不计水的阻力,当物体静止时,下列判断正确的是( ) A.物体上浮,F浮=6 N B.物体悬浮,F浮=4 N C.物体漂浮,F浮=4 N D.物体沉在水底,F浮=3N 【答案】C
【解析】因为物体的重力是:G=4N,体积是:V=6×10-4m3,所以根据G=mg=ρVg,可得物体的密度是:ρ=G/vg=4N/6×10?4m3×10N/kg=0.67×103 kg/m3 ,即ρ<ρ水,所以物体在水中会漂浮;物体漂浮,浮力会等于重力,所以F浮=G=4N,故选C。
11.小张看到鸡蛋浮在盐水面上,如图所示,他沿杯璧缓慢加入清水使鸡蛋下沉.在此过程中,鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像可能是下图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】D 【解析】 【详解】
开始加入清水时,鸡蛋会缓慢下沉,浸入水中的体积逐渐增大,但还是漂浮状态,所以浮力不变;全部进入水中后,继续加清水,鸡蛋排开水的体积不变,但液体密度减小,根据阿基米德原理可知,浮力减小,但不会减小为0,所以D图是正确的.
12.某学生做以下实验:先在一只玻璃水槽中注入一定量的水,后将盛有一些小石子的塑料小船放入水里(如图所示),测得船底到液面的距离为h,再每隔一定时间向水里加食盐并搅动,直至食盐有剩余.问在他所绘制的吃水线至船底距离h随加盐量而变化的图象中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D 【解析】 【详解】
塑料小船一直漂浮在水面上,它受到水的浮力不变;由阿基米德原理得,在浮力不变时,小船排开水的体积随液体的密度增大而减小,也就是h随着液体密度增大而减小;考虑到液体的溶解度,盐的溶解达到饱和时,盐水的密度不再发生变化,此时小船排开水的体积也不变化,即h也不再变化;故应选D.
13.将一个边长为4cm的正方体木块轻轻放入盛满水的溢水杯中,木块漂浮在水中静止时,从溢水杯中溢出水的体积为 38.4cm3;若将此木块改放入密度为 0.8×103kg/m3的酒精中,待木块静止时,下列说法正确的是 A.木块露出酒精的体积为 16cm3 C.从溢水杯中溢出酒精的体积为 38.4cm3 之比为 5:4 【答案】A 【解析】
由题意可知,木块的体积V=64cm3,木块在水中漂浮,其质量等于溢出水的质量为m= 38.4g,所以可得木块的密度为ρ=m/V=38.4g/64cm3=0.6g/cm3=0.6×103kg/m3,故B错;木块的密度是小于酒精的密度的,所以木块在酒精中是漂浮的,排开酒精的质量等于排开水的质量为38.4g,则排出酒精的体积为38.4g/(0.8g/cm3)=48cm3,故C错;木块露出酒精的体积为64cm3-48cm3=16cm3,故A正确;木块浸入水中的体积与浸入酒精中的体积之比为38.4:48 =4:5,故D错;应选A.
