第十四讲 浮力 阿基米德原理
基础题
一、选择题
1.下列情景中,浮力增大的物体有(C)
A.从深水处游向海岸沙滩的鲸鱼
B.从长江驶入大海的轮船
C.从河岸走向深水区的游泳者
D.在码头卸载货物的轮船
2.(2024·河南中考)宋朝的怀丙利用浮船打捞铁牛,展现了我国古人的智慧。如图为打捞过程示意图,先将陷在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳索系在一起,再把船上的泥沙铲走,铁牛就被拉起,然后把船划到岸边,解开绳索卸下铁牛,就可将铁牛拖上岸。船在图中甲、乙、丙三个位置船所受浮力为F甲、F乙、F丙,下列判断正确的是(B)
A.F甲=F乙=F丙 B.F甲>F乙>F丙
C.F甲=F乙>F丙 D.F甲
3.(2024·江西中考)如图是我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器,它创造了万米的载人深潜新纪录,标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。“奋斗者”号在万米深海处继续下潜的过程中,不考虑海水密度及潜水器体积的变化,以下说法正确的是(A)
A.“奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强变大
B.“奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强不变
C.“奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强不变
D.“奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强变大
4.(2023·南宁模拟)如图所示,放在水平桌面上的溢水杯盛满水,弹簧测力计挂一个实心铁块其示数为F1。将铁块缓慢浸没入水中(未接触溢水杯),若溢出的水全部流入小烧杯,弹簧测力计的示数为F2,下列判断正确的是(B)
A.铁块受到的浮力F浮=F2-F1
B.小烧杯中的水重G=F1-F2
C.两次实验中,水对溢水杯底的压强p甲D.两次实验中,溢水杯对桌面的压力F甲二、填空题
5.将重3.8 N的物体浸没水中后,弹簧测力计的示数如图所示,水对物体浮力大小是 1.2 N。若实验前溢水杯未装满水,则溢出水的重力 小于 (选填“大于”“小于”或“等于”)物体受到的浮力。
6.一个边长为10 cm的实心正方体(不吸水)重15 N,将其悬挂在弹簧测力计上并完全浸没在水中静止时,烧杯内水的深度为25 cm,如图所示。烧杯内的水对杯底的压强为 2.5×103 Pa,弹簧测力计的示数为 5 N。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
三、作图题
7.(2024·梧州模拟)如图所示,请在图中画出正在水中下沉的石块受到的力示意图。
答:
四、计算题
8.中国第一艘国产航空母舰命名为“中国人民解放军海军山东舰”,舷号为“17”(如图所示)。该舰满载排水量达到了6.75×104 t,吃水深度为10.5 m。求该舰满载时:(海水密度取1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)受到的浮力;
(2)舰底10.5 m深处受到海水的压强。
解:(1)该舰满载时受到的浮力:
F浮=G排=m排g=6.75×104×103 kg×10 N/kg=6.75×108 N。
(2)舰底10.5 m深处受到海水的压强:
p=ρ海水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10.5 m=1.05×105 Pa。
中档题
9.(多选)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变化的关系如图乙所示,下列说法错误的是( A、B、D )
A.圆柱体的高是3 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
10.(2024·绥化中考)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,弹簧测力计的示数如图所示。(图中所用容器底面积是50 cm2,均为相同的平底薄壁圆柱形容器,物体不吸水和另一液体)
(1)测量前,需沿 竖直 方向将弹簧测力计调零;
(2)实验中,物体浸没在水中受到的浮力是 2 N;
(3)如果对比B、E两次实验,得出“浮力的大小与液体密度有关”的结论,那么这种做法 不正确 (选填“正确”或“不正确”),理由是 未控制物体排开液体的体积相同 ;
(4)由 C、D 两次实验可得出结论:浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关;
(5)完成E实验操作后,用弹簧测力计将物体向上拉出液面一小部分,弹簧测力计示数变为2.8 N,此操作会使容器中的液面下降 1 cm。
挑战题(冲A+)
11.(2024·广安中考)如图甲所示,足够高的圆柱形薄壁容器,装有适量的水放在水平桌面上。现将一个质量为2 kg、底面积为100 cm2的均匀长方体竖直放入容器中,受到容器的支持力为4 N,此时物体所受浮力为 16 N。若再加入适量的水使长方体刚好漂浮,如图乙所示,则此时水面的高度与图甲相比增加了 4 cm。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
