2021-2022学年华师大版八年级阿基米德原理的精选练习
一.选择题(共6小题)
1.(2021 济南)学习浮力时,老师组织同学们进行了以下体验活动:将一个密闭的圆柱形空筒放在装有水的深桶中,如图所示用手试着慢慢把它竖直压入水中,体会手的感受;空筒全部没入水中后,继续试着把它压向桶底,体会手的感受。根据活动中的感受,大家提出了以下四个问题。其中最有探究价值且易于探究的科学问题是( )
A.手的感受与物体所受到的浮力大小有什么关系
B.浮力的大小与浸入液体的物体形状有什么关系
C.浮力的大小与物体排开液体的体积有什么关系
D.浮力的大小与物体浸入液体的深度有什么关系
2.(2021 南通)如图,把小石块挂在弹簧测力计上,示数为2.5N,再将石块浸没在盐水中,示数变为1.5N,利用以上信息能求解的物理量是( )
A.石块的体积 B.排开盐水的重
C.石块的密度 D.盐水的密度
3.(2021 德阳)2020年11月10日,中国载人潜水器“奋斗者”号在西太平洋马里亚纳海沟成功坐底,创造了中国载人深潜的新纪录,标志着我国的深潜事业又迈上了一个崭新的台阶。如图所示,假设海水的密度不变,在“奋斗者”号潜水器下潜过程中,下列分析合理的是( )
A.潜水器所受海水对它的压强大小不变
B.潜水器始终只受到海水对它向下的压强
C.潜水器所受到的浮力随深度的增大而增大
D.潜水器所受浮力的大小始终等于它排开海水的重力
4.(2021 衡阳)甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材质不同的小球,把它们放入水中静止后的情况如图所示,则它们在水中所受浮力相等的是( )
A.甲和乙 B.乙和丙 C.丙和丁 D.甲和丁
5.(2021 自贡)将重为7牛的物体放入盛水的容器中,物体漂浮在水面上且溢出3牛的水,物体受到的浮力( )
A.一定等于3牛 B.一定等于7牛
C.可能等于3牛 D.可能等于4牛
6.(2021 盐城)如图所示,小聪用一个长方体铝块探究影响浮力大小的因素。他先后将该铝块平放、侧放和竖放,使其部分浸入同一杯水中,保证每次水面到达同一标记处,比较弹簧测力计示数大小。该实验探究的是下列哪个因素对浮力大小的影响( )
A.液体的密度 B.物体的密度
C.物体排开液体的体积 D.物体浸入液体的深度
二.填空题(共7小题)
7.(2021 丹东)如图所示,有一实心长方体悬浮在油和盐水中,浸在油中和盐水中的体积之比为3:2。则该物体在油中受到的浮力与物体的重力之比为 ;该物体密度为 kg/m3。(ρ油=0.7×103kg/m3,ρ盐水=1.2×103kg/m3)
8.(2021 益阳)在弹簧测力计下端悬挂一个金属零件,测力计的示数是5N。当把零件浸没在密度为0.9×103kg/m3的液体中时,测力计的示数变为3.2N。金属零件在液体中受到的浮力是 N,其体积为 m3(g=10N/kg)。
9.(2021 桂林)如图所示,充满氢气的气象探测气球携带探空仪(体积不计)在高空测量,工作完毕后释放部分氢气,气球体积缩小,所受浮力随之 ,气球下落。气球球囊(厚度不计)、细绳及探空仪的总质量为m0,空气密度为ρ空,当它恰能缓慢下降时,球内氢气密度为ρ氢,此时气球的体积为 (用题中已知物理量表示)。
10.(2021 黑龙江)小彤想测量校园里一小石块的密度,她利用弹簧测力计、烧杯及足量的水,完成了测量,步骤如图所示,小石块所受的浮力为F浮= N,小石块密度为 kg/m3。
11.(2021 黑龙江)创新小组自制简易“浸没式密度计”过程如下(已知水的密度为1.0×103kg/m3);
(1)将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方,弹簧测力计示数如图甲所示为4N;
