8. 盐水选种是一种常用的选种方法。方法是:将待选的种子放入浓度适当的盐水中,良种沉入水底,次种则漂浮于水面,如图所示。其中,盐水浓度的把握是关键。如果盐水的浓度太高,则可能( )

A.所有种子都沉入水底
B.所有种子都不受浮力
C.部分良种漂浮于水面
D.良种漂浮,次种下沉
A.所有种子都沉入水底
B.所有种子都不受浮力
C.部分良种漂浮于水面
D.良种漂浮,次种下沉
答案
C
解析
【解析】
根据物体浮沉条件和阿基米德原理,物体的浮沉由重力与浮力的大小关系决定,浮力公式为$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$。当盐水浓度太高时,盐水的密度$\rho_{液}$增大,种子受到的浮力会随之增大,部分良种的重力会小于此时增大后的浮力,从而漂浮于水面。
【答案】
C
【知识点】
物体浮沉条件、阿基米德原理
【点评】
本题结合生活中盐水选种的实际场景,考查对物体浮沉条件和阿基米德原理的理解与应用,需明确液体密度对浮力大小的影响及浮沉的判断依据。
【难度系数】
0.6
根据物体浮沉条件和阿基米德原理,物体的浮沉由重力与浮力的大小关系决定,浮力公式为$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$。当盐水浓度太高时,盐水的密度$\rho_{液}$增大,种子受到的浮力会随之增大,部分良种的重力会小于此时增大后的浮力,从而漂浮于水面。
【答案】
C
【知识点】
物体浮沉条件、阿基米德原理
【点评】
本题结合生活中盐水选种的实际场景,考查对物体浮沉条件和阿基米德原理的理解与应用,需明确液体密度对浮力大小的影响及浮沉的判断依据。
【难度系数】
0.6
1. 全球首艘智能型无人系统航母船“珠海云”号排水量为 $ 2000 \, t $,满载时受到的浮力为______$ N $,船上的无人机起飞后船身受到的浮力______(选填“变大”“变小”或“不变”),船体将______(选填“上浮”或“下沉”)一些。($ g $ 取 $ 10 \, N/kg $)
答案
$2×10^{7}$
变小
上浮
变小
上浮
解析
【解析】
1. 根据阿基米德原理,满载时船受到的浮力等于排开水的重力,即$F_{浮}=G_{排}=m_{排}g$。已知排水量$m_{排}=2000t=2×10^{6}kg$,$g=10N/kg$,代入得:
$F_{浮}=2×10^{6}kg×10N/kg=2×10^{7}N$。
2. 船始终漂浮,浮力等于总重力。无人机起飞后,船的总重力变小,因此船身受到的浮力变小。
3. 由$F_{浮}=ρ_{水}gV_{排}$可知,浮力变小,水的密度和$g$不变,所以排开水的体积$V_{排}$变小,船体将上浮一些。
【答案】
$2×10^{7}$;变小;上浮
【知识点】
阿基米德原理、物体浮沉条件
【点评】
本题考查浮力的相关计算与动态分析,需结合阿基米德原理和漂浮条件进行解答,侧重对基础知识的运用。
【难度系数】
0.8
1. 根据阿基米德原理,满载时船受到的浮力等于排开水的重力,即$F_{浮}=G_{排}=m_{排}g$。已知排水量$m_{排}=2000t=2×10^{6}kg$,$g=10N/kg$,代入得:
$F_{浮}=2×10^{6}kg×10N/kg=2×10^{7}N$。
2. 船始终漂浮,浮力等于总重力。无人机起飞后,船的总重力变小,因此船身受到的浮力变小。
3. 由$F_{浮}=ρ_{水}gV_{排}$可知,浮力变小,水的密度和$g$不变,所以排开水的体积$V_{排}$变小,船体将上浮一些。
【答案】
$2×10^{7}$;变小;上浮
【知识点】
阿基米德原理、物体浮沉条件
【点评】
本题考查浮力的相关计算与动态分析,需结合阿基米德原理和漂浮条件进行解答,侧重对基础知识的运用。
【难度系数】
0.8
