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考點沖刺8【浮力的應用】—2025年中考物理考前素描40天終極沖刺寶典

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考點沖刺8【浮力的應用】—2025年中考物理考前素描40天終極沖刺寶典

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考點沖刺8【浮力的應用】—2025年中考物理考前素描40天終極沖刺寶典
一、選擇題
1.(2024·湘潭模擬)如圖,將水稻種子倒入一定濃度的鹽水中,漂浮于水面的是次種,沉入容器底的是良種,這種方法稱之為鹽水選種。考慮種子個體差異,在圖示情境中(  )
A.良種所受浮力小于自身重力 B.良種重力小于次種重力
C.次種所受浮力大于自身重力 D.良種密度小于次種密度
2.小明用一根粗細均勻的吸管自制了一支密度計,他在吸管的下端裝入適量的鋼珠后用蠟封住并使底部平整。水平桌面放置兩個完全相同的燒杯,燒杯內裝有密度不同的液體,將自制密度計分別放入兩燒杯中,待密度計靜止后,兩燒杯液面相平(如圖所示)。以下說法正確的是(  )
A.甲杯中液體的密度大于乙杯中液體的密度
B.密度計的底部在甲杯中受到的液體壓強大于在乙杯中受到的液體壓強
C.甲杯中液體對杯底的壓強等于乙杯中液體對杯底的壓強
D.密度計在甲燒杯排開液體的重力等于密度計在乙燒杯排開液體的重力
3.建設一支強大的海軍是實現中國夢的有力保障。2021年4月23日海軍節,中央軍委選擇在這一天同時入列三型主戰艦艇,習主席登艦視察。其中舷號421的長征18號艇是一艘核潛艇,潛水艇是海軍的戰略重器,如圖所示為長征18號潛水艇在海中懸浮、上浮、漂浮的訓練過程的三種情況示意圖,則下列對此潛水艇的分析中正確的是(  )
A.上浮過程中所受浮力逐漸變大
B.懸浮和漂浮時所受的浮力相等
C.漂浮時潛艇底部所受海水壓強最大
D.漂浮時排開的海水所受的重力最小
4.(2024·連州模擬)(新科技)2022年5月15日,我國自主研發的“極目一號”Ⅲ型浮空艇從海拔4300米的科考營地順利升空后達到9032米,超過珠峰高度,創造浮空艇大氣科學觀測世界紀錄。如圖所示是“極目一號”Ⅲ型浮空艇在空中上升的情景,假設浮空艇的體積保持不變,海拔越高空氣的密度越小,下列分析正確的是(  )
A.浮空艇內所充氣體的密度大于空氣密度
B.浮空艇上升過程中所受的浮力保持不變
C.浮空艇上升過程中受到的大氣壓強變大
D.浮空艇受到的浮力等于它排開空氣所受的重力
5.(2024九下·成都期中)關于物體浮沉條件及應用實例,下列分析合理的是(  )
A.同一密度計在不同液體中漂浮時,所受浮力大小不同
B.潛水艇下潛的過程中,浮力在一直增大
C.節日放飛的氣球里充的是密度小于空氣的氣體
D.輪船從長江駛往大海,浮力在減小
6.(2024九下·莆田月考)下列事例中不能用流體壓強與流速關系解釋的是(  )
A.全線以外候車
B.孔明燈升空
C.向下吹氣乒乓球不下落
D.上方吹氣紙條飄起來
7.(2024·廣州) 潛水艇從海水高密度區駛入低密度區,急劇下降的過程稱為“掉深”。如圖,某潛水艇從a處駛入低密度海水區,“掉深”到b處。與a處相比,潛水艇在b處(  )
A.受到浮力大小變小 B.受到浮力大小變大
C.排開液體重力不變 D.排開液體重力變大
8.(2024九下·北京市模擬)如圖所示,完全相同的甲、乙兩個燒杯內分別裝有密度不同的液體。在兩燒杯中,距離杯底同一高度處有A、B兩點,已知A、B兩點壓強相等,燒杯甲、乙對桌面的壓強為、,若將兩個體積相等的實心物體M、N分別輕輕地放入甲、乙兩容器中,發現M漂浮在甲液面上,N懸浮在乙液體中,兩容器中液體均未溢出,則下列說法正確的是(  )
A.
B.兩物體的密度關系為
C.放入兩物體后,容器底增加的壓強關系為
D.兩物體受到的浮力關系為
9.(2024九下·莒南模擬)如圖所示,放在水平桌面上的三個完全相同的容器內,裝有適量的水,將A、B、C三個體積相同的正方體分別放入容器內,待正方體靜止后,三個容器內水面高度相同。下列說法正確的是(  )
A.物體受到的浮力大小關系為
B.三個物體的密度大小關系為
C.容器對桌面的壓強大小關系為
D.容器底部受到水的壓力大小關系為
10.(2024九下·游仙月考)如圖甲是A、B兩種液體的質量與體積關系圖像,將同一物塊先后放入盛有A、B兩種液體的相同容器a和b中,待物塊靜止時兩容器液面相平,a容器中物塊漂浮,b容器中物塊沉底,如圖乙所示。下列說法正確的是(  )
A.a容器盛的是B液體,b容器盛的是A液體
B.物塊在a容器中受到的浮力小于在b容器中受到的浮力
C.a容器對桌面的壓強等于b容器對桌面的壓強
D.將物塊取出后,a容器受到液體的壓強變化量大
二、實驗探究題
11.(廣東省廣州市花都區2025年九年級中考第一次模擬考試物理試)小王利用如圖所示的儀器進行實驗。彈簧測力計的讀數均為指針穩定后的示數。
(1)由圖可得, 物塊浸沒在甲液體中所受到的浮力   (選填“大于”“等于”或“小于”)其浸沒在乙液體中所受到的浮力;
(2)甲液體的密度   (選填“大于”“等于”或“小于”)乙液體的密度;
(3)若乙液體的密度為1x103kg/m3, 則物塊的體積為   (g取10N/kg)
(4)如圖所示的三幅圖像中,能表示浮力大小與物塊浸入液體深度h的關系的是    ;能表示容器底部所受液體的壓力大小與物塊浸入液體深度h的關系的是    (均填字母)
12.(2024九下·松原模擬)頓頓同學把一個不易形變的塑料盒的盒口用橡皮膜緊密封閉,制成了如圖甲所示的探頭,保證探頭上表面水平而且橡皮膜向下,浸入柱形容器的水中,如圖所示,進行了乙、丙、丁三次實驗。
(1)如圖乙實驗中,探頭靜止時容器中水的高度是。橡皮膜發生的是   形變。
(2)丙實驗中,探頭上壓了一個空玻璃杯,靜止時,容器中水面的高度是。如果容器的底面積是S,水的密度是,則玻璃杯的質量m=   。
(3)丁實驗中,玻璃杯沉入杯底,探頭靜止時,容器中水面的高度是,則玻璃杯的密度   。
(4)如果改成按乙、丁、丙的順序實驗,測得的玻璃杯的密度值會   (選填“偏大”、“偏小”或“不變”)。(忽略改變順序后,橡皮膜變化的差異)
13.(2024·龍崗模擬)項目化小組用各種材料制作了5個不同密度的小球,分別標為1~5號。按順序用長度相同的細線連接(忽略細線體積)。如圖甲所示,將這串小球放入未知液體中,測出液體的密度。
材料種類 A B C
密度(g/cm3) 0.5 1.0 2.7
【項目原理】圖甲中液體密度與   號小球的密度相同;
【項目制作】也可以稱取不同質量的同種材料,制作成5個內部空心部分體積不同,但外部總體積相等的小球,將它們串連,放入待測液中,進行測量;分析表中材料,最合適制作的材料是   ;
【項目改進】若被測液體密度介于相鄰的兩球之間,則兩小球間細線將   (選填“拉直”或“松弛”);
為了更準確地測量,他們選了表中兩種材料做了簡易密度計,如圖乙所示,測得密度計在不同液體中露出液面的高度h,描點得到的圖像如圖丙所示,則圖像中橫坐標所表示的量是   (選填“G”“F浮”或“ρ”)。
14.(2024九下·廈門期中)用透明圓筒制作測量液體密度的密度計。
(1)獲取相關數據:
①已知圓筒底面積為S;
②調節天平平衡時,指針指在分度盤中央刻度線的左側,此時應將平衡螺母向   移。如圖,用調好的天平測得空圓筒質量   g;向圓筒中倒入適量水,用天平測得圓筒與水的總質量為81.4g,計算得到圓筒內水的體積   cm3。
(2)制作液體密度計:
待測液體在圓筒上體積為V0的水面處做標記,如圖甲所示。倒掉圓筒內的水,倒入待測液體至標記處,使待測液體體積為V0。將圓筒放入水中,圓筒處于漂浮狀態,如圖乙。測量圓筒浸入水中的深度h,則待測液體密度   (用m、S、h、V0、ρ水表示)。根據計算結果在圓筒外壁標記刻度線和密度值;
(3)用自制密度計測量某種液體密度時,發現圓筒觸底無法漂浮,請提出一條改進建議:   。
15.(2024·上饒模擬) 【探究名稱】制作密度計
【問題】小明、小紅在使用密度計時發現由于刻度不均勻,估讀時誤差較大,在“綜合實踐活動”中準備制作一個刻度均勻的密度計。
【步驟】兩人分別制作一個密度計
(1)(一)小明方案
取一根粗細均勻的飲料吸管,在其下端塞入適量金屬絲并用石蠟封口。塞入金屬絲的目的是使吸管能    在液體中;
(2)將吸管放到水中的情景如圖1甲所示,測得浸入的長度為H;放到另一液體中的情景如圖1乙所示,用ρ液、ρ水分別表示液體和水的密度,由圖可知ρ液   ρ水(選填“>”“<”或“=”),ρ液與ρ水、h及H的關系式是    ;
(3)小明利用上述關系式進行計算,在吸管上標出了0.8、0.9、1.0、1.1、1.2的刻度線(單位:g/cm3)。結果發現1.1刻度線在1.0刻度線的    (選填“上”或“下”)方;
(4)(二)小紅則采用圖2所示的方法
桿秤的工作原理是    ;
(5)小紅方案:①模仿桿秤結構,用杯子代替秤鉤,先自制一根無刻度“密度秤”;
②杯中不加液體,提起秤紐,移動秤砣(如圖2乙所示),將此時秤砣的懸掛點A標記為“0”刻度;
③杯中加水至a處,提起秤紐,移動秤砣,將此時秤砣的懸掛點B標記為“1.0”刻度(單位g/cm3);
④以AB兩點之間長度的為標準,在整根秤桿上均勻地標上刻度;
(6)【交流】小明利用自制密度計測量某種食用油,發現操作時出現了圖1丙所示的情形,在不更換食用油的情況下,你認為可以進行怎樣的嘗試:   ;
(7)小紅為了制作出精確度更高的“密度秤”,下列改進措施可行的是 ____。
A.把秤紐位置往靠近秤鉤一側移動
B.減小秤砣的質量
C.改用更輕的杯子裝液體
D.換用更細、更長的秤桿
三、多選題
16.(2024九下·長春模擬)如圖所示,展示了我國古人的智慧成果,對于其中所涉及到的物理知識,下列說法正確的是(  )
A.圖甲:桿秤是利用杠桿平衡條件進行測量的
B.圖乙:削冰取火利用了凸透鏡的聚光作用
C.圖丙:司南南極靜止時指向地磁場的北極
D.圖丁:孔明燈升空利用了流體壓強的知識
17.(2024·濟南模擬)海水躍層也稱“躍變層”,它是指海水中某水文要素在垂直方向上出現突變或不連續劇變的水層。如果海水躍層是上層密度大、下層密度小的狀態,形成負密度梯度躍變層,如圖所示。潛水艇在水下航行時,如果突遭“海中斷崖”,稱為“掉深”,潛水艇不受控制地掉到安全潛深以下時,并用高壓向所有水柜供氣。下列說法正確的是(  )
A.潛水艇突遭“海中斷崖”時,所受到的浮力突然變小,因此無法保持平衡而下沉
B.潛水艇掉到安全潛深以下被海水壓力破壞,是由于海水壓強隨深度的增大而變大
C.用高壓向所有水柜供氣,通過排出水柜內的水來減小潛水艇的重力從而改變浮沉狀態
D.應急措施生效后,潛水艇由于慣性,不會立即停止向下運動,仍會下降一段距離
18.(2024九下·和平模擬)小明在探究沉與浮的條件時,用一根細線連接A、B兩個物體,放在盛水的燒杯中,處于懸浮狀態,如圖甲所示。剪斷細線后,A物體處于漂浮狀態,B物體沉到燒杯底部,如圖乙所示。設甲、乙兩圖燒杯對桌面的壓強分別為p1、p2,水對燒杯底部的壓強變化為Δp,甲圖中細線的拉力為F,乙圖中B物體對燒杯底部的壓強為pB。已知B物體的重力為G,體積為V,燒杯的底面積為S,水的密度為ρ。以下關系式正確的有(  )
A.甲圖中細線的拉力
B.甲、乙兩圖燒杯對桌面的壓強分別為、,則
C.水對燒杯底部的壓強變化
D.乙圖相對于甲圖燒杯中水面高度變化
19.(2024·衡陽模擬)如圖所示,兩個完全相同的容器中分別裝有甲、乙兩種體積相同的不同液體,將同一小球分別浸沒在兩容器中,靜止時細線對小球均有拉力且拉力相等,則下列說法正確的是(  )
A.甲液體密度小于乙液體密度
B.小球在甲液體中所受浮力小于在乙液體中所受浮力
C.放入小球后左邊容器對桌面的壓力大于右邊容器對桌面的壓力
D.剪斷乙中的細線,液面靜止后容器底部受到液體的壓強不變
20.(2023·河北模擬)如圖所示,小明利用一根吸管制作一個簡易密度計,下列說法中正確的是(  )
A.這根吸管豎直漂浮在不同液體中時,液體密度越大,排開液體的重力越大
B.這根吸管豎直漂浮在不同液體中時,液體密度越大,它露出液面部分長度越長
C.如圖乙所示為設計好的密度計的一部分,刻度上至A下至B,量程為。若把它放到某種液體中,液面恰好在AB的中點C,這種液體的密度
D.若只增加配重,該密度計C處對應的刻度將變大
21.(2022·天津)小明在研究物體的浮沉問題時,制作了一個空腔“浮沉子”,將其放入一個底面積為S、水深為h0的薄壁柱形容器內。剛放入水中時,浮沉子恰好懸浮,此時水深為h1,如圖所示;一段時間后,由于滲漏空腔內開始進水,最后空腔充滿了水,浮沉子沉底且完全浸沒,此時水的深度降為h2。已知水的密度為ρ0,則所制作的浮沉子(  )
A.質量為ρ0(h1-h0)S B.質量為ρ0(h2-h0)S
C.材料的密度為 D.材料的密度為
四、計算題
22.(2024·武岡模擬)“懷丙撈鐵牛”的故事中,為了撈起陷入河底的鐵牛,懷丙用了如圖甲所示的方法。其原理模型如圖乙,正方體物塊A的邊長為0.1m,質量為3kg。圓柱形空筒B的底面積為,通過細繩將空簡B與物塊A相連并放在裝有適量水的圓柱形容器內,容器的底面積為,在空筒B中裝入適量沙子后浸入水中的深度為0.2m,物塊A與容器底緊密接觸(模擬陷入淤泥),此時容器中水的深度為0.6m,細線繃直但無拉力,現將B中沙子慢慢地一部分一部分取出(取出的沙子未放入容器中),物塊A恰好離開容器底時停止。(,g取)求:
(1)圖乙中筒B受到的浮力;
(2)將物塊A從水中拉起,需要去掉沙子的質量;(沙子足夠多)
(3)將物塊A拉離容器底,待液面穩定后水對容器底的壓強變化量。
23.(2024.重慶模擬)如圖所示是一個水位監測儀的簡化模型。杠桿AB質量不計,A端懸掛著物AB體M,B端懸掛著物體N,支點為O,BO=3AO。物體M下面是一個壓力傳感器物體N是一個質量分布均勻的實心圓柱體,放在水槽中,當水槽中無水時,物體MN下端與水槽的底部恰好接觸且壓力為零,此時壓力傳感器的示數也為零。已知物體N的質量為6kg、高度為1m、橫截面積S=20cm2。求:
(1)物體N的密度;
(2)物體M的質量;
(3)當壓力傳感器的示數F=30N時,水槽內水的深度h。
24.(2024九下·潮陽期中)如圖所示,放在水平桌面上,底面積為的圓柱形容器內裝某種液體,測得距液面處的容器壁上A點所受到的液體壓強為,如圖所示,(g取)求:
