10.3 物体的浮沉条件及应用 热点题型专练 2025-2026学年人教版八年级下册物理
2026-01-15
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第3节 物体的浮沉条件及应用 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 21.16 MB |
| 发布时间 | 2026-01-15 |
| 更新时间 | 2026-01-15 |
| 作者 | majiaweizi100 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-01-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55973501.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025-2026学年新人教版八年级下册课时10.3《物体的浮沉条件及应用》热点题型专练
一、单选题
1.如图在木棒的一端缠绕一些铜丝做成自制密度计,将其先后放入装有甲、乙两种不同液体的烧杯里,静止后两烧杯液面相平。下列有关说法正确的是( )
A.密度计在烧杯中所受的浮力 B.液体的密度
C.烧杯底部所受液体的压强 D.烧杯底部所受液体的压力
2.如图所示,两个完全相同的容器分别盛有甲、乙两种液体,将两个体积相等的实心物体A、B分别放入甲、乙两种液体中,静止后,物体A悬浮,物体B漂浮,两容器中液面相平。下列说法不正确的是( )
A.若物体A、B密度相等,则物体A、B受到的浮力相等
B.若物体A、B密度相等,则两容器对桌面的压强相等
C.若甲、乙液体密度相等,则物体A的重力大于物体B的重力
D.若甲、乙液体密度相等,则物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力
3.体积相同的甲、乙、丙三艘潜艇模型浸没在水中的浮沉情况,如图所示,下列说法正确的是( )
A.丙潜艇所受浮力最小
B.丙潜艇最终沉底后所受的浮力可能增大
C.将乙潜艇下移一些,静止后它会继续悬浮
D.甲潜艇最终会漂浮,漂浮时的浮力比上浮时的浮力大
4.如图所示为歼-15战机飞离辽宁舰时的场景,下列说法正确的是( )
A.辽宁舰漂浮在水面上,受到的浮力大于重力
B.战机离开辽宁舰后,辽宁舰排开水的体积变小
C.战机离开辽宁舰后,辽宁舰受到的浮力不变
D.战机起飞后,机翼上方的空气流速小,压强大
5.如图所示,甲烧杯中液体的密度为,物块P的重力为1N,实心小球Q的体积为,露出液面的体积为总体积的五分之一。乙烧杯中Q悬浮、P沉底,两烧杯液面相平,如图。g取10N/kg。下列说法错误的是( )
A.两烧杯底部所受液体压强关系是: B.甲图中小球Q受到的浮力大小为0.24N
C.液体乙的密度为 D.物块P在乙液体中受到的浮力为0.8N
6.放置在水平桌面上的甲、乙两个完全相同的容器中盛有不同的液体,小强将两个完全相同的鸡蛋分别放入甲、乙两个容器中,鸡蛋静止时的状态如图所示,此时两容器中的液面相平,下列说法正确的是( )
A.鸡蛋在两容器中受到的浮力大小相等
B.乙容器中液体的密度较小
C.甲液体对容器底部的压强大
D.甲容器对水平桌面的压力较大
7.盛有适量水的圆柱形容器放在水平桌面上,先把质量与碗相等的橡皮泥放置于碗内,然后将其放入圆柱形容器的水中使之处于漂浮状态,如图甲所示;再把橡皮泥从碗中取出使之沉于底部、碗仍处于漂浮状态,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.图乙中水对碗的浮力小于水对橡皮泥的浮力
B.图甲中水对碗的浮力等于图乙中水对碗的浮力
C.图甲中水对容器底部的压强大于图乙中水对容器底部的压强
D.图甲中容器对桌面的压强大于图乙中容器对桌面的压强
8.小延洗水果时,发现体积较大的香瓜漂浮在水面上,而体积较小的李子却沉在水底,如图所示。下列说法正确的是( )
A.李子的密度小于香瓜的密度
B.香瓜受到的浮力大于它受到的重力
C.若将香瓜浸没在水中,它受到的浮力大于受到的重力
D.李子受到的浮力大于它受到的重力
9.如图所示,A、B两个相同的烧杯放在水平桌面上,分别装有两种不同的液体,将两个完全相同的小球分别缓慢放入两烧杯中(液体均无溢出),小球静止时,两烧杯液面相平;现将两小球从烧杯中取出(烧杯中液体质量不变),此时烧杯对水平桌面的压强分别为pA和pB。下列判断正确的是( )
A.pA>pB B.pA<pB C.pA=pB D.无法判断
10.小华将一个李子和一个香瓜放入水槽内的水中,静止后,发现李子沉到水槽底部,香瓜漂浮在水面上,如图所示。下列说法正确的是( )
A.李子的密度小于水的密度
B.香瓜的密度大于李子的密度
C.香瓜受到的浮力小于李子受到的浮力
D.若往水中加适量酒精香瓜可能悬浮
11.课外实践活动中,小雨用橡皮泥造“船”并放入水中,往所造小船中装入豆粒来观察它的承载量,如图所示。在逐渐装入豆粒的过程中(船未沉底)( )
A.小船受的浮力不变 B.小船浸在水中的体积变小
C.小船受的浮力变大 D.小船受的浮力大于它和豆粒的总重力
12.航海学习小组的同学们开展了用橡皮泥进行“造船”比赛的活动,看谁的小船装载的“货物”最多(船始终漂浮),他们各自用相同的橡皮泥制作了一艘小船,放在盛有不同体积水的相同水槽中,然后把不同数量的相同泥丸当作“货物”装进去,最终水槽中水面相平,如图所示。下列说法正确的是( )
A.图甲中的小船所受的浮力大 B.两艘小船排开水的重力相等
C.图乙中小船排开水的体积小 D.甲、乙两水槽底部受到水的压强大小相等
13.关于浮沉条件的应用,下列说法错误的是( )
A.潜水艇是靠改变自身重力来改变浮沉的
B.气象用的探测气球里所充气体的密度小于空气的密度
C.密度计上刻度示数从下到上逐渐变大
D.人漂浮在死海里所受的浮力等于他所受的重力
14.中国人自古就有“上天入海”的梦想,随着国家科技的飞速发展,这些梦想正在逐一实现。关于如图所示的分析,下列说法正确的是( )
A.甲图:AS700飞艇中充入气体的密度小于空气的密度
B.乙图:福建舰航母上的舰载机起飞后,航母受到的浮力变大
C.丙图:C919客机升空时,机翼上方的空气流速大、压强大
D.丁图:祝融号火星车设计有宽大的轮子,这样可以增大压强
15.潜艇从海中高密度水层驶入低密度水层时,急速掉落的现象称为“掉深”,如题图所示,下列关于“掉深”原因的解释正确的是( )
A.潜艇的质量变小 B.潜艇所受压强变大
C.潜艇所受浮力变小 D.潜艇所受重力变大
16.如图所示是核潜艇训练时的情景。假设海水密度不变,关于该核潜艇,下列说法正确的是( )
A.靠改变排开海水的体积来实现上浮与下潜B.在海面上漂浮时,排开的海水的重力等于自身的重力
C.在上浮过程中,所受的浮力逐渐变大 D.在下潜过程中,海水对核潜艇底部的压强不变
17.关于如图所示“国之重器”涉及的物理知识,下列分析不正确的是( )
A.三峡水利枢纽中的五级船闸,利用了连通器的原理
B.国产大飞机C919起飞升空时,机翼上方空气的流速小,压强大
C.094型核潜艇能在水面下继续下潜,靠的是向水舱中加水,增加自身的重力实现下沉
D.航母上舰载直升机加速升空过程中,舰载直升机处于非平衡状态
18.科技发展对人类社会进步具有积极意义。下列关于科技应用的原理不正确的是( )
A.甲图:拦河坝上窄下宽的设计利用了连通器的原理
B.乙图:候车的乘客应站在安全线以外,否则可能会被“吸”向行驶的列车
