第10章《浮力》章节复习资料2 含答案文档格式.docx
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8.如图所示,用细绳将一物体系在容器底部,若物体所受浮力为10N,上表面受到水向下的压力为4N,则物体下表面受到水向上的压力为( )
A.4NB.6NC.14ND.7N
9.浸没在水中质量相等的实心铝球和铜球(已知ρ铝<ρ铜),它们所受浮力的大小关系为( )
A.铜球大B.铝球大C.大小相等D.无法确定
10.在图甲中,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中.图乙是钢绳拉力随时间t变化的图象,若不计水的摩擦力(g取10N/kg),则可算出石料的密度为( )
A.1.6×
103kg/m3B.2.3×
103kg/m3
C.2.8×
103kg/m3D.3.2×
103kg/m3
二.填空题(共10小题)
11.“蛟龙”号载人潜水器(如图)于2016年5月18日在西北太平洋完成该海域的第三次科学应用下潜.“蛟龙”号潜水器漂浮在海面上时,其受到的重力 (填“大于”、“等于”或“小于”)浮力;
当“蛟龙”号下潜至5000m深处时,受到海水的压强是 Pa.(ρ海水=1.0×
103kg/m3,g取10N/kg)
12.一个重15N,体积为1dm3的小球,用手抓住将它浸没在水中,它受到的浮力是 N;
松手后小球将 (填“上浮”“下沉”或“悬浮”).
13.排水量为1000t的轮船在河水中航行,满载时船及所装货物的总质量是 kg,所受河水的浮力是 N,排开河水的重力是 N,船排开河水的体积是 m3.(ρ河水=1.0×
103kg/m3,g=10N/kg)
14.如图,某物块用细线系在弹簧测力计下,在空气中称时示数是4N,浸没在水中称时示数是3N,则此时物块受到水的浮力为 N,浸没在盐水中称时示数是2.9N,盐水的密度为 kg/m3.(水的密度为1.0×
103kg/m3)
15.体积为1×
10﹣3米3的石块沉在河底,它受到水的浮力为 牛;
当河中水位上涨时,石块受到水的压强 ,浮力 (后两空均选填“变小”、“不变”或“变大”).
16.将一实心铁球从水面上由静止释放,如图所示.铁球从入水到完全没入的过程中它所受的浮力逐渐变 (选填“大”或“小”),铁球下沉的原因是它受到的浮力 重力(选填“大于”或“小于”).
17.潜艇的上浮和下沉是靠改变 来实现的.它在20米深处下潜到50米深的过程中,受到的浮力 (填“变大”“变小”或“不变”)
18.质量相等的两个实心小球甲和乙,已知它们的密度之比是ρ甲:
ρ乙=1:
3.现将甲、乙两球放入盛有足够多水的烧杯中,当甲、乙两球静止时,水对两球的浮力F甲:
F乙=9:
4,两球的密度分别是ρ甲= kg/m3.和ρ乙= kg/m3(已知水的密度为1.0×
103kg/m3).
19.小华用图所示的实验,探究影响浮力大小的因素.
(1)进行甲、乙两步实验,小华的目的是 .
(2)进行乙、丙两步实验,小华想验证的猜想是 ;
(3)小华研究浮力大小与深度的关系时,根据测得的实验数据,作出了弹簧测力计的示数F与物体下表面所处深度h的关系的图象,如图丁所示.根据图象可以判断出,此实验过程中浮力变化情况是先 后 .
20.某潜艇浸没在水中时排水量为3×
103吨,它所受的浮力 牛;
若它从水温较低的高密度的洋流,靠惯性水平驶入水温较高的低密度洋流时,如图所示,排开水的体积 ,所受浮力 .(后两空均选填“增大”、“不变”或“减小”)
三.实验探究题(共2小题)
21.小明利用实验探究浮力大小和哪些因素有关系.他把金属块挂在弹簧测力计上,将它分别浸入水和酒精中的不同位置,如图所示.
(1)下述四种情况, 图中金属块所受到的浮力最小.
(2)做丙、丁两次实验,是为了探究浮力大小与 有关.
