内容正文:
素养综合练测18
物体的浮沉条件与应用
2024江西物理
(建议用时:20分钟)
目
录
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素养达标
2
素养提优
1
素养达标
1.把一石块挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的示数是5 N,将石块浸没在
水中时,弹簧测力计的示数是3 N,则石块所受的浮力是_________N,
浮力的方向总是___________的。
2
竖直向上
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2.如图所示,将一长方体物体浸没在装有足够深水的容器中恰好处于悬浮状态,它的上表面受到的压力为1.8 N,下表面受到的压力为3 N,则该物体受到的浮力大小为_________N;若将物体再下沉5 cm,则它受到的浮力大小将_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
1.2
不变
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3.小敏把一块体积为200 cm3、质量为240 g的洋芋全部没入水中时,洋芋受到的浮力是_________N;松手后洋芋将_________(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”)。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
2
下沉
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4.(2023·泰州) 2022年6月17日,我国第三艘国产航空母舰“福建号”成功
下水,其满载时排水量为88 000 t,如图所示。该航母满载时,受到的浮
力为___________N;当舰载机飞离航母后,航母所受浮力大小_______,
舱底所受海水压强大小_________,此时航母排开的海水体积改变了
26 m3,则该舰载机的质量是___________kg。(ρ海水=1.0×103 kg/m3,
g取10 N/kg)
8.8×108
变小
变小
2.6×104
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5.如图所示,欢欢同学把一只苹果丢入水中,发现苹果下沉一段距离后,
又向上运动,最终漂浮在水面上。下列分析正确的是( )
A.在下沉的过程中,苹果受到水的压强不变
B.在下沉的过程中,苹果受到水的浮力减小
C.在水面漂浮时,苹果受到的浮力大于它的重力
D.在整个过程中,苹果受到浮力的方向总是竖直向上的
D
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6.(2023·永州) 将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两种不同的液体中,如图
所示,鸡蛋在甲液体中悬浮,在乙液体中沉底且对容器底有压力,比较
甲、乙液体的密度ρ甲、ρ乙和鸡蛋在甲、乙液体中受到的浮力F甲、F乙
的大小关系,下列正确的是( )
A.ρ甲<ρ乙
B.ρ甲>ρ乙
C.F甲=F乙
D.F甲<F乙
B
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7.如图所示,是南极海洋冰山的美丽景象。冰山实质就是海中漂浮的大
块淡水冰。据科学分析,全球气候变暖会导致冰山熔化,海平面升高。
下列判断正确的是( )
A.冰山所受到的浮力一定大于它所受的重力
B.冰山所受的重力小于它排开水所受的重力
C.冰山熔化一部分后仍会漂浮在水面上
D.冰山熔化一部分后排开水的体积不变
C
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8.2023年3月,“奋斗者号”全海深载人潜水器圆满完成国际首次环大洋洲
载人深潜科考航次任务,最大下潜深度超万米,由于深海水压很大,为
了顺利返程,深潜器除了排水外,还可以抛弃压载铁得以上浮。下列说
法中正确的是( )
A.它在水下通过改变排开液体的体积来实现浮沉
B.深潜器下潜时,受到的浮力逐渐变大
C.深潜器下潜时,受到水的压强逐渐变大
D.它停在海沟底部时,对海沟的压力等于其自身重力
C
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9.(多选) 在两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相同的
A、B两个实心小球放入甲液体中,两球沉底如图甲所示,放入乙液体中,
两球静止时的情况如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.A的质量等于B的质量
B.A在甲液体中受到的浮力小于在乙液体中受
到的浮力
C.B在甲、乙两种液体中受到的浮力相等
D.在甲液体中A受到的浮力等于B受到的浮力
甲 乙
BD
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10.用手将一个质量为500 g、边长为10 cm的正方体物块浸没于水中,使物块上表面离水面20 cm。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)物块下表面受到水的压强;
解:物块下表面距离水面的深度:h=10 cm+20 cm=30 cm=0.3 m,
则物块下表面受到水的压强:p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m=3×103 Pa;
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(2)物块上下表面受到的压力差;
解:根据浮力产生的原因可知,物块上下表面受到的压力差等于浮力,即:F向上-F向下=F浮,
物块的体积:V物=(10 cm)3=1×103 cm3=1×10-3 m3,
因物块浸没,则物块受到的浮力:F浮=ρ水gV排=ρ水gV物=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-3 m3=10 N,
即物块上下表面受到的压力差为10 N;
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(3)放手后,物块最终静止时受到的浮力。
解:物块的重力:G物=m物g=500×10-3 kg×10 N/kg=5 N,
因F浮>G物,所以放手后物块会上浮,最终漂浮在水面,
根据二力平衡条件可得,物块最终静止时受到的浮力:F浮=G物=5 N。
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素养提优
11.放有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后
撤去外力,木块开始上浮,如图所示,最后漂浮,且有五分之二体积浸
入水中。(ρ水=1.0×103 kg/m3)下列叙述中正确的是( )
A.在露出水面之前,木块所受浮力变大
B.木块的密度为0.6 g/cm3
C.木块在浸没和漂浮两种情况下,水对烧杯底的压强不相同
D.当木块漂浮时,向水中一直加入食盐,木块排开液体体积一直变小
C
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12.如图所示,是中国新一代通用型导弹驱逐舰169号(武汉舰),它是052B型导弹驱逐舰。其满载时的排水量约为7×103 t,当驱逐舰以
72 km/h的速度匀速直线航行时,受到的阻力是自身总重力的0.01倍。(海水密度近似取1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)在水面下3 m深处船体受到海水的压强;
解:船体受到海水的压强:p=ρ海水gh=1.0×
103 kg/m3×10 N/kg×3 m=3×104 Pa;
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(2)驱逐舰满载时受到的浮力;
解:驱逐舰满载时受到的浮力:F浮=G排=m排g=7×103×103 kg×
10 N/kg=7×107 N;
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(3)驱逐舰满载时以72 km/h的速度匀速航行时受到的牵引力;
解:驱逐舰匀速直线航行时,水平方向受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,竖直方向受到的重力和浮力是一对平衡力,大小相等,
驱逐舰的重力:G=F浮=7×107 N,
受到的牵引力:F=f=0.01G=0.01×7×107 N=7×105 N;
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(4)当驱逐舰上的舰载直升机起飞后,舰身是上浮还是下沉?请说明理由。
解:舰载直升机起飞后,驱逐舰仍漂浮,但自重G减小,因此航母所受
浮力减小,由F浮=ρ海水gV排可知,驱逐舰排开海水的体积减小,因此,
舰身将会上浮一些。
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