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文档简介

1、【小节训练】14.5 浮力 【小节训练】14.5 浮力一、选择题(共10小题)1(2012兰州)将重为20N的金属块挂在弹簧测力计下,金属块体积的浸入水中并静止时,弹簧测力计的示数为18N,当金属块全部浸入水中并与杯底接触时,弹簧测力计的示数可能变为()A18 NB16 NC14 ND10 N2(2011呼和浩特)把一个实心小蜡块轻轻放入盛满酒精的溢水杯中,溢出酒精的质量是3.2g,若把该蜡块再轻轻放入盛满水的溢水杯中,则溢出水的质量是(已知蜡=0.9×103kg/m3,酒精=0.8×103kg/m3)()A2.3gB3.2gC3.6gD4.0g3(2012天津)如图所示,

2、将底面半径为2R的圆柱形薄壁容器放在水平桌面上,把高为h,密度为(水)半径为R的实心圆柱体木块竖直放在容器中,然后向容器内注水,则()A注水前,木块对容器底的压力为ghB注水前,木块对容器底的压强为ghC若使木块竖直漂浮,向容器中注入水的质量至少为R2hD若使木块竖直漂浮,向容器中注入水的质量至少为3R2h4如图所示,杠杆AOB处在水平位置平衡,OA:OB=1:2,浸入水中的铁球质量m=7.9kg,加在B端的力F=24.5N,铁=7.9×103kg/m3,g=10N/kg则空心体积是()A1×103m3B2×103m3C3×103m3D4×10

3、3m35(2012宜宾)如图所示是我国自主研制的“蛟龙号”载人潜水器,它可达到的最大下潜深度为7km,具有无动力下潜上浮先进技术,具有近底自动肮行和悬停定位等多项先进功能其中“深海潜水器无动力下潜上浮技术”主要是在潜水器两侧配备4块压载铁,重量可以根据不同深度与要求调整1标准大气压近似取0=1.0x 105Pa,海水密度近似取=1.0×103Kg/m3,g取10N/kg,下列说法正确的是()A水下7km处的压强相当于700个大气压B若潜水器最快下潜的速度是42m/min,则到达7km海底需要4hC潜水器在水面下处于悬停时,它在竖直方向上受到的重力与浮力是一对平衡力D深海潜水器采用抛弃

4、压载铁的办法实现上浮,而潜艇使用压缩空气把空气舱中的海水逼出去达到上浮的目的6甲、乙两个质量相等的实心小球,密度分别为甲、乙,且甲:乙=3:2将它们放入足够深的水中,甲、乙两球静止时所受浮力之比可能的是()A3:2B1:1C水:乙D水:甲7(2006太原)老师在课堂上做了下述演示实验:在天平左盘放上溢水杯,往杯中注水恰至溢水管口处,使天平平衡然后往杯里放一木块,天平左端下降,同时木块排开的水从管口流入空量筒中等排开的水流完后,天平又恢复平衡,如图所示同学们对此发表了以下观点:木块在水中受到浮力、重力和水的压力;木块的重量等于它排入量筒中水的重量;木块受到的浮力等于量筒中水的重量;天平重新平衡时

5、,左盘中物体的总质量等于右盘中珐码的总质量其中正确的是()ABCD8有两个密度分别为甲和乙的实心金属块,全部浸没在水中称量时,弹簧秤的示数相同,下面说法中正确的是()A当甲大于乙时,它们在空气中受到的重力可能相同B当甲小于乙时,它们在空气中受到的重力可能相同C当甲大于乙时,甲在空气中受到的重力一定大于乙在空气中受到的重力D当甲小于乙时,甲在空气中受到的重力一定大于乙在空气中受到的重力9(2010乌鲁木齐)如图,轻质杠杆两端悬挂同种材料制成的大小不同的金属球时,杠杆平衡把它们同时浸没在水中,杠杆仍然平衡,则()A两球都是实心的B大球实心,小球空心C大球空心,小球实心D两球都空心,且空心部分体积相

6、同10(2008淮安)水平桌面上的大烧杯内装有水,轻轻放入一个小球后,从烧杯中溢出200g的水,则下列判断中正确的是()A小球所受浮力可能等于1.96NB小球的质量可能小于200gC小球的体积一定等于200cm3D水对烧杯底的压强一定增大二、填空题(共10小题)(除非特别说明,请填准确值)11如图1中,量筒内有_mL的水为了测量木块的密度,李明将木块放入量筒,让其浮于水面上,水面位置如图2示; 再用钢针将木块压入水中,水面位置如图3所示 则该木块的体积是_mL,密度为_g/cm312(2012济宁)某物质的质量与体积的关系如图所示,由该物质构成的体积为40cm3的实心物体放入水中,静止后受到的