(3)做 两次实验,是为了探究金属块浸没在液体中时,受到的浮力与深度无关.
22.小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器,分别装有一定量的水和盐水,对浸在液体中的问题所受的浮力进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示.
(1)分析图甲、乙、丙,说明浮力的大小与 有关.
(2)为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,可选用 图的装置来进行操作.
(3)圆柱体浸没在水中时受到的浮力是 N,圆柱体的体积是 m3.(g取l0N/kg)
(4)用图示实验数据测出盐水的密度是 kg/m3.
四.计算题(共2小题)
23.在水中放入重为40N的木块,木块静止时有
的体积浸入水中(已知水的密度ρ水=1.0×
103kg/m3).求:
(1)木块静止时所受的浮力.
(2)木块的体积.
24.质量为22kg、体积为20dm3的空心铁球浸没在水中,受到多大的浮力?
此时空心铁球会上浮、下沉还是悬浮?
(ρ铁=7.9×
25.把一石块挂在弹簧测力计下,称得重为10N,把它全部浸没在水中,弹簧测力计的示数是6N.求:
(1)石块受到的浮力;
(2)石块的体积;
(3)石块的密度.(g=10N/kg)
26.新型抗压潜水服由能承受外界深水压力的坚硬金属壳体构成,一名身穿此潜水服总重力为7000牛的潜水员潜入600米深的海底完成打捞任务,他排开海水的体积是0.66米.(g取10牛/千克,海水密度近似取1.O×
103千克/米.)求:
(1)潜水员潜入水中后,受到的浮力;
(2)潜水员在浸没水中下潜的过程中,所受重力和浮力的合力的大小;
(3)在600米深的海底,海水产生的压强.
27.如图所示,容器的底面积为100cm2,容器中装有水,水中有一个木块被细线系着并完全浸没在水中,已知木块的质量为0.6kg,此时绳子的拉力为2N.求:
(1)木块受到的浮力;
(2)木块的密度;
(3)剪断绳子,最终木块漂浮在水面上时,此时木块所受的浮力是多少?
(4)水对容器底部的压强变化了多少?
28.如图所示,将挂有一个金属体的弹簧测力计在空气中静止,并且与容器及水不接触,此时弹簧测力计的示数为5N;
当金属块全部浸没水中(与容器的底不接触),弹簧测力计的示数为3N.(g=10N/kg)求:
①金属块在水中受到的浮力多少N?
②金属体排开水的质量为多少?
参考答案与试题解析
1.(2016•山西模拟)如图所示,在物理实验中小明把鸡蛋放入盛水的杯中,鸡蛋沉在杯底如图甲杯中加盐,鸡蛋悬浮如图乙,再加盐,鸡蛋漂浮如图丙,在这三种情况中,各物理量之间的关系正确的是( )
A.鸡蛋受到的浮力F甲<F乙<F丙
【解答】解:
鸡蛋在甲中沉入水底,则ρ甲<ρ鸡蛋,F甲<G;
在图乙中悬浮,则ρ乙=ρ鸡蛋,F乙=G;
在图丙中漂浮,则ρ丙>ρ鸡蛋,F丙=G;
∴液体的密度ρ甲<ρ乙<ρ丙,鸡蛋受到的浮力F甲<F乙=F丙,故C正确;
故A错误;
F浮=G排=m排g,
鸡蛋排开液体的质量m甲<m乙=m丙,故B错误;
向杯中不断加盐,∴容器里液体重力G甲<G乙<G丙,
盛水的杯是柱状容器,液体对容器底的压力F=G,则F甲<F乙<F丙,
根据p=
可知,液体对容器底的压强p甲<p乙<p丙,故D错误.
故选C.
2.(2016•松江区一模)将质量相等的实心铁块和铜块浸没在水中(ρ铁<ρ铜),它们的体积为V铁和V铜,受到的浮力为F铁和F铜,则( )
A.V铁>V铜F铁>F铜B.V铁<V铜F铁>F铜
C.V铁<V铜F铁<F铜D.V铁>V铜F铁<F铜
质量相等的实心铁块和铜块,∵ρ铁<ρ铜,
根据公式V=
可知:
V铁>V铜,
铁块和铜块浸没在水中,排开水的体积等于物体的体积,
根据F浮=ρ水gV排可知,F铁>F铜.
