浮力的应用--物体放入液体中的不同情况分析 专项练习 -2025-2026学年人教版物理八年级下学期
2026-03-26
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内容正文:
物体放入液体中的不同情况分析
物体的最终状态完全取决于液体密度与物体密度的关系:
液体密度情况
物体状态
V排与V物关系
浮力大小
ρ液>ρ物
漂浮(或上浮后漂浮)
V排<V物
F浮=G(不变)
ρ液=ρ物
悬浮
V排=V物
F浮=G(不变)
ρ液<ρ物
沉底
V排=V物(浸没)
F浮=ρ液gV物<G
三类问题的核心思路
情况
关键不变因素
主要比较依据
核心公式/思路
同一物体,不同液体
物体重力G
液体密度ρ液
漂浮/悬浮时F浮=G(不变);
沉底时F浮=ρ液gV物
不同物体,不同液体
无统一不变因素
寻找已知等量关系(质量、体积、V排或状态)
利用 F浮=ρ液gV排和受力平衡,逐个比较
不同物体,同一液体
液体密度ρ液
物体密度ρ物和V排
1. 由ρ物与ρ液比判状态
2. 由V排比判浮力大小
记忆口诀:
同一物,液不同,浮力等重时不变,沉底才随密度变。
同一液,物不同,浮力大小看V排。
状态看密度,浮力看V排或受力平衡。
一、同一物体放入不同液体中
1.如图所示,将三个完全相同的鸡蛋分别放入盛有不同液体的烧杯
中,鸡蛋在甲杯中沉底,在乙杯中悬浮,在丙杯中漂浮,且各杯中液
体深度相同。则下列判断正确的是( )
A.三种液体的密度关系为:ρ甲=ρ乙>ρ丙
B.鸡蛋排开三种液体的质量关系为:m甲=m乙>m丙
C.鸡蛋受到三种液体的浮力关系为:F甲<F乙=F丙
D.三种液体对容器底部的压强关系为:p甲=p乙>p丙
2.将两个相同的小球,分别放入两个完全相同的装满清水和酒精的溢水杯中,待小球稳定后均漂浮在液面上,如图所示。已知小球的体积为10cm3,从杯中溢出的清水质量为5g。已知ρ清水=1.0×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3,下列说法正确的是( )
A.小球的密度为5×103kg/m3
B.小球排开酒精的质量大于小球排开清水的质量
C.小球排开酒精的体积为6.25cm3
D.向清水中加入适量食盐,小球始终漂浮,其浸入液体中的体积一直不变
3.三个相同容器内分别盛满不同的液体,现将三个完全相同的小球轻轻放入容器中,小球静止后的状态如下图所示。下列判断正确的是( )
A.液体的密度大小关系是
B.液体对容器底部的压强大小关系是
C.容器对桌面的压强大小关系是
D.小球受到的浮力大小关系是
4.在水平桌面上有甲、乙两个完全相同的柱形容器,容器中均装有适量的不同液体,现将A、B两个完全相同的小球分别放入两容器内,待小球静止后如图所示,此时甲、乙两容器内液面高度相同。则下列说法正确的是( )
A.A球受到的浮力大于B球受到的浮力
B.甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度
C.放入小球后,液体对甲、乙两容器底部的压强相等
D.放入小球后,甲、乙两容器对桌面的压力相等
5.在综合实践活动中制作简易密度计,实验小组将吸管的一端塞入一些铜丝作为配重,并用石蜡将吸管的底端封闭,做成一只简易密度计,如图甲,将该密度计分别放入水、盐水和酒精中漂浮时,标记的刻度如图乙所示,密度计在水、盐水和酒精中受到的浮力分别是F1、F2、F3,它们的关系是 ;在水中的刻度是 ,盐水的刻度线是 (后二空选填“A/B/C”)
6.如图,把一个自制的密度计分别放入两种不同液体中,下列判断错误的是( )
A.甲液体的密度比乙液体的密度小
B.这个密度计在两液体中受到的浮力相等
C.在标记刻度时B的示数应比A小
D.适当增加配重铁丝的质量可以提高密度计的灵敏度
7.水平桌面上放置两个相同的溢水杯,分别装满水、酒精。将一个小球放入水中,小球静止时如图甲所示,溢出水的质量为;若将这个小球放入酒精中,小球沉底如图乙所示,溢出酒精的质量为,已知水和酒精的密度分别为。则 (选填“>”“<”或“=”);小球的体积是 ,小球的密度是 。(用已知物理量进行表示)
