一、初中物理热学问题求解方法
1.小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量相等的水和另一种液体进行对比实验,并用图象对实验数据进行了处理,如图所示实验中,水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图像可以得(已知c c >水液体)
A .乙物质是水
B .另一种液体的比热容为8.4×103J/(kg·
℃) C .甲的放热能力比乙强 D .乙比甲更适合作汽车发动机的冷却液
【答案】C 【解析】 【详解】
A .由题意可知,在相同时间内水和另一种液体放出的热量相等,由题中的图象可以看出,乙液体的温度降低的快,甲液体温度降低慢;根据热量的计算公式Q cm t =?放可知,在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下,温度降低得多的比热容小;所以甲液体的比热容大,所以甲液体是水;故A 项不符合题意;
B .由题图可知:甲乙两种液体的初温是60℃,放热15分钟后甲液体的末温是40℃,乙液体的末温是20℃,则水放出的热量:
34.210J/kg 6040Q c m m t ==?????-水水水水水放(℃)(℃℃);
乙放出的热量:
6020t Q c m c m ==-???乙乙乙乙乙放乙(℃℃);
而水和乙液体的质量相同,即m m =乙水;在相同时间内水和另一种液体放出的热量相等,则有:
34.210J/kg 60406020m c m ????-=??-乙乙水(℃)(℃℃)(℃℃);
解得,3
2.110J/kg c =??乙(℃);故B 项不符合题意;
C .由于甲液体的比热容大,所以甲的放热能力比乙强,故C 项符合题意;
D .由于水的比热容比较大,所以水比较适合用作发动机的冷却液;即甲比乙更适合作汽车发动机的冷却液;故D 项不符合题意。
2.质量相等的28℃、100℃的水分别装在甲、乙两容器中,现将一个温度为100℃的金属球放入甲容器中,达到温度相同时,甲容器中水温升高到 40℃,然后迅速取出金属球放入乙容器中,再次达到温度相同时,乙容器中水温是(设不计热量损失和水的质量损失)( )
A .60℃
B .70℃
C .88℃
D .90℃
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
当将金属球放入甲容器中时,金属球放出的热量与水吸收的热量相等,即:Q 金=Q 水,则: Q 金=m 金×c 金(100℃-40℃), Q 水=m 水×c 水(40℃-28℃), 所以:
m 金×c 金(100℃-40℃)=m 水×c 水(40℃-28℃) 化简得:
c m c m 水水金金
=5:1;
当将金属球放入乙容器中时,乙容器中的水放出的热量与金属球吸收的热量相等,即:Q 水 =Q 金,由于甲乙容器中的水的质量相等,又是同一个金属球,设两者共同的温度为t ℃, 则:
Q 水=m 水×c 水(100℃-t ℃), Q 金=m 金×c 金(t ℃-40℃), 即:
m 水×c 水(100℃-t ℃)=m 金×c 金(t ℃-40℃), t=90℃.综上分析故选D .
3.柴油机和汽油机在一个工作循环中的四个冲程完全相同的冲程是( ) A .吸气、压缩 B .压缩、排气 C .吸气、压缩、排气 D .排气
【答案】D 【解析】 【详解】
吸气冲程中,汽油机吸入的是汽油和空气的混合气体,柴油机吸入的只有空气,所以吸气冲程不同;柴油机属于压燃式点火,所以在压缩冲程中,柴油机比汽油机压缩程度高,所以压缩冲程不同;汽油机气缸顶部有个火花塞,柴油机气缸顶部有个喷油嘴,柴油机采用压燃式点火,汽油机采用点燃式点火,所以做功冲程不同;排气冲程只是将废气排出,所以柴油机和汽油机在一个工作循环中的四个冲程完全相同的冲程是排气冲程;通过以上分析可知,故选D 。
