内容正文:
第9章《浮力》单元测试卷(原卷版)
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1、训练范围:北京版八年级下册第9章。
2、g=10N/kg。
一、单选题
1.如图甲、乙所示,桌上有两个相同的杯子,杯中装有等量的水,取两个相同的空药瓶,瓶口扎上两块完全相同的橡皮膜,竖直地浸入水中处于悬浮状态且位置相同,一个瓶口朝上,另一个瓶口朝下。下列说法中正确的是( )
A.甲图中水对药瓶的压力的合力小于药瓶的重力
B.乙图中水对药瓶下表面的压力与药瓶的重力是一对平衡力
C.乙图中橡皮膜凹陷程度比甲图中橡皮膜凹陷程度大
D.乙图中药瓶受到的浮力比甲图中药瓶受到的浮力大
2.下列关于浮力的说法正确的是( )
A.物体浸在液体中一定受到浮力的作用
B.码头上正在卸货的轮船所受的浮力逐渐减小
C.物体密度小于液体密度时物体在液体中处于悬浮状态
D.潜水艇在水面下从大海潜行进入长江,所受浮力不变
3.图中小球受到的浮力的方向是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.小明自制了一个简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些细铜丝做成的。将它依次分别放入盛有不同液体的甲、乙两个烧杯中,下列正确的说法是( )
A.甲杯中的液体密度较乙杯液体大
B.甲杯中的液体密度较乙杯液体小
C.甲、乙两杯底所受液体的压强大小相等
D.密度计在甲图中受的浮力比乙图要大
5.歼-15舰载战斗机在“辽宁舰”上实现、触舰复飞,如图所示.下列说法中错误的是( )
A.舰载机起飞后,“辽宁舰”受到的浮力增大
B.舰载机起飞后,“辽宁舰”本身的重力不变
C.舰载机起飞后,“辽宁舰”浸入水中的深度减小
D.舰载机起飞后,“辽宁舰”底部受到的压强减小
6.“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”,杜甫在《茅屋为秋风所破歌》中说的是大风掀起他茅草屋顶的事,这一现象可用下列哪个原理解释( )
A.连通器原理 B.帕斯卡定律
C.阿基米德原理 D.流体压强与流速关系
7.2019年12月17日,我国第一艘国产航母﹣﹣山东舰,在三亚某军港交付海军,加入现役。在一次训练过程中,一架舰载机降落在航母的甲板上,随后又起飞离开。则下列说法正确的是( )
A.漂浮在海面上的航母所受的浮力大于它所受的总重力
B.当舰载机降落在航母上时,航母将下沉一些,受到的浮力将变小
C.当舰载机静止在航母上时,舰载机所受的重力与航母对舰载机的支持力是一对平衡力
D.当舰载机飞离航母时,航母底部受到海水的压强变大
8.设想从某一天起,地球的引力减小一半,那么对于漂浮在水面上的船来说,下列说法中正确的是
A.船重减小,船吃水深度不变 B.船重减小,船吃水深度减小
C.船重不变,船吃水深度不变 D.船重不变,船吃水深度减小
9.中国桥梁建设水平居于世界领先地位,下列和桥有关的表述中不正确的是( )
A.行人对桥的压力是由鞋的形变产生的
B.浸在水中的桥墩受到水的浮力作用
C.行驶在大桥上的汽车以桥为参照物是运动的
D.行驶到桥上最高点的汽车,如果所有力消失,车将做匀速直线运动
10.在今年的超长寒假中,小华主动帮助妈妈承担一些力所能及的家务。在学着煮汤圆的过程中,他发现刚放入水中的汤圆沉在水底,煮熟后却漂浮在了水面上,则煮熟后汤圆受到的浮力与刚放入水中时相比( )
A.浮力变大,且浮力大于重力 B.浮力变小,且浮力大于重力
C.浮力变小,且浮力等于重力 D.浮力变大,且浮力等于重力
11.“生活处处皆物理,留心观察皆学问”。下列现象解释不正确的是( )
A.负压救护车车内气压小于车外气压,以防止新冠病毒外溢
B.用盐水选种时,沉底的良种所受到的浮力小于自身的重力
C.地铁进站减速时,相对地面是运动的
D.潜水艇是通过改变自身体积实现上浮和下潜的
12.下列说法正确的是( )
A.图中橡皮泥船采用改变自重的办法来增加载货量
B.图中“蛟龙号”从海面潜入7000m深的海底是通过改变浮力大小来实现的
C.图中密度计在两种液体中所受浮力F甲=F乙,两种液体的密度ρ甲>ρ乙
D.图中同一鸡蛋浸没在液体中,液体密度越大鸡蛋受到的浮力越大
13.水平桌面上有两个完全相同的容器甲、乙,分别装有深度相同的水,将两个体积相同、材料不同的小球A、B,分别放在甲、乙两容器中(水均未溢出),小球静止在如图所示的位置时,两个小球所受浮力分别为FA、FB,下列判断正确的是( )
①FA<FB
②两小球的密度A>B
③甲容器底部受到水的压强大于乙容器底部受到水的压强
④甲容器底部对桌面的压强小于乙容器底部对桌面的压强
A.①④ B.①③ C.②④ D.②③
14.水平台上放有两个完全相同的烧杯,分别盛有甲、乙两种液体。将质量相等、体积不等的正方体物块MN分别放入两杯中,静止时如图所示,液面刚好相平,则( )
A.M受到的浮力等于N受到的浮力
B.M的密度小于N的密度
C.甲液体对杯底的压强小于乙液体对杯底的压强
D.若将N也放入甲液体中静止时,N沉在杯底
15.水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有不同的液体,A、B、C 三个长方体的质量和体积都相同,将它们分别放入三个容器的液体中,静止时,三个容器内的液面相平,如图所示,则下列判断( )
①物体受到的浮力 F 浮A>F 浮B>F 浮C
②液体对容器底的压强 p 甲<p 乙<p 丙
③物体下表面受到液体的压力 F′A=F′B=F′C
④容器对桌面的压力 F 甲<F 乙<F 丙
A.只有①②④正确 B.只有②④正确
C.只有③④正确 D.只有②③④正确
二、多选题
16.分别用木头、铜、铁制成甲、乙、丙三个体积相等的小球,将它们放入水中,三个小球静止时位置如图所示,以下判断正确的是(ρ铜>ρ铁>ρ水>ρ木)()
A.甲小球一定是空心的
B.乙小球一定是空心的
C.丙小球所受浮力等于乙小球所受浮力
D.丙小球的质量小于乙小球的质量
17.两个相同的烧杯都装有足够的水,放在水平桌面上,将两个等质量的实心小球A和B(密度为1.2g/cm3和0.8g/cm3)分别放入两杯水中,静止后( )
A.A球受到的浮力大 B.B球受到的浮力大
C.两球所受的浮力之比为2:3 D.两球所受的浮力之比为5:6
18.甲和乙是两个完全相同的容器,容器中分别盛有不同种类的液体。把两个完全相同的立方体木块A和B分别缓慢地放入这两个容器中,液面静止时木块均漂浮在液面上且两个容器中的液面相平,如图所示。则以下判断中正确的是( )
