内容正文:
8.6浮力 同步练习
一、单选题
1.一个浸没在水中的正方体物块,其下表面受到的水对它的向上压力为16N,上表面受到水对它的向下的压力为6N,则正方体在水中受到的浮力大小和方向为( )
A.22N 竖直向上 B.10N 竖直向上 C.10N 竖直向下 D.无法判断
2.一个盛有水的容器中悬浮着一个小球,容器放在斜面上,如图所示,图上画出了几个力的方向,你认为小球所受浮力的方向应是( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
3.潜水艇全部浸没在海水中后继续下潜的过程中,下列说法正确的是 ( )
A.压强减小,浮力减小 B.压强增大,浮力增大
C.压强减小,浮力增大 D.压强增大,浮力不变
4.若要研究浮力的大小与液体密度的关系,则应从如图所示的三幅图中选择图( )
A.(a)和(b) B.(a)和(c) C.(b)和(c) D.(a)、(b)和(c)
5.如图甲所示,正方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像,取g=10N/kg。根据图像信息,下列判断正确的是( )
A.该金属块重力的大小为34N
B.浸没在水中的金属块受到的浮力大小是10N
C.在t1至t2时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大
D.该金属块的密度是2.7×103kg/m3
6.研学活动中,小明捡到一块石头。他用电子秤和玻璃杯测量其密度,测量过程如图所示。下列判断不正确的是(不计绳子的质量和体积,g取10N/ kg,ρ水=1.0×103kg/m3)( )
A.从水中取出石头时,带出的水不会影响密度的测量值
B.从水中取出石头时,带出了 1g 的水
C.根据本次实验数据,可得出石头密度最准确的测量值为3.125g/cm3
D.石头沉在水底时,杯底对石头的支持力为0.24N
7.如图所示,将盛有水的容器放在水平桌面上,其中甲、乙是可以自由移动的物体,丙、丁是容器本身的一部分,则下列说法中正确的是( )
A.甲、乙、丙、丁都受到浮力的作用
B.只有甲、乙受到浮力的作用
C.甲、乙、丁受浮力的作用,丙不受浮力的作用
D.甲、乙、丙受浮力的作用,丁不受浮力的作用
8.如图甲,有一个重力为G的长方体浸没在液体中受到的浮力为F浮,液体对长方体向下和向上的压力分别为F1和F2,下列说法不正确的是( )
A.长方体所有表面都受到液体压力
B.F1、F2之差随着深度的增加而增大
C.长方体相对的侧面所受液体的压力大小相等
D.若把长方体如图乙放置,F1、F2之差不变
二、填空题
9.一个重30N、体积为0.002m3的物体用绳子悬挂着,如图所示。现将物体浸没在烧杯的水中,物体受到的浮力是______N(g取10N/kg)。
10.浸没在液体中的物体,其下表面受到的液体压强______ 上表面受到的液体压强(选填“大于”、“小于”或“等于”),物体受到的浮力就是液体对物体向上和向下的______ .
11.重为5牛的物块,用细线挂在弹簧测力计下浸没在水中时,测力计的示数为3牛,则物块受到浮力的大小为________牛;增大物块浸没的深度,它受到浮力的大小将________,它受到水的压强大小将________。(后两空选填“变大”“不变”或“变小”)
12.如图所示,将两端蒙上绷紧程度相同的橡皮膜的玻璃圆筒浸没在水中,当玻璃圆筒沿水平方向放置时,水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力和的大小关系是F向左___________F向右(填“大于”“等于”或“小于”),当玻璃圆筒沿竖直方向放置时,水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力和的大小关系是F向上___________F向下(填“大于”、“等于”或“小于”),通过以上探究,你认为浮力产生的原因是___________。
13.如题图甲所示,小红用弹簧测力计挂着一个体积为1×10-4m3的实心圆柱体,圆柱体浸没在未知液体中且不与容器接触,然后将其缓慢提升,并记下弹簧测力计的示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙所示。则圆柱体的重力是________N;圆柱体浸没时受到的浮力是_______N;液体的密度是_______kg/m3。(g取10N/kg)
三、作图题
14.如图甲所示,是“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验中的一个实验步骤,溢水杯装满水。
①图甲中,在O点画出此时物块所受的重力G和拉力F的示意图;
②接下来提着物块,使其向下缓慢浸入水中,直至接近容器底部时(与容器底部无接触),弹簧测力计的示数变为;请在图乙中大致画出此过程中排入小桶中的水所受的重力与物体下表面在水中的深度h的关系图像。
四、实验题
15.如图所示是小明用溢水杯、水、小桶、弹簧测力计、铁块等实验器材验证阿基米德原理的实验过程,F1、F2、F3、F4分别表示对应的弹簧测力计示数,整个实验过程操作合理、测量准确。请根据所学知识回答下列问题:
(1)实验中铁块的重力为 _____;图B中,铁块受到的浮力F浮=_____;(用弹簧测力计示数对应字母表示)
(2)若F1、F2、F3、F4存在 _____的关系,则说明本次实验结论符合阿基米德原理;
(3)如果铁块未完全浸入水中,则实验 _____(选填“能”或“不能”)完成。
五、计算题
16.将一边长为10cm的正方体木块放入水中,静止时木块下表面浸入水中深度为6cm,如图甲所示。将一石块放到木块上方,静止时木块刚好全部浸入水中,如图乙所示。若用轻质细线将该石块与木块连接后放入水中,静止时木块露出水面高度为2cm,如图丙所示。求:
(1)图甲中木块下表面受到水的压强为多少Pa?
