名称 | 07.《浮力》单元精准达标A卷(原卷版+解析版) | | |
格式 | zip | ||
文件大小 | 3.9MB | ||
资源类型 | 试卷 | ||
版本资源 | 人教版 | ||
科目 | 物理 | ||
更新时间 | 2023-03-06 11:53:27 |
C.液体对两容器底的压力等于液体重力加物体受到的浮力,香蕉浸没在两容器中,排开液体体积相同,根据,香蕉在盐水中受到的浮力较大,橘子在水和盐水中所受浮力相等,水的重力小于盐水的重力,则液体对两容器底的压力F水
8.一个很薄的塑料袋装满水,将袋口扎紧后挂在弹簧测力计上,稳定后,弹簧测力计的读数是9N。若使该装满水的塑料袋全部浸没在水中,弹簧测力计的读数将接近于( )
A.0N B.3N C.6N D.9N
【答案】A
【解答】解:由题可知,塑料袋的体积和质量均很小,则我们可以认为装满水后,水袋整体的密度接近于水的密度。将水袋浸没在水中,由浮沉条件可知,水袋受到的浮力接近于水袋所示的重力,则弹簧测力计的示数接近于0。
二、填空题(本道大题有8小题,每空1分,共16分)
1. (2022湖南张家界)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”)。
【答案】 小于 等于
【解析】根据物体的浮沉条件可知,当物体受到的浮力小于自身重力时,物体会下沉,所以当饺子刚刚下锅会沉在水底,是因为饺子所受的浮力小于重力。
在水中煮一会儿,饺子受热膨胀、体积变大,排开水的体积变大,由F浮=ρ液gV排可知,饺子所受浮力变大,当浮力大于饺子的重力时,饺子上浮,直至漂浮在水面上,此时浮力等于重力。
2. (2022辽宁沈阳)充入气体后的飞艇的体积是。飞艇悬浮在空中时,飞艇总重力和它受到空气的浮力是一对______(选填“平衡力”或“相互作用力”)。空气密度按计算,飞艇受到空气的浮力大小为______。(取)
【答案】 平衡力 1.95×104
【解析】飞艇悬浮在空中时,处于平衡状态,飞艇总重力和它受到空气的浮力大小相等,方向相反,都作用在飞艇上,所以是一对平衡力。
飞艇的体积是,空气密度按计算,飞艇受到空气的浮力
3. (2022辽宁大连)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)。
【答案】 >
【解析】小球在甲液体中漂浮,小球受到的浮力等于其重力,由阿基米德原理,小球受到的浮力等于排开液体的重力,即G球=F浮甲=m甲g ①
小球放入乙液体中,小球下沉到容器的底部,小球受到的浮力小于其重力(重力大于浮力),故有
G球>F浮乙=m乙g ②
由①②可知m甲>m乙
小球的密度为ρ0,小球的重力为
G球=mg=ρ0Vg ③
由①③可得出小球的体积为
再将小球放入乙液体中,小球静止时(排开液体的体积等于小球的体积),已知溢出液体的质量为m乙,乙液体的密度
4. (2022广西百色)用弹簧测力计悬挂重为5.4N的物体,放入水中,静止时弹簧测力计示数如图所示,则物体在水中受到的浮力为_______N,物体的体积为_______m3。(水=1.0×103kg/m3)
【答案】 2
【解析】由题意可得,物体静止,即处于平衡状态,物体在竖直方向上受到竖直向下的重力,竖直向上的浮力和拉力,这三个力的合力为0,所以可得
由图可知,物体处于浸没状态,即V物=V排,所以根据公式可得,物体的体积为
5. (2021江苏南京)如图所示,在透明密闭正方体塑料盒的上下左右四个面的中心处,挖出四个大小相同的圆孔,在孔的表面分别蒙上相同的橡皮膜a、c、b、d,抓住手柄将塑料盒竖直浸没到水中后静止。
