物理八年级下册10.3 物体的浮沉条件及其应用综合训练题
展开《10.3 物体的浮沉条件及应用》
一.选择题(共10小题)
1.小红同学在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥,将它分别置于甲、乙两杯液体中观察到静止时的情形如图所示,下列说法正确的是( )
A.铅笔在甲杯液体中受到的浮力较大
B.铅笔在乙杯液体中受到的浮力较大
C.乙杯液体的密度较大
D.甲杯液体的密度较大
2.一艘轮船从长江驶入大海,下列分析正确的是( )
A.浮力变小,船体上浮一些
B.浮力变大,船体下沉一些
C.浮力不变,船体下沉一些
D.浮力不变,船体上浮一些
3.如图所示,某同学将两个完全相同的物体A、B分别放到甲、乙两种液体中。物体静止时,A漂浮,B悬浮,且两液面相平,容器底部受到的液体压强分别为p甲、p乙,物体A、B所受浮力分别为FA、FB.则( )
A.p甲<p乙,FA=FB B.p甲<p乙,FA>FB
C.p甲>p乙,FA=FB D.p甲>p乙,FA<FB
4.同一物体分别漂浮在甲、乙两种液体上(ρ甲>ρ乙),若受到的浮力分别为F甲、F乙,则( )
A.F甲一定大于F乙 B.F甲一定等于F乙
C.F甲一定小于F乙 D.F甲可能大于F乙
5.在两支相同的平底试管内装入等量铁砂,然后分别放入装有甲、乙两种不同液体的烧杯里,其静止状态如图所示,则下列说法正确的是( )
A.试管在甲液体中受到的浮力较大
B.试管在乙液体中排开的液体质量较小
C.两个烧杯底部所受液体压强相等
D.两支试管底部所受液体压强相等
6.如图所示,小球在绳子拉力作用下恰好浸没在水中,则下列说法正确的是( )
A.小球所受的浮力大于小球的重力
B.剪断绳子后,小球上升过程中所受的浮力不变
C.剪断绳子后,小球上升过程中水对烧杯底部的压强变大
D.剪断绳子前沿杯壁缓慢加水,小球受到绳子的拉力变小
7.海权握,国则兴,建设一支强大的海军是实现中国梦的有力保障,潜水艇是海军的战略重器。如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海中悬浮、上浮、漂浮训练过程下列对此潜艇分析正确的是( )
A.上浮过程中所受浮力逐渐变大
B.悬浮和漂浮时所受的浮力相等
C.漂浮时排开的海水所受的重力最小
D.漂浮时潜艇底部所受海水压强最大
8.图是关于浮力知识的应用实例,其中说法正确的是( )
A.图A中浸没在水中的潜水艇在下潜过程中所受浮力逐渐变大
B.图B中巨轮之所以能够浮在水面是因为用空心的办法增大了排开液体的体积
C.图C中液体的密度越大密度计漂浮时受到的浮力就越大
D.图D中气球是利用填充气体密度大于空气密度的原理上浮
9.将冰块放在浓盐水中,液面位置如图所示,若冰完全熔化,杯中液面高度将( )
A.上升 B.下降 C.不变 D.无法确定
10.在水平桌面上有一个盛有水的容器,木块用细线系住没入水中,如图甲所示,将细线剪断,木块最终漂浮在水面上,且有的体积露出水面,如图乙所示,下列说法不正确的是( )
A.木块的密度为0.6×103kg/m3
B.甲、乙两图中,木块受到水的浮力之比是5:3
C.甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是5:2
D.甲图中容器对水平桌面的压力等于乙图中容器对水平桌面的压力
二.填空题(共6小题)
11.小明自制了一支密度计,将其分别放入盛有液体密度为ρ甲和ρ乙的甲、乙两个容器中,静止时,如图所示,从观察到的现象可以判断:ρ甲 ρ乙;若该密度计排开液体的质量分别为m甲、m乙,则m甲 m乙.(两空均选填“<”“=”或“>”)
12.如图,细绳一端连着一个重为10N的物体,另一端固定在水平桌面上的容器底,物体排开的水重12N,此时水对容器底的压强为P1、容器对桌面的压强为P2.若将绳子剪断,物体将 (填“上浮”、“悬浮”或“下沉”),待物体静止后,水对容器底的压强P1′ P1,容器对桌面的压强P2′ P2.(填“>”、“=”或“<”)