2. 一艘潜艇浸没在水中所受的浮力是 $ 8.5 × 10^{5} \, N $,潜艇自身净质量是 $ 5.3 × 10^{4} \, kg $,它在水面下匀速航行时水舱中所装水的重力是______$ N $。当潜水艇从水面下由大海驶入珠江的过程中,它所受到的浮力将______(选填“变大”“变小”或“不变”),其水舱中的水量应______(选填“增大”“不变”或“减小”)。($ g $ 取 $ 10 \, N/kg $)
答案
$3.2×10^{5}$
变小
减小
变小
减小
解析
【解析】
1. 计算潜艇自身重力:$G_{艇}=m_{艇}g=5.3×10^{4}\,kg×10\,N/kg=5.3×10^{5}\,N$;
2. 潜艇在水面下匀速航行时处于平衡状态,浮力等于总重力,即$F_{浮}=G_{总}=G_{艇}+G_{水}$,因此水舱中水的重力:$G_{水}=F_{浮}-G_{艇}=8.5×10^{5}\,N - 5.3×10^{5}\,N=3.2×10^{5}\,N$;
3. 潜艇从水面下由大海驶入珠江,排开水的体积不变,珠江水密度小于海水密度,根据阿基米德原理$F_{浮}=ρ_{液}gV_{排}$,浮力变小;
4. 潜艇始终浸没在水中,要保持平衡状态,总重力需等于浮力,浮力变小则总重力需减小,潜艇自身重力不变,因此水舱中的水量应减小。
【答案】
$3.2×10^{5}$;变小;减小
【知识点】
阿基米德原理、物体浮沉条件、二力平衡
【点评】
本题考查浮力相关知识的综合应用,需结合受力平衡与阿基米德原理分析液体密度变化对浮力的影响,以及浮沉条件的实际应用,注重对基础知识的综合运用能力。
【难度系数】
0.6
1. 计算潜艇自身重力:$G_{艇}=m_{艇}g=5.3×10^{4}\,kg×10\,N/kg=5.3×10^{5}\,N$;
2. 潜艇在水面下匀速航行时处于平衡状态,浮力等于总重力,即$F_{浮}=G_{总}=G_{艇}+G_{水}$,因此水舱中水的重力:$G_{水}=F_{浮}-G_{艇}=8.5×10^{5}\,N - 5.3×10^{5}\,N=3.2×10^{5}\,N$;
3. 潜艇从水面下由大海驶入珠江,排开水的体积不变,珠江水密度小于海水密度,根据阿基米德原理$F_{浮}=ρ_{液}gV_{排}$,浮力变小;
4. 潜艇始终浸没在水中,要保持平衡状态,总重力需等于浮力,浮力变小则总重力需减小,潜艇自身重力不变,因此水舱中的水量应减小。
【答案】
$3.2×10^{5}$;变小;减小
【知识点】
阿基米德原理、物体浮沉条件、二力平衡
【点评】
本题考查浮力相关知识的综合应用,需结合受力平衡与阿基米德原理分析液体密度变化对浮力的影响,以及浮沉条件的实际应用,注重对基础知识的综合运用能力。
【难度系数】
0.6
3. 妈妈生日那天,小梦给妈妈煮饺子时发现,当把饺子放入沸腾的水中后,饺子先下沉到锅底,过了一会儿又上浮,最终漂浮在水面上。下列分析正确的是(不考虑饺子的吸水性)( )
A.饺子在下沉的过程中,受到水的压强不变
B.饺子上浮过程中,受到的浮力小于它所受的重力
C.饺子上浮过程中,受到的浮力等于它排开的水所受的重力
D.饺子在水面漂浮时,受到的浮力大于它所受的重力
A.饺子在下沉的过程中,受到水的压强不变
B.饺子上浮过程中,受到的浮力小于它所受的重力
C.饺子上浮过程中,受到的浮力等于它排开的水所受的重力
D.饺子在水面漂浮时,受到的浮力大于它所受的重力
答案
C
解析
【解析】
逐个分析选项:
A. 饺子下沉过程中,深度h增大,根据$p=\rho gh$,水的密度$\rho$不变,所以受到水的压强变大,A错误;
B. 物体上浮的条件是浮力大于重力,饺子上浮过程中,受到的浮力大于它所受的重力,B错误;
C. 根据阿基米德原理,浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开的液体所受的重力,与物体的运动状态无关,所以饺子上浮过程中,受到的浮力等于它排开的水所受的重力,C正确;
