文档内容
第十二单元 浮力【真题训练】(解析版)
一、选择题
1.(2021·广西贵港市)如图所示,质量为10kg,底面积为500cm2的圆柱体A放在水平面上。
一薄壁圆柱形容器B也置于水平面上,该容器足够高,底面积为200cm2,内盛有8kg的水。若将一
物体M分别放在圆柱体A上表面的中央和浸没在容器B的水中时,圆柱体A对水平面的压强变化量
和水对容器B底部压强的变化量相等(g取10N/kg,ρ =1.0×103kg/m3),则( )。
水
A.未放上物体M时,圆柱体A对水平地面的压强为2×105Pa;
B.容器B内水的体积为0.08m3;
C.物体M的密度为2.5×103kg/m3;
D.物体M未放入容器B时,容器B底部受到的水的压强为4×104Pa
【答案】C。
【解析】A.未放上物体M时,圆柱体A对水平地面的压强为
故A错误;
B.容器B内水的体积为 ;故B错误;
C.圆柱体A对水平面的压强变化量和水对容器B底部压强的变化量相等,当物块M放在圆柱体
上时,增加的压强为
而将M浸没在水中,水对容器B底部压强的变化量即为浮力所产生的压强,
故压强的变化量为
1
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司两式相等,经整理可得
故C正确;
D.物体M未放入容器B时,容器B底部受到的水的压强为
故D错误。故选C。
2.(2021·黑龙江中考真题)两个相同的烧杯 、 中分别盛有两种不同液体,将两个完全
相同的小球分别放入两烧杯中,当两小球静止时所处位置如图所示,且两烧杯中液面相平,液体对
烧杯底部的压强 和 ,它们的大小关系是( )。
A. B. C. D.无法确定
【答案】A。
【解析】由图可知,A烧杯中小球漂浮,B烧杯中小球悬浮,所以两球受到的浮力都等于各自
的重力,而两个小球是相同的,重力相等,因为A烧杯中小球漂浮,所以 >
A 球
因为B烧杯中小球悬浮,所以 =
B 球
则两种液体的密度大小关系是: >
A B
因为两容器液面等高,根据液体压强计算公式 p= gh,可得液体对容器底部的压强大小关系
为
故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
3.(2021·河南中考真题)如图,一方形容器置于水平面上,用竖直薄隔板将其分成左、右
两部分,右侧部分横截面积是左侧的2倍,隔板底部有一小圆孔用薄橡皮膜封闭。左、右两侧分别
注入两种不同液体,液面在图中位置时,橡皮膜恰好不发生形变。下列说法正确的是( )。
2
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司A.左、右两侧液体对橡皮膜的压强相等;
B.左、右两侧液体对容器底的压力相等;
C.左侧液体的密度小于右侧液体的密度;
D.容器中左、右两侧液体的质量相等
【答案】ABC。
【解析】A.橡皮膜容易发生形变,通过橡皮膜的形变来判断容器两侧压强的大小,两侧受到
压强不同时,会向压强小的一侧凸起,已知当左右两边分别注入两种不同的液体时,橡皮膜的形状
没有发生改变,则橡皮膜左右两边受到液体的压强相等,故A正确;
B.由p= 可得F=pS,S相同,则橡皮膜左右两边受到液体的压力相等,故B正确;
C.由A可知,橡皮膜左右两边受到液体的压强相等,由图可知,h h ,根据 p= gh可得,
左 右
容器左边液体的密度小于右边液体的密度,故C正确;
D.由C可知, ,因为m= V= Sh,2S =S ,h h ,故不能判断容器中左、右两
左 右 左 右 左 右
侧液体的质量相等,故D错误。故选ABC。
4.(2021·四川攀枝花市)如图,体积相同的两个物体A、B用不可伸长的细线系住,放入水
中后,A刚好完全漫没入水中,细线被拉直。已知A重6N,B受到的浮力为8N,A、B密度之比为
3:5,以下说法中不正确的是( )。(ρ =1.0×103kg/m3)
水
A.B受到的重力为10N;
B.细线对A的拉力为1N;
C.A的密度为0.75×103kg/m3;
