10.1 浮力 课时同步训练
一、单选题(本大题共12小题)
1.下列关于浮力的说法中,正确的是( )
A.在液体中下沉的物体不受浮力
B.浮力的方向总是竖直向下
C.浮力的施力物体是气体或液体
D.物体浸在液体中的体积越大,浮力越大
2.将同一长方体分别水平与竖直放置在水中,如图所示,它所受到的( )
A.向上、向下压强差不等,向上、向下压力差不等
B.向上、向下压强差不等,向上、向下压力差相等
C.向上、向下压强差相等,向上、向下压力差不等
D.向上、向下压强差相等,向上、向下压力差相等
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
4.一艘轮船从大海驶入长江,则( )
A.船受到的浮力变小,船体下沉一些 B.船受到的浮力变大,船体上浮一些
C.船受到的浮力不变,船体上浮一些 D.船受到的浮力不变,船体下沉一些
5.如图,重为G的金属块A静止在水面下,弹簧测力计的示数为F.当剪断连接金属块与测力计的细线时,金属块所受浮力的大小为( )
A.G B.G+F C.G﹣F D.F
6.重30N的物体浸在水中,用弹簧测力计称量时,其示数减少了9N,则该物体受到的浮力大小为( )
A.30N B.9N C.39N D.21N
7.在物理课堂上同学们做了如图甲所示的小实验,在水桶中装大半桶水,用手把空的饮料罐逐渐按入水中,在这个过程中同学们都有越来越费劲的感觉,同时观察到水面越来越高.由此同学们猜想浮力大小可能与物体排开液体的体积有关.同学们为验证猜想做了如图乙所示的实验,请你从中选出能验证猜想的操作是
A.①②③ B.②③④
C.③④ D.①②
8.如图中,重为5牛的木块A,在水中处于静止状态,此时绳子的拉力为3牛,若绳子突然断了,木块A在没有露出水面之前,所受浮力的大小和方向是( )
A.5牛,竖直向下 B.8牛,竖直向上
C.2牛,竖直向上 D.8牛,竖直向下
9.如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力F作用下,从水中竖直向上做匀速直线运动,上升到离开水面一定高度处.图乙是绳子拉力F随时间t变化的图象,取g=10N/Kg.根据图象信息,下列判断正确的是( )
A.浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20N
B.乙图中BC段图线说明金属块在水中受到的浮力慢慢增大
C.该金属块重力的大小为34N
D.在t1至t2时间段金属块在水中受到的浮力逐渐减小
10.图中哪一个才是浮力的方向( )
A.1 B.2 C.3 D.4
11.如图所示,甲、乙、丙是体积相同,形状不同的铝块、铁块和铜块,当它们浸没在水中时,它们受到的浮力是( )
A.甲最大 B.乙最大
C.丙最大 D.一样大
12.图是一次实验情景.根据图示可以知道,该同学这次操作的目的是
A.探究物体所受浮力大小与其浸入深度的关系
B.说明物体所受浮力的大小跟排开液体的体积大小有关
C.探究物体所受浮力大小与液体密度的关系
D.验证阿基米德原理F浮=G排
二、填空题(本大题共5小题)
13.如图所示,石块A重20N,木块B重20N,石块C重5N,石块A和木块B均处于静止状态。甲图中,绳对石块A的拉力为8N,则石块A受到的浮力是 ______N;乙图中,绳对木块B的拉力为25N,则木块B受到的浮力为 ______N;丙图中,木块B受到的浮力是 ______N。
14.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。
15.小彤想测量校园里一小石块的密度,她利用弹簧测力计、烧杯及足量的水,完成了测量,步骤如图所示,小石块所受的浮力为______,小石块密度为______。
16.如图所示,浸没在水中的小球所受浮力的方向为图中______(填序号)所指的方向。
17.如图所示,a、b是自由移动的物体,c、d是容器自身凸起的一部分,现往容器里注入一些水,则a、b、c、d四个物体中受到浮力作用的物体是______。
三、实验题(本大题共2小题)
18.如图所示是研究浮力大小的实验装置图,请根据图示回答下列问题;
(1)(a)(b)两图中,(b)图中弹簧测力计的示数较小,说明了______;(a)(b)两图中弹簧测力计的示数差等于______;
(2)(b)(c)两图中,弹簧测力计的示数不同,说明浸在同一液体中的物体,所受浮力大小跟______有关;
(3)(c)(d)两图中,弹簧测力计的示数不同,说明物体排开相同体积的液体时,所受浮力大小跟______有关;
(4)(d)(e)两图中,弹簧测力计的示数相同,说明物体浸没在同一液体中,所受浮力的大小跟______无关。
19.小明探究“浮力大小与深度的关系”,探究过程及有关数据如图所示;
(1)物体(圆柱体)所受的重力是______ N;
(2)物体受到的最大浮力是______ N;
(3)图乙中正确反映弹簧测力计示数F和物体下表面在水中的深度h关系的图像是______;(物体未接触容器底)
(4)图甲的弹簧测力计______(选填“能”或“不能”)用来测量一个大西瓜的重力。
四、简答题(本大题共2小题)
20.在浴缸里洗澡时,只要用手轻推缸底,整个身体很容易被抬起,如果在地上想这样做,就非常难了,这是为什么?
