2024年中考科学一轮专题复习:浮力
一、选择题
1.如图所示,三个完全相同的杯子盛满水,然后将甲、乙两球分别放入两个杯子中,甲球浮在水面,而乙球可以停在水中的任何位置(如图),问此时三个杯子的总质量哪个大( )
A.放甲球的杯子最大 B.放乙球的杯子最大 C.没放球的杯子最大 D.三个杯子一样大
2.两支底端封闭的相同吸管,装入不同质量的细沙,制成了甲、甲2乙两支密度计,放入同一个盛有水的烧杯中,静止后如图所示,则甲、乙两支密度计中能测量酒精密度的是( )
A.只有甲 B.只有乙
C.甲、乙都可以 D.甲、乙都不可以
3.台秤上放一个盛水的容器,水中漂浮着一块冰,冰在逐渐溶化过程中,下列说法中正确的是( )
A.容器内水面不断上升
B.冰块所受到的浮力不断减小
C.容器底部所受到的压强不断增大
D.台秤的示数不断增大
4.把一个小球放入盛满酒精的溢水杯中,小球沉入容器底部,从溢水杯中溢出8g酒精(酒精的密度为0.8×103kg/m3);若将该小球放入盛满水的溢水杯中,小球漂浮在水面,从溢水杯中溢出水的质量( )
A.大于8g B.小于8g C.等于8g D.无法判断
5.甲、乙体积相同,乙、丙质量相等,将它们放入水中静止时如图所示,则下列说法正确的是( )
A.甲所受的浮力大于甲所受的重力
B.乙受到的浮力最大
C.丙物体的密度最小
D.若三个物体均由同种材料制成,则丙一定为实心
6.已知木块 A 与固定在容器底部的铜质弹簧相连,容器中加入足量的稀盐酸,使木块 A 完全浸没在稀盐酸中,木块处于静止状态,如图所示。现向稀盐酸中缓慢加入适量的铁粉,充分反应后,不计溶液体积的变化,木 块 A 始终浸没在溶液中。则下列相关实验现象分析错误的是( )
A.溶液由无色变为浅绿色
B.加入铁粉会产生气泡
C.木块 A 受到的浮力变小
D.弹簧最后比放入铁粉之前会略有变长一些
7.两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把质量相等体积不同的A、B两个实心小球放入甲液体中,两球沉底;放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A.小球B排开甲液体质量大于小球A排开乙液体的质量
B.在甲液体中容器底对小球A的支持力小于对小球B的支持力
C.小球A在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中的浮力
D.小球A排开甲液体质量小于小球B排开乙液体的质量
8.小朱“探究怎样使物体上浮或下沉”的活动,将乒乓球、橡皮浸没水中,松手后,乒乓球上浮,橡皮下沉。关于乒乓球上浮的原因下列说法正确的是( )。
A.它的质量比橡皮小
B.它的体积比橡皮大
C.它在水中受到的浮力比橡皮的大
D.它在水中受到的浮力比它的重力大
9.将体积为V、密度为ρ球的空心小球,先后放入烧杯甲和乙中,小球静止后处于图所示的状态。如果甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲和ρ乙,小球在液体中受到的浮力分别为F甲和F乙。则下列判断不正确的是( )
A.F甲=F乙 B.ρ球>ρ乙 C.ρ球<ρ甲 D.ρ甲>ρ乙
10.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.木块不受到浮力,石块受到浮力
C.木块和石块都不受浮力 D.木块和石块都受到浮力
11.将一密度比水小的木块系好细线后放入已装有部分水的容器中,并把细线的另一端固定在容器底部的中央,刚开始细线松弛如图甲所示,然后缓慢匀速加水如图乙所示,已知t1时细线刚好拉直,t2时木块刚好完全浸没。则该过程中木块所受的浮力随时间变化情况最合理的是( )
