6. 如图所示,一物体漂浮在盐水中,向盐水中加水,物体受到的浮力$F_{浮}和容器对桌面的压强p随加入水的质量m$的变化的图线中,可能正确的是 (

A
)
答案:
【解析】:物体漂浮在盐水中时,浮力等于重力。向盐水中加水,盐水密度逐渐减小。在物体未完全浸没前,物体始终漂浮,浮力仍等于重力,保持不变;若加水足够多,盐水密度可能小于物体密度,物体将下沉,此时浮力小于重力,但题目未明确加水是否使物体下沉,通常情况下,漂浮物体加水过程中先保持漂浮状态,浮力不变,所以浮力F浮随m变化的图线应为水平直线,A选项正确,B选项错误。
容器对桌面的压强p等于总压力(容器重力+盐水重力+物体重力)除以受力面积。加入水的质量m增加,总重力增大,受力面积不变,根据p=(G总)/S,G总=G容器+G初始盐水+G物体+mg,所以p与m成一次函数关系,图像是过原点的倾斜直线(若初始m=0时已有压强,则不过原点,但题目中m是加入水的质量,初始加入水质量为0时,容器对桌面已有压强,所以图像应从纵轴某点开始的倾斜直线,而C选项是过原点的直线,若初始状态下容器、盐水和物体已有重力,当加入水的质量m=0时,压强不为0,因此C选项错误。D选项图像为曲线,不符合压强与m的线性关系,错误。综上,正确的是A选项。
【答案】:A
容器对桌面的压强p等于总压力(容器重力+盐水重力+物体重力)除以受力面积。加入水的质量m增加,总重力增大,受力面积不变,根据p=(G总)/S,G总=G容器+G初始盐水+G物体+mg,所以p与m成一次函数关系,图像是过原点的倾斜直线(若初始m=0时已有压强,则不过原点,但题目中m是加入水的质量,初始加入水质量为0时,容器对桌面已有压强,所以图像应从纵轴某点开始的倾斜直线,而C选项是过原点的直线,若初始状态下容器、盐水和物体已有重力,当加入水的质量m=0时,压强不为0,因此C选项错误。D选项图像为曲线,不符合压强与m的线性关系,错误。综上,正确的是A选项。
【答案】:A
7. 如图所示,小球在绳子拉力作用下恰好浸没在水中,此时小球所受的浮力

大于
小球的重力(选填“大于”“小于”或“等于”),剪断绳子后,小球上升过程中所受的浮力变小
(选填“变大”“变小”或“不变”,下同),水对烧杯底部的压强变小
.
答案:
【解析】:
(1)小球在绳子拉力作用下恰好浸没在水中,小球受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力的作用,此时物体在水中静止,说明浮力大于重力。
(2)剪断绳子后,小球会上升,由于原来小球恰好浸没在水中,后来上升露出水面,在露出水面之前,排开水的体积不变,小球受到的浮力不变;当小球开始露出水面到静止过程中,排开水的体积变小,受到的浮力变小。
(3)因为小球在露出水面之前,排开水的体积不变,水面的高度不变,根据液体压强公式$p = \rho gh$(其中$\rho$为液体密度,$g$为重力加速度,$h$为深度),水对烧杯底部的压强不变;当小球开始露出水面到静止过程中,排开水的体积变小,水面下降,水对烧杯底部的压强变小。
【答案】:
大于;变小;变小
(1)小球在绳子拉力作用下恰好浸没在水中,小球受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力的作用,此时物体在水中静止,说明浮力大于重力。
(2)剪断绳子后,小球会上升,由于原来小球恰好浸没在水中,后来上升露出水面,在露出水面之前,排开水的体积不变,小球受到的浮力不变;当小球开始露出水面到静止过程中,排开水的体积变小,受到的浮力变小。
(3)因为小球在露出水面之前,排开水的体积不变,水面的高度不变,根据液体压强公式$p = \rho gh$(其中$\rho$为液体密度,$g$为重力加速度,$h$为深度),水对烧杯底部的压强不变;当小球开始露出水面到静止过程中,排开水的体积变小,水面下降,水对烧杯底部的压强变小。
【答案】:
大于;变小;变小
8. 如图所示,$A$、$B$两物块以不同方式组合,分别静止在甲、乙两种液体中,由此可判断$\rho_{甲}$

>
$\rho_{乙}$;若$A物块在两种液体中受到的浮力分别为F_{甲}$、$F_{乙}$,则$F_{甲}$=
$F_{乙}$(均选填“>”“<”或“=”).
