3.把一小石块挂在弹簧测力计下,示数如图甲所示;然后慢慢地把小石块浸没在水中,弹簧测力计示数如图乙所示。用量筒可测出小石块的体积为80 cm³,则小石块的密度是
(g取10 N/kg)

$2.75×10^3$
kg/m³,小石块所受的浮力是0.8
N。(g取10 N/kg)
答案
3.$2.75×10^3$ 0.8
解析
【分析】
要解决这道题,首先需正确读取甲、乙两图中弹簧测力计的示数:甲图示数为小石块的重力G,乙图示数为小石块浸没在水中时的拉力F拉。接着利用称重法计算浮力F浮=G-F拉;再根据重力公式G=mg算出小石块的质量;最后结合已知的小石块体积,利用密度公式ρ=m/V计算出小石块的密度,计算时注意单位的统一换算。
【解析】
1. 读取弹簧测力计示数:弹簧测力计分度值为0.2N,甲图中小石块的重力G=2.2N,乙图中小石块浸没在水中时的拉力F拉=1.4N。
2. 计算浮力:根据称重法,小石块所受浮力F浮=G-F拉=2.2N -1.4N=0.8N。
3. 计算小石块的质量:由G=mg得,m=G/g=2.2N /10N/kg=0.22kg。
4. 单位换算:小石块体积V=80cm³=80×10^-6 m³=8×10^-5 m³。
5. 计算密度:根据密度公式ρ=m/V,代入数据得ρ=0.22kg / (8×10^-5 m³)=2.75×10³ kg/m³。
【答案】
2.75×10³;0.8
【知识点】
称重法测浮力、密度计算、弹簧测力计读数
【点评】
本题是力学基础综合题,结合弹簧测力计读数、浮力计算、密度计算知识点,解题关键是准确读取弹簧测力计示数,注意单位换算,难度适中,适合基础阶段学生练习。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,首先需正确读取甲、乙两图中弹簧测力计的示数:甲图示数为小石块的重力G,乙图示数为小石块浸没在水中时的拉力F拉。接着利用称重法计算浮力F浮=G-F拉;再根据重力公式G=mg算出小石块的质量;最后结合已知的小石块体积,利用密度公式ρ=m/V计算出小石块的密度,计算时注意单位的统一换算。
【解析】
1. 读取弹簧测力计示数:弹簧测力计分度值为0.2N,甲图中小石块的重力G=2.2N,乙图中小石块浸没在水中时的拉力F拉=1.4N。
2. 计算浮力:根据称重法,小石块所受浮力F浮=G-F拉=2.2N -1.4N=0.8N。
3. 计算小石块的质量:由G=mg得,m=G/g=2.2N /10N/kg=0.22kg。
4. 单位换算:小石块体积V=80cm³=80×10^-6 m³=8×10^-5 m³。
5. 计算密度:根据密度公式ρ=m/V,代入数据得ρ=0.22kg / (8×10^-5 m³)=2.75×10³ kg/m³。
【答案】
2.75×10³;0.8
【知识点】
称重法测浮力、密度计算、弹簧测力计读数
【点评】
本题是力学基础综合题,结合弹簧测力计读数、浮力计算、密度计算知识点,解题关键是准确读取弹簧测力计示数,注意单位换算,难度适中,适合基础阶段学生练习。
【难度系数】
0.6
4.如图所示,用一弹簧测力计挂着一个长方体铁块A,浸没在水下某深度时,上表面受到1.5 N的压力,下表面受到2.5 N的压力,则铁块受到的浮力是

1
N;当铁块下沉到某位置时,弹簧测力计示数不变,若此时上表面受到的压力增大了1 N,则下表面受到的压力是3.5
N。答案
4.1 3.5
解析
【分析】
本题需利用浮力的产生原因和阿基米德原理解题:浸没在液体中的物体,浮力等于上下表面的液体压力差;完全浸没时,排开液体体积不变,浮力大小与深度无关。先通过初始上下表面压力差算出浮力,再结合浮力不变的特点,计算下沉后下表面的压力。
【解析】
1. 计算铁块受到的浮力:根据浮力的产生原因,浮力等于物体下表面受到的液体压力减去上表面受到的液体压力,因此初始浮力为:
