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文檔簡介
專題23浮力細線加水放水題型
題型選擇題填空題作圖題實驗題計算題總計
題數(shù)15500525
一、選擇題(共15小題):
1.如圖所示,用細線固定不吸水的正方體木塊A在水中靜止,已知木塊A重6N、邊長為10cm,容
器底面積為200cm2,現(xiàn)剪斷細線,下列說法不正確的是()
A.剪斷細線前,細線對A的拉力為4N
B.物體A上浮至露出水面之前,物體所受浮力不變
C.物體A漂浮后,水對容器底部的壓強變化了200Pa
D.物體A漂浮后,容器對桌面的壓強變化了200Pa
2.如圖所示,燒杯和水的總質(zhì)量是600g,燒杯與水平桌面的接觸面積是100cm2,將一個質(zhì)量是600g、
體積是300cm3的實心長方體A用細線吊著,然后將其體積的一半浸入燒杯內(nèi)的水中。下列選項錯
誤的是(燒杯厚度忽略不計,杯內(nèi)水沒有溢出,P水ul.OXlO—g/nAg取10N/kg)()
A.細線對A的拉力是4.5NB.水對燒杯底的壓強增大了150Pa
C.燒杯對水平桌面的壓強是750PaD.燒杯對水平桌面的壓力是12N
3.將一圓柱形木塊用細線栓在容器底部,容器中開始沒有水,往容器中逐漸加水至如圖甲所示位置,
在這一過程中,木塊受到的浮力隨容器中水的深度的變化如圖所示,則由圖像乙得出的以下信息
A.木塊是重力為IONB.木塊的底面積為200cm2
C.細線對容器底部的最大拉力為6ND.木塊的密度為O.GXloTg/n?
4.如圖,厚度不計的圓柱形容器放在水平面上,內(nèi)裝有水,上端固定的細線懸掛著正方體M(不吸
水)豎直浸在水中,M有]的體積露出水面,此時水的深度為11cm。已知容器底面積是200cm②,重
為4N,正方體M邊長為10cm,重20N;若從圖示狀態(tài)開始,將容器中的水緩慢抽出,當容器中水
面下降了6cm時,細繩剛好被拉斷,立即停止抽水。不計細繩體積與質(zhì)量,下列說法不正確的是
()
A.如圖未抽出水時,容器對水平面的壓力為26N
B.細繩所能承受的最大拉力為18N
C.M最終靜止后,水對容器底部的壓強為900Pa
D.M最終靜止后,M對容器底部的壓強為1200Pa
5.一個長方體木塊通過細線與空杯底部相連,先置于空杯的底部(不粘連),如圖甲所示;再緩慢
注入水,使得木塊上浮,最終停留在水中,如圖乙所示。已知木塊所受浮力的大小隨杯中水的深
度變化如圖丙所示,則下列說法不正確的是()
0萬/cm
甲乙丙
A.木塊的重力為L6N
B.木塊完全浸沒時受到的浮力為2N
C.木塊的密度為0.SXlO'kg/n?
D.細線對木塊的最大拉力為2N
6.將底面積為S容=100cm,的薄壁圓柱形容器放在水平臺上,再將質(zhì)量均勻的圓柱形物體(不吸水)
用足夠長的細繩系住懸掛于容器中,如圖甲所示。現(xiàn)以100g/min的速度向容器中緩慢注水,直至
注滿容器為止。已知細繩所受拉力F大小與注水時間t的關(guān)系圖像如圖乙所示。忽略細繩體積、
液體流動等因素。下列說法中錯誤的是()
甲乙
A.物體的重力為2.4NB.物體的密度為1.2X1(fkg/n?
C.當F=0.6N時物體下表面所受壓強為450PaD.當t=9min時容器底部所受水的壓強為
900Pa
7.如圖甲所示,一實心圓柱體金屬塊通過細線與上端的拉力傳感器相連,拉力傳感器可以顯示出受
到的拉力大小。緩慢往空水箱中加水,直到裝滿(圓柱體不吸水,水的密度P水ulXlO/g/n?)o
如圖乙是傳感器的示數(shù)F隨水箱中水面到水箱底的距離h變化的圖像。以下對圓柱體金屬塊的判
斷正確的是()
?F/N
A.高度為20cmB.底面積為1義10-福
C.受到的浮力最大為4ND.密度為《XIO'kg/n?
