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文檔簡介
專題21壓強與浮力綜合
【核心考點講解】
1、阿基米德原理、浮沉條件與液體壓強公式綜合應用。
2、結合圖象對壓強和浮力進行綜合分析。
3、根據(jù)物體在水中所處狀態(tài)判斷其密度和浮力大小的關系、考查分析推理的能力。
【熱點題型精練】
1.(2021?自貢模擬)如圖所示,一個邊長為10cm的正方體豎直懸浮在某液體中,上表面受到液體的壓力F1為5N,
下表面受到液體的壓力F2為13N(g取10N/kg)。下列說法錯誤的是()
A.正方體受到的浮力為8N
B.液體的密度為0.8XK^kg/m,
C.正方體上表面到液面的距離h=5cm
D.液體對物體下表面的壓強為1.3Xl()3pa
2.(2021?大連中考)裝有水的容器放在水平桌面上。在空塑料瓶的瓶口扎上橡皮膜,用夾子夾住塑料瓶的中央,
將其瓶口朝上壓入水中,豎直靜止在水面下的某位置,如圖所示。若再將塑料瓶瓶口朝下,壓入到水中相同位置
靜止。貝U()
A.水對橡皮膜的壓強變小
B.夾子對塑料瓶向下的力變大
C.水對容器底部的壓強變大
D.容器對桌面的壓力變小
3.(2021?沈陽中考)如圖甲所示,用一個彈簧測力計拉著浸沒在水中的小物塊A,現(xiàn)將小物塊緩緩拉出水面到底
部剛剛脫離水面為止。乙圖坐標體現(xiàn)了某些科學量隨H(小物塊底面到容器底面的距離)的變化情況。有下列選
項①彈簧秤示數(shù)②小物塊受到的浮力③臺秤的示數(shù)④容器底部受到的液體壓強⑤小物塊底面受到的壓強,符合圖
乙圖象變化的是()
某
一
科
學
里
0H
甲乙
A.①②B.③④C.②③④D.只有⑤
4.(2021?永州中考)如圖所示,底面積相同的甲、乙兩個容器放在水平桌面上,容器內(nèi)的水面相平?,F(xiàn)將a、b兩
個體積相同的實心物體分別放入甲、乙兩個容器內(nèi),靜止時a沉在甲容器底部,b懸浮在乙容器的水中。下列說
法正確的是()
A.a、b兩物體的密度pa=pb
B.a、b兩物體的質(zhì)量ma<mb
C.a、b兩物體所受的浮力Fa>Fb
D.放入a、b兩物體后,甲、乙容器底部所受水的壓強p甲>p乙
5.(2021?日照中考)思思用彈簧測力計、燒杯、適量的水測量大櫻桃的密度,燒杯的重力為Go、底面積為S。如
圖甲,他用彈簧測力計測出數(shù)枚大櫻桃的重力為G。如圖乙,燒杯內(nèi)水的深度為h。如圖丙,將大櫻桃浸沒于水
中,彈簧測力計的示數(shù)為F,取水的密度為p。下列說法正確的是()
G。
A.乙圖中,燒杯對桌面的壓強一-
S
「_p
B.這些櫻桃的體積為——
P
G-F
C.丙圖中,燒杯底受到水的壓強為pgh-
S
r_p
D.櫻桃的密度為為——p
G
6.(2021?泰安中考)兩個體積相同的實心正方體A和B,靜止在水槽內(nèi)如圖所示位置。正方體A有士的體積浸入
5
水中,正方體A的下表面和正方體B的上表面所處的深度相同。設兩正方體密度分別為PA和PB,所受浮力分
別為FA和FB,所受重力分別為GA和GB,下表面所受水的壓強分別為PA和pB,下列說法中()
①PA:PB=4:5
②pA:PB=4:9
③FA:FB=1:1
@GA:GB=5:4
水面
A.只有①②正確B.只有③④正確
C.只有②④正確D,只有①②③正確
7.(2020?蘭州中考)質(zhì)量相等,體積不等的甲、乙兩個實心正方體物塊在水中靜止時的情景如圖所示,下列說法
正確的是()
A.甲受到的浮力小于乙受到的浮力
B.甲的密度小于乙的密度
C.甲的下表面受到水的壓力比乙的大
D.甲的下表面受到水的壓力與乙的相等
8.(2020?河池中考)水平桌面上兩個相同的燒杯中分別裝有甲、乙兩種不同液體,將兩個不同材料制成的正方體
A、B(VA<VB)分別放入兩種液體中,靜止后如圖所示。下列說法正確的是()
A.甲液體的密度較大
B.甲液體對容器底的壓力較小
C.甲液體中的物體所受的浮力較大
D.兩種液體對容器底的壓強相等
9.(2021?天水模擬)彈簧測力計下掛一長方物體,將物體從盛有適量水的燒杯上方離水面某一高度處緩緩下降,
