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第九章浮力 学校:_姓名:_班级:_考号:_ 一、单选题 1.如图甲所示,将一个充足气的篮球和一个套扎在气针尾端的气球(未充气)一起挂在杠杆左端,调整杠杆右端钩码的悬挂位置,使杠杆在水平位置平衡。然后将该气针插入篮球的气门内,气球膨胀后,某时刻杠杆的位置如图乙所示。关于这一现象,下列说法正确的是( ) A.气球膨胀时,气球内部气体压强等于外界大气压强 B.杠杆左端上升,说明杠杆左端所受拉力变大 C.杠杆右端下沉,说明杠杆右端所挂钩码变重 D.该实验说明,浸在空气中的物体会受到浮力的作用 2.下列事例中,属于利用连通器原理工作的是( ) A.密度计 B.气压计 C.抽水机 D.船闸 3.如图所示,将实心正方体A(不吸水)体积的五分之三浸入水中后,容器中水位上升了3cm。已知容器足够高,容器重力为2N,容器底面积为200,容器中原来水深0.3m,正方体A的密度,,以下说法中正确的( ) A.正方体A的边长为6cm B.此时细线对正方体A的拉力大小为6N C.此时烧杯对桌面的压强3300Pa D.剪断细线,正方体A缓慢沉底静止后,A对容器底的压强2000Pa 4.用弹簧测力计在空气中称一个物体的重力,读数是9 N,那么物体的实际重 ( ) A.略大于9 N B.略小于9 N C.可能等于9 N D.一定等于9 N 5.水平桌面上放置一底面积为S的薄壁圆筒形容器,内盛某种液体,将质量分别为、、,密度分别为、、的均匀实心小球A、B、C放入液体中,A球漂浮,B球悬浮,C球下沉,如图所示,它们所受的浮力分别为、、。下列说法中,错误的是( ) A.若,则 B.将C球截去部分后,剩余部分可能上浮 C.只取出A球,容器中液面的高度降低了 D.三球放入液体前后,液体对容器底部的压强变化了 6.下列关于力的说法中正确的是 A.两个物体不接触就一定不产生力 B.摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反 C.浸没在水中向上运动的物体浮力可能小于重力 D.随着生产力的提高人类将会制造出既省力又省距离的机械 7.一个质量为80g的圆柱形瓶身的空玻璃瓶,瓶内装10cm高的水密封后放在水平地面上,如图甲所示。再将玻璃瓶分别倒置在盛有水和某种未知液体的容器中,静止后,瓶内、外液面的高度差如图乙、丙所示(,g取10N/kg,瓶壁厚度忽略不计)。下列说法正确的是( ) A.玻璃瓶在水中受到的浮力小于在未知液体中受到的浮力 B.玻璃瓶底的面积为 C.未知液体的密度为 D.玻璃瓶在水中受到的浮力为4N 8.下列物理学家和他的贡献对应错误的是( ) A.法拉第——通电导体在磁场中受力方向与电流方向的关系 B.牛顿——力和运动的关系 C.欧姆——电流与电压和电阻的关系 D.阿基米德——浮力大小和排开液体重力的关系 9.水平桌面上有一底面积为S1的圆柱形薄壁容器,容器内装有质量为m的水。现将一个底面积为S2的圆柱形木块(不吸水)缓慢放入水中,木块在水中静止时与容器底接触(部分露出水面),此时木块对容器底的压力刚好为零,如图所示。已知水的密度为 水,下列说法错误的是( ) A.放入木块前水对容器底的压强为 B.木块排开水的体积为 C.木块所受的浮力为 D.木块的重力为 10.量程为 100mL的量筒里装有70mL的水,小明将一个钢笔慢慢放入量筒中如图所示,钢笔处于漂浮状态,此时量筒液面对应95mL,水没有溢出,但小明发现量筒中有水渐渐漏进钢笔中,最终钢笔沉入量筒底部,从钢笔漂浮到沉底整个过程,以下说法正确的是( ) A.