(1)通过观察橡皮膜______(填字母)的形变可知,液体内部存在向上的压强。
(2)支持液体内部同一深度处各个方向压强大小相等的现象是橡皮膜______。
(3)不断增大塑料盒浸没后的深度,其受到的浮力______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 (1) c (2)bd形变相同 (3) 变小
【解析】(1)橡皮膜c下方有水,会受到向上的压强,故观察c。
(2)由题,需要找同深度的橡皮膜,为bd,所以现象是bd形变相同。
(3)不断增大塑料盒浸没后的深度,压强增大,橡皮膜发生形变,盒子体积变小,根据F浮=ρgV排,浮力减小。
6.如图所示,水中有一支长14cm、底部嵌有铁块的蜡烛,露出水面的长度为1cm,点燃蜡烛,至蜡烛熄灭时,水对容器底部产生的压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。熄灭时蜡烛所剩长度为 cm。(ρ蜡=0.9×103kg/m3)
【答案】变小;2。
【解析】物体漂浮是浮力等于重力,根据蜡烛重力的变化判定浮力的变化,根据阿基米德原理判定蜡烛排开的水的体积的变化,根据p=ρgh分析容器底部受到压强的变化;
根据漂浮时,浮力等于重力,在本题中为G蜡+G铁=F浮=G排水,据此可得到G铁的表达式;蜡烛被水熄灭时剩下的长度设为L,到与水面平齐处即被水熄灭,即此时悬浮,可知G蜡剩+G铁=G排水′,分别代入后得到蜡烛剩余的长度。
解:蜡烛漂浮在水面上,受到的浮力等于重力,点燃蜡烛,至蜡烛熄灭时,蜡烛自身的重力减小,受到的浮力变小,根据阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排可知,蜡烛排开的水的体积变小,液面会下降,根据p=ρgh可知容器底部受到水的压强变小;
ρ蜡=0.9×103kg/m3=0.9g/cm3,h蜡=14cm,h排=13cm;
设烛的截面积为S,则蜡烛的重力为G蜡=m蜡g=ρ蜡V蜡g=ρ蜡h蜡Sg;
设铁丝的重量为G铁,又因漂浮,故G蜡+G铁=G排水=ρ水V排g=ρ水Sh排g,
则有ρ蜡h蜡Sg+G铁=ρ水Sh排g,
0.9g/cm3×14cm×Sg+G铁=1.0g/cm3×S×13cm×g
则G铁=0.4g/cm3×Sg,
蜡烛熄灭时设烛长为L,因蜡烛燃烧到与水面平齐处即被水熄灭,故此时蜡烛和铁丝共同处于悬浮状态,
则有:G蜡剩+G铁=G排水′,
即:ρ蜡LSg+G铁=ρ水LSg
ρ蜡LSg+0.4g/cm3×Sg=ρ水LSg
L===2cm。
7. (2021四川泸州)2020年11月10日8时12分,奋斗者号在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度为10909m。奋斗者号在加速下潜过程中浮力______重力(选填“大于”“等于”或“小于”),下潜到1.0×104m深处时受到海水的压强为______Pa。能承受如此大的压强,归功于我国最新研制的钛合金材料,该合金密度为4.5g/cm3,假如有9×103kg该材料,其体积为______m3(g取10N/kg,海水密度取1.03×103kg/m3)。
【答案】 小于 1.03×108 2
【解析】奋斗者号受竖直向下的重力和竖直向上的浮力加速下潜,则浮力小于重力。
下潜到1.0×104m深处时受到海水的压强
合金块的密度
合金块的体积