8.水平桌面上有一個質(zhì)量為1kg、底面積為200cm2的圓柱形盛水容器,在容器底部用細繩將一質(zhì)量
是600g,體積為lOOOcn?的正方體木塊固定在水中,木塊有斜勺體積浸入水中,繩子處于繃緊狀態(tài),
木塊靜止后水深30cm,如圖甲所示;現(xiàn)向容器中加入適量水(水沒有溢出)直至液面與物體的上
表面相平,此時繩子剛好斷裂,如圖乙所示;繩子斷裂后木塊再次靜止時,如圖丙所示。下列說
C.丙圖相對于乙圖的水面下降了2cmD.在丙圖中,容器對桌面的壓強是3400Pa
9.如圖甲所示,一個柱形容器放在水平桌面上,容器中立放著一個底面積為lOOcm,,高為15cm,質(zhì)
量為0.9kg均勻?qū)嵭拈L方體木塊A,A的底部與容器底用一根10cm長細繩連在一起,現(xiàn)慢慢向容
器中加水,當加入1.8kg的水時,木塊A對容器底部的壓力剛好為0,如圖乙所示。往容器里繼
續(xù)加水,直到細繩剛剛被拉斷立即停止加水,如圖丙所示。細繩剛剛被拉斷和拉斷細繩后A靜止
C.繩子剛斷時A受到的浮力為15ND.繩子斷后A靜止后水對容器底的壓力為63N
10.如圖所示,一個底面積為200cm2,足夠深的薄壁圓柱形容器放在水平臺面上,容器底部有一個
可關(guān)閉的閥門,容器內(nèi)原裝有20cm深的水。再將一個重力為54N、高為20cm、底面積為lOOcm?
的圓柱形物體用上端固定的細繩吊著浸入水中,物體靜止時有[的體積浸入水中。細線能夠承受的
最大拉力為52N,打開閥門,水以每秒20cm3的速度流出,當細線斷的瞬間立刻關(guān)閉閥門,則下列
說法正確的是()
A.未放水時,細線對物體的拉力為49N
B.從開始放水到細線拉斷,經(jīng)過130s
C.繩斷后,當物體靜止時,水對容器底的壓強為2350Pa
D.繩斷后,當物體靜止時,物體對容器底部的壓強為3200Pa
11.如圖甲,橫截面積為20cm2的圓筒型容器中裝有適量的水,將A、B兩個圓柱體物塊懸掛在彈簧
測力計上,自圖示位置以lcm/s的速度勻速下降,測力計示數(shù)變化如圖乙所示。則A、B兩物塊的
高度ha、hB分別為()
A.hA=4cm,hB=4cmB.HA—6cm,hu—4cm
C.hA=5cm,hB=6cmD.hA=6cm,hB=5cm
12.在水平桌面上放有一薄壁柱形容器,底面積為lOOcm,將一個重力為2.5N,底面積為40cm,高
為10cm柱形玻璃杯A漂浮于水面,底部連接有一個實心金屬塊B,B的密度為2X103kg/m3,細線
未拉直,如圖甲所示。然后向容器中注水,細線拉力隨時間變化圖象如圖乙所示(容器無限高,
g=10N/kg),最后A、B兩物體在水中處于靜止狀態(tài)(B未與底部緊密接觸,細線不可伸長且質(zhì)
量體積忽略不計),則下列說法錯誤的是()
A.注水前,玻璃杯A所受浮力的大小2.5N
B.注水前,水對玻璃杯A底部的壓強大小625Pa
C.向容器中注水時,匕時刻到。時刻加水的體積為50cm
D.B物體的重力為2N
13.如圖所示,足夠高的柱形容器底面積為200cm。容器內(nèi)放有一密度為0.4g/cn?、邊長為10cm的
正方體木塊A,將一物塊B放在A的正上方,用一條質(zhì)量可忽略不計的細繩,兩端分別系于木塊
底部中心和柱形容器中心?,F(xiàn)緩慢向容器中加水,當加入2.4kg的水后停止加水,此時木塊A有
五分之一的體積露出水面,細繩受到的拉力1N,容器中水的深度為兒;再將物塊B取下并緩慢放
入水中直到浸沒時,細繩剛好斷掉,液面穩(wěn)定后容器中水的深度為hz。已知細繩能承受的最大拉
力為5N。則下列說法中錯誤的是()
B.物體B的密度為3g/cm,
C.hl:112=16:17D.物塊B最終對容器底部的壓力為2N
14.如圖甲所示,水平放置的底面積為200cm2的輕質(zhì)薄壁柱形容器中浸沒有正方體A、圓柱體B.體
積為1000cm:重力為6N的A通過不可伸長的細線與容器底部相連,B放在A上。打開閥門K放
出液體,容器中液體深度h與細線上拉力F關(guān)系如圖乙所示。若當液體深度為20cm時,關(guān)閉閥
門,剪斷細線,將B從A上取下放入液體中,待A、B靜止后,容器底部受到的液體壓強m,則下
列說法不正確的是()
A.容器內(nèi)液體密度為ZXIO/g/n?
