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第十章 浮力 单元综合测试题
(时间:50分钟 满分:70分)
一、单项选择题(每题2分,共12分)
1.一个实心金属小球的体积为v,悬挂于弹簧测力计下端挂钩上,小球先浸没于水中,弹簧测力计的读数为F1,后又浸没于酒精中,弹簧测力计的读数为F2,比较F1和F2的大小,正确的是( )
A.F1=F2 B. F1 F2 D.无法比较
2.游泳时佩戴游泳圈是防止潮水的有效方法。质量为50 kg的小蓉佩戴游泳圈后,能静静地漂浮在水面上,如图所示。游泳圈对她的作用力大小最符合实际的是( )
A.5000 N B. 500 N C.50N D.5 N
3.有a、b、c三个实心小球,其中a与b质慧相等,b与c体积相同;将三界小球缓慢放入盛有水的容器中,待小球静止后,其状态如图所示,其中c球沉在容器底部。则下列判断正确的是( )
A.重力关系为Ga=Gb>Gc B.密度关系为ρa=ρb<ρc
C.所受浮力关系为Fa=Fb= Fc D.排开水的质量关系为ma=mb4.一块冰放在一杯盐水中,若冰块全部熔化后,杯中液面将( )
A.上升 B.不变 C.下降 D.无法判断
5.把体积为3X10-3 m3、重力为20 N的物块放入水中,当它静止时所处的状态及受到的浮力大小分别为(g取10 N/kg)
A.漂浮,F浮=20 N B.漂浮,F浮=10 N
C.沉底,F浮=20 N D.沉底,F浮=10 N
6.a、b是两种不同的物质,其质量与体积的关系图象如图所示,分别用物质a、b制成质量相等的实心球甲、乙,和体积相等的实心球丙、丁,即m甲=m乙,V丙=V丁,ρ甲=ρ丙=ρa,ρ乙=ρ丁=ρb,将四个实心球都浸没在水中。松手稳定后它们所受浮力大小关系正确的是( )
A. F甲=2F乙 B.3F甲=F乙 C.F丙=3F丁 D.2F丙=3F丁
二、填空题(每空1分,共18分)
7.潜艇的上浮和下沉是靠改变 来实现的。它在水下从20 m深处下潜到50 m深处的过程中,受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
8.用手将一个密度为0. 7X103 kg/m3的实心物块,先后浸没在水和煤油中。松手后,物块静止时,排开水和煤油的体积分别为V1和V2,物块在水和煤油中所受的浮力分别为F1和F2。则
F1 : F2= ,V1:V2= (ρ煤油=0.8X103 kg/m3)
9.小明用手将一个质量为0.3 kg的小球浸没在水中,小球排开水的质量是0.1 kg,此时小球受到的浮力是 N.松手后小球会 (选填“上浮”“悬浮”或“下沉”)。
10. 如图所示,将一个大物块甲放入水中,先后两次分别在小物块乙和小物块丙的作用下,使其上表面恰好与水面相平,中、乙之间用细绳连接,细细体积不计且细绳绷直。则丙物块的质量 乙物块的质量;绳的拉力 丙物块的重力。 (均选填“大于”等于”或“小于”)
11.体积为200cm3的物体挂在弹簧测力计下端,在空气中静止时,弹簧测力计的示数为5N。若将物体浸没在水中(未接触容器底),物体受到的浮力是 N,这时弹簧测力计的示数是 N。(ρ水=1.0X103 kg/m3,g取10 N/kg)
12.如图所示,将悬挂在弹簧测力计上的实心铝球浸没在装满水的溢水杯中,铝球静止时,弹簧测力计的示数为3.4 N,已知水的密度ρ水=1.0X103 kg/m3,铝的密度ρ铝=2.7X103 kg/m3,则铝球的体积为 m3 ,铝球浸没在水中时所受到的浮力为 N。
