考点过关11:浮力计算型选择(考点梳理+强化练习)—2021中考物理二轮专题复习讲义(含答案)

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考点过关11:浮力计算型选择(考点梳理+强化练习)—2021中考物理二轮专题复习讲义(含答案)

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2021中考物理二轮考点过关:浮力计算型选择
考点梳理
1.浮力大小的计算
浮力大小的计算方法:
(1)两次称量求差法 F浮=F1﹣F2
(2)二力平衡法 F浮=G物
(3)阿基米德原理法 F浮=G排
2.阿基米德原理的应用
阿基米德定律是物理学中力学的一条基本原理。浸在液体(或气体)里的物体受到向上的浮力作用,浮力的大小等于被该物体排开的液体的重力。其公式可记为F浮=G排=ρ液?g?V排液。
强化练习
1.小华用如图甲所示进行实验“探究影响浮力大小的因素”,A是实心圆柱体,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,从图乙可知(  )
A.物体受到的重力为2N
B.当物体浸没在水中时受到的浮力为2N
C.该物体的密度为1500kg/m3
D.浸入液体的物体所受的浮力大小与深度成正比
2.如图甲所示为一个浮力感应装置,竖直细杆的上端通过力传感器连在天花板上,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,水箱的质量为0.8kg,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,下列说法错误的是(  )
A.水箱加满水时,水受到的重力为60N
B.物体M的密度为0.2g/cm3
C.当向水箱中加入质量为2.2kg的水,力传感器的示数变为F0,F0大小为1N
D.继续向水箱中加水,当力传感器的示数大小变为5F0时,水箱对地面的压力为39N
3.将金属块挂在弹簧测力计下端,先后浸没在水和酒精中,金属块静止时弹簧测力计的示数如图中甲、乙所示。则下列关于金属块的几个物理量计算正确的是(  )
A.在水中受到的浮力为2N B.质量为3kg
C.体积为10cm3 D.密度为3.0×103kg/m3
4.在弹簧测力计下悬挂一个实心小球,弹簧测力计的示数是9N.把实心小球浸没在密度为0.8×103kg/m3的油中,弹簧测力计的示数是5N,下列说法正确的是(  )
A.小球受到的浮力是5N
B.小球的质量是0.5kg
C.小球的体积是5×10﹣4m3
D.小球的密度是1×103kg/m3
5.如图甲所示,用弹簧测力计将一长方体物体从装有水的杯子中匀速拉出,物体的底面积为20cm2,杯子的底面积为100cm2,拉力随时间的变化关系如图乙所示。则下列说法错误的是(  )
A.物体的密度为2.5g/cm3
B.t=1s时,水对杯底的压力为24N
C.物体上升的速度为8cm/s
D.当物体有一半露出水面时,受到的浮力为1N
6.如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处(不考虑水的阻力),图乙是绳子拉力F随时间t变化的图象,根据图象信息,下列判断正确的是(  )
A.浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20N
B.该金属块的密度是3.4×103kg/m3
C.在t1至t2金属块在水中受到的浮力逐渐增大
D.该金属块重力的大小为34N
7.如图所示,一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在某液体中,上表面受到液体的压力F1为5N,下表面受到液体的压力F2为13N(g取10N/kg),下列说法中正确的是(  )
A.正方体受到的浮力为13N
B.液体的密度为0.8×103kg/m3
C.正方体上表面所处的深度为5cm
D.液体对物体下表面的压强为2.6×103Pa
8.如图弹簧测力计下悬挂一物体,当物体三分之一的体积浸入水中时,弹簧测力计示数为5N,当物体二分之一的体积浸入水中时,弹簧测力计示数为3N,现将物体从弹簧测力计上取下放入水中,则该物体静止时所受浮力和该物体的密度分别为(ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg)(  )
