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课后强化练(十二) 对浮力的理解
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一、填空题
1.2021年12月9日,三位“太空教师”在中国空间站为广大青少年带来了一场精彩的太空科普课.如图所示,太空中物体不受重力,乒乓球在水中静止时________(选填“受”或“不受”)浮力作用,若此时在水中放一个实心铁球,铁球________(选填“会”或“不会”)沉入水中.
不受
不会
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在太空中,物体都处于失重状态,乒乓球在水中静止时,没有受到水的压力,所以不会受到浮力;在水中放一个实心铁球,由于铁球处于失重状态,也不受浮力,铁球不会沉入水底.
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2.(2023·赣州模拟)物理知识在生活中有着广泛应用,轮船从江中驶入大海中时,船身会______(选填“上浮”或“下沉”)一些,轮船所受浮力________(选填“变大”“不变”或“变小”).
上浮
不变
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因轮船始终处于漂浮状态,受到的浮力等于自身的重力,重力不变,所以轮船从江中驶入大海中时浮力是不变的;由于江水的密度小于海水的密度,可知船从江中驶入大海中排开水的体积要减小,故船身要上浮一些.
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3.在透明薄塑料袋中装入大半袋水,用弹簧测力计钩住塑料袋缓慢放入水中,水袋受到的浮力不断________(选填“增大”或“减小”).当塑料袋中的水面与容器中水面________时,水袋中水的重力和排开水的重力相等.
增大
相平
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用弹簧测力计钩住塑料袋缓慢放入水中,水袋排开水的体积变大,由F浮=ρ液gV排可知受到的浮力不断增大;水袋中水的重力和排开水的重力相等,说明水袋中水的重力等于它受到的浮力,即G水=F浮,ρ水gV水=ρ水gV排,则有V水=V排,即当袋内水面与容器中的水面相平时,排开水的体积等于水袋内水的体积.
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4.(2023·九江模拟)冬至,小静煮饺子时发现,当饺子刚刚下锅会沉在水底,此时饺子所受的浮力_______重力;在水中煮一会儿,饺子就会胀浮在水面上,此时饺子所受的浮力_______重力.(均选填“大于”
“等于”或“小于”)
小于
等于
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当饺子刚刚下锅会沉在水底,是因为饺子所受的浮力小于重力;在水中煮一会儿,饺子受热膨胀、体积变大,排开水的体积变大,由F浮=ρ液gV排可知,饺子所受浮力变大,当浮力大于饺子的重力时,饺子上浮,直至漂浮在水面上,此时浮力等于重力.
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5.将一块质量为60 g、体积为100 cm3的物块浸没在水中后放手,物块最终处于________(选填“沉底”“悬浮”或“漂浮”)状态,此时物块浸入水中的体积是________cm3,物块受到的浮力为____________N.(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
漂浮
60
0.6
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6.如图所示,水中有一支长14 cm、底部嵌有铁块的蜡烛,露出水面的长度为1 cm,点燃蜡烛,至蜡烛熄灭时,水对容器底部产生的压强________(选填“变大”“变小”或“不变”).熄灭时蜡烛所剩长度为____________cm.(ρ蜡=0.9×103 kg/m3)
变小
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蜡烛漂浮在水面上,受到的浮力等于重力,点燃蜡烛,至蜡烛熄灭时,蜡烛自身的重力减小,受到的浮力变小,根据阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排可知,蜡烛排开的水的体积变小,液面会下降,根据p=ρgh可知容器底部受到水的压强变小.
ρ蜡=0.9×103 kg/m3=0.9 g/cm3,
h蜡=14 cm,h排=13 cm.
设蜡烛的截面积为S,则蜡烛的重力为
G蜡=m蜡g=ρ蜡V蜡g=ρ蜡h蜡Sg;
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设铁块的重力为G铁,又因漂浮,故
G蜡+G铁=G排水=ρ水V排g=ρ水Sh排g,
则有ρ蜡h蜡Sg+G铁=