人教版第十章浮力单元自检题检测试卷

 一、选择题 1.如图所示,一边长为 10cm 的实心正方体塑料块挂于弹簧测力计正下方,此时弹簧测力计读数为 5N,此时塑料块下方刚好与水面接触,且距底面积为 300cm 2 的容器底部 5cm,现往容器中缓慢加水,已知弹簧的形变量与受到的拉力成正比,即弹簧受到 1N 的拉力时伸长 1cm。以下说法正确的是(

 )

  A.塑料块的密度为 5g/cm 3

 B.当加入 1000cm 3 水时,正方体物块所受浮力为 5N

 C.当加入 3000cm 3 水时,水对容器底的压强为 1500Pa

 D.当加水至塑料块刚好漂浮时停止加水,然后将容器内的水以 50cm 3 /s 的速度向外排出,同时向上拉动弹簧测力计,使物体以 1cm/s 的速度向上移动,则经过约 2.86s 之后,弹簧测力计示数再次回到 5N

 2.如图所示,在两个完全相同的容器中装有甲、乙两种不同的液体,将体积相等的实心小球 1、2、3 分别放入两个容器中,放入小球后两个容器中的液面高度相同,且 1、3 两球排开液体体积相同,2 球在甲液体中悬浮,在乙液体中下沉。则下列选项正确的是(

 )

  A.1、3 两球所受的浮力相等

 B.甲液体比乙液体对容器底的压强大

 C.三个小球中密度最小的是 2 球

 D.把 1、3 两球对调,1 球在乙液体中不会下沉

 3.如图所示,密度分布均匀的圆柱形棒的一端悬挂一个小铁块并一起浸入水中。平衡时棒浮出水面的长度是浸入水中长度的 n 倍。若水的密度为 ρ,则棒的密度为(

 )

  A.11 n B.1nn C.21( 1) n D.22( 1)nn

 4.一个质量为 3kg、底面积为 100 cm 2 、装有 20 cm 深的水的圆柱形容器放在水平桌面上,容器的厚度忽略不计.A、B 是由密度不同的材料制成的两实心物块,已知 A 物块的体积是 B 物块体积的 2 倍.当把 A、B 两物块用细线相连放入水中时,两物块恰好悬浮,且没有水溢出,如图所示,现剪断细线,稳定后水对容器底的压强变化了 50 Pa,物块 A 有1/4 体积露出水面.下列说法正确的是

  A.A 物体体积为 50cm 3

 B.B 物体密度为 3×10 3 kg/m 3

 C.物体 A、B 放入后,容器对桌面的压强为 5.3×10 3 Pa

 D.细线剪断待 B 静止后,B 对容器底的压力为 1.4N

 5.下列的数据估计正确的是(

 )

 A.一个中学生的体重大约是 500kg

 B.本溪桓仁大雅河最深处的压强为 7×10 5 Pa

 C.一位成年人站立时对地面的压强为 1500Pa

 D.一位成年人浸没水中时受到浮力约为 600N

 6.春天到了,农村还有人让老母鸡来孵小鸡。逐渐发育的小鸡会把鸡蛋内的营养成分消耗掉,总质量变小,来实现自己的成长。利用这个原理,孵过一段时间后,人们会把鸡蛋拿出来放入盆中加水,来检验孵化是否成功,这时会发现有的鸡蛋沉底,有的鸡蛋则浮出水面,假设最初挑选的是大小完全相同的鸡蛋,那么(

 )

  A.浮出水面的鸡蛋受到的浮力大

 B.下沉的鸡蛋是孵化成功的鸡蛋

 C.无论哪种,鸡蛋的密度都不变

 D.上浮鸡蛋孵化成功,密度变小

 7.水平桌面上两个底面积相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体,将两个完全相同的小球 M、N 分别放入两个容器中,静止时两球状态如图所示,两容器内液面相平。下列分析正确的是(

 )

  A.两小球所受浮力 F M =F N

 B.两种液体对容器底部的压强 p 甲 =p 乙

 C.两种液体的密度 ρ 甲 =ρ 乙

 D.两种液体对容器底部的压力 F 甲 <F 乙

 8.水平桌面上有甲、乙两个相同的溢水杯,装满不同密度的液体。现将小球 A 分别放入两溢水杯中,小球静止时的情景和溢出的液体如图所示,从甲杯中溢出的液体所受重力为G 甲

 =0.9N,从乙杯中溢出的液体所受重力为 G 乙 =0.8N,小球在甲杯中所受的浮力为 F 甲 ,在乙杯中所受的浮力为 F 乙 。则下列说法中正确的是(

 )

  A.因为 A 在乙杯中排开的液体体积较大,所以有 F 乙 >F 甲

 B.A 的重力为 0.9N,它在乙杯中受到浮力为 0.8N

 C.液体对甲杯底的压强等于液体对乙杯底的压强

 D.甲杯对桌面的压力小于乙杯对桌面的压力

 9.在两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相同的 A、B 两个实心小球放入甲液体中,两球沉底如图甲;放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙。则下列说法正确的是(

 )

  A.小球 A 的质量等于小球 B 的质量

 B.小球 A 在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中受到的浮力

 C.小球 B 在甲、乙两种液体中受到的浮力相等

 D.在甲液体中,容器底对小球 A 的支持力小于容器底对小球 B 的支持力

 10.如图甲所示,盛有液体的柱形容器置于水平桌面上,容器对桌面的压强为 1000Pa;如图乙所示,用细线拴一实心铝块,将铝块的一半浸在液体中,容器对桌面的压强改变了80Pa;如图丙所示,将细线剪断,铝块沉到容器底部,容器对桌面的压强又改变了460Pa。容器的底面积为 100cm 2 ,ρ 铝 =2.7g/cm 3 ,g 取 10N/kg。下列判断正确的是(

 )

 ①铝块浸没在液体中时所受浮力是 1.6N

 ②铝块的体积是 100cm 3

 ③铝块沉底时对容器底部的压力小于 4.6N

 ④液体的密度是 0.8g/cm 3

  A.只有①③④正确 B.只有①②④正确 C.只有①③正确 D.只有②③正确

  二、填空题 11.底面积为 200cm 2 的圆柱形容器内装有适量的水,将其竖直放在水平桌面上,把边长为10cm 的正方体木块 A 放入水后,再在木块 A 的上方放一物体 B,物体 B 恰好没入水中,如图甲所示,已知物体 B 的密度为 3×10 3 kg/m 3 ,质量为 0.3kg,则:图甲中 A 受到的浮力______N;若将 B 放入水中,静止时如图乙所示,则水对容器底部压强变化了______Pa。

  12.如图甲所示,底面积为 100cm 2 的圆柱形容器中装满了水,底部中央固定有一根体积不计沿竖直方向的细杆,细杆的上端连接着密度为 0.6g/cm 3 的圆柱体 A,容器的底部安装有阀门。现打开阀门控制水以 50cm 3 /s 流出,同时开始计时,水位下降的高度随时间变化的规律如图(乙)所示,阀门未打开前水对容器底部的的压力为 50N,则水对容器底部的压强为____________Pa。当 t=55s 时,细杆对圆柱体 A 的作用力大小为____________N。