8. (2021江苏扬州)利用笔芯自制密度计,同款的新笔芯和用了一半油墨的旧笔芯应该选用______将所选笔芯放入水中,它能______漂浮在水中,在笔芯上标出水面的位置A,将笔芯放入酒精中,仍可漂浮,标出液面的位置B,如图所示,该笔芯漂浮在水中和酒精中时受到的浮力大小______,已知水的密度=1.0g/cm3,酒精的密度=0.8g/cm3,若笔芯漂浮在密度为=0.9g/cm3的液体中,则液面对应的位置可能是______(填“C”或“D”)。
【答案】 ①. 用了一半油墨的旧 ②. 竖直 ③. 相等 ④. D
【解析】[1][2]利用笔芯自制密度计,同款的新笔芯和用了一半油墨的旧笔芯应该选用将所选用了一半油墨的旧笔芯放入水中,这样的旧笔芯重心低,稳度大,它能竖直漂浮在水中。
[3]笔芯漂浮在水中和酒精中时都漂浮,受到的浮力都等于笔芯自身的重力,故该笔芯漂浮在水中和酒精中时受到的浮力大小相等。
[4]笔芯漂浮在水中标出水面的位置A,将笔芯放人酒精中,仍可漂浮,标出液面的位置B,水的密度=1.0g/cm3,酒精的密度=0.8g/cm3,若笔芯漂浮在密度为=0.9g/cm3的液体中时,设笔的质量为m,重力为G,笔头的体积为V0,笔管的横截面积为S,根据
化简
可知密度与笔管所在的深度成反比,当密度由0.8g/cm3变成0.9 g/cm3,和由0.9g/cm3变成1 g/cm3相比变化量相同时,深度的变化量
故如图应取D点。
三、作图题(本道大题有2小题,每题2分,共4分)
1. 如图所示,请画出漂在水面上的小鸭子受到的浮力和重力示意图(图中黑点O为重心)。
【答案】
【解析】小鸭子受到的重力作用点在重心O点,方向竖直向下;小鸭子受到的浮力作用点也在O点,方向竖直向上,两个力为一对平衡力,长度相同,如图所示。
2.如图所示是正在水中上浮的木块,请画出木块在水中所受重力G和浮力F浮的受力示意图.
【答案】如图所示:
【解析】因为物体在水中,所以受浮力和重力的关系,浮力方向竖直向上,重力方向竖直向下;又物体上浮,所以物体受到的浮力大于重力,作用点都画在重心处.
四、实验探究题题(本道大题有3小题,共22分)
1. (6分)(2022湖南邵阳)小军同学在做“探究影响浮力大小因素”的实验时,他用弹簧测力计悬挂一个实心金属块,分别在下列四种情况下保持静止(如图所示)。请你帮助小军同学完成以下问题:
(1)乙图中金属块所受浮力为______N;
(2)比较甲、丙、丁三幅图可得出结论:浮力的大小与______有关;
(3)比较______三幅图可得出结论:浮力的大小与物体没在液体中的体积有关。
【答案】 (1)0.4 (2)液体的密度 (3)甲乙丙
【解析】(1)由图甲所示,物体重力为2.7N,如图乙所示,弹簧测力计示数为2.3N,物体所受浮力为
(2)比较甲、丙、丁三幅图可得,物体排开液体中体积相同,液体密度不同,弹簧测力计示数不同,可得图丙中浮力为
图丁中浮力
根据控制变量法可得结论:浮力大小与液体密度有关。
(3)要得结论:浮力的大小与物体没在液体中的体积有关,根据控制变量法,需控制液体密度相同,使物体没在液体中体积改变,故应比较图甲乙丙。
2.(2022四川达州)(6分)某物理兴趣小组利用弹簧测力计、水、小石块(不吸水)、溢水杯、小桶、细线等实验器材探究浮力的大小与排开液体所受到的重力的关系。
(1)如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验步骤,最科学合理的实验顺序是 。
(2)根据图中的实验数据可求出石块的密度为 kg/m3(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)。
