5.小明和妈妈在菜市场买鱼,小明记得老师讲过"鱼的浮沉靠鱼鳔的胀缩实现",因此特意观察了鱼鳔,如图所示。下列说法正确的是(

A.当鱼鳔膨胀时鱼会上浮
B.当鱼鳔收缩时鱼受到的浮力不变
C.鱼的浮沉是通过改变自身重力实现的
D.当鱼鳔膨胀时鱼排开水的重力变小
A
)A.当鱼鳔膨胀时鱼会上浮
B.当鱼鳔收缩时鱼受到的浮力不变
C.鱼的浮沉是通过改变自身重力实现的
D.当鱼鳔膨胀时鱼排开水的重力变小
答案
5.A
解析
【分析】
要解决这道题,需结合鱼鳔的功能和浮力的相关知识:根据阿基米德原理,物体在液体中受到的浮力等于排开液体的重力($F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$)。鱼鳔胀缩时会改变鱼的体积,也就是改变排开水的体积,进而改变浮力实现浮沉。逐一分析选项:A选项,鱼鳔膨胀时,鱼的体积变大,排开水的体积$V_{排}$变大,浮力变大,当浮力大于重力时鱼会上浮,该说法正确;B选项,鱼鳔收缩时,$V_{排}$变小,浮力变小,并非不变,错误;C选项,鱼的浮沉是通过改变排开水的体积来改变浮力,而非改变自身重力,错误;D选项,鱼鳔膨胀时,$V_{排}$变大,排开水的重力$G_{排}=\rho_{水}gV_{排}$,所以排开水的重力变大,并非变小,错误。
【解析】
根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$:
1. 鱼鳔膨胀时,鱼的体积增大,排开水的体积$V_{排}$增大,鱼受到的浮力增大,当浮力大于自身重力时,鱼会上浮,故A正确;
2. 鱼鳔收缩时,$V_{排}$减小,浮力减小,B选项“浮力不变”错误;
3. 鱼的浮沉是通过鱼鳔胀缩改变排开水的体积,从而改变浮力,并非改变自身重力,C选项错误;
4. 鱼鳔膨胀时,$V_{排}$增大,由$G_{排}=\rho_{水}gV_{排}$可知,排开水的重力变大,D选项“排开水的重力变小”错误。
【答案】
A
【知识点】
鱼适于水中生活的结构、浮力与阿基米德原理
【点评】
本题考查鱼鳔与鱼浮沉的关系,结合阿基米德原理分析即可,属于基础知识点的应用,难度较低。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需结合鱼鳔的功能和浮力的相关知识:根据阿基米德原理,物体在液体中受到的浮力等于排开液体的重力($F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$)。鱼鳔胀缩时会改变鱼的体积,也就是改变排开水的体积,进而改变浮力实现浮沉。逐一分析选项:A选项,鱼鳔膨胀时,鱼的体积变大,排开水的体积$V_{排}$变大,浮力变大,当浮力大于重力时鱼会上浮,该说法正确;B选项,鱼鳔收缩时,$V_{排}$变小,浮力变小,并非不变,错误;C选项,鱼的浮沉是通过改变排开水的体积来改变浮力,而非改变自身重力,错误;D选项,鱼鳔膨胀时,$V_{排}$变大,排开水的重力$G_{排}=\rho_{水}gV_{排}$,所以排开水的重力变大,并非变小,错误。
【解析】
根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$:
1. 鱼鳔膨胀时,鱼的体积增大,排开水的体积$V_{排}$增大,鱼受到的浮力增大,当浮力大于自身重力时,鱼会上浮,故A正确;
2. 鱼鳔收缩时,$V_{排}$减小,浮力减小,B选项“浮力不变”错误;
3. 鱼的浮沉是通过鱼鳔胀缩改变排开水的体积,从而改变浮力,并非改变自身重力,C选项错误;
4. 鱼鳔膨胀时,$V_{排}$增大,由$G_{排}=\rho_{水}gV_{排}$可知,排开水的重力变大,D选项“排开水的重力变小”错误。
【答案】
A
【知识点】
鱼适于水中生活的结构、浮力与阿基米德原理
【点评】
本题考查鱼鳔与鱼浮沉的关系,结合阿基米德原理分析即可,属于基础知识点的应用,难度较低。
【难度系数】
0.7
