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F乙
D.放入鸡蛋后,甲、乙两烧杯底部受到的压强分别为p甲和p乙,则p甲=p乙
6.如图所示,一船在某水域作业时,将装满金属工具的大铁箱用绳子悬放入水中。
第一次放,因水太深,铁箱没触碰到水底,此时船的吃水线在A处。
换个地方第二次再放,铁箱才接触到水底。
下列说法正确的是()
A.铁箱在船上时,船的吃水线在A处下方
B.铁箱接触到水底时,船的吃水线仍在A处
C.铁箱接触到水底时,船的吃水线在A处之下
D.铁箱接触到水底时,船的吃水线在A处之上
7.在帮妈妈做家务时候,小明发现两根相同体积筷子,甲浮水面上,乙沉在水底,如图,由此可知甲比乙()
A.所受浮力小B.质量大
C.所受压强大D.密度大
8.全球变暖已经日益威胁到生物的生存,图为一对北极熊母子无助地坐在一块不断融化缩小的浮冰上。
若浮冰和北极熊始终处于漂浮状态,则随着浮冰的融化()
A.浮冰受到的浮力在增大
B.浮冰受到的浮力大小不变
C.浮冰在水中的体积在减小
D.北极熊受到的支持力在减小
二、9.如图是中国第一艘航母——“瓦良格号”,舰长304m、舰宽70.5m,满载时排水量达67500t。
它满载时所受的浮力为________N。
“瓦良格号”航行的过程中,两侧的护卫舰不能靠它太近是因为__________,外部的水会把两舰挤在一起。
(g取10N/kg)
10.如图所示,独竹漂和划杆是用玻璃钢制成的,独竹漂重30kg,划杆重3.5kg,体重为56.5kg的人拿着划杆(划杆与水未接触)踏着独竹漂漂浮在水面不动时,独竹漂受到的浮力为______N,独竹漂浸在水中的体积为__________m3。
11.新型潜艇正准备出海进行远航巡逻。
潜艇工作时是悬浮在水中的,工作时从浅水区进入深水区,它所受水的压强________,受到的浮力________;
当它从海水密度小的海域进入海水密度大的海域,它所受的浮力_______(均选填“变大”“变小”或“不变”),此时高压水舱要________(选填“吸进”或“排出”)海水。
12.将一实心小物块轻轻放入装满水的烧杯中,物块漂浮在水面上,有
的体积露出水面,从烧杯中溢出的水重1N。
则物块漂浮时与未放入物块时相比较,烧杯中的水对烧杯底部的压力将________(选填“减小”“不变”或“增大”);
若用与物块相同的材料制成一个1m3的实心物体,其质量为_______kg。
13.如图所示为我国首台自主设计的“蛟龙”号载人潜水器,总质量约为22t。
2012年6月,“蛟龙”号挑战7000m深度。
下潜过程中它受到海水的压强将_______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
当它悬浮在深海某处时,受到的浮力约为________N。
14.如图所示,密度为ρ0的液体中有体积均为V的A、B、C三个实心物体,A正在向上运动,B静止,C正在向下运动,此刻它们受到的浮力分别为FA、FB、FC,三者的大小关系是_________,请写出B物体所受的浮力表达式FB=________,B物体的密度为__________。
三、作图题(6分)15.画出图中木球漂浮在水面时所受浮力的示意图。
四、实验探究题(本大题共2小题,共24分)
16.(12分)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下的猜想:
A.可能跟物体浸入液体的深度有关
B.可能跟物体排开液体的体积有关
C.可能跟液体的密度有关
D.可能跟物体的密度有关
为了验证上述猜想,李明做了如图甲所示的实验:
他在弹簧测力计下端挂一个铁块,依次把它缓缓地浸入水中不同位置,在这一过程中:
(1)铁块从位置1→2→3的过程中,弹簧测力计的示数________,说明铁块受到的浮力_______;
从位置3→4的过程中,弹簧测力计的示数_________。
说明铁块受到的浮力________。
(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)通过以上实验可以验证上述猜想_______是正确的。
(填上面猜想的字母)
(3)如图乙所示,把新鲜的鸡蛋放在水中会下沉,向水中加盐并轻轻搅拌,你会发现______。
这种现象说明了上述猜想是______正确的(填上面猜想的字母)。
17.(12分)(2012·
贵州中考)美术课上同学们用橡皮泥捏动物模型时,想知道橡皮泥的密度有多大。
课后,他们取了同一块橡皮泥,采用了两种实验方案,来测量橡皮泥的密度。
方案一:
选择天平、量筒、水和细线进行实验,操作过程按图甲所示顺序进行。
(1)由图示的实验操作过程,写出通过实验测量出的物理量。
(2)通过什么定义可以计算橡皮泥的密度值,其值是多少kg/m3?
(3)请你评估:
这一实验测算的密度结果怎样?
