2023年中考物理復(fù)習(xí):與浮力有關(guān)的計(jì)算(附答案解析)_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

2023年中考物理重難點(diǎn)復(fù)習(xí):與浮力有關(guān)的計(jì)算(精練)

一、選擇題

1.如圖所示,一體積為lθ3cπ?的實(shí)心正方體靜止在水中如圖所示的位置,已知hι=10cm,則

以下說(shuō)法正確的是()

A.正方體受到的浮力8N

B.正方體的上表面受到的壓力為8N

C.正方體下表面受到液體的壓強(qiáng)為2Xl(Ppa

D.正方體下表面受到的壓力為16N

2.某一物體浸在水中時(shí)受到的浮力為3牛,此時(shí)該物體排開(kāi)水的重力()

A.可能大于3牛B.一定等于3牛

C.可能于小3牛D.以上情況均有可能

3.將質(zhì)量為0.5kg的物體,輕輕放入盛滿清水的溢水杯中,溢出0.2N的水,則此物體受到的浮

力是(g=10N∕kg)()

A.5NB.0.5NC.2ND.0.2N

4.將水平桌面上的大燒杯裝滿水,然后往杯中輕放入一小球,溢出的水共IOOg,據(jù)此現(xiàn)象,下

列判斷正確的是(g取IoN∕kg)()

A.小球受到的浮力等于0.IN

B.小球的質(zhì)量最大為IOOg

C.小球的體積不小于IOOcm3

D.水對(duì)燒杯底的壓強(qiáng)會(huì)增大

5.小明把一個(gè)體積為125cm3的蘋果放入水中,蘋果在水里處于懸浮狀態(tài)。小明從水中取出蘋

果,分成一個(gè)大塊和一個(gè)小塊,如圖所示,再將小塊放入水中,發(fā)現(xiàn)小塊沉入水底,下列說(shuō)法

不正確的是(g取ION∕kg,水的密度為l.OXICPkg/n?)()

A.整個(gè)蘋果在水中所受浮力為1.25N

B.小塊蘋果浸沒(méi)后繼續(xù)下沉過(guò)程受到的浮力大小不變

C.若將大塊蘋果浸沒(méi)水中,松手后大塊將會(huì)沉入水底

D.若不考慮水的損耗,則最終燒杯底部所受水的壓強(qiáng)變小

6.把重8N、體積為1.0Xl()-3m3的物體投入水中,當(dāng)物體靜止時(shí),物體的狀態(tài)和所受浮力是

()

A.沉在水底;F3=IONB.上??;F浮=ION

C.懸浮;F浮=8ND.漂??;F浮=8N

7.質(zhì)量相等的A、B兩個(gè)實(shí)心球,密度比PA:PB=3:2,將它們放入足量水中靜止后受到的浮

力分別為FA和FB,FA和FB之比不可能為()

A.PA:P水B.2:3C?p水:PAD.1:1

8.如圖展示的是廣為人知的歷史故事“曹沖稱象”,已知大象每只腳掌的面積是600cm2,與之

A.大象對(duì)船板的壓強(qiáng)為IXlO6Pa

B.石塊對(duì)船板的壓強(qiáng)為2.5Xl()5pa

C.大象所受的重力為6X1()4N

D.輪船所受的浮力為6X1()4N

9.如圖所示,水平桌面有一個(gè)盛滿水的燒杯,小美在燒杯中緩慢放入一個(gè)質(zhì)量為300g、體積為

500cm3的物體,下列說(shuō)法正確的是(g=IONZkg)()

A.物體會(huì)懸浮在水中

B.物體受到的浮力為300ON

C.溢出水的質(zhì)量等于30Og

D.溢出水的體積為500cm3

10.如圖所示,彈簧上端與物塊m相連接,下端固定在容器底部。當(dāng)物塊浸沒(méi)在水中靜止時(shí)與

浸沒(méi)在酒精中靜止時(shí),彈簧的彈力大小相等。物塊的體積為IOOcm3,酒精的密度為0.8X

103kg∕m3,g!U1ONZkgo(不計(jì)彈簧質(zhì)量和體積)下列說(shuō)法正確的是()

A.當(dāng)物塊浸沒(méi)在密度為1.2g∕cn?的液體中時(shí),彈簧彈力剛好為O

B.物塊浸沒(méi)在酒精中靜止時(shí),彈簧被壓縮且壓力為0.1N

C.物塊浸沒(méi)在水中靜止時(shí),彈簧對(duì)容器底部產(chǎn)生的向上的拉力為0.2N

D.當(dāng)物體脫離彈簧后,在水中靜止,靜止時(shí)露出水面的體積為物塊體積的工

9

11.水平地面上有底面積為300Cm2、不計(jì)質(zhì)量的薄壁盛水柱形容器A,內(nèi)有質(zhì)量為400g、邊長(zhǎng)

