内容正文:
第十章浮力单元练习
一、单选题
1.关于悬浮与漂浮,下列说法中正确的是( )
A.物体受到的浮力等于重力时,物体一定悬浮
B.物体处于漂浮状态时,浮力大于重力
C.物体悬浮时,浮力与重力平衡;而漂浮时,重力与浮力不平衡
D.物体悬浮和漂浮时,浮力都等于重力
2.把重0.5N的物体放入盛有水的烧杯中,排出的水所受的重力为0.3N,则物体受到的浮力( )
A.可能为0.4N B.可能为0.2N C.一定为0.5N D.一定为0.3N
3.如图所示,圆锥体重为G,浸没在水中静止时受到水对它向上的压力为F1,向下的压力为F2,这两个力之间的关系是( )
A.F1>F2 B.F1=F2 C.F1<F2 D.无法判断
4.如图所示,把重2.5N的石块挂在弹簧测力计上,将石块浸没在水中,弹簧测力计示数变为1.5N。下列有关说法正确的是( )
A.石块所受浮力方向竖直向下 B.石块浸没在水中受到的浮力为1N
C.石块上、下表面受到的压力差为1.5N D.石块下表面受到的压力为2N
5.如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同。则三个物体的密度大小关系为( )
A. B. C. D.
6.如图所示的是海军055型驱逐舰,它是我国未来海军的中坚力量。其排水量为12000t,吃水深度为6.6m。关于该驱逐舰,下列分析正确的是( )
A.该驱逐舰在海上航行时受到的浮力大于重力
B.驱逐舰满载时受到的浮力约为
C.舰载直升机飞离后,驱逐舰受到的浮力变小
D.驱逐舰吃水深度越深,舰底受到水的压强越小
7.关于浮力,下列说法中正确的是( )
A.同一物体浸没在水中越深,受到的浮力越大
B.同种材料制成的体积相同的实心球和空心球,浸没在同种液体中,受到的浮力一样大
C.体积相同的铁块和铝块,浸没在同种液体中受到的浮力不同
D.同一物体分别浸没在水和酒精中,受到的浮力一样大
8.体积相同的三个小球分别放入同种液体中,它们所处的状态如图所示。下列说法中正确的是( )
A.小球受到的浮力 B.小球受到的浮力
C.小球受到的浮力 D.小球受到的浮力
9.如图所示,将小石块挂在弹簧测力计下如图甲,再浸没入水中(石块没有碰到烧杯底部)如图乙,静止时测力计示数分别是4N和3N,下列说法错误的是( )
A.石块的重力力是4N B.水对石块的浮力是3N
C.水对石块的浮力是1N D.图乙中,石块受的力有重力、拉力和浮力
10.如图所示,为验证阿基米德原理,小明将装满水的溢水杯放到电子秤上,再用细线系住铝块,缓慢将铝块浸入水中,铝块始终不与溢水杯接触。在这一过程中( )
A.水对溢水杯底的压力变小
B.水对溢水杯底的压强变大
C.铝块浸没在水中静止时,细线对铝块的拉力等于铝块排开水的重力
D.若电子秤示数不变,则验证了阿基米德原理
二、填空题
11.铁球浸没在水中,排开水的重力为0.6N,铁球所受浮力的大小为 N。当它下沉时,所受浮力的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
12.潜水艇是浮力知识的应用。如图所示是同一艘潜水艇在水面下上浮和下潜时的情景,其中图 正在下潜,潜水艇受到的浮力 (选填“>”“<”或“=”)。
13.炎炎夏日,人们想到许多避暑的好方法。下图所示的是游客在南昌梅岭大峡谷景区体验漂流的场景。游客乘坐的漂流艇能浮在水面上,是因为它受到了 力的作用,该力的方向是 的。
14.体积相同的A、B、C三个小球浸在水中稳定后的情形如图所示,分析可知 球受到的浮力最小,B球受到的浮力 (选填“大于”“小于”或“等于”)C球受到的浮力。
15.把重12N、体积为1×10-3m3的物体投入水中,当它静止时受到的浮力为 N;把重12N、体积为2×10-3m3的物体投入水中,当它静止时受到的浮力为 N。(g取10N/kg)
