浮力難題超級經超級經典超級經典超級經典典

2022-09-27 10:24:06 字數 4711 閱讀 2160

力學題一、選擇、填空題

【例1】 潛水艇在海面下航行時排開水的質量為,在海面上航行時排開水的質量為,設海水的密度為,下列說法中正確的是( )

a.它在海面下航行時所受浮力等於 b.它在海面下航行時所受的壓力差

c.當潛艇在海面上航行時,水中部分的體積為

d.要使潛艇潛入海面下要充入重為的海水

【例2】 邊長是的實心立方體木塊輕輕放入盛滿水的大水槽內.待木塊靜止時,從水槽中溢位了水,已知木塊的密度小於水的密度(),則:( )

a.木塊受到的浮力為b.木塊下表面受到的水的壓強為

c.木塊的密度為d.木塊下表面受到水的壓力為

【例3】 如圖所示,在水平桌面上放著甲、乙兩杯液體,甲杯內裝有水,乙杯內裝有酒精.已知兩杯底部受到的液體壓強相等,且兩杯液體內兩點距底部的距離.兩點處的液體壓強分別為.(已知)則下列說法中正確的是( )

a.,且 b.,且

c.,且 d.,且

【例4】 有質量相同的甲、乙兩個小球,已知甲球的密度為,乙球的密度為.將兩小球如圖所示放入水槽中沉底後,甲、乙兩個小球對水槽底部的壓力之比.

【例5】 所示,甲、乙兩容器內裝有兩種體積相同的液體,甲容器的底面積是乙容器底面積的一半,剛好把乙容器下半部裝滿,乙容器開口部分的面積和底面積之比為,兩種液體對容器底部的壓強相同.若將一得為金屬球投入到液體中,金屬球受到甲容器底的支援力為其重力的,將此金屬球放入乙容器中,容器底受到液體的壓力將增大,設容器中投入金屬球后液體均未溢位,下列說法正確的是( )

a.液體的密度之比為

b.乙容器中投入金屬球后,容器底部受到的壓力增大了

c.兩容器中投入金屬球后,容器底部受到的液體壓強仍然相同

d.乙容器中投入金屬球后,容器底部受到的壓力增大了

【例6】 如圖所示的乙個容器中盛有水,容器下部的橫截面積是,上部的橫截面積是,水深是,點到容器底的高度是,再向容器中倒入的水且不溢位,則水對容器底部的壓力增加 .()

【例7】 如圖所示,兩柱形容器的底面積,容器內分別裝有兩種液體,容器底受到的壓強.若將質量相等的甲、乙兩物塊分別投入兩液體中,液體均未溢位,且甲物塊在中懸浮,乙物塊在中沉底,甲物塊密度是乙物塊的3倍,這時液體對容器底的壓強分別增加了、,已知,那麼,原容器內所裝液體的高度之比.

【例8】 在兩個完全相同的圓柱形容器內,裝有等質量的水.現將質量相等的甲、乙兩個實心小球分別放入兩個容器中,小球均可浸沒且水不會溢位容器.已知構成甲、乙兩小球物質的密度分別為,.則下列判斷中正確的是( )

a.甲、乙兩球受到的浮力之比

b.放入小球後,兩容器底部對甲、乙兩球的支援力之比

c.放入小球前、後,兩容器底部受到水產生的壓力增加量之比

d.放入小球後,桌面對兩容器的支援力之比為

【例9】 槓桿兩端懸掛a、b兩個物體,已知:od=2oc.物體a的高ha是物體b的高的兩倍,物體a底面積sa是物體b底面積sb的兩倍.槓桿在水平位置平衡時,如圖所示,物體a對水平地面的壓強為p1,兩個物體的密度分別為、.下列說法錯誤的是( )

a.兩個物體的密度關係:

b.兩個物體所受的重力之比是

c.物體b單獨放置,對水平地面的壓強

d.物體a如圖放置與將它浸沒水中未觸底時,a所受槓桿的拉力之比是

【例10】 如圖所示,有乙個截面為梯形的物體浸沒在某種液體中(物體與容器底不緊密接觸),液體的密度為,深度為,物體高度為,體積為,較大的下底面面積為,較小的上底面面積為,容器的底面面積為,則該物體受到水向下的壓力是是( )