然后將其逐漸進入水中如圖(甲),圖(乙)是彈簧測力計示數(shù)F與物體下降高度h變化關系的圖象,則下列說
法中正確的是()
A.物體的體積是500cm3
B.物體受到的最大浮力是5N
C.物體的密度是2.25X103kg/m3
D.物體剛浸沒時下表面受到水的壓力是9N
10.(2021?東莞模擬)將體積相同材料不同的甲、乙、丙三個實心小球,分別輕輕放入三個裝滿水的相同燒杯中,
甲球下沉至杯底、乙球漂浮和丙球懸浮,如圖所示,下列說法正確的是()
A.二個小球的質(zhì)量大小關系是m甲>m乙>m丙
B.三個小球受到的浮力大小關系是F甲=F丙<F乙
C.三個燒杯中的水對燒杯底部的壓強大小關系是p甲>pz,>p丙
D.三個燒杯底部對桌面的壓強大小關系是p'甲〉p'L=p’丙
11.(2020?南寧中考)將一小球輕放入盛滿酒精的大燒杯甲中,小球靜止后,溢出酒精的質(zhì)量是80g,小球在酒精
中受到的浮力為N;將其輕放入未裝滿水、底面積為lOOcn?的大燒杯乙中,靜止后溢出水的質(zhì)量是45g,
水對容器底部的壓強增加了50Pa,則乙杯中水面升高cm;小球的密度是kg/m3.(p酒精=0.8義
103kg/m3,p水=1.0XICP樂g/m)
12.(2021?連云港模擬)如圖所示,小球在繩子拉力作用下恰好浸沒在水中,此時小球所受的浮力小球的
重力(選填“大于”、“小于”或“等于"),剪斷繩子后,小球上升過程中所受的浮力(選填“變大”、
“變小”或“不變”,下同),水對燒杯底部的壓強。
13.(2021?瀘州模擬)把重8N,邊長為0.1m的正方體物塊投入裝有足夠多水的大容器中,當物塊靜止時,處于
狀態(tài)(選填“沉底”、“懸浮”或“漂浮”),此時物體所受浮力大小為N,物塊下表面受到水的壓強大小
為Pa.(已知p水=1.0Xl()3kg/m3,取g=10N/kg)
14.(2021?福建模擬)如圖,薄壁圓柱形容器A、B放在水平桌面上,分別盛有不同的液體。A、B的底面積之比
SA:SB=2:1,液面的高度之比hA:hB=3:2,液體對兩個容器底部的壓力大小相等?,F(xiàn)將完全相同的兩小球
分別放入A、B液體未溢出。靜止時,A中的小球懸浮,B中的小球(選填“漂浮”“懸浮”或“沉底”),
A、B容器底部受到液體的壓強之比pA:pB=
15.(2021?重慶模擬)水平升降臺面上有一個足夠深、底面積為40cm2的柱形容器,容器中水深20cm,則水對容
器底部的壓強為Pa,現(xiàn)將底面積為lOcn?、高20cm的圓柱體A懸掛在固定的彈簧測力計下端,使A浸
入水中,穩(wěn)定后,A的下表面距水面4cm,彈簧測力計的示數(shù)為0.8N,如圖所示,然后使升降臺上升7cm,再
次穩(wěn)定后,A所受的浮力為N.(己知彈簧受到的拉力每減小1N,彈簧的長度就縮短1cm)
16.(2020?重慶模擬)不吸水的長方體A固定在體積不計的輕桿下端,位于水平地面上的圓柱形容器內(nèi),桿上端固
定不動。如圖所示?,F(xiàn)緩慢向容器內(nèi)注入適量的水,水對容器的壓強p與注水體積V的變化關系如圖乙所示。
當p=600Pa時,容器中水的深度為cm;若pA=0.5g/cm3,當注水體積V=880cm3時,桿對A的作用力
大小為No
17cm5
3006009001200
甲乙
17.(2021?達州模擬)小陳同學在老師的指導下完成了以下實驗:
①用彈簧測力計測出一個帶蓋子的空玻璃瓶的重力,如圖甲所示;
②用手拿著這個蓋緊瓶蓋的空玻璃瓶浸沒在水中,放手后發(fā)現(xiàn)玻璃瓶上??;
③將一個鐵塊裝入玻璃瓶并蓋緊蓋子,放入水中放手后發(fā)現(xiàn)玻璃瓶下沉;
④取出玻璃瓶并擦干瓶上的水,掛在彈簧測力計上,保持玻璃瓶豎直,然后從圖乙所示位置慢慢浸入水中,并根
據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制了彈簧測力計的示數(shù)F與玻璃瓶下表面浸入水中深度h的關系圖象如圖丙所示。
(1)裝有鐵塊的玻璃瓶全部浸沒在水中時受到的浮力是No
(2)BC段說明物體受到的浮力大小與浸沒的深度(選填“有關”、“無關)。
(3)在第②操作步驟中空玻璃瓶浸沒在水中時受到的浮力為No
