第10章:浮力 练习题 (含解析) 2021-2022学年下学期河南省人教版物理八年级期末试题选编

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名称 第10章:浮力 练习题 (含解析) 2021-2022学年下学期河南省人教版物理八年级期末试题选编
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资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2023-04-07 12:35:26

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第10章:浮力
一、单选题
1.(2022春·河南商丘·八年级统考期末)将一小石块和小木块抛入一杯水中,结果发现木块浮在水面上,而石块却沉入水中,就此现象,下列分析正确的是(  )
A.木块受到浮力,石块不受到浮力
B.木块不受到浮力,石块受到浮力
C.木块和石块都不受到浮力
D.木块和石块都受到浮力
2.(2022春·河南三门峡·八年级统考期末)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.两物体所受的浮力相同
C.在水中时,弹簧测力计示数是相同的 D.在空气中,弹簧测力计示数是相同的
3.(2022春·河南商丘·八年级统考期末)把一木块轻轻放入盛满密度为0.8×103kg/m3的酒精的杯中,木块浮在液面上,此时杯中溢出酒精10g。若将此木块轻轻放入盛满水的杯中,从杯中溢出水的质量为(  )
A.大于10g B.等于10g
C.小于10g D.无法确定
4.(2022春·河南南阳·八年级统考期末)将一小木块和一大石块浸没在水中,松手后小木块上浮,大石块下沉,比较刚松手时两者所受的浮力大小( )
A.木块受到的浮力较大 B.石块受到的浮力较大
C.两者受到的浮力一样大 D.条件不足无法比较
5.(2022春·河南三门峡·八年级统考期末)将水平桌面上的大烧杯装满水,然后往杯中轻放入一小球,溢出的水共100g,据此现象,下列判断正确的是(g取10N/kg)(  )
A.水对烧杯底的压强会增大 B.小球的质量不小于100g
C.小球的体积一定大于100cm3 D.小球受到的浮力等于0.1N
6.(2022春·河南南阳·八年级统考期末)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,关于小球的浮沉情况判断正确的是( )
A.先下沉然后上浮 B.浮力变小,一直下沉
C.先上浮然后下沉 D.浮力变大,一直上浮
7.(2022春·河南驻马店·八年级统考期末)如图,碗可以漂浮在水面上,也可以沉入水底,下列说法正确的是(  )
A.碗沉入水底时比漂浮在水面上时的浮力小
B.碗沉入水底时受到的浮力等于它的重力
C.碗沉入水底时比漂浮时所受的浮力变大了
D.碗沉入水底时容器底部受到水的压强变大了
8.(2022春·河南三门峡·八年级统考期末)如图所示,完全相同的两个物体分别放在甲、乙两种不同液体中静止后,甲液体中物体沉底,乙液体中物体悬浮,两容器中液面相平,下列说法正确的是(  )
A.液体的密度:ρ甲>ρ乙
B.物体排开液体的质量:m甲<m乙
C.物体受到的浮力:F甲=F乙
D.液体对容器底的压强:p甲=p乙
二、多选题
9.(2022春·河南开封·八年级统考期末)放在同一水平面上的甲、乙两个相同容器内盛有不同液体,现将同一物块分别放入两个容器中,物块静止时的状态如图所示,下列说法正确的是(  )
A.甲、乙两容器中物块受到液体的浮力大小相等
B.甲容器中物块排开液体的重力较小
C.甲容器中液体的密度较小
D.放入物块后,乙容器中液面升高得多
三、填空题
10.(2022春·河南商丘·八年级统考期末)水对物体向上和向下的___________就是水对物体的浮力,浮力的方向总是___________。物体在水中受到的浮力施力物体是___________。
11.(2022春·河南洛阳·八年级统考期末)如图,物体浸没在水中时,所受到的浮力为________N;如果直接将该物体投入水中,该物体将_________(填“上浮”、“悬浮”或“下沉”);从图乙、丙可以看出浮力的大小与液体的______________有关。
12.(2022春·河南南阳·八年级统考期末)一金属块在空气中重为27N,把它全部浸在水中弹簧测力计的示数为17N,则该金属块受到水对它的浮力是________,物体的体积是________.
