浙教版(2024)科学八上 第四章 水与人类 培优练习44题

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浙教版(2024)科学八上 第四章 水与人类 培优练习44题

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第四章 水与人类
一.选择题(共18小题)
1.下列关于氯化钠的溶解度的说法中正确的有(  )
A.t℃时,10g氯化钠可溶解在100g水里,所以t℃时氯化钠的溶解度是10g
B.t℃时,把10g氯化钠溶解在水里配成饱和溶液,所以t℃时氯化钠的溶解度是10g
C.20gNaCl溶解在100g水里,恰好配成饱和溶液,所以氯化钠的溶解度是20g
D.t℃时,把31.6g氯化钠溶解在100g水里恰好配成饱和溶液,所以t℃时氯化钠的溶解度是31.6g
2.下列有关饱和溶液的说法中,错误的是(  )
A.某物质的饱和溶液就是指一定温度下,一定质量的溶液中不能再溶解该物质的溶液
B.饱和溶液不一定是浓溶液
C.在一定温度下,同一种固体溶于同一种溶剂里,它的饱和溶液浓度一定比不饱和液浓度大
D.当温度不变时,饱和溶液蒸发水分,析出晶体后,剩下的溶液是不饱和溶液
3.小亮周末在家洗碗时发现了一个有趣的现象:两只完全相同的碗A、B,将碗A轻轻放在水面上,松手后它能漂浮在水面上;将碗B按入水中,松手后它却沉入水底,如图所示。则此时两碗所受浮力FA、FB的大小关系是(  )
A.FA>FB B.FA<FB
C.FA=FB D.条件不足,无法比较浮力的大小
4.要将室温下一瓶接近饱和的石灰水(溶质为氢氧化钙)变成饱和溶液,小乐选择了如下方法:
①加入水;②加入氢氧化钙固体;③降低温度;④升高温度。
其中可行的是(  )
A.②③ B.②④ C.①②③ D.①②④
5.某兴趣小组将一定质量的樟脑晶体溶解在酒精中制成简易“天气瓶”,通过观察樟脑晶体在酒精中的结晶情况检测气温的变化。如图为该“天气瓶”在三种不同气温下的结晶情况,下列说法不正确的是(  )
A.甲瓶一定是饱和溶液 B.乙瓶溶质的质量分数大于丙瓶
C.采用降温结晶法可以回收樟脑晶体 D.若要长期使用该“天气瓶”,应将其密封保存
6.如图所示,水平桌面上甲、乙两相同的容器装有体积相等的不同液体。将同种材料制成的实心物体A、B分别放入甲、乙两容器中,静止时两容器中的液面保持相平,则(  )
A.物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力
B.甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度
C.甲、乙两容器的底部受到液体的压强相等
D.甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
7.如图所示,魔法水母是一款受孩子喜爱的玩具。在瓶内注满水,然后放入魔法水母,旋紧瓶盖,用力抓握塑料瓶,魔法水母就会往水下沉落;松开塑料瓶,它又会浮上来。调整握塑料瓶的力度,魔法水母就可以静止悬浮在水中。下列说法错误的是(  )
A.魔法水母是通过改变自身重力来实现上浮和下沉的
B.魔法水母下沉时受到的液体压强变大
C.用力挤压矿泉水瓶时,魔法水母内的空气体积变大
D.魔法水母悬浮在水中时,它所受的浮力和重力的大小相等
8.2021年12月9日,王亚平等宇航员在“天宫课堂”中做了浮力消失的实验。地空两地分别把乒乓球放在适量的水中,用外力将乒乓球压入水中后撤去外力。下列说法正确的是(  )
A.太空中的乒乓球处于“失重”状态,质量为零
B.太空中的乒乓球“悬浮”在水中,乒乓球与水的密度相等
C.地球上的乒乓球“漂浮”在水面,乒乓球受到的浮力大于重力
D.在地球上将乒乓球压入水中,浸没前杯底受到的压强逐渐增大
9.在一定温度下,向一定量氯化钠不饱和溶液中不断加入氯化钠固体,并搅拌.在此过程溶液中溶质的质量分数(b)与加入氯化钠质量(a)的变化关系如图所示,其中正确的是(  )
A. B. C. D.
10.在一只盛有温度为 60℃不饱和硝酸钾溶液的水槽中放着一只乒乓球,乒乓球处于漂浮状态。一段时间后温度降低到20℃,乒乓球仍处于漂浮状态(不计溶液体积的变化)。其中一定没有发生变化的是(  )
A.硝酸钾的溶解度 B.乒乓球露出液面的体积
C.乒乓球所受到的浮力 D.硝酸钾溶液的质量分数
11.一定温度下,对固体甲的水溶液恒温蒸发,实验记录如图,下列说法正确的是(  )
A.①溶液是不饱和溶液,②溶液可能是饱和溶液
B.③和④溶液中,甲的溶质质量分数不相等
C.从①→②,溶质、溶剂和溶液的质量都在减小
D.从①→②→③→④,随着水不断蒸发,甲的溶解度不变
12.用恒温蒸发氯化钠溶液来模拟海水晒盐的过程(如图),下列说法正确的是(  )
A.①一定是饱和溶液 B.②一定是不饱和溶液
C.②→③,溶质质量分数减小 D.③→④,溶质质量分数不变
13.将重为4N、体积为6×10﹣4m3的物体投入一个装有适量水的烧杯中,溢出200g水。当物体静止时,下列说法正确的是(  )
A.物体漂浮,F甲=4N B.物体悬浮,F甲=2N
C.物体沉在水底,F甲=2N D.物体沉在水底,F甲=4N
14.同一水平面上的甲、乙两个相同的容器盛有不同的液体,将两个相同的物块分别放入两容器中。当两物块静止时,两容器中液面恰好相平,两物块所处的位置如图所示。则(  )
A.甲容器中液体的密度较大 B.乙容器底部受到液体的压力较大
C.甲容器中物块排开液体的重力较大 D.乙容器对水平面的压强较小
15.如图所示,容器内有水,有一塑料试管下面挂一小铁块,浮在水面上。现将小铁块取下放入试管中,试管仍浮在水面,则(  )
A.液面上升 B.液面下降
C.容器底部受到液体的压强不变 D.试管外壁上A点受到液体的压强不变
16.t℃时,将一定量硝酸钾的不饱和溶液平均分为三份,分别恒温蒸发掉水的质量为5g、10g、15g,析出硝酸钾晶体的质量依次为ag、bg、cg,下列说法错误的是(  )
A.饱和溶液的质量分数为×100%
B.a、b、c三者的关系为:c=2b﹣a
C.t℃时,硝酸钾的溶解度为20(b﹣a)g
D.t℃时,向原溶液中再加(2a﹣b)g硝酸钾晶体即达到饱和
17.如图所示,有一木块(密度ρ木)浮在水面,当用一铁块A(密度ρ铁)放在上面时,木块恰在水面下,如图甲所示,当用另一铁块B(密度ρ铁)吊在木块下时,木块也恰在水面下,如图乙所示。设水的密度为ρ,则VA:VB=(  )
A. B.
C. D.
18.小明用刻度尺、塑料碗、大烧杯(底面积为S)等器材测量金属球的体积和质量,他先在烧杯内放入适量水,再将塑料碗轻轻放入水中,如图甲所示,测出此时烧杯内水的深度为h1;将金属球放在塑料碗中,放入球后的状态如图乙所示,测出此时烧杯内水的深度为h2;将塑料碗中的金属球轻放入烧杯中,如图丙所示,测出此时烧杯内水的深度为h3.下列有关叙述中,正确的是(  )
A.金属球的体积是(h3﹣h2)S B.金属球的体积是(h2﹣h1)S
C.金属球的质量是ρ水(h2﹣h1)S D.金属球的密度是
二.填空题
19.粗盐中含有少量的泥沙等不溶性杂质,某兴趣小组同学按甲图中的步骤进行粗盐提纯。
(1)甲图中的操作①对应的是乙图中的     (填字母)。
(2)图乙c中,待到蒸发皿中     时,撤去酒精灯。
(3)下列哪些操作会使最终精盐的产量偏低的有     。
A.溶解粗盐时,加入的水量不足 B.过滤时滤纸破损,混合液流入滤液中
C.滤渣没有用蒸馏水冲洗 D.蒸发后,所得的精盐很潮湿
20.两个相同的烧杯甲和乙,装有等量的水,用两块相同的橡皮泥,一块捏成实心,一块捏成碗状,分别放入烧杯中至静止,一块沉于水底,一块浮于水面(如图),则两块橡皮泥受到的浮力F浮甲    (填“大于”“小于”或“等于”,下同)F浮乙;甲容器内液面高度    乙容器内液面高度。
21.小金把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗。他先将一个重为10N的空桶漂浮在水面上,然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内,桶仍漂浮在水面。(不考虑捞出过程中带出的水,
(1)空桶漂浮在水面时所受浮力大小为     。
(2)鹅卵石捞出放置在桶内时,水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会     (填“上升”“下降”或“不变”)。若此时桶排开水的体积为6.0×10﹣3m3,求桶内鹅卵石的质量为     。
22.小科在一根一端密封的圆柱形空心玻璃管(足够长)下端绕上一段细铁丝,制成一支密度计,用它来测量液体密度。已知玻璃管横截面积为3cm2,质量为20克,铁丝质量10克,测量过程中杯内液体总量没有变化。使用中,小科发现细铁丝很容易滑落,于是他改变这段铁丝形状,并把铁丝置于玻璃管内,当再次测量同一杯液体密度时(如图乙),杯内液体将     (填“比A处高”“比A处低”或“仍在A处”);现对改进后的密度计标定刻度(即在相应位置标识刻度以及对应的密度值),则示数为0.8g/cm3的刻度线应标在离玻璃管底部     cm处。
23.硝酸钾的溶解度随温度升高而增大。如图所示是对硝酸钾溶液的实验操作及变化情况,以及同一小球在三种溶液中的浮沉情况。请回答下列问题:
(1)操作Ⅰ可能是     (选填字母)。
A.降低温度 B.加入硝酸钾 C.蒸发水分
(2)小球所受的浮力F①、F②、F③的大小关系正确的是     。
A.F①<F②=F③ B.F①<F②<F③
C.F①>F②=F③ D.F①=F②=F③
24.杭州湾大桥目前是世界上最长的跨海桥,桥在水下施工时,要向水中沉放大量的施工构件。现将边长2m的正方体沉入水中,在下沉过程中,其下表面到水面的距离为h(如图甲),钢绳拉力、物体所受浮力随着h的增大而变化,如图乙所示。其中反映浮力随h变化图线的是     (填“①”“②”),该物体的密度为     ,沉入水中后浮力为     N。
