内容正文:
专题04 液体压强变化分析(压强浮力结合题)
一、常见题目类型
1.将两个小球(或物体)分别浸入两种液体中,小球静止时一个漂浮,另一个悬浮(图1)。
图1
乙
甲
图2
甲
乙
2.将两物体分别浸入两种液体中,静止时一个漂浮,另一个下沉到底部(图2)。
3.将两物体分别浸入(或从液体中取出)两种液体中,静止时均下沉到底部(图3)。
图3
A
B
甲 乙
甲 乙
水
酒精
A
图4
4.将一物体分别浸入盛满不同液体的两柱形容器中(图4)。
二、分析此类题目常用到的知识与方法
1. 阿基米德原理:F浮=ρ液gV排。
2. 物体漂浮或悬浮时:根据二力平衡条件可知:浮力大小等于物体的重力大小,即F浮=G物。
3. 物体的浮沉条件:
(1)根据密度判断:
①物体的密度ρ物<ρ液,物体漂浮;②ρ物=ρ液,物体悬浮;③ρ物>ρ液,物体下沉。
(2)根据浮力与物体的重力判断:
①F浮<G物,物体下沉;②F浮=G物,物体悬浮;③F浮>G物,物体上浮。
4. 物体浸入柱形容器的液体中,液体对底部增大的压力就是物体受到的浮力(漂浮、悬浮或下沉均成立),即△F =F浮。
5. 物体漂浮(或悬浮)时,液体对柱形容器底部的压力等于液体的重力与物体的重力之和。
物体下沉到液体底部时,液体对柱形容器底部的压力等于液体的重力与物体受到的浮力之和。
6. 二力、三力的平衡。
三、例题分析
【例题1】如图所示,装有一定量水的圆柱形容器(容器足够高)置于水平地面上,把甲、乙两个等体积实心小球分别放入水中,水对容器底部压强的增加量依次为△p甲、△p乙,下列判断正确的是( ) ( )
A.若△p甲>△p乙,则 F浮甲>F浮乙 B.若△p甲>△p乙,则 m甲<m乙
C.若△p甲<△p乙,则 ρ甲>ρ乙 D.若△p甲<△p乙,则 G甲>G乙
【例题2】(2025·虹口·一模)如图所示,两个相同的柱形容器置于水平地面上,分别盛有密度为
ρ甲、ρ乙的两种液体,A、B两个体积相同的实心小球分别静止在两液体中,容器对地面的压强为p甲、
p乙、现将两个小球取出,两液体对容器底部的压强相等,则( )
A.ρ甲大于ρ乙,p甲大于p乙 B.ρ甲大于ρ乙,p甲小于p乙
C.ρ甲小于ρ乙,p甲大于p乙 D.ρ甲小于ρ乙,p甲小于p乙
【例题3】如图所示,两个相同的柱形容器分别盛有两种不同液体,在容器中分别放入两个相同物体,当物体静止后两液面刚好相平,下列判断正确的是( )
甲
乙
A.物体排开液体的质量m甲<m乙 B.液体对容器底部的压强 p甲=p乙
C.容器对地面的压强p甲'=p乙' D.液体对容器底部的压力F甲>F乙
四、练习题
1. (2025·上海崇明·一模)如图所示,水平桌面上放有甲、乙两个完全相同的圆柱形容器,甲容器内只有水,乙容器中放入木块静止时漂浮在水面上,此时两容器内水面相平。若在两容器中分别抽取相同体积的水,最终木块仍能漂浮在水面上,此时剩余部分的水对容器底部的压强为p甲、p乙,容器对地面的压力为F甲、F乙,则( )
A.p甲=p乙,F甲=F乙 B.p甲=p乙,F甲>F乙
C.p甲<p乙,F甲>F乙 D.p甲<p乙,F甲=F乙
2. (2025·上海徐汇·一模)如图所示,水平面上足够高的圆柱形容器A、B中分别盛有甲、乙两种液体,且甲对A底部的压强大于乙对B底部的压强。现在两容器中各放入一个物体,物体均漂浮在液面上。小陈认为:若两物体体积相等,甲对容器底部的压强可能小于乙;小王认为:若两物体质量相等,甲对容器底部的压强一定大于乙。关于两人观点,下列判断中正确的是( )
A.两人的观点均正确 B.两人的观点均不正确
C.只有小陈的观点正确 D.只有小明的观点正确
3. (2025·奉贤·一模)将甲、乙两个相同的溢水杯放在水平桌面上,分别盛满不同的液体(至溢水口处),把两个完全相同的小球放入溢水杯中,溢出的液体流到了相同的小烧杯中,静止时的状态如图所示。此时,甲图中液体对烧杯底部的压强和乙图中液体对烧杯底部的压强分别为p1和p2,甲溢水杯对桌面的压强和乙溢水杯对桌面的压强分别为p3和p4,则( )
A. p1<p2,p3<p4 B. p1>p2,p3>p4
C. p1<p2,p3=p4 D. p1>p2,p3=p4
4.(2024杨浦一模)盛有水的相同柱形容器甲、乙置于水平地面。将柱体A、B竖直浸入水中,柱体静止时如图所示,此时测力计示数大于零。若放入前后容器对地面的压强变化量相等,则下列判断正确的是( )
A. 柱体的质量mA=mB B. 柱体的体积VA=VB
C. 柱体下表面受到液体压力FA=FB D. 柱体受到的浮力F浮A= F浮B
5.(2023奉贤一模)如图4所示,水平桌面上两个相同的长方体玻璃缸装满了水,水中分别漂浮着大、小两只玩具鸭。甲、乙两图中水对缸底的压强分别为p1和p2,缸对桌面的压强分别为p3和p4。两只玩具鸭受到的浮力分别为F1和F2,则它们的大小关系为( )
A.p1=p2,p3>p4,F1>F2 B.p1=p2,p3>p4,F1=F2
C.p1>p2,p3=p4, F1>F2 D.p1=p2,p3=p4, F1>F2
6.(2023徐汇一模)甲、乙两种不同的液体盛放在同样的容器中,将完全相同的密度计分别浸入甲、乙液体中,静止后如图所示。现将密度计从液体中取出,若甲、乙两种液体的密度为ρ甲、
ρ乙,液体对容器底部的压强变化量为Δ p甲、Δp乙,则( )
甲
乙
A.ρ甲>ρ乙,Δp甲>Δp乙 B.ρ甲>ρ乙,Δp甲=Δp乙
C.ρ甲<ρ乙,Δp甲>Δp乙 D.ρ甲<ρ乙,Δp甲-Δp乙
7.(2023杨浦一模)盛有等质量水的轻质薄壁柱形容器甲、乙置于水平地面,均匀柱体A、B漂浮在水面上,如图所示。已知容器底面积S甲> S乙,水深h甲> h乙,则下列判断一定正确的是( )
A
B
甲 乙
h甲
h乙
A.柱体排开水的质量m排A=m排B B.柱体的密度ρA= ρB
C.水对容器底部的压力F甲> F乙 D.容器对地面的压强p容甲< p容乙
8.(2022徐汇一模)如图所示,两个相同的柱形容器分别盛有两种不同液体,两个相同物体分别浸入液体中,物体静止后两液面恰好相平。若将两物体从液体中取出,则液面下降高度Δh甲、Δh乙和液体对容器底部的压强p甲、p乙的大小关系,判断正确的是( )
A.Δh甲>Δh乙, p甲=p乙 B.Δh甲>Δh乙,p甲>p乙
C.Δh甲<Δh乙, p甲=p乙 D.Δh甲<Δh乙,p甲>p乙
9. (2022杨浦一模)相同柱形容器甲、乙置于水平地面上,容器内装有完全相同物块A、B,物块A与容器甲底部用一根细绳相连。同时往两容器内注水,直至水面相平,如图所示。下列判断正确的是( )
A. 此时物块受到的浮力F浮A=F浮B
B. 此时容器对地面的压力F甲=F乙
C. 此时容器对地面的压强p甲>p乙
D. 此时水对容器底部的压力F水甲=F水乙
