内容正文:
第十章 浮力
一、选择题
1.利用鸬鹚捕鱼是我国传承千年的古老技艺。如图所示,当捕到鱼的鸬鹚从水中跳到渔船上时,下列有关渔船的说法,正确的是( )
A.船体将上浮一些 B.排开水的质量不变
C.所受水的浮力变大 D.船底受到水的压力不变
2.小明帮妈妈洗菜时发现,放在容器中的茄子浮在水面(如图甲),而西红柿沉在水底(如图乙),用所学的物理知识对此现象作出一些分析,其中正确的是( )
A.茄子受到的浮力小于它受到的重力 B.西红柿排开水的质量大于自身质量
C.茄子的密度小于西红柿的密度 D.拿出茄子后水对容器底的压强不变
3.金鱼吐出的气泡在水中上升且变大,如图所示。气泡在上升过程中,受到水的压强和浮力的变化情况是( )
A.压强变小、浮力变大 B.压强变小、浮力变小
C.压强变大、浮力变小 D.压强变大、浮力变大
4.用硬质塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和注射器等,制作如图所示的潜水艇模型(不计进排气管的体积),然后将模型放入水中,使其上浮或下沉,下列说法正确的是( )
A.让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮,应使瓶内的水先增加后减少
B.向内推注射器活塞,瓶内气体压强变大,模型将下沉
C.向外拉注射器活塞,水会被压入试管中,可实现潜艇上浮
D.当模型漂浮于水面时,它受到的浮力小于重力
5.如图所示,水平桌面上有甲、乙两个相同的烧杯,分别装有两种不同的液体,将两个相同的小球分别放在两烧杯中,小球静止时,两烧杯液面相平,下列判断正确的是( )
A.甲烧杯中小球受到的浮力大于乙烧杯中小球受到的浮力
B.甲烧杯中液体的密度小于乙烧杯中液体的密度
C.甲、乙两烧杯底受到液体的压强相等
D.甲烧杯底受到的压强大于乙烧杯底受到的压强
6. 边长为4cm、密度为2×103kg/m3的立方体橡皮泥块,放在足够多的水中,沉入水底;当把它捏成一只小船时,便能漂浮在水面上,并能承载重物,如图所示。下列说法正确的是( )
A.橡皮泥小船未承载重物漂浮时比橡皮泥块沉底时排开的水多一些
B.橡皮泥小船承载重物前后受到的浮力不变
C.橡皮泥块沉入水底时受到的浮力是1.28N
D.橡皮泥小船未承载重物漂浮时排开水的体积是1.28×10-5m3
7.如图,水平桌面上甲、乙两相同容器中,分别盛有等体积但密度不同的液体。现将等质量的A、B两小球放入其中,小球静止后的状态如图。下列说法正确的是( )
A.A、B两小球所受浮力 B.液体密度
C.容器底部所受液体压强 D.容器对桌面的压力
8.如图甲所示,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至没入水中,如图乙所示是钢绳拉力随时间t变化的图像,若不计水的阻力、下列结论正确的是(g=10N/kg,=1×103kg/m3)( )
A.石料全部没入水中时受到的浮力是900N
B.石料在没入水中的过程中,下表面受到水的压强先增大后不变
C.石料排开水的最大质量为50kg
D.若把石料全部没入水中,钢绳受到的拉力是500N
二、填空题
9.中国制造的“和平方舟”号大型医院船,被誉为守卫和平的友谊使者。“和平方舟”号满载时总重为1.4×108N,当它满载在海上航行时所受浮力为 N,在某次执行任务过程中,它从大西洋驶入海水密度更小的印度洋时,吃水深度 (选填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10N/kg)
10.如图所示,小芳用手将重1.5N、体积为1.6dm3的苹果逐渐压入水中,直到苹果刚好浸没,松手后苹果将 (填“上浮”、“悬浮”或“下沉”),最后静止时,苹果受到的浮力大小为 N。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
11.小强用一根长16cm的木棒和铜丝自制了一根密度计,静止时密度计在甲、乙两种液体中的情况如图所示,则 (选填“大于”、“等于”或“小于”),若乙液体为水,静止时密度计露出水面的长度为8cm,将密度计放入甲液体中,静止时密度计露出液面的长度为6cm,则甲液体的密度为 。
12.如图所示,用一根细线 (质量和体积均不计)将A、B两个实心物体相连接并轻轻地放入水中,当两物体保持静止时,正方体A的上表面恰好与水面齐平。已知正方体A的边长为10cm、重力为8N,球形物体B的重力为7N。此时物体A受到的浮力为 N;物体B的体积为 m3。
13.圆柱形容器中装有适量的水,将一只装有配重的薄壁长烧杯放入底面积为S容的圆柱形容器中,烧杯静止时竖直漂在水面,此时容器中水的深度为H1,如图甲所示。将一金属块吊在烧杯底部,烧杯静止时露出水面的高度为h1,容器中的水的高度H2,如图乙所示。将金属块放在烧杯中,烧杯静止时露出水面的高度为h2,如图丙所示。若圆柱形容器底面积为烧杯底面积的2倍,则金属块的质量是 ,金属块的密度是 。(两空均用题目中已知信息的字母表示)