ab.cd.【例11】 小宇自製的訓練器械如圖所示,輕桿長,可繞固定點在豎直平面內自由轉動,端用細繩通過滑輪懸掛著底面積為的重物,在端施加乙個大小為豎直向上的推力時,重物對地面的壓力恰好為零;當推力變為時,重物對地面的壓強為;當重物對地面壓強為時,小宇對地面的壓力為,則(取,繩重及摩擦不計)( )

a.小宇的質量為 b.重物的重力

c.當重物對地面壓強為時,小宇對地面的壓力為

d.輕杆與之比為

【例12】 如圖所示,在底面積為的圓柱形水槽底部有乙個金屬球,圓柱型的燒杯漂浮在水面上,此時燒杯底受到水的壓力為.若把金屬球從水中撈出放在燒杯裡使其底部保持水平漂浮在水中,此時燒杯底受到水的壓力為,此時水槽底部受到水的壓強與撈起金屬球前的變化量為,水的密度為.根據上述條件可知金屬球撈起放入燒杯後( )

a.燒杯受到的浮力為 b.燒杯排開水的體積增大了

c.金屬球受的支援力為d.水槽底部受到水的壓力變化了

【例13】 如圖甲所示,、兩個實心正方體所受重力分別為、,它們的密度分別為、,它們的邊長分別為、.若將它們放在水平地面上,對地面產生的壓強分別為、.若將它們放入柱狀容器的水中(水未溢位),物體靜止後,如圖乙所示,物體有的體積露出水面,物體靜止在水中,容器底部受到水的壓力比未放入兩物體時增加;若將物體取出輕壓在物體上(水未溢位),待物體靜止後,容器底部受到水的壓力比未放入兩物體時增加.若已知,,取.則下列說法正確的是( )

ab.c. d.;

【例14】 如圖所示裝置中,槓桿和滑輪的重力及滑輪的摩擦均可忽略不計,槓桿可以繞點在豎直平面內自由轉動,端通過豎直方向的輕繩與滑輪組相連,在端用一輕繩沿豎直方向將槓桿拉住,使其始終保持水平平衡.在滑輪組的下方,懸掛一圓柱形的物體,此物體被浸在圓柱形容器內的液體中.已知槓桿點兩側的長度關係為,圓柱形物體的底面積為、高為,圓柱形容器的底面積為.若容器中的液體為水,在水深為時物體的上表面恰與水面相平,此時槓桿端繩上的拉力為;開啟圓柱形容器下方的閥門,將水向外釋放,直到物體露出水面的體積為其總體積的時,將閥門關閉,此時槓桿端繩上的拉力為,且.若容器中液體為某種未知液體,其質量與最初容器中的水的質量相等,此時未知液體的深度為,槓桿端繩上的拉力為.取,則( )

a.圓柱形物體的密度為 b.作用在端的拉力大小為

c.未知液體的密度為d.未知液體對圓柱形容器底部的壓強為

【例15】 用細繩繫著底面積為、高為的圓柱體,將圓柱體緩慢浸沒到底面積為的圓柱形薄壁容器內密度為的液體中(液體未溢位),且圓柱體未接觸容器底部,則液體對容器底部的壓強增大了

【例16】 乙個豎直放置在水平桌面上的圓柱形容器,內裝某種液體.將體積為的金屬塊掛在彈簧測力計下並浸沒在該液體中(與容器底未接觸).金屬塊靜止時,彈簧測力計的示數為.將木塊放入該液體中,靜止後木塊露出液面的體積與其總體積之比為,把金屬塊放在木塊上面,木塊剛好沒入液體中(如圖所示).若已知金屬塊的體積與木塊的體積之比為,則金屬塊的密度為

【例17】 如圖甲所示,用細線繫住一圓柱使其浸入水槽內的水中,當圓柱體有的體積露出水面時,細線施加的拉力恰好為.如圖乙所示,用細線將該圓柱體拉入水槽內的水中,當細線施加的拉力為圓柱體所受重力的時,圓柱體有的體積浸在水中.若要使圖乙所示狀態下的圓柱體全部浸入水中,圓柱體靜止時繩子向下的拉力應為.

