【暑假衔接】华师大版八升九科学浮力3(含解析)

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名称 【暑假衔接】华师大版八升九科学浮力3(含解析)
格式 zip
文件大小 2.5MB
资源类型 试卷
版本资源 华师大版
科目 科学
更新时间 2023-06-19 11:34:50

文档简介

中小学教育资源及组卷应用平台
暑假衔接八升九科学华师大
复习回顾篇之第三章 浮力
1.关于质量和密度,下列说法中正确的是(  )
A.放学后,将物理书从学校背回家,质量增大
B.1kg的棉花比1kg的铁块轻
C.氧气瓶中的氧气用去一半后,剩余部分密度不变
D.粉笔用去一半后,剩余部分密度不变
2.将一个重为G的鸡蛋放进盛有浓盐水的杯中,鸡蛋漂浮,然后逐渐向杯中加入清水,当鸡蛋下沉至杯底静止时停止加水,如图中的图像能粗略描述这个过程中浮力随时间变化关系的是(  )21·cn·jy·com
A.B.C.D.
3.甲、乙两种物质的m﹣V图像如图所示,分析图像可知(  )
A.若甲、乙的质量相等,则甲的体积较大
B.若甲、乙的体积相等,则甲的质量较小
C.甲、乙两物质的密度之比为1:4
D.甲物质的密度为5g/cm3
4.某课外物理合作探究小组制作了如图所示的潜水艇模型,下列说法正确的是(  )
A.潜艇模型下沉的时候,受到的水的压强不变
B.向外拉注射器活塞,试管内水量适当时,可实现潜艇悬浮
C.向内推注射器活塞,水会被压入试管中,可实现潜艇下沉
D.潜艇模型的试管上绕铁丝,目的是为了增大在水中的浮力
5.将重为5牛的金属实心球轻轻放入盛满水的溢杯中,若溢出2牛的水,小球受到的浮力为(  )
A.0 牛 B.2 牛 C.3 牛 D.5 牛
9.酒精的密度为0.8×103千克/米3,其单位读作    。一只杯子最多可盛质量为0.3千克的水,如果装满酒精后,那么酒精的质量一定    0.3千克(选填“大于”。“等于”或“小于”)。21教育网
6.在透明薄塑料袋中装入大半袋水,用弹簧测力计钩住塑料袋缓慢放入水中,水袋受到的浮力不断   (增大/减小)。当塑料袋中的水面与容器中水面   时,水袋中水的重力和排开水的重力相等。用塑料袋进行实验的好处是   (说出一点即可)。
7.用弹簧测力计测得长方体物体的重力为10N,当该长方体一半浸入水中时,测力计的示数变为6N(如图所示),则此时长方体所受浮力为    N,若又将该物体浸没在水中,则此时该物体所受的浮力又为    N。21*cnjy*com
8、2023年5月28日12时31分,经历2小时飞行,全球首架C919大型客机MU9191航班从上海虹桥机场起飞首航,平稳降落在北京首都国际机场。该飞机采用第三代铝锂合金,比同等机型质量减轻了7%左右,是因为铝锂合金具有较小    的性质;大飞机水平飞行时,机翼上方的空气流速比下方的空气流速    ;已知从上海虹桥机场到首都国际机场的航程是1160公里,则首航全程的平均速度为   。
9、如图所示,弹簧测力计竖直悬挂着物体A静止在空中时示数为8N,物体A浸在水中静止时弹簧测力计的示数为7N。可知物体A浸入水中,下表面受到水的压力为    N。
10、在育才中学举行的创新科技大赛上,爱动脑筋的小陶同学制作了一个利用浮力来提升较重物体的模型,其简化示意图如图所示。容器底面积为150cm2且足够高,柱形物体A的重力为15N,密度为3g/cm3,底面积为50cm2,与容器底部不密合。小陶同学往容器中加入0.5kg水,加水结束时水对容器底部压强为   Pa。小陶同学继续向容器中再加入2kg水后,用体积不计的轻质细绳竖直向上提升物体A,由于绳子能承受的拉力有限,他最多能将A竖直向上提升12cm。则该绳子能够承受的最大拉力为    N。
11.如图所示,重2N的圆柱体竖直漂浮在水面上,其底面积S=40cm2,则下表面所处的深度h=   cm。(已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3)