三、作图题
14.如图一小球静止漂浮在水面上,请画出小球所受力的示意图。(图中黑点为力的作用点)
四、实验探究题
15.如图所示为“探究浮力的大小跟哪些因素有关”实验装置。请根据图示回答下列问题。
(1)比较图甲、乙可知:图乙中圆柱体受到的浮力的大小为 N;
(2)比较图乙、丙,说明浮力的大小与 有关;
(3)比较丙和丁,说明浮力的大小与物体浸没的深度 (选填“有关”或“无关”);
(4)图戊中圆柱体排开盐水的重力为 N;
(5)通过图丁、戊的探究,得到浮力大小与 有关;
(6)由图中数据可知,圆柱体的密度是 。(g取10N/kg)
16.小李同学想探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
(1)实验步骤如图(a)所示,甲、乙、丙、丁中的弹簧测力计的示数分别为,物体受到的浮力 ;排开水重= 。
(2)小李利用三个不同物体进行实验探究,实验数据如下表:
物体
物重
物体浸没在水中测力计的示数
浮力
空桶重
桶与排开水的总重
排开水重
a
1.2
0.7
0.5
0.6
1.1
0.5
b
2
1.4
0.6
0.6
1.2
0.6
c
2.4
1.7
0.7
0.6
1.2
0.6
分析表中物体的实验数据,小李得出的结论是: ;
(3)小李在探究物体所受浮力的实验中,排除各种测量误差因素的影响,发现物体排开水的重力明显小于它所受浮力,请分析实验操作中造成这种结果的原因: 。
(4)小张利用身边的器材对小李的实验进行改进: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(b)所示。实验时小张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,观察到弹簧测力计A的示数逐渐 ,弹簧测力计B的示数逐渐 ,若弹簧测力计的示数变化量为,弹簧测力计的示数变化量为,则它们的大小关系是 (选填“>”、“=”或“<”);
(5)针对两种实验方案,小张实验装置的优点是______(填答案标号)。
A.弹簧测力计的示数就是物体所受浮力的大小
B.实验器材生活化,实验中能同步观察弹簧测力计示数的变化
五、综合题
17.一圆柱形容器内盛有一定量的水,且水深为20cm,如图a所示。现将一质量为800g的密封空心铁盒A放入水中,空心铁盒有一半体积浮出水面,如图b所示。当铁盒上放一个小磁块B时,铁盒恰好没入水中,如图c所示。当把它们倒置水中,A有的体积露出水面,如图d所示(g=10N/kg)。试求:
(1)放入A前,水对容器底的压强。
(2)铁盒A的体积。
(3)小磁块B的密度。
18.在物理实践活动中,小志同学想用橡皮泥做“船”使其浮在水面上,并探究橡皮泥“船”的装载能力。他用一体积为的橡皮泥做成一只“船”放入水中漂浮,并试着向其中添加物体,发现最多只能装载的物体,如图所示。小志通过查阅相关资料知道橡皮泥的密度为。已知水的密度为,取。求:
(1)这块橡皮泥所受到的重力是多少?
(2)若该橡皮泥“船”某处浸入水中的深度为,则该橡皮泥“船”在该处受到水的压强为多少?
(3)这只橡皮泥“船”空载时排开水的体积为多少?
(4)这只橡皮泥“船”装载最多物体时受到的浮力为多少?
参考答案
1.C
2.C
3.A
4.A
5.D
6.A
7.A
8.C
9.1.4×108;变大
10.上浮;1.5
11.小于;
12.10;
13.ρ水(H2-H1)S容;
14.
15.0.6;物体排开液体的体积;无关;2.2;液体密度;1.5×103
16.(1);
(2)物体浸在液体中所受浮力大小等于它排开的液体所受的重力
(3)将物体c浸入水中之前,溢水杯中没有装满水
(4)变小;变大;=
(5)B
17.解:(1)放入A前,水对容器底的压强
(2)设铁盒A的体积为VA,A放入水中,有一半浮出水面,由物体的漂浮条件可得F浮=GA,即
①
则
(3)设B的质量为mB,体积为VB,当铁盒上放一个小磁块B时,铁盒恰好没入水中,把AB看作一个整体,整体处于漂浮状态,所以
即
②
倒置在水中,整体仍处于漂浮状态,所以
即
③
联立①②解得
联立②③解得
所以小磁块B的密度
答:(1)放入A前,水对容器底的压强为2×103Pa。
(2)铁盒A的体积为1.6×10-3m3。
(3)小磁块B的密度为5×103kg/m3。
18.(1)解:已知橡皮泥的体积为,橡皮泥的密度为,
则这块橡皮泥的重力:
答:这块橡皮泥的重力是;
(2)解:橡皮泥“船”某处浸入水中的深度为,该处受到水的压强为:
答:橡皮泥“船”某处浸入水中的深度为,该处受到水的压强为;
(3)解:这只橡皮泥“船”空载时排开水的体积为:
答:这只橡皮泥“船”空载时排开水的体积为;
(4)解:物体质量,
物体重力:,
“船”装载最多物体时漂浮,
则装载最多物体时受到的浮力:。
答:这只橡皮泥“船”装载最多物体时受到的浮力为
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