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初中物理中考复习 课时训练13 浮力
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这是一份初中物理中考复习 课时训练13 浮力，共13页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，实验探究题等内容，欢迎下载使用。
课时训练(十三) 浮力
(限时:90分钟)
|基础达标|
一、选择题
1.[2018·德阳] 体积相同的铝球、铜块和木块,浸在液体中的情况如图K13-1所示,则比较它们受到的浮力( )
图K13-1
A.铝球受到的浮力最大
B.木块受到的浮力最大
C.铜块受到的浮力最大
D.它们受到的浮力一样大
2.[2019·淮安]长江上一艘满载货物的轮船在卸完一半货物后,该艘轮船 ( )
A.会浮起一些,所受浮力变小
B.会浮起一些,所受浮力变大
C.会下沉一些,所受浮力变大
D.会始终漂浮,所受浮力不变
3.(双选)[2019·衡阳]如图K13-2Ⅰ所示是甲、乙两种液体的质量与体积关系的图像,将相同的木块分别放入盛有甲、乙两种液体的容器a和b中,待木块静止时,两容器液面相平,下列说法正确的是( )
图K13-2
A.a容器盛的是甲液体,b容器盛的是乙液体
B.木块在a容器内排开液体的质量较大
C.a、b两容器底部受到液体的压强相等
D.a、b两容器中木块下表面受到液体的压强相等
4.[2019·深圳]水平桌面上两个底面积相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体。将两个完全相同的小球 M、N分别放入两个容器中,静止时两球状态如图K13-3所示,两容器内液面相平。下列分析正确的是( )
图K13-3
A.两小球所受浮力FM
C.两种液体对容器底部的压强 p甲=p乙
D.两种液体对容器底部的压力F甲>F乙
5.[2019·淄博]把木块放入装满水的溢水杯中,溢出水的体积为V1(如图K13-4甲);用细针将该木块全部压入水中,溢出水的总体积为V2(如图乙),忽略细针体积,则( )
图K13-4
A.木块的质量为ρ水V2
B.缓慢下压木块的过程中,溢水杯底受到水的压强变大
C.木块全部压入水中静止时,细针对木块的压力大小为ρ水gV2
D.木块的密度为V1V2ρ水
6.[2019·郴州]A、B是两个不溶于水的物块,用一根细线连接在一起,先后以两种不同方式放入同一个装有水的烧杯中,处于如图K13-5甲、乙所示的静止状态。试判断两种情况下,烧杯中水面的高度h甲、h乙的大小关系为( )
图K13-5
A.h甲h乙
C.h甲=h乙 D.无法判断
7.(多选)[2019·青岛]如图K13-6甲所示,盛有水的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上,容器的底面积为S,弹簧测力计下悬挂一个长方体金属块,从水面开始缓慢浸入水中,在金属块未触底且水未溢出的过程中,弹簧测力计示数F随金属块下表面浸入水中深度h的关系图像如图乙所示。下列分析正确的是 ( )
图K13-6
A.金属块逐渐浸入水中的过程中,受到的浮力一直在减小
B.金属块的高度为 h1
C.金属块的密度为F1F1-F2ρ水
D.金属块浸没后与入水前相比,水平桌面受到的压强增加F1-F2S
二、填空题
8.如图K13-7所示,将一长方体物体浸没在装有足够深水的容器中恰好处于悬浮状态,它的上表面受到的压力为1.8 N,下表面受到的压力为3 N,则该物体受到的浮力大小为 N;如果物体再下沉5 cm,则它受到的浮力大小为 N。
