145浮力练习题Word格式文档下载.docx
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103kg/m3,ρ水=1.0×
103kg/m3,g=10N/kg),则该冰块()
A.总重量是1×
103NB.浸入液面以下的体积是0.08m3
C.水上部分体积占总体积的1/9D.受到的浮力是9×
102N
7.小竹将质量为120g的物体放入盛满水的溢水杯中,当物体静止时,溢水杯中溢出了100cm3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1.2N的浮力
8.如图所示,是游玩海底世界时,小华观察到的鱼吐出气泡上升情景。
气泡上升过程中受到的浮力和气泡内气体的压强变化情况是
A.浮力、压强均变小B.浮力、压强均变大C.浮力变大,压强变小D.浮力、压强均不变
答案:
2.A3.B4.D5.C6.D7.C二、1.连通器阿基米德杠杆平衡三.
(1)物体排开液体的体积相等时,所受浮力的大小与液体的密度有关,液体密度越大浮力也越大
(2)物体浸在同种液体中时,所受浮力的大小与排开液体的体积有关,排开液体的体积越大,浮力也越大(3)物体浸没在液体中时,所受浮力大小与深度无关
二、填空题
1.牲畜自动饮水器的示意图,如图5所示,饮水杯A、B、C的水位可以保持一定,便于牲畜饮用,设计者运用了原理和原理。
三、实验探究题
1.如图所示是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。
实验中保持物体处于静止状态,图甲和图乙中物体露出液面的体积相等,弹簧测力计测得的拉力大小的关系是:
F1<
F2<
F3=F4,则;
(1)由图甲和图乙的探究可以得出的结论是:
;
(2)由图乙和图丙的探究可以得出的结论是:
;
(3)由图丙和图丁的探究可以得出的结论是;
;
四、计算题
1.如图是我国第一台自行设计、自主集成研制的“蛟龙号”载人潜水器,2010年8月26日“蛟龙号”已完成下潜3759米得深海潜试,这标志着中国已成为世界上第五个掌握3500米以上大深度载人深潜技术的国家。
据悉,“蛟龙号”的技术改进及5000—7000米深海潜试课题实施方案一通过专家论证,不久,“蛟龙号”将挑战目前世界载人深潜新记录。
①已知“蛟龙号”下潜到3759米得海底用时月102分钟,求“蛟龙号”下潜的平均速度约为多少米/分钟?
(保留整数)
若“蛟龙号”到达7000米深的海底世界时,海水对“蛟龙号”外壳的压强约为多大?
如果潜水器的一个观测孔的面积约为300cm2,则海水对该观测孔的压力约为多大?
(海水密度近为1.0×
103kg/m3,g=10N/kg,下同)
③若正在水下匀速下潜的“蛟龙号”潜水器的总质量为22吨,请你有此估算潜水器的体积约为多大?
④在需要紧急上浮时,潜水器可以抛掉随身携带的压载铁。
试分析匀速下潜的“蛟龙号”潜水器抛掉压载铁后在水中的一定情况。
浮力提高题习题
浮力规律总结:
一、漂浮问题“五规律”:
规律一:
物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力;
规律二:
同一物体在不同液体里,所受浮力相同;
规律三:
同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小;
规律四:
漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几;
规律五:
将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。
规律六:
物体漂浮在液体中时,它排开液体的重力等于物体的重力,排开液体的质量等于物体的质量。
二、沉底问题“五规律”:
物体漂浮在液体中,所受的浮力小于它受的重力;
同一物体在不同液体里,所受不同相同,液体密度越大浮力越大;
同一物体在不同液体里沉底,排开液体的体积相同,都等于物体的体积;
物体沉底时,它排开液体的重力小于物体的重力,排开液体的质量小于物体的质量,等于液体的密度乘以物体的体积。
三、V排:
1、如果液体密度一定时,知道F浮可求V排,反之也可求浮力。
2、如果液体密度一定时,V排的变化量等于浮力的变化量除以液体密度与g的乘积。
