浮力同步练习
一:填空题基础一遍过
1.两质量相等、质地均匀的实心球甲和乙,密度分别为ρ甲和ρ乙,且ρ甲>ρ乙。现将两球放入装有足够深水的容器中,当它们静止时,分析发现水对甲球浮力小于对乙球的浮力。(水的密度用ρ水表示)
(1)甲、乙两球受到的浮力大小之比F甲:F乙为________(用已知符号表示);
(2)甲和乙在水中的浮沉情况分别为_______、______。(用“漂浮”、“悬浮”、“沉底”填空,漏写不得分)
2.小明在长20cm均匀细木棒的一端缠绕适量铜丝制成一个简易密度计,缠绕铜丝的目的是使密度计_____在被测液体中。如图所示,将其分别放入装有质量相等的酒精和水的两个相同烧杯中,若该密度计两次排开液体的质量分别为m1、m2,则它们的大小关系是:m1________m2。(选填“>”“=”“<”)若其在酒精中露出液面的长度为8cm,则在水中露出液面的长度为________m。接下来小明又将密度计放入盐水中,他发现密度计露出液面的长度与在水中非常接近,下列做法可以帮助他改进的是_______(ρ酒精=0.8×103kg/m3)
A.换大容器盛放液体做实验 B.换细的吸管制作密度计
C.换稍长的吸管制作密度计 D.适当增加密度计的配重
3.小明有一个不吸水的工艺品,底座为质地均匀的柱形木块A,木块一端粘有合金块B。他将工艺品如图甲倒立竖直放置在水中,静止时木块浸入水中的深度为,按图乙正立竖直放置在水中静止时木块浸入水中的深度为,则工艺品所受浮力之比为______;因粘合处松开致合金块沉底,若不计粘合材料的影响,已知合金的密度为水的密度的倍,当木块在水中竖直静止时浸入的深度是_______(用k、、表示)。
4.水平桌面上放有一重20N且底部有水阀的圆柱形容器,容器的底面积为200cm2,在容器内装入部分水,将一个边长为10 cm,密度为0.6g/cm3的正方体木块用细线悬挂在水中,如图甲所示,木块静止时有5 cm浸入水中,此时木块所受的浮力F浮为______N;细线能承受的最大拉力为5N,打开水阀放水,绳子断开时水深8cm,如图乙,立刻关闭水阀,待木块最终静止时,容器对桌面的压强p为______Pa。
5.用密度为的泡沫制做长2m、宽1.5m、厚长方体简易浮桥,浮桥在河水中最大承重为______(,g取),此浮桥空载时分别放到海水和河水中,下表面受到的压强分别为和,则______(填“>”“<”或“=”)。
6.创新小组自制简易“浸没式密度计”过程如下(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_______kg/m3。
7.如图所示,底面积为100cm2的圆柱体容器放在水平桌面的中央,容器中装有10cm深的水,此时水对容器底压强______Pa。将一个重4N,高为10cm底面积为25cm2的实心长方体A挂在弹簧测力计上,物体A下表面刚碰到水面,然后竖直缓慢使物体A下移4.5cm,使物体A保持静止(水没有溢出),则此时弹簧测力计的读数为______N。(g=10N/kg)
8.如图甲容器中装有适量的水,在水温从0升到15过程中,水的密度 ρ 和水温t关系如图乙所示,则此过程中水的质量将______,若某实心金属块 M(体积不变)始终浸没在水中如图丙所示,则该过程中,M 所受的浮力F将______。(均选填“先变大后变小”、“先变小后变大”或“保持不变”)
二:计算拔高训练
1.地球气候变暖,冰川熔化加剧,是造成海平面变化的原因之一;小明同学根据所学知识,通过比较冰川完全熔化成水后,水的体积与冰川熔化前排开海水的体积,就能推断海平面的升降。如图所示,是冰川漂浮在海面上的情景,若冰川的质量为m冰,海水的密度为ρ海,水的密度为ρ水,g用符号表示,求:
(1)冰川熔化前受到的浮力;
(2)冰川熔化前排开海水的体积;
(3)冰川完全熔化成水后水的体积;
(4)推断海平面的升降,并说明理由。
2.智能制造是第四次工业革命的核心技术,如图所示是为圆柱体涂抹防护油的智能装置。其外壳是敞口的长方体容器,距容器底面h0处固定一支撑板C,C的中心有一小圈孔,圆柱体放在支撑板C的正中央。长方体的左下角有注油口,防护油能够匀速注入长方体容器内部,当油的深度为0.175m时,圆柱体刚好浮起离开支撑板C。随着液面升高,圆柱体竖直上浮,当油面上升到压力传感器时,停止注油,此时撑杆的P点对圆柱体有20N的竖直向下的压力。已知h0=0.1m,小圆孔面积S0=8×10-3m2,圆柱体底面积S=2×10-2m2,圆柱体重I2N,支撑板C的厚度不计,g取10N/kg。求:
(1)注油前,圆柱体对支撑板C的压强;
(2)圆柱体刚好浮起离开支撑板C时浸入油中的体积;
(3)圆柱体的高度。
3.如图,边长均为10cm的正方体物块A、B、C放入水中,A悬浮水中,B、C漂浮且浸入水中深度分别为6cm、8cm,其中C由A、B两种材料合成(不计材料分子间隙影响)。已知ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg。求:
(1)B下表面受到水的压强大小p;
(2)B的密度ρB;
(3)C中所含B材料的质量。
4.水平桌面上放置足够高、底面积为200cm2的柱形容器如图甲所示,容器底部放一个边长为10cm的均匀实心正方体A。现缓慢向容器中注入某液体,A对容器底部的压力随注入液体深度h的变化关系如图乙所示。求:
(1)A的密度是多少kg/m3?
(2)注入液体的密度是多少kg/m3?
(3)当h=5cm时,继续往容器中加入2kg的液体,待物块稳定后,液体对容器底部的压强增加了多少Pa?
5.如图所示,圆柱体甲的质量为3.2kg,高为0.2m,密度为1.6×103kg/m3。
(1)求圆柱体甲的体积。
(2)现有一薄壁圆柱形容器乙,容器的底面积为0.02m2。在容器乙中倒入某种液体,将甲竖直放入其中,并分别测出甲放入前后容器对水平桌面的压强,发现增大1000Pa、液体对容器底部的压强不变。
①求甲物体受到浮力;
②求液体密度的最小值。(g=10N/kg)
6.水平放置的电子秤上有一底面积为150cm2的圆柱形容器,边长为10cm的正方体木块底部用一根细线栓在容器底部中央(细线拴好后的长度为5cm,并不可伸长)。电子秤示数如图甲所示。沿容器内壁缓慢加水,当电子秤示数为650g时木块对容器底部的压力恰好为0,继续加水至细线刚好拉断时立即停止加水。待木块静止后,电子秤示数如图乙所示。求:
(1)当木块对容器底部的压力恰好为0时,加入水的体积;
(2)当木块对容器底部的压力恰好为0时,水对容器底部的压力;
(3)细线能承受的最大拉力。
参考答案
一:填空题
1. ρ乙:ρ甲或ρ水:ρ甲 沉底 漂浮、悬浮或沉底
2. 漂浮 = 10.4 B
3. 1∶1 (1-k) h2+ k h1
4. 5 1300
5. 540 =
6.
7. 1000 2.5
8. 不变 先变大后变小
二填空题
1.(1);(2);(3);(4)上升,见解析
2.(1)1000Pa;(2)1.5×10-3;(3)0.2m
3.(1)600Pa;(2)0.6×103kg/m3;(3)0.3kg
4.(1);(2);(3)1150
5.(1);(2)①12N;②
6.(1)200cm3;(2)6N;(3)5N