A. B.
C. D.
12.如图甲所示,高为1m均匀柱状石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定速度下降,直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力F随时间t变化的图像。若不计水的阻力,则下列说法正确的是( )
A.石料受到的重力为900N
B.石料的密度为1.8×103kg/m3
C.如果将该石料立在水平地面上,则它对地面的压强为2.8×104Pa
D.石料沉底后水平池底对石料的支持力为500N
13.如图所示,浸没在水中的物体受到的浮力方向是( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
14.小青同学制作的潜水艇模型如图所示。通过乳胶管向烧瓶中充气或从烧瓶中吸气,就可以改变烧瓶的浮沉状态。当烧瓶处于如图所示状态时,若向烧瓶中充气,它将会( )
A.上浮,受到的浮力不变 B.上浮,受到的浮力增大
C.下沉,受到的浮力不变 D.下沉,受到的浮力变小
15.下列利用浮力升空的是( )
A.飞机 B.热气球 C.火箭 D.风筝
16.用弹簧测力计竖直挂一铁球,当铁球露出水面体积时,弹簧测力计示数为4N;当铁球浸入水中体积时,弹簧测力计示数为1N;取下该铁球放入水中,铁球静止时受到的浮力是( )
A.18N B.14N C.8N D.10N
17.如图所示,两个相同容器都盛满水,甲中有一个体积为,密度为,的木块漂浮在水面,下列有关说法正确的是( )
A.木块漂浮时浮力等于自身重力,并有体积露出水面
B.甲容器对水平桌面的压力大于乙容器对水平桌面的压力
C.木块缓慢下压至浸没的过程中受到的浮力不变
D.木块全部压入水中两容器底部受水的压力和压强都相等
18.小江同学制作了如图所示的潜艇模型,下列说法错误的是( )
A.潜艇是通过改变自身重力实现沉浮的
B.向内推注射器活塞注入空气,水会进入试管中,可使潜艇下沉
C.水下的潜艇正在下沉时,所受浮力大小不变
D.潜水艇在浮出水面的过程中,浮力变小
二、填空题
19.一块橡皮泥捏成实心球状,轻轻放到相同的两杯水里,静止之后,再把它捏成碗状,轻轻放到该烧杯内的水面上,如图所示:
(1)图甲中橡皮泥受到浮力 (选填“大于”、“等于”或“小于”)图乙中橡皮泥受到的浮力;
(2)甲、乙两个杯子水面 (填“甲”、“乙”、“一样”)高。
20.将一长方形物体浸没在装有足够深水的容器中恰好处于悬浮状态,如图所示,它的上表面受到的压力为1.8N,物体受到的浮力大小为1.2N,则该物体下表面受到的压力为 N,如将物体再下沉5cm,则它受到的浮力大小为 N。
21.某同学将一石块用细线挂在弹簧测力计上,弹簧测力计的示数是,当把石块浸没在水中时,弹簧测力计的示数为,那么这个石块受到的重力为 N,浸没水中受到的浮力是 N,浮力的方向为 。
22.小明用饮料吸管制作了一只简易密度计,如图所示,分别用它测量盐水和水的密度时,吸管受到的浮力分别为F1和F2,则F1 F2(选填“大于”、“等于”或“小于”,下同)。吸管浸入液体的深度分别为h1和h2,则h1 h2。
23.请用你学过的科学知识解答下面三个小问题。
(1)某一物体的质量为0.18千克,密度为0.9×103kg/m3,把它投入足够深的水中,最终静止时受到的浮力为 N。把它浸没在酒精中后放手,它最终静止时,所受到的浮力为 N(酒精的密度为0.8×103kg/m3);
(2)一块冰漂浮在一杯浓盐水中,已知,,如果冰块完全熔化后,液面将 (选填“上升”、“下降”或“不变”);
(3)如图所示,一个充气的气球下面挂一金属块,把它们放入水中某处恰能静止,若把气球和金属块的位置轻轻向下移动一些,则金属块和气球的位置将 (选填“向上运动”、“向下运动”或“仍旧静止”)。
24.一个重力为0.5N的鸡蛋悬浮在密度为1.02×103kg/m3的盐水中静止不动如图甲。此时鸡蛋受到的浮力是 N。为了使鸡蛋浮出水面,应该向容器内加 (选填“盐”或“水”)。将图乙所示的鸡蛋从容器中取出后,容器底部受到的压强会 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
