内容正文:
第十章 浮力
一、选择题
1.如图列举的物体中,利用空气浮力升空的是( )
A.无人机 B.飞机
C.风筝 D.热气球
2.一个浸没在水中的正方体物块,其下表面受到的水对它的向上压力为16N,上表面受到水对它的向下的压力为6N,则正方体在水中受到的浮力大小和方向为( )
A.22N 竖直向上 B.10N 竖直向上
C.10N 竖直向下 D.无法判断
3.福建舰是中国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航空母舰,可搭载歼-15T、歼-35、歼-15D、空警600等不同类型的舰载机70架,如图所示。当舰载机全部返回停稳后。下列说法正确的是( )
A.舰体上浮些,受到浮力变小 B.舰体上浮些,受到浮力不变
C.舰体下沉些,受到浮力变大 D.舰体下沉些,受到浮力变小
4.小铭和家人去死海旅游,小铭为躺在水面上的爸爸拍了一张照片,如图所示。下列对爸爸受到浮力的分析,正确的是( )
A.排开海水的体积越大,受到的浮力越大
B.海水的密度小于爸爸身体的密度
C.浮力的方向是垂直向上
D.爸爸受到的浮力大于重力
5.潜水艇能潜入水下航行,进行侦察和袭击,是一种很重要的军用舰艇。潜水艇的艇身装有水舱,可以通过改变水舱内气压的方式进行充放水,从而改变自身重力实现上浮下潜。下列说法正确的是( )
A.潜水艇上浮时,要向水舱充水
B.潜水艇下潜时受到的浮力大于重力
C.潜水艇受到的浮力等于重力时,可以悬浮在水中
D.潜水艇漂浮在水面上时,浮力小于重力
6.如图所示,有些鱼的浮沉是靠鱼鳔膨胀、收缩实现的。下列说法正确的是( )
A.鱼要上浮时,应让鱼鳔收缩
B.鱼鳔收缩时,鱼受的浮力不变
C.鱼鳔膨胀时,鱼受的重力变小从而上浮
D.鱼鳔膨胀时,鱼排开水的重力变大从而上浮
7.如图所示,底面积为100cm2的圆柱形容器置于水平桌面,柱形物体被细线拉着静止在水中,该物体下表面受到的压力为22N,上表面受到的压力为10N;剪断细线物体静止后,液体对容器底部的压强比剪断细线前减少了300Pa。,g取10N/kg,下列说法正确的是( )
A.剪断细线后,容器对水平桌面的压强变小
B.剪断细线后,物体静止时所受浮力大小为9N
C.该物体的体积为1.2×10-4m3
D.物体的重力为10N
8.如图甲所示,弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的大水槽上方离水面某一高度处缓缓下降,然后逐渐浸入水中;图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像。液面变化忽略不计,则下列说法中正确的是( )
①物体的底面积为200cm2
②物体的密度是2×103kg/m3
③当h=7cm时,物体下表面受到水的压力是8N
④当h=8cm时,物体上表面受到水的压力为3N
A.只有①和③ B.只有②和④ C.只有②和③ D.只有①和②
二、填空题
9.把重10N, 体积为的物体投入盛满水的溢水杯中, 当物体静止时, 物体的状态是 (选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”),溢出水的重力为 N。
10.如图所示,用细杆将重为3N的正方体小木块压入水中并保持静止,此木块上表面受到水的压力为7N,下表面受到水的压力为15N,则木块受到浮力大小是 N,浮力的方向是 ,细杆对木块的压力大小是 N。
11.如图为中国首艘055型导弹驱逐舰,作为国内大型新型驱逐舰,其满载排水能力超过。假设该驱逐舰满载时排水量为(表示它满载时排开水的质量为),此时它所受的浮力是 .当该驱逐舰从长江驶入大海时,吃水深度将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。(g取)
12.如图所示,小明用不同材料做成粗细大小都一样的甲、乙两支密度计放在水中,水面刚好与甲的最上端刻度相齐,与乙的最下端刻度相齐。由图可知甲、乙密度计的重力G甲 G乙 (填“大于”或“小于”)。其中 密度计可以测比水密度大的液体的密度。
13.当把饺子放入沸腾的水中后,饺子(不考虑饺子的吸水性)先下沉到锅底,过了一会儿又上浮,最终漂浮在水面上。则饺子在下沉过程中 (选填“受”或“不受”)浮力;在加速上浮的过程中,饺子的平均密度ρ ρ水(选填“<”、“=”或“>”);最终漂浮时,饺子受到的浮力 饺子重力(选填“<”、“=”或“>”)。
三、作图题
14.如图所示,一枚鸡蛋浸没在浓盐水中(ρ盐水>ρ鸡蛋)画出鸡蛋所受的重力和浮力的示意图。
四、实验探究题
15.在进行“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,同学们提出如下猜想:
A.可能与物体浸没在液体中的深度有关 B.可能与物体的密度有关
C.可能与液体的密度有关 D.可能与物体浸在液体中的体积有关
为了验证上述猜想,小明选用了物块甲和乙(甲和乙的体积相等但密度不同)、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等器材,做了如图所示的实验。
(1)分析比较实验①⑤,可以知道甲浸没在水中时所受到的浮力是 N。
(2)小明认为分析比较实验①③④,不可以验证猜想A是错误的,原因是 。应分析比较实验 ,才可以验证猜想A是错误的。
(3)分析比较实验①⑤与②⑥,可以验证猜想 是错误的。
(4)分析比较实验 ,可以验证猜想D是正确的。
(5)分析比较实验②⑥⑦可得:浸在液体中的物体所受浮力的大小与 有关。
(6)综合以上分析,得出最后的实验结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小与 和 有关。
16.某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
(1)弹簧测力计使用前要先进行竖直 ;
(2)探究实验的实验步骤如图中甲、乙、丙、丁所示,合理的实验顺序是 ;
(3)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为 N,所测出排出水的重力为 N;
(4)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于它 ;
(5)以下情况会影响结论的是 ;
A.未放入石块前溢水杯中水面未到达溢水口
B.图甲中物体未全部浸没在水中
(6)小明将装满水的溢水杯放到电子秤上,再用细线挂着铝块,将其缓慢浸入溢水杯中如图戊所示,在铝块浸入水的过程中 (始终不碰到杯底),溢水杯底所受水的压力 ,电子秤的读数 。(均选填“变大”、“不变”或“变小”)
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.D
2.B
3.C
4.A
5.C
6.D
7.B
8.B
9.漂浮;10
10.8;竖直向上;5
11.;变小
12.>;甲
13.受;<;=
14.
15.(1)2
(2)未控制物体浸在液体中的体积相同;①④⑤
(3)B
(4)①③④
(5)液体的密度
(6)液体的密度;物体浸在液体中的体积
16.(1)调零
(2)丁、乙、甲、丙
(3)2;2
(4)排开液体的重力
(5)A
(6)不变;不变
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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