13.一艘远洋轮船装上货物后,发现船下沉了一些,则它受到的浮力 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。当船由内河驶入大海后,船受到浮力 (选填“变大”、“变小”或“不变”),船相对于水面将 (选填“上浮”、“下沉”或“不变”)。
14.两个完全相同的容器分别盛满甲、乙两种不同的液体,将完全相同的两个物体分别放入其中,当物体静止时如图所示。若溢出液体的质量分别为m甲、m乙;甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙;液体对容器底部的压强分别为P甲、P乙;则m甲 m乙,ρ甲 ρ乙,P甲 P乙(均选填“<”、“=”、“>”)。
15.如图所示,一艘航母停在水面上,当航母上的一艘舰载机飞离航母后,则航母将 (选填“上浮一些”或“下沉一些”),所受浮力 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
16.一均质正方体放入水中,静止时物体有的体积浸入水中,物体的密度是 kg/m3;若把该物体放入密度为0.8×103kg/m3的酒精中后;则该物体下表面受到水的压强p水与受到酒精的压强p酒的关系是p水 p酒(选填“>”、“=”、“<”)。
三.计算题(共2小题)
17.如图所示的潜水艇是通过向水舱内充水或从水舱中向外排水来改变潜水艇的自重,从而使其下沉或上浮。已知某科研潜水艇总体积为20m3,潜水艇的水舱未充水时排开水的体积为16m3,水的密度为1.0×103kg/m3,若g取10N/kg,求:
(1)潜水艇水舱未充水时的重力;
(2)潜水艇刚好浸没在水中时,水舱内水的重力。
18.如图所示,一密度均匀长为L的长方体物块漂浮在液体中,长方体物块静止时的露出液面的高度为h,已知它的底面积为S,液体密度为ρ,则:
(1)求长方体物块受到浮力;
(2)求长方体物块的密度。
《第10章 浮力 》
一.选择题(共24小题)
1.与物理教学研讨会上,王老师用自制教具演示了如下实验: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
2.有甲、乙两个溢水杯,甲溢水杯盛满酒精,乙溢水杯盛满某种液体,将一个不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中,小球浸没在酒精中,溢出酒精的质量是80g;将小球从甲溢水杯中取出擦干,轻轻放入乙溢水杯中,溢出液体的质量是80g,小球露出液面体积与浸入液体中体积之比为1:4.已知ρ酒精=0.8×103kg/m3,下列说法中正确的是( )
A.小球静止于甲溢水杯的底部
B.小球的体积是80cm3
C.液体的密度是1.0×103kg/m3
D.小球的密度是0.9×103kg/m3
3.一个质量为60g、体积为100cm3的物体放入酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3)中,物体静止时,物体在酒精中的体积与物体总体积的比值为( )
A.3:4 B.3:5 C.1:2 D.2:3
4.同一水平面上的甲、乙两个相同的容器盛有不同的液体,将两个相同的物块分别放入两容器中。当两物块静止时,两容器中液面恰好相平,两物块所处的位置如图所示。则( )
A.甲容器中液体的密度较大
B.乙容器底部受到液体的压力较大
C.甲容器中物块排开液体的重力较大
D.乙容器对水平面的压强较小
5.如图甲所示,水平桌面上盛满水的容器中放有一个钢珠。把木块轻轻放入容器中,木块静止时如图乙所示。以下说法正确的是( )
A.钢珠不受浮力作用
B.木块受到的浮力大于钢珠受到的浮力
C.两图中容器对桌面的压强相等
D.两图中水对容器底的压强不相等
6.如图所示,在容器中放一个上、下底面积均为10cm2、高为5cm,体积为80cm3的均匀对称石鼓,其下底表面与容器底部完全紧密接触,石鼓全部浸没于水中且其上表面与水面齐平,则石鼓受到的浮力是( )(取g=10N/kg)
A.0 B.0.3N C.0.5N D.0.8N
7.用弹簧测力计竖直挂一铁球,当铁球露出水面体积时,弹簧测力计示数为4N;当铁球浸入水中体积时,弹簧测力计示数为1N,取下该铁球放入水中,铁球静止时受到的浮力是( )
A.18N B.14N C.8N D.10N