為IOCm、質(zhì)量分布均勻的正方體物塊B,通過(guò)一根長(zhǎng)IoCm的細(xì)線與容器底部相連。此時(shí)水

面距容器底30cm,計(jì)算可得出()

A.繩子受到的拉力為14N

B.容器對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是300OPa

C.剪斷繩子,待物塊靜止后水平地面受到的壓強(qiáng)變化了200Pa

D.剪斷繩子,待物塊靜止后水對(duì)容器底的壓強(qiáng)變化了20OPa

12.如圖(a)所示,石料在鋼繩拉力的作用下從水面上方以恒定的速度下降,直到全部沒(méi)入水

中,然后石料繼續(xù)下降一段距離;圖(b)是鋼繩拉力F隨時(shí)間t變化的圖象。若不計(jì)水的阻

力,則石料的密度為()

A.1.8×103kg∕m3B.2.8×103kg∕m3

C.2.0×103kg∕m3D.3.2×103kg∕m3

二、填空題

13.如圖所示,用細(xì)繩將一物體系在容器底部,若物體所受浮力為8N,浮力的方向是

如果物體上表面受到水向下的壓力為4N,則物體下表面受到水向上的壓力為No

14.一個(gè)正方體鐵塊,在水下某深度時(shí),上表面受到15N壓力,下表面受到20N壓力,則鐵塊

受到浮力是N:當(dāng)鐵塊下沉到某位置時(shí),上表面受到的壓力增大至20N,下表面受到

的壓力是N,此時(shí)鐵塊上、下表面的壓力差是No

15.如圖所示,一個(gè)棱長(zhǎng)為IOCm的正方體懸浮在某液體中,上表面受到液體的壓力Fl為5N,

下表面受到液體的壓力F2為13N.則正方體受到的浮力為N,正方體上表面到液面的

距離=cm.(g=10N∕kg)

16.在彈簧測(cè)力計(jì)下掛一圓柱體,從盛水的燒杯上方某一高度緩慢下降,圓柱體浸沒(méi)后繼續(xù)下降,

直到圓柱體底面與燒杯底部接觸為止,如圖所示是圓柱體下降過(guò)程中彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)F隨圓

柱體下降高度h變化的圖像。求:

(1)分析圖像BC段,可得結(jié)論:物體浸沒(méi)液體之前,浸入液體的深度越深,受到的浮力越

(選填"大”或“小”);

(2)圓柱體的密度是kg∕m3

甲乙

三、計(jì)算題

17.一邊長(zhǎng)為IOCm的正方體物塊,用細(xì)線系在容器底部,向容器內(nèi)加水,物塊上浮,細(xì)線被拉

直;當(dāng)物塊一半體積浸入水中時(shí)(如圖所示),細(xì)線拉力為3N;剪斷細(xì)線,物塊上浮直至漂

浮。g取ION/kg。求:

(1)物塊一半體積浸入水中時(shí),物塊所受的浮力;

(2)物塊一半體積浸入水中時(shí),畫出物塊的受力示意圖;

(3)物塊的重力及物塊的密度;

(4)物塊漂浮時(shí),物塊所受浮力及排開(kāi)水的體積。

18.裝有水的圓柱形容器靜止在水平桌面上,容器底面積為IOOCm2,用細(xì)線拉著物體A浸沒(méi)在

33

水中,如圖所示。己知物體A的質(zhì)量400g,體積500cr∏3,pzκ=1.0×10kg∕m,g取l0N∕kgo

求:

(1)物體受到的浮力?

(2)細(xì)線對(duì)A的拉力?

(3)剪斷細(xì)線,待物體A靜止,A露出水面的體積?

(4)剪斷細(xì)線,待物體A靜止時(shí),水對(duì)容器底的壓強(qiáng)較細(xì)線剪斷前減小多少?

19.紅梅中學(xué)九年級(jí)某班“好奇研究小組”成員小瑞和小明同學(xué),在小區(qū)附件的廢品收購(gòu)站發(fā)現(xiàn)

了一個(gè)大鐵球,為了判斷此球是否實(shí)心,用磅秤稱得其質(zhì)量為4.74kg,把它浸沒(méi)在一個(gè)盛滿

水的容器中時(shí),測(cè)得其排開(kāi)水的質(zhì)量為1kg。已知鐵的密度為P銅=7.9Xl()3kg∕m3,水的密度

為P水=LOXlo3kg∕π?,g=10N∕kg,,求:

(1)鐵球浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力是多大?

(2)鐵球的總體積是多少?

(3)該鐵球是實(shí)心還是空心的?如果是空心的,空心部分體積是多少?