(2)木块的重力为多少N?
(3)石块的密度为多少?
试卷第1页,共3页
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《8.6浮力 同步练习》参考答案
1.B
【详解】正方体下表面受到的水对它的向上压力为16N,上表面受到水对它的向下的压力为6N,正方体在水中受到的浮力
浮力的方向是竖直向上的。
故选B。
2.C
【详解】物体在液体中受到的浮力方向竖直向上,和水平面垂直,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.D
【详解】潜水艇全部浸没在海水中后继续下潜的过程中,深度一直增加,根据可知,受到海水压强增大;由于排开液体的体积不变,液体的密度不变,根据可知,受到的浮力不变,故ABC错误,D正确。
故选D。
4.B
【详解】根据控制变量法,要探究浮力大小与液体密度的关系,应控制物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,故应选(a)和(c)两幅图。
故选B。
5.D
【分析】分析图乙,从0~t1,即图中的AB段,绳子拉力较小且大小不变,说明该时间段金属块浸没水中;从t1~t2,即图中的BC段,绳子拉力逐渐增大,说明该时间段金属块逐渐露出水面;从t2~t3,即图中的CD段,绳子拉力较大且不变,说明该时间段金属块脱离水面。
(1)当金属块完全露出液面,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图中的CD段,据此求出金属块重;
(2)当金属块未露出液面时,拉力等于重力减去浮力,据此求金属块受到的浮力,再根据阿基米德原理求金属块排开水的体积(金属块的体积);
(3)首先判断在t1至t2时间段内绳子拉力的大小变化,再利用公式F浮=G﹣F拉
判断浮力的变化;
(4)根据F浮=ρ水V排g
可得金属块的体积,最后利用密度公式求金属块的密度。
【详解】A.当金属块完全露出水面时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,由图象中的CD段可知,该金属块重力为G=F拉1=54N
故A错误;
B.当金属块浸没在水中时,由图象中的AB段可知,此时绳子的拉力F拉2=34N,则浸没在水中时金属块受到的浮力为F浮=G﹣F拉2=54N﹣34N=20N
故B错误;
C.由图象中的BC段可知,在t1至t2时间段绳子的拉力逐渐变大,而金属块的重力不变,则由F浮=G﹣F拉可知,金属块受到的浮力逐渐变小
故C错误;
D.金属块浸没在水中时,由F浮=ρ水V排g
可得金属块的体积为V=V排0.002m3
由G=mg=ρVg得金属块的密度为
故D正确。
故选D。
【点评】本题考查了重力公式、密度公式、阿基米德原理的应用,难点是通过图乙确定金属块的重力、会用称重法测浮力计算出金属块受到的浮力。
6.D
【详解】ABC.①②两步中可得水的质量为
利用水的质量结合④步可得排水的体积,且排水体积与石头的体积相等,则石块的体积为
可得出石头密度最准确的测量值为
从水中取出石头时,石块带出水的质量为
从水中取出石头时,即使石块会带走水,根据上述分析可知,不会影响密度的测量值,故ACD正确,不符合题意;
D.石头沉在水底时,受到的浮力为
石块的重力为
杯底对石头的支持力为
故D不正确,符合题意。
故选D。
7.C
【详解】由图可知,甲物体上表面没有受到水的压力,但下表面受到水的压力,因此水对甲物体上、下表面产生了向上的压力差,故甲物体一定受浮力的作用;水对乙、丁物体上、下表面产生了压力差,故乙、丁受浮力的作用;丙物体上表面受到水的压力,但下表面没有受到水的压力,因此水对丙物体上、下表面没有产生向上的压力差,故丙物体一定不受浮力的作用,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
8.B
【详解】A.因为液体内部朝各个方向都存在压强,长方体浸没在液体中,所以长方体所有表面都受到液体压强,则长方体所有表面都受到液体压力,故A正确,不符合题意;
B.根据浮力产生的原因,随着深度的增加,排开液体的体积不变,则长方体受到的浮力不变,则F1、F2之差不变,故B错误,符合题意;
C.相同深度液体向各个方向的压强相等,长方体相对的侧面面积相等,根据,长方体相对的侧面所受液体的压力大小相等,故C正确,不符合题意;
D.若把长方体如图乙放置,排开液体的体积不变,则长方体受到的浮力不变,根据浮力产生的原因,F1、F2之差不变,故D正确,不符合题意。
故选B。
9.20
【详解】因为物体浸没在水中,所以
根据阿基米德原理,物体受到的浮力为
10. 大于 压力差
【详解】分析:物体浸在液体中,由于物体上、下表面所处的深度不同,因此液体对物体产生的一个向上的压力与向下的压力不相等,物体在液体中受到的向上和向下的压力差就是浮力.
