9. 农户“生绿豆芽”时,发现成熟饱满的绿豆沉入水底,干瘪、虫蛀的绿豆漂浮在水面上,产生这一现象的原因是()
A. 沉底的绿豆受到的浮力小于重力,漂浮在液面的绿豆受到的浮力大于重力
B. 沉底的绿豆受到的浮力小于重力,漂浮在液面的绿豆受到的浮力等于重力
C. 沉底的绿豆受到的浮力大于重力,漂浮在液面的绿豆受到的浮力等于重力
D. 沉底的绿豆受到的浮力等于重力,漂浮在液面的绿豆受到的浮力小于重力
A. 沉底的绿豆受到的浮力小于重力,漂浮在液面的绿豆受到的浮力大于重力
B. 沉底的绿豆受到的浮力小于重力,漂浮在液面的绿豆受到的浮力等于重力
C. 沉底的绿豆受到的浮力大于重力,漂浮在液面的绿豆受到的浮力等于重力
D. 沉底的绿豆受到的浮力等于重力,漂浮在液面的绿豆受到的浮力小于重力
答案
B
解析
【解析】
根据物体的浮沉条件:当物体受到的浮力小于自身重力时,物体下沉最终沉底;当物体受到的浮力等于自身重力时,物体漂浮在液面。因此沉底的绿豆受到的浮力小于重力,漂浮在液面的绿豆受到的浮力等于重力,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
物体的浮沉条件
【点评】
本题考查物体浮沉条件的实际应用,需明确不同浮沉状态下浮力与重力的大小关系,属于基础题。
【难度系数】
0.8
根据物体的浮沉条件:当物体受到的浮力小于自身重力时,物体下沉最终沉底;当物体受到的浮力等于自身重力时,物体漂浮在液面。因此沉底的绿豆受到的浮力小于重力,漂浮在液面的绿豆受到的浮力等于重力,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
物体的浮沉条件
【点评】
本题考查物体浮沉条件的实际应用,需明确不同浮沉状态下浮力与重力的大小关系,属于基础题。
【难度系数】
0.8
10. 一个质量均匀的物体恰好悬浮在水中,若将其分成大小不等的两块,则()
A. 大块下沉,小块上浮
B. 大块悬浮,小块漂浮
C. 大块、小块都漂浮
D. 大块、小块仍悬浮
A. 大块下沉,小块上浮
B. 大块悬浮,小块漂浮
C. 大块、小块都漂浮
D. 大块、小块仍悬浮
答案
D
解析
【解析】
物体悬浮在水中,说明物体的密度等于水的密度。该物体质量均匀,分成大小不等的两块后,每一块的密度仍与水的密度相等(密度是物质的特性,与质量和体积无关),根据物体浮沉条件,当物体密度等于液体密度时,物体悬浮,因此大块、小块仍悬浮。
【答案】
D
【知识点】
物体浮沉条件、密度的特性
【点评】
本题主要考查对物体浮沉条件和密度特性的理解,需明确密度是物质的固有属性,不随质量和体积的改变而改变,结合浮沉条件判断物体的状态。
【难度系数】
0.7
物体悬浮在水中,说明物体的密度等于水的密度。该物体质量均匀,分成大小不等的两块后,每一块的密度仍与水的密度相等(密度是物质的特性,与质量和体积无关),根据物体浮沉条件,当物体密度等于液体密度时,物体悬浮,因此大块、小块仍悬浮。
【答案】
D
【知识点】
物体浮沉条件、密度的特性
【点评】
本题主要考查对物体浮沉条件和密度特性的理解,需明确密度是物质的固有属性,不随质量和体积的改变而改变,结合浮沉条件判断物体的状态。
【难度系数】
0.7
11.“郑和七下西洋”是我国古代航海史上的一项壮举。据史料记载:郑和宝船上有九道桅、十二面帆,吃水深度4.4 m,排水量达7×10³ t(排水量为满载时船排开水的质量),这在当时极为罕见。请计算:(ρ₍海水₎=1.03×10³ kg/m³,g取10 N/kg)
(1)在海面下3 m深处,海水对该船体产生的压强。
(2)满载时,郑和宝船所受的浮力。
(1)在海面下3 m深处,海水对该船体产生的压强。
(2)满载时,郑和宝船所受的浮力。
答案
解:
$ (1)p=\rho_{海水}gh=1.03×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×3\ \mathrm{m}=3.09×10^{4}\mathrm{Pa}$
$ (2)F_{浮}=G_{排}=m_{排}g=7×10^{6}\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=7×10^{7}\ \mathrm{N}$
答:
(1)海水对该船体产生的压强为$3.09×10^{4}\ \mathrm{Pa}$。
(2)宝船所受的浮力为$7×10^{7}\ \mathrm{N}$。
$ (1)p=\rho_{海水}gh=1.03×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×3\ \mathrm{m}=3.09×10^{4}\mathrm{Pa}$
$ (2)F_{浮}=G_{排}=m_{排}g=7×10^{6}\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=7×10^{7}\ \mathrm{N}$
答:
(1)海水对该船体产生的压强为$3.09×10^{4}\ \mathrm{Pa}$。
(2)宝船所受的浮力为$7×10^{7}\ \mathrm{N}$。
解析
【解析】
(1)已知海水密度$\rho_{海水}=1.03×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$,深度$h=3\ \mathrm{m}$,$g=10\ \mathrm{N/kg}$,根据液体压强公式$p=\rho gh$,可得海水对船体产生的压强:
$p=\rho_{海水}gh=1.03×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×3\ \mathrm{m}=3.09×10^{4}\mathrm{Pa}$
(2)满载时船的排水量$m_{排}=7×10^{3}\ \mathrm{t}=7×10^{6}\ \mathrm{kg}$,根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力,即$F_{浮}=G_{排}=m_{排}g$,代入数据可得:
$F_{浮}=m_{排}g=7×10^{6}\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=7×10^{7}\ \mathrm{N}$
【答案】
(1)$3.09×10^{4}\ \mathrm{Pa}$;(2)$7×10^{7}\ \mathrm{N}$
【知识点】
液体压强计算、阿基米德原理
【点评】
本题结合历史航海情境,考查液体压强与浮力的基础计算,需准确运用公式并注意单位换算,属于基础应用型题目。
【难度系数】
0.8
(1)已知海水密度$\rho_{海水}=1.03×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$,深度$h=3\ \mathrm{m}$,$g=10\ \mathrm{N/kg}$,根据液体压强公式$p=\rho gh$,可得海水对船体产生的压强:
$p=\rho_{海水}gh=1.03×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×3\ \mathrm{m}=3.09×10^{4}\mathrm{Pa}$
(2)满载时船的排水量$m_{排}=7×10^{3}\ \mathrm{t}=7×10^{6}\ \mathrm{kg}$,根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力,即$F_{浮}=G_{排}=m_{排}g$,代入数据可得:
$F_{浮}=m_{排}g=7×10^{6}\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=7×10^{7}\ \mathrm{N}$
【答案】
(1)$3.09×10^{4}\ \mathrm{Pa}$;(2)$7×10^{7}\ \mathrm{N}$
【知识点】
液体压强计算、阿基米德原理
【点评】
本题结合历史航海情境,考查液体压强与浮力的基础计算,需准确运用公式并注意单位换算,属于基础应用型题目。
【难度系数】
0.8
12. 小红用一台天平、一个量筒、一个带有盖的小瓶、一些沙子和水,探究物体的浮沉问题,实验数据如下表。
(1)请你填写下表中的四个空格。

(2)小红把拧紧瓶盖的小空瓶整体压入水中某深度后放手,小空瓶上浮并最终静止在水面的过程中,浮力大小如何变化?