12.在劳动实践活动中,物理兴趣小组的同学用大豆、核桃、花生等食材制作营养豆浆,并测量营养豆浆的密度。2-1-c-n-j-y
(1)小芳的主要实验步骤如下:
A.将天平放在水平台上,把游码放在零刻度线处,发现指针如图甲所示,要使横梁平衡她应将平衡螺母向    (选填“左”或“右”)调。
B.用调好的天平称出空烧杯的质量为20g。
C.在烧杯中倒入适量的豆浆,用天平称出烧杯和豆浆的总质量,天平平衡时,左盘中砝码的质量和游码的位置如图乙所示,则豆浆和烧杯的总质量为    g。
D.她将烧杯中的豆浆倒入量筒中,量筒内液面静止时豆浆的体积如图丙所示。
(2)小芳算出豆浆的密度ρ=   kg/m3。
(3)同组的小明认为,小芳这种方法测出豆浆密度会    (选填“偏大”或“偏小”),只需对小芳的实验步骤进行调整,就可减小实验误差,小明调整后的实验步骤为    (填字母序号)。www.21-cn-jy.com
(4)测量结束后,小明把核桃放入水中,发现核桃漂浮在水面上,他想测量核桃的密度,于是挑选了一个不透水的核桃,却发现无法放入量筒中。聪明的小明利用弹簧测力计、小桶、细线、细铁丝、装满水的溢水杯,也测出了核桃的密度。
实验步骤:
①用弹簧测力计测出小桶所受的重力G0。
②把核桃轻轻放入装满水的溢水杯中,核桃漂浮,用弹簧测力计测出小桶和溢出水的总重力G1。
③用细铁丝把核桃压入水中,使核桃全部浸没,用弹簧测力计测出小桶和溢出水的总重力G2,根据上述操作步骤,请你帮小明推导出核桃密度的表达式(表达式用所测物理量的字母表示,水的密度用ρ水表示),推导过程要有必要的文字说明。
13.在学习浮力的知识时,小枫同学在老师的指导下制作了一个“浮沉子”。
(1)如图甲所示,将一个量筒内装入适量的水,取一个较小试管也装入适量的水后倒扣到量筒内,如图甲所示,小试管漂浮在水中静止(试管内液面末标明)。此时试管内水面会  (高于/平行于/低于)量筒中水面,试管内气体压强大于当地的大气压。
(2)用橡皮膜包在量筒口,并密封好量筒口。
(3)用较大力向下按橡皮膜会发现,试管内水量会    (增多/不变/减少),试管下沉至量筒底部。此时用试管做成的“浮沉子”受到的重力与漂浮时相比会    (增大/不变/减少)。【出处:21教育名师】
(4)小红同学看完以上演示后,利用如图乙所示的饮料瓶、小瓶、水等器材也制作了一个“浮沉子”,结果在饮料瓶密封性良好的情况下,无论她如何用力都无法使漂浮的“浮沉子”下沉。学习小组的同学们给了她如下几种建议,你觉得可以实现凛浮的“浮沉子”下沉的是    。
A.松开饮料瓶瓶盖后,用力捏饮料瓶
B.减少饮料瓶内水量后,盖上饮料瓶瓶盖,用力捏饮料瓶
C.适当减少小瓶内水量后,盖上饮料瓶瓶盖,用力捏饮料瓶
D.适量增多小瓶内水量后,盖上饮料瓶瓶盖,用力捏饮料瓶
14.“浮沉子”最早是由科学家笛卡儿设计的。小华用大塑料瓶(大瓶)和开口小玻璃瓶(小瓶)制作了图1所示的“浮沉子”;装有适量水的小瓶开口朝下漂浮在大瓶内的水面上,拧紧大瓶的瓶盖使其密封,两瓶内均有少量空气。将小瓶视为圆柱形容器,底面积为S,忽略其壁厚(即忽略小瓶自身的体积)。当小瓶漂浮时,简化的模型如图2所示,小瓶内空气柱的高度为h,手握大瓶施加适当的压力,使小瓶下沉并恰好悬浮在图3所示的位置。将倒置的小瓶和小瓶内的空气看成一个整体A,A的质量为m,水的密度为ρ水,g为已知量,求:
(1)图2中A所受浮力的大小;
(2)图2中A排开水的体积;
(3)图2和图3中小瓶内空气的密度之比。
15.如图是航天员于亚平在中性浮力水槽进行模拟失重环境训练。航天员浸没在水中,通过精确地调整漂浮器和配重的大小,产生一种随机的漂浮感觉,模拟在太空运行。训练时航天员要穿着超过120kg的类似舱外航天服的水槽服,而且还要克服水槽服内施加的40kPa(lkPa=103Pa)的压强,在这样的环境下:www-2-1-cnjy-com
(1)如果航天员的质量是60kg,水槽服的质量是120kg,她在水中排开水的体积大约是多少?
