内容正文:
第10章 流体的力现象
3.科学探究:浮力的大小
第2课时 阿基米德原理的应用
(选择题为单选)
1. 如图所示,A为木块,B为铝块,C为铁球,它们的体积相等,把它们都浸没在水中,则( D )
A. 铁球受到的浮力最大
B. 铝块受到的浮力最大
C. 木块受到的浮力最大
D. 三个物体受到的浮力一样大
(第1题)
D
A组 基础过关精练
2. 两个相同的烧杯中分别装满了两种不同的液体,把甲、乙两球分别轻轻放入两杯液体中,最后处于如图所示状态。甲、乙排开液体所受的重力相等,甲、乙所受浮力相比( C )
A. 甲所受浮力更大
B. 乙所受浮力更大
C. 甲、乙所受浮力一样大
D. 不知道液体密度,无法比较浮力大小
(第2题)
C
3. (2024·成都青白江区期末)如图所示,体积相同的A、B、C三个小球静止在液体中的位置如图所示,则它们所受浮力最大的是( C )
A. A球 B. B球
C. C球 D. 无法确定
(第3题)
C
4. 将一重为40 N的物体放入盛满水的溢水杯中,从杯中溢出1 kg的水,则该物体受到的浮力为(g取10 N/kg)( C )
A. 40 N B. 50 N
C. 10 N D. 30 N
C
5. 将重为2 N的物体放入盛有水的溢水杯中,从杯中溢出0.5 N的水,则物体受到的浮力( C )
A. 一定为0.5 N B. 可能小于0.5 N
C. 可能大于0.5 N D. 无法判断
C
6. (2024·成都)小李同学想估算空气对自己的浮力大小,采集的数据有:自己的体重、自己的密度(与水接近,约为1.0×103 kg/m3)、空气的密度(约为1.3 kg/m3)。由数据可知空气对小李的浮力大小约为( B )
A. 0.006 N B. 0.6 N
C. 60 N D. 600 N
B
7. 体积为1×10-3m3的物体浸没在水中时,所受浮力的方向是 竖直向上 ,物体受到的浮力大小为 10 N。(g取10 N/kg)
竖直向上
10
8. 一个在节日放飞的气球,体积是620 m3。这个气球在地面附近受到的浮力为 7 998 N。(设地面附近空气的密度为1.29 kg/m3,g取10 N/kg)
7 998
9. 如图甲所示,弹簧测力计示数为5 N;如图乙所示,小球有一半体积浸在水中,测力计示数为2 N,则小球受到的浮力为 3 N,小球的体积为 600 cm3。(g取10 N/kg)
(第9题)
3
600
10. 如图所示,将体积为10-3m3、重为6N的物体用细线系在圆柱形容器的底部,物体浸没在水中,则物体所受的浮力为 10 N,细线受到的拉力为 4 N。(g取10 N/kg)
(第10题)
10
4
11. 一个实心金属块在空气中称重为10 N,浸没在水中称重为 6 N。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)求:
(1)金属块的质量;
解:(1)金属块的质量:m===1 kg
(2)金属块所受到水的浮力;
解:(2)金属块所受到水的浮力:
F浮=G-F'=10 N-6 N=4 N
(3)金属块的体积;
解:(3)金属块的体积:V=V排==
=4×10-4 m3
(4)金属块的密度。
解:(4)金属块的密度:
ρ===2.5×103 kg/m3
12. 如图所示,放置在水平面上的圆柱体容器内有一定量的水,棱长为10cm的正方体木块A,在细线的拉力作用下,在水中处于静止状态,此时细线的拉力为4N。
(1)此时木块A受到的浮力;
(g取10 N/kg,水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3)求:
解:(1)木块A的体积:
V=L3=(10cm)3=1000cm3=1×10-3m3
由于木块A浸没在水中,则其排开水的体积:
V排=V=1×1m3
故此时木块A受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×1m3=10N
(第12题)
(2)木块A所受的重力;
解:(2)木块A在细线的拉力、重力、浮力的作用下,在水中处于静止状态,则此时G木+F拉=F浮
故木块A所受的重力:
G木=F浮-F拉=10N-4N=6N
(3)木块A的密度。
解:(3)木块A的质量:m木===0.6kg
故木块A的密度:
ρ木===0.6×103kg/m3
(选择题为单选或双选)
13. 如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。实验甲、丙和丁中,弹簧测力计的示数分别为4.0 N、2.8 N和2.5 N。若盐水的密度为1.2×103 kg/m3,g取10 N/kg,则下列结论正确的是( B )
B
B组 能力拓展训练
①物体A的密度为4×103 kg/m3
②实验乙中,物体A受到的拉力为3 N
③实验丙中,弹簧测力计的示数比乙中小0.5 N
④实验丁中,容器底部受到的压力大于0.3 N
A. ①②③ B. ①②④ C. ①③④ D. ②③④
(第13题)
14. (2024·海南)用弹簧测力计悬挂一个实心柱体,将它浸入水中静止时,其上表面恰好与水面相平。此时弹簧测力计的示数为3 N,柱体下表面受到水的压力为2 N,则柱体受到的浮力为 2 N,柱体的密度是 2.5×103 kg/m3(g取10 N/kg)。
2
2.5×103
(第14题)
