(2018年海南卷)如图所示,两只相同的气球,分别充入氢气和空气,充气后体积相同,放飞气球时只有氢气气球升上空中。若它们在空气中受到的浮力分别为 F氢和F空,则下列说法中正确的是
A. F 氢>F 空 B. F 氢=F 空
C. F 氢<F 空 D. 条件不足,无法比较
B
【解析】根据阿基米德原理,即进行判断。
两只相同的气球,分别充入氢气和空气,充气后体积相同,排开空气的体积相同,所以根据可知,空气密度相同,排开空气的体积相同时,浮力相等。
故B正确。
点睛:重点是阿基米德原理的应用,即,要理解氢气球上升是因为自重小,即重力小于浮力,并不是因为受到的浮力比装空气的球浮力大。
(2018年临沂卷)2018年4月20日,我国最先进的自主潜水器“潜龙三号”(如图所示)成功首潜。潜水器在水面下匀速下潜过程中( )
A. 受到的重力小于浮力
B. 上、下表面受到的压力差变大
C. 受到的压强变大,浮力变大
D. 受到的压强变大,浮力不变
D
【解析】分析:物体受到浮力的原因是物体上、下表面受到液体的压力差作用,浮力的大小与液体密度和物体排开液体的体积有关,因此判断浮力的大小,关键判断液体密度和物体排开液体的体积发生怎样的变化。潜水器受到的压强大小与液体的密度和潜水器所处的深度有关,因此判断压强的大小,关键是判断液体密度和潜水器所处深度的变化。
解答:潜水器在水面下匀速下潜,此时水的密度不变,潜水器浸没在水中,其排开水的体积不变,但是在水中的深度逐渐增深。根据公式和公式可知,潜水器受到的压强增大,浮力不变,即上、下表面受到的压力差不变。故选项A、B、C均错误,D正确。
故选:D。
【点睛】本题考查了对液体压强和浮力的判断。判断时要了解影响液体压强和浮力大小的因素,并判断影响因素中哪些是定量,哪些是变量。
如图甲所示的圆柱形容器中装有适量的某种液体,现将密度为0.6×103kg/m3的正方体木块A放人容器中,木块静止时露出液面的体积与浸人液体的体积之比为1:3;在木块上表面轻放一个物块B(VA=2VB),A的上表面刚好与液面相平,如图乙所示。若将物块B单独放人此液体中,它静止时将( )
A. 悬浮 B. 漂浮 C. 沉底 D. 无法判断
B
【解析】分析:根据物体漂浮时浮力等于重力,算出物体B的密度,作出判断。
解答:甲图中,木块A在液体中漂浮,木块静止时露出液面的体积与浸入液体的体积之比为1:3,则漂浮时浮力等于重力,所以,即:则液体的密度:;在木块上表面轻放一个物块B(VA=2VB,则),A的上表面刚好与液面相平,如图乙所示,因为整体漂浮,所以浮力等于总重力,即:,,化简可得:则B的密度:
故若将物块B单独放入此液体中,它静止时将漂浮。
故选:B。
【点睛】本题主要考查阿基米德原理以及物体的浮沉条件,有一定难度。
对于上升的热气球,下列说法正确的是( )
A. 热气球的升空原理和民航飞机的起飞原理相同
B. 热气球匀速上升时,机械能一定不变
C. 热气球上升过程中,受到的大气压强不变
D. 热气球燃料减少后,它的惯性变小
D
【解析】分析:(1)飞机起飞利用了流体压强与流速的关系,热气球是利用浮力升空的;
(2)分析热气球在匀速上升过程中气球的动能和势能变化情况即可得出答案。
(3)根据大气压与高度的变化关系可判断热气球上升过程中大气压强的变化;
(4)惯性是保持物体运动状态不变的性质,只有质量有关,质量大,惯性大。
解答:A、飞机起飞利用了流体压强与流速的关系,热气球是利用浮力升空的,二者的原理不相同。此选项错误;
B、热气球在匀速上升过程中气球的质量不变,速度不变,动能不变;而高度变大,势能变大,所以机械能变大。此选项错误;
C、大气压随高度的升高而减小,故热气球上升过程中,受到的大气压强越来越小;此选项错误;
D、惯性大小与质量有关,质量小,惯性小,故火箭飞行一段时间后燃料减少,质量减少,其惯性大小变小。此选项正确;
故选D
【点睛】此题通过气球的升空现象,考查了物体浮沉条件的应用,对二力平衡条件的掌握,还考查了机械能的知识,综合性较强,难点是物体浮沉条件的应用。
一支密度计分别放入两种液体中,静止时位置如图所示。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ρ甲、ρ乙。下列说法正确的是( )
A. F甲<F乙
B. F甲>F乙
C. ρ甲<ρ乙
D. ρ甲>ρ乙
C
【解析】
故选:C。
点睛:同一密度计在两种液体中都漂浮,所以受到的浮力都等于密度计所受到的重力。
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