内容正文:
第7章 浮力 单元测试
一、单选题
1.利用鸬捕鱼是我国传承千年的古老技艺。如图所示,当捕到鱼的鸬从水中跳到渔船上时,下列关于渔船说法正确的是( )
A.排开水的质量不变
B.受到的浮力变大
C.船底受到的液体压强变小
D.所受浮力始终大于船及所载物的总重力
2.小新是钓鱼爱好者,当他看到原本漂浮在水面的浮漂(如图所示)上下运动的时候,他就知道有鱼上钩了,当浮漂被鱼咬住往下沉时,浮漂所受的浮力( )
A.变大 B.变小
C.不变 D.条件不足,无法比较
3.探究浮力实验时,小青将重为6N的长方体铝块浸在水中,如图所示,铝块上表面刚好与水面相平,此时弹簧测力计示数为2.8N,长方体铝块下表面受水的压力为( )
A.8.8N B.2.8N C.3.2N D.6N
4.将同一长方体分别水平与竖直放置在水中,如图所示,它所受到的( )
A.向上、向下压力差不等,浮力相等
B.向上、向下压力差不等,浮力不等
C.向上、向下压力差相等,浮力不等
D.向上、向下压力差相等,浮力相等
5.如图所示,用细绳吊着柱体浸没在水中,柱体所受浮力为F浮,柱体上、下表面受到水的压力分别为F向下、F向上。下列关系式一定成立的是( )
A.F浮=F向下 B.F浮<F向上 C.F浮>F向下 D.F浮>F向上
6.如图所示,四个体积相同而材料不同的球A、B、C、D,分别静止在不同深度的水里。以下说法正确的是( )
A.A球所受浮力最小 B.B球所受浮力最小
C.C球所受浮力最小 D.D球所受浮力最小
7.以下情景中没有受到浮力的物体是( )
A.在外太空维修空间站的宇航员 B.空中的孔明灯
C.海洋中的冰山 D.池塘中的睡莲
8.一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋,容器放在斜面上,如下图所示。图上画出了几个力的方向,你认为鸡蛋所受浮力的方向应是( )
A. B. C. D.
9.一艘轮船由甲海进入乙海(忽略船重变化),发现船身上浮了一些,下列有关说法正确的是( )
A.甲海水的密度大于乙海水的密度
B.轮船受到的浮力变大
C.轮船底部受到的海水压强变小
D.轮船底部受到的海水压力不变
10.下列说法中正确的是( )
A.浮在液面上的物体受到了浮力,而下沉的物体不受浮力
B.浮在液面上的物体受到的浮力大,而下沉的物体受到的浮力小
C.凡是沉到液体底部的物体都不受浮力
D.浸在液体中的物体都要受到竖直向上的浮力
11.体积相同、密度不同的甲、乙两个物体分别挂在测力计 A、B 下方,将它们浸入液体后甲、乙两物体如图所示保持静止。则关于甲、乙的密度 ρ甲、ρ乙 和测力计 A、B 示数 FA、FB大小的判断,正确的是( )
A.若 ρ甲 大于 ρ乙 ,FA可能大于 FB
B.若 ρ甲 大于 ρ乙 ,FA一定大于 FB
C.若 ρ甲 小于 ρ乙 ,FA可能大于 FB
D.若 ρ甲 小于 ρ乙 ,FA一定大于 FB
12.如图所示,水平桌面上有甲、乙两个相同容器,分别装有密度为ρ1、ρ2的两种不同液体,将两个相同的小球分别放在两容器中,小球静止时,两容器液面相平,两个小球受到的浮力分别为F1、F2,则下列判断中不正确的有( )
①;②;③甲容器底部受到液体的压强大于乙容器底部受到液体的压强;④甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
A.②③ B.①② C.③④ D.①④
13.吃过中饭后,小文做了一个小实验,如图所示:将水平桌面上的甲、乙两只相同的塑料杯中分别装满水,然后把两个质量相同的小球分别放入两杯中,两小球静止时如图所示,则( )
A.甲杯中溢出水的体积小
B.乙杯中小球所受浮力大
C.甲杯中小球的密度大
D.两杯对桌面的压强一样大
