




版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)
文檔簡介
專題09浮力及其應(yīng)用
【跨學(xué)科實踐】
1.(2024·廣東廣州)潛水艇從海水高密度區(qū)駛?cè)氲兔芏葏^(qū),急劇下降的過程稱為“掉深”。
如圖,某潛水艇從a處駛?cè)氲兔芏群K畢^(qū),“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
【解析】
AB.潛水艇從海水高密度區(qū)駛?cè)氲兔芏葏^(qū),排開水的體積不變,根據(jù)F浮=液gV排可知,
潛水艇受到的浮力變小,因此與a處相比,潛水艇在b處受到浮力大小變小,故A符合題
意,B不符合題意;
CD.根據(jù)阿基米德原理可知,物體浸在液體中受到的浮力等于其排開的液體受到的重力,
由于潛水艇受到的浮力變小,所以潛水艇排開液體的重力變小,即與a處相比,潛水艇在b
處排開液體重力變小,故CD不符合題意。
故選A。
【新科技新情境】
2.(2024·廣東深圳)“海葵一號”是中國自主設(shè)計并建造的亞洲首艘浮式生產(chǎn)儲卸型裝
置,“??惶枴逼≡诖蠛I瞎ぷ鳎瑥目罩懈╊褚欢渚`放的葵花。思考樂傲傲同學(xué)查閱
資料得知:“海葵一號”的質(zhì)量是3.7×107kg,滿載時排開海水的質(zhì)量是1.0×108kg(g取
10N/kg,海水的密度為1.0×103kg/m3)根據(jù)已知信息求:
(1)“??惶枴睗M載時受到的浮力;
(2)“海葵一號”一次最多能儲存石油的質(zhì)量;
(3)當一架3×104N的直升機停放在“??惶枴钡乃酵C坪上時,直升機與停機坪接
觸的面積是0.06m2,請幫助傲傲同學(xué)求出直升機對停機坪的壓強。
【答案】(1)1.0×109N;(2)6.3×107kg;(3)5105Pa
【解析】
解:(1)“??惶枴睗M載時受到的重力
Gmg1.0108kg10N/kg1.0109N
“??惶枴逼≡诤C嫔?,根據(jù)二力平衡,“??惶枴睗M載時受到的浮力
9
F浮G1.010N
(2)“??惶枴币淮巫疃嗄軆Υ媸偷馁|(zhì)量
877
mm排m海1.010kg3.710kg6.310kg
(3)直升機在水平停機坪上,對停機坪的壓力
4
FG機310N
直升機對停機坪的壓強
F3104N
P5105Pa
S0.06m2
答:(1)“??惶枴睗M載時受到的浮力為1.0×109N;
(2)“??惶枴币淮巫疃嗄軆Υ媸偷馁|(zhì)量為6.3×107kg;
(3)直升機對停機坪的壓強為5×105Pa。
考點1浮力
1.(2024·黑龍江綏化)在“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實驗中,實驗操作如下,
實驗過程中彈簧測力計的示數(shù)如圖所示。(圖中所用容器底面積是50cm2,均為相同的平底
薄壁圓柱形容器,物塊不吸水和另一液體)
(1)測量前,需沿__________方向?qū)椈蓽y力計調(diào)零;
(2)實驗中,物塊浸沒在水中受到的浮力是__________N;
(3)如果對比B、E兩次實驗,得出“浮力的大小與液體密度有關(guān)”的結(jié)論,那么這種做
法__________(選填“正確”或“不正確”),理由是__________;
(4)由__________兩次實驗可得出結(jié)論:浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度無關(guān);
(5)完成E實驗操作后,用彈簧測力計將物塊向上拉出液面一小部分,彈簧測力計示數(shù)變
為2.8N,此操作會使容器中的液面下降__________cm。
【答案】①.豎直②.2③.不正確④.未控制物體排開液體的體積相同
⑤.C、D⑥.1
【解析】
(1)[1]實驗中,測力計測量豎直向下的力,則測量前,需沿豎直方向?qū)椈蓽y力計調(diào)零。
(2)[2]由AC實驗得,物塊浸沒在水中受到的浮力是
F浮GF4.0N-2.0N2N
