内容正文:
专圈集训13探究浮力的实验
小细司学分料对以上精想试:区究,以下是他们的实验过程
卡这五个位置弹簧测力计的示登和深度(,请根据实验数据,在图
(思分:2引分限时:如价钟行
乙中面出物块所受浮力F,随6变化的图像
机名
保母
F
1.(5令)(②4·甘★体夏)如图甲是科技兴提小阻挥究“浮力大小
与那些因素有关”的实验装置(在物体表浸人水中时,堂水杯中基
澜水或南精,g取10NVg),
(1)小凌製基A,B,C三图,认为璀烟1是E确的:同组的小果裂据
乙
A,C,D三图,认为酯想1是错议的追过深人分析上述观象,小组
(3)分析图像可知:浸没销,增都,F,
:浸设后,A增加
同学一致认为浮力的大小随物体浸人液体体积的增大面。一,
。《均选填”变大”变小”或”不变”)
与物体浸段在瓷体中的保度无关
(4)若把北物块W成高为6m的圆锥体,重复上述实铃。两次实
(2)积蒸
三图,可险可猜想2是正确的。同学们通过查阅
验所得的F。随6变化的图像(选填“相同“或不同)。
相关资料并结合图中数据,延可以测出物体的斋度为
(5)若湛镂探究浮力的大小与液体密度的关系,还需泽加一种甘
kg/m'(p.=1.0x10'kg/m)
料:一
4.(5分)(3·江苏苏州)综合实我活动课上,小明用一根长约
(3)为了验证精想3,小组料学找米两个完全相间的傅马片,一个
2即0m的图柱状饮料吸管,一段细候丝,石蜻和水等制作了一个简
烧杯和话量的本等器材进行实检,实融步骤下:将一个德码片
号密度计。翻作时,小明先将吸管两端剪平,铁教密瓷成小用后塞
位人盛有适量木的烧杯中,观察到留片下沉至杯底:②将另一薄船
人吸管一瑞,再用石蜡将该端口堵住密封:接着,将吸管置于求中
(1)物体浸没在水中时所受的浮力为
片皮“丙款也故人该烧杯中,观察到铝片原管在水面上
使其处于竖直漂浮状态(图甲),用笔在吸管上标记此时本面位置
(2)由图甲中A,C.D可知.浮力与物体浸入液体的深度
根据以上现象,小丽得出精想3是正确的。蛇的结论不可靠,原因
少:取出吸管,量出0点至封口餐的离用,道过分析与计算,在暖
(选填“有关”或“无关“》
是
管上分别喻定密度值0.8g,0.9g,L.0g/m,1.1g■
(3)由图甲中AD,E可知,浮力与液体的密度
《达填有
3.(7分)(223·广东)在“探究浮力大小与事些因素有关“的实
的位置并标上密度氧。处用时,将密度计静置于待测液体中,读出
关”或无美”)
验中:
吸管坡上液面处的壁值即为液体密度
(4)由实数据可知.物体的斋度为螺m'
(5)完成实教后,小组成员想通过实验找到浮力与排开液体重力的
4N4飞
关系,错来了木块,天平,量筒和丝水杯等器材。首先将堂水杯意
到天平的左盘,并向溢水杯内缓慢加水,直至液面到达誉水杯杯
口。在右盘逐加砝码直至天平平衡。将量筒收列慢水杯杯口下
(1)0食置处的刻度值为
g/em
方,将木块缓慢放人滥水杯,待水不遣出时,天平依然平衡,如图乙
(2)吸管源浮在其他液体中时(图乙),液面下方的深度A=
(用4,)表示
所示,这遇明
(3)管量上标注的4个刻度值,相邻两刻度值之可的距离
(选填“相等”或”不相等”)
2.(4令)(4·回川广安}将理兴趣小阻的问学在探究影利浮力大
(4)小明突发奇思将制作好的密度计内铁丝从吸管上餐倒出,葡
小的因素过程中,经过村论提出如下猜想
(1)减察弹簧测力计的零刻度线
和分度值。测零时,并
烧到部外侧,其魅没有变化(皆丙》,他用改装后的密度计测同一
睛堪:浮力的大小与物体浸人的深度有关:
簧测力计应在(选填竖直”或“水平“)方向上国零
液体密度,测量结果《选填”偏大””偏小”或”无变化”)
睛想2:浮力的大小与液体的密度有关:
(2)如图甲所示,在弹簧测力计下老挂一个高为6■的长方体物
(5)若增加塞人坠管中铁丝的面量,期制作的常度计精确餐度将
猜想3:浮力的大小与物体的形状有关
块可望),测出重力。将它援慢浸人水中,记录是停在A.BC,D
23
专题集训14浮力的计算
