第十章 浮力
(时间:75分钟 满分:90分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。每小题给出的四个选项中,第1～7题只有一项符合题目要求,第8～10题有多项符合题目要求。全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1.如图所示的物体中不受浮力作用的是(C)
A.航行的“辽宁号”航母 B.升空的“圆梦号”飞艇
C.遨游的“天宫号”空间站 D.下潜的“蛟龙号”
2.关于浮力的应用,下列说法错误的是(B)
A.轮船是通过空心的办法增大排开水的体积来增大浮力的
B.同一个密度计分别在水和酒精中漂浮时,浮力大小不同
C.热气球是通过加热球内空气、减小球内气体密度来实现上浮的
D.利用盐水选种时饱满的种子沉入水底
3.把一个小球轻轻放入盛满水的杯中,静止时溢出了 0.1 kg 的水,则小球的质量(C)
A.一定等于0.1 kg B.一定小于0.1 kg
C.大于或等于0.1 kg D.小于或等于0.1 kg
4.一个薄壁密封饮料瓶内装有一些饮料,分别放在装有甲、乙两种液体的容器中,静止后饮料瓶的状态如图所示,饮料瓶受到的浮力分别为F浮甲、F浮乙,甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙。则(C)
A.F浮甲>F浮乙,ρ甲>ρ乙 B.F浮甲C.F浮甲=F浮乙,ρ甲>ρ乙 D.F浮甲=F浮乙,ρ甲<ρ乙
5.物理小组制作的潜水艇模型如图所示。通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气,就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时,若从A管中吸气,烧瓶将会(C)
A.上浮,它受到的浮力增大 B.下沉,它受到的浮力减小
C.下沉,它受到的浮力不变 D.上浮,它受到的浮力不变
6.将鸡蛋放入盐水中出现如图所示状态,缓慢向杯中加盐或水使鸡蛋悬浮,下列说法正确的是(D)
A.加盐可以让鸡蛋悬浮
B.鸡蛋悬浮时液体密度大
C.鸡蛋悬浮时浮力大
D.鸡蛋悬浮时液体对杯底的压强大
7.棱长为4 cm、密度为 2×103 kg/m3的立方体橡皮泥块,放在足够多的水中,沉入水底;当把它捏成一只小船时,便能漂浮在水面上,并能承载重物,如图所示。(g取10 N/kg)下列说法正确的是(A)
A.橡皮泥小船未承载重物漂浮时比橡皮泥块沉底时排开的水多一些
B.橡皮泥小船承载重物前后受到的浮力不变
C.橡皮泥块沉入水底时受到的浮力是1.28 N
D.橡皮泥小船未承载重物漂浮时排开水的体积是1.28×10-5 m3
8.2024年1月22日,我国第40次南极考察“雪龙2”号大洋队完成了本次大洋调查任务。如图所示,“雪龙2”号科考破冰船满载排水量约为14 000 t。下列说法正确的是(BD)
A.“雪龙2”号静止时,受到浮力的方向竖直向下
B.“雪龙2”号漂浮在海面上时,受到的重力大小等于受到的浮力
大小
C.“雪龙2”号满载时,受到的浮力约为1.4×107 N
D.“雪龙2”号由海水密度低的海域驶向海水密度高的海域时,受到的浮力不变
9.如图(甲)所示,将物体缓慢浸入水中,弹簧测力计示数F随h(h为物体底面到水面的距离)变化的关系图像如图(乙)所示,分析图像可知(AB)
A.物体受到浮力方向竖直向上
B.物体所受的重力为3 N
C.物体所受浮力与其浸入水中的深度成正比
D.物体所受的最大浮力为1.8 N
10.一质量为900 g、底面积为100 cm2、高为 12 cm的不吸水圆柱体放在盛有 4.2 kg 水的薄壁(厚度不计)柱形容器内,容器底面积为 300 cm2,如图所示。打开阀门K,放出3 kg的水后关闭阀门(ρ水=1.0×
103 kg/m3,g取10 N/kg)。下列说法正确的是(AD)
A.圆柱体的密度为0.75×103 kg/m3
B.放水前水面距容器底部的高度为14 cm
C.放水后水对容器底部的压力为21 N
D.放水后水对容器底部的压强为600 Pa
二、填空题(本大题共6小题,11～15题每小题2分,16题4分,共
14分)
11.弹簧测力计下吊着重为14.7 N的正方体金属块,当它浸没在水中时,弹簧测力计的示数为 9.8 N,则金属块排开水的重力为 4.9 N,金属块在水中受到浮力的方向 竖直向上 。