6. 鸬鹚捕鱼是我国传承千年的古老技艺,渔民利用鸬鹚这种水鸟来捕鱼。当鸬鹚飞离小船时,下列分析正确的是(
A.小船始终漂浮,浮力不变
B.小船上浮,浮力增加
C.小船上浮,浮力减少
D.小船下沉,浮力减少
C
)A.小船始终漂浮,浮力不变
B.小船上浮,浮力增加
C.小船上浮,浮力减少
D.小船下沉,浮力减少
答案
6.C
解析
【分析】
要解决这道题,需结合漂浮条件和阿基米德原理分析:首先明确小船始终处于漂浮状态,漂浮时浮力等于物体的总重力;当鸬鹚飞离小船时,小船的总重力减小,由此判断浮力的变化;再根据阿基米德原理,浮力变化时排开水的体积变化,进而判断小船的浮沉状态,最后对应选项得出答案。
【解析】
小船始终漂浮在水面上,根据物体的漂浮条件:漂浮时,浮力等于物体的总重力,即$F_{浮}=G_{总}$。
当鸬鹚飞离小船时,小船的总重力$G_{总}$减小,因此小船受到的浮力$F_{浮}$也随之减小。
根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$,水的密度$\rho_{水}$和$g$均为定值,浮力$F_{浮}$减小,则排开水的体积$V_{排}$减小,说明小船排开水的体积变小,因此小船上浮一些。
综上,小船上浮,浮力减少,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
物体的漂浮条件;阿基米德原理
【点评】
本题考查漂浮条件与阿基米德原理的基础应用,核心是掌握“漂浮时浮力等于总重力”这一关键规律,难度不大,属于基础题型。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需结合漂浮条件和阿基米德原理分析:首先明确小船始终处于漂浮状态,漂浮时浮力等于物体的总重力;当鸬鹚飞离小船时,小船的总重力减小,由此判断浮力的变化;再根据阿基米德原理,浮力变化时排开水的体积变化,进而判断小船的浮沉状态,最后对应选项得出答案。
【解析】
小船始终漂浮在水面上,根据物体的漂浮条件:漂浮时,浮力等于物体的总重力,即$F_{浮}=G_{总}$。
当鸬鹚飞离小船时,小船的总重力$G_{总}$减小,因此小船受到的浮力$F_{浮}$也随之减小。
根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$,水的密度$\rho_{水}$和$g$均为定值,浮力$F_{浮}$减小,则排开水的体积$V_{排}$减小,说明小船排开水的体积变小,因此小船上浮一些。
综上,小船上浮,浮力减少,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
物体的漂浮条件;阿基米德原理
【点评】
本题考查漂浮条件与阿基米德原理的基础应用,核心是掌握“漂浮时浮力等于总重力”这一关键规律,难度不大,属于基础题型。
【难度系数】
0.7
7.将重4 N的物体投入一装满水的水杯中,溢出的水重3 N。当物体静止时,下列判断正确的是(
A.$F_{浮}=7\ \mathrm{N}$,物体上浮
B.$F_{浮}=4\ \mathrm{N}$,物体悬浮
C.$F_{浮}=4\ \mathrm{N}$,物体漂浮
D.$F_{浮}=3\ \mathrm{N}$,物体沉在水底
D
)A.$F_{浮}=7\ \mathrm{N}$,物体上浮
B.$F_{浮}=4\ \mathrm{N}$,物体悬浮
C.$F_{浮}=4\ \mathrm{N}$,物体漂浮
D.$F_{浮}=3\ \mathrm{N}$,物体沉在水底
答案
7.D
解析
【分析】
要解决这道题,需结合阿基米德原理和物体的浮沉条件分析:首先根据阿基米德原理确定物体受到的浮力,再将浮力与物体自身重力比较,依据浮沉条件判断物体的最终状态,最后对应选项选出正确答案。
【解析】
1. 根据阿基米德原理:浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开的液体所受的重力。题目中水杯装满水,溢出的水重即为排开的水重,因此物体受到的浮力$ F_{浮}=G_{排}=3\ \mathrm{N} $。
