浮力培优(附分析解答)Word下载.doc
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浮力培优(附分析解答)Word下载.doc
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C.北极熊受到的支持力在减小
D.浮冰在水中的体积在减小
4.如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。
实验甲、丙和丁中,弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N和2.5N.若盐水的密度为1.2×
103kg/m3,则下列结论正确的是( )
A.物体A的密度为3.2×
103kg/m3
B.实验乙中,物体A受到的拉力为1.0N
C.实验丙中,弹簧测力计的示数比乙中小0.5N
D.实验丁中,容器底部受到的压力大于0.3N
5.实心正方体木块(不吸水)漂浮在水上,如图所示,此时浸入水中的体积为6×
10﹣4m3,然后在其上表面放置一个重4N的铝块,静止后木块上表面刚好与水面相平(g取10N/kg,ρ水=1.0×
103kg/m3)则该木块( )
A.未放置铝块前,木块受到的浮力是10N
B.放置铝块后,木块排开水的体积是1×
10﹣3m3
C.木块的密度是0.7×
D.放置铝块后,木块下表面受到水的压强增大了600Pa
6.如图甲所示的圆柱形容器中装有适量的某种液体,现将密度为0.6×
103kg/m3的正方体木块A放入容器中,木块静止时露出液面的体积与浸入液体的体积之比为1:
3;
在木块上表面轻放一个物块B(VA=2VB),A的上表面刚好与液面相平,如图乙所示。
若将物块B单独放入此液体中,它静止时将( )
A.悬浮
B.漂浮
C.沉底
D.无法判断
7.水平桌面上的薄壁圆柱形容器中盛有某种液体,容器底面积为80cm2,用细线拴着体积为为100cm3的金属球沉入容器底,这时液体深度为10cm,它对容器底的压力为1.9N,如图所示。
现将金属球从液体中取出,液体对容器底的压强改变了100Pa,从容器中取出金属球时,表面所沾液体与细线的体积均不计。
则下列判断正确的是( )
A.金属球在液体中所受浮力大小为1N
B.容器中液体所受重力大小为6.4N
C.取出金属球后,容器对桌面的压强减小了100Pa
D.金属球的密度为2.7×
8.一个底面积为2×
10﹣2m2的薄壁圆柱形容器放在水平桌面中央,容器高为0.12m,内盛有0.08m深的水,如图(a)所示,另有质量为0.8kg,体积为1×
10﹣3m3的实心正方体A,如图(b)所示(g取10N/kg).以下说法正确的是( )
A.将正方体放入水中静止后正方体受到的浮力是10N
B.将正方体放入水中静止后,水对容器底部的压强增加了400Pa
C.将正方体放入水中静止后,正方体下表面受到水的压强为400Pa
D.将正方体放入水中后,将有一部分水溢出
9.小明同学在学习“浮力”知识时,利用烧杯、细线、乒乓球等器材做了如下实验:
在一烧杯底部系上一乒乓球,接着向烧杯中倒入水,然后再将烧杯斜放到木块上,实验现象如图所示。
由(a)与(b)比较可得:
;
由(b)与(c)比较可得:
。
10.将一底面积为0.01m2的长方体木块用细线栓在个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平,如图甲所示,在此整个过程中,木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示,则木块所受到的最大浮力为 N,木块重力为 N,细线对木块的最大拉力为 N.(g取10Nkg)
11.某同学设计了如图所示的装置测量盐水的密度,已知木块的重力为2.4N,体积为400cm3,当木块静止时弹簧测力计的示数为2.0N,g=10N/kg,盐水密度是 kg/m3;
若剪断细绳,木块最终静止时所受浮力是 N(一切摩擦与阻力均忽略不计)。
12.如图所示,台秤上放置一个装有适量水的烧杯,已知烧杯和水的总重为2牛,将一重力为1.2牛、体积为2×
10﹣4米3的长方体实心物块A用细线吊着,将其一半浸入水中,则A受到的浮力为 牛。
当把细线剪断后,静止时A漂浮在水中且水未溢出,则A受到的浮力为 牛,台秤的示数为 牛。
13.有一个用超薄超硬度材料制成的圆柱形容器,下端封闭上端开口,底面积S=250cm2,高度h=10cm,如图甲所示;
另有一个重力为12N的实心匀质圆柱体物块,它的底面积S1=150cm2,高度与容器高度相同,如图乙所示。
现将圆柱体物块竖直放置容器内,再向容器内缓缓注入质量为600g的水,圆柱体物块不会倾斜,最后均处于静止状态,g取10N/kg。
求:
(1)圆柱体物块受到的浮力;
(2)水对容器底部的压强。
