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2022八(上) 1.3《水的浮力》特训(2)
一、选择题
1. 小朋友牵着气球在公园内游玩,气球所受浮力的方向正确的是( )
2.(2022 江西)如图所示,在家庭小实验中,某同学想让沉底的鸡蛋漂浮在水面上,下列操作可行的是( )
A、向杯子中加盐 B、向杯子中加水
C、倒出少量的水 D、轻轻摇晃杯子
3.(2022 常州)2022年1月,海啸导致南太平洋岛国汤加淡水紧缺,为实施人道主义救援,中国海军五指山舰日夜兼程抵达汤加之后,停泊于码头旁并通过管道向陆地输送550t淡水,如图所示,输水过程中,五指山舰( )
A、舰体略上浮,受到浮力不变 B、舰体略上浮,受到浮力变小
C、舰体略下沉,受到浮力不变 D、舰体略下沉,受到浮力变大
4.(2022 北京)甲、乙、丙三个小球的质量m和体积V如下表所示。将它们浸没在水中释放,在其稳定后,三个小球所受的浮力分别为F甲、F乙和F丙。下列判断正确的是( )
小球 甲 乙 丙
m/g 30 40 54
V/cm3 60 50 20
A、F甲>F乙>F丙 B、F乙>F甲>F丙
C、F丙>F乙>F甲 D、F甲>F丙>F乙
5.(2022·舟山)学习了物体的浮沉条件后,小舟做了如下实验:在两个薄气球中加满温水,扎紧后剪去多余部分,分别浸没于盛有冷水与热水的玻璃杯中(如图)。若不计气球自重,放手后两气球的运动情况是( )
A、冷水、热水中都下沉 B、冷水中下沉,热水中上升
C、冷水、热水中都上升 D、冷水中上升,热水中下沉
6.(2022 河南)两同学分别在底端封闭的两支相同吸管中装入不同质量的细沙,制成了A、B两支密度计,放入同一个盛有水的烧杯中,静止后如图所示。下列说法正确的是( )
A、密度计A所受浮力较小 B、密度计B所受重力较小
C、两密度计底部所受水的压强相等 D、两密度计在水面处的刻度值不同
7.(2022 齐齐哈尔改编)如图所示,将两个完全相同的木块分别放入盛有甲、乙两种不同液体的相同烧杯中,木块静止时两容器中液面相平。以下说法正确的是( )
A、木块在乙液体中排开液体的质量较大
B、木块在甲、乙两种液体中所受浮力相同
C、两木块下表面所受液体的压强不相同
D、两烧杯底部所受液体的压强相同
8.(2022·湖州)两个边长相同、材料不同的实心正方体甲和乙,用质量不计的细线连接,轻轻放人某液体中,静止后悬浮,细线处于绷紧状态,如图所示。则( )
A、甲受到的浮力比乙受到的浮力大
B、甲的密度与液体的密度相等
C、如果将细线剪断,甲、乙再次静止后,容器底部受到的压力大小不变
D、如果将细线剪断,甲、乙再次静止后,容器底部受到液体的压强不变
9. (2022 朝阳改编)在水平桌面上有两个完全相同的烧杯,杯内分别盛满甲、乙两种不同液体,把两个完全相同的小球分别放入两烧杯中,小球静止后位置如图所示,下列判断正确的是( )
A、液体的密度ρ甲<ρ乙 B、小球排开液体的质量m排甲<m排乙
C、液体对烧杯底的压力F甲>F乙 D、液体对烧杯底的压强p甲<p乙
10.(2022 营口改编)如图所示,水平桌面上盛有适量盐水的烧杯中,漂浮着冰块A,悬浮着物块B。当冰块A完全熔化后,下列分析不正确的是( )
A、烧杯中盐水的密度变小 B、烧杯内液面不发生变化
C、杯底受到液体的压强变小 D、物块B受到的浮力变小
11.如图所示,已知鸡蛋的质量为55克,体积为50立方厘米。将鸡蛋放在盛有清水的玻璃杯里,鸡蛋沉入杯底(图甲);逐渐将食盐溶解在水中,鸡蛋恰好悬浮(图乙);继续溶解食盐,最终鸡蛋漂浮(图丙)。下列说法正确的是( )
A、图甲中鸡蛋所受浮力为0.55牛
B、图乙中盐水的密度是1.1×103千克/米3
C、 图丙中鸡蛋所受浮力大于鸡蛋自身重力
D、图中三种状态下浮力的大小关系是F甲12.(2022 阜新改编)如图所示,甲、乙两个完全相同的杯子,倒入相同体积的水和浓盐水。将同一个鸡蛋,先后放入两杯液体中静止时,鸡蛋在甲杯中下沉,在乙杯中悬浮。下列说法不正确的是( )
A、鸡蛋的密度大于甲杯中液体的密度
B、乙杯中鸡蛋受到的浮力大于重力
C、甲杯底部受到液体的压强小于乙杯底部受到液体的压强
D、乙杯中鸡蛋受到的浮力大于甲杯中鸡蛋受到的浮力
13.一个长方体容器,里面放置一个等腰三角形木块,现向容器内逐渐加入水(相同时间内加水量相等),则三角形木块受到的浮力为F浮,容解底部受到三角形木块的压强为P强,则F浮和P强随时间的关系正确的是( )
A B C D
