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1、24 (20182018泰安)泰安)用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示。 从此处 匀速下放物块, 直至浸没于水中并继续匀速 下放(物块未与水底接触)。物块下放过程 中, 弹 簧测力计示数 F 与物块下表面浸入水 的深度 h 的 关系如图乙。g 取 10N/kg,水的 密度是 1.0103kg/m3。求: (1)物块受到的重力; (2)物块完全浸没在水中受到的浮力; (3)物块的密度。23. (2018威海威海)图 12 是生活中常用的小茶杯,请你在下列器 材中选择合理的题材,利用浮力等相关知识设计一个测量 小茶杯密度的实验。备选器材:若干个量筒、溢水杯和烧杯,记号
2、笔、足量水(小 茶杯可以放入溢水杯、烧杯,但放不进量筒) 要求,(1)简述实验步骤 (如需将小茶杯放入水中,请明确 表述小茶杯放入水中的具体操作):用符号表示有关的物理 量。 (2)利用测出的物理量写出小茶杯密度的表达式(水的密度 用 水表示)17 (2018烟台)水平桌面上两个完全相同的烧杯中分别盛有甲、乙两种液体,将两个完全相同的小球A、B 分别放入两烧杯中,当两球静止时,两液面高度相同,球所处的位置如图所示两小球;甲所受浮力的大小关系为 FA = FB,两小球所排开液体重力的大小关系为 GA = GB,两种液体对烧杯底的压强的大小关系为 p甲 p乙(均选填“” 、 “=”或“” ) 。【
3、分析】 (1)A、B 是两个完全相同的小球,漂浮和悬浮时受到的浮力都等于重力,由此可知两小球受浮力大小关系;根据阿基米德原理可知排开液体重力的大小关系;(2)根据漂浮和悬浮时液体密度和球的密度关系,找出两种液体的密度关系,又知道两容器液面等高(深度 h 相同) ,利用液体压强公式分析两种液体对容器底压强的大小关系。【解答】解:由图可知,A 球漂浮,B 球悬浮,所以根据悬浮和漂浮条件可知两球受到的浮力都等于各自的重力,由于两个小球是相同的,重力相等,所以 FA=FB=G。根据阿基米德原理可知:排开液体重力 GA=FA,GB=FB,所以 GA=GB;由于 A 球漂浮,B 球悬浮,根据物体的浮沉条件
4、可知:甲球,乙=球,则两种液体的密度大小关系是:甲乙。故答案为:=;=;。【点评】本题考查物体的浮沉条件和阿基米德原理的应用,关键知道物体漂浮时浮力等于重力,物体密度小于液体密度,物体悬浮时浮力等于重力,物体密度等于液体密度。15 (2018淄博)如图所示,水平桌面上有两个完全相同的溢水杯甲和乙、杯中装满了水,将两个体积相同、材料不同的实心小球 A 和 B 分别放入溢水杯中。则下列说法错误的是( )A小球 A 的质量小于小球 B 的质量B小球 A 受到的浮力等于小球 B 受到的浮力C甲杯对桌面的压强等于乙杯对桌面的压强D水对甲杯底的压强等于水对乙杯底的压强【分析】 (1)根据 A 漂浮,B 悬
5、浮,可根据物体浮沉条件确定小球 A 和B 的密度关系,又知小球 A 和 B 的体积关系,由 m=V 分析它们的质量关系;(2)漂浮和悬浮都有F浮=G,由此分析两球的浮力关系;(3)根据 p=gh 判断水对甲杯底的压强与水对乙杯底的压强关系;根据 p=分析两容器底受到水的压力关系;然后比较甲烧杯对桌面的压力与乙烧杯对桌面的压力的大小关系,再根据p=分析解答。【解答】解:由图知A 漂浮,所以 A水;B 悬浮,所以 B=水,则 AB。A、AB,小球 A和 B 的体积相同。由=知,小球 A 的质量小于小球 B 的质量,故 A 正确;B、漂浮和悬浮时,F浮=G物,由于小球 A的质量小于小球 B 的质量,
