6. 如图所示,有一个重力为$ G $的长方体浸没在液体中,其受到的浮力为$ F_{浮} $,液体对长方体向下和向上的压力分别为$ F_{1} $和$ F_{2} $,下列说法正确的是(

A.长方体只有上、下表面受到液体的压力
B.$ F_{1} $和$ F_{2} $的大小关系是$ F_{1}>F_{2} $
C.$ F_{1}、F_{2} $和$ F_{浮} $的大小关系是$ F_{2}-F_{1}=F_{浮} $
D.若物体浸没于更深的位置,与图示位置相比,$ F_{1}、F_{2} $的大小均不变
C
)A.长方体只有上、下表面受到液体的压力
B.$ F_{1} $和$ F_{2} $的大小关系是$ F_{1}>F_{2} $
C.$ F_{1}、F_{2} $和$ F_{浮} $的大小关系是$ F_{2}-F_{1}=F_{浮} $
D.若物体浸没于更深的位置,与图示位置相比,$ F_{1}、F_{2} $的大小均不变
答案
6. C
解析
【分析】本题考查浮力产生的原因,需结合液体压强特点分析各选项:首先明确浮力的本质是物体上下表面受到的液体压力差,同时要知道物体各表面都受液体压力,相对侧面的压力会平衡;再根据液体压强与深度的关系判断压力变化,逐一分析选项即可。
【解析】根据浮力产生的原理:浸没在液体中的物体,上下表面受到液体的压力不同,向上的压力大于向下的压力,这个压力差就是浮力,即$ F_{浮}=F_{2}-F_{1} $。对各选项分析如下:
选项A:长方体的前后、左右表面也会受到液体的压力,只是相对的侧面压力大小相等、方向相反,相互平衡,并非只有上下表面受压力,故A错误;
选项B:浮力方向向上,说明向上的压力$ F_{2} $大于向下的压力$ F_{1} $,即$ F_{2}>F_{1} $,故B错误;
选项C:浮力的本质就是上下表面的压力差,因此$ F_{2}-F_{1}=F_{浮} $,故C正确;
选项D:物体浸没在更深位置时,上下表面所处的深度$ h $增大,由液体压强公式$ p=\rho gh $可知,上下表面受到的压强均变大,受力面积$ S $不变,根据$ F=pS $,$ F_{1} $、$ F_{2} $的大小均会变大,故D错误。
【答案】C
【知识点】浮力产生原因、液体压强
【点评】本题属于基础概念题,核心是理解浮力的本质是压力差,以及液体压强与深度的关系,需准确区分各选项的正误,难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】根据浮力产生的原理:浸没在液体中的物体,上下表面受到液体的压力不同,向上的压力大于向下的压力,这个压力差就是浮力,即$ F_{浮}=F_{2}-F_{1} $。对各选项分析如下:
选项A:长方体的前后、左右表面也会受到液体的压力,只是相对的侧面压力大小相等、方向相反,相互平衡,并非只有上下表面受压力,故A错误;
选项B:浮力方向向上,说明向上的压力$ F_{2} $大于向下的压力$ F_{1} $,即$ F_{2}>F_{1} $,故B错误;
选项C:浮力的本质就是上下表面的压力差,因此$ F_{2}-F_{1}=F_{浮} $,故C正确;
选项D:物体浸没在更深位置时,上下表面所处的深度$ h $增大,由液体压强公式$ p=\rho gh $可知,上下表面受到的压强均变大,受力面积$ S $不变,根据$ F=pS $,$ F_{1} $、$ F_{2} $的大小均会变大,故D错误。
【答案】C
【知识点】浮力产生原因、液体压强
【点评】本题属于基础概念题,核心是理解浮力的本质是压力差,以及液体压强与深度的关系,需准确区分各选项的正误,难度适中。
【难度系数】0.5
7.“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,所用金属块a和塑料块b的密度不同,但重力均为1.6 N,下列说法正确的是
(

A.金属块a浸没在水中时,受到浮力的大小为0.3 N
B.利用甲、乙,可以探究浮力大小与物体体积的关系
C.利用乙、丙,可以探究浮力大小与物体密度的关系
D.利用丙、丁,可以探究浮力大小与液体密度的关系
(
D
)A.金属块a浸没在水中时,受到浮力的大小为0.3 N
B.利用甲、乙,可以探究浮力大小与物体体积的关系
C.利用乙、丙,可以探究浮力大小与物体密度的关系
D.利用丙、丁,可以探究浮力大小与液体密度的关系
答案
7. D
解析
【分析】
要解决这道题,需结合称重法计算浮力,利用控制变量法分析浮力的影响因素:首先根据公式$F_{浮}=G-F_{拉}$计算各物体的浮力,探究浮力与某一因素的关系时,需控制其他变量不变,只改变要探究的因素,再逐一判断选项的正误。
【解析】
已知金属块a和塑料块b的重力均为$G=1.6N$,根据称重法$F_{浮}=G-F_{拉}$:
选项A:金属块a浸没在水中时,弹簧测力计示数$F_{乙}=1.0N$,故浮力$F_{浮a}=1.6N-1.0N=0.6N≠0.3N$,A错误;
