1. 关于浮力,下列说法正确的是()
A.只有浮在液体表面的物体才受到浮力
B.只要下沉的物体就不会受到浮力
C.一切浸入液体中的物体(其下表面未与容器底紧密接触)都受到液体对它施加的浮力
D.浮力的方向总是垂直向上的
A.只有浮在液体表面的物体才受到浮力
B.只要下沉的物体就不会受到浮力
C.一切浸入液体中的物体(其下表面未与容器底紧密接触)都受到液体对它施加的浮力
D.浮力的方向总是垂直向上的
答案
C
解析
【分析】
要解决这道题,需明确浮力的定义、产生原因和方向,逐一分析每个选项:首先回忆浮力的核心知识点:浮力是浸在液体(或气体)中的物体受到的向上托力,产生原因是物体上下表面存在液体的压力差,方向始终竖直向上。然后判断每个选项是否符合这些知识点。
【解析】
1. 明确浮力的相关概念:
浮力定义:浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)向上的托力;
浮力产生条件:物体浸入液体,且下表面未与容器底紧密接触(存在上下表面压力差);
浮力方向:竖直向上。
2. 分析选项:
A选项:错误。浸没在液体中的物体(如下沉的铁块)也受浮力,并非只有浮在表面的物体才受浮力;
B选项:错误。下沉的物体同样受浮力,只是浮力小于自身重力,所以会下沉;
C选项:正确。浸入液体且下表面未与容器底紧密接触的物体,上下表面存在压力差,因此受到液体的浮力;
D选项:错误。浮力方向是竖直向上,不是垂直向上(垂直向上随接触面变化,不符合浮力方向的固定性)。
【答案】
C
【知识点】
浮力的概念、浮力产生的原因、浮力的方向
【点评】
本题考查浮力的基础概念辨析,需准确掌握浮力的定义、产生条件和方向,属于浮力部分的入门基础题,侧重对核心概念的理解。
【难度系数】
0.3
要解决这道题,需明确浮力的定义、产生原因和方向,逐一分析每个选项:首先回忆浮力的核心知识点:浮力是浸在液体(或气体)中的物体受到的向上托力,产生原因是物体上下表面存在液体的压力差,方向始终竖直向上。然后判断每个选项是否符合这些知识点。
【解析】
1. 明确浮力的相关概念:
浮力定义:浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)向上的托力;
浮力产生条件:物体浸入液体,且下表面未与容器底紧密接触(存在上下表面压力差);
浮力方向:竖直向上。
2. 分析选项:
A选项:错误。浸没在液体中的物体(如下沉的铁块)也受浮力,并非只有浮在表面的物体才受浮力;
B选项:错误。下沉的物体同样受浮力,只是浮力小于自身重力,所以会下沉;
C选项:正确。浸入液体且下表面未与容器底紧密接触的物体,上下表面存在压力差,因此受到液体的浮力;
D选项:错误。浮力方向是竖直向上,不是垂直向上(垂直向上随接触面变化,不符合浮力方向的固定性)。
【答案】
C
【知识点】
浮力的概念、浮力产生的原因、浮力的方向
【点评】
本题考查浮力的基础概念辨析,需准确掌握浮力的定义、产生条件和方向,属于浮力部分的入门基础题,侧重对核心概念的理解。
【难度系数】
0.3
2. 在以下情况中,物体所受浮力增大的是()
A.铁球在水中加速下沉
B.轮船从长江中驶入大海
C.潜水艇在水面下从河水里潜入大海
D.轮船在海港内卸载货物
A.铁球在水中加速下沉
B.轮船从长江中驶入大海
C.潜水艇在水面下从河水里潜入大海
D.轮船在海港内卸载货物
答案
C
解析
【分析】
本题考查浮力大小的判断,需结合阿基米德原理($F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$)和物体浮沉条件(漂浮时$F_{浮}=G_{物}$)分析。解题思路:逐个分析选项,根据对应原理判断浮力变化:A选项铁球下沉时$V_{排}$、$\rho_{液}$均不变,浮力不变;B选项轮船漂浮,浮力等于重力,重力不变则浮力不变;C选项潜水艇浸没时$V_{排}$不变,从河水到大海$\rho_{液}$变大,浮力增大;D选项轮船卸载货物,重力减小,漂浮时浮力等于重力,浮力减小。
