1.如图所示,将装满水的溢水杯放到水平放置的电子秤上,用一根质量和体积均不计的细线系住物块(细线和物块均不吸水),将其缓慢浸入水中,浸没后继续缓慢向下移动但未触底。整个过程中,水对溢水杯底的压强

不变
,电子秤示数不变
。(两空均填“变大”“变小”或“不变”)答案
1. 不变;不变
解析
【分析】
要解决这两个问题,需分别从液体压强的影响因素、阿基米德原理和力的相互作用来分析:
1. 分析水对溢水杯底的压强:根据液体压强公式$ p=\rho gh $,压强由液体密度和深度决定。溢水杯原本装满水,物块浸入时,水会溢出,杯内水的深度$ h $保持不变,水的密度$ \rho $和$ g $也不变,因此压强不变。
2. 分析电子秤的示数:电子秤的示数等于溢水杯对电子秤的压力。原来压力为溢水杯和满杯水的总重力;物块浸入时,根据阿基米德原理,物块受到的浮力等于排开(溢出)水的重力,而根据力的作用是相互的,物块对水有向下的反作用力,大小等于浮力,即等于溢出的水的重力。因此,溢水杯对电子秤的压力与初始压力相等,故电子秤示数不变。
【解析】
1. 水对溢水杯底的压强:溢水杯装满水,物块浸没过程中,杯内水的深度$ h $始终等于溢水杯的高度,保持不变。由液体压强公式$ p=\rho_{水}gh $,水的密度$ \rho_{水} $和重力加速度$ g $均为定值,因此水对溢水杯底的压强不变。
2. 电子秤的示数:初始时,电子秤的示数等于溢水杯和溢水杯内满水的总重力。当物块浸入水中时,物块受到的浮力$ F_{浮}=G_{排} $(阿基米德原理),排开的水全部溢出,溢出的水的重力为$ G_{排} $;根据力的作用是相互的,物块对水有向下的作用力,大小等于浮力$ F_{浮}=G_{排} $。此时,溢水杯对电子秤的压力为:$ G_{杯} + (G_{水} - G_{排}) + F_{浮} = G_{杯} + G_{水} - G_{排} + G_{排} = G_{杯} + G_{水} $,与初始压力相等,因此电子秤的示数不变。
【答案】
不变;不变
【知识点】
液体压强、阿基米德原理、力的相互作用
【点评】
本题综合考查液体压强和浮力的相关知识,核心是理解溢水杯中溢出的水与物块对水的作用力的平衡关系,易错点在于误认为物块浸入后电子秤示数会变化,需明确压力的变化量相互抵消,整体压力不变。
【难度系数】
0.6
要解决这两个问题,需分别从液体压强的影响因素、阿基米德原理和力的相互作用来分析:
1. 分析水对溢水杯底的压强:根据液体压强公式$ p=\rho gh $,压强由液体密度和深度决定。溢水杯原本装满水,物块浸入时,水会溢出,杯内水的深度$ h $保持不变,水的密度$ \rho $和$ g $也不变,因此压强不变。
2. 分析电子秤的示数:电子秤的示数等于溢水杯对电子秤的压力。原来压力为溢水杯和满杯水的总重力;物块浸入时,根据阿基米德原理,物块受到的浮力等于排开(溢出)水的重力,而根据力的作用是相互的,物块对水有向下的反作用力,大小等于浮力,即等于溢出的水的重力。因此,溢水杯对电子秤的压力与初始压力相等,故电子秤示数不变。
【解析】
1. 水对溢水杯底的压强:溢水杯装满水,物块浸没过程中,杯内水的深度$ h $始终等于溢水杯的高度,保持不变。由液体压强公式$ p=\rho_{水}gh $,水的密度$ \rho_{水} $和重力加速度$ g $均为定值,因此水对溢水杯底的压强不变。
2. 电子秤的示数:初始时,电子秤的示数等于溢水杯和溢水杯内满水的总重力。当物块浸入水中时,物块受到的浮力$ F_{浮}=G_{排} $(阿基米德原理),排开的水全部溢出,溢出的水的重力为$ G_{排} $;根据力的作用是相互的,物块对水有向下的作用力,大小等于浮力$ F_{浮}=G_{排} $。此时,溢水杯对电子秤的压力为:$ G_{杯} + (G_{水} - G_{排}) + F_{浮} = G_{杯} + G_{水} - G_{排} + G_{排} = G_{杯} + G_{水} $,与初始压力相等,因此电子秤的示数不变。
【答案】
不变;不变
【知识点】
液体压强、阿基米德原理、力的相互作用
【点评】