图K13-7
9.[2019·巴中]两个完全相同容器内分别盛满不同的液体,现将两个完全相同的小球轻轻放入容器中,小球静止后的状态如图K13-8所示,则液体对容器底部的压强关系是p甲 p乙;两小球所受的浮力关系是F甲 F乙。(均选填“>”“<”或“=”)。
图K13-8
10.[2019·南京]两个相同的圆柱形容器中分别装有体积相等的甲、乙两种液体,图K13-9为同一只鸡蛋在两种液体中静止时的情景。图中两种液体的密度分别为ρ甲和ρ乙,鸡蛋所受浮力分别为F甲和F乙,容器底部所受液体压强分别为p甲和p乙,则它们的大小关系是:ρ甲 ρ乙,F甲 F乙,p甲 p乙。以下三种方案:①在鸡蛋上开小孔,用注射器抽取鸡蛋内蛋清,再用胶带封好小孔;②在鸡蛋上开小孔,塞入大头针,用胶带封好小孔;③在容器中加入比原液体密度更大的液体。若想使鸡蛋在乙液体中下沉,可行的方案有 (填序号)。
图K13-9
11.[2018·连云港] 如图K13-10所示,小球在绳子拉力作用下恰好浸没在水中,此时小球所受的浮力 (选填“大于”“小于”或“等于”)小球的重力。剪断绳子后,小球上升过程中所受的浮力 ,水对烧杯底部的压强 。(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
图K13-10
12.[2019·福建]如图K13-11所示,气球下面用细线悬挂一石块,它们恰好悬浮在水中。已知石块与气球的总重力为G总,则气球受到的浮力F浮 (选填“>”“<”或“=”)G总;若水温升高,石块将 (选填“上浮”“下沉”或“保持悬浮”)。
图K13-11
13.[2019·盐城]小明用饮料吸管制作了一只简易密度计,将其放入水中时,密度计不能直立,应 (选填“增加”或“减少”)吸管中铁丝质量。改进后,如图K13-12所示,分别用它测量水和盐水的密度时,吸管浸入液体的深度分别为h1和h2,则h1 (选填“大于”“小于”或“等于”)h2,用它测量可乐密度时,吸管上“沾”上许多小气泡,测得的密度偏 。
图K13-12
14.[2018·怀化] 在平静的池水中漂浮着一个木球,木球的体积为4 dm3,露出水面的体积为总体积的14,那么木球受到的浮力为 N,木球的密度为 kg/m3。(g取10 N/kg)
三、作图题
15.[2018·甘肃] 如图K13-13所示,木球漂浮在水面上,请画出木球受到的重力G和浮力F浮的示意图。
图K13-13
四、实验探究题
16.[2019·绥化]如图K13-14所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验装置和实验过程中弹簧测力计挂着同一金属块的示数。
图K13-14
(1)金属块浸没在水中时,受到的浮力是 N。
(2)分析图甲、丙、丁可知,浮力大小跟物体浸没在水中的深度 (选填“有关”或“无关”)。
(3)分析图甲、 可知,浸在液体中的物体所受浮力大小跟液体密度有关。戊图中盐水的密度是 kg/m3。如果在实验中不小心使戊图中的金属块接触了容器底且与容器底有力的作用,此时测量出的盐水密度值将如何变化,并分析原因
。
(4)实验中由于握着弹簧测力计的手臂易晃动,导致弹簧测力计示数不稳定,读数困难。请你写出一种改进措施
。
|自我挑战|
17.[2019·鄂州]如图K13-15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。下列说法正确的是 ( )
图K13-15