(3)兴趣小组的同学换用不同的物体(不吸液体)或液体按科学合理的顺序进行了多次实验,由实验数据得出F浮 G排(选填“>”“<”或“=”),从而验证了阿基米德原理的正确性。
(4)图丁步骤中,小石块逐渐浸入液体过程中(未接触溢水杯),液体对杯底的压强 (选填“逐渐变大”“一直不变”或“逐渐变小”)。
(5)如果换用密度小于液体密度的物体(不吸液体)来进行该实验,则图 步骤中可不使用弹簧测力计。
(6)其中一个同学每次进行图甲步骤时,都忘记将溢水杯中液体装满,其他步骤无误,因而他会得出F浮 G排(小桶中液体所受重力)的结论。(选填“>”“<”或“=”)
【答案】(1)丙、甲、丁、乙;(2)2.8×103;(3)=;(4)一直不变;(5)丁;(6)>。
【解析】(1)为了使小桶在接水之后可直接计算水的重力,应先测量空桶的重,然后再测出石块的重力,并直接浸入水中观察测力计的示数,最后测排出的水和小桶的总重,求排出的水的重力.因此,最合理的顺序应为:丙、甲、丁、乙;
(2)由甲、丁根据称重法,石块浸没在水中受到的浮力大小为:
F浮=G﹣F=2.8N﹣1.8N=1N;
根据G=mg,物体的质量为:
m==0.28kg;
根据阿基米德原理,物体的体积:
V=V排===1×10﹣4m3;
石块的密度为:
ρ===2.8×103kg/m3;
(3)因G乙﹣G丙=2N﹣1N=1N,F浮=1N;
由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于它排开液体的重力;
(4)小石块逐渐浸入液体过程中(未接触溢水杯),溢水杯中水的深度不变,根据公式
p=ρgh可知,水对溢水杯底的压强不变;
(5)如果换用密度小于液体密度的物体(不吸液体)来进行该实验,此物体会漂浮在液面上,物体受到的浮力等于物体的重力,则图丁步骤中可不使用弹簧测力计;
(6)其中一个同学每次进行图甲步骤时,都忘记将溢水杯中液体装满,则G排偏小,实验时认为G排=G溢,因而他会得出F浮>G排的结论。
3. (10分)(2021辽宁阜新)小明用“天平和量筒测量盐水的密度”。
(1)实验原理是______;
(2)小明先将托盘天平放在水平桌面上,调节天平平衡。接下来小明按照下面步骤开始操作:
①测出空烧杯质量为29.2g;
②测出烧杯和盐水总质量;其数值如图甲所示为______g;
③将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,盐水体积如图乙所示,则盐水的密度ρ=______kg/m3,此实验方法测出盐水的密度会______(选填“偏大”或“偏小”);
(3)小明在学习浮力相关知识后,认为利用弹簧测力计、小石块、细线、分别装有适量盐水和水的烧杯等器材,同样可以测出盐水密度(实验时石块不能碰到容器底和容器壁)。请你帮助小明完成下列实验操作:
①将小石块用细线系好,挂在弹簧测力计下端,记下弹簧测力计示数G;
②将挂在弹簧测力计下的小石块,浸没在水中,记下弹簧测力计示数F1;
③取出石块并擦干,将挂在弹簧测力计下的小石块______,记下弹簧测力计示数为F2;
④盐水密度表达式ρ盐水=______。(用所测量的物理符号表示,水的密度ρ水)
【答案】 ① ② 71.2 ③ 1.05×103 ④ 偏大
⑤ 浸没在盛有适量盐水的烧杯中 ⑥
【解析】(1)测量密度的原理是密度公式
(2)由图甲知道烧杯和盐水总质量
m=50g+20g+1.2g=71.2g
由图乙知道,盐水体积40.0mL,盐水质量
则盐水的密度
由于盐水没有全部倒入量筒,还有部分残留到烧杯壁上,导致体积测量较小,密度测量值偏大。
