【备考2021】中考物理 二轮复习 高频考点剖析力学专题 第七讲 物体沉浮问题(考点扫描+考点剖析+问题原卷+问题解析)

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【备考2021】中考物理 二轮复习 高频考点剖析力学专题 第七讲 物体沉浮问题(考点扫描+考点剖析+问题原卷+问题解析)

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力学部分
第七讲 物体沉浮问题
考点扫描☆名师点拨
一、考点解析
物体沉浮问题是浮力压强中的难点、重点,也是浮力问题的高频考点,在压强浮力考题中所占分值较高。物体沉浮问题试题变化多样,问答形式繁多,但考查思路清晰。如:考查知识点掌握程度、考查计算能力、考查分析问题能力、考查联系实际能力等。
物体沉浮问题考试题型有填空题、选择题和综合计算题,综合计算题以压轴题出现较多,分值也高。下面就此类问题的三种类型解析如下。【版权所有:21教育】
1.物体漂浮问题
在选择题、填空题出现频率较高,计算题以压轴题出现较多,常见的船舶的计算问题。主要应用知识点是:F浮=G物,两力是平衡力;如果是单一物体,false;如果是船舶问题,m排水量g=F浮。
2.悬浮问题
在选择题、填空题出现频率较高,计算题以压轴题出现较多,常见的船舶的计算问题。主要应用知识点是:F浮=G物,两力是平衡力;如果是单一物体,false;如果是船舶问题,潜水艇属于此类问题,m潜水艇g=F浮=false;潜水艇的排水量一定,在潜水艇下沉、上浮过程中改变的是其自身的质量。
3.下沉问题
主要出现在浮力有关计算中,常见题型有填空题、选择题和计算题。对单一物体,如果false,物体开始下沉,当沉入水底时,满足false。
解答此类问题要注意以下问题:
1.对物体搞好受力分析,做出受力分析图。
2.明确物体的浮沉状态。
3. 不能正确理解沉浮条件,误认为海水密度较大,轮船从河里航行到海里所受浮力变大。
4. 误认为潜水艇上浮时受到的浮力变大。
二、考点复习
1.前提条件:物体________在液体中,且只受________。
2.示意图:重力与浮力的关系如图(3)所示:
图(3)物体的沉浮条件
如图所示,
(1)当false时,物体________;false。
当false时,物体________;false。
当false时,物体________;false。
当false(物体未完全浸没液体)时,物体________;false。
3. 说明:
(1) 密度均匀的物体悬浮(或漂浮)在某液体中,若把物体切成大小不等的两块,则大块、小块都悬浮(或漂浮)。
(2)物体漂浮在密度为ρ液体中,若露出体积为物体总体积的false,则物体密度为falseρ。
(3) 悬浮与漂浮的比较:相同点: false;
不同点:悬浮时,false,false;漂浮时,false,false。
(4)判断物体浮沉(状态)有两种方法:比较false与G或比较false与false。
(5)物体吊在测力计上,在空中重力为G,浸在密度为ρ的液体中,示数为F,则物体密度为:false。
(6)冰或冰中含有木块、蜡块等密度小于水的物体,冰化为水后液面不变;冰中含有铁块、石块等密大于水的物体,冰化为水后液面下降。
4.漂浮问题“五规律”:
规律一:物体漂浮在液体中,所受的浮力________它受的重力;
规律二:同一物体在不同液体里漂浮,所受浮力________;
规律三:同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积________;
规律四:漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的________;
规律五:将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力,外力________液体对物体增大的浮力。
考点剖析☆聚焦高频
高频考点一:漂浮问题
【典例1】(2020?西藏)有两根相同的缠有铜丝的木棒,将它们分别放入装有不同液体的两个烧杯中,会竖直立在液体中,静止时液面相平,如图所示。下列说法中正确的是(  )
406400039370A.液体的密度大小关系ρ甲>ρ乙
B.木棒在液体中受到的浮力大小关系F甲<F乙
C.容器底部受到液体的压强大小关系p甲=p乙
D.木棒排开液体的质量大小关系m甲=m乙
【解析】ABD、由图可知,密度计在两液体中均处于漂浮状态,根据物体浮沉条件可知,F浮=G密,两个密度计完全相同,则重力相同,所以密度计在两种液体中所受的浮力相等;即F甲=F乙,根据阿基米德原理F浮=G排知,排开液体的重力相等,根据G=mg知排开液体的质量也相等,故B错误,D正确;由图知,甲中密度计排开液体的体积大于乙中排开液体的体积,根据F浮=ρgV排可知,甲液体的密度小于乙液体的密度,即ρ甲<ρ乙,故A错误;C、因ρ甲<ρ乙,液面高度相同,根据p=ρgh可知,两个容器底部所受液体的压强p甲<p乙,故C错误。故选:D。
【答案】D。
高频考点二:悬浮问题
【典例2】(2020?达州)如图所示,重为20N的鱼悬浮在水中,请用力的图示法画出鱼所受到的力(O为重心)。
4011295100965【解析】鱼悬浮在水中,受到重力和浮力的作用,且这两个力是一对平衡力,大小均为20N,方向相反;先确定标度为10N,然后过鱼的重心O分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段,使线段的长度均为标度的2倍,并标出这两个力的符号和大小。如图所示:
【答案】如图所示。
高频考点三:下沉问题
【典例3】(2020春?兰陵县期末)某容器放在水平桌面上,盛有足量的水。现将体积为1.25×10-4m3、质量为0.4kg的实心正方体放入水中,正方体不断下沉,直到沉底,沉底后水的深度为0.2m,如图所示。(已知ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)求:
4062095138430(1)正方体受到的重力的大小;
(2)正方体浸没在水中受到的浮力的大小F浮;
(3)容器底受水的压强。
【解析】(1)正方体的重力:G=mg=0.4kg×10N/kg=4N;
(2)正方体浸没在水中,则排开水的体积:V排=V=1.25×10-4m3,
