新初三科学培优辅导5《浮力》
参考答案
知识提要
知识检测
一、选择题(每题只有一个正确选项,每题2分,共30分)
1
2
3
4
5
6
7
8
B
C
A
B
B
B
D
D
9
10
11
12
13
14
15
D
B
A
C
D
B
A
二、简答题(每空2分,共36分)
16、50 <
17、1.25 漂浮
18、(1)物体漂浮时浮力等于重力、阿基米德原理 (2)等量代换法
19、900
20、B B
21、相等 大于 相等世纪教育网版权所有
22、= >
23、上浮
24、80 0.33
25、0.6×103千克/米3
三、实验探究题(每空2分,共22分)
有
四、分析计算题(每题6分,共12分)
29、解:(1)当圆柱体浸入深度为0.3cm时,h=0.3cm=0.003m
水的密度ρ=1.0×103kg/m3
其底面所受的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.003m=30pa;
(2)圆柱体的质量m= G/ g=3N/10N/kg==0.3kg;
(3)当圆柱体浸入深度达2.4cm时,圆柱体已全部浸没,此时圆柱体所受到的浮力F浮=3N-2.4N=0.6N
由F浮=ρgV排得:
圆柱体的体积V=V排= F浮/ρg=0.6N/1.0×103kg/m3×10N/kg=6×10-5m3
圆柱体的密度ρ物= m/ V=0.3kg/6×10-5m3=5×103kg/m3
答:(1)当圆柱体浸入深度为0.3cm时其底面所受的压强为30Pa.
(2)圆柱体的质量 为0.3kg.
(3)圆柱体的密度为5×103kg/m3
胜人一筹:新初三科学培优辅导5《浮力》
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中考考点:
▲1.浮力
①知道浮力的概念及产生原因?? ②描述阿基米德原理
③直接运用阿基米德原理或公式的变形进行简单的计算
▲2.沉浮条件21世纪教育网版权所有
①知道物体的沉浮条件 ?? ②浮力的计算方法
知识提要:
1、浸在液体中的物体受到液体的向上托的力叫做 ,这种力的施力物体是 ,方向 ,作用点在 。
2、阿基米德原理:浸在液体里的物体,受到向上的浮力,浮力的大小等于 ,可以用表达式 来表示。
3、物体的沉浮条件:
G F,或ρ物 ρ液,物体上浮;
G F,或ρ物 ρ液,物体悬浮;
G F,或ρ物 ρ液,物体下沉;21世纪教育网版权所有
4、浮力的计算方法:
(1)称量法
(2)原理法
(3)平衡法
(4)比例法 (用于计算液体或物体的密度)
例题解析:
1、关于物体所受的浮力,下列说法中正确的是( )
A.漂浮的物体比沉底的物体受到的浮力大 B.物体的密度越大受到的浮力越大
C.物体排开液体的体积越大受到的浮力越大 D.液体中的物体受到的浮力与深度有关
解析:由阿基米德原理可知,物体所受的浮力只与液体的密度和排开液体的体积有关,而与物体本身的质量、密度、形状和浸入液体的深度无关。21世纪教育网版权所有
答案:C
2、体积相同而材料不同的小球A、B、C,静止在不同深度的水里, 以下说法正确的是( ),若改为球的质量相等,则正确的是( )
A、A球所受的浮力最小 B、A球所受的浮力最大
C、C球所受的浮力最大 D、C球所受的浮力最小
解析:当体积相同时,可根据阿基米德原理进行判断:A球的V排最小,
故所受的浮力最小;当质量相同时,可根据沉浮条件判断:C球下沉,浮
力小于重力,故所受浮力最小。
答案:A D21世纪教育网版权所有
3、一个充气的气球下面挂一个金属块,把它们放入水中某处恰能静止,如图所示.如果把金属块及气球的位置轻轻向上移一些,则金属块和气球( )
A.仍能静止 B.向下运动 C.向上运动 D.上下晃动
解析:气球和金属块在水中静止,故所受浮力与气球及金属块的重力相等.当气球上移时,所在处的压强变小,则气球体积变大,故气球所受浮力变大,浮力大于重力,故金属块和气球上浮.
