们用弹簧测力计悬挂一实心长方体不吸水砖块,使其缓慢匀速下降,并将其浸入平静的游泳池水中,如图甲所示。弹簧测力计的示数F与砖块下底面下降高度h的变化关系如图乙所示,忽略砖块浸入水中时游泳池水面高度的变化,已知,,,求:
(1)砖块完全浸没在水中时所受浮力的大小;
(2)砖块的密度;
(3)砖块刚好完全浸没时,其下底面所受的压强。
43.(2023·四川雅安·中考真题)一棱长为的正方体物块放在盛有40L水的薄壁圆柱形容器中,容器重为10N,底面积为。现用竖直向下大小为20N的力F作用在物体上,物体刚好浸没于水中静止,如图所示(,g取10N/kg)。求:
(1)物块下表面受到水的压强;
(2)物块受到的浮力;
(3)容器底部对水平地面的压强。
44.(2023·广西·中考真题)人工涂抹油漆难精准且气味难闻,于是某团队设计了“智能浸泡上漆器”,如图所示,上漆器由柱形硬质浮杆、力传感器、工作台、挡板等组成。浮杆的质量为0.2kg,底面积为;力传感器固定且与浮杆接触但无压力;工作台固定在上漆器底部,其上表面积为0.5m2,高为0.1m。将待上漆的质量分布均匀的柱体A放在工作台中央,将挡板固定在1m高处,开始注漆,当浮杆对力传感器的压力为14N时停止注漆,完成对柱体A的上漆。已知柱体A的质量为500kg,底面积为,高为0.8m,油漆密度为。g取10N/kg。求:
(1)当漆面上升至0.1m时,油漆对上漆器底部的压强;
(2)当漆面上升至0.4m时,柱体A对工作台的压强;
(3)停止注漆时,柱体A被上漆的高度。
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
C
B
A
D
A
B
B
B
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
C
D
A
D
C
C
D
D
B
D
题号
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
答案
D
B
D
B
A
D
D
D
D
A
1.C
【解析】A.潜艇在高密度水层悬浮时,潜艇处于静止状态,所受的浮力等于其重力,故A错误;
B.由阿基米德原理知道,潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时,不变,变小,因此所受的浮力变小,故B错误;
C.潜艇遭遇“掉深”时潜艇受到的浮力小于重力,因此进行自救时,需快速排出水箱中的水,减小潜艇的重力,从而使重力小于潜艇受到的浮力才能重新上浮,故C正确;
D.由阿基米的原理知道,潜艇从刚露出水面至漂浮在水面的过程,所受的浮力变小。故D错误。
故选C。
2.C
【解析】A.金属块浸入水中的深度增大时,溢水杯中水的深度不变,根据p=ρgh可知,水对溢水杯底部的压强不变,根据F=pS可知,水对溢水杯底部的压力不变,故A错误;
B.金属块浸没在水中的深度变化时,排开水的体积不变,根据F浮=ρgV排可知,受到的浮力不变,根据 F拉=G金-F浮
知,金属块受到的拉力不变,弹簧测力计A的示数不变,故B错误;
C.由图可知,弹簧测力计A的示数 FA=G-F浮
弹簧测力计B的示数 FB=G桶+G排
则∆FA=∆F浮,∆FB=∆G排,根据阿基米德原理可知,∆F浮=∆G排,则∆FA=∆FB,故C正确;
D.若实验前溢水杯中未装满水,则测得的F浮不变、G排偏小,对实验结果有影响,故D错误。
故选C。
3.C
【解析】A.容器对地面的压力等于容器、液体、杯子和木块的重力之和,甲、乙中容器、杯子和木块重力相同。水和盐水的体积相同,盐水的密度大,根据可知,乙中盐水的质量更大,因此盐水的重力更大,两容器的底面积相同,根据可知,乙对地面的压强更大,故A错误;
B.由图可知,木块在甲容器中放在杯子中,受到杯子的支持力,大小等于木块的重力,木块没有排开液体,即没有受到浮力。木块在乙中排开了液体,受到的了浮力,木块的密度未知,因此无法得出浮力与重力的关系,综上所述,木块在甲容器中受到的浮力小于在乙容器中受到的浮力,故B错误;