正方体受到的浮力:F浮=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.25×10-4m3=1.25N;
(3)容器底受水的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa。
【答案】(1)正方体受到的重力的大小为4N;(2)正方体浸没在水中受到的浮力的大小为1.25N;
(3)容器底受水的压强为2×103Pa。
考点过关☆专项突破
类型一:漂浮问题
1.(2020?烟台)三个完全相同的烧杯,分别装有相同体积的甲、乙、丙三种不同液体,将烧杯放在同一个水槽中,静止时如图所示。则下列说法正确的是(  )
A.三个烧杯所受浮力相等 B.乙液体的密度最大
C.丙液体的密度比水大 D.三种液体的密度相等
2.(2020?河池)水平桌面上两个相同的烧杯中分别装有甲、乙两种不同液体,将两个不同材料制成的正方体A、B(VA<VB)分别放入两种液体中,静止后如图所示。下列说法正确的是(  )
3602355201295A.甲液体的密度较大
B.甲液体对容器底的压力较小
C.甲液体中的物体所受的浮力较大
D.两种液体对容器底的压强相等
42049706451603.(2020?宿迁)小明在饮料吸管中塞入一些细铁丝作为配重,并将一端封闭,制作了一只简易密度计;将其先后放入甲、乙两杯液体中,当密度计静止时,两杯中液体深度相同,如图所示,下列说法正确的是(  )
A.密度计在甲杯液体中受到的浮力更大
B.密度计的刻度线,越往上标注的密度值越大
C.密度计放入后,乙杯中液体对容器底的压强更大
D.适当减小配重,可以增大该密度计两条刻度线之间的距离,使测量结果更精确
38246055181604.(2020?常州)一个薄壁密封饮料瓶内装有一些饮料,分别放在装有甲、乙两种液体的容器中,静止后饮料瓶的状态如图所示,饮料瓶受到的浮力分别为F浮甲、F浮乙.甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙.则(  )
A.F浮甲>F浮乙,ρ甲>ρ乙 B.F浮甲<F浮乙,ρ甲<ρ乙
C.F浮甲=F浮乙,ρ甲>ρ乙 D.F浮甲=F浮乙,ρ甲<ρ乙
5.(2020?南通)在综合实践活动中,小明制作了一只长12cm,宽5cm的小纸船,如图甲。图乙是按图甲所示箭头方向观察到的船的主视图。现让纸船漂浮在水面上,向船内轻轻放入目前我们常用的一元硬币,估测纸船最多能承载的硬币数目最接近于(  )
A.15枚 B.35枚 C.55枚 D.75枚
38455603663956.(2020?铜仁市)测量液体密度的仪器叫密度计.现将同一支密度计分别放入装有甲、乙两种液体的容器中,如图所示,则(  )
A.密度计在甲液体中所受的浮力较大
B.密度计在乙液体中所受的浮力较大
C.甲液体的密度较大
D.乙液体的密度较大
7.(2020?东营)某同学将一支自制的简易密度计放入盛有不同液体的两个烧杯中,静止后的情形如图所示,两液面相平,下列判断正确的是(  )
4281805140335A.密度计在甲液体中受到的浮力比在乙液体中受到的浮力小
B.甲液体对容器底部的压强比乙液体对容器底部的压强小
C.密度计越靠上的刻度,对应的密度值越大
D.甲液体的密度比乙液体的密度大
401828010579108.(2020?山西)2020年5月27日,我国8名登山队员成功登峰测极!成功登顶离不开准确的天气预报。如图所示,是气象探测保障服务团队,在珠峰大本营准备释放甲、乙两个探空气球采集气象信息,甲的体积小于乙的体积。在探空气球释放前后的过程中,下列分析正确的是(  )
A.释放前甲受到的浮力一定等于它自身的重力
B.释放前甲受到的浮力一定大于乙受到的浮力
C.释放后探空气球受到的浮力等于它排开空气所受的重力
D.释放后探空气球上浮过程中受到的浮力一定小于自身重力
9.(2020?郴州)小明将两个完全相同的物体A、B,分别放在甲、乙两种液体中,A、B处于如图所示的漂浮状态,且此时液面处于同一水平高度。由此可判断(  )
408749562865A.甲液体密度小于乙液体密度
B.物体A、B下表面所受液体压强相等
C.甲液体对容器底部的压强小于乙液体对容器底部的压强
D.A物体受到的浮力小于B物体受到的浮力
10.(2020?盐城)小明取一根装有适量配重的饮料吸管,使其竖直漂浮在水中,制作简易密度计。为了能够在吸管上准确标注出不同液体密度所对应的刻度,需要测的是(  )
A.吸管的总长度 B.吸管浸入水中的深度
C.容器中水的深度 D.吸管露出水面的长度
11.(2020?北京)某同学在粗细均匀的木棒上缠绕一些细铜丝,制作简易密度计A,如图甲所示。将A依次放入一系列密度已知的液体中,每次当A在液体中处于竖直漂浮状态时,在木棒上标出与液面位置相平的刻度线及相应密度值ρ,并测量木棒浸入液体的深度h,再利用收集的数据画出ρ﹣h图象,如图乙中图线①所示。该同学继续选用了与A完全相同的木棒,并缠绕了不同质量的铜丝制作简易密度计B.将b同样依次放入一系列密度已知的液体中进行实验,得到图乙中图线②.他进一步研究发现对同一密度计浸入液体的深度h和对应密度ρ的乘积不变。铜丝的体积可以忽略,下列说法正确的是(  )
A.上述实验中密度计A在不同液体中漂浮时,浸入的深度h越大,受到的浮力越大
B.密度计B上越靠近铜丝的位置,其刻度线对应的密度值越小
C.密度计A上缠绕铜丝的质量小于密度计B上缠绕铜丝的质量
D.若图乙中ρ3﹣ρ2=ρ2﹣ρ1,则密度计A上ρ3与ρ2刻度线的间距大于ρ2与ρ1刻度线的间距
310324545783512.(2020?临沂)2019年12月17日,我国第一艘国产母舰“山东舰”(如图)在海南三亚某军港交付海军。下列说法正确的是(  )
A.停在静止母舰上的舰载机受力平衡
B.相对母舰,起飞的舰载机是静止的
C.舰载机起飞时,空气浮力大于重力
D.舰载机起飞后,母舰所受浮力增大
13.(2020?滨州)以下四图节选自我国古代科技著作《天工开物》,其中说法正确的是(  )
A.图甲“没水采珠”中,水面下采珠人下潜的越深受到水的压力越小
B.图乙“竹笆沉底”中,船上装载的竹笆越多,船受到的浮力保持不变
C.图丙“河池山锡”中,水由高处流下,水的重力势能转化为动能
D.图丁“六桨客船”中,划水的船桨属于省力杠杆
421195540132014.(2020?舟山)如图是我国自主研发的第一艘航母“山东舰”在海上进行科目训练的场景。下列说法正确的是(  )
A.战斗机从甲板上起飞后,航母受到的浮力变小