故选A.
3.(2015•滨州)测量液体密度的仪器叫密度计,将其插入被测液体中,待静止后直接读取液面处的刻度值(图甲).图乙和图丙的容器中是同一个自制的简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,将其放入盛有不同液体的两个烧杯中,它会竖直立在液体中,由图中现象可以判断( )
AB、同一个密度计放在乙、丙液体中都漂浮,
F浮乙=F浮丙=G,
密度计在乙、丙两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G,则AB错误;
CD、由图知密度计排开液体的体积V排乙>V排丙,
又F浮=ρ液V排g,
浮力相等,则ρ乙<ρ丙,因此C错误,D正确.
故选D.
4.(2015•深圳模拟)如图所示,在研究浮力大小时,将浮于水面的盆子慢慢向下按,用力越大,盆子浸入水中的部分越多.根据以上事实,下列猜想最符合研究目的是( )
A.用力越大,物体排开水的体积越大
物体排开水的体积与物体所受的外力无关,所以A错
将浮于水面的盆子慢慢向下按,用力越大,盆子浸入水中的部分越多,盆子排开水的体积增大,盆子受到的浮力增大,所以B、C错,D正确.
5.(2015•扎赉特旗校级模拟)如图所示,体积相同的甲、乙、丙三个物体浸没在水中的浮沉情况,此时甲、乙、丙三个物体所受的浮力分别为F甲、F乙、F丙,则下面关系正确的是( )
因为甲、乙、丙三个物体的体积相同且都浸没在水中,所以这三个物体在水中的V排都相同,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,这三个物体在水中所受的浮力都相同,即F甲=F乙=F丙.
6.(2014•泰安)如图是中国航母“辽宁号”训练时舰载飞机飞行的图片.下列说法中正确的是( )
A、航载飞机飞离航母后,航母的总重力减小,航母始终漂浮,浮力等于重力,所以浮力会减小,A说法错误;
B、飞机飞行时能获得向上的压强差,是因为机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速,上方压强小于下方,从而产生向上的升力,故B说法正确;
C、飞机在航母甲板上加速飞行时,受非平衡力,C说法错误;
D、物体在任何时候都有惯性,飞机在起飞过程中,惯性不可能消失,故D说法错误.
故选:
B.
7.(2014•郴州)小英同学在探究“浮力的大小等于什么”时,做了如图所示的实验,四步实验中弹簧秤的示数F1、F2、F3、F4,下列等式正确的是( )
A.F浮=F2﹣F3B.F浮=F4﹣F3C.F浮=F2﹣F1D.F浮=F2﹣F4
根据称重法可知,浮力等于物体重力与物体浸入液体之后的弹簧测力计示数之差,所以F浮=F2﹣F3;
根据浸在液体中的物体受到向上的浮力作用,浮力大小等于物体排开液体受到的重力.所以F浮=F4﹣F1.
对照选项可知,A正确,BCD错误.
8.(2015春•永春县校级期中)如图所示,用细绳将一物体系在容器底部,若物体所受浮力为10N,上表面受到水向下的压力为4N,则物体下表面受到水向上的压力为( )
A.4NB.6NC.14ND.7N
根据浮力产生的原因:
F浮=F向上﹣F向下
则F向上=F浮+F向下=10N+4N=14N.
9.(2015•松江区一模)浸没在水中质量相等的实心铝球和铜球(已知ρ铝<ρ铜),它们所受浮力的大小关系为( )
①ρ=
,且m铜=m铝,ρ铜>ρ铝,
由公式V=
知,V铜<V铝;
②当两个金属球浸没在水中时,排开水的体积等于各自的体积,
由公式F浮=ρ液gV排比较知:
铝球受到的浮力较大.
故选B.
