【文章內(nèi)容簡介】 ,所以 ρ甲 =ρ木 。木塊在乙液體中漂浮 ,所以 ρ乙 ρ木 ,故 ρ甲 ρ乙 。液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng) p=ρgh,兩容器中的液體液面相平 ,所以 h相同 ,故 p甲 p乙 ,C項(xiàng)錯(cuò)。兩容 器中液面相平且 V排甲 V排乙 ,由于兩容器相同 ,則 V甲 V乙 ,又因?yàn)?ρ甲 ρ乙 ,所以 G甲 G乙 ,則 G總甲 G總乙 , F總甲 F總乙 ,容器對(duì)桌面的壓強(qiáng) p39。=F總 /S=G總 /S,相同容器底面積 S相等 ,所以 p甲 39。p乙 39。,故 D項(xiàng)正確。 F乙浮審題技巧 本題屬于密度、浮力和壓強(qiáng)綜合題。這三個(gè)物理量的影響因素較多 ,而且相互之 間又有聯(lián)系 ,所以本類題的審題過程要重點(diǎn)把握題中所給物理量之間的關(guān)系 ,如本題中所給的 相同的容器 ,同一木塊 ,液面相平等。 解題思路 根據(jù)浮沉狀態(tài)可以判斷出物體和液體的密度大小關(guān)系和浮力與重力大小關(guān)系 。比 較壓強(qiáng)大小應(yīng)當(dāng)區(qū)分固體產(chǎn)生的壓強(qiáng)還是液體產(chǎn)生的壓強(qiáng) 。根據(jù)液體密度和深度可以判斷出 液體壓強(qiáng)大小關(guān)系。 4.(2022重慶 B,7,3分 ,★ )甲、乙兩個(gè)自重不計(jì)的薄壁圓柱形容器 ,盛有兩種不同的液體 ,將兩個(gè) 相同的小球分別放入液體中 ,小球靜止時(shí)位置如圖所示 ,此時(shí)液面相平。則 ? ( ) ? 答案 C 兩相同小球在甲中漂浮 ,在乙中懸浮說明 :ρ球 ρ甲 ,ρ球 =ρ乙 ,故 ρ甲 ρ乙 ,而 F浮甲 =F浮乙 =G球 ,由 于是柱形容器 ,所以液體對(duì)容器底的壓力 F=G液 +G球 ,取出球后 ,液體對(duì)容器底的壓力減少量 ΔF= G球 ,因?yàn)?S甲 S乙 ,所以根據(jù) Δp=? 可知 ,Δp甲 Δp乙 ,故 A、 B錯(cuò)誤 ,C正確 。由 V甲 V乙 ,ρ甲 ρ乙 ,知 G甲 G乙 , 則容器對(duì)桌面的壓力 F甲容 F乙容 ,故 D錯(cuò)誤。 FS?5.(2022貴州貴陽 ,16,2分 )如圖所示 ,兩個(gè)完全相同的容器裝滿水 ,且水深均為 m,其中 a容器 只有水 ,b容器的水中漂浮著一只玩具鴨 ,則水對(duì) a容器底的壓強(qiáng)是 Pa。若兩個(gè)容器的總 質(zhì)量分別為 ma和 mb,則 ma mb(選填“ ”、“ =”或“ ” )。 (g取 10 N/kg,ρ水 = 103 kg/m3) ? 答案 3 000 = 解析 水對(duì) a容器底的壓強(qiáng) p=ρgh= 103 kg/m3 10 N/kg m=3 000 Pa,b容器與 a容器均裝 滿水 ,玩具鴨漂浮在水面上 ,則 F浮 =G排 =G鴨 ,又因?yàn)閮蓚€(gè)容器完全相同 ,所以 ma=mb。 6.(2022北京 ,31,3分 )如圖所示 ,將一個(gè)小球浸沒在水中由靜止釋放 ,請根據(jù)小球的受力情況分 析其可能出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)情況。 (可畫受力示意圖輔助說明 ) ? 答案 示例 : 小球受力示意圖如圖所示。 ? 若 F浮 G球 ,合力方向豎直向上 ,則小球上浮 。 若 F浮 =G球 ,合力為零 ,則小球懸浮 。 若 F浮 G球 ,合力方向豎直向下 ,則小球下沉。 