D.B对容器底部的压力为零
【答案】B。
3
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司【解析】A.A重6N,B受到的浮力为8N,因为A、B体积相同,所以受到的浮力相同,A受的
浮力 ;A、B密度之比为3:5可知
解得
故A正确,不符合题意;
B.细线对A的拉力
故B错误,符合题意;
C.A的体积
A的密度为
故C正确,不符合题意;
D. ,B受到的浮力为8N ,细线的拉力为2N,故B对容器底部的压力为0,故D正
确,不符合题意。故选B。
5.(2021·黑龙江中考真题)质量相等的A、B两实心物块,密度之比ρ:ρ=3:2,分别放
A B
入足够多的水中,物块所受浮力分别为F和F,当两物块静止时所受浮力F与F之比不可能的是
A B A B
( )。
A.1:1 B.2:3 C.ρ :ρ D.ρ :ρ
水 A 水 B
【答案】D。
【解析】质量相等的A、B两实心物块,密度之比ρ:ρ=3:2,根据 ,则体积之比为
A B
2:3。
A.两球的密度都小于水的密度,都漂浮,浮力等于重力,物块的质量相同,重力相同,故浮
力的大小相等,故浮力之比为1:1,故A不符合题意;
B.当两个球的密度都大于水的密度,都沉底时,根据 ,浮力之比即为体积之比,
4
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司故比值为2:3,故B不符合题意;
C D.若一漂一沉,A的密度大于B的密度,即A球沉底,B漂浮,则A球的浮力为
而B球漂浮,则B的重力等于浮力,故
则
又由于 ,则
将 带入比值中,可得
故C可能,C不符合题意;D比值错误,故D符合题意。故选D。
6.(2021·黑龙江中考真题)两个完全相同的烧杯A、B中分别盛有两种不同液体,将两个完
全相同的小球分别放入两烧杯中,当两小球静止时所处位置如图所示且两烧杯中的液面相平。两烧
杯对桌面的压强分别为p和p,它们的大小关系是( )。
A B
A.p>p B.p<p C.p=p D.无法确定
A B A B A B
【答案】A。
【解析】小球在A液体中漂浮,故小球的密度小于A液体的密度,而小球在B中是悬浮,故小
球的密度等于B液体的密度,故B的密度小于A的密度,根据 可知,深度相同,密度大的
压强大,故p >p ,由于底面积相同,故液体对容器底的压力是F>F,由于是柱状容器,压力
A液 B液 A B
5
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司等于重力,故再加上烧杯的重力,即容器对桌面的压力是F´>F´,由于受力面积相同,根据p=
A B
,得p>p,故A符合题意。故选A。
A B
7.(2021·四川眉山市)放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器(容器质量不计)底面积为
,将一体积为 的木块放入水中静止时,有 体积露出水面,如图甲所示;用一
根质量和体积不计的细线把容器底和木块底部中心连接起来,如图乙所示。下列说法中错误的是
(已知:水的密度为 , )( )。
A.木块的密度为 ;
B.木块漂浮时排开水的质量为 ;
C.浸没水中时细线对木块的拉力为 ;
D.甲、乙两图所示情况,容器对水平桌面的压强相等
【答案】C。
【解析】A.木块的浮力
木块的密度
故A正确,不符合题意;
B.木块漂浮时排开水的重力
6
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司木块漂浮时排开水的质量为
故B正确,不符合题意;
C.浸没水中时,木块受到重力、浮力、拉力三个力平衡,细线对木块的拉力为
故C错误,符合题意;
D.甲、乙两图所示情况,容器对水平桌面的压力都等于木块的重力加水的重力,容器底面积
不变,故容器对水平桌面的压强相等,故D正确,不符合题意。故选C。
8.(2021·山东临沂市)放在水平桌面上的甲、乙两个相同的容器中盛有同种液体,体积相