(2)将小球浸没在水中时,弹簧测力计示数如图乙所示为3N;
(3)将小球浸没在某未知液体中时,弹簧测力计示数如图丙所示为2.8N;则经计算即可得出小球的密度为 kg/m3,未知液体密度为 kg/m3。
12.(2021 枣庄)如图是小聪同学利用水、弹簧测力计和金属块测量某液体密度的情景。根据图中信息可知,金属块的重力是 N,金属块在水中受到的浮力是 N,所测液体的密度是 kg/m3。(取g=10N/kg)
13.(2021 上海)某物体重2kg,重力大小为 ,方向 ,将该物体丢入水中排开液体的体积为1×10﹣3立方米,它受到的浮力为 。
三.实验探究题(共3小题)
14.(2021 鞍山)小云实验小组用如图甲所示的实验装置“探究浮力的大小跟哪些因素有关”。
(1)分析b、c两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与 有关;
(2)分析c、d两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与浸没深度 ;
(3)分析c、e两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与 有关;
(4)若先完成实验c,再完成实验a,则测得的浮力将 (选填“偏大”或“偏小”);
(5)完成上述实验后,小云又利用如图乙所示的装置来测量实验中所用金属块的密度,实验过程如下:
①将空烧杯漂浮在水槽内,用刻度尺测得水面高度为h1;
②将金属块放在烧杯内,用刻度尺测得水面的高度为h2;
③ ,用刻度尺测得水面高度为h3;
④金属块的密度ρ金属= (用ρ水,h1,h2,h3表示)。
15.(2021 长春)某同学为探究影响浮力大小的因素,准备了大容器、高为h的柱形金属块和高为4h的柱形小桶,小桶的底面积是金属块底面积的2倍(不计小桶的质量和厚度,桶壁刻度均匀),探究过程如下:
(1)如图甲所示,将金属块放入小桶静止后,弹簧测力计示数为F。
(2)如图乙所示,使小桶浸入水中的深度为h时静止,弹簧测力计示数为F。
(3)如图丙所示,使小桶浸入某种液体(ρ液<ρ水)中的深度为h时静止,弹簧测力计示数为F。小桶在图乙、图丙中所受浮力分别为F乙、F丙,其大小关系为F乙 F丙,说明浮力的大小与 有关。
(4)在(3)的基础上,向小桶内缓慢加水,小桶底部所受水的压强逐渐 。小桶内水的深度为H时停止加水,调节弹簧测力计的高度,使小桶浸入液体中的深度为2h时静止(小桶未触底),弹簧测力计示数为F,则H:h= 。
16.(2021 长沙)学完阿基米德原理之后,小伟和小雪用如图所示的实验装置做了一个课外实验。他们将溢水杯放在电子秤上,向溢水杯中加水后(如图甲所示),在表格中记录下测力计A、B及电子秤的第一次实验数据;然后他们将物体缓慢下降,当物体的部分体积浸在水中时(如图乙所示),记录下第二次实验数据;剪断系在物体上的细线,将物体缓慢沉入到水底后(如图丙所示),记录下第三次的实验数据。(取g=10N/kg)
测力计A/N 测力计B/N 电子秤/g
第一次 1.00 0.02 500.00
第二次 0.60 0.22 520.00
第三次 0 540.00
(1)观察乙、丙两图可知物体在 图中所受浮力更大,是因为此时物体浸在水中的 更大;
(2)在整理数据时,小雪和小伟发现第三次实验中测力计B的示数记录不同,小雪记的是0.62N,小伟记的是0.42N,他们讨论推理后认为有一个数据是正确的,请判断谁的记录是正确的,并说明理由 。
四.解答题(共1小题)
17.(2021 武威)如图所示为我国自主建造的第一艘国产航母——山东舰,该舰标准排水量为5万吨,可同时停放36架歼﹣15舰载机,每架舰载机质量为25吨,g=10N/kg。求:
(1)在标准排水量时,航母所受的浮力为多大?
