第十章第3节科学探究:浮力的大小
一、填空题(每题4分,共16分)
1.某物体重9.8 N,挂在弹簧测力计下,浸没在水中称时,弹簧测力计的示数为4.9 N,则物体排开的水重是________N,受到的浮力是________N,物体的体积是________m3.
2.漂浮在水面上的两个实心球,它们的体积相等,浸在水中部分的体积分别是总体积的和,则这两个球的密度之比是________.
3.体积相同的A、B、C三个小球,放在水中静止时的情况如图所示,则______球受到的浮力最小,______球的质量最大.
4.如图所示实验,A、B为两个质量相同、形状不同的实心铁块,选用图甲与图乙,可以研究物体所受浮力大小与____________________的关系;为了研究物体所受浮力大小与其浸没在液体中深度的关系,则应选用图丙与图________;选用图丙与图________,能研究浮力大小与物体形状的关系.
二、选择题(每题4分,共16分)
5.如图所示,把锥体浸没在水中,当锥尖朝上和朝下时,锥体所受浮力( )
A.锥尖朝上时大
B.锥尖朝下时大
C.一样大
D.一样大,且等于零
6.两个体积相同的正方体物块A、B在水中的情况如图所示,则A、B所受浮力的大小关系是( )
A.A大
B.B大
C.一样大
D.无法比较
7.如图所示,将一只玩具青蛙放入水中,它能漂浮于水面;把它放入另一种液体中,它却沉入底部.则这只玩具青蛙在这两种情况下受 图10-2-10
到的浮力大小相比较( )
A.在水中受到的浮力较大 B.在液体中受到的浮力较大
C.受到的浮力一样大 D.无法比较浮力大小
8.如图所示,将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中(水足够深),在圆柱体接触容器底之前,图中能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下表面到水面距离h关系的图象是( )
三、实验探究题(16分)
9.某小组同学探究圆柱体上(或下)表面受到液体的压力大小与液体的深度、密度的关系的实验时,该小组同学把一个高为0.1 m的实心圆柱体先后浸没在甲、乙两种液体中(液体甲的密度大于液体乙的密度),如图所示,并不断改变它所处的深度.他们利用仪器测得液面到圆柱上表面的距离及圆柱体上、下表面受到液体的压强,并利用公式求得上、下表面受到液体的压力,记录数据如表一、表二所示.
表一 液体甲
液面到上表面的距离h/m
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
上表面受到液体的压力/N
0
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
下表面受到液体的压力/N
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
2.00
表二 液体乙
液面到上表面的距离h/m
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
上表面受到液体的压力/N
0
0.16
0.32
0.48
0.64
0.80
下表面受到液体的压力/N
0.80
0.96
1.12
1.28
1.44
1.60
(1)分析比较________数据及相关条件,可得出的初步结论是:在同种液体中,圆柱体上表面受到的液体的压力与深度成正比.
(2)分析比较表一和表二中的第三列(或第四列、第五列)数据及相关条件,可得出的初步结论是________.
(3)请进一步综合分析比较表一、表二中的数据及相关条件,并归纳得出结论.
(a)分析比较表一(或表二)中的第二行与第三行数据及相关条件,可初步得出:
________________________________________________________________________;
(b)分析比较表一和表二中的第二行与第三行数据及相关条件,可初步得出:
________________________________________________________________________.
四、计算题(12分)
10.如图所示的容器中装有某种液体,弹簧测力计下端系着的一个实心金属球浸没在液体中,金属球体积为2.0×10-4 m3,金属球密度为3.0×103 kg/m3,此时弹簧测力计示数为4.4 N,液面离容器底30 cm.(g取10 N/kg)求:
(1)液体的密度.
(2)液体对容器底的压强.
参考答案
1.4.9 4.9 5×10-4
2.1∶2
3.A C
4.排升液体体积 乙 丁
5.C
6.B 7.A 8.A
9.(1)表一(或表二)第一、第二行
(2)深度相同,液体的密度越大压强越大
(3)(a)圆柱体浸没在液体中时,圆柱体受到液体向上和向下的压强差与深度无关,保持不变
(b)圆柱体浸没在液体中,液体密度大,则液体对圆柱体向上和向下的压强差大
10.(1)G球=ρ球V球g=(3.0×103×2.0×10-4×10) N=6 N
F浮=G球-F拉=(6-4.4) N=1.6 N;
由F浮=ρ液gV排得
ρ液==() kg/m3=0.8×103 kg/m3;
(2)p=ρ液gh=(0.8×103×10×0.3) Pa=2.4×103 Pa.