等的a、b两个物体在液体中静止时,两液面相平,如图所示,则( )。
A.物体a的密度大;
B.物体b受到的浮力小;
C.甲容器底部受到的压力小;
D.两容器对桌面的压强一样大
【答案】D。
【解析】A.a物体处于漂浮状态,受到的浮力等于自身重力,即
则
物体a漂浮, ,故 ;
b物体处于悬浮状态,受到的浮力等于自身重力,即
则
物体b漂浮, ,故 ,所以 ,故A错误;
7
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司B.两物体所受浮力 ,两容器中液体密度相同,a排开的液体体积较小,故a受到
的浮力较小,故B错误;
C.容器的受到的压强 ,两容器中盛同种液体,液体密度相同,两容器底所处深度也
相同,故两容器底所受压强相同。容器底所受压力 ,两容器底面积相同,容器底所受压强
相同,故两容器底所受压力相同,故C错误;
D.两容器规则,,容器底所受压力相同,故容器中液体和物体的重力相同。容器对水平桌面
的压力等于容器、物体和液体的总重力,故两容器对水平桌面的压力相等,受力面积相同,故两容
器对桌面的压强一样大,故D正确。故选D。
9.(2021·四川广安市)如图所示,甲、乙、丙三个完全相同的烧杯中均装有适量的水,将
质地均匀,且不吸水的a、b两实心体分别放入甲、乙烧杯中,当a、b静止时,a有五分之二的体
积露出水面,b悬浮于水中,此时两烧杯液面刚好相平。若将b置于a上一起放入丙烧杯中,静止
时a的上表面刚好与液面相平,整个过程中水均未溢出,下列说法正确的是( )。
A.a的密度是0.4×103kg/m3 B.a、b的重力之比为5:3
C.a、b的体积之比为5:2 D. b的密度是0.8×103kg/m3
【答案】C。
【解析】A.由题意知,当a在甲烧杯中静止时,a有五分之二的体积露出水面,漂浮在水面上,
根据阿基米德原理G=F =G =ρ gV
浮 排 水 排
可得ρgV=ρ gV
a a 水 排
因为a有五分之二的体积露出水面,则排开水的体积为
a的密度为ρ=0.6ρ =0.6×103kg/m3
a 水
故A错误;
8
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司BC.由图甲可得
由图乙可知
由图乙可知
通过上面三个式子联立可得V:V=5:2,进而求得G:G=3:2,故B错误,C正确;
a b a b
D.因为b悬浮在水中,根据阿基米德原理G=F =G =ρ gV
浮 排 水 排
因为b完全浸没在水中,可得ρgV=ρ gV
b b 水 b
则ρ=ρ =1.0×103kg/m3
b 水
故D错误。故选C。
10.(2021·湖南衡阳市)甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同的小球而材质不同的小球,
把它们放入水中静止后的情况如图所示,则它们在水中所受浮力相等的是( )。
A.甲和乙 B.乙和丙 C.丙和丁 D.甲和丁
【答案】C。
【解析】已知四个小球的体积相同,由图知,四个球排开水的体积关系为
V <V <V =V
甲排 乙排 丙排 丁排
由F =ρ V g可知,四个球受到的浮力关系为
浮 水 排
F <F <F =F
甲 乙 丙 丁
即所受浮力相等的是丙和丁。故选C。
11.(2021·陕西中考真题)如图所示,物理小组利用体积为170 的潜水艇模型(忽略
进气排气管的体积)探究潜水艇在水中如何实现上浮或下沉,下列说法不正确的是(
)( )。
9
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司A.模型浸没在水中受到的浮力为1.7N;
B.模型浸没后继续下沉的过程中受到的浮力大小不变;
C.若要让悬浮的模型上浮应使模型中进水;
D.潜水艇能上浮或下沉是通过改变自重实现的
【答案】C。
【解析】A.模型浸没在水中受到的浮力为
故A正确,A不符合题意;
B.模型浸没后继续下沉的过程中,由于排开液体的体积不变,故浮力大小不变,故B正确,B