7、浮力是_N(g取10N/kg)13(2010安顺)如图所示,把一个小球分别放入盛满不同液体的甲、乙两个溢水杯中,甲杯中溢出的液体质量是40g,乙杯中溢出的液体质量是50g,则:小球质量是_g,甲、乙两杯中液体的密度之比甲:乙_4:5(选填“”“=”或“”)14(2011咸宁)如图甲所示,弹簧秤测力计一端固定,另一端挂一合金块浸没在装有水的容器中,容器底部有一个由阀门控制的出水口打开阀门缓慢放水,此过程中合金块始终不与容器底部接触弹簧测力计示数随放水时间变化的规律如图乙所示由图象可知:经过_s的放水时间合金块刚好完全离开水面,合金块的重力为_N,此过程中合金块受到的最大浮力为_N15(2010黔

8、南州)弹簧称下挂一个物体,弹簧称示数为G把物体没入甲液体中,弹簧称示数为;把物体没入乙液体中,弹簧称示数,则甲乙两液体的密度之比是 _16(2011柳州)把一小球放入盛满酒精(密度为0.8×103/m3)深度为20cm的溢水杯中,它沉入容器底部,从杯中溢出8g酒精,杯底受到酒精的压强为_Pa;若将该小球放入盛满水的溢水杯中,它漂浮在水面上,从杯中溢出水的质量_8g(选填“大于”、“小于”或“等于”)取g=10N/17(2007北京)如图是小华利用杠杆提升浸没在水中的物体B的示意图杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动,OC:OD=1:2,物体A为配重,其质量为200g烧杯的底面积为75c

9、m2,物体B的质量为320g,它的体积为40cm3当物体B浸没在水中时,水对杯底的压强为p1当用力拉物体A,将物体B提出水面一部分以后,杠杆恰好在水平位置平衡,此时,竖直向下拉物体A的力为F,水对杯底的压强为p2若p1与p2之差为40Pa,则拉力F的大小为_N(g取10N/kg,杠杆的质量、悬挂物体A和物体B的细绳的质量均忽略不计)18(2012北京)甲、乙两溢水杯放在实验桌上,分别装满水和酒精,酒精的密度为0.8×103kg/m3将密度为0.9×103kg/m3的小球M轻轻放入甲溢水杯的水中,小球M静止时从甲溢水杯中溢出9g的水,将小球M轻轻放入乙溢水杯的酒精中,小球M静

10、止时从乙溢水杯中溢出_g的酒精19把一个质量为60g、体积为100cm3的物块,轻放入盛满水的烧杯中,当物块静止时,溢出水的质量m1=_g;当把此物块轻放入盛满酒精的烧杯中,物块静止时,溢出酒精的质量为m2_m1(选填“”、“=”或“”)(酒精密度为0.8×103kg/m3,烧杯足够大)20(2005淮安)将体积相同的三个实心小球,分别放入盛有水的A、B、C三个容器中,静止后的位置如图所示,若三个小球所受的浮力分别用FA、FB、FC表示,则它们的大小关系是FA_FB_FC (选填“”、“”或“=”);_容器中的小球密度最大【小节训练】14.5 浮力参考答案与试题解析一、选择题(共10

11、小题)1(2012兰州)将重为20N的金属块挂在弹簧测力计下,金属块体积的浸入水中并静止时,弹簧测力计的示数为18N,当金属块全部浸入水中并与杯底接触时,弹簧测力计的示数可能变为()A18 NB16 NC14 ND10 N考点:阿基米德原理;力的合成与应用。1372554专题:计算题。分析:(1)金属块体积的浸入水中静止,金属块所受浮力等于物体在空气中的重力减去在水中弹簧测力计的示数(称重法测浮力);利用阿基米德原理F浮=水gV排求出金属块排开水的体积(金属块的体积);(2)求出了金属块的体积,利用阿基米德原理F浮=水gV排求出当金属块全部浸入水中受到水的浮力,当金属块与杯底接触时,金属块的重

12、力等于弹簧测力计的拉力(示数)、水的浮力和支持力之和,据此得出弹簧测力计的示数的范围值,据此分析选择解答:解:(1)金属块体积的浸入水中静止,金属块受到的浮力:F浮=GF示=20N18N=2N,F浮=水v排g金属块的体积:V=V排=,解得:V=8×104m3,(2)当金属块全部浸入水中,受到的浮力:F浮=水v排g=1×103kg/m3×8×104m3×10N/kg=8N,当金属块与杯底接触时,弹簧测力计的示数:F示=GF浮F支=20N8NF支,F示12N,所以只有D是可能的故选D点评:本题考查了学生对密度公式、阿基米德原理的掌握和运用,考查了称

