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- 2021-05-10 发布
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ρ铝)两球全部没入水中,此时容器中水面高度相同,设绳的拉力分别为T1和T2,磅秤的示数分别为F1和F2,则 A.F1=F2,T1=T2 B.F1>F2,T1<T2 C.F1=F2,T1>T2 D.F1<F2,T1>T2 图7 答案:D 图5 2.如图5所示,在底面积为S的圆柱形水槽底部有一个金属球(球与槽底没有紧密接触),圆柱型的烧杯漂浮在水面上,此时烧杯受到的浮力为F1。若把金属球从水中捞出并放在烧杯里漂浮在水中,此时烧杯受到的浮力为F2,捞起金属球后水槽底部受到水的压强变化量为p,水的密度为ρ水。根据上述条件可知( ) A.金属球受的重力为F2 –F1–pS B.金属球被捞起前受的浮力为F2 –F1 C.金属球被捞起后水槽底部受水的压力减小了pS D.金属球被捞起后烧杯排开水的体积增大了 4、装有金属球的小容器A漂浮在盛有水的圆柱形大容器B的水面上,所受的浮力为Fl,如图8所示,若把金属从A中拿出投入水中沉到B的低部时,小容器A所受的浮力大小为F2,池底对金属球的支持大小为N,那么 ( )。 A.金属球所受重力的大小为Fl-F2 B.小容器所受重力的大小为F2 C.小容器所受浮力减小了N D.大容器底部受水的压力减小了N 10分)如图甲所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上端连有一边长为0.1m的正方体物块A,当容器中水的深度为20cm时,物块A有的体积露出水面,此时弹簧恰好处于自然伸长状态(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg).求: (1)物块A受到的浮力; (2)物块A的密度; (3)往容器缓慢加水(水未溢出)至物块A恰好浸没时水对容器底部压强的增加量△p(整个过程中弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量关系如图乙所示). 21.【北京延庆一模】如图23所示,弹簧上端与物块相连接,下端固定在容器底部。当物块浸没在水中静止时与浸没在酒精中静止时,弹簧的弹力大小相等。物块的体积为100 cm3,酒精的密度为0.8×103㎏/m3,g取10N/kg。 求:(1)物块浸没在水中时受到的浮力F浮。 (2)物块的质量M。 图23 25、如图是某车站厕所的自动冲水装置,圆柱体浮筒A的底面积为400cm2,高为0.2m,盖片B的面积为60cm2(盖片B的质量,厚度不计)。连接AB是长为0.3m,体积和质量都不计的硬杆。当流进水箱的水刚好浸没浮筒A时,盖片B被撇开,水通过排水管流出冲洗厕所。(已知水的密度为1×103kg/m3,g=10N/kg) 请解答下列问题: (1)当水箱的水刚好浸没浮筒A时,水对盖片B的压力是多少? (2)浮筒A的重力是多少? (3)水箱中水多深时盖片B又自动关上? 1.育红学校科技小组的同学们设计了一个自动冲刷厕所的水箱模型,这种水箱模型能把自来水管供给的较小流量的水储存到一定量后,自动开启放水阀门,冲刷便池中的污物。图21是这种水箱模型的主要部件的截面示意图。图中水箱A是一个边长为50cm的正方体;浮筒B是一个质量为0.2kg的空心圆柱体,其底面积SA为80cm2,高为35cm;放水阀门C是一个质量可忽略的圆柱体,其底面积Sc为55cm2,厚度d为1.5cm;放水阀门C能将排水管口恰好盖严,阀门上固定一根轻绳与浮筒相连,绳的长度l为10cm。请你计算出水箱中的水深H至少为多少时,浮筒B刚好能将放水阀门C打开? 例23 (北京市东城区中考试题)自制潜水艇模型如图1—5—16所示,A为厚壁玻璃广口瓶,瓶的容积是V0,B为软木塞,C为排水管,D为进气细管,正为圆柱形盛水容器.