20.將實(shí)心的合金球和木球用細(xì)繩相連放入水中時(shí),木球排開(kāi)水的體積為它自身體積的此時(shí)

6

木球所受浮力為10N,如圖甲所示;當(dāng)把細(xì)繩剪斷后,合金球沉底,木球露出水面的體積是它

自身體積的工,這時(shí)合金球受到池底對(duì)它的支持力為4N,如圖乙所示。已知合金球與木球的

2

體積之比為1:6。求:

(1)合金球的體積為多少nΛ

(2)木球的重力為多少N;

(3)細(xì)繩剪斷前后,兩球所受總浮力的變化量為多少N。

甲乙

答案詳解

1.【分析】根據(jù)P=Pgh可求得正方體上、下表面受到水的壓強(qiáng),然后根據(jù)F=PS可知上、下表

面受到液體的壓力;根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因F浮=F?F-F上求出受到的浮力。

【解答】解:上表面受到液體的壓強(qiáng)P上=Pghl=IXIO3kg∕m3χiON∕kgXO.lm=∣Xl()3pa,

下表面受到液體的壓強(qiáng)P下=pgh2=1X?kg/m'x10N∕kgX(0.1m+0.1m)=2×IO3Pa,

由P=E可得,上表面受到液體的壓力F上=PhS=IXlO3paχ(0.1m×0.1m)=ION;

S

下表面受到液體的壓力F卜=P卜S=2Xl()3paχ(0.1m×0.1m)=20N;

由浮力產(chǎn)生的原因可得,正方體受到的浮力F浮=FF-F上=20N-ION=ION;

綜上所述,C正確,ABD錯(cuò)誤。

故選C。

2.【分析】阿基米德原理:浸在液體中的物體所受浮力等于物體排開(kāi)液體的重力。

【解答】解:根據(jù)阿基米德原理,物體在水中受到的浮力等于物體排開(kāi)水的重力,則G#=F

浮=3N。

故選:Bo

3.【分析】要阿基米德原理:浸在液體中的物體所受的浮力大小等于它排開(kāi)的液體所受的重力。

【解答】解:由阿基米德原理可知,物體所受的浮力大小等于它排開(kāi)的液體所受的重力,所以

此物體受到的浮力是0.2No

故選:D。

4.【分析】(1)大燒杯裝滿水,然后往杯中輕放入一小球,知道溢出水的質(zhì)量,根據(jù)阿基米德原

理可求出小球受到的浮力;

(2)燒杯原來(lái)裝滿水,放入小球后雖然有水溢出,但水的深度不變,利用液體壓強(qiáng)公式分析

水對(duì)燒杯底的壓強(qiáng)變化;

(3)知道溢出水的質(zhì)量為IOOg,根據(jù)密度公式求出小球排開(kāi)水的體積;如果小球漂浮,由阿

基米德原理和漂浮條件可求出小球的質(zhì)量,此時(shí)V#<V現(xiàn);如果小球浸沒(méi)在水中(懸浮或沉

底),根據(jù)阿基米德原理和浮沉條件可知小球的質(zhì)量與排開(kāi)水的質(zhì)量的關(guān)系,此時(shí)V俳=V球。

【解答】解:

(1)大燒杯裝滿水,然后往杯中輕放入一小球,溢出的水共IOOg=O.lkg,

由阿基米德原理可得小球受到的浮力:F浮=G排=mtjg=0.1kgX10N∕kg=lN,故A錯(cuò)誤;

(2)燒杯原來(lái)裝滿水,放入小球后雖然有水溢出,但水的深度不變,則由P=Pgh可知水對(duì)

容器底的壓強(qiáng)不變,故D錯(cuò)誤。

(3)溢出水的質(zhì)量為IOog,則小球排開(kāi)水的體積:V.=4-=l0°g=IOoCm3;

P水lg/cm3

小球放入水中有兩種可能:

①若小球漂浮在水面上,

由阿基米德原理和漂浮條件可得:F浮=G排=m排g=G球=mj?*g,

則小球的質(zhì)量:m球=m排=IOog,

此時(shí)排開(kāi)水的體積:V排=IooCm3<V球;

②若小球浸沒(méi)在水中(懸浮或沉底),

由阿基米德原理和浮沉條件可得:F浮=GHF=mMFgWG以=m球g,

則小球的質(zhì)量:m球2m排=IoOg,

此時(shí)排開(kāi)水的體積:V排=IOoCm3=V球;

綜上所述,小球的質(zhì)量不小于IOOg,小球的體積不小于IOOCm3,故C正確,B錯(cuò)誤。

故選:Co

5?【分析】(1)當(dāng)蘋果處于懸浮狀態(tài)時(shí),蘋果所排開(kāi)水的體積與蘋果的體積相同,利用阿基米德

原理求蘋果受到的浮力;

(2)小塊蘋果浸沒(méi)后繼續(xù)下沉過(guò)程,水的密度不變,蘋果排開(kāi)水的體積不變,由F浮=P水gV

摔分析,受到的浮力變化;