(3)根据题意知道,从水中取出石块并擦干,将挂在弹簧测力计下的小石块浸没在盛有适量盐水的烧杯中,记下弹簧测力计示数为F2。
由阿基米德原理知道,石块在水中的浮力为
F浮水=G-F1=ρ水V排g
则排开水的体积
①
石块在液体中的浮力为
F浮盐水=G-F2=ρ盐水V排g
则排开水的体积
②
由①②解得盐水密度
五、计算题(本道大题有3小题,共26分)
1.(9分) (2022湖北恩施州)小明家的屋顶上建有一个长方体蓄水池,池内装有长2m、宽1m、深0.5m的水。求:(g取10N/kg)
(1)水对池底产生的压强;
(2)水对池底产生的压力;
(3)将重50N、体积为6×10-3m3的某物体浸没在水中后放手,判断它的浮沉情况。
【答案】(1)5×103Pa;(2)104N;(3)上浮
【解析】(1)水池底受到水的压强
p=ρ液gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5×103Pa
(2)池底的面积
S=ab=2m×1m=2m2
由,可得,池底受到水的压力
F=pS=5×103Pa×2m2=104N
(3)物体全部浸入水中时
V排=V=6×10-3m3
此时物体受到的浮力
F浮=G排=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10-3m3=60N
物体重G=50N,因为F浮 G,所以放手后物体将上浮。
2. (9分)(2022广西贺州)如图所示,水平桌面上放置下端用毛细管连通的A、B两容器,底面积分别为100cm2和150cm2。阀门K打开前,A容器内竖直放置一底面积为50cm2、高为0.2m的长方体物块,物块对A容器底部的压强为pA,B容器内盛有0.2m深的水。求:
(1)阀门K打开前,水对B容器底部的压强pB;
(2)阀门K打开前,当pB=2pA时,物块的密度;
(3)阀门K打开后,水从B容器进入A容器,刚好使物块漂浮时,水进入A容器中的深度。
【答案】(1)2×103Pa;(2)0.5×103kg/m3;(3)0.1m
【解析】(1)阀门K打开前,B容器内盛有0.2m深的水,故水对B容器底部的压强
(2)阀门K打开前,pA就是物块对容器底的压强,当pB=2pA时,物块对容器A产生的压强为
由得物块密度为
(3)物块体积为
V物=S物h物=50×10-4m2×0.2m=1×10-3m3
由得物块质量为
物块重力为
G物=m物g=0.5kg×10N/kg=5N
阀门K打开后,水从B容器进入A容器,当物块刚好漂浮时,根据物体的浮沉条件,则物块受到的浮力为
F浮=G物=5N
由F浮=ρ水gV排得排开水的体积为
则进入A容器中水的深度为
3.(8分) (2022贵阳)《天工开物》中记录了古代劳动者煮海水制盐的方法,如图甲所示。用于制盐的海水密度有严格要求,在《西溪丛语》中谈到了用莲子选定海水的方法:采用多粒莲子投入盛有海水的容器中,若所有莲子均浮,则海水含盐重;若所有莲子均沉,则这样的海水就毫无制盐价值。
后来《熬波图咏》中谈到,将莲子分别浸入不同密度等级的海水中(一等海水密度最大,二、三、四等依次次之),充分浸泡后制备成不同测定标准的“浮子”。将“浮子”放入盛有待测海水的竹管内,如图乙所示,根据浮起的“浮子”数即可判断待测海水的密度范围。
请回答下列问题:
(1)煮海水制盐过程中,水发生的物态变化是___________;
(2)若一粒浸泡后的莲子质量是3×10-3kg,其受到的重力是多少?(g取10N/kg)
(3)《西溪丛语》谈到:无制盐价值的海水,莲子放入后会全部沉入水底。莲子沉入水底的原因是什么?
