1. 一艘潜水艇保持深度不变从海里潜行到河里,则该潜水艇受到的 (
A.重力不变,浮力不变
B.重力增加,浮力减小
C.重力增加,浮力增加
D.重力减小,浮力减小
D
)A.重力不变,浮力不变
B.重力增加,浮力减小
C.重力增加,浮力增加
D.重力减小,浮力减小
答案
1.D
解析
【分析】
要解决这道题,需明确两个核心要点:①潜水艇潜行时完全浸没,排开液体的体积等于自身总体积,保持不变;②从海里到河里,海水密度大于河水密度,结合阿基米德原理分析浮力变化,再根据潜水艇保持深度不变(悬浮状态),利用悬浮条件推导重力变化。
【解析】
潜水艇潜行时完全浸没在液体中,排开液体的体积$V_{排}$等于潜水艇自身的体积,从海里到河里过程中$V_{排}$不变。根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,$g$为常量,$V_{排}$不变,且$\rho_{海水}>\rho_{河水}$,因此潜水艇受到的浮力$F_{浮}$减小。
又因为潜水艇保持深度不变,处于悬浮状态,悬浮时满足$F_{浮}=G$(浮力等于重力),所以当浮力减小时,为维持悬浮状态,潜水艇的重力也必须减小。
综上,潜水艇的重力减小,浮力减小,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
阿基米德原理;物体的浮沉条件(悬浮)
【点评】
本题结合潜水艇潜行的实际场景,考查阿基米德原理和悬浮条件的应用,核心是明确$V_{排}$不变及海水与河水的密度差异,属于基础应用类题目,需准确掌握相关物理规律。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需明确两个核心要点:①潜水艇潜行时完全浸没,排开液体的体积等于自身总体积,保持不变;②从海里到河里,海水密度大于河水密度,结合阿基米德原理分析浮力变化,再根据潜水艇保持深度不变(悬浮状态),利用悬浮条件推导重力变化。
【解析】
潜水艇潜行时完全浸没在液体中,排开液体的体积$V_{排}$等于潜水艇自身的体积,从海里到河里过程中$V_{排}$不变。根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,$g$为常量,$V_{排}$不变,且$\rho_{海水}>\rho_{河水}$,因此潜水艇受到的浮力$F_{浮}$减小。
又因为潜水艇保持深度不变,处于悬浮状态,悬浮时满足$F_{浮}=G$(浮力等于重力),所以当浮力减小时,为维持悬浮状态,潜水艇的重力也必须减小。
综上,潜水艇的重力减小,浮力减小,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
阿基米德原理;物体的浮沉条件(悬浮)
【点评】
本题结合潜水艇潜行的实际场景,考查阿基米德原理和悬浮条件的应用,核心是明确$V_{排}$不变及海水与河水的密度差异,属于基础应用类题目,需准确掌握相关物理规律。
【难度系数】
0.6
2. 如图所示,先将半个西瓜皮轻轻放在水缸中,发现它漂在水面上,此时它受到的浮力大小为$F_{浮1}$。然后把它按入水面下,发现它沉入水底,此时它受到的浮力大小为$F_{浮2}$。则$F_{浮1}$与$F_{浮2}$的大小关系是 (

A.$F_{浮1} > F_{浮2}$
B.$F_{浮1} = F_{浮2}$
C.$F_{浮1} < F_{浮2}$
D.无法比较
A
)A.$F_{浮1} > F_{浮2}$
B.$F_{浮1} = F_{浮2}$
C.$F_{浮1} < F_{浮2}$
D.无法比较
答案
2.A
解析
【分析】
要比较两次西瓜皮受到的浮力大小,需结合物体浮沉条件和阿基米德原理分析:当西瓜皮漂浮时,利用漂浮条件可得到浮力与重力的关系;当西瓜皮沉底时,利用阿基米德原理和沉底条件得到浮力与重力的关系,再通过重力这个中间量即可比较两次浮力的大小。
【解析】
1. 当半个西瓜皮漂在水面上时,根据物体的漂浮条件:漂浮状态下,物体所受浮力等于自身重力,因此 $F_{浮1} = G$($G$ 为半个西瓜皮的重力)。
