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中考物理浮力类问题综合练习题附答案

2021-08-25 来源:好走旅游网


一、初中物理浮力类问题

1.水平桌面上有甲、乙两个相同的溢水杯,装满不同密度的液体。现将小球A分别放入两溢水杯中,小球静止时的情景和溢出的液体如图所示,从甲杯中溢出的液体所受重力为G甲 =0.9N,从乙杯中溢出的液体所受重力为G乙=0.8N,小球在甲杯中所受的浮力为F甲,在乙杯中所受的浮力为F乙。则下列说法中正确的是( )

A.因为A在乙杯中排开的液体体积较大,所以有F乙>F甲 B.A的重力为0.9N,它在乙杯中受到浮力为0.8N C.液体对甲杯底的压强等于液体对乙杯底的压强 D.甲杯对桌面的压力小于乙杯对桌面的压力 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】

AB.由阿基米德原理可知,浮力等于排开液体的重力,G甲>G乙,因此F甲> F乙,又因为甲中A漂浮,浮力等于重力为0.9N,乙中浮力等于排开液体的重力为0.8N,故A错误,B正确;

C.由图像可知甲中A漂浮,甲>A,乙中A沉底,乙<A,因此甲>乙,由

pgh可知深度相同时,液体对甲杯底的压强大于液体对乙杯底的压强,故C错误;

D.甲杯对桌面的压力为

F甲=G杯G液甲GA

乙杯对桌面的压力

F乙=G杯G液乙GA

由图可知甲液体的体积大于乙液体的体积,同时甲的密度大于乙的密度,由

GmgVg

可知

G液甲>G液乙

因此可得

F甲>F乙

故D错误。

故选B。

2.如图,小鱼口中吐出的气泡在升至水面的过程中,体积会逐渐变大,则气泡受到的浮力和气泡内气体压强的变化情况是( )

A.浮力不变,压强不变 C.浮力变大,压强变大 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 根据F浮故选D。

B.浮力变小,压强变小 D.浮力变大,压强变小

gV排可知,气泡的体积在变大,那么气泡受到的浮力也在变大;气泡的体积

变大,气体质量不变,那么气泡里面气体的压强在变小。

3.如图,两个相同的空塑料瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直的浸没在水中,甲瓶口朝上,乙瓶口朝下,若甲瓶恰好悬浮,则( )

A.乙瓶可能悬浮 C.甲瓶内气体的压强较大 【答案】D 【解析】 【详解】

B.两瓶受到的浮力相等 D.乙瓶内气体密度较大

AB.已知两个空塑料瓶是相同的,则两个空塑料瓶的重力相等;甲瓶恰好悬浮,则甲瓶受到的浮力等于瓶的重力;由图可知:乙瓶的橡皮膜朝下时,浸入液体的深度大,橡皮膜凹的更明显,则乙瓶排开水的体积小于甲瓶排开水的体积,根据阿基米德原理可知:乙瓶受到的浮力小于甲瓶受到的浮力,则乙瓶受到的浮力小于瓶的重力;所以,乙瓶会下沉,故AB不符合题意;

CD.由于两个空塑料瓶是相同的,瓶内空气质量相同,乙瓶橡皮膜凹进得更多,体积变

小,故乙瓶内空气的密度变大;乙瓶内空气的压强也变大,故C不符合题意,D符合题意。 故选D。

4.如图所示,两个相同的盛满水的甲乙容器放在水平地面上,甲容器中漂浮一物块,物块密度ρ 物=0.6ρ水。下列说法正确的是( )

A.水对甲容器的压强大于水对乙容器的压强

B.甲容器对水平地面的压力大于乙容器对水平地面的压力

C.漂浮的物块,受的重力与浮力平衡,且露出水面体积为物体总体积的0.4倍 D.用手将物块缓慢下压至浸没,物块这时受到手的压力和水对物块压力还有浮力和重力 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

A.两容器中都是水,且水的深度相同,根据液体压强公式p=gh可知,水对甲容器的压强等于水对乙容器的压强,故A错误;

