四、浮 力
第3课时 习题课
一、选择题
1.如图所示,用手将一个开口向上的空易拉罐逐渐浸入水中(未浸没).此过程中,易拉罐所受的重力和浮力的变化情况是 ( )
A.重力、浮力均不变 B.重力、浮力均变大
C.重力不变、浮力变小 D.重力不变、浮力变大
2.在弹簧测力计下挂一重物,当重物浸没在某液体中,弹簧测力计的示数表示 ( )
A.物体所受的重力 B.物体所受的浮力
C.物体在液体中失去的重力 D.物体所受重力与浮力之差
3.下列关于浮力的叙述中正确的是 ( )
A.物体浸没在水中的深度越大,受到的浮力也就越大
B.物体浸在液体中受到的浮力由排开液体的重力决定
C.物体浸在液体中受到的浮力由自身的重力决定
D.将同一物体分别放在水和酒精里,在酒精里受到的浮力小于在水里受到的浮力
4.某同学将一质量为300 g的金属块轻轻放入盛满水的容器中,溢出了80 mL的水.则金属块受到的水的浮力是(g取10 N/kg) ( )
A.0.8 N B.3.5 N C.2.2 N D.3 N
5.一个边长为a的正方体铁块从如图所示的实线位置,下降至图中的虚线位置,则图中能正确反映铁块所受水的浮力的大小F和铁块下表面在水中的深度h关系的图像是 ( )
6.(2021江阴模拟)如图所示是探究“浮力的大小与哪些因素有关”的几个实验情景.图中三个烧杯均放在水平桌面上,物体A均处于静止状态.图甲、丙和丁中,弹簧测力计的示数分别为4.0 N、2.8 N和2.5 N.若盐水的密度为1.2×103 kg/m3,g取10 N/kg,则下列说法正确的是 ( )
A.图甲中,物体A的密度为3.2×103 kg/m3
B.图乙中,物体A受到的拉力为1.0 N
C.图丙中,弹簧测力计的示数比乙中小0.5 N
D.图丁中,物体A对容器底部的压力为0.3 N
二、填空题
7.同样重的实心铝块和实心铁块,都浸没在煤油中,这时 (选填“铝”或“铁”)块受到的浮力大.体积相同的实心铝块和实心铁块,铝块浸没在煤油中、铁块浸没在水中,这时 (选填“铝”或“铁”)块受到浮力大.(已知ρ铝<ρ铁)
8.将一个铁球的一半浸入水中时,排开水的重力为0.8 N,此时铁球受到浮力的大小为 N;将它全部浸没时,受到浮力的大小为 N;当它浸没在水中的深度增大时,受到浮力的大小 (选填“变小”“不变”或“变大”).
9.把一实心铁块浸没在盛满酒精的烧杯中,从杯中溢出8 g的酒精;现把它浸没在盛满水的烧杯中,则从杯中溢出的水的质量为 g,该铁块的质量为 kg.(ρ铁=7.9×,
ρ酒精=0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg)
10.(2020邵阳)质量相等的甲、乙两物体的密度分别为2 g/cm3和3 g/cm3,现分别用弹簧测力计钩住使之完全浸没在水中,弹簧测力计的示数之比是 .
三、解答题
11.如图所示,一装水的烧杯放在斜面上,水中的小球受到的浮力为5 N,画出小球受到浮力的示意图.
图
12.(2021岳阳)图是“探究阿基米德原理”的实验,其步骤如下:
(1)如图甲所示,用弹簧测力计测出一满袋水的重力为2 N(不计袋子的体积和重力).
(2)如图乙所示,将水袋浸入水中,静止时弹簧测力计的示数为1.2 N,此时水袋所受浮力为
N.
(3)如图丙所示,继续让水袋下沉,但未浸没,水袋所受浮力 (选填“变小”“不变”或“变大”).
(4)如图丁所示,水袋浸没在水中,静止时弹簧测力计的示数为0 N.由此 (选填“能”或“不能”)得到结论:此时水袋受到的浮力等于它排开水所受到的重力.
(5)设图丙中水袋受到的浮力为F浮,排开水所受到的重力为G排,则F浮 (选填“=”或“≠”)G排.
13.如图甲所示,圆柱体石块在钢丝绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中,如图乙所示是钢丝绳拉力随圆柱体石块下降高度h变化的图像,求:(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
(1)圆柱体石块全部没入水中时受到的浮力.
