5年中考题分类---浮力(阿基米德原理)
1、(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
2、(2022江苏无锡)如图是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇示意图,艇体采用轻质的复合织物材料制成,外观呈白色,囊体上层装有压缩氨气通过向艇外排出下层部分的空气而实现上升,高度达到9032m,高度越高大气越稀薄,上升过程中艇体体积不变,关于浮空艇,以下说法中正确的是( )
A. 艇体材料的密度较大
B. 白色外观可以吸收各种色光
C. 上升过程中,浮空艇所受的浮力变小
D. 上升过程中,浮空艇所受的重力不变
3、(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( )
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
4、(2022广西北部湾)在“天宫课堂”中,航天员王亚平展示了“浮力消失”的实验。在中国空间站微重力环境中,她用吸管把乒乓球轻轻压入水中,取出吸管后,观察到乒乓球静止不动,如图甲所示。在中国科技馆的同学们做了同样的实验,乒乓球却迅速上浮直至漂浮,如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A. 图甲中,乒乓球的质量为零
B. 图甲中,水所受的重力几乎为零,因此“浮力消失”
C. 图乙中,乒乓球上浮时所受的浮力小于所受的重力
D. 图乙中,乒乓球上浮时水对容器底部的压强变大
5、(2022四川广元)在物理实验操作考试中,小马同学用弹簧测力计悬挂一个圆柱体物块,使物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示;然后匀速放下物块,此过程中弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示,弹簧测力计始终在水面上方,水未溢出,g取10N/kg,水的密度是1.0×103kg/m3.下列说法中正确的是( )
A. 物块受到的重力是10N
B. 物块完全浸没在水中受到的浮力是0.64N
C. 物块的密度为6g/cm3
D. 物块刚好浸没时,物块下表面受到水的压强是1.25×103Pa
6、(2022湖南常德)近年来,中国科技成就让世人瞩目,探月“嫦娥”、入海“蛟龙”、中国高铁、“天舟一号”、国产大飞机C919……一大批对国民经济和社会发展有重大影响的标志性成果不断涌现。下列说法中正确的是( )
A. 高铁因为速度快所以惯性大
B. 国产大飞机能够起飞,是因为受到空气的浮力
C. 绕月飞行的“嫦娥”,运动状态不断发生变化
D. “天舟一号”发射上升的过程中,受平衡力的作用
7、(2022湖北黄冈孝感咸宁) 如图所示,欢欢同学把一只苹果丢入水中,发现苹果下沉一段距离后,又向上运动,最终漂浮在水面上,下列分析正确的是( )
A. 在下沉的过程中,苹果受到水的压强不变
B. 在下沉的过程中,苹果受到水的浮力减小
C. 在水面漂浮时,苹果受到的浮力大于它受到的重力
D. 在整个过程中,苹果受到浮力的方向总是竖直向上
8、(2022天津)如图所示的实例中利用大气压的是( )
A. 紧固锤头
B. U型“反水弯”
C. 用吸管喝饮料
D. 潜水艇的浮沉
9、(2022山东临沂)线上教学期间,居家学习的小明进行实验探究:将水平桌面上的甲、乙两只相同的塑料杯中分别装满水,把两个质量相同的小球分别放入两杯中,两小球静止时如图所示,则( )
A. 甲杯中溢出水的体积小 B. 乙杯中小球所受浮力大
C. 甲杯底部受到水的压强小 D. 两杯对桌面的压强一样大
10、(2022山东临沂)线上教学期间,居家学习的小明进行实验探究:将水平桌面上的甲、乙两只相同的塑料杯中分别装满水,把两个质量相同的小球分别放入两杯中,两小球静止时如图所示,则( )
A. 甲杯中溢出水的体积小 B. 乙杯中小球所受浮力大
C. 甲杯底部受到水的压强小 D. 两杯对桌面的压强一样大
11、(2022山东临沂) 我国自主研制的亚洲第一深水导管架“海基一号”质量为3万吨,于2022年3月15日被顺利装上驳船运往珠江口盆地海域。驳船因载有“海基一号”而多排开海水的质量( )
A. 等于3万吨 B. 大于3万吨
C. 小于3万吨 D. 都有可能
12、(2022四川达州)如图所示,底面积、质量均相同的甲、乙、丙三个容器置于水平桌面上,容器内的液面相平,容器对桌面的压强相等。现将三个相同小球(球的密度与乙中液体密度相同)分别放入甲、乙、丙容器中,小球不吸液体,液体不溢出。下列判断正确的是( )
A.放入小球前,容器内的液体质量关系:m甲>m乙>m丙
B.放入小球前,液体对容器底部的压力关系:F甲=F乙=F丙
C.放入小球后,液体对容器底部的压强关系:p甲<p乙<p丙
D.放入小球后,小球所受浮力关系:F浮甲<F浮乙<F浮丙
13、(2022江西)如图所示,在家庭小实验中,某同学想让沉底的鸡蛋漂浮在水面上,下列操作可行的是( )
A. 向杯子中加盐 B. 向杯子中加水 C. 倒出少量的水 D. 轻轻摇晃杯子
14、(2022山东临沂) 我国自主研制的亚洲第一深水导管架“海基一号”质量为3万吨,于2022年3月15日被顺利装上驳船运往珠江口盆地海域。驳船因载有“海基一号”而多排开海水的质量( )
A. 等于3万吨 B. 大于3万吨
C. 小于3万吨 D. 都有可能
15、(2023年湖北武汉)铁架台的水平底座上有一只溢水杯,贴近溢水杯有一底面积为20cm2的圆柱形小桶(不计侧壁厚度)。弹簧测力计的上端挂在铁架台的支架上,下端悬挂一重力为1.2N、密度为4×103kg/m3的金属块。初始时,金属块有的体积浸在水中,弹簧测力计的示数为F1,杯中水面恰好与溢水口相平,小桶中没有水,如图所示。接着竖直向上提溢水杯,当溢水杯刚好离开水平底座时(底座对溢水杯的支持力刚好为零),提绳竖直向上的拉力为T1;提着溢水杯竖直向上缓慢移动,当金属块刚好浸没在水中时,水对小桶底部的压强为p,弹簧测力计的示数为F2,提绳竖直向上的拉力为T2。已知小桶能全部接住从溢水杯中溢出的水,则下列说法正确的是( )
A.金属块体积为300cm3 B.F1-F2=0.18N
C.p=150 Pa D.T2=T1
16、 (2023年四川遂宁) 为防止溺水事故的发生 ,老张研发出了如图所示的救生手环 ,并在观音湖进行了性能测试 。他戴上该手 环下潜到湖面下 5m 处 (未接触湖底) ,打开手环开关 ,手环瞬间弹出一个体积为 33dm3 的气囊 ,随后气囊将老张带出水面 。已知老张的质量为 63kg ,密度是 1.05 × 103kg/m3 ,不计手环的质量和体积。(ρ水= 1 × 103kg/m3 ,g= 10N/kg ) ,则下列说法正确的是 ( )
A. 老张的体积是 60cm3
B. 下潜过程中 ,老张受到的浮力不断变大
C. 气囊完全打开瞬间 ,老张受到的合力为 300N
D. 手环在水下 5m 深处时 ,受到水的压强是 5.25 × 104Pa
17、(2023年天津)小华利用饮料瓶完成了如图所示的实验,可以证明大气压存在的是( )
A. 瓶子悬空水不流出 B. 水从侧孔喷出
C. 用手弹开纸片 D. 将瓶按入水中感到费力
18、(2023年四川重庆B卷) 小俊用弹簧测力计吊着质量为的圆柱体,从如图位置缓慢浸入装满水、深度合适的溢水杯中,圆柱体底面积为、高为。则圆柱体下降过程中( )
A. 浸没前弹簧测力计示数逐渐变大
B. 浸没前水对容器底部的压强逐渐变小
C. 浸入一半时弹簧测力计的示数为
D. 刚浸没时圆柱体底部受到水的压力为
19、(2023年浙江绍兴)2023年3月,“探索一号”科考船完成了首次环大洋洲载人深潜科考任务,搭载的“奋斗者”号多次完成了深度超过万米的下潜。不考虑海水密度与潜水器体积的变化,
潜水器在海面下下潜的过程中
A.浮力不变,压强变大 B.浮力变大,压强变大
C.浮力变大,压强不变 D.浮力不变,压强不变
20、(2022广东广州)两个量筒均装有20mL的水、往量筒分别放入甲、乙两个不吸水的物块,物块静止后如图所示,水的密度为1g/cm3,g取10N/kg,则( )
A. 甲的体积为40cm3 B. 甲受到的浮力为0.4N
C. 乙排开水的体积小于20mL D. 乙受到的浮力小于甲受到的浮力
21、(2022湖北武汉)如图所示,三个相同的柱形容器中盛有体积相同的水或盐水,将重为3.0N的圆柱体依次放入这三个容器中。下列说法错误的是( )
A. 图乙和图甲中圆柱体下表面受到水压力之差大于0.7N
B. 图丙和图乙中容器底上表面受到的压力之差等于0.1N
C. 图丙中盐水的密度是1.1×103kg/m3
D. 圆柱体的密度是3.0×103kg/m3
22、(2022天津)如图所示的实例中利用大气压的是( )
A. 紧固锤头
B. U型“反水弯”
C. 用吸管喝饮料
D. 潜水艇的浮沉
23、(2022山东临沂)线上教学期间,居家学习的小明进行实验探究:将水平桌面上的甲、乙两只相同的塑料杯中分别装满水,把两个质量相同的小球分别放入两杯中,两小球静止时如图所示,则( )
A. 甲杯中溢出水的体积小 B. 乙杯中小球所受浮力大
C. 甲杯底部受到水的压强小 D. 两杯对桌面的压强一样大
24、(2022山东临沂) 我国自主研制的亚洲第一深水导管架“海基一号”质量为3万吨,于2022年3月15日被顺利装上驳船运往珠江口盆地海域。驳船因载有“海基一号”而多排开海水的质量( )
A. 等于3万吨 B. 大于3万吨
C. 小于3万吨 D. 都有可能
25、(2022四川成都)“奋斗者”号深潜器坐底米,创造了中国载人深潜新记录。喜欢动手的小文制作了一个深潜器模型,用弹簧测力计测量它受到的浮力。先测出它的重力为,然后将模型浸没于水中静止如图所示,弹簧测力计受到的拉力为,模型所受的浮力为。则下列说法正确的是
A. 拉力与重力是一对平衡力
B. 模型所受浮力大小
C. 模型从图示位置下移,浮力变大
D. 将模型逐渐提离水面,拉力不变
26、(2022浙江舟山)如图所示,潜水员正潜没在海水中,他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或放气,以改变背心的体积大小来实现浮沉。下列对潜水员分析正确的是( )
A.向海底下潜过程中,受到海水的压强变大 B.海水中水平游动时,受到海水的压强变小
C.对背心进行放气后,受到海水的浮力变大 D.对背心进行充气后,受到海水的浮力变小
27、(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
28、(2020内蒙古通辽).中国自主研发无人潜水器“海龙”成功完成下潜任务,潜水器从刚好浸没时开始计时,到返回水面合计10min,全过程“深度-时间”图象和“速度-时间”图象如图所示,下列对潜水器分析正确的是( )
A. 在0~1min,受到水的压强逐渐变大
B. 在1~3min,受到水的浮力不变
C. 在4~6min,处于匀速直线运动状态
D. 在6~8min,受非平衡力的作用
29、(2020青岛).探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示,其中所用金属块a和塑料块b的密度不同,但重力均为1.6N。下列分析正确的是( )
A. 金属块a浸没在水中时,受到浮力的大小为0.3N
B. 利用甲、乙,可以探究浮力的大小与物体体积的关系
C. 利用乙、丙,可以探究浮力的大小与物体密度的关系
D. 利用丙、丁,可以探究浮力的大小与液体密度的关系
30、(四川雅安).预计2020年通车的雨城区“大兴二桥”在施工时,要向江中沉放大量的施工构件。如图甲所示,假设一正方体构件从江面被匀速吊入江水中,在沉入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,构件所受浮力F1、钢绳拉力F2随h的变化如图乙所示(g取10N/kg)。下列判断正确的是( )
A. 构件的边长为4m
B. 构件 密度为3×103kg/m3