C.丙图:潜水器主要通过改变自身重力实现上浮和下沉
D.丁图:飞机获得的升力利用了流体压强与流速的关系
19.将体积相同材料不同的甲、乙、丙三个实心小球,分别轻轻放入三个装满水的相同烧杯中,甲球下沉至杯底、乙球漂浮和丙球悬浮,如图所示,下列说法正确的是( )
A.三个小球受到的浮力大小关系是
B.三个小球的质量大小关系是
C.三个烧杯底部对桌面的压强大小关系是
D.三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是
20.如图,下列几幅图片中关于压强、浮力的分析,符合物理原理的是( )
A.图甲安全锤做得很尖是为了减小受力面积,从而减小压强
B.图乙自制的口吹喷雾器说明流体的流速越大,压强越大
C.图丙将简易密度计分别放入、两液体中,静止时对密度计底部的压强
D.图丁鸡蛋在浓盐水中悬浮,若再加一些清水,鸡蛋再次静止后所受浮力与原来相等
二、填空题
21.小明用如图所示的装置验证“阿基米德原理”,图丙中弹簧测力计的示数应为 N。若将图乙中的绳子剪断,物体将 (填“上浮”“下沉”或“悬浮”);物体的密度是 。(容器中液体密度,)
22.如图,质量为m、体积为V的木块漂浮在水面上,露出水面的体积为V1,则木块受到的浮力可表示为 (水的密度为ρ水,g用符号表示);向烧杯内加入适量盐水,则木块受到浮力大小将 (选:不变、变小或变大)。
23.“福建舰”是我国最新国产航母,也是首艘采用电磁弹射技术的弹射型航母,如图所示,其满载排水量约为80000t。
(1)设航母满载时,受到的浮力为 N,当舰载机飞离航母后,航母所受浮力 ,此时航母排开的海水体积 (以上两空均选填A.变大 B.变小 C.不变)。
(2)舰载机能够起飞,是因为机翼上表面的空气流速大,压强 (选填A.大 B.小),机翼上下表面形成压力差,使飞机获得上升的动力;飞至万米高空后,此时外界的大气压强 地面的大气压强(选填A.大于 B.小于)。
24.有A、B两个正方体物块,如图甲所示,将质量为1kg的物块A放入水中,有五分之三体积露出水面,则A受到的浮力是 N;A的密度是 kg/m3,再将物块B放在A的上面,如图乙所示,物块A恰好完全浸没在水中,则物块B的质量是 kg。(水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3)
25.如图所示,泡茶时可以欣赏到茶叶在水中浮沉“起舞”,部分茶叶表面附着气泡使其排开水的体积增大,由于浮力大于重力而 (选填“上浮”或“下沉”);茶叶充分吸水后由于其密度 (选填“>”“<”或“=”)水的密度而下沉。
26.如图所示,将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两种不同的液体中,鸡蛋在甲液体中悬浮,在乙液体中沉底且对容器底有压力。则 液体的密度最小, 液体中的鸡蛋受到的浮力最大。
27.如图所示,放在水平地面上的柱形容器中盛有水,漂浮在水面上的木块和冰块的质量均为0.5kg,木块所受的浮力大小为 N,方向为 。一段时间后,冰全部熔化成水,与冰熔化前相比,木块受到的浮力将 ,水对容器底部的压强将 。(后两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
28.取一只空牙膏皮,一次将它挤瘪,一次将它撑开,两次都拧紧盖后,先后放入同一杯水中(如图)。两次牙膏皮所受的浮力F甲和F乙的大小关系为F甲 F乙;两次杯底受到水的压强p甲和p乙的大小关系为p甲 p乙。(均选填“大于”“小于”或“等于”)。
29.一个总质量为200kg的热气球,在空中受到1900N的浮力时正在匀速下降,此时热气球受到的重力为 N,若要改变这种下降的状态,则需要从热气球上抛出 N的重物才能让热气球匀速上升(g=10N/kg,假设抛出重物前后热气球受到的浮力和阻力均不变)。
30.一重为10N的物体,将其浸没在装满水的溢水杯中,溢出2kg的水,放手后,当物体保持静止时,所受浮力为 N,水对容器底部的压强与放手前相比 (选填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10N/kg)
31.泡茶时可以欣赏到茶叶在水中浮沉“起舞”。如图所示,冲泡茶叶时,部分茶叶表面附着气泡使其排开水的体积增大,由于浮力大于重力而 。
32.一个气球下面挂着一个金属球,一起悬浮在装有水的圆柱形容器中,如图所示。现沿容器壁缓缓注入一定量的水,则金属球受到的浮力将 (选填“变大”或“变小”或“不变”),金属球和气球的整体将 (选填“上浮”或“下沉”或“悬浮”)。
33.小明同学在一根细木棒的下端缠绕了一些铁丝,然后将它分别置于甲、乙两杯液体中,静止时的状态如图所示,木棒会受到方向为 的浮力,两杯液体中的木棒受到的浮力 (选填“相等”,“不相等”),甲杯中液体密度 乙杯中液体密度(选填“大于”,“等于”或“小于”)。
34.如图所示,将同一木块分别放入水和酒精中(),木块在水和酒精中均漂浮,如图所示,则 (选填“甲”或“乙”)容器中装的是水,此时甲、乙两个容器中液体对木块下表面的压强 (选填“>”“=”或“<”)。
35.甲、乙是两个体积相同而材料不同的实心球,它们静止在某种液体中的情况如图所示,那么两球所受的浮力F b F a,两球的密度ρ b ρ a。(填“大于”、“小于”或“等于”)
三、实验题
36.在物理兴趣活动中,小组的同学们“探究浮力的大小与哪些因素有关”,他们讨论后提出下列猜想。
猜想一:浮力的大小可能与液体的密度有关;
猜想二:浮力的大小可能与物体排开液体的体积有关;
猜想三:浮力的大小可能与物体浸没在液体中的深度有关。
为了验证上述猜想,他们选取一金属块进行了如图所示的实验。
(1)分析比较图A、B、C三次实验,可以验证猜想 是正确的;分析比较图 三次实验,可以验证猜想三是错误的;
(2)分析图中提供的信息可知,圆柱体浸没在盐水中时受到的浮力是 N,盐水的密度为 ;
(3)分析比较图A、C、E三次实验,可以得出结论:物体排开液体的体积一定时,液体的密度越 ,物体受到的浮力越 ;
(4)由B到D烧杯对桌面的压力 (“增大”、“减小”)。图E中,若剪断细线,盐水对容器底的压力 (“增大”、“减小”、“不变”)。
37.如图所示是小光同学“探究阿基米德原理”的实验,其中桶A为圆柱形。
(1)如图甲,用弹簧测力计分别测量空桶 A 和空桶 B 所受重力,然后将空桶 A 轻放入盛满水的溢水杯中,用桶 B 接住溢出的水,桶A 处于静止状态,桶A 受到的浮力为 N。
(2)测出桶 B 和溢出水的总重力,如图丁所示。分析实验数据发现:浸在水中的空桶 A 受到的浮力大小 其排开水的重力大小(选填“大于” “小于”或“等于” )。
(3)小光又利用一金属块继续验证他的结论。他将装满水的溢水杯放到电子秤上,再将一金属块缓慢浸入溢水杯的水中,如图戊所示,在金属块浸入水的过程中(金属块未碰到容器),电子秤的示数 (选填“变大”“变小”或“不变” )
38.小宁“探究影响浮力大小的因素”的实验过程如图所示,图中带有盖子的圆筒可以密封,圆筒中可以添加砝码(每个砝码重为1N)。
(1)通过比较图a和c,圆筒浸没在水中受到的浮力为 N;通过比较图b和c,可知:物体所受浮力的大小与 有关;通过比较图c和d,可知:物体所受浮力的大小与物体 无关;
(2)小宁对a、b、c、d四个步骤进行了观察研究,能正确反映弹簧测力计的示数F和金属块下表面在水中的深度h关系的图象是如图中___________;(填写A、B、C、D序号,金属块未接触容器底)