本题综合考查液体压强和浮力的相关知识,核心是理解溢水杯中溢出的水与物块对水的作用力的平衡关系,易错点在于误认为物块浸入后电子秤示数会变化,需明确压力的变化量相互抵消,整体压力不变。
【难度系数】
0.6
2. 取一只空牙膏袋,第一次将它挤瘪,第二次将它撑开,两次都拧紧盖后,先后放入同一杯水中。第一次牙膏袋在水中沉底(如图甲),第二次牙膏袋在水中漂浮(如图乙),则两次牙膏袋的质量大小关系是 $ m_甲 $

=
$ m_乙 $,两次所受的浮力大小关系是 $ F_甲 $ <
$ F_乙 $,两次杯底受到水的压强大小关系是 $ p_甲 $ <
$ p_乙 $。(均填“>”“=”或“<”)(不计牙膏袋内空气质量,不计牙膏袋拿出时带出的水)答案
$m_甲 = m_乙$;$F_甲 < F_乙$;$p_甲 < p_乙$
解析
【分析】
本题考查质量、浮力、液体压强的相关知识。首先,质量是物体的固有属性,与形状无关,可判断两次质量关系;再根据浮沉条件分析浮力大小;最后通过排开体积判断水面高度,结合液体压强公式分析杯底压强关系。
【解析】
1. 质量关系:质量是物体所含物质的多少,同一牙膏袋仅形状改变,物质总量不变,因此$m_甲 = m_乙$。
2. 浮力关系:甲中牙膏袋沉底,根据浮沉条件,此时浮力$F_甲 < G$($G$为牙膏袋重力);乙中牙膏袋漂浮,此时浮力$F_乙 = G$,因两次牙膏袋重力相同,故$F_甲 < F_乙$。
3. 杯底压强关系:根据阿基米德原理$F_浮 = ρ_水gV_排$,由$F_甲 < F_乙$可得$V_排甲 < V_排乙$,即乙中排开水的体积更大,杯中水面更高(水的深度$h$更大);根据液体压强公式$p = ρgh$,水的密度$ρ$和$g$不变,$h$越大压强越大,因此$p_甲 < p_乙$。
【答案】=;<;<
【知识点】质量属性、浮沉条件、液体压强
【点评】本题结合生活实例,综合考查质量、浮力与液体压强的应用,需掌握浮沉条件、阿基米德原理及液体压强公式,关键是分析排开体积与水面深度的变化。
【难度系数】0.5
本题考查质量、浮力、液体压强的相关知识。首先,质量是物体的固有属性,与形状无关,可判断两次质量关系;再根据浮沉条件分析浮力大小;最后通过排开体积判断水面高度,结合液体压强公式分析杯底压强关系。
【解析】
1. 质量关系:质量是物体所含物质的多少,同一牙膏袋仅形状改变,物质总量不变,因此$m_甲 = m_乙$。
2. 浮力关系:甲中牙膏袋沉底,根据浮沉条件,此时浮力$F_甲 < G$($G$为牙膏袋重力);乙中牙膏袋漂浮,此时浮力$F_乙 = G$,因两次牙膏袋重力相同,故$F_甲 < F_乙$。
3. 杯底压强关系:根据阿基米德原理$F_浮 = ρ_水gV_排$,由$F_甲 < F_乙$可得$V_排甲 < V_排乙$,即乙中排开水的体积更大,杯中水面更高(水的深度$h$更大);根据液体压强公式$p = ρgh$,水的密度$ρ$和$g$不变,$h$越大压强越大,因此$p_甲 < p_乙$。
【答案】=;<;<
【知识点】质量属性、浮沉条件、液体压强
【点评】本题结合生活实例,综合考查质量、浮力与液体压强的应用,需掌握浮沉条件、阿基米德原理及液体压强公式,关键是分析排开体积与水面深度的变化。
【难度系数】0.5
3. 水平桌面上,甲、乙两相同的杯中盛有不同浓度的盐水。现将两相同的物块分别放入杯中,待物块静止时,两杯中的液面恰好相平,如图所示,甲杯中物块所受浮力为$F_甲$,杯底部受到液体压强为$p_甲$,乙杯中物块所受浮力为$F_乙$,杯底部受到液体压强为$p_乙$,则$F_甲$
<
$F_乙$、$p_甲$<
$p_乙$。(两空均填“>”“<”或“=”)答案
$F_甲 < F_乙$;$p_甲 < p_乙$
解析
【分析】
要比较两个浮力和液体压强,先分析物块的浮沉状态:甲中物块沉底,乙中物块漂浮。根据浮沉条件判断浮力大小关系,再结合阿基米德原理判断盐水密度,最后利用液体压强公式比较杯底压强。
【解析】
1. 浮力比较:两物块完全相同,重力$ G $相等。甲中物块沉底,此时浮力$ F_甲 < G $;乙中物块漂浮,此时浮力$ F_乙 = G $,因此$ F_甲 < F_乙 $。