10.(2015•德州一模)在图甲中,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中.图乙是钢绳拉力随时间t变化的图象,若不计水的摩擦力(g取10N/kg),则可算出石料的密度为( )
103kg/m3B.2.3×
103kg/m3C.2.8×
103kg/m3D.3.2×
由图乙可知,石料的重为1400N,石料浸没后钢丝绳的拉力为900N,则石料受到的浮力大小为:
F浮=G﹣F拉=1400N﹣900N=500N,
∵F浮=ρ水v排g,
∴石料排开水的体积(石料的体积):
V石=V排=
=
=0.05m3
∵G=mg=1400N,
∴石料的质量:
m=
=140kg,
石料的密度:
ρ石=
=2.8×
103kg/m3.
11.(2016•临沂)“蛟龙”号载人潜水器(如图)于2016年5月18日在西北太平洋完成该海域的第三次科学应用下潜.“蛟龙”号潜水器漂浮在海面上时,其受到的重力 等于 (填“大于”、“等于”或“小于”)浮力;
当“蛟龙”号下潜至5000m深处时,受到海水的压强是 5×
107 Pa.(ρ海水=1.0×
“蛟龙”号潜水器漂浮在海面上时,受到的浮力和自身的重力相等,
当“蛟龙”号下潜至5000m深处时,受到海水的压强:
p=ρgh=1.0×
103kg/m3×
10N/kg×
5000m=5×
107Pa.
故答案为:
等于;
5×
107.
12.(2015•丹阳市一模)一个重15N,体积为1dm3的小球,用手抓住将它浸没在水中,它受到的浮力是 10 N;
松手后小球将 下沉 (填“上浮”“下沉”或“悬浮”).
F浮=ρgV=1000kg/m3×
1×
10﹣3m3=10N.
10N<15N,所以物体会下沉.
10;
下沉.
13.(2016•鞍山模拟)排水量为1000t的轮船在河水中航行,满载时船及所装货物的总质量是 106 kg,所受河水的浮力是 107 N,排开河水的重力是 107 N,船排开河水的体积是 103 m3.(ρ河水=1.0×
(1)因为轮船处于漂浮状态,所以满载时船及所装货物的总质量等于排水量,即106kg;
(2)轮船排开河水的重力:
G排=m排g=1000×
103kg×
10N/kg=1×
107N;
轮船受到的浮力:
F浮=G排=m排g=1000×
(3)∵F浮=G排=m排g=ρ液gV排
∴船排开的河水的体积:
V排=
=103m3.
106;
107;
107;
103.
14.(2015•苏州模拟)如图,某物块用细线系在弹簧测力计下,在空气中称时示数是4N,浸没在水中称时示数是3N,则此时物块受到水的浮力为 1 N,浸没在盐水中称时示数是2.9N,盐水的密度为 1.1×
103 kg/m3.(水的密度为1.0×
物块浸没在水中时受到的浮力:
F浮=F﹣F′=4N﹣3N=1N;
因物块完全浸没在水中,排开水的体积和自身的体积相等,
由F浮=ρgV排可得,物块的体积:
V=V排=
=1×
10﹣4m3,
物块浸没在盐水中时受到的浮力:
F浮′=F﹣F″=4N﹣2.9N=1.1N,
F浮′=ρ盐水gV排,
所以ρ盐水=
=1.1×
1;
1.1×
15.(2015•浦东新区校级一模)体积为1×
10﹣3米3的石块沉在河底,它受到水的浮力为 9.8 牛;
当河中水位上涨时,石块受到水的压强 变大 ,浮力 不变 (后两空均选填“变小”、“不变”或“变大”).
石块沉在河底受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×
9.8N/kg×
10﹣3m3=9.8N;
当河中水位上涨时,石块所处的深度变大,排开水的体积不变,
由p=ρgh可知,石块受到水的压强变大,
由F浮=ρ水gV排可知,受到的浮力不变.
9.8;
变大;
不变.
16.(2016•贵阳)将一实心铁球从水面上由静止释放,如图所示.铁球从入水到完全没入的过程中它所受的浮力逐渐变 大 (选填“大”或“小”),铁球下沉的原因是它受到的浮力 小于 重力(选填“大于”或“小于”).
