内容正文:
必刷专题 称重法测浮力(图像题)
一、单选题
1.如图所示,弹簧测力计下挂有一个圆柱体,把它从盛水的烧杯中缓慢提升,直到全部露出水面,该过程中弹簧测力计读数F随圆柱体上升高度h的关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.圆柱体的高是5cm
B.圆柱体受到的重力是6N
C.圆柱体受到的最大浮力是10N
D.圆柱体的密度是2.5g/cm3
2.如图甲所示,水平桌面上放着盛有水的柱形容器,在容器上方的弹簧测力计下悬挂着一个实心圆柱体,将圆柱体缓慢浸入水中。记录圆柱体下表面到水面的距离h和弹簧测力计的示数F,并根据记录的数据画出F-h图像,如图乙所示。圆柱体浸入水的过程中,始终不与容器接触且容器中的水未溢出。已知水的密度为,g取=10N/kg。关于该过程下列说法中不正确的是( )
A.圆柱体所受的重力为4N
B.圆柱体受到的浮力的最大值为2.5N
C.圆柱体的密度约为2.7g/cm3
D.h从1cm增大到6cm的过程中,桌面受到容器的压力先增大后保持不变
3.在图甲中,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力F随时间t变化的图像,若不计水的摩擦力,则下列说法中正确的是( )
A.石料的质量为1400kg
B.石料的体积为
C.石料的密度为
D.石料在水中受到的最大浮力为900N
4.在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止(水未溢出)。弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图像,如图乙所示。下列关于圆柱体的说法正确的是( )
A.高为9cm
B.质量是12kg
C.刚好浸没时下表面受到水的压力为8N
D.浸没在水中时所受的浮力是4N
5.弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中如图甲所示;图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图象,则下列说法中正确的是( )
A.物体的体积是400cm3 B.物体受到的最大浮力是12N
C.物体的密度是 D.物体刚浸没时下表面受到水的压力是12N
6.弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中,如图甲,图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像,则下列说法中正确的是( )
A.物体的高度是8 cm B.物体受到的最大浮力是5 N
C.物体的密度是 D.物体刚浸没时下表面受到水的压力时5 N
二、填空题
7.在弹簧测力计下挂一个圆柱体M,让M从盛有水的容器上方逐渐竖直浸入水中,弹簧测力计的示数随圆柱体下表面在水中深度的变化关系如图所示,则物体完全浸没时所受浮力为 N。
8.如图甲所示,在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降一小段。图乙所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图像。分析图像可知圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是 N;圆柱体的密度是 。
9.用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好相平,如图甲所示,由此处匀速下放物块,直至浸没于水中。物块下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示,对于此图回答以下问题:()
(1)物块受到的重力为 N;
(2)物块浸没在水中时受到的浮力是 N;
(3)物块刚好浸没时下表面受到水的压力为 N。
10.用弹簧测力计悬挂一实心物体,将物体从水面上方某一高度匀速下降,如图甲所示,物体下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水的深度h的关系如图乙,根据图中信息,可知物体浸没时所受的浮力大小为 N ,物体的密度为 kg/m3。
11.如图甲所示,将实心圆柱体悬挂于弹簧测力计下,物体下表面刚好与水面接触,从此处匀速下放物体,直到完全浸没的过程中,弹簧测力计示数F与圆柱体下表面浸入水中深度h的关系如图乙所示。则圆柱体的重力为 N;当h=4cm时,圆柱体下表面所受水的压力为 N。
三、计算题
12.如图甲所示,弹簧测力计下挂一个圆柱体,浸没于盛水的容器中,把它从容器中缓慢提升,直到全部露出水面,该过程中弹簧测力计的读数F随圆柱体上升高度h的关系如图乙所示。已知,g取10N/kg,求:
(1)圆柱体受到的重力;
(2)圆柱体受到的最大浮力;
(3)圆柱体的密度。
13.弹簧测力计下挂一长方体物块,将物块从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐进入水中如图(甲),图(乙)是弹簧测力计示数F拉与物块下降高度h变化关系的图象,求:
(1)物块受到的最大浮力;
(2)物块的体积;
(3)物块的密度;
(4)物块刚浸没时下表面受到水的压力。
14.用量程足够大的弹簧测力计拉着一个正方体物块,从空中某一高度慢慢放入盛水的容器中,如图甲所示,整个过程中水未溢出,弹簧测力计的示数F随物块下降的高度h变化的图像如图乙所示。水的密度。
(1)正方体物块浸入水中的过程中受到水的最大浮力是多少?
