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文檔簡介
初中物理自主招生講義36
物體的浮沉條件及其應(yīng)用、浮力的應(yīng)用
--物體的浮沉條件及其應(yīng)用(共57小題)
1.我國的航母正按計(jì)劃進(jìn)行各項(xiàng)科研試驗(yàn)和訓(xùn)練。如圖所示是中國航母“瓦良格”號訓(xùn)練
時(shí)的圖片。當(dāng)飛機(jī)飛回航母后()
A.航母將浮起一些,所受浮力減小
B.航母將下沉一些,所受浮力增大
C.航母將下沉一些,所受浮力減小
D.航母始終漂浮,所受浮力不變
答案與解析:
(1)航母原來漂浮在水面上,浮力等于重力;飛機(jī)飛回航母后,航母總重增大,但仍然
漂浮,所以浮力相應(yīng)增大;
F浮
(2)因?yàn)楹侥甘艿降母×υ龃?,在水的密度一定時(shí),由公式丫排=二^口,航母排開
P液g
水的體積增大,也就是要下沉一些。
故選:Bo
2.水平桌面上放有甲、乙、丙、丁四個(gè)完全相同的圓柱形容器,容器內(nèi)分別盛有等質(zhì)量的
液體。其中甲、乙、丁容器中的液體密度相同。若將小球A放在甲容器的液體中,小球
A靜止時(shí)漂浮,此時(shí)甲容器對桌面的壓力為Fi;若將小球A用一段不計(jì)質(zhì)量的細(xì)線與乙
容器底部相連,并使其浸沒在該容器的液體中,小球A靜止時(shí)乙容器對桌面的壓力為F2;
若將小球A放在丙容器的液體中,小球A靜止時(shí)懸浮,此時(shí)丙容器對桌面的壓力為F3;
若將小球A放在丁容器的液體中,用一根不計(jì)質(zhì)量的細(xì)桿壓住小球A,使其浸沒,且不
與容器底接觸,小球A靜止時(shí)丁容器對桌面的壓力為F4,則下列判斷正確的是()
A.F2VF1=F3〈F4B.FI=F2=F3<F4
C.F1=F3<F2<F4D.FI=F2=F3=F4
答案與解析:如圖所示,相同的容器內(nèi)分別盛有等質(zhì)量的液體。
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(1)在甲液體中,小球漂浮,
容器對桌面的壓力為Fi=G容器+G液體+GA;
(2)在乙液體中,小球被拉入水中,把容器、液體、小球當(dāng)做一個(gè)整體來看,
容器對桌面的壓力為F2=G容器+G液體+GA;
(3)在丙液體中,小球懸浮,
容器對桌面的壓力為Fs=G容器+G濃體+GA;
(4)在丁液體中,小球被按入水中,把容器、液體、小球當(dāng)做一個(gè)整體來看,另外受到
向下的壓力F,
容器對桌面的壓力為F4=F+G容罌+G液體+GA;
由以上分析可知,F(xiàn)I=F2=F3<F4O
故選:Bo
3.粗細(xì)均勻、密度為p蠟的蠟燭底部粘有一塊質(zhì)量為m的鐵塊,蠟燭豎直漂浮在密度為p水
的水中,蠟燭露出水面的高度為H,如圖。點(diǎn)燃蠟燭,直至蠟燭與水面相平、燭焰熄滅
(假定蠟燭油不流下來),設(shè)燃燒掉的蠟燭長為L,則要■的關(guān)系是()
P蠟cP水
P水P水+P蠟
P水DP水
P水—P蠟.P蠟
答案與解析:
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設(shè)蠟燭原長為Lo,蠟燭的橫截面積為S,
(1)蠟燭未燃燒時(shí):
:蠟燭和鐵塊漂浮,
,'-F浮=6總,
即:F浮鐵+p水S(Lo-H)g=mg+p蠟SLog,-----------------①
(2)點(diǎn)燃蠟燭,直至蠟燭與水面相平、燭焰熄滅:
:蠟燭和鐵塊漂浮,
???F,=G./,
即:F浮鐵+p,kS(Lo-L)g=mg+p蠟S(Lo-L)g,------②
①-②得:
p水S(Lo-H)8-「水$(Lo-L)g=p蠟SLog-p蠟S(Lo-L)g,
P水SLg-p水SHg=pjgSLg,
P水SLg-pjgSLg=p/XSHg,
LSg(p水-p蠟)=「水5118,
L(P水-P蠟)=0水11,
解得:
L_P水
HP水-P蠟。
故選:Co
4.同一木塊甲,先后兩次分別在物體乙和丙的作用下,都恰能停留在水面下,如圖所示,
則下面說法錯誤的是()
A.兩種情況下,甲受的浮力一定相等
B.乙的質(zhì)量一定比丙的質(zhì)量大
C.乙的質(zhì)量一定比甲的質(zhì)量小
D.乙的密度一定比甲的密度大
答案與解析:
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A、:F浮=p,kV排g,兩種情況下甲物體排開水的體積相同,
???甲物體受到的浮力相同,故A正確,但不符合題意;
B、把甲乙、甲丙分別當(dāng)做一個(gè)物體進(jìn)行受力分析:
:甲乙懸浮,
...甲乙物體受到的浮力:F甲乙=G/Gz,
?.?甲丙漂浮,
.?.甲丙物體受到的浮力:F甲丙=6甲+6丙,
?F甲乙=F甲+F乙,F甲丙=F甲,
?'F甲乙>F甲丙,
?',Gz.〉G丙,
'."G=mg,
.,.m^>111故B正確,但不符合題意;
C、甲和乙懸浮在水面上,受到的浮力F甲乙=GT+G乙,不能確定甲和乙的重力關(guān)系,也
就不好確定二者的質(zhì)量大小關(guān)系,故C錯;