铁球从入水到完全没入的过程中,水的密度一定,排开水的体积增大,根据F浮=ρ水gV排可知铁球所受浮力逐渐变大;
根据物体浮沉条件可知,铁球下沉的原因是它受到的浮力小于重力.
大;
小于.
17.(2016春•洛阳校级期中)潜艇的上浮和下沉是靠改变 自身重力 来实现的.它在20米深处下潜到50米深的过程中,受到的浮力 不变 (填“变大”“变小”或“不变”)
在水中,潜水艇受到水的浮力和重力的作用,潜水艇浸没在水中无论是上浮还是下沉,潜水艇的体积不变(排开水的体积不变),受浮力不变;
通过让海水进、出压力舱改变潜水艇受到的重力,实现上浮或下沉的;
所以潜水艇能够上浮和下沉是通过改变自身重力来实现的;
在20米深处下潜到50米深的过程中,潜水艇的体积不变,排开水的体积不变,由阿基米德原理F浮=ρ水V排g可知,潜水艇受到水的浮力不变;
自身重力;
18.(2015•常州校级模拟)质量相等的两个实心小球甲和乙,已知它们的密度之比是ρ甲:
4,两球的密度分别是ρ甲= 0.75×
103 kg/m3.和ρ乙= 2.25×
103 kg/m3(已知水的密度为1.0×
经分析得出甲球漂浮,乙球下沉,因为两球质量相等,密度之比是ρ甲:
3,体积之比为V甲:
V乙=3:
1,
若两球在水中都漂浮,就有F甲:
F乙=G甲:
G乙=m甲:
m乙=1:
1,与实际不符,显然不是都漂浮;
若两球在水中都是全部浸没,就有F甲:
F乙=ρ水gV甲:
ρ水gV乙=V甲:
1,与实际不符,显然不可能是全部浸没;
由此判断:
只有是一个漂浮、一个浸没,即甲球漂浮,乙球下沉,
则F甲:
F乙=ρ甲V甲g:
ρ水V乙g=ρ甲V甲:
ρ水V乙=9:
4,
所以ρ甲=
=0.75×
因为ρ甲:
3,
所以ρ乙=2.25×
0.75×
103;
2.25×
19.(2014•竹山县校级模拟)小华用图所示的实验,探究影响浮力大小的因素.
(1)进行甲、乙两步实验,小华的目的是 测物体在水中受到的浮力 .
(2)进行乙、丙两步实验,小华想验证的猜想是 物体所受浮力的大小与液体的密度有关 ;
(3)小华研究浮力大小与深度的关系时,根据测得的实验数据,作出了弹簧测力计的示数F与物体下表面所处深度h的关系的图象,如图丁所示.根据图象可以判断出,此实验过程中浮力变化情况是先 变大 后 不变 .
(1)进行甲、乙两步实验,主要是为了测出物体在水中的浮力.
(2)进行乙、丙两步实验,物体排开液体的体积等于自身的体积,是相等的.浸在两种不同的液体中,说明液体的密度是不同的,因此小华想验证的猜想是:
物体所受浮力的大小与液化的密度有关.
(3)由弹簧测力计的示数F与物体下表面所处深度h的关系图象可以知道:
弹簧测力计的示数随着深度的增加是先变小再不变的,而测力计的示数等于物体重力减去物体浸在液体中的浮力.所以此实验过程中浮力先增大后不变.
(1)测物体在水中受到的浮力;
(2)同一物体在不同的液体中受到的浮力是不同的
(3)变大、不变.
20.(2015•宝山区校级一模)某潜艇浸没在水中时排水量为3×
103吨,它所受的浮力 2.94×
107 牛;
若它从水温较低的高密度的洋流,靠惯性水平驶入水温较高的低密度洋流时,如图所示,排开水的体积 不变 ,所受浮力 减小 .(后两空均选填“增大”、“不变”或“减小”)
由阿基米德原理可知,潜艇所受浮力大小:
F浮=G排=m排g=3×
103×
9.8N/kg=2.94×
潜艇从水温较低的高密度的洋流驶入水温较高的低密度洋流,排开水的体积不变,但由于水的密度减小,
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