内容正文:
第11讲 浮力 阿基米德原理
青海真题分点练
命题点1 阿基米德原理的应用
1.(2023·西宁)一个质量为60 g、体积为100 cm3的物体放入酒精(ρ酒精=0.8×103 kg/m3)中,物体静止时,物体浸在酒精中的体积与物体总体积的比值为(A)
A.3∶4 B.3∶5 C.1∶2 D.2∶3
2.(2018·青海)将质量不同、体积相等的三个小球A、B、C放在水中,静止时处于如图所示的位置,则三个小球受到浮力的大小为(D)
A. FA> FB> FC
B. FA< FB< FC
C. FA> FB=FC
D. FA< FB=FC
命题点2 浮力的简单计算
3.(2023·青海)把一重4.74 N的金属块用细线悬挂在弹簧测力计的挂钩上。把它浸没在水中时,弹簧测力计的示数是4.14 N;把它浸没在某液体中时,弹簧测力计的示数是4.11 N。则下列计算结果错误的是(ρ水=1.0×103 kg/m3)(D)
A.金属块在水中受到的浮力是0.6 N
B.金属块的体积是6×10-5 m3
C.液体的密度是1.05×103 kg/m3
D.金属的密度是6.9×103 kg/m3
4.(2024·青海)我国自主研发的“深海勇士号”载人潜水器,其质量为2×104 kg。当潜水器悬浮在海水中时,受到的浮力是2×105N;当它继续下潜时受到的浮力不变(选填“变大”“不变”或“变小”),压强变大(选填“变大”“不变”或“变小”)。(g取10 N/kg)
5.(2024·青海)“飞天”兴趣小组在模拟搭建月球科研基地时,选取了某种砖块作为建筑材料,钻取了一块圆柱体样品(样品不吸水)。已知g=10 N/kg,ρ水=1×103 kg/m3,求:
(1)如图甲所示,利用弹簧测力计测得样品重力为4.2 N,则该样品的质量m。
(2)如图乙所示,该样品浸没在水中时受到的浮力 F浮。
(3)该样品的密度ρ。
(4)当该样品上表面距水面4 cm处时,样品上表面所受水的压强p。
(5)请你为月球基地命名并简单介绍其寓意。
解:(1)m===0.42 kg
(2) F浮=G- F拉=4.2 N-1.2 N=3 N
(3)V排===3×10-4 m3
由于样品浸没在水中所以V物=V排=3×10-4 m3
ρ样===1.4×103 kg/m3
(4)p=ρgh
p=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.04 m=400 Pa
(5)天河之地,象征着开创天之先河。(合理均可)
6.(2023·青海)如图所示,西宁舰是中国自主研发的052D型导弹驱逐舰,它满载时的排水量为7.5×106 kg(排水量就是西宁舰装满货物时排开水的质量,海水的密度取ρ=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg)。
请你解决以下问题:
(1)西宁舰满载时排开水的重力G排。
(2)水下5 m处舰体受到的压强p。
(3)西宁舰满载时受到的浮力 F浮。
(4)西宁舰满载时,其排开液体的体积V排。
解:(1)G排=m排g
G排=7.5×106 kg×10 N/kg=7.5×107 N
(2)p=ρgh
p=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×5 m=5×104 Pa
(3) F浮=G排
F浮=7.5×107 N
(4)方法一:由公式 F浮=ρgV排得
V排===7.5×103 m3
方法二:
V排= V排==7.5×103 m3
命题点3 探究浮力的大小跟哪些因素有关
7.(2023·青海)如图所示,是某实验小组“探究浮力大小跟哪些因素有关”的实验过程中弹簧测力计挂着同一金属块的示数。
(1)金属块浸没在盐水中时,受到的浮力是2.4N。
(2)分析图乙、丙可知,浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。
(3)分析丙、丁两图可知,浸在液体中的物体所受的浮力大小跟液体的密度有关。
(4)由实验可知,该金属块的密度是2.4×103kg/m3。
全国视野分层练
A组 夯基础
1.(2024·江西)右图是我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器,它创造了万米的载人深潜新纪录,标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。“奋斗者”号在万米深海处继续下潜的过程中,不考虑海水密度及潜水器体积的变化,以下说法正确的是(A)
A.“奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强变大
B.“奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强不变
C.“奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强不变
D.“奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强变大
2.(2024·广安)2023年4月,我国东部战区组织了环台岛军事演习。当参演的航空母舰——“辽宁舰”上的战斗机从军舰上起飞后(B)
