6. 同学们梳理了教材中与压强知识相关的实验,如图所示。其中分析正确的是(

A.如图甲所示,用一个装水的瓶子和海绵无法探究压力作用效果和压力大小的关系
B.如图乙所示,小孩通过沼泽地时垫木板可以减小对地面的压力,从而减小压强
C.如图丙所示,拦河大坝做成上窄下宽是因为液体压强随深度的增加而增大
D.如图丁所示,"瓶吞鸡蛋"实验可以说明大气压的存在,若瓶子侧放则无法完成实验
C
)。A.如图甲所示,用一个装水的瓶子和海绵无法探究压力作用效果和压力大小的关系
B.如图乙所示,小孩通过沼泽地时垫木板可以减小对地面的压力,从而减小压强
C.如图丙所示,拦河大坝做成上窄下宽是因为液体压强随深度的增加而增大
D.如图丁所示,"瓶吞鸡蛋"实验可以说明大气压的存在,若瓶子侧放则无法完成实验
答案
6. C 【点拨】本题考查探究影响压力的作用效果因素的实验装置和实验过程、压强公式的简单应用、液体压强的特点及其应用、大气压的应用等。
【解析】A.图甲,装有水的瓶子竖放在海绵上,可以通过改变水的质量从而改变压力大小,受力面积不变,则可以探究压力的作用效果和压力大小的关系,故A错误;B.图乙,由$p=\frac{F}{S}$可知,小孩对沼泽地的压力不变,垫上木板,增大了受力面积,可减小压强,故B错误;C.图丙,根据$p=\rho gh$可知拦河大坝做成上窄下宽,是因为液体压强随深度的增加而增大,故C正确;D.图丁中,“瓶吞鸡蛋”实验可以说明大气压的存在,由于大气向各个方向都有压强,所以若瓶子侧放仍然可以顺利完成该实验,故D错误。
【解析】A.图甲,装有水的瓶子竖放在海绵上,可以通过改变水的质量从而改变压力大小,受力面积不变,则可以探究压力的作用效果和压力大小的关系,故A错误;B.图乙,由$p=\frac{F}{S}$可知,小孩对沼泽地的压力不变,垫上木板,增大了受力面积,可减小压强,故B错误;C.图丙,根据$p=\rho gh$可知拦河大坝做成上窄下宽,是因为液体压强随深度的增加而增大,故C正确;D.图丁中,“瓶吞鸡蛋”实验可以说明大气压的存在,由于大气向各个方向都有压强,所以若瓶子侧放仍然可以顺利完成该实验,故D错误。
解析
【分析】
本题综合考查压强相关的多个基础知识点,需逐个分析选项对应的物理原理:A选项涉及压力作用效果的探究,B选项考查压强的减小方法,C选项对应液体压强的特点,D选项围绕大气压的应用展开。解题时需依据各物理规律,逐一判断每个选项的正误。
【解析】
A. 图甲中,装水的瓶子竖放在海绵上,受力面积为瓶子底面积,保持不变;改变瓶内水的质量,可改变压力大小,通过观察海绵的凹陷程度,能探究压力作用效果与压力大小的关系,故A错误。
B. 小孩对沼泽地的压力等于自身重力,垫木板后,压力大小不变,只是增大了受力面积,根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,受力面积增大可减小压强,并非减小压力,故B错误。
C. 根据液体压强公式$p=\rho gh$,液体密度一定时,深度越大,液体压强越大,因此拦河大坝做成上窄下宽的形状,能承受更大的水压,故C正确。
D. 大气向各个方向都有压强,“瓶吞鸡蛋”实验利用了大气压的作用,即使瓶子侧放,瓶口处的鸡蛋依然受到大气压的作用,仍可完成实验,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
压力作用效果探究、压强公式应用、液体压强特点、大气压应用
【点评】
本题综合考查压强相关的多个基础知识点,需要学生准确掌握各实验的原理和物理规律,逐一分析选项即可得出结论,属于基础综合题。
【难度系数】
0.6
本题综合考查压强相关的多个基础知识点,需逐个分析选项对应的物理原理:A选项涉及压力作用效果的探究,B选项考查压强的减小方法,C选项对应液体压强的特点,D选项围绕大气压的应用展开。解题时需依据各物理规律,逐一判断每个选项的正误。
【解析】
A. 图甲中,装水的瓶子竖放在海绵上,受力面积为瓶子底面积,保持不变;改变瓶内水的质量,可改变压力大小,通过观察海绵的凹陷程度,能探究压力作用效果与压力大小的关系,故A错误。
B. 小孩对沼泽地的压力等于自身重力,垫木板后,压力大小不变,只是增大了受力面积,根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,受力面积增大可减小压强,并非减小压力,故B错误。