12.把重为0.5 N的鸡蛋放入盐水中,鸡蛋静止时如图所示,此时鸡蛋处于 悬浮 (选填“漂浮”或“悬浮”)状态,它受到的浮力为
0.5 N。
13.奋斗者号载人潜水器是我国自主研发的新一代载人潜水器,最大下潜深度为 10 909 m,它的下潜和上浮是靠改变 自身重力 而实现的;深潜器在水面下下潜过程中,受到水的浮力 不变 。
14.有一种被称为“跟屁虫”的游泳救生浮球,用一条带子拴在使用者腰间,游泳时它如影随形,是游泳安全的保护神。救生浮球是一个醒目的橙色气囊,其质量为200 g,体积为 0.01 m3,正常游泳时带子是松弛的,气囊漂浮在水面,此时气囊受到的浮力是 2 N;在人体力不支时,可以将气囊压入水中,此气囊对人的最大支持力为 98 N。(g取
10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
15.美丽鸡西是石墨之都,研学小组为了测量石墨的密度,用弹簧测力计测得石墨样品重是 4.8 N,然后将其逐渐浸入水中,浸没后弹簧测力计示数是2.8 N,样品的质量是 0.48 kg,样品的密度为 2.4×
103 kg/m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
16.“海翼”号是由中国科学院沈阳自动化研究所完全自主研发的水下滑翔机。针对海上不同观测任务的需求,“海翼”号滑翔机已经发展形成作业深度从300 m到 7 000 m 的系列水下滑翔机。
普通的水下机器人凭借螺旋桨在水下航行,而“海翼”号水下滑翔机是通过改变尾部油囊大小来改变自身的浮力,另外借助海水的流动,从而实现在水下的航行。“海翼”号内部装配有类似鱼鳔的油囊和可前后移动的电池。下潜时,“鱼鳔”排油,体积缩小,浮力减小,同时电池向前移动使整体重心前移,“海翼”就能头朝斜下方滑翔。上浮时,“鱼鳔”吸油,体积增大,浮力增大,同时电池向后移,机体便向斜上方行进,如图所示为“海翼”号滑翔机水下航行轨迹示意图。
(1)“海翼”号是通过改变 尾部油囊大小 来改变自身的浮力。
(2)“海翼”号的“鱼鳔”增大时,它排开水的重力将 变大 (选填“变大”“不变”或“变小”),同时移动电池使整体重心 后移 (选填“前移”或“后移”),“海翼”号就能头朝斜上方行进。
(3)“海翼”号逐渐露出水面的过程中,它所受到的浮力将 变小 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
三、作图题(本大题共1小题,共4分)
17.(4分)(1)如图(甲)所示,请画出漂浮在水面上的玩具鸭受到的浮力示意图。
答案:如图所示
(2)如图(乙)所示,请画出下沉的物体所受力的示意图。
答案:如图所示
四、实验探究题(本大题共4小题,第18题8分,第19题4分,第20题8分,第21题4分,共24分)
18.(8分)实验小组利用弹簧测力计、石块、溢水杯等器材,探究“浮力的大小与排开液体所受重力”的关系。
(1)如图(甲)所示的四个实验步骤,合理的实验顺序是 DBAC 。
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为
1.4 N。石块排开的水所受的重力可由图(甲) CD (填代号)两个步骤测出。
(3)由以上步骤可初步得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于 物体排开的液体所受的重力 。
(4)若实验前溢水杯中的水面略低于溢水口,实验测得石块受到浮力的大小将会 大于 (选填“大于”“小于”或“等于”)石块排开的液体所受的重力。
(5)实验小组在步骤A的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则 能 (选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论。
(6)另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋(质量忽略不计)对实验进行改进,装置如图(乙)所示。向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入装满水的溢水杯中,观察到A的示数逐渐变小,B的示数逐渐变大,且A、B示数的变化量 相等 (选填“相等”或“不相等”)。
(7)比较两种实验方案,改进后的优点是 BC 。