13、重法测浮力,本题关键:一是利用阿基米德原理求物体的体积,二是当金属块与杯底接触时,对金属块进行正确的受力分析2(2011呼和浩特)把一个实心小蜡块轻轻放入盛满酒精的溢水杯中,溢出酒精的质量是3.2g,若把该蜡块再轻轻放入盛满水的溢水杯中,则溢出水的质量是(已知蜡=0.9×103kg/m3,酒精=0.8×103kg/m3)()A2.3gB3.2gC3.6gD4.0g考点:阿基米德原理;密度公式的应用;重力的计算;物体的浮沉条件及其应用。1372554专题:推理法。分析:蜡烛密度大于酒精的密度,在酒精中完全没入,根据密度公式求出蜡块的体积,从而求出蜡块的质量;当蜡块放入水中时,

14、由于蜡的密度小于水的密度,因此它在水中漂浮,受到的浮力等于蜡块的重力等于排开水的重,再利用重力公式求排开(溢出)水的质量解答:解:蜡的密度比酒精的密度大,蜡块在酒精中下沉,蜡块排开的酒精的体积(蜡块的体积):V蜡=V排=4cm3;蜡块的质量:m蜡=蜡V蜡=0.9g/cm3×4cm3=3.6g;蜡的密度比水的密度小,蜡块在水中漂浮,F浮=G蜡=G排水,G=mg,m排水=m蜡=3.6g,溢出水的质量为3.6g故选C点评:本题考查学生对密度公式、重力公式、物体浮沉条件的掌握情况,综合性比较强,要求灵活运用公式,学生很容易出错,利用密度关系判断蜡块在水中、酒精中的状态是本题的关键3(2012

15、天津)如图所示,将底面半径为2R的圆柱形薄壁容器放在水平桌面上,把高为h,密度为(水)半径为R的实心圆柱体木块竖直放在容器中,然后向容器内注水,则()A注水前,木块对容器底的压力为ghB注水前,木块对容器底的压强为ghC若使木块竖直漂浮,向容器中注入水的质量至少为R2hD若使木块竖直漂浮,向容器中注入水的质量至少为3R2h考点:压强的大小及其计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用。1372554专题:计算题。分析:(1)知道木块的底面积和高,求出木块的体积,知道木块的密度,利用m=V求木块的质量,利用G=mg求木块的重力,木块对容器底的压力等于木块的重力;(2)知道受力面积,利用压强公式p

16、=求木块对容器底的压强;(3)若使木块竖直漂浮,注入水的质量最少,即木块与容器底接触且木块对容器底的压力恰好为零,此时木体所受的浮力等于自身的重力;根据公式F浮=gV排可求木块排开水的体积;从而求出木块浸入水中的深度;根据公式V=Sh可求注入水的体积;根据公式m=V可求注入水的质量解答:解:(1)木块的体积:V=Sh,木块的质量:m=V=Sh,木块的重力:G=mg=Shg,木块对容器底的压力:F=G=mg=Shg,故A错;(2)木块对容器底的压强:p=hg,故B正确;(3)当木块与容器底接触且木块对容器底的压强恰好为零时,此时注入水的质量最少,F浮=G=mg=R2hg,木块排开水的体积:V排=

17、,木块浸入水中的深度:h水=,注入水的体积为:V水=(S容S木)h水=(2R)2R2×=3R2,注入水的质量:m水=水V水=水3R2=3R2h,故C错、D正确故选BD点评:本题为力学综合题,考查了学生对密度公式、重力公式、压强公式、阿基米德原理、物体的漂浮条件的掌握和运用,难点在第三问,知道要使木块竖直漂浮,注入水的质量最少,木块与容器底接触且木块对容器底的压力恰好为零,是本题的关键4如图所示,杠杆AOB处在水平位置平衡,OA:OB=1:2,浸入水中的铁球质量m=7.9kg,加在B端的力F=24.5N,铁=7.9×103kg/m3,g=10N/kg则空心体积是()A1

18、15;103m3B2×103m3C3×103m3D4×103m3考点:杠杆的平衡条件;阿基米德原理;浮力大小的计算。1372554专题:计算题。分析:因为杠杆平衡,知道力臂关系和动力大小,可求阻力大小,即A端受到的拉力FA;又知道铁球的质量,可求铁球重,对于球来说,球受到的拉力加上浮力等于铁球重,据此求出铁求受到的浮力;再根据阿基米德原理求铁球排开水的体积(铁球的体积);而铁球的体积可以看成是铁的体积和空心部分体积之和,先求出7.9kg铁的体积,也就可以求出空心部分的体积解答:解:杠杆在水平位置平衡,F×OB=FA×OA,A端受到的拉力:FA=