C. 根据液体压强公式$p=\rho gh$,液体密度一定时,深度越大,液体压强越大,因此拦河大坝做成上窄下宽的形状,能承受更大的水压,故C正确。
D. 大气向各个方向都有压强,“瓶吞鸡蛋”实验利用了大气压的作用,即使瓶子侧放,瓶口处的鸡蛋依然受到大气压的作用,仍可完成实验,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
压力作用效果探究、压强公式应用、液体压强特点、大气压应用
【点评】
本题综合考查压强相关的多个基础知识点,需要学生准确掌握各实验的原理和物理规律,逐一分析选项即可得出结论,属于基础综合题。
【难度系数】
0.6
7. 一未装满橙汁的密闭杯子,先正立放在桌面上(如图A),橙汁对杯底的压强为$ p_1 $,杯底对水平桌面的压强为$ p'_1 $;然后反过来倒立在桌面上(如图B),橙汁对杯底的压强为$ p_2 $,杯底对桌面的压强为$ p'_2 $。下列关系式正确的是(

A.$ p_1 > p_2, p'_1 = p'_2 $
B.$ p_1 > p_2, p'_1 > p'_2 $
C.$ p_1 < p_2, p'_1 > p'_2 $
D.$ p_1 < p_2, p'_1 = p'_2 $
B
)。A.$ p_1 > p_2, p'_1 = p'_2 $
B.$ p_1 > p_2, p'_1 > p'_2 $
C.$ p_1 < p_2, p'_1 > p'_2 $
D.$ p_1 < p_2, p'_1 = p'_2 $
答案
7. B 【点拨】本题考查液体压强公式与压强定义式的应用。
【解析】不论正立还是倒立,杯中装的都是橙汁,液体密度相同,由图可知,倒立时的深度较小,根据$p=\rho gh$可知,倒立时橙汁对杯底的压强较小,即$p_1>p_2$;当杯子倒过来后,杯子对桌面的压力大小不变,而受力面积变大了,所以杯子对桌面的压强变小了,即$p'_1>p'_2$,故选B。
【解析】不论正立还是倒立,杯中装的都是橙汁,液体密度相同,由图可知,倒立时的深度较小,根据$p=\rho gh$可知,倒立时橙汁对杯底的压强较小,即$p_1>p_2$;当杯子倒过来后,杯子对桌面的压力大小不变,而受力面积变大了,所以杯子对桌面的压强变小了,即$p'_1>p'_2$,故选B。
解析
【分析】
要解决本题,需分别分析两类压强:一是橙汁对杯底的液体压强,二是杯底对桌面的固体压强。分析时,先利用液体压强公式判断液体压强大小,再利用固体压强公式判断固体压强大小,结合容器形状和受力情况推导结论。
【解析】
1. 橙汁对杯底的压强分析:
橙汁对杯底的压强属于液体压强,根据液体压强公式$ p=\rho gh $,橙汁密度$\rho$不变。由图可知,正立(A)时橙汁的深度$h_1$大于倒立(B)时的深度$h_2$,因此$ p_1=\rho gh_1 $,$ p_2=\rho gh_2 $,可得$ p_1>p_2 $。
2. 杯底对桌面的压强分析:
杯底对桌面的压力等于杯子和橙汁的总重力,总重力不变,故压力$F$不变。正立(A)时的受力面积$S_1$小于倒立(B)时的受力面积$S_2$,根据固体压强公式$ p'=\frac{F}{S} $,压力不变时,受力面积越小,压强越大,因此$ p'_1>p'_2 $。
综上,$ p_1>p_2 $且$ p'_1>p'_2 $,故选B。
【答案】
B
【知识点】
液体压强、固体压强
【点评】
本题结合容器形状考查液体压强与固体压强的判断,需明确两类压强的计算逻辑:液体压强看深度,固体压强看压力和受力面积,是压强模块的典型基础应用题型。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需分别分析两类压强:一是橙汁对杯底的液体压强,二是杯底对桌面的固体压强。分析时,先利用液体压强公式判断液体压强大小,再利用固体压强公式判断固体压强大小,结合容器形状和受力情况推导结论。
【解析】
1. 橙汁对杯底的压强分析:
橙汁对杯底的压强属于液体压强,根据液体压强公式$ p=\rho gh $,橙汁密度$\rho$不变。由图可知,正立(A)时橙汁的深度$h_1$大于倒立(B)时的深度$h_2$,因此$ p_1=\rho gh_1 $,$ p_2=\rho gh_2 $,可得$ p_1>p_2 $。
2. 杯底对桌面的压强分析:
杯底对桌面的压力等于杯子和橙汁的总重力,总重力不变,故压力$F$不变。正立(A)时的受力面积$S_1$小于倒立(B)时的受力面积$S_2$,根据固体压强公式$ p'=\frac{F}{S} $,压力不变时,受力面积越小,压强越大,因此$ p'_1>p'_2 $。
综上,$ p_1>p_2 $且$ p'_1>p'_2 $,故选B。
【答案】
B
【知识点】
液体压强、固体压强
【点评】
本题结合容器形状考查液体压强与固体压强的判断,需明确两类压强的计算逻辑:液体压强看深度,固体压强看压力和受力面积,是压强模块的典型基础应用题型。
【难度系数】
0.5
8. 长江上,一艘满载货物的轮船在卸完一半货物后,这艘轮船(
A.会浮起一些,所受浮力变小
B.会浮起一些,所受浮力变大
C.会下沉一些,所受浮力变大
D.会始终漂浮,所受浮力不变
A
)。A.会浮起一些,所受浮力变小
B.会浮起一些,所受浮力变大
C.会下沉一些,所受浮力变大
D.会始终漂浮,所受浮力不变
答案
8. A 【点拨】本题考查物体的浮沉条件及阿基米德原理。
【解析】轮船在江中始终处于漂浮状态,浮力等于重力,卸下一半货物后,轮船重力变小,则受到的浮力变小;由公式$V_{\mathrm{排}}=\frac{F_{\mathrm{浮}}}{\rho_{\mathrm{液}}g}$可知,排开水的体积减小,轮船要上浮一些,故A正确。
【解析】轮船在江中始终处于漂浮状态,浮力等于重力,卸下一半货物后,轮船重力变小,则受到的浮力变小;由公式$V_{\mathrm{排}}=\frac{F_{\mathrm{浮}}}{\rho_{\mathrm{液}}g}$可知,排开水的体积减小,轮船要上浮一些,故A正确。
解析
【分析】首先明确轮船在水中始终处于漂浮状态,根据漂浮的核心条件,浮力等于自身总重力。当卸完一半货物后,轮船的总重力减小,由此可判断浮力的变化;再结合阿基米德原理,通过浮力的变化分析排开水的体积变化,进而确定轮船的浮沉状态,最终选出正确选项。
【解析】轮船在长江中始终漂浮,根据物体的浮沉条件可知,漂浮时浮力等于重力,即$F_{浮}=G_{船}$。卸完一半货物后,轮船的总重力$G_{船}$减小,因此轮船所受浮力$F_{浮}$变小。根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,变形可得$V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{液}g}$,由于江水密度$\rho_{液}$和$g$均不变,浮力$F_{浮}$变小,所以排开水的体积$V_{排}$减小,轮船会浮起一些。综上,选项A正确。
【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件、阿基米德原理
【点评】本题是浮力知识的基础应用题,结合轮船的漂浮状态,考查了漂浮条件和阿基米德原理的实际应用,解题关键是明确漂浮时浮力等于重力,再通过公式推导分析排开体积的变化,属于常规基础题型。
【难度系数】0.7
【解析】轮船在长江中始终漂浮,根据物体的浮沉条件可知,漂浮时浮力等于重力,即$F_{浮}=G_{船}$。卸完一半货物后,轮船的总重力$G_{船}$减小,因此轮船所受浮力$F_{浮}$变小。根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,变形可得$V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{液}g}$,由于江水密度$\rho_{液}$和$g$均不变,浮力$F_{浮}$变小,所以排开水的体积$V_{排}$减小,轮船会浮起一些。综上,选项A正确。
【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件、阿基米德原理
【点评】本题是浮力知识的基础应用题,结合轮船的漂浮状态,考查了漂浮条件和阿基米德原理的实际应用,解题关键是明确漂浮时浮力等于重力,再通过公式推导分析排开体积的变化,属于常规基础题型。
