浮力练习题(难)

1 例题精析例题精析 1 三个立方体对水平地面的压强之比 1 2 3 它们的密度之比 3 2 1 则这三个立方 体对水平地面的压力之比是 思路点拨 思路点拨 由三个立方体的压强之比计算出边长之比 再根据压力等于压强与受力面积的乘积计 算出三个立方体对水平地面的压力之比 参考答案 参考答案 由此得到 ga a ga s g s G s F p 2 3 g p a 可知立方体的边长与压强成正比 3 2 1 321 aaa 与密度成反比 6 3 2 321 aaa 得到此三个立方体的边长之比 9 3 1 321 aaa 根据 F Ps 得到压力 F 与压强和受力面积的乘积成正比 计算出这三个立方体对水平地面的 压力之比为 243 18 1 321 FFF 2 如图 5 1 所示 甲 乙两个正方体物块放置在水平地面上 甲的边长小于乙的边长 甲对地面的压强为 P1 乙对地面的压强为 P2 A 如甲 乙密度相等 将甲放到乙上 乙对地面的压强有可能变为 P1 B 如甲 乙密度相等 将乙放到甲上 甲对地面的压强有可能变为 P2 C 如甲 乙质星相等 将甲放到乙上 乙对地面的压强有可能变为 P1 D 如甲 乙质量相等 将乙放到甲上 甲对地面的压强有可能变为 P2 思路点拨 思路点拨 由压强与压力和受力面积的关系可以计算出压强的变化 当甲和 乙密度相等时 它们对地面的压强相等 即 P1 P2 gh 无论将甲放 到乙上 还是将乙放到甲上 它们对地面的压强都将变大 所以 A B 选项是不正确的 而当甲 乙质星相等 由于甲的边长小于乙的边长 所以甲对地面的压强大于乙对地面的压强 当将甲放到乙上时 乙对地面的压强将变大 有可能变为 P1因此 C 正确 而将乙放到甲上时 甲对地面的压强将变大 D 不正确 参考答案 参考答案 C C 3 如图 5 2 所示 物体 A 的密度 为 0 8 103kg m3 物体 B 的质量 为 8kg 求 1 物体 A 的质量 m1 2 物体 B 所受重力的大小 G2 图 5 2 甲 乙 图 5 1 2 思路点拨 思路点拨 1 根据质量等于物质的密度与体积的乘积可以计算得到物体 A 的质量 m1 2 根据重力等于质量与 g 乘积可以计算出物体 B 所受的重力大小 G2 3 分析现在情况下两物体对地面压强大小的关系 由此决定具体的切割方法 参考答案 参考答案 解 1 kgkgm Vm 6 11 01 02 0108 0 3 1 1 得到 根据 2 NNG mgG 4 788 98 2 2 得到 根据 4 如图 5 3 所示 A B 两立方体叠置在一起放于水平桌面上 A 的密 度为 A B 的密度为 B且 A B 1 2 开始时它们的边长比为 LA LB 1 1 若不断地缩小 A 立方体的体积 但始终保持 A 的形状为立方体 使 A B 两立方体的边长 LA LB的比值由 1 1 逐渐变为 1 2 则压强 PA PB的比 值变化情况为 A 始终变大 B 始终变小 C 先减小后变大 D 先增大后减小 思路点拨 思路点拨 根据 A B 两立方体的边长之比求出面积 体积之比 因放在水平面上物体对支持面的 压力大小等于物体重力的大小 所以根据密度公式和压强公式求出 A 对 B 的压强与 B 对桌 面的压强之比 再根据已知条件求出 A B 两物体的密度之比 当不断地缩小 A 立方体的体 积时 先表示出两者的压强之比 再根据特殊值法判断比值的变化情况 参考答案 参考答案 解 解 因为 lA lB 1 1 所以 SA SB 1 1 VA VB 1 1 由 A B 1 2 得到 mA mB 1 2 又因为 A B 两立方体叠放在一起放在水平桌面上 