人教版初中物理八年级下册10.2《浮力的计算》知识点巩固

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名称 人教版初中物理八年级下册10.2《浮力的计算》知识点巩固
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2020-06-23 18:59:40

文档简介

人教版初中物理八年级下册10.2《浮力的计算》知识点巩固
一、浮力的计算
1.(2020八下·闽侯期中)把重3 N的铁块放入装满水的溢水杯里,铁块静止时,从杯中溢出的水重为1 N。则铁块受到的浮力(  )
A.一定是2 N B.可能是1 N C.一定是1 N D.可能是3 N
【答案】C
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】根据阿基米德原理可知铁块受到的浮力F浮=G排=1N
故答案为:C。
【分析】根据阿基米德原理可知,物体进入液体中受到的浮力等于物体排开的液体受到的重力。
2.(2020八下·薛城期中)如图所示,将漂浮在水面上的木块缓慢下压到水底的过程中,木块受到的浮力(  )
A.先变大后变小 B.先变大后不变
C.先不变后变大 D.先变小后变大
【答案】B
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】将漂浮在水面上的木块缓慢向下压,当木块全部浸入水中后仍继续向下压一段距离,排开水的体积先变大,最后不变,根据浮力的计算公式F浮 =ρ液gV排,可知木块的浮力先变大后不变。
故答案为:B。
【分析】物体排开液体的体积越大,受到的浮力,液体密度和排开的体积不变,浮力不变。
3.(2020八下·薛城期中)体积相同的木块和铁块放入水中静止后,它们受到的浮力大小关系为(  )
A.木块的浮力大 B.铁块的浮力大
C.一样大 D.无法判断
【答案】B
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】因为ρ铁>ρ水>ρ木
所以,放入水中,木块会漂浮,铁块会下沉,因为V木>V木排,V铁=V铁排
由题可知,木块和铁块的体积相同,所以,根据F浮=ρ水V排g,铁块受到水的浮力更大。
故答案为:B。
【分析】根据液体密度和排开液体的体积,计算浮力的大小。
4.(2020八下·郯城期中)如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间/变化的图象,结合图象中的信息,下列判断不正确的是(  )
A.该金属块的重力为54N
B.浸没在水中时金属块受到的浮力大小是20N
C.5~9s时物体受到的浮力不断变小
D.若在第6s末剪断细绳后金属块会上浮到水面上
【答案】D
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】A.当金属块完全露出液面时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图中的CD段,由图可知,该金属块重力为
A正确;A不符合题意;
B.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,则金属块浸没时受到的浮力为
B正确;B不符合题意;
C.从图可知,绳子的拉力在5s至9s时间段内逐渐的变大,则由公式 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,C正确;C不符合题意;
D.由图可知,在第6s末时,物体所受的力
如果此时剪断细绳即物体不再受到拉力的作用,则
即物体会下沉,D错误;D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据测力计对物体的拉力计算重力,利用重力和物体浸没时测力计的示数差计算浮力,若物体排开液体的体积不变,液体密度不变,物体受到的压强不变。
5.(2020八下·哈尔滨期中)“青岛号”导弹驱逐舰满载时的排水量是4800t,则它在安全航行中受到的最大浮力为   N。当它从长江驶入海洋时,所受浮力   (选填“变大”、“变小”或“不变”)(g=10N/kg)。
【答案】4.8×107N;不变
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】“青岛号”导弹驱逐舰满载时的排水量是4800t,则它在安全航行中受到的最大浮力为 驱逐舰在长江里和在海里都是漂浮,受到的浮力都等于其重力,当它从长江驶入海洋时,它的重力没有改变,所以它受到的浮力不变。
【分析】根据物体排开液体的质量计算浮力大小,物体漂浮时,液体密度改变,但浮力不变。
6.(2020·禅城模拟)一块重为30牛,体积为2×10﹣3米3的金属块,用细绳拉着浸没在水中,如图所示,金属块受到浮力的大小为   牛,所受重力与拉力的合力方向为   。现将金属块从图中位置缓慢拉至刚好离开水面的过程,金属块所受的拉力F   (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】19.6;竖直向上;变大
