10.5物体的浮与沉
一、单选题
1.长征18号潜艇、大连舰、海南舰在海南三亚某军港集中交接入列。大连舰漂浮在水面时满载排水量是12300t,下列说法正确的是( )
A.大连舰满载时受到的浮力为1.23×107N
B.大连舰从东海进入长江时,船身会下沉一些,船受到的浮力会变大
C.长征18号潜艇是通过改变排开液体的体积来实现浮与沉
D.长征18号潜艇从长江潜行到东海时,水舱需要从外界进水,才能继续悬浮
2.利用大气压强工作的是( )
A.船闸 B.订书器 C.密度计 D.吸尘器
3.小明将质量为100g的物体放入盛满水的溢水杯中,当物体静止时,溢水杯中溢出80cm3的水(g取10N/kg),则物体受到的浮力为( )
A.1N B.0.8N C.0.2N D.1.8N
4.如图所示是a、b两种物质的质量与体积关系图,分别用a、b两种物质制成两个规则的体积相同的实心长方体甲和乙,并将甲乙两物块用细线捆在一起放入水中,则捆绑后的物体在水中( )
A.漂浮 B.悬浮 C.沉底 D.无法判断
5.如图所示,水平桌面上有两个完全相同的溢水杯甲和乙、杯中装满了水,将两个体积相同、材料不同的实心小球A和B分别放入溢水杯中.则下列说法错误的是
A.小球A的质量小于小球B的质量
B.小球A受到的浮力等于小球B受到的浮力
C.甲杯对桌面的压强等于乙杯对桌面的压强
D.水对甲杯底的压强等于水对乙杯底的压强
6.放在水平桌面上的两个相同的容器中盛有高度相同的不同液体,将A、B两个小球分别放入两个容器中,静止后如图所示。已知两个小球排开液体的质量相同,下列判断正确的是( )
①两个小球受到的浮力相等
②甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度
③放入小球后甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
④放入小球后甲容器中液体对容器底的压强大于乙容器中液体对容器底的压强
A.只有①②正确 B.只有①③正确
C.只有①④正确 D.只有②④正确
7.综合实践活动中,小组同学将剥皮前和剥皮后的同一个橘子分别放入盛有水的两个相同容器甲、乙内,橘子静止时如图所示,两容器内液面相平。下列分析正确的是( )
A.剥皮后的橘子受到的浮力较小
B.橘子两次排开水的重力一样大
C.剥皮前的橘子所受浮力大于重力
D.橘子在下沉过程中,受到水的压强不变
8.把木球放入装满水的溢水杯中,当球静止时,木球有的体积露出水面,此时溢出的水为300g,则木球受到的浮力和体积分别为( )(g=10N/kg)
A.3N,6×10-4m3 B.3N,5×10-4m3
C.0.3N,6×10-4m3 D.30N,5×10-4m3
9.潜水艇完成下潜作业,水舱排水而上浮,若不同深度处的海水密度视为一样,则潜水艇( )
A.上浮过程,浮力变大 B.上浮过程,浮力小于重力
C.水舱排水时,浮力变大 D.排开海水的体积漂浮时比悬浮时小
10.水平桌面上,甲、乙两相同的杯中盛有不同浓度的盐水.现将两相同的物块分别放入杯中,待物块静止时,两杯中液面恰好相平,如图所示.则( )
A.甲杯中物块受到浮力较大
B.乙杯底部受到液体的压强较小
C.向甲杯中缓慢加盐,物块受到的浮力一直增大
D.向乙杯中缓慢加盐,物块露出液面部分增加
二、填空题
11.如图是同一艘潜水艇在水中上浮和下潜的情景,其中甲图的潜水艇正在水中上浮.这两种情景中,潜水艇所受的浮力分别为F甲、F乙,则F甲_____F乙(选填“>”“=”或“<”).
