15. 洗手液瓶中有个按压式吸液结构,它由图乙中的结构组成,使用的时候,通过手向下按压,活塞向下移动,弹簧被压缩使得进液阀门关闭,出液阀门打开,储液筒里的液体从出液管流出瓶外;当手松开时,弹簧恢复原来的自然状态使得活塞向上移动,出液阀门关闭,进液阀门打开,液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒。这样活塞在圆筒中上下往复运动,不断地把液体“吸”出瓶外。下列有关说法不 正 确 的是(

A.按压瓶盖时弹簧弹性势能增大
B.洗手液能被“吸”上来是利用了瓶内气压与大气压强的压强差
C.向下按压后松手时,液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒,是因为瓶中气压小于储液筒中气压
D.如果航天员在太空舱中按压这种洗手液瓶盖也能挤出洗手液
C
)。A.按压瓶盖时弹簧弹性势能增大
B.洗手液能被“吸”上来是利用了瓶内气压与大气压强的压强差
C.向下按压后松手时,液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒,是因为瓶中气压小于储液筒中气压
D.如果航天员在太空舱中按压这种洗手液瓶盖也能挤出洗手液
答案
15.C 【点拨】本题考查大气压的应用,理解按压瓶盖的工作原理是关键。
【解析】A. 按压瓶盖时,弹簧被压缩,弹性势能增大,故A正确;
B. 洗手液被"吸"上来利用了瓶内气压与大气压之间的压强差,故B正确;
C. 向下按压后松手时,液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒,是因为瓶中气压大于储液筒中气压,故C错误;
D. 太空舱内也有空气,如果航天员在太空舱内按压这种洗手液瓶盖,同样可以通过按压增大瓶内气压,使瓶内气压大于舱内气压,挤出液体,故D正确。
【解析】A. 按压瓶盖时,弹簧被压缩,弹性势能增大,故A正确;
B. 洗手液被"吸"上来利用了瓶内气压与大气压之间的压强差,故B正确;
C. 向下按压后松手时,液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒,是因为瓶中气压大于储液筒中气压,故C错误;
D. 太空舱内也有空气,如果航天员在太空舱内按压这种洗手液瓶盖,同样可以通过按压增大瓶内气压,使瓶内气压大于舱内气压,挤出液体,故D正确。
解析
【分析】本题需结合弹性势能、大气压的应用等知识,逐个分析选项判断正误:A选项根据弹性势能与弹性形变的关系判断;B选项判断洗手液“吸”出是否利用气压差;C选项分析液体进入储液筒的气压条件;D选项考虑太空舱内的气压情况,最终找出错误说法。
【解析】A. 按压瓶盖时,弹簧被压缩,弹性形变程度增大,弹性势能与弹性形变有关,形变越大弹性势能越大,因此弹簧弹性势能增大,A正确;
B. 洗手液能被“吸”上来,是利用了瓶内气压与大气压强的压强差,将液体压出,B正确;
C. 向下按压后松手时,活塞向上移动,储液筒内气压减小,此时瓶中气压大于储液筒中气压,液体在气压差作用下从导液管进入储液筒,选项中“瓶中气压小于储液筒中气压”的说法错误,C错误;
D. 太空舱内存在空气,有气压,按压瓶盖时,瓶内气压增大,大于舱内气压,可利用气压差挤出洗手液,D正确。
【答案】C
【知识点】大气压的应用、弹性势能
【点评】本题考查大气压和弹性势能的基础应用,需理解按压式洗手液的工作原理,结合物理概念分析选项,难度适中,属于基础题型。
【难度系数】0.5
【解析】A. 按压瓶盖时,弹簧被压缩,弹性形变程度增大,弹性势能与弹性形变有关,形变越大弹性势能越大,因此弹簧弹性势能增大,A正确;
B. 洗手液能被“吸”上来,是利用了瓶内气压与大气压强的压强差,将液体压出,B正确;
C. 向下按压后松手时,活塞向上移动,储液筒内气压减小,此时瓶中气压大于储液筒中气压,液体在气压差作用下从导液管进入储液筒,选项中“瓶中气压小于储液筒中气压”的说法错误,C错误;