(1)該液體的密度;
(2)將鐵塊完全浸入容器內液體中,求鐵塊受到的浮力?()
(3)若加入鐵塊后無液體溢出,則B點受到液體的壓強增加了多少?
25.(2024九下·呈貢月考)如圖甲所示,水平桌面上有一裝有40g水的圓柱形容器,容器底面積為5.0×10-3m2。現將一個體積為5.0×10-5m3的A物塊(不吸水)放入容器中,A物塊漂浮在水面上,露出水面的體積為1.0×10-5m3。求:
(1)A物塊受到的浮力;
(2)水對容器底部的壓強;
(3)如圖乙所示,在A物體上輕放一個物塊B,A物塊恰好完全浸沒在水中(水未溢出)。此時容器對桌面的壓強比物塊被下壓前增加了多少 (=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
26.(2024九下·期中)如圖所示,在容器底部固定一輕質彈簧,彈簧上端連有一邊長為0.1m的正方體物塊A,當容器中水的深度為30cm時,物塊A有的體積露出水面,此時彈簧恰好處于自然伸長狀態。已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)物塊A受到水的壓強;
(2)物塊A的密度;
(3)往容器緩慢加水,至物塊A剛好浸沒時,立即停止加水,彈簧伸長了3cm,求彈簧對木塊A的作用力F。
27.(2024九下·威海經濟技術開發模擬)如圖甲,將一重為8N的物體A放在裝有適量水的杯中,物體A漂浮于水面,浸入水中的體積占總體積的,此時水面到杯底的距離為20cm.如果將一小球B用體積和重力不計的細線系于A下方后,再輕輕放入該杯水中,靜止時A上表面與水面剛好相平,如圖乙.已知小球B的密度ρ=1.8×103kg/m3,g=10N/kg.求:
(1)在甲圖中杯壁上距杯底8cm處O點受到水的壓強.
(2)甲圖中物體A受到的浮力.
(3)物體A的密度.
(4)小球B的體積.
答案解析部分
1.【答案】A
【知識點】浮力的利用;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【解答】A.根據物體的浮沉條件可知,良種沉底時,所受浮力小于自身重力,故A正確;
D.根據物體的浮沉條件可知,良種沉底,良種的密度大于水的密度;次種漂浮,次種的密度小于水的密度,所以良種的密度大于次種的密度,故D錯誤;
B.若良種和次種的體積相同,根據,由于良種的密度大于次種的密度,所以良種的重力大于次種的重力,故B錯誤;
C.次種漂浮,則次種所受浮力等于自身重力,故C錯誤。
故選A。
【分析】ABC.根據物體的浮沉條件比較浮力和重力的大小關系;
D.根據物體的浮沉條件比較次種和良種的密度大小。
2.【答案】D
【知識點】液體壓強的特點;浮力的利用;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【解答】ACD、同一個密度計放在甲、乙液體中都漂浮,則密度計在甲、乙兩種液體中受到的浮力都等于密度計受到的重力G,所以F甲=F乙=G,由圖知密度計排開液體的體積V排甲>V排乙,由于浮力相等,根據F浮=ρ液V排g得ρ甲<ρ乙;故A錯誤;
兩容器中液面相平,即深度相同,根據p=ρgh,甲杯中液體對杯底的壓強小于乙杯中液體對杯底的壓強,故C錯誤;
根據F浮=G排,密度計在甲燒杯中排開液體的重力等于密度計在乙燒杯中排開液體的重力,故D正確;
B、由于浮力相等,浮力等于密度計下表面與上表面受到的壓力差,而兩只密度計上表面受到的壓力均為0,密度計的下表面在甲、乙兩種液體中受到的壓力相等,密度計的底面積一定,根據,密度計的底部在甲杯中受到的液體壓強等于在乙杯中受到的液體壓強,故B錯誤。
故選:D。
【分析】物體漂浮時,浮力等于物體的重力;浮力相同時,排開液體的體積越大, 液體密度越小;根據p=ρgh,可以判斷液體壓強的大小。
3.【答案】D
【知識點】液體壓強的特點;浮力的利用;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【解答】A、潛艇上浮過程中,露出水面前,V排不變,根據F浮=ρ液gV排可知,在海水密度不變時,潛艇所受浮力不變;逐漸露出水面時,V排減小,潛艇所受浮力減小;故A錯誤;
B、由圖可知,懸浮時排開海水的體積大于漂浮時排開海水的體積,由F浮=ρ液gV排可知,在海水密度不變時,潛艇懸浮時所受浮力大,即F懸浮>F漂浮,故B錯誤;
C、由圖可知,潛艇漂浮時其底部所處深度最小,根據p=ρgh可知,此時潛艇底部所受海水壓強最小,故C錯誤;
D、根據阿基米德原理可知,浮力等于排開液體所受的重力;由B項可知F懸浮>F漂浮;同時漂浮時排開液體的體積比上浮時排開液體的體積小,根據F浮=ρ液gV排可知,在海水密度不變時,漂浮時的浮力小于上浮時的浮力,所以漂浮時排開海水所受的重力最小,故D正確。
故選:D。
【分析】根據F浮=ρ液gV排,可以判斷浮力的大小變化;懸浮和漂浮時,物體受到的浮力等于物體的重力。
4.【答案】D
【知識點】大氣壓強與高度的關系;阿基米德原理;浮力的利用;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【解答】A.浮空艇從地面升空,浮力大于重力,,根據浮力公式可得
,且,所以則,即浮空艇內充入的氣體的密度小于空氣的密度,故A錯誤;
B.根據浮力公式可知,浮空艇受到的浮力為,,大小不變,空氣密度隨高度的增加而減小,所以F浮變小,故B錯誤;
C.海拔越高,大氣壓強越小,故C錯誤;
D.由阿基米德原理可知,故D正確。
故選D。
【分析】1、浮力的本質為上下表面產生的壓力差,計算公式為F浮=ρ液gV排,所以物體所受浮力和物體所處的深度無關,與排開水的體積有關,當排開水的體積越小時,浮力越小,排開水的體積越大時,浮力越大;
2、阿基米德原理:物體排開水的重力等于物體所受浮力;
3、物體沉浮條件:物體懸浮時的浮力等于重力(排開水的體積等于物體體積),物體的密度等于液體的密度,物體漂浮表明浮力等于重力(排開水的體積小于物體體積),物體的密度小于液體的密度,物體下沉時重力大于浮力(排開水的體積等于物體體積),物體的密度大于液體的密度。
5.【答案】C
【知識點】浮力的利用
【解析】【解答】A.同一密度計在不同液體中漂浮時,浮力都等于重力,故A不符合題意;
B.潛水艇下潛的過程中,排水體積不變,其受到的浮力不變,故B不符合題意;
C.節日放飛的氣球上升,所以浮力大于重力,所以充的是密度小于空氣的氣體,故C符合題意;
D.輪船從長江駛入大海,始終漂浮,浮力等于重力,重力不變,則浮力不變,故D不符合題意。
故選C。
【分析】1、浮力的本質為上下表面產生的壓力差,計算公式為F浮=ρ液gV排,所以物體所受浮力和物體所處的深度無關,與排開水的體積有關,當排開水的體積越小時,浮力越小,排開水的體積越大時,浮力越大;
2、阿基米德原理:物體排開水的重力等于物體所受浮力;
3、物體沉浮條件:物體懸浮時的浮力等于重力(排開水的體積等于物體體積),物體的密度等于液體的密度,物體漂浮表明浮力等于重力(排開水的體積小于物體體積),物體的密度小于液體的密度,物體下沉時重力大于浮力(排開水的體積等于物體體積),物體的密度大于液體的密度。
6.【答案】B
【知識點】流體壓強與流速的關系;浮力的利用
【解析】【解答】A.軌道一側空氣流速快,壓強小,A不符合題意;
B. 燈內空氣受熱膨脹,密度減小,浮力大于自身重力,B符合題意;
C. 球上方空氣流速大,壓強小,C不符合題意;
D.紙條上方流速快、壓強小,D不符合題意。
故選B。
【分析】流體在流速大的地方壓強小,流速小的地方壓強大。
7.【答案】A
【知識點】浮力的利用;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【解答】某潛水艇從a處高密度海水區駛入b處低密度海水區時,由于V排不變,海水密度減小,由F浮=G排=ρ液gV排可知其受到的浮力減小、其排開液體的重力減小,故A正確。
故答案為:A。
【分析】利用F浮=G排=ρ液gV排分析即可。
8.【答案】C
【知識點】浮力的利用
【解析】【解答】A.hA>hB即pA=pB由p=ρgh可知兩液體的密度關系為:ρ甲<ρ乙,圓柱形容器內液體對容器底部的壓力和液體的重力相等,所以,由G=F=pS;由G=mg=ρVg可知,A點液面以下液體的重力小于B點液面以下液體的重力,綜上,甲容器內液體的重力小于乙容器內液體的重力,因水平面上物體的壓力和自身的重力相等,由可知,P甲B.M漂浮在甲液面上,N懸浮在乙液體中,所以ρM<ρ甲,ρN=ρ乙則ρM<ρN,故B錯誤;
C.M漂浮在甲液面上時排開甲液體的體積小于N懸浮在乙液體中排開液體的體積,由可知,放入M、N兩物體后,乙燒杯內液面上升的高度較大,由Δp=ρgΔh可知,乙燒杯內的液體密度大,上升的高度大,則乙容器底增加的壓強大,即Δp甲<Δp乙,故C正確;
D.乙液體的密度大,N排開液體的體積大,由F浮=ρgV排可知,M受到的浮力小于N的,故D錯誤。
故選C。
【分析】(1)由圖知A、B所處的深度關系,根據p=ρgh結合A、B兩點的壓強相等判斷兩液體的密度關系,圓柱形容器內液體對容器底部的壓力和液體的重力相等,根據G=F=pS可知A點和B點液面以上兩液體的重力關系,A、B兩點距離杯底同一高度時它們液面以下兩液體的體積相等,根據G=mg=ρVg判斷兩點液面以下液體的重力關系,然后得出兩容器內液體的重力關系,水平面上物體的壓力和自身的重力相等,根據判斷兩燒杯對桌面的壓強關系;
(2)將兩個體積相等的實心物體M、N分別輕輕地放入甲、乙量容器中,發現M漂浮在甲液面上,N懸浮在乙液體中,根據物體浮沉條件判斷兩物體和兩液體的密度關系,然后比較兩物體的密度關系;
(3)實心物體M、N的體積相等,M漂浮在甲液面上時排開甲液體的體積小于N懸浮在乙液體中排開液體的體積,根據排 判斷兩液體上升的高度關系,利用判斷兩燒杯底增加的壓強關系;
(4)根據阿基米德原理判斷兩物體受到的浮力關系。
9.【答案】C
【知識點】浮力的利用
【解析】【解答】已知A、B、C三個正方體的體積相同;
A.根據圖像,A、B、C三個正方體排開水的體積關系為
根據,浮力的大小關系為,故A錯誤;
B.由圖可知,A和B處于漂浮,C處于懸浮,則由浮沉條件可知:,,
根據浮力的大小關系為:,得重力的關系:,
根據正方體A、B、C的體積相同,由
可知,物體密度的大小關系,故B錯誤;
C.因正方體漂浮或懸浮狀態,則浮力等于自身重力,物體受到的浮力等于排開液體的重力,即說明容器中正方體的重力等于正方體排開水的重力,即可以理解為,容器中正方體的重力補充了它排開的水的重力,三個容器內水和物體的總重力相等;由于容器相同,三個容器對桌面的壓力關系為,,因為容器底面積,
由可知,容器對桌面的壓強關系,故C正確;
D.三個容器內水面高度相同,即h相同,水的密度一定,根據,容器底受到水的壓強關系為
容器的底面積相等,由F=pS可知,容器底部受到水的壓力大小關系為,故D錯誤。
故選C。
【分析】根據F浮=ρ液gV排,判斷浮力大小關系;根據漂浮時,F浮=G物,結合,判斷物體密度的大小;根據p=ρgh,計算液體壓強的大小;容器底受到的壓力F=pS。
10.【答案】D
【知識點】壓強;浮力大小的計算;浮力的利用
【解析】【解答】A、由圖象可知,體積V相同時,A的質量大于B的質量,則根據可知:;
相同木塊在a、b中都處于漂浮,則所受浮力,
根據可得:;由圖可知:;所以,;由此可知:a容器盛的是A液體,b容器盛的是B液體,故A錯誤、B錯誤;
C、由于兩容器中液面相平,且,根據可知,a容器底部受到液體的壓強大,故C錯誤;
D、從圖中可知容器a中液體的體積較大,且,根據G=mg=gV可知容器a中液體的重力大于容器b中液體的重力,根據可知,a容器對地面的壓力比b大,容器的底面積相同,根據可知a容器受到液體的壓強變化量大故選:D。
【分析】(1)由圖象得出A、B的密度關系,根據物體的浮沉情況判斷出物體密度與液體a、b的密度關系,即可得出答案;
(2)由圖可知兩容器液面相平,然后根據得出容器底受到壓強的關系;
(3)從圖中可知容器a中液體的體積較大,根據G= mg=pgV可知容器a中液體的重力與容器b中液體的重力的大小關系,根據可知,a、 b容器對地面的壓力地質構造,容器的底面積相同,根據可知兩容器對地面的壓強的大小關系。
11.【答案】(1)小于
(2)小于
(3)2.4×10-4m3
(4)C;B
【知識點】浮力的利用;探究浮力大小的實驗
【解析】【解答】(1)由圖可知物體的重力G=4N,由圖甲可知物體浸沒在甲液體中時彈簧測力計的示數為2N,則物體浸沒在甲液體中時受到的浮力為
F浮=G-F示=4N-2N=2N
同理可得,物體浸沒在乙液體中時受到的浮力為
F浮'=G-F示'=4N-1.6N=2.4N
故物塊浸沒在甲液體中所受到的浮力小于其浸沒在乙液體中所受到的浮力;
(2)浸沒時排開液體的體積等于物體的體積,根據F浮=ρ液gV排可知,甲液體的密度小于乙液體的密度;
(3)F浮'=ρgV排得物體的體積
(4)在同種液體中,物體排開液體的體積越大,物體受到的浮力越大,由此可知:當液體密度一定時,物體排開液體的體積越大,所受浮力越大,物體完全浸沒后,深度變大,浮力不變,故能表示浮力大小與物塊浸入液體深度h的關系的是C;
不放物體時,液體對容器底有一定的壓力,放入物體后,h變大,物體排開液體的體積越大,液體對容器底的壓力變大,物體浸沒后,物體排開液體的體積不變,液體對容器底的壓力不再變化,故B符合題意。
故答案為:(1)小于;(2)小于;(3)2.4×10-4m3;(4)C;B。
【分析】(1)由稱重法得出物體浸沒在甲、乙液體中時受到的浮力,進行對比;
(2)浸沒時排開液體的體積等于物體的體積,根據F浮=ρ液gV排可知,甲液體的密度與乙液體的密度的關系;
(3)根據F浮'=ρgV排得物體的體積;
(4)浮力大小與物塊浸入液體深度h的變大,浮力先變大后不變;
液體對容器底的壓力先變大后不變。
12.【答案】(1)彈性
(2)
(3)
(4)不變
【知識點】彈力;阿基米德原理;浮力的利用;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【解答】(1)橡皮膜有彈性,發生彈性形變。
(2)乙、丙兩圖都是漂浮,浮力都等于自重,兩圖中浮力的變化量;玻璃杯的重力為,根據重力公式計算可知玻璃板的質量;
(3)玻璃杯的體積為,結合已知質量,密度公式計算可知玻璃杯的密度為