(2)若航天员手掌的面积是100cm2,这只手掌受到水槽服内施加的压力有多大?
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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暑假衔接八升九科学华师大
复习回顾篇之第三章 浮力
1.关于质量和密度,下列说法中正确的是(  )
A.放学后,将物理书从学校背回家,质量增大
B.1kg的棉花比1kg的铁块轻
C.氧气瓶中的氧气用去一半后,剩余部分密度不变
D.粉笔用去一半后,剩余部分密度不变
【答案】D
【解答】解:A、将物理书从学校背回家是位置变了,但其质量不变,故A错误;
B、1kg的棉花比1kg的铁块质量相等,轻重相同,故B错误;
C、氧气瓶中的氧气用去一半后,质量减少,体积不变,由ρ=知剩余部分密度变小,故C错误;
D、粉笔用去一半后,剩余部分质量减半,体积减半,密度不变,故D正确。
故选:D。
2.将一个重为G的鸡蛋放进盛有浓盐水的杯中,鸡蛋漂浮,然后逐渐向杯中加入清水,当鸡蛋下沉至杯底静止时停止加水,如图中的图像能粗略描述这个过程中浮力随时间变化关系的是(  )21·cn·jy·com
A.B.C.D.
【答案】C
【解答】解:当鸡蛋在浓盐水中漂浮时,此时鸡蛋所受浮力等于鸡蛋的重力;当给浓盐水中缓慢加入水时,混合液的密度开始减小,当此时混合液的密度仍大于鸡蛋的密度,虽然鸡蛋开始缓慢下沉,不过鸡蛋仍处于漂浮状态,只是浸入液体中的体积在增大,而露出的体积在减小,所以此时鸡蛋受到的浮力仍等于鸡蛋的重力;当混合液的密度逐渐减小到等于鸡蛋的密度时,此时鸡蛋在液体中处于悬浮状态,鸡蛋受到的浮力仍等于鸡蛋的重力;当浓盐水中的水越来越多而引起混合液的密度比鸡蛋密度小的时候,此时鸡蛋受到的浮力就会小于重力,鸡蛋出现下沉直至沉到杯子的底部,由此可知,鸡蛋受到的浮力是先不变,然后减小,所以选项C符合题意。21·世纪*教育网
故选:C。
3.甲、乙两种物质的m﹣V图像如图所示,分析图像可知(  )
A.若甲、乙的质量相等,则甲的体积较大
B.若甲、乙的体积相等,则甲的质量较小
C.甲、乙两物质的密度之比为1:4
D.甲物质的密度为5g/cm3
【答案】D
【解答】解:A、由图可知,若甲、乙的质量相等,则甲的体积较小,故A错误;
B、图像的横轴表示体积,纵轴表示质量,由图可知,若甲、乙的体积相等,则甲的质量较大,故B错误;
CD、由图可知,当m=10g时,V甲=2cm3,V乙=8cm3,
则甲、乙的密度分别为:
ρ甲===5g/cm3;
ρ乙===1.25g/cm3,
所以,甲、乙的密度之比:ρ甲:ρ乙==,故D正确,C错误。
故选:D。
4.某课外物理合作探究小组制作了如图所示的潜水艇模型,下列说法正确的是(  )
A.潜艇模型下沉的时候,受到的水的压强不变
B.向外拉注射器活塞,试管内水量适当时,可实现潜艇悬浮
C.向内推注射器活塞,水会被压入试管中,可实现潜艇下沉
D.潜艇模型的试管上绕铁丝,目的是为了增大在水中的浮力
【答案】B
【解答】解:A、液体压强与液体的深度和液体的密度有关,潜艇模型下沉的时候,液体的密度不变,深度增加,根据p=ρgh可知,受到水的压强增大,故A错误;
B、向外拉注射器活塞,试管内水增加,试管内水量适当时,重力等于浮力,潜艇可能悬浮,故B正确;
C、图中潜艇模型,向内推注射器活塞,水会被压出试管,此时模型的自重减小,重力小于浮力,模型上浮,故C错;21*cnjy*com
D、试管左轻、右重,为了保持试管稳定,所以要在潜艇模型的试管上绕些铁丝,其目的不是为了增大在水中的浮力,故D错误;【来源:21cnj*y.co*m】
故选:B。