$F_{浮}=F_{下1}-F_{上1}=2.5\ \mathrm{N}-1.5\ \mathrm{N}=1\ \mathrm{N}$。
2. 计算下沉后下表面的压力:铁块下沉后仍完全浸没在水中,排开水的体积$V_{排}$不变,水的密度$\rho_{水}$不变,由阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$可知,浮力大小不变,仍为$1\ \mathrm{N}$。此时上表面压力增大$1\ \mathrm{N}$,新的上表面压力为:
$F_{上2}=F_{上1}+1\ \mathrm{N}=1.5\ \mathrm{N}+1\ \mathrm{N}=2.5\ \mathrm{N}$。
再根据浮力公式$F_{浮}=F_{下2}-F_{上2}$,可得新的下表面压力:
$F_{下2}=F_{浮}+F_{上2}=1\ \mathrm{N}+2.5\ \mathrm{N}=3.5\ \mathrm{N}$。
【答案】
1;3.5
【知识点】
浮力产生原因、阿基米德原理
【点评】
本题考查浮力相关基础知识点,核心是理解浸没物体的浮力与深度无关,需熟练运用压力差法计算浮力,难度适中。
【难度系数】
0.5
本题需利用浮力的产生原因和阿基米德原理解题:浸没在液体中的物体,浮力等于上下表面的液体压力差;完全浸没时,排开液体体积不变,浮力大小与深度无关。先通过初始上下表面压力差算出浮力,再结合浮力不变的特点,计算下沉后下表面的压力。
【解析】
1. 计算铁块受到的浮力:根据浮力的产生原因,浮力等于物体下表面受到的液体压力减去上表面受到的液体压力,因此初始浮力为:
$F_{浮}=F_{下1}-F_{上1}=2.5\ \mathrm{N}-1.5\ \mathrm{N}=1\ \mathrm{N}$。
2. 计算下沉后下表面的压力:铁块下沉后仍完全浸没在水中,排开水的体积$V_{排}$不变,水的密度$\rho_{水}$不变,由阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$可知,浮力大小不变,仍为$1\ \mathrm{N}$。此时上表面压力增大$1\ \mathrm{N}$,新的上表面压力为:
$F_{上2}=F_{上1}+1\ \mathrm{N}=1.5\ \mathrm{N}+1\ \mathrm{N}=2.5\ \mathrm{N}$。
再根据浮力公式$F_{浮}=F_{下2}-F_{上2}$,可得新的下表面压力:
$F_{下2}=F_{浮}+F_{上2}=1\ \mathrm{N}+2.5\ \mathrm{N}=3.5\ \mathrm{N}$。
【答案】
1;3.5
【知识点】
浮力产生原因、阿基米德原理
【点评】
本题考查浮力相关基础知识点,核心是理解浸没物体的浮力与深度无关,需熟练运用压力差法计算浮力,难度适中。
【难度系数】
0.5
5.如图所示,洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,则水堵头 (

A.受到水的压力,没有受到水的浮力
B.受到水的压力,也受到水的浮力
C.没有受到水的压力,但受到水的浮力
D.没有受到水的压力,也没有受到水的浮力
A
)A.受到水的压力,没有受到水的浮力
B.受到水的压力,也受到水的浮力
C.没有受到水的压力,但受到水的浮力
D.没有受到水的压力,也没有受到水的浮力
答案
5.A
解析
【分析】
要判断水堵头是否受浮力,需明确浮力的产生原因:浸在液体中的物体受到的浮力等于物体上下表面受到的液体压力差,只有当物体上下都与液体接触,且向上的压力大于向下的压力时,才会产生浮力。本题需分析水堵头上下表面是否都与水接触,进而判断是否存在压力差。
【解析】
