10.5 物體的浮與沉（專題訓(xùn)練）（解析版）

10.5\o"10.5物體的浮與沉"物體的浮與沉（專題訓(xùn)練）（解析版）1．（2023?宜豐縣校級開學(xué)）4月12日中國南海海上閱兵前夕，一艘潛水艇由長江入?？谀碀撍Щ卦谒聺撔幸恢瘪傁蚰虾：Ｓ?，則在這一過程中該潛水艇所受浮力和重力大小將（）A．都減小 B．都增大 C．重力減小，浮力增大 D．重力增大，浮力減小【答案】B?！窘獯稹拷猓簼撍г诮泻秃Ｋ袧撔袝r都處于懸浮狀態(tài)，浮力等于重力；潛水艇浸沒在水中，排開水的體積不變，海水的密度大，由F?。溅岩篻V排可知，潛水艇在海水中潛行時所受的浮力大于在江水中潛行時所受的浮力；由二力平衡條件可知，潛水艇在海水中潛行時所受的重力大于在江水中潛行時所受的重力。故選：B。2．（2022秋?徐匯區(qū)期末）同一支密度計分別放在甲、乙兩種不同的液體中，靜止后如圖所示，密度計受到的浮力分別為F甲、F乙，液體的密度分別為ρ甲、ρ乙，則（）A．F甲＝F乙，ρ甲＞ρ乙 B．F甲＝F乙，ρ甲＝ρ乙 C．F甲＜F乙，ρ甲＝ρ乙 D．F甲＞F乙，ρ甲＝ρ乙【答案】A?！窘獯稹拷猓河蓤D可知，密度計在甲、乙液體中處于漂浮狀態(tài)，由于同一支密度計的重力不變，所以密度計在兩種液體中所受的浮力相等，即F甲＝F乙；由于甲中密度計排開液體的體積小于乙中排開液體的體積，所以根據(jù)F?。溅裧V排可知，甲液體的密度大于乙液體的密度，即ρ甲＞ρ乙，故A正確、BCD錯誤。故選：A。3．（2022秋?房山區(qū)期末）如圖所示，長方體M懸浮在水中。下列說法正確的是（）A．M上表面受到的壓力等于下表面受到的壓力 B．M上表面受到的壓力大于下表面受到的壓力 C．M受到的浮力等于M下表面受到水向上的壓力 D．M受到的重力等于M上下表面受到水的壓力差【答案】D?！窘獯稹拷猓篈B、由圖知，M上表面所處的深度較小，根據(jù)p＝ρgh可知，M上表面受到水的壓強小于M下表面受到水的壓強，而上下表面的面積相同，則由F＝pS可知，上表面受到水的壓力小于M下表面受到水的壓力，故A、B錯誤；C、根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知，M上、下表面受到水的壓力差就是浮力，因為正方體物塊M懸浮在水中，則F?。紾，所以浮力與重力的合力為零，而M下表面受到水的壓力與M所受重力的合力不為零，故C錯誤；D、因為正方體物塊M懸浮在水中，則F?。紾，根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知，M上、下表面受到水的壓力差就是浮力，所以M所受重力的大小等于M上下表面受到水的壓力差，故D正確。故選：D。4．（2021秋?鎮(zhèn)海區(qū)校級期中）小晨將重4牛的實心小正方體輕輕浸沒于盛滿水的燒杯中，溢出5牛的水，然后她將小正方體取出后放在盛有酒精的燒杯中，ρ酒精＝800kg/m3，則下列說法正確的是（）A．小正方塊放在酒精中處于沉底狀態(tài) B．小正方塊下表面受到的水的壓力一定大于小正方塊在為水中受到的浮力 C．若往酒精中加一定量水后，小正方塊靜止后受到的浮力不變 D．排開水的體積和排開酒精的體積之比為5：4【答案】C?！窘獯稹拷猓河捎诮]盛滿水的燒杯中溢出5牛的水，則由阿基米德原理可知，實心小正方體浸沒在水中受到的浮力：F浮＝G排＝5N，根據(jù)F?。溅阉甮V排可知實心小正方體的體積：V＝V排＝＝＝5×10﹣4m3；A、浸沒在酒精中時受到的浮力：F浮′＝ρ酒精gV排＝0.8×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣4m3＝4N，則F浮′＝G，因此正方體放在盛有酒精的燒杯中，處于懸浮狀態(tài)，故A錯誤；B、由于正方體放在盛有酒精的燒杯中處于懸浮狀態(tài)，當正方體上表面剛好與液面向平時，正方體上表面受到的水的壓力為零，根據(jù)F?。紽向上﹣F向下可知，小正方塊下表面受到的水的壓力大小不一定大于小正方塊受到的浮力，故B錯誤；C、正方體在酒精中處于懸浮狀態(tài)，若往酒精中加一定量水后，液體的密度變大，根據(jù)F?。溅阉甮V排可知浮力變大，此時正方體受到的浮力大于實心小正方體的重力，則實心小正方體上浮，最終靜止時處于漂浮狀態(tài)，受到的浮力等于實心小正方體的重力，所以小正方塊靜止后受到的浮力不變，故C正確；D、由于實心小正方體在水和酒精中處于浸沒狀態(tài)，則排開水的體積和排開酒精的體積都等于實心小正方體的體積，所以排開水的體積和排開酒精的體積之比為1：1，故D錯誤。故選：C。5．（2023?柳南區(qū)一模）關(guān)于深海潛水技術(shù)，我國走在了世界的前列，某型號無動力自主潛水器在水面下勻速下潛過程中，下列說法正確的是（）A．浮力小于重力 B．受到的浮力變大，壓強變大 C．受到的壓強變大，浮力不變 D．上、下表面受到的壓力差變小【答案】C?！