C. 浮力F1随h变化的图线是图乙中的①图线
D. 当构件的下表面距江而4m深时,构件上表面受到江水的压强为4×104Pa
31、(2020泰安)电子秤有“清零”功能,例如,在电子秤上放200g砝码,电子秤显示为200g,按清零键后,显示变为零;随后再放上100g砝码,电子秤显示为100g。利用电子秤的这种功能,结合物理知识可测定玉镯的密度。具体操作如下:
步骤a:向烧杯内倒入适量水,放在电子秤上,按清零键,显示数变为零;步骤b: 手提细线拴住玉镯,浸没在水中,且不与烧杯底和壁接触,记下此时电子秤示数为m1;步骤c:把玉镯接触杯底,手放开细线,记下此时电子秤示数为m2。则下列判断中
①玉镯的质量为m1 ②玉镯的质量为m2
③玉镯的密度为 ④玉镯的密度为
A. 只有①③正确 B.只有①④正确 C.只有②③正确 D.只有②④正确 答案:C
32、(2020年浙江台州)下图表示跳水运动员从人水到露出水面的过程,其中运动员受到水的浮力不断增大的阶
段是
A.①→② B.②→③ C.③→④ D.④→⑤
33、(2020浙江金华).如图为金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。该过程中气泡密度和受 到浮力的变化情况,叙述正确的是
A.密度和浮力都不变 B.密度和浮力都变大
C.密度变小,浮力不变 D.密度变小,浮力变大
34、(2020年新疆生产建设兵团)一个盛有足够多水的溢水杯放在水平桌面上,先往溢水杯中投入一个质量为m的小球A,从溢水杯中溢出的水的质量为20g,再往溢水杯中投入一个质量为2m的小球B,从溢水杯中再次溢出的水的质量为80g,此时A、B小球受到的总浮力为F浮,水对溢水杯底部产生的压力比两小球投入溢水杯前增加了△F,已知小球A、B的密度相同且均小于水的密度,则( )
A.F浮 =1.2N,△F=0.2N B.F浮 =1.2N,△F=1.2N
C.F浮 =1.0N,△F=1.0N D.F浮 =1.0N,△F=0N
35、(2021浙江舟山)如图所示,潜水员正潜没在海水中,他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或放气,以改变背心的体积大小来实现浮沉。下列对潜水员分析正确的是( )
A.向海底下潜过程中,受到海水的压强变大
B.海水中水平游动时,受到海水的压强变小
C.对背心进行放气后,受到海水的浮力变大
D.对背心进行充气后,受到海水的浮力变小
36、(2021广西北部湾) 2020年10月,“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功下潜到,创造了中国载人深潜的新纪录。“奋斗者”号在水下下潜的过程中,受到的压强和浮力变化情况正确的是( )
A. 压强变小,浮力不变 B. 压强不变,浮力变小
C. 压强变大,浮力不变 D. 压强不变,浮力变大
37、(2021衡阳)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
38、(2021湖南长沙)2020 年 11 月13 日,"奋斗者"号载人潜水器在马里亚纳海沟再次成功下潜突破1下米。"沧海"号是"奋斗者"号的"御用摄影师",在某一时间段,"沧海"号在万里表海固定好机位,而"奋斗者"号从其上方徐徐下降,在这个过程中,下列说法正确的是
A."沧海"号所拍摄的影像信息是通过超声波传递给通信卫星的
B.相对于"沧海"号,"奋斗者"号是运动的
C."奋斗者"号受到海水的压强变小
D."奋斗者"号受到的浮力变大
39、(2021浙江嘉兴)如图所示,潜水员正潜没在海水中,他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或放气,以改变背心的体积大小来实现浮沉。下列对潜水员分析正确的是( )
A. 向海底下潜过程中,受到海水的压强变大
B. 海水中水平游动时,受到海水的压强变小
C. 对背心进行放气后,受到海水的浮力变大
D. 对背心进行充气后,受到海水的浮力变小
40、(2021四川乐山)用细绳连在一起的气球和铁块,恰能悬浮在盛水的圆柱形容器内的某一位置(如图实线所示),若用一细铁丝(铁丝体积不计)将铁块轻轻向下压较长一段距离后(如图虚线所示),气球受到的浮力、气球和铁块在水中的浮沉情况及水对容器底部的压强将
A.变小,下沉、变小 B.变小,下沉、不变
C.不变,悬浮、变小 D.不变,悬浮、不变
41、 (2021广西贵港) 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水=1.0×103kg/m3),则( )
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
42、(2021广西贵港) 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水=1.0×103kg/m3),则( )
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
43、(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
44、(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.
45、(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( )
A. B.
C. D.
46、(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
47、(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
48、(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
49、(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( )
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
50、(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
填空题
51、(2023年内蒙古赤峰)小亮同学在测量浮力时发现:金属块浸没在密度不同的液体中,测力计示数不同。于是,他用测力计和重为4N、体积为1×10-4m3的金属块,组装成密度计,将金属块浸没在不同液体中静止,来探究液体密度与测力计示数的对应关系。
(1)如图所示,金属块浸没在水中静止,受到的浮力是多少?( )
(2)若将此时测力计指针所指刻度标为1.0×103kg/m3,这条刻度线的刻度值是多少N?( )
(3)该液体密度计的0kg/m3刻度标在________N处。这个液体密度计所能测量的液体密度值不能超过________kg/m3。(g取10N/kg;ρ水=1.0×103kg/m3)
52、(2023年四川内江)浸在液体中的物体受到的浮力,方向是_______,浮力的大小等于它排开的液体所受到的_______力。
53、(2023年湖南郴州)重为5N的实心物体挂在弹簧测力计下,物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数为3N,此时物体受到的浮力为__________N,物体的密度是__________。(g取10N/kg)
54、(2023年四川广安)水平桌面上有一装满水的溢水杯,杯底面积为,将重为4.8N的圆柱体A用细线悬挂在弹簧测力计下缓慢浸入水中。当A的一半浸入水中时弹簧测力计的示数如图甲所示,此时A受到的浮力为______N。剪断细线,将A缓慢沉入水底,静止时如图乙所示(A与杯底不密合),与图甲相比,溢水杯对桌面的压强增加了______Pa。
55、(2023年四川重庆B卷)小天做物理小实验,先向质量为的薄壁柱形容器中倒入深度为的水,放在水平放置的电子秤上,稳定后示数如图甲:然后用细线吊着密度为、不吸水的立方体木块,竖直向下缓慢浸入容器水中,松开手待木块静止后,电子秤示数稳定后如图乙,此时木块对容器底部压强为______,接着小天拉着细线,将木块竖直向上提升______,容器对电子秤的压强变化量与木块底部所受水的压强变化量之差为。(不计细线质量和体积,忽略附在木块表面水的影响)
56、(2023四川重庆A卷)小莉模拟古人利用浮力打捞铁牛,模拟过程和测量数据如图所示。①把正方体M放在架空水槽底部的方孔处(忽略M与水槽的接触面积),往水槽内装入适量的水,把一质量与M相等的柱形薄壁水杯放入水中漂浮,如图甲所示;②向杯中装入质量为水杯质量2倍的铁砂时,杯底到M上表面的距离等于M的边长,如图乙所示,此时水杯浸入水中的深度h=_________cm;③用细线连接水杯和M,使细线拉直且无拉力,再将铁砂从杯中取出,当铁砂取完后,M恰好可被拉起,完成打捞后,如图丙所示。则M与水杯的底面积之比为___________。
57、(2023年上海)体积为的物体浸没在水中时,浮力的方向是____________的,物体受到的浮力大小为____________N。
58、(2023年四川遂宁) 小刘应用图甲所示器材进行如下探究 :升降台AB 上放置轻质薄壁柱形容器 ,容器底面积为 200cm2 , 内装 15cm 深的水;将弹簧上端固定在力传感器上 ,下端悬挂重 20N 、高 20cm 、横截面积为 50cm2 的长方体石 块,石块下表面刚好与水面接触;已知弹簧伸长量ΔL与受到的拉力 F 的关系如图乙所示。将升降台 AB 缓慢升 高 (全过程水不会溢出) , 当传感器显示拉力为 12N 时 (不计弹簧自重) ,与升降台升高前相比 ,容器底部对升 降台 AB 的压强变化了______ Pa。升降台 AB 升高的高度为 ______ cm。(ρ水= 1 × 103kg/m3,g= 10N/kg )
59、(2022辽宁锦州)如图所示,水平桌面上的容器底部放有一个边长为10cm,质量为900g的正方体物块,则物块对容器底的压强为______Pa;逐渐向容器内倒水使物块漂浮,物块受到的浮力是______N。(g取10N/kg)
60、(2022山东济宁)小明利用托盘天平、量筒和水测量一颗新鲜杏的密度,收集的实验数据记录在下表中,则杏的密度ρ= 1.06 g/cm3,杏在水中受到的浮力F浮= 0.2 N。(g取10N/kg)
步骤 ①用托盘天平测杏的质量 ②向量筒中倒入适量水,读示数 ③将杏放入量筒中,读示数
数据 21.2g 40mL 60mL
61、(2022黑龙江绥化)如图所示,一个底面积为800cm2的薄壁圆柱形容器中装有某种液体,将一边长为10cm的正方体木块轻放入该容器中,木块静止时露出液面的高度为2cm,液体对容器底部的压强变化了80Pa。则该木块底部受到的液体压强为___________Pa,木块受到的浮力为___________N。
62、(2022海南)一个实心金属球密度为,体积为,其质量为______kg。把它做成空心球放入底面积为的圆柱体水槽中,球漂浮在水面上,浸入水中的体积为其总体积的,此时水对槽底的压强增大了150Pa,则球体空心部分的体积为______。(,g取10N/kg)
63、(2022海南)一个实心金属球密度为,体积为,其质量为______kg。把它做成空心球放入底面积为的圆柱体水槽中,球漂浮在水面上,浸入水中的体积为其总体积的,此时水对槽底的压强增大了150Pa,则球体空心部分的体积为______。(,g取10N/kg)
64、(2022浙江丽水) 2022年5月15日,我国自主研发的“极目二号”III型浮空艇从科考基地上升到海拔9032米,创造了大气科学观测世界纪录。
(1)上升过程中,以地面为参照物,浮空艇是______的;
(2)该浮空艇是软式飞艇,上升过程中需通过调整气囊中的气压来保持外形不变。上升过程中,该艇受到的浮力______。(填“增大”、“减小“或“不变”)。