13.如图所示,“A”和“B”表示满载的轮船在海水或江水中静止时液面的位置。图示中的轮船是在 (选填“江水"或“海水”)中停泊。轮船的排水量为6000t,在海水中满载时受到的浮力是 N;轮船在江水中,船底处的压强是6X 104Pa,船底浸入水中的深度是 m。(g取10 N/kg,ρ江水=1X103 kg/m3,ρ海水=1.03X103 kg/m3)
14.如图,把一个小螺母(体积可忽略不计)粘在一支长为12 cm的圆柱形铅笔的顶端便可制成一个密度计。该密度计在水中静止时露出水面的高度为7.5cm;在某溶液中静止时露出液面的高度为6 cm。则前后两次密度计所受浮力大小 ( 选填“相等”或“不相等”),该溶液的密度为 kg/m3 。
15. 小华用一支自制的长为L的密度计测某液体的密度,如图所示。密度计浸,在水中静止时露出水面长度为L1,受到的浮力为F1,浸在被测液体中静止时露出液面长度为L2,受到的浮力为F2。则被测液体的密度ρ液= (用含有字母的式子表示ρ液,水的密度用ρ水表示)
三、计算题(每题5分,共10分)
16.如图所示,水平桌面上有一个薄壁溢水杯,底面积是8X10-3m2,装满水后水深0.1 m,总质量是0.95 kg.把一个木块(不吸水)轻轻放入水中,待木块静止时,从杯中溢出水的质量是0.1 kg. (水的密度ρ水=1.0X103 kg/m3 ,g取10 N/kg)求:
(1)水对溢水杯底的压力;
(2)木块受到的浮力;
(3)溢水杯对桌面的压力。
17.将一个质量为0.2 kg,体积为250 cm3的木块投人水中,g取10 N/kg.求
(1)木块受到的重力:
(2)木块静止时受到水的浮力。
四、简答题(每题2分,共6分)
18. 煮饺子时,生饺子总是沉到锅底,煮熟后就浮起来了,请说明其中的道理。
19.航空母舰是舰载机的母舰,当航空母舰上的舰载机飞离航空母舰后,航空母舰所受的浮力将如何变化
20.如图所示,用物体的浮沉条件解释“孔明灯升空”的道理。
五、作图、实验与探究题(共24分)
21. (4分)按要求作图:
(1)画出图中漂浮在水面上的苹果所受的浮力;
(2)如图所示是乒乓球在水中上浮过程中的某一位置,作出此时乒乓球受到的浮力和重力的示意图。
22. (3分)物理兴趣小组在探究浮力的大小与哪些因素有关时(如图甲),他们先用弹簧测力计称出长方体铁块的重力,再把铁块置于水面上方某-位置,将铁块缓慢下移 ,并逐渐浸入水中至不同深度处,他们根据记录的实验数据绘制出弹簧测力计示数F与铁块下降高度h关系的图象(如图乙)。
(1)铁块浸没水中之前,弹簧测力计的示数变化说明了浮力的大小与 ;
(2)铁块浸没在水中受到水的浮力为 N;此时他们保持铁块浸没在水中不动,向水里加入适量的食盐并搅拌,发现弹簧测力计的示数 (选填“变大”或“变小”), 说明浮力的大小与液体密度有关。
23.(4分)学习浮力知识后,小明利用可以测量压力大小的数显测力计和刻度尺进行如下实验:
(1)将果汁装入轻质小瓶(小瓶和瓶盖的质量、厚度均不计),拧紧瓶盖后测出重力G。
(2)如图甲所示,将小瓶放入盛有适量水的容器中,小瓶静止时竖直漂浮。小瓶受到的浮力为
F浮,则F浮 G(选填“>”“=”或“<”)。
用数显测力计将小瓶缓慢压入水中,数显测力计的示数逐渐变大,这说明:浮力的大小与 。
(4)如图乙所示,将小瓶放入另一种液体中,小瓶静止时竖直漂浮。比较甲、乙两图可知ρ液
ρ水(选填“>”“=”或“<”)。测出此时小瓶内、外液面的高度差为Δh1.