选项B:甲、乙中是同一金属块a,液体都是水(密度相同),排开液体体积不同,探究的是浮力大小与排开液体体积的关系,不是物体体积,B错误;
选项C:乙中是金属块a浸没在水中,丙中是塑料块b浸没在水中,两者物体密度不同,但排开液体体积也不同(因重力相同,密度不同则体积不同),未控制排开体积相同,无法探究浮力与物体密度的关系,C错误;
选项D:丙中塑料块b浸没在水中,丁中塑料块b浸没在酒精中,物体都是b(密度相同),排开液体体积相同,液体密度不同,符合控制变量法,可探究浮力大小与液体密度的关系,D正确。
【答案】
D
【知识点】
浮力称重法计算;影响浮力大小的因素;控制变量法
【点评】
本题考查浮力的计算及探究浮力影响因素的实验,核心是掌握称重法算浮力和控制变量法的应用,需明确探究某一因素时要控制其他变量不变,避免因变量混淆导致判断错误。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需结合称重法计算浮力,利用控制变量法分析浮力的影响因素:首先根据公式$F_{浮}=G-F_{拉}$计算各物体的浮力,探究浮力与某一因素的关系时,需控制其他变量不变,只改变要探究的因素,再逐一判断选项的正误。
【解析】
已知金属块a和塑料块b的重力均为$G=1.6N$,根据称重法$F_{浮}=G-F_{拉}$:
选项A:金属块a浸没在水中时,弹簧测力计示数$F_{乙}=1.0N$,故浮力$F_{浮a}=1.6N-1.0N=0.6N≠0.3N$,A错误;
选项B:甲、乙中是同一金属块a,液体都是水(密度相同),排开液体体积不同,探究的是浮力大小与排开液体体积的关系,不是物体体积,B错误;
选项C:乙中是金属块a浸没在水中,丙中是塑料块b浸没在水中,两者物体密度不同,但排开液体体积也不同(因重力相同,密度不同则体积不同),未控制排开体积相同,无法探究浮力与物体密度的关系,C错误;
选项D:丙中塑料块b浸没在水中,丁中塑料块b浸没在酒精中,物体都是b(密度相同),排开液体体积相同,液体密度不同,符合控制变量法,可探究浮力大小与液体密度的关系,D正确。
【答案】
D
【知识点】
浮力称重法计算;影响浮力大小的因素;控制变量法
【点评】
本题考查浮力的计算及探究浮力影响因素的实验,核心是掌握称重法算浮力和控制变量法的应用,需明确探究某一因素时要控制其他变量不变,避免因变量混淆导致判断错误。
【难度系数】
0.5
8. [2025·芜湖期中]如图所示,装有水的烧杯静止在水平桌面上,底面积为$100\ \mathrm{cm}^2$的正方体物块$M$保持静止,此时水对物块$M$底部的压强为$600\ \mathrm{Pa}$,则物块$M$受到的浮力为

6
N。答案
8. 6
解析
【分析】
要计算物块M受到的浮力,需利用浮力的产生原理:浮力等于物体上下表面受到的液体压力差。本题中物块漂浮,上表面与空气接触,没有水的压力,因此浮力等于水对物块底部的压力。已知水对物块底部的压强和物块的底面积,通过压力公式即可算出浮力大小。
【解析】
根据浮力的产生原因,浮力等于物体上下表面的液体压力差。由于物块M漂浮在水面上,其上表面不受水的压力,因此物块受到的浮力等于水对物块底部的压力。
首先统一单位:物块的底面积 $ S = 100\ \mathrm{cm}^2 = 100 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^2 = 0.01\ \mathrm{m}^2 $。
根据压力公式 $ F = pS $,水对物块底部的压力(即浮力)为:
$ F_{\mathrm{浮}} = pS = 600\ \mathrm{Pa} × 0.01\ \mathrm{m}^2 = 6\ \mathrm{N} $。
【答案】
6
【知识点】
浮力产生原因、压强公式应用
【点评】
本题考查浮力产生的原理和压强公式的应用,核心是理解漂浮物体的浮力等于下表面受到的液体压力,计算时需注意单位换算,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.3
要计算物块M受到的浮力,需利用浮力的产生原理:浮力等于物体上下表面受到的液体压力差。本题中物块漂浮,上表面与空气接触,没有水的压力,因此浮力等于水对物块底部的压力。已知水对物块底部的压强和物块的底面积,通过压力公式即可算出浮力大小。
【解析】
根据浮力的产生原因,浮力等于物体上下表面的液体压力差。由于物块M漂浮在水面上,其上表面不受水的压力,因此物块受到的浮力等于水对物块底部的压力。
首先统一单位:物块的底面积 $ S = 100\ \mathrm{cm}^2 = 100 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^2 = 0.01\ \mathrm{m}^2 $。
根据压力公式 $ F = pS $,水对物块底部的压力(即浮力)为:
$ F_{\mathrm{浮}} = pS = 600\ \mathrm{Pa} × 0.01\ \mathrm{m}^2 = 6\ \mathrm{N} $。
