例2.放有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力,木块开始上浮,如图所示,最后漂浮,且有$\frac{2}{5}$体积露出水面。则下列叙述中错误的是(水的密度为$1.0g/cm^3$) (
A.在露出水面之前,木块所受浮力不变
B.在露出水面之前,木块所受浮力大于木块的重力
C.木块在浸没和漂浮两种情况下,水对烧杯底的压强相等
D.木块的密度为$0.6g/cm^3$

例2题图
【分析】本题可综合运用密度、阿基米德原理以及物体的浮沉条件等知识进行分析。根据阿基米德原理,$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知,露出水面之前,木块排开水的体积$V_{排}$不变,则$F_{浮}$不变,选项A说法正确;物块向上运动说明$F_{浮}>G$,选项B说法正确;完全浸没时排开水的体积大,液体深度大,液体压强与深度有关,深度越大,压强越大,所以当物体浸没时,水对烧杯底部压强较大,所以选项C不正确;设木块体积为$5V$,则漂浮时根据$F_{浮}=G$,有$\rho_{水}g3V=\rho_{木}g5V$,解得$\rho_{木}=0.6g/cm^3$,因此选项D说法正确。
【答案】C
C
)A.在露出水面之前,木块所受浮力不变
B.在露出水面之前,木块所受浮力大于木块的重力
C.木块在浸没和漂浮两种情况下,水对烧杯底的压强相等
D.木块的密度为$0.6g/cm^3$
例2题图
【分析】本题可综合运用密度、阿基米德原理以及物体的浮沉条件等知识进行分析。根据阿基米德原理,$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知,露出水面之前,木块排开水的体积$V_{排}$不变,则$F_{浮}$不变,选项A说法正确;物块向上运动说明$F_{浮}>G$,选项B说法正确;完全浸没时排开水的体积大,液体深度大,液体压强与深度有关,深度越大,压强越大,所以当物体浸没时,水对烧杯底部压强较大,所以选项C不正确;设木块体积为$5V$,则漂浮时根据$F_{浮}=G$,有$\rho_{水}g3V=\rho_{木}g5V$,解得$\rho_{木}=0.6g/cm^3$,因此选项D说法正确。
【答案】C
答案
例2.C
解析
【分析】本题为浮力综合题,需逐一分析各选项:①根据阿基米德原理判断露出水面前木块的浮力变化;②依据物体浮沉条件判断上浮时浮力与重力的关系;③结合排开体积变化分析烧杯内水的深度,进而判断水对烧杯底的压强;④利用漂浮时浮力等于重力,推导木块密度。
【解析】
1. 选项A:根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,木块露出水面前,排开水的体积$V_{排}=V_{木}$,保持不变,水的密度$\rho_{水}$和g均不变,因此木块所受浮力不变,A说法正确。
2. 选项B:木块上浮,由物体浮沉条件可知,上浮时物体所受浮力大于自身重力,故$F_{浮}>G_{木}$,B说法正确。
3. 选项C:木块浸没时排开水的体积大于漂浮时排开水的体积,导致浸没时烧杯内水面高度更高;根据液体压强公式$p=\rho_{水}gh$,液体密度相同时,深度越大,压强越大,因此浸没时水对烧杯底的压强更大,C说法错误。
4. 选项D:设木块体积为$V$,漂浮时排开水的体积$V_{排}=V-\frac{2}{5}V=\frac{3}{5}V$;根据漂浮条件$F_{浮}=G_{木}$,即$\rho_{水}gV_{排}=\rho_{木}gV$,代入$V_{排}$得:$\rho_{水}g×\frac{3}{5}V=\rho_{木}gV$,约去$g$和$V$,解得$\rho_{木}=0.6g/cm^3$,D说法正确。
【答案】C
【知识点】阿基米德原理、物体浮沉条件、液体压强
【点评】本题综合考查浮力相关核心知识点,要求学生熟练运用阿基米德原理、浮沉条件及液体压强规律分析问题,需仔细区分各物理量的变化,属于中等难度的浮力应用题型。
【难度系数】0.6
【解析】
1. 选项A:根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,木块露出水面前,排开水的体积$V_{排}=V_{木}$,保持不变,水的密度$\rho_{水}$和g均不变,因此木块所受浮力不变,A说法正确。
2. 选项B:木块上浮,由物体浮沉条件可知,上浮时物体所受浮力大于自身重力,故$F_{浮}>G_{木}$,B说法正确。
3. 选项C:木块浸没时排开水的体积大于漂浮时排开水的体积,导致浸没时烧杯内水面高度更高;根据液体压强公式$p=\rho_{水}gh$,液体密度相同时,深度越大,压强越大,因此浸没时水对烧杯底的压强更大,C说法错误。
4. 选项D:设木块体积为$V$,漂浮时排开水的体积$V_{排}=V-\frac{2}{5}V=\frac{3}{5}V$;根据漂浮条件$F_{浮}=G_{木}$,即$\rho_{水}gV_{排}=\rho_{木}gV$,代入$V_{排}$得:$\rho_{水}g×\frac{3}{5}V=\rho_{木}gV$,约去$g$和$V$,解得$\rho_{木}=0.6g/cm^3$,D说法正确。
【答案】C
【知识点】阿基米德原理、物体浮沉条件、液体压强
【点评】本题综合考查浮力相关核心知识点,要求学生熟练运用阿基米德原理、浮沉条件及液体压强规律分析问题,需仔细区分各物理量的变化,属于中等难度的浮力应用题型。
【难度系数】0.6
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