内容正文:
第十章 浮力 综合练习
浮力的定义和三要素
1.[物理观念]如图所示,鸡蛋在盐水中处于静止状态,则鸡蛋所受浮力的方向应是(C )
A.F1 B.F2
C.F3 D.F4
2.下列关于浮力的说法中错误的是(C )
A.在海中游泳的人受到海水对他的浮力
B.飘在空中的氢气球受到空气对它的浮力
C.将一个石块扔到水中,石块在下沉的过程中不受浮力
D.在水中升起的木块受到浮力
浮力产生的原因
3.[物理学与社会发展]港珠澳大桥(如图所示)是连接香港、珠海和澳门的特大型桥梁隧道结合工程,有世界最大的外海深埋沉管隧道.远远望去,车在桥上穿梭,桥在水上,水在桥间,虚实相映,如入画中.根据以上信息,下列说法正确的是(B )
A.随着海水水位的上升,深入海底的桥墩受到海水的浮力变大
B.深埋海底的“沉管”不受浮力的作用
C.隧道“沉管”匀速下沉,海水对它的压强不变
D.“桥在水上,水在桥间,虚实相映”中的“虚”指的是光的折射形成的虚像
4.如图所示的甲、乙、丙三个物体,底部均与容器底紧密接触,向容器内逐渐注水,则受到水的浮力的物体是(C )
A.甲、乙、丙均没受到浮力
B.甲物体
C.乙物体
D.甲、乙、丙均受到浮力
验证阿基米德原理
5.[科学探究]如图所示,验证阿基米德原理的实验步骤如下:
①用弹簧测力计测出物体所受的重力G(如图甲所示);
②将物体浸没在水面恰好与溢水口相平的溢水杯中,用空的小桶接从溢水杯里被物体排开的水,读出这时弹簧测力计的示数F(如图乙所示);
③测出接水后小桶与水所受的总重力G1(如图丙所示);
④将小桶中的水倒出,测出小桶所受的重力G2(如图丁所示);
⑤分别计算出物体受到的浮力和排开的水所受的重力,并比较它们的大小是否相同.
(1)物体浸没在水中,受到水的浮力F浮=G-F,被排开的水所受的重力G排=G1-G2.(用上述测得量的符号表示)
(2)指出本实验产生误差的主要原因:小桶中的水未倒净.
(3)物体没有浸没在水中,能(选填“能”或“不能”)用实验验证阿基米德原理.
阿基米德原理的推导式
6.某物体重0.6 N,把它放在盛有水的烧杯中,溢出0.4 N的水,则它受到的浮力(D )
A.一定为0.4 N B.可能为0.3 N
C.一定为0.6 N D.可能为0.5 N
7.(2023·江门期末)把体积相同、质量不同的三个小球A、B、C放入同种液体中,静止后的位置如图所示,它们所受的浮力分别为FA、FB、FC,则这三个力的大小关系正确的是(C )
A.FA>FB>FC
B.FA<FB<FC
C.FA<FB=FC
D.FA=FB=FC
8.(2023·益阳)某一木块的体积为100 cm3,所受的重力为0.8 N.漂浮在水面上静止时受到的浮力为0.8N.用手将木块压住使它浸没在水中,木块受到的浮力为1N.(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
物体的浮沉条件
9.(2021·广东)小明看到清淤作业人员正在将水塘底部的淤泥搬运到船上.他想:水面高度会变化吗?于是进行了探究:首先,将石块a和不吸水的木块b置于装有水的烧杯中,如图所示.然后,将石块a从水中拿出并轻轻放在木块b上,它们处于漂浮状态,则水面高度将(B )
A.下降 B.上升
C.不变 D.无法判断
10.如图所示,a、b、c三个物体的体积相同,将它们放入水中静止后,a漂浮、b悬浮、c沉底.则下列判断正确的是(C )
A.b下表面所受的压力小于a下表面所受的压力
B.a、b所受的浮力相等且大于c所受的浮力
C.c所受的浮力一定等于b所受的浮力
D.a所受的浮力大于b、c所受的浮力
11.[科学思维](2021·广州)将体积相同的甲、乙实心球放入装有水的烧杯中.若甲、乙所受的重力和排开水所受的重力如下表所示.则两球静止在水中时的情形可能是(C )
实心球
实心球所受
的重力/N
排开水所受
的重力/N
甲
1
1
乙
2
1
A B
C D
物体浮沉条件的应用
12.小明学习完浮力知识后,开始判断下列生活中的问题,对应结论正确的是(D )
A.图甲中充有氢气和空气的气球体积相同,只有氢气球能上升,说明氢气球受到的浮力更大
B.图乙中将一个鸡蛋放入水杯中,鸡蛋沉底,则鸡蛋受到的浮力等于它的重力
C.图丙中热气球的上升与火箭升空原理一样,都是因为受到空气的浮力
D.图丁中打捞沉船时采用“浮筒打捞法”,其打捞原理与潜水艇原理相似
13.(2023·惠州惠城区月考)小聪和小明用同种细管分别自制一支密度计A和B,放入同种液体中静止时的情况如图所示,下列说法正确的是(C )
A.A密度计比B密度计重
B.两支密度计排开液体的质量相等
C.两支密度计在液面处的刻度值相同