D. 太空舱内存在空气,有气压,按压瓶盖时,瓶内气压增大,大于舱内气压,可利用气压差挤出洗手液,D正确。
【答案】C
【知识点】大气压的应用、弹性势能
【点评】本题考查大气压和弹性势能的基础应用,需理解按压式洗手液的工作原理,结合物理概念分析选项,难度适中,属于基础题型。
【难度系数】0.5
16. 在木棒的一端缠绕一些铜丝,可以自制简易密度计,现将同一支自制密度计放入盛有不同液体的甲、乙两相同容器中,静止后的情形如图所示,此时两容器中液面相平。下列说法正确的是(
A.甲、乙两容器中的液体密度$\rho_{甲} > \rho_{乙}$
B.甲、乙两容器中密度计受到的浮力$F_{甲} = F_{乙}$
C.甲、乙两容器底部受到的液体压强$p_{甲} = p_{乙}$
D.甲、乙两容器对桌面的压力$F_{甲} > F_{乙}$
B
)。A.甲、乙两容器中的液体密度$\rho_{甲} > \rho_{乙}$
B.甲、乙两容器中密度计受到的浮力$F_{甲} = F_{乙}$
C.甲、乙两容器底部受到的液体压强$p_{甲} = p_{乙}$
D.甲、乙两容器对桌面的压力$F_{甲} > F_{乙}$
答案
16.B 【点拨】本题考查阿基米德原理和物体的浮沉条件等,利用密度计测液体密度时漂浮(F浮=G)是解题的关键。
【解析】AB. 密度计漂浮,受到的浮力F甲=F乙=G,则密度计受到的浮力大小相等,由图知密度计排开液体的体积V排甲>V排乙,又因为F浮=ρ液gV排,所以ρ甲<ρ乙,故A错误,B正确;
C. 两种液体的密度ρ甲<ρ乙,且两容器中液面相平,根据p=ρgh可知,甲容器底受到的液体压强小于乙容器底受到的液体压强,p甲<p乙,故C错误;
D. 由于甲、乙的液面相平,且V排甲>V排乙,所以甲液体的体积小于乙液体的体积,又ρ甲<ρ乙,根据G液=mg=ρ液gV可知,G液甲<G液乙;由于水平桌面放置两个完全相同的容器,则压力F=G液+G容+G密度计,所以甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力,F甲<F乙,故D错误。
【解析】AB. 密度计漂浮,受到的浮力F甲=F乙=G,则密度计受到的浮力大小相等,由图知密度计排开液体的体积V排甲>V排乙,又因为F浮=ρ液gV排,所以ρ甲<ρ乙,故A错误,B正确;
C. 两种液体的密度ρ甲<ρ乙,且两容器中液面相平,根据p=ρgh可知,甲容器底受到的液体压强小于乙容器底受到的液体压强,p甲<p乙,故C错误;
D. 由于甲、乙的液面相平,且V排甲>V排乙,所以甲液体的体积小于乙液体的体积,又ρ甲<ρ乙,根据G液=mg=ρ液gV可知,G液甲<G液乙;由于水平桌面放置两个完全相同的容器,则压力F=G液+G容+G密度计,所以甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力,F甲<F乙,故D错误。
解析
【分析】
要解决这道题,需利用密度计的工作原理(漂浮时浮力等于自身重力),结合阿基米德原理、液体压强公式和压力的分析方法逐一判断选项:首先,密度计漂浮时浮力等于重力,同一密度计重力相同,可判断浮力关系;再根据阿基米德原理,由排开液体体积的大小关系推导液体密度;接着用液体压强公式判断容器底压强;最后通过液体体积和密度的关系,结合总重力分析容器对桌面的压力。
【解析】
1. 分析浮力(判断B选项):密度计在甲、乙液体中均处于漂浮状态,根据物体浮沉条件,漂浮时浮力等于自身重力($F_{浮}=G$)。同一支密度计的重力$G$不变,因此甲、乙中密度计受到的浮力相等,即$F_{甲}=F_{乙}$,故B选项正确。
2. 分析液体密度(判断A选项):由图可知,密度计排开液体的体积$V_{排甲}>V_{排乙}$。根据阿基米德原理$F_{浮}=ρ_{液}gV_{排}$,变形得$ρ_{液}=\frac{F_{浮}}{gV_{排}}$,因$F_{浮}$相同,$V_{排}$越大则$ρ_{液}$越小,所以$ρ_{甲}<ρ_{乙}$,故A选项错误。