解答:物体浸在液体中,由于物体上、下表面所处的深度不同,下表面所处的深度大于上表面的深度,下表面受到的压强大于上表面受到的压强,因此其下表面受到的液体压强大于上表面受到的液体压强,则液体对物体产生的一个向上的压力与向下的压力不相等,存在压力差;实际上压力差就是液体对物体施加的向上托的作用,这个力习惯上称为浮力.
故答案为大于;压力差.
【点睛】本题考查浮力产生原因,难点是知道浮力产生原因是因为上下表面存在压力差;如果物体下表面不受水的压力,物体所受浮力就为0N.
11. 2 不变 变大
【详解】[1]根据称重法可知,浸在水中的物体受到的浮力为
[2]浮力的影响因素是液体的密度和物体排开液体的体积,因为物体完全浸没,所以增大物块浸没的深度,物体所受的浮力不变。
[3]根据液体压强的特点,当液体密度相同时,所处的深度越深,压强越大,所以增加物体浸没的深度,它受到水的压强将变大。
12. 等于 大于 液体对物体上下表面的压力差
【详解】[1]当玻璃圆筒沿水平方向放置时,由于在同一深度,由可知,液体压强相等,又因为受力面积相等,由可知,水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力和的大小相等,水平方向的合力为。
[2][3]当玻璃圆筒沿竖直方向放置时,大于,由可知,大于,又因为受力面积相等,由可知,水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力大于,此时竖直方向的合力不为,方向竖直向上;
因此液体会对玻璃圆筒产生向上的和向下的压力不相等,压力差
即浮力产生的原因是液体对物体上下表面的压力差。
13. 2.4 0.8
【详解】[1]由图乙知,当上升高度在20cm以上,圆柱体脱离水面,弹簧测力计示数,此时圆柱体处于空气中,圆柱体的重力:
[2]由图乙知,圆柱体浸没在水中时拉力为1.6N,根据称重法可知:圆柱体浸没时受到的浮力:
[3]根据阿基米德原理可知液体的密度是
14.①;②
【详解】①图甲中物块受到竖直向下的重力G和竖直向上的拉力F,在O点画出此时物块所受的重力G和拉力F的示意图如图所示:
②根据阿基米德原理可知,排入小桶中的水所受的重力与浮力大小相等,即
浸没前,物体的底面积S保持不变,排入小桶中的水所受的重力与物体下表面在水中的深度h成正比,此时图像是一条过原点的直线;浸没后,物体排开水的体积不变,浮力不变,即排入小桶中的水所受的重力不随物体下表面在水中的深度h而变化,大小等于,此时图像是一条水平直线。此过程中排入小桶中的水所受的重力与物体下表面在水中的深度h的大致图像如图所示:
15. F1 F1﹣F2 F1﹣F2=F4﹣F3 能
【详解】(1)[1][2]弹簧测力计在空气中的示数即为物体重力F1,物体放入水中后弹簧测力计的示数为F2,所以,根据称重法可知:物体受到的浮力F浮=F1﹣F2。
(2)[3]物块排开的液体受到的重力G排液=F4﹣F3;若F1﹣F2=F4﹣F3,则表明物体受到的浮力等于其排开的液体的重力,说明本次实验结果符合阿基米德原理。
(3)[4]物体没有完全浸没在水中,受到水的浮力还是能用称重法测量,排开水的重力也能测量,所以,按照上面的方法,能用实验验证阿基米德原理。
16.(1)600Pa
(2)6N
(3)2×103kg/m3
【详解】(1)木块下表面受到水的压强为
(2)因为木块漂浮,所以木块的重力为
(3)木块的体积为
木块和石块受到的总浮力
石块的重力为
石块的质量
对比图乙和图丙可知,木块和石块受到的总浮力相同,则两图中露出水面的体积相同,则石块的体积为
石块的密度
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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