A.甲中液体的密度大于乙中液体的密度
B.木块A受到的浮力大于木块B受到的浮力
C.木块A对液体的压力大于木块B对液体的压力
D.甲中液体对容器底部的压强大于乙中液体对容器底部的压强
19.甲、乙两只完全相同的杯子放在水平桌面上,两杯中盛有相同浓度的盐水。将两个质量相同的小球A、B分别放入两杯盐水中,当小球静止时,两杯中盐水的液面相平,小球所处的位置如图所示。则下列说法正确的是( )
A.小球A受到的浮力等于小球B受到的浮力
B.小球A排开盐水的体积大于小球B排开盐水的体积
C.小球A的密度小于小球B的密度
D.甲杯对桌面的压力大于乙杯对桌面的压力
20.体积相同的铜、铁、铝、木四个小球,放入水中静止后如图所示,其中铝球对容器底部有压力.已知这几种物质的密度关系是ρ铜>ρ铁>ρ铝>ρ木,则下列判断 正确的是( )
A.铝、木两球一定是实心的,铜、铁两球一定是空心的
B.铜、铁两球一定是空心的,铝、木两球也有可能是实心的
C.四个小球的重力关系是F铁=F铝>F木>F铜
D.四个小球所受浮力关系是F铜>F铁>F铝>F木
三、实验题
21.在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,李阳同学和他的伙伴们做了如图所示的一系列实验.(ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)①②③三次实验是为了探究浮力的大小与 的关系.
(2)分析 (填序号)三次的实验数据,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关.
(3)此实验还探究了浮力的大小与 的关系,得出的结论是
(4)通过实验数据可知金属块的密度为 kg/m3.(g取10N/kg)
22.某物理实验小组的同学,想验证阿基米德原理,进行了下面的实验,如图甲所示:
(1)为了方便操作和减小测量误差,最合理的操作步骤应该是 ;
A.①②③④ B.④②①③ C.④①②③ D.②①③④
(2)按照正确的操作步骤,当测量结果满足等式 时(用弹簧测力计示数、、、表示),则说明阿基米德原理成立;
(3)小张利用身边的器材对实验进行了改进:两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢水杯(由饮料瓶和吸管组成)、薄塑料杯(质量忽略不计)等器材,装置如图乙所示。实验时逐渐向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中直至刚好全部浸没,观察到弹簧测力计A的示数逐渐 (选填“增大”、“减小”或“不变”),弹簧测力计B的示数逐渐增大,若弹簧测力计A的示数变化量为,B的示数变化量为,则它们的大小关系是 (选填“大于”“等于”或“小于”);
(4)在这个过程中溢水杯对升降台的压力 (选填“变大”“变小”或“不变”)
(5)做完上述实验后,小亮想利用图乙装置测出一个苹果的密度,步骤如下:
a.将一个苹果轻轻放入装满水的溢水杯中,如图丙所示(实验中的小桶容积足够大),弹簧测力计B的示数变化量为;
b.再将小桶中的水倒掉擦干后,用牙签将苹果全部压入溢水杯中,如图丁所示,弹簧测力计B的示数变化量为。
则该苹果密度表达式为 (用、和表示);
若步骤b中,小桶中有前一次实验残留的水,则所测得的苹果密度 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
23.小华在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,器材有:弹簧测力计一个,实心铜块一块,相同的大烧杯若干,水,某混合液体,细线等。
(1)小华进行了如图所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为 N;用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将数据记录表中:
步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.6
2.5
2.4
2.4
2.1
(2)步骤B中,铜块所受浮力F浮= N。
(3)分析步骤A、B、C、D、E,可以说明:浮力大小跟 有关;分析步骤A、D、E,可以说明:浮力大小跟物体在液体中的深度 (填“有关”或“无关”);分析步骤A、E、F,可以说明:浮力大小跟 有关。
(4)用表格中的数据,可算出该混合液体的密度是 kg/m3。
24.小强为了探究“浮力的大小跟排开的液体所受重力的关系”,做了如下的实验:
(1)你认为更为合理的实验顺序是 (填字母);
(2)由上述实验过程可知,物块浸没时受到的浮力大小为 N,通过实验可以得到的结论是:浸在液体中的物体,所受浮力的大小等于 。物块完全浸没后,逐渐加大浸没的深度(未触底),弹簧测力计的示数 (选填“会”或“不会”)发生变化;
(3)以下关于实验过程中的操作,会影响验证结果的是 。
A.图A中溢水杯内未装满水
B.图D中小桶内有少量水
C.图B中物块未完全浸没
25.如图所示,为探究物体浸在液体中受到的浮力大小跟哪些因素有关的实验.
(1)根据甲、乙步骤的实验数据可知:物体在水中受到的浮力是 N.
(2)甲、乙、丙所描述的实验可用来探究的问题是: .
四、科普阅读题
26.请根据材料,回答下列问题:
挺进深海
2020年11月10日,我国全海深载人潜水器“奋斗者”号(如图所示)在马里亚纳海沟深度10909m处成功坐底,刷新中国载人深潜的纪录,并在水下停留6小时,期间进行了一系列的深海探测科考活动,带回了海底岩石、沉积物、深海生物及深海水样等珍贵样本。
马里亚纳海沟是世界上最深的海沟,海沟底部有着巨大水压,同时完全黑暗、温度低,可谓是地球上环境最恶劣的区域之一。由于不同海域、不同深度的海水密度不同,“奋斗者”号在海水中受到的浮力是变化的。
“奋斗者”号的外壳坚固,其在下潜过程中体积保持不变,浮沉可以通过挂在奋斗者号外部的压载铁来平衡。根据在不同海域测得的海水温度、盐度和深度等参数精确地计算下潜时所需要的“压载铁”质量。“奋斗者”号装配所需的压载铁下潜,当下潜至预定深度时,克服自身晃动、海底洋流等内外干扰,通过适时抛掉一定数量的压载铁,并利用相关技术实现悬停。完成潜水工作后,还需要根据实时水文数据抛卸压载铁,从而开始上浮。
“奋斗者”号的成功反映了我国当代科技工作者持续奋斗、勇攀高峰的精神风貌,每一位为中国探索星辰大海、保卫国泰民安、创造繁荣富强的工作者,都是这个时代最美的“奋斗者”!