25.某同学为配制20℃时的饱和硝酸钾溶液,经过计算,要称一定质量的硝酸钾固体和一定体积的水,其操作如下图①②所示。
(1)操作①错误之处是 ;操作②将导致所配制的溶液溶质质量分数 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(2)如图③所示,将一木块漂浮于该硝酸钾饱和溶液中,当温度改变时(不考虑由此引起的木块和溶液体积的变化),木块排开液体的体积(V排)随时间(t)发生了如图④所示的变化。由此推测出烧杯底部硝酸钾晶体 (填“增多”、“不变”或“减少”)。
26.利用塑料笔自制密度计,为了使它能竖直漂浮在液体中,同款的新笔芯和用了半油墨的旧笔芯应该选用 (填“新笔芯”或“旧笔芯”),将所选笔芯漂浮在酒精中,在笔芯上标出液面的位置;再将笔芯放入水中,标出液面的位置,如图所示,A和B表示的是两次实验中标出的液面位置,则 (填“A”或“B”)表示笔芯在水中时的液面位置,若此密度计放在水中受到的浮力为F1,酒精中受到的浮力为F2,则两者的大小关系为F1 F2(填“>”、“=”或“<”)。
三、探究题
27.如图所示是探究浸没在水中的物体受到的浮力的实验过程及数据;
(1)图甲中,物体重 N;
(2)如图乙所示,把物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数为3.2N,物体受到的浮力为 N;
(3)分析甲、乙、丙三图所示实验数据可得出结论:物体浸没在水中所受的浮力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)物体浸没在酒精中所受的浮力;
(4)若要探究物体所受浮力大小与物体的密度是否有关,应选择图丁中 (填字母)两个物体,并将它们浸没在同种液体中,测出其所受浮力的大小来进行比较。
28.小滨在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用弹簧测力计挂着圆柱体缓慢地浸入溢水杯(装满液体)中液体不同深度,溢出的液体进入空烧杯内,弹簧测力计的示数如图所示。甲、乙、丙、丁中液体均为水,请根据图示信息完成下面的填空。
(1)通过比较图 可以得出结论:在其他条件不变的情况下,物体受到的浮力与深度无关;
(2)通过比较图甲、乙、丙的实验,可以得出结论 ;
(3)如果要进一步验证“阿基米德原理”,除上述实验步骤外,还需要的操作是 。
29.在学完浮力的知识后,小明利用刻度尺、塑料碗、大烧杯等器材,来测量一个金属球的密度,测量过程如下:
(1)在烧杯内放入适量水,再将塑料碗轻轻放入水中, 如图甲所示,测出此时烧杯内水的深度为h1,此时塑料碗受到的浮力 碗的重力;
(2) 将金属球放在塑料碗中,放入球后的状态如图乙所示,测出此时烧杯内水的深度为h2,再将塑料碗中的金属球轻轻放入烧杯中,如图丙所示,测出此时烧杯内水的深度为h3;
(3)该金属球的密度ρ= (用h1、h2、h3和ρ水表示);
(4)如果在实验中,小明是按照图甲、丙、乙的顺序操作,则测出金属球的密度值将 (选填“大于”“小于”或“等于”)实际值。
30.学习了“阿基米德原理”后,小青同学利用弹簧秤、小石块、烧杯、小桶、水进行了验证实验。如图所示,a、b、c是其中三个步骤的示意图。请回答下列问题:
(1)该实验还差一个步骤d,才能完成验证,则d是测量 ;
(2)根据 (选填字母编号)两个步骤中弹簧秤的读数,可以求出小石块受到的浮力大小;
(3)实验中测得a、b、c、d四个步骤中弹簧秤的读数分别是F1、F2、F3、F4,若它们之间有如下关系: ,则证明“阿基米德原理”成立;
(4)随后,同组的小连同学想重复该实验,但发现小桶已经损坏。经过思考。她找来一只量筒,也顺利完成了实验,量筒在实验中的作用是 。
参考答案:
1.D
