【考点梳理】
▲ 题型一 “一体多液”问题
针对“一体多液”问题,此类题型主要解决2个问题。第一,比较物体在不同液体中所受浮力大小之间关系;第二,比较各液体的密度大小关系。
比较物体在不同液体中所受浮力大小关系。由于物体在不同液体中浮沉情况不同,即V排不同,液体的密度液也不同,所以比较浮力的大小关系时不能采用阿基米德原理。因此只能从受力分析的角度出发,就物体浸在每一种液体中,得到重力和浮力之间的关系,从而比较出各浮力之间的大小关系。
比较各液体的密度大小关系。由于从浮沉状态可以反映出物体密度和液体密度之间的关系,因此从浮沉状态出发,以物体的密度为中心,根据浮沉状态,得到物体的密度与每一种液体密度之间的关系,从而就可以得到各液体之间的密度关系。
特别说明一种特殊情况,当物体在液体中时都处于漂浮状态时,那么根据浸入体积多少来判断液体密度大小,满足“密大浸小”的关系,即浸入的体积越小,则液体密度越大。由此得到各液体之间的密度关系。
在上述分析的基础上,根据已知条件,就可以解决例如液体对容器底的压力、压强大小关系,容器对桌面的压力、压强大小
关系等。 【典例赏析】
1.若一艘轮船从长江驶入东海,关于轮船受到的浮力及船身状况的判断,正确是( ) A.浮力变大,船身上浮 C.浮力不变,船身上浮 答案:C
2.将两只形状完全相同的密度计甲、乙分别放入不同液体A、B中,液体密度A>B,静止后如图所示,两只密度计所受浮力F的大小关系是( ) A.F甲<F乙 C.F甲>F乙 答案:B
3.水平桌面上的两个相同烧杯中分别盛有甲、乙两种液体,密度分别是ρ甲、ρ乙,完全相同的小球A、B,密度均为ρ,它们分别漂浮在液体甲、乙上,此时两液面相平,如图所示。下列判断中正确的是( )
B.F甲=F乙 D.无法确定
B.浮力变大,船身下沉 D.浮力不变,船身下沉
A.小球A和液体甲的密度关系是ρ=ρ甲 B.小球A和B所受浮力关系是F浮A=F浮B
C.甲、乙液体对其容器底部的压强关系是p甲>p乙
D.两烧杯对桌面的压力相等 答案:B
4.水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有不同的液体,将三个相同的长方体A、B、C分别放入容器的液体中,静止时的位置如图所示,三个容器的液面相平,则下列判断正确的是( )
A.物体受到的浮力 FA>FB>FC B.容器对桌面的压力 F甲>F乙>F丙 C.液体对容器底的压强 p甲=p乙=p丙
D.物体下表面受到液体的压力 FA′>FB′=FC′ 答案:D
5.水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有不同的液体,A、B、C三个长方体的质量和体积都相同,将它们分别放入三个容器的液体中,静止时,三个容器内的液面相平,如图所示,则下列判断正确的是( ) ①物体受到的浮力F浮A>F浮B>F浮C ②液体对容器底的压强p甲<p乙<p丙 ③容器中液体的质量mA=mB=mA ④容器对桌面的压力F甲<F乙<F丙
A.只有①②正确
答案:B
▲ 题型二 “多体一液”问题
B.只有②④正确 C.只有③④正确
D.只有①③正确
针对“多体一液”问题,同样的主要解决2个问题。第一,比较物体在不同液体中所受浮力大小之间关系;第二,比较各液体的密度大小关系。
比较物体在不同液体中所受浮力大小之间关系。根据题型特点,由于不同的物体在同种液体中,液体密度相同,若再结合已知条件得到V排之间的关系,那么就可以选择阿基米德原理进行比较各物体所受浮力大小;若已知物体之间的关系,那么可以根据浮沉状态比较物体所受浮力大小关系。
比较各液体的密度大小关系。和“一体多液”分析方式相同,以液体的密度为中心,根据浮沉状态,得到液体密度与各物体密度之间的关系,,从而就可以得到各物体之间的密度关系。
特别说明一种特殊情况,当物体在液体中时都处于漂浮状态时,那么根据浸入体积多少来判断液体密度大小,满足“密大浸小”的关系,即浸入的体积越小,则液体密度越大。由此得到各液体
之间的密度关系。
在上述分析的基础上,根据已知条件,就可以解决例如液体对容器底的压力、压强大小关系,容器对桌面的压力、压强大小关系等。
典例赏析
1.若一艘轮船从长江驶入东海,关于轮船受到的浮力及船身状况的判断,正确是( ) A.浮力变大,船身上浮 B.浮力变大,船身下沉 C.浮力不变,船身上浮 D.浮力不变,船身下沉
2.将两只形状完全相同的密度计甲、乙分别放入不同液体A、B中,液体密度A>B,静止后如图所示,两只密度计所受浮力F的大小关系是( )
