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1.(2023?赤峰)【跨學(xué)科實(shí)踐】小亮同學(xué)在測(cè)量浮力時(shí)發(fā)現(xiàn):金屬塊浸沒(méi)在密度不同的液體中,測(cè)力計(jì)示數(shù)
﹣
不同。于是,他用測(cè)力計(jì)和重為4N、體積為1×104m3的金屬塊,組裝成密度計(jì),將金屬塊浸沒(méi)在不同
液體中靜止,來(lái)探究液體密度與測(cè)力計(jì)示數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
(1)如圖所示,金屬塊浸沒(méi)在水中靜止,受到的浮力是多少?
(2)若將此時(shí)測(cè)力計(jì)指針?biāo)缚潭葮?biāo)為1.0×103kg/m3,這條刻度線的刻度值是多少N?
(3)該液體密度計(jì)的0kg/m3刻度標(biāo)在4N處。這個(gè)液體密度計(jì)所能測(cè)量的液體密度值不能超過(guò)
3333
4×10kg/m。(g取10N/kg,水=1.0×10kg/m)
ρ
﹣43
解:(1)金屬塊浸沒(méi)在水中,V排=V金=1×10m,
33﹣43
金屬塊受到的浮力為:F浮=水V排g=1.0×10kg/m×1×10m×10N/kg=1N;
(2)若將此時(shí)測(cè)力計(jì)指針?biāo)阎缚潭葮?biāo)為1.0×103kg/m3,這條刻度線的刻度值
F示=G金﹣F?。?N﹣1N=3N;
(3)當(dāng)該液體密度計(jì)的示數(shù)為0kg/m3時(shí),金屬塊應(yīng)未浸入液體中,則這條刻度線的刻度值為
F示'=G金=4N;
當(dāng)金屬塊浸沒(méi)在液體中測(cè)力計(jì)的示數(shù)為0時(shí),所測(cè)量液體密度最大,此時(shí)F示″=G金﹣F浮″=0N,
則F浮″=G金=4N,
此時(shí)液體的密度:F浮4N33。
液43410kg/m
gV排10m10N/kg
答:(1)金屬塊浸沒(méi)在水中靜止,受到的浮力是1N;
(2)若將此時(shí)測(cè)力計(jì)指針?biāo)缚潭葮?biāo)為1.0×103kg/m3,這條刻度線的刻度值是3N;(3)4;4×103。
考點(diǎn)一固體壓強(qiáng)的大小比較
2.(2023?呼倫貝爾)如圖所示,取完全相同的均勻?qū)嵭拈L(zhǎng)方體1塊、2塊、3塊分別豎放、平放、豎放在水
平地面上,它們對(duì)地面的壓強(qiáng)分別為pa、pb和pc,則()
A.pa=pc>pbB.pa=pb<pcC.pa>pb>pcD.pa<pb<pc
解:設(shè)長(zhǎng)方體物體的長(zhǎng)、寬、高分別為a、b、h,
塊長(zhǎng)方體豎放時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng):FaGa
1pa
Sabh
F2GG
2塊長(zhǎng)方體平放時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng):pbaa
bSab1
bab
2
塊長(zhǎng)方體豎放時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng):Fc3GaGa
3pc
Sc3bhbh
1
由題和圖可知,a>b>h,且h<a,
2
所以,它們對(duì)地面的壓強(qiáng)關(guān)系為:pa=pc>pb。
答案:A。
考點(diǎn)二大氣壓強(qiáng)
3.(2024?通遼)如圖甲,小明將圓形厚壁玻璃瓶裝滿帶顏色的水,用插有細(xì)玻璃管的橡皮塞塞緊瓶口,雙
手戴著隔熱手套用力擠壓玻璃瓶,觀察到細(xì)管中水面升高,這一現(xiàn)象說(shuō)明力可以改變物體的形狀。