三、作图题
16.在图中,重为8牛的小球静止在水面上,用力的图示法画出该球所受的浮力
四、实验题
17.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”)
18.如图所示,是探究“浮力的大小跟哪些因素有关”实验过程中弹簧测力计的示数。则:
(1)由甲图可知,金属块受到的重力是 N, 当它浸没在水中时受浮力是 N;
(2)金属块从乙图到丙图的位置变化过程中,弹簧测力计的示数减小,说明金属块受到浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”),分析两图实验数据可得:物体所受的浮力大小与 有关;
(3)分析丙、丁两图实验数据可得:浮力大小跟物体浸没在水中的深度 (选填“有关”或“无关”);
(4)分析 两图可知,浮力大小跟液体密度有关,当物体浸入液体中的体积相同时,液体的密度越大,物体所受浮力越大。
五、计算题
19.一个物体重4.5N,体积为,把它放在水中,待其静止后,它所受的浮力是多大?
20.如图所示,2024年1月1日,我国首艘国产大型邮轮“爱达·魔都”号从吴淞口国际邮轮港顺利开启首航。其全长323.6米,总吨位(满载时的排水量)为13.55万吨,可搭载乘客5300人,若乘客平均质量60kg(,取10N/kg).求:
(1)“爱达·魔都”号满载时,受到的浮力?
(2)满载邮轮到港后,卸下了一批5682t的货物,乘客全部离船,此时邮轮排开水的体积?
(3)某次航线为上海→东京→华盛顿,请你分析“爱达·魔都”号沿该航线航行时,吃水深度的变化情况?(已知)
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
A
A
B
D
C
B
D
B
D
1.D
【详解】浸在液体中物体的浮沉取决于物体受到的浮力和重力的大小,当浮力小于重力,物体就会上浮,最后处于漂浮状态,此时物体受力平衡,所以漂浮时物体受到的浮力等于重力;当浮力等于重力,物体就会悬浮;当浮力小于重力,物体就会下沉。
A.物体受到的浮力等于重力时,物体可能悬浮,也可能漂浮,故A错误;
B.物体处于漂浮状态时,浮力等于重力,故B错误;
CD.当物体漂浮或悬浮时,物体受力平衡,浮力等于重力,故C错误,D正确。
故选D。
2.A
【详解】由阿基米德原理可知,浸在液体中的物体受到的浮力等于排开液体的重力,由于排出的水的重力为0.3N,如果原来烧杯中的水是满的,则物体的浮力是0.3N;如果原来烧杯中的水是不满的,则物体排出的水要比0.3N大,故物体受到的浮力可能大于0.3N,不可能小于0.3N,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.A
【详解】静止在水中的圆锥体受到浮力作用,根据浮力产生的原因,则有
所以F1>F2,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.B
【详解】A.重力的方向竖直向下,浮力的方向竖直向上,故A错误;
B.对物体进行受力分析,可知,所以石块浸没在水中受到的浮力为
故B正确;
C.浮力等于物体上、下表面受到的压力差,所以石块上、下表面受到的压力差为
故C错误;
D.根据可知,石块上下表面的表面积未知,石块所处的深度未知,所以无法求出石块下表面受到的压力,故D错误。
故选B 。
5.D
【详解】已知三个正方体的体积相同,由图可知,三个正方体排开水的体积关系为,根据可知,浮力的大小关系为,由图可知,和处于漂浮,处于悬浮,则由浮沉条件可知:,,,由于,所以;由于正方体的体积相同,所以根据可知,物体密度的大小关系。
