内容正文:
浮力
一、选择题
1.下列水中的物体没有受到浮力的是( )
A.水面戏水的鸭子 B.水中游弋的小鱼
C.水中大桥的桥墩 D.海底水草的叶子
2.小明猜想:“浸没在液体中的固体所受的浮力可能跟固体的形状有关”,于是选用烧杯、水、细线、弹簧测力计和两块橡皮泥设计实验,则这两块橡皮泥应满足的条件是( )
A.体积不同,形状相同 B.体积相同,形状不同
C.体积相同,形状相同 D.体积不同,形状不同
3.小科学习了浮力。关于浮力,下列说法中正确的是( )
A.只有浮在液体表面上的物体才受到浮力
B.只要下沉的物体就不会受到浮力
C.一切浸入液体中的物体(其下表面未与容器底紧密接触)都受到液体对它施加的浮力
D.浮力的方向总是垂直向上的
4.下列关于浮力的说法正确的是( )
A.浮力是物体对液体施加的
B.水中的物体一定受浮力作用
C.浮力是液体(气体)对物体压力的合力
D.漂浮在水面的木块比沉在水底的铁球受到的浮力大
5.被誉为“新世界七大奇迹”的港珠澳大桥(如图所示)由“水上桥面”和“海底隧道”两部分组成,其中海底隧道长5.7 km,设计时速 100 km/h,隧道洞壁采用了让人视觉舒适的新型装饰材料.下列说法中正确的是( ).
A.水中的桥墩不受海水的浮力
B.桥面上行驶的汽车相对灯杆静止
C.通过海底隧道最少需要34.2min
D.光在装饰材料上发生镜面反射
6.视频中小明将一只去盖、去底的饮料瓶的瓶口朝下,把乒乓球(直径略大于瓶口直径)放入瓶内并注水,看到有少量水从瓶口流出,此时乒乓球静止(如图).然后用手堵住瓶口,一会儿乒乓球浮起来了。以下分析正确的是( )
A.图中乒乓球静止时没有受到浮力作用
B.图中乒乓球静止时受到的支持力与受到的重力平衡
C.乒乓球上浮过程中,受到的浮力等于受到的重力
D.乒乓球上浮过程中,受到的浮力始终不变
7.小科学习了阿基米德原理,对相关知识有了深刻的理解。重100N的水可以产生的最大浮力为( )
A.一定小于 100N B.一定大于 100N
C.一定等于 100N D.可以大于100N
8.如图所示,小明在洗手盆底部的出水口塞了一个橡胶制成的水堵头,则水堵头( )
A.没有受到水的压力,但受到水的浮力
B.没有受到水的压力,也没有受到水的浮力
C.受到水的压力,没有受到水的浮力
D.受到水的压力,也受到水的浮力
9.如图所示,在装满水的烧杯中,将空饮料罐慢慢向下按,我们发现向下按的力越来越大。根据以上的实验过程,下列猜想最符合研究目的的是( )
A.物体的体积越大,所受的浮力越大
B.物体浸没在液体中越深,所受的浮力越大
C.向下按的力越大,物体所受浮力越大
D.物体浸在液体体积越大,所受浮力越大
10.一个氢气球被风吹向一边,对于此气球所受浮力的示意图,正确的是( )
