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    【期末专项复习】2022-2023学年人教版八年级物理下册期末专项练习:专题04 浮力(原卷版+解析版)
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    【期末专项复习】2022-2023学年人教版八年级物理下册期末专项练习:专题04 浮力(原卷版+解析版)

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    专题四:浮力(解析版)
    思维导图





    知识点回顾


    一、浮力
    1.浮力:一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它竖直向上的力叫浮力。
    2.浮力方向:竖直向上,施力物体是液(气)体。
    3.浮力产生的原因(实质):液(气)体对物体向上的压力大于向下的压力,向上、向下的压力差就是浮力;如图所示。

    4.影响浮力大小的因素:通过实验探究发现(控制变量法):浮力的大小跟物体浸在液体中的体积和液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大,液体的密度越大,浮力就越大。
    二、阿基米德原理
    1. 阿基米德原理:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。如图所示。

    2. 公式表示:;
    从公式中可以看出:液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。
    3. 适用条件:液体(或气体)。
    三、物体的浮沉条件及应用
    1.前提条件:物体浸没在液体中,且只受浮力和重力。
    2.示意图:重力与浮力的关系如图所示:

    如图所示,(1)当时,物体上浮;。
    当时,物体悬浮;。
    当时,物体下沉;。
    当(物体未完全浸没液体)时,物体漂浮;。
    3. 说明:
    (1) 密度均匀的物体悬浮(或漂浮)在某液体中,若把物体切成大小不等的两块,则大块、小块都悬浮(或漂浮)。
    (2)物体漂浮在密度为ρ的液体中,若露出体积为物体总体积的,则物体密度为ρ。
    (3) 悬浮与漂浮的比较:相同点: ;
    不同点:悬浮时,,;漂浮时,,。
    (4)判断物体浮沉(状态)有两种方法:比较与G或比较与。
    (5)物体吊在测力计上,在空中重力为G,浸在密度为ρ的液体中,示数为F,则物体密度为:。
    (6)冰或冰中含有木块、蜡块等密度小于水的物体,冰化为水后液面不变;冰中含有铁块、石块等密大于水的物体,冰化为水后液面下降。
    4.漂浮问题“五规律”:
    规律一:物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力;
    规律二:同一物体在不同液体里漂浮,所受浮力相同;
    规律三:同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小;
    规律四:漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几;
    规律五:将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力,外力等于液体对物体增大的浮力。
    ★浮力的利用
    1. 轮船
    (1)工作原理:要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的,使它能够排开更多的水。
    排水量:轮船满载时排开水的质量。单位是t,由排水量m 可计算出:排开液体的体积;排开液体的重力;轮船受到的浮力,轮船和货物共重。
    2. 潜水艇
    工作原理:潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。
    3. 气球和飞艇
    工作原理:气球是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度小于空气的气体如:氢气、氦气或热空气。为了能定向航行而不随风飘荡,人们把气球发展成为飞艇。
    4. 密度计
    原理:利用物体的漂浮条件来进行工作。
    构造:下面的金属粒能使密度计直立在液体中。
    刻度:刻度线从上到下,对应的液体密度越来越大(上小下大)。
    5.计算浮力方法
    (1)称重法:就是物体在空气中的重与物体在液体中的重的差值等于浮力。
    (2)压力差法:应用求浮力,这是浮力的最基本的原理。
    (3)公式法:。
    (4)平衡法:如果物体在液体中处于漂浮或悬浮状态,则物体受重力和浮力作用,且此二力平衡,则。
    命题点解析




    命题点一:浮力的方向
    例1.利用如图所示的装置来探究浮力的方向是怎样的,随着α角的改变,悬线与水平面的夹角将   (选填“改变”或“保持不变”),剪断悬线 ,小气球将沿   方向运动。

    【答案】保持不变;竖直向上
    【解析】浮力的方向是竖直向上的,也可以理解成“垂直于水平面向上”,所以随着α角的改变,悬线与水平面的夹角将保持不变,始终为90度。剪断悬线后,由于气球受到的浮力大于自身的重力,且浮力的方向是竖直向上的,所以小气球将沿竖直向上的方向运动。
    命题点二:浮力的计算
    例2.如图所示,将一块重为3N,体积为100cm3的石块,用细线系着浸没在装有水的圆柱形容器中,容器中水的深度由10cm上升到12cm。(容器的重力和容器壁的厚度忽略不计,g=10N/kg)。 求:

    (1)石块所受浮力;
    (2)容器中水的重力;
    (3)细线松动,石块沉到容器底静止后,容器对水平地面的压强。
    【答案】解:(1)体积为100cm3的石块,浸没在圆柱形容器中,排开水的体积是石块的体积,则石块所受浮力F浮=ρ液gV排=1×103kg/m3×10N/kg×100×10-6m3=1N
    (2)容器底面积
    容器中水的体积V水=Sh=50cm2×10cm=5×102cm3
    则水的重力G水=m水g=ρ水gV水=1×103kg/m3×10N/kg×5×102×10-6m3=5N
    (3)容器对水平地面压强为
    例3.如图所示,将边长为10cm的正方体木块,放入盛有足够多水的水槽内,待木块静止时,有的体积露出水面。(已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:

    (1)木块受到的浮力大小;
    (2)木块的密度大小;
    (3)要使木块全部浸入水中,至少需对木块施加一个多大的力。
    【答案】解:(1)由题意可得,木块的体积为V=a3=(0.1m)3=10﹣3m3
    所以木块排开水的体积为V排=(1﹣)×10﹣3m3=0.6×10﹣3m3
    故可得木块受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.6×10﹣3m3=6N
    (2)因为木块漂浮,所以G木=F浮,根据G=mg、可得,ρ木gV木=6N,即ρ木×10N/kg×1×10﹣3m3=6N
    解得:ρ木=0.6×103kg/m3。
    (3)木块全部浸没时受到水的浮力为F浮′=ρ水gV′排=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m3=10N
    因为F浮′=G木+F,所以施加的压力为F=F浮′﹣G木=10N﹣6N=4N
    例4.如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上的拉力的作用下,从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。如图乙所示的是绳子的拉力F随时间t变化的图像,结合图像中的信息,下列判断中不正确的是(  )

    A.该金属块的重力为54N
    B.浸没在水中时,金属块受到的浮力的大小是20N
    C.金属块的密度为2.7×103kg/m3
    D.若在第5s末剪断细绳,则金属块会上浮到水面上
    【答案】D
    【解析】A.当金属块完全露出液面,没有浸入水中时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图中的CD段,由图可知,该金属块重力为
    A正确,不符合题意;
    B.当金属块未露出水面时,即为图中的AB段,从图可知,此时绳子的拉力为34N,则金属块受到的浮力大小为
    B正确,不符合题意;
    C.由可得,金属块排开水的体积(金属块的体积)
    因为,所以金属块的质量为
    金属块的密度为
    C正确,不符合题意;
    D.在第5s末金属块全部在水里面,若此时剪断细绳,则
    则金属块会沉入水底,不会上浮到水面上,D错误,符合题意。
    故答案为:D。
    【方法点拨】熟悉计算浮力的四种方法,灵活运用各种方法结合压强、密度和重力的计算公式来计算相关物理量。
    命题点三:浮力的判断
    例5.水平桌面上,完全相同的甲、乙、丙容器中装有同种液体,分别将体积相同的三个实心小球放入容器中,静止时三容器中液面相平。如图所示,则(  )

    A.丙杯中小球受到的浮力最大 B.乙杯中小球受到的浮力最大
    C.丙杯容器底受到的压强最大 D.乙杯中小球受到的重力最大
    【答案】D
    【解析】AB.根据阿基米德原理F浮=ρgV排
    可知,甲、乙、丙中液体密度相同,小球排开液体体积的关系V甲=V乙>V丙
    所以,浮力关系FA浮=FB浮>FC浮
    AB不符合题意;
    C.根据液体压强计算公式p=ρgh
    可知,液体密度相同,液体深度相同,所以容器底部受到的压强相同,C不符合题意;
    D.甲中的小球处于悬浮状态,可得ρ甲球=ρ液
    乙中的小球处于沉底状态,可得ρ乙球>ρ液
    丙中的小球处于漂浮状态,可得ρ丙球<ρ液
    所以ρ乙球>ρ甲球>ρ丙球
    根据质量公式m=ρV
    可得m乙球>m甲球>m丙球
    根据重力公式G=mg
    可得G乙球>G甲球>G丙球
    D符合题意。
    故答案为:D。
    例6.如图所示,将木块A和金属块B按甲、乙两种不同的方式放在同一杯水中,则木块受到的浮力F甲   F乙;容器底部受到水的压强p甲   p乙.(均选填“大于”、“等于”或“小于”)