(4)按乙、丁、丙的順序實驗,玻璃杯帶水,但容器中的液面高度不變,玻璃杯的密度值會不變。
【分析】1、浮力的本質為上下表面產生的壓力差,計算公式為F浮=ρ液gV排,所以物體所受浮力和物體所處的深度無關,與排開水的體積有關,當排開水的體積越小時,浮力越小,排開水的體積越大時,浮力越大;
2、阿基米德原理:物體排開水的重力等于物體所受浮力;
3、物體沉浮條件:物體懸浮時的浮力等于重力(排開水的體積等于物體體積),物體的密度等于液體的密度,物體漂浮表明浮力等于重力(排開水的體積小于物體體積),物體的密度小于液體的密度,物體下沉時重力大于浮力(排開水的體積等于物體體積),物體的密度大于液體的密度;
4、密度的性質:密度是物質的基本屬性,不隨質量和體積的變化而變化;至于材料本身以及材料狀態有關。
5、根據密度公式計算m=ρv分析可知,體積相同是質量和密度成正比。
(1)橡皮膜有彈性,發生的形變為彈性形變。
(2)比較乙、丙兩圖可知,都是漂浮,受到的浮力都等于自重,則兩圖中浮力的變化量等于玻璃杯的重力,兩圖中浮力的變化量
所以玻璃杯的重力為
則玻璃板的質量
(3)玻璃杯的體積為
玻璃杯的密度為
(4)如果改成按乙、丁、丙的順序實驗,雖然玻璃杯帶水,但容器中的液面高度不變,測得的玻璃杯的密度值會不變。
13.【答案】4;C;拉直;ρ
【知識點】浮力的利用;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【解答】圖甲中,連接小球的繩子是松弛的,小球之間沒有作用力,4號小球處于懸浮狀態,則液體密度與4號小球的密度相同。
有一個小球是沉入液體底部的,選擇密度最大的材料來制作空心小球最合適,應選材料C。
當被測液體密度介于相鄰的兩球密度之間時,密度更大的小球會下沉,密度較小的小球會上浮,細繩會被拉直。
同一個密度計放在不同的液體中,密度計漂浮,浮力等于重力,由于重力不變,受到的浮力相同,而露出液面的高度越小,浸入液體中的體積就越大,排開液體的體積越大,根據F浮=ρ液gV排,當浮力相同時,排開液體的體積越大,露出液面的高度越小,液體的密度就越小,測液體的密度就越小,圖丙中圖像橫坐標是ρ。
【分析】物體漂浮時,物體密度小于液體密度時;物體懸浮時,密度等于液體密度時;物體沉底時,密度大于液體密度;漂浮的物體受到的浮力等于物體重力;浮力一定時,液體密度越大, 排開液體的體積越小。
14.【答案】右;31.4;50;;往容器中加足夠多的水
【知識點】液體密度的測量;浮力的利用
【解析】【解答】測量液體密度的密度計,
(1)調節天平平衡時,指針偏向分度盤中央刻度線的左側,平衡螺母向右端移動,使天平橫梁水平平衡。根據圖像,空圓筒質量質量:m=20g+10g+1.4g=31.4g,
圓筒內水的質量:,
圓筒內水的體積

(2)倒入待測液體后,圓筒排開水的體積:
圓筒受到的浮力:,
圓筒處于漂浮狀態,受到的重力等于浮力
待測液體密度:。
(3)用自制密度計測量液體密度時,發現圓筒觸底無法漂浮,浮力小于重力,即排開液體的體積太小,可以往容器中加足量的水。
【分析】(1)調節天平平衡時,平衡螺母左偏右調;根據砝碼和游碼位置,測量質量;根據,計算體積;
(2)漂浮物體受到的浮力等于重力,根據,計算質量,利用,計算密度;
(3)增大容器內液體深度,使密度計漂浮。
15.【答案】(1)豎直漂浮
(2)>;
(3)下
(4)杠桿的平衡條件
(5)無
(6)將食用油倒入截面積較小的量筒或試管中進行測量
(7)B
【知識點】浮力的利用;探究杠桿的平衡條件實驗
【解析】【解答】(1)塞入金屬絲的目的是使得重心降低,使吸管能豎直漂浮在液體中。
(2)由于吸管在(a)、(b)圖中均漂浮,浮力與重力相等,可知