12.水平桌面上有一底面积为的圆柱形薄壁容器,容器内装有质量为m的水。现将一个底面积的圆柱形木块(不吸水)缓慢放入水中,松手后,木块直立在水中且与容器底接触(部分露出水面),如图所示。若此时木块对容器底的压力刚好为零,则放入木块前水对容器底的压强为 ,木块所受的重力为 。(两空均用题中的字母表示)
13.一个轮船漂浮在水面上,轮船的排水量为1000t,轮船在水中受到的浮力 N,当它从河里驶入海里浮力 [选填:“变大”、“变小”或“不变”]。
14.如图所示,两个完全相同的鱼缸甲和乙注满水,在鱼缸乙中放入一只铁船,铁船越重,排开水的体积 (选填“越大”、“越小”或“不变”);如果将鱼缸甲放在台秤上示数为m1,将鱼缸乙放在台秤上示数为m2,则m1 m2,(选填符号“>”、“=”或“<”)。
15.2019年12月17日,首艘国产航母“山东”号在海南省三亚军港正式交付。国产航母满载时排水量为67000t,吃水深度10.5m,可搭载航载机36架。它满载时受到海水的浮力是 ,当舰载机离开航母执行任务后,舰身会 (选填“上浮一些”、“不变”)。(g取10N/kg,ρ海水=1.0×10kg/m3)
16.如图所示,在物理课上,老师组织学生用一块质量为60g、密度为1.5×103kg/m3的橡皮泥捏造一艘小船,橡皮泥船漂浮在水面上时,橡皮泥船所受的浮力为 N;设计的橡皮泥船的最大承载量为40g,则该船满载时所排开水的体积为 m3,当把“货物”从小船取出时,小船所受的浮力 (选填“增大”“减小”或“不变”)。ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
17.如图是Argo浮标。它在水中一直呈漂浮状态,广泛应用于台风预测、海洋资源开发等领域。浮标结构如图所示,由坚硬壳体和下方可伸缩油囊两部分组成;当液压式柱塞泵将壳体内的油注入油囊时,油囊增大,油囊排开水的体积增大,壳体上浮一些(油囊排开水的体积等于等于注入油的体积,油囊自身体积忽略不计);当油囊中的油全部被抽回壳体内时,壳体下沉一些。已知浮标总质量为55kg,其中含油24kg;浮标壳体为体积0.04m3;油的密度0.8×103kg/m3,海水密度取1.0×103kg/m3。
(1)Ango浮标壳体的沉浮是通过改变 (填“浮标重力”或“油囊排开水的体积”)来实现的;
(2)该浮标漂浮在水面上所受到的浮力是多大;
(3)液压式柱塞泵将壳体中的油全部注入油囊时,壳体最终露出水面的体积为多少立方米?
18.一艘远洋轮船装上货物后,发现船身下沉了一些,则它受到的浮力 (变大/变小/不变).当该船由长江驶入东海时,船身相对于水面将 (上浮/下沉/不变),船受到的浮力 (变大/变小/不变).
19.如图是薄纸制成的下端开口,容器的容积为1m3,所用薄纸重量为0.5N,容器内空气重量为 N.(空气密度为1.29kg/m3, g=10N/kg),为了使容器悬浮在空中,你要用 方法使容器 内空气减少,容器内空气的重量减少 N,容器才能悬浮在空中.
20.潜水艇是通过改变 实现上浮和下沉的;热气球通过加热空气或某些密度比空气小的气体(如氦气)从而获得较大的 升到空中的。(两空均选填“自身重力”或“浮力”)
三、综合题
21.基础问答、作图和计算
(1)轮船从海里驶入河里,受到的浮力 ,(选填“变大”或“变小”或“不变”)
船体会 (选填“浮起”或“沉下”或“不变")一些
(2)如右图,A、B是活塞式抽水机的单向阀门,当活塞提上时,打开的阀门是 ,在 的作用下,水从进水管通过进水阀门进入圆筒,同时圆筒上半部的水从出水口D流出。
(3)一物体被细线系于容器中,如图所示,物体静止,细线被拉直.
①请在图中画出物体所受力的示意图
②若细线被剪断后,物体最终有四分之一体积露出水面,求物体密度是 ?(写出解题过程)
22.如图所示,体积为V=300cm3的木块在绳子向下的拉力F=1.2N的作用下完全浸没在水中(绳子重力不计),此时液面到容器底的距离是40cm,求:
(1)木块此时受到浮力;
(2)木块的重力;
(3)水容器底的压强;
(4)剪断绳子后,木块静止时受到浮力。
23.如图甲所示,溢水杯中装满水(水的密度用表示),将一正方体木块(边长为)轻轻放入溢水杯中,木块静止时浸入水的深度为.现用一根轻细钢针对着木块上表面中心竖直向下施加压力,从慢慢增加,直到木块恰好完全没没水中.(解题时用、、表示相关量)
(1)求木块恰好完全没没水中时所受压力的最大值.
(2)在从增至过程中,木块浸没在水中的深度从增加到,推导出与间的关系式.
(3)将、关系式的图像画在图乙所示的坐标系中,并标出两端点的横、纵坐标.
参考答案:
1.D
2.D
3.B
4.C
5.B
6.B
7.A
8.B
9.D
10.D
11.=
12.
13. 1×107 不变
14. 越大 =
15. 6.7×108 上浮一些
16. 0.6 1×10-4 减小
17. 油囊排开水的体积 550N 0.01m3
18. 变大 上浮 不变
19. 12.9 加热使气体膨胀 0.5
20. 自身重力 浮力
21. 不变 沉下 A 大气压 0.75g/cm3
22.(1)3N;(2)1.8N;(3) ;(4)1.8N
23.(1)(2)(3)