窘獯稹拷猓篈、潛水器在水面下勻速下潛，受到浮力與重力二力平衡，大小相等，即浮力等于重力，故A錯誤；BC、潛水器在水面下勻速下潛，海水的密度不變，潛水器浸沒在水中，其排開水的體積不變，深度變大，根據(jù)F?。溅岩篻V排可知，潛水器受到的浮力不變；根據(jù)p＝ρgh可知，潛水器受到的壓強變大，故B錯誤、C正確。D、根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知，浮力就是上、下表面受到的液體壓力差，潛水器受到的浮力不變，則上、下表面受到的壓力差不變，故D錯誤。故選：C。6．（2023?湖北模擬）小明同學(xué)在家?guī)椭鷭寢屪黾覄?wù)，他在洗碗時發(fā)現(xiàn)，同一只瓷碗既可以漂浮在水面上，也可以沉入水底，如圖所示為碗在水中位置的示意圖，下列說法正確的是（）A．瓷碗能漂浮在水面上，說明瓷碗的密度比水的密度小 B．瓷碗甲底部受水向上的壓力比瓷碗乙底部受水向上的壓力大 C．瓷碗沉入水底時所受的浮力比漂浮時的大 D．瓷碗沉入水底時容器底部受到水的壓強比漂浮時的小【答案】D?！窘獯稹拷猓篈、瓷碗是空心的，所以瓷碗能漂浮在水面上，不能說明瓷的密度比水的密度小，故A錯誤；B、瓷碗甲底部所處的深度小于瓷碗乙底部所處的深度，根據(jù)p＝ρ水gh可知受到水的壓強小于瓷碗乙底部受水的壓強，根據(jù)F＝pS可知瓷碗甲底部受水向上的壓力比瓷碗乙底部受水向上的壓力小，故B錯誤；C、由于瓷碗浸沒時是下沉，浮力小于重力，而漂浮時與瓷碗重力相等，所以瓷碗沉底時所受的浮力小于漂浮時所受的浮力，故C錯誤；D、由圖可知，甲容器中水的深度大于乙容器中水的深度，根據(jù)p＝ρgh可知，瓷碗沉入水底時容器底部受到水的壓強比漂浮時的小，故D正確。故選：D。7．（2022春?上杭縣期末）將體積相同材料不同的甲、乙、丙三個實心小球，分別輕輕放入三個裝滿水的相同燒杯中，甲球下沉至杯底，乙球漂浮，丙球懸浮，如圖，下列說法正確的是（）A．三個球的質(zhì)量大小關(guān)系是m甲＞m乙＞m丙 B．三個球受到的浮力大小關(guān)系F甲＝F丙＜F乙 C．三個燒杯中的水對燒杯底部的壓強大小關(guān)系是p甲＞p乙＞p丙 D．三個燒杯底部對桌面的壓強大小關(guān)系是p′甲＞p′乙＝p′丙【答案】D?！窘獯稹拷猓篈、甲球下沉至杯底，乙球漂浮，丙球懸浮，根據(jù)物體的浮沉條件可知，甲球的密度大于水的密度，乙球的密度小于水的密度，丙球的密度等于水的密度，因此三個小球的密度大小關(guān)系是：ρ甲＞ρ丙＞ρ乙；由于甲、乙、丙三個小球體積相等，根據(jù)m＝ρV可知，三個小球的質(zhì)量大小關(guān)系是m甲＞m丙＞m乙，故A錯誤；B、由于甲、乙、丙三個實心小球體積相同，由圖可知，三個小球排開水的體積關(guān)系：V甲排＝V球，V乙排＜V球，V丙排＝V球，所以V甲排＝V丙排＞V乙排，根據(jù)F?。溅岩篤排g可知，三個小球受到的浮力大小關(guān)系是F甲＝F丙＞F乙，故B錯誤；C、因為三個相同燒杯中都裝滿水，放入球后燒杯中液面高度不變，根據(jù)p＝ρgh可知，三個燒杯中的水對燒杯底部的壓強相等，即：p甲＝p乙＝p丙，故C錯誤；D、三個相同燒杯中都裝滿水，里面的水的重力G水相等，由于燒杯底部對桌面的壓力等于容器的總重力，由于甲球下沉至容器底部，乙球漂浮，丙球懸浮，根據(jù)阿基米德原理和物體的浮沉條件可知，甲排開水的重力小于甲自身的重力，乙、丙排開水的重力等于自身的重力，則放入小球后，三個燒杯的總重力的關(guān)系是G甲總＞G乙總＝G丙總，所以三個燒杯底部對桌面的壓力的關(guān)系是F甲′＞F乙′＝F丙′，由于容器的底面積相同，根據(jù)p＝可得，燒杯底部對桌面的壓強的關(guān)系是p′甲＞p′乙＝p′丙，故D正確。故選：D。8．（2022春?重慶月考）如圖甲所示，質(zhì)量分布均勻的實心物體A重為9N，漂浮在水面時有的體積露出水面。如圖乙所示，將實心物塊B放在A上，A剛好浸沒在水中。如圖丙所示，利用輕質(zhì)細線將B掛在A的正下方，靜止時A有的體積露出水面。則下列說法正確的是（）A．物塊B的重力為4N B．物體A的密度為0.4×103kg/m3 C．丙圖中細線對B的拉力為4N D．物塊B的密度為4.5×103kg/m3【答案】C?！窘獯稹拷猓篈．實心物體A漂浮在水面上，則根據(jù)物體的浮沉條件可知：F浮A＝GA，即：ρ水V排g＝GA，則物體A排開水的體積：V排＝＝＝9×10﹣4m3；由題意可知，木塊漂浮在水面時有的體積露出水面，則有：V排＝VA；則物體A的體積為：VA＝V排＝×9×10﹣4m3＝1.5×10﹣3m3；乙圖中，將實心物塊B放在A上，A剛好浸沒在水中，整體漂浮，則有：F浮乙＝GA+GB；因為A剛好浸沒在水中，所以此時A排開水的體積與A的體積相同，故有：ρ水V排Ag＝ρ水VAg＝GA+GB；則物體B的重力：GB＝ρ水VAg﹣GA＝1.0×103kg/m3×1.5×10﹣3m3×10N/kg﹣9N＝6N，故A錯誤；B．由公式G＝mg＝ρVg可得，木塊A的密度為：ρA＝＝＝0.6×103kg/m3，故B錯誤；C．