【好题汇编】5年(2020-2024)中考1年模拟物理分类汇编(江西专用)专题09浮力
展开(2024·江西·中考真题)
1.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
【科学探究和实践】
(2022·江西·中考真题)
2.如图所示,在家庭小实验中,某同学想让沉底的鸡蛋漂浮在水面上,下列操作可行的是( )
A.向杯子中加盐B.向杯子中加水C.倒出少量的水D.轻轻摇晃杯子
(2023·江西·中考真题)
3.【探究名称】探究浮力大小与物体的形状是否有关
【问题】某同学探究完浮力大小与液体密度和物体排开液体体积的关系后,还想知道浮力大小是否与物体的形状有关。于是,该同学进行了如下探究。
【证据】该同学用一块橡皮泥(不吸水)、一个弹簧测力计、烧杯、水和细线,按如下步骤进行实验。
①如图a所示,用弹簧测力计测出橡皮泥的重力为 N;
②如图b所示,将橡皮泥捏成实心长方体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数;
③如图c所示,将同一块橡皮泥捏成实心圆柱体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数;
④如图d所示,将同一块橡皮泥捏成实心球体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数。
【解释】
(1)图b中橡皮泥受到的浮力大小为 N;
(2)由以上实验可知,浮力大小与物体的形状 ;
【交流】
(3)本实验在其它因素都相同的前提下,只改变物体的形状来进行探究。在物理学中,这种研究方法称为 ;
(4)在第④步实验中,将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时,深度增加,橡皮泥所受浮力大小 (选填“变大”“变小”或“不变”),说明浮力大小与 无关;
(5)若用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计,能否完成本实验的探究?
(2020·江西·中考真题)
4.如图所示,AB两物块以不同方式组合,分别静止在甲、乙两种液体中,由此可判断 ;若A物块在两种液体中受到的浮力分别为F甲、F乙,则F甲 F乙(均选填“>”、“<”或“=”)。
(2024·江西·中考真题)
5.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:木块受到的浮力。
(2021·江西·中考真题)
6.地球气候变暖,冰川熔化加剧,是造成海平面变化的原因之一;小明同学根据所学知识,通过比较冰川完全熔化成水后,水的体积与冰川熔化前排开海水的体积,就能推断海平面的升降。如图所示,是冰川漂浮在海面上的情景,若冰川的质量为m冰,海水的密度为ρ海,水的密度为ρ水,g用符号表示,求:
(1)冰川熔化前受到的浮力;
(2)冰川熔化前排开海水的体积;
(3)冰川完全熔化成水后水的体积;
(4)推断海平面的升降,并说明理由。
(2024·江西九江·模拟预测)
7.如图所示,小明用大号注射器、硬塑料瓶等器材制作了一个潜水艇模型(忽略进气排气管的体积),探究潜水艇的浮沉原理。下列说法正确的是( )
A.若要让悬浮的模型上浮应使模型中进水
B.推动活塞排水,排水孔处受到水的压强变大
C.模型悬浮时,仅改变它所处的深度仍然能保持静止
D.潜水艇能上浮或下沉是通过改变自重实现的
(2024·江西九江·一模)
8.在探究物体浮沉条件的实验中,将鸡蛋放入清水中,鸡蛋沉底;向清水中加盐并不断搅拌,最终鸡蛋悬浮在盐水中,如图所示。下列分析正确的是( )
A.盐水对鸡蛋向上的压力等于盐水对鸡蛋向下的压力
B.鸡蛋受到的浮力与重力是一对平衡力
C.鸡蛋受到盐水向上的压力与受到的重力是一对平衡力
D.再向容器中加些清水并搅拌,鸡蛋受到的浮力和重力均变小
(2024·江西九江·模拟预测)