答案:C21世纪教育网版权所有
4、资料显示:牛奶中掺水量越多,牛奶密度越小。小丽想通过测定密度来比较二种牛奶品质的优劣,她自制了一个可测液体密度的“浮标”――在竹筷子下面缠绕一些铁丝,如图甲所示。
(1)分别将“浮标”浸入A和B两牛奶中,待静止后,筷子与液面相平的位置分别标记为A和B,如图所示。比较标线A和B的上下位置,可知A、B牛奶的密度为ρA ρB,由此可知A、B牛奶品质的优劣。
(2)在实际测量过程中,发现“浮标”杆上的二条标记线靠得很近,为了更易区分,请你提出一条改进“浮标”的建议 。
解析:(1)由阿基米德原理可知,V排越大,ρ液越小,故ρA<ρB;
(2)要使AB间的距离变大,由V=Sh可知,S越小,h越大,故应选用更细的筷子做浮标。
答案:(1)< (2)选用更细的筷子做浮标。
5、为了探究物体的浮沉条件,实验室提供了如下器材:弹簧测力计、量筒、烧杯、铜块、蜡块、细线、水及其他简单辅助器材.21世纪教育网版权所有
第一小组:探究铜块的下沉条件.实验中,他们用两种方法测量了铜块受到的浮力:
方法1:称重法.测量过程及示数如图甲所示,则铜块所受的浮力为 N.
方法2:阿基米德原理法.测量过程与示数如图乙所示,则铜块排开水的体积为 mL,
根据F浮=G排=ρ水gV排可计算出浮力.通过实验可得出铜块浸没在水中下沉的条件是
第二小组:探究蜡块上浮的条件.要测量蜡块浸没时的浮力,你准备选用第一组上述两方法中的方法 (填“1”或“2”),并简要说明操作中还应采取的措施:
解析:(1)由甲图可得:G=2.2N,F示=2N,
铜块所受的浮力:
F浮=G-F示=2.2N-2N=0.2N;
(2)铜块的体积:
V=40mL-20mL=20mL,
铜块浸没在水中下沉的条件:F浮<G;
(3)利用方法2:用针把蜡块压入水中,读出蜡块浸没水中量筒的示数,求出铜块的体积,再利用阿基米德原理求浮力.
答案:0.2N;20;F浮<G;2;用针把蜡块压入水中.
6、一石块挂在弹簧秤上,在空气中称时,弹簧秤的示数是4.7牛,把它全部浸在水中称时,弹簧秤的示数是2.7牛,该石块所受水的浮力是______牛;如把它全部浸在酒精中称时,弹簧秤的示数是3.1牛,该石块所受酒精的浮力是______牛;石块浸没在不同液体中所受浮力大小不等,说明浮力的大小与液体的______有关。该石块的体积为 ,石块的密度为 。
解析:F浮水=G-F拉水=4.7牛-2.7牛=2牛; F浮酒=G-F拉酒=4.7牛-3.1牛=1.6牛
由此可说明物体所受的浮力与液体的密度有关;21世纪教育网版权所有
V石=V排= F浮水/ρ水g=2牛/(1000Kg/m3×10N/Kg)=2×10—4m3
ρ石=m石/ V石=G石/ V石g=4.7牛/(2×10—4m3×10N/Kg)=2.35×103 Kg/m3
答案:2 1.6 密度 2×10—4m3 2.35×103 Kg/m3
《浮力》知识检测
说明:g取10N/Kg
一、选择题(每题只有一个正确选项,每题2分,共30分)
1、将体积相同的实心木球和实心铁球浸没于水中,放手后木球上浮,铁球下沉,静止时它们所受浮力的大小关系是( )21世纪教育网版权所有
A.F木=F铁 B. F木<F铁 C.F木>F铁 D. 无法确定
2、如图所示,A、B、C是三个用不同材料制成的体积相同的物体.现将它们用相同的弹簧连接于容器底部,然后在容器中注入水使A、B、C三物体浸没于水中,三物体静止时的位置如图所示,则( )
A.A物体的密度最大
B.B物体的密度最大
C.C物体的密度最大
D.三物体密度相等
3、两个相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体,把完全相同的两个小球分别放入两个容器中,当两球静止时液面相平,球所处位置如图所示。甲、乙两种液体对容器底部的压强大小分别为P甲、P乙,两球在甲、乙两种液体中所受浮力大小分别为F甲、F乙,则它们的大小关系是( )
A. P甲>P乙 F甲=F乙 B. P甲<P乙 F甲=F乙
C. P甲>P乙 F甲>F乙 D. P甲<P乙 F甲<F乙
4、如图,冰漂浮在水面上,沉于酒精中,则下列说法正确的是( )
A.冰受到水的浮力大于冰的重力大小 B.冰受到水的浮力等于冰的重力大小
C.冰受到酒精的浮力等于冰的重力大小 D.冰受到酒精的浮力大于冰的重力大小