丙圖中，將物體A和B看作一個整體，則它們處于漂浮狀態(tài)，所以：F浮丙＝GA+GB；由此可知，乙、丙兩圖中物體A和B受到的浮力相同，即：F浮丙＝F浮乙；根據(jù)阿基米德原理可知，乙、丙兩種情況它們排開水的體積相同，則物體A露出水面的體積等于物體B的體積，故有：VB＝VA＝×1.5×10﹣3m3＝2×10﹣4m3；物體B浸沒時排開水的體積等于它的體積，故丙圖中物體B所受的浮力為：F浮B＝ρ水V排Bg＝ρ水VBg＝1.0×103kg/m3×2×10﹣4m3×10N/kg＝2N；由力的平衡條件可得，丙圖中細線對B的拉力：F＝GB﹣F浮B＝6N﹣2N＝4N，故C正確；D．根據(jù)公式G＝mg＝ρVg可得，物體B的密度為：ρA＝＝＝3×103kg/m3，故D錯誤。故選：C。9．（2022春?仁壽縣校級期中）如圖所示，將邊長為10cm的正方體木塊放入裝有某種液體的圓柱形容器中，木塊靜止時，有的體積露出液面，此時液面比放入木塊前升高4cm，容器底部受到的壓強變化了320Pa，則下列判斷正確的是（）A．液體的密度是1.0×103kg/m3 B．木塊的密度為0.6g/cm3 C．木塊受到的浮力是4N D．使木塊完全浸沒需要4N向下的壓力【答案】B?！窘獯稹拷猓篈、根據(jù)公式p＝ρgh可得液體密度：ρ液＝＝＝0.8×103kg/m3；故A錯誤；BC、木塊靜止時，有的體積露出液面，則V排＝（1﹣）V木＝V木，根據(jù)漂浮條件可得：F?。紾木，即：ρ液gV排＝ρ木gV木，所以，ρ木＝ρ液＝×ρ液＝×0.8×103kg/m3＝0.6×103kg/m3＝0.6g/cm3；木塊的體積V木＝L3＝（10cm）3＝1000cm3＝1×10﹣3m3，木塊的重力G木＝m木g＝ρ木gV木＝0.6×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3＝6N；則F?。紾木＝6N；故B正確、C錯誤；D、木塊完全浸沒浮力F浮′＝ρ液gV木＝0.8×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3＝8N；則壓力F＝F浮﹣G木＝8N﹣6N＝2N；即使木塊完全浸沒需要2N向下的壓力，故D錯誤。故選：B。10．（2023春?攸縣月考）（多選）如圖所示，某同學(xué)將兩個完全相同的物體A、B分別放到甲、乙兩種液體中。物體靜止時，A漂浮，B懸浮，且兩液面相平，容器底部受到的液體壓強分別為p甲、p乙，物體A、B所受浮力分別為FA、FB，則（）A．p甲＜p乙 B．p甲＞p乙 C．FA＞FB D．FA＝FB【答案】BD?！窘獯稹拷猓海?）由于A、B完全相同，則重力相等，由圖可知：A在甲液體中漂浮，B在乙液體中懸浮，由物體的漂浮、懸浮條件可知：FA＝G，F(xiàn)B＝G，所以FA＝FB，故C錯誤，D正確；（2）甲液體中的A漂浮，ρ甲液＞ρA，乙液體中的B懸浮，ρ乙液＝ρB，物體A、B完全相同，則ρA＝ρB，兩種液體的密度：ρ甲液＞ρ乙液；又因為兩容器液面等高，所以由p＝ρgh可知，兩種液體對容器底壓強：p甲＞p乙，故A錯誤，B正確。故選：BD。11．（2023?廣西模擬）（多選）在“天宮課堂”中，航天員王亞平展示了“浮力消失”的實驗，她用吸管把乒乓球輕輕壓入水中，取出吸管后，觀察到乒乓球靜止不動，如圖甲所示。在中國科技館的同學(xué)們做了同樣的實驗，乒乓球卻迅速上浮直至漂浮，如圖乙所示。下列說法中正確的是（）A．圖甲中，乒乓球的質(zhì)量不為零 B．圖甲中，水的密度等于乒乓球的密度 C．圖乙中，乒乓球上浮時水對容器底部的壓強變大 D．圖乙中，乒乓球上浮時所受的浮力大于所受的重力【答案】AD?！窘獯稹拷猓篈，質(zhì)量是物體所含物質(zhì)的多少，跟物體所處的位置、狀態(tài)無關(guān)，則乒乓球在太空時的質(zhì)量不變，故A正確；B、圖乙中，乒乓球漂浮在水面上，水的密度大于乒乓球的密度，乒乓球在地面實驗室和太空實驗室，質(zhì)量、體積都不變，由據(jù)ρ＝可知密度不變，所以圖甲中，水的密大于乒乓球的密度，故B錯誤；C、乒乓球在上浮過程中，還沒露出水面前，浮力不變，液面距離容器底的深度不變，由p＝ρgh可知，水對容器底的壓強不變；露出水面后，浮力仍大于重力，隨著乒乓球的上升，浮力減小，則排開水的體積減小，水面距離容器底的深度減小，則水對容器底的壓強減小，故C錯誤；D、在科技館里，乒乓球浸沒在水中后去掉吸管迅速上浮，說明上浮過程中乒乓球所受浮力大于重力，故D正確。故選：AD。12．（2023?宜豐縣校級開學(xué)）元宵節(jié)小云和媽媽一起煮湯圓時發(fā)現(xiàn)，生湯圓剛下鍋時，會沉在水底，此時湯圓所的浮力小于重力；湯圓煮熟后會浮在水面，此時湯圓所的浮力等于重力。（均選填“大于”、“等于”或“小于”）【答案】小于；等于。【解答】解：根據(jù)物體浮沉條件可知，生湯圓剛放進鍋里的水中，由于湯圓的重力比它受到的浮力大，所以是沉在水底。湯圓煮熟后，湯圓的浮力變大，當浮力大于重力時湯圓就會上?。