把瓶中水倒出一部分,然后向細(xì)管內(nèi)吹入少量氣體,細(xì)管內(nèi)水柱如圖乙所示。將該裝置從一樓拿到十樓,
會(huì)發(fā)現(xiàn)細(xì)管內(nèi)水面上升(填“上升”“下降”或“不變”)。
解:
玻璃管內(nèi)水柱高度升高,說(shuō)明玻璃瓶的形狀發(fā)生了改變,即說(shuō)明力可以改變物體的形狀。
從圖乙可以看到,水沿玻璃管升到瓶口以上,玻璃瓶?jī)?nèi)部的氣壓,大小等于玻璃瓶?jī)?nèi)部液面上方的水柱
壓強(qiáng),加上外界大氣壓強(qiáng)之和,故此時(shí)瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)大于外界大氣壓。
將該裝置從一樓拿到十樓,大氣壓隨高度的升高而減小,玻璃瓶?jī)?nèi)部的氣體壓強(qiáng)大小是不變的,所以細(xì)
管內(nèi)水面上升。
答案:改變物體的形狀;上升。
4.(2023?通遼)如圖甲是裝有自動(dòng)供水裝置的盆景,在大氣壓的作用下可使盆景盤中水位保持一定
的高度;圖乙是創(chuàng)意氣壓計(jì),A為玻璃管且上端與大氣相通,B為密閉的厚空心玻璃球,A與B下部相
通,該氣壓計(jì)不屬于(選填“屬于”或“不屬于”)連通器。
解:
當(dāng)把裝滿水的瓶放入盆景的水中時(shí),由于大氣壓作用在盆景中的水面上,所以水不會(huì)從瓶中流出來(lái),當(dāng)
盆景中的水由于蒸發(fā)和盆景的吸收,水面下降瓶口露出水面時(shí),空氣進(jìn)入瓶?jī)?nèi),瓶?jī)?nèi)氣壓和液體壓強(qiáng)之
和等于外界大氣壓,由于重力作用水會(huì)流出,此時(shí),瓶?jī)?nèi)的氣壓小于外界大氣壓;一旦瓶口再次被水淹
沒(méi),瓶中的水又停止外流,這樣盆景中的水就可以保持一定高度。
A與B下部連通,但B為密閉的玻璃球,不符合連通器特點(diǎn),所以該氣壓計(jì)不屬于連通器原理。
答案:大氣壓;不屬于。
考點(diǎn)三探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)
5.(2023?呼倫貝爾)某學(xué)習(xí)小組在“探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,進(jìn)行了如下操作和分析:
(1)某同學(xué)使用液體壓強(qiáng)計(jì)前,發(fā)現(xiàn)U形管左右兩側(cè)液面存在高度差,如圖甲所示。他接下來(lái)應(yīng)該的
操作是B(選填選項(xiàng)字母)。
A.從U形管內(nèi)向外倒出適量的水
B.拆除軟管重新安裝
調(diào)整后,他用手指按壓橡皮膜,發(fā)現(xiàn)U形管中的液面升降靈活,說(shuō)明該裝置不漏氣(選填“漏氣”
或“不漏氣”)。
(2)根據(jù)乙和丁實(shí)驗(yàn)步驟,不可以(選填“可以”或“不可以”)得出結(jié)論:液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小還
跟液體的密度有關(guān)。理由是:沒(méi)有控制探頭(橡皮膜)深度相同。
解:(1)若在使用壓強(qiáng)計(jì)前,發(fā)現(xiàn)U形管內(nèi)水面已有高度差,只需要將軟管取下,再重新安裝,這樣U
形管中兩管上方的氣體壓強(qiáng)就是相等的(都等于大氣壓),當(dāng)橡皮膜沒(méi)有受到壓強(qiáng)時(shí),U形管中的液面就
是相平的,故B正確;
答案:B;
用手輕輕按壓幾下橡皮膜,如果U形管中的液體能靈活升降,則說(shuō)明裝置不漏氣;
(2)液體壓強(qiáng)與液體密度和深度有關(guān),探究與密度關(guān)系,必須控制深度相同,而乙和丁實(shí)驗(yàn)步驟,深度