当瓶中空气的体积为V1时,潜水艇模型可以停在液面下任何深处,若通过细管D 向瓶中压入空气,潜水艇模型上浮,当瓶中空气的体积为2 Vl时,潜水艇模型恰好有一半的体积露出水面,水的密度为恰水 ,软木塞B,细管C、D的体积和重以及瓶中的空气重都不计. 求:(1)潜水艇模型的体积; (2)广口瓶玻璃的密度. 50.如图是一种简易温度计,当外界温度升高时,液体体积膨胀,引起液体密度变化,导致小球受到的浮力变化而运动。小球运动会引起悬挂于下端的链条长度发生变化,最终使小球重新悬浮在液体的某一深度,指针指示温度值。(小球体积变化可忽略)(1)该温度计的刻度值自下而上变 ▲ 。 (2)若该温度计中小球的体积为3×10-5米3,20℃时容器内液体密度为0.8×103千克/米3 ,则此时悬浮在液体中的小球受到的浮力为多少牛?(g取10牛/千克) 解答:(1)由于外界温度升高时,液体体积膨胀,引起液体密度变小,导致小球受到的浮力减小,链条拉力减小,则小球会下降,最终使小球重新悬浮液体的深度变大,所以该温度计的刻度值向下的应是变大的,即自下而上指针指示温度值是变小. (2)小球排开水的体积与小球的体积相等,即, (3)该温度计测量的原理是根据外界温度对液体密度产生的影响,引起小球在液体所处的深度不同,从而判断外界温度的高低;所以小球所处的深度受液体密度的变化和金属链条的弹性程度有关,所以为了小球悬浮液体的深度的变化更明显,则可以改用热胀冷缩更明显的液体,或选用弹性更好更细的金属链条. 故答案为:(1)小.(2)悬浮在液体中的小球受到的浮力为24N;(3)改用热胀冷缩更明显的液体,或选用弹性更好更细的金属链条 3.图5是医院为病人输液时用吊瓶,瓶中插入两条管子, A管是输液管、B管是空气管。在输液过程中,如果发现病人的血液沿输液管回流,可将吊瓶适当地升高,血液就会随着药液重新流入患者的血管而不再回流。这是因为当吊瓶升高后,增大了流入患者血管药液的 ,阻止了血液流出。B管作用是 。 流入患者血管药液的压强等于A管上端压强与输液管内药液产生的压强之和,提高吊瓶人与吊瓶间的距离变大,输液管内药液产生的压强增大,从而输液管流入患者血管的药液压强变大,大于人的血压,于是血液随药液重新流入血管,不再回流.B管保持吊瓶与瓶外大气相通,使瓶内保持一定的气压.故答案为 压强 使瓶内保持一定的气压. 13.如图1—5—7所示,把甲铁块放在木块上,木块恰好浸没于水中,把乙块系在这个木块下面,木块也恰好浸没水中,已知铁的密度为7.9×103kg/m3.求:甲、乙铁块的质量比. 图1—5—7 (2013· 鄂州)24.一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有76g水溢出;将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,静止后有64g酒精溢出。已知酒精的密度是0.8×10³kg/m³,则物块在水中的状态及物块的密度是 A.悬浮,1.0×10³kg/m³ B.漂浮,0.95×10³kg/m³ C.下沉,1.2×10³kg/m³ D.漂浮,0.90×10³kg/m³ 5.一物块轻轻放入盛满煤油的大烧杯中,静止后有160g煤油溢出;将其轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有180g水溢出,已知煤油的密度是0.8×103kg/m3,则物块在水中静止时的状态及物块的密度分别是( ) A. 下沉,1.1×103kg/m3 B. 漂浮,0.85×103kg/m3 C. 悬浮,1.0×103kg/m3 D. 漂浮,0.90×103kg/m3 例13 (北京市中考试题)A、B两个实心球的质量相等,密度之比A∶B=1∶2.将它们分别放入足够的酒精和水中,它们受到浮力,其浮力的比值不可能的是(酒精=0.8×103kg/m3) ( ) A.1∶1 B.8∶5 C.2A∶水 D.2酒精∶B 例12 (长沙市中考试题)已知质量相等的两个实心小球A和B,它们的密度之比A∶B=1∶2,现将A、B放入盛有足够多水的容器中,当A、B两球静止时,水对A、B两球的浮力之比FA∶FB=8∶5,则A=________kg/m3,B=________kg/m3.