2. 如图所示,潜水员正潜没在海水中,他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或放气,以改变背心的体积大小来实现沉浮。下列对潜水员的分析正确的是()
A. 向海底下潜的过程中,潜水员受到海水的压强变大
B. 在海水中水平游动时,潜水员受到海水的压强变小
C. 给背心放气后,潜水员受到海水的浮力变大
D. 给背心充气后,潜水员受到海水的浮力变小

A. 向海底下潜的过程中,潜水员受到海水的压强变大
B. 在海水中水平游动时,潜水员受到海水的压强变小
C. 给背心放气后,潜水员受到海水的浮力变大
D. 给背心充气后,潜水员受到海水的浮力变小
答案
A
解析
【分析】
解决本题需结合液体压强公式和阿基米德原理,分别分析每个选项:
1. 分析液体压强时,根据$ p = \rho gh $,判断深度$ h $的变化是关键;
2. 分析浮力时,根据$ F_{浮} = \rho_{液}gV_{排} $,判断排开海水的体积$ V_{排} $的变化是关键。
对各选项逐一判断:向海底下潜时深度增大,压强变大;水平游动时深度不变,压强不变;放气后排开体积变小,浮力变小;充气后排开体积变大,浮力变大,从而确定正确选项。
【解析】
根据液体压强公式$ p = \rho gh $和阿基米德原理$ F_{浮} = \rho_{液}gV_{排} $,对各选项分析如下:
A选项:向海底下潜过程中,潜水员的深度$ h $增大,海水密度$ \rho $和$ g $不变,由$ p = \rho gh $可知,潜水员受到海水的压强变大,该选项正确。
B选项:在海水中水平游动时,潜水员的深度$ h $不变,海水密度$ \rho $和$ g $不变,由$ p = \rho gh $可知,潜水员受到海水的压强不变,该选项错误。
C选项:给背心放气后,潜水员整体排开海水的体积$ V_{排} $变小,海水密度$ \rho_{液} $和$ g $不变,由$ F_{浮} = \rho_{液}gV_{排} $可知,潜水员受到海水的浮力变小,该选项错误。
D选项:给背心充气后,潜水员整体排开海水的体积$ V_{排} $变大,海水密度$ \rho_{液} $和$ g $不变,由$ F_{浮} = \rho_{液}gV_{排} $可知,潜水员受到海水的浮力变大,该选项错误。
【答案】
A
【知识点】
液体压强的影响因素、阿基米德原理
【点评】
本题结合潜水员潜水的实际情景,考查液体压强和浮力的相关规律,需要准确把握液体压强与深度、浮力与排开液体体积的关系,属于对基础知识的考查,注重物理知识在实际生活中的应用。
【难度系数】
0.7
解决本题需结合液体压强公式和阿基米德原理,分别分析每个选项:
1. 分析液体压强时,根据$ p = \rho gh $,判断深度$ h $的变化是关键;
2. 分析浮力时,根据$ F_{浮} = \rho_{液}gV_{排} $,判断排开海水的体积$ V_{排} $的变化是关键。
对各选项逐一判断:向海底下潜时深度增大,压强变大;水平游动时深度不变,压强不变;放气后排开体积变小,浮力变小;充气后排开体积变大,浮力变大,从而确定正确选项。
【解析】
根据液体压强公式$ p = \rho gh $和阿基米德原理$ F_{浮} = \rho_{液}gV_{排} $,对各选项分析如下:
A选项:向海底下潜过程中,潜水员的深度$ h $增大,海水密度$ \rho $和$ g $不变,由$ p = \rho gh $可知,潜水员受到海水的压强变大,该选项正确。
B选项:在海水中水平游动时,潜水员的深度$ h $不变,海水密度$ \rho $和$ g $不变,由$ p = \rho gh $可知,潜水员受到海水的压强不变,该选项错误。
C选项:给背心放气后,潜水员整体排开海水的体积$ V_{排} $变小,海水密度$ \rho_{液} $和$ g $不变,由$ F_{浮} = \rho_{液}gV_{排} $可知,潜水员受到海水的浮力变小,该选项错误。