3、在同一容器中,V排的变化量等于液体深度变化量乘以容器的底面积。
4、在同一液体中,V排等于物体的底面积乘以物体浸入液体的深度。
5、物体放入液体中时,V排等于液体的底面积乘以液体上升的高度。
四、浮力与上下表面的压力;
1、浮力是上下表面压力的合力。
F浮=F2-F1
2、应用;
一般上面的公式应用在求不规则图形收到液体给它的压力。
五、浮力与压强:
一般情况下,浮力与压强(压力)的综合题都是液体对容器底的压强(压力)。
1、当物体浸入液体中时,如果物理在液体中向下运动时,浮力的变化量等于液体对容器底的压力变化量。
压强变化量等于压力(浮力)变化量除以容器底面积
2、当物体漂浮时,液体对物体底面的压强等于浮力除以物体的底面积,反之浮力等于物理底面受到压强乘以物体的底面积。
六、密度计原理:
密度计放入不同密度不同的液体中时所受的浮力相同:
1、可以应用浮力相等列方程
浮力题型讲解与练习
1、浮力与拉力的题型
1).甲、乙两物体的体积相同,甲的密度是4×
103kg/m3,乙的密度是8×
103kg/m3,将它们分别挂在A、B两个弹簧测力计下,则以下判断正确的是
A.A、B两弹簧测力计的示数之比F甲:
F乙=1:
1
B.若将它们都浸没在水中,甲、乙两物体受到的浮力之比F浮甲:
F浮乙=1:
2
C.若将它们都浸没在水中,A弹簧测力计的示数与甲受到的重力之比F′甲:
G甲=3:
4
D.若将它们都浸没在水中,A、B两弹簧测力计的示数之比F′甲:
F′乙=7:
3
2).如图6所示,甲、乙两个质量相等的实心物块,其密度为ρ甲=0.8×
103kg/m3
ρ乙=0.4×
103kg/m3,甲、乙均由弹簧竖直向下拉住浸没在水中静止。
则
A.甲、乙所受浮力之比为2︰1
B.甲、乙所受浮力之比为1︰2
C.甲、乙所受弹簧拉力之比为1︰6
D.甲、乙所受弹簧拉力之比为2︰3
3),如图7所示,有两个小球M和N,密度分别为ρM和ρN。
图7甲中,细线的一端固定在杯底,另一端拴住小球M使其浸没在水中静止;
图7乙中,细线的一端固定在杯底,另一端拴住小球N使其浸没在油中静止。
小球M所受重力为GM,体积为VM;
小球N所受重力为GN,体积为VN。
小球M和N所受细线的拉力大小相等,所受浮力分别为FM和FN。
已知水的密度为ρ水,油的密度为ρ油,且ρ水>ρ油>ρN>ρM,则下列判断中正确的是
A.GM<GN
B.VM>VN
C.FN<FM
D.FN>FM
2、漂浮的两个物体的分析
1.)一个竖直放置在水平桌面上的圆柱形容器,内装密度为ρ的液体。
将木块B放入该液体中,静止后木块B露出液面的体积与其总体积之比为7:
12,把金属块A放在木块B上面,木块B刚好没入液体中(如图5所示)。
若已知金属块A的体积与木块B的体积之比为9:
24,则金属块A的密度为()
A.
B.
C.
D.
2)一个竖直放置在水平桌面上的圆柱形容器,内装密度为p的液体。
将挂在弹簧测力计下的金属块A浸没在该液体中(A与容器底未接触),金属块A静止时,弹簧测力计的示数为F,将木块B放人该液体中,静止后木块B露出液面的体积与其总体积之比为7:
12;
把金属块A放在木块B上面,木块B刚好没入液体中(如图6所示)。
若已知金属块A的体积与木块B的体积之比为13:
24,则金属块A的体积为。
3).一个竖直放置在水平桌面上的圆柱形容器,内装某种液体。
将体积为V的金属块A挂在弹簧测力计下并浸没在该液体中(A与容器底未接触)。
金属块A静止时,弹簧测力计的示数为F。
将木块B放入该液体中,静止后木块B露出液面的体积与其总体积之比为7:
12,把金属块A放在木块B上面,木块B刚好没入液体中(如图11所示)。
若已知金属块A的体积与木块B的体积之比为13:
24,则金属块A的密度为____________。
3、金属球仍入水中引起的变化题
1.如图8所示,在底面积为S的圆柱形水池底部有一个金属球,且金属就对容器地面压力为N(球与池底没有密合),圆柱型的水槽漂浮在池内的水面上,此时水槽受到的浮力为F1。
若把金属球从水中捞出并放在水槽中漂浮在水池中,此时水槽受到的浮力为F2,捞起金属球前、后水池底受到水的压强变化量为p,水的密度为ρ水。
根据上述条件可以求出
1、金属球质量,体积,密度。
2、把金属球捞出放在水槽中时,液体对容器地的压强变化量为多少?
3、液面上升的高度为多少?