A.物体受到的浮力大小关系为FA>FB>FC
B.三个正方体的密度大小关系为ρA>ρB>ρC
C.容器底部受到水的压力大小关系为F甲>F乙>F丙
D.容器对桌面的压强大小关系为p甲=p乙=p丙
18.(多选)[2019·泸州]三个相同的轻质弹簧,一端固定在容器底部,另一端分别与甲、乙、丙三个体积相同的实心球相连。向容器内倒入水,待水和球都稳定后,观察到如图K13-16所示的情况,此时乙球下方弹簧长度等于原长。下列判断正确的是 ( )
图K13-16
A.乙球的重力与它受到的浮力相等
B.甲球的重力大于它受到的浮力
C.甲、乙、丙三个球的密度大小关系为ρ甲<ρ乙<ρ丙
D.甲、乙、丙三个球受到的浮力大小关系为F甲>F乙>F丙
19.[2019·通辽]水平桌面上两个相同的烧杯中分别装有甲、乙两种不同液体,将两个用不同材料制成的正方体A、B(VA
图K13-17
A.甲液体的密度大于乙液体的密度
B.甲液体对杯底的压强等于乙液体对杯底的压强
C.甲液体对B下表面的压强等于乙液体对A下表面的压强
D.装甲液体的烧杯对水平桌面的压力小于装乙液体的烧杯对水平桌面的压力
20.[2019·眉山]有甲、乙两个溢水杯,甲溢水杯盛满酒精,乙溢水杯盛满某种液体,将一个不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中,小球浸没在酒精中,溢出酒精的质量是80 g;将小球从甲溢水杯中取出擦干,轻轻放入乙溢水杯中,溢出液体的质量是80 g,小球露出液面的体积与浸入液体中的体积之比为1?4。已知ρ酒精=0.8×103 kg/m3,下列说法中正确的是( )
A.小球静止于甲溢水杯的底部
B.小球的体积是80 cm3
C.液体的密度是1.0×103 kg/m3
D.小球的密度是0.9×103 kg/m3
21.[2019·孝感]水平桌面上有一容器,底面积为100 cm2,容器底有一个质量为132 g、体积120 cm3的小球,如图K13-18甲所示。(ρ水=1.0×103 kg/m3, g取10 N/kg)
(1)向容器中注入质量为1.6 kg的水时,水深13 cm,如图乙所示,求水对容器底的压强。
(2)再向容器中慢慢加入适量盐并搅拌,直到小球悬浮为止,如图丙所示,求此时盐水密度ρ1。
(3)继续向容器中加盐并搅拌,某时刻小球静止,将密度计放入盐水中,测得盐水的密度ρ2=1.2×103 kg/m3,求小球浸入盐水的体积。
图K13-18
【参考答案】
1.D
2.A [解析]轮船是漂浮的,浮力等于重力,满载货物的轮船在卸完一半货物后,轮船仍然漂浮,由于重力减小了,则浮力也变小了,根据阿基米德原理得F浮=ρ水gV排可知,水的密度不变,浮力变小时,排开水的体积变小,则轮船会上浮一些。
3.AD [解析]由图Ⅰ可知体积相同时甲液体的质量大,所以甲液体的密度大于乙液体的密度。由图Ⅱ可知木块漂浮在两种液体中,漂浮时F浮=G=ρ液gV排,木块重力不变,因为a容器中木块排开液体的体积小,所以a容器内液体密度大,故a容器盛的是甲液体,b容器盛的是乙液体,A正确。木块漂浮时F浮=G=G排,所以排开液体的质量相等,B错误。两液体深度相同,由p=ρ液gh可知,a容器底部受到的压强大,C错误。漂浮时下表面受到的压力等于浮力,所以下表面受到的压力相等,下表面面积相同,所以下表面受到的压强相等,D正确。