(3)[3][4]B、E兩次實驗,液體密度不同,物體排開液體的體積液不同,沒有控制物體排
開液體的體積相同,會導(dǎo)致結(jié)論不可靠,這種做法是不正確的。
(4)[5]由CD實驗可得,物體浸沒在水中不同深度,彈簧測力計示數(shù)相同,則物體受到的
浮力不變,可出結(jié)論:浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度無關(guān)。
(5)[6]物塊浸沒在水中,排開水的體積等于物體的體積,則物體體積為
F浮2N43
VV排=33210m
水g1.010kg/m10N/kg
由AE實驗得,物塊浸沒在液體中受到的浮力是
F浮GF4.0N-2.4N1.6N
由F浮液V排g得,液體密度
F浮F浮1.6N
33
液體==430.810kg/m
V排gVg210m10N/kg
完成E實驗操作后,用彈簧測力計將物塊向上拉出液面一小部分,彈簧測力計示數(shù)變?yōu)?.8N,
該操作使物體受到的浮力減小
ΔF浮F1F2.8N2.4N0.4N
由F浮液V排g得,物體排開液體的體積減小
F浮0.4N
53
V排=33510m
液體g0.810kg/m10N/kg
會使容器中的液面下降
53
V排510m
h0.01m1cm
S50104m2
考點2阿基米德原理
2.(2024·湖北武漢)如圖甲所示,水平桌面上有一個質(zhì)量為100g、底面積為100cm2的圓
柱形平底薄壁溢水杯,杯底上表面到溢水口的距離為15cm,杯中裝有部分水,此時溢水杯
對桌面的壓強為p0。將掛在彈簧測力計下端密度為的圓柱體從水面上方逐漸浸入水中,
當圓柱體一半浸在水中時,圓柱體下表面受到的壓力為F1,水對溢水杯底部的壓強為p1;
當圓柱體浸沒在水中時,如圖乙所示,彈簧測力計的示數(shù)為2.4N,溢出到小桶中的水重為
1N,圓柱體下表面受到的壓力為F2,溢水杯對桌面的壓強為p2。已知p2p0200Pa,
下列結(jié)論正確的是()
333
A.2.2g/cmB.p11.510PaC.p21.8410PaD.
F2F11.5N
【答案】D
【解析】
A.當圓柱體浸沒在水中時,如圖乙所示,彈簧測力計的示數(shù)為2.4N,溢出到小桶中的水重
為1N,圓柱體下表面受到的壓力為F2,溢水杯對桌面的壓強為p2。已知p2p0200Pa,
與圓柱體未浸入水中時對比,壓強變化量為p200Pa,根據(jù)力的作用的相互的,此時壓
力增大量等于圓柱體受到的浮力與溢出到小桶中的水重之差,則有
2-42
F浮2F2PSG溢200Pa100cm1N=200Pa10010m1N=3N
圓柱體的重力為
GF浮2F示3N+2.4N=5.4N
圓柱體的質(zhì)量為
G5.4N
m=0.54kg
g10N/kg
圓柱體的體積
F浮3N
233
V圓柱V排330.310m
水g1×10kg/m×10N/kg
圓柱體的密度
m0.54N
1.8103kg/m3
V0.3×10-3m3
故A錯誤;
B.當圓柱體浸沒在水中時,如圖乙所示,此時溢出到小桶中的水重為1N,乙杯中的水加
上物體的體積為
2333
V溢水杯V乙杯中水V圓柱100cm15cm1500cm1.510m
則乙杯中水的體積為
334333
V乙杯中水V總V圓柱1.510m310m1.210m
當圓柱體一半浸在水中時,受到的浮力
11
F浮1F浮3N=1.5N
222
則原來水總的重力為1N,則溢出的體積為
G133
V溢出0.110m
g1103kg/m310N/kg
則水的總體積為
33
V水V乙杯中水V溢出1.310m
當圓柱體一半浸在水中時,排開液體的體積為
133
VV圓柱0.1510m
排2
則圓柱體一半浸在水中時,水的體積加上排開液體的體積
33
VV水V排1.4510m<V溢水杯
則此時水并沒有溢出,此時液體的深度
V1.45103m3
h0.145m
S102m2
則圓柱體一半浸在水中時,水對溢水杯底部的壓強為
333
P1gh110kg/m10N/kg0.145m1.4510Pa
故B錯誤;
C.由上可知,水的總重力
3333
G水mg水gV水110kg/m10N/kg1.310m=13N
當圓柱體浸沒在水中時,水對溢水杯底部的壓強為
