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等于
上浮
不变
变小
变小
增大排开液体的体积
2
D
$F_{浮A}<F_{浮B}=F_{浮C}$
$\rho_{A}<\rho_{B}<\rho_{C}$
$m_{A}<m_{B}<m_{C}$
$<$
【分析】
首先回忆物体的浮沉条件:当物体受到的浮力大于自身重力时,物体上浮;浮力等于重力时悬浮;浮力小于重力时下沉。孔明灯在上升过程中处于上浮状态,结合该浮沉条件即可判断重力和浮力的大小关系。
【解析】
根据物体的浮沉条件可知,当物体所受浮力大于自身重力时,物体将上浮。孔明灯上升过程中处于上浮状态,因此此时重力$G$小于浮力$F_{\mathrm{浮}}$,即$G<F_{\mathrm{浮}}$。
【答案】

【知识点】
物体的浮沉条件
【点评】
本题以我国古代发明的孔明灯为实例,考查物体浮沉条件的应用,紧密联系生活实际,有助于加深对物理知识的理解与应用。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先根据物体悬浮的浮沉条件判断浮力与重力的关系;向瓶中打气时,瓶内气压增大,水被排出,模型总重力减小,结合浮沉条件判断运动状态;未露出水面时,排开水的体积不变,根据阿基米德原理判断浮力变化;模型上浮时深度减小,根据液体压强公式判断底部压强变化。
【解析】
1. 当模型悬浮于水中时,根据物体浮沉条件,悬浮的物体受到的浮力等于自身重力,所以此时模型受到的浮力等于重力。
2. 当通过进、排气管向瓶中打气时,瓶内气压增大,水从进、排水口排出,模型的总重力减小,而此时模型排开水的体积不变,浮力不变,浮力大于重力,根据浮沉条件,模型将上浮。
3. 在模型没有露出水面的过程中,模型排开水的体积始终等于自身的体积,保持不变,由阿基米德原理$F_{浮}=ρ_{液}gV_{排}$可知,水的密度$ρ_{液}$和排开水的体积$V_{排}$均不变,所以模型受到的浮力不变。
4. 模型上浮过程中,所处的深度$h$逐渐变小,水的密度$ρ_{液}$不变,根据液体压强公式$p=ρgh$,可知水对模型底部的压强将变小。
【答案】
等于;上浮;不变;变小
【知识点】
物体浮沉条件、阿基米德原理、液体压强特点
【点评】
本题综合考查物体浮沉条件、阿基米德原理及液体压强公式的应用,需结合模型的受力变化和深度变化分析物理量的改变,注重对基础知识的理解与实际运用。
【难度系数】
0.6
【分析】
要判断木球浮力的变化,首先应回忆浮力的相关计算原理,优先考虑阿基米德原理。根据阿基米德原理公式$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,我们需要分析公式中各物理量在木球刚露出水面并继续上浮过程中的变化:水的密度$\rho_{液}$不变,重力加速度g是常量也不变,而木球逐渐露出水面时,排开水的体积$V_{排}$会逐渐减小,由此就能判断浮力的变化情况。
【解析】
根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,木球刚露出水面并继续上浮的过程中,水的密度$\rho_{液}$不变,重力加速度g不变,木球排开水的体积$V_{排}$逐渐减小,因此它所受浮力变小。
【答案】
变小
【知识点】
阿基米德原理、浮力大小的影响因素
【点评】
本题考查阿基米德原理的实际应用,解题关键是准确分析木球上浮过程中排开液体体积的变化,属于基础类题目。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先思考橡皮泥从沉底到漂浮的变化:沉底时排开液体体积小,捏成船状后体积变大,排开的水更多。根据阿基米德原理,浮力大小与排开液体的体积和液体密度有关,液体密度不变时,排开体积越大浮力越大,所以是通过增大排开液体的体积来增大浮力。然后当“泥船”漂浮时,根据物体浮沉条件,漂浮状态下物体受到的浮力等于自身重力,已知橡皮泥重力为2N,所以浮力等于2N。
【解析】
1. 增大浮力的方法分析:
将橡皮泥捏成船状,改变了橡皮泥的形状,增大了其排开液体的体积。根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,在水的密度$\rho_{液}$不变时,排开液体的体积$V_{排}$越大,物体受到的浮力越大,因此是利用了增大排开液体的体积的方法来增大浮力。
2. 漂浮时浮力的计算:
当“泥船”漂浮在水面上时,根据物体的浮沉条件,漂浮的物体所受浮力等于自身重力。已知橡皮泥的重力为$2\ \mathrm{N}$,所以此时“泥船”所受的浮力$F_{浮}=G=2\ \mathrm{N}$。
【答案】
增大排开液体的体积;2
【知识点】
阿基米德原理;物体浮沉条件
【点评】