(4)将四粒不同测定标准“浮子”放入盛有待测海水的竹管内。请跟进图乙中“浮子”静止时的情况判断:2号“浮子”制备时是浸泡在哪一等级的海水中?写出你判断的理由。(设各“浮子”的体积均相同,其密度与对应等级的海水密度相等)
【答案】 (1)汽化(2)0.03N (3)莲子的密度大于海水的密度(4) 2号浮子制备时浸泡在二等海水中
【解析】(1)煮海水制盐过程中,水变成水蒸气跑到空气中,物质从液体变成气态的过程叫汽化,所以水发生的物态变化是汽化。
(2)若一粒浸泡后的莲子质量是3×10-3kg,其受到的重力为
G=mg=3×10-3kg×10N/kg= 3×10-2N=0.03N
(3)无制盐价值的海水,其中的含盐量少,则这种海水的密度会较小;而莲子的密度大于这种海水的密度,所以莲子沉入水底。
(4)由图乙可知
V排1 > V排2> V排3> V排4
待测海水密度一定,根据阿基米德原理可知,浮力
F1 > F2 > F3> F4
1号“浮子”沉底,其浮力小于重力,2、3、4号“浮子”漂浮,它们的浮力均等于重力,所以
G1>G2>G3>G4
根据G=mg可知,“浮子”的质量
m1 > m2 > m3 > m4
又因各“浮子”体积相同,根据可知,“浮子”的密度
ρ1 > ρ2 > ρ3> ρ4
所以,2号“浮子”制备时浸泡在二等海水中。
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2023年八年级下册单元精准达标AB卷(人教版物理)
07.《浮力》单元精准达标A卷
(试卷满分100分,答题时间90分钟)
一、选择题(本道大题有8道小题,每小题4分,共计32分)
1. (2022黑龙江牡丹江)悬浮在水中的潜水艇上浮至漂浮的过程中,下列说法正确的是( )
A. 悬浮时,若要上浮需向水舱充水
B. 漂浮时,所受浮力等于重力
C. 上浮过程中,所受浮力逐渐变大
D. 上浮过程中,水对艇外底部压力不变
2. (2022广西玉林)如图所示,新鲜鸡蛋沉在盛有纯水的容器底部,若要其上浮,可加(已知)( )
A. 酒精 B. 植物油 C. 纯水 D. 浓盐水
3. (2022四川成都)“奋斗者”号深潜器坐底10909米,创造了中国载人深潜新记录。喜欢动手的小文制作了一个深潜器模型,用弹簧测力计测量它受到的浮力。先测出它的重力为G,然后将模型浸没于水中静止(如图所示),弹簧测力计受到的拉力为F,棋型所受的浮力为F浮。则下列说法正确的是( )
A. 拉力F与重力G是一对平衡力 B. 模型所受浮力大小F浮=G-F
C. 模型从图示位置下移,浮力变大 D. 将模型逐渐提离水面,拉力不变
4. (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
5. (2022江苏无锡)如图是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇示意图,艇体采用轻质的复合织物材料制成,外观呈白色,囊体上层装有压缩氨气通过向艇外排出下层部分的空气而实现上升,高度达到9032m,高度越高大气越稀薄,上升过程中艇体体积不变,关于浮空艇,以下说法中正确的是( )
A. 艇体材料的密度较大
B. 白色外观可以吸收各种色光
C. 上升过程中,浮空艇所受的浮力变小
D. 上升过程中,浮空艇所受的重力不变
6. (2022山西)如图所示,是南极海洋冰山的美丽景象。冰山实质就是海中漂浮的大块淡水冰。据科学分析、全球气候变暖会导致冰山熔化,海平面升高。下列判断正确的是( )
A. 冰山所受到的浮力一定大于它所受的重力
B. 冰山所受的重力小于它排开水所受的重力
C. 冰山熔化一部分后仍会漂浮在水面上
D. 冰山熔化一部分后排开水的体积不变
7. (2022辽宁铁岭)水平桌面上有甲、乙两个相同的容器,分别装有体积相等的水和盐水。将橘子和香蕉先放入甲容器中,取出后擦干,再放入乙容器中、前后两次静止时液面如图所示。下列说法正确的是( )
A. 橘子在水和盐水中所受浮力相等 B. 两容器对水平桌面的压强p甲>p乙
C. 液体对两容器底的压力F水
A.0N B.3N C.6N D.9N