4.D [解析]小球M在甲液体中漂浮,则浮力FM=GM,小球 N 在乙液体中悬浮,则浮力 FN=GN,由于小球M、N完全相同,即 GM=GN,则 FM=FN,故A错误。小球M在甲液体中漂浮,则密度 ρM<ρ甲,小球N在乙液体中悬浮,则密度 ρN=ρ乙由于小球M、N完全相同,即 ρM=ρN,则ρ甲>ρ乙,故B错误。两容器液面相平即深度 h 相同,根据液体压强计算公式 p=ρgh 可知,p甲 >p乙,故C错误。两容器底面积相同,由压力计算公式 F=pS得,两容器底部受到液体的压力F甲>F乙,故D正确。
5.D [解析]木块在溢水杯中漂浮时,受到的重力和浮力是一对平衡力,所以有F浮=G,即ρ水gV1=mg,木块的质量为m=ρ水V1,故A错误;缓慢下压木块的过程中,多余的水从溢水杯口流出来了,溢水杯中水的深度不变,所以杯底受到水的压强不变,故B错误;木块全部压入水中静止时,木块受到三个力的作用:竖直向下的重力、压力和竖直向上的浮力,这三个力的关系为G+F压=F浮',压力为F压=F浮'-G=ρ水gV2-ρ水gV1,故C错误;木块的体积为V2,根据密度公式得木块的密度为ρ=mV2=V1V2ρ水,故D正确。
6.C [解析]AB整体在两种情况下都处于漂浮状态,所以整体所受浮力都等于二者总重力,根据阿基米德原理知V排=F浮ρ水g,则两种情况下,排开水的体积相等,故水面上升的高度相等,则最终水面高度也相同,即h甲=h乙。
7.BCD [解析]金属块逐渐浸入水中的过程中,排开水的体积先变大,当浸没后排开水的体积不变,根据F浮=ρ液V排g可知,受到的浮力先变大,后不变,故A错误。由图乙可知,金属块下表面浸入水中深度为h1后,受到的拉力不变,即金属块下表面浸入水中h1时金属块刚刚浸没,所以金属块的高度等于h1,故B正确。由图乙可知,当h=0时金属块处于空气中,弹簧测力计示数为F1,则金属块重力G=F1,金属块质量m=Gg=F1g;金属块浸没水中时,金属块受到的浮力F浮=F1-F2,根据F浮=ρ液V排g可得,V=V排=F浮ρ水g=F1-F2ρ水g;所以,金属块密度ρ=mV=F1gF1-F2ρ水g=F1F1-F2ρ水,故C正确。金属块浸没后与入水前相比,水平桌面受到的压力增加量ΔF=F浮=F1-F2,所以,水平桌面受到的压强增加量Δp=ΔFS=F1-F2S,故D正确。
8.1.2 1.2
9.< <
10.< = < ②
[解析]由图可知,鸡蛋在甲液体中悬浮,说明ρ甲=ρ,鸡蛋在乙液体中漂浮,说明ρ乙>ρ,所以ρ甲<ρ乙;鸡蛋在甲液体中悬浮,则F甲=G,鸡蛋在乙液体中漂浮,则F乙=G,所以F甲=F乙;由于甲、乙两种液体的体积相等,且液体的密度ρ甲<ρ乙,根据G=ρVg可知,液体的重力G甲
12.< 上浮
[解析]气球及石块悬浮在水中,故气球及石块所受浮力与它们的总重力相等,气球所受浮力小于气球及石块所受浮力,所以气球所受浮力小于它们的总重力,即F浮
14.30 0.75×103
15.如图所示
16.(1)2 (2)无关
(3)丁、戊(或丙、戊) 1.2×103
偏大;因为容器底对金属块有支持力,弹簧测力计示数减小,根据F浮=G-F可知,金属块在盐水中受到的浮力测量值偏大,V排不变,由ρ盐水=F浮V排g可知,测量出的盐水密度值偏大
(4)将盛有适量液体的烧杯放在铁架台上,把弹簧测力计固定在铁圈上,通过改变铁圈的高度来改变金属块浸在液体中的体积
17.D [解析]由题知,A、B、C三个正方体的体积相同,由图可知,A、B、C三个正方体排开水的体积关系为VA排SA,则根据p=FS可知,pB
21.解:(1)水对容器底的压强p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.13 m=1.3×103 Pa。
(2)因为小球悬浮,所以ρ1=ρ球=mV=132 g120 cm3=1.1 g/cm3。