9.在学习物体浮沉条件时,老师在课堂上所做的一个演示实验摘录如下:将体积相同的两枚鸡蛋分别轻轻放入两杯相同的水中,待鸡蛋在水中静止后,浮沉状态如图甲、乙所示,下列判断正确的是( )
A.甲图中的鸡蛋排开水的重力小B.乙图中的鸡蛋受到的浮力大
C.甲图中的鸡蛋重力大D.乙图中的鸡蛋受到的浮力大于重力
(2024·江西吉安·二模)
10.如图所示,在盛有盐水的容器中放入一块冰,冰漂浮在盐水面上,当冰完全熔化后,容器内液面的高度( )
A.保持不变B.略有降低C.略有升高D.无法确定
(2024·江西·三模)
11.两个质量、底面积均相同,形状不同的容器A、B,盛有不同的液体放置在水平桌面上,现将两个相同的物块甲、乙分别放入A、B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.容器A中的液体的密度大
B.甲物块受到的浮力小
C.容器B底部受到液体的压强大于容器A底部受到液体的压强
D.取出两物块后,容器B对桌面的压强小于容器A对桌面的压强
(2024·江西抚州·一模)
12.为了延长水果的存放时间,果农先将水果浸没到自己配制的保鲜液中,再用保鲜纸包住就能存放比较长的时间。若将同一个苹果先后放入甲、乙两个容器的保鲜液中,则下列说法正确的是( )
A.甲中苹果所受浮力大于乙中苹果所受浮力
B.甲中液体密度小于乙中液体密度
C.乙中苹果所受浮力等于苹果的重力
D.乙中液体密度大于苹果的密度
(2024·江西新余·一模)
13.三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图所示,以下判断正确的是( )
A.液体的密度关系是
B.液体对容器底部的压强关系是
C.容器对桌面的压强关系是
D.小球受到的浮力大小关系是
(2024·江西南昌·一模)
14.如图所示,取一大塑料瓶,用一小玻璃瓶制作成“浮沉子”。将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在大塑料瓶的水面上。为了观察其浮沉,大瓶的瓶盖应该旋紧,当用力挤压大瓶时,“浮沉子”的重力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)“浮沉子”所受浮力,此时“浮沉子”会 (选填“加速”、“减速”或“匀速”)下沉。
(2024·江西南昌·一模)
15.如图所示,在室温为10℃的房间内有一块冰漂浮在装有水的盆中(不考虑汽化和升华),一段时间后发现冰块变小了,在这段时间内,水的温度会 (选填“升高”“降低”或“不变”),水对盆底的压强会 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2024·江西·模拟预测)
16.如图甲所示,在木块上放一个铁块,静止时木块恰好浸没在水中。用细绳(质量可忽略)连接木块和铁块放入水中,静止时如图乙所示。木块在甲图中受到的浮力 在乙图中受到的浮力(选填“大于”“小于”或“等于”),乙图中液面会 (选填“上升”“下降”或“不变”)。
(2024·江西·模拟预测)
17.如图所示,水平桌面上放置两个规格相同的溢水杯,分别装满甲、乙两种液体。将一个密度为ρ的小球放入甲液体中,小球静止时,溢出液体的质量为m甲;再将该小球取出擦干后放入乙液体中,小球静止时,溢出液体的质量为m乙,且此时小球对溢水杯底部有压力。则m甲 m乙(比较大小),乙液体密度的表达式ρ乙= 。
(2024·江西上饶·一模)
18.如图所示,盛有不同液体的甲、乙两相同容器放在水平桌面上,完全相同的a、b两均匀实心物体静止在液体中,此时两液面相平,则甲、乙容器底部受到液体的压强分别为、,甲、乙容器对水平桌面的压力、,则 , 。(选填>、=或<)
(2024·江西九江·三模)
19.【探究名称】探究浮力的大小跟什么因素有关
【问题】在学校开展的“防溺水安全教育”活动中,专家告诉同学们:若是不小心落水,务必保持冷静,不要将手臂高举,而应该将手臂浸在水中,头后仰,这样口鼻就可以露出水面进行呼吸,等待救援。小明认为这样做与人体受到的浮力有关,找来烧杯、弹簧测力计、装有沙子的密封盒子、橡皮泥等实验器材进行探究,如图甲所示。