14.我国的航母正按计划进行各项科研试验和训练。如图所示是中国航母“辽宁”号训练时的图片。当飞机飞回航母后( )
A.航母将沉下一些,所受浮力增大 B.航母将浮起一些,所受浮力减小
C.航母将沉下一些,所受浮力减小 D.航母始终漂浮,所受浮力不变
15.用弹簧测力计将沉在水底的实心物块匀速直线提升至下表面离水面2cm处,如图甲所示,物块被提升的速度恒定为0.02m/s。物块提升过程中,弹簧测力计示数F与物块上升高度h的关系如图乙所示。(g取10N/kg,水的密度是)则( )
A.物块浸没在水中受到的浮力为10N
B.物块下表面受到水的最大压强为
C.物块的密度为
D.物体离开水面后,弹簧测力计对物块做功的功率为0.2W
二、多选题
16.水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器,分别盛有两种不同液体,将两个质量相等的冬枣、樱桃(V冬枣>V樱桃)分别放入两种液体中,静止时的状态如图所示,两容器中的液面相平。则下列说法中正确的是( )
A.甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度
B.冬枣受到的浮力大于樱桃受到的浮力
C.甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
D.冬枣、樱桃放入前,甲容器底受到的液体压强小于乙容器底受到的液体压强
三、填空题
17.称量法:F浮= 。
18.浸入 或 中的物体都会受到浮力的作用,浮力的方向总是 的。
19.如图所示,把质量为50g的鸡蛋放入盐水中,鸡蛋静止时,此时鸡蛋受到的浮力为 N,向杯中加入清水,鸡蛋会 。(g=10N/kg)
20.“奋斗者”号某次执行任务时,潜水器的总质量约为25t(其中它的外部挂有2t的压载铁),当它从水面上开始下潜,到深度为10000m时,“奋斗者”号通过适时抛掉部分压载铁实现悬停,当在10000m完成工作后,潜航员需要再抛掉全部的压载铁,才能实现上浮.(海水密度取,g取10 N/kg)
(1)潜水器和压载铁的简化图如图所示,2t的压载铁的体积约为,压载铁在海水中受到的浮力为 N,抛掉压载铁后,潜水器向下的力减少 N.
(2)“奋斗者”号开始上浮(加速上升)时,它受到的浮力至少要大于 N.
21.质量相同的两个实心正方体A和B,如图甲所示,将它们放在水平地面上时,它们对地面产生的压强pA pB。当将它们放入水中后静止时如图乙所示的位置,则它们受到水的浮力FA FB(两空均选填“大于”、“等于”或“小于”)。
22.如图(a)所示,重为牛的潜艇悬停在海水某深度处,它排开海水的重力为 牛。潜艇的水舱向外排出牛的海水后开始上浮,在图(b)所示位置时潜艇受到的浮力为 牛。最终潜艇静止在图(c)所示海面,潜艇受到的浮力为 牛。
23.一潜水艇从A海域潜行至B海域执行任务,已知A海域和B海域海水的密度关系是,若潜水艇在A海域受到的重力为GA(含水舱),受到的浮力为FA,在B海域重力为GB(含水舱),受到的浮力为FB,则GA GB,FA FB(均选填“”,“”或“”)。
24.如图所示,将重力为的物体浸没在水中后,弹簧测力计的示数减小了,则物体受到的浮力为 N;若它在水中静止不动,上表面受到水的压力为,则下表面受到水的压力为 N,方向为 ;当它在水中所处的深度增加时,它上、下表面受到的水的压力差将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
四、实验题
25.如图所示是“探究影响浮力大小的因素”的实验过程及数据。
(1)图a中,弹簧测力计的示数为8N;图b中,物体受到的浮力为 N;