G水G杯13Ν1Ν
pp200Pa200Pa200Pa1600Pa
20S102m2
故C錯誤;
D.根據(jù)浮力產(chǎn)生的原理,當圓柱體一半浸在水中時,圓柱體下表面受到的壓力為
F1F浮11.5N
>
當圓柱體浸沒在水中時,圓柱體下表面受到的壓力為F2F浮2,則有
F2F1F浮2F浮11.5N
故D正確。
故選D。
3.(2024·黑龍江齊齊哈爾)如圖所示,有一個內(nèi)外壁皆為圓柱形的平底容器,內(nèi)裝足夠
深的水。將一個質(zhì)地均勻的正方體物體懸掛在豎直放置的彈簧測力計下(圖中未畫出彈簧測
11
力計)。當物體的體積浸入水中時,彈簧測力計示數(shù)為7N;當物體的體積浸入水中時,
52
彈簧測力計示數(shù)為4N?,F(xiàn)將物體從彈簧測力計上取下放入水中,則該物體靜止時,所受到
的浮力是______N,該物體的密度為______kg/m3。
【答案】①.9②.0.9103
【解析】
1
[1][2]設(shè)物體體積為V,重力為G,根據(jù)F浮水gV排和稱重法F浮GF示,當物體的
5
體積浸入水中時,彈簧測力計示數(shù)為7N,則有
1
1103kg/m310N/kgVG7N①
5
1
當物體的體積浸入水中時,彈簧測力計示數(shù)為4N,則有
2
1
1103kg/m310N/kgVG4N②
2
聯(lián)立①②,解得物體體積V1103m3,重力G9N,則該物體的密度為
G
mgG9N33
0.910kg/m水
VVgV10N/kg1103m3
所以則該物體靜止時漂浮,浮力為
F浮G9N
4.(2024·黑龍江龍東)美麗雞西是石墨之都,研學(xué)小組為了測量石墨的密度,用彈簧測
力計測得石墨樣品重是4.8N,然后將其逐漸浸入水中,浸沒后彈簧測力計示數(shù)是2.8N,樣
333
品的質(zhì)量是___________kg,樣品的密度為__________kg/m。水
1.010kg/m
【答案】①.0.48②.2.4103
【解析】
[1]根據(jù)Gmg可知,樣品的質(zhì)量是
G4.8N
m0.48kg
g10N/kg
[2]浸沒后彈簧測力計示數(shù)是2.8N,在水中受到的浮力為
F浮GF示4.8N2.8N2N
根據(jù)F浮液V排g可知,物體的體積為
F浮2N
43
VV排33210m
液g1.010kg/m10N/kg
樣品的密度為
m0.48kg
2.4103kg/m3
V2104m3
5.(2024·黑龍江綏化)如圖,一長方體物塊漂浮在水面上時,物塊露出水面的體積是總
12
體積的,當它漂浮在另一液面上時,浸入液體的體積是總體積的。水和液體對物塊下
53
表面的壓強分別為p1和p2,則p1__________p2(選填“>”“=”或“<”)。杯中液體的
密度是__________kg/m3。(物塊質(zhì)量分布均勻,且不吸水和另一液體)
【答案】①.=②.1.2103
【解析】
[1]物塊漂浮在水和液體中,則物塊在水和液體中受到的浮力等于自身的重力,而浮力是物
體上下表面受到液體對它的壓力差,漂浮時,上表面的壓力為0,則物塊下表面受到的壓力
F
相等,據(jù)p知,水和液體對物塊下表面的壓強相等,即p1=p2。
S
[2]物塊漂浮在水面時,排開水的體積
14
V(1)VV
排55
受到的浮力
44
F浮水gV水gV水gV
排55
物塊漂浮在液體中時,排開液體的體積
2
VV
排13
物塊受到的浮力
22
F浮液gV=液gV液gV
排133
則有
42
水gV液gV
53
解得杯中液體的密度
663333
液水1.010kg/m1.210kg/m
55
6.(2024·甘肅臨夏)如圖甲是科技興趣小組探究“浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實驗裝
置(在物體未浸入水中時,溢水杯中盛滿水或酒精,g取10N/kg)。
(1)物體完全浸沒在水中時所受的浮力為________N;
(2)由圖甲中A、C、D可知,浮力與物體浸入液體的深度________(選填“有關(guān)”或“無
關(guān)”);
