(共13张PPT)
物理 八年级下册 人教版
第十章 浮力
专题训练七 压强和浮力的分析与计算
类型一 同物同液
1. (2021·乐山)用细绳连在一起的气球和铁块恰能悬浮在盛水的圆柱形容器内的某一位置(如图实线所示),若用一细铁丝(铁丝体积不计)将铁块轻轻向下压较长一段距离后(如图虚线所示),气球受到的浮力、气球和铁块在水中的浮沉情况及水对容器底部的压强将( )
A. 变小,下沉,变小 B. 变小,下沉,不变
C. 不变,悬浮,变小 D. 不变,悬浮,不变
A
2. (2021·凉山州)如图所示,将一个空心铁球浸没入水中,放手后铁球恰好悬浮,若沿虚线方向将铁球切成大小不等的两块,则( )
A. 大块的将下沉,小块的将上浮
B. 大块的将上浮,小块的将下沉
C. 两块都将上浮
D. 两块都将下沉
B
类型二 同物异液
3. 水平桌面上两个底面积相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体。将两个完全相同的小球M、N分别放入两个容器中,静止时两球状态如图所示,两容器内液面相平。下列分析正确的是( )
A. 两小球所受浮力FM<FN
B. 两种液体的密度ρ甲<ρ乙
C. 两种液体对容器底部的压强p甲=p乙
D. 两种液体对容器底部的压力F甲>F乙
D
4. 小李把同一个物体依次放入装有不同液体的三个相同的容器内,待物体静止后液面高度相同,如图所示,则下列四种说法正确的是( )
A. 三个容器中,木块受到的浮力关系是:F丙>F甲>F乙
B. 三个容器内的液体质量相等
C. 三个容器中,甲容器内的液体密度最小
D. 三个容器中,容器对水平桌面的压强关系是:p丙>p乙>p甲
C
类型三 异物同液
5. (2021·广州)将体积相同的甲、乙实心球放入装有水的烧杯中。若甲、乙所受的重力和排开水所受的重力如下表。则两球静止在水中时的情形可能是( )
A B C D
C
6. (2021·永州)如图所示,底面积相同的甲、乙两个容器放在水平桌面上,容器内的水面相平。现将a、b两个体积相同的实心物体分别放入甲、乙两个容器内,静止时a沉在甲容器底部,b悬浮在乙容器的水中。下列说法正确的是( )
A. a、b两物体的密度ρa=ρb
B. a、b两物体的质量ma<mb
C. a、b两物体所受的浮力Fa>Fb
D. 放入a、b两物体后,甲、乙容器底部所受水的压强p甲>p乙
D
类型四 异物异液
7. (2020·大连)如图所示,两个完全相同的柱形容器放在水平桌面上,分别装有甲、乙两种不同的液体。a、b是体积相等的两个小球,a球漂浮在液面上,b球沉没在容器底。甲液面高于乙液面,且两种液体对容器底的压强相等。则( )
A. 两种液体的密度ρ甲=ρ乙
B. 两种液体的质量m甲=m乙
C. 两个小球所受的重力Ga>Gb
D. 两个小球所受的浮力Fa<Fb
D
8. (2021·丹东)(多选)如图所示,水平桌面上有质量相等、底面积相同的甲、乙两容器,分别装有不同的液体。现将两个质量相同的实心正方体A、B(VA<VB)分别放入甲、乙两容器中,两物体静止时容器中的液面恰好相平。下列说法正确的是( )
ACD
A. 甲容器底部受到液体的压强大于乙容器底部受到液体的压强
B. 物体A下表面受到液体的压力等于物体B下表面受到液体的压力
C. 放入物体前后,甲容器底部受到液体压强的变化量大于乙容器底部受到液体压强的变化量
D. 放入物体前后,甲容器对桌面压强的变化量等于乙容器对桌面压强的变化量
类型五 叠加、连体
9. A、B是两个不溶于水的物块,用一根细线连接在一起,先后以两种不同方式放入同一个装有水的烧杯中,处于如图甲、乙所示的静止状态。试判断两种情况下,烧杯中水面的高度h甲、h乙的大小关系为( )
A. h甲<h乙 B. h甲>h乙
C. h甲=h乙 D. 无法判断
C
10. 两只相同的大物块丙和丁,其中丙物块下端与物块甲通过绳子相连,丁物块上面放着与甲体积相等的物块乙,都恰好上表面与水面相平,如图所示。则下列说法不正确的是( )
A. 两种情况下,大物块丙和丁所受浮力相等
B. 绳的拉力与乙物块的重力大小相等
C. 甲物块比乙物块的密度小
D. 甲物块比乙物块的质量大
C(共16张PPT)
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第十章 浮力
专题训练八 利用浮力测密度
类型一 测液体密度
1. (漂浮条件法)小明按照教材的要求制作简易密度计来测量该液体密度。
(1)取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口。塞入金属丝的目的是使吸管能_________在液体中。
竖直漂浮