A.9N,0.75×103kg/m3 B.9N,0.8×103kg/m3
C.8N,0.75×103kg/m3 D.8N,0.8×103kg/m3
9.一个盛满水的溢水杯对桌面的压力为20N,将一重物挂在测力计上从高处缓慢放入溢水杯中,直至重物完全浸入水中,但不触底。如图所示,是测力计的示数关于时间的图象,则最终物体所受浮力F浮以及溢水杯对桌面压力F压大小分别是(  )
A.F浮=4N F压=25N B.F浮=6N F压=16N
C.F浮=4N F压=24N D.F浮=6N F压=20N
10.重16N的正方体物块沉在面积很大的水槽底部,现用一根细线将物块提出水面,物块所受的浮力F随物块上升的距离h变化关系如图所示,已知水的密度为1.0×103kg/m3,g=10N/kg,则下列说法中正确的是(  )
A.物块的边长为0.5m
B.物块的密度为1.6×103kg/m3
C.物块在出水前细线的拉力恒为5.0N
D.物块沉在水槽底部时,物块对水槽底部产生的压强为1.6×103Pa
11.如图所示,已知木块的重力为0.6N,体积为100cm3,当木块静止在水中时,水的深度为12cm,g取10N/kg,下列说法正确的是(  )
A.木块的密度为0.6×103g/cm3
B.木块悬浮在水中,它处于二力平衡的状态,木块受到的浮力为0.6N
C.水对杯底的压强为1.2×105Pa
D.细绳剪断后,木块最终漂浮在水面上,露出水面的体积是总体积的
12.如图所示,一个边长为10cm的正方体浸没在水中(未触碰容器底),弹簧测力计示数为2N,下表面受到液体的压力F2为13N,下列说法错误的是(  )
A.上表面受到液体的压力F1为3N
B.物体的密度为1.2×103kg/m3
C.正方体上表面到水面的距离h1=13cm
D.把物体从弹簧测力计上取下后投入水中,静止时受到容器底的支持力为2N
13.在一个足够深的容器内有一定量的水,将一个长10cm、横截面积50cm2的圆柱形实心塑料块挂于弹簧秤上,当塑料块底面刚好接触水面时(塑料块没有离开水面),弹簧秤示数为4N,如图甲所示。已知弹簧的伸长与受到的拉力成正比,弹簧受到1N的拉力时伸长1cm,g取10N/kg。若往容器内缓慢加水,当弹簧秤的示数为2N时,水面升高6cm。此过程中水面升高的高度△H与所加水的体积V的关系如图乙所示。根据以上信息,能得出的正确结论是(  )
A.所加水的体积至1400cm3时,弹簧秤示数恰为零
B.塑料块的密度为0.6×103kg/m3
C.容器的横截面积为125cm2
D.加水1000cm3时,塑料块受到的浮力为1N
14.实心正方体木块(不吸水)漂浮在水上,如图所示,此时浸入水中的体积为6×10﹣4m3,然后在其上表面放置一个重4N的铝块,静止后木块上表面刚好与水面相平(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)则该木块(  )
①未放置铝块前,木块受到的浮力是10N
②木块的体积是0.6×10﹣4m3
③木块的密度是0.6×103kg/m3
④放置铝块后,木块下表面受到水的压强增大了400Pa
A.只有①② B.只有②③ C.只有③④ D.只有②④
15.用弹簧测力计悬挂一实心物体,将物体从水面上方某一高度匀速下降,如图甲所示,物体下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水的深度h的关系如图乙,根据图中信息,可知(  )
A.物体受到的最大浮力是5牛
B.物体的体积是500厘米3
C.物体的密度是2.25×103千克/米3
D.物体浸没后,下表面受到水的压力保持不变
2021中考物理二轮考点过关:浮力计算型选择
参考答案
1.小华用如图甲所示进行实验“探究影响浮力大小的因素”,A是实心圆柱体,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,从图乙可知(  )
A.物体受到的重力为2N
B.当物体浸没在水中时受到的浮力为2N
C.该物体的密度为1500kg/m3
D.浸入液体的物体所受的浮力大小与深度成正比
【解答】解:A、由图示图像可知,物体没有浸入液体时测力计示数为4N,则物体重力G=4N,故A错误;