A. B. C. D.
(3)通过比较图c和e,发现浮力的大小与液体密度有关。小宁受启发利用圆筒自制一个如图所示的密度计,实验步骤如下:
①让密度计漂浮在水中,测得此时水面到密度计底部的距离;
②让密度计漂浮在某溶液中,测得此时液面到密度计底部的距离,则此溶液的密度 。
39.如图所示是小明探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验装置(水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg):
(1)分析数据可知,金属块浸没在水中时受到的浮力为 N;
(2)比较A、C、D三次实验,可以探究浮力与物体浸没在液体中的深度 (填“有关”或“无关”);
(3)比较A、B、C三次实验,可以探究浮力与物体浸在液体中的 有关;
(4)比较A、D、 三次实验,可以探究浮力与液体密度的关系;
(5)若先完成步骤C,再完成步骤A,则测得的浮力将 (填“偏大”或“偏小”);
(6)用获得的数据求出盐水的密度为 kg/m3;
(7)小明发现,金属块浸没在不同液体中,弹簧测力计的示数也不同,于是他将上述实验中的弹簧测力计和金属块制成了可测量液体密度的密度计。该密度计的“0”刻度线应标在 N刻度处,在弹簧测力计1N刻度处标上“ g/cm3”。该密度计刻度是 (均匀的/不均匀)。在测量时,若金属块未浸没于液体中就读数,则测量结果 (偏大/偏小/不影响)。若换用另一个质量相同但体积更小(这里是否要换成密度更大)的金属块重新制作液体密度计,则量程将 (变大/变小/不变)。
40.为了测量某种不吸水的软塑泥的密度,刘强同学设计了如图实验步骤:
甲:将适量的水装入量杯,水面处刻度值为;
乙:将塑料软泥捏成小碗形状,小碗漂浮在量杯中的水面上,水面处刻度值为;
丙:将塑料软泥捏成实心团,放入量杯中的水里,泥团漂浮在水面上,用细钢针轻压泥团,使泥团完全浸没水中,水面处刻度值为;
丁:将泥团取出,吸干表面水滴,用细线系着泥团称重,测力计示数为F。
(1)选取甲、丙、丁三步法测塑泥密度,用V1、V3、F、g表示,= ;
(2)选取甲、乙、丙三步法测塑泥密度,用 表示,= 。
41.综合实践活动:制作简易的密度计。如图所示,小明利用一根吸管制作一个简易密度计。
(1)为了让饮料吸管能竖直地漂浮在液体中,应在吸管的下端塞入一些金属丝作为配重,并用石蜡将吸管的下端封闭起来。若将它放入液体中后不能竖直漂浮,请提出改进做法 ;
(2)这根吸管竖直漂浮在不同液体中时,液体的密度越大,它露出液面部分的长度 (填“越长”、“越短”或“不变”),受到的浮力大小 (填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)通过正确计算,在吸管上标出对应的刻度线,便制成了一个简易的吸管密度计。下列两种刻度的标示合理的是 (“A”或“B”),理由是 ;
(4)要使简易的密度计上两刻线之间的距离大一些,你的方法是 。
四、计算题
42.宋代和尚怀丙利用水的浮力打捞沉在河底的铁牛展示了我国古代人民的聪明才智。他先让人用绳子把河底淤泥中的铁牛与船上的架子系牢。然后把船上泥沙扔到河里,利用船把铁牛拉起,如图所示。假定一个铁牛的质量是27650kg,船拖着铁牛在水中匀速上升。则:(已知铁的密度是,黄河水的密度为,g取10N/kg)
(1)若黄河水深为3m,铁牛沉在水底时所受河水的压强是多少?
(2)铁牛在水中所受的浮力是多少?
(3)绳子对铁牛的拉力是多少?
(4)现在常用的沉船打捞技术为“浮筒打捞法”。原理图如图所示,若某质量为吨、体积为的轮船沉没在深的淡水湖底,一个浮筒的质量为、体积为()。求打捞沉船需要的最少浮筒数。
43.如图甲所示“海油观澜号”是我国首个深远海浮式风电平台。它由质量为4000t,可等效为一个柱形结构的浮式基础和质量为5000t的风电机组构成(如图乙所示)。未安装风电机组,浮式基础漂浮在海面上时,其吃水深度为8m。求:
(1)8m深处海水的压强;
(2)安装风电机组后,浮式基础的吃水深度为多大;
(3)安装风电机组后,为增强稳定性需向浮式基础内注入海水使其吃水深度为20m,求注入海水的质量。
44.如图所示,是模拟借助浮力打捞物体的模型图示。把边长为0.1m的正方体A(与底部不密合)放入容器底,A质量为3kg,现将AB用体积忽略不计、长度不变的细线连接。长方体B质量分布均匀,B的底面积为,高为0.6m,质量为8kg,初始状态整个连接体静止时,细线拉直但无拉力,此时水深为0.7m,容器的底面积为。已知:,。求:
(1)整个连接体静止时,物体A受到的浮力;
(2)初始状态细线拉直但无拉力时,物体B排开水的体积;
(3)若以地面为参照物,A被细绳拉升高度时,需将B沿水平方向切掉的质量是多少。
45.全球首艘风帆助推的同类型成品油轮“布兰兹哈奇号”由中船集团上海外高桥造船建造,于6月16日交付运营后投入欧洲航线,为世界油运市场带来清洁高效的绿色新动能。(g取10N/kg,设海水密度为)
(1)“布兰兹哈奇号”由长江驶入东海后,船体略 (选填“上浮”“下沉”)一些;
(2)海面下深10m处,船体所受海水的压强为多少?
