1、专项训练(三)密度、压强和浮力综合(限时：30分钟)一、选择题1.2015年3月19日,我国首次用水下机器人在南海3000 m深的海底插上国旗。若不计海水密度的变化及水的阻力,机器人在下潜过程中()A.受到的重力逐渐减小B.受到海水的浮力逐渐减小C.受到的浮力大于重力D.受到海水的压强逐渐增大2.“东方之星”游轮翻沉事故发生后,潜水员进行水下救援。潜水员在逐渐上浮的过程中(未露出江面),受到江水的()A.压强和浮力都不变B.压强增大,浮力增大C.压强减小,浮力减小D.压强减小,浮力不变3.在水平桌面上有甲、乙两个完全相同的烧杯,两个烧杯内分别盛满不同液体,把两个完全相同的小球分别放入甲、乙烧杯
2、内,静止时如图ZX3-1所示,则下列判断正确的是()图ZX3-1A.甲杯中液体的密度小于乙杯中液体的密度B.甲杯中小球受到的浮力大于乙杯中小球受到的浮力C.甲杯对水平桌面的压强大于乙杯对水平桌面的压强D.若向下按压甲杯中的小球,甲杯中液体对烧杯底的压强会减小4.将体积相同、材料不同的甲、乙、丙三个实心小球,分别轻轻放入三个装满水的相同烧杯中,甲球下沉至杯底、乙球漂浮、丙球悬浮,如图ZX3-2所示,下列说法正确的是()图ZX3-2A.三个小球的质量大小关系是m甲m乙m丙B.三个小球受到的浮力大小关系是F甲=F乙p乙p丙D.三个烧杯底部对桌面的压强大小关系是p甲p乙=p丙5.把一小球放入盛满酒精的
3、溢水杯中,它将下沉到杯底,从杯中溢出8 g酒精。若该小球放入盛满水的溢水杯中,静止时它漂浮在水面上,测从溢水杯中溢出水的质量(酒精”“=”或“”)图ZX3-59.2018德州在木棒的一端缠绕一些铜丝制成两个完全相同的简易密度计,现将它们分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,如图ZX3-6所示,当它们竖直静止在液体中时,液面高度相同。从观察到的现象可以判断：两个简易密度计所受浮力F甲 F乙、两杯液体的密度甲 乙、两个烧杯底部所受液体的压强p甲p乙。(均选填“大于”“小于”或“等于”)图ZX3-610.有一质量为540 g、体积为300 cm3的铝球,它是(选填“空心”或“实心”)的;若空心的话,在其
4、空心部分装满水,总质量是g。(铝=2.7 g/cm3)11.2018连云港如图ZX3-7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(选填“大于”“小于”或“等于”)小球所受的重力。剪断绳子后,小球上升过程中所受浮力(选填“变大”“变小”或“不变”,下同),水对烧杯底部的压强。图ZX3-712.如图ZX3-8所示,底面积为S1的圆柱体放在水平桌面上,当把一质量为m的物体A放在它上面时,圆柱体对桌面压强的变化量为。另有一个底面积为S2、内装某液体的薄壁圆柱形容器,也放在同一水平桌面上,当把物体A浸没在液体中时(液体未溢出),液体对容器底压强的变化量与圆柱体对桌面压强的变化量相等。
5、若物体A的密度为,则该液体的密度为液=。(用物理量符号表示)图ZX3-813.如图ZX3-9所示,一圆柱形容器底面积为810-2 m2,把它放在水平桌面上,在容器内放入一个底面积为 210-2 m2、重为20 N的圆柱形物块,物块的密度为0.8103 kg/m3,则物块对容器底的压强是Pa。向容器中缓慢注水使物块刚好离开容器底,此时容器中水的深度是m。(g取 10 N/kg,水的密度为1.0103 kg/m3)图ZX3-914.在弹簧测力计下悬挂一金属块,此时示数是8.1 N。当把金属块浸没在水中时,弹簧测力计的示数是5.1 N。则金属块浸没在水中时受到的浮力为N,金属块的密度为kg/m3。(