C.甲中,杯子和木块整体漂浮在水中,整体受到的浮力等于整体的重力;乙中,杯子和木块整体悬浮在水中,整体受到的浮力等于整体的重力。因此甲、乙中整体受到的浮力相同,乙中盐水的密度更大,根据可知,甲中排开液体的体积大于乙中排开液体的体积,根据可知,甲容器中液面上升的高度大于乙容器中液面上升的高度,故C正确;
D.将乙容器中的杯子轻轻向下推动少许,根据可知,杯子和木块受到的压强增大,但整体内部没有空气,整体的体积不会改变,因此整体受到的浮力不变,仍等于整体的重力,故仍悬浮在液体中,不会沉底,故D错误。
故选C。
4.B
【解析】A.若甲、乙体积相等,乙排开液体的体积小,根据公式可知,乙受到的浮力比甲小,故A错误;
B.若甲、乙质量相等,由G=mg可知,甲、乙重力相等,乙漂浮,浮力等于重力,甲沉底,浮力小于重力,则甲受到的浮力小,故B正确;
C.原来乙漂浮,说明乙密度小于水的密度,加入盐水后,液体密度变大,乙密度依旧小于液体密度,仍然漂浮,乙受到的浮力仍然等于重力,故乙受到的浮力不变,故C错误;
D.向杯中加酒精,液体密度会变小,乙会下沉一些,可能漂浮或悬浮,此时浮力仍然等于重力;也可能沉底,此时浮力小于重力,浮力变小;故乙受到的浮力不会变大,故D错误。
故选B。
5.A
【解析】A.密度计分别放入a、b、c三种液体中时,均漂浮在液体中,故密度计受到的浮力等于下表面受到的压力,漂浮状态时密度计受到的浮力都等于重力,设密度计下表面积为S,即
故密度计浸入液体的深度为
由表格可知,b液体密度为a液体密度的2倍,c液体密度为b液体密度的2倍,故密度计浸入a液体的深度是浸入b液体深度的2倍,密度计浸入b液体的深度是浸入c液体深度的2倍,故三条刻线的间隔距离不相等,故A正确;
B.已知密度计在c液体中,有 的体积浸入液体,浸入体积为 ,则
则
故B错误;
C.密度计分别放入a、b、c三种液体中时,均漂浮在液体中,故密度计受到的浮力都等于重力,故密度计在三种液体中所受浮力相等,故C错误;
D.密度计在b液体中的浸入体积为
故D错误。
故选A。
6.D
【解析】A.由图乙知,当注水高度为16cm时,圆柱体恰好漂浮,此时圆柱体浸入水中的深度为16cm,露出水面的高度为 h=h圆柱体-h1=20cm-16cm=4cm
故A错误;
B.圆柱体漂浮时,所受的浮力等于自身重力。此时排开水的体积
圆柱体的重力
圆柱体的质量
圆柱体的体积
圆柱体的密度
故B错误;
C.由A可知,圆柱体漂浮时,圆柱体浸入水中的深度为16cm,即圆柱体底部所处的深度为16cm,当停止注水时,圆柱体底部所处的深度不变,仍为16cm=0.16m,则水对圆柱体底部的压强
故C错误;
D.水的深度为25cm时,水及圆柱体浸入水中部分的总体积
停止注水时,水的真正体积
水的总质量
故D正确。
故选D。
7.A
【解析】由图可知,A在甲中漂浮,A受到的浮力等于A的重力,又根据阿基米德原理A受到的浮力等于A排开甲液体所受的重力,则有
B在乙中悬浮,B受到的浮力等于B的重力,又根据阿基米德原理B受到的浮力等于B排开乙液体所受的重力,则有
已知,A与B质量相等,根据可知,A与B重力相等,所以,甲与乙液体重力相等,若此时两容器中只装有两种液体且液面相平,则甲液体总重力与乙液体总重力相等,即,所以两容器中只装有两种液体且液面相平时,两种液体的总质量相等。又由图可知,甲液体的总体积大于乙液体的总体积,根据可以得到
根据液体压强计算公式可知,在深度相同时,甲液体对容器底的压强小于乙液体对容器底的压强;
由前面分析可知
已知,所以
由题目信息可知,,所以
故A正确,BCD错误。
故选A。
8.B
【解析】A.鸡蛋在水中沉底,浮力小于重力,鸡蛋在盐水中漂浮,浮力等于重力,所以F1<F2,故A错误;
B.鸡蛋在水中沉底,排开水的体积等于鸡蛋的体积,由阿基米德原理可得,鸡蛋的体积
故B正确;
CD.鸡蛋在盐水中漂浮,浮力等于重力,即
F浮=G2=G鸡蛋鸡蛋的质量
鸡蛋的密度
故CD错误。
故选B。
9.B