    【答案】大于;等于
    【解析】解:由图知木块A和金属块B在甲、乙两图中都是处于漂浮状态,所以受到的浮力都等于它们的总重力,即甲、乙两种情况中A、B两物体受到的浮力相等;由F浮=ρ水V排g知A、B两物体排开水的体积相同,则甲图中木块A排开水的体积大于乙图中木块A排开水的体积,所以甲图中木块A受到水的浮力大,即F甲大于F乙;
    因为放在同一杯水中,水的体积相同,AB两物体排开水的体积相同,所以放入AB物体后,水深相同,
    由p=ρgh得容器底部受到水的压强相等,即p甲等于p乙.
    故答案为:大于;等于.
    【方法点拨】先明确题干中那些物理量相等;看物体状态,获取隐藏信息;抓相同物理量得密度、浮力关系;受力分析得压力、压强关系。
    命题点四:浮力的应用
    例7.中国首艘全球最大超大型集装箱船比世界最大航母还长60多米,可承载24万吨货物。集装箱船从长江口驶入东海,所受到的浮力将    ,排开水的体积将    ,排开水的质量将    (均填“变大”“不变”或“变小”)。
    【答案】不变;变小;不变
    【解析】由题意可知,集装箱船从长江口驶入东海,其始终处于漂浮状态,所以所受到的浮力等于自身的重力,由于重力不变,所以浮力也不变。
    由 可知,海水的密度大于淡水的密度,所以排开水的体积将变小。
    浮力不变,由 知排开水的质量不变。
    例8.潜水艇是靠改变   来实现上浮和下潜的,向潜水艇的水舱中充入适当的海水后,潜水艇在海水中由漂浮变为悬浮,潜水艇受到的浮力   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
    【答案】自身重力;变大
    【解析】由潜水艇的原理可知潜水艇是靠改变自身重力来实现上浮和下潜的。
    潜水艇在海水中漂浮时,部分体积浸没,悬浮时,潜水艇全部浸没,当潜水艇在海水中由漂浮变为悬浮,排开液体的体积增大,根据F浮=ρ液gV排知浮力变大。
    例9.密度计是测量   的仪器,在图中,同一支密度计分别放在甲、乙两种液中均静止不动,则密度计在这两种液体中受到的浮力F甲   F乙,两种液体密度   。(选填“>”、“=”或“<”)

    【答案】液体密度;=;<
    【解析】液体的密度用密度计进行测量。
    同一支密度计分别放在甲、乙两种液中均静止不动,密度计总处于漂浮状态,密度计重力不变,根据物体的漂浮条件可知密度计在这两种液体中受到的浮力
    由图可知密度计排开甲液体的体积大,根据公式,可知
    跟踪训练