8.如图是小明同学利用吸管自制的简易密度计。吸管的下端密闭并缠绕一段铜丝,将其放入盛有不同液体的两个相同杯子中如图。下列说法正确的是( )
A.吸管下端缠绕一段铜丝的目的是增加配重
B.甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度
C.放入密度计后,甲容器底部增加的液体压强大于乙容器底部增加的液体压强
D.将自制的密度计液面所在的位置标上刻度值,则刻度值是均匀的
9.如图所示,同一实心球分别放入装有三种不同液体的容器中,球在容器中漂浮,在容器中悬浮,在容器中下沉,此时三个相同容器中液面高度相同,则液体对容器底部的压强( )
A. 最大 B. 最大 C. 最大 D. 一样大
10.如图所示,桌面上有一个密度为的实心小球,甲、乙两个分别盛满密度为、两种不同液体的溢水杯。溢水杯是大小相同的。将小球放入甲溢水杯中,静止后溢出液体的体积和质量分别为、,此时小球受到的浮力为;将小球放入乙溢水杯中,静止后溢出液体的体积和质量分别为、,此时小球受到的浮力为。下列判断正确的是( )
A. 若,则一定不小于
B. 若小球在两个烧杯中都沉底,且,则小球对甲烧杯底的压力大于小球对乙烧杯底的压力
C. 要使且,则甲烧杯对桌面的压强小于乙烧杯对桌面的压强
D. 若,有可能不等于
11.在一支平底试管内装入适量细砂,然后先后放入装有甲、乙两种不同液体的烧杯里,如图所示,下列说法正确的是
A.试管在甲液体中受到的浮力较大
B.甲液体的密度大于乙液体的密度
C.甲、乙两种液体对烧杯底的压强一样大
D.乙液体对烧杯底的压强大
12.如图所示,甲、乙两个相同的烧杯中装有不同的液体,将两个完全相同的物体A、B分别放入甲、乙两杯液体中。静止时,物体A在甲杯液体中处于悬浮状态,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。下列判断正确的是( )
A.甲杯中的液体密度大于乙杯中的液体密度
B.甲杯中液体对容器底的压强等于乙杯中液体对容器底的压强
C.甲烧杯对桌面的压力小于乙烧杯对桌面的压力
D.甲杯液体中物体A受的浮力小于乙杯液体中物体B受的浮力
二、不同物体放入同种液体中
1.如图,将水稻种子倒入一定浓度的盐水中,漂浮于水面的是次种,沉入容器底的是良种,这种方法称之为盐水选种。考虑种子个体差异,在图示情境中( )
A.良种所受浮力小于自身重力 B.良种重力小于次种重力
C.次种所受浮力大于自身重力 D.良种密度小于次种密度
2.如图所示,四个体积相同而材料不同的球甲、乙、丙、丁分别静止在水中的不同深度处。以下说法正确的是( )
A.甲球所受的浮力最小 B.乙球所受的浮力最小
C.丙球所受的浮力最小 D.丁球所受的浮力最小
3.科技探究小组正在进行探究浮力与压强的实验,设计了如图的实验,容器置于桌面上,物块a沉底,物块b漂浮在水面上,两物块体积不同,物块a、b的密度分别为ρa、ρb,若将物块a取出再放置在物块b上,下列说法正确的是( )
A.若物块a体积大于物块b,则ρa<ρb
B.物块a受到的浮力变大
C.液体对容器的压强增大
D.容器对桌面的压力增大
4.如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同。则三个物体的密度大小关系为 ( )
A. B. C. D.
5. 甲、乙、丙三个体积相同的球,分别放入三杯水中,如图所示,它受浮力大小的情况应是( )
A.F甲>F乙>F丙 B.F甲=F乙>F丙
C.F甲<F乙=F丙 D.F甲<F乙<F丙
6. 把甲、乙两个体积相等的物体放入水中,它们静止时的情况如图所示,下列说法中正确的是( )
A.甲物体受到的浮力等于乙物体受到的浮力
B.甲物体受到的浮力小于乙物体受到的浮力
C.甲物体受到的浮力大于乙物体受到的浮力
D.无法判断谁受到的浮力大
7.将体积相同的甲、乙实心球放入装有水的烧杯中,若甲、乙所受的重力和排开水所受的重力如下表,则两球静止在水中时,以下情形合理的是( )