A.F甲<F乙 B.F甲=F乙 C.F甲>F乙 D.无法确定
3.水平桌面上的两个相同烧杯中分别盛有甲、乙两种液体,密度分别是ρ甲、ρ乙,完全相同的小球A、B,密度均为ρ,它们分别漂浮在液体甲、乙上,此时两液面相平,如图所示。下列判断中正确的是( )
A.小球A和液体甲的密度关系是ρ=ρ甲 B.小球A和B所受浮力关系是F浮A=F浮B
C.甲、乙液体对其容器底部的压强关系是p甲>p乙 D.两烧杯对桌面的压力相等
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、乙球漂浮和丙球悬浮,如图所示,下列说法正确的是( )
A.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 A.A所受的浮力一定大于B所受的浮力 B.A下表面所受的压力一定小于B下表面所受的压力 C.C所受的浮力一定小于B所受的浮力 D.C所受的浮力一定小于A所受的浮力 6.质量相同的甲、乙两个小球,分别放入A、B两个相同且装有相同质量水的容器中.两球静止时两液面相平,则下列分析正确的是 A.甲球受到的浮力大于乙球 B.两容器底部受到水的压强相同 C.甲球的密度大于乙球的密度 D.乙球浸入的体积大于甲球 7.质量相同的A、B两个正方体,当它们在水中分别静止在如图所示位置时,正方体底部受到的水的压力分别为FA、FB,则对FA、FB大小判断正确的是 ( ) A.FA大。 B.FB大。 C.一样大。 D.无法确定。 8.(多选)水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有不同的液体,三个完全相同的长方体A、B、C分别放入容器的液体中,静止时的位置如图所示,三个容器的液面相平。则下列说法正确的是 ( ) A.长方体所受浮力F 浮A= F 浮B= F 浮C B.液体的密度ρ 甲>ρ 乙>ρ 丙 C.液体对容器底的压强p 甲= p 乙= p 丙 D.液体对容器底的压强p 甲<p 乙<p 丙 9.(多选)如图所示,质量相等的甲、乙两个实心正方体物块分别竖直悬浮在水中和漂浮在水面上,下列说法正确的是( ) A.甲的密度大于乙的密度 B.甲受到的浮力大于乙受到的浮力 C.水对甲下表面的压力大于水对乙下表面的压力 D.水对甲下表面的压强小于水对乙下表面的压强 10.(多选)两个底面积相同、形状不同的容器A、B(GA<GB),盛有同种液体,放在水平桌面上,液体深度相同,把甲、乙、丙、丁四个体积相同的实心小球放入两个容器中,小球静止后位置如 图所示,两容器内液体深度依旧相同.下列说法正确的是( ) A.甲球密度小于丙球密度 B.甲球受到的浮力大于丁球受到的浮力 C.取出乙、丙小球后,A容器对桌面的压强小于B容器对桌面的压强 D.取出乙、丙小球后,A容器底部受到的液体压强等于B容器底部受到的液体压强 参考答案 1.【答案】C 【解析】轮船从长江驶入东海,因为前后都是漂浮所以前后浮力都等于重力,但是由于东海水的密度大于长江水的密度,根据 F浮=gV排可知,当浮力不变时,密度大的液体,排开的体积小,因 此若一艘轮船从长江驶入东海,浮力不变,船身上浮,故选C。 2.【答案】C 【解析】将两只形状完全相同的密度计甲、乙分别放入不同液体A、B中,液体密度 AB 静止后如图所示,液体A中的密度计排开液体的体积大,由浮力 公式F液gV排可得两只密度计所受浮力 F甲F乙 F的大小关系是 故ABD不符合题意,C符合题意。 故选C。 3.【答案】B 【解析】A.由于小球A在液体甲中漂浮,所以ρ<ρ甲,故A错误; B.小球A在液体甲中漂浮,故F浮A=GA,小球B在液体乙中漂浮,故F浮B=GB,由于小球A、B 完全相同,密度均为ρ,根据m,所V以A和B的质量相等,再根据Gmg,A和B的重力相等,故小球A和B所受浮力关系为 F浮A=F浮B 故B正确; C.由图可知,V排A大于V排B,由于F浮A等于F浮B,根据F浮液gV排,故 甲乙 由于两液体深度相同,根据p液gh,甲、乙液体对其容器底部的压强关系为 p甲 故C错误; D.两烧杯对桌面的压力之比为 ''F1G杯G甲GAG杯G甲F浮AG杯G甲G排甲G杯G甲G杯甲gV1 'F2G杯G乙GBG杯G乙F浮BG杯G乙G排乙G杯G乙G杯乙gV'两烧杯对桌面的压力关系为 F1F2 故D错误。 故选B。 4.