答案:
C
解析:
根据排水体积的大小来判断受到的浮力大小
题型二:
浮沉条件
1、一个均匀实心物体漂浮在液体上,请利用学过的科学知识,推导出物体的密度ρ1与液体密度ρ2之间的关系,对物体的关系。
(推导中要求写出依据)
2、如图所示,质量均匀的物体悬浮在水中,现将它沿图示虚线切为大小不等的两块后仍放在水中,则()
A、大块下沉,小块上浮
B、大块悬浮,小块上浮
C、两块都悬浮
D、两块都下沉
答案:
C
解析:
质量均匀的物体悬浮在水中,说明物体的密度与水的密度相同,将它沿图示虚线切为大小不等的两块后,物体密度仍然不变,还和水的密度相等;所以切为大小不等的两块后仍将悬浮
2、目前,制造中国自己航母的呼声越来越高,如右图所示是某位网友提供的中国航母的设想图。
一艘航母的舰载机飞离航母后,则有()
A.航母将上浮,所受浮力减小
B.航母将下沉,所受浮力增大
C.航母将下沉,所受浮力减小
D.航母始终漂浮,所受浮力不变
答案:
A
解析:
漂浮时,F浮力=G,舰载机飞离航母后航母重力减小,浮力大于航母重力,上浮
3、有一种被称作“跟屁虫”的辅助装备是游泳安全的保护神。
“跟屁虫”由一个气囊和腰带组成,两者之间由一根线连接。
正常游泳时,连接线是松驰的,气囊漂浮着,跟人如影相随。
在体力不支等情况下,可将气囊压入水中,防止人下沉,在此情况下()
A.人的重力减小了B.人所受的重力方向改变了
C.气囊排开水的体积变小了D.气囊受到的浮力变大了
【答案】D
【解析】把气囊压入水中,人受到重力的大小和方向不变,所以A、B不符合题意;在体力不支等情况下,人下沉,把气囊压入水中,气囊排开水的体积变大,浮力变大,所以C不符合题意、D对
题型三:
浮力计算
1、某物体质量50g,将它浸没在装满水的玻璃杯中,溢出水的质量是40g,因此物体在水中将.(选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)
答案:
下沉
解析:
物体的排水体积为40g,那么受到的浮力是F浮=G排=m排g=0.040g
10N/kg=0.4N,G物=0.5N>F浮。
2、一个体重为600N的人站在漂浮于水面的木筏上,木筏的体积为0.4m3,木筏的密度为0.6×103kg/m3,(g=10N/kg)
求:
(1)木筏底距水面0.2m 求木筏底所受水的压强
(2)此时木筏和人所受浮力
(3)木筏和人排开水的体积
答案:
(1)木筏底所受水的压强为2000Pa;
(2)此时木筏和人所受浮力为3000N;(3)木筏和人排开水的体积为0.3m3
解析:
(1)木筏底所受水的压强:
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa;
(2)∵ρ=m/V,∴木筏的质量:
m木=ρ木V=0.6×103kg/m3×0.4m3=240kg,木筏的重力:
G木=m木g=240kg×10N/kg=2400N,∵木筏漂浮,∴木筏受到的浮力等于木筏和人的重力,F浮=G木+G人=2400N+600N=3000N;(3)∵F浮=ρV排g,∴木筏和人排开水的体积:
V排=F浮/ρ水g=3×103N/1.0×103kg/m3×10N/kg=0.3m3
3、质量为270克的铝球悬浮于水中,求
(1)球受到的浮力应是多少?
(2)球的体积应是多少?
(3)球中间空心部分的体积是多少?