B.因为甲容器中物体漂浮,所以浮力与重力相等,则物体的重力等于排开水的重力,因此两容器对水平地面的压力相等,故B错误; C.物体漂浮,所以F浮=G,则

ρ水gV排=ρ物gV

物V排=V=0.6V

水则露出水面的体积为0.4V,即露出水面体积为物体总体积的0.4倍,故C正确; D.将物块缓慢下压至浸没的过程中,物块这时受到重力、手的压力和水对物块的浮力,故D错误。 故选C。

5.将浸没在水中的鸡蛋由静止释放,鸡蛋开始下沉,下列说法中正确的是( ) A.鸡蛋由静止释放后只受重力作用 B.鸡蛋所受到的浮力大于重力 C.在水中越深,鸡蛋受到的浮力越大 D.鸡蛋受到的浮力方向始终竖直向上 【答案】D 【解析】 【分析】

本题考查浮力的大小及方向,利用阿基米德原理及物体的浮沉条件。 【详解】

A.浸没在水中的鸡蛋除了受到重力外,还受到水的浮力,故A不正确; B.鸡蛋由静止释放后,是下沉的,所以是浮力小于重力,故B不正确;

C.鸡蛋浸没在水中后,排开水的体积不变,根据阿基米德原理,其浮力也保持不变,故C不正确;

D.浮力的方向是竖直向上的,故D正确。 故选D。

6.如图所示,三个相同的容器内水面高度相同,静止放在水平桌面上,甲容器内只有水,乙容器内有木块漂浮在水面上,丙容器中悬浮着一个小球,则下列说法正确的是( )

B.三个容器中,乙杯的水对杯底的压力最大

A.三个容器对水平桌面的压强相等 力不变 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】

C.三个容器中,丙杯对水平桌面的压力最大 D.如果向丙容器中加入酒精,小球受到的浮

AC.甲图中容器对桌面的压力是容器的重力加上水的重力,即

F甲G容G水

乙图中容器对桌面的压力

F乙G容G乙水G木

又因为,木块漂浮在水中,所以木块所受的浮力等于木块的重力,即

F木浮G木

根据阿基米德原理,木块受到的浮力等于木块排开水的重力,即

F木浮G木排

所以,木块重力等于木块排开水的重力,即

G木G木排

所以,乙图中容器对桌面的压力为

F乙G容G乙水G木=G容G乙水G木排

又因为甲和乙是相同的容器且水面高度相同,所以

F乙=G容G乙水G木排=G容G水=F甲

同理可得,丙图中容器对桌面的压力

F丙=F甲

则三个容器对桌面的压力大小相等,故C错误;

甲乙丙图中是三个相同的容器,所以底面积S是相同的,根据公式p对桌面的压强相等,故A正确;

B.三个相同的容器内水面高度相同,所以容器底所处的深度相同,由公式pgh可得,容器底受到的压强相等,甲乙丙图中是三个相同的容器,所以底面积S是相同的,根据公式FpS,所以三个容器底受到水的压力相同,故B错误;

D.如果向丙容器中加入酒精,丙容器中液体的密度变小,根据公式F浮液gV浸可得,小球所受的浮力变小。 故选A。

F可得,三个容器S

7.如图,底面积为100cm2的薄壁圆柱形容器盛有适量的水。体积为2×10-3m3的木块A漂浮在水面上,有2/5的体积露出水面,如图甲。现将一底面积为25cm2、体积为250cm3的合金块B放在木块A上方,木块A恰好有4/5的体积浸入水中,如图乙。再将B从A上取下来,直接放入容器中,如图丙。下列说法正确的是()

A.木块A受到的重力为8N

B.丙图中,水对容器底部的压强相对于乙图减小了150Pa C.合金块B的密度为3.2×103kg/m3

D.丙图中,物块B对容器底部的压强为1600Pa 【答案】B 【解析】 【详解】

A.体积为2×103cm3的木块A漂浮在水面上,有为:

2的体积露出水面,则排开水的体积53V排2103cm31.2103cm31.2103m3

5由阿基米原理F浮A水gV排,根据漂浮的特点:

GAF浮A①

故物体的重力:

GA水gV排1.0103kg/m310N/kg1.2103m12N

故A项错误;