实心球
实心球所受的重力/N
排开水所受的重力/N
甲
1
1
乙
3
2
A. B.
C. D.
8.小华用盐水清洗水果时,把苹果和李子浸入水中,静止后观察到
的现象如图所示,苹果处于漂浮状态,李子处于悬浮状态。下列判断
正确的是( )
A.两水果受到的浮力一定相等
B.两水果的密度不等,苹果的密度大
C.李子底部受到水的压强比苹果底部的大
D.两水果的重力不等,李子的重力大
9.小明帮妈妈洗菜时发现,放在盆中的茄子浮在水面如图甲所示,
而土豆沉在盆底如图乙所示,他用所学的物理知识对此现象作出一些
分析,其中正确的是( )
A.茄子受到的浮力小于它受到的重力
B.茄子的密度大于土豆的密度
C.放入土豆前后水对盆底的压强不变
D.土豆排开水的重力小于自身的重力
10.如图甲所示,小明在洗水果时发现不同的水果在水中静止时所处位置是不一样的,梨子漂着,大约有体积露出水面;金桔也漂着,大约有体积露出水面,葡萄放入水中后慢慢下沉,最终静止在容器底部,他认为这些现象和三种水果的质量和密度紧密相关。于是他从种水果中各取一个,用电子秤测出其质量得到的关系是m梨>m金>m葡。他将这三个水果抽象成三个密度均匀的小球,如图乙所示。他根据水果在水中的浮沉状态做出以下四个判断,其中正确的有( )
A.梨子所受浮力最大
B.葡萄的密度比水的密度大
C.金桔的密度比梨子的密度小
D.这三种水果中,与水的密度最接近的是金桔
三、不同物体放入不同液体中
1.桌面上放置两个圆柱形容器,装有甲、乙两种液体,密度分别为、,体积相等的实心球A、B,密度分别为、,如图所示。将A球放入甲液体中,B球放入乙液体中,A球和B球静止时所受浮力的大小分别为F1和F2.下列判断中正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
2.两个相同容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相同的
A、B两个不同材料制成的实心小球放入甲液体中,两球沉底如图a
所示;放入乙液体中,两球静止时的情况如图b所示,此时两容器中
液面相平。则下列说法正确的是( )
A.小球A的质量大于小球B的质量
B.a容器底部受到液体的压强较大
C.小球A在乙液体中受到的浮力较大
D.小球B在两种液体中受到的浮力一样大
3. 两个质量、底面积均相同,形状不同的容器A、B,盛有质量相等的不同液体放置在水平桌面上,现将两个体积相同的物块甲、乙分别放入两容器中,当两物块静止时,两容器中液面恰好相平,两物块所处的位置如图所示,下列说法正确的是( )
A. 两容器底部受到的液体压强相等
B. 甲物块受到的浮力小于乙物块受到的浮力
C. 取出两物块后,A容器底部受到的液体压力大于B容器底部受到的液体压力
D. 取出两物块后,A容器对桌面的压强小于B容器对桌面的压强
答案
一、同一物体放入不同液体中
1.如图所示,将三个完全相同的鸡蛋分别放入盛有不同液体的烧杯
中,鸡蛋在甲杯中沉底,在乙杯中悬浮,在丙杯中漂浮,且各杯中液
体深度相同。则下列判断正确的是( )
A.三种液体的密度关系为:ρ甲=ρ乙>ρ丙
B.鸡蛋排开三种液体的质量关系为:m甲=m乙>m丙
C.鸡蛋受到三种液体的浮力关系为:F甲<F乙=F丙
D.三种液体对容器底部的压强关系为:p甲=p乙>p丙
【答案】C
【解答】解:A、鸡蛋在甲中下沉,甲的密度小于鸡蛋密度;在乙中悬浮,乙的密度等于鸡蛋密度;在丙中漂浮,丙的密度大于鸡蛋密度,所以丙的密度最大,甲的密度最小,A错误;
B、鸡蛋在甲中下沉,浮力小于鸡蛋的重力,则排开液体的质量小于鸡蛋的质量;乙悬浮,丙中漂浮,则乙丙受到的浮力等于鸡蛋的重力,即乙丙排开液体的质量等于鸡蛋的质量,所以m甲<m乙=m丙,B错误;
C、由B知,甲受到的浮力小于重力,乙丙受到的浮力等于重力,所以鸡蛋受到三种液体的浮力关系为:F甲<F乙=F丙,C正确;
D、三种液体的深度相同,丙的密度最大,甲的密度最小,p=ρ液gh得,三种液体对容器底的压强关系是:p甲<p乙<p丙,D错误。
2.将两个相同的小球,分别放入两个完全相同的装满清水和酒精的溢水杯中,待小球稳定后均漂浮在液面上,如图所示。已知小球的体积为10cm3,从杯中溢出的清水质量为5g。已知ρ清水=1.0×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3,下列说法正确的是( )
A.小球的密度为5×103kg/m3
B.小球排开酒精的质量大于小球排开清水的质量
C.小球排开酒精的体积为6.25cm3
D.向清水中加入适量食盐,小球始终漂浮,其浸入液体中的体积一直不变
【答案】C
【解析】A.小球的密度为
故A错误;
BC.由阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于排开液体受到的重力,小球漂浮在水面上,从杯中溢出的清水质量为5g,则小球在水中受到的浮力为