4.甲、乙是两个质量相等的空心球,它们的空心部分体积完全相同,甲球恰好能在水中悬
浮,33310kg/m ρ?甲=,33
210kg/m ρ=?乙,则甲、乙两球的体积之比为____。当把乙
球放入水中时,乙球露出水面的体积占乙球体积的____。 【答案】6:7 17
【解析】 【详解】
[1]设两个球空心部分的体积为0V ,已知甲乙两个球质量相等,由m
V
ρ=
得: 00V V V V ρρ-=-甲甲乙乙()()
把33310kg/m ρ?甲=,33
210kg/m ρ=?乙代入,并化简得:
0032V V V V -=-甲乙()()①
由于甲球在水中悬浮,所以重力与浮力相等:
=F G 甲浮甲
即:
0g g V V V ρρ=-甲甲甲水()
所以:
03V V V =-甲甲()②
由①②解得:03
2V V =甲,074
V V =乙。所以甲、乙两球的体积之比为:
00677=3
24
V V V V =甲乙
[2]已知甲乙两球质量相同,甲球悬浮,乙球密度小于甲球,所以乙球漂浮。所以乙球受到的浮力等于重力:
=F G 乙浮乙
即:
0g g V V V V ρρ-=-乙乙乙露水()()
解得014V V =
露。又因为07
4
V V =乙,所以: 01141
==4477
V V V V ?=乙乙露
所以乙球露出水面的体积占乙球体积的
1
7
。
5.有一支刻度不准的温度计,放在冰水混合物中,稳定后示数为﹣4℃,放在一标准气压下的沸水中,示数为92℃,把它放在某教室时温度计示数为28℃,教室的实际温度是
________。 【答案】33℃ 【解析】 【分析】 【详解】
摄氏温度的规定是:标准大气压下水的沸点为100℃,冰点为0℃,100℃和0℃之间有100等份,每一份代表1℃,而该温度计的96个小格表示100℃,设温度计示数为28℃时的实际温度为t ,则:
10000 92(4)28(4)
t --=----℃℃℃℃℃℃℃ 解得
t ≈33℃
6.如图所示,某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为S cm 2,一个冲程活塞在气缸中移动的距离是L mm ,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为p Pa ,飞轮转速为N r/min ,当汽油机满负荷工作时(不计摩擦),汽油机的功率为_____________W ;若1h 消耗的汽油为V L ,汽油的热值为q J/m 3,则汽油机的效率为_____________%。
【答案】
95106
pSLN -? 0.3pSLN
Vq 【解析】 【分析】
知道燃气的平均压强和活塞的面积,可利用公式F pS =计算出平均压力的大小;知道活塞在气缸中移动的距离,可利用公式W Fs =计算出一个做功冲程燃气对活塞做的功;飞轮(曲轴)每转两圈对外做功一次,计算出飞轮转动N 周对外做功的次数,已经计算出一个做功冲程燃气对活塞做的功,从而可以计算出燃气对活塞做的总功,又知道做功的时间,可利用公式W
P t
=
计算出汽油机的功率;根据W Pt =求出汽油机的总功,根据
Q Vq =求出燃料放出的热量,根据效率公式求出效率。
【详解】
[1]根据题意知道,燃气对活塞的平均压力
424Pa 10m 10N F pS p S pS --==??=?
一个做功冲程中燃气对活塞做的功
43710N 10m 10J W Fs pS L pSL ---==???=?
飞轮每转两圈对外做功一次,所以飞轮转动N 周,要对外做功2
N
次,燃气对活塞做的总功
7810J 510J 22
N N
W W pSL pSLN --=?
=??=??总 汽油机的功率
89510J 510W 60s 6
W pSLN pSLN
P t --???===总
[2]汽油机1h 做的功
96J 510W 3600s 3106
pSLN
W Pt pSLN --?''==?=?