2. 当西瓜皮沉入水底时,根据阿基米德原理,浮力 $F_{浮2} = \rho_{水}gV_{排}$,此时西瓜皮完全浸没,$V_{排} = V_{西瓜皮}$;同时,根据物体的沉底条件:沉底时,物体所受浮力小于自身重力,因此 $F_{浮2} < G$。
3. 结合上述结论,$F_{浮1}=G$,$F_{浮2}<G$,所以 $F_{浮1} > F_{浮2}$,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
物体浮沉条件、阿基米德原理
【点评】
本题考查浮力大小的比较,核心是掌握漂浮、沉底时浮力与重力的关系,以及阿基米德原理的应用,属于浮力部分的基础题型,需要学生明确不同状态下浮力的判断方法。
【难度系数】
0.4
要比较两次西瓜皮受到的浮力大小,需结合物体浮沉条件和阿基米德原理分析:当西瓜皮漂浮时,利用漂浮条件可得到浮力与重力的关系;当西瓜皮沉底时,利用阿基米德原理和沉底条件得到浮力与重力的关系,再通过重力这个中间量即可比较两次浮力的大小。
【解析】
1. 当半个西瓜皮漂在水面上时,根据物体的漂浮条件:漂浮状态下,物体所受浮力等于自身重力,因此 $F_{浮1} = G$($G$ 为半个西瓜皮的重力)。
2. 当西瓜皮沉入水底时,根据阿基米德原理,浮力 $F_{浮2} = \rho_{水}gV_{排}$,此时西瓜皮完全浸没,$V_{排} = V_{西瓜皮}$;同时,根据物体的沉底条件:沉底时,物体所受浮力小于自身重力,因此 $F_{浮2} < G$。
3. 结合上述结论,$F_{浮1}=G$,$F_{浮2}<G$,所以 $F_{浮1} > F_{浮2}$,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
物体浮沉条件、阿基米德原理
【点评】
本题考查浮力大小的比较,核心是掌握漂浮、沉底时浮力与重力的关系,以及阿基米德原理的应用,属于浮力部分的基础题型,需要学生明确不同状态下浮力的判断方法。
【难度系数】
0.4
3.小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图所示),他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上,矿泉水瓶内留有少量空气,拧紧瓶盖使其密封,用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”即上浮。下列说法不正确的是 (

A.“浮沉子”下沉时,所受重力大于它受到的浮力
B.无论怎样挤压矿泉水瓶侧面,“浮沉子”不可能悬浮在水中
C.“浮沉子”上浮时,小瓶内的压缩空气会将内部的水压出
D.潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同
B
)A.“浮沉子”下沉时,所受重力大于它受到的浮力
B.无论怎样挤压矿泉水瓶侧面,“浮沉子”不可能悬浮在水中
C.“浮沉子”上浮时,小瓶内的压缩空气会将内部的水压出
D.潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同
答案
3.B
解析
【分析】
本题考查浮沉条件的应用,核心是理解“浮沉子”的工作原理:通过改变自身重力实现浮沉。解题时需结合浮沉条件(下沉时重力大于浮力、上浮时重力小于浮力、悬浮时重力等于浮力),逐一分析选项判断对错,题目要求选出不正确的选项。
【解析】
“浮沉子”的工作原理:挤压矿泉水瓶侧面时,瓶内空气被压缩,压强增大,水被压入小玻璃瓶,使小玻璃瓶总重力增大,当重力大于浮力时,浮沉子下沉;松手后,矿泉水瓶内压强减小,小玻璃瓶内的压缩空气将内部水压出,小玻璃瓶总重力减小,当重力小于浮力时,浮沉子上浮。结合浮沉条件分析选项:
选项A:根据浮沉条件,物体下沉时重力大于浮力,因此浮沉子下沉时,所受重力大于浮力,该说法正确。
选项B:若挤压矿泉水瓶的力度合适,小玻璃瓶的总重力恰好等于它受到的浮力,浮沉子可悬浮在水中,并非“不可能悬浮”,该说法错误。
选项C:浮沉子上浮时,小瓶内气压大于外界气压,会将内部的水压出,使自身重力减小,该说法正确。
选项D:潜水艇通过改变自身重力实现浮沉,“浮沉子”也是通过改变自身重力实现浮沉,二者原理相同,该说法正确。