    一、选择题
    1.潜水员由水面下深处潜入更深处的过程中,他受到的压强、浮力变化情况是(  )
    A.压强增大,浮力增大 B.压强增大,浮力不变
    C.压强不变,浮力增大 D.压强减小,浮力不变
    【答案】B
    【解析】潜水员在下潜过程中,深度越来越大,由液体压强公式p=ρ液gh可知,潜水员在下潜过程中,所受的压强逐渐增大;由于潜水员是完全潜入水中,潜水员排开水的体积不变,而液体的密度不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,在潜水员继续下潜过程中,受到的浮力大小不变,B符合题意,ACD不符合题意。
    故答案为:B。
    2.一艘货船从东海驶入黄浦江的过程中,它的物理量发生变化的是(  )
    A.浮力 B.排开液体的体积
    C.重力 D.排开液体的质量
    【答案】B
    【解析】ACD.质量是物体含有物质的多少,其不随位置改变而改变,所以货船从东海驶入黄浦江,质量不变,重力与质量成正比,质量不变,所以重力不变,都处于漂浮状态,由物体沉浮条件可知,漂浮时浮力等于重力,重力不变,所以浮力也不变,ACD不符合题意;
    B.货船从东海驶入黄浦江,浮力不变,但海水和江水密度不同,由阿基米德原理可知,排开液体体积也不同,所以排开液体体积发生变化,B符合题意;
    故答案为:B。
    3.如图所示,草莓、苹果、西瓜都漂浮在水面上,关于三者所受浮力的大小,下列说法正确的是(  )

    A.草莓受到的浮力大 B.苹果受到的浮力大
    C.西瓜受到的浮力大 D.三者受到浮力相同
    【答案】C
    【解析】由图示知,西瓜排开水的体积最大,草莓排开水的体积最小,据阿基米德原理得,西瓜受到的浮力最大,草莓受到的浮力最小,C符合题意,ABD不符合题意。
    故答案为:C。
    4.关于浮力的说法正确的是(  )
    A.浮力的方向一定是竖直向上的
    B.在水底静止的铁球所受的浮力一定等于自身的重力
    C.浸在液体中的物体受到浮力的大小与液体的种类无关
    D.在液体中正在上浮的物体受到的浮力一定大于正在下沉的物体受到的浮力
    【答案】A
    【解析】A.浮力的方向与重力的方向是相反的,重力的方向是竖直向下的,则浮力的方向是竖直向上的,A符合题意;
    B.在水底静止的铁球所受的浮力小于自身的重力,B不符合题意;
    C.根据F浮=ρ液gV排可知,物体所受浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关,C不符合题意;
    D.物体上浮是因为物体受到的浮力大于物体的重力,物体下沉是因为物体受到的浮力小于物体的重力,因为不知道两个物体的重力大小关系,所以无法比较两个物体受到的浮力的大小关系,D不符合题意。
    故答案为:A。
    5.如图是关于浮力知识的应用实例,其中说法正确的是(  )

    A.图a中浸没在水中的潜水艇在下潜过程中所受浮力逐渐变大
    B.图b中巨轮之所以能够浮在水面是因为用空心的办法增大了排开液体的体积
    C.图c中液体的密度越大,密度计漂浮时受到的浮力就越大
    D.图d中上浮的气球中填充气体的密度大于外界空气密度
    【答案】B
    【解析】A.浸没在水中的潜水艇在下潜过程中,水密度和排开水的体积不变,由F浮=ρ液gV排可知,所受的浮力不变,A不符合题意;
    B.巨轮之所以能够浮在水面上,是利用空心的方法来增大排开液体的体积来增大浮力,B符合题意;
    C.密度计测液体密度时,都是漂浮的,所以浮力都等于重力,在不同液体中,密度计所受浮力不变,C不符合题意;
    D.气球是利用在空气中的浮力来工作的,当气体的密度小于空气的密度时,才可以升空,D不符合题意。
    故答案为:B。
    6.水平桌面上放有两个完全相同的烧杯,分别盛有甲、乙两种液体.将质量相等、体积不等(VM
    ⑴M受到的浮力大于N受到的浮力
    ⑵M的密度大于N的密度
    ⑶甲液体对杯底的压强大于乙液体对杯底的压强
    ⑷若将N也放入甲液体中静止时,N沉在杯底
    A.(1)(3) B.(1)(4) C.(2)(3) D.(2)(4)
    【答案】C
    【解析】(1)物块M在甲中漂浮,则F浮M=GM;物块N在乙中悬浮,则F浮N=GN;而两物块质量相等,即GM=GN,所以M受到的浮力等于N受到的浮力.故(1)错误;
    (2)由图知,M的体积小于N的体积,两物块质量相等,根据 可知,M的密度大于N的密度.故(2)正确;
    (3)由图知,M排开液体的体积小于N排开液体的体积,又知M受到的浮力等于N受到的浮力;根据F浮=ρ液gV排可知,甲液体的密度大于乙液体的密度,即ρ甲>ρ乙;两液面等高,根据p=ρ液gh可知,甲液体对杯底的压强大于乙液体对怀底的压强.故(3)正确;
    (4)物块N在乙中悬浮,则ρN=ρ乙,又因为ρ甲>ρ乙,所以ρN<ρ甲,故将N放入甲液体中静止时,N漂浮,故(4)错误.
    故答案为:C
    7.如图所示,放在水平桌面上的溢水杯盛满水,弹簧测力计挂一个实心铁块其示数为。将铁块缓慢浸没入水中(未接触溢水杯),若溢出的水全部流入小烧杯,弹簧测力计的示数为,下列判断正确的是(  )