8.用弹簧测力计竖直挂一物体,当物体浸入水中体积时,弹簧测力计示数为4N;当物体浸入水中体积时,弹簧测力计示数为1N.取下该物体放入水中,物体静止时受到的浮力是( )
A.18N B.14N C.10N D.8N
9.将重为20N的金属块挂在弹簧测力计下,金属块体积的浸入水中并静止时,弹簧测力计的示数为18N,当金属块全部浸入水中并与杯底接触时,弹簧测力计的示数可能变为( )
A.18 N B.16 N C.14 N D.10 N
10.在习近平总书记“改革强军,科技兴军”伟大思想指引下,我国军队的武器装备建设取得了巨大进步。下列说法正确的是( )
A.国产航空母舰001A型的排水量是7万吨,满载时所受海水的浮力为7×108N
B.国产歼20战机是利用空气的浮力直接升空的
C.国产99式主战坦克安装宽大的履带是为了增大坦克对地面的压强
D.当向悬浮于水中的国产潜水艇的水舱充水时,潜水艇会逐渐浮出水面
11.气凝胶是当今世界上密度最小的固体,一般常见的气凝胶为硅气凝胶,其密度为空气密度的3倍,看上去就像凝固的烟。将一块质量为3kg的硅气凝胶轻轻放在水平地面上,g=10N/kg,则它对地面的压力为( )
A.10N B.20N C.30N D.60N
12.将一枚重为0.5N的蛋放入一杯均匀盐水中,静止时如图所示,然后向杯子里加入一些清水,则( )
A.鸡蛋会下沉 B.鸡蛋的重力增加
C.鸡蛋所受浮力变大 D.鸡蛋所受浮力为0.5N
13.A、B是两个不溶于水的物块,用一根细线连接在一起,先后以两种不同方式放入同一个装有水的烧杯中,处于如图甲、乙所示的静止状态。试判断两种情况下,烧杯中水面的高度h甲、h乙的大小关系为( )
A.h甲<h乙 B.h甲>h乙 C.h甲=h乙 D.无法判断
14.网上流传着一种说法,鸡蛋能否沉入水底可以鉴别其是否新鲜。为了验证其真实性,小亮买了些新鲜鸡蛋,并拿其中一颗进行实验。第一天放入水中的鸡蛋沉入水底(如图甲),取出鸡蛋擦干放置50天后,再放入水中时鸡蛋漂浮在水面(如图乙),看来网传是真的。下列分析正确的是( )
A.鸡蛋两次所受的浮力一样大
B.甲图中鸡蛋排开水的重力大
C.乙图中鸡蛋所受浮力大于重力
D.放置50天后的鸡蛋密度变大
15.某同学自制的简易密度计如图所示,它是用木棒的一端缠绕铜丝做成的,将其放入不同的液体中,会呈竖直漂浮状态,下列说法错误的是( )
A.木棒漂浮在水面上,静止时密度计的重力等于水对其浮力
B.木棒浸入液体的体积越大,说明该液体密度越小
C.读数时需用手扶住密度计
D.木棒越细,测量误差越小
16.一个重0.5牛的小球,放入盛水的烧杯中有0.3牛的水溢出,则小球受到的浮力( )
A.一定等于0.3牛 B.一定等于0.5牛
C.可能等于0.2牛 D.可能等于0.4牛
17.A、B两个实心球,已知,,现将两球放入水中后,静止时受到的浮力之比为,则两球在水中静止时所处状态可能是( )
A.两球均漂浮 B.两球均浸没
C.A球浸没B球漂浮 D.B球浸没A球漂浮
18.如图所示,甲、乙两个底面积不同的圆柱形容器中分别盛有两种不同的液体A、B,液体对两个容器底的压强相等。现将两个质量相等的物体分别放入两个容器中,静止时一个漂浮、一个悬浮(液体均无溢出),则液体密度ρA、ρB和液体对容器底部的压强p甲、p乙的大小关系正确的是( )
A.ρA<ρB p甲<p乙 B.ρA>ρB p甲>p乙
C.ρA>ρB p甲<p乙 D.ρA<ρB p甲>p乙
19.两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中,两球沉底;放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示。则下列说法不正确的是( )
A.小球A的质量小于小球B的质量
B.甲液体的密度小于乙液体的密度
C.小球A在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中的浮力
D.在甲液体中容器底对小球A的支持力小于对小球B的支持力
20.质量相同的两个实心物体甲和乙,体积之比V甲:V乙=2:3,将它们轻轻放入水中,静止时所受的浮力之比F甲:F乙=8:9,ρ水=1×103kg/m3,下列说法正确的是( )