2. 液体压强比较:根据阿基米德原理$ F_浮 = \rho_液 g V_排 $,变形得$ \rho_液 = \frac{F_浮}{g V_排} $。甲中物块排开盐水的体积$ V_{排甲} > V_{排乙} $,且$ F_甲 < F_乙 $,所以盐水密度$ \rho_甲 < \rho_乙 $。已知两杯液面高度$ h $相同,根据液体压强公式$ p = \rho g h $,可得杯底部压强$ p_甲 < p_乙 $。
【答案】
<;<
【知识点】
浮力比较、液体压强计算、阿基米德原理
【点评】
本题结合物体浮沉条件、阿基米德原理和液体压强公式分析,关键是通过物块状态判断浮力,再推导液体密度,进而比较压强,是浮力与压强结合的常规题型。
【难度系数】
0.4
要比较两个浮力和液体压强,先分析物块的浮沉状态:甲中物块沉底,乙中物块漂浮。根据浮沉条件判断浮力大小关系,再结合阿基米德原理判断盐水密度,最后利用液体压强公式比较杯底压强。
【解析】
1. 浮力比较:两物块完全相同,重力$ G $相等。甲中物块沉底,此时浮力$ F_甲 < G $;乙中物块漂浮,此时浮力$ F_乙 = G $,因此$ F_甲 < F_乙 $。
2. 液体压强比较:根据阿基米德原理$ F_浮 = \rho_液 g V_排 $,变形得$ \rho_液 = \frac{F_浮}{g V_排} $。甲中物块排开盐水的体积$ V_{排甲} > V_{排乙} $,且$ F_甲 < F_乙 $,所以盐水密度$ \rho_甲 < \rho_乙 $。已知两杯液面高度$ h $相同,根据液体压强公式$ p = \rho g h $,可得杯底部压强$ p_甲 < p_乙 $。
【答案】
<;<
【知识点】
浮力比较、液体压强计算、阿基米德原理
【点评】
本题结合物体浮沉条件、阿基米德原理和液体压强公式分析,关键是通过物块状态判断浮力,再推导液体密度,进而比较压强,是浮力与压强结合的常规题型。
【难度系数】
0.4
4. 在跨学科实践活动中,小夏亲手制作了一个简易密度计:他选取了一根细竹签作为标度杆,并在其下端缠绕了适量的铜丝作为“配重”,接着在细竹签的中部套上了一个泡沫球作为“浮子”。将自制的密度计浸入水中后,其状态如图所示,小夏在标度杆的水位处标记了“1 g/cm³”。下列分析正确的是 (

A.密度计的重心位置与其“浮子”所在位置一致
B.在使用密度计时,密度计漂浮在液体中
C.密度计在测量不同液体密度时,所受的浮力不同
D.使用密度计测量密度较大的液体密度时,浸入液体中的深度会增加
B
)A.密度计的重心位置与其“浮子”所在位置一致
B.在使用密度计时,密度计漂浮在液体中
C.密度计在测量不同液体密度时,所受的浮力不同
D.使用密度计测量密度较大的液体密度时,浸入液体中的深度会增加
答案
B
解析
【分析】
要判断各选项的正确性,需结合密度计的工作原理(漂浮时浮力等于自身重力,不同液体中浮力不变,排开液体体积与液体密度成反比)逐一分析:
1. 选项A:密度计下端有配重,重心应在下方(配重处),浮子在中部,重心与浮子位置不一致,A错误;
2. 选项B:密度计的工作原理是漂浮,使用时必须漂浮在液体中,B正确;
3. 选项C:密度计在不同液体中都漂浮,浮力等于自身重力,重力不变,所以浮力相同,C错误;
4. 选项D:根据$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,浮力不变时,液体密度越大,排开液体体积越小,浸入液体的深度会减小,D错误。
【解析】
本题考查密度计的相关知识,核心是利用物体漂浮条件分析:
选项A:密度计依靠下端配重竖直漂浮,重心位于配重位置(下方),与中部的浮子位置不同,故A错误;
选项B:密度计的设计原理是漂浮,使用时需漂浮在液体中,才能通过浸入深度反映液体密度,故B正确;
选项C:密度计在不同液体中均处于漂浮状态,浮力等于自身重力,重力不变,因此所受浮力相同,故C错误;
选项D:由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知,浮力不变时,液体密度越大,排开液体体积越小,密度计浸入液体的深度会减小,故D错误。
【答案】
B
【知识点】
密度计原理、物体漂浮条件
【点评】
本题是对密度计基础知识的考查,需掌握密度计的工作原理(漂浮时浮力等于重力,排开体积与液体密度成反比),属于基础应用类题目,难度较低。
