10.1 浮力 同步练习
一、单选题
1. 如图所示,浸没在液体中的物体受到浮力的作用,即等于 ( )
A. B. C. D.
2. 如图情景中没有受到浮力的物体是( )
A. 航行的“辽宁号” B. 下潜的“蛟龙号”
C. 遨游的“天宫二号” D. 升空的热气球
3. 小华用如图甲所示进行实验“探究影响浮力大小的因素”,是实心圆柱体,根据数据作出的弹簧测力计示数与物体浸入水中的深度的关系图象如图乙,从图乙可知( )
A. 物体受到的重力为 B. 当物体浸没在水中时受到的浮力为
C. 该物体的密度为 D. 浸入液体的物体所受的浮力大小与深度成正比
4. 两个物体分别挂在弹簧测力计上,将它们同时浸没到水中,发现两个弹簧测力计的示数不为零,但减小值相同。由此可以判断( )
A. 两个物体一定处在液体中相同深度 B. 两个物体所受的浮力相同
C. 在水中时,弹簧测力计的示数是相同的 D. 在空气中时,弹簧测力计的示数是相同的
5. 小明用弹簧测力计测量一个苹果的重力,示数如图所示,再将这个苹果部分浸入水中,此弹簧测力计的示数为,则苹果所受的浮力为( )
A. B. C. D.
6. 下列水中的物体没有受到浮力的是( )
A. 水面戏水的鸭子 B. 水中游弋的小鱼 C. 水中大桥的桥墩 D. 海底水草的叶子
7. 如图所示,用细绳将一物体系在容器底部,若物体所受浮力为,上表面受到水向下的压力为,则物体下表面受到水向上的压力为( )
A. B. C. D.
8. 如图所示,一个塑料小球堵在一个水池的出口处,水无法排出,则该小球( )
A. 不受水的浮力,也不受水对它的压力 B. 受水的浮力,也受水对它的压力
C. 不受水的浮力,但受水对它的压力 D. 受到水的浮力,但浮力很小
9. 把一块石蜡的底部磨平后置于烧杯底部,使它们之间密合如图所示,用手按住石蜡将水缓缓倒入烧杯中,直到水面淹没石蜡块后放手,则( )
A. 由于石蜡块的密度比水小,所以石蜡块会上浮
B. 由于石蜡块受到水的压力是向下的,所以石蜡块不会上浮
C. 由于石蜡块受到的摩擦力大于浮力,所以石蜡块不会上浮
D. 由于水对石蜡块没有压力,所以石蜡块不上浮
二、填空题
10. 将质量为的物体挂在弹簧秤上,当物体浸在水中时弹簧秤示数为,则此时物体受到浮力大小是 ,方向是竖直向上,施力物体是 。取
11. 如图所示的长方体浸没在液体中时,侧面受到的各个方向液体的压力相互 ,其下表面受到液体向上的压力比上表面受到液体向下的压力 ,这就是浸没在液体中的物体受到浮力的原因。因此,浮力的方向总是 的;如果,物体受到的浮力是,则 。
12. 小敏对“物体在水中浸没前受到的浮力是否与浸入深度有关”进行了研究。
将一长方体金属块横放,部分体积浸入水中时,在液面所对的烧杯壁作一标记线,读出弹簧测力计的示数如图甲为______牛;再把金属块竖放浸入同一杯水中,当______时,读出弹簧测力计示数如图乙。比较发现,小敏得出:浸没前物体受到的浮力与浸入深度无关。
图中两种状态时,金属块底部受到水的压强______选填“大于”、“等于”或“小于”。
三、作图题
13. 如图所示,一个小球在水面保持静止,请画出小球的受力示意图。
四、实验探究题
14. 小亮同学在“探究影响浮力大小的因素”实验中,在弹簧测力计下悬挂一圆柱体,当圆柱体下表面与水面相平时开始缓慢下降,直到与烧杯底接触为止,如图甲所示。
圆柱体浸没在水中后所受浮力__________;
比较两图可得:浸在同种液体中的物体受到浮力的大小跟____________________有关;
比较__________两图可得:当圆柱体浸没在水中继续下沉的过程中,受到的浮力不变;
小亮完成如图甲所示的实验后,把水换成另一种液体重复上述实验,根据实验数据绘制出如图乙所示的弹簧测力计示数与物体下降高度的关系图像。那么物体浸没在这种液体中受到的浮力__________。实验表明,浸在液体里的物体受到的浮力大小还跟__________有关。
为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是__________。
A.用原来的方案和器材多次测量取平均值
B.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
五、计算题
15. 如图所示,用细绳将质量为的木块系住,使木块浸没在水中,当木块静止时细绳对木块的拉力为,容器底部水的深度为,已知容器底面积为,求:
木块受到的浮力;
水对容器底部的压力和压强。
六、综合题
16. 在测量浸没在水中的物体所受浮力的大小的实验中:
用细线把一物体挂在弹簧测力计上,物体静止时如图甲所示,则该物体的重力______;然后把物体浸没在水中,静止时如图乙所示,此时弹簧测力计示数________;则物体所受浮力________。
在图乙中画出物体受力的示意图。
17. 如图甲是装满水的溢水杯,现把一长方体木块轻轻地放在水面上,溢出的水,此时木块有一半体积露出水面,如图乙取。
求:该木块所受浮力的大小;