和密度都不同,故不能得出正確結(jié)論。
答案:(1)B;不漏氣;(2)不可以;沒(méi)有控制探頭(橡皮膜)深度相同。
6.(2023?赤峰)小亮學(xué)習(xí)了液體壓強(qiáng)知識(shí)后,猜想:液體內(nèi)部某點(diǎn)的壓強(qiáng)跟該點(diǎn)到容器底的距離有關(guān)。為
此,他利用液體壓強(qiáng)計(jì)、水、燒杯等相同的兩套器材進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)情況如圖所示。
(1)小亮向小明介紹自己的實(shí)驗(yàn)推理過(guò)程:在甲、乙兩燒杯中,A、B兩點(diǎn)到燒杯底部的距離是不同的;
通過(guò)觀察壓強(qiáng)計(jì)U形管兩側(cè)液面高度差,判斷出pA>pB;由此可以得出結(jié)論:液體內(nèi)部某
點(diǎn)壓強(qiáng)與該點(diǎn)到容器底部距離有關(guān)。
(2)小明反駁說(shuō):你在實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有控制探頭所處深度相同,所以你的結(jié)論是錯(cuò)誤的。在你的實(shí)驗(yàn)
基礎(chǔ)上,B(選填序號(hào)),才能得出正確結(jié)論。
A、把甲杯中的探頭上移5cm或把乙杯中的探頭下移5cm
B、從甲杯中抽出5cm深的水或向乙杯中加入5cm深的水
解:(1)探究影響液體壓強(qiáng)大小的因素時(shí),根據(jù)轉(zhuǎn)換法,通過(guò)U形管兩側(cè)液面高度差來(lái)顯示液體壓強(qiáng)的
大小;
圖甲中U形管兩側(cè)液面高度差大于圖乙中U形管兩側(cè)液面高度差,小亮判斷出pA>pB;
(2)探究液體內(nèi)部某點(diǎn)的壓強(qiáng)跟該點(diǎn)到容器底的距離是否有關(guān),應(yīng)控制液體的密度和液體的深度相同,
圖甲中探頭距液面的距離hA=19cm﹣7cm=12cm,圖乙中探頭距液面的距離hB=19cm﹣12cm=7cm;
因此,小明反駁說(shuō):你在實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有控制探頭所處深度相同,所以你的結(jié)論是錯(cuò)誤的,
要控制探頭所處深度相同,從甲杯中抽出5cm深的水,使hA=hB=7cm;或向乙杯中加入5cm深的水,
使hA=hB=12cm;故選B。
答案:(1)液面高度差;>;(2)探頭所處深度;B。
考點(diǎn)四壓強(qiáng)問(wèn)題綜合
7.(2024?呼倫貝爾)物理知識(shí)與人們的生活息息相關(guān),以下說(shuō)法正確的是()
A.拔火罐時(shí)在重力作用下玻璃罐“吸”在皮膚上
B.水壺的壺嘴與壺身組成了連通器
C.用高壓鍋煮食物時(shí),鍋內(nèi)液面上方氣壓低,液體沸點(diǎn)高
D.風(fēng)沿著窗外的墻面吹過(guò)時(shí),窗口懸掛的窗簾會(huì)飄向窗內(nèi)
解:
A、拔火罐時(shí),通過(guò)燃燒罐內(nèi)的酒精棉等物質(zhì)排出罐內(nèi)部分空氣,使罐內(nèi)氣壓降低,在罐外大氣壓的作
用下,玻璃罐會(huì)“吸”在皮膚上,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B、水壺滿足上端開口下端連通的特征,且壺中裝水靜止時(shí),壺嘴和壺身的水面相平,因此水壺的壺嘴
和壺身構(gòu)成了連通器,B項(xiàng)正確;
C、用高壓鍋煮食物時(shí),鍋內(nèi)液面上方氣壓高,導(dǎo)致鍋內(nèi)液體的沸點(diǎn)升高,食物更容易煮熟,故C項(xiàng)錯(cuò)
誤;