25.科学兴趣小组需配制50g质量分数为12%的氯化钠溶液,如图是某同学配制溶液的操作示意图:
(1)配制该溶液需要食盐     克;
(2)用上述如图所示的序号表示配制溶液的操作顺序     ;
(3)若步骤②称量时出现了指针偏右,应进行的操作是     ;
(4)如果配制的氯化钠溶液溶质质量分数小于12%,其原因可能有     (填序号)。
A.所用的氯化钠固体中含有杂质
B.量取水时,仰视读数
C.将水倒入烧杯时,有少量水溅出
D.将氯化钠固体倒入烧杯时,还有部分氯化钠固体粘在纸上
E.将配制好的溶液转移进试剂瓶时,有溶液洒落
26.如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验装置和实验过程中弹簧测力计挂着同一金属块的示数。
(1)如图甲所示弹簧测力计的示数为4.8N,金属块浸没在水中时,受到的浮力是    N。
(2)图戊中盐水的密度是    kg//m3;如果在实验中不小心使图戊中的金属块接触了容器底且与容器底有力的作用,此时测量出的盐水密度值将    (选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
27.某同学制作了如图甲所示的探头(高为H,重为3.6N),进行了有关液体压强和浮力的综合探究。请回答:
(1)如图乙,把探头放入水中,静止时浸入水中的深度为h0,此时探头在水中所受的浮力方向为     ,大小为     N。
(2)该同学想探究液体内部压强与深度的关系,设计了如图丙的装置。
①能证明液体内部压强随深度增加而增大的实验现象是     。
②若不考虑水的阻力探头匀速下降的过程中,弹簧测力计示数F与深度h的关系为图丁中的     (填字母)。
28.某兴趣小组的同学做粗盐(含有难溶性杂质)提纯实验,并用所得的精盐配制一定质量分数的氯化钠溶液。
(1)如图所示是甲组同学做粗盐提纯实验的部分操作过程。请指出上述操作中存在的一处明显错误:    。
(2)第④步骤中,当蒸发皿中出现较多固体,接下来的操作是    。(选填字母)
A.移去酒精灯,用玻璃棒继续搅拌 B.继续加热蒸干水分,再移去酒精灯
(3)用提纯得到的精盐配制50克15%氯化钠溶液,结果所配制的溶液溶质质量分数偏大,其原因可能是    。(填序号)
①制得的氯化钠固体仍然不纯②量取水时,仰视读数
③将量好的水倒入烧杯时,有少量水残留④配好的溶液装瓶时,有少量溶液洒出
29.小乐用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器(分别装有一定量的水和盐水)对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,其实验过程和弹簧测力计示数如图所示。
(1)分析甲、乙、丙的实验结果,可说明浮力的大小与    有关。
(2)分析    两图所示的实验,可探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系。
(3)根据实验可测出盐水的密度是    kg/m3。(取g=10N/kg)
(4)如图丙所示实验,若圆柱形容器底面积为80cm2,圆柱体浸没后水未溢出。则放入圆柱体后水对容器底部压强比未放入时增加    Pa。
30.“海绵城市”是指城市能够像海绵一样,下雨时能吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。
(1)水资源丰富的地区“蓄水”后,可通过跨流域调水缓解贫水区用水困难,此工程相当于图中的     (填序号)环节。
(2)浙江省是饮用水较缺乏的地区之一,我们要珍惜保护水资源,下列做法正确的是   (填字母)。
A.将生活污水直接排入河道 B.植树造林,涵养水源
C.随手关闭水龙头 D.用洗漱过的水冲马桶
三.解答题
31.20℃时,将mg氯化钠的不饱和溶液平均分为三份,并分别进行如下操作:(20℃时,氯化钠的溶解度为36克)
据此分析,x=    ,m=    。
32.有一根原长为10cm的弹簧,其一端与边长为10cm的正方体A的下表面中点固定连接,另一端与村形容器底部相连。如图甲所示,容器中未加水时,正方体A恰好静止,此时弹簧长6cm。现在向容器内加水至A刚好浸没。弹簧所受弹力F的大小与弹簧长度的变化量Δx间的关系如图乙所示。弹簧的体积和质量及其所受的浮力均忽略不计。已知:t1时刻容器中水深6cm,t2时刻弹簧处于自然伸长状态,t3时刻正方体A恰好完全浸没,求:
(1)物体A的密度。
(2)t3时刻物体A受到的浮力。
(3)请在丙图中画出从刚开始加水直至A恰好完全浸没这一过程中弹力F的大小随时间t变化的图像,其中0﹣t1、t1﹣t2、t2﹣t3时间内弹力若有变化都默认均匀变化,同时需标注0、t1、t2、t3时刻的弹力数据。
33.如图甲所示,水平放置的方形容器里漂浮着一个重为10N、高为12cm、底面积为100cm2的圆柱体物块M,M底部不光滑。今以10mL/s的恒定速度将水从容器中放出,容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示。请解答下列问题:
(1)当t=80s时,物块M在水中处于     (填“沉底”“悬浮”或“漂浮”)状态。
(2)图乙中a、b的值各是多少?
(3)当t=120s时,水对容器底部的压力大小是多少?
34.在科技节中,小宁用传感器设计了如图甲所示的浮力感应装置,竖直细杆的上端通过力传感器连在天花板上,力传感器可以显示出细杆的上端受到作用力的大小。下端与物体M相连,细杆及连接处的重力可忽略不计。向图甲所示的空水箱中加水直到刚好加满。图乙是力传感器的示数大小随水箱中加入水质量变化的图像。求:
(1)由图乙可知,物体M受到的重力为     N。
(2)当向水箱中加入质量为4kg的水时,物体M受到的浮力为     N。
(3)物体M的密度。
35.向放有一木块的窗器中加入水,其过程如图甲所示,此过程中木块受到的浮力大小变化如图乙所示。
(1)BC过程中物体受到的浮力保持不变的原因    。
(2)D图中木块受到的力有重力和    。
(3)木块的密度为多少?
36.如图所示,正方体木块漂浮在水面上,有总体积的露出液面,不可伸长的悬绳处于松弛状态。已知绳子能承受的最大拉力为5牛,木块边长为0.1米,容器底有一阀门K。求:
(1)木块漂浮时受到的浮力?
(2)木块的密度是多少?
(3)打开阀门使水缓慢流出,当细绳断裂前一瞬间关闭阀门,此时木块排开水的体积为多少立方米?
37.有100g 10%的食盐溶液,要使其质量分数变为20%,有三种方法,按要求填空:
(1)继续加入食盐,其质量为    g;
(2)蒸发水分,其质量为    g;
(3)与质量分数大于20%的浓食盐溶液混合,若混入25%的食盐溶液,其溶液质量为    g.
38.某科学小组学习了浮力知识后,利用弹簧测力计和铁块制作一个测定液体密度的仪器。下面是该仪器的使用说明书:
密度计使用说明书1.弹簧测力计左边表示测力计示数,右边表示相应的液体密度示数。2.将铁块用细线挂于测力计挂钩处,测力计的示数为7.9牛,密度计的标记数值为0;3.将铁块完全浸没于待测液体中,即可读出待测液体的密度。
(1)当利用该装置测某液体密度时,将铁块浸没在液体中,弹簧测力计的示数为7.1牛,通过计算说明待测液体的密度为多少?(铁块的密度ρ铁=7.9×103kg/m3)
(2)小组同学换用其他待测液体继续按如图实验,每一次都在测力计右侧标注出该液体的密度值,依据一定的关系做成了一支密度计。请在坐标图中画出反映液体的密度ρ与测力计示数F之间关系的大致图像。
(3)当进行展示评价时,有其他小组同学指出该密度计测量的范围太小,想用其他金属块替换铁块。由于材料限制,该小组只能从以下材料中选择:
A.重为5牛,体积为80cm3的金属块
B.重为4牛,体积为50cm3的金属块
C.重为3牛,体积为30cm3的金属块
你选择用     金属块能使该密度计的测量范围最大?请说明理由。
39.如图甲所示是小敏研究弹簧测力计的示数F与物体A下表面离水面的距离h的关系实验装置,其中A是底面积为25cm2的实心均匀圆柱形物体。用弹簧测力计提着物体A,使其缓慢浸入水中(水未溢出),得到F与h的关系图像如图乙中实线所示。(g取10N/kg)
(1)完全浸没时,A受到水的浮力为     N。
(2)物体A的体积为多少?
(3)小敏换用另一种未知液体重复上述实验并绘制出图乙中虚线所示图像,则该液体密度为多少?
40.某同学设计了如图所示的装置测量的密度比水小的一塑料块密度,用测力计测出长方体塑料块的重力(如图甲),在底部固定有滑轮的容器中装适量的水(如图乙),用一根细线穿过滑轮将塑料块与测力计连接起来,竖直匀速向上拉测力计,F与时间的关系(如图丙)。求:
(1)塑料块受到的最大浮力是多少?
(2)塑料块的密度是多少?
41.如图所示,水平桌面上有一底面积为200cm2、高25cm的薄壁轻质柱形容器,底部放置一边长为10cm的正方体A,此时A对容器底部的压强为600Pa。距离水平桌面高30cm的天花板上通过一根长5cm的细线悬挂一边长5cm、密度为4g/cm3的正方体B且B在A的正上方。现向容器内加水,直至细线对B的拉力刚好为零时停止(加水过程中,A的底面始终跟水面相平且A始终处于B的正下方)。已知:ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)正方体A的密度。
(2)当正方体A对容器底的压力刚好为零时,容器中加水的质量。
(3)停止加水时,容器对桌面的压强。
42.如图所示,台秤上放置一个装有适量水的烧杯,已知烧杯和水的总重为2N,将一个重力为1.2N体积为 2×10﹣4m3 的长方体实心物体A用细线吊着,然后将其一半浸入烧杯的水中。(g取10N/kg)
(1)物体A所受浮力是多少?