    A.铁块受到的浮力
    B.小烧杯中的水重
    C.两次实验中,水对溢水杯底的压强
    D.两次实验中,溢水杯对桌面的压力
    【答案】B
    【解析】A.F1为铁块浸没水中前的拉力(等于铁块的重力),F2为铁块浸没水中后的拉力,由称重法测浮力知道,铁块受到的浮力F浮=F1-F2
    A不符合题意;
    B.由阿基米德原理知道,铁块所受浮力等于排开水的重力,所以小烧杯中水的重力(排开水的重力)G=F浮=F1-F2
    B符合题意;
    C.甲乙液面相平,且液体均为水,由p=ρgh知道,水对溢水杯底部的压强相等,C不符合题意;
    D.铁块浸没在水中后,水面高度不变,水对杯底的压强不变,由F=pS知道,水对杯底的压力不变,溢水杯的重力不变;因溢水杯对桌面的压力等于水对溢水杯底的压力与溢水杯的重力之和,所以溢水杯对桌面的压力不变,即F甲=F乙
    D不符合题意。
    故答案为:B。
    二、填空题
    8.中国自主研发的“海斗一号”无人潜水器如图所示,在马里亚纳海沟刷新了中国潜水器最大下潜深度纪录,达到10907米,在下潜的过程中,海水对它的压强   (选填“变大”、“不变”或“变小”)。“海斗一号”在完成了岩石状物体的抓取和其他工作后,抛载上浮,以抛掉的重物为参照物,“海斗一号”是   的(选填“运动”或“静止”),在上浮的过程中未露出水面前,所受浮力   。(选填“变大”、“不变”或“变小”)

    【答案】变大;运动;不变
    【解析】全部浸没后的“海斗一号”在下潜的过程中,深度不断增大,根据p=ρgh可知,它受到海水的压强变大。
    抛掉的重物静止在海底,“海斗一号”抛载上浮,两者之间的距离不断增大,故以抛掉的重物为参照物,“海斗一号”是运动的。
    在上浮的过程中未漏出水面前,排开海水的体积不变,根据F浮=ρ液gV排可知,在海水密度不变的情况下,它受到浮力不变。
    9.我国第三艘航空母舰满载排水量为8.24万吨,满载航行时受到的浮力为    N,方向    ;舰载战斗机起飞是因为机翼上方的空气流速    下方的空气流速;若该舰从长江口驶向大海,浸入海水中的体积是    m3。(ρ海水=1.03×103kg/m3,g取10N/kg)
    【答案】8.24×108;竖直向上;大于;8×104
    【解析】该航母满载漂浮在海面上,所受的浮力等于其排开水的总重力,即:F浮=G排=m排g=8.24×104×103kg×10N/kg=8.24×108N,浮力的方向总是竖直向上的。机翼上凸下平,飞机在飞行时,机翼下表面比上表面的空气流速小,则下方空气的压强大于上方空气的压强,产生向上的压力差,形成向上的升力。若该舰从长江口驶向大海,仍漂浮,则F浮=G,所以航母所受浮力不变,由F浮=ρgV排可得,浸入海水中的体积为
    10.如图所示,一个空的塑料药瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直地浸入甲乙两种液体中,如图,静止后均悬浮于液体中,其中乙液体中小药瓶上部正好与液面相平。此时甲乙液面也相平,两次橡皮膜向   (选填“内凹”或“外凸”),比较下列大小关系:甲、乙两图中药瓶受到的浮力F甲    F乙。甲、乙两图中液体对容器底的压强p甲   p乙。(均选填“大于”或者“小于”或“等于”)

