1. (2024·江苏苏州中考)将鸡蛋放入盐水中出现如图所示的状态,缓慢向杯中加盐或水使鸡蛋悬浮,下列说法正确的是()

A.加盐可以让鸡蛋悬浮
B.鸡蛋悬浮时液体的密度大于鸡蛋的密度
C.鸡蛋悬浮时的浮力大于漂浮时的浮力
D.鸡蛋悬浮时液体对杯底的压强大
A.加盐可以让鸡蛋悬浮
B.鸡蛋悬浮时液体的密度大于鸡蛋的密度
C.鸡蛋悬浮时的浮力大于漂浮时的浮力
D.鸡蛋悬浮时液体对杯底的压强大
答案
D
解析
【分析】
首先明确鸡蛋初始状态为漂浮,根据浮沉条件,此时浮力等于鸡蛋重力,盐水密度大于鸡蛋密度。接下来逐一分析选项:
1. 对于A选项:加盐会增大盐水密度,鸡蛋受到的浮力大于重力,鸡蛋会上浮,无法实现悬浮;要让鸡蛋悬浮,需减小盐水密度,应向杯中加水,故A错误。
2. 对于B选项:根据悬浮的浮沉条件,物体悬浮时液体密度等于物体密度,并非大于,故B错误。
3. 对于C选项:漂浮和悬浮时,鸡蛋都处于平衡状态,浮力均等于自身重力,因此两种状态下浮力大小相等,故C错误。
4. 对于D选项:鸡蛋悬浮时是向杯中加水得到的,此时杯内液体与鸡蛋的总重力大于漂浮时的总重力。杯底受到的压力等于总重力,杯底面积不变,根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,可知悬浮时液体对杯底的压强大,故D正确。
【解析】
根据物体浮沉条件和液体压强公式分析各选项:
1. 浮沉条件回顾:
漂浮:$F_{浮}=G_{物}$,$\rho_{液}>\rho_{物}$;
悬浮:$F_{浮}=G_{物}$,$\rho_{液}=\rho_{物}$。
2. 选项判断:
A. 加盐会使盐水密度$\rho_{液}$增大,鸡蛋所受浮力$F_{浮}>G_{鸡蛋}$,鸡蛋上浮,无法悬浮;需加水减小$\rho_{液}$,使$\rho_{液}=\rho_{鸡蛋}$才能实现悬浮,故A错误。
B. 悬浮时液体密度等于鸡蛋密度,并非大于,故B错误。
C. 漂浮和悬浮时,鸡蛋的浮力均等于自身重力,因此浮力大小相等,故C错误。
D. 悬浮时向杯中加水,杯内总重力(液体+鸡蛋)大于漂浮时的总重力,杯底受到的压力$F$等于总重力,杯底面积$S$不变,由$p=\frac{F}{S}$可知,悬浮时液体对杯底的压强大,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
物体浮沉条件、液体压强计算
【点评】
本题综合考查物体浮沉条件与液体压强的应用,需准确区分漂浮、悬浮的条件,同时注意通过总重力分析杯底压力的变化,进而判断压强大小,容易忽略加水后总重力的变化导致错选,需仔细分析。
【难度系数】
0.6
首先明确鸡蛋初始状态为漂浮,根据浮沉条件,此时浮力等于鸡蛋重力,盐水密度大于鸡蛋密度。接下来逐一分析选项:
1. 对于A选项:加盐会增大盐水密度,鸡蛋受到的浮力大于重力,鸡蛋会上浮,无法实现悬浮;要让鸡蛋悬浮,需减小盐水密度,应向杯中加水,故A错误。
2. 对于B选项:根据悬浮的浮沉条件,物体悬浮时液体密度等于物体密度,并非大于,故B错误。
3. 对于C选项:漂浮和悬浮时,鸡蛋都处于平衡状态,浮力均等于自身重力,因此两种状态下浮力大小相等,故C错误。
4. 对于D选项:鸡蛋悬浮时是向杯中加水得到的,此时杯内液体与鸡蛋的总重力大于漂浮时的总重力。杯底受到的压力等于总重力,杯底面积不变,根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,可知悬浮时液体对杯底的压强大,故D正确。
【解析】
根据物体浮沉条件和液体压强公式分析各选项:
1. 浮沉条件回顾:
漂浮:$F_{浮}=G_{物}$,$\rho_{液}>\rho_{物}$;
悬浮:$F_{浮}=G_{物}$,$\rho_{液}=\rho_{物}$。
2. 选项判断:
A. 加盐会使盐水密度$\rho_{液}$增大,鸡蛋所受浮力$F_{浮}>G_{鸡蛋}$,鸡蛋上浮,无法悬浮;需加水减小$\rho_{液}$,使$\rho_{液}=\rho_{鸡蛋}$才能实现悬浮,故A错误。