(2)细线对物体A的拉力为多少?
(3)当把细线剪断后,台秤的示数为多少?
43.将一底面积为0.02m2的长方体木块用细线拴在一个底面积为0.1m2的空容器的底部,向容器中缓慢加水直到木块上表面与水面相平,如图甲所示。在此整个过程中,木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化情况如图乙所示。求:
(1)木块所受到的最大浮力。
(2)木块的密度。
(3)加入的水的质量。
44.医生给病人输液时,常用葡萄糖注射液。如图为葡萄糖注射液的部分标签图,根据图回答下列问题:
(1)从该溶液中取出10mL,则取出溶液中溶质的质量分数为    。
(2)某病人一天共输入该葡萄糖注射液1500mL,此病人这一天共补充葡萄糖    g。
(3)某铅酸蓄电池使用的酸溶液是溶质质量分数为20%的稀硫酸。若用100g质量分数为98%的浓硫酸配制该稀硫酸时,需要蒸馏水多少体积?(精确到0.1)。
参考答案与试题解析
一.选择题(共18小题)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 D D A B A A C D C C D
题号 12 13 14 15 16 17 18
答案 D A B C D A C
一.选择题(共18小题)
1.下列关于氯化钠的溶解度的说法中正确的有(  )
A.t℃时,10g氯化钠可溶解在100g水里,所以t℃时氯化钠的溶解度是10g
B.t℃时,把10g氯化钠溶解在水里配成饱和溶液,所以t℃时氯化钠的溶解度是10g
C.20gNaCl溶解在100g水里,恰好配成饱和溶液,所以氯化钠的溶解度是20g
D.t℃时,把31.6g氯化钠溶解在100g水里恰好配成饱和溶液,所以t℃时氯化钠的溶解度是31.6g
【解答】解:A、t℃时,10g氯化钠可溶解在100g水里,所以t℃时氯化钠的溶解度是10g错误,因为没有指明到达饱和状态,故A错误;
B、t℃时,把10g氯化钠溶解在水里配成饱和溶液,所以t℃时氯化钠的溶解度是10g错误,因为没有指明是100g水,故B错误;
C、把20gNaCl溶解在100g水里恰好配成饱和溶液,所以氯化钠的溶解度是20g错误,因为没有指明温度,故C错误;
D、t℃时,把31.6g氯化钠溶解在100g水里恰好配成饱和溶液,所以t℃时氯化钠的溶解度是31.6g正确,故D正确。
故选:D。
2.下列有关饱和溶液的说法中,错误的是(  )
A.某物质的饱和溶液就是指一定温度下,一定质量的溶液中不能再溶解该物质的溶液
B.饱和溶液不一定是浓溶液
C.在一定温度下,同一种固体溶于同一种溶剂里,它的饱和溶液浓度一定比不饱和液浓度大
D.当温度不变时,饱和溶液蒸发水分,析出晶体后,剩下的溶液是不饱和溶液
【解答】解:A、某物质的饱和溶液就是指一定温度下,一定质量的溶液中不能再溶解该物质的溶液,故选项说法正确。
B、溶液是否饱和与溶液的浓稀没有必然联系,饱和溶液不一定是浓溶液,故选项说法正确。
C、在一定温度下,同一种固体溶于同一种溶剂里,它的饱和溶液浓度一定比不饱和液浓度大,故选项说法正确。
D、当温度不变时,饱和溶液蒸发水分,析出晶体后,剩下的溶液不能继续溶解该溶质,是饱和溶液,故选项说法错误。
故选:D。
3.小亮周末在家洗碗时发现了一个有趣的现象:两只完全相同的碗A、B,将碗A轻轻放在水面上,松手后它能漂浮在水面上;将碗B按入水中,松手后它却沉入水底,如图所示。则此时两碗所受浮力FA、FB的大小关系是(  )
A.FA>FB
B.FA<FB
C.FA=FB
D.条件不足,无法比较浮力的大小
【解答】解:两只完全相同的碗A、B,重力相等,将碗A轻轻放在水面上,松手后它能漂浮在水面上;浮力等于重力,将碗B按入水中,松手后它却沉入水底,浮力小于重力,而重力相等,则此时两碗所受浮力FA>FB。
故选:A。
4.要将室温下一瓶接近饱和的石灰水(溶质为氢氧化钙)变成饱和溶液,小乐选择了如下方法:
①加入水;②加入氢氧化钙固体;③降低温度;④升高温度。
其中可行的是(  )
A.②③ B.②④ C.①②③ D.①②④
【解答】解:向接近饱和的溶液中增加溶质或蒸发溶剂都可以使溶液变成饱和溶液,故把一瓶接近饱和的石灰水变成饱和,②加入氢氧化钙,能将一瓶接近饱和的石灰水变成饱和溶液。
由于氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小,升高温度后氢氧化钙的溶解度变小,故把一瓶接近饱和的石灰水变成饱和,还可以采取升高温度的方法,而加入水和降低温度不能使接近饱和的石灰水(溶质为氢氧化钙)变成饱和溶液。
故②④符合题意。
故选:B。
5.某兴趣小组将一定质量的樟脑晶体溶解在酒精中制成简易“天气瓶”,通过观察樟脑晶体在酒精中的结晶情况检测气温的变化。如图为该“天气瓶”在三种不同气温下的结晶情况,下列说法不正确的是(  )
A.甲瓶一定是饱和溶液
B.乙瓶溶质的质量分数大于丙瓶
C.采用降温结晶法可以回收樟脑晶体
D.若要长期使用该“天气瓶”,应将其密封保存
【解答】解:A、乙、丙中有樟脑晶体存在,说明是瓶内溶液一定为相应气温下的饱和溶液,甲没有樟脑晶体存在,可能是饱和溶液,也可能是不饱和溶液,故A错误;
B、由图示可知,乙、丙中有樟脑晶体存在,乙中的固体少于丙,所以乙瓶溶质的质量分数大于丙瓶,故B正确;
C、由图示可知,“天气瓶”在降温时,瓶内会出现晶体,温度越低,析出的晶体越多,樟脑在酒精溶液中的溶解度随温度升高而增大,采用降温结晶法可以回收樟脑晶体,故C正确;
D、要保证该“天气瓶”的使用时长,该“天气瓶”应该为密封装置,故D正确。
故选:A。
6.如图所示,水平桌面上甲、乙两相同的容器装有体积相等的不同液体。将同种材料制成的实心物体A、B分别放入甲、乙两容器中,静止时两容器中的液面保持相平,则(  )
A.物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力
B.甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度
C.甲、乙两容器的底部受到液体的压强相等
D.甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
【解答】解:
A.根据题意可知,甲、乙两相同的容器中装有体积相等的两种液体,将实心物体A、B分别放入两容器中,静止时液面等高,则甲液体与A排开液体的体积之和等于乙液体与B排开液体的体积之和,由图可知,A处于漂浮状态,A排开液体的体积小于物体的体积,B处于悬浮状态,B排开液体的体积等于物体的体积,所以A的体积大于B的体积,实心物体A、B由同种材料制作,则密度相等,根据m=ρV得到A的质量大于B的质量,根据G=mg可知,A的重力大于B的重力;
由图可知,A处于漂浮状态,A受到的浮力等于其重力,A的密度小于甲液体的密度;B处于悬浮状态,B受到的浮力等于其重力,B的密度等于乙液体的密度;因为A的重力大于B的重力,所以A受的浮力大于B受到的浮力,故A正确;
B、由图可知,A漂浮在甲液体中,A的密度小于甲液体的密度;B悬浮在乙液体中,B的密度等于乙液体的密度,由于实心物体A、B由同种材料制作,则A、B的密度相等,所以,甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度,故B错误;
C、由于甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度,静止时两容器中的液面保持相平,根据p=ρ液gh可知,甲容器底部所受液体压强大于乙容器底部所受液体压强,故C错误;
D、由题可知甲杯中液体的体积等于乙杯中液体的体积,甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度,由m=ρV可知甲杯中液体的质量大于乙杯中液体的质量,根据G=mg可知,甲杯中液体的重力大于乙杯中液体的重力,A的重力大于B的重力,甲杯和乙杯对水平桌面的压力等于液体、物体和杯子的总重力,两个杯子是相同的,重力相同,所以甲杯对水平桌面的压力大于乙杯对水平桌面的压力,两个杯子的底面积相等,由p=可知甲杯对水平桌面的压强大于乙杯对水平桌面的压强,故D错误。
故选:A。
7.如图所示,魔法水母是一款受孩子喜爱的玩具。在瓶内注满水,然后放入魔法水母,旋紧瓶盖,用力抓握塑料瓶,魔法水母就会往水下沉落;松开塑料瓶,它又会浮上来。调整握塑料瓶的力度,魔法水母就可以静止悬浮在水中。下列说法错误的是(  )
A.魔法水母是通过改变自身重力来实现上浮和下沉的
B.魔法水母下沉时受到的液体压强变大
C.用力挤压矿泉水瓶时,魔法水母内的空气体积变大
D.魔法水母悬浮在水中时,它所受的浮力和重力的大小相等
【解答】解:ACD、挤压大塑料瓶,瓶内空气被压缩,将压强传递给水,水被压入魔法水母中,魔法水母的重力增加,大于它受到的浮力,就向下沉;
松开手,魔法水母内水面上的空气体积增大,压强减小,魔法水母里面被压缩的空气把水压出来,此时魔法水母的重力小于它所受的浮力,因此它就向上浮;当浮力等于重力,就会悬浮在水中,故C错误,D正确;
魔法水母是通过改变自身重力来实现上浮和下沉的,魔法水母上浮时它所受到的重力减小,浮力不变,故A正确;
B、魔法水母下沉时,深度增加,根据p=ρgh知受到的液体压强变大,故B正确。
故选:C。
8.2021年12月9日,王亚平等宇航员在“天宫课堂”中做了浮力消失的实验。地空两地分别把乒乓球放在适量的水中,用外力将乒乓球压入水中后撤去外力。下列说法正确的是(  )
A.太空中的乒乓球处于“失重”状态,质量为零
B.太空中的乒乓球“悬浮”在水中,乒乓球与水的密度相等
C.地球上的乒乓球“漂浮”在水面,乒乓球受到的浮力大于重力
D.在地球上将乒乓球压入水中,浸没前杯底受到的压强逐渐增大
【解答】解:A、太空中的乒乓球处于“失重”状态,乒乓球所含物质的多少没有发生变化,所以乒乓球得到质量没有发生变化,乒乓球的质量不为零,故A错误;
B、太空中的乒乓球处于失重状态,乒乓球不受重力和浮力的作用,所以乒乓球“悬浮”在水中,与密度无关,此时乒乓球的密度小于水的密度,故B错误;
C、地球上的乒乓球“漂浮”在水面,根据物体的浮沉条件可知,乒乓球受到的浮力等于重力,故C错误;
D、在地球上将乒乓球压入水中,浸没前,乒乓球排开水的体积增大,液面上升,根据p=ρgh可知,杯底受到的压强增大,故D正确。
故选:D。
9.在一定温度下,向一定量氯化钠不饱和溶液中不断加入氯化钠固体,并搅拌.在此过程溶液中溶质的质量分数(b)与加入氯化钠质量(a)的变化关系如图所示,其中正确的是(  )