3. 分析容器底压强(判断C选项):两容器中液面相平,即液体深度$h$相同。根据液体压强公式$p=ρgh$,因$ρ_{甲}<ρ_{乙}$,所以甲容器底受到的液体压强$p_{甲}<p_{乙}$,故C选项错误。
4. 分析容器对桌面的压力(判断D选项):水平桌面放置时,容器对桌面的压力等于容器、液体和密度计的总重力($F=G_{容}+G_{液}+G_{计}$)。容器相同、密度计相同,总重力差异由液体重力决定:液面相平时,容器内液体体积$V_{液}=V_{容器}-V_{排}$,因$V_{排甲}>V_{排乙}$,所以$V_{液甲}<V_{液乙}$;又$ρ_{甲}<ρ_{乙}$,根据$G_{液}=ρ_{液}gV_{液}$,得$G_{液甲}<G_{液乙}$,因此总重力$G_{总甲}<G_{总乙}$,即$F_{甲}<F_{乙}$,故D选项错误。
【答案】
B
【知识点】
物体浮沉条件、阿基米德原理、液体压强
【点评】
本题以自制密度计为载体,综合考查了浮沉条件、阿基米德原理、液体压强和压力的应用,核心是利用“漂浮时浮力等于重力”这一关键结论,结合公式推导各物理量的关系,需学生掌握物理规律的灵活应用,逻辑推导要求清晰。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需利用密度计的工作原理(漂浮时浮力等于自身重力),结合阿基米德原理、液体压强公式和压力的分析方法逐一判断选项:首先,密度计漂浮时浮力等于重力,同一密度计重力相同,可判断浮力关系;再根据阿基米德原理,由排开液体体积的大小关系推导液体密度;接着用液体压强公式判断容器底压强;最后通过液体体积和密度的关系,结合总重力分析容器对桌面的压力。
【解析】
1. 分析浮力(判断B选项):密度计在甲、乙液体中均处于漂浮状态,根据物体浮沉条件,漂浮时浮力等于自身重力($F_{浮}=G$)。同一支密度计的重力$G$不变,因此甲、乙中密度计受到的浮力相等,即$F_{甲}=F_{乙}$,故B选项正确。
2. 分析液体密度(判断A选项):由图可知,密度计排开液体的体积$V_{排甲}>V_{排乙}$。根据阿基米德原理$F_{浮}=ρ_{液}gV_{排}$,变形得$ρ_{液}=\frac{F_{浮}}{gV_{排}}$,因$F_{浮}$相同,$V_{排}$越大则$ρ_{液}$越小,所以$ρ_{甲}<ρ_{乙}$,故A选项错误。
3. 分析容器底压强(判断C选项):两容器中液面相平,即液体深度$h$相同。根据液体压强公式$p=ρgh$,因$ρ_{甲}<ρ_{乙}$,所以甲容器底受到的液体压强$p_{甲}<p_{乙}$,故C选项错误。
4. 分析容器对桌面的压力(判断D选项):水平桌面放置时,容器对桌面的压力等于容器、液体和密度计的总重力($F=G_{容}+G_{液}+G_{计}$)。容器相同、密度计相同,总重力差异由液体重力决定:液面相平时,容器内液体体积$V_{液}=V_{容器}-V_{排}$,因$V_{排甲}>V_{排乙}$,所以$V_{液甲}<V_{液乙}$;又$ρ_{甲}<ρ_{乙}$,根据$G_{液}=ρ_{液}gV_{液}$,得$G_{液甲}<G_{液乙}$,因此总重力$G_{总甲}<G_{总乙}$,即$F_{甲}<F_{乙}$,故D选项错误。
【答案】
B
【知识点】
物体浮沉条件、阿基米德原理、液体压强
【点评】
本题以自制密度计为载体,综合考查了浮沉条件、阿基米德原理、液体压强和压力的应用,核心是利用“漂浮时浮力等于重力”这一关键结论,结合公式推导各物理量的关系,需学生掌握物理规律的灵活应用,逻辑推导要求清晰。
【难度系数】
0.5
17. 小华用如图甲所示装置进行“探究影响浮力大小的因素”实验,A是实心圆柱体且容器足够深,$\rho_{水}=1.0× 10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$,$g$取$10\ \mathrm{N/kg}$。根据数据作出的弹簧测力计示数$F$与物体浸入水中的深度$h$的关系图像如图乙,由图乙可知(