【难度系数】0.7
9. 若小华和小明乘坐的平底小船静止在光滑的冰面上,他们将书包向某个方向扔出,如图所示,不计空气阻力。下列说法正确的是(

A.船受到的重力与冰面对船的支持力是一对平衡力
B.书包向某个方向扔出,船将向相同方向运动
C.书包飞出后,若冰面无限长,船将一直运动下去
D.扔出去的书包运动到最高点时,书包受到平衡力的作用
C
)。A.船受到的重力与冰面对船的支持力是一对平衡力
B.书包向某个方向扔出,船将向相同方向运动
C.书包飞出后,若冰面无限长,船将一直运动下去
D.扔出去的书包运动到最高点时,书包受到平衡力的作用
答案
9. C 【点拨】本题考查力的作用的相互性、牛顿第一定律的应用及平衡力的辨别。
【解析】A.冰面对船的支持力与船受到的重力大小不相等,不是一对平衡力,故A错误;B.书包向某个方向扔出,人给书包一个力,由于物体间力的作用是相互的,则书包会给人一个相反方向的力,船将向相反方向运动,故B错误;C.书包飞出后,若光滑的冰面无限长,船在水平方向上不受力,根据牛顿第一定律可知,船将一直运动下去,故C正确;D.扔出去的书包运动到最高点时,书包受到重力和空气阻力的共同作用,这两个力的大小不相等、方向不相反,不是一对平衡力,故D错误。
【解析】A.冰面对船的支持力与船受到的重力大小不相等,不是一对平衡力,故A错误;B.书包向某个方向扔出,人给书包一个力,由于物体间力的作用是相互的,则书包会给人一个相反方向的力,船将向相反方向运动,故B错误;C.书包飞出后,若光滑的冰面无限长,船在水平方向上不受力,根据牛顿第一定律可知,船将一直运动下去,故C正确;D.扔出去的书包运动到最高点时,书包受到重力和空气阻力的共同作用,这两个力的大小不相等、方向不相反,不是一对平衡力,故D错误。
解析
【分析】
本题是力学综合题,需结合平衡力的条件、力的作用相互性、牛顿第一定律逐一分析选项:首先明确平衡力需满足“同物、等大、反向、共线”;力的作用是相互的,相互作用力方向相反;牛顿第一定律指出物体不受外力时保持静止或匀速直线运动状态,据此判断各选项对错。
【解析】
选项A:冰面对船的支持力等于船和人的总重力,与船自身重力大小不相等,不符合平衡力“等大”的条件,不是一对平衡力,A错误。
选项B:扔书包时,人对书包施加力,根据力的作用是相互的,书包会对人施加相反方向的反作用力,因此船将向与书包相反的方向运动,B错误。
选项C:冰面光滑,船不受摩擦力,书包飞出后,船在水平方向不受外力,根据牛顿第一定律,船将保持匀速直线运动,若冰面无限长,船会一直运动下去,C正确。
选项D:书包运动到最高点时,受重力和空气阻力,两个力大小不相等、方向不相反,不符合平衡力的条件,不是平衡力,D错误。
【答案】
C
【知识点】
平衡力的辨别、力的作用相互性、牛顿第一定律
【点评】
本题考查力学核心基础知识点,需准确掌握平衡力条件、力的相互作用规律及牛顿第一定律,通过逐一分析选项即可得出答案,侧重基础概念的应用。
【难度系数】
0.6
本题是力学综合题,需结合平衡力的条件、力的作用相互性、牛顿第一定律逐一分析选项:首先明确平衡力需满足“同物、等大、反向、共线”;力的作用是相互的,相互作用力方向相反;牛顿第一定律指出物体不受外力时保持静止或匀速直线运动状态,据此判断各选项对错。
【解析】
选项A:冰面对船的支持力等于船和人的总重力,与船自身重力大小不相等,不符合平衡力“等大”的条件,不是一对平衡力,A错误。
选项B:扔书包时,人对书包施加力,根据力的作用是相互的,书包会对人施加相反方向的反作用力,因此船将向与书包相反的方向运动,B错误。
选项C:冰面光滑,船不受摩擦力,书包飞出后,船在水平方向不受外力,根据牛顿第一定律,船将保持匀速直线运动,若冰面无限长,船会一直运动下去,C正确。
选项D:书包运动到最高点时,受重力和空气阻力,两个力大小不相等、方向不相反,不符合平衡力的条件,不是平衡力,D错误。
【答案】
C
【知识点】
平衡力的辨别、力的作用相互性、牛顿第一定律
【点评】
本题考查力学核心基础知识点,需准确掌握平衡力条件、力的相互作用规律及牛顿第一定律,通过逐一分析选项即可得出答案,侧重基础概念的应用。
【难度系数】
0.6