(3)由圖甲中A、D、E可知,浮力與液體的密度________(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”);
(4)由實驗數(shù)據(jù)可知,物體的密度為________kg/m3;
(5)完成實驗后,小組成員想通過實驗找到浮力與排開液體重力的關(guān)系,借來了木塊、天
平、量筒和溢水杯等器材。首先將溢水杯放到天平的左盤,并向溢水杯內(nèi)緩慢加水,直至液
面到達溢水杯杯口。在右盤添加砝碼直至天平平衡。將量筒放到溢水杯杯口下方,將木塊緩
慢放入溢水杯,待水不流出時,天平依然平衡,說明__________________。
【答案】①.1②.無關(guān)③.有關(guān)④.4×103⑤.見解析
【解析】
(1)[1]C圖中物體完全浸沒在水中,根據(jù)稱重法可得物體浸沒在水中受到的浮力為
F浮GFC4N3N1N
(2)[2]圖甲中A、C、D可知,物體浸沒在水中的深度不同,彈簧測力計的示數(shù)相同,由
稱重法可知,受到的浮力相同,因此可得物體受到的浮力與進入液體中的深度無關(guān)。
(3)[3]圖甲中A、D、E可知,物體排開液體的體積相同,液體的密度越大,彈簧測力計
的示數(shù)越小,物體受到的浮力越大,說明物體受到的浮力與液體的密度有關(guān)。
(4)[4]物體浸沒在水中排開液體的體積與物體的體積大小相等,則物體的體積為
F浮水1N
43
VV排3310m
水g1.010kg/m10N/kg
物體的密度為
mG4N
4103kg/m3
VgV10N/kg104m3
(5)[5]上述實驗過程中,天平依然平衡,說明物體受到的浮力等于其排開液體的重力。
7.(2024·廣西)一個不吸水的實心圓柱體Q,底面積為0.01m2,高為0.3m,密度為
0.5×103kg/m3。如圖甲所示,現(xiàn)將Q放在容器中,緩慢往容器中注水(水的密度為
1×103kg/m3,g取10N/kg),求:
(1)圓柱體Q的質(zhì)量;
(2)當注入水的深度為0.1m時(此時Q未漂?。琎受到的浮力;
(3)廣西夏季雨水充沛,每逢暴雨,河水水位快速上漲,為了監(jiān)測河水水位,某項目小組
設(shè)計了“智能水位報警器”,如圖乙所示。其由A、B兩部分組成,A模擬控制器,B模擬
河道。其中A內(nèi)部高度為0.7m,頂部固定著壓力傳感器,當壓力達到某一數(shù)值時,報警器
會自動報警。在某次注水測試中,當注水到某一深度時,Q開始漂浮,隨著注入水的深度增
加,Q最終會與傳感器接觸,當Q露出水面長度為0.1m時,報警器恰好開始報警。請通
過計算,分析從開始注水到報警器報警的過程,并在丙圖中作出此過程Q底部受到水的壓
強p隨注入水的深度h變化的關(guān)系圖線。
【答案】(1)1.5kg;(2)10N;(3)
【解析】
解:(1)圓柱體Q的體積
V=Sh=0.01m2×0.3m=0.003m3
m
由可得,圓柱體Q的質(zhì)量
V
m=ρV=0.5×103kg/m3×0.003m3=1.5kg
(2)當注入水的深度為0.1m時,Q排開水的體積
23
V排=Sh水=0.01m×0.1m=0.001m
此時圓柱體Q受到的浮力
333
F浮=ρ水Vg=1×10kg/m×0.001m×10N/kg=10N
當注入水的深度為0.1m時,圓柱體Q受到的浮力大小是10N。
(3)圓柱體Q受到的重力大小
G=mg=1.5kg×10N/kg=15N
圓柱體Q剛好漂浮在水中時,排開水的體積
F浮G15N
3
V13300015m
水g水g1.010kg/m10N/kg
此時注水的深度
V0.0015m3
h10.15m
1S001m2
此時圓柱體Q底部受到的壓強大小是
33
p1=ρ水gh=1×10kg/m×10N/kg×0.15m=1500Pa
圓柱體Q剛接觸壓力傳感器時,注水的深度
h2=hA-(hQ-h1)=0.7m-(0.3m-0.15m)=0.55m
此時圓柱體Q底部受到的壓強大小是
p2=p1=1500Pa
當圓柱體Q漏出水面長度為0.1m時,注水的深度
h3=hA-0.1m=0.7m-0.1m=0.6m
此時圓柱體Q浸在水中的深度
