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第2课时 物体的浮沉条件及应用
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1.★(2024·龙东)将两个完全相同的小球,分别放入装有不同液体的甲、乙两个完全相同的烧杯中,小球静止时两烧杯液面相平,如图所示,下列判断正确的是( )
A.甲烧杯中液体的密度小
B.乙烧杯底部受到液体的压强小
C.甲烧杯中小球受到的浮力大
D.甲、乙两烧杯对桌面的压力相等
B
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2.(2024·新疆)人体密度跟水的密度差不多。质量为40 kg的小明套着游泳圈(游泳圈重力不计)在游泳池中漂浮时,小明浸在水中的体积为他的体积的 ,则游泳圈浸在水中的体积约为( )
A.10 dm3
B.20 dm3
C.30 dm3
D.40 dm3
A
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3.★(2024•赤峰)在《浮力》单元复习课上,学生用溢水杯和弹簧测力计测量鸡蛋的密度。如图甲,先把鸡蛋缓慢放入盛满水的溢水杯中,鸡蛋沉底,测得溢出水的重力为G1;如图乙,再把同一个鸡蛋缓慢放入盛满盐水的溢水杯中,鸡蛋漂浮,测得溢出盐水的重力为G2。下列说法正确的是( )
A.鸡蛋在水中和盐水中受到的浮力分别为F1和F2,它们的关系是F1>F2
B.鸡蛋的体积为
C.鸡蛋的密度为ρ水
D.鸡蛋的密度为 ρ盐水
B
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4.★(2024·大渡口区模拟)甲、乙两物体体积之比为2 ∶1,它们都浮在水面上,浸入水中部分的体积之比为1 ∶2,那么它们的密度之比及质量之比分别为( )
A.ρ甲∶ρ乙=2 ∶1,m甲∶m乙=1 ∶1
B. ρ甲∶ρ乙=1 ∶2,m甲∶m乙=1 ∶2
C.ρ甲∶ρ乙=4 ∶1,m甲∶m乙=2 ∶1
D.ρ甲∶p乙=1 ∶4,m甲∶m乙=1 ∶2
D
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5.(2024•贵州)泡茶时可以欣赏到茶叶在水中浮沉“起舞”。如图所示,冲泡茶叶时,部分茶叶表面附着气泡使其排开水的体积增大,由于浮力大于重力而 ;茶叶充分吸水后由于其密度 水的密度而下沉。
上浮
大于
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6.(2024·遂宁)山东舰是中国完全自主设计建造的第一艘航空母舰,当舰载机从航母上起飞后,航母所受的浮力将 (选填“变大” “变小”或“不变”)。舰载机飞行时机翼上方空气的流速比机翼下方的流速大,于是机翼上方的空气压强 (选填“大于”或“小于”)下方的空气压强,这个压强差就使飞机获得了升力。
变小
小于
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7.★(2024·眉山)物理兴趣小组的同学制作了一个简易密度计,分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,静止时液面相平如图所示,密度计在液体中受到浮力F甲 F乙,液体对杯底的压强p甲 p乙。(均选填“<”“=”或“>”)
=
<
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8.★(2024·齐齐哈尔)如图所示,有一个内外壁皆为圆柱形的平底容器,内装足够深的水。将一个质地均匀的正方体物体悬挂在竖直放置的弹簧测力计下(图中未画出弹簧测力计)。当物体的 体积浸入水中时,弹簧测力计示数为
7 N;当物体的 体积浸入水中时,弹簧测力计示数为4 N。现将物体从弹
簧测力计上取下放入水中,则该物体静止时,所受到的浮力是 N,该物体的密度为 kg/m3。
9
0.9×103
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9.★(2024·涪陵区模拟)空气的密度为1.3 kg/m3,某型号热气球的体积为
300 m3,该热气球所受的浮力为 N;热气球和吊篮的总质量是130 kg,要让热气球匀速上升,该热气球最多可承载货物的质量为 kg。(不计空气阻力,g取10 N/kg)
3.9×103
260
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10.(2024·绥化)如图,一长方体物块漂浮在水面上时,物块露出水面的体积是总体积的 ,当它漂浮在另一液面上时,浸入液体的体积是总体积的 。水和液体对物块下表面的压强分别为p1和p2,则p1 (选填“>”“=”或“<”)p2。杯中液体的密度是 kg/m3。(物块质量分布均匀,且不吸水和另一液体)
=
1.2×103
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11.(2024·陕西)如图,是我国自主研发的“南鲲号”漂浮式波浪能发电装置,因其灵活机动,被称为海上移动充电宝。(g取10 N/kg,海水密度取
1.0×103 kg/m3)
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(1)“南鲲号”通过向水箱注水使自身下沉,以抵御超强台风,在下沉过程中,其底部受到海水的压强变 ;
(2)“南鲲号”质量为6×106 kg,其漂浮时受到的浮力是多少?排开海水的体积是多少?
(3)若拖船将“南鲲号”匀速直线拖移至54 km外的某岛礁,用时3 h,其移动速度是多少?若拖船对“南鲲号”的牵引力恒为6×105 N,则牵引力做功的功率是多少?
大
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解:(2)“南鲲号”在海中始终处于漂浮状态,由沉浮条件可知,“南鲲号”受到的浮力等于自身重力:
F浮=G=mg=6×106 kg×10 N/kg=6×107 N,
由阿基米德原理可得,排开海水的体积:
V排===6×103 m3;
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v===18 km/h=5 m/s,
若拖船对“南鲲号”的牵引力恒为6×105 N,则牵引力做功的功率:
P===Fv=6×105 N×5 m/s=3×106 W。
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12.★(2024·福建)质量为m0的杯子,装入适量的水后放在水平的电子秤上,如图甲;接着把草莓轻放入水中,草莓漂浮,如图乙;然后用细针将草莓轻压入水中,如图丙;水均未溢出,电子秤示数依次为m1、m2、m3,不计细针体积。下列判断正确的是( )
A.甲图中,水对杯底的压力为(m1-m0)g
B.乙图中,草莓的质量为m2-m1-m0
C.丙图中,草莓排开水的体积为
D.丙图中,细针对草莓的压力为(m3-m2-m0)g
C
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