(3)當(dāng)將小塊放入水中時(shí),小塊沉入水底,小塊受到的浮力小于重力;而總浮力等于重力,

可判斷大塊蘋果受到的重力與浮力的關(guān)系,根據(jù)物體的浮沉條件判斷大塊的浮與沉;

(4)原來(lái)蘋果在水里處于懸浮狀態(tài),由(3)可知大塊將上浮,最終漂浮,液面下降,由P=

Pgh分析燒杯底部所受水的壓強(qiáng)變化。

【解答】解:A、蘋果處于懸浮狀態(tài),則蘋果所排開(kāi)水的體積與蘋果的體積相同,即V缽=V,

蘋果受到的浮力:

F浮=P水V*g=1X103kg∕m3×125×10^6m3×1ON/kg=1.25N;故A正確;

B、小塊蘋果浸沒(méi)后繼續(xù)下沉過(guò)程,水的密度不變,蘋果排開(kāi)水的體積不變,由F浮=P水gV

掛可知,受到的浮力大小不變,故B正確;

C、整個(gè)蘋果懸浮在水中,說(shuō)明G=F浮,

將小塊放入水中,發(fā)現(xiàn)小塊沉入水底,說(shuō)明F小VG小;

又因?yàn)镚小+G大=G,F浮=F大+F小,

則G大<F大,故大塊將上浮,最終漂浮,故C錯(cuò)誤;

D、若不考慮水的損耗,原來(lái)蘋果在水里處于懸浮狀態(tài),由C可知大塊將上浮,最終漂浮,則

液面下降,由P=Pgh可知,最終燒杯底部所受水的壓強(qiáng)變小,故D正確。

故選:C。

6?【分析】根據(jù)F浮=P液gVfj,計(jì)算出物體完全浸沒(méi)時(shí)受到的浮力,根據(jù)物體重力和浮力的大

小關(guān)系判斷沉浮。

【解答】解:當(dāng)物體完全浸沒(méi)時(shí);

F浮=P水gV排=103kg∕m3X1ON/kg×1×10^3m3=10N;

又因?yàn)镚=8N,

F浮>G,

所以物體將上浮,最后漂浮在水中且受到的浮力等于其重力等于8N,

故選:D。

7.【分析】根據(jù)A、B兩實(shí)心物塊的質(zhì)量和密度之比得出體積之比;根據(jù)物塊在水中存在的狀態(tài),

根據(jù)阿基米德原理和物體的浮沉條件分析。

【解答】解:質(zhì)量相等的A、B兩實(shí)心物塊,密度之比PA:PB=3:2,由密度變形公式V=

旦可知體積之比為:VA:VB=2:3;

P

(1)A、B兩實(shí)心物塊,分別放入足夠多的水中,若兩個(gè)物體在水中都處于漂浮狀態(tài),則受

到的浮力等于其重力,根據(jù)G=mg可知,物體的重力相同,則浮力相同,即FA:FB=1:I;

(2)若兩個(gè)物體靜止時(shí),都全部浸入水中,根據(jù)F浮=P水gV排可知,受到的浮力之比等于排

開(kāi)的水的體積之比,也等于A、B兩實(shí)心物塊的體積之比,即FA:FB=2:3;

(3)由于A的密度大于B的密度,當(dāng)A在水中下沉,B在水中漂浮時(shí),則A受到的浮力為:

F浮A=P水gVA,B受到的浮力為:F浮B=GB=PBgVB,F(xiàn)A:FB=(P水gVA):(PBgVB)=(2p

水):(3pB);由于PA:PB=3:2,則:(p,KgVA):(PBgVB)=P水:PA,故A正確、BCD錯(cuò)

誤。

故選:Ao

8.【分析】(1)(3)根據(jù)“與之等效的石塊質(zhì)量”可知大象的質(zhì)量,利用G=mg求出大象的重

力;大象對(duì)船板的壓力等于自身的重力,利用P=E求出大象對(duì)船板的壓強(qiáng);

S

(2)利用P=旦判斷石塊對(duì)船板的壓強(qiáng);

S

(4)大象在輪船上時(shí),輪船漂浮在水面上,輪船受到的浮力等于輪船的重力與大象的重力之

和。

【解答】解:

AC、由題意可知,大象的質(zhì)量m象=mfl=6000kg,則大象所受的重力G象=m?g=6000kg

×ION∕kg=6×IO4N,

大象對(duì)船板的壓力:F=G?=6×IO4N,則大象對(duì)船板的壓強(qiáng)P=E=一1θ?■■=

S4×600×IOm

2.5×105Pa,故A錯(cuò)誤、C正確;

B、由于不知道石塊與船板的接觸面積(受力面積),所以無(wú)法計(jì)算石塊對(duì)船板的壓強(qiáng),故B

錯(cuò)誤;