小球在酒精中也漂浮,由物体浮沉条件可知,小球在酒精中受到的浮力为
由可知,小球排开酒精的体积为
小球排开酒精的质量为
则小球排开酒精的质量等于小球排开清水的质量。故B错误,C正确;
D.向清水中加入适量食盐,清水密度变大,小球始终漂浮,则小球受到的浮力不变,一直等于小球自身的重力,而液体密度变大,由可知,小球排开液体的体积减小,因此其浸入液体中的体积变小。故D错误。
故选C。
3.三个相同容器内分别盛满不同的液体,现将三个完全相同的小球轻轻放入容器中,小球静止后的状态如下图所示。下列判断正确的是( )
A.液体的密度大小关系是
B.液体对容器底部的压强大小关系是
C.容器对桌面的压强大小关系是
D.小球受到的浮力大小关系是
【答案】C
【解析】A.三个完全相同的小球,其质量、体积和密度都相同。小球在甲中下沉,故;在乙中漂浮,故;在丙中悬浮,故。所以三种液体的密度大小关系为,故A错误;
B.静止时三个容器的液面恰好相平,即深度h相等,由于乙中液体的密度最大,根据可知,乙容器底受到的液体压强最大,甲容器底受到的液体压强最小,即,故B错误;
C.开始时,液体的体积,放入小球后,甲、丙溢出相同体积的液体,则剩余液体的体积;由于,故,重力,乙液体溢出的最少,故剩余液体的体积最大;又因为最大,所以乙的质量最大、重力最大,故;容器相同,则容器重力相等,三个完全相同的小球,则小球的重力相等,容器对水平桌面的压力等于容器、容器内的液体和球的重力之和,即;由于受力面积相同,由可得,,故C正确;
D.由图知,小球在丙容器中悬浮,在乙容器中漂浮,所以小球所受的浮力与自身的重力相等;在甲容器中下沉,浮力小于其重力,所以小球受到的浮力大小关系是,故D错误。
故选C。
4.在水平桌面上有甲、乙两个完全相同的柱形容器,容器中均装有适量的不同液体,现将A、B两个完全相同的小球分别放入两容器内,待小球静止后如图所示,此时甲、乙两容器内液面高度相同。则下列说法正确的是( )
A.A球受到的浮力大于B球受到的浮力
B.甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度
C.放入小球后,液体对甲、乙两容器底部的压强相等
D.放入小球后,甲、乙两容器对桌面的压力相等
【答案】B
【解析】A.A、B两个完全相同的小球,质量相同,A球漂浮,B球悬浮,根据物体沉浮条件可知,两球受到的浮力均等于重力,故浮力相同,故A错误;
B.A球漂浮,故A球密度小于甲容器中液体的密度,B球悬浮,故B球的密度等于乙容器中液体的密度,AB两球密度相同,故甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度,故B正确;
C.根据压强可知,甲、乙两容器内液面高度相同,g相同,密度不同,故压强不同,故C错误;
D. 由图可知,两液体的体积
且
由可知,两液体重力
由于容器对桌面的压力等于容器、容器中液体和小球的重力之和,则甲容器对桌面的压力大,故D错误。
故选B。
5.在综合实践活动中制作简易密度计,实验小组将吸管的一端塞入一些铜丝作为配重,并用石蜡将吸管的底端封闭,做成一只简易密度计,如图甲,将该密度计分别放入水、盐水和酒精中漂浮时,标记的刻度如图乙所示,密度计在水、盐水和酒精中受到的浮力分别是F1、F2、F3,它们的关系是 ;在水中的刻度是 ,盐水的刻度线是 (后二空选填“A/B/C”)
【答案】 B C
【解析】[1][2][3]将该密度计分别放入水、盐水和酒精中漂浮时,由可知密度计在三种液体中所受浮力大小相等,即密度计在水、盐水和酒精中受到的浮力;盐水的密度最大,酒精的密度最小,根据可知密度计在盐水中排开液体的体积最小,在酒精中排开液体的体积最大,在水中的刻度是B,盐水的刻度线是C。
6.如图,把一个自制的密度计分别放入两种不同液体中,下列判断错误的是( )
A.甲液体的密度比乙液体的密度小
B.这个密度计在两液体中受到的浮力相等
C.在标记刻度时B的示数应比A小
D.适当增加配重铁丝的质量可以提高密度计的灵敏度
【答案】C
【解析】ABC.因为该密度计在甲、乙两液体中都是漂浮状态,所以可知密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力都等于自身的重力,而密度计在甲液体中时排开液体的体积更大,则由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,甲液体的密度要小于乙液体的密度,而图中A点表示的是甲液体的密度,B点表示的时乙液体的密度,所以在标记刻度时B的示数应比A大,故AB正确,不符合题意,C错误,符合题意;
D.增加配重铁丝的质量,会使密度计的自重增加,漂浮时,浮力等于重力,由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,排开液体的体积会增加,浸入液体的部分会变长,测量相同密度的液体,密度计的变化长度更大,因此可以提高密度计的灵敏度,故D正确,不符合题意。