D、風(fēng)沿窗外的墻面吹過(guò),窗外的空氣流速大于窗內(nèi)的空氣流速,窗外的壓強(qiáng)小于窗內(nèi)的壓強(qiáng),在空氣
壓強(qiáng)差作用下,窗簾會(huì)飄向窗外,故D錯(cuò)誤。
答案:B。
8.(2023?呼和浩特)關(guān)于下面四幅圖,下列說(shuō)法正確的是()
A.甲圖是行走在沙漠中的駱駝,它之所以不會(huì)陷入沙中,是因?yàn)樗鼘?duì)地面的壓力和壓強(qiáng)都大
B.乙圖是工作中的船閘,其原理是連通器
C.丙圖是自制水氣壓計(jì),把它從山腳移到山頂,細(xì)管內(nèi)水柱下降
D.丁圖中,口含b管對(duì)a管上方吹氣,a管水面上升是因?yàn)榱魉僭酱蟮奈恢脡簭?qiáng)越大
解:
A、甲圖是行走在沙漠中的駱駝,它之所以不會(huì)陷入沙中,是因?yàn)楫?dāng)它對(duì)地面的壓力一定時(shí),駱駝腳掌
與沙漠的接觸面積較大,則駱駝對(duì)沙面的壓強(qiáng)較小,故A錯(cuò)誤;
B、船閘屬于連通器,在水不流動(dòng)時(shí),兩側(cè)水面保持相平,利用了連通器原理,故B正確;
C、把自制氣壓計(jì)從山下移到山頂,瓶?jī)?nèi)空氣的壓強(qiáng)不變,而外界大氣壓隨高度的增加而減小,此時(shí)在
瓶?jī)?nèi)氣壓的作用下會(huì)有一部分水被壓入玻璃管,因此管內(nèi)水柱會(huì)升高,故C錯(cuò)誤;
D、丁圖中,口含b管對(duì)a管上方吹氣,a管上方氣體流速加快,壓強(qiáng)減小,因此a管水面將上升,故D
錯(cuò)誤。
答案:B。
9.(2024?赤峰)下列選項(xiàng)是對(duì)圖中物理現(xiàn)象的解釋,其中錯(cuò)誤的是()
A.甲圖用吸管吸飲料利用了大氣壓
B.乙圖排水管的U形“反水彎”利用了連通器原理
C.丙圖側(cè)壁開孔的飲料瓶裝上水,越靠下端噴出的水流越急,說(shuō)明了液體壓強(qiáng)隨深度的增加而增大
D.丁圖往B管中吹氣,A管中的水面上升是因?yàn)榱黧w流速越大的位置,壓強(qiáng)越大
解:
A、用吸管吸飲料的原理是:先把吸管內(nèi)的空氣吸走,在外界大氣壓的作用下,飲料被壓進(jìn)吸管里,利
用了大氣壓強(qiáng),故A正確;
B、洗手盤下方彎管的水密封利用了連通器原理,故B正確;
C、由于液體壓強(qiáng)隨深度的增加而增大,所以越靠下端噴出的水流越急,故C正確;
D、A管中水面上升,是因?yàn)橄駼管中吹氣時(shí),A管上方的空氣流速增大、壓強(qiáng)減小,故D錯(cuò)誤。
答案:D。
考點(diǎn)五探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)
10.(2024?呼倫貝爾)在“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,使用的器材有彈簧測(cè)力計(jì)、帶蓋的玻
璃瓶(瓶蓋的質(zhì)量、體積和形變忽略不計(jì))、柱形容器等,操作過(guò)程如下:
(1)在容器中裝入適量的水,將玻璃瓶裝滿水后懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)下,并浸入水中,如圖甲所示,容器
中水面上升h,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F。
(2)如圖乙所示,將玻璃瓶浸沒(méi)水中,容器中水面又上升h,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為0.7F,由此可知浮力的
大小與物體排開液體的體積有關(guān)。繼續(xù)增大玻璃瓶浸沒(méi)的深度,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不變,說(shuō)明物體