A.物体浸入水的过程中水对容器底部的压强不变
B.当物体浸没在水中时受到的浮力为$4\ \mathrm{N}$
C.该物体的密度为$1.0× 10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$
D.取走弹簧测力计,物体静止在容器底部时对容器底部的压强为$800\ \mathrm{Pa}$
D
)。A.物体浸入水的过程中水对容器底部的压强不变
B.当物体浸没在水中时受到的浮力为$4\ \mathrm{N}$
C.该物体的密度为$1.0× 10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$
D.取走弹簧测力计,物体静止在容器底部时对容器底部的压强为$800\ \mathrm{Pa}$
答案
17.D 【点拨】本题考查重力公式、密度公式、液体压强公式、阿基米德原理的综合应用,理解图像的拐点的意义是解题的关键。
【解析】A. 浸没前,物体A浸入水的过程中,水面会上升,即容器内水的深度增大,由p=ρgh可知,水对容器底部的压强增大,故A错误;
B. 由图像可知,物体没有浸入液体时测力计示数为4 N,则物体重力G=4 N,物体完全浸没在水中时受到的浮力F浮=G-F=4 N-2 N=2 N,故B错误;
C. 由F浮=ρ液gV排可知,物体的体积V=V排=F浮/(ρ水g)=2N/(1.0×10³ kg/m³×10 N/kg)=2×10^-4 m³,由G=mg可知,物体的质量m=G/g=4N/10N/kg=0.4 kg,则物体的密度ρ物体=m/V=0.4kg/(2×10^-4 m³)=2×10³ kg/m³,故C错误;
D. 取走弹簧测力计,物体静止在容器底部时,它对容器底部的压力:F压=F支=G-F浮=4 N-2 N=2 N,物体的体积为V=2×10^-4 m³=200 cm³,由图乙可知物体的高度h=8 cm,则圆柱体的底面积S=V/h=200cm³/8cm=25 cm²,所以物体静止在容器底部时对容器底部的压强为p=F压/S=2N/(25×10^-4 m²)=800 Pa,故D正确。
【解析】A. 浸没前,物体A浸入水的过程中,水面会上升,即容器内水的深度增大,由p=ρgh可知,水对容器底部的压强增大,故A错误;
B. 由图像可知,物体没有浸入液体时测力计示数为4 N,则物体重力G=4 N,物体完全浸没在水中时受到的浮力F浮=G-F=4 N-2 N=2 N,故B错误;
C. 由F浮=ρ液gV排可知,物体的体积V=V排=F浮/(ρ水g)=2N/(1.0×10³ kg/m³×10 N/kg)=2×10^-4 m³,由G=mg可知,物体的质量m=G/g=4N/10N/kg=0.4 kg,则物体的密度ρ物体=m/V=0.4kg/(2×10^-4 m³)=2×10³ kg/m³,故C错误;
D. 取走弹簧测力计,物体静止在容器底部时,它对容器底部的压力:F压=F支=G-F浮=4 N-2 N=2 N,物体的体积为V=2×10^-4 m³=200 cm³,由图乙可知物体的高度h=8 cm,则圆柱体的底面积S=V/h=200cm³/8cm=25 cm²,所以物体静止在容器底部时对容器底部的压强为p=F压/S=2N/(25×10^-4 m²)=800 Pa,故D正确。
解析
【分析】
本题需结合弹簧测力计示数F与物体浸入水中深度h的关系图像,先确定物体重力、浸没时浮力等关键量,再逐一分析选项:
1. 分析选项A:根据液体压强公式,判断物体浸入时水面深度变化对压强的影响;
2. 分析选项B:利用称重法计算物体浸没时的浮力,核对选项数值;
3. 分析选项C:结合阿基米德原理算物体体积,再由重力公式得质量,进而计算物体密度;
4. 分析选项D:先求物体对容器底部的压力,再根据图像得物体高度,结合体积算底面积,最后用压强公式计算压强,判断选项正确性。
【解析】
A. 物体浸没前浸入水中时,排开水的体积增大,容器内水面上升,水的深度增大,由液体压强公式$p=\rho_{水}gh$可知,水对容器底部的压强增大,故A错误;
