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2024年中考题分类---浮力
1、(2024年甘肃兰州) 将质量相等的实心物体A、B分别放入装有甲、乙两种不同液体的容器中,已知
两液体质量相等,两容器底面积相等但形状不同,A、B两物体静止时的状态如图所示,此时两容器中
的液面恰好相平,下列说法中正确的是( )
A. A物体体积大于B物体体积 B. 甲液体密度大于乙液体密度
C. A物体所受浮力小于B物体所受浮力 D. 甲、乙两液体对容器底部 的压强相等
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知,A在甲中漂浮,A受到 的浮力等于A的重力,又根据阿基米德原理A受到的浮力等
于A排开甲液体所受的重力,则有
B在乙中悬浮,B受到的浮力等于B的重力,又根据阿基米德原理B受到的浮力等于B排开乙液体所
受的重力,则有
已知,A与B质量相等,根据 可知,A与B重力相等,所以 ,甲与乙液体重力相等,
若此时两容器中只装有两种液体且液面相平,则甲液体总重力与乙液体总重力相等,即 ,所
以两容器中只装有两种液体且液面相平时,两种液体的总质量相等。又由图可知,甲液体的总体积大
于乙液体的总体积,根据 可以得到
根据液体压强计算公式 可知,在深度相同时,甲液体对容器底的压强小于乙液体对容器底的
压强;
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由前面分析可知
已知 ,所以
由题目信息可知 , ,所以
故A正确,BCD错误。
故选A。
2、(2024年山东)我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟万米深处多次成功坐底,标志着我国
在载人深潜领域达到了世界领先水平。“奋斗者”号在水面以下下潜过程中,受到( )
A. 压强增大,浮力增大 B. 压强不变,浮力增大
C. 压强增大,浮力不变 D. 压强不变,浮力不变
【答案】C
【解析】
【详解】当“奋斗者”号在水下下潜过程中,深度逐渐增大,由 知道,所以受的压强逐渐增大;
“奋斗者”号在水面以下下潜过程中,“奋斗者”号排开海水的体积和海水密度不变,由
知道,下潜过程中所受浮力不变,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3、(2024年湖南长沙) 在一端封闭的塑料管中灌满水,用纸片盖住管口后倒过来,如图所示。纸片和
塑料管里的水不会掉下来,是因为( )
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A. 水受到的重力 B. 空气对水的浮力
C. 塑料管对纸片的弹力 D. 大气压力
【答案】D
【解析】
【详解】该实验为覆杯实验,纸片和塑料管里的水不会掉落是因为大气压对纸片产生了压力,将纸片紧
紧压在塑料管口。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
4、 (2024年广东广州)潜水艇从海水高密度区驶入低密度区,急剧下降的过程称为“掉深”。如图,
某潜水艇从a处驶入低密度海水区,“掉深”到b处。与a处相比,潜水艇在b处( )
A. 受到浮力大小变小 B. 受到浮力大小变大
C. 排开液体重力不变 D. 排开液体重力变大
【答案】A
【解析】
【详解】AB.潜水艇从海水高密度区驶入低密度区,排开水的体积不变,根据 可知,潜水
艇受到的浮力变小,因此与a处相比,潜水艇在b处受到浮力大小变小,故A符合题意,B不符合题意;
CD.根据阿基米德原理可知,物体浸在液体中受到的浮力等于其排开的液体受到的重力,由于潜水艇
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受到的浮力变小,所以潜水艇排开液体的重力变小,即与a处相比,潜水艇在b处排开液体重力变小,
故CD不符合题意。
故选A。
5、(2024年四川内江)“青岛号”导弹驱逐舰从海洋驶入长江时,受到的浮力和吃水深度的变化是(ρ
>ρ ,忽略驱逐舰自重的变化)( )
海水 水
A. 浮力变大 B. 浮力不变
C. 吃水深度变小 D. 吃水深度不变
【答案】B
【解析】
【详解】AB.当驱逐舰从海洋驶入长江时,仍然处于漂浮状态,所以,浮力仍然等于重力,故浮力不变,
故A不符合题意,B符合题意;
CD.由于
ρ海水>ρ水
液体密度变小,所以排开水的体积增大,即舰船的吃水深度变大,故CD不符合题意。
故选B。
6.(2024年吉林) 《天工开物》中记载的“六桨课船”(课船:运税银的船)如图所示,关于“六桨课
船”下列说法正确的是( )
A. 船桨是一种杠杆
B. “六桨课船”只受浮力作用
C. 船桨的机械效率大于100%
D. “六桨课船”浸入水中的体积与运载税银的质量无关
【答案】A
【解析】
【详解】A.船桨相当于费力杠杆,故A正确;
B.“六桨课船”受浮力与重力作用,故B错误;
C.船桨由于要克服阻力做功,机械效率小于100%,故C错误;
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D.运载税银的质量越大,船的总质量越大,船的总重力越大,船漂浮在水面,受到的浮力等于船的总
重力,由 得,运载税银的质量越大,“六桨课船”浸入水中的体积越大,故D错误。
故选A。
7、(2024年内蒙古赤峰)在《浮力》单元复习课上,学生用溢水杯和弹簧测力计测量鸡蛋的密度。如图
甲,先把鸡蛋缓慢放入盛满水的溢水杯中,鸡蛋沉底,测得溢出水的重力为 ;如图乙,再把同一个鸡
蛋缓慢放入盛满盐水的溢水杯中,鸡蛋漂浮,测得溢出盐水的重力为 。下列说法正确的是( )
A. 鸡蛋在水中和盐水中受到的浮力分别为 和 ,它们的关系是
B. 鸡蛋的体积为
C. 鸡蛋的密度为
D. 鸡蛋的密度为
【答案】B
【解析】
【详解】A.鸡蛋在水中沉底,浮力小于重力,鸡蛋在盐水中漂浮,浮力等于重力,所以F1<F2,故A错误;
B.鸡蛋在水中沉底,排开水的体积等于鸡蛋的体积,由阿基米德原理可得,鸡蛋的体积
故B正确;
CD.鸡蛋在盐水中漂浮,浮力等于重力,即
F浮=G2=G鸡蛋
鸡蛋的质量
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鸡蛋 的密度
故CD错误。
故选B。
8、(黑龙江龙东)将两个完全相同的小球,分别放入装有不同液体的甲、乙两个完全相同的烧杯中,小
球静止时两烧杯液面相平,如图所示,下列判断正确的是( )
A. 甲烧杯中液体的密度小
B. 乙烧杯底部受到液体的压强小
C. 甲烧杯中小球受到的浮力大
D. 甲、乙两烧杯对桌面的压力相等
【答案】B
【解析】
【详解】AB.由图可知,小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态,根据浮沉条件可知, ,
,所以 ,小球静止时两烧杯液面相平,根据 可知,乙烧杯底部受到液体的
压强小,故A错误,B正确;
C.小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态,浮力都等于重力,所以浮力相等,故C错误;
D.甲液体密度大于乙液体密度,从图中可知,甲液体的体积大于乙液体的体积,根据 可知,甲
液体的质量大于乙液体的质量,烧杯质量相同,小球质量相同,根据
可知,甲烧杯对桌面的压力较大,故D错误。
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故选B。
9、(2024年湖北武汉)如图甲所示,水平桌面上有一个质量为100g、底面积为 的圆柱形平底薄
壁溢水杯,杯底上表面到溢水口的距离为15cm,杯中装有部分水,此时溢水杯对桌面的压强为 。将
挂在弹簧测力计下端密度为 的圆柱体从水面上方逐渐浸入水中,当圆柱体一半浸在水中时,圆柱体
下表面受到的压力为 ,水对溢水杯底部的压强为 ;当圆柱体浸没在水中时,如图乙所示,弹簧测
力计的示数为2.4N,溢出到小桶中的水重为1N,圆柱体下表面受到的压力为 ,溢水杯对桌面的压
强为 。已知 ,下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.当圆柱体浸没在水中时,如图乙所示,弹簧测力计的示数为2.4N,溢出到小桶中的水重为
1N,圆柱体下表面受到的压力为 ,溢水杯对桌面的压强为 。已知 ,与圆柱体未
浸入水中时对比,压强变化量为 ,根据力的作用的相互的,此时压力增大量等于圆柱体受
到的浮力与溢出到小桶中的水重之差,则有
圆柱体的重力为
圆柱体的质量为
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圆柱体的体积
圆柱体的密度
故A错误;
B.当圆柱体浸没在水中时,如图乙所示,溢出到小桶中的水重为1N,水的总重力为
当圆柱体一半浸在水中时,受到的浮力
溢水杯的重力
当圆柱体一半浸在水中时,水对溢水杯底部的压强为
故B错误;
C.当圆柱体浸没在水中时,水对溢水杯底部的压强为
故C错误;
D.根据浮力产生的原理,当圆柱体一半浸在水中时,圆柱体下表面受到的压力为
当圆柱体浸没在水中时,圆柱体下表面受到的压力为 ,则有
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故D正确。
故选D。
10、(2024年天津)水平桌面上有一底面积为 的柱形平底薄壁容器,容器底部直立一底面积为 的
