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真题检测训练
1.A [解析]A.太空中没有空气,故太空中运行的“天宫一号”不受到浮力,故A符合题意;B.空中上升的热气球受到空气的浮力,故B不符合题意;C.浮力是浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)向上托起的力,航行的“辽宁号”受到水的向上托起的力,即受到浮力,故C不符合题意。D.下潜的“蛟龙号”在水中尽管下沉,但仍然受到浮力,故D不符合题意。故选A。
2.C [解析]A.由浮力产生的原因可得,正方体受到的浮力F浮=F2-F1=13 N-5 N= 8 N,故A正确,不符合题意;B.因物体悬浮时排开液体的体积和自身的体积相等,所以物体排开液体的体积V排=V=L3=(10 cm)3=1 000 cm3=1×10-3 m3,由F浮=ρ液gV排可得,液体的密度ρ液===0.8×103 kg/m3,故B正确,不符合题意;C.正方体的上表面积S=L2=(10 cm)2=100 cm2=1×10-2 m2,正方体上表面受到的压强p1===500 Pa,由p=ρ液gh可得,正方体上表面所处的深度h1===0.062 5 m=6.25 cm,故C错误,符合题意;D.正方体下表面的深度h2=h1+L=6.25 cm+10 cm=16.25 cm=0.162 5 m,液体对物体下表面的压强p2=ρ液gh2=0.8×103 kg/m3×10 N/ kg×0.162 5 m=1.3×103 Pa,故D正确,不符合题意。故选C。
3.7∶15 0.9×103
[解析]设长方体的体积为V,且浸在油中和盐水中的体积之比为3∶2,该物体在油中受到的浮力F浮油=ρ油gV排油,该物体在盐水中受到的浮力F浮盐水=ρ盐水gV排盐水,可知该物体的重力G=mg=ρ物gV,长方体悬浮,F浮=G,即ρ油gV排油+ρ盐水gV排盐水=ρ物gV,代入数据可得,0.7×103 kg/m3×10 N/kg×V+1.2×103 kg/m3×10 N/kg×V=ρ物gV,解得ρ物=0.9×103 kg/m3;则该物体在油中受到的浮力与物体的重力之比==×=×=。
4.1.134×108 不变
[解析]“海斗一号”在10 800 m处受到海水的压强p=ρ海水gh=1.05×103 kg/m3×10 N/kg×10 800 m=1.134×108 Pa。潜水器在上浮且未浮出海面的过程中,排开海水的体积不变,海水的密度不变,由公式F浮=ρV排g,可知浮力不变。
5.B [解析]放入甲后,量筒读数为60 mL,V甲排=60 mL-20 mL=40 mL=40 cm3<V甲,故A错误;甲受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1×103 kg/m3×10 N/kg×40×10-6 m3=0.4 N,故B正确;放入乙后,量筒读数为70 mL,故乙排开水的体积为V乙排=70 mL-20 mL= 50 mL>20mL,故C错误;根据公式F浮=ρ液gV排可知V甲排<V乙排,所以F浮甲<F浮乙,故D错误。
6.(1)丙、甲、丁、乙 (2)2.8×103 (3)=
(4)一直不变 (5)丁 (6)>
[解析](2)由甲、丁知石块浸没在水中受到的浮力F浮=G-F=2.8 N-1.8 N=1 N,石块的质量m===0.28 kg,石块的体积V=V排===1×10-4m3,石块的密度ρ===2.8×103 kg/m3。(3)因G排=G乙-G丙= 2 N-1 N=1 N,F浮=1 N,可见浸在水中的物体所受浮力的大小等于它排开液体的重力。(4)小石块逐渐浸入液体过程中,溢水杯中水的深度不变,由公式p=ρgh可知水对溢水杯底的压强不变。(5)换用密度小于液体密度的物体(不吸液体)来进行该实验,物体会漂浮在液面上,物体受到的浮力等于物体的重力,则图丁步骤中可不使用弹簧测力计。(6)忘记将溢水杯中液体装满,则测得G排偏小,实验时会误认为G排=G溢,会得出F浮>G排的结论。
7.变大 下
[解析]船处于漂浮状态,有F浮=G;向船上装货物,船的重力增大,受到的浮力将变大;货船由河里驶入海里时,所受浮力不变;由于海水密度大于淡水密度,由公式F浮=ρ液gV排知货船排开液体的体积变小,则货船会上浮一些,因此在海上航行时,吃水位置在“28”刻度处下方。
8.变小
[解析]释放部分氢气,气球体积缩小,F浮=ρ空气gV排可知,气球所受浮力随之变小;气球恰能缓慢下降时,气球受到的浮力和重力是一对平衡力,大小相等,所以浮力F浮=G=m0g+ρ氢gV,则ρ空gV=m0g+ρ氢gV,所以气球的体积为V=。
9.B [解析]空心铁球悬浮在水中,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,小块为实心,故小块密度大于水的密度,大块仍为空心,密度小于水的密度,所以大块将上浮,小块将下沉。
10.C