二、填空题
11. 将一实心铁球从水面上由静止释放,如图所示。铁球从入水到完全没入的过程中所受的浮力逐渐变

11. 将一实心铁球从水面上由静止释放,如图所示。铁球从入水到完全没入的过程中所受的浮力逐渐变
大
(选填“大”或“小”),铁球下沉的原因是它受到的浮力小于
(选填“大于”或“小于”)重力。答案
11.大 小于
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:
1. 分析浮力变化:铁球从入水到完全没入时,排开水的体积逐渐增大,根据阿基米德原理,浮力与排开液体的体积有关,由此判断浮力变化;
2. 分析下沉原因:根据物体浮沉条件,当物体下沉时,重力与浮力的大小关系如何,进而得出结论。
【解析】
1. 铁球从入水到完全没入的过程中,排开水的体积$V_{排}$逐渐变大,根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,水的密度$\rho_{水}$和$g$均不变,所以铁球所受浮力逐渐变大,故第一空填“大”;
2. 物体下沉的条件是:物体受到的重力大于浮力,因此铁球下沉是因为它受到的浮力小于重力,故第二空填“小于”。
【答案】
大;小于
【知识点】
阿基米德原理、物体浮沉条件
【点评】
本题考查浮力的基础知识点,结合阿基米德原理判断浮力变化,利用浮沉条件分析下沉原因,属于基础题,难度较低。
【难度系数】
0.8
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:
1. 分析浮力变化:铁球从入水到完全没入时,排开水的体积逐渐增大,根据阿基米德原理,浮力与排开液体的体积有关,由此判断浮力变化;
2. 分析下沉原因:根据物体浮沉条件,当物体下沉时,重力与浮力的大小关系如何,进而得出结论。
【解析】
1. 铁球从入水到完全没入的过程中,排开水的体积$V_{排}$逐渐变大,根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,水的密度$\rho_{水}$和$g$均不变,所以铁球所受浮力逐渐变大,故第一空填“大”;
2. 物体下沉的条件是:物体受到的重力大于浮力,因此铁球下沉是因为它受到的浮力小于重力,故第二空填“小于”。
【答案】
大;小于
【知识点】
阿基米德原理、物体浮沉条件
【点评】
本题考查浮力的基础知识点,结合阿基米德原理判断浮力变化,利用浮沉条件分析下沉原因,属于基础题,难度较低。
【难度系数】
0.8
12. 登山运动员在向高峰攀登时会出现“高原反应”,这除了高原缺氧、寒冷之外,还因为那里的大气压强比平原地区
小
(选填“大”或“小”)得多。在高原上用普通锅难以煮熟食物,是因为普通锅的密封性能较差,锅内气压受外界大气压影响,使得水的沸点低于
(选填“高于”或“低于”)100 ℃。答案
12.小 低于
解析
【分析】本题需结合大气压强与海拔的关系、沸点与气压的关系两个知识点解题:首先,大气压强随海拔高度升高而减小,高原海拔高于平原,故高原气压更小;其次,液体沸点随气压减小而降低,标准大气压下水沸点为100℃,高原气压低,故水沸点低于100℃。
【解析】1. 大气压强的大小与海拔高度有关,海拔越高,大气压强越小。高原地区的海拔比平原地区高得多,因此高原的大气压强比平原地区小。2. 液体的沸点与气压有关,气压越小,沸点越低。在1标准大气压下,水的沸点是100℃,高原上的气压低于1标准大气压,所以普通锅内水的沸点低于100℃,导致难以煮熟食物。
【答案】小;低于
【知识点】大气压强与高度的关系;沸点与气压的关系
【点评】本题以登山时的高原反应为背景,考查物理基础知识在生活中的应用,题目贴近实际,难度较低,属于易得分题。
【难度系数】0.8
【解析】1. 大气压强的大小与海拔高度有关,海拔越高,大气压强越小。高原地区的海拔比平原地区高得多,因此高原的大气压强比平原地区小。2. 液体的沸点与气压有关,气压越小,沸点越低。在1标准大气压下,水的沸点是100℃,高原上的气压低于1标准大气压,所以普通锅内水的沸点低于100℃,导致难以煮熟食物。
【答案】小;低于
【知识点】大气压强与高度的关系;沸点与气压的关系
【点评】本题以登山时的高原反应为背景,考查物理基础知识在生活中的应用,题目贴近实际,难度较低,属于易得分题。
【难度系数】0.8