B.未打開閥門前,B對A的壓強為500Pa
C.待A、B靜止后,液體壓強pi=3750Pa
D.待A、B靜止后,與剪斷細線前,A豎直移動了4.5cm
15.如圖甲所示,水平桌面上放有上、下兩部分均為柱形的薄壁容器,上部分橫截面積為200cm2,
足夠高,下部分橫截面積為150cm\高度為10cm,里面裝有部分水,將一個邊長為10cm,質(zhì)量為
1.6kg的正方體用一根輕繩系在天花板上并剛好浸沒在水中。現(xiàn)從t=0時開始以一定的速度勻速
放水,水對容器底部的壓強隨時間變化規(guī)律如圖乙所示。下列說法錯誤的是()
A.放水前,容器中液體的深度為16cm
B.t=9s,水對容器底部的壓強為1200Pa
C.繩子能夠承受的最大拉力為14N
D.t=15s,物體對容器底部的壓力為12N
二、填空題(共5小題):
16.如圖甲所示,水平放置的平底柱形容器A的底面積為200cm3不吸水的正方體木塊B的重為
5N.邊長為10cm,靜止在容器底部,把不可伸長的細線一端固定在容器底部,另一端固定在木塊
B的底面中央,且細線的長度L為4cll1,已知水的密度為1.OXlO/g/ml則甲圖中,木塊對容器
底部的壓強為Pa.向容器A中緩慢加水,當細線受到拉力為1N時,停止加水,如圖乙
所示,此時容器底部受到水的壓強是Pa,若將圖乙中與B相連的細線剪斷,當木塊靜
止時,容器底部受到水的壓力是N?
甲乙
17.將一底面積為0.01m,的長方體木塊用細線栓在一個空容器的底部,然后向容器中緩慢加水直到
木塊上表面與液面相平,如圖甲所示,在此整個過程中,木塊底部受到水的壓強隨容器中水的深
度的變化如圖乙所示,則木塊所受到的最大浮力為N,木塊重力為N,細線對木
塊的最大拉力為No將細線剪斷后容器對桌面的壓強將(填“變大”、“變小”、
“不變”;g取10N/kg)。
18.如圖所示,底面積為200cm\重4N的薄壁圓柱形容器放在水平地面上,細繩上端固定,下端懸
掛著不吸水正方體M,已知正方體M的邊長為10cm、重20N,有卷的體積露出水面,此時水的深度
為11cm。則細繩對物體的拉力是N,從圖示狀態(tài)開始,將容器中的水緩慢抽出,當水面
下降了7cm時,細繩恰好斷裂,立即停止抽水,不計細繩體積和質(zhì)量,M最終靜止后,水對容器
底部的壓強為_________Pao
19.如圖甲所示,圓柱形平底容器置于水平桌面上,其底面積為200cm:在容器內(nèi)放入一個底面積
為100cm?、高為30cm的圓柱形物塊,物塊底部的中心通過一段細線與容器底部相連。向容器內(nèi)
緩慢注入某種液體直至將其注滿,如圖10乙所示。己知在注入液體的過程中細線對物塊的拉力F
隨液體深度h的變化關(guān)系圖象如圖10丙所示。則液體的密度為kg/m3;若注滿液體后
將細線剪斷,當物塊靜止時,液體對容器底部的壓強為Pa。
20.如腳所示,青雅在水平地面的容器裝有適量水,底面積為lOOcm?,上端開口面積為60cm用
細線吊著底面積為50cm2的長方體,使其緩慢浸沒于水中,直至物體靜止在容器底部;松開細線,
物體上表面距水面4cm,容器對地面的壓力相比未放入物體時增大了40N.圖乙是水對容器底部
的壓強p與物體下表面浸入水中深度H的圖象。則未放入物體時,容器中水的深度為cm,
物體的密度為kg/m3。
三、計算題(共5小題):
21.將一正方體木塊,系好繩子后放入甲圖容器中,并把繩子的另一端固定在容器底部的中央。然
后沿器壁緩慢勻速倒入水(忽略其他因素影響),容器中水與木塊位置變化如圖所示。小花經(jīng)過
分析畫出木塊從加水開始到被完全浸沒后的過程中,水對容器底部的壓力隨加水體積的變化圖像,
如圖所示。已知P木=0.GXlO'kg/n?,木塊質(zhì)量為600g,底面積為lOOcnL求:
(1)如圖甲所示,未加水時木塊對容器底部的壓強是多少;
(2)如圖乙所示,當注入水體積為600cm3時,木塊對容器底部的壓力剛好為0,則容器底面積是
多少cm2;
(3)當加水體積為180001?時剪斷繩子,當木塊穩(wěn)定后,繩斷前后木塊移動距離是多少cm。
F/N|
22.如圖甲,邊長為10cm的立方體木塊A通過細線與圓柱形容器底部相連,容器中液面與A上表面
齊平,液面距容器底距離為30cm。從打開容器底部的抽液機勻速向外排液開始計時,細線中拉力
F隨時間t的變化圖象如圖乙所示,已知木塊密度P=0.5X103kg/m\容器的底面積為200cm2,
g取10N/kg。根據(jù)以上信息,請解決下列問題:
(1)第0秒時,木塊A受到的浮力多大?
