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1、
第3節(jié) 物體的浮沉條件及應(yīng)用
一、選擇題
1.肥桃又叫佛桃,是山東泰安肥城的特產(chǎn)。肥城不僅肥桃聞名,桃木雕刻也是首屈一指的。將兩個相同的心形雕刻分別放在不同液體中,靜止后情形如圖所示,若它們受到的浮力分別為F甲、F乙,杯底受到的壓強分別為p甲、p乙,則它們的關(guān)系為( )
A.F甲=F乙,p甲=p乙
B.F甲
2、(如圖丙)。下列分析正確的是( )
A.水球在冷水中所受浮力小于熱水中所受浮力
B.水球在冷水中排開的水的重力等于水球的重力
C.冷水的密度小于熱水的密度
D.在冷水和熱水的同一深度處壓強相等
3.俗話說“瓜浮李沉”,意思是西瓜投入水中會漂浮,李子投入水中會下沉。對此現(xiàn)象,下列說法正確的是( )
A.西瓜所受的浮力大于李子所受的浮力
B.李子下沉過程中所受的浮力逐漸變小
C.西瓜漂浮時所受的浮力大于自身重力
D.李子下沉過程中受到的浮力大于重力
4.質(zhì)量相等的甲、乙兩個實心正方體物塊在水中靜止時如圖所示,下列說法中正確的是( )
A.甲受到的浮力小于乙受到的
3、浮力
B.甲的密度等于乙的密度
C.甲所排開液體的質(zhì)量等于乙所排開液體的質(zhì)量
D.甲下表面受到水的壓力等于乙下表面受到水的
二、填空題
5.如圖所示,將物體A放入水中時懸浮,將物體B放入水中時有一半的體積露出水面,將物體A置于物體B上再放入水中時,物體B有三分之一的體積露出水面,則兩物體的體積之比VA:VB=_________,物體B的密度是__________kg/m3。
三、非選擇題
6.隨著人們生活水平的提高,收藏木雕工藝品成為一種時尚。如圖所示是小明收藏的個木工藝品,測得其質(zhì)量為45g,體積為50cm3,現(xiàn)把它放到水中。(水的密度1103kg/m3,g取10N/kg)
4、試計算:
(1)工藝品靜止后受到的水的浮力為多少N?
(2)小明把該工藝品放在另一種液體中,靜止后它受到的浮力為0.4N,該液體的密度為多少kg/m3?
(3)在上述條件下,若工藝品漂浮在液面,試說明理由,若下沉到液體底部,試計算底部對工藝品的支持力為多少N?
參考答案:
一、 選擇題
1.答案:C
解析:兩圖心形雕刻均漂浮,由物體的漂浮條件知,心形雕刻受到的浮力都等于自身重力,故F甲=F乙,由圖知,甲排開的液體體積大,根據(jù)阿基米德原理知,甲圖液體的密度小,故甲圖杯底受到的壓強小。
2.答案:B
解析:水球在冷水中漂浮,所受浮力與重力大小相等,水球在熱水中沉底,所受
5、浮力小于重力,水球的重力不變,因此,水球在冷水中所受浮力大于在熱水中所受浮力,A選項錯誤;水球在冷水中漂浮,浮力等于重力,而浮力大小等于物體排開液體所受的重力,所以排開的水的重力等于水球的重力,B選項正確;冷水的密度大于熱水的密度,C選項錯誤;在深度相同時,液體壓強與液體密度成正比,所以,在冷水和熱水的同一深度處,冷水的壓強大,D選項錯誤。
3.答案:A
解析:西瓜漂浮在水面上,浮力等于其重力,即F浮西瓜=G西瓜;李子在水中下沉,浮力小于其重力,即F浮李子G李子,所以,西瓜所受的浮力大于李子所受的浮力,故A正確,C、D錯誤;李子下沉過程中,
6、水的密度不變、排開水的體積不變,根據(jù)F浮=gV排可知,所受的浮力大小不變,故B錯誤。
4.答案:C
解析:由圖知,甲、乙兩實心正方體物塊分別懸浮、漂浮在水中,根據(jù)漂浮和懸浮條件可知,物塊受到的浮力等于自身的重力,它們質(zhì)量相等,則重力相等,所以浮力相等,A錯誤;由圖知甲的體積小于乙的體積,質(zhì)量相等,所以甲的密度大于乙的密度,故B錯誤;因為它們受到的浮力相等,所以排開液體的重力相等,則它們排開液體的質(zhì)量相等,故C正確;由浮力產(chǎn)生的原因知,甲下表面受到的壓力等于它受到的浮力與上表面壓力之和,而乙上表面不受壓力,所以乙下表面受到的壓力等于它受到的浮力,則甲下表面受到水的壓力大于乙下表面受到水的壓力
7、,故D錯誤。
二、 填空題
5.答案:1:6 0.5103
解析:當(dāng)物體A放在物體B上時,物體B又有1/6的體積被壓入水中,GA=△F浮,AgVA=水gVB,在水中懸浮,A=水,VA:VB=1:6;由B漂浮在水面上得:F浮=GB,水gVB=BgVB,B=水=0.5103kg/m3。
三、 非選擇題
6.答案:(1)0.45N
(2)0.8103kg/m3
(3)0.05N
解析:(1)工藝品的密度;由于木<水,故工藝品靜止后漂浮在水面上,它受到的浮力等于重力;故F浮=G=mg=45g10N/kg=0.045kg10N/kg=0.45N;
(2)工藝品放到該液體中時,受到的浮力(0.4N)小于它的重力(0.45N),故工藝品下沉到液體底部。V排=V物=50cm3=510-5m3;液體的密度液=;
(3)由于工藝品下沉,底部對它的支持力F支=G-F浮′=0.45N-0.4N=0.05N。