A. B. C. D.
【解答】解:A、刚开始溶质的质量不为0,溶质质量分数不是一直增大,故错误;
B、刚开始溶质的质量等于了0,故错误;
C、刚开始是不饱和氯化钠溶液,溶质氯化钠的质量大于0;当不断加入氯化钠固体时,溶质的质量在不断增加,溶质的质量分数逐渐增大;当氯化钠不再溶解时,溶液饱和,溶质不变,溶质的质量分数也恒定不变,故正确。
D、溶质的质量分数是有变化的,故错误。
故选:C。
10.在一只盛有温度为 60℃不饱和硝酸钾溶液的水槽中放着一只乒乓球,乒乓球处于漂浮状态。一段时间后温度降低到20℃,乒乓球仍处于漂浮状态(不计溶液体积的变化)。其中一定没有发生变化的是(  )
A.硝酸钾的溶解度
B.乒乓球露出液面的体积
C.乒乓球所受到的浮力
D.硝酸钾溶液的质量分数
【解答】解:
A、温度越低,硝酸钾的溶解度越小,所以硝酸钾的溶解度一定发生变化,故A错误;
B、不饱和硝酸钾温度降低前后,液体的密度发生变化,根据F浮=ρgV排可知,其排开硝酸钾溶液的体积一定发生变化,则露出液面的体积也一定发生变化,故B错误;
C、不饱和硝酸钾温度降低前后,乒乓球始终漂浮,其重力不变,所受浮力一定不变,故C正确;
D、温度降低后,不饱和硝酸钾溶液可能变为饱和硝酸钾溶液,该溶液的溶质质量分数一定发生变化,故D错误。
故选:C。
11.一定温度下,对固体甲的水溶液恒温蒸发,实验记录如图,下列说法正确的是(  )
A.①溶液是不饱和溶液,②溶液可能是饱和溶液
B.③和④溶液中,甲的溶质质量分数不相等
C.从①→②,溶质、溶剂和溶液的质量都在减小
D.从①→②→③→④,随着水不断蒸发,甲的溶解度不变
【解答】解:A、第一次蒸发10g水,没有晶体析出,所得溶液可能是不饱和溶液也可能是恰好饱和;第二次恒温蒸发掉10g水,结果析出1gA,则溶液为饱和溶液;第三次再蒸发10g水时,共析出2.5g晶体,即第三次蒸发10g水,析出了1.5g晶体,说明该温度下的饱和溶液,蒸发10g水,析出1.5g晶体,则①溶液是不饱和溶液,②溶液也是不饱和溶液,故选项说法错误。
B、③和④均是该温度下的饱和溶液,甲的溶质质量分数相等,故选项说法错误。
C、①~②中,溶剂和溶液的质量在减小,溶质质量不变,故选项说法错误。
D、从①→②→③→④,随着水不断蒸发,由于是恒温蒸发,温度不变,甲的溶解度不变,故选项说法正确。
故选:D。
12.用恒温蒸发氯化钠溶液来模拟海水晒盐的过程(如图),下列说法正确的是(  )
A.①一定是饱和溶液
B.②一定是不饱和溶液
C.②→③,溶质质量分数减小
D.③→④,溶质质量分数不变
【解答】解:A、用恒温蒸发氯化钠溶液来模拟海水晒盐的过程,①→②,没有晶体析出,则①一定是不饱和溶液,故选项说法错误。
B、②中的溶液可能恰好是氯化钠的饱和溶液,也可能是接近饱和的溶液,故选项说法错误。
C、若②中的溶液是恰好的氯化钠饱和溶液,继续蒸发水分,有氯化钠析出,所得溶液仍为该温度下的饱和溶液,质质量分数不变;若②中的溶液是不饱和溶液,继续蒸发水分,有氯化钠析出,溶液变为该温度下的饱和溶液,溶质质量分数增大;即②→③,溶质质量分数增大或不变,故选项说法错误。
D、③→④,所得溶液仍为该温度下的饱和溶液,溶液的溶质质量分数不变,故选项说法正确。
故选:D。
13.将重为4N、体积为6×10﹣4m3的物体投入一个装有适量水的烧杯中,溢出200g水。当物体静止时,下列说法正确的是(  )
A.物体漂浮,F甲=4N
B.物体悬浮,F甲=2N
C.物体沉在水底,F甲=2N
D.物体沉在水底,F甲=4N
【解答】解:由G=mg=ρVg得:
物体的密度:ρ==≈0.7×103kg/m3,
则ρ<ρ水,所以物体在水中将漂浮;
物体在水中受到的浮力:
F甲=G=4N。
故选:A。
14.同一水平面上的甲、乙两个相同的容器盛有不同的液体,将两个相同的物块分别放入两容器中。当两物块静止时,两容器中液面恰好相平,两物块所处的位置如图所示。则(  )
A.甲容器中液体的密度较大
B.乙容器底部受到液体的压力较大
C.甲容器中物块排开液体的重力较大
D.乙容器对水平面的压强较小
【解答】解:
A、物体在甲液体中悬浮,则ρ甲=ρ物,在乙液体中漂浮,则ρ乙>ρ物,可知乙液体的密度较大,故A错误;
B、由A知,乙液体的密度较大,深度相同,由p=ρ液gh可知,乙液体对容器底的压强大,由F=pS可知,乙容器底部受到液体的压力较大,故B正确;
C、物体在甲液体中悬浮,则F浮甲=G排甲=G;在乙液体中漂浮,则F浮乙=G排乙=G,所以G排甲=G排乙,故C错误;
D、甲、乙两个相同的容器,两容器中液面恰好相平,由图知,乙液体的体积较大,且乙液体的密度较大,由m=ρV可知,乙液体的质量较大,则乙液体的重力较大,
容器对水平面的压力等于总重力,而G总=G容器+G物+G液体,则甲容器的总重力小,对水平桌面的压力较小,由p=可知,甲容器对水平面的压强较小,故D错误。
故选:B。
15.如图所示,容器内有水,有一塑料试管下面挂一小铁块,浮在水面上。现将小铁块取下放入试管中,试管仍浮在水面,则(  )
A.液面上升
B.液面下降
C.容器底部受到液体的压强不变
D.试管外壁上A点受到液体的压强不变
【解答】解:∵如图所示和将铁块取下放入试管中,均为漂浮,
∴F浮=G,
∵总重不变,
∴两种情况下受到的水的浮力不变,
∵F浮=ρ水v排g,
∴两种情况下排开水的体积不变、水深不变,
∵p=ρgh,
∴水对容器底的压强不变,故AB都错;C正确;
如图,排开水的总体积等于试管排开水的体积加上铁块排开水的体积;
将铁块取下放入试管中,二者排开水的总体积等于试管排开水的体积;
∵两种情况下排开水的总体积不变,
∴将铁块取下放入试管中,试管排开水的体积变大,试管A点所处深度变大,
∵p=ρgh,
∴试管A点受到水的压强变大,故D错;
故选:C。
16.t℃时,将一定量硝酸钾的不饱和溶液平均分为三份,分别恒温蒸发掉水的质量为5g、10g、15g,析出硝酸钾晶体的质量依次为ag、bg、cg,下列说法错误的是(  )
A.饱和溶液的质量分数为×100%
B.a、b、c三者的关系为:c=2b﹣a
C.t℃时,硝酸钾的溶解度为20(b﹣a)g
D.t℃时,向原溶液中再加(2a﹣b)g硝酸钾晶体即达到饱和
【解答】解:A、t℃时,将一定量硝酸钾的不饱和溶液平均分为三份,恒温蒸发掉水的质量为5g时,析出晶体ag,所得溶液为该温度下的饱和溶液;恒温蒸发掉水的质量为10g时,可看作先蒸发5g水,再分别蒸发5g水,即该温度下5g水中最多能溶解(b﹣a)g硝酸钾,则饱和溶液的质量分数为×100%,故选项说法正确。
B、蒸发10g水后,再蒸发溶剂5g,再析出晶体(c﹣b)g,仍得到饱和溶液;由此可知此温度下该物质饱和溶液中溶质与溶剂的比为(c﹣b):5。因为一定温度下饱和溶液中溶质与溶剂的比为一定值,则有=.则c=2b﹣a,故选项说法正确。
C、由上述分析,t℃时,该物质的饱和溶液恒温蒸发掉水5g水,能析出晶体的质量为(b﹣a)g,则t℃时,硝酸钾的溶解度为20(b﹣a)g,故选项说法正确。
D、蒸发5g水析出ag,10g水析出bg,可知5g水最多溶解(b﹣a)g溶质,所以原溶液需要再加入溶质质量为(b﹣a﹣a)g×3=(b﹣2a)g×3=3(b﹣2a)g才能达到饱和,故选项说法错误。
故选:D。
17.如图所示,有一木块(密度ρ木)浮在水面,当用一铁块A(密度ρ铁)放在上面时,木块恰在水面下,如图甲所示,当用另一铁块B(密度ρ铁)吊在木块下时,木块也恰在水面下,如图乙所示。设水的密度为ρ,则VA:VB=(  )