  13.小华同学在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,他将一正方体金属块浸没在某种液体中,如图甲所示,再将金属块缓缓从液体中竖直提出来的过程中,画出了测力计拉力 F 随提起高度 h 变化的图像,如图乙所示。则由 AB 段的数据可得结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小与________无关,根据图像可知该金属块的密度约为________3kg/m 。

  14.如图,边长为 10cm 的正方体木块漂浮在水面,静止时木块有12露出水面,则 ρ 木=______kg/m 3 ,木块所受浮力 F=______N。用手将它缓慢压入水中,当木块刚好全部投入水中时,手对木块压力 F 1 =______N。

  15.质量相等的甲、乙、丙三个实心球,放入某种液体中静止时的情况如图所示,它们所受的浮力 F 甲 、F 乙 、F 丙 之间的关系应为:F 甲 _______F 乙 _______F 丙 ;它们的密度 ρ甲 、ρ 乙 、ρ 丙 之间的关系是:ρ 甲 _______ρ 乙 _______ρ 丙 。(选填“>”、“<”或“=”)。

  16.如图甲所示,弹簧测力计下挂一圆柱体,将圆柱体从盛水的烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降,然后将圆柱体逐渐浸入水中。图乙是整个过程中弹簧测力计的示数 F 与圆柱体下降高度 h 变化关系的图像.则圆柱体受到的最大浮力是______N;圆柱体的密度是______g/cm 3 ;刚开始时,圆柱体下表面离开水面的初始高度______cm;圆柱体的截面积为_______cm 2 。(g=10N/kg)

  17.当某实心物体的密度大于水的密度时,物体放入水中会下沉,人们通常采用

 ___________的办法来增大排开水的体积,从而增大可利用的浮力,实现下沉的物体也能使它浮起来。另有质量相同的两个实心球,其密度分别为水的密度的 3 倍和 5 倍,把它们分别挂在两个弹簧测力计的下端,然后将两球完全浸没在水中,两弹簧测力计的示数之比为___________。

 18.如图所示,底面积为 200cm 2 的容器底部有一固定轻质弹簧,弹簧上方连有一边长为10cm 的木块 A,当容器中水深为 20cm 时,木块 A 有 2/5 的体积浸在水中,此时弹簧恰好处于自然状态,没有发生形变,则木块的密度是_________千克/米3 .向容器内缓慢加水,当弹簧伸长了 lcm 时停止加水,此时弹簧对木块拉力为 1N。加水前后容器底部受到水的压强变化了_________Pa.〔不计弹簧受到的浮力,g 取 10N/kg〕

  19.如图所示,用原长为 8cm 的轻弹簧(弹簧的长度每改变 1cm,所受力的变化量为 1N,且弹簧体积不计),将边长为 10cm 的正方体物块 A 的下表面与底面积为 200cm 2 的圆柱形容器底部相连.正方体物块 A 竖直压在弹簧上且不与容器壁接触,此时弹簧的长度为 2cm;则正方体 A 的质量________g;然后向容器内缓慢加水,当弹簧的长度恰好恢复到原长时停止加水;接着再将一小铁块 M 轻压在正方体物块 A 上,正方体物块 A 刚好没入水中(水始终未溢出),此时弹簧缩短的长度为_________cm.

  20.1949 年,我国成立第一支海军舰队,时至今日,这支诞生在战火中的军队已成立 70周年.2019 年 4 月 23 日,中国人民解放军海军成立 70 周年海上大阅兵活动在山东青岛举行.下列三幅图是举行阅舰式时的情景:

  (1)如图 a 所示,海上舰艇护航编队在距离较近时,一般采用后“前后”队列,而不采用

 “并排”队列,这样的列队形式是防止因流速越大、__________带来的危害,造成碰撞翻船事故.

 (2)图 b 是我国自主设计研发的 032 型潜艇,为单轴、双壳体、水滴线型是现役中国乃至全球最大常规动力潜艇,最大潜深 200m,此处海水产生的压强约为 2×10 6 Pa,以此数据计算:海水对“蛟龙号”每 100cm 2 外表面产生的压力为__________N;“蛟龙号”在海里上升是通过改变_________(选填“浮力/重力”)而实现的.

 (3)图 c 是国产歼-15 舰载机在“辽宁号”航空母舰上起飞时的情景,“辽宁号”航空母舰是中国海军的第一艘航空母舰,该航母满载时的排水量是 67500t,表示它浮在海面上排开的海水质量是 67500t,此时航母所受的浮力是_______N;当质量为 33000kg 的飞机飞离航母后,此时航母排开海水的体积将变小________m 3 .(g 取 10N/kg,ρ 海水 =1.1 ×10 3

 kg/m 3 )

  三、实验题 21.小华帮爷爷浇菜园,他从井中提水时发现盛满水的桶露出水面越多,提桶的力就越大。由此他猜想:浮力大小可能与物体浸入液体的深度有关。于是他和小明用圆柱体、弹簧测力计、水和刻度尺等器材进行探究,如图 17 所示,并记录了圆柱体下表面浸入水中深度 h 时弹簧测力计的示数(如下表所示)。

  实验

 序号

 1

 2

 3

 4

 5

 6

 7

 8

 9

 10

 h/m

 0

 0.02

 0.04

 0.06

 0.08

 0.10

 0.12

 0.14

 0.16

 0.18

 F/N

 9.5

 8.5

 7.5

 6.5

 5.5

 4.5

 3.5

 3.1

 3.1

 3.1

 (1)当 h=0.02m 时,圆柱体受到的浮力是______牛;

 (2)小华分析实验序号 1 至 7,可以得出初步结论是:______;

 (3)小明认为实验过程不够完善,理由是______;

 (4)小华选用的圆柱体高度范围是______ 。

 A.“13 厘米>h>12 厘米”;

 B.“14 厘米>h>13 厘米”;

 C.“14 厘米>h>12 厘米”。

 22.刚刚学习完有关浮力的知识,小将同学通过网络解到“远征号”潜水艇在东海执行任务时是潜行在海水中,执行完任务回到长江后又会浮出水面,小将同学想:潜水艇的下潜

 和上浮应满足什么条件呢?于是,他找来如图 1 所示器材,进行了如下探究:

 (1)探究物体上浮的条件:

 A.在量筒中注入适量水,读出量筒中水的体积 V 1 ;

 B.将适量小螺丝钉放入塑料瓶中,旋紧瓶盖,放入水中,使塑料瓶能够漂浮在水面上,读出此时水面刻度 V 2 ;

 C.取出塑料瓶,擦干净水,用弹簧测力计测出塑料瓶和小螺丝钉的总重力 G;