(ρ铝=2.7×103千克/米3g=10牛/千克)
答案:
(1)2.7N;
(2)270cm3;(3)170cm3
解析:
(1)F浮=G=Mg=0.27Kg*10牛/千克=2.7N;
(2)V球=M球/ρ水=0.27Kg/1000Kg/m3=270cm3;(3)V球’=M球/ρ铝=0.27kg/2700kg/m3=100cm3;V空=V球-V球’=270cm3-100cm3=170cm3
4、观察如图所示的实验可知,石块受到浮力为N,石块排开水的重力为N,这个实验说明:
物体受到浮力的大小等于。
答案:
1;1;排开液体(水)受到的重力
解析:
石块受到的浮力=4N-3N=1N;石块排开水的重力=2N-1N=1N;实验表明:
物体受到浮力的大小等于它排开的液体所受的重力
题型四:
浮力的相互作用
1、小吴同学为探究力之间的关系做了如右图所示的实验。
将弹簧测力计下端吊着的铝块逐渐浸入台秤上盛有水的烧杯中,直至刚没入水中(不接触容器,无水溢出)。
在该过程中,下列有关弹簧测力计和台秤示数的说确的是()
A.弹簧测力计的示数减小,台秤示数不变
B.弹簧测力计的示数不变,台秤示数也不变
C.弹簧测力计的示数减小,台秤示数增大
D.弹簧测力计的示数不变,台秤示数增大
答案:
C
解析:
物体下降,受到的浮力增大,对物体进行受力分析,弹簧拉力(即弹簧示数)+浮力=重力,弹簧称示数减小,浮力越大,物体对水向下的作用力越大,称的示数也增大
2、如图所示,甲、乙两台秤上各有一个容器,一个装满水而另一个未满,现各将一手指浸入水中,手指与容器壁、底均不接触.则在手指浸入水中之后,两台秤的示数变化情况是( )
A.甲变小,乙不变B.甲变大,乙不变C.甲不变,乙变大D.甲变小,乙变大
答案:
C
解析:
甲图水面高度没有变化所以对称的压力不变,乙图手指伸进去之后,水面升高,水对容器底的压力增大导致容器对称的压力也增大
3、如图所示,两只完全相同的盛水容器放在磅秤上,用细线悬挂质量相同的实心铅球和铝球,全部没入水中,此时容器中水面高度相同,设绳子的拉力分别为T1和T2,磅秤的示数分别为F1和F2,则( )
A.F1=F2,T1=T2B.F1>F2,T1<T2C.F1=F2,T1>T2D.F1<F2,T1>T2
答案:
C
解析:
液面高度相同,对容器底的压力相同,容器对磅秤的压力相同,磅秤的示数相同。
相同质量的铅球和铝球因为铝球密度较小,所以体积较大,铝球受到的浮力较大,所以绳子对铝球的拉力较小
专题二:
物质的溶解
题型一:
溶解度曲线题
例1.下图是a、b两种固体物质的溶解度曲线.从图中可获得的信息是( )
A.
固体物质的溶解度均随温度升高而增大
B.
t℃,相同质量的a、b溶解时放出热量相同
C.
升高温度,可使a或b的饱和溶液变为不饱和溶液
D.
将相同质量的a、b分别加入100g水中,所得溶液质量分数相同
解答:
A、从图中只能看出a、b两固体物质的溶解度随温度升高而增大,不能说明其它固体,故错误;
B、t℃,相同质量的a、b溶解时放出热量相同通过溶解度曲线不能看出,故错误;
C、a、b的溶解度都随温度的升高而增大,故升高温度都可使其饱和溶液变成不饱和溶液,故正确;
D、将相同质量的a、b分别加入100g水中,若都能得到不饱和溶液或温度在t℃刚好饱和,则所得溶液质量分数相等,若有一种剩余,则所得溶液溶质质量分数不相同,故错误;
故选C
例2.如图是M、N两种物质的溶解度曲线,在t2℃时往盛有100g水的烧杯中先后加入agM和agN(两种物质溶解时互不影响,且溶质仍是M、N),充分搅拌.将混合物的温度降低到t1℃,下列说确的是( )
A.
t2℃时,得到M的饱和溶液
B.
t2℃时,得到N的不饱和溶液
C.
温度降低到t1℃时,M、N的溶质质量分数相等,得到M、N的不饱和溶液
D.
温度降低到t1℃时,M、N的溶解度相等,得到M、N的饱和溶液
解答:
A、由于在t2℃时,M的溶解度大于ag,而N的溶解度等于ag,因此将agM放于100g水中时,M得到的是不饱和溶液,故A错误;
B、由于在t2℃时,N的溶解度等于ag,因此将agN放于100g水中时,N得到的是饱和溶液,故B错误;
C、由于M的溶解度随温度的降低而减小,因此降温时,M的不饱和溶液就会逐渐的变成饱和溶液,但降温至t1℃时,仍为不饱和溶液;而N的溶解度随温度的降低而增大,温度降低时,饱和溶液就会变成不饱和溶液,故C正确;
D、在t1℃时,两物质的溶解度相等,但溶液都是不饱和溶液,故D错误;
故选C.
例3、甲、乙两物质的溶解度曲线如图所示,下列说确的是( )
A.
甲和乙的饱和溶液,从t1℃升温到t2℃,仍是饱和溶液
B.
t1℃时,甲和乙的溶解度相等
C.
t1℃时,甲和乙各30g分别加入80g水中,均能恰好完全溶解
D.
t2℃时,在100g水中放入60g甲,形成不饱和溶液
解:
A、甲乙两物质的溶解度都随温度的升高而增大,升温时他们的饱和溶液都变为不饱和,故A错;
B、t1℃时,甲和乙的溶解度交于一点,溶解度相等,故B正确;
C、t1℃时,甲和乙的溶解度是30g,把甲和乙各30g分别加入80g水中,固体有剩余,故C错;
D、t2℃时,甲的溶解度是50g,在100g水中放入60g甲,形成饱和溶液,故D错.
故选B.
