内容正文:
浮 力
一、选择题
1.(原创)下列情景中没有受到浮力的是( )
一阶 基础巩固练
A.潜入海面下10 909 m处的“奋斗者号”
B.空中的气垫飞艇
C.太空中的“天宫空间站”
D.正在巡航的“辽宁舰”
C
2.(2024·广州)潜水艇从海水高密度区驶入低密度区,急剧下降的过程称为“掉深”。如图所示,某潜水艇从a处驶入低密度海水区,“掉深”到b处。与a处相比,潜水艇在b处( )
A.受到浮力大小变小
B.受到浮力大小变大
C.排开液体重力不变
D.排开液体重力变大
A
3. 如图所示,木块上、下表面受到水的压力分别为F1、F2,且F1=2 N,F2=5 N,则木块受到的浮力大小为( )
A.2 N B.3 N
C.5 N D.7 N
B
4.(2024·苏州)将鸡蛋放入盐水中出现如图所示状态,缓慢向杯中加盐或水使鸡蛋悬浮。下列说法正确的是( )
A.加盐可以让鸡蛋悬浮
B.鸡蛋悬浮时液体密度大
C.鸡蛋悬浮时浮力大
D.鸡蛋悬浮时盐水对杯底的压强大
D
5. (2024·凉山)如图所示,两个完全相同的小球,分别漂浮在装有一定酒精和水的容器中(ρ水>ρ酒),小球的质量为6 g,体积为10 cm3。下列描述正确的是( )
A.小球的密度为6×103 kg/m3
B.小球排开水的质量等于排开酒精的质量
C.用力将乙容器中的小球向下压的过程中,小球受到的浮力不变
D.将酒精注入乙容器中(液体不溢出),小球浸入液体的体积不变
B
二、填空题
6.(2024·眉山)物理兴趣小组的同学制作了一个简易密度计,分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,静止时液面相平,如图所示,密度计在液体中受到的浮力F甲 F乙,液体对杯底的压强p甲 p乙。(均选填“<” “=”或“>”)
=
<
7.传统文化 (2024·贵州)泡茶时可以欣赏到茶叶在水中浮沉“起舞”。如图所示,冲泡茶叶时,部分茶叶表面附着气泡使其排开水的体积增大,由于浮力大于重力而______;茶叶充分吸水后由于其密度______水的密度而下沉。
上浮
大于
8.现代科技 (2024·遂宁改编)中国人民解放军海军“山东舰”是中国完全自主设计建造的第一艘航空母舰,当舰载机从航母上起飞后,航母所受的浮力将______(选填“变大”“变小”或“不变”),航母将______(选填“上浮”或“下沉”)一些。
变小
上浮
9.(2024·上海改编)小浦用一个弹簧测力计竖直悬空拉着一个物体,此时弹簧测力计的示数为3 N。他将物体浸没在水中,弹簧测力计的示数变为2 N,则浮力的大小是___N。若将物体继续向下移动(未触底),则弹簧测力计的示数将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
1
不变
10.(2024·巴中)我国“奋斗者号”载人潜水器在马里亚纳海沟万米深处多次成功坐底,标志着我国在载人深潜领域达到了世界领先水平。“奋斗者号”在水下5 000 m时,潜水器上0.1 m2的表面上受到海水的压力为________N。如果继续下潜,潜水器所受浮力将______(选填“增大”“减小”或“不变”)。(ρ海水取1.1×103 kg/m3,g取10 N/kg)
5.5×106
不变
三、作图和实验题
11.(2024·广东改编)如图所示,小球漂浮在水面上,请在O点画出小球受到的浮力F的示意图。
如答图所示。
12.(2024·广安)物理兴趣小组的同学在“探究影响浮力大小的因素”过程中,经过讨论提出如下猜想。
猜想1:浮力的大小与物体浸入的深度有关。
猜想2:浮力的大小与液体的密度有关。
猜想3:浮力的大小与物体的形状有关。
小组同学分别对以上猜想进行探究,以下是他们的实验过程。
(1)小凌根据A、B、C三图,认为猜想1是正确的;同组的小果根据A、C、D三图,认为猜想1是错误的。通过深入分析上述现象,小组同学一致认为浮力的大小随物体浸入液体体积的增大而______,与物体浸没在液体中的深度无关。
增大
(2)根据_______________________三图,可验证猜想2是正确的。同学们通过查阅相关资料并结合图中数据,还可以测出物体的密度为__________kg/m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3)