钢笔没有放入量筒时,其质量大于25g B.水渐渐漏进钢笔过程中,液面会不断下降 C.钢笔沉入量筒底部时,水一定不会溢出量筒 D.整个过程中、水对量筒底部的压强保持不变 二、填空题 11.如图甲所示,体积可忽略不计的轻质硬杆B一端固定在容器底,一端与不吸水的实心正方体A固定。现缓慢向容器中加水,当水深为15cm时正方体A刚好浸没,杆B受到正方体A的作用力F随注水深度变化的图像如图乙所示。则杆B的长度为_cm,当F大小为0时,容器底部受到水的压强为_Pa。 12.游船能漂浮在水面上。这是因为游船受到_,该力的施力物体是_,方向为_。 13.气球和飞艇是靠_的浮力工作的。 14.2024年5月12日,“海葵一号”搭乘“新光华号”半潜运输船历时17天从山东青岛抵达流花油田海域。“海葵号”是集原油生产、存储于体的漂浮在海上的高端海洋装备,未装原油时质量为3.7万吨。“新光华”号为全球第二大半潜船,底部有118个压载水舱,空载时漂浮于海面。托运货物前需向水舱中注水,巨大的甲板下沉至海面以下,再用拖船将货物拖至半潜船甲板上方固定,完成货物上船任务,然后半潜船排出水舱中的一部分水,使甲板上浮刚好至海面。“海葵一号”下船后,停泊在指定位置。( 海水=1.03 103kg/m3,g=10N/kg) (1)半潜船是通过的_办法来增大浮力的。 (2)若“海葵一号”停泊处海水深度为320m,则该处海水对海底的压强为_Pa;“海葵一号”未装原油时受到的浮力是_N。 (3)若半潜船运回“海葵一号”处理后的原油,从流花油田出发,途经a、b海域( a=1.02 103kg/m3, b=1.03 103kg/m3)为保证半潜船甲板始终与海面相平,在b海域水舱需注水还是排水?_。已知半潜船和油罐的总质量为2000t,达到b海域时水舱中变化的水量为600t,油的体积是,则原油的密度为_。 15.古人也留下许多智慧,孔明灯就是其中之一。科学兴趣小组看见孔明灯后,对于它可以飞行的能力十分疑惑,请你参与进来,一同探究孔明灯的“起起落落”,完成孔明灯资料卡: 古人的智慧:孔明灯 投放时间 元宵节 投放用途 祈福、祝愿 飞行原理 _ 影响因素 孔明灯的_和_以及外部气温和热空气温度因素共同决定 改进方式 想让孔明灯起飞更快,可以_ 环境危害 _(写出一个即可) 三、实验题 16.学习了密度的测量知识后,小明同学想自己做实验测量小石块的密度,于是从实验室借来仪器进行实验: (1)将天平取出放在水平桌面上,正确测量时,右盘中砝码和游码位置如图甲所示,则小石块的质量为 _g; (2)将小石块取下后,用细线将石块系住,慢慢放入如图乙所示的量筒内,发现水面上升到40mL 处, 则小石块的密度为 _ kg/m3; (3)小明又想用爸爸新买的精度很高的手提式电子秤,(既可以测量力,也可以测量质量),对小石块的密度重新进行了测量,步骤如下: ①先将小石块用细线系好,悬挂在电子秤的下端,如图丙所示,待电子秤示数稳定后,读出并记为F1; ②再在小桶里倒入适量的水,悬挂在电子秤的下端,如图丁所示,待电子秤示数稳定后,读出并记为F2; ③再用手提着系着小石块的细线一端,将小石块缓慢地浸没在水中,但要保证石块_,如图戊所示。待电子秤示数稳定后,读出并记为F3,完成以上测量后,根据所得实验数据,请你写出石块密度的表达式: 石=_; (用字母表示,水的密度为 水) ④若戊图中小石块吸水(小石块吸水后体积保持不变),会使密度测量值 _(选填“偏大”、“偏小”或“不变”) 。 (4)同班的小红想知道丁图中的盐水密度是多少,于是设计了如图己所示的实验装置。内外两个容器紧密粘合在一起,内部小容器的底部为一张弹性很好的橡皮膜。小红进行了如下操作: a.在内部小容器内装入适量待测盐水,发现橡皮膜向下突出; b.在外部大容器内装入清水,直到橡皮膜变平,测出盐水深度h以及清水与盐水的液面高度差 h,请你写出盐水的密度表达式: 盐水=_(用含有h、 h和 水的式子表示)。 (5)同班的小薇想利用刻度尺和平底柱形杯测量可乐的密度 ,步骤如下: ①小薇利用一块已知密度为 木的立方体木块和刻度尺测可乐的密度如图所示,她找来家里的柱形杯,装入一定量的可乐,测出杯中可乐的深度h1, ②将木块漂浮在可乐表面,测出此时杯中可乐的深度h2, ③用_(选填“粗”或“细”)铁丝将木块全部压入可乐中,测出此时杯中可乐的深度h3,则可乐密度的表达式 可乐=_(用h1、h2、h3和 木表达)。如果②③两步交换做,则测出的可乐密度会_(填“变大”,“变小”或“不变”)。 四、综合题 17.【项目提出】 如图1所示的杆秤,既是中国人发明的人类最早的衡器,亦是中华文化符号的代表之一。不仅代表着古人的造物智慧,也折射了中国人交易往来之间的人情。杆秤文化的核心便是公平与诚信,秤杆是衡,有衡量天下,规范事物保持公平之意:秤砣是权,权衡一词便源自于此。学习了杠杆的知识后,小明小组尝试制作一个简易杆秤。 【项目分析】 (1)了解杆秤的结构及工作原理; (3)制作简易杆秤。 【项目实施】 一、了解杆秤原理。 杆秤的实质就是一个杠杆,所以杆秤的工作原理是_。杆秤是我国古老的质量称量工具,刻度是均匀的。使用时先把被测物体放在秤盘里,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在某一位置平衡时,秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量。 二、制作简易杆秤 杆秤的构造如图2所示。 杆秤的制作步骤: ①做秤杆:选取1根硬棒(如竹筷或木棍),用砂纸打磨光滑; ②挂秤盘:取1个小容器(如纸杯或小盘),系上细绳,固定在秤杆的一边; ③系提纽:在离秤盘一定位置处系上绳子; ④选秤砣:可选用金属螺母、锁或者钩码系上细绳制成秤砣; ⑤标零线(即“定盘星”):手拉提纽,移动秤砣,使秤杆处于_平衡,在秤砣所挂位置标上“0”; ⑥定刻度:将标准重物(如)放在秤盘内,移动秤砣使得杆秤平衡,在秤杆上记下秤砣的位置,标上标记,并标上刻度线。以零刻度线到该点的距离为标准线段,对秤杆进行平均分段,标出相应的刻度; ⑦试一试:利用自制的杆秤测量物体的质量,与市面上电子秤测得的质量进行比较; ⑧误差分析:思考自制杆秤所测数据有误差的原因。 小组同学们讨论:在制作一个能正常使用的杆秤过程中,杆秤上的零刻度线有可能在秤杆的_(填字母,下列选项至少一项是正确的)。 A.提纽的右侧 B.提纽处 C.提纽的左侧 D.远离秤盘的端点 【项目优化】 杆秤变成密度秤实验步骤: ①模仿杆秤结构,用杯子代替秤钩,先自制一根无刻度“密度秤”; ②杯中不加液体,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,将此时秤砣的悬挂点A标记为“0”刻度; ③如图3所示,杯中加酒精至a处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,是将此时秤砣的悬挂点B标记为“”刻度(单位);(已知) ④以AB两点之间长度的八分之一为标准,在整根秤杆上均匀地标上刻度。 (1)为了制作出精确度更高的“密度秤”,可行的改进措施是_(填选项前的字母)。 A.把秤纽位置往靠近杯子一侧移动 B.减少加入杯中的液体体积 C.减小秤砣的质量 (2)用该密度秤对某液体进行测量密度时,秤砣侧的秤杆高高翘起,所测该液体的密度值将_(选填“偏低”“偏高”或“准确”)。 【项目拓展】 在科技节上,小明利用自制杆秤的方法,用传感器设计了如图5所示的力学装置,杠杆OAB始终在水平位置保持平衡,O为杠杆的支点,,竖直细杆a的上端通过力传感器连在天花板上,下端连在杠杆的A点,竖直细杆b的两端分别与杠杆和物体M固定,水箱的质量为,不计杠杆、细杆及连接处的重力。当图5所示的水箱中装满水时,水的质量为3kg。力传感器可以显示出细杆a的上端受到作用力的大小,图6是力传感器的示数大小随水箱中水的质量变化的图象。当向水箱中加入质量为的水时,力传感器的示数大小为F,水箱对水平面的压强为;继续向水箱中加水,当力传感器的示数大小为3F时,水箱对水平面的压强为,则:_。(g取) 18.地球气候变暖、冰川熔化加剧,是造成海平面上涨的原因之一。如图所示是一块质量为的冰川漂浮在海面上的情景。 (1)冰川所受浮力的施力物体是_,方向为_。 (2)海面下处海水对冰川的压强是多少? (3)冰川所受浮力是多少?冰川浸没在海水中的体积是多少? 19.如图所示,一物体从a处下落掉入水中,进入水中后(b处为物体恰好完全进入水中的位置)继续往下运动,在c处时物体的速度减为0。已知物体的重力为6N,体积为(,)。 (1)求物体在b处时所受浮力的大小;( ) (2)物体在b处时所受到的浮力_(选填“大于”、“等于”或“小于”)在c处时受到的浮力; (3)在方框内代表物体的A点画出其在c处所受到的力的示意图;( ) (4)物体最终会处于_(选填“漂浮、“悬浮”或“沉底”)状态,请求出此时物体所受到的浮力大小。( ) 学科网(北京)股份有限公司 《第九章浮力》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D D A B C C A D C 1.D 【详解】A.气球膨胀时,气球内部气体压强大于外界大气压强,在内部气压的作用下,气球向外膨胀,故A错误; B.杠杆左端上升,右端的拉力不变,阻力臂与动力臂的比值不变,由可知,杠杆左端所受拉力变小,故B错误; C.钩码的质量不变,由可知,钩码的重力不变,故C错误; D.图乙中气球变鼓,排开空气的体积变大,而气球和篮球的总重力不变,拉力减小,则浮力变大,所以可以说明浸在空气中的物体会受到浮力的作用,故D正确。 故选D。 2.D 【详解】A.密度计是根据物体漂浮时浮力等于重力的原理工作的,即利用F浮=G,通过排开液体体积的不同来测量液体密度,不属于连通器原理,故A不符合题意; B.气压计是用来测量大气压强的仪器,如金属盒气压计是利用盒内空气的形变与大气压的关系工作,水银气压计是利用托里拆利实验原理,与连通器原理无关,故B不符合题意; C.抽水机是利用大气压把水从低处抽到高处的,工作原理是先使抽水机内部形成真空,在大气压作用下将水压入抽水机,再提升到高处,不是利用连通器原理,故C不符合题意; D.船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器;下游阀门打开时,下游和闸室也构成连通器。