因,所以,。
設吸管的底面積為S,則,,根據兩種液體中的浮力都等于重力,即浮力相等,有

解得
(3)根據知,h越大,液體密度越小,所以1.1刻度線在1.0刻度線的下方。
(4)桿秤實質是一根杠桿,其工作原理是杠桿的平衡條件,即。
(6)密度計碰底說明深度過小,換用截面積較小的容器增大深度,例如將食用油倒入截面積較小的量筒或試管中進行測量。
(7)提高精確度必須增大AB間的距離。
【分析】 (1)從圖甲和圖乙中可以看出,吸管在水和另一種液體中,浸入的深度不同,但都漂浮,所以浮力相等,都等于自身的重力,根據公式F浮=ρgV排通過比較排開液體的體積大小可以比較液體密度的大小,
(2)根據浮力相等可得出h與ρ水、ρ液,及H的關系式。
(3)根據密度計上小下大的特點分析;
(4)桿秤是利用杠桿的平衡條件測量的;
(6)密度計碰底說明深度過小,換用截面積較小的容器增大深度進行測量;
(7)根據提高精確度必須增大AB間的距離,結合杠桿的平衡條件分析各項。
16.【答案】A,B,C
【知識點】透鏡及其特點與分類;浮力的利用;杠桿的平衡分析法及其應用;地磁場
【解析】【解答】 解:A.圖甲中,桿秤是利用杠桿平衡條件來測量物體的質量的,故A正確;
B.圖乙中,削冰取火,冰中間厚邊緣薄,相當于凸透鏡,凸透鏡對光具有會聚作用,故B正確;
C.圖丙中,由于司南受到地磁場的作用,因此司南南極靜止時指向地磁場的北極即地理的南極,故C正確;
D.圖丁中,孔明燈升空利用了浮與沉的條件,當孔明燈受到的浮力大于自重時就會升空,故D錯誤。
故選:ABC。
【分析】 (1)桿秤是利用的是杠桿原理;
(2)可以取火是因為這個光學透鏡可以會聚光線,凸透鏡又叫會聚透鏡。
(3)地球是一個大磁體,地球周圍存在的磁場叫地磁場。
(4)孔明燈升空利用了浮沉條件。
17.【答案】A,B,C,D
【知識點】慣性及其現象;液體壓強的特點;浮力的利用;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【解答】A.圖中,潛水艇在海水密度突然變小時,根據F浮=ρ液gV排,潛水艇受到的浮力突然變小,浮力小于重力而下沉,不能平衡而下沉,故A正確;
B.根據p=ρgh,深度增加,液體壓強變大,潛水艇掉到安全潛深以下,被海水壓力破壞,故B正確;
C.用高壓向所有水柜供氣,排出水柜內的水來減小潛水艇的重力,使重力小于浮力,從而改變浮沉狀態,故C正確;
D.潛水艇向下運動時,由于慣性,不會立即停止向下運動,仍會下降一段距離,故D正確。
故選ABCD。
【分析】根據F浮=ρ液gV排,排開液體的體積一定時,液體密度變小,浮力變小;液體壓強隨深度的增大而增大;潛水艇排出水倉內的水,重力減小,浮力大于重力;慣性是物體繼續保持原來的運動狀態。
18.【答案】A,C,D
【知識點】液體壓強計算公式的應用;阿基米德原理;浮力的利用
【解析】【解答】A.根據甲圖,B物體受到豎直向下的重力、豎直向上的拉力、豎直向上的浮力,所以細線的拉力F=G-F浮=G-ρgV,故A正確;
B.甲、乙圖中燒杯對水平桌面的壓力不變,等于燒杯、A、B的總重力,受力面積不變,由 知道,甲、乙兩圖燒杯對桌面的壓強不變,即p1=p2,故B錯誤;
CD.甲、乙圖,浮力的減小量為
排開水的體積減小量為
液面高度的減小量為
水對燒杯底部的壓強變化為
,故CD正確。
故選ACD。
【分析】根據物體的重力和受到的拉力差,計算浮力;壓力和受力面積一定時,壓強相等;物體A受到向下的拉力減小,浮力減小,利用計算減少的排開體積,結合底面積,計算液面高度變化,利用Δp=ρgΔh,計算液壓強的變化量。
19.【答案】A,B
【知識點】壓力及重力與壓力的區別;液體壓強的計算;阿基米德原理;浮力大小的計算;浮力的利用
【解析】【解答】A.甲液體中,小球受到三力且平衡,則有F浮=G-F拉.乙液體中,小球也受到三力且平衡,則有
F浮=G+F拉.同一小球重力不變,細線對小球拉力相等,所以小球在甲液體中所受浮力小于在乙液體中所受浮力.由因為小球浸沒在甲乙液體中,V排相等,g相等,小球在甲液體中所受浮力小,甲液體密度小.故A正確.
B.據A中分析.故B正確.
C.據m=ρν得,甲乙液體的體積相等,甲液體的密度小,甲液體的質量小,受到的重力也小.兩容器完全相同,重力相等,放入小球后左邊容器對桌面的壓力小于右邊容器對桌面的壓力.故C錯誤.
D.剪斷乙中的細線,小球會上浮直到漂浮,乙中液面會下降,據P=ρgh,密度不變,g不變,深度減小,容器底部受到液體的壓強會變小.故D錯誤.
【分析】對浸在液體中的物體進行受力分析,根據平衡狀態受力平衡,找到所受浮力的大小關系.據阿基米德原理,比較液體密度;分析產生有力的原因,比較壓力大小。據液體壓強公式P=ρgh,比較容器底部受到液體壓強的大小。
20.【答案】B,C,D
【知識點】密度公式及其應用;阿基米德原理;浮力大小的計算;浮力的利用;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【解答】A、吸管漂浮在水面上,排開液體的體積越大,排開液體的重力越大,故A錯誤;
B、由于物體漂浮,所以重力等于浮力,液體密度越大,排開體積越小,露出液面的長度就越長,故B正確;
C、密度計的重力不變,密度計處于漂浮狀態,浮力等于重力,即浮力也不變.設A、C、B三點顯示的密度分別為ρ1、ρ2、ρ3;則可得:ρ1gV1=ρ2gV2=ρ3gV3=G約去g可得:ρ1V1=ρ2V2=ρ3V3=m(V1-V2)=;由題意知,V1-V2=V2-V3;;將ρ1及ρ3代入,可得:ρ2=,故C正確;
D、只增加配重,相當于增大浮力,由于密度不變,所以排開體積變大,即C處對應刻度將變大,故D正確。
故選B、C、D。
【分析】物體漂浮在水面上,重力等于浮力,液體密度越大,排開液體的體積變小。
21.【答案】A,D
【知識點】密度公式及其應用;浮力的利用
【解析】【解答】AB.剛放入水中時,排開水的體積為
剛放入水中時,浮沉子恰好懸浮,浮力等于浮沉子的重力,等于排開水的重力,故浮子的重力為
經整理可知
A符合題意,B不符合題意;
CD.一段時間后,空腔充滿了水,浮沉子沉底且完全浸沒,此時水的深度降為h2,則空腔部分的體積為
實心部分的體積為
材料的密度為
C不符合題意,D符合題意。
故答案為:AD。
【分析】根據底面積和高度可以計算體積;根據密度和體積的乘積計算質量;利用質量和實際體積的比值, 計算密度。
22.【答案】(1)解:根據題意可知,B下表面所受液體壓強為

筒B下表面受到水的壓力為;
筒B上表面受到水的壓力為,
筒B受到的浮力為。
答:圖乙中筒B受到的浮力為120N。
(2)解:根據題意可知,
正方體物塊A的重力為;
物塊A與容器底緊密接觸時,下表面所受液體壓力為,
物體A上表面所處深度為
物塊A上表面所受液體向下的壓力為

當物塊A恰好被拉起時,細線的拉力為;
此時,需要去掉沙子的重力為
去掉沙子的質量為。
答:將物塊A從水中拉起,需要去掉沙子的質量為8kg。
(3)解:
物塊A拉離容器底后所受浮力為

空筒B與剩余沙子的總重力為;
細繩對空筒B的拉力為;
筒B所受浮力為;
筒B排開水的變化量為;
容器水面的高度變化量為;
水對容器底壓強的變化量為。
答:將物塊A拉離容器底,待液面穩定后水對容器底的壓強變化量為300Pa。
【知識點】壓強的大小及其計算;液體壓強計算公式的應用;阿基米德原理;浮力的利用;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】 (1)根據浮力產生的條件可以求得圖乙中筒B受到的浮力;
(2)根據重力的計算公式可得正方體物塊A的重力,根據F=ps可得物塊A上表面所受液體向下的壓力,根據F拉=GA+F壓上'可以求得需要去掉沙子的質量;
(3)根據題意,求得將物塊A拉離容器底,待液面穩定后容器中水面的高度變化量。
(1)筒B下表面所受液體壓強為
由 可知,筒B下表面受到水的壓力為
筒B上表面受到水的壓力為,筒B受到的浮力為
(2)正方體物塊A的重力為
物塊A與容器底緊密接觸時,下表面所受液體壓力為,物體A上表面所處深度為
物塊A上表面所受液體向下的壓力為
當物塊A恰好被拉起時,細線的拉力為
此時,需要去掉沙子的重力為
去掉沙子的質量為
(3)物塊A拉離容器底后所受浮力為
空筒B與剩余沙子的總重力為
細繩對空筒B的拉力為
筒B所受浮力為
筒B排開水的變化量為
容器水面的高度變化量為
水對容器底壓強的變化量為
答:(1)圖乙中筒B受到的浮力為120N;
(2)將物塊A從水中拉起,需要去掉沙子的質量為8kg;
(3)將物塊A拉離容器底,待液面穩定后水對容器底的壓強變化量為300Pa。
23.【答案】(1)解:物體 的體積
物體 的密度
(2)解:根據杜桿平衡條件可知,
所以物體 的質量
(3)解: 當壓力傳感器的示數 時, 壓力傳感器對物體 的支持力也為 ,
則物體 對杠桿 端的拉力
根據杜桿平衡條件 可知,
物體 對杜桿 端的拉力
對物體 受力分析可知, 物體 受豎直向下的重力、堅直向上的浮力和堅直向上的拉力, 堅直向上的浮力

水槽內水的深度$
【知識點】浮力的利用;杠桿的平衡條件
【解析】【分析】(1)根據N的高度、橫截面積可以求出N的體積,然后根據密度公式求出N的密度。
(2)根據杠桿的平衡條件求出M的質量。
(3)根據G=mg求出M的重力,根據壓力傳感器的示數求出M對A端的拉力;根據杠桿的平衡條件求出B端受到的拉力,根據拉力大小與N的重力求出浮力的大小,根據阿基米德原理求出深度。
24.【答案】解:(1)該液體的密度為:
(2)鐵塊完全浸入容器內液體中,鐵塊排開液體的體積為:
鐵塊受到的浮力為:
(3)鐵塊完全浸入容器內液體中,液面增加的高度為:
B點受到液體的壓強增加
答:(1)該液體的密度是;
(2)將鐵塊完全浸入容器內液體中,鐵塊受到的浮力是1.8N;
(3)若加入鐵塊后無液體溢出,則B點受到液體的壓強增加了450Pa。
【知識點】浮力的利用
【解析】【分析】(1)根據求出液體的密度;
(2)根據求出鐵塊的體積,當鐵塊完全浸入液體中,鐵塊排開液體的體積等于鐵塊的體積,根據求出鐵塊受到的浮力;
(3)根據求出鐵塊完全浸入容器內液體中時液面增加的高度,根據求出B點受到液體的壓強增加量。
25.【答案】(1)解:A物塊排開水的體積為
則A物塊受到的浮力為
(2)解:A物塊漂浮在水面上,浮力等于重力,所以A的重力為
水對容器底部的壓力等于水和A的總重力,則水對容器底部的壓力為
所以水對容器底部的壓強為
(3)解:放入B后,整體漂浮,總浮力等于總重力,所以增加的浮力等于B的重力,所以B的重力為
則容器對桌面的壓力增加了0.1N,所以容器對桌面的壓強與物塊被下壓前相比增加量為
【知識點】浮力大小的計算;浮力的利用;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】(1)已知物塊A的體積與露出水面的體積算出浸入水中的物塊體積(排開水的體積),利用阿基米德原理求所受浮力。
(2)先求出容器底部受到的壓力,再根據公式求出容器底部受到的壓強。
(3)根據G=F浮得出物塊的重力;如圖乙所示,根據F浮'=ρ水gV排'得出物塊所受的浮力,根據F=F浮'-G得出壓力,根據求出水對容器底的壓強。
26.【答案】(1)解:根據題意可知,物塊A的下表面距離水面的深度為,所以,物塊A受到水的壓強為

(2)解:由于此時彈簧恰好處于自然伸長狀態,對物塊A沒有彈力的作用,此時物塊A處于漂浮狀態,即處于平衡狀態,受到的重力和浮力是一對平衡力。即,根據阿基米德原理以及G=mg和密度公式可得,所以,物塊A的密度為。
(3)解:物塊A的重力為,物塊A剛好浸沒時,此時物塊A受到豎直向下的重力、豎直向下的彈簧對其的拉力以及豎直向上的浮力作用,可得,即,所以,彈簧對木塊A的拉力為。
【知識點】密度公式及其應用;液體壓強計算公式的應用;阿基米德原理;浮力的利用;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】(1)根據題意可知,物塊A的下表面距離水面的深度為0.4m,根據壓強公式P=ρgh計算物塊A受到水的壓強;
(2)彈簧恰好處于自然伸長狀態,對物塊A沒有彈力的作用,物塊A處于漂浮狀態,即重力等于浮力,,根據阿基米德原理以及G=mg和密度公式計算物塊A的密度;
(3)物塊A的重力為,物塊A剛好浸沒時,受到豎直向下的重力、豎直向下的彈簧對其的拉力以及豎直向上的浮力作用,即,彈簧對木塊A的拉力為。
(1)根據題意可知,物塊A的下表面距離水面的深度為
所以,物塊A受到水的壓強為
(2)由于此時彈簧恰好處于自然伸長狀態,對物塊A沒有彈力的作用,此時物塊A處于漂浮狀態,即處于平衡狀態,受到的重力和浮力是一對平衡力。即
根據阿基米德原理以及G=mg和密度公式可得
所以,物塊A的密度為
(3)物塊A的重力為
物塊A剛好浸沒時,此時物塊A受到豎直向下的重力、豎直向下的彈簧對其的拉力以及豎直向上的浮力作用,可得