解析 小球受重力和浮力 ,可能出現(xiàn)三種運(yùn)動(dòng)情況。 易錯(cuò)警示 小球被釋放后 ,受重力和浮力作用 ,不受手的作用力 ,若 F浮 G球 ,合力方向豎直向上 , 則小球上浮 ,不能說成漂浮。同樣道理 ,若 F浮 G球 ,小球下沉 ,不能說成沉底。 7.(2022安徽 ,22,6分 )如圖 a所示 ,一長方體木塊質(zhì)量為 kg,高為 cm。將木塊平穩(wěn)地放在水 面上 ,靜止時(shí)木塊露出水面的高度為 cm。如圖 b所示 ,利用金屬塊和細(xì)線 ,使木塊浸沒于水 中且保持靜止?fàn)顟B(tài)。已知水的密度 ρ水 = 103 kg/m3,g取 10 N/kg。求 : (1)木塊的密度 ρ木 。 (2)細(xì)線對(duì)木塊的拉力 F。 ? 圖 a 圖 b 答案 (1) 103 kg/m3 (2) N,方向豎直向下 解析 (1)由木塊漂浮 ,可得 F浮 1=G木 于是有 ρ水 g ? V木 =ρ木 gV木 可得 ρ木 =? ρ水 = 103 kg/m3? (3分 ) (2)由木塊漂浮時(shí) ,F浮 1=G木 =m木 g= N 可知木塊浸沒在水中時(shí) ,有 F浮 2= N 于是 F=F浮 2G木 = N(方向豎直向下 )? (3分 ) 1212思路分析 因?yàn)槟緣K漂浮 ,所受浮力等于木塊的重力 ,分別列出兩個(gè)力關(guān)于密度的計(jì)算式 ,水的 密度已知 ,可得出木塊的密度 。同種液體中物體所受浮力與排開液體的體積成正比 ,得出木塊浸 沒時(shí)所受浮力 ,通過受力分析列式計(jì)算拉力。 審題技巧 高 4 cm的木塊漂浮時(shí) ,露出水面的高度為 2 cm,故浸沒時(shí)所受浮力變?yōu)樵瓉淼?2倍 , 此時(shí)木塊所受浮力等于自身重力與向下的拉力之和。 C組 教師專用題組 考點(diǎn)一 認(rèn)識(shí)浮力 1.(2022甘肅蘭州 ,16,3分 )如圖甲所示 ,盛有液體的柱形容器置于水平桌面上 ,容器對(duì)桌面的壓 強(qiáng)為 1 000 Pa。如圖乙所示 ,用細(xì)線拴一鋁塊 ,將鋁塊的一半浸在液體中 ,容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)改變 了 80 Pa。如圖丙所示 ,將細(xì)線剪斷 ,鋁塊沉到容器底部 ,容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)又改變了 460 Pa。容 器的底面積為 100 cm2,ρ鋁 = g/cm3,g取 10 N/kg。下列判斷正確的是 ? ( ) N 100 cm3 1.(2022甘肅蘭州 ,16,3分 )如圖甲所示 ,盛有液體的柱形容器置于水平桌面上 ,容器對(duì)桌面的壓 強(qiáng)為 1 000 Pa。如圖乙所示 ,用細(xì)線拴一鋁塊 ,將鋁塊的一半浸在液體中 ,容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)改變 了 80 Pa。如圖丙所示 ,將細(xì)線剪斷 ,鋁塊沉到容器底部 ,容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)又改變了 460 Pa。容 器的底面積為 100 cm2,ρ鋁 = g/cm3,g取 10 N/kg。下列判斷正確的是 ? ( ) ? N 100 cm3 N g/cm3 答案 D 鋁塊一半浸在液體中時(shí) ,F浮 =Δp1S=80 Pa m2= N,鋁塊浸沒時(shí)所受的浮力 F浮 39。= N,A錯(cuò)誤 。