内容正文:
第十章 浮力
一、单选题
1.小岳测得一个石块重7N,然后将石块浸没在水中时弹簧测力计的读数为4N,则石块浸没在水中时受到的浮力为( )
A.4N B.3N C.7N D.11N
2.线上教学期间,老师留了一个实践性作业:取一枚新鲜的鸡蛋先放入盛有水的玻璃杯中,观察鸡蛋的浮沉情况,如图甲所示;接着向杯中加食盐并慢慢搅动,观察鸡蛋的浮沉情况,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.甲图玻璃杯对桌面的压强比乙图玻璃杯对桌面的压强大
B.鸡蛋沉在水底时,所受的浮力小于重力
C.乙图玻璃杯中鸡蛋漂在水面上时,鸡蛋受到的浮力大于重力
D.甲图玻璃杯中鸡蛋受到的浮力大于乙图杯中鸡蛋受到的浮力
3.把重为5N,体积为0.0006m3的物体投入水中,若不计水的阻力,当物体静止时,下列说法正确的是( )
A.物体上浮,浮力为6N B.物体悬浮,浮力为6N
C.物体漂浮,浮力为5N D.物体沉在水底,浮力为6N
4.把两个不同的物体挂在弹簧测力计下,将它们浸没在不同的液体中,两个测力计示数不同,但示数的减小值相同,下列说法正确的是( )
A.两物体的质量相同 B.两物体的体积相同
C.两物体的密度相同 D.两物体受到的浮力相同
5.两个底面积相同形状不同的容器A、B(),盛有不同的液体放置在水平桌面上,现将甲、乙两个相同的物块分别放入两容器中,当两物块静止时,两容器中液面恰好相平,两物块所处的位置如图所示(忽略液体的损失),下列说法正确的是( )
A.甲物块受到的浮力大于乙物块受到的浮力
B.B容器中液体的密度小于A容器中液体的密度
C.两容器底受到的液体压强相等
D.取出两物块后,B容器底受到液体的压强大于A容器底受到液体的压强
6.关于下列四幅图片中的物理知识,说法不正确的是( )
A.图甲,载重汽车安装很多宽大轮子是为了减小对地面的压力
B.图乙,驱逐舰漂浮在水面上是由于它所受的重力等于浮力
C.图丙,飞机机翼利用流体压强与流速的关系来获得升力
D.图丁,江河大坝上的船闸是利用连通器原理进行工作的
二、填空题
7.质量相等但密度不同的A、B、C三个实心小球浸在水中稳定后的情形如图所示,分析可知: 球受到的浮力最小, 球的密度最小。
8.吃粽子是端午节的一大饮食习俗。煮粽子时,先放入粽子再倒入冷水,水会填满粽子的空隙, (选填“能”或“不能”)说明分子间有空隙。粽子完全浸没水中沉在锅底,此时粽子对锅底的压力 粽子受到的重力(选填“大于”“等于”或“小于”)。
9.