B、由图示图像可知,物体完全浸没在水中时受到的浮力:F浮=G﹣F=4N﹣2N=2N,故B正确;
C、由浮力公式F浮=ρ水gV排可知,物体的体积:V=V排===2×10﹣4m3,
由G=mg可知,物体的质量:m===0.4kg,
物体的密度:ρ物体===2×103kg/m3,故C错误;
D、由图示图像可知,物体没有完全浸没在液体中前受到的浮力与物体浸入液体的深度成正比,物体完全进入液体后受到的浮力不变,故D错误;
故选:B。
2.如图甲所示为一个浮力感应装置,竖直细杆的上端通过力传感器连在天花板上,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,水箱的质量为0.8kg,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,下列说法错误的是(  )
A.水箱加满水时,水受到的重力为60N
B.物体M的密度为0.2g/cm3
C.当向水箱中加入质量为2.2kg的水,力传感器的示数变为F0,F0大小为1N
D.继续向水箱中加水,当力传感器的示数大小变为5F0时,水箱对地面的压力为39N
【解答】解:A、由图乙可知,当水箱加满水时水的质量m水=6kg,则此时水受到的重力G水=m水g=6kg×10N/kg=60N;故A正确;
B、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,
所以,物体M的质量:m===0.2kg;
由图乙可知,当M完全浸没时,压力传感器的示数为F2=8N>2N,
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,
根据F浮=ρ液gV排可得,物体M的体积:V=V排===1×10﹣3m3,
所以,物体M的密度:ρ===0.2×103kg/m3=0.2g/cm3;故B正确;
C、综上可知,加水2kg时水面达到M的下表面(此时浮力为0),加水4kg时M刚好浸没(此时浮力为10N),
该过程中增加水的质量为2kg,浮力增大了10N,
所以,每加1kg水,物体M受到的浮力增加5N,
当向水箱中加入质量为2.2kg的水时,受到的浮力F浮1=(2.2kg﹣2kg)×=1N<2N,
则此时杆的作用力为拉力,力传感器的示数F0=G﹣F浮1=2N﹣1N=1N,故C正确;
D、继续向水箱中加水,当力传感器的示数大小变为5F0时,即:F3=5F0=5×1N=5N>2N,由此可知,此时杆的作用力为压力,
物体M受到的浮力F浮2=G+F3=2N+5N=7N,
此时容器内水的质量m水2=2kg+7N×=3.4kg,
把水箱和水、物体M看做整体,受力分析可知,受到竖直向下的总重力和杆向下的压力5F0、水平面的支持力作用处于平衡状态,
由整体受到的合力为零可得:F支持=(m水2+m水箱)g+G+F3=(3.4kg+0.8kg)×10N/kg+2N+5N=49N,
此时水箱对水平面的压力F压=F支持=49N;故D错误。
故选:D。
3.将金属块挂在弹簧测力计下端,先后浸没在水和酒精中,金属块静止时弹簧测力计的示数如图中甲、乙所示。则下列关于金属块的几个物理量计算正确的是(  )
A.在水中受到的浮力为2N B.质量为3kg
C.体积为10cm3 D.密度为3.0×103kg/m3
【解答】解:
(1)物体浸没在液体中受到浮力、重力、拉力作用,由力的平衡条件可得G=F浮+F拉,
浸没在水中:G=F浮1+F拉1,浸没在酒精中:G=F浮2+F拉2,
即F浮1+F拉1=F浮2+F拉2,
又由阿基米德原理可得F浮=ρ液gV排,
所以ρ水gV排+F拉1=ρ酒精gV排+F拉2,
代入数据可得:1.0×103kg/m3×10N/kg×V排+2N=0.8×103kg/m3×10N/kg×V排+2.2N,
解得V排=1×10﹣4m3,
物体完全浸没,故V物=V排=1×10﹣4m3=100cm3,故选项C错误;
(2)在水中受到的浮力:F浮1=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10﹣6m3=1N,故选项A错误;
(3)浸没在水中时,重力G=F浮1+F拉1=1N+2N=3N,
则物体的质量m===0.3kg;故B错;