B.航母能浮在海面上是因为它受到的浮力大于它的总重力
C.甲板上的战斗机受到的重力与战斗机对甲板的压力是一对平衡力
D.甲板上的战斗机受到的重力与甲板对战斗机的支持力是一对相互作用力
15.(2020?阜新)(多选题)如图所示,有两个完全相同的物体A和B,A的下端与物块甲通过轻质细绳相连,B的上面放着物块乙,A、B都刚好浸没于水中。则下列说法正确的是(  )
3061970635A.物体 A 和 B 受到的浮力相等
B.绳的拉力大于乙的重力
C.甲的重力大于乙的重力
D.甲的密度大于乙的密度
16.(2020?朝阳)(多选题)三个完全相同的容器内,分别装满酒精、水和盐水后(ρ盐水>ρ水>ρ酒精),将a、b、c三个不同的小球放入容器中,小球静止后位置如图所示。下列说法正确的是(  )
A.三个容器底部受到的液体压力关系是F甲<F乙<F丙
B.三个小球的密度关系是ρa>ρb>ρc
C.若将小球b放入丙杯中,小球b排开液体的体积等于小球b的体积
D.若将小球c放入甲杯中,小球c排开液体的质量小于小球c的质量
516128093408517.(2020?广西)如图所示,一个底面积为0.1m2的薄壁形容器,放有一个均匀的实心柱体A,现沿容器内壁缓慢注水,当注入2.4kg的水时,A对容器底部的压力刚好为零,水的深度为0.06m。当水的质量达到4.4kg时停止注水,水的深度为0.08m,A漂浮在水面上,此时A所受的重力   浮力(选填“大于”、“小于”或“等于”),浮力的大小为   N,接着把A竖直提高0.02m,则A静止时水对容器底的压强为   Pa。
18.(2020?金昌)2019年12月,中国第一艘国产航母(命名为“中国人民解放军海军山东舰”)在海南三亚某军港交付海军,山东舰在海面上快速匀速航行时,所受海水的浮力   (选填“大于”、“小于”或“等于”)重力;若航母速度不变,航母上许多舰载机起飞后,航母的总动能   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
19.(2020?益阳)某体积为200cm3、重为1.6N的物体,把它浸没在水中后放手,它将   (“上浮”,“悬浮”或“下沉”),当该物体静止时排开水的体积   cm3(g=10N/kg)。
20.(2020?仙桃)一圆柱形塑料筒,质量和厚度不计,现将75%医用酒精(酒精和水的混合物)倒入该圆筒内,酒精的深度为h1(如图甲),然后将该装有酒精的圆筒放入水中(如图乙),当它竖直漂浮、静止时,圆筒浸入水中的深度为h2,则h1   h2(选填“>”、“<”或“=”);已知水的密度为ρ水,该酒精的密度ρ=   (用题中的已知量表示)。
4177030115570021.(2020?白银)2019年12月,中国第一艘国产航母(命名为“中国人民解放军海军山东舰“)在海南三亚某军港交付海军,山东舰在海面上快速匀速航行时,所受海水的浮力   (选填“大于”、“小于”或“等于”)重力;若航母速度不变,航母上许多舰载机起飞后,航母的总动能   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
22.(2020?江西)如图所示,A、B两物块以不同方式组合,分别静止在甲、乙两种液体中,由此可判断ρ甲   ρ乙;若A物块在两种液体中受到的浮力分别为F甲、F乙,则F甲   F乙.(均选填“>“、“<”或“=”)
23.(2020?淮安)将一盛满水的烧杯置于水平桌面上,缓慢放入一质量为200g的木块,木块最终在杯中处于漂浮状态,此时木块所受浮力大小是   N,从杯中排出水的体积是   cm3,上述过程中水对杯底的压强   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。(水的密度ρ=1.0×103kg/m3.g取10N/kg)
24.(2020?宁夏)2020年4月22日,在中国海军成立71周年纪念日前夕,075型两栖攻击舰的2号舰在上海某造船厂正式下水。如图所示,这艘两栖攻击舰长约235米,宽约36米,排水量约为3.5×104吨是中国海军舰艇中尺寸仅次于航母的军舰。下列说法正确的是   
A.此军舰满载时受到的浮力约为3.5×104N
3509645205105B.军舰受到的浮力和军舰对水的压力是一对平衡力
C.此军舰从长江驶入东海后,船体会下沉一些
D.直升机从军舰上飞走后军舰所受浮力减小
选择理由:   
25.(2020?绥化)把质量是24g,体积是30cm3的物体浸没在水中,松手后该物体将   (填“上浮”“悬浮”或“下沉”)。当它静止时,所受的浮力是   N。
26.(2020?绍兴)小敏将质量为20克,体积为25厘米3的塑料块放入水平平衡的容器内(图甲),放手后容器右端下降。撤去塑料块,往容器内缓慢倒入一定量的水,使容器再次水平平衡(图乙),将该塑料块轻轻放入图丙所示位置,放手后容器最终将   (选填“左低右高”,“左高右低”或“水平平衡”)。此时,塑料块所受浮力为   牛。
类型二:悬浮问题
31794457169151.(2020?鄂州)水平桌面上两个底面积相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体。将两个完全相同的小球A、B分别放入两个容器中,静止时两球位置如图所示,两容器内液面相平。下列分析正确的是(  )
A.两小球所受浮力FA<FB
B.两种液体的密度ρ甲<ρ乙
C.两种液体对容器底部的压强p甲=p乙
D.两种液体对容器底部的压力F甲>F乙
2.(2020?连云港)下列关于浮力的说法正确的是(  )
A.质量大的物体在液体中所受浮力一定大
B.码头上正在卸货的轮船所受的浮力逐渐减小
C.物体密度小于液体密度时物体在液体中处于悬浮状态
D.潜水艇在水面下从大海潜行进入长江,所受浮力不变
3.(2020?乐山)如图所示,将两个完全相同的小球分别放入盛有两种不同液体的甲、乙烧杯中,待小球静止后,两个烧杯内液面高度相同。下列说法正确的是(  )
3131820127000A.甲烧杯中小球受到的浮力大
B.乙烧杯中小球排开液体的质量大
C.甲烧杯中液体的密度大
D.乙烧杯底部受到液体压强大
4.(2020?营口)(多选题)水平面上甲、乙两个相同的烧分别装有不同的液体,将两个完全相同的小球放入两烧杯中,静止在如图所示的位置,两烧杯液面相平,下列判断正确的是(  )
381698594615A.甲、乙两烧杯底受到液体的压强相等
B.甲烧杯中液体的密度大于乙烧杯中液体的密度