G鋁 =(Δp1+Δp2)S=540 Pa m2= N,m=? = kg,V鋁 =? =? = 200 cm3,B錯(cuò)誤 。F壓 =G鋁 F浮 39。= N= N,C錯(cuò)誤 。ρ液 =? =? =800 kg/m3= g/cm3,D正確。故選 D。 Gg鋁 mρ鋁 / cm39。FgV浮鋁 N/kg 2 10 m???解題關(guān)鍵 鋁塊一半浸在液體中時(shí) ,利用容器對(duì)桌面壓強(qiáng)的改變量 ,得到壓力的改變量 ,而此時(shí) 鋁塊所受浮力的大小等于壓力的改變量 ,進(jìn)一步求出鋁塊浸沒時(shí)的浮力 。鋁塊沉底時(shí) ,根據(jù)容器 對(duì)桌面壓強(qiáng)的改變量 ,得到壓力的改變量 ,即鋁塊重力大小。 2.(2022重慶 A,12,2分 )水平升降臺(tái)面上有一個(gè)足夠深、底面積為 40 cm2的柱形容器 ,容器中水 深 20 cm,則水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為 Pa?，F(xiàn)將底面積為 10 cm高 20 cm的圓柱體 A懸 掛在固定的彈簧測力計(jì)下端 ,使 A浸入水中 ,穩(wěn)定后 ,A的下表面距水面 4 cm,彈簧測力計(jì)的示數(shù) 為 N,如圖所示 ,然后使升降臺(tái)上升 7 cm,再次穩(wěn)定后 ,A所受的浮力為 N。 (已知彈 簧受到的拉力每減小 1 N,彈簧的長度就縮短 1 cm,g取 10 N/kg) 答案 2 000 解析 p=ρ水 hg= 103 kg/m3 m 10 N/kg=2 000 Pa。A下表面距水面 4 cm時(shí) ,V排 =SAh39。= 10 cm2 4 cm=40 cm3,A受到的浮力 F浮 =ρ水 V排 g= 103 kg/m3 40 106 m3 10 N/kg= N,則 A的重力 GA=F浮 +F= N+ N= N。 A的密度 ρA=? = ? =? = g/cm3 ρAρ水 ,A處于漂浮狀態(tài)時(shí)浸入水中的深度 h″= ? =? = m=12 cm A的下表面距水面 4 cm時(shí) ,A的下表面距容器底為 20 cm ? =17 cm A剛好漂浮時(shí) ,A的下表面距容器底為 20 cm? =11 cm,A上升的高度為 cm,則升降 臺(tái)上升的距離為 17 cm11 cm+ cm= cm7 cm,故升降臺(tái)上升 7 cm,再次穩(wěn)定后 ,A處于漂浮 狀態(tài) ,所受浮力為 N。 AAmV AAGVg? 63 10 m 10N/kg?? ? ?39。AFρ gS浮水AAGρ水224cm 30 cm40cm?2212c 30 cm?3.(2022江蘇蘇州 ,21,2分 )有質(zhì)量相同的兩個(gè)實(shí)心球 ,其密度分別為水的密度的 2倍和 5倍。把它 們分別掛在兩個(gè)彈簧測力計(jì)的下端 ,然后將兩球浸沒在水中 ,此時(shí)兩球所受浮力之比為 ,兩彈簧測力計(jì)的示數(shù)之比為 。 答案 5∶ 2 5∶ 8 解析 假設(shè)兩實(shí)心球是甲和乙 ,質(zhì)量同為 m,甲、乙兩球密度分別為水的密度的 2倍和 5倍 ,則 ρ乙 =? ρ甲 ,所以 V甲 ∶ V乙 =? =ρ乙 ∶ ρ甲 =5∶ 2。 浸沒在水中時(shí)受到水的浮力之比 F甲 ∶ F乙 =(ρ水 V甲 g)∶ (ρ水 V乙 g)=V甲 ∶ V乙 =5∶ 2。 兩球的質(zhì)量相同 ,所以兩球所受重力相同 ,因?yàn)?F示 =GF浮 ,所以 F示甲 ∶ F示乙 =(GF甲 )∶ (GF乙 ) =(ρ甲 V甲 gρ水 V甲 g)∶ (ρ乙 V乙 gρ水 V乙 g) =(ρ甲 ρ水 )V甲 ∶ (ρ乙 ρ水 )V乙 =? =? =5∶ 8。 