h4=hQ-0.1m=0.3m-0.1m=0.2m
此時圓柱體Q底部受到的壓強大小是
33
p3=ρ水gh4=1×10kg/m×10N/kg×0.2m=2000Pa
此過程Q底部受到水的壓強p隨注入水的深度h變化的關(guān)系圖線如圖所示:
答:(1)圓柱體Q的質(zhì)量是1.5kg;
(2)當注入水的深度為0.1m時,Q受到的浮力是10N;
(3)此過程Q底部受到水的壓強p隨注入水的深度h變化的關(guān)系圖線如圖所示。
8.(2024·山東濱州)“水能載舟,亦能覆舟”出自《荀子·哀公》,它告訴我們?nèi)嗣癫攀?/p>
社會的主人!習(xí)近平總書記在紀念紅軍長征勝利80周年大會上的講話中告誡全黨必須牢記
這個道理。習(xí)近平總書記說:“老百姓是天,老百姓是地。忘記了人民,脫離了人民,我們
就會成為無源之水、無本之木,就會一事無成?!睆奈锢韺W(xué)角度來說,浸在水中的物體,當
排開水的體積不同時,浮力和壓強會發(fā)生怎樣的變化呢?為了探究這個問題,某小組設(shè)計如
下實驗進行探究。
如圖甲所示,質(zhì)地均勻的長方體物體,質(zhì)量為1kg,底面積為1×10-2m2,豎直放入水平桌面
33
上的薄壁圓柱形容器(筒壁厚度不計)內(nèi)(ρ水=1.0×10kg/m,g取10N/kg),求:
(1)物體對容器底部的壓強。
(2)向容器內(nèi)注入2cm深的水,物體不會傾斜,也沒有浮起,如圖乙所示,求水對容器底
部的壓強。
(3)現(xiàn)不斷往容器內(nèi)注水,當注水深度為物體高度的一半時,物體對容器底部的壓力剛好
為0,如圖丙所示,求物體的密度。
(4)在容器內(nèi)繼續(xù)注入適量的水,物體靜止時如圖丁所示,將露出水面的部分切去,待剩
余部分再次靜止后,請推理說明水對容器底部壓強的變化量Δp水與容器對桌面壓強的變化量
Δp桌的大小有何關(guān)系。
33
【答案】(1)1000Pa;(2)200Pa;(3)0.5×10kg/m;(4)Δp水=Δp桌
【解析】
解:(1)無水時,物體對容器底的壓力等于其重力,即
F=G=mg=1kg×10N/kg=10N
壓強
F10N
p1000Pa
S1102m2
(2)水深度為2cm即0.02m,根據(jù)p=ρgh得水對容器底部的壓強
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa
(3)當水深為物體高度一半時,壓力為0,則此時浮力等于重力。根據(jù)阿基米德原理,所
受浮力為
1
F浮水Vg水V物g
排2
而物體重力為
G物=m物g=ρ物V物g
根據(jù)二力平衡,浮力等于重力,得到
1
水V物g物V物g
2
故
113333
物水1.010kgm0.510kgm
22
(4)將物體露出水面部分切去,切去其中一半,即切去質(zhì)量為m=0.5kg。假設(shè)容器底面積
為S,則容器對桌面壓強的變化量
mg
p
桌S
當物體切去一半后,剩下的一半仍漂浮,故排開液體質(zhì)量與剩余物體質(zhì)量相等,均為0.5kg,
即排開液體質(zhì)量也為m=0.5kg;排開液體變化量Δm=0.5kg;則有
m排
V排
水
水面高度變化量
Vm
h排排
S水S
則水對容器底部壓強的變化量
m排m排g
p水水gh水g
水SS
因此Δp水=Δp桌。
答:(1)物體對容器底部的壓強為1000Pa;
(2)水對容器底部的壓強為200Pa;
(3)物體的密度為0.5×103kg/m3;
(4)水對容器底部壓強的變化量Δp水等于容器對桌面壓強的變化量Δp桌。
考點3物體的浮沉條件及應(yīng)用
9.(2024·黑龍江龍東)將兩個完全相同的小球,分別放入裝有不同液體的甲、乙兩個完
全相同的燒杯中,小球靜止時兩燒杯液面相平,如圖所示,下列判斷正確的是()
A.甲燒杯中液體的密度小
B.乙燒杯底部受到液體的壓強小
C.甲燒杯中小球受到的浮力大
D.甲、乙兩燒杯對桌面的壓力相等
【答案】B
【解析】
AB.由圖可知,小球在甲、乙兩杯中分別處于漂浮和懸浮狀態(tài),根據(jù)浮沉條件可知,甲>球,