A.弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B.实验器材生活化,弹簧测力计固定、示数更稳定
C.能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化
19.(4分)小明发现木头在水中是漂浮的,而铁块在水中会下沉,他猜想浮力的大小与浸没在液体中的物体的密度有关。为此他进行了如下探究,请你帮助他完成实验。
实验思路:
(1)选取体积相同、 密度 不同的物体A和B分别浸没在水中,测出其所受浮力并进行比较。
实验过程:
(2)按照实验思路依次进行如图所示的操作,从(甲)图中可知物体A所受的浮力为 1.2 N;观察(乙)图可知物体B在水中受到的拉力为 2.8 N,并计算出物体B所受的浮力。
实验结论:
(3)分析实验数据,可得出初步结论: 浮力的大小与浸没在液体中的物体的密度无关 。
20.(8分)在“探究物体的浮与沉”实验中,老师演示了如图所示的几个实验:
(1)如图(甲)所示,把图A中卷成团的牙膏皮弄成空心后,可以使其立在水中,如图B所示,此时牙膏皮受到的浮力 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)如图(乙)所示,将两块相同的橡皮泥做成实心球和碗形,分别放入相同的(a)、(b)两杯水中,静止时(a)杯水中橡皮泥所受的浮力 小于 (选填“大于”“小于”或“等于”)(b)杯水中橡皮泥所受的浮力。
(3)如图(丙)所示,鸡蛋沉在装有水的烧杯底部,老师向水中不断加盐,使鸡蛋慢慢由沉底变为悬浮,最后漂浮,则鸡蛋由沉底到悬浮的过程中受到的浮力 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)我们通过以上三个实验可以发现:重力不变时,可以通过改变 物体排开液体的体积 和液体的密度来改变物体所受的浮力,从而改变物体浮与沉的状态。
21.(4分)小陈同学做探究“浮力大小与液体密度的关系”实验时,他猜想浮力的大小与液体密度有关。他利用体积和材料均相同的A、B两金属块、密度不相等的两种液体(ρ浓盐水>ρ清水)、弹簧测力计等进行实验。他先用弹簧测力计测出金属块A所受的重力,再将金属块A缓慢浸入浓盐水中,让金属块A刚好浸没,不碰底不碰壁,记录弹簧测力计此时的示数F1,接下来的操作是 用弹簧测力计测出金属块B所受的重力,再将金属块B缓慢浸入清水中,让金属块B刚好浸没,不碰底不碰壁,记录弹簧测力计此时的示数F2 ;通过实验数据分析可得结论,如果出现 F1≠F2 ,则说明浮力的大小与液体密度有关。
五、综合题(本大题共2小题,每小题9分,共18分)
22.(9分)如图所示,用细线悬挂一个质量为 2.7 kg、体积为1×10-3 m3的实心正方体金属块。现将金属块缓慢放入装有水深20 cm的容器中。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)金属块的密度。
(2)放入金属块前,水对容器底部的压强。
(3)金属块浸没在水中静止时,细线对金属块的拉力大小。
解析:(1)金属块的密度ρ===2.7×103 kg/m3。
(2)放入金属块前,水对容器底部的压强
p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m=2×103 Pa。
(3)金属块所受的重力G=mg=2.7 kg×10 N/kg=27 N,
金属块浸没在水中时受到的浮力
F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-3 m3=10 N,
细线对金属块的拉力F=G-F浮=27 N-10 N=17 N。
答案:(1)2.7×103 kg/m3 (2)2×103 Pa (3)17 N
23.(9分)棱长为10 cm的正方体木块,质量为600 g,现用一根细线(不计质量)使木块与容器底部相连,让木块浸没在水中,如图所示。已知容器底面积为 200 cm2、质量为1 kg,细线长10 cm,此时液面深25 cm。g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3。求:
(1)木块此时受到的浮力。
(2)绳子的拉力。
(3)剪断绳子,待木块静止后,水对容器底部的压强。
