故选A。
3.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查了学生对阿基米德原理的掌握和运用,得出排开水体积的变化是突破口。
轮船的铁锚从水下深处向上提起,直至完全提出水面,排开水的体积先不变后变小;水的密度不变,利用阿基米德原理的推导公式F浮=ρ液V排g分析判断。
【解答】
轮船的铁锚从水下深处向上提起没有提出水面时,排开水的体积不变,当提出水面的过程中,排开水的体积变小;水的密度ρ不变,
由F浮=ρV排g可知,
该过程中,铁锚受到的浮力先保持不变,后逐渐变小。
故选B。
4.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查阿基米德原理的应用,相对比较简单,属于基础题。
根据阿基米德原理可知,物体所受浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关。
【解答】
A.物体浸没在水中越深,受的压强越大,完全浸没以后,不管浸没多深,受到的浮力将不会变化,故A错误;
B.物体所受浮力的大小与物体自身的密度无关,故B错误;
C.物体所受浮力的大小与物体的重力无关;故C错误;
D.液体密度相同,排开水的体积相同,所以受到的浮力相同,故D正确。
故选D。
5.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查对于流体压强和流速的关系的问题,一般要分析物体的两个侧面流体流速大小,判断物体两侧的压强变化,判断物体的受力情况。
龙卷风能把地面上的物体或人畜“吸”起卷入空中,是龙卷风内空气流动速度大,内部压强小,物体在大气压的作用下被推向龙卷风。
【解答】
A.物体在空气中受到的浮力跟空气的密度和物体排开空气的体积有关,这两个因素不变,空气对物体的浮力不变,不符合题意;
B.发生龙卷风一般在沿海地区,空气比较潮湿,不易发生摩擦静电,不符合题意;
C.物体的重力跟物体的质量有关,质量不变,重力不变,不符合题意;
D.龙卷风中心区域空气流速大,压强小,所以龙卷风内部气压小于外部的大气压,符合题意。
故选D。
6.【答案】A
【解析】
【分析】
本题是一道有关浮力、流体压强与流速的关系、物体间力的作用是相互的等知识,在解题时要认真分析每一个选项,找出其对应的知识点。
浮力与升力在生活中的应用很广泛,不同的物体升空的原理也不尽相同.热气球、飞艇等是利用空气浮力与重力的关系实现升降;风筝、飞机、鸟等是利用流体压强产生的升力升空的。
【解答】
A.孔明灯升空是利用空气的浮力来升空的,故A符合题意;
B.中国直升机的螺旋桨转动时,对空气有一个向下的力,由于物体间力的作用是相互的,所以空气对螺旋桨产生一个向上的反作用力,使直升机获得向上的升力,故B不符合题意;
C.中国歼20升空时,机翼上方的空气流速大于机翼下方空气流速,根据流体在流速大的位置压强小,所以下方压强大于上方压强,从而产生向上的升力,故C不符合题意;
D.神七火箭升空时向下喷气,对空气产生一个向下的力,因为物体间力的作用是相互的,所以空气对火箭产生一个向上的力,使火箭升空,故D不符合题意。
故选A。
7.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查有关浮力的知识,将阿基米德原理F浮=ρ水v排g和漂浮条件F浮=G联合使用,是解决此类题目的关键。
【解答】
A.∵F浮=ρ水v排g,两种情况下甲物体排开水的体积相同,
∴甲物体受到的浮力相同,故A正确,但不符合题意;
B.左边甲物体受到水的浮力:
F浮=G甲+F拉,
右边甲物体受到水的浮力:
F浮=G甲+G丙,
∵甲物体受到的浮力相同,
∴F拉=G丙,故B正确,但不符合题意;
C.乙物体的密度大于水的密度,乙物体才能下沉,才能给甲物体向下的拉力,故C错,但符合题意;
D.把甲乙、甲丙分别当做一个物体进行受力分析:
∵甲乙漂浮,
∴甲乙物体受到的浮力:
F甲乙=G甲+G乙,
∵甲丙漂浮,
∴甲丙物体受到的浮力:
F甲丙=G甲+G丙,
∵F甲乙=F甲+F乙,F甲丙=F甲,
∴F甲乙>F甲丙,
∴G乙>G丙,
∵G=mg,
∴m乙>m丙,故D正确,但不符合题意。
故选C。
8.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查浮力的方向,不管物体如何运动,所受浮力的方向总是竖直向上的。
浮力产生的原因是液体(或气体)对物体上下表面的压力差;浮力的方向是竖直向上的。
【解答】
在水下向左潜行的潜艇,受到的浮力方向是向上的,故ABC错误,D正确。
故选D。
9.【答案】D
【解析】
【分析】
此题考查浮力大小与什么因素有关以及阿基米德原理,计算浮力的方法有四种:
①压力差法;②称重法;③阿基米德原理法;④平衡法。
本题关键有:
一是知道石块在水中下沉排开水体积的不变,二是利用好称重法测浮力。
要计算出物体的浮力,需要物体的重力减去物体在液体中的测力计的示数,即F浮=G物-F示,所以要读出第一次和第三次两个弹簧秤的读数。
而被排开液体的重力显而易见为:
F1-F3;从而可以判断出关系式F4-F2与关系式F1-F3之间的关系,如果两个关系式相等,则阿基米德原理成立。
【解答】
要计算出物体的浮力,需要物体的重力减去物体在液体中的测力计的示数,则需要读出第一次和第三次两个弹簧秤的读数。
物体受到的浮力等于重力减去物体浸在水中时弹簧测力计的示数,即F浮=F1-F3;
已知水桶和水的重,又知空桶重,则排开水的重为:
G排=F4-F2;
最后关系式F浮=G排,即F1-F3=F4-F2成立,就可以得到著名的阿基米德原理。
故选D。
10.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查了利用浮力产生的原因来计算浮力的大小,并可以利用其公式变形F下表面=F浮+F上表面计算压力的大小。
首先从浮力产生的原因来考虑,利用公式F浮=F下表面-F上表面计算浮力的大小,当铝块下沉到某位置时,由于液体的密度和排开液体的体积保持不变,所以铝块受到的浮力保持不变,再利用公式F下表面=F浮+F上表面计算压力的大小。
【解答】
因为F下=19N,F上=14N,
所以F浮=F下-F上=19N-14N=5N,
又因为水的密度和排开水的体积保持不变,
所以铝块受到的浮力保持不变,
当上表面受到的压力增大为21N时,
下表面受到的压力为:
F下′=F浮+F上′=5N+21N=26N。
故选B。
11.【答案】B
【解析】
【分析】
根据视重法计算出物体浸没在水中的浮力大小,再根据漂浮条件确定物体在水中的状态,最后根据漂浮条件计算物体受到的浮力大小。
本题考查了浮力的计算方法(漂浮条件、阿基米德原理),涉及到用称重法测量物体受到的浮力,知识点多,要能熟练解答。
【解答】
把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数为5N,
浮力F浮=G-F=14N-5N=9N;
根据阿基米德原理F液=ρ水gV排可知,物体全部浸没水中时浮力F浮'=2F浮=2×9N=18N;
浮力F浮大于物体的重力G,故物体上浮,直至漂浮,
物体此时受到的浮力:
F浮''=G=14N。
故选B。
12.【答案】C
【解析】
【分析】
从浮力产生的原因和浮力的方向去解答此题。
此题主要考查学生对浮力方向这一知识点的理解和掌握。
学生要牢记浮力方向是竖直向上的。
【解答】
鸡蛋悬浮在液体中,此时鸡蛋上、下表面受到的压力不同,这个压力差就是鸡蛋所受浮力,因浮力的方向总是竖直向上的,所以F3正确。
故选C。
13.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查了学生对阿基米德原理和重力公式的应用,关键是理解和运用漂浮条件、下沉条件(密度关系)得出两液体的密度关系。