(4)物体的密度:ρ===3×103kg/m3,故选项D正确。
故选:D。
4.在弹簧测力计下悬挂一个实心小球,弹簧测力计的示数是9N.把实心小球浸没在密度为0.8×103kg/m3的油中,弹簧测力计的示数是5N,下列说法正确的是(  )
A.小球受到的浮力是5N
B.小球的质量是0.5kg
C.小球的体积是5×10﹣4m3
D.小球的密度是1×103kg/m3
【解答】解:
A、由题意可知,小球的重力为9N,浸没在油中小球受到的拉力为5N;
故小球受到的浮力为:F浮=G﹣F=9N﹣5N=4N;故A错误;
B、根据G=mg可得,小球的质量:m===0.9kg;故B错误;
C、根据F浮=ρ液gV排可得,小球体积:
V=V排===5×10﹣4m3;故C正确;
D、小球的密度为:ρ===1.8×103kg/m3;故D错误。
故选:C。
5.如图甲所示,用弹簧测力计将一长方体物体从装有水的杯子中匀速拉出,物体的底面积为20cm2,杯子的底面积为100cm2,拉力随时间的变化关系如图乙所示。则下列说法错误的是(  )
A.物体的密度为2.5g/cm3
B.t=1s时,水对杯底的压力为24N
C.物体上升的速度为8cm/s
D.当物体有一半露出水面时,受到的浮力为1N
【解答】解:A、由图象可知,露出水面后绳子的拉力即物体的重力G=5N,未露出水面时,物体受到的拉力F=3N,所以浸没时物体受到的浮力:F浮=G﹣F=5N﹣3N=2N;
由F浮=ρ水gV排得物体的体积:V=V排===2×10﹣4m3;
物体的质量m===0.5kg
所以物体的密度:ρ===2.5×103kg/m3=2.5g/cm3.故A正确;
B和C、根据图象可得下图:
t=0s时长方体物体沉在杯底,t=2s时长方体物体上表面到达水面,t=3s时长方体物体下表面离开水面;
由图象可知,物体露出水面的整个过程用时t′=3s﹣2s=1s,
由于长方体物体体积V=2×10﹣4m3=200cm3;则长方体物体的高度h===10cm;
此时,由于长方体物体离开水面,水面下降高度为△h===2cm,
以物体上表面为标准,物体露出水面的整个过程升高的距离为s=h﹣△h=10cm﹣2cm=8cm;
所以物体的运动速度:v===8cm/s,故C正确;
则物体从杯底到上表面到达水面时运动的距离s′=vt2=8cm/s×2s=16cm,
则最初水的深度h′=s′+h=16cm+10cm=26cm=0.26m,
由图象可知,当t=1s时,长方体物体处于浸没状态,水的深度不变,
所以水对容器底的压强:p=ρgh′=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.26m=2.6×103Pa;
由p=可得,水对容器底的压力:F=pS=2.6×103Pa×100×10﹣4m2=26N.故B错误;
D、当物体有一半露出水面时,物体受到的浮力:
F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg××2×10﹣4m3=1N;故D正确。
故选:B。
6.如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处(不考虑水的阻力),图乙是绳子拉力F随时间t变化的图象,根据图象信息,下列判断正确的是(  )
A.浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20N
B.该金属块的密度是3.4×103kg/m3
C.在t1至t2金属块在水中受到的浮力逐渐增大
D.该金属块重力的大小为34N
【解答】解:
(1)当金属块完全露出液面时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图中的CD段,
则由图可知,该金属块重力为:G=F拉=54N,故D错误;
(2)当金属块未露出水面时,即为图中的AB段,
由图可知,此时绳子的拉力为34N,
则金属块浸没时受到的浮力为:F浮=G﹣F拉=54N﹣34N=20N,故A正确;
由F浮=ρgV排可得,金属块的体积:
V金=V排===0.002m3,
由G=mg可得,金属块的质量:
m===5.4kg,
金属块的密度:
ρ===2.7×103kg/m3,故B错误;
(3)由图可知,绳子的拉力在t1至t2时间段内逐渐变大,