二、填空题(本道大题有8小题,每空1分,共16分)
1. (2022湖南张家界)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”)。
2. (2022辽宁沈阳)充入气体后的飞艇的体积是。飞艇悬浮在空中时,飞艇总重力和它受到空气的浮力是一对______(选填“平衡力”或“相互作用力”)。空气密度按计算,飞艇受到空气的浮力大小为______。(取)
3. (2022辽宁大连)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)。
4. (2022广西百色)用弹簧测力计悬挂重为5.4N的物体,放入水中,静止时弹簧测力计示数如图所示,则物体在水中受到的浮力为_______N,物体的体积为_______m3。(水=1.0×103kg/m3)
5. (2021江苏南京)如图所示,在透明密闭正方体塑料盒的上下左右四个面的中心处,挖出四个大小相同的圆孔,在孔的表面分别蒙上相同的橡皮膜a、c、b、d,抓住手柄将塑料盒竖直浸没到水中后静止。
(1)通过观察橡皮膜______(填字母)的形变可知,液体内部存在向上的压强。
(2)支持液体内部同一深度处各个方向压强大小相等的现象是橡皮膜______。
(3)不断增大塑料盒浸没后的深度,其受到的浮力______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
6.如图所示,水中有一支长14cm、底部嵌有铁块的蜡烛,露出水面的长度为1cm,点燃蜡烛,至蜡烛熄灭时,水对容器底部产生的压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。熄灭时蜡烛所剩长度为 cm。(ρ蜡=0.9×103kg/m3)
7. (2021四川泸州)2020年11月10日8时12分,奋斗者号在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度为10909m。奋斗者号在加速下潜过程中浮力______重力(选填“大于”“等于”或“小于”),下潜到1.0×104m深处时受到海水的压强为______Pa。能承受如此大的压强,归功于我国最新研制的钛合金材料,该合金密度为4.5g/cm3,假如有9×103kg该材料,其体积为______m3(g取10N/kg,海水密度取1.03×103kg/m3)。
8. (2021江苏扬州)利用笔芯自制密度计,同款的新笔芯和用了一半油墨的旧笔芯应该选用______将所选笔芯放入水中,它能______漂浮在水中,在笔芯上标出水面的位置A,将笔芯放入酒精中,仍可漂浮,标出液面的位置B,如图所示,该笔芯漂浮在水中和酒精中时受到的浮力大小______,已知水的密度=1.0g/cm3,酒精的密度=0.8g/cm3,若笔芯漂浮在密度为=0.9g/cm3的液体中,则液面对应的位置可能是______(填“C”或“D”)。
三、作图题(本道大题有2小题,每题2分,共4分)
1. 如图所示,请画出漂在水面上的小鸭子受到的浮力和重力示意图(图中黑点O为重心)。
2.如图所示是正在水中上浮的木块,请画出木块在水中所受重力G和浮力F浮的受力示意图.
四、实验探究题题(本道大题有3小题,共22分)
1. (6分)(2022湖南邵阳)小军同学在做“探究影响浮力大小因素”的实验时,他用弹簧测力计悬挂一个实心金属块,分别在下列四种情况下保持静止(如图所示)。请你帮助小军同学完成以下问题:
(1)乙图中金属块所受浮力为______N;
(2)比较甲、丙、丁三幅图可得出结论:浮力的大小与______有关;
(3)比较______三幅图可得出结论:浮力的大小与物体没在液体中的体积有关。
2.(2022四川达州)(6分)某物理兴趣小组利用弹簧测力计、水、小石块(不吸水)、溢水杯、小桶、细线等实验器材探究浮力的大小与排开液体所受到的重力的关系。
(1)如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验步骤,最科学合理的实验顺序是 。