19、49N,对于铁球:FA+F浮=G球=m球g,铁求受到的浮力:F浮=m球gFA=7.9kg×10N/kg49N=30N,F浮=水v排g,铁球排开水的体积(铁球的体积)v球=v排=3×103m3,7.9kg铁的体积:v铁=1×103m3,故空心部分体积:v空=v球v铁=3×103m31×103m3=2×103m3故选B点评:本题是有关杠杆、浮力、空心问题的综合计算题,要灵活运用杠杆平衡条件、阿基米德原理和密度公式,空心球的体积可以看成是铁的体积和空心部分体积之和,这是解本题的关键之处5(2012宜宾)如图所示是我国自主研制的“蛟龙号”载人

20、潜水器,它可达到的最大下潜深度为7km,具有无动力下潜上浮先进技术,具有近底自动肮行和悬停定位等多项先进功能其中“深海潜水器无动力下潜上浮技术”主要是在潜水器两侧配备4块压载铁,重量可以根据不同深度与要求调整1标准大气压近似取0=1.0x 105Pa,海水密度近似取=1.0×103Kg/m3,g取10N/kg,下列说法正确的是()A水下7km处的压强相当于700个大气压B若潜水器最快下潜的速度是42m/min,则到达7km海底需要4hC潜水器在水面下处于悬停时,它在竖直方向上受到的重力与浮力是一对平衡力D深海潜水器采用抛弃压载铁的办法实现上浮,而潜艇使用压缩空气把空气舱中的海水逼出去

21、达到上浮的目的考点:平衡力的辨别;速度公式及其应用;液体的压强的计算;物体的浮沉条件及其应用。1372554专题:计算题;应用题。分析:(1)根据液体压强的计算公式P=液gh就可以计算出水下7km处的压强,再结合1个标准大气压的大小计算出相当于几个大气压;(2)根据速度的计算公式V=的变形公式t=就可以计算出潜水艇下潜的时间;(3)潜水器在水下悬浮,受到的重力和浮力大小相等;(4)潜水器是靠改变自身的重力来改变它在水中的上浮和下潜的解答:解:A、水下7km处的压强是P=液gh=1.0×103Kg/m3×10N/kg×7000m=7×107Pa,1个标准大

22、气压P0=1.0×105Pa,相当于=700个,故该选项说法正确;B、潜水器最快下潜的速度是42m/min,则到达7km海底需要t=min=2.8h,故该选项说法不正确;C、潜水器在水面下处于悬停时,它在竖直方向上受到的重力与浮力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对平衡力,故该选项说法正确;D、深海潜水器采用抛弃压载铁的办法实现上浮,而潜艇使用压缩空气把空气舱中的海水逼出去达到上浮的目的,故该选项说法正确故选ACD点评:本题以“蛟龙号”潜水器潜水为背景考查了求平均速度、海水压强、浮力的计算,判断潜水器的运动状态,考查的点较多,属于难题6甲、乙两个质量相等的实心小球,密度分别为

23、甲、乙,且甲:乙=3:2将它们放入足够深的水中,甲、乙两球静止时所受浮力之比可能的是()A3:2B1:1C水:乙D水:甲考点:物体的浮沉条件及其应用;密度公式的应用;浮力大小的计算。1372554专题:计算题;定性思想。分析:甲、乙两小球质量相等,则重力相等当两小球都漂浮或一球漂浮一球悬浮时,浮力等于它们自身重力,浮力相等;当两小球都下沉时,排开水的体积等于它们自身的体积,根据F浮=水gV排,它们的浮力比等于它们的体积比,它们的质量相等,根据密度公式,它们的体积比等于它们的密度的倒数比;当一个漂浮一个下沉时,因为乙的密度小,所以是甲下沉乙漂浮,则甲球的浮力F浮甲=水gV甲、乙球的浮力F浮乙=G

24、乙=G甲=甲gV甲,即可得浮力比解答:解:当两小球都漂浮或一球漂浮一球悬浮时,浮力等于它们自身重力又因为两小球质量相等,则重力相等,浮力比为1:1当两小球都下沉时,甲=,乙=,甲:乙=:=3:2,则V甲:V乙=2:3F浮甲=水gV排甲=水gV甲,F浮乙=水gV排乙=水gV乙,F浮甲:F浮乙=V甲:V乙=2:3当一个漂浮一个下沉时,因为乙的密度小,所以是甲下沉乙漂浮,则F浮甲=水gV排甲=水gV甲,F浮乙=G乙=G甲=甲gV甲,F浮甲:F浮乙=水gV甲:甲gV甲=水:甲故选B、D点评:本题考查的是密度公式的应用、浮力大小的计算、物体的浮沉条件及其应用解题的关键是要想到两球在水中可能所处的状态,难

