10.1浮力
一.选择题(共11小题)
1.某天,晓琳用细线绑住一个近似于长方形的小石块,并将它竖直悬置于一桶水中,当小石块浸没在水中时,她发现手受到的绳子的拉力变小了,这是因为( )
A.小石块的质量变小了
B.小石块所受到的重力消失了
C.小石块的上下表面存在压力差
D.小石块的前后左右都受水的压力
2.如图所示,把一只乒乓球放在瓶内(瓶颈的截面直径略小于乒乓球的直径),从上面倒入水,观察到有水从乒乓球与瓶颈之间的缝隙中流出,但乒乓球并不上浮。对乒乓球受力分析正确的是( )
A.重力、浮力、压力 B.浮力、压力、支持力
C.重力、支持力、浮力 D.重力、压力、支持力
3.如图所示,同一物体以两种方法浸入水中,其向上、向下的压力差F甲和F乙的关系为( )
A.F甲<F乙 B.F甲>F乙
C.F甲=F乙 D.条件不足,无法确定
4.往容器中注入一些水,如图所示,a、b是能自由移动的物体,c、d是容器自身凸起的一部分,则下列说法中错误的是 ( )
A.a物体一定受浮力作用 B.b物体一定受浮力作用
C.c物体一定受浮力作用 D.d物体一定受浮力作用。
5.如图所示,将正方体用细线悬挂浸没在水中,若其上表面受到的液体压力为F1,其下表面受到的液体压力为F2,则( )
A.F1一定大于F2 B.F1一定小于F2
C.F1可能大于F2 D.F1可能等于F2
6.在某次实验操作时,小刚在一方形水槽底部系住一细棉线,细棉线另一端系一乒乓球,乒乓球完好,再将水槽静放在斜面上(斜面放置于水平地面上静止),然后,他向水槽中加水,待水足够多时,他观察到的现象与下列哪幅图一致( )
A.
B.
C.
D.
7.下列物体中不受浮力的情况是( )
A.水中的气泡 B.水中的桥墩
C.漂浮在水面的树叶 D.水中正在下沉的石块
8.一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋,容器放在斜面上,如图所示。图上画出了几个力的方向,你认为鸡蛋所受浮力的方向应是( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
9.如图所示,浸没在液体中的物体受到浮力的作用,即F浮等于( )
A.F浮=F向下 B.F浮=F向上
C.F浮=F向上﹣F向下 D.F浮=F向下﹣F向上
10.一个浸没在水中的正方体物块,其下表面受到的水对它的向上压力为20N,上表面受到水对它的向下的压力为12N,则正方体在水中受到的浮力大小和方向为( )
A.32N 竖直向上 B.8N 竖直向上
C.8N 竖直向下 D.无法判断
11.如图所示,将鸡蛋浸入容器里的盐水中,鸡蛋所受浮力的施力物体是( )
A.盐水 B.鸡蛋 C.容器 D.地球
二.填空题(共4小题)
12.如图所示,一个棱长为10cm的正方体悬浮在某液体中,上表面受到液体的压力F1为5N,下表面受到液体的压力F2为13N.则正方体受到的浮力为 N,正方体上表面到液面的距离= cm.(g=10N/kg)
13.浸在液体(或气体)中的物体受到的液体(或气体)的 托的力叫做浮力。浮力的方向总是 的。
14.如图所示,浸没在液体中的物体,其下表面受到液体向上的压力 上表面受到液体向下的压力(选填“小于”“等于”或“大于”),这两个压力之间存在的压力差就是产生浮力的原因。浮力的方向总是 ,浮力的大小与该物体所受重力的大小 (选填“有关”或“无关”)。
15.小明利用如图所示器材探究“在水中下沉的物体是否受到浮力呢?”。依据实验可知物块所受的浮力大小为 N。如果物块继续下沉,假设不触碰到杯底,则弹簧测力计示数 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
参考答案
一.选择题(共11小题)
1.【解析】解:当小石块浸没在水中时,小石块的质量不会变小,重力也不会消失,是由于小石块的上下表面存在压力差即小石块受到水的浮力,浮力的方向是竖直向上的。所以手受到的绳子的拉力变小了。而不是因为小石块的前后左右都受水的压力,故只有C正确,ABD错误。
【答案】C。
2.【解析】解:图中,水从乒乓球与瓶颈之间的缝隙中流出,即乒乓球下部没有水,它的底部不受水的向上的压力,也就没有压力差,所以,乒乓球不受浮力。
受到水的压力和瓶子的支持力和自身的重力。
【答案】D。
3.【解析】解:同一物体以两种方法浸入水中,V排=V,根据F浮=ρ水gV排得,受到的浮力相等,根据浮力产生的原因,浮力等于物体上下表面所受液体的压力差,所以同一物体以两种方法浸入水中,受到水向上和向下的压力差相等。
【答案】C。
4.【解析】解:A、由图可知,水对a物体上下表面产生了的压力差,故a物体一定受浮力的作用;