(2)根据图中的实验数据可求出石块的密度为 kg/m3(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)。
(3)兴趣小组的同学换用不同的物体(不吸液体)或液体按科学合理的顺序进行了多次实验,由实验数据得出F浮 G排(选填“>”“<”或“=”),从而验证了阿基米德原理的正确性。
(4)图丁步骤中,小石块逐渐浸入液体过程中(未接触溢水杯),液体对杯底的压强 (选填“逐渐变大”“一直不变”或“逐渐变小”)。
(5)如果换用密度小于液体密度的物体(不吸液体)来进行该实验,则图 步骤中可不使用弹簧测力计。
(6)其中一个同学每次进行图甲步骤时,都忘记将溢水杯中液体装满,其他步骤无误,因而他会得出F浮 G排(小桶中液体所受重力)的结论。(选填“>”“<”或“=”)
3. (10分)(2021辽宁阜新)小明用“天平和量筒测量盐水的密度”。
(1)实验原理是______;
(2)小明先将托盘天平放在水平桌面上,调节天平平衡。接下来小明按照下面步骤开始操作:
①测出空烧杯质量为29.2g;
②测出烧杯和盐水总质量;其数值如图甲所示为______g;
③将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,盐水体积如图乙所示,则盐水的密度ρ=______kg/m3,此实验方法测出盐水的密度会______(选填“偏大”或“偏小”);
(3)小明在学习浮力相关知识后,认为利用弹簧测力计、小石块、细线、分别装有适量盐水和水的烧杯等器材,同样可以测出盐水密度(实验时石块不能碰到容器底和容器壁)。请你帮助小明完成下列实验操作:
①将小石块用细线系好,挂在弹簧测力计下端,记下弹簧测力计示数G;
②将挂在弹簧测力计下的小石块,浸没在水中,记下弹簧测力计示数F1;
③取出石块并擦干,将挂在弹簧测力计下的小石块______,记下弹簧测力计示数为F2;
④盐水密度表达式ρ盐水=______。(用所测量的物理符号表示,水的密度ρ水)
五、计算题(本道大题有3小题,共26分)
1.(9分) (2022湖北恩施州)小明家的屋顶上建有一个长方体蓄水池,池内装有长2m、宽1m、深0.5m的水。求:(g取10N/kg)
(1)水对池底产生的压强;
(2)水对池底产生的压力;
(3)将重50N、体积为6×10-3m3的某物体浸没在水中后放手,判断它的浮沉情况。
2. (9分)(2022广西贺州)如图所示,水平桌面上放置下端用毛细管连通的A、B两容器,底面积分别为100cm2和150cm2。阀门K打开前,A容器内竖直放置一底面积为50cm2、高为0.2m的长方体物块,物块对A容器底部的压强为pA,B容器内盛有0.2m深的水。求:
(1)阀门K打开前,水对B容器底部的压强pB;
(2)阀门K打开前,当pB=2pA时,物块的密度;
(3)阀门K打开后,水从B容器进入A容器,刚好使物块漂浮时,水进入A容器中的深度。
3.(8分) (2022贵阳)《天工开物》中记录了古代劳动者煮海水制盐的方法,如图甲所示。用于制盐的海水密度有严格要求,在《西溪丛语》中谈到了用莲子选定海水的方法:采用多粒莲子投入盛有海水的容器中,若所有莲子均浮,则海水含盐重;若所有莲子均沉,则这样的海水就毫无制盐价值。
后来《熬波图咏》中谈到,将莲子分别浸入不同密度等级的海水中(一等海水密度最大,二、三、四等依次次之),充分浸泡后制备成不同测定标准的“浮子”。将“浮子”放入盛有待测海水的竹管内,如图乙所示,根据浮起的“浮子”数即可判断待测海水的密度范围。
请回答下列问题:
(1)煮海水制盐过程中,水发生的物态变化是___________;
(2)若一粒浸泡后的莲子质量是3×10-3kg,其受到的重力是多少?(g取10N/kg)
(3)《西溪丛语》谈到:无制盐价值的海水,莲子放入后会全部沉入水底。莲子沉入水底的原因是什么?
(4)将四粒不同测定标准“浮子”放入盛有待测海水的竹管内。请跟进图乙中“浮子”静止时的情况判断:2号“浮子”制备时是浸泡在哪一等级的海水中?写出你判断的理由。(设各“浮子”的体积均相同,其密度与对应等级的海水密度相等)
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