A.甲,乙两物体都漂浮在水面上
B.甲物体漂浮在水面上,乙物体浸没于水中
C.乙物体的密度ρ乙=0.75×103kg/m3
D.乙物体的密度ρ乙=0.85×103kg/m3
21.有甲、乙两个溢水杯,甲溢水杯盛满酒精,乙溢水杯盛满某种液体。将一不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中,小球下沉到杯底,溢出酒精的质量是40g;将小球从甲溢水杯中取出擦干,轻轻放入乙溢水杯中,小球漂浮且有的体积露出液面,溢出液体的质量是50g,已知ρ酒精=0.8×103kg/m3,下列计算正确的是( )
①小球的质量是40g
②小球的体积是50cm3
③液体的密度是1.1×103kg/m3
④小球的密度是0.9×103kg/m3。
A.只有①②正确 B.只有②③正确 C.只有②④正确 D.只有①③正确
22.一物块轻轻放入盛满煤油的大烧杯中,静止后有160g煤油溢出;将其轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有180g水溢出。已知煤油的密度是0.8×103kg/m3,则物块在水中静止时的状态及物块的密度分别是( )
A.下沉,1.1×103 kg/m3 B.漂浮,0.85×103 kg/m3
C.悬浮,1.0×103 kg/m3 D.漂浮,0.90×103 kg/m3
23.如图所示,密度为0.6×103kg/m3,体积为1×10﹣3m3的正方体木块,用一质量可忽略不计的细线,一端系于木块底部中心,另一端系于圆柱形容器底部的中心,细线对木块的最大拉力为3N,容器内有一定质量的水,木块处于漂浮状态,但细线仍松弛。若圆柱形容器底面积为6×10﹣2m2,现在向容器中注水(容器的容量足够大)直到细线对木块的拉力达到最大值,在细线断裂瞬间停止注水。待木块稳定后,容器的水面与细线断裂前的瞬间的水面相比高度变化( )
A.升高了2cm B.降低了1.5cm
C.升高了1cm D.降低了0.5cm
24.一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有76g水溢出;将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,静止后有64g酒精溢出。已知酒精的密度是0.8×103kg/m3,则物块在水中的状态及物块的密度是( )
A.悬浮,1.0×103kg/m3 B.漂浮,0.95×103kg/m3
C.下沉,1.2×103kg/m3 D.漂浮,0.90×103kg/m3
二.填空题(共9小题)
25.为了验证阿基米德原理,小明在一只塑料袋(塑料袋很轻很薄)中装入大半袋水,用弹簧测力计测出盛有水的塑料袋所受重力的大小。再将塑料袋慢慢浸入水中,观察到测力计的示数变 ,说明盛水的塑料袋排开 越大,受到的浮力越大。继续将塑料袋慢慢浸入水中,当观察到 现象时,弹簧测力计的示数为零,由此验证了阿基米德原理。小华准备将塑料袋装满水做同样的实验,操作时发现,塑料袋尚未完全浸入水中弹簧测力计的示数已为零,这是 缘故。
26.小明将装满水的溢水杯放到电子秤上,再用弹簧秤挂着铝块,将其缓慢浸入溢水杯的水中,如图所示。在铝块浸入水的过程中,溢水杯底所受水的压力将 (选填“变大”,“变小“,“不变”)。电子秤的读数将 (选填“变大“,“变小”,“不变”)。
27.如图甲所示,弹簧测力计通过细线拉着正方体物块缓慢浸入某未知液体中,物块受到的拉力F与其下表面浸入液体中的深度h之间的关系如图乙所示。则物块受到的重力为 N,物块刚好浸没在液体中时其下表面浸入的深度为 cm,未知液体的密度为 kg/m3.(g取10N/kg,木块在下降过程中不考虑液面的变化)
28.已知某一物体受到的重力为10N,把它挂在弹簧测力计下方,并将它浸没在水中静止时,弹簧测力计的示数为6N.则该物体受到的浮力为 N,物体的密度为 kg/m3.(ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg)