(2)比较图a、b、c中弹簧测力计的示数,可探究浮力的大小与 有关;
(3)图c、d中,物体上、下表面压力差 (选填“相等”“图c大”或“图d大”);
(4)比较图 中弹簧测力计的示数,可探究浮力的大小与液体的密度有关,并能计算出浓盐水的密度是 kg/m³,若向c中继续加入盐,并搅拌均匀,弹簧测力计的示数将 (选填“变大”“变小”或“不变”);(,)
(5)比较图a、c、d中弹簧测力计的示数,可探究浮力的大小与物体浸没在液体中的 无关。
26.如图所示,小明用塑料瓶做了如下一些实验。
(1)如图a所示,他用水平力推动塑料瓶底部时,瓶子沿桌面平稳地移动;他用相同的水平力推瓶盖时,瓶子翻了,此实验验证的是力的作用效果与力的 有关;
(2)如图b,与毛皮摩擦过的塑料瓶能吸引碎纸屑,是因为与毛皮摩擦使瓶子带上了 ;
(3)如图c,把装水的塑料瓶放在酒精灯上加热,塑料瓶没有被烧漏,水在其中的作用是 (选填“热传导”“对流”或“热辐射”);
(4)利用塑料瓶和玻璃小瓶可以做成“浮沉子”,如图d所示,当用力挤压塑料瓶时,玻璃小瓶会 (选填“上浮”或“下沉”)。
27.小明与同学一起利用弹簧测力计、玻璃杯、金属块、水、浓盐水等实验器材,探究浮力的大小与哪些因素有关。他们正确的进行了如图所示的实验操作:
实验次数
液体种类
金属块的重力/N
金属块浸入情况
金属块在液体中时测力计的示数/N
金属块所受浮力/N
1
——
2.7
——
——
——
2
水
2.7
部分
2.0
0.7
3
水
2.7
全部
1.7
1.0
4
浓盐水
2.7
全部
1.5
(1)根据以上实验,把表中数据填写完整:
(2)分析实验②③可得:液体密度相同,金属块排开液体的体积越大,浮力越 ;
(3)分析实验③④可得:金属块排开液体的体积相同,液体密度越大,浮力越 ;
(4)结论:浮力的大小与 和 有关;
(5)用这种实验方法,还可以测量 的密度;
(6)小明完成上述实验后,找来合适的玻璃杯,倒入足够深的水,将挂在测力计上的金属块逐渐下降,但不接触容器底。绘制出了实验中测力计的示数F随物体下表面至水面深度h变化的F-h图像(图⑤)。分析图像可知:当金属块浸没水中后继续下降过程中测力计的示数 ,这表明:浸没在水中的物体受到的浮力跟浸没的深度 。
28.如图所示,是探究“浮力的大小跟哪些因素有关”实验和实验过程中弹簧测力计的示数。则:
(1)如图乙、丙、丁、戊四种情况,图 中金属块所受到的浮力最小;
(2)分析 两图可知,浮力大小跟液体密度有关;
(3)分析丙、丁两图实验数据可得: ;
(4)为了研究“浮力的大小可能与物体的形状有关”,小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图己所示的实验,由此小明得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,小宁认为这结论不可靠,主要原因是 ;
(5)如图庚所示ABCD四图中能正确反映弹簧测力计示数F和金属块下表面在水中的深度h关系的图像是 (金属块未接触容器底)。
五、计算题
29.李静同学进行了如图所示的实验:她先测量出容器中水深为20cm,然后将一挂在弹簧测力计下的长方体物块缓慢地浸入水中(完全浸没时水不会溢出)。实验过程中,并测量出对应情况下容器中水的深度h,实验数据如表:
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
F/N
1.5
1.4
1.3
1.2
1.1
1.0
1.0
1.0
h/cm
20.0
20.5
21.0
21.5
22.0
22.5
22.5
22.5
(g取10N/kg,)
(1)物块的重力是多大?
(2)在物块完全浸入水中时,其受到的浮力为多大?
