3.4 物体的浮沉条件及应用练习（含答案）

3.4 物体的浮沉条件及应用
一、选择题
1．如图 ，容器中水面上漂浮着一只空碗，水底沉着一只土豆。若将土豆取出放入碗中(碗仍能漂浮在水面)，则水面高度将 ( )
A．下降 B．上升 C．不变 D．条件不足，难以判断
2．如图所示是中国航母“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．飞机飞离航母后，航母始终漂浮，航母所受浮力的大小不变
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
C．航母航行时，护卫舰不宜靠的太近，是为了避免液体的压强随流速的增大而增大
D．飞行员在飞行过程中一遇到敌机就立刻迎上去，驱离敌机，该反射属于简单反射
3．科学小组制作的一个模型如图所示。通过胶管A从烧瓶中吸气（进水）或向烧瓶中吹气（排水），就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示悬浮状态时，若向胶管A吹气，烧瓶将（　　）
A．下沉，它受到的浮力不变 B．下沉，它受到的浮力减小
C．上浮，它受到的浮力增大 D．上浮，它受到的浮力不变
4．如图所示，有一个中间均匀分布着四个相同空心圆的塑料球，在水下恰好能够悬浮，若沿图中实线位置将其分割成不等大的两部分，则（　　）
A．两部分仍然悬浮
B．两部分都下沉
C．左边部分上浮、右边部分下沉
D．左边部分下沉、右边部分上浮
5．在室温下，把一铁块系在硬质塑料小球上，放液体中，恰好悬浮于饱和食盐水中某处，如图所示，则（ ）
A．若沿器壁缓缓注入一些水，则铁块和小球仍然悬浮
B．若往水中加入一些食盐则铁块所受浮力增大
C．若剪断细绳，则小球上浮，铁块下沉，铁块所受的浮力不变
D．若将铁块取下，分成 大小不等的两块放回容器中，则小块上浮大块下沉
6．为测定一份白糖的质量，小明先将放有白糖的小烧杯放入盛适量水的一水槽中，待静止后，沿水面在烧杯外壁上做好标记；倒出白糖后，仍将小烧杯放于水槽中，向小烧杯中缓慢加水，直至水槽中液面再次与小烧杯上标记相平，测得所加水的体积为V1毫升；换用酒精重做上述实验，测得所加酒精的体积为V2毫升。则下列说法正确的是（　　）
A．白糖的质量为ρ水V2g克
B．V1和V2的关系为V1=V2
C．若向烧杯中放ρ水V1g克水银，水槽中液面也将恰好与小烧杯上标记相平
D．若向烧杯中放2ρ水V1g克白糖，则烧杯底所处的深度是放ρ水V1g克白糖时的两倍
7．外形完全相同的木球,铁球和铜球(已知)，放入水中后，静止的状态如图所示
A．木球和铜球的浮力大小相等
B．铁球受到的浮力最小
C．木球一定是实心的
D．铜球的空心一定最大
8．如图所示，在物体A的两侧分别挂上柱状重物B、C，且C的一部分没入水中。已知GB=20N，Gc=50N，C的横截面积为30cm2，长度足够，水够深。若物体A移动就会触发报警装置（图中未画出），当物体A不移动时，最高水位与最低水位的差是0.5m，以下说法正确的是（g取10N/kg） （　　）
A．水位最高时，物体A受到的摩擦力方向向左
B．水位最高时，物体C受到的浮力是22.5N
C．水位最低时，物体C在水下部分的高度是1.25m
D．水位最低时，物体A受到的摩擦力为7.5N
9．潜水器从刚好浸没时开始下潜到返回水面合计10分钟，显示器上分别显示全过程深度曲线和速度图像如图，下列对潜水器分析正确的是（　　）
A．在1~3分钟，受到水的压强逐渐减小
B．在1~3分钟，受到水的浮力逐渐变大
C．在4~6分钟，都是处于水下静止状态
D．在6~8分钟，都是处于受力平衡状态
10．盐水选种是我国古代劳动人民发明的一种巧妙的挑选种子的方法。王大伯在用盐水选种时，调好盐水，倒入稻种后，发现大部分种子漂浮在液面上，只有少量种子沉入底部，若要使更多的种子沉入底部，王大伯应该（ ）
A．继续加适量盐
B．将调好的盐水放在阳光下使水分蒸发掉一些
C．继续加适量水
D．继续加入比调好的盐水质量分数更大一些的盐水
11．“辽宁号”航空母舰是中国人民解放军海军第一艘可以搭载固定翼飞机的航空母舰。如图航母上的舰载机飞离航母后，则( )
A．航母将上浮，所受浮力不变 B．航母将上浮，所受浮力减小
C．航母将下沉，所受浮力增大 D．航母将下沉，所受浮力减小
12．如图，在水中有一支试管处于悬浮状态，现用细棒在试管上端轻轻往下按一下，则（　　）
A．试管将下沉，最后沉底 B．试管将上浮，最后漂浮
C．试管先下沉，然后回到原来位置 D．试管先下沉，接着在原来位置上下运动
二、简答题
13．核潜艇是潜艇中的一种类型，指以核反应堆为动力来源设计的潜艇．核潜艇水下续航能力能达到20万海里，自持力达60-90天．某核潜艇排水量（排水量指潜艇潜行时排开水的质量）：6500吨；航速：水上最大16节，水下最大22节；潜深：300m．（ρ海水=1.03×103kg/m3，g取10N/kg）求：
（1）22节相当于多少千米/小时？（1节是指1小时行驶1海里，1海里等于1852米）
（2）该核潜艇在水下航行时受到的浮力是多少？
（3）核潜艇潜入水下300m时，受到海水的压强是多少？
14．半潜船可用来运输超大型货物，可通过压水舱的吸水和排水，实现其上浮和半潜。