汽油机的效率
6333
3100.3100%100%J m J %10/m W pSLN pSLN Q V q Vq
η--'???=?=?=
7.一支刻好刻度的温度计,插入冰水混合物中时,水银柱长为4cm ;插入1标准大气压的沸水中时,水银柱长为24cm ,当温度计的水银柱长为16 cm 时,它所测量的实际温度是_________℃;如果实际温度为40℃,温度计水银柱长_________cm 。 【答案】60 12 【解析】 【详解】
[1]插入冰水混合物中时,水银柱顶端的位置代表0℃;插入1标准大气压的沸水中时,水银柱顶端的位置代表100℃,当温度计的水银柱长为16 cm 时,它所测量的实际温度
24cm 4cm 16cm 4cm
1000t
--=-℃℃
可解得60t =℃;
[2]如果实际温度为40℃,温度计水银柱长
24cm 4cm 4cm
100040l --=-℃℃℃
可解得12cm l =。
8.当水烧开时,我们会看到水蒸气将壶盖项起,从能量转化的角度看,这与四冲程汽油机的_________冲程的能量转化相同,若某单缸四冲程汽油机飞轮的转速为1200r/min ,则此汽油机每秒钟对外做功____________次。 【答案】做功 10 【解析】 【详解】
[1]水蒸气将壶盖项起,从能量转化的角度看,这是水蒸气内能转化为壶盖的机械能,四冲程汽油机的做功冲程也是把内能转化为机械能。
[2]由题意可知,飞轮的转速为
1200r 1200r
20r/s 1min 60s
== 即每秒钟飞轮转数是20r ,飞轮转两转,汽油机经历一个工作循环,对外做功1次,那么此汽油机每秒钟对外做功次数是10次。
9.李明有一只温度计,虽然它的玻璃管的内径和刻度都是均匀的,但标度却不准确,它在冰水混合物中的读数是﹣7℃,在沸水中的读数是103℃。 (1)这只温度计1格表示的温度是是多少?(保留一位小数) (2)当它指示温度是15℃时,实际温度是多少? (3)当它实际气温是45℃时指示温度是多少? 【答案】(1)0.9℃;(2)20℃;(3)42.5℃ 【解析】 【详解】
(1)该温度计的分度值1t 是:
11000.9103-0-(-7)
t =
=℃℃
℃℃℃
(2)当它指示温度是15℃时,实际温度t 实是:
10
-(-7)=]=[011
125t ?
实℃℃℃℃ (3)当它实际气温是45℃时,指示温度t 时,则有:
10
=
[t -(-7)45]11
?℃℃℃℃ 解得=42.5t ℃
答:(1)这只温度计1格表示的温度是0.9℃ (2)当它指示温度是15℃时,实际温度是20℃ (3)当它实际气温是45℃时指示温度是42.5℃
10.如图甲所示为大家常见的普通煤炉,通过燃烧煤将壶中的水进行加热。为提高煤炉效率,某大学创意小组设计了双加热煤炉,如图乙所示,在炉壁的夹层中也加入水,在给壶中水加热的同时,也给炉壁夹层中的水加热。现在1标准大气压下,壶中装有质量为4.5kg 温度为20℃的水,己知q 煤=3×107J/kg ,c 水=4.2×103J/(kg?℃),求:
(1)如果烧开壶中的水,需要吸收多少热量?
(2)已知甲图煤炉烧水效率为28%,若用甲图煤炉烧开壶中的水,需要完全燃烧煤的质量是多少?
(3)在乙图煤炉加热过程中,在消耗等量煤的情况下,除烧开壶中的水外,还可把炉壁夹层中10kg 的水从20℃加热至40℃,则改进后乙图煤炉的烧水效率是多大? 【答案】(1)1.512×106J ;(2)0.18kg ;(3)43.56%。 【解析】 【分析】
(1)知道水的质量、水的初温和末温、水的比热容,利用吸热公式求水吸收的热量;
(2)知道普通煤炉的烧水效率,利用100%Q Q η=
?吸
放
可得煤完全燃烧放出的热量;已知煤的热值,利用Q mq =放可得普通煤炉完全燃烧煤的质量;
(3)由题知,双加热煤炉还可额外把炉壁间10kg 水从20℃加热至40℃,根据吸热公式求出炉壁间水吸收的热量;由题意可知,壶内水吸收热量不变,则可求出双加热煤炉中水吸收的总热量(有用能量);由题意可知,双加热煤炉中煤完全燃烧放出的热量不变,再利用效率公式求出改进后乙图煤炉的烧水效率。 【详解】
(1)1标准大气压下水的沸点为100℃,把壶内20℃,4.5kg 水烧开,水吸收的热量:
()()361 4.210J/kg 4.5kg 10020 1.51210J Q c m t =?=????-=?吸水水℃℃℃;
(2)普通煤炉的烧水效率为28%,由100%Q Q η=
?吸
放
可得煤完全燃烧放出的热量: Q 放=Q η吸
=61.51210J
28%
?=5.4×106J ,
由Q mq =放可得需要完全燃烧煤的质量:
m 煤=Q q 放
=67
5.410J 310J