【解析】AB.由图可知,小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态,根据浮沉条件可知,,,所以,小球静止时两烧杯液面相平,根据可知,乙烧杯底部受到液体的压强小,故A错误,B正确;
C.小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态,浮力都等于重力,所以浮力相等,故C错误;
D.甲液体密度大于乙液体密度,从图中可知,甲液体的体积大于乙液体的体积,根据可知,甲液体的质量大于乙液体的质量,烧杯质量相同,小球质量相同,根据
可知,甲烧杯对桌面的压力较大,故D错误。
故选B。
10.B
【解析】由图可知,船在图中甲、乙、丙排开水的体积,根据阿基米德原理可知船在图中甲、乙、丙三个位置船所受浮力。
故选B。
11.C
【解析】A.甲图中,水的重力为
由于杯子不是柱体,所以水对杯底的压力小于水的重力,即
故A错误;
B.乙图中,草莓漂浮,受到的浮力等于草莓的重力,即,根据阿基米德原理可知,草莓受到的浮力等于排开水的重力,即
所以草莓的质量为
故B错误;
C.根据阿基米德原理可知,草莓受到的浮力
草莓浸没时排开水的体积
故C正确;
D.丙图中,草莓受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和竖直向下的细针的压力,根据力的平衡条件可知,细针对草莓的压力
故D错误。
故选C。
12.D
【解析】AB.如图,鸡蛋漂浮,根据物体的沉浮条件,向杯中加盐,盐水密度变大,鸡蛋仍然漂浮,若适当加水,可以减小盐水的密度,鸡蛋可以悬浮,所以鸡蛋悬浮时液体密度较小,故AB错误;
C.向杯中加盐,鸡蛋仍然漂浮,若加水,鸡蛋悬浮,均浮力等于重力,所以浮力相等,故C错误;
D.加水后,盐水的总质量明显增加,对烧杯底部的压力明显变大,根据可知对烧杯底部的压强明显变大;向杯中加盐,盐水的总质量增加不明显,则对烧杯底部的压力增加不明显,所以对烧杯底部的压强增加不明显,故鸡蛋悬浮时液体对杯底的压强大,故D正确。
故选D。
13.A
【解析】在万米深海处继续下潜的过程中,根据和可知,“奋斗者”号排开水的体积不变,深度变大,故“奋斗者”号受到海水的浮力不变,压强变大,故A正确,BCD错误。
故选A。
14.D
【解析】A.由乙图可知,当h处于0~10cm时,弹簧测力计的示数不变,说明圆柱体A未露出水面,此时弹簧测力计的示数F示=5N,当h处于20cm以上时,弹簧测力计的示数不变,说明圆柱体A已完全露出水面,此时弹簧测力计的示数F示′=10N,则圆柱体A受到的重力
圆柱体A浸没在水中时受到的浮力
故A错误;
B.由可得,圆柱体A的体积
若圆柱体A拉离水面时容器中的水面高度不变,则圆柱体A的底面积
实际圆柱体A拉出水面时,容器中的水面在下降,物体A从刚露出水面到离开水面时移动的距离与圆柱体A的高度不相等,故B错误;
C.将体积为2000cm3的实心物体B用细线和A连接在一起,放入水中,A、B刚好悬浮,则A、B的总重力
则B的重力
故C错误;
D.B的密度
故D正确。
故选D。
15.C
【解析】A.种子上浮过程中,深度变小,盐水对种子的压强变小,故A错误;
B.漂浮的种子受到的浮力和重力二力平衡,大小相等,故B错误;
C.当种子密度大于盐水密度时,种子受到的浮力小于其重力,种子就会下沉,故C正确;
D.沉底的种子受到浮力、重力及支持力的作用,故D错误。
故选C。
16.C
【解析】A.潜艇是通过改变自身重力来实现上浮与下沉的,故A错误;
B.在水面下匀速下潜过程中,潜艇排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知,受到的浮力不变,故B错误;
CD.从长江潜行进入东海时,潜艇排开水的体积不变,而海水密度大于河水密度,根据阿基米德原理可知,潜艇受到的浮力变大,需要往水仓内注水来增大自身重力,从而使自身重力仍等于受到的浮力,故C正确,D错误。
故选C。
17.D
