10.3 物体的浮沉条件及应用 达标测试
一、单选题
1.在科技节,小明用传感器设计了如图甲所示的力学装置,竖直细杆B的下端通过力传感器固定在容器底部,它的上端与不吸水的实心正方体A固定,不计细杆B及连接处的质量和体积。力传感器可以显示出细杆B的下端受到作用力的大小,现缓慢向容器中加水,当水深为13cm时正方体A刚好浸没,力传感器的示数大小F随水深变化的图像如图乙所示。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)下列说法正确的是( )
A.物体A所受到的重力10N
B.竖直细杆B的长度为10cm
C.当容器内水的深度为4cm时,压力传感器示数为5N
D.当容器内水的深度为9cm时,压力传感器示数为6N
2.用细绳连在一起的气球和铁块,恰能悬浮在盛水的圆柱形容器内(如图实线所示),若用一细铁丝(铁丝体积不计)将铁块向下压较长一段距离(如图虚线所示),则气球受到的浮力以及气球和铁块在水中的浮沉情况将( )
A.变小,下沉 B.变小,上浮 C.变小,悬浮 D.不变,悬浮
3.如图,饭后小丽在洗碗时发现水槽中的碗,既可以漂浮在水面上,也可以沉入水底,下列说法正确的是( )
A.碗沉入水底时所受的浮力大于它漂浮时所受的浮力
B.碗沉入水底时和漂浮时所排开的水的体积不会改变
C.碗沉入水底时比漂浮在水面上水对容器底部的压强变小了
D.沉入水底的碗处于静止状态,此时浮力等于重力
4.有甲、乙两个溢水杯,甲杯盛满酒精,乙杯盛满某种液体,将一不吸水的小球轻轻放入甲杯中,小球下沉到杯底,溢出酒精的质量是40g;将小球从甲杯中取出擦干,轻轻放入乙杯中,小球漂浮且有的体积露出液面,溢出液体的质量是50g,已知,下列计算正确的是( )
A.液体的密度是 B.小球的质量是40g
C.小球的体积是 D.小球的密度是
5.将一小石块和小木块抛入一杯水中,结果发现木块浮在水面上,而石块却沉入水中,就此现象,下列分析正确的是( )
A.木块受到浮力,石块不受浮力
B.石块沉入水中,所受浮力小于自身重力
C.木块浮在水面上,所受浮力大于自身重力
D.木块受到的浮力一定大于石块所受的浮力
6.小明洗碗时发现,同一只碗可以漂浮在水面上,也可以沉入水底,如图所示。下列说法正确的是( )
A.碗漂浮时所受的浮力大于它所受的重力
B.碗漂浮时所受的浮力等于它排开的水所受的重力
C.碗沉底时所受的浮力大于它漂浮时所受的浮力
D.碗沉底时排开水的体积等于它漂浮时排开水的体积
7.将一小木块分别放入盐水、纯水、酒精中漂浮时,木块受到的浮力情况是( )
A.在盐水中最大 B.在纯水中最大C.在酒精中最大 D.在三种液体中一样大
8.2023年4月29日,“水韵琅琊夜游沂河”旅游项目试营业的短视频刷爆了临沂人的朋友圈。一艘观演船在时间内载着游客前进了150m,让游客观实景演出的同时与演员进行了沉浸式互动,下列判断正确的是( )
A.船的平均运动速度为 B.船上的游客受到水的浮力作用
C.游客越多,船所受水的浮力越大 D.游客下船后,船底所受水的压强不变
9.如图,在底面积为S的圆柱形水槽底部有一个金属球,圆柱型的烧杯漂浮在水面上,此时烧杯底受到水的压力为F1。若把金属球从水中捞出放在烧杯里使其底部保持水平漂浮在水中,此时烧杯底受到水的压力为F2,此时水槽底部受到水的压强与捞起金属球前的变化量为p,水的密度为ρ水。根据上述条件可知金属球捞起放入烧杯后( )
A.圆柱形水槽对桌面的压强变大 B.烧杯受到的浮力为F2-F1
C.金属球受的支持力为F2-F1-pS D.水槽底部受到水的压力变化了pS
10.水平桌面上有两个完全相同的溢水杯和烧杯,溢水杯中装满水.将甲、乙两个实心小球分别放入溢水杯中,最终甲漂浮在水面上,乙沉在杯底,如图所示.现有以下下列判断
⑴甲的质量一定大于乙的质量 ⑵甲的质量一定小于乙的质量
⑶甲受到的浮力一定大于乙受到的浮力 ⑷甲的密度一定小于乙的密度
其中正确的是
A.(1)(3) B.(2)(4) C.(2)(3) D.(3)(4)
二、填空题
11.体积为的石头轻轻放入并浸没在水中,石头受到的浮力大小为 牛,若石头的重力为,最终它静止后,受到的合力大小为 牛。
12.小红同学把一个重为2.2N的苹果放入水中,苹果在水里处于悬浮状态,则苹果所受的浮力为 N.小红从水中取出苹果,分成一个大块和一个小片,如图所示,再将大块放入水中,发现大块漂浮在水面上,据此现象可以推断:若将小片浸没于水中,松手后小片将会 (选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”).