该木块下表面受到水的压力的大小;
该木块的密度。
答案解析
1.【答案】
【解答】
浸在液体中的物体所受浮力大小是由于物体上下表面所受压力差形成的,由于物体的下表面在液体中的深度较深,故物体所受液体向上的压力较大,故F。故选C。
2.【答案】
【解析】浮力是浸在液体或气体中的物体受到液体或气体向上的托力。航行的“辽宁号”受到水给的竖直向上托起的力,即受到浮力,故A不符合题意;
下潜的“蛟龙号”在水中尽管下沉,但仍然受到浮力,故B不符合题意;
太空中没有空气,所以太空中遨游的“天宫二号”没有受到浮力,故C符合题意;
热气球由于受到空气的浮力而升空,故D不符合题意。
3.【答案】
【解析】解:、由图示图象可知,物体没有浸入液体时测力计示数为,则物体重力:,故A错误;
B、由图示图象可知,物体完全浸没在水中时受到的浮力:,故B正确;
C、由浮力公式:可知,物体的体积:,
由可知,物体的质量:,物体的密度:,故C错误;
D、由图示图象可知,物体没有完全浸没在液体中前受到的浮力与物体浸入液体的深度成正比,物体完全进入液体后受到的浮力不变,故D错误;
故选:。
4.【答案】
【解答】
A.浸没水中的物体受到的浮力与所处的深度无关,故A错误;
B.因为物体都浸没在水中,所以,弹簧测力计的示数不为零,但减小值相同,即两物体受到的浮力相同,故B正确;
仅知道物体受浮力的大小关系,据不能确定物体受重力、浸没水中或空气中后弹簧测力计的示数的大小关系,故C、D错误。
故选B。
5.【答案】
【解析】
由图知,弹簧测力计的分度值为,示数为,即苹果的重力;苹果所受的浮力:,故C正确、ABD错误。
6.【答案】
【解答】
中的物体浸在液体中,因为液体对浸没在其中的物体有向上的作用力和向下的压力作用,其中向上的压力大于向下的压力,这个压力差即物体受到的浮力,故ABD选择中的物体均受浮力作用;
中的桥墩由于底面埋在淤泥下,不能与水接触,因此桥墩没有受到水对其向上的压力,故桥墩不受浮力作用。
7.【答案】
【解答】
根据浮力产生的原因:
则。
故选C。
8.【答案】
【解答】
浮力产生的原因是液体对物体上下表面产生的压力差;
将塑料小球堵在一个水池的出口处,球的上表面受到水向下的压力,而下表面不受水的压力,所以该小球不受浮力,故C正确,ABD错误。
9.【答案】
【解答】
现在石蜡块下表面与烧杯底密合,加水后,石蜡的上表面受到水的压力为不为,方向向下;石蜡的下表面受到水的压力为大小为,故石蜡不会上浮,故ACD错误,B正确。
故选B。
10.【答案】 水
11.【答案】平衡
大
竖直向上
12.【答案】 水面与标记线相平 小于
【解析】解:弹簧测力计的分度值为,示数为;
在液体密度一定时,物体受到的浮力与排开液体的体积成正比,故当水面与标记线相平时,即控制排开液体体积不变,读出弹簧测力计示数,比较发现,得出:浸没前物体受到的浮力与浸入深度无关。
图中两种状态时,,根据知金属块底部受到水的压强小于;
故答案为:;水面与标记线相平;小于。
13.【答案】
【解答】
解:小球所受浮力的方向是竖直向上的,我们可以从重心开始竖直向上画一条带箭头的线段表示出浮力,并标出;重力竖直向下用标出,作用点在重心上,因为小球漂浮,浮力等于重力,如图所示:
。
14.【答案】;
物体排开液体的体积 ;
、;
; 液体的密度;
【解答】
由图知,;由图知,圆柱体浸没在水中后所受浮力;
两图,液体的密度相同,排开液体的体积不同,测力计的示数不同,可知浸在同一种液体中的物体受到浮力的大小跟物体浸入液体的体积物体排开液体的体积有关;
两图,圆柱体均浸没,下沉过程中,测力计的示数不变,即所受浮力不变;
由图乙知,物体浸没时测力计的示数为,则;由实验知,浸在液体里的物体受到的浮力大小还跟液体的密度有关;
本实验是“探究影响浮力大小的因素”实验,属于探究型实验,需多次测量找普遍规律;测量型实验应多次测量取平均值减小误差,此实验为探究型实验,不能求平均值,故A不合理,符合题意;用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验,可以找出普遍规律,故B合理,不符合题意,故选A。
15.【答案】解:
由图可知,木块静止在水中,木块受向上的浮力、向下的重力和向下的拉力,
由力的平衡条件可得:;
水对容器底部的压强:,
水对容器底部的压力:。
答:木块受到的浮力为;
水对容器底部的压力为;水对容器底部的压强为。
16.【答案】;;
【解答】
弹簧测力计的分度值是,示数为;把物体浸没在水中,静止时如图乙所示是,此时物体受到的浮力;
物体受到重力作用,从重心向下画,标出重力符号,还受浮力和拉力作用,从重心向上画,标出符号、浮,如图。
故答案为:;;;如上图所示。
17.【答案】解:由阿基米德原理可得,该木块所受的浮力:
;
由浮力产生的原因可得,该木块下表面受到水的压力:
;
因木块漂浮,且木块有一半体积露出水面,即,
所以,由和可得:
,
则该木块的密度:
。
答:该木块所受浮力的大小为;
该木块下表面受到水的压力的大小为;
该木块的密度为。