(1)请你填写下表中的四个空格。
(2)小红把拧紧瓶盖的小空瓶整体压入水中某深度后放手,小空瓶上浮并最终静止在水面的过程中,浮力大小如何变化?
答案
小空瓶没有露出水面前浮力不变,露出水面后浮力减小,最终浮力减小到与重力相等时漂浮。
解析
【解析】
(1) ①实验2中小瓶漂浮,根据物体漂浮条件,浮力等于总重力,故$F_{浮}=G_{总}$;
②实验3中小瓶悬浮,此时排开水的体积等于小瓶的容积,实验4中小瓶下沉,排开水的体积等于小瓶容积,因此$V_{排}=40cm^{3}$;
③根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$,代入实验4的$V_{排}=40cm^{3}=4×10^{-5}m^{3}$,可得$F_{浮}=1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg×4×10^{-5}m^{3}=0.4N$;
(2) 小空瓶上浮过程:未露出水面前,排开水的体积不变,由阿基米德原理可知浮力不变;露出水面后,排开水的体积逐渐减小,浮力逐渐减小,直到浮力等于小瓶重力,小瓶漂浮,浮力不再变化。
【答案】
(1) 实验2:$\boldsymbol{F_{浮}=G_{总}}$;实验4的$V_{排}$:$\boldsymbol{40}$;实验4的$F_{浮}$:$\boldsymbol{0.4}$
(2) 小空瓶没有露出水面前浮力不变,露出水面后浮力减小,最终浮力减小到与重力相等时漂浮。
【知识点】
物体浮沉条件、阿基米德原理
【点评】
本题结合实验数据探究物体浮沉,考查对浮沉条件和阿基米德原理的综合应用,需结合实验状态分析物理量变化。
【难度系数】
0.7
(1) ①实验2中小瓶漂浮,根据物体漂浮条件,浮力等于总重力,故$F_{浮}=G_{总}$;
②实验3中小瓶悬浮,此时排开水的体积等于小瓶的容积,实验4中小瓶下沉,排开水的体积等于小瓶容积,因此$V_{排}=40cm^{3}$;
③根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$,代入实验4的$V_{排}=40cm^{3}=4×10^{-5}m^{3}$,可得$F_{浮}=1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg×4×10^{-5}m^{3}=0.4N$;
(2) 小空瓶上浮过程:未露出水面前,排开水的体积不变,由阿基米德原理可知浮力不变;露出水面后,排开水的体积逐渐减小,浮力逐渐减小,直到浮力等于小瓶重力,小瓶漂浮,浮力不再变化。
【答案】
(1) 实验2:$\boldsymbol{F_{浮}=G_{总}}$;实验4的$V_{排}$:$\boldsymbol{40}$;实验4的$F_{浮}$:$\boldsymbol{0.4}$
(2) 小空瓶没有露出水面前浮力不变,露出水面后浮力减小,最终浮力减小到与重力相等时漂浮。
【知识点】
物体浮沉条件、阿基米德原理
【点评】
本题结合实验数据探究物体浮沉,考查对浮沉条件和阿基米德原理的综合应用,需结合实验状态分析物理量变化。
【难度系数】
0.7
13. 某同学根据“浸入水中的铁块最终静止在容器底部、浸入水中的木块最终漂浮在水面上”的现象,猜想物块的密度可能会对它浸入水中后的最终状态有影响。于是他用若干体积相同、密度不同的实心物块和足够的水进行实验,并将实验数据及观察到的实验现象记录在下表中。

(1)分析比较实验序号1、2、3的数据及现象,可得出的初步结论是:当时,物块最终静止在容器底部。
(2)分析比较实验序号的数据及现象,可得出的初步结论是:当浸入水中实心物块的密度小于水的密度时,物块最终漂浮在水面上。