答案:
【解析】:在甲液体中,A、B组合体漂浮,浮力等于总重力,即$F_{浮甲} = G_{A} + G_{B}$,此时排开液体的体积为A的体积(因为B在液面上方,不排开液体),所以$\rho_{甲}gV_{A} = G_{A} + G_{B}$;在乙液体中,A、B组合体同样漂浮,浮力也等于总重力,即$F_{浮乙} = G_{A} + G_{B}$,此时排开液体的体积为A和B的总体积(A、B均在液体中),所以$\rho_{乙}g(V_{A} + V_{B}) = G_{A} + G_{B}$。
由于$V_{A} < V_{A} + V_{B}$,且$F_{浮甲} = F_{浮乙}$,根据$F_{浮} = \rho_{液}gV_{排}$可知,$\rho_{甲} > \rho_{乙}$。
对于A物块在两种液体中受到的浮力,在甲液体中,A物块受到的浮力$F_{甲}$等于A的重力加上B的重力(因为B压在A上,A对B的支持力等于B的重力,根据力的作用是相互的,B对A的压力等于B的重力,所以A受到的浮力等于自身重力加上B的压力,即$F_{甲} = G_{A} + G_{B}$);在乙液体中,A物块和B物块整体漂浮,对A进行受力分析,A受到竖直向上的浮力$F_{乙}$、竖直向下的重力$G_{A}$和B对A竖直向下的拉力(B的重力$G_{B}$,因为B漂浮时浮力等于重力,所以B对A的拉力等于B的重力),所以$F_{乙} = G_{A} + G_{B}$。因此$F_{甲} = F_{乙}$。
【答案】:>;=
由于$V_{A} < V_{A} + V_{B}$,且$F_{浮甲} = F_{浮乙}$,根据$F_{浮} = \rho_{液}gV_{排}$可知,$\rho_{甲} > \rho_{乙}$。
对于A物块在两种液体中受到的浮力,在甲液体中,A物块受到的浮力$F_{甲}$等于A的重力加上B的重力(因为B压在A上,A对B的支持力等于B的重力,根据力的作用是相互的,B对A的压力等于B的重力,所以A受到的浮力等于自身重力加上B的压力,即$F_{甲} = G_{A} + G_{B}$);在乙液体中,A物块和B物块整体漂浮,对A进行受力分析,A受到竖直向上的浮力$F_{乙}$、竖直向下的重力$G_{A}$和B对A竖直向下的拉力(B的重力$G_{B}$,因为B漂浮时浮力等于重力,所以B对A的拉力等于B的重力),所以$F_{乙} = G_{A} + G_{B}$。因此$F_{甲} = F_{乙}$。
【答案】:>;=
9. 综合实践活动课上,小明用一根长约20cm的圆柱状饮料吸管、一段细铁丝、石蜡和水等制作了一个简易密度计.制作时,小明先将吸管两端剪平,铁丝密绕成小团后塞入吸管一端,再用石蜡将该端口堵住密封;接着,将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态(图甲),用笔在吸管上标记此时水面位置$O$;取出吸管,量出$O点至封口端的距离H$,通过分析与计算,在吸管上分别确定密度值$0.8g/cm^{3}$、$0.9g/cm^{3}$、$1.0g/cm^{3}$、

$1.1g/cm^{3}$的位置并标上密度值.使用时,将密度计静置于待测液体中,读出吸管壁上液面处的数值即为液体密度.
(1)$O$位置处的刻度值为
(2)吸管漂浮在其他液体中时(图乙),液面下方的深度$h$=
(3)管壁上标注的4个刻度值,相邻两刻度值之间的距离
(4)小明突发奇想,将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出,缠绕到底部外侧,其它没有变化(图丙),他用这样“改装”后的密度计测同一液体密度,测量结果
(5)若增加塞入吸管中铁丝的质量,则制作的密度计精确程度将
$1.1g/cm^{3}$的位置并标上密度值.使用时,将密度计静置于待测液体中,读出吸管壁上液面处的数值即为液体密度.