B. 由图乙可知,物体未浸入水中时弹簧测力计示数等于重力,即$G=4\ \mathrm{N}$;物体完全浸没时弹簧测力计示数$F=2\ \mathrm{N}$,根据称重法,浸没时浮力$F_{浮}=G-F=4\ \mathrm{N}-2\ \mathrm{N}=2\ \mathrm{N}$,故B错误;
C. 根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$,物体体积$V=V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{2\ \mathrm{N}}{1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}×10\ \mathrm{N/kg}}=2×10^{-4}\ \mathrm{m^3}$;物体质量$m=\frac{G}{g}=\frac{4\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=0.4\ \mathrm{kg}$,物体密度$\rho=\frac{m}{V}=\frac{0.4\ \mathrm{kg}}{2×10^{-4}\ \mathrm{m^3}}=2×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$,故C错误;
D. 取走弹簧测力计,物体静止在容器底部时,对容器底部的压力$F_{压}=G-F_{浮}=4\ \mathrm{N}-2\ \mathrm{N}=2\ \mathrm{N}$;由图乙可知,物体完全浸没时浸入深度$h=8\ \mathrm{cm}=0.08\ \mathrm{m}$,圆柱体底面积$S=\frac{V}{h}=\frac{2×10^{-4}\ \mathrm{m^3}}{0.08\ \mathrm{m}}=2.5×10^{-3}\ \mathrm{m^2}$,则物体对容器底部的压强$p=\frac{F_{压}}{S}=\frac{2\ \mathrm{N}}{2.5×10^{-3}\ \mathrm{m^2}}=800\ \mathrm{Pa}$,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
阿基米德原理、密度计算、压强计算
【点评】
本题为力学综合题,图像分析是解题核心,需熟练运用称重法、阿基米德原理、密度公式、压强公式等知识点,对学生的综合分析能力要求较高。
【难度系数】
0.5
本题需结合弹簧测力计示数F与物体浸入水中深度h的关系图像,先确定物体重力、浸没时浮力等关键量,再逐一分析选项:
1. 分析选项A:根据液体压强公式,判断物体浸入时水面深度变化对压强的影响;
2. 分析选项B:利用称重法计算物体浸没时的浮力,核对选项数值;
3. 分析选项C:结合阿基米德原理算物体体积,再由重力公式得质量,进而计算物体密度;
4. 分析选项D:先求物体对容器底部的压力,再根据图像得物体高度,结合体积算底面积,最后用压强公式计算压强,判断选项正确性。
【解析】
A. 物体浸没前浸入水中时,排开水的体积增大,容器内水面上升,水的深度增大,由液体压强公式$p=\rho_{水}gh$可知,水对容器底部的压强增大,故A错误;
B. 由图乙可知,物体未浸入水中时弹簧测力计示数等于重力,即$G=4\ \mathrm{N}$;物体完全浸没时弹簧测力计示数$F=2\ \mathrm{N}$,根据称重法,浸没时浮力$F_{浮}=G-F=4\ \mathrm{N}-2\ \mathrm{N}=2\ \mathrm{N}$,故B错误;