10.(2021奉贤二模) 如图所示,水平桌面上有两个相同的圆柱形容器甲、乙,在容器底部分别放置两个完全相同的实心小球A、B,现在容器中倒入体积相同的不同液体,待液体静止后发现容器中的液面h甲、h乙不相平。若容器底部受到液体的压强为分别p甲、p乙,下列判断正确的是( )
A.若h甲>h乙,则p甲= p乙 B.若h甲>h乙,则p甲<p乙
C.若h甲<h乙,则p甲= p乙 D.若h甲<h乙,则p甲<p乙
11.(2021普陀一模)甲、乙两个完全相同的容器中装满两种不同的液体,现将A、B两个小球分别浸没在两杯液体中,如图所示,排开液体的质量相等。则下列说法中一定正确的是( )
A
B
甲 乙
B
①甲容器对桌面的压力大于乙容器
②A、B两球受到的浮力相同
③甲容器中液体对容器底部压力小于乙的
④A球受到的浮力大于B球
A.①②③ B.②③ C.①③④ D.③④
12.(2020闵行一模)相同的柱形容器内分别盛有不同液体。将两个完全相同的物体浸入液体中,当物体静止后两液面刚好相平,如图所示,则下列判断中正确的是( )
A. 容器对地面的压力F甲>F乙 B. 液体密度ρ甲<ρ乙
C. 液体对容器底部的压强p甲=p乙 D. 物体排开液体的质量m甲<m乙
13.(2021徐汇一模)甲、乙两只完全相同的杯子里盛有水和盐水,将一只鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两杯中液面相平,鸡蛋所处的位置如图所示。甲、乙两杯底部所受液体的压强分别为
p甲、p乙,鸡蛋在甲、乙两杯中受到的浮力分别为F甲、F乙,则( )
甲 乙
A.p甲>p乙,F甲=F乙 B.p甲<p乙,F甲=F乙
C.p甲>p乙,F甲>F乙 D.p甲<p乙,F甲<F乙
14.(2020杨浦一模)两个相同的柱形容器置于水平地面,容器中分别盛有相等体积的不同液体甲、乙。取两块相同的橡皮泥,将一块橡皮泥撑开成碗状放入甲液体中,将另一块捏成球形状放入乙液体中,橡皮泥静止后如图所示。以下判断正确的是( )
乙
甲
A. 液体的密度ρ甲>ρ乙 B. 液体对容器底部的压强p甲<p乙
C. 橡皮泥受到浮力F甲<F乙 D. 容器对地面的压强p地甲>p地乙
15.(2019崇明二模)装有不同液体的甲、乙两烧杯,放入两个完全相同的物体,当物体静止后两烧杯中液面恰好相平,如图所示.液体对甲、乙两烧杯底部的压强分别是p甲、p乙,液体对两物体的浮力分别是F甲、F乙,下列判断正确的是( )
甲
乙
A. p甲>p乙,F甲=F乙 B. p甲=p乙,F甲>F乙
C. p甲<p乙,F甲=F乙 D. p甲=p乙,F甲<F乙
16.(2019金山一模)如图所示,两个相同的柱形容器中分别盛有两种不同的液体。并置于水平桌面上,现将相同的小球分别放入容器中,当小球静止时所处的位置如图所示,两小球受到的浮力分别为
F甲、F乙,则下列判断正确的是 ( )
甲
乙
A. F甲<F乙 ρ甲<ρ乙 B. F甲=F乙 ρ甲<ρ乙
C. F甲=F乙 ρ甲>ρ乙 D. F甲>F乙 ρ甲>ρ乙
17. 如图所示,两个盛有等高液体的圆柱形容器A和B,底面积不同(已知SA<SB),液体对容器底部的压强相等。现将甲球放在A容器的液体中,乙球放在B容器的液体中,容器中均无液体溢出,若此时液体对各自容器底部的压力相等,则一定( )
A
B
A.甲球所受浮力大于乙球所受浮力; B.甲球的重力小于乙球的重力;
C.甲球的体积大于乙球的体积; D.甲球的质量大于乙球的质量。
18. (2019普陀一模)如图所示,甲、乙两个物体分别漂浮在装有A、B两种不同液体的相同容器中,其中ρA>ρB,则关于两物体的质量m、及排开液体体积V排的大小关系,下列说法正确的是( )
ia甲
甲
A
乙
B
A.若m甲=m乙,则V甲排一定大于V乙排
B.若m甲=m乙,则V甲排可能小于V乙排
C.若m甲<m乙,则V甲排一定小于V乙排
D.若m甲<m乙,则V甲排可能大于V乙排
19.如图所示,放置在水平地面上的两个圆柱形容器中分别盛有甲、乙两种不同液体,且甲、乙液体对各自容器底部的压强相等。现在两容器中分别放入A、B两个物体后(液体均未溢出),两液体对容器底部的压力相等。下列说法中正确的是( )
A.若A、B都漂浮,则可能mA=mB B.若A、B都漂浮,则一定VA<VB
C.若A、B都浸没,则一定VA<VB D.若A、B都浸没,则一定mA<mB
20.(2019长宁一模)如图所示A、B两只柱状容器(SA>SB),分别盛有密度为ρ甲和ρ乙的两种不同液体,现将两个相同的小球分别浸入两种液体中,小球在如图所示的位置处于静止,两液面恰好相平。若将小球从两液体中取出,则甲、乙液体对容器底部的压强变化量Δp和压力变化量ΔF的大小关系是( )
A B
乙
甲
A.Δp甲>Δp乙, ΔF甲>ΔF乙; B.Δp甲<Δp乙,ΔF甲=ΔF乙;
C.Δp甲<Δp乙, ΔF甲<ΔF乙; D.Δp甲>Δp乙,ΔF甲=ΔF乙。
21.两个完全相同的容器放在水平桌面中央,容器中分别盛有体积相同的甲、乙两种不同液体。若将一个物体分别轻放入两容器中,其静止后状态如图所示,则此时( )
甲
乙
A.物体在两液体中受到的浮力F浮甲<F浮乙 B.液体对容器底部的压力F液甲>F液乙
C.容器对桌面的压力F容甲=F容乙 D.液体对容器底部的压强p液甲<p液乙
22.如图所示,两个盛有等高液体的圆柱形容器A和B,底面积不同(已知SA<SB),液体对容器底部的压强相等。现将甲球放在A容器的液体中,乙球放在B容器的液体中,容器中均无液体溢出,若此时液体对各自容器底部的压力相等,则一定( )
A
B
A.甲球所受浮力大于乙球所受浮力; B.甲球的重力小于乙球的重力;
C.甲球的体积大于乙球的体积; D.甲球的质量大于乙球的质量。
23. 向一个轻质塑料瓶中装入密度为ρA的液体后密闭,把它分别放在盛有密度为ρ甲、ρ乙两种液体的容器中,两容器内液面刚好相平,且瓶底和瓶口均相平。若塑料瓶在甲、乙两种液体中所受浮力分别为
F甲、F乙,甲、乙两种液体对容器底部的压强分别为p甲和p乙,如图所示,下列判断正确的是( )
A
A
甲
乙
A. p甲<p乙,F甲=F乙 B. p甲<p乙,ρ乙< ρA
C. p甲>p乙,ρ乙<ρA D. p甲=p乙,F甲=F乙
24.如图4所示,水平地面上放置着两个底面积不同的轻质圆柱形容器甲和乙(S甲<S乙),分别盛满质量相等的水和酒精,现将密度为ρ的物体A分别放入水和酒精中(ρ酒精<ρ<ρ水),待静止后,水和酒精对容器底部的压强分别为p水和p酒精,甲和乙容器对桌面的压力分别为F甲和F乙,则下列关系正确的是( )
甲 乙
水
酒精
A
A.p水>p酒精,F甲=F乙 B.p水>p酒精,F甲<F乙
C.p水<p酒精,F甲=F乙 D.p水<p酒精,F甲<F乙
25.如图所示,甲、乙两个相同的烧杯中装有密度相同的液体,将两个物体A、B分别放入甲、乙两杯液体中。静止时,物体A在甲杯液体中处于沉底状态,物体B在乙杯液体中处于漂浮状态,两杯中的液体液面高度均为h。若A、B的质量分别为mA、mB,A、B的体积分别为VA、VB,A、B受到的浮力分别为FA浮、FB浮。下列判断中正确的是( )