30.一足够高的圆柱形容器,容器的质量是0.5kg,底面积为250cm2容器内原来装有10cm深的水。弹簧测力计挂着一个质量为2kg,体积为2.5×10-4m3的实心金属块,金属块浸没在水中,如图所示,求:
(1)金属块受到的重力;
(2)金属块受到的浮力;
(3)弹簧测力计的示数;
(4)容器对桌面的压强。
《2025年1月23日初中物理作业》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
A
C
D
B
A
A
C
D
D
题号
11
12
13
14
15
16
答案
B
D
D
A
B
ACD
1.B
【详解】鸬鹚全部上船后,渔船的重力变大,渔船漂浮,受到的浮力等于船及所载物的总重力,所以,浮力变大,根据阿基米德原理可知,渔船排开水的重力变大,根据可知,水的密度不变,浮力增大,排开水的体积增大,所以小,船下沉一些,船底的深度变大,根据可知,船底受到的压强变大,故ACD错误,B正确。
故选。
2.A
【详解】当浮漂被鱼咬住往下沉时,浸入水中的体积变大,即V排变大,根据F浮=ρgV排可知,当水的密度不变时,由于V排变大,所以浮漂所受的浮力变大,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.C
【详解】浮力等于物体上下表面所受的压力之差,物体上表面无液体,所以下表面所受的压力
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选 C。
4.D
【详解】物体浸没在水中受到的浮力等于物体上下表面受到水的压力差;长方体物块悬浮在水中,由阿基米德原理知道,受到水的浮力不变,所以,长方体物块上下表面受到水的压力差相等,故D正确。
故选D。
5.B
【详解】浮力产生的原因就是浸在液体中的物体受到的向上和向下的压力差,因此,该正方体所受浮力为
即
F浮<F向上
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6.A
【详解】四个物体浸在同种液体,所受浮力
A球排开液体体积最小,所以A球所受浮力最小,故A正确,BCD错误。
故选A。
7.A
【详解】A.太空中没有空气,故宇航员不受到浮力,故A符合题意;
B.放飞的“孔明灯”,是因为灯内空气受热,内部空气的密度减小,在空中飞行时,受到空气的浮力的作用,故B不符合题意;
C.海洋中的冰山,处于漂浮状态,受到水的浮力,故C不符合题意。
D.池塘中的睡莲浸在水中,会受到水竖直向上的浮力,故D不符合题意。
故选A。
8.C
【详解】鸡蛋悬浮在液体中,此时鸡蛋上、下表面受到的压力不同,这个压力差就是鸡蛋所受浮力,因此浮力的方向总是竖直向上的,所以正确。
故选C。
9.D
【详解】B.轮船由甲海进入乙海始终处于漂浮状态,则浮力等于重力,所以浮力不变;故B错误;
A.已知船身上浮了一些,说明排开液体的体积减小,根据浮力的计算公式可知,海水密度变大,即甲海水的密度小于乙海水的密度,故A错误;
D.根据浮力产生的原因可知:轮船底部受到的海水压力等于浮力,则轮船底部受到的海水压力不变,故D正确;
C.由于轮船的底面积不变,根据可知,轮船底部受到的海水压强不变,故C错误。
故选D。
10.D
【详解】A.浸在液体中的物体都会受到液体对它施加的竖直向上的浮力,与物体上浮和下沉无关,所以不管是浮在液面上的物体还是下沉的物体都受浮力作用,故A错误;
B.浸在液体中的物体受到的浮力大小只与液体密度和浸入液体的体积大小有关,与物体上浮还是下沉无关,故B错误;