6、故小球 A 的重力小于小球 B 的重力,所以小球 A 受到的浮力小于小球 B 受到的浮力,故 B 错误;CD、由图可知,两杯水面高度相等,根据 p=gh 知,水对甲杯底的压强等于水对乙杯底的压强;两容器相同,则底面积相同,根据 p=知两容器底受到水的压力相等,容器重力相同,容器对桌面的压力相同,根据 p=知甲杯对桌面的压强等于乙杯对桌面的压强,故 CD 正确。故选:B。【点评】本题考查了浮沉条件、密度公式、压强公式的应用,综合性强,关键是用好浮沉条件,灵活运用公式进行判断。22 (2018淄博)小明利用弹簧测力计、烧杯、小桶、石块、细线等器材探究浮力大小与排开液体的重力的关系。(1)部分实验操
7、作步骤如图所示,遗漏的主要步骤是 测量空桶的重力 ,若将遗漏的步骤标注为 D,最合理的实验步骤顺序是 D、B、A、C (用实验步骤对应的字母表示) 。(2)小明进行实验并把数据记录在下表中。从表中数据可知石块受到的浮力是0.2 N,排开液体的重力是 0.2 N小明根据它们的大小关系归纳出了实验结论并准备结束实验,同组的小丽认为实验还没有结束,理由是 通过一组数据得出的结论会具有片面性或偶然性 ,接下来的实验操作应该是 换用不同液体重新实验 。实验步骤ABCD弹簧测力计示数/N1.61.80.50.3(3)实验结束后,小明还想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关,可取 体积 相同的铁块和铝块,
8、使其浸没在同种液体中,比较浮力的大小。【分析】 (1)阿基米德原理的内容:浸在液体中物体受到的浮力,大小等于被它排开的液体受到的重力;要验证阿基米德原理就要测出物体的浮力,可根据 F浮=GF示得出,然后测出排开液体的重力,两者进行比较即可验证。(2)根据称重法求出实验中物体所受的浮力;用桶和水的总重力减去桶的重力算出排开水的重力;为了找普遍规律,需要换用不同的液体再次实验;(3)根据控制变量法的要求,要探究浮力大小是否与物体的密度有关,需要选用体积相同的不同物体使其浸没在同种液体中,比较浮力的大小。【解答】解:(1)探究浮力大小与排开液体的重力的关系,需要测出物体排开水的重力,需要先测出空桶的
9、重力,由图示实验可知,实验遗漏的步骤是:测量空桶的重力;实验时,先测出空桶的重力,然后测出物体的重力,再将物体浸在溢水杯中,读出弹簧测力计的示数,根据 F浮=GF示得出物体受到的浮力,最后测出小桶和水的总重力,从而测出物体排开水的重力,因此合理的实验步骤是:D、B、A、C;(2)由实验步骤 AB 可知,物体浸在液体中时受到的浮力:F浮=FBFA=1.8N1.6N=0.2N;由实验步骤 CD 可知,物体排开液体的重力:G排=FCFD=0.5N0.3N=0.2N;由于只测了一组实验数据,这样得出的结论会具有片面性或偶然性,所以为了寻找普遍规律,做完一次实验后,需要换用不同液体重新实验;(3)想进一
10、步探究浮力大小是否与物体的密度有关,需要选用体积相同、密度不同的物体,使其浸没在同种液体中(保证了液体密度相同、排开液体的体积相同) ,比较浮力的大小。故答案为:(1)测量空桶的重力;D、B、A、C;(2)0.2;0.2;通过一组数据得出的结论会具有片面性或偶然性;换用不同液体重新实验;(3)体积。【点评】本题目就是考查学生对阿基米德实验的掌握程度,看学生能否掌握每个步骤,以及每一步要测量的对象,只要基本知识掌握扎实,题目不难做出。23 (2018枣庄)现有一个用超薄材料制成的圆柱形容器,它的下端封闭,上端开口,底面积=200cm2,高度 h=20cm,如图甲所示;另有一个实心匀质圆柱体,密度
11、 =0.8103kg/m3,底面积 S1=120cm2,高度与容器高相同,如图乙所示。 (水=1.0103kg/m3,g=10N/kg) 。(1)将圆柱体竖直放在圆柱形容器内,求圆柱体对容器底部的压强是多少?(2)向容器内缓缓注水直至圆柱体对容器底部的压力刚好为零,求此时水对容器底部的压强和所注的水重各是多少?【分析】 (1)利用F=G=mg=gV 求圆柱体对容器底部的压力,再利用 p=求圆柱体对容器底部的压强;(2)向容器内缓缓注水直至圆柱体对容器底部的压力刚好为零,圆柱体刚好处于漂浮状态,F浮=G,利用 F浮=水gV排=水gSh水求水的深度,再利用p=gh 求容器底部产生的压强;利用 G水