10. 如图,轻弹簧放在光滑的水平面上,左端固定于竖直墙面,处于自然状态时右端位于$ O $处。一小球从$ A $处沿水平面向左运动,压缩弹簧,运动至$ B $点时速度为零。不计空气阻力,则小球(

A.运动至$ B $点时,受平衡力作用
B.从$ O $点到$ B $点的过程中,受到向右的弹力
C.从$ A $点到$ O $点的过程中,速度逐渐减小
D.从$ A $点到$ B $点的过程中,速度先增大后减小
B
)。A.运动至$ B $点时,受平衡力作用
B.从$ O $点到$ B $点的过程中,受到向右的弹力
C.从$ A $点到$ O $点的过程中,速度逐渐减小
D.从$ A $点到$ B $点的过程中,速度先增大后减小
答案
10. B 【点拨】本题考查力与运动的关系,分阶段对小球进行受力分析,判断其运动状态是解题的关键。
【解析】A.小球运动到B点时,水平方向受到水平向右的弹力,竖直方向受到重力和支持力作用,竖直方向的两个力是一对平衡力,水平方向只有一个力,不是平衡力,故A错误;B.从O点到B点,弹簧被压缩,对小球产生向右的弹力,故B正确;C.因水平面是光滑的,故小球在水平方向不受摩擦力,小球从A点到O点的过程中做匀速运动,故C错误;D.因水平面是光滑的,故小球在水平方向不受摩擦力,小球从A点到O点的过程中做匀速运动,从O点到B点,弹簧被压缩,对小球产生向右的弹力,使小球在水平面上做减速运动,即从A点到B点的过程中,小球的速度先不变后变小,故D错误。
【解析】A.小球运动到B点时,水平方向受到水平向右的弹力,竖直方向受到重力和支持力作用,竖直方向的两个力是一对平衡力,水平方向只有一个力,不是平衡力,故A错误;B.从O点到B点,弹簧被压缩,对小球产生向右的弹力,故B正确;C.因水平面是光滑的,故小球在水平方向不受摩擦力,小球从A点到O点的过程中做匀速运动,故C错误;D.因水平面是光滑的,故小球在水平方向不受摩擦力,小球从A点到O点的过程中做匀速运动,从O点到B点,弹簧被压缩,对小球产生向右的弹力,使小球在水平面上做减速运动,即从A点到B点的过程中,小球的速度先不变后变小,故D错误。
解析
【分析】
要解决本题,需分阶段对小球进行受力分析,结合力与运动的关系判断运动状态:水平面光滑,小球不受摩擦力;弹簧被压缩时会对小球产生弹力,弹力方向与弹簧形变方向相反。先明确各阶段:A→O时,小球未接触弹簧,水平方向不受力;O→B时,小球压缩弹簧,受弹簧向右的弹力。再逐一分析选项的正误。
【解析】
A选项:小球运动至B点时,竖直方向受重力和支持力,是一对平衡力;但水平方向仅受弹簧向右的弹力,不存在平衡力,因此整体不受平衡力作用,A错误。
B选项:从O点到B点,弹簧被小球压缩,弹簧对小球的弹力方向与弹簧恢复形变的方向一致,即向右,B正确。
C选项:从A点到O点,小球未接触弹簧,且水平面光滑,水平方向不受力,根据牛顿第一定律,小球做匀速直线运动,速度不变,C错误。
D选项:从A点到O点,小球匀速运动;从O点到B点,小球受向右的弹力(与运动方向相反),做减速运动,因此整个过程速度是先不变后减小,并非先增大后减小,D错误。
【答案】
B
【知识点】
力与运动的关系、弹力、二力平衡
【点评】
本题通过小球压缩弹簧的过程,考查受力分析与运动状态的判断,需明确弹簧弹力的方向特点,分阶段分析受力是解题关键,难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需分阶段对小球进行受力分析,结合力与运动的关系判断运动状态:水平面光滑,小球不受摩擦力;弹簧被压缩时会对小球产生弹力,弹力方向与弹簧形变方向相反。先明确各阶段:A→O时,小球未接触弹簧,水平方向不受力;O→B时,小球压缩弹簧,受弹簧向右的弹力。再逐一分析选项的正误。
【解析】
A选项:小球运动至B点时,竖直方向受重力和支持力,是一对平衡力;但水平方向仅受弹簧向右的弹力,不存在平衡力,因此整体不受平衡力作用,A错误。
B选项:从O点到B点,弹簧被小球压缩,弹簧对小球的弹力方向与弹簧恢复形变的方向一致,即向右,B正确。
C选项:从A点到O点,小球未接触弹簧,且水平面光滑,水平方向不受力,根据牛顿第一定律,小球做匀速直线运动,速度不变,C错误。