5.将重为5牛的金属实心球轻轻放入盛满水的溢杯中,若溢出2牛的水,小球受到的浮力为(  )
A.0 牛 B.2 牛 C.3 牛 D.5 牛
【答案】B
【解答】解:容器盛满水,所以小球排开的水与溢出的水相同,其重力为2N,根据阿基米德原理,浮力就等于它排开的水的重力,因此,小球所受到浮力等于2N。
故选:B。
9.酒精的密度为0.8×103千克/米3,其单位读作    。一只杯子最多可盛质量为0.3千克的水,如果装满酒精后,那么酒精的质量一定    0.3千克(选填“大于”。“等于”或“小于”)。21教育网
【答案】千克每立方米;小于。
【解答】解:
(1)千克/米3读作千克每立方米;
(2)因为杯子的容积一定,所以杯子装满水、酒精的体积相同,因为m=ρV,酒精的密度小于水的密度,所以水的质量大于酒精的质量,所以将杯子装满酒精时,其质量小于0.3kg。【版权所有:21教育】
故答案为:千克每立方米;小于。
6.在透明薄塑料袋中装入大半袋水,用弹簧测力计钩住塑料袋缓慢放入水中,水袋受到的浮力不断   (增大/减小)。当塑料袋中的水面与容器中水面   时,水袋中水的重力和排开水的重力相等。用塑料袋进行实验的好处是   (说出一点即可)。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)用弹簧测力计钩住塑料袋缓慢放入水中,水袋排开水的体积变大,由F浮=ρ液gV排可知受到的浮力不断增大;21教育名师原创作品
(2)水袋中水的重力和排开水的重力相等,说明水袋中水的重力等于它受到的浮力,即G水=F浮
ρ水gV水=ρ水gV排,
则有:V水=V排,
即当袋内水面与容器中的水面相平时,排开水的体积等于水袋内水的体积;
(3)由于塑料袋非常轻,用塑料袋进行实验,重力可以忽略不计。
故答案为:增大;相平;塑料袋的重力可以忽略不计。
7.用弹簧测力计测得长方体物体的重力为10N,当该长方体一半浸入水中时,测力计的示数变为6N(如图所示),则此时长方体所受浮力为    N,若又将该物体浸没在水中,则此时该物体所受的浮力又为    N。21*cnjy*com
【答案】4;8。
【解答】解:(1)由题可知,把长方体一半浸入水中时,测力计的示数为F示=6N,
此时物体所受浮力:
F浮=G﹣F示=10N﹣6N=4N;
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知,在ρ水一定时,长方体所受浮力与V排即物体浸入水中的体积成正比,则长方体全部浸没在水中时的浮力为:21cnjy.com
F浮′=2F浮=2×4N=8N。
故答案为:4;8。
8、2023年5月28日12时31分,经历2小时飞行,全球首架C919大型客机MU9191航班从上海虹桥机场起飞首航,平稳降落在北京首都国际机场。该飞机采用第三代铝锂合金,比同等机型质量减轻了7%左右,是因为铝锂合金具有较小    的性质;大飞机水平飞行时,机翼上方的空气流速比下方的空气流速    ;已知从上海虹桥机场到首都国际机场的航程是1160公里,则首航全程的平均速度为   。
【答案】密度;大;580km/h。
【解答】解:(1)根据ρ=可得m=ρV,可知体积一定时,密度越小,质量越小,所以从物质特性的角度看,导致C919大型客机质量减小的原因是铝锂合金具有较小的密度;
(2)等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面,由于上表面凸起,所以大飞机水平飞行时,机翼上方的空气流速比下方的空气流速大;
(3)大飞机全程的平均速度:v===580km/h。
故答案为:密度;大;580km/h。
9、.如图所示,弹簧测力计竖直悬挂着物体A静止在空中时示数为8N,物体A浸在水中静止时弹簧测力计的示数为7N。可知物体A浸入水中,下表面受到水的压力为    N。