【解析】AB.将带内水换成等体积的甲、乙两种液体,控制V袋不变,都浸没在水中,ρ液不变,根据F浮=ρ液gV排可知,浮力大小不变,无法说明浮力的大小与液体的密度有关,故AB错误;
C.将袋外水换成甲液体,由于ρ甲>ρ水,所以将盛有水的塑料袋放入甲液体中时会漂浮在液面,无法控制V袋不变,故无法完成实验,故C错误;
D.将袋外水换成乙液体,由于ρ水>ρ乙,所以将盛有水的塑料袋放入乙液体中,控制V袋不变,测力计示数不为零,浮力减小,说明能说明浮力的大小与液体的密度有关。
故选D。
18.D
【解析】A.浮标的密度
故A错误;
B.水对池底的压强 p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.9m=9000Pa
故B错误;
C.浮标全部浸没,则 V浮标=V排=8×10-3m3
浮标受到的浮力 F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-3m3=80N
故C错误;
D.浮标的重力 G=mg=1.2kg×10N/kg=12N
浮标受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和竖直向下的拉力的作用,处于平衡状态,则浮标受到竖直向下的拉力
F=F浮-G=80N-12N=68N
故D正确。
故选D。
19.B
【解析】A.根据图示可知,正方体在A、B、C三种液体中都处于漂浮状态,受到的浮力都等于自身的重力,所以正方体在三种液体中受到的浮力是相同的,故A错误;
BCD.由图中可以看出,物体排开液体的体积最小的是在A中,其次是B、C;因为所受浮力相等,根据公式可知,排开液体的体积越大,这种液体的密度越小,所以液体密度最小的是C,其次是B,液体密度最大的是A;正方体漂浮,正方体的密度小于液体的密度,所以三种液体中C液体密度最接近正方体的密度,故B正确,CD错误。
故选B。
20.D
【解析】ABD.乒乓球在1、2位置时排开的水的体积相同,所受的浮力相同,因为乒乓球最终漂浮,所以浸没在水中时,所受的浮力大于重力,乒乓球在3位置时漂浮,排开水的体积比1、2位置小,所受的浮力小于1、2位置的浮力,故AB不符合题意,D符合题意;
C.从1至2位置,水的深度变浅,据,乒乓球受到水的压强变小,故C不符合题意。
故选D。
21.D
【解析】A.由图可知,密度计在水和浓盐水中均为漂浮状态,由物体的浮沉条件可知,密度计在水中和浓盐水中受到的浮力大小均与密度计自身的重力大小相等,所以密度计在两液体中受到的浮力相等,故A错误;
B.由图可知,密度计在甲液体中排开液体的体积更大,由密度计在两液体中受到的浮力相等和F浮=ρ液gV排可知,甲液体的密度更小,所以甲液体是水,故B错误;
C.两液体的深度相同,甲液体的密度更小,由p=ρgh可知,甲液体对容器底的压强更小,故C错误;
D.甲液体的密度小于乙,由图可知,甲液体的体积小于乙,由m=ρV可知,甲液体的质量小于乙液体,甲液体的重力小于乙液体。两容器中密度计的质量相同,所以甲容器对桌面的压力更小,乙容器对桌面的压力更大,故D正确。
故选D。
22.B
【解析】AD.体积相同的A、B、C三个物体放入同种液体中,由图知
又根据阿基米德原理
可得
故AD都错误;
B.A物体处于漂浮状态,B物体处于悬浮状态,受到重力和浮力都是一对平衡力
C物体沉在容器底
又由上述推论
故可得
故B正确;
C.又根据阿基米德原理
可得
故C错误。
故选B。
23.D
【解析】A.甲图中a物体漂浮根据物体的浮沉条件可知;乙图中b物体悬浮,根据物体的浮沉条件可知,则,故A不符合题意;
B.根据可知,b物体浸在水中的体积多,排开水的体积大,则b物体受到的浮力大,故B不符合题意;
CD.由可知,水的密度相同,深度相同,则水对容器底部的压强相等,据可知,水对容器底部的压力大小相等,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
24.B