65、(2022湖南郴州)一个装有水的圆柱形容器(容器壁厚度忽略不计)放在水平桌面上。往容器中放入一个正方体和一个球体(假设两物体都不沾水),两物体静止后状态如图所示。此时容器对桌面的压强为3000Pa,已知正方体和球体的体积比为2∶1。现将正方体取出,液面下降了4cm。再把球体取出,液面又下降了2.5cm。此时容器底对桌面的压强为2200Pa。则正方体的密度是________kg/m3,球体的密度是________kg/m3。(g取10N/kg)
66、国在载人深潜领域达到了世界领先水平。“奋斗者”号在深水下潜过程中所受水压强_______,浮力_______。(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”,整个过程潜水器的体积不变)
67、(2022湖南岳阳)我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟方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”号在深水下潜过程中所受水压强_______,浮力_______。(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”,整个过程潜水器的体积不变)
68、(2022湖南怀化)某物理兴趣小组做了如图所示的实验来测量物体浸在液体中受到的浮力,则由图可知,物体受到的浮力为___________N,其排开液体的重力为___________N。
69、(2021黑龙江龙东)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______。
70、(2022甘肃武威) 2021年10月10日,“海斗一号”自主遥控无人潜水器再次刷新我国无人潜水器最大下潜深度纪录。如图所示。若海水密度为1.05×103kg/m3,g=10N/kg,“海斗一号”在10800米处受到海水的压强为 ___________Pa。假设海水密度不随深度变化,潜水器在上浮且未浮出水面过程中,受到水的浮力 ___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
71、(2022浙江宁波)2022年4月28日,“巅峰使命”珠峰科考全面启动。5月15日凌晨1点26分,中国自主研发的“极目一号”III型浮空艇从海拔4300m的科考营地顺利升空,4点40分达到海拔9032m,超过珠峰8848.86m的高度,创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。
(1)该浮空艇总质量约2625kg,它受到重力的大小约为____________N。
(2)已知海拔4300m处的空气密度约为0.8kg/m3。如图所示,该浮空
艇在营地升空前体积达9060m3,此时浮空艇受到的浮力本小约为____________。
(3)“极目一号”浮空艇内部有三层:上层装有氦气(相同条件下氦气密度比空气小得多),中间隔开,下层是空气。当悬于空中的浮空艇需要____________(填“上浮”或“下降”)的时候,可以用上层的氦气排出下层的部分空气,以此改变自身重力,同时使整个浮空艇的压差在安全范围内。
72、(2022四川泸州)在泸州长汇六桥的施工过程中,需要向江中沉放大量的构件。如图甲所示,某长方体构件以0.2m/s的速度匀速吊人江水中,构件受到钢绳的拉力、江水对构件的浮力随时间的变化关系如图乙所示。构件刚浸没时,下
表面受江水的压强为2×104 Pa,构件浸没后匀速下降的过程中。所受到的重力和钢绳的拉力不是 (选填“是”或“不是”)一对平衡力,该构件的密度为2×103kg/m3。(已知江水的密度 pa=1.0×103k/m ,g取 10N/kg)
73、(2021湖南郴州)如图甲所示的容器放置在水平地面上,该容器上、下两部分都是圆柱形,其横截面积分别为S1、S2,容器底部装有控制阀门。容器内装有密度为0.8103kg/m3的液体,液体通过控制阀门匀速排出的过程中,容器底部受到液体的压强P随时间t变化关系如图乙所示。则阀门打开前液体的深度H=_______cm,上、下两部分横截面积之比S1:S2=_______。(g取10N/kg)
74、(2021甘肃威武)2020年11月10日,奋斗者号在马里亚纳海沟成功下潜坐底深度10909米1.02×103,刷新中国载人深潜的新纪录。假设海水的密度为1.02 且不变,奋斗者号在水中上浮且未浮出水面过程中,受到水的浮力______(选填 “变大”、“变小”或“不变”);则奋斗者号在10000m深处受到的压强是______。()
75、((2021重庆B卷))如图甲所示,质量分布均匀且不吸水的柱体A高70cm(ρA<ρ水)。足够高的圆柱形容器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,并将切去部分竖直缓慢放入B中,水的深度h水随切取高度h的变化关系如图乙所示。柱体A的密度是 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。
76、(2021年上海)某物体重 2kg,重力大小为___________ N,方向________________,将该物体丢入水中排开液体的体积为 1×10-3 立方米,它受到的浮力为__________N。
77、(2021黑龙江大庆) 某物理兴趣小组在“探究浮力大小与哪些因素有关”时,做了如图甲所示实验,图中底面积为50cm2的圆柱形容器放在水平桌面上,容器内盛有适量的水,底面积为25cm2的实心圆柱形物体A用轻质细线悬挂在弹簧测力计下端。图乙为物体A缓慢下移过程中,弹簧测力计示数F与物体A下表面浸入深度h的关系图象。(实验过程中容器内水足够深且不会溢出物体A不会接触到容器底部,,)
(1)图甲中弹簧测力计示数F为______N。
(2)物体A位于时,向水里加入适量的食盐并搅拌,稳定后发现弹簧测力计的示数F变小,说明浮力的大小与液体的密度______(选填“有关”或“无关”)。
(3)利用图乙数据,可求出物体A的密度为______kg/m3。
(4)h从0增到10cm时,水对容器底部的压强增大了______Pa。
78、(2020山东临沂)如图是探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验步骤之一,弹簧测力计的示数为 _______ N;若石块重2.6N,则它所受浮力为 _________ N。
79、(2020盐城).在透明薄塑料袋中装入大半袋水,用弹簧测力计钩住塑料袋缓慢放入水中,水袋受到的浮力不断______(增大/减小)。当塑料袋中的水面与容器中水面______时,水袋中水的重力和排开水的重力相等,用塑料袋进行实验的好处是______(说出一点即可)。
80、(2020四川成都A卷)旅游景区的“热气球"升空是利用了空气产生的____ ; 民航客机起飞,是利用机翼上、下表面空气流速不同而产生的___。 ( 两空均选填“升力”或“浮力”)
81、(2020四川甘孜)9.如图15甲所示,小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验。他用弹簧测力计挂着实心圆柱体,圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触,然后将其缓慢拉出水面,弹簧测力计示数随圆柱体.上升距离的变化情况如图15乙,g取10N/kg,则圆柱体的重力为_________________ N,圆柱体受到的最大浮力是______________ N。
82、(2020黑龙江省龙东)2020年6月我国深潜器在马里亚纳海沟下潜深度达10907m时,它受到水的压强是 ___________ Pa.深潜器在下潜过程中浮力 _____________ (变大、变小或不变)。(ρ水=1.0×103kg/m3)
83、(2020黔东南州)浸没在水中的长方体金属块,上、下表面受到水的压力分别为2N、10N,该金属块受到的浮力为 ________N,金属块的体积为 _____________ m3。若上表面距离水面的深度为0.4m,现用3N的力把金属块提升0.1m,则此力对物体做的功为 __________ J,此时金属块受到的浮力将 ___________ (选填“变大”、“不变”或“变小”)(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10 N/kg)。
84、(2020浙江绍兴)小敏将质量为20克,体积为25厘米3的塑料块放入水平平衡的容器右端下降。撒去塑料块,往容器内缓慢倒入一定量的水,使容器再次水平平衡(图乙),将该塑料块轻轻放入图丙所示位置,放手后容器最终将 _________ (选填“左低右高”、“左高右低”或“水平平衡”)。此时,塑料块所受浮力为 _________ 牛。
85、(2020黔南州)如右图,重为5N,体积为0.2x10-3 m3的物体用细线系在弹簧测力计的挂钩上,将它浸没在水中,物体受到的浮力是 __________ N, 静止时弹簧测力计的示数是 __________ N (g=10N/kg)。
86、(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”)。
87、(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__________。
88、(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)
89、(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。
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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5年中考题分类---浮力(阿基米德原理)答案
1、(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
圆柱体重力
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。
2、(2022江苏无锡)如图是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇示意图,艇体采用轻质的复合织物材料制成,外观呈白色,囊体上层装有压缩氨气通过向艇外排出下层部分的空气而实现上升,高度达到9032m,高度越高大气越稀薄,上升过程中艇体体积不变,关于浮空艇,以下说法中正确的是( )
A. 艇体材料的密度较大
B. 白色外观可以吸收各种色光
C. 上升过程中,浮空艇所受的浮力变小
D. 上升过程中,浮空艇所受的重力不变
答案:C
解析:
A.艇体采用轻质的复合织物材料制成,艇体材料的密度较小,故A错误;
B.白色外观可以反射各种色光,故B错误;
C.上升过程中,艇体体积不变,根据可知,高度越高大气越稀薄,空气的密度变小,故艇体受到的浮力变小,故C正确;
D.上升过程中,囊体上层装有压缩氨气通过向艇外排出下层部分的空气,空气的密度比较大,减轻了浮空艇的重力,重力小于浮力,从而实现上升,故D错误。
故选C。
3、(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( )
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。
4、(2022广西北部湾)在“天宫课堂”中,航天员王亚平展示了“浮力消失”的实验。在中国空间站微重力环境中,她用吸管把乒乓球轻轻压入水中,取出吸管后,观察到乒乓球静止不动,如图甲所示。在中国科技馆的同学们做了同样的实验,乒乓球却迅速上浮直至漂浮,如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A. 图甲中,乒乓球的质量为零
B. 图甲中,水所受的重力几乎为零,因此“浮力消失”