13.(2022春·河南安阳·八年级统考期末)质量为0.3kg的木块漂浮在水面上,受到的浮力是_____N.另一质量为0.5kg的物块浸没在水中时,排开3N的水,该物块在水中将___(选填“上浮”或“下沉”或“悬浮”,g取10N/kg)。
14.(2022春·河南漯河·八年级统考期末)一个正方体铁块,浸没在水下某深度时,上表面受到的压力为15N,下表面受到20N的压力,则铁块受到的浮力是 ______N。当铁块下沉到另一位置时,上表面受到的压力增大至20N,下表面受到的压力是 ______N,此时铁块受到的浮力为 ______N。
15.(2022春·河南洛阳·八年级统考期末)将一块质量为60g、体积为100的物块浸没在水中后放手,物块最终处于_______(填“沉底”、“悬浮”或“漂浮”)状态,此时物块浸入水中的体积是_______,物块受到的浮力为________N,(g取10N/kg,)
16.(2022春·河南驻马店·八年级统考期末)水平桌面上两个完全相同的烧杯中分别盛有甲、乙两种液体,将两个完全相同的实心小球、分别放入两烧杯中,当两球静止时,两液面高度相同,两球所处的位置如图所示,球密度与甲液体密度关系为______,球密度与乙液体密度关系为______,两种液体对烧杯底的压强的大小关系为______(均选填“”、“ ”或“”)。
四、作图题
17.(2022春·河南安阳·八年级统考期末)如图所示,斜面上放置了一个盛水的烧杯,用细线把一木块系在烧杯底面上且细线处于拉紧状态,现把系木块的线剪断,请画出细线被剪断的瞬间木块的受力示意图。
18.(2022春·河南南阳·八年级统考期末)如图所示,一个充满氢气的玩具气球,松手后升上高空。其中O为该气球的重心位置,请你画出当人松手放飞气球的瞬间,气球所受力的示意图。
五、实验题
19.(2022春·河南南阳·八年级统考期末)小虹利用弹簧测力计、实心圆柱体物块、烧杯等器材,探究浮力的大小跟哪些因素有关。小虹提出如下猜想,设计并进行了实验。
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)小虹确定了测量浮力的方法:用弹簧测力计先测出物体的重力G,接着将物体浸入液体中静止时,读出测力计对物体的拉力,可计算出物体所受的浮力。其测量原理利用了______;
A.与G是一对平衡力
B.与G是相互作用力
C.与是相互作用力
D.、和G是一组平衡力
(2)小虹的操作步骤及测量数据如图所示。
由测量数据可得:B步骤中圆柱体物块受到水的浮力为______N;
(3)分析图中A步骤与______步骤的数据,可以验证猜想a是错误的;(填出步骤的序号)
(4)进一步学习了阿基米德原理之后,利用图的测量数据,还可以计算出其它一些物理量(水的密度已知)。下列物理量中不能计算出的是______。
A.物块的体积 B.物块的密度 C.盐水的体积 D.盐水的密度
20.(2022春·河南三门峡·八年级统考期末)探究“浮力的大小与物体排开水所受重力的关系”的实验装置及过程如图所示:
(1)如图实验装置中影响实验的是 ______(只填字母代号),如果这样会导致排开水的重力 ______(填“偏大”或“偏小” );
(2)在完善实验装置后,有如下实验步强,你认为不重复操作的合理顺序应该应 ______;
①将铁块挂在弹簧测力计上,弹簧测力计的读数为
②将铁块浸没在液体中,弹簧测力计的读数为
③将装有排除液体的小桶挂在弹簧测力计下,弹簧测力计读数为
④将空桶挂在弹簧测力计下,弹簧测力计读数为
(3)通过探究,若等式 ______成立(选用、、和表示),则得出阿基米德原理;
(4)为了得到更普遍得结论,下列继续进行得操作中不合理得是 ______;
A.用原来的方案和器材多次测量取平均值
B.用原来的方案将水换成酒精进行实验