(1)当压水舱吸水，半潜船下沉，实现半潜，将受损船舶移动到半潜船甲板上方后，半潜船再通过排水上浮。如图甲、乙、丙为半潜船救援受损船舶的三个过程，在这三种状态下半潜船所受的浮力分别为F甲、F乙、F丙，其大小关系是___________________。
(2)图乙中进入半潜船的海水体积为5×104米3，半潜船质量为4×106千克，则此时半潜船浸入海水中的体积是多少___________________？（ρ海水=1.0×103千克/米3）
三、探究题
15．某兴趣小组在研究马铃薯在水中的浮沉情况时，通过往水中加盐，终于使马铃薯漂浮在水面上。由于时间关系，当时并没有及时收拾实验器材，几天后他们来收拾时，惊奇地发现原来浮在水面的马铃薯又都沉在容器底部，他们决定对这一现象进行研究。对此现象，他们提出了以下几种猜想：
猜想1：可能由于水的蒸发，盐水的密度变大，导致马铃薯下沉；
猜想2：可能是马铃薯在盐水中浸泡几天后质量变大，导致马铃薯下沉；
猜想3：可能是马铃薯在盐水中浸泡几天后体积变小，导致马铃薯下沉；
经过一番讨论，他们马上否定了猜想1，你认为他们否定的理由是：________。
接着他们就猜想2和猜想3进行了如下的实验操作：
（1）取三块马铃薯，编上A、B、C号，分别测出其质量和体积；
（2）配制一大杯盐水；
（3）将三块马铃薯放在盐水中，使其漂浮，几天后发现马铃薯都沉在容器底部，将其捞出。擦干，分别测出其质量和体积。
实验数据如下表：
马铃薯的编号
质量/g
体积/cm3
放入盐水前
在盐水中下沉后
放入盐水前
在盐水中下沉后
A
44.8
39.2
40
33
B
56.1
48.8
50
41
C
77.3
67.9
69
57
请分析上述实验数据后回答：猜想2是___________（选填：“正确”或“错误”）的；你认为导致马铃薯下沉的原因是______。
四、填空题
16．小胡同学把一冰块放入盛有盐水的烧杯里，等冰块熔化后，液面___（选填“上升”“下降”或“不变”）；小明同学把含有一小石头的冰块放入水中，处于漂浮状态，冰熔化后，液面______（选填“上升”“下降”或“不变”）。
17．（1）为了使航天员能够适应太空的特殊环境，人们设计了在大型水池中对航天员进行太空行走模拟训练的方法(如图)。当航天员在水中处于悬浮状态时，航天员自身及所携带的装备受到的浮力___(填“大于”“等于”或“小于”)重力。
（2）如果航天员自身及所携带装备的总体积为0.1米3，则其在水中悬浮时受到的浮力为多少牛？(g＝10牛/千克)_________
18．王聪家购买了一台家用豆浆机，他仔细观察了豆浆机的构造、铭牌和制作豆浆的过程，发现其中用到了许多科学知识。
(1)机座底部安装有三个小橡皮碗，相当于“吸盘”，可以防止豆浆机在打浆时位置发生移动。“吸盘”利用___起固定作用。
(2)王聪想比较一下豆浆的密度与水的密度那个大。王聪用同一支筷子，使其分别直立地漂浮在水和豆浆中，则筷子露出液面越___(填“多”或“少”)的密度小。
19．请用你学过的科学知识解答下面三个小问题。
（1）某一物体的质量为千克，密度为，把它投入足够深的水中，最终静止时受到的浮力为___________。把它浸没在酒精中后放手，它最终静止时所受到的浮力为___________（酒精的密度为，g=10N/kg）。
（2）一块冰漂浮在一杯浓盐水中，已知，，如果冰块完全熔化后，液面将___________（选填“上升”、“下降”或“不变”） 。
（3）如图所示，一个充气的气球下面挂一金属块，把它们放入水中某处恰能静止，若把气球和金属块的位置轻轻向下移动一些，则金属块和气球的位置将___________（选填“向上运动”、“向下运动”或“仍旧静止”）。
（4）如图所示，压力锅锅盖面积，限压阀出气孔的横截面积为，当锅内蒸汽达到个标准大气压时，锅内蒸汽刚好顶开限压阀自动放气，则限压阀的质量是___________克。
20．一个李子的体积约为50cm3，质量约为55g，若把李子放入水中静止时将________沉底（选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”）．一个西瓜的体积为6×103cm3，所受重力为55N，若把西瓜浸没在水中后放手，当西瓜静止时所受浮力为_______N
21．伽利略在1603年制作了世界上第一支温度计--空气温度计，如图所示，一个细长颈的球形瓶倒插在装有红色液体的壶中，细管中液面清晰可见。伽利略设计的这个温度计是根据气体热胀冷缩的性质制成的。如果不考虑外界大气压的变化，当外界温度升高时，管中液面将___________（填：“上升”或“不变”或“下降”），该温度计的刻度特点是___________（填“上小下大”或“上大下小”）
参考答案
1．B
2．B
3．D
4．D
5．C
6．C
7．D
8．D
9．C
10．C
11．B
12．A
13．(1)40.744km/h　　(2)6.5×107　　(3)3.09×106
14．F甲15．盐水密度大，马铃薯会上浮而不会下沉，与现象不符
16．上升 下降
17．等于 1000牛
18．大气压； 少
19．1.8 1.6 上升 向下运动 75
20．沉底 55
21．下降 上小下大