(1)“强军筑梦,挺进深蓝”。海军372潜艇起航驶离军港,奔赴深海大洋。该潜艇完全浸没后,下潜过程中所受的压强 ,从密度小的海域进入密度大的海域所受的浮力 (均选填“变大”“不变”或“变小”);
(2)乘客在动车站台候车时一定要站在警戒线以内,否则动车进站时,乘客易被“吸”向车身而造成伤害事故,这是因为流体流速越大的地方,压强越 ;如图是进站后的动车静止在水平轨道上,此时它受到的重力和 是一对平衡力。
10.用细绳吊着某金属块并将其浸在水中,分别在如图甲、乙所示位置保持静止,若金属块受到的拉力分别为,则 ;若水对其上、下表面的压力差分别为,则 。(均选填“>”、“=”或“<”)
11.小海同学在参加科技活动中,经老师指导将弹簧测力计改成了一个液体密度秤。如图,当他把重为1.8N的物块浸没在水中时,弹簧测力计的读数为0.8N,他就在0.8N处对应标上的字样;当他把同一物块浸没在汽油中时,应该在弹簧测力计刻度盘的 N处对应标上的字样。(, )
12.一个竖直悬挂在水中的圆柱体,上表面受到水的压力F1为5N,底部受到水的压力F2为13N,这个物体受到的水的浮力是 N;总书记指出:“绿水青山就是金山银山”,随着生态环境的改善,我区双龙湖公园成了天鹅的栖息地,某只天鹅的质量为7.5kg,漂浮在水面上,这只天鹅受到的水的浮力是 N。
三、实验题
13.学习了密度知识后,小明想知道妈妈配制的用于腌鸡蛋所用盐水的密度。利用天平、量筒进行测量。操作如下:
(1)把天平放在水平台上,游码移至 处,指针位置如图甲所示,此时应向 (填“左”或“右”)调节平衡螺母。
(2)在烧杯中倒入适量的盐水,用调节好的天平测出烧杯和盐水的总质量为234.4g;
(3)将烧杯中的部分盐水倒入量筒,液面位置如图丙所示,读出盐水的体积 mL;
(4)再用天平测出烧杯和剩余盐水的质量,砝码和游码示数如图乙所示,则烧杯和剩余盐水的质量为m= g;
(5)盐水的密度为ρ盐水= kg/m3。
(6)小明还想利用所测盐水的密度(用ρ盐水表示),来测量苹果密度,于是进行了如下操作(如图丙所示):
①在烧杯中加入适量的盐水,用刻度尺测出液面高度为h1;
②再将苹果轻轻放入烧杯中漂浮,用刻度尺测出此时液面的高度h2;
③用细长针使苹果 在盐水中,用刻度尺测出液面的高度h3;
④苹果密度表达式:ρ苹果= 。
四、计算题
14.如图甲所示,一轻质弹簧,其两端分别固定在容器底部和正方体物块上。已知物块的边长为10cm,弹簧没有发生形变时的长度为16cm,弹簧受到拉力作用后,伸长的长度ΔL与拉力F的关系如图乙所示。向容器中加水,直到物块上表面与水面相平,此时水深30cm。求:(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)水对容器底部的压强;
(2)物块受到水的浮力;
(3)物块的密度。
五、简答题
15.西溪湿地的河流旁,有不少钓鱼的人群,水面上有各种各样的浮标,请回答下列问题:
(1)浮标的密度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)水的密度;
(2)某同学取了一只浮标,并测得浮标的体积为15cm3,放入水中时,露出水面的体积为5cm3,则该浮标的重力为 N;
(3)如果地球的引力变成原来的一半,浮标在水中的位置将 (选填“上浮一些”、“下沉一些”或“不变”)。
16.如图所示,将生鸡蛋浸没在装有适量白醋的烧杯中,反应产生的气泡会附着在蛋壳表面,随着表面气泡的增加,鸡蛋慢馒上浮。请分析说明附着大量气泡的鸡蛋上浮的原因。(不考虑白醋密度和鸡蛋质量的变化)
17.小阳在探究影响浮力大小的因素时,联想到人在水中越往深处走就觉得所受的浮力越大,于是他猜想物体浸入液体的体积越大,物体所受浮力的大小就会越大。请你利用满足实验要求的弹簧测力计、装有适量水的量筒、细线和一个金属铝柱,设计实验验证小阳的猜想。写出主要的实验步骤,并画出实验数据记录表格。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
答案
B
B
C
D
D
A
1.B
【详解】石块重力G=7N,将石块浸没在水中时弹簧测力计的读数F示=4N,根据称重法测浮力,则石块浸没在水中时受到的浮力为