C.甲烧杯对水平面的压强大于乙烧杯对水平面的压强
D.甲烧杯中小球受到的浮力等于乙烧杯中小球受到的浮力
5.(2020?河南)(多选题)将两个完全相同的木块放入盛有甲、乙两种液体的相同容器中,木块静止时,两容器中液面相平,如图所示。下列说正确的是(  )
371983029210A.木块在甲、乙两种液体中所受浮力相等
B.木块在乙液体中排开液体的质量较大
C.两容器中木块下表面受到的液体压强相等
D.两容器底部受到的液体压强相等
41567102425706.(2020?桂林)如图所示,潜水艇能够上浮和下沉是通过改变   来实现的;潜水艇在上浮过程中,未露出水面之前,所受的浮力将   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
7.(2020?无锡)如图所示,鸡蛋悬浮在盐水中,请画出鸡蛋受到的重力G和浮力F的示意图。

类型三:下沉问题
1.(2020?大连)如图所示,两个完全相同的柱形容器放在水平桌面上,分别装有甲,乙两种不同的液体。a、b是体积相等的两个小球,a球漂浮在液面上,b球沉没在容器底。甲液面高于乙液面,且两种液体对容器底的压强相等。则(  )
3367405168275A.两种液体的密度ρ甲=ρ乙
B.两种液体的质量m甲=m乙
C.两个小球所受的重力Ga>Gb
D.两个小球所受的浮力Fa<Fb
4446905692152.(2020?呼伦贝尔)如图所示,同一潜水艇浮在水面时受到的浮力为F1,底部受到水的压强为p1;潜入水中时受到的浮力为F2,底部受到水的压强为p2.下列选项中正确的是(  )
A.F1=F2 p1<p2 B.F1=F2 p1>p2
C.F1>F2 p1>p2 D.F1<F2 p1<p2
3.(2020?盘锦)(多选题)小锦用电磁炉煮水饺时发现:水饺下锅后先沉底,加热几分钟后上浮并最终漂浮。漂浮时与沉底时相比(忽略水饺和锅内水的质量变化),下列判断正确的是(  )
A.水饺的体积不变 B.水饺所受浮力变大
C.锅对电磁炉的压力不变 D.水面会下降,水对锅底的压强变小
34226507283454.(2020?鞍山)(多选题)如图所示,水平桌面上两个完全相同的烧杯甲和乙中装有体积相同的两种不同液体。现将质量相等的A、B两个球(VA>VB),分别放入两烧杯中,A球沉底,B球悬浮。下列说法正确的是(  )
A.甲杯内的液体密度大于乙杯内的液体密度
B.A球受到的浮力小于B球受到的浮力
C.将甲杯液体倒入乙杯液体中,B球会下沉
D.甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强
32969207670805.(2020?甘南州)如图甲所示,水平放置的方形容器里有一个重为8N、棱长为10cm的正方体物块M,M与容器底部不密合。以5mL/s的恒定水流向容器内注水,容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示(g=10N/kg),则:当t=140s时,物块M在水中处于   (选填“沉底”、“悬浮”或“漂浮”)状态;当t=140s时,水对容器底部的压力大小是   ;图乙中a的值是   ;40~140s时段,浮力对物体做功是   。
6.(2020?沈阳)人们在端午节会吃粽子,康康把粽子放入盛有适量水的锅中,发现粽子完全浸入水中且沉在锅底,这说明粽子的密度   水的密度,此时粽子对锅底的压力   粽子受到的重力 (以上均选填“大于”、“等于”或“小于”),若粽子的体积为150cm3,则它受到的浮力为   N.(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
25908003981457.(2020?天水)如图甲所示,水平放置的方形容器里有一个重为8N、棱长为10cm的正方体物块M,M与容器底部不密合。以5mL/s的恒定水流向容器内注水,容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示(g=10N/kg),则:当t=140s时,物块M在水中处于   (选填“沉底”“悬浮”或“漂浮”)状态;当t=140s时,水对容器底部的压力大小是   ;图乙中a的值是   ;40~140s时段,浮力对物体做功是   。
考点过关☆专项突破☆解析
类型一:漂浮问题
1.【解答】
A、由图可知:V甲排<V丙排<V乙排;由F浮=ρgV排可知:烧杯所受的浮力:F乙>F丙>F甲,故A错误;
BD、根据F浮=G可知:烧杯与液体的总重力:G乙>G丙>G甲,由于烧杯相同,所以三种液体的重力关系:G乙液>G丙液>G甲液,
由G=mg可知,液体的质量关系:m乙液>m丙液>m甲液,
由于三种液体的体积相同,由ρ=可得,ρ乙液>ρ丙液>ρ甲液,故B正确,D错误;
C、对丙进行受力分析可知:F浮=G杯+G丙液
由F浮=ρgV排、G=mg和ρ=可得:ρ水gV排=ρ杯gV杯+ρ丙液gV丙液
ρ水gV杯浸没+ρ水gV丙液=ρ杯gV杯+ρ丙液gV丙液
因为ρ杯>ρ水,所以ρ水gV杯浸没<ρ杯gV杯,ρ水gV丙液>ρ丙液gV丙液,即ρ水>ρ丙液,故C错误。
故选:B。
2.【解答】
AC、把A、B两物体作为一个整体,由图知,该整体在两液体中都处于漂浮状态,
由漂浮条件可知F浮=GA+GB,所以该整体在两液体中受到的浮力相等,故C错误;
由图知,V排甲=VB,V排乙=VA,且VA<VB,
所以V排甲>V排乙;
因整体在两液体中受到的浮力相等,且排开甲液体的体积较大,
所以,由F浮=ρ液gV排可知,两液体的密度关系:ρ甲<ρ乙,故A错误;
BD、已知两液体的深度h相同,且ρ甲<ρ乙,由p=ρgh可知,甲液体对杯底的压强小于乙液体对杯底的压强,且甲乙容器的底面积相同,根据p=知甲液体对杯底的压力小于乙液体对杯底的压力,故B正确,D错误。
故选:B。
3.【解答】
A、同一支密度计放在甲、乙两种液体中都漂浮,则F浮甲=F浮乙=G,即浮力是相同的,故A错误;
B、密度计浸入液体的深度越小,说明液体的密度越大,即密度计越靠近上方的刻度,其相应的密度数值越小,故B错误;
C、由图可知,密度计在乙液体中排开的液体的体积小,根据ρ液=可知,乙液体的密度大,深度相同,根据p=ρgh可知,乙杯中液体对容器底的压强更大,故C正确;
D、因为密度计漂浮在液体中,则F浮=G,即ρ液gSh=G,则△V=sh,增大该密度计两条刻度线之间的距离,即△V变大,h变大,具体做法是:可适当增大配重或用更细的吸管,故D错误.
