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B
B
A
B
D
【分析】
我们可以结合压强公式、力的作用效果以及实验的严谨性来逐一分析选项:首先回忆压强公式$p=\frac{F}{S}$,当压力$F$相同时,受力面积$S$越大,压强越小;力的作用效果包括改变物体的形状和运动状态;为保证实验结论可靠,需多次实验避免偶然性。以此为思路分析每个选项:
1. 分析A选项:瓶盖增大了力与鸡蛋的接触面积,即增大受力面积,该描述正确;
2. 分析B选项:敲击时力的大小相同,甲的受力面积更大,根据压强公式,甲受到的压强应更小,该描述错误;
3. 分析C选项:鸡蛋破碎是形状发生改变,说明力能改变物体形状,该描述正确;
4. 分析D选项:多次实验可避免偶然性,提高实验可靠性,该描述正确。因此错误的是B选项。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:放上瓶盖后,鸡蛋上部的受力面积增大,该选项正确;
选项B:根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,敲击时施加的力$F$大小相同,甲的受力面积$S_甲$大于乙的受力面积$S_乙$,因此甲受到的压强$p_甲=\frac{F}{S_甲}$小于乙受到的压强$p_乙=\frac{F}{S_乙}$,该选项错误;
选项C:鸡蛋乙被敲碎,其形状发生了改变,说明力可以改变物体的形状,该选项正确;
选项D:多次进行实验可以避免实验的偶然性,提高实验结论的可靠性,该选项正确。
综上,错误的叙述是选项B。
【答案】
B
【知识点】
压强的影响因素、力的作用效果、实验严谨性
【点评】
本题将物理知识与实际生活场景(骑电动车戴安全头盔)相结合,通过模拟实验考查压强公式的应用、力的作用效果以及实验的科学性,引导学生用物理知识解释生活中的安全常识,同时培养学生的实验严谨意识。
【难度系数】
0.6
【分析】
要解决这道题,我们可以分两步分析:
1. 比较液体密度:首先确定a、b两点的深度关系,a点的深度$ h_a $大于b点的深度$ h_b $(因为a、b在同一水平高度,甲液面高于乙液面)。已知a、b两点压强相等,根据液体压强公式$ p=\rho gh $,在压强$ p $相等时,深度$ h $越大,液体密度$ \rho $越小,因此可以得出$ \rho_{甲}<\rho_{乙} $。
2. 比较液体质量:设a、b两点到容器底部的高度为$ h' $,则a点下方液体的压强$ p_{a下}=\rho_{甲}gh' $,b点下方液体的压强$ p_{b下}=\rho_{乙}gh' $,由于$ \rho_{甲}<\rho_{乙} $,所以$ p_{a下}<p_{b下} $。容器底部的压强等于a(b)点的压强加上下方液体的压强,即$ p_{甲底}=p_a+p_{a下} $,$ p_{乙底}=p_b+p_{b下} $,因为$ p_a=p_b $,所以$ p_{甲底}<p_{乙底} $。柱形容器中,液体对容器底部的压力等于液体的重力,结合$ F=pS $(容器底面积$ S $相同),可知液体重力$ G_{甲}<G_{乙} $,即$ m_{甲}<m_{乙} $。
【解析】
步骤1:比较液体密度
由图可知,$ h_a > h_b $,且$ p_a = p_b $。
根据液体压强公式$ p = \rho gh $,变形得$ \rho = \frac{p}{gh} $。
因为$ p_a = p_b $,$ h_a > h_b $,所以$ \rho_{甲} < \rho_{乙} $。
步骤2:比较液体质量
设a、b两点到容器底部的高度为$ h' $,则:
$ p_{a下} = \rho_{甲}gh' $,$ p_{b下} = \rho_{乙}gh' $。
由于$ \rho_{甲} < \rho_{乙} $,所以$ p_{a下} < p_{b下} $。
容器底部的压强:$ p_{甲底} = p_a + p_{a下} $,$ p_{乙底} = p_b + p_{b下} $。
因为$ p_a = p_b $,所以$ p_{甲底} < p_{乙底} $。
柱形容器中,液体对底部的压力等于液体的重力,即$ F = G = mg $,结合$ F = pS $(容器底面积$ S $相同),可得:
$ G_{甲} = p_{甲底}S $,$ G_{乙} = p_{乙底}S $,因此$ G_{甲} < G_{乙} $,即$ m_{甲} < m_{乙} $。
综上,$ \rho_{甲} < \rho_{乙} $,$ m_{甲} < m_{乙} $,答案选B。
【答案】
B
【知识点】
液体压强公式、压力与重力的关系
【点评】
本题综合考查液体压强公式的应用和柱形容器中液体压力与重力的关系,需要结合深度、密度、压强的关系逐步推导,同时要注意柱形容器这一特殊条件的应用,即液体对容器底部的压力等于液体自身重力。
【难度系数】
0.6
【分析】
要解决这道题,我们可以分步骤思考:
1. 先回忆漂浮条件和阿基米德原理:密度比水小的蜡块放入水中会漂浮,漂浮时物体受到的浮力等于自身重力;根据阿基米德原理,浮力又等于排开液体的重力。
2. 再分析天平的平衡情况:初始时天平平衡,左盘总重力是溢水杯和杯内水的总重力。放入蜡块后,蜡块漂浮,排开的水流入量筒,此时左盘增加的重力是蜡块的重力,减少的重力是排出去的水的重力,结合漂浮条件和阿基米德原理,蜡块重力等于排开水的重力,所以左盘总重力不变,天平仍平衡。