D、沒有甲物體的拉力,乙物體會下沉,因此乙物體的密度要大于水的密度;甲物體沒有
乙物體的拉力,會漂浮在水面上,甲物體的密度小于水的密度。據(jù)此可知乙物體的密度
大于甲物體的密度,故D正確,但不符合題意。
故選:C=
5.圖所示容器內(nèi)放有一長方體木塊M,上面壓有一鐵塊m,木塊浮出水面的高度為hi(圖
a);用細(xì)繩將該鐵塊系在木塊的下面時(shí),木塊浮出水面的高度為h2(圖b);將細(xì)繩剪
B斷后(圖C),O木塊浮出水面B的高度113為()
abc
P探P探
A.hi+——(h2-hi)B.112+(112-hi)
p水P水
探
c.h1+"(h2-hl)P
D.112+--------(112-hi)
p水P木
答案與解析:設(shè)長方體木塊的底面積為s,高為h;把木塊M和鐵塊m看做一個(gè)整體,
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兩種情況都是處于漂浮狀態(tài),浮力等于木塊和鐵塊的總重力,浮力相等。在同種液體中
它們受到的浮力相等,排開液體的體積相等;即Vaj^=Vb排。
又;Vajt=Sh-Shi,Vbs=Sh-Sh2+Vm,所以Sh-Shi=Sh-Sh2+Vm,
/.Vm=S(h2-hi)-------------------①
由圖a可知:木塊和鐵塊的漂浮時(shí)
F浮=G”3鐵;
水gS(h-hi)up^^gSh+p鐵gVm-----------②;
P水h1+P(h-h1)
將①式代入②式得:h=」;—法―9~—-----------③。
P水-P木
將細(xì)繩躬斷后(圖c)木塊漂?。籊M=FM?。患磒木gSh=p水gS(h-hs);
(P水-P木)h
113=④;
P水
__P鐵(hz-h])
將③式代入④式得:h3=hi+塊.2_—O
P水
故選:Ao
6.如圖所示,在盛有某液體的圓柱形容器內(nèi)放有一木塊A,在木塊的下方用輕質(zhì)細(xì)線懸掛
一體積與之相同的金屬塊B,金屬塊B浸沒在液體內(nèi),而木塊漂浮在液面上,液面正好
與容器口相齊。某瞬間細(xì)線突然斷開,待穩(wěn)定后液面下降了hi;然后取出金屬塊B,液
面又下降了h2;最后取出木塊A,液面又下降了h3.由此可判斷A與B的密度比為()
A.hs:(hi+h2)B.h]:(112+113)C.(112-hi):I13D.(h2-hs):h|
答案與解析:設(shè)容器的底面積為S,細(xì)線斷開后,木塊減小的浮力F浮i=pjggV排1=「液
gShi=GB-p液gSh2=pBVg-pagSh2;
所以PBVgnpjggShi+p液gSh2;
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當(dāng)木塊漂浮在液面上時(shí),受到的浮力等于自身的重力,F(xiàn)ff2=GA=psgSh3=pAVg;
PpP液gS(h[+h2)h)1-^ho
所以一-----=~—=---;則A與B的密度比為h3:(%+h2)。
PAP液gSh3h3
故選:Ao
7.在煮餃子時(shí),將餃子投入沸騰的水中,并用勺子輕輕在鍋底推動沉下的餃子,等到水重
新沸騰后,加上些涼水繼續(xù)燒煮一會兒使水再次沸騰,這時(shí)煮熟的餃子會浮出水面。熟
餃子會浮起來的主要原因是()
A.鍋里的水量多了
B.餃子在水里經(jīng)過燒煮變輕了
C.水溫低時(shí)水對餃子的浮力小,水溫高時(shí)水對餃子的浮力大
D.水沸騰后,餃子內(nèi)的小部分水汽化后變成水蒸氣,使餃子體積增大
答案與解析:水的浮力與水溫?zé)o關(guān),與水量也無關(guān),同時(shí)餃子的重量也不會變輕;其上
浮的原因是因?yàn)轱溩觾?nèi)的水受熱汽化后形成水蒸氣,使餃子膨脹體積變大,故使餃子所
受浮力變大;當(dāng)浮力大于餃子的重力時(shí),餃子上浮。
故選:D。
8.將一實(shí)心物體先后投入足量的水和酒精中,物體靜止時(shí),所受浮力分別為6N和5N,判
定物體在水酒精中的浮沉狀態(tài)可能是(p酒=0.8X103kg/m3)()
A.在水中漂浮,在酒精中漂浮
B.在水中漂浮,在酒精中沉底
C.在水中懸浮,在酒精中漂浮
D.在水中沉底,在酒精中沉底
答案與解析:A、B、假設(shè)物體在水中漂浮,則由物體的浮沉條件可得,物體重為6N,
而在酒精中受到的浮力為5N,故在酒精中應(yīng)下沉,不能漂浮,故A錯、B正確;
C、假設(shè)在水中懸浮,則由物體的浮沉條件可得,物體受到的浮力等于物體重為6N,而
在酒精中受到的浮力為5N,故在酒精中下沉,不能漂浮,故C錯;
D、假設(shè)它在水和酒精中都處于沉入底部,全部排開液體的狀態(tài),則它受到的浮力分別是:
F水=0水以、F酒=0酒以;
F水:F酒=5:4,而現(xiàn)在是6:5,故D錯。
故選:Bo
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9.在兩個(gè)完全相同的容器A和B中分別裝有等質(zhì)量的水和酒精(p水>p酒精),現(xiàn)將兩個(gè)
完全相同的長方體木塊甲和乙分別放到兩種液體中,如圖所示,則此時(shí)甲和乙長方體木
塊下表面所受的壓強(qiáng)P甲、P乙,以及A和B兩容器底部所受的壓力FA、FB的關(guān)系是
