内容正文:
第十章 浮力
第2节 阿基米德原理
基础过关全练
知识点1 浮力的大小
1.【学科素养·科学探究】(2023河南洛宁一模)下列A、B、C、D四幅图是“验证阿基米德原理”的实验情景。
(1)在图B的操作中,小丽先向溢水杯中注水,直到溢水口 (选填“流出”或“不流出”)水时停止加水,目的是使溢水杯中的水面恰好与溢水口相平;
(2)将小石块浸没在溢水杯中,溢出的水全部流入小桶中,如图C所示,此时小石块受到的浮力为 N,测量小桶与溢出水的总重力,如图D所示,则排开的水重力G排为 N。小红认为阿基米德原理中的“排开”就是“排出”的意思,小丽提醒小红,若操作时溢水杯中的水面低于溢水口,则排开的水重 (选填“大于”“小于”或“等于”)排出的水重,说明“排开”和“排出”是有区别的;
(3)实验结果表明:浸在水中的物体受到的浮力 (选填“大于”“等于”或“小于”)物体排开水所受到的重力;
(4)如果实验前忘记调零,弹簧测力计指针位于“0.2 N”处,完成上述实验,则对测量的结果 (选填“有”或“无”)影响。
知识点2 阿基米德原理
2.【新素材·现代科技】【新独家原创】失重水槽训练是航天员模拟太空失重状态下的一种训练方法。下列有关神舟十六号航天员在进行失重水槽训练(如图所示)时的说法正确的是 ( )
A.航天员入水时受到的浮力逐渐变小
B.浸没在水中的航天员向下移动时,受到水的浮力逐渐变小
C.航天员出水时受到的浮力逐渐变大
D.整个训练过程中,航天员受到水的浮力始终等于其排开水受到的重力
3.(2023湖南郴州中考)重为5 N的实心物体挂在弹簧测力计下,物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数为3 N,此时物体受到的浮力为 N,物体的密度是 kg/m3。(g取10 N/kg)
4.【跨学科·物理学与工程实践】2022年5月15日,由我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4 270 m的科考营地顺利升空(如图所示),最终达到海拔9 032 m,超过珠峰海拔,创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。已知该浮空艇体积为9 060 m3,总质量为2.625 t,当浮空艇悬停在海拔9 032 m时,地面缆绳对浮空艇的拉力多大?(缆绳的质量不计,浮空艇的体积不变,已知海拔9 032 m的高空空气密度为0.465 kg/m3,g=10 N/kg)
能力提升全练
5.(2023山东济南钢城期中,7,★☆☆)将一个实心球和一个乒乓球同时没入水中,放手后发现:实心球沉入水底,而乒乓球浮出水面。如图所示,关于实心球和乒乓球在水中时受到的浮力大小,判断正确的是 ( )
A.实心球受到的浮力大
B.它们受到的浮力一样大
C.乒乓球受到的浮力大
D.不能确定谁受的浮力大
6.(2023重庆中考B卷,7,★★☆)小俊用弹簧测力计吊着质量为1.35 kg的圆柱体,从如图位置缓慢浸入装满水、深度合适的溢水杯中,圆柱体底面积为100 cm2、高为5 cm。则圆柱体下降过程中(g取10 N/kg) ( )
A.浸没前弹簧测力计示数逐渐变大
B.浸没前水对容器底部的压强逐渐变小
C.浸入一半时弹簧测力计的示数为11 N
D.刚浸没时圆柱体底部受到水的压力为8.5 N
7.【学科素养·科学思维】(2023河北石家庄一模,15节选,★★☆)小明学习浮力知识后,想利用弹簧测力计改装成“简易液体密度计”,用来测量液体的密度。请你帮他完善实验步骤。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg)
(1)小明竖直拿起弹簧测力计,首先观察其量程与分度值,然后检查弹簧测力计的指针是否指在 上;调节好测力计后,小明将一实心小球悬挂在已经调好的弹簧测力计下方,指针恰好指到测力计的最大刻度处,如图甲所示;
(2)接着,他将小球浸没在水中,弹簧测力计的示数如图乙所示,此时小球受到的浮力为 N,小球的密度为 g/cm3;
(3)然后,小明用测力计提着小球浸没在某未知液体中,弹簧测力计的示数为3 N,如图丙所示,则未知液体的密度为 g/cm3;
(4)更换不同液体,重复实验,将测力计上相应的刻度标为液体密度值,制成了“简易液体密度计”,则弹簧测力计上的刻度示数越小,对应的液体密度值越 。
8.(2023四川邻水模拟,28,★★☆)救援队用吊绳打捞沉到水池底部的实心正方体沉箱,如图甲所示,提升过程中始终以0.2 m/s的速度将沉箱竖直向上匀速提起,图乙是吊绳的拉力F随时间t变化的图象,g取10 N/kg,水的密度为1.0×103 kg/m3,不计水的阻力及水面高度的变化。求:
(1)该沉箱的体积;
(2)沉箱的密度。
素养探究全练
9.【科学思维】小文同学借助力传感开关为自家太阳能热水器设计