第九章 浮力
一、选择题
1.下列说法正确的是( )
A.只有漂浮在液面的物体才受浮力的作用 B.只有固体才受浮力的作用
C.在液体中下沉的物体也受浮力的作用 D.物体在液体中只受浮力的作用 2.物体在液体中受到的浮力大小( ) A.和物体本身的重力大小有关 B.和物体的体积大小有关 C.和物体的密度大小有关
D.和物体排开液体的体积大小有关
3.水平桌面上放有甲、乙两个盛水的容器,现把两个形状和体积都相同的物体分别放入两容器中,当物体静止时,两容器中液面刚好相平,如图所示。下列说法正确的是( )
A.两物体受到的浮力相等 B.两容器底部所受液体压强相等 C.两物体的质量相等 D.乙容器中物体密度较大
4.小敏将质量为160g的物体放入盛满水的溢水杯中,当物体静止时,溢水杯中溢出130cm3的水,则物体(g取10N/kg)( )
A.漂浮在水面上 B.悬浮在水中
C.沉在溢水杯底部 D.受到1.6N的浮力
5.两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 6.关于浮沉条件的应用,下列说法中正确的是( ) A.潜水艇在水中上浮过程中受到的浮力变大 B.气象探测气球里所充气体的密度小于空气的密度 C.密度计上的刻度示数从下到上逐渐变大
D.密度计放在不同液体中所受浮力的大小与液体密度有关
7.小磊在实验操作训练的时候,突然想到一种能很快测出小石块和盐水密度的方法,如图所示,下列选项错误的是( )
A.小石块重4N
B.小石块浸没在水中时所受浮力为1N C.小石块的密度为3×103kg/m3 D.盐水的密度为1.1×103kg/m3
二、填空题(每空2分,共28分)
1.如图所示,将重2.2N的物块浸没在水中称量时,弹簧测力计的示数为1.2N,则物块受到的浮力为______N。
第1题图
第5题图
2.潜水艇能潜入水下航行,进行侦察和袭击,是一种很重要的军用舰艇,潜水艇漂浮在水面时,其所受浮力与重力的大小关系为F浮________(选填“>”“<”或“=”)G;当潜水艇水舱充水时,潜水艇将________(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。
3.小明去海边游泳,他的感觉是“越往海水深处走,自己的身体越轻”,这是因为越往深处走,____________________越大,浮力越大。
4.学完“浮力”知识后,小芳同学进行了相关的实验活动。她选取质量为206g,体积为421cm3的长方体木块,放入水中,静止时它受到的浮力为________N。(g=10N/kg)
5.将重为3N的小球放入装有水的容器中,静止的状态如图所示,则小球所受浮力的大小为________N;若向水中加入足量的盐,小球将________(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”)。
6.我们常用“冰山一角”形容事物显露出来的仅仅是其很小的一部分,事实上,冰山浮在海水中的确只露出“一角”,更多的部分还浸没在海面之下,那么,浸没在海面之下的部分约占冰山总体积的________。(ρ海水=1.03×103kg/m3,ρ冰=0.9×103kg/m3)
7.用弹簧测力计挂着同一金属球先后浸没在甲、乙两种液体中(与杯底均未接触),如图所示,观察到在乙
液体中时,弹簧测力计示数较大,则甲液体的密度________(选填“大于”“小于”或“等于”)乙液体的密度。
第7题图
第8题图
第9题图
8.如图所示,有一空心球恰好悬浮在水中,沿线AB方向将球切开,则球的左半个将________,右半个将________。(均选填“上浮”“悬浮”或“下沉”)
9.我国海军372号潜艇在高密度海水区域内沿水平方向潜航,如图所示。当仪表显示海水压强为4×106Pa时,潜艇表面1cm2的面积受到海水压力为________N。(g取10N/kg)
10.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________(选填“沉底”“悬浮”或“漂浮”)状态,物块下表面受到水的压强大小为________Pa。(已知ρ水=1.0×103kg/m3,
g取10N/kg)
三、作图题(共4分)
1.如图所示,小球悬浮在水中,请在图中画出小球所受浮力和重力的示意图。
四、实验探究题