A. B.
C. D.
【解答】甲图中,铁块A和木块一起漂浮在水面,则F浮木=GA+G木,
所以GA=F浮木﹣G木,
即ρ铁gVA=ρgV木﹣ρ木gV木,
乙图中,铁块B和木块一起悬浮在水中,则F浮木+F浮B=GB+G木,
所以GB﹣F浮B=F浮木﹣G木,
即ρ铁gVB﹣ρgVB=ρgV木﹣ρ木gV木,
所以ρ铁gVA=ρ铁gVB﹣ρgVB=(ρ铁﹣ρ)gVB,
所以A、B的体积之比:=。
故选:A。
18.小明用刻度尺、塑料碗、大烧杯(底面积为S)等器材测量金属球的体积和质量,他先在烧杯内放入适量水,再将塑料碗轻轻放入水中,如图甲所示,测出此时烧杯内水的深度为h1;将金属球放在塑料碗中,放入球后的状态如图乙所示,测出此时烧杯内水的深度为h2;将塑料碗中的金属球轻放入烧杯中,如图丙所示,测出此时烧杯内水的深度为h3.下列有关叙述中,正确的是(  )
A.金属球的体积是(h3﹣h2)S
B.金属球的体积是(h2﹣h1)S
C.金属球的质量是ρ水(h2﹣h1)S
D.金属球的密度是
【解答】解:设烧杯的底面积为S,
金属球漂浮时排开水的体积V=(h2﹣h1)S,
金属球漂浮时排开水的质量m=ρ水V=ρ水(h2﹣h1)S,
金属球的质量m球=m=ρ水V=ρ水(h2﹣h1)S,
金属球的体积V球=(h3﹣h1)S,
金属球的密度ρ金属=== ρ水.故ABD错误,C正确。
故选:C。
二.填空题(共6小题)
19.粗盐中含有少量的泥沙等不溶性杂质,某兴趣小组同学按甲图中的步骤进行粗盐提纯。
(1)甲图中的操作①对应的是乙图中的  b  (填字母)。
(2)图乙c中,待到蒸发皿中  有大量晶体析出  时,撤去酒精灯。
(3)下列哪些操作会使最终精盐的产量偏低的有  AC  。
A.溶解粗盐时,加入的水量不足
B.过滤时滤纸破损,混合液流入滤液中
C.滤渣没有用蒸馏水冲洗
D.蒸发后,所得的精盐很潮湿
【解答】解:(1)由图甲可知,操作①属于溶解过程,与图乙中的b相对应。故答案为:b;
(2)图c的操作为蒸发结晶,为防止水蒸干后晶体溅出,应在出现大量晶体时停止加热。故答案为:有大量晶体析出;
(3)根据精盐的产率=×100%分析。
A、溶解时所加水偏少,会导致部分食盐未溶解,导致精盐的质量偏小,产量偏低,故A正确;
B、过滤时滤纸破损,部分杂质混在精盐中,会导致产量偏高,故B错误;
C、滤渣没有用蒸馏水洗,损失了粘在滤渣表面的滤液中的食盐,导致产量偏低,故C正确;
D、蒸发后精盐潮湿,会导致精盐的质量偏大,产量偏高,故D错误。
故选:AC。
20.两个相同的烧杯甲和乙,装有等量的水,用两块相同的橡皮泥,一块捏成实心,一块捏成碗状,分别放入烧杯中至静止,一块沉于水底,一块浮于水面(如图),则两块橡皮泥受到的浮力F浮甲 小于  (填“大于”“小于”或“等于”,下同)F浮乙;甲容器内液面高度 低于  乙容器内液面高度。
【解答】解:两橡皮泥相同,球形橡皮泥沉底,浮力小于重力;碗形橡皮泥漂浮,浮力等于重力,所以球形橡皮泥受到的浮力小于碗形橡皮泥受到的浮力,即F浮甲小于F浮乙;由F浮=ρ液gV排可得,球形橡皮泥排开水的体积小于碗形橡皮泥排开水的体积,又因为甲、乙为相同容器且水的质量相同,所以甲容器的液面低于乙容器的液面。故答案为:小于;低于。
21.小金把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗。他先将一个重为10N的空桶漂浮在水面上,然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内,桶仍漂浮在水面。(不考虑捞出过程中带出的水,
(1)空桶漂浮在水面时所受浮力大小为  10N  。
(2)鹅卵石捞出放置在桶内时,水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会  上升  (填“上升”“下降”或“不变”)。若此时桶排开水的体积为6.0×10﹣3m3,求桶内鹅卵石的质量为  50N  。
【解答】解:(1)空桶漂浮在水面上,所以浮力等于重力,即F浮=G桶=10N;
(2)鹅卵石捞出前沉底,浮力小于重力,即F浮1<G,将鹅卵石捞出放置在桶内时,鹅卵石与小桶都处于漂浮状态,此时鹅卵石的浮力等于重力,即F浮2=G,所以F浮1<F浮2,即鹅卵石捞出放置在桶内时鹅卵石的浮力变大,根据F浮=ρ液gV排知排开水的体积变大,水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会上升。
鹅卵石捞出放置在桶内时的浮力为:
F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×6.0×10﹣3m3=60N,
桶内鹅卵石的重力为:
G石=F浮′﹣G桶=60N﹣10N=50N。
故答案为:(1)10N;(2)上升;50N。
22.小科在一根一端密封的圆柱形空心玻璃管(足够长)下端绕上一段细铁丝,制成一支密度计,用它来测量液体密度。已知玻璃管横截面积为3cm2,质量为20克,铁丝质量10克,测量过程中杯内液体总量没有变化。使用中,小科发现细铁丝很容易滑落,于是他改变这段铁丝形状,并把铁丝置于玻璃管内,当再次测量同一杯液体密度时(如图乙),杯内液体将  仍在A处  (填“比A处高”“比A处低”或“仍在A处”);现对改进后的密度计标定刻度(即在相应位置标识刻度以及对应的密度值),则示数为0.8g/cm3的刻度线应标在离玻璃管底部  12.5  cm处。
【解答】解:密度计在液体中漂浮,根据漂浮条件可知,密度计受到的浮力等于重力,
把铁丝置于玻璃管内,再次测量同一杯液体密度时,由于密度计的重力不变,所以根据漂浮条件可知,密度计受到的浮力不变,
因为液体的密度不变,浮力大小不变,由阿基米德原理F浮=ρgV排可知,排开液体的体积不变,所以乙杯中的液面不变,仍在A处;
20g=0.02kg,10g=0.01kg,
玻璃管的总重:G=mg=(0.02kg+0.01kg)×10N/kg=0.3N,
因为玻璃管漂浮,所以浮力等于重力,即G=F浮=ρ水gV排,
代入数据可得:0.3N=0.8×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣4m2×h,
解得h=0.125m=12.5cm,
即示数为0.8g/cm3的刻度线离玻璃管底部的距离为12.5cm。
故答案为:仍在A处;12.5。
23.硝酸钾的溶解度随温度升高而增大。如图所示是对硝酸钾溶液的实验操作及变化情况,以及同一小球在三种溶液中的浮沉情况。请回答下列问题:
(1)操作Ⅰ可能是  B  (选填字母)。
A.降低温度
B.加入硝酸钾
C.蒸发水分
(2)小球所受的浮力F①、F②、F③的大小关系正确的是  D  。
A.F①<F②=F③
B.F①<F②<F③
C.F①>F②=F③
D.F①=F②=F③
【解答】解:(1)A、降低温度,能使不饱和溶液转化为饱和溶液,没有硝酸钾晶体析出,溶液的密度不变,小球不可能上浮,故选项错误。
B、加入硝酸钾,能使不饱和溶液转化为饱和溶液,溶液的密度变大,小球上浮,故选项正确。
C、蒸发水分,能使硝酸钾的不饱和溶液变成饱和溶液,溶液的密度变大,小球能上浮,但溶液的质量会减少,故选项错误。
(2)由图可知,三种情况下小球始终漂浮,小球受到的浮力始终等于重力,则F①=F②=F③。
故答案为:
(1)B;
(2)D。
24.杭州湾大桥目前是世界上最长的跨海桥,桥在水下施工时,要向水中沉放大量的施工构件。现将边长2m的正方体沉入水中,在下沉过程中,其下表面到水面的距离为h(如图甲),钢绳拉力、物体所受浮力随着h的增大而变化,如图乙所示。其中反映浮力随h变化图线的是  ②  (填“①”“②”),该物体的密度为  2×103kg/m3 ,沉入水中后浮力为  8×104 N。
【解答】解:由图甲可知,正方体构件在浸没之前排开水的体积变大,所以浮力逐渐变大,当正方体构件浸没后排开水的体积不变,浮力不变,故正方体构件受到的浮力先增大后不变,则图乙中反映正方体构件所受浮力变化的图像是②,反映拉力随深度变化的图线是①;
当正方体构件浸没在水中时,排开水的体积等于构件的体积:V排=V=(2m)3=8m3,
构件浸没在水中所受浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8m3=8×104N;
由图乙可知,当构件浸没后所受的拉力等于浮力,所以构件浸没后,在缓缓沉入的过程中,所受的拉力与浮力大小之和等于构件的重力,
即G=F拉+F浮=2×8×104N=1.6×105N,
由G=mg可知,构件的质量:m===1.6×104kg,
物体的密度:ρ===2×103kg/m3。
故答案为:②;2×103kg/m3;8×104。
三.实验探究题(共5小题)
25.科学兴趣小组需配制50g质量分数为12%的氯化钠溶液,如图是某同学配制溶液的操作示意图:
(1)配制该溶液需要食盐  6  克;
(2)用上述如图所示的序号表示配制溶液的操作顺序  ④②①⑤③  ;
(3)若步骤②称量时出现了指针偏右,应进行的操作是  左侧添加氯化钠,直至天平平衡  ;
(4)如果配制的氯化钠溶液溶质质量分数小于12%,其原因可能有  ABD  (填序号)。
A.所用的氯化钠固体中含有杂质
B.量取水时,仰视读数
C.将水倒入烧杯时,有少量水溅出
D.将氯化钠固体倒入烧杯时,还有部分氯化钠固体粘在纸上
E.将配制好的溶液转移进试剂瓶时,有溶液洒落
【解答】解:(1)需要食盐的质量=50g×12%=6g;
故答案为:6g。
(2)配制溶液时首先选择药品,然后计算进行称量,接着放入烧杯,量取液体进行搅拌溶解,所以顺序为④②①⑤③;
故答案为:④②①⑤③。
(3)指针偏右说明氯化钠质量偏小,因此需要加入氯化钠,直至天平平衡;
故答案为:左侧添加氯化钠,直至天平平衡。
(4)A、氯化钠固体含有杂质,说明氯化钠质量减少,造成溶液溶质质量分数减少,选项A符合题意;
B、量取水时,仰视读数,则实际量取水的体积偏大,造成溶液溶质质量分数减少,选项B符合题意;
C、水倒入烧杯时有洒落,则造成水的体积减小,造成溶液溶质质量分数增大,选项C不符合题意;
D、氯化钠未全部转移入烧杯,造成溶质质量减小,造成溶液溶质质量分数减少,选项D符合题意;
E、配制好的溶液洒落不影响溶液溶质质量分数,选项E不符合题意;
故选:ABD。
26.如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验装置和实验过程中弹簧测力计挂着同一金属块的示数。
(1)如图甲所示弹簧测力计的示数为4.8N,金属块浸没在水中时,受到的浮力是 2  N。