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】解:(1)金属块浸没在水中,则V排=2×10﹣3m3,
故金属块受到浮力:F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×9.8N/kg×2×10﹣3m3=19.6N。
金属块在竖直向上的拉力F、浮力F浮和竖直向下的重力G的作用下保持静止,G>F浮,故拉力方向竖直向上。
将金属块从图中位置缓慢拉至刚好离开水面的过程,金属块排开水的体积不断变小,
根据F浮=ρ水gV排知,所受浮力F浮变小,而重力G不变,故拉力F变大。
故答案为:19.6;竖直向上;变大。
【分析】阿基米德原理给出了一种求解物体浮力大小的方法,F浮=ρ液gV排,ρ液是液体的密度,V排使物体排开水的体积,再对物体进行受力分析求解即可。
7.(2020八下·射阳月考)一艘排水量为3000吨的轮船在河水中航行,满载时船及所装的货物共重   N;当这艘轮船从河里驶入海里时,由于海水的密度比河水的密度大,因此轮船所受浮力   ,(选填“变大”、“变小”或“不变”,下同)排开水的体积   。(g取10N/kg)
【答案】3×107;不变;变小
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】轮船满载时受到的浮力F浮=G排=m排g=3000×103kg×10N/kg=3×107N
船处于漂浮状态,浮力等于重力,即满载时船及所装的货物共重3×107N。因船在海水中也处于漂浮状态,所受浮力不变。因F浮=ρgV排,浮力不变,由河里驶入海里时,水的密度变大,排开水的体积变小。
【分析】根据物体排开液体的质量计算浮力,浮力和液体密度、排开液体的体积有关。
8.(2020·杨浦模拟)将质量为1千克的物块A放入装满水的圆柱形容器中,静止时如图所示,放入前后水对容器底部的压力   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。物块A受到的浮力为   牛,排开水的体积为   米3。

【答案】不变;10;1×10-3
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】将物块放入装满水的圆柱形容器中,水还是满的,水的深度不变,由p=ρgh可知水对容器底的压强不变,由F=pS可知水对容器底部的压力不变。物体A处于漂浮状态,物块A受到的浮力为F浮=G=mg=1kg×10N/kg=10N排开水的体积为V排= =1×10-3m3
【分析】液体的压强和液体的密度、深度有关,当物体漂浮时,根据物体受到的重力计算浮力;利用浮力和液体的密度计算排开液体的体积。
9.(2020·杨浦模拟)一正方体漂浮在水中,排开水的体积为1×10﹣3米3,它受到的浮力为   牛,排开水的质量为   千克。若该正方体漂浮在酒精中(ρ酒精=0.8×103千克/米3),则排开酒精的质量为   千克。
【答案】10;1;1
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】解:(1)根据阿基米德原理可得,正方体所受浮力:F浮水=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N;
因为正方体漂浮在水中,所以由漂浮条件和阿基米德原理可得F浮水=G排水=G木=10N,
由G=mg得,排开水的质量:m排水= = =1kg;(2)若该木块漂浮在酒精中,根据漂浮条件可得木块受到的浮力:F浮酒精=G木,
所以F浮酒精=F浮水,
根据阿基米德原理可知,排开酒精的重力等于排开水的重力,
所以排开酒精的质量等于排开水的质量,等于1kg。
故答案为:10;1;1
【分析】(1)根据阿基米德原理,利用公式F浮=ρ水gV排可计算所受浮力的大小;根据浮力等于排开水的重力,可计算排开水的质量;(2)木块漂浮在水和酒精中时,根据漂浮条件确定受到的浮力关系,进一步计算出排开酒精的质量。
10.(2020·南岗模拟)小聪同学在探究“影响浮力大小的因素”时,做了如图所示的实验,图②中物体A受到水向上和向下的压力的合力为   。
【答案】2N
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】解:图②中,物体A受到水向上和向下的压力的合力即受到的浮力,
根据称重法测浮力:F浮=G﹣F拉=8N﹣6N=2N;
故答案为:2N。
【分析】求解浮力的大小,可以利用称重法求解。
11.(2020·宿州模拟)如图所示,一边长为10cm的正方体悬浮在液体中,上表面受到液体向下的压力F1=5N,下表面受到液体向上的压力F2=15N。(g取10N/kg)求:
(1)该正方体所受浮力的大小;
(2)液体的密度;
(3)正方体下表面距离液面的深度。
【答案】(1)解:由浮力产生的原因可得,正方体受到的浮力F浮=F2-F1=15N-5N=10N