D选项:给背心充气后,潜水员整体排开海水的体积$ V_{排} $变大,海水密度$ \rho_{液} $和$ g $不变,由$ F_{浮} = \rho_{液}gV_{排} $可知,潜水员受到海水的浮力变大,该选项错误。
【答案】
A
【知识点】
液体压强的影响因素、阿基米德原理
【点评】
本题结合潜水员潜水的实际情景,考查液体压强和浮力的相关规律,需要准确把握液体压强与深度、浮力与排开液体体积的关系,属于对基础知识的考查,注重物理知识在实际生活中的应用。
【难度系数】
0.7
3. 小明两只手分别拿着一个小木块和一个大石块浸没在水中,同时松手后,小木块上浮,大石块下沉。小木块和大石块中所受浮力更大的是()
A. 小木块
B. 大石块
C. 一样大
D. 无法判断
A. 小木块
B. 大石块
C. 一样大
D. 无法判断
答案
B
解析
【分析】
要解决这道题,需依据阿基米德原理分析浮力大小的影响因素。首先回忆阿基米德原理公式:$ F_{浮} = \rho_{液}gV_{排} $,浮力大小由液体密度$ \rho_{液} $、重力加速度$ g $和排开液体的体积$ V_{排} $共同决定。题目中明确小木块和大石块浸没在水中,此时两者的$ V_{排} $等于各自的自身体积。虽然松手后小木块上浮、大石块下沉,但比较浮力大小的关键是浸没时的$ V_{排} $,大石块体积远大于小木块,其$ V_{排} $更大,在$ \rho_{液} $和$ g $相同的情况下,$ V_{排} $越大浮力越大,因此大石块所受浮力更大。
【解析】
根据阿基米德原理,浮力计算公式为:
$ F_{浮} = \rho_{液}gV_{排} $
由于小木块和大石块浸没在水中,此时排开液体的体积等于物体自身体积,即$ V_{排}=V_{物} $。
已知大石块的体积大于小木块的体积,因此$ V_{排石} > V_{排木} $。
又因为两者均浸没在水中,液体密度$ \rho_{水} $和重力加速度$ g $相同,代入公式可得:$ F_{浮石} > F_{浮木} $。
所以大石块受到的浮力更大,应选B选项。
【答案】
B
【知识点】
阿基米德原理、浮力大小的影响因素
【点评】
本题易被物体的浮沉状态误导,部分同学会错误认为上浮的小木块浮力更大。实际上,比较浸没在液体中的物体所受浮力大小,核心是看排开液体的体积,只要紧扣阿基米德原理,抓住$ V_{排} $这一关键变量,就能避免错误。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需依据阿基米德原理分析浮力大小的影响因素。首先回忆阿基米德原理公式:$ F_{浮} = \rho_{液}gV_{排} $,浮力大小由液体密度$ \rho_{液} $、重力加速度$ g $和排开液体的体积$ V_{排} $共同决定。题目中明确小木块和大石块浸没在水中,此时两者的$ V_{排} $等于各自的自身体积。虽然松手后小木块上浮、大石块下沉,但比较浮力大小的关键是浸没时的$ V_{排} $,大石块体积远大于小木块,其$ V_{排} $更大,在$ \rho_{液} $和$ g $相同的情况下,$ V_{排} $越大浮力越大,因此大石块所受浮力更大。
【解析】
根据阿基米德原理,浮力计算公式为:
$ F_{浮} = \rho_{液}gV_{排} $
由于小木块和大石块浸没在水中,此时排开液体的体积等于物体自身体积,即$ V_{排}=V_{物} $。
已知大石块的体积大于小木块的体积,因此$ V_{排石} > V_{排木} $。
又因为两者均浸没在水中,液体密度$ \rho_{水} $和重力加速度$ g $相同,代入公式可得:$ F_{浮石} > F_{浮木} $。
所以大石块受到的浮力更大,应选B选项。
【答案】
B
【知识点】
阿基米德原理、浮力大小的影响因素
【点评】
本题易被物体的浮沉状态误导,部分同学会错误认为上浮的小木块浮力更大。实际上,比较浸没在液体中的物体所受浮力大小,核心是看排开液体的体积,只要紧扣阿基米德原理,抓住$ V_{排} $这一关键变量,就能避免错误。
【难度系数】
0.6
