内容正文:
【暑假提升练】专题四:浮力
一、单选题
1.在临沂海洋世界主题公园游玩的小明,观察到鱼吐出气泡上升情景如图所示。气泡上升过程中受到的浮力和气泡内气体的压强变化情况是( )
A.浮力不变 B.浮力变大 C.压强不变 D.压强变大
2.如图所示,等臂杠杆两端各挂一个质量相等的实心铁块和铝块(已知ρ铁>ρ铝),杠杆平衡,若将它们同时浸没在水中,杠杆将( )
A.仍平衡 B.左端下沉 C.右端下沉 D.无法判定
3.下列物体不是利用浮力工作的是( )
A.飞机 B.潜水艇 C.轮船 D.热气球
4.水平放置的两个相同容器,装有甲、乙两种液体,将两个相同的实心球分别放入甲、乙液体中,稳定时两小球的状态如图所示,且液面高度相同,则( )
A.甲液体对容器底部压强比乙小
B.甲液体中球受到的浮力比乙中大
C.甲液体的密度比实心球的密度大
D.甲液体对浸在其中球的压强为零
5.取一片金属箔做成中空的桶,它可以漂浮在盛有水的烧杯中.如果将此金属箔揉成团,它会沉入水底.比较上述两种情况,则下列说法中正确的是( )
A.金属箔漂浮时受到的重力比它沉底时受到的重力小
B.金属箔漂浮时受到的浮力比它沉底时受到的浮力大
C.金属箔沉底时排开水的体积比它漂浮时排开水的体积大
D.金属箔沉底时受到的浮力等于它的重力
6.“死海不死”的故事说的是:“……将奴隶和俘虏扔进海里’,可他们都漂浮在海面上……”以下是几位同学对该现象的解释,其中正确的是( )
A.奴隶和俘虏是被水平扔进海里的
B.海水的密度等于人体的密度,人在海里自然漂浮
C.人被扔进海里漂浮在海面上时,浮力大于其重力
D.人被扔进海里漂浮在海面上时,浮力等于其重力
7.在以下各情况中,水对轮船向上的压力增大的是( )
A.轮船由长江驶入东海 B.轮船在码头装载货物
C.轮船由东海驶入长江 D.轮船在码头卸载货物
8.在盛满不同液体的相同的溢水杯中,放入两个完全相同的小球,如图所示。当小球静止时,甲、乙两杯中溢出液体的重力分别为0.5N和0.4N,则下列说法正确的是:( )
A.甲球受到浮力,乙球不受浮力
B.小球的质量为40g
C.甲液体的密度大于乙液体的密度
D.乙球受到的浮力小于0.4N
9.如图是甲、乙两种液体的质量与体积关系图象,将相同的木块分别放入盛有甲、乙两种液体的容器a和b中,木块静止时,两容器液面相平,下列说法正确的是( )
A.a容器盛的是乙液体,b容器盛的是甲液体
B.木块在a容器内排开液体的质量较大
C.a、b两容器底部受到液体的压强相等
D.a、b两容器中木块下表面受到液体的压强相等
二、多选题
10.在弹簧测力计下悬挂一个实心小球,弹簧测力计的示数是8N.把实心小球浸没在密度为0.8×103kg/m3的油中,弹簧测力计的示数是6N,下列说法正确的是( )
A.小球受到的浮力是2N B. B.小球的质量是0.8 kg
C.小球的体积是2.5×10﹣4m3 D.小球的密度是3.2×103g/cm3
11. 下列实际应用与物理知识对应关系正确的是( )
A.盘山公路利用斜面可以省力
B.三峡船闸使船顺利通过三峡大坝连通器原理
C.热气球升空利用大气压强
D.潜水艇的浮沉改变浮力
12.“生活处处皆物理,留心观察皆学问”。下列生活和生产中的有关现象解释正确的是( )
A.负压救护车车内气压小于车外气压,以防止新冠病毒外溢
B.用盐水选种时,沉底的良种所受到的浮力小于自身的重力
C.飞机机翼上凸下平,利用流体压强与流速的关系获得升力
D.塑料吸盘能够紧贴在光滑的墙上,是因为吸盘具有吸引力
13."估测"是物理学中常用的一种方法。下面数据中,比较接近实际的是( )
