这些题目主要涵盖了初中物理中的几个核心概念,包括密度、压强和浮力。下面是对每个题目涉及知识点的详细解析:
1. 这道题考察浮力的理解。浮力是由阿基米德原理定义的,即物体在液体中受到的向上的浮力等于它排开液体的重量。小球如果完全浸没,浮力等于200克水的重量,即1.96牛顿(g取9.8 N/kg)。但题目中并未明确小球是否完全浸没,因此浮力可能小于或等于1.96牛顿。质量少于200克的小球有可能,因为其体积不一定等于排开水的体积。水对烧杯底的压强未提及变化,所以无法判断。
2. 这道题考察浮力和压强的结合。物体在水中上升时,浮力保持不变,因为排开的液体体积不变。当一半体积露出水面时,浮力依然等于物体下半部分所排开的水的重量。因此,浮力不是逐渐减小的。在容器底部时,物体受到的浮力等于弹簧测力计的示数减去5 N,为2 N。水的压强可通过公式p = ρgh计算,h=0.5m,ρ为水的密度,故水对容器底部的压强为5×10^4 Pa。
3. 此题考察浮力和压强的比较。试管在两种液体中受到的浮力取决于试管排开的液体重量,但由于试管在两种液体中都是部分浸入,没有更多信息,无法判断浮力大小。但可以知道,如果试管在甲液体中浮起的高度更高,那么甲液体的密度应该较小,因为它提供了更小的浮力。因此,甲液体的烧杯底部受到的压强可能较小。
4. 题目中涉及浮力、密度和压强。小球静止后,漂浮在液体中,浮力等于重力。由图可知,甲球完全浸没,乙球部分浮出,丙球完全浮出,表明ρ_液 > ρ_甲 > ρ_丙。容器底的压强与液体密度和高度有关,无法直接比较。
5. 这题涉及到浮力和压力的比较。由于两物块形状不同,但质量相同,因此浮力相等,即F_甲=F_乙=F_丙。由于容器底面积相同,容器底受到的压强等于液体的密度、重力加速度和液面高度的乘积,因此无法仅凭物块位置判断容器底的压强。
6. 这道题通过比较浮力和重力来求解。由题意知,甲乙两情况木块均完全浸没,因此浮力等于木块的重力。根据浮力公式F_浮 = ρ_液Vg,可以得出ρ_水V_m1g = ρ_铁(V_m1+V_m2)g,化简后可得比例关系,选项B正确。
7. 该题涉及到浮力、压强和密度。金属球取出前后,容器底压强改变量等于液体因浮力减少而产生的压力差,即F_浮 = ΔpS。由此计算浮力为1 N。容器底的压力差等于100 Pa,即G_液 - F_浮 = 100 Pa,可计算出液体的重力。再结合容器底面积和液体深度,可得液体密度。金属球的密度无法直接计算。
8. 这道题考察浮力和密度的关系。由于容器相同,液面相平,浮力等于物体的重力。因此,液体密度最小的容器,放入物体后液面上升的高度最大,从而压强最大。
9. 当木块被金属块B压下时,木块受到的浮力等于木块和金属块的重力之和。因此,F_甲等于F_乙。由于金属块的存在,水位上升,容器底部受到的压强增加,所以p_甲小于p_乙。
10. 从图乙可以看出,木块底部受到的压强在达到最大值后逐渐减小,这意味着当容器中的水位最高时,木块受到的浮力最大。这个最大浮力等于木块底部受到的最大压强乘以底面积,为100帕斯卡*0.01平方米=1 N。木块的重力等于最大浮力加上细线对木块的拉力,所以木块的重力为1 N。当木块完全浸没时,细线的拉力最小,等于木块的重力减去浮力,即0 N。
11. 对于小明爸爸在沙滩上的压强问题,压强等于重力除以接触面积,所以行走时他对沙滩的压强为700 N(体重)除以200 cm²,约为35000 Pa。
这些题目涵盖了浮力、压强、密度等基本物理概念,需要学生理解并应用这些概念来解决实际问题。通过解答这些题,学生可以巩固浮力计算、压强公式、密度与体积的关系等知识。