【解析】
A选项:铁球在水中加速下沉,排开水的体积$V_{排}$等于铁球体积(不变),水的密度$\rho_{水}$不变,由$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$可知,浮力不变,A错误;
B选项:轮船从长江驶入大海,始终漂浮,根据漂浮条件$F_{浮}=G_{船}$,轮船重力不变,故浮力不变,B错误;
C选项:潜水艇在水面下,排开液体体积$V_{排}$等于潜水艇体积(不变),从河水到大海,海水密度$\rho_{海水}$大于河水密度$\rho_{河水}$,由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知,浮力增大,C正确;
D选项:轮船在海港内卸载货物,轮船重力减小,漂浮时$F_{浮}=G_{船}$,故浮力减小,D错误。
【答案】
C
【知识点】
浮力的判断、阿基米德原理、物体的浮沉条件
【点评】
本题为浮力基础题,需掌握阿基米德原理和漂浮条件,区分轮船、潜水艇的浮力变化规律,易错点是混淆漂浮时浮力与重力的关系、浸没时$V_{排}$的特点。
【难度系数】
0.5
本题考查浮力大小的判断,需结合阿基米德原理($F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$)和物体浮沉条件(漂浮时$F_{浮}=G_{物}$)分析。解题思路:逐个分析选项,根据对应原理判断浮力变化:A选项铁球下沉时$V_{排}$、$\rho_{液}$均不变,浮力不变;B选项轮船漂浮,浮力等于重力,重力不变则浮力不变;C选项潜水艇浸没时$V_{排}$不变,从河水到大海$\rho_{液}$变大,浮力增大;D选项轮船卸载货物,重力减小,漂浮时浮力等于重力,浮力减小。
【解析】
A选项:铁球在水中加速下沉,排开水的体积$V_{排}$等于铁球体积(不变),水的密度$\rho_{水}$不变,由$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$可知,浮力不变,A错误;
B选项:轮船从长江驶入大海,始终漂浮,根据漂浮条件$F_{浮}=G_{船}$,轮船重力不变,故浮力不变,B错误;
C选项:潜水艇在水面下,排开液体体积$V_{排}$等于潜水艇体积(不变),从河水到大海,海水密度$\rho_{海水}$大于河水密度$\rho_{河水}$,由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知,浮力增大,C正确;
D选项:轮船在海港内卸载货物,轮船重力减小,漂浮时$F_{浮}=G_{船}$,故浮力减小,D错误。
【答案】
C
【知识点】
浮力的判断、阿基米德原理、物体的浮沉条件
【点评】
本题为浮力基础题,需掌握阿基米德原理和漂浮条件,区分轮船、潜水艇的浮力变化规律,易错点是混淆漂浮时浮力与重力的关系、浸没时$V_{排}$的特点。
【难度系数】
0.5
3. 妈妈生日那天,小明同学给妈妈煮汤圆时发现,当把汤圆放入沸腾的水中后,汤圆先下沉到锅底,过了一会儿又上浮,最终漂浮在水面上。下列分析正确的是()
A.汤圆下沉过程中,受到水的压强变大
B.汤圆沉在锅底时,受到的浮力大于所受的重力
C.汤圆上浮过程中,受到的浮力小于所受的重力
D.汤圆漂浮在水面上时,受到水的压强最大
A.汤圆下沉过程中,受到水的压强变大
B.汤圆沉在锅底时,受到的浮力大于所受的重力
C.汤圆上浮过程中,受到的浮力小于所受的重力
D.汤圆漂浮在水面上时,受到水的压强最大
答案
A
解析
【分析】
要判断各选项的正误,需结合液体压强公式和物体浮沉条件分析:①液体压强随深度增加而增大,公式为$ p=\rho gh $;②物体浮沉条件:浮力大于重力时上浮,浮力等于重力时漂浮或悬浮,浮力小于重力时下沉。逐个分析选项即可得出正确答案。