29.如图1所示,某中学物理兴趣小组的同学为了探究物体在水中不同深度所受浮力的变化情况,将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中(水足够深),在金属块接触容器底之前,分别记下金属块下表面所处不同深度h和弹簧测力计相应的示数F.(ρ水=1.0×103kg/m3)实验数据如下:
次数
1
2
3
4
5
6
7
8
h/cm
0
2
3
6
8
10
12
14
F/N
6.75
6.25
5.75
5.25
4.75
4.25
4.25
4.25
(1)分析表中实验数据,可以得出物体重 N,第4次实验时,物体所受到的浮力为 N。
(2)分析表中1﹣5次实验数据,说明: 。
(3)图2中能正确反映弹簧测力计示数F与金属块下表面到水面距离h关系的图象是 。
(4)金属块的密度为 kg/m3。
30.某实验小组探究物体的浮沉条件时,实验室提供了如下器材:弹簧测力计、量筒、烧杯、铜块、蜡块、细线、水及其他简单辅助器材。
(1)探究铜块的下沉条件。实验中,他们用两种方法测量了铜块受到的浮力:
方法1:测量过程及示数如图(甲)所示,可得铜块所受的浮力为 N。
方法2:测量过程及示数如图(乙)所示,可得铜块排开水的体积为 mL。
根据F浮=G排=ρ水gV排(g取10N/kg)可计算出浮力为 N。
通过以上实验可得出铜块浸没在水中下沉的条件是: 。
(2)探究蜡块上浮的条件。要测量蜡块浸没时的浮力,应选用 (选填“方法1”或方法2“)。
31.小明用饮料吸管制作了一只简易密度计,将其放入水中时,密度计不能直立,应 (增加/减少)吸管中铁丝质量,改进后,分别用它测量水和盐水的密度时,吸管浸入液体的深度分别为h1和h2,则h1 h2.用它测量可乐密度时,吸管上“沾”上许多小气泡,测得的密度偏 。
32.如图,气球下面用细线悬挂一石块,它们恰好悬浮在水中。已知石块与气球的总重力为G总,则气球受到的浮力F浮 G总(选填“>”“<”或“=”);若水温升高,石块将 (选填“上浮”“下沉”或“保持悬浮”)。
33.如图,为了探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受重力的关系,某同学进行了实验:
(1)图B中用细线将合金块挂在弹簧测力计下,测出它的 大小;
(2)将合金块浸入装满水的溢水杯中如图C,合金块所受浮力是 N;
(3)比较图C和图D可知,合金块在水中所受浮力与浸没的 无关;
(4)该同学做完实验总结出规律后,计算合金块的密度是 。
三.实验探究题(共8小题)
34.如图,“验证阿基米德原理”的实验步骤如下:
①用弹簧测力计测出物体所受的重力G(图甲);
②将物体浸没在水面恰好与溢口相平的溢水杯中,用空的小桶接从溢水杯里被物体排开的水,读出这时测力计的示数F(图乙);
③测出接水后小桶与水所受的总重力G1(图丙);
④将小桶中的水倒出,测出小桶所受的重力G2(图丁);
⑤分别计算出物体受到的浮力和排开的水所受的重力,并比较它们的大小是否相同。
回答下列问题:
(1)物体浸没在水中,受到水的浮力F浮= ,被排开的水所受的重力G排= 。(用上述测得量的符号表示)
(2)指出本实验产生误差的原因(写出两点):
(a) ;
(b) 。
(3)物体没有完全浸没在水中, (选填“能”或“不能”)用实验验证阿基米德原理。
35.小明用如图所示的装置探究“影响浮力大小的因素”,(已知ρ水=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg)
(1)小明利用图1甲所示的实验装置,将圆柱体合金块慢慢浸入水中时,根据测得的实验数据,作出了弹簧测力计示数F示与合金块下表面所处深度h的关系图象(如图2中①所示)。实验过程中合金块所受浮力的变化情况是 。请在图2中画出F浮随h变化的关系图象,分析图象可知,浸在水中的物体所受浮力的大小跟它排开水的体积成 。
(2)将合金块分别浸没在水和某液体中(如图1乙、丙所示),比较图1甲、乙、丙可知: 。
(3)合金块的密度为ρ合金= g/cm3。
(4)若用此合金块制成一空心合金球,当合金球恰好能悬浮于图1丙所示液体中时,空心部分的体积是 cm3。
36.弹簧测力计是我们在许多力学实验中常用的测量工具,让我们利用它来探究力学中蕴含的奥秘吧!