解析:(1)木块的体积为V正=(0.1 m)3=1×10-3 m3,
因为木块浸没在水中,因此排开水的体积等于木块的体积,即V排=V正=1×10-3 m3,
木块此时受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×
10-3 m3=10 N。
(2)木块的质量为m=600 g=0.6 kg,
木块所受的重力为G=mg=0.6 kg×10 N/kg=6 N,
木块在水中静止,则对木块受力分析得F浮=G+F拉,
绳子的拉力F拉=F浮-G=10 N-6 N=4 N。
(3)剪断绳子,待木块静止后,木块处于漂浮状态,因此F浮′=G=6 N,
木块排开水的体积
V排′===6×10-4 m3,
木块未浸入水中的体积为ΔV=V正-V排′=1×10-3 m3-6×10-4 m3=4×
10-4 m3,
木块漂浮后水面下降的高度
Δh===0.02 m=2 cm,
剪断绳子后水的深度h后=h-Δh=25 cm-2 cm=23 cm=0.23 m,
剪断绳子后水对容器底部的压强
p=ρ水gh后=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.23 m=2 300 Pa。
答案:(1)10 N (2)4 N (3)2 300 Pa第十章 浮力
(时间:75分钟 满分:90分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。每小题给出的四个选项中,第1～7题只有一项符合题目要求,第8～10题有多项符合题目要求。全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1.如图所示的物体中不受浮力作用的是( )
A.航行的“辽宁号”航母 B.升空的“圆梦号”飞艇
C.遨游的“天宫号”空间站 D.下潜的“蛟龙号”
2.关于浮力的应用,下列说法错误的是( )
A.轮船是通过空心的办法增大排开水的体积来增大浮力的
B.同一个密度计分别在水和酒精中漂浮时,浮力大小不同
C.热气球是通过加热球内空气、减小球内气体密度来实现上浮的
D.利用盐水选种时饱满的种子沉入水底
3.把一个小球轻轻放入盛满水的杯中,静止时溢出了 0.1 kg 的水,则小球的质量( )
A.一定等于0.1 kg B.一定小于0.1 kg
C.大于或等于0.1 kg D.小于或等于0.1 kg
4.一个薄壁密封饮料瓶内装有一些饮料,分别放在装有甲、乙两种液体的容器中,静止后饮料瓶的状态如图所示,饮料瓶受到的浮力分别为F浮甲、F浮乙,甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙。则( )
A.F浮甲>F浮乙,ρ甲>ρ乙 B.F浮甲C.F浮甲=F浮乙,ρ甲>ρ乙 D.F浮甲=F浮乙,ρ甲<ρ乙
5.物理小组制作的潜水艇模型如图所示。通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气,就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时,若从A管中吸气,烧瓶将会( )
A.上浮,它受到的浮力增大 B.下沉,它受到的浮力减小
C.下沉,它受到的浮力不变 D.上浮,它受到的浮力不变
6.将鸡蛋放入盐水中出现如图所示状态,缓慢向杯中加盐或水使鸡蛋悬浮,下列说法正确的是( )
A.加盐可以让鸡蛋悬浮
B.鸡蛋悬浮时液体密度大
C.鸡蛋悬浮时浮力大
D.鸡蛋悬浮时液体对杯底的压强大
7.棱长为4 cm、密度为 2×103 kg/m3的立方体橡皮泥块,放在足够多的水中,沉入水底;当把它捏成一只小船时,便能漂浮在水面上,并能承载重物,如图所示。(g取10 N/kg)下列说法正确的是( )
A.橡皮泥小船未承载重物漂浮时比橡皮泥块沉底时排开的水多一些
B.橡皮泥小船承载重物前后受到的浮力不变
C.橡皮泥块沉入水底时受到的浮力是1.28 N
D.橡皮泥小船未承载重物漂浮时排开水的体积是1.28×10-5 m3
8.2024年1月22日,我国第40次南极考察“雪龙2”号大洋队完成了本次大洋调查任务。如图所示,“雪龙2”号科考破冰船满载排水量约为14 000 t。下列说法正确的是( )
A.“雪龙2”号静止时,受到浮力的方向竖直向下
B.“雪龙2”号漂浮在海面上时,受到的重力大小等于受到的浮力
大小
C.“雪龙2”号满载时,受到的浮力约为1.4×107 N