A.若VA<VB,则一定有mA<mB
B.若mA<mB,则一定有FA浮<FB浮
C.甲杯中液体对容器底的压力大于乙杯中液体对容器底的压力
D.甲杯对桌面的压强小于乙杯对桌面的压强
26. 水平桌面上有完全相同的两个柱形容器A、B,分别装有甲、乙两种液体。将一个装有适量细沙的柱形平底试管先后放入甲、乙液体中,静止后均处于漂浮状态,放入试管后两容器中液体深度相同,如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲液体的密度大于乙液体的密度
B.试管在甲液体中漂浮时排开液体的质量大于其在乙液体中漂浮时排开液体的质量
C.试管在甲液体中漂浮时液体对试管底部的压强大于其在乙液体中漂浮时液体对试管底部的压强
D.当试管分别在两种液体中漂浮时,容器A对桌面的压力小于容器B对桌面的压力
27. 如图所示,盛有水的薄壁轻质圆柱形容器甲、乙置于水平地面上, A、B两个完全相同的柱形物体均沉于容器底部,物体A刚好浸没,容器甲、乙底部受到水的压力相等。若从容器甲、乙中抽出质量相等的水后,A、B均有部分露出水面,容器甲、乙底部受到水的压强分别为p甲、p乙,受到水的压力分别为F甲、F乙,下列判断正确的是( )
A.F甲=F乙 p甲<p乙 B.F甲<F乙 p甲<p乙
C.F甲>F乙 p甲<p乙 D.F甲>F乙 p甲>p乙
1 / 1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
专题04 液体压强变化分析(压强浮力结合题)
一、常见题目类型
1.将两个小球(或物体)分别浸入两种液体中,小球静止时一个漂浮,另一个悬浮(图1)。
图1
乙
甲
图2
甲
乙
2.将两物体分别浸入两种液体中,静止时一个漂浮,另一个下沉到底部(图2)。
3.将两物体分别浸入(或从液体中取出)两种液体中,静止时均下沉到底部(图3)。
图3
A
B
甲 乙
甲 乙
水
酒精
A
图4
4.将一物体分别浸入盛满不同液体的两柱形容器中(图4)。
二、分析此类题目常用到的知识与方法
1. 阿基米德原理:F浮=ρ液gV排。
2. 物体漂浮或悬浮时:根据二力平衡条件可知:浮力大小等于物体的重力大小,即F浮=G物。
3. 物体的浮沉条件:
(1)根据密度判断:
①物体的密度ρ物<ρ液,物体漂浮;②ρ物=ρ液,物体悬浮;③ρ物>ρ液,物体下沉。
(2)根据浮力与物体的重力判断:
①F浮<G物,物体下沉;②F浮=G物,物体悬浮;③F浮>G物,物体上浮。
4. 物体浸入柱形容器的液体中,液体对底部增大的压力就是物体受到的浮力(漂浮、悬浮或下沉均成立),即△F =F浮。
5. 物体漂浮(或悬浮)时,液体对柱形容器底部的压力等于液体的重力与物体的重力之和。
物体下沉到液体底部时,液体对柱形容器底部的压力等于液体的重力与物体受到的浮力之和。
6. 二力、三力的平衡。
三、例题分析
【例题1】如图所示,装有一定量水的圆柱形容器(容器足够高)置于水平地面上,把甲、乙两个等体积实心小球分别放入水中,水对容器底部压强的增加量依次为△p甲、△p乙,下列判断正确的是( ) ( )
A.若△p甲>△p乙,则 F浮甲>F浮乙 B.若△p甲>△p乙,则 m甲<m乙
C.若△p甲<△p乙,则 ρ甲>ρ乙 D.若△p甲<△p乙,则 G甲>G乙
【答案】A
【解析】本题最好逐项进行分析判断,且注意甲、乙两个实心小球体积相等。
A. 若△p甲>△p乙,根据△P=ρg△h 可知,水面升高的高度△h甲>△h乙,排开水的体积
V排=S△h,则V甲排>V乙排,根据F浮=ρ水gV排可知,F浮甲>F浮乙。所以A正确。
B. ①若△p甲>△p乙,由△P=ρg△h可知,△h甲>△h乙,排开水的体积V甲排>V乙排。
根据F浮=ρ水gV排可知,F浮甲>F浮乙。
②由于甲、乙两球的体积相等,说明乙球一定漂浮,甲球悬浮或下沉。根据物体的浮沉条件可知:甲球的重力G甲大于或等于F浮甲,乙球的重力G乙等于F浮乙,所以G甲>G乙,则m甲>m乙。
所以B错误。
C. 若△p甲<△p乙,根据△P=ρg△h,则△h甲<△h乙,V排=S△h, V甲排<V乙排,由于甲、乙两球的体积相等,说明甲球一定漂浮,乙球只能悬浮或下沉,根据物体的浮沉条件可知:
则甲球的密度ρ甲<ρ水,乙球的密度ρ乙≥ρ水, ρ甲<ρ乙。所以C错误。
D. 若△p甲<△p乙,根据△P=ρg△h,则△h甲<△h乙,V排=S△h,V甲排<V乙排,
根据F浮=ρ水gV排可知F甲浮<F乙浮。由于甲、乙两球的体积相等,说明甲球一定漂浮,乙球只能悬浮或下沉,根据物体的浮沉条件可知:甲球的重力G甲=F甲浮,乙球的重力G乙≥F乙浮,所以G甲<G乙。所以D错误。
所以选A。
【例题2】(2025·虹口·一模)如图所示,两个相同的柱形容器置于水平地面上,分别盛有密度为ρ甲、ρ乙的两种液体,A、B两个体积相同的实心小球分别静止在两液体中,容器对地面的压强为p甲、p乙、现将两个小球取出,两液体对容器底部的压强相等,则( )
A.ρ甲大于ρ乙,p甲大于p乙 B.ρ甲大于ρ乙,p甲小于p乙
C.ρ甲小于ρ乙,p甲大于p乙 D.ρ甲小于ρ乙,p甲小于p乙
【答案】A
【详解】由题意知,A、B两个实心小球的体积相同,A排开的液体的体积大于B排开的液体的体积,取出小球后,乙液面的深度要大于甲液面的深度,此时两液体对容器底部的压强相等,根据p=ρgh可知,甲液体的密度大于乙液体的密度,即ρ甲大于ρ乙。
据图可知,A球完全浸没在甲液体中,排开甲液体的体积等于A球的体积,B球漂浮在乙液体中,排开乙液体的体积小于B球的体积,因为两球体积相等,所以两球排开液体的体积关系为V排甲>V排乙,又有甲液体的密度大于乙液体的密度,由F浮=ρ液gV排可知,两个小球的浮力关系为F浮A>F浮B。
因为A小球在甲液体中悬浮,受到的重力GA等于浮力F浮A,B小球漂浮在乙液体中,受到的重力GB等于浮力F浮B,所以两个小球的重力关系为GA>GB。
又因为液体对容器底部的压强相等,面积相同,压力也相等,则液体重力相同,且容器相同,所以左侧装置的总重力大于右侧装置的总重力,水平面上的物体对水平面的压力等于自身的重力,则左侧装置对地面的压力大于右侧装置对地面的压力,受力面积相同,根据p=F/S可知,p甲大于p乙,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【例题3】如图所示,两个相同的柱形容器分别盛有两种不同液体,在容器中分别放入两个相同物体,当物体静止后两液面刚好相平,下列判断正确的是( )
甲
乙
A.物体排开液体的质量m甲<m乙 B.液体对容器底部的压强 p甲=p乙
C.容器对地面的压强p甲'=p乙' D.液体对容器底部的压力F甲>F乙
【答案】D