(2)容器中液體的密度多大?
(3)第50秒時,液體對容器底的壓強多大?
(4)50秒內(nèi)從容器中抽出液體的質(zhì)量是多少?
23.如圖甲所示,一個不計外壁厚度且足夠高的柱形容器放在水平桌面上,容器中立放著一個底面
積為lOOcm?、高為12cm均勻?qū)嵭拈L方體木塊A,A的底部與容器底用一根細繩連在一起?,F(xiàn)慢慢
向容器中加水,當加入1.8kg的水時,木塊A對容器底部的壓力剛好為0,如圖乙所示,此時容
器中水的深度為9cli1。已知細繩長度為L=8cm,P水=1.OXlO—g/n?)。求:
(1)當木塊A對容器底部的壓力剛好為。時,A受到的浮力。
(2)木塊A的密度。
(3)若繼續(xù)緩慢向容器中加水,當容器中的水的總質(zhì)量為4.5kg時,停止加水,如圖丙所示。此
時將與A相連的細繩剪斷,求細繩剪斷前、剪斷后木塊靜止時,水對容器底部壓強的變化量。
(整個過程中無水溢出)
(4)將繩子換為原長為8cm的輕質(zhì)彈簧(不計彈簧的體積),從容器中沒有水到A剛好浸沒,需
加多少kg的水,此時,彈簧拉力為多大?(在一定范圍內(nèi),彈簧受到的拉力每增大1N,彈
簧的長度就伸長1cm)
24.小明在實驗室模擬研究浮箱種植的情境。他將重力為10N、底面積為200cm2的薄壁柱形容器置
于水平桌面上,A是邊長為10cm密度均勻的正方體浮箱模型,通過一根長為5cm的細線連接著底
面積為25cm2的柱形物體B,先將A、B兩物體疊放在容器中央,物體B未與容器底緊密接觸,然
后緩慢向容器中注水,注水過程中正方體A一直保持豎直狀態(tài)。當水的深度為12cm時,繩子處
于自由狀態(tài),如圖甲所示,此時物體B對容器底的壓力為1.7N;繼續(xù)向容器中注水,整個注水過
程中正方體A所受浮力F與水的深度h的關(guān)系圖像如圖乙所示,水未溢出。(細線不可伸長,且
質(zhì)量、體積不計)求:
(1)圖甲所示水對容器底的壓強;
(2)物體B的密度;
(3)當注水深度為16cm時,容器對水平桌面的壓力。
25.如圖所示,水平桌面上放置一圓柱形容器,其內(nèi)底面積為200cm,,容器側(cè)面靠近底部的位置有
一個由閥門K控制的出水口,物體A是邊長為10cm的正方體,用不可伸長的輕質(zhì)細線懸掛放入
水中靜止,此時有2的體積露出水面,細線受到的拉力為12N,容器中水深為18cm。已知,細線能
承受的最大拉力為15N,細線斷裂后物體A下落過程不翻轉(zhuǎn),物體A不吸水,gm10N/kgo
(1)求物體A的密度;
(2)打開閥門K,使水緩慢流出,問放出大于多少kg水時細線剛好斷裂?
(3)細線斷裂后立即關(guān)閉閥門K,關(guān)閉閥門K時水流損失不計,物體A下落到容器底部穩(wěn)定后,
求水對容器底部的壓強;
(4)從細線斷裂到物體A下落到容器底部的過程中,求重力對物體A所做的功。、八?