【详解】根据题意知道,三个完全相同的杯子盛满水,然后将甲、乙两球分别放入两个杯子中,甲球浮在水面,而乙球可以停在水中的任何位置,由物体的浮沉条件知道,甲、乙两球受到的浮力等于其自身的重力,又由阿基米德原理知道,甲、乙两球受到的浮力等于其各自排开水的重力,所以两个小球排开水的重力等于其各自的重力,因此三个杯子的总重量是相等的,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.A
【详解】因为乙密度计悬浮在水中,故乙密度计的密度等于水的密度,大于酒精的密度,故乙密度计放在酒精中会沉入底部,不能测量酒精的密度,故A正确、BCD错误。
故选A。
3.B
【详解】A.由于冰块漂浮,所以F浮=G冰,由阿基米原理可得,F浮=G排,又因为冰熔化前后重力不变,G冰=G冰化水,所以有G排=G冰化水,因为
且
所以
故,冰在逐渐融化过程中,水面高度不变,故A错误;
B.冰漂浮在水面上,浮力等于重力,在逐渐融化过程中,冰的重力逐渐减小,所以,冰受到的浮力逐渐减小,故B正确;
C.冰在逐渐融化过程中,水面高度不变,根据p=ρgh可知,容器内底面所受到的压强不变,故C错误;
D.台秤的示数等于容器和容器内水和冰的重力之和,冰在逐渐融化过程中,容器重力、容器内水和冰的总重力不变,所以台秤的读数不变,故D错误。
故选B。
4.A
【详解】把一小球放入盛满酒精的溢水杯中,它沉入容器底部,从杯中溢出8g酒精,此时受到浮力小于物体的重力,则小球的质量大于8g;又因为小球漂浮在水面上,所以在水中受到的浮力等于小球的重力,则排开水的重力等于小球的重力,即排开水的质量等于小球的质量,大于8g,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.B
【详解】A.甲处于漂浮状态,所以甲所受的浮力等于甲所受的重力,故A错误;
B.甲、乙体积相同,由F浮=ρ液gV排可知
F乙浮>F甲浮
乙、丙质量相等,所以乙、丙所受的重力相等,但是丙沉底,所以丙所受浮力小于丙的重力,乙处于悬浮状态,乙受到的浮力等于乙的重力,所以
F丙浮所以乙受到的浮力最大,故B正确;
C.甲处于漂浮,甲的密度小于水的密度,乙处于悬浮,乙的密度等于水的密度,丙沉底,所以丙的密度大于水的密度,所以丙物体的密度最大,故C错误;
D.若三个物体均由同种材料制成,甲、乙体积相同,甲处于漂浮,乙处于悬浮,所以甲为空心,但是丙为沉底,可能是丙中空心的部分最小,甲中的空心部分最大,故D错误。
故选B。
6.C
【详解】A、向稀盐酸中缓慢加入适量的铁粉,铁和盐酸反应生成浅绿色的氯化亚铁和氢气,溶液由无色变为浅绿色,分析正确,不符合题意;
B、向稀盐酸中缓慢加入适量的铁粉,铁和盐酸反应生成浅绿色的氯化亚铁和氢气,加入铁粉会产生气泡,分析正确,不符合题意;
C、根据化学方程式Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑可知,每56份质量铁生成2份质量的氢气,向稀盐酸中缓慢加入适量的铁粉,充分反应后,溶液的质量增加,不计溶液体积的变化,溶液的密度变大,木块排开液体的体积不变,根据F浮=ρ液gV排可知木块受到的浮力变大,分析错误,符合题意;
D、根据C选项分析可知,反应后溶液的密度谈大,根据F浮=G木+F拉可知可知木块对弹簧的拉力变大,所以弹簧最后比放入铁粉之前会略有变长一些,分析正确,不符合题意。
故选C。
7.B
【详解】A、B两球的质量相同,由G=mg可知,两球的重力相同,即
GA=GB
由图乙可知,在乙液体中,A球漂浮,则
ρA<ρ乙
B球下沉,则
ρB>ρ乙
所以两球的密度
ρA<ρB
由可得两球体积
VA>VB
A.由图可知,B球在甲液体中沉底,B球受到甲液体的浮力
F浮B=G排甲A球在乙液体中漂浮,A球受到乙液体的浮力
F浮A=G排乙=GA
因为
GA=GB
所以
G排甲可知小球B排开甲液体质量小于小球A排开乙液体的质量,故A错误;
B.由图甲可知,A、B球在甲液体中都沉底,因为
G=F支+F浮
所以受到的支持力
F支=G-F浮
因为
VA>VB
则
VA排>VB排