实心圆柱体(与容器底不密合),圆柱体对容器底的压强为 ,如图所示。向容器中注入质量为 的液
体后,圆柱体仍直立于容器底且未完全浸没,则( )
A. 圆柱体所受浮力为 B. 圆柱体所受浮力为
C. 容器底所受液体压强可能为 D. 容器底所受液体压强可能为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.由密度公式可得,容器内液体的体积
圆柱体直立在液体中且与容器底接触,放入圆柱体后容器内液体的深度
圆柱体受到的浮力
故A不符合题意,B符合题意;
CD.若圆柱体对容器底部有压力,则容器底受到液体的压强
若圆柱体对容器底部的压力刚好为零时,即圆柱体漂浮,圆柱体所受的浮力等于重力,此时容器底所
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受液体压强为
故C不符合题意,D符合题意。
故选BD。
11、(2024年新疆维吾尔自治区 新疆生产建设兵团)人体密度跟水的密度差不多。质量为40kg的小
明套着游泳圈(游泳圈重力不计)在游泳池中漂浮时,小明浸在水中的体积为他的体积的 ,则游泳圈
浸在水中的体积约为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】人体密度跟水的密度差不多,因此小明在水中悬浮,浮力等于重力
排开水的体积等于小明的体积
当小明带着游泳圈时,漂浮,浮力仍等于他的重力,排开水的总体积也仍为40dm3,小明浸入 ,即
30dm3,则游泳圈排开水体积为10dm3。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
12、(2024年河南)宋朝的怀丙利用浮船打捞铁牛,展现了我国古人的智慧。图为打捞过程示意图,先
将陷在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳索系在一起,再把船上的泥沙铲走,铁牛就被拉起,然后把船
划到岸边,解开绳索卸下铁牛,就可将铁牛拖上岸。船在图中甲、乙、丙三个位置船所受浮力为 、
、 ,下列判断正确的是( )
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A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,船在图中甲、乙、丙排开水的体积 ,根据阿基米德原理 可
知船在图中甲、乙、丙三个位置船所受浮力 。
故选B。
13、(2024年云南)一质量为900g、底面积为100cm2、高为12cm的不吸水圆柱体放在盛有4.2kg水的
薄壁(厚度不计)柱形容器内,容器底面积为300cm2,如图所示。打开阀门K,放出3kg的水后关闭阀门
( =1.0×103kg/m3)。下列说法正确的是( )
A. 圆柱体的密度为0.75×10kg/m3
B. 放水前水面距容器底部的高度为l4cm
C. 放水后水对容器底部的压力为21N
D. 放水后水对容器底部的压强为600Pa
【答案】D
【解析】
【详解】A.圆柱体的密度
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故A错误;
B.放水前水的体积
圆柱体漂浮时受到的浮力
根据 得圆柱体排开水的体积
圆柱体浸没水中的体积和水的总体积
放水前水面距容器底部的高度为
故B错误;
D.圆柱浸没水中的高度
放水后水的质量
m后=4.2kg-3kg=1.2kg
放水后水的体积
假设圆柱体已经沉底,则放水后水的高度为
所以放出3kg的水后圆柱体已经沉底,放水后水对容器底部的压强
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故D正确;
C.放水后水对容器底部的压力
故C错误。
故选D。
14、(2024年四川宜宾)如图所示,两个不吸水的实心小球甲和乙,用不可伸长的细线系住,放入水中
静止后,甲有一半的体积露出水面,乙与容器底部接触,细线被拉直。已知甲的重力为4N,甲受到的浮
力为8N,甲、乙的体积之比为2:1,甲、乙的密度之比为1:6,水的密度为 ,g取 。
下列说法正确的是( )
A. 细线对甲的拉力为4N B. 乙受到的浮力为4N
C. 甲的密度为 D. 容器底部对乙的支持力为4N
【答案】AC
【解析】
【详解】A.甲球在竖直向下的重力与拉力和竖直向上的浮力作用下处于静止状态,由平衡条件得,细
线对甲的拉力为
故A正确;
B.甲有一半的体积露出水面,甲、乙的体积之比为 2∶1,则乙的体积等于甲排开的水的体积,由
得,乙的体积为
乙浸没在水中,排开水的体积
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乙受到的浮力为
故B错误;
C.甲的体积为
甲的密度为
故C正确;
D.甲、乙的密度之比为1∶6,则乙的密度为
由 、 得,乙的重力为
乙在竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的浮力、竖直向上的支持力的作用下,处于平衡状态
则容器底部对乙的支持力为
故D错误 。
故选AC。
15、(2024年四川泸州)如图所示,甲、乙两个相同的平底烧杯放在水平桌面上,在两个烧杯中加入适
量的清水,乙烧杯水面上漂浮有冰块,两杯水面恰好一样高,下列判断正确的是( )
A.甲烧杯对桌面的压力等于乙烧杯对桌面的压力
B.甲烧杯对桌面的压强小于乙烧杯对桌面的压强
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C.乙烧杯中冰块熔化后,水对烧杯底的压力增大
D.乙烧杯中冰块熔化后,水对烧杯底的压强不变
答案:AD
解析:A.两杯水面一样高,则由液体压强公式 可知两杯水对容器底部压强都相等,则由压力
公式 可知两杯水对容器底部的压力也相等。烧杯对桌面的压力等于水对容器底部压力和容器
的重力之和,因此甲乙烧杯对桌面的压力是相等的,故A正确;
B.由于两容器对桌面的压力相等,烧杯的底面积也相同,由压强公式可知甲烧杯对桌面的压强等于乙
烧杯对桌面的压强,故B错误;
CD.乙烧杯中冰块处于漂浮状态,冰块所受的浮力等于自身受到的重力,也等于冰块排开液体所受的
重力,因此当冰块熔化成水后,恰好将冰块排开液体的体积填充,即水的液面高度不变,由此可知水对
烧杯底部的压强不变,水对烧杯底部的压力也不变,故C错误,D正确。
故选AD。
16、(2024年四川泸州)中国长征18号核潜艇引领中国核潜艇新高度。在进行战备训练时,下列对该潜
艇的说法中正确的是( )
A.通过改变排开水的体积来实现上浮与下沉的
B.在水面下匀速下潜过程中,受到的浮力增大
C.从长江潜行进入东海时,需要往水仓内注水
D.从长江潜行进入东海时,受到的浮力会变小
答案:C
解析:A.潜艇是通过改变自身重力来实现上浮与下沉的,故A错误;
B.在水面下匀速下潜过程中,潜艇排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知,受到的浮力不变,故B
错误;
CD.从长江潜行进入东海时,潜艇排开水的体积不变,而海水密度大于河水密度,根据阿基米德原理可
知,潜艇受到的浮力变大,需要往水仓内注水来增大自身重力,从而使自身重力仍等于受到的浮力,故
C正确,D错误。
故选C。
17、(2024年四川达州)如图甲所示,悬挂在弹簧测力计下的实心圆柱体A浸没在水中,将其缓慢拉出
水面(忽略物体带出的水),弹簧测力计的示数F与物体上升的高度h之间的变化图像如图乙所示。然
后将体积为2000 的实心物体B用细线和A连接在一起,如图丙所示放入水中,A、B刚好悬浮。细
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线的重力和体积忽略不计, ,g取10N/kg,下列说法正确的是( )
A. A浸没在水中所受浮力为10N B. A的底面积为50
C. B的重力为20N D. B的密度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由乙图可知,当h处于0~10cm时,弹簧测力计的示数不变,说明圆柱体A未露出水面,此时
弹簧测力计的示数F示=5N,当h处于20cm以上时,弹簧测力计的示数不变,说明圆柱体A已完全露
出水面,此时弹簧测力计的示数F示′=10N,则圆柱体A受到的重力
圆柱体A浸没在水中时受到的浮力
故A错误;
B.由 可得,圆柱体A的体积
若圆柱体A拉离水面时容器中的水面高度不变,则圆柱体A的底面积
实际圆柱体A拉出水面时,容器中的水面在下降,物体A从刚露出水面到离开水面时移动的距离与圆
柱体A的高度不相等,故B错误;
C.将体积为2000cm3的实心物体B用细线和A连接在一起,放入水中,A、B刚好悬浮,则A、B的总
重力
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则B的重力
故C错误;
D.B的密度
故D正确。
故选D。
18、(2024年四川达州)如图所示,水平桌面上两相同电子秤,上面分别放有相同的圆柱形容器,容器
中装有甲、乙两种不同的液体,将体积相等的A、B两个小球分别放入液体中静止时,A球沉底、B球漂
浮,此时液体深度 ,液体对容器底部压强相等。下列说法正确的是( )
A. 液体密度
B. 两小球受到的浮力
C. 两电子秤示数相等
D. 将A、B两个小球取出后(忽略带出的液体),左侧电子秤示数变化较大
【答案】D
【解析】
【详解】A.放入小球后,液体深度 ,液体对容器底部压强相等,根据 可知,液体密度