A.飞行的战机以航母为参照物,是静止的
B.航母所受浮力变小,会上浮一些
C.航母所受浮力不变,排开水的体积不变
D.航母两侧水域流速大的位置压强大
3.(2024·河南)宋朝的怀丙利用浮船打捞铁牛,展现了我国古人的智慧。图为打捞过程示意图,先将陷在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳索系在一起,再把船上的泥沙铲走,铁牛就被拉起,然后把船划到岸边,解开绳索卸下铁牛,就可将铁牛拖上岸。船在图中甲、乙、丙三个位置船所受浮力为 F甲、 F乙、 F丙,下列判断正确的是(B)
A. F甲= F乙= F丙 B. F甲> F乙> F丙
C. F甲= F乙> F丙 D. F甲< F乙< F丙
4.(2024·齐齐哈尔)如图所示,有一个内外壁皆为圆柱形的平底容器,内装足够深的水。将一个质地均匀的正方体物体悬挂在竖直放置的弹簧测力计下(图中未画出弹簧测力计)。当物体的体积浸入水中时,弹簧测力计示数为7 N;当物体的体积浸入水中时,弹簧测力计示数为4 N。现将物体从弹簧测力计上取下放入水中,则该物体静止时,所受到的浮力是9N,该物体的密度为0.9×103kg/m3。
5.(2024·绥化)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,实验操作如下,实验过程中弹簧测力计的示数如图所示。(图中所用容器底面积是50 cm2,均为相同的平底薄壁圆柱形容器,物块不吸水和另一液体)
(1)测量前,需沿竖直方向将弹簧测力计调零。
(2)实验中,物块浸没在水中受到的浮力是2N。
(3)如果对比B、E两次实验,得出“浮力的大小与液体密度有关”的结论,那么这种做法不正确(选填“正确”或“不正确”),理由是未控制物体排开液体的体积相同。
(4)由C、D两次实验可得出结论:浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(5)完成E实验操作后,用弹簧测力计将物块向上拉出液面一小部分,弹簧测力计示数变为2.8 N,此操作会使容器中的液面下降 1cm。
B组 提能力
6.(2024·兰州)一根轻质且不可拉伸的细线将一边长为10 cm的正方体物块拴接在容器底部,如图甲所示,当水深为30 cm时,绳子刚好伸直;如图乙所示,当水深为36 cm时,物体上表面恰好与水面相平,已知ρ水=1.0×103 kg/m3,则此正方体物块的密度为0.4×103kg/m3,乙图中细线的拉力为6N。(g=10 N/kg)
7.如图所示,图甲是小东用弹簧测力计挂着一块不吸水的实心圆柱形合金体,从空中逐渐浸入水中的情景。图乙是弹簧测力计示数 F随该合金体逐渐下降到浸入水中的深度h的变化图象。合金体从接触水面到刚浸没的过程中,受到的浮力逐渐变大(选填“变大”“变小”或“不变”)。合金体的密度是4.0×103kg/m3。(g=10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
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第11讲 浮力 阿基米德原理
青海真题分点练
命题点1 阿基米德原理的应用
1.(2023·西宁)一个质量为60 g、体积为100 cm3的物体放入酒精(ρ酒精=0.8×103 kg/m3)中,物体静止时,物体浸在酒精中的体积与物体总体积的比值为( )
A.3∶4 B.3∶5 C.1∶2 D.2∶3
2.(2018·青海)将质量不同、体积相等的三个小球A、B、C放在水中,静止时处于如图所示的位置,则三个小球受到浮力的大小为( )
A. FA> FB> FC
B. FA< FB< FC
C. FA> FB=FC
D. FA< FB=FC
命题点2 浮力的简单计算
3.(2023·青海)把一重4.74 N的金属块用细线悬挂在弹簧测力计的挂钩上。把它浸没在水中时,弹簧测力计的示数是4.14 N;把它浸没在某液体中时,弹簧测力计的示数是4.11 N。则下列计算结果错误的是(ρ水=1.0×103 kg/m3)( )
A.金属块在水中受到的浮力是0.6 N
B.金属块的体积是6×10-5 m3
C.液体的密度是1.05×103 kg/m3
D.金属的密度是6.9×103 kg/m3
4.(2024·青海)我国自主研发的“深海勇士号”载人潜水器,其质量为2×104 kg。当潜水器悬浮在海水中时,受到的浮力是 N;当它继续下潜时受到的浮力 (选填“变大”“不变”或“变小”),压强 (选填“变大”“不变”或“变小”)。(g取10 N/kg)
5.(2024·青海)“飞天”兴趣小组在模拟搭建月球科研基地时,选取了某种砖块作为建筑材料,钻取了一块圆柱体样品(样品不吸水)。已知g=10 N/kg,ρ水=1×103 kg/m3,求:
(1)如图甲所示,利用弹簧测力计测得样品重力为4.2 N,则该样品的质量m。
(2)如图乙所示,该样品浸没在水中时受到的浮力 F浮。
(3)该样品的密度ρ。
(4)当该样品上表面距水面4 cm处时,样品上表面所受水的压强p。
(5)请你为月球基地命名并简单介绍其寓意。