A.P甲<P乙FA<FBB.PT=P乙FA>FB
C.P甲=PLFA<FBD.P甲=「乙FA=FB
答案與解析:由題知,容器A和B完全相同,且111水=111酒精,兩個(gè)木塊完全相同,
所以,放入木塊前后,酒精和水對容器底部的壓力相等,
因?yàn)镻=
所以放入木塊前后酒精和水對容器底部的壓強(qiáng)相等;
又因?yàn)閷⒛緣K放到種液體中時(shí),處于漂浮,
G木
所以,G木排,即丫排=?----
P液g
木塊下表面所處的深度h=IjL=
SP液gS
木塊下表面受到的壓強(qiáng)p=p液gh=psgX■=±
p液gSS
所以,將兩個(gè)完全相同的長方體木塊甲和乙分別放到兩種液體中時(shí),木塊下表面受到的
壓強(qiáng)相等;
故選:D。
10.將一物塊輕輕放入盛滿水的大燒杯中,靜止后有81g水從大燒杯中溢出;將其輕輕放入
盛滿酒精的大燒杯中,靜止后有72g酒精從大燒杯中溢出。已知p酒精=0.8X103kg/m3,則
物塊在水中的狀態(tài)及物塊的密度是()
A.懸浮L0Xl()3kg/m3B.漂浮0.92X103kg/m3
C.下沉1.2X103kg/m3D.漂浮0.90X103kg/m3
答案與解析:假設(shè)p物水,物體將在水中懸浮或下沉在杯底,在酒精中下沉在杯底,此
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時(shí)排開水或酒精的體積相同,根據(jù)F浮=p液v排g可知受到的浮力關(guān)系為5:4,而現(xiàn)在根
據(jù)F浮=G排=G流=m流g可知浮力關(guān)系為9:8,所以p物2p水不可行;
假設(shè)P物Wp酒精,物體將在水中漂浮,在酒精中漂浮或懸浮,這樣受到的浮力相等,都等
于自重,但是實(shí)際受到的浮力不相等,所以P物Wp酒精不可行;
可見物體的密度一定是大于酒精的密度、小于水的密度,所以物體在水中會漂浮,而在
酒精中下沉到杯底:
因?yàn)槲矬w在水中漂浮,所以F浮=6物=111物g,
F浮=6排=6g4=m流g,
m物:111流=81g,
因?yàn)槲矬w在酒精中下沉,
m排72g
所以V物=丫排=示----=;「Oca?,
P酒精0.8g/cm
物體的密度:
m物81g
p=—―=-------T=0.9g/cm3=0.9X103kg/m3o
V物90cm
故選:D。
11.如圖所示,甲、乙兩個(gè)小球分別放在兩個(gè)裝有不同液體的容器中處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)容
器內(nèi)液體深度不同,但液體對容器底部的壓強(qiáng)相同,則()
A.甲密度大于乙密度B.甲密度等于乙密度
C.甲密度小于乙密度D.密度的關(guān)系無法判斷
答案與解析:由圖知,容器中液體深度關(guān)系為h左液>h右液,p左液=p右液,
根據(jù)p=pgh可知兩容器內(nèi)液體密度:
P左液<P右液;--------------①
由于甲球漂浮,則PifVp左液,__________②
乙球懸浮,貝1P乙=「右液,-----------------------③
由①②③得:
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P甲<p左液<p右液=p乙,
所以,甲球的密度小于乙球的密度。
故選:Co
12.兩個(gè)物體A和B放在同種液體中,A漂浮,B懸浮。已知A的體積大于B的體積,A
浸入液體的體積等于B浸入液體的體積,則它們所受重力大小關(guān)系是()
A.GA>GBB.GA=GBC.GA<GBD.無法確定
答案與解析:根據(jù)F浮np^gV排,液體的密度和排開液體的體積相等,所以兩個(gè)物體所
受的浮力相等,又A漂浮,B懸浮,所以兩物體受到的浮力都等于重力,所以兩個(gè)物體
的重力相等。
故選:Bo
13.如圖所示,密度均勻的木塊漂浮在水面上,現(xiàn)沿虛線將下部分截去,則剩下的部分將
()
A.上浮一些B.靜止不動C.下沉一些D.無法確定
答案與解析:因?yàn)槟緣K漂浮,所以浮力與重力相等,同時(shí)也說明木塊的密度小于水的密
度。那么,截去部分所排開水的重力,也就是這部分受的浮力大于這部分木塊自身的重
力,因此,對整個(gè)木塊來講,同時(shí)去掉這部分的重力與浮力后,其新的重力大于浮力,
所以剩下部分會下沉一些。
故選:Co
14.如圖所示,把一個(gè)蘋果放入濃鹽水中,蘋果處于漂浮狀態(tài)。如果把水面以上的部分切去,
則余下的部分()
A.沉入水底B.仍然漂浮C.剛好懸浮D.無法判斷
答案與解析:切去前,蘋果處于漂浮狀態(tài),所以蘋果受到的浮力等于蘋果的重力;
把水面以上的部分切去時(shí),重力變小,浮力不變(排開水的體積不變),此時(shí)浮力大于
重力,蘋果上浮,最終漂浮在液面上。
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故選:Bo
15.2008年12月26日,中國海軍護(hù)航艦艇編隊(duì),自海南三亞出發(fā),遠(yuǎn)赴4400多海里以外
的亞丁灣、索馬里海域執(zhí)行護(hù)航任務(wù),當(dāng)軍艦從太平洋海域進(jìn)入印度洋海域后,士兵們