25、点是一球漂浮一球下沉时两球的浮力计算方法7(2006太原)老师在课堂上做了下述演示实验:在天平左盘放上溢水杯,往杯中注水恰至溢水管口处,使天平平衡然后往杯里放一木块,天平左端下降,同时木块排开的水从管口流入空量筒中等排开的水流完后,天平又恢复平衡,如图所示同学们对此发表了以下观点:木块在水中受到浮力、重力和水的压力;木块的重量等于它排入量筒中水的重量;木块受到的浮力等于量筒中水的重量;天平重新平衡时,左盘中物体的总质量等于右盘中珐码的总质量其中正确的是()ABCD考点:阿基米德原理;天平的使用;浮力产生的原因;物体的浮沉条件及其应用。1372554专题:推理法。分析:(1)浸在水中的物体受到水

26、的浮力实质是物体上表面和下表面受到水的压力差,据此判断的正误;(2)由题知,将木块放入溢水杯中,排开的水全部收集到量筒内,根据漂浮条件和阿基米德原理判断的正误;(3)天平重新平衡时,左盘中物体的总质量等于右盘中珐码的总质量加上游码显示的质量,因为不知道游码所处的位置,左盘中物体的总质量不一定等于右盘中珐码的总质量解答:解:(1)因为木块受到水的浮力实质就是受到水的压力差,所以本题的受力分析重复,故的说法错;(2)木块放入溢水杯中,排开的水全部收集到量筒内,木块受到的浮力等于排开的水重,又因为木块漂浮,木块受到的浮力等于木块重,故的说法正确;(3)因为不知道游码所处的位置,左盘中物体的总质量不一

27、定等于右盘中珐码的总质量,故的说法错故选C点评:本题考查了学生分析实验现象的能力,涉及到天平的读数、浮力产生的原因、阿基米德原理和漂浮条件,注意灵活运用8有两个密度分别为甲和乙的实心金属块,全部浸没在水中称量时,弹簧秤的示数相同,下面说法中正确的是()A当甲大于乙时,它们在空气中受到的重力可能相同B当甲小于乙时,它们在空气中受到的重力可能相同C当甲大于乙时,甲在空气中受到的重力一定大于乙在空气中受到的重力D当甲小于乙时,甲在空气中受到的重力一定大于乙在空气中受到的重力考点:密度公式的应用;阿基米德原理。1372554专题:应用题;比较思想。分析:当实心金属块全部浸没在水中时,共受到三个力的作用

28、:重力,浮力和拉力其中弹簧测力计对金属块的拉力等于金属块的重力减去金属块的浮力,而金属块对弹簧测力计的拉力与弹簧测力计对金属块的拉力在大小上是相等的,所以F示=GF浮根据题意,我们可得出F甲示=F乙示,即G甲F甲浮=G乙F乙浮运用公式推导可得出:甲gV甲水gV甲=乙gV乙水gV乙,进一步简化可得:(甲水)V甲=(乙水)V乙,最后用这个式子结合四个选项中的条件,就可以做出正确判断解答:解:当物体浸在水中时,弹簧测力计的示数F示=GF浮,由题意可得:G甲F甲浮=G乙F乙浮,则甲gV甲水gV甲=乙gV乙水gV乙,推出(甲水)V甲=(乙水)V乙,当甲乙时,由(甲水)V甲=(乙水)V乙可知,V甲V乙当V

29、甲V乙时,由F浮=液gV排可知,F甲浮F乙浮,由G甲F甲浮=G乙F乙浮可得出此时G甲G乙,故选项A和C都是错误的;当甲乙时,由(甲水)V甲=(乙水)V乙可知,V甲V乙当V甲V乙时,由F浮=液gV排可知,F甲浮F乙浮,由G甲F甲浮=G乙F乙浮可得出此时G甲G乙,故选项B是错误的,选项D是正确的故选 D点评:解答本题的突破口是抓住题中的等量关系,即弹簧秤示数相同,根据这个等量关系我们可以得出G甲F甲浮=G乙F乙浮这个关系式解题思路是先由这个关系式和浮力、重力计算公式推导出(甲水)V甲=(乙水)V乙,然后再利用推导出的关系式结合选项中的条件一步步推出体积关系,浮力关系,最后再由G甲F甲浮=G乙F乙浮