故选C。
7.水平桌面上放置两个相同的溢水杯,分别装满水、酒精。将一个小球放入水中,小球静止时如图甲所示,溢出水的质量为;若将这个小球放入酒精中,小球沉底如图乙所示,溢出酒精的质量为,已知水和酒精的密度分别为。则 (选填“>”“<”或“=”);小球的体积是 ,小球的密度是 。(用已知物理量进行表示)
【答案】 >
【解析】[1]将一个小球放入水中,小球静止时如图甲所示,小球漂浮,浮力等于重力;若将这个小球放入酒精中,小球沉底,则浮力小于小球的重力,故小球在水中受到的浮力大,根据阿基米德原理,小球在水中排开液体的重力大,根据G=mg,有。
[2]小球在酒精中受到的浮力为
则小球的体积为
[3]小球在水中漂浮,受到的浮力等于自身重力,则
则小球的质量,小球的密度是
8.如图是小明同学利用吸管自制的简易密度计。吸管的下端密闭并缠绕一段铜丝,将其放入盛有不同液体的两个相同杯子中如图。下列说法正确的是( )
A.吸管下端缠绕一段铜丝的目的是增加配重
B.甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度
C.放入密度计后,甲容器底部增加的液体压强大于乙容器底部增加的液体压强
D.将自制的密度计液面所在的位置标上刻度值,则刻度值是均匀的
【答案】A
【解析】A.吸管下端缠绕一段铜丝的目的是,增加配重,使密度计竖直漂浮,故A正确;
B.同一个密度计放在甲、乙液体中都漂浮,所受的浮力等于自身的重力,则
所以甲、乙两图中密度计所受的浮力大小相等,由图知,密度计排开液体的体积,根据可知两液体的密度,故B错误;
C.同一个密度计放在甲、乙液体中都漂浮,所受的浮力等于自身的重力,放入密度计后,两容器底部增加的压力都等于物体受到的浮力,根据可知,甲容器底部增加的液体压强等于乙容器底部增加的液体压强,故C错误;
D.自制的密度计漂浮,,根据可得,,密度计处于漂浮时,浸没的深度与液体的密度成反比,所以刻度值是不均匀的,故D错误。
故选A。
9.如图所示,同一实心球分别放入装有三种不同液体的容器中,球在容器中漂浮,在容器中悬浮,在容器中下沉,此时三个相同容器中液面高度相同,则液体对容器底部的压强( )
A. 最大 B. 最大 C. 最大 D. 一样大
【答案】
【解析】解:球在容器中漂浮,在容器中悬浮,在容器中下沉,
则,,。
。
由题意知,三种液体的深度相等。
,
。
10.如图所示,桌面上有一个密度为的实心小球,甲、乙两个分别盛满密度为、两种不同液体的溢水杯。溢水杯是大小相同的。将小球放入甲溢水杯中,静止后溢出液体的体积和质量分别为、,此时小球受到的浮力为;将小球放入乙溢水杯中,静止后溢出液体的体积和质量分别为、,此时小球受到的浮力为。下列判断正确的是( )
A. 若,则一定不小于
B. 若小球在两个烧杯中都沉底,且,则小球对甲烧杯底的压力大于小球对乙烧杯底的压力
C. 要使且,则甲烧杯对桌面的压强小于乙烧杯对桌面的压强
D. 若,有可能不等于
【答案】
【解析】解:、若,则小球在两液体中都处于漂浮状态,受到的浮力等于自身重力,故F,根据阿基米德原理可得小球排开液体的重力,根据可知;
若,则小球在甲中沉底,受到的浮力,根据阿基米德原理可知,则,小球在乙中漂浮,受到的浮力,根据阿基米德原理可知,则,所以;
若,则小球在两液体中都处于沉底状态,小球排开两液体的体积相同,根据可知,根据阿基米德原理可得小球排开液体的重力,根据可知;
所以若,由可知,一定不大于,故A正确;
B、若小球在两个烧杯中都沉底,且,小球排开两液体的体积相同,根据可知,此时两烧杯底对小球支持力,由于力的作用是相互的,则小球对甲烧杯底的压力大于小球对乙烧杯底的压力,故B正确;
C、若甲烧杯对桌面的压强小于乙烧杯对桌面的压强,由可知甲烧杯对桌面的压力小于乙烧杯对桌面的压力,而烧杯对桌面的压力等于小球、液体及烧杯的重力之和,所以此时甲杯内液体的重力小于乙杯内液体的重力,则甲杯内液体的质量小于乙杯内液体的质量,若此时小球在两液体中都处于沉底状态,即且,这种情况也可能出现,故C错误;
D、若,根据阿基米德原理可得小球排开液体的重力,根据可知,故D错误。
11.在一支平底试管内装入适量细砂,然后先后放入装有甲、乙两种不同液体的烧杯里,如图所示,下列说法正确的是
A.试管在甲液体中受到的浮力较大
B.甲液体的密度大于乙液体的密度
C.甲、乙两种液体对烧杯底的压强一样大
D.乙液体对烧杯底的压强大
【答案】D
【解析】A、同一支装入适量的铁砂的平底试管在两液体中都漂浮,试管受到的浮力:F甲浮=F乙浮,故A错误;
B、因为F浮=ρ水V排g,排开的液体体积V甲>V乙,F甲浮=F乙浮,所以ρ甲<ρ乙,故B错误;
CD、由图可知,液体深度相同,ρ甲<ρ乙,由p=ρgh可知,装乙液体的烧杯底部所受压强较大,故C错误,D正确,.