(4)小陳認真分析以上實驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)象后發(fā)現(xiàn),物體的沉浮與物體的重力和所受浮力有關,其中上浮的條件
是O
(5)若圓柱形容器的底面積為lOOcn?,在乙圖中,當玻璃瓶浸沒后,水又對容器底的壓強增加了Pao
(6)細心的小陳同學發(fā)現(xiàn)玻璃瓶上還標有100mL的字樣,于是在裝有鐵塊的玻璃瓶內(nèi)裝滿水并蓋上瓶蓋,再用
彈簧測力計測出總重力,如圖丁所示,此時彈簧測力計示數(shù)為3.1N,根據(jù)以上數(shù)據(jù)他算出了鐵塊的密度為
kg/m3。
18.(2020?達州模擬)小張在家中自制了一個簡易密度計并用它來測定鹽水的密度。
實驗器材有:刻度尺、圓柱形竹筷、細鉛絲、燒杯、水、待測鹽水。
實驗步驟如下:
①用刻度尺測出竹筷的長度L
②竹筷的下端纏上適量的細鉛絲
③把自制的密度計放入盛水的燒杯中,靜止后用刻度尺測出液面上竹筷的長度hi(如圖所示)
④把自制的密度計放入盛鹽水的燒杯中,靜止后用刻度尺測出液面上竹筷的長度h2
根據(jù)上面的步驟回答下列問題:
(1)竹筷下端纏上適量的細鉛絲,主要目的是(選填“降低重心”或“增大支撐面”)使竹筷能豎直漂
浮在液面。
(2)密度計是利用浮力______重力的條件工作的,竹筷下表面受到水的壓強竹筷下表面受到鹽水的壓
強(均選填“大于”、“等于"、或“小于”)
(3)被測液體的密度越大,密度計排開液體的體積(選填“越小或“越大”)
(4)被測鹽水的密度表達式:p鹽水=(不計鉛絲體積,水的密度為p水)
19.(2020?賀州中考)如圖所示,水平放置的平底柱形容器A內(nèi)裝有一些水,不吸水的正方體物塊B的邊長為10cm,
用細線(重力和體積忽略不計)拉住物塊B,細線的另一端固定在容器底部,靜止后物塊B浸入水中的體積為6
X104m3,此時細線被拉直,長為6cm,物塊B所受拉力為IN。求:(p1.0X103kg/m3,g取10N/kg)
(1)物塊B受到的浮力;
(2)物塊B受到的重力;
(3)水對容器底部的壓強。
20.(2021?廣元中考)如圖所示,圖甲是一盛有水的圓柱形容器,置于水平桌面上,容器內(nèi)水深為0.3m,容器的底
面積為0.04m2,圖乙是一質(zhì)量均勻的塑料球,密度為0.2X103kg/m3(g=10N/kg)o求:
(1)容器中水的質(zhì)量;
(2)距容器底部0.2m處A點液體的壓強;
(3)把塑料球放入該容器中,用了16N的力恰好使其完全浸沒在水中(圖丙),塑料球的重力多大?
專題21壓強與浮力綜合
【核心考點講解】
1、阿基米德原理、浮沉條件與液體壓強公式綜合應用。
2、結合圖象對壓強和浮力進行綜合分析。
3、根據(jù)物體在水中所處狀態(tài)判斷其密度和浮力大小的關系、考查分析推理的能力。
【熱點題型精練】
1.(2021?自貢模擬)如圖所示,一個邊長為10cm的正方體豎直懸浮在某液體中,上表面
受到液體的壓力F1為5N,下表面受到液體的壓力F2為13N(g取10N/kg)o下列說法錯
誤的是()
A.正方體受到的浮力為8N
B.液體的密度為0.8X103kg/m3
C.正方體上表面到液面的距離h=5cm
D.液體對物體下表面的壓強為1.3Xl()3pa
解:
A.由浮力產(chǎn)生的原因可得,正方體受到的浮力F浮=F2-F1=13N-5N=8N,故A正確;
B.物體懸浮時排開液體的體積和自身的體積相等,則V排=丫=1?=(10cm)3=1000cm3
=lX10-3m3,
F38N
由Fj?=pgV排可得,液體的密度p=-----:—=------------------------------------------=0.8X
gV推10N/kgXIX10-3m3
103kg/m3,故B正確;
C.正方體上、下表面積S=I?=(10cm)2=100cm2=lX10-2m2,
、,士一Fi5N
正方體上表面受到的壓強p1=------=-----------------------=500Pa,
S—22
1X10-m-
_Pi
由p=pgh可得,正方體上表面到液面的距禺hi=------=