(2)将吸管放到水中的情景如图甲所示,测得浸入的长度为H;放到该液体中的情景如图乙所示,浸入的长度为h。用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度,则ρ液____(选填“>”“<”或“=”)ρ水,ρ液与ρ水、h及H的关系式是ρ液=_____。
>
2. (漂浮条件法)小明想用另一种方法粗略测盐水密度,于是找来了刻度尺、水、圆柱形杯、平底试管(试管壁、底厚度忽略不计)等器材,进行如下实验:
(1)向圆柱形杯中加适量水,把空试管放入水中竖直漂浮,如图甲所示,用刻度尺测量试管浸入水中的深度h1。
(2)向试管中缓缓倒入盐水,让试管慢慢下沉,当试管底刚刚接触圆柱形杯底时停止向试管倒入盐水(试管对圆柱形杯底无压力),如图乙所示,用刻度尺测量圆柱形杯中水的深度h2。
(3)从圆柱形杯中取出试管,用刻度尺测量_____(选填“试管”或“圆柱形杯”)中液体深度h3。
(4)盐水密度的表达式为ρ盐水=___________(已知水的密度为ρ水)。
试管
1.5×103
类型二 测固体密度
4. (溢水法)小晨设计了一个实验,用排水法测某实心金属块的密度。实验器材有小空筒、溢水烧杯、量筒和水。实验步骤如下:
①让小空筒漂浮在盛满水的溢水杯中,如图甲;
②将金属块浸没在水中,测得溢出水的体积为20 mL,如图乙;
③将烧杯中20 mL水倒掉,从水中取出金属块,如图丙;
④将金属块放入小空筒,小空筒仍漂浮在水面,测得此时溢出水的体积为44 mL,如图丁。
请回答下列问题:
(1)被测金属块的密度是____g/cm3。
(2)在实验步骤③和④中,将沾有水的金属块放入小空筒,测出的金属块密度将_____(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。
3.2
不变
5. (漂浮条件法)小明借助一个长方体木块和刻度尺测出了石块的密度。
(1)如图甲所示,用刻度尺测出木块浸在水中的深度h1。
(2)如图乙所示,将石块放在木块上,使它们共同_____在水面上,用刻度尺测出木块浸在水中的深度h2。
(3)如图丙所示,将石块用细线系在木块下面放入水中浸没,让木块有一部分体积露出水面,用刻度尺测出___________________h3。
(4)石块密度的表达式:ρ石块=__________(水的密度用ρ水表示)。
漂浮
木块浸在水中的深度
6. (漂浮条件法)小红想测量开水瓶软木塞的密度,于是切下一块干软木用单层薄保鲜膜密封包好,进行了实验,实验步骤如下:
A. 在量筒里装入适量的水,如图甲所示,读出水的体积为V0;
B. 将软木块放入水中静止后,如图乙所示,读出水和浸入水中软木块的总体积为V1;
C. 用细线系住软木块和铁块,将铁块浸没在水中,如图丙所示,读出水和铁块的总体积为V2;
D. 将软木块和铁块同时浸没在水中,如图丁所示,读出水、铁块和软木块的总体积V3。
则小红测得软木塞的密度表达式为ρ=_____________ (用选项中的物理量符号表示,水的密度用ρ水表示)。
7. 下面是张超同学利用量筒和水测量橡皮泥密度的实验过程及分析,如图所示是整个实验的操作情景,请完成下列填空。
(1)在量筒中装适量的水,读出水面对应的刻度值V1=____mL。
(2)把橡皮泥捏成碗状,小心放入量筒使之漂浮在水面上,读出此时水面对应的刻度值V2,根据漂浮条件可求出橡皮泥的质量m=____g。
50
14
(3)再把橡皮泥捏成球放入量筒使之沉入水底,读出此时水面对应的刻度值V3=____mL。
(4)利用密度计算公式可计算出橡皮泥的密度为_________kg/m3。
58
1.75×103
8. (漂浮条件法)小明利用如图甲、乙、丙所示的器材测量盐水的密度:正方体小木块(边长为a)、大烧杯2只、足量的水(已知水的密度为ρ水)。
(1)在烧杯中加入适量的水,如图乙所示,将小木块放入水中,木块漂浮,处于_____(选填“平衡”或“非平衡”)状态,此时木块顶端距离水面的高度为L1。
平衡
(2)如图丙所示,将木块从水中取出擦干后,放入相同体积的盐水中,木块顶端距离盐水面的高度为L2。
(3)木块在水中受到的浮力为________________,盐水的密度为ρ盐水=____________ (用字母表示)。
(4)小明通过实验分析得出木块的密度的表达式为ρ木=____________(用字母表示)。
ρ水ga2×(a-L1)(共15张PPT)
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第十章 浮力
第十章小结与复习
易错盘点
易错点一:浮力的产生
易错现象:
1. 误认为在水中下沉的物体不受浮力。
2. 误认为沉在水底的物体一定不受浮力。