??=0.18kg ; (3)改进后乙图双加热煤炉还可额外把炉壁间10kg 水从20℃加热至40℃,则炉壁间水吸收的热量:
()()2354.210J/kg 10kg 40208.410J Q c m t ''=?=????-=?吸
水水℃℃℃, 而壶内水的初温、末温以及质量均不变,则壶内水吸收热量不变,则双加热煤炉中水吸收的总热量:
6561.51210J 8.410J 2.35210J Q Q Q '=+=?+?=?吸吸
吸总, 由题意可知,双加热煤炉与普通煤炉消耗煤的质量相等,则这些煤完全燃烧放出的热量不变,则双加热煤炉的烧水效率:
η′=Q Q 吸总放=
662.35210J
5.410J
??×100%≈43.56%。
答:(1)如果烧开壶中的水,需要吸收1.512×106J热量;(2)需要完全燃烧煤的质量是
0.18kg;(3)改进后乙图煤炉的烧水效率是43.56%。
11.小明在探究某种物质在熔化前后其温度随加热时间变化的规律时,得到如下表的实验记录。
时间/min0123456789101112
温度/℃60677380808080808080848893 (1)请按上述实验数据在坐标格中作出温度随时间变化的图像____________。
(2)2.5min时该物质是________态。6min时该物质是________态。
(3)熔化过程进行的时间大约是________min。
(4)根据上述数据,可以归纳出该物质在熔化过程中的特点是________。
(5)该物质的熔点是________。
【答案】固固、液混合 5 吸热但温度不变
80℃
【解析】
【分析】
(1)按表中数据在坐标格中先画点,再描线。
(2)晶体在熔化前为固态,熔化时为固液共存态,熔化完为液态。
(3)熔化过程是指物质开始熔化到完全熔化完,据此判断熔化时间。
(4)分析数据及图像得出物质在熔化过程中的特点:不断吸热,但温度保持不变。
(5)物质在熔化过程中的温度,叫做熔点。
【详解】
(1)[1]根据表格中的实验数据,在坐标格中以横坐标为时间,纵坐标为温度,然后通过描点法在坐标格中描出对应时间的温度,最后将各点用平滑曲线连接起来,得到温度随时间的变化的图像:
;
(2)[2]由图像知,该物质在2.5min时,还没有开始熔化,所以为固态。
[3]在第6min时,处于熔化过程当中,所以为固、液混合态。
(3)[4]由表格中数据及图像可知,该物质从第5min开始熔化,到第10min完全熔化完,所以熔化过程经历了
10min-5min=5min
(4)[5]由图像及数据知,该物质在熔化过程不断吸热,但温度保持不变。
(5)[6]由数据知,该物质在熔化过程温度保持80℃不变,是晶体,所以熔点为80℃。
12.如图甲所示,是“探究物质的熔化规律”的实验装置。实验时先将固体物质和温度计分别放入试管内,再放入大烧杯的水中,观察固体的熔化过程。
(1)固体熔化图象如图丙所示,物质在熔化过程中,温度_____,此时温度如图乙所示,读数方法正确的是_____(填“A”“B”或“C”),该物质是_____(填“晶体”或“非晶体”)。(2)实验时若温度计的玻璃泡碰到试管底部,则测得试管内物质的温度值偏_____。
【答案】保持不变 B 晶体高
【解析】
【详解】
(1)[1][2][3]由图乙知,A 俯视,读数会偏大,C 仰视,读数会偏小,B 读数方式正确;由于该物质在熔化过程中,温度保持不变,所以是晶体;
(2)[4]实验时若温度计的玻璃泡碰到试管底部,温度计的示数会受烧杯底部的影响,则测得试管内物质的温度值偏高。
13.图甲是小强在标准大气压下用 50g 冰做“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验装置,图乙是他根据记录的数据绘制的温度随时间变化规律的图像。[c 水=4.2×103J/(kg·℃)]
(1)实验中,冰熔化的时间为___________min。
(2)由图乙可知,冰在熔化过程中吸收热量,温度不变,内能____(选填“增大”、“减小”或“不变”),冰在熔化过程吸收的热量为_________J。
(3)试管中的冰完全熔化后,若持续加热,当烧杯中的水沸腾时,试管中的液体
_________选填“会”或“不会”)沸腾。
【答案】4 增大 3.15×10 3不会
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由图象可知,实验中冰从2min开始熔化,6min熔化完毕,故冰熔化的时间是4min。
(2)[2]由图象可知,冰在熔化过程中吸收热量,温度不变,因继续吸热,所以内能增大。
[3]50g冰熔化成水,因为质量是不变的,所以水的质量也是50g,在6~10min内,水的温度升高了15℃,则在6~10min内水吸收的热量为
33
==(℃)℃=
Q cm t????