【解析】①物体分别漂浮在甲液体、悬浮在乙液体中,根据二力平衡条件知:所受浮力与物体的重力相等,即F浮=G物,所以物体排开甲、乙液体的重力相等,
根据F浮=ρ液gV排,因为V排甲<V排乙,所以甲、乙液体的密度关系ρ甲>ρ乙。A错误。
②液体对容器底部的压强P =ρgh,因为h甲=h乙,所以p甲>p乙;
压力的大小关系 F=PS,S甲=S乙,所以F甲>F乙。故B错误,D正确。
③容器中液体的重力G甲液=m甲g=ρ甲gV甲 G乙液=m甲g=ρ乙gV乙,
因为ρ甲>ρ乙,V甲>V乙,所以G甲液>G乙液。
④容器对地面的压力为容器的重力与液体的重力之和,即F=G容+G液。因为甲容器液体的重力大,所以对地面的压力为F甲>F乙。根据P=F/S,S甲=S乙,得出p甲'>p乙'。C错误。
故选D。
四、练习题
1. (2025·上海崇明·一模)如图所示,水平桌面上放有甲、乙两个完全相同的圆柱形容器,甲容器内只有水,乙容器中放入木块静止时漂浮在水面上,此时两容器内水面相平。若在两容器中分别抽取相同体积的水,最终木块仍能漂浮在水面上,此时剩余部分的水对容器底部的压强为p甲、p乙,容器对地面的压力为F甲、F乙,则( )
A.p甲=p乙;F甲=F乙 B.p甲=p乙;F甲>F乙
C.p甲<p乙;F甲>F乙 D.p甲<p乙;F甲=F乙
【答案】A
【详解】容器对桌面的压力等于容器的重力、水的重力、和水中漂浮(悬浮)的物体的重力三者之和,而漂浮和悬浮时,F浮=G物,又根据阿基米德原理可知,F浮=G排,可得G排=G物,所以把木块放入水中漂浮时,相当于向容器中注水到现在液面的位置,则两个容器中的水体积相等,重力也相等,所以容器对桌面的压力相等;若在两容器中分别抽取相同体积的水,最终木块仍能漂浮在水面上,则抽取水的质量相同,两容器中剩余物质重力也相等,故F甲=F乙。
此时两容器内水面相平,根据液体压强公式p=ρgh,两容器底部所受水的压强大小相等;当抽取相同体积的水后,木块仍能漂浮,则此时两容器内水面仍旧相平,压强仍相等,即p甲=p乙。
故BCD不符合题意,A符合题意。故选A。
2. (2025·上海徐汇·一模)如图所示,水平面上足够高的圆柱形容器A、B中分别盛有甲、乙两种液体,且甲对A底部的压强大于乙对B底部的压强。现在两容器中各放入一个物体,物体均漂浮在液面上。小陈认为:若两物体体积相等,甲对容器底部的压强可能小于乙;小王认为:若两物体质量相等,甲对容器底部的压强一定大于乙。关于两人观点,下列判断中正确的是( )
A.两人的观点均正确 B.两人的观点均不正确
C.只有小陈的观点正确 D.只有小明的观点正确
【答案】C
【详解】由于物体均漂浮,所以物体受到的浮力等于重力;若两物体的质量相等,则所受浮力相等,容器底增大的压 力等于物体的重力,由图知,A的底面积大于B的底面积,所以甲对容器底部增加的压强一定小于乙,由于原来甲对容器底部的压强大于乙,故甲对容器底部的压强可能小于乙,故小王的观点错误。 若两物体体积相等,由于甲、乙物体漂浮在液面上, V排的大小无法判断,无法得出液面上升的情况,故无法比较对容器底压强的大小关系,故小陈的观点是正确的。 故选C。
3. (2025·奉贤·一模)将甲、乙两个相同的溢水杯放在水平桌面上,分别盛满不同的液体(至溢水口处),把两个完全相同的小球放入溢水杯中,溢出的液体流到了相同的小烧杯中,静止时的状态如图所示。此时,甲图中液体对烧杯底部的压强和乙图中液体对烧杯底部的压强分别为p1和p2,甲溢水杯对桌面的压强和乙溢水杯对桌面的压强分别为p3和p4,则( )
A. p1<p2,p3<p4 B. p1>p2,p3>p4
C. p1<p2,p3=p4 D. p1>p2,p3=p4
【答案】A
【详解】小球在甲中沉底,浮力小于重力;小球在乙中漂浮,浮力等于重力;又因浮力等于排开液体的重力,所以甲小烧杯中水的重力小于乙烧杯中水的重力,水对烧杯底的压力等于水的重力,则
F1<F2
因为两烧杯底面积相同,所以由公式p=F/S知道p1<p2
因为乙球漂浮,所以乙杯内液体密度ρ乙>ρ球
因为甲球下沉,所以甲杯内液体的密度ρ甲<ρ球
则两种液体的密度ρ乙>ρ甲
由图知道,甲杯中液体的体积小于乙杯中液体的体积,根据密度公式的变形式m=ρV知道,甲杯中液体的质量小于乙杯中液体的质量,两溢水杯和小球相同,杯子对桌面的压力等于溢水杯、小球和液体的重力之和,根据F=G总=m总g知道,甲杯对桌面的压力小于乙杯对桌面的压力,因为受力面积相同,由公式p=F/S知道p3<p4
故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
4.(2024杨浦一模)盛有水的相同柱形容器甲、乙置于水平地面。将柱体A、B竖直浸入水中,柱体静止时如图所示,此时测力计示数大于零。若放入前后容器对地面的压强变化量相等,则下列判断正确的是( )
A. 柱体的质量mA=mB B. 柱体的体积VA=VB
C. 柱体下表面受到液体压力FA=FB D. 柱体受到的浮力F浮A= F浮B
【答案】D
【详解】D.因放入A、B柱体前后容器对地面的压强变化量相等,受力面积S相等,由p=F/S知,放入前后容器对地面的压力变化量ΔF相等。而压力变化量来自A、B两物体排开水的重力即
ΔF=GA排=GB排
根据阿基米德原理知,两柱体受到的浮力F浮A=F浮B,故D正确;
A.由图可知,柱体A此时受到重力和浮力和弹簧测力计拉力的作用,且处于静止状态,则
GA=F+F浮A
柱体B处于漂浮状态,则其受到的浮力等于其受到的重力,即GB=F浮B
因两柱体受到的浮力相等,即F浮A=F浮B
所以GA>GB
由G=mg知,柱体A、B的质量关系为mA>mB
故A错误;
B.由图知,柱体A浸没在水中,则其排开水的体积等于其自身体积,则
F浮A=ρ水gV排=ρ水gVA
又柱体B处于漂浮状态,则F浮B=ρ水gV排′
其中F浮A=F浮B ,可得VA=V排′
其中B柱漂浮,则其自身体积大于其排开水的体积,即VB>V排′
可得VA<VB,故B错误;
C.根据浮力产生的原因知,柱体A上下表面压力差等于A受到的浮力,即
F浮A=FA下-FA上
B下表面受到的压力等于B受到的浮力,即F浮B=FB下
因两柱体受到的浮力相等,即F浮A=F浮B
则FA下-FA上=FB下
由此可得FA下>FB下
故C错误。故选D。
5.(2023奉贤一模)如图4所示,水平桌面上两个相同的长方体玻璃缸装满了水,水中分别漂浮着大、小两只玩具鸭。甲、乙两图中水对缸底的压强分别为p1和p2,缸对桌面的压强分别为p3和p4。两只玩具鸭受到的浮力分别为F1和F2,则它们的大小关系为( )
A.p1=p2,p3>p4,F1>F2 B.p1=p2,p3>p4,F1=F2
C.p1>p2,p3=p4, F1>F2 D.p1=p2,p3=p4, F1>F2
【答案】D
【详解】①由图和题意可知,甲、乙两个完全相同的玻璃缸装满了水,玩具鸭放入后水的深度h仍然相同,根据p=ρgh可知水对容器底部的压强相等,即p1=p2。