由F浮=G﹣F拉可知,浮力逐渐变小,故C错误。
故选:A。
7.如图所示,一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在某液体中,上表面受到液体的压力F1为5N,下表面受到液体的压力F2为13N(g取10N/kg),下列说法中正确的是(  )
A.正方体受到的浮力为13N
B.液体的密度为0.8×103kg/m3
C.正方体上表面所处的深度为5cm
D.液体对物体下表面的压强为2.6×103Pa
【解答】解:A.由浮力产生的原因可得,正方体受到的浮力F浮=F2﹣F1=13N﹣5N=8N,故A错误;
B.因物体悬浮时排开液体的体积和自身的体积相等,
所以物体排开液体的体积V排=V=L3=(10cm)3=1000cm3=1×10﹣3m3,
由F浮=ρ液gV排可得,液体的密度ρ液===0.8×103kg/m3,故B正确;
C.正方体的上表面积S=L2=(10cm)2=100cm2=1×10﹣2m2,
正方体上表面受到的压强p1===500Pa,
由p=ρ液gh可得,正方体上表面所处的深度h1===0.0625m=6.25cm,故C错误;
D.正方体下表面的深度h2=h1+L=6.25cm+10cm=16.25cm=0.1625m,
液体对物体下表面的压强p2=ρ液gh2=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.1625m=1.3×103Pa,故D错误。
故选:B。
8.如图弹簧测力计下悬挂一物体,当物体三分之一的体积浸入水中时,弹簧测力计示数为5N,当物体二分之一的体积浸入水中时,弹簧测力计示数为3N,现将物体从弹簧测力计上取下放入水中,则该物体静止时所受浮力和该物体的密度分别为(ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg)(  )
A.9N,0.75×103kg/m3 B.9N,0.8×103kg/m3
C.8N,0.75×103kg/m3 D.8N,0.8×103kg/m3
【解答】解:(1)当物体的体积浸入水中时,则排开水的体积为:V排=V,弹簧测力计示数为5N,
根据称重法可知:F浮=G﹣F,
即:ρ水gV排=G﹣F,
所以,ρ水g×V=G﹣5N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①;
当物体的体积浸入水中时,弹簧测力计示数为3N,同理有:
ρ水g×V=G﹣3N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②;
由①﹣②得:ρ水gV=12N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③,
将③代入①得:
G=ρ水g×V+5N=×12N+5N=9N;
由③知,物体浸没受到的浮力为12N>9N,由物体的浮沉条件,将物体从弹簧测力计上取下放入水中,则该物体静止时处于漂浮状态,由漂浮的特点,物体所受浮力是:
F=G=9N;
(2)由③得物体的体积:
V=;
该物体的密度为:
ρ====ρ水=×1.0×103kg/m3=0.75×103kg/m3。
故选:A。
9.一个盛满水的溢水杯对桌面的压力为20N,将一重物挂在测力计上从高处缓慢放入溢水杯中,直至重物完全浸入水中,但不触底。如图所示,是测力计的示数关于时间的图象,则最终物体所受浮力F浮以及溢水杯对桌面压力F压大小分别是(  )
A.F浮=4N F压=25N B.F浮=6N F压=16N
C.F浮=4N F压=24N D.F浮=6N F压=20N
【解答】解:由图知重物浸没水中前的拉力为F1=10N,此时拉力等于重物的重力,重物浸没水中后的拉力为F2=4N,根据称重法测浮力可知,重物受到的浮力F浮=F1﹣F2=10N﹣4N=6N;
重物浸没在水中后,水面高度不变,根据p=ρgh知水对杯底的压强不变,根据F=pS可知,水对杯底的压力不变,溢水杯的重力不变;因溢水杯对桌面的压力等于水对溢水杯底的压力与溢水杯的重力之和,所以溢水杯对桌面的压力不变,即F压=20N,故D正确。
故选:D。
10.重16N的正方体物块沉在面积很大的水槽底部,现用一根细线将物块提出水面,物块所受的浮力F随物块上升的距离h变化关系如图所示,已知水的密度为1.0×103kg/m3,g=10N/kg,则下列说法中正确的是(  )