A. B.
C. D.
11.如图所示的装置是小明用来探究浮力的方向是怎样的:将一个气球用细线系在容器底部,然后向容器中倒入适量的水,容器起初放在水平木板上,发现细线沿竖直方向,缓慢抬起木板一端,随着∠α的改变,悬线与水平面的夹角将 (选填“改变”或“保持不变”),剪断悬线,小气球将向上运动,这说明浮力的方向是 。
12.如图所示,一小球漂浮在盛水的烧杯中,小明将烧杯放置在斜面上,各物体均处于静止状态,请作出小球的受力示意图和烧杯对斜面压力的示意图(小球的重心已标出)。
13.如图,一个苹果漂浮在水面上,请画出它所受重力和浮力的示意图。
14.如图所示,为更形象地反映浮力的方向,小明将乒乓球通过细棉线固定在烧杯中,将烧杯倾斜放置,此时细棉线绷紧,乒乓球静止在水中,如图所示。请在图中画出乒乓球所受力的示意图。
15. 如图所示是小明探究“阿基米德原理”的实验,其中桶A为圆柱形。
(1)正确的操作顺序最佳是 。
A.乙丙甲丁 B.乙甲丙丁 C.甲丁乙丙 D.乙丙丁甲
(2)将空桶A 轻放入盛满水的溢水杯中,用桶B 接住溢出的水,如图丙所示。则空桶A 受到的浮力 N。
(3)测出桶B和溢出水的总重力,如图丁所示,则桶A排开水的重力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)桶A 受到的浮力。
(4)在实验中,排除测量误差因素的影响,小明若发现桶A 排开水的重力明显小于所受的浮力,造成这种结果的原因可能是: 。
(5)接着小明往桶A 中加入沙子进行实验,得到4组数据,表格如下,其中有明显错误的是第 次,实验中,随着加入沙子越多,桶A没入水中就越 (选填“深”或“浅”)。
次数
1
2
3
4
桶 A 与沙子的总重力/N
2.4
2.8
3.2
3.4
桶B与水的总重力/N
4.0
4.4
4.6
5.0
(6)分析以上探究过程可以得到的结论是:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力大小等于该物体 。
(7)小明进一步探究,他将装有适量沙子的桶A分别放入水中和另一未知液体中,桶A 没入水中的深度为 ,没入另一液体中的深度为h2,设水的密度为ρ水,则另一液体的密度表达式为 ,(用题中所给和所测物理量的字母表示)
16.同学们学习了浮力的课程后,马上动手探究“浮力的大小跟哪些因素有关”。大家提出了如下猜想:
A.可能跟物体浸入液体的深度有关;
B.可能跟物体的重力有关;
C.可能跟物体浸入液体的体积有关;
D.可能跟液体的密度有关;
为了验证上述猜想,李明做了如图所示的实验:铜块和铁块的体积相同
(1)分析图中的①、③(或①、④),说明浸在液体中的物体受到 (选填“竖直”或“斜”)向上的浮力;比较①、④可知铁块浸没在水中时所受的浮力是 N;
(2)铁块从位置④→⑤的过程中,弹簧测力计的示数不变,说明铁块受到的浮力不变,可以验证猜想A是 (选填“正确”或“错误”)的;
(3)铁块从位置③→④的过程中,弹簧测力计的示数减小,说明铁块受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”),可以验证猜想 (选填“A”“B”“C”或“D”)是正确的;
(4)分析比较实验①⑤与②⑥,可以验证猜想B是错误的;
分析比较 两次实验可得结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关;
(5)另一组物理兴趣小组的同学捡到了一个不吸水的工艺品,它的上端为质地均匀的柱形木块A,木块上粘有合金块B.小明将工艺品竖直在水中如图甲,静止时木块浸入水中的深度为h1;因粘合处松动导致合金块沉底,如图乙,静止时木块浸入水中的深度为h2,工艺品(由A、B两部分构成)所受浮力与甲图相比 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)。将B从水中捞出放在A的上方,AB一起漂浮,合金的密度为水的n倍,当木块在水中竖直漂浮时,浸入水中的深度h3= ,(用h1、h2、n表示,不考虑工艺品沾水对实验的影响)。
17.小明在“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,所做的若干操作如图所示。
(1)为了探究浮力的大小与物体浸入液体深度的关系,小明选择实验操作⑤⑥,得到的结论是:物体浸入液体中的深度越大,浮力越大。小明的方法错在哪里?