B. 悬浮时液体密度等于鸡蛋密度,并非大于,故B错误。
C. 漂浮和悬浮时,鸡蛋的浮力均等于自身重力,因此浮力大小相等,故C错误。
D. 悬浮时向杯中加水,杯内总重力(液体+鸡蛋)大于漂浮时的总重力,杯底受到的压力$F$等于总重力,杯底面积$S$不变,由$p=\frac{F}{S}$可知,悬浮时液体对杯底的压强大,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
物体浮沉条件、液体压强计算
【点评】
本题综合考查物体浮沉条件与液体压强的应用,需准确区分漂浮、悬浮的条件,同时注意通过总重力分析杯底压力的变化,进而判断压强大小,容易忽略加水后总重力的变化导致错选,需仔细分析。
【难度系数】
0.6
2. 体积相等的实心铅块、铁块和木块,抛入水池中,待静止后,所受的浮力()
A.铅块受到的浮力最小
B.木块受到的浮力最大
C.木块受到的浮力最小
D.它们所受的浮力一样大
A.铅块受到的浮力最小
B.木块受到的浮力最大
C.木块受到的浮力最小
D.它们所受的浮力一样大
答案
C
解析
【分析】
要解决这道题,需结合物体浮沉条件和阿基米德原理逐步分析:
1. 先明确三种物质的密度关系:$\rho_{铅}>\rho_{铁}>\rho_{水}>\rho_{木}$;
2. 根据浮沉条件判断静止状态:铅块、铁块密度大于水,会下沉,静止时完全浸没,排开水的体积等于自身体积;木块密度小于水,会漂浮,静止时排开水的体积小于自身体积;
3. 已知三者体积相等,因此木块的排开水的体积最小;
4. 由阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知,在水的密度和$g$相同的情况下,$V_{排}$越小浮力越小,据此判断各选项对错。
【解析】
1. 判断浮沉状态与排液体积:
因为$\rho_{铅}>\rho_{铁}>\rho_{水}>\rho_{木}$,根据物体浮沉条件:
铅块、铁块下沉,静止时完全浸没,故$V_{排铅}=V_{排铁}=V_{物}$;
木块漂浮,静止时$V_{排木}<V_{物}$。
2. 比较排液体积:
已知三个物体体积相等,因此$V_{排木}<V_{排铅}=V_{排铁}$。
3. 利用阿基米德原理比较浮力:
根据$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$,$\rho_{水}$和$g$为定值,浮力与$V_{排}$成正比,可得$F_{浮木}<F_{浮铅}=F_{浮铁}$。
4. 分析选项:
A选项:铅块浮力最小,错误,铅块浮力与铁块相等,大于木块;
B选项:木块浮力最大,错误;
C选项:木块浮力最小,正确;
D选项:浮力一样大,错误。
【答案】
C
【知识点】
阿基米德原理、物体浮沉条件
【点评】
本题考查浮力的基础应用,需结合密度关系判断物体浮沉状态,明确排液体积的差异,再利用阿基米德原理比较浮力大小,关键是区分浸没与漂浮状态下排液体积的不同。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需结合物体浮沉条件和阿基米德原理逐步分析:
1. 先明确三种物质的密度关系:$\rho_{铅}>\rho_{铁}>\rho_{水}>\rho_{木}$;
2. 根据浮沉条件判断静止状态:铅块、铁块密度大于水,会下沉,静止时完全浸没,排开水的体积等于自身体积;木块密度小于水,会漂浮,静止时排开水的体积小于自身体积;
3. 已知三者体积相等,因此木块的排开水的体积最小;
4. 由阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知,在水的密度和$g$相同的情况下,$V_{排}$越小浮力越小,据此判断各选项对错。
【解析】
1. 判断浮沉状态与排液体积:
因为$\rho_{铅}>\rho_{铁}>\rho_{水}>\rho_{木}$,根据物体浮沉条件:
铅块、铁块下沉,静止时完全浸没,故$V_{排铅}=V_{排铁}=V_{物}$;
木块漂浮,静止时$V_{排木}<V_{物}$。
2. 比较排液体积:
已知三个物体体积相等,因此$V_{排木}<V_{排铅}=V_{排铁}$。
3. 利用阿基米德原理比较浮力:
根据$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$,$\rho_{水}$和$g$为定值,浮力与$V_{排}$成正比,可得$F_{浮木}<F_{浮铅}=F_{浮铁}$。
4. 分析选项:
A选项:铅块浮力最小,错误,铅块浮力与铁块相等,大于木块;
B选项:木块浮力最大,错误;
C选项:木块浮力最小,正确;
D选项:浮力一样大,错误。
【答案】
C
【知识点】
阿基米德原理、物体浮沉条件
【点评】
本题考查浮力的基础应用,需结合密度关系判断物体浮沉状态,明确排液体积的差异,再利用阿基米德原理比较浮力大小,关键是区分浸没与漂浮状态下排液体积的不同。
【难度系数】
0.7
3. 把一木块轻轻放入盛满酒精的溢水杯中,此时杯中溢出酒精$10\ \mathrm{g}$,若将此木块轻轻放入盛满水的溢水杯中,从杯中溢出水的质量为()(注:$\rho_{木}=0.6× 10^3\ \mathrm{kg/m}^3$,$\rho_{酒精}=0.8× 10^3\ \mathrm{kg/m}^3$,$\rho_{水}=1.0× 10^3\ \mathrm{kg/m}^3$)
A.$8\ \mathrm{g}$
B.$10\ \mathrm{g}$
C.$12\ \mathrm{g}$
D.$12.5\ \mathrm{g}$
A.$8\ \mathrm{g}$
B.$10\ \mathrm{g}$
C.$12\ \mathrm{g}$
D.$12.5\ \mathrm{g}$
答案
B
解析
【分析】
首先根据木块、酒精、水的密度关系判断木块在两种液体中的浮沉状态:因为木块的密度小于酒精和水的密度,所以木块在酒精和水中都会处于漂浮状态。根据物体漂浮条件,漂浮时浮力等于物体自身重力;再结合阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力。由此可知,木块在酒精中排开酒精的重力等于木块重力,在水中排开水的重力也等于木块重力,所以排开酒精和水的质量相等,即溢出水的质量等于溢出酒精的质量10g。
【解析】
1. 判断木块在酒精中的浮沉状态:
已知$\rho_{木}=0.6× 10^3\ \mathrm{kg/m}^3$,$\rho_{酒精}=0.8× 10^3\ \mathrm{kg/m}^3$,因为$\rho_{木}<\rho_{酒精}$,所以木块在酒精中漂浮。
根据漂浮条件:$F_{浮1}=G_{木}$,
根据阿基米德原理:$F_{浮1}=G_{排酒精}=m_{排酒精}g$,
因此$G_{木}=m_{排酒精}g$,即$m_{木}=m_{排酒精}=10\ \mathrm{g}$。
2. 判断木块在水中的浮沉状态:
已知$\rho_{水}=1.0× 10^3\ \mathrm{kg/m}^3$,$\rho_{木}<\rho_{水}$,所以木块在水中也漂浮。
同理,根据漂浮条件:$F_{浮2}=G_{木}$,
根据阿基米德原理:$F_{浮2}=G_{排水}=m_{排水}g$,
因此$m_{排水}g=m_{木}g$,即$m_{排水}=m_{木}=10\ \mathrm{g}$。
【答案】
B
【知识点】
物体浮沉条件、阿基米德原理
【点评】
本题主要考查漂浮条件与阿基米德原理的综合应用,解题关键是准确判断木块在两种液体中均处于漂浮状态,利用“漂浮时浮力等于重力”这一核心点,推导出排开两种液体的质量相等。
【难度系数】
0.7
