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浮力培优3
1.如图甲所示,将弹簧测力计一端固定,另一端挂一合金块A的圆柱形容器中,容器的质量为200g(容器的厚度忽略不计)。容器底部有个由阀门B控制的出水口。打开阀门B缓慢放水过程中,整个过程中金属块始终不与容器底部接触。下列说法正确的是(g取10N/kg))( )
A.随着放水时间的增加,合金块A受到的浮力一直减小
B.合金块A受到的最大浮力为22N
C.合金块A的密度为3.2×103kg/m3
D.合金块A浸没时,弹簧测力计示数力为10N
2.如图甲所示,把弹簧下端固定在容器底部,上端固定在棱长为10cm的正方体木块上,此时木块上表面与水面相平,水深为22cm,弹簧作用力为F。已知弹簧体积、质量忽略不计,原长为10cm,弹簧受到拉力的作用时,弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F的关系如图乙所示,容器的底面积为200cm2。则下列判断正确的是( )
A.木块受到水的浮力为8N
B.木块的密度为0.6×103kg/m3
C.打开出水口,当弹簧作用力大小再次等于F时关闭出水口,容器内剩余水的质量为2.2kg
D.打开出水口,当弹簧恰好恢复原长时关闭出水口,此时水对容器底的压强变化量为200Pa
3.如图甲所示,竖直细杆(质量不计)的上端通过力传感器连在天花板上,力传感器可以显示出细杆上端受到作用力的大小,下端与正方体物块相连。现向底面积为200cm2的薄壁空水箱中加水,力传感器的示数大小随水箱中加入水质量变化的图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.正方体物块质量为0.6kg
B.正方体物块边长8cm
C.加水到C点时,水对容器底部的压强是1500Pa
D.当加入的水质量是3kg时,物块恰好所受浮力最大
4.如图所示,足够高的圆柱形容器中盛有适量水,水面漂浮着一个小容器,当将一个实心球放入小容器中后,大容器中的水面上升的高度是10cm;若把这个实心球从小容器中取出放入大容器中的水里后,水面又下降了6cm;则这个实心球的密度是( )
A.1.6×103kg/m3 B.2.4×103kg/m3
C.2.5×103kg/m3 D.4.0×103kg/m3
5.在青少年科技创新大赛中,某同学的发明作品《浮力秤》参加了展评,该作品可方便地称量物体的质量,其构造如图所示。已知小筒底面积为80cm2,总长为20cm,盘中不放物体时,小筒浸入水中的长度为8cm。在小筒上与水面相平位置标记为零刻度线,再向上画出刻度线,标上质量值,浮力秤就做好了。g取10N/kg。则下列说法错误的是( )
A.小筒及秤盘的总质量为640g
B.该秤能称出物体的最大质量是960g
C.小筒上的表示质量的刻度线是均匀的
D.若想增大该浮力秤的最大测量值,可以减小透明大筒中液体的密度
6.面积很大的水池。水面上静止着一边长为a、质量为m的正方体木块(图甲)。现用力F将木块匀速下压,F随木块底面的深度H变化如图乙,则下列正确的是( )
A.木块的密度为水的密度的倍
B.在木块匀速下沉过程中,F最大值是
C.木块开始下沉到恰好浸没的过程中,重力做功是
D.木块漂浮时,下表面受到水的压力为
7.某薄壁玻璃管粗细均匀、一端开口。早晨在室外将该玻璃管开口向下竖直缓慢插入水中,玻璃管内封闭了一段空气柱,如图所示,放手后玻璃管在某位置保持漂浮状态,玻璃管露出水面的长度为1.0cm。中午时,由于管内空气升温膨胀,玻璃管内封闭的空气柱的长度增加了1.5cm,此时玻璃管露出水面的长度为( )
A.1.0cm B.1.5 cm C.2.0 cm D.2.5cm
8.如图,一长方体物块漂浮在水面上时,物块露出水面的体积是总体积的;当它漂浮在另一液面上时,浸入液体的体积是总体积的。水和液体对物块下表面的压强分别为p1和p2,则p1 p2(选填“>”“=”或“<”),杯中液体的密度是 kg/m3。(物块质量分布均匀,且不吸水和另一液体)
9.将一底面积为0.01m2的长方体木块用细线栓在一个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平,如图甲所示,在此整个过程中,木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示,红线的长度为 cm,则木块所受到的最大浮力为 N。
10.某冰块中有一小金属块,冰和金属块的总质量是61g,将它们放在盛有水的圆柱形容器中,恰好悬浮于水中(如图甲所示)。当冰全部熔化后,容器里的水面下降了0.6cm(如图乙所示)。容器的底面积为10cm2,冰块中冰的体积是 cm3,金属块的质量是 g.金属块的密度是 kg/m3.已知冰的密度ρ冰=0.9×103kg/m3。
11.为了给立方体工件表面均匀地涂上某种油,需要用竖直向下的力F把漂浮在油面上的工件缓缓地压入油内,如图甲所示。工件的上顶面与油面的距离为h,力F与h的大小关系如图乙所示。小王觉得图中CB的延长线BA段是没有意义的,老师告诉他,力F为负值时,表明它的方向与原来的方向相反了。
(1)分析BC段:随着h的减小,工件所受的浮力大小将 ,油对工件下底面的压强大小将 (均选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)若A点的坐标为(﹣a,1.0),则a= 。从图像分析,A点的横坐标表示工件的一个物理量的值,这个量是工件 ;
(3)C点所对应状态下,工件所受的浮力是 N,此时油对工件下底面的压强 Pa。(不考虑大气压强)
12.将一根长为20cm,底面积为2cm2的蜡烛放入水中静止时,有露出水面,该蜡烛的密度为 kg/m3。如图所示,将一块质量为8g的铁块粘在蜡烛下端后一起放入装有足量水的底面积为20cm2的容器中,使蜡烛竖直漂浮在水面上,此时蜡烛与铁块受到的总浮力为 N。点燃蜡烛,若蜡烛燃烧时油不流下,且每秒烧去的蜡烛长度为0.05cm,已知水的密度为1.0×103kg/m3,铁的密度为8×103kg/m3,则从点燃蜡烛开始计时, s后蜡烛恰好完全浸没。
13.小清河大桥施工时,要向河中沉放大量的施工构件,假设一正方体构件被缓缓吊入河水中(如图甲),在沉入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,随着h的增大,正方体构件所受浮力F1、钢绳拉力F2的变化如图乙所示,g=10N/kg:求:
(1)曲线①②哪条是浮力随h变化的图像;
(2)构件所受的最大浮力;
(3)构件的密度。
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