内容正文:
9.2 探究:浮力大小与哪些因素有关
一、单选题
1.学习浮力时,老师组织同学们进行了以下体验活动:将一个密闭的圆柱形空筒放在装有水的深桶中,如图所示用手试着慢慢把它竖直压入水中,体会手的感受;空筒全部没入水中后,继续试着把它压向桶底,体会手的感受。根据活动中的感受,大家提出了以下四个问题。其中最有探究价值且易于探究的科学问题是( )
A.手的感受与物体所受到的浮力大小有什么关系
B.浮力的大小与浸入液体的物体形状有什么关系
C.浮力的大小与物体排开液体的体积有什么关系
D.液体压强与物体浸入液体的深度有什么关系
2.物理学习小组利用喝完的饮料瓶做了如图所示的几个实验,其中可以证明大气压存在的实验是( )
A.水从侧孔喷出 B.瓶子悬空水不流出
C.弹开纸片钢球下落 D.将瓶按入水中感到费力
3.弹簧测力计是本学期物理实验中用得最多的测量工具。而用其测量力的大小时,有时需要在弹簧测力计静止时读数,有时需要在匀速直线运动过程中读数。下列四个实验中,是在匀速直线运动过程中读数的是( )
A.用弹簧测力计测量物体重力的大小 B.用弹簧测力计测量浮力的大小
C.用弹簧测力计测量滑动摩擦力的大小 D.用弹簧测力计测量两个力的合力大小
4.下列几个验证实验不正确的是( )
A.两手用力顶住一头削尖的铅笔的两端挤压,顶住笔尖的手疼得厉害,说明压力作用效果与受力面积有关
B.将书橱内的书拿出一些,推动橱较为轻松,说明压强大小与压力大小有关
C.用弹簧测力计吊起重物没入水中,慢慢下沉,弹簧测力计示数不变,说明浸没的物体浮力与深度无关
D.将可乐瓶侧壁上、下各扎一个小孔,装满水后,下面的小孔水流出速度快,说明液体压强跟深度有关
5.下列说法正确的是( )
A.跳伞运动员和伞在空中匀速直线下降的过程不受力的作用
B.铅球被推出在空中飞行的过程受到推力的作用
C.将一石块扔到水中,在其下沉过程中受到水的压强变大,浮力也变大
D.在空中漂浮的氢气球受到空气对它的浮力
6.细心的小明同学把老师的部分演示实验记录在了如图所示的情境中,根据图示可以知道该同学这次操作的目的是( )
A.探究浮力与液体质量的关系
B.探究浮力与液体体积的关系
C.探究浮力与液体密度的关系
D.探究浮力与液体深度的关系
7.2024年3月24日,世界泳联跳水世界杯德国柏林站结束所有项目的争夺。中国队选手全红婵和王宗源为队伍再添2金。如图所示是全红婵参加跳水比赛时向上起跳和下落的运动轨迹及分解动作示意图。下列说法正确的是( )
A.全红婵到达最高点时,若所受外力突然全部消失,她将保持静止状态
B.从起跳到入水前的过程中,全红婵受到的都是非平衡力
C.全红婵入水时的水花越小,她没入水中后所受浮力越小
D.全红婵入水过程中,所受浮力方向取决于入水的角度
二、填空题
8.“辽宁舰”号是中国人民解放军海军第一艘可搭载固定翼飞机的航空母舰。根据“辽宁舰”号的参数表,该舰满载时所受浮力为 牛,若航母的舰载机飞离航母后,航母所受浮力将 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
舰长
304米(全长)
吃水深度
10.5米(满载)
舰宽
70.5米
排水量
67500(满载)
9.根据图的甲、丙两图可知,物体受到的浮力大小为 牛,甲、乙或甲、丙两图探究的物理问题是 ,甲、乙和甲、丙两组图可以探究的物理问题是 。
10.如图所示,甲图中弹簧测力计下挂一不吸水长方体物块,从盛有适量水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中,弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系如图乙所示,容器底面积为200cm2,则物块浸没时的浮力大小为 N,浸没前后容器对小桌压强变化量为 Pa。
11.学习浮力的相关知识后,小明把如图甲所示的装置改装成密度计。如图乙所示,小明先将物块A分别浸没在三种液体中。当弹簧测力计示数稳定时,小明在指针所指位置分别标记对应的液体密度,如图丙所示。
(1)如图乙所示,当物块浸没在不同的液体中时,液体密度越大,弹簧测力计示数越 ;
(2)该密度计的刻度应标记在 N的位置;
(3)该密度计使用时,在不接触容器底部的前提下,测量结果与物体A浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”)。
三、实验题
12.某实验小组用如图甲所示的实验装置探究“影响浮力大小的因素”,实验器材及弹簧测力计的示数如图甲所示,请根据操作过程回答下列问题:
(1)由图甲中的 三图可得出结论:物体所受的浮力大小与物体排开液体的体积有关;
(2)由图甲中的A、C、D三图可得出结论:物体所受的浮力大小与物体浸没在液体中的深度 ;
(3)由图甲中的A、D、E三图可得出结论:物体受到的浮力大小与液体的 有关;
(4)物体从接触水面开始到浸没在水中,直至浸没到更深位置(未触底),图乙中能表示此过程中物体所受的浮力F与浸入水中的深度h的关系图线是 (选填“①”或“②”);
(5)接着实验小组又利用弹簧测力计、金属块、溢水杯等器材探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系;
①操作过程如图丙所示,为了使操作更加简便且能减小误差,合理的顺序是 ;
②若、、、之间满足 的关系,则可以得出金属块所受浮力的大小等于它排开液体所受的重力大小的结论;(用图中物理量符号表示)
③小明认为实验过程中只将金属块的一部分浸在水中得不出该实验结论,结合所学知识,你认为他的想法 (选填“正确”或“不正确”);若实验过程中溢水杯中的水没有装满,则 (选填“>”“<”或“=”)。
13.在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中,班级的“物理小博士”为同学们做了如图所示的一系列实验,实验中的铜块与铝块体积相同。
(1)做①③④三次实验是为了探究浮力的大小与 的关系,得出的结论是:在液体密度相同时, 越大,物体受到的浮力越大;
(2)分析 三次的实验数据,可知浮力的大小与物体浸入液体内的深度无关;
(3)做①②④⑥四次实验是为了探究浮力的大小与物重的关系,得出的结论是:物体的体积一定时,物体受到的浮力大小与物体的 无关;
(4)做 三次实验可探究浮力的大小与液体密度的关系,可得出的结论是:在物体排开液体的体积一定时, 越大,物体受到的浮力越大。
四、计算题
14.水平地面上有一质量为2千克的薄壁柱形容器,另有一个质量为8千克的圆柱体甲,甲的底面积是容器底面积的一半。容器中盛有水,将甲放入水中,分别测出甲放入容器前后,容器对水平桌面的压强p容、水对容器底部的压强p水,如下表所示。(g取10N/kg)求:
容器对桌面、水对容器底的压强
甲放入前
甲放入后
p容(Pa)
6000
9000
p水(Pa)
5000
6000
(1)圆柱体甲的重力;
(2)圆柱体甲放入容器前水的深度;
(3)①请判断甲在水中的状态并说明理由(提示:漂浮、浸没、未浸没等);②圆柱体甲的密度。
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