3(8分)(224:重庆A)如图甲质示,我回白主建蓝重为东.7装
4.(8分(224,安激)某兴趣小组要测量一全属块的密度,设计了
(愁分:29分见时:45分种)
的导管装“海基二号”需要用双船运输到指定位置,安装在显
如下方案:将装有适量潮沙的薄要图简,缓慢经直放人感有适量水
展:
域名:
保母】
过3Wm家的海域搭建石油开采平台。葡霍洲最大数船的最大线
的,水平放置的长方体透明薄度容器中,持翼筒静止后,在阔篇上
对应水面的位置标记一点A.并在长方体容善上标出此时的水位
1,(6分)(23·山东济宁)小明在探究“浮力的大小与哪些性素有
重其有3×10飞,该驳船可看作长0m.宽50m.高4=的规则
长方体,其最大龙水深虔为7m。“文神修造厂通过加宽数船解
线(如图甲所示):然后得待测金国块用细线暴挂在置商下方,
美“的实验时,将一应面积为4m的图桂体浸人水中,改变其浸
人水中的体积,观察举簧测力什示数的变亿,如图所示。图印中。
决了超重4题,虹阁乙是发船加宽日的示意图,知宽日双船的量大
暖慢竖直故人水中,闭筒静止石《金属块不接触客普底部),在长方
吃木深度不变.p=10×10kg/m'g取10Ng)求:
体容器上标出此时的水位线如图乙所示):再向长方体存器中
圆柱体有体积浸人水中,梨簧测力计的示数为11N:图乙中,
(1)水深30m处的压强ī
暖漫在水至圆简上的A点与N在同一水平面上如图丙所示)
圆柱林有体积浸入木中,弹簧测力计的示数为心9N。:三
(2)加宽前,假船空载时排开水的体积:
测出PQ与此川水而的距离为:,与N的距离为,,若属筒的底
(3)若数船体积每常知1.自重增加2.5×10飞.为了安全核线
面积为5,长方体容器的疾面积为45,A友到圆篇底部的竖直串岗
1,0×0kg/m,取E=0/八g.求
“海禁二号”,竖船总宽座至少应增加多少请保另外设计一种改装
为点,不计组线的置量和体积,已知:和:
(1)到柱体全部浸人水中时受我的浮力:
双船的方法(只说方法,不计算)
(2)阁乙中.到柱体底部交到水的翼
(1)求图甲中则简和组沙总重力G的大小(用题中给定的物理量
1.(?分)(2心·调川成都)如图所示.薄紫长方体容器4放在水平
符号表示》:
桌面上,底面积为36cm,高为2m,质量为m,=72g,容轻A内
(2)求金属块的体积收用中给定的物理量符号表示):
装有4意水。均匀实心正方体居和G的棱长管为4m,质量分料
(3)若h,=0.07m,h1=0.03m,P:=1.0×0gm,求金属块的
为m。-34,m(-26已知P-10x10'kg/m',g取10N/kg
密度p
略奖心正方体吸水,容控要厚度等次要四素
(1)求容器A对水平桌面的压强。
(2)若将B很慢战入容署中,请分析B平衡时的状态,并求出B成
人前后水对客鞋底露压街的变化量。
(3)若将C收在B上.再将它们缓投收
人容器中,平时C与B的接触面水平
求C对B的压力。
24参考苔案幽
同,且容器重力相等,因此G甲意<G元感,因两容
则有1.0×10kg/m×号V×10N/kg=G-
器底面软相等,由P=背可知,容器对来面的
7①,当物体的)体积浸入水中时,弹簧测
压强P甲<P,故错误;C.若甲、乙液体密度相
等,物体A悬浮,物体B漂浮,则P4=P绿PB<
力计示教为4N,则有1.0x10kg/m×V×
P流,故P4>PB,因A、B两物体体积相同,由G=
10N/kg=G-4N②,联立①②,解得物体体积
mg=pVg可知,物体A的重力大于物体B的
V=1×10-3m,重力G=9N,则该物体的密度
重力,故正确;D.若甲、乙液体密度相等,物体
G
9N
A悬浮,物体B漂浮,受到的浮力等于自身重
=0.9×
力,由C选项可知,物体A的重力大于物体B
p=g=g=1x10m×I0Nkg
103kg/m3<P水,所以该物体静止时漂浮,浮力
的重力,因此物体A受到的浮力大于物体B
为F学=G=9N
受到的浮力,故正确。
7.213.8
专题集训13探究浮力的实验
解析:该实心铁球的体积为V=m=15.8g
P铁7.9g/cm3