Pg
500Pa
=0.0625m=6.25cm,故C錯誤;
0.8X103kg/m3X10N/kg
21O1V、
D.液體對物體下表面的壓強P2=—-=-----------------------=1.3X103Pa,故D正確。
S—22
1X10-m-
答案:Co
2.(2021?大連中考)裝有水的容器放在水平桌面上。在空塑料瓶的瓶口扎上橡皮膜,用夾
子夾住塑料瓶的中央,將其瓶口朝上壓入水中,豎直靜止在水面下的某位置,如圖所示。
若再將塑料瓶瓶口朝下,壓入到水中相同位置靜止。則()
A.水對橡皮膜的壓強變小
B.夾子對塑料瓶向下的力變大
C.水對容器底部的壓強變大
D.容器對桌面的壓力變小
解:
A、液體內(nèi)部朝各個方向都有壓強,所以橡皮膜不論是朝上還是朝下都會向內(nèi)凹;由于瓶
口朝上橡皮膜所處的深度淺,由公式p=pgh可知,橡皮膜受到水的壓強較小,若再將塑
料瓶瓶口朝下,壓入到水中相同位置靜止,此時橡皮膜所處的深度變深,由公式p=pgh
可知,橡皮膜受到水的壓強較大,故A錯誤;
B、瓶口朝下時橡皮膜凹陷程度變大,塑料瓶體積變小即V排液變小,由F浮=G排=p液
gV排液可知F浮變小,根據(jù)力的平衡條件可得mg+Fjs=F浮,所以F壓變小,故B錯誤。
C、當瓶口朝下時,塑料瓶體積變小,容器內(nèi)液面下降,由p=pgh可知水對容器底部的
壓強減小,故C錯誤。
D、水對容器底部的壓強減小,容器的底面積不變,由F=pS知瓶口朝下時水對容器底
部的壓力變小,而容器的重力不變,進而得出容器對桌面的壓力變小,故D正確。
答案:D。
3.(2021?沈陽中考)如圖甲所示,用一個彈簧測力計拉著浸沒在水中的小物塊A,現(xiàn)將小
物塊緩緩拉出水面到底部剛剛脫離水面為止。乙圖坐標體現(xiàn)了某些科學量隨H(小物塊
底面到容器底面的距離)的變化情況。有下列選項①彈簧秤示數(shù)②小物塊受到的浮力③
臺秤的示數(shù)④容器底部受到的液體壓強⑤小物塊底面受到的壓強,符合圖乙圖象變化的
是
某
一
科
學
里
1r0H
甲乙
A.①②B.③④C.②③④D.只有⑤
解:
根據(jù)圖乙得出科學量隨小物塊底面到容器底面的距離的變化關系--先不變后變小。
將小物塊緩緩拉出水面到底部剛剛脫離水面時:
①物塊排開水的體積先不變后變小,由阿基米德原理可知受到的浮力先不變后變小,因
為彈簧秤示數(shù)等于重力減去浮力,重力不變,所以彈簧測力計的示數(shù)先不變后增大,故
①不符合圖象變化;
②物塊排開水的體積變小,由阿基米德原理可知受到的浮力先不變后變小,脫離水面后
受浮力為ON,故②不符合圖象變化;
③由①得彈簧測力計的示數(shù)先不變后增大,臺秤的示數(shù)等于容器、水、物塊的重力之和
減去拉力(彈簧測力計的示數(shù)),所以臺秤的示數(shù)先不變后減小,故③符合圖象變化;
④物塊排開水的體積先不變后變小,水的深度先不變后變小,由p=pgh可知容器底部受
到的液體壓強先不變后變小,故④符合圖象變化;
⑤小物塊底面所處的深度一直變小,由p=pgh可知小物塊底面受到的壓強一直變小,故
⑤不符合圖象變化。
可見,符合圖乙圖象變化的是③④。
答案:B=
4.(2021?永州中考)如圖所示,底面積相同的甲、乙兩個容器放在水平桌面上,容器內(nèi)的
水面相平。現(xiàn)將a、b兩個體積相同的實心物體分別放入甲、乙兩個容器內(nèi),靜止時a沉
在甲容器底部,b懸浮在乙容器的水中。下列說法正確的是()
A.a>b兩物體的密度pa=pb
B.a、b兩物體的質(zhì)量ma<mb
C.a、b兩物體所受的浮力Fa>Fb
D.放入a、b兩物體后,甲、乙容器底部所受水的壓強p甲>p乙
解:A、將a、b兩個物體分別放入甲、乙兩個容器內(nèi),靜止時a沉在甲容器底部,b懸
浮在乙容器的水中。由物體浮沉條件知:pa>p水,pb=p水。故A錯誤;
B,由上知,pa>p水,pb=p水。所以pa>pb。已知a、b體積相同,由公式m=pV知,
ma>mbo故B錯誤;
C、已知a、b體積相同,靜止時a沉在甲容器底部,b懸浮在乙容器的水中。所以兩個
物體排開水的體積V排相同。由F浮=pisgV排知,兩個物體受到的浮力相同,即Fa=Fb。