答:该正方体所受浮力的大小10N
(2)解:物体悬浮时排开液体的体积和自身的体积相等,则物体排开液体的体积V排=V=L3=(10cm)3=1000cm3=1×10-3m3
液体的密度ρ= =1×103kg/m3
答:液体的密度1×10-2m2
(3)解:正方体下表面的面积S=L2=(10cm)2=100cm2=1×10-2m2
液体对物体下表面的压强p= =1.5×103Pa
正方体下表面到液面的距离h下= =0.15m=15cm
答:物体下表面距离液面的深度15cm
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)物体浸没在液体中时,利用上下表面的压力差计算浮力;(2)利用浮力和排开的液体体积,计算液体密度;(3)根据压力和受力面积的比值计算要求,利用压强和液体密度计算深度。
二、阿基米德原理
12.(2020八下·齐齐哈尔期中)把一个小球放入盛满某种液体的溢水杯中,小球沉在杯底,从杯中溢出 1000g 液体,则小 球所受浮力(  )
A.大于 10N B.小于 10N C.等于 10N D.无法判断
【答案】C
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】根据阿基米德原理分析解答。
【分析】根据阿基米德原理可知,小球受到的浮力等于它排开液体受到的重力,即F浮=G排=m排g=1kg×10N/kg=10N,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
13.(2020八下·重庆月考)一艘轮船的排水量是 2×104t,这只轮船满载货物时受到的浮力为   N,排开水的体积是   m3。
【答案】;
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】轮船漂浮在水面上,所受的浮力等于轮船满载货物时的重力,等于排开液体所受的重力,即 由 可得,排开液体的体积
【分析】阿基米德原理给出了一种求解物体浮力大小的方法,F浮=ρ液gV排,ρ液是液体的密度,V排使物体排开水的体积。
14.(2020·青浦模拟)重为 10 牛、体积为 6×10﹣4 米3的石块浸没在水中受到的浮力大小为   牛,它受到重力与浮力的合力大小为   牛,该合力的方向为   .
【答案】6;4;竖直向下
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】(1)体积为6×10﹣4m3的石块浸没在水中受到的浮力为:F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣4m3=6N;(2)由于浮力与重力的方向相反,所以合力的大小为:F合=G﹣F浮=10N﹣6N=4N;该合力的方向与重力方向相同,即竖直向下.
【分析】根据液体密度和排开液体的体积计算浮力大小,根据力的方向和大小计算合力。
15.(2020·金山模拟)漂浮在水面上的物体,排开水的体积为5×10-4米3,它所受的浮力为   牛,浮力方向   ;物体所受合力大小为   牛。
【答案】4.9;竖直向上;0
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】所受的浮力为 物体在液体或气体中所受的浮力方向总是竖直向上。因为物体在水中漂浮,说明竖直方向上处于平衡状态,说明重力和浮力二力平衡,所以所受合力为零。
【分析】阿基米德原理给出了一种求解物体浮力大小的方法,F浮=ρ液gV排,ρ液是液体的密度,V排使物体排开水的体积。
16.(2020·闵行模拟)将物块用细线悬挂于测力计下方,如图(a)所示,静止时测力计示数为F1,若将它浸没于水中并保持静止,如图(b)所示,此时测力计的示数为F2,则物块所受浮力大小为   、方向   着将物块一半浸入水中时,物块受到重力与浮力的合力大小为   。
【答案】F1-F2;竖直向上;(F1-F2)/2
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】根据图像,将物体浸没在液体中时,测力计示数减小,减小的拉力就是浮力为F1-F2,浮力的方向竖直向上,若物体的一半体积进入液体中,受到的浮力是完全浸没时的一半,为(F1-F2)/2.
故答案为:F1-F2;竖直向上;(F1-F2)/2。
【分析】根据物体重力和浸没后测力计是示数差计算物体受到的浮力大小,浮力方向竖直向上,物体受到的浮力和排开液体的体积有关。
17.(2020·徐汇模拟)体积为5×10-3米3的物体浸没在水中,求物体受到的浮力。
【答案】解:因为浸没,所以物体浸入液体的体积等于物体本身的体积,所以物体所受的浮力为
答:物体所受的浮力是49N
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【分析】根据液体的密度和排开液体的体积计算物体受到的浮力大小。
18.(2020八下·齐齐哈尔期中)某组同学利用如下器材和步骤验证“阿基米德原理”:
(1)为验证阿基米德原理,实验需要比较的物理量是   .