(1)$O$位置处的刻度值为
1
$g/cm^{3}$;(2)吸管漂浮在其他液体中时(图乙),液面下方的深度$h$=
$\frac{\rho_{水}H}{\rho_{液}}$
(用$\rho_{水}$、$\rho_{液}$、$H$表示);(3)管壁上标注的4个刻度值,相邻两刻度值之间的距离
不相等
(相等/不相等);(4)小明突发奇想,将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出,缠绕到底部外侧,其它没有变化(图丙),他用这样“改装”后的密度计测同一液体密度,测量结果
无变化
(偏大/偏小/无变化);(5)若增加塞入吸管中铁丝的质量,则制作的密度计精确程度将
提高
.
答案:
【解析】:
(1)因密度计在水面上处于漂浮状态,根据漂浮条件可知密度计所受浮力等于重力,当把吸管放入水中时,吸管漂浮,水面处的刻度为对应水的密度,即$O$位置处的刻度值为$1g/cm^{3}$。
(2)由于吸管在不同的液体中均处于漂浮状态,根据漂浮条件可知$F_{浮}= G$,设吸管的底面积为$S$,则$\rho_{液}gSh = mg$,其中$m$为密度计的质量,所以液面下方的深度$h = \frac{m}{\rho_{液}S}$。当吸管漂浮在水中时,$\rho_{水}gSH = mg$,即$m = \rho_{水}gSH$,将$m = \rho_{水}gSH$代入$h = \frac{m}{\rho_{液}S}$可得$h = \frac{\rho_{水}H}{\rho_{液}}$。
(3)由$h = \frac{\rho_{水}H}{\rho_{液}}$可知,$h$与$\rho_{液}$成反比,所以相邻两刻度值之间的距离不相等。
(4)将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出,缠绕到底部外侧,其它没有变化,再用它测某液体密度时,由于吸管排开液体的体积不变,根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知,所受浮力不变,根据漂浮条件可知$G_{总}$不变,所以测量结果无变化。
(5)若增加塞入吸管中铁丝的质量,密度计的质量增大,根据漂浮条件可知,密度计在不同液体中受到的浮力增大,排开液体的体积增大,在液体中会下沉得更深,相邻刻度线之间的距离会增大,所以制作的密度计精确程度将提高。
【答案】:
(1)$1$;
(2)$\frac{\rho_{水}H}{\rho_{液}}$;
(3)不相等;
(4)无变化;
(5)提高。
(1)因密度计在水面上处于漂浮状态,根据漂浮条件可知密度计所受浮力等于重力,当把吸管放入水中时,吸管漂浮,水面处的刻度为对应水的密度,即$O$位置处的刻度值为$1g/cm^{3}$。
(2)由于吸管在不同的液体中均处于漂浮状态,根据漂浮条件可知$F_{浮}= G$,设吸管的底面积为$S$,则$\rho_{液}gSh = mg$,其中$m$为密度计的质量,所以液面下方的深度$h = \frac{m}{\rho_{液}S}$。当吸管漂浮在水中时,$\rho_{水}gSH = mg$,即$m = \rho_{水}gSH$,将$m = \rho_{水}gSH$代入$h = \frac{m}{\rho_{液}S}$可得$h = \frac{\rho_{水}H}{\rho_{液}}$。
(3)由$h = \frac{\rho_{水}H}{\rho_{液}}$可知,$h$与$\rho_{液}$成反比,所以相邻两刻度值之间的距离不相等。
(4)将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出,缠绕到底部外侧,其它没有变化,再用它测某液体密度时,由于吸管排开液体的体积不变,根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知,所受浮力不变,根据漂浮条件可知$G_{总}$不变,所以测量结果无变化。
(5)若增加塞入吸管中铁丝的质量,密度计的质量增大,根据漂浮条件可知,密度计在不同液体中受到的浮力增大,排开液体的体积增大,在液体中会下沉得更深,相邻刻度线之间的距离会增大,所以制作的密度计精确程度将提高。
【答案】:
(1)$1$;
(2)$\frac{\rho_{水}H}{\rho_{液}}$;
(3)不相等;
(4)无变化;
(5)提高。
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