30、这个关系式推出重力关系本题是一道很好的综合题,很好的考查了学生的综合思维能力9(2010乌鲁木齐)如图,轻质杠杆两端悬挂同种材料制成的大小不同的金属球时,杠杆平衡把它们同时浸没在水中,杠杆仍然平衡,则()A两球都是实心的B大球实心,小球空心C大球空心,小球实心D两球都空心,且空心部分体积相同考点:杠杆的平衡条件;密度的大小比较;阿基米德原理。1372554专题:应用题;推理法。分析:判断两球是空心还是实心,其实就是判断两球的密度关系那么要判断两球密度关系,我们需要根据题中条件,利用杠杆平衡条件和阿基米德原理列出两个等量关系式,然后再结合密度计算公式、重力计算公式进行推导解答:解:设大球的力臂为

31、L大,小球的力臂为L小,大球的密度为大,小球的密度为小则两球在放入水中之前,根据杠杆的平衡条件可知:G大L大=G小L小,所以大gV大L大=小gV小L小,则=;当两球都浸没在水中时,根据杠杆的平衡条件可知:(G大F浮)L大=(G小F浮)L小,由阿基米德原理原理可得:(大gV大水gV大)L大=(小gV小水gV小)L小,则=;综合前面两式得出:=由此可得:=,所以(大水)小=(小水)大,则大小水小=小大水大,那么水小=水大,所以小=大A、当两球都是实心时,两球的密度才是相等的B、若大球实心,小球空心,则大小C、若大球空心,小球实心,则大小D、若两球实心,则大=小,即=现在两球都是空心,且空心部分体积

32、相同,则两球减小的质量都相同,设减小的质量都是m0,而体积还是和原来相同,所以现在两个球的密度分别是大=,小=,由于=,所以,即大小故选 A点评:本题考查了杠杆的平衡原理以及浮力和密度知识的综合,难度比较大解题中,要将两个球的重力、浮力通过公式展开,得出密度、g、体积和力臂的乘积,这样通过等式的建立,相等的量就可以消除,只剩下密度一个物理量这类题要注意会运用公式进行物理量之间的推导和转化10(2008淮安)水平桌面上的大烧杯内装有水,轻轻放入一个小球后,从烧杯中溢出200g的水,则下列判断中正确的是()A小球所受浮力可能等于1.96NB小球的质量可能小于200gC小球的体积一定等于200cm3

33、D水对烧杯底的压强一定增大考点:阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用。1372554专题:推理法。分析:假设大烧杯原来装满水,放入小球后知道排开水的质量,可以求出水受到的浮力,如果小球漂浮可以求出小球的质量,如果小球下沉小球的质量将比排开水的质量大;水深不变,利用液体压强公式分析水对烧杯底的压强变化假设大烧杯原来没有装满水,排开水的质量比200g大,其他物理量将发生变化解答:解:(1)假设大烧杯原来装满水,小球漂浮在水面上,小球所受浮力:F浮=G排=m排g=0.2kg×9.8N/kg=1.96N,F浮=G排=m排g=G球=m球g,小球的质量:m球=m排=200g,排开水的体积:v排=

34、v球放入小球后水深不变,对容器底的压强不变(2)假设大烧杯原来装满水,小球沉入水底,小球所受浮力:F浮=G排=m排g=0.2kg×9.8N/kg=1.96N,F浮=G排=m排gG球=m球g,小球的质量:m球m排=200g,排开水的体积:v排=v球放入小球后水深不变,对容器底的压强不变(3)假设大烧杯原来没有装满水,排开水的质量比200g大,小球受到的浮力、小球的质量和体积、容器底受到的压强都要变大故选A点评:本题因条件不明确,分析起来很复杂,灵活运用阿基米德原理和物体的浮沉条件是关键二、填空题(共10小题)(除非特别说明,请填准确值)11如图1中,量筒内有30mL的水为了测量木块的密

35、度,李明将木块放入量筒,让其浮于水面上,水面位置如图2示; 再用钢针将木块压入水中,水面位置如图3所示 则该木块的体积是10mL,密度为0.5g/cm3考点:量筒的使用;固体的密度测量实验;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用。1372554专题:实验题。分析:读取量筒内液体体积时,视线应和液面的凹面处相平;要想知道木块的密度,需要测出木块的质量和体积;由图1和图3可以得出木块的体积,由图1和图2可以得出木块漂在水面时排开水的体积,根据阿基米德原理F浮=G排求出木块漂浮时受到的浮力,而浮力等于木块的重力,再由G=mg可以求出木块的质量,最后由=即可求出木块的质量解答:解:由图1可知V1=30m

36、L,由图2可知V2=35mL,由图3可知V3=40mL木块的体积为V木=V3V1=40mL30mL=10mL=10cm3因为木块漂浮在水面时排开水的体积为:V排=V2V1=35mL30mL=5mL=5cm3所以木块漂浮在水面时受到的浮力是:F浮=G排=水gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×5×106m3=4.9×102N因为木块漂浮,所以G=F浮=4.9×102N,所以木块质量为:m=5×103kg=5g则木块的密度为=0.5g/cm3故答案是:30;10;0.5点评:该题考查了利用量筒测量固体密度的一种方法,