(3)若某次该原油船运送了50万桶原油抵达码头卸货,一桶原油的体积为160L,当所装载的原油全部卸完后,原油船排开海水的体积减少了多少立方米?(桶的质量忽略不计,该次运送的原油的密度为,结果保留三位有效数字)
46.如图所示,冰块中有一小石块,冰和石块的总质量是116g,将冰块放入底面积为100cm2,水深20cm的圆形容器中,冰块完全沉入水中。此时容器中的水面上升了1.1cm。(已知:ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg,ρ冰=0.9×103kg/m3)求:
(1)此时含有石块的冰块受到的浮力;
(2)此时容器底部受到的水的压力;
(3)当冰完全熔化后,容器中的水面又下降了0.1cm,求冰块中所含石块的密度。
2025-2026学年新人教版八年级下册课时10.3《物体的浮沉条件及应用》热点题型专练参考答案
1.B
【详解】AB. 同一只密度计放在甲、乙液体中都漂浮,受到的浮力
密度计在甲液体中排开液体的体积较小,根据可知
故A错误,B正确;
CD. 静止后两烧杯液面相平,根据可知烧杯底部受到的液体压强
烧杯的底面积相同,根据可知烧杯底部受到的液体压力
故CD错误。
故选B。
2.B
【详解】A.由题意可知,A、B两物体体积相同,若密度也相同,则由可知,A、B质量相同。由图可知,A悬浮,B漂浮,由物体浮沉条件可知,物体漂浮和悬浮时,受到的浮力等于自身重力,即
因A、B质量相同,故物体A、B受到的浮力相等,故A正确,不符合题意;
B.若物体A、B密度相等,A悬浮,则,B漂浮,则,所以,因两容器液面相平,且A、B体积相同,因此,则,由
可知,乙中液体重力大于甲中液体重力,由A选项可知,A、B重力相同。容器对桌面的压力等于容器、液体和物体的总重力,因为, ,容器重力相同,所以甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力。因两容器底面积相等,由可知,,故B错误,符合题意;
C.若甲、乙液体密度相等,物体A悬浮,物体B漂浮,则、,故。因A、B两物体体积相同,由
可知,物体A的重力大于物体B的重力,故C正确,不符合题意;
D.若甲、乙液体密度相等,由图可知,根据阿基米德原理,可得,故D正确,不符合题意。
故选B。
3.C
【详解】A.三艘潜艇体积相同,完全浸没时排开液体的体积相同,根据阿基米德原理即 可知,三艘潜艇所受浮力相等,故A错误;
B.由图可知,丙在下沉,沉底后排开液体体积不变,液体密度不变,所受浮力不变,故B错误;
C.由图可知,乙处于悬浮状态,其在任意位置都有浮力等于重力,即在任意位置都悬浮,故C正确;
D.由图可知,甲在上浮,最终漂浮时,浮力等于重力,但排开液体的体积变小,根据阿基米德原理可知,此时受到浮力小于完全浸没时受到的浮力,故D错误。
故选 C。
4.B
【详解】A.辽宁舰漂浮在水面上,受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力,处于平衡状态,浮力等于重力,故A错误;
BC.战机离开辽宁舰后,辽宁舰仍漂浮在水面上,浮力等于重力,辽宁舰重力减小,所受浮力减小,根据可知,辽宁舰排开水的体积减小,故B正确,C错误;
D.战机获得升力是因为机翼做成流线型,在相同时间内,空气经过上方的路程长、速度大;经过下方的路程短、速度小。上方空气流速越大,压强越小;下方空气流速越小,压强越大。所以机翼下方的气压大于上方的气压,便形成向上的升力,故D错误。
故选B。
5.C
【详解】A.由浮沉条件得
两烧杯液面相平,则两烧杯中液体的深度相同,由得,两烧杯底部所受液体压强关系是
故A正确,不符合题意;
B.甲图中小球Q受到的浮力大小为
故B正确,不符合题意;
C.由浮沉条件得,小球Q的重力为
由与得,液体乙的密度为
故C错误,符合题意;
D.物块P在甲液体中悬浮,其在甲液体中受到的浮力为
物块P浸没在甲液体中,物块P的体积等于物块P排开液体的体积,由得,物块P的体积
物块P浸没在乙液体中,物块P排开水的体积等于物块P的体积,物块P在乙液体中受到的浮力为
故D正确,不符合题意。
故选C。
6.A
【详解】A.两个鸡蛋完全相同,重力相等。甲中鸡蛋悬浮,浮力等于重力();乙中鸡蛋漂浮,浮力也等于重力()。因此,鸡蛋在两容器中受到的浮力大小相等,故A正确;
B.悬浮时液体密度等于物体密度();漂浮时液体密度大于物体密度(),则,故B错误;
C.两容器液面相平(深度相等),根据,,则乙液体对容器底部的压强大,故C错误;
D.容器完全相同,液面相平但,且甲中鸡蛋排开液体体积更大(鸡蛋排开液体体积,,故甲液体体积,乙液体体积,)。根据分析得乙容器中液体质量更大,由得乙容器中的液体重力更大,乙容器中总重力()更大,故乙容器对桌面的压力较大,故D错误。
故选A。
7.C
【详解】A.因为碗和橡皮泥的质量相等,则它们的重力相等,乙图中碗漂浮,浮力等于重力,橡皮泥沉底,浮力小于重力,所以乙图碗受到的浮力大于橡皮泥受到的浮力,故A错误;
B.在甲图中,橡皮泥和碗整体受到的浮力为:
在乙图中,碗漂浮,碗受到的浮力为:
所以图甲中水对碗的浮力大于图乙中水对碗的浮力,故B错误;
C.在甲图中,橡皮泥和碗整体受到的浮力为:
在乙图中,橡皮泥和碗整体受到的浮力为:
由可知,橡皮泥和碗整体排开水的体积减小,水面下降,由可知图甲中水对容器底部的压强大于图乙中水对容器底部的压强,故C正确;
D.由于容器对桌面的压力等于容器的总重力,所以容器对桌面的压力不变,由可知容器对桌面的压强不变,故D错误。
故选C。
8.C
【详解】AB.香瓜漂浮在水面,说明香瓜的密度小于水的密度,且漂浮时浮力等于重力;李子沉在水底,说明李子的密度大于水的密度,所以李子的密度大于香瓜的密度,故AB错误;
