把一个木球放入盛满酒精的溢水杯中,溢出5 - 考试试题及答案解析 - 读趣百科
单选题

把一个木球放入盛满酒精的溢水杯中,溢出50g酒精;若将此木球从酒精中取出,擦干后放入盛满水的溢水杯中,则溢出的质量是(ρ_木=0.6×10_kg/m_,ρ_酒精=0.8×10_kg/m_)(  )

A
等于50g
B
小于50g
C
大于50g
D
无法确定

题目答案

A

答案解析

分析:

由题知,木块的密度小于酒精和水的密度,放入酒精或水中将漂浮,受到的浮力等于木块重,也等于排开酒精或水的重,再根据重力公式分析质量关系.

解答:

解:∵ρ_木<ρ_酒精,

∴木块在酒精面上将漂浮,

∴木块受到酒精的浮力:

F_浮=G_木=G_排=m_排g;--------①

∵ρ_木<ρ_水,

∴木块在水面上漂浮,

∴木块受到水的浮力:

F_浮′=G_木=G_排′=m_排′g;---------②

由①②可知木块排开酒精和水的质量(溢出的质量):

m_排=m_排′=50g.

故选A.

点评:

本题考查了学生对阿基米德原理、物体漂浮条件的掌握和运用,将漂浮条件和阿基米德原理结合使用(F_浮=G_木=G_排)是本题的关键.

举一反三
单选题

将重为4N,体积为6×10_m_的物体投入一个装有适量水的烧杯中,溢出200g水,当物体静止时,下列判断正确的是(  )

A
物体漂浮,F_浮=2 N
B
物体悬浮,F_浮=4 N
C
物体漂浮,F_浮=4 N
D
物体沉在水底,F_浮=2 N

题目答案

C

答案解析

分析:

知道物体的重,利用重力公式求物体的质量,又知道物体的体积,利用密度公式求物体的密度;

求出了物体的密度,和水的密度比较,根据物体的浮沉条件:放入水中的物体,若ρ_物<ρ_水,物体将上浮至漂浮;若ρ_物=ρ_水,物体将悬浮;若ρ_物>ρ_水,物体将下沉至水底.

解答:

解:∵G=mg=ρVg,

∴物体的密度:ρ=$\frac {G}{Vg}$=$\frac {4N}{9.8N/kg×6×10_m}$≈680kg/m_;

∵ρ<ρ_水,

∴物体在水中将漂浮;

物体在水中受到的浮力:

F_浮=G=4N.

故选C.

点评:

本题考查了密度的计算、重力的计算、浮力的计算、物体的浮沉条件,根据物体的密度与水的密度的大小关系确定物体在水中的状态是本题的关键.

单选题

把一金属块浸没在盛满水的杯中时,从杯中溢出20g水,若将该金属块浸没在盛满酒精的杯中时(ρ_酒精=0.8g/cm_),从杯中溢出酒精的质量是(  )

A
一定是16g
B
可能是16g
C
一定是20g
D
可能是20g

题目答案

A

答案解析

分析:

金属块在水中受到的浮力等于它排开的水的重力,根据浮力公式可求金属块的体积;浸入酒精后,金属块的体积不变,根据公式可求在酒精中受到的浮力,也就是排开酒精的重力,进一步求出溢出酒精的质量.

解答:



金属块在水中受到的浮力F_浮水=m_排水g=0.02kg×9.8N/kg=0.196N,

金属块的体积V=$\frac {F_浮水}{ρ_水g}$=$\frac {0.196N}{1.0×10_kg/m_×9.8N/kg}$=2×10-5_m3,

溢出酒精的重力G_排酒=F_浮酒=ρ_酒gV=0.8×10_kg/m_×9.8N/kg×2×10-5_m3=0.1568N,

溢出酒精的质量m=$\frac {G_排酒}{g}$=$\frac {0.1568N}{9.8N/kg}$=0.016kg=16g.

故选A.

点评:

本题考查浮力、体积、排开水的重力、排开水的质量的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是知道前后金属块的体积不变,排开液体的体积等于自身的体积,排开液体的重力等于所受的浮力.

单选题

将一实心物体先后投入足量的水和酒精中,物体静止时,所受浮力分别为6N和5N,判定物体在水酒精中的浮沉状态可能是(ρ_酒=0.8×10_kg/m_)(  )

A
在水中漂浮,在酒精中漂浮
B
在水中漂浮,在酒精中沉底
C
在水中悬浮,在酒精中漂浮
D
在水中沉底,在酒精中沉底

题目答案

B

答案解析

分析:

本题可采用假设法求解,可分别假设物体在水中可能处的状态,根据阿基米德原理和物体的浮沉条件可知物体在酒精中的状态,由此可选出可能的情况.

解答:

解:A、B、假设物体在水中漂浮,则由物体的浮沉条件可得,物体重为6N,而在酒精中受到的浮力为5N,故在酒精中应下沉,不能漂浮,故A错、B正确;

C、假设在水中悬浮,则由物体的浮沉条件可得,物体受到的浮力等于物体重为6N,而在酒精中受到的浮力为5N,故在酒精中下沉,不能漂浮,故C错;

D、假设它在水和酒精中都处于沉入底部,全部排开液体的状态,则它受到的浮力分别是:F_水=ρ_水gv、F_酒=ρ_酒gv;

F_水:F_酒=5:4,而现在是6:5,故D错.

故选B.

点评:

当题目中有多个问题相关联时,可以先假设其中一种情况成立,由此再利用所学知识进行推理,可得出另外的情况是否成立.

单选题

将质量为90g的物体投入盛有300mL酒精的量筒中($\textit{ρ}$_酒精=0.8×10^{3}kg/m^{3})。物体静止后,酒精液面上升到400mL刻度线处,则该物体在量筒中的情况是(  )

A
物体漂浮在酒精液面上
B
物体沉在量筒底部
C
物体悬浮在酒精中
D
条件不足,无法确定

题目答案

B

答案解析

分析:


解答:


点评:

本题主要考查对物体浮沉条件的应用分析能力.物体的浮沉主要取决于物体所受浮力与重力之间的大小关系.

单选题

将质量为90g的物体放入盛有200ml的酒精量筒中(已知ρ_酒精=0.8×10_ kg/m_),物体静止后,酒精液面上升到300mL刻度线处,则该物体在量筒中的情况是(  )

A
物体沉在量筒底部
B
物体漂浮在酒精液面上
C
物体悬浮在酒精中
D
条件不足,无法确定

题目答案

A

答案解析

分析:

当浮力大于重力则物体上浮;当浮力小于重力,则物体下沉;当浮力等于重力,则物体处于漂浮或悬浮状态.

已知原来酒精的体积和酒精液面上升到的刻度线,可求出物体排开酒精的体积,根据阿基米德原理(F_浮=G_排=ρ_液gV_排)可计算出物体所受浮力的大小,再根据物体的质量和重力公式(G=mg)可计算出物体自身的重力大小,通过比较浮力跟重力的大小,可判断出物体所处的状态.

解答:

解:物体的质量m=90g=0.09kg,物体的重力为:G=mg=0.09kg×9.8N/kg=0.882N;

物体排开酒精的体积V_排=300mL-200mL=100mL=100cm_=1×10_m_;

物体受到的浮力:F_浮=ρ_液gV_排=0.8×10_kg/m_×9.8N/kg×1×10_m_=0.784N;

∵F_浮<G,

∴物体将沉在量筒底部.

故选A.

点评:

本题主要考查对物体浮沉条件的应用分析能力.物体的浮沉主要取决于物体所受浮力与重力之间的大小关系.

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