2.如图5所示,在底面积为S的圆柱形水槽底部有一个金属球(球与槽底没有紧密接触),圆柱型的烧杯漂浮在水面上,此时烧杯受到的浮力为F1。
若把金属球从水中捞出并放在烧杯里漂浮在水中,此时烧杯受到的浮力为F2,捞起金属球后水槽底部受到水的压强变化量为p,水的密度为ρ水。
根据上述条件可知
A.金属球受的重力为F2–F1–pSB.金属球被捞起前受的浮力为F2–F1
C.金属球被捞起后水槽底部受水的压力减小了pSD.金属球被捞起后烧杯排开水的体积增大了
3多.如图7所示,在底面积为S的圆柱形水槽底部有一个金属球,圆柱型的烧杯漂浮在水面上,此时烧杯底受到水的压力为F1。
若把金属球从水中捞出放在烧杯里使其底部保持水平漂浮在水中,此时烧杯底受到水的压力为F2,此时水槽底部受到水的压强与捞起金属球前的变化量为p,水的密度为ρ水。
根据上述条件可知金属球捞起放入烧杯后
A.烧杯受到的浮力为F2–F1B.烧杯排开水的体积增大了
C.金属球受的支持力为F2–F1–pSD.水槽底部受到水的压力变化了pS
4、装有金属球的小容器A漂浮在盛有水的圆柱形大容器B的水面上,所受的浮力为Fl,如图8所示,若把金属从A中拿出投入水中沉到B的低部时,小容器A所受的浮力大小为F2,池底对金属球的支持大小为N,那么 ( )。
A.金属球所受重力的大小为Fl-F2B.小容器所受重力的大小为F2
C.小容器所受浮力减小了ND.大容器底部受水的压力减小了N
4、变化量分析
1.如图12所示的容器,上部横截面积为S1,底部横截面积为S2,容器上下两部分高分别为h1、h2,容器中盛有某种液体,有一个空心金属球用细绳系住,绳的另一端栓在容器底部,此时球全部浸没在液体中,位置如图12,绳对球的拉力为F,如将细绳剪断待空心金属球静止后液体对容器底部的减少增大了。
(用题中字母表示)
2.`图8-3甲为一个木块用细绳系在容器底部,向容器内倒水,当木块露出水面的体积是20cm3细绳对木块的拉力为0.6N,将细绳剪断,木块上浮,静止时有2/5的体积露出水面,如图乙,求此时木块受到的浮力。
(g=10N/kg)
3、图9是小华利用杠杆提升浸没在水中的物体B的示意图。
杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动,OC:
OD=1:
2,物体A为配重,其质量为200g。
烧杯的底面积为75cm3,物体B的质量为320g,它的体积为40cm3。
当物体B浸没在水中时,水对杯底的压强为p1。
当用力拉物体A,将物体B提出水面一部分以后,杠杆恰好在水平位置平衡,此时,竖直向下拉物体A的力为F,水对杯底的压强为p2。
若p1与p2之差为40Pa,则拉力F的大小为_____N。
(g取l0N/kg,杠杆的质量、悬挂物体A和物体B的细绳的质量均忽略不计)
4、如图甲所示,底面积为50cm2的圆柱形玻璃筒中装有一定量的水,放在水平台面上,底面积为10cm2的圆柱形物体B浸没在水中,杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动,CO=2DO;
物体A是质量100g的配重。
如图乙所示,杠杆在水平位置平衡,作用在物体A上的运走向下的拉力F为0.6N,物体B有2/5的体积露出水面,筒中水的深度比图甲中水的深度下降了0.4cm;
此时,物体B所受的浮力为F浮。
水在物体B底面处产生的压强为P。
g取10N/kg,杠杆、悬挂物体的细绳的质量均忽略不计,则下列选项正确的是:
A、P的大小为500Pa。
B、F浮的大小为0.2N。
C、物体B的密度为7g/cm3. D、物体B的体积为100cm3。
5、练习利用字母表示的题型
1.如图5所示,在盛有某液体的圆柱形容器内放有一木块A,在木块的下方用轻质细线悬挂一体积与之相同的金属块B,金属块B浸没在液体内,而木块漂浮在液面上,液面正好与容器口相齐.某瞬间
细线突然断了,待稳定后液面下降了h1;
然后取出金
属块B,液面又下降了h2;
最后取出木块A,液面又
下降了h3.由此可判断A与B的密度比为
A.(h2-h3)∶h1B.h1∶(h2+h3)C.(h2-h1)∶h3D.h3∶(h1+h2)
2.如图11所示,底面积为S1的圆柱形容器中装有未知密度的液体。