故C錯誤;
D、已知a、b體積相同,甲、乙兩個容器的底面積相同且容器內(nèi)的水面相平。將兩個物
體分別放入甲、乙兩個容器內(nèi),甲容器內(nèi)水面上升幅度更大,也就是增加的深度更大。
由p=pgh知:放入a、b兩物體后,甲、乙容器底部所受水的壓強p¥>p乙。故D正確。
答案:Do
5.(2021?日照中考)思思用彈簧測力計、燒杯、適量的水測量大櫻桃的密度,燒杯的重力
為Go、底面積為S。如圖甲,他用彈簧測力計測出數(shù)枚大櫻桃的重力為G。如圖乙,燒
杯內(nèi)水的深度為鼠如圖丙,將大櫻桃浸沒于水中,彈簧測力計的示數(shù)為F,取水的密度
為Po下列說法正確的是()
G。
A.乙圖中,燒杯對桌面的壓強一-
S
「_p
B.這些櫻桃的體積為一二
P
C_p
C.丙圖中,燒杯底受到水的壓強為pgh十一^
S
D.櫻桃的密度為為一「一二Fp
G
解:A、由題意得,燒杯中水的質(zhì)量:
m水=pV水=pSh,
燒杯中水的重力:
G水=111水g=pShg,
乙圖中,燒杯放在水平桌面上,燒杯對桌面的壓力:
F乙=6水+Go=pShg+Go,
乙圖中,燒杯對桌面的壓強:
F乙pShg+G°G0
P乙=——=-------------=phg+
SSS
故A錯誤;
B、由二次稱重法得,櫻桃受到的浮力:
F浮=G-F,
櫻桃浸沒在水中,櫻桃的體積:
F浮G-F
v櫻桃=丫排=———=------,
pgpg
故B錯誤;
C、丙圖中,燒杯底受到水的壓力大小:
F丙=6水+F浮=「5118+6-F,
燒杯底受到水的壓強:
F丙pShg-j-G-FG-F
P丙=——----------------=phg+--------,
SSS
故c正確;
D.櫻桃的質(zhì)量:
G
m櫻桃=,
g
櫻桃的密度:
G
m嗤視gG
P櫻桃=-------=-7-7-=-------p
VG-FG-F
DS
故D錯誤。
答案:Co
6.(2021?泰安中考)兩個體積相同的實心正方體A和B,靜止在水槽內(nèi)如圖所示位置。正
4
方體A有一的體積浸入水中,正方體A的下表面和正方體B的上表面所處的深度相同。
5
設兩正方體密度分別為PA和PB,所受浮力分別為FA和FB,所受重力分別為GA和GB,
下表面所受水的壓強分別為PA和PB,下列說法中()
①PA:PB=4:5
②PA:PB=4:9
③FA:FB=1:1
@GA:GB=5:4
水面
■"S/—
A.只有①②正確B.只有③④正確
C.只有②④正確D.只有①②③正確
解:
4
(1)兩個體積相同的實心正方體A和B,假設體積為V,A漂浮有一浸入水中、B懸
5
浮可知甲乙的浮力都等于重力,
p7
由阿基米德原理可得:FA:FB==------------------=4:5;
P七gv
GA:GB=FA:FB=4:5;
mAgpAVg
(2)GA:GB=------=--------=pA:pB=4:5;
m
BsPBVg
(3)假設正方體的棱長為L,A漂浮有士浸入水中可知,A下表面的深度為±L,B下
55
49
表面的深度為L+—L=—L,
55
P大g二L
大5
由液體壓強公式p=p液gh得,PA:PB=----------=4:9,故只有①②正確。
P^S—L
x5
答案:Ao
7.(2020?蘭州中考)質(zhì)量相等,體積不等的甲、乙兩個實心正方體物塊在水中靜止時的情
景如圖所示,下列說法正確的是()
A.甲受到的浮力小于乙受到的浮力
B.甲的密度小于乙的密度
C.甲的下表面受到水的壓力比乙的大
D.甲的下表面受到水的壓力與乙的相等
解:
A、甲、乙兩實心正方體物塊分別懸浮、漂浮在水中,根據(jù)漂浮和懸浮條件可知:F浮甲
=G甲,F(xiàn)浮乙=G乙,由于兩球質(zhì)量相等,重力相等,所以浮力相等,故A錯誤;
B、由圖可知,甲物塊在水中懸浮,乙物塊在水中漂浮,由p物=pjS時物體懸浮、p物<p
液時物體漂浮或上浮可知,p甲=p水>p乙,故B錯誤;
CD、根據(jù)FJJ=F向上-F向下可知:F向上=F?¥+F向下,由于甲懸浮,乙漂浮,則F甲向下>0,
F乙向下=0,所以,F(xiàn)甲向上>F乙向上,故C正確,D錯誤;
答案:C?
