内容正文:
第十章 浮力
一、选择题
1.盐水选种是古代我国劳动人民发明的一种巧妙挑选种子的方法,用盐水选种时需要配制一定浓度的盐水,然后把种子倒入盐水中,则漂浮于盐水面的是次种,沉入容器底的是良种,有关盐水选种过程中下列说法正确的是( )
A.良种所受浮力等于重力,次种所受浮力也小于重力
B.若良种和次种的体积相同,则全部种子受到的浮力相同
C.盐水选种时所用盐水的密度都要大于所有种子的密度
D.若要选出更饱满种子,则需要往盐水中加入适当的盐
2.如图所示,放在水平桌面上的溢水杯盛满水,用弹簧测力计挂一个实心铁块,示数为F1;将铁块缓慢浸没水中(未接触溢水杯),溢出的水流入小烧杯,弹簧测力计的示数为F2。下列判断正确的是( )
A.水对溢水杯底部的压强 p甲<p乙 B.水对溢水杯底部的压力 F甲>F乙
C.铁块受到的浮力 F浮=F2﹣F1 D.小烧杯中水的重力 G=F1﹣F2
3.如图所示,三个完全相同的容器内装有适量的水后,在乙容器内放入木块漂浮在水面上,丙容器内放一个小球悬浮在水中,此时,甲、乙、丙三个容器内水面高度相同,下列说法正确的是( )
A.三个容器中,水对容器底的压力不相等
B.如果向乙容器中加入盐水,木块受到的浮力变大
C.如果向丙容器中加入酒精,小球将上浮
D.若木块和小球的质量相同,则木块排开水的体积V1等于小球排开水的体积V2
4.关于轮船和潜水艇,下列说法正确的是( )
A.轮船从密度较小的江水中驶入密度较大的海水中,其所受浮力变大
B.漂浮在海上的轮船,其所受浮力小于其排开海水所受的重力
C.浸没在水下的潜水艇继续下潜的过程中,其所受浮力变小
D.潜水艇在露出水面后继续上浮的过程中,其所受浮力变小
5.如图所示,水平桌面上放置甲、乙两个质量相同、底面积不同的圆筒形容器,甲容器中盛有液体A,物块M漂浮在A中,物块N漂浮在B中,容器中液体A、B对底部压强相等,物块M、N质量相等。下列判断正确的是( )
A.液体密度
B.M排开液体的质量大于N排开液体的质量
C.A液体质量等于B液体质量
D.甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强
6.将体积相同材料不同的甲、乙、丙三个实心小球,分别轻轻放入三个装满水的相同烧杯中,甲球下沉至杯底、乙球漂浮和丙球悬浮,如图所示,下列说法正确的是( )
A.三个小球的质量大小关系是
B.三个小球受到的浮力大小关系是
C.三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是
D.三个烧杯底部对桌面的压力大小关系是
7.如图所示,质量为120g、密度为4的金属块有一半的体积浸在溢水杯中,此时杯中水面恰好与溢水口相平,底面积为30的小桶中没有水,弹簧测力计示数为,手提溢水杯的拉力为;提着溢水杯向上移动,当金属块刚好浸没时,溢出水对小桶底部的压强为p,弹簧测力计示数为,手提溢水杯拉力为。已知小桶能全部接住从溢水杯中溢出的水,则下列说法正确的是( )
A.金属块体积为300 B.
C.p=50Pa D.