(2)正方体物块刚好浸没在水中时,其下表面受到水向上的压力是多少?
试卷第6页,共6页
试卷第5页,共6页
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参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
答案
D
B
C
C
C
C
1.D
【详解】A.由图得,圆柱体升高2cm时,上表面刚好接触水面,当圆柱体上升5cm时,圆柱体完全露出水面,由于不知水位位置,则无法得出圆柱体的高度,故A错误;
B.测力计的示数最大为10N,此时圆柱体在空气中,则圆柱体受到的重力是10N,故B错误;
C.圆柱体受到的最大浮力是
D.圆柱体浸没在水中,排开水的体积最大,受到的浮力最大,排开水的体积等于物块的体积,由得,圆柱体的体积
圆柱体的密度是
故D正确。
故选D。
2.B
【详解】A.由图乙可知,当h=0时,弹簧测力计示数F1=4N,此时圆柱体位于空中,由二力平衡条件可得,圆柱体的重力
G=F1=4N
故A正确,不符合题意;
B.由图乙可知,当h≥5cm后,弹簧测力计的示数F2=2.5N不变,此时圆柱体浸没在水中,圆柱体受到的浮力最大,则浮力的最大值
F浮=G-F2=4N-2.5N=1.5N
故B错误,符合题意;
C.圆柱体的体积
圆柱体的密度
故C正确,不符合题意;
D.图乙可知,h从1cm增大到6cm的过程中,弹簧测力计的示数先减小后不变,由F浮=G-F拉可知,圆柱体受到的浮力先增大后不变,因圆柱体对水的压力和水对圆柱体的浮力是一对相互作用力,所以,桌面受到容器的压力
F压=G容+G水+F压=G容+G水+F浮
则h从1cm增大到6cm的整个过程中,桌面受到容器的压力先增大后保持不变,故D正确,不符合题意。
故选B。
3.C
【详解】A.由图知道,石料的质量为
故A错误;
B.石料在水中受到的浮力为
石料的体积等于它排开水的体积,根据阿基米德原理知道
故B错误;
C.石料的密度为
故C正确;
D.石料在水中受到的最大浮力为
故D错误。
故选C。
4.C
【详解】AB.由图像乙可知,当h=0时,弹簧测力计示数为12N,此时圆柱体在空气中,根据二力平衡条件可知
圆柱体的质量为
从h=3cm开始,弹簧测力计示数开始变小,说明此时圆柱体已经接触水面并开始浸入水中,因此,圆柱体离水面的初始高度为3cm,故AB错误;
CD.从h=7cm开始,弹簧测力计示数不变,说明此时圆柱体已经完全浸没在水中,对圆柱体受力分析可知
而浮力产生的原因是进入液体中的物体上下表面受到的压力差,刚好浸没时上表面没有收到液体的压力,即上表面受到的压力为0,而此时只有下表面受压力,则
故C正确,D错误。
故选C。
5.C
【详解】ABC.由图乙可知,物体的重力为G=12N,B点时,物体下表面刚接触水面,C点时,物体完全浸没到水中,此时弹簧测力计的示数为4N,则物体完全浸没时受到的浮力为
物体完全浸没后,排开水的体积不变,受到的浮力不变,因此物体受到的最大浮力是8N,由可知,物体的体积
物体的密度
故AB错误,C正确;
D.物体刚浸没时,下表面受到的压力
F下=F浮=8N
故D错误。
故选C。
6.C
【详解】A.分析图象可知,物体在液体中的高度为
h=h2−h1=9cm−5cm=4cm
这就是物体的高度,因此物体的高度为4cm,故A错误;
B.由图象h=8cm可知,物体完全浸没后排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,则物体受到的浮力
F浮=G−F=9N−5N=4N
物体受到的最大浮力就等于物体完全浸没时受到的浮力,即为4N,故B错误;