故选D.
12.如图所示,甲、乙两个相同的烧杯中装有不同的液体,将两个完全相同的物体A、B分别放入甲、乙两杯液体中。静止时,物体A在甲杯液体中处于悬浮状态,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。下列判断正确的是( )
A.甲杯中的液体密度大于乙杯中的液体密度
B.甲杯中液体对容器底的压强等于乙杯中液体对容器底的压强
C.甲烧杯对桌面的压力小于乙烧杯对桌面的压力
D.甲杯液体中物体A受的浮力小于乙杯液体中物体B受的浮力
【答案】C
【解析】ABC.因为A悬浮,所以甲杯中的液体密度等于物体A的密度,因为B漂浮,所以乙杯中的液体密度大于物体B的密度,而两个物体完全相同,则甲杯中的液体密度小于乙杯中的液体密度,而液体的深度相同,由可知,甲杯中液体对容器底的压强小于乙杯中液体对容器底的压强,则烧杯对桌面的压力为
因为烧杯相同,所以甲烧杯对桌面的压力小于乙烧杯对桌面的压力,故AB项错误,C项正确;
D.由图可知,A悬浮,B漂浮,所以其所受的浮力与其自身的重力相等,因为两个物体完全相同,所以甲杯液体中物体A受的浮力等于乙杯液体中物体B受的浮力,故D项错误。
故选C。
二、不同物体放入同种液体中
1.如图,将水稻种子倒入一定浓度的盐水中,漂浮于水面的是次种,沉入容器底的是良种,这种方法称之为盐水选种。考虑种子个体差异,在图示情境中( )
A.良种所受浮力小于自身重力 B.良种重力小于次种重力
C.次种所受浮力大于自身重力 D.良种密度小于次种密度
【答案】A
【解析】A.良种沉底,根据物体的浮沉条件可知,良种所受浮力小于自身重力,故A符合题意;
C.次种漂浮,根据物体的浮沉条件可知,次种所受浮力等于自身重力,故C不符合题意;
D.根据物体的浮沉条件可知,良种沉底,良种的密度大于水的密度;次种漂浮,次种的密度小于水的密度,所以良种的密度大于次种的密度,故D不符合题意;
B.若良种和次种的体积相同,根据
由于良种的密度大于次种的密度,所以,良种的重力大于次种的重力,故B不符合题意。
故选A。
2.如图所示,四个体积相同而材料不同的球甲、乙、丙、丁分别静止在水中的不同深度处。以下说法正确的是( )
A.甲球所受的浮力最小 B.乙球所受的浮力最小
C.丙球所受的浮力最小 D.丁球所受的浮力最小
【答案】A
【解析】由图可知,四个球排开水的体积V甲<V乙<V丙=V丁
由F浮=ρ水V排g可得,四个球受到的浮力F甲<F乙<F丙=F丁
故A正确,BCD错误。
故选A。
3.科技探究小组正在进行探究浮力与压强的实验,设计了如图的实验,容器置于桌面上,物块a沉底,物块b漂浮在水面上,两物块体积不同,物块a、b的密度分别为ρa、ρb,若将物块a取出再放置在物块b上,下列说法正确的是( )
A.若物块a体积大于物块b,则ρa<ρb
B.物块a受到的浮力变大
C.液体对容器的压强增大
D.容器对桌面的压力增大
【答案】C
【解析】A.在水中a实心物块下沉,则水的密度小于a的密度,b漂浮,说明水的密度大于b的密度,故,故A错误;
BC.原来是一个沉底,一个漂浮,整体的浮力小于a、b重力之和,叠放后,可能整体漂浮、悬浮,此时整体的浮力可能等于总重力,浮力变大了,如果整体是下沉,在整体排开液体的体积变大,故浮力增大,因而排开液体的体积变大,水面升高,液体的压强变大,而a可能是露出水面或浸没,因而排开水的体积减小或不变,浮力不可能变大;故B错误,C正确;
D.叠放后,液面升高,可能有水溢出,也可能不溢出,整体的重力可能减小,也可能不变,故对桌面的压力可能减小或不变,不可能增大,故D错误。
故选C。
4.如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同。则三个物体的密度大小关系为 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】已知三个正方体的体积相同,由图可知,三个正方体排开水的体积关系为,根据可知,浮力的大小关系为,由图可知,和处于漂浮,处于悬浮,则由浮沉条件可知:,,,由于,所以;由于正方体的体积相同,所以根据可知,物体密度的大小关系。
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
5. 甲、乙、丙三个体积相同的球,分别放入三杯水中,如图所示,它受浮力大小的情况应是( )
A.F甲>F乙>F丙 B.F甲=F乙>F丙
C.F甲<F乙=F丙 D.F甲<F乙<F丙
【答案】C
6. 把甲、乙两个体积相等的物体放入水中,它们静止时的情况如图所示,下列说法中正确的是( )
A.甲物体受到的浮力等于乙物体受到的浮力
B.甲物体受到的浮力小于乙物体受到的浮力
C.甲物体受到的浮力大于乙物体受到的浮力
D.无法判断谁受到的浮力大
【答案】B
7.将体积相同的甲、乙实心球放入装有水的烧杯中,若甲、乙所受的重力和排开水所受的重力如下表,则两球静止在水中时,以下情形合理的是( )