(水=1×103kg/m3) 例11 (北京市西城区中考试题)如图1—5—5,展示了一个广为人知的历史故事——“曹冲称象”.曹冲运用了等效替代的方法,巧妙地测出了大象的体重.请你写出他运用的与浮力相关的两条知识.(1)_______________________;(2)_______________________. 图1—5—5 6.小明看到鸡蛋浮在盐水面上,他沿杯壁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( ) 15.(2012大连)如图3所示,把铁块放在空容器中,沿容器壁缓慢向容器中加水至虚线处。加水过程中,铁块受到浮力。则在加水的全过程中,容器底对铁块的支持力F 与时间t的关系图像是( ) 第9题图 9、用密度为3×103千克/米3的合金做成的可以密封的空心金属盒子,当把体积为50厘米3,密度为7×103千克/米3的金属块放在盒子内部时,密封盒子将悬浮在水中,如果将金属块用不计重力和体积的细绳悬挂在金属盒子下面时,盒子将有1/10的体积露出水面,求盒子的体积及空心部分的体积。 33、有一空心球,它的空心部分的体积是整个球体积的一半,将此球放入水中,稳定后起啊有3/4的体积浸入水中,如图49所示如果此球是实心的(与空心球是同种物质)放入水中将会 [ ] A、下沉到水底 B、漂浮于水面 C、悬浮在水 D、无法判断浮沉情况 图8-14 14.如图8-14所示,一个空心球置于水中,恰能悬浮,沿虚线将其分成大、小两部分,则( )。 A. 小的部分上浮,大的部分下沉 B.两部分仍保持悬浮 C.小的部分下沉,大的部分上浮 D. 物质密度未知,不能判 19.在两个相同的薄壁塑料瓶(质量忽略不计)内分别装入体积相等、密度为甲 和乙的两种液体后密封,再把它们放入两个装有水的容器中,处于如图所示状态。下列判断正确的是 A. 甲>乙 C. 甲<乙 B. 甲=乙 D.无法判断 6.在下图所示的甲图中,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力随时间t变化的图像。若不计水的摩擦力,则可算出该石料的密度为 A.2.8×103kg/m3 B.2.3×103kg/m3 C.0.6×103kg/m3 D.3.2×103kg/m3 22.小明来到索有“中国死海”之称的新疆达坂城盐湖游玩,看到游客能漂浮在湖面,便利用随身携带的砝码盒以及长方体有盖铁皮罐、细线、沙石、水等物品探究湖中盐水的密度.(g取10N/kg) ①取一根细线与铁皮罐等高,通过对折细线找到铁皮罐一半高度位置,并作记号· ②在铁皮罐内加入适量沙石并加盖密封,使之漂浮时一半浸入水中. ③在铁皮罐上加砝码,直至铁皮罐恰好浸没在水中. ④将该铁皮罐放入盐水中,加砝码,直至铁皮罐恰好浸没在盐水中. (1)铁皮罐的体积有多大? (2)铁皮罐和沙石的总重有多大? (3)盐水的密度有多大? 46.粗细均匀、密度为ρ蜡的蜡烛底部粘有一块质量的为m的铁块,蜡烛竖 直漂浮在密度为ρ水的水中,蜡烛露出水面的高底为H,如图.点燃蜡烛,直至蜡烛与水面相平,烛焰熄灭(假定蜡烛油不流下来),设燃烧掉的蜡烛长为L,则的关系是( ) A. B. C. D. 47.一根均匀的木棍长度为L,密度为ρ1。下端挂一个质量为m的小金属块后,能如图8所示漂浮在密度为ρ2的液体中。此时木棍露出液面的长度为h。用剪刀剪掉长度为L'= 的木棍,剩余的木棍和金属块恰能悬浮在原来的液体中。 L h 图8 38.(7分)(2014•北京)用如图甲所示的滑轮组提升水中的物体M1,动滑轮A所受重力为G1,物体M1完全在水面下以速度v匀速竖直上升的过程中,卷扬机加在绳子自由端的拉力为F1,拉力F1做功的功率为P1,滑轮组的机械效率为η1;为了提高滑轮组的机械效率,用所受重力为G2的动滑轮B替换动滑轮A,如图乙所示,用替换动滑轮后的滑轮组提升水中的物体M2,物体M2完全在水面下以相同的速度v匀速竖直上升的过程中,卷扬机加在绳子自由端的拉力为F2,拉力F2做功的功率为P2,滑轮组的机械效率为η2.