8.(2020?河池中考)水平桌面上兩個相同的燒杯中分別裝有甲、乙兩種不同液體,將兩個
不同材料制成的正方體A、B(VA<VB)分別放入兩種液體中,靜止后如圖所示。下列
說法正確的是()
rrir?"
rrr:rzr-----___耳.卜二
甲乙
A.甲液體的密度較大
B.甲液體對容器底的壓力較小
C.甲液體中的物體所受的浮力較大
D.兩種液體對容器底的壓強相等
解:
AC、把A、B兩物體作為一個整體,由圖知,該整體在兩液體中都處于漂浮狀態(tài),
由漂浮條件可知F浮=GA+GB,所以該整體在兩液體中受到的浮力相等,故C錯誤;
由圖知,V排甲=VB,V排乙=VA,且VA<VB,
所以V排甲〉V排乙;
因整體在兩液體中受到的浮力相等,且排開甲液體的體積較大,
所以,由F浮=pjggV排可知,兩液體的密度關系:p甲<p乙,故A錯誤;
BD、已知兩液體的深度h相同,且p甲<p乙,由p=pgh可知,甲液體對杯底的壓強小
F
于乙液體對杯底的壓強,且甲乙容器的底面積相同,根據(jù)p=——知甲液體對杯底的壓力
S
小于乙液體對杯底的壓力,故B正確,D錯誤。
答案:Bo
9.(2021?天水模擬)彈簧測力計下掛一長方物體,將物體從盛有適量水的燒杯上方離水面
某一高度處緩緩下降,然后將其逐漸進入水中如圖(甲),圖(乙)是彈簧測力計示數(shù)F
與物體下降高度h變化關系的圖象,則下列說法中正確的是()
A.物體的體積是500cm3
B.物體受到的最大浮力是5N
C.物體的密度是2.25X103kg/m3
D.物體剛浸沒時下表面受到水的壓力是9N
解:AB、由圖象知,G=9N,當物體完全浸沒時,拉力F=5N,則完全浸沒時的浮力為
F浮=G-F=9N-5N=4N,此時物體完全浸沒,所以浮力最大,故B錯誤;
F等4N
由F浮=p液gV排得,V=V排=---:—=----------------------------------=4X10
p^g1.0X103kg/m3X10N/kg
4m3,A錯誤;
G
C、物體的質(zhì)量m=——==0.9kg;
S
,m0.9kg,,“
則p==----------------------=2.25X103kg/m3,C正確;
v4X10-4/
D、物體剛浸沒時,下表面受到的壓力F下=Fj?=4N,故D錯誤。
答案:Co
10.(2021?東莞模擬)將體積相同材料不同的甲、乙、丙三個實心小球,分別輕輕放入三個
裝滿水的相同燒杯中,甲球下沉至杯底、乙球漂浮和丙球懸浮,如圖所示,下列說法正
確的是()
A.三個小球的質(zhì)量大小關系是m甲>m乙>m丙
B.三個小球受到的浮力大小關系是F甲=F丙<F乙
C.三個燒杯中的水對燒杯底部的壓強大小關系是p(?>pz,>p丙
D.三個燒杯底部對桌面的壓強大小關系是p'T>p'乙=p'丙
解:A、甲球下沉至容器底部,乙球漂浮,丙球懸浮,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,因此三個小球的密度大小關系是:p
甲>p丙>「乙,根據(jù)m=pV可知:質(zhì)量大小關系是m甲>m丙>m乙.故A錯誤。
B、由于甲乙丙三個實心小球體積相同,則根據(jù)圖可知排開水的體積關系:V甲排=V球,
V乙排<丫球,V丙排二丫球,所以V甲排=V丙排>V乙排,根據(jù)F浮=p排g可知:F甲=Fpj
>F乙,故B錯。
C、因為三個相同燒杯中都裝滿水,放入球后燒杯中液面高度不變,根據(jù)p=pgh可知燒
杯底部受到水的壓強相等,即:PT=pz=p丙;故C錯誤。
D、三個相同燒杯中都裝滿水,里面的水的重力G水相等,由于燒杯底部對桌面的壓力等
于容器的總重力,則放入物體后對桌面的壓力變化為:F=G容器+G水+G球-G排和G排=
F浮,據(jù)此可得:
F'T=G容器+G水+G甲-G排甲=G容器+G水+G甲-F甲;
F'乙=6容器+G水+G乙-G排乙=G容器+G水+G乙-F乙;
F‘丙=6容器+G水+G丙-G排丙=G容罌+G水+G丙-F丙;
由于甲球下沉至容器底部,乙球漂浮,丙球懸浮,則GQF甲;G^=F乙;Gp?=F丙;
,
所以F'甲〉F'i=F丙;
F
由于容器的底面積相同,根據(jù)P=—可得:
S
燒杯底部對桌面的壓強的關系是p'甲〉p'乙=p'丙;故D正確。
答案:D。