B.木块的密度为 0.6 kg/m3
D.木块浸入水中的体积与浸入酒精中的体积
14.下列各种现象与其应用的物理知识之间的关系中,正确的是 ( ) A.飞机获得升力起飞——流体压强与流速的关系 B.热气球升空——大气压与温度的关系
C.水下潜水艇能够上浮——液体压强与深度的关系 D.航空母舰漂浮在海面——浮力与液体密度的关系 【答案】A 【解析】 【详解】
A.飞机飞行时获得升力,是因为飞机的机翼的特殊形状,使下方空气流速小,压强大,获得升力,故A正确;
B.热气球浸在空气中时,浮力大于氢气球自身的重力,从而升空,故B错误; C.水下潜水艇能够上浮,是因为浮力大于潜水艇的重力,故C错误; D.航空母舰漂浮在海面是由于此时的浮力等于自身的重力,故D错误;
15.如图所示,水平地面上放置着两个底面积不同的轻质圆柱形容器甲和乙(S甲<S
乙
),分别盛有两种液体A和B,液面高度相同.容器底部用细线拉着相同实心物体C,浸
没在液体中(ρC<ρA<ρB).当细线剪断,待物体C静止后,甲和乙容器中液体对容器底部的压强变化量分别为△P甲和△P乙,则下列关系正确的是( )
A.△P甲可能大于△P乙 C.△P甲可能等于△P乙 【答案】D 【解析】 【详解】
B.△P甲可能小于△P乙 D.以上三种情况都有可能
容器底部用细线拉着相同实心物体C,浸没在液体中后,与没有放物体C时相比,甲液面上升高度为
,乙液面上升高度为
;当细线没有被剪断时,因为ρC<ρA<ρB,所以
C漂浮在甲、乙两种液体中.由公式,与没有
放物体C时相比,甲液面上升高度为后,甲和乙容器中液体深度变化量分别为
,乙液面上升高度为;当细线没有被剪断
△h甲=-=,△h乙=-=
甲和乙容器中液体对容器底部的压强变化量分别为△P甲=
和△P乙=
由于ρC<ρA<ρB,故较.故答案选D。
,同时S甲<S乙,所以△P甲与△P乙无法比
16.如图所示,将边长为10cm的正方体木块放入装有某种液体的圆柱形容器中,木块静止时,有1/4的体积露出液面,此时液面比放入木块前升高2cm,容器底部受到的压强变化了160Pa(取g=10N/kg),则下列判断错误的是( )
A.液体的密度是0.8×103Kg/m3 C.木块受到的浮力是6N 【答案】D 【解析】 【详解】
A.根据公式p=ρgh可得液体密度:ρ液=确;
B.木块静止时,有的体积露出液面,则V排=(1﹣)V木=V木,根据漂浮条件可得:
=
=0.8×103kg/m3;故A正
B.木块的密度为0.6g/cm3
D.使木块完全浸没需要4N向下的压力
F浮=G木,即:ρ液gV排=ρ木gV木,所以,ρ木=ρ液=×ρ液
=×0.8×103kg/m3═0.6g/cm3;故B正确;
C.木块的体积V木=L=(10cm)3=1000cm3=1×10﹣3m3,木块的重力G木=m木g=ρ木gV木=0.6×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=6N;则F浮=G木=6N;故C正确;
D.木块完全浸没浮力F浮′=ρ液gV木=0.8×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=8N;则压力F=F浮﹣G
木
=8N﹣6N=2N;故D错误;故应选D.
17.甲、乙两球放在液体中静止,甲球在水面以上和水下部分的体积比为1:4,如图所示,则下列说法正确的是
A.若甲、乙体积相同,因为甲球漂浮,乙球悬浮,所以F浮甲>F浮乙 B.若甲、乙体积相同,G甲=3/4G乙
C.若甲、乙休积相同、均为实心,则甲、乙由不同物质构成,ρ甲:ρ乙:ρ液=4:5:5 D.若甲、乙质量相等,则甲的体积较大,若由同种物质构成,则甲一定是空心的,且空心部分体积为甲球体积的1/5,乙可能是实心 【答案】C 【解析】 【详解】
A.若甲、乙体积相同,由题意知甲排开水的体积小于乙排开水的体积,根据
F浮??液gV排可知,
F浮甲<F浮乙,
故A错误不符合题意;
B.若甲、乙体积相同,甲球漂浮,则:
4G甲?F浮甲??水V排甲g??水Vg,
5乙球悬浮,则:
G乙=F浮乙=ρ水V排乙g=ρ水Vg;
综合两式:
4G甲?G乙。
5故B错误不符合题意;
C.乙球悬浮,根据浮沉条件可得:
ρ乙=ρ液;
甲球漂浮,根据浮沉条件可得:
?甲Vg??液Vg,?甲??液;
可得:
4545ρ甲:ρ乙:ρ液=4:5:5,
故C正确符合题意;
D.若甲、乙质量相等,因为浮力都等于重,所以浮力相等,排开液体的体积相等,结合题意知,甲的体积较大;
若由同种物质构成,质量相等,甲的体积较大,可知甲球一定是空心的,球材料的密度不确定,则乙球可能是空心的,也可能是实心的; 则浮沉条件结合阿基米德原理可得:
V甲排=V乙排=V乙,