C. 根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$,物体体积$V=V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{2\ \mathrm{N}}{1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}×10\ \mathrm{N/kg}}=2×10^{-4}\ \mathrm{m^3}$;物体质量$m=\frac{G}{g}=\frac{4\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=0.4\ \mathrm{kg}$,物体密度$\rho=\frac{m}{V}=\frac{0.4\ \mathrm{kg}}{2×10^{-4}\ \mathrm{m^3}}=2×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$,故C错误;
D. 取走弹簧测力计,物体静止在容器底部时,对容器底部的压力$F_{压}=G-F_{浮}=4\ \mathrm{N}-2\ \mathrm{N}=2\ \mathrm{N}$;由图乙可知,物体完全浸没时浸入深度$h=8\ \mathrm{cm}=0.08\ \mathrm{m}$,圆柱体底面积$S=\frac{V}{h}=\frac{2×10^{-4}\ \mathrm{m^3}}{0.08\ \mathrm{m}}=2.5×10^{-3}\ \mathrm{m^2}$,则物体对容器底部的压强$p=\frac{F_{压}}{S}=\frac{2\ \mathrm{N}}{2.5×10^{-3}\ \mathrm{m^2}}=800\ \mathrm{Pa}$,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
阿基米德原理、密度计算、压强计算
【点评】
本题为力学综合题,图像分析是解题核心,需熟练运用称重法、阿基米德原理、密度公式、压强公式等知识点,对学生的综合分析能力要求较高。
【难度系数】
0.5
18. 将一个新鲜的鸡蛋分别浸入盛有不同浓度浓盐水的相同杯子中,鸡蛋静止时在杯子中的位置如图甲、乙所示,鸡蛋质量为55 g,下列说法正确的是(

A.如果地球的引力突然减为原来的一半,乙中的鸡蛋会上浮
B.甲中放入鸡蛋,杯子底部受到的液体压力增加了0.55 N
C.向图乙杯子中加盐静止后鸡蛋受到的浮力变大
D.向图乙杯子中加盐后,鸡蛋上浮,最终静止后鸡蛋漂浮,液面下降,杯底压强变大
D
)。A.如果地球的引力突然减为原来的一半,乙中的鸡蛋会上浮
B.甲中放入鸡蛋,杯子底部受到的液体压力增加了0.55 N
C.向图乙杯子中加盐静止后鸡蛋受到的浮力变大
D.向图乙杯子中加盐后,鸡蛋上浮,最终静止后鸡蛋漂浮,液面下降,杯底压强变大
答案
18.D 【点拨】本题考查液体压强公式和物体浮沉条件的应用,当鸡蛋放入液体中时,鸡蛋受到的液体对它的浮力和它对液体的压力是一对相互作用力。
【解析】A. 物体悬浮时的浮沉状态只与物体和液体的密度有关,与引力大小无关,所以如果地球的引力突然减为原来的一半,图乙中的鸡蛋不会上浮,故A错误;
B. 甲图中鸡蛋沉底,则鸡蛋受到的浮力F浮<G蛋=m蛋g=0.055 kg×10 N/kg=0.55 N,由力的相互作用可知,鸡蛋对盐水的压力F=F浮<0.55 N,则甲中放入鸡蛋,杯子底部受到的液体压力增加量小于0.55 N,故B错误;
C. 图乙中鸡蛋原来悬浮在杯中,此时鸡蛋受到的浮力等于重力,向图乙杯中加盐后,鸡蛋最终漂浮在液面,此时鸡蛋受到的浮力仍等于重力,所以前后两次受到的浮力大小一样,故C错误;
D. 向图乙杯子中加盐后,鸡蛋上浮,最终静止后鸡蛋漂浮,液面下降,液体和鸡蛋的总质量增加,总重力变大,因杯子为柱形容器,所以液体对杯子底压力变大,由p=F/S可知,液体对杯底的压强变大,故D正确。
【解析】A. 物体悬浮时的浮沉状态只与物体和液体的密度有关,与引力大小无关,所以如果地球的引力突然减为原来的一半,图乙中的鸡蛋不会上浮,故A错误;