    【答案】内凹;等于;大于
    【解析】液体内部向各个方向都有压强,水在瓶外,所以两次橡皮膜向内凹。
    甲、乙两图中药瓶均悬浮,受到的浮力都等于药瓶和橡皮膜的总重力,因此浮力关系为F甲=F乙
    由于甲中药瓶所处的深度较大,橡皮膜受到的压强较大,受到的压力也较大,所以内凹的程度较大,因此甲中药瓶排开液体的体积较小。两瓶受到的浮力相等,结合可知,甲液体的密度较大;甲、乙两图中液体的深度相同,由可知,甲、乙两图中液体对容器底容器底的压强关系为p甲>p乙
    11.如图甲所示,在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降一小段。图乙所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图像。分析图像可知,圆柱体重力是   N;圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是   N;圆柱体浸没时排开水的重力是   N;圆柱体的体积是   cm3;圆柱体的长度是   cm。

    【答案】12;8;8;800;4
    【解析】由图乙可知,当h=0时,弹簧测力计的示数为12N,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知,物体的重力等于弹簧测力计的示数,即G=12N。
    由图乙可知,当h=7cm后,弹簧测力计的示数不变,始终为4N,说明此时圆柱体已经浸没在水中,根据称重法可得,圆柱体受到的浮力为F浮=G-F拉=12N-4N=8N
    根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于其排开液体的重力,所以圆柱体浸没时排开水的重力为G排=F浮=8N
    由于圆柱体浸没在水中时,受到的浮力为8N,所以根据公式可得,圆柱体排开液体的体积,即圆柱体的体积为
    根据图乙可知,当圆柱体下降的高度为3cm时,此时圆柱体的下表面刚开始接触水面,当圆柱体下降的高度为7cm时,圆柱体恰好完全浸没在水中,所以圆柱体的长度为L=7cm-3cm=4cm
    12.如图所示为浮力控制背心,气瓶可以对气囊进行充气或放气来实现浮沉。小珠潜到水下5m深处时,所受海水的压强是    Pa;此时小珠与浮力背心总体积为0.06m3,总质量为80kg,她和浮力背心受到总的浮力是    N;若小珠想上浮到水面,应按下气囊的    (选填“充气阀”或“排气阀”)。(g=10N/kg,ρ海水=1.1×103kg/m3)

    【答案】5.5×104;660;充气阀
    【解析】小珠潜到水下5m深处时,所受海水的压强p=ρ海水gh=1.1×103kg/m3×10N/kg×5m=5.5×104Pa
    根据阿基米德原理,她和浮力背心受到总的浮力是F浮=ρ海水gV排=1.1×103kg/m3×10N/kg×0.06m3=660N
    小珠与浮力受到的总重力为G=mg=80kg×10N/kg=800N
    可知此时重力大于浮力。若小珠想上浮到水面,应增大受到的浮力,使浮力大于重力,根据影响浮力的因素可知,在海水密度不变的情况下,需要增大气囊的体积,所以应按下气囊的充气阀。
    13.底面积为200的圆柱形烧杯内装有适量的水,将其竖直放在电子秤上(如图甲)、现将边长为10cm的正方体铝块逐渐浸入水中直到浸没,但铝块未接触烧杯底(如图乙)。则水面升高   cm,铝块逐渐浸入水中直到刚好浸没的过程中电子秤的示数   (选填“不变”、“变大”)。