(1)“奋斗者”号在马里亚纳海沟下潜时承受的海水对它产生的最大压强约为 Pa;(海水的密度近似取1×103kg/m3,取g=10N/kg)
(2)“奋斗者”号在深海中通过抛卸压载铁由静止开始上浮时,其所受的浮力 (选填“大于”或“等于”)它的总重;
(3)若每块压载铁的重力和体积均相同,每块压载铁的重力为5000N,在海水中受浮力约625N,则当潜水器悬浮时,抛掉2块压载铁后,潜水器所受的浮力比自身的重力大 N;
(4)如果在一次测试中测得的马里亚纳海沟某海域海水密度ρ和深度h的关系如图所示,请分析说明“奋斗者”号这样的深潜器在此海域加速下潜过程中,随着下潜深度的增加,所受的浮力如何变化 ?
五、计算题
27.如图所示,一足够高的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上,容器中装有适量的水。有一圆柱体A质量,体积,现将A沿竖直方向放入容器中,当A沉底时,A刚好浸没。求:
(1)A刚好浸没时受到的浮力为多少N?
(2)A对容器底部的压力为多少N?
28.有一个体积为60的物块漂浮在水面上,已知物块露出水面的体积为总体积的(g=10N/kg ρ水=1.0×10³kg/m³ ).求:
(1)物块受到的浮力;
(2)物块的重力;
(3)物块的密度;
(4)若要使物块浸没在水中,需要施加的最小压力;
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第9章《浮力》单元测试卷(解析版)
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1、训练范围:北京版八年级下册第9章。
2、g=10N/kg。
一、单选题
1.如图甲、乙所示,桌上有两个相同的杯子,杯中装有等量的水,取两个相同的空药瓶,瓶口扎上两块完全相同的橡皮膜,竖直地浸入水中处于悬浮状态且位置相同,一个瓶口朝上,另一个瓶口朝下。下列说法中正确的是( )
A.甲图中水对药瓶的压力的合力小于药瓶的重力
B.乙图中水对药瓶下表面的压力与药瓶的重力是一对平衡力
C.乙图中橡皮膜凹陷程度比甲图中橡皮膜凹陷程度大
D.乙图中药瓶受到的浮力比甲图中药瓶受到的浮力大
【答案】C
【详解】A.甲图中水对药瓶的压力的合力即为浮力,因为悬浮,所以浮力等于重力,故合力等于重力,故A错误;
B.水对瓶上下表面压力差为浮力,和重力平衡,是一对平衡力,故B错误;
C.乙图中橡皮膜深度比甲中深,根据p=ρgh,乙处橡皮膜压强大,乙图中橡皮膜凹陷程度比甲图中橡皮膜凹陷程度大,故C正确;
D.都是悬浮,所以浮力等于重力,因为瓶完全相同,它们的重力相同,所以它们受到的浮力相同,故D错误。
故选C。
2.下列关于浮力的说法正确的是( )
A.物体浸在液体中一定受到浮力的作用
B.码头上正在卸货的轮船所受的浮力逐渐减小
C.物体密度小于液体密度时物体在液体中处于悬浮状态
D.潜水艇在水面下从大海潜行进入长江,所受浮力不变
【答案】B
【详解】A.根据浮力产生的原因,物体如果不受液体向上的压力,就不受浮力,故A错误;
B.轮船漂浮在水中,受到的浮力等于重力,码头上正在卸货的轮船,其重力减小,所以受到的浮力逐渐减小,故B正确;
C.物体密度小于液体密度时,物体在液体中处于漂浮状态,故C错误;
D.潜水艇在水面下从大海潜行进入长江,其排开的水的体积不变,液体的密度减小,根据F浮=ρ液gV排可知,其受到的浮力减小,故D错误。
故选B。
3.图中小球受到的浮力的方向是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【详解】浮力的方向是竖直向上的,图中1方向是竖直向上,故小球受到的浮力的方向是1方向。
故选A。
4.小明自制了一个简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些细铜丝做成的。将它依次分别放入盛有不同液体的甲、乙两个烧杯中,下列正确的说法是( )
A.甲杯中的液体密度较乙杯液体大
B.甲杯中的液体密度较乙杯液体小
C.甲、乙两杯底所受液体的压强大小相等
D.密度计在甲图中受的浮力比乙图要大
【答案】B
【详解】AB.由于简易密度计在两烧杯中都处于漂浮状态,浮力相等,而在甲杯中密度计浸入液体的体积大于乙杯,由阿基米德原理分析可得,甲杯中液体的密度小于乙杯中液体的密度,故A错误,B正确;
C.由以上分析可知甲杯中液体的密度小于乙杯中液体的密度,而静止时两烧杯液面相平,由液体的压强公式分析可知,甲杯底受到液体压强小于乙杯底受到液体压强,故C错误;
D.由于简易密度计在两烧杯中都处于漂浮状态,浮力等于自身的重力,所以简易密度计在甲杯中受到的浮力等于在乙杯中受到的浮力,故D错误。
故选B。
5.歼-15舰载战斗机在“辽宁舰”上实现、触舰复飞,如图所示.下列说法中错误的是( )
A.舰载机起飞后,“辽宁舰”受到的浮力增大
B.舰载机起飞后,“辽宁舰”本身的重力不变
C.舰载机起飞后,“辽宁舰”浸入水中的深度减小
D.舰载机起飞后,“辽宁舰”底部受到的压强减小
【答案】A
【详解】漂浮物体受到的浮力大小等于物体所受重力大小,故舰载机起飞后,“辽宁舰”总重力减小,受到的浮力减小;但“辽宁舰”本身的重力是不变的,浸入水中的深度减小;底部受到的压强减小;答案选A.