D.“雪龙2”号由海水密度低的海域驶向海水密度高的海域时,受到的浮力不变
9.如图(甲)所示,将物体缓慢浸入水中,弹簧测力计示数F随h(h为物体底面到水面的距离)变化的关系图像如图(乙)所示,分析图像可知( )
A.物体受到浮力方向竖直向上
B.物体所受的重力为3 N
C.物体所受浮力与其浸入水中的深度成正比
D.物体所受的最大浮力为1.8 N
10.一质量为900 g、底面积为100 cm2、高为 12 cm的不吸水圆柱体放在盛有 4.2 kg 水的薄壁(厚度不计)柱形容器内,容器底面积为 300 cm2,如图所示。打开阀门K,放出3 kg的水后关闭阀门(ρ水=1.0×
103 kg/m3,g取10 N/kg)。下列说法正确的是(AD)
A.圆柱体的密度为0.75×103 kg/m3
B.放水前水面距容器底部的高度为14 cm
C.放水后水对容器底部的压力为21 N
D.放水后水对容器底部的压强为600 Pa
二、填空题(本大题共6小题,11～15题每小题2分,16题4分,共
14分)
11.弹簧测力计下吊着重为14.7 N的正方体金属块,当它浸没在水中时,弹簧测力计的示数为 9.8 N,则金属块排开水的重力为 N,金属块在水中受到浮力的方向 。
12.把重为0.5 N的鸡蛋放入盐水中,鸡蛋静止时如图所示,此时鸡蛋处于 (选填“漂浮”或“悬浮”)状态,它受到的浮力为
N。
13.奋斗者号载人潜水器是我国自主研发的新一代载人潜水器,最大下潜深度为 10 909 m,它的下潜和上浮是靠改变 而实现的;深潜器在水面下下潜过程中,受到水的浮力 。
14.有一种被称为“跟屁虫”的游泳救生浮球,用一条带子拴在使用者腰间,游泳时它如影随形,是游泳安全的保护神。救生浮球是一个醒目的橙色气囊,其质量为200 g,体积为 0.01 m3,正常游泳时带子是松弛的,气囊漂浮在水面,此时气囊受到的浮力是 N;在人体力不支时,可以将气囊压入水中,此气囊对人的最大支持力为 N。(g取
10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
15.美丽鸡西是石墨之都,研学小组为了测量石墨的密度,用弹簧测力计测得石墨样品重是 4.8 N,然后将其逐渐浸入水中,浸没后弹簧测力计示数是2.8 N,样品的质量是 kg,样品的密度为 kg/m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
16.“海翼”号是由中国科学院沈阳自动化研究所完全自主研发的水下滑翔机。针对海上不同观测任务的需求,“海翼”号滑翔机已经发展形成作业深度从300 m到 7 000 m 的系列水下滑翔机。
普通的水下机器人凭借螺旋桨在水下航行,而“海翼”号水下滑翔机是通过改变尾部油囊大小来改变自身的浮力,另外借助海水的流动,从而实现在水下的航行。“海翼”号内部装配有类似鱼鳔的油囊和可前后移动的电池。下潜时,“鱼鳔”排油,体积缩小,浮力减小,同时电池向前移动使整体重心前移,“海翼”就能头朝斜下方滑翔。上浮时,“鱼鳔”吸油,体积增大,浮力增大,同时电池向后移,机体便向斜上方行进,如图所示为“海翼”号滑翔机水下航行轨迹示意图。
(1)“海翼”号是通过改变 来改变自身的浮力。
(2)“海翼”号的“鱼鳔”增大时,它排开水的重力将 (选填“变大”“不变”或“变小”),同时移动电池使整体重心 (选填“前移”或“后移”),“海翼”号就能头朝斜上方行进。
(3)“海翼”号逐渐露出水面的过程中,它所受到的浮力将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
三、作图题(本大题共1小题,共4分)
17.(4分)(1)如图(甲)所示,请画出漂浮在水面上的玩具鸭受到的浮力示意图。
(2)如图(乙)所示,请画出下沉的物体所受力的示意图。
四、实验探究题(本大题共4小题,第18题8分,第19题4分,第20题8分,第21题4分,共24分)
18.(8分)实验小组利用弹簧测力计、石块、溢水杯等器材,探究“浮力的大小与排开液体所受重力”的关系。
(1)如图(甲)所示的四个实验步骤,合理的实验顺序是 。
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为
N。石块排开的水所受的重力可由图(甲) (填代号)两个步骤测出。
