内容正文:
9.5 物体的浮与沉 课后作业
一、单选题
1.将同一鸡蛋分别放入清水和盐水中,鸡蛋在清水中下沉,在盐水中漂浮,这是因为( )
A.鸡蛋在盐水中受到的重力减小 B.鸡蛋在盐水中受到的浮力增大
C.鸡蛋的密度在盐水中变小 D.鸡蛋的体积在盐水中变大
2.如图所示,将一个空心铁球浸没入水中,放手后铁球恰好悬浮,若沿虚线方向将铁球切成大小不等的两块,则( )
A.大块的将下沉,小块的将上浮 B.大块的将上浮,小块的将下沉
C.两块都将上浮 D.两块都将下沉
3.将A、B、C 三个体积相同的小球投入到某液体中,静止时所处的位置如图所示,则三球 所受浮力大小关系是( )
A.A、B、C 三球所受浮力相等
B.B、C 两球所受浮力相等,A 球所受浮力小于 B、C 球
C.A、B 两球所受浮力相等,C 球所受浮力小于 A、B 球
D.A 球所受浮力大于 B 球,B 球所受浮力大于 C 球
4.两个完全相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体,将完全相同的两个小球分别放入容器中,当小球静止时,两容器中液面恰好相平,如图所示。此时小球在甲液体中漂浮,在乙液体中悬浮,则下列说法正确的是( )
A.甲液体的密度小于乙液体的密度
B.甲液体对容器底的压强大于乙液体对容器底的压强
C.甲液体中小球受到的浮力小于乙液体中小球受到的浮力
D.甲容器中液体的质量小于乙容器中液体的质量
5.正方体木块正上方压一密度为的合金块时,木块水下深度为8.0cm;将该合金块悬挂于木块正下方时,木块水下深度为7.0cm。则将合金块取走后,木块自由漂浮在水面时水下深度为( )
A.4.0cm B.5.0cm C.5.5cm D.6.0cm
6.将一个实心球分别放入水、盐水和水银中,如图,实心球受到的浮力分别用、、表示,比较浮力大小,应为( )
A. B.
C. D.
7.小滨同学看到烧杯中的鸡蛋沉在水底,于是,他不断向烧杯中均匀地加入食盐并搅拌,鸡蛋逐渐浮出水面,如图所示,在此过程中,鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图象可能是( )
A. B.
C. D.
8.下列几种情况中,通过改变物体受到的浮力大小使物体上升的是( )
A.卸掉船上的货物,船逐渐升高而上浮一些
B.潜水艇从水下慢慢向水面升起并浮出水面
C.点燃孔明灯中的松脂,孔明灯慢慢飞上天空
D.鸡蛋沉在装水的杯底,水中加盐后鸡蛋上浮
二、填空题
9.长沙市文化旅游广电局携“快乐长沙、韵味星城”定制热气球亮相欧洲最大热气球节——布里斯托热气球节,如图所示,当热气球内部空气被加热时,空气体积变大,使得气球内空气密度___________,热气球受到的浮力增大,当浮力___________热气球自身重力时,热气球就开始上升。
10.在制作简易密度计的综合实践活动中,选择一根饮料吸管,在其下端加适当的配重,并将这一端封闭起来,使其__________漂浮在液体中。分别用它来测量水和盐水的密度时,液面处在吸管A、B两处,则液面在A处时测量的是__________的密度。(ρ水<ρ盐水)
11.盐水选种是我国古代劳动人民发明的一种巧妙挑选种子(良种、次种)的方法,选种时配制一定浓度的盐水,然后把种子倒入盐水中,如图所示,饱满的种子受到的浮力______重力(选填“大于”、“小于”或“等于”)从而沉入水底,而不饱满的种子受到的浮力______重力(选填“大于”、“小于”或“等于”)进而漂浮在水面。若要选出更饱满的种子,则需要往盐水中加入适当的______。
12.如图所示,放在水平地面上的柱形容器中盛有水,漂浮在水面上的木块和冰块的质量均为0.4千克,木块所受的浮力大小为______牛,方向为______。一段时间后,冰全部融化成水,与冰融化前相比,木块受到的浮力将______,水对容器底部的压强将______。(后两空均选填 “变大”、“变小”或“不变”)
13.把重8N,边长为0.1m的正方体物块投入装有足够多水的大容器中,当物块静止时,处于_____________(填“沉底”“悬浮”或“漂浮”)状态,此时物体所受浮力大小为__________N。(,)
三、计算题