蛔詈螅笫斓臏珗A都漂浮在水面上，此時湯圓受到的浮力等于重力。故答案為：小于；等于。13．（2023?蘇州模擬）小匯認為：魚通過魚鰾吸入或排出氣體，改變魚鰾的體積，可實現(xiàn)上浮和下沉。為了尋找證據(jù)支撐觀點，他查閱資料后得到相關(guān)信息：①魚鰾內(nèi)氣體的質(zhì)量是基本穩(wěn)定不變的；②魚鰾壁上沒有主動改變魚鰾體積的肌肉纖維；③魚鰾內(nèi)氣體壓強與魚外部水壓基本保持一致，在溫度不變的情況下，一定質(zhì)量的氣體壓強與體積的關(guān)系見表。水深（米）0102030體積V（L）10.50.25氣體壓強p（標準大氣壓）1234（1）分析比較表中氣體的壓強p與體積V關(guān)系的數(shù)據(jù)關(guān)系，可得：在溫度不變的情況下，一定質(zhì)量的氣體體積與氣體的壓強成反比。（2）能推翻小匯觀點的證據(jù)是②（填序號“①”“②”或“③”），理由是魚是靠魚鰾中充氣的多少來實現(xiàn)浮沉的，因此魚鰾壁上有主動改變魚鰾體積的肌肉纖維。（3）魚能夠上浮是通過身體和魚鰭擺動獲得上升動力，上升時，魚外部水的壓強變小，魚鰾內(nèi)氣體壓強隨之變小，魚鰾的體積變大，魚受到的浮力也隨之變大。（以上均選填“變大”“不變”或“變小”）【答案】（1）體積與氣體的壓強成反比；（2）②；魚是靠魚鰾中充氣的多少來實現(xiàn)浮沉的，因此魚鰾壁上有主動改變魚鰾體積的肌肉纖維；（3）變?。蛔冃。蛔兇?；變大?！窘獯稹拷猓海?）由表格數(shù)據(jù)知氣體體積越小，氣體的壓強越大，且體積與氣壓的乘積不變，所以在溫度不變的情況下，一定質(zhì)量的氣體體積與氣體的壓強成反比；（2）根據(jù)F浮＝ρ水gV排知浸入液體中的體積越大物體所受到的浮力越大，因此魚是靠著魚漂內(nèi)充氣的多少來實現(xiàn)浮沉的，所以它的質(zhì)量基本不變，故①正確；質(zhì)量不變，重力不變，當魚漂中充滿氣體后，魚的體積增大，所受的浮力變大，而此時重力不變，魚所受的重力不變，魚所受的合力方向向上，因此上浮，故②錯誤；根據(jù)p＝ρgh知液體的密度不變，深度越小，則液體壓強越小，而魚鰾內(nèi)的氣體壓強隨體積的增大而減小，所以液體壓強和氣體壓強同時減小，故③正確；（3）上升時，魚所處的深度減小，由p＝ρgh知魚受到水的壓強變小，魚鰾內(nèi)氣體壓強隨之變小，魚鰾的體積變大，根據(jù)F?。溅阉甮V排得，水的密度不變，排開水的體積增大，因此魚受到的浮力變大。故答案為：（1）體積與氣體的壓強成反比；（2）②；魚是靠魚鰾中充氣的多少來實現(xiàn)浮沉的，因此魚鰾壁上有主動改變魚鰾體積的肌肉纖維；（3）變小；變小；變大；變大。14．（2023?濟南一模）一艘載滿貨物的巨輪從重慶開往廣州，甲、乙、丙、丁是它從長江上游順流而下通過船閘的示意圖，其中下游與閘室構(gòu)成連通器的有丙、?。划斶@艘輪船進入東海后，所受浮力不變?！敬鸢浮勘?、?。徊蛔?。【解答】解：當船從上游到下游時，首先要關(guān)閉上游閘門，打開閥門A，上游的水經(jīng)過閥門A流向閘室，此時閘室與上游水道組成連通器，水面相平時，打開上游閘門，船駛?cè)腴l室；隨后，關(guān)閉上游閘門、閥門A，打開閥門B，此時閘室和下游水道構(gòu)成一個連通器，當閘室水面和下游水面相平后，打開下游閘門，船就可以駛向下游，其中丙、丁圖中，下游與閘室構(gòu)成連通器。輪船從長江航行進入東海時，始終漂浮于水面上，輪船所受的浮力不變，都等于輪船自身的重力。故答案為：丙、?。徊蛔?。15．（2023?碑林區(qū)校級二模）如圖所示，小芳用手將重1.5N，體積為1.6×10﹣4m3的蘋果逐漸壓入水中，直到蘋果剛好浸沒，此過程中水對容器底部的壓強將變大（填“增大”“減小”或“不變”），松手后蘋果將上?。ㄌ睢吧细　薄皯腋　被颉跋鲁痢保詈箪o止時，蘋果受到的浮力大小為1.5N。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）【答案】變大；上?。?.5。【解答】解：（1）小芳用手將蘋果逐漸壓入水中，直到蘋果剛好浸沒，由于蘋果排開的水的體積逐漸變大，液面逐漸升高，根據(jù)p＝ρgh可知，水對容器底部的壓強將變大；（2）將蘋果全部壓入水中后，蘋果排開水的體積等于蘋果的體積，即：V排＝V＝1.6×10﹣4m3；蘋果浸沒時受到的浮力為：F浮＝G排＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.6×10﹣4m3＝1.6N；浸沒在水中的蘋果，受到的浮力F?。?.6N，而重力G＝1.5N，比較可知：F浮＞G，故松手后蘋果將上浮；（3）蘋果最后靜止時漂浮在水面上，此時受到的浮力等于蘋果的重力，即：F浮′＝G＝1.5N；故答案為：變大；上浮；1.5。16．（2022秋?黃浦區(qū)期末）如圖所示，為了航行安全，遠洋輪船的船體上都標有多條水平橫線，分別表示該船在不同水域及不同季節(jié)所允許的滿載時的“吃水線”。