6.“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”,杜甫在《茅屋为秋风所破歌》中说的是大风掀起他茅草屋顶的事,这一现象可用下列哪个原理解释( )
A.连通器原理 B.帕斯卡定律
C.阿基米德原理 D.流体压强与流速关系
【答案】D
【详解】风刮过屋顶,屋顶上方的空气流动速度大,压强小;屋内空气流动速度小,压强大,屋顶受到向上的压强大于向下的压强,受到的向上的压力大于向下的压力,产生一个向上的压力差,将茅草压上去。故用到了流体压强与流速关系,与连通器原理、帕斯卡定律、阿基米德原理无关,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
7.2019年12月17日,我国第一艘国产航母﹣﹣山东舰,在三亚某军港交付海军,加入现役。在一次训练过程中,一架舰载机降落在航母的甲板上,随后又起飞离开。则下列说法正确的是( )
A.漂浮在海面上的航母所受的浮力大于它所受的总重力
B.当舰载机降落在航母上时,航母将下沉一些,受到的浮力将变小
C.当舰载机静止在航母上时,舰载机所受的重力与航母对舰载机的支持力是一对平衡力
D.当舰载机飞离航母时,航母底部受到海水的压强变大
【答案】C
【详解】A.漂浮在海面上的航母受到重力和浮力的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,故A错误;
B.当舰载机降落在航母上时,航母的总重力变大,浮力变大,根据阿基米德原理可知,航母排开的液体的体积变大,航母将下沉一些,故B错误;
C.当舰载机静止在航母上时,舰载机所受的重力与航母对舰载机的支持力符合二力平衡的四个条件,是一对平衡力,故C正确;
D.舰载机飞离航母后,浮力减小,排开海水的体积减小,航母会上浮一些,其底部所处的深度减小,根据p=ρgh知,航母受到海水的压强减小,故D错误。
故选C。
8.设想从某一天起,地球的引力减小一半,那么对于漂浮在水面上的船来说,下列说法中正确的是
A.船重减小,船吃水深度不变 B.船重减小,船吃水深度减小
C.船重不变,船吃水深度不变 D.船重不变,船吃水深度减小
【答案】A
【分析】解决此题要知道当船漂浮在水面上时,传递浮力等于物体重力,由阿基米德原理可知,物体在液体中受到的浮力大小等于排开液体的重力.
【详解】因为地球的引力减小一半,即1kg的物体受到的重力为4.9N,即g=4.9N/kg,所以船的重力和排开液体的重力都将减小一半,但排开水的体积不变,所以船的吃水深度不变.
故选A.
9.中国桥梁建设水平居于世界领先地位,下列和桥有关的表述中不正确的是( )
A.行人对桥的压力是由鞋的形变产生的
B.浸在水中的桥墩受到水的浮力作用
C.行驶在大桥上的汽车以桥为参照物是运动的
D.行驶到桥上最高点的汽车,如果所有力消失,车将做匀速直线运动
【答案】B
【详解】A.行人对桥的压力,是由于鞋的形变要恢复原状而对地面产生的弹力,故A正确,不符合题意;
B.浸在水中的桥墩由于底面埋在淤泥下,没有与水接触,因此桥墩没有受到水对其向上的压力,则桥墩不受浮力作用,故B错误,符合题意;
C.以桥为参照物,汽车的位置不断发生变化,所以汽车是运动的,故C正确,不符合题意;
D.行驶到桥上最高点的汽车是运动的,根据牛顿第一定律可知,原来运动的物体,如果其所受的力全部消失,则将做匀速直线运动,故D正确,不符合题意。
故选B。
10.在今年的超长寒假中,小华主动帮助妈妈承担一些力所能及的家务。在学着煮汤圆的过程中,他发现刚放入水中的汤圆沉在水底,煮熟后却漂浮在了水面上,则煮熟后汤圆受到的浮力与刚放入水中时相比( )
A.浮力变大,且浮力大于重力 B.浮力变小,且浮力大于重力
C.浮力变小,且浮力等于重力 D.浮力变大,且浮力等于重力
【答案】D
【详解】根据物体浮沉条件可知,生汤圆刚放进锅里的水中,由于汤圆的重力比它受到的浮力大,所以是沉在水底。加热一段时间后,汤圆因其内部气体受热膨胀,致使汤圆排开水的体积变大,由F浮=ρgV排可知,所受浮力变大,当浮力大于重力时汤圆就会上浮,最后漂浮在水面上,此时浮力等于重力,故选D。
11.“生活处处皆物理,留心观察皆学问”。下列现象解释不正确的是( )
A.负压救护车车内气压小于车外气压,以防止新冠病毒外溢
B.用盐水选种时,沉底的良种所受到的浮力小于自身的重力
C.地铁进站减速时,相对地面是运动的
D.潜水艇是通过改变自身体积实现上浮和下潜的
【答案】D
【详解】A.在转运被感染的病人时用到负压救护车是因为车内的气压小于车外的气压,防止车内空气中可能带有的病毒扩散到车外,故A正确,不符合题意;
B.用盐水选种时,饱满的种子沉入水底是因为所受浮力小于重力,故B正确,不符合题意;
C.地铁进站减速时,地铁与地面之间发生了位置的变化,所以地铁相对地面是运动的,故C正确,不符合题意;
D.潜水艇的体积不变,浸没在水中受到的浮力大小不变,它的上浮和下潜是靠改变自身重力来实现的,故D错误,符合题意。
故选D。
12.下列说法正确的是( )
A.图中橡皮泥船采用改变自重的办法来增加载货量
B.图中“蛟龙号”从海面潜入7000m深的海底是通过改变浮力大小来实现的
C.图中密度计在两种液体中所受浮力F甲=F乙,两种液体的密度ρ甲>ρ乙
D.图中同一鸡蛋浸没在液体中,液体密度越大鸡蛋受到的浮力越大
【答案】D
【详解】A.图甲中橡皮泥船采用空心的办法增大排开水的体积,从而增大浮力来增加橡皮泥船的载货量,故A错误;
B.图乙中“蛟龙号”从海面潜入7000m深的海底是通过改变自身重力来实现的,故B错误;
C.图丙中密度计在两种液体中均漂浮,受到的浮力和自身的重力相等,由于密度计的重力不变,所以浮力关系为F甲=F乙,由图可知V排甲>V排乙,由F浮=ρgV排可得,两种液体的密度ρ甲<ρ乙,故C错误;
D.根据阿基米德原理可知,浮力与液体的密度、排开液体的体积有关,图丁同一鸡蛋浸没在液体中,排开液体的体积相等,但浓盐水的密度大于水的密度,所以鸡蛋受到盐水的浮力大于受到水的浮力,即图丁同一鸡蛋浸没在液体中,液体密度越大鸡蛋受到的浮力越大,故D正确。
故选D。