,故A错误;
B.由图可知,A球在甲液体中沉底,B球漂浮在乙液体上,故 ,且液体密度 ,根据
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可知,两小球受到的浮力 ,故B错误;
C.甲中杯底受到的压力有液体甲对杯底的压力和A球对杯底的压力,可表示为
乙中杯底受到的压力只有液体乙对杯底的压力,可表示为
由于液体对容器底部压强相等,故 ,则左容器中内液体和A球的总重力大于乙容器内液体
和B球的总重力,容器的重力相等,则 ,根据 可知, ,故左电子秤的示
数更大,故C错误;
D.A球在甲液体中沉底,则 ,B球漂浮在乙液体上,则 ,由A分析可知,液体密度
,故 ,根据 可知,A、B两个小球体积的,则 ,故将A、B两个
小球取出后(忽略带出的液体),左侧电子秤示数变化较大,故D正确。
故选D 。
19、(2024年成都)小李同学想估算空气对自己的浮力大小,采集的数据有:自己的体重、自己的密度
(与水接近,约为1.0×103kg/m3)、空气的密度(约为1.3kg/m3)。则空气对小李的浮力大小约为( )
A. 0.006N B. 0.6N C. 60N D. 600N
【答案】B
【解析】
【详解】中学生的质量约为50kg,则中学生的体积
由阿基米德原理可得,中学生在空气中受到的浮力
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
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20、(2024山东临沂)质量相等的甲、乙两个圆柱形容器静止在水平桌面上,甲容器的底面积大于乙容
器的底面积,容器中分别装有质量相等的液体A和液体B,且液面相平。当将质量相等的实心物块M、
N分别放入两容器后均沉底,如图所示,此时甲容器对桌面的压强和压力分别为 和 ,乙容器对桌
面的压强和压力分别为 和 。若液体A、B的密度分别为 和 ,物块M、N的密度分别为
和 ,则下列关系式一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由于容器质量、液体质量、物体质量都相等,由 可知甲乙总重力都相等,而在水平
桌面上,压力等于重力,所以F1=F2,因为甲容器的底面积大于乙容器的底面积,由 可知,p1
p2,故AB错误;
C.由于甲容器的底面积大于乙容器的底面积,而且液面相平,所以A液体体积大于B液体体积,液体
A和液体B质量相等,由 可知, ,故C错误;
D.由图可知,M物体体积小于N物体体积,由 可知, ,故D正确。
故选D。
21、(2024山东临沂)水平桌面上的两个相同的烧杯中盛有两种不同的液体,两个相同的物块在液体中
静止时两液面相平,如图所示。下列选项中的物理量,相等的是( )
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A. 两物块底部受到的压力 B. 两物块排开液体的质量
C. 两液体对烧杯底的压强 D. 两烧杯对桌面的压强
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,物块在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态,浮力等于自身重力,因此两个相同的
物块在液体中静止时受到的浮力相等。
A.将两个相同的物块分别放在两烧杯中,两物块受到的浮力相等,都等于物块的重力,浮力是浸在液
体中的物体上下表面受到的压力差,即 ;物块漂浮是上表面受到的压力为零,悬
浮时上表面压力不为零,两物块底部受到的压力不同,故A不符合题意;
B.根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于其排开液体的重力,两物体受到的浮力相等,所以排
开甲液体的重力等于物块排开乙液体的重力,故B符合题意;
B.根据浮沉条件可知,物体漂浮时 ,物体悬浮时 ,所以 ,两杯中液面
相平,根据 可知,烧杯底受到液体的压强 ,故C不符合题意;
D.由图知,甲液体的体积大于乙液体的体积,且甲液体的密度大于乙液体的密度,根据 知,甲
液体的质量大于乙液体的质量,又因为两物块的质量和两烧杯的质量都相同,根据 知,甲容器
对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,根据 知,甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压
强,故D不符合题意。
故选B。
22、(2024江西)下图是我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器,它创造了万米的载人深潜新纪录,
标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。“奋斗者”号在万米深海处继续下潜的过程中,
不考虑海水密度及潜水器体积的变化,以下说法正确的是( )
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A. “奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强变大
B. “奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强不变
C. “奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强不变
D. “奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强变大
【答案】A
【解析】
【详解】在万米深海处继续下潜的过程中,根据 和 可知,“奋斗者”号排开水
的体积不变,深度变大,故“奋斗者”号受到海水的浮力不变,压强变大,故A正确,BCD错误。
故选A。
23、(2024江苏苏州) 将鸡蛋放入盐水中出现如图所示状态,缓慢向杯中加盐或水使鸡蛋悬浮,下列说
法正确的是( )
A. 加盐可以让鸡蛋悬浮
B. 鸡蛋悬浮时液体密度大
C. 鸡蛋悬浮时浮力大
D. 鸡蛋悬浮时液体对杯底的压强大
【答案】D
【解析】
【详解】AB.如图,鸡蛋漂浮,根据物体的沉浮条件,向杯中加盐,盐水密度变大,鸡蛋仍然漂浮,若适
当加水,可以减小盐水的密度,鸡蛋可以悬浮,所以鸡蛋悬浮时液体密度较小,故AB错误;
C.向杯中加盐,鸡蛋仍然漂浮,若加水,鸡蛋悬浮,均浮力等于重力,所以浮力相等,故C错误;
D.加水后,盐水的总质量明显增加,对烧杯底部的压力明显变大,根据 可知对烧杯底部的压强
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明显变大;向杯中加盐,盐水的总质量增加不明显,则对烧杯底部的压力增加不明显,所以对烧杯底部
的压强增加不明显,故鸡蛋悬浮时液体对杯底的压强大,故D正确。
故选D。
24、(2024江苏盐城)如图是我国低真空、磁悬浮高速列车在试验线上行驶的情形。运行管道做成低真
空,主要是为了减小列车所受( )
A. 浮力 B. 重力 C. 阻力 D. 支持力
【答案】C
【解析】
【详解】列车在真空管道中行驶时,列车与空气间的摩擦力很小,可以忽略不计,列车受到的阻力很小,
列车可以高速运行,所以运行管道做成低真空,主要是为了减小列车所受阻力。故ABD不符合题意,C
符合题意。
故选C。
25、(2024福建)质量为 的杯子,装入适量的水后放在水平的电子秤上,如图甲;接着把草莓轻放入
水中,草莓漂浮,如图乙;然后用细针将草莓轻压入水中,如图丙;水均未溢出,电子秤示数依次为 、
、 ,不计细针体积。下列判断正确的是( )
A. 甲图中,水对杯底的压力为 B. 乙图中,草莓的质量为
C. 丙图中,草莓排开水的体积为 D. 丙图中,细针对草莓的压力为
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【答案】C
【解析】
【详解】A.甲图中,水的重力为
由于杯子不是柱体,所以水对杯底的压力小于水的重力,即
故A错误;
B.乙图中,草莓漂浮,受到的浮力等于草莓的重力,即 ,根据阿基米德原理可知,草莓受到
的浮力等于排开水的重力,即
所以草莓的质量为
故B错误;
C.根据阿基米德原理可知,草莓受到的浮力
草莓浸没时排开水的体积
故C正确;
D.丙图中,草莓受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和竖直向下的细针的压力,根据力的平衡条件
可知,细针对草莓的压力
故D错误。
故选C。
26、(2024湖南) 小静想知道家中一个实心金属小摆件是否为纯铜制成。她找来一个厚薄与质量分布
都均匀的方形空盒A和一个方形透明水槽B,它们的底面积分别为S ,S ,且S ︰S =1︰2。如图甲所
A B A B
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示,装有摆件的空盒在水槽中水平稳定漂浮后,测出H 和h;再将摆件从空盒中拿出,轻轻放入水中
1 1
沉底静止后,空盒水平稳定漂浮,如图乙所示,测出H 和h。整个过程中,不考虑摆件和空盒吸水,且
2 2
水槽里的水质量不变,数据记录如下。(g取10N/kg,ρ =1.0×103kg/m3)
水
水槽水位H(m) 空盒浸入水中深度h(m) 水槽水位H(m) 空盒浸入水中深度h(m)
1 1 2 2
.