不符合题意;
C.若要让悬浮的模型上浮应使模型中排水,减轻潜水艇的重力,小于浮力,从而实现上浮,
故C错误,C符合题意;
D.潜水艇能上浮或下沉是通过改变自重实现的,排水时,重力小于浮力,故上浮,进水时,
重力大于浮力,故下沉,故D正确,故D不符合题意。故选C。
12.(2021·山东泰安市)两个体积相同的实心正方体A和B,静止在水槽内如图所示位置。
正方体A有 的体积浸入水中,正方体A的下表面和正方体B的上表面所处的深度相同。设两正方
体密度分别为 和 ,所受浮力分别为 和 ,所受重力分别为 和 ,下表面所受水的
压强分别为 和 ,下列说法中( )
10
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司① ②
③ ④
A.只有①②正确 B.只有③④正确
C.只有②④正确 D.只有①②③正确
【答案】A。
【解析】因为正方体A和B体积相同,所以两个正方体边长相等,又因为正方体A有 的体积
浸入水中,所以A受到的浮力为
B全部浸入水中,所以B受到的浮力为
所以
又因为A自由漂浮在水中,所以A受到的浮力等于自身的重力,即
B悬浮在水中,所以B受到的浮力也等于自身的重力
所以
根据密度计算公式 可得,A的密度为
B因为悬浮在水中,所以密度等于水的密度,即
11
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司所以
因为A有 的体积浸入水中且正方体A的下表面和正方体B的上表面所处的深度相同,所以A
和B浸入水中的深度之比为 ,根据 可得
综上可知,①②正确,③④错误。故选A。
13.(2021·辽宁中考真题)如图所示, M、N是两个质量相等的正方体,V”“<”或“=”)。
【答案】540;=。
【解析】[1]由题意知,泡沫的体积V=2m×1.5m×0.3m=0.9m3
泡沫的质量m=ρV=0.4×103kg/m3×0.9m3=360kg
浮桥刚浸没时,受到自身重力和承重物体的重力,还有浮力的作用,此时浮桥所受的浮力
F =ρ gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.9m3=9000N
浮 河水
则承重物体的最大重力为
G =F -G =9000N-360kg×10N/kg=5400N
物 浮 桥
承重物体的最大质量
[2]浮桥空载时无论放在海水中还是河水都处于漂浮状态,所受的浮力等于其重力,即F =G
浮空
=mg=360kg×10N/kg=3600N
桥
漂浮时,浮桥上表面不受到水的压力,则下表面所受的压力等于此时的浮力,而放在海水和河
18
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司水中下表面积不变,据 ,下表面受到的压强相等。
22.(2021·湖北中考真题)一金属环中间结有冰块,冰块和金属环的总重为0.71N,将它们
放入底面积为10cm2的圆柱形容器中恰好悬浮于水中(如图甲所示),此时冰块和金属环受到的浮
力共为___________N;过一段时间冰全部熔化,金属环沉入水底,容器内的水面下降了0.7cm (如
图乙所示),则金属环的质量是___________g。(已知ρ =0.9g/cm3,g取10N/kg)
冰
【答案】0.71;8。
【解析】[1]冰块悬浮于水中,由悬浮条件可知此时冰块和金属环受到的浮力
F =G=0.71N
浮
[2]冰全部熔化成水后,体积减小了ΔV=SΔh=10cm2×0.7cm=7cm3
冰的体积减去熔化成水后的体积,就是水面下降的体积,即
V - V =7cm3
冰 冰
V =70cm3
冰
冰的质量m =ρ V =0.9g/cm3×70cm3=63g
冰 冰 冰
冰块和金属环的总质量 =0.071kg=71g
石块的质量m =m-m =71g-63g=8g。
石 冰
23.(2021·重庆中考真题)如图甲所示,质量分布均匀且不吸水的柱体A高70cm( <
A