1.(1)1(2)无关(3)有关(4)4×10
(5)浸在液体中的物体受到的浮力等于其排
2cm;铁球悬浮于水中时,其平均密度等于水
开液体的重力
的密度,则空心铁球的总体积为?=m=
解析:(1)C图中物体浸没在水中,根据称重
P水
法可得物体浸没在水中受到的浮力F淳=G
15.8g=15.8cmi;则空心部分体积为V=
1.0 g/cm'
F.=4N-3N=IN。(2)根据图甲中A、C
V'-V=15.8cm3-2cm3=13.8cm3。
D可知,物体浸没在水中的深度不同,弹簧测
8.=1.2×103
力计的示数相同,由称重法可知,受到的浮力
解析:物块漂浮在水和液体中,则物块在水和
相同,因此可得物体受到的浮力与浸入液体
液体中受到的浮力等于自身的重力,而浮力
中的深度无关。(3)由图甲中A、D、E可知,
是物体上、下表面受到液体对它的压力差,漂
物体排开液体的体积相同,液体的密度越大,
浮时,上表面的压力为0,则物块下表面受到
弹簧测力计的示数越小,物体受到的浮力越
的压力相羊,据P=5可知,水和液体对新块
大,说明物体受到的浮力与液体的密度有关。
(4)物体浸没在水中排开液体的体积与物体的
下表面的压强相等,即P1=P2;物块漂浮在水
体积大小相等,则物体的体积V=。=生
4
*吕
面上时,排开水的体积V脚=于V,物体漂浮在
IN
=104m3,物体的
另一流面上时,锋开液休的休积=子,物
1.0×103kg/m3×10N/kg
商定p-号-号产10xi0m
4N
-=4X
块受到的浮力F#=P水V1g=P液Vg,即
pg=号ng,则pa=g=号x1.0x
4
6
103kg/m3。
2.(1)增大(2)A、D、E2×103(3)没有控
10'kg/m3=1.2×103kg/m3。
制物体排开液体的体积相同
9.90.9×103
解析:(1)根据A、C、D三图可知,物体浸入液
解析:设物体体积为V,重力为G,根据F#=
体的深度不同,但测力计的示数相同,说明浮
PVg和称重法F淳=G-F可得,当物体的
力大小与物体浸没在液体中的深度无关;根
号体积浸入水中时,弹务测力计示数为7N
据A、B、C三图可知,物体浸入液体的体积不
同,测力计的示数不同,说明浮力大小与物体
·27·
试题分类物理
浸入液体的体积有关,物体浸入液体体积越
两次实验所得的F随h变化的图像会不同。
大,物体受到的浮力越大。(2)根据A、D、E
(5)若继续探究浮力的大小与液体密度的关
三图可知,物体浸入液体的体积相同,但液体
系,需要增加密度不等于水的液体,保持排开
的密度不同,测力计的示数不同,说明浮力大
液体的体积不变,进行多次实险。
小与液体的密度有关;根据A、C两图可知,物
4.(1)1.0(2)P*H(3)不相等(4)偏大
体浸没在水中时受到的浮力F峰=4N-2N=
P液
2N。根据F游=PVg可知,物体体积V=
(5)变高
主物体的密度P=G=FX}
解析:(1)密度计竖直漂浮在水中时,水面位
P水g
于O处,说明此时密度计在O处显示的密度
P&g
值为水的密度,所以O处应标为1.0g/cm3。
G
FP乐=式×1.0x10kgm=2×10kgm
(2)由题意知,密度计漂浮在水面上时,则有
F学=G指,即G格=P水V特g=P家Sg;当密度计
(3)根据控制变量法可知,要探究浮力的大小
漂浮在密度为P液的液体中时,F李=G,即
与物体形状的关系,应控制物体排开液体的
G辆=p线V排孩g=P镜Shg,可得PShg=p家SHg,
体积相同,而实验中将另一薄铝片弯成碗状
也放入该烧杯中,铝片漂浮在水面上,铝片排
解得h=P整H。(3)由h=P*H可知,h和p成
p速
开液体的体积变大,所以小丽的结论不可靠。
反比,故相邻两刻度分布不均匀。(4)小明把
3.(1)量程竖直(2)如图所示。
吸管中的细铁丝倒出来,缠绕到吸管的底部
F/N
1.0
外侧,再用这支密度计去测量液体的密度,此
时排开液体的总体积不变,因吸管排开液体
的体积等于排开液体的总体积减去细铁丝的
0.