【进行实验】
(1)如图甲所示,测出装有沙子的密封盒子受到的重力,再将盒子缓慢浸入烧杯中的水中,实验步骤B中的盒子受到的浮力为 N;
(2)小明将装有沙子的小盒子从图B下降至图C的过程中,发现弹簧测力计示数逐渐减小的同时,还观察到烧杯中的液面 ;
(3)当盒子完全浸入水中后,再继续下降盒子(未触底),发现弹簧测力计的示数不变;
【解释】分析以上实验现象可知,在其他条件相同时,浸在液体中的物体受到的浮力与 有关,与物体浸入液体的深度 。由此可见,落水自救要求将手臂浸在水中,头后仰,目的是通过增大 来增大浮力;
【交流】小明将两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行图乙所示的实验,使橡皮泥浸入水中的深度相同,根据实验现象得出“浮力的大小与物体的形状有关”的结论。你认为这样得出结论是 (选填“正确”或“不正确”)的,请你说出理由: 。
(2024·江西上饶·一模)
20.【探究名称】制作密度计
【问题】小明、小红在使用密度计时发现由于刻度不均匀,估读时误差较大,在“综合实践活动”中准备制作一个刻度均匀的密度计。
【步骤】两人分别制作一个密度计
(一)小明方案
(1)取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口。塞入金属丝的目的是使吸管能 在液体中;
(2)将吸管放到水中的情景如图1甲所示,测得浸入的长度为H;放到另一液体中的情景如图1乙所示,用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度,由图可知ρ液 ρ水(选填“>”“<”或“=”),ρ液与ρ水、h及H的关系式是 ;
(3)小明利用上述关系式进行计算,在吸管上标出了0.8、0.9、1.0、1.1、1.2的刻度线(单位:g/cm3)。结果发现1.1刻度线在1.0刻度线的 (选填“上”或“下”)方;
(二)小红则采用图2所示的方法
(4)杆秤的工作原理是 ;
(5)小红方案:①模仿杆秤结构,用杯子代替秤钩,先自制一根无刻度“密度秤”;
②杯中不加液体,提起秤纽,移动秤砣(如图2乙所示),将此时秤砣的悬挂点A标记为“0”刻度;
③杯中加水至a处,提起秤纽,移动秤砣,将此时秤砣的悬挂点B标记为“1.0”刻度(单位g/cm3);
④以AB两点之间长度的为标准,在整根秤杆上均匀地标上刻度;
【交流】(6)小明利用自制密度计测量某种食用油,发现操作时出现了图1丙所示的情形,在不更换食用油的情况下,你认为可以进行怎样的尝试: ;
(7)小红为了制作出精确度更高的“密度秤”,下列改进措施可行的是 。
A.把秤纽位置往靠近秤钩一侧移动
B.减小秤砣的质量
C.改用更轻的杯子装液体
D.换用更细、更长的秤杆
(2024·江西九江·三模)
21.【探究名称】探究阿基米德原理
【问题】小丽在家利用小桶、弹簧测力计、水、带溢水口的容器等器材探究阿基米德原理,其中桶A是圆柱形。
【证据】(1)图中是小丽操作的各个步骤,你认为最佳的操作顺序是 ;
A.乙、丙、甲、丁 B.甲、丁、乙、丙 C.乙、甲、丙、丁 D.乙、丙、丁、甲
(2)将空桶A轻放入盛满水的溢水杯中,用桶B接住溢出的水,如图丙所示,则空桶A受到的浮力为 N;
(3)测出桶B和溢出水的总重力,如图丁所示,则桶A排开水的重力 (选填“大于”“小于”或“等于”)桶A受到的浮力;
(4)接着小丽往桶A中加入沙子进行实验,得到4组数据,表格如下,其中有明显错误的是第 次实验的数据;
【解释】实验中,加入的沙子越多,桶A浸入水中就越 (选填“深”或“浅”),说明在液体密度一定时,浮力随排开液体体积的增大而 (选填“增大”或“减小”);
【交流】在图丙中,如果只将容器中的水取一部分加入桶A中,则容器中的水面和桶B中的水量的变化情况是 (选填“容器中水面下降”“桶B中水量增加”或“都不变”)。
(2024·江西九江·三模)