C. 图乙中,乒乓球上浮时所受的浮力小于所受的重力
D. 图乙中,乒乓球上浮时水对容器底部的压强变大
答案B
解析:
A.质量是物体所含物质的多少,跟物体所处的位置无关,所以乒乓球在太空时的质量不变,故A错误;
B.在微重力的环境下,水受到的重力几乎为零,由于此时乒乓球静止不动,即处于平衡状态,所以此时乒乓球所受浮力等于重力,也几乎为零,即浮力消失,故B正确;
C.由题意可知,乒乓球迅速上浮,说明乒乓球所受的合外力不为零,且方向向上,即此时乒乓球所受浮力大于其所受重力,故C错误;
D.乒乓球在上浮过程中,还没露出水面前,V排不变,即此时容器内液面的高度不变,根据液压公式可知,此时水对容器底部的压强不变;当乒乓球逐渐露出水面后,V排变小,即此时容器内液面的高度下降,根据液压公式可知,此时水对容器底部的压强变小,故D错误。
故选B。
5、(2022四川广元)在物理实验操作考试中,小马同学用弹簧测力计悬挂一个圆柱体物块,使物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示;然后匀速放下物块,此过程中弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示,弹簧测力计始终在水面上方,水未溢出,g取10N/kg,水的密度是1.0×103kg/m3.下列说法中正确的是( )
A. 物块受到的重力是10N
B. 物块完全浸没在水中受到的浮力是0.64N
C. 物块的密度为6g/cm3
D. 物块刚好浸没时,物块下表面受到水的压强是1.25×103Pa
答案:C
解析:
A.由图可知当物体没有浸入液体中,弹簧测力计示数为12N,说明物体重力为12N,故A错误;
B.物体完全浸没在水中后,弹簧测力计示数为10N,则物体受到浮力
故B错误;
C.由B知物体在水中受到浮力为2N,可得物体的体积
物体的密度
故C正确;
D.由乙图可知,物体刚好完全浸没时h=4cm,则物体下表面受到压强
故D错误。
故选C。
6、(2022湖南常德)近年来,中国科技成就让世人瞩目,探月“嫦娥”、入海“蛟龙”、中国高铁、“天舟一号”、国产大飞机C919……一大批对国民经济和社会发展有重大影响的标志性成果不断涌现。下列说法中正确的是( )
A. 高铁因为速度快所以惯性大
B. 国产大飞机能够起飞,是因为受到空气的浮力
C. 绕月飞行的“嫦娥”,运动状态不断发生变化
D. “天舟一号”发射上升的过程中,受平衡力的作用
答案:C
解析:
A.惯性只与物体的质量有关,与速度无关,所以速度快,惯性不变,故A错误;
B.国产大飞机能够起飞,是因为流速与压强的关系而获得升力,故B错误;
C.绕月飞行的“嫦娥”,运动的方向在不断发生变化,即运动状态不断发生变化,故C正确;
D.“天舟一号”发射上升的过程中,速度是不断增加的,是非平衡状态,受非平衡力的作用,故D错误。
故选C。
7、(2022湖北黄冈孝感咸宁) 如图所示,欢欢同学把一只苹果丢入水中,发现苹果下沉一段距离后,又向上运动,最终漂浮在水面上,下列分析正确的是( )
A. 在下沉的过程中,苹果受到水的压强不变
B. 在下沉的过程中,苹果受到水的浮力减小
C. 在水面漂浮时,苹果受到的浮力大于它受到的重力
D. 在整个过程中,苹果受到浮力的方向总是竖直向上
答案:D
解析:A.在下沉的过程中,苹果所处液体深度变大,苹果受到水的压强变大,故A错误;
B.在下沉的过程中,苹果排开水的体积不变,液体密度不变,由阿基米德原理可知苹果受到水的浮力不变,故B错误;
C.在水面漂浮时,苹果受力平衡,苹果受到浮力等于它受到的重力,故C错误;
D.物体不管处于何种浮沉状态,所受浮力的方向总是竖直向上的,故D正确。
故选D。
8、(2022天津)如图所示的实例中利用大气压的是( )
A. 紧固锤头
B. U型“反水弯”
C. 用吸管喝饮料
D. 潜水艇的浮沉
答案:C
解析:
A.把锤柄在凳子上撞几下,就能紧固锤头,利用的是惯性,故A不符合题意;
B.排水管的U型“反水弯”是利用连通器原理来工作的,故B不符合题意;
C.用吸管吸饮料,用力一吸,吸管内的大气压小于外界大气压,水在外界大气压的作用下,被压入口腔内,所以用吸管吸饮料利用的是大气压,故C符合题意;
D.潜水艇的浮沉是靠改变自身重力实现的,利用的是物体的浮沉条件,故D不符合题意。
故选C。
9、(2022山东临沂)线上教学期间,居家学习的小明进行实验探究:将水平桌面上的甲、乙两只相同的塑料杯中分别装满水,把两个质量相同的小球分别放入两杯中,两小球静止时如图所示,则( )
A. 甲杯中溢出水的体积小 B. 乙杯中小球所受浮力大
C. 甲杯底部受到水的压强小 D. 两杯对桌面的压强一样大
答案:D
解析:AB.依题意得,两个小球的质量相等,由得,重力相等。由图得,甲杯中球处于漂浮状态,受到的浮力等于重力;乙杯中球处于悬浮状态,受到的浮力等于重力,因此两球受到的浮力大小相等;由阿基米德原理得,两球排开水的重力相同,由得,两球排开的水的质量相同,由得,两球排开的水的体积相同,故AB不符合题意;
C.两杯水的深度相同,由得,甲乙杯底受到的水的压强相等,故C不符合题意;
D.依题意得,未放入球时,两杯水的重力相等,球放入后,两杯水被排出的水的重力相等,所以剩余水的重力相等,两球的重力相等,所以甲中剩余水与球的总重力等于乙中剩余水与球的总重力,塑料杯放在水平桌面上,对水平桌面的压力等于瓶子和瓶内物理体的总重力,所以两杯对桌面的压力相等,两杯与水平桌面的接触面积相等,由得,两杯对桌面的压强一样大,故D符合题意。
故选D。
10、(2022山东临沂)线上教学期间,居家学习的小明进行实验探究:将水平桌面上的甲、乙两只相同的塑料杯中分别装满水,把两个质量相同的小球分别放入两杯中,两小球静止时如图所示,则( )
A. 甲杯中溢出水的体积小 B. 乙杯中小球所受浮力大
C. 甲杯底部受到水的压强小 D. 两杯对桌面的压强一样大
答案:D
解析:AB.依题意得,两个小球的质量相等,由得,重力相等。由图得,甲杯中球处于漂浮状态,受到的浮力等于重力;乙杯中球处于悬浮状态,受到的浮力等于重力,因此两球受到的浮力大小相等;由阿基米德原理得,两球排开水的重力相同,由得,两球排开的水的质量相同,由得,两球排开的水的体积相同,故AB不符合题意;
C.两杯水的深度相同,由得,甲乙杯底受到的水的压强相等,故C不符合题意;
D.依题意得,未放入球时,两杯水的重力相等,球放入后,两杯水被排出的水的重力相等,所以剩余水的重力相等,两球的重力相等,所以甲中剩余水与球的总重力等于乙中剩余水与球的总重力,塑料杯放在水平桌面上,对水平桌面的压力等于瓶子和瓶内物理体的总重力,所以两杯对桌面的压力相等,两杯与水平桌面的接触面积相等,由得,两杯对桌面的压强一样大,故D符合题意。
故选D。
11、(2022山东临沂) 我国自主研制的亚洲第一深水导管架“海基一号”质量为3万吨,于2022年3月15日被顺利装上驳船运往珠江口盆地海域。驳船因载有“海基一号”而多排开海水的质量( )
A. 等于3万吨 B. 大于3万吨
C. 小于3万吨 D. 都有可能
答案:A
解析:驳船在海上运行的过程中漂浮在水面上,受到海水的浮力等于自身的重力,根据阿基米得原理可知,浸在液体中的物体受到的浮力等于排开水的重力,可以得到
F浮=G船=G排水=m排水g
驳船因载有“海基一号”而多排开海水的重力等于海基一号的重力,即多排开海水的质量3万吨,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
12、(2022四川达州)如图所示,底面积、质量均相同的甲、乙、丙三个容器置于水平桌面上,容器内的液面相平,容器对桌面的压强相等。现将三个相同小球(球的密度与乙中液体密度相同)分别放入甲、乙、丙容器中,小球不吸液体,液体不溢出。下列判断正确的是( )
A.放入小球前,容器内的液体质量关系:m甲>m乙>m丙
B.放入小球前,液体对容器底部的压力关系:F甲=F乙=F丙
C.放入小球后,液体对容器底部的压强关系:p甲<p乙<p丙
D.放入小球后,小球所受浮力关系:F浮甲<F浮乙<F浮丙
答案:C。
解析:
A、甲、乙、丙三个容器的底面积、质量均相同,容器对桌面的压强相等,根据F=pS知容器对桌面的压力相同,又因为在水平面上容器对水平面的压力等于容器的总重力,根据G=mg可知,三个容器的总质量是相同的,由于容器的质量相同,所以液体的质量相同,即m甲=m乙=m丙,故A正确;
B、甲容器上宽下窄、乙容器上下粗细相同、丙容器上窄下宽,所以甲容器底部受到的压力小于液体的重力,乙容器底部受到的压力等于液体的重力,丙容器底部受到的压力大于液体的重力,液体的重力相同,所以F甲<F乙<F丙,故B错误;
C、放入小球后,液面都会升高,根据容器的形状可知,容器底部受到的液体压力的大小关系为:F'甲<F'乙<F'丙,容器的底面积相同,F甲<F乙<F丙,根据p=可知,液体对容器底部的压强关系:p甲<p乙<p丙,故C正确;
D、由图可知,甲液体的体积最大,丙液体的体积最小,液体的质量相同,根据ρ=可知,ρ甲<ρ乙<ρ丙;球的密度与乙中液体密度相同,所以小球在甲中下沉,浮力小于小球的重力;小球在乙中悬浮,浮力等于自身的重力;小球在丙中漂浮,浮力等于自身的重力,所以小球所受浮力关系:F浮甲<F浮乙=F浮丙,故D错误。
13、(2022江西)如图所示,在家庭小实验中,某同学想让沉底的鸡蛋漂浮在水面上,下列操作可行的是( )
A. 向杯子中加盐 B. 向杯子中加水 C. 倒出少量的水 D. 轻轻摇晃杯子
答案:A
解析:A.要使沉底的鸡蛋漂浮在水面上,鸡蛋的重力不变,需增大浮力。根据F浮=ρ液gV排可知,鸡蛋的体积不能改变,所以可以增大液体的密度,故向杯子中加盐,盐溶解后,液体密度变大,浮力变大,鸡蛋就能漂浮在水面上,故A符合题意;
BCD.向杯子中加水、倒出少量的水、轻轻摇晃杯子,都不能改变液体的密度,也就不能改变浮力,所以不能鸡蛋漂浮在水面上,故BCD不符合题意。
14、(2022山东临沂) 我国自主研制的亚洲第一深水导管架“海基一号”质量为3万吨,于2022年3月15日被顺利装上驳船运往珠江口盆地海域。驳船因载有“海基一号”而多排开海水的质量( )
A. 等于3万吨 B. 大于3万吨
C. 小于3万吨 D. 都有可能
答案:A
解析:驳船在海上运行的过程中漂浮在水面上,受到海水的浮力等于自身的重力,根据阿基米得原理可知,浸在液体中的物体受到的浮力等于排开水的重力,可以得到
F浮=G船=G排水=m排水g
驳船因载有“海基一号”而多排开海水的重力等于海基一号的重力,即多排开海水的质量3万吨,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
15、(2023年湖北武汉)铁架台的水平底座上有一只溢水杯,贴近溢水杯有一底面积为20cm2的圆柱形小桶(不计侧壁厚度)。弹簧测力计的上端挂在铁架台的支架上,下端悬挂一重力为1.2N、密度为4×103kg/m3的金属块。初始时,金属块有的体积浸在水中,弹簧测力计的示数为F1,杯中水面恰好与溢水口相平,小桶中没有水,如图所示。接着竖直向上提溢水杯,当溢水杯刚好离开水平底座时(底座对溢水杯的支持力刚好为零),提绳竖直向上的拉力为T1;提着溢水杯竖直向上缓慢移动,当金属块刚好浸没在水中时,水对小桶底部的压强为p,弹簧测力计的示数为F2,提绳竖直向上的拉力为T2。已知小桶能全部接住从溢水杯中溢出的水,则下列说法正确的是( )
A.金属块体积为300cm3 B.F1-F2=0.18N
C.p=150 Pa D.T2=T1
答案:D
解析:A.金属块的重力为1.2N,其质量为
根据密度公式,金属块体积为
故A错误;
B.根据阿基米德原理,金属块有的体积浸在水中,此时的浮力为
根据称重法,此时拉力F1为
F1=G物-F浮1
金属块刚好浸没在水中时,此时的浮力为
根据称重法,此时拉力F2为
F2=G物-F浮2
因此
F1-F2=(G物-F浮1)-(G物-F浮2)= F浮2-F浮1=0.3N-0.06N=0.24N
故B错误;
C.金属块从有的体积浸在水中到刚好浸没在水中,增加的排开水体积为
底面积为20cm2的圆柱形小桶水深为
水对小桶底部的压强为
