10.3科学探究:浮力的大小
一、单选题
1.在下列情况中,物体所受到的浮力增大的是
A.大河中的木筏漂浮入海;
B.大江中的石块被冲入大海;
C.海面下的潜水艇正在上升;
D.停泊在海港内的油轮正在向岸上输原油
2.体积相同的铜球和铁球(ρ铜>ρ铁),浸没在水中,则铜球和铁球受到的浮力( )
A.铜球大 B.铁球大 C.一样大 D.无法确定
3.如图是某同学进行“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时其中的一次实验情景.根据图示可以知道,该同学这次操作的目的是
A.探究浮力与液体质量的关系 B.探究浮力与液体体积的关系
C.探究浮力与液体密度的关系 D.探究浮力与液体深度的关系
4.我们中国空间站“T”字基本构型已经在轨组装完成,神舟十五号与十四号太空会师时,达到了“三舱三船”的最大构型,如图所示。下列说法正确的是( )
A.空间站在太空中惯性减小 B.空间站相对地球是静止的
C.空间站在太空中受到浮力 D.空间站受到的合力不为零
5.将体积相同的木块A、塑料球B、铜块C都浸没在水中,如图所示,则( )
A.A受到的浮力最大 B.B受到的浮力最大
C.C受到的浮力最小 D.三个物体所受的浮力大小相同
6.已知ρ铜>ρ铁>ρ铝,等体积的铜、铁、铝球浸没在水中,受到的浮力
A.F铜浮>F铁浮>F铝浮 B.F铜浮<F铁浮<F铝浮
C.F铜浮=F铁浮=F铝浮 D.无法确定
7.如图所示:木块浸没在水中,细线对木块的拉力是1N,剪断细线,待木块静止后,将木块露出水面的部分切去,再在剩余的木块上加0.5N向下的压力,木块有20cm 3 的体积露出水面,则木块的密度为
A.0.6×10 3 kg/m 3 B.0.7×10 3 kg/m 3
C.0.8×10 3 kg/m 3 D.0.9×10 3 kg/m 3
8.一弹簧测力计下挂一圆柱体,将圆柱体从某一高度处匀速下降,然后将其逐渐浸入水中,整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系图像如图示,下列说法中错误的是( )ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg
A.圆柱体的重力为12N
B.圆柱体所受的最大浮力为8N
C.圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强是400Pa
D.圆柱体的密度为1.7×103kg/m3
9.如图所示,水平升降台面上有一个足够深、底面积为40cm2的薄壁圆柱形容器,容器中装有深为20cm的水.现将底面积为10cm2、高为20cm的圆柱体A用细线(足够长)悬挂在固定的弹簧测力计下端,使A浸入水中,稳定后,A的下表面距水面4cm,弹簧测力计的示数为1. 2N,在此基础上,在使升降台不断上升的过程中(g=10N/kg,水的密度为1.0× 103kg/m3).下列判断正确的是
A.圆柱体A的重力为1.2N
B.圆柱体A的密度为0.8×103kg/m3
C.圆柱体A的下表面距水面4cm时,水对容器底部的压强为2.3×103Pa
D.升降台上升的高度等于容器中水面上升的高度
10.把一个体积为100cm3,质量为60g的物体放入水中.物体静止时,它所受到的浮力及浸入水中的体积分别为
A.1N 100cm3 B.0.6N 60cm3
C.0.6N 40cm3 D.0.5N 50cm3
二、填空题
11.如图所示,质量均为6kg实心物体甲和乙在绳子拉力作用下静止在水中。已知甲的密度为2.0×103kg/m3,乙的密度为3.0×103kg/m3,则甲、乙所受绳子拉力之比为 。
12.如图所示为我国自主建造的第一艘国产航母-山东舰,该舰标准排水量为5万吨,可同时停放36架歼-15舰载机,每架舰载机质量为25吨。则在标准排水量时,航母所受的浮力为 N;当36架舰载机全部飞离航母后,航母船身相对于海面会 (选填“上浮”、“下沉”或“不变”)一些。
13.小明周末去“鼓楼区少年活动中心游泳馆”游泳,游泳时由于不小心,手牌滑落,沉到2m深的池底,则手牌受到的液体压强为 Pa。然后他潜入水中捞手牌,从他完全潜入到捞到手牌的过程中,他受到的浮力 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