C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
(5)如果将实验中的水换成酒精( )其他情况不变,物体受到的浮力 ______;(填“变大”“变小”或“不变” )
(6)另一实验小组在步骤C的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则 ______(选填“能”或“不能” )得到与(3)相同的结论;
(7)小红利用上述实验中的器材和木块,探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”,实验过程中步骤不需要弹簧测力计 ______(填“A”、“ B”、“ C”、“ D”或“E” )。
21.(2022春·河南新乡·八年级统考期末)小丽和小红在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验时,操作如下:
(1)图甲是小丽把一个饮料罐慢慢按入水中,感觉所需用力越来越大,由此猜想“浮力的大小可能与排开水的体积有关”,根据图乙所示实验步骤的______(填写字母序号)两图可以验证她的猜想是否正确;
(2)根据图乙所示,实验步骤B中的物体受到的浮力为______N;
(3)通过观察B、E两图,得出了“浮力的大小与液体密度有关”的结论,你认为这样得出结论是否合理:______(选填“是”或“否”),请你说出理由______;
(4)通过观察C、D图的实验数据,可知物体浸没后,浮力的大小与物体浸没在液体中的深度______(选填“有关”或“无关”);
(5)用图乙所示实验数据可计算盐水的密度是______kg/m3;
(6)小红又利用实验桌上的薄铝片、烧杯和水进行了如下的实验:
步骤一:将铝片放入盛水的烧杯中,铝片下沉至杯底;
步骤二:将铝片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上;
通过分析可知,步骤一中铝片受到的浮力______步骤二中铝片受到的浮力(选“大于”、“等于”或“小于”)。
六、计算题
22.(2022春·河南南阳·八年级统考期末)如图甲所示,水平面上有一个质量为50g,底面积为5×10-2m2的圆柱形薄壁容器,容器中装有质量为500g的水,现将一个质量分布均匀、体积为5.0×10-5m3的物块(不吸水)放入容器中,物块漂浮在水面上,物块浸入水中的体积为4.0×10-5m3。(g取10N/kg,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)求物块受到的浮力大小;
(2)求物块的密度;
(3)用力缓慢向下压物块使其恰好完全浸没在水中(水未溢出),如图乙,求此时水对容器底的压强。
23.(2022春·河南三门峡·八年级统考期末)水平放置的平底柱形容器A重3N,底面积是200cm2,内装有一些水,不吸水的正方体木块B重5N,边长为10cm,被一体积可以忽略的细线拉住固定在容器底部,如图所示,拉直的细线长为L=5cm,受到拉力为1N.(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)木块B受到的浮力是多大?
(2)容器底部受到水的压强是多大?
(3)容器对桌面的压强是多大?
24.(2022春·河南洛阳·八年级期末)如图,弹簧测力计的上端固定在竖直支架上,下端悬挂一质量均匀的圆柱形物块;一水槽置于竖直升降台上,位于物块的正下方。整个装置放在水平桌面上。求:
(1)当物块没有浸入水中时,弹簧测力计的示数如图所示,则此物块的质量为多少 kg?
(2)调整升降台高度,物块慢慢浸入水中。当物块全部浸没到水中时,弹簧测力计示数为3N,此时物块受到的浮力为多少 N?
(3)该圆柱体物块的密度是多少?