2. 比较浮力与物体重力:已知物体重力$ G_{物}=4\ \mathrm{N} $,可得$ F_{浮}=3\ \mathrm{N} < G_{物}=4\ \mathrm{N} $。
3. 根据物体浮沉条件:当浮力小于物体重力时,物体将下沉,最终静止时沉在水底。
综上,选项D正确。
【答案】
D
【知识点】
阿基米德原理、物体浮沉条件
【点评】
本题考查阿基米德原理与物体浮沉条件的基础应用,需准确掌握“浮力等于排开液体重力”“浮力与重力的大小关系决定物体浮沉”两个核心知识点,避免混淆相关概念。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需结合阿基米德原理和物体的浮沉条件分析:首先根据阿基米德原理确定物体受到的浮力,再将浮力与物体自身重力比较,依据浮沉条件判断物体的最终状态,最后对应选项选出正确答案。
【解析】
1. 根据阿基米德原理:浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开的液体所受的重力。题目中水杯装满水,溢出的水重即为排开的水重,因此物体受到的浮力$ F_{浮}=G_{排}=3\ \mathrm{N} $。
2. 比较浮力与物体重力:已知物体重力$ G_{物}=4\ \mathrm{N} $,可得$ F_{浮}=3\ \mathrm{N} < G_{物}=4\ \mathrm{N} $。
3. 根据物体浮沉条件:当浮力小于物体重力时,物体将下沉,最终静止时沉在水底。
综上,选项D正确。
【答案】
D
【知识点】
阿基米德原理、物体浮沉条件
【点评】
本题考查阿基米德原理与物体浮沉条件的基础应用,需准确掌握“浮力等于排开液体重力”“浮力与重力的大小关系决定物体浮沉”两个核心知识点,避免混淆相关概念。
【难度系数】
0.6
8.小明买了一个3 kg的西瓜,回家后将西瓜轻轻放入一桶水中,发现西瓜恰好能悬浮在水面以下。g取10 N/kg,$\rho_{水}=1.0× 10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$,请利用所学的浮力知识帮小明计算:西瓜受到的浮力大小是________,西瓜的密度是________。
答案
8.30 N $1×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$
解析
【分析】
解题思路:1. 西瓜悬浮在水中,根据物体悬浮的受力平衡规律,浮力等于自身重力,先计算西瓜重力即可得到浮力;2. 物体悬浮时,其密度等于所处液体的密度,据此直接得出西瓜的密度。
【解析】
1. 计算西瓜的重力:由重力公式 $ G = mg $,代入数据得 $ G = 3\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 30\ \mathrm{N} $。因为西瓜悬浮,根据悬浮条件,物体悬浮时浮力与重力大小相等,所以西瓜受到的浮力 $ F_{\mathrm{浮}} = G = 30\ \mathrm{N} $。
2. 物体悬浮时,物体的密度等于液体的密度,因此西瓜的密度 $ \rho_{\mathrm{西瓜}} = \rho_{\mathrm{水}} = 1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 $。
【答案】
30 N;$ 1×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3 $
【知识点】
物体浮沉条件、浮力计算、密度
【点评】
本题考查浮力与密度的基础应用,核心是利用悬浮的特点解题,属于基础题型,难度较低,适合巩固浮沉相关知识点。
【难度系数】
0.8
解题思路:1. 西瓜悬浮在水中,根据物体悬浮的受力平衡规律,浮力等于自身重力,先计算西瓜重力即可得到浮力;2. 物体悬浮时,其密度等于所处液体的密度,据此直接得出西瓜的密度。