BC.在图乙中,由漂浮的特点:

GBGAF浮A②

②-①得:

GBF浮A

由阿基米德原理:

43F浮A水gV排A1.0103kg/m310N/kg()2103m34N

55故GB4N,合金块B的密度为:

BGB4N331.610kg/m gVB10N/kg250106m3乙图中,AB都处于漂浮状态,而丙中,A仍漂浮,B沉于容器底部,乙图中:

F浮BGB

丙中B受到的浮力:

F浮B水gVB<GB

故两图相比,B受到的浮力减小了:

FBGB水gVB4N1.0103kg/m310N/kg250106m31.5N③

由阿基米德原理,即排开水的重力减小了1.5N,因为柱形容器,故水对容器底部的压力减小了1.5N,水对容器底部的压强相对于乙图减小:

p故B项正确, C项错误;

F1.5N150Pa 42S10010mD.以B为研究对象,受到的重力和浮力及容器底部对其的支持为平衡力,故有:

GBF浮BF水gVBF

由③得:

FGB水gVB1.5N

由力的相互性,物块B对容器底部的压力为1.5N,物块B对容器底部的压强为:

pB故D项错误。

F1.5N600Pa 42SB2510m

8.甲、乙两完全相同的烧杯中装有不同液体,放入两个完全相同的物体,当物体静止后两烧杯中液面恰好相平,如图所示。液体对两个物体下底面的压强分别是p甲、p乙,容器对水平桌面的压力分别是F甲、F乙。下列判断正确的是( )

A.p甲p乙 F甲F乙 C.p甲p乙 F甲F乙 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

B.p甲>p乙 F甲F乙 D.p甲>p乙 F甲F乙

由图可知,甲烧杯中的物体漂浮在液体中,乙烧杯中的物体悬浮在液体中,所以甲烧杯中的物体和乙烧杯中的物体所受的浮力都等于物体的重力,即

F浮甲F浮乙G物

又根据压强与浮力关系,可知

F浮甲p甲底S F浮乙p乙底Sp乙顶S

p甲底Sp乙底Sp乙顶S

p乙顶p乙底p甲底0

故p甲p乙;因为甲烧杯中的物体浸入液体的体积小于乙烧杯中的物体浸入液体的体积,根据公式

F浮液gV浸

可知甲液体的密度大于乙液体的密度;两烧杯对水平桌面的压力分别为

F甲G容G物G甲液G容G物甲g(hS容V甲浸) F乙G容G物G乙液G容G物乙g(hS容V乙浸)

由于

F浮甲甲gV甲浸G物 F浮乙乙gV乙浸G物

F甲G容甲ghS容

F乙G容乙ghS容

因为甲>乙,则

F甲F乙

故选C。

9.如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海中上浮、下潜训练过程,下列对此潜艇分析正确的是( )

A.潜艇下潜过程中浮力不断减小

B.潜艇上浮未露出海面的过程中浮力不断增大 C.潜艇悬浮时所受浮力等于同体积的海水所受的重力 D.潜艇是靠改变自身所受的重力和浮力实现上浮和下潜的 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

A.潜艇下潜过程中,排开海水体积不变、海水密度不变,根据F浮液gV排可知浮力不变,故A错误;

B.潜艇上浮时,未露出海面的过程中,排开海水体积不变、海水密度不变,根据

F浮液gV排可知浮力不变,故B错误;

C.潜艇悬浮时完全浸没,排开海水体积等于潜艇的体积,根据阿基米德原理可知,所受浮力等于同体积的海水所受的重力,故C正确;

D.潜艇浸没在海水中时,排开海水体积不变、海水密度不变,故浮力不会变化;根据浮沉条件可知,潜艇要上浮和下潜只能通过改变自身的重力来实现,故D错误。 故选C。

10.如图所示,水平地面上放置着两个底面积不同的轻质圆柱形容器甲和乙(S甲<S乙),分别盛有两种液体A和B,液面高度相同.容器底部用细线拉着相同实心物体C,浸没在液体中(ρC<ρA<ρB).当细线剪断,待物体C静止后,甲和乙容器中液体对容器底部的压强变化量分别为△P甲和△P乙,则下列关系正确的是( )