将一密度为ρ的正方体金属块放入底面积为S2的长方体塑料盒中(塑料盒的厚度可忽略不计),塑料盒漂浮在液面上(液体不会溢出容器),其浸入液体的深度为h1。
若把金属块从塑料盒中取出,用细线系在塑料盒的下方,放入液体中,金属块不接触容器,塑料盒浸入液体的深度为h2。
剪断细线,金属块会沉到容器的底部,塑料盒漂浮在液面上,其浸入液体的深度为h3。
若塑料盒始终处于如图所示的直立状态而未发生倾斜,则细线剪断前、后液体对圆柱形容器底部的压强减小了。
密度计的几种计算:
1、欢欢利用小试管、螺母和细线制成一个“土密度计”,用如图所示的方法测量液体的密度。
“土密度计”在酒精(ρ酒精=0.8×
103kg/m3)中静止时露出液面的高度为3cm;
“土密度计”在硫酸铜溶液中静止时露出液面的高度为3.8cm。
则此硫酸铜溶液的密度为 kg/m3。
2、小明在一均匀木棒上绕一些铅丝,使得木棒在液体中可以竖直漂浮,从而制成一个密度计。
将密度计放在水中,水面到木杆下面的距离为16.5m。
再把它放入到盐水中,液面到木杆下面的距离为14.5m。
若把它放入到酒精中,则液面到木杆下面的距离cm。
(三种液体的密度如表所示)
3.科技小组的同学们在薄壁平底试管中装入一些细沙后,制成一个“土密度计”。
把它放入水中漂浮时,试管露出水面的高度为3cm;
把它放入豆浆中漂浮时,试管露出液面的高度为4cm。
若试管和细沙总质量为20g,试管横截面积为1.6cm2。
求:
⑴在水中漂浮时,水对试管底部的压强;
⑵豆浆的密度。
(g=10N/kg,最后结果保留两位小数)
其他类题:
1.在一个圆柱形容器内盛有深为20cm的水。
现将一质量为200g的密闭空心铁盒A放入水中时,空心铁盒有一半浮出水面;
当铁盒上放一个小磁铁B时,铁盒恰好浸没水中,如图11甲所示;
当把它们倒置在水中时,A有1/15的体积露出水面,如图11乙所示。
小磁铁B的密度为kg/m3。
甲图11乙
2.甲溢水杯盛满密度为1的液体,乙溢水杯盛满密度为2的液体。
将密度为的小球A轻轻放入甲溢水杯,小球A浸没在液体中,甲溢水杯溢出液体的质量是32g。
将小球B轻轻放入乙溢水杯,小球B漂浮,且有1/6的体积露出液面,乙溢水杯溢出液体的质量是40g。
已知小球A与小球B完全相同,大于1则下列选项正确的是()
A.小球A的质量为32gB.小球B的质量为8gC.1与2之比为23D.1与2之比为2425
3.圆筒形玻璃筒的内底面积为200cm2,内部装有水。
在木块上压一个质量为0.4kg的金属块后放在水中,二者漂浮,如图所示。
此时水对玻璃筒底的压强为p1。
当把金属块拿去后,木块独自的在水中且漂浮,此时水对玻璃筒底的压强为p2,g取10N/kg,则p1与p2之差是pa。
(难易度★★★★☆)
4.如图10所示,物体A的质量是400g,物体B的体积是10cm3,此时A恰能沿着水平桌面向右做匀速直线运动。
若将B始终浸没在水中,并使A沿着水平桌面向左做匀速直线运动时,需要施加0.95N水平向左的拉力。
已知动滑轮重为0.3N,不计绳重以及绳和滑轮间的摩擦,则物体B重力为______N。
(g取10N/kg)
(难易度★★★☆☆)
5.如图9所示,两柱形容器的底面积SA=3SB,容器内分别装有A、B两种液体,容器底受到的压强pA=pB.若将质量相等的甲、乙两物块分别投入A、B两液体中,液体均未溢出,且甲物块在A中悬浮,乙物块在B中沉底,甲物块密度是乙物块的3倍,这时液体A、B对容器底的压强分别增加了ΔpA、ΔpB,已知ΔpB=2ΔpA,那么,原容器内所装液体的高度之比hA∶hB=______.
6.图8是小明用滑轮组提升水中物体A的示意图.当物体A完全在水面下被匀速提升的过程中,物体A所受浮力为80N,小明对绳子竖直向下的拉力为F1,水平地面对小明的支持力为N1.当物体A有
的体积露出水面且静止时,小明对绳子竖直向下的拉力为F2,水平地面对小明的支持力为N2.已知动滑轮所受重力为120N,小明所受重力为600N,N1∶N2=13∶12.不计绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力,则物体A所受重力为_________N.