13.水平桌面上有两个完全相同的容器甲、乙,分别装有深度相同的水,将两个体积相同、材料不同的小球A、B,分别放在甲、乙两容器中(水均未溢出),小球静止在如图所示的位置时,两个小球所受浮力分别为FA、FB,下列判断正确的是( )
①FA<FB
②两小球的密度A>B
③甲容器底部受到水的压强大于乙容器底部受到水的压强
④甲容器底部对桌面的压强小于乙容器底部对桌面的压强
A.①④ B.①③ C.②④ D.②③
【答案】A
【详解】①根据可知,B悬浮,排开水的体积比较大,故B球受到的浮力比较大,故①正确;
②A球漂浮,说明A球的密度小于水的密度,B球悬浮,说明B球的密度等于水的密度,故A球的密度小于B球的密度,故②错误;
③没有放小球前,有两个完全相同的容器甲、乙,分别装有深度相同的水,放了小球后,B球排开水的体积比较大,乙容器水面的高度比较大,根据可知,甲容器底部受到水的压强小于乙容器底部受到水的压强,故③错误;
④没有放小球前,有两个完全相同的容器甲、乙,分别装有深度相同的水,说明容器中水的质量相同,容器的质量相同,放入小球后,A漂浮,A球的重力等于A球所受的浮力,B球悬浮,B球的重力等于B球所受的浮力,而B球的浮力比较比较大,故B球的重力也大,故乙容器底部对桌面的压力比较大,故甲容器底部对桌面的压强小于乙容器底部对桌面的压强,故④正确。
故A正确。
故选A。
14.水平台上放有两个完全相同的烧杯,分别盛有甲、乙两种液体。将质量相等、体积不等的正方体物块MN分别放入两杯中,静止时如图所示,液面刚好相平,则( )
A.M受到的浮力等于N受到的浮力
B.M的密度小于N的密度
C.甲液体对杯底的压强小于乙液体对杯底的压强
D.若将N也放入甲液体中静止时,N沉在杯底
【答案】A
【详解】A.依题意得, 物块MN质量相等,由得,物块MN的重力相等。由图得,物块M漂浮在甲液体上,因此物块M受到的浮力等于物块M的重力;物块N悬浮在乙液体中,此物块N受到的浮力等于物块N的重力,所以M受到的浮力等于N受到的浮力,故A符合题意;
B.由图得,物块M的体积小于物块N的体积,由得,M的密度大于N的密度,故B不符合题意;
C.由浮沉状态得,M的密度小于甲液体的密度,物块N的密度等于乙液体的密度,M的密度大于N的密度,则甲液体的密度大于乙液体的密度,依题意得,甲乙两液体的深度相同,由得,甲液体对杯底的压强大于乙液体对杯底的压强,故C不符合题意;
D.若将N也放入甲液体中,由于N的密度小于甲液体的密度,N静止时,N将漂浮在水面上,故D不符合题意。
故选A。
15.水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有不同的液体,A、B、C 三个长方体的质量和体积都相同,将它们分别放入三个容器的液体中,静止时,三个容器内的液面相平,如图所示,则下列判断( )
①物体受到的浮力 F 浮A>F 浮B>F 浮C
②液体对容器底的压强 p 甲<p 乙<p 丙
③物体下表面受到液体的压力 F′A=F′B=F′C
④容器对桌面的压力 F 甲<F 乙<F 丙
A.只有①②④正确 B.只有②④正确
C.只有③④正确 D.只有②③④正确
【答案】B
【详解】从图中可以看出,A 在甲液体中悬浮,B在乙液体中漂浮,C 在丙液体中漂浮,ABC排开液体的体积
A、B、C三个长方体的质量和体积都相同,因此ABC 的重力、密度都相等。A、B、C受到的浮力大小
由阿基米德原理得,甲乙丙三种液体的密度
甲乙丙液体的深度相同,由 得,液体对容器底的压强
物体在液体中受到的浮力等于物体上下表面受到的压力差。A下表面受到的压力等于浮力加上上表面受到的压力,BC下表面受到的压力等于浮力,所以物体下表面受到液体的压力
甲乙丙中液体的体积与物体排开液体的体积之和相等,因此甲乙丙液体的体积
由得,甲乙丙液体的质量
所以甲乙丙液体的重力
甲、乙、丙是三个完全相同的容器,容器放在水平面上,容器对桌面的压力等于液体、物体、容器的总重力,因此容器对桌面的压力
故B 符合题意。ACD不符合题意。
故选B。
二、多选题
16.分别用木头、铜、铁制成甲、乙、丙三个体积相等的小球,将它们放入水中,三个小球静止时位置如图所示,以下判断正确的是(ρ铜>ρ铁>ρ水>ρ木)()
A.甲小球一定是空心的
B.乙小球一定是空心的
C.丙小球所受浮力等于乙小球所受浮力
D.丙小球的质量小于乙小球的质量
【答案】BC
【详解】A.甲小球是木头制成,在水中是漂浮,则ρ甲球<ρ水,由于ρ水>ρ木.所以,不能判断甲小球是否是空心,故A错误;
B.乙小球在水中是悬浮,则ρ乙球=ρ水,只有铜或铁制成的才可能达到,由于ρ铜>ρ铁>ρ水,所以,乙小球一定是空心的,故B正确;
C.已知三个小球的体积相等,由图可知,乙丙两球浸没水中,排开水的体积V乙排=V丙排=V球,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知受到水的浮力F乙浮=F丙浮,故C正确;
D.由于乙球悬浮、丙球沉底,则ρ乙球=ρ水、ρ丙球>ρ水,ρ丙球>ρ乙球两个小球的体积相等,由可知,体积相同的物体,密度越大,质量越大,丙小球的质量大于乙小球的质量,故D错误。
故选BC。
17.两个相同的烧杯都装有足够的水,放在水平桌面上,将两个等质量的实心小球A和B(密度为1.2g/cm3和0.8g/cm3)分别放入两杯水中,静止后( )
A.A球受到的浮力大 B.B球受到的浮力大
C.两球所受的浮力之比为2:3 D.两球所受的浮力之比为5:6
【答案】BD
【详解】已知A和B的密度分别为1.2g/cm3和0.8g/cm3,且1.2g/cm3>ρ水>0.8g/cm3,则由浮沉条件可知,A球沉底,B球漂浮,因为A球沉底,所以V排A=VA,则A球受到的浮力:F浮A=ρ水gV排A=ρ水gVA,————①(2)因为B球漂浮,所以B球受到的浮力:F浮B=GB,已知两个等质量的实心小球A和B,则mA=mB,GA=GB,所以B球受到的浮力:F浮B=GB=GA=mAg=ρAgVA,——————-②;由①÷②可得,两球所受的浮力之比:
56由计算结果可知 B球受到的浮力大,故AC错误,BD正确;
点睛:首先根据A和B的密度关系确定其在水中的状态,然后分别计算A和B所受浮力表达式,最后计算两球所受的浮力之比.