22.炎热的夏天到了,不少同学喜欢游泳,但是一定要去安全的地方游泳,并注意安全。如图所示,这是不会游泳的小明同学带着救生浮球在游泳池练习游泳时的情景。(水的密度为1.0×103kg/m3,人体密度为1.05g/cm3,g取10N/kg)
(1)游泳池水深1.5m,水对池底的压强是多少;
(2)小明的质量为52.5kg,浸没在池水中时受到的浮力是多少;
(3)救生浮球是一种救生设备,小明所带的救生浮球体积为V0,自重为G0,水的密度用ρ表示。小明将浮球刚好完全压入水中保持静止时对浮球的竖直压力是多少?
(2024·江西赣州·二模)
23.如图甲所示,用弹簧测力计悬挂一实心物块,从盛水的烧杯上方某一高度匀速下降,直至浸没于水中并继续匀速下降(物块未与烧杯底接触)。物块下降过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面下移的高度h的关系如图乙所示。(忽略液面高度的变化,,)求:
(1)物块的质量;
(2)物块完全浸没在水中受到的浮力;
(3)物块的体积;
(4)物块刚好完全浸没时,水对物块下表面的压强。
(2024·江西南昌·二模)
24.如图所示,用细绳系着一个质量15.8kg的实心铁块,将其浸没在水中,使其保持静止状态。(,铁的密度,水的密度)求∶
(1)铁块的重力;
(2)铁块受到的浮力;
(3)细绳对铁块的拉力。
(2024·江西抚州·二模)
25.水平桌面上放置一柱形容器,容器内装有某液体。将一体积为的物体悬挂在弹簧测力计上,弹簧测力计的示数为,让物体从液面上方逐渐浸入直到浸没在液体中(如图所示),弹簧测力计示数变为。求:(g取)
(1)物体浸没在液体中时受到的浮力;
(2)容器内液体的密度;
(3)物体浸没时,容器对桌面增加的压力。
次数
1
2
3
4
桶A与沙子的总重力/N
2.4
2.8
3.2
3.4
桶B与水的总重力/N
4.0
4.4
4.6
5.0
参考答案:
1.A
【详解】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。
2.A
【详解】A.要使沉底的鸡蛋漂浮在水面上,鸡蛋的重力不变,需增大浮力。根据F浮=ρ液gV排可知,鸡蛋的体积不能改变,所以可以增大液体的密度,故向杯子中加盐,盐溶解后,液体密度变大,浮力变大,鸡蛋就能漂浮在水面上,故A符合题意;
BCD.向杯子中加水、倒出少量的水、轻轻摇晃杯子,都不能改变液体的密度,也就不能改变浮力,所以不能鸡蛋漂浮在水面上,故BCD不符合题意。
故选A。
3. 4 2 无关 控制变量法 不变 深度 能
【详解】[1]由图a可知,弹簧测力计的所示是4N,所以橡皮泥的重力为4N。
(1)[2]由图b可知,弹簧测力计的示数是2N,橡皮泥受到的浮力
F浮=G-Fb=4N-2N=2N
(2)[3]由实验现象可知,同一块橡皮泥捏成不同形状物体浸没在水中,弹簧测力计的示数相同,由称重法可知浮力相同,说明浮力的大小与物体的形状无关。
(3)[4]探究浮力的大小与物体的形状的关系,保持其它因素都相同,只改变物体的形状,用到控制变量法。
(4)[5][6]在第④步实验中,将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时,深度增加,排开水的体积不变,由阿基米德原理可知浮力大小不变,说明浮力大小与深度无关。
(5)[7]用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计,用橡皮筋吊着橡皮泥浸入水中,记录橡皮筋的长度,比较每次橡皮筋的长度可以知道拉力的大小,从而比较浮力的大小,能完成本实验的探究。
4. > >
【详解】[1]将AB看出整体,两物块在甲乙液体中处于漂浮状态,甲中
F浮甲=G
ρ甲gV排甲=G
乙中
F浮乙=G
ρ乙gV排乙=G
ρ甲gV排甲=ρ乙gV排乙
V排甲<V排乙
ρ甲>ρ乙
[2]A物块在两种液体中排开液体的体积不变,因为
ρ甲>ρ乙
由F浮=ρ液gV排可知
F甲>F乙
5.