)足够高的柱形容器B底面积为300cm2、装有10cm深的水若将A水平切去高度为h的部分,并将
水
19
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司切去部分竖直缓慢放入B中,水的深度h 随切取高度h的变化关系如图乙所示。柱体A的密度是
水
_______g/cm3;当切去的高度h为某一值时,A剩余部分对水平桌面的压强和水对容器底部的压强
相等,然后向B中缓慢加水,当加入水的质量为2200g时,水中柱体仍保持直立,水对容器底的压
强为_______Pa。
【答案】0.5; 。
【解析】[1]由乙图可知,当h=30cm
时,物体漂浮,且下底面刚好接触底部,故有
推出A的底面积为
又因为F =G
浮
且根据浮力公式可得
由G=mg
可得,A的质量为
故根据密度公式可得,柱体A的密度为
[2]当h=15cm
时,水对容器底部的压强为
20
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司压强为 时,柱体的高度为
故切去的高度为
加水的体积为
由[1]可知,物体A的底面积为S=100cm2
A
若A漂浮,则液面的深度为
因 为
24cm>20cm
故A漂浮成立,所以水对容器底的压强为
。
24.(2021·福建中考真题)如图,将一边长为10 cm的正方体木块放入装有某液体的圆柱形
容器中、木块静止时露出液面的高度为2 cm,液面比放入前升高1 cm,容器底部受到液体的压强
变化了80 Pa,则木块底部受到液体压强为______Pa,木块受到的浮力为______N。
【答案】640;6.4。
【解析】[1]木块放入液体后,液面升高的高度 ,容器底部受到液体的压强
变化 ,由 可知,液体密度
木块边长10cm,静止时露出液面的高度为2cm,所以木块底浸在液体中的深度
21
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司木块底部受到液体压强
[2]木块排开的液体的体积
木块受到的浮力 。
25.(2021·黑龙江中考真题)小彤想测量校园里一小石块的密度,她利用弹簧测力计、烧杯
及足量的水,完成了测量,步骤如图所示,小石块所受的浮力为 ______ ,小石块密度为
______ 。
【答案】1;2.5×103。
【解析】[1]小石块所受的浮力为F =G-F′=2.5N-1.5N=1N
浮
[2]由阿基米德原理F =ρ gV 可得
浮 液 排
小石块密度为 。
26.(2021·山东枣庄市)如图是小聪同学利用水。弹簧测力计和金属块测量某液体密度的情
景。根据图中信息可知,金属块的重力是______N,金属块在水中受到的浮力是______N,所测液体
的密度是______ 。(取 )
22
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司【答案】4.8;2; 。
【解析】[1] 根据图中信息可知,金属块的重力是即为弹簧测力计的示数,分度值为0.2N,故
读数为4.8N。
[2] 金属块在水中受到的浮力是
故金属块在水中受到的浮力是 。
[3] 根据排开液体的体积相同,则排开水的体积为
故所测液体的密度是
故液体的密度为 。
27.(2021·四川泸州市)2020年11月10日8时12分,奋斗者号在马里亚纳海沟成功坐底,
坐底深度为10909m。奋斗者号在加速下潜过程中浮力______重力(选填“大于”“等于”或“小
于”),下潜到1.0×104m深处时受到海水的压强为______Pa。能承受如此大的压强,归功于我国
最新研制的钛合金材料,该合金密度为4.5g/cm3,假如有9×103kg该材料,其体积为______m3(g
取10N/kg,海水密度取1.03×103kg/m3)。
【答案】小于;1.03×108; 2。
23
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司【解析】[1]奋斗者号受竖直向下的重力和竖直向上的浮力加速下潜,则浮力小于重力。