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.012m=120Pa
故C错误。
D.提绳的拉力等于桶的重力、水的重力及金属块对水的压力(金属块受到的浮力)之和,金属块浸没前后浮力的增加量等于水重力的减少量,因此前后提绳的拉力不变,因此T2=T1,故D正确。
故选D。
16、 (2023年四川遂宁) 为防止溺水事故的发生 ,老张研发出了如图所示的救生手环 ,并在观音湖进行了性能测试 。他戴上该手 环下潜到湖面下 5m 处 (未接触湖底) ,打开手环开关 ,手环瞬间弹出一个体积为 33dm3 的气囊 ,随后气囊将老张带出水面 。已知老张的质量为 63kg ,密度是 1.05 × 103kg/m3 ,不计手环的质量和体积。(ρ水= 1 × 103kg/m3 ,g= 10N/kg ) ,则下列说法正确的是 ( )
A. 老张的体积是 60cm3
B. 下潜过程中 ,老张受到的浮力不断变大
C. 气囊完全打开瞬间 ,老张受到的合力为 300N
D. 手环在水下 5m 深处时 ,受到水的压强是 5.25 × 104Pa
答案:C
解析 :A 、老张的体积为:故 A 错误;
B 、在老张没有完全浸没前 ,老张排开水的体积变大 , 由 F 浮=ρ水 gV 排知老张受到的浮力变大 ,完全浸没后 ,在下潜过程中 ,老张排开水的体积不变 , 由 F 浮=ρ水 gV 排知老张受到的浮力不变 ,故 B 错误;
C 、老张的重力为:G 老张=m 老张g=63kg × 10N/kg=630N;
气囊完全打开瞬间 ,老张和气囊浸没在水中受到总浮力为:
F 浮=ρ水 gV 排= 1 × 103kg/m3 × 10N/kg × (0.06m3+33×10 ﹣ 3m3 ) =930N,
老张受到的合力的大小是 :F=F 浮 ﹣ G=930N ﹣ 630N =300N ,故 C 正确;
D 、手环在水下 5m 深处时受到水的压强是:
p=ρ水 gh= 1 × 103kg/m3 × 10N/kg ×5m =5 × 104Pa ,故 D 错误。
故选 :C。
17、(2023年天津)小华利用饮料瓶完成了如图所示的实验,可以证明大气压存在的是( )
A. 瓶子悬空水不流出 B. 水从侧孔喷出
C. 用手弹开纸片 D. 将瓶按入水中感到费力
答案:A
解析:A.由于大气压的作用,瓶子内的水不会流出,证明了大气压的存在,故A符合题意;
B.水从杯子侧面小孔中喷出,说明液体中左右方向也有压强,故B不符合题意;
C.用手弹开纸片,钢球由于具有惯性,不与纸片一起飞出,故C不符合题意;
D.将瓶按入水中感到费力,是瓶在水中受到浮力,故D不符合题意。
故选A。
18、(2023年四川重庆B卷) 小俊用弹簧测力计吊着质量为的圆柱体,从如图位置缓慢浸入装满水、深度合适的溢水杯中,圆柱体底面积为、高为。则圆柱体下降过程中( )
A. 浸没前弹簧测力计示数逐渐变大
B. 浸没前水对容器底部的压强逐渐变小
C. 浸入一半时弹簧测力计的示数为
D. 刚浸没时圆柱体底部受到水的压力为
答案:C
解析:A.浸没前,圆柱体排开水的体积变大,由F浮=ρ水gV排可知,受到浮力变大,由F=G-F浮可知弹簧测力计的示数逐渐变小,故A不符合题意;
B.浸没前,溢水杯中一直是满的,水的深度不变,由p=ρ水gh可知水对容器底部的压强不变,故B不符合题意;
C.圆柱体的重力
G=mg=1.35kg×10N/kg=13.5N
圆柱体的体积
V=Sh=100cm2×5cm=500cm3=500×10-6m3=5×10-4m3
浸入一半时圆柱体受到的浮力
弹簧测力计的示数为
F=G-F浮=13.5N-2.5N=11N
故C符合题意;
D.刚浸没时圆柱体底部受到水的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa
圆柱体底部受到水的压力
F压=pS=500Pa×100×10-4m2=5N
故D不符合题意。
故选C。
19、(2023年浙江绍兴)2023年3月,“探索一号”科考船完成了首次环大洋洲载人深潜科考任务,搭载的“奋斗者”号多次完成了深度超过万米的下潜。不考虑海水密度与潜水器体积的变化,
潜水器在海面下下潜的过程中
A.浮力不变,压强变大 B.浮力变大,压强变大
C.浮力变大,压强不变 D.浮力不变,压强不变
答案:A
20、(2022广东广州)两个量筒均装有20mL的水、往量筒分别放入甲、乙两个不吸水的物块,物块静止后如图所示,水的密度为1g/cm3,g取10N/kg,则( )
A. 甲的体积为40cm3 B. 甲受到的浮力为0.4N
C. 乙排开水的体积小于20mL D. 乙受到的浮力小于甲受到的浮力
答案:AB
解析:A.如图所示,放入甲后,量筒读数为60mL,故甲的体积为
V甲=60mL-20mL=40mL=40cm3
故A正确,符合题意;
B.甲完全浸没受到的浮力为
故B正确,符合题意;
C.如图所示,放入乙后,量筒读数为70mL,故乙排开水的体积为
V乙=70mL-20mL=50mL>20mL
故C确,不符合题意;
D. 根据公式F浮=ρ水gV排可知
V甲
F甲
故选AB。
21、(2022湖北武汉)如图所示,三个相同的柱形容器中盛有体积相同的水或盐水,将重为3.0N的圆柱体依次放入这三个容器中。下列说法错误的是( )
A. 图乙和图甲中圆柱体下表面受到水压力之差大于0.7N
B. 图丙和图乙中容器底上表面受到的压力之差等于0.1N
C. 图丙中盐水的密度是1.1×103kg/m3
D. 圆柱体的密度是3.0×103kg/m3
答案:B
解析:A.图甲中,还没有浸没,甲上表面的压力为0,故图甲下表面的压力为
图乙中,物体浸没,则
图乙和图甲中圆柱体下表面受到水的压力之差
在图乙中,上表面的压力大于0,故图乙和图甲中圆柱体下表面受到水的压力之差大于0.7N,故A正确,A不符合题意;
B.丙图中,物体所受的浮力为
乙图中,物体所受的浮力大小为
图丙中物体上表面的压力为
同理,图乙中物体上表面的压力为
和图乙中容器底上表面受到的压力之差
由于未知,故图丙和图乙中容器底上表面受到的压力之差未知,故B错误,B符合题意;
C.圆柱体在乙和甲中都浸没,排开液体体积相同,且与圆柱体体积相同。在图乙中,圆柱体所受的浮力为1N,则圆柱体的体积为
图丙中,圆柱体所受的浮力为1.1N,则盐水的密度是
故C正确,C不符合题意;
D.圆柱体的质量为
圆柱体的密度是
故D正确,D不符合题意。
故选B。
22、(2022天津)如图所示的实例中利用大气压的是( )
A. 紧固锤头
B. U型“反水弯”
C. 用吸管喝饮料
D. 潜水艇的浮沉
答案:C
解析:
A.把锤柄在凳子上撞几下,就能紧固锤头,利用的是惯性,故A不符合题意;
B.排水管的U型“反水弯”是利用连通器原理来工作的,故B不符合题意;
C.用吸管吸饮料,用力一吸,吸管内的大气压小于外界大气压,水在外界大气压的作用下,被压入口腔内,所以用吸管吸饮料利用的是大气压,故C符合题意;
D.潜水艇的浮沉是靠改变自身重力实现的,利用的是物体的浮沉条件,故D不符合题意。
故选C。
23、(2022山东临沂)线上教学期间,居家学习的小明进行实验探究:将水平桌面上的甲、乙两只相同的塑料杯中分别装满水,把两个质量相同的小球分别放入两杯中,两小球静止时如图所示,则( )
A. 甲杯中溢出水的体积小 B. 乙杯中小球所受浮力大
C. 甲杯底部受到水的压强小 D. 两杯对桌面的压强一样大
答案:D
解析:AB.依题意得,两个小球的质量相等,由得,重力相等。由图得,甲杯中球处于漂浮状态,受到的浮力等于重力;乙杯中球处于悬浮状态,受到的浮力等于重力,因此两球受到的浮力大小相等;由阿基米德原理得,两球排开水的重力相同,由得,两球排开的水的质量相同,由得,两球排开的水的体积相同,故AB不符合题意;
C.两杯水的深度相同,由得,甲乙杯底受到的水的压强相等,故C不符合题意;
D.依题意得,未放入球时,两杯水的重力相等,球放入后,两杯水被排出的水的重力相等,所以剩余水的重力相等,两球的重力相等,所以甲中剩余水与球的总重力等于乙中剩余水与球的总重力,塑料杯放在水平桌面上,对水平桌面的压力等于瓶子和瓶内物理体的总重力,所以两杯对桌面的压力相等,两杯与水平桌面的接触面积相等,由得,两杯对桌面的压强一样大,故D符合题意。
故选D。
24、(2022山东临沂) 我国自主研制的亚洲第一深水导管架“海基一号”质量为3万吨,于2022年3月15日被顺利装上驳船运往珠江口盆地海域。驳船因载有“海基一号”而多排开海水的质量( )
A. 等于3万吨 B. 大于3万吨
C. 小于3万吨 D. 都有可能
答案:A
解析:驳船在海上运行的过程中漂浮在水面上,受到海水的浮力等于自身的重力,根据阿基米得原理可知,浸在液体中的物体受到的浮力等于排开水的重力,可以得到
F浮=G船=G排水=m排水g
驳船因载有“海基一号”而多排开海水的重力等于海基一号的重力,即多排开海水的质量3万吨,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
25、(2022四川成都)“奋斗者”号深潜器坐底米,创造了中国载人深潜新记录。喜欢动手的小文制作了一个深潜器模型,用弹簧测力计测量它受到的浮力。先测出它的重力为,然后将模型浸没于水中静止如图所示,弹簧测力计受到的拉力为,模型所受的浮力为。则下列说法正确的是
A. 拉力与重力是一对平衡力
B. 模型所受浮力大小
C. 模型从图示位置下移,浮力变大
D. 将模型逐渐提离水面,拉力不变
答案:B
解析:解:A、图中深潜器模型受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力、竖直向上的拉力,模型在这三个力的作用下处于静止和状态,拉力与重力大小不相等,所以不是一对平衡力,故A错误;
B、由称重法知模型所受浮力大小为,故B正确;
C、模型从图示位置下移,由于排开水的体积不变,根据阿基米德原理知浮力不变,故C错误;
D、将模型逐渐提离水面时,排开水的体积逐渐减小,根据阿基米德原理知浮力变小,由称重法知拉力逐渐增大,故D错误。
故选:。
平衡力大小相等、方向相反、作用在同一直线上且作用在同一物体上;
由称重法知模型所受浮力大小;
模型从图示位置下移,排开水的体积不变,根据阿基米德原理判断出浮力的变化;
将模型逐渐提离水面时,排开水的体积逐渐减小,根据阿基米德原理判断出浮力的变化,由称重法判断出拉力的变化。
本题考查了平衡力的判断、称重法的利用以及阿基米德原理的应用,是一道综合题,但难度不大。
26、(2022浙江舟山)如图所示,潜水员正潜没在海水中,他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或放气,以改变背心的体积大小来实现浮沉。下列对潜水员分析正确的是( )
A.向海底下潜过程中,受到海水的压强变大 B.海水中水平游动时,受到海水的压强变小
C.对背心进行放气后,受到海水的浮力变大 D.对背心进行充气后,受到海水的浮力变小
答 案 :A
解析:
(1)(2)根据液体压强公式p=ρ液gh分析判断;
(3)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的变化。
A. 向海底下潜过程中,深度变大,根据公式p=ρ液gh可知,潜水员受到海水的压强变大,故A正确;
B.海水中水平游动时,潜水员的深度不变,根据公式p=ρ液gh可知,受到海水的压强不变,故B错误;
C.对背心进行放气后,背心排开水的体积变小,根据F浮=ρ液gV排可知,潜水员受到海水的浮力变小,故C错误;
D. 对背心进行充气后,背心排开水的体积变大,根据F浮=ρ液gV排可知,潜水员受到海水的浮力变大,故D错误。
故选A。
27、(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。
28、(2020内蒙古通辽).中国自主研发无人潜水器“海龙”成功完成下潜任务,潜水器从刚好浸没时开始计时,到返回水面合计10min,全过程“深度-时间”图象和“速度-时间”图象如图所示,下列对潜水器分析正确的是( )
A. 在0~1min,受到水的压强逐渐变大
B. 在1~3min,受到水的浮力不变