所受浮力的大小與深度無(wú)關(guān),此過(guò)程中瓶底所受的壓強(qiáng)大小變化情況是變大。
(3)為探究浮力大小與物重是否有關(guān),將玻璃瓶中的一部分水倒出,再將玻璃瓶浸沒(méi)到容器的水中,如
圖丙所示,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為0.5F。經(jīng)過(guò)測(cè)量,圖乙、丙操作中玻璃瓶所受浮力均為0.6F,說(shuō)明
浮力的大小與物重?zé)o關(guān)。
解:(2)圖甲中玻璃瓶裝滿水后部分浸沒(méi)水中,容器A中水面上升h,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F,圖乙知玻
璃瓶裝滿水后全部浸沒(méi)水中,容器A中水面又上升h,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為0.7F,說(shuō)明排開水的體積變大,
彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)減小,由F浮=G﹣F知浮力變大,即浮力的大小與排開水的體積有關(guān);
物體浸沒(méi)后繼續(xù)增大玻璃瓶浸沒(méi)的深度,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不變,說(shuō)明物體所受浮力的大小與浸沒(méi)的深度
無(wú)關(guān),此過(guò)程中瓶底的深度增加,由p=gh知所受水的壓強(qiáng)大小變大;
(3)圖甲中玻璃瓶裝滿水后部分浸沒(méi)水中ρ,容器A中水面上升h,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F,圖乙中玻璃瓶
1
裝滿水后全部浸沒(méi)水中,容器A中水面又上升h,說(shuō)明V甲排=V乙排,
2
1
根據(jù)F浮=液gV排知在液體密度一定時(shí),F(xiàn)浮甲=F浮乙,
2
ρ
又因?yàn)镕浮甲=G﹣F,F(xiàn)浮乙=G﹣0.7F,
所以F浮乙﹣F浮甲=G﹣0.7F﹣(G﹣F)=0.3F,
11
又因?yàn)镕浮甲=F浮乙,所以F浮乙﹣F浮乙=0.3F,
22
所以F浮乙=0.6F,即圖乙、丙操作中玻璃瓶所受浮力均為0.6F。
答案:(2)排開液體的體積;浸沒(méi)深度;變大;(3)0.6。
考點(diǎn)六物體浮沉狀態(tài)分析
11.(2023?呼和浩特)體積相同的A、B、C三個(gè)物體放入同種液體中,靜止時(shí)的狀態(tài)如圖所示。其中C物
體對(duì)杯底有壓力。用FA、FB、FC分別表示三個(gè)物體受到浮力的大小,GA、GB、GC分別表示三個(gè)物體受
到重力的大小,G排A、G排B、G排C分別表示三個(gè)物體排開液體重力的大小。下列判斷正確的是()
A.FA<FB<FCB.GA<GB<GC
C.G排A>G排B=G排CD.FA=FB=FC
解:
(1)體積相同的A、B、C三個(gè)物體放入同種液體中,靜止時(shí)的狀態(tài)如圖所示,可知B、C兩物體排開
液體的體積相同,大于A排開液體的體積,根據(jù)F浮=液gV排可知三個(gè)物體受到的浮力大小為:
FA<FB=FC①ρ
根據(jù)阿基米德原理,三個(gè)物體排開液體重力的大小
G排A<G排B=G排C;
(2)根據(jù)物體的浮沉條件有
FA=GA②
FB=GB③
FC<GC④
由①②③④得出:
GA<GB<GC。
答案:B。
12.(2023?呼倫貝爾)如圖所示,物塊A重為3N,將物塊A總體積的三分之二浸在足夠深的水中靜止時(shí),
33
彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F=0.5N。水=1.0×10kg/m,g=10N/kg。求:
(1)物塊A的體積;ρ
(2)若將物塊A從彈簧測(cè)力計(jì)上取下放入水中,物塊A靜止時(shí)所受浮力的大小。
解:(1)物塊三分之二體積浸在水中靜止時(shí),由物塊受平衡力可知:物塊所受的浮力
F浮=G﹣F1=3N﹣0.5N=2.5N,
由阿基米德原理可知,物塊排開水的體積為:
F浮2.5N43
V排332.510m
水g110kg/m10N/kg
233﹣43﹣43
因?yàn)椋篤排=V物,所以物塊A的體積V物=V排=×2.5×10m=3.75×10m;
322
33﹣43
(2)若物塊A浸沒(méi)在水中,所受浮力F浮1=水gV排’=水gV物=1×10kg/m×10N/kg×3.75×10m=3.75N,
ρρ
因F浮1>G,所以靜止時(shí)物塊處于漂浮狀態(tài),由二力平衡得F浮2=G=3N。
﹣
答:(1)物塊A的體積為3.75×104m3;
(2)物塊A靜止時(shí)所受浮力為3N。
考點(diǎn)七利用浮力測(cè)密度
13.(2024?赤峰)在《浮力》單元復(fù)習(xí)課上,學(xué)生用溢水杯和彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)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(cè)得溢出水的重力為G1;如圖乙,再把同一個(gè)雞蛋緩慢放入
盛滿鹽水的溢水杯中,雞蛋漂浮,測(cè)得溢出鹽水的重力為G2。下列說(shuō)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F1>F2
G
B.雞蛋的體積為1
水g
G1
C.雞蛋的密度為水
G2
G2
D.雞蛋的密度為鹽水
G1
解:A、由圖甲可知,雞蛋在水中沉入水底,由圖乙可知,雞蛋在鹽水中漂浮,
根據(jù)物體的浮沉條件可知,雞蛋在水中受到的浮力F1<G,在鹽水中受到的浮力F2=G,
所以雞蛋中水中受到的浮力小于在鹽水中受到的浮力,即F1<F2,故A錯(cuò)誤;
m排G1
B、雞蛋浸沒(méi)在水中,雞蛋的體積V=V排=,故B正確;
水水g
CD、根據(jù)阿基米德原理和物體的浮沉條件可知,雞蛋的重力G=G2,
G
由G=mg可知,雞蛋的質(zhì)量m=2
g
則雞蛋的密度:mG2G2G2,故錯(cuò)誤。
水CD
VgVG1G
g1
g水
答案:B。
33
14.(2024?呼和浩特)小迪同學(xué)利用彈簧測(cè)力計(jì)、燒杯、水(水=1.0×10kg/m)、未知密度的小石塊、咸
奶茶和不吸水的細(xì)線,巧妙地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),完成了:ρ
①浮力相關(guān)內(nèi)容的復(fù)習(xí);
②測(cè)量?jī)?nèi)蒙古風(fēng)味美食咸奶茶的密度。
請(qǐng)完成下列問(wèn)題:
(1)要測(cè)量小石塊浸沒(méi)在水中的浮力,最合適的實(shí)驗(yàn)順序是A→B(選填“A→B”或“B→A”);
(2)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出小石塊的密度是2.8×103kg/m3;
()咸奶茶的密度表達(dá)式=F1F3(用、、、)。
3茶水F1F2F3水
F1F2
ρρ
解:(1)因?yàn)槲矬w完全浸沒(méi)在水中時(shí)所受的浮力等于空氣中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)減去水中彈簧測(cè)力計(jì)的示
數(shù),所以應(yīng)先測(cè)石塊在空氣中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),再測(cè)石塊在水中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),合理的測(cè)量順序