5、随着全球气候变暖,漂浮于海面的冰山正逐渐熔化.小明为了探究冰山熔化后海平面是否变化,就将一块冰放入浓盐水中,冰处于漂浮状态,液面位置如图所示.冰熔化后,杯中的液面将比熔化前( )21世纪教育网版权所有
A.不变 B.上升 C.下降 D.无法判断
6、形状不同实心的铝块、铁块、铜块浸没在水里,受到的浮力相同,由此可知它们的( )
A.质量相同 B.体积相同 C.密度相同 D.物重相同
7、如图是a、b两种物质的质量与体积的关系图象.分别用a、b两种物质制成两个规则的实心长方体甲和乙,下列说法中正确的是( )
A.将物体甲放入水中,一定漂浮在水面
B.将物体乙放入水中,一定沉入水底
C.将体积相等的甲、乙两物体捆在一起放入水中,一定漂浮在水面
D.将质量相等的甲、乙两物体捆在一起放入水中,一定漂浮在水面
8、将一个小瓶的口朝下,使其漂浮在塑料瓶内的水面上,塑料瓶口密封,就做成了一个“浮沉子”.当用力压塑料瓶的侧面,可以看到小瓶缓慢下降,在这一过程中,下列说法正确的是( )21世纪教育网版权所有
A.小瓶下降过程中,只受重力的作用
B.小瓶下降过程中,压强和浮力一直在增加
C.小瓶原来浮在水面上是因为它所受到的浮力大于重力
D.小瓶下降过程中,它所受到的重力大于受到浮力
9、若给你一块小木块、一只量筒、水、酒精、一根细针,你能完成下列实验中的哪几种( )
①测出木块的质量;②测出木块的体积;③测出木块的密度;④测出酒精的密度
⑤测出木块所受水的浮力;⑥测出木块所受酒精的浮力.
A.①②③ B.①②③④ C.①②③④⑤ D.①②③④⑤⑥
10、如图所示,将系于绳端质量相等的铁桶和实心铁球同时浸没在水中,静止在如图所示位置,绳子对它们的拉力F1和F2的大小关系是( )21世纪教育网版权所有
A.F1>F2 B.F1=F2 C.F1<F2 D.无法确定
11、一个边长为a的立方体铁块从图(甲)所示的实线位置(此时该立方体的下表面恰与水面齐平),下降至图中的虚线位置,则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关系的图象是( )
A B C D
12、烧杯中的一大块冰内含有一定量的砂子,冰块漂浮在水面,杯中水面恰好与杯口相平,且冰块上部高出杯口.在冰块熔化的过程中( )
A.将有水从烧杯中溢出 B.水面始终与杯口相平
C.烧杯中水面会下降 D.水面先有下降,后有水溢出
13、某学生做以下实验:先在一只玻璃水槽中注入一定量的水,后将盛有一些小石子的塑料小船放入水里(如图所示),测得船底到液面的距离为h,再每隔一定时间向水里加食盐并搅动,直至食盐有剩余.问在他所绘制的吃水线至船底距离h随加盐量而变化的图象中(如图所示)正确的是( )21世纪教育网版权所有
A B C D
14、如图所示,一只烧杯中盛有石蜡油、水和水银三种液体,液体之间并不溶合.将一实心铅块(铅的密度是11.3g/cm3)轻轻该放入烧杯中,图中能正确显示出铅块静止时位置的如图是( )21世纪教育网版权所有
15、一物体(长方体)漂浮在液面上,如图(甲)所示,对物体施加力的作用,使物体下降至图中的虚线位置.已知物体的下表面到水面的高度为h,水对物体下表面的压强为p,物体受到的浮力为F浮,p、F浮与h的关系如图(乙)所示.其中正确的是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
二、简答题(每空2分,共36分)
16、如图所示,把一个小球分别放入盛满不同液体的甲、乙两个溢水杯中,甲杯中溢出的液体质量是40g,乙杯中溢出的液体质量是50g,则:小球质量是 g,甲、乙两杯中液体的密度之比ρ甲:ρ乙 4:5(选填“>”“=”或“<”)。
17、小明同学把一个体积为125cm3苹果放入水中,苹果在水里处于悬浮状态,则苹果所受的浮力为 N,小明从水中取出苹果,分成一个大块和一个小块,如图所示,再将小块放入水中,发现小块沉入水底,据这些现象可以推断:若将大块浸没入水中,松手后大块将会
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18、如图所示展示了一个广为人知的历史故事--“曹冲称象”,曹冲运用了等效替代的方法,巧妙地测出了大象的体重.