C. 在4~6min,处于匀速直线运动状态
D. 在6~8min,受非平衡力的作用
答案:ABD
29、(2020青岛).探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示,其中所用金属块a和塑料块b的密度不同,但重力均为1.6N。下列分析正确的是( )
A. 金属块a浸没在水中时,受到浮力的大小为0.3N
B. 利用甲、乙,可以探究浮力的大小与物体体积的关系
C. 利用乙、丙,可以探究浮力的大小与物体密度的关系
D. 利用丙、丁,可以探究浮力的大小与液体密度的关系
答案:D
30、(四川雅安).预计2020年通车的雨城区“大兴二桥”在施工时,要向江中沉放大量的施工构件。如图甲所示,假设一正方体构件从江面被匀速吊入江水中,在沉入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,构件所受浮力F1、钢绳拉力F2随h的变化如图乙所示(g取10N/kg)。下列判断正确的是( )
A. 构件的边长为4m
B. 构件 密度为3×103kg/m3
C. 浮力F1随h变化的图线是图乙中的①图线
D. 当构件的下表面距江而4m深时,构件上表面受到江水的压强为4×104Pa
答案:B
31、(2020泰安)电子秤有“清零”功能,例如,在电子秤上放200g砝码,电子秤显示为200g,按清零键后,显示变为零;随后再放上100g砝码,电子秤显示为100g。利用电子秤的这种功能,结合物理知识可测定玉镯的密度。具体操作如下:
步骤a:向烧杯内倒入适量水,放在电子秤上,按清零键,显示数变为零;步骤b: 手提细线拴住玉镯,浸没在水中,且不与烧杯底和壁接触,记下此时电子秤示数为m1;步骤c:把玉镯接触杯底,手放开细线,记下此时电子秤示数为m2。则下列判断中
①玉镯的质量为m1 ②玉镯的质量为m2
③玉镯的密度为 ④玉镯的密度为
A. 只有①③正确 B.只有①④正确 C.只有②③正确 D.只有②④正确
答案:C
32、(2020年浙江台州)下图表示跳水运动员从人水到露出水面的过程,其中运动员受到水的浮力不断增大的阶
段是
A.①→② B.②→③ C.③→④ D.④→⑤
答案:A
33、(2020浙江金华).如图为金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。该过程中气泡密度和受 到浮力的变化情况,叙述正确的是
A.密度和浮力都不变 B.密度和浮力都变大
C.密度变小,浮力不变 D.密度变小,浮力变大
答案:D
34、(2020年新疆生产建设兵团)一个盛有足够多水的溢水杯放在水平桌面上,先往溢水杯中投入一个质量为m的小球A,从溢水杯中溢出的水的质量为20g,再往溢水杯中投入一个质量为2m的小球B,从溢水杯中再次溢出的水的质量为80g,此时A、B小球受到的总浮力为F浮,水对溢水杯底部产生的压力比两小球投入溢水杯前增加了△F,已知小球A、B的密度相同且均小于水的密度,则( )
A.F浮 =1.2N,△F=0.2N B.F浮 =1.2N,△F=1.2N
C.F浮 =1.0N,△F=1.0N D.F浮 =1.0N,△F=0N
答案:A
35、(2021浙江舟山)如图所示,潜水员正潜没在海水中,他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或放气,以改变背心的体积大小来实现浮沉。下列对潜水员分析正确的是( )
A.向海底下潜过程中,受到海水的压强变大
B.海水中水平游动时,受到海水的压强变小
C.对背心进行放气后,受到海水的浮力变大
D.对背心进行充气后,受到海水的浮力变小
答案:A
解析:AB.海水的密度ρ海水不变,根据p=ρgh可知,在下潜过程中,深度增加,受到的海水的压强变大,水平游动时,深度不变,受到的海水的压强不变,故A正确、B错误;CD.海水的密度ρ海水不变,根据F浮=ρ液v排g可知,对背心进行放气后,排开水的体积变小,受到海水的浮力变小,对背心进行充气后,排开水的体积变大,受到海水的浮力变大,故CD错误。故选:A。
36、(2021广西北部湾) 2020年10月,“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功下潜到,创造了中国载人深潜的新纪录。“奋斗者”号在水下下潜的过程中,受到的压强和浮力变化情况正确的是( )
A. 压强变小,浮力不变 B. 压强不变,浮力变小
C. 压强变大,浮力不变 D. 压强不变,浮力变大
答案:C
37、(2021衡阳)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甲排<V乙排<V丙排=V丁排
由F浮=ρ水V排g可知,四个球受到的浮力关系为
F甲<F乙<F丙=F丁
即所受浮力相等的是丙和丁。
故选C。
38、(2021湖南长沙)2020 年 11 月13 日,"奋斗者"号载人潜水器在马里亚纳海沟再次成功下潜突破1下米。"沧海"号是"奋斗者"号的"御用摄影师",在某一时间段,"沧海"号在万里表海固定好机位,而"奋斗者"号从其上方徐徐下降,在这个过程中,下列说法正确的是
A."沧海"号所拍摄的影像信息是通过超声波传递给通信卫星的
B.相对于"沧海"号,"奋斗者"号是运动的
C."奋斗者"号受到海水的压强变小
D."奋斗者"号受到的浮力变大
答案:B
39、(2021浙江嘉兴)如图所示,潜水员正潜没在海水中,他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或放气,以改变背心的体积大小来实现浮沉。下列对潜水员分析正确的是( )
A. 向海底下潜过程中,受到海水的压强变大
B. 海水中水平游动时,受到海水的压强变小
C. 对背心进行放气后,受到海水的浮力变大
D. 对背心进行充气后,受到海水的浮力变小
答案: A
解析: A. 向海底下潜过程中,深度变大,根据公式p=ρ液gh可知,潜水员受到海水的压强变大,故A正确;
B.海水中水平游动时,潜水员的深度不变,根据公式p=ρ液gh可知,受到海水的压强不变,故B错误;
C.对背心进行放气后,背心排开水的体积变小,根据F浮=ρ液gV排可知,潜水员受到海水的浮力变小,故C错误;
D. 对背心进行充气后,背心排开水的体积变大,根据F浮=ρ液gV排可知,潜水员受到海水的浮力变大,故D错误。
40、(2021四川乐山)用细绳连在一起的气球和铁块,恰能悬浮在盛水的圆柱形容器内的某一位置(如图实线所示),若用一细铁丝(铁丝体积不计)将铁块轻轻向下压较长一段距离后(如图虚线所示),气球受到的浮力、气球和铁块在水中的浮沉情况及水对容器底部的压强将
A.变小,下沉、变小 B.变小,下沉、不变
C.不变,悬浮、变小 D.不变,悬浮、不变
答案:A
解析:浮力大小的影响因素是液体密度和排开液体的体积,由于下压较长一段距离后会导致深度变大,液体对气球的压强变大,使气球的体积变小,排开液体的体积变小,浮力变小;气球和铁块总重力没有改变,浮力变小,合力向下而向下运动,所以下沉;因为排开液体的体积变小,所以液体的深度也变小,所以水对容器底部的压强也变小。故选A。
41、 (2021广西贵港) 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水=1.0×103kg/m3),则( )
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
42、(2021广西贵港) 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水=1.0×103kg/m3),则( )
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
43、(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;
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。
44、(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
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
故D正确。
故选D。
45、(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( )
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。
46、(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
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。
47、(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
则B的重力
故C错误;
D.B的密度
故D正确。
故选D。
48、(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。
49、(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( )
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。
50、(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。
填空题
51、(2023年内蒙古赤峰)小亮同学在测量浮力时发现:金属块浸没在密度不同的液体中,测力计示数不同。于是,他用测力计和重为4N、体积为1×10-4m3的金属块,组装成密度计,将金属块浸没在不同液体中静止,来探究液体密度与测力计示数的对应关系。
(1)如图所示,金属块浸没在水中静止,受到的浮力是多少?( )
(2)若将此时测力计指针所指刻度标为1.0×103kg/m3,这条刻度线的刻度值是多少N?( )
(3)该液体密度计的0kg/m3刻度标在________N处。这个液体密度计所能测量的液体密度值不能超过________kg/m3。(g取10N/kg;ρ水=1.0×103kg/m3)
答案: ①. 1N ②. 3N ③. 4 ④. 5×103
解析:解:(1)[1]金属块浸没在水中,排开水的体积为
V排=V=1×10-4m3
静止时受到浮力为
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=1N
(2)[2]根据称重法可知,测力计示数为
F示=G-F浮=4N-1N=3N
所以若将此时测力计指针所指刻度标为1.0×103kg/m3,这条刻度线刻度值是3N。
(3)[3]当该测力计下的物体不浸没在液体中时,即浸入液体密度为0kg/m3时,测力计示数为4N,所以该液体密度计的0kg/m3刻度标在4N处。
[4]由图可知测力计量程为5N,当浮力为5N时,液体密度最大,此时液体密度为
答:(1)如图所示,金属块浸没在水中静止,受到的浮力是1N;
(2)若将此时测力计指针所指刻度标为1.0×103kg/m3,这条刻度线的刻度值是3N;
(3)该液体密度计的0kg/m3刻度标在4N处。这个液体密度计所能测量的液体密度值不能超过5×103kg/m3。
52、(2023年四川内江)浸在液体中的物体受到的浮力,方向是_______,浮力的大小等于它排开的液体所受到的_______力。
答案: ①. 竖直向上 ②. 重
解析:[1][2]根据阿基米德原理可知,浸在液体中的物体受到一个竖直向上的力的作用,这个力叫做浮力,浮力的大小等于排开的液体所受的重力。
53、(2023年湖南郴州)重为5N的实心物体挂在弹簧测力计下,物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数为3N,此时物体受到的浮力为__________N,物体的密度是__________。(g取10N/kg)
答案: ①. 2 ②.