D选项:从A点到O点,小球匀速运动;从O点到B点,小球受向右的弹力(与运动方向相反),做减速运动,因此整个过程速度是先不变后减小,并非先增大后减小,D错误。
【答案】
B
【知识点】
力与运动的关系、弹力、二力平衡
【点评】
本题通过小球压缩弹簧的过程,考查受力分析与运动状态的判断,需明确弹簧弹力的方向特点,分阶段分析受力是解题关键,难度适中。
【难度系数】
0.5
11. 如图所示,一个装有适量水的薄壁轻质塑料筒漂浮在一杯液体中,则该液体的密度约为(

A.$0.3× 10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$
B.$0.7× 10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$
C.$1.5× 10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$
D.$2.1× 10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$
B
)。A.$0.3× 10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$
B.$0.7× 10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$
C.$1.5× 10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$
D.$2.1× 10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$
答案
11. B 【点拨】本题考查物体的浮沉条件、阿基米德原理的应用。
【解析】一个装有适量水的薄壁轻质塑料筒漂浮在一杯液体中,根据浮沉条件可知:$F_{\mathrm{浮}}=G=mg=\rho_{\mathrm{水}}gV_{\mathrm{水}}$;根据阿基米德原理可知:$F_{\mathrm{浮}}=\rho_{\mathrm{液}}gV_{\mathrm{排}}$,则$\rho_{\mathrm{水}}gV_{\mathrm{水}}=\rho_{\mathrm{液}}gV_{\mathrm{排}}$,即$\rho_{\mathrm{液}}=\frac{V_{\mathrm{水}}}{V_{\mathrm{排}}}\rho_{\mathrm{水}}$;由图可知,水的体积大约是排开液体体积的0.7倍,则$\rho_{\mathrm{液}}=0.7\rho_{\mathrm{水}}=0.7×1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3=0.7×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$,故选B。
【解析】一个装有适量水的薄壁轻质塑料筒漂浮在一杯液体中,根据浮沉条件可知:$F_{\mathrm{浮}}=G=mg=\rho_{\mathrm{水}}gV_{\mathrm{水}}$;根据阿基米德原理可知:$F_{\mathrm{浮}}=\rho_{\mathrm{液}}gV_{\mathrm{排}}$,则$\rho_{\mathrm{水}}gV_{\mathrm{水}}=\rho_{\mathrm{液}}gV_{\mathrm{排}}$,即$\rho_{\mathrm{液}}=\frac{V_{\mathrm{水}}}{V_{\mathrm{排}}}\rho_{\mathrm{水}}$;由图可知,水的体积大约是排开液体体积的0.7倍,则$\rho_{\mathrm{液}}=0.7\rho_{\mathrm{水}}=0.7×1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3=0.7×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$,故选B。
解析
【分析】