(3)因为ρ2>ρ球,所以小球漂浮,根据F浮=G球,ρ2V浸g=ρ球Vg,则小球浸入盐水的体积V浸=ρ球Vρ2=1.1 g/cm3×120 cm31.2 g/cm3=110 cm3。
课时训练(十三) 浮力
(限时:90分钟)
|基础达标|
一、选择题
1.[2018·德阳] 体积相同的铝球、铜块和木块,浸在液体中的情况如图K13-1所示,则比较它们受到的浮力( )
图K13-1
A.铝球受到的浮力最大
B.木块受到的浮力最大
C.铜块受到的浮力最大
D.它们受到的浮力一样大
2.[2019·淮安]长江上一艘满载货物的轮船在卸完一半货物后,该艘轮船 ( )
A.会浮起一些,所受浮力变小
B.会浮起一些,所受浮力变大
C.会下沉一些,所受浮力变大
D.会始终漂浮,所受浮力不变
3.(双选)[2019·衡阳]如图K13-2Ⅰ所示是甲、乙两种液体的质量与体积关系的图像,将相同的木块分别放入盛有甲、乙两种液体的容器a和b中,待木块静止时,两容器液面相平,下列说法正确的是( )
图K13-2
A.a容器盛的是甲液体,b容器盛的是乙液体
B.木块在a容器内排开液体的质量较大
C.a、b两容器底部受到液体的压强相等
D.a、b两容器中木块下表面受到液体的压强相等
4.[2019·深圳]水平桌面上两个底面积相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体。将两个完全相同的小球 M、N分别放入两个容器中,静止时两球状态如图K13-3所示,两容器内液面相平。下列分析正确的是( )
图K13-3
A.两小球所受浮力FM
C.两种液体对容器底部的压强 p甲=p乙
D.两种液体对容器底部的压力F甲>F乙
5.[2019·淄博]把木块放入装满水的溢水杯中,溢出水的体积为V1(如图K13-4甲);用细针将该木块全部压入水中,溢出水的总体积为V2(如图乙),忽略细针体积,则( )
图K13-4
A.木块的质量为ρ水V2
B.缓慢下压木块的过程中,溢水杯底受到水的压强变大
C.木块全部压入水中静止时,细针对木块的压力大小为ρ水gV2
D.木块的密度为V1V2ρ水
6.[2019·郴州]A、B是两个不溶于水的物块,用一根细线连接在一起,先后以两种不同方式放入同一个装有水的烧杯中,处于如图K13-5甲、乙所示的静止状态。试判断两种情况下,烧杯中水面的高度h甲、h乙的大小关系为( )
图K13-5
A.h甲
C.h甲=h乙 D.无法判断
7.(多选)[2019·青岛]如图K13-6甲所示,盛有水的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上,容器的底面积为S,弹簧测力计下悬挂一个长方体金属块,从水面开始缓慢浸入水中,在金属块未触底且水未溢出的过程中,弹簧测力计示数F随金属块下表面浸入水中深度h的关系图像如图乙所示。下列分析正确的是 ( )
图K13-6
A.金属块逐渐浸入水中的过程中,受到的浮力一直在减小
B.金属块的高度为 h1
C.金属块的密度为F1F1-F2ρ水
D.金属块浸没后与入水前相比,水平桌面受到的压强增加F1-F2S
二、填空题
8.如图K13-7所示,将一长方体物体浸没在装有足够深水的容器中恰好处于悬浮状态,它的上表面受到的压力为1.8 N,下表面受到的压力为3 N,则该物体受到的浮力大小为 N;如果物体再下沉5 cm,则它受到的浮力大小为 N。
图K13-7
9.[2019·巴中]两个完全相同容器内分别盛满不同的液体,现将两个完全相同的小球轻轻放入容器中,小球静止后的状态如图K13-8所示,则液体对容器底部的压强关系是p甲 p乙;两小球所受的浮力关系是F甲 F乙。(均选填“>”“<”或“=”)。