【详解】解:木块受到的重力
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
答:木块受到的浮力为6N。
6.(1);(2);(3);(4)上升,见解析
【详解】解:(1)冰川熔化前为漂浮状态,受到的浮力大小等于重力大小,冰川的质量为m冰,根据可知冰川的重力
受到的浮力大小等于重力大小,则
冰川熔化前受到的浮力是。
(2)由上述可知,冰川熔化前受到的浮力是,根据阿基米德原理可知,冰川熔化前排开海水的体积
冰川熔化前排开海水的体积是。
(3)冰川完全熔化成水前后,物体所含物质的多少不变,则质量是不变的,这些水的质量
水的密度是ρ水,则根据可知,这些水的体积
冰川完全熔化成水后水的体积是。
(4)由(2)解析可知冰川熔化前排开海水的体积是,由(3)解析可知冰川完全熔化成水后水的体积是,由于,则
即冰川完全熔化成水后水的体积,大于冰川熔化前排开海水的体积,那么海平面会上升。
答:(1)冰川熔化前受到的浮力是;
(2)冰川熔化前排开海水的体积是;
(3)冰川完全熔化成水后水的体积是;
(4)海平面的上升,在解析中看理由。
7.D
【详解】AD.往模型中打气时,模型内气压增大,将水排出,模型的重力减小,当重力小于浮力时,模型上浮;反之,模型下沉,即潜水艇是通过改变自重实现上浮或下沉的,若要让悬浮的模型上浮应使模型排水,故A错误,D正确;
B.推动活塞排水,模型的重力减小,当重力小于浮力时,模型上浮,排水孔的深度减小,由p=ρgh可知排水孔处受到水的压强变小,故B错误;
C.模型悬浮时,浮力等于重力,仅改变它所处的深度,如果深度增大,受到的液体压强增大,模型内气体被压缩,部分水进入模型内,造成总重力增大,浮力不变,重力大于浮力,模型会下沉,故C错误。
故选D。
8.B
【详解】A.鸡蛋上下表面的深度不同,根据可知受到盐水的压强不同,根据,则盐水对鸡蛋向上的压力不等于盐水对鸡蛋向下的压力,故A错误;
BC.鸡蛋悬浮在盐水中,鸡蛋受到的浮力与重力是一对平衡力,大小相等;,浮力小于鸡蛋受到盐水向上的压力,则鸡蛋受到盐水向上的压力大于受到的重力,不是一对平衡力,故B正确,C错误;
D.再向容器中加些清水并搅拌,盐水密度减小,不变,根据可知鸡蛋受到的浮力变小,但重力不变,故D错误。
故选B。
9.C
【详解】A.两个鸡蛋体积相同,甲图是完全浸没,乙图是部分浸没,因此,鸡蛋在甲图中排开水的体积大,排开水的重力也更大,故A错误;
B.两个杯子中都是水,液体的密度相同,根据浮力的计算公式
F浮=ρ液gV排
可知,甲图中的鸡蛋排开水的体积更大,所以受到的浮力也更大,故B错误;
CD.乙图中的鸡蛋处于漂浮状态,由漂浮条件可知,鸡蛋受到的浮力等于鸡蛋的重力;由物体的浮沉条件可知,甲图中,鸡蛋沉底,故
F浮甲
F浮乙=G乙
又由B选项可知
F浮甲>F浮乙
则可得
G甲>G乙
故C正确,D错误。
故选C。
10.C
【详解】由阿基米德原理及浮力公式
F浮=ρ液gV排
可知,当冰漂浮在盐水面上时,排开的盐水的质量等于冰块的质量,当冰块完全熔化后,将变成等质量的水混入盐水中,因为水的密度要小于盐水的密度,所以这一部分水的体积要比排开的盐水的体积大,那么混入盐水中后会导致液面略有升高。