【答案】1。
【解答】解:由图可知,此时物体下表面受到水竖直向上的压力、竖直向上的拉力、竖直向下的重力,处于静止状态,三力平衡,
所以下表面受到水的压力为:F压=G﹣F示=8N﹣7N=1N。
故答案为:1。
10、.在育才中学举行的创新科技大赛上,爱动脑筋的小陶同学制作了一个利用浮力来提升较重物体的模型,其简化示意图如图所示。容器底面积为150cm2且足够高,柱形物体A的重力为15N,密度为3g/cm3,底面积为50cm2,与容器底部不密合。小陶同学往容器中加入0.5kg水,加水结束时水对容器底部压强为   Pa。小陶同学继续向容器中再加入2kg水后,用体积不计的轻质细绳竖直向上提升物体A,由于绳子能承受的拉力有限,他最多能将A竖直向上提升12cm。则该绳子能够承受的最大拉力为    N。
【答案】500;11.5。
【解答】解:由于物体A的密度大于水的密度,物体A始终是沉底的。往容器中加入0.5kg水,根据密度的计算公式,则m1=ρ水V1=ρ水Sh1=ρ水(S容﹣S物)h1,
h1===0.05m,
根据液体压强公式p=ρgh,可得水对容器底部压强为:
p=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa
根据G物=m物g=ρ物V物g=ρ物S物h物g得物体A的高度为:h物===0.1m,
继续向容器中再加入2kg水,当加了0.5kg的时候,水位再次上升0.05m,此时水位刚好与物体A的顶部相平,根据密度的计算公式,剩下的1.5kg水可以使水位再上升的高度为:2·1·c·n·j·y
m2=ρ水V2=ρ水S容h2,h2===0.1m,
两次加水后水位总高为:h总=2h1+h2=2×0.05m+0.1m=0.2m,
物体A的高度为0.1m,是水位总高度的一半。物体A最多能被竖直向上提升12cm=0.12m,当物体提升了0.1m的时候,物体顶部刚好接触水面,此后在往上提的过程中物体排开水的体积减小,浮力减小,绳子的拉力增加,当再次提升h'=0.02m,也就是物体到达最大提升高度时,物体露出水面的高度为:
h露=h'+h降=h'+=0.02m+=0.03m,
物体在水面下的高度为:h下=h物+h露=0.1m﹣0.03m=0.07m,
对物体A进行受力分析,此时,物体受重力、浮力、绳子拉力三力平衡,绳子拉力为:F拉=G﹣F浮=G﹣ρ水gS物h下=15N﹣1.0×103kg/m3×10N/kg×50×10﹣4m2×0.07m=11.5N。21世纪教育网版权所有
故答案为:500;11.5。
11.如图所示,重2N的圆柱体竖直漂浮在水面上,其底面积S=40cm2,则下表面所处的深度h=   cm。(已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3)
【答案】5。
【解答】解:因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,
所以,圆柱体受到的浮力F浮=G=2N,
由F浮=ρgV排可得,圆柱体排开水的体积:
V排===2×10﹣4m3,
由V=Sh可得圆柱体下表面所处的深度:
h===0.05m=5cm。
故答案为:5。
12.在劳动实践活动中,物理兴趣小组的同学用大豆、核桃、花生等食材制作营养豆浆,并测量营养豆浆的密度。2-1-c-n-j-y
(1)小芳的主要实验步骤如下:
A.将天平放在水平台上,把游码放在零刻度线处,发现指针如图甲所示,要使横梁平衡她应将平衡螺母向    (选填“左”或“右”)调。
B.用调好的天平称出空烧杯的质量为20g。