14.(2022 常德)甲、乙两相同的容器中装有体积相等的两种液体,静止放置在水平桌面上。将同种材料制作的实心物体A、B分别放入两容器中,静止时液面等高,如图所示,则( )
A、A的重力小于B的重力
B、A受的浮力大于B受到的浮力
C、甲杯中液体的密度小于乙杯中液体的密度
D、甲杯和乙杯的底部受到的压强相等
15.(2022 泸州)2021年12月9日,航天员王亚平在“天宫课堂”中展示了“浮力消失实验”。在中国空间站微重力环境中,她用吸管把乒乓球轻轻压入水中,取出吸管后,观察到乒乓球悬停在水中,如图甲所示;在中国科技馆的同学们做了同样的实验,用吸管把完全相同的乒乓球压入水中,取出吸管后,乒乓球会迅速上浮直至漂浮在水面,如图乙所示。请根据你所学的物理知识,判断下列说法中正确的是( )
A、图甲中的乒乓球具有惯性,图乙中的乒乓球不具有惯性
B、图甲中的乒乓球受到水对它向上与向下的压力差几乎为零
C、图乙中的乒乓球在上浮过程中,受到水的浮力等于它受到的重力
D、图乙中的乒乓球在水面漂浮时,往水中加盐,乒乓球会下沉
二、填空题
16.(2022 株洲)在“测量浮力大小”的实验中,由图甲可知金属块受到的重力是____N,现将金属块完全浸没到水中,弹簧测力计的示数变为如图乙所示,则金属块受到水的浮力是____N。
17.(2022 张家界)冬至,小静煮饺子时发现,当饺子刚刚下锅会沉在水底,此时饺子所受的浮力 ____重力;在水中煮一会儿,饺子就会胀浮在水面上,此时饺子所受的浮力____重力(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
18.(2022 哈尔滨)将重3.8N的物体浸没水中后,弹簧测力计的示数如图所示,水对物体浮力大小是_____N。若实验前溢水杯未装满水,则溢出水的重力_____(选填“大于”“小于”或“等于”)物体受到的浮力。
19.(2022 青海)我国自主研发的“深海勇士号”载人潜水器,其质量为2×104kg。当潜水器悬浮在海水中时,受到的浮力是_____N;当它继续下潜时受到的浮力______(选填“变大”“不变”或“变小”),压强______(选填“变大”“不变”或“变小”)。(g取10N/kg)
20.(2022 岳阳)我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟万米深处多次成功坐底,标志着我国在载人深潜领域达到了世界领先水平。“奋斗者”号在深水下潜过程中所受水的压强_____,浮力________。(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”,潜水器的体积不变)
21.(2022 娄底)如图甲所示,一个棱长为10cm、重为9N的正方体物块M,水平放置在一个方形容器中,M与容器底部不密合。以恒定水流向容器内注水,容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示,当t=100s时,物块M在水中处于________(选填“沉底”、“悬浮”或“漂浮”)状态,图乙中a的值为________cm(g=10N/kg)。
22.(2022 陕西)在“天宫课堂”中,航天员王亚平用吸管把乒乓球轻轻压入水中,取出吸管后,观察到乒乓球悬停在水中,如图1所示,这是由于在中国空间站中,乒乓球不再受到重力和 ______力的原因而悬停不动。在地面课堂的同学们也做同样的实验:用吸管把乒乓球轻轻压入水中,取出吸管后,观察到乒乓球会迅速上浮直至漂浮,如图2所示。乒乓球露出水面前,浮力____重力且浮力大小______。
23.(2022 大连)如图所示,水平桌面上放置两个溢水杯,分别装满甲、乙两种液体。将一个密度为ρ0的小球放入甲液体中,小球静止时,溢出液体的质量为m甲;再将小球放入乙液体中,小球静止时,溢出液体的质量为m乙。则m甲____m乙(选填“>”“=”或“<”);乙液体的密度ρ乙=_____(用已知条件所给的字母表示)。
三、实验探究题
24.(2022 湖北)如图,小丽利用弹簧测力计、实心圆柱体物块等器材探究浮力的大小跟哪些因素有关,提出了以下猜想:
猜想a:浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关;
猜想b:浮力大小与物体排开液体的体积有关;
猜想c:浮力大小与液体的密度有关。
(1)如图A所示,可知圆柱体重______N;B步骤中圆柱体受到水的浮力为______N。