故选:C.
4.【解答】由于饮料瓶漂浮,则F浮=G,所以,饮料瓶在两种液体中受到的浮力相等,都等于饮料瓶受到的重力G,即F浮甲=F浮乙=G,
由图知,饮料瓶排开液体的体积:V甲排<V乙排,根据F浮=ρ液gV排可知液体的密度:ρ甲>ρ乙。
故选:C。
5.【解答】
由题意及图乙可知,纸船的高(船深)约6cm左右,则纸船最大的V排=12cm×5cm×6cm=360cm3;
由阿基米德原理得,纸船受到的最大浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3.6×10﹣4m3=3.6N;
目前常用的一元硬币重力约为0.06174N,则纸船最多能承载硬币数目约为n=≈58枚。故55枚是最接近答案的选项。
故选:C。
6.【解答】
AB、现将同一支密度计分别放入装有甲、乙两种液体的容器中,都处于漂浮状态,根据漂浮的特点,F浮=G,
故密度计在甲、乙液体中所受的浮力相等,A、B错误;
CD、由图知,甲中密度计排开液体的体积较大,V排甲>V排乙,根据阿基米德原理:
F浮=ρ液gV排,ρ液=,
故ρ液甲<ρ液乙,
即乙液体的密度较大,C错误,D正确.
故选:D.
7.【解答】A、同一个密度计放在甲乙液体中都漂浮,
F浮乙=F浮甲=G,
密度计在甲乙两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G,故A错误;
BD、由图知密度计排开液体的体积V排甲>V排乙,
又F浮=ρ液V排g,
浮力相等,则ρ甲<ρ乙,故D错误,
因为容器中的液面相平,根据p=ρgh知甲液体对容器底部的压强比乙液体对容器底部的压强小,故B正确;
C、根据同一物体浮在不同液体中F浮一定时,V排、ρ液成反比可知,液体的密度越大,排开液体的体积越小,所以密度计的刻度越靠下密度值越大,故C错误。
故选:B。
8.【解答】
A、根据物体的浮沉条件,释放前甲受到的浮力一定大于它自身的重力,甲球才能上浮,A错误;
B、甲的体积小于乙的体积,根据阿基米德原理:F浮=ρ气gV排,释放前甲受到的浮力一定小于乙受到的浮力,B错误;
C、由阿基米德原理,物体在气体中受到的浮力等于物体排开气体的重力,C正确;
D、释放后探空气球开始上浮过程中,气球受到浮力一定大于重力,气球升到一定的高度后,空气密度减小,若气球的体积不变,气球所受浮力减小,上升到一定高度时浮力等于重力,由于惯性气球继续向上运动,D错误。
故选:C。
9.【解答】
AD、两个完全相同的物体A、B,则两物体的重力相同,A、B分别放入两杯中,两物体漂浮,受到的浮力F=G,故两物体受到的浮力相同,F浮A=F浮B,根据阿基米德原理:F浮=ρ液gV排,因B排开液体的体积大,故为ρ甲>ρ乙,故AD错误;
B、因为两个完全相同的物体A、B,则两物体的重力相同,所受的浮力相等,所以上下表面所受的压力差相等,上表面所受液体压力都为0,因此物体A、B下表面所受液体压强相等,故B正确;
C、静止时甲、乙液面刚好相平(如图所示),即容器底部的深度相同,图中甲乙两种液体的密度分别为ρ甲>ρ乙,根据p=ρgh可知,两烧杯底部所受液体的压强分别为p甲>p乙.故C错误。
故选:B。
10.【解答】
因为密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力,
则有:F浮水=F浮液=G,由阿基米德原理:F浮=ρ液gV排,
ρ水gSh水=ρ液gSh液=G,
故ρ液=ρ水;
h水是吸管浸入水中的深度,h液是吸管浸入液体中的深度,所以需要测量吸管浸入水中的深度。
故选:B。
11.【解答】
A、由于密度计A在不同液体中静止时都处于漂浮,则F浮=G,即密度计A在不同液体中受到的浮力相等,都等于密度计A受到的重力G,故A错误;
B、由于缠绕的细铜丝在木棒的底部,所以,密度计B上越靠近铜丝的位置,密度计B浸没的深度越小,则排开液体的体积越小,由于密度计B受到的浮力相同,根据F浮=ρ液gV排可知:排开液体的体积越小,对应的液体密度值越大,即:其刻度线对应的密度值越大,故B错误;
C、B与A是完全相同的木棒,由图知,木棒浸入液体的深度相同时,即密度计排开液体的体积相同,由图知,B测量的液体的密度大,根据F浮=ρ液gV排可知:密度计B受到的浮力大,根据漂浮条件可知:密度计B的重力大于A的重力,所以,密度计A上缠绕铜丝的重力小于密度计B上缠绕铜丝的重力,则密度计A上缠绕铜丝的质量小于密度计B上缠绕铜丝的质量,故C正确;
D、密度计A分别测量液体ρ1、ρ2、ρ3时,根据漂浮条件和F浮=ρ液gV排可知密度计A浸入液体的深度分别为:
h1=;h2=;h3=;
则密度计A上ρ2与ρ1刻度线的间距:△h21=h1﹣h2=﹣=×;
密度计A上ρ3与ρ2刻度线的间距:△h32=h2﹣h3=﹣=×;
由图知:ρ1<ρ2<ρ3,若ρ3﹣ρ2=ρ2﹣ρ1,则:
==<1,
所以,△h32<△h21,
即:密度计A上ρ3与ρ2刻度线的间距小于ρ2与ρ1刻度线的间距,故D错误。
故选:C。
12.【解答】
A、停在静止母舰上的舰载机处于静止状态,受到的合力为0,受力平衡,故A正确;
B、相对母舰,起飞的舰载机与母舰之间有位置的变化,是运动的,故B错误;
C、起飞时,由于机翼的特殊形状,机翼上面的空气流动速度快,压强小,产生向上的升力,此升力大于重力,飞机才能够上升;飞机不是利用浮力升空的,故C错误;
D、母舰静止在水面上,处于漂浮状态,浮力等于重力;舰载机起飞后,母舰的重力减小,则所受浮力减小,故D错误。
故选:A。
13.【解答】A、图甲“没水采珠”中,由p=ρgh可知,水面下采珠人下潜的越深,受到水的压强越大,由F=pS可知,受到水的压力越大,故A错误;
B、图乙“竹笆沉底”中,由漂浮条件F浮=G物可知,船上装载的竹笆越多,总重G物越大,受到的浮力越大,故B错误;
C、图丙“河池山锡”中,水由高处流下,水的质量不变,速度增大,高度减小,故重力势能减小,动能增加,所以是将重力势能转化为动能,故C正确;