[2]下潜到1.0×104m深处时受到海水的压强
[3]合金块的密度
合金块的体积 。
三、计算题
28.(2021·甘肃兰州市)如图所示,质量为120g的平底烧瓶内装有 的水,静止放在
水平桌面上,烧瓶底面积为 ,测得水的深度为 ,已知 ,
。求:
(1)水对烧瓶底部的压强;
(2)烧瓶对水平桌面的压力;
(3)烧瓶对水平桌面的压强。
【答案】(1)500Pa;(2)4.2N;(3)1400Pa。
【解析】(1)水对烧瓶底部的压强
p=ρ gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa
水
(2)水的质量m =ρ V=1×103kg/m3×300×10-6m3=0.3kg
水 水
烧瓶对水平桌面的压力F=G =(m +m )g=(0.3kg+0.12kg)×10N/kg=4.2N
总 水 瓶
(3)烧瓶对水平桌面的压强 =1400Pa。
24
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司答:(1)水对烧瓶底部的压强是500Pa;(2)烧瓶对水平桌面的压力是4.2N;(3)烧瓶对
水平桌面的压强是1400Pa。
29.(2021·黑龙江中考真题)如图所示,一杯茶放置在水平桌面上,空杯的质量为 ,
其底面积为 ,茶水的质量为 ,茶水的深度为 (茶水密度约为 ,
取 ,杯壁厚度不计)。求:
(1)茶水对杯底的压强。
(2)茶水对杯底的压力。
(3)茶杯对水平桌面的压强。
【答案】(1) ;(2) ;(3) 。
【解析】(1)茶水的深度为 ,茶水对杯底的压强为
(2)根据 ,茶水对杯底的压力
(3)茶杯对水平桌面的压强为固体产生的压强,将茶杯和水看做一个整体,其对桌面的压力
等于其重力
茶杯对水平桌面的压强 。
25
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司答:(1)茶水对杯底的压强为 ;(2)茶水对杯底的压力为 ;(3)茶杯对水平桌
面的压强为 。
30.(2021·广西贺州市)如图所示,水平桌面上放有一圆柱形溢水杯,它自重7N,底面积为
,溢水口距杯底的高度为12cm,溢水杯中盛有高为10cm、质量为3kg的水,现将一体积为
、质量为2.7kg的正方体铝块缓慢浸没入水中,不计溢水杯的厚度。求:
(1)铝块放入水前,水对溢水杯底部的压强;
(2)铝块浸没在水中受到的浮力;
(3)铝块浸没在水中静止后,溢水杯对水平桌面的压强。
【答案】(1)1000Pa;(2)10N;(3)2000Pa。
【解析】(1)已知h=10cm,水对溢水杯底部的压强
即水对溢水杯底部的压强为1000Pa。
(2)因为铝块浸没在水中,所以 ,铝块浸没在水中受到的浮力
即铝块受到的浮力为10N。
(3)铝块放入后,溢出水的体积为
溢出水的重力为
26
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司水的重力
铝块的重力
溢水杯对水平桌面的压强
即溢水杯对水平桌面的压强为2000Pa。
答:(1)铝块放入水前,水对溢水杯底部的压强为1000Pa;(2)铝块浸没在水中受到的浮力
10N;(3)铝块浸没在水中静止后,溢水杯对水平桌面的压强为2000Pa。
31.(2021·黑龙江绥化市)水槽的底面积S=9×10-3m2,装有5cm深的水,将其置于水平面
1
上。有一重力是9N,底面积S=4×10-3m2、高h=10cm的圆柱体。如图所示,用弹簧测力计将其由水
2
面位置缓慢放入水槽中,当其刚好接触水槽底部时,弹簧测力计的示数为5.4N。(两接触面之间的
水忽略不计,且水没有溢出)求:
(1)圆柱体刚好接触水槽底部时,受到的浮力是多少?
(2)整个过程中,圆柱体的重力做功是多少?
(3)圆柱体静止后,撤走弹簧测力计,与放入圆柱体前相比,水槽对水平面的压强增加多少?
(4)圆柱体静止后,水对槽底的压强是多少?