D、大象在輪船上時(shí),輪船漂浮在水面上,輪船受到的浮力等于輪船的重力與大象的重力之和,

所以輪船受到的浮力會(huì)大于大象的重力,即大于6X1()4N,故D錯(cuò)誤。

故選:C。

9.【分析】浸沒(méi)在液體中的物體,液體對(duì)物體向上的壓強(qiáng)大于向下的壓強(qiáng),向上的壓力大于向下

的壓力,物體受到向上和向下的壓力差的作用,這個(gè)壓力差是物體受到的浮力(適用于氣體

和液體),浮力的方向總是豎直向上的。

【解答】解:洗手盆底部的出水口塞著橡膠制成的水堵頭,受到水向下的壓力,但水堵頭的下

表面沒(méi)有水,沒(méi)有受到水向上的壓力,所以水堵頭不受浮力,故A正確,BCD錯(cuò)誤.

故選:Ao

10?【分析】根據(jù)F浮=P水gV物求得物塊浸沒(méi)在水和酒精中受到的浮力;然后對(duì)物塊浸沒(méi)在水

中和酒精中進(jìn)行受力分析,然后根據(jù)二力平衡列出等式首先求出物塊的重力;

(I)(2)根據(jù)力的平衡和力的相互作用即可求出彈簧對(duì)物塊的支持力和彈簧對(duì)底部的拉力;

(3)當(dāng)彈簧脫離容器底部后靜止時(shí)物塊處于漂浮狀態(tài),根據(jù)漂浮條件即可求出浸沒(méi)的體積與

物塊的體積之比,然后求出露出水面的體積與物塊體積的關(guān)系;

(4)根據(jù)阿基米德原理計(jì)算物塊浸沒(méi)在密度為1.2g∕cm3的液體中時(shí)受到的浮力,進(jìn)一步計(jì)算

彈簧受到的拉力。

【解答】解:物塊的體積V物=IoOCm3=1X10一二3,物塊浸沒(méi)在水和酒精中時(shí)V排=V物=1

X10-4m3,

物塊浸沒(méi)在水中時(shí)物體受到水的浮力:F浮=P水gV物=LOX103kg∕m3×10N∕kg×1X104m3=

INo

物塊浸沒(méi)在酒精中時(shí)物體受到酒精的浮力:F/=p酒ISgV物=0.8X103kg∕m3×10N∕kg×?X

IOym3=O.8N°

若物塊都受彈簧的支持力,由于重力不變,浮力不同,故這種情況不可能;同理都受彈簧的拉

力也不可能。

只可能是一個(gè)為拉力,另一個(gè)為支持力。由于物塊在水中浮力大,所以物塊浸沒(méi)在水中時(shí)物

塊會(huì)上浮,故彈簧會(huì)對(duì)它有拉力;在酒精中物塊會(huì)受支持力作用。

物塊浸沒(méi)在水中和酒精中受力分析分別如圖甲、乙所示;

所以根據(jù)物體受力平衡可得:

圖甲中:F浮=F拉+G,所以,F(xiàn)拉=F浮-G=IN-G------------------------------------①

圖乙中:Fi√+Fi:=G,所以,F(xiàn)jε=G-Fi√=G-0.8N--------------------------②,

已知當(dāng)物塊浸沒(méi)在水中靜止時(shí)與浸沒(méi)在酒精中靜止時(shí),彈簧的彈力大小相等;

即:Fi?=F支,

所以,IN-G=G-0.8N

解得:G=0.9N;

(1)物塊浸沒(méi)在水中靜止時(shí),彈簧會(huì)對(duì)物塊的拉力為F拉=F浮-G=IN-0.9N=0.1N,

則彈簧對(duì)底部的拉力F/=Ffe=OJN,故C錯(cuò)誤;

(2)當(dāng)彈簧脫離容器底部后靜止時(shí)物塊處于漂浮,則:F浮"'=G=0.9N,

根據(jù)F浮=PgV推可得:V排"=7^——-------------1°二-嗎----------------=9XIOrm3,

iffi33

P水g1.0×10kg∕m×10N∕kg

所以,星」物7排”=lXlθΛΛ9Xl"5m3=L故D錯(cuò)誤;

V物V物IXlOTm310

(3)物塊浸沒(méi)在酒精中靜止時(shí),彈簧對(duì)物塊的支持力F支=G-F浮'=0.9N-0.8N=0.1N,

由于力的作用是相互的,則彈簧被壓縮且壓力為0.1N,故B正確;

(4)當(dāng)物塊浸沒(méi)在密度為1.2g∕cn?的液體中時(shí),物體受到的浮力:F浮"=P濃體gV物=1.2義

103kg∕m3X1ON/kg×1×10-4m3=1.2N>0.9N,

此時(shí)彈簧的彈力為1.2N-0.9N=0.3N,故A錯(cuò)誤。

故選:B?