為了解釋這種現(xiàn)象，小明查閱資料后得知：（a）不同水域，表層海水的鹽度不同，會導(dǎo)致其密度不同；（b）不同季節(jié)，表層海水溫度不同；（c）某一水域，表層海水在不同溫度下的密度如表所示。（1）根據(jù)表格中表層海水的溫度t、密度ρ的變化情況和相關(guān)條件，得出結(jié)論：同一水域，溫度越高，密度越小。（2）結(jié)合所學(xué)知識及以上信息，指出在不同水域及不同季節(jié)輪船滿載時的“吃水線”不同的原因，并寫出分析過程由于不同水域及不同季節(jié)海水的溫度不同，則海水的密度不同，輪船在海水中都是漂浮，受到的浮力相同，根據(jù)F?。溅岩篻V排可知，排開海水的體積不同。（3）該船滿載時冬季“吃水線”在夏季“吃水線”的下方。（選填“上方”或“下方”）某一水域的表層海水溫度t（℃）61626密度ρ（kg/m3）1026.81025.51022.5【答案】（1）同一水域，溫度越高，密度越小；（2）由于不同海水域及不同季節(jié)水的溫度不同，則海水的密度不同，輪船在海水中都是漂浮，受到的浮力相同，根據(jù)F浮＝ρ液gV排可知，排開海水的體積不同；（3）下方。【解答】解：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，同一水域，海水溫度越高，密度越小；（2）由于不同水域及不同季節(jié)海水的溫度不同，則海水的密度不同，輪船在海水中都是漂浮，受到的浮力相同，根據(jù)F浮＝ρ液gV排可知，排開水的體積不同，所以“吃水線”不同；（3）冬季溫度低，海水密度大，受到的浮力相同，根據(jù)F?。溅岩篻V排可知，排開液體的體積更小，則其吃水線應(yīng)在夏季“吃水線”的下方。故答案為：（1）同一水域，溫度越高，密度越小；（2）由于不同海水域及不同季節(jié)水的溫度不同，則海水的密度不同，輪船在海水中都是漂浮，受到的浮力相同，根據(jù)F?。溅岩篻V排可知，排開海水的體積不同；（3）下方。17．（2023?三江縣校級一模）如圖所示，質(zhì)量分布均勻的甲，乙兩個正方體疊放在水平地面上，甲放在乙的中央。若乙的邊長是甲的2倍，甲對乙的壓強與乙對地面的壓強相等，將它們分別放入足夠多的水中靜止時上下表面都處于水平位置，正方體乙漂浮且有的體積浸入水中，甲、乙的質(zhì)量之比m甲：m乙＝1：3，甲、乙浸入水中的深度之比h甲：h乙＝4：3?！敬鸢浮?：3；4：3。【解答】解：（1）因水平面上物體的壓力和自身的重力相等，所以，甲對乙的壓強：p甲＝＝＝；乙對桌面的壓強：p乙＝＝＝，因甲對乙的壓強與乙對桌面的壓強相等，所以＝，則乙的邊長是甲的2倍，則：4m甲g＝m甲g+m乙g，解得：3m甲＝m乙；則甲、乙的質(zhì)量之比m甲：m乙＝1：3；甲、乙的密度之比：＝＝×＝×＝×＝8：3，（2）乙漂浮在水面上，乙的密度小于水的密度；因物體漂浮時受到的浮力和自身的重力相等，即F浮＝G乙＝ρ乙gV乙；由阿基米德原理可得F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV乙；則：ρ乙gV乙＝ρ水gV乙；ρ乙＝0.3ρ水，甲、乙的密度之比為8：3，則甲的密度為：ρ甲＝ρ乙＝×0.3ρ水＝0.8ρ水，小于水的密度，所以甲在水中漂??；甲、乙在水中處于漂浮狀態(tài)，因物體漂浮時受到的浮力和自身的重力相等，即F?。紾＝mg﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，由阿基米德原理可得F?。溅岩篻V排＝ρ液gSh浸＝ρ液gL2h浸﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①②可得mg＝ρ液gL2h浸，即h浸＝，則甲、乙浸入水中的深度之比：h甲：h乙＝＝×＝×＝4：3。故答案為：1：3；4：3。18．（2022春?米東區(qū)期末）2020年11月10日，我國自主研發(fā)的奮斗者號潛水器在馬里亞納海溝成功坐底，坐底深度約為11000米，刷新中國載人深潛的新紀錄。（1）潛水器質(zhì)量為2t，總體積為36m3，當它漂浮在海面上時，排開水的重力為2×104N，所受浮力為2×104N，潛水器沒入水面下繼續(xù)下潛時，它受到的浮力不變（選填“增大”“減小”或“不變”），它受到海水的壓強增大（選填“增大”“減小”或“不變”）。潛水器與潛水艇原理相同，都是靠改變自身重力來實現(xiàn)浮與沉的（設(shè)海水密度不變化，且為ρ水＝1.0×103kg/m3）。（2）潛水器在馬里亞納海溝坐底成功時，受到海水壓強為1.1×108Pa，相當于每平方米承受1.1×108N的壓力。（3）海中斷崖是指海水上層密度大，下層密度小形成的密度躍層。潛水器在水下航行到海中斷崖時，受到的浮力減小，會急劇掉向海底，此時向水艙充氣可以減小潛水器的重力。（此小題選填“增大”“減小”或“不變”）【答案】（1）2×104；2×104；不變；增大；自身重力；（2）1.1×108；1.1×108；（3）減?。