7.一个竖直放置在水平桌面上的圆柱形容器,内装密度为p的液体。
8.如图12所示的容器,上部横截面积S1,底部横截面积S2,容器上下两部分高分别为h1、h2,容器中盛有某种液体,有一个空心金属球用细绳系住,绳的另一端系在容器底部,此时球全部浸没在液体中,位置如图12,绳对球的拉力为F,如将细绳剪断,待空心金属球静止后液体对容器底部的压力减少了_______。
9.一个质量为70kg的工人,用图13所示的装置提升一堆相同的金属块。
若动滑轮重50N,装金属块的托板重100N,每块金属块重100N。
不计摩擦和绳重,当工人匀速提升金属块时,此装置的机械效率最高可达到_____%。
(g取10N/kg,结果保留整数)
10.边长为1dm的正立方体木块,漂浮在酒精液面上,有一半的体积露出液面,如图15甲所示,将木块从底部去掉一部分,粘上体积相同的玻璃后,投入某种液体中,它仍漂浮,如图11乙所示,此时液体对它竖直向上的压强为980Pa,酒精和玻璃的密度分别为ρ酒精=0.8×
103kg/m3ρ玻璃=2.4×
103kg/m3,胶的质量和体积忽略不计,则玻璃的质量是kg。
(难易度★★☆☆☆)
11.如图所示,横截面积为S的容器内盛有部分水,水面上方压有一块横截面积也为S的活塞M,现在活塞的中央挖一个面积为S0的小孔,小孔内塞入一木塞N。
假设N与M之间、M与容器器壁之间紧密结合,且不考虑任何摩擦。
已知水的密度为ρ水,当在N的上方放置一块质量为m的物块后,活塞M上升的距离为____________
。
12.图9中的物体A的质量是400g,物体B的体积是8cm3。
用细绳将两物体通过定滑轮连接,放手后,A恰能沿着水平桌面向右做匀速直线运动。
若将B始终浸没在水中,并使A沿着水平桌面向左做匀速直线运动时,需要施加1.12N水平向左的拉力。
则物体B的密度为_______g/cm3。
(难易度★☆☆☆☆)
13.如图9所示,细线的一端固定在杯底,另一端拴住小球A。
向杯内缓慢注水,小球A逐渐上浮。
当小球A露出水面的体积为总体积的三分之一时,细线对小球的拉力为1N;
当小球A浸没在水中时,细线对小球的拉力为3N。
则小球A的密度ρA=kg/m3。
14.(10·
东城一模)如图15所示,柱形容器中分别装有体积相同的A、B两种液体,它们的密度分别为ρA和ρB。
若将甲、乙两物块分别放入A、B两种液体中(液体均没有溢出),甲在A液体中悬浮,乙在B液体中沉底,此时,A液体对容器底部增加的压强是B液体对容器底部增加压强的4倍,已知甲物块所受重力是乙物块所受浮力的2倍,甲物块的体积是乙物块体积的4倍,则没有放入甲、乙两物块前,A和B两种不同液体对容器底部的压强之比为_______。
15.如图11所示,是一个水位高度控制装置的示意图,当水位到达高度H时,水恰好顶起塞子A从出水孔流出,水位下降后,塞子A又把出水孔堵住。
塞子A底部是一个半径为r的半球状,半球恰好塞入出水口中。
已知球的体积公式是V=
,球表面面积公式是S球=4πr2,圆面积公式是S圆=πr2,水的密度为ρ,为满足水位高度自动控制的要求,塞子的质量应为。
综合计算题
1.育红学校科技小组的同学们设计了一个自动冲刷厕所的水箱模型,这种水箱模型能把自来水管供给的较小流量的水储存到一定量后,自动开启放水阀门,冲刷便池中的污物。
图21是这种水箱模型的主要部件的截面示意图。
图中水箱A是一个边长为50cm的正方体;
浮筒B是一个质量为0.2kg的空心圆柱体,其底面积SA为80cm2,高为35cm;
放水阀门C是一个质量可忽略的圆柱体,其底面积Sc为55cm2,厚度d为1.5cm;
放水阀门C能将排水管口恰好盖严,阀门上固定一根轻绳与浮筒相连,绳的长度l为10cm。
请你计算出水箱中的水深H至少为多少时,浮筒B刚好能将放水阀门C打开?
2.小林设计了一个由蓄水罐供水的自动饮水槽.如图18所示,带有浮球B的直杆AB能绕0点转动。
C为质量与厚度不计的橡胶片一AC之间为质量与粗细不计的直杆,当进水口停止进水时,AC与AB垂直,杆AB成水平静止状态,浮球B恰没于水中。
浮球B的体积为l×
10-4m3。
·
此时橡胶
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