1. 弹簧测力计通过细线吊着一个合金块,静止时弹簧测力计的示数如图甲所示,则合金块的重力是
]
2.3
N。将合金块浸没在水中如图乙所示,静止时弹簧测力计示数为 1.9 N;则合金块的体积为40
cm³。(ρ₍水₎ = 1.0×10³ kg/m³,g 取 10 N/kg)答案
1. 2.3 40
2. (2024·枣庄)如图甲所示,使圆柱体缓慢下降,直至其全部没入水中,整个过程中弹簧测力计示数 F 与圆柱体下降高度 h 变化关系的图像如乙所示,则圆柱体受到的最大浮力是
]

2
N,圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强是1000
Pa,圆柱体受到的浮力是2
N。(g 取 10 N/kg,忽略圆柱体下降过程中液面高度的变化)]
答案
2. 2 1000 2
解析
解:
1. 由图像知,圆柱体未浸入水中时弹簧测力计示数$F_1 = 20\,\mathrm{N}$,即圆柱体重力$G = 20\,\mathrm{N}$;全部浸没后弹簧测力计示数$F_2 = 18\,\mathrm{N}$,最大浮力$F_{\mathrm{浮}} = G - F_2 = 20\,\mathrm{N} - 18\,\mathrm{N} = 2\,\mathrm{N}$。
2. 圆柱体刚好全部浸没时,下降高度$h = 20\,\mathrm{cm} - 10\,\mathrm{cm} = 10\,\mathrm{cm} = 0.1\,\mathrm{m}$,下表面受到水的压强$p = \rho gh = 1.0×10^{3}\,\mathrm{kg/m}^3×10\,\mathrm{N/kg}×0.1\,\mathrm{m} = 1000\,\mathrm{Pa}$。
3. 圆柱体刚好全部浸没时,浮力等于最大浮力,为$2\,\mathrm{N}$。
2;1000;2
1. 由图像知,圆柱体未浸入水中时弹簧测力计示数$F_1 = 20\,\mathrm{N}$,即圆柱体重力$G = 20\,\mathrm{N}$;全部浸没后弹簧测力计示数$F_2 = 18\,\mathrm{N}$,最大浮力$F_{\mathrm{浮}} = G - F_2 = 20\,\mathrm{N} - 18\,\mathrm{N} = 2\,\mathrm{N}$。
2. 圆柱体刚好全部浸没时,下降高度$h = 20\,\mathrm{cm} - 10\,\mathrm{cm} = 10\,\mathrm{cm} = 0.1\,\mathrm{m}$,下表面受到水的压强$p = \rho gh = 1.0×10^{3}\,\mathrm{kg/m}^3×10\,\mathrm{N/kg}×0.1\,\mathrm{m} = 1000\,\mathrm{Pa}$。
3. 圆柱体刚好全部浸没时,浮力等于最大浮力,为$2\,\mathrm{N}$。
2;1000;2
3. 有质量相同的两个实心球,其密度分别为水的密度的 2 倍和 5 倍。把它们分别挂在两个弹簧测力计的下端,然后将两球完全浸没在水中,此时两球所受浮力之比为
5:2
,两弹簧测力计的示数之比为5:8
。答案
3. 5:2 5:8
解析
设两球质量均为$m$,水的密度为$\rho$,则两球密度分别为$2\rho$、$5\rho$。
两球体积:$V_1=\frac{m}{2\rho}$,$V_2=\frac{m}{5\rho}$。
完全浸没水中,浮力$F_浮=\rho gV$,则浮力之比:
$\frac{F_{浮1}}{F_{浮2}}=\frac{\rho gV_1}{\rho gV_2}=\frac{V_1}{V_2}=\frac{\frac{m}{2\rho}}{\frac{m}{5\rho}}=\frac{5}{2}$
弹簧测力计示数$F=G-F_浮=mg-F_浮$,示数之比:
$\frac{F_1}{F_2}=\frac{mg-\rho gV_1}{mg-\rho gV_2}=\frac{m-\rho V_1}{m-\rho V_2}=\frac{m-\rho · \frac{m}{2\rho}}{m-\rho · \frac{m}{5\rho}}=\frac{\frac{m}{2}}{\frac{4m}{5}}=\frac{5}{8}$
5:2;5:8
两球体积:$V_1=\frac{m}{2\rho}$,$V_2=\frac{m}{5\rho}$。
完全浸没水中,浮力$F_浮=\rho gV$,则浮力之比:
$\frac{F_{浮1}}{F_{浮2}}=\frac{\rho gV_1}{\rho gV_2}=\frac{V_1}{V_2}=\frac{\frac{m}{2\rho}}{\frac{m}{5\rho}}=\frac{5}{2}$
弹簧测力计示数$F=G-F_浮=mg-F_浮$,示数之比:
$\frac{F_1}{F_2}=\frac{mg-\rho gV_1}{mg-\rho gV_2}=\frac{m-\rho V_1}{m-\rho V_2}=\frac{m-\rho · \frac{m}{2\rho}}{m-\rho · \frac{m}{5\rho}}=\frac{\frac{m}{2}}{\frac{4m}{5}}=\frac{5}{8}$
5:2;5:8
4. 在透明薄塑料袋中装入大半袋水,用弹簧测力计钩住塑料袋缓慢放入水中,水袋受到的浮力不断

增大
(增大/减小)。当塑料袋中的水面与容器中水面相平
时,水袋中水的重力和排开水的重力相等,用塑料袋进行实验的好处是用塑料袋进行实验,重力可以忽略不计
(说出一点即可)。答案
4. 增大 相平 用塑料袋进行实验,重力可以忽略不计
5. (2023·常州)为拯救濒危物种中华鲟,生物学家在放养的中华鲟身上拴上定位硬壳胶囊。数天后,胶囊与潜入水中的中华鲟脱离,最终漂浮于江面发射定位信号。脱离后,胶囊受到的浮力随时间变化的关系为下列图中的(
]
D
)答案
5. D
解析
解:胶囊脱离中华鲟后,先下沉,排开水的体积等于胶囊体积,浮力不变;当胶囊下沉到一定深度后,由于硬壳胶囊密度小于水,会开始上浮,上浮过程中排开水的体积仍等于胶囊体积,浮力不变;最终漂浮在江面,排开水的体积减小,浮力等于重力,浮力变小后保持不变。因此浮力随时间变化的关系是先不变,再不变,最后变小后不变,对应图像D。
D
D
6. 甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材质不同的小球,把它们放入水中静止后的情况如图所示,则它们在水中所受浮力相等的是(
A.甲和乙
B.乙和丙
C.丙和丁
D.甲和丁
C
)A.甲和乙
B.乙和丙
C.丙和丁
D.甲和丁
答案
6. C
解析
解:根据阿基米德原理,浮力$F_浮=\rho_液gV_排$。甲、乙、丙、丁体积相同,由图可知:甲、乙漂浮,$V_{排甲}<V_{排乙}<V_球$;丙悬浮,$V_{排丙}=V_球$;丁沉底,$V_{排丁}=V_球$。因此$V_{排丙}=V_{排丁}$,故$F_{浮丙}=F_{浮丁}$。
C
C
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