A.物块的边长为0.5m
B.物块的密度为1.6×103kg/m3
C.物块在出水前细线的拉力恒为5.0N
D.物块沉在水槽底部时,物块对水槽底部产生的压强为1.6×103Pa
【解答】解:A、物块所受的浮力F随物块上升的距离h变化关系如图所示,当正方体物块上升高度在0~0.5m之间时,浮力不变,即说明物块全部浸没在水中;
当物体提高到0.5m时,浮力开始减小,说明物块的上表面刚刚提到水面,直到0.6m处浮力为零,即物块全部离开水面;
,正方体物块的边长:L=0.6m﹣0.5m=0.1m,故A错误;
B、物块的体积V=L3=(0.1m)3=1×10﹣3m3,
由G=mg=ρVg可得,物块的密度:
ρ====1.6×103kg/m3,故B正确;
C、物块浸没时,排开水的体积V排=V=1×10﹣3m3,
物块受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N,
所以物块在出水前细线的拉力:F拉=G﹣F浮=16N﹣10N=6N,故C错误;
D、物块沉在水槽底部时,物块对水槽底部产生的压力:
F压=G﹣F浮=16N﹣10N=6N,
物块对水槽底部产生的压强:
p===600Pa,故D错误。
故选:B。
11.如图所示,已知木块的重力为0.6N,体积为100cm3,当木块静止在水中时,水的深度为12cm,g取10N/kg,下列说法正确的是(  )
A.木块的密度为0.6×103g/cm3
B.木块悬浮在水中,它处于二力平衡的状态,木块受到的浮力为0.6N
C.水对杯底的压强为1.2×105Pa
D.细绳剪断后,木块最终漂浮在水面上,露出水面的体积是总体积的
【解答】解:A、木块的密度为:
ρ木=====0.6×103kg/m3,故A错误;
B、因为木块完全浸没,木块受到重力、浮力和拉力三个力的作用;
木块受到的浮力为:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣4m3=1N,故B错误;
C、水对容器底面的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1.2×103Pa,故C错误;
D、细绳剪断后,木块最终漂浮在水面上,
所以F浮=G木,即ρ水gV排=ρ木gV,
V排=?V=×V=V,
所以V露=V﹣V=V,故D正确。
故选:D。
12.如图所示,一个边长为10cm的正方体浸没在水中(未触碰容器底),弹簧测力计示数为2N,下表面受到液体的压力F2为13N,下列说法错误的是(  )
A.上表面受到液体的压力F1为3N
B.物体的密度为1.2×103kg/m3
C.正方体上表面到水面的距离h1=13cm
D.把物体从弹簧测力计上取下后投入水中,静止时受到容器底的支持力为2N
【解答】解:
A.正方体浸没时排开水的体积和自身的体积相等,
则V排=V=L3=(10cm)3=1000cm3=1×10﹣3m3,
则正方体浸没时受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N;
已知下表面受到液体的压力F2为13N,由浮力产生的原因可得上表面受到液体的压力:
F1=F2﹣F浮=13N﹣10N=3N,故A正确;
B.根据称重法可得物体的重力:G=F浮+F=10N+2N=12N,
由G=mg=ρgV可得物体的密度:
ρ===1.2×103kg/m3,故B正确;
C.正方体上表面的面积:S=L2=(10cm)2=100cm2=1×10﹣2m2,
水对物体上表面的压强:p1===3×102Pa;
由p=ρgh可得,正方体上表面到水面的距离:
h上===0.03m=3cm,故C错误;
D.物体在水底静止时受到容器底的支持力:F支=G﹣F浮=12N﹣10N=2N,故D正确。
故选:C。
13.在一个足够深的容器内有一定量的水,将一个长10cm、横截面积50cm2的圆柱形实心塑料块挂于弹簧秤上,当塑料块底面刚好接触水面时(塑料块没有离开水面),弹簧秤示数为4N,如图甲所示。已知弹簧的伸长与受到的拉力成正比,弹簧受到1N的拉力时伸长1cm,g取10N/kg。若往容器内缓慢加水,当弹簧秤的示数为2N时,水面升高6cm。此过程中水面升高的高度△H与所加水的体积V的关系如图乙所示。根据以上信息,能得出的正确结论是(  )