37、而且固体的密度还小于水的密度,是借助浮力求出固体的质量,难度较大,容易出错12(2012济宁)某物质的质量与体积的关系如图所示,由该物质构成的体积为40cm3的实心物体放入水中,静止后受到的浮力是0.32N(g取10N/kg)考点:物体的浮沉条件及其应用;阿基米德原理;浮力大小的计算。1372554专题:计算题;信息给予题。分析:先假设该物体完全浸没,根据阿基米德原理求出物体受到的浮力,然后根据图象读出对应的质量并根据G=mg求出重力,比较二者的大小判断物体上浮、最终漂浮,最后根据物体漂浮的条件得出受到的浮力解答:解:假设该物体完全浸没,则V排=V=40cm3=4×105m3,物体受

38、到的浮力:F浮=gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×105m3=0.4N,由图象可得,40cm3实心物体的质量为32g=0.032kg,受到的重力:G=mg=0.032kg×10N/kg=0.32N,F浮G,该物体静止时处于漂浮状态,物体放入水中静止时,受到的浮力为:F浮=G=0.32N故答案为:0.32点评:本题考查了阿基米德原理、重力公式和物体浮沉条件的应用,关键是会根据物体完全浸没时受到的浮力和自身的重力得出物体静止时的状态13(2010安顺)如图所示,把一个小球分别放入盛满不同液体的甲、乙两个溢水杯中,甲杯中溢出的液体质

39、量是40g,乙杯中溢出的液体质量是50g,则:小球质量是50g,甲、乙两杯中液体的密度之比甲:乙4:5(选填“”“=”或“”)考点:阿基米德原理;密度的计算;重力的计算;物体的浮沉条件及其应用。1372554专题:计算题。分析:从甲图看出小球下沉,利用阿基米德原理求小球受到的浮力;从乙图看出小球漂浮,利用阿基米德原理求小球受到的浮力,再用漂浮条件和重力公式求小球的质量;知道在两种液体里受到的浮力和排开液体的体积关系,利用阿基米德原理求两种液体的密度关系解答:解:甲图所示,小球下沉,F浮=G排=m排g=40×103kg×10N/kg=0.4N,乙图所示,小球漂浮,F浮=G排=

40、m排g=50×103kg×10N/kg=0.5N,又F浮=G球=m球g,小球的质量:=50g,两小球受到的浮力之比:F浮:F浮=甲v排g:乙v排g=0.4N:0.5N=4:5,两种液体的密度:v排v排,即1,甲:乙4:5故答案为:50,点评:本题考查了密度的计算、重力的计算、浮力的计算(阿基米德原理、漂浮条件),知识点多,属于难题14(2011咸宁)如图甲所示,弹簧秤测力计一端固定,另一端挂一合金块浸没在装有水的容器中,容器底部有一个由阀门控制的出水口打开阀门缓慢放水,此过程中合金块始终不与容器底部接触弹簧测力计示数随放水时间变化的规律如图乙所示由图象可知:经过20s的放水

41、时间合金块刚好完全离开水面,合金块的重力为9N,此过程中合金块受到的最大浮力为6N考点:阿基米德原理;重力的计算;浮力大小的计算。1372554专题:计算题;应用题;信息给予题;图析法。分析:(1)弹簧测力计的读数不再变化时,说明水面低于合金块A的底部,合金块完全露出水面,也就是合金块不再受水的浮力影响,从图象上读出所用的时间;(2)合金块完全离开水面后的示数就是合金块的重力;(3)合金块受浮力最大时即弹簧测力计的示数最小时,因为弹簧测力计的读数等于合金块的重力减去合金块A的浮力解答:解:(1)放水20s时,弹簧测力计的示数已经不变,说明水面低于合金块A的底部,合金块不再受水的浮力影响;(2)

42、合金块完全离开水面后的示数为9N;所以合金块的重力为9N;(3)弹簧测力计的示数最小时,合金块受到的浮力最大:F浮=GF=9N3N=6N故答案为:20;9;6点评:本题考查学生根据图象分析问题的能力;难点是从图象上找出有用的数据;还考查学生的分析能力和运用所学的知识解决实际问题的能力,对学生的要求较高15(2010黔南州)弹簧称下挂一个物体,弹簧称示数为G把物体没入甲液体中,弹簧称示数为;把物体没入乙液体中,弹簧称示数,则甲乙两液体的密度之比是 8:9考点:密度的计算;阿基米德原理;浮力大小的计算。1372554专题:计算题。分析:把物体没入甲液体中,弹簧称示数为,即GF浮=,可得,同时因为物

