内容正文:
素养综合练测19
浮力 阿基米德原理
——武汉物理
2024《中考导学案》
目
录
1
素养达标
2
素养提优
1
素养达标
1.下面能够证明浸在液体中或气体中的物体受到浮力的现象是( )
A.石块落在水中会下沉
B.桥墩在水中“稳如泰山”
C.在弹簧测力计下面悬挂一个重物,当把重物浸入水中时,弹簧测力计的示数减小
D.在宇宙飞船中,航天员松开手中的圆珠笔,笔会“飘”在空中
C
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2.如图所示,在装满水的烧杯中,将空的饮料罐慢慢向下按,我们发现向下按的力越来越大。根据以上的实验过程,下列猜想最符合研究目的的是( )
A.物体的体积越大,所受浮力越大
B.物体排开液体越多,所受浮力越大
C.物体浸没在液体中越深,所受浮力越大
D.向下按的力越大,物体所受浮力越大
B
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3.将系于绳端质量相等的铁桶和实心铁球同时浸没在水中,静止在如图所示的位置,则绳子对它们的拉力F1和F2的大小关系是( )
A.F1>F2
B.F1=F2
C.F1<F2
D.无法确定
B
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4.(2023·眉山)水平桌面上放置装有适量水的烧杯,A、B为两个材料相同且不吸水的小球,B球的体积是A球的2倍。先将A球放入烧杯中,溢出水的质量为30 g,如图甲所示;再放入B球,又溢出水的质量为80 g,如图乙所示。(g=10 N/kg)下列判断正确的是( )
①A球受到的浮力大小为0.3 N
②B球受到的浮力大小为0.8 N
③图甲中,放入A球前后,水对烧杯底部的压强相等
④图乙中,放入B球前后,烧杯对桌面的压力大小不变
A.①② B.①④ C.②④ D.③④
C
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5.(2023·重庆B卷)小俊用弹簧测力计吊着质量为1.35 kg的圆柱体,从如图位置缓慢浸入装满水、深度合适的溢水杯中,圆柱体底面积为100 cm2、高为5 cm。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg)则圆柱体下降过程中( )
A.浸没前弹簧测力计示数逐渐变大
B.浸没前水对容器底部的压强逐渐变小
C.浸入一半时弹簧测力计的示数为11 N
D.刚浸没时圆柱体底部受到水的压力为8.5 N
C
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6.弹簧测力计下挂有一个金属块,静止时弹簧测力计的示数为F1。量筒里装有体积为V1=150 mL的水,将金属块完全浸入水中且不触底时,弹簧测力计的示数为F2=2.0 N,量筒的水面上升到V2=250 mL处,则金属块此时所受的浮力为___N,该金属块的密度为___g/cm3;将金属块一半的体积浸入水中,则弹簧测力计的示数F3为______N。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg)
1
3
2.5
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7.如图甲所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景:
(1)实验①②③探究浮力的大小是否跟____________有关。
(2)实验②和③中,弹簧测力计的示数分别为3.0 N和2.8 N,若水和盐水的密度分别为1.0×103 kg/m3、1.2×103 kg/m3,则物体A受到的重力为___N,A的密度为________kg/m3。(g=10 N/kg)
(3)若实验④中弹簧测力计的示数如图乙所示,则A通过细绳对弹簧测力计的拉力为______N,此时A在盐水中受到的浮力为______N。
液体的密度
4
4×103
2.2
1.2
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8.原创如图1所示是小明在验证“阿基米德原理”实验的情景:
(1)用已调零的弹簧测力计,按照图1中所示顺序进行实验操作,测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。则金属球浸没在水中时,它受到水的浮力F浮=__________,被它排开的水所受的重力G排=__________。(用上述测量量符号表示)
F1-F2
F3-F4
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(2)按照图1中所示顺序进行实验操作,在读数正确的情况下,将测得的F浮跟测得的G排进行比较,会发现F浮____G排(选填“>”“<”或“=”)。
>
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(3)他又进行了如下深入探究,如图2所示:
A.将注满水的溢水杯放在电子秤上,电子秤示数为m1,如图甲所示;
B.将该金属球悬挂在细线下,然后将球浸没水中。待溢水杯中的水不再溢出时,电子秤示数为m2,细线对球的拉力为F1,如图乙所示;
C.剪断细线,待金属球沉到杯底静止时,电子秤示数为m3,球对杯底的压力为F2,如图丙所示。
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分析可知:①m2____m1;F2____F1;(均选填“>”“<”或“=”)
②F2的大小用电子秤的示数表示为______________________。
=
=
(m3-m1)g或(m3-m2)g
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2
素养提优
9.在建设桥梁时,需将一重为3×104 N正方体桥梁部件从运输船上转移至河水中。先用吊车将该部件从运输船上匀速向上提升,如图甲所示,再缓慢地将部件匀速投入水中,如图乙所示。若水对部件下表面的压力记作F1,水对部件上表面的压力记作F2,二者与部件下表面在水中的深度h的关系如图丙所示(忽略水的阻力)。(河水的密度为1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg)
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(1)部件刚浸没在河水中时,部件受到的浮力和吊车对该部件的拉力分别是多大?
解:由图象可知,当部件在水中的深度为h2时,此时水对部件上表面的压力F2=0 N,水对部件下表面的压力F1=1×104 N,此时部件刚好完全浸没在河水中,
则部件受到的浮力:F浮=F1-F2=1×104 N,
吊车对该部件的拉力:F拉=G-F浮=3×104 N-1×104 N=2×104 N;
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(2)该部件的密度是多大?
解:在浸没的情况下,部件的体积和它排开水的体积相等,即部件的体积:
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(3)结合已知条件求出下表面在水中的深度h4。
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本讲内容结束
V=V排===1 m3,
部件的密度:ρ====3×103 kg/m3;
解:该部件是正方体,其棱长:l===1 m,则底面积:S=l2=(1 m)2=1 m2;当深度为h4时,部件的下表面受到水的压强:p===2×104 Pa,
则该部件下表面在水中的深度:h4===2 m。
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