1. 在容器中,有甲、乙、丙三个物体,如图所示,物体与容器壁接触的部分都密闭。没有受到浮力的物体是( )
A. 甲 B. 乙
C. 丙 D. 无法判断
A
易错点二:影响浮力大小的因素
易错现象:
1. 误认为浸没入水中越深,所受浮力越大。
2. 误认为物体受到的浮力大小与物体重力有关。
2. 三个体积相同而材料不同的小球A、B、C在水中静止时的情况如图所示,若它们的重力和浮力分别为GA、GB、GC和FA、FB、FC,则下列判断正确的是( )
A. GA>GB=GC
B. GA<GB=GC
C. FA>FB>FC
D. FA<FB=FC
D
易错点三:物体的浮沉条件判断
易错现象:有同学对物体的浮沉条件应用
不熟,没弄清楚物体的浮沉状态,对有关物理量的关系判断错误。
3. 如图所示,当乒乓球从水里上浮到水面上,乒乓球在A位置时受到的浮力为FA,水对杯底的压强为pA;在B位置时受到的浮力为FB,水对杯底的压强为pB,则它们的大小关系是( )
A. FA=FB pA=pB
B. FA<FB pA<pB
C. FA>FB pA>pB
D. FA>FB pA=pB
C
重难点及中考热点题型题组训练
热点一 阿基米德原理
1. (2021·广东)小明看到清淤作业人员正在将水塘底部的淤泥搬运到船上。他想:水面高度会变化吗?于是进行了探究:首先,将石块a和不吸水的木块b置于装有水的烧杯中,如图所示;然后,将石块a从水中拿出并轻轻放在木块b上,它们处于漂浮状态,则水面高度将( )
A. 下降 B. 上升
C. 不变 D. 无法判断
B
2. (2021·宁波)将密度为0.9 g/cm3、边长为10 cm的立方体冰块放入盛有水的柱状容器中,静止时冰块有2 cm露出水面,如图所示。对容器缓慢加热,直至冰块完全熔化。在冰熔化过程中,下列判断与事实不符的是( )
A. 冰吸收热量,温度保持不变
B. 水面高度始终保持不变
C. 冰块漂浮之后,受到的浮力逐渐变小
D. 水对容器底部的压力最多增大1.0 N
B
3. (2021·达州)如图所示,底面积为100 cm2的圆柱形容器置于水平桌面上,柱形物体被细线拉住静止在水中,该物体下表面受到的压力为22 N,上表面受到的压力为10 N;剪断细线物体静止后,液体对容器底部的压强比剪断细线前减少了300 Pa。g取10 N/kg,下列判断正确的是( )
A. 剪断细线后,容器对水平桌面的压强变小
B. 该物体的密度为0.75×103 kg/m3
C. 剪断细线后,物体静止时所受浮力大小为3 N
D. 物体的质量为1 kg
B
热点二 浮沉条件
4. (2021·龙东地区)质量相等的A、B两实心物块,密度之比ρA∶ρB=3∶2,分别放入足够多的水中,物块所受浮力分别为FA和FB,当两物块静止时所受浮力FA与FB之比不可能是( )
A. 1∶1 B. 2∶3 C. ρ水:ρA D. ρ水:ρB
D
5. (2021·龙东地区)两个完全相同的烧杯A、B中分别盛有两种不同液体,将两个完全相同的小球分别放入两烧杯中,当两小球静止时所处位置如图所示,且两烧杯中的液面相平。两烧杯对桌面的压强分别为pA和pB,它们的大小关系是( )
A. pA>pB B. pA<pB
C. pA=pB D. 无法确定
A
热点三 与浮力相关的实验
6. (2021·潍坊改编)某同学到海边游玩时捡到一块鹅卵石,他利用身边的细线、弹簧测力计、量杯进行了下列操作:
①用细线系住石块,悬挂在测力计下,记录测力计示数为F1;
②量杯中装入海水,记录此时水面刻度为Va;
③将测力计悬挂的石块完全浸没在海水中(不接触杯底且海水不溢出),石块静止时,记录水面刻度值为V,测力计示数为F2。
请回答下列问题:(已知重力与物体质量的比值为g)
(1)鹅卵石的质量为____,鹅卵石的密度为__________。
(2)海水的密度为___________。
热点四 浮力和压强综合计算
7. (2021·黄石)如图所示,将密度为0.6×103 kg/m3、高度为8 cm、底面积为20 cm2的实心圆柱体竖直放在底面积为100 cm2水平放置的容器中(水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)。求:
(1)没加水时,圆柱体对容器底的压强。
(2)向容器内加水,当水加到3 cm深时,求容器底对圆柱体的支持力大小。
(3)继续向容器中加水,当水深为6 cm时,求圆柱体竖直静止时,圆柱体浸入水中的深度h。
(2)向容器内加水,当水加到3 cm深时,假设圆柱体没有浮起,浸没的体积:V1=20 cm2×3 cm=60 cm3=6×10-5 m3,根据阿基米德原理可知圆柱体所受浮力:F浮=ρ水gV1=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×6×10-5 m3=0.6 N<0.96 N,所以此时圆柱体没有浮起,容器底对圆柱体的支持力:F支=G-F浮=0.96 N-0.6 N=0.36 N。(共17张PPT)