12.如图所示,一个底面积为800 cm2的薄壁圆柱形容器中装有某种液体,将一边长为10 cm的正方体木块轻放入该容器中,木块静止时露出液面的高度为2 cm,液体对容器底部的压强变化了80 Pa。则该木块底部受到的液体压强为 640 Pa,木块受到的浮力为 6.4 N。 第十四讲 浮力 阿基米德原理
基础题
一、选择题
1.下列情景中,浮力增大的物体有( )
A.从深水处游向海岸沙滩的鲸鱼
B.从长江驶入大海的轮船
C.从河岸走向深水区的游泳者
D.在码头卸载货物的轮船
2.(2024·河南中考)宋朝的怀丙利用浮船打捞铁牛,展现了我国古人的智慧。如图为打捞过程示意图,先将陷在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳索系在一起,再把船上的泥沙铲走,铁牛就被拉起,然后把船划到岸边,解开绳索卸下铁牛,就可将铁牛拖上岸。船在图中甲、乙、丙三个位置船所受浮力为F甲、F乙、F丙,下列判断正确的是( )
A.F甲=F乙=F丙 B.F甲>F乙>F丙
C.F甲=F乙>F丙 D.F甲3.(2024·江西中考)如图是我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器,它创造了万米的载人深潜新纪录,标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。“奋斗者”号在万米深海处继续下潜的过程中,不考虑海水密度及潜水器体积的变化,以下说法正确的是( )
A.“奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强变大
B.“奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强不变
C.“奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强不变
D.“奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强变大
4.(2023·南宁模拟)如图所示,放在水平桌面上的溢水杯盛满水,弹簧测力计挂一个实心铁块其示数为F1。将铁块缓慢浸没入水中(未接触溢水杯),若溢出的水全部流入小烧杯,弹簧测力计的示数为F2,下列判断正确的是( )
A.铁块受到的浮力F浮=F2-F1
B.小烧杯中的水重G=F1-F2
C.两次实验中,水对溢水杯底的压强p甲D.两次实验中,溢水杯对桌面的压力F甲二、填空题
5.将重3.8 N的物体浸没水中后,弹簧测力计的示数如图所示,水对物体浮力大小是 N。若实验前溢水杯未装满水,则溢出水的重力 (选填“大于”“小于”或“等于”)物体受到的浮力。
6.一个边长为10 cm的实心正方体(不吸水)重15 N,将其悬挂在弹簧测力计上并完全浸没在水中静止时,烧杯内水的深度为25 cm,如图所示。烧杯内的水对杯底的压强为 Pa,弹簧测力计的示数为 N。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
三、作图题
7.(2024·梧州模拟)如图所示,请在图中画出正在水中下沉的石块受到的力示意图。
四、计算题
8.中国第一艘国产航空母舰命名为“中国人民解放军海军山东舰”,舷号为“17”(如图所示)。该舰满载排水量达到了6.75×104 t,吃水深度为10.5 m。求该舰满载时:(海水密度取1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)受到的浮力;
(2)舰底10.5 m深处受到海水的压强。
中档题
9.(多选)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变化的关系如图乙所示,下列说法错误的是( )
A.圆柱体的高是3 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
10.(2024·绥化中考)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,弹簧测力计的示数如图所示。(图中所用容器底面积是50 cm2,均为相同的平底薄壁圆柱形容器,物体不吸水和另一液体)
(1)测量前,需沿 方向将弹簧测力计调零;
(2)实验中,物体浸没在水中受到的浮力是 N;
(3)如果对比B、E两次实验,得出“浮力的大小与液体密度有关”的结论,那么这种做法 (选填“正确”或“不正确”),理由是 ;
(4)由 两次实验可得出结论:浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关;
(5)完成E实验操作后,用弹簧测力计将物体向上拉出液面一小部分,弹簧测力计示数变为2.8 N,此操作会使容器中的液面下降 cm。
挑战题(冲A+)
11.(2024·广安中考)如图甲所示,足够高的圆柱形薄壁容器,装有适量的水放在水平桌面上。现将一个质量为2 kg、底面积为100 cm2的均匀长方体竖直放入容器中,受到容器的支持力为4 N,此时物体所受浮力为 N。若再加入适量的水使长方体刚好漂浮,如图乙所示,则此时水面的高度与图甲相比增加了 cm。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
12.如图所示,一个底面积为800 cm2的薄壁圆柱形容器中装有某种液体,将一边长为10 cm的正方体木块轻放入该容器中,木块静止时露出液面的高度为2 cm,液体对容器底部的压强变化了80 Pa。则该木块底部受到的液体压强为 Pa,木块受到的浮力为 N。