18.甲和乙是两个完全相同的容器,容器中分别盛有不同种类的液体。把两个完全相同的立方体木块A和B分别缓慢地放入这两个容器中,液面静止时木块均漂浮在液面上且两个容器中的液面相平,如图所示。则以下判断中正确的是( )
A.甲中液体的密度大于乙中液体的密度
B.木块A受到的浮力大于木块B受到的浮力
C.木块A对液体的压力大于木块B对液体的压力
D.甲中液体对容器底部的压强大于乙中液体对容器底部的压强
【答案】AD
【详解】AB.由图知,AB漂浮在水面上,根据浮沉条件,此时AB受到的浮力等于重力,AB完全相同,则它们的重力相同,所以,AB受到液体的浮力相等,由图知A在甲中排开液体的体积小于B在乙中排开液体的体积,根据F浮=ρ液gV排可知,甲中液体的密度大于乙中液体的密度,故A正确,B错误;
C.根据力的作用是相互的可知,液体对物体的浮力和物体对液体的压力大小相等,AB受到液体的浮力相等,则木块A对液体的压力等于木块B对液体的压力,故C错误;
D.甲中液体的密度大于乙中液体的密度,液面静止时木块均漂浮在液面上,且两个容器中的液面相平,即液体的深度相同,根据p=ρgh可知,甲中液体对容器底部的压强大于乙中液体对容器底部的压强,故D正确。
故选AD。
19.甲、乙两只完全相同的杯子放在水平桌面上,两杯中盛有相同浓度的盐水。将两个质量相同的小球A、B分别放入两杯盐水中,当小球静止时,两杯中盐水的液面相平,小球所处的位置如图所示。则下列说法正确的是( )
A.小球A受到的浮力等于小球B受到的浮力
B.小球A排开盐水的体积大于小球B排开盐水的体积
C.小球A的密度小于小球B的密度
D.甲杯对桌面的压力大于乙杯对桌面的压力
【答案】AC
【详解】A.由图知物体A漂浮,物体B悬浮,A、B受到的浮力都等于其自身的重力,由于A、B的质量相同,由知A、B的重力相同,所以物体A、B受到的浮力相同,故A正确;
B.物体A、B受到的浮力相同,盐水的密度相同,根据可知两小球排开盐水的体积相同,故B错误;
C.由图知甲杯子中小球处于漂浮状态,小球的密度小于盐水的密度,乙杯中的小球处于悬浮状态,小球的密度等于盐水的密度,又因为盐水的密度相同,所以甲杯中小球密度小于乙杯中小球密度,故C正确;
D.两容器中液体的密度相同,液体的深度相同,根据知两容器底部所受液体的压强相等,由知两容器底受到的压力相同,因为杯子形状规则,盐水对容器底的压力等于盐水和小球的总重力,所以甲、乙烧杯中小球和盐水的总重力相同,由于桌面水平,所以杯子对桌面的压力也相等,故D错误;
故选AC。
20.体积相同的铜、铁、铝、木四个小球,放入水中静止后如图所示,其中铝球对容器底部有压力.已知这几种物质的密度关系是ρ铜>ρ铁>ρ铝>ρ木,则下列判断 正确的是( )
A.铝、木两球一定是实心的,铜、铁两球一定是空心的
B.铜、铁两球一定是空心的,铝、木两球也有可能是实心的
C.四个小球的重力关系是F铁=F铝>F木>F铜
D.四个小球所受浮力关系是F铜>F铁>F铝>F木
【答案】BC
【详解】本题考查学生分析问题的能力,铜和铁的密度都大于水的密度,但是题目中铜球漂浮,铁球悬浮,所以我们可以判断出其一定是空心的,而铝求沉底,则我们不能确定其是否为空心,而木球不是空心时也有可能漂浮在水面,故A错误,B正确;
四个球的体积相等,根据他们浸没在水中的体积大小可以确定其所受浮力大小,的关系为:F铁=F铝>F木>F铜,故C正确,D错误。
故选BC
三、实验题
21.在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,李阳同学和他的伙伴们做了如图所示的一系列实验.(ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)①②③三次实验是为了探究浮力的大小与 的关系.
(2)分析 (填序号)三次的实验数据,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关.
(3)此实验还探究了浮力的大小与 的关系,得出的结论是
(4)通过实验数据可知金属块的密度为 kg/m3.(g取10N/kg)
【答案】 排开液体体积的关系 ①③④ 液体密度 在排开液体体积一定时,液体密度越大,浮力越大 9×103
【详解】第一空.由①②③可知,改变了物体排开液体的体积,其他条件不变,故探究的是浮力与排开液体体积的关系;
第二空.为探究浮力大小与浸入深度无关,应选择同种液体,使物体排开液体的体积相同,改变物体浸入的深度,故比较①③④;
比较实验①③⑤,物体排开液体的体积相同,液体密度不同,物体所受浮力大小不同,可探究浮力大小与液体密度的关系,并得出在排开液体体积一定时,液体密度越大,浮力越大.
第三空.液体密度.
第四空.在排开液体体积一定时,液体密度越大,浮力越大.
第五空.由①③可知,金属块在水中受到的浮力
,
由可得,
金属块的体积,
金属块的密度.