(2)图戊中盐水的密度是 1.2×103 kg//m3;如果在实验中不小心使图戊中的金属块接触了容器底且与容器底有力的作用,此时测量出的盐水密度值将 偏大  (选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
【解答】解:(1)根据称重法测浮力,金属块在水中受到的浮力为:
F浮=G﹣GC=4.8N﹣2.8N=2N;
(2)金属块浸没在水中受到的浮力:F浸水=2N﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
根据阿基米德原理有:
F浮水=ρ水gV排水=ρ水gV物﹣﹣﹣﹣﹣②,
由图甲戊知,金属块浸没在盐水中受到的浮力:
F浮盐水=4.8N﹣2.4N=2.4N﹣﹣﹣﹣﹣﹣③,
根据阿基米德原理有:
F浮盐水=ρ盐水gV排盐水=ρ盐水gV物﹣﹣﹣﹣﹣﹣④,
由②④得:
ρ盐水=ρ水﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤;
将①③代入⑤得:
ρ盐水=ρ水=1.2×103 kg/m3;
如果他在实验中不小心使戊图中物体接触了容器底且与容器底有力的作用,则测力计示数变小,导致F示盐水变小,根据称重法,故F浮盐水变大,根据ρ盐水=ρ水知,测量的盐水密度值将偏大。
故答案为:(1)2;(2)1.2×103;偏大。
27.某同学制作了如图甲所示的探头(高为H,重为3.6N),进行了有关液体压强和浮力的综合探究。请回答:
(1)如图乙,把探头放入水中,静止时浸入水中的深度为h0,此时探头在水中所受的浮力方向为  竖直向上  ,大小为  3.6  N。
(2)该同学想探究液体内部压强与深度的关系,设计了如图丙的装置。
①能证明液体内部压强随深度增加而增大的实验现象是  深度增大橡皮膜凹陷程度增大  。
②若不考虑水的阻力探头匀速下降的过程中,弹簧测力计示数F与深度h的关系为图丁中的  D  (填字母)。
【解答】解:(1)如图乙,把探头放入漂浮,浮力等于重力,为3.6N;浮力方向竖直向上;
(2)液体内部压强随深度增加而增大,使得橡皮膜凹陷程度增大,排开液体的体积减小,浮力减小,则拉力变小,则D符合题意。
故答案为:(1)竖直向上;3.6;
(2)深度增大橡皮膜凹陷程度增大;D。
28.某兴趣小组的同学做粗盐(含有难溶性杂质)提纯实验,并用所得的精盐配制一定质量分数的氯化钠溶液。
(1)如图所示是甲组同学做粗盐提纯实验的部分操作过程。请指出上述操作中存在的一处明显错误: 操作⑤没用玻璃棒引流  。
(2)第④步骤中,当蒸发皿中出现较多固体,接下来的操作是 A  。(选填字母)
A.移去酒精灯,用玻璃棒继续搅拌
B.继续加热蒸干水分,再移去酒精灯
(3)用提纯得到的精盐配制50克15%氯化钠溶液,结果所配制的溶液溶质质量分数偏大,其原因可能是 ③  。(填序号)
①制得的氯化钠固体仍然不纯
②量取水时,仰视读数
③将量好的水倒入烧杯时,有少量水残留
④配好的溶液装瓶时,有少量溶液洒出
【解答】解:(1)如图所示是甲组同学做粗盐提纯实验的部分操作过程,上述操作中存在的一处明显错误是:操作⑤没用玻璃棒引流;
(2)第④步骤中,当蒸发皿中出现较多固体,接下来的操作是移去酒精灯,用玻璃棒继续搅拌,故选:A;
(3)①制得的氯化钠固体仍然不纯,氯化钠质量减少,溶质质量分数偏小,故错误;
②量取水时,仰视读数,溶剂体积增大,溶质质量分数偏小,故错误;
③将量好的水倒入烧杯时,有少量水残留,溶剂质量减小,溶质质量分数偏大,故正确;
④配好的溶液装瓶时,有少量溶液洒出,不会影响溶质质量分数,故错误。
故选:③。
故答案为:(1)操作⑤没用玻璃棒引流;
(2)A;
(3)③。
29.小乐用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器(分别装有一定量的水和盐水)对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,其实验过程和弹簧测力计示数如图所示。
(1)分析甲、乙、丙的实验结果,可说明浮力的大小与 排开液体体积  有关。
(2)分析 丙、丁  两图所示的实验,可探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系。
(3)根据实验可测出盐水的密度是 1.1×103 kg/m3。(取g=10N/kg)
(4)如图丙所示实验,若圆柱形容器底面积为80cm2,圆柱体浸没后水未溢出。则放入圆柱体后水对容器底部压强比未放入时增加 500  Pa。
【解答】解:(1)比较图甲、乙、丙的数据知,物体浸入水中的体积不同,即排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同,浮力不同,可以得出浮力的大小与物体排开液体的体积有关;
(2)探究物体所受浮力与浸没液体深度的关系时,应控制液体密度和排开液体体积有关,故选丙、丁实验;
(3)根据称重法得,物体浸没在水中受到的浮力为:F浮丁=G﹣F丁=5N﹣1N=4N;在图戊中,物体受到的浮力F浮戊=G﹣F戊=5N﹣0.6N=4.4N,由F浮丁=ρ水V排g可得物体的体积:V=V排===4×10﹣4m3,由图物体排开盐水的体积等于排开水的体积V排=4×10﹣4m3,由F浮戊=ρ盐水V排g可得盐水的密度;ρ盐水===1.1×103kg/m3;
(5)圆柱体浸没后水面上升的高度为:Δh===0.05m,
放入圆柱体后水对容器底部的压强增加量为:Δp=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa。
故答案为:(1)排开液体的体积;(2)丙、丁;(3)1.1×103;(4)500。
四.解答题(共7小题)
30.“海绵城市”是指城市能够像海绵一样,下雨时能吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。
(1)水资源丰富的地区“蓄水”后,可通过跨流域调水缓解贫水区用水困难,此工程相当于图中的  ⑤  (填序号)环节。
(2)浙江省是饮用水较为缺乏的地区之一,我们要珍惜保护水资源,下列做法正确的是  BCD  (填字母)。
A.将生活污水直接排入河道
B.植树造林,涵养水源
C.随手关闭水龙头
D.用洗漱过的水冲马桶
【解答】解:(1)水是生命之源。地球上的水存在于地球各处,如河流水、海洋水、冰川水、地下水、湖泊水等,其中占地球总水量最多的是海洋水.地球上的水通过蒸发、水汽输送、降水以及地表径流等环节在陆地、海洋、大气之间不断地循环。“南水北调工程”对我国“南方水多,北方水少”的状况有所改善,南水北调属于⑤地表径流环节。
(2)将生活污水直接排入河道,造成水污染,不符合题意;植树造林,涵养水源,保护水资源,符合题意;随手关闭水龙头,节约水资源,符合题意;用洗漱过的水冲马桶,符合题意。故选BCD。
故答案为:
(1)⑤;
(2)BCD。
31.20℃时,将mg氯化钠的不饱和溶液平均分为三份,并分别进行如下操作:(20℃时,氯化钠的溶解度为36克)
据此分析,x= 4.6  ,m= 135  。
【解答】解:20℃时,氯化钠的溶解度为36g,20℃时氯化钠饱和溶液恒温蒸发10g水,析出氯化钠固体的质量为10g×=3.6g,则第一份蒸发前为不饱和溶液,第二份溶液恒温蒸发20g水,析出固体的质量为1g+3.6g=4.6g,即x=4.6,由第一份和第三份溶液实验可知,20℃时,第一份溶液析出固体后溶液的质量为﹣10g﹣1g,溶液中溶质质量为10g﹣1g=9g,该溶液为20℃时氯化钠的饱和溶液,20℃时,氯化钠的溶解度为36g,则20℃时氯化钠饱和溶液的溶质质量分数为×100%,则有×100%=×100%,m=135。
故答案为:4.6:135。
32.有一根原长为10cm的弹簧,其一端与边长为10cm的正方体A的下表面中点固定连接,另一端与村形容器底部相连。如图甲所示,容器中未加水时,正方体A恰好静止,此时弹簧长6cm。现在向容器内加水至A刚好浸没。弹簧所受弹力F的大小与弹簧长度的变化量Δx间的关系如图乙所示。弹簧的体积和质量及其所受的浮力均忽略不计。已知:t1时刻容器中水深6cm,t2时刻弹簧处于自然伸长状态,t3时刻正方体A恰好完全浸没,求:
(1)物体A的密度。
(2)t3时刻物体A受到的浮力。
(3)请在丙图中画出从刚开始加水直至A恰好完全浸没这一过程中弹力F的大小随时间t变化的图像,其中0﹣t1、t1﹣t2、t2﹣t3时间内弹力若有变化都默认均匀变化,同时需标注0、t1、t2、t3时刻的弹力数据。
【解答】解:(1)容器中未加水时,正方体A压着弹簧,此时弹簧长度的变化量Δx=10cm﹣6cm=4cm,由图乙知,A受到的向上的弹力F弹=6N;
此时正方体A恰好静止,有物体A的重力GA=F弹=6N;
正方体的棱长a=10cm=0.1m,
A的体积为VA=a3=(0.1m)3=10﹣3m3,
物体A的密度ρA===0.6×103kg/m3。
(2)t3时刻正方体A恰好完全浸没,有V排=VA,
则t3时刻物体A受到的浮力F浮=ρ水gVA=1.0×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m3=10N。
(3)弹簧的体积和质量及其所受的浮力均忽略不计,在t1时刻之前,水深未到达6cm,此时正方体A处于平衡状态,弹簧的弹力与物体A的重力相等,始终为6N;
当水深为6cm时,水面与物体A的下表面接触,随着水面的升高,A受到向上的浮力作用,由于正方体始终处于平衡状态,故有GA=F浮+F弹,随着水面的升高,A排开水的体积变大,由F浮=ρ水gVA知浮力在增大,在重力不变的情况下,弹簧的弹力开始减小。当浮力与A的重力相等时,此时弹簧提供的弹力为零,弹簧处于自然伸长状态,由已知条件可知此时为t2时刻;
t2时刻以后,水面继续升高,浮力继续增大且开始大于重力,弹簧将提供向下的拉力,由于正方体始终处于平衡状态,故有F浮=GA+F弹,在重力不变的情况下,随着浮力的变大,弹力将变大。当t3时刻正方体A恰好完全浸没时,浮力最大为10N,则此时弹力最大,此时的弹力为F弹=F浮最大﹣GA=10N﹣6N=4N。
在t3时刻以后,由于浮力不再变化,则弹力不变,保持在4N大小。
根据以上分析画出图丙,如下图所示:

答:
(1)物体A的密度为0.6×103kg/m3。
(2)t3时刻物体A受到的浮力为10N。
(3)见解答图。
33.如图甲所示,水平放置的方形容器里漂浮着一个重为10N、高为12cm、底面积为100cm2的圆柱体物块M,M底部不光滑。今以10mL/s的恒定速度将水从容器中放出,容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示。请解答下列问题:
(1)当t=80s时,物块M在水中处于  漂浮  (填“沉底”“悬浮”或“漂浮”)状态。
(2)图乙中a、b的值各是多少?