A.所加水的体积至1400cm3时,弹簧秤示数恰为零
B.塑料块的密度为0.6×103kg/m3
C.容器的横截面积为125cm2
D.加水1000cm3时,塑料块受到的浮力为1N
【解答】解:A、根据题意可知,当塑料块底面刚好接触水面时,弹簧秤示数为4N,往容器内缓慢加水,当弹簧秤的示数为2N时,水面升高6cm,而弹簧的伸长与受到的拉力成正比,所以当水面升高12cm时,弹簧秤示数恰为零,根据图乙可知,此时所加水的体积为1400cm3;故A正确;
B、当塑料块底面刚好接触水面时,弹簧秤示数为4牛,可以知道塑料块的重力G=4N,体积V=10cm×50cm2=500cm3=5×10﹣4m3,
则塑料块的密度ρ====0.8×103kg/m3,故B错误;
C、当弹簧秤示数恰为零时,F浮=G=4N,△h=12cm,则加入水的体积加上塑料块浸没在水中的体积等于容器的底面积和水面升高高度h的乘积,即V水+V排=△hS,
由F浮=ρ水gV排可得,
塑料块排开水的体积V排===4×10﹣4m3=400cm3
则容器的横截面积:S′===150cm2,故C错误;
D、当浮力F浮=1N时,弹簧测力计的拉力F拉=G﹣F浮=4N﹣1N=3N,这时弹簧向下伸长3cm,即塑料块下新加入水的深度h=1cm
此时塑料块浸入水中的高度h′===0.02m=2cm
水面升高的高度:△h=1cm+2cm=3cm,根据图象可知,此时所加水的体积为350cm3,故D错误。
故选:A。
14.实心正方体木块(不吸水)漂浮在水上,如图所示,此时浸入水中的体积为6×10﹣4m3,然后在其上表面放置一个重4N的铝块,静止后木块上表面刚好与水面相平(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)则该木块(  )
①未放置铝块前,木块受到的浮力是10N
②木块的体积是0.6×10﹣4m3
③木块的密度是0.6×103kg/m3
④放置铝块后,木块下表面受到水的压强增大了400Pa
A.只有①② B.只有②③ C.只有③④ D.只有②④
【解答】解:①未放置铝块前,木块受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=103kg/m3×10N/kg×6×10﹣4m3=6N。
②因为木块漂浮,所以木块的重力G木=F浮=6N,
放置铝块后,因为整体漂浮,所以此时木块受到的浮力:F浮′=G木+G铝=6N+4N=10N;
因为放置铝块后,木块上表面刚好与水面相平即木块正好完全浸没;则木块的体积(木块排开水的体积):V木=V排===1×10﹣3m3。
③由G=mg得木块的质量:m木===0.6kg;
则木块的密度:ρ木===0.6×103kg/m3。
④由前面解答可知,实心正方体木块的体积为1×10﹣3m3,则边长为0.1m,
底面积为0.1m×0.1m=0.01m2;
根据浮力产生的原因,放入铝块后,木块下表面受到压力的增大量等于增大的浮力,即△F=△F浮=4N,
则木块下表面受到水的压强增大:△p===400Pa。
综上分析可知,只有③④正确。
故选:C。
15.用弹簧测力计悬挂一实心物体,将物体从水面上方某一高度匀速下降,如图甲所示,物体下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水的深度h的关系如图乙,根据图中信息,可知(  )
A.物体受到的最大浮力是5牛
B.物体的体积是500厘米3
C.物体的密度是2.25×103千克/米3
D.物体浸没后,下表面受到水的压力保持不变
【解答】解:
A、图象知,物重G=9N,当物体完全浸没时,拉力F=5N,则该物体受到的最大浮力:F浮=G﹣F=9N﹣5N=4N,故A错误;
B、由F浮=ρ水gV排得物体的体积:V=V排===4×10﹣4m3=400cm3,故B错误;
C、物体的质量:m===0.9kg,物体的密度:ρ===2.25×103kg/m3,故C正确;
D、物体下降过程中,下表面在水中的深度变大,由p=ρgh可知,水对容器底部的压强变大,根据F=pS可知下表面受到的压力变大,故D错误。
故选:C。

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