4. 甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材质不同的小球,小明把它们放入水中,静止时的情形如图所示。甲、乙、丙、丁四个小球中,在水中所受浮力相等的两个是()
A. 甲和乙
B. 乙和丙
C. 丙和丁
D. 甲和丁

A. 甲和乙
B. 乙和丙
C. 丙和丁
D. 甲和丁
答案
C
解析
【分析】
要判断四个小球所受浮力的大小关系,需利用阿基米德原理分析。首先明确浮力公式$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,在液体密度$\rho_{液}$和$g$不变时,浮力大小由排开液体的体积$V_{排}$决定。观察题图可知,四个小球体积、形状相同:甲、乙处于漂浮状态,浸入水中的体积(即$V_{排}$)小于自身体积,且$V_{排甲}<V_{排乙}$;丙悬浮、丁沉底,二者排开水的体积都等于自身体积,即$V_{排丙}=V_{排丁}=V_{球}$。因此只需找到$V_{排}$相等的两个小球,即可判断它们所受浮力相等。
【解析】
根据阿基米德原理,浸在液体中的物体所受浮力$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$,其中$\rho_{水}$和$g$为定值,浮力大小与排开水的体积$V_{排}$成正比。
由题图可知:
甲、乙漂浮,$V_{排甲}<V_{排乙}<V_{球}$;
丙悬浮、丁沉底,$V_{排丙}=V_{排丁}=V_{球}$。
因为四个小球体积相同,所以$V_{排丙}=V_{排丁}$,代入公式可得$F_{浮丙}=F_{浮丁}$,即丙和丁所受浮力相等。
【答案】
C
【知识点】
阿基米德原理、浮力大小的影响因素
【点评】
本题侧重考查阿基米德原理的实际应用,核心是通过物体的浮沉状态判断排开液体的体积,进而比较浮力大小。题目难度适中,需要学生准确理解浮沉状态与排液体积的关系,避免混淆不同状态下的$V_{排}$。
【难度系数】
0.7
要判断四个小球所受浮力的大小关系,需利用阿基米德原理分析。首先明确浮力公式$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,在液体密度$\rho_{液}$和$g$不变时,浮力大小由排开液体的体积$V_{排}$决定。观察题图可知,四个小球体积、形状相同:甲、乙处于漂浮状态,浸入水中的体积(即$V_{排}$)小于自身体积,且$V_{排甲}<V_{排乙}$;丙悬浮、丁沉底,二者排开水的体积都等于自身体积,即$V_{排丙}=V_{排丁}=V_{球}$。因此只需找到$V_{排}$相等的两个小球,即可判断它们所受浮力相等。
【解析】
根据阿基米德原理,浸在液体中的物体所受浮力$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$,其中$\rho_{水}$和$g$为定值,浮力大小与排开水的体积$V_{排}$成正比。
由题图可知:
甲、乙漂浮,$V_{排甲}<V_{排乙}<V_{球}$;
丙悬浮、丁沉底,$V_{排丙}=V_{排丁}=V_{球}$。
因为四个小球体积相同,所以$V_{排丙}=V_{排丁}$,代入公式可得$F_{浮丙}=F_{浮丁}$,即丙和丁所受浮力相等。
【答案】
C
【知识点】
阿基米德原理、浮力大小的影响因素
【点评】
本题侧重考查阿基米德原理的实际应用,核心是通过物体的浮沉状态判断排开液体的体积,进而比较浮力大小。题目难度适中,需要学生准确理解浮沉状态与排液体积的关系,避免混淆不同状态下的$V_{排}$。
【难度系数】
0.7
5. 如图所示,水平桌面上放一个装有适量水的玻璃碗,将乒乓球在碗中慢慢向下按(碗中的水未溢出,乒乓球最终未完全浸没)。在下按过程中,下列分析错误的是()
A. 向下按的力越来越大
B. 乒乓球受到的浮力越来越大
C. 水对碗底的压力越来越大
D. 玻璃碗对桌面的压力不变

A. 向下按的力越来越大
B. 乒乓球受到的浮力越来越大
C. 水对碗底的压力越来越大
D. 玻璃碗对桌面的压力不变
答案
D
解析
【分析】