D. 物体漂浮时,处于平衡状态,受到的浮力等于它所受的重力,D错误。
【答案】
C
【知识点】
阿基米德原理、物体浮沉条件、液体压强规律
【点评】
本题考查液体压强、阿基米德原理及物体浮沉条件的综合应用,需结合物体不同运动状态,逐一分析各选项,明确相关原理的适用条件。
【难度系数】
0.7
逐个分析选项:
A. 饺子下沉过程中,深度h增大,根据$p=\rho gh$,水的密度$\rho$不变,所以受到水的压强变大,A错误;
B. 物体上浮的条件是浮力大于重力,饺子上浮过程中,受到的浮力大于它所受的重力,B错误;
C. 根据阿基米德原理,浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开的液体所受的重力,与物体的运动状态无关,所以饺子上浮过程中,受到的浮力等于它排开的水所受的重力,C正确;
D. 物体漂浮时,处于平衡状态,受到的浮力等于它所受的重力,D错误。
【答案】
C
【知识点】
阿基米德原理、物体浮沉条件、液体压强规律
【点评】
本题考查液体压强、阿基米德原理及物体浮沉条件的综合应用,需结合物体不同运动状态,逐一分析各选项,明确相关原理的适用条件。
【难度系数】
0.7
4. (双选)根据我国明代《菽园杂记》中记载的用莲子比较盐水密度的方法,某同学将三个相同的杯子放在水平桌面上,分别向其中加入密度不同、体积相同的盐水,将同一莲子先后放入三个杯子中,莲子静止时在杯中的位置如图所示。图丙中莲子对杯底有压力,忽略莲子吸入或带出的盐水,下列说法正确的是( )

A.图甲中盐水密度等于莲子密度
B.莲子所受浮力的大小关系是 $ F_{甲} = F_{乙} > F_{丙} $
C.三杯盐水密度的大小关系是 $ \rho_{甲} = \rho_{乙} > \rho_{丙} $
D.杯子对桌面压强的大小关系是 $ p_{甲} > p_{乙} > p_{丙} $
A.图甲中盐水密度等于莲子密度
B.莲子所受浮力的大小关系是 $ F_{甲} = F_{乙} > F_{丙} $
C.三杯盐水密度的大小关系是 $ \rho_{甲} = \rho_{乙} > \rho_{丙} $
D.杯子对桌面压强的大小关系是 $ p_{甲} > p_{乙} > p_{丙} $
答案
BD
解析
【解析】
逐一分析选项:
A选项:图甲中莲子漂浮,根据物体浮沉条件,漂浮时$\rho_{液}>\rho_{物}$,故$\rho_{甲}>\rho_{莲子}$,A错误。
B选项:甲中莲子漂浮,$F_{甲}=G_{莲子}$;乙中莲子悬浮,$F_{乙}=G_{莲子}$;丙中莲子沉底,$F_{丙}<G_{莲子}$,因此$F_{甲}=F_{乙}>F_{丙}$,B正确。
C选项:根据浮沉条件,漂浮时$\rho_{甲}>\rho_{莲子}$,悬浮时$\rho_{乙}=\rho_{莲子}$,沉底时$\rho_{丙}<\rho_{莲子}$,故$\rho_{甲}>\rho_{乙}>\rho_{丙}$,C错误。
D选项:三杯盐水体积相同,由$\rho_{甲}>\rho_{乙}>\rho_{丙}$,根据$m=\rho V$得盐水质量$m_{甲盐}>m_{乙盐}>m_{丙盐}$,盐水重力$G_{甲盐}>G_{乙盐}>G_{丙盐}$。杯子相同,莲子重力相同,杯子对桌面的压力等于杯子、盐水、莲子的总重力,故总压力$F_{压甲}>F_{压乙}>F_{压丙}$。杯子底面积相同,根据$p=\frac{F}{S}$,得$p_{甲}>p_{乙}>p_{丙}$,D正确。
【答案】
BD
【知识点】
物体浮沉条件;阿基米德原理;压强的计算
【点评】
本题结合古书记载的情境,考查物体浮沉条件、浮力与压强的综合应用,需熟练掌握浮沉条件与压强公式,注意整体法在压力分析中的应用。
【难度系数】
0.6
逐一分析选项:
A选项:图甲中莲子漂浮,根据物体浮沉条件,漂浮时$\rho_{液}>\rho_{物}$,故$\rho_{甲}>\rho_{莲子}$,A错误。