图K13-8
10.[2019·南京]两个相同的圆柱形容器中分别装有体积相等的甲、乙两种液体,图K13-9为同一只鸡蛋在两种液体中静止时的情景。图中两种液体的密度分别为ρ甲和ρ乙,鸡蛋所受浮力分别为F甲和F乙,容器底部所受液体压强分别为p甲和p乙,则它们的大小关系是:ρ甲 ρ乙,F甲 F乙,p甲 p乙。以下三种方案:①在鸡蛋上开小孔,用注射器抽取鸡蛋内蛋清,再用胶带封好小孔;②在鸡蛋上开小孔,塞入大头针,用胶带封好小孔;③在容器中加入比原液体密度更大的液体。若想使鸡蛋在乙液体中下沉,可行的方案有 (填序号)。
图K13-9
11.[2018·连云港] 如图K13-10所示,小球在绳子拉力作用下恰好浸没在水中,此时小球所受的浮力 (选填“大于”“小于”或“等于”)小球的重力。剪断绳子后,小球上升过程中所受的浮力 ,水对烧杯底部的压强 。(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
图K13-10
12.[2019·福建]如图K13-11所示,气球下面用细线悬挂一石块,它们恰好悬浮在水中。已知石块与气球的总重力为G总,则气球受到的浮力F浮 (选填“>”“<”或“=”)G总;若水温升高,石块将 (选填“上浮”“下沉”或“保持悬浮”)。
图K13-11
13.[2019·盐城]小明用饮料吸管制作了一只简易密度计,将其放入水中时,密度计不能直立,应 (选填“增加”或“减少”)吸管中铁丝质量。改进后,如图K13-12所示,分别用它测量水和盐水的密度时,吸管浸入液体的深度分别为h1和h2,则h1 (选填“大于”“小于”或“等于”)h2,用它测量可乐密度时,吸管上“沾”上许多小气泡,测得的密度偏 。
图K13-12
14.[2018·怀化] 在平静的池水中漂浮着一个木球,木球的体积为4 dm3,露出水面的体积为总体积的14,那么木球受到的浮力为 N,木球的密度为 kg/m3。(g取10 N/kg)
三、作图题
15.[2018·甘肃] 如图K13-13所示,木球漂浮在水面上,请画出木球受到的重力G和浮力F浮的示意图。
图K13-13
四、实验探究题
16.[2019·绥化]如图K13-14所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验装置和实验过程中弹簧测力计挂着同一金属块的示数。
图K13-14
(1)金属块浸没在水中时,受到的浮力是 N。
(2)分析图甲、丙、丁可知,浮力大小跟物体浸没在水中的深度 (选填“有关”或“无关”)。
(3)分析图甲、 可知,浸在液体中的物体所受浮力大小跟液体密度有关。戊图中盐水的密度是 kg/m3。如果在实验中不小心使戊图中的金属块接触了容器底且与容器底有力的作用,此时测量出的盐水密度值将如何变化,并分析原因
。
(4)实验中由于握着弹簧测力计的手臂易晃动,导致弹簧测力计示数不稳定,读数困难。请你写出一种改进措施
。
|自我挑战|
17.[2019·鄂州]如图K13-15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。下列说法正确的是 ( )
图K13-15
A.物体受到的浮力大小关系为FA>FB>FC
B.三个正方体的密度大小关系为ρA>ρB>ρC
C.容器底部受到水的压力大小关系为F甲>F乙>F丙
D.容器对桌面的压强大小关系为p甲=p乙=p丙