七、综合题
25.(2022春·河南郑州·八年级统考期末)中国最新一代载人深潜器“奋斗者”号是继“蛟龙号”以后的中国第二代深潜器,2020年11月10日在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909米,创造了中国也是全世界载人深潜的新纪录。“奋斗者”号体积约为50m3,空载时质量约为24t。(海水密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)“奋斗者”号空载漂浮在海面时受到的浮力为多大?( )
(2)潜艇通常在水下300~600米深度活动,如果下潜太深,普通的潜艇材料会被压成一块金属板。“奋斗者”号深潜器在马里亚纳海沟坐底后,一个面积为300cm2的观察窗会受到多大的海水压力?( )
(3)“奋斗者”号深潜器的下方配备有4块总质量为2t的压载铁,当深潜器需要回到水面时,在深海中需要通过抛掉压载铁实现上浮,而不能像普通潜艇那样采用排水的方法实现上浮,原因可能是:______。
26.(2022春·河南三门峡·八年级统考期末)7月28日,我国首台自主设计、自主集成的“蛟龙号”载人潜水器创造了5188m的我国载人深潜新纪录。
(1)潜水器下潜得较快时,10min下潜了420m,这段时间内潜水器下潜的平均速度为______m/s。
(2)此次试验到达最大下潜深度时,潜水器受到海水的压强约为______Pa。
(3)质量约为22t的“蛟龙号”潜水器匀速下潜时,受到的浮力约为______N。到达最大下潜深度时,潜水器抛弃压载铁,潜水器减小的重力______它减小的浮力,潜水器开始上浮。(ρ海水=1.03×103kg/m3, g=10N/kg)
参考答案:
1.D
【详解】水中的石块和木块在水中上下表面存在压力差,也就是都受到浮力作用,木块浮在水面上,所受浮力等于自身的重力,石块沉入水中,所受浮力小于自身的重力。
故选D。
2.B
【详解】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,F浮=G-F′,即两物体受到的浮力相同,故B正确;
CD、仅知道物体受浮力的大小关系,据F浮=G-F′不能确定物体在空气中的弹簧测力计示数、浸没水中后弹簧测力计的示数的大小关系,故C、D错;
故选B.
【点睛】本题考查了学生对阿基米德原理、液体压强公式的掌握和运用,涉及到用称重法测量物体受到的浮力,要求灵活选用公式,有难度.
3.B
【详解】根据阿基米德原理,木块浮在液面上,所受浮力大小等于自重,溢出酒精的重力即为木块自重;由于水的密度更大,若将此木块轻轻放入盛满水的杯中仍会漂浮,从杯中溢出水的质量不会变化。
故选B。
4.B
【详解】根据阿基米德原理进行判断.
根据题意可知,大石块的体积大于小木块的体积;
浸没在水中刚松手时,大石块排开水的体积大于小木块排开水的体积,由可知,大石块受到的浮力大于小木块受到的浮力.
故选B.
【点睛】重点是阿基米德原理的应用,根据,浮力的大小只与液体密度和排开的液体体积有关,与其它因素无关.
5.B
【详解】(1)烧杯原来装满水,小球漂浮在水面上,小球所受浮力
F浮=G排=m排g=0.1kg×10N/kg=1N
因为
F浮=G排=m排g=G球=m球g
小球的质量
m球=m排=100g
排开水的体积
V排==100cm3<V球
放入小球后水深不变,对容器底的压强不变。烧杯原来装满水,小球沉入水底,小球所受浮力
F浮=G排=m排g=0.1kg×10N/kg=1N
因为
F浮=G排=m排g<G球=m球g,
小球的质量
m球>m排=100g
排开水的体积
v′排==100cm3=V球
放入小球后水深不变,对容器底的压强不变。
故选B。
6.C
【详解】由题意可知,当烧杯里盛有6℃的水时,小球在水中恰好悬浮,故小球的密度与水的密度相等;根据图象可知:4℃时水的密度最大,6℃时水的密度比0℃时水的密度大;因此当水的温度从6℃降到4℃时,由于水热胀冷缩,水的密度会增大,此时大于小球的密度,使小球上浮、向上运动;当水的温度从4℃降到0℃时,由于水热缩冷胀,水的密度会减小,最后小于小球的密度,使物体下沉、向下运动。
故选C.