要解决该问题,需结合物体的浮沉条件和阿基米德原理分析:塑料筒漂浮时,受到的浮力等于自身总重力;由于塑料筒轻质,总重力等于筒内水的重力;再根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力,通过两者的等式关系,结合图中体积的比例,即可求出液体密度。
【解析】
1. 利用浮沉条件:薄壁轻质塑料筒漂浮在液体中,根据物体浮沉条件,浮力等于总重力,即 $ F_{\mathrm{浮}} = G_{\mathrm{总}} $。因塑料筒轻质,故 $ G_{\mathrm{总}} = G_{\mathrm{水}} = \rho_{\mathrm{水}} g V_{\mathrm{水}} $。
2. 结合阿基米德原理:根据阿基米德原理,塑料筒受到的浮力 $ F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{液}} g V_{\mathrm{排}} $。
3. 联立推导:由 $ F_{\mathrm{浮}} = G_{\mathrm{总}} $,得 $ \rho_{\mathrm{液}} g V_{\mathrm{排}} = \rho_{\mathrm{水}} g V_{\mathrm{水}} $,约去 $ g $ 后得 $ \rho_{\mathrm{液}} = \frac{V_{\mathrm{水}}}{V_{\mathrm{排}}} \rho_{\mathrm{水}} $。
4. 结合图像比例:从图中可知,筒内水的体积约为排开液体体积的0.7倍,因此 $ \rho_{\mathrm{液}} = 0.7 × \rho_{\mathrm{水}} = 0.7 × 1.0 × 10^3 \, \mathrm{kg/m}^3 = 0.7 × 10^3 \, \mathrm{kg/m}^3 $。
【答案】
B
【知识点】
物体浮沉条件、阿基米德原理
【点评】
本题考查浮沉条件与阿基米德原理的综合应用,核心是利用漂浮时浮力等于重力建立密度与体积的关系,通过图像获取体积比例即可求解,属于基础应用题型。
【难度系数】
0.6
要解决该问题,需结合物体的浮沉条件和阿基米德原理分析:塑料筒漂浮时,受到的浮力等于自身总重力;由于塑料筒轻质,总重力等于筒内水的重力;再根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力,通过两者的等式关系,结合图中体积的比例,即可求出液体密度。
【解析】
1. 利用浮沉条件:薄壁轻质塑料筒漂浮在液体中,根据物体浮沉条件,浮力等于总重力,即 $ F_{\mathrm{浮}} = G_{\mathrm{总}} $。因塑料筒轻质,故 $ G_{\mathrm{总}} = G_{\mathrm{水}} = \rho_{\mathrm{水}} g V_{\mathrm{水}} $。
2. 结合阿基米德原理:根据阿基米德原理,塑料筒受到的浮力 $ F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{液}} g V_{\mathrm{排}} $。
3. 联立推导:由 $ F_{\mathrm{浮}} = G_{\mathrm{总}} $,得 $ \rho_{\mathrm{液}} g V_{\mathrm{排}} = \rho_{\mathrm{水}} g V_{\mathrm{水}} $,约去 $ g $ 后得 $ \rho_{\mathrm{液}} = \frac{V_{\mathrm{水}}}{V_{\mathrm{排}}} \rho_{\mathrm{水}} $。
4. 结合图像比例:从图中可知,筒内水的体积约为排开液体体积的0.7倍,因此 $ \rho_{\mathrm{液}} = 0.7 × \rho_{\mathrm{水}} = 0.7 × 1.0 × 10^3 \, \mathrm{kg/m}^3 = 0.7 × 10^3 \, \mathrm{kg/m}^3 $。
【答案】
B
【知识点】
物体浮沉条件、阿基米德原理
【点评】
本题考查浮沉条件与阿基米德原理的综合应用,核心是利用漂浮时浮力等于重力建立密度与体积的关系,通过图像获取体积比例即可求解,属于基础应用题型。
【难度系数】
0.6
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