    【答案】5;变大
    【解析】容器底面积S=200,边长为10cm的立方体的体积为V=(10cm)3=1000cm
    则液面高度的变化量为
    铝块逐渐浸入水中直到刚好浸没的过程中,铝块排开的液体的体积逐渐变大,由阿基米德原理可知,铝块受到的水的浮力逐渐增大,由于力是相互的,同时铝块对水有向下的反作用力,且二力大小相等,则铝块对水的作用力逐渐增大,电子秤受到的压力逐渐增大,电子秤示数逐渐变大。
    14.如图,薄壁圆柱形容器A、B放在水平桌面上,分别盛有不同的液体。A、B的底面积之比SA∶SB=2:1,液面的高度之比hA∶ hB=3∶2,液体对两个容器底部的压力大小相等。现将完全相同的小球分别放入A、B,液面未溢出,静止时,A中的小球悬浮,B中的小球   (选填"漂浮"、"悬浮"或"沉底"),此时A、B容器底部受到液体的压强之比PA∶PB=   。

    【答案】漂浮;1:2
    【解析】液体对两个容器底部的压力大小相等,所以,所以,小球在A中悬浮,说明,所以小球在B中静止后将漂浮。小球在A中悬浮,浮力等于小球重力,小球在B中漂浮,浮力等于小球重力,放入小球后容器底受到的压力变化等于小球受到的浮力,即压力增加量相等,没放小球时容器底受到的压力相等,所以放入小球后容器底压力相等,由可知容器底受到的压强之比为。
    三、计算题
    15.如图所示,一圆柱形容器,里面装入足量水。把体积为1.5×10﹣3m3、密度为0.6×103kg/m3的木块投入水中,当最后静止时,水深16cm,且水未溢出杯外。(g取10N/kg)求:

    (1)木块的重力是多少?
    (2)水对容器底的压强是多少?
    (3)若用力把木块刚好全部压入水中,此时木块受的浮力是多少?
    【答案】解:(1)木块的重力G=mg=ρ木V木g=0.6×103kg/m3×1.5×10﹣3m3×10N/kg=9N
    (2)水对容器底的压强p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1.6×103Pa
    (3)若用力把木块刚好全部压入水中,此时木块受的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gV木=1×103kg/m3×10N/kg×1.5×10﹣3m3=15N
    【解析】(1)根据质量可以计算重力的大小;
    (2)根据液体密度和深度,可以计算液体压强;
    (3)根据液体密度和排开液体的体积,可以计算浮力大小。
    16.如图所示,用力F将重为1.5N的正方体物块压入盛满水的溢水杯中,刚好浸没时溢出了200g的水。已知溢水杯中水的深度为20cm。求:

    (1)求物体所受的浮力;
    (2)压力F的大小;
    (3)溢水杯底部所受到的液体压强。
    【答案】解:(1)由阿基米德原理可知物体所受的浮力F浮=G排=m排g=0.2kg×10N/kg=2N
    (2)物体处于平衡状态,浮力F浮=G+F
    压力F的大小F=F浮-G=2N-1.5N=0.5N
    (3)溢水杯中水的深度保持不变,溢水杯底部所受到的液体压强p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa
    【解析】(1)根据公式F浮=G排=m排g,可求出浮力;
    (2)根据公式F浮=G+F,可求出压力;
    (3)根据公式p=ρgh,可求出压强。
    17.用轻质细线将石块与木块连接后放入水中,静止时木块有的体积浸入水中,如图甲所示。若将石块移到木块上方,静止时木块刚好全部浸入水中,如图乙所示。若将石块移开,静止时木块有的体积露出水面,如图丙所示。已知水的密度为,求:

    (1)木块的密度;
    (2)石块的密度。
    【答案】解:(1)在图丙中,木块处于漂浮状态,由漂浮条件得到G木=F浮
    由G=mg和F浮=ρ液gV排得到

    木块的密度
    (2)在图甲中,木块和石块整体处于漂浮状态,由漂浮条件得到G石+G木=F浮总
    由G=mg和F浮=ρ液gV排得到①
    在图乙中,木块和石块整体处于漂浮状态,由漂浮条件得到G石+G木=F′浮总

    由①和②得到
    石块的体积
    由②得到石块的质量
    石块的密度
    【解析】(1)根据漂浮时,浮力等于重力,结合公式G=mg和F浮=ρ液gV排,可求出木块密度;
    (2)根据漂浮时,浮力等于重力,结合公式G石+G木=F浮总、G=mg和F浮=ρ液gV排,可求出木块密度。
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