C.浸在液体中的物体都会受到液体对它施加的竖直向上的浮力,因此沉到液体底部的物体也会受浮力作用,故C错误;
D.浸在液体中的物体都要受到竖直向上的浮力,故D正确。
故选D。
11.B
【详解】AB.若甲的密度大于乙的密度,甲乙体积相同,则甲的质量相大于乙的质量,甲的重力大于乙的重力,放在同种液体中,根据F浮=ρ液gV排可知,甲乙受到的浮力相同,根据称重法测浮力的公式可知,FA一定大于FB,故A错误,B正确。
CD.若甲的密度小于乙的密度,甲乙体积相同,则甲的质量相大于乙的质量,甲的重力相大于乙的重力,放在同种液体在,根据F浮=ρ液gV排可知,甲乙受到的浮力相同,根据称重法测浮力的公式可知,FA一定小于FB,故CD错误。
故选B。
12.D
【详解】①由图知,小球在1液体中漂浮,小球在2液体中悬浮,由物体沉浮条件知,
,
则
故①错误,符合题意;
②由物体沉浮条件知
,
则
故②正确,不符合题意;
③因两液体的深度相同
由知
故③正确,不符合题意;
④由两球漂浮或悬浮,排开液体的重力等于球的重力,则两种情况下容器内的总重力等于等高液体产生的压力,所以可以认为甲杯内的液体体积等于乙杯内的液体体积,且
由可知
因两容器相同,所以甲桌面的压力较大,故④错误,符合题意。
故选D。
13.D
【详解】AB.如图所示,甲杯中小球漂浮,浮力等于重力,乙杯中小球悬浮,浮力等于重力,甲乙两杯中小球的质量相等,所受浮力相等,根据阿基米德原理可知,甲乙杯中两小球排开水的体积相等,则甲乙两杯中溢出水的体积相等,故AB不符合题意;
C.由图可知,小球在甲中漂浮,根据沉浮条件,甲球的密度小于水的密度,乙球在水中悬浮,则乙球的密度等于水的密度,所以乙杯中小球的密度大于甲杯中小球的密度,故C不符合题意;
D.甲乙水平放在桌面上,对桌面的压力大小等于其所受的总重力,甲乙两杯都装满水,且溢出的水一样多,小球质量相等,所以甲乙两杯对桌面的压力相等;甲乙两杯与桌面的接触面积相同,根据压强公式可知,甲乙两杯对桌面的压强相等,故D符合题意。
故选D。
14.A
【详解】航母原来漂浮在水面上,受到的浮力等于它的重力;当飞机飞回航母后,航母仍处于漂浮状态,航母的总重力增大,所以它受到的浮力增大,根据阿基米德原理可知,它排开的水的体积变大,航母将下沉一些,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
15.B
【详解】由图乙可知,0~7s内物块所受拉力不变,此时物块完全浸没在水中,7~8s内物块所受拉力增大,说明此时在减小,物块逐渐从水中拉出,8s之后,物块完全被拉出水面,此时拉力等于物块重力;
A.物块的重力为
完全浸没水中拉力为
物块浸没在水中受到的浮力为
故A不符合题意;
B.由图乙可知,物块初始时下表面距水面的距离为8cm,物块下表面受到水的最大压强为
故B符合题意;
C.物块完全浸没时,排开水的体积等于物块的体积,根据可得
物块的质量
物块的密度为
故C不符合题意;
D.由可得,物体离开水面后,弹簧测力计对物块做功的功率为
故D不符合题意;
故选B。
16.ACD
【详解】AB.冬枣、樱桃的质量相等,V冬枣>V樱桃,则冬枣的密度要小于樱桃的密度;由G=mg可知冬枣、樱桃的重力也相等,甲图,冬枣悬浮,浮力等于重力,即F甲=G;乙图,樱桃漂浮,浮力等于重力,即F乙=G,所以冬枣受到的浮力等于樱桃受到的浮力;冬枣悬浮,冬枣的密度等于甲液体的密度,樱桃漂浮,樱桃的密度小于乙液体的密度,所以甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度,故A正确,B错误;