【解析】
A选项:根据液体压强公式$ p=\rho_{水}gh $,汤圆下沉过程中,所处深度$ h $增大,水的密度$ \rho_{水} $和$ g $不变,因此受到水的压强变大,A正确;
B选项:根据物体浮沉条件,当浮力小于重力时物体下沉,所以汤圆沉在锅底时,浮力小于重力,B错误;
C选项:汤圆上浮过程中,根据浮沉条件,浮力大于重力,C错误;
D选项:汤圆漂浮在水面上时,所处深度最小,由$ p=\rho gh $可知,此时受到的水的压强最小,D错误。
【答案】A
【知识点】液体压强、物体浮沉条件
【点评】本题考查液体压强和物体浮沉条件的应用,属于初中物理基础题,需牢记相关公式和浮沉条件,逐一分析选项即可快速得出答案。
【难度系数】0.7
要判断各选项的正误,需结合液体压强公式和物体浮沉条件分析:①液体压强随深度增加而增大,公式为$ p=\rho gh $;②物体浮沉条件:浮力大于重力时上浮,浮力等于重力时漂浮或悬浮,浮力小于重力时下沉。逐个分析选项即可得出正确答案。
【解析】
A选项:根据液体压强公式$ p=\rho_{水}gh $,汤圆下沉过程中,所处深度$ h $增大,水的密度$ \rho_{水} $和$ g $不变,因此受到水的压强变大,A正确;
B选项:根据物体浮沉条件,当浮力小于重力时物体下沉,所以汤圆沉在锅底时,浮力小于重力,B错误;
C选项:汤圆上浮过程中,根据浮沉条件,浮力大于重力,C错误;
D选项:汤圆漂浮在水面上时,所处深度最小,由$ p=\rho gh $可知,此时受到的水的压强最小,D错误。
【答案】A
【知识点】液体压强、物体浮沉条件
【点评】本题考查液体压强和物体浮沉条件的应用,属于初中物理基础题,需牢记相关公式和浮沉条件,逐一分析选项即可快速得出答案。
【难度系数】0.7
4. 如图甲所示,一轻质钢丝固定在正方体木块的中央,木块浸入水的过程中,钢丝对木块在竖直方向的作用力$ F $与木块下表面到水面距离$ h $的关系如图乙所示,$\rho_{木块}=0.7×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$,$ g $取$ 10\ \mathrm{N/kg} $。下列说法正确的是()

A.木块的重力为10 N
B.木块的棱长为10 cm
C.当$ F=6\ \mathrm{N} $时,木块排开水的体积为$ 0.001\ \mathrm{m}^3 $
D.木块浸没在水中受到的浮力为7 N
A.木块的重力为10 N
B.木块的棱长为10 cm
C.当$ F=6\ \mathrm{N} $时,木块排开水的体积为$ 0.001\ \mathrm{m}^3 $
D.木块浸没在水中受到的浮力为7 N
答案
B
解析
【分析】
要解决本题,需结合受力平衡关系和图像信息,明确钢丝对木块的作用力F与木块下表面到水面距离h的关联:
1. 当h=0时,木块未浸入水中,浮力为0,此时钢丝的作用力等于木块重力,可求出木块重力;
2. 当F=0时,钢丝对木块无作用力,此时浮力等于木块重力,结合阿基米德原理求出此时排开水的体积,再结合浸入深度求出木块底面积,进而得到棱长;
3. 对各选项,通过受力平衡和阿基米德原理逐一验证判断。
【解析】
1. 求木块重力:当h=0时,木块未浸入水中,浮力$F_{浮}=0$,受力平衡得$F=G$。由图乙知此时$F=7\ \mathrm{N}$,故木块重力$G=7\ \mathrm{N}$,选项A(重力为10N)错误。