粶p小。【解答】解：（1）潛水器質(zhì)量為2t，總體積為36m3，當它漂浮在海面上時，排開水的重力等于浮力等于自身重力：F浮＝G排＝G＝mg＝2×103kg×10N/kg＝2×104N；根據(jù)F浮＝G排＝ρ液gV排可知，潛水器沒入水面下繼續(xù)下潛時，排開水的體積不變，它受到的浮力不變；由p＝ρ水gh可知，潛水器下潛過程中，所處深度h變大、海水的密度不變，它受到海水的壓強變大；潛水器與潛水艇原理相同，都是靠改變自身重力來實現(xiàn)浮與沉的；（2）坐底深度11000米成功，所受海水的壓強p＝ρ海水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×11000m＝1.0×108Pa，每平方米承受1.0×108N的壓力；（3）是由于潛水器遇到密度突然減小的海水，由于潛艇排開海水的體積不變，根據(jù)阿基米德原理可知，潛艇受到的浮力減少；此時向水艙充氣可以減小潛水器的重力。故答案為：（1）2×104；2×104；不變；增大；自身重力；（2）1.1×108；1.1×108；（3）減小；減小。19．（2022秋?雨花區(qū)校級期末）如圖所示，實心均勻圓柱體A高為8cm，底面積為10cm2。完全相同的輕質(zhì)薄壁圓柱形容器甲和乙，高度為10cm，都放置在水平桌面上。容器甲內(nèi)裝有酒精，容器乙內(nèi)裝有某種液體（圖中未畫出），相關(guān)數(shù)據(jù)如表所示。忽略圓柱體A吸附液體等次要因素。圓柱A酒精質(zhì)量/g180368密度/（g/cm3）0.8高度/深度/（cm）89.2（1）求圓柱體A的密度。（2）將圓柱體A豎直緩慢放入容器甲內(nèi)，A豎直下沉至容器底部并保持靜止，則溢出的液體的質(zhì)量為多少？（3）將圓柱體A豎直緩慢放入容器乙內(nèi)，A豎直下沉至容器底部，靜止時A的頂部距液面0.5cm。此時乙容器的總質(zhì)量恰好等于第二問中液體溢出后甲容器的總質(zhì)量。則乙容器液體的密度是多少g/cm3？（若結(jié)果除不盡，保留2位小數(shù)）【解答】解：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，圓柱體A的質(zhì)量為180g，圓柱體A的體積：VA＝SAhA＝10cm2×8cm＝80cm3，則圓柱體A的密度：ρA＝＝＝2.25g/cm3；（2）由表中數(shù)據(jù)可知，容器中酒精的質(zhì)量為368g，容器中酒精的深度為9.2cm，由ρ＝可知，酒精的體積：V酒精＝＝＝460cm3，由V＝Sh可知，容器的底面積：S＝＝＝50cm2，由題意可知，容器乙的容積：V乙＝Sh＝50cm2×10cm＝500cm3，由于A的高度小于容器內(nèi)酒精的深度，因此將A豎直緩慢放入容器甲內(nèi)，A浸沒在酒精中，此時溢出的液體的體積：V溢＝V酒精+VA﹣V乙＝460cm3+80cm3﹣500cm3＝40cm3，由ρ＝可知，溢出的液體的質(zhì)量：m溢＝ρ酒精V溢＝0.8g/cm3×40cm3＝32g；（3）因為將A放入容器乙后，乙容器的總質(zhì)量恰好等于第二問中液體溢出后甲容器的總質(zhì)量，所以此時乙容器中液體的質(zhì)量等于甲容器中剩余液體的質(zhì)量，甲容器中剩余液體的質(zhì)量：m剩＝m酒精﹣m溢＝368g﹣32g＝336g，則乙容器中液體的質(zhì)量：m乙液＝m剩＝336g，將A放入容器乙后，A液體的總體積：V乙總＝Sh乙總＝50cm2×（8cm+0.5cm）＝425cm3，由題意可知，A浸沒在液體中，則容器乙中液體的體積：V乙液＝V乙總﹣VA＝425cm3﹣80cm3＝345cm3，則乙容器液體的密度：ρ乙液＝＝≈0.97g/cm3。答：（1）圓柱體A的密度為2.25g/cm3；（2）溢出的液體的質(zhì)量為32g；（3）乙容器液體的密度是0.97g/cm3。20．（2022秋?九龍坡區(qū)校級期末）底面積為150cm2的薄壁輕質(zhì)圓柱形容器A（容器足夠高）放置在水平地面上，里面盛有0.2m深的水，如圖甲所示。將另一質(zhì)量為6.28kg、底面積為50cm2的實心金屬圓柱體B豎直放入容器A中，待水靜止后，圓柱體B上表面露出水面的高度為0.1m如圖乙所示。求：（1）容器中水的質(zhì)量；（2）金屬圓柱體B的密度；（3）若金屬圓柱體B是由金屬鋁（已知鋁的密度為2.7g/cm3）與另一種金屬C按體積之比為9：1制成的合金。請你計算金屬C的密度。【解答】解：（1）容器中水的體積：V水＝S容h＝1.5×10﹣2m2×0.2m＝3×10﹣3m3，由ρ＝可得，容器中水的質(zhì)量：m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×3×10﹣3m3＝3kg；（2）由題知，金屬圓柱體放入水中后，露出水面0.1m，設(shè)此時水深為h水，則水的體積為V水＝（S容﹣S金）h水，所以，此時的水深：h水＝＝＝0.3m，則金屬圓柱體的高度：h金＝h水+h露＝0.3m+0.1m＝0.4m，金屬圓柱體的體積：V金＝S金h金＝0.5×10﹣2m2×0.4m＝2×10﹣3m3，金屬圓柱體B的密度：ρ金＝＝＝3.14×103kg/m3；（3）鋁的體積V鋁＝×2000cm3＝1800cm3。