 D.根据______原理可求得塑料瓶受到的浮力 F 浮 =______(用已知的物理量和直接测量的物理量表示);

 E.分析比较______的大小关系即可得出物体上浮的条件;

 (2)探究物体下沉的条件

 A.取出塑料瓶,向塑料瓶中继续添加小螺丝钉,直至旋紧瓶盖放入水中后,可观察到塑料瓶下沉;

 B.取出塑料瓶,用抹布擦干净水,将其挂在弹簧测力计下,如图 2(a)所示,测出其重力 G为______N;

 C.将塑料瓶浸没水中,此时弹簧测力计的示数如图 2(b)所示,则塑料瓶受到的浮力 F 浮 为______N;

 D.分析比较数据可得出物体下沉的条件是______。

 探究讨论:①小塑料瓶本身就能浮在水面,而小明在探究物体上浮条件时,却向塑料瓶中放入了适量的小螺丝钉,他这样做的好处是______;

 ②小将在探究物体上浮的条件时存在的问题是______。

 23.在“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,如图-1 所示,用弹簧测力计悬挂着金属块,依次浸入水和盐水中,分别读出弹簧测力计的示数。

  (1)金属块在如图-3 中受到的浮力为______N;

 (2)分析比较图-2、图-3 可知:浮力的大小与______有关;

 (3)分析比较图______可知:浮力的大小与浸没的深度无关;

 (4)分析比较图-4、图-5 可得出结论:______;

 (5) ______(选填“能”或“不能”)通过图-2、图-5 两图来“探究浮力的大小与液体密度的关系”,理由是:______;

 (6)根据图中的实验数据,可计算出金属块的体积为______cm 3 ,金属块的密度为______kg/m 3 。(ρ 水 =1.0×10 3

 kg/m 3 ,g 取 10N/kg)

 24.小明和小华利用如图所示的实验器材,探究物体的浮沉条件.

  (1)探究蜡块的上浮条件

 ①测量蜡块的重力.小明设计的方案:用弹簧测力计测出重力.小华设计的方案:用天平测出蜡块的质量,求出重力.你支持_______(小明/小华)的方案,理由是________.

 ②测量蜡块受到的浮力.小明在量筒中放入适量的水,把蜡块放入水中浮在水面时,测出蜡块排开水的体积,用 阿基米德原理求出浮力.你认为上述操作中存在的问题是______.

 ③通过比较蜡块的重力和受到的浮力,得出物体上浮的条件.

 (2)探究石块下沉的条件 他们测出石块重力后,小明通过量筒测出石块浸没水中排开水的体积,用阿基米德原理求出浮力,得出物体下沉的条件.小华通过另一种原理不同的方法也测出了石块受到的浮力,其方法是_________.

 25.小金按照图的 A、B、C、D 的步骤来探究浮力的大小跟哪些因素有关:

  (1)比较 A、B、C 三次实验可知浮力的大小与_________________有关;要探究物体所受浮力的大小与液体的密度是否有关应选择___________三个图(填序号);

 (2)小金通过所测量出来的数据,计算出金属块的体积 V 金 =_______m 3 ,金属块的密度 ρ 金=______kg/m 3 ;

 (3)小金又利用弹簧测力计,溢水杯,小烧杯和铁架台测量金属块的密度。

  A.将装满水的溢水杯放置在铁架台的支架 M 上,把弹簧测力计固定在铁架台上方,空小杯、金属块均挂在弹簧测力计挂钩上,如图甲所示,读出此时弹簧测力计示数为 F 1 =7.2 N;

 B.缓慢抬升支架 M,金属块完全浸没到水中时支架静止,溢水杯流出的水滴入下方小杯中,在金属块浸没的过程中(金属块未接触容器底和容器壁),弹簧测力计的示数____(选填 “变大”、“变小”或“不变”);

 C.继续缓慢抬升支架 M,直至金属块完全沉到水底时(细绳弯曲,不计绳重)支架静止,如图乙所示,读出此时弹簧测力计示数为 F 2 =3.6 N;

 D.再缓慢降低溢水杯支架 M,金属块逐渐露出水面,如图丙所示,该过程中弹簧测力计的示数_____(选填“变大”、“变小”或“不变”)。金属块完全离开水面后保持静止,读出弹簧测力计示数 F 3 =9.0 N;

 (4)根据所测量的数据计算出金属块的密度 ρ 金 =_______kg/m 3 ,若上面 D 步骤中金属块离开水面的过程中表面沾有少量的水,则所计算出金属块的密度________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”。

  四、作图题 26.如图所示,请画出静止漂浮在水面的小球所受力的示意图。

 (_______)

  27.请画出热气球静止时所受力的示意图(空气阻力不计)

  28.如图,一个盛水的杯子静止在斜面上,杯中悬浮着一个质量为 0.5kg 的小球,画出此时小球受到的浮力的示意图。

  五、计算题 29.如图甲所示,放在水平桌面上的圆柱形容器内装有 12cm 深的水,现有一轻质弹簧,下端固定着一个正方体 A,正方体 A 的边长为 10cm、质量为 0.2kg,其下表面正好 与水面相平,此时弹簧伸长了 1cm.弹簧受到的弹力 F 跟弹簧的变化量 △ L 的关系如图

 乙所示.

  (1)求正方体 A 的重力:

 (2)向容器内缓慢加水,直至正方体 A 刚好完全浸没在水中(水未溢出),立即停止加水, 求此时正方体 A 受到的浮力;

 (3)求正方体 A 刚好完全浸没在水中时,弹簧对正方体 A 的作用力(弹簧只能沿竖直方向 移动);

 (4)求正方体 A 刚好完全浸没在水中时,水对容器底部压强的变化量.

 30.2018 年 10 月 24 日连通香港珠海澳门的港珠澳大桥正式通车,港珠澳大桥由桥梁和海底隧道组成,隧道由一节一节用钢筋混凝土做成的空心沉管连接而成,如图所示,建造隧道时,现将沉管两端密封,如同一个巨大的长方体空心箱子,然后让其漂浮在海面上,向其内部灌水使之沉入海底。设某一节密封的长方体沉管的长、宽、高分别是 180m、35m、10m,总质量为 6×10 7 kg(海水的密度取 1.0×10 3 kg/m 3 ,g 取 10N/kg)。求:

 (1)漂浮在海面上的密封沉管,在灌水前受到的浮力 F 浮 。

 (2)灌水后密封沉管完全浸没在水中匀速下降,则需要向密封管中灌入水的质量。

 (3)当密封沉管灌水下沉到海底后,将其下半部分埋入海底的泥沙中,再将灌入其中的海水全部抽出,此时空心密封沉管不会再上浮,请应浮力的知识来解释其原因。

  31.“振华 30”轮船是我国自主研制的世界最大起重船,有“大国重器”之美誉。某次施工 中,“振华 30”轮船将重达几千吨的海底隧道接头装置,匀速缓慢的从其上表面距海面 10 m深的水下提升到空中。“振华 30”起吊装置、滑轮组示意图如图甲,提升过程中,绳子自由端拉力 F 的功率随时间变化如图乙所示。接头装置脱离水面后,滑轮组机械效率为 80%。不计绳重及摩擦,不计海水阻力,ρ 海水 =1.0×l0 3 kg/m 3 , g 取 10N/kg)。求:

  (1)开始提升前,隧道接头装置上表面受到的压强;

 (2)隧道接头装置的重力;

  (3)隧道接头装置的密度。

  【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除

  一、选择题

  1.D 解析:D

 【详解】

 A.塑料块的体积

  33 -3 30.1m =1?10 m V l  

 塑料块的质量

 5N=0.5kg10N kgGmg  塑料块的密度

 3 3 3-3 30.5kg=0.5?10 kg m 0.5g cm? 10 mmV   

 故 A 错误;

 B.由以上计算可知,塑料块的密度小于水的密度,当水足够多时,塑料块可漂浮于水面。当塑料块受到的浮力为 5N 时,浮力和重力平衡,此时弹簧测力计拉力为 0。根据题意可知,此时弹簧将缩短 5cm,即塑料块将上升 5cm。此时,塑料块排开水的体积

 -4 3 33 35N=5? 10 m 500cm.0? 10 kg/m ? 10N/kgFVg   浮排水 塑料块排开水的体积为自身体积的一样,故它浸入水中的深度 5cm。

 故,加入水的体积

  2 3 3300cm ? 5cm+5cm -500cm =2500cm V Sh V   水 排 故 B 错误;

 C.容器中原来水的深度为 5cm,由以上计算知,当加入32500cm 水时,水的深度为

 " =5cm+5cm+5cm=15cm=0.15mh

 水对容器底的压强

 3 3.0? 10 kg/m ? 10N/kg? 0.15m=1500Pa p gh    水 故 C 错误;

 D.弹簧测力计示数重新回到 5N,即塑料块脱离水面。如果单独放水,水面相对于塑料块下降速度

 31250cm s=0.25m s200cmv 

 如果单独使塑料块向上移动,根据塑料块和容器横截面积的关系可知,水面相对于原来位置会以 0.5m s 的速度下降,故水面相对于塑料块下降的速度

 21m s+0.5m s=1.5m s v  如果同时物体向上移动,则水面相对于物体下降速度

 1 20.25m s+1.5m s=1.75m s v v v    物体脱离水面所需要时间

 5cm2.86s1.75m/shtv  浸 故 D 正确。

 故选 D。

 2.B 解析:B

 【详解】

 A.由图可知,2 球在甲液体中悬浮,在乙液体中下沉,则

 2  甲 = , >  甲 乙

 1、3 两球排开液体体积相同,由

 F gV  浮 液 排

 可知 1 球在甲液体中所受浮力大于 3 球在乙液体中所受的浮力,故 A 项错误;

 B.两容器中的液体深度相同,又因为

 >  甲 乙

 所以对容器底部的压强关系

 p p甲 乙> 故 B 项正确;

 C.1 球在甲液体中漂浮,2 球在甲液体中悬浮,所以有

 1=    甲 2 3 球在乙液体中漂浮,2 球在乙液体中沉底所以有

 2    乙 3

 所以三个小球中密度最大的是 2 球,故 C 项错误;

 D.因为2 1   ,2  乙 ,而 1 与  乙 的关系不能确定,把 1、3 两球对调,1 球在乙液体的沉浮情况不能确定,故 D 项错误。

 故选 B。

 3.C 解析:C

 【详解】

 设棒的横截面积为 S,水中的棒长度为 L,则露出的长度为 nL,整个棒的长度为(n+1)L,由 =mV 可得,棒的质量

 m 棒 =ρ 棒 V 棒 =ρ 棒 S(n+1)L

 棒的重力

 G 棒 =m 棒 g=ρ 棒 S(n+1)L g

 棒受到的浮力

 F 浮 =ρgV 排 =ρgSL

 如图,是棒所受重力和浮力的示意图,其中点 A 为重力的作用点,为棒的几何中心位置,CE 为重力的力臂;其中点 B 为浮力的作用点,是浸在水中部分的几何中心位置,CD为浮力的力臂。

 由相似三角形对应边成比例可得

   12+12n LCE CAnLCD CB  

 以 C 为支点,由杠杆的平衡条件可得

 G 棒 ×CE=F 浮 ×CD

 即

 ρ 棒 S(n+1)L g×CE=ρgSL×CD

 则

  21 1 1 1=1 1 1 1 ( 1)CD CDCE n CE n n n n             棒

 故选 C。

 4.C 解析:C

 【详解】

 A.由 p=ρgh 可得,细线被剪断后水面高度的减小量:

 3 350Pa0.5cm1 10 kg/m 10N/kgphg    水,此时物块 A 有14体积露出水面,则 A 露出水面的体积和容器内减少的体积相等,即1=4V S h容,则物体 A 的体积:

 V A =4S 容 △h=4×100cm 2 ×0.5cm=200cm 3 ,故 A 错误;

 B.细线被剪断后 A 漂浮,物块 A 有14体积露出水面,则 V 排 A =34V A ,

 因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,

 所以由 F 浮 =ρgV 排 和 G=mg=ρVg 可得:

 ρ 水 gV 排 A =ρ A V A g,则3 3A3 3 AAA A31.0 10 kg/m4= 0.75 10 kg/mVVV V   排 水; 已知 A 物块的体积是 B 物块体积的 2 倍,即 V A =2V B ,

 剪断细线前 AB 两物块恰好悬浮,则根据 F 浮 =ρgV 排 、G=mg 和 ρ=mV 可得:

 ρ 水 g(V A +V B )=ρ A V A g+ρ B V B g,B 物体的密度:

  3 3 3 33 3BA B A ABB BB3 1 10 kg/m 0.75 10 kg/m 21.5 10 kg/mV V VVV VV        水,故 B 错误;

 C.圆柱形容器内水的体积:V 水 =S 容 h 水 =100cm 2 ×20cm=2000cm 3 ,

 由mV  可得,水的质量:m 水 =ρ 水 V 水 =1.0g/cm 3 ×2000cm 3 =2000g=2kg,

 容器对水平桌面的压力:F 容 =G 总 =(m 容 +m 水 )g=(3kg+2kg)×10N/kg=50N,

 物块 A 和 B 的重力之和为:

 A 物块的体积是 B 物块体积的 2 倍,则V B =12V A =12×200cm 3 =100cm 3 ,

 A 物块的重力为:G A =m A g=ρ A V A g=0.75×10 3 kg/m 3 ×200×10 −6 m 3 ×10N/kg=1.5N

 B 物块的重力:G B =m B g=ρ B V B g=1. 5×10 3 kg/m 3 ×100×10 −6 m 3 ×10N/kg=1.5N,

 所以 G A +G B =3N;

 容器对水平桌面的压强:

 3 A B4 2+ + 50N+3N5.3 10 Pa100 10 mG G G G FpS S   容 杯,故 C 正确;

 D.因为 B 物块的重力为 1.5N,B 浸没在水中,则 V 排 B =V B =100cm 3 ,

 B 物块受到的浮力:F 浮 B =ρ 水 gV 排 B =1×10 3 kg/m 3 ×10N/kg×100×10 −6 m 3 =1N,

 所以 B 对容器底的压力为:F 压 =G B −F 浮 B =1.5N−1N=0.5N,故 D 错误.