【答案】A 【解析】试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、乙球漂浮和丙球悬浮,由F浮=ρ水V排g得,它们受到的浮力大小关系为 F乙 m甲>m丙>m乙 由p=ρhg得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 三个相同烧杯中都装满水,里面水的重力相等,由于烧杯底部对桌面的压力等于容器的总重力,则放入小球后,由于甲球下沉至容器底部,乙球漂浮,丙球悬浮,则 G甲>F甲,G乙=F乙 G丙=F丙 F′甲>F′乙=F′丙 容器的底面积相同,由压强的公式可知烧杯底部对桌面的压强的关系是 p′甲>p′乙=p′丙 故选A。 5.【答案】C 【解析】A、B体积相同,A漂浮在水中,B悬浮于水中,B排开水的体积较大,根据阿基米德原理,知B受到的浮力较大,A选项错误;设大气压为p0,则A下表面所受压力FA=ρghASA+p0SA,B下表面所受压力FB=ρghBSB+p0SB,又ρghASA<ρghBSB,p0SA>p0SB,因此FA不一定小于FB,B选项错误;B悬浮,所受浮力等于其重力,C沉底,所受浮力小于其重力,又因为B、C的质量相等,所以C所受的浮力一定小于B所受的浮力,C选项正确;C和A所受浮力的大小取决于它们浸入水中的体积大小,无法确定,故C所受的浮力不一定小于A所受的浮力,D选项错误.故选C. 6.【答案】B 【解析】 A. 甲球漂浮,浮力等于重力;乙球悬浮,浮力等于重力,两球质量相同,重力相同,因此两球所受浮力相同,故错误; B. 两球静止时两液面相平, 由pgh可得两容器底部受到水的压强相同,故正确; CD. 两球所受浮力相同,由F浮gV排 可得,两球排开液体的体积 相同,而甲球漂浮,乙球悬浮,因此甲球体积较大,由=甲球的密度小于乙球的密度,故CD错误. 7.【答案】A mV可得, 【解析】A悬浮,B漂浮,A. B质量相等,所以A. B所受浮力相等,B受到的浮力等于B的下表面受到的水的压力,A受到的浮 力等于下表面受到的压力减去上表面受到的压力;所以A底部受到的压力大于B底部受到的压力。 故选:A 8.【答案】AD 【解析】AB.根据图示可知,A悬浮,B、C漂浮,所以其所受的浮力与其自身的重力相等,故 F浮A= F浮B= F浮C 由图像可知 V排甲>V排乙>V排丙 则根据F浮=ρ液V排g可得 ρ甲<ρ乙<ρ丙 故A正确,B错误; CD.因为丙的密度最大,并且液体的深度相同,因此由p=ρgh可知,丙容器底所受的压强最大,其次是乙,再次是甲,故液体对容器底的压强 p甲<p乙<p丙 故C错误,D正确。 故选AD。 9.【答案】AC 【解析】A.由图知,甲悬浮在水中,甲的密度等于水的密度;乙漂浮在水中,乙的密度小于水的密度,所以甲的密度大于乙的密度,故A正确; B.甲、乙两实心正方体物块分别悬浮、漂浮在水中,根据漂浮和悬浮条件可知:F浮甲=G甲,F浮乙=G乙,由于两球质量相等,重力相等,所以浮力相等,故B错误; C.根据F浮=F向上-F向下可知:F向上=F浮+F向下,由于甲悬浮,乙漂浮,则F甲向下>0,F乙向下=0,所以,F甲向上>F乙向上,故C正确; D.由图知,甲下表面的所处的深度大于乙下表面的所处的深度,根据p=ρgh可知:p甲>p乙,故D错误; 故选AC. 10.【答案】AC 【解析】A.两个容器中盛有同一种液体,甲球在液体中漂浮,乙丙两球在在液体中悬浮,丁球在液体中下沉,则ρ甲<ρ乙=ρ丙= ρ液<ρ丁,故A正确; B.四个小球体积相同,甲球排开液体的体积小于丁球排开液体的体积,根据F浮=ρ液gV排可得甲球受到的浮力小于丁球受到的浮力,故B错误; C.根据m=ρV可知四个小球的质量,m甲<m乙=m丙<m丁,取出乙丙两球后A容器对桌面的压力等于容器的重力、液体的重力、甲球的重力之和;B容器对桌面的压力等于容器的重力,液体的重力,丁球的重力之和,因为GA<GB,A容器中液体的重力小于B容器中液体的重力,且甲球的重力小于丁球的重力,故A容器对桌面的压力小于B容器对桌面的压力,又因为两容器底面积相等,根据pF=S得A容器对桌面的压强小于B容器对桌面的压强,故C正确; D.乙球和丙球所排开的液体的体积相等,取出小球后,两容器中液面均下降,因为A容器上部的横截面积小于B容器上部的横截面积,取出两球后,故A容器中液面下降的高度大,即A容器中剩余液体的高度低,根据p=ρgh得,A容器底部受到的液体压强小于B容器底部受到的液体压强,故D错误. 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容