要解决这道题,我们可以结合阿基米德原理、力的平衡条件以及压力的相关知识,对每个选项逐一分析:
1. 分析选项A:下按乒乓球时,乒乓球排开水的体积逐渐增大,浮力逐渐变大。乒乓球受力平衡,重力$G$、向下的按压力$F$、向上的浮力$F_{浮}$满足$G + F = F_{浮}$,因此$F = F_{浮} - G$,由于$F_{浮}$增大、$G$不变,所以向下按的力$F$越来越大,A正确。
2. 分析选项B:根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$,下按过程中乒乓球排开水的体积$V_{排}$逐渐变大(未完全浸没),水的密度$\rho_{水}$和$g$不变,所以浮力$F_{浮}$越来越大,B正确。
3. 分析选项C:乒乓球排开水使碗中水面上升,水的深度$h$增大,根据液体压强公式$p=\rho_{水}gh$,水对碗底的压强变大;碗底面积$S$不变,由$F=pS$可知,水对碗底的压力越来越大,C正确。
4. 分析选项D:将玻璃碗、水、乒乓球看成整体,整体受到向下的总重力、向下的按压力,向上的桌面支持力。根据力的平衡,支持力等于总重力加上按压力,而玻璃碗对桌面的压力与桌面对碗的支持力是相互作用力,大小相等。由于按压力越来越大,所以玻璃碗对桌面的压力会变大,并非不变,D错误。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:乒乓球在下按过程中,排开水的体积增大,浮力增大。乒乓球受重力$G$、向下按的力$F$、浮力$F_{浮}$,三力平衡:$G + F = F_{浮}$,则$F = F_{浮} - G$。因为$F_{浮}$增大、$G$不变,所以$F$越来越大,A正确。
选项B:由阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$,下按过程中$V_{排}$逐渐增大(乒乓球未完全浸没),$\rho_{水}$、$g$不变,故$F_{浮}$越来越大,B正确。
选项C:乒乓球排开水使水面上升,水的深度$h$增大,根据$p=\rho_{水}gh$,水对碗底的压强增大;碗底面积$S$不变,由$F=pS$可知,水对碗底的压力越来越大,C正确。
选项D:将碗、水、乒乓球视为整体,整体受向下的总重力、向下的按压力,向上的桌面支持力,根据力的平衡,支持力$F_{支}=G_{总}+F$。玻璃碗对桌面的压力$F_{压}$与$F_{支}$是相互作用力,大小相等,即$F_{压}=G_{总}+F$。由于$F$越来越大,所以$F_{压}$会变大,并非不变,D错误。
本题要求选错误的选项,故选D。
【答案】
D
【知识点】
阿基米德原理;力的平衡;压力与压强
【点评】
本题考查浮力、压力的综合分析,解题关键是灵活运用阿基米德原理、力的平衡条件,同时学会用整体法分析桌面受到的压力,注意区分不同研究对象的受力情况。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,我们可以结合阿基米德原理、力的平衡条件以及压力的相关知识,对每个选项逐一分析:
1. 分析选项A:下按乒乓球时,乒乓球排开水的体积逐渐增大,浮力逐渐变大。乒乓球受力平衡,重力$G$、向下的按压力$F$、向上的浮力$F_{浮}$满足$G + F = F_{浮}$,因此$F = F_{浮} - G$,由于$F_{浮}$增大、$G$不变,所以向下按的力$F$越来越大,A正确。
2. 分析选项B:根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$,下按过程中乒乓球排开水的体积$V_{排}$逐渐变大(未完全浸没),水的密度$\rho_{水}$和$g$不变,所以浮力$F_{浮}$越来越大,B正确。
3. 分析选项C:乒乓球排开水使碗中水面上升,水的深度$h$增大,根据液体压强公式$p=\rho_{水}gh$,水对碗底的压强变大;碗底面积$S$不变,由$F=pS$可知,水对碗底的压力越来越大,C正确。