D.密度计底部所受压强pA大于pB
14.如图是a、b两种物质的质量和体积关系图象,将分别用a、b两种物质制成的甲、乙实心物体浸没在水中,ρ水=1.0×103 kg/m3,则放手后(A )
A.甲下沉,乙上浮
B.甲上浮,乙下沉
C.甲上浮,乙悬浮
D.甲悬浮,乙上浮
15.(2023·潮州期末改编)水平桌面上两个容器中分别盛有甲、乙两种液体.将小球A先、后放入两个容器中,静止时小球状态如图所示(两个容器中液面相平).下列说法正确的是(A )
A.两种液体的密度ρ甲>ρ乙
B.小球所受的浮力F甲<F乙
C.两个容器对桌面的压力>
D.两容器底受到液体的压强p甲=p乙
16.如图所示,乒乓球从水中上浮直至漂浮在水面上,乒乓球在A位置时受到的浮力为FA,水对杯底的压强为pA;在B位置时受到的浮力为FB,水对杯底的压强为pB,则它们的大小关系是FA>FB,pA>pB.已知乒乓球的质量为2.7 g,当它漂浮在水面时,排开水的体积为2.7cm3.(ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg)
17.一块冰块漂浮在容器中的水面上,当冰块完全熔化后,容器中的水面将不变;当冰块放入盐水中,待冰块熔化后,液面将升高.(均选填“升高”“不变”或“下降”)
18.[物理学与社会发展](2022·广东)我国自主研制的载人深潜器下潜深度已突破10 000 m,在载人深潜领域达到世界领先水平.(ρ海水=1.03×103 kg/m3,ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg)
(1)潜水艇活动的海水深度一般为300~600 m.它可以通过水舱排水或充水来改变自身重力,从而实现浮沉.
(2)深潜器可进入更深的水域,在10 000 m的深处,海水产生的压强为1.03×108Pa.由于深海海水压强太大,深潜器实现浮沉的方法与潜水艇有所不同.
(3)小明阅读资料后,利用如图所示的装置模拟深潜器在水中的运动过程.物体甲、乙由一条细线连接且在水中处于静止状态,已知乙的质量为0.2 kg,体积为25 cm3,则乙所受浮力的大小为0.25N,乙受到细线的拉力为1.75N.若剪断细线,甲将上浮(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”),此时甲所受的浮力C(填字母).
A.增大,且大于重力 B.不变,且等于重力
C.不变,且大于重力 D.减小,且小于重力
19.[科学思维]如图甲所示,物体A从下表面恰好在水面处开始匀速下降至浸入容器内的水中,描出测力计的示数F随物体浸入水中深度h的变化关系如图乙中的a线,物体A在水中刚好浸没时底部受到水的压强为1 000 Pa.将容器中的水更换成另一种未知液体,重复以上操作,描出物体刚接触液面后测力计的示数F随物体浸入该液体深度h的变化关系如图乙中的b线.(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)求:
(1)物体A在水中浸没时受到的浮力;
(2)图乙中h0的大小;
(3)未知液体的密度.
20.[科学态度与责任]阅读下列短文,回答问题.
绝境重生的372潜艇
海水跃层也称“跃变层”,它是指海水中某水文要素在竖直方向上出现突变或不连续剧变的水层.如果海水跃层是上层密度大、下层密度小的状态,形成负密度梯度跃变层,被称为“海中断崖”.潜艇在水下航行中,如突遭“海中断崖”,会急剧掉向海底,称为“掉深”,大多数常规潜艇的有效潜深为300 m,潜艇不受控制地掉到安全潜深以下时,会被巨大的海水压力破坏,造成失事.
我国海军372潜艇一次远航战备巡逻中就碰见“掉深”的情况.这次潜艇掉得又快又深,潜艇的主机舱管路发生破损,艇长立即发出命令:“损管警报!向所有水柜供气!”.不到10秒钟,应急供气阀门打开,所有水柜开始供气;1分钟内,上百个阀门关闭,数十种电气设备关闭;2分钟后,全艇各舱室封舱完毕,但“掉深”依然继续.3分钟后,“掉深”终于停止,深度计开始缓慢回升.372潜艇闯过鬼门关,化险为夷,创造了我军乃至世界潜艇史上的奇迹.
(1)潜艇遇到“海中断崖”时,潜艇所处的海水密度突然变小(选填“变大”或“变小”),所受的浮力突然小于(选填“大于”“等于”或“小于”)重力,潜艇会失去平衡而急剧下沉.潜艇在下沉的过程中受到海水的压强变大(选填“变大”或“变小”).
(2)潜艇是通过改变自身重力实现上浮和下潜的,“向所有水柜供气”的目的是排出水柜内的水,减小自身重力,使潜艇快速上浮.
(3)潜艇“掉深”有所减缓,但不会立即停止,这是因为潜艇具有惯性.
学科网(北京)股份有限公司
$$