D、图丁“六桨客船”中,划水的船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D错误。
故选:C。
14.【解答】A.战斗机从甲板上起飞后航母的重力减小了,航母漂浮所受的浮力等于自身的重力,所以航母受到的浮力变小,故A正确;
B、由物体的浮沉条件知,漂浮的航母所受的浮力等于自身的重力,故B错误;
C、甲板上的战斗机受到的重力与甲板对战斗机的支持力是一对平衡力,故C错误;
D、战斗机对甲板的压力与甲板对战斗机的支持力是一对相互作用力,故D错误。
故选:A。
15.【解答】
A、由图知,两只相同的物块A和B,其体积和重力均相同,
两种情况下A和B都浸没在水中,则A和B排开水的体积相同,由F浮=ρ水V排g可知,物块A和B受到的浮力相同,故A正确;
B、以A物体为研究对象,由力的平衡条件可得,A受到水的浮力:F浮A=G+F拉,
以B物体为研究对象,由力的平衡条件可得,B受到水的浮力:F浮B=G+G乙,
由于物体A、B受到的浮力相同、重力也相同,所以F拉=G乙,故B错误;
CD、把甲和A、乙和B分别当做一个整体,
因为物体A和甲悬浮,所以,它们受到的浮力:F1=G+G甲﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
因为物体B和乙漂浮,所以,它们受到的浮力:F2=G+G乙 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
左图中,两物体均受浮力作用,则F1=F浮A+F甲浮,
右图中,只有物体B受到浮力作用,则F2=F浮B,
所以,F1>F2 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
结合①②两式可知:G甲>G乙,故C正确;
由G=mg可知,m甲>m乙,由于甲、乙的体积未知,所以无法比较其密度大小,故D错误。
故选:AC。
16.【解答】
A、两个木块均漂浮,所以浮力等于重力,且木块完全相同,重力相同,故浮力相同,故A正确;
B、木块受到的浮力相同,根据阿基米德原理,所以排开液体重力相等,根据m=可知,木块排开液体质量也相等,故B错误;
C、两木块上表面均未浸没,故下表面压力等于浮力,且下表面底面积相等,根据p=可知,下表面液体压强相等,故C正确;
D、两木块浮力相等,但甲液体中木块浸体积小于乙液体,根据F浮=ρgV排可知,甲液体密度大于乙液体,当液面高度相同时,根据p=ρgh可知,甲容器底部受到的液体压强大,故D错误。
故选:AC。
17.【解答】(1)当水的质量达到4.4kg时,A漂浮在水面上,此时A所受的重力等于浮力;
(2)当注入2.4kg的水时,由ρ=可得,此时水的体积:
V水===2.4×10﹣3m3,
此时容器内水的深度h1=0.06m,则有V水+V排=Sh1,
实心柱体A排开水的体积:
V排=Sh1﹣V水=0.1m2×0.06m﹣2.4×10﹣3m3=3.6×10﹣3m3,
实心柱体A受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3.6×10﹣3m3=36N,
因A对容器底部的压力刚好为零,
所以,此时A恰好漂浮,则A漂浮在水面上受到的浮力为36N;
(3)实心柱体A的底面积:
SA===0.06m2,
当水的质量达到4.4kg,水的深度h2=0.08m,把A竖直提高0.02m,设水下降的高度为△h,
由SA(h′+△h)=S△h,即0.06m2×(0.02m+△h)=0.1m2×△h,
解得:△h=0.03m,
此时容器内水的深度h=0.08m﹣0.03m=0.05m,
A静止时水对容器底的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa。
故答案为:等于;36;500.
18.【解答】(1)因为航母在水面航行时,处于漂浮状态,所以它受到的浮力等于它的总重力;
(2)舰载机从航母上起飞后,航母的质量减小,速度不变,动能变小。
故答案为:等于;变小。
19.【解答】当物体完全浸没时V排=V物,
浸没在水中时受到的浮力:
F浮=ρ水gV物=1.0×103kg/m3×10N/kg×200×10﹣6m3=2N,
因为F浮>G,
所以,把它浸没在水中后放手,物体上浮,最终处于漂浮状态;
当物体静止后,漂浮在水面上,则F浮=G=1.6N;
由F浮=ρ液gV排得:
V排===1.6×10﹣4m3=160cm3。
故答案为:上浮;160。
20.【解答】设塑料筒的底面积为S,
塑料筒在水中漂浮处于平衡状态,所以塑料筒受到的浮力等于重力,
即F浮=G酒,
所以ρ水gh2S=ρ酒gh1S,
所以ρ水h2=ρ酒h1,
因为酒精的密度小于水的密度,
所以h1>h2;
所以ρ酒=。
故答案为:>;。
21.【解答】(1)因为航母在水面航行时,处于漂浮状态,
所以它受到的浮力等于它的总重力;
(2)舰载机从航母上起飞后,航母的质量减小,速度不变,动能变小。
故答案为:等于;变小。
22.【解答】由于AB两物体两次静止时处于漂浮或悬浮状态,所以受到的浮力都等于物体受到的重力,即F浮=G;
由图知,物体AB排开液体的体积:V乙排>V甲排,
由F浮=ρ液gV排可知:ρ甲>ρ乙,
甲乙中A物块在两种液体中都完全浸没,排开液体的体积相同,
根据F浮=ρ液gV排知,甲受到的浮力大于乙受到的浮力,即F甲>F乙。
故答案为:>;>。
23.【解答】(1)因为木块在水中静止后处于漂浮状态,
受到的浮力:
F浮=G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,
木块排开水的体积:
V排===2×10﹣4m3=200cm3;
(2)木块放入水中后,排开的水溢出烧杯,杯内水的深度不变,