A.中学生游泳时受到水的浮力约为500N
B.东岳泰山顶峰的大气压约为1.5x105Pa
C.一个标准大气压可支持约10m高的水柱
D.成人双脚站立时对地面的压强约为1.5x104Pa
14.小红想测一段蜡烛的密度,她先在量筒中倒入适量的水,读出量筒示数;然后将物体放入量筒中,使物体漂浮在水面上,读出量筒示数;最后用细铁丝将物体压入水中浸没,读出量筒示数,如图所示。则下面说法正确的是( )
A.物体的体积是 B.物体的质量
C.物体的密度 D.物体的密度
15.关于物体沉浮条件及应用实例,下列分析合理的是( )
A.轮船从长江驶入东海,吃水深度变小
B.潜水艇靠改变排开水的体积来改变浮力,从而实现上浮和下沉
C.节日放飞的气球里充的是密度小于空气的气体
D.同一密度计在不同液体中漂浮时,所受浮力大小相同
16.如图所示,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,如图甲。图乙是弹簧测力计示数F 与物体下降高度h的关系图像。下列说法正确的是(ρ水=1.0×103kg/m3) ( )
A.物体的体积是500cm3
B.物体受到的最大浮力是4N
C.物体的密度是
D.物体刚浸没时下表面受到水的压强是200Pa
17.如图,一玻璃瓶,瓶口扎上橡皮膜密封,第1次瓶口朝上,第2次瓶口朝下,下列物理量变大的是( )
A.玻璃瓶内空气的质量 B.玻璃瓶内空气的密度
C.橡皮膜受到水的压强 D.玻璃瓶受到水的浮力
18.如图所示,一个棱长为10cm的实心正方体竖直浸没在某种液体中保持静止状态,其上表面受到液体的压强为500Pa,下表面受到的液体压强为1300Pa,(g取10N/kg)下列说法正确的是( )
A.正方体受到的浮力为8N B.该正方体的质量为0.8kg
C.正方体上表面的深度h1为6.25cm D.液体的密度为0.8×103kg/m3
三、填空题
19.如图是“验证阿基米德原理”实验步骤简图,由(a)与(b)计算可得,由(c)与(d)计算可得 。小李根据右图步骤实验后,发现数据明显大于,他在实验中可能存在的问题是 。(填写序号)
①实验中物体碰到容器底部 ②实验中物体未浸没在水中
③物体浸入前溢水杯中水未装满 ④弹簧测力计始终未调零
20.“蛟龙号”是我国首台自主设计的载人潜水器,此时它正浸没在水面下作业,当它往水舱内吸水,潜水器重力 (选填“大于”或“小于”)潜水器受到的浮力时,开始下沉;可见,潜水器是通过改变 (选填“自身重力”或“浮力”)来实现浮沉的。
21.物理知识在生产和生活中有着广泛的应用,吸盘挂钩是应用了 的知识,锅炉水位计应用了 知识,升空的热气球是应用了 知识。(均填写所学物理概念或装置的名称)
22.如图所示,取一只去底的矿泉水瓶,瓶口朝下,瓶口直径略小于乒乓球的直径,放入乒乓球。
(1)如图甲所示,往瓶中注水,可观察到的现象:乒乓球被水压在瓶底,同时有少量水从瓶口流出。这说明乒乓球 (选填“受”或“不受”)浮力;
(2)如图乙所示,用瓶盖(或手)堵住漏水的瓶口,当乒乓球下面积满水时,乒乓球会上浮;
(3)上述实验说明:①浸在液体中的物体 (选填“一定”或“不一定”)受到浮力;②浮力产生的根本原因是 。
23.小华测出一个熟鸡蛋的质量是57.5g。他将熟鸡蛋浸没在水中后,熟鸡蛋下沉,这说明力可以改变 ,下沉过程受到的浮力 (选填“变大”、“变小”或“不变”),向水中加适量浓盐水后,熟鸡蛋悬浮,此时液体密度 (选填“小于”“大于”或“等于”)熟鸡蛋的密度。此时鸡蛋受到的浮力为 。(g取10N/kg)