(1)小聪用弹簧测力计探究“浮力大小与哪些因素有关”,实验过程如图一所示。
①在图一甲中测量物体重力前应先明确弹簧测力计的量程和 ,观察指针是否指在零刻度线的位置。
②分析图一中实验数据可知,物体浸没在水中时受到的浮力为 N。
③比较图一中甲、乙、丙三次的实验数据,可知浮力的大小与 有关。
④小聪通过数据还计算出了物体A的体积为 m3,A的密度为 kg/m3。
(2)小明用弹簧测力计探究“影响滑动摩擦力大小的因素”,实验装置如图二所示
①实验中为了测量滑动摩擦力的大小,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,应使其做 运动。
②比较A、B两图中弹簧测力计的示数,可得出结论是: 滑动摩擦力越大。利用此结论,如果要在拔河比赛中获胜应选用图三中 类型的鞋(填字母)。
③小明利用图C继续进行探究时,突然拉动下面木块,观察到上面的小木块向后倾倒,则上面小木块受到摩擦力的方向是向 (选填“前”或“后”)的。
37.如图所示,是探究同一物体所受浮力大小于哪些因素有关的实验过程。
(1) 两次实验证明物体所受浮力随物体排开液体积的变化而变化(选填实验序号)
(2)进行乙、丙两次实验是为了探究物体所受浮力大小与 关系。
(3)由丙、丁两次实验可知:完全浸没在同种液体中的物体,所受浮力大小与 无关
38.在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,主要实验步骤如下:
a.将一个金属圆柱体悬挂在弹簧测力计下,按如图甲所示组装器材。
b.向空烧杯中缓慢注入清水,直到没过金属体一段距离(烧杯未加满水),如图乙中①~⑤所示,待示数稳定后分别读取弹簧测力计的示数F1~F5。
c.如图乙中⑥所示,再向烧杯中加入适量盐,并轻轻搅拌,直至弹簧测力计示数稳定后读数为F6。
(1)图乙中 (选填①~⑥序号)可以得出浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。在图⑤中,金属体所受到的浮力F浮= (用测量量的字母来表示)。
(2)图乙中 (选填①~⑥序号)可以得出浮力的大小跟物体浸没的深度无关。金属体的体积V= (用已知量ρ水、g和测量量的字母来表示)。
(3)因为浮力的大小跟液体的密度有关,可知图⑤、⑥中,F5 F6(选填“>、=、<”),图⑥中盐水密度:ρ盐水= (用已知量ρ水和测量量的字母来表示)。
39.如图所示,是同学们在“探究同一物体所受的浮力大小与哪些因素有关”的实验过程图。图甲、乙、丙容器中装的液体是水,图丁容器中装的液体是酒精,F1、F2、F3、F4分别是图甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示数。请回答以下问题:
(1)图甲中,弹簧测力计的示数F1= N。
(2)物体完全浸没在水中时所受的浮力为 N。
(3)分析图中乙、丙两图实验数据可得:物体所受的浮力大小与 有关;分析图中 两图实验数据可得:物体所受的浮力大小与液体密度有关。
(4)实验中采用的探究方法在研究物理问题时经常用到,称为 法。
40.在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时,请你根据图所示实验操作,从中选出一些图,针对某一个因素进行研究,并通过分析弹簧测力计的示数,说明你的探究结果。
(1)探究的因素是: 。选用的图是: (填图中的序号)。
(2)小明想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”,他找来薄铁片,烧杯和水进行实验,实验步骤如下:
步骤一:将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底;
步骤二:将铁片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上。
①通过分析可知,第一次铁片受到的浮力 第二次铁片受到的浮力(选填“大于”、“等于”或“小于”);
②小明得出:物体受到的浮力与其形状有关,小明得出错误结论的原因是:他只关注了铁片 的改变,忽视了 对浮力大小的影响。
41.小明学习了浮力知识后,利用家中的物品做了几个小实验。
(1)小明把小萝卜放入水中,小萝卜漂浮在水面上,此时它受到的浮力为F浮,重力是G萝,那么F浮 G萝(选填“>”、“<”或“=”)。