C.在烧杯中倒入适量的豆浆,用天平称出烧杯和豆浆的总质量,天平平衡时,左盘中砝码的质量和游码的位置如图乙所示,则豆浆和烧杯的总质量为    g。
D.她将烧杯中的豆浆倒入量筒中,量筒内液面静止时豆浆的体积如图丙所示。
(2)小芳算出豆浆的密度ρ=   kg/m3。
(3)同组的小明认为,小芳这种方法测出豆浆密度会    (选填“偏大”或“偏小”),只需对小芳的实验步骤进行调整,就可减小实验误差,小明调整后的实验步骤为    (填字母序号)。www.21-cn-jy.com
(4)测量结束后,小明把核桃放入水中,发现核桃漂浮在水面上,他想测量核桃的密度,于是挑选了一个不透水的核桃,却发现无法放入量筒中。聪明的小明利用弹簧测力计、小桶、细线、细铁丝、装满水的溢水杯,也测出了核桃的密度。
实验步骤:
①用弹簧测力计测出小桶所受的重力G0。
②把核桃轻轻放入装满水的溢水杯中,核桃漂浮,用弹簧测力计测出小桶和溢出水的总重力G1。
③用细铁丝把核桃压入水中,使核桃全部浸没,用弹簧测力计测出小桶和溢出水的总重力G2,根据上述操作步骤,请你帮小明推导出核桃密度的表达式(表达式用所测物理量的字母表示,水的密度用ρ水表示),推导过程要有必要的文字说明。
【答案】(1)左;62;(2)1.05×103;(3)偏大;ACDB;(4)ρ= ρ水。
【解答】解:(1)A.将天平放在水平台上,把游码放在零刻度线处,由图甲知,指针偏右,要使横梁平衡她应将平衡螺母向左调节;【来源:21·世纪·教育·网】
C、由图乙知,天平标尺的分度值为0.2g,所以豆浆和烧杯的总质量为50g+10g+2g=62g;
(2)由步骤BC可知豆浆的质量:m=62g﹣20g=42g,
由图丙知,量筒的分度值为1mL,豆浆的体积为:V=40mL=40cm3,
豆浆的密度:
ρ===1.05g/cm3=1.05×103kg/m3;
(3)小芳不可能把烧杯内的豆浆全部倒入量筒内,导致测得豆浆的体积偏小,由公式ρ=知所测密度偏大;
根据测量液体密度的步骤可知,应该先用天平称出盛有豆浆的烧杯的总质量;再把烧杯中的豆浆倒入量筒中,记下量筒中豆浆的体积;最后用天平称出此时烧杯的质量;所以合理的实验顺序是ACDB;
(4)漂浮时溢出水的重力为:G排=G1﹣G0,
根据漂浮时浮力等于重力以及阿基米德原理知,
核桃的重力为:G核桃=G排=G1﹣G,
核桃全部浸没时,溢出水的重力为:
G排′=G2﹣G0,
根据阿基米德原理知此时的浮力为:F浮=G排′=G2﹣G0,
核桃的体积为:
V=V排′==,
核桃的密度为:
ρ===== ρ水。
故答案为:(1)左;62;(2)1.05×103;(3)偏大;ACDB;(4)ρ= ρ水。
13.在学习浮力的知识时,小枫同学在老师的指导下制作了一个“浮沉子”。
(1)如图甲所示,将一个量筒内装入适量的水,取一个较小试管也装入适量的水后倒扣到量筒内,如图甲所示,小试管漂浮在水中静止(试管内液面末标明)。此时试管内水面会  (高于/平行于/低于)量筒中水面,试管内气体压强大于当地的大气压。
(2)用橡皮膜包在量筒口,并密封好量筒口。
(3)用较大力向下按橡皮膜会发现,试管内水量会    (增多/不变/减少),试管下沉至量筒底部。此时用试管做成的“浮沉子”受到的重力与漂浮时相比会    (增大/不变/减少)。【出处:21教育名师】
(4)小红同学看完以上演示后,利用如图乙所示的饮料瓶、小瓶、水等器材也制作了一个“浮沉子”,结果在饮料瓶密封性良好的情况下,无论她如何用力都无法使漂浮的“浮沉子”下沉。学习小组的同学们给了她如下几种建议,你觉得可以实现凛浮的“浮沉子”下沉的是    。
A.松开饮料瓶瓶盖后,用力捏饮料瓶
B.减少饮料瓶内水量后,盖上饮料瓶瓶盖,用力捏饮料瓶
C.适当减少小瓶内水量后,盖上饮料瓶瓶盖,用力捏饮料瓶
D.适量增多小瓶内水量后,盖上饮料瓶瓶盖,用力捏饮料瓶