正确的方法是选择实验操作 ,得到的结论是:浮力大小与物体浸入液体中的深度 ;
(2)若选择实验操作②④⑥,则可探究浮力的大小与 的关系,得到的结论是 ;
(3)要探究浮力大小与物体浸入液体中的体积的关系,应选择的实验操作是 ,得到的结论是 。
18.小明将一合金块标注成等分,在空气中称得其重力为,并进行了如图所示的实验。
(1)由图甲、乙、丙三次实验操作,可以得出的初步结论是:当 一定时,物体所受浮力大小与 有关;
(2)合金块开始浸入装满水的溢水杯,直至浸没到一定深度的过程中物体没有接触到容器,容器底部受到水的压强 选填“变大”“变小”或“不变”;丙图中合金块浸入水中受到的浮力 选填“大于”“小于”或“等于”排到小桶中的水受到的重力。
19. 小明在厨房煮饺子,发现饺子刚入锅时沉在水底,一段时间后会鼓起来,煮熟后漂浮在水面上。小明猜想,物体受到的浮力大小可能与它排开液体的体积有关,于是设计实验进行探究。如图,他把适量沙子装入气球,并充入少量空气,制成一个“饺子”进行了如下实验。实验中充入“饺子”的空气质量忽略不计。
(1)弹簧测力计是物理实验中常用的测量工具,该实验前应在 方向调零,如图甲所示,该测力计的分度值是 N,用弹簧测力计测出“饺子”的重力 N;
(2)如图乙所示,将“饺子”浸入水中,“饺子”沉底,它受到的浮力与其重力G的大小关系为 G;(填“>”“<”或“=”)
(3)小明用测力计把“饺子”竖直拉离水底,在水中静止,测力计的示数如图丙所示,它受到的浮力 N;
(4)小明向“饺子”中充入适量空气,使其体积变大再浸入水中,测力计的示数如图丁所示,此时它受到的浮力为,则与的大小关系为 ;(填“>”“<”或“=”)
(5)向“饺子”中充入更多的空气,浸入水中,“饺子”排开水的体积更大,最终漂浮在水面上,如图戊所示。至此,小明验证了自己的猜想,即物体受到的浮力大小与它排开液体的体积有关,且排开液体的体积越大,所受浮力越 。
20.小明在“探究影响浮力大小的因素”实验中,将一个物块挂在弹簧测力计下,依次进行如图所示实验。获得相关实验数据如表所示。观察并分别比较有关数据可知:
数据记录
F1/N
4.2
F2/N
3.8
F3/N
3.2
F4/N
3.4
(1)当物体浸没在水中时,受到的浮力为 N。
(2)分析图甲、乙、丙可得结论: 。
(3)当物体从接触水面开始,到浸没于水中,直至浸没到更深位置(未触底)。图戊中,能表示出此过程物体所受浮力F浮与浸入水中深度h关系的是图线 。
(4)分析图丙和图 ,可知某液体的密度 水的密度(选填“大于”“小于”或“等于”)。
(5)在实验评估时,小明发现使用弹簧测力计前没有调零,未悬挂物体时指针始终在零刻度线下方,所测得的浮力结果 (选填“偏大”、“偏小”或“没有影响”)。
21.小明在探究影响浮力大小的因素时,请你根据实验探究回答下列问题。
(1)根据A与E两图所标的实验数据,可知物体浸没在盐水中所受的浮力为 N。
(2)BC两图可得浮力大小与 有关 。
(3)由实验数据可知,物体A的密度是 。
(4)根据有关实验数据,可以计算出盐水的密度为 。
(5)实验时应先测物块的重力,再放入水中测浮力。改变操作先后顺序会使浮力的测量结果偏 。
(6)如图能正确反映浮力F和物体下表面在水中的深度h关系的图像是 。(物体未接触容器底)
答案
1.C
2.B
3.C
4.C
5.A
6.A
7.D
8.C
9.D
10.B
11.保持不变;竖直向上
12.
13.
14.
15.(1)B
(2)2
(3)等于
(4)溢水杯中没装满水
(5)3;深
(6)排开液体所受的重力
(7)
16.(1)竖直;2
(2)错误
(3)变大;C
(4)⑥⑦
(5)变小;
17.没有控制排开液体的体积相同;③⑥;无关;液体密度;见解析;①③⑤;见解析
18.(1)液体密度;物体排开液体的体积
(2)不变;等于
19.(1)竖直;0.2;1.6
(2)<
(3)
(4)>
(5)大
20.(1)1
(2)物体在液体中所受浮力大小与物体排开液体的体积有关
(3)b
(4)丁;小于
(5)没有影响
21.(1)2.4
(2)物体排开液体的体积
(3)4×103
(4)1.2×103
(5)大
(6)C
1
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