7.A
【详解】ABC.碗沉入水底时,碗受到的浮力小于碗的重力;碗漂浮时,碗受到的浮力等于碗的重力,由于重力不变,所以碗漂浮时受到的的浮力大于碗沉入水底时受到的浮力,故A正确,BC错误;
D.碗漂浮时受到的的浮力大于碗沉入水底时受到的浮力,根据阿基米德原理可知,碗漂浮时排开水的体积大于碗沉入水底时排开水的体积,则碗漂浮时容器中水的深度较大,根据p=ρgh可知,碗沉入水底时容器底部受到水的压强变小了,故D错误。
故选A。
8.B
【详解】依题意得,完全相同的两个物体分别放在甲、乙两种不同液体中静止后,甲液体中物体沉底,乙液体中物体悬浮,两容器中液面相平。
A.液体的密度满足
故A错误;
BC.由阿基米德原理和浮沉条件得,物体排开液体的重力满足
由得,物体排开液体的质量满足
故B正确,C错误;
D.液体的深度相同,甲液体的密度小于乙液体的密度,由得,液体对容器底的压强
故D错误。
故选B。
9.AC
【详解】AB.由图可知,甲中物体悬浮,乙中物体漂浮,因物体悬浮或漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,且同一物体的重力不变,由阿基米德原理可知,物体受到的浮力
甲、乙两容器中物块排开液体的重力也相等,故A正确,B错误;
C.由图可知, ,且浮力相等,由 可知,甲容器中液体的密度较小,故C正确;
D.由图可知,因为容器的底面积相同,所以放入物块后,甲容器中液面升高得多,故D错误。
故选AC。
10. 压力差 竖直向上的 水
【详解】[1]根据浮力产生的原因可知,水对物体向上和向下的压力差就是水对物体的浮力。
[2]浸没在水的乒乓球松手后总是竖直向上运动,说明浮力的方向总是竖直向上的。
[3]物体在水中受到的浮力施力物体是水。
11. 1 下沉 密度
【详解】[1]物体所受的浮力
F浮=G﹣F示=4N﹣3N=1N
[2]F浮=1N,G=4N,因为浮力小于重力,所以物体下沉。
[3]乙图浮力
F浮乙=4N﹣3N=1N
F浮丙=4N﹣2.9N=1.1N
浮力不相等,而液体的种类(密度)是不同的。
12. 10N 1×10﹣3m3
【分析】根据称重法求出金属块受到水对它的浮力;根据F浮=ρ水gV排求出金属块排开水的体积,即为金属块的体积.
【详解】金属块在水中所受的浮力:F浮=G-F示=27N-17N=10N;
金属块全部浸在水中,它的体积等于排开水的体积,
金属块的体积:.
13. 3 下沉
【详解】[1]木块受到的重力
G=mg=0.3kg×10N/kg=3N
[2]因为木块漂浮,所以
F浮=G=3N
物块受到重力
G′=m′g=0.5kg×10N/kg=5N
因为物块的重力5N大于其排开的水重3N,也就是重力大于浮力,所以该物块在水中将下沉。
14. 5 25 5
【详解】[1]由题知,F下表面=20N,F上表面=15N,根据浮力产生的原因可得,铁块受到浮力
F浮=F下表面-F上表面=20N-15N=5N
即铁块受到的浮力是5N。
[2][3]液体的密度和铁块排开液体的体积保持不变,所以根据F浮=ρ液gV排可知,当铁块下沉到另一位置时,铁块受到的浮力保持不变,仍为5N。当上表面受到的压力增大为20 N时,下表面受到的压力为
即下表面受到的压力为25 N,浮力为5N。
15. 漂浮 60 0.6
【详解】[1]物块的密度
ρ===0.6×103kg/m3
物块的密度小于水的密度,物块浸没在水中后放手,物块最终漂浮在水面上。
[2][3]物块放入水中静止时漂浮,此时受到的浮力
F浮=GA=mg=0.06kg×10N/kg=0.6N
物块浸入水中的体积与排开水的体积相等,即
V浸=V排== =6×10-5m3=60cm3
16.