F浮=G-F示=7N-4N=3N
故选B。
2.B
【详解】A.甲、乙两图中玻璃杯、水和鸡蛋的总重力相等,乙图向杯中加食盐,则甲图中玻璃杯对桌面的压力小于乙;甲、乙两图中玻璃杯与桌面的接触面积也相等,由可知,甲图玻璃杯对桌面的压强比乙图玻璃杯对桌面的压强小,故A错误;
B.当鸡蛋沉在水底时,受竖直向下的重力、竖直向上的浮力和竖直向上的支持力,即
所以鸡蛋沉在水底时,所受的浮力小于重力,故B正确;
C.当鸡蛋漂浮在水面上时,所受的重力大小和浮力大小相等,故C错误;
D.由图可知,甲图鸡蛋受到的浮力
乙图鸡蛋受到的浮力
所以甲图玻璃杯中鸡蛋受到的浮力小于乙图杯中鸡蛋受到的浮力,故D错误。
故选B。
3.C
【详解】物体全部浸入水中受到的浮力
物体压入水中,将会上浮,最后漂浮
F浮1=G物=5N
故选C。
4.D
【详解】根据称重法可知,物体受到的浮力为
由于示数的减小值相同,所以两物体受到的浮力相同;由于两物体是浸没在不同的液体中,液体的密度不同,根据可知,两物体排开液体的体积不同,由于物体是浸没,所以两物体的体积等于各自排开液体的体积,则两物体的体积不同;由于物体浸没前后测力计的示数都未知,则两物体的重力未知,所以无法比较两物体的质量,因而无法比较两物体的密度。故D正确,ABC错误。
故选D。
5.D
【详解】A.甲悬浮
乙漂浮,则
由于甲、乙相同,即重力相等,所以
故A错误;
BC.物体甲在A中悬浮,则
在B中漂浮,则
可知
已知深度相同,由知道,B液体对容器底的压强大,故BC错误;
D.因为,,取出物体后B中液体体积大于A中液体体积,由及G=m g知道,B中液体的重力大于A中液体重力,所以B容器对桌面的压力大于A容器对桌面的压力,由 知道,取出两物块后,B容器对桌面的压强大于A容器对桌面的压强,故D正确。
故选D。
6.A
【详解】A.载重汽车安装很多宽大的轮子是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对地面的压强,故A错误,符合题意;
B.驱逐舰漂浮在水面上时,根据漂浮条件可知受到的浮力等于其重力,故B正确,不符合题意;
C.飞机机翼设计成流线型,上方空气流速大、压强小,下方空气流速小、压强大,则机翼受到向上的压强差,即产生了向上的升力,故C正确,不符合题意;
D.船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器;所以,船闸是利用连通器原理工作的,故D正确,不符合题意。
故选A。
7. C A
【详解】[1]A、B、C三个实心小球浸在水中稳定后的情况可知:A球漂浮,B球悬浮,C球沉底,根据物体的浮沉条件可知浮力与重力的关系为
因为A、B、C三个实心小球质量相等,所以
所以C球受到的浮力最小。
[2]如图,A球漂浮, 所以A球密度, B球悬浮,所以B球密度,因为C球沉底,所C球密度,所以三球密度
所以A球的密度最小。
8. 不能 小于
【详解】[1]分子直径非常小,分子之间的间隙距离也非常小,不可能用肉眼直接观察。所以水会填满粽子的空隙,不能说明分子间有空隙。
[2]粽子完全浸没水中沉在锅底时,受到竖直向上的浮力、支持力和竖直向下的重力的作用,处于平衡状态,故
F浮+F支=G
则
F支<G
此时粽子对锅底的压力与锅底对粽子的支持力为相互作用力,大小相等,故粽子对锅底的压力小于粽子受到的重力。
9.(1) 变大 变大
(2) 小 支持力
【详解】(1)[1]该潜艇完全浸没后,下潜过程中,深度变大,根据可得,该潜艇下潜过程中所受液体压强变大。
[2]该潜艇完全浸没后从密度小的海域进入密度大的海域,根据阿基米德原理 可得,液体密度变大,排开液体的体积不变,则浮力变大。
(2)[1]动车高速行驶时,动车周围的空气流速大压强小,乘客会被大气压压向动车。
[2]动车静止,竖直方向上受车重力和铁轨对车支持力大小相等、方向相反,作用在同一直线上,作用在同一物体上,是一对平衡力。
10. < >
【详解】[1]由图示知,金属块在甲中浸没水中,乙中部分浸入水中,甲中排开水的体积大于乙中排开水的体积,据阿基米德原理知,甲中金属块受到的浮力比乙中的大,金属块在甲、乙中都静止,都受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力及拉力的作用,所以甲中的拉力小于乙中的拉力,即F1<F2。