24.我国最新研发的63A式轻型水陆两栖坦克的质量为24t,它在陆地上行驶时与水平地面接触的总面积为8m2,对地面的压强为 Pa;坦克的前部和后部各装有一个浮控箱,当坦克在水面上浮渡时,它受到的浮力是 N,排开水的体积为 m3。(ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg)
25.把一个质量为1kg、体积为2dm3的物体抛入足够宽和深的水中,则物体稳定后受到的浮力为 .(取g=9.8N/kg )
26.小球的质量是0.2kg,体积是,把它浸没在水中,此时小球所受的浮力为 N,放开手后,小球将 。(g取10N/kg)
27.如图所示,柱形容器的底面积为500cm2,长为10cm的正方体实心冰块悬浮在油水分层液体中,则冰块受到的浮力为 N,冰块浸在水中部分的体积为 cm3。(已知ρ冰=0.9×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3,ρ油=0.84×103kg/m3)
四、计算题
28.一个正方体物体,重为10 N,体积为1×10-3 m3,用细绳吊着浸没在薄壁圆柱形容器的液体中,绳子的拉力为2 N,如图所示,已知容器的底面积为100 cm2,g取10 N/kg。求:
(1)物体受到的浮力。
(2)物体的密度。
(3)放入物体后,液体对容器底部增加的压强。
29.将重1.5N的石块挂在弹簧测力计下,没入水中后,弹簧测力计的示数是1N.求:
(1)石块受到的浮力;
(2)石块的质量;
(3)石块的密度。
30.如图所示是我国某型号水陆两栖主战坦克,总质量为42t,高(顶部舱门距地面)为2.5m。当它在深为4m的河流中潜渡(浸没在水中沿河床从水下通过)时,每条履带与水平河床的接触面积为2m2,对水平河床的压强为3×104Pa求:
(1)潜渡时,坦克顶部面积为0.8 m2的舱门受到水的压力。
(2)潜渡时,坦克所受浮力。
五、作图题
31.按要求完成以下作图。画出图中青蛙所受浮力的示意图。
32.如图所示,已知小球悬浮在水中,小球所受的重力是5N,请画出小球的受力示意图。
33.
(1)如图,一束光从水中斜射入空气,请作出它的反射光线和大致的折射光线.
(2)如图所示,画出通电螺线管中的电流方向和它外部磁感线a的方向。
(3)如图所示,长方体金属块在细绳竖直向上的力作用下,从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动, t1时刻金属块上表面开始露出水面,t2时刻金属块全部离开水面,直到离开水面一定的高度处,请在图乙坐标系中画出拉力F随时间t变化的大致关系。
六、实验探究题
34.小明对物体受到浮力的大小与哪些因素有关提出猜想,并进行了以下五次探究实验:
(1)物体在盐水中所受的浮力是 N;
(2)小明要分析浮力与液体密度的关系,选择序号 三次实验;要分析浮力与浸入液体体积的关系,选择序号 三次实验进行分析;分析A、C、D三次实验可以说明浮力大小与深度 (选填“有”或“无”)关;
(3)小明还猜想浮力的大小可能还与g有关,他通过查资料得到在金星与木星。g金星=0.9g地球,g木星=2.6g地球,若条件允许,为了研究物体A浸没在水中时所受浮力大小和g的关系,利用如图所示弹簧测力计只能在 (选填“金星”或“木星”)做实验,理由是 。
35.在探究“浮力的大小与哪些因素有关”时,刘伟同学给出下面两种现象,请根据现象提出合理的猜想:
(1)轮船从江河航行到大海,在海港加载一定质量的货物后与江河中吃水的深度相同,由此猜想:浮力可能与 有关.