C.香瓜原本漂浮,浮力等于重力;若将香瓜浸没在水中,此时香瓜排开水的体积变大,根据阿基米德原理知,浸没时V排增大,浮力会变大,所以此时浮力大于重力,故C正确;
D.李子沉在水底,根据物体的浮沉条件可知,此时浮力小于重力,所以D错误。
故选C。
9.A
【详解】根据物体浮沉条件可知,A中物体漂浮,所以,B中物体悬浮,所以,因此,A杯中小球排开液体的体积小于B杯中小球排开液体的体积,静止时液面相同,说明A杯中液体的体积大于B杯中液体的体积。现将两小球从烧杯中取出(烧杯中液体质量不变),根据公式可知A杯中液体的重力较大,A、B两个烧杯相同,根据可知A杯对桌面的压力较大,两杯底面积相同,则根据压强公式可知A杯对桌面的压强较大,即,故A正确,BCD错误。
故选A。
10.D
【详解】AB.由题意可知,香瓜漂浮在水面上,李子沉在水底,由物体浮沉条件可知,香瓜的密度小于水的密度,李子的密度大于水的密度,则香瓜的密度小于李子的密度,故AB错误;
C.据图可知,香瓜排开液体的体积大于李子排开液体的体积,液体的密度相同,根据可知,香瓜受到的浮力大于李子受到的浮力,故C错误;
D.若往水中加适量酒精,液体的密度会变小,当刚好和香瓜的密度相等时,香瓜会悬浮,故D正确。
故选D。
11.C
【详解】ABC.根据公式,液体密度不变,g不变,在逐渐装入豆粒的过程中,小船浸在液体中的体积逐渐变大,即小船排开水的体积变大,所以小船所受的浮力变大,故AB不符合题意,C符合题意;
D.在逐渐装入豆粒的过程中,船始终处于漂浮状态,所以小船受的浮力等于它和豆粒的总重力,故D不符合题意。
故选C。
12.D
【详解】A.两艘小船都处于漂浮状态,根据漂浮条件可知,小船所受的浮力等于小船和货物的总重力。由图可知,乙船装载的“货物(泥巴)”比甲船多,而两艘小船是用相同的橡皮泥制作的,所以乙船和货物的总重力大于甲船和货物的总重力,即。因此,乙船所受的浮力大于甲船所受的浮力,即,故A错误;
B.根据阿基米德原理,物体所受的浮力等于其排开的液体的重力,即。因为,所以乙船排开水的重力大于甲船排开水的重力,即,故B错误;
C.根据浮力公式,最终排开水的体积。因为,且水的密度相同,所以乙船排开水的体积大于甲船排开水的体积,即,故C错误;
D.最终,两槽中水面相平,即两水槽中水的深度相同。根据液体压强公式可知,在液体密度和深度都相同的情况下,甲、乙两水槽底部受到水的压强大小相等,故D正确。
故选D。
13.C
【详解】A.潜水艇通过改变自身水舱的储水量即改变自身重力,实现上浮或下沉,故A正确,不符合题意;
B.气象探测气球所充气体(如氢气、氦气)的密度小于空气密度,才能在空气中上浮,故B正确,不符合题意;
C.密度计的原理是漂浮时浮力等于重力,根据,液体密度越大,密度计排开液体的体积越小,浸入深度越浅,因此密度计刻度是从下到上逐渐变小,故C错误,符合题意;
D.人漂浮在死海时,处于平衡状态,浮力等于自身重力,故D正确,不符合题意。
故选C。
14.A
【详解】A.飞艇能升空是因为其内部充入了密度小于空气的气体,使飞艇整体密度小于空气,从而浮力大于重力实现升空,该说法是正确的,故A正确;
B.航母漂浮时浮力等于自身总重力,当舰载机起飞后,航母的总重力减小,根据漂浮条件,其受到的浮力也会随之变小,而非变大,故B错误;
C.飞机升空利用的是流体压强与流速的关系,机翼上方空气流速大、压强小,下方空气流速小、压强大,从而产生向上的升力原理,故C错误;
D.火星车的宽大轮子,是通过增大受力面积的方式来减小对火星表面的压强,防止车轮陷入土壤,并非增大压强,故D错误。
故选A。
15.C
【详解】A.潜艇的质量是其自身的固有属性,不会因为从高密度水层驶入低密度水层而发生改变,故A错误;
B.潜艇所受压强变大是“掉深”过程中深度增加导致的结果,并非引发“掉深”现象的原因,故B错误;
C.根据阿基米德原理,潜艇从高密度水层进入低密度水层时,水的密度减小,而潜艇排开水的体积保持不变,所以潜艇受到的浮力变小;当浮力小于自身重力时,潜艇会急速下落,这正是“掉深”现象的原因,故C正确;
D.潜艇的重力由其自身质量和搭载物的质量决定,不会因为水层密度的变化而变大,故D错误。
故选C。
16.B
【详解】A.潜水艇在水中时,排开水的体积不变,是靠改变自身重力实现上浮和下潜。当潜水艇水舱进水时,潜艇自身重量增加,浮力小于重力,于是就下潜。反之,水舱中水排出艇外,潜水艇重量减轻,浮力大于重力,于是就上浮。故A错误;
B.潜水艇在海面上漂浮时,由漂浮条件和阿基米德原理可得
即受到的重力等于它排开海水的重力,故B正确;
C.在上浮过程中,海水的密度不变,潜水艇排开海水的体积不变,根据可知,所受的浮力不变,故C错误;
D.在下潜过程中,随着海水深度的增加,由可知海水对核潜艇底部的压强变大,故D错误。
故选B。
17.B
【详解】A.三峡水利枢纽中的五级船闸,船闸两端开口,底部相连通,利用了连通器的原理,故A正确,不符合题意;
B.国产大飞机C919起飞升空时,机翼上方空气的流速大,压强小,小于机翼下方的压强,飞机获得竖直向上的升力,故B错误,符合题意;
C.094型核潜艇在逐渐潜入水面下的过程中,浮力不变,靠的是向水舱中加水,通过增加自身的重力实现下沉的,故C正确,不符合题意;
D.航母上舰载直升机加速升空过程中,运动状态发生改变,舰载直升机不处于平衡状态,故D正确,不符合题意。
故选B。
18.A
【详解】A.拦河坝上窄下宽的设计是因为液体的压强随深度的增加而增大,下方需要更宽的结构来承受更大的压强,并不是连通器的原理,故A错误,符合题意;
B.候车的乘客应站在安全线以外,是因为列车经过时周围空气流速大、压强小,外侧压强大,乘客可能会“吸”向行驶的列车,故B正确,不符合题意;