(2)航母在某海域训练,此海域的海水密度1.02×103kg/m3,当36架舰载机全部飞离航母后,航母排开海水的体积减少了多少立方米?(结果保留两位小数)
2021-2022学年华师大版八年级阿基米德原理的精选练习
参考答案与试题解析
一.选择题(共6小题)
1.(2021 济南)学习浮力时,老师组织同学们进行了以下体验活动:将一个密闭的圆柱形空筒放在装有水的深桶中,如图所示用手试着慢慢把它竖直压入水中,体会手的感受;空筒全部没入水中后,继续试着把它压向桶底,体会手的感受。根据活动中的感受,大家提出了以下四个问题。其中最有探究价值且易于探究的科学问题是( )
A.手的感受与物体所受到的浮力大小有什么关系
B.浮力的大小与浸入液体的物体形状有什么关系
C.浮力的大小与物体排开液体的体积有什么关系
D.浮力的大小与物体浸入液体的深度有什么关系
【解答】解:A、本实验中是通过手的感受来反映浮力的大小,所以探究手掌的感受与浮力大小有什么关系没有探究价值,故A错误;
B、因为空筒压入水中,形状没有发生变化,所以无法探究浮力的大小与当入液体中的物体形状的关系,故B错误;
C、用手缓慢把空筒压入水中,随着浸入液体中的体积的增加,手感受到的浮力也在增加,当物体全部浸没后,物体排开液体的体积不变,手感受到的浮力也不变,故C最具有探究价值;
D、用手缓慢把空筒压入水中,随着物体浸入液体中的深度增加,手感受到的浮力也在增加,当物体全部浸没后,物体浸入的深度增加,手感受到的浮力不变,故D不全面。
故选:C。
2.(2021 南通)如图,把小石块挂在弹簧测力计上,示数为2.5N,再将石块浸没在盐水中,示数变为1.5N,利用以上信息能求解的物理量是( )
A.石块的体积 B.排开盐水的重
C.石块的密度 D.盐水的密度
【解答】解:把小石块挂在弹簧测力计上,示数为2.5N,则石块的重力为2.5N,
再将石块浸没在盐水中,示数变为1.5N,根据称重法可知石块所受浮力F浮=G﹣F示=2.5N﹣1.5N=1N;
根据阿基米德原理可知排开盐水的重G排=F浮=1N。
由于条件有限,无法计算石块的体积、密度和盐水的密度。
故选:B。
3.(2021 德阳)2020年11月10日,中国载人潜水器“奋斗者”号在西太平洋马里亚纳海沟成功坐底,创造了中国载人深潜的新纪录,标志着我国的深潜事业又迈上了一个崭新的台阶。如图所示,假设海水的密度不变,在“奋斗者”号潜水器下潜过程中,下列分析合理的是( )
A.潜水器所受海水对它的压强大小不变
B.潜水器始终只受到海水对它向下的压强
C.潜水器所受到的浮力随深度的增大而增大
D.潜水器所受浮力的大小始终等于它排开海水的重力
【解答】解:
A、潜水器在下潜的过程中,深度增加,由p=ρgh可知,潜水器受到海水的压强变大,故A错误;
B、因为在液体内部,液体向各个方向都有压强,所以潜水器不只是受到海水对它向下的压强,故B错误;
C、潜水器浸没海水中后继续下潜过程中,排开海水的体积不变,海水密度不变,由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,潜水器受到的浮力不变,故C错误;
D、潜水器在下潜的过程中,由阿基米德原理F浮=G排可知受到的浮力等于排开海水的重力,故D正确。
故选:D。
4.(2021 衡阳)甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材质不同的小球,把它们放入水中静止后的情况如图所示,则它们在水中所受浮力相等的是( )
A.甲和乙 B.乙和丙 C.丙和丁 D.甲和丁