实心球
实心球所受的重力/N
排开水所受的重力/N
甲
1
1
乙
3
2
A. B.
C. D.
【答案】B
【解答】解:由表格数据可知,G甲=1N,G乙=3N,G排甲=1N,G排乙=2N,
由阿基米德原理可得,甲、乙实心球受到的浮力F浮甲=1N,F浮乙=2N,
由F浮甲=G甲、F浮乙<G乙可知,两球静止在水中时,甲球悬浮或漂浮,乙球沉底;
因两球受到的浮力大小F浮甲<F浮乙,则由阿基米德原理可知V排甲<V排乙,
已知两实心球的体积相等,要满足V排甲<V排乙,甲球只能是部分浸在水中处于漂浮状态,故B选项符合题意。
故选:B。
8.小华用盐水清洗水果时,把苹果和李子浸入水中,静止后观察到
的现象如图所示,苹果处于漂浮状态,李子处于悬浮状态。下列判断
正确的是( )
A.两水果受到的浮力一定相等
B.两水果的密度不等,苹果的密度大
C.李子底部受到水的压强比苹果底部的大
D.两水果的重力不等,李子的重力大
【答案】C
【解答】解:A、由于不知道苹果和李子排开水的体积关系,根据F浮=ρ液gV排可知,无法判断苹果和李子受到的浮力关系,故A错误;
B、根据题意可知,苹果处于漂浮状态,则苹果的密度小于水的密度;李子悬浮时,则李子的密度等于水的密度;所以苹果的密度小于李子的密度,故B错误;
C、由图可知,李子底部的深度大于苹果底部的深度,根据p=ρgh可知,李子底部受到水的压强比苹果底部的大,故C正确;
D、苹果处于漂浮状态,苹果的重力等于受到的浮力,李子悬浮时,李子的重力等于受到的浮力,由于不知道苹果和李子受到浮力的大小关系,所以无法判断苹果和李子的重力关系,故D错误。
故选:C。
9.小明帮妈妈洗菜时发现,放在盆中的茄子浮在水面如图甲所示,
而土豆沉在盆底如图乙所示,他用所学的物理知识对此现象作出一些
分析,其中正确的是( )
A.茄子受到的浮力小于它受到的重力
B.茄子的密度大于土豆的密度
C.放入土豆前后水对盆底的压强不变
D.土豆排开水的重力小于自身的重力
【答案】D
【解答】A、茄子处于漂浮状态,浮力等于重力,故A错误;
B、茄子漂浮密度小于水的密度,土豆沉底密度大于水的密度,故土豆密度大于茄子的密度,故B错误;
C、放入土豆后、水面升高,根据p=ρgh可知容器底部受到水压强增大,故C错误;
D、土豆沉底所受浮力小于重力,故土豆排开水的重力小于自身的重力,故D正确。
故选:D。
10.如图甲所示,小明在洗水果时发现不同的水果在水中静止时所处位置是不一样的,梨子漂着,大约有体积露出水面;金桔也漂着,大约有体积露出水面,葡萄放入水中后慢慢下沉,最终静止在容器底部,他认为这些现象和三种水果的质量和密度紧密相关。于是他从种水果中各取一个,用电子秤测出其质量得到的关系是m梨>m金>m葡。他将这三个水果抽象成三个密度均匀的小球,如图乙所示。他根据水果在水中的浮沉状态做出以下四个判断,其中正确的有( )
A.梨子所受浮力最大
B.葡萄的密度比水的密度大
C.金桔的密度比梨子的密度小
D.这三种水果中,与水的密度最接近的是金桔
【答案】AB
【解析】A.由于梨和金桔是漂浮,则梨和金桔的浮力都等于重力,而m梨>m金,故梨子的浮力大于金桔浮力,而葡萄的质量最小,但是葡萄沉底,说明葡萄的浮力小于葡萄的重力,而葡萄重力最小,故葡萄的浮力最小,故A正确;
B.在同一种液体中,只有密度大于水的密度,才会下沉,故葡萄的密度比水的密度大,B正确;
C.由于梨和金桔是漂浮,则梨和金桔的浮力都等于重力,则可以列等式
经整理可得
同理可以整理出
故金桔的密度大于梨子的密度,故C错误;
D.无法判断葡萄与水的接近程度,则无法判断葡萄、金桔与水密度接近程度,故D错误。
故选AB。
三、不同物体放入不同液体中
