内容正文:
第九章 《浮力》练习
§10.1 浮力练习
【知识回顾】
一、浮力
1. 一切浸在______或______里的物体,都受到液体或气体对它______的作用力,这个力叫做浮力。浮力的施力物体是______或______。
2. 浮力的方向总是______,与重力方向______。
3. 用弹簧测力计测量浮力时,物体在空气中的重力为G,物体浸入液体中时测力计的示数为F示,则物体受到的浮力F浮=______。
二、探究浮力的大小与哪些因素有关
4. 把物体浸入液体中,当物体浸入液体的体积越大时,受到的浮力越______。
5. 在物体浸入体积相同时,液体的密度越______,物体受到的浮力越______。
6. 浮力的大小与______和______有关,与物体浸没在液体中的______无关。
三、浮力产生的应用
7. 浮力产生的根本原因是:浸在液体中的物体,______表面受到的液体压力大于______表面受到的液体压力,物体受到液体向上和向下的______就是浮力,即F浮=______。
【精练】
1.如图情景中没有受到浮力的物体是( )
A.海上航行的福建舰B.停在水面的天鹅
C.浸在水中的桥墩D.空中飞行的飞艇
2.如图所示,洗手盆底部的出水口塞着由橡胶制成的水堵头,则水堵头( )
A.只受到水的压力,没有受到水的浮力
B.只受到水的浮力,没有受到水的压力
C.既受到水的压力,又受到水的浮力
D.没有受到水的压力,也没有受到水的浮力
3.如图所示,一个长方体浸没在水中,其上表面受到水的压力为4 N,下表面受到的压力为7 N,则长方体受到水的浮力为( )
A.3 N B.4 N C.7 N D.11 N
4.爱动脑的小科在泡脚时,很好奇盆内起按摩作用的凸起甲、乙、丙、丁(如图)是否也受到浮力作用。下列判断正确的是( )
A.甲、乙受到浮力作用
B.甲、丙受到浮力作用,乙、丁不受浮力作用
C.丙、丁受到浮力作用
D.甲、丙不受浮力作用,乙、丁受到浮力作用
进阶组 提能力
5.如图所示各情景中,物体没有受到浮力的是( )
6.下关于浮力,下列说法中正确的是( )
A.只有浸在液体里的物体才受到浮力的作用,在空气中的物体不受浮力的作用
B.浮力的方向总是竖直向下的
C.浮力产生的原因是液体内部的压强随深度的增加而增大
D.浮力是由于液体(或气体)对物体向上和向下的压力差产生的
7.如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。实验乙、丙、丁中,弹簧测力计的示数分别为、和2.2N若盐水的密度为,则下列结论正确的是( )
A.物体A的密度为
B.物体A的重力为4N
C.物体A的体积
D.由甲丙丁实验可以得出浮力大小和物体浸没在液体中深度有关的结
8.(多选)在“天宫课堂”中,航天员王亚平展示了“浮力消失”的实验。在中国空间站微重力环境中,她用吸管把乒乓球轻轻压入水中,取出吸管后,观察到乒乓球静止不动,如图甲所示,在中国科技馆的同学们做了同样的实验,乒乓球却迅速上浮直至漂浮,如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.图甲中,乒乓球的质量为零
B.图甲中,水所受的重力几乎为零,因此“浮力消失”
C.图乙中,乒乓球上浮过程中所受的浮力大于所受的重力
D.图乙中,乒乓球上浮时水对容器底部的压强变大
9.(多选)如图所示,是可自由移动的物体,是容器自身凸起的一部分,现往容器里注入一些水。则一定受浮力的是( )
A.A B.B C.C D.D
10.(多选)如图所示,根据图中的实验操作,可判断下列说法正确的是( )
A.物体A重为4N
B.物体A浸没在水中时受到的浮力是3N
C.物体在水中受到的浮力与排开水的体积有关
D.物体在液体中受到的浮力与液体的密度有关
11.将乒乓球按入水中,感觉有点“费劲”,原因是乒乓球在水中受到 的作用,该力的施力物体是 ;将铁球从水中托出时,感觉比在空气中轻松,因为铁球在水中受到 的作用,该力的施力物体是 。
12.如图甲所示,将细线的一端固定在容器底部,另一端固定在乒乓球上,向容器中加水,此时细线是竖直的。如图乙所示,将容器倾斜,可以观察到细线仍然是竖直的,这说明浮力的方向总是 的,乒乓球所受浮力的施力物体是 。
13.如图甲、乙所示,先用弹簧测力计测量物块在空气中所受的重力,再把物块浸没在水中,发现弹簧测力计的示数变 ,表明物块受到了浮力的作用。根据图中数据可知,物块受到的浮力为 N。
14.用弹簧测力计悬挂重为6.4 N的圆柱体,放入水中,静止时弹簧测力计示数如图所示,则圆柱体所受浮力为 N;若此时圆柱体下表面所受水的压力为15 N,则物体上表面所受水的压力是 N。
15..某实验小组的同学在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,将圆柱体挂在弹簧测力计下,当圆柱体下表面与水面相平时,圆柱体开始缓慢下降(整个过程水未溢出),根据实验数据,绘制出如图所示的弹簧测力计示数F与圆柱体下表面浸入水中的深度h的关系图像,则:
(1)圆柱体浸没在水中时所受浮力为 N。
(2)图像中 (选填“AB”或“BC”)段表明物体所受浮力的大小随物体浸入液体体积的改变而改变。
(3)圆柱体由h1到h2的过程中,其下表面所受水的压强增大,所受浮力 。
16.如图所示,画出小球所受浮力的示意图。
17.实验小组用如图所示的实验装置探究浮力的大小跟哪些因素有关。
(1)对比b、c两图,b图中,物体在水中受到的浮力大小为 N,c图中,物体在水中受到的浮力大小为 N,由此可得出结论:物体浸在同一液体中的体积越大,受到的浮力 。
(2)分析c、d两次实验可知:浸没在液体中的物体受到浮力的大小与浸没深度 。
(3)分析 两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与液体的密度有关。
(4)实验过程中采用的研究方法是 。
(5)若先完成实验c,再完成实验a,则测得的浮力将 (选填“偏大”或“偏小”)。
(6)能否通过对比b、d两次实验探究浸在液体中的物体受到浮力的大小与深度的关系? ,理由是 。
18. 如图所示为小明“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验情形。
(1) 物块未浸入水中时,弹簧测力计示数如图甲所示,物块的重力为______N。
(2) 小明将物块从图甲下降至图乙的过程中,发现弹簧测力计示数逐渐减小的同时,还观察到_________________________,由此初步分析得出:物体所受浮力的大小与它排开液体的体积有关。
(3) 继续增大物块所处的深度,当它与容器底部接触后,弹簧测力计示数如图丙所示,此时物块受到的浮力为______N。
(4) 为探究浮力与液体密度的关系,小明又把物块浸没到事先配制好的盐水中,这样操作的目的是控制________________相同;他发现液体密度改变,而物块受到的浮力变化却不明显。小明想出了下列四种实验改进方案,其中不可行的是______(多选,填字母)。
A. 换用体积更大的同种物块
B. 换用密度比水小得多的液体
C. 换用精确程度更高的测力计
D. 利用现有器材进行多次实验
19.. 如图所示,容器中盛有水,有一个棱长为10cm的立方体浸没在水中。已知它的下表面受到水向上的压力是20N。求:(g取10N/kg)
(1) 它的下表面受到的水的压强。
(2) 它的上表面受到的向下的压力。
(3) 它所受到的水的浮力。
参考答案
【精练】
1.如图情景中没有受到浮力的物体是( C )
A.海上航行的福建舰
B.停在水面的天鹅
C.浸在水中的桥墩
D.空中飞行的飞艇
2.如图所示,洗手盆底部的出水口塞着由橡胶制成的水堵头,则水堵头( A )
A.只受到水的压力,没有受到水的浮力
B.只受到水的浮力,没有受到水的压力
C.既受到水的压力,又受到水的浮力
D.没有受到水的压力,也没有受到水的浮力
3.如图所示,一个长方体浸没在水中,其上表面受到水的压力为4 N,下表面受到的压力为7 N,则长方体受到水的浮力为(A)
A.3 N B.4 N C.7 N D.11 N
4.爱动脑的小科在泡脚时,很好奇盆内起按摩作用的凸起甲、乙、丙、丁(如图)是否也受到浮力作用。下列判断正确的是(A)
A.甲、乙受到浮力作用
B.甲、丙受到浮力作用,乙、丁不受浮力作用
C.丙、丁受到浮力作用
D.甲、丙不受浮力作用,乙、丁受到浮力作用
5.如图所示各情景中,物体没有受到浮力的是(A)
6.下关于浮力,下列说法中正确的是(D)
A.只有浸在液体里的物体才受到浮力的作用,在空气中的物体不受浮力的作用
B.浮力的方向总是竖直向下的
C.浮力产生的原因是液体内部的压强随深度的增加而增大
D.浮力是由于液体(或气体)对物体向上和向下的压力差产生的
7.如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。实验乙、丙、丁中,弹簧测力计的示数分别为、和2.2N若盐水的密度为,则下列结论正确的是( B )
A.物体A的密度为
B.物体A的重力为4N
C.物体A的体积
D.由甲丙丁实验可以得出浮力大小和物体浸没在液体中深度有关的结
8.(多选)在“天宫课堂”中,航天员王亚平展示了“浮力消失”的实验。在中国空间站微重力环境中,她用吸管把乒乓球轻轻压入水中,取出吸管后,观察到乒乓球静止不动,如图甲所示,在中国科技馆的同学们做了同样的实验,乒乓球却迅速上浮直至漂浮,如图乙所示。下列说法中正确的是( BC )
A.图甲中,乒乓球的质量为零
B.图甲中,水所受的重力几乎为零,因此“浮力消失”
C.图乙中,乒乓球上浮过程中所受的浮力大于所受的重力
D.图乙中,乒乓球上浮时水对容器底部的压强变大
9.(多选)如图所示,是可自由移动的物体,是容器自身凸起的一部分,现往容器里注入一些水。则一定受浮力的是( ABC )
A.A B.B C.C D.D
10.(多选)如图所示,根据图中的实验操作,可判断下列说法正确的是( ACD )