浮力的本质是物体上下表面受到的液体压力差。水堵头的上表面与盆内的水接触,受到水向下的压力;而水堵头的下表面与外界空气接触,没有水,因此不存在水对水堵头向上的压力,无法形成向上的压力差,所以水堵头只受到水的压力,没有受到水的浮力,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
浮力产生的原因、液体压力
【点评】
本题考查浮力产生的条件,核心是理解浮力源于液体对物体上下表面的压力差,易错点是误以为浸在液体中的物体都受浮力,需注意物体下表面是否与液体接触,只有上下都有液体时才可能产生浮力。
【难度系数】
0.7
要判断水堵头是否受浮力,需明确浮力的产生原因:浸在液体中的物体受到的浮力等于物体上下表面受到的液体压力差,只有当物体上下都与液体接触,且向上的压力大于向下的压力时,才会产生浮力。本题需分析水堵头上下表面是否都与水接触,进而判断是否存在压力差。
【解析】
浮力的本质是物体上下表面受到的液体压力差。水堵头的上表面与盆内的水接触,受到水向下的压力;而水堵头的下表面与外界空气接触,没有水,因此不存在水对水堵头向上的压力,无法形成向上的压力差,所以水堵头只受到水的压力,没有受到水的浮力,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
浮力产生的原因、液体压力
【点评】
本题考查浮力产生的条件,核心是理解浮力源于液体对物体上下表面的压力差,易错点是误以为浸在液体中的物体都受浮力,需注意物体下表面是否与液体接触,只有上下都有液体时才可能产生浮力。
【难度系数】
0.7
6.(双选)将同一长方体分别水平与竖直放置在水中,如图所示,它所受到的浮力相等,则 (

A.向上、向下压力差不等
B.向上、向下压力差相等
C.竖直放置时,上表面受到的压力大
D.水平放置时,上表面受到的压力大
BD
)A.向上、向下压力差不等
B.向上、向下压力差相等
C.竖直放置时,上表面受到的压力大
D.水平放置时,上表面受到的压力大
答案
6.BD
解析
【分析】
首先明确浮力的本质是物体上下表面受到的液体压力差,结合阿基米德原理判断浮力与压力差的关系;再利用液体压强公式和压力公式,分析不同放置方式下上表面的压力大小,进而判断选项对错。
【解析】
1. 浮力的本质:浮力等于物体上下表面受到的液体压力差,即$F_{浮}=F_{向上}-F_{向下}$。同一长方体水平和竖直放置在水中时,均完全浸没,排开液体的体积$V_{排}$等于自身体积,大小相等;根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,可知两次浮力相等,因此上下表面的压力差相等,故A错误,B正确。
2. 上表面压力分析:根据液体压强公式$p=\rho gh$,水平放置时长方体上表面的深度比竖直放置时上表面的深度大;同时,水平放置时长方体上表面的受力面积也比竖直放置时大。由压力公式$F=pS$可知,水平放置时上表面受到的压力更大,故C错误,D正确。
【答案】
BD
【知识点】
浮力产生原因、阿基米德原理、液体压强
【点评】
本题结合浮力本质与液体压强知识,考查对浮力概念的理解,需明确浮力等于压力差,同时能结合压强公式分析不同放置方式下压力的变化,是中等难度的浮力综合题。
【难度系数】
0.5
首先明确浮力的本质是物体上下表面受到的液体压力差,结合阿基米德原理判断浮力与压力差的关系;再利用液体压强公式和压力公式,分析不同放置方式下上表面的压力大小,进而判断选项对错。
【解析】
1. 浮力的本质:浮力等于物体上下表面受到的液体压力差,即$F_{浮}=F_{向上}-F_{向下}$。同一长方体水平和竖直放置在水中时,均完全浸没,排开液体的体积$V_{排}$等于自身体积,大小相等;根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,可知两次浮力相等,因此上下表面的压力差相等,故A错误,B正确。