12、=m水g=水gV水=水g(SS1)h求所注水的重力【解答】解:(1)圆柱体对容器底部的压力:F=G柱=m柱g=gV柱=gS1h=0.8103kg/m310N/kg120104m220102m=19.2N;圆柱体对容器底部的压强:p=1600Pa;(2)向容器内缓缓注水直至圆柱体对容器底部的压力刚好为零,圆柱体刚好处于漂浮状态,则:F浮=G柱=19.2N,由 F浮=水gV排=水gS1h水得水的深度:h水=0.16m,此时水对容器底部产生的压强:p=水gh水=1103kg/m310N/kg0.16m=1600Pa;所注水的体积:V水=(SS1)h水=(200104m2120104m2)0.16m=
13、1.28103m3,所注水的重力:G水=m水g=水gV水=1103kg/m310N/kg1.28103m3=12.8N。答:(1)圆柱体对容器底部的压强是 1600Pa;(2)向容器内缓缓注水直至圆柱体对容器底部的压力刚好为零,此时水对容器底部的压强和所注的水重各是 1600Pa、12.8N。【点评】本题为力学综合题,考查了重力公式、密度公式、压强定义式、阿基米德原理、液体压强公式、物体漂浮条件的应用,由于计算数字比较复杂,要细心,易错题!25 (2018潍坊)如图所示,用细线将正方体 A 和物体 B 相连放入水中,两物体静止后恰好悬浮,此时 A 上表面到水面的高度差为 0.12m。已知 A
14、的体积为 1.0103m3,所受重力为 8N;B 的体积为 0.5103m3,水的密度=1.0103kg/m3,g 取 10N/kg,求:(1)A 上表面所受水的压强;(2)B 所受重力大小;(3)细线对 B 的拉力大小。解:(1)A 上表面所受水的压强:p=水gh=1103kg/m310N/kg0.12m=1200Pa;(2)A、B 受到的总浮力:F浮=水gV排=水g(VA+VB)=1103kg/m310N/kg(1.0103m3+0.5103m3)=15N;因为 A、B 恰好悬浮,所以 F浮=GA+GB,则 B 的重力:GB=F浮GA=15N8N=7N;(3)B 受到的浮力:F浮 B=水g
15、V排 B=水gVB=1103kg/m310N/kg0.5103m3=5N,细线对 B 的拉力:F拉=GBF浮 B=7N5N=2N。答:(1)A 上表面所受水的压强为 1200Pa;(2)B 所受重力大小为 7N;(3)细线对 B 的拉力大小为 2N。24 (2018滨州)滨州)图甲是一盛有水的圆柱形容器,现置于水平桌面上,容器内水深为 0.3m,容器的底面积为0.04m2,图乙是一质量均匀的塑料球,密度为0.2103kg/m3, (g 取 10N/kg) 。求:(1)容器中水的质量;(2)距容器底部 0.1m 处 A 点液体的压强;(3)把塑料球放入该容器中,用了 16N 的力恰好使其完全浸没
16、在水中,塑料球的重力多大?解:(1)容器中水的体积:V=Sh=0.04m20.3m=0.012m3,由 =可得水的质量:m=V=1103kg/m30.012m3=12kg;(2)距容器底部 0.1m 处 A 点液体的压强:p=gh=1103kg/m310N/kg(0.3m0.1m)=2000Pa;(3)设塑料球的体积为 V,塑料球放入该容器中完全浸没在水中受到的浮力:F浮=液gV排=液gV,塑料球的重力:G=mg=塑Vg,塑料球放入该容器中,用了 16N 的力恰好使其完全浸没在水中,对塑料球分析受力有:F浮=F+G,液gV=F+塑Vg, (液g塑g)V=F,代入数据,(1103kg/m310N/kg0.2103kg/m310N/kg)V=16N,解得