由阿基米德原理原理F浮=ρ甲V排g可知
F浮A>F浮B
又因为
GA=GB
所以受到的支持力
F支A故B正确;
C.由图可知,A球在甲液体中沉底,A球受到甲液体的浮力
F浮甲A球在乙液体中漂浮,A球受到乙液体的浮力
F浮乙=GA
所以
F浮甲即小球A在甲液体中受到的浮力小于在乙液体中的浮力,故C错误;
D.由图可知,A球在甲液体中沉底,A球受到甲液体的浮力
F浮A=G排甲B球在乙液体中沉底,B球受到乙液体的浮力
F浮B=G排乙因为
GA=GB
所以G排甲、G排乙都小于同一个值,无法比较其大小,则无法比较小球A排开甲液体质量和小球B排开乙液体的质量,故D错误。
故选B。
8.D
【详解】A.乒乓球和橡皮的体积关系不清,所以无法比较质量大小,故A错误;
B.乒乓球和橡皮的重力或质量大小关系不清,所以无法比较体积大小,故B错误;
CD.根据浮条件可知,乒乓球上浮,能说明乒乓球受到的重力小于它的浮力;橡皮下沉,则橡皮受到的重力大于它的浮力,故C错误,D正确。
故选D。
9.B
【详解】因为球在甲液体中漂浮,由物体的浮沉条件可知
ρ球<ρ甲
因为球在乙液体中悬浮,由物体的浮沉条件可知
ρ球=ρ乙
则
ρ甲>ρ乙
当小球在甲液体中漂浮,则
F甲=G球
当小球在乙液体中悬浮,则
F乙=G球
因是同一个小球,故
F甲=F乙
故B错误,符合题意,ACD正确,不符合题意。
故选B。
10.D
【详解】水中的石块和木块在水中上下表面存在压力差,也就是都受到浮力作用,木块浮在水面上,所受浮力等于自身的重力,石块沉入水中,所受浮力小于自身的重力,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
11.D
【详解】根据F浮=ρ液V排g,因ρ液、g不变,V排越大,受到的浮力越大。从0至t1加水过程中,木块离开杯底,处于漂浮状态,排开水的体积不变,浮力不变。从t1至t2加水的过程中,绳子拉直,木块排开水的体积不断变大,浮力再次变大,但由于容器的上部越来越大,浮力增大减慢。从t2以后加水过程中,木块完全浸没,排开水的体积不再发生变化,浮力也不再发生变化,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
12.C
【详解】A.由图乙可知,AB段拉力大小不变,此时石料未接触水面,此时钢绳的拉力F=1400N;根据二力平衡条件可得,石料的重力
G=F=1400N
故A错误;
B.BC段拉力逐渐减小,说明石料慢慢浸入水中,且浸入水中的体积逐渐变大,受到的浮力逐渐变大,在C点恰好完全浸没,此时钢绳的拉力为900N,所以浸没时石料受到的浮力
F浮=G-F′=1400N-900N=500N
石料的体积为
石料的质量为
所以石料的密度为
故B错误;
C.将该石料立在水平地面上,由
得到它对地面的压强为
p=ρgh=2.8×103kg/m3×10N/kg×1m=2.8×104Pa
故C正确;
D.石料沉底后水平池底对石料的支持力
F支=G-F浮=1400N-500N=900N
故D错误。
故选C。
13.C
【详解】浮力的方向总是竖直向上的,浸没在水中的物体受到的浮力方向是图中的F3,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
14.A
【详解】若从A管充气,瓶内气压增大,大气压将水压出瓶内,水排出烧瓶后,瓶的自身重力减小,但烧瓶的体积不变,由知道,受到的浮力不变,自重小于浮力,将上浮,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
15.B
【详解】AD.飞机和风筝是靠飞机或风筝上下方所受的压力差形成的向上的升力实现升空的,故AD不符合题意;
B.热气球是因为所受浮力大于自重而实现升空的,故B符合题意;
C.火箭是靠气体的反冲作用而获得动力而升空的,故C不符合题意。
故选B。
16.D
【详解】当铁球露出水面体积时,则
根据物体受力平衡和阿基米德原理知道
①
当铁球浸入水中体积时,则
根据物体受力平衡和阿基米德原理知道
②
由①②得