②因甲、乙两个玻璃缸完全相同装满水时,水的质量相等,根据水平面上物体的压力和自身的重力相等可知,甲、乙两个玻璃缸装满水时对桌面的压力相等;由于玩具鸭子在水中漂浮,根据漂浮条件和阿基米德原理可知:G物=F浮=G排,即玩具鸭的重力与溢出水的重力相等,所以漂浮着玩具时玻璃缸对桌面的压力仍然相等,由于玻璃缸完全相同(底面积相同),则由可知,此时两玻璃缸对桌面的压强相等,即:p3=p4。
③甲、乙两缸中装满了水,玩具鸭子漂浮,根据图示可知,甲缸中鸭子排开水的体积大,
根据F浮=ρgV排可知,甲缸中鸭子受到的浮力大,即F1>F2。
故选D。
6.(2023徐汇一模)甲、乙两种不同的液体盛放在同样的容器中,将完全相同的密度计分别浸入甲、乙液体中,静止后如图所示。现将密度计从液体中取出,若甲、乙两种液体的密度为ρ甲、
ρ乙,液体对容器底部的压强变化量为Δ p甲、Δp乙,则( )
甲
乙
A.ρ甲>ρ乙,Δp甲>Δp乙 B.ρ甲>ρ乙,Δp甲=Δp乙
C.ρ甲<ρ乙,Δp甲>Δp乙 D.ρ甲<ρ乙,Δp甲-Δp乙
【答案】D
【详解】将完全相同的密度计分别浸入甲、乙液体中,静止后如图所示,由图示可知
,,根据 可知ρ甲<ρ乙
两个密度计完全相等,分别在甲、乙液体中漂浮,根据浮沉条件可知,浮力等于重力,即 ,所以两个小球受到的浮力相等,都等于密度计的重力,因为容器底部的压力变化量等于密度计的重力,也相等,又因两个容器底面积相等,故压强的变化量相等,即Δp甲=Δp乙
故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。
7.(2023杨浦一模)盛有等质量水的轻质薄壁柱形容器甲、乙置于水平地面,均匀柱体A、B漂浮在水面上,如图所示。已知容器底面积S甲> S乙,水深h甲> h乙,则下列判断一定正确的是( )
A
B
甲 乙
h甲
h乙
A.柱体排开水的质量m排A=m排B B.柱体的密度ρA= ρB
C.水对容器底部的压力F甲> F乙 D.容器对地面的压强p容甲< p容乙
【答案】C
【详解】A.已知甲、乙容器中水的质量相同,且甲容器的底面积较乙容器的底面积大,则在没有放入柱体A、B的情况下,甲容器中水面的高度较低。当柱体A、B放入后,水深h甲>h乙,则可知柱体A排开水的体积较大,由F浮=ρ水gV排可知柱体A受到的浮力较大,柱体A排开水的质量较大,故A错误;
B.由于柱体A、B的质量大小关系无法确定,体积大小关系无法确定,根据密度公式,故无法确定柱体A、B的密度大小关系,故B错误;
C.根据液体压强计算公式,由于h甲>h乙,液体的密度相同,所以p甲>p乙,根据压强公式可知,F=pS,由题意知S甲>S乙,则F甲>F乙,故C正确;
D.由图知两柱体在水中都处于漂浮状态,根据浮沉条件和阿基米德原理可知柱体受到的重力
G柱=F浮=G排
已知轻质容器的重力不计,则容器对地面的压力
F=G物+G水=G排+G水=ρ水g(V排+V水)=ρ水gV总(V总为物体浸入部分的体积与容器中水的体积之和),
则容器对地面的压强
已知水深h甲>h乙,所以p容甲>p容乙。故D错误。
故选C。
8.(2022徐汇一模)如图所示,两个相同的柱形容器分别盛有两种不同液体,两个相同物体分别浸入液体中,物体静止后两液面恰好相平。若将两物体从液体中取出,则液面下降高度Δh甲、Δh乙和液体对容器底部的压强p甲、p乙的大小关系,判断正确的是( )
A.Δh甲>Δh乙, p甲=p乙 B.Δh甲>Δh乙,p甲>p乙
C.Δh甲<Δh乙, p甲=p乙 D.Δh甲<Δh乙,p甲>p乙
【答案】D
【详解】由图可知,甲排开液体的体积小于乙排开液体的体积,由可知,将两物体从液体中取出后,甲液体液面下降的高度将小于乙液体液面下降的高度,即Δh甲<Δh乙 ;因取出物体前,两液体的液面高度相同,且取出液体后,甲液体液面下降的高度将小于乙液体液面下降的高度,故可知取出物体后,甲液体液面的高度将大于乙液体液面的高度,即h甲>h乙。
两物体静止时,一个漂浮,一个悬浮,都等于自身重力,因为两个物体相同,所以受到的浮力相等,即,又物体排开甲液体的体积小于物体排开乙液体的体积,故由可知,甲液体的密度大于乙液体的密度,即 ρ甲>ρ乙,则由p=ρgh可知,甲液体对容器底部的压强大于乙液体对容器底部的压强,即p甲>p乙,故ABC错误,D正确。
故选D。
9. (2022杨浦一模)相同柱形容器甲、乙置于水平地面上,容器内装有完全相同物块A、B,物块A与容器甲底部用一根细绳相连。同时往两容器内注水,直至水面相平,如图所示。下列判断正确的是( )
A. 此时物块受到的浮力F浮A=F浮B
B. 此时容器对地面的压力F甲=F乙
C. 此时容器对地面的压强p甲>p乙
D. 此时水对容器底部的压力F水甲=F水乙
【答案】D
【详解】A.由图可知,物体排开水的体积的关系VA排>VB排
根据F浮=ρ水gV排可知物块受到的浮力F浮A>F浮B
故A错误;
BC.相同的容器内水面相平,因为VA排>VB排
所以容器内水的体积大小关系V甲<V乙
根据m=ρV可知,水的质量m甲<m乙
物块和容器的质量都相同,总质量等于容器、物块和水的质量之和,所以总质量的关系
m总甲<m总乙
由G=mg可知总重力的关系G总甲<G总乙
容器对地面的压力等于总重力,所以此时容器对地面的压力F甲<F乙
容器的底面积相等,由p=F/S可知,此时容器对地面的压强p甲<p乙
故BC错误;
D.相同的容器内水面相平,根据p=ρ水gh可知水对容器底部的压强p水甲=p水乙
容器的底面积相等,根据F=pS可知水对容器底部的压力F水甲=F水乙
故D正确。故选D。
10.(2021奉贤二模) 如图所示,水平桌面上有两个相同的圆柱形容器甲、乙,在容器底部分别放置两个完全相同的实心小球A、B,现在容器中倒入体积相同的不同液体,待液体静止后发现容器中的液面h甲、h乙不相平。若容器底部受到液体的压强为分别p甲、p乙,下列判断正确的是( )
A.若h甲>h乙,则p甲= p乙 B.若h甲>h乙,则p甲<p乙
C.若h甲<h乙,则p甲= p乙 D.若h甲<h乙,则p甲<p乙
【答案】B。
【解析】已知在两个相同的圆柱形容器中倒入不同液体的体积相同,两个实心小球A、B完全相同。
AB选项. 若h甲>h乙,则B球一定漂浮,则乙液体的密度大于甲液体的密度,
质量m甲液<m乙液;
容器底部受到液体的压强分别为:p甲=(m甲液g+F浮A)/S, p乙=(m乙液g+F浮B)/S,
因为F浮A<F浮B,m甲液<m乙液,所以p甲<p乙,该选项错误;B选项正确。
CD选项.若h甲<h乙,则A球一定漂浮,甲液体的密度大于乙液体的密度,容器底部受到液体的压强分别为p甲=(m甲液g+F浮A)/S, p乙=(m乙液g+F浮B)/S,
因为F浮A>F浮B,m甲液>m乙液,所以p甲>p乙,该选项错误;D选项也错误。
所以选B.