(2)圆柱体石块的体积.
(3)圆柱体石块的密度.
第3课时 习题课
1.D 2.D 3.B
4.A [解析] 将金属块轻轻放入盛满水的容器中后,排开水的体积:V=80 mL=80 cm3,排开水的质量:m=ρV=1.0 g/cm3×80 cm3=80 g=0.08 kg,排开水的重力:G排=mg=0.08 kg×10 N/kg=
0.8 N,金属块受到的水的浮力:F浮=G排=0.8 N.
5.A
6.D [解析] 图甲、丙中弹簧测力计的示数分别为4.0 N、2.8 N,物体A在盐水中所受的浮力:
F浮=G-F拉=4.0 N-2.8 N=1.2 N;物体A全部浸没,F浮=ρ盐水V排g,V排=V物,则V排=V物==
=1×10-4 m3,物体A的密度:ρ====4×103 kg/m3,故A错误;物体A在水中受到的浮力:F浮水=ρ水V排g=1.0×103 kg/m3×1×10-4 m3×10 N/kg=1 N,图乙中物体A受到的拉力:F=G-F浮水=4 N-1 N=3 N,故B错误;在图丙中,弹簧测力计的示数:F拉=2.8 N,在图乙中物体A受到的拉力:F乙拉=3 N,弹簧测力计的示数比乙中小:ΔF=F乙拉-F拉=3 N-2.8 N=
0.2 N,故C错误;由图甲、丙可知,物体A在盐水中所受的浮力:F浮=1.2 N,根据图丁中物体A对烧杯底部的压力等于烧杯底部对物体A的支持力:F压=F支=G-F浮-F丁拉=4 N-1.2 N-2.5 N=
0.3 N,故D正确.
7.铝 铁 [解析] (1)因铝的密度小于铁的密度,且实心铝块和实心铁块的质量相等,铝块的体积较大.铝块和铁块都浸没在煤油中时,因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以,由F浮=ρ液V排液g可知,铝块排开煤油的体积较大,受到的浮力较大;(2)体积相同的实心铝块和实心铁块,铝块浸没在煤油中、铁块浸没在水中,因水的密度大于煤油的密度,且铝块排开煤油的体积等于铁块排开水的体积,所以,由F浮=ρ液V排液g可知,铁块受到的浮力较大.
8.0.8 1.6 不变 [解析] 当铁球的一半浸入水中时,铁球受到的浮力:F浮=G排=0.8 N;当铁球全部浸没在水中时,V排'=2V排,铁球受到的浮力:F浮'=ρ水V排'g=ρ水g×2V排=2F浮=2×0.8 N=1.6 N;当它浸没在水中的深度增大时,铁球排开水的体积不变,则铁球受到浮力的大小不变.
9.10 0.079 [解析] 铁块在酒精中受到的浮力:
F浮酒精=G排酒精=m排酒精g=0.008 kg×10 N/kg=0.08 N.
根据F浮=ρ液V排g可知,铁块的体积:
V=V排===1×10-5 m3.
铁块浸没在水中时,溢出水的重力:
G=F浮水=ρ水Vg=1.0×103 kg/m3×1×10-5 m3×10 N/kg=0.1 N.
溢出水的质量:
m===0.01 kg=10 g.
由ρ=可得,铁块的质量:
m铁=ρ铁V=7.9×103 kg/m3×1×10-5m3=0.079 kg.
10.3∶4 [解析] 已知甲、乙质量相等,根据V=可知,V甲∶V乙=ρ乙∶ρ甲=3 g/cm3∶2 g/cm3=
3∶2;因甲、乙两物体全部浸没在水中,则V排=V,F浮=G-F',弹簧测力计的示数:F'=G-F浮=mg-
F浮=ρVg-ρ水Vg=(ρ-ρ水)Vg,
则甲、乙两弹簧测力计的示数之比:==×=.
11.如图所示
12.(2)0.8 (3)变大
(4)能 (5)=
13.(1)由图乙可知,圆柱体石块的重力:G=F拉=1400 N,石块完全浸没后排开水的体积不再改变,钢丝绳对圆柱体石块的拉力:F'=900 N,圆柱体石块受到的浮力:
F浮=G-F'=1400 N-900 N=500 N.
(2)圆柱体浸没时排开水的体积和自身的体积相等,圆柱体石块的体积:
V=V排===0.05 m3.
(3)圆柱体石块的密度:ρ====2.8×103 kg/m3.