故选C。
11.C
【详解】AB.如图所示,根据物体沉浮条件,甲在A液体中悬浮,浮力等于重力,物体的密度和容器A内液体的密度相同,即,乙在B液体中漂浮,浮力等于重力,物体的密度比容器B内液体的密度小,即,故浮力相等,容器A中的液体的密度小,故AB错误;
C.两容器中液面恰好相平,液面深度相同,根据液体压强公式可知液体密度越大,对容器底部的压强越大,所以容器B底部受到液体的压强大于容器A底部受到液体的压强,故C正确;
D.容器B的总重力大,取出两物块后,容器B剩余的总重力仍大于A容器,由于受力面积相同,由可得容器B对桌面的压强大于容器A对桌面的压强,故D错误。
故选C。
12.C
【详解】甲图中,苹果漂浮在保鲜液中
F浮甲=G
且
ρ甲液>ρ苹果
乙图中,苹果悬浮在保鲜液中
F浮乙=G
所以
ρ乙液=ρ苹果
所以
F浮甲=F浮乙
ρ甲液>ρ乙液
故ABD错误,C正确。
故选C。
13.D
【详解】AD.根据物体的浮沉条件,当小球在甲中沉底,可得
,
当小球在乙中漂浮,可得
,
当小球在丙中悬浮,可得
,
故可得
,
故A错误,D正确;
B.根据公式和液体密度的关系可得液体对容器底部的压强关系是
故B错误;
C.因三个容器相同,都盛满液体,三个小球分别浸没在甲、丙液体中,在乙液体中漂浮,所以可得三种液体的体积关系为
则液体的质量关系为
液体的重力关系为
在水平面上,容器对桌面的压力等于容器、液体和小球的总重力,即
又因为三个容器相同、小球相同,即容器、小球的重力都相同,所以可得容器对桌面的压力关系为
三个容器的面积相同,根据可得容器对桌面的压强关系是
故C错误。
故选D。
14. 大于 加速
【详解】为了探究“浮沉子”的浮沉,将装有适量水的小瓶瓶口向下,使其漂浮在瓶盖旋紧的大塑料瓶内的水面上,挤压大塑料瓶,瓶内空气被压缩,将压强传递给水,水被压入小瓶中,瓶内水的质量增加,重力大于浮力,浮沉子受到的合力方向向下,浮沉子加速下沉。
15. 不变 不变
【详解】[1]冰在熔化过程中,温度保持不变。已知盆中冰在变小的这段时间内,还有冰块未熔化,只要有冰,盆中就是冰水混合物,而冰水混合物的温度为0°C,所以水的温度不变。
[2]因为冰化水质量不变、冰块漂浮,所以有
即
所以,即冰化成水的体积等于,水面深度不变,根据p=ρgh可知,水对盆底的压强不变。
16. 大于 不变
【详解】[1]根据公式可知,相同时,越大,浮力越大。因为在甲图中木块排开水的体积更大,所以在甲图中木块受到的浮力更大。
[2]把木块和铁块看成一个整体,在甲乙两图中,处于漂浮状态,受到的浮力大小等于木块和铁块的总重力大小。根据公式可知,、相同时,相等,因此乙图中的的液面不变。
17. 大于
【详解】[1] 小球在甲中漂浮,浮力等于自身重力,小球在乙中下沉,浮力小于重力,所以小球在甲中受到的浮力要大于在乙中受到的浮力,根据阿基米德原理可知,小球在甲中排开的液体的重力要大于在乙中排开的液体的重力,根据G=mg可知,溢出的液体质量m甲>m乙。
[2]由小球在甲中漂浮可知
因此
密度为ρ的小球
小球在乙中沉底