解析:[1]此时物体受到的浮力为
F浮=G-F=5N-3N=2N
[2]物体浸没在水中,物体的体积
物体的密度
54、(2023年四川广安)水平桌面上有一装满水的溢水杯,杯底面积为,将重为4.8N的圆柱体A用细线悬挂在弹簧测力计下缓慢浸入水中。当A的一半浸入水中时弹簧测力计的示数如图甲所示,此时A受到的浮力为______N。剪断细线,将A缓慢沉入水底,静止时如图乙所示(A与杯底不密合),与图甲相比,溢水杯对桌面的压强增加了______Pa。
答案: 1 280
解析:由题可知圆柱体重4.8N,当圆柱体A的一半浸入水中时弹簧测力计的示数如图甲所示,弹簧测力计分度值为0.2N,此时的示数为3.8N,则此时圆柱体A受到的浮力为
当圆柱体A的一半浸入水中时受到的浮力为1N,根据可知,则当圆柱体A的全部浸入水中时受到的浮力为2N。如图乙所示,圆柱体A对溢水杯底的压力为
根据阿基米德原理可知,圆柱体受到浮力等于排开水的重力,所以圆柱体A浸没在水中时对溢水杯底部的压力就等于溢水杯对桌面增加的压力,则溢水杯对桌面增加的压强为
55、(2023年四川重庆B卷)小天做物理小实验,先向质量为的薄壁柱形容器中倒入深度为的水,放在水平放置的电子秤上,稳定后示数如图甲:然后用细线吊着密度为、不吸水的立方体木块,竖直向下缓慢浸入容器水中,松开手待木块静止后,电子秤示数稳定后如图乙,此时木块对容器底部压强为______,接着小天拉着细线,将木块竖直向上提升______,容器对电子秤的压强变化量与木块底部所受水的压强变化量之差为。(不计细线质量和体积,忽略附在木块表面水的影响)
答案; 0 0.67
解析;木块的密度小于水的密度,因此木块漂浮在水面上,木块对容器底部的压力为0 ,对容器底部的压强为0。
水的质量
由得,水的体积为
则容器的底面积为
由图得,木块排开水的质量
由阿基米德原理得,木块受到的浮力为
木块排开水的体积为
木块进入水中的深度
木块的底面积为
将木块竖直向上提升,容器对电子称压力的减小量与木块底部受到水的压力减小量都为木块的浮力减小量,当容器对电子秤的压强变化量与木块底部所受水的压强变化量之差为时,木块受到的浮力减小量满足
解得木块受到的浮力减小量为
由得,此时木块排开水的体积减小量为
木块进入水中的深度减小量为
56、(2023四川重庆A卷)小莉模拟古人利用浮力打捞铁牛,模拟过程和测量数据如图所示。①把正方体M放在架空水槽底部的方孔处(忽略M与水槽的接触面积),往水槽内装入适量的水,把一质量与M相等的柱形薄壁水杯放入水中漂浮,如图甲所示;②向杯中装入质量为水杯质量2倍的铁砂时,杯底到M上表面的距离等于M的边长,如图乙所示,此时水杯浸入水中的深度h=_________cm;③用细线连接水杯和M,使细线拉直且无拉力,再将铁砂从杯中取出,当铁砂取完后,M恰好可被拉起,完成打捞后,如图丙所示。则M与水杯的底面积之比为___________。
答案: 9 2∶9
解析:根据甲、乙两图可知,向杯中装入质量为水杯质量2倍的铁砂时,液面上升的距离为
由此可知当加入质量与水杯相同的铁砂液面上升3cm,因为铁砂与柱形薄壁水杯质量相等,因此不加铁砂时,水杯浸入水中的深度为3cm,因此如图乙所示,此时水杯浸入水中的深度
由图乙可知,装入铁砂后烧杯下降6cm,则增加的浮力为
ΔF浮=ρ水ΔV排g=ρ水g×6cm×S杯
取出铁砂的拉力的增量等于ΔF浮。因铁砂的质量是水杯的2倍,并由甲图可知,烧杯受到的浮力为
F浮=ρ水g×3cm×S杯=G杯
又因为M的质量与水杯的质量相等,因此,M受到的重力大小也为F浮。当铁砂取完后,M恰好可被拉起可知,杯底到M上表面的距离等于M的边长,铁砂产生的浮力刚好的与M正方体的重力和上表面的压力,则
化简得
①
根据甲丙两图可知,增加的排开水的体积是
且增加的浮力等于正方体M的重力与所受浮力之差,则有
化简得
在甲图中,排开水的体积为
则有
②
①②两式联立可得
57、(2023年上海)体积为的物体浸没在水中时,浮力的方向是____________的,物体受到的浮力大小为____________N。
答案: 竖直向上 10
解析:一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它竖直向上的浮力。
物体浸没在水中时
则物体受到的浮力大小为
58、(2023年四川遂宁) 小刘应用图甲所示器材进行如下探究 :升降台AB 上放置轻质薄壁柱形容器 ,容器底面积为 200cm2 , 内装 15cm 深的水;将弹簧上端固定在力传感器上 ,下端悬挂重 20N 、高 20cm 、横截面积为 50cm2 的长方体石 块,石块下表面刚好与水面接触;已知弹簧伸长量ΔL与受到的拉力 F 的关系如图乙所示。将升降台 AB 缓慢升 高 (全过程水不会溢出) , 当传感器显示拉力为 12N 时 (不计弹簧自重) ,与升降台升高前相比 ,容器底部对升 降台 AB 的压强变化了______ Pa。升降台 AB 升高的高度为 ______ cm。(ρ水= 1 × 103kg/m3,g= 10N/kg )
答案:400;20
解析:( 1 ) 拉力为 12N 时 ,由力的平衡条件可知,此时石块受到的浮力:F 浮=G ﹣ F 拉=20N ﹣ 12N =8N,
由于石块受到的浮力与石块对水的压力是一对相互作用力,所以 ,由力的作用是相互的可知,石块对水的压力 F 压=F 浮 =8N,
与升降台升高前相比 ,容器底部对升降台 AB 的压力变化量: ΔF=F 压 =8N,
则容器底部对升降台 AB 的压强变化量: Δp===400Pa;
( 2 ) 由 F 浮=ρ液 gV 排可知,石块受排开液体的体积:V 排===8 × 10 ﹣ 4m3 =800cm3,
由 V=Sh 可知 ,石块下表面距水面的高度 :h 石=== 16cm,
容器中水的体积 :V 水=S 容 h0=200cm2 × 15cm=3000cm3,
此时容器中水的深度 :h==== 19cm,
则石块底部到容器底部的距离 :h 下=h ﹣ h 石= 19cm ﹣ 16cm =3cm,
设石块下表面刚好与水面接触时石块下表面到传感器的距离为 L0,
则石块下表面刚好与水面接触时 ,升降台 AB 到传感器的距离 :L=L0+ 15cm,
石块放入水中后 ,弹簧受到的拉力减小量: ΔF 拉=F 浮 =8N,
由图乙可知 ,此时弹簧伸长量减小值: ΔL 减小 =8cm,
升降台 AB 升高后 ,升降台 AB 到传感器的距离 :L'=L0 ﹣ 8cm+h 下=L0 ﹣ 8cm+3cm=L0 ﹣ 5cm
则升降台 AB 升高的高度: Δh=L ﹣ L'=L0+ 15cm ﹣ ( L0 ﹣ 5cm ) =20cm。
故答案为 :400;20。
59、(2022辽宁锦州)如图所示,水平桌面上的容器底部放有一个边长为10cm,质量为900g的正方体物块,则物块对容器底的压强为______Pa;逐渐向容器内倒水使物块漂浮,物块受到的浮力是______N。(g取10N/kg)
答案: 900 9
解析:
[1]物块对容器底的压力为
F=G=mg=900×10-3kg×10N/kg=9N
正方体物块与容器底的接触面积为
S=(10×10-1m)2=0.01m2
物块对容器底的压强为
[2]根据物体的浮沉条件可知,当物块漂浮,物块受到的浮力为
F浮=G=9N
60、(2022山东济宁)小明利用托盘天平、量筒和水测量一颗新鲜杏的密度,收集的实验数据记录在下表中,则杏的密度ρ= 1.06 g/cm3,杏在水中受到的浮力F浮= 0.2 N。(g取10N/kg)
步骤 ①用托盘天平测杏的质量 ②向量筒中倒入适量水,读示数 ③将杏放入量筒中,读示数
数据 21.2g 40mL 60mL
分析:根据质量和体积的大小求出密度的大小;根据阿基米德原理求出浮力的大小。
解析:根据题意可知,杏的体积为:V=60mL﹣40mL=20mL=20cm3,
杏的密度ρ===1.06g/cm3,
杏在水中受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10﹣6m3=0.2N。.
故答案为:1.06;0.2。
61、(2022黑龙江绥化)如图所示,一个底面积为800cm2的薄壁圆柱形容器中装有某种液体,将一边长为10cm的正方体木块轻放入该容器中,木块静止时露出液面的高度为2cm,液体对容器底部的压强变化了80Pa。则该木块底部受到的液体压强为___________Pa,木块受到的浮力为___________N。
答案: 640 6.4
解析:木块静止时露出液面的高度为2cm,则木开排开液体的体积
则液面升高的高度为
则该液体的密度
则该木块底部受到的液体压强为
[2]木块受到的浮力为
62、(2022海南)一个实心金属球密度为,体积为,其质量为______kg。把它做成空心球放入底面积为的圆柱体水槽中,球漂浮在水面上,浸入水中的体积为其总体积的,此时水对槽底的压强增大了150Pa,则球体空心部分的体积为______。(,g取10N/kg)
答案: 0.3 350
解析:一个实心金属球的质量为
水对槽底的压力增大了
浮力等于增大的压力,则排开水的体积为
则总体积为
空心部分的体积为
63、(2022海南)一个实心金属球密度为,体积为,其质量为______kg。把它做成空心球放入底面积为的圆柱体水槽中,球漂浮在水面上,浸入水中的体积为其总体积的,此时水对槽底的压强增大了150Pa,则球体空心部分的体积为______。(,g取10N/kg)
答案: 0.3 350
解析:一个实心金属球的质量为
水对槽底的压力增大了
浮力等于增大的压力,则排开水的体积为
则总体积为
空心部分的体积为
64、(2022浙江丽水) 2022年5月15日,我国自主研发的“极目二号”III型浮空艇从科考基地上升到海拔9032米,创造了大气科学观测世界纪录。
(1)上升过程中,以地面为参照物,浮空艇是______的;
(2)该浮空艇是软式飞艇,上升过程中需通过调整气囊中的气压来保持外形不变。上升过程中,该艇受到的浮力______。(填“增大”、“减小“或“不变”)。
答案: 运动 减小
解析:(1)浮空艇上升过程中,以地面为参照物,由于浮空艇与地面之间发生了位置的相对变化,所以是运动的。
(2)根据题意知道,上升过程中,该艇排开的空气的体积不变,但由于空气的密度会变小,由知道,浮空艇受到的浮力减小。
65、(2022湖南郴州)一个装有水的圆柱形容器(容器壁厚度忽略不计)放在水平桌面上。往容器中放入一个正方体和一个球体(假设两物体都不沾水),两物体静止后状态如图所示。此时容器对桌面的压强为3000Pa,已知正方体和球体的体积比为2∶1。现将正方体取出,液面下降了4cm。再把球体取出,液面又下降了2.5cm。此时容器底对桌面的压强为2200Pa。则正方体的密度是________kg/m3,球体的密度是________kg/m3。(g取10N/kg)
答案:
解析:设圆柱形容器的底面积是S,两次液面下降的高度分别是h1和h2,则正方体和球体排开水的体积分别是
①
②
正方体和球体受到的浮力分别是
③
④
由①③知道
⑤
由②④知道
⑥
又因为正方体和球体的体积比为2:1,所以结合⑤⑥得
解得正方体的密度是
[2]根据题意知道,正方体和球体取出后减小的压强是由于两者的重力产生的,即
故解得球体的密度是
66、国在载人深潜领域达到了世界领先水平。“奋斗者”号在深水下潜过程中所受水压强_______,浮力_______。(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”,整个过程潜水器的体积不变)
答案: ①. 变大 ②. 不变
解析:奋斗者号在下潜过程,深度变深,据p=ρgh知,所受水的压强变大。
下潜过程,奋斗者号体积不变,排开水的体积不变,据阿基米德原理知,所受的浮力不变。
67、(2022湖南岳阳)我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟方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”号在深水下潜过程中所受水压强_______,浮力_______。(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”,整个过程潜水器的体积不变)
答案: ①. 变大 ②. 不变
解析:奋斗者号在下潜过程,深度变深,据p=ρgh知,所受水的压强变大。
下潜过程,奋斗者号体积不变,排开水的体积不变,据阿基米德原理知,所受的浮力不变。
68、(2022湖南怀化)某物理兴趣小组做了如图所示的实验来测量物体浸在液体中受到的浮力,则由图可知,物体受到的浮力为___________N,其排开液体的重力为___________N。
答案: 1 1
解析:第一个图中,物体对弹簧秤的拉力等于物体所受的重力
第二个图中,物体受到重力、浮力和拉力,三力平衡
物体受到的浮力
由阿基米德原理可知,浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开液体受到的重力,所以,其排开液体的重力为
69、(2021黑龙江龙东)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. 1 ②. 2.5×103