【解析】①由题意和图像可知,当容器中水的深度在6cm~12cm时,木块处于漂浮状态,受到的浮力和重力大小相等,因此木块的重力 G=F浮=6N
故①错误;
②由图像可知,木块全部浸没时,受到的浮力为10N,由F浮=ρ水gV排可知,木块的体积
由图像知物体在0~6cm和12~16cm时浮力改变,即浸入深度改变,因而物体的高度为 6cm+(16﹣12)cm=10cm
木块的底面积
故②正确;
③木块刚好浸没时 h=16cm=0.16m
液体对容器底的压强 p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1600Pa
故③正确;
④木块的重力G=6N,木块的质量
已求得木块的体积V=1×10﹣3m3,则木块的密度
故④错误。
综上所述,②③正确,故B正确,A、C、D错误。
故选B。
25.A
【解析】把一块石头和一个西红柿同时放入水中,它们静止时西红柿漂在水面上,而石头沉入了水底,西红柿排开的水的体积小于石头排开的水的体积,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,石头受到的浮力大。
故选A。
26.D
【解析】A.当模型漂浮于水面时,由浮沉条件可知,它受到的浮力等于重力,故A错误;
B.向瓶中充气时,瓶内气体压强变大,瓶内水被排出来,模型重力将变小,小于浮力,模型将上浮,故B错误;
C.从瓶中抽气时,瓶内气体压强变小,水进入瓶内,模型重力将变大,大于浮力,模型会下沉,此时排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知,它受到的浮力不变,故C错误。
D.潜水艇是依靠改变自身重力实现浮沉的,让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮,此时应向外抽气,让水进入瓶中,是模型受到的重力大于浮力,实现下沉;然后停止抽气,接着适当充气,向外排水,使模型的重力等于浮力而悬浮,所以瓶内气体是先减少后增加,瓶内的水先增加后减少,故D正确。
故选D。
27.D
【解析】AC.将同一物体先后放入甲、乙两杯盛有不同密度的液体中,当物体静止时,甲杯子中物体处于悬浮状态,则物体的密度等于液体的密度,即 ρ物=ρ甲
物体受到的浮力 F甲浮=G
乙杯中物体处于漂浮状态,物体的密度小于液体的密度,即 ρ物<ρ乙
物体受到的浮力 F乙浮=G
液体的密度关系 ρ甲<ρ乙
物体受到的浮力关系 F甲浮=F乙浮=G
故AC错误;
B.两个烧杯的液面相平,且 ρ甲<ρ乙
根据p=ρgh可知甲杯液体对容器底的压强比乙杯液体对容器底的压强小,故B错误;
D.由于静止时,液面相平,物体排开液体的体积关系 V排甲>V排乙
则甲液体的体积V甲小于乙液体的体积V乙,且 ρ甲<ρ乙
根据 G=mg=ρVg
可知甲杯中液体的重力小于乙杯中液体的重力,两个烧杯的重力相等,所以甲杯中的液体和物体受到的总重力比乙杯中的液体和物体受到的总重力小,故D正确。
故选D。
28.D
【解析】A.将盛水的烧杯放在电子台秤上,示数为300g,则烧杯和水的质量为300g,将物块投入水中,漂浮时台秤示数为375g,则烧杯、水和物体的质量为375g,所以物体的质量 m=375g-300g=75g
故A错误;
B.用力将物块压入全部浸没在水中,此时台秤示数为425g,则排开水的重力 m排=425g-300g=125g
则物体的体积
则物体的密度
故B错误;
C.从图丙到图丁,物体始终浸没在水中,水面不再升高,由p=ρgh可知,瓶底水的压强不变,故C错误;
D.从图丙到图丁,物块下表面受到水的压力增加了0.8N,由于物体上表面和物块下表面变化的深度相同,所以物体上表面受到水的压力也增加了0.8N,故D正确。
故选D。
29.D
【解析】A.整个橙子放入水中,漂浮在水面上, 整个橙子的密度小于水的密度,故A错误;
B.将其切成大小两块,再次投入水中,发现大块仍漂浮,大块橙子受到的浮力等于其重力,故B错误;