(3)分析比较实验序号4、5、6的数据、现象及相关条件,还可得出的初步结论是:。
(4)小明同学认为上述实验数据有限,结论未必使人信服,应该用更多的实验数据进行验证,于是他决定进一步研究密度为kg/m³的实心物块浸入水中后的最终状态,为上述初步结论提供更有力的证据。
(1)分析比较实验序号1、2、3的数据及现象,可得出的初步结论是:当时,物块最终静止在容器底部。
(2)分析比较实验序号的数据及现象,可得出的初步结论是:当浸入水中实心物块的密度小于水的密度时,物块最终漂浮在水面上。
(3)分析比较实验序号4、5、6的数据、现象及相关条件,还可得出的初步结论是:。
(4)小明同学认为上述实验数据有限,结论未必使人信服,应该用更多的实验数据进行验证,于是他决定进一步研究密度为kg/m³的实心物块浸入水中后的最终状态,为上述初步结论提供更有力的证据。
答案
浸入水中的
实心物块的密度大于水的密度
4、5、6
最终漂浮在水面上的实心物块密度与水
的密度相比越小,物体露出水面的体积就越大
$1×10^{3}$
解析
【解析】
(1) 分析实验序号1、2、3,物块密度均大于水的密度($1×10^{3}kg/m^{3}$),物块最终静止在容器底部,因此得出结论:当浸入水中的实心物块的密度大于水的密度时,物块最终静止在容器底部。
(2) 要得出“当浸入水中实心物块的密度小于水的密度时,物块最终漂浮在水面上”的结论,需选取密度小于水的密度的实验,即实验序号4、5、6。
(3) 分析实验序号4、5、6的数据、现象,物块密度均小于水的密度,且密度越小,露出水面的体积越大,因此得出结论:最终漂浮在水面上的实心物块,密度与水的密度相比越小,物体露出水面的体积就越大。
(4) 现有实验中缺少密度等于水的密度的物块实验,为验证结论的普遍性,需研究密度为$1×10^{3}kg/m^{3}$的实心物块的浮沉状态。
【答案】
(1) 浸入水中的实心物块的密度大于水的密度
(2) 4、5、6
(3) 最终漂浮在水面上的实心物块,密度与水的密度相比越小,物体露出水面的体积就越大
(4) $1×10^{3}$
【知识点】
物体的浮沉条件
控制变量法
实验归纳法
【点评】
本题通过控制物块体积相同,改变物块密度探究其在水中的最终状态,考查了实验数据的分析归纳能力,需结合控制变量法得出结论,同时要注重实验结论的普遍性。
【难度系数】
0.7
(1) 分析实验序号1、2、3,物块密度均大于水的密度($1×10^{3}kg/m^{3}$),物块最终静止在容器底部,因此得出结论:当浸入水中的实心物块的密度大于水的密度时,物块最终静止在容器底部。
(2) 要得出“当浸入水中实心物块的密度小于水的密度时,物块最终漂浮在水面上”的结论,需选取密度小于水的密度的实验,即实验序号4、5、6。
(3) 分析实验序号4、5、6的数据、现象,物块密度均小于水的密度,且密度越小,露出水面的体积越大,因此得出结论:最终漂浮在水面上的实心物块,密度与水的密度相比越小,物体露出水面的体积就越大。
(4) 现有实验中缺少密度等于水的密度的物块实验,为验证结论的普遍性,需研究密度为$1×10^{3}kg/m^{3}$的实心物块的浮沉状态。
【答案】
(1) 浸入水中的实心物块的密度大于水的密度
(2) 4、5、6
(3) 最终漂浮在水面上的实心物块,密度与水的密度相比越小,物体露出水面的体积就越大
(4) $1×10^{3}$
【知识点】
物体的浮沉条件
控制变量法
实验归纳法
【点评】
本题通过控制物块体积相同,改变物块密度探究其在水中的最终状态,考查了实验数据的分析归纳能力,需结合控制变量法得出结论,同时要注重实验结论的普遍性。
【难度系数】
0.7
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