21.将空矿泉水瓶在中部切开,拧去瓶盖,把瓶嘴倒放在桌面上,放入一个乒乓球在瓶颈处静止,如图所示,现向里倒水,水都从瓶嘴处流出,乒乓球仍静止在原处.若想让乒乓球向上浮起,请写出你的做法.
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【解析】
A.浸在液体或气体里的物体都受到液体或气体竖直向上托的浮力,在液体中下沉的物体也不例外,故A错误;
B.浮力的方向是竖直向上,故B错误;
C.浸在液体中的物体受到浮力的施力物体是液体,浸在气体中的物体受到浮力的施力物体是气体,故C正确;
D.物体受到的浮力大小不仅与浸在液体中的体积有关,还与液体的密度有关,所以应该说在同种液体中,物体浸在液体中的体积越大,浮力越大,故D错误。
故选C。
2.B
【解析】
长方体物块悬浮在水中,说明受到水的浮力不变,而浮力等于物体上下表面受到水的压力差,所以长方体物块上下表面受到水的压力差不变;而长方体物块上下表面受到水的压强差:,竖直放置比水平放置上下表面积小,所以长方体物块上下表面受到水的压强差不相等。综合上述分析可知,B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.C
【解析】
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.故选C.
点睛: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,根据浮力公式判断浮力的大小关系,得出压力差的大小关系.
4.D
【解析】
当轮船由大海驶入长江后,都是漂浮,船受到的浮力:F浮=G,∵船受到的重力不变,
∴船受到的浮力不变;又∵F浮=ρ水v排g,ρ海水>ρ江水,∴排开海水的体积小于排开江水的体积,即:船浸入水中的体积变大,船下沉一些。
故选D。
5.C
【解析】金属块在水中所受浮力: F浮=G﹣F;当剪断连接金属块与测力计的细线时,由F浮=G排=ρgV排可知.V排不变,故金属块所受浮力的大小不变,还是G﹣F,故选C.
6.B
【解析】
浸在水中的物体,由于受到竖直向上的浮力,所以弹簧测力计的示数将减小,并且测力计减小的示数等于浮力的大小,所以该物体受到的浮力为9N。
故选B。
7.A
【解析】
实验在验证的猜想是:浮力大小可能与物体排开液体的体积有关.
要验证浮力大小与物体排开液体的体积的关系,根据控制变量的思想,应控制液体的密度相同,而使物体排开液体的体积不同,图乙中①②③次实验,符合要求,从测力计的示数变化可得出浮力的大小关系,从而得出浮力与排开液体的体积的关系.
故A正确,BCD错误.
8.B
【解析】
因为物体受到重力、拉力以及浮力作用,并且重力和拉力的方向均竖直向下,而浮力的方向总是竖直向上的,因此根据二力平衡的条件可得,浮力大小
F浮=G+F=5N+3N=8N
若绳子突然断了,木块A在没有露出水面之前,木块受到竖直向上的浮力大小还为8N,浮力的方向是竖直向上的。
故选B。
9.AD
【解析】
解答:AC、从图可知,该金属块重力为:G=F拉=54N,故C错误.当金属块未露出液面时,即为图中的AB段,从图可知,此时绳子的拉力为34N,则金属块受到的浮力大小为:
F浮=G F拉=54N 34N=20N.故A正确.BD、从图可知,绳子的拉力在t1至t2时间段(即BC段)内逐渐的变大,则由公式F浮=G F拉可知,金属块的重力不变,而拉力逐渐的变大,所以浮力逐渐变小.故B错误,D正确.故选AD.
点睛 :分析绳子拉力随时间t变化的图象,当金属块从水中一直竖直向上做匀速直线运动,但未露出液面,此时金属块排开水的体积不变,由阿基米德原理可知,此时的浮力不变,绳子的拉力也不变,即为图中的AB段.当金属块完全露出液面,没有浸入水中时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图中的CD段,据此求出金属块重.来判断C是否符合题意.当金属块未露出液面时,拉力等于重力减去浮力,据此求金属块受到的浮力,据此来判断A是否符合题意.首先判断拉力的在t1至t2时间段内(即BC段)的变化,再利用公式F浮=G-F拉判断浮力的变化.来判断BD是否符合题意.