 5.D 解析:D

 【分析】

 首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。

 【详解】

 A.中学生的质量大约是 50kg,故 A 错误;

 B.本溪桓仁大雅河最深处约 5m,故压强为

 3 3 4=1.0 10 kg/m 10N/kg 5m=5 10 Pa p gh      

 故 B 错误;

 C.成年人每只鞋的底面积大约为 200cm 2 ,即 0.02m 2 ,故双脚面积 S=0.04m 2 ;成年人的体重大约为 60kg,压力

 =60kg 10N/kg=600N F G mg   

 压强

 42600N=1.5 10 Pa0.04mFpS  

 故 C 错误;

 D.人的密度接近水的密度,在水中视为悬浮状态,所以成年人浸没水中时受到浮力约为

 =600N F G 浮 故 D 正确。

 故选 D。

 6.D 解析:D

 【详解】

 鸡蛋逐渐发育成小鸡的过程中,会把鸡蛋内的营养成分消耗掉,总质量变小,而鸡蛋的体

 积不变,由公式mV  可以判断孵化成功的鸡蛋密度减小,小于水的密度会上浮;则浮出水面的鸡蛋是孵化成功的,故 D 正确,ABC 错误。

 故选 D。

 7.A 解析:A

 【详解】

 A.小球 M 在甲液体中漂浮,则浮力 F M =G M ,小球 N 在乙液体中悬浮,则浮力 F N =G N ,由于小球 M、N 完全相同,即 G M =G N ,则有 F M =F N ,故 A 正确;

 BC.小球 M 在甲液体中漂浮,则密度 ρ M <ρ 甲 ,小球 N 在乙液体中悬浮,则密度 ρ N =ρ 乙 ,由于小球 M、N 完全相同,即 ρ M =ρ N ,则有 ρ 甲 >ρ 乙 ,因为 ρ 甲 >ρ 乙 ,两容器液面相平即容器底部深度 h 相同,根据液体压强计算公式 p=ρgh 可知,p 甲 >p 乙 ,故 BC 错误;

 D.由上面分析得容器底部液体压强 p 甲 >p 乙 ,两容器底面积相同,由压力计算公式 F=pS得,容器底部受到液体压力 F 甲 >F 乙 ,故 D 错误。

 故选 A。

 8.B 解析:B

 【详解】

 AB.由阿基米德原理可知,浮力等于排开液体的重力,G 甲 >G 乙 ,因此 F 甲 > F 乙 ,又因为甲中 A 漂浮,浮力等于重力为 0.9N,乙中浮力等于排开液体的重力为 0.8N,故 A 错误,B 正确;

 C.由图像可知甲中 A 漂浮,A 甲 >,乙中 A 沉底,A 乙 <,因此  甲 乙> ,由p gh   可知深度相同时,液体对甲杯底的压强大于液体对乙杯底的压强,故 C 错误;

 D.甲杯对桌面的压力为

 A= F G G G  甲 杯 液甲 乙杯对桌面的压力

 A= F G G G  乙 杯 液乙 由图可知甲液体的体积大于乙液体的体积,同时甲的密度大于乙的密度,由

 G mg Vg    可知

 G G液甲 液乙> 因此可得

 F F甲 乙> 故 D 错误。

 故选 B。

 9.D 解析:D

 【详解】

 A.在乙液体中,A 漂浮,则 A 的密度小于乙液体的密度;B 下沉,B 的密度大于乙液体的密度;比较可知,A 的密度小于 B 的密度;两个小球的体积相同,根据 m=ρV,A 的质量小于 B 的质量,故 A 错误;

 B.由图可知,在甲液体中 A 球下沉,则 G A >F 浮甲 ,在乙液体中 A 漂浮,G A =F 浮乙 ,所以 F 浮甲 <F 浮乙 ,故 B 错误;

 C.由 A 知,乙液体的密度大于 A 的密度,所以甲液体的密度小于乙液体的密度,B 实心小球在甲乙液体中均下沉,根据 F 浮 =ρ 液 gV 排 ,可判断小球 B 在乙液体中受到的浮力大,故 C错误;

 D.由 G=mg 可知 G A <G B ,由于 A、B 在甲液体中都沉底,由 F 浮 =ρgV 排 可得,两球在甲液体中受到的浮力相同,则根据 G=F 浮 +F 支 可知支持力 F 支 =G-F 浮 ,所以,F 支 A <F 支 B ,故 D 正确。

 故选 D。

 10.A 解析:A

 【详解】

 (1)由FpS 可得,图乙比图甲中对桌面增加的压力

 -4 218Pa? 100? 10 m =0.8N F p S   

 因水平面上物体的压力和自身的重力相等,且铝球受到的浮力和铝球对水的压力是一对相互作用力,所以,对桌面增加的压力

 1F G  排

 由阿基米德原理可知,铝球受到的浮力

 0.8N F G  浮 排 由浮 排F gV   可知,铝球浸没时受到的浮力

 2 =2? 0.8N=1.6N F F  浮 浮 故①正确;

 (2)将细线剪断,铝块沉到容器底部,图丙比图甲中对桌面增加的压强

 1 280Pa+460Pa=540Pa p p p      图丙比图甲中对桌面增加的压力

 -4 22=540Pa? 00? 10 m =5.4N F pS   

 铝块的重力

 2 =5.4NG F  铝 由 G mg  可得,铝球的质量

 5.4N=0.54kg=540g10N/kgGmg 铝铝

 由mV  可得,铝球的体积

 33540g=200cm2.7g/cmmV 铝铝铝 故②错误;

 铝块沉底时对容器底部的压力

 =5.4N-1.6N=3.8N<4.6N F G F   浮 铝 铝 故③正确;

