10.4浮力
一、单选题
1.把两个质量相同的实心铁球和铝球(ρ铝<ρ铁 ),分别挂在两个弹簧秤上,然后 将它们全部浸入水中,比较弹簧秤的读数,则:
A.挂铁球的读数大于挂铝球的读数; B.挂铁球的读数小于挂铝球的读数;
C.挂铁球的读数等于挂铝球的读数; D.无法判断.
2.如图所示,一块长方体正立静止在水中,已知其前后左右四个表面受到水的压力均为10N,下表面受到水的压力为8N,上表面受到水的压力为3N,则该长方体受到的浮力为( )
A.5N B.11N C.21N D.51N
3.如图,小钰将一个侧面有均匀横线的直圆柱体挂在测力计下方,竖直缓慢放入水面以下,下列说法中正确的是( )
A.利用此装置可以研究“测力计的拉力和物体的重力是否有关”
B.利用此装置可以研究“测力计的拉力和物体浸入液体的深度是否有关”
C.利用此装置可以研究“物体受到的浮力和液体的密度是否有关”
D.利用此装置可以研究“物体受到的浮力和物体的体积是否有关”
4.关于浮力,下列说法中错误的是( )
A.深入河底的柱形桥墩,不受浮力作用
B.浸在液体中的物体受到的浮力就是液体对物体压力的合力
C.浮力的方向,一定与重力方向相反
D.在液体中上升的物体受浮力,下降的物体不受浮力
5.以下情境中没有受到浮力的物体是( )
A.正在下潜的潜水艇
B.空中的热气球
C.地球同步卫星
D.池塘中的睡莲
6.如图所示,两只完全相同的盛水容器放在磅秤上,用细线悬挂质量相同的实心铅球和铝球(ρ铅>ρ铝),全部浸没入水中,此时容器中水面高度相同,设绳的拉力分别为T1和T2,剪断细线后磅秤的示数分别为F1和F2,则( )
A.F1=F2T1=T2 B.F1>F2T1C.F1=F2T1>T2 D.F1>F2T1>T2
7.由铜、铁、铝制成的三个物重相等的实心金属球,分别用绳系住,浸没水中并不碰容器底部,那么线对各金属球的拉力是(已知ρ铜>ρ铁>ρ铝)( )
A.绳对铜球的拉力大 B.绳对铁球的拉力大
C.绳对铝球的拉力大 D.拉三个球的力相等
8.在一个足够深的容器内有一定量的水,将一个长10厘米、横截面积50厘米2的圆柱形实心塑料块挂于弹簧秤上,当塑料块底面刚好接触水面时,弹簧秤示数为4牛,如图甲所示。已知弹簧的伸长与受到的拉力成正比,弹簧受到1牛的拉力时伸长1厘米,g取10牛/千克。若往容器内缓慢加水,当所加水的体积至1400厘米3时,弹簧秤示数恰为零。此过程中水面升高的高度△H与所加水的体积V的关系如图乙所示。根据以上信息,能得出的正确结论是( )
A.容器的横截面积为225厘米2
B.塑料块的密度为0.4×103千克/米3
C.弹簧秤的示数为1牛时,水面升高9厘米
D.加水400厘米3时,塑料块受到的浮力为2牛
9.用图象来描述物理过程或物理规律是很直观的.如右图(a)一立方体木块,下面用一段细线与之相连,细线另一端固定在容器底(容器高比细线与木块边长之和大得多).现向容器中慢慢加水,如右图(b)所示.若细线中的拉力用F表示,容器中水的深度用h表示.那么,在下图中可以正确描述拉力F随随深度h的变化关系的图象是( )