【答案】(1)低于;(3)增多;增大;(4)D。
【解答】解:(1)小试管装入适量的水后倒扣到量筒内,小试管内的气体被压缩,质量不变,体积减小,气压增大,大于外界大气压,将液体压出来一些,使内部的液面低于量筒的液面;
(3)用橡皮膜包在量筒口,并密封好量筒口,当用较大力向下按橡皮膜时一定质量的气体,体积减小,气压变大,将液体压入小试管一部分,由于小试管的重力变大,重力大于浮力而下沉;
(4)无论如何用力都无法使漂浮的“浮沉子”下沉,要想使浮沉子下沉,需要增大浮沉子的重力,即适量增多小瓶内水量后,盖上饮料瓶瓶盖,用力捏饮料瓶,故D符合题意。
故选D。
故答案为:(1)低于;(3)增多;增大;(4)D。
14.“浮沉子”最早是由科学家笛卡儿设计的。小华用大塑料瓶(大瓶)和开口小玻璃瓶(小瓶)制作了图1所示的“浮沉子”;装有适量水的小瓶开口朝下漂浮在大瓶内的水面上,拧紧大瓶的瓶盖使其密封,两瓶内均有少量空气。将小瓶视为圆柱形容器,底面积为S,忽略其壁厚(即忽略小瓶自身的体积)。当小瓶漂浮时,简化的模型如图2所示,小瓶内空气柱的高度为h,手握大瓶施加适当的压力,使小瓶下沉并恰好悬浮在图3所示的位置。将倒置的小瓶和小瓶内的空气看成一个整体A,A的质量为m,水的密度为ρ水,g为已知量,求:
(1)图2中A所受浮力的大小;
(2)图2中A排开水的体积;
(3)图2和图3中小瓶内空气的密度之比。
【答案】(1)图2中A所受浮力的大小为mg;
(2)图2中A排开水的体积为;
(3)图2和图3中小瓶内空气的密度之比为。
【解答】解:(1)由图2可知,A处于漂浮状态,
由物体的漂浮条件可知,图2中A所受浮力:F浮=G=mg;
(2)由F浮=ρ液gV排可知,图2中A排开水的体积:V排===;
(3)图2中小瓶内空气的体积为V=Sh,
由图3可知,A处于悬浮状态,
由物体的悬浮条件可知,图3中A所受浮力:F浮'=G=mg,
由F浮=ρ液gV排可知,图3中A排开水的体积:V排'===,
因为忽略小瓶自身的体积,所以图3中空气的体积:V'=V排'=,
由于图2和图3中小瓶内空气的质量不变,
由ρ=可知,图2和图3中小瓶内空气的密度之比:====。
答:(1)图2中A所受浮力的大小为mg;
(2)图2中A排开水的体积为;
(3)图2和图3中小瓶内空气的密度之比为。
15.如图是航天员于亚平在中性浮力水槽进行模拟失重环境训练。航天员浸没在水中,通过精确地调整漂浮器和配重的大小,产生一种随机的漂浮感觉,模拟在太空运行。训练时航天员要穿着超过120kg的类似舱外航天服的水槽服,而且还要克服水槽服内施加的40kPa(lkPa=103Pa)的压强,在这样的环境下:www-2-1-cnjy-com
(1)如果航天员的质量是60kg,水槽服的质量是120kg,她在水中排开水的体积大约是多少?
(2)若航天员手掌的面积是100cm2,这只手掌受到水槽服内施加的压力有多大?
【答案】(1)她在水中排开水的体积大约是0.18m3;
(2)航天员这只手掌受到的压力为400N。
【解答】解:(1)航天员和水槽服受到的总重力为:
G总=m总g=(m1+m2)=(60kg+120kg)×10N/kg=1800N,
因为模拟失重环境,航天员在水中悬浮,则:
F浮=G总=1800N,
航天员在水中排开水的体积约为:
V排===0.18m3;
(2)水槽服内施加的压强为:p=40kPa=4×104Pa,
航天员这只手掌受到的压力:
F=pS=4×104Pa×100×10﹣4m3=400N。
答:(1)她在水中排开水的体积大约是0.18m3;
(2)航天员这只手掌受到的压力为400N。
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