(1)浸在液体中物体都要受到浮力作用;根据阿基米德原理:
物体所受浮力的大小与排开液体的重力相等,求出甲杯中小球受到的浮力;根据漂浮时浮力等于重力可求得甲杯中小球的重力,然后根据阿基米德原理分析乙杯中球受到的浮力;
(2)杯对桌面的压力等于杯、水、小球的总重力,再利用
分析其对桌面的压强;
(3)根据p=ρgh分析液体对杯底的压强。
【解答】
A.小球在甲杯中受浮力,在乙杯中也受浮力,故A错误;
B.物体所受浮力的大小与排开液体的重力相等,甲杯中小球受到的浮力F甲=G排甲=0.9N;
小球在甲杯漂浮,G甲=G排甲=0.9N;
由阿基米德原理可知,乙杯中球受到的浮力F浮=G排乙=0.8N.故B正确;
C.由小球在乙液体下沉和在甲液体中漂浮可知,ρ甲>ρ乙;液体深度相同,两个完全相同的溢水杯,由
可知m甲液>m乙液,则G甲液>G乙液,
F甲>F乙,S相同,由
可知,甲杯对桌面的压强大于乙杯对桌面的压强,故C错误;
D.由小球在乙液体下沉和在甲液体中漂浮可知,ρ甲>ρ乙;由p=ρgh可知,两容器中,甲容器中的液体对容器底的压强大,故D错误。
故选B。
14.【答案】解:
(1)刚开始时,物体没有浸入水中,物体受到的拉力等于自身重力,
因此物体质量为
,
根据密度计算公式可得
。
(2)根据浮力计算公式可得,物体浸没时浮力为F浮=ρ液gv排=1×103kg/m3×10N/kg×0.001m3 =10N。
(3)物体浸没时,物体受到自身重力、拉力和浮力的作用,
可得F拉=G-F浮=20N-10N =10N。
答:
(1)物体的密度为2×103kg/m3。
(2)物体浸没时浮力的大小为10N。
(3)物体浸没时拉力的大小为10N。
【解析】
本题研究物体从空气中浸入水中的过程物体浮力的变化规律,由图乙中可以读出各个阶段物体浮力的大小,主要考查浮力计算公式得应用。
(1)物体在空气中受到的拉力等于自身重力,利用密度计算公式进行求解;
(2)物体完全浸入水中后,根据浮力计算公式进行求解;
(3)物体完全浸入水中后受到自身重力、浮力和拉力的作用,利用公式求解物体受到的拉力。
15.【答案】
(1)由F浮=ρ液V排g得木块浸没在水中时受到的浮力:
F浮=1.0×103kg/m3×1.0×10-3m3×10N/kg=10N
(2)F拉=F浮-G=10N-6N=4N
(3)木块静止在水面时,由于漂浮,所以F浮=G=6N,
V露=V- V排’=1.0×10-3m3-6.0×10-4m3=4.0×10-4m3
答:
(1)木块浸没在水中受到的浮力为10N;
(2)细线对木球的拉力为4N;
(3)剪断细线后,木块处于静止时,木块露出水面的体积为4.0×10-4m3。
【解析】
本题是有关浮力知识的综合应用,关键掌握阿基米德原理公式,并做到灵活应用。
(1)已知木块的体积就可以知道它浸没时排开水的体积,那么知道了V排和水的密度,则可以根据阿基米德原理公式就可以算出木块浸没在水中时受到的浮力;
(2)可根据F=G-F浮计算出拉力的大小;
(3)剪断细线后,木块时漂浮在水面上的,则F浮=G,可知木块受到的浮力大小;就可以根据阿基米德原理公式的变形式算出此时木块在水中的V排,最后用木块的体积减去V排就算出了木块露出水面的体积。
16.【答案】解:
(1)G=mg=0.49kg×10N/kg=4.9N;
(2)F浮=G-F拉=4.9N-4.5N=0.4N;
(3)
;
答:
(1)王冠受到的重力是4.9N;
(2)王冠浸没在水中受到的浮力是0.4N;
(3)王冠的密度为12.25g/cm。
【解析】
此题中主要以故事为背景,考查了重力公式、称重法求浮力、密度公式的基本应用,这些都是我们应该掌握的基本知识点。
(1)王冠的重力可利用公式G=mg来进行计算;
(2)王冠浸没水中受到的浮力可通过称重法计算得出;
(3)知道王冠的体积,再利用公式
可求出其密度的大小。