2. 求木块棱长:当$F=0$时,钢丝对木块无作用力,此时浮力$F_{浮}=G=7\ \mathrm{N}$。根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$,得排开体积$V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{7\ \mathrm{N}}{1×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}}=7×10^{-4}\ \mathrm{m}^3$。此时浸入深度$h=7\ \mathrm{cm}=0.07\ \mathrm{m}$,正方体木块底面积$S=\frac{V_{排}}{h}=\frac{7×10^{-4}\ \mathrm{m}^3}{0.07\ \mathrm{m}}=0.01\ \mathrm{m}^2$,故棱长$a=\sqrt{S}=0.1\ \mathrm{m}=10\ \mathrm{cm}$,选项B正确。
3. 验证选项C:当$F=6\ \mathrm{N}$时,由受力平衡$F=G-F_{浮}$,得$F_{浮}=G-F=7\ \mathrm{N}-6\ \mathrm{N}=1\ \mathrm{N}$,排开体积$V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{1\ \mathrm{N}}{1×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}}=1×10^{-4}\ \mathrm{m}^3≠0.001\ \mathrm{m}^3$,选项C错误。
4. 验证选项D:木块浸没时体积$V=a^3=(0.1\ \mathrm{m})^3=0.001\ \mathrm{m}^3$,浮力$F_{浮}'=\rho_{水}gV=1×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×0.001\ \mathrm{m}^3=10\ \mathrm{N}≠7\ \mathrm{N}$,选项D错误。
【答案】
B
【知识点】
浮力、受力平衡、阿基米德原理
【点评】
本题结合图像考查浮力相关知识,核心是理解钢丝作用力与木块浸入深度的关系,利用受力平衡和阿基米德原理推导,需准确分析图像和受力情况,属于中等难度题。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需结合受力平衡关系和图像信息,明确钢丝对木块的作用力F与木块下表面到水面距离h的关联:
1. 当h=0时,木块未浸入水中,浮力为0,此时钢丝的作用力等于木块重力,可求出木块重力;
2. 当F=0时,钢丝对木块无作用力,此时浮力等于木块重力,结合阿基米德原理求出此时排开水的体积,再结合浸入深度求出木块底面积,进而得到棱长;
3. 对各选项,通过受力平衡和阿基米德原理逐一验证判断。
【解析】
1. 求木块重力:当h=0时,木块未浸入水中,浮力$F_{浮}=0$,受力平衡得$F=G$。由图乙知此时$F=7\ \mathrm{N}$,故木块重力$G=7\ \mathrm{N}$,选项A(重力为10N)错误。
2. 求木块棱长:当$F=0$时,钢丝对木块无作用力,此时浮力$F_{浮}=G=7\ \mathrm{N}$。根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$,得排开体积$V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{7\ \mathrm{N}}{1×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}}=7×10^{-4}\ \mathrm{m}^3$。此时浸入深度$h=7\ \mathrm{cm}=0.07\ \mathrm{m}$,正方体木块底面积$S=\frac{V_{排}}{h}=\frac{7×10^{-4}\ \mathrm{m}^3}{0.07\ \mathrm{m}}=0.01\ \mathrm{m}^2$,故棱长$a=\sqrt{S}=0.1\ \mathrm{m}=10\ \mathrm{cm}$,选项B正确。
