10.3 科学探究:浮力的大小
【基础作业】
知识点一 浮力大小与什么因素有关
1.如图所示,小聪用一个长方体铝块探究影响浮力大小的因素。他先后将该铝块平放、侧放和竖放,使其部分浸入同一杯水中,保证每次水面到达同一标记处,比较弹簧测力计示数的大小。该实验探究的是下列哪个因素对浮力大小的影响 ( )
A.液体的密度
B.物体的密度
C.物体排开液体的体积
D.物体浸入液体的深度
2.如图,A为木块,B铝块,C为铁球,它们的体积相等,把它们都浸没在水中,则 ( )
A.三个物体受到的浮力一样大
B.铝块受到的浮力最大
C.木块受到的浮力最大
D.铁球受到的浮力最大
3.我国跳水运动员在奥运比赛夺得了很多的金牌。如图所示,这是跳水运动员从入水到出水的简要环节,其中运动员受到的浮力逐渐变小的环节是( )
A.由a到b B.由b到c
C.由c到d D.由d到e
知识点二 阿基米德原理
4.如图所示,先将溢水杯装满水,然后用弹簧测力计拉着重为4 N、体积为100 cm3的石块,缓慢浸没在水中,溢出的水全部收集到小空桶中,桶中水的重为 N。石块静止时弹簧测力计的示数为 N。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
5.下列几种情况中,能使受到的浮力变大的是 ( )
A.潜水艇浸没在水中后继续下潜
B.轮船由长江驶入大海
C.从水银中取出铁球放入水中
D.人由浅水区走向深水区
6.如图所示,金鱼吐出的气泡在水中上升的过程中,下列说法正确的是 ( )
A.气泡受到水的压强变小,浮力不变
B.气泡受到水的压强变大,浮力变大
C.气泡受到水的压强变小,浮力变大
D.气泡受到水的压强变大,浮力变小
7.将重为7 N的物体放入盛水的容器中,物体漂浮在水面上且溢出3 N的水,物体受到的浮力 ( )
A.一定等于3 N B.一定等于7 N
C.可能等于3 N D.可能等于4 N
知识点三 平衡法计算物体浮力
8.如图,这是我国首艘自主建造完成的航空母舰“山东号”,它的满载排水量为67000 t,其满载航行时受到的浮力为 N,水面下5 m深的舰体某处受海水压强为 Pa。(g取10 N/kg,ρ海水取1.0×103 kg/m3)
9.如图所示,质量为20 g的蜡块,在盛水的烧杯中静止,此时它所受浮力为 N,排开水的体积为20 cm3。逐渐向烧杯中加入密度为1.08×103 kg/m3的盐水,整个过程中没有液体溢出,蜡块排开液体的体积 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。(ρ水=1.0×103 kg/m3,ρ蜡=0.9×103 kg/m3,g取10 N/kg)
【素养作业】
10.将空矿泉水瓶慢慢压入水中,直到浸没。下列说法不正确的是 ( )
A.矿泉水瓶受到水对它的浮力
B.浮力的方向是竖直向上的
C.压入水中到浸没浮力越来越大
D.压入水中后继续向下压,浮力越来越大
11.如图甲所示,弹簧测力计下挂有一个圆柱体,把它从盛水的烧杯中缓慢提升,直到全部露出水面,该过程中弹簧测力计读数F随圆柱体上升高度h的关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.圆柱体的高是5 cm
B.圆柱体受到的重力是6 N
C.圆柱体受到的最大浮力是4 N
D.圆柱体的密度是1.5 g/cm3
12.小红设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
(1)实验的最佳顺序是 。
A.甲、乙、丙、丁
B.丁、甲、乙、丙
C.乙、甲、丁、丙
(2)图乙中物体受到的浮力是 N。通过实验可得到的结论:浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于它 。
(3)以下情况会影响结论的是 。
A.图乙中水面未到达溢水杯的溢水口
B.图乙中物体未浸没在水中
(4)将图乙中的水换成酒精,物体受到的浮力 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。(ρ酒精=0.8×103 kg/m3)
(5)小红利用上述实验中的器材和木块,探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”,实验过程中 (选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)步骤不需要弹簧测力计。
13.地球气候变暖,冰川熔化加剧,是造成海平面变化的原因之一。小明同学根据所学知识,通过比较冰川完全熔化成水后水的体积与冰川熔化前排开海水的体积,就能推断海平面的升降。如图所示,这是冰川漂浮在海面上的情景,若冰川的质量为m冰,海水的密度为ρ海,水的密度为ρ水,且ρ海>ρ水,g用符号表示。
(1)求冰川熔化前受到的浮力。
(2)求冰川熔化前排开海水的体积。
(3)求冰川完全熔化成水后水的体积。
(4)推断海平面的升降,并说明理由。
参考答案
基础作业
1.D 2.A 3.D
4.1 3
5.D 6.C 7.B
8.6.7×108 5×104
9.0.2 变小
素养作业
10.D 11.C
12.(1)B
(2)1 排开的液体受到的重力
(3)A
(4)变小
(5)乙
13.(1)冰川熔化前受到的浮力F浮=G=m冰g;
(2)根据F浮=ρ海gV排知,冰川熔化前排开海水的体积V排====;
(3)冰川熔化成水后m水=m冰,水的体积
V水==;
(4)因ρ海>ρ水,所以由V排=和V水=可知,V排2