【解答】解:因为4个小球的体积相等,根据图中的情况可知:4个小球排开水的体积关系为:V甲<V乙<V丙=V丁;
小球都浸在水中,根据阿基米德原理F浮=ρ水V排g可知,丙和丁受到的浮力相等。
故ABD错误,C正确。
故选:C。
5.(2021 自贡)将重为7牛的物体放入盛水的容器中,物体漂浮在水面上且溢出3牛的水,物体受到的浮力( )
A.一定等于3牛 B.一定等于7牛
C.可能等于3牛 D.可能等于4牛
【解答】解:物体的重力G=7N,在水中静止时处于漂浮状态,
由物体的浮沉条件可知,物体受到的浮力为:F浮=G=7N。
故选:B。
6.(2021 盐城)如图所示,小聪用一个长方体铝块探究影响浮力大小的因素。他先后将该铝块平放、侧放和竖放,使其部分浸入同一杯水中,保证每次水面到达同一标记处,比较弹簧测力计示数大小。该实验探究的是下列哪个因素对浮力大小的影响( )
A.液体的密度 B.物体的密度
C.物体排开液体的体积 D.物体浸入液体的深度
【解答】解:他先后将该铝块平放、侧放和竖放,使其部分浸入同一杯水中,液体的密度相同,每次水面到达同一标记处,说明物体排开水的体积相同,物体进入水的深度不同,比较弹簧测力计示数大小,可以探究浮力与物体浸入液体的深度的关系,故D正确。
故选:D。
二.填空题(共7小题)
7.(2021 丹东)如图所示,有一实心长方体悬浮在油和盐水中,浸在油中和盐水中的体积之比为3:2。则该物体在油中受到的浮力与物体的重力之比为 7:15 ;该物体密度为 0.9×103 kg/m3。(ρ油=0.7×103kg/m3,ρ盐水=1.2×103kg/m3)
【解答】解:设长方体的体积为V,且浸在油中和盐水中的体积之比为3:2,
该物体在油中受到的浮力F浮油=ρ油gV排油,
该物体在盐水中受到的浮力F浮盐水=ρ盐水gV排盐水,
根据重力和密度公式可知该物体的重力G=mg=ρ物gV,
长方体悬浮,F浮=G,即:ρ油gV排油+ρ盐水gV排盐水=ρ物gV,
代入数据可得:0.7×103kg/m3×10N/kg×V+1.2×103kg/m3×10N/kg×V=ρ物gV,
解出:ρ物=0.9×103kg/m3;
则该物体在油中受到的浮力与物体的重力之比为:==×=×=。
故答案为:7:15;0.9×103。
8.(2021 益阳)在弹簧测力计下端悬挂一个金属零件,测力计的示数是5N。当把零件浸没在密度为0.9×103kg/m3的液体中时,测力计的示数变为3.2N。金属零件在液体中受到的浮力是 1.8 N,其体积为 2×10﹣4 m3(g=10N/kg)。
【解答】解:(1)零件的重力为:G=F示1=5N
零件的浮力为:F浮=G﹣F示2=5N﹣3.2N=1.8N;
(2)零件的体积为:V零=V排===2×10﹣4m3。
故答案为:1.8;2×10﹣4。
9.(2021 桂林)如图所示,充满氢气的气象探测气球携带探空仪(体积不计)在高空测量,工作完毕后释放部分氢气,气球体积缩小,所受浮力随之 变小 ,气球下落。气球球囊(厚度不计)、细绳及探空仪的总质量为m0,空气密度为ρ空,当它恰能缓慢下降时,球内氢气密度为ρ氢,此时气球的体积为 (用题中已知物理量表示)。
【解答】解:工作完毕后释放部分氢气,气球体积缩小,F浮=ρ空气gV排可知,气球所受浮力随之变小;
气球恰能缓慢下降时,气球受到的浮力和重力是一对平衡力,大小相等,所以浮力为:F浮=G=m0g+ρ氢gV;
根据阿基米德原理可知:F浮=ρ空gV;
则:ρ空gV=m0g+ρ氢gV;
所以气球的体积为:V=。
故答案为:变小;。
