第十章《浮力》同步练习
一、填空题:
1、浸没在液体中的物体,受到向上的压力 (选填“大于”“小于”或“等于”)向下的压力,这就是浮力产生的原因。
2、要用密度大于水的材料使之能够浮在水面上,可以把它做成 的,增大它排开水的体积,使它受到的 增大。
3、在探究影响浮力大小的因素实验中,小明首先在空气中用精密弹簧测力计测得某物体的重力为9.80N,若将弹簧测力计(连同被测量的物体)移至真空罩内,在抽去罩内空气后,弹簧测力计的示数将 (选填“不变”、“变大”或“变小”),为了使实验效果明显,最好用密度较 (选填“大”、“小”)的物块进行实验。
4、浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开液体的 ,这就是著名的阿基米德原理,用公式表示: 。
5、如图所示,取一个瓶口内径略小于乒乓球直径的雪碧瓶,去掉其底部,把一只乒乓球放到瓶口处,然后向瓶里注水,会发现水从瓶口流出,乒乓球不上浮。若用手指堵住瓶口,不久就可观察到乒乓球上浮起来。此实验说明了浮力的方向 ,浮力产生的原因是物体上下表面受到的 。
6、如图,将两个同样形状的长方体分别水平与竖直放置在盛水的容器中,则两个长方体所受到的上、下压强差 ,浮力 (选填“相等”或“不相等”)。
7、把密度为0.6g/cm3的木块放在装有适量清水的烧杯中,然后向水中撒一些细盐并充分搅拌。待稳定后,木块受到的浮力与原来相比将 ,排开液体的体积与原来相比将 。(都选填“变大”、“变小”或“不变”)
8、2021年5月2日,人民海军的官微消息称:日前,中国海军组织山东舰航母编队在南海相关海域进行训练。当舰载机飞离航母后,航母排开水的质量将 (选填“增大”、“减小”或“不变”),航母底部受到的水的压强将 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
9、水的密度大于煤油的密度,铜的密度大于铝的密度。同样重的两个铜块甲和乙,甲浸没在水中,乙浸没在煤油中, (选填“甲”或“乙”)受到的浮力大。同样重的铝块和铜块,都浸没在煤油中, (选填“铝块”或“铜块”)受到的浮力大。
10、用针将重为3N的正方体小木块按入水中浸没(如图),此木块上表面受到水的压力为10N,下表面受到水的压力为15N,则木块受到浮力的方向是 的,大小为 N。
二、选择题:
11、下列事例中利用浮力的是( )
A.氢气球飞上天空 B.用吸管喝饮料
C.飞机飞行时获得升力 D.拦河坝修成“上窄下宽”
12、将一个新鲜的鸡蛋分别浸入甲、乙两个水杯中,静止后如图所示,则鸡蛋在甲杯液体中受到的浮力为F甲,鸡蛋在乙杯液体中受到的浮力为F乙,甲杯中的液体密度为ρ甲,乙杯中液体的密度为ρ乙。下列说法中正确的是( )
A.F甲>F乙 ρ甲>ρ乙
B.F甲>F乙 ρ甲<ρ乙
C.F甲<F乙 ρ甲>ρ乙
D.F甲<F乙 ρ甲<ρ乙
13、如图所示,A、B是可自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的一部分,现往容器里注入一些水。则一定不受浮力的是( )
A.A B.B C.C D.D
14、将一去盖、去底的空塑料瓶倒置,把乒乓球放入瓶内并迅速倒入适量水,如图所示,虽有少量水流出,但乒乓球在水下保持静止。用手堵住瓶口后,乒乓球就会浮上来。关于这一现象下列分析正确的是( )
A.静止时,球受到的浮力与重力平衡
B.静止时,水对球有向下的压强
C.上浮时,水对球的压强保持不变
D.露出水面前,球受到的浮力逐渐变大
15、关于物体受到的浮力,下列说法正确的是( )
A.物体的密度越大受到的浮力越小
B.物体浸没在水中越深受到的浮力越大
C.物体排开水的体积越大受到的浮力越大
D.漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力大
16、如图,是鸡蛋漂浮盐水面上情况,下列判断中正确的是( )
A.鸡蛋的重力小于在盐水中所受的浮力
B.浮在盐水中的鸡蛋所受的浮力比沉在清水中所受浮力小
C.鸡蛋的密度小于盐水的密度
D.鸡蛋的重力等于沉在清水中所受的浮力
17、如图,小曾将一个浮在水面上的不锈钢碗用力向下按压,直到碗全部浸没并沉入盆底。在这个过程中碗受到的浮力( )
A.一直增大
B.先增大后减小,最后不变
C.一直减小
D.先减小后增大,最后不变
三、实验探究题:
18、在探究浮力的影响因素实验中;
(1)将石块挂在弹簧测力计下,慢慢浸入水中,如图所示。当石块完全浸没在水中时,所受到的浮力是
N。
(2)分析图乙、丙可知,石块受到的浮力大小跟 有关。
(3)分析 两图可知,浸在液体中的物体受到的浮力跟液体的密度有关。
(4)将石块从水中慢慢提起(即:从丙图到乙图),水对杯底的压强 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
19、如图,在“探究液体的浮力”实验中:
(1)小海同学取一小金属块,把它挂在弹簧测力计的挂钩上,如图①所示。当金属块浸入水中的体积缓慢增大时,金属块受到浮力大小将 (选填“变大”“变小”或“不变”),杯中水面高度将会 (选填“升高”“降低”或“不变”),杯底所受水的压强将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)若要探究“浮力大小与排开水所受的重力关系”,小海进行了图②~⑤的实验,根据实验步骤图②和④中弹簧测力计的示数可测得金属块所受的浮力为 N,根据实验步骤图③和⑤中弹簧测力计的示数可知金属块排开水的重力为 N;根据该实验的测量数据,分析物体所受浮力大小与排开水的重力的定量关系可以验证 原理。
20、学习浮力知识后,小杰用一根粗细均匀的吸管自制了一支密度计,他在吸管的下端装入适量的钢珠后用蜡封住并使底部平整。
(1)在吸管下端装入钢珠的目的是 ;
(2)将吸管放到水中的情景甲图所示,测得浸入的长度为H;放到另一液体中的情景如乙图所示,浸入的长度为h,用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度,则ρ液 ρ水(选填“=”“>”或“<”),ρ液与ρ水、h及H的关系式是ρ液= 。
(3)小杰根据甲图在吸管上标出1.0刻度线(单位g/cm3,下同),再利用上述关系式进行计算,标出了0.8、0.9、1.1、1.2的刻度线(图中未画出)。结果发现,0.9刻线是在1.0刻线的 (选填“上”或“下”)方。
(4)为了提高自制密度计的精确程度,请你写出一条改进措施 。
四、计算题:
21、如图甲,圆筒形容器内装有适量的水,放在水平桌面上,实心圆柱形物体A用细线拴好并悬挂在弹簧测力计下。小王要探究圆柱形物体A逐渐浸入水中时(水没有溢出容器),弹簧测力计的示数F与圆柱形物体A下表面离水面的距离h的关系。实验过程中,小王将测量记录的数据绘制成乙图所示的曲线。请据图分析回答下列问题:(不考虑物体A浸入过程中容器内水面的变化)
(1)由图乙可知,实心圆柱形物体A的高为 厘米。
(2)观察图乙,分析F和h的关系,可以得出结论:浸在液体中的物体所受浮力与 有关。
(3)由图乙可知:当h等于14cm时,物体A浸在水中的体积大小为多少?
22、木球被固定在水槽底部的细线系住,浸没在水中,如图所示。绳子的拉力为12N,已知:木球的体积为3×10-3m3,g取10N/kg。求:
(1)木球受到的浮力F浮;
(2)木球的密度为多少;
(3)剪断细线后木球静止时露出水面的体积是多少。
参考答案
一、填空题:
1、答案:大于。
2、答案:空心;浮力。
3、答案:变大;小。
4、答案:重力;F浮=G排。
5、答案:竖直向上;压力差。
6、答案:不相等;相等。
7、答案:不变;变小。
8、答案:减小;减小。
9、答案:甲;铝块。
10、答案:竖直向上;5。
二、选择题:
题号 11 12 13 14 15 16 17
答案 A D C B C C B
三、实验探究题:
18、答案:(1)2;(2)排开水的体积;(3)丙丁;(4)减小。
19、答案:(1)变大;升高;变大;(2)0.5;0.5;阿基米德。
20、答案:(1)让密度计竖直漂浮在液体中;
(3)上;(4)用更细的玻璃管。
四、计算题:
21、解:(1)由图乙可知,当h=0时,即当物体下底与水面相平时,测力计示数即为物体的重力,即G物=9N;
当h=12cm时,测力计示数开始保持不变(为F示=2N),由F浮=G物-F示可知,说明此时受到的浮力不变,由阿基米德原理可知,从此时开始物体排开水的体积不变,即物体刚好浸没在水中,故圆柱体的高度为12cm;
(2)由图乙可知,h为0~12厘米的过程中,物体浸入水中的深度越来越大,排开水的体积越来越大,测力计示数越来越小,由F浮=G物-F示可知,物体受到的浮力越来越大,可以得出结论:浸在液体中的物体所受浮力与排开液体的体积有关;
(3)由图乙可知,当h等于14cm时,物体处于浸没状态,由(1)知,圆柱体浸没时受到的浮力:
F′浮=G物-F示=9N-2N=7N;
根据阿基米德原理可得,物体A浸没在水中排开水的体积:
故答案:(1)12;(2)排开液体的体积;
(3)当h等于14cm时,物体A浸在水中的体积大小为7×10-4 m3。
22、解:(1)由题可知,木球浸没在水中,则其排开水的体积:V排=V木=3×10-3m3,
所以,木球受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10-3m3=30N;
(2)通过受力分析可知,木球受到的浮力等于绳子的拉力加上木球的重力,即F浮=F拉+G木,
则木球的重力:G木=F浮-F拉=30N-12N=18N,
又因为G木=m木g=ρ木V木g,
所以木球的密度:
(3)由上题知,ρ木<ρ水,剪断细线后木球静止时漂浮在水面上,
则此时所受浮力:F浮′=G木=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×V排′=18N,
则此时木球排开水的体积:
所以木球静止时露出水面的体积:V露=V木-V排′=3×10-3m3-1.8×10-3m3=1.2×10-3m3。
答:(1)木球受到的浮力为30N;
(2)木球的密度为0.6×103kg/m3;
(3)剪断细线后木球静止时露出水面的体积是1.2×10-3m3。