【答案】
B
【知识点】
浮沉条件应用、浮力的应用、气压与体积的关系
【点评】
本题围绕“浮沉子”的原理展开,重点考查浮沉条件的实际应用,易错点是误判浮沉子无法悬浮,需明确只要重力等于浮力即可悬浮。整体属于常见的浮沉类基础应用题,难度适中。
【难度系数】
0.6
本题考查浮沉条件的应用,核心是理解“浮沉子”的工作原理:通过改变自身重力实现浮沉。解题时需结合浮沉条件(下沉时重力大于浮力、上浮时重力小于浮力、悬浮时重力等于浮力),逐一分析选项判断对错,题目要求选出不正确的选项。
【解析】
“浮沉子”的工作原理:挤压矿泉水瓶侧面时,瓶内空气被压缩,压强增大,水被压入小玻璃瓶,使小玻璃瓶总重力增大,当重力大于浮力时,浮沉子下沉;松手后,矿泉水瓶内压强减小,小玻璃瓶内的压缩空气将内部水压出,小玻璃瓶总重力减小,当重力小于浮力时,浮沉子上浮。结合浮沉条件分析选项:
选项A:根据浮沉条件,物体下沉时重力大于浮力,因此浮沉子下沉时,所受重力大于浮力,该说法正确。
选项B:若挤压矿泉水瓶的力度合适,小玻璃瓶的总重力恰好等于它受到的浮力,浮沉子可悬浮在水中,并非“不可能悬浮”,该说法错误。
选项C:浮沉子上浮时,小瓶内气压大于外界气压,会将内部的水压出,使自身重力减小,该说法正确。
选项D:潜水艇通过改变自身重力实现浮沉,“浮沉子”也是通过改变自身重力实现浮沉,二者原理相同,该说法正确。
【答案】
B
【知识点】
浮沉条件应用、浮力的应用、气压与体积的关系
【点评】
本题围绕“浮沉子”的原理展开,重点考查浮沉条件的实际应用,易错点是误判浮沉子无法悬浮,需明确只要重力等于浮力即可悬浮。整体属于常见的浮沉类基础应用题,难度适中。
【难度系数】
0.6
4.密度计分为“比重计”和“比轻计”。测量密度大于水的液体时用比重计,比重计的最小刻度线是“1”;测量密度小于水的液体用比轻计,比轻计的最大刻度线是“1”。图中A、B两支密度计,一支是比重计,另一支是比轻计,它们的外形完全相同,B中配重质量大于A。下列说法正确的是(
A.图中密度计A上面的刻度值“a”大于刻度“b”

B.密度计A是比轻计,刻度线“1”在密度计刻度的下端
C.密度计B是比重计,刻度线“1”在密度计刻度的下端
D.将A、B两支密度计放入水中,漂浮时露出水面较长的是B
【解析】本题的难点是阿基米德原理和浮沉条件的综合应用。选项A:通过分析密度计的状态漂浮可知密度计的受力平衡,再结合阿基米德原理可知密度计的刻度特点。根据阿基米德原理可知,$b$的刻度大于$a$;选项B、C:由于B的配重质量大于A,所以当$V_{排}$相等时,B密度计所测量的液体密度大,所以B密度计为比重计,A为比轻计,因为密度计的刻度从上向下逐渐增大,且比重计的刻度线“1”最小,所以比重计的刻度线“1”在最上端,比轻计的刻度线“1”最大,所以比轻计的刻度线“1”在最下端;选项D:将A、B两支密度计放入水中,它们都在水面漂浮,即受到的浮力都等于自身重力,所以它们受到的浮力$F_A<F_B$;根据$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知,当液体密度相同时,浮力越大,$V_{排}$越大,因此排开水的体积$V_A<V_B$。
B
)A.图中密度计A上面的刻度值“a”大于刻度“b”
B.密度计A是比轻计,刻度线“1”在密度计刻度的下端
C.密度计B是比重计,刻度线“1”在密度计刻度的下端
D.将A、B两支密度计放入水中,漂浮时露出水面较长的是B
【解析】本题的难点是阿基米德原理和浮沉条件的综合应用。选项A:通过分析密度计的状态漂浮可知密度计的受力平衡,再结合阿基米德原理可知密度计的刻度特点。根据阿基米德原理可知,$b$的刻度大于$a$;选项B、C:由于B的配重质量大于A,所以当$V_{排}$相等时,B密度计所测量的液体密度大,所以B密度计为比重计,A为比轻计,因为密度计的刻度从上向下逐渐增大,且比重计的刻度线“1”最小,所以比重计的刻度线“1”在最上端,比轻计的刻度线“1”最大,所以比轻计的刻度线“1”在最下端;选项D:将A、B两支密度计放入水中,它们都在水面漂浮,即受到的浮力都等于自身重力,所以它们受到的浮力$F_A<F_B$;根据$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知,当液体密度相同时,浮力越大,$V_{排}$越大,因此排开水的体积$V_A<V_B$。