【答案】
6
【知识点】
浮力产生原因、压强公式应用
【点评】
本题考查浮力产生的原理和压强公式的应用,核心是理解漂浮物体的浮力等于下表面受到的液体压力,计算时需注意单位换算,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.3
9. [核心素养·物理观念]某地在江面上修建一座大桥,如图甲是使用吊车向江底投放长方形石料的示意图,在整个投放过程中,石料以恒定速度下降。如图乙是钢绳的拉力 $ F $ 随时间 $ t $ 变化的图像(从开始投放到石料刚好接触湖底前)。$ t=0 $ 时吊车开始下放石料,忽略水的摩擦阻力。下列说法正确的是
(
)
①石料在 $ t=20 \ \mathrm{s} $ 时开始浸入水中
②石料在 $ t=30 \ \mathrm{s} $ 时开始浸入水中
③石料的重力是 $ 1\ 400 \ \mathrm{N} $
④石料完全浸没后钢绳的拉力为 $ 900 \ \mathrm{N} $
⑤石料受到的最大浮力是 $ 500 \ \mathrm{N} $
A.②③④
B.②④
C.①③④⑤
D.①④⑤
(
①石料在 $ t=20 \ \mathrm{s} $ 时开始浸入水中
②石料在 $ t=30 \ \mathrm{s} $ 时开始浸入水中
③石料的重力是 $ 1\ 400 \ \mathrm{N} $
④石料完全浸没后钢绳的拉力为 $ 900 \ \mathrm{N} $
⑤石料受到的最大浮力是 $ 500 \ \mathrm{N} $
A.②③④
B.②④
C.①③④⑤
D.①④⑤
答案
9. C
解析
【分析】
要判断各说法是否正确,需结合拉力随时间变化的图像,分析石料在不同时间的状态:0~20s拉力不变,石料未浸入水中;20~30s拉力减小,石料逐渐浸入水中;30s后拉力稳定,石料完全浸没。利用受力分析(拉力、重力、浮力的关系)即可推导各结论。
【解析】
1. 确定石料重力:0~20s时,石料未浸入水中,钢绳拉力等于石料重力,由图像知此时拉力$F=1400\ \mathrm{N}$,故石料重力$G=1400\ \mathrm{N}$,③正确。
2. 判断开始浸入水中的时间:20s后拉力开始减小,说明石料受到的浮力逐渐增大,因此$t=20\ \mathrm{s}$时石料开始浸入水中,①正确,②错误。
3. 确定完全浸没后的拉力:30s后拉力稳定在$900\ \mathrm{N}$,说明石料完全浸没后钢绳的拉力为$900\ \mathrm{N}$,④正确。
4. 计算最大浮力:石料完全浸没时浮力最大,根据受力平衡$F_{\mathrm{浮}}=G-F_{\mathrm{拉}}$,代入数据得$F_{\mathrm{浮}}=1400\ \mathrm{N}-900\ \mathrm{N}=500\ \mathrm{N}$,故⑤正确。
综上,①③④⑤正确,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
浮力计算、受力分析、图像信息提取
【点评】
本题结合拉力-时间图像考查浮力相关知识,关键是从图像中提取石料的状态变化,结合受力分析推导物理量,需具备图像分析和物理规律应用能力。
【难度系数】
0.5
要判断各说法是否正确,需结合拉力随时间变化的图像,分析石料在不同时间的状态:0~20s拉力不变,石料未浸入水中;20~30s拉力减小,石料逐渐浸入水中;30s后拉力稳定,石料完全浸没。利用受力分析(拉力、重力、浮力的关系)即可推导各结论。
【解析】
1. 确定石料重力:0~20s时,石料未浸入水中,钢绳拉力等于石料重力,由图像知此时拉力$F=1400\ \mathrm{N}$,故石料重力$G=1400\ \mathrm{N}$,③正确。
2. 判断开始浸入水中的时间:20s后拉力开始减小,说明石料受到的浮力逐渐增大,因此$t=20\ \mathrm{s}$时石料开始浸入水中,①正确,②错误。
3. 确定完全浸没后的拉力:30s后拉力稳定在$900\ \mathrm{N}$,说明石料完全浸没后钢绳的拉力为$900\ \mathrm{N}$,④正确。
4. 计算最大浮力:石料完全浸没时浮力最大,根据受力平衡$F_{\mathrm{浮}}=G-F_{\mathrm{拉}}$,代入数据得$F_{\mathrm{浮}}=1400\ \mathrm{N}-900\ \mathrm{N}=500\ \mathrm{N}$,故⑤正确。
综上,①③④⑤正确,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
浮力计算、受力分析、图像信息提取
【点评】
本题结合拉力-时间图像考查浮力相关知识,关键是从图像中提取石料的状态变化,结合受力分析推导物理量,需具备图像分析和物理规律应用能力。
【难度系数】
0.5
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