1.桌面上放置两个圆柱形容器,装有甲、乙两种液体,密度分别为、,体积相等的实心球A、B,密度分别为、,如图所示。将A球放入甲液体中,B球放入乙液体中,A球和B球静止时所受浮力的大小分别为F1和F2.下列判断中正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】D
【解析】AB.若,则A球在甲液体中漂浮,浮力等于重力,则有
B球在乙液体中沉底,排开液体的体积等于物体体积,根据阿基米德原理,B球在乙液体中所受浮力为
又因为,所以,故AB错误;
CD.若,则A球在甲液体中沉底,排开液体的体积等于物体体积,根据阿基米德原理,A球在甲液体中所受浮力为
B球在乙液体中沉底,排开液体的体积等于物体体积,根据阿基米德原理B球在乙液体中所受浮力为
又因为,所以,故C错误,故D正确。
故选D。
2.两个相同容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相同的
A、B两个不同材料制成的实心小球放入甲液体中,两球沉底如图a
所示;放入乙液体中,两球静止时的情况如图b所示,此时两容器中
液面相平。则下列说法正确的是( )
A.小球A的质量大于小球B的质量
B.a容器底部受到液体的压强较大
C.小球A在乙液体中受到的浮力较大
D.小球B在两种液体中受到的浮力一样大
【答案】C
【解析】A、在乙液体中,A漂浮,则A的密度小于乙液体的密度;B下沉,B的密度大于乙液体的密度;比较可知,A的密度小于B的密度;两个小球的体积相同,根据m=ρV可知,A的质量小于B的质量,故A错;
B、A实心小球在甲液体中下沉,则甲液体的密度小于A小球的密度;A实心小球在乙液体中漂浮,则乙液体的密度大于A小球的密度,所以甲液体的密度小于乙液体的密度,而液体深度相同,由p=ρgh可知,a容器底部受到液体的压强小于b容器底部受到液体的压强,故B错;
C、由图可知,在甲液体中A球下沉,小球A在甲液体中受到的浮力F浮甲<GA,小球A在乙液体中漂浮,小球A在乙液体中受到的浮力F浮乙=GA,所以F浮甲<F浮乙,故C正确;
D、甲液体的密度小于乙液体的密度,B在两种液体中都下沉,排开液体的体积相同,由F浮=ρ液V排g可知小球B在乙液体中受到的浮力较大,故D错。
故选:C。
3. 两个质量、底面积均相同,形状不同的容器A、B,盛有质量相等的不同液体放置在水平桌面上,现将两个体积相同的物块甲、乙分别放入两容器中,当两物块静止时,两容器中液面恰好相平,两物块所处的位置如图所示,下列说法正确的是( )
A. 两容器底部受到的液体压强相等
B. 甲物块受到的浮力小于乙物块受到的浮力
C. 取出两物块后,A容器底部受到的液体压力大于B容器底部受到的液体压力
D. 取出两物块后,A容器对桌面的压强小于B容器对桌面的压强
【答案】C
【解析】A、A容器中液体的体积小于B容器中液体的体积,根据密度公式可知,A容器中的液体密度大于B容器中液体的密度,即ρA>ρB,已知深度相同,由p=ρ液gh可知,A容器内的液体对容器底的压强大,即pA>pB,故A错误;
B、甲排开液体的体积大于乙排开液体的体积,A容器中的液体密度大于B容器中液体的密度,根据F浮=ρ液gV排可知,甲受到的浮力大于乙受到的浮力,故B错误;
C、取出物体后,甲容器中液体对容器底的压力大于液体的重力,乙容器中液体对容器的压力等于液体的重力,两容器中液体的质量相等,根据G=mg可知两容器中液体的重力相等,取出两物块后,A容器底部受到的液体压力大于B容器底部受到的液体压力,故C正确;
D、取出物体后,甲容器和乙容器对桌面的压力和受压面积均相等,根据p知A容器对桌面的压强等于B容器对桌面的压强,故D错误。
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