V=1.8×10﹣2m3
所以物体重力
若物体全部浸没在水中时受的浮力
则
F浮>G
即:当取下该物体将它放入足量的水中,所以物体在水中静止时
F浮′=G=10N
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
17.D
【详解】A.因为木块漂浮,受到浮力与重力相等,则
F浮=G
即
则
所以
故A错误;
B.两个相同容器都盛满水则容器和水的重力相同,同一物体,则重力相等;当木块漂浮在甲容器里的水面上时,虽然溢出了一些水,但
G排=G木
所以,甲容器的总重力不变,由于甲、乙两容器的重力对水平桌面的压力等于容器、容器内液体和物体的重力之和,所以甲、乙两容器对水平桌面的压力相等,故B错误;
C.由知道,当液体密度一定时,V排越大F浮越大。由于木块缓慢下压至浸没的过程中,V排在增大,所以F浮在增大,故C错误;
D.因为把木块全部压入水中时,左边容器中有一些水被溢出,但左边容器中的水的深度不变,由于两个相同容器都盛满水,所以两容器水的深度相同,则根据p=ρgh知道,两容器底部受水的压强相等,根据知道,则两容器底部受水的压力相等,故D正确。
故选D。
18.B
【详解】A.潜水艇浸没时体积不变,由可知,受到的浮力不变,潜艇是通过改变自重来实现下潜或上浮,故A正确,不符合题意;
B.结合图示可知,向内推注射器活塞,试管内的气压增大,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B错误,符合题意;
C.水下的潜艇正在下沉时,核潜艇排开的水的体积不变,由可知,它受到的浮力不变,故C正确,不符合题意;
D.潜水艇在浮出水面的过程中,由于排开水的体积逐渐变小,由可知,受到的浮力也减小,故D正确,不符合题意。
故选B。
19. 小于 乙
【详解】(1)[1]实心橡皮泥沉到容器底部,所以实心橡皮泥受到的浮力
F甲因为碗状橡皮泥漂浮在水面,所以碗状橡皮泥受到的浮力
F乙=G
则
F甲即图甲中橡皮泥受到浮力小于图乙中橡皮泥受到的浮力。
(2)[2]因为
F甲由F浮=ρ水gV排可知,物体在乙中排开水的体积大,所以乙中烧杯水位更高。
20. 3 1.2
【详解】[1]由浮力的产生原理可知,该物体下表面受到的压力
[2]如将物体再下沉5cm,排开液体的体积不变,液体的密度不变,故浮力的大小不变,故浮力仍然为1.2N。
21. 3.8 2.3 竖直向上
【详解】[1]根据题意知道,弹簧测力计在空气中测量石块的示数等于石块的重力
G=3.8N
[2]石块受到竖直向上的浮力、拉力和竖直向下的重力,处于平衡状态,则
[3]浮力的方向总是竖直向上。
22. 等于 小于
【详解】[1]密度计在盐水中和水中都处于漂浮状态,其受到的浮力始终等于自身的重力,故两次受到的浮力大小相等,即
F1=F2=G
[2]由于密度计在盐水和水中所受浮力相等,且水的密度小于盐水的密度,由F浮=ρ液gV排知道,密度计排开盐水的体积小于排开水的体积,则密度计浸入盐水中的深度要小于浸入水中的深度,即
h1<h2
23. 1.8 1.6 上升 向下运动
【详解】(1)[1]由题可知,物体的密度小于水的密度,当把物体投入水中静止后,处于漂浮状态,受到的浮力
[2]根据题意可知,酒精的密度为小于物体的密度,当把物体投入酒精中静止后下沉,最后浸没在酒精中
受到酒精的浮力
(2)[2]冰块漂浮在水面上,所以
即
则
冰熔化成水之后,状态变化,质量不变,所以
即
则
因为
所以
则冰块完全熔化后,液面上升。
(3)[4]原来金属块和小气球悬浮在水中
把系统的位置轻轻向下移动一些,所处的深度增加,由公式知,小气球受到水的压强增大,气球的体积变小,所以,气球排开水的体积减小,由公式知,气球受到的浮力减小,使得浮力小于自重而向下运动。
24. 0.5 盐 变小
【详解】[1]由图甲可知,鸡蛋悬浮在盐水中,鸡蛋受到的浮力
F浮=G=0.5N
[2]鸡蛋悬浮时,盐水的密度和鸡蛋的密度相等,要使鸡蛋上浮直至漂浮,盐水的密度大于鸡蛋的密度,需要增大盐水的密度,加盐可以增大水的密度。