所以,彈簧對木塊A的拉力為
27.【答案】解:(1)O點的深度h=20cm-8cm=12cm=0.12m,
則壓強為:pO=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa.
(2)因為A漂浮在水中,所以F浮=GA=8N;
(3)根據F浮=ρ水gV排
得:
V排===8×10-4m3;
已知浸入水中的體積占總體積的,則物體A的體積
VA=V排=×8×10-4m3=1×10-3m3;
根據G=mg=ρVg,可得A的密度:
ρA===0.8×103kg/m3;
(4)圖乙中A、B共同懸浮:則F浮A+F浮B=GA+GB
根據F浮=ρ水gV排和G=mg=ρVg
可得:ρ水g(VA+VB)=GA+ρBgVB,
所以,
VB===2.5×10-4m3.
【知識點】浮力的利用
【解析】【分析】(1)根據p=ρgh,計算壓強;
(2)漂浮物體受到的浮力等于物體的重力;
(3)根據,計算排開液體的體積;利用,計算物體密度;
(4)根據懸浮物體受到的浮力等于重力,根據F浮=ρ水gV排和G=mg=ρVg,計算物體的體積。
1 / 1考點沖刺8【浮力的應用】—2025年中考物理考前素描40天終極沖刺寶典
一、選擇題
1.(2024·湘潭模擬)如圖,將水稻種子倒入一定濃度的鹽水中,漂浮于水面的是次種,沉入容器底的是良種,這種方法稱之為鹽水選種。考慮種子個體差異,在圖示情境中(  )
A.良種所受浮力小于自身重力 B.良種重力小于次種重力
C.次種所受浮力大于自身重力 D.良種密度小于次種密度
【答案】A
【知識點】浮力的利用;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【解答】A.根據物體的浮沉條件可知,良種沉底時,所受浮力小于自身重力,故A正確;
D.根據物體的浮沉條件可知,良種沉底,良種的密度大于水的密度;次種漂浮,次種的密度小于水的密度,所以良種的密度大于次種的密度,故D錯誤;
B.若良種和次種的體積相同,根據,由于良種的密度大于次種的密度,所以良種的重力大于次種的重力,故B錯誤;
C.次種漂浮,則次種所受浮力等于自身重力,故C錯誤。
故選A。
【分析】ABC.根據物體的浮沉條件比較浮力和重力的大小關系;
D.根據物體的浮沉條件比較次種和良種的密度大小。
2.小明用一根粗細均勻的吸管自制了一支密度計,他在吸管的下端裝入適量的鋼珠后用蠟封住并使底部平整。水平桌面放置兩個完全相同的燒杯,燒杯內裝有密度不同的液體,將自制密度計分別放入兩燒杯中,待密度計靜止后,兩燒杯液面相平(如圖所示)。以下說法正確的是(  )
A.甲杯中液體的密度大于乙杯中液體的密度
B.密度計的底部在甲杯中受到的液體壓強大于在乙杯中受到的液體壓強
C.甲杯中液體對杯底的壓強等于乙杯中液體對杯底的壓強
D.密度計在甲燒杯排開液體的重力等于密度計在乙燒杯排開液體的重力
【答案】D
【知識點】液體壓強的特點;浮力的利用;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【解答】ACD、同一個密度計放在甲、乙液體中都漂浮,則密度計在甲、乙兩種液體中受到的浮力都等于密度計受到的重力G,所以F甲=F乙=G,由圖知密度計排開液體的體積V排甲>V排乙,由于浮力相等,根據F浮=ρ液V排g得ρ甲<ρ乙;故A錯誤;
兩容器中液面相平,即深度相同,根據p=ρgh,甲杯中液體對杯底的壓強小于乙杯中液體對杯底的壓強,故C錯誤;
根據F浮=G排,密度計在甲燒杯中排開液體的重力等于密度計在乙燒杯中排開液體的重力,故D正確;
B、由于浮力相等,浮力等于密度計下表面與上表面受到的壓力差,而兩只密度計上表面受到的壓力均為0,密度計的下表面在甲、乙兩種液體中受到的壓力相等,密度計的底面積一定,根據,密度計的底部在甲杯中受到的液體壓強等于在乙杯中受到的液體壓強,故B錯誤。
故選:D。
【分析】物體漂浮時,浮力等于物體的重力;浮力相同時,排開液體的體積越大, 液體密度越小;根據p=ρgh,可以判斷液體壓強的大小。
3.建設一支強大的海軍是實現中國夢的有力保障。2021年4月23日海軍節,中央軍委選擇在這一天同時入列三型主戰艦艇,習主席登艦視察。其中舷號421的長征18號艇是一艘核潛艇,潛水艇是海軍的戰略重器,如圖所示為長征18號潛水艇在海中懸浮、上浮、漂浮的訓練過程的三種情況示意圖,則下列對此潛水艇的分析中正確的是(  )
A.上浮過程中所受浮力逐漸變大
B.懸浮和漂浮時所受的浮力相等
C.漂浮時潛艇底部所受海水壓強最大
D.漂浮時排開的海水所受的重力最小
【答案】D
【知識點】液體壓強的特點;浮力的利用;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【解答】A、潛艇上浮過程中,露出水面前,V排不變,根據F浮=ρ液gV排可知,在海水密度不變時,潛艇所受浮力不變;逐漸露出水面時,V排減小,潛艇所受浮力減小;故A錯誤;
B、由圖可知,懸浮時排開海水的體積大于漂浮時排開海水的體積,由F浮=ρ液gV排可知,在海水密度不變時,潛艇懸浮時所受浮力大,即F懸浮>F漂浮,故B錯誤;
C、由圖可知,潛艇漂浮時其底部所處深度最小,根據p=ρgh可知,此時潛艇底部所受海水壓強最小,故C錯誤;
D、根據阿基米德原理可知,浮力等于排開液體所受的重力;由B項可知F懸浮>F漂浮;同時漂浮時排開液體的體積比上浮時排開液體的體積小,根據F浮=ρ液gV排可知,在海水密度不變時,漂浮時的浮力小于上浮時的浮力,所以漂浮時排開海水所受的重力最小,故D正確。
故選:D。
【分析】根據F浮=ρ液gV排,可以判斷浮力的大小變化;懸浮和漂浮時,物體受到的浮力等于物體的重力。
4.(2024·連州模擬)(新科技)2022年5月15日,我國自主研發的“極目一號”Ⅲ型浮空艇從海拔4300米的科考營地順利升空后達到9032米,超過珠峰高度,創造浮空艇大氣科學觀測世界紀錄。如圖所示是“極目一號”Ⅲ型浮空艇在空中上升的情景,假設浮空艇的體積保持不變,海拔越高空氣的密度越小,下列分析正確的是(  )
A.浮空艇內所充氣體的密度大于空氣密度
B.浮空艇上升過程中所受的浮力保持不變
C.浮空艇上升過程中受到的大氣壓強變大
D.浮空艇受到的浮力等于它排開空氣所受的重力
【答案】D
【知識點】大氣壓強與高度的關系;阿基米德原理;浮力的利用;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【解答】A.浮空艇從地面升空,浮力大于重力,,根據浮力公式可得
,且,所以則,即浮空艇內充入的氣體的密度小于空氣的密度,故A錯誤;
B.根據浮力公式可知,浮空艇受到的浮力為,,大小不變,空氣密度隨高度的增加而減小,所以F浮變小,故B錯誤;
C.海拔越高,大氣壓強越小,故C錯誤;
D.由阿基米德原理可知,故D正確。
故選D。
【分析】1、浮力的本質為上下表面產生的壓力差,計算公式為F浮=ρ液gV排,所以物體所受浮力和物體所處的深度無關,與排開水的體積有關,當排開水的體積越小時,浮力越小,排開水的體積越大時,浮力越大;
2、阿基米德原理:物體排開水的重力等于物體所受浮力;
3、物體沉浮條件:物體懸浮時的浮力等于重力(排開水的體積等于物體體積),物體的密度等于液體的密度,物體漂浮表明浮力等于重力(排開水的體積小于物體體積),物體的密度小于液體的密度,物體下沉時重力大于浮力(排開水的體積等于物體體積),物體的密度大于液體的密度。
5.(2024九下·成都期中)關于物體浮沉條件及應用實例,下列分析合理的是(  )
A.同一密度計在不同液體中漂浮時,所受浮力大小不同
B.潛水艇下潛的過程中,浮力在一直增大
C.節日放飛的氣球里充的是密度小于空氣的氣體
D.輪船從長江駛往大海,浮力在減小
【答案】C
【知識點】浮力的利用
【解析】【解答】A.同一密度計在不同液體中漂浮時,浮力都等于重力,故A不符合題意;
B.潛水艇下潛的過程中,排水體積不變,其受到的浮力不變,故B不符合題意;
C.節日放飛的氣球上升,所以浮力大于重力,所以充的是密度小于空氣的氣體,故C符合題意;
D.輪船從長江駛入大海,始終漂浮,浮力等于重力,重力不變,則浮力不變,故D不符合題意。
故選C。
【分析】1、浮力的本質為上下表面產生的壓力差,計算公式為F浮=ρ液gV排,所以物體所受浮力和物體所處的深度無關,與排開水的體積有關,當排開水的體積越小時,浮力越小,排開水的體積越大時,浮力越大;
2、阿基米德原理:物體排開水的重力等于物體所受浮力;
3、物體沉浮條件:物體懸浮時的浮力等于重力(排開水的體積等于物體體積),物體的密度等于液體的密度,物體漂浮表明浮力等于重力(排開水的體積小于物體體積),物體的密度小于液體的密度,物體下沉時重力大于浮力(排開水的體積等于物體體積),物體的密度大于液體的密度。
6.(2024九下·莆田月考)下列事例中不能用流體壓強與流速關系解釋的是(  )
A.全線以外候車
B.孔明燈升空
C.向下吹氣乒乓球不下落
D.上方吹氣紙條飄起來
【答案】B
【知識點】流體壓強與流速的關系;浮力的利用
【解析】【解答】A.軌道一側空氣流速快,壓強小,A不符合題意;
B. 燈內空氣受熱膨脹,密度減小,浮力大于自身重力,B符合題意;
C. 球上方空氣流速大,壓強小,C不符合題意;
D.紙條上方流速快、壓強小,D不符合題意。
故選B。
【分析】流體在流速大的地方壓強小,流速小的地方壓強大。
7.(2024·廣州) 潛水艇從海水高密度區駛入低密度區,急劇下降的過程稱為“掉深”。如圖,某潛水艇從a處駛入低密度海水區,“掉深”到b處。與a處相比,潛水艇在b處(  )
A.受到浮力大小變小 B.受到浮力大小變大
C.排開液體重力不變 D.排開液體重力變大
【答案】A
【知識點】浮力的利用;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【解答】某潛水艇從a處高密度海水區駛入b處低密度海水區時,由于V排不變,海水密度減小,由F浮=G排=ρ液gV排可知其受到的浮力減小、其排開液體的重力減小,故A正確。
故答案為:A。
【分析】利用F浮=G排=ρ液gV排分析即可。
8.(2024九下·北京市模擬)如圖所示,完全相同的甲、乙兩個燒杯內分別裝有密度不同的液體。在兩燒杯中,距離杯底同一高度處有A、B兩點,已知A、B兩點壓強相等,燒杯甲、乙對桌面的壓強為、,若將兩個體積相等的實心物體M、N分別輕輕地放入甲、乙兩容器中,發現M漂浮在甲液面上,N懸浮在乙液體中,兩容器中液體均未溢出,則下列說法正確的是(  )
A.
B.兩物體的密度關系為
C.放入兩物體后,容器底增加的壓強關系為
D.兩物體受到的浮力關系為
【答案】C
【知識點】浮力的利用
【解析】【解答】A.hA>hB即pA=pB由p=ρgh可知兩液體的密度關系為:ρ甲<ρ乙,圓柱形容器內液體對容器底部的壓力和液體的重力相等,所以,由G=F=pS;由G=mg=ρVg可知,A點液面以下液體的重力小于B點液面以下液體的重力,綜上,甲容器內液體的重力小于乙容器內液體的重力,因水平面上物體的壓力和自身的重力相等,由可知,P甲B.M漂浮在甲液面上,N懸浮在乙液體中,所以ρM<ρ甲,ρN=ρ乙則ρM<ρN,故B錯誤;
C.M漂浮在甲液面上時排開甲液體的體積小于N懸浮在乙液體中排開液體的體積,由可知,放入M、N兩物體后,乙燒杯內液面上升的高度較大,由Δp=ρgΔh可知,乙燒杯內的液體密度大,上升的高度大,則乙容器底增加的壓強大,即Δp甲<Δp乙,故C正確;
D.乙液體的密度大,N排開液體的體積大,由F浮=ρgV排可知,M受到的浮力小于N的,故D錯誤。
故選C。
【分析】(1)由圖知A、B所處的深度關系,根據p=ρgh結合A、B兩點的壓強相等判斷兩液體的密度關系,圓柱形容器內液體對容器底部的壓力和液體的重力相等,根據G=F=pS可知A點和B點液面以上兩液體的重力關系,A、B兩點距離杯底同一高度時它們液面以下兩液體的體積相等,根據G=mg=ρVg判斷兩點液面以下液體的重力關系,然后得出兩容器內液體的重力關系,水平面上物體的壓力和自身的重力相等,根據判斷兩燒杯對桌面的壓強關系;
(2)將兩個體積相等的實心物體M、N分別輕輕地放入甲、乙量容器中,發現M漂浮在甲液面上,N懸浮在乙液體中,根據物體浮沉條件判斷兩物體和兩液體的密度關系,然后比較兩物體的密度關系;
(3)實心物體M、N的體積相等,M漂浮在甲液面上時排開甲液體的體積小于N懸浮在乙液體中排開液體的體積,根據排 判斷兩液體上升的高度關系,利用判斷兩燒杯底增加的壓強關系;
(4)根據阿基米德原理判斷兩物體受到的浮力關系。
9.(2024九下·莒南模擬)如圖所示,放在水平桌面上的三個完全相同的容器內,裝有適量的水,將A、B、C三個體積相同的正方體分別放入容器內,待正方體靜止后,三個容器內水面高度相同。下列說法正確的是(  )
A.物體受到的浮力大小關系為
B.三個物體的密度大小關系為
C.容器對桌面的壓強大小關系為
D.容器底部受到水的壓力大小關系為
【答案】C
【知識點】浮力的利用
【解析】【解答】已知A、B、C三個正方體的體積相同;
A.根據圖像,A、B、C三個正方體排開水的體積關系為
根據,浮力的大小關系為,故A錯誤;
B.由圖可知,A和B處于漂浮,C處于懸浮,則由浮沉條件可知:,,
根據浮力的大小關系為:,得重力的關系:,
根據正方體A、B、C的體積相同,由
可知,物體密度的大小關系,故B錯誤;
C.因正方體漂浮或懸浮狀態,則浮力等于自身重力,物體受到的浮力等于排開液體的重力,即說明容器中正方體的重力等于正方體排開水的重力,即可以理解為,容器中正方體的重力補充了它排開的水的重力,三個容器內水和物體的總重力相等;由于容器相同,三個容器對桌面的壓力關系為,,因為容器底面積,
由可知,容器對桌面的壓強關系,故C正確;
D.三個容器內水面高度相同,即h相同,水的密度一定,根據,容器底受到水的壓強關系為
容器的底面積相等,由F=pS可知,容器底部受到水的壓力大小關系為,故D錯誤。
故選C。
【分析】根據F浮=ρ液gV排,判斷浮力大小關系;根據漂浮時,F浮=G物,結合,判斷物體密度的大小;根據p=ρgh,計算液體壓強的大小;容器底受到的壓力F=pS。
10.(2024九下·游仙月考)如圖甲是A、B兩種液體的質量與體積關系圖像,將同一物塊先后放入盛有A、B兩種液體的相同容器a和b中,待物塊靜止時兩容器液面相平,a容器中物塊漂浮,b容器中物塊沉底,如圖乙所示。下列說法正確的是(  )
A.a容器盛的是B液體,b容器盛的是A液體
B.物塊在a容器中受到的浮力小于在b容器中受到的浮力
C.a容器對桌面的壓強等于b容器對桌面的壓強
D.將物塊取出后,a容器受到液體的壓強變化量大
【答案】D
【知識點】壓強;浮力大小的計算;浮力的利用
【解析】【解答】A、由圖象可知,體積V相同時,A的質量大于B的質量,則根據可知:;
相同木塊在a、b中都處于漂浮,則所受浮力,
根據可得:;由圖可知:;所以,;由此可知:a容器盛的是A液體,b容器盛的是B液體,故A錯誤、B錯誤;
C、由于兩容器中液面相平,且,根據可知,a容器底部受到液體的壓強大,故C錯誤;
D、從圖中可知容器a中液體的體積較大,且,根據G=mg=gV可知容器a中液體的重力大于容器b中液體的重力,根據可知,a容器對地面的壓力比b大,容器的底面積相同,根據可知a容器受到液體的壓強變化量大故選:D。
【分析】(1)由圖象得出A、B的密度關系,根據物體的浮沉情況判斷出物體密度與液體a、b的密度關系,即可得出答案;
(2)由圖可知兩容器液面相平,然后根據得出容器底受到壓強的關系;
(3)從圖中可知容器a中液體的體積較大,根據G= mg=pgV可知容器a中液體的重力與容器b中液體的重力的大小關系,根據可知,a、 b容器對地面的壓力地質構造,容器的底面積相同,根據可知兩容器對地面的壓強的大小關系。
二、實驗探究題
11.(廣東省廣州市花都區2025年九年級中考第一次模擬考試物理試)小王利用如圖所示的儀器進行實驗。彈簧測力計的讀數均為指針穩定后的示數。
(1)由圖可得, 物塊浸沒在甲液體中所受到的浮力   (選填“大于”“等于”或“小于”)其浸沒在乙液體中所受到的浮力;
(2)甲液體的密度   (選填“大于”“等于”或“小于”)乙液體的密度;
(3)若乙液體的密度為1x103kg/m3, 則物塊的體積為   (g取10N/kg)
(4)如圖所示的三幅圖像中,能表示浮力大小與物塊浸入液體深度h的關系的是    ;能表示容器底部所受液體的壓力大小與物塊浸入液體深度h的關系的是    (均填字母)
【答案】(1)小于
(2)小于
(3)2.4×10-4m3
(4)C;B
【知識點】浮力的利用;探究浮力大小的實驗
【解析】【解答】(1)由圖可知物體的重力G=4N,由圖甲可知物體浸沒在甲液體中時彈簧測力計的示數為2N,則物體浸沒在甲液體中時受到的浮力為
F浮=G-F示=4N-2N=2N
同理可得,物體浸沒在乙液體中時受到的浮力為
F浮'=G-F示'=4N-1.6N=2.4N
故物塊浸沒在甲液體中所受到的浮力小于其浸沒在乙液體中所受到的浮力;
(2)浸沒時排開液體的體積等于物體的體積,根據F浮=ρ液gV排可知,甲液體的密度小于乙液體的密度;
(3)F浮'=ρgV排得物體的體積
(4)在同種液體中,物體排開液體的體積越大,物體受到的浮力越大,由此可知:當液體密度一定時,物體排開液體的體積越大,所受浮力越大,物體完全浸沒后,深度變大,浮力不變,故能表示浮力大小與物塊浸入液體深度h的關系的是C;
不放物體時,液體對容器底有一定的壓力,放入物體后,h變大,物體排開液體的體積越大,液體對容器底的壓力變大,物體浸沒后,物體排開液體的體積不變,液體對容器底的壓力不再變化,故B符合題意。
故答案為:(1)小于;(2)小于;(3)2.4×10-4m3;(4)C;B。
【分析】(1)由稱重法得出物體浸沒在甲、乙液體中時受到的浮力,進行對比;
(2)浸沒時排開液體的體積等于物體的體積,根據F浮=ρ液gV排可知,甲液體的密度與乙液體的密度的關系;
(3)根據F浮'=ρgV排得物體的體積;
(4)浮力大小與物塊浸入液體深度h的變大,浮力先變大后不變;
液體對容器底的壓力先變大后不變。
12.(2024九下·松原模擬)頓頓同學把一個不易形變的塑料盒的盒口用橡皮膜緊密封閉,制成了如圖甲所示的探頭,保證探頭上表面水平而且橡皮膜向下,浸入柱形容器的水中,如圖所示,進行了乙、丙、丁三次實驗。
(1)如圖乙實驗中,探頭靜止時容器中水的高度是。橡皮膜發生的是   形變。
(2)丙實驗中,探頭上壓了一個空玻璃杯,靜止時,容器中水面的高度是。如果容器的底面積是S,水的密度是,則玻璃杯的質量m=   。
(3)丁實驗中,玻璃杯沉入杯底,探頭靜止時,容器中水面的高度是,則玻璃杯的密度   。
(4)如果改成按乙、丁、丙的順序實驗,測得的玻璃杯的密度值會   (選填“偏大”、“偏小”或“不變”)。(忽略改變順序后,橡皮膜變化的差異)
【答案】(1)彈性
(2)
(3)
(4)不變
【知識點】彈力;阿基米德原理;浮力的利用;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【解答】(1)橡皮膜有彈性,發生彈性形變。
(2)乙、丙兩圖都是漂浮,浮力都等于自重,兩圖中浮力的變化量;玻璃杯的重力為,根據重力公式計算可知玻璃板的質量;
(3)玻璃杯的體積為,結合已知質量,密度公式計算可知玻璃杯的密度為