体积,所以吸管会上浮一些,由Pm=片H可
知,测出的同一液体密度值偏大。(5)增加塞
024681012h1em
入吸管中铁丝的质量,即增加密度计的重力,
(3)变大不变(4)不同(5)盐水(答案
即浮力更大,浸入水中的深度H变大,两密度
合理即可)》
解析:(1)使用弹簧测力计前,应该先观察弹
刻度间的长度△h-座H-PH=PP*H,
P P2 PiP:
簧测力计的零刻度线、量程和分度值:调零
可知△h变大,使密度计上两条刻度线之间的
时,应该竖直向下拉动弹簧测力计,防止卡
距离变大了,故设计精确程度更高
壳。(2)由图甲可得,物块重力G=1.0N,当
物块缓慢浸入水中时,在竖直方向上受竖直
专题集训14浮力的计算
向上的拉力、浮力和竖直向下的重力作用,则
1.解:(1)由F=G-F示可知,两次实验中弹簧
F学=G-F,当浸入水中深度为2cm时,浮力
测力计示数的变化量即圆柱体所受浮力的变
为F=G-F#=1.0N-0.8N=0.2N;同理,
化量,即△F浮=△F示=1.1N-0.9N=0.2N,
当深度为4cm和6cm时,浮力分别为0.4N
设圆柱体体积为V,根据F浮=P城V排g可知,
和0.6N:当物块浸入水中为8cm、10cm时浮
力大小不变为0.6N,描,点、连线作图如答案
△Pg=DsSVn=1.0x10kg/mx(径-
图所示。(4)若把此物块捏成高为6cm的圆
锥体,物块的高度和体积不变,但物块在浸入
4)×10NWg=0.2N
…1分
水中的过程中,排开水的体积增加的速率改
解得V=4×10-3m
变,最后浸没水中时浮力依然会保持不变,故
圆柱体全部浸入水中时受到的浮力
·28
参考苔案幽
F浮=p求Vg=1.0×103kg/m3×4×10-3m3×
10N/kg=0.4N…2分
面,则容器内水的深度h*=s,-S
(2)圆柱体有子体积浸入水中时,圆柱体底部
36 cm-(4 cm)3=7.2 cm<hmc=8 cm
144cm
距离水面的高度A=子×背=子
V。3
B、C受到的浮力
F2=p水Vg=1.0×103kg/m'×16×10-4m2×
4×105m3
=0.075m…1分
7.2×10-2m×10N/kg=1.152N
4×10-4m
B.C的总重力Gc=(mg+mc)g=(0.054kg+
则此时圆柱体底部受到水的压强P=P动=
0.072kg)×10N/kg=1.26N>1.152N
1.0×103kg/m3×10N/kg×0.075m=750Pa
因为F<G,所以假设成立,B,C沉底,此
…2分
时C物体浸入水中的深度h=7.2cm-
2.解:(1)容器A对水平桌面的压力
4Cm=3.2Cm…1分
F=Cs=(m4+mk)g=(72×10-3kg+144×
C受到的浮力
10-3kg)×10N/kg=2.16N
F=p水V排g=1.0×103kg/m3×16×10m2×
容器A对水平桌面的压强
3.2×10-2m×10N/kg=0.512N
p=5=610-+=600Pa…2分
C对B的压力F压=Gc-F3=mcg-F=
0.072kg×10N/kg-0.512N=0.208N…
(2)B的密度
…1分
m=管40gmcp
3.解:(1)水深300m处的压强p=P海水gh=1.0×
103kg/m3×10N/kg×300m=3×10°Pa…
将B放入容器后,假设B漂浮,受到的浮力
…2分
F1=Ga=mg8=0.054kg×10N/kg=0.54N
(2)加宽前,驳船满载时受到的浮力
排开水的体积
F#=P海水V排g=1.0×10kg/m3×200m×
0.54N
=5.4×
50m×7m×I0N/kg=7×10N
P术g1.0×10°kg/m3×10N/kg
加宽前,驳船的自重
105m3=54cm3
G船=F浮-G段=7×10N-3×10N=4×
此时需要的最少水量V需=S
x(S,-Sa)=
108N
F'
(4m×[36cm2-(4cm)2]=67.5cm
54cm3
驳船空载时排开水的体积V空排=
P海本B
G®
4×10N
容器A内装有水的体积
=4×10m3
P海本g1.0×103kg/m3×10N/kg