【详解】[1][2]由图可知,球漂浮,球悬浮,根据物体的浮沉条件可知

[3]由题意可知,A、B两球完全相同,密度相同,所以两种液体的密度大小关系是
且两烧杯中液面相平即
根据液体压强的计算公式可知
17.
【详解】用细线把一木块系在烧杯底面上且细线处于拉紧状态,此时木块受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力、竖直向下的线的拉力;把系木块的线剪断,浮力不变、重力不变,此时的浮力要大于重力;这两个力都作用在木块的重心上,如图所示:
18.
【详解】玩具气球在空中受到浮力的作用,松手后升上高空,说明气球受到的浮力F大于其重力G,两个力的作用点在气球的重心,如下所示:
19. D 0.4 CD C
【详解】(1)[1]浸入液体中静止的物体受竖直向下的重力,竖直向上的浮力和竖直向上的拉力保持平衡,拉力、浮力和重力平衡,是一组平衡力,故选D。
(2)[2]由A图读出物体重力G=2.4N,B图弹簧测力计的示数FB=2N,物体受到的浮力
(3)[3]分析A、C、D三次实验,物体浸在水中的深度增加,但所受浮力保持不变,由此验证猜想a是错误的。
(4)[4] A.由A图读出物体重力G=2.4N,C图读出物体完全浸没在水中时弹簧测力计的示数FC=1.4N,物体此时所受浮力
又根据阿基米德原理的推导式,计算出此时排开的水的体积
由于物体完全浸没,物体的体积就等于排开的水的体积
B.物体的密度
C.不能算出的是盐水的体积;
D.排开的盐水的体积
由E图读出物体浸没在盐水中时弹簧测力计的示数FE=1.3N,此时受到的浮力
盐水的密度
故选C。
20. B 偏小 ④①②③ A 变小 能 C
【详解】(1)[1][2]用排水法测出物体受到的浮力,在实验前溢水杯中应装满水,由图示实验可知,在实验步骤B中没有将水装满到烧杯口,这样会导致导致排开水的重力偏小。
(2)[3]在利用称重法探究浮力的大小与物体排开水所受重力的关系时,若先让小桶装溢出来的水,再测量小桶的重力,则小桶的重力会偏大,会影响实验结果的准确性,故小桶的重力优先测量。同理,铁块的重力也要在浸没水中之前测量,否则会影响测量铁块时的重力。不重复操作的合理实验步骤是:④将空桶挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的读数为;①将铁块挂在弹簧测力计上,弹簧测力计的读数为;②将铁块浸没在液体中,弹簧测力计的读数为;③将装有排除液体的小桶挂在弹簧测力计下,弹簧测力计读数为;故合理顺序为④①②③。
(3)[4]由实验步骤可知,物体受到的浮力
物体排开水的重力
如果
则可得出阿基米德原理。
(4)[5]为了得到更普遍得结论,应换用不同液体和物体进行多次实验,而不是用原来的方案和器材多次测量取平均值,操作中不合理的是A。
(5)[6]将图乙中的水换成酒精(),液体的密度减小,根据阿基米德原理知浮力减小。
(6)[7]阿基米德原理对完全浸没的物体和部分浸入液体中的物体都是适用的;所以,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,也能得到与(3)相同的结论。
(7)[8]物体漂浮在水面上,受到的浮力等于它的重力,测量漂浮的物体受到的浮力时,不需要用弹簧测力计提着物体,即C步骤不需要弹簧测力计。
21. BC 1 否 没有控制排开液体的体积相同 无关 1.2×103 小于
【详解】(1)[1]要探究浮力的大小可能与排开水的体积有关,需要控制液体的密度相同,排开液体的体积不同,故BC两图可以验证。
(2)[2]实验步骤B中的物体受到的浮力为
F浮=G-F1=10N-9N=1N
(3)[3][4]这个结论是不合理的,BE两图液体的密度和排开液体的体积都不同,没有做到控制变量,无法得出浮力的大小与液体密度有关的结论。