專題23浮力細線加水放水題型
題型選擇題填空題作圖題實驗題計算題總計
題數(shù)15500525
一、選擇題(共15小題):
1.如圖所示,用細線固定不吸水的正方體木塊A在水中靜止,已知木塊A重6N、邊長為
10cm,容器底面積為200cm2,現(xiàn)剪斷細線,下列說法不正確的是()
A.剪斷細線前,細線對A的拉力為4N
B.物體A上浮至露出水面之前,物體所受浮力不變
C.物體A漂浮后,水對容器底部的壓強變化了200Pa
D.物體A漂浮后,容器對桌面的壓強變化了200Pa
【答案】D
333-33
【解析】解:A、木塊的體積:VA=LA=(10cm)=1000cm=lX10m,
由圖可知,剪斷細線前,木塊浸沒在水中,此時木塊受到的浮力:
F浮=p排=p水g%=1X103kg/m3X10N/kgX1X10-3m3=10N
此時木塊A受到豎直向下的重力、繩子的拉力和豎直向上的浮力,由力的平衡條件可知,細
線對A的拉力:F拉=F??-G=10N-6N=4N,故A正確;
B、木塊A上浮至露出水面之前,排開水的體積都等于木塊的體積,即排開水的體積不變,
根據(jù)F浮=P水且丫排可知,木塊A所受浮力不變,故B正確;
C、因為物塊漂浮,所以F/=GA=6N,
單浮'________6AZ_______
木塊排開水的體積:V/=6X10%,
p水gl.OxlO3kg/m3xlON/kg
所以液面下降的深度為:Ah=亭=乜口=I*■3]對而=o.02m,
則水對容器底的壓強變化量:
Ap=p*gAh=1.0X103kg/m3X10N/kgX0.02m=200Pa,故C正確;
D、容器對水平桌面的壓力大小等于容器、容器內(nèi)的水和物體的重力之和,物體A漂浮后,
重力之和沒有發(fā)生變化,因此容器對水平桌面的壓力不變,由p=g可知,容器對桌面的壓
強不變,故D錯誤。
故選:Do
2.如圖所示,燒杯和水的總質(zhì)量是600g,燒杯與水平桌面的接觸面積是lOOcn?,將一個質(zhì)
量是600g、體積是300cm3的實心長方體A用細線吊著,然后將其體積的一半浸入燒杯內(nèi)
的水中。下列選項錯誤的是(燒杯厚度忽略不計,杯內(nèi)水沒有溢出,P水nl.OXloTg/n?,
g取10N/kg)()
A.細線對A的拉力是4.5N
B.水對燒杯底的壓強增大了150Pa
C.燒杯對水平桌面的壓強是750Pa
D.燒杯對水平桌面的壓力是12N
【答案】D
【解析】解:A.實心長方體A的一半體積浸入燒杯內(nèi)的水中時排開水的體積V排=|V=
-X300cm3=150cm3=1.5X10-1m3,
2
長方體A受到的浮力F浮=P水gV排=1.OX103kg/m3XlON/kgX1.5X10-4m3=l.5N,
3
長方體A的重力GA=mAg=600X10-kgX10N/kg=6N,
則細線對物體A的拉力F拉=6人-F浮=6N-1.5N=4.5N,故A正確;
B.燒杯內(nèi)水面上升的高度Ah=?=懸當3=0.015m,
水對燒杯底的壓強增大量:△p=P水g△h=L0X103kg/m3x:10N/kgX0.015m=150Pa,故
B正確;
3
CD.燒杯和水的總重力:Gfi=m,e,g=600X10-kgX10N/kg=6N,
因長方體A受到的浮力和長方體A對水的壓力是一對相互作用力,
所以,長方體A對水的壓力:Fffi=Fff=1.5N,
燒杯對水平桌面的壓力:F=G.&+Fffi=6N+1.5N=7.5N,故D錯誤;
燒杯對水平桌面的壓強:=750Pa,故C正確。
3J.UUXXJUTn,
故選:Do
3.將一圓柱形木塊用細線栓在容器底部,容器中開始沒有水,往容器中逐漸加水至如圖甲
所示位置,在這一過程中,木塊受到的浮力隨容器中水的深度的變化如圖所示,則由圖
像乙得出的以下信息正確的是()
B.木塊的底面積為200cm2
D.木塊的密度為0.GXlO/g/m,
【答案】D
【解析】解:A.由圖像可知,當容器中水的高度為6cm?12cm時,木塊處于漂浮狀態(tài),受
到的浮力和重力相等,因此木塊的重力為6N,故A錯誤;
B.由圖像可知,當木塊剛好漂浮時,木塊被淹沒的高度為6cm,此時木塊受到的浮力為6N,
由F浮=PzkgV排=P*gSh可知,6N=0.0Im2=100cm2,故
lxl03kg/m3xl0N/kgx0.06m
B錯誤;
C.細線對容器底部的最大拉力ION-6N=4N,故C錯誤;
D.由圖像可知,木塊全部淹沒受到的浮力為10N,由F^=P水gV排可知,
木塊的體積v=v排=2IONin-33
---;----;------=10m,
33
p水glxlOkg/mxlON/kg
G6N
則木塊的密度:P=-==0.6X103kg/m3,故D正確。