答案
4.B
解析
【分析】
要解决本题,需先明确密度计的工作原理:密度计漂浮时浮力等于自身重力,结合阿基米德原理分析刻度特点,再根据比重计、比轻计的定义及A、B的配重差异判断类型,进而逐一分析选项。
【解析】
1. 密度计的核心原理:密度计漂浮时,所受浮力等于自身重力,即$F_{浮}=G_{计}$。根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,可得$\rho_{液}=\frac{G_{计}}{gV_{排}}$,因此液体密度越大,密度计排开液体的体积越小,密度计刻度特点为“上小下大”。
2. 区分比重计与比轻计:题目说明,比重计测量密度大于水的液体,最小刻度为“1”;比轻计测量密度小于水的液体,最大刻度为“1”。已知B中配重质量大于A,故$G_{B}>G_{A}$,漂浮时$F_{B浮}>F_{A浮}$,结合阿基米德原理可知,B能测量密度更大的液体,因此B是比重计,A是比轻计。
3. 刻度位置判断:密度计刻度“上小下大”,比重计的最小刻度“1”在刻度上端;比轻计的最大刻度“1”在刻度下端。
4. 选项分析:
A选项:密度计刻度上小下大,故$a$刻度小于$b$,错误;
B选项:A是比轻计,其最大刻度“1”在刻度下端,正确;
C选项:B是比重计,其最小刻度“1”在刻度上端,错误;
D选项:放入水中时,浮力等于重力,$G_{B}>G_{A}$,故$F_{B浮}>F_{A浮}$,由$V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}$得$V_{B排}>V_{A排}$,即B露出水面更短,错误。
【答案】
B
【知识点】
密度计原理、阿基米德原理、浮沉条件
【点评】
本题综合考察密度计的工作原理,需结合浮沉条件、阿基米德原理区分比重计与比轻计的差异,明确刻度特点与密度计类型的对应关系,是对力学知识的综合应用。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需先明确密度计的工作原理:密度计漂浮时浮力等于自身重力,结合阿基米德原理分析刻度特点,再根据比重计、比轻计的定义及A、B的配重差异判断类型,进而逐一分析选项。
【解析】
1. 密度计的核心原理:密度计漂浮时,所受浮力等于自身重力,即$F_{浮}=G_{计}$。根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,可得$\rho_{液}=\frac{G_{计}}{gV_{排}}$,因此液体密度越大,密度计排开液体的体积越小,密度计刻度特点为“上小下大”。
2. 区分比重计与比轻计:题目说明,比重计测量密度大于水的液体,最小刻度为“1”;比轻计测量密度小于水的液体,最大刻度为“1”。已知B中配重质量大于A,故$G_{B}>G_{A}$,漂浮时$F_{B浮}>F_{A浮}$,结合阿基米德原理可知,B能测量密度更大的液体,因此B是比重计,A是比轻计。
3. 刻度位置判断:密度计刻度“上小下大”,比重计的最小刻度“1”在刻度上端;比轻计的最大刻度“1”在刻度下端。
4. 选项分析:
A选项:密度计刻度上小下大,故$a$刻度小于$b$,错误;
B选项:A是比轻计,其最大刻度“1”在刻度下端,正确;
C选项:B是比重计,其最小刻度“1”在刻度上端,错误;
D选项:放入水中时,浮力等于重力,$G_{B}>G_{A}$,故$F_{B浮}>F_{A浮}$,由$V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}$得$V_{B排}>V_{A排}$,即B露出水面更短,错误。
【答案】
B
【知识点】
密度计原理、阿基米德原理、浮沉条件
【点评】
本题综合考察密度计的工作原理,需结合浮沉条件、阿基米德原理区分比重计与比轻计的差异,明确刻度特点与密度计类型的对应关系,是对力学知识的综合应用。
【难度系数】
0.5
登录