4.210J/kg0.05kg15 3.1510J
水吸
由题知物质在相同的时间内吸收的热量是相同的,而冰的熔化过程用时也是4min,所以冰熔化过程中吸收的热量为
3
Q Q?
10J
==3.15
冰吸水吸
(3)[4]当烧杯中的水沸腾后,尽管不断吸热,但烧杯中的水温度不再升高,保持水的沸点温度不变;试管中的水从大烧杯中吸热,温度达到水的沸点后,就和烧杯中的水的温度一
样,就不能从烧杯中继续吸热,这时虽然达到了沸点,但不能继续吸收热量,所以试管中的水不会沸腾。
14.(1)如图甲是探究“冰在熔化时温度变化规律”实验,图乙是根据实验数据画出的图象。由图乙可知,冰在熔化过程持续吸热,温度_____(选填“升高”、“不变”或“降低”),冰是_____(选填“晶体”或“非晶体”);第6分钟时冰处于_____(选填“固态”、“液态”或“固液共存态”)。
(2)小云用如图所示装置探究水的沸腾。组装实验器材时,应按照_____的顺序(选填“自上而下”或“自下而上”);实验室现有:A.水银温度计(﹣20℃~120℃);B.酒精温度计(﹣80℃~60℃);C.体温计;D.寒暑表等不同种类的温度计,本实验应选用的温度计是_____(选填“A”、“B”、“C”或“D”);实验中小云观察到水在沸腾前和沸腾时水中气泡的上升情况不同,如图甲、乙所示。表示沸腾前气泡上升情况的是图_____(选填“甲”或“乙”)。
【答案】不变晶体固液共存自下而上 A 甲
【解析】
【详解】
(1)[1][2]从图乙可以看到冰在熔化过程,从第2min到第8min,温度保持不变,由此可以知道冰是晶体;
[3]第6min时,冰的温度还是不变,此时有一部分冰已经熔化成水,但没有全部熔化,应该处于固液共存态;
(2)[4]组装实验器材时,应按照自下而上的顺序组装,因为不能确定温度计的具体高度是多少;
[5]本实验应选用的温度计是水银温度计,因为水沸腾时,温度能达到100℃,酒精温度计最高温度只能是60℃,体温计、寒暑表这两个量程也不够大;
[6]水沸腾前,温度不均匀,烧杯上面的水温度较低,下面的水温度较高,下面的热气泡上升遇上低温的水时,一部分会液化成水,那么气泡会变小,故表示沸腾前气泡上升情况的是图甲。
15.牛顿说自己是站在巨人的肩膀上,其实每一个育华学子都是如此。我们学习的每一个物理概念,背后都由科学家们辛勤探究而来,比如功和热量、电热等。在没有认识热的本质以前,热量、功、能量的关系并不清楚,所以它们用不同的单位来表示。热量的单位用卡路里,简称卡。焦耳认为热量和功应当有一定的当量关系,即热量的单位卡和功的单位焦耳间有一定的数量关系。他从1840年开始,到1878年近40年的时间内,利用电热量热法进行了大量的实验,最终找出了热和功之间的当量关系。如果用W表示电功,用Q表
=,J即为热功当量。利用示这一切所对应的热量,则功和热量之间的关系可写成W JQ
如图1所示的装置,我们可以一起来重现历史,经历焦耳的探究过程——测量热功当量:
(1)除了图中所示器材,为完成实验,还需要的器材是__________。
(2)往量热器内筒倒入质量为m的水,按图连接好电路。闭合开关前滑动变阻滑片位于最__________端(选填“左或右”)
(3)记录温度计初始读数1t,闭合开关,调节滑片得到合适的电流电压,并记录为I、U。通电,并用搅拌器搅拌加速导热,一段时间后断电,记录通电时间t和末温2t。(4)计算出热功当量J=__________(用题中所给字母表示,水比热容用c表示)热功当量的测量,彻底否定了“热质说,为能量守恒和转化奠定了基础。
t012345
/min
水20℃25℃30℃36℃40℃45℃
煤油20℃30℃40℃50℃60℃71℃
(5)这套装置还可以用来做“比较水和煤油比热容的大小”实验,应当选择图2的
__________(选填“A或B”)装置中的电阻与图1装置中的电阻__________(选填“串联或并联”)。
(6
)进行实验后,测得数据如表格所示。本实验中水和煤油吸收热量的多少是用__________(选填“温度计示数的变化或加热时间”)来反映的。 (7)由表格数据求得煤油的比热容为____________________。 【答案】秒表 右 ()
21UIt t cm t - A 串联 温度计示数的变化 ()3
2.110J/kg C ???
