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复习三 浮 力
一、选择题
1.如图所示,将重为G的铝块挂在弹簧测力计上,当它浸没在水中时,弹簧测力计的示数为F。则铝块所受的浮力大小为( )
A.G
B.F
C.G+F
D.G-F
D
2.在下列事例中,没有受到浮力作用的是( )
A.在钓鱼岛海域巡航的海巡船
B.缓缓上升的探空气球
C.太空中运行的中国空间站
D.元宵夜放飞的“孔明灯”
C
3.某潜艇从长江水面以下同一深度潜行至大海中。在此过程中,潜艇受到的( )
A.浮力增加,重力不变
B.浮力增加,重力增加
C.浮力不变,重力不变
D.浮力减小,重力不变
B
4.如图所示,三个相同的容器内水面高度相同,甲容器内只有水,乙容器内有木块漂浮在水面上,丙容器中一个小球处于下沉的状态,三个容器对桌面压力大小分别用F甲、F乙、F丙表示,则它们的大小关系是( )
A.F甲=F乙=F丙
B.F甲>F乙>F丙
C.F甲<F乙<F丙
D.F甲=F乙<F丙
D
5.在弹簧测力计下悬挂一个实心小球,弹簧测力计的示数是8 N。把实心小球浸没在密度为0.8×103 kg/m3的油中,弹簧测力计的示数是6 N,下列说法不正确的是( )
A.小球受到的浮力是2 N
B.小球的质量是0.8 kg
C.小球的体积是2.5×10-4 m3
D.小球的密度是3.2×103 g/cm3
D
6.如图,两个相同的烧杯中分别装满甲、乙两种不同的液体,把A、B两球(VA>VB)分别轻轻放入两杯液体中,静止后如图所示。如果A、B两球排开液体的重力相等,则下列说法正确的是( )
A.甲液体的密度大于乙液体
B.A球比B球所受浮力大
C.乙液体对容器底压强较大
D.若把B球放置在甲液体中,则B球最终将漂浮
C
7.(多选题)如图,水平桌面上盛有适量白酒的烧杯中,漂浮着冰块A,悬浮着物块B。当冰块A完全熔化,并且物块B最终静止不动时,下列分析正确的是(ρ水>ρ白酒>ρ冰)( )
A.烧杯中液体的密度变小
B.烧杯内液面下降
C.杯底受到的液体的压强变大
D.物块B受到的浮力不变
BD
8.(多选题)一弹簧测力计下挂一圆柱体,将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降(忽略烧杯中液面上升),然后将其逐渐浸入水中,如图已给出整个过程中弹簧测力示数F与圆柱体下降高度h变化关系的实验图像,已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,则下列说法中正确的是( )
A.圆柱体所受的最大浮力为4 N
B.圆柱体的密度为1.5×103 kg/m3
C.圆柱体的底面积为100 cm2
D.圆柱体在刚浸没时下表面受到的水压强是400 Pa
BD
二、填空题
9.某港口停泊的某货轮满载排水量为100 t,则该货轮载满货物时排开水的体积为 m3,当该货轮卸掉货物后,它受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。(已知ρ水=1.0×103 kg/m3)
10.不溶于水且不吸水的实心球重12 N,体积为1.5 dm3,若把它轻轻地放入足够大且装满了水的桶里,静止时,球受到的浮力的大小为____N;从桶中溢出的水的质量的大小为____kg。(g取10 N/kg)
100
变小
12
1.2
11.节日放飞升空的气球采用充密度比空气小的气体的办法,使它受到的浮力 重力而升空,在气球不断上升的过程中,其外部气压会 ,体积不断膨胀,最终会破裂开来。
12.A、B、C三个体积相同的实心球,放入某液体中静止时如图所示,则它们所受的浮力大小关系是 ,它们的密度大小关系是 。(从小到大排列)
大于
减小
FA<FB<FC
ρA<ρB<ρC
13.一只苹果的质量为140 g,将其放入水中时,苹果有的体积露出水面,苹果受到的浮力为____N,苹果的密度是____g/cm3。(g取 10 N/kg)
14.如图,实心金属块重5.4 N,挂在弹簧测力计上,当它全部放在水中时,弹簧测力计的读数为3.4 N。若金属块有一半体积露
出水面,则弹簧测力计的示数是 N,该金属块的密度为
kg/m3。
1.4
0.75
4.4
2.7×103
三、作图题
15.气球被细绳牵引着随风摆动,如图所示,请在图中画出气球受到的浮力F浮。
16.如图所示,绳子拉着乒乓球在水中处于静止状态,请在图中作出乒乓球受到浮力和重力的示意图。
四、实验探究题
17.(绥化中考)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,实验操作如下,实验过程中弹簧测力计的示数如图。(图中所用容器底面积是50 cm2,均为相同的平底薄壁圆柱形容器,物块不吸水和另一液体)
(1)测量前,需沿 方向将弹簧测力计调零。
(2)实验中,物块浸没在水中受到的浮力是 N。
(3)如果对比B、E两次实验,得出“浮力的大小与液体密度有关”的结论,则这种做法 (选填“正确”或“不正确”),理由是 .
