第10章 流体的力现象 分层练习(学生版+答案版) 2024-2025学年物理教科版八年级下册

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名称 第10章 流体的力现象 分层练习(学生版+答案版) 2024-2025学年物理教科版八年级下册
格式 zip
文件大小 26.7MB
资源类型 教案
版本资源 教科版
科目 物理
更新时间 2025-06-05 15:58:35

文档简介

第10章 流体的力现象
1.教科版8下P66图10-1-5
【命题点】流体压强与流速的关系
【示例】在地铁站的站台上,当火车驶过时,若有人站在安全线以内就会非常危险。这是因为在流体中,流速越大的地方,压强越__ __。火车行驶时带动周围空气运动,使火车周围气压__ __(选填“变大”“变小”或“不变”),人体外侧气压就__ __(选填“大于”“小于”或“等于”)内侧气压而出现危险。
2.教科版8下P76图10-4-2
【命题点】物体的浮沉条件
【示例】如图所示,向清水中加盐能使沉在水下的鸡蛋上浮,解释其中的道理。解释:鸡蛋在清水中沉底,当向水中加盐时,水的__ __变大,根据__ __原理可知,鸡蛋受到的浮力变大,当__ __时,鸡蛋就上浮。
考点1 在流体中运动
1.(山东济南期末)夏季到来,交警部门加大了对电动车安装遮阳伞的检查拆除力度,如图所示,遮阳伞虽能遮挡阳光,但存在较大的安全隐患,当电动车快速行驶时有“向上飘”的感觉。下列关于这一现象的解释正确的是( )
A.伞上方的空气流速大于下方,压强大于下方
B.伞上方的空气流速大于下方,压强小于下方
C.伞上方的空气流速小于下方,压强大于下方
D.伞上方的空气流速小于下方,压强小于下方
2.(河北唐山期中)如图所示,两张纸自由下垂,在两张纸的中间向下吹气,发现两张纸向中间靠拢。下列说法正确的是( )
A.纸自由下垂时,纸两侧大气压强不相等
B.纸自由下垂时,可能受到非平衡力作用
C.在两张纸的中间向下吹气,中间空气流速大,压强变小
D.在两张纸的中间向下吹气,中间空气流速大,压强变大
3.(河北唐山期中)如图是我国自主研发的C919大型商用客机。下列选项与客机起飞升空原理相同的是( )
A.用注射器吸取药液
B.在地铁站候车时旅客不能越过安全黄线
C.用吸盘固定挂钩
D.深水潜水员要穿抗压潜水服
考点2 认识浮力
4.(四川凉山州期中)以下情景中没有受到浮力的物体是( )
5.(山东德州开学考试)将空矿泉水瓶慢慢压入水中,直到浸没。下列对矿泉水瓶受到的浮力分析不正确的是( )
A.浮力的方向竖直向上
B.浸没后,压入越深,受到的浮力越大
C.矿泉水瓶受到水对它的浮力
D.排开水的体积越大,受到的浮力越大
6.(四川自贡校级期中)如图甲所示,在一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋。然后将容器放在斜面上,如图乙所示,图乙中画出了几个力的方向。你认为鸡蛋所受浮力的方向应是( )
 
A.F1的方向 B.F2的方向
C.F3的方向 D.F4的方向
7.(山东东营广饶县期中)如图是小石头所做的实验,A、B、C三次实验可探究浮力的大小与__ __的关系,小石头在盐水中所受的浮力大小是__ __ N。
  
考点3 浮力的大小
8.(山东聊城月考)体积相同的铝球、铜块和木块,浸在液体中的情况如图所示,则比较它们受到的浮力( )
A.铝球受到的浮力最大
B.铝球受到的浮力最小
C.铜块受到的浮力最大
D.它们受到的浮力一样大
9.(山东济南开学考试)在探究阿基米德原理的实验中,有以下四步实验操作,最合理的实验顺序是( )
   
A.甲→乙→丙→丁 B.丙→甲→丁→乙
C.甲→丙→乙→丁 D.丁→丙→乙→甲
10.(山东济宁期末)在图甲中,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,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,若不计水的摩擦力,g取10 N/kg,则下列说法中正确的是( )
 
A.石料的质量为1 400 kg
B.石料的体积为0.05 m3
C.石料的密度为2.8 kg/m3
D.石料在水中受到的最大浮力为900 N
11.(河北保定期末)某小组同学在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想。
①与物体浸没在液体中的深度有关。
②与物体排开液体的体积有关。
③与液体的密度有关。
实验器材:弹簧测力计、烧杯、金属块、水、某未知液体。
小组实验步骤如图所示(液体均未溢出),弹簧测力计的示数记录如下。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10 N/kg)
 
 
(1)由实验可知:金属块浸没在水中时受到的浮力大小是__ __ N;
(2)分析实验步骤a、d、e三图,可以验证猜想__ __(填序号)是正确的。分析实验步骤可知:e图中烧杯内未知液体的密度为__ __ g/cm3;
(3)分析实验步骤__ __(填字母代号)三图可知:在同种液体中,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大。
12.(河北唐山月考)一物块在空气中受到的重力为10 N,把它全部浸没在水中称时(物块未接触底面),弹簧测力计示数为6 N,求:(g取10 N/kg)
(1)物块受到的浮力;
(2)物块的体积;
(3)物块的密度。
考