(3)当t=120s时,水对容器底部的压力大小是多少?
【解答】解:(1)由图象可知:当t=120s时,图象出现拐点,说明当t=120s时,物块M与容器底部接触,因此当t=80s时,物块M与容器底部没有接触,应处于漂浮状态;
(2)物体M漂浮在水面上,即F浮=G=10N,根据阿基米德原理可知,物体M浸入水中的深度为:
h===0.1m=10cm,
故图乙中a为10cm;
当t=120s时,即物块M与容器底部接触时,从容器中放出水的体积为:
V水1=vt1=10mL/s×120s=1200mL=1200cm3,水面下降的高度为h'=H﹣h=20cm﹣10cm=10cm,
则容器的底面积为:
S容===120cm2;
物块M与容器底部接触后,从容器中流出水的体积为:
V水2=(S容﹣SM)h=(120cm2﹣100cm2)×10cm=200cm3,
水流出的时间为:
t2===20s,
则b=t1+t2=120s+20s=140s;
(3)当t=120s时,水面深度为10cm,则水对容器底压强为:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa,
水对容器底部压力:
F=pS容=1×103Pa×120×10﹣4m2=12N。
答:(1)漂浮;
(2)图乙中a为10cm,b为140s;
(3)当t=120s时,水对容器底部的压力大小是12N。
34.在科技节中,小宁用传感器设计了如图甲所示的浮力感应装置,竖直细杆的上端通过力传感器连在天花板上,力传感器可以显示出细杆的上端受到作用力的大小。下端与物体M相连,细杆及连接处的重力可忽略不计。向图甲所示的空水箱中加水直到刚好加满。图乙是力传感器的示数大小随水箱中加入水质量变化的图像。求:
(1)由图乙可知,物体M受到的重力为  2  N。
(2)当向水箱中加入质量为4kg的水时,物体M受到的浮力为  10  N。
(3)物体M的密度。
【解答】解:(1)由图乙可知,水箱中没有水时(m=0),压力传感器受到的拉力F1=2N,则物体M的重力G=F1=2N;
(2)由图乙可知,当向水箱中加入质量为4kg的水时,压力传感器的示数为F2=8N>2N,
此时M完全浸没时,细杆对传感器的作用力为压力,故传感器对细杆有向下的作用力F=F2=8N作用于物体M:
此时物体M受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和杆的作用力,处于静止状态,
则M受到的浮力F浮=G+F=2N+8N=10N;
(3)根据F浮=ρ液gV排可得M的体积:V=V排===1×10﹣3m3,
物体M的质量:m===0.2kg,
则物体M的密度:ρM===0.2×103kg/m3。
故答案为:(1)2;(2)10;(3)物体M的密度为0.2×103kg/m3。
35.向放有一木块的窗器中加入水,其过程如图甲所示,此过程中木块受到的浮力大小变化如图乙所示。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)BC过程中物体受到的浮力保持不变的原因 漂浮时浮力等于重力  。
(2)D图中木块受到的力有重力和 拉力与浮力  。
(3)木块的密度为多少?
【解答】解:(1)BC过程中物体处于漂浮状态,漂浮时,浮力等于重力,重力不变,所以浮力不变;
(2)D中物体受竖直向下的拉力、竖直向下的重力和竖直向上的浮力;
(3)如图乙得:完全浸没时:F浮=1 N,
由BC过程物体处于漂浮状态知:漂浮时,浮力等于重力,即G木=0.6 N。
根据 F浮=ρ gV排得物体排开水的体积:
V排===10﹣4m3;
如图甲 D 得:V木=V排
物体的质量:
m===0.06kg;
木块的密度为:
ρ===0.6×103kg/m3。
故答案为:
(1)漂浮时与和浮力;
(3)木块的密度为0.6×103kg/m3。
36.如图所示,正方体木块漂浮在水面上,有总体积的露出液面,不可伸长的悬绳处于松弛状态。已知绳子能承受的最大拉力为5牛,木块边长为0.1米,容器底有一阀门K。求:
(1)木块漂浮时受到的浮力?
(2)木块的密度是多少?
(3)打开阀门使水缓慢流出,当细绳断裂前一瞬间关闭阀门,此时木块排开水的体积为多少立方米?
【解答】解:(1)木块的体积V木=(0.1m)3=0.001m3;木块漂浮时受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×(1﹣)×0.001m3=8N。
(2)当木块漂浮时,它受到的重力等于浮力,即G=F浮=8N;
根据G=mg=ρVg可得木块的密度为:

(3)当细绳断裂时,G木=F最大+F浮,设此时木块排开水的体积为V排′,则:ρ木V木g=F最大+ρ水gV排',
代入数据:1×103kg/m3×10N/kg×0.001m3=5N+1×103kg/m3×10N/kg×V排',
则:V排'=3×10﹣4/m3。
答:(1)木块漂浮时受到的浮力:8N;
(2)木块的密度是0.8×103kg/m3;
(3)木块排开水的体积为3×10﹣4m3。
五.计算题(共8小题)
37.有100g 10%的食盐溶液,要使其质量分数变为20%,有三种方法,按要求填空:
(1)继续加入食盐,其质量为 12.5  g;
(2)蒸发水分,其质量为 50  g;
(3)与质量分数大于20%的浓食盐溶液混合,若混入25%的食盐溶液,其溶液质量为 200  g.
【解答】解:(1)设继续加入的食盐的质量为x,
则100g×10%+x=(100g+x)×20%
解得x=12.5g
(2)设蒸发水的质量为y,
则根据蒸发前后溶质的质量不变得,
100g×10%=(100g﹣y)×20%
解得y=50g
(3)设质量分数为25%的溶液为z,
则10%的溶液中的溶质与25%的溶液中的溶质之和等于20%溶液中的溶质,
100g×10%+z×25%=(100g+z)×20%
解得z=200g
故答案为:(1)12.5;(2)50;(3)200.
38.某科学小组学习了浮力知识后,利用弹簧测力计和铁块制作一个测定液体密度的仪器。下面是该仪器的使用说明书:
密度计使用说明书1.弹簧测力计左边表示测力计示数,右边表示相应的液体密度示数。2.将铁块用细线挂于测力计挂钩处,测力计的示数为7.9牛,密度计的标记数值为0;3.将铁块完全浸没于待测液体中,即可读出待测液体的密度。
(1)当利用该装置测某液体密度时,将铁块浸没在液体中,弹簧测力计的示数为7.1牛,通过计算说明待测液体的密度为多少?(铁块的密度ρ铁=7.9×103kg/m3)
(2)小组同学换用其他待测液体继续按如图实验,每一次都在测力计右侧标注出该液体的密度值,依据一定的关系做成了一支密度计。请在坐标图中画出反映液体的密度ρ与测力计示数F之间关系的大致图像。
(3)当进行展示评价时,有其他小组同学指出该密度计测量的范围太小,想用其他金属块替换铁块。由于材料限制,该小组只能从以下材料中选择:
A.重为5牛,体积为80cm3的金属块
B.重为4牛,体积为50cm3的金属块
C.重为3牛,体积为30cm3的金属块
你选择用  C  金属块能使该密度计的测量范围最大?请说明理由。
【解答】解:(1)铁块的体积:V====10﹣4m3,
将铁块浸没在液体中,V排=V=10﹣4m3,
铁块浸没在液体中受到的浮力:F浮=G﹣F示=7.9N﹣7.1N=0.8N,
待测液体的密度:ρ液===0.8×103kg/m3;
(2)液体的密度:ρ液===﹣=ρ铁﹣,
上述函数关系是k=﹣<0的一次函数,
所以,大致图像如下:
(3)因为物质的密度ρ==,
所以,ρA===6.25×103kg/m3,
同理,ρB=8×103kg/m3,ρC=10×103kg/m3,
由上面推导可知,待测液体的密度ρ液=ρ物质﹣,
所以,待测液体密度的最大值ρ液max=ρ物质。
故选:C。
答:(1)待测液体的密度为0.8×103kg/m3;
(2);
(3)C,因为C的密度最大。
39.如图甲所示是小敏研究弹簧测力计的示数F与物体A下表面离水面的距离h的关系实验装置,其中A是底面积为25cm2的实心均匀圆柱形物体。用弹簧测力计提着物体A,使其缓慢浸入水中(水未溢出),得到F与h的关系图像如图乙中实线所示。(g取10N/kg)
(1)完全浸没时,A受到水的浮力为  2  N。
(2)物体A的体积为多少?