[2]金属块在甲中受到的浮力比乙中的大,而浮力是液体对物体上、下表面的压力差形成的,所以甲中水对金属块的压力差比乙的大,即。
11.1.1
【详解】当他把物块浸没在水中时,受到的浮力
根据阿基米德原理知道
①
当他把物块浸没在汽油中时
②
由于两者排开液体的体积相等,所以①②两式相比可得
代入数据得
解得
所以,在弹簧测力计刻度盘标上字样的位置是
12. 8 75
【详解】[1]由浮力产生的原因可知这个物体受到水的浮力
F浮=F2-F1=13N-5N=8N
[2]天鹅漂浮在水面上,由漂浮条件可知,这只天鹅受到水的浮力
F′浮=G=mg=7.5kg×10N/kg=75N
13. 零刻线 左 60 161.8 1.21×103 浸没
【详解】(1)[1]使用天平时,把天平放在水平台上,游码移至零刻度线处。
[2]由甲图可知,此时天平向右侧倾斜,需要将平衡螺母向左调节,使天平两侧在水平方向平衡。
(3)[3]由图丙可知,此时量筒的读数为60mL。
(4)[4]由图乙可知,此时天平的读数等于砝码加游码为161.8g,故剩余液体和烧杯的总质量为161.8g。
(5)[5]根据题意,倒出的盐水质量为
倒出的盐水体积为,故盐水的密度为
(6)③[6]用细长针使苹果浸没在盐水中,此时水上升的体积即为苹果的体积。
④[7]设烧杯的底面积为S,将苹果轻轻放入烧杯中漂浮,此时苹果处于漂浮状态,苹果所受的浮力与重力为一对平衡力,并且大小等于排开水的重力,即
则苹果的质量为
当用细长针使苹果浸没在盐水中,此时水面上升的体积即为苹果的体积,即
那么,苹果的密度为
14.(1)3000Pa;(2)10N;(3)0.6×103kg/m3
【详解】解:(1)此时水深
h=30cm=0.3m
水对容器底部的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa
(2)因为物块上表面与水面相平,则物块刚好完全浸没在水中,排开水的体积等于物块的体积,即
V排=V物=(0.1 m) 3 =1×10-3m3
物块所受的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N
(3)由图甲可知,当物块上表面与液面齐平时,物块上表面距容器底的距离为h=30cm,弹簧伸长的长度
ΔL=30cm-16cm-10cm=4cm
由图乙可知,此时弹簧对物体的拉力为
F拉=4N
木块的重力
G物=F浮-F拉=10N-4N=6N
木块的质量
物体的密度
答:(1)水对容器底部的压强为3000Pa;
(2)物块受到水的浮力为10N;
(3)物块的密度为0.6×103kg/m3。
15. 小于 0.1 不变
【详解】(1)[1]因为浮标漂浮在水面上,所以由浮沉条件可知,浮标的密度小于水的密度。
(2)[2]由题意可知,浮标排开水的体积
因为浮标漂浮在水面上,所以浮力等于浮标的重力,则浮标的重力为
(3)[3]由,可知,浮标漂浮时,F浮=G,即,如果地球的引力变成原来的一半,而浮标和水的密度都没有变化,浮标仍漂浮在水面上,满足,即F浮=G,排开水的体积大小不变,则它在水中的位置不变。
16.见解析
【详解】气泡不断附着在蛋壳表面,整体(鸡蛋)V排增大,ρ液不变,由F浮=ρ液gV排可知,F浮增大,G蛋不变,当F浮>G蛋,鸡蛋上浮。(或气泡不断附着在蛋壳表面,整体(鸡蛋)V总增大,整体(鸡蛋)m不变,整体(鸡蛋)平均密度ρ减小,ρ液不变,ρ<ρ液,鸡蛋上浮。)
17.见解析
【详解】第一步:将铝柱挂在已调零的弹簧测力计下,测出铝柱受到的重力G,记录量筒中水面对应的刻度和G;第二步:将铝柱的一部分浸入在量筒的水中(不碰量筒底和壁),静止时记录弹簧测力计的示数F和量筒中水面对应的刻度V;第三步:改变铝柱浸入水中的体积,仿照第二步再做2次实验;第四步:根据
求出铝柱排开水的体积,根据
求出铝柱受到的浮力,并记录在表格中。
实验数据记录表格
F/N
F浮/N
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
$$