是A→B;
(2)由圖A可知,石塊的重力為:G=F1=2.8N,圖B可知石塊浸沒(méi)在水中時(shí)受到的拉力為:F2=1.8N,
石塊浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力為F浮1=G﹣F2=2.8N﹣1.8N=1N,
F浮11N43
由F?。揭篻V排可知石塊的體積為:,
VV排13310m
水g110kg/m10N/kg
ρ
G2.8N
由G=mg=Vg可知,石塊的密度為:2.8103kg/m3;
gV104m310N/kg
ρ
(3)由圖C可知石塊浸沒(méi)在咸奶茶中時(shí)受到的拉力為:F2=1.7N,
石塊浸沒(méi)在咸奶茶中時(shí)受到的浮力為F浮2=G﹣F3=F1﹣F3,
由=可知,咸奶茶的密度表達(dá)式F浮2F1F3F1F3F1F3。
F浮液gV排茶水
gVgVF浮FF
排2g112
ρ
水g
答案:();()3;()F1F3
1A→B22.8×103水
F1F2
考點(diǎn)八壓強(qiáng)與浮力綜合
(多選)15.(2024?通遼)“奮斗者”號(hào)載人潛水器(如圖)成功潛入海底10909m,刷新了中國(guó)載人潛水的
新紀(jì)錄。潛水器總質(zhì)量36t(包含下方安裝的壓載鐵質(zhì)量2t),觀測(cè)窗面積0.03m2。潛入海底待科研任務(wù)
結(jié)束后,拋掉壓載鐵,潛水器上浮至海面(忽略部件受到海水壓力后的體積變化和下潛、上浮過(guò)程中海
33
水對(duì)它的阻力,海水取1.0×10kg/m,g取10N/kg)。關(guān)于潛水器說(shuō)法正確的有()
ρ
A.下潛時(shí)所受海水的壓強(qiáng)逐漸變大
B.上浮至海面所受海水的浮力先增大后減小
C.拋掉壓載鐵后,上浮時(shí)所受海水的浮力為3.4×105N
D.10000m深度時(shí),海水對(duì)觀測(cè)窗的壓力為3×106N
解:A、下潛時(shí)深度變大,由公式p=gh可知所受海水壓強(qiáng)變大,所受海水的壓強(qiáng)逐漸變大,故A正確;
B、上浮至露出水面過(guò)程中,由于排開ρ水的體積先不變,后變小,所受海水浮力先不變,后減小,故B
錯(cuò)誤;
33
C、拋掉壓載鐵后,上浮時(shí)所受海水的浮力:F?。剑綠′=m′g=(m﹣Δm)g=(36×10kg﹣2×10kg)×10N/kg
=3.4×105N,故C錯(cuò)誤;
338
D、10000m深度時(shí)所受海水壓強(qiáng)p=海水gh=1.0×10kg/m×10N/kg×10000m=1×10Pa;
Fρ
由p得海水對(duì)該觀測(cè)窗的壓力:F=pS=1×108Pa×0.03m2=3×106N,故D正確。
S
答案:AD。
(多選)16.(2023?通遼)放在水平桌面上的容器中裝有一定質(zhì)量的鹽水,將體積相同的物體A和冰塊B
放入該容器中,靜止時(shí)的狀態(tài)如圖所示,下列說(shuō)法正確的是()
A.冰塊B完全熔化后,容器中液面會(huì)下降
B.冰塊B未熔化時(shí),A受到的浮力比B大
C.冰塊B完全熔化后,A物體所受浮力減小
D.冰塊B完全熔化后,容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)減小
解:
冰V冰
A、冰塊漂浮在鹽水中時(shí),F(xiàn)?。紾冰,鹽水gV排=冰gV冰,V排鹽水,
鹽水
ρρ
冰V冰
冰熔化成水之后,V水,
水
因?yàn)辂}水>水,所以V水>V排鹽水,
所以冰ρ完全ρ熔化,杯中液面上升,故A錯(cuò)誤;
B、由圖知A排開鹽水的體積大于B排開鹽水的體積,根據(jù)F?。揭篻V排知冰塊B未熔化時(shí),A受到的