乙球,所以甲>乙,小球靜止時兩燒杯液面相平,根據(jù)p液gh可知,乙燒杯底部
受到液體的壓強小,故A錯誤,B正確;
C.小球在甲、乙兩杯中分別處于漂浮和懸浮狀態(tài),浮力都等于重力,所以浮力相等,故C
錯誤;
D.甲液體密度大于乙液體密度,從圖中可知,甲液體的體積大于乙液體的體積,根據(jù)mV
可知,甲液體的質(zhì)量大于乙液體的質(zhì)量,燒杯質(zhì)量相同,小球質(zhì)量相同,根據(jù)
FGm總g
可知,甲燒杯對桌面的壓力較大,故D錯誤。
故選B。
10.(2024·內(nèi)蒙古赤峰)在《浮力》單元復(fù)習(xí)課上,學(xué)生用溢水杯和彈簧測力計測量雞蛋
的密度。如圖甲,先把雞蛋緩慢放入盛滿水的溢水杯中,雞蛋沉底,測得溢出水的重力為G1;
如圖乙,再把同一個雞蛋緩慢放入盛滿鹽水的溢水杯中,雞蛋漂浮,測得溢出鹽水的重力為
G2。下列說法正確的是()
A.雞蛋在水中和鹽水中受到的浮力分別為F1和F2,它們的關(guān)系是F1F2
G1
B.雞蛋的體積為
水g
G1
C.雞蛋的密度為水
G2
G2
D.雞蛋的密度為鹽水
G1
【答案】B
【解析】
A.雞蛋在水中沉底,浮力小于重力,雞蛋在鹽水中漂浮,浮力等于重力,所以F1?<F2?,
故A錯誤;
B.雞蛋在水中沉底,排開水的體積等于雞蛋的體積,由阿基米德原理可得,雞蛋的體積
F浮G1
VV排
水g水g
故B正確;
CD.雞蛋在鹽水中漂浮,浮力等于重力,即
F浮?=G2?=G雞蛋?
雞蛋的質(zhì)量
G雞蛋G
m2
gg
雞蛋的密度
G2
mgG水
2
VG1G1
水g
故CD錯誤。
故選B。
11.(2024·天津)(多選)水平桌面上有一底面積為S1的柱形平底薄壁容器,容器底部直
p
立一底面積為S2的實心圓柱體(與容器底不密合),圓柱體對容器底的壓強為,如圖所示。
向容器中注入質(zhì)量為m的液體后,圓柱體仍直立于容器底且未完全浸沒,則()
S1
A.圓柱體所受浮力為mg
S1S2
S2
B.圓柱體所受浮力為mg
S1S2
mgpS2
C.容器底所受液體壓強可能為
S1S2
mgpS2
D.容器底所受液體壓強可能為
S1
【答案】BD
【解析】
AB.由密度公式可得,容器內(nèi)液體的體積
m
V液
液
圓柱體直立在液體中且與容器底接觸,放入圓柱體后容器內(nèi)液體的深度
V液m
h
S1S2液S1S2
圓柱體受到的浮力
mS2mgS2
F浮液gV排液g
液S1S2S1S2
故A不符合題意,B符合題意;
CD.若圓柱體對容器底部有壓力,則容器底受到液體的壓強
mmg
p液gh液g
液S1S2S1S2
若圓柱體對容器底部的壓力剛好為零時,即圓柱體漂浮,圓柱體所受的浮力等于重力,此時
容器底所受液體壓強為
FmgG柱mgpS
p總2
SS1S1
故C不符合題意,D符合題意。
故選BD。
12.(2024·湖北)小華在喝完口服液后,想通過實驗測出空瓶材質(zhì)的密度,但是他只找到
了量筒,于是進行了如下實驗操作:
如圖甲,在量筒中注入適量的水,讀出量筒的示數(shù)V170mL;
如圖乙,將空瓶放入水中,空瓶漂浮在水面上,讀出量筒的示數(shù)V280mL;
如圖丙,將空瓶壓至水下,空瓶被量筒中的水注滿后沉底,讀出量筒的示數(shù)V3。
(1)空瓶漂浮時浮力______重力,沉底后浮力______重力;(填“>”“<”或“=”)
(2)V3______mL,空瓶材質(zhì)所占的體積為______mL;
333
(3)空瓶材質(zhì)的密度為______kg/m。(水的密度水1.010kg/m)
【答案】①.=②.<③.74④.4⑤.2.5103
【解析】
(1)[1][2]根據(jù)物體的浮沉條件,空瓶漂浮時浮力等于重力,沉底后浮力小于重力。
(2)[3][4]如圖丙,量筒分度值為1mL,則將空瓶壓至水下,空瓶被量筒中的水注滿后沉
底,讀出量筒的示數(shù)V374mL。則空瓶材質(zhì)所占的體積為
VV3V174mL70mL=4mL
(5)[5]空瓶漂浮時浮力等于重力,則空瓶重力為
3363
GF浮水gV排水gV2V1110kg/m10N/kg807010m0.1N
則空瓶材質(zhì)的密度為
G