A.物体A重为4N
B.物体A浸没在水中时受到的浮力是3N
C.物体在水中受到的浮力与排开水的体积有关
D.物体在液体中受到的浮力与液体的密度有关
11.将乒乓球按入水中,感觉有点“费劲”,原因是乒乓球在水中受到 浮力 的作用,该力的施力物体是 水 ;将铁球从水中托出时,感觉比在空气中轻松,因为铁球在水中受到 浮力 的作用,该力的施力物体是 水 。
12.如图甲所示,将细线的一端固定在容器底部,另一端固定在乒乓球上,向容器中加水,此时细线是竖直的。如图乙所示,将容器倾斜,可以观察到细线仍然是竖直的,这说明浮力的方向总是 竖直向上 的,乒乓球所受浮力的施力物体是 水 。
13.如图甲、乙所示,先用弹簧测力计测量物块在空气中所受的重力,再把物块浸没在水中,发现弹簧测力计的示数变 小 ,表明物块受到了浮力的作用。根据图中数据可知,物块受到的浮力为 1.4 N。
14.用弹簧测力计悬挂重为6.4 N的圆柱体,放入水中,静止时弹簧测力计示数如图所示,则圆柱体所受浮力为 3 N;若此时圆柱体下表面所受水的压力为15 N,则物体上表面所受水的压力是 12 N。
15..某实验小组的同学在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,将圆柱体挂在弹簧测力计下,当圆柱体下表面与水面相平时,圆柱体开始缓慢下降(整个过程水未溢出),根据实验数据,绘制出如图所示的弹簧测力计示数F与圆柱体下表面浸入水中的深度h的关系图像,则:
(1)圆柱体浸没在水中时所受浮力为 4 N。
(2)图像中 AB (选填“AB”或“BC”)段表明物体所受浮力的大小随物体浸入液体体积的改变而改变。
(3)圆柱体由h1到h2的过程中,其下表面所受水的压强增大,所受浮力 不变 。
16.如图所示,画出小球所受浮力的示意图。
【答案】
17.实验小组用如图所示的实验装置探究浮力的大小跟哪些因素有关。
(1)对比b、c两图,b图中,物体在水中受到的浮力大小为 0.3 N,c图中,物体在水中受到的浮力大小为 0.5 N,由此可得出结论:物体浸在同一液体中的体积越大,受到的浮力 越大 。
(2)分析c、d两次实验可知:浸没在液体中的物体受到浮力的大小与浸没深度 无关 。
(3)分析 d、e 两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与液体的密度有关。
(4)实验过程中采用的研究方法是 控制变量法 。
(5)若先完成实验c,再完成实验a,则测得的浮力将 偏大 (选填“偏大”或“偏小”)。
(6)能否通过对比b、d两次实验探究浸在液体中的物体受到浮力的大小与深度的关系? 不能 ,理由是 没有控制物体浸在水中的体积相同 。
18. 如图所示为小明“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验情形。
(1) 物块未浸入水中时,弹簧测力计示数如图甲所示,物块的重力为__1.8_N。
(2) 小明将物块从图甲下降至图乙的过程中,发现弹簧测力计示数逐渐减小的同时,还观察到____物块排开液体的体积逐渐增大________________,由此初步分析得出:物体所受浮力的大小与它排开液体的体积有关。
(3) 继续增大物块所处的深度,当它与容器底部接触后,弹簧测力计示数如图丙所示,此时物块受到的浮力为__0.8____N。
(4) 为探究浮力与液体密度的关系,小明又把物块浸没到事先配制好的盐水中,这样操作的目的是控制_物体排开液体的体积_______相同;他发现液体密度改变,而物块受到的浮力变化却不明显。小明想出了下列四种实验改进方案,其中不可行的是__CD____(多选,填字母)。
A. 换用体积更大的同种物块
B. 换用密度比水小得多的液体
C. 换用精确程度更高的测力计
D. 利用现有器材进行多次实验
19.. 如图所示,容器中盛有水,有一个棱长为10cm的立方体浸没在水中。已知它的下表面受到水向上的压力是20N。求:(g取10N/kg)
(1) 它的下表面受到的水的压强。
(2) 它的上表面受到的向下的压力。
(3) 它所受到的水的浮力。
【答案】(1)下表面受到的水的压强p下=F下/S=20N/0.1m×0.1m=2000Pa
(2) 立方体下表面距离水面的深度h下=
p下/ρ水g=2000Pa/1.0×103kg/m3×10N/kg=0.2m=20cm;上表面距离水面的距离h上=h下-l=20cm-10cm=10cm=0.1m,由液体的压强公式p=ρgh可知,它的上表面受到的压强p上=ρ水gh上=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa。上表面受到的向下的压力F上=p上S=1000Pa×0.1m×0.1m=10N
(3) 根据浮力产生的原因知,所受到的水的浮力F浮=F下-F上=20N-10N=10N
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