0.2500 0.1000 0.2150 00200
(1)摆件放入水中前后,摆件所受重力的大小变化情况是________;图甲中水对水槽底部的压强为p,
1
图乙中水对水槽底部的压强为p,p 的大小比p 要________;
2 2 1
(2)如图甲、乙所示,请结合表中数据,求出摆件静止在空盒A中到全部浸入水槽B中时,水槽底部所
受水的压力变化量(结果可用S 表示);____
B
(3)小静用一把尺子就粗略得到该摆件的密度,请你也尝试用题中提供的数据算出该摆件的密度。
____
【答案】 ①. 不变 ②. 小 ③. 350Pa×SB ④. 1.28×103kg/m3
【解析】
【详解】解:(1)[1]摆件放入水中前后质量不变,根据G=mg可知,摆件所受重力不变。
[2]由表中数据可知,图甲中水的深度H1=0.2500m,图乙中水的深度H2=0.2150m,根据p=ρgh可知,
图甲中水对水槽底部的压强为p1大于图乙中水对水槽底部的压强为p2,所以p2的大小比p1要小。
(2)[3]由题意可知,图甲中水对水槽底部的压强为
p1=ρgH1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2500m=2500Pa
则图甲中水对水槽底部的压力为
F1=p1SB=2500Pa×SB
图乙中水对水槽底部的压强为
p2=ρgH2=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2150m=2150Pa
则图甲中水对水槽底部的压力为
F2=p2SB=2150Pa×SB
因此水槽底部所受水的压力变化量
ΔF=F1-F2=2500Pa×SB-2150Pa×SB=350Pa×SB
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(4)[4]由题意知,摆件的重力等于空盒A受到浮力的变化量,则
G摆件=ΔF浮=ρ水ΔV排g=ρ水gSA(h1-h2)
由图甲可知,水的体积为
V水=SBH1-SAh1
由图乙可知,摆件的体积为
V摆件=SBH2-SAh2-V水=SBH2-SAh2-(SBH1-SAh1)
则摆件的密度为
由题意知SA︰SB=1︰2,则
答:(1)摆件放入水中前后,摆件所受重力的大小变化情况是不变;图甲中水对水槽底部的压强为p1,
图乙中水对水槽底部的压强为p2,p2的大小比p1要小;
(2)水槽底部所受水的压力变化量为350Pa×SB;
(3)小该摆件的密度为1.28×103kg/m3。
27.(2024江苏连云港) 质量为 2kg的物体放置在水平桌面上,底面积为 ,体积为
。求:
(1)该物体对桌面的压力。
(2)该物体对桌面的压强。
(3)该物体浸没在水中释放后,静止时受到的浮力。
【答案】(1)20N;(2) ;(3)20N
【解析】
【详解】解:(1)该物体对桌面的压力
(2)该物体对桌面的压强
(3)当物体浸没在水中时
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物体静止时处于漂浮状态
答:(1)该物体对桌面的压力为20N;
(2)该物体对桌面的压强为1×103Pa;
(3)该物体浸没在水中释放后,静止时受到的浮力为20N。
28、(2024江苏扬州)扬州中国大运河博物馆展示了各种古代船只模型。
(1)资料显示:“丝网船”最大载重为5t。若船和货物总质量为 ,船静止在水中时所受浮力
为___________N,排开水的体积为___________ ;(g取 )
(2)资料显示:“沙飞船”航速迅捷。同向并排行驶的两条“沙飞船”要保持安全距离,是因为两船较
近时,中间流速大,流体压强___________;
(3)如图所示,游客站在静止的仿制“沙飞船”的船头,能从各个方向观看到投影画面,这是因为光在
投影幕上发生了___________;投影画面向后移动,游客会产生船向前行的感觉,是由于运动具有
___________。
【答案】 ①. ②. 6 ③. 较小 ④. 漫反射 ⑤. 相对性
【解析】
【详解】(1)[1]船静止在水中处于漂浮状态,由物体浮沉条件可知,船受到的浮力为
[2]由 可知,船排开水的体积
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(2)[3]由流体的压强与流速之间的关系可知,流速越大,压强越小。两船较近时,中间流速大,压强较
小,船外侧的压强大于内侧的压强,由于内外的压强差,使船外侧和内侧存在压力差,从而两条船会向
中间靠拢,存在危险,因此同向并排行驶的两条“沙飞船”要保持安全距离。
(3)[4]平行光线入射到粗糙的反射面上,反射光线射向四面八方,这种反射是漫反射。游客站在静止的
仿制“沙飞船”的船头,能从各个方向观看到投影画面,是因为光在投影幕上发生了漫反射。
[5]由于运动具有相对性,不同参照物下物体运动状态不同。投影画面向后移动,若以投影画面为参照
物,船向前移动。
29、(2024年山西)小明发现木头在水中是漂浮的,而铁块在水中会下沉,他猜想浮力的大小与浸没在
液体中的物体的密度有关。为此他进行了如下探究,请你帮助他完成实验。
实验思路:
(1)选取体积相同、___________不同的物体A和B分别浸没在水中,测出其所受浮力并进行比较;
实验过程:
(2)按照实验思路依次进行如图所示的操作,从甲图中可知物体A所受的浮力为___________N;观察
乙图可知物体B在水中受到的拉力为___________N,并计算出物体B所受的浮力;
实验结论:
(3)分析实验数据,可得出初步结论:___________。
【答案】 ①. 密度 ②. 1.2 ③. 2.8 ④. 浮力的大小与浸没在液体中的物体的密度无关
【解析】
【详解】(1)[1]根据控制变量法的思想,要想探究浮力的大小与浸没在液体中的物体的密度是否有关,
应当选用体积相同,密度不同的物体A和B,然后浸没在水中,测出其所受浮力并进行比较。
(2)[2]根据称重法,由甲图中可知物体A所受的浮力为
F浮A=F1-F2=3N-1.8N=1.2N
[3]由乙图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.8N,因此物体B在水中受到的拉力为2.8N。
(3)[4]根据称重法,由乙图中可知物体B所受的浮力为
F浮B=F3-F4=4N-2.8N=1.2N
因F浮A=F浮B,可知体积相同而不同密度的物体A和B,浸没在水中时受到的浮力相同,可得出结
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论:浮力的大小与浸没在液体中的物体的密度无关。
30、(2024年上海)小浦用一个弹簧测力计竖直悬空拉着一个物体,此时弹簧测力计的示数为3.0N。他
将物体浸没在水中,此时弹簧测力器的示数变为2.0牛,则浮力的大小是________牛,方向为________;
若将物体继续向下移动,则弹簧测力计的示数大小________(选填“变大”或“不变”或“变小”)。
【答案】 ①. 1 ②. 竖直向上 ③. 不变
【解析】
【详解】[1][2]由题意可知,物体的重力为3N,将物体浸没在水中,物体受到竖直向上的浮力,由称重法
可知,浮力的大小
[3]物体完全浸没在水中,若将物体继续向下移动,物体排开水的体积不变,由 可知,物
体受到的浮力不变,由
可知,弹簧测力计的示数大小不变。
31、(2024年成都)科创社 的同学设计并“3D”打印了一艘长方体轮船模型,为了对轮船进行测试,准
备了一个薄壁长方体容器置于水平地面,其底面积为1800cm2,装有深度为9cm的水,如图甲所示。轮
船的质量为2.2kg,底面积为800cm2,总高度为16cm,如图乙所示。轮船的下部有7个长方体水密隔舱
(以便轮船漏水时,相互隔离,确保行船安全),每个隔舱的内部底面积均为100cm2,高度为10cm;轮
船的上部可放置货物,并通过调整货物位置保持轮船不倾斜。忽略液体扰动等次要因素,已知水的密
度ρ =1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
水
(1)求容器中水的质量。
(2)设计组的同学从安全角度设想:在轮船满载(最大载重)时,假如有2个隔舱漏满水,稳定后轮船依
然漂浮,且浸入水中的深度为14cm,求满载时货物的质量。
(3)测试组的同学对轮船进行漏水实验:将载货5kg的轮船置于容器中,通过扎孔使4个隔舱漏入一定
质量的水,然后堵住小孔并保持轮船不倾斜,求此时水对轮船外底部的压强P与漏入隔舱内水的质量
m 克(0<m≤4000)之间的关系式。
x x
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【答案】(1)16.2kg;(2)7000g;(3)当0<mx≤3200时, ;当3200<mx≤4000时,
【解析】
【分析】
【详解】(1)已知容器底面积为1800cm2,装有深度为9cm的水,即容器底面积为0.18m2,装有深度为
0.09m的水,所以容器中水的质量为
(2)将整个轮船(包括漏入隔舱内的水)看成整体,轮船底面积为800cm2,即0.08m2,总高度为16cm,
即0.16m,此时浮力为
每个隔舱的内部底面积均为100cm2,即0.01m2,高度为10cm,即0.1m,漏入隔舱内的水的重力为
货物质量(满载)为
(3)假设轮船可以触底,当轮船刚好触底时,轮船、货物及漏入隔舱内水的总重力等于轮船所受浮力,
可得下列关系式
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解得
4个隔舱漏满水的质量
假设成立,此时轮船浸入水中的深度
所以轮船上端不会进水。
①当0<mx≤3200时,漏入隔舱中水的质量
轮船漂浮,轮船、货物及漏入水的总重力等于轮船所受浮力,轮船底部所受液体压强为
②当3200<mx≤4000时,漏入隔舱中水的质量
轮船触底,轮船底部所受液体压强为
综上,当0<mx≤3200时
当3200<mx≤4000时
答:(1)容器中水的质量为16.2kg。
(2)在轮船满载(最大载重)时,假如有2个隔舱漏满水,稳定后轮船依然漂浮,且浸入水中的深度为
14cm,满载时货物的质量为7000g。
(3)将载货5kg的轮船置于容器中,通过扎孔使4个隔舱漏入一定质量的水,然后堵住小孔并保持轮
船不倾斜,此时水对轮船外底部的压强P与漏入隔舱内水的质量mx克(0<mx≤4000)之间的关系式
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为:当0<mx≤3200时, ;当3200<mx≤4000时, 。
32、(2024年四川达州)如图所示,一重为20N的正方体木块静止在盛水的薄壁柱形容器中,已知容器
底面积 ,则木块下底面受到水的压力为________N,木块放入容器前后水对容器底部的压
强变化量为________Pa。
【答案】 ①. 20 ②. 1000
【解析】
【详解】[1]木块静止在水中时漂浮,浮力等于重力,为
根据压力差法可知,木块受到的浮力等于木块上下表面受到水的压力差,则木块下表面受到水的压力
为
[2]木块放入容器后,水对容器的压力变化量等于木块的重力,则前后水对容器底部的压强变化量为
33、(2024年四川达州)同学们在“探究影响浮力大小的因素”实验中,根据日常生活经验提出了以下
猜想:
①浮力大小与物体浸入液体中的深度有关;
②浮力大小与物体排开液体的体积有关;
③浮力大小与液体的密度有关。
实验步骤和数据如图所示( ,g取10N/kg)
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(1)根据实验数据,小聪计算出该物体浸没在水中受到的浮力大小是________N。
(2)为了验证猜想①,分析A与C、D三次实验,得出的结论是:浸没在液体中的物体所受浮力大小与
浸入液体中的深度________(选填“有”或“无”)关。
(3)为了验证猜想②,分析A与________三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与
物体排开液体的体积有关。
(4)小聪为了验证猜想③,分析A与B、E三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小
与液体的密度有关。你认为这样操作是________(选填“正确”或“错误”)的,理由是________。
(5)细心的小红利用实验数据还计算出步骤E中所用盐水的密度是________ 。
【答案】 ①. 4 ②. 无关 ③. B、C ④. 错误 ⑤. 没有控制排开液体的体积相等
⑥.