[3]把鸡蛋从容器中取出后,水的深度变小,由公式p=ρgh可知容器底部受到的压强变小。
25. 药品和砝码的位置颠倒 偏大 增多
【详解】(1)用托盘天平称量药品时,应符合“左物右码”的原则,①中药品和砝码的位置放颠倒了;量筒内液体读数时,实现要与量筒内的凹液面最低处保持水平,②中是俯视读数,量取的水偏少;导致所配制的溶液中溶质的质量分数偏大;
(2)由函数图象看出木块排开水的体积增大,说明溶液的密度减小,密度减小的原因是溶液中的溶质减少,当温度降低时,KNO3饱和溶液会析出溶质,同时溶液中的固体增多。
26. 旧笔芯 A =
【详解】[1]新笔芯的重心靠近笔芯的中间位置,放入水中时无法竖直漂浮;用了一半油墨的旧笔芯的重心在笔芯的一端,当把旧笔芯放入水中时,旧笔芯能竖直漂浮在水中,所以应该选用旧笔芯。
[2]旧笔芯在水中和酒精中处于漂浮状态,受到的浮力等于自身的重力,所以浮力相同,由于水的密度大于酒精的密度,根据可知,笔芯排开水的体积小于排开酒精的体积,由知,笔芯进入水的深度小于进入酒精的深度,所以A表示笔芯在水中时的液面位置。
[3]若此密度计放在水中,笔芯漂浮,受到的浮力为
放在酒精中笔芯漂浮,受到的浮力为
则两者的大小关系为
27. 4.2 1 大于 C、D
【详解】(1)[1]由图甲知,弹簧测力计的分度值为0.2N,即物体的重力为4.2N。
(2)[2]金属块浸没在水中时,受到的浮力
F浮=G-F拉乙=4.2N-3.2N=1N
(3)[3]分析甲、乙、丙两图知,根据称重法测浮力
F浮=G-F拉
可知,浸没在酒精中时的拉力较大,同一物体浸没在水中所受的浮力大于物体浸没在酒精中所受的浮力。
(4)[4]浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关,要想探究物体受到的浮力与物体的密度是否有关,应控制排开液体体积和液体密度相同,改变物体的密度,图中C、D两物体的体积相同,则排开液体体积相同,分别为铜块和铁块,物体的密度不同,所以选择C、D两个物体。
28. 丙丁 其他条件相同的情况下,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大 需要测量烧杯的重力
【详解】(1)要探究物体受到的浮力与深度之间的关系,应控制液体的密度和物体排开液体的体积相同,所以应该选用丙丁两图来探究。
(2)图甲、乙、丙的实验可知,液体的密度相同,物体排开液体的体积越大,弹簧测力计的示数越小,即物体受到的浮力越大,则可得结论为:当液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大。
(3)验证阿基米德原理,需要分别得出物体受到的浮力和物体排开液体的重力,所以还需要测量烧杯的重力。
29. 等于 等于
【详解】(1)[1]由图甲可知,此时塑料碗在水中处于漂浮状态,根据浮沉条件可知,此时塑料碗受到的浮力等于碗的重力。
(3)[2]假设容器的底面积为S, 图甲和图乙比较,排开水的体积增大值
则增大的浮力
金属球的重力等于增大的浮力
由G=mg可得金属球的质量
比较甲、丙两图可得到金属球的体积
故金属球的密度
(4)[3]按照图甲、丙、乙的顺序操作,金属球上会附着部分水,但h2高度不变,所测质量不变,根据密度公式可知,则测出金属球的密度值将等于实际值。
30. 空桶的重力 a、c F1-F3=F2-F4 测量溢出水的体积,计算排开液体的重力
【详解】(1)[1]a、b、c是其中的三个步骤示意图,还差一个步骤图d,才能完成探究任务,则d是测量空桶的重力的。
(2)[2]设四个图中弹簧秤的读数分别是F1、F2、F3、F4,由图中a、c弹簧秤的读数可以求出石块受到的浮力为
F1-F3
(3)[3]浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力;即如果关系式F1-F3=F2-F4成立,就可以验证著名的阿基米德原理。
(4)[4]小桶损坏后,可以用量筒直接测量溢出水的体积,根据水的密度和体积计算排开水的重力。