(即测量值比真实值是“偏大”“偏小”或“准确”)
方案二:
选择弹簧测力计(如图乙)、细线和装有水的杯子。
实验过程如下
A.橡皮泥用线系好,挂在弹簧测力计上读出示数F1;
B.将弹簧测力计吊着橡皮泥浸没水中,读出弹簧测力计示数F2。
①请解释F1、F2的物理意义。
②写出橡皮泥浸没水中受到的浮力的表达式。
③根据什么原理可以计算橡皮泥的密度值,并导出表达式。
五、计算题(本大题共2小题,共15分)
18.(7分)在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若王冠的质量为490g,浸没在水中称时,测力计示数为4.5N。
求:
(1)王冠受到的重力是多少?
(2)王冠浸没在水中受到的浮力是多少?
19.如图所示,将体积为0.001m3的正方体木块放入盛有水的水槽内。
待木块静止时,其下表面距水面0.06m,已知ρ水=1.0×
103kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)木块下表面受到水的压强大小;
(2)木块受到的浮力大小;
(3)木块的密度大小。
答案1.选C。
本题考查阿基米德原理的应用。
A球与B球相比,B球排开酒精体积大,B球受到浮力大;
B球与C球相比,排开的液体体积相同,但C球排开的液体密度大,故C球受到浮力大,故选C。
2.选D。
金属块受到的浮力:
F浮=G-F示=20N-18N=2N。
因为金属块体积的四分之一浸入水中静止,由阿基米德F浮=ρ水gV排可求得金属块的体积:
当金属块全部浸入水中且未碰到杯底时,所受浮力为F=ρ水gV排=1×
103kg/m3×
10N/kg×
0.8×
10-3m3=8N,则弹簧测力计的示数F拉=G-F=20N-8N=12N。
当金属块全部浸入水中并与杯底接触时,杯底可能会给金属块向上的支持力,则此时弹簧测力计示数有可能小于12N,故正确答案应该选D。
3.选C。
。
两鱼缸的液面是相平的,鱼缸乙放入小船,船会排开一部分水,根据阿基米德原理和物体浮沉条件可知,它排开的水重力与小船自身的重力正好相等,因此,最终两鱼缸重力是相等,质量也相同。
4.选D。
加盐后盐水的密度增大,鸡蛋所受浮力增大,当浮力增大到大于鸡蛋的重力时鸡蛋会上浮。
故选D。
5.【选D。
本题考查了物体的浮沉条件及压强的计算。
鸡蛋在甲中悬浮,则ρ甲=ρ蛋,在乙中漂浮,则ρ乙>
ρ蛋,所以ρ乙>
ρ甲,故A错误;
鸡蛋在悬浮和漂浮时,受到的浮力等于鸡蛋的重力,故B错误;
在放入同一个鸡蛋后,甲、乙两烧杯总的重力是相同的,对桌面的压力也是相同的,故C错误;
放入鸡蛋前,烧杯底部的压强是相同,放入鸡蛋后,鸡蛋排开了一定体积的液体:
V甲和V乙,由于浮力相等,则:
ρ甲gV甲=ρ乙gV乙,等式两边同时除以烧杯的底面积S,可以得到放入鸡蛋后增加压强,所以增加压强相同,故D正确。
6.【】选C。
铁箱接触到水底时,受水底的支持力,轮船的总重力减小,而轮船漂浮,浮力等于船自身的重力,所以浮力减小,由F浮=G排可知,排开水的体积减小,船体上升,船的吃水线在A处之下,C对。
7.【】选A。
因为甲筷子漂浮,所以甲排开水的体积V甲<V;
因为乙筷子沉底,所以乙排开水的体积V乙=V,则V甲<V乙;
由阿基米德原理可知甲受到的浮力小于乙受到的浮力,故A正确;
由题知,F甲=G甲,F乙<G乙,由A知道F甲<F乙,所以G甲<G乙,因为G=mg,所以m甲<m乙,故B错;
因为甲所处的深度小于乙所处的深度,由p=ρgh可知,甲受到水的压强小,故C错;
因为甲漂浮,所以ρ甲<ρ水,因为乙下沉,所以ρ乙>ρ水,所以ρ乙>ρ甲,故D错。
故选A。
8.【选C。
本题考查物体的浮沉条件及浮力大小的决定因素。
北极熊和浮冰处于漂浮状态,受到的浮力等于北极熊和浮冰的重力。
浮冰不断融化,冰的质量在不断减小,则它们受到的浮力在不断减小,故A、B错误;
根据F浮=ρ液V排g,在水的密度不变的情况下,浮冰和北极熊排开水的体积在不断减小,故C正确;
北极熊在浮冰上,受到的支持力和其重力是一对平衡力,即北极熊受到的支持力等于它受到的重力,则北极熊受到的支持力保持不变,故D错误。
9.【解析】航母是漂浮在水中的,所受的浮力等于舰体排开水的重力,F浮=G排=m排g=6.75×
107kg×
10N/kg=6.75×
108N;
根据流体压强与流速的关系:
流速越快,压强越小可知,舰艇航行时,舰艇间水的流速变快,压强变小,如果靠的较近,内外压强差会使两只舰艇不断靠近。
答案:
6.75×
108护卫舰与航母间水的流速大,压强小
