内容正文:
9.4 物体的沉与浮
一、单选题
1.如图所示,把一只鸡蛋放入水中;鸡蛋沉入水底,鸡蛋受到的浮力为;向水中加盐,鸡蛋悬浮在盐水中,鸡蛋受到的浮力为;继续加盐,鸡蛋漂浮在盐水面上,鸡蛋受到的浮力为。下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
2.中国人自古就有“上天入海”的梦想,随着国家科技的飞速发展,这些梦想正在一步步变为现实。对于如图所示的“国之重器”的分析,其中正确的是( )
A.甲图,AS700飞艇中充入气体的密度等于空气的密度
B.乙图,093型核潜艇在浮出水面过程中,受到的浮力不变
C.丙图,C919客机升空时,机翼上方空气的流速大,压强大
D.丁图,航母山东舰上的舰载机起飞后,航母受到的浮力变小
3.如图甲所示,柱形容器内盛有密度为的液体,木块用轻质细线固定在容器底部且浸没,此时细线对木块的拉力为T.将细线剪断,木块最终漂浮且露出水面的体积为,如图乙.下列说法正确的是( )
A.木块的体积为
B.木块所受的重力为
C.乙图中容器对桌面的压力小于甲图
D.甲、乙两图中,甲中液体对容器底部的压强小于乙
4.一个竖直放置,开口向下的圆柱形玻璃缸,全部浸没在水里。缸的上部留有适量空气,恰好使玻璃缸处于悬浮状态。如施加外力,改变玻璃缸在水里所处的深度,然后撤去外力,正确的结论是( )
A.玻璃缸将上下往复运动,最后回到原来的位置
B.如果施加的外力是使玻璃缸所处的深度增加,撤去外力后,玻璃缸将上浮,直至液面
C.如果施加的外力是使玻璃缸所处的深度减小,撤去外力后,玻璃缸将上浮,直到液面
D.如果施加的外力是使玻璃缸所处的深度减小,撤去外力后,玻璃缸将下沉到底
5.飞艇是科研考察的一种工具。它带有一个主气囊,主气囊内会有一个辅助气囊,主气囊内充氦气(密度小于空气),辅助气囊内装着空气。当执行完任务,飞艇下降时,需要将飞艇主气囊内的氦气排出,辅助气囊充入空气。假设飞艇体积和环境空气密度均不变(忽略空气阻力),下列说法正确的是( )
A.飞艇逐渐升高过程中所受浮力逐渐变大
B.飞艇升空过程中受到的浮力一定等于自身重力
C.飞艇下降过程中受到的浮力小于排开空气的重力
D.飞艇是通过改变自身所受重力大小来控制升降的
6.物理兴趣小组的同学利用空矿泉水瓶和玻璃小药瓶(如图甲)制作了一个浮沉子,将装有适量水的玻璃小药瓶开口向下放入大塑料瓶中,小药瓶漂浮在水面上,如图乙。用力挤压大塑料瓶时,玻璃小药瓶悬浮在封闭的大塑料瓶内的水中,如图丙。图乙中玻璃小药瓶受到的浮力F乙与图丙中玻璃小药瓶受到的浮力F丙大小判断正确的是( )
A.F乙>F丙 B.F乙=F丙
C.F乙<F丙 D.无法判断
7.把重5N、体积为6×10-4m3的物体投入水中,当物体静止时,下列说法正确的是( )
A.物体漂浮,F浮=5N B.物体悬浮,F浮=5N
C.物体漂浮,F浮=6N D.物体沉在水底,F浮=6N
8.把一只盛有小石子和泡沫塑料块的小容器,放入盛有水的大容器里,小容器能漂浮在水面上,且水面位置如图所示。现将小容器里的小石子和泡沫塑料块全部投入水里,当小石子沉入大容器底部,且泡沫塑料块浮在水面时,大容器里水面的位置将( )
A.下降 B.上升
C.不变 D.无法确定
二、填空题
9.一个苹果体积为300cm3,放入水中,当它静止时浸入水中的体积为270cm3,则苹果受到的浮力大小为 N,苹果的重力大小为 N,苹果的密度为 。(,g取10N/kg)
10.用薄纸制成的军事信号“孔明灯”,点燃灯笼下端小碟内的松脂,加热灯笼内部的空气,使 (选填“重力减小”或“浮力增大”),当浮力 (大于、小于或等于)重力时,孔明灯就腾空而起。潜水艇是靠改变 实现浮沉的。
11.如图所示是我国海上主战舰艇“大连舰”,它的排水量为12000t,在海上静止时受到的浮力是 N,以高空快速飞过的海鸥为参照物,舰艇是 (选填“运动”或“静止”)。(g取10N/kg,ρ海水取1.0×103kg/m3)。
12.先向两只相同的圆柱形容器内注入体积相等的甲乙两种不同液体,如图(a)所示;再将两支相同的密度计分别放入这两种不同的液体中,密度计静止时的情境如图(b)所示。由图(b)可知:两种液体的密度ρ甲 ρ乙;图(a)中两种液体对容器底的压力F甲 F乙;将密度计分别放入这两种不同的液体后(如图(b)所示),两种液体对容器底的压强增加量Δp甲 Δp乙(均选填“大于”、“小于”或 “等于”)。
三、作图题
13.如图是一名游客静静地躺在死海上休息的情景,请作出游客受力示意图。
14.用如图,鸡蛋悬浮在盐水中,请画出鸡蛋受到的重力和浮力。
四、实验题
15.某物理兴趣小组利用弹簧测力计、水、小石块(不吸水)、溢水杯、小桶、细线等实验器材探究浮力的大小与排开液体所受到的重力的关系。
(1)如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验步骤,最科学合理的实验顺序是 ;
(2)根据图中的实验数据可求出石块的密度为 kg/m3(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3);
(3)兴趣小组的同学换用不同物体(不吸液体)或液体按科学合理的顺序进行了多次实验,由实验数据得出F浮 G排(选填“>“<”或“=”),从而验证了阿基米德原理的正确性;
(4)如果换用密度小于液体密度的物体(不吸液体)来进行该实验,则图 步骤中可不使用弹簧测力计;
(5)其中一个同学每次进行图甲步骤时,都忘记将溢水杯中液体装满,其他步骤无误,因而他会得出F浮 G排(小桶中液体所受重力)的结论。(选填“>“<”或“=”)
五、简答题
16.深海潜水器在深海悬浮时,只要抛弃部分压载铁就能实现上浮,这其中的原理是什么?
17.中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇,在高海拔地区能够持续上升突破海拔9km高度,创造浮空艇大气科学观测的世界纪录。如图所示,浮空艇内有两个气囊:一个是充氦气的主气囊,腹部还有一个充空气的副气囊。当悬于空中的浮空艇需要上升或下降的时候,通过副气囊排出或者吸收部分空气即可实现。请说明排出副气囊中的空气能实现浮空艇上升的原因。(设整个过程中浮空艇的体积不变)
六、计算题
18.如图甲所示,水平放置的平底柱形容器A的底面积为0.02米2,不吸水的正方体木块B重为5牛,边长为10厘米,静止在容器底部,质量体积忽略的细线一端固定在容器底部,另一端固定在木块底面中央,且细线的长度为5厘米。(g=10牛/千克)求:
(1)甲图中,木块对容器底部的压强多少帕?
(2)问容器A中缓慢加水,当细线受到拉力为1N时,停止加水,如图乙所示,此时木块B受到的浮力是多少牛?木块B底面的受到水的压强是多少帕?
(3)将图乙中与B相连的细线剪断,当木块静止时,容器底部受到水的压强是多少帕?
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