2. 上表面压力分析:根据液体压强公式$p=\rho gh$,水平放置时长方体上表面的深度比竖直放置时上表面的深度大;同时,水平放置时长方体上表面的受力面积也比竖直放置时大。由压力公式$F=pS$可知,水平放置时上表面受到的压力更大,故C错误,D正确。
【答案】
BD
【知识点】
浮力产生原因、阿基米德原理、液体压强
【点评】
本题结合浮力本质与液体压强知识,考查对浮力概念的理解,需明确浮力等于压力差,同时能结合压强公式分析不同放置方式下压力的变化,是中等难度的浮力综合题。
【难度系数】
0.5
1.一位物理兴趣小组的同学利用一个可乐瓶与一个乒乓球做“探究浮力产生的原因”的实验,如图甲所示,将一个塑料可乐瓶剪去底部,把一个乒乓球放在瓶内(瓶颈的直径略小于球的直径),从上面倒入水,观察到几乎没有水从乒乓球与瓶颈的缝隙中流出,乒乓球不上浮,这是因为

乒乓球下表面未受到水对它向上的压力
。若用手堵住瓶的下部流水处,可观察到乒乓球浮起(如图乙),这是因为乒乓球受到水对它的浮力
。答案
1.乒乓球下表面未受到水对它向上的压力 乒乓球受到水对它的浮力
解析
【分析】
要解决这个问题,需明确浮力产生的原因是浸在液体中的物体受到向上和向下的压力差。先分析图甲:乒乓球下方被可乐瓶底部遮挡,水无法进入乒乓球下方,因此乒乓球下表面没有水,不受水向上的压力,仅上表面受向下的压力,不存在压力差,所以不上浮。再分析图乙:堵住瓶的下部后,水流入乒乓球下方,此时乒乓球上下表面都受水的压力,向上的压力大于向下的压力,产生浮力,乒乓球上浮。
【解析】
浮力的本质是浸在液体中的物体受到的向上与向下的压力差,即$F_{浮}=F_{向上}-F_{向下}$。
1. 图甲中,可乐瓶剪去底部后,乒乓球被放置在瓶颈处,瓶的下部(原底部)挡住了乒乓球的下方,水无法流入乒乓球与瓶底之间的空间,因此乒乓球的下表面没有水,未受到水向上的压力,仅上表面受到水向下的压力,不存在向上的压力,所以乒乓球不受浮力,不上浮。
2. 图乙中,用手堵住瓶的下部流水处后,水会流入乒乓球的下方,此时乒乓球的上表面受到水向下的压力,下表面受到水向上的压力,且向上的压力大于向下的压力,形成了压力差,即产生了浮力,因此乒乓球浮起。
【答案】
乒乓球下表面未受到水对它向上的压力;乒乓球受到水对它的浮力
【知识点】
浮力产生的原因
【点评】
本题通过实验直观考查浮力产生的条件,核心是理解“压力差”是浮力的来源,属于基础概念应用类题目,需准确掌握浮力的本质。
【难度系数】
0.5
要解决这个问题,需明确浮力产生的原因是浸在液体中的物体受到向上和向下的压力差。先分析图甲:乒乓球下方被可乐瓶底部遮挡,水无法进入乒乓球下方,因此乒乓球下表面没有水,不受水向上的压力,仅上表面受向下的压力,不存在压力差,所以不上浮。再分析图乙:堵住瓶的下部后,水流入乒乓球下方,此时乒乓球上下表面都受水的压力,向上的压力大于向下的压力,产生浮力,乒乓球上浮。
【解析】
浮力的本质是浸在液体中的物体受到的向上与向下的压力差,即$F_{浮}=F_{向上}-F_{向下}$。
1. 图甲中,可乐瓶剪去底部后,乒乓球被放置在瓶颈处,瓶的下部(原底部)挡住了乒乓球的下方,水无法流入乒乓球与瓶底之间的空间,因此乒乓球的下表面没有水,未受到水向上的压力,仅上表面受到水向下的压力,不存在向上的压力,所以乒乓球不受浮力,不上浮。
2. 图乙中,用手堵住瓶的下部流水处后,水会流入乒乓球的下方,此时乒乓球的上表面受到水向下的压力,下表面受到水向上的压力,且向上的压力大于向下的压力,形成了压力差,即产生了浮力,因此乒乓球浮起。
【答案】
乒乓球下表面未受到水对它向上的压力;乒乓球受到水对它的浮力
【知识点】
浮力产生的原因
【点评】
本题通过实验直观考查浮力产生的条件,核心是理解“压力差”是浮力的来源,属于基础概念应用类题目,需准确掌握浮力的本质。
【难度系数】
0.5
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