【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]图中所示器材有电压表,电流表,温度计,为完成实验,需要求出电功,根据W =UIt 还需要的器材是秒表。
(2)[2]往量热器内筒倒入质量为m 的水,按图连接好电路。闭合开关前滑动变阻应位于阻值最大处,即滑片位于最右端。
(4)[3]根据W UIt =,()21Q cm t cm t t =?=-,W JQ =,则热功当量
()
21W UIt J Q t cm t =-=
(5)[4][5]这套装置还可以用来做“比较水和煤油比热容的大小”实验,为了控制变量相同,所以电阻丝阻值应该相同,即应当选择图2的A 装置中的电阻与图1装置中的电阻串联。 (6)[6]根据转换法,实验中水和煤油吸热的多少是通过温度计示数的变化来反映的。 (7)[7]由表格数据可知,1min 内,水的温度变化了
25℃-20℃=5℃
煤油的温度变化了
30℃-20℃=10℃
相同时间内,电阻丝产生的热量相同,则
Q c m t Q c m t =?==?水水水煤油煤油煤油
代入数据可得
()32.110J /kg C c =???煤油
二、初中物理浮力类问题
16.如图所示,在物理实验中,小明把鸡蛋放入盛有不同浓度盐水的杯中,在这三种情况中,各物理量之间的关系正确的是( )
A .鸡蛋受到的浮力F 甲<F 乙<F 丙
B .鸡蛋排开液体的质量m 甲=m 乙>m 丙
C .容器对桌子的压强p 甲<p 乙<p 丙
D .液体对容器底部的压强△p 甲>△p 乙=△p 丙 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A .根据物体的浮沉条件,乙中的鸡蛋悬浮在水中,受到的浮力等于重力;丙中的鸡蛋漂浮在水面,受到的浮力也等于重力,那么应该F F =乙丙,A 错误;
B .设鸡蛋的重力是G ,根据物体的浮沉条件可得,
G F >浮甲、G F =浮乙、G F =浮丙,
由此可得
F F F <=浮甲浮乙浮丙
根据阿基米德原理,鸡蛋排开液体所受的重力等于鸡蛋受到的浮力,由此可得
G G G <=甲乙丙
鸡蛋排开液体的质量关系是
m m m <=甲乙丙
B 错误;
C .由图可以看到,甲容器对桌子的压强
G G G F p S S
++=
=蛋杯甲液
甲甲 乙容器对桌子的压强
G G G F p S S
++==蛋杯乙液
乙乙
丙容器对桌子的压强
G G G F p S S
++=
=蛋杯丙液
丙丙 还可以知道,甲容器中液体的体积和乙容器中液体的体积的关系
V V =甲液乙液,ρρ<甲液乙液,
所以
m m <甲液乙液,G G <甲液乙液,
由此可知
p p <甲乙;
乙容器中液体的体积和丙容器中液体的体积的关系
V V <乙液丙液,ρρ<乙液丙液,
所以
m m <乙液丙液,G G <乙液丙液,p p <乙丙;
C 正确;
D .液体对甲容器底部的压强改变量
()'''
p p p gh gh g h h ρρρ?=-=-=-甲甲液甲液甲液甲液甲液甲液甲液
液体对乙容器底部的压强改变量
()'''p p p gh gh g h h ρρρ?=-=-=-乙乙液乙液乙液乙液乙液乙液乙液
可知
''
h h =甲液乙液,ρρ<甲液乙液,
所以
p p ?