(1)该故事中所应用的科学知识有
(2)该故事中所运用的科学方法是
19、如图所示,A、B是分别盛有适量的煤油和水的相同容器,底面积均为100cm2,置于水平桌面上。现将一实心小球分别放入A、B两容器中,小球静止后排开煤油和水的体积分别为20cm3和18cm3。 则小球的密度为 kg/m3。(小球放入容器中时均无液体溢出)
20、长方体物块A、B的高和底面积如图甲所示。把它们放在水中时,物块A处于漂浮,如图乙所示。则在乙图中,A、B两物块下表面受到水的压强较大的是 。按图甲把A、B两物块放在水平地面上,对地面的压强较大的是 。
21、如图所示,潜水艇的水舱充水时,它所受的浮力与重力 ,能悬浮于水中.用压缩空气把水舱中的水排出一部分,潜水艇所受的浮力 重力而上浮.露出水面后,潜水艇的浮力又与重力 ,它像轮船一样漂浮在水面上.
22、甲、乙两同学分别用质量相同的铝板、铜板制作容积相同的两只模型船,它们都漂浮在水面上时,受到的浮力大小关系是F甲 F乙(填“>”、“<”或“=”);它们能运载水的最大质量关系是m甲 m乙(ρ铝<ρ铜)(填“>”、“<”或“=”). 21世纪教育网版权所有
23、如图所示:下端绕着铁丝的细木棍直立在水中。如果把露出水面的部分剪去,则剩余部分将 (填“上浮”、“静止”或“下沉”).
24、在用天平测石块所受浮力的实验中,小刚先在烧杯中注入适量的水,如图甲所示,用天平测出烧杯和水的总质量为___________g;然后,再把用细线拴好的石块浸没在天平左盘上的烧杯内的水中,如图乙所示,在天平右盘添加适量的砝码,移动游码,天平再次平衡。请你根据图景计算石块受到的浮力F浮=___________N。
25、一木块的密度为0.6×103千克/米3,将其放入某种液体中,有1/4的体积露出液面,则该液体的密度为 。21世纪教育网版权所有
三、实验探究题(每空2分,共22分)
26、在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止,如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图象.求:
(1)分析图象可知,圆柱体重力是 N;
(2)圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是 N;
(3)圆柱体的体积是 m3;
(4)圆柱体的密度是 Kg/m3;
(5)分析图象BC段,可得结论:物体浸没液体之前, 浸入液体的深度越深,受到的浮力越 (选填“大”或“小”);
(6)分析图象CD段,可得结论
27、小明自制土密度计并测定盐水的密度.
实验器材:刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水.
实验步骤:
①在竹筷的一端缠上适量细铅丝,制成土密度计.
②用刻度尺测出竹筷的长度L.21世纪教育网版权所有
③把土密度计放入盛水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h1 (如图所示).
④把土密度计放入盛盐水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h2(或把土密度计放入盛盐水的烧杯中,静止后用刻度尺测出竹筷浸入液面下的长度h2)
请将上面实验步骤补充完整并回答下列问题:(ρ水=1.0g/cm3,F浮=ρ液gV排)
(1)竹筷一端缠上铅丝,是为了
(2)密度计是利用 条件工作的.被测液体的密度越大,密度计排开液体的体积 (选填“越小”或“越大”).
(3)被测盐水的密度表达式:ρ盐水= (不计铅丝体积)
(4)小明计算得出盐水的密度为1.05g/cm3,已知烧杯中盐水的体积为400cm3,盐的密度为2.6g/cm3,则盐水中含盐 g.(盐放入水中溶解后,盐和水的总体积不变)
四、分析计算题(每题6分,共12分)
28、在某淡水湖进行科考的一小型科研潜水艇总体积为20m3,艇内两侧有水舱,潜水艇截面如图所示.潜水艇通过向水舱内充水或从水舱中向外排水来改变潜水艇的自重,从而使其下沉或上浮.(湖水的密度为1.0×103?kg/m3,g取1.0N/kg).
(1)水舱未充湖水时,潜水艇总重量为1.6×105?N,此时,漂浮在湖面的潜水艇排开湖水的体积是多少?21世纪教育网版权所有
(2)为使潜水艇完全潜入湖水中,至少应向水舱充入多少重量的湖水?
29、有一个弹簧测力计挂着一个实心圆柱体,在圆柱体逐渐浸入装有水的柱形烧杯的过程中(如图所示),观察并记录弹簧测力计的示数变化,如下表所示(g=10N/Kg)
圆柱体浸入的深度h(cm)
0
0.6
1.2
1.8
2.4
3.0
3.6
4.2
4.8
6
弹簧测力计的示数F(N)
3
2.85
2.70
2.55
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
根据表中所给的条件求:21世纪教育网版权所有
(1)当圆柱体浸入的深度为3.0cm时,其底面所受的压强;
(2)圆柱体的质量;
(3)圆柱体的密度。