11.(2021普陀一模)甲、乙两个完全相同的容器中装满两种不同的液体,现将A、B两个小球分别浸没在两杯液体中,如图所示,排开液体的质量相等。则下列说法中一定正确的是( )
A
B
甲 乙
B
①甲容器对桌面的压力大于乙容器
②A、B两球受到的浮力相同
③甲容器中液体对容器底部压力小于乙的
④A球受到的浮力大于B球
A.①②③ B.②③ C.①③④ D.③④
【答案】B
【解析】①②④:由图可知A、B两个小球沉底,排开液体的质量相等,根据阿基米德原理以及G=mg可知,它们受到浮力相等,则A排开液体体积比B大,根据F浮=ρ液gV排可知,甲液体的密度比乙小;甲液体的体积小于乙,根据m=ρV可知甲液体的质量小于乙液体的质量,则甲液体的重力小于乙液体的重力。水平面上甲容器对桌面的压力等于容器的重力、液体的重力、物体重力之和,由于A、B小球沉底,受到的浮力小于自身的重力,无法判断A、B重力大小,则无法判断甲、乙容器对桌面的压力大小。故②正确,①④错误;
③由上述分析可知,甲液体的密度比乙小,根据p=ρgh可知,甲液体对容器底的压强小于乙液体对容器底的压强,根据F=pS可知,甲容器中液体对容器底部压力小于乙的,故③正确。
故选B。
12.(2020闵行一模)相同的柱形容器内分别盛有不同液体。将两个完全相同的物体浸入液体中,当物体静止后两液面刚好相平,如图所示,则下列判断中正确的是( )
A. 容器对地面的压力F甲>F乙 B. 液体密度ρ甲<ρ乙
C. 液体对容器底部的压强p甲=p乙 D. 物体排开液体的质量m甲<m乙
【答案】A
【解析】AB.因为物体在甲液体中漂浮,所以ρ甲>ρ物,
物体在乙液体中悬浮,所以ρ乙=ρ物,所以ρ甲>ρ乙,
由图可知甲液体的体积大于乙液体的体积,且甲液体的密度大于乙液体的密度,根据m=ρV可知甲液体的质量大于乙液体的质量,根据G=mg可知,甲液体的重力大于乙液体的重力,又因为容器的重力相等、物体重力相等,且在水平面上压力大小等于重力大小,所以F甲>F乙,
故A正确,B错误;
C.因为p=ρgh,h相同,ρ甲>ρ乙,所以对容器底部的压强p甲>p乙,故C错误;
D.物体在甲液体中漂浮,物体受到的浮力等于物体重力;在乙液体中悬浮,物体受到的浮力等于物体重力,所以物体受到的浮力相等,即F甲=F乙;
根据阿基米德原理可知,G甲排=G乙排,
根据G=mg可知物体排开液体的质量m甲=m乙,
故D错误。
13.(2021徐汇一模)甲、乙两只完全相同的杯子里盛有水和盐水,将一只鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两杯中液面相平,鸡蛋所处的位置如图所示。甲、乙两杯底部所受液体的压强分别为
p甲、p乙,鸡蛋在甲、乙两杯中受到的浮力分别为F甲、F乙,则( )
甲 乙
A.p甲>p乙,F甲=F乙 B.p甲<p乙,F甲=F乙
C.p甲>p乙,F甲>F乙 D.p甲<p乙,F甲<F乙
【答案】D
【解析】①由图可知,鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于沉底和漂浮状态,由于物体沉底时,受到的浮力小于自身重力;漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,则鸡蛋在甲、乙两杯中受到的浮力
F甲浮<F乙浮
②甲、乙杯子里盛有水和盐水,由鸡蛋沉与浮状态可知:
ρ蛋>ρ水 ρ蛋=ρ盐水 故ρ盐水>ρ水
③两杯中液面相平,根据p=ρgh可知:乙杯底受到的液体压强大于甲杯底受到的液体压强,即p甲<p乙
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
14.(2020杨浦一模)两个相同的柱形容器置于水平地面,容器中分别盛有相等体积的不同液体甲、乙。取两块相同的橡皮泥,将一块橡皮泥撑开成碗状放入甲液体中,将另一块捏成球形状放入乙液体中,橡皮泥静止后如图所示。以下判断正确的是( )
乙
甲
A. 液体的密度ρ甲>ρ乙 B. 液体对容器底部的压强p甲<p乙
C. 橡皮泥受到浮力F甲<F乙 D. 容器对地面的压强p地甲>p地乙
【答案】B
【解析】A.将一块橡皮泥撑开成碗状放入甲液体中处于漂浮状态,浮力等于重力;将另一块捏成球形状放入乙液体中处于悬浮状态,浮力等于重力,由此可知橡皮泥处于两种液体中是所受浮力相同。
由题意可知,两相同柱形容器中分别盛有相等体积的不同液体甲、乙,而由图可知,盛有甲液体的容器液面较高,则碗状橡皮泥排开的液体体积大于球形橡皮泥排开乙液体体积,V排甲>V排乙,根据阿基米德公式F浮=ρ液gV排可得两液体密度关系为ρ甲<ρ乙。故A项错误;
B.由m=ρV可知,相同体积的甲、乙两液体的质量关系为 m甲<m乙;
且相同橡皮泥的重力相等,所以乙液体和橡皮泥的总重较大;因橡皮泥漂浮或悬浮时,液体对容器底部的压力等于液体和橡皮泥的重力之和,所以乙液体对容器底部的压力较大,由P=F/S可知,液体对容器底部的压强关系为p甲<p乙。故B项正确;
C.将一块橡皮泥撑开成碗状放入甲液体中处于漂浮状态,浮力等于重力;将另一块捏成球形状放入乙液体中处于悬浮状态,浮力等于重力,由此可知橡皮泥处于两种液体中是所受浮力相同,故C项错误;
D.水平面上容器对地面的压力等于容器重力、液体重力、物体重力之和,因为乙液体的重力比较甲大,所以乙液体、橡皮泥、容器对地面的压力较大,由P=F/S可知容器对地面的压强p地甲<p地乙,故D项错误。
故选B。
15.(2019崇明二模)装有不同液体的甲、乙两烧杯,放入两个完全相同的物体,当物体静止后两烧杯中液面恰好相平,如图所示.液体对甲、乙两烧杯底部的压强分别是p甲、p乙,液体对两物体的浮力分别是F甲、F乙,下列判断正确的是( )
甲
乙
A. p甲>p乙,F甲=F乙 B. p甲=p乙,F甲>F乙
C. p甲<p乙,F甲=F乙 D. p甲=p乙,F甲<F乙
【答案】A。
【解析】①两个物体完全相同,在甲中漂浮,在乙中悬浮,根据二力平衡可知,它们所受浮力都等于自身的重力,所以浮力相等,即F甲=F乙。根据浮力公式F浮=ρ液gV排可知:在浮力相同的情况下,物体排开甲液体的体积小,所以甲液体的密度大。
②又因为当物体静止后两烧杯中液面恰好相平,根据公式p=pgh可知甲液体对烧杯底部的压强大。
所以选A。
16.(2019金山一模)如图所示,两个相同的柱形容器中分别盛有两种不同的液体。并置于水平桌面上,现将相同的小球分别放入容器中,当小球静止时所处的位置如图所示,两小球受到的浮力分别为F甲、F乙,则下列判断正确的是 ( )
甲
乙
A. F甲<F乙 ρ甲<ρ乙 B. F甲=F乙 ρ甲<ρ乙
C. F甲=F乙 ρ甲>ρ乙 D. F甲>F乙 ρ甲>ρ乙
【答案】C
【解析】小球分别漂浮在两种不同的液体中,根据二力平衡条件知,球所受浮力等于球的重力,即F浮=G球,所以浮力相等。
再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知:F浮相同,V排甲<V排乙,故ρ甲>ρ乙;故C正确。
17. 如图所示,两个盛有等高液体的圆柱形容器A和B,底面积不同(已知SA<SB),液体对容器底部的压强相等。现将甲球放在A容器的液体中,乙球放在B容器的液体中,容器中均无液体溢出,若此时液体对各自容器底部的压力相等,则一定( )
A
B
A.甲球所受浮力大于乙球所受浮力; B.甲球的重力小于乙球的重力;
C.甲球的体积大于乙球的体积; D.甲球的质量大于乙球的质量。
【答案】A
【解析】①原来液体对容器底部的压强相等,则液体对各自容器底部压力的大小关系:
根据 F=PS,因为 PA=PB,SA<SB,所以 FA<FB,即液体的重力为GA<GB。
②放入小球后,若小球漂浮或悬浮,则液体对容器底部的压力等于原来液体的重力与球的重力之和,即F=G液+G球。因为此时液体对各自容器底部的压力相等,所以G甲+GA=G乙+GB。
因为GA<GB,所以甲、乙球的重力关系为G甲>G乙。故B错误。
③放入小球后,若甲、乙小球都下沉到液体底部时,液体对容器底部的压力F′=G液+ F浮。
液体对容器A底部的压力FA′<G甲+ FA,液体对容器B底部的压力:FB′<G乙+ FB。虽然液体对各自容器底部的压力相等:FA′= FB′,但是G甲+ FA与G乙+ FB的关系不能确定,即G甲与G乙的关系也不能确定,甲球和乙球质量的大小不能确定,故D错误。
④因为放入球之前,容器A和B液面相平,液体对容器底部的压强相等,根据P=ρgh可知,ρA=ρB。液体对容器底部的压力F=PS ,因为PA=PB,SA<SB, FA<FB。
放入球后,液体对容器底部的压力相等:F'A= F'B,所以压力的变化量为△FA>△FB,
即F甲浮>F乙浮,所以甲球排开液体的体积大于乙球排开液体的体积,但是不能确定甲球的体积大于乙球的体积。故A正确,C错误。
⑤根据阿基米德定律,两种液体密度相同,甲球排开液体的体积大于乙球排开液体的体积,所以,甲球所受浮力大于乙球所受浮力,故A正确。
故选A。
18. (2019普陀一模)如图所示,甲、乙两个物体分别漂浮在装有A、B两种不同液体的相同容器中,其中ρA>ρB,则关于两物体的质量m、及排开液体体积V排的大小关系,下列说法正确的是( )
ia甲
甲
A
乙
B
A.若m甲=m乙,则V甲排一定大于V乙排
B.若m甲=m乙,则V甲排可能小于V乙排
C.若m甲<m乙,则V甲排一定小于V乙排
D.若m甲<m乙,则V甲排可能大于V乙排
【答案】C
【解析】①甲、乙两个物体分别漂浮在A、B两种不同液体中,根据二力平衡条件知,所受浮力等于物体的重力,即F浮=G物=mg。
②若m甲=m乙,G甲=G乙,则F甲浮=F乙浮,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知:
F浮相同,V排甲=V排乙,故A、B错误;
③若m甲<m乙,G甲<G乙,则F甲浮<F乙浮,V甲排一定小于V乙排,故C正确,D错误。
故选C。
19.如图所示,放置在水平地面上的两个圆柱形容器中分别盛有甲、乙两种不同液体,且甲、乙液体对各自容器底部的压强相等。现在两容器中分别放入A、B两个物体后(液体均未溢出),两液体对容器底部的压力相等。下列说法中正确的是( )
A.若A、B都漂浮,则可能mA=mB B.若A、B都漂浮,则一定VA<VB
C.若A、B都浸没,则一定VA<VB D.若A、B都浸没,则一定mA<mB
【答案】C
【详解】已知甲、乙液体对各自容器底部的压强相等,由图知,甲液体的深度小于乙液体的深度,根据p=ρgh,可得ρ甲>ρ乙;
甲容器的底面积大于乙容器的底面积,根据F=pS可得,甲液体对容器底部的压力大于乙液体对容器底部的压力。
现在两容器中分别放入A、B两个物体后(液体均未溢出),两液体对容器底部的压力相等,所以甲液体对容器底部压力增加量小于乙液体对容器底压力增加量。由于是柱状容器,液体对容器底增加的压力等于物体受到的浮力,所以A物体的受到的浮力小于B物体受到的浮力。
A.若A、B都漂浮,所以F浮=G物,故GA<GB,则mA<mB,故A错误;
B.若A、B都漂浮,则A密度小于甲液体的密度,B密度小于乙液体密度,但无法比较出A、B密度大小关系,因此无法得出A、B体积的大小关系,故B错误;
C.若A、B都浸没,V排=V物,因为F浮A< F浮B,且ρ甲>ρ乙,根据F浮=ρ液gV排,可得VA<VB,故C正确;
D.若A、B都浸没,则ρA>ρ甲,ρB>ρ乙,但无法确定A、B的密度关系,故无法确定A、B的质量关系,故D错误。
故选C。
20.(2019长宁一模)如图所示A、B两只柱状容器(SA>SB),分别盛有密度为ρ甲和ρ乙的两种不同液体,现将两个相同的小球分别浸入两种液体中,小球在如图所示的位置处于静止,两液面恰好相平。若将小球从两液体中取出,则甲、乙液体对容器底部的压强变化量Δp和压力变化量ΔF的大小关系是( )
A B
乙
甲
A.Δp甲>Δp乙, ΔF甲>ΔF乙; B.Δp甲<Δp乙,ΔF甲=ΔF乙;
C.Δp甲<Δp乙, ΔF甲<ΔF乙; D.Δp甲>Δp乙,ΔF甲=ΔF乙。
【答案】B
【解析】①原来在容器中分别放入两个相同小球,分别漂浮在甲液体、悬浮在乙液体中,根据二力平衡条件知,所受浮力相等,即F浮=G物,液体密度为ρ甲>ρ乙。
②将小球从两液体中取出,则甲、乙液体对容器底部的压力变化量ΔF即球的重力,大小关系是ΔF甲=ΔF乙;
③液体对容器底部的压强变化量△P =ΔF /S,因为ΔF相同,SA>SB,所以因为Δp甲<Δp乙。
故选B。
21.两个完全相同的容器放在水平桌面中央,容器中分别盛有体积相同的甲、乙两种不同液体。若将一个物体分别轻放入两容器中,其静止后状态如图所示,则此时( )
甲
乙
A.物体在两液体中受到的浮力F浮甲<F浮乙 B.液体对容器底部的压力F液甲>F液乙
C.容器对桌面的压力F容甲=F容乙 D.液体对容器底部的压强p液甲<p液乙
【答案】B
【解析】①物体漂浮在甲容器液体中,受到的浮力等于重力;沉在乙液体中,受到的浮力小于重力;所以物体在甲、乙两杯中所受浮力F甲浮>F乙浮,故A不正确;
②物体在甲中漂浮,在乙中下沉,故液体密度为ρ甲>ρ乙,液体的体积相同,所以液体的重力为
G甲>G乙,甲液体对容器底部的压力F液甲=G+G甲,乙液体对容器底部的压力F液乙=G排+G乙,
因为G排小于物体的重力G,所以F液甲>F液乙,B正确。
③容器对桌面的压力F容=G物体+ G液,为F容甲>F容乙,C错误;
④液体对容器底部的压强P=F/S,因为F液甲>F液乙,SA=SB,所以p液甲>p液乙,D错误。
综上分析,B正确。故选B。
22.如图所示,两个盛有等高液体的圆柱形容器A和B,底面积不同(已知SA<SB),液体对容器底部的压强相等。现将甲球放在A容器的液体中,乙球放在B容器的液体中,容器中均无液体溢出,若此时液体对各自容器底部的压力相等,则一定( )
A
B
A.甲球所受浮力大于乙球所受浮力; B.甲球的重力小于乙球的重力;
C.甲球的体积大于乙球的体积; D.甲球的质量大于乙球的质量。
【答案】A
【解析】①原来液体对容器底部的压强相等,则液体对各自容器底部压力的大小关系:
根据 F=PS,因为 PA=PB,SA<SB,所以 FA<FB,即液体的重力为GA<GB。
②放入小球后,若小球漂浮或悬浮,则液体对容器底部的压力等于原来液体的重力与球的重力之和,即F=G液+G球。因为此时液体对各自容器底部的压力相等,所以G甲+GA=G乙+GB。
因为GA<GB,所以甲、乙球的重力关系为G甲>G乙。故B错误。
③放入小球后,若甲、乙小球都下沉到液体底部时,液体对容器底部的压力F′=G液+ F浮。液体对容器A底部的压力FA′<G甲+ FA,液体对容器B底部的压力:FB′<G乙+ FB。虽然液体对各自容器底部的压力相等:FA′= FB′,但是G甲+ FA与G乙+ FB的关系不能确定,即G甲与G乙的关系也不能确定,甲球和乙球质量的大小不能确定,故D错误。
④因为放入球之前,容器A和B液面相平,液体对容器底部的压强相等,根据P=ρgh可知,ρA=ρB。液体对容器底部的压力F=PS ,因为PA=PB,SA<SB, FA<FB。
放入球后,液体对容器底部的压力相等:F'A= F'B,所以压力的变化量为△FA>△FB,即