【解析】
1. 计算西瓜的重力:由重力公式 $ G = mg $,代入数据得 $ G = 3\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 30\ \mathrm{N} $。因为西瓜悬浮,根据悬浮条件,物体悬浮时浮力与重力大小相等,所以西瓜受到的浮力 $ F_{\mathrm{浮}} = G = 30\ \mathrm{N} $。
2. 物体悬浮时,物体的密度等于液体的密度,因此西瓜的密度 $ \rho_{\mathrm{西瓜}} = \rho_{\mathrm{水}} = 1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 $。
【答案】
30 N;$ 1×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3 $
【知识点】
物体浮沉条件、浮力计算、密度
【点评】
本题考查浮力与密度的基础应用,核心是利用悬浮的特点解题,属于基础题型,难度较低,适合巩固浮沉相关知识点。
【难度系数】
0.8
9.妈妈告知小明清洗草莓的流程:先用盐水浸泡草莓,然后放入清水中清洗。小明找来甲、乙两个完全相同的玻璃容器,倒入等质量的盐水和清水,放入草莓后的浮沉情况如图所示。草莓a在盐水中所受浮力

等
于在清水中所受的浮力,草莓b的密度小
于草莓c的密度。(均选填“大”“小”或“等”)答案
9.等 小
解析
【分析】
要解决本题,需利用物体浮沉条件分析:漂浮时浮力等于自身重力,悬浮时物体密度等于液体密度,沉底时物体密度大于液体密度。先分析草莓a在两种液体中的状态,判断浮力关系;再对比草莓b、c的状态,结合盐水与清水的密度差异,判断两者密度关系。
【解析】
1. 草莓a的浮力:草莓a在盐水和清水中均漂浮,根据漂浮条件,浮力等于物体自身重力($F_{浮}=G_{物}$)。由于是同一草莓,重力不变,因此草莓a在盐水中所受浮力等于在清水中所受的浮力。
2. 草莓b、c的密度:草莓b在盐水中悬浮,根据悬浮条件,物体密度等于液体密度,即$\rho_{b}=\rho_{盐水}$;草莓c在清水中沉底,根据沉底条件,物体密度大于液体密度,即$\rho_{c}>\rho_{清水}$。又因为盐水密度大于清水密度($\rho_{盐水}>\rho_{清水}$),所以$\rho_{b}=\rho_{盐水}>\rho_{清水}$,结合$\rho_{c}>\rho_{清水}$,可得$\rho_{b}<\rho_{c}$,即草莓b的密度小于草莓c的密度。
【答案】
等;小
【知识点】
物体浮沉条件;浮力;密度
【点评】
本题考查物体浮沉条件的应用,核心是掌握漂浮、悬浮、沉底时物体与液体的密度、浮力关系,属于基础应用类题目,需准确理解浮沉条件的物理意义。
【难度系数】
0.6
要解决本题,需利用物体浮沉条件分析:漂浮时浮力等于自身重力,悬浮时物体密度等于液体密度,沉底时物体密度大于液体密度。先分析草莓a在两种液体中的状态,判断浮力关系;再对比草莓b、c的状态,结合盐水与清水的密度差异,判断两者密度关系。
【解析】
1. 草莓a的浮力:草莓a在盐水和清水中均漂浮,根据漂浮条件,浮力等于物体自身重力($F_{浮}=G_{物}$)。由于是同一草莓,重力不变,因此草莓a在盐水中所受浮力等于在清水中所受的浮力。
2. 草莓b、c的密度:草莓b在盐水中悬浮,根据悬浮条件,物体密度等于液体密度,即$\rho_{b}=\rho_{盐水}$;草莓c在清水中沉底,根据沉底条件,物体密度大于液体密度,即$\rho_{c}>\rho_{清水}$。又因为盐水密度大于清水密度($\rho_{盐水}>\rho_{清水}$),所以$\rho_{b}=\rho_{盐水}>\rho_{清水}$,结合$\rho_{c}>\rho_{清水}$,可得$\rho_{b}<\rho_{c}$,即草莓b的密度小于草莓c的密度。