C.潜水器排开水的体积不变,受到的浮力基本不变,通过改变自身重力可以实现上浮和下沉,故C正确,不符合题意;
D.飞机机翼上凸下平,气流经过时,上方流速快,压强小,下方流速慢,压强大,压强差产生向上的升力,故D正确,不符合题意。
故选A。
19.C
【详解】A.由于甲、乙、丙三个实心小球体积相同,则根据图可知排开水的体积关系,,,所以
根据可知,三个小球受到的浮力,故A错误;
B.由题意知,甲球下沉至容器底部,乙球漂浮,丙球悬浮,根据浮与沉的条件可知,所以甲球的密度大于水的密度,乙球的密度小于水的密度,丙球的密度等于水的密度,因此三个小球的密度大小关系是
根据可知,质量大小关系是,故B错误;
C.三个相同烧杯中都装满水,里面的水的重力G水相等,由于烧杯底部对桌面的压力等于容器、容器中的水、实心小球的总重力,则放入物体后对桌面的压力变化为和
据此可得
由于甲球下沉至容器底部,乙球漂浮,丙球悬浮,则,,
所以
由于容器的底面积相同,则根据可知,烧杯底部对桌面的压强的关系是,故C正确;
D.因为三个相同烧杯中都装满水,放入球后烧杯中液面高度不变,根据可知烧杯底部受到水的压强相等,即,故D错误。
故选C。
20.C
【详解】A.安全锤做得很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A错误;
B.从A管上方吹气时,管上方空气流速大,压强小,水面处空气压强大,可以将水压进管,使得管中水面上升,故B错误;
C.同一密度计在、两溶液中都处于漂浮状态,浮力都等于密度计的重力,密度计的重力相等,所以浮力也相等;密度计上表面受到的液体的压力为,根据浮力产生的原因可知,两个密度计底部受到的压力相同,受力面积相同,根据知,液体对密度计底部的压强等于液体对密度计底部的压强,故C正确;
D.鸡蛋在盐水中处于悬浮状态,说明鸡蛋受到的浮力等于自身重力;再向盐水中加水,盐水的密度减小,鸡蛋会下沉,排开盐水的体积不变,由知,鸡蛋受到的浮力变小,故D错误。
故选C。
21. 1.5 下沉
【详解】[1][2]根据图甲、乙,由称重法可得,物体浸没在液体中所受浮力为
因,由浮沉条件可知,若将图乙中的绳子剪断,物体将下沉。
根据阿基米德原理,物体排开液体的重力等于其所受浮力,即
图丁中弹簧测力计测量空桶的重力为0.5N,图丙中弹簧测力计测量物体排开液体和桶的总重力,故其示数应为
[3]物体排开液体的质量为
物体排开液体的体积为
因物体浸没在液体中,物体的体积等于物体排开液体的体积,即,物体的质量为
物体的密度为
22. F浮=mg 不变
【详解】[1]木块处于漂浮状态,根据浮与沉的条件可知,木块受到的浮力等于其重力,因此木块受到的浮力可表示为F浮=mg。
[2]原来木块漂浮在水面上,如果向容器中加入盐水,液体的密度增大,但木块仍然漂浮在液面上,则木块受到的浮力等于木块的重力;因为木块的重力没变,所以木块受到的浮力不变。
23.(1) B B
(2) B B
【详解】(1)[1]航母满载时,受到的浮力为
[2]舰载机飞离后,航母总重力减小,漂浮时浮力等于重力,故浮力变小。故选B。
[3]由可知,浮力减小,海水密度不变,故排开体积变小。故选B。
(2)[1]机翼上表面空气流速大,根据流体压强规律,流速大的位置压强小,故选B。
[2]大气压随高度增加而减小,万米高空的大气压小于地面的大气压。故选B。
24. 10 0.4×103 1.5
【详解】[1][2]甲图中A漂浮受到的浮力与其重力相等,则浮力为
此时物体A排开液体的体积为
已知物体A有五分之三体积露出水面,则物体A的体积为
A的密度是
[3]乙图中物体A完全浸没,此时物体A受到的浮力为
A、B整体分析可知,A受到的浮力等于A、B两物体的总重力,则B物体的重力为
则物块B的质量是
25. 上浮 >
【详解】 [1]根据浮与沉的条件,茶叶表面附着气泡使其排开水的体积增大,根据可知,浮力增大,由于浮力大于重力,所以茶叶上浮。
[2]茶叶充分吸水后,质量增大,体积变化不大,导致其密度增大,当茶叶的密度大于水的密度时,根据物体浮沉条件,茶叶下沉。
26. 乙 甲
【详解】[1][2]鸡蛋在甲液体中悬浮,鸡蛋所受浮力等于鸡蛋重力;
甲液体的密度等于鸡蛋的密度;
鸡蛋在乙液体中沉底且对容器底有压力,鸡蛋所受浮力小于鸡蛋重力;
乙液体的密度小于鸡蛋的密度。
甲、乙两种液体的密度较小的是乙,鸡蛋在甲液体中所受浮力较大。
27. 4.9 竖直向上 不变 不变
【详解】[1]由图可知木块漂浮在水面上,根据浮与沉的条件可知,此时木块受到的浮力等于木块受到的重力可得
[2]根据浮力产生的原因可知,浮力的方向始终是竖直向上的。
[3]冰块在水中熔化后,液体的密度没有发生变化,所以木块仍然漂浮在水面上,受到的浮力大小仍等于木块受到的重力,因此与冰熔化前相比,木块受到的浮力将不变。
[4]冰漂浮在水面上,所以有
又因为冰熔化成水后,其质量不变,重力不变,所以
故,即冰熔化为水的体积等于冰排开水的体积,所以冰熔化为水后水的高度不变,根据可知,水对容器底部的压强不变。
28. 小于 小于
【解析】【小题1】[1][2]由图可知,挤瘪后的牙膏皮,在甲中沉底,说明,撑开后的牙膏皮,在乙漂浮,说明,牙膏皮重力相同,所以,根据阿基米德可得,所以,同一杯水,即水的体积相同,因此放入撑开后的牙膏皮后,水面升高的高度更大,即水更深,由可知,密度相同,深度越大,压强越大,即。
29.
【解析】【小题1】[1][2]根据,可得质量为200kg的热气球重力
热气球此时在匀速下降,即做匀速直线运动,处于平衡状态,所以受力平衡,即
所以受到的空气阻力为
要使热气球匀速上升,即仍然处于平衡状态,此时空气阻力竖直向下,且大小不变,浮力大小也不变,即
解得扔掉重物后,热气球的总重
所以需要从热气球上抛出的重物重力为
30.
