内容正文:
第十章 浮力
一、选择题
1.下列关于浮力的说法正确的是( )
A.上升中的热气球的浮力不可能等于重力
B.宇航员在空间站飘起来不是浮力的作用
C.潜水艇是靠改变自身体积来实现上浮和下沉的
D.上表面不受压力的物体,没有浮力
2.“我劳动,我快乐。”小明放学帮妈妈洗菜时发现,放在盆中的茄子浮在水面,西红柿沉在盆底。他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.茄子受到的浮力大于西红柿受到的浮力
C.西红柿排开水的重力等于自身的重力 D.西红柿的密度大于茄子的密度
3.在传统农耕文化中,劳动人民一般采用“盐水选种”的方法挑选种子,下列说法正确的是( )
A.种子上浮过程中盐水对种子的压强变大 B.漂浮的种子受到的浮力大于自身重力
C.下沉的种子密度比盐水的密度大 D.沉底的种子只受到重力和支持力
4.物理实践活动中,小明自制了一个体积为50cm3的潜艇模型,如图所示。下列说法正确的是( )
A.潜艇模型悬浮在水中时受到的浮力为5N
B.潜艇模型是通过改变所受的浮力实现浮沉的
C.将注射器向左推,图中悬浮的潜艇模型上浮
D.潜艇模型在水面下下潜的过程中受到的浮力增大
5.完全浸没在水中的乒乓球,放手后从运动到静止的过程,其浮力大小的变化情况是 ( )
A.浮力不断变大,但小于重力
B.浮力不变,但大于重力
C.浮力先不变,后变小且始终大于重力,直到最后静止时,浮力等于重力
D.浮力先大于重力,后小于重力
6.如图是用金属块、水、弹簧测力计等器材验证阿基米德原理的过程,下列说法正确的是( )
A.全部浸没时,排开液体重力为2N
B.先步骤丙再完成步骤乙,会导致直接测得的浮力偏小
C.金属块密度为
D.完成步骤丙,若剩余10N的水,则这部分水能产生的最大浮力为10N
7.水平桌面上两个容器中分别盛有甲、乙两种液体。将小球A先后放入两个容器中,静止时小球状态如图所示(两个容器液面相平)。下列说法正确的是( )
A.两种液体的密度ρ甲>ρ乙 B.小球所受浮力F甲<F乙
C.小球所受浮力F甲>F乙 D.两容器底受到液体压强p甲=p乙
8. 一弹簧测力计下挂一圆柱体,将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中,如图所示为整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的实验图象,已知,g取10N/kg。则下列说法中正确的是( )
A.圆柱体所受的最大浮力为8N B.圆柱体的密度为
C.圆柱体的重力为9N D.圆柱体的体积为
二、填空题
9.某次军事演习中,执行深海作业的潜水艇悬浮在海水中(如图)。要使潜水艇下潜,应对水舱 (选填“注水”或“排水”),在下潜过程中,海水对潜水艇上下表面的压力差 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
10.在《墨经. 经下》篇中有关于浮力的记载“荆之大,其沉浅也,说在举”,意思是说:荆木的 体积很大,但沉入水中的部分少,原因在于受到水的托举 。重为 600N 的荆木,漂浮在水 面上, 受到的浮力为 N,“沉入水中”的体积为 m3。
11.在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若王冠的质量为490g,浸没在水中称时,王冠重4.5N,则这顶王冠在水中的浮力为 N,它排开的水重为 N。(g取10N/kg)
12.如图甲所示的密闭容器,壁厚忽略不计,其底部是边长为5cm的正方形,容器内装有6cm的水,此时水对容器底的压强为 Pa。将容器倒置并使其在水中竖直漂浮,如图乙所示,容器内外水面的高度差为3cm,则容器的质量为 g。(,g取10N/kg)
13.一个长方体木块通过细线与空杯底部相连,先置于空杯的底部(不粘连),如图甲所示;再缓慢注入水,使得木块上浮,最终停留在水中,如图乙所示。已知木块所受浮力的大小随杯中水的深度变化如图丙所示,可知在图象的AB段,细线 (选填“有”或“没有”)拉力,可求出木块的密度为 kg/m3(水的密度ρ=1.0×103kg/m3;g=10N/kg)
三、作图题
14.如图所示,物体静止在水面上,画出它所受力的示意图。
四、实验题
15.探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验装置与步骤如图所示:
(1)图B中,金属块受到的浮力为 N;
(2)分析图B、C数据可得:物体在液体中受到浮力的大小与 有关;
(3)分析图C、D数据可得:物体在液体中受到浮力的大小与 无关;
(4)图D小桶内液体的重力为 N;
(5)请推测图A、B、C中电子秤的示数大小关系 。
16.某兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶等器材验证阿基米德原理。
(1)实验中同学们发现溢水杯中未装满水,如图甲所示,这样实验会使测得溢出水所受的重力偏小 (选填“偏大”或“偏小”);
(2)由实验可知:随着物体逐渐浸入水中,弹簧测力计的示数将会 (选填“变大”、“变小”或“不变”),可以判断物体所受浮力方向 ;
(3)溢水杯装满水后,将物块浸没在水中,如图乙所示,物块受到的浮力为 N,物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小 ;
(4)继续实验,将物块浸没在装满酒精的溢水杯中,如图丙所示,依旧保持物体所处深度不变,由图中数据可计算物体受浮力变化了 N,说明物块受到的浮力大小与 有关。
五、计算题
17. 古时代就开始利用浮力了,据考古工作者发现,在距今年前的新石器时期,我国古代劳动人民就制造出了独木舟,如图所示,该独木舟外形可看成一个长方体,它长、宽、高,质量为,,。求:
(1)当独木舟底部距离水面时,底部受到的压强;
(2)独木舟空载时受到的浮力;
(3)独木舟能承载的最大货物的质量。
18.如图所示,体积为V=200cm3的木块在绳子拉力F=0.8N的作用下完全浸没在水中,(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,绳子重力不计)求:
(1)浸没在水中木块所受的浮力;
(2)木块的重力;
(3)剪短绳子,木块静止时露出水面的体积为多少cm3 。
参考答案
1.B
2.D
3.C
4.C
5.C
6.C
7.A
8.A
9.注水;不变
10.600;0.06
11.0.4;0.4
12.600;75
13.没有;
14.
15.(1)0.6
(2)排开液体体积
(3)物体浸没的深度
(4)0.8
(5)=;=
16.偏小;变小;竖直向上;1;相等;0.2;液体密度
17.(1)解:独木舟底部受到的压强为:;
答:当独木舟底部距离水面时,底部受到的压强为;
(2)解:独木舟空载漂浮时受到的浮力等于独木舟的自重,即:;
答:独木舟空载时受到的浮力为;
(3)解:独木舟的体积为:,
当独木舟刚好浸没时,受到的浮力最大,此时独木舟排开水的体积等于独木舟的体积,
则独木舟受到的最大浮力为:,
独木舟的最大总重力等于最大浮力,即:,
独木舟能承载的最大货物的重量为:;
货物的质量为。
答:独木舟能承载的最大货物的质量为。
18.(1)浸没时,有如下关系成立
由可知,浸没在水中木块所受的浮力为
(2)木块在图中位置在竖直方向所受的重力,绳子的拉力与浮力作用下处于静止状态,木块的重力为
(3)剪短绳子,木块最终在水面漂浮,此时所受浮力为
由可知,木块浸在水中的体积为
剪短绳子,木块静止时露出水面的体积为
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