(2)如图是验证阿基米德原理的一个实验过程图,通过图中   两个步骤测 出了浮力(选填代号即可).
(3)在进行步骤 C 时看到的现象是:   .
(4)DE 两步可以算出小桶中水的重力,这个重力跟   相等.
(5)小明同学利用上面实验中的器材和木块,
进一步探究了漂浮在水面上的物体所受浮力
的大小是否遵循阿基米德原理.但实验过程中
有一个步骤与上图不同,这个步骤是   (选填代号即可)
【答案】(1)浮力、排开液体的重力
(2)B、 C
(3)测力计示数减小
(4)浮力
(5)C
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】(1)为验证阿基米德原理,实验需要比较的物理量是:浮力、排开液体的重力.
(2)步骤B测出物体的重力,步骤C中测出浸没时测力计的示数,根据F浮=G-F拉计算出物体受到的浮力,那么:通过图中BC两个步骤测 出了浮力;
(3)在进行步骤 C 时看到的现象是: 测力计示数减小;
(4)DE 两步可以算出小桶中水的重力,这个重力跟浮力相等;
(5)小明同学利用上面实验中的器材和木块, 进一步探究了漂浮在水面上的物体所受浮力 的大小是否遵循阿基米德原理.但实验过程中 有一个步骤与上图不同,这个步骤是C。
【分析】(1)阿基米德原理的内容是:物体受到的浮力等于它排开液体受到的重力,据此判断要比较的物理量;
(2)根据F浮=G-F拉分析判断;
(3)当物体慢慢浸入水中时,它排开水的体积不断增大,受到的浮力不断增大,根据F拉=G-F浮可知,此时测力计的示数逐渐减小。
(4)D中测力计的示数是小桶和排开水的总重力,E是小桶的重力,二者之差就是物体排开水的重力,因此水的重力应该和物体受到的浮力相等;
(5)当物体漂浮在水面上时,此时它受到的浮力和重力是平衡力,即浮力等于重力,因此只需在步骤C中,将木块放入后承接溢出的水即可,就不需要弹簧测力计了。
1 / 1人教版初中物理八年级下册10.2《浮力的计算》知识点巩固
一、浮力的计算
1.(2020八下·闽侯期中)把重3 N的铁块放入装满水的溢水杯里,铁块静止时,从杯中溢出的水重为1 N。则铁块受到的浮力(  )
A.一定是2 N B.可能是1 N C.一定是1 N D.可能是3 N
2.(2020八下·薛城期中)如图所示,将漂浮在水面上的木块缓慢下压到水底的过程中,木块受到的浮力(  )
A.先变大后变小 B.先变大后不变
C.先不变后变大 D.先变小后变大
3.(2020八下·薛城期中)体积相同的木块和铁块放入水中静止后,它们受到的浮力大小关系为(  )
A.木块的浮力大 B.铁块的浮力大
C.一样大 D.无法判断
4.(2020八下·郯城期中)如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间/变化的图象,结合图象中的信息,下列判断不正确的是(  )
A.该金属块的重力为54N
B.浸没在水中时金属块受到的浮力大小是20N
C.5~9s时物体受到的浮力不断变小
D.若在第6s末剪断细绳后金属块会上浮到水面上
5.(2020八下·哈尔滨期中)“青岛号”导弹驱逐舰满载时的排水量是4800t,则它在安全航行中受到的最大浮力为   N。当它从长江驶入海洋时,所受浮力   (选填“变大”、“变小”或“不变”)(g=10N/kg)。
6.(2020·禅城模拟)一块重为30牛,体积为2×10﹣3米3的金属块,用细绳拉着浸没在水中,如图所示,金属块受到浮力的大小为   牛,所受重力与拉力的合力方向为   。现将金属块从图中位置缓慢拉至刚好离开水面的过程,金属块所受的拉力F   (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
7.(2020八下·射阳月考)一艘排水量为3000吨的轮船在河水中航行,满载时船及所装的货物共重   N;当这艘轮船从河里驶入海里时,由于海水的密度比河水的密度大,因此轮船所受浮力   ,(选填“变大”、“变小”或“不变”,下同)排开水的体积   。(g取10N/kg)
8.(2020·杨浦模拟)将质量为1千克的物块A放入装满水的圆柱形容器中,静止时如图所示,放入前后水对容器底部的压力   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。物块A受到的浮力为   牛,排开水的体积为   米3。

9.(2020·杨浦模拟)一正方体漂浮在水中,排开水的体积为1×10﹣3米3,它受到的浮力为   牛,排开水的质量为   千克。若该正方体漂浮在酒精中(ρ酒精=0.8×103千克/米3),则排开酒精的质量为   千克。