4. 分析选项D:将玻璃碗、水、乒乓球看成整体,整体受到向下的总重力、向下的按压力,向上的桌面支持力。根据力的平衡,支持力等于总重力加上按压力,而玻璃碗对桌面的压力与桌面对碗的支持力是相互作用力,大小相等。由于按压力越来越大,所以玻璃碗对桌面的压力会变大,并非不变,D错误。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:乒乓球在下按过程中,排开水的体积增大,浮力增大。乒乓球受重力$G$、向下按的力$F$、浮力$F_{浮}$,三力平衡:$G + F = F_{浮}$,则$F = F_{浮} - G$。因为$F_{浮}$增大、$G$不变,所以$F$越来越大,A正确。
选项B:由阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$,下按过程中$V_{排}$逐渐增大(乒乓球未完全浸没),$\rho_{水}$、$g$不变,故$F_{浮}$越来越大,B正确。
选项C:乒乓球排开水使水面上升,水的深度$h$增大,根据$p=\rho_{水}gh$,水对碗底的压强增大;碗底面积$S$不变,由$F=pS$可知,水对碗底的压力越来越大,C正确。
选项D:将碗、水、乒乓球视为整体,整体受向下的总重力、向下的按压力,向上的桌面支持力,根据力的平衡,支持力$F_{支}=G_{总}+F$。玻璃碗对桌面的压力$F_{压}$与$F_{支}$是相互作用力,大小相等,即$F_{压}=G_{总}+F$。由于$F$越来越大,所以$F_{压}$会变大,并非不变,D错误。
本题要求选错误的选项,故选D。
【答案】
D
【知识点】
阿基米德原理;力的平衡;压力与压强
【点评】
本题考查浮力、压力的综合分析,解题关键是灵活运用阿基米德原理、力的平衡条件,同时学会用整体法分析桌面受到的压力,注意区分不同研究对象的受力情况。
【难度系数】
0.6
6. 某兴趣小组为探究浮力大小的影响因素,做了如图所示的实验。实验中,将同一物体A逐渐浸入密度为$\rho$的液体中,通过观察弹簧测力计示数的变化规律,得出的下列结论中正确的是()

A. 分析比较实验步骤乙、丙可知,物体所受浮力大小与液体的密度有关
B. 分析比较实验步骤丙、丁可知,物体所受浮力大小与浸入液体的深度无关
C. 分析比较实验步骤丙、丁可知,物体所受浮力大小与浸入液体的体积无关
D. 由本实验可得出结论:物体浸入液体的体积越大,物体受到的浮力越小
A. 分析比较实验步骤乙、丙可知,物体所受浮力大小与液体的密度有关
B. 分析比较实验步骤丙、丁可知,物体所受浮力大小与浸入液体的深度无关
C. 分析比较实验步骤丙、丁可知,物体所受浮力大小与浸入液体的体积无关
D. 由本实验可得出结论:物体浸入液体的体积越大,物体受到的浮力越小
答案
B
解析
【分析】
要解决这道题,需结合控制变量法分析浮力的影响因素:首先明确实验中各步骤的变量与不变量,通过弹簧测力计示数变化计算浮力大小,进而判断浮力与各因素的关系。
1. 先计算各实验中物体受到的浮力:甲图物体重力$G=6\,\mathrm{N}$;乙图浮力$F_{\mathrm{浮乙}}=G-F_{\mathrm{示乙}}=6\,\mathrm{N}-5\,\mathrm{N}=1\,\mathrm{N}$;丙图浮力$F_{\mathrm{浮丙}}=6\,\mathrm{N}-4\,\mathrm{N}=2\,\mathrm{N}$;丁图浮力$F_{\mathrm{浮丁}}=6\,\mathrm{N}-4\,\mathrm{N}=2\,\mathrm{N}$。
2. 逐个分析选项:
分析A选项:乙、丙实验中,液体密度相同,物体浸入液体的体积不同,浮力不同,说明浮力与排开液体体积有关,而非液体密度,故A错误。
分析B选项:丙、丁实验中,物体完全浸没在液体中,浸入深度不同,但弹簧测力计示数相同,浮力相同,说明浮力与浸入液体的深度无关,故B正确。
分析C选项:丙、丁实验中,物体排开液体的体积相同,无法探究浮力与浸入液体体积的关系,且实际排开体积不变时浮力不变,故C错误。
分析D选项:从甲到乙到丙,物体浸入液体的体积逐渐增大,浮力逐渐变大,说明物体浸入液体的体积越大,浮力越大,故D错误。