10
变小
【解析】【小题1】[1]物体浸没时浮力为
因浮力大于重力,物体最终漂浮,此时浮力等于重力10N。
[2]物体漂浮后排开水的体积减少,液面下降,由可知水对容器底的压强变小。
31.上浮
【详解】根据浮与沉的条件,茶叶表面附着气泡使其排开水的体积增大,根据可知,在液体密度不变的情况下,排开液体体积增大,浮力增大,由于浮力大于重力,所以茶叶上浮。
32. 不变 下沉
【详解】[1]刚开始,气球和金属球整体悬浮在水中,根据悬浮体平衡条件,它们所受的浮力之和等于重力之和。现沿容器壁缓缓注入一定量的水,金属球的体积不变,它排开水的体积不变,由知,金属球受到的浮力将不变。
[2]注入一定量的水,水的深度增加,由知气球受到水的压强增大,气球体积变小,气球排开水的体积变小,由知气球受到的浮力变小。
由于气球的浮力变小,金属球的浮力不变,所以金属球和气球的总浮力变小,浮力之和小于重力之和,所以金属球和气球整体将下沉。
33. 竖直向上 相等 小于
【详解】[1]浸入液体中的物体会受到液体对它竖直向上托的力,即浮力,因此木棒会受到方向为竖直向上的浮力。
[2][3]下端缠绕了一些铁丝的木棒分别置于甲、乙两杯液体中,静止时都是漂浮。根据物体的浮沉条件可知,漂浮时物体受到的浮力大小等于物体的重力。所以同一木棒在甲、乙两液体中受到的浮力相等。由图知,木棒浸入甲杯液体中的体积大,排开甲液体的体积大。根据可知,在两杯液体中受到的浮力相等,所以甲杯中液体密度小于乙杯中液体密度。
34. 乙 =
【详解】[1][2]由图可知,同一木块分别放入水和酒精中,木块在水和酒精中均漂浮,根据浮与沉的条件可知,受到的浮力都等于木块的重力,因此受到的浮力相同,根据阿基米德原理,木块在甲容器中排开液体的体积较大,即,则甲容器中液体的密度较小,所以甲容器中装的是酒精,乙容器中装的是水;根据浮力产生的原因,浮力等于物体上下表面受到的压力差,因为木块上表面受到的压力为0,则液体对木块下表面的压力等于木块受到的浮力,即,因为木块的下表面面积相同,根据可知,甲、乙两个容器中液体对木块下表面的压强相等,即。
35. 大于 大于
【详解】[1]由图可知,,由阿基米德原理可知,。
[2]由图可知,a漂浮在液体中,受到的浮力均等于重力,,a的密度,b悬浮在液体中,受到的浮力均等于重力,,b的密度,,,则。
36.(1) 二 A、C、D
(2)
(3) 大 大
(4) 增大 不变
【详解】(1)[1]分析比较图A、B、C三次实验,物体浸入水中的体积越大,弹簧测力计的示数越小,由称重法可知物体受到的浮力越大,即物体受到浮力的大小与排开的液体的体积有关,可以验证猜想二是正确的。
[2]探究浮力的大小可能与物体浸没在液体中的深度是否有关时,需要控制液体的密度相同,排开的液体的体积相同,而深度不同,故需要分析比较图A、C、D三次实验,深度不同,弹簧测力计示数相同,浮力相同,可以验证猜想三是错误的。
(2)[1][2]由图AD可知物体完全浸没在水中受到的浮力
由图E可知弹簧测力计的示数是1.6N,物体浸没在盐水中时受到的浮力
物体浸没中水中和盐水中排开液体的体积都等于物体的体积,所以
则
盐水的密度为
(3)[1][2]分析比较图A、C、E三次实验可知,物体排开的液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计示数不同,液体密度越大,弹簧测力计示数越小,浮力越大,可以得出结论:物体排开液体的体积一定时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大。
(4)[1]将容器、水、物体看成一个整体,整体静止,处于平衡态,整体受平衡力,整体受重力、桌面对整体的支持力、弹簧测力计对整体的拉力。
对B图的整体受力分析,整体受的支持力为
对D图的整体受力分析,整体受的支持力为
因为
所以
因为力的作用是相互的,烧杯对桌面的压力等于桌面对烧杯的支持力。则,所以由B到D烧杯对桌面的压力增大。由B到D,物体排开水的体积增大,物体排开水的重力增大,由阿基米德原理可知,物体排开水的重力的增加量等于浮力的增加量,由B到D,烧杯对桌面增大的压力等于物体排开水的重力的增加量,也等于物体受到的浮力的增加量。
[2]图E中,物体浸没在盐水中,处于静止状态,此时,则,若剪断细线,由物体的浮沉条件可知,物体将会下沉,最后沉底,物体仍然全部浸没中盐水中,排开盐水的体积不变,盐水的深度不变,由p=ρhg可知盐水对容器底的压强不变,底面积不变,由F=pS可知盐水对容器底的压力不变。
37.(1)2
(2)等于
(3)不变
【详解】(1)由甲图可知,弹簧测力计的示数等于桶A的重力,为2N。 将空桶A轻放入盛满水的溢水杯中,静止时处于漂浮状态,根据漂浮的条件可知,桶A受到的浮力F浮=GA=2N
(2)由图乙可知,空桶B的重力为1.6N,由图丁可知,溢出的水和桶的总重力为3.6N,所以溢出的水重力为
桶A 受到的浮力为2N,溢出的水重力为2N,可见,浸在水中的空桶 A 受到的浮力大小等于其排开水的重力大小。
(3)由于溢水杯中装满水,金属块浸没在水中静止时,根据阿基米德原理可知金属块受到的浮力等于排开的水重,金属块对水的压力大小与浮力相等,所以溢水杯对电子秤的压力不变,即电子秤示数不变。
38.(1) 0.6 物体浸入液体的体积 物体重力
(2)D
(3)1.2
【详解】(1)[1]图a中弹簧测力计分度值为0.1N,示数为1.4N,即放入一个砝码的圆筒重力为1.4N。图c中圆筒浸没在水中时,测力计示数为0.8N,根据称重法,圆筒浸没在水中受到的浮力为
[2]比较图b和c,只有物体排开液体的体积不同,测力计示数不同,由称重法可知物体受到的浮力不同,故可以得出:物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
[3]图d中,测力计示数为1.8N,则受到的浮力为
所以图c和d中浮力相等,只有物体的重力不同,说明物体所受浮力的大小与物体重力大小无关。
(2)金属块下表面在水中的深度h越大,金属块浸没液体中的深度越大,则排开液体的体积越大,根据可得,金属块受到的浮力越大,则弹簧测力计的示数越小,当金属块完全浸没在液体中时,浮力不变,则弹簧测力计的示数不变,则弹簧测力计的示数F随着金属块下表面在水中的深度h的增大先减小后不变,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(3)密度计始终漂浮,浮力等于重力,重力不变,则浮力不变,则,即
若圆筒底面积为S,则
此溶液的密度为
39.(1)2
(2)无关
(3)体积
(4)F
(5)偏大
(6)1.2×103
(7) 4.8 1.9 均匀的 偏小 变大
【详解】(1)根据称重法测浮力得,金属块浸没在水中时受到的浮力为