VV10-3?n3
故選:Do
4.如圖,厚度不計的圓柱形容器放在水平面上,內(nèi)裝有水,上端固定的細線懸掛著正方體
M(不吸水)豎直浸在水中,M有[的體積露出水面,此時水的深度為11cm。已知容器底面
積是200cm2,重為4N,正方體M邊長為10cm,重20N;若從圖示狀態(tài)開始,將容器中的
水緩慢抽出,當容器中水面下降了6cm時,細繩剛好被拉斷,立即停止抽水。不計細繩
體積與質(zhì)量,下列說法不正確的是()
A.如圖未抽出水時,容器對水平面的壓力為26N
B.細繩所能承受的最大拉力為18N
C.M最終靜止后,水對容器底部的壓強為900Pa
D.M最終靜止后,M對容器底部的壓強為1200Pa
【答案】C
222
【解析】解:(1)物體M的底面積:SM=I?=(10cm)=100cm=0.01m,
若容器內(nèi)沒有物體M,水的深度為11cm時水的體積:V=S容h=200cm2xilcm=2200cm3,
這些水的質(zhì)量:m=P水V容=1.0g/cm3X2200cm3=2200g=2.2kg,
因物體M受到的浮力和排開水的重力相等,
所以,容器對水平面的壓力F=G容+G水+F容+G水+G排,
即:未抽出水時,容器內(nèi)水和物體M的共同作用效果與2.2kg水的作用效果相同,
則容器對水平面的壓力:
F=G容+mg=4N+2.2kgX10N/kg=26N,故A正確;
(2)原來正方體M浸入水中深度:hi=(1-i)L=|xl0cm=8cm,
水面下降6cm時正方體M浸入水中深度:h2=hi-△h=8cm-6cm=2cm,
則物體M排開水的體積:V#=Snh2=100cm2X2cni=200cni3=2X10-4m3,
此時正方體M受到的浮力:F浮=p*gV排=1.0X103kg/jn3X10N/kgX2X10-4m3=2N,
所以細繩能承受的最大拉力:Ftt=G-Fff=20N-2N=18N,故B正確;
(3)細繩剛好被拉斷時,容器內(nèi)水的深度:h3=h-△h=llcm-6cm=5cm,
33
容器內(nèi)剩余水的體積:V水利=S§h3-V排=200cm2x5cm-200cm=800cm,
當物體M恰好浸沒時,需要水的體積:
2233
丫水=(S容-SM)L=(200cm-100cm)X10cm=1000cm>800cm,
所以,細繩被拉斷、M最終靜止后,M沒有浸沒,
V3
則此時容器內(nèi)水的深度:h戶=一=8cm=0.08m,
S容一SM200cm2-100cm2
33
此時水對容器底部的壓強:p=P*gh4=l.OX10kg/mXlON/kgXO.08m=800Pa,故C錯
誤;
2343
(4)M最終靜止后,排開水的體積:V排'=SMh4=100cmX8cm=800cm=8X10-m,
33
正方體M受到的浮力:F浮,=P*gV排'=1.OX10kg/mX10N/kgX8X10-4III3=8N,
/
M對容器底部的壓力:Fffi=G-Fg=20N-8N=12N,
M對容器底部的壓強:pH=/=*,=1200Pa,故D正確。
2
SM0.01m
故選:Co
5.一個長方體木塊通過細線與空杯底部相連,先置于空杯的底部(不粘連),如圖甲所示;
再緩慢注入水,使得木塊上浮,最終停留在水中,如圖乙所示。已知木塊所受浮力的大小
隨杯中水的深度變化如圖丙所示,則下列說法不正確的是()
O力/cm
甲乙丙
A.木塊的重力為L6N
B.木塊完全浸沒時受到的浮力為2N
C.木塊的密度為O^XlO/g/m,
D.細線對木塊的最大拉力為2N
【答案】D
【解析】解:圖甲中,容器中沒有水,木塊沒有受到浮力作用,對應(yīng)圖丙中的。點;緩慢注
入水后,木塊受到浮力的作用且浮力隨著水的增多而逐漸增大,在其所受的浮力小于其重力
的情況下,木塊不會離開容器底部,對應(yīng)圖丙中的0A段;隨著水的增多,當木塊所受的浮
力等于其重力時,物體開始漂浮在水面上,且隨著水面逐漸上升,在細線未拉直的情況下,
木塊所受的浮力大小不變,對應(yīng)圖丙中的AB段;當細線被拉直后,水面繼續(xù)上升,但木塊
不再上升,浸在水中的體積逐漸增大,所受的浮力也隨之增大,對應(yīng)圖丙中的BC段;當木
塊完全浸沒于水中后,木塊所受的浮力不再隨著水的深度變化而變化,對應(yīng)圖丙中的CD段。
A、由以上分析可知,在AB段,木塊處于漂浮狀態(tài),由物體的浮沉條件可知,此時木塊所受
的浮力等于其重力,則可知木塊的重力為L6N,故選項A正確;
B、由以上分析可知,在CD段,木塊完全浸沒,此時木塊所受的浮力為2N,故選項B正確;
C、木塊完全浸沒時所受的浮力為2N,則由阿基米德原理可知,木塊的體積V=V#F=&,
P水g
G
33