(4)[5]通过观察C、D图的实验数据,可知物体浸没后,深度增加,浮力不变,所以物体浸没后,浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(5)[6]由AC可知物体浸没在水中的浮力为
F浮1=G-F2=10N-7N=3N
物体的体积即在水中排开液体的体积为
盐水的密度为
(6)[7]步骤一中将铝片放入盛水的烧杯中,铝片下沉至杯底,根据浮沉条件,浮力小于铝片重力,步骤二中将铝片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上,此时浮力等于重力,则可知步骤一中铝片受到的浮力小于步骤二中铝片受到的浮力。
22.(1)0.4N;(2)0.8×103kg/m3;(3)110Pa
【详解】解:(1)已知V排=4.0×10-5m3,则物块受到的浮力为
(2)由于物块漂浮在水面上,则物块的重力为
则物体的质量为
那么物块的密度为
(3)由得水的体积为
物块使其恰好完全浸没在水中,水和物块的总体积为
则水的深度为
所以水对容器底的压强为
答:(1)物块受到的浮力大小为0.4N;
(2)物块的密度为0.8×103kg/m3;
(3)此时水对容器底的压强110Pa。
23.(1)6N;(2)1100Pa;(3)1200Pa
【详解】(1)因为木块静止,所以受到的浮力等于重力加拉力,木块受到的浮力:;
(2)
h总=h浸+L=0.06m+0.05m=0.1lm
p=ρ水gh总=l×03kg/m3×0N/kg ×0.1lm=1100Pa;
(3)V水=S容器h总—V排=0.02m2×0.1lm-6×10-4m3=1.6×10-3m3
G水=ρ水V水g=l×l03kg/m3×1.6×10-3m3×10N/kg=16N
F压=G水+G容器+G木=16N+3N+5N=24N
答:(1)木块B受到的浮力是6N;(2)容器底部受到水的压强是1100Pa;(3)容器对桌面的压强是1200Pa.
24.(1)0.5;(2)2;(3)
【详解】(1)当物块没有浸入水中时,弹簧测力计的示数即为物块的重力,即
故此物块的质量,由得
(2)物块完全浸没时受到的浮力
(3)根据可得,物块排开水的体积
物块完全浸没在水中,故物块的体积
则物块的密度
答:(1)物块的质量为2.5kg;
(2)此时物块受到的浮力为2N;
(3)物块的密度为。
25. 2.4×105N 3.2727×106N 见解析
【详解】(1)[1]当“奋斗者”号空载漂浮在海面时,受到的浮力
(2)[2]“奋斗者”号深潜器在马里亚纳海沟坐底后,受到海水的压强
由得,观察窗受到多海水的压力
(3)[3]潜艇通常在水下300~600米深度活动,水的压强约30~60个标准大气压,而“奋斗者”号在马里亚纳海沟坐底,坐底深度10909米,还水的压强可高达1090个标准大气压,即原因可能是:海底太深,海水的压强太大,无法用压缩空气将舱内的水压出。
26. 0.7 5.34×107 2.2×105 大于
【详解】(1)[1]由题意可知,10min下潜了420m,所以这段时间内潜水器下潜的平均速度为
(2)[2]由题意可知,此次试验到达最大下潜深度为5188m,根据p=ρgh可得,潜水器受到海水的压强约为
p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×5188m≈5.34×107Pa
(3)[3]由题意可知,“蛟龙号”潜水器匀速下潜,即处于平衡状态,所以“蛟龙号”潜水器所受浮力等于其重力,为
F浮=G=mg=22×103kg×10N/kg=2.2×105N
[4]根据力与运动的关系可知,潜水器开始上浮,则需潜水器抛弃压载铁后的浮力大于重力,即潜水器减小的重力大于它减小的浮力。