14.郑小楚同学将一个圆柱形容器放在水平桌面上(如图甲所示),此时容器中竖立放着一个均匀实心圆柱体M.随后郑小楚慢慢向容器中加水,在加水的过程中,物体M对容器底的压强p与所加水的质量m的关系如图乙所示,在整个过程中没有水溢出,且物体M的底面始终与容器中的水面平行,当物体M刚好漂浮在水面上时,露出水面的高度为10cm.(已知ρ水=1.0×
103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)物体M漂浮时,所加水的体积;
(2)圆柱体M的高度。
参考答案与试题解析
A.A物体不一定受到浮力作用 B.B物体一定受到浮力作用
C.C物体不一定受到浮力作用 D.D物体一定受浮力的作用
【分析】根据浮力产生的原因是液体(或气体)对物体上下表面的压力差;
对A、B、C、D逐一分析即可。
【解答】解:
A、A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A物体上下表面产生了的压力差,故A物体受浮力的作用,故A错误;
BC、由图可知,水对BC物体上下表面都产生了的压力差,故BC物体都受浮力的作用,故B正确、C错误;
D、D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D物体上下表面没有产生压力差,故D物体不受浮力的作用,故D错误。
故选:
B。
【分析】
(1)根据物体的浮沉条件判断两者所受浮力关系和液体密度关系;
根据p=ρgh判断对杯底的压强关系;
进而判断出杯底部所受压力的关系;
(2)根据漂浮或悬浮条件即可判断浮力关系。
(1)由图可知,鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态,
因为ρ液=ρ物时物体悬浮,ρ液>ρ物时物体漂浮,
所以乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度,故A错误;
由于两杯中液面相平,根据p=ρgh可知,乙杯底受到的压强大于甲杯底受到的压强;
故B正确;
由于甲、乙是两个完全相同的杯子,则底面积相同,根据F=pS可知,乙杯中所受液体的压力较大,故C错误;
(2)因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,
所以同一只鸡蛋在两杯中受到的浮力相等,都等于鸡蛋的重力,故D错误。
A.浮冰受到的浮力在增大 B.浮冰受到的浮力大小不变
C.北极熊受到的支持力在减小 D.浮冰在水中的体积在减小
(1)浮冰和北极熊始终处于漂浮状态,受到的浮力等于北极熊和浮冰的总重力;
随着浮冰的熔化,浮冰的重力减小,北极熊和浮冰的总重力减小,根据漂浮条件得出受到的浮力减小,则由阿基米德原理可知排开水的体积减小;
(2)北极熊站在浮冰上,受到的重力和支持力为一对平衡力,大小相等。
(1)由题知,浮冰和北极熊始终处于漂浮状态,随着浮冰的熔化,浮冰的重力减小,北极熊和浮冰的总重力减小,因为F浮=G总,所以浮冰和北极熊受到的浮力减小;
而F浮=ρ水V排g,所以浮冰排开水的体积减小,故AB错,D正确;
(2)北极熊站在浮冰上,受到的支持力和重力大小相等、大小不变,故C错。
D。
(1)根据实验控制的变量与实验现象得出实验结论,然后分析答题。
根据阿基米德原理和弹簧测力计的示数,利用F浮=G﹣F拉列出方程可求得物体A的体积,然后可求得其密度;
(2)先求出在水中受到的浮力,再根据F浮=G﹣F拉可得A在乙中的拉力;
(3)A在乙中的拉力与丙中比较可得结论;
(4)根据实验丁中物体A对烧杯底部的压力等于支持力,F=G﹣F浮﹣F拉可求。
A、实验甲、丙中,弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N,
由F浮=G﹣F拉可得,
F浮=ρ盐水gV排,
物体A全部浸没,所以V排等于V物,则:
ρ盐水gV排=G﹣F拉,
V排=V物=,
将ρ盐水=1.2×
103kg/m3、G=4N、F拉=2.8N代入上式可得:
V排=V物=1×
10﹣4m3,
物体A的质量m===0.4kg,
物体A的密度ρ===4×
103kg/m3,故A错误;
B、物体A在水中受到的浮力,
F浮水=ρ水gV排=1×
103kg/m3×
10N/kg×
1×
10﹣4m3=1N,
在乙中物体A受到的拉力:
F=G﹣F浮水=4N﹣1N=3N,故B错误;
C、在实验丙中,弹簧测力计的示数:
F丙拉=2.8N,在乙中物体A受到的拉力:
F=3N,
弹簧测力计的示数比乙中小:
3N﹣2.8N=0.2N,
故C错误;
D、由甲、丙,F浮盐水=G﹣F丙拉=4N﹣2.8N=1.2N,根据实验丁中物体A对烧杯底部的压力等于支持力,F支=G﹣F浮﹣F丁拉=4N﹣1.2N﹣2.5N=0.3N,容器底部也受到盐水对它的压力,故压力大于0.3N,故D正确。
A.未放置铝块前,木块受到的浮力
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