【解析】
【详解】(1)[1]由图可知,物体的重力为6N,浸没在水中时弹簧测力计的示数为2N,根据称重法测浮力
可知,物体浸没在水中受到的浮力大小为
(2)[2]A与C、D三次实验中物体浸入液体的深度不同,根据称重法测浮力可知,A与C、D三次实验
中弹簧测力计的示数相等,则浮力大小相等,故可以得出的结论:浸没在液体中的物体所受浮力大小
与浸入液体中的深度无关。
(3)[3]验证浮力大小与物体排开液体的体积有关,则需要保持液体的密度相同,改变物体排开液体的
体积,故选择A与B、C三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与物体排开液体的
体积有关。
(4)[4][5]验证浮力大小与液体的密度有关,则需要保持物体排开液体的体积相等,改变液体的密度,A
与B、E三次实验中,液体的密度不同,物体排开液体的体积也不同,未控制单一变量,故该操作时错
误的,无法得出该结论。
(5)[6]由(1)可知,物体浸没在水中时浮力为4N,则物体的体积为
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物体在盐水中所受的浮力为
则步骤E中所用盐水的密度
34、(2024年四川广安)如图甲所示,足够高的圆柱形薄壁容器,装有适量的水放在水平桌面上。现将
一个质量为2kg、底面积为 的均匀长方体竖直放入容器中,受到容器的支持力为4N,此时物体
所受浮力为______N。若再加入适量的水使长方体刚好漂浮,如图乙所示,则此时水面的高度与图甲相
比增加了______cm。( ,g取 )
【答案】 ①. 16 ②. 4
【解析】
【详解】[1]长方体的重力
G=mg=2kg×10N/kg=20N
因为长方体受竖直向下的重力、竖直向上的浮力和支持力,并且
G=F浮+F支
所以长方体受到的浮力
F浮=G−F支=20N−4N=16N
[2]由 可得,长方体排开水的体积
此时水面的高度
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因为长方体刚好漂浮,所以
此时物体排开的体积为
此时水面的高度
此时水面的高度与图甲相比增加的高度
Δh=h'−h=20cm-16cm=4cm
35、(2024年四川广安)物理兴趣小组的同学在“探究影响浮力大小的因素”过程中,经过讨论提出如
下猜想:
猜想1:浮力的大小与物体浸入的深度有关:
猜想2:浮力的大小与液体的密度有关:
猜想3:浮力的大小与物体的形状有关。
小组同学分别对以上猜想进行探究,以下是他们的实验过程。
(1)小凌根据A、B、C三图,认为猜想1是正确的;同组的小果根据A、C、D三图,认为猜想1是错误的。
通过深入分析上述现象,小组同学一致认为浮力的大小随物体浸入液体体积的增大而______,与物体
浸没在液体的深度无关。
(2)根据______三图,可验证猜想2是正确的。同学们通过查阅相关资料并结合图中数据,还可以测出
物体的密度为______ 。( )
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(3)为了验证猜想3,小组同学找来两个完全相同的薄铝片、一个烧杯和适量的水等器材进行实验,实
验步骤如下:
①将一个薄铝片放入盛有适量水的烧杯中,观察到铝片下沉至杯底;
②将另一薄铝片弯成“碗状”也放入该烧杯中,观察到铝片漂浮在水面上。
根据以上现象,小丽得出猜想3是正确的。她的结论不可靠,原因是______。
【答案】 ①. 增大 ②. ADE ③. ④. 见详解
【解析】
【详解】(1)[1]根据A、C、D三图可知,物体浸入液体的深度不同,但测力计的示数相同,说明浮力大小
与物体浸没在液体的深度无关;根据A、B、C三图可知,物体浸入液体的体积不同,测力计的示数不同,
说明浮力大小与物体浸入液体的体积有关,物体浸入液体体积越大,物体受到的浮力越大。
(2)[2]根据A、D、E三图可知,物体浸入液体的体积相同,但液体的密度不同,测力计的示数不同,说
明浮力大小与液体的密度有关。
[3]根据AC图可知
F浮=G−F=5N−2N=3N
根据 可得
因为物体浸没,所以
V=V排=3×10−4m3
根据G=mg和 可得,物体的密度
(3)[4]根据控制变量法可知,要探究浮力大小与物体形状的关系,应控制物体排开液体的体积相同,而
实验中将另一薄铝片弯成碗状也放入该烧杯中,铝片漂浮在水面上,铝片排开液体的体积变大,所以
小丽的结论不可靠。
36、(2024年四川泸州)钓鱼是一项户外运动。图甲是钓鱼常用的一种钓具,其主要由鱼钩、铅坠、浮漂
(7颗相同浮子)构成,该钓具各部分参数如下表所示。假如垂钓时,浸没在水面下的浮子处于同一竖直
线上,漂浮在水面上的浮子处于同一水平线上,为浮子的理想状态(忽略鱼线弯曲造成的影响,即不计
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漂浮浮子与浸没浮子之间的相互作用)。如图乙所示,某钓鱼爱好者在鱼塘垂钓时,鱼饵的质量为
,体积为1106m3,沉到水底后未与塘底紧密接触,有4颗浮子浸没在水下、有3颗浮子
漂浮在水面上,且浮子处于理想状态。取 , ,则:
名称 1颗浮子 铅坠 鱼钩 鱼线
质量m/kg 不计
体积V/ 不计 不计
(1)浸没在水中的4颗浮子受到的总浮力为多大?
(2)当鱼饵静止在水平塘底时,鱼饵受到的支持力为多大?
(3)当鱼饵被全部吃掉,而鱼未上钩,稳定后,浮子仍处于理想状态,水面下浸没的浮子有多少颗?
答案:(1) ;(2) ;(3)5颗
37、(2024年四川遂宁)中国人民解放军海军山东舰是中国完全自主设计建造的第一艘航空母舰,当舰
载机从航母上起飞后,航母所受的浮力将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。舰载机飞
行时机翼上方空气的流速比机翼下方的流速大,于是机翼上方的空气压强_________(选填“大于”
或“小于”)下方的空气压强,这个压强差就使飞机获得了升力。
【答案】 ①. 变小 ②. 小于
【解析】
【详解】[1]航母始终漂浮,浮力等于重力,飞机飞离航母后,航母的总重力减小,所以浮力会变小。
[2]流体流速越快的位置压强越小,飞机飞行时能获得向上的压强差,是因为机翼上方空气流速大于机
翼下方空气流速,所以,上方压强小于下方,从而产生向上的升力。
38、(2024年四川遂宁)遂宁大英的卓筒井被誉为“世界近代石油钻井之父”,是手工制盐的活化石。
从井中提取盐卤水是制盐过程中的关键环节,其装置如甲图所示。某科创小组制作了一个模型来模拟
提取过程,如乙图所示,图中的竹制汲卤筒顶端开口,底部装有硬质单向阀门;竹条具有韧性,对汲卤
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筒可以产生压力或拉力。汲卤筒在盐卤水中下降时单向阀门绕O点转动打开,盐卤水进入筒中;当汲
卤筒上升时,单向阀门绕O点转动关闭。已知汲卤筒的高2m,质量2.4kg,密度 ,盐卤
水的密度 (汲卤筒底和阀门厚度及质量不计;g取 )。求:
(1)汲卤筒实心部分的体积;
(2)汲卤筒浸没在盐卤水中时受到的浮力大小;
(3)汲卤筒浸没在盐卤水中静止时,竹条对它所施加力的大小和方向;
(4)取出装满盐卤水的汲卤筒后,在竖直状态下,要将阀门刚好顶开至少需用多大的力(筒的取水口与
单向阀门均看作面积为 的圆形;盐卤水对阀门压力的作用点等效在阀门圆心处)。
【答案】(1) ;(2)44N;(3)20N,竖直向下;(4)33N
【解析】
【详解】解:(1)根据 可得,汲卤筒实心部分的体积为
(2)根据阿基米德原理可得,汲卤筒浸没在盐卤水中时受到的浮力大小为
(3)汲卤筒的重力为
小于浮力,汲卤筒浸没在盐卤水中静止时,处于平衡状态,受到平衡力作用,此时竹条对它所施加力为
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压力,故有
所以竹条对它所施加力的大小为
方向与重力方向相同,为竖直向下。
(4)盐卤水对阀门的压强为
根据 可得,盐卤水对阀门的压力为
单向阀门相当于一个杠杆,根据杠杆平衡条件可知,当顶开阀门的力作用在与O点关于圆心对称的点
上时,此时动力臂最大,阻力与阻力臂的乘积不变,动力最小,有
所以将阀门刚好顶开的力最少为
答:(1)汲卤筒实心部分的体积为 ;
(2)汲卤筒浸没在盐卤水中时受到的浮力大小为44N;
(3)汲卤筒浸没在盐卤水中静止时,竹条对它所施加力的大小为20N,方向为竖直向下;
(4)取出装满盐卤水的汲卤筒后,在竖直状态下,要将阀门刚好顶开至少需用33N的力。
39、(2024年重庆B)小渝和同学们利用一长方体物块来探究影响浮力大小的因素。
(1)将物块竖放后挂在弹簧测力计上,测出物块的重力为2.7N,然后将物块部分浸入水中,发现测力计
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示数减小的同时水面升高了,说明物块受到了竖直向______的浮力,并且水对容器底部的压强与放入
物块前相比______。当测力计示数如图甲所示时,浮力为______N;
(2)接下来小渝继续按图乙、丙、丁所示进行实验,由甲、乙、丙的数据可知:在同种液体中,物体排开
液体的体积______,浮力越大;由丙、丁的数据可知:物体浸没在同种液体中时所受浮力大小跟深度
______;
(3)然后将物块浸没在盐水中如图戊所示,分析数据可知:浮力大小与液体的密度有关:并通过计算得
出所用盐水密度为______ ;若在实验前,弹簧测力计的指针在零刻度线以下,并未调零,则算出
的盐水密度______;
(4)同组的小王同学还想进一步探究:物体在浸没前,浮力大小与物体浸在液体中的深度是否有关?