11.(2020?南寧中考)將一小球輕放入盛滿酒精的大燒杯甲中,小球靜止后,溢出酒精的質(zhì)
量是80g,小球在酒精中受到的浮力為0.8N;將其輕放入未裝滿水、底面積為100cm2
的大燒杯乙中,靜止后溢出水的質(zhì)量是45g,水對容器底部的壓強增加了50Pa,則乙杯
中水面升高0.5cm;小球的密度是O.95X1()3kg/n?.(p酒精=0.8XItPkg/nr3,p水
=1.0X103/kg/m)
解:
(1)小球在酒精中受到的浮力:
F浮i=G排=111排g=m溢g=0.08kgX10N/kg=0.8N;
(2)由p=pgh可得乙杯中水面升高的高度:
“Ap50Pa-3
△h=---------=----------------------------------------------------=5義103m=0.5cm;
33
P丈gl.OX10kg/mX10N/kg
(3)升高的那部分水的質(zhì)量:
△m=p水水SZ\h=lg/cm3義100cm2X0.5cm=50g,
排開水的總質(zhì)量:
m排總=45g+50g=95g=0.095kg,
其重力:
G排總=m排總g=0.095kg義10N/kg=0.95N,
受到的浮力F浮2=G排總=0.95N,
小球放入酒精與水中受到的浮力之比:
F浮1:F浮2=0.8N:0.95N=80:95;
若小球在酒精、水中都漂浮,受到的浮力都等于小球的重力,F(xiàn)浮1:F浮2=1:1,假設
不成立;
若小球在酒精、水中都浸沒,受到的浮力F浮=p液V排g=p液Vg,貝I」:
F浮1:F浮2=p酒精:p水=0.8Xl()3kg/m3:1X103kg/m3=80:100,假設不成立;
可見小球在酒精、水中,一漂一沉,即在水中漂浮、在酒精中下沉;
小球是漂浮在水中,小球的重力G=F浮2=0.95N,
小球的質(zhì)量:
G0.95N
m==----------------=0.095kg,
g10N/kg
小球在酒精中下沉,小球的體積:
F浮]0.8N-43
V=V排=-------=----------------------------------=1X104m3,
0.8X103kg/m3X10N/kg
小球的密度:
m0.095kgqq
p=-----=-----------------------=0.95X103kg/m3o
vixio_4m3
答案:(1)0.8;(2)0.5;(3)0.95X103。
12.(2021?連云港模擬)如圖所示,小球在繩子拉力作用下恰好浸沒在水中,此時小球所受
的浮力大于小球的重力(選填“大于”、“小于”或“等于"),剪斷繩子后,小球上
升過程中所受的浮力變?。ㄟx填“變大"、"變小"或“不變”,下同),水對燒杯底
部的壓強變小。
解:
(1)小球在繩子拉力作用下恰好浸沒在水中,小球受到豎直向下的重力和豎直向上的浮
力作用,此時在豎直向下的拉力作用下處于靜止,則根據(jù)物體受力平衡可知:F浮=G+F;
所以,小球所受的浮力大于小球的重力。
(2)剪斷繩子后,小球會上升,由于原來小球恰好浸沒在水中,所以上升后就會露出水
面,則上升過程中排開水的體積變小,根據(jù)阿基米德原理可知所受的浮力變小,水的液
面下降,根據(jù)p=pgh可知水對燒杯底部的壓強變小。
答案:大于;變??;變小。
13.(2021?瀘州模擬)把重8N,邊長為0.1m的正方體物塊投入裝有足夠多水的大容器中,
當物塊靜止時,處于漂浮狀態(tài)(選填“沉底”、“懸浮”或“漂浮”),此時物體所受
浮力大小為8N,物塊下表面受到水的壓強大小為800Pa.(已知p水=L0X
103kg/m3,取g=10N/kg)
解:物塊的體積V=(0.1m)3=0.001m3;
G
物塊的質(zhì)量:m=——==0.8kg;
g
物塊的密度p=—=—-=0.8X103kg/m3<1.0X103kg/m3;
V0.001m3
即物塊的密度小于水的密度,根據(jù)浮沉條件可知物塊在水中將漂??;
根據(jù)漂浮條件可知,物塊受到的浮力F浮=G=8N;
F&N
物塊排開水的體積V排=—―=----------------------------------=8義10-4m3;
1.0X103kg/m3X10N/kg
%8X10-4mS
浸入的深度h=一—=-----------------=0.08m;