發(fā)現(xiàn)船的吃水深度(即浸在水中的深度)增加了,則下列判斷正確的是()
A.可能由于海水密度減小了,所以軍艦排開海水的體積增大了
B.可能由于海水密度增大了,所以軍艦排開海水的體積增大了
C.由于軍艦吃水深度增大了,所以它在海洋里受到的浮力也增大了
D.由于軍艦吃水深度增大了,所以它排開海水的質(zhì)量也增大了
答案與解析:當(dāng)軍艦從太平洋海域進(jìn)入印度洋海域后,由于航艦在海中處于漂浮狀態(tài),
所以根據(jù)物體的浮沉條件可知,航艦所受浮力等于它本身重力,士兵們發(fā)現(xiàn)船的吃水深
度(即浸在水中的深度)增加了,即軍艦排開海水的體積增大了,所以根據(jù)F浮=pgv排
可知,海水的密度減小了,所以B、C、D不符合題意,只要A符合題意;
故選:Ao
16.如圖所示,氣球和鐵塊用細(xì)線連在一起,恰能懸浮在盛水的圓柱形容器內(nèi),如圖所示位
置,若把氣球向下壓一段距離(水足夠深),則氣球和鐵塊的沉浮情況及鐵塊所受的浮
B.下沉,不變C.下沉,變大D.懸浮,不變
答案與解析:如圖所示,氣球和鐵塊用細(xì)線連在一起,恰能懸浮在盛水的圓柱形容器內(nèi),
若把氣球向下壓一段距離,
水的密度不變,鐵塊排開水的體積不變,氣球受到的水壓變大,排開水的體積變小,根
據(jù)F浮=p,kgV排可知,整體的浮力變小,氣球隨鐵塊一起下沉。
但鐵塊排開水的體積不變,根據(jù)F浮=p,kgV排可知,受到的浮力不變。
綜上分析可知,氣球和鐵塊下沉,鐵塊所受的浮力大小將不變。
故選:Bo
17.質(zhì)量相等的甲、乙兩個(gè)物體,它們的密度之比是1:2,將甲放入酒精(p=0.8Xl()3kg/m3)
中,乙放入水中靜止時(shí),它們受到的浮力之比為3:2,則乙的密度是()
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A.0.6X103kg/m3B.0.8X103kg/m3
C.1.2X103kg/m3D.1.5X103kg/m3
答案與解析:甲、乙兩物體的質(zhì)量相等,密度之比p甲:p乙=1:2,由密度變形公式V=*
可知V甲:V乙=2:1;
①若甲乙都漂浮,此時(shí)浮力比為1:1,不符合條件,不存在這種狀態(tài);
_PV甲g
②若甲乙都浸沒(懸浮或下沉),丫排=丫物,此時(shí)浮力比F甲:FL=----------=
°:一;2義&=8:5,不符合條件,不存在這種狀態(tài);
IX1Xg
③若甲漂浮在酒精面,甲受到的浮力等于物體重;乙浸沒(懸浮或下沉),乙受到的浮
力小于或等于物體重,所以乙受到的浮力小于或等于甲受到的浮力,受到的浮力之比為3:
2,符合條件,存在這種狀態(tài):
甲漂浮在酒精面,F(xiàn)¥=mg=p¥V,g;乙浸沒,F(xiàn)乙=p,kV乙g;
P甲V甲gP甲X2Xg
,?T?T?——____??—_____________——Q0
.七甲?上乙一"v~~r\—V——%2,
P水V乙gP水X1xg
._3
??p甲--^P水,
?1P甲:P乙=1:2,
oo
3333
二.p乙=^p水=^X1X10kg/m=1.5X10kg/mo
④若甲浸沒(懸浮或下沉),甲受到的浮力小于或等于物體重;乙漂浮在水面,乙受到
的浮力等于物體重,所以甲受到的浮力小于或等于乙受到的浮力,而受到的浮力之比為3:
2,不符合條件,不存在這種狀態(tài)。
故選:D。
18.質(zhì)量相等的甲、乙兩實(shí)心小球,密度之比p甲:p乙=3:2,將它們都放入水中,靜止時(shí)
兩球受到的浮力之比為F甲:F乙=4:5,則乙球的密度為()
2554
A.于水B.:p水C.水D.FP水
3465
答案與解析:由題知,m甲=m乙,
'-'P=Y,P藉P.=3:2,
.?.V邛:V乙=2:3;
兩球在水中靜止時(shí)的狀態(tài)有下面幾種情況:
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①甲乙都下沉:如果是這樣,排開水的體積之比等于V甲:V乙=2:3,由阿基米德原理
可知受到的浮力也是2:3,而F甲:F乙=4:5,故①不可行;
②甲乙都漂?。菏艿降母×Χ嫉扔谧灾?,而兩球質(zhì)量相等、重力相等,受浮力相等,而
F甲:F乙=4:5,故②不可行;
③甲漂浮、乙下沉:甲漂浮,F(xiàn)甲=GT=mg;乙下沉,F(xiàn)乙<Gz=mg,所以F甲〉F乙,
而F^:F乙=4:5,故③不可行;
④甲下沉、乙漂浮:甲下沉,F(xiàn)¥<G¥=mg;乙漂浮,F(xiàn)L=G^=mg,所以F甲<F乙,
而F^:F乙=4:5,故④可行;
甲下沉,受到的浮力F甲甲g;乙漂浮,受到的浮力F乙=m乙g=p乙V乙g;
VF¥:F乙=4:5,
即P水V送p乙V乙g=4:5,
5P水V甲5P水X25
P乙=------------=------------=TP水。
4V乙4X36
故選:Co
19.在兩個(gè)相同的薄壁塑料瓶(質(zhì)量忽略不計(jì))內(nèi)分別裝入體積相等、密度為p甲和p乙的兩
種液體后密封,再把它們放入兩個(gè)裝有水的容器中,處于如圖所示狀態(tài)。下列判斷正確
的是()
rVyJI—乙_
■■■■■..J/?