mgG0.1N
2.5103kg/m3
VVgV10N/kg4106m3
13.(2024·江蘇無錫)制作簡易的密度計,器材有:長度為20cm的吸管一根,鐵屑、石
蠟、小瓶、記號筆、刻度尺、天平。(g取10N/kg)
(1)如圖甲所示,用刻度尺和記號筆在吸管上標出長度刻度,用石蠟將標0cm的一端封閉,
添加鐵屑至管內(nèi),使其總質(zhì)量為10g,能豎直漂浮在液體中;
①當將它放入密度為1.0g/cm3的水中時,浸入的深度為H。若放入密度為0.8g/cm3的酒精
中,密度計所受的浮力大小為______N,浸入的深度為______H;
3
②將它放入密度為0.8~1.2g/cm的不同液體中,浸入的深度h與液體密度液之間的關(guān)系
應(yīng)符合圖乙中______(選填“a”“b”或“c”);
③為使該簡易密度計測量水和酒精的密度時,兩條刻度線間的距離大一些,利用現(xiàn)有器材,
合理的做法是:______。
(2)如圖丙所示,在吸管下方安裝一個小瓶,將鐵屑裝入瓶中,制成另一支簡易密度計,
使其總質(zhì)量為30g,放入液體后能豎直漂浮,小瓶完全浸沒。放入水中,在密度計上標記出
水面位置M,密度計排開水的體積為______cm3。從水中取出擦干后,放入待測鹽水中,M
比液面高2cm。取出密度計擦干,倒出部分鐵屑,使其總質(zhì)量為27g,再放入水中,液面距
3
離M為3cm。則吸管的橫截面積為______cm2,鹽水的密度為______g/cm(保留2位小
數(shù))。
【答案】①.0.1②.1.25③.a④.在管內(nèi)適當增加鐵屑使密度計重力增大
⑤.30⑥.1⑦.1.07
【解析】
(1)①[1]密度計在酒精中漂浮,其受到的浮力等于重力,則浮力為
3
F浮G物mg1010kg10N/kg0.1N
[2]由于密度計在水中和酒精中均漂浮,在水中和酒精中受到的浮力均等于其重力,則密度
計在水中受到的浮力等于其在酒精中受到的浮力,所以有
水gSH酒gSH'
可得
3
水H1.0g/cm
H'3H1.25H
酒0.8g/cm
②[3]密度計在液體中漂浮,則有
G密度計F浮液gSh
可得
G
h密度計
液gS
當密度計重力,吸管的橫截面積一定時,h與ρ液成反比,故a圖線符合h隨ρ液變化的規(guī)律。
③[4]適當增大密度計的重力,則密度計浸入水中的深度增大,即H增大,密度計放入酒精
中漂浮時,浸入酒精中的深度為1.25H,也隨之增大,則兩條刻度線間的距離會變大。
(2)[5]當密度計總質(zhì)量為30g時,仍能漂浮在水中,則受到的浮力為
F浮G物m密度計g
由阿基米德原理有
F浮水gV排
則有
m密度計g水gV排
密度計排開水的體積為
m密度計30g
3
V排330cm
水1.0g/cm
[6]與上同理,當密度計質(zhì)量為27g時,排開水的體積為
m密度計27g
3
V排327cm
水1.0g/cm
此時水面刻度比M低3cm,由此可知吸管的橫截面積為
30cm327cm3
S1cm2
3cm
[7]當密度計的質(zhì)量為30g時,浸入鹽水中的深度比M低2cm,由此可知在鹽水中浸入的(排
開鹽水)體積為
323
V排鹽30cm2cm1cm28cm
由前面分析結(jié)論m密度計g水gV排,同理,當密度計在鹽水中漂浮時有
m密度計g鹽水gV排
則鹽水的密度為
m密度計30g
3
鹽水31.07g/cm
V排28cm
14.(2024·江蘇無錫)制作簡易的密度計,器材有:長度為20cm的吸管一根,鐵屑、石
蠟、小瓶、記號筆、刻度尺、天平。(g取10N/kg)
(1)如圖甲所示,用刻度尺和記號筆在吸管上標出長度刻度,用石蠟將標0cm的一端封閉,
添加鐵屑至管內(nèi),使其總質(zhì)量為10g,能豎直漂浮在液體中;
①當將它放入密度為1.0g/cm3的水中時,浸入的深度為H。若放入密度為0.8g/cm3的酒精
中,密度計所受的浮力大小為______N,浸入的深度為______H;
3
②將它放入密度為0.8~1.2g/cm的不同液體中,浸入的深度h與液體密度液之間的關(guān)系
應(yīng)符合圖乙中______(選填“a”“b”或“c”);