14.如图所示,一个形状规则、质量为3kg的长方体物块放在清水中静止时,露出的体积占总体积的 放在酒精中静止时,露出的体积占总体积的(g取10 N/kg)。求:
(1)长方体物块漂浮在水中时,受到的浮力F1;
(2)长方体物块的密度ρ物,并推导出:物体漂浮时,若露出液体的体积占总体积的,则
四、综合题
15.如图所示是理论推导液体内部压强公式的示意图。
(1)如图(a)所示,研究A点受到的液体压强大小,在A点所处位置沿水平方向假想出一个受力面S,如图(b)所示。可用受力面S受到的液体压强大小代替A点受到的液体压强大小,其依据是同种液体,深度相同,液体压强________。(选填“相同”或“不同”)
(2)然后在受力面S上方假想出一段液柱,如图(c)所示,即可推导出液体压强公式p=ρgh。请根据压强定义式推导出液体压强计算公式:_________。
(3)雨季来临,河水上涨。为保障发电站安全,科创小组设计了如图所示的自动水位报警装置,并将其制成顶部开有小孔的模型进行探究。其中A为压力传感器,B为不吸水的实心圆柱体,能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由移动。当模型内水深h=0.18m时,B与模型底部接触且对模型底部的压力刚好为0,水面上涨到设计的警戒水位H(水面与模型顶部的距离)时,圆柱体B对压力传感器A的压力为F=4.9N,刚好触发报警装置,开启排洪阀门(图中未画出)。已知,压力传感器A厚度可以忽略不计,圆柱体B的底面积,圆柱B的高度为hB=0.3m。刚好触发报警装置时,求此时的警戒水位H(写出必要的文字说明、表达式及最终结果,)。
试卷第1页,共3页
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《9.5 物体的浮与沉 课后作业》参考答案
1.B
【详解】A.鸡蛋的重力由质量决定,同一鸡蛋质量不变,重力也不变,故A不符合题意;
B.鸡蛋在清水中下沉,浮力小于重力;在盐水中漂浮,浮力等于重力。由于盐水密度更大,排开液体的体积虽减少,但浮力增大至等于重力,故B符合题意;
C.鸡蛋的密度是自身属性,不会因液体改变,故C不符合题意;
D.鸡蛋的体积由自身结构决定,不会因液体改变,故D不符合题意。
故选B。
2.B
【详解】空心铁球悬浮在某液体中,说明物体的密度与液体的密度相同,将它沿图示虚线切为大小不等的两块后,小块为实心,小块密度大于液体的密度,大块仍为空心,切除部分实心后密度减小,密度小于液体的密度,所以大块将上浮,小块将下沉,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3.B
【详解】A、B、C三个体积相同的小球投入到同一种液体中,液体密度相同,由图知,A漂浮,排开液体的体积小于小球的体积,B、C完全浸入液体中,排开液体的体积等于小球的体积,又因为三个小球体积相同,根据可得,B和C两球浮力相等,A球所受的浮力小于B、C球,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.B
5.C
【详解】两图中,木块和合金块整体都处于漂浮状态,受到的浮力等于自身的重力,木块和合金块整体受到的浮力不变,设木块的底面积为,合金块的体积为,则木块和合金块整体受到的浮力
解得
设木块质量为,由
可得
解得
将合金块取走后,木块在水面自由漂浮时,木块受到的浮力等于自身重力,设木块没入水下深度为,根据,和可得
解得,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
6.C
【详解】实心球在水和盐水中都沉底,此时排开液体的体积V排相同,都等于小球自身的体积V球。 根据阿基米德原理,因为盐水的密度 ρ盐水大于水的密度ρ水,所以在盐水中受到的浮力F2大于在水中受到的浮力F1,即; 因为小球在水和盐水中都下沉,根据物体漂浮条件,浮力都小于其自身重力 ,即
实心球在水银中漂浮,此时浮力等于其自身重力,即,由以上分析可知,三者的大小关系为,C故符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7.B
【详解】因为鸡蛋沉入水底时所受浮力小于鸡蛋的重力,随着盐水密度增大,根据公式
F浮=ρgV排