6、已知水的密度为1.0103 kg/m3,g取10 N/kg)15.2018齐齐哈尔如图ZX3-10甲所示的平底薄壁玻璃杯的底面积为30 cm2,装满水后水深0.1 m。如图乙所示,现将一个体积为50 cm3的木块缓慢放入水中,静止后有25的体积露出水面。则图乙中水对杯子底部的压强是Pa,木块的密度是g/cm3。(g取10 N/kg)图ZX3-10【参考答案】1.D2.D解析由液体压强公式p=液gh可知,潜水员在上浮过程中所处深度h减小,受到的压强减小。由F浮=液gV排可知,潜水员在上浮过程中(未露出江面),液体的密度和排开液体的体积不变,所受浮力不变。3.C解析由题图可知,小球在甲中漂浮,则球
7、乙, A错误;小球在甲中漂浮,则F浮甲=G,在乙中悬浮,则F浮乙=G,故F浮甲=F浮乙,B错误;烧杯对水平桌面的压力等于烧杯、烧杯内液体和小球的总重力,由题图可知,甲烧杯内液体的体积大于乙烧杯内液体的体积,又知甲乙,根据=mV和G=mg可知甲烧杯内的液体重力大于乙烧杯内液体的重力,两烧杯、两小球的重力均相等,故甲杯对水平桌面的压力大于乙杯对水平桌面的压力,烧杯的底面积相等,根据p=FS可知,甲杯对水平桌面的压强大于乙杯对水平桌面的压强,C正确;因为甲杯中盛满液体,若向下按压甲杯中的小球,甲杯中液体的深度不变,密度不变,根据p=液gh可知,甲杯中液体对烧杯底的压强不变,D错误。4.D解析根据物体
8、的浮沉条件及题图可知甲水,乙m丙m乙,故A错误。设甲、乙、丙的体积为V,它们在水中排开水的体积分别为V1、V2、V3,由图知,V1=V3=VV2,根据阿基米德原理F浮=gV排,得F甲=F丙F乙,故B错误。根据液体压强公式p=gh,由于烧杯相同,且装满水,所以放入三个小球之后,水的深度仍然相同,故三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是p甲=p乙=p丙,故C错误。设烧杯与原来装有水的总质量为m,放入三个球后,三个烧杯分别溢出水的重力为F甲、F丙、F乙,由题可知F甲mg,F压乙=mg+m乙g-F乙=mg,F压丙=mg+m丙g-F丙=mg,所以F压甲F压乙=F压丙;又因三个烧杯与桌面的接触面积相同,
9、由p=FS得p甲p乙=p丙,故D正确。5.B6.C7.=15解析甲、乙两个完全相同的玻璃缸装满了水,玩具鸭放入后水的深度h仍然相同,根据p=gh可知,水对缸底的压强相等,即p1=p2。因完全相同的甲、乙两个玻璃缸装满水时,水的质量相等,甲、乙两个玻璃缸装满水时对桌面的压力相等;由于玩具鸭都漂浮,根据漂浮条件和阿基米德原理可知G物=F浮=G排,即玩具鸭的重力与溢出水的重力相等,所以漂浮着玩具鸭时的玻璃缸甲、乙对桌面的压力仍然相等;由于玻璃缸完全相同(底面积相同),则由p=FS可知,此时缸对桌面的压强相等,即p1=p2。根据图示可知,甲缸中玩具鸭排开水的体积大,根据阿基米德原理可知,甲缸中鸭子受到
10、的浮力大,即F1F2;若图乙中小玩具鸭的质量为15 g,则G排=F浮=G物,即m排g=m物g,所以m排=m物=15 g,则排开水的体积V排=m排水=15g1g/cm3=15 cm3。8.=9.等于小于小于10.空心64011.大于变小变小12.mgS1S2S1解析圆柱体对水平桌面压力的变化量F=GA=mg,压强的变化量p1=FS1=mgS1。物体A浸没在液体中,物体A排开液体的体积为V排=VA=m;当把物体A浸没在液体中时(液体未溢出),液面升高的高度h=V排S2=mS2;由题知,液体对容器底压强的变化量p2=p1=mgS1;所以p2=液gh=液gmS2=mgS1,解得液=S2S1。13.10000.1解析物块对容器底的压力F=G物=20 N, 物块对容器底的压强p=FS物=20N210-2 m2=1000 Pa。当物块刚好离开容器底时：F浮=G物=20 N; 因为F浮=水gV排, 所以物块排开水的体积V排=F浮水g=20N1.0103 kg/m310N/kg=210-3 m3,物块浸入水中的深度即容器中水的深度h水=V排S物=210-3 m3210-2 m2=0.1 m。14.32.710315.11030.6