(3)由以上步骤可初步得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于 。
(4)若实验前溢水杯中的水面略低于溢水口,实验测得石块受到浮力的大小将会 (选填“大于”“小于”或“等于”)石块排开的液体所受的重力。
(5)实验小组在步骤A的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则 (选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论。
(6)另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋(质量忽略不计)对实验进行改进,装置如图(乙)所示。向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入装满水的溢水杯中,观察到A的示数逐渐变小,B的示数逐渐变大,且A、B示数的变化量 (选填“相等”或“不相等”)。
(7)比较两种实验方案,改进后的优点是 。
A.弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B.实验器材生活化,弹簧测力计固定、示数更稳定
C.能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化
19.(4分)小明发现木头在水中是漂浮的,而铁块在水中会下沉,他猜想浮力的大小与浸没在液体中的物体的密度有关。为此他进行了如下探究,请你帮助他完成实验。
实验思路:
(1)选取体积相同、 不同的物体A和B分别浸没在水中,测出其所受浮力并进行比较。
实验过程:
(2)按照实验思路依次进行如图所示的操作,从(甲)图中可知物体A所受的浮力为 N;观察(乙)图可知物体B在水中受到的拉力为 N,并计算出物体B所受的浮力。
实验结论:
(3)分析实验数据,可得出初步结论: 。
20.(8分)在“探究物体的浮与沉”实验中,老师演示了如图所示的几个实验:
(1)如图(甲)所示,把图A中卷成团的牙膏皮弄成空心后,可以使其立在水中,如图B所示,此时牙膏皮受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)如图(乙)所示,将两块相同的橡皮泥做成实心球和碗形,分别放入相同的(a)、(b)两杯水中,静止时(a)杯水中橡皮泥所受的浮力 (选填“大于”“小于”或“等于”)(b)杯水中橡皮泥所受的浮力。
(3)如图(丙)所示,鸡蛋沉在装有水的烧杯底部,老师向水中不断加盐,使鸡蛋慢慢由沉底变为悬浮,最后漂浮,则鸡蛋由沉底到悬浮的过程中受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)我们通过以上三个实验可以发现:重力不变时,可以通过改变 和液体的密度来改变物体所受的浮力,从而改变物体浮与沉的状态。
21.(4分)小陈同学做探究“浮力大小与液体密度的关系”实验时,他猜想浮力的大小与液体密度有关。他利用体积和材料均相同的A、B两金属块、密度不相等的两种液体(ρ浓盐水>ρ清水)、弹簧测力计等进行实验。他先用弹簧测力计测出金属块A所受的重力,再将金属块A缓慢浸入浓盐水中,让金属块A刚好浸没,不碰底不碰壁,记录弹簧测力计此时的示数F1,接下来的操作是 ;通过实验数据分析可得结论,如果出现 ,则说明浮力的大小与液体密度有关。
五、综合题(本大题共2小题,每小题9分,共18分)
22.(9分)如图所示,用细线悬挂一个质量为 2.7 kg、体积为1×10-3 m3的实心正方体金属块。现将金属块缓慢放入装有水深20 cm的容器中。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)金属块的密度。
(2)放入金属块前,水对容器底部的压强。
(3)金属块浸没在水中静止时,细线对金属块的拉力大小。
23.(9分)棱长为10 cm的正方体木块,质量为600 g,现用一根细线(不计质量)使木块与容器底部相连,让木块浸没在水中,如图所示。已知容器底面积为 200 cm2、质量为1 kg,细线长10 cm,此时液面深25 cm。g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3。求:
(1)木块此时受到的浮力。
(2)绳子的拉力。
(3)剪断绳子,待木块静止后,水对容器底部的压强。