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第十章 浮力
第1节 浮力
1. (3分)(2021·沈阳期末)以下情景中没有受到浮力的物体是( )
A B C D
A. 遨游太空的“天宫一号”
B. 在海上巡航的“辽宁号”航空母舰
C. 游在大海深处的鲸鱼
D. 上升的热气球
A
2. (3分)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
C
3. (6分)如图所示,有一个边长为L的正方体浸没在密度是ρ的液体中,在水平方向,液体对左、右两侧的压力F向左和F向右的大小关系是F向左_____(选填“大于”“等于”或“小于”)F向右;在竖直方向,上表面受到的液体压强为p上=_____,受到的压力为F上=_______,下表面受到的液体压强为p下=__________,受到的压力为F下=___________。因此液体会对正方体产生一个向上的压力差F差=______。这个压力差就是液体对正方体的浮力。
等于
ρgh
ρghL2
ρg(h+L)
ρg(h+L)L2
ρgL3
4. (3分)一铁块浸没在海水中时受到的浮力为F1,浸没在清水中时受到的浮力为F2,则F1与F2的大小关系为( )
A. F1>F2 B. F1<F2
C. F1=F2 D. 无法确定
A
5. (3分)两手分别拿着一个小木块和一个大石块浸没在水中,同时松手,小木块上浮,大石块下沉。比较松手时两者所受的浮力( )
A. 木块受的浮力大
B. 石块受的浮力大
C. 两者受的浮力一样大
D. 条件不足,无法比较
B
一、选择题(每小题3分,共9分)
6. 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,则下列说法中错误的是( )
A. A物体一定受到浮力作用
B. B物体一定受到浮力作用
C. C部分一定受到浮力作用
D. D部分一定受到浮力作用
C
7. (多选)夏天,学校组织同学们到海滨浴场游泳,人由浅水区向深水区走去的过程中,下列说法正确的是( )
A. 人受到的重力逐渐减小
B. 人受到的浮力逐渐减小
C. 人受到的浮力逐渐增大
D. 人受到支持力逐渐减小
CD
8. 有一个铜块挂在弹簧测力计上,当铜块全部浸没水中时,弹簧测力计的读数是( )
A. 铜块所受的重力
B. 铜块所受的浮力
C. 铜块所受的重力与浮力之差
D. 以上所述均不正确
C
二、填空题(每空2分,共14分)
9. (2021·宝鸡期末)一个正方体铁块,在水下某深度时,上表面受到15 N压力,下表面受到20 N压力,则铁块受到的浮力是____N;当铁块下沉到某位置时,上表面受到的压力增大至20 N,下表面受到的压力是____N。
5
25
10. 如图所示,一同学用水桶从井中打水,水桶受到的浮力方向是_________;在露出水面前水桶受到的浮力大小将_____;在露出水面未完全离开水面前,水桶受到的浮力大小将_____。(后两空均选填“变大”“不变”或“变小”)
竖直向上
不变
变小
11. 质量相同的实心铜块和实心铁块,若都浸没在煤油中,____(选填“铜”或“铁”)块受到的浮力大;相同体积的实心铜块和铁块,若铜块浸没在煤油中,铁块浸没在水中,____(选填“铜”或“铁”)块受到的浮力大。
铁
铁
三、作图题(2分)
12. 请在图中画出潜水艇所受浮力的示意图(作用点在O点)。
解:
四、实验探究题(12分)
13. 在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时,某同学将铁块挂在弹簧测力计下端,依次完成如图所示实验:
(1)比较图甲a、b、c可知:物体受到的浮力大小跟_______________有关。
(2)比较图甲a、d、e可知:物体受到的浮力大小跟_______________有关。
(3)比较图甲a、c、d可知:物体受到的浮力大小跟物体浸没在液体中的深度_____(选填“有关”或“无关”)。
(4)该同学为了探究“物体受到的浮力大小与物体的重力大小是否有关”,用已知体积相同的重力分别为4 N、4.5 N、5 N的A、B、C三个物体设计了如图乙所示的实验,比较图乙中a、b、c三次实验可得出结论:浮力的大小与物体的重力大小_____(选填“有关”或“无关”)。
排开液体的体积
排开液体的密度
无关
无关