排出以液体的质量已知,故乙液体的密度
18. > >
【详解】[1]由图得,a在甲液体中漂浮,则
b在乙液体中悬浮,则
a、b是完全相同的均匀实心物体,则
因此
甲乙两液面相平,由得
[2]甲液体的体积大于乙液体的体积,且
由得
a、b完全相同的均匀实心物体,则
甲、乙是两相同容器,甲容器对对水平桌面的压力
乙容器对水平桌面的压力
则
19. 0.4 上升 排开液体的体积 无关 身体排开水的体积 不正确 没有控制排开液体体积相同
【详解】(1)[1]如图A所示,物体在空气中时弹簧测力计示数即物体重力为2.8N;图B中物体浸在水中,弹簧测力计示数即物体受到的拉力为2.4N,所受浮力的大小为
(2)[2]将装有沙子的小盒子从图B下降至图C的过程中,盒子排开水的体积变大,液面上升,根据阿基米德原理可知,盒子受到的浮力变大,根据称重法可知,测力计的示数减小。
(3)[3][4][5]该实验中,当物体完全浸没在液体前,随着物体浸入液体的深度增加,物体排开液体的体积增大,受到的浮力增大;当物体完全浸没在液体后,随着物体浸入液体的深度增加,物体排开液体的体积不变,受到的浮力不变;由此说明物体受到的浮力跟物体浸入液体深度无关,与排开液体的体积有关。由此可见,落水自救要求将手臂浸在水中,头后仰,目的是通过增大身体排开水的体积来增大浮力。
[6][7]由图乙可知,橡皮泥形状不同,排开液体体积不同,没有控制排开液体体积相同,不符合控制变量法的要求,所以这样得出结论是不正确的。
20. 竖直漂浮 > 下 杠杆的平衡条件 将食用油倒入截面积较小的量筒或试管中进行测量 B
【详解】(1)[1]塞入金属丝的目的是使得重心降低,使吸管能竖直漂浮在液体中。
(2)[2]由于吸管在(a)、(b)图中均漂浮,浮力与重力相等,可知
则
因,所以,。
[3]设吸管的底面积为S,则,,根据两种液体中的浮力都等于重力,即浮力相等,有
即
解得
(3)[4]根据知,h越大,液体密度越小,所以1.1刻度线在1.0刻度线的下方。
(4)[5]杆秤实质是一根杠杆,其工作原理是杠杆的平衡条件,即。
(6)[6]密度计碰底说明深度过小,换用截面积较小的容器增大深度,例如将食用油倒入截面积较小的量筒或试管中进行测量。
(7)[7]提高精确度必须增大AB间的距离。
A.当秤纽靠近秤钩一侧移动时,根据杠杆的平衡条件知,阻力不变,阻力臂变小,动力不变,动力臂会变小,AB间距离会减小,精度下降,故A不符合题意;
B.小秤砣的质量减小,左侧液体和杯子拉力的力臂不变,拉力也不变,秤砣拉力变小,力臂增大,即AB间距离会增大,所以精度提高,故B符合题意;
CD.改用更轻的杯子装液体或换用更细、更长的秤杆,对AB的长度没有影响,故CD不符合题意。
故选B。
21. C 2 等于 3 深 增大 都不变
【详解】(1)[1]先测小桶B的重力,再测小桶A的重力,测完之后再将小桶A放入溢水杯中处于漂浮状态,最后测小桶B与溢出水的总重力,所以合理的顺序为乙甲丙丁,故选C。
(2)[2]由图甲可知桶A的重力是
G=2N
图丙中桶A漂浮,桶A受到的浮力为
F浮A=G=2N
(3)[3]由图乙和图丁可知空桶A排开水的重力
