初中物理物体的浮沉条件及其应用试题

水平放置的平底柱形容器 $A$重 $3N$，底面积是 $200c{m}^2$，内装有一些水，不吸水的正方体木块 $B$重 $5N$，边长为 $10\mathit{cm}$，被一体积可以忽略的细线拉住固定在容器底部，如图所示，拉直的细线长为 $L=5\mathit{cm}$，受到拉力为 $1N$． $(g$取 $10N/\mathit{kg}$， ${\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3)$求：

（1）木块 $B$受到的浮力是多大？

（2）容器底部受到水的压强是多大？

（3）容器对桌面的压强是多大？

小张在家中自制了一个简易密度计并用它来测定盐水的密度。

实验器材有：刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水。

实验步骤如下：

①用刻度尺测出竹筷的长度 $L$

②竹筷的下端缠上适量的细铅丝

③把自制的密度计放入盛水的烧杯中，静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度 $h_1$（如图所示）

④把自制的密度计放入盛盐水的烧杯中，静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度 $h_2$

根据上面的步骤回答下列问题：

（1）竹筷下端缠上适量的细铅丝，主要目的是　　（选填“降低重心”或“增大支撑面” $)$使竹筷能竖直漂浮在液面。

（2）密度计是利用浮力　　重力的条件工作的，竹筷下表面受到水的压强　　竹筷下表面受到盐水的压强（均选填“大于”、“等于”、或“小于” $)$

（3）被测液体的密度越大，密度计排开液体的体积　　（选填“越小’”或“越大” $)$

（4）被测盐水的密度表达式： ${\rho }_{\mathit{盐水}}=$　　（不计铅丝体积，水的密度为 ${\rho }_{水})$

某同学设计了如图所示的装置测量盐水的密度，已知木块的重力为 $3N$，体积为 $500c{m}^3$，当木块静止时弹簧测力计的示数为 $2.5N$， $g=10N/\mathit{kg}$，盐水密度是　　 $\mathit{kg}/m^3$；若剪断细绳，木块最终静止时所受浮力是　　 $N$．（一切摩擦与阻力均忽略不计）

质量相同的两个实心物体甲和乙，体积之比 $V_{甲}:V_{乙}=2:3$，将它们轻轻放入水中，静止时所受的浮力之比 $F_{甲}:F_{乙}=8:9$， ${\rho }_{水}=1\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．甲，乙两物体都漂浮在水面上

B．甲物体漂浮在水面上，乙物体浸没于水中

C．乙物体的密度 ${\rho }_{乙}=0.75\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$

D．乙物体的密度 ${\rho }_{乙}=0.85\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$

小张在家中自制了一个简易密度计并用它来测定盐水的密度。

实验器材有：刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水。

实验步骤如下：

①用刻度尺测出竹筷的长度 $L$

②竹筷的下端缠上适量的细铅丝

③把自制的密度计放入盛水的烧杯中，静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度 $h_1$（如图所示）

④把自制的密度计放入盛盐水的烧杯中，静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度 $h_2$

根据上面的步骤回答下列问题：

（1）竹筷下端缠上适量的细铅丝，主要目的是　　（选填“降低重心”或“增大支撑面” $)$使竹筷能竖直漂浮在液面。

（2）密度计是利用浮力　　重力的条件工作的，竹筷下表面受到水的压强　　竹筷下表面受到盐水的压强（均选填“大于”、“等于”、或“小于” $)$

（3）被测液体的密度越大，密度计排开液体的体积　　（选填“越小’”或“越大” $)$

（4）被测盐水的密度表达式： ${\rho }_{\mathit{盐水}}=$　　（不计铅丝体积，水的密度为 ${\rho }_{水})$

某同学设计了如图所示的装置测量盐水的密度，已知木块的重力为 $3N$，体积为 $500c{m}^3$，当木块静止时弹簧测力计的示数为 $2.5N$， $g=10N/\mathit{kg}$，盐水密度是　　 $\mathit{kg}/m^3$；若剪断细绳，木块最终静止时所受浮力是　　 $N$．（一切摩擦与阻力均忽略不计）

质量相同的两个实心物体甲和乙，体积之比 $V_{甲}:V_{乙}=2:3$，将它们轻轻放入水中，静止时所受的浮力之比 $F_{甲}:F_{乙}=8:9$， ${\rho }_{水}=1\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．甲，乙两物体都漂浮在水面上

B．甲物体漂浮在水面上，乙物体浸没于水中

C．乙物体的密度 ${\rho }_{乙}=0.75\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$

