内容正文:
9.2 阿基米德原理(巩固训练1)
【课时衔接】
1.(阿基米德原理)把一个小球放入盛满某种液体的溢水杯中,小球沉在杯底,从杯中溢出1000 g液体,则小球所受的浮力(g取10 N/kg)( )
A.大于10 N B.小于10 N
C.等于10 N D.无法判断
2.(判断压强和浮力的变化)图为金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。对该过程中气泡密度和受到浮力、压强的变化情况,叙述正确的是 ( )
A.密度、压强和浮力都变小
B.密度、压强和浮力都变大
C.密度、浮力变小,压强变大
D.密度、压强变小,浮力变大
【基础通关】
3.如图所示,先将溢水杯装满水,然后用弹簧测力计拉着重为4 N、体积为100 cm3的石块缓慢浸没在水中,溢出的水全部收集到小空桶中,桶中水重为 N,石块静止时,弹簧测力计的示数为 N。(ρ水=1×103 kg/m3,g取10 N/kg)
4.物体在空气中用弹簧测力计称得重为8 N。当它浸没在水中时,弹簧测力计的示数是3 N,则物体在水中受到的浮力是 N,体积是 m3,密度是 kg/m3。(ρ水=1×103 kg/m3,g取10 N/kg)
5.如图所示,有一实心长方体悬浮在油和盐水中,浸在油中和盐水中的体积之比为3∶2。则该物体在油中受到的浮力与物体的重力之比为 ;该物体密度为 kg/m3。(ρ油=0.7×103 kg/m3,ρ盐水=1.2×103 kg/m3)
6.“山东舰”是我国自主建造的第一艘国产航母,该舰标准排水量为6万吨,可同时停放36架舰载机,每架舰载机质量为25吨,g取10 N/kg。
(1)在标准排水量时,航母所受的浮力为多大?
(2)航母在某海域训练,此海域的海水密度为1.02×103 kg/m3,当36架舰载机全部飞离航母后,航母排开海水的体积减少了多少立方米?(结果保留两位小数)
【素养提升】
7.如图所示,这是某校园艺术节时气球悬挂一幅竖标的情景。已知系于地面拉住标语的细绳的拉力为13.2 N,气球(含内部气体)、标语的总质量为9 kg。(不计绳重,ρ空气=1.29 kg/m3,g取10 N/kg)则气球的体积为 ( )
A.7 m3 B.8 m3
C.9 m3 D.10 m3
8.如图所示,压在杯底的乒乓球,上浮时会弹离水面。下列说法正确的是 ( )
A.乒乓球上浮过程中,受到的浮力始终不变
B.乒乓球弹离水面后上升,是由于水的浮力作用
C.乒乓球上浮过程中,水对杯底的压强始终不变
D.乒乓球上浮过程中,水对杯底的压强先不变,后减小
9.在学习了浮力的相关知识后,某学习小组想进一步探究物体在空气中所受的浮力与气体密度之间的关系。他们利用如图甲所示装置进行实验,拉力传感器能显示拉力的大小,实验过程中钟罩内温度保持不变。多次改变钟罩内的气体密度,记录拉力传感器的示数F的变化,并将实验结果绘制成如图乙所示图像。
(1)实验中,小明改变钟罩内的气体密度的操作是 。
(2)根据图乙,可得出结论: 。
(3)同组的小红取一气球装入少量水,吹鼓后扎紧,替代塑料小球重复上述实验。已知相同条件下,气体密度越大,气压越大。请预测,当钟罩内气体密度变大时,拉力传感器示数可能出现的变化,并说明理由。 。
10.小明用同一物体进行了以下实验。实验中,保持物体处于静止状态,弹簧测力计的示数如图所示。请根据图中信息,求:(g取10 N/kg)
(1)物体的质量;
(2)物体在水中受到的浮力;
(3)图丙中液体的密度。
11.教材变式练“巅峰使命”珠峰科考项目组成功将自主研发的浮空艇从海拔4300米的营地升空到9000米,创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。假设在此前的一次实验中,浮空艇(表皮很薄的气囊如图甲)体积为9000 m3,内部充有氦气和空气的混合气体,其密度为0.2 kg/m3,浮空艇的表皮及外壁仪器舱的总质量为2×103 kg,浮空艇用缆绳系在一辆锚泊车上(如图乙)。该浮空艇周围空气的密度为1.1 kg/m3,g取10 N/kg,缆绳的重力不计,仪器舱体积可忽略不计。求:
(1)浮空艇内部所充气体的质量;
(2)浮空艇所受到的浮力;
(3)浮空艇充气后静止时,缆绳的拉力。
参考答案
1.C 2.D
3.1 3
4.5 5×10-4 1.6×103
5.7∶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,根据重力和密度公式可知该物体的重力G=mg=ρ物gV,长方体悬浮,F浮=G,即ρ油gV排油+ρ盐