10.(2021 黑龙江)小彤想测量校园里一小石块的密度,她利用弹簧测力计、烧杯及足量的水,完成了测量,步骤如图所示,小石块所受的浮力为F浮= 1 N,小石块密度为 2.5×103 kg/m3。
【解答】解:(1)小石块所受的浮力为:F浮=G石﹣F示=2.5N﹣1.5N=1N;
(2)小石块浸没在水中,小石块的体积为:V石=V排=,
小石块的密度为:。
故答案为:1;2.5×103。
11.(2021 黑龙江)创新小组自制简易“浸没式密度计”过程如下(已知水的密度为1.0×103kg/m3);
(1)将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方,弹簧测力计示数如图甲所示为4N;
(2)将小球浸没在水中时,弹簧测力计示数如图乙所示为3N;
(3)将小球浸没在某未知液体中时,弹簧测力计示数如图丙所示为2.8N;则经计算即可得出小球的密度为 4.0×103 kg/m3,未知液体密度为 1.2×103 kg/m3。
【解答】解:(1)由图甲可知小球的重力大小为:G球=4N,小球浸没在水中时,测力计示数为F示=3N,则:
小球浸没在水中时受到的浮力为:F浮=G球﹣F示=4N﹣3N=1N,
小球的体积为:V球=V排水=,
小球的密度为:;
(2)小球浸没在液体中时,测力计示数为F示′=2.8N,
小球浸没在液体中时受到的浮力为:F浮′=G球﹣F示′=4N﹣2.8N=1.2N
小球浸没在液体中时排开液体的体积为:V排液=V球=10﹣4m3,
液体的密度为:。
故答案为:4.0×103;1.2×103。
12.(2021 枣庄)如图是小聪同学利用水、弹簧测力计和金属块测量某液体密度的情景。根据图中信息可知,金属块的重力是 4.8 N,金属块在水中受到的浮力是 2 N,所测液体的密度是 1.2×103 kg/m3。(取g=10N/kg)
【解答】解:(1)由图甲可知,弹簧测力计分度值为0.2N,弹簧测力计的示数为4.8N,则金属块的重为4.8N;
(2)根据称重法测浮力,由甲、乙两图可得物块浸没在水中受到的浮力为:F浮水=G﹣F示乙=4.8N﹣2.8N=2N;
(3)根据阿基米德原理,金属块排开水(另一种液体)的体积:
V排===2×10﹣4m3,
根据甲、丙两图可得金属块浸没在另一种液体中受到的浮力:
F浮液=G﹣F示丙=4.8N﹣2.4N=2.4N,
由阿基米德原理F浮=G排=ρ液V排g可得另一种液体的密度:
ρ液===1.2×103kg/m3。
故答案为:4.8;2;1.2×103。
13.(2021 上海)某物体重2kg,重力大小为 19.6N ,方向 竖直向下 ,将该物体丢入水中排开液体的体积为1×10﹣3立方米,它受到的浮力为 9.8N 。
【解答】解:
(1)物体所受重力的大小为G=mg=2kg×9.8N/kg=19.6N,重力的方向竖直向下。
(2)由阿基米德原理可得,物体受到的浮力:F浮=G排=ρ水gV排=1×103kg/m3×9.8N/kg×1×10﹣3m3=9.8N。
故答案为:19.6N;竖直向下;9.8N。
三.实验探究题(共3小题)
14.(2021 鞍山)小云实验小组用如图甲所示的实验装置“探究浮力的大小跟哪些因素有关”。
(1)分析b、c两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与 物体排开液体的体积 有关;
(2)分析c、d两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与浸没深度 无关 ;