3. 验证选项C:当$F=6\ \mathrm{N}$时,由受力平衡$F=G-F_{浮}$,得$F_{浮}=G-F=7\ \mathrm{N}-6\ \mathrm{N}=1\ \mathrm{N}$,排开体积$V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{1\ \mathrm{N}}{1×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}}=1×10^{-4}\ \mathrm{m}^3≠0.001\ \mathrm{m}^3$,选项C错误。
4. 验证选项D:木块浸没时体积$V=a^3=(0.1\ \mathrm{m})^3=0.001\ \mathrm{m}^3$,浮力$F_{浮}'=\rho_{水}gV=1×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×0.001\ \mathrm{m}^3=10\ \mathrm{N}≠7\ \mathrm{N}$,选项D错误。
【答案】
B
【知识点】
浮力、受力平衡、阿基米德原理
【点评】
本题结合图像考查浮力相关知识,核心是理解钢丝作用力与木块浸入深度的关系,利用受力平衡和阿基米德原理推导,需准确分析图像和受力情况,属于中等难度题。
【难度系数】
0.5
5. 福建舰是我国完全自主设计建造的弹射型航空母舰,满载排水量达$8×10^{4}\ \mathrm{t}$,满载时受到的浮力为$\_\_\_\_\_\_\ \mathrm{N}$;当一架歼-15舰载机飞离航母时,航母受到的浮力将________(选填“变大”“变小”或“不变”),以飞离的舰载机作为参照物,航母是________的。($g$取$10\ \mathrm{N/kg}$)
答案
$8×10^{8}$;变小;运动
解析
【分析】
本题分为三个小问题,解题思路如下:
1. 求满载时航母受到的浮力:利用漂浮条件,漂浮物体所受浮力等于自身重力,满载排水量是排开水的质量,先将排水量单位换算为千克,再计算排开水的重力,该重力等于航母受到的浮力;
2. 判断舰载机飞离后航母浮力的变化:航母始终漂浮,浮力等于总重力,舰载机飞离后航母总重力减小,据此判断浮力变化;
3. 判断航母的运动状态:以飞离的舰载机为参照物,观察航母相对于舰载机的位置是否变化,位置改变则为运动,不变则为静止。
【解析】
1. 满载时航母漂浮,根据漂浮条件 $ F_{\mathrm{浮}} = G_{\mathrm{排}} $,已知满载排水量 $ m_{\mathrm{排}} = 8×10^4\ \mathrm{t} = 8×10^4×10^3\ \mathrm{kg} = 8×10^7\ \mathrm{kg} $,排开水的重力 $ G_{\mathrm{排}} = m_{\mathrm{排}}g = 8×10^7\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg} = 8×10^8\ \mathrm{N} $,故满载时航母受到的浮力为 $ 8×10^8\ \mathrm{N} $;
2. 舰载机飞离航母后,航母的总重力减小,由于航母仍处于漂浮状态,浮力等于总重力,因此航母受到的浮力将变小;
3. 以飞离的舰载机为参照物,航母相对于舰载机的位置发生了变化,所以航母是运动的。
【答案】
$ 8×10^8 $;变小;运动
【知识点】
浮力(漂浮条件)、参照物(运动的相对性)
【点评】
本题考查力学基础知识点,涵盖漂浮时浮力与重力的关系、参照物判断运动状态,难度较低,要求学生熟练掌握相关基础概念即可正确解答。