1.某物理兴趣小组做了如图所示的实验来探究影响浮力大小的因素。
(1)物体浸没在水中时受到的浮力是________N,方向________________; (2)物体浸没在酒精中时排开酒精的重力是________N;
(3)比较________两幅图可知,浸没在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关;
(4)由A、B、C、D四个步骤可知,浮力的大小有时与深度有关,有时又与深度无关,对此正确的解释是浮力的大小与____________________________有关。
(5)本实验应用了____________的研究方法。
2.小强为了探究“浮力的大小跟排开的液体所受重力的关系”,做了如下的实验:(弹簧测力计每小格示数为0.5N)
(1)你认为更为合理的实验顺序是____________。
(2)通过实验你得到的结论是浸在液体中的物体,所受浮力的大小等于________________________________________。
(3)请你根据小强在实验中获得的数据,计算物体的体积是________m3;你认为通过本实验获得的数据________(选填“能”或“不能”)计算出此物体的密度。(g=10N/kg)
(4)请你指出实验中的注意事项:__________________________________________。(说出一条即可) 五、计算题
1.伍实同学利用密度为1.5×103kg/m3的橡皮泥进行造“船”比赛,他所用橡皮泥的体积为20cm3,造成的小船最大排水体积为100cm3。求:(g取10N/kg)
(1)他所用的橡皮泥的重力;
(2)他所做的小船能装载的货物最重为多大?
2.小英同学得到一边长为10cm,密度为0.7g/cm3的正方体木块,她将木块用细线系于圆柱形容器内的水中,如图所示。请你帮她分析以下几个问题:(圆柱形容器静止在水平桌面上,g取10N/kg)
(1)木块所受的浮力大小; (2)细线的拉力大小;
(3)剪断细线,当木块静止时,容器底部受到液体的压力与细线未断时变化了多少?
答案 一、选择题 CDBCC BC 二、填空
1.1.0 点拨:F浮=G-F=2.2N-1.2N=1.0N。 2.= 下沉 3.排开水的体积
4.2.06 点拨:物体密度ρ==
mV206g
421cm3
≈0.49g/cm3<ρ水,木块漂浮,m=206g=0.206kg,则F浮
=G=mg=0.206kg×10N/kg=2.06N。
5.3 上浮
6.87% 点拨:F浮=G冰,即ρ海水gV排=ρ冰gV冰,所以V排
ρ冰0.990===,则浸没海面之下的部V冰ρ海水1.03103
分约占冰山总体积的
V排
V冰
×100%=×100%≈87%。
103
90
7.大于 8.下沉 上浮 9.400 10.漂浮 800 三、作图题 1.如图所示。
四、实验探究题
1.(1)1 竖直向上 (2)0.8 (3)C、E(或D、E) (4)物体排开液体的体积 (5)控制变量 2.(1)DABC(或ADBC)
(2)物体排开的液体所受到的重力 (3)1×10-4 能
(4)物体要缓慢浸入水中(或弹簧测力计要尽量竖直,或弹簧测力计要调零等,合理即可) 五、计算题
1.(1)橡皮泥的重力G0=mg=ρVg=1.5×103kg/m3×20×10-6m3×10N/kg=0.3N;
(2)由阿基米德原理可得,小船最大浮力F浮=ρ水gV排=103kg/m3×10N/kg×100×10-6m3=1N,∴小船最大载重G=F浮-G0=1N-0.3N=0.7N。
2.(1)木块完全浸没,所以V排=V=(10cm)3=1×10-3m3,F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N;
(2)G木=mg=ρVg=0.7×103kg/m3×1×10-3m3×10N/kg=7N,因为F浮=F拉+G木,所以绳子对木块的拉力F拉=F浮-G木=10N-7N=3N;
(3)根据受力分析,细线未断时,F底=G水+F浮,细线断后木块静止时F′底=G水+F′浮=G水+G木,ΔF=
F底-F′底=G水+F浮-(G水+G木)=F浮-G木=10N-7N=3N。
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