内容正文:
第十章浮力单元测试卷
满分:70分 时间:40分钟
一、选择题(本题共7小题,每小题2分,共14分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题意的)
【物理与国防科技】毛主席曾写下“可上九天揽月,可下五洋捉鳖”的诗句,如今“神舟问天”“鲲龙翔空”“奋斗者探海”“航母巡洋”皆已成为现实。请完成1~3题。
1.下列物体中,不受浮力作用的是 ( )
2.如图1所示,一架舰载机从航空母舰上起飞后,航空母舰 ( )
图1
A.所受浮力不变 B.所受浮力增大
C.排开水的体积变小 D.排开水的体积变大
3.潜艇从高密度海水区驶入低密度海水区,急剧下降的过程称为“掉深”。我军潜艇曾创造过遭遇“掉深”后自救成功的奇迹。在图2所示的情形中,潜艇驶入低密度海水区后,会急速下沉,发生“掉深”事故。下列相关说法正确的是 ( )
图2
A.潜艇从高密度海水区驶入低密度海水区的过程中,所受浮力变大
B.潜艇从高密度海水区驶入低密度海水区的过程中,所受浮力不变
C.潜艇遭遇“掉深”时,需快速排出水舱中的水进行自救
D.潜艇遭遇“掉深”时,需快速向水舱内充水进行自救
4.如图3所示,用细线系在水中的乒乓球和剪断细线后浮出水面的乒乓球,均处于静止状态。关于图甲、乙中的乒乓球,下列说法正确的是 ( )
图3
A.图乙中乒乓球所受浮力更大 B.两图中乒乓球所受浮力相等
C.图乙中乒乓球所受合力更大 D.两图中乒乓球所受合力相等
5.某兴趣小组在探究物体的浮沉条件时,在容器中加入一定量的食用油和水,静置分层后,将质量相同的a、b两球放入容器中,两球静止后状态如图4所示,此时两球所受浮力分别为Fa、Fb。已知两球密度分别为ρa、ρb,油和水的密度关系为ρ油<ρ水,则下列分析正确的是 ( )
图4
A.Fa=Fb B.Fa<Fb C.ρa>ρ水 D.ρb<ρ油
6.小明将一个草莓放入盐水中清洗农药残留,草莓静止时如图5所示;向杯中加入适量盐,轻轻搅拌均匀,与加盐前相比,下列说法正确的是 ( )
图5
A.草莓将上浮,最终受到的浮力变小 B.草莓将下沉,最终受到的浮力变小
C.草莓最终排开盐水的重力不变 D.玻璃杯底对水平桌面的压强变小
7.如图6,某同学利用电子秤、盛水的烧杯和压针(质量和体积忽略不计)测量木块的质量和密度。g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3,根据图中电子秤的示数,可得出木块的质量和密度分别是 ( )
图6
A.125 g、0.5 g/cm3 B.125 g、0.6 g/cm3
C.75 g、0.5 g/cm3 D.75 g、0.6 g/cm3
二、作图题(本题共1小题,共2分)
8.请在图7中画出静止在水面上的海豚所受力的示意图(O为海豚的重心)。
图7
三、填空题(本题共3小题,每空2分,共16分)
9.电影《哪吒之魔童闹海》中,敖丙在深海中流泪,泪珠向上流动,这是因为泪珠所受的浮力________(选填“大于”“小于”或“等于”)自身的重力,泪珠的密度________(选填“大于”“小于”或“等于”)海水的密度。
图8
10.如图8,小明学完浮力的知识后在家自制密度计,它可以________(选填“漂浮”或“悬浮”)在水中;小明在密度计上标注了水的密度,把它放在食用油中,密度计受到的浮力大小________(选填“变大”“不变”或“变小”),在食用油中的刻度线可能标在________(选填“p”或“q”)处。(已知ρ水>ρ食用油)
11.为了验证阿基米德原理,某同学进行了如图9所示的实验。为了方便操作和减小测量误差,最合理的操作顺序应该是____________;当图中四个测量值F1、F2、F3、F4满足关系式________________时,说明F浮=G排,阿基米德原理得到验证。如果溢水杯中的水未装满,那么测出的F浮________G排(选填“>”“<”或“=”)。
图9
四、实验题(本题共1小题,每空2分,共12分)
12.(2025云南节选)某实验小组探究浮力大小与哪些因素有关的实验过程如图10所示。
图10
(1)用a中的物块进行探究,此物块重__________N,b、c中该物块所受浮力均为__________N。由此可知,浸在同种液体中的物体所受浮力的大小与浸在液体中的深度________(选填“有”或“无”)关。
(2)分析a、c、d三次实验可知,浸在同种液体中的物体所受浮力的大小与排开液体的体积有关,排开液体的体积越大,所受浮力__________。分析a、______三次实验可知,排开液体的体积相同时,物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
(3)若将a中的物块换成相同材料的球体,则不能完成a、b、c三次实验的探究,具体理由是________________________________________________________________________。
五、计算题(本题共2小题,每小题8分,共16分)
13.图11所示是我国自主建造的极地科考破冰船“雪龙2”号。该破冰船满载时的总质量为1.4×104 t,可在冰厚1.5 m、雪厚0.2 m的环境中连续破冰航行。海水的密度取1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。
图11
(1)求“雪龙2”号满载漂浮在海面上静止时所受的浮力。
(2)求“雪龙2”号满载漂浮在海面上静止时排开海水的体积。
(3)若“雪龙2”号船底的面积为2 000 m2,忽略船的侧壁受到的海水的压力,则“雪龙2”号满载漂浮在海面上静止时,船底受到海水的压强为多大?