A. B. C. D.
10.质量相同的甲、乙两球,它们的密度之比是3∶2,甲球浸没在水中,乙球浸没在酒精中,则甲、乙两球所受浮力之比是( )
A.6∶5 B.5∶6 C.5∶4 D.2∶3
二、填空题
11.2021年10月10日,“海斗一号”自主遥控无人潜水器再次刷新我国无人潜水器最大下潜深度纪录。如图所示。若海水密度为1.05×103kg/m3,g=10N/kg,“海斗一号”在10800米处受到海水的压强为 Pa。假设海水密度不随深度变化,潜水器在上浮且未浮出水面过程中,受到水的浮力 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
12.如图所示,在两个相同的容器中装有质量相同的水,将木块A、物块B按不同的方式放入水中,待A、B静止时,两个容器中木块A所受的浮力F甲 F乙,两个容器底受到水的压强p甲 p乙(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
13.把一个苹果放入一装满水的溢水杯中,当苹果静止时完全浸没在水中,此时排开水的体积为20cm3,则苹果在溢水杯中受到水的浮力为 N,若将这个苹果放在水深为1m的池塘里,静止后苹果受到水的浮力为 N。(ρ池水=ρ水)
14.如图甲所示,某科技小组的同学用弹簧测力计悬挂一实心圆柱形金属块,使其缓慢匀速下降,并将其浸入平静的游泳池水中,弹簧测力计的示数与金属块下底面下降高度的变化关系如图乙所示,忽略金属块浸入水中时池水液面高度的变化,取,则金属块完全浸没在水中时所受浮力的大小为 N,金属块的密度为 ,刚好完全浸没时金属块下底面所受水的压强为 Pa。
15.甲、乙两实心物体的质量之比是3:5。它们的密度之比是3:10,则它们的体积之比为 ,若把它们浸没在同种液体中,则它们受到的浮力之比为 。
16.如图所示,漂浮在水面上重为4.9牛的木块,木块所受浮力的大小是 牛,方向是 ,若用力将木块全部摁入水中,它受到水的浮力将 (选填“不变”、“变大”或“变小”)。
17.弹簧测力计下吊着重力为14.7 N的金属块,当金属块浸没在水中时,弹簧测力计示数为9.8 N,则水对金属块的浮力为 N,金属块排开水的体积 m3。
18.小明看到鱼缸里的金鱼自由自在游动时嘴里不停地吐出泡泡,气泡在上升过程中体积逐渐增大。如图所示小明根据所学知识判断:气泡在上升过程中受到浮力 ,受到水的压强 (两空均选填“增大”、“减小”或“不变”)。
19.用弹簧测力计吊着重力为10牛的金属块浸入水中,如果金属块的一半体积浸入水中,这时弹簧测力计的示数为8牛,此时金属块受到水的浮力大小为 牛,如果将金属块全部浸没水中(金属块不接触容器底部),此时弹簧测力计的示数为 牛。
20.蛟龙号潜水船的体积约为50m3,若从水面下20m下潜80m的过程中,船受到的浮力的大小将 ,船受到海水的压强将 。(此两空选填“变大”、“不变”或“变小”)
三、综合题
21.如图甲所示,用弹簧测力计将长方体物块以0.04m/s的速度从装有水的杯底中匀速直线拉出,杯子的底面积为0.01m2,拉力F随时间t的变化关系如图乙所示。求:(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)物体所受重力为 N。
(2)物体浸没在水中受到的浮力为多少N?( )
(3)物体的密度为多少kg/m3?( )
(4)物体离开水面后,水对杯底的压强变化了多少Pa?( )
22.在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止,如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图像。求:
(1)分析图像可知,圆柱体重力是 N;
(2)圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是 N;
(3)圆柱体的体积是 m3;
(4)圆柱体的密度是 g/dm3;
(5)分析图像BC段,可得结论:物体浸没液体之前,浸入液体的深度越深,受到的浮力越 (选填“大”或“小”);
(6)分析图像CD段,可得结论 。
23.2022年6月17日,我国完全自主设计建造的第三艘航空母舰正式下水并命名为“福建舰”,这艘航母满载时排水量(即排开水的质量)达8×104t,吃水深度在10m以上,其他各项技术指标领跑全球同类其他航母,已知g=10N/kg,ρ海水=1.0×103kg/m3,请你综合应用所学知识解答下列问题:
(1)当“福建舰”满载漂浮在水面时,它受到的是 (选填“平衡力”或“非平衡力”)的作用;当战斗机从“福建舰”上弹射起飞后,“福建舰”受到浮力将 ,海水对“福建舰”底部的压强 (后两空均选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)福建舰满载时受到的浮力是 N?
(3)当航母吃水深度(浸入水中的深度)为10m时,舰底受到的水的压强是 Pa?
(4)当航母吃水深度(浸入水中的深度)为10m时,该处有一个面积为400cm2的传感器,传感器所受海水的压力是 N?
参考答案:
1.A
2.A
3.B
4.D
5.C
6.D
7.A
8.C
9.C
10.B
11. 不变
12. 大于 等于
13. 0.2 0.2
14. 20 2.3 2000
15. 2:1 2:1
16. 4.9
竖直向上 变大
17. 4.9 5×10-4
18. 增大 减小
19. 2 6
20. 不变 变大
21. 5 2N 2.5×103kg/m3 200Pa
22. 12 8 8×10﹣4 1.5×103 大 见解析
23. 平衡力 变小 变小 8×108 1×105 4000/4×103