10.【解析】独竹漂漂浮在水面上,受到的浮力等于重力,则F浮=G人+G杆+G独竹漂=(m人+m杆+m独竹漂)g=(30kg+3.5kg+56.5kg)×
10N/kg=900N。
根据F浮=ρgV排,知
9000.09
11.【解析】潜艇从浅水区进入深水区时,深度变大,由p=ρ液gh知,潜艇所受水的压强变大;
潜艇浸没在水中时,排开水的体积等于潜艇的体积,不变,由F浮=ρ液gV排知,它所受的浮力不变;
潜艇从海水密度小的海域进入海水密度大的海域时,由F浮=ρ液gV排它所受浮力变大,潜艇工作时悬浮,F浮=G,因F浮变大,G也要变大,故此时高压水舱要吸进海水。
变大不变变大吸进
12.【解析】由于放入烧杯的物体处于漂浮状态,物体所受到的浮力等于物体的重力,又根据阿基米德原理,物体受到的浮力等于排开液体受到的重力,虽然从烧杯中溢出了1N的水,但物体的重力也是1N,所以烧杯中水对烧杯底部的压力不变;
根据题意可得,占该物体
体积的水的重力和该物体的体积相同,则1m3该材料的实心物体受到的重力等于0.75m3的水受到的重力即7500N,所以实心物体的质量为750kg。
不变750
13.【解析】根据液体内部压强的规律可知,深度越大,潜水器受到的压强越大。
潜水器悬浮在水中时受到的浮力等于潜水器的重力,潜水器受到的浮力为:
F浮=G=mg=22×
103kg×
10N/kg=2.2×
105N。
变大2.2×
105
14.【解析】本题主要考查浮力大小的计算及物体的浮沉条件。
三个物体的体积相等,根据公式F浮=ρgV排可知三者的浮力是相等的;
B物体在液体中受到的浮力FB=ρ0gV,B物体在液体中处于悬浮状态,根据物体的浮沉条件可知B物体的密度等于液体的密度ρ0。
FA=FB=FCρ0gVρ0
15.【解析】木球漂浮在水面上,受到的浮力大小等于重力,浮力的方向竖直向上,作用点在木球的中心。
画力的示意图时,保证浮力的线段的长度与重力相同。
16.【解析】本题考查了浮力。
(1)铁块在1、2、3位置时弹簧测力计的示数分别为4.4N、3N、2N,所以弹簧测力计的示数是减小的。
铁块受到三个力的作用:
重力、拉力和浮力,重力=浮力+拉力,重力不变,拉力减小,说明浮力变大。
铁块在3、4位置时,弹簧测力计的示数始终为2N,弹簧测力计的示数保持不变,浮力也保持不变。
(2)铁块在1、2、3位置时的浮力是变化的,铁块排开的液体的体积不相同,所以可以验证B是正确的。
(3)向水中加盐时,盐水的密度变大,鸡蛋受到的浮力变大,浮力大于重力时,鸡蛋会上浮,可以验证猜想C。
(1)变小变大不变不变
(2)B(3)鸡蛋上浮C
17.【解析】方案一:
(1)读取量筒的示数,利用两次的示数之差可得出橡皮泥的体积;
读取天平示数时应将砝码质量与游码示数相加;
利用密度的公式可算出橡皮泥的密度。
(2)橡皮泥的体积V=30cm3-20cm3=10cm3;
橡皮泥的质量m=10g+3.4g=13.4g;
橡皮泥的密度
(3),先测体积,再测质量,会对橡皮泥的质量造成一定的影响,进而影响到密度的结果。
因为先测体积,再测质量时,橡皮泥沾水后会造成质量偏大,因而密度也会偏大。
方案二:
用弹簧测力计测量橡皮泥的重力F1,把橡皮泥浸没在水中读出弹簧测力计示数F2,橡皮泥受到的浮力:
F浮=F1-F2,由阿基米德原理可知橡皮泥浸没在水中受到的浮力为:
F浮=ρ水gV排,则橡皮泥的体积
橡皮泥的质量:
所以橡皮泥的密度为:
(1)橡皮泥体积V=10mL橡皮泥质量m=13.4g
(2)
(3)偏大
①F1表示橡皮泥所受的重力,F2表示橡皮泥浸没水中后弹簧测力计的示数。
②F=F1-F2③根据阿基米德F浮=ρ水gV排
18.【解析】
(1)王冠的重力G=mg=0.49kg×
10N/kg=4.9N;
(2)由题意可知,王冠所受的浮力可用称重法计算:
F浮=G-F拉=4.9N-4.5N=0.4N。
(1)4.9N
(2)0.4N
19.【解析】
(1)要求木块下表面受到的水的压强,而题干中告诉了木块下表面到水面的深度,水的密度已知,可以根据公式求出p=ρ水gh=1.0×
0.06m=600Pa。
(2)要求木块受到的浮力,根据浮力公式:
F浮=ρ水gV排,必须知道V排,要求
V排,就要求出正方体的边长,根据V=L3求出边长,
V排=0.1m×
0.1m×
0.06m=6×
10-4m3,F浮=ρ水gV排=1.0×
6×
10-4m3=6N.
(3)因为木块漂浮在水面上,浮力等于重力,G=F浮=6N,
(1)600Pa
(2)6N(3)0.6×
103kg/m3
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