已知:G1﹣G2=30N,η2﹣η1=5%,=,M1、M2两物体的质量相等,体积V均为4×10﹣2m3,g取10N/kg,绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力均可忽略不计. 求: (1)物体M1受到的浮力F浮; (2)拉力F1与F2之比; (3)物体M1受到的重力G. 解:(1)根据F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣2m3=400N; (2)P===Fυ P1=F1υ绳=2 F1υ P2=F2υ绳=2 F2υ == ① (3)在匀速提升水中物体M1的过程中,以动滑轮A和物体M1为研究对象,受力分析如左图所示; 在匀速提升水中物体M2的过程中,以动滑轮B和物体M2为研究对象,受力分析如右图所示. 由图可知: 2F1+F浮=G+G1 ② 2F2+F浮=G+G2 ③ G1﹣G2=30N ④ 由②③④得:F1﹣F2=15N ⑤ 由①⑤解得:F1=240N F2=225N η= η2﹣η1=5% ﹣=5% ﹣=5% 解得:G=760N; 答:(1)物体M1受到的浮力F浮为400N; (2)拉力F1与F2之比为16:15; (3)物体M1受到的重力G为760N. 10.测速仪安装有超声波发射和接收装置,如图所示,B为固定在地面的测速仪,A为匀速运动的汽车。某时刻B发出超声波信号时A、B相距335 m,当B接收到反射回来的超声波信号时,A、B相距345m,已知声速为340 m/s,则汽车速度的大小为( ) A.20 m/s B.10 m/s C.5 m/s D.无法确定 3多.如图7所示,在底面积为S的圆柱形水槽底部有一个金属球,圆柱型的烧杯漂浮在水面上,此时烧杯底受到水的压力为F1。若把金属球从水中捞出放在烧杯里使其底部保持水平漂浮在水中,此时烧杯底受到水的压力为F2,此时水槽底部受到水的压强与捞起金属球前的变化量为p,水的密度为ρ水。根据上述条件可知金属球捞起放入烧杯后 A.烧杯受到的浮力为F2 –F1 图7 B.烧杯排开水的体积增大了 C.金属球受的支持力为F2 –F1–pS D.水槽底部受到水的压力变化了pS 1.在一个圆柱形容器内盛有深为20cm的水。现将一质量为200g的密闭空心铁盒A放入水中时,空心铁盒有一半浮出水面;当铁盒上放一个小磁铁B时,铁盒恰好浸没水中,如图11甲所示;当把它们倒置在水中时,A有1/15的体积露出水面,如图11乙所示。小磁铁B的密度为 kg/m3。 19. 【北京延庆一模】在一个圆柱形容器内盛有深为20cm的水,现将一质量为200g的密闭空心铁盒A放入水中,空心铁盒有一半体积露出水面;当铁盒上放一个小磁铁B时,铁盒恰好浸没水中,如图11甲所示,当把它们倒置在水中时,A有1/15的体积露出水面,如图11乙所示,则小磁铁B的密度是 kg/m3。 A B A B 图11 甲 乙 答案:7.5×103 39、如图所示,甲图中圆柱形容器中装有适量的水。将密度均匀的木块A放入水中静止时,有2/5的体积露出水面,如图乙所示,此时水对容器底部的压强比图甲水对容器底部的压强增加了300 Pa。若在木块A上表面轻放一个质量为m1的物块,平衡时木块A仍有部分体积露出水面,如图丙所示,此时水对容器底部的压强比图甲水对容器底部的压强增加了400Pa。若将容器中的水换成另一种液体,在木块A上表面轻放一个质量为m2的物块,使平衡时木块A露出液面部分与丙图相同,如图丁所示。若m1∶m2=5∶1,则下列说法中错误的是 A.木块A的质量mA与m1之比为1:3 B.在丁图中,液体的密度为kg/m3 C.木块A的密度为kg/m3 D.在图丙中,木块A露出水面的体积与木块A的体积之比是1:5 28如图,将含有一空心铝球的冰块投入平底水槽中,冰块内空心铝球的体积V铝=10cm3,当冰块(含空心铝球)悬浮时,排开水的体积V排=45cm3.冰全部熔化后,浸没在水中的空心铝球沉入水底,已知冰的密度ρ冰=0.9×103kg/m3,求: (1)冰块(含空心铝球)在水中悬浮时的重力; (2)空心铝球最终对水槽底部的压力大小. 33.如图所示,一铅块用细线挂在一个充气的小气球的下面,把它放入水中某处恰好处于静止状态,如果从底部缓慢放出一些水,则铅块及气球( ) A. 