内容正文:
第十章 浮力
一、单选题
1.关于浮力的应用,下列说法正确的是( )
A.潜艇从江河驶入海洋(均未浮出水面),这艘潜艇受到的浮力变大
B.喷气式飞机起飞主要依靠空气的浮力
C.密度计上端的刻度值较大
D.轮船从江河驶入海洋,浮力不变,吃水深度增加
2.王亚平在无重力的空间站做了浮力消失实验(如图甲所示):乒乓球在水中所受浮力为零。若在空间站进行实验(如图乙所示),弹簧上端固定在杯口支架上,下端悬挂体积为V的铁球浸没在水中,已知水的质量为m,烧杯底面积为S,则( )
A.弹簧对铁球有拉力的作用 B.铁球受到的浮力为ρ水gV
C.水对铁球有向上的压力 D.水对烧杯底部的压强为零
3.如图所示,一正方体木块用细线系于盛有水的圆柱体容器底部处于静止状态(ρ木<ρ水),此时绳子处于紧张状态,则下列说法正确的是( )
A.木块受到重力和浮力是一对平衡力
B.木块受到的浮力大小与水的密度、木块的体积、木块的密度有关
C.若将细线剪断,木块最终漂浮在水面上,此时木块受到的浮力等于重力
D.若将细线剪断,木块最终漂浮在水面上,容器对桌面压强变小
4.如图所示,水平桌面上有两个相同的烧杯,分别盛有质量相等的甲、乙两种液体,a、b两个材料相同的实心球分别放入甲、乙两种液体中,a比b体积大,a漂浮,b悬浮,a与b所受浮力Fa、Fb,甲、乙两种液体对烧杯底的压强分别为p甲、p乙,则下列说法正确的是( )
A.Fa=Fb;p甲=p乙 B.Fa>Fb;p甲>p乙
C.Fa>Fb;p甲=p乙 D.Fa=Fb;p甲>p乙
5.如下图所示是我国自行设计的“蛟龙号”载人潜水艇,其空载质量22t,最大负载240kg,体积约84m3,2012年成功挑战7062m深度。当潜艇从水下7000m匀速上行至6000m的过程中(ρ海水=1.03×103kg/m3,g=10N/kg)( )
A.浮力在不断变大 B.潜艇所受压强不变
C.潜艇自身重力变小 D.浮力做功8.652×108J
6.小敏将橙子放入水中,静止后如图甲,将该橙子剥去部分表皮后放入水中,静止后如图乙,剥去全部表皮后放人水中,静止后如图丙(不考虑实验过程中橙子吸水).下列说法正确的是( )
A.三种状态下橙子的密度关系:ρ甲=ρ乙=ρ丙
B.甲图中,橙子所受浮力大于自身重力
C.乙图中橙子的V排小于甲图中橙子的V排
D.丙图中,橙子对容器底部压力为零
7.弹簧测力计下挂一长方体物体,烧杯内盛有适量的水,图甲是物体下表面刚接触水面时的情景,使物体由此位置缓缓下降,然后逐渐浸入水中,图乙是弹簧测力计的示数F随物体下表面浸入水中的深度h变化的关系图像,下列说法中正确的是( )
A.物体的质量是400g
B.物体完全浸入水中时受到的浮力是5N
C.物体的密度是2.25g/cm3
D.当h由4cm变化到8cm时,物体所受的浮力不断增大
8.把两个完全相同的小球分别放入盛满不同液体的甲、乙两个溢水杯中,静止时的状态如图所示。甲杯中溢出的液体质量是40g,乙杯中溢出的液体质量是50g,若甲杯中的液体是水,则小球的质量和体积分别为(ρ水=1.0×103kg/m3)( )
A.40g,40cm3 B.40g,50cm3 C.50g,40cm3 D.50g,50cm3
9.如图所示,烧杯中装有某种液体,A为圆柱形木块,用外力F缓慢将A压入其中,h表示木块的下表面到液面的距离,下列关于木块所受浮力F浮和h的关系图像正确的是( )
A.B.C.D.