(2)由A、C、D三次实验可知,当金属块浸没在水中的深度增加时,弹簧测力计的示数没有发生变化,所以浮力与物体浸没在液体中的深度无关。
(3)由A、B、C三次实验可知,当排开液体的体积增加时,弹簧测力计示数在减小,金属块所受浮力增加,所以物体所受浮力与物体浸在液体中的体积有关。
(4)探究浮力与液体密度的关系时,根据控制变量法可知,需要改变液体的密度,保持排开液体的体积不变,由图可知,应比较A、D、F三组实验。
(5)从步骤C中取出的金属块会沾有一部分水,再进行步骤A时,会使得弹簧测力计示数偏大,即金属块的重力偏大,由得,测得的浮力会偏大。
(6)根据称重法测得,在盐水中所受的浮力为
由得,在水中排开液体的体积为
盐水的密度为
(7)[1]密度计竖直漂浮在液体时,所受浮力等于自身的重力,所以当弹簧测力计示数为4.8N时,密度计所受浮力为0,液体密度为0,所以密度计的“0”刻度线应标在4.8N刻度处。
[2]当弹簧测力计示数为1N时,物体所受浮力为
由得,液体的密度为
所以在弹簧测力计1N刻度处标上。
[3]由得,当金属块全部浸没在液体时,排开液体的体积等于物体的体积,所以液体的密度为
因金属块的密度、体积和g都是常量,则液体的密度和弹簧测力计的示数成一次函数的关系,故该密度称的刻度是均匀的。
[4]在测量时,若金属块未浸没于液体中就读数,根据阿基米德原理可知,浮力减小,弹簧测力计示数变大,由可知,液体的密度偏小,即测量结果偏小。
[5]若换用另一个质量相同但体积更小、密度更大的金属块,由可知,液体密度计的量程将变大。
40.(1)
(2)
【详解】(1)根据泥团重力,计算出泥团的质量。利用排水法计算出泥团的体积,即可计算出泥团的密度。泥团密度为
(2)利用排水法计算出泥团的体积。泥碗漂浮在水面上时,泥碗重力等于所受浮力,即排开水的重力,则泥碗质量等于排开水的质量。则泥团密度为
41.(1)增加配重
(2) 越长 不变
(3) A 见解析
(4)换更细的吸管
【详解】(1)为了让饮料吸管能竖直地漂浮在液体中,吸管下端塞入一些铜丝作为配重,这样做目的是让密度计竖直地漂浮在液体中。若将它放入液体中后不能竖直漂浮,说明所用的配重重力较小,因此可以增加配重让密度计竖直地漂浮在液体中。
(2)[1][2]这根吸管在不同液体中都是漂浮,那么它受到的浮力始终等于重力,因为吸管的重力不变,所以受到的浮力大小不变。根据可知,液体的密度越大,V排越小,根据可知,吸管体积V一定,则它露出液面部分的体积越大,由可知,吸管横截面积一定,则吸管露出液面部分的长度越长。
(3)[1][2]由第2问可知,吸管一直漂浮,浮力等于重力不变,根据可知,液体的密度越大,V排越小,它露出液面部分的长度越长,所以刻度越靠下,表示液体的密度越大,即密度计的刻度从下向上,逐渐变小,因此合理的是A。
(4)因为,所以要使简易的密度计上两刻线之间的距离h变大,只需要减小吸管的横截面积S,即换更细的吸管。
42.(1)
(2)
(3)
(4)20
【详解】(1)根据液体压强公式计算。
已知黄河水的密度,水深,。
铁牛所受河水的压强为
(2)首先根据密度公式计算铁牛的体积。
得铁牛的体积
铁牛完全浸没在水中,排开水的体积。
根据阿基米德原理计算浮力。
得浮力
(3)铁牛在水中匀速上升,处于平衡状态,其受力平衡。铁牛受到竖直向下的重力,竖直向上的浮力和绳子的拉力。
根据平衡条件有
所以,铁牛的重力
绳子的拉力
(4)设需要个浮筒才能将沉船打捞起来。当沉船刚好被拉离湖底时,沉船和浮筒作为一个整体,处于平衡状态。
总浮力等于总重力,即。
即平衡方程
其中沉船的重力
沉船受到的浮力
一个浮筒的重力
一个浮筒完全浸没时受到的浮力
代入平衡方程
解得
因为浮筒数必须是整数,所以至少需要20个浮筒。
43.(1)
(2)18 m
(3)1000 t
【详解】(1)根据液体压强公式计算8m深处海水的压强
(2)浮式基础漂浮,根据物体漂浮条件可知,即
浮式基础的底面积为
安装风电机组后,整体漂浮,总浮力等于总重力。
总质量
安装后的吃水深度为
(3)注入海水后,系统整体仍然漂浮,总浮力等于最终的总重力。最终的总质量为
注入海水的质量为
44.(1)10N
(2)
(3)6kg
【详解】(1)整个连接体静止时,物体A完全浸没在水中,根据阿基米德原理可知,物体A受到的浮力为
(2)由可得,物体B的重力为
由二力平衡可得,物体B受到的浮力为
根据阿基米德原理可知,物体B排开水的体积为
(3)要将A拉升,细绳必须对A有向上的拉力T,该拉力的大小等于A的重力与A所受浮力的差值,由可得,物体A的重力为
根据二力平衡可知,细绳的拉力为
当A被拉升h=0.06m后,设水面高度变为,B被切掉一部分后剩余质量为,剩余部分B受到的浮力为。对剩余的物体B进行受力分析,它受到自身重力、细绳向下的拉力T和水向上的浮力,三力平衡,则由
为求得,需要先确定A被拉升后水面的高度。初始时,B浸入水中的深度为
初始水深为0.7m,A的高度为0.1m,则细绳的长度为
容器中水的体积为
当A被拉升0.06m后,A的顶部离容器底的高度为0.1m+0.06m=0.16m
B的底部离容器底的高度为0.16m+0.4m=0.56m
设此时水面高度为,则B浸入水中的深度为
此时B排开水的体积为
水的体积不变,则
解得
此时B排开水的体积为
此时B受到的浮力为
由可得,可得剩余部分B的重力为
则剩余部分B的质量为
需要切掉的质量为
45.(1)上浮
(2)
(3)
【详解】(1)轮船从长江驶入东海,始终处于漂浮状态,其所受的浮力等于自身的重力,因此浮力保持不变。由于海水的密度大于江水的密度,根据阿基米德原理的公式可知,在浮力不变,液体密度增大的情况下,轮船排开液体的体积必然会减小,所以船体会上浮一些。
(2)海面下深10m处,船体所受海水的压强为
(3)当原油卸完后,轮船减少的重力等于卸下的原油的重力,减少的浮力也等于卸下的原油的重力。卸下原油的总体积
根据漂浮条件,轮船减少的重力等于减少的浮力,即
所以
即
又因为
所以
则排开海水体积的减少量为
所以,原油船排开海水的体积减少了约。
46.(1)1.1N
(2)21.1N
(3)2.6×103kg/m3
【详解】(1)设容器的底面积为S,冰块放入水中后水面上升的高度为Δh1。冰块完全沉入水中,排开水的体积等于冰块和石块的总体积V总,且
根据阿基米德原理,冰块受到的浮力为
(2)设容器中水的初始深度为h初,放入冰块后的水深为h末,
此时容器底部受到的水的压强为
容器底部受到的水的压力为
(3)冰完全熔化后,水面下降了Δh2=0.1cm,这是因为冰熔化成水后体积减小。则体积减小量
根据质量不变,冰熔化成水的体积为
因此,体积减小量
可得冰的质量为
则石块的质量为
冰的体积为
则石块的体积为
所以,石块的密度为
试卷第1页,共3页
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