15. (2024·成都石室中学期中)如图甲所示是用钢缆绳拉着某长方体A沿竖直方向匀速沉入江中的情景,图乙是A下降过程中某时段钢缆绳对A的拉力F随时间t变化的图像。当长方体A的一半体积浸入水中后钢缆绳对A的拉力为 2×104 N,长方体A的平均密度为 1.5×103 kg∕m3。(g取10 N/kg)
2×104
1.5×103
(第15题)
$$第10章 流体的力现象
3.科学探究:浮力的大小
第1课时 实验探究
1. 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,实验过程如图所示,其中弹簧测力计示数的大小关系是F1>F2>F3,F3<F4。
(1)比较 乙、丙 两图可知,浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。
乙、丙
(第1题)
(2)比较丙、丁两图可知,浮力的大小跟 液体的密度 有关。
(3)分析甲、丙两图可得,物体浸没在水中时受到的浮力F浮= F1-F3 。
液体的密
度
F1-F3
(第1题)
(4)如下图所示,能正确反映铁块所受的拉力F和浸入水中的深度h关系的图像是 C 。
[第1(4)题]
C
A B C D
2. (2024·达州节选)同学们在“探究影响浮力大小的因素”实验中,根据日常生活经验提出了以下猜想:
①浮力大小与物体浸入液体中的深度有关;
②浮力大小与物体排开液体的体积有关;
③浮力大小与液体的密度有关。
实验步骤和数据如图所示:
(ρ水=1×103 kg/m3,g取
10 N/kg)
(第2题)
(1)根据实验数据,小聪计算出该物体浸没在水中时受到的浮力大小是 4 N。
(2)为了验证猜想①,分析A与C、D三次实验,得出的结论是:浸没在液体中的物体所受浮力大小与浸入液体中的深度 无关 (选填“有关”或“无关”)。
4
无关
(第2题)
(3)为了验证猜想②,分析A与 B、C 三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关。
B、C
(第2题)
(4)小聪为了验证猜想③,分析A与B、E三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关。你认为这样操作是 错误 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 没有控制物体排开液体体积相等 。
错误
没有控制物体排开液体
体积相等
(第2题)
3. (2024·山西)小明发现木头在水中是漂浮的,而铁块在水中会下沉,他猜想浮力的大小与浸在液体中的物体的密度有关。为此他进行了如下探究,请你帮助他完成实验。
(第3题)
(1)实验思路:
选取体积相同、 密度 不同的物体A和B分别浸没在水中,测出其所受浮力并进行比较。
密度
(第3题)
(2)实验过程:
按照实验思路依次进行如图所示的操作,从图甲中可知物体A所受的浮力为 1.2 N。观察图乙可知物体B在水中受到的拉力为 2.8 N,并计算出物体B所受的浮力。
1.2
2.8
(第3题)
(3)实验结论:
分析实验数据,可得出初步结论: 浮力的大小与浸在液体中的物体密度无关 。
浮力的大小与浸在
液体中的物体密度无关
(第3题)
4. 在“探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系”的实验中,某实验小组用如图甲所示的装置进行实验。
甲
乙
(第4题)
(1)多次实验后,若物体所受浮力F浮= F1-F3 (用图中物理量符号表示)与物体排开液体所受的重力G排均相等,则可以得到结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于被物体排开液体所受重力的大小。
F1-F3
甲
乙
(第4题)
(2)若选用木块进行该实验,即木块会漂浮在水面上,则 C 步骤可以不再利用弹簧测力计测量,根据二力平衡也可以分析得到结论。
C
甲
乙
(第4题)
(3)以下情况对得出实验结论没有影响的一项是 C 。
A. 溢水杯中的水没有装满
B. C步骤中石块触碰到了容器底部
C. 将溢水杯中的水换成酒精进行实验
D. 从溢水杯中溢出的水洒了一些在桌上
C
甲
乙
(第4题)
(4)另一实验小组设计了方案二,如图乙所示,将装满水的溢水杯放在升降台G上,缓慢调高升降台,且容器不与重物接触时,发现随着重物浸入水中的体积越来越大,弹簧测力计E示数的变化量 等于 (选填“大于”“小于”或“等于”)F示数的变化量,从而证明F浮=G排。
等于
甲
乙
(第4题)
5. 为了直观验证阿基米德原理,实验装置如图所示,把弹簧测力计上端固定在铁架台上,用粗铁丝做一个框,挂在弹簧测力计挂钩上。在粗铁丝框上端悬吊一个金属块,下端放一小杯。在金属块的正下方,有一个溢水杯,溢水杯放置在铁架台的支架上,溢水杯跟金属块、粗铁丝都不接触。
(第5题)
(1)平稳缓慢地抬高溢水杯支架,使金属块浸没在水中(如图甲→乙→丙所示),在此过程中,弹簧测力计示数:F甲 = F乙(选填“>”“=”或“<”)。
=
(第5题)
(2)再平稳缓慢地降低溢水杯支架,使金属块完全离开水面(如图丁所示)。可以计算出图丙中金属块所受到的浮力约为 1.2 N,此时浮力的测量数值比真实数值 偏大 (选填“偏大”或“偏小”)。
1.2
偏大
(第5题)
$$