【难度系数】
0.8
本题分为三个小问题,解题思路如下:
1. 求满载时航母受到的浮力:利用漂浮条件,漂浮物体所受浮力等于自身重力,满载排水量是排开水的质量,先将排水量单位换算为千克,再计算排开水的重力,该重力等于航母受到的浮力;
2. 判断舰载机飞离后航母浮力的变化:航母始终漂浮,浮力等于总重力,舰载机飞离后航母总重力减小,据此判断浮力变化;
3. 判断航母的运动状态:以飞离的舰载机为参照物,观察航母相对于舰载机的位置是否变化,位置改变则为运动,不变则为静止。
【解析】
1. 满载时航母漂浮,根据漂浮条件 $ F_{\mathrm{浮}} = G_{\mathrm{排}} $,已知满载排水量 $ m_{\mathrm{排}} = 8×10^4\ \mathrm{t} = 8×10^4×10^3\ \mathrm{kg} = 8×10^7\ \mathrm{kg} $,排开水的重力 $ G_{\mathrm{排}} = m_{\mathrm{排}}g = 8×10^7\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg} = 8×10^8\ \mathrm{N} $,故满载时航母受到的浮力为 $ 8×10^8\ \mathrm{N} $;
2. 舰载机飞离航母后,航母的总重力减小,由于航母仍处于漂浮状态,浮力等于总重力,因此航母受到的浮力将变小;
3. 以飞离的舰载机为参照物,航母相对于舰载机的位置发生了变化,所以航母是运动的。
【答案】
$ 8×10^8 $;变小;运动
【知识点】
浮力(漂浮条件)、参照物(运动的相对性)
【点评】
本题考查力学基础知识点,涵盖漂浮时浮力与重力的关系、参照物判断运动状态,难度较低,要求学生熟练掌握相关基础概念即可正确解答。
【难度系数】
0.8
6. 用弹簧测力计悬挂重为6.4 N的圆柱,放入水中,静止时弹簧测力计的示数如图所示,则圆柱所受浮力为N;若此时圆柱下表面所受水的压力为15 N,则圆柱上表面所受水的压力是N。
答案
3;12
解析
【分析】
本题考查浮力的计算,解题思路分为两步:1. 利用称重法计算浮力:当物体浸在液体中时,浮力等于物体重力减去弹簧测力计的拉力(示数),即$F_{浮}=G-F_{示}$;2. 利用浮力产生的原因计算上表面压力:浮力是液体对物体上下表面的压力差,即$F_{浮}=F_{下表面}-F_{上表面}$,变形后可求出上表面受到的压力。
【解析】
1. 计算圆柱所受浮力:根据称重法测浮力公式$F_{浮}=G-F_{示}$,已知圆柱重力$G=6.4\ \mathrm{N}$,结合题意可得弹簧测力计示数$F_{示}=6.4\ \mathrm{N}-3\ \mathrm{N}=3.4\ \mathrm{N}$,代入公式得:$F_{浮}=6.4\ \mathrm{N}-3.4\ \mathrm{N}=3\ \mathrm{N}$。
2. 计算圆柱上表面所受水的压力:根据浮力产生的原因$F_{浮}=F_{下表面}-F_{上表面}$,变形得$F_{上表面}=F_{下表面}-F_{浮}$,已知$F_{下表面}=15\ \mathrm{N}$,代入数据得:$F_{上表面}=15\ \mathrm{N}-3\ \mathrm{N}=12\ \mathrm{N}$。
【答案】
3;12
【知识点】
浮力的计算、浮力产生的原因
【点评】
本题为浮力基础计算题,结合称重法和压力差法考查浮力的基本应用,需要学生掌握浮力的核心公式,属于常规基础题型,难度不大。
【难度系数】
0.3
本题考查浮力的计算,解题思路分为两步:1. 利用称重法计算浮力:当物体浸在液体中时,浮力等于物体重力减去弹簧测力计的拉力(示数),即$F_{浮}=G-F_{示}$;2. 利用浮力产生的原因计算上表面压力:浮力是液体对物体上下表面的压力差,即$F_{浮}=F_{下表面}-F_{上表面}$,变形后可求出上表面受到的压力。