(5)为了探究“浮力的大小与物体的密度是否有关”,应选择图丙中_____(选填字母)两个物体,并分别将它们浸没在_____(选填“同种”或“不同种”)液体中,测出其所受浮力的大小来进行比较可得出结论。
c、d
同种(共10张PPT)
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第十章 浮力
专题训练九 压强和浮力的综合计算
1. (2021·贺州)如图所示,水平桌面上放有一圆柱形溢水杯,它自重7 N,底面积为300 cm2,溢水口距杯底的高度为12 cm,溢水杯中盛有高为10 cm、质量为3 kg的水。现将一体积为1 000 cm3、质量为2.7 kg的正方体铝块缓慢浸没入水中,不计溢水杯的厚度,g取10 N/kg。求:
(1)铝块放入水前,水对溢水杯底部的压强。
(2)铝块浸没在水中受到的浮力。
(3)铝块浸没在水中静止后,溢水杯对水平桌面的压强。
解:(1)水对溢水杯底部的压强:p1=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=1.0×103 Pa。
(2)因为铝块浸没在水中,V排=V物=1 000 cm3=1×10-3 m3,铝块浸没在水中受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-3 m3=10 N。
2. (2021·杭州)小金把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗。他先将一个重为10 N的空桶漂浮在水面上,然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内,桶仍漂浮在水面。(不考虑捞出过程中带出的水,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)空桶漂浮在水面时所受浮力的大小。
(2)鹅卵石捞出放置在桶内时,水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会_____(选填“上升”“下降”或“不变”)。若此时桶排开水的体积为6.0×10-3 m3,求桶内鹅卵石的质量。
上升
解:(1)空桶漂浮在水面上,所以浮力等于重力,即F浮=G桶=10 N。
(2)鹅卵石捞出前沉底,浮力小于重力,即F浮13. 物块P与金属球Q用细线连接,一起放入装有一定质量水的柱状容器内,二者恰好悬浮,如图甲所示,此时柱状容器中水的深度为23 cm;物块P重1 N、体积为1.25×10-4 m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)图甲中水对容器底部的压强。
(2)图甲中物块P所受浮力的大小。
(3)若剪断细线,物块P上浮,金属球Q下沉,待稳定后,物块P漂浮于水面,如图乙所示,求此时物块P露出水面的体积。
解:(1)图甲中水的深度:h=23 cm=0.23 m,图甲中水对容器底部的压强:p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.23 m=2.3×103 Pa。
(2)物块P浸没在水中,则物块P排开水的体积:V排=V=1.25×10-4 m3,由阿基米德原理可得图甲中物块P所受的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.25×10-4 m3=1.25 N。
4. (2021·自贡)如图甲所示,有一体积、质量忽略不计的弹簧,其两端分别固定在容器底部和正方体形状的物体上。已知物体的边长为10 cm,弹簧没有发生形变时的长度为10 cm,弹簧受到拉力作用后,伸长的长度ΔL与拉力F的关系如图乙所示。向容器中加水,直到物体上表面与液面相平,此时水深24 cm。(g取10 N/kg)求:
(1)物体受到水的浮力。
(2)打开出水口,缓慢放水,当弹簧处于没有发生形变的状态时,关闭出水口。求放水前后水对容器底部压强的变化量。
解:(1)物体刚好完全浸没在水中,则有V排=V物=(0.1 m)3=1×10-3 m3,物体所受的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-3 m3=10 N。(共14张PPT)
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第十章 浮力
第2节 阿基米德原理
1. (3分)(广州中考)两个相同的烧杯中分别装满了两种不同的液体,把甲、乙两球分别轻轻放入两杯液体中,最后处于如图所示状态。甲、乙排开液体的重力相等,甲、乙所受浮力相比( )
A. 甲所受浮力更大
B. 乙所受浮力更大
C. 甲、乙所受浮力一样大