(4)按乙、丁、丙的順序實驗,玻璃杯帶水,但容器中的液面高度不變,玻璃杯的密度值會不變。
【分析】1、浮力的本質為上下表面產生的壓力差,計算公式為F浮=ρ液gV排,所以物體所受浮力和物體所處的深度無關,與排開水的體積有關,當排開水的體積越小時,浮力越小,排開水的體積越大時,浮力越大;
2、阿基米德原理:物體排開水的重力等于物體所受浮力;
3、物體沉浮條件:物體懸浮時的浮力等于重力(排開水的體積等于物體體積),物體的密度等于液體的密度,物體漂浮表明浮力等于重力(排開水的體積小于物體體積),物體的密度小于液體的密度,物體下沉時重力大于浮力(排開水的體積等于物體體積),物體的密度大于液體的密度;
4、密度的性質:密度是物質的基本屬性,不隨質量和體積的變化而變化;至于材料本身以及材料狀態有關。
5、根據密度公式計算m=ρv分析可知,體積相同是質量和密度成正比。
(1)橡皮膜有彈性,發生的形變為彈性形變。
(2)比較乙、丙兩圖可知,都是漂浮,受到的浮力都等于自重,則兩圖中浮力的變化量等于玻璃杯的重力,兩圖中浮力的變化量
所以玻璃杯的重力為
則玻璃板的質量
(3)玻璃杯的體積為
玻璃杯的密度為
(4)如果改成按乙、丁、丙的順序實驗,雖然玻璃杯帶水,但容器中的液面高度不變,測得的玻璃杯的密度值會不變。
13.(2024·龍崗模擬)項目化小組用各種材料制作了5個不同密度的小球,分別標為1~5號。按順序用長度相同的細線連接(忽略細線體積)。如圖甲所示,將這串小球放入未知液體中,測出液體的密度。
材料種類 A B C
密度(g/cm3) 0.5 1.0 2.7
【項目原理】圖甲中液體密度與   號小球的密度相同;
【項目制作】也可以稱取不同質量的同種材料,制作成5個內部空心部分體積不同,但外部總體積相等的小球,將它們串連,放入待測液中,進行測量;分析表中材料,最合適制作的材料是   ;
【項目改進】若被測液體密度介于相鄰的兩球之間,則兩小球間細線將   (選填“拉直”或“松弛”);
為了更準確地測量,他們選了表中兩種材料做了簡易密度計,如圖乙所示,測得密度計在不同液體中露出液面的高度h,描點得到的圖像如圖丙所示,則圖像中橫坐標所表示的量是   (選填“G”“F浮”或“ρ”)。
【答案】4;C;拉直;ρ
【知識點】浮力的利用;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【解答】圖甲中,連接小球的繩子是松弛的,小球之間沒有作用力,4號小球處于懸浮狀態,則液體密度與4號小球的密度相同。
有一個小球是沉入液體底部的,選擇密度最大的材料來制作空心小球最合適,應選材料C。
當被測液體密度介于相鄰的兩球密度之間時,密度更大的小球會下沉,密度較小的小球會上浮,細繩會被拉直。
同一個密度計放在不同的液體中,密度計漂浮,浮力等于重力,由于重力不變,受到的浮力相同,而露出液面的高度越小,浸入液體中的體積就越大,排開液體的體積越大,根據F浮=ρ液gV排,當浮力相同時,排開液體的體積越大,露出液面的高度越小,液體的密度就越小,測液體的密度就越小,圖丙中圖像橫坐標是ρ。
【分析】物體漂浮時,物體密度小于液體密度時;物體懸浮時,密度等于液體密度時;物體沉底時,密度大于液體密度;漂浮的物體受到的浮力等于物體重力;浮力一定時,液體密度越大, 排開液體的體積越小。
14.(2024九下·廈門期中)用透明圓筒制作測量液體密度的密度計。
(1)獲取相關數據:
①已知圓筒底面積為S;
②調節天平平衡時,指針指在分度盤中央刻度線的左側,此時應將平衡螺母向   移。如圖,用調好的天平測得空圓筒質量   g;向圓筒中倒入適量水,用天平測得圓筒與水的總質量為81.4g,計算得到圓筒內水的體積   cm3。
(2)制作液體密度計:
待測液體在圓筒上體積為V0的水面處做標記,如圖甲所示。倒掉圓筒內的水,倒入待測液體至標記處,使待測液體體積為V0。將圓筒放入水中,圓筒處于漂浮狀態,如圖乙。測量圓筒浸入水中的深度h,則待測液體密度   (用m、S、h、V0、ρ水表示)。根據計算結果在圓筒外壁標記刻度線和密度值;
(3)用自制密度計測量某種液體密度時,發現圓筒觸底無法漂浮,請提出一條改進建議:   。
【答案】右;31.4;50;;往容器中加足夠多的水
【知識點】液體密度的測量;浮力的利用
【解析】【解答】測量液體密度的密度計,
(1)調節天平平衡時,指針偏向分度盤中央刻度線的左側,平衡螺母向右端移動,使天平橫梁水平平衡。根據圖像,空圓筒質量質量:m=20g+10g+1.4g=31.4g,
圓筒內水的質量:,
圓筒內水的體積