22.某物理实验小组的同学,想验证阿基米德原理,进行了下面的实验,如图甲所示:
(1)为了方便操作和减小测量误差,最合理的操作步骤应该是 ;
A.①②③④ B.④②①③ C.④①②③ D.②①③④
(2)按照正确的操作步骤,当测量结果满足等式 时(用弹簧测力计示数、、、表示),则说明阿基米德原理成立;
(3)小张利用身边的器材对实验进行了改进:两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢水杯(由饮料瓶和吸管组成)、薄塑料杯(质量忽略不计)等器材,装置如图乙所示。实验时逐渐向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中直至刚好全部浸没,观察到弹簧测力计A的示数逐渐 (选填“增大”、“减小”或“不变”),弹簧测力计B的示数逐渐增大,若弹簧测力计A的示数变化量为,B的示数变化量为,则它们的大小关系是 (选填“大于”“等于”或“小于”);
(4)在这个过程中溢水杯对升降台的压力 (选填“变大”“变小”或“不变”)
(5)做完上述实验后,小亮想利用图乙装置测出一个苹果的密度,步骤如下:
a.将一个苹果轻轻放入装满水的溢水杯中,如图丙所示(实验中的小桶容积足够大),弹簧测力计B的示数变化量为;
b.再将小桶中的水倒掉擦干后,用牙签将苹果全部压入溢水杯中,如图丁所示,弹簧测力计B的示数变化量为。
则该苹果密度表达式为 (用、和表示);
若步骤b中,小桶中有前一次实验残留的水,则所测得的苹果密度 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】 B F1-F2=F3-F4 减小 等于 不变
偏小
【详解】(1)[1]为方便操作和减小测量误差,合理的实验顺序是测出空桶所受的重力,再把空桶置于溢水杯口的正下方;用弹簧测力计测出物体所受的重力;用弹簧测力计吊着物体浸没在装满水的溢水杯中,读出此时弹簧测力计的示数;测出桶和排开水所受的总重力,所以合理的实验顺序为④②①③,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(2)[2]根据图中①②两个步骤,由称重法测浮力可知物体浸没在液体中受到的浮力
F浮=F1-F2
物体排开液体的重力
G排=F3-F4
如果满足
F2-F1=F3-F4
就可以证明浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开液体所受重力的大小,即说明阿基米德原理成立。
(3)[3]如图乙所示,向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,重物排开水的体积变大,受到的浮力变大,由称重法F浮=G-F′可知,弹簧测力计A的示数变小。
[4]重物排开水的体积越大时薄塑料袋内水的重力越大,即弹簧测力计B的示数越大,薄塑料袋的质量忽略不计时,由阿基米德原理可知,弹簧测力计A、B示数的变化量相等,即ΔFA=ΔFB。
(4)[5]将烧杯、水和物体看做一个整体,容器对升降台的压力等于空杯和杯内水的总重与物体的重力之和再减去物体受到的拉力(大小等于测力计的示数),即
F压=G杯+G杯内水+G物-F示
而
G物-F示=F浮
所以
F压=G杯+G杯内水+F浮
根据阿基米德原理F浮=G排水可知
F压=G杯+G杯内水+G排水
由于杯内的水和排出的水的总重等于原来杯子里的水,是个定值,所以在这个过程中容器对升降台的压力不变。
(5)[6]由图丙可知,苹果漂浮在水面上,苹果受到的浮力等于苹果的重力,由阿基米德原理可知,苹果的重力等于F1,即G苹=F1,由图丁可知,苹果完全浸入水中,苹果受到的浮力为F2,根据阿基米德原理可知,苹果的体积
则苹果的密度
[7]小桶中有前一次实验残留的水,则测得苹果浸没时,受到的浮力偏大,根据阿基米德原理可知,测得苹果的体积偏大,根据密度公式可知,测得苹果的密度偏小。
23.小华在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,器材有:弹簧测力计一个,实心铜块一块,相同的大烧杯若干,水,某混合液体,细线等。
(1)小华进行了如图所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为 N;用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将数据记录表中:
步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.6
2.5
2.4
2.4
2.1
(2)步骤B中,铜块所受浮力F浮= N。
(3)分析步骤A、B、C、D、E,可以说明:浮力大小跟 有关;分析步骤A、D、E,可以说明:浮力大小跟物体在液体中的深度 (填“有关”或“无关”);分析步骤A、E、F,可以说明:浮力大小跟 有关。
(4)用表格中的数据,可算出该混合液体的密度是 kg/m3。
【答案】 2.7 0.1 排开液体的体积 无关 液体的密度 2×103
【详解】(1)[1]弹簧测力计的分度值为0.1N,其示数为2.7N。
(2)[2]步骤B中,铜块所受浮力
(3)[3]分析步骤A、B、C、D、E,排开液体的密度不变,其中步骤B、C、D中排开液体的体积逐渐增大,根据F浮=G-F示,浮力大小也逐渐增大,在步骤D、E中,铜块排开液体的体积大小保持不变,所受浮力大小也保持不变,综上,铜块所受的浮力大小跟物体排开液体的体积有关;
[4]分析步骤A、D、E,液体的密度相同、液体排开液体的体积相同,弹簧测力计的读数相同,深度不同,浮力相同,可以说明:浮力大小跟物体在液体中的深度无关;
[5]由A、E、F实验可知,物体排开液体体积相同而液体密度不同,物体受到的浮力不同,这说明物体排开相同体积的液体时,所受浮力大小跟液体密度有关。
(4)[6]在步骤E中,铜块受到的浮力
在步骤F中,铜块受到的浮力
铜块排开液体的体积都等于自身的体积,所以,V排水=V排液,根据阿基米德原理得
所以
24.小强为了探究“浮力的大小跟排开的液体所受重力的关系”,做了如下的实验:
(1)你认为更为合理的实验顺序是 (填字母);
(2)由上述实验过程可知,物块浸没时受到的浮力大小为 N,通过实验可以得到的结论是:浸在液体中的物体,所受浮力的大小等于 。物块完全浸没后,逐渐加大浸没的深度(未触底),弹簧测力计的示数 (选填“会”或“不会”)发生变化;
(3)以下关于实验过程中的操作,会影响验证结果的是 。
A.图A中溢水杯内未装满水
B.图D中小桶内有少量水
C.图B中物块未完全浸没
【答案】 DABC 1 排开液体的重力 不会 A
【详解】(1)[1]实验中需先测量出空桶和石块的重力,后将石块浸入在水中,读出测力计示数,最后测出桶和排出水的总重力,故测量步骤为:DABC。
(2)[2][3]根据
可知,石块浸没在水中受到的浮力为
排开水的重力为
所以F浮=G排,即浸在液体中的物体,所受浮力的大小等于排开液体的重力。
[4]物块完全浸没后,逐渐加大浸没的深度(未触底),浮力大小不变,重力大小不变,则弹簧测力计的示数不变。
(3)[5]A.图A中溢水杯内未盛满水,会使石块溢出的水减少,会影响实验结果,故A符合题意;
B.图D中小桶内有少量水,石块排开水受到的重力等于排开的水和小桶的重力之和减掉刚开始时桶的重力,小桶中有水不会影响实验结果,故B不符合题意;
C.即使物块未完全浸没,物块受到的浮力依然等于物块排开水受到的重力,所以图B中石块未浸没水中不会对实验造成影响,故C不符合题意。
故选A。
25.如图所示,为探究物体浸在液体中受到的浮力大小跟哪些因素有关的实验.