D. 不知道液体密度,无法比较浮力大小
C
2. (3分)体积相同、密度不同的三个实心小球A、B、C,放入同种液体中静止时,所处位置如图所示。则三个小球所受浮力大小关系正确的是( )
A. FA=FB=FC
B. FA<FB=FC
C. FA<FB<FC
D. FA>FB>FC
B
3. (3分)用弹簧测力计在空气中称一物块,测得重力为20 N,当把这个物块的二分之一体积浸在水中,弹簧测力计的示数为16 N,这时物块受到的浮力为____N;若将此物块全部浸没在水中,物块受到的浮力为____N,此时弹簧测力计的示数将变为____N。
4. (3分)放在水平桌面上的量筒中盛有120 cm3的水,当把挂在弹簧测力计下的小金属块完全浸入量筒里的水中后,量筒的水面上升到160 cm3刻度处,弹簧测力计的示数为3.4 N,则金属块的体积为____cm3,所受浮力为____N,金属块的质量为_____kg。(g取10 N/kg)
4
8
12
40
0.4
0.38
一、选择题(每小题3分,共18分)
5. 将两物体分别挂在弹簧测力计下,让它们同时浸没在水中时,两弹簧测力计示数的减小值相同,则这两个物体必定有相同的( )
A. 密度 B. 体积 C. 质量 D. 重力
6. (2021·抚顺期中)将重为80 N的物体浸没在盛有水的烧杯中,从烧杯中溢出了30 N的水,则物体所受的浮力( )
A. 一定为30 N B. 一定为80 N
C. 可能大于30 N D. 可能小于30 N
B
C
7. 把同一铁块分别浸没在水中和煤油中,则铁块受到的浮力之比是(已知煤油的密度是0.8 g/cm3)( )
A. 5∶4 B. 1∶1 C. 4∶5 D. 6∶5
8. A、B两物体的质量之比是3∶4,将它们浸没在水中时,受到的浮力之比为3∶2,则两个物体的密度之比是( )
A. 2∶1 B. 1∶2 C. 8∶9 D. 9∶8
A
B
9. (2021·重庆模拟)将金属块挂在弹簧测力计下端,先后浸没在水和酒精中,金属块静止时弹簧测力计的示数如图中甲、乙所示。则下列关于金属块的几个物理量计算正确的是(ρ酒精=0.8×103 kg/m3)( )
A. 在水中受到的浮力为2 N
B. 质量为3 kg
C. 体积为10 cm3
D. 密度为3.0×103 kg/m3
D
10. (多选)如图甲所示,石料在钢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。若不计水的阻力,g取10 N/kg。由图象可知( )
A. 图乙是钢绳拉力F随时间t变化的图象
B. 石料受到的重力为2 300 N
C. 石料浸没入水中后,受到的浮力为900 N
D. 石料的密度为2.8×103 kg/m3
AD
二、填空题(每空2分,共14分)
11. (2021·益阳改编)在弹簧测力计下端悬挂一个金属零件,测力计的示数是5 N。当把零件浸没在密度为0.9×103 kg/m3的液体中时,测力计的示数变为3.2 N。金属零件在液体中受到的浮力是____N,其体积为__________m3,金属零件的密度为________kg/m3。(g取10 N/kg)
1.8
0.2×10-3
2.5×103
12. (2021·枣庄)如图所示是小聪同学利用水、弹簧测力计和金属块测量某液体密度的情景。根据图中信息可知,金属块的重力是____N,金属块在水中受到的浮力是____N,所测液体的密度是________kg/m3。(g取10 N/kg)
2
4.8
1.2×103
13. 在弹簧测力计下挂一个圆柱体M,让M从盛有水的容器上方逐渐竖直浸入水中,弹簧测力计的示数随圆柱体下表面在水中深度的变化关系如图所示,则圆柱体M的底面积为____cm2。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
24
三、计算题(9分)
14. 如图所示,水平放置的平底柱形容器A内装有一些水,不吸水的正方体物块B的边长为10 cm,用细线(重力和体积忽略不计)拉住物块B,细线的另一端固定在容器底部,静止后物块B浸入水中的体积为6×10-4 m3,此时细线被拉直,长为6 cm,物块B所受拉力为1 N。求:(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)物块B受到的浮力。
(2)物块B受到的重力。
(3)水对容器底部的压强。
解:(1)物块B受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×6×10-4 m3=6 N。
(2)物块受竖直向上的浮力、竖直向下的重力和向下的拉力,根据力的平衡条件可得,物块所受的重力:G=F浮-F拉=6 N-1 N=5 N。(共15张PPT)