 因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以,由浮 排F gV   可得,液体的密度

 3 3 3-6 31.6N= =0.8? 10 kg/m =0.8g/cm1N/kg? 200? 10 mF FgV gV  浮 浮液排 铝 故④正确。

 综上可知,A 正确、BCD 错误。

 故选 A。

 【点评】

 本题考查了压强定义式和阿基米德原理、密度公式、重力公式的综合应用,正确的判断和理解容器对桌面压力的增加量是关键。

  二、填空题

  11.100

  【详解】

 [1]体积为的正方体木块 A 放入水,全部浸没时

 则图甲中 A 受到的浮力为

 [2]根据密度公式可得物体 B 的体积为

 图甲中,A、B 共同悬浮,则

 即

 则

 将 B 放入水中,A 解析:100

 【详解】

 [1]体积为3 31 10 cm 的正方体木块 A 放入水,全部浸没时

 3 3 3 31 10 cm 1 10 m V V    排 则图甲中 A 受到的浮力为

 3 3 3 3= 1.0 10 kg/m 10N/kg 1 10 m 10N F gV      浮 液 排 [2]根据密度公式可得物体 B 的体积为

 4 3B3 30.3kg= =1.0 10 m3 10 kg/mmV  图甲中,A、B 共同悬浮,则

 A= F F G G  A B 浮 浮B 即

  A Bg V V gV m g     A B A 液 则

    3 3 3 3 4 3B 3 3A3 31 1 1.0 10 kg/m 1.0 10 m 0.3kg= =0.8 10 kg/m0 m1 10 mg V V m ggV        A B 液A 将 B 放入水中,A 漂浮,有一部分体积露出水面,造成液面下降,A 漂浮则

 A= F G浮 即

 A A AgV gV   液 排 则

 3 3 3 33 3A AA 3 30.8 10 kg/m 1.0 10 m= =0.8 10 m1.0 10 kg/mVV   排液 液面下降

 3 3 3 3A A2 21.0 10 m 0.8 10 m0.01m2 10 mV VhS       排 则水对容器底部压强的变化值为

 3 3=1.0 10 kg/m 10N/kg 0.01m=100Pa p g h       

 12.1.8

  【详解】

 [1]水对容器底部的压力为 50N,则阀门未打开前水对容器底都的压强为

 [2]在 0~40s,40s~64s,64s~84s 三个时间段,水对容器底部的压力随时间变化的规律分别 解析:1.8

 【详解】

 [1]水对容器底部的压力为 50N,则阀门未打开前水对容器底都的压强为

 4 250N5000Pa100 10 mFpS   [2]在 0~40s,40s~64s,64s~84s 三个时间段,水对容器底部的压力随时间变化的规律分别为一直线,说明 40s 时,水面到达 A,64s 时,水面离开 A。

 则圆柱体 A 的高度

 A30cm 10cm 20cm h    在 40s~64s 这个时间段,流出的水量

 3 324s 50cm /s 1200cm V   

 此水量等于 A 与容器间隙部分的体积,即

 2 3A A100cm 1200cm S h   ( )

 解得 A 的底面积为

 2A40cm S 

 因为液面下降与流速成正比,55s 时从 A 的上表面计,下降的高度为

  20cm55s 40s 12.5cm64s 40sh      则 A 在水面下的部分高度为

 A20cm 12.5cm 7.5cm h    A 受到的浮力为

 3 3 6 3=1.0 10 kg/m 10N/kg 7.5 40 10 m 3N F gV       浮 水 排 A 的重为

 3 3 6 3A A A0.6 10 kg/m 20 40 10 m 10N/kg 4.8N G V g        

 静止时受力平衡,可知细杆对物体的作用力大小为

 A" 4.8N 3N=1.8N F G F    浮 13.深度

  【详解】

 [1]从 AB 段的数据可以看到,测力计拉力 F 大小不变,这时物体受到重力、浮力、测力计拉力作用,受力平衡,即

 由于物体的重力大小也不变,所以物体受到的浮力大小也不变,这 解析:深度

 34.4 10 

  【详解】

 [1]从 AB 段的数据可以看到,测力计拉力 F 大小不变,这时物体受到重力、浮力、测力计拉力作用,受力平衡,即

 G F F  浮

 由于物体的重力大小也不变,所以物体受到的浮力大小也不变,这时物体在液体中所处的深度在变化,这说明了浸在液体中的物体所受浮力的大小与深度无关。

 [2]从图乙可以看到,AB 段测力计拉力示数不变,这说明物体受到的浮力大小不变,物体是完全浸没在液体中,而从 B 端开始,测力计拉力示数在变化,这说明物体开始浮出液面,到 C 端时,测力计拉力示数不变了,这说明物体完全浮出液面,从 B 端到 C 端,提起高度的大小等于这个正方体的边长,即

 2cm 0.02m L h   

 所以这个正方体的体积是

  33 -6 30.02m 8 10 m V L    

 在 CD 段时,测力计拉力的大小等于物体的重力大小,即

 0.35NCDG F   所以该物体的质量大小是

 0.35N0.035kg10N/kgGmg   所以该金属块的密度约为

 3 3-6 30.035kg4.4 10 kg/m8 10 mmV     14.5×103

 5

 5

  【详解】

 [1]因为木块漂浮,所以 F 浮=G,即

  [2]因为漂浮,所以 F 浮=G,即

 [3]木块完全浸没后的浮力为

 手对木块的压力为 解析:5×10 3

  5

 5

  【详解】

 [1]因为木块漂浮,所以 F 浮 =G,即

 12gV gV   木 木 水 木 3 3 3 310 kg/ 01 1=2 2m .5 10 kg/m      木 水 [2]因为漂浮,所以 F 浮 =G,即

 3 3 3 -6 3kg/m 10N/kg 10 10 m =5N 0.5 10 F G gV        浮 木 木 [3]木块完全浸没后的浮力为

 3 3 3 -6 311 10 kg/m 10N/kg 10 10 m =10N F gV       浮 水 木 手对木块的压力为

 110N-5N=5N F F G   浮 木 15.=

 >

 <

 <

  【详解】

 [1][2][3][4]由图知,甲球漂浮,故得 ρ 甲<ρ 液,F 甲=G 甲 乙球悬浮,故得 ρ 乙=ρ 液,F 乙=G 乙 丙球下沉,故得 ρ 丙>ρ 液,F 丙< 解析:=

 >

 <

 <

  【详解】

 [1][2][3][4]由图知,甲球漂浮,故得

 ρ 甲 <ρ 液 ,F 甲 =G 甲

 乙球悬浮,故得

 ρ 乙 =ρ 液 ,F 乙 =G 乙

 丙球下沉,故得

 ρ 丙 >ρ 液 ,F 丙 <G 丙

 由以上可得

 ρ 甲 <ρ 乙 <ρ 丙

 又 G=mg,甲、乙、丙三个实心球质量相等,所以

 G 甲 =G 乙 =G 丙

 所以

 F 甲 =F 乙 >F 丙

 16.1.5×103

 3

 2

  【详解】

 [1]由图可知 AB 段圆柱体未浸入水中,测力计的示数即为圆柱体的重力,所以从图中可读出圆柱体的重力大小为 12N,由图象 CD 段可知物体完全浸没后排开 解析:1.5×10 3

  3

 2

  【详解】

 [1]由图可知 AB 段圆柱体未浸入水中,测力计的示数即为圆柱体的重力,所以从图中可读出圆柱体的重力大小为 12N,由图象 CD 段可知物体完全浸没后排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,最大浮力为