A.△P甲可能大于△P乙 C.△P甲可能等于△P乙 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】

B.△P甲可能小于△P乙 D.以上三种情况都有可能

容器底部用细线拉着相同实心物体C,浸没在液体中后,与没有放物体C时相比,甲液面上升高度为

,乙液面上升高度为

;当细线没有被剪断时,因为ρC<ρA<ρB,所以C

漂浮在甲、乙两种液体中.由公式,与没有放

物体C时相比,甲液面上升高度为,乙液面上升高度为;当细线没有被剪断

后,甲和乙容器中液体深度变化量分别为

△h甲=-=,△h乙=-=

甲和乙容器中液体对容器底部的压强变化量分别为△P甲=

和△P乙=

由于ρC<ρA<ρB,故答案选D。

,同时S甲<S乙,所以△P甲与△P乙无法比较.故

11.A、B两个实心球的质量相等,密度之比A.1∶1 【答案】D

B.8∶5

A∶

B=1∶2.将它们分别放入足够的酒精

酒精

和水中,它们受到浮力,其浮力的比值不可能的是(

C.2

=0.8×103kg/m3) ( )

A∶

D.2

酒精

B

【解析】 【分析】 【详解】

由题目我们可以推出,mA=mB,择以下几种状态进行分析: ①A、B均漂浮,

A<

酒精

A∶B=,则VA=VB=A∶B=2∶1。我们可以选

,B<

,与已知不矛盾,这时F浮A=1∶1,A选项可能. ×

,B选项可能.

②设A、B都沉底,==

③设A漂浮,B沉底,这时选项可能. ④设A沉底,B漂浮,

A<

酒精

,B<

,===,C

A应<

酒精

,∵ =

B=2

A应有B>

酒精

,B不可能漂

浮.上述状态不可能,而这时的=.D选项不可能.

12.如图一个装有石块的小船漂浮在水面,如果将石头投入水中,容器的水位将

A.升高 C.不变 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】

石头在船上,船和石头受到的浮力:

B.降低 D.无法确定

F浮G总G船G石G船石V石g①,

石块放入水中后,船和石头受到的浮力等于船受到的浮力F船加上石头受到的浮力F石,

F浮F船F石,

由于船漂浮:

F船G船,

石头沉入水底:

F石水gV排,

∴F浮F船F石G船水gV石②,

∵石水,

由①②可得:

F浮F浮,

即:石头在船上时,船和石头受到的浮力大,由阿基米德原理可知石头在船上时,船和石头排开水的体积大、水位高,所以把船上的石头投入水中,池内水位下降。故ACD项不符合题意,B项符合题意; 故选B。

13.如图所示,水平桌面上有两个完全相同的溢水杯,杯中装满不同的液体,将两个完全相同的小球分别放入溢水杯中,甲杯溢出0.9N的液体,乙杯溢出0.8N的液体。则( )

A.小球在甲杯中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力 B.小球重0.9N,在乙杯中受到的浮力小于0.8N C.液体对甲杯底的压强小于液体对乙杯底的压强 D.甲杯对桌面的压强大于乙杯对桌面的压强 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】

A.小球在甲杯中处于漂浮状态,则可知GF浮甲,而小球在乙杯中沉底,可知

GF浮乙,可得到F浮甲F浮乙,即小球在甲杯中受到的浮力大于在乙杯中受到的浮力,A

项不合题意;

B.由于甲杯溢出0.9N的液体,根据阿基米德原理可知,小球在甲杯中受到的浮力大小等于它排开的液体所受的重力,即F浮甲0.9N,而由上述可知

GF浮甲0.9N

小球重0.9N;而在乙杯中受到的浮力是0.8N;B项不合题意;

C.根据物体的浮沉条件可知,小球在甲杯中漂浮,那么球甲液,小球在乙杯中沉底,那么球乙液,可知甲液乙液,根据pgh可知,两个溢水杯完全相同,则高度

h也相同,可知p甲液p乙液,即液体对甲杯底的压强大于液体对乙杯底的压强;C项不合

题意;