(1)根据甲、乙步骤的实验数据可知:物体在水中受到的浮力是 N.
(2)甲、乙、丙所描述的实验可用来探究的问题是: .
【答案】 1 浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度是否有关
【分析】(1)根据F浮=G﹣F计算出在盐水中受到的浮力;
(2)在探究浮力大小与液体密度关系时,应控制排开液体体积不变,改变液体的密度,观察测力计示数大小.
【详解】(1)由甲知,物体的重力G=4N;
由乙知,物体在水中时受到的拉力为F=3N;
则物体在水中所受浮力F浮=G﹣F=4N﹣3N=1N;
(2)分析图甲、乙、丙可知在物体浸在液体中的体积相同,在不同液体中,测力计示数不同,由此说明浮力大小跟液体的密度有关,故探究的是浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度是否有关.
四、科普阅读题
26.请根据材料,回答下列问题:
挺进深海
2020年11月10日,我国全海深载人潜水器“奋斗者”号(如图所示)在马里亚纳海沟深度10909m处成功坐底,刷新中国载人深潜的纪录,并在水下停留6小时,期间进行了一系列的深海探测科考活动,带回了海底岩石、沉积物、深海生物及深海水样等珍贵样本。
马里亚纳海沟是世界上最深的海沟,海沟底部有着巨大水压,同时完全黑暗、温度低,可谓是地球上环境最恶劣的区域之一。由于不同海域、不同深度的海水密度不同,“奋斗者”号在海水中受到的浮力是变化的。
“奋斗者”号的外壳坚固,其在下潜过程中体积保持不变,浮沉可以通过挂在奋斗者号外部的压载铁来平衡。根据在不同海域测得的海水温度、盐度和深度等参数精确地计算下潜时所需要的“压载铁”质量。“奋斗者”号装配所需的压载铁下潜,当下潜至预定深度时,克服自身晃动、海底洋流等内外干扰,通过适时抛掉一定数量的压载铁,并利用相关技术实现悬停。完成潜水工作后,还需要根据实时水文数据抛卸压载铁,从而开始上浮。
“奋斗者”号的成功反映了我国当代科技工作者持续奋斗、勇攀高峰的精神风貌,每一位为中国探索星辰大海、保卫国泰民安、创造繁荣富强的工作者,都是这个时代最美的“奋斗者”!
(1)“奋斗者”号在马里亚纳海沟下潜时承受的海水对它产生的最大压强约为 Pa;(海水的密度近似取1×103kg/m3,取g=10N/kg)
(2)“奋斗者”号在深海中通过抛卸压载铁由静止开始上浮时,其所受的浮力 (选填“大于”或“等于”)它的总重;
(3)若每块压载铁的重力和体积均相同,每块压载铁的重力为5000N,在海水中受浮力约625N,则当潜水器悬浮时,抛掉2块压载铁后,潜水器所受的浮力比自身的重力大 N;
(4)如果在一次测试中测得的马里亚纳海沟某海域海水密度ρ和深度h的关系如图所示,请分析说明“奋斗者”号这样的深潜器在此海域加速下潜过程中,随着下潜深度的增加,所受的浮力如何变化 ?
【答案】 1.0909×108 大于 8750 深潜器受到的浮力逐渐增大
【详解】(1)[1]“奋斗者”号在马里亚纳海沟下潜最深h=10909m时,承受的海水对它产生的压强最大,为
(2)[2]根据物体的浮沉条件可知,当“奋斗者”号在深海中通过抛卸压载铁由静止开始上浮时,其所受的浮力大于它的总重。
(3)[3]2块压载铁所受的重力为
2块压载铁所受的浮力为
因为重力减小的多,浮力减小的少,所以潜水器所受的浮力比自身的重力大的数值为
(4)[4]由图像可知,水的密度随深度的增加而增大。深潜器在此海域加速下潜过程中,排开水的体积不变,水的密度增大,根据F浮=ρ液gV排可知,深潜器受到的浮力逐渐增大。
五、计算题
27.如图所示,一足够高的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上,容器中装有适量的水。有一圆柱体A质量,体积,现将A沿竖直方向放入容器中,当A沉底时,A刚好浸没。求:
(1)A刚好浸没时受到的浮力为多少N?
(2)A对容器底部的压力为多少N?
【答案】(1)8N;(2)4N。
【详解】解:
(1)圆柱体A刚好浸没
根据,A物体受到的浮力为
(2)圆柱体A沉底,对物体进行受力分析,圆柱体A会受到向下的重力,向上的支持力,以及向上的浮力
圆柱体A受到容器底部的支持力,根据力的作用是相互的可知,同样的容器底部也会受到来自圆柱体A的压力,两个力大小相等,方向相反,所以A对容器底部的压力为
答:(1)A刚好浸没时受到的浮力为8N;
(2)A对容器底部的压力为4N。
28.有一个体积为60的物块漂浮在水面上,已知物块露出水面的体积为总体积的(g=10N/kg ρ水=1.0×10³kg/m³ ).求:
(1)物块受到的浮力;
(2)物块的重力;
(3)物块的密度;
(4)若要使物块浸没在水中,需要施加的最小压力;
【答案】(1)0.36N; (2)0.36N;(3);(4).
【详解】(1)物块所受的浮力:
;
(2)因为物块漂浮,所以物块的重力;
(3)物体的重力是0.36N,所以物块的密度;
(4)木块全部浸没时受到水的浮力:
;因为,所以需要施加的最小压力.
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