7.如图所示,水平桌面上有两个完全相同的鱼缸甲和乙,盛有适量的水,把一个橡皮泥做的小船放入乙后,小船处于漂浮状态,此时两鱼缸内的水面刚好相平;然后把它们分别放在台秤上,则台秤的示数( )
A.甲放上时大 C.甲或乙放上一样大 【答案】C
B.乙放上时大 D.无法判断
【解析】鱼缸乙中橡皮泥的重力等于其浮力,根据阿基米德原理,该浮力等于其排开水的重力,所以橡皮泥的重力等于其排开水的重力,显然,两鱼缸的总重力相等,所以把它们分别放在台秤上时,台秤的示数相同。 故选C。
8.体积相同的铁球、铝球和木块,浸在液体中的情况如图所示,则比较它们受到的浮力( )
A.铁球受到的浮力最大 C.木块受到的浮力最大 【答案】D
B.铝球受到的浮力最大 D.它们受到的浮力一样大
【解析】由图可知,铁球、铝球和木块均浸没在液体中,因物体浸没时排开液体的体积相等,所以,体积相同的铁球、铝球和木块排开液体的体积相等,由F浮=G排=ρ液gV排可知,它们受到的浮力一样大。 故选D。
9.如图所示,两个相同的烧杯中分别装满了两种不同的液体,把甲、乙两球分别轻轻放入两杯液体,最后甲悬浮在液体中,而乙沉底。已知甲排开液体的重力小于乙排开液体的重力,则甲、乙所受浮力相比( )
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A.甲所受的浮力更大 C.甲、乙所受浮力一样大 【答案】B
B.乙所受的浮力更大
D.无法判断甲、乙所受浮力大小
【解析】根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于物体排开液体的重力,由题可知,甲排开液体的重力小于乙排开液体的重力,所以乙所受的浮力更大。 故选B。
10.(多选)物体M悬浮在水中,其上表面与水面平行,如图所示,水对物体M竖直向下的压力为F1,竖直向上的压力为 F2.则下列选项正确的是( )
A.F1与F2合力等于M受到的浮力 B.F1与F2的合力大小等于零
C.F1与F2的合力大小等于M受到的重力大小 D.M受到水作用力的合力大小等于零 【答案】AC
【解析】物体M处于静止状态,其竖直方向受到了重力、上表面的压力和下表面的压力,在这三个力的作用下处于平衡状态,F1与F2的合力(即M受到的浮力)大小等于物体M受到的重力的大小。 故选AC。 三、填空题
11.一个物体所受的重力为10N,将其全部浸没在水中时,它所排开的水所受的重力为20N,此时它所受的浮力为_____N,放手后物体将_____(填“上浮”、“下沉”或“悬浮”),物体静止时所受浮力为_____N。 【答案】20 上浮 10
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【解析】[1]用手将物体全部压入水中时,已知物体排开的水重为20N,由阿基米德原理知:此时物体所受的浮力也为20N。
[2]放手后,物体受到的浮力20N要大于物体的自重10N,因此物体要上浮。 [3]待物体静止时,漂浮在水面上:此时物体所受的浮力等于物体的重力,即10N。 12.将物块用细线悬挂于测力计下方,如图(a)所示,静止时测力计示数为F1;若将它浸没于水中并保持静止,如图(b)所示,此时测力计的示数为F2,则物块所受浮力大小为_____、方向_____。若将物块一半浸入水中时,物块受到重力与浮力的合力大小为_____。
【答案】F1-F2 竖直向上
F1?F2 2【解析】[1]物体浸在水中时受到的浮力为
F浮?G-F?F1?F2
[2]浮力的方向竖直向上。
[3]对物体进行受力分析,物体受到向上的拉力,向上的浮力和向下的重力,因为若物块一半浸入水中时,所受的浮力变为原来的一半,重力和浮力的合力即为拉力,则此时合力为
F拉?G-F浮?F1-F1-F2F1?F2? 2213.如图所示,装有水的容器中放有边长为10cm的正方体A下端由细线连接到容器底部,容器底面积为200cm2,A上表面恰好与水面齐平,已知A重为6N,此时水对容器底部的压强为______;细线受到的拉力大小为____;若将细线剪断,容器底部受到水的压强变化量?p为_________。
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【答案】2?103Pa 4N 200Pa 【解析】[1]水对容器底部的压强为
p??gh?1?103kg/m3?10N/kg?0.2m?2?103Pa
[2]正方体的体积为
V?a3??0.1m?3?1?10?3m3
物体排开液体的体积为
V3排?V?1?10?m3
正方体受到的浮力为
F浮??液gV排?1?103kg/m3?10N/kg?1?10?3m3?10N由力的平衡得
F浮?G?F拉
所以细线受到的拉力大小为
F拉?F浮?G?10N?6N?4N
[3]当细线剪断后,木块漂浮在水面上,漂浮时
F浮?G?6N
由F''浮??液gV排得,物体漂浮时排开液体的体积为
V'排?F'浮6N?43?g?1?103kg/m3?10N/kg?6?10m 液则排开水的体积变化量为
?V?4排?V排?V'排?1?10?3m3?6?10m3?4?10?4m3
水深的变化量为
?V3?h?排S?4?10?4m200?10?4m2?0.02m 容器底部受到水的压强变化量?p为
?p??水g?h?1?103kg/m3?10N/kg?0.02m?200Pa
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