通过控制阀门,使船闸内水位与上下游水位相平,方便船只通行,是利用连通器原理工作的,故D符合题意。 故选D。 3.D 【详解】A.容器底面积为200cm2,将实心正方体A的体积的浸入水中后,容器中水位上升了3cm,则有 解得 LA=10cm=0.lm 即正方体A的边长为10cm,故A错误; B.正方体A的密度 A=3.0g/cm3,则由可得,正方体A的质量为 mA= AVA= ALA3 =3.0g/cm3 (10cm)3=3000g=3kg 则正方体A的重力 GA=mAg=3kg 10N/kg=30N 实心正方体A的体积的浸入水中后,受到的浮力为 F浮= AgV排=1.0 103kg/m3 10N/kg 6 10-4m3=6N 浮力小于正方体A的重力,则正方体A还会受到细线沿绳子向上的拉力,大小为 F拉=GA-F浮=30N-6N=24N 故B错误; C.容器中水的重力为 G水=m水g= 水gV水=1.0 103kg/m3 10N/kg 200 10-4m2 0.3m=60N 烧杯对桌面的压力为 F压=G容+G水+GA-F拉=2N+60N+30N-24N=68N 烧杯对桌面的压强为 故C错误; D.剪断细线,正方体A缓慢沉底静止后,正方体A完全浸没在水中,则正方体A完全浸没时受到浮力为 F浮′= 水gV排′=1 103kg/m3 10N/kg (10 10-2m)3=10N 由于正方体A静止,受力平衡,所以正方体A受到的支持力为 F支=G-F浮=30N-10N=20N 又因为支持力和压力是一对相互作用力,所以正方体A对容器底的压力为 F压′=F支=20N 正方体A对容器底的压强为 故D正确。 故选D。 4.A 【详解】根据阿基米德原理,浸在液体(或气体)中的物体,受到竖直向上的浮力.用弹簧测力计在空气中称一个物体的重力,读数是9 N,根据弹簧测力计称量法可知:物体在空气中的浮力为:F浮=G-F。所以物体的实际重力略大于9N,故A符合题意,选项BCD不符合题意。 故选A。 5.B 【详解】A.由图可知,小球A漂浮,小球B悬浮,小球C沉底。若,则,因物体悬浮或漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,物体下沉时受到的浮力小于自身的重力,所以,小球A和B受到的浮力等于自身的重力,小球C受到的浮力小于自身的重力,则,,即,故A正确,不符合题意; B.因物体C的密度大于液体的密度,故物体C沉底,所以,将C球截去部分后,剩余部分的密度不变,剩余部分一定仍沉底,故B错误,符合题意; C.由小球B在液体中悬浮可知,小球B的密度和液体的密度相等,则设液体的密度为,小球A漂浮时,受到的浮力和自身的重力相等,即 由可得,小球A排开液体的体积为 只取出A球,容器中液面降低的高度为 故C正确,不符合题意; D.因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,由可得,B球和C球排开液体的体积分别为, 三球放入液体后,排开液体的总体积 容器内液体上升的高度为 三球放入液体前后,液体对容器底部的压强的变化量为 故D正确,不符合题意。 故选B。 6.C 【详解】A.两个物体不接触,也可以发生力的作用;如磁铁吸引远处的铁钉,故A错误; B.摩擦力的方向一定与物体的相对运动方向相反,故B错误; C.在水中向上运动的物体,若物体还受向上的拉力,则受到的浮力可能小于重力,故C正确; D.在实际生活中,既省力又省距离的机械是不存在的,故D错误. 7.C 【详解】 A.