3. 最后逐一分析选项:根据上述结论判断每个选项的对错。
【解析】
逐一分析选项:
选项A:蜡块漂浮在水面上,根据漂浮条件,蜡块受到的浮力$F_{浮}=G_{蜡}$;根据阿基米德原理,$F_{浮}=G_{排}$,因此$G_{蜡}=G_{排}$。初始时天平平衡,放入蜡块后,左盘增加的重力为$G_{蜡}$,同时减少的重力为$G_{排}$,两者大小相等,所以左盘总重力不变,天平指针仍指向分度盘中央刻度,该选项正确。
选项B:蜡块静止时处于漂浮状态,根据漂浮条件,蜡块受到的浮力等于蜡块的重力,该选项错误。
选项C:由$G_{蜡}=G_{排}$,根据$G=mg$可知,$m_{蜡}=m_{排}$,即量筒中水的质量等于蜡块的质量,该选项错误。
选项D:蜡块密度小于水,漂浮在水面上,蜡块有一部分体积露出水面,因此排开水的体积(量筒中水的体积)小于蜡块的体积,该选项错误。
【答案】
A
【知识点】
漂浮条件、阿基米德原理、天平的平衡
【点评】
本题综合考查了漂浮条件、阿基米德原理和天平平衡的应用,需要将力学中的浮力知识和天平的平衡原理结合起来分析,明确放入蜡块后左盘总重力的变化是解题关键。
【难度系数】
0.6
【分析】
首先根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,结合三个物体的排液体积分析浮力大小:三个物体体积相同,由图可知$V_{排A}<V_{排B}=V_{排C}$,同种液体密度$\rho_{液}$相同,因此浮力$F_A<F_B=F_C$;
再根据物体浮沉条件分析重力与浮力的关系:A漂浮,故$G_A=F_A$;B悬浮,故$G_B=F_B$;C沉底且对杯底有压力,说明$G_C>F_C$;结合浮力大小关系,可推导得出$G_A<G_B<G_C$;
最后根据阿基米德原理$F_{浮}=G_{排}$,可知$G_{排A}=F_A$,$G_{排B}=F_B$,$G_{排C}=F_C$,因此$G_{排A}<G_{排B}=G_{排C}$。逐一对比选项即可得出正确结论。
【解析】
1. 分析浮力大小:
已知三个物体体积相同,由图可知:$V_{排A}<V_{排B}=V_{排C}$,液体为同种液体,$\rho_{液}$相同。
根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,可得:
$F_A=\rho_{液}gV_{排A}$,$F_B=\rho_{液}gV_{排B}$,$F_C=\rho_{液}gV_{排C}$
因此$F_A<F_B=F_C$,故选项A、D错误。
2. 分析重力大小:
根据物体浮沉条件:
A漂浮,所以$G_A=F_A$;
B悬浮,所以$G_B=F_B$;
C沉底且对杯底有压力,说明$G_C>F_C$。
结合$F_A<F_B=F_C$,可得$G_A<G_B<G_C$,故选项B正确。
3. 分析排开液体重力大小:
根据阿基米德原理$F_{浮}=G_{排}$,可知:
$G_{排A}=F_A$,$G_{排B}=F_B$,$G_{排C}=F_C$
因此$G_{排A}<G_{排B}=G_{排C}$,故选项C错误。
综上,正确答案为B。
【答案】
B
【知识点】
阿基米德原理、物体浮沉条件
【点评】
本题结合阿基米德原理和物体浮沉条件,综合考查浮力、重力、排液重力的大小比较,需熟练掌握相关规律,结合排液体积分析推导。
【难度系数】
0.6
【分析】
首先结合物体浮沉条件和阿基米德原理,逐一分析每个选项:
1. 分析选项A:漂浮的物体密度小于液体密度,整个橙子漂浮在水面,因此其密度小于水的密度,可判断A错误;
2. 分析选项B:漂浮状态下物体所受浮力等于自身重力,大块橙子漂浮,所以浮力等于重力,B错误;
3. 分析选项C:小块橙子下沉过程中,完全浸没后排开水的体积等于自身体积且保持不变,根据阿基米德原理,浮力大小只与液体密度和排开液体体积有关,因此浮力不变,C错误;
4. 分析选项D:整个橙子漂浮时浮力等于总重力;大块漂浮浮力等于自身重力,小块下沉浮力小于自身重力,两块浮力之和小于总重力,也就小于整个橙子受到的浮力,可判断D正确。
【解析】
逐一分析各选项:
A选项:整个橙子漂浮在水面,根据浮沉条件,漂浮时物体密度小于液体密度,因此整个橙子的密度小于水的密度,A错误;
B选项:大块橙子漂浮在水面,漂浮状态下物体所受浮力等于自身重力,即$F_{浮大}=G_{大}$,B错误;
C选项:小块橙子在下沉过程中,完全浸没后排开水的体积等于自身的体积且保持不变,由阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$可知,水的密度$\rho_{水}$和$g$不变,$V_{排}$不变,所以浮力大小不变,C错误;
D选项:整个橙子漂浮时,受到的浮力等于其总重力,即$F_{浮总}=G_{总}=G_{大}+G_{小}$;大块漂浮,$F_{浮大}=G_{大}$,小块下沉,$F_{浮小}<G_{小}$,因此两块橙子受到的浮力之和$F_{浮大}+F_{浮小}<G_{大}+G_{小}=F_{浮总}$,即两块橙子受到浮力之和小于整个橙子受到的浮力,D正确。
【答案】
D
【知识点】
物体浮沉条件;阿基米德原理
【点评】
本题考查物体浮沉条件和阿基米德原理的综合应用,关键是准确理解不同浮沉状态下浮力与重力的关系,以及阿基米德原理中浮力的影响因素,需要清晰区分漂浮、下沉状态的核心特点。
【难度系数】
0.6