【解析】
1. 计算各步骤物体所受浮力:
甲图:物体重力$ G = 6\,\mathrm{N} $
乙图:$ F_{\mathrm{浮乙}} = G - F_{\mathrm{示乙}} = 6\,\mathrm{N} - 5\,\mathrm{N} = 1\,\mathrm{N} $
丙图:$ F_{\mathrm{浮丙}} = G - F_{\mathrm{示丙}} = 6\,\mathrm{N} - 4\,\mathrm{N} = 2\,\mathrm{N} $
丁图:$ F_{\mathrm{浮丁}} = G - F_{\mathrm{示丁}} = 6\,\mathrm{N} - 4\,\mathrm{N} = 2\,\mathrm{N} $
2. 分析各选项:
A选项:乙、丙实验中,液体密度相同,物体浸入液体的体积不同,浮力不同,说明浮力与排开液体的体积有关,与液体密度无关,A错误。
B选项:丙、丁实验中,物体完全浸没在液体中,浸入液体的深度不同,但弹簧测力计示数相同,浮力相同,说明物体所受浮力大小与浸入液体的深度无关,B正确。
C选项:丙、丁实验中,物体排开液体的体积相同,无法探究浮力与浸入液体体积的关系,且实际排开体积不变时浮力不变,C错误。
D选项:从甲到乙到丙,物体浸入液体的体积逐渐增大,浮力逐渐变大,说明物体浸入液体的体积越大,受到的浮力越大,D错误。
【答案】
B
【知识点】
控制变量法;浮力大小的影响因素;阿基米德原理
【点评】
本题通过探究实验考查浮力大小的影响因素,核心是掌握控制变量法的应用,通过弹簧测力计示数变化判断浮力大小,明确实验中的变量与不变量是解题关键。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需结合控制变量法分析浮力的影响因素:首先明确实验中各步骤的变量与不变量,通过弹簧测力计示数变化计算浮力大小,进而判断浮力与各因素的关系。
1. 先计算各实验中物体受到的浮力:甲图物体重力$G=6\,\mathrm{N}$;乙图浮力$F_{\mathrm{浮乙}}=G-F_{\mathrm{示乙}}=6\,\mathrm{N}-5\,\mathrm{N}=1\,\mathrm{N}$;丙图浮力$F_{\mathrm{浮丙}}=6\,\mathrm{N}-4\,\mathrm{N}=2\,\mathrm{N}$;丁图浮力$F_{\mathrm{浮丁}}=6\,\mathrm{N}-4\,\mathrm{N}=2\,\mathrm{N}$。
2. 逐个分析选项:
分析A选项:乙、丙实验中,液体密度相同,物体浸入液体的体积不同,浮力不同,说明浮力与排开液体体积有关,而非液体密度,故A错误。
分析B选项:丙、丁实验中,物体完全浸没在液体中,浸入深度不同,但弹簧测力计示数相同,浮力相同,说明浮力与浸入液体的深度无关,故B正确。
分析C选项:丙、丁实验中,物体排开液体的体积相同,无法探究浮力与浸入液体体积的关系,且实际排开体积不变时浮力不变,故C错误。
分析D选项:从甲到乙到丙,物体浸入液体的体积逐渐增大,浮力逐渐变大,说明物体浸入液体的体积越大,浮力越大,故D错误。
【解析】
1. 计算各步骤物体所受浮力:
甲图:物体重力$ G = 6\,\mathrm{N} $
乙图:$ F_{\mathrm{浮乙}} = G - F_{\mathrm{示乙}} = 6\,\mathrm{N} - 5\,\mathrm{N} = 1\,\mathrm{N} $
丙图:$ F_{\mathrm{浮丙}} = G - F_{\mathrm{示丙}} = 6\,\mathrm{N} - 4\,\mathrm{N} = 2\,\mathrm{N} $
丁图:$ F_{\mathrm{浮丁}} = G - F_{\mathrm{示丁}} = 6\,\mathrm{N} - 4\,\mathrm{N} = 2\,\mathrm{N} $
2. 分析各选项:
A选项:乙、丙实验中,液体密度相同,物体浸入液体的体积不同,浮力不同,说明浮力与排开液体的体积有关,与液体密度无关,A错误。
