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物体的浮沉条件经典习题

来源:小侦探旅游网


物体的浮沉条件

1.一个实心物体,放在水中静止时,有2/5 的体积露出水面,则该物体的密度是____________kg/m3。

2.有一个木块,把它浸在盛满水的溢水杯中时,从杯中溢出10g水,若把它浸在盛满酒精的溢水杯中,会从杯中溢出______g酒精(酒精密度是×10kg/m,水的密度是×l0kg/m,木块的密度是×10kg/m).

3.如图1所示,把一个小球分别放入盛满不同液体的甲、乙两个溢水杯中,甲杯中溢出的液体质量是40g,乙杯中溢出的液体质量是50g,则:小球质量是________g,甲、乙两杯中液体

的密度之比ρ甲 :ρ乙 ________4 :5(选填“>”“=”或“<”=

4.甲、乙是两个体积相同而材料不同的实心球,它们静止在某种液体中的情况如图2所示,那么两球所受的浮力F

33

3333

图1

图2

F乙,两球的密度ρ甲 ρ乙(填“大于”“小于”或“等于”)

5.如图3所示,同一物体浸在甲液体中悬浮(图a),浸在乙液

体中漂浮(图b)。比较物体在两种液体中所受浮力F甲和F乙的大小,及两种液体的密度ρ甲和ρ乙的大小,可以确定正确的是( )

图3

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

6.在远洋轮船的船舷上,都漆着五条“吃水线”,又称“载重线”,如图4所示.其中标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线.当船从北大西洋驶向印度洋时,轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度1和2的关系,有

图4

( )

A.浮力增大,1=2

B.浮力减小,1=2 C.浮力不变,1>2 D.浮力不变,1<2

7.两实心球a、b的密度之比为4∶3,体积之比为1∶2,放入水中静止后所受浮力之比为2∶3,则可能是 ( )

(

A.两球均沉入水底 B.两球均漂浮在水面上 C.a球下沉,b球漂浮 D.a球漂浮,b球下沉 8.如图5所示,一块0℃的冰放在盛有0℃的水的容器中,

已知冰块与容器底部相接触并相互间有压力,则当冰完全熔化为0℃的水后,容器中水面的位置将( )

图5

A.上升 B.下降 C.保持不变

D.水面的升或降决定于冰和容器内水的体积

9.三个完全相同的实心铜球,分别在如图6所示的水、盐水、水银三种液体中静止,所受浮力分别为F甲、F乙、F丙,下面判断正确的是( )

A.F甲= F乙>F丙 B.F甲<F乙<F丙 C.F甲= F乙<F丙 D.F丙<F甲<F乙

10.曾经有人向诺贝尔奖获得者、一位著名科学家求教一道题,题意大致如下:池中有

图6

一条船,船上装有石头,如果把船上的石头投入水中,池内水位将如何变化这位科学家立刻判断水面会上升,因为船中石头投入水中后,池水因为石头占去一定体积而“膨胀”,水位应该上升。事实说明这位诺贝尔奖获得者的解释错了,此事因而成为名人的一则趣闻,请分析一下他到底错在何处

11.已知某实心小球是由下表中所列出的塑料材料中的一种制成的。为了鉴别该小球究竟是由其中哪一种塑料制成的,某同学设计并进行了以下实验:

(1)把该小球放人盛有足够多酒精的量杯中,松手后,当小球处于平衡状态时,发现量杯内的液面由60mL处升高到90mL处(已知酒精的密度是 × 103 kg/m3);

(2)再把该小球放人另一只盛有足够多水的量杯中,松手后,当小球处于平衡状态时,发现量杯内的水面由60mL处升高到87mL处。由以上实验数据,可推知该塑料小球的质量是_________kg,组成该小球的材料是____________。

^

12.为了测出普通玻璃的密度,小明同学利用一个普通玻

璃制成的小瓶、一个量筒和适量的水.做了如下实验: (1)在量筒内倒入50cm3的水;

(2)让小瓶口朝上漂浮在量筒内的水面上(如图7甲所示),此时水面与80cm3刻线相平;

甲 乙 图7 (3)让小瓶口朝下沉没水中(如图7乙所示),这时水面与62cm3刻线相平.则根据以上测出的数据可知:小瓶漂浮在水面时,它排开水的体积V排=_______;制造小瓶的玻璃的密度=________.

13.如图8甲所示,一圆柱形容器竖直放置在水平桌面上,其侧壁有一溢水口C,容器内的液面恰好与溢水口C齐平.先将一个由均匀材料制成的船形物A开口向上放入容器中,当船形物漂浮。在液面上(如图8乙所示),从溢水口

图8 溢出液体的体积为V;然后使船形物A反转90°,当它浸没在液体中后容器内的液面下降了h(在船形物由漂浮到浸没的过程器内的液体未溢出).已知圆柱形容器的底面积为S,液体的密度为,

则(1)船形物A的质量mA=__________;

/

(2)组成船形物A材料的密度A=________.