(3)分析c、e两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与 液体的密度 有关;
(4)若先完成实验c,再完成实验a,则测得的浮力将 偏大 (选填“偏大”或“偏小”);
(5)完成上述实验后,小云又利用如图乙所示的装置来测量实验中所用金属块的密度,实验过程如下:
①将空烧杯漂浮在水槽内,用刻度尺测得水面高度为h1;
②将金属块放在烧杯内,用刻度尺测得水面的高度为h2;
③ 将烧杯内的金属块拿出直接放入水中 ,用刻度尺测得水面高度为h3;
④金属块的密度ρ金属= (用ρ水,h1,h2,h3表示)。
【解答】解:(1)分析b、c两次实验可知,液体的密度相同,排开液体的体积不同,观察弹簧测力计的示数变小,根据称量法F浮=G﹣F示知浮力变大,说明浮力大小与物体排开液体的体积有关;
(2)分析c、d两次实验可知,深度增加,弹簧测力计的示数不变,浮力不变,说明浮力大小与物体浸没到液体的深度无关;
(3)分析c、e两次实验可知,排开液体的体积相同,液体的密度不同,观察弹簧测力计的示数变大,根据称量法F浮=G﹣F示知浮力变大,说明浮力大小与物体排开液体的密度有关;
(4)若先完成实验c,再完成实验a,则物体表面有水,测得的重力偏大,根据称量法F浮=G﹣F示知浮力变大;
(5)由①②可知,烧杯前后都是漂浮在水面,受到的浮力都等于自重,则两图中浮力的变化量等于金属块重力,
两图中浮力的变化量:△F浮=ρ水g△V排=ρ水g(h2﹣h1)S容,所以金属块的重力为:G=ρ水g(h2﹣h1)S容;
将烧杯内的金属块拿出直接放入水中,用刻度尺测得水面高度为h3,则金属块的体积为V=(h3﹣h1)S容;
则金属块的密度为:ρ金属====。
故答案为:(1)物体排开液体的体积;(2)无关;(3)液体的密度;(4)偏大;(5)将烧杯内的金属块拿出直接放入水中;。
15.(2021 长春)某同学为探究影响浮力大小的因素,准备了大容器、高为h的柱形金属块和高为4h的柱形小桶,小桶的底面积是金属块底面积的2倍(不计小桶的质量和厚度,桶壁刻度均匀),探究过程如下:
(1)如图甲所示,将金属块放入小桶静止后,弹簧测力计示数为F。
(2)如图乙所示,使小桶浸入水中的深度为h时静止,弹簧测力计示数为F。
(3)如图丙所示,使小桶浸入某种液体(ρ液<ρ水)中的深度为h时静止,弹簧测力计示数为F。小桶在图乙、图丙中所受浮力分别为F乙、F丙,其大小关系为F乙 > F丙,说明浮力的大小与 液体密度 有关。
(4)在(3)的基础上,向小桶内缓慢加水,小桶底部所受水的压强逐渐 变大 。小桶内水的深度为H时停止加水,调节弹簧测力计的高度,使小桶浸入液体中的深度为2h时静止(小桶未触底),弹簧测力计示数为F,则H:h= 11:10 。
【解答】解:(1)如图甲所示,将金属块放入小桶静止后,弹簧测力计示数为F,由于不计小桶的质量和厚度,则金属块的重力为:G=F;
(2)如图乙所示,使小桶浸入水中的深度为h时静止,弹簧测力计示数为F,此时小桶在水中受到的浮力为:F乙=G﹣F=F﹣F=F;
(3)如图丙所示,使小桶浸入某种液体(ρ液<ρ水)中的深度为h时静止,弹簧测力计示数为F,此时小桶在该液体中受到的浮力为:F丙=G﹣F=F﹣F=F,则F乙>F丙;由于小桶在两种液体中浸入的深度相同,即小桶排开液体的体积相同,说明浮力的大小与液体密度有关;
(4)在(3)的基础上,向小桶内缓慢加水,小桶内水的深度增加,小桶底部所受水的压强逐渐变大;