14.一弹簧测力计下挂一圆柱体,将圆柱体从盛水的烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降,然后将圆柱体逐渐浸入水中。整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像。圆柱体受到重力是 N,最大浮力是 N,当圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强为 Pa。(g取10N/kg)
15.按要求填空。
(1)如图1所示,弹簧测力计的读数为 N;
(2)如图2所示,在矿泉水瓶中装水,在侧壁扎了三个小孔,水流喷出的距离不同,说明液体压强与 有关;
(3)如图3所示,物体A浸没前,它浸在水中越深,弹簧测力计的示数越 。要探究浮力大小与液体密度的关系,需要增加的器材是 。
16.将一底面积为0.01 m2的长方体木块用细线拴在一个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平,如图甲所示,在此整个过程中,木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示,则木块受到的最大浮力为 N,细线对木块的最大拉力为 N。
17.在弹簧测力计下挂一个实心圆柱体M,让M从盛有水的容器上方逐渐竖直浸入水中,弹簧测力计的示数随圆柱体下表面在水中深度的变化关系如图所示,则圆柱体M刚好浸没时受到的浮力是 N,圆柱体材料的密度是 kg/m3(已知,取g=10N/kg)
18.如图,我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟万米深处多次成功探底,标志着我国在载人深潜领域达到了世界领先水平。“奋斗者”号在深水内下潜过程中所受水的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”,潜水器体积不变),当潜至水下10000米深处受到海水的压强为 Pa。(ρ海水=1.03×103kg/m3,g=10N/kg)
19.小川用薄壁柱形容器和两物块A、B(A叠放在B的正上方但不紧贴)把电子秤改装成为一个水位计。已知A是边长为10cm的正方体,B为底面积为400cm2的圆柱体,且A的密度是B的12倍。小川利用该装置进行了如下测试:往容器中加水到如图甲所示的位置时,B底面所受水的压强为p1,然后打开容器底部外的阀门开始缓慢放水直至水全部放完,小川根据实验数据画出电子秤示数和液面下降高度的关系图像,如图乙所示。当电子秤的示数为28kg时,电子秤受到的压力为 N,整个过程中B对容器底部的最大压强为p2,已知p1:p2=20:17,则物体B的密度为 kg/m3。
20.如图用细绳将物体A、B通过定滑轮连接,物体B的体积是。连好放手后,物体A恰能沿着水平面向右做匀速直线运动。若将B保持浸没在水中,物体B受到浮力为 N,此时用大小为56N水平向左的力拉A,恰好使A沿着水平面向左做匀速直线运动,则物体B的密度为 。()
三、综合题
21.如图甲、乙所示,水平桌面上有两个底面积为200cm2,高为30cm的柱形容器,现将两个完全相同的圆柱形金属块(重120N、高20cm、底面积100cm2)分别置于柱形容器底部。其中乙图的金属块与容器底部之间用少量蜡密封使其紧密结合(不计蜡的质量,取大气压强p0=1.0×105Pa)。
(1)若向甲图中容器内加水,直至金属块完全浸没,此时金属块所受的浮力为多少?金属块对甲容器的压力大小?
(2)若向甲图中容器内加水,请在丙图画出从开始加水至容器装满水的过程中金属块对容器底部压力F随容器中液面高度h变化的图像。(不需要写出推导过程)
(3)乙图中,向容器内加水至液面高度为25cm,求金属块对容器底部的压力。
22.水底鱼儿吐出的气泡,在上升过程中体积逐渐变大,则气泡在未露出水面时,受到水的浮力大小的变化情况是 。
A.变小 B.变大 C.不变 D.先变小后变大
说明选择理由: 。
23.如图所示,将边长为的正方体放入水中,静止后露出水面的高度为,已知水的密度为,。求:
(1)正方体放入后,水对烧杯底的压强与放入正方体前相比 (选填“变小”、“不变”或“变大”);
(2)水对正方体下表面的压强是多少?
(3)正方体受到的浮力是多少?
参考答案:
1.B
2.C
3.A
4.D
5.D
6.C
7.B
8.D
9.B
10.B
11.3:4
12. 5×108 上浮
13. 2×104 不变
14. 12 8 400
15. 液体的深度 小 盐水(密度不同于水的液体均可)
16. 15 6
17. 6
18. 不变 1.03×108
19. 280 0.425×103
20. 10
21.(1)20N,100N;(2) (3)1125N
22. B 见解析
23. 变大