D.由上述可知甲液乙液,而从图中可知,甲剩余液体的体积大于乙剩余液体的体积,所以甲剩余液体重力大于乙剩余液体重力,而容器的重力相同,球的重力也相同,那么对

桌面的压力甲大于乙,对桌面的压强甲大于乙;选项D符合题意。 故选D。

14.如图所示,在物理实验中,小明把鸡蛋放入盛有不同浓度盐水的杯中,在这三种情况中,各物理量之间的关系正确的是( )

A.鸡蛋受到的浮力F甲<F乙<F丙 B.鸡蛋排开液体的质量m甲=m乙>m丙 C.容器对桌子的压强p甲<p乙<p丙 D.液体对容器底部的压强△p甲>△p乙=△p丙 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

A.根据物体的浮沉条件,乙中的鸡蛋悬浮在水中,受到的浮力等于重力;丙中的鸡蛋漂浮在水面,受到的浮力也等于重力,那么应该F乙F丙,A错误; B.设鸡蛋的重力是G,根据物体的浮沉条件可得,

GF浮甲、GF浮乙、GF浮丙,

由此可得

F浮甲F浮乙F浮丙

根据阿基米德原理,鸡蛋排开液体所受的重力等于鸡蛋受到的浮力,由此可得

G甲G乙G丙

鸡蛋排开液体的质量关系是

m甲m乙m丙

B错误;

C.由图可以看到,甲容器对桌子的压强

F甲G蛋G杯G甲液p甲

SS乙容器对桌子的压强

p乙丙容器对桌子的压强

F乙G蛋G杯G乙液 SSF丙G蛋G杯G丙液 SSp丙还可以知道,甲容器中液体的体积和乙容器中液体的体积的关系

V甲液V乙液,甲液乙液,

所以

m甲液m乙液,G甲液G乙液,

由此可知

p甲p乙;

乙容器中液体的体积和丙容器中液体的体积的关系

V乙液V丙液,乙液丙液,

所以

m乙液m丙液,G乙液G丙液,p乙p丙;

C正确;

D.液体对甲容器底部的压强改变量

'''p甲p甲液p甲液甲液gh甲液gh甲液甲液ghh甲液

液体对乙容器底部的压强改变量

'''p乙p乙液p乙液乙液gh乙液gh乙液乙液ghh乙液

可知

''h甲液h乙液,甲液乙液,

所以

p甲p乙;

对于p乙与p丙,可知

FG蛋p乙

SSp丙由此可知p乙p丙,那么

FG蛋 SSp甲p乙p丙

D错误.

15.如图(1)所示,边长为10cm的立方体木块A通过细线与圆柱形容器底部相连,容器中液面与A上表面齐平。从打开容器底部的抽液机匀速向外排液开始计时,细线中拉力F随时间t的变化图像如图(2)所示。木块密度ρ = 0.5×103kg/m3,容器底部面积为200 cm2,g = 10N/kg。下列说法中正确的是( )

A.随着液体的排出,木块受到的浮力不断减小 B.容器中的液体是酒精

C.抽液机每秒钟排出液体的质量是10g D.第 30s 时,木块露出液面的高度是 2cm 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

A.随着液体的排出,液面下降,浮力减小,绳子的拉力减小,但减小到0以后,再随着液体的排出,木块所受到的浮力就不变了,故A错误;