?卜二二二二二
777777777777777777777777^7777777777777^77
A.p¥>p^B.p^=p^C.p甲Vp乙D.無法確定
答案與解析:(1)左圖:F^=p7KV^g=p^Vg
?;v排甲〉V,
^?P甲>P水;----------------------①
(2)右圖:F浮=P?KV排g=p乙Vg
???v排乙<v
??p乙<p水;------------------------②
由①②可得:
p甲>p乙。
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故選:Ao
20.將體積相同的實(shí)心木球和實(shí)心鐵球浸沒于水中,放手后木球上浮,鐵球下沉,靜止時(shí)它
們所受浮力的大小關(guān)系是()
A.F木=F^B.F木(F鐵C.F木沖鐵D.無法確定
答案與解析:木球靜止時(shí)為漂浮,
排開水的體積:v排木<v木;
鐵球靜止時(shí)下沉到水底,
排開水的體積:V排鐵=V鐵;
'?'v木=丫鐵,
?.V排木<v排鐵'
",'F浮=P水v排g,
,靜止時(shí)兩球受到的浮力:F木<F鐵。
故選:Bo
21.將一個(gè)體積不隨溫度變化的物體放入盛水的燒杯中,當(dāng)燒杯中的水溫為5℃時(shí),物體恰
好懸浮在水中處于靜止。此時(shí)在燒杯周圍放置一些碎冰,使水溫緩慢地降至0℃,在此過
程中,浸在水中的物體的運(yùn)動情況是()
A.—-直向上運(yùn)動
B.一直向下運(yùn)動
C.先向下運(yùn)動,后又向上運(yùn)動
D.先向上運(yùn)動,后又向下運(yùn)動
答案與解析:當(dāng)水的溫度從5℃降到4℃時(shí),因水熱脹冷縮,水的密度增大,大于物體的
密度,使物體上浮、向上運(yùn)動;
當(dāng)水的溫度從4℃降到0℃時(shí),因水熱縮冷脹,水的密度減小,小于物體的密度,使物體
下沉、向下運(yùn)動。
故選:D。
22.一個(gè)大容器中裝有部分水,水中有個(gè)小容器,且在小容器中有一木塊(p木<p水),如
圖所示。若將木塊輕輕放入水中,則()
第13頁/共39頁
A.水面會上升B.水面會下降
C.水面高度不變D.水對容器底的壓強(qiáng)增大
答案與解析:如圖,容器漂浮,
容器受到的水的浮力:
F浮=6容+6木,---------------①
將木塊輕輕放入水中,容器和木塊還漂浮在水面上,
二者受到的總浮力:
F浮,=6容+6木,---------------②
由①②得:
F浮=F/,
?;F浮=p水v排g,
/.兩種情況下排開水的體積相同,
,將木塊輕輕放入水中后容器內(nèi)水位不變(水深h不變),
又:p=pgh,
二水對容器底的壓強(qiáng)不變。
故選:Co
23.小明在一支鉛筆的下端粘上一塊橡皮泥,將它分別置于甲、乙兩杯液體中,觀察到鉛筆
靜止時(shí)的情形如圖所示下列說法正確的是()
變:,衣
A.甲杯液體的密度較大
B.乙杯液體的密度較大
C.鉛筆在甲杯液體中受到的浮力較大
D.鉛筆在乙杯液體中受到的浮力較大
答案與解析:物體的質(zhì)量不變,在兩液體中均處于漂浮狀態(tài),則說明在兩種液體中所受
浮力相同;因物體在甲液體中浸入的體積大,則說明甲液體的密度小,乙液體的密度大。
故選:Bo
24.將適量的橡皮泥捏黏在鉛筆的一端能使鉛筆豎直浮在液體中,這就制成了一個(gè)很有用的
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土儀器。將它分別放到盛有不同液體的杯中,靜止時(shí)都能漂浮在液體中。對于這個(gè)土儀
器所運(yùn)用的知識或用途,下列說法中不正確的是()
A.運(yùn)用了二力平衡的知識
B.它在密度大的液體中所受浮力最大
C.用它可以比較不同液體密度的大小
D.運(yùn)用了物體的漂浮條件
答案與解析:A、這個(gè)土儀器在液體中處于靜止?fàn)顟B(tài),受到液體對它豎直向上的浮力和重
力,這兩個(gè)力是一對平衡力。故A正確。
B、土儀器無論是在密度大的液體中還是在密度小的液體中都是處于平衡狀態(tài),所受的浮
力與重力始終是一對平衡力,重力不變,所以浮力也不變。故B錯誤。
F浮
C、根據(jù)公式「液=一各可知,由于浮力不變,當(dāng)其浸入不同液體中時(shí),可以利用其浸入
gv排
液體的體積,來確定液體密度的大小。故C正確。
D、漂浮在液面上的物體受到的浮力等于其本身的重力,這就是漂浮條件。故D正確。
故選:Bo
25.小紅同學(xué)在一支鉛筆的下端粘上一塊橡皮泥,將它分別置于甲、乙兩杯液體中觀察到靜
止時(shí)的情形如圖所示,下列說法正確的是()
A.鉛筆在甲杯液體中受到的浮力較大
B.鉛筆在乙杯液體中受到的浮力較大
C.甲杯液體的密度較大
D.乙杯液體的密度較大
答案與解析:因?yàn)槎际瞧。U筆所受浮力都等于鉛筆重(浮力相等),所以A和B都
錯;
F浮
:F浮=「液丫排----,
V排g
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...當(dāng)F浮相同時(shí),V排大的液體密度小,由圖知甲V排的大,所以甲杯液體的密度較小,