(2)倒入待測液體后,圓筒排開水的體積:
圓筒受到的浮力:,
圓筒處于漂浮狀態,受到的重力等于浮力
待測液體密度:。
(3)用自制密度計測量液體密度時,發現圓筒觸底無法漂浮,浮力小于重力,即排開液體的體積太小,可以往容器中加足量的水。
【分析】(1)調節天平平衡時,平衡螺母左偏右調;根據砝碼和游碼位置,測量質量;根據,計算體積;
(2)漂浮物體受到的浮力等于重力,根據,計算質量,利用,計算密度;
(3)增大容器內液體深度,使密度計漂浮。
15.(2024·上饒模擬) 【探究名稱】制作密度計
【問題】小明、小紅在使用密度計時發現由于刻度不均勻,估讀時誤差較大,在“綜合實踐活動”中準備制作一個刻度均勻的密度計。
【步驟】兩人分別制作一個密度計
(1)(一)小明方案
取一根粗細均勻的飲料吸管,在其下端塞入適量金屬絲并用石蠟封口。塞入金屬絲的目的是使吸管能    在液體中;
(2)將吸管放到水中的情景如圖1甲所示,測得浸入的長度為H;放到另一液體中的情景如圖1乙所示,用ρ液、ρ水分別表示液體和水的密度,由圖可知ρ液   ρ水(選填“>”“<”或“=”),ρ液與ρ水、h及H的關系式是    ;
(3)小明利用上述關系式進行計算,在吸管上標出了0.8、0.9、1.0、1.1、1.2的刻度線(單位:g/cm3)。結果發現1.1刻度線在1.0刻度線的    (選填“上”或“下”)方;
(4)(二)小紅則采用圖2所示的方法
桿秤的工作原理是    ;
(5)小紅方案:①模仿桿秤結構,用杯子代替秤鉤,先自制一根無刻度“密度秤”;
②杯中不加液體,提起秤紐,移動秤砣(如圖2乙所示),將此時秤砣的懸掛點A標記為“0”刻度;
③杯中加水至a處,提起秤紐,移動秤砣,將此時秤砣的懸掛點B標記為“1.0”刻度(單位g/cm3);
④以AB兩點之間長度的為標準,在整根秤桿上均勻地標上刻度;
(6)【交流】小明利用自制密度計測量某種食用油,發現操作時出現了圖1丙所示的情形,在不更換食用油的情況下,你認為可以進行怎樣的嘗試:   ;
(7)小紅為了制作出精確度更高的“密度秤”,下列改進措施可行的是 ____。
A.把秤紐位置往靠近秤鉤一側移動
B.減小秤砣的質量
C.改用更輕的杯子裝液體
D.換用更細、更長的秤桿
【答案】(1)豎直漂浮
(2)>;
(3)下
(4)杠桿的平衡條件
(5)無
(6)將食用油倒入截面積較小的量筒或試管中進行測量
(7)B
【知識點】浮力的利用;探究杠桿的平衡條件實驗
【解析】【解答】(1)塞入金屬絲的目的是使得重心降低,使吸管能豎直漂浮在液體中。
(2)由于吸管在(a)、(b)圖中均漂浮,浮力與重力相等,可知

因,所以,。
設吸管的底面積為S,則,,根據兩種液體中的浮力都等于重力,即浮力相等,有

解得
(3)根據知,h越大,液體密度越小,所以1.1刻度線在1.0刻度線的下方。
(4)桿秤實質是一根杠桿,其工作原理是杠桿的平衡條件,即。
(6)密度計碰底說明深度過小,換用截面積較小的容器增大深度,例如將食用油倒入截面積較小的量筒或試管中進行測量。
(7)提高精確度必須增大AB間的距離。
【分析】 (1)從圖甲和圖乙中可以看出,吸管在水和另一種液體中,浸入的深度不同,但都漂浮,所以浮力相等,都等于自身的重力,根據公式F浮=ρgV排通過比較排開液體的體積大小可以比較液體密度的大小,
(2)根據浮力相等可得出h與ρ水、ρ液,及H的關系式。
(3)根據密度計上小下大的特點分析;
(4)桿秤是利用杠桿的平衡條件測量的;
(6)密度計碰底說明深度過小,換用截面積較小的容器增大深度進行測量;
(7)根據提高精確度必須增大AB間的距離,結合杠桿的平衡條件分析各項。
三、多選題
16.(2024九下·長春模擬)如圖所示,展示了我國古人的智慧成果,對于其中所涉及到的物理知識,下列說法正確的是(  )
A.圖甲:桿秤是利用杠桿平衡條件進行測量的
B.圖乙:削冰取火利用了凸透鏡的聚光作用
C.圖丙:司南南極靜止時指向地磁場的北極
D.圖丁:孔明燈升空利用了流體壓強的知識
【答案】A,B,C
【知識點】透鏡及其特點與分類;浮力的利用;杠桿的平衡分析法及其應用;地磁場
【解析】【解答】 解:A.圖甲中,桿秤是利用杠桿平衡條件來測量物體的質量的,故A正確;
B.圖乙中,削冰取火,冰中間厚邊緣薄,相當于凸透鏡,凸透鏡對光具有會聚作用,故B正確;
C.圖丙中,由于司南受到地磁場的作用,因此司南南極靜止時指向地磁場的北極即地理的南極,故C正確;
D.圖丁中,孔明燈升空利用了浮與沉的條件,當孔明燈受到的浮力大于自重時就會升空,故D錯誤。
故選:ABC。
【分析】 (1)桿秤是利用的是杠桿原理;
(2)可以取火是因為這個光學透鏡可以會聚光線,凸透鏡又叫會聚透鏡。
(3)地球是一個大磁體,地球周圍存在的磁場叫地磁場。
(4)孔明燈升空利用了浮沉條件。
17.(2024·濟南模擬)海水躍層也稱“躍變層”,它是指海水中某水文要素在垂直方向上出現突變或不連續劇變的水層。如果海水躍層是上層密度大、下層密度小的狀態,形成負密度梯度躍變層,如圖所示。潛水艇在水下航行時,如果突遭“海中斷崖”,稱為“掉深”,潛水艇不受控制地掉到安全潛深以下時,并用高壓向所有水柜供氣。下列說法正確的是(  )
A.潛水艇突遭“海中斷崖”時,所受到的浮力突然變小,因此無法保持平衡而下沉
B.潛水艇掉到安全潛深以下被海水壓力破壞,是由于海水壓強隨深度的增大而變大
C.用高壓向所有水柜供氣,通過排出水柜內的水來減小潛水艇的重力從而改變浮沉狀態
D.應急措施生效后,潛水艇由于慣性,不會立即停止向下運動,仍會下降一段距離
【答案】A,B,C,D
【知識點】慣性及其現象;液體壓強的特點;浮力的利用;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【解答】A.圖中,潛水艇在海水密度突然變小時,根據F浮=ρ液gV排,潛水艇受到的浮力突然變小,浮力小于重力而下沉,不能平衡而下沉,故A正確;
B.根據p=ρgh,深度增加,液體壓強變大,潛水艇掉到安全潛深以下,被海水壓力破壞,故B正確;
C.用高壓向所有水柜供氣,排出水柜內的水來減小潛水艇的重力,使重力小于浮力,從而改變浮沉狀態,故C正確;
D.潛水艇向下運動時,由于慣性,不會立即停止向下運動,仍會下降一段距離,故D正確。
故選ABCD。
【分析】根據F浮=ρ液gV排,排開液體的體積一定時,液體密度變小,浮力變小;液體壓強隨深度的增大而增大;潛水艇排出水倉內的水,重力減小,浮力大于重力;慣性是物體繼續保持原來的運動狀態。
18.(2024九下·和平模擬)小明在探究沉與浮的條件時,用一根細線連接A、B兩個物體,放在盛水的燒杯中,處于懸浮狀態,如圖甲所示。剪斷細線后,A物體處于漂浮狀態,B物體沉到燒杯底部,如圖乙所示。設甲、乙兩圖燒杯對桌面的壓強分別為p1、p2,水對燒杯底部的壓強變化為Δp,甲圖中細線的拉力為F,乙圖中B物體對燒杯底部的壓強為pB。已知B物體的重力為G,體積為V,燒杯的底面積為S,水的密度為ρ。以下關系式正確的有(  )
A.甲圖中細線的拉力
B.甲、乙兩圖燒杯對桌面的壓強分別為、,則
C.水對燒杯底部的壓強變化
D.乙圖相對于甲圖燒杯中水面高度變化
【答案】A,C,D
【知識點】液體壓強計算公式的應用;阿基米德原理;浮力的利用
【解析】【解答】A.根據甲圖,B物體受到豎直向下的重力、豎直向上的拉力、豎直向上的浮力,所以細線的拉力F=G-F浮=G-ρgV,故A正確;
B.甲、乙圖中燒杯對水平桌面的壓力不變,等于燒杯、A、B的總重力,受力面積不變,由 知道,甲、乙兩圖燒杯對桌面的壓強不變,即p1=p2,故B錯誤;
CD.甲、乙圖,浮力的減小量為
排開水的體積減小量為
液面高度的減小量為
水對燒杯底部的壓強變化為
,故CD正確。
故選ACD。
【分析】根據物體的重力和受到的拉力差,計算浮力;壓力和受力面積一定時,壓強相等;物體A受到向下的拉力減小,浮力減小,利用計算減少的排開體積,結合底面積,計算液面高度變化,利用Δp=ρgΔh,計算液壓強的變化量。
19.(2024·衡陽模擬)如圖所示,兩個完全相同的容器中分別裝有甲、乙兩種體積相同的不同液體,將同一小球分別浸沒在兩容器中,靜止時細線對小球均有拉力且拉力相等,則下列說法正確的是(  )
A.甲液體密度小于乙液體密度
B.小球在甲液體中所受浮力小于在乙液體中所受浮力
C.放入小球后左邊容器對桌面的壓力大于右邊容器對桌面的壓力
D.剪斷乙中的細線,液面靜止后容器底部受到液體的壓強不變
【答案】A,B
【知識點】壓力及重力與壓力的區別;液體壓強的計算;阿基米德原理;浮力大小的計算;浮力的利用
【解析】【解答】A.甲液體中,小球受到三力且平衡,則有F浮=G-F拉.乙液體中,小球也受到三力且平衡,則有
F浮=G+F拉.同一小球重力不變,細線對小球拉力相等,所以小球在甲液體中所受浮力小于在乙液體中所受浮力.由因為小球浸沒在甲乙液體中,V排相等,g相等,小球在甲液體中所受浮力小,甲液體密度小.故A正確.
B.據A中分析.故B正確.
C.據m=ρν得,甲乙液體的體積相等,甲液體的密度小,甲液體的質量小,受到的重力也小.兩容器完全相同,重力相等,放入小球后左邊容器對桌面的壓力小于右邊容器對桌面的壓力.故C錯誤.
D.剪斷乙中的細線,小球會上浮直到漂浮,乙中液面會下降,據P=ρgh,密度不變,g不變,深度減小,容器底部受到液體的壓強會變小.故D錯誤.
【分析】對浸在液體中的物體進行受力分析,根據平衡狀態受力平衡,找到所受浮力的大小關系.據阿基米德原理,比較液體密度;分析產生有力的原因,比較壓力大小。據液體壓強公式P=ρgh,比較容器底部受到液體壓強的大小。
20.(2023·河北模擬)如圖所示,小明利用一根吸管制作一個簡易密度計,下列說法中正確的是(  )
A.這根吸管豎直漂浮在不同液體中時,液體密度越大,排開液體的重力越大
B.這根吸管豎直漂浮在不同液體中時,液體密度越大,它露出液面部分長度越長
C.如圖乙所示為設計好的密度計的一部分,刻度上至A下至B,量程為。若把它放到某種液體中,液面恰好在AB的中點C,這種液體的密度
D.若只增加配重,該密度計C處對應的刻度將變大
【答案】B,C,D
【知識點】密度公式及其應用;阿基米德原理;浮力大小的計算;浮力的利用;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【解答】A、吸管漂浮在水面上,排開液體的體積越大,排開液體的重力越大,故A錯誤;
B、由于物體漂浮,所以重力等于浮力,液體密度越大,排開體積越小,露出液面的長度就越長,故B正確;
C、密度計的重力不變,密度計處于漂浮狀態,浮力等于重力,即浮力也不變.設A、C、B三點顯示的密度分別為ρ1、ρ2、ρ3;則可得:ρ1gV1=ρ2gV2=ρ3gV3=G約去g可得:ρ1V1=ρ2V2=ρ3V3=m(V1-V2)=;由題意知,V1-V2=V2-V3;;將ρ1及ρ3代入,可得:ρ2=,故C正確;
D、只增加配重,相當于增大浮力,由于密度不變,所以排開體積變大,即C處對應刻度將變大,故D正確。
故選B、C、D。
【分析】物體漂浮在水面上,重力等于浮力,液體密度越大,排開液體的體積變小。
21.(2022·天津)小明在研究物體的浮沉問題時,制作了一個空腔“浮沉子”,將其放入一個底面積為S、水深為h0的薄壁柱形容器內。剛放入水中時,浮沉子恰好懸浮,此時水深為h1,如圖所示;一段時間后,由于滲漏空腔內開始進水,最后空腔充滿了水,浮沉子沉底且完全浸沒,此時水的深度降為h2。已知水的密度為ρ0,則所制作的浮沉子(  )
A.質量為ρ0(h1-h0)S B.質量為ρ0(h2-h0)S
C.材料的密度為 D.材料的密度為
【答案】A,D
【知識點】密度公式及其應用;浮力的利用
【解析】【解答】AB.剛放入水中時,排開水的體積為
剛放入水中時,浮沉子恰好懸浮,浮力等于浮沉子的重力,等于排開水的重力,故浮子的重力為
經整理可知
A符合題意,B不符合題意;
CD.一段時間后,空腔充滿了水,浮沉子沉底且完全浸沒,此時水的深度降為h2,則空腔部分的體積為
實心部分的體積為
材料的密度為
C不符合題意,D符合題意。
故答案為:AD。
【分析】根據底面積和高度可以計算體積;根據密度和體積的乘積計算質量;利用質量和實際體積的比值, 計算密度。
四、計算題
22.(2024·武岡模擬)“懷丙撈鐵牛”的故事中,為了撈起陷入河底的鐵牛,懷丙用了如圖甲所示的方法。其原理模型如圖乙,正方體物塊A的邊長為0.1m,質量為3kg。圓柱形空筒B的底面積為,通過細繩將空簡B與物塊A相連并放在裝有適量水的圓柱形容器內,容器的底面積為,在空筒B中裝入適量沙子后浸入水中的深度為0.2m,物塊A與容器底緊密接觸(模擬陷入淤泥),此時容器中水的深度為0.6m,細線繃直但無拉力,現將B中沙子慢慢地一部分一部分取出(取出的沙子未放入容器中),物塊A恰好離開容器底時停止。(,g取)求:
(1)圖乙中筒B受到的浮力;
(2)將物塊A從水中拉起,需要去掉沙子的質量;(沙子足夠多)
(3)將物塊A拉離容器底,待液面穩定后水對容器底的壓強變化量。
【答案】(1)解:根據題意可知,B下表面所受液體壓強為