B.当t=0时,A与液面的上表面相平,此时A受到重力、绳子的拉力及液体对它的浮力的作用,故存在平衡关系

因为木块的重力

故木块受到的浮力

得液体的密度

这种液体是水,故B错误; C.当绳子的拉力为0时,木块漂浮

求出此时排开液体的体积

木块浸入液体中的深度为

故排出液体的质量

排出液体的时间为50s,故每秒钟排出液体的质量10g,故C正确; D.第30s时,抽出水的质量为

故露出液面的高度为

故D错误。 故选C。 【点睛】

二力平衡、浮力及阿基米德原理的综合计算。

16.相同的柱形容器内分别盛有不同液体。将两个完全相同的物体浸入液体中,当物体静止后两液面刚好相平,如图所示,则下列判断中正确的是

A.容器对地面的压力F甲>F乙 C.液体对容器底部的压强p甲=p乙 【答案】A 【解析】 【详解】

AB.因为物体在甲液体中漂浮,所以

B.液体密度ρ甲<ρ乙

D.物体排开液体的质量m甲ρ甲>ρ物,

物体在乙液体中悬浮,所以

ρ乙=ρ物,

所以

ρ甲>ρ乙,

由图可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m=ρV可知甲液体的质量大于乙液体的质量,根据G=mg可知,甲液体的重力大于乙液体的重力,又因为容器的重力相等、物体重力相等,且在水平面上压力大小等于重力大小,所以

F甲>F乙,

故A正确,B错误;

C.因为p=ρgh,h相同,ρ甲>ρ乙,所以对容器底部的压强p甲>p乙,故C错误; D.物体在甲液体中漂浮,物体受到的浮力等于物体重力;在乙液体中悬浮,物体受到的浮力等于物体重力,所以物体受到的浮力相等,即

F甲=F乙;

根据阿基米德原理可知,

G甲排=G乙排,

根据G=mg可知物体排开液体的质量

m甲=m乙,

故D错误。

17.如图所示,在两个完全相同的容器中装有甲、乙两种不同的液体,将体积相等的实心小球1、2、3 分别放入两个容器中,放入小球后两个容器中的液面高度相同,且 1、3 两球排开液体体积相同,2 球在甲液体中悬浮,在乙液体中下沉。则下列选项正确的是( )

A.1、3 两球所受的浮力相等 B.甲液体比乙液体对容器底的压强大 C.三个小球中密度最小的是 2 球

D.把 1、3 两球对调,1 球在乙液体中不会下沉 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】

A.由图可知,2 球在甲液体中悬浮,在乙液体中下沉,则

2=甲,甲>乙

1、3 两球排开液体体积相同,由

F浮液gV排

可知1球在甲液体中所受浮力大于3球在乙液体中所受的浮力,故A项错误; B.两容器中的液体深度相同,又因为

甲>乙

所以对容器底部的压强关系

p甲>p乙

故B项正确;

C.1球在甲液体中漂浮,2球在甲液体中悬浮,所以有

甲=21

3球在乙液体中漂浮,2球在乙液体中沉底所以有

2乙3

所以三个小球中密度最大的是2球,故C项错误;

D.因为21,2乙,而1与乙的关系不能确定,把 1、3 两球对调,1 球在乙液体的沉浮情况不能确定,故D项错误。 故选B。

18.先把一个重为0.5N的木块放人装有水的烧杯中,木块处于漂浮状态;再沿烧杯壁往烧杯中缓慢地倒人浓盐水并观察现象。本实验下列判断错误的是( ) A.在水中静止时,木块受到的浮力为0.5N B.加入盐水后,木块受到的浮力将变大 C.加入盐水后,木块排开盐水的体积将变小 D.加入盐水后,木块排开盐水的质量将不变 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】

A.静止时漂浮,浮力大小等于重力为0.5N,故A正确,A不符合题意;

B.加入盐水后,木块仍然漂浮,所以浮力大小等于重力,保持不变,故B错误,B符合题意;

C.加入盐水后,浮力不变,根据公式V排=小,故C正确,C不符合题意;

D.加入盐水后,浮力不变,根据阿基米德原理,浮力大小等于排开液体的重力,所以排开盐水的重力不变,质量不变,故D正确,D不符合题意。 故选B。

F浮 可知,液变大,所以排开盐水的体积变液g

19.如图所示,弹簧测力计上端固定,将挂在弹簧测力计下端高为10cm、横截面积为200cm2的柱形物块缓慢放入底面积为400cm2,质量为200g且足够高的圆柱形容器内的水中。当柱形物块直立静止时,物块浸入水中深度为4cm,弹簧测力计的示数为16N, 已知弹簧测力计的称量范围为0~30N,刻度盘上0~30N刻度线之间的长度为30cm,则下列说法中正确的是