木塊的質(zhì)量為m=則木塊的密度為P=?=1―=水=^xl.0X10kg/m=0.8
gV£浮浸沒F浮浸沒Y水2N
X103kg/m3,故選項C正確;
D、木塊浸沒時細線對木塊拉力最大,此時細線對木塊的拉力F=F浮漫滋-G=2N-1.6N=0.4N,
故選項D錯誤。
故選:Do
6.將底面積為S容=100cm2的薄壁圓柱形容器放在水平臺上,再將質(zhì)量均勻的圓柱形物體
(不吸水)用足夠長的細繩系住懸掛于容器中,如圖甲所示?,F(xiàn)以100g/min的速度向容
器中緩慢注水,直至注滿容器為止。已知細繩所受拉力F大小與注水時間t的關(guān)系圖像
如圖乙所示。忽略細繩體積、液體流動等因素。下列說法中錯誤的是()
C.當F=0.6N時物體下表面所受壓強為450Pa
D.當t=9min時容器底部所受水的壓強為900Pa
【答案】D
【解析】解:A、由圖乙可知,0?4min時,細繩拉力Fi=2.4N,物塊A的重:6物=件=2.4凡
故A正確;
B、第7min時水面剛好與物塊的上表面相平,則Fff=G物-F?=2.4N-0.4N=2N,
p
根據(jù)阿基米德原理可知,物體的體積為:V物=丫排=上=°…=2X10-3
p水g1.0xl03kg/m3xl0N/kg
=200cm3,
Q
由G=mg=pVg可知物體的密度為:P物23"ZXlOlg/m,,故B
gY物1ON//C0X2X1O47n3
正確;
C、由圖乙可知,4?7min,容器內(nèi)的水面從物塊A的下表面升到上表面,
注入水的質(zhì)量:mi=100g/minX(7-4)min=300g,
注入水的體積:Vi=—=3,%=300cm3,
p水ig/cm3
此過程中體積關(guān)系:Vi+V物=$容卜物,
BP:300cm3+200cm3=100cm2Xh物,
解得:h物=5cm,
所以,s物=?=等”=40cm2,
h物5cm
由圖乙可知,當細繩的拉力F3=0.6N,物體部分浸入水中,
水對物體下表面的壓力:F=F浮=6-F3=2.4N-0.6N=L8N,
水對物體下表面的壓強:P=5=一:::2=450Pa,故C正確;
:
D、當t=9min時容器內(nèi)水的質(zhì)量為:m2=100g/ininX9min=900g,
3
此時水的體積為:v2=也=萼々=900cm,
P水rg/cm3
ua*入鳳口+1物900cm3+200cm3.八「
此時谷器內(nèi)水的穌度為:h==————-——=llc1m=0.11m,
S容100cmz
此時容器底部所受水的壓強為:p'=PAgh=1.0X103kg/m3XlONAgX0.1lm=1lOOPa,
故D錯誤。
故選:Do
7.如圖甲所示,一實心圓柱體金屬塊通過細線與上端的拉力傳感器相連,拉力傳感器可以
顯示出受到的拉力大小。緩慢往空水箱中加水,直到裝滿(圓柱體不吸水,水的密度P水
=1X103kg/m3)?如圖乙是傳感器的示數(shù)F隨水箱中水面到水箱底的距離h變化的圖像。
以下對圓柱體金屬塊的判斷正確的是()
C.受到白揖力最大為4N乙D.密度為《XIO/g/m,
【答案】B
【解析】解:A、由圖乙可知,當水箱中水面到水箱底的距離hi=10cm時,圓柱體金屬塊下
表面剛好與水面接觸,當水箱中水面到水箱底的距離h2=20cm時,圓柱體金屬塊剛好浸沒
在水中,所以圓柱體金屬塊的高度為:h=h2-hi=20cm-10cm=10cm,故A錯誤;
C、由圖乙可知,當水箱中水面到水箱底的距離小于10cm時,傳感器的示數(shù)為圓柱體金屬塊
的重力G=R=5N,當水箱中水面到水箱底的距離hz=20cm時,傳感器的示數(shù)F?=4N,所以
圓柱體金屬塊浸沒時受到的浮力為:%¥=G-F2=5N-4N=1N,此時排開水的體積最大,受
到的浮力最大,故C錯誤;
B、由阿基米德原理可知,此時物體的體積為:V=V排=上=…3「3,…-1X10-
p水g1.0xl03kg/m3xl0N/kg
4m3,所以圓柱體金屬塊的底面積為:s=:=W,3=1x10",故B正確;
h0.1771
D、由G=mg=PVg可知,圓柱體金屬塊的密度為:P=*=l:"/"=5義lOlg/R
Vg1x104m3xlOJV/fc^
故D錯誤。
故選:Bo
8.水平桌面上有一個質(zhì)量為1kg、底面積為200cm2的圓柱形盛水容器,在容器底部用細繩
將一質(zhì)量是600g,體積為lOOOcn?的正方體木塊固定在水中,木塊有[的體積浸入水中,
繩子處于繃緊狀態(tài),木塊靜止后水深30cm,如圖甲所示;現(xiàn)向容器中加入適量水(水沒
有溢出)直至液面與物體的上表面相平,此時繩子剛好斷裂,如圖乙所示;繩子斷裂后木
塊再次靜止時,如圖丙所示。下列說法中正確的是()