則金屬C的體積VC＝×2000cm3＝200cm3。則ρ鋁V鋁+ρCVC＝6280g，即2.7g/cm3×1800cm3+ρC×200cm3＝6280g，解得ρC＝7.1g/cm3。答：（1）容器中水的質(zhì)量為3kg；（2）金屬圓柱體B的密度為3.14×103kg/m3。（3）金屬C的密度為7.1g/cm3。21．（2023?和平區(qū)一模）如圖所示，將邊長為h的正方體木塊A放入水中時，有h0浸入水中；將金屬塊B放在木塊中央靜止后，用刻度尺測出此時木塊露出水面的高度h1，如圖所示，再用輕質(zhì)細線將金屬塊綁在木塊中央，放入水中靜止后測出此時木塊露出水面高度h2，如圖所示，求：（1）木塊A的質(zhì)量；（2）金屬塊B的體積；（3）木塊A與金屬塊B的密度之比ρA：ρB。（溫馨提示：推導(dǎo)計算過程中需要的物理量，請?zhí)崆霸O(shè)定！）【解答】解：（1）由圖甲，木塊A漂浮，受力為重力和浮力，二力平衡，所以GA＝F?。溅阉甮V排＝ρ水gh2h0；所以木塊A的質(zhì)量為：mA＝＝＝ρ水h2h0；（2）乙圖中，木塊浸入水中的體積為：V排′＝SA（h﹣h1），則乙圖中正方體木塊A和合金柱B受到的浮力為：F浮′＝ρ水gV排′＝ρ水gh2（h﹣h1）；正方體木塊A和合金柱B漂浮，則GA+GB＝F浮′＝ρ水gh2（h﹣h1），B的重力為：GB＝F浮′﹣GA＝ρ水gh2（h﹣h1）﹣ρ水gh2h0＝ρ水gh2（h﹣h1﹣h0），圖丙中木塊浸入水中的體積為：V浸＝SA（h﹣h2），由圖乙和圖丙可知，A和B整體漂浮在水中，它們排開水的體積相等，則柱體B的體積為：VB＝V排′﹣V浸＝SA（h﹣h1）﹣SA（h﹣h2）＝SA（h2﹣h1）＝h2（h2﹣h1）；（3）由于GA＝F浮＝ρ水gV排＝ρ水gh2h0＝ρAgh3，則A的密度為：ρA＝?ρ水＝?ρ水；B的密度為：ρB＝＝＝＝?ρ水，木塊A與金屬塊B的密度之比為：ρA：ρB＝?ρ水：?ρ水＝h0（h2﹣h1）：h（h﹣h1﹣h0）。答：（1）木塊A的質(zhì)量為ρ水h2h0；（2）金屬塊B的體積為h2（h2﹣h1）；（3）木塊A與金屬塊B的密度之比為h0（h2﹣h1）：h（h﹣h1﹣h0）。22．（2022秋?武侯區(qū)期末）水箱是生活中常用的供水工具。小明根據(jù)水箱的結(jié)構(gòu)自制了圓柱形薄壁水箱模型。如圖甲所示為該模型的示意圖，A為注水口，B為出水口，C為溢水口（當水箱中的水面達到溢水口則水會從溢水口溢出）。小明對該模型進行了探究，他先關(guān)閉出水口，從注水口勻速向空模型中注入水，通過停表記錄時間為t，每隔2min暫停注入并用天平測量模型與水的總質(zhì)量為m。小明根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制出如圖乙所示的m﹣t圖像。已知溢水口距模型底部的距離為hc＝20cm，模型的底面積為S＝200cm2，注水速度為v＝50mL/min，ρ水＝1g/cm3。忽略各水口體積等次要因素。（1）求模型的質(zhì)量m0；（2）當模型中的水面達到溢水口后，停止注水，小明將圖丙所示底面積為SM＝100cm2，高為hM的圓柱形金屬塊M放入模型中（金屬塊M沉底），溢出水后，測得總質(zhì)量為m1＝6200g，取出金屬塊M后，再次測得總質(zhì)量為m2＝3500g（不計取出金屬塊M的過程中所粘水的質(zhì)量）。求金屬塊M的密度ρM。（3）在（2）題中當金屬M沉底且水面與溢水口齊平時，停止注水，通過放水開關(guān)B放出水。求當放出2.4kg水時，模型中剩余水的深度?！窘獯稹拷猓海?）由注水速度v＝50mL/min，則2min注水的體積為V水1＝vt＝50mL/min×2min＝100mL＝100cm3，結(jié)合密度公式ρ＝可得：2min注水的質(zhì)量m水1＝ρ水V水1＝1g/cm3×100cm3＝100g；又由圖乙可知，2min末的總質(zhì)量為600g，所以模型的質(zhì)量m0＝600g﹣100g＝500g；（2）已知模型的底面積和高度可得，模型的總體積V＝Shc＝200cm2×20cm＝4000cm3；模型注滿水后，將金屬塊放入模型中，溢出水后的總質(zhì)量m1為剩余水的質(zhì)量+模型的質(zhì)量+金屬塊的質(zhì)量；取走M后測得質(zhì)量m2為剩余水的質(zhì)量+模型的質(zhì)量，則金屬塊的質(zhì)量mM＝m1﹣m2＝6200g﹣3500g＝2700g；又由m2＝3500g＝m剩余水+m0，則m剩余水＝m2﹣m0＝3500g﹣500g＝3000g；結(jié)合密度