。
(4)由 两次实验可得出结论:浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
竖直
2
不正确
未控制物体排开液体
的体积相同
C、D
(5)完成E实验操作后,用弹簧测力计将物块向上拉出液面一小部分,弹簧测力计示数变为2.8 N,此操作会使容器中的液面下降 cm。
1
五、综合应用题
18.如图甲,水平放置的长方体容器中水深16 cm,用细线将沉在容器底的圆柱体物块竖直向上匀速提升。从物块刚刚离开容器底到拉出水面的过程中,拉力F与物块下表面到容器底的距离h的关系如图乙。(细线的质量、体积及物块带走的水均忽略不计,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)求物块浸没在水中时受到的浮力;
(2)物块取出后,求水对容器底的压强;
(3)求容器中水的质量。
解:(1)物块浸没水中时,对物块受力分析得G=
F+F浮,则物块浸没在水中时受到的浮力:
F浮=G-F=13 N-8 N=5 N;
(2)由图乙可知,物块取出后,水对容器底的压强:
p=ρ水gh水=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.15 m=1 500 Pa;
(3)根据F浮=ρ水gV排可得,物块浸没时排开水的体积:
V排===5×10-4 m3,
物块浸没时与物块取出后相比,水面下降的高度:
h=h水-h水′=0.16 m-0.15 m=0.01 m,
容器底面积:S===0.05 m2,
容器中水的体积:
V水=Sh水′=0.05 m2×0.15 m=7.5×10-3 m3,
根据ρ=可得,容器中水的质量:
m水=ρ水V水=1.0×103 kg/m3×7.5×10-3 m3=7.5 kg。
19.如图为一可自动控制水量的水箱模型,其内底面积为2×10-2 m2,水箱底部有一个由阀门控制的出水口。物体A的体积为1×10-3 m3,底面积为1×10-2 m2,物体A由轻质细杆悬挂在水中,细杆上端与力传感器连接,当物体A恰好完全浸没时力传感器受到向上的压力为4 N,此时阀门自动打开,水缓慢流出,当细杆对力传感器的拉力为1 N时阀门关闭,水不再流出,已知ρ水=1.0×103 kg/m3。
(1)求物体A恰好浸没时受到的浮力;
(2)求物体A的密度;
(3)阀门打开至关闭的过程中,求水箱底部受到水的压强变化量。
解:(1)物体A恰好浸没时,受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-3 m3=10 N;
(2)当物体A恰好完全浸没时,由受力分析可知,
A的重力:G=F浮-F=10 N-4 N=6 N,
A的质量:m===0.6 kg,
A的密度:ρ===0.6×103 kg/m3;
(3)阀门关闭时,A受到的浮力:
F浮′=G-F′=6 N-1 N=5 N,
排开水的体积:
V排===5×10-4 m3,
A浸入水中的深度:h===0.05 m,
A的高度:hA===0.1 m,
所以阀门打开至关闭的过程中,相比A刚好浸没时,水位下降的高度:
Δh=hA-h=0.1 m-0.05 m=0.05 m,
故水箱底部受到水的压强变化量:
Δp=ρ水gΔh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.05 m=500 Pa。
$$