玻璃瓶在水中和液体中均漂浮,受到的浮力等于瓶和瓶中水的总重力,因此玻璃瓶在水中受到的浮力等于在未知液体中受到的浮力,故A错误; B.玻璃瓶在水和未知液体中都处于漂浮状态,则 空玻璃瓶受到的重力 瓶子在水中受到的浮力,空玻璃瓶受到的浮力等于它排开深度2cm水的重力 解得,玻璃瓶底的面积 故B错误; C.玻璃瓶在水中和在未知液体中受到的浮力相等,即,带入图中数据 化简得 带入具体数据 解得未知液体的密度 故C正确; D.玻璃瓶在水中受到的浮力 故D错误。 故选C。 8.A 【详解】A.法拉第进一步研究了磁场和电流的关系,指出了变化的磁场能够产生感应电流,故A错误,符合题意; B.牛顿对力和运动的关系进行研究和归纳,总结出了牛顿第一定律,故B正确,不符合题意; C.欧姆探究了电流与电压和电阻的关系,总结出了欧姆定律,故C正确,不符合题意; D.阿基米德研究了浮力大小和排开液体重力的关系,得到了阿基米德原理,故D正确,不符合题意。 故选A。 9.D 【详解】A.因容器为圆柱形容器,则放入木块前水对容器底的压力 放入木块前水对容器底的压强,故A正确,不符合题意; BC.由可得,容器内水的体积 木块直立在水中且与容器底接触,放入木块后容器内水的深度 放入木块后,木块排开水的体积 木块受到的浮力,故BC正确,不符合题意; D.因木块对容器底的压力刚好为零,即为漂浮,所以木块的重力,故D错误,符合题意。 故选D。 10.C 【详解】A.钢笔慢慢放入量筒时,处于漂浮状态,排开水的体积为 V=95mL -70mL= 25mL=25cm3 钢笔所受浮力 F浮= 水gV排=1 103kg/m3 10N/kg 25 10-6m3=0.25N 因为钢笔处于漂浮状态,则 G笔= F浮=0.25N 钢笔的质量 故A错误; BC.钢笔漂浮时,浮力等于重力,根据阿基米德原理则有 F浮= 水gV排 随着水进入钢笔,钢笔的总重力增加,同时排开水的体积增加,当钢笔依旧漂浮时 F浮′= 液gV排′=G总 则增加的浮力等于进入钢笔的水的重力,即 F= 水g V排= G水= 水gV进入 则 V排= V进入 故液面不变,就一直对应95mL,水不会溢出; 当钢笔开始下沉至最终沉底的过程中,钢笔所受浮力小于重力,即 F浮′= 液gV排′<G总 则增加的浮力小于进入钢笔的水的重力,即 F= 水g V排< G水= 水gV进入 则 V排< V进入 故液面下降,水不会溢出。因此水渐渐漏进钢笔过程中,液面先不变后下降,且水不会溢出,故B错误,C正确; D.由分析知水渐渐漏进钢笔过程中,液面先不变后下降,由p= gh得水对量筒底部的压强先不变,后变小,故D错误。 故选C。 11. 5 1100 【详解】[1]由图乙可知,当h0=0cm时,杆B受到正方体A的作用力为F0=6N,由于细杆的质量不考虑,所以正方体A对杆B的压力等于自身的重力,即正方体A的重力G=F0=6N,由图乙可知,当h2=5cm时物体A的下表面恰好与水面接触,因此细杆的长度L杆=5cm。 [2]当杆B受到正方体A的作用力大小F为0时,正方体A受到的浮力等于正方体A的重力,即F'浮=G=6N,由图乙可知,当h2=5cm时,物体A的下表面恰好与水面接触,当容器内水的深度h1=15cm时,正方体A刚好浸没,则正方体A的边长L=h浸1=15cm-5cm=10cm 由阿基米德原理公式变形可知,此时正方体A排开水的体积 则正方体A浸在水中的深度 所以此时容器中水的深度h=L杆+h排=5cm+6cm=11cm=0.11m 则当杆B受到正方体A的作用力大小F为0时,容器底部受到水的压强p= 水gh=1.0 103kg/m3 10N/kg 0.11m=1100Pa 12. 