公式可知，剩余水的體積V剩余水＝＝3000cm3；金屬塊放入到注滿水的模型中排開水的體積V排＝V﹣V剩余水＝4000cm3﹣3000cm3＝1000cm3；根據(jù)阿基米德原理可得金屬塊的體積VM＝1000cm3；所以金屬塊的密度ρM＝＝2.7g/cm3；（3）由（2）可知，金屬塊的體積和底面積可得金屬塊的高度hM＝＝10cm；m剩余水＝3000g，排出2.4kg水后剩下水的質(zhì)量m剩＝3kg﹣2.4kg＝0.6kg＝600g，結(jié)合密度公式可知，最后剩下水的體積V剩＝600cm3；又模型的底面積S＝200cm2，金屬塊的底面積SM＝100cm2，則模型剩余空間的底面積S剩＝S﹣SM＝200cm2﹣100cm2＝100cm2；所以剩余水的深度h＝＝6cm＜10cm，說明求解合理。答：（1）模型的質(zhì)量m0＝500g；（2）金屬塊M的密度ρM為2.7g/cm3；（3）模型中剩余水的深度為6cm。23．（2022春?沂南縣期末）北京路沂河大橋改造工程是我市今年重大工程之一。截至2月27日，南幅老橋橋面被560個液壓千斤頂頂升到位（如圖）。液壓千斤頂應(yīng)用了（）A．流體壓強特點 B．連通器特點 C．帕斯卡定律 D．杠桿平衡條件【答案】C。【解答】解：液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟硎桥了箍ㄔ?，即：加在密閉液體上的壓強，能夠大小不變地被液體向各個方向傳遞；在一個小面積的活塞上施加一個很小的力，因為傳遞的是壓強，根據(jù)壓強公式得出在另一邊的面積大的活塞上就會產(chǎn)生更大的力，即：能省力。故選：C。24．（2022?臨沂模擬）2022年1月22日，沂河路改造工程二標段現(xiàn)澆連續(xù)梁最后一聯(lián)混凝土順利澆筑完成！在施工過程中，混凝土泵車起到了重要作用，它是一種將用于泵送混凝土的泵送系統(tǒng)和用于布料的臂架系統(tǒng)集成在汽車底盤上的設(shè)備，泵送系統(tǒng)利用底盤發(fā)動機的動力，將料斗內(nèi)的混凝土加壓送入管道內(nèi)，管道附在臂架上，操作人員控制臂架移動，將泵送系統(tǒng)泵出的混凝土直接送到澆注點。下列有關(guān)說法正確的是（）A．泵車工作時它的四個支腿下面放上鋼板再架起來，是為了減小壓強 B．泵車液壓系統(tǒng)的工作原理是連通器 C．豎起來的管道內(nèi)混凝土的高度越高，底部的壓強不變 D．把混凝土倒入到料斗內(nèi)，整車對地面的壓強不變【答案】A。【解答】解：A、泵車工作時它的四個支腿下面放上鋼板再架起來，這是在壓力一定時，通過增大受力面積來減小壓強，故A正確；B、液壓機的工作原理是帕斯卡原理，而連通器是兩端開口，底部相連的容器，所以不是連通器原理，故B錯誤；C、豎起來的管道內(nèi)混凝土的高度越高，根據(jù)液體壓強公式p＝ρgh可知，底部的壓強變大，故C錯誤；D、把混凝土倒入到料斗內(nèi)，整車的重力變小，對面的壓力變小，受力面積不變，根據(jù)p＝可知，對地面的壓強變小，故D錯誤。故選：A。25．（2022春?滕州市校級期中）如圖中兩活塞面積S1：S2＝1：5，則兩活塞上受到的壓力F1、F2，活塞受到的液體的壓強p1、p2，下列正確的是（）A．F1：F2＝5：1 B．F1：F2＝1：1 C．p1：p2＝1：1 D．p1：p2＝1：5【答案】C?！窘獯稹拷猓盒』钊釉诿荛]液體上的壓強，能夠大小不變地由液體傳遞到大活塞上而工作的，所以p1：p2＝1：1。如圖所示，由于p＝，p1＝p2，所以＝，所以＝＝；故C正確，ABD錯誤。故選：C。26．（2022春?思明區(qū)校級期中）在水平桌面上，放置一個從左至右，管口口徑依序變大的盛水連通管。今在三管管口上各放置與管口口徑相同的甲、乙、丙三活塞，活塞與管壁、水面完全密合且可以在管壁上自由滑動，忽略活塞與管壁間的摩擦力，當三活塞達到靜止平衡時，三管內(nèi)的水面齊高，如圖，則關(guān)于活塞甲、乙、丙的重力大小關(guān)系，下列何者正確（）A．G甲＜G乙＜G丙 B．G甲＞G乙＞G丙 C．G甲＝G乙＜G丙 D．G甲＞G乙＝G丙【答案】A?！窘獯稹拷猓河膳了箍ㄔ砜芍齻€活塞對水產(chǎn)生的壓強大?。簆甲＝p乙＝p丙，因為p＝，S甲＜S乙＜S丙，所以三個活塞對水的壓力：F甲＜F乙＜F丙，因為三個活塞對水的壓力F＝G，所以三個活塞的重力關(guān)系為：G甲＜G乙＜G丙。故選：A。27．（2022春?河?xùn)|區(qū)期末）三峽大壩的船閘是連通器在實際中的具體運用，它保證了大型輪船在上下游之間順利往返航行。如圖所示液壓機模型大小活塞的面積之比為20：1，當作用在小活塞上的力F為30N時，大活塞上能頂起重600N的物體（不計活塞的質(zhì)量）。【答案】連通器；600?！窘獯稹拷猓捍l的上游與閘室下面通過閥門相通，當下游閥門關(guān)閉，上游閥門打開，上游與閘室內(nèi)的水位逐漸相平，打開上游閘門，船就可以進入閘室；同理，船再進