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
6.C
【详解】A.驱逐舰在海上航行时,处于漂浮状态,根据物体的浮沉条件可知,驱逐舰受到的浮力等于总重力,故A错误;
B.根据阿基米德原理可知,驱逐舰满载时受到的浮力约为
故B错误;
C.舰载直升机飞离后,驱逐舰依然漂浮,受到的浮力等于重力,因总重力会减小,则驱逐舰受到的浮力也会减小,故C正确;
D.驱逐舰吃水深度越深,即h越大,根据可知舰底受到水的压强越大,故D错误。
故选C。
7.B
【详解】A.同一物体浸没在水中不同的深度,排开水的体积不变,受到的浮力不变,故A错误;
B.体积相同的实心球和空心球,全部浸没在同种液体中,排开液体的体积相同,由阿基米德原理知道,受到的浮力一样大,故B正确;
C.体积相同的铁块和铝块,浸没在同种液体中,排开液体的体积相同,由阿基米德原理知道,受到的浮力一样大,故C错误;
D.同一物体,分别浸没在水和酒精中,排开液体的体积相同,液体的密度不同,由阿基米德原理知道,受到的浮力不同,故D错误。
故选B。
8.D
【详解】三个小球的体积相同,液体的密度相同,由图可知,乙图和丙图中小球排开液体的体积相同,且大于甲图中小球排开液体的体积,即,根据阿基米德原理可知小球受到的浮力,故ABC错误,D正确。
故选D。
9.B
【详解】由图甲及二力平衡的条件可知,石块的重力大小等于弹簧测力计的示数,为4N,而图乙中,石块受到水的浮力、弹簧测力计的拉力和自身的重力,则由力的平衡条件可得水对石块的浮力为F浮=G-F拉=4N-3N=1N,故ACD正确,不符合题意,B错误,符合题意。
故选B。
10.D
【详解】AB.铝块浸入水中前后,溢水杯中水的深度不变,根据公式可知,水对溢水杯底的压强不变,根据公式可知,水对溢水杯底的压力不变,故AB不符合题意;
C.铝块浸没在水中静止时,细线对铝块的拉力等于铝块的重力和浮力之差,故C不符合题意;
D.铝块浸入水中前后,若电子秤示数不变,则说明铝块受到的浮力等于排开水的重力,则验证了阿基米德原理,故D符合题意。
故选D。
11. 0.6 不变
【详解】[1]根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于其排开液体受到的重力,已知排开水的重力为0.6N,铁球所受浮力的大小为0.6N。
[2]铁球已经浸没在水中,当它下沉时,液体的密度不变,排开液体的体积不变,因此受到的浮力不变。
12. 乙 =
【详解】[1][2]由图示知,甲图中水舱的水较少,潜水艇自身重力较小,乙图中水舱较多,潜水艇自身重力较大。而潜水艇浸没在水中时,排开水的体积不变,根据可知,受到的浮力大小不变,即;潜水艇是通过改变自身重力来实现沉浮的,那么下潜时,所受浮力小于自身重力,上浮时,所受的浮力大于自身重力,所以乙图中潜水艇正在下潜。
13. 浮 竖直向上
【详解】[1]游客乘坐的漂流艇能浮在水面上,是由于受到液体施加的向上托起的力,即浮力。
[2]漂流艇浮在水面上时受到的重力跟浮力为一对平衡力,大小相等、方向相反,故浮力方向为竖直向上。
14. A 等于
【详解】[1][2]由图可知,A、B、C三个小球浸在水中稳定后的情况为A球有一部分体积露出水面,,B球和C球完全浸没,由于三个小球体积相同,则
根据阿基米德原理可知,A球受到的浮力最小,B球和C球受到的浮力相等。
15. 10 12
【详解】[1]物体的密度
水的密度是1×103kg/m3,物体的密度大于水的密度,物体在水中会沉底,当它静止时受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N
[2]物体的密度
物体的密度小于水的密度,当它静止时处于漂浮状态,它受到的浮力F′浮=G′=12N
16.