10.(2020·南岗模拟)小聪同学在探究“影响浮力大小的因素”时,做了如图所示的实验,图②中物体A受到水向上和向下的压力的合力为   。
11.(2020·宿州模拟)如图所示,一边长为10cm的正方体悬浮在液体中,上表面受到液体向下的压力F1=5N,下表面受到液体向上的压力F2=15N。(g取10N/kg)求:
(1)该正方体所受浮力的大小;
(2)液体的密度;
(3)正方体下表面距离液面的深度。
二、阿基米德原理
12.(2020八下·齐齐哈尔期中)把一个小球放入盛满某种液体的溢水杯中,小球沉在杯底,从杯中溢出 1000g 液体,则小 球所受浮力(  )
A.大于 10N B.小于 10N C.等于 10N D.无法判断
13.(2020八下·重庆月考)一艘轮船的排水量是 2×104t,这只轮船满载货物时受到的浮力为   N,排开水的体积是   m3。
14.(2020·青浦模拟)重为 10 牛、体积为 6×10﹣4 米3的石块浸没在水中受到的浮力大小为   牛,它受到重力与浮力的合力大小为   牛,该合力的方向为   .
15.(2020·金山模拟)漂浮在水面上的物体,排开水的体积为5×10-4米3,它所受的浮力为   牛,浮力方向   ;物体所受合力大小为   牛。
16.(2020·闵行模拟)将物块用细线悬挂于测力计下方,如图(a)所示,静止时测力计示数为F1,若将它浸没于水中并保持静止,如图(b)所示,此时测力计的示数为F2,则物块所受浮力大小为   、方向   着将物块一半浸入水中时,物块受到重力与浮力的合力大小为   。
17.(2020·徐汇模拟)体积为5×10-3米3的物体浸没在水中,求物体受到的浮力。
18.(2020八下·齐齐哈尔期中)某组同学利用如下器材和步骤验证“阿基米德原理”:
(1)为验证阿基米德原理,实验需要比较的物理量是   .
(2)如图是验证阿基米德原理的一个实验过程图,通过图中   两个步骤测 出了浮力(选填代号即可).
(3)在进行步骤 C 时看到的现象是:   .
(4)DE 两步可以算出小桶中水的重力,这个重力跟   相等.
(5)小明同学利用上面实验中的器材和木块,
进一步探究了漂浮在水面上的物体所受浮力
的大小是否遵循阿基米德原理.但实验过程中
有一个步骤与上图不同,这个步骤是   (选填代号即可)
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】根据阿基米德原理可知铁块受到的浮力F浮=G排=1N
故答案为:C。
【分析】根据阿基米德原理可知,物体进入液体中受到的浮力等于物体排开的液体受到的重力。
2.【答案】B
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】将漂浮在水面上的木块缓慢向下压,当木块全部浸入水中后仍继续向下压一段距离,排开水的体积先变大,最后不变,根据浮力的计算公式F浮 =ρ液gV排,可知木块的浮力先变大后不变。
故答案为:B。
【分析】物体排开液体的体积越大,受到的浮力,液体密度和排开的体积不变,浮力不变。
3.【答案】B
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】因为ρ铁>ρ水>ρ木
所以,放入水中,木块会漂浮,铁块会下沉,因为V木>V木排,V铁=V铁排
由题可知,木块和铁块的体积相同,所以,根据F浮=ρ水V排g,铁块受到水的浮力更大。
故答案为:B。
【分析】根据液体密度和排开液体的体积,计算浮力的大小。
4.【答案】D
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】A.当金属块完全露出液面时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图中的CD段,由图可知,该金属块重力为
A正确;A不符合题意;
B.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,则金属块浸没时受到的浮力为
B正确;B不符合题意;
C.从图可知,绳子的拉力在5s至9s时间段内逐渐的变大,则由公式 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,C正确;C不符合题意;
D.由图可知,在第6s末时,物体所受的力
如果此时剪断细绳即物体不再受到拉力的作用,则
即物体会下沉,D错误;D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据测力计对物体的拉力计算重力,利用重力和物体浸没时测力计的示数差计算浮力,若物体排开液体的体积不变,液体密度不变,物体受到的压强不变。
5.【答案】4.8×107N;不变