11.【分析】(1)物體在水中受到三個(gè)力的作用:重力、浮力和繩子的拉力。利用G=mg求出木

塊的重力,木塊浸沒(méi)在水中,求出木塊的體積,即排開(kāi)水的體積,利用F浮=p,kgV撲計(jì)算木

塊受到的浮力;已知物重和浮力,兩者之差就是繩子的拉力;

(2)容器對(duì)水平地面的壓力等于容器、水、木塊的重力之和,根據(jù)P=I求出容器對(duì)水平地

面的壓強(qiáng);

(3)繩子斷和斷之前,容器對(duì)桌面的壓力不變等于容器重、水重和木塊重之和,再利用壓強(qiáng)

公式分析對(duì)地面的壓強(qiáng);

(4)根據(jù)漂浮時(shí)浮力與重力的關(guān)系得出木塊受到的浮力;根據(jù)F3=pisgV用得出木塊排開(kāi)水

的體積,根據(jù)V排的變化得出水深度的變化,從而可得壓強(qiáng)的變化。

【解答】解:A、木塊的重力:G=mBg=0.4kg×10N∕kg=4N,

木塊浸沒(méi)在水中,則V排=V木=(IOcm)3-IOOOcm3=IX10^3m3,

物體浸沒(méi)時(shí)受到的浮力為:F浮=P*gV=1.0×103kg∕m3×1ON/kg×?×?0^3m3=1ON,

繩子的拉力為:F=F浮-G=IoN-4N=6N;故A錯(cuò)誤;

B、容器內(nèi)水的體積V=Sh-V木=300cm2χ30cm-1000cm3=8000cm3=8×IoTm3,

由p=g可得,水的質(zhì)量m水=PV=LoX103kg∕m3×8×IoTm3=8kg,

因不計(jì)質(zhì)量的薄壁盛水柱形容器,

則容器對(duì)水平地面的壓力FiE=G怠=(m*+mB)g=(0.4kg+8kg)×1ON/kg=84N,

所以容器對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為:P=E里=----典一=2800Pa,故B錯(cuò)誤;

S咨300×10^4m2

C、剪斷繩子前后,容器對(duì)水平地面的壓力都等于水的重力和物塊的重力之和,壓力不變,所

以待物塊靜止后水平地面受到的壓強(qiáng)沒(méi)有變化,故C錯(cuò)誤;

D、木塊漂浮,F(xiàn)浮'=G=4N;

F淳'

由F浮=P液gV排得,木塊漂浮時(shí)排開(kāi)水的體積:V排'=——=

P水g

---------------------------------------=4×10^4m3;

1.0×103kg∕m3×10N∕kg

所以液面下降的深度為:?h=AK.=?Ξ?_=JXlO.3里3_與104j3=002m;

S容S答300×10^4m2

33

則Ap=P,κg?h=l.θ×10kg∕m×10N∕kg×0.02m=2OOPa,故D正確。

故選:D。

12?【分析】分析鋼繩拉力隨時(shí)間t變化的圖象,當(dāng)石塊沒(méi)有浸入水中時(shí),拉力等于重力,據(jù)此求

出石料重,利用重力公式求石料的質(zhì)量;當(dāng)石塊全浸入后,拉力等于重力減去浮力,據(jù)此求石

料受到的浮力,再根據(jù)阿基米德原理求石料排開(kāi)水的體積(石料的體積),最后利用密度公式

求石料的密度。

【解答】解:由圖(b)可知,石料的重為1400N,石料浸沒(méi)后鋼絲繩的拉力為900N,則石料

受到的浮力大小為:

F浮=G-F拉=14OoN-900N=500N,

根據(jù)F4=P水V怵g,

可知石料排開(kāi)水的體積(石料的體積):

V-V-F浮_50ON-∩3

V石一V排-----------------------------------一Un.U?jmm

33

P水gl×10kg∕m×10N∕kg

根據(jù)G=mg可知石料的質(zhì)量:

m=色=."OOM.=140kg,

g10N∕kg

石料的密度:

p.=㈣=-14°嗎~=2.8X103kg∕m3o

V0.05m3

故選:B0

13.【分析】浮力的方向是豎直向上的:浮力的產(chǎn)生原因是因?yàn)槲矬w下表面受到向上的壓力大于

物體上表面受到的向下的壓力,大小等于上下表面受到的壓力之差。

【解答】解:浮力的方向是豎直向上的;

由題意可知,物體受到的浮力F浮=8N,上表面受到水向下的壓力F向下=4N,

由浮力產(chǎn)生的原因可得:F浮=F向上-F向一

則物體下表面受到水向上的壓力:F向上=F浮+F向F=8N+4N=12N,

故答案為:豎直向上;12。

14?【分析】(1)首先從浮力產(chǎn)生的原因來(lái)考慮,利用公式F浮=F下表面-F上表面計(jì)算浮力的大小;