(3)为了验证猜想3,小组同学找来两个完全相同的薄铝片、一个烧杯和适量的水等器材进行实验,实验步骤如下。
①将一个薄铝片放入盛有适量水的烧杯中,观察到铝片下沉至杯底。
②将另一薄铝片弯成“碗状”也放入该烧杯中,观察到铝片漂浮在水面上。
根据以上现象,小丽得出猜想3是正确的。她的结论不可靠,原因是_________________________________。
A、D、E(或A、C、E)
2.0×103
没有控制物体排开液体的体积相同
13.(2024·海口模拟)如图所示是某同学验证阿基米德原理的实验操作,请完成下列各题。
(1)该实验的目的是用实验定量研究浸没在液体中的物体受到的浮力与_______________(选填“物体的重力”或“排开液体的重力”)之间的关系。
排开液体的重力
(2)若图中四个测量值F1、F2、F3、F4满足关系式____________________,阿基米德原理将得到验证。
(3)若石块浸入溢水杯前,溢水杯内未盛满水,____(选填“会”或“不会”)影响验证结果,理由是_______________________________________
___________________________________________________________________________。
F1-F2=F3-F4
会
石块放入溢水杯时,要先使溢水杯中的水到
达溢水口才可以向外排水,若未盛满水,则会使物体受到的浮力大于排出
的水的重力
四、综合应用题
14.(2024·乐山改编)如图所示,实心均匀圆柱体A、底面积均为30 cm2的薄壁圆柱形容器B、C,都放置在水平桌面上,A、B、C的高度均为10 cm。容器B内装有水,容器C内装有油,各项参数如表所示。(忽略圆柱体A吸附液体等次要因素,g取10 N/kg)
参数 圆柱体A 水 油
质量/g 90 120 81
密度/(g·cm-3) 0.6 1 0.9
深度/cm 4 3
(1)圆柱体A放在水平桌面上时,其自身重力与桌面对它的支持力是一对________(选填“平衡力”或“相互作用力”)。
(2)求圆柱体A的体积。
解:由ρ=和题表数据可得,圆柱体A的体积VA===
150 cm3。
平衡力
(3)将圆柱体A竖直缓慢放入容器B中,静止时圆柱体A漂浮在水面上,求此时圆柱体A受到的浮力。
解:由题表数据可知,圆柱体A受到的重力
GA=mAg=90×10-3 kg×10 N/kg=0.9 N;
将圆柱体A竖直缓慢放入容器B中,静止时圆柱体A漂浮在水面上,由漂浮条件可知,此时圆柱体A受到的浮力F浮=GA=0.9 N。
(4)现将一个质量为m的苹果放入容器C中,它静止时露出油面的体积是总体积的 ,求这个苹果的密度。(油的密度用ρ油表示,计算结果用字母表示)
解:苹果静止时露出油面的体积是总体积的 ,则苹果排开油的体积
V排=(1-)V苹果=V苹果①,
苹果漂浮,所受浮力F浮'=G=mg,
根据阿基米德原理和ρ=可知,ρ油gV排=ρ苹果gV苹果②,
联立①②可知,苹果的密度ρ苹果=ρ油=0.9ρ油。
15.(2024·达州)如图甲所示,悬挂在弹簧测力计下端的实心圆柱体A浸没在水中,将其缓慢拉出水面(忽略物体带出的水),弹簧测力计的示数F与物体上升的高度 h之间的关系图像如图乙所示。然后将体积为2 000 cm3 的实心物体B用细线和A连接在一起放入水中,如图丙所示,A、B刚好悬浮。下列说法正确的是(细线的重力和体积忽略不计,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)( )
A.A浸没在水中所受浮力为10 N
B.A的底面积为50 cm2
C.B的重力为20 N
D.B的密度为0.75×103 kg/m3
二阶 能力提升练
D
16.如图所示,水平桌面上放置两个溢水杯,分别装满甲、乙两种液体。将一个密度为ρ0的小球放入甲液体中,小球静止时,溢出液体的质量为m甲;再将小球放入乙液体中,小球静止时,溢出液体的质量为m乙。则m甲____(选填“>”“=”或“<”)m乙;乙液体的密度ρ乙=______(用已知条件所给的字母表示)。
>
ρ0
$$