18.(多选)[2019·泸州]三个相同的轻质弹簧,一端固定在容器底部,另一端分别与甲、乙、丙三个体积相同的实心球相连。向容器内倒入水,待水和球都稳定后,观察到如图K13-16所示的情况,此时乙球下方弹簧长度等于原长。下列判断正确的是 ( )
图K13-16
A.乙球的重力与它受到的浮力相等
B.甲球的重力大于它受到的浮力
C.甲、乙、丙三个球的密度大小关系为ρ甲<ρ乙<ρ丙
D.甲、乙、丙三个球受到的浮力大小关系为F甲>F乙>F丙
19.[2019·通辽]水平桌面上两个相同的烧杯中分别装有甲、乙两种不同液体,将两个用不同材料制成的正方体A、B(VA
图K13-17
A.甲液体的密度大于乙液体的密度
B.甲液体对杯底的压强等于乙液体对杯底的压强
C.甲液体对B下表面的压强等于乙液体对A下表面的压强
D.装甲液体的烧杯对水平桌面的压力小于装乙液体的烧杯对水平桌面的压力
20.[2019·眉山]有甲、乙两个溢水杯,甲溢水杯盛满酒精,乙溢水杯盛满某种液体,将一个不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中,小球浸没在酒精中,溢出酒精的质量是80 g;将小球从甲溢水杯中取出擦干,轻轻放入乙溢水杯中,溢出液体的质量是80 g,小球露出液面的体积与浸入液体中的体积之比为1?4。已知ρ酒精=0.8×103 kg/m3,下列说法中正确的是( )
A.小球静止于甲溢水杯的底部
B.小球的体积是80 cm3
C.液体的密度是1.0×103 kg/m3
D.小球的密度是0.9×103 kg/m3
21.[2019·孝感]水平桌面上有一容器,底面积为100 cm2,容器底有一个质量为132 g、体积120 cm3的小球,如图K13-18甲所示。(ρ水=1.0×103 kg/m3, g取10 N/kg)
(1)向容器中注入质量为1.6 kg的水时,水深13 cm,如图乙所示,求水对容器底的压强。
(2)再向容器中慢慢加入适量盐并搅拌,直到小球悬浮为止,如图丙所示,求此时盐水密度ρ1。
(3)继续向容器中加盐并搅拌,某时刻小球静止,将密度计放入盐水中,测得盐水的密度ρ2=1.2×103 kg/m3,求小球浸入盐水的体积。
图K13-18
【参考答案】
1.D
2.A [解析]轮船是漂浮的,浮力等于重力,满载货物的轮船在卸完一半货物后,轮船仍然漂浮,由于重力减小了,则浮力也变小了,根据阿基米德原理得F浮=ρ水gV排可知,水的密度不变,浮力变小时,排开水的体积变小,则轮船会上浮一些。
3.AD [解析]由图Ⅰ可知体积相同时甲液体的质量大,所以甲液体的密度大于乙液体的密度。由图Ⅱ可知木块漂浮在两种液体中,漂浮时F浮=G=ρ液gV排,木块重力不变,因为a容器中木块排开液体的体积小,所以a容器内液体密度大,故a容器盛的是甲液体,b容器盛的是乙液体,A正确。木块漂浮时F浮=G=G排,所以排开液体的质量相等,B错误。两液体深度相同,由p=ρ液gh可知,a容器底部受到的压强大,C错误。漂浮时下表面受到的压力等于浮力,所以下表面受到的压力相等,下表面面积相同,所以下表面受到的压强相等,D正确。
4.D [解析]小球M在甲液体中漂浮,则浮力FM=GM,小球 N 在乙液体中悬浮,则浮力 FN=GN,由于小球M、N完全相同,即 GM=GN,则 FM=FN,故A错误。小球M在甲液体中漂浮,则密度 ρM<ρ甲,小球N在乙液体中悬浮,则密度 ρN=ρ乙由于小球M、N完全相同,即 ρM=ρN,则ρ甲>ρ乙,故B错误。两容器液面相平即深度 h 相同,根据液体压强计算公式 p=ρgh 可知,p甲 >p乙,故C错误。两容器底面积相同,由压力计算公式 F=pS得,两容器底部受到液体的压力F甲>F乙,故D正确。