C.小块橙子缓慢沉入水底的过程中,体积不变,排开水的体积不变,由阿基米德原理可知其受到的浮力不变,故C错误;
D.整个橙子在水中漂浮,所受浮力等于其重力。将其切成大小两块,再次投入水中,大块橙子受到的浮力等于自身重力,小块橙子受到的浮力小于自身重力,两块橙子受到浮力之和小于整个橙子受到的浮力,故D正确。
故选D。
30.A
【解析】A.甲、乙两相同的容器中装有体积相等的两种液体,将实心物体A、B分别放入两容器中,静止时液面等高,则甲液体与A排开液体的体积之和等于乙液体与B排开液体的体积之和,由图可知,A漂浮,排开液体的体积小于物体的体积,B悬浮,排开液体的体积等于物体的体积,所以A的体积大于B的体积,实心物体A、B由同种材料制作,则密度相等,根据可知,A的质量大于B的质量,根据G=mg可知,A的重力大于B的重力。根据物体的浮沉条件知,物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力,故A符合题意;
BCD.由图可知, A漂浮,根据物体的浮沉条件知,A的密度小于甲液体的密度,B悬浮,B的密度等于乙液体的密度,实心物体A、B由同种材料制作,则密度相等,所以,甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度,静止时液面等高,根据可知,甲容器底部所受液体压强大于乙容器底部所受液体压强,容器粗细均匀,故甲容器和液体总重大于乙容器的,甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,故BCD不符合题意。
故选A。
31.(1)5N; (2)1500Pa; (3)7.5kg
【解析】(1)由图乙可知,当h>15cm时,物块完全离开水面,物块受到的竖直向下的重力、竖直向上的拉力,处于二力平衡状态,则物块的重力
当h<9cm时,物块完全浸没在水中,此时拉力F=8N,物块受到的竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的浮力,处于三力平衡状态,即
因此物块浸没在水中时受到的浮力
(2)由图乙可知,当h=15cm时,物块下表面刚好离开水面,则物块取出后,容器中水的深度
水对容器底的压强
(3)根据可得,物块浸没时排开水的体积
物块浸没时与物块取出后相比,水面下降的高度
容器的底面积
容器中水的体积
根据可得,容器中水的质量
32.(1)1.0N (2)
【解析】(1)金属块浸没在水中时,所受浮力是
(2)由得金属块的体积是
33.(1) (2)
【解析】(1)当探测器内水的深度为10cm时,探测器内水对金属盒底部产生的压强为
(2)关闭两阀门,探测器排开水的体积等于探测器的体积,为
探测器和样品整体受到的浮力为
探测器内部水的重力为
探测器连同样品恰能匀速上浮,则整体处于怕平衡状态,即
代入数据可得
解得:。
34.(1) (2) (3),
【解析】(1)初始状态下,木块漂浮,则木块受到的浮力为
(2)木块重,高为,初始状态下水深为,可知 ①
由木块漂浮可知,则有 ②
由①②式可得木块的密度为
(3)计时周期结束时,容器内水深为
木块底部距水面3cm,则木块底部受到的水的压强为
木块漂浮时排开水的体积为
则计时周期结束时水的体积为
则容器内水的质量为
35.(1)2×104N (2)10m (3)12000N
【解析】(1)潜水钟在水底时受到的浮力为 F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×2m3=2×104N
(2)当潜水钟下表面触碰到水底时(未与水底紧密接触),潜水钟内气压计示数为,外界大气压强为,下表面受到液体的压强 p=2.0×105Pa-1.0×105Pa=1.0×105Pa
下表面所处水的深度为
(3)水下匀速提升潜水钟时,总重力 G总=m总g=(60kg+140kg+5000kg)×10N/kg=5.2×104N
总浮力 F浮总=ρ水gV排总=1×103kg/m3×10N/kg×(2m3+2×1m3)=4×104N