【解析】
1. 计算圆柱所受浮力:根据称重法测浮力公式$F_{浮}=G-F_{示}$,已知圆柱重力$G=6.4\ \mathrm{N}$,结合题意可得弹簧测力计示数$F_{示}=6.4\ \mathrm{N}-3\ \mathrm{N}=3.4\ \mathrm{N}$,代入公式得:$F_{浮}=6.4\ \mathrm{N}-3.4\ \mathrm{N}=3\ \mathrm{N}$。
2. 计算圆柱上表面所受水的压力:根据浮力产生的原因$F_{浮}=F_{下表面}-F_{上表面}$,变形得$F_{上表面}=F_{下表面}-F_{浮}$,已知$F_{下表面}=15\ \mathrm{N}$,代入数据得:$F_{上表面}=15\ \mathrm{N}-3\ \mathrm{N}=12\ \mathrm{N}$。
【答案】
3;12
【知识点】
浮力的计算、浮力产生的原因
【点评】
本题为浮力基础计算题,结合称重法和压力差法考查浮力的基本应用,需要学生掌握浮力的核心公式,属于常规基础题型,难度不大。
【难度系数】
0.3
7. 相传三国时期,诸葛亮用很轻的竹篾扎成框架,把周围用纸糊起来,制成灯笼,水
并在下端开口处放置一个小碟。点燃小碟内的松脂,灯笼内空气温度升高,压强增大,灯笼
内空气向外排出,使灯笼的重力(选填“增大”“减小”或“不变”),当重力
(选填“大于”“小于”或“等于”)浮力时灯笼上升,后人称之为“孔明灯”。
并在下端开口处放置一个小碟。点燃小碟内的松脂,灯笼内空气温度升高,压强增大,灯笼
内空气向外排出,使灯笼的重力(选填“增大”“减小”或“不变”),当重力
(选填“大于”“小于”或“等于”)浮力时灯笼上升,后人称之为“孔明灯”。
答案
减小;小于
解析
【分析】
要解决本题,需分两步推导:第一步,判断灯笼重力的变化,核心是分析灯笼整体质量的改变;第二步,判断灯笼上升的条件,需结合物体浮沉的基本规律。首先,点燃松脂后,灯笼内空气受热膨胀、压强增大,部分空气被排出,灯笼整体质量减小,重力随质量变化;其次,物体上浮的条件是浮力大于重力,灯笼要上升需满足该条件。
【解析】
1. 重力变化推导:点燃松脂时,灯笼内空气温度升高,压强增大,导致灯笼内部分空气向外排出,灯笼整体的质量减小。根据重力公式$G=mg$($g$为常量),质量减小则灯笼的重力减小。
2. 上升条件推导:根据物体浮沉条件,浸在气体中的物体,当所受浮力大于自身重力时,物体将上浮。因此,当灯笼的重力小于浮力时,灯笼会上升。
【答案】
减小;小于
【知识点】
重力、浮沉条件
【点评】
本题以古代发明“孔明灯”为载体,考查重力与质量的关系、物体浮沉条件的应用,将物理知识与实际场景结合,侧重基础概念的理解,难度较低。
【难度系数】
0.3
要解决本题,需分两步推导:第一步,判断灯笼重力的变化,核心是分析灯笼整体质量的改变;第二步,判断灯笼上升的条件,需结合物体浮沉的基本规律。首先,点燃松脂后,灯笼内空气受热膨胀、压强增大,部分空气被排出,灯笼整体质量减小,重力随质量变化;其次,物体上浮的条件是浮力大于重力,灯笼要上升需满足该条件。
【解析】
1. 重力变化推导:点燃松脂时,灯笼内空气温度升高,压强增大,导致灯笼内部分空气向外排出,灯笼整体的质量减小。根据重力公式$G=mg$($g$为常量),质量减小则灯笼的重力减小。
2. 上升条件推导:根据物体浮沉条件,浸在气体中的物体,当所受浮力大于自身重力时,物体将上浮。因此,当灯笼的重力小于浮力时,灯笼会上升。
【答案】
减小;小于
【知识点】
重力、浮沉条件
【点评】
本题以古代发明“孔明灯”为载体,考查重力与质量的关系、物体浮沉条件的应用,将物理知识与实际场景结合,侧重基础概念的理解,难度较低。
【难度系数】
0.3
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