于是他将物块横放后挂在弹簧测力计下,使其露出水面高度与图乙相同,测力计示数为2.3N,与乙图
数据对比,小王得出结论:物体在浸没前,浮力大小与物体浸在液体中的深度有关。你认为该方案是否
合理,并说明理由:______。
【答案】 ①. 上 ②. 增大 ③. 0.3 ④. 越大 ⑤. 无关 ⑥. 1.1 ⑦. 不变
⑧. 没有控制物体排开液体的体积相同
【解析】
【详解】(1)[1]将物块部分浸入水中时,物体受到竖直向下的重力、弹簧测力计对它向上的拉力、水对
物体的作用力,由于弹簧测力计的示数减小,则水对物体的作用力为竖直向上,即竖直向上的浮力。
[2]物块部分浸入水中后,由于物体排开液体使液面上升, 即容器底的深度变大,则水对容器底部的压
强变大,即水对容器底部的压强比放入物块前大。
[3]当测力计示数如图甲所示时,弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为2.4N,则浮力
(2)[4]由图甲、乙、丙所示实验可知,液体的密度相同,排开液体的体积越大,弹簧测力计的示数越小,
则物体受到的浮力越大,由此可知,在同种液体中,物体排开液体的体积越大,浮力越大。
[5]观察丙、丁两图可知,物体完全浸没于液体中,排开液体的体积不变,物体在水中的深度增加,弹簧
测力计示数不变,受到的浮力不变,说明浸没在液体中的物体所受浮力与浸没的深度无关。
(3)[6]物体的重力为2.7N,浸没在水中时弹簧测力计示数为1.7N,物体受到的浮力
排开水的体积
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当物体完全浸没在盐水中时,受到的浮力
物体排开盐水的体积等于排开水的体积,盐水的密度
[7]在实验前,弹簧测力计并未调零,由于浮力是弹簧测力计的两次示数之差,所以计算得到的浮力是
准确的,则算出的盐水密度不变。
(4)[8]要探究物体在浸没前,浮力大小与物体浸在液体中的深度是否有关,需控制物体排开液体的体
积、液体的密度相同,小王同学将物块横放后挂在弹簧测力计下,使其露出水面高度与图乙相同,则在
改变深度的同时,物体排开液体的体积也改变了,故该方案不合理之处是没有控制物体排开液体的体
积相同。
40、(2024年四川眉山)理兴趣小组的同学制作了一个简易密度计,分别放入盛有不同液体的两个烧杯
中,静止时液面相平如图所示,密度计在液体中受到浮力 ______ ,液体对杯底的压强 ______
(选填“<”“=”或“>”)
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]由图可知,简易密度计在甲、乙两种液体中都处于漂浮状态,此时浮力等于重力,因同一支
密度计的重力不变,所以密度计在两种液体中所受的浮力相等,即
[2]由图知,密度计排开甲液体的体积大于排开乙液体的体积,密度计在两种液体中所受的浮力相等,
根据 可知,甲液体的密度小于乙液体的密度,乙容器内液面高度较高,根据 可
知,甲烧杯底部受到的液体压强较小,即
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41、(2024年黑龙江齐齐哈尔)如图所示,有一个内外壁皆为圆柱形的平底容器,内装足够深的水。将
一个质地均匀的正方体物体悬挂在竖直放置的弹簧测力计下(图中未画出弹簧测力计)。当物体的
体积浸入水中时,弹簧测力计示数为7N;当物体的 体积浸入水中时,弹簧测力计示数为4N。现将物
体从弹簧测力计上取下放入水中,则该物体静止时,所受到的浮力是______N,该物体的密度为______
。
【答案】 ①. 9 ②.
【解析】
【详解】[1][2]设物体体积为 ,重力为 ,根据 和称重法 ,当物体的 体
积浸入水中时,弹簧测力计示数为7N,则有
①
当物体的 体积浸入水中时,弹簧测力计示数为4N,则有
②
联立①②,解得物体体积 ,重力 ,则该物体的密度为
所以则该物体静止时漂浮,浮力为
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42、(2024年甘肃临夏州)如图甲是科技兴趣小组探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验装置(在物
体未浸入水中时,溢水杯中盛满水或酒精,g取 )。
(1)物体完全浸没在水中时所受的浮力为________ ;
(2)由图甲中A、C、D可知,浮力与物体浸入液体的深度________(选填“有关”或“无关”);
(3)由图甲中A、D、E可知,浮力与液体的密度________(选填“有关”或“无关”);
(4)由实验数据可知,物体的密度为________ ;
(5)完成实验后,小组成员想通过实验找到浮力与排开液体重力的关系,借来了木块、天平、量筒和溢
水杯等器材。首先将溢水杯放到天平的左盘,并向溢水杯内缓慢加水,直至液面到达溢水杯杯口。在右
盘添加砝码直至天平平衡。将量筒放到溢水杯杯口下方,将木块缓慢放入溢水杯,待水不流出时,天平
依然平衡,说明__________________。
【答案】 ①. 1 ②. 无关 ③. 有关 ④. 4×103 ⑤. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1]C图中物体完全浸没在水中,根据称重法可得物体浸没在水中受到的浮力为
(2)[2]图甲中A、C、D可知,物体浸没在水中的深度不同,弹簧测力计的示数相同,由称重法可知,受
到的浮力相同,因此可得物体受到的浮力与进入液体中的深度无关。
(3)[3]图甲中A、D、E可知,物体排开液体的体积相同,液体的密度越大,弹簧测力计的示数越小,物
体受到的浮力越大,说明物体受到的浮力与液体的密度有关。
(4)[4]物体浸没在水中排开液体的体积与物体的体积大小相等,则物体的体积为
物体的密度为
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(5)[5]上述实验过程中,天平依然平衡,说明物体受到的浮力等于其排开液体的重力。
43、(2024年贵州)泡茶时可以欣赏到茶叶在水中浮沉“起舞”。如图所示,冲泡茶叶时,部分茶叶表
面附着气泡使其排开水的体积增大,由于浮力大于重力而______;茶叶充分吸水后由于其密度______
水的密度而下沉。
【答案】 ①. 上浮 ②. 大于
【解析】
【详解】[1]根据浮与沉的条件,茶叶表面附着气泡使其排开水的体积增大,根据F浮=ρ液V排g可知,
浮力增大,由于浮力大于重力,所以茶叶上浮。
[2]过一段时间,由于茶叶吸收了水分,茶叶的平均密度大于水的密度,所以将会下沉到杯底。
44、(2024年贵州)如图甲所示,将两实心正方体金属块A和B(m =m ,V <V ),分别悬挂在弹簧测力
A B A B
计下端,并浸没于装有水的相同烧杯中,静止时下表面距杯底的高度均为h,两杯中水面相平。现将两
0
金属块缓慢从水中竖直向上提起,直到下表面刚好离开水面,悬挂A的测力计示数F,随金属块下表
面距杯底高度h变化关系的大致图像如图乙所示。请在答题卡的同一坐标图中画出:悬挂B的测力计
示数F随h(从h 开始)变化关系的大致图像。(忽略金属块离开水面时带出的水,不计阻力)
0
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【答案】
【解析】
【详解】由题意知,实心正方体金属块A和B的体积VA<VB,因此同时浸没在水中时,B受到的浮力更
大,根据称重法,则其弹簧测力计的示数较小;又由于VA<VB,则B的边长大于A的边长,因此相对于
A来说B的上表面到达水面时,其下表面距杯底高度较小,当下表面刚好离开水面,距杯底高度也较
小;由于VA<VB,当上表面开始露出水面时,距离杯底变化相同高度,排开水的体积减少较大,根据F
浮=ρ液V排g可知,浮力减小较大,则弹簧测力计示数增加较快;又由于mA=mB,因此当下表面刚好
离开水面,A与B上弹簧测力计的示数相同,如图所示:
45、(2024黑龙江绥化市) 如图,一长方体物块漂浮在水面上时,物块露出水面的体积是总体积的 ,
当它漂浮在另一液面上时,浸入液体的体积是总体积的 。水和液体对物块下表面的压强分别为 和
,则 __________ (选填“>”“=”或“<”)。杯中液体的密度是__________ 。(物块质
量分布均匀,且不吸水和另一液体)
【答案】 ①. = ②.
【解析】
【详解】[1]物块漂浮在水和液体中,则物块在水和液体中受到的浮力等于自身的重力,而浮力是物体上
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下表面受到液体对它的压力差,漂浮时,上表面的压力为0,则物块下表面受到的压力相等,据
知,水和液体对物块下表面的压强相等,即p1=p2。
[2]物块漂浮在水面时,排开水的体积
受到的浮力
物块漂浮在液体中时,排开液体的体积
物块受到的浮力
则有
解得杯中液体的密度
46、(2024黑龙江绥化市)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,实验操作如下,实验过程
中弹簧测力计的示数如图所示。(图中所用容器底面积是 ,均为相同的平底薄壁圆柱形容器,物
块不吸水和另一液体)
(1)测量前,需沿__________方向将弹簧测力计调零;
(2)实验中,物块浸没在水中受到 的浮力是__________N;
(3)如果对比B、E两次实验,得出“浮力的大小与液体密度有关”的结论,那么这种做法__________
(选填“正确”或“不正确”),理由是__________;
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(4)由__________两次实验可得出结论:浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关;
(5)完成E实验操作后,用弹簧测力计将物块向上拉出液面一小部分,弹簧测力计示数变为2.8N,此操
作会使容器中的液面下降__________cm。
【答案】 ①. 竖直 ②. 2 ③. 不正确 ④. 未控制物体排开液体的体积相同 ⑤. C、D ⑥.
