8.5 学生实验:探究——影响浮力大小的因素 第2课时 阿基米德原理
一、选择题
1.下列关于浮力的说法中,正确的是 ( )
A.液体的密度越大,物体受到的浮力一定越大
B.物体的体积越大,物体受到的浮力一定越大
C.阿基米德原理只适用于液体,不适用于气体
D.浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力,与物体的形状及浸没在液体中的深度无关
2.甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材质不同的小球,把它们放入水中静止后的情况如图K-16-7所示,则它们在水中所受浮力相等的是 ( )
A.甲和乙 B.乙和丙 C.丙和丁 D.甲和丁
3.把重为0.5 N的物体放入盛有水的烧杯中,溢出烧杯的水的重力为0.3 N,则物体受到的浮力 ( )
A.可能为0.4 N B.可能为0.2 N C.一定为0.5 N D.一定为0.3 N
4.小雷的爸爸买回一株人参后,把它全部泡在密度为0.9×103 kg/m3的白酒中,人参排开了9 g的白酒,若把这株人参浸没在装满水的杯中,不考虑人参与酒、水之间的渗透,g取10 N/kg,则溢出水的质量为 ( )
A.8 g B.12.5 g C.10 g D.6.4 g
5.张扬在某实验中的主要操作步骤及弹簧测力计的示数如图所示,已知杯中液体为水,根据图中提供的信息,得到下面的数据,其中不正确的是(g取10 N/kg) ( )
A.图乙中石块受到的浮力为1.6 N
B.石块排开水的体积是1.6×10-3 m3
C.该石块的密度为2.5×103 kg/m3
D.由此实验数据得出的结论是F浮=G排
二、填空题
6.当一个铝块有一半体积浸入水中静止时,它排开水的质量为m0,则此铝块受到的浮力为 ;当它浸没在水中时,它受到的浮力为 。
7.晓彤将一大簇氢气球绑在小狗身上,将小狗送上天空,若整个装置的总体积为2 m3,空气的密度ρ=1.29 kg/m3,则整个装置受到空气的浮力为 N。晓彤为了让小狗降落,剪断了几个气球的绳子,则整个装置所受的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10 N/kg)
8.将重为20 N的物体全部浸入水中,物体排开水的体积为1×10-3 m3,此时物体受到的浮力为
N;增大物体在水中的深度,它受到的浮力将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。(g取10 N/kg)
9.将重力为20 N的铝球慢慢地浸没在一个盛满水的容器中,从容器中溢出了12 N的水,铝球受到的浮力是 N;由此可以判断,这个铝球是 (选填“空心”或“实心”)的。(已知ρ铝=2.7×103 kg/m3,g取10 N/kg)
10.如图K-16-9所示,先将溢水杯装满水,然后用测力计拉着重为4 N、体积为100 cm3的石块,缓慢浸没在水中,溢出的水全部收集到小空桶中,桶中水重为 N,石块静止时,测力计的示数为 N。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
图K-16-9
11.体积相同的实心铜球和实心铝球,铜球受到的重力 铝球受到的重力。将它们浸没在水中,铜球受到的浮力 铝球受到的浮力。将铜球浸没在水中,铝球浸没在煤油中,铜球受到的浮力 (前三空均选填“大于”“小于”或“等于”)铝球受到的浮力,这时,铜球受到的浮力与铝球受到的浮力之比为 。(ρ铜>ρ铝,ρ煤油=0.8×103 kg/m3)
三、实验探究题
12.如图所示是“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(不计袋子厚度和重力)。
(2)如图乙所示,把水袋浸入水中,静止时弹簧测力计的示数为1.2 N,此时水袋所受的浮力为
N。
(3)如图丙所示,继续让水袋下沉,但未浸没,水袋所受的浮力 (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零。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的重力。
(5)设图丙中水袋受到的浮力为F浮,排开水所受的重力为G排,则F浮 (选填“=”或“≠”)
G排。
四、计算题
13.一个质量为80 g的金属块浸没在盛满酒精的烧杯中时,从烧杯中溢出了10 g酒精。求:
(ρ酒精=0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)金属块所受的浮力。
(2)该金属块的体积。
(3)该金属块的密度。
(4)如果把该金属块浸没在盛满水的烧杯中,此时金属块受到的浮力。
答案
1.D 2.C 3.A 4.C 5.B
6.m0g 2m0g 7.25.8 变小
8.10 不变
9.12 空心 10.1 3
11.大于 等于 大于 5∶4
12.(2)0.8
(3)变大
(4)能 (5)=
13.(1)由阿基米德原理可得,金属块所受的浮力:
F浮=G溢=m溢g=0.01 kg×10 N/kg=0.1 N。
(2)由ρ=得,溢出酒精的体积:V溢===12.5 cm3;
因为金属块浸没在酒精中,所以金属块的体积:V=V溢=12.5 cm3。
(3)金属块的密度:ρ金===6.4 g/cm3。
(4)该金属块浸没在盛满水的烧杯中时,排开水的体积:V排=V=12.5 cm3=12.5×10-6 m3,
此时金属块受到的浮力:F浮'=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×12.5×10-6 m3=0.125 N。