13. 如图所示,边长分别为0.2 m和0.1 m的实心正方体A、B放置在水平地面上,A的密度为$2×10^2$ kg/m³,B的密度为$8×10^2$ kg/m³,则物体A的质量为
1.6
kg;物体B对地面的压强为800
Pa。(g取10 N/kg) 答案
13.1.6 800
解析
【分析】
要计算物体A的质量,需利用密度公式的变形$m=\rho V$,先求出正方体A的体积,再结合A的密度计算;计算物体B对地面的压强时,水平地面上物体对地面的压力等于自身重力,先根据$G=mg=\rho Vg$求出压力,再利用压强公式$p=\frac{F}{S}$计算压强。
【解析】
1. 计算物体A的质量:
正方体A的体积:$V_A=(0.2\ \mathrm{m})^3=0.008\ \mathrm{m}^3$
由密度公式$\rho=\frac{m}{V}$变形得$m=\rho V$,则物体A的质量:
$m_A=\rho_A V_A=2×10^2\ \mathrm{kg/m}^3×0.008\ \mathrm{m}^3=1.6\ \mathrm{kg}$
2. 计算物体B对地面的压强:
正方体B的体积:$V_B=(0.1\ \mathrm{m})^3=0.001\ \mathrm{m}^3$
正方体B的底面积:$S_B=(0.1\ \mathrm{m})^2=0.01\ \mathrm{m}^2$
水平地面上,物体对地面的压力等于重力,即$F_B=G_B=m_B g=\rho_B V_B g$,代入数据得:
$F_B=8×10^2\ \mathrm{kg/m}^3×0.001\ \mathrm{m}^3×10\ \mathrm{N/kg}=8\ \mathrm{N}$
根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,物体B对地面的压强:
$p_B=\frac{F_B}{S_B}=\frac{8\ \mathrm{N}}{0.01\ \mathrm{m}^2}=800\ \mathrm{Pa}$
【答案】
1.6;800
【知识点】
密度公式应用,固体压强计算,重力计算
【点评】
本题考查密度和固体压强的基础计算,属于常规基础题,只要掌握相关公式的变形和应用即可顺利解答,难度较低。
【难度系数】
0.7
要计算物体A的质量,需利用密度公式的变形$m=\rho V$,先求出正方体A的体积,再结合A的密度计算;计算物体B对地面的压强时,水平地面上物体对地面的压力等于自身重力,先根据$G=mg=\rho Vg$求出压力,再利用压强公式$p=\frac{F}{S}$计算压强。
【解析】
1. 计算物体A的质量:
正方体A的体积:$V_A=(0.2\ \mathrm{m})^3=0.008\ \mathrm{m}^3$
由密度公式$\rho=\frac{m}{V}$变形得$m=\rho V$,则物体A的质量:
$m_A=\rho_A V_A=2×10^2\ \mathrm{kg/m}^3×0.008\ \mathrm{m}^3=1.6\ \mathrm{kg}$
2. 计算物体B对地面的压强:
正方体B的体积:$V_B=(0.1\ \mathrm{m})^3=0.001\ \mathrm{m}^3$
正方体B的底面积:$S_B=(0.1\ \mathrm{m})^2=0.01\ \mathrm{m}^2$
水平地面上,物体对地面的压力等于重力,即$F_B=G_B=m_B g=\rho_B V_B g$,代入数据得:
$F_B=8×10^2\ \mathrm{kg/m}^3×0.001\ \mathrm{m}^3×10\ \mathrm{N/kg}=8\ \mathrm{N}$
根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,物体B对地面的压强:
$p_B=\frac{F_B}{S_B}=\frac{8\ \mathrm{N}}{0.01\ \mathrm{m}^2}=800\ \mathrm{Pa}$
【答案】
1.6;800
【知识点】
密度公式应用,固体压强计算,重力计算
【点评】
本题考查密度和固体压强的基础计算,属于常规基础题,只要掌握相关公式的变形和应用即可顺利解答,难度较低。
【难度系数】
0.7