G排A=G丁-G桶B=3.6N-1.6N=2N
所以
G排A=F浮A
可以得到桶A排开水的重力等于桶A受到的浮力。
(4)[4]往桶A中加入沙子进行实验时,装有沙子的桶A在水中仍然处于漂浮状态,则排开水的重力等于桶A受到的浮力,也等于桶A和沙子受到的总重力,第3组数据中
G排=G总B-G桶B=4.6N-1.6N=3N
不等于桶A与沙子的总重力3.2N,则该组数据是错误的。
[5][6]沙子越多则越重,排开水的体积越多,桶A浸入水中深度就越深,可以得到在液体密度一定时,浮力随排开液体体积的增大而增大。
[7]在图丙中,如果只将容器中的水取一部分加入桶A中,容器中水减小G水,设取出水的重力为G水,桶A中的重力增大G水,桶A漂浮状态,浮力等于重力,浮力增大G水,由阿基米德原理可知排开水的重力增大G水,相当于容器中水没有减小,容器中的水面和桶B中的水量都不变。
22.(1);(2)500N;(3)
【详解】解:(1)水对池底的压强
(2)由可得小明的体积
小明浸没在水中排开水的体积
小明受到的浮力
(3)小明将救生浮球完全压入水中保持静止,救生浮球排开水的体积
救生浮球受到的浮力
此时,救生浮球受到重力、小明对救生浮球的竖直压力和浮力三个力作用,小明对救生浮球的竖直压力
答:(1)水对池底的压强是;
(2)浸没在池水中时受到的浮力是500N;
(3)小明将浮球刚好完全压入水中保持静止时对浮球的竖直压力是。
23.(1)1.2kg;(2)8N;(3);(4)400Pa
【详解】解:(1)由题意及图可知,物块的重力为G=12N,则物块的质量为
(2)由题意可得,在CD段,物体完全浸没水中,由称重法测浮力原理可得,物块浸没时所受的浮力为
F浮=G-F拉=12N-4N=8N
(3)由题意及可得,物块浸没时,物体排开液体的体积为物块的体积,则
(4)由图可知,从B点开始,物块下表面开始接触液面,物块刚好完全浸没时,下表面浸入水的深度h为
h=7cm-3cm=4cm=0.04m
由可得,物块刚好完全浸没时,水对物块下表面的压强为
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa
答:(1)物块质量为1.2kg;
(2)浮力为8N;
(3)物块体积为8×10−4m3;
(4)水对物块下表面的压强为400Pa。
24.(1)158N;(2)20N;(3)138N
【详解】解:(1)铁块的重力
(2)排开液体的体积
铁块受到的浮力
(3)细绳对铁块的拉力
答:(1)铁块的重力为158N;
(2)铁块受到的浮力为20N;
(3)细绳对铁块的拉力为138N。
25.(1);(2);(3)
【详解】解:(1)物体浸没在液体中时受到的浮力
(2)浸没时物体排开液体的体积为
根据可得液体的密度为
(3)液体对物体有竖直向上的浮力,则物体对液体会有竖直向下的压力,故物体浸没时容器对桌面增加的压力为
答:(1)物体浸没在液体中受到的浮力为4.8N;
(2)液体的密度为;
(3)物体浸没时,容器对桌面增加的压力为4.8N。
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