B选项:丙、丁实验中,物体完全浸没在液体中,浸入液体的深度不同,但弹簧测力计示数相同,浮力相同,说明物体所受浮力大小与浸入液体的深度无关,B正确。
C选项:丙、丁实验中,物体排开液体的体积相同,无法探究浮力与浸入液体体积的关系,且实际排开体积不变时浮力不变,C错误。
D选项:从甲到乙到丙,物体浸入液体的体积逐渐增大,浮力逐渐变大,说明物体浸入液体的体积越大,受到的浮力越大,D错误。
【答案】
B
【知识点】
控制变量法;浮力大小的影响因素;阿基米德原理
【点评】
本题通过探究实验考查浮力大小的影响因素,核心是掌握控制变量法的应用,通过弹簧测力计示数变化判断浮力大小,明确实验中的变量与不变量是解题关键。
【难度系数】
0.7
7. 将一杯水放在水平台秤上,台秤示数为800 g;弹簧测力计下悬挂一物体A浸在水中保持静止(如图),台秤示数为1000 g,弹簧测力计的示数为3 N,则A物体重()

A. 1 N
B. 3 N
C. 5 N
D. 13 N
A. 1 N
B. 3 N
C. 5 N
D. 13 N
答案
C
解析
【分析】
首先明确台秤示数变化的原因:物体A浸在水中时受到水的浮力,根据力的作用是相互的,物体A对水会产生向下的反作用力,该力使台秤示数增大。解题思路如下:
1. 先计算台秤增加的质量,进而求出物体A受到的浮力(等于物体对水的反作用力,即台秤增加的压力);
2. 再利用称重法测浮力的公式,结合弹簧测力计的示数,求出物体A的重力。
【解析】
1. 计算台秤增加的质量:
Δm = 1000g - 800g = 200g = 0.2kg
2. 计算物体A受到的浮力:
根据力的作用是相互的,物体A对水的压力等于其受到的浮力,台秤增加的压力等于该反作用力,即:
F浮 = ΔF = Δm·g = 0.2kg × 10N/kg = 2N
3. 利用称重法求物体A的重力:
称重法公式为 $ G = F_{浮} + F_{拉} $,已知弹簧测力计示数 $ F_{拉}=3N $,代入得:
$ G = 2N + 3N = 5N $
【答案】
C
【知识点】
称重法测浮力、力的作用相互性、重力计算
【点评】
本题考查浮力相关知识的综合应用,关键是理解台秤示数变化与物体所受浮力的关系,通过力的相互性将台秤压力变化转化为浮力,再结合称重法求解物体重力,需熟练掌握浮力公式与力的相互性原理。
【难度系数】
0.6
首先明确台秤示数变化的原因:物体A浸在水中时受到水的浮力,根据力的作用是相互的,物体A对水会产生向下的反作用力,该力使台秤示数增大。解题思路如下:
1. 先计算台秤增加的质量,进而求出物体A受到的浮力(等于物体对水的反作用力,即台秤增加的压力);
2. 再利用称重法测浮力的公式,结合弹簧测力计的示数,求出物体A的重力。
【解析】
1. 计算台秤增加的质量:
Δm = 1000g - 800g = 200g = 0.2kg
2. 计算物体A受到的浮力:
根据力的作用是相互的,物体A对水的压力等于其受到的浮力,台秤增加的压力等于该反作用力,即:
F浮 = ΔF = Δm·g = 0.2kg × 10N/kg = 2N
3. 利用称重法求物体A的重力:
称重法公式为 $ G = F_{浮} + F_{拉} $,已知弹簧测力计示数 $ F_{拉}=3N $,代入得:
$ G = 2N + 3N = 5N $
【答案】
C
【知识点】
称重法测浮力、力的作用相互性、重力计算
【点评】
本题考查浮力相关知识的综合应用,关键是理解台秤示数变化与物体所受浮力的关系,通过力的相互性将台秤压力变化转化为浮力,再结合称重法求解物体重力,需熟练掌握浮力公式与力的相互性原理。
【难度系数】
0.6
8. 某物体的质量为2 kg,则它受到的重力大小为N,方向。将该物体丢入水中,它排开液体的体积为$1×10^{-3}\ \mathrm{m}^3$,则它受到的浮力为N。($g$取10 N/kg)
答案
20
竖直向下
10
解析
【分析】
要解决这道题,可分三步梳理思路:
1. 计算物体重力:回忆重力计算公式$G=mg$,已知物体质量和$g$的取值,代入公式即可求出重力大小,重力的方向是固定的竖直向下;
2. 计算物体受到的浮力:根据阿基米德原理,浮力大小等于排开液体的重力,公式为$F_{\mathrm{浮}}=\rho_{\mathrm{液}}gV_{\mathrm{排}}$,水的密度是已知常量,结合题目给出的排开液体体积和$g$的取值,代入公式就能算出浮力。
【解析】
1. 计算重力:
根据重力公式$ G = mg $,将$ m=2\ \mathrm{kg} $,$ g=10\ \mathrm{N/kg} $代入得:
$ G = 2\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 20\ \mathrm{N} $,重力的方向为竖直向下。
2. 计算浮力:
根据阿基米德原理$ F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{水}} g V_{\mathrm{排}} $,水的密度$ \rho_{\mathrm{水}} = 1 × 10^3\ \mathrm{kg/m^3} $,将$ \rho_{\mathrm{水}}=1 × 10^3\ \mathrm{kg/m^3} $,$ g=10\ \mathrm{N/kg} $,$ V_{\mathrm{排}}=1 × 10^{-3}\ \mathrm{m^3} $代入得:
$ F_{\mathrm{浮}} = 1 × 10^3\ \mathrm{kg/m^3} × 10\ \mathrm{N/kg} × 1 × 10^{-3}\ \mathrm{m^3} = 10\ \mathrm{N} $。
【答案】
20;竖直向下;10
【知识点】
重力的计算;重力的方向;阿基米德原理
【点评】
本题是力学基础题,主要考查重力和浮力的基本计算,只要牢记相关公式和物理概念,代入已知数值即可求解,适合巩固力学基础知识点。
【难度系数】
0.9
要解决这道题,可分三步梳理思路:
1. 计算物体重力:回忆重力计算公式$G=mg$,已知物体质量和$g$的取值,代入公式即可求出重力大小,重力的方向是固定的竖直向下;
2. 计算物体受到的浮力:根据阿基米德原理,浮力大小等于排开液体的重力,公式为$F_{\mathrm{浮}}=\rho_{\mathrm{液}}gV_{\mathrm{排}}$,水的密度是已知常量,结合题目给出的排开液体体积和$g$的取值,代入公式就能算出浮力。
【解析】
1. 计算重力:
根据重力公式$ G = mg $,将$ m=2\ \mathrm{kg} $,$ g=10\ \mathrm{N/kg} $代入得:
$ G = 2\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 20\ \mathrm{N} $,重力的方向为竖直向下。
2. 计算浮力:
根据阿基米德原理$ F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{水}} g V_{\mathrm{排}} $,水的密度$ \rho_{\mathrm{水}} = 1 × 10^3\ \mathrm{kg/m^3} $,将$ \rho_{\mathrm{水}}=1 × 10^3\ \mathrm{kg/m^3} $,$ g=10\ \mathrm{N/kg} $,$ V_{\mathrm{排}}=1 × 10^{-3}\ \mathrm{m^3} $代入得:
$ F_{\mathrm{浮}} = 1 × 10^3\ \mathrm{kg/m^3} × 10\ \mathrm{N/kg} × 1 × 10^{-3}\ \mathrm{m^3} = 10\ \mathrm{N} $。
【答案】
20;竖直向下;10
【知识点】
重力的计算;重力的方向;阿基米德原理
【点评】
本题是力学基础题,主要考查重力和浮力的基本计算,只要牢记相关公式和物理概念,代入已知数值即可求解,适合巩固力学基础知识点。
【难度系数】
0.9
登录