8.如图甲为盛水的烧杯,上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体,将圆柱体缓慢上提,直至将圆柱体全部提出水中,整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体上升高度h变化关系的图象如图乙所示,g取10N/kg,下列说法正确的是(不考虑烧杯液面变化)( )
A.圆柱体受到的重力是0.1N
B.圆柱体受到的最大浮力是0.25N
C.圆柱体的密度是3.5×103kg/m3
D.当圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强为400Pa
二、填空题
9.2024年5月8日,海军的建舰完成为期8天的首航试验任务,福建舰满载时的排水量约为80000吨,满载时所受浮力约为 N。当福建舰由密度较小的海域驶入海水密度较大的海域时,浮力大小 。
10.将一个质量为160g、体积20cm3的实心物体浸没在水中,松手后物体将 ,最终物体静止时受到的浮力为 N。
11.江津某学校开展项目化学习,设计制做密度计,如图甲所示。某同学把同一个密度计分别放入不同液体中,如图乙所示,密度计在A 液体中所受浮力为 B液体中所受浮力为 FB,FA FB,A液体密度 B液体密度(均选填“>、<、=”)。
12.如图所示,底面积为的薄壁圆柱形容器放在水平桌面的中央,容器中装有30cm深的水,此时水对容器底部压强为 Pa。将一个重3N、高为8cm、底面积为的实心圆柱体用细线拉着,物体下表面刚碰到水面,然后竖直缓慢使物体下移4cm后保持静止(水没有溢出),则此时细线对圆柱体的拉力为 N。
13.在我市的上空,经常看到一个浮空艇(如图所示),浮空艇用缆绳系在地面的重物上。若此浮空艇的总质量为,体积为2000m3,该浮空艇周围空气的密度为1.2kg/m3,g取10N/kg,缆绳的重力可忽略不计。此时浮空艇受到的浮力大小为 N;缆绳的拉力为 N;浮空艇内部有三层:上层装有氦气(相同条件下氦气密度比空气小得多),中间隔开,下层是空气,当悬于空中的浮空艇需要 (填“上浮”或“下降”)的时候,可以用上层的氦气排出下层的部分空气,以此改变自身重力,同时使整个浮空艇的压差在安全范围内。
三、作图题
14.如图所示,水正在沸腾,请作出气泡a所受浮力和重力的示意图。
四、实验题
15.如图所示为小明“探究浮力的大小与排开液体所受的重力的关系”实验。
(1)为了减小实验误差,如图所示操作ABCD的合理的实验顺序应为 (填字母);
(2)小明按照合理的顺序进行实验并收集数据。设A、B、C、D四次操作中弹簧测力计的读数分别是F1、F2、F3、F4,若关系式 (用字母表达)成立,即可验证阿基米德原理。物体逐渐浸入液体中时,液体对溢水杯底的压强 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)若步骤A中的液体未达到溢水口,根据实验数据计算会发现物体所受浮力 (选填“大于”“小于”或“等于”)溢出液体所受的重力;
(4)若只将物体的一部分浸在液体中,则 (选填“能”或“不能”)得到正确结论。
16.小刚同学游泳训练时发现从浅水区走向深水区时感觉身体越来越“轻”,为了探究这一问题,他利用金属块、弹簧测力计等实验器材做了“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验(图甲)。
(1)小刚根据图甲中A、B、C三图,得出浮力大小与 有关,由此小刚明白了身体变“轻”的原因;分析 三图,得出浮力的大小还与液体的密度有关;
(2)金属块浸没在水中所受浮力的大小为 N;
(3)小刚根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数与金属块浸入液体深度的关系图像(图乙),根据图像可以得出结论:浮力大小与物体浸入液体的深度 (选填“有关”或“无关”);
(4)若完成实验后,小刚发现使用的弹簧测力计没有校零,实验中金属块浸没时测得的浮力大小与真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
五、计算题
17. 小明同学对一个金属块进行了两次测量:第一次如图(甲)所示,用细线系住金属块挂在弹簧测力计上,弹簧测力计的读数为2.7N.第二次如图(乙)所示,让金属块浸没在盛水的杯于中,这时弹簧测力计的读数为1.7N.(g取10N/kg)求:
(l)金属块在水中受到的浮力.
(1)金属块的体积;
(2)金属材料的密度.
18. 细线的一端固定在杯底,另一端拴住一个体积为的小球A,向杯内缓慢注水,当小球A浸没在水中时(如图所示),细线对小球的拉力为3N。求:
(1)小球A受到的浮力;
(2)小球A的质量;
(3)小球A的密度。
参考答案
1.D
2.D
3.D
4.D
5.D
6.D
7.C
8.C
9.8×108;不变
10.下沉;0.2
11.=;<
12.;2
13.;;上浮
14.
15.CADB;F1-F4=F2-F3;不变;大于;能
16.物体排开液体的体积;ACE(ADE);1;无关;不变
17.(1)因金属块浸没在水中,所以,由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可得,金属块的体积:
V金=V排===1×10﹣4m3;
(2)由题意可知,金属块的重力G=2.7N,
由G=mg可得,金属块的质量:
m===0.27kg,
金属块的密度:
ρ===2.7×103kg/m3.
18.(1)解:小球A受到的浮力
(2)解:由题意可知,竖直方向上,小球受到向下的重力和拉力,向上的浮力,处于静止状态,则小球受到的重力为
小球A的质量为
(3)解:小球A的密度为
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