根据p=ρgh可知,烧杯底部所受水的压强不变。
故答案为:2;200;不变。
24.【解答】
A、此军舰满载时受到的浮力F浮=G排=m排g=3.5×104×103kg×10N/kg=3.5×108N,故A错误;
B、军舰受到的浮力和军舰对水的压力,二力的大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,作用在两个物体上,所以二力不是平衡力,而是一对相互作用力,故B错误;
C、军舰不管是在海水中还是在江水中,都处于漂浮状态,浮力始终等于军舰的重力,而军舰的重力不变,所以军舰受到的浮力保持不变;
从长江驶入东海后,由于海水的密度大于江水的密度,由公式F浮=ρ液gV排可知,排开液体的体积减小,所以军舰要上浮一些,故C错误;
D、直升机起飞时,舰艇仍漂浮,但自重G减小,根据漂浮条件可知军舰所受浮力减小,故D正确。
故答案为:D;直升机起飞时,舰艇仍漂浮,但自重G减小,则军舰所受浮力减小。
25.【解答】物体完全浸没时受到的浮力:F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣5m3=0.3N,
物体的重力G=mg=0.024kg×10N/kg=0.24N,
因为F浮>G,所以松手后物体将上浮,直至漂浮,此时浮力等于重力,即F浮′=0.24N;
故答案为:上浮;0.24。
26.【解答】塑料块的密度ρ===0.8g/cm3,
由ρ<ρ水可知,放手后塑料块会漂浮在水中,
因液体内部朝各个方向都有压强,且在同一深度液体向各个方向的压强相等,
所以,由p=的变形式F=pS可知,容器底部受到的压力相等,则放手后容器最终将水平平衡;
此时,塑料块所受浮力F浮=G=mg=20×10﹣3kg×10N/kg=0.2N。
故答案为:水平平衡;0.2。
类型二:悬浮问题
1.【解答】
A.由图知,A球在甲液体中漂浮,B球在乙液体中悬浮,且两个完全相同的小球A、B的重力相同,由浮沉条件可知此时两球所受浮力都等于各自的重力,则两小球所受浮力FA=FB=G球,故A错误;
B.A球在甲液体中漂浮,则ρA<ρ甲;B球在乙液体中悬浮,则ρB=ρ乙,由于小球AB完全相同,即ρA=ρB,则有ρ甲>ρ乙,故B错误;
C.因甲液体的密度大于乙液体的密度,且深度相同,则根据公式 p=ρgh可知,两种液体对容器底部的压强p甲>p乙,故C错误;
D.由C选项可知液体对容器底部的压强p甲>p乙,两容器底面积相同,由公式 F=pS 可知,两种液体对容器底部的压力F甲>F乙,故D正确。
故选:D。
2.【解答】
A、浸在液体的物体受到的浮力等于其排开的液体受到的重力,与物体的质量无关,故A错误;
B、轮船漂浮在水中,受到的浮力等于重力,码头上正在卸货的轮船,其重力减小,所以受到的浮力逐渐减小,故B正确;
C、物体密度小于液体密度时,物体在液体中处于漂浮状态,故C错误;
D、潜水艇在水面下从大海潜行进入长江,其排开的水的体积不变,液体的密度减小,根据F浮=G排=ρ液gV排液可知,其受到的浮力减小,故D错误。
故选:B。
3.【解答】
A、因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,两个完全相同的小球,重力相等,则两小球受到的浮力相等,故A错误;
B、因为小球在两杯中受到的浮力相等,都等于小球的重力,根据F浮=G排=m排g可知,两小球在两杯中排开液体的质量相等,故B错误;
C、由图可知,小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态。根据浮沉条件可知,ρ甲液>ρ球,ρ乙液=ρ球,所以ρ甲液>ρ乙液,故C正确;
D、两杯中液面相平,ρ甲液>ρ乙液,根据p=ρ液gh可知,烧杯底受到液体的压强p甲液>p乙液,故D错误。
故选:C。
4.【解答】A、由于ρ盐水>ρ水>ρ酒精,由p=ρgh可知,三个容器底部受到的液体压强关系是p甲<p乙<p丙,由p=可知,三个容器底部受到的液体压力关系是F甲<F乙<F丙,故A正确;
B、由图可知,a球在酒精中处于漂浮状态,所以ρ酒精>ρa,b球在水中处于悬浮状态,所以ρb=ρ水,c球在盐水中处于沉底状态,所以ρc>ρ盐水,又因为ρ盐水>ρ水>ρ酒精,所以三个小球的密度关系是ρa<ρb<ρc,故B错误;
C、若将小球b放入丙杯中,又因为ρb=ρ水<ρ盐水,所以小球b在丙杯中处于漂浮状态,所以小球b排开液体的体积小于小球b的体积,故C错误;
D、若将小球c放入甲杯中,因为ρc>ρ盐水>ρ酒精,所以小球c在甲杯中处于沉底状态,浮力小于重力,所以小球c排开液体的质量小于小球c的质量,故D正确。
故选:AD。
5.【解答】
(1)由图可知,小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态,
根据浮沉条件可知,物体漂浮时ρ液>ρ物,物体悬浮时ρ液=ρ物,
所以ρ液甲>ρ球,ρ液乙=ρ球,由此可得:ρ液甲>ρ液乙,故B正确;
(2)两杯中液面相平,根据p=ρgh可知,ρ液甲>ρ液乙,所以烧杯底受到液体的压强:p液甲>p液乙,故A错误;
(3)由G=mg=ρVg可知,甲杯内液体的重力较大,烧杯和小球均相同,所以甲杯对桌面的压力较大;又根据p=可知,甲杯对桌面的压强较大,故C正确;
(4)因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以两个相同的小球在两杯中受到的浮力相等,都等于小球的重力,故D正确。
故选:BCD。
6.【解答】在水中,潜水艇受到水的浮力和重力的作用,
∵F浮=ρ水v排g,潜水艇的体积不变,排开水的体积不变,
∴潜水艇受到水的浮力不变;
把压缩空气压入潜水艇的压力舱,将海水排出,潜水艇自重G减小,当F浮>G时,潜水艇上浮;
打开压力舱的阀门,让海水进入压力舱内,潜水艇自重G增大,当F浮<G时,潜水艇下沉;