(2)分析C步骤与_____步骤(填字母)的数据,可以验证猜想a是错误的。
(3)比较B步骤与E步骤的数据,不能得出浮力的大小与液体密度的关系,其原因是________。
(4)写出能够支持猜想b的一个生活现象:__________________________。
(5)该圆柱体的密度为_______kg/m3。
25.(2022 北京)小京为了证明“浸没在水中的物体所受的浮力大小与水的深度有关”的观点是错误的,他利用符合实验要求的弹簧测力计、刻度尺、烧杯、水和金属块等器材进行实验。
(1)以下是他的部分实验步骤,请帮他补充完整。
①将金属块悬挂在弹簧测力计下,测量金属块受到的重力G并记录。
②在烧杯中装入适量的水,______________________,静止时记录弹簧测力计的示数F,用刻度尺测量烧杯中水的深度h并记录。
③_______,静止时记录弹簧测力计的示数F,用刻度尺测量烧杯中水的深度h并记录。
④用公式_______计算金属块所受浮力F浮1、F浮2并记录。
(2)由水的深度变化时,F浮1_____F浮2(选填“=”或“≠”),就可以证明这种观点是错误的。
四、简答题
26.(2022·台州)某同学用食盐、水和一支装有沙子的薄塑料管来测量新鲜鸡蛋的密度,步骤如下:
(1)室温下,将食盐晶体慢慢加入水中,充分搅拌,当观察到____________现象时,所得溶液为饱和溶液。
(2)将新鲜鸡蛋放入上述饱和溶液中,鸡蛋处于漂浮状态。然后慢慢加水,当鸡蛋处于______状态时,鸡蛋的密度等于食盐溶液的密度。
(3)把鸡蛋从食盐溶液中取出,将总质量为10.5克、底面积为1厘米2的塑料管放入该食盐溶液中,直立漂浮时测得液面下塑料管的长度为10厘米,如图所示。请计算该新鲜鸡蛋的密度为多少?
27.(2022 常州)潜艇在水舱内无水时应漂浮于海面,可以通过充入适量海水实现潜入海中,2013年,西班牙刚建成的S-80潜艇,质量为3.3×106kg,海水密度为1.1×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)工程师对潜艇进行试验,发现水舱内无水的潜艇居然在海水中沉没、最终静止在水平船坞底部,如图甲所示,已知船坞底部对潜艇的支持力为6.6×105N,求潜艇的体积有多大?
(2)为了实现水舱内无水时潜艇刚好悬浮在海水中,工程师先将潜艇切割成两段,然后在这两段之间加入增补舱段,如图乙所示,建成潜艇如图丙所示,已知增补舱段的质量为4.4×104kg,求增补舱段的体积有多大?
(3)在此基础上,工程师将潜艇内的部分原设备更换为更 (轻/重)的新设备,即可实现在水舱内无水时潜艇漂浮于海面。
参考答案
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A A B B D A B C C B
题号 11 12 13 14 15
答案 B B C B B
二、填空题
16.1.4 0.4
17.小于 等于
18.1.2 小于
19.2×105 不变 变大
20.变大 不变
21.漂浮 9
22.浮 大于 不变
23.>
三、实验探究题
24.(1)2.4 0.4 (2)D (3)未控制圆柱体排开液体的体积相同
(4)我们在水中走动时,越到深处,脚底感觉到的压力越小 (5)2.4×103
25.(1)②将金属块浸没在水中且不接触烧杯 ③向烧杯中加水,将金属块浸没在水中且不接触烧杯 ④F浮=G-F
(2)=
四、简答题
26.(1)食盐晶体不能继续溶解
(2)悬浮
(3)解:F浮=G物=m物g=1.05 10-2kg 10N/kg=0.105N
V排=Sh=1cm2 10cm=10cm3=1 10-5m3
根据F浮=ρ盐水gV排得:ρ盐水===1.05 103kg/m3
ρ鸡蛋=ρ盐水=1.05╳103kg/m3
答:该新鲜鸡蛋的密度为1.05╳103kg/m3。
27.(1)G=mg=3.3×106kg×10N/kg=3.3×107N
F浮=G-F支=3.3×107N-6.6×105N=3.234×107N
V=V排===2940m3
(2)G增=m增g=4.4×104kg×10N/kg=4.4×105N
F浮悬=G+G增=3.3×107N+4.4×105N=3.344×107N
F浮增=F浮悬-F浮=3.344×107N-3.234×107N=1.1×106N
V增=V排增===100m3
(3)轻
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