A.柱形物块所受重力大小为16N

B.向容器中加水, 注入水的质量为7.2kg时,物块刚浸没

C.物块刚浸没时,相对于如图状态,容器对桌面的压强的变化量为1200Pa D.向容器中加水, 当注入水的质量为5kg时弹簧测力计的示数为6N 【答案】D

【解析】 【分析】

本题考查浮力,压强等知识,综合性强,根据浮力压强公式求解。需要注意的是注水时物体位置也会上升。注入水的体积不等于排开水的体积。 【详解】

A.物块浸入水中深度为4cm,排开水的体积

V排S物h浸200cm24cm800cm3

物块受到的浮力

F浮水gV排1.0103kgm310Nkg800106m38N

物块受到的重力

GF浮F拉8N16N24N

故A项错误;

B.物块刚浸没时排开水的体积

S物h物200cm210cm2000cm3 V排物块受到的浮力

水gV排1.0103kgm310Nkg2000106m320N F浮物块受到的拉力

GF浮24N20N4N F拉弹簧测力计拉力的变化量

16N4N12N F拉F拉F拉弹簧测力计刻度盘上0∼30N刻度线之间的长度为30cm,弹簧测力计的受到的拉力和伸长量成正比,伸长1cm,拉力增大1N,所以弹簧缩短

l121cm12cm

则物体在原来位置向上移动12cm,所以注入水的的体积是弹簧缩短距离乘以容器的底面积与物体增加浸入深度乘以容器和物体的底面积的之差的和。

物块刚浸没时注入水的体积

V注S容l+S容S物h露400cm212cm+400cm200cm26cm6000cm3

注入水的质量

m注V注1103kg/m36000106m36kg

故B项错误;

C.物块刚浸没时,容器增加水的重力

G增加m注g6kg10N/kg60N

同时弹簧测力计拉力减小了12N,则容器对桌面的压力的变化量

F压=60N+12N=72N

容器对桌面的压强的变化量

F压72Np==1800Pa

S容40010-4m2故C项错误;

D.倒水之前弹簧测力计对物块的拉力是16N,假设倒水之后弹簧测力计的对物块的拉力是6N,拉力减小了

=16N6N10N F拉则物体所受浮力减小10N,则排开水的体积增加

V排F10N33==110m g1.0103kgm310Nkg弹簧缩短10cm,物块被向上拉动10cm,注入水的体积

1S容l1400cm210cm4000cm34103cm3 V注注入水的总体积为

=V注1+V排=4103m31103m35103m3 V注注入水的总质量为

V注1103kg/m35000106m35kg, m注故D项正确。 故选D。

20.将一底面积为0.01m2的长方体木块用细线栓在个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平,如图甲所示,在此整个过程中,木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示,则下列说法不正确的是( )

A.木块所受到的最大浮力为15N C.细线对木块的最大拉力为6N 1500Pa 【答案】D 【解析】 【详解】

B.木块重力为9N

D.木块刚刚漂浮时其底部受到水的压强为

A.根据图象可知,木块刚刚漂浮时,木块浸入水中的深度为L1=9cm;由于从9cm到16cm,木块一直处于漂浮,浸入水中的深度不变;当水面的高度为16cm时细线刚好张紧,线的拉力为零;直到木块上表面与液面相平,此时水面的高度为22cm; 所以木块的高度:

L=9cm+(22cm-16cm)=15cm=0.15m;

则木块的体积:

V木=S木L=0.01m2×0.15m=1.5×10-3m3,

木块全部淹没时受到的浮力最大为:

F浮=ρ水gV排=ρ水gV木=1×103kg/m3×10N/kg×1.5×10-3m3=15N,

故A正确,不符合题意;

BD.由图象可知,木块刚刚漂浮时木块底部受到水的压强为900Pa,此时木块的重力等于木块受到的浮力,也等于下表面受到水的压力,

G=F浮=F下表面=p下表面S=900Pa×0.01m2=9N,

故B正确,不符合题意,D错误,符合题意;

C.直到木块上表面与液面相平时,木块受到的浮力最大,由力的平衡条件可得,细线对木

块的最大拉力为:

F拉=F浮-G=15N-9N=6N,

故C正确,不符合题意; 故选D。

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