13.2020年11月10日中国“奋斗者”号载人潜水艇在马里亚纳海沟成功坐底,如图所示,当潜水艇在海面上漂浮时,若要使潜水艇下潜,应对水舱 (选填“注水”或“排水”),在海面以下的下潜过程中,海水对潜水艇上下表面的压力差 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。(不考虑水的密度和艇身体积的变化)
14.一个苹果的质量为140g、体积为180cm3,用手将其浸没在水中,松手后苹果将 (选填“上浮”“下沉”或“悬浮”),苹果静止后,浸入水中的体积为 cm3;在平静的池水中漂浮着一个木球,木球的体积为4 dm3,露出水面的体积为总体积的,木球受到的浮力为 N,木球的密度为 kg/m3。
15.将体积为50cm3、质量为55g的鸡蛋先后浸入盛有水和盐水的两个相同的烧杯里,鸡蛋静止时所处的位置如图所示,则甲烧杯中鸡蛋受到的浮力为 N,乙烧杯中鸡蛋受到的浮力为 N,盐水的密度为 kg/m3;若乙烧杯中盐水高度为0.1m,则乙烧杯底部受到盐水的压强为 Pa。(,g取)
16.如图所示,将体积为 重为5N的实心物体A用细绳拴着浸没在水中,若将细绳剪断,待物体静止后,物体A受到的浮力 N,容器对水平地面的压强 (变大变小不变)。
17.(1)高压锅是利用增大气压,使水的沸点 的原理来更快煮熟食物的.
(2)船闸利用的是 原理;
(3)飞机能飞上天,是利用空气对它产生的 (选填“浮力”或“升力”).
18.一艘重为2×107 N的轮船平稳的航行在江面上,它受到江水的浮力是 N;当它驶入海水中时,它受的浮力 (选填:“变大”、“变小”或“不变”)。
19.用手将一重为5N的物体全部压入水中,物体排开的水重为6N,此时物体受到的浮力为 N;放手后物体将 (选填“上浮”“下沉”或“悬浮”);待物体静止时它排开水的体积是 m3。(g=10N/kg)
20.我国首艘万吨驱逐舰“南昌”舰满载时排水量为12000t,此时该舰所受的浮力是 N(g取10N/kg)。某次舰载直升机执行任务后返回着舰时,“南昌”舰受到的浮力将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
三、综合题
21.一个边长为10cm的立方体木块,细线的一端跟木块底部相连,另一端固定在容器底如图甲所示(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,如图乙所示。用表示木块受到的浮力,用h表示容器中水的深度。则图丙可以正确描述随深度h变化的关系图象。(取)
(1)当时,木块处于 (填“漂浮”、“悬浮”或“下沉”)状态;
(2)木块的密度为多少 ?
(3)浸入深度为25cm时,木块受到的浮力 ?
22.我国首艘国产航母也是我国的第二艘航母,一直备受关注:于2017年4月26日下水,2018年5月13日首次海试,2019年12月17日正式入列。相比辽宁舰,首艘国产航母山东舰从设计到建造全部由我国自主完成,并且在辽宁舰的使用和研制基础上,进行多项优化,进一步完善我国的航母研发能力。从外形和起飞方式来看,山东舰和辽宁舰没有太根本的区别,还是采用滑跃起飞和拦阻降落。那么山东舰到底“新”在哪呢 首先从航母的舰桥设计,也就是俗称的“舰岛”来看,山东舰比辽宁舰的舰桥更紧读、小巧。飞行甲板和机库也经过重新设计,比辽宁舰的面积和体积更大。因此,山东舰停放飞机的数量比辽宁舰有所增加,每波次舰载机的出动频率也会提高。此外,山东舰的雷达、电子战系统、通信系统、动力系统等性能都有所改进和提高,航母未来的作战能力和海上运行能力,都要远远强于辽宁舰。
(1)停在山东甲板上的飞机相对于山东舰是 的。(选填“静止”或“运动”)
(2)停在甲板上的飞机起飞后,航母所受浮力将 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(3)飞机被阻拦索带拦阻降落的过程,说明阻拦索的拉力可以 飞机的运动状态。
23.小明在木棒的一端缠绕几圈细铜丝,制成一支简易液体密度计。将密度计先后放入盛有甲、乙两种不同液体的烧杯中,密度计静止在如图所示的位置。密度计排开甲液体的重力是0.2N,g取10N/kg。
(1)以点代替密度计,在方框中画出密度计在甲液体中的受力示意图 ;
(2)求密度计在甲液体中所受浮力的大小 ;
(3)求密度计的质量 ;
(4)比较甲液体的密度ρ甲和乙液体的密度ρ乙的大小,并写出分析过程 。
参考答案:
1.C
2.A
3.C
4.A
5.B
6.B
7.D
8.C
9.D
10.D
11. 5 0
12. 2.2 下沉
13. 注水 不变
14. 上浮 140 30 0.75 ×103
15. 0.5 0.55 1.1×103 1100
16. 1 变大
17.升高;连通器;升力
18. 2×107 不变
19. 6 上浮
20. 变大
21. 漂浮 10N
22. 静止; 变小; 改变。
23. 0.2N 0.02kg ρ甲<ρ乙,