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第十章 浮力
第3节 物体的浮沉条件及应用
第1课时 物体的浮沉条件
1. (3分)质量相同的甲、乙、丙三个物体浸没在水中的浮沉情况如图所示,此时甲、乙、丙三个物体所受的浮力分别为F甲、F乙、F丙,则下面关系正确的是( )
A. F甲>F乙>F丙 B. F甲=F乙=F丙
C. F甲A
2. (3分)(多选)如图所示,鱼、漂浮的木头、石头处于静止状态,则下列说法正确的是( )
A. 木头受到的浮力大于它自身的重力
B. 鱼受到的浮力等于它排开水的重力
C. 石头受到的浮力等于它自身的重力
D. 石头对水底有压力
BD
3. (3分)一个物体所受的重力为10 N,将其完全浸没在水中时,它所排开的水所受的重力为20 N,此时它所受到的浮力为____N,放手后物体将_____(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”),物体最终静止时所受浮力大小为____N。
20
上浮
10
4. (3分)如图甲所示,烧杯里盛有6 ℃的水,小球在水中恰好悬浮。经研究发现,水的密度随温度的变化关系如图乙所示。现在烧杯四周放上大量的冰块,在烧杯内水的温度下降到0 ℃的过程中,假设小球的体积始终不变,下列关于小球的浮沉情况判断正确的是( )
A. 先上浮然后下沉
B. 浮力变小,一直下沉
C. 先下沉然后上浮
D. 浮力变大,一直上浮
A
5. (4分)(2021·西宁一模)有一重为11.7 N、密度为0.9×103 kg/m3的实心物体。若将该物体投入水中,当物体静止时,物体处于_____(选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)状态,物体所受浮力为_____N;若将该物体投入酒精中,当物体静止时,则物体将处于_____(选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)状态,物体所受浮力为_____N。(ρ酒精=0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg)
漂浮
11.7
沉底
10.4
一、选择题(每小题3分,共9分)
6. 把一个重8 N、体积为1.0×10-3 m3的物体投入水中,当物体静止时,物体的状态和所受浮力是(g取10 N/kg)( )
A. 漂浮,F浮=10 N B. 悬浮,F浮=8 N
C. 漂浮,F浮=8 N D. 沉在水底,F浮=10 N
C
7. 如图所示,a、b是两种物质质量与体积的关系图象,分别用a、b两种物质制成质量相等的甲、乙两实心物体,浸没在水中。松手稳定后( )
A. 甲下沉,甲受到的浮力大
B. 乙下沉,乙受到的浮力大
C. 甲漂浮,甲受到的浮力大
D. 乙漂浮,乙受到的浮力大
D
8. 如图甲所示,物体A的体积为V,放入水中静止时,浸入水中的体积为V1。现将一体积为V2的物体B放在物体A上,物体A刚好全部浸没在水中,如图乙所示。则物体B的密度是( )
D
二、填空题(每空2分,共14分)
9. 在平静的池水中漂浮着一个木球,木球的体积为4 dm3,露出水面的体积为总体积的 ,那么木球受到的浮力为____N,木球的密度为_________kg/m3。(g取10 N/kg)
30
0.75×103
10. 如图甲所示,弹簧测力计示数为5 N。如图乙所示,小球一半浸在水中,测力计示数为2 N。则小球受到的浮力为____N,小球的体积为_____cm3。剪断悬吊小球的细线,将小球全部按入水中后小球将_____(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”),在水中稳定时受到的浮力为____N。(g取10 N/kg)
3
600
上浮
5
11. 一个实心铁球,放在水中静止时所受浮力为F1,放在水银中静止时所受浮力为F2,则F1∶F2=_______。(已知ρ水=1.0×103 kg/m3,ρ铁=7.9×103 kg/m3,ρ水银=13.6×103 kg/m3)
10∶79
三、计算题(9分)
12. (2021·淮南一模)如图甲所示,将一个边长为10 cm的正方体物块放入盛满水的溢水杯中,静止时物块漂浮在水面,物块底部受到水的压强是800 Pa,已知水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,试求:
(1)图甲中物块受到的浮力是多大?
(2)此物块的密度是多大?
(3)如图乙所示,在物块上表面施加一个竖直向下的力F,要使物块全部浸没水中,F应为多少牛?