当小桶内水的深度为H时停止加水,调节弹簧测力计的高度,使小桶浸入液体中的深度为2h时静止(小桶未触底),弹簧测力计示数为F,则此时小桶受到的浮力为:F浮=G水+G﹣F=G水+F,
而此时排开液体的体积是(3)中的2倍,则F浮=2F丙=2×F=F,
则有:G水+F=F,则G水=F,
设金属块的底面积为S,则小桶的底面积为2S,
在(2)中,由阿基米德原理可得,小桶≤在水中受到的浮力为:F乙=ρ水gh 2S=2ρ水ghS=F﹣﹣﹣﹣①
假设H≤h,则加入小桶中水受到的重力为:G水=ρ水HSg=F﹣﹣﹣﹣﹣②
则有:=,即=,与假设不符;
假设H>h,则加入小桶中水受到的重力为:G水=ρ水(2HS﹣hS)g=ρ水(2H﹣h)Sg=F﹣﹣﹣﹣﹣③
则有:=,即=,与假设相符。
故答案为:(3)>;液体密度;(4)变大;11:10。
16.(2021 长沙)学完阿基米德原理之后,小伟和小雪用如图所示的实验装置做了一个课外实验。他们将溢水杯放在电子秤上,向溢水杯中加水后(如图甲所示),在表格中记录下测力计A、B及电子秤的第一次实验数据;然后他们将物体缓慢下降,当物体的部分体积浸在水中时(如图乙所示),记录下第二次实验数据;剪断系在物体上的细线,将物体缓慢沉入到水底后(如图丙所示),记录下第三次的实验数据。(取g=10N/kg)
测力计A/N 测力计B/N 电子秤/g
第一次 1.00 0.02 500.00
第二次 0.60 0.22 520.00
第三次 0 540.00
(1)观察乙、丙两图可知物体在 丙 图中所受浮力更大,是因为此时物体浸在水中的 体积 更大;
(2)在整理数据时,小雪和小伟发现第三次实验中测力计B的示数记录不同,小雪记的是0.62N,小伟记的是0.42N,他们讨论推理后认为有一个数据是正确的,请判断谁的记录是正确的,并说明理由 小雪的记录是正确的,理由是:FB=G物﹣FA3+G桶﹣△F,由此计算可知小雪的记录正确 。
【解答】解:
(1)由公式F浮=ρ液gV排可知,在水的密度一定时,丙实验中物体浸在水中的体积即V排更大,则物体受到的浮力更大;
(2)由甲实验可知,G物=1.00N,G桶=0.02N。在本实验中,电子秤托盘受到的压力增加量△F=G物﹣FA﹣G溢=G物﹣FA﹣(FB﹣G桶),同时△F=△m秤g,
由丙实验数据可得:FB3=G物﹣FA3+G桶﹣△F3=1.00N﹣0N+0.02N﹣(540﹣500)×10﹣3kg×10N/kg=0.62N.
故答案为:(1)丙;体积;(2)小雪的记录是正确的,理由是:FB3=G物﹣FA3+G桶﹣△F3,由此计算可知小雪的记录正确。
四.解答题(共1小题)
17.(2021 武威)如图所示为我国自主建造的第一艘国产航母——山东舰,该舰标准排水量为5万吨,可同时停放36架歼﹣15舰载机,每架舰载机质量为25吨,g=10N/kg。求:
(1)在标准排水量时,航母所受的浮力为多大?
(2)航母在某海域训练,此海域的海水密度1.02×103kg/m3,当36架舰载机全部飞离航母后,航母排开海水的体积减少了多少立方米?(结果保留两位小数)
【解答】解:(1)航母处于漂浮状态,在标准排水量时,航母所受的浮力:F浮=G总=m排g=5×107kg×10N/kg=5×108N;
(2)36架舰载机全部飞离航母后,排开海水的质量减小值:△m排=m舰载机=36×2.5×104kg=9.0×105kg,
由密度公式ρ=得,
航母排开海水的体积减少:△V==≈882.35m3。
答:(1)在标准排水量时,航母所受的浮力为5×108N;
(2)当36架舰载机全部飞离航母后,航母排开海水的体积减少了882.35m3。