【答案】(1)3.6N;(2)0.45J;(3)1000Pa;(4)900Pa。
【解析】(1)物体所受浮力为F =G-F=9N-5.4N=3.6N
浮
(2)四柱体下降距离为h=5cm=0.05m
1
圆柱体重力做的功为W=Gh=9N×0.05m=0.45J
1
(3)水对水平面压力的增加量 F=G=9N
27
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司水棉对水平面压强的增加量为
(4)圆柱体排开水的体积为
圆柱体浸入水中的深度
此时,圆柱体没入水中深度h小于圆柱体的高度h,由此判断圆柱体没有被浸没水槽中水的深
2
度即为圆柱体浸入水中的深度。水对底部压强为
答:(1)圆柱体刚好接触水槽底部时,受到的浮力是3.6N;(2)整个过程中,圆柱体的重力
做功是0.45J;(3)圆柱体静止后,撤走弹簧测力计,与放入圆柱体前相比,水槽对水平面的压强
增加1000Pa;(4)圆柱体静止后,水对槽底的压强是900Pa。
32.(2021·浙江杭州市)小金把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗。他先将一个重为10N
的空桶漂浮在水面上,然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内,桶仍漂浮在水面。(不考虑捞出过程
中带出的水,ρ =1.0×103kg/m3)
水
(1)空桶漂浮在水面时所受浮力大小;
(2)鹅卵石捞出放置在桶内时,水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会?(选填“上升”、
“下降”或“不变”)。若此时桶排开水的体积为6.0×10-3m3,求桶内鹅卵石的质量。
【答案】(1)10N;(2)上升;5kg。
【解析】(1)空桶漂浮在水面上,所以浮力等于重力,即F =G =10N
浮 桶
(2)鹅卵石捞出前沉底,浮力小于重力,即F <G,将鹅卵石捞出放置在桶内时,鹅卵石与
浮1
小桶都处于漂浮状态,此时鹅卵石的浮力等于重力,即F =G,所以F <F ,即鹅卵石捞出放
浮2 浮1 浮2
置在桶内时鹅卵石的浮力变大,根据F =ρ gV 可知,排开水的体积变大,水池水面高度与鹅卵
浮 液 排
石未捞出时相比会上升。
鹅卵石捞出放置在桶内时的浮力为
28
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司F =ρ gV =1.0×103kg/m3×10N/kg×6.0×10-3m3=60N
浮3 水 排1
桶内鹅卵石的重力为G =F -G =60N-10N=50N
石 浮3 桶
鹅卵石的质量为:
答:(1)空桶漂浮在水面时所受浮力为10N;(2)鹅卵石捞出放置在桶内时,水池水面高度
与鹅卵石未捞出时相比会上升。此时桶排开水的体积为6.0×10-3m3,桶内鹅卵石的质量为5kg。
33.(2021·湖北恩施土家族苗族自治州)如图,柱状容器下方装有一阀门,容器底面积为
S=200cm2,另有一边长为L=10cm的正方体木块,表面涂有很薄的一层蜡,防止木块吸水(蜡的质
1
量可忽略),现将木块用细绳固定在容器底部,再往容器内倒入一定量的水,使木块上表面刚好与
水面相平,绳长L=20cm,木块的密度为ρ =0.6×103kg/m3。求:
2 木
(1)图中水对容器底的压强?
(2)若从阀门放出m=300g的水后,木块受到的浮力多大?
1
(3)若从阀门继续放出m=200g的水后,细绳的拉力多大?
2
【答案】(1) ;(2) ;(3) 。
【解析】(1)水的深度为
故图中水对容器底的压强
(2)若从阀门放出m=300g的水后,则放出水的体积为
1
则水面下降的高度为
则排开液体的体积为
29
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司木块受到的浮力
(3)若从阀门继续放出m=200g的水后,则放出水的体积为
2
水面再下降的高度为
则排开液体的体积为
木块受到的浮力
木块的重力为
浮力小于重力,会沉底,但是在放水的过程中,当浮力等于重力,即漂浮后,液面降低,排开
液体的体积不变,水和木块一起下降,故此时绳子的拉力为0N。
答:(1)图中水对容器底的压强为 ;(2)若从阀门放出m=300g的水后,木块受到
1
的浮力;(3)但是在放水的过程中,当浮力等于重力,即漂浮后,液面降低,排开液体的体积不
变,水和木块一起下降,故此时绳子的拉力为0N。
34.(2021·四川凉山彝族自治州)一质量为600g,密度为0.6g/cm3的正方体木块用细线系
于底面积为40cm2容器的水中,如图所示,求:
(1)木块所受的浮力大小是多少?
(2)将细线剪断后,木块静止时,容器底部受到水的压强变化了多少?
【答案】(1)10N;(2)103Pa。
【解析】(1)由 得
30
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司木块浸没
根据阿基米德原理得
(2)剪断细线后,由于ρ <ρ ,则木块上浮,静止时漂浮,此时
木 水
又 ,则
露出水面的体积为
则
故
答:(1)木块所受的浮力大小是 ;(2)将细线剪断后,木块静止时,容器底部受到水的
压强变化了 。
31
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司32
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司