(2)當(dāng)鐵塊下沉到某位置時(shí),由于液體的密度和排開(kāi)液體的體積保持不變,所以鐵塊受到的

浮力保持不變,再利用公式FMm=F浮+F上表面計(jì)算下表面受到的壓力大小,進(jìn)而可求此時(shí)鐵

塊上、下表面的壓力差。

【解答】解:(1)由題知,F(xiàn)下表面=20N,FE表面=15N,

根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可得,鐵塊受到浮力:F浮=FF表面-F1:表面=20N-15N=5N;

(2)液體的密度和鐵塊排開(kāi)液體的體積保持不變,

所以根據(jù)F浮=Pi?gV徘可知,鐵塊受到的浮力保持不變,

當(dāng)上表面受到的壓力增大為20N時(shí),

下表面受到的壓力為:FF表面'=F滓+F∣Q'=5N+20N=25N;

此時(shí)鐵塊上、下表面的壓力差是FTSffl,-F上表面'=25N-20N=5N。

故答案為:5;25;5o

15?【分析】(1)知道正方體上表面和下表面受到液體的壓力,根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因F浮=FF-

FL求出正方體受到的浮力;

(2)物體懸浮時(shí)排開(kāi)液體的體積和自身的體積相等,根據(jù)F浮=PgV排求出液體的密度,根據(jù)

S=I?求出正方體上表面的面積,根據(jù)P=E求出液體對(duì)物體上表面的壓強(qiáng),利用P=Pgh求

S

出正方體上表面到液面的距離。

【解答】解:(1)由浮力產(chǎn)生的原因F浮=F下-F上可得,正方體受到的浮力:

F浮=F2-Fι=13N-5N=8N;

(2)因物體懸浮時(shí)排開(kāi)液體的體積和自身的體積相等,

所以,V排=V=L3=(IOCm)3=IOOOcm3=1×103m3,

由F浮=PgV排可得,液體的密度:

P=—―=-------------------------------=0.8×103kg∕m3,

gV排10N∕kg×l×10^3m3

正方體上表面的面積:

S=L2=(10cm)2=IOOcm2=1×10^2m2,

液體對(duì)物體上表面的壓強(qiáng):

P=L=_5N-

=500Pa,

Sl×10-2m2

由P=Pgh可得,正方體上表面到液面的距離:

500Pa=O.0625m=6.25Cm。

33

Qg0.8×10kg∕m×10N∕kg

故答案為:8;6.25o

16?【分析】(1)分析圖象BC段,物體浸沒(méi)液體之前,浸入液體的深度越深,彈簧測(cè)力計(jì)的示

數(shù)越小,由F浮=G-F'可知受到的浮力大小變化;

(2)分析圖象AB段,物體還沒(méi)浸入水中,圓柱體重力等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù);分析圖象CD

段,物體全部浸沒(méi)水中,讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),利用稱重法求出物體受到的浮力;物體浸沒(méi)

時(shí)排開(kāi)水的體積和自身的體積相等,根據(jù)阿基米德原理求出圓柱體排開(kāi)水的體積即為自身的

體積,根據(jù)G=mg求出圓柱體的質(zhì)量,利用p=g求出圓柱體的密度。

【解答】解:(1)分析圖象的BC段,物體浸沒(méi)液體之前,浸入液體的深度越深,彈簧測(cè)力計(jì)

的示數(shù)越小,由F浮=G-F'可知,受到的浮力越大;

(2)由圖象可知,當(dāng)h=0時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為12N,此時(shí)圓柱體在空氣中,根據(jù)二力平

衡條件可知,圓柱體的重力G=F=I2N;

由圖象可知,從h=7cm開(kāi)始,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不變,說(shuō)明此時(shí)圓柱體已經(jīng)浸沒(méi)在水中,彈簧

測(cè)力計(jì)的拉力F'=4N,

則圓柱體浸沒(méi)在水中時(shí),受到的浮力:F浮=G-F'=12N-4N=8N;

因物體浸沒(méi)時(shí)排開(kāi)液體的體積和自身的體積相等,

所以,由F浮=P水gV排可得,圓柱體的體積:

V=V1=-F>,=-----------------8N-----------------=8×10^4m3,

P水g1.0×103kg∕m3×10N∕kg

由G=mg可得,圓柱體的質(zhì)量:

圓柱體的密度:

33

Pl=lj2kg=i5Xl0kg∕m?

V8×10-4m3

故答案為:(1)大;(2)1.5×lθ?