10.A
【解析】
浸在液体(或气体)里的物体,受到液体(或气体)对物体产生向上托的力叫浮力,浮力的方向总是竖直向上,图中1符合。
故选A。
11.D
【解析】
由题知,体积相等的甲、乙、丙完全浸入水中,∵物体浸没水中时,排开水的体积V排=V物,∴甲、乙、丙排开水的体积相同,又∵F浮=ρ液gV排,∴甲、乙、丙受到的浮力一样大。故选D。
12.C
【解析】
由图知道,物体都完全浸没在液体中,所以排开的液体体积相同,而一种液体是水、另一种是盐水,因为两个液体的密度不同,所以它们所受的浮力不同,所以该同学这次操作的目的是:探究物体所受浮力大小与液体的密度的关系,故选C.
13. 12 45 25
【解析】
甲图中,石块受到三个力的作用:向下的重力、向上的拉力和浮力,所以浮力为
F浮A=GA﹣FA=20N﹣8N=12N
乙图中,木块受到三个力的作用:向下的重力和拉力、向上的浮力,所以浮力为
F浮B=GB+FB=20N+25N=45N
丙图中,木块受到三个力的作用:向下的重力和压力、向上的浮力,所以浮力为
F浮C=G木+G石=20N+5N=25N
14. 竖直向上 5
【解析】
由浮力的产生条件可知,木块受到的浮力的方向是竖直向上的。
因浮力的定义为物体上下表面受到液体的压力差,故由题意可知,木块受到的浮力大小为
15N-10N=5N
15. 1 2.5×103
【解析】
小石块所受的浮力为
F浮=G-F′=2.5N-1.5N=1N
由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可得
小石块密度为
16.1
【解析】
由浮力产生的原因可知:浮力的方向总是竖直向上的,故图中的小球受到的浮力的大小与小球放置的位置无关,它受到的浮力的方向是与水平面垂直的。故应选序号1。
17.a、b、d
【解析】
物体在液体中因为上下表面的压力差而产生浮力,物体b、a、d上下表面在液体中都受到了压力,而且由于上下表面在液体的深度不同,都会产生压力差,都受到了浮力的作用。c物体下表面没有水,故c没有受到浮力的作用。
18. 物体受到竖直向上的浮力 浮力的大小 排开液体的体积 液体的密度 物体浸没在液体中的深度
【解析】
(1)(a)(b)两图中,(b)图中测力计的示数变小,重力不变,说明竖直方向上必然有一个向上的力,这个力就是浮力,即物体受到了竖直向上的浮力。弹簧测力计示数减小的值,就是浮力的大小,所以两图中弹簧测力计的示数差等于物体所受浮力的大小。
(2)(a)(b)两图中,液体的密度相同,排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同,即物体受到的浮力不同,说明浸在同一液体中的物体所受浮力大小跟物体排开液体的体积有关。
(3)(c)(d)两图中,物体排开液体的体积相等,液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,即物体受到的浮力不同,说明物体排开相同的体积液体时,所受浮力大小跟被浸入液体的密度有关。
(5)(d)(e)两图中,物体排开液体的体积和液体的密度相同,浸没的深度相同,弹簧测力计示数相同,即物体受到的浮力相同,说明物体浸没在同种液体中,所受浮力大小跟浸入液体的深度无关。
19. 4 0.8 D 不能
【解析】
(1)由图所示,物体在空气中的弹簧测力计示数为4N,则物体所受重力为4N。
(2)物体受到的浮力大小,利用称重法
可以看出当等于3.2N时,浮力最大
(3)从弹簧秤示数可以看出,力F逐渐减小,当力F大小为3.2N时,保持不变,所以图像D符合弹簧测力计示数F和物体下表面在水中的深度h关系。
(4)弹簧秤最大量程为5N,换算为质量0.5kg,可见弹簧秤的最大量程为0.5kg,而一个西瓜,超过其量程,如果使用,会损坏弹簧秤,所以不能使用。
20.见解析所示
【解析】
在浴缸里洗澡时,人浸在水中,要受到水的浮力,在水中浮力抵消了身体的一部分重力,即相当于手用的力和浮力一起把身体举起来.而在地面时,手要支撑身体的全部重力,所以在水中比在地面容易得多.
人受到水的浮力导致了这样的现象.在浴缸里,以身体为研究对象,做受力分析.身体受向下的重力G,向上的浮力F,还有手臂的支持力N,三力平衡即G=F+N时,身体被抬起.在地上,只受向下的重力G,手臂的支持力N1,当N1=G时,才能抬起身体.
N1>N,所以在地上想这样做很难.
21.手堵住瓶口,向里倒水.
【解析】
解:对准乒乓球迅速倒水时,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;用手堵住瓶口,向里倒水,球的下部进入水后,下部也受到向上的压力,产生压力差,所以乒乓球受到浮力而上浮.
点睛:浮力是由于浸没在液体中的物体上下表面受到液体的压力差而产生.如果物体的下表面没有水,则物体不受浮力.
答案第1页,共2页
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