仍能静止 B. 向下运动 C. 向上运动 D. 静止.向上或向下运动都有可能 34.如图所示,一铅块用细线挂在一个充气的小气球的下面,把它放入水中某处恰好处于静止状态,如果往池中缓慢注入一些水,则铅块及气球( ) A.向上运动 B.向下运动 C.仍能静止 D.静止、向上或向下运动都有可能 解:(1)物块A体积为V=(0.1m)3=0.001m3, 则V排=V﹣V露=V﹣V=V=×0.001m3=6×10﹣4m3, ∴F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣4m3=6N; (2)弹簧恰好处于自然状态时没有发生形变 F浮=G, ρ水gV排=ρ物gV, ρ物=ρ水=×1×103kg/m3=0.6×103kg/m3; (3)物块A刚好完全浸没水中 F1=F浮﹣G=ρ水gV﹣ρ物gV=1×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m3﹣0.6×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m3=4N; 由图乙可知:此时弹簧伸长了2cm, 假设水面不动(即不加水),弹簧伸长2cm,木块向上运动2cm,水面距底部距离为20cm+2cm=22cm. 由于将水加至木块A刚好完全浸没水中,水面再升高的高度h′=10cm﹣×10cm=4cm. ∴水面升高的高度△h=22cm+4cm﹣20cm=6cm=0.06m. △p=ρ水g△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa. 答:(1)物块A受到的浮力为6N; (2)物块A的密度为0.6×103kg/m3; (3)往容器缓慢加水(水未溢出)至物块A恰好浸没时水对容器底部压强的增加量△p为600Pa. 精析 从A、B两个小球所处的状态入手,分析几个选项是否可能. 一个物体静止时,可能处于的状态是漂浮、悬浮或沉底. 以下是两个物体所处状态的可能性 ①A漂,B漂 ④A悬,B漂 ⑦A沉,B漂 ②A漂,B悬 ⑤A悬,B悬 ⑧A沉,B悬 ③A漂,B沉 ⑥A悬,B沉 ⑨A沉,B沉 由题目我们可以推出 mA=mB,A∶B=,则VA=VB=A∶B=2∶1 我们可以选择表格中的几种状态进行分析: 设:(1)A、B均漂浮 A<酒精,B<水,与已知不矛盾,这时F浮A=1∶1,A选项可能. (2)设A、B都沉底 ==×=,B选项可能. (3)设A漂浮,B沉底,这时A<酒精,B<水, ===,B选项可能. (4)设A沉底,B漂浮 A应<酒精 ∵ B=2A应有B>酒精>水,B不可能漂浮. ∴ 上述状态不可能,而这时的==. D选项不可能. 答案 D 精析 由于A、B两物体在水中的状态没有给出,所以,可以采取计算的方法或排除法分析得到物体所处的状态. 【分析】 (1)设A、B两球的密度均大于水的密度,则A、B在水中浸没且沉底. 由已知条件求出A、B体积之比,mA=mB. =·= ∵ A、B浸没:V排=V物 ∴ == 题目给出浮力比=,而现在得=与已知矛盾.说明假设(1)不成立. (2)设两球均漂浮:因为mA=mB 则应有F浮A′=F浮B′=GA=GB =,也与题目给定条件矛盾,假设(2)不成立. 用上述方法排除某些状态后,可知A和B应一个沉底,一个漂浮.因为A<B,所以B应沉底,A漂浮. 解 A漂浮 FA=GA=AgVA ① B沉底 FB=水gVB排=水gVB ② ①÷② == ∵ =代入. A=×·水=××1×103kg/m3=0.8×103kg/m3 B=2A=1.6×103kg/m3 答案 A=0.8×103kg/m3,B=0.8×103kg/m3. 答案:(1)物块浸没在水中:F浮=ρ水gV物 代入数据F浮=1N (2)物块浸没在水中和酒精中受力分析分别如图1甲、乙所示 图1 mg 甲 F拉 F浮 mg 乙 F支 F浮' F浮=F拉+mg F浮'+F支=mg F拉=F支 F浮=ρ水gV物 F浮’=ρ酒精gV物 代入数据m=0.09kg