【例18】 在乙個圓柱形容器內盛有深為的水.現將一質量為的密閉空心鐵盒放入水中時,空心鐵盒有一半浮出水面;當鐵盒上放乙個小磁鐵時,鐵盒恰好浸沒水中,如圖甲所示;當把它們倒置在水中時,有的體積露出水面,如圖乙所示.小磁鐵的密度為 .

【例19】 如圖所示,在柱形容器內裝有適量的水,水對容器底的壓強為,將質量為的木塊浸滑在水中,用細線繫在容器底,此時水對容器底的壓強為,細線對木塊的拉力是容器底所受水的壓力的,則木塊的密度為 .(取)

【例20】 乙個密度計如圖所示,其刻度部分的兩點,分別是最上面和最下面的刻度位置,這個密度計的測量範圍是,把這個密度計放入某種液體中,液面的位置恰好在的中點處,則這種液體的密度是_______.(計算結果保留兩位小數)

【例21】 如圖所示,底面積為的圓柱形容器中裝有未知密度的液體.將一密度為的正方體金屬塊放入底面積為的長方體塑料盒中(塑料盒的厚度可忽略不計),塑料盒漂浮在液面上(液體不會溢位容器),其浸入液體的深度為.若把金屬塊從塑料盒中取出,用細線繫在塑料盒的下方,放入液體中,金屬塊不接觸容器,塑料盒浸入液體的深度為.剪斷細線,金屬塊會沉到容器的底部,塑料盒漂浮在液面上,其浸入液體的深度為.若塑料盒始終處於如圖所示的直立狀態而未發生傾斜,則細線剪斷前、後液體對圓柱形容器底部的壓強減小了

二、實驗題

【例22】 請你設計乙個簡單的實驗,**浮力的大小與液體的密度是否有關.

實驗器材

實驗步驟

實驗分析及結論

【例23】 小明家買的某種品牌的牛奶喝著感覺比較稀,因此他想試著用學過的知識測量這種牛奶的密度.他先上網查詢了牛奶的密度應該為,然後他找來一根粗細均勻的細木棒,在木棒的表面均勻地塗上一層蠟,並在木棒的一端繞上一段金屬絲(體積不計),做成了一支「密度計」.小明又找來乙個足夠深的盛水容器和一把刻度尺.請你按照小明的實驗思路,將實驗步驟補充完整.

(1)將一段金屬絲繞在木棒的一端,製成「密度計」,用刻度尺測出其長度;

(2)將「密度計」放入盛水的容器中,使其漂浮在水中,用刻度尺測出密度計露出水面的高度;

(3(4)已知水的密度為,利用上述測量出的物理量和已知量計算牛奶密度的表示式為

【例24】 實驗桌上有如下器材:彈簧測力計、量筒、燒杯各乙個;水、鹽水、細線適量;一大塊橡皮泥;體積相同的銅塊和鐵塊各一塊;體積不同的鐵塊各一塊.要求從實驗桌上選擇適當器材,設計乙個方案,**「浮力的大小與物體密度是否有關」.

(1)從給定的器材中選擇彈簧測力計、燒杯乙個、水、細線,除此之外,你還需要實驗器材有

(2)實驗步驟:

(3)根據可能出現的實驗現象,得出相應的**結論

【例25】 為了**物體的浮沉條件,實驗室提供了如下器材:彈簧測力計、量筒、燒杯、金屬塊、木塊、細線、水及細毛衣針兩根.

(1)第一小組同學:**金屬塊的下沉條件.實驗中,他們用兩種方法測量了物體受到的浮力:

方法一:稱重法.測量過程及示數如圖(a)(b)所示,則金屬塊所受的浮力為

方法二:阿基公尺德原理法.測量過程與示數如圖(c)(d)所示,則排開水的體積為 ,根據可計算出浮力.

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