【答案】
等;小
【知识点】
物体浮沉条件;浮力;密度
【点评】
本题考查物体浮沉条件的应用,核心是掌握漂浮、悬浮、沉底时物体与液体的密度、浮力关系,属于基础应用类题目,需准确理解浮沉条件的物理意义。
【难度系数】
0.6
10.如图所示,形状完全相同的长方体 A、B放在水中正好悬浮,两个长方体下表面受到液体的压强$p_\mathrm{A}\_\_\_\_\_\_p_\mathrm{B}$,两个长方体上、下表面所受液体的压力差$\Delta F_\mathrm{A}\_\_\_\_\_\_\Delta F_\mathrm{B}$,两个长方体的密度$\rho_\mathrm{A}\_\_\_\_\_\_\rho_\mathrm{B}$。(均选填“大于”“等于”或“小于”)

答案
10.小于 等于 等于
解析
【分析】
要解决本题,需结合液体压强公式、浮力与压力差的关系、物体悬浮的条件逐步分析:首先利用液体压强公式比较A、B下表面的压强;再根据浮力等于上下表面压力差,结合阿基米德原理判断压力差大小;最后依据悬浮条件判断两物体的密度关系。
【解析】
1. 比较下表面压强:根据液体压强公式$ p = \rho gh $,A、B都浸没在水中,液体密度$\rho$相同,g为常量。由图可知,A的下表面深度$h_A < h_B$,因此下表面压强$p_A < p_B$,故第一个空填“小于”。
2. 比较上下表面压力差:物体上下表面的压力差等于物体受到的浮力($\Delta F = F_{浮}$)。A、B形状相同,浸没时排开水的体积$V_{排}$相等,根据阿基米德原理$F_{浮} = \rho_{水}gV_{排}$,两物体浮力相等,因此上下表面压力差$\Delta F_A = \Delta F_B$,故第二个空填“等于”。
3. 比较物体密度:物体悬浮时,物体密度等于液体密度($\rho_{物} = \rho_{液}$)。A、B都悬浮在水中,所以它们的密度都等于水的密度,因此$\rho_A = \rho_B$,故第三个空填“等于”。
【答案】
小于;等于;等于
【知识点】
液体压强、浮力、物体浮沉条件
【点评】
本题综合考查液体压强、浮力及物体浮沉条件的应用,核心是理解压力差与浮力的关系,以及悬浮时物体密度与液体密度的关系,属于中等难度的基础题。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需结合液体压强公式、浮力与压力差的关系、物体悬浮的条件逐步分析:首先利用液体压强公式比较A、B下表面的压强;再根据浮力等于上下表面压力差,结合阿基米德原理判断压力差大小;最后依据悬浮条件判断两物体的密度关系。
【解析】
1. 比较下表面压强:根据液体压强公式$ p = \rho gh $,A、B都浸没在水中,液体密度$\rho$相同,g为常量。由图可知,A的下表面深度$h_A < h_B$,因此下表面压强$p_A < p_B$,故第一个空填“小于”。
2. 比较上下表面压力差:物体上下表面的压力差等于物体受到的浮力($\Delta F = F_{浮}$)。A、B形状相同,浸没时排开水的体积$V_{排}$相等,根据阿基米德原理$F_{浮} = \rho_{水}gV_{排}$,两物体浮力相等,因此上下表面压力差$\Delta F_A = \Delta F_B$,故第二个空填“等于”。
3. 比较物体密度:物体悬浮时,物体密度等于液体密度($\rho_{物} = \rho_{液}$)。A、B都悬浮在水中,所以它们的密度都等于水的密度,因此$\rho_A = \rho_B$,故第三个空填“等于”。
【答案】
小于;等于;等于
【知识点】
液体压强、浮力、物体浮沉条件
【点评】
本题综合考查液体压强、浮力及物体浮沉条件的应用,核心是理解压力差与浮力的关系,以及悬浮时物体密度与液体密度的关系,属于中等难度的基础题。
【难度系数】
0.5
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