(2)小明把小萝卜从水里捞出擦干,再放入足够多的白酒中,小萝卜沉底了,此时排开白酒的体积V排与小萝卜的体积V萝的关系是V排 V萝(选填“>”、“<”或“=”)。
(3)小明还想测量小萝卜的密度,于是找来一个圆柱形茶杯、刻度尺和记号笔。具体做法如下:
①如图甲所示,在茶杯中倒入适量的水,在水面处用记号笔做好标记,用刻度尺测量出水面到茶杯底的竖直距离为h0;
②如图乙所示,将小萝卜轻轻地放入水中静止后,用刻度尺测量出此时的水面到茶杯底的竖直距离为h1;
③将茶杯中的水全部倒出,取出小萝卜擦干,再向杯中慢慢地倒入白酒直至 为止;
④如图丙所示,将小萝卜轻轻地放入白酒中静止后,用刻度尺测量出此时的白酒液面到茶杯底的竖直距离为h2。
(4)水的密度用ρ水来表示,请你用ρ水、h0、h1、h2写出小萝卜的密度表达式ρ萝= 。
四.计算题(共6小题)
42.某容器放在水平桌面上,盛有足量的水。现将体积为1.25×10﹣4m3、质量为0.4kg的实心正方体放入水中,正方体不断下沉,直到沉底,如图所示。(已知ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)求:
(1)正方体受到的重力的大小;
(2)正方体浸没在水中受到的浮力的大小F浮;
(3)容器底部对正方体的支持力的大小和正方体对容器底部的压强。
43.一个不规则的实心物体,质量55g,放入装满纯水的烧杯中,沉入底部,排开0.5N的水。然后向烧杯中加盐并搅拌,直到物体悬浮为止。(g=10N/kg,水的密度为1.0×103kg/m3)求:
(1)物体在水中所受的浮力;
(2)物体的体积;
(3)物体悬浮时盐水的密度。
44.一个体积为80cm3的物块,漂浮在水面上时,有36cm3的体积露出水面,试问:
(1)物块所受浮力为多少?
(2)物块的密度为多少?(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
45.金属块排开水的体积为2×10﹣3米3,求金属块受到浮力F浮的大小。
46.在弹簧测力计下悬挂一个小球,示数为4.2N.当把小球的一半体积浸没在水中时,弹簧测力计的示数为1.7N.已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg.问:
(1)小球所受的浮力为多大?
(2)小球的总体积为多大?
(3)把小球从弹簧测力计取下,浸没在水中后放手,请通过计算判断小球为什么不能悬浮在水中。
47.“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制、世界上下潜最深的作业型深海载人潜水器。“蛟龙号”体积约为30米3,空载时质量约为22吨,最大荷载240千克。
(1)“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大?
(2)若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的,则至少注入多少立方米的水?(海水密度取1.0×103千克/米3,g取10牛/千克)
五.解答题(共3小题)
48.将一密度比水小的木块,系好绳子后放入甲图容器中,并把绳子的另一端固定在容器底部的中央,然后沿器壁缓慢匀速倒入水(忽略其他因素影响),容器中水与木块位置变化如乙图。请你在丙图中画出木块从加水到浸没后的过程中浮力随时间的变化情况图,并说出各段变化的理由。(温馨提示:t1时木块恰好离开杯底,t2时绳子刚好拉直,t3时木块刚好完全浸没。)
49.如图所示,用弹簧测力计测出小石块的重为3N,将小石块浸没在水中,弹簧测力计的示数变为1N.求:
(1)小石块的质量(g取10N/kg);
(2)小石块在水中受到的浮力。
50.如图是我市某商场前竖立的大型充气金箍棒。为估算它受到空气浮力的大小,将其视为底面半径r=1m,高h=10m的圆柱体。两名同学提出两种不同方法:
甲方法:根据它上、下表面受到大气的压力差计算浮力。
乙方法:根据阿基米德原理计算浮力。
(1)请你用以上两种方法,分别计算该充气金箍棒受到浮力的大小。
以下信息可供使用:
海拔2000m以内,每升高10m大气压降低110Pa;
地面附近的空气密度约为ρ=1.3kg/m3;
取π=3.14,g=10N/kg。
(2)不考虑上述两种方法计算结果的差异,对于估算空气中物体受到浮力的大小,你觉得哪种方法适用范围更广?请简述理由。
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