B、b物体上表面没有受到水的压力,但下表面受到水的压力,因此水对b物体上下表面产生了的压力差,故b物体也受浮力的作用;
C、c物体上表面受到水的压力,但下表面没有受到水的压力,因此水对c物体上下表面没有产生压力差,故c物体不受浮力的作用;
D、由图可知,水对d物体上下表面产生了的压力差,故d物体受浮力的作用。
【答案】C。
5.【解析】解:据相同深度液体向各个方向的压强相等的特点可知,圆柱体浸没在液体中时,它的侧面受到的各个方向液体的压力相互平衡,即可以相互抵消掉;
而圆柱体上、下表面所受的压力是不同的,下表面深度为h1,上表面所处的深度为h2。
则上表面受到的压强为p1=ρ液gh1,受到的压力为F1=p1S=ρ液gh1;
下表面受到的压强为p2=ρ液gh2,受到的压力为F2=p2S=ρ液gh2。
因为h1<h2。
所以F1<F2。
【答案】B。
6.【解析】解:(1)将水槽静放在斜面上,不管是否向水槽中加水,静止后,水总是水平的,故CD错误;
(2)对此题中的乒乓球进行受力分析可知,乒乓球共受到拉力、重力和浮力三个力的作用,当图中的乒乓球静止时,浮力等于重力与拉力之和,而浮力的方向竖直向上、重力的方向竖直向下,因此,拉力的方向应该竖直向下。故A错误、B正确。
【答案】B。
7.【解析】解:ACD、水中的气泡、漂浮在水面的树叶、水中正在下沉的石头,都受到液体向上的压力,由浮力的产生原因可知,都受到浮力;选项ACD不符合题意;
B、桥墩由于底面埋在地下,其底面不与水接触,因此桥墩没有受到水对其向上的压力,故桥墩不受浮力作用;选项B符合题意;
【答案】B。
8.【解析】解:鸡蛋悬浮在液体中,此时鸡蛋上、下表面受到的液体压力不同,
这个压力差就是鸡蛋所受的浮力,因浮力的方向总是竖直向上的,所以F3正确;
【答案】C。
9.【解析】解:浸在液体中的物体,会受到一个向上和一个向下的压力,压力差就产生了浮力,即:F浮=F向上﹣F向下,所以浮力方向是与向上的压力F向上的方向一致,是竖直向上的。
故C正确,ABD错误。
【答案】C。
10.【解析】解:由题知,正方体物块上表面受到水的压力为F上表面=12N,其方向竖直向下;
下表面受到水的压力F下表面=20N,其方向竖直向上;
所以正方体物块受到的浮力F浮=F下表面﹣F上表面=20N﹣12N=8N;浮力方向总是竖直向上的。
【答案】B。
11.【解析】解:浸入盐水中的鸡蛋,会受到盐水对鸡蛋上下表面的压力差,这个压力差就是浮力,故浮力的施力物体是盐水。
【答案】A。
二.填空题(共4小题)
12.【解析】解:(1)由浮力产生的原因F浮=F下﹣F上可得,正方体受到的浮力:
F浮=F2﹣F1=13N﹣5N=8N;
(2)因物体悬浮时排开液体的体积和自身的体积相等,
所以,V排=V=L3=(10cm)3=1000cm3=1×10﹣3m3,
由F浮=ρgV排可得,液体的密度:
ρ0.8×103kg/m3,
正方体上表面的面积:
S=L2=(10cm)2=100cm2=1×10﹣2m2,
液体对物体上表面的压强:
p500Pa,
由p=ρgh可得,正方体上表面到液面的距离:
h上0.0625m=6.25cm。
【答案】8;6.25。
13.【解析】解:物体浸在液体中,由于物体上、下表面所处的深度不同,下表面所处的深度大于上表面的深度,下表面受到的压强大于上表面受到的压强,因此液体对物体产生的一个向上的压力与向下的压力不相等,实际上,这两个压力的合力就是液体对物体施加的向上托的作用,这个力习惯上称为浮力。方向与物体受到的向上的压力方向一致,总是竖直向上的。
【答案】竖直向上;竖直向上。
14.【解析】解:据相同深度处液体向各个方向的压强相等的特点可知,物体浸没在液体中时,它的侧面受到的各个方向液体的压力相互平衡,即可以相互抵消;
而物体上、下表面所受的液体压力是不同的,
设上表面所处的深度为h1,下表面所处的深度为h2。
则上表面受到的压强为p向下=ρ液gh1,受到的压力为F向下=p向下S=ρ液gh1S;
下表面受到的压强为p向上=ρ液gh2,受到的压力为F向上=P向上S=ρ液gh2S。
因为h1<h2,
所以F向上>F向下,
则液体对物体产生向上的压力和向下的压力不相等,压力差就产生了浮力,即F浮=F向上﹣F向下。
浮力的方向总是竖直向上的;
浮力的大小与该物体所受重力的大小无关。
【答案】大于;竖直向上;无关。
15.【解析】解:物体在水中受到的浮力F浮=G﹣F拉=1.7N﹣0.9N=0.8N;
如果物块继续下沉,排开水的体积不变,水的密度不变,根据F浮=ρ水V排g可知浮力不变。
物块重力不变,由F浮=G﹣F拉可知,弹簧测力计示数不变。
【答案】0.8;不变