题型二:
溶解度的计算:
主要有求溶解度,根据溶解度配制饱和溶液,根据溶解度进行析出晶体的计算
1、求溶解度:
例1:
t℃时,将425g含有A物质的溶液,蒸发掉300g水后,溶液恰好饱和。
若另取85g原溶液,加入25gA物质和40g水,充分搅拌后也恰好饱和。
则在t℃时A物质的溶解度为g饱和溶液中溶质的质量分数为。
常规策略:
原溶液为t℃时的不饱和溶液,所提供的两组数据不能用来直接求解溶解度,需要找出t℃时饱和溶液的有关数据。
假设原425g溶液中会含有A物质质量为x,则
①
假设原85g溶液中会含有A物质质量为y,则
②
由此可得到下列关系式:
可得到
又因85g溶液为425g溶液的1/5,所以x=5y,则求得y=5g。
根据②可求得s=25g。
由此求得该饱和溶液中溶质质量分数为25g/(100g+25g)×100%=20%
巧妙解法:
有上述解法可看出,关键是找到t℃时A物质饱和溶液及其相关数据。
根据溶液的均一性,可将原425g溶液的蒸发分5份进行,即425g/5=85g,蒸发300g/5=60g,这样便直接找到t℃时饱和关系。
设85g原溶液中含A物质质量为x得到
解x=5g则s
=25g,再求饱和溶液的溶质质量分数。
学法点睛:
对于一定温度下,从不同量的同种物质的不饱和溶液,当分别采取不同的办法变为饱和溶液时,求其溶解度时,可以依据题设条件,对其中的一种进行分解、转换,使其变为质量相等的原溶液,进而找出饱和关系,利用相应的数据架起求解的桥梁。
2、溶解度与溶质质量分数的相关计算
例1、t℃时,某物质(不含结晶水)的溶解度为25g,则该温度下,饱和溶液中溶质质量分数是多少?
解析:
溶液为饱和溶液,所以根据饱和溶液的质量分数求该物质的溶解度。
W%=S/(S+100)=25g/(25g+100g)×100%=20%
例2、t℃时,一定量的A物质的溶液,恒温蒸发掉25g水后,可析出A晶体(无结晶水)6.8g,留下溶液的质量分数为20%,则该温度下,A物质的溶解度为()
解析:
本题中蒸发水析出晶体后留下的溶液为饱和溶液,可根据饱和溶液的质量分数求算A物质的溶解度。
s=25g
例3、某物质30℃时溶解度为100g,如果加水稀释30℃该物质的饱和溶液,配制质量分数为30%的溶液200g,问需要该物质的饱和溶液和水多少克?
常规策略:
根据溶解度可以求出饱和溶液的质量分数,即
设该饱和溶液的质量为m,则m*50%=200g*30%m=120g,需水的质量为200g-120g=80g
巧妙解法:
设该饱和溶液的质量为m,
m=120g,
需水的质量为200g-120g=80g
3、配制饱和溶液的计算
例1配制200g20℃时饱和的硝酸钾溶液,需要硝酸钾与水各多少克?
(20℃时硝酸钾的溶解度为32克)
解析:
(1)设需要硝酸钾的质量为x
32g/(100g+32g)=x/200gx=48.5g需要m(水)=200g-48.5g=151.5g
4、不饱和溶液变为饱和溶液的计算
例1已知氯化铵在30℃时的溶解度为45.8克。
30℃时将68.7克氯化铵配制成400克的溶液,通过计算:
(1)溶液是否饱和?
(2)若不饱和,为了使其饱和,可用下面的方法:
①蒸发溶剂法:
需蒸发多少克水才能成为饱和溶液?
②加溶质法:
需再加入多少克氯化铵,溶液才能成为饱和溶液?
解析:
(1)30℃时将68.7克氯化铵配成饱和溶液,需水质量为x。
30℃时,溶质溶剂溶液
45.8g100g145.8g
68.7gx(x+68.7)g
解得x=150g,此时饱和溶液的质量=68.7g+150g=218.7g<400g,是不饱和溶液。
(2)①需蒸发水的质量=400g-218.7g=181.3g
②方法一:
设使溶液成为饱和溶液需再加入氯化铵的质量为x.
30℃时,溶质溶剂溶液
45.8g100g145.8g
68.7g+x400g+x
解得x=83.0g
方法二:
因为蒸发掉181.3g水可成为饱和溶液,也可考虑若向181.3g水中加入氯化铵至饱和,也可使原溶液变成饱和溶液。
30℃时,溶质溶剂
45.8g100g
x181.3g
解得x=83.0g
题型三:
溶质质量分数的计算:
配制一定溶质质量分数的溶液;浓溶液的稀释;不同浓度(同种溶质)溶液的混合;稀溶液的浓缩;饱和溶液溶质质量分数与溶解度的相互换算
1、用固体溶质配制溶液的计算
例1、现要配制50kg15%的食盐溶液,需食盐和水各多少千克?
解析:
略
例2、配制500ml2%的氢氧化钠溶液(ρ=1.04g/cm3)需要氢氧化钠固体及水各多少克?
解析:
略
2、用浓溶液配制稀溶液
例1、将溶质质量分数为98%的浓硫酸50g稀释成20%的稀硫酸,需加水多少克?
设需加水x克50×98%=