C.放入冬枣、樱桃后,两容器液面相平,V冬枣>V樱桃,所以V冬枣排>V樱桃排,说明没放物体之前甲容器中液体的体积小于乙容器中液体的体积,即V甲<V乙,且ρ甲<ρ乙,由m =ρV可知,两液体的质量m甲<m乙,则G甲<G乙;两容器质量相同,则容器的重力相同,冬枣、樱桃质量相同,其重力也相等,但液体的重力G甲<G乙,两容器对桌面的压力分别为
,
所以F甲<F乙,故C正确;
D.将两个质量相等的冬枣、樱桃分别放入两种液体中,两容器中的液面相平,又因为V冬枣排>V樱桃排,说明冬枣、樱桃放入前,甲中液面比乙中液面要低,又ρ甲<ρ乙,根据p=ρgh可知,冬枣、樱桃放入前,甲容器底受到的液体压强小于乙容器底受到的液体压强,故D正确。
故选ACD。
17.G-F示
【详解】根据称重法,物体受到的浮力等于其重力与拉力(物体浸入液体中时,弹簧测力计的示数)之差,即
F浮=G-F示
18. 液体 气体 竖直向上
【详解】[1][2]浸在液体或气体中物体,由于物体上、下表面所处的深度不同,下表面所处的深度大于上表面的深度,下表面受到的压强大于上表面受到的压强,因此液体或气体对物体产生的一个向上的压力与向下的压力不相等,实际上,这两个压力的合力就是液体或气体对物体施加的向上的托力,这个力称为浮力。
[3]静止在水面的上的物体受到的浮力与重力是一对平衡力,重力的方向竖直向下,浮力的方向与重力方向相反,所以浸在液体或气体中的物体无论处于任何状态所受浮力的方向总是竖直向上。
19. 0.5 下沉
【详解】[1]根据题图可知,此时鸡蛋悬浮在盐水中,根据二力平衡原理可知此时鸡蛋所受的浮力等于鸡蛋的重力,即
所以此时鸡蛋受到的浮力为0.5N。
[2]根据阿基米德原理
可知,加入清水后,液体的密度减小,鸡蛋排开液体的体积不变,鸡蛋所受的浮力减小并小于鸡蛋的重力,故鸡蛋会下沉。
20.(1)
(2)
【详解】(1)[1]压载铁在海水中受到的浮力为
[2]压载铁的重力为
抛掉压载铁后,向下的力减少
(2)“奋斗者”号的总重力为
“奋斗者”号开始上浮时的重力为
上浮时浮力大于重力,所以它受到的浮力要至少要大于2.3×105N。
21. 小于 等于
【详解】[1]由题意可知,两个实心正方体A和B的质量相同,所以两个正方体的重力相同,则两个正方体对地面的压力相同,由图a可知,A正方体与水平地面的接触面积大于B正方体与水平地面的接触面积,由可知,两正方体对地面的压强pA小于pB。
[2]由图b可知,当将它们放入水中后,A漂浮,B悬浮,由沉浮条件可知,物体漂浮时浮力等于其重力,悬浮时浮力也等于其重力,由于A和B的重力相同,所以
FA=FB=G
22.
【详解】[1]当潜艇悬停在海水某深度处,根据物体的浮沉条件可知,此时潜艇受到的浮力等于其受到的重力,即
根据阿基米德原理可知,潜艇受到的浮力等于其排开海水的重力
[2]由图(b)所示,潜艇上浮时,潜艇还是浸没在海水中,则潜艇排开海水的体积不变,根据阿基米德原理可知,潜艇受到的浮力不变,还是6×107N。
[3]由图(c)所示,当潜艇最终静止在海面上时,此时潜艇漂浮在海面上,根据物体的浮沉条件可知,此时潜艇受到的浮力等于自身的重力,所以此时潜艇受到浮力为
23. < <
【详解】[1][2]潜水艇从A海域潜行至B海域时,潜水艇处于悬浮状态,排开水的体积等于潜水艇的体积,且排开水的体积保持不变,根据
因为,所以潜水艇在A海域受到的浮力FA小于在B海域受到的浮力为FB;潜水艇在A海域潜和B海域时都处于悬浮状态,浮力等于重力,所以在A海域受到的重力GA小于在B海域受到的重力GB。
24. 5 20 竖直向上 不变
【解析】略
25. 0.4 浸在液体中的体积(排开液体的体积) 相等 a、d、e 1.1×103 变小 深度