浮力 水 竖直向上 【详解】[1][2][3]浸在液体里的物体,受到液体对物体产生向上托的力叫浮力。游船能漂浮在水面上,这是因为游船受到水对其的浮力,浮力的施力物体是水,方向是竖直向上。 13.空气 【详解】气球和飞艇浸没在空气中,是靠空气的浮力工作的。 14.(1)增大排开液体的体积 (2) 3.296 106 3.7 108 (3) 注水 0.74 103 【详解】(1)半潜船是利用将密度比水大的材料制成“空心”的办法,增大排开水的体积,增大受到的浮力,从而漂浮在水面上的。 (2)[1]“海葵一号”停泊处海水深度为320m,则该处海水对海底的压强为 [2]“海葵一号”未装原油时漂浮在海面上,受到的浮力等于船空载时的重力 (3)[1]由题中条件可知,b海域海水的密度大于a海域海水的密度,故b海域半潜船排开海水的体积会减小,上浮一些,为保证半潜船甲板始终与海面相平,在b海域水舱需注水增加总重,以增大排开海水的体积,保证半潜船甲板始终与海面相平。 [2]达到b海域时水舱中变化的水量为600t,则 根据阿基米德原理可知 解得 整体重力为 原油的质量为 原油的密度为 15. 燃烧使内部气体密度小于外部空气密度从而获得升力起飞 质量 容积 加大火焰 引发火灾 【详解】[1]孔明灯点燃后,加热里面的气体,使内部气体密度小于外部空气密度从而获得升力起飞。这就是孔明灯的起飞原理。 [2][3]孔明灯飞行时受重力和升力作用,影响重力大小的因素是孔明灯的的质量,影响升力的因素是孔明灯的容积等。 [4]想让孔明灯起飞更快,需增大升力,可以加大火焰,排出更多的空气,减轻自重。 [5]如果里面的燃烧装置不安全,可能导致火灾,对环境造成污染。 16.(1)63 (2) (3) 完全浸没在水中,且不碰到小桶底部和侧壁 偏大 (4) (5) 细 不变 【详解】(1)如图甲所示,天平的分度值为0.2g,游码对应示数为3g,所以小石块质量 (2)如图乙所示,量筒的分度值1mL,未放石块时,水的体积 石块的体积 石块的密度 (3)[1]小明用手提式电子秤测量小石块的密度时,其原理是先计算出小石块的质量,再根据小石块完全浸没时受到的浮力,计算出小石块排开水的体积V排,再利用其体积与小石块排开水的体积相等,计算出小石块的体积,最后计算出小石块的密度。故为了能够准确的测量出小石块受到的浮力与小石块的体积,小石块需要完全浸没在水中,且不能碰到小桶底部和侧壁。 [2]由图丙可知,小石块受到的重力 则小石块的质量 由图丁、戊可知,小石块受到的浮力 小石块的体积 小石块的密度 [3]若戊图中小石块吸水,且小石块体积不变时,小石块的重力变大、浮力不变,则戊图中手施加的拉力变大,则F3变小,根据可知,若戊图中小石块吸水时,测量的小石块的密度会偏大。 (4)当橡皮膜变平时,清水和盐水在橡皮膜处的压强相等,即 即 则盐水的密度 (5)[1]为了排除铁丝的体积对实验结果的影响,故用细铁丝更好。 [2]假设平底柱形杯的底面积为S,则木块的体积 则木块的质量 木块受到的重力 木块漂浮时受到的浮力 在漂浮时,木块受到的重力等于其受到的浮力,即 即 解得可乐的密度 [3]若②、③两步交换(先压入木块,再让木块漂浮),由于木块从完全浸没到漂浮时,会带出少量可乐,木块吸附液体使得木块变重,同时也使得容器内液体减少,这两种效应恰好抵消,则测出的可乐密度不变。 17. 水平位置 ABC C 偏低 5:7 【详解】[1]杆秤的实质就是一个杠杆,其工作原理是杠杆的平衡条件,即。 [2]小容器中不放物体,手提秤纽,移动秤砣,使秤杆处于水平位置平衡时,此时在秤砣所挂位置应标上“0”。 [3]ABCD.容器中不放物体时,若杆秤的重心在A的右侧,则杆秤上的零刻度线在A的左侧;若重心在A上,则杆秤上的零刻度线在A;若重心在A的左侧,则杆秤上的零刻度线在A的右侧,故ABC符合题意,D不符合题意。 故选ABC。 [4]为了制作出精确度更高的“密度秤”,即密度秤的分度值更小。 A.未移动前,由杠杆的平衡条件,即,得 当最大时,称量的密度最大;此时液体密度的最大值,此时密度秤的分度值为 把秤纽位置往靠近杯子一侧移动,设移动距离为,移动后,由杠杆的平衡条件,即, 当最大时,称量的密度最大;此时液体密度的最大值,此时密度秤的分度值为,所以移动后密度给分度值变大,故A不符合题意; B.减少加入杯中的液体体积,由杠杆的平衡条件由杠杆的平衡条件,即,得可知,称量的液体的最大质量不变,液体的体积变小,最大密度值变大,杠杆密度秤长度不变,可知分度值变大,故B不符合题意; C.减小秤砣的质量,由杠杆的平衡条件,即,得,变小,称量的液体最大质量减小,液体体积不变,称量的最大密度值变小,密度秤密度对应的长度不变,可知密度秤的分度值变小,故C符合题意。 故选C。 [5]用该密度秤对某液体进行测量密度时,秤砣侧的秤杆高高翘起,要使密度秤水平平衡,就要将秤砣远离秤纽,对应的密度要增大,所以测量的该液体的密度偏低。 [6]从图6可知,加水1kg开始,力传感器的受到的拉力为6N,此时细杆a对杠杆向上的拉力,此时水箱水面和物体M的下表面齐平,由杠杆的平衡条件,即,得 加水2kg开始,力传感器示数不变,故此时物体M恰好浸没在水中,力传感器受到的压力等于细杆对杠杆的压力 由杠杆的平衡条件,即,得 物体M浸没时受到的浮力 加水1kg到2kg的过程中,物体M受到的浮力 所以此过程中浮力的大小与加水质量成正比,加水1.1kg时,物体受到的浮力 加水1.1kg时,容器对水平面的压力 加水1.1kg时,B端受到拉力 由杠杆的平衡条件,,即,得 即,此时细杆a对杠杆的作用力。 由杠杆的平衡条件,即,得 此时物体M受到的浮力 由图6分析可知,当加水刚使物体M浸没时,,同理可得, 即加水2kg时,物体受到的浮力 则此时加水的总质量 此时容器对水平面的压力 因此前后两次水箱对水平面的压强之比为 18.(1) 海水 竖直向上 (2)5.25 104Pa (3)60m3 【详解】(1)[1][2]浮力是由于液体对物体的向上和向下的压力差产生的,所以冰川所受浮力的施力物体是海水。浮力的方向总是竖直向上的。 (2)深度为5m处,海水对冰川的压强 (3)冰川漂浮时浮力与重力平衡,浮力 由F浮= 海水gV排得,冰川熔化前排开海水的体积 冰川浸没在海水中的体积等于排开海水的体积,即 19. 10N 等于 漂浮 6N 【详解】(1)[1]在b处时,物体浸没在水中,则受到的浮力 F浮= 水gV排= 物gV物=1 103kg/m3 10N/kg 1 10-3m3=10N (2)[2]物体处于b、c都是浸没,则排开水的体积相同,据阿基米德原理知,两处所受的浮力相等。 (3)[3]物体在c处受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力的作用,且浮力大于重力,所以作图如下: (4)[4][5]物体浸没在水中时,浮力大于重力,所以最终会处于漂浮,漂浮时,物体受到的浮力 F浮=G=6N 学科网(北京)股份有限公司 $