(5)将小瓶倒放在图乙的液体中,小瓶静止时竖直漂浮,测出此时小瓶内、外液面的高度差为Δh2。比较可知Δh1 Δh2(选填“>”、“=”“< ”)。
24.(7分)如图所示,甲、乙丙、丁是“探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系”实验的四个步骤。
甲:用测力计测出某物体所受重力;
乙:把被测物体浸没在盛满水的溢水杯中.读出这时测力计示数。同时,用小桶收集物体排开的水;
丙:测出小桶和物体排开的水所受的总重力;
丁:测出小桶所受的重力。
(1)上述实验操作的更合理顺序应该是
(2)通过 两步骤可计算 出圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力F浮= N。通过 两步骤可得出物块排开的水所受的重力G排,比较F浮与G排,可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系;
(3)学生发现在步骤乙中,将物体浸没在水中更深的位置时(未触底)弹簧测力计的示数不变,说明浸没在水中的物体所受浮力大小与浸没的 无关;
(4)同学把水换成另一种液体重复上述实验,步骤乙中弹簧测力计示数变大了0.4 N,这表明浸在液体中的物体所受浮力的大小跟 有关,该液体的密度为
25.(6分)小明想测量苹果的密度,他将苹果放入烧杯并逐渐向烧杯中加水,看到如图所示的情景。
(1)比较A、B两图可知: 图中苹果受到的浮力较大,从B图可以判断苹果的密度 (选填“大于”“等 于”或“小于”)水的密度;
(2)分析B、C两图可知:浮力大小与烧杯中水的多少 (选填“有关”或“无关");
(3)小明又拿来一个装了水(水足够多,密度用ρ水表示)的大量简,水的体积为V1,借助这个量筒测出了苹果的密度;
在C图中。他轻轻取出苹果将量筒中的水倒入烧杯中.当烧杯中的水被填满时,量筒中剩余水的体积为V2,则草果的质量表达式:m=
小明用针把苹果完全压入感满水的烧杯中,水从烧杯中波出后,再取出苹果,并继续将量筒中的水倒入烧杯中,当烧杯中的水再次被填满时,量筒中剩余水的体积为V3;
③苹果密度的表达式:ρ=
(4)如果机C中的水换成盐水,苹果静止时,落出液面的体积将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
参考答案
B 2.C 3.C 4.A 5.A 6.D
自身重力,不变
1:1,4:5
0.98,下沉
小于,等于
2,3
2X10-4,2
海水,6X107,6m
相等,0.75X103
·ρ水
解:(1)水对溢水杯底的压强
P=ρgh=1000Pa
由P=F/S可得水对溢水杯底的压力:F=PS=8N
由阿基米德原理可得木块所受的浮力:F浮=G排=m溢g=1N
因为木块漂浮在水面上,所以F浮=G排=G木
此时溢水杯对桌面的压力:F=G+G木-G排=G=9.5N
答:(1)水对溢水杯底的压力为8N
木块受到的浮力为1N
溢水杯对桌面的压力为9.5N
17.解:(1)木块受到的重力:G= mg=0.2 kgX10 N/kg=2 N;
(2)当木块浸没在水中时,此时木块受到的浮力:
F浮=ρ水V排g=1.0X103 kg/m3 X250X10 -6m3X10 N/kg=2.5 N>2N,
所以木块最终漂浮在水面上,木块静止时受到的浮力:F浮’=G=2N。
答:(1)木块受到的重力为2 N;
(2)木块静止时受到水的浮力为2 N。
18.答:生饺子下锅后由于所受的浮力小于重力所以下沉,沉到锅底;煮熟后饺子的体积由于受热膨胀而变大,饺子所受浮力变大,重力不变,浮力大于重力,所以饺子上浮,最终漂浮在水面。
19.答:当航空母舰.上的舰载机飞离航空母舰后,航空母舰所受的浮力将减小。
20.答:孔明灯点燃前受到的向上的浮力小于其重力,点燃后孔明灯内部的空气的温度升高、密度减小,孔明灯受到的浮力大于重力,孔明灯升空。
如图所示:
(1)物体排开液体的体积 (2)4,变小
(2)= (3)物体排开液体的体积 (4)> (5) =
(1)丁甲乙丙
甲乙,丙丁
深度
液体密度,0.9X103kg/m3
(1)B ,小于
无关
ρ水(V1-V2);
变大
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