根据压强公式 得到 s F p 3 1 ABA BA AB BA B A sGG sG sF sF p p 若不断地缩小 A 立方体的体积时 设 且 有kll BA 1 2 1 k 332 2 1 kAkVVkss BABABA 的质量不变 所以因为 2 3 1 ks s GG G p p A B BA A B A 所以 图 5 3 3 33 0 3 1 1 BA ppk时 当 14 0 9 0 BA ppk时 当 52 0 0 8 BA ppk时 当 68 0 0 7 BA ppk时 当 93 0 0 6 BA ppk时 当 33 1 5 0 BA ppk时 当 故不断地缩小 A 立方体的体积时 压强 PA PB的比值变化情况为始终变大 6 如图 5 4 所示的连通器 粗管截面积为 16cm2 半径是细管半径的 2 倍 横管长 10cm 粗细 与细管一样 先把 0 24L 水银注入连通器内 然后 在细管一端灌水 问 1 灌多少 mL 水可以灌满 2 如果改在由粗管一端灌水 则需多少 mL 可以 把粗管灌满 思路点拨 思路点拨 无论在细管还是在粗管中灌满水时 这些水产生的压强与两管中水银柱的高度差产生 的压强相等 根据这一原理建立平衡方程 进行求解 参考答案 参考答案 1 设灌水前两管中高度为 h1 因为 R r 2 1 则 S粗 S细 4 1 所以细管截面积 S细 16 1 4 4cm 则在未灌水前 S细 h1 L S粗h1 V 即 4 h1 10 16h1 240 解得灌水前两管中水银柱高度 h1 10cm 在细管中倒入水 若这时细管中水银面下降 h 则粗管中水银面上升 h 4 那么 两管中水银面的高度差为 5 h 4 图 5 4 4 产生的压强与细管中水柱产生的压强相等 有 水银g5 h 4 水gh水 h水 h1 h h 代入数据得 h 5 625cm h水 95 625cm 所以 V水 S细h水 4 95 625 cm 382 5cm 382 5ml 2 若在粗管中倒水 若这时粗管中水银下降 h 则细管中水银面上升 4 h 那么水银面的高度差为 5 h 有 水银g5 h 水gh水 h水 h1 h h 代入数据得 h 1 6cm h水 91 6cm V水 S粗h水 16 91 6 cm3 1465 6cm3 1465 6ml 7 如图 5 5 所示 两个形状不同的容器 A 和 B 底面积都是S 装有相同深度H的同 种液体 置于水平桌面上 当环境温度下降 使得液体体积减小 关于液体对 A 和 B 两容 器底的压强 以下说法正确的是 A A 和 B 的压强仍相等 B A 比 B 的压强大 C A 比 B 的压强小 D 条件不足无法确定 思路点拨 思路点拨 一般液体都是热胀冷缩的 两个容器里装的是 同一种液体 它们的热膨胀性质相同 当环境温度 下降时 它们收缩的比例相同 因为两容器的底面 积相同 所以液柱下降的高度比例相同 即若 A 容器中的液柱下降 H 100 B 容器液柱下降 的高度是 h 100 h 100 因为 B 容器上部的面积小于底面积 所以 B 容器中液柱总的 下降高度大于 A 容器液柱下降高度 因此选项 B 正确 参考答案 参考答案 B 8 如图 5 6 所示 有一圆柱形容器和一足够长的圆柱形金属块 其横 截面积S容 S柱 3 1 容器中盛有水 金属块吊在一根细线下 现将金属块 慢慢放入水中 则圆柱形金属块浸入水中深度为 15 厘米的过程中 容器底 部受到水的压强增大 帕 若绳子从金属块底刚好接触水面到 向下放 15 厘米 容器底部受到水的压强增大 帕 图 5 6 H S S A B h h 图 5 5 5 思路点拨 思路点拨 