43、体是没入甲液体中,故根据阿基米德原理又可得F浮=甲gV排=甲gV物把物体没入乙液体中,弹簧称示数为,即GF浮=,可得,同时因为物体是没入乙液体中,故根据阿基米德原理又可得F浮=乙gV排=乙gV物同时将物体重力G=液gV物代入上述关系式中,联系求解解答:解:物体没入甲液体中时,可得GF浮=,可得,又有F浮=甲gV排=甲gV物故G=甲gV物,再将G=物gV物代入可得物gV物=甲gV物化简可得物=甲物体没入乙液体中时,可得GF浮=,可得,又有F浮=乙gV排=乙gV物故=甲gV物,再将G=物gV物代入可得物gV物=甲gV物化简可得物=乙由式可得甲乙两种液体密度之比为8:9故答案:8:9点评:本题是比较

44、综合性的浮力题目,由受力分析得出重力与浮力间的关系,再把阿基米德原理和密度求物重代入关系式中,最终通过数学推导得出结论16(2011柳州)把一小球放入盛满酒精(密度为0.8×103/m3)深度为20cm的溢水杯中,它沉入容器底部,从杯中溢出8g酒精,杯底受到酒精的压强为1.6×103Pa;若将该小球放入盛满水的溢水杯中,它漂浮在水面上,从杯中溢出水的质量大于8g(选填“大于”、“小于”或“等于”)取g=10N/考点:液体的压强的计算;阿基米德原理。1372554专题:计算题;推理法。分析:(1)知道溢水杯内酒精的深度h和酒精的密度,利用液体压强公式求杯底受到酒精的压强;(2

45、)把小球放在酒精里下沉,受到的浮力等于排开的酒精重、小于小球重;把小球放在水里漂浮,受到的浮力等于小球重、等于排开的水重,据此分析回答解答:解:(1)h=20cm=0.2m,杯底受到酒精的压强:p=gh=0.8×103/m3×10N/kg×0.2m=1.6×103Pa;(2)把小球放在盛满酒精的溢水杯里,小球下沉,小球受到酒精的浮力:F酒=G排酒G球;把小球放在盛满水的溢水杯里,小球漂浮,小球受到水的浮力:F水=G排水=G球;由得出:G排水G排酒,即:排开水的重大于排开酒精的重,G排=m排g,m排水m排酒,从杯中溢出水的质量大于8g故答案为:1.6

46、15;103,大于点评:本题考查了液体压强的计算、阿基米德原理和物体的浮沉条件,利用好小球下沉时F浮=G排G球和漂浮时F浮=G排=G球和是本题的关键17(2007北京)如图是小华利用杠杆提升浸没在水中的物体B的示意图杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动,OC:OD=1:2,物体A为配重,其质量为200g烧杯的底面积为75cm2,物体B的质量为320g,它的体积为40cm3当物体B浸没在水中时,水对杯底的压强为p1当用力拉物体A,将物体B提出水面一部分以后,杠杆恰好在水平位置平衡,此时,竖直向下拉物体A的力为F,水对杯底的压强为p2若p1与p2之差为40Pa,则拉力F的大小为4.2N(g取10N/

47、kg,杠杆的质量、悬挂物体A和物体B的细绳的质量均忽略不计)考点:杠杆的平衡条件;重力的计算;压强的大小及其计算;浮力大小的计算。1372554专题:计算题;推理法。分析:知道两物体的质量,利用重力公式求两物体受到的重力;知道物体B的体积,利用阿基米德原理求物体B全浸入水中受到的浮力;知道水对烧杯底的压强之差,利用压强公式求容器底受到的压力差,即当杠杆左端施加力F时,杠杆右端受到的拉力差;求出上面各物理量后,求杠杆两端受力大小,知道两边力臂的大小关系,利用杠杆的平衡条件求拉力F的大小解答:解:GA=mAg=200×103kg×10N/kg=2N,GB=mBg=320

48、5;103kg×10N/kg=3.2N,物体B全浸入水中受到的浮力:F浮=水v排g=1×103kg/m3×40×106m3×10N/kg=0.4N;水对烧杯底的压强差:p=40Pa,水对烧杯底的压力差:F=p×s=40Pa×75×104m2=0.3N,杠杆右端受到的压力差:F=F=0.3N,杠杆平衡,(GA+F)×OC=(GBF浮+F)×OD,即:(2N+F)×OC=(3.2N0.4N+0.3N)×OD,OC:OD=1:2,F=4.2N故答案为:4.2点评:本题考查了学生对重力公式、阿基米德原理、压强公式、杠杆的平衡条件的掌握和运用,求出当施加力F

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