(3)小敏换用另一种未知液体重复上述实验并绘制出图乙中虚线所示图像,则该液体密度为多少?
【解答】解:(1)由图乙可知,当h=0时,弹簧测力计的示数为3N,即物体A的重力G=3N,
由图乙可知,物体完全浸没在水中时弹簧测力计的示数F=1N,
则物体A受到水的浮力为:F浮=G﹣F=3N﹣1N=2N;
(2)因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,
由F浮=ρ液gV排可知,物体A的体积为:
V=V排===2×10﹣4m3;
(3)由图乙可知,物体完全浸没在未知液体中时弹簧测力计的示数F'=1.4N,
物体A浸没在未知液体中受到的浮力为:F浮′=G﹣F'=3N﹣1.4N=1.6N,
由F浮=ρ液gV排可知,该液体密度为:
ρ液====0.8×103kg/m3。
答:(1)2;
(2)物体A的体积为2×10﹣4m3;
(3)该液体密度为0.8×103kg/m3。
40.某同学设计了如图所示的装置测量的密度比水小的一塑料块密度,用测力计测出长方体塑料块的重力(如图甲),在底部固定有滑轮的容器中装适量的水(如图乙),用一根细线穿过滑轮将塑料块与测力计连接起来,竖直匀速向上拉测力计,F与时间的关系(如图丙)。求:
(1)塑料块受到的最大浮力是多少?
(2)塑料块的密度是多少?
【解答】解:
(1)由图甲可知,塑料块的重力G=4N,由图丙可知,塑料块浸没在水中时测力计的示数F=4N,
由力的平衡条件可得,塑料块受到的最大浮力:F浮大=F+G=4N+4N=8N;
(2)由F浮=ρgV排可得排开水的体积:
V排===8×10﹣4m3,
因为浸没,所以塑料块的体积V=V排=8×10﹣4m3;
塑料块的质量:m===0.4kg,
塑料块的密度:ρ===0.5×103kg/m3。
答:(1)塑料块受到的最大浮力是8N;
(2)塑料块的密度是0.5×103kg/m3。
41.如图所示,水平桌面上有一底面积为200cm2、高25cm的薄壁轻质柱形容器,底部放置一边长为10cm的正方体A,此时A对容器底部的压强为600Pa。距离水平桌面高30cm的天花板上通过一根长5cm的细线悬挂一边长5cm、密度为4g/cm3的正方体B且B在A的正上方。现向容器内加水,直至细线对B的拉力刚好为零时停止(加水过程中,A的底面始终跟水面相平且A始终处于B的正下方)。已知:ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)正方体A的密度。
(2)当正方体A对容器底的压力刚好为零时,容器中加水的质量。
(3)停止加水时,容器对桌面的压强。
【解答】解:(1)水平面上的物体对水平面的压力大小等于其重力大小,正方体对水平面的压强为:p======ρgh,
正方体A的边长为:h=10cm=0.1m,
则正方体A的密度为:
ρA===600kg/m3=0.6g/cm3;
(2)A的体积为:VA=h3=(10cm)3=1000cm3,
正方体A的质量为:mA=ρAVA=0.6g/cm3×1000cm3=600g=0.6kg,
正方体A的重力大小为:GA=mAg=0.6kg×10N/kg=6N,
当A恰好漂浮时,根据漂浮的条件可知此时A受到的浮力,FA浮=GA=6N,
由阿基米德原理可得,此时A排开水的体积:VA排===6×10﹣4m3=600cm3,
A浸在水中的深度,hA== =6cm=0.06m,
容器中水的体积为:
V水=(S容器﹣SA)hA=(200cm2﹣10cm×10cm)×6cm=600cm3,
容器中水的质量为:
m=ρ水V水=1g/cm3×600cm3=600g;
(3)正方体B的边长为5cm,体积为:VB=a3=(5cm)3=125cm3,
正方体B的重力大小为:GB=ρBgVB=4×103kg/m3×10N/kg×125×10﹣6m3=5N,
当细绳拉力为0时,A、B整体处于漂浮状态,浮力等于总重力,所以此时的浮力为:
F浮=GA+GB=6N+5N=11N,
根据阿基米德原理知,A、B作为整体,共排开水的体积为:
V排===1.1×10﹣3m3=1100cm3>VA,
此时B排开水的体积为:VB排=V排﹣VA=1100cm3﹣1000cm3=100cm3,
根据体积公式知,B浸入水中的深度为:
hB浸===4cm,
则B露出水面的高度为:hB露=a﹣hB浸=5cm﹣4cm=1cm,
此时容器中水的深度为:h水=h桌﹣l线﹣hB露=30cm﹣5cm﹣1cm=24cm,
容器中水的体积为:V'水=Sh水﹣V排=200cm2×24cm﹣1100cm3=3700cm3,
容器中水的重力为:G水=ρ水V'水g=1.0×103kg/m3×10N/kg×3700×10﹣6m3=37N,
容器属于轻质容器,重力不计,则此时容器对桌面的压力为:
F压=G水+GA+GB=37N+6N+5N=48N,
停止加水时,容器对桌面的压强为:
p'===2400Pa。
答:(1)正方体A的密度为=0.6g/cm3;
(2)当正方体A对容器底的压力刚好为零时,容器中加水的质量为600g;
(3)停止加水时,容器对桌面的压强为2400Pa。
42.如图所示,台秤上放置一个装有适量水的烧杯,已知烧杯和水的总重为2N,将一个重力为1.2N体积为 2×10﹣4m3 的长方体实心物体A用细线吊着,然后将其一半浸入烧杯的水中。(g取10N/kg)
(1)物体A所受浮力是多少?
(2)细线对物体A的拉力为多少?
(3)当把细线剪断后,台秤的示数为多少?
【解答】解:(1)根据F浮=ρ液gV排,物体A的一半浸入水中时受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg××2×10﹣4m3=1N,
(2)则此时物体A共受到重力、浮力和细线的拉力作用,且G=F浮+F拉,
则细线对物体A的拉力为F拉=G﹣F浮=1.2N﹣1N=0.2N,
(3)根据力的平衡的条件可知,托盘台秤的示数等于烧杯和水的重力、物体A重力之和,即F=G总+GA=2N+1.2N=3.2N。
答:(1)物体A所受浮力是1N;
(2)细线对物体A的拉力为0.2N;
(3)当把细线剪断后,台秤的示数为3.2N。
43.将一底面积为0.02m2的长方体木块用细线拴在一个底面积为0.1m2的空容器的底部,向容器中缓慢加水直到木块上表面与水面相平,如图甲所示。在此整个过程中,木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化情况如图乙所示。求:
(1)木块所受到的最大浮力。
(2)木块的密度。
(3)加入的水的质量。
【解答】解:(1)容器中的水和木块上表面恰好相平时,木块受到的浮力最大,
由图乙可知,此时木块底部受到水的压强p=1500Pa,
由p=可得,木块底部受到水的压力:F下=pS木=1500Pa×0.02m2=30N,
木块上表面受到水的压力:F上=0N,
则木块所受到的最大浮力:F浮=F下﹣F上=30N﹣0N=30N;
(2)因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,
所以,由F浮=ρ液gV排可得,木块的体积:V=V排===3×10﹣3m3,
由图乙可知,9cm~16cm时木块漂浮,此时木块底部受到水的压强p′=900Pa,
木块底部受到水的压力:F下′=p′S木=900Pa×0.02m2=18N,
木块上表面受到水的压力:F上′=0N,
则木块所受到的浮力:F浮′=F下′﹣F上′=18N﹣0N=18N;
由木块漂浮时受到的浮力和自身的重力相等可知,木块的重力:G=F浮′=18N,
由G=mg可得,木块的质量:m===1.8kg,
木块的密度:ρ===0.6×103kg/m3;
(3)由图乙可知,容器中的水和木块上表面恰好相平时,水的深度h=22cm=0.22m,
则木块和水的总体积:V总=S容h=0.1m2×0.22m=2.2×10﹣2m3,
容器内水的体积:V水=V总﹣V=2.2×10﹣2m3﹣0.3×10﹣2m3=1.9×10﹣2m3,
加入的水的质量:m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×1.9×10﹣2m3=19kg。
答:(1)木块所受到的最大浮力为30N。
(2)木块的密度为0.6×103kg/m3。
(3)加入的水的质量为19kg。
44.医生给病人输液时,常用葡萄糖注射液。如图为葡萄糖注射液的部分标签图,根据图回答下列问题:
(1)从该溶液中取出10mL,则取出溶液中溶质的质量分数为 5%  。
(2)某病人一天共输入该葡萄糖注射液1500mL,此病人这一天共补充葡萄糖 75  g。
(3)某铅酸蓄电池使用的酸溶液是溶质质量分数为20%的稀硫酸。若用100g质量分数为98%的浓硫酸配制该稀硫酸时,需要蒸馏水多少g(精确到0.1)(写出计算过程)。
【解答】解:(1)溶液具有均一性,从该溶液中取出10mL,则取出溶液中溶质的质量分数仍为5%。
(2)500ml含葡萄糖25g,某病人一天共输入该葡萄糖注射液1500mL,此病人这一天共补充葡萄糖的质量为25g×=75g。
(3)设需要蒸馏水的质量为x,根据溶液稀释前后溶质的质量不变,
则100g×98%=(100g+x)×20% x=390.0g。
答:需要蒸馏水390.0g。
故答案为:
(1)5%;
(2)75;
(3)390.0。
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