 12N 4N 8N F G F     浮 [2]图中 CD 段是圆柱体完全浸入水后的情况,圆柱体的体积为

 -4 33 38N8 10 m1 10 kg/m 10N/kgFV Vg      浮排水 圆柱体质量为

 12N1.2kg10N/ kgGmg   圆柱体的密度为

 3 3-4 31.2kg1.5 10 kg/m8 10 mmV     [3]由图可知 B 点圆柱体刚好浸入水中,所以刚开始时圆柱体下表面离开水面的初始高度为3cm。

 [4]由图可知 B 点圆柱体刚好浸入水中而 C 点是圆柱体刚好浸没,所以圆柱体高度

 7cm 3cm 4cm h  

 又根据圆柱体体积公式可知,底面积为

 -4 4 328 10 10 cm2cm4cmVSh   

 17.重力和浮力的大小关系

  【详解】

 [1]其浮沉取决于它所受到的重力和浮力的大小关系,重力大于浮力,下沉;小于浮力,上浮;等于浮力,悬浮。

 [2]采用空心的方法增大排开水的体积,由 F 浮= 解析:重力和浮力的大小关系

 5:6

 【详解】

 [1]其浮沉取决于它所受到的重力和浮力的大小关系,重力大于浮力,下沉;小于浮力,上浮;等于浮力,悬浮。

 [2]采用空心的方法增大排开水的体积,由 F 浮 = ρ 水 gV 排 知道,从而增大可利用的浮力,实现下沉的物体也能使它浮起来。

 [3]因为mV  ,两球的质量相同为 m,假设两个实心球是甲和乙,甲、乙两球密度分别为水的密度的 3 倍和 5 倍,则

 ρ 乙 :

 ρ 甲 =5:3,

 所以

 V 甲 :V 乙 =mm甲乙 = ρ 乙 :

 ρ 甲 =5:3;

 浸没水中,V 排 =V 球 ,受到水的浮力

 F 甲 :F 乙 = ρ 水 V 甲 g:

 ρ 水 V 乙 g=V 甲 :V 乙 = 5:3;

 因为 G=mg,两球的质量相同,所以两球重力相同,因为

 F 示 =G−F 浮 ,

 所以

 F 示甲 :F 示乙 =(G−F 甲 ):(G−F 乙 )

 =( ρ 甲 V 甲 g− ρ 水 V 甲 g):( ρ 乙 V 乙 g− ρ 水 V 乙 g)

 =( ρ 甲 − ρ 水 )V 甲 :( ρ 乙 − ρ 水 )V 乙

 =  3 33 33g/cm -1g/cm 55g/cm -1g/cm 3 =5:6。

 18.4×103

 200

  【详解】

 [1]弹簧恰好处于自然状态时,说明没有发生形变,则 F 浮=G,那么:

 ρ 水 gV 排=ρ 木 gV 木, 因为木块 A 有 2/5 的体积浸在水中,即:

 , 所以:

  [2 解析:4×10 3

  200

  【详解】

 [1]弹簧恰好处于自然状态时,说明没有发生形变,则 F 浮 =G,那么:

 ρ 水 gV 排 =ρ 木 gV 木 ,

 因为木块 A 有 2/5 的体积浸在水中,即:

 25V V 排 木 ,

 所以:

 3 3 3 325= =0.4 1.0 10 kg/m 0.4 10 kg/ =0.4 m =VgVgV V       木排木 水 水木 木水

  [2]开始木块浸入水中的深度是:

  32210cm5=4)cmm (10cVhS 排, 根据木块受力平衡可知:

 G=F 浮 =ρ 水 gV 排 =1×10 3 kg/m 3 ×10N/kg×0.10m×0.10m×0.04m=4N,

 加水后,木块受三个力平衡,由平衡条件得:

 F" 浮 =G+F 拉 =4N+1N=5N

 则木块排开水的体积为:

 -4 33 35N" =5 10 m1 10 kg/m 10N/kgFVg    浮排水,

 那么木块浸入水中的深度为:

 -4 35 10 m" 0.05m 5cm0.1m 0.1mVhS    排,

 所以,弹簧伸长量 L=1cm,加水后,水深度增加了:

 △h=h"-h+L=5cm-4cm+1cm=2cm=0.02m,

 那么加水前后容器底部受到水的压强变化为:

 △p=ρ 水 g△h=1×10 3 kg/m 3 ×10N/kg×0.02m=200Pa。

 19.2

  【详解】

 [1]正方体物块竖直压在弹簧上且不与容器壁接触,弹簧原长为 8cm,此时弹簧的长度为 2cm,弹簧由 8cm 变为 2cm,缩短了 6cm;由于弹簧的长度每改变1cm,所受力的变化量为 1N 解析:2

  【详解】

 [1]正方体物块竖直压在弹簧上且不与容器壁接触,弹簧原长为 8cm,此时弹簧的长度为2cm,弹簧由 8cm 变为 2cm,缩短了 6cm;由于弹簧的长度每改变 1cm,所受力的变化量为 1N,故物体 A 对弹簧的压力为 6N,即物块的重力为 6N,质量:

 AA6N0.6kg 600g10N/kg Gmg    ;

 [2]倒入水后,弹簧恢复原长(无弹力),则

 A6N F G  浮,

 根据 FgV  浮 水 排 得,

 4 3366 10 m1.0 103kg/m 10N/kgFNVg     浮排水,

 所以物体浸入水中的深度

 4 34 26 10 m0.06m10 10 10 mVhS   排物;

 由题意知,物体全部浸没时,

 3 3 31.0 10 kg/m 10N/kg (0.1m) 10N F gV       浮 水 排;

 物体浸入水中的深度增加了:

 0.1m-0.06m=0.04m,

 当在物块上面加铁块,在物块下降的同时水面会上升,又因为物块的底面积为2100cm ,容器的底面积为2200cm ,所以物体周围的面积为

 2 2 2200cm 100cm 100cm  ,

 则物块下降的距离与水面上升的距离相等,因此弹簧的长度减小了:

 10.04m 0.02m 2cm2   .