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】“青岛号”导弹驱逐舰满载时的排水量是4800t,则它在安全航行中受到的最大浮力为 驱逐舰在长江里和在海里都是漂浮,受到的浮力都等于其重力,当它从长江驶入海洋时,它的重力没有改变,所以它受到的浮力不变。
【分析】根据物体排开液体的质量计算浮力大小,物体漂浮时,液体密度改变,但浮力不变。
6.【答案】19.6;竖直向上;变大
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】解:(1)金属块浸没在水中,则V排=2×10﹣3m3,
故金属块受到浮力:F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×9.8N/kg×2×10﹣3m3=19.6N。
金属块在竖直向上的拉力F、浮力F浮和竖直向下的重力G的作用下保持静止,G>F浮,故拉力方向竖直向上。
将金属块从图中位置缓慢拉至刚好离开水面的过程,金属块排开水的体积不断变小,
根据F浮=ρ水gV排知,所受浮力F浮变小,而重力G不变,故拉力F变大。
故答案为:19.6;竖直向上;变大。
【分析】阿基米德原理给出了一种求解物体浮力大小的方法,F浮=ρ液gV排,ρ液是液体的密度,V排使物体排开水的体积,再对物体进行受力分析求解即可。
7.【答案】3×107;不变;变小
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】轮船满载时受到的浮力F浮=G排=m排g=3000×103kg×10N/kg=3×107N
船处于漂浮状态,浮力等于重力,即满载时船及所装的货物共重3×107N。因船在海水中也处于漂浮状态,所受浮力不变。因F浮=ρgV排,浮力不变,由河里驶入海里时,水的密度变大,排开水的体积变小。
【分析】根据物体排开液体的质量计算浮力,浮力和液体密度、排开液体的体积有关。
8.【答案】不变;10;1×10-3
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】将物块放入装满水的圆柱形容器中,水还是满的,水的深度不变,由p=ρgh可知水对容器底的压强不变,由F=pS可知水对容器底部的压力不变。物体A处于漂浮状态,物块A受到的浮力为F浮=G=mg=1kg×10N/kg=10N排开水的体积为V排= =1×10-3m3
【分析】液体的压强和液体的密度、深度有关,当物体漂浮时,根据物体受到的重力计算浮力;利用浮力和液体的密度计算排开液体的体积。
9.【答案】10;1;1
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】解:(1)根据阿基米德原理可得,正方体所受浮力:F浮水=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N;
因为正方体漂浮在水中,所以由漂浮条件和阿基米德原理可得F浮水=G排水=G木=10N,
由G=mg得,排开水的质量:m排水= = =1kg;(2)若该木块漂浮在酒精中,根据漂浮条件可得木块受到的浮力:F浮酒精=G木,
所以F浮酒精=F浮水,
根据阿基米德原理可知,排开酒精的重力等于排开水的重力,
所以排开酒精的质量等于排开水的质量,等于1kg。
故答案为:10;1;1
【分析】(1)根据阿基米德原理,利用公式F浮=ρ水gV排可计算所受浮力的大小;根据浮力等于排开水的重力,可计算排开水的质量;(2)木块漂浮在水和酒精中时,根据漂浮条件确定受到的浮力关系,进一步计算出排开酒精的质量。
10.【答案】2N
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】解:图②中,物体A受到水向上和向下的压力的合力即受到的浮力,
根据称重法测浮力:F浮=G﹣F拉=8N﹣6N=2N;
故答案为:2N。
【分析】求解浮力的大小,可以利用称重法求解。
11.【答案】(1)解:由浮力产生的原因可得,正方体受到的浮力F浮=F2-F1=15N-5N=10N
答:该正方体所受浮力的大小10N
(2)解:物体悬浮时排开液体的体积和自身的体积相等,则物体排开液体的体积V排=V=L3=(10cm)3=1000cm3=1×10-3m3
液体的密度ρ= =1×103kg/m3
答:液体的密度1×10-2m2
(3)解:正方体下表面的面积S=L2=(10cm)2=100cm2=1×10-2m2
液体对物体下表面的压强p= =1.5×103Pa
正方体下表面到液面的距离h下= =0.15m=15cm
答:物体下表面距离液面的深度15cm