把这两种情况分别画示意图 如图 5 7 所示 第一种情况如图 5 7 甲所示 第二种 情况如图 5 7 乙所示 根据金属块排开水的体积与容器中水面升高增加的体积相等建立平 衡方程 进行求解 参考答案 参考答案 1 金属块浸入水中的长度为 h柱 水面升高 h 金属块排开水的体积 V1 排 有 V1 排 S柱h柱 V1 排 S容 h 因为 式等于 式 所以 S容h S柱h柱 水面升高 h S柱h柱 S容 1 15cm 3 5cm 容器底受到水的压强增大 P1 gh 103kg m3 9 8N kg 0 05m 490Pa 2 金属块浸入水中后 水面升高 h 金属块浸入水中的长度为 15cm h 金属块排开水的体积 V2 排 有 V2 排 S柱 15 h V2 排 S容 h 因为 式等于 式 所以 S柱 15 h S容 h 1 15 h 3 h 水面升高 h 7 5cm 容器底受到水的压强增大 P2 gh 103kg m3 9 8N kg 0 075m 735Pa 答 答 1 1 容器底受到水的压强增大 490Pa 2 2 容器底受到水的压强增大 735Pa 试题精练试题精练 甲 乙 图 5 7 6 1 甲 乙 丙三个质量相同的实心均匀正方体分别放在水平地面上 它们对水平地面 的 压强关系是P甲 P乙 P丙 若分别在三个正方体上表面中央 施加一个小于它们重力 的竖直向 上的力 使三个正方体对水平地面的压强相同 则力F甲 F乙 F丙的小于大小关系是 A 一定是F甲 F乙F乙 F丙 D 可能是F甲 F乙 F丙 2 如图5 8所示 甲 乙两个实心正方体放置在水平地面上 它们对地面的压强相同 下列说法中正确的是 A 沿竖直方向切去相同部分的体积后 剩余部分甲对地 面的压强大 B 沿竖直方向切去相同部分的厚度后 剩余部分甲对地 面的压强大 C 沿水平方向切去相同部分的质量后 剩余部分甲对地面的压强大 D 沿水平方向切去相同部分的体积后 剩余部分甲对地面的压强大 3 如图5 9所示 A B两立方体叠置在一起放于水平桌面上 A的密度 为 A B的密度为 B 若它们的边长比为LA LB 1 1 A对B的压强与B对桌 面的压强之比pA pB 2 3 则 A B 若不断地缩小A立方体的体积 但始终保持A的形状为立方体 使A B两立方体的边长LA LB的比值由1 1逐 渐变为1 2 则压强PA PB的比值变化情况为 提示 通过计算 分析后 写出变化情况 4 如图5 10所示 两个完全相同的圆柱形容器内分别盛有不同的的液体 A和B 已知甲 容器内液体的质量小于乙容器内液体的质量 下列措施中 有可能使两容器内液体对容器 底 部的压强相等的是 无液体溢出 A 分别倒入相同质量的液体A B B 分别倒入相同体积的液体A B C 分别抽出相同质量的液体A B D 分别抽出相同体积的液体A B 5 如图5 11所示的管子 下端用一薄片盖住后浸入水中 薄片因水的压力而不落下 若向管中注入100g水后 恰能使薄片 脱落 下列几种做法能使薄片不脱落的是 A 轻轻注入100g酒精 B 轻轻注入100g食盐水 C 在薄片上轻轻放上一个100g砝码 D 以上三种方法都不行 甲甲 乙乙 图 5 8 图 5 9 甲 乙 A B 图 5 10 图 5 11 图 5 12 7 6 如图5 12 两只相同试管分别装有质量相等的不同液体 甲竖直乙倾斜时 两管内 液面等高 则 管中液体密度较小 管中液体对管底产生的压强较大 试题精练试题精练 参考答案参考答案 1 A 2 D 3 2 1 先增大后减小 4 B 5 A 6 乙 甲 第第 5 5 题计算过程题计算过程 由于液体压强 P gh 体积 V m 再根据圆台体积