打捞船需要施加拉力 F拉= G总- F浮总=5.2×104N-4×104N=12000N
36.(1)10kg;(2)5×103kg/m3;(3)8000Pa
【解析】解:(1)依题意得,圆柱体的重力为100N,由得,圆柱体的质量
(2)由图丙得,圆柱体的高度为0.2m,圆柱体的体积为
圆柱体的密度
(3)圆柱体浸没在水中,排开水的体积为
圆柱体受到的浮力为
圆柱体对容器底的压力
此时圆柱体对杯底的压强
答:(1)圆柱体的质量10kg;
(2)圆柱体的密度5×103kg/m3;
(3)取走拉力传感器,圆柱体浸没于水中时对杯底的压强8000Pa。
37.(1) (2) (3) (4)
【解析】(1)由图乙可知,当水面下降高度x小于10cm时,轻杆对a的作用力F不变,则P端绳对a的拉力不变,Q端绳的拉力不变,绳对b的拉力不变,b受到的浮力不变,此时b完全浸没在水中;当水面下降高度x在10cm至50cm之间时,轻杆对a的作用力F方向先向上,大小逐渐减小,直至减小为零,之后F方向变为向下,大小逐渐增大,此时P端绳对a的拉力逐渐增大,Q端绳的拉力也逐渐增大,绳对b的拉力也逐渐增大,b受到的浮力逐渐减小,此过程为b上表面刚露出水面到b下表面刚露出水面的过程;当水面下降高度x大于50cm时,轻杆对a的作用力F不变,则P端绳对a的拉力不变,Q端绳的拉力不变,绳对b的拉力不变,b受到的浮力不变,此时b完全露出水面。打开阀门前轻杆对a的作用力F=4.8N,物体a处于静止状态,竖直方向受力平衡,则打开阀门前P端绳对a的拉力为
(2)由 可知,打开阀门前Q端绳的拉力为
图中承重绳子股数n=2,滑轮、杠杆和绳的重力均忽略不计,此时绳子对b的拉力为
此时,物体b处于静止状态,竖直方向受力平衡,则打开阀门前b受到的浮力为
(3)b的体积为
b的密度为
(4)当b浸没时,受到的拉力为6.8N,b的重力不变,当b受到的拉力大小为8.4N时,浮力需减小,则此时b上表面露出水面,b下表面处的液体压力等于浮力,当b受到的拉力大小为8.4N时,b下表面处的液体压力为
由图乙可知,当水面下降高度x小于10cm时,轻杆对a的作用力F不变,则P端绳对a的拉力不变,Q端绳的拉力不变,绳对b的拉力不变,b受到的浮力不变,此时b完全浸没在水中;当水面下降高度x在10cm至50cm之间时,轻杆对a的作用力F方向先向上,大小逐渐减小,直至减小为零,之后F方向变为向下,大小逐渐增大,此时P端绳对a的拉力逐渐增大,Q端绳的拉力也逐渐增大,绳对b的拉力也逐渐增大,b受到的浮力逐渐减小,此过程为b上表面刚露出水面到b下表面刚露出水面的过程;当水面下降高度x大于50cm时,轻杆对a的作用力F不变,则P端绳对a的拉力不变,Q端绳的拉力不变,绳对b的拉力不变,b受到的浮力不变,此时b完全露出水面。由此可知,b的高度为
b的底面积为
b下表面处的液体压强为
38.(1);(2);(3)
【解析】解:(1)根据题中表格内参数可得圆柱体A的体积为
(2)A漂浮在水面,则所受浮力与A的重力相等,即浮力大小为
(3)油的体积为
圆柱体A的密度小于油的密度,假如A放入油中,静止时处于漂浮状态,则所受浮力与A的重力相等,由(2)可得浮力大小为0.9N,则排开油的体积为
因为
所以A不能漂浮在油中,A在油中沉底,则此时油的深度为
油对容器底的压强为
答:(1)圆柱体A的体积;
(2)将A竖直缓慢放入B中,静止时A漂浮在水面,此时圆柱体A受到的浮力;
(3)将A竖直缓慢放入C中,待A静止后,油对容器底部的压强。
39.(1)40N;(2)800Pa;(3)①若,3000 Pa,②若,1500Pa
【解析】解:(1)容器的重力
(2)容器对水平地面的压力
容器对水平地面的压强
(3)由题意及图像可知,A、B浸没或漂浮时均有
注水体积由的过程中 ……①
注水体积由的过程中 ……②
注水体积由的过程中 ……③
联立①②③解得
由此可知正方体A边长,取出其中一个物体时
①若,则A、B浸没,由可知取出的物体为A,为A的高度,,水对容器底部的压强