C.由B选项分析可得,物体完全浸没时受到的浮力F浮=4N,由F浮=ρ水gV排可得,物体的体积
由G=mg可得,物体的质量
则物体的密度
故C正确;
D.物体刚浸没时,下表面受到的压力就是浮力
F向上=F浮=G−F=9N−5N=4N
故D错误。
故选C。
7.6
【详解】由图可知,圆柱体没有浸入水中时,圆柱体的重力大小等于此时弹簧测力计的示数为7.2N;当圆柱体下表面在水中深度大于25cm后弹簧测力计的示数保持1.2N不变,说明圆柱体已经完全浸没在水中,则物体完全浸没时所受浮力为
8. 8 1.5×103
【详解】[1][2]由乙图可知,圆柱体的重力为12N,完全浸没时测力计示数为4N,则圆柱体浸没在水中时,受到的浮力为
圆柱体的体积为
则圆柱体的密度为
9.(1)8
(2)4
(3)4
【详解】(1)由图乙可知,物块未浸入水中时,弹簧测力计示数为8N,由称重法可知,物块的重力为8N。
(2)由图乙可知,物块浸没在水中时,弹簧测力计示数为4N,由称重法测浮力可知,物块浸没在水中时受到的浮力为
(3)物块刚好浸没时,弹簧测力计示数为4N,由称重法测浮力可知,此时物块受到的浮力为
物块受到的浮力等于下表面受到水的压力减去上表面受到水的压力,物块刚好浸没时,上表面受到水的压力为0N,此时,物块受到的浮力等于下表面受到水的压力,故物块刚好浸没时下表面受到水的压力为4N。
10. 4
【详解】[1][2]根据图中信息,可知物重
物体浸没时所受的浮力大小为
物体的体积为
物体的密度为
11. 25 10
【详解】[1]由图乙可知,当h=0cm时,弹簧测力计示数为25N,根据二力平衡条件可知,圆柱体受到的重力
G=F示1=25N
[2]由图乙可知,当h=4cm之后,弹簧测力计示数F示2=15N不变,当h=4cm时,圆柱体刚好浸没在水中,则圆柱体浸没时受到的浮力
F浮=G-F示2=25N-15N=10N
此时圆柱体上方不会受到水的压力,下表面受到水的压力等于此时圆柱体受到的浮力为10N。
12.(1)10N
(2)4N
(3)
【详解】(1)由图乙可知,当上升高度大于5cm后,弹簧测力计示数保持不变,此时圆柱体处于空气中,则圆柱体的重力为
(2)由图乙可知,圆柱体上升高度在0~2cm时,圆柱体浸没于水中,此时弹簧测力计示数保持不变,根据称重法,此时圆柱体受到的浮力最大为
(3)圆柱体的体积为
圆柱体的质量为
圆柱体的密度为
13.(1)F浮=4N;(2)V物=4×10-4m3;(3)ρ物=2.25×103kg/m3;(4)F向上=4N
【详解】(1)由图像可知,当物体下降高度h<4cm时,弹簧测力计示数F=9N不变,此时物体在空气中,由二力平衡条件可知,物体重力
当h>8cm时,弹簧测力计示数为F'=5N不变,此时物体浸没在水中,则物体浸没时受到的浮力,即最大浮力
(2)因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以由F浮=ρ水gV排得,物体的体积
(3)物块的质量
物块的密度
(4)物体刚浸没时上表面受到水的压力为零,由浮力产生的原因F浮=F向上-F向下知道,下表面受到水的压力
答:(1)物块受到的最大浮力为4N;
(2)物块的体积为4×10-4m3;
(3)物块的密度为2.25×103kg/m3;
(4)物块刚浸没时下表面受到水的压力为4N。
14.(1)80N
(2)80N
【详解】(1)正方体物块浸入水中的过程中受到水的最大浮力是
(2)由浮力的产生原因得
刚浸没时,正方体物块上表面受到的压力为
此时正方体物块下表面受到水向上的压力是
答案第8页,共8页
答案第7页,共8页
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