D．乙物体的密度 ${\rho }_{乙}=0.85\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$

关于物体沉浮条件及应用实例，下列分析合理的是 $($　　 $)$

A．同一密度计在不同液体中漂浮时，所受浮力大小相同

B．轮船从长江驶入东海，吃水深度变大

C．橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面，是通过改变自身重力实现的

D．潜水艇靠改变排开水的体积来改变浮力，从而实现上浮和下沉

如图，一个边长为 $10\mathit{cm}$的正方体木块 $A$放在圆筒形的容器的底部，容器的底部水平，木块 $A$的密度 ${\rho }_{木}=0.6\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$，另一个实心的立方体小铁块 $B$重 $2N$．求：

（1）木块 $A$的质量；

（2）木块 $A$对容器底部的压强；

（3）将小铁块 $B$放在 $A$的上面，缓慢向容器内倒水直到水注满容器，木块稳定时，木块 $A$露出水面的体积。

一物体漂浮在水中，有 $\frac{1}{4}$体积露出水面，则物体的密度为 $($　　 $)$

A． $1g/c{m}^3$B． $0.75g/c{m}^3$C． $0.5g/c{m}^3$D． $0.25g/c{m}^3$

将小铁块和小木块放入一盆水中。结果发现木块浮在水面上，铁块沉入水底，就此现象，下列分析正确的是 $($　　 $)$

A．木块受到浮力，铁块不受浮力

B．铁块沉入水底，所受浮力一定小于自身的重力

C．木块受到的浮力一定大于铁块所受的浮力

D．木块浮在水面上，所受浮力大于自身的重力

2019年4月23日，在庆祝中国人民解放军海军成立70周年海上阅兵活动中，055大型驱逐舰接受检阅，向世界展示了我国大型驱逐舰的发展规模和强大实力。驱逐舰长 $174m$，宽 $23m$，吃水深度 $8m$，满载排水量 $12300t$，最大航速32节 $(1$节 $=0.5m/s$，海水密度为 $1.03\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g$取 $10N/\mathit{kg})$。求：

（1）驱逐舰行驶到某海域时，舰底受到的海水压强为 $7.21\times {10}^4\mathit{Pa}$，此时舰底所处的深度；

（2）驱逐舰满载时受到的浮力；

（3）驱逐舰满载时，以最大航速匀速直线航行，若所受海水阻力是其总重的0.1倍，它的动力功率。

把木块放入装满水的溢水杯中，溢出水的体积为 $V_1$（如图甲）；用细针将该木块全部压入水中，溢出水的总体积为 $V_2$（如图乙），忽略细针的体积。则 $($　　 $)$

A．木块的质量为 ${\rho }_{水}{V}_2$

B．缓慢下压木块的过程中，溢水杯底部受到水的压强变大

C．木块全部压入水中静止时，细针对木块的压力大小为 ${\rho }_{水}g{V}_2$

D．木块的密度为 $\frac{V_1}{V_2}{\rho }_{水}$

在木棒的一端缠绕一些细铜丝制成简易的液体密度计，将其分别放入盛有甲乙两种液体的烧杯中处于静止状态，如图所示，若密度计在甲乙液体中受到的浮力分别是 $F_{甲}$、 $F_{乙}$，甲乙两种液体的密度分别为 ${\rho }_{甲}$、 ${\rho }_{乙}$．则 $($　　 $)$

A． $F_{甲}<F_{乙}$B． $F_{甲}>F_{乙}$C． ${\rho }_{甲}>{\rho }_{乙}$D． ${\rho }_{甲}<{\rho }_{乙}$

中国研制的“鲲龙” $\mathit{AG}600$是目前世界上最大的水陆两栖飞机，可用于森林灭火、水上救援等，其有关参数如表所示。在某次测试中，飞机在水面以 $12m/s$的速度沿直线匀速行驶，水平动力的功率为 $2.4\times {10}^{6}W$．水的密度 ${\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g$取 $10N/\mathit{kg}$。求：

鲲龙” $\mathit{AG}600$有关参数
最大起飞质量	$53.5t$
最大巡航速度	$500\mathit{km}/h$
最大航行时间	$12h$
最大航行路程	$4500\mathit{km}$

（1）飞机以最大巡航速度飞行 $4000\mathit{km}$所用的时间；

（2）飞机在水面匀速行驶时，水平动力的大小；

（3）飞机关闭动力系统静止在水面上，达最大起飞质量时排开水的体积。