1
【解析】
【详解】(1)[1]实验中,测力计测量竖直向下的力,则测量前,需沿竖直方向将弹簧测力计调零。
(2)[2]由AC实验得,物块浸没在水中受到的浮力是
(3)[3][4] B、E两次实验,液体密度不同,物体排开液体的体积液不同,没有控制物体排开液体的体积
相同,会导致结论不可靠,这种做法是不正确的。
(4)[5]由CD实验可得,物体浸没在水中不同深度,弹簧测力计示数相同,则物体受到的浮力不变,可
出结论:浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(5)[6]物块浸没在水中,排开水的体积等于物体的体积,则物体体积为
由AE实验得,物块浸没在液体中受到的浮力是
由 得,液体密度
完成E实验操作后,用弹簧测力计将物块向上拉出液面一小部分,弹簧测力计示数变为2.8N,该操作
使物体受到的浮力减小
由 得,物体排开液体的体积减小
会使容器中的液面下降
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47、(2024年深圳)思考乐田田同学想要测量质量为6.9g的筷子密度,筷子很长,因此田田将筷子分成
高度一样的两部分,中间画上一条横线,把筷子一段浸入量筒中,横线在图甲与水面重合时读出体积
V,取出;然后再把筷子另一段放入水中,横线在图乙与水面重合时读出体积V。
1 2
(1)筷子的体积是_________ cm3,思考乐田田同学通过计算得出密度 = _________g/cm3;
(2)这样求出的密度_________(填偏大还是偏小);
(3)请帮助思考乐田田同学思考如何用现有装置来改进实验。_________。
【答案】 ①. 6 ②. 1.15 ③. 偏大 ④. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1]筷子一段浸入量筒中,由图甲可知,体积是44mL,原来水的体积是40mL,筷子一段体
积
V1=44mL-40mL=4mL=4cm3
由图乙可知,体积是42mL,原来水的体积是40mL,筷子一段体积
V2=42mL-40mL=2mL=2cm3
筷子的体积是
V=V1+V2=4cm3+2cm3=6cm3
[2]筷子 的密度
(2)[3]第一次将筷子取出,筷子带出一部分水,水的体积减小,小于40mL,再把筷子另一段放入水中,
求筷子的体积时还按照原来水的体积是40mL,得到体积减小,质量不变,由密度的公式可知密度偏大。
(3)[4]将筷子另一段放入水中之前,把量筒中的水补充到40mL刻度处,这样测量的体积比较准确,得
到的密度比较准确。
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48、(2024年吉林)小明同学在学校复习了“测量盐水的密度”实验,步骤如下:
(1)将天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端零刻度线处,发现指针指在分度盘中线的右侧,向
_____________调节平衡螺母,使天平横梁平衡;
(2)先用调好的天平测出烧杯和盐水的总质量为53.8g。然后将烧杯中部分盐水倒入空量筒中,如图甲
所示,则倒出盐水的体积为_____________ 。再用天平测量烧杯和剩余盐水的总质量,当天平横梁
平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示,则盐水的密度为_____________ ;
(3)小明同学回家后经过思考,发现利用家中现有器材也能测出盐水的密度。已知空柱形容器外部底
面积为 ,水的密度为 ,g取10N/kg。步骤如下:
①将金属片固定在空柱形容器底部,测出金属片和柱形容器总质量为100g。将它们放入水中,稳定后
处于竖直漂浮状态,如图丙所示,则此时金属片和柱形容器排开水的总体积为_____________ 。测
出此时柱形容器露出水面的高度为5cm;
②将金属片和柱形容器从水中取出并擦干,再将它们放入在家配制的盐水中,稳定后处于竖直漂浮状
态,如图丁所示,测出此时柱形容器露出液面高度为5.8cm;
③根据以上信息,可以求出在家配制盐水的密度为_____________ 。
【答案】 ①. 左 ②. 20 ③. 1.1 ④. 100 ⑤. 1.09
【解析】
【详解】(1)[1]天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端零刻度线处,发现指针指在分度盘中线的右侧,
说明天平的右端质量较大,则应向左调节平衡螺母,使天平横梁平衡。
(2)[2]由图甲得,量筒的分度值为1mL,示数为20mL,则倒出盐水的体积为
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[3]由图乙得,剩余的烧杯和剩余盐水的总质量为
量筒中盐水的质量为
盐水的密度为
(3)[4][5]小明同学回家后经过思考,发现利用家中现有器材也能测出盐水的密度。已知空柱形容器外
部底面积为 ,水的密度为 ,g取10N/kg。步骤如下:
①由图得,金属片和柱形容器漂浮在水面上,则金属片和柱形容器受到的浮力金属片和柱形容器的重
力,由 与 得,金属片和柱形容器排开水的质量等于金属片和柱形容器的质量,
为100g,由 得,此时金属片和柱形容器排开水的总体积为
②依题意得,金属片和柱形容器排开水的总体积比金属金属片和柱形容器排开盐水的总体积多
金属金属片和柱形容器排开盐水的总体积
将金属片和柱形容器从水中取出并擦干,再将它们放入在家配制的盐水中,稳定后处于竖直漂浮状态
如图丁所示,漂浮在盐水表面上,则金属片和柱形容器受到的浮力金属片和柱形容器的重力,由
与 得,金属片和柱形容器排开盐水的质量等于金属片和柱形容器的质量,
金属片和柱形容器受到测出此时柱形容器露出液面高度为5.8cm;由 得,金属片和柱形容器排
开盐水的质量
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在家配制盐水 的密度为
49、(2024年江苏无锡)制作简易的密度计,器材有:长度为20cm的吸管一根,铁屑、石蜡、小瓶、记号
笔、刻度尺、天平。(g取10N/kg)
(1)如图甲所示,用刻度尺和记号笔在吸管上标出长度刻度,用石蜡将标0cm的一端封闭,添加铁屑至
管内,使其总质量为10g,能竖直漂浮在液体中;
①当将它放入密度为 的水中时,浸入的深度为H。若放入密度为 的酒精中,密度计
所受的浮力大小为______N,浸入的深度为______H;
②将它放入密度为 的不同液体中,浸入的深度h与液体密度 之间的关系应符合图
乙中______(选填“a”“b”或“c”);
③为使该简易密度计测量水和酒精的密度时,两条刻度线间的距离大一些,利用现有器材,合理的做
法是:______。
(2)如图丙所示,在吸管下方安装一个小瓶,将铁屑装入瓶中,制成另一支简易密度计,使其总质量为
30g,放入液体后能竖直漂浮,小瓶完全浸没。放入水中,在密度计上标记出水面位置M,密度计排开水
的体积为______ 。从水中取出擦干后,放入待测盐水中,M比液面高2cm。取出密度计擦干,倒出
部分铁屑,使其总质量为27g,再放入水中,液面距离M为3cm。则吸管的横截面积为______ ,盐水
的密度为______ (保留2位小数)。
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【答案】 ①. 0.1 ②. 1.25 ③. a ④. 在管内适当增加铁屑使密度计重力增大 ⑤. 30 ⑥. 1
⑦. 1.07
【解析】
【详解】(1)①[1]密度计在酒精中漂浮,其受到的浮力等于重力,则浮力为
[2]由于密度计在水中和酒精中均漂浮,在水中和酒精中受到的浮力均等于其重力,则密度计在水中受
到的浮力等于其在酒精中受到的浮力,所以有
可得
②[3]密度计在液体中漂浮,则有
可得
当密度计重力,吸管的横截面积一定时,h与ρ液成反比,故a图线符合h随ρ液变化的规律。
③[4]适当增大密度计的重力,则密度计浸入水中的深度增大,即H增大,密度计放入酒精中漂浮时,浸
入酒精中的深度为1.25H,也随之增大,则两条刻度线间的距离会变大。
(2)[5]当密度计总质量为30g时,仍能漂浮在水中,则受到的浮力为
由阿基米德原理有
则有
密度计排开水的体积为
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[6]与上同理,当密度计质量为27g时,排开水的体积为
此时水面刻度比M低3cm,由此可知吸管的横截面积为
[7]当密度计的质量为30g时,浸入盐水中的深度比M低2cm,由此可知在盐水中浸入的(排开盐水)
体积为
由前面分析结论 ,同理,当密度计在盐水中漂浮时有
则盐水的密度为
50、(2024年内蒙古包头)厨房中某品牌铝箔卷是由长8m、宽30cm、厚0.0015cm的铝箔卷成,小明利
用家中的弹簧测力计、食品袋测量该铝箔的密度。(g取10N/kg)
(1)利用弹簧测力计和食品袋测量铝箔卷的重力。
调节弹簧测力计指针到______处,将装有铝箔卷的食品袋挂在测力计下如右图所示,记录数据,图示
数据为______N。
(2)计算铝箔的体积。计算结果为______ 。
(3)依据公式 ______计算铝箔的密度。计算结果为______ (结果保留一位小数)。
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(4)上述测量方式会使密度测量结果______(填“偏大”或“偏小”)。原因是______。
【答案】 ①. 零刻度线 ②. 1 ③. 36 ④. ⑤. 2.7 ⑥. 偏大 ⑦. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1][2]弹簧测力计使用前,要调节弹簧测力计指针到零刻度线处,将装有铝箔卷的食品袋挂
在测力计下如图所示,测力计分度值为0.2N,图示数据为1N。
(2)[3]铝箔的体积
V=800cm×30cm×0.0015cm=36
(3)[4]依据公式 计算铝箔的密度。
[5]铝箔的质量为
铝箔的密度为
(4)[6][7]因食品袋也有一定的重力,故测量出的铝箔卷的重力变大,导致铝箔卷的质量偏大,根据密
度公式可知,会使密度测量结果偏大。
51、(2024年吉林长春)“领先”科创小组利用一个内、外壁均附有刻度尺,厚度均匀的平底柱形玻璃
筒进行如下探究:
(1)将玻璃筒放入大烧杯内的水中,玻璃筒竖直漂浮,如图甲所示。测得玻璃筒浸入水中的深度为 ;
(2)向玻璃筒中缓慢注水,观察到玻璃筒浸入水中的深度逐渐变大,说明:浸在液体中的物体所受浮力
的大小跟________有关;进一步分析还可说明:液体内部压强跟________有关。当玻璃筒内水柱的高
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度为h时停止注水,此时玻璃筒仍竖直漂浮,测得玻璃筒浸入水中的深度增加了 ;
0
(3)如图乙所示,将一个底部平滑的固体艺术品放在质地均匀的黏土上A处;将玻璃筒从水中取出并
将外壁及底擦干,然后放在黏土上B处,继续向玻璃筒中缓慢注水,发现黏土凹陷程度增大,说明压力
的作用效果跟________有关。当B处与A处凹陷程度相同时,停止注水,发现玻璃筒内水柱的高度增
加了 ;
(4)利用上述方法可粗略测出该艺术品对黏土 的压强,其表达式为 ________(用 、g及物理量符
号表示)。
【答案】 ①. 排开液体体积 ②. 液体深度 ③. 压力大小 ④.