【难度系数】
0.3
要判断各选项的正确性,需结合密度计的工作原理(漂浮时浮力等于自身重力,不同液体中浮力不变,排开液体体积与液体密度成反比)逐一分析:
1. 选项A:密度计下端有配重,重心应在下方(配重处),浮子在中部,重心与浮子位置不一致,A错误;
2. 选项B:密度计的工作原理是漂浮,使用时必须漂浮在液体中,B正确;
3. 选项C:密度计在不同液体中都漂浮,浮力等于自身重力,重力不变,所以浮力相同,C错误;
4. 选项D:根据$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,浮力不变时,液体密度越大,排开液体体积越小,浸入液体的深度会减小,D错误。
【解析】
本题考查密度计的相关知识,核心是利用物体漂浮条件分析:
选项A:密度计依靠下端配重竖直漂浮,重心位于配重位置(下方),与中部的浮子位置不同,故A错误;
选项B:密度计的设计原理是漂浮,使用时需漂浮在液体中,才能通过浸入深度反映液体密度,故B正确;
选项C:密度计在不同液体中均处于漂浮状态,浮力等于自身重力,重力不变,因此所受浮力相同,故C错误;
选项D:由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知,浮力不变时,液体密度越大,排开液体体积越小,密度计浸入液体的深度会减小,故D错误。
【答案】
B
【知识点】
密度计原理、物体漂浮条件
【点评】
本题是对密度计基础知识的考查,需掌握密度计的工作原理(漂浮时浮力等于重力,排开体积与液体密度成反比),属于基础应用类题目,难度较低。
【难度系数】
0.3
5.(双选)如图所示,三个相同的容器内水面高度相同,甲容器内只有水,乙容器的水中漂浮着木块,丙容器的水中悬浮着一个小球,则下列说法正确的是 (

A.若向丙容器中加入酒精,小球受到的浮力不变
B.若木块和小球体积相等,木块的质量小于小球的质量
C.若向乙容器中加入盐水,木块受到的浮力变大
D.三个容器中水对容器底面的压力大小关系为$F_甲=F_乙=F_丙$
BD
)A.若向丙容器中加入酒精,小球受到的浮力不变
B.若木块和小球体积相等,木块的质量小于小球的质量
C.若向乙容器中加入盐水,木块受到的浮力变大
D.三个容器中水对容器底面的压力大小关系为$F_甲=F_乙=F_丙$
答案
BD
解析
【分析】本题考查浮力与液体压强的综合应用,需结合漂浮、悬浮的受力特点及液体压强公式逐一分析选项:首先明确,漂浮物体浮力等于自身重力,悬浮物体浮力也等于自身重力;液体压强公式为$p=\rho gh$,容器底面积相同时,压力$F=pS$,压力大小由压强决定。接下来对每个选项逐一判断:
1. 选项A:向丙容器加酒精,液体密度减小,小球原本悬浮($\rho_{球}=\rho_{水}$),此时小球会下沉,排开液体体积等于自身体积,根据$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,$\rho_{液}$减小则浮力变小,故A错误。
2. 选项B:乙中木块漂浮,$G_{木}=F_{浮木}=\rho_{水}gV_{排木}$;丙中小球悬浮,$G_{球}=F_{浮球}=\rho_{水}gV_{球}$。若木块与小球体积相等($V_{木}=V_{球}$),则$V_{排木}<V_{木}=V_{球}$,因此$G_{木}<G_{球}$,即$m_{木}<m_{球}$,故B正确。
3. 选项C:乙中木块始终漂浮,浮力等于自身重力,加入盐水后液体密度变大,但木块重力不变,所以浮力不变,故C错误。
4. 选项D:三个容器水面高度相同,水的密度相同,根据$p=\rho gh$,水对容器底的压强相等;容器底面积相同,由$F=pS$可知,水对容器底的压力相等,故D正确。综上,正确选项为BD。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:丙容器中小球原本悬浮,说明$\rho_{球}=\rho_{水}$。加入酒精后,液体密度$\rho_{液}<\rho_{水}$,小球会下沉,排开液体体积$V_{排}=V_{球}$,根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,因$\rho_{液}$减小,小球受到的浮力变小,故A错误。