②若,则A、B漂浮,由可知取出的物体为B由图可知A浸入水中的深度为,B浸入水中的深度为,由于
解得
水对容器底部的压强
答:(1)容器受到的重力是40N;
(2)容器对水平地面的压强是800Pa;
(3)若,水对容器底部的压强为3000Pa,若,水对容器底部的压强为1500Pa。
40.(1)ρ水gSh;(2)3Sh2-Sh1;(3)6×103kg/m3
【解析】解:(1)图甲中,圆桶所受浮力等于圆桶和沙子的重力
G=F浮=ρ水gV排=ρ水gSh(2)图乙和图丙相比,浮力相等,V排相等,A点在水面下的深度相等,所以乙图中,A点到水面PQ的距离应该等于(h1+h2),A点到MN的距离应该等于h1,图乙和图甲相比
ΔV排=ΔV桶浸+V金属金属块的体积
V金属=ΔV排-V桶浸=4Sh2-S(h1+h2)=3Sh2-Sh1(3)由图甲图乙可知,金属块的重力
G金属=ΔF浮=ρ水g4Sh2金属块的质量
金属块的密度
答:(1)图甲中圆筒和细沙总重力G的大小为ρ水gSh;
(2)金属块的体积V为3Sh2-Sh1;
(3)金属块的密度6×103kg/m3。
41.(1);(2);(3);(4)
【解析】解:(1)根据题意可知,木块的密度为
(2)根据题意可知,木块受到的重力为
(3)根据题意可知,实心木块漂浮在水面上,则木块受到的浮力等于木块的重力,即浮力为
(4)根据可知,此时容器对水平桌面的压强为
答:(1)木块的密度为;
(2)木块受到的重力为;
(3)木块受到的浮力为;
(4)容器对水平桌面的压强为。
42.(1)30N;(2);(3)
【解析】解:(1)由图像知道,当h=0时,弹簧测力计示数为54N,此时砖块处于空气中,由二力平衡条件知道,砖块的重力
由图像知道,当h=70cm之后,弹簧测力计示数不变,说明砖块浸没水中,受到的浮力
(2)由 知道,砖块的质量
由知道,砖块体积
砖块的密度
(3)不计液面变化,砖块刚浸没时下表面距水面距离
砖块下底面受到水的压强
其下底面所受的压强
答:(1)砖块完全浸没在水中时所受浮力的大小是30N;
(2)砖块的密度;
(3)砖块刚好完全浸没时,其下底面所受的压强。
43.(1)2000Pa;(2)80N;(3)4.9×103Pa
【解析】解:(1)根据题意可知,水对物块下表面的压强为
(2)物块排开水的体积
物块受到的浮力为
(3)水的体积
水的质量
水的重力为
物块处于平衡状态,竖直方向上三力平衡,即有
所以
容器底部对水平地面的压力为
容器底部对水平地面的压强
答:(1)物块下表面受到水的压强为2000Pa;
(2)物块受到的浮力为80N;
(3)容器底部对水平地面的压强为4.9×103Pa。
44.(1);(2)4000Pa;(3)0.6m
【解析】解:(1)当漆面上升至0.1m时,油漆对上漆器底部的压强为
(2)当漆面上升至0.4m时,柱体A排开液体的体积为
柱体A受到的浮力为
对工作台的压力为 F压=G-F浮1=mg- F浮=500kg×10N/kg-3000N=2000N
柱体A对工作台的压强
(3)当浮杆对力传感器的压力为14N时,由力的相互性,力传感器对浮杆的压力T大小为14N,方向竖直向下,浮杆还受到重力及液体产生的浮力的作用,根据力的平衡有 F浮2=G浮杆+T=m浮杆g +T=0.2kg×10N/kg+14N=16N
根据阿基米德原理,浮杆排开液体的体积为
浮杆在液体中的深度为
当柱体A浸入深度为0.6m时,柱体A排开油漆的体积
此时柱体A受到的浮力
此时柱体A受到的浮力恰好等于柱体A的重力,故静止时柱体A应漂浮,继续注漆时,柱体A仍漂浮,故停止注漆时,柱体A被上漆的高度为 Δh=hA-(h-h2)=0.8m-(1m-0.8m)=0.6m
答:(1)当漆面上升至0.1m时,油漆对上漆器底部的压强为;
(2)当漆面上升至0.4m时,柱体A对工作台的压强4000Pa;
(3)停止注漆时,柱体A被上漆的高度为0.6m。
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