B. 甲图中鸡蛋沉底,则鸡蛋受到的浮力F浮<G蛋=m蛋g=0.055 kg×10 N/kg=0.55 N,由力的相互作用可知,鸡蛋对盐水的压力F=F浮<0.55 N,则甲中放入鸡蛋,杯子底部受到的液体压力增加量小于0.55 N,故B错误;
C. 图乙中鸡蛋原来悬浮在杯中,此时鸡蛋受到的浮力等于重力,向图乙杯中加盐后,鸡蛋最终漂浮在液面,此时鸡蛋受到的浮力仍等于重力,所以前后两次受到的浮力大小一样,故C错误;
D. 向图乙杯子中加盐后,鸡蛋上浮,最终静止后鸡蛋漂浮,液面下降,液体和鸡蛋的总质量增加,总重力变大,因杯子为柱形容器,所以液体对杯子底压力变大,由p=F/S可知,液体对杯底的压强变大,故D正确。
解析
【分析】
本题需结合物体浮沉条件、液体压强公式及力的相互作用知识,逐个分析选项:首先明确鸡蛋在不同状态(沉底、悬浮、漂浮)下的浮力与重力关系,再分析引力变化、加盐后液体密度变化对浮力、液面、杯底压力和压强的影响,逐一判断选项对错。
【解析】
A. 物体的浮沉状态由物体与液体的密度关系决定,与地球引力大小无关。乙中鸡蛋悬浮,说明ρ鸡蛋=ρ盐水,引力减半时,两者密度不变,鸡蛋仍悬浮,不会上浮,故A错误;
B. 甲中鸡蛋沉底,此时鸡蛋受到的浮力F浮<G蛋=m蛋g=0.055kg×10N/kg=0.55N。根据力的相互作用,鸡蛋对盐水的压力等于浮力,因此放入鸡蛋后,杯子底部受到的液体压力增加量等于鸡蛋对盐水的压力,即小于0.55N,故B错误;
C. 乙中鸡蛋悬浮,此时浮力等于重力(F浮=G蛋)。向乙中加盐后,液体密度变大,鸡蛋最终漂浮,漂浮时浮力仍等于重力(F浮'=G蛋),所以鸡蛋受到的浮力不变,故C错误;
D. 向乙中加盐后,鸡蛋上浮,最终静止时漂浮,排开液体的体积变小,液面下降;但加盐后液体的总重力变大,杯子为柱形容器,液体对杯底的压力等于液体和鸡蛋的总重力,因此杯底压力变大。根据液体压强公式p=F/S,杯底压强变大,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
物体浮沉条件、液体压强、力的相互作用
【点评】
本题综合考查浮沉条件、液体压强的应用,需准确理解不同浮沉状态下浮力与重力的关系,以及柱形容器中压力与总重力的联系,易错点在于对加盐后浮力变化、杯底压强变化的判断,要求学生具备综合分析能力。
【难度系数】
0.5
本题需结合物体浮沉条件、液体压强公式及力的相互作用知识,逐个分析选项:首先明确鸡蛋在不同状态(沉底、悬浮、漂浮)下的浮力与重力关系,再分析引力变化、加盐后液体密度变化对浮力、液面、杯底压力和压强的影响,逐一判断选项对错。
【解析】
A. 物体的浮沉状态由物体与液体的密度关系决定,与地球引力大小无关。乙中鸡蛋悬浮,说明ρ鸡蛋=ρ盐水,引力减半时,两者密度不变,鸡蛋仍悬浮,不会上浮,故A错误;
B. 甲中鸡蛋沉底,此时鸡蛋受到的浮力F浮<G蛋=m蛋g=0.055kg×10N/kg=0.55N。根据力的相互作用,鸡蛋对盐水的压力等于浮力,因此放入鸡蛋后,杯子底部受到的液体压力增加量等于鸡蛋对盐水的压力,即小于0.55N,故B错误;
C. 乙中鸡蛋悬浮,此时浮力等于重力(F浮=G蛋)。向乙中加盐后,液体密度变大,鸡蛋最终漂浮,漂浮时浮力仍等于重力(F浮'=G蛋),所以鸡蛋受到的浮力不变,故C错误;
D. 向乙中加盐后,鸡蛋上浮,最终静止时漂浮,排开液体的体积变小,液面下降;但加盐后液体的总重力变大,杯子为柱形容器,液体对杯底的压力等于液体和鸡蛋的总重力,因此杯底压力变大。根据液体压强公式p=F/S,杯底压强变大,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
物体浮沉条件、液体压强、力的相互作用
【点评】
本题综合考查浮沉条件、液体压强的应用,需准确理解不同浮沉状态下浮力与重力的关系,以及柱形容器中压力与总重力的联系,易错点在于对加盐后浮力变化、杯底压强变化的判断,要求学生具备综合分析能力。
【难度系数】
0.5
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