 20.压强越小

 2×104

 重力

 6.75×108

 30

  【解析】

 【详解】

 第一空.由流体压强与流速关系可知,流体中流速越大压强越小; 第二空.每 100cm2 外表面产生的 解析:压强越小

 2×10 4

  重力

 6.75×10 8

  30

  【解析】

 【详解】

 第一空.由流体压强与流速关系可知,流体中流速越大压强越小;

 第二空.每 100cm 2 外表面产生的压力为:

 6 4 22? 10 Pa? 0.01 ? N m = 2 10 F pS= 

 ;

 第三空.潜水艇上浮下沉是在浮力不变时,靠改变自身重力来实现的;

 第四空.由阿基米德原理可知:

 7 86.75? 10 kg? 10N/kg=6.75? 10 N F G m g   浮 排 排 ;

 第五空.因为航母漂浮,所以浮力等于重力,当质量为 33000kg 的飞机飞离航母后,浮力减小值为:

 533000kg?10N/kg=3.3?10 N F G  浮减 减

 此时航母排开海水的体积减小值为:

 533 33.3?10 N1.1 10 kg/m=30m×10N/kgFV =g 浮减排减海水 。

  三、实验题

  21.当物体浸没水前,物体受到浮力的大小与浸入的深度成正比

 实验中选用的液体种类少,不易得出此结论,应选用不同种类的液体进行实验

 A

  【详解】

 (1)[1]由表中数据可知,圆柱体重力 G=9.5N;当 h=0.02m 时,弹簧测力计的示数为 8.5N,此时

 F 浮 =G-F 示 =9.5N-8.5N=1N

 (2)[2]分析实验序号 1 至 7,圆柱体浸没水前,当 h 为 0.02m、0.04m、0.06m、0.08m、0.10m、0.12m 时,对应圆柱体受到的浮力 F 浮 为 1N、2N、3N、4N、5N、6N,可以得出:物体受到浮力的大小与浸入的深度成正比。

 (3)[3]实验过程因只使用了水做实验,选用的液体种类少,所以结论不够完善,应选用不同种类的液体进行实验。

 (4)[4]圆柱体浸入深度达 0.14m 后,其浮力不再改变,可见圆柱体的高度小于或等于

 0.14m,由

 F 浮 =G-F 示

 当 h 为 0.02m、0.04m、0.06m、0.08m、0.10m、0.12m、0.14m 时,对应圆柱体受到的浮力为 F 浮 为 1N、2N、3N、4N、5N、6N、6.4N,对数据进行分析可得:圆柱体浸入的深度在0.12m 前,每增加 0.02m 时,浮力增加 1N,说明圆柱体在深度为 0.12m 时没有浸没,所以圆柱体的高度大于 0.12m;当圆柱体浸入的深度由 0.12m 到 0.14m 时,深度增加 0.02m,浮力只增加 0.4N,说明在深度为 0.14m 之前已经浸没;假设圆柱体没有浸没,当浮力每增加 1N 时,深度增加 0.02m,浮力每增加 0.5N 时,深度增加 0.01m,从实验序号 6 与 7 可以发现,浮力只增加了 0.4N 时,所以深度增加的数值一定小于 0.01m,由此得出圆柱体的高度小于 12cm+1.0cm=13cm;所以圆柱体高度范围是“13 厘米>h>12 厘米”。

 故选 A。

 22.阿基米德

 ρ 水 g(V 2 ﹣V 1 )

 浮力和重力

 2.4

 0.6

 F 浮 <G

 可以增大小塑料瓶的重力以减小误差,进一步比较浮力和重力的大小

 没有将小塑料瓶浸没在水中再放手,观察塑料瓶的浮沉情况

  【详解】

 (1)[1][2]根据阿基米德原理可求得塑料瓶受到的浮力等于塑料瓶排开水的重力,即

 2 1 2 1( ) ( ) F m g V g V V g g V V       浮 水 水 排 水 水﹣ ﹣ [3]分析比较浮力和重力的大小关系即可得出物体上浮的条件。

 (2)[4]由图 2(a)可知,弹簧测力计的分度值是 0.2N,弹簧测力计的示数是 2.4N,塑料瓶重力

 G=2.4N

 [5]由图 2(b)可知,弹簧测力计的分度值是 0.2N,弹簧测力计的示数是 1.8N,塑料瓶所受到的浮力为

 F 浮 =2.4N-1.8N=0.6N

 [6]由实验步骤可知

 F 浮 <G

 此时所料瓶下沉,因此物体下沉的条件是

 F 浮 <G

 [7]向塑料瓶中放入了适量的小螺丝钉,他这样做的好处是:可以增大小塑料瓶的重力以减小误差。

 [8]小明在探究物体上浮的条件时存在的问题是:小塑料瓶没有浸没在水中。

 23.物体排开液体的体积

 -3、-4

 浮力的大小与液体的密度有关

 不能

 没有控制金属块排开液体的体积相同

 100

 2.8×10 3

 【详解】

 (1)[1]图-3 中金属块受到浮力

 F 浮 =F-F 1 =2.8N-1.8N=1N

 (2)[2]图-2、-3 中,金属块排开水的体积不同,所以探究的是:浮力大小与物体排开液体的体积的关系。

 (3)[3]要探究浮力的大小与浸没的深度无关,应让金属块浸没在同种液体的不同深度,而图-4 中,金属块所受的浮力

 F 浮 1 =F-F 3 =2.8N-1.8N=1N

 即两次实验的浮力相同,都是 1N,所以应选图-3、-4。

 (4)[4]图-4、-5 中,金属块浸没在水和盐水的同一深度,而在水中所受的浮力为 1N,在盐水中所受的浮力

 F 浮 2 =F-F 4 =2.8N-1.7N=1.1N

 所以得出的结论是:浮力的大小与液体的密度有关。

 (5)[5][6]浮力的大小关系,不能通过图-2、-5 来探究,因为金属块所浸入的液体的密度不同。

 (6)[7]图-3 中,金属块浸没在水中,此时所受的浮力为 1N,据阿基米德原理得,金属块的体积

 4 3 33 31N10 m 100cm1.0 10 kg/m 10N/kgFV Vg      浮排水 [8]金属块的质量

 2.8N0.28kg10N/ kgG Fmg g    那么金属块的密度

 3 34 30.28kg2.8 10 kg/m10 mmV   

 24.小华

 蜡块的重力小于弹簧测力计的分度值无法直接精确测量(或蜡块的重力小于弹簧测力计的分度值等)

 蜡块没有浸没在水中(或测得的是蜡块漂浮时的浮力)

 将石块浸没水中时读出弹簧测力计的示数算出浮力(或用石块的重力减去石块浸没水中时弹簧测力计的读数;或 F 浮 =G-F 等)

  【解析】

 【详解】

 蜡块的质量约 9g,因此蜡块的重力约为:

 0.009kg?10N/kg = 0.09N G mg  

  小于弹簧测力计最小分度值 0.2N,因此用弹簧测力计无法精确测量.

 第一空.小华;

 第二空.蜡块的重力小于弹簧测力计的分度值无法直接精确测量(或蜡块的重力小于弹簧测力计的分度值等);

 第三空.由阿基米德原理 Fρ V g 浮 液 排可知求浮力必须知道液体的密度和排开液体的体积,探究蜡块的上浮条件时应测浸没时蜡块受到的浮力,而操作中并没有将蜡块浸没,测得的只是漂浮时的浮力;

 第四空.沉底的物体的浮力可用称重法求出,测得石块空气中的重力,再将石块浸没,测得弹簧测力计的拉力,用重力减拉力即可得石块在水中受到的浮力.

 25.排开液体的体积

 ACD

 2×10 -4

  3.2×10 3

  不变

 变大

 3×10 3

  偏小

  【解析】

 【详解】

 ...

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