70、、(2022甘肃武威) 2021年10月10日,“海斗一号”自主遥控无人潜水器再次刷新我国无人潜水器最大下潜深度纪录。如图所示。若海水密度为1.05×103kg/m3,g=10N/kg,“海斗一号”在10800米处受到海水的压强为 ___________Pa。假设海水密度不随深度变化,潜水器在上浮且未浮出水面过程中,受到水的浮力 ___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
答案: ①. ②. 不变
解析:(1)“海斗一号”在10800米处受到海水的压强为
(2)海水密度不随深度变化,潜水器在上浮且未浮出水面过程中,排开液体的体积不变,根据可知,受到海水的浮力不变。
71、(2022浙江宁波)2022年4月28日,“巅峰使命”珠峰科考全面启动。5月15日凌晨1点26分,中国自主研发的“极目一号”III型浮空艇从海拔4300m的科考营地顺利升空,4点40分达到海拔9032m,超过珠峰8848.86m的高度,创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。
(1)该浮空艇总质量约2625kg,它受到重力的大小约为____________N。
(2)已知海拔4300m处的空气密度约为0.8kg/m3。如图所示,该浮空
艇在营地升空前体积达9060m3,此时浮空艇受到的浮力本小约为____________。
(3)“极目一号”浮空艇内部有三层:上层装有氦气(相同条件下氦气密度比空气小得多),中间隔开,下层是空气。当悬于空中的浮空艇需要____________(填“上浮”或“下降”)的时候,可以用上层的氦气排出下层的部分空气,以此改变自身重力,同时使整个浮空艇的压差在安全范围内。
答案:26250(2)72480(3)上浮
72、(2022四川泸州)在泸州长汇六桥的施工过程中,需要向江中沉放大量的构件。如图甲所示,某长方体构件以0.2m/s的速度匀速吊人江水中,构件受到钢绳的拉力、江水对构件的浮力随时间的变化关系如图乙所示。构件刚浸没时,下
表面受江水的压强为2×104 Pa,构件浸没后匀速下降的过程中。所受到的重力和钢绳的拉力不是 (选填“是”或“不是”)一对平衡力,该构件的密度为2×103kg/m3。(已知江水的密度 pa=1.0×103k/m ,g取 10N/kg)
答案:2×104 不是 2×103
解析:由乙图可分析,当构件下放10s时,刚好侵没,已知构件下放速度为
0.2m/s,所以刚好侵没时,下表面深度h=10s×0.2m/s=2m,则下表面受水的压强
P=ρgh=2×104pa;
构件侵没后,受到重力.钢绳的拉力和浮力,三力平衡,所以重力和拉力不是一对平衡力;当构件侵没时,受到浮力大小为1×105N,则V物=F浮/ρ水g=105N/103kg/m3
×10N/Kg=10m3,而拉力大小也为1×105N,由三力平衡G=F 浮+F 拉=2×105N,m=G/g=2
×104kg,ρ物=m/v 物=2×103kg/m3
73、(2021湖南郴州)如图甲所示的容器放置在水平地面上,该容器上、下两部分都是圆柱形,其横截面积分别为S1、S2,容器底部装有控制阀门。容器内装有密度为0.8103kg/m3的液体,液体通过控制阀门匀速排出的过程中,容器底部受到液体的压强P随时间t变化关系如图乙所示。则阀门打开前液体的深度H=_______cm,上、下两部分横截面积之比S1:S2=_______。(g取10N/kg)
答案: ①. 15 ②. 1∶4
解析:
阀门打开前液体的深度
[2]当t=10s时,此时容器底部受到液体的压强p为400Pa,则此时的深度为
设水排出的速度为v,则0~10s排出水的体积为10v,那么10~20s内排出水的体积为20v,则可以根据体积列等式
两等式相除
经整理可知
故上、下两部分横截面积之比
S1∶S2=1∶4
74、(2021甘肃威武)2020年11月10日,奋斗者号在马里亚纳海沟成功下潜坐底深度10909米1.02×103,刷新中国载人深潜的新纪录。假设海水的密度为1.02 且不变,奋斗者号在水中上浮且未浮出水面过程中,受到水的浮力______(选填 “变大”、“变小”或“不变”);则奋斗者号在10000m深处受到的压强是______。()
答案: (1). 不变 (2).
75、((2021重庆B卷))如图甲所示,质量分布均匀且不吸水的柱体A高70cm(ρA<ρ水)。足够高的圆柱形容器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,并将切去部分竖直缓慢放入B中,水的深度h水随切取高度h的变化关系如图乙所示。柱体A的密度是 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;2400Pa。
解析:(1)由乙图可知,将A水平切去高度为:h1=30cm时,放入水中漂浮,浸在水中深度:h水1=15cm,
设A的底面积为SA,A的密度为ρA,则A水平切取的体积:VA1=SAh1,质量:mA1=SAh1ρA,重力:GA1=SAh1ρAg;
切取的A排开水的体积:V排1=SAh水1,由阿基米德原理可知,物块受到的浮力为:F浮1=ρ水gV排1=ρ水gSAh水1;
根据漂浮的条件,F浮1=GA1,即ρ水gSAh水1=SAh1ρAg,解得:ρA=ρ水=×1g/cm3=0.5g/cm3;
(2)有乙图知,当h≤30cm时,h水随h变化的图像是直线,故设:h水=kh+b,
将h0=0,h水0=10cm代入得:10cm=k×0+b……①;
将h1=30cm,h水1=15cm代入得:30cm=k×15cm+b……②;
解①②联立方程组得:k=,b=10cm,
所以当h≤30cm时,h水=h+10cm;
由题意: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,
A剩余部分对水平桌面的压强:pA剩=ρAgh剩=ρAg(hA总﹣h),
水对容器底部的压强:p水=ρ水gh水,
由pA剩=p水知:ρAg(hA总﹣h)=ρ水gh水,
=,即:=,解得:h=37.5cm>30cm,不合题意,舍去。
故在h≤30cm范围内不存在: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;
所以当切去的高度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,h>30cm,此时h水2=15cm不变;
A剩余部分对水平桌面的压强:pA剩2=ρAgh剩2=ρAg(hA总﹣h2),
水对容器底部的压强:p水2=ρ水gh水2,
由pA剩2=p水2得,ρAg(hA总﹣h2)=ρ水gh水2,
所以,=,即:=,解得h2=40cm>30cm,符合题意;
容器内原来有水的深度:h水0=10cm,水深增加:△h2=h水2﹣h水0=15cm﹣10cm=5cm,
容器内物块排开水的体积:V排2=S容△h2=300cm2×5cm=1500cm3,
A的底面积:SA====100cm2;
切取的物块的体积:VA2=SAh2,质量:mA2=SAh2ρA,重力:GA2=SAh2ρAg,
设当容器中加水至h水3时,容器中物块所受浮力:F浮3=ρ水gV排3=ρ水gSAh水3,
物块在水中刚好漂浮,F浮3=GA2,所以,ρ水gSAh水3=SAh2ρAg,
h水3=h2=×40cm=20cm,
则水深需再次增加量:△h3=h水3﹣h水2=20cm﹣15cm=5cm,
所需加水的体积:V水3=(S容﹣SA)△h3=(300cm2﹣100cm2)×5cm=1000cm3,
实际加水:m=2200g,加水的体积:V===2200cm3,
因为V>V水3,所以物块漂浮,
实际水面的深度:h总=h水3+=20cm+=24cm=0.24m,
由液体压强计算公式可知,水对容器底的压强:
p=ρ水gh总=1×103kg/m3×10N/kg×0.24m=2400Pa。
76、(2021年上海)某物体重 2kg,重力大小为___________ N,方向________________,将该物体丢入水中排开液体的体积为 1×10-3 立方米,它受到的浮力为__________N。
答案:19.6 竖直向下 9.8
77、(2021黑龙江大庆) 某物理兴趣小组在“探究浮力大小与哪些因素有关”时,做了如图甲所示实验,图中底面积为50cm2的圆柱形容器放在水平桌面上,容器内盛有适量的水,底面积为25cm2的实心圆柱形物体A用轻质细线悬挂在弹簧测力计下端。图乙为物体A缓慢下移过程中,弹簧测力计示数F与物体A下表面浸入深度h的关系图象。(实验过程中容器内水足够深且不会溢出物体A不会接触到容器底部,,)
(1)图甲中弹簧测力计示数F为______N。
(2)物体A位于时,向水里加入适量的食盐并搅拌,稳定后发现弹簧测力计的示数F变小,说明浮力的大小与液体的密度______(选填“有关”或“无关”)。
(3)利用图乙数据,可求出物体A的密度为______kg/m3。
(4)h从0增到10cm时,水对容器底部的压强增大了______Pa。
答案: ①. 2.4 ②. 有关 ③. ④. 400
78、(2020山东临沂)如图是探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验步骤之一,弹簧测力计的示数为 _______ N;若石块重2.6N,则它所受浮力为 _________ N。
答案:1.6;1。
79、(2020盐城).在透明薄塑料袋中装入大半袋水,用弹簧测力计钩住塑料袋缓慢放入水中,水袋受到的浮力不断______(增大/减小)。当塑料袋中的水面与容器中水面______时,水袋中水的重力和排开水的重力相等,用塑料袋进行实验的好处是______(说出一点即可)。
答案 增大 相平 用塑料袋进行实验,重力可以忽略不计
80、(2020四川成都A卷)旅游景区的“热气球"升空是利用了空气产生的____ ; 民航客机起飞,是利用机翼上、下表面空气流速不同而产生的___。 ( 两空均选填“升力”或“浮力”)
答案:浮力 升力
81、(2020四川甘孜)9.如图15甲所示,小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验。他用弹簧测力计挂着实心圆柱体,圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触,然后将其缓慢拉出水面,弹簧测力计示数随圆柱体.上升距离的变化情况如图15乙,g取10N/kg,则圆柱体的重力为_________________ N,圆柱体受到的最大浮力是______________ N。
2 0.4
82、(2020黑龙江省龙东)2020年6月我国深潜器在马里亚纳海沟下潜深度达10907m时,它受到水的压强是 ___________ Pa.深潜器在下潜过程中浮力 _____________ (变大、变小或不变)。(ρ水=1.0×103kg/m3)
答案:1.0907×108Pa 不变
83、(2020黔东南州)浸没在水中的长方体金属块,上、下表面受到水的压力分别为2N、10N,该金属块受到的浮力为 ________N,金属块的体积为 _____________ m3。若上表面距离水面的深度为0.4m,现用3N的力把金属块提升0.1m,则此力对物体做的功为 __________ J,此时金属块受到的浮力将 ___________ (选填“变大”、“不变”或“变小”)(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10 N/kg)。
答案:8; 8×10-4 ; 0.3;不变
84、(2020浙江绍兴)小敏将质量为20克,体积为25厘米3的塑料块放入水平平衡的容器右端下降。撒去塑料块,往容器内缓慢倒入一定量的水,使容器再次水平平衡(图乙),将该塑料块轻轻放入图丙所示位置,放手后容器最终将 _________ (选填“左低右高”、“左高右低”或“水平平衡”)。此时,塑料块所受浮力为 _________ 牛。
答案:水平平衡 0.2
85、(2020黔南州)如右图,重为5N,体积为0.2x10-3 m3的物体用细线系在弹簧测力计的挂钩上,将它浸没在水中,物体受到的浮力是 __________ N, 静止时弹簧测力计的示数是 __________ N (g=10N/kg)。
答案:2 3
86、(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。
87、(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
样品的密度为
88、(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)
【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
89、(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
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
浸没时物体受到浮力大小为
乙图中细线的拉力为
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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