B选项:甲中莲子漂浮,$F_{甲}=G_{莲子}$;乙中莲子悬浮,$F_{乙}=G_{莲子}$;丙中莲子沉底,$F_{丙}<G_{莲子}$,因此$F_{甲}=F_{乙}>F_{丙}$,B正确。
C选项:根据浮沉条件,漂浮时$\rho_{甲}>\rho_{莲子}$,悬浮时$\rho_{乙}=\rho_{莲子}$,沉底时$\rho_{丙}<\rho_{莲子}$,故$\rho_{甲}>\rho_{乙}>\rho_{丙}$,C错误。
D选项:三杯盐水体积相同,由$\rho_{甲}>\rho_{乙}>\rho_{丙}$,根据$m=\rho V$得盐水质量$m_{甲盐}>m_{乙盐}>m_{丙盐}$,盐水重力$G_{甲盐}>G_{乙盐}>G_{丙盐}$。杯子相同,莲子重力相同,杯子对桌面的压力等于杯子、盐水、莲子的总重力,故总压力$F_{压甲}>F_{压乙}>F_{压丙}$。杯子底面积相同,根据$p=\frac{F}{S}$,得$p_{甲}>p_{乙}>p_{丙}$,D正确。
【答案】
BD
【知识点】
物体浮沉条件;阿基米德原理;压强的计算
【点评】
本题结合古书记载的情境,考查物体浮沉条件、浮力与压强的综合应用,需熟练掌握浮沉条件与压强公式,注意整体法在压力分析中的应用。
【难度系数】
0.6
5. 俗语“瓜浮李沉”是指西瓜投入水中会漂浮,李子投入水中会下沉,如图所示。对此现象,下列说法正确的是( )

A.西瓜的密度大于李子的密度
B.西瓜所受的浮力小于李子所受的浮力
C.李子受到的浮力小于它的重力
D.西瓜所受的浮力大于它排开水的重力
A.西瓜的密度大于李子的密度
B.西瓜所受的浮力小于李子所受的浮力
C.李子受到的浮力小于它的重力
D.西瓜所受的浮力大于它排开水的重力
答案
C
解析
【解析】
1. 分析选项A:西瓜漂浮在水面,说明$\rho_{瓜}<\rho_{水}$;李子下沉到水底,说明$\rho_{李}>\rho_{水}$,因此$\rho_{瓜}<\rho_{李}$,A错误。
2. 分析选项B:西瓜排开水的体积远大于李子,根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,可知西瓜受到的浮力大于李子受到的浮力,B错误。
3. 分析选项C:李子下沉,根据物体浮沉条件,下沉的物体所受浮力小于自身重力,C正确。
4. 分析选项D:根据阿基米德原理,浸在液体中的物体所受浮力等于它排开液体的重力,因此西瓜所受浮力等于它排开水的重力,D错误。
【答案】
C
【知识点】
物体的浮沉条件、阿基米德原理
【点评】
本题结合生活中的“瓜浮李沉”现象,考查对物体浮沉条件和阿基米德原理的理解与应用,需准确区分不同浮沉状态下物体密度、浮力与重力的关系。
【难度系数】
0.7
1. 分析选项A:西瓜漂浮在水面,说明$\rho_{瓜}<\rho_{水}$;李子下沉到水底,说明$\rho_{李}>\rho_{水}$,因此$\rho_{瓜}<\rho_{李}$,A错误。
2. 分析选项B:西瓜排开水的体积远大于李子,根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,可知西瓜受到的浮力大于李子受到的浮力,B错误。
3. 分析选项C:李子下沉,根据物体浮沉条件,下沉的物体所受浮力小于自身重力,C正确。
4. 分析选项D:根据阿基米德原理,浸在液体中的物体所受浮力等于它排开液体的重力,因此西瓜所受浮力等于它排开水的重力,D错误。
【答案】
C
【知识点】
物体的浮沉条件、阿基米德原理
【点评】
本题结合生活中的“瓜浮李沉”现象,考查对物体浮沉条件和阿基米德原理的理解与应用,需准确区分不同浮沉状态下物体密度、浮力与重力的关系。
【难度系数】
0.7
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