可知鸡蛋所受浮力逐渐增大,鸡蛋悬浮和漂浮时所受浮力等于鸡蛋的重力,浮力不再变化;所以,鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图象应该是开始浮力变大,后来不变;由分析可知,ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
8.D
【详解】A.由于船漂浮,受到的浮力等于重力,卸掉船上的货物,船和货物的总重力变小,浮力也变小,由可知,船排开水的体积变小,即船上浮一些,这是通过改变自身重力来改变浮沉。故A错误,不符合题意;
B.潜水艇从水底向水面升起,由可知浮力未发生改变,是通过改变自身重力来改变浮沉的。浮出水面时,由于排开水的体积减小,浮力减小,此时潜水艇继续减小自重,来实现上浮。故B错误,不符合题意;
C.点燃孔明灯中的松脂后,灯就能够腾空而起,灯内空气密度小于外部空气密度,根据可知浮力未变,改变的是自身重力。故C错误,不符合题意;
D.鸡蛋沉在装水的杯底,水中加盐后,液体的密度变大,根据可知所受浮力变大,通过改变物体受到的浮力大小使物体上升,故D正确,符合题意。
故选D。
9. 变小 大于
【详解】[1]根据密度公式,当热气球内部空气被加热时,空气体积变大,而空气质量不变,所以气球内空气密度变小。
[2]根据物体的浮沉条件可知,当浮力大于自身重力时,物体上浮,故气球上升。
10. 竖直 水
【详解】[1]选择粗细均匀的饮料吸管,在其下端加适当的配重,并将这一端封闭起来,是为了让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中。
[2]密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力,保持不变,如果液体的密度越大,则密度计浸入液体中的体积越小,即越往上浮,则露出液面部分的长度越长,则液面在A处时测量的是盐水。
11. 小于 等于 盐
【详解】[1][2]根据物体的沉浮条件,饱满的种子密度大,受到的浮力小于其自身的重力,从而沉入水底;而不饱满的种子受到的浮力等于重力时,种子漂浮在水面。
[3]更饱满种子的密度更大,若要选出更饱满种子,则需要往盐水中加入适当的盐,增大盐水的密度,将次种漂浮起来。
12. 3.92 竖直向上 不变 不变
【分析】(1)利用浮力相关知识来解题。
(2)根据冰块熔化前后液体密度和液面高度的变化情况进行分析。
【详解】[1]由图可知木块漂浮在水面上,此时木块受到的浮力等于木块受到的重力可得
[2]浮力的方向始终是竖直向上的。
[3]冰块在水熔化后,液体的密度没有发生变化,所以木块仍然漂浮在水面上,受到的浮力大小也没有发生变化。
[4]冰块漂浮在水面时,受到的浮力大小与冰块的重力相等,冰块融化成水后,质量没有发生变化,因此水面的高度也没有发生变化,水对容器底部的压强也没有发生变化。
13. 漂浮 8
【详解】[1][2]物块的质量为
物块的体积为
物体的密度为
所以物体在足够的水中静止时,处于漂浮状态,此时物所受浮力大小等于物体重力,即
14.(1)30N
(2)见解析
【详解】(1)长方体物块漂浮在水中时,受到的浮力为
(2)设长方体的体积为V,物体漂浮在待测液体上时,物体所受的浮力为①
物体所受的浮力还可以表示为②
联立①②可解得,物体的密度为
15.(1)相同
(2)见解析
(3)0.07m
【详解】(1)根据可知,同种液体,深度相同,液体压强相同,故可用受力面S受到的液体压强大小代替A点受到的液体压强大小。
(2)由题意可知,受力面S上受到的压强为
压力大小等于液柱的重力,则受力面S上受到的压强为
据此推导出液体压强计算公式为
(3)当模型内水深h=0.18m时,B排开水的体积
由B与模型底部刚好接触且压力为零可知,此时B处于漂浮状态,由物体的漂浮条件可知,B的重力
刚触发报警装置时圆柱体对压力传感器的压力为4.9N,因力的作用是相互的,则传感器对圆柱体有向下的压力,且该压力大小也为4.9N,由力的平衡条件可知,此时B受到的浮力
则B排开水的体积为
则B浸入水中的深度为
此时的警戒水位为
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