14. 先在溢水杯中装满水(水面与溢水口齐平),水深为10 cm,水的质量为5 kg,再放入一块重3 N的木块,溢出的水全部用小烧杯接住(如图所示)。则水溢出后溢水杯底受到水的压强是

1 000
Pa,小烧杯中水的重力等于3
N。(g取10 N/kg)答案
14.1 000 3
解析
【分析】
要解决这道题,需分两步分析:①计算溢水杯底的水的压强:溢水杯装满水后放入木块,水溢出但水面仍与溢水口齐平,水深不变,利用液体压强公式计算;②计算小烧杯中水的重力:木块漂浮时,浮力等于自身重力,结合阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力,由此可得排开的水的重力。
【解析】
1. 计算溢水杯底的压强:
溢水杯中水的深度$ h = 10\ \mathrm{cm} = 0.1\ \mathrm{m} $,水的密度$ \rho_{\mathrm{水}} = 1 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 $,$ g = 10\ \mathrm{N/kg} $,根据液体压强公式:
$ p = \rho_{\mathrm{水}}gh = 1 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg} × 0.1\ \mathrm{m} = 1000\ \mathrm{Pa} $。
2. 计算小烧杯中水的重力:
木块漂浮,根据漂浮条件,木块受到的浮力$ F_{\mathrm{浮}} = G_{\mathrm{木}} = 3\ \mathrm{N} $;
根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力,即$ F_{\mathrm{浮}} = G_{\mathrm{排}} $,因此小烧杯中水的重力$ G_{\mathrm{排}} = 3\ \mathrm{N} $。
【答案】
1000;3
【知识点】
液体压强、浮力
【点评】
本题结合液体压强和浮力的基础知识点,利用溢水杯的特点简化压强计算,通过漂浮条件与阿基米德原理的关联快速解题,属于基础应用类题目,注重对核心公式的理解与运用。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需分两步分析:①计算溢水杯底的水的压强:溢水杯装满水后放入木块,水溢出但水面仍与溢水口齐平,水深不变,利用液体压强公式计算;②计算小烧杯中水的重力:木块漂浮时,浮力等于自身重力,结合阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力,由此可得排开的水的重力。
【解析】
1. 计算溢水杯底的压强:
溢水杯中水的深度$ h = 10\ \mathrm{cm} = 0.1\ \mathrm{m} $,水的密度$ \rho_{\mathrm{水}} = 1 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 $,$ g = 10\ \mathrm{N/kg} $,根据液体压强公式:
$ p = \rho_{\mathrm{水}}gh = 1 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg} × 0.1\ \mathrm{m} = 1000\ \mathrm{Pa} $。
2. 计算小烧杯中水的重力:
木块漂浮,根据漂浮条件,木块受到的浮力$ F_{\mathrm{浮}} = G_{\mathrm{木}} = 3\ \mathrm{N} $;
根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力,即$ F_{\mathrm{浮}} = G_{\mathrm{排}} $,因此小烧杯中水的重力$ G_{\mathrm{排}} = 3\ \mathrm{N} $。
【答案】
1000;3
【知识点】
液体压强、浮力
【点评】
本题结合液体压强和浮力的基础知识点,利用溢水杯的特点简化压强计算,通过漂浮条件与阿基米德原理的关联快速解题,属于基础应用类题目,注重对核心公式的理解与运用。
【难度系数】
0.7
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