(2)从井中提水,盛满水的桶露出水面越多,提桶的力就越大.由此猜想:浮力可能与 有关.
(3)刘伟利用如图所示的器材做演示实验并请同学们仔细观察:他用弹簧测力计竖直吊着物块,然后将其逐渐浸入水中直到完全浸没,在这一实验过程中,同学们会直观地观察到两种变化,这两种变化是:
(a) ;
(b) .
(4)你认为利用图(甲)所示的这套器材还可以用于探究以下哪个问题? (选填字母序号)
A.浮力的大小与物体密度的关系
B.浮力的大小与物体浸没在水中深度的关系
C.浮力的大小与物体形状的关系
D.浮力时大小与液体密度的关系.
36.为了探究浮力大小跟哪些因素有关,某兴趣小组的同学,用同一物体进行了如下图所示的操作,并记下物体静止时弹簧测力计的示数。图乙中物体未放入前,溢水杯装“满”了水,物体浸没后,水全部溢出到旁边的小烧杯中,溢出水倒入量筒后的情况如图丁所示。
(1)为探究浮力的大小与液体密度的关系,应选择 两图,结论是 。
(2)该小组同学通过比较甲、乙两图中F1和F2的大小,得到“浮力大小与物体浸没的深度有关”的结论,此结论是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。
(3)根据浮力的知识,由图示信息可得:物体浸没在水中时所受浮力的大小为 N。图丙中盐水的密度为 kg/m3.(g取10N/kg,水的密度为1.0×103kg/m3)
七、综合题
37.小明的妈妈买了一枚金戒指,想知道是否是纯金,于是小明利用所学知识开展项目化学习探究。
【驱动问题】妈妈买的金戒指是否是纯金
【项目研究】
a.通过查阅资料获知,小明想测出这枚戒指的密度进行对比来鉴别金戒指的真假。
b.小明利用电子秤、细线、烧杯等器材进行探究,最终测出了金戒指的密度。
小明的实验操作步骤如下:
①用电子秤测出金戒指的质量;
②将适量水倒入杯内,并置于电子秤上,记下电子秤示数;
③用细线系好戒指缓慢浸没到水中保持静止(水未溢出),记下电子秤示数。
【分析解释】
经过多次实验与分析,小明发现:当戒指浸入烧杯中,且未触碰容器底部,水未溢出时,戒指所受浮力等于容器对电子秤的压力变化,即,请根据如图所测得的数据,进行计算并分析:
①金戒指浸没在水中时所受浮力 ,金戒指的体积 ;
②进一步分析,可求得该金戒指密度为 ,由此可以确定金戒指是不是纯金;
③小明又想利用分度值为0.1N的弹簧测力计代替电子秤,其他器材不变,先利用弹簧测力计测出戒指的重力,再测量金戒指浸没在水中时所受浮力,最后计算出戒指的密度。你认为该方案是否可行? (选填“可行”或“不可行”),理由是 。
38.【航天专题】中国航天取得了举世瞩目的成就,请根据所学知识完成下面小题。
(1)2024年3月20日,搭载探月工程四期“鹊桥二号中继星”的长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空。假设火箭在加速升空过程中质量不变,则其惯性 ,重力势能 ,机械能 ;(三空均选填“增大”“不变”或“减小”)
(2)为保障发射任务顺利,远望7号海洋测量船对火箭飞行、卫星入轨等提供海上测控支持,已知远望7号排水量为25000吨,满载时它受到的浮力为 N。满载的测量船从太平洋驶往海水密度稍小的印度洋,受到的浮力 (选填“增大”“不变”或“减小”),船身会 (填“上浮”或“下沉”)一些;(g取10N/kg)
(3)王亚平在“天宫课堂”时为同学们演示了太空抛物实验,她将冰墩墩正对着叶光富的手抛出后,在太空微重力环境下,几乎可认为不受到任何外力的作用,冰墩墩将由于自身具有的 ,保持 状态,展示了 定律所描述的现象;
(4)2024年4月30日,神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱距离地面约1m时,反推火箭发动机向下喷出高速气流,返回舱开始减速着陆。根据力的作用是 的,高速气流对返回舱产生方向 (选填“向上”或“向下”)的作用力。着陆后,返回舱在地表留下了明显的压痕,说明力可以改变物体的 。
39.如图所示是我国“63A”型两栖坦克,安装有激光测距仪、弹道计算机和传感器等先进装备。若坦克长10m,宽3m、高3m,一条履带的触地面积为0.8m2;发动机功率为420kW,满载时重24t,在水中最大速度是14km/h,则:(g=10N/kg)
(1)坦克的轮子做成履带的形状是为了,上面有一条条的棱,其作用是什么。
(2)若坦克满载时静止在地面上,对地面的压强多大?