5.D [解析]木块在溢水杯中漂浮时,受到的重力和浮力是一对平衡力,所以有F浮=G,即ρ水gV1=mg,木块的质量为m=ρ水V1,故A错误;缓慢下压木块的过程中,多余的水从溢水杯口流出来了,溢水杯中水的深度不变,所以杯底受到水的压强不变,故B错误;木块全部压入水中静止时,木块受到三个力的作用:竖直向下的重力、压力和竖直向上的浮力,这三个力的关系为G+F压=F浮',压力为F压=F浮'-G=ρ水gV2-ρ水gV1,故C错误;木块的体积为V2,根据密度公式得木块的密度为ρ=mV2=V1V2ρ水,故D正确。
6.C [解析]AB整体在两种情况下都处于漂浮状态,所以整体所受浮力都等于二者总重力,根据阿基米德原理知V排=F浮ρ水g,则两种情况下,排开水的体积相等,故水面上升的高度相等,则最终水面高度也相同,即h甲=h乙。
7.BCD [解析]金属块逐渐浸入水中的过程中,排开水的体积先变大,当浸没后排开水的体积不变,根据F浮=ρ液V排g可知,受到的浮力先变大,后不变,故A错误。由图乙可知,金属块下表面浸入水中深度为h1后,受到的拉力不变,即金属块下表面浸入水中h1时金属块刚刚浸没,所以金属块的高度等于h1,故B正确。由图乙可知,当h=0时金属块处于空气中,弹簧测力计示数为F1,则金属块重力G=F1,金属块质量m=Gg=F1g;金属块浸没水中时,金属块受到的浮力F浮=F1-F2,根据F浮=ρ液V排g可得,V=V排=F浮ρ水g=F1-F2ρ水g;所以,金属块密度ρ=mV=F1gF1-F2ρ水g=F1F1-F2ρ水,故C正确。金属块浸没后与入水前相比,水平桌面受到的压力增加量ΔF=F浮=F1-F2,所以,水平桌面受到的压强增加量Δp=ΔFS=F1-F2S,故D正确。
8.1.2 1.2
9.< <
10.< = < ②
[解析]由图可知,鸡蛋在甲液体中悬浮,说明ρ甲=ρ,鸡蛋在乙液体中漂浮,说明ρ乙>ρ,所以ρ甲<ρ乙;鸡蛋在甲液体中悬浮,则F甲=G,鸡蛋在乙液体中漂浮,则F乙=G,所以F甲=F乙;由于甲、乙两种液体的体积相等,且液体的密度ρ甲<ρ乙,根据G=ρVg可知,液体的重力G甲
12.< 上浮
[解析]气球及石块悬浮在水中,故气球及石块所受浮力与它们的总重力相等,气球所受浮力小于气球及石块所受浮力,所以气球所受浮力小于它们的总重力,即F浮
14.30 0.75×103
15.如图所示
16.(1)2 (2)无关
(3)丁、戊(或丙、戊) 1.2×103
偏大;因为容器底对金属块有支持力,弹簧测力计示数减小,根据F浮=G-F可知,金属块在盐水中受到的浮力测量值偏大,V排不变,由ρ盐水=F浮V排g可知,测量出的盐水密度值偏大
(4)将盛有适量液体的烧杯放在铁架台上,把弹簧测力计固定在铁圈上,通过改变铁圈的高度来改变金属块浸在液体中的体积
17.D [解析]由题知,A、B、C三个正方体的体积相同,由图可知,A、B、C三个正方体排开水的体积关系为VA排
21.解:(1)水对容器底的压强p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.13 m=1.3×103 Pa。
(2)因为小球悬浮,所以ρ1=ρ球=mV=132 g120 cm3=1.1 g/cm3。
(3)因为ρ2>ρ球,所以小球漂浮,根据F浮=G球,ρ2V浸g=ρ球Vg,则小球浸入盐水的体积V浸=ρ球Vρ2=1.1 g/cm3×120 cm31.2 g/cm3=110 cm3。
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