【详解】(1)[1]图a中,弹簧测力计测量物体的重力,示数为8N,图b中,物体有一部分浸在水中,受到的浮力
(2)[2]b、c两次实验中选择的液体密度相同,而物体浸在液体中的体积不同,根据控制变量法可知a、b、c是探究浮力的大小与物体浸在液体中的体积(排开液体的体积)的关系。
(3)[3]图c、d中,水的密度,物体浸没在水中的体积就是物体的体积,根据可知,物体上、下表面压力差,即浮力大小是相等。
(4)[4]根据控制变量法可知,若探究浮力的大小与液体的密度的关系,应控制物体浸在液体中的体积相同,使液体的密度不同,所以,应选择a、d、e。
[5]根据题意可知,物体在水中和浓盐水中都处于浸没状态,所以
即
所以
解得
所以,浓盐水的密度是。
[6]若向c中加入盐,并搅拌均匀,盐水的密度会变大,物体浸在液体中的体积相同时,密度越大,浮力越大,根据公式可知,弹簧测力计示数会变小。
(5)[7]c、d中物体都是浸没在液体中,液体密度也相同,根据控制变量法可知,a、c、d是探究浮力的大小与物体浸在液体中的深度的关系。
26.(1)作用点
(2)电荷
(3)对流
(4)下沉
【详解】(1)如图甲所示,他用水平力推动底部时,瓶子沿桌面平稳的移动,力作用在瓶子的底部;他用相同的水平力推瓶盖时,瓶子翻了,此时力作用在瓶盖处,两次实验力的作用点不同,所以验证的是力的作用效果与力的作用点有关。
(2)摩擦能使物体带电,与毛皮摩擦过的塑料瓶带上了电荷,带电物体能吸引轻小物体,所以能能吸引碎纸屑。
(3)因水是热的不良导体,则把装水的塑料瓶放在酒精灯上加热时,瓶子底部的水并不能大量吸热,但底部的水受热后,其体积膨胀而变轻,向上浮起,而上部的水没有受热,比下部受热的水重,就向下沉,这样不断地上下交替运动,瓶中的水就逐渐热起来,避免了塑料瓶的温度过高,所以塑料瓶没有被烧漏,则水在其中的作用是对流。
(4)如图d所示,利用矿泉水瓶和玻璃小瓶做成“浮沉子”,其中玻璃小瓶的瓶盖需要敞开,当用力挤压饮料瓶时,水才能进入玻璃小瓶中,使得玻璃小瓶的重力变大,体积不变,玻璃小瓶受到的浮力不变,受力分析可知,玻璃玻璃小瓶会下沉。
27. 1.2 大 大 物体排开的液体的体积 液体密度 金属块(或浓盐水) 不变 无关
【详解】(1)[1]由图①④可知,金属块的重力为2.7N,在浓盐水中弹簧测力计的示数为1.5N,则金属块在浓盐水中受到的浮力为
F浮=G-F示=2.7N-1.5N=1.2N
(2)[2]分析实验②③可知,物体浸入水中的体积越大,弹簧测力计的示数越小,则物体受到的浮力越大,即液体密度相同,金属块排开液体的体积越大,浮力越大。
(3)[3]分析实验③④可知,物体排开的液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计示数不同,液体密度越大,弹簧测力计示数越小,浮力越大,即金属块排开液体的体积相同,液体密度越大,浮力越大。
(4)[4][5]由(2)、(3)可知,浮力的大小与物体排开的液体的体积和液体密度有关。
(5)[6]根据表中第三次实验数据得到金属块的重力和浸没在水中的浮力,根据G=mg求出金属块的质量,根据阿基米德原理求出物体排开的水的体积,即是物体的体积;利用密度公式算出金属块的密度;或根据表中第四次实验数据得到金属块浸没在浓盐水中受到的浮力,而排开浓盐水的体积等于物体的体积,再利用F浮=ρ液gV排求浓盐水的密度,故用这种实验方法,还可以测量金属块(或浓盐水)的密度。
(6)[7][8]由F-h图像可知,当金属块浸没水中后继续下降过程中测力计的示数不变,说明当金属块完全浸没在水中后继续下降过程中浮力不变,即浸没在水中的物体受到的浮力跟浸没的深度无关。