17?【分析】(1)根據(jù)體積公式求出物塊一半體積浸入水中時(shí)排開(kāi)水的體積,根據(jù)F浮=PiggVft

求出此時(shí)物塊所受的浮力;

(2)首先對(duì)物體進(jìn)行受力分析,然后根據(jù)力的示意圖的畫法畫出物塊的受力示意圖;

(3)根據(jù)力的平衡條件求出物塊的重力,根據(jù)G=mg求出物塊的質(zhì)量,根據(jù)體積公式求出

物塊的體積,根據(jù)密度公式求出物塊的密度;

(4)根據(jù)物體的漂浮條件求出物塊漂浮時(shí)受到的浮力,根據(jù)F浮=PisgV推求出此時(shí)物塊排開(kāi)

水的體積。

2

【解答】解:⑴由題意可知,物塊一半體積浸入水中時(shí)排開(kāi)水的體積:Vtt=ahrt=(IOcm)

2×A×IOcm=500cm3,

2

3363

此時(shí)物塊所受的浮力:F浮=P?gVtt-1×10kg∕m×1ON/kg×500×10m=5N;

(2)物塊一半體積浸入水中時(shí),物塊受豎直向上的浮力,豎直向下的重力和拉力,如圖所示:

(3)由力的平衡條件可知,物塊的重力:G=F浮-F=5N-3N=2N,

由G=mg可知,物塊的質(zhì)量:m=g=———=0.2kg,

g1ON/kg

物塊的體積:V=a3=(IOcm)3≈IOOOcm3,

則物塊的密度:P=處=---θ,2kg--------=0.2×103kg∕m3;

V1000×10^6m3

(4)由物體的漂浮條件可知,物塊漂浮時(shí)受到的浮力:Fif'=G=2N,

21j

由F浮=PiSgV排可知,此時(shí)物塊排開(kāi)水的體積:V∣√=??—=...............—----------------

P水g1.0×103kg∕m3×10N∕kg

43

=2×10-mo

答:(1)物塊一半體積浸入水中時(shí),物塊所受的浮力為5N;

(2)物塊一半體積浸入水中時(shí),物塊的受力示意圖如圖所示;

(3)物塊的重力為2N,物塊的密度為0.2Xlθ3kg∕rn3;

(4)物塊漂浮時(shí),物塊所受浮力為2N,此時(shí)排開(kāi)水的體積為2X1(T4n√0

18?【分析】(1)物體A浸沒(méi)在水中時(shí)排開(kāi)水的體積和自身的體積相等,根據(jù)F浮=PiftgV排求出

物體受到的浮力;

(2)根據(jù)G=mg求出物體A的重力,物體A受到豎直向上的浮力和豎直向下的重力、繩子

的拉力作用處于平衡狀態(tài),根據(jù)物體A受到的合力為零得出等式即可求出繩子對(duì)A的拉力;

(3)比較物體受到的浮力和重力關(guān)系得出剪斷細(xì)線后物體的狀態(tài),根據(jù)漂浮條件求出此時(shí)物

體受到的浮力,根據(jù)F浮=P;?gV排求出此時(shí)物體排開(kāi)水的體積,與A的體積比較即可求出A

露出水面的體積;

(4)根據(jù)A露出水面的體積求出水面下降的高度,利用Ap=P水gAh求出水對(duì)容器底的壓

強(qiáng)的變化量。

【解答】解:(1)物體A浸沒(méi)在水中時(shí)?,排開(kāi)水的體積:

343

Vflt=V=500cm=5×10'm,

則物體受到的浮力:

F浮=P*gV排=LOX103kg∕m3×1ON/kg×5×10-4m3=5N;

(2)物體A的重力:

G=mg=400×10'3kg×10N∕kg=4N,

因物體A受到豎直向上的浮力和豎直向下的重力、繩子的拉力作用處于平衡狀態(tài),

由物體A受到的合力為零可得:F浮=G+F技,

則繩子對(duì)A的拉力:F拉=F浮-G=5N-4N=1N;

(3)由F?。綠可得,剪斷細(xì)線后物體上浮,最終漂浮,

此時(shí)物體受到的浮力:F浮'=G=4N,

此時(shí)物體排開(kāi)水的體積:V排'=?—=-----------%-------------=4×10-4m3,

33

P水g1.0×10kg∕m×10N∕kg

434343

則Vss=V排-V排'=5×10-m-4×10-m=l×10-m,

(4)水面下降的高度:Δh???=―1"1°~--=O.Olm,

S100×10-4m2

水對(duì)容器底的壓強(qiáng)的變化量:Δp=p*gΔh=1.O×103kg∕m3×ION/kg×0.01m=?OOPa?

答:(1)物體受到的浮力為5N;

(2)繩子對(duì)A的拉力為1N;

(3)剪斷細(xì)線,待物體A靜止,A露出水面的體積為IXIO-4IΠ3;

(4)剪斷細(xì)線,待物體A靜止,水對(duì)容器底的壓強(qiáng)的

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