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)物体浸没在液体中时,利用上下表面的压力差计算浮力;(2)利用浮力和排开的液体体积,计算液体密度;(3)根据压力和受力面积的比值计算要求,利用压强和液体密度计算深度。
12.【答案】C
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】根据阿基米德原理分析解答。
【分析】根据阿基米德原理可知,小球受到的浮力等于它排开液体受到的重力,即F浮=G排=m排g=1kg×10N/kg=10N,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
13.【答案】;
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】轮船漂浮在水面上,所受的浮力等于轮船满载货物时的重力,等于排开液体所受的重力,即 由 可得,排开液体的体积
【分析】阿基米德原理给出了一种求解物体浮力大小的方法,F浮=ρ液gV排,ρ液是液体的密度,V排使物体排开水的体积。
14.【答案】6;4;竖直向下
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】(1)体积为6×10﹣4m3的石块浸没在水中受到的浮力为:F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣4m3=6N;(2)由于浮力与重力的方向相反,所以合力的大小为:F合=G﹣F浮=10N﹣6N=4N;该合力的方向与重力方向相同,即竖直向下.
【分析】根据液体密度和排开液体的体积计算浮力大小,根据力的方向和大小计算合力。
15.【答案】4.9;竖直向上;0
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】所受的浮力为 物体在液体或气体中所受的浮力方向总是竖直向上。因为物体在水中漂浮,说明竖直方向上处于平衡状态,说明重力和浮力二力平衡,所以所受合力为零。
【分析】阿基米德原理给出了一种求解物体浮力大小的方法,F浮=ρ液gV排,ρ液是液体的密度,V排使物体排开水的体积。
16.【答案】F1-F2;竖直向上;(F1-F2)/2
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】根据图像,将物体浸没在液体中时,测力计示数减小,减小的拉力就是浮力为F1-F2,浮力的方向竖直向上,若物体的一半体积进入液体中,受到的浮力是完全浸没时的一半,为(F1-F2)/2.
故答案为:F1-F2;竖直向上;(F1-F2)/2。
【分析】根据物体重力和浸没后测力计是示数差计算物体受到的浮力大小,浮力方向竖直向上,物体受到的浮力和排开液体的体积有关。
17.【答案】解:因为浸没,所以物体浸入液体的体积等于物体本身的体积,所以物体所受的浮力为
答:物体所受的浮力是49N
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【分析】根据液体的密度和排开液体的体积计算物体受到的浮力大小。
18.【答案】(1)浮力、排开液体的重力
(2)B、 C
(3)测力计示数减小
(4)浮力
(5)C
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】(1)为验证阿基米德原理,实验需要比较的物理量是:浮力、排开液体的重力.
(2)步骤B测出物体的重力,步骤C中测出浸没时测力计的示数,根据F浮=G-F拉计算出物体受到的浮力,那么:通过图中BC两个步骤测 出了浮力;
(3)在进行步骤 C 时看到的现象是: 测力计示数减小;
(4)DE 两步可以算出小桶中水的重力,这个重力跟浮力相等;
(5)小明同学利用上面实验中的器材和木块, 进一步探究了漂浮在水面上的物体所受浮力 的大小是否遵循阿基米德原理.但实验过程中 有一个步骤与上图不同,这个步骤是C。
【分析】(1)阿基米德原理的内容是:物体受到的浮力等于它排开液体受到的重力,据此判断要比较的物理量;
(2)根据F浮=G-F拉分析判断;
(3)当物体慢慢浸入水中时,它排开水的体积不断增大,受到的浮力不断增大,根据F拉=G-F浮可知,此时测力计的示数逐渐减小。
(4)D中测力计的示数是小桶和排开水的总重力,E是小桶的重力,二者之差就是物体排开水的重力,因此水的重力应该和物体受到的浮力相等;
(5)当物体漂浮在水面上时,此时它受到的浮力和重力是平衡力,即浮力等于重力,因此只需在步骤C中,将木块放入后承接溢出的水即可,就不需要弹簧测力计了。
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