【解析】
【详解】(2)[1]向玻璃筒中缓慢注水,观察到玻璃筒浸入水中的深度逐渐变大,玻璃筒排开水的体积变
大,且玻璃筒始终处于漂浮状态,玻璃筒受到的浮力等于玻璃筒的重力,玻璃筒的重力增大,浮力增大
说明:浸在液体中的物体所受浮力的大小跟排开液体的体积有关。
[2]玻璃筒漂浮时,受到的浮力等于玻璃筒底部受到的水的压力,浮力增大,水的压力增大,由
得,玻璃筒底部受到的水的压强增大,此时玻璃筒浸入水中的深度逐渐变大,说明液体内部压强跟深
度有关。
(3)[3]将玻璃筒从水中取出并将外壁及底擦干,然后放在黏土上B处,继续向玻璃筒中缓慢注水,黏
土受到的压力增大,受力面积不变,发现黏土凹陷程度增大,说明压力的作用效果跟压力大小有关。
时,停止注水,发现玻璃筒内水柱的高度增加了 ;
(4)[4]当玻璃筒内水柱的高度为h0时停止注水,此时玻璃筒仍竖直漂浮,测得玻璃筒浸入水中的深度
增加了h2,由浮沉条件得,此时玻璃筒的水的重力为
由浮沉条件得,玻璃筒的重力为
B处与A处凹陷程度相同,说明艺术品对黏土的压强等于玻璃筒对对黏土的压强,此时桶内装的水的
高度为
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则此时玻璃筒内装入的水的重力为
该艺术品对黏土的压强
52、(2024年山东)将一底面积为200cm2的圆柱形容器放置于水平面上,容器内放一个底面积50cm2、
高20cm的圆柱体,如图甲所示,缓慢向容器中注水到一定深度时圆柱体漂浮,继续注水到25cm时停
止,在整个注水过程中,圆柱体始终处于直立状态,其注水质量m与容器中水的深度h的关系图像如
图乙所示。( ,g取10N/kg),则以下说法正确的是( )
A. 当圆柱体漂浮时,露出水面的高度为9cm
B. 圆柱体的密度为 kg/m3
C. 注水停止时,水对圆柱体底部的压强为2500Pa
D. 向容器内注水的总质量是4200g
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图乙知,当注水高度为16cm时,圆柱体恰好漂浮,此时圆柱体浸入水中的深度为16cm,
露出水面的高度为
h=h圆柱体-h1=20cm-16cm=4cm
故A错误;
B.圆柱体漂浮时,所受的浮力等于自身重力。此时排开水的体积
圆柱体 的重力
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圆柱体的质量
圆柱体的体积
圆柱体的密度
故B错误;
C.由A可知,圆柱体漂浮时,圆柱体浸入水中的深度为16cm,即圆柱体底部所处的深度为16cm,当
停止注水时,圆柱体底部所处的深度不变,仍为16cm=0.16m,则水对圆柱体底部的压强
故C错误;
D.水的深度为25cm时,水及圆柱体浸入水中部分的总体积
停止注水时,水的真正体积
水的总质量
故D正确。
故选D。
53、(2024年山东)如图甲所示,使圆柱体缓慢下降,直至其全部没入水中,整个过程中弹簧测力计示
数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像如乙所示。则圆柱体受到的重力是___N,圆柱体刚好全部浸
没时,下表面受到水的压强是____Pa,圆柱体受到的最大浮力是______N。(g取10N/kg,忽略圆柱体下
降过程中液面高度的变化)
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【答案】 ①. 2.0 ②. 1000 ③. 0.5
【解析】
【详解】[1]由图像可知,当h=0时,弹簧测力计示数为2N,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件
可知
[2]由图知物体下降高度到10cm时,下表面接触水面,下降20cm时圆柱体刚好浸没水中,此时圆柱体
下表面距水面距离是10cm,则下表面受到水的压强
[3]圆柱体完全浸入水中的情况,此时圆柱体受到的拉力为1.5N,则圆柱体受到的浮力
54、 (2024年甘肃兰州) 一振轻质且不可拉伸的细线将一边长为10cm的正方体物块拴接在容器底部,
如图甲所示,当水深为30cm时,绳子刚好伸直;如图乙所示,当水深为36cm时,物体上表面恰好与水
面相平,已知 ,则此正方体物块的密度为________ ,乙图中细线的拉力为
________N。
【答案】 ①. 0.4×103 ②. 6
【解析】
【详解】[1]由题意可知,当水深为30cm时,物体刚好伸直,此时物体处于漂浮状态,排开水的体积等于
物体浸入水中的体积为
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由于漂浮,物体受到的重力大小等于浮力
物体的密度为
[2]当物体浸没时,受到三个力的作用,它们之间的关系为
浸没时物体受到 的浮力大小为
乙图中细线的拉力为
55、(2024年上海)如图1所示,将盛有液体的容器甲、乙两容器竖直放在水平面上。甲中液体未知,乙
中液体为水,容器的质量和厚度都忽略不计。
(1)若甲容器中液体质量为1.2kg,受力面积为1.2×10-3m2,求甲容器对地面的压强p ;
甲
的
(2)若乙容器中水 质量为1.5kg,求乙中水的体积V ;
水
(3)如图2所示,若在乙容器中再加入一定水,则此时水的深度为0.2米,将容器乙放进容器甲中,容器
甲的液面比容器乙的水面高0.05m。求此时甲容器中液体的密度。
【答案】(1)1×103Pa;(2)1.5×10-3m3;(3)800kg/m3
【解析】
【详解】解:(1)容器的质量和厚度都忽略不计,则甲容器中液体的重力
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甲容器对地面的压力
甲容器对地面的压强
(2)乙中水的体积
(3)以容器整体为受力分析对象,因为容器的质量和厚度都忽略不计,故G乙=G水,乙容器在甲中漂
浮,故
G乙=F浮=G排
即
即
答:(1)若甲容器中液体质量为1.2kg,受力面积为1.2×10-3m2,甲容器对地面的压强为1×103Pa;
(2)若乙容器中水的质量为1.5kg,乙中水的体积为1.5×10-3m3;
(3)此时甲容器中液体的密度为800kg/m3。
56、(2024年河北) A为质量分布均匀的长方体物块,质量为300g,边长如图甲所示。B为内部平滑的
圆柱形薄壁容器,底面积为300cm2,高为15cm,如图乙所示。A、B均静置于水平地面上。水的密度为
1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)求A的密度;
(2)图甲中A对地面的压强为p,将A放入B后,B对地面的压强为p,且p:p=5:2,求B的质量;
1 2 1 2
(3)将A放入B后,向B中缓慢加水,在A对B底部的压力恰好最小的所有情况中,分析并计算水对
容器底部的最小压力。
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【答案】(1) ;(2)0.6kg;(3)22.5N
【解析】
【详解】解:(1)A的密度为
(2)A的重力为
图甲中A对地面的压强为
将A放入B后,B对地面的压强为p2,且p1:p2=5:2,即
解得 ,则B对地面的压力为
则A和B的总质量为
则B的质量为
(3)将A放入B后,向B中缓慢加水,由(1)可知,A的密度小于水的密度,A最终将会漂浮,则当A所
受的浮力恰好等于其重力时,A对B底部的压力恰好最小,为0。则此时A排开水的体积为
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此时A浸入水中的深度恰好为水的深度,为
则水对容器的压强为
则水对容器底部的最小压力为
答:(1)A的密度为 ;
(2)B的质量为0.6kg;
(3)水对容器底部的最小压力为22.5N。
57、(黑龙江龙东)美丽鸡西是石墨之都,研学小组为了测量石墨的密度,用弹簧测力计测得石墨样品
重是4.8N,然后将其逐渐浸入水中,浸没后弹簧测力计示数是2.8N,样品的质量是___________kg,样
品的密度为__________ 。
【答案】 ①. 0.48 ②.
【解析】
【详解】[1]根据 可知,样品的质量是
[2]浸没后弹簧测力计示数是2.8N,在水中受到的浮力为
根据 可知,物体的体积为
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样品的密度为
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