乙杯液體的密度較大,故C錯,D正確。
故選:D。
26.將一實(shí)心小球分別放入足量的水、酒精中,小球靜止時(shí)所受的浮力分別為0.9N、0.8N,
33
pgw=0.8X10kg/m,則小球的密度為()
A.1.125X103kg/m3B.0.8X103kg/m3
C.1.7X103kg/m3D.0.9X103kg/m3
答案與解析:假設(shè)p球與p水,小球浸沒在水中、酒精中,排開水和酒精的體積都是小球的
體積V,
小球受到水的浮力:
F水=P;j<vg,
小球受到酒精的浮力:
F酒精=P酒精vg,
F水:F酒精=p水:p酒精=lg/cm3:0.8g/cm3=5:4,
而實(shí)際上小球在水中、酒精中受到的浮力F水:F酒精=0.9N:0.8N=9:8,不符合題意,
假設(shè)不成立;
假設(shè)p球<p酒精,小球在水中、酒精中都漂浮,小球受到水的、酒精的浮力相等,等于小
球重,
而實(shí)際上小球在水中、酒精中受到的浮力F水:F酒精=0.9N:0.8N=9:8,不符合題意,
假設(shè)不成立;
所以小球的密度只能是:p酒精Wp球<p水,小球漂浮在水中、浸沒在酒精中,排開酒精的
體積是小球的體積V,
小球受到水的浮力:
F水=Gi^=0.9N,
G球0.9N
。1球=----=-----
gg
小球受到酒精的浮力:
F酒精=P酒精vg=0.8N,
小球的體積:
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0.8N
0.8g/cm3Xg
小球的密度:
0.9N
p=-=-----OM---------=0.9g/cm3=0.9X103kg/m3o
y____NU?KN_____
0.8gZcm3Xg
故選:D。
27.體積相同的銅、鐵、鋁三個(gè)小球,放入水中靜止后,銅球上浮,鋁球下沉,如圖所示,
已知這三種物質(zhì)的密度關(guān)系是「銅>「鐵>「鋁,則下面判斷正確的是()
A.鋁球一定是實(shí)心的,銅、鐵兩球一定是空心
B.三個(gè)小球的浮力關(guān)系:F鋁<F鐵<F銅
C.三個(gè)小球的重力關(guān)系:G鋁〉G鐵=6銅
D.三個(gè)小球的質(zhì)量關(guān)系:!11鋁>111鐵>m銅
答案與解析:由圖可知銅球漂浮、鐵球懸浮,二者一定是空心的;鋁球下沉,可能實(shí)心、
也可能是空心,故A錯;
,;F浮=p,kgv排,排開水的體積,v銅<v鐵=丫鋁,
,受到的浮力:F銅<F鐵=F鋁,故B錯;
:銅球漂浮,
^^^F銅=G銅,即p水gv排=「銅球gv,
:v排<v,
??PzK>P銅球;------(D
:鐵球懸浮,
^^^F鐵=G鐵,即p水gv排=「鐵球gv,
'1"v
???PzK=P鐵球;-------②
:鋁球下沉到水底,
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,F(xiàn)鋁<G鋁,即P水gv排<p鋁球gv,
;v排=v,
..0水〈「鋁球;--I-----③
由①②③可知:P銅球<P鐵球<P鉛球,
'.'m=pv,體積相同,
,三球的質(zhì)量:m銅球<m鐵球<m鋁球,故D正確;
VG=mg,
三球的重力:G銅球(G鐵球<G鋁球,故C錯;
故選:D。
28.自然界的許多動物為了適應(yīng)生存環(huán)境,進(jìn)化出了符合一定科學(xué)規(guī)律的身體部位。對此,
下列給出的解釋中錯誤的是()
A.魚類主要是靠膘的調(diào)節(jié)作用從而改變自身重力來實(shí)現(xiàn)下沉和上浮的
B.蚊子細(xì)尖的口器,可以增大壓強(qiáng),易于刺穿皮膚吸取人和動物體內(nèi)的血液
C.大象長有兩個(gè)大大的耳朵,不僅可以發(fā)揮聽覺功能,還能用于散熱
D.地震、海嘯等自然災(zāi)害發(fā)生前,貓、狗、老鼠和蛇等動物大都會有異常表現(xiàn),是因?yàn)?/p>
這些動物可感知地殼內(nèi)部運(yùn)動發(fā)出的次聲波
答案與解析:A、魚膘中充滿的是氣體,它是利用魚鰥的充氣或放氣來改變自體的體積從
而控制運(yùn)動狀態(tài)的,故A錯誤;
B、蚊子通過減小受力面積來增大壓強(qiáng)的,從而易于刺穿皮膚,故B正確;
C、大象的耳朵可以增大接收面積從而增大所吸收的聲波,同時(shí)可以增大散熱面積,利于
散熱,故C正確;
D、地震、海嘯等自然災(zāi)害都會放出大量次聲波,很多小動物都能感受到這種次聲波,從
而表現(xiàn)出異常行為來,故D正確。
因本題選錯誤的,故選A。
29.把重5N、體積為0.6dm3的物體投入水中,若不計(jì)水的阻力,當(dāng)物體靜止時(shí),下列說法
正確的是()
A.物體上浮,F(xiàn)浮=6NB.物體懸浮,F(xiàn)浮=5N
C.物體漂浮,F(xiàn)浮=5ND.物體沉在水底,F(xiàn)浮=6N
答案與解析:假設(shè)體積為0.6dm3的物體能浸沒于水中,
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VffLVESdnpuGXlO,,
受到的水的浮力:
F浮=P水V排g=1X103kg/m3X6X10-4m3XlON/kg=6N,
用浮>6,
,物體將上浮,
最后靜止時(shí),物體漂浮在水面上,F(xiàn)浮'=G=5No
故選:Co
30.如圖所示,一塊0℃的冰放在盛有0℃的水的容器中。已知冰塊與容器底部相接觸并相
互間有壓力,則當(dāng)冰完全融化為0℃的水后。容器中水面的位置將()
B.下降
C.保持不變
D.水面的升或降決定于冰和容器內(nèi)水的體積
答案與解析::冰熔化前,F(xiàn)浮+F支=G冰,
.?.F浮=0水丫排gVG冰,_______①
冰化水后,6冰=6水,
即:P冰v冰g=p水v水g,_______②
由①②可得:
P水V排g<p水v水g,
即:冰熔化為水的體積大于排開水的體積,
...冰熔化后,水面將上升。
故選:Ao
31.已知甲、乙兩個(gè)實(shí)心球密度之比p甲:p乙=1:2,體積之比V甲:V乙=2:3,放入足夠
深的某種液體中自由靜止后,所受浮力之比為F,:F乙=2:5,則此兩個(gè)物體在該液體
中自由靜止時(shí)所處的狀態(tài)是()
A.甲、乙都漂浮在液面上
B.甲漂浮,乙沉底
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C.甲、乙都沉底
D.甲懸浮在液體中,乙沉底
答案與解析:Vp¥:p乙=1:2,v甲:v乙=2:3,
??m甲:m乙1:3,
若甲、乙都漂浮在液面上,甲乙受到的浮力:
F甲:甲:G乙=m甲:m乙=1:3,不符合題意,故A錯;
若甲、乙都沉在水底或甲懸浮在液體中、乙沉底,甲乙物體排開液體的體積等于本身的
體積,甲乙受到的浮力:
Ftp:F乙npjgV甲g:p液V^g=v甲:V乙=2:3,不符合題意,故C、D錯;
.F甲:F乙=2:5,v甲:v乙=2:3,
甲排開液體的體積少,
...甲漂浮,乙沉底,故B正確。
故選:Bo
(多選)32.在盛有水的圓柱形容器中,質(zhì)量為m的均勻木球漂浮在水面上,靜止時(shí)有一
半體積露出水面。當(dāng)用豎直向下的力緩慢地將木球壓下恰好全部沒入水中時(shí),水沒有溢
出,木球沒有接觸容器。下列判斷正確的是()
A.在木球逐漸進(jìn)入水的過程中,所受合力保持不變
B.在木球逐漸進(jìn)入水的過程中,所受合力逐漸變大
C.木球全部進(jìn)入水中后與漂浮在水面時(shí)相比,水對容器底部的壓力增加mg
D.撤銷壓力后木球開始上浮至穩(wěn)定狀態(tài)過程中,所受的合力逐漸變小
答案與解析:(1)木球開始時(shí)靜止在水面上,所受浮力與重力相等,當(dāng)施加壓力時(shí),合
力等于壓力F;
而當(dāng)木球下沉?xí)r,排開水的體積增大,木球所受浮力增大;故合力等于壓力F減去增大
的浮力,因木球是緩慢地壓下,處于勻速運(yùn)動狀態(tài),故合力為零,保持不變;故A正確,
B錯誤。
(2)木球靜止在水面上有一半體積露出水面,所受浮力F浮1與重力G相等,
即:F浮1=「水8丫撲1=「水8*”木球=G=mg,
當(dāng)木球全部浸入時(shí),排開水的體積為球的體積,貝!!:
F浮2=「水8丫排2=「水8、丫木球,
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?'F浮2=2mg,
由此可知:浮力將增大mg;
因圓柱形容器里的容器底受到液體產(chǎn)生的壓力和自身的重力相等,
所以此時(shí)水對容器底部的壓力增大mg,故C正確。
(3)撤去壓力后,浮力大于重力,木球上浮時(shí),排開液體的體積減小,受到的浮力減小,
而重力不變,所以合力減小,故D正確。
故選:ACDo
(多選)33.已知小球A能在水中懸浮,小球B能在水中下沉,小球C能漂浮在水面上。
現(xiàn)將三個(gè)小球放在一只盒內(nèi),然后把小盒漂浮在盛水的容器里,則下列判斷正確的是
()
A.只把小球A從小盒中拿出放入水里,容器中水面下降
B.只把小球B從盒中拿出放入水中,容器中水面下降
C.只把小球C從盒中拿出放入水里,容器中水面高度不變
D.任意把A、B、C三小球中的一個(gè)從盒中拿出放入水里,容器中水面高度都不變
答案與解析:當(dāng)三個(gè)小球放在盒中漂浮于水面時(shí),三個(gè)物體的總重力等于盒排開水的總
重力,即:mAg+mBg+mcg=pgVo
A、當(dāng)把小球A從小盒中拿出放入水中后,因小球A在水中懸浮則小球A在水中排開水
的體積不變,則容器中水面高度不變,故A錯誤;
B、因小球B在水中會沉至水底,則F浮+F支=mBg,所以F?。糾Bg,也就是總的浮力比
之前小了,所以V排變小,水面下降,故B正確;
C、小球C在水中漂浮,說明F浮=mcg=pgV排,小球拿走以后F浮還是mcg,因?yàn)閮蓚€(gè)
物體都是漂浮,所以水面高度不變,故C正確;
D、通過前面的分析已然明確,只有將B拿出放入水中時(shí),容器中的水面高度會下降,
而其余兩個(gè)拿出放入水中時(shí)均不變,故D錯誤。
故選:BCo
(多選)34.體積相同的銅、鐵、鋁三個(gè)小球,同時(shí)輕輕放入盛水的燒杯中,銅球上浮,鋁
球下沉,靜止后,如圖所示,則下面判斷正確的是()
...................