③為使該簡易密度計測量水和酒精的密度時,兩條刻度線間的距離大一些,利用現(xiàn)有器材,
合理的做法是:______。
(2)如圖丙所示,在吸管下方安裝一個小瓶,將鐵屑裝入瓶中,制成另一支簡易密度計,
使其總質(zhì)量為30g,放入液體后能豎直漂浮,小瓶完全浸沒。放入水中,在密度計上標記出
水面位置M,密度計排開水的體積為______cm3。從水中取出擦干后,放入待測鹽水中,M
比液面高2cm。取出密度計擦干,倒出部分鐵屑,使其總質(zhì)量為27g,再放入水中,液面距
3
離M為3cm。則吸管的橫截面積為______cm2,鹽水的密度為______g/cm(保留2位小
數(shù))。
【答案】①.0.1②.1.25③.a④.在管內(nèi)適當增加鐵屑使密度計重力增大
⑤.30⑥.1⑦.1.07
【解析】
(1)①[1]密度計在酒精中漂浮,其受到的浮力等于重力,則浮力為
3
F浮G物mg1010kg10N/kg0.1N
[2]由于密度計在水中和酒精中均漂浮,在水中和酒精中受到的浮力均等于其重力,則密度
計在水中受到的浮力等于其在酒精中受到的浮力,所以有
水gSH酒gSH'
可得
3
水H1.0g/cm
H'3H1.25H
酒0.8g/cm
②[3]密度計在液體中漂浮,則有
G密度計F浮液gSh
可得
G
h密度計
液gS
當密度計重力,吸管的橫截面積一定時,h與ρ液成反比,故a圖線符合h隨ρ液變化的規(guī)律。
③[4]適當增大密度計的重力,則密度計浸入水中的深度增大,即H增大,密度計放入酒精
中漂浮時,浸入酒精中的深度為1.25H,也隨之增大,則兩條刻度線間的距離會變大。
(2)[5]當密度計總質(zhì)量為30g時,仍能漂浮在水中,則受到的浮力為
F浮G物m密度計g
由阿基米德原理有
F浮水gV排
則有
m密度計g水gV排
密度計排開水的體積為
m密度計30g
3
V排330cm
水1.0g/cm
[6]與上同理,當密度計質(zhì)量為27g時,排開水的體積為
m密度計27g
3
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2025至2030中國白色水泥行業(yè)發(fā)展分析及競爭格局與發(fā)展趨勢預(yù)測報告
- 2025至2030中國男士帆布鞋行業(yè)供需趨勢及投資風(fēng)險報告
- 2025至2030中國電商物流行業(yè)產(chǎn)業(yè)運行態(tài)勢及投資規(guī)劃深度研究報告
- 2025至2030中國特醫(yī)食品行業(yè)發(fā)展分析及前景趨勢與投資報告
- 培訓(xùn)課件軟件
- 智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的通信電纜技術(shù)創(chuàng)新
- 幼兒園新教師健康教育培訓(xùn)
- 心理輔導(dǎo)在學(xué)生學(xué)習(xí)中的重要性
- 從學(xué)生到職業(yè)領(lǐng)袖的教育之路
- 教育工具數(shù)字化進程中的技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用
- T/SHPTA 032.2-2022500 kV及以下海上風(fēng)電交流海纜用可交聯(lián)聚乙烯電纜料第2部分:半導(dǎo)電屏蔽料
- 2024年江西財經(jīng)大學(xué)輔導(dǎo)員考試真題
- 內(nèi)蒙古呼和浩特市實驗中學(xué)2024-2025學(xué)年下學(xué)期七年級數(shù)學(xué)試卷
- 家校社協(xié)同育人的實踐策略研究
- 2025年重癥醫(yī)學(xué)科ICU護理信息化建設(shè)計劃
- 結(jié)直腸癌腹膜轉(zhuǎn)移診治專家共識(2025版)解讀
- 風(fēng)電運維安全培訓(xùn)內(nèi)容課件
- 保密人員面試題及答案
- 軟件質(zhì)量標準與檢驗指南
- DB35T 2192-2024河湖智慧監(jiān)管體系構(gòu)建導(dǎo)則
- 無人機課程培訓(xùn)大綱
評論
0/150
提交評論