52mρmρ甲乙()ρ ρ Vρ ρ V??甲 甲水乙 乙水33(2g /c m 1 g /c m ) 55g /c m 1 g /c m ) 2??4.(2022湖南常德 ,23,4分 )用彈簧測力計(jì)在空氣中稱得一石塊重為 1 N,將石塊完全浸入水中 ,彈 簧測力計(jì)的示數(shù)為 N,則石塊在水中受到的浮力為 N,此后 ,當(dāng)石塊在水中的深度增大 時(shí) ,浮力 (選填“不變”、“變大”或“變小” )。 答案 不變 解析 根據(jù)測量浮力公式 F浮 =GF拉 =1 N= N。石塊完全浸入液體后 ,在水中的深度增 大時(shí) ,排開水的總量不變 ,根據(jù)阿基米德原理可知 ,石塊受到的浮力大小不變。 思路分析 根據(jù)稱重法求出浮力大小。根據(jù)阿基米德原理可知 :浮力大小與液體的密度和排 開液體的體積有關(guān)。 解題關(guān)鍵 本題考查了求石塊受到的浮力問題 ,正確理解阿基米德原理是關(guān)鍵。 5.(2022吉林長春 ,24,5分 )如圖所示是小明自制的用來探究影響浮力大小因素的裝置 :將彈簧和 標(biāo)尺固定在支架上 ,用細(xì)線將一個(gè)金屬塊懸掛在彈簧下端 ,彈簧靜止時(shí)指針正對(duì)標(biāo)尺上的 A位 置 (本裝置使用時(shí) ,彈簧未超過彈性限度 )。 ? (1)向杯中緩慢注水 ,從金屬塊底部接觸水面 ,到金屬塊剛好浸沒水中的過程中 ,指針由標(biāo)尺上 的 A位置緩慢上移至 C位置 ,說明物體所受浮力的大小跟 有關(guān) ,此過程中支架上 O點(diǎn)所受拉力的最大變化量為 ΔF1。繼續(xù)向杯中注水 ,指針 (選填“上移”、“不動(dòng)” 或“下移” )。當(dāng)注滿水時(shí) ,金屬塊底部受到的壓強(qiáng)為 p1。 (2)將水倒盡 ,向杯中緩慢注入某種液體 (ρ液 ≠ ρ水 ),當(dāng)指針指在 C位置時(shí) ,金屬塊底部受到的壓強(qiáng) 為 p2,則 p1 p2(選填“ ”、“ =”或“ ” ),分析推理可知 :金屬塊所受浮力的大小還與 有關(guān)。 (3)將液體倒盡 ,用等體積塑料塊 (ρ水 ρ塑料 ρ金屬 )替換金屬塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。向杯中緩慢注水 ,從塑料 塊底部接觸水面 ,到塑料塊浸沒水中的過程中 ,支架上 O點(diǎn)所受拉力的最大變化量為 ΔF2,則 ΔF1 ΔF2(選填“ ”、“ =”或“ ” )。 答案 (1)排開水的體積 不動(dòng) (2) 液體密度 (3)= 解析 (1)金屬塊在水中時(shí)受力平衡 ,G=F拉 +F浮 ,金屬塊浸入水中的過程中 ,排開水的體積增大 , 指針由 A位置上移到 C位置 ,所受拉力變小 ,浮力隨之變大 ,故說明物體所受浮力跟排開水的體 積有關(guān) 。浸沒后繼續(xù)向杯中注水 ,金屬塊排開水的體積不變 ,所受浮力不變 ,故指針的位置不 變。 (2)金屬塊剛好浸沒在水中時(shí) ,可以認(rèn)為上表面不受水的壓強(qiáng) (壓力 ),只有下表面受到向上的壓 強(qiáng) (壓力 ),此時(shí)向上的壓力即浮力 ,設(shè)此時(shí)金屬塊下表面受到的壓強(qiáng)為 p3,而水加滿時(shí)金屬塊下 表面受到的壓強(qiáng)是 p1,則 p1p3。向杯子中倒入某種液體 ,指針指在 C位置時(shí) ,彈簧的形變量相同 , 減小的力 (ΔF)相同。向杯子中倒入