B.從甲喇到乙圖所力妙的重力為4N丙
C.丙圖相對于乙圖的水面下降了2cm
D.在丙圖中,容器對桌面的壓強是3400Pa
【答案】C
【解析】解:A、甲圖中木塊浸入水中的體積:V排i=gv木M/xlOOOcnf^gOOcm'MgXloTm';
則木塊受到的浮力:F浮i=P^gV排i=L0X103kg/m3X10N/kgX8X10-m3=8N,
木塊的重力:G木=m木g=0.6kgX10N/kg=6N,
木塊靜止時受力平衡,則繩子的拉力:F1=F浮1-G木=8N-6N=2N,故A錯誤;
B、正方體木塊的邊長為L=乎I=VlOOOcm3=10cm,
則木塊的底面積為S木=〃=(10cm)2=100cm2,
加水后的水面升高的高度為△!!=(1-1)L=(1-i)X10cm=2cm,
由于木塊的位置不變,則所加水的體積為V/=(S容-S木)△!!=(200cm2-100cm2)
X2cm=200cm3=2X10-V;
所加水的重力:G水'=P水gV水'=1.0X103kg/m3xi0N/kgX2X10Tm3=2N,故B錯誤;
3
C、乙圖中木塊浸沒在水中,則木塊排開水的體積:Vw2=V*=1000cm=1X10-Ws
丙圖中木塊處于漂浮狀態(tài),則此時木塊受到的浮力為F浮3=G木=6N,
由F浮=「水且丫排可得此時木塊浸入水中的體積:V排3=工6N
=6X10
33
p水gl.OxlOkg/mxlON/kg
所以,丙圖相對于乙圖,排開水的體積變化量:△丫俳=丫樣27排3=1><10%3-6*水-%3=
4X10-4m3;
水面變化的高度:△!!=?=蕓黑受=0.02m=2cm,故C正確;
■3zuuxiu*皿
D、容器的重力G容器=mg=lkgX10N/kg=10N;
232-33
甲圖中,水的體積為V水=5容h-Vfti=200cmX30cm-800cm=5200cm=5.2X10m;
33-33
水的重力G水=P^RgV水=1.0X10kg/mX10N/kgX5.2X10m=52N,
z
丙圖中,容器對桌面的壓力大小:F=G.s=G*+G*+G木+G容罌=52N+2N+6N+10N=70N。
3
容器對桌面的壓強為:p=£=-曹42=3-5X10Pa;故D錯誤。
3,UUXJ_U771.
故選:Co
9.如圖甲所示,一個柱形容器放在水平桌面上,容器中立放著一個底面積為100cm)高為
15cm,質(zhì)量為0.9kg均勻?qū)嵭拈L方體木塊A,A的底部與容器底用一根10cm長細繩連在
一起,現(xiàn)慢慢向容器中加水,當加入L8kg的水時,木塊A對容器底部的壓力剛好為0,
如圖乙所示。往容器里繼續(xù)加水,直到細繩剛剛被拉斷立即停止加水,如圖丙所示。細繩
剛剛被拉斷和拉斷細繩后A靜止時,水對容器壓強變化了lOOPa。下列說法正確的是()
D.繩子斷后A靜止后水對容器底的壓力為63N
【答案】D
23
【解析】解:A、木塊A的體積:VA=SAhA=100cmX15cm=1500cm,
物體A的密度:PA=?=0-6g/cm)故A錯誤;
3
VA1500cm
B、當加入1.8kg的水時,木塊A對容器底部的壓力剛好為0,此時木塊恰好漂??;
因木塊受到的浮力和自身的重力相等,所以,由阿基米德原理可得:FJJMGA,即:mAg=
P水gV排,
則木塊排開水的體積:3骨=篝第=9。遍,
容器內(nèi)水的深度:?k=?=*J=9cm,
2
SA100cm
容器內(nèi)加入水的體積:V水=£==湍/-=L8X1。%』8。0媼,
由V,k=(S容-SA)h水可得,容器的底面積:
17Q
W00cm22
S容=W+sA=+100cm=300cm,故B錯誤;
。9cm
C、細繩拉斷前、后木塊靜止時,由p=pgh可得,容器內(nèi)水深度的變化量:
△h==----------=0.01m=lcm,
p^g1.0xl03k1g°/°m尸3:xl0N/kg
3
木塊排開水體積的減少量:AV排=$容Ah=300cm2x1cm=300cm,
則剪斷細繩前木塊排開水的體積:V排/=V"AV排=900cm3+300cm3=1200cni3=L2><10
-33
m,
33-33
木塊受到的浮力:F浮'=。水8丫排'=1.OX10kg/mX10N/kgX1,2X10m=12N,故C
錯誤;
D、細繩拉斷前木塊浸入水中的深度:h/=告=關(guān)曾=12011,
2
SA100cm
最后容器中水的深度:h'=L+h水'-Ah=10cm+12cm-lcm=21cm=0.21m,
333
底部受到的壓強:p=P水gh'=1.0X10kg/mX10N/kgX0.21m=2.1X10Pa,
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