…⑥...
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A.鋁球一定是實(shí)心的,銅、鐵兩球一定是空心的
B.三個(gè)小球的浮力關(guān)系:F鋁=F鐵>F銅
C.三個(gè)小球的質(zhì)量關(guān)系:01鋁>111鐵>m銅
D.鋁球?qū)Ρ卓赡軟]有壓力作用
答案與解析:
A、由圖可知銅球漂浮、鐵球懸浮,二者一定是空心的;鋁球下沉,可能實(shí)心、也可能是
空心,故A錯誤;
B、浮=p,kgv排,排開水的體積,v銅<丫鐵=丫鋁,
,受到的浮力:F銅<F鐵=F鋁,故B正確;
C、:銅球漂浮,
^^^F銅=G銅,即P水gv排=p銅球gv,
"?'v排<v,
??Pzk>P銅球;------①
?.?鐵球懸浮,
?寸鐵=6鐵,即P水gv排=「鐵球gv,
,?二排=丫,
^^^P水=P鐵球;-------②
?.?鋁球下沉到水底,
'F鋁<G鋁,即P水gv排<p鋁球gv,
,?,v?=v,
..「水<0鋁球;________③
由①②③可知:P銅球<p鐵球<p鋁球,
,;m=pv,體積相同,
,三球的質(zhì)量:m銅球<m鐵球<m鋁球,故C正確;
D、:鋁球下沉到水底,浮力小于重力,
,鋁球?qū)Ρ滓欢ㄓ袎毫ψ饔?。故D錯誤。
故選:BCo
(多選)35.小明很喜歡看《動物世界》這一電視節(jié)目,動物的一些奇妙現(xiàn)象激發(fā)著他的靈
感,他常把動物的行為和軍事、交通工具進(jìn)行類比。下列對應(yīng)關(guān)系中,不正確的是()
A.鳥在空中展翅滑翔時(shí)不會墜落下來--飛機(jī)
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B.魚通過改變魚鰥內(nèi)的空氣量在水中自由沉浮--潛水艇
C.駱駝用寬大的足在松軟的沙漠上行走自如--履帶式坦克
D.蝙蝠通過發(fā)出和接受超聲波確定獵物的方位--雷達(dá)
答案與解析:A、當(dāng)鳥在空中飛翔時(shí),使得翅膀上下空氣的流速不同,從而導(dǎo)致產(chǎn)生的流
體壓強(qiáng)大小不同,產(chǎn)生了一個(gè)向上的壓強(qiáng)差,使得鳥不會墜落,故A中飛機(jī)和鳥的滑行
原理相同;
B、魚通過改變魚膘的空氣量,從而改變自身所受浮力來控制沉浮;而潛水艇則是通過水
艙內(nèi)進(jìn)水或排水改變自身重力而沉浮的,故B中原理不同;
C、駱駝和坦克都是通過增大與地面的接觸面積而減小壓強(qiáng),從而能站在松軟的地面上,
故C中原理相同;
D、人類利用蝙蝠的超聲波探物原理制造出了聲吶,通過回聲定位,確定目標(biāo)的位置,而
雷達(dá)發(fā)射和接收的是電磁波,不是超聲波,故D中原理不同;
故選:BDo
(多選)36.水面上浮有一塊0℃的冰,冰中包有其它的實(shí)心物體。當(dāng)冰全部熔化后,關(guān)于
液面升降的正確判斷是()
A.如果冰中包的是鐵,冰全部熔化后,水面下降
B.如果冰中包的是0℃的水,冰熔化后,水面上升
C.如果冰中包的是密度比水小的木塊,冰全部熔化后,水面不變
D.如果冰中包的是密度比水小的液狀油,且油不溶于水,當(dāng)冰全部熔化后,油面將和原
來的水面一樣高
答案與解析:A、當(dāng)冰中包的是鐵塊時(shí),此時(shí)冰塊受到的浮力等于總重力,即F浮=6冰
F淳G冰G鐵
+G鐵:熔化前的冰塊排開的水的體積:V排…一;
P水gP水gP水g
G冰
熔化后的冰的體積:V1=—鐵塊在水中下沉,鐵塊排開的水的體積等于自身的體
P水g
G注
積:V2=k^—,由此可知,鐵塊排開的水的體積和冰熔化后的水的體積之和:V=
P鐵g
G泳G鐵
-----------H-----------;
P水g口鐵g
第23頁/共39頁
由于「鐵>「水,所以丫排>丫.因此水面下降。故A正確。
B、當(dāng)冰中包的是0℃水時(shí),此時(shí)冰塊受到的浮力等于總重力,即F浮=6冰+6水:熔化前
F淳G冰G水G冰
的冰塊排開的水的體積:丫排==r-=}+小=-+V水;
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