14.图12甲是修建码头时用钢缆绳拉着工件A从某一高度处沿竖直方向缓慢匀速下降的情景,图乙是钢缆绳对工件A的拉力F随工件A下降高度h变化的图像。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)求:
图12
(1)工件A浸没后受到的浮力;
(2)工件A的体积;
(3)工件A恰好浸没时下表面受到水的压强。
六、综合能力题(本题共1小题,每空2分,共10分)
15.我国战国时期的《墨经》中已有关于浮力知识的记载,这为后来浮力秤的发明和应用奠定了理论基础。实践小组的同学计划制作一台“浮力秤”,探索古代智慧。(ρ水=1.0×103 kg/m3)
(1)原理分析:当物体漂浮在同种液体中时,物体所受浮力的大小与其排开液体的体积成________比,通过测量排开液体的体积变化量,即可得出待测物体的质量。
(2)设计思路:如图13所示,请将虚线框内的物理关系式补充完整。
图13
(3)制作步骤:
①器材组装:将带有配重的空杯放入装有适量水的量杯中组成浮力秤。
图14
②标定刻度:用胶头滴管调节量杯中的水位,使其液面在200 mL刻度线处,如图14甲所示,并在此处标上0 g。接着,在空杯中放入不同质量的砝码,待液面稳定后,在量杯上液面对应的刻度处标记上该砝码的质量。通过分析,该浮力秤的刻度是________(选填“均匀”或“不均匀”)的。
(4)质量测量:在空杯中放入待测物体M,此时液面上升到250 mL刻度线处,如图乙所示,则物体M的质量m=________g。
(5)功能拓展:同学们利用浮力秤分别测量相同体积的水和蜂蜜的质量,量杯中的液面如图丙、丁所示,则蜂蜜的密度为________kg/m3。
第十章 单元测试卷
一、选择题(本题共7小题,每小题2分,共14分)
1.A 2.C 3.C 4.D 5.A 6.C
7.D 【解析】由题图甲、乙可知,木块的质量m木=m排=m2-m1=375 g-300 g=75 g;由题图甲、丙可知,木块浸没时排开水的质量m排′=m3-m1=425 g-300 g=125 g;由ρ=可知,V木=V排===125 cm3,则木块的密度ρ木===0.6 g/cm3。故选D。
二、作图题(本题共1小题,共2分)
8.如答图1所示
答图1
三、填空题(本题共3小题,每空2分,共16分)
9.大于 小于 10.漂浮 不变 p
11.丁、甲、乙、丙 F1-F2=F3-F4 >
四、实验题(本题共1小题,每空2分,共12分)
12.(1)3.8 1.4 无 (2)越大 d、e (3)球体浸没前,深度不同时排开液体的体积也不同,不能探究浮力和深度的关系
五、计算题(本题共2小题,每小题8分,共16分)
13.解:(1)“雪龙2”号满载漂浮在海面上静止时,根据浮沉条件可知,所受的浮力等于其重力,即
F浮=G船=m总g=1.4×104×103 kg×10 N/kg=1.4×108 N
(2)根据F浮=G排=m排g=ρ液V排g可知,“雪龙2”号排开海水的体积
V排===1.4×104 m3
(3)根据浮力产生的原因可知,“雪龙2”号满载漂浮在海面上静止时,船底受到海水的压力F压=F浮=1.4×108 N
船底受到海水的压强p===7×104 Pa
答:(1)“雪龙2”号满载漂浮在海面上静止时所受的浮力为1.4×108 N。(2)“雪龙2”号满载漂浮在海面上静止时排开海水的体积为1.4×104 m3。(3)“雪龙2”号满载漂浮在海面上静止时,船底受到海水的压强为7×104 Pa。
14.解:(1)由题图乙可知,工件A所受的重力G=2×104 N,工件A浸没在水中时钢缆绳对它的拉力F=1×104 N,所以工件A浸没后受到的浮力
F浮=G-F=2×104 N-1×104 N=1×104 N
(2)由F浮=G排=m排g=ρ液V排g可知,工件A的体积
V=V排===1 m3
(3)由题图乙可知,工件A的高度
h=h2-h1=3 m-2 m=1 m
工件A恰好浸没时下表面受到水的压强
p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1 m=1×104 Pa
答:(1)工件A浸没后受到的浮力为1×104 N;
(2)工件A的体积为1 m3;
(3)工件A恰好浸没时下表面受到水的压强为1×104 Pa。
六、综合能力题(本题共1小题,每空2分,共10分)
15.(1)正 (2)m物= (3)②均匀 (4)50
(5)1.4×103
学科网(北京)股份有限公司
$