浮力比B大,故B正確;ρ
C、冰塊B完全熔化后,鹽水的密度變小,根據(jù)F浮=液gV排A物體所受的浮力變小,故C正確;
ρF
D、冰塊B完全熔化后,質(zhì)量不變,重力不變,容器對(duì)桌面的壓力不變,由p容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)不
S
變,故D錯(cuò)誤。
答案:BC。
﹣
17.(2023?呼和浩特)如圖所示,盛水的薄壁容器靜置在水平桌面上。容器重為0.9N,底面積為8×103m2,
容器中水重為6N,水面距容器底的距離為0.08m?,F(xiàn)將物體A放入水中,靜止時(shí)容器中的水未溢出。已
﹣4333
知物體A的質(zhì)量為0.09kg,體積為1.5×10m(水=1.0×10kg/m)。求:
(1)物體A未放入水中時(shí),水對(duì)容器底的壓強(qiáng);ρ
(2)物體A在水中靜止時(shí),容器對(duì)桌面的壓強(qiáng);
(3)物體A在水中靜止時(shí),受到浮力的大小。
解:
33
(1)物體A未放入水中時(shí),水對(duì)容器底的壓強(qiáng):p=水gh=1.0×10kg/m×10N/kg×0.08m=800Pa;
(2)物體A的重力:GA=mAg=0.09kg×10N/kg=0.9ρN,
物體A在水中靜止時(shí),容器對(duì)桌面的壓力:F=G容+G水+GA=0.9N+6N+0.9N=7.8N,
F7.8N
容器對(duì)桌面的壓強(qiáng):p975Pa
S8103m2
m0.09kg
(3)物體A的密度:A33,
A430.610kg/m
VA1.510m
由A<水可知,物體A在水中靜止時(shí)處于漂浮狀態(tài),
ρρ
則它受到的浮力:F浮=GA=0.9N。
答:(1)物體A未放入水中時(shí),水對(duì)容器底的壓強(qiáng)為800Pa;
(2)物體A在水中靜止時(shí),容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)為975Pa;
(3)物體A在水中靜止時(shí),它受到的浮力為0.9N。
18.(2023?通遼)如圖所示,某同學(xué)用阿基米德原理測(cè)量一種未知液體的密度,他把底面積為10cm2的圓柱
體物塊,用細(xì)繩懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)上,讀出示數(shù)后,將物塊浸入該液體中,浸入液體中的深度h=10cm,
容器底面積為40cm2,g取10N/kg。求:
(1)物塊所受的浮力;
(2)液體的密度;
(3)物塊浸入前后,液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)變化量。
解:(1)由測(cè)力計(jì)的示數(shù)可知,物體的重力G=3N,物塊浸入液體中時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)F=2.2N;
則物塊受到的浮力:F?。紾﹣F=3N﹣2.2N=0.8N;
(2)底面積為10cm2的圓柱體物塊,浸入液體中的深度h=10cm,物體排開液體的體積:
23﹣43
V排=Sh=10cm×10cm=100cm=1×10m,
由阿基米德原理F浮=液gV排可知,液體密度
ρ
F浮0.8N
33
液430.810kg/m
gV排10N/kg110kg/m
(3)由液體壓強(qiáng)公式p=gh可知,
物塊放入前,液體對(duì)容器底ρ的壓強(qiáng)p=液gh,
物塊放入后,液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)ρ
VVVVV
液排液排排
p液g液g液g液gh液g
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