10.如图所示,重为5N的木块A,在水中处于静止状态,此时绳子的拉力为3N,若绳子突然断了,木块A在没有露出水面之前,其所受浮力与重力之差是( )
A.2N B.3N C.5N D.8N
二、填空题
11.将一实心小球A轻轻地放入盛满水的大溢水杯中,待A静止后,有76g的水溢出;再将其轻轻放入盛满酒精的大溢水杯中,待A静止后,有64g的酒精溢出。则A的体积为 cm3,A的密度是 g/cm3。(ρ酒精=0.8×103kg/m3、ρ水=1.0×103kg/m3)
12.“天宫一号”空间站处于微重力环境,重力可以忽略不计。王亚平老师在空间站演示了如图所示的实验图,水中的乒乓球看起来变成椭圆了,这是光的 现象;实验中乒乓球停留在水中,不会像地面实验时上浮,此时乒乓球上下表面受到的压力差等于 。
13.如图所示,把漂浮在水面的空金属瓶盖轻轻压入水中,使其自然沉底。与瓶盖漂浮时相比,沉底后瓶盖受到的浮力 ,容器底受到水的压力 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
14.如图甲所示,挂在弹簧测力计下的长方体实心物块下表面刚好与水面接触。将物块缓慢匀速下移并完全浸没过程中,物块所受浮力及所受拉力F与物块下表面浸入水中深度h的关系分别如图乙、丙所示,则在物块下移到接触容器底之前,与F大小之和 (选填“变大”“变小”或“不变”)。若的大小是大小的两倍,,则物块的密度为 。
15.如图所示,弹簧测力计下吊着一个质量为的金属块,当金属块全部浸没在底面积为的直柱形容器的水中时,弹簧测力计的示数减小至。该金属块的体积为 ,放入金属块后,水对容器底部压强的增加量为 。
三、作图题
16.如图,重4N的小球浮在水面上,请画出小球受到的力的示意图。
四、实验题
17.如图所示是物理兴趣小组探究“浸在液体中的物体受到浮力的大小与哪些因素有关”的实验操作步骤(浓盐水的密度大于水的密度):
(1)实验中通过比较G-F1和 的大小关系,可探究浮力大小与物体排开液体体积的关系;
(2)实验步骤 (填字母)中的浮力测量是错误,这样测出的浮力将比真实值 ;(填“偏大”或“偏小”),改正错误后,可探究浮力大小与 的关系;
(3)实验中G-F2小于G-F4,可以得出结论:物体排开液体的体积一定时, 越大,浮力越大;
(4)实验后小组成员又进行了交流,要完成浮力大小与上面三个因素是否有关的探究,实验步骤A是 (填“必要”或“不必要”)的步骤。
18.同学们进行了“影响浮力大小的相关因素”的实验,步骤如下:
(1)比较步骤 可知,物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积有关;
(2)比较步骤①③④可知,浸没在液体里的物体所受浮力的大小与浸没的 无关;
(3)比较步骤 可知,物体所受浮力的大小与液体的密度有关;
(4)物体浸没在盐水中所受浮力的大小为 N;
(5)物体的密度是 kg/m3
五、计算题
19.《宋史•方技传》中记载,“河中府浮梁,用铁牛八维之,一牛且数万斤。后水暴涨绝梁,牵牛没于河。募能出之者,怀丙以二大舟实土,夹牛维之。用大木为权衡状钓牛。徐去其土,舟浮牛出”。如图所示,现在常用的沉船打捞技术为“浮筒打捞法”。若某质量为M=100吨、体积为V=25m3的轮船沉没在深h=10m的淡水湖底,一个浮筒的质量为m=100kg、体积为V0=4m3,求:(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)水在湖底产生的压强;
(2)轮船受到的浮力;
(3)打捞沉船需要的最少浮筒数。
20.2022年6月17日,我国第三艘航空母舰下水命名仪式在上海举行。经中央军委批准,我国第三艘航空母舰命名为“中国人民解放军海军福建舰”,舷号为“18”。福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,配置电磁弹射和阻拦装置,满载排水量为8×104吨。当福建舰以20m/s的速度匀速直线航行时,受到的阻力是自身总重力的0.01倍。求:(海水密度近似取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)在水面下2.8m深处,舰体受到的海水的压强是多少Pa?
(2)福建舰满载时以20m/s的速度匀速航行,受到的牵引力是多少N?
(3)福建舰满载时,排开海水的体积是多少m3?
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
2.D
3.C
4.B
5.D
6.C
7.C
8.C
9.C
10.B
11. 80 0.95
12. 折射 0
13. 变小 变小
14. 不变 3
15. 1000
16.
17. G-F2 D 偏大 深度 液体密度 不必要
18. ①②③ 深度 ①④⑤ 1.2N 4×103kg/m3
19.(1)1×105Pa;(2)2.5×105N;(3)20个
20.(1)2.8×104;(2)8×106;(3)8×104
答案第1页,共2页
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