m水=,144g3=14cm
V水
…2分
P水1g/cm
(3)驳船载重增加量
因为V<V*,所以B一定处于漂浮状态
AG载=G#管0-G我=3.7×10N-3×10N=
…2分
0.7×10°N
水面上升的高度△h='电_54cm
S36 cm:=1.5 cm
驳船加宽后浮力增加△F浮=P悔水△V排g=
1.0×103kg/m3×(200m×7m×1知宽)×
由p=pgh得,B放入水中前后,水对容器底部的
10 N/kg
压强变化量△p=P水g△h=1.0×10kg/m3×
驳船加宽后自重增加量
10N/kg×1.5×10-2m=150Pa…1分
△G据=(200m×14m×1m宽)×
2.5×103N
(3)研究B、C这个整体,假设沉底,C露出水
1m3
·29
试题分类物理
由AG载=△F#-△G,可得驳船总宽度增加
离,根据W=F可知,拉力的大小相同,在力
量至少为1如微=10m…3分
的方向上移动的距离相同,则拉力做功相同,
改装驳船方法:
即W,=W2,由题意可知,两次做功所用的时
①增加驳船长度;
间相同,根据P=里可知,两次做功的功率相
②增加驳船高度;
③在驳船周围增加浮筒(言之有理即可)
同,即P1=P2,故C正确。
…1分
4.BC解析:AB.由图像知,上升高度为10m
4.解:(1)因为漂浮,圆筒和细沙总重力
时,提升材料所做的功W1=300k」=3×10J,
G=F浮=P水V排g=p水Shg
…2分
(2)由题意可知,图乙与图丙中A点到水面距
据即=h知,两种材料的总重力G=”。
h
离相等,均为h,+h2
3×10」=3×10N,两种材料的总质量m=
10m
分析图甲到图乙的液面高度变化可知△'排=
4Sh2
G_3×10N=3000kg=3t,故A错误,B正
g 10 N/kg
同时△V排=S(h,+h2)+V
确:CD.吊到40m的材料单独升高的高度为
金属块的体积V=△V排-S(h+h2)=4Sh2-
h2=h装-h,=40m-10m=30m,此段高度提升
Sh1-Sh2=3Sh2-Sh1…2分
材料所做的功W2=W善-W,=600kJ-300kJ=
(3)因为漂浮,由图甲可知,G=F浮,由图乙可
300kJ=3×10J,吊到40m高处的材料重力
知,G+G金=F浮+△F泽
所以G金=△F浮=P水△V排g=4p水Sh28
G2=
G
_3×10」=10N,其质量m=
h,30m
金属块的质量m
_G鱼=4p*Sh,
10N=1000kg=1t,故C正确,D错误。
10 N/kg
金属块的密度
4p Sh2
4h2
5.BC
解析:A小明全程的平均递度=氵=
3h:-hP
4×0.03m
+?,故错误;B从甲到乙的过程中,小
1+12+2
3×0.03m-0.07m
×1.0×103kg/m3=6×
明的推力所做的功W,=Fs1,从乙到丙的过程
103kg/m3
…4分
中,小明的水平推力所做的功为W2=F,32,由
专题集训15功和机械能(一)】
于两次推力做功之比为2:1,即丽,=F西
考点1功和功率
1.D解析:AC.大人和小孩分别将5块相同的
子,则R-么故正病:C由题意及B中分析
砖从一楼搬到二楼,根据W=Gh可知,做功一
可得,从乙到丙的过程中,小明推力所做的功
样多,故错误:BD,两人做功一样多,大人用时
较短,根据P=”可知,大人对砖做功更快,故
属-受-受从乙到丙,小明接力我功的功
Fst
B错误,D正确。
2.C解析:AB.运动员的推力对冰壶做的功
率P=2==2,故正确;D.由题可知,
W=F=9N×6m=54J,故错误;CD.冰壶克
甲、乙、丙三点在同一平直路面上,把空车从
服阻力做功W'='=1.5N×(6m+30m)=
丙沿原路匀速推回到甲,该过程中小车受到
54J,故C正确,D错误。
的推力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,空
3.C解析:一个人先后两次用同样的力,分别
车从丙到甲与从乙到丙相比,对地面的压力
将不同质量的物体沿力的方向移动相同的距
不变,接触面的粗糙程度不变,所受滑动摩擦
·30