本题结合实际操作考查阿基米德原理与物体浮沉条件的应用,通过改变物体形状来增大排开液体体积从而改变浮力,理解漂浮状态下浮力与重力的等量关系是解题的关键。
【难度系数】
0.7
【分析】
要解决这道题,我们需要结合浮力的核心知识点,逐一分析每个选项:首先回忆浮沉条件中漂浮、悬浮的特点,以及阿基米德原理的内容和适用范围。对于A选项,先判断轮船的浮沉状态,漂浮时浮力等于重力,重力不变则浮力不变;对于B选项,根据阿基米德原理公式,分析浸没后排开液体体积和液体密度的变化情况,判断浮力与深度的关系;对于C选项,明确阿基米德原理的适用范围;对于D选项,利用悬浮的条件,即物体密度等于液体密度,来判断血液和硫酸铜溶液的密度关系。
【解析】
逐一分析各选项:
A. 轮船始终处于漂浮状态,根据漂浮条件,所受浮力等于自身重力,轮船的重力不变,因此从大海行驶到内河所受浮力不变,A错误;
B. 根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,浸没在液体中的物体,排开液体的体积$V_{排}$和液体密度$\rho_{液}$均不随浸没深度改变,所以所受浮力大小与浸没深度无关,B错误;
C. 阿基米德原理既适用于浸在液体中的物体,也适用于浸在气体中的物体,C错误;
D. 当物体悬浮时,物体的密度等于液体的密度,血液恰好悬浮在硫酸铜溶液中,说明血液与硫酸铜溶液的密度相同,D正确。
【答案】
D
【知识点】
浮沉条件、阿基米德原理
【点评】
本题考查浮力相关的基础概念,需准确掌握浮沉条件的应用、阿基米德原理的适用范围等知识,侧重对概念辨析能力的考查。
【难度系数】
0.7
【分析】
要解决这道题,可分三步分析:
1. 浮力比较:根据阿基米德原理,浮力大小由排开液体体积和液体密度决定,已知三球体积相等,从图中能判断出排开水的体积关系,结合水的密度相同,即可比较浮力大小。
2. 密度比较:利用物体浮沉状态与物体密度、液体密度的关系,漂浮时物体密度小于液体密度,悬浮时等于,沉底时大于,据此比较三球密度。
3. 质量比较:已知三球体积相等,根据密度公式$m=\rho V$,结合密度关系就能判断质量大小。
【解析】
1. 浮力大小比较:
由图可知,三个小球排开水的体积关系为$V_{排A}<V_{排B}=V_{排C}$,根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,其中$\rho_{液}$为水的密度,g为常量,因$\rho_{水}$和g相同,排开液体体积越大,浮力越大,故$F_{浮A}<F_{浮B}=F_{浮C}$。
2. 密度大小比较:
根据物体浮沉条件:
A球漂浮,可得$\rho_{A}<\rho_{水}$;
B球悬浮,可得$\rho_{B}=\rho_{水}$;
C球沉底,可得$\rho_{C}>\rho_{水}$;
因此$\rho_{A}<\rho_{B}<\rho_{C}$。
3. 质量大小比较:
已知三个实心小球体积$V$相等,由密度公式$\rho=\frac{m}{V}$变形得$m=\rho V$,因$V$相同,密度越大质量越大,结合密度关系$\rho_{A}<\rho_{B}<\rho_{C}$,故$m_{A}<m_{B}<m_{C}$。
【答案】
$F_{浮A}<F_{浮B}=F_{浮C}$;$\rho_{A}<\rho_{B}<\rho_{C}$;$m_{A}<m_{B}<m_{C}$
【知识点】
阿基米德原理;物体浮沉条件;密度公式应用
【点评】
本题综合考查阿基米德原理、物体浮沉条件和密度公式的应用,需结合图示准确判断排开液体体积关系,熟练运用相关规律分析物理量间的关系,对知识点综合运用能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
【分析】
要比较两个铁球受到的浮力大小,首先回忆阿基米德原理的内容,浮力大小由液体密度和排开液体的体积决定。题目中两个铁球完全相同且均浸没在液体中,所以它们排开液体的体积等于自身的体积,即$V_{排}$相等;已知$\rho_{酒精}<\rho_{水}$,g是常量,根据阿基米德原理公式$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,就能判断出浮力的大小关系。
【解析】
根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,两个完全相同的铁球浸没在酒精和水中时,排开液体的体积$V_{排}$等于铁球自身的体积,因此$V_{排}$相等,g为常量。又因为$\rho_{酒精}<\rho_{水}$,所以$\rho_{酒精}gV_{排}<\rho_{水}gV_{排}$,即$F_{1}<F_{2}$。
【答案】

【知识点】
阿基米德原理
【点评】
本题考查阿基米德原理的应用,解题关键是明确铁球浸没时排开液体的体积等于自身体积,结合已知的液体密度大小关系,利用公式即可比较浮力大小。
【难度系数】
0.8