对于p ?乙与p ?丙,可知
G F p S S ??==蛋
乙 G F p S S
??=
=蛋
丙 由此可知p p ?=?乙丙,那么
p p p ?=?甲乙丙
D 错误.
17.甲、乙、丙三个相同的柱形容器分别盛有不同液体,均放在水平桌面中央。将同—正方体物体先后放入这三个容器中,所处的位置如图所示。则下面判断正确的是()
A .比较物体所受到的浮力,则F 浮甲 B .比较杯底对桌面的压强,则p 甲>p 乙>p 丙。 C .比较容器底部受到液体的压力,则F ′甲 D .比较物体下表面所受的压强,则p ′甲 A .根据题图可知,物体分别处于漂浮和悬浮状态,此时浮力都是等于重力的,因为是同一物体,因此所受浮力应相等,A 不符合题意; B .根据图示的状态甲容器露出液面最多,丙为悬浮,则甲中液体密度最大,乙次之,丙中最小,因为液面高度相同,因此甲液体体积最大,丙液体体积最小,因此甲液体重力最大,丙液体重力最小,所以甲对桌面压力最大,丙对左面压力最小,因此p 甲>p 乙>p 丙,B C .甲密度最大,深度相同,因此甲对容器底部压强最大,则甲对容器底部压力也最大,C 不符合题意; D .根据浮力产生原因可知,甲、乙下表面所受压力相等,则其下表面所受压强也相等,D 不符合题意。 18.甲、乙两种物质的质量和体积关系如图所示,分别用甲、乙两种物质制成体积相等的两实心物体a 和b ,放在足够多的水中静止后则( ) A .a 漂浮,a 受到的浮力大于b 受到的浮力 B .a 沉底,a 受到的浮力大于b 受到的浮力 C .b 漂浮,b 受到的浮力大于a 受到的浮力 D .b 沉底,b 受到的浮力大于a 受到的浮力 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 AD .由图象可知,当m 甲=m 乙=4g 时,V 甲=2cm 3,V 乙=8cm 3,则甲、乙两种物质的密度分别为 3 3 4g = ==2g cm 2cm m V ρ甲甲甲 334g = ==0.5g cm 8cm m V ρ乙乙乙 用甲、乙两种物质制成体积相等的两实心物体a 和b ,放在水中静止后 ρρρ甲乙水>> 所以a 沉底,b 漂浮,故AD 不符合题意; BC .设a 、b 物体的体积为V ,两物体所受浮力分别为 a F gV gV ρρ浮水排水== b b b F G m g Vg ρ乙浮=== 其中ρρ乙水>,所以 a b F F 浮浮> 故B 符合题意,C 不符合题意。 【点睛】 由图象读出任意一组质量和体积值,根据密度公式求出甲、乙的密度;分别用甲、乙两种物质制成体积相等的两实心物体a 和b ,放在水中静止后,比较物体密度与水的密度判断出两物体在水中的状态,物体沉底时排开水的体积和自身的体积相等,根据阿基米德原理表示出受到的浮力,物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,根据重力公式和密度公式表示出受到的浮力,然后比较判断两物体受到浮力之间的关系。 19.将体积相同的A 、B 两个小球分别放入甲、乙两种液体中,静止时A 球漂浮,B 球沉底,若两球所受浮力的大小关系为A B F F >,则不能得到的结论是( ) A . B ρρ<乙 B .A B ρρ> C .ρρ甲乙> D .A ρρ<甲 【答案】B 【解析】 【详解】 根据物体的沉浮条件,由图甲知,A 球小漂浮在甲液体中,则 A ρρ<甲 故D 不符合题意,由乙图知,B 球在乙液体中沉底,则 B 乙ρρ> 故A 不符合题意;已知 A B F F > 即 甲乙A 排B 排gV gV ρρ> 已知 A B V V = A 球漂浮, B 球沉底,则