(3)物块全部浸没水中时排开水的体积:V排=V=10-3 m3,此时物块受到的浮力:F浮′=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10-3 m3=10 N,在物块上表面施加的竖直向下的力:F=F浮′-G=10 N-8 N=2 N。(共15张PPT)
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第十章 浮力
第3节 物体的浮沉条件及应用
第2课时 物体的浮沉条件的应用
1. (7分)轮船的排水量是指轮船满载时排开水的_____(选填“重量”或“质量”)。一艘轮船自重是8×107 N,满载时的排水量为2.4×107 ____,它最多能装________N货物;当它满载货物在河面上航行时,受到的浮力是________N,浸入水中的体积是________m3。当船由内河驶入大海后,船受到的浮力_____(选填“变大”“变小”或“不变”),船身将_____(选填“上浮”“下沉”或“不变”)。(g取10 N/kg)
质量
kg
1.6×108
2.4×108
2.4×104
不变
上浮
2. (3分)下列说法中,正确的是( )
A. 潜水艇的浮沉是通过水舱改变自身体积实现的
B. 潜水艇的浮沉是通过水舱改变自重来实现的
C. 潜水艇在水面上航行时所受的浮力大于它潜入水下航行时所受的浮力
D. 潜水艇浸没在水中越深,受到的浮力越大
B
3. (2分)(2020·广东模拟)潜水艇在海水中由漂浮变为悬浮,潜水艇受到的浮力_____(选填“变大”“变小”或“不变”);如果该潜水艇由海水中潜入长江中仍然保持悬浮,应该_____(选填“增加”或“减少”)潜水艇水舱中水的质量。(ρ水<ρ海水)
变大
减少
4. (3分)如图所示,气象探测是用橡胶或聚脂薄膜材料制成气球,充以比空气密度小的_____或_____,利用浮力可以携带仪器升空,进行高空气象观测的平台。如果一气象探测气球体积约为3.0 m3,球内充满氦气,气象探测气球受到的浮力是_____N(假设气球上升过程中体积不变,g取10 N/kg,ρ氦气=0.18 kg/m3,ρ空气=1.29 kg/m3)。
氢气
氦气
38.7
5. (3分)如图所示,某飞艇充入气体后质量为2 t,体积为2 000 m3,若飞艇能悬浮在空中,要装入_______N货物(ρ空气=1.3 kg/m3,g取10 N/kg)。飞艇从地面升入高空,飞艇所在位置的大气压强_____(选填“变大”“变小”或“不变”)。飞艇升空的原理与飞机升空的原理_____(选填“相同”或“不同”)。
6×103
变小
不同
6. (3分)如图所示是晓彤自制的密度计,关于该密度计,下列说法正确的是( )
A. 密度计是利用漂浮的条件工作的
B. 密度计的刻度是均匀的
C. 密度计的刻度值上大下小
D. 密度计从水中放到盐水中静止时,受到浮力变大,浸入的体积变大
A
一、选择题(每小题3分,共6分)
7. “雪龙”号考察船圆满完成了南极考察任务,返回上海码头落锚。在铁链拉着铁锚缓慢放入水中时,经历了如图所示三种情况:图甲中铁锚部分浸入水中;图乙中铁锚完全浸没水中但未触底;图丙中铁锚沉底。三种情况下船身受到的浮力大小分别为F甲、F乙、F丙,它们的大小关系正确的是( )
A. F甲=F乙=F丙 B. F甲>F乙=F丙
C. F甲>F乙>F丙 D. F甲<F乙<F丙
C
8. 鱼类体内有鱼鳔,鱼通过改变鱼鳔的体积,可以轻易地改变自身的沉浮。鱼能控制自身的沉浮,主要是通过改变( )
A. 所受的浮力 B. 所受的重力
C. 液体的密度 D. 身体的温度
A
二、填空题(每空2分,共14分)
9. 大家都知道“曹冲称象”的方法,如图所示。用物理知识解释“称象”的原理,前后两次水面正对记号说明前后两次排开水的体积_____。要推出“象重等于石头重”的结论,必须附上的关键推理依据是物体漂浮时,_____________________。这里所用到的方法是_______(选填“代换法”或“推理法”)。
相等
所受浮力等于自身重力
代换法
10. 我国首艘航母“辽宁号”的满载排水量为67 500 t,当航母满载时静止在水面上受到的浮力为_________N;某架直升机飞离该航母后,若航母排开的海水体积减少了7 m3,则该直升机的质量是_______kg。(g取10 N/kg,ρ海水=1.0×103 kg/m3)
6.75×108
7×103
11. 如图所示是同一艘潜水艇在水中上浮和下潜的情景,其中____图的潜水艇正在水中上浮。这两种情景中,潜水艇所受的浮力分别为F甲、F乙。则F甲____(选填“>”“=”或“<”)F乙。
甲
=
三、计算题(9分)
12. 潜水器近似可以看作长方体,其规格:长9 m、宽3 m、高3.4 m。该潜水器悬浮在海水中时总质量为25 t(海面大气压为1.0×105 Pa)。
(1)假设海水密度不随深度变化,质量不变的潜水器在上浮且未浮出水面的过程中,受到水的浮力_____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
不变
(2)潜水器悬浮在海水中,求所受到的浮力。
(3)载人潜水器在10 000 m深处,其上表面受到的压力约为2.78×109 N,求海水的密度。
解:(2)潜水器悬浮在海水中时受到的浮力:F浮=G=mg=25×103 kg×10 N/kg=2.5×105 N。