S0.1mX0.1m
物塊下表面所受水的壓強:
p=p水gh=1OOOkg/m3X1ON/kgX0.08m=800Pa。
答案:漂??;8;800o
14.(2021?福建模擬)如圖,薄壁圓柱形容器A、B放在水平桌面上,分別盛有不同的液體。
A、B的底面積之比SA:SB=2:b液面的高度之比hA:hB=3:2,液體對兩個容器底
部的壓力大小相等?,F(xiàn)將完全相同的兩小球分別放入A、B液體未溢出。靜止時,A中
的小球懸浮,B中的小球漂?。ㄟx填“漂浮”“懸浮”或“沉底”),A、B容器底部
受到液體的壓強之比PA:PB=1:2
VA_SAhA_2X3_3
解:(1)液體的體積之比為:
VBSBhB1X21
由于液體對兩個容器底部的壓力大小相等,則根據(jù)F=G=mg可知:mA=mB,
mA
叱1X11
所以液體密度之比為:—
PB的f1X33
e1
貝I」PA=—PB;
3
由于A中的小球懸浮,根據(jù)懸浮條件可知:p球=pA;
所以p球<PB,根據(jù)物體的浮沉條件得出B液體的漂浮;
(2)將完全相同的兩小球分別放入A、B液體未溢出,則液體對容器底部的壓力等于液
體的重力和小球的重力之和,
所以液體對容器底部的壓力相等;即FA=FB;
F
根據(jù)p=—可得:
S
FE_FA/S
PA:pB=-------X1:2o
F
s.SBDBsA*.
答案:漂??;1:2。
15.(2021?重慶模擬)水平升降臺面上有一個足夠深、底面積為40cm2的柱形容器,容器中
水深20cm,則水對容器底部的壓強為2000Pa,現(xiàn)將底面積為lOcn?、高20cm的圓
柱體A懸掛在固定的彈簧測力計下端,使A浸入水中,穩(wěn)定后,A的下表面距水面4cm,
彈簧測力計的示數(shù)為0.8N,如圖所示,然后使升降臺上升7cm,再次穩(wěn)定后,A所受的
浮力為1.2N.(已知彈簧受到的拉力每減小1N,彈簧的長度就縮短1cm)
解:(1)水對容器底部的壓強:
p=p水gh=LOXICpkg/n?X10N/kgX0.2m=2000Pa;
(2)物體A下表面距水面4cm時受到的浮力:
F浮=p水gV排=1.0X103kg/m3X10N/kgX4X10X10-6m3=0.4N,
根據(jù)力的平衡,物體的重力:
G=F浮+T=0.4N+0.8N=L2N;
如圖所示,然后使升降臺上升7cm,再次穩(wěn)定后,可等效為將容器下部切去7cm,將切
去的7cm水再倒入,則加入水的體積:
V加=7cmX40cm2=280cm3;
而AV加=Ah彈S容+Ahg(S容-S柱);
(△h浸為圓柱體在水中增加的深度,彈簧縮短的量為Ah彈)
代入已知量:280cm③=△h彈義40cm,Ah浸X(40cm2-10cm2)------①
因浮力的變化量等于彈簧彈力的變化量,△F浮=△F彈,即
P水g△h浸S物=1<Ah彈
代入已知量:
1.0X103kg/m3X10N/kgX△h浸X10X10-4m2=100X△h彈
△h漫=10Ah彈-----②
由①②得:
△h彈心0.82cm,已知彈簧受到的拉力每減小IN,彈簧的長度就縮短1cm,故增加的浮力
為0.82N,
原來彈簧測力計的示數(shù)為0.8N,彈簧伸長0.8cm;
因0.82cm>0.8cm;故物體漂浮,
故F'浮=6=1.2?4。
答案:2000;1.2o
16.(2020?重慶模擬)不吸水的長方體A固定在體積不計的輕桿下端,位于水平地面上的
圓柱形容器內(nèi),桿上端固定不動。如圖所示?,F(xiàn)緩慢向容器內(nèi)注入適量的水,水對容器
的壓強p與注水體積V的變化關系如圖乙所示。當p=600Pa時,容器中水的深度為
cm;若pA=0.5g/cm3,當注水體積丫=880?1?時,桿對A的作用力大小為5.2N。
解:(1)由p=pgh可得水的深度;
P600pa
h=-----=------------------------------------------------=0.06m=6cm;
pgIX103kg/m3X10N/kg
(2)當注水體積為600cm3時,水開始接觸物體A,900cHi3時,A完全浸沒,
900cm3時,水的壓強是2100Pa,
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