14.一方形木块体积为×l0m,放入盛有清水的圆柱形容器中,木块浸入水中部分的体积是×10m,容器的底面积为9×l0m.(水=×l0Kg/m,g取10N/Kg)求: ①木块受到的浮力;

②木块的质量和密度;

③木块放入后,容器底部受到水的压强增加多少

15.旅游用的游艇上常常备有救生衣(一种颜色比较鲜艳的背心,并用密度比较小的发泡材料做成内胆),请你用下面给定的要求和数据来设计救生衣:①按能救护的人的质量为80Kg设计;②为了保护人的安全,穿上该救生衣能使人的10%的体积露出水面;③发泡材料的密度为×10Kg/m;④做救生衣的面料及其他辅料的质量不计;⑤人的密度可近似地取1×10Kg/m. 请回答:

(1)为什么要用颜色比较鲜艳的面料来做救生衣 (2)计算做一件这种救生衣的发泡材料的最小质量.

-33

-33-2233

33

33

16.小明用实验测量粗细均匀竹棍的横截面积。他用短细线在竹棍的下端系一小石块,然后将它们放到水中,竹棍竖直立在水中,水面距竹棍上端;再将系石块的竹棍放到煤油中,竹棍竖直立在煤油中,煤油的液面距竹棍上端,两次实验中石块都不跟容器底接触。已知竹棍长40cm,质量是24g,石块的质量是18g,煤油的密度是水的密度的件求

(1)细竹棍的横截面积。(2)石块的密度。

4。由上述所给条5

参考答案:

1.×103 5.B

{

2.10

3.50 < 6.C

4.大于 大于

7.B 提示:浮力之比恰好等于它们的重力之比,所以可能a、b都漂浮,或a悬浮、b漂浮

8.A 提示:冰熔化前所受的浮力冰不等于重力 9.B 10.这位科学家的粗略分析中忽略了一点,在石头未投入水池前,石头借助小船的结构漂浮在水面上,其受力满足F浮=G石,式中的F浮为由于石头在船上,使漂浮的船因此而多受到的那部分浮力。由ρ水gV排=ρ石gV石可得漂浮的船上由于石头而多排开的液体体积

V排石‘‘V‘而投入水池后,石头下沉,V排V石,比较V排与V排可知,V石;排V排,所

水以池水水位应该是下降的。

11. 材料是聚丙烯 析:小球在酒精中静止不动时,V1排=30cm3,受到的浮力F1浮=;小球在水中静止不动时,V2排=27cm3,受到的浮力F2浮=。确定小球在酒精和水中的状态是解决本题的关键。讨论:(1)如果小球在酒精中漂浮,则它在水中一定液漂浮。小球在酒精和水中的浮力应相等,但F1浮12. 30cm3 ×103kg/m3 析:根据题意,漂浮时V排=80-50=30cm3,又F浮=G,则ρ水gV

m球V球0.027kg0.9103kg/m3。53310m=mg,代入数据可得试管的质量m=30g。试管下沉,V排=62-50=12cm3,即试管的玻璃

‘‘体积V玻=V排=6cm3,则玻璃的密度玻m30g2.5g/cm3。 3V玻12cm13.(1)V (2)

VVSh

14.解:(1)F=水gV排=×10×10××10N= (2)木块所受浮力与重力相等,F=mg ∴ m=

3-3

F15.6=kg= g10-

m1.56333

=kg/m=×10kg/m V2.6103F15.62

(3)△p==Pa=×10Pa 2S910

=

15.(1)比较鲜艳的颜色,如红色或黄色,能见度比较好,当发生事故时,很远的地方就能看到.

(2)设人的质量为m人,救生衣的发泡材料的最小质量为m救,由浮沉条件得 F浮=G ① F浮=F人浮+F粒浮 ② G=G人+G救 ③ G人=m人g,G救=m救g ④ F人浮=水gV排=水g·

>

0.9m人人 ⑤

F救浮=水gV救=水g·

m救救 ⑥

得 m救=

0.1m人(水1)救 ⑦

m救=(kg) ⑧

16.设石块的体积为V,竹棍的横截面积为S,石块和竹棍的总质量M=m1+m2=42g. 在水中,有水g(V+h1S)=Mg ① 在煤油中,有:

4水g(V+h2S)=Mg ② 5 由①②消V得:(h2-h1)S=

M 4水 S=

M42g== 34水(h2h1)41g/cm(30.223.2)cmM-h1S=

由①式得:V=

水42g-×=

1g/cm3 石块密度

m118g3=×103kg/m3 -=cmV7.2cm3

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