【详解】物体所受重力为8N,竖直向下,静止在水面,根据二力平衡,所受浮力的作用点为重心,方向竖直向上,大小为8N,如图
17.(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
【详解】(1)由于弹簧测力计需要在竖直方向上测量石块的重力,为了减小测量误差,所以在使用前,需要先在竖直方向上调零。
(2)为了使小桶在接水之后可直接计算水的重力,减小误差,应先测量空桶的重;实验中利用二次称重法得到石块浸入水中受到的浮力,则应先测量石块在空气中的重力,再将石块直接浸入水中观察测力计的示数,然后求出石块浸入水中的浮力,最后测量小桶和水的总重力,得到石块排出的水的重力,最合理的顺序应为:丁、乙、甲、丙。
(3)[1]乙图中弹簧测力计分度值为0.2N,示数为3.4N,则石块的重力为3.4N,由甲图可知,石块浸没在水中,弹簧测力计对石块的拉力为1.4N,根据称重法可知,石块受到的浮力
[2]由图丙可知,小桶和水的总重力为3.2N,由图丁可知,小桶的重力为1.2N,则石块排开的水所受的重力
(4)由以上计算结果可知
即石块受到的浮力等于石块排开水的重力,所以可得结论是浸在水中的物体所受浮力的大小等于它排开液体的重力。
(5)A.未放入石块前,溢水杯中水面未到达溢水口,则放入石块后,排开水的体积小于石块浸入水中的体积,所以会影响结论,故A符合题意;
B.图甲中物体未全部浸没在水中,排开水的体积仍等于物体浸入水中的体积,所以不会影响结论,故B不符合题意。
故选A。
(6)[1]铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,溢水杯中水的深度不变,水对溢水杯底的压强不变,溢水杯底面积不变,所以水对溢水杯底的压力不变。
[2]由于溢水杯中装满水,铝块浸没在水中静止时,铝块对水的压力大小与浮力相等,所以电子秤示数不变。
18.(1) 4.8 2
(2) 变大 排开液体的体积
(3)无关
(4)丁、戊
【详解】(1)[1]图甲中,弹簧测力计的分度值为0.2N,金属块所受重力为4.8N。
[2]图丁中金属块浸没水中,受到的拉力是2.8N,当它浸没在水中时受浮力
F浮=G-F丁=4.8N-2.8N=2N
(2)[1][2]金属块从乙图到丙图的位置变化过程中,排开液体的体积变大,弹簧测力计的示数减小,由称重法可知金属块受到浮力变大,可得物体所受的浮力大小与排开液体的体积有关。
(3)分析图丙、丁可知,物体浸在水中的深度不同,测力计示数相同,由称重法可知受到的浮力相同,故浮力大小跟物体浸没在水中的深度无关。
(4)分析图丁、戊可知,浮力的大小跟液体密度有关,戊中液体的密度大,测力计示小,由称重法,戊中物体所受浮力大,即液体的密度越大,物体所受浮力越大。
19.4.5N
【详解】用手将物体完全放在水中后,它所受浮力
由于
所以,放手后小球将上浮。待小球静止时,处于漂浮状态,所受水的浮力为
20.(1);
(2);
(3)见解析
【详解】(1)由阿基米德原理可知,“爱达·魔都”号满载时,受到的浮力为
(2)卸下货物,乘客离船后轮船剩余质量为
此时排开水的体积为
(3)邮轮某次航线为上海→东京→华盛顿,该过程中轮船依次经过长江、太平洋和大西洋,一直处于漂浮状态,浮力等于重力始终不变,由公式可知,排开液体的体积和液体的密度成反比,密度逐渐增大,排开液体的体积逐渐减小,故邮轮沿航线航行时,吃水深度不断减小。
答案第1页,共2页
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