首先根据木块、酒精、水的密度关系判断木块在两种液体中的浮沉状态:因为木块的密度小于酒精和水的密度,所以木块在酒精和水中都会处于漂浮状态。根据物体漂浮条件,漂浮时浮力等于物体自身重力;再结合阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力。由此可知,木块在酒精中排开酒精的重力等于木块重力,在水中排开水的重力也等于木块重力,所以排开酒精和水的质量相等,即溢出水的质量等于溢出酒精的质量10g。
【解析】
1. 判断木块在酒精中的浮沉状态:
已知$\rho_{木}=0.6× 10^3\ \mathrm{kg/m}^3$,$\rho_{酒精}=0.8× 10^3\ \mathrm{kg/m}^3$,因为$\rho_{木}<\rho_{酒精}$,所以木块在酒精中漂浮。
根据漂浮条件:$F_{浮1}=G_{木}$,
根据阿基米德原理:$F_{浮1}=G_{排酒精}=m_{排酒精}g$,
因此$G_{木}=m_{排酒精}g$,即$m_{木}=m_{排酒精}=10\ \mathrm{g}$。
2. 判断木块在水中的浮沉状态:
已知$\rho_{水}=1.0× 10^3\ \mathrm{kg/m}^3$,$\rho_{木}<\rho_{水}$,所以木块在水中也漂浮。
同理,根据漂浮条件:$F_{浮2}=G_{木}$,
根据阿基米德原理:$F_{浮2}=G_{排水}=m_{排水}g$,
因此$m_{排水}g=m_{木}g$,即$m_{排水}=m_{木}=10\ \mathrm{g}$。
【答案】
B
【知识点】
物体浮沉条件、阿基米德原理
【点评】
本题主要考查漂浮条件与阿基米德原理的综合应用,解题关键是准确判断木块在两种液体中均处于漂浮状态,利用“漂浮时浮力等于重力”这一核心点,推导出排开两种液体的质量相等。
【难度系数】
0.7
4. (2024·贵州中考)泡茶时可以欣赏到茶叶在水中浮沉“起舞”。冲泡茶叶时,部分茶叶表面附着气泡使其排开水的体积增大,由于浮力大于重力而;茶叶充分吸水后由于其密度水的密度而下沉。
答案
上浮
大于
大于
解析
【分析】
要解决这道题,需结合物体的浮沉条件来分析:
1. 当物体所受浮力大于自身重力时,根据浮沉条件,物体将向上运动,即上浮;题目中明确给出浮力大于重力的条件,对应此状态即可得出第一空答案。
2. 物体浮沉还可通过密度关系判断:当物体密度大于液体密度时,物体在液体中会下沉。茶叶充分吸水后下沉,说明此时茶叶的密度大于水的密度,据此可得出第二空答案。
【解析】
1. 根据物体浮沉条件,当物体受到的浮力大于自身重力时,物体将上浮,因此第一空填“上浮”;
2. 当物体的密度大于液体的密度时,物体在液体中下沉,茶叶吸水后下沉,说明其密度大于水的密度,因此第二空填“大于”。
【答案】
上浮;大于
【知识点】
物体浮沉条件
【点评】
本题以生活中泡茶的常见现象为背景,考查物体浮沉条件的应用,将物理知识与生活实际紧密结合,注重对基础知识的理解与运用,有助于培养学生用物理知识解释生活现象的能力。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,需结合物体的浮沉条件来分析:
1. 当物体所受浮力大于自身重力时,根据浮沉条件,物体将向上运动,即上浮;题目中明确给出浮力大于重力的条件,对应此状态即可得出第一空答案。
2. 物体浮沉还可通过密度关系判断:当物体密度大于液体密度时,物体在液体中会下沉。茶叶充分吸水后下沉,说明此时茶叶的密度大于水的密度,据此可得出第二空答案。
【解析】
1. 根据物体浮沉条件,当物体受到的浮力大于自身重力时,物体将上浮,因此第一空填“上浮”;
2. 当物体的密度大于液体的密度时,物体在液体中下沉,茶叶吸水后下沉,说明其密度大于水的密度,因此第二空填“大于”。
【答案】
上浮;大于
【知识点】
物体浮沉条件
【点评】
本题以生活中泡茶的常见现象为背景,考查物体浮沉条件的应用,将物理知识与生活实际紧密结合,注重对基础知识的理解与运用,有助于培养学生用物理知识解释生活现象的能力。
【难度系数】
0.8
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