当F浮=G时,潜水艇悬浮,可以停留在任何深度;
由此可见,潜水艇能够上浮和下沉是通过改变自重来实现的。
故答案为:自重,不变。
7.【解答】
鸡蛋所受浮力的方向是竖直向上的,从重心开始竖直向上画一条带箭头的线段表示出浮力,并标出符号F;
鸡蛋悬浮在盐水中,鸡蛋受到的重力与浮力大小相等,方向相反,作用点都在重心,同理作出重力的示意图,并标出符号G;
如下图所示:

类型三:下沉问题
1.【解答】A、两种液体对容器底的压强相等,根据p=ρgh,因为h甲>h乙,所以ρ甲<ρ乙,故A错误。
B、两种液体对容器底的压强相等,受力面积相等,根据F=pS得,所以甲和乙两种液体对容器底的压力相等,
即F甲=F乙,所以G甲+Ga排=G乙+Gb排,
由于ρ甲<ρ乙,Va排<Vb排,
所以ρ甲Va排<ρ乙Vb排,
所以,Ga排<Gb排,
故G甲>G乙,
m甲>m乙,故B错误。
CD、a漂浮在甲液面上,Ga=Fa,b在乙液体中沉底,Gb>Fb,又因为F浮=ρ液gV排,乙液体密度大,b排开乙液体体积大,所以乙受到的浮力大于甲受到的浮力,即Fb>Fa,所以Gb>Ga,故C错误,D正确。
故选:D。
2.【解答】潜入水中后,排开水的重力增大,底部所处的深度增大,所以所受的浮力和压强都会变大。
故选:D。
3.【解答】A、水饺下锅后沉底,则F浮<G,漂浮时,F浮=G,显然,水饺受到的浮力发生了改变,由F浮=ρ水gV排可得,水饺排开水的体积发生了改变,因此水饺的体积发生了改变,故A错误;
B、水饺下锅后沉底,则F浮<G,漂浮时,F浮=G,因此水饺所受浮力变大,故B正确;
C、锅对电磁炉的压力始终等于锅、水以及水饺的总重力,因此锅对电磁炉的压力不变,故C正确;
D、由F浮=ρ水gV排可得,水饺排开水的体积变大,因此水面先升高,由p=ρgh可知,水对锅底的压强变大,故D错误。
故选:BC。
4.【解答】
A、已知mA=mB,VA>VB,根据ρ=可知,ρA<ρB,A在甲液体中沉底,B在乙液体中悬浮,则ρA>ρ甲,ρB=ρ乙,所以ρ甲<ρ乙,故A错误;
B、已知mA=mB,则GA=GB,A在甲液体中沉底,B在乙液体中悬浮,则F浮A<GA,F浮B=GB,所以F浮A<F浮B,故B正确;
C、因为ρ甲<ρ乙,所以将甲杯液体倒入乙杯液体中,两液体混合后的密度小于乙液体的密度,则B球的密度大于混合液体的密度,因此小球B会下沉,故C正确。
D、已知V甲=V乙,ρ甲<ρ乙,根据ρ=可知,m甲<m乙,则G甲<G乙,
容器对桌面的压力等于液体、烧杯和球的总重力,而A、B两球的质量相同,烧杯完全相同,因此G总甲<G总乙,
由于两烧杯的底面积相同,则由p=可知,p甲<p乙.故D错误。
故选:BC。
5.【解答】
(1)物块M的体积V=(0.1m)3=0.001m3;
物块M的质量:m===0.8kg;
物块M的密度ρM===0.8×103kg/m3<1.0×103kg/m3;
即物块的密度小于水的密度,
由图象可知:当t=140s时,水的深度为h=12cm,大于立方体物块M的边长为10cm;
则根据浮沉条件可知物块在水中将漂浮;
(2)当t=140s时,注入水的体积:V水=V=5mL/s×t=5mL/s×140s=700mL=7×10﹣4m3,
则注入水的重力:G水=ρ水gV水=1.0×103kg/m3×10N/kg×7×10﹣4m3=7N;
因容器为方形容器,且此时物块处于漂浮状态,
所以此时水对容器底部的压力:F=G水+GM=7N+8N=15N;
(3)由图象分析可知,当t=40s时,物块M刚好处于漂浮状态,则F浮=GM=8N,
根据F浮=ρ水gV排可得此时物块M排开水的体积:
V排===8×10﹣4m3=800cm3,
由V排=SMh浸可得,此时水的深度:
a=h浸===8cm;
(4)在40﹣140s时段,物块M上升的高度(等于水面上升的高度):h′=12cm﹣8cm=4cm=0.04m,
则该过程中浮力对物体做功:W=F浮h′=8N×0.04m=0.32J。
故答案为:漂浮;15N;8cm;0.32J。
6.【解答】
(1)物体在水中下沉,说明此时粽子的密度大于水的密度;此时物体所受浮力小于物体的重力,
粽子沉在水底时,受到浮力的作用,所以对底部的压力小于重力;
(2)粽子受到的浮力:
F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×150×10﹣6m3×10N/kg=1.5N。
故答案为:大于;小于;1.5。
7.【解答】
(1)正方体物块M的体积:V=L3=(0.1m)3=0.001m3;
物块M的质量:m===0.8kg;
物块M的密度:ρM===0.8×103kg/m3<1.0×103kg/m3;
即物块的密度小于水的密度,
由图象可知:当t=140s时,水的深度为h=12cm,大于正方体物块M的棱长为10cm;
则根据浮沉条件可知此时物块在水中处于漂浮状态;
(2)当t=140s时,注入水的体积:V水=vt=5mL/s×140s=700mL=7×10﹣4m3,
则注入水的重力:G水=ρ水gV水=1.0×103kg/m3×10N/kg×7×10﹣4m3=7N;
因容器为方形容器,且此时物块处于漂浮状态,
所以此时水对容器底部的压力:F=G水+GM=7N+8N=15N;
(3)由图象分析可知,当t=40s时,物块M刚好处于漂浮状态,则F浮=GM=8N,
根据F浮=ρ水gV排可得此时物块M排开水的体积:
V排===8×10﹣4m3=800cm3,
由V排=SMh浸可得,此时水的深度:
a=h浸===8cm;
(4)在40﹣140s时段,物块M上升的高度(等于水面上升的高度):h′=12cm﹣8cm=4cm=0.04m,
则该过程中浮力对物体做功:W=F浮h′=8N×0.04m=0.32J。
故答案为:漂浮;15N;8cm;0.32J。

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