F甲浮>F乙浮,所以甲球排开液体的体积大于乙球排开液体的体积,但是不能确定甲球的体积大于乙球的体积。故A正确,C错误。
⑤根据阿基米德定律,两种液体密度相同,甲球排开液体的体积大于乙球排开液体的体积,所以,甲球所受浮力大于乙球所受浮力,故A正确。
故选A。
23. 向一个轻质塑料瓶中装入密度为ρA的液体后密闭,把它分别放在盛有密度为ρ甲、ρ乙两种液体的容器中,两容器内液面刚好相平,且瓶底和瓶口均相平。若塑料瓶在甲、乙两种液体中所受浮力分别为F甲、F乙,甲、乙两种液体对容器底部的压强分别为p甲和p乙,如图所示,下列判断正确的是( )
A
A
甲
乙
A. p甲<p乙,F甲=F乙 B. p甲<p乙,ρ乙< ρA
C. p甲>p乙,ρ乙<ρA D. p甲=p乙,F甲=F乙
【答案】A
【解析】①因同一塑料瓶和液体的重力不变,且塑料瓶在甲、乙中均漂浮,所以塑料瓶在两液体中受到的浮力相等,即F甲=F乙。
②由图可知,塑料瓶在甲中排开液体的体积大于在乙中排开液体的体积,根据F浮=ρgV排可知,
ρ甲<ρ乙,因两容器内液面刚好相平,所以由p=ρgh可知,p甲<p乙,故C、D错误,A正确。
③B选项,塑料瓶在乙液体中受到的浮力与乙液体的重力相等,即m乙排=mA,因为V排乙<VA,所以ρ乙>ρA,故B错。
故选A。
24.如图4所示,水平地面上放置着两个底面积不同的轻质圆柱形容器甲和乙(S甲<S乙),分别盛满质量相等的水和酒精,现将密度为ρ的物体A分别放入水和酒精中(ρ酒精<ρ<ρ水),待静止后,水和酒精对容器底部的压强分别为p水和p酒精,甲和乙容器对桌面的压力分别为F甲和F乙,则下列关系正确的是( )
甲 乙
水
酒精
A
A.p水>p酒精,F甲=F乙 B.p水>p酒精,F甲<F乙
C.p水<p酒精,F甲=F乙 D.p水<p酒精,F甲<F乙
【答案】B
【解析】(1)由图可知:甲、乙容器中的液面高度相同,将物体A分别放入水和酒精中待静止后,液面高度不变;根据ρ酒精<ρ水,根据公式p=ρgh可知液体对容器底部压强:p水>p酒精;
(2)因甲、乙容器中分别盛满质量相等的水和酒精,即G水=G酒精;将密度为ρ的物体A分别放入水和酒精中,因ρ酒精<ρ<ρ水,所以待静止后,物体A会在水中漂浮,在酒精下沉。
(3)根据二力的平衡条件,物体A在甲容器中,F浮水=G排水=GA,在乙容器中,GA>F浮酒精=G排酒精,所以G排水>G排酒精。
甲容器对桌面的压力为F甲=G水+GA-G排水,乙容器对桌面的压力为F乙=G酒精+GA-G排酒精,
所以F甲<F乙。
故选B。
25.如图所示,甲、乙两个相同的烧杯中装有密度相同的液体,将两个物体A、B分别放入甲、乙两杯液体中。静止时,物体A在甲杯液体中处于沉底状态,物体B在乙杯液体中处于漂浮状态,两杯中的液体液面高度均为h。若A、B的质量分别为mA、mB,A、B的体积分别为VA、VB,A、B受到的浮力分别为FA浮、FB浮。下列判断中正确的是( )
A.若VA<VB,则一定有mA<mB
B.若mA<mB,则一定有FA浮<FB浮
C.甲杯中液体对容器底的压力大于乙杯中液体对容器底的压力
D.甲杯对桌面的压强小于乙杯对桌面的压强
【答案】B
【详解】A.由图可知,物体A在甲杯液体中处于沉底状态,所以A的密度大于液体密度,物体B在乙杯液体中处于漂浮状态,B的密度小于液体密度,两烧杯中液体密度相同,所以A的密度大于B的密度,若VA<VB,则根据m=ρV无法判断谁的质量大,谁的质量小,故A错误;
B.物体A在甲杯液体中处于沉底状态,所以A的重力大于浮力,物体B在乙杯液体中处于漂浮状态,B的重力等于浮力,若mA<mB,根据G=mg可知,A的重力小于B的重力,则A的浮力一定小于B的浮力,即FA浮<FB浮,故B正确;
C.甲、乙两个相同的烧杯中装有密度相同的液体,两杯中的液体液面高度均为h,根据p=ρgh可知液体对容器底压强相等,相同的烧杯底面积相同,根据F=pS可知,液体对容器底压力相等,故C错误;
D.物体A在甲杯液体中处于沉底状态,所以A的重力大于浮力,甲杯对桌面的压力等于烧杯重力,液体对烧杯底的压力和物体A对烧杯底的压力之和,物体B在乙杯液体中处于漂浮状态,乙杯对桌面的压力等于烧杯重力,液体对烧杯底的压力之和,因两烧杯相同,由C选项可知,液体对容器底压力相同,故甲杯对桌面的压力大于乙杯对桌面的压力,根据p=F/S可知,甲杯对桌面的压强大于乙杯对桌面的压强,故D错误。
故选B。
26. 水平桌面上有完全相同的两个柱形容器A、B,分别装有甲、乙两种液体。将一个装有适量细沙的柱形平底试管先后放入甲、乙液体中,静止后均处于漂浮状态,放入试管后两容器中液体深度相同,如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲液体的密度大于乙液体的密度
B.试管在甲液体中漂浮时排开液体的质量大于其在乙液体中漂浮时排开液体的质量
C.试管在甲液体中漂浮时液体对试管底部的压强大于其在乙液体中漂浮时液体对试管底部的压强
D.当试管分别在两种液体中漂浮时,容器A对桌面的压力小于容器B对桌面的压力
【答案】D
【详解】A.当试管分别在两种液体中漂浮时,均浮力等于重力,重力不变,则试管受到的浮力不变。由图可知,试管在甲液体中漂浮时排开液体的体积较大,根据F浮=ρ液gV排可知甲液体的密度小于乙液体的密度,故A错误;
B.试管在两种液体中受到的浮力相同,根据F浮=G排=m排g可知试管在甲液体中漂浮时排开液体的质量等于其在乙液体中漂浮时排开液体的质量,故B错误;
C.试管在两种液体中受到的浮力相同,根据浮力的产生原因可知液体对试管底部的压力相同,试管底面积相同,根据p=F/S可知试管在甲液体中漂浮时液体对试管底部的压强等于其在乙液体中漂浮时液体对试管底部的压强,故C错误;
D.甲液体的密度小于乙液体的密度,由图可知,当试管分别在两种液体中漂浮时,甲液体的体积较小,根据m=ρV可知甲液体的质量较小,试管相同,容器相同,则A容器总质量(含内部液体和试管)较小,则容器A对桌面的压力小于容器B对桌面的压力,故D正确。
故选D。
27. 如图所示,盛有水的薄壁轻质圆柱形容器甲、乙置于水平地面上, A、B两个完全相同的柱形物体均沉于容器底部,物体A刚好浸没,容器甲、乙底部受到水的压力相等。若从容器甲、乙中抽出质量相等的水后,A、B均有部分露出水面,容器甲、乙底部受到水的压强分别为p甲、p乙,受到水的压力分别为F甲、F乙,下列判断正确的是( )
A.F甲=F乙 p甲<p乙 B.F甲<F乙 p甲<p乙
C.F甲>F乙 p甲<p乙 D.F甲>F乙 p甲>p乙
【答案】B
【详解】如图,设甲容器的底面积为S甲,水的深度为h甲,A的底面积为SA,G甲水为乙容器中水的重力,甲容器中底部受到水的压力
①
设乙容器的底面积为S乙,水的深度为h乙,A的底面积为SB,G乙水为乙容器中水的重力,乙容器底部受到水的压力
②
物体AB浸没在水中,受到的浮力
③
容器甲、乙底部受到水的压力相等,即,
由①②③式可知,G甲水=G乙水,即m甲水=m乙水
若从容器甲、乙中抽出质量相等的水后,即容器甲中剩余水的质量等于容器乙中剩余水的质量;即
剩余水的重力相等
④
A、B均有部分露出水面,S甲>S乙,SA=SB,则可知抽水后容器中水的深度h'甲<hA,h'乙<hB,且h'甲<h'乙,由此可知
⑤
甲容器中底部受到水的压力
⑥
乙容器底部受到水的压力
⑦
由④⑤⑥⑦可知F甲<F乙;
甲、乙容器中水对容器底部的压强分别为
由以上分析可知,F甲<F乙, S甲>S乙,因此p甲<p乙。
故B正确,ACD错误。
故选B。
1 / 1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$