6.(2023·青海)如图所示,西宁舰是中国自主研发的052D型导弹驱逐舰,它满载时的排水量为7.5×106 kg(排水量就是西宁舰装满货物时排开水的质量,海水的密度取ρ=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg)。
请你解决以下问题:
(1)西宁舰满载时排开水的重力G排。
(2)水下5 m处舰体受到的压强p。
(3)西宁舰满载时受到的浮力 F浮。
(4)西宁舰满载时,其排开液体的体积V排。
命题点3 探究浮力的大小跟哪些因素有关
7.(2023·青海)如图所示,是某实验小组“探究浮力大小跟哪些因素有关”的实验过程中弹簧测力计挂着同一金属块的示数。
(1)金属块浸没在盐水中时,受到的浮力是 N。
(2)分析图乙、丙可知,浮力的大小跟 有关。
(3)分析 两图可知,浸在液体中的物体所受的浮力大小跟液体的密度有关。
(4)由实验可知,该金属块的密度是 kg/m3。
全国视野分层练
A组 夯基础
1.(2024·江西)右图是我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器,它创造了万米的载人深潜新纪录,标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。“奋斗者”号在万米深海处继续下潜的过程中,不考虑海水密度及潜水器体积的变化,以下说法正确的是( )
A.“奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强变大
B.“奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强不变
C.“奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强不变
D.“奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强变大
2.(2024·广安)2023年4月,我国东部战区组织了环台岛军事演习。当参演的航空母舰——“辽宁舰”上的战斗机从军舰上起飞后( )
A.飞行的战机以航母为参照物,是静止的
B.航母所受浮力变小,会上浮一些
C.航母所受浮力不变,排开水的体积不变
D.航母两侧水域流速大的位置压强大
3.(2024·河南)宋朝的怀丙利用浮船打捞铁牛,展现了我国古人的智慧。图为打捞过程示意图,先将陷在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳索系在一起,再把船上的泥沙铲走,铁牛就被拉起,然后把船划到岸边,解开绳索卸下铁牛,就可将铁牛拖上岸。船在图中甲、乙、丙三个位置船所受浮力为 F甲、 F乙、 F丙,下列判断正确的是( )
A. F甲= F乙= F丙 B. F甲> F乙> F丙
C. F甲= F乙> F丙 D. F甲< F乙< F丙
4.(2024·齐齐哈尔)如图所示,有一个内外壁皆为圆柱形的平底容器,内装足够深的水。将一个质地均匀的正方体物体悬挂在竖直放置的弹簧测力计下(图中未画出弹簧测力计)。当物体的体积浸入水中时,弹簧测力计示数为7 N;当物体的体积浸入水中时,弹簧测力计示数为4 N。现将物体从弹簧测力计上取下放入水中,则该物体静止时,所受到的浮力是 N,该物体的密度为 kg/m3。
5.(2024·绥化)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,实验操作如下,实验过程中弹簧测力计的示数如图所示。(图中所用容器底面积是50 cm2,均为相同的平底薄壁圆柱形容器,物块不吸水和另一液体)
(1)测量前,需沿 方向将弹簧测力计调零。
(2)实验中,物块浸没在水中受到的浮力是 N。
(3)如果对比B、E两次实验,得出“浮力的大小与液体密度有关”的结论,那么这种做法 (选填“正确”或“不正确”),理由是 。
(4)由 两次实验可得出结论:浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(5)完成E实验操作后,用弹簧测力计将物块向上拉出液面一小部分,弹簧测力计示数变为2.8 N,此操作会使容器中的液面下降 cm。
B组 提能力
6.(2024·兰州)一根轻质且不可拉伸的细线将一边长为10 cm的正方体物块拴接在容器底部,如图甲所示,当水深为30 cm时,绳子刚好伸直;如图乙所示,当水深为36 cm时,物体上表面恰好与水面相平,已知ρ水=1.0×103 kg/m3,则此正方体物块的密度为 kg/m3,乙图中细线的拉力为 N。(g=10 N/kg)
7.如图所示,图甲是小东用弹簧测力计挂着一块不吸水的实心圆柱形合金体,从空中逐渐浸入水中的情景。图乙是弹簧测力计示数 F随该合金体逐渐下降到浸入水中的深度h的变化图象。合金体从接触水面到刚浸没的过程中,受到的浮力逐渐 (选填“变大”“变小”或“不变”)。合金体的密度是 kg/m3。(g=10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
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