(3)若坦克满载后悬浮在水中以最大速度匀速前进,它排开的水的体积多大?所受水的阻力多大?(ρ水=103kg/m3)
答案解析部分
1.【答案】B
2.【答案】B
3.【答案】A
4.【答案】A
5.【答案】B
6.【答案】D
7.【答案】B
8.【答案】C
9.【答案】D
10.【答案】A,B,C
11.【答案】A,B
12.【答案】A,B,C
13.【答案】A,C,D
14.【答案】B,C
15.【答案】A,C,D
16.【答案】B,C
17.【答案】B,C
18.【答案】A,B,C,D
19.【答案】;①③
20.【答案】大于;自身重力
21.【答案】大气压;连通器;浮力
22.【答案】不受;不一定;上下表面存在压力差
23.【答案】运动状态;不变;等于;0.575N
24.【答案】3×104;2.4×105;24
25.【答案】9.8N
26.【答案】3;上浮
27.【答案】9;375
28.【答案】(1)已知物体的重力,绳子的拉力,受力分析可得物体受绳子的拉力,浮力、重力,可得G物=F浮+F拉
F浮= G物-F拉=10N-2N=8N。
(2)已知物体的重力和体积,根据公式
(3)放入物体后,液体压强增加量是液体压力增加量除以底面积,而液体压力增加量就是浮力,所以。
29.【答案】(1)1.2×104N;(2)3×105N
30.【答案】解:(1)水位高0.3m时,水对容器底压强
(2)水位高0.3m时,水对容器底压强为,由图像可知此时传感器Rp阻值
电流表示数
(3)浮子受到的浮力
浮力对浮子做的功
(4)密封片恰好被拉起时,对浮子受力分析
即
解得
31.【答案】
32.【答案】
33.【答案】(1)
(2)
(3)
34.【答案】1.2;A、D、E;A、B、C;无;木星;测力计的分度值为,只能测量出整数倍数的力的数值
35.【答案】(1)液体的密度
(2)排开液体的体积
(3)弹簧测力计的示数减小;烧杯内的水面上
(4)B
36.【答案】(1)甲、丙;当排开的液体体积相同时,液体的密度越大,受到的浮力越大
(2)错误;乙图中的物体受到容器底的支撑力,浮力和深度无关
(3)0.5;1.2×103
37.【答案】;;;不可行;弹簧测力计的精度不够
38.【答案】(1)不变;增大;增大
(2)2.5×108;不变;下沉
(3)惯性;匀速直线;牛顿第一
(4)相互;向上;形状
39.【答案】(1)答:坦克安装了履带,目的是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;履带做成凹凸状的棱,其作用是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦.
(2)解:满载时坦克对地面的压力:
,
受力面积S=2×0.8m2=0.6m2,
坦克对地面的压强:
答:坦克满载时对地面的压强为
(3)解:坦克悬浮在水中受到的浮力:F浮=G= ,
由 可得,此时坦克排开水的体积:
;
坦克以最大速度匀速前进时,牵引力和阻力是一对平衡力,
根据P=Fv可得,坦克受到的阻力:
;
答:坦克满载后悬浮在水中,它排开的水的体积为 ;所受水的阻力为
学科网(北京)股份有限公司
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