筒B下表面受到水的壓力為;
筒B上表面受到水的壓力為,
筒B受到的浮力為。
答:圖乙中筒B受到的浮力為120N。
(2)解:根據題意可知,
正方體物塊A的重力為;
物塊A與容器底緊密接觸時,下表面所受液體壓力為,
物體A上表面所處深度為
物塊A上表面所受液體向下的壓力為

當物塊A恰好被拉起時,細線的拉力為;
此時,需要去掉沙子的重力為
去掉沙子的質量為。
答:將物塊A從水中拉起,需要去掉沙子的質量為8kg。
(3)解:
物塊A拉離容器底后所受浮力為

空筒B與剩余沙子的總重力為;
細繩對空筒B的拉力為;
筒B所受浮力為;
筒B排開水的變化量為;
容器水面的高度變化量為;
水對容器底壓強的變化量為。
答:將物塊A拉離容器底,待液面穩定后水對容器底的壓強變化量為300Pa。
【知識點】壓強的大小及其計算;液體壓強計算公式的應用;阿基米德原理;浮力的利用;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】 (1)根據浮力產生的條件可以求得圖乙中筒B受到的浮力;
(2)根據重力的計算公式可得正方體物塊A的重力,根據F=ps可得物塊A上表面所受液體向下的壓力,根據F拉=GA+F壓上'可以求得需要去掉沙子的質量;
(3)根據題意,求得將物塊A拉離容器底,待液面穩定后容器中水面的高度變化量。
(1)筒B下表面所受液體壓強為
由 可知,筒B下表面受到水的壓力為
筒B上表面受到水的壓力為,筒B受到的浮力為
(2)正方體物塊A的重力為
物塊A與容器底緊密接觸時,下表面所受液體壓力為,物體A上表面所處深度為
物塊A上表面所受液體向下的壓力為
當物塊A恰好被拉起時,細線的拉力為
此時,需要去掉沙子的重力為
去掉沙子的質量為
(3)物塊A拉離容器底后所受浮力為
空筒B與剩余沙子的總重力為
細繩對空筒B的拉力為
筒B所受浮力為
筒B排開水的變化量為
容器水面的高度變化量為
水對容器底壓強的變化量為
答:(1)圖乙中筒B受到的浮力為120N;
(2)將物塊A從水中拉起,需要去掉沙子的質量為8kg;
(3)將物塊A拉離容器底,待液面穩定后水對容器底的壓強變化量為300Pa。
23.(2024.重慶模擬)如圖所示是一個水位監測儀的簡化模型。杠桿AB質量不計,A端懸掛著物AB體M,B端懸掛著物體N,支點為O,BO=3AO。物體M下面是一個壓力傳感器物體N是一個質量分布均勻的實心圓柱體,放在水槽中,當水槽中無水時,物體MN下端與水槽的底部恰好接觸且壓力為零,此時壓力傳感器的示數也為零。已知物體N的質量為6kg、高度為1m、橫截面積S=20cm2。求:
(1)物體N的密度;
(2)物體M的質量;
(3)當壓力傳感器的示數F=30N時,水槽內水的深度h。
【答案】(1)解:物體 的體積
物體 的密度
(2)解:根據杜桿平衡條件可知,
所以物體 的質量
(3)解: 當壓力傳感器的示數 時, 壓力傳感器對物體 的支持力也為 ,
則物體 對杠桿 端的拉力
根據杜桿平衡條件 可知,
物體 對杜桿 端的拉力
對物體 受力分析可知, 物體 受豎直向下的重力、堅直向上的浮力和堅直向上的拉力, 堅直向上的浮力

水槽內水的深度$
【知識點】浮力的利用;杠桿的平衡條件
【解析】【分析】(1)根據N的高度、橫截面積可以求出N的體積,然后根據密度公式求出N的密度。
(2)根據杠桿的平衡條件求出M的質量。
(3)根據G=mg求出M的重力,根據壓力傳感器的示數求出M對A端的拉力;根據杠桿的平衡條件求出B端受到的拉力,根據拉力大小與N的重力求出浮力的大小,根據阿基米德原理求出深度。
24.(2024九下·潮陽期中)如圖所示,放在水平桌面上,底面積為的圓柱形容器內裝某種液體,測得距液面處的容器壁上A點所受到的液體壓強為,如圖所示,(g取)求:
(1)該液體的密度;
(2)將鐵塊完全浸入容器內液體中,求鐵塊受到的浮力?()
(3)若加入鐵塊后無液體溢出,則B點受到液體的壓強增加了多少?
【答案】解:(1)該液體的密度為:
(2)鐵塊完全浸入容器內液體中,鐵塊排開液體的體積為:
鐵塊受到的浮力為:
(3)鐵塊完全浸入容器內液體中,液面增加的高度為:
B點受到液體的壓強增加
答:(1)該液體的密度是;
(2)將鐵塊完全浸入容器內液體中,鐵塊受到的浮力是1.8N;
(3)若加入鐵塊后無液體溢出,則B點受到液體的壓強增加了450Pa。
【知識點】浮力的利用
【解析】【分析】(1)根據求出液體的密度;
(2)根據求出鐵塊的體積,當鐵塊完全浸入液體中,鐵塊排開液體的體積等于鐵塊的體積,根據求出鐵塊受到的浮力;
(3)根據求出鐵塊完全浸入容器內液體中時液面增加的高度,根據求出B點受到液體的壓強增加量。
25.(2024九下·呈貢月考)如圖甲所示,水平桌面上有一裝有40g水的圓柱形容器,容器底面積為5.0×10-3m2。現將一個體積為5.0×10-5m3的A物塊(不吸水)放入容器中,A物塊漂浮在水面上,露出水面的體積為1.0×10-5m3。求:
(1)A物塊受到的浮力;
(2)水對容器底部的壓強;
(3)如圖乙所示,在A物體上輕放一個物塊B,A物塊恰好完全浸沒在水中(水未溢出)。此時容器對桌面的壓強比物塊被下壓前增加了多少 (=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【答案】(1)解:A物塊排開水的體積為
則A物塊受到的浮力為
(2)解:A物塊漂浮在水面上,浮力等于重力,所以A的重力為
水對容器底部的壓力等于水和A的總重力,則水對容器底部的壓力為
所以水對容器底部的壓強為
(3)解:放入B后,整體漂浮,總浮力等于總重力,所以增加的浮力等于B的重力,所以B的重力為
則容器對桌面的壓力增加了0.1N,所以容器對桌面的壓強與物塊被下壓前相比增加量為
【知識點】浮力大小的計算;浮力的利用;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】(1)已知物塊A的體積與露出水面的體積算出浸入水中的物塊體積(排開水的體積),利用阿基米德原理求所受浮力。
(2)先求出容器底部受到的壓力,再根據公式求出容器底部受到的壓強。
(3)根據G=F浮得出物塊的重力;如圖乙所示,根據F浮'=ρ水gV排'得出物塊所受的浮力,根據F=F浮'-G得出壓力,根據求出水對容器底的壓強。
26.(2024九下·期中)如圖所示,在容器底部固定一輕質彈簧,彈簧上端連有一邊長為0.1m的正方體物塊A,當容器中水的深度為30cm時,物塊A有的體積露出水面,此時彈簧恰好處于自然伸長狀態。已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)物塊A受到水的壓強;
(2)物塊A的密度;
(3)往容器緩慢加水,至物塊A剛好浸沒時,立即停止加水,彈簧伸長了3cm,求彈簧對木塊A的作用力F。
【答案】(1)解:根據題意可知,物塊A的下表面距離水面的深度為,所以,物塊A受到水的壓強為

(2)解:由于此時彈簧恰好處于自然伸長狀態,對物塊A沒有彈力的作用,此時物塊A處于漂浮狀態,即處于平衡狀態,受到的重力和浮力是一對平衡力。即,根據阿基米德原理以及G=mg和密度公式可得,所以,物塊A的密度為。
(3)解:物塊A的重力為,物塊A剛好浸沒時,此時物塊A受到豎直向下的重力、豎直向下的彈簧對其的拉力以及豎直向上的浮力作用,可得,即,所以,彈簧對木塊A的拉力為。
【知識點】密度公式及其應用;液體壓強計算公式的應用;阿基米德原理;浮力的利用;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】(1)根據題意可知,物塊A的下表面距離水面的深度為0.4m,根據壓強公式P=ρgh計算物塊A受到水的壓強;
(2)彈簧恰好處于自然伸長狀態,對物塊A沒有彈力的作用,物塊A處于漂浮狀態,即重力等于浮力,,根據阿基米德原理以及G=mg和密度公式計算物塊A的密度;
(3)物塊A的重力為,物塊A剛好浸沒時,受到豎直向下的重力、豎直向下的彈簧對其的拉力以及豎直向上的浮力作用,即,彈簧對木塊A的拉力為。
(1)根據題意可知,物塊A的下表面距離水面的深度為
所以,物塊A受到水的壓強為
(2)由于此時彈簧恰好處于自然伸長狀態,對物塊A沒有彈力的作用,此時物塊A處于漂浮狀態,即處于平衡狀態,受到的重力和浮力是一對平衡力。即
根據阿基米德原理以及G=mg和密度公式可得
所以,物塊A的密度為
(3)物塊A的重力為
物塊A剛好浸沒時,此時物塊A受到豎直向下的重力、豎直向下的彈簧對其的拉力以及豎直向上的浮力作用,可得

所以,彈簧對木塊A的拉力為
27.(2024九下·威海經濟技術開發模擬)如圖甲,將一重為8N的物體A放在裝有適量水的杯中,物體A漂浮于水面,浸入水中的體積占總體積的,此時水面到杯底的距離為20cm.如果將一小球B用體積和重力不計的細線系于A下方后,再輕輕放入該杯水中,靜止時A上表面與水面剛好相平,如圖乙.已知小球B的密度ρ=1.8×103kg/m3,g=10N/kg.求:
(1)在甲圖中杯壁上距杯底8cm處O點受到水的壓強.
(2)甲圖中物體A受到的浮力.
(3)物體A的密度.
(4)小球B的體積.
【答案】解:(1)O點的深度h=20cm-8cm=12cm=0.12m,
則壓強為:pO=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa.
(2)因為A漂浮在水中,所以F浮=GA=8N;
(3)根據F浮=ρ水gV排
得:
V排===8×10-4m3;
已知浸入水中的體積占總體積的,則物體A的體積
VA=V排=×8×10-4m3=1×10-3m3;
根據G=mg=ρVg,可得A的密度:
ρA===0.8×103kg/m3;
(4)圖乙中A、B共同懸浮:則F浮A+F浮B=GA+GB
根據F浮=ρ水gV排和G=mg=ρVg
可得:ρ水g(VA+VB)=GA+ρBgVB,
所以,
VB===2.5×10-4m3.
【知識點】浮力的利用
【解析】【分析】(1)根據p=ρgh,計算壓強;
(2)漂浮物體受到的浮力等于物體的重力;
(3)根據,計算排開液體的體積;利用,計算物體密度;
(4)根據懸浮物體受到的浮力等于重力,根據F浮=ρ水gV排和G=mg=ρVg,計算物體的體積。
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