28. 乙 丁、戊 见解析
橡皮泥排开的液体的体积不同 D
【详解】(1)[1]由图甲可知,物体的重力4.8N,则乙、丙、丁、戊四种情况中,物体所受的浮力分别为:
乙图
丙图
丁图
戊图
比较可得,在乙图中,物体所受的浮力最小。
(2)[2]要浮力大小跟液体密度有关,则对比实验中,只有液体的密度不同,而其他条件相同。图丁、戊中,液体的密度不同,但是物体均浸没在液体中且浸没的深度相同,所以我们可以通过比较这两个图来得出浮力大小与液体密度的关系。
(3)[3]图丙、丁两图中,物体均浸没在水中,则物体排开液体的密度、体积相同,只有所处的深度不同。由(1)可知,F丙=F浮丁,所以我们得出结论:浸没在同种液体中的同一物体,其所受的浮力与其所处的深度无关。
(4)[4]要探究“浮力的大小与物体的形状是否有关”,应控制物体的排开的液体的密度、体积相同,只有物体的形状不同。如图己所示的实验中,左图中橡皮泥完全浸在水中,而右图中橡皮泥有一部分露出了水面,则两次实验中橡皮泥排开的液体的体积不同,所以我们无法得出“浮力的大小与物体的形状是关”的结论。
(5)[5]物体从接触水面至完全浸没于水中的过程中,因排开水的体积越来越大,所以其所受的浮力越来越大,则弹簧测力计的示数将越来越小;待物体完全浸没后,物体排开液体的体积不再变化,即物体所受的浮力不再变化,所以弹簧测力计的示数也不再变化。由以上分析可知,弹簧测力计的示数会先变小,然后保持不变。如图庚所示的A、B、C、D四个图中,图D符合分析。
29.(1)1.5N;(2)0.5N
【详解】解:(1)由表格中数据可知,第一次实验时,弹簧测力计的示数为1.5N,此时物块还未进入水中,因此物体的重力。
(2)由表格中数据可知,第次实验中,测力计的示数不在发生变化,说明物块乙全部浸没在水中,则物块完全浸入水中时,其受到的浮力为
答:(1)物块的重力是1.5N。
(2)物块完全浸入水中时,其受到的浮力为0.5N。
30.(1)20N;(2)2.5N;(3)17.5N;(4)1300Pa
【详解】解:(1)金属块的重力为
G金=m金g=2kg×10N/kg=20N
(2)金属块浸没在水中,金属块排开水的体积为
V排=V金=2.5×10-4m3
金属块受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.5×10-4m3=2.5N
(3)弹簧测力计的示数为
F′=G金-F浮=20N-2.5N=17.5N
(4)容器的重力为
G容=m容g=0.5kg×10N/kg=5N
容器内水的体积为
V水=Sh水=250cm2×10cm=2500cm3=2.5×10-3m3
容器中水的质量为
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×2.5×10-3m3=2.5kg
容器中水的重力为
G水=m水g=2.5kg×10N/kg=25N
放入金属块后,把水和金属块、容器看做整体,受到竖直向下水、金属块、容器的重力,竖直向上的支持力和弹簧测力计的拉力,由力的平衡条件可得
G金+G水+G容=F支持+F′
受到的支持力为
F支持=G金+G水+G容-F′=20N+25N+5N-17.5N=32.5N
因容器受到的支持力和容器对水平桌面的压力是一对相互作用力,所以容器对水平桌面的压力
F压=F支持=32.5N
容器对桌面的压强
答:(1)金属块受到的重力为20N;
(2)金属块受到的浮力为2.5N;
(3)弹簧测力计的示数为17.5N;
(4)容器对桌面的压强为1300Pa。
学科网(北京)股份有限公司
$$