选项B:木块漂浮时,$G_{木}=F_{浮木}=\rho_{水}gV_{排木}$;小球悬浮时,$G_{球}=F_{浮球}=\rho_{水}gV_{球}$。若$V_{木}=V_{球}$,则$V_{排木}<V_{木}=V_{球}$,因此$G_{木}=\rho_{水}gV_{排木}<\rho_{水}gV_{球}=G_{球}$,由$m=\frac{G}{g}$得$m_{木}<m_{球}$,故B正确。
选项C:乙中木块始终处于漂浮状态,浮力等于自身重力。向乙中加入盐水,液体密度增大,但木块重力不变,所以木块受到的浮力不变,故C错误。
选项D:三个容器内水面高度$h$相同,水的密度$\rho_{水}$相同,根据液体压强公式$p=\rho_{水}gh$,水对容器底的压强$p$相等;又因三个容器底面积$S$相同,由压力公式$F=pS$可知,水对容器底的压力$F_{甲}=F_{乙}=F_{丙}$,故D正确。
【答案】BD
【知识点】浮力(漂浮、悬浮条件)、液体压强与压力
【点评】本题综合考查浮力和液体压强的应用,需熟练掌握漂浮、悬浮时浮力等于重力的特点,以及液体压强公式的应用,对学生的综合分析能力有一定要求。
【难度系数】0.6
1. 选项A:向丙容器加酒精,液体密度减小,小球原本悬浮($\rho_{球}=\rho_{水}$),此时小球会下沉,排开液体体积等于自身体积,根据$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,$\rho_{液}$减小则浮力变小,故A错误。
2. 选项B:乙中木块漂浮,$G_{木}=F_{浮木}=\rho_{水}gV_{排木}$;丙中小球悬浮,$G_{球}=F_{浮球}=\rho_{水}gV_{球}$。若木块与小球体积相等($V_{木}=V_{球}$),则$V_{排木}<V_{木}=V_{球}$,因此$G_{木}<G_{球}$,即$m_{木}<m_{球}$,故B正确。
3. 选项C:乙中木块始终漂浮,浮力等于自身重力,加入盐水后液体密度变大,但木块重力不变,所以浮力不变,故C错误。
4. 选项D:三个容器水面高度相同,水的密度相同,根据$p=\rho gh$,水对容器底的压强相等;容器底面积相同,由$F=pS$可知,水对容器底的压力相等,故D正确。综上,正确选项为BD。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:丙容器中小球原本悬浮,说明$\rho_{球}=\rho_{水}$。加入酒精后,液体密度$\rho_{液}<\rho_{水}$,小球会下沉,排开液体体积$V_{排}=V_{球}$,根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,因$\rho_{液}$减小,小球受到的浮力变小,故A错误。
选项B:木块漂浮时,$G_{木}=F_{浮木}=\rho_{水}gV_{排木}$;小球悬浮时,$G_{球}=F_{浮球}=\rho_{水}gV_{球}$。若$V_{木}=V_{球}$,则$V_{排木}<V_{木}=V_{球}$,因此$G_{木}=\rho_{水}gV_{排木}<\rho_{水}gV_{球}=G_{球}$,由$m=\frac{G}{g}$得$m_{木}<m_{球}$,故B正确。
选项C:乙中木块始终处于漂浮状态,浮力等于自身重力。向乙中加入盐水,液体密度增大,但木块重力不变,所以木块受到的浮力不变,故C错误。
选项D:三个容器内水面高度$h$相同,水的密度$\rho_{水}$相同,根据液体压强公式$p=\rho_{水}gh$,水对容器底的压强$p$相等;又因三个容器底面积$S$相同,由压力公式$F=pS$可知,水对容器底的压力$F_{甲}=F_{乙}=F_{丙}$,故D正确。
【答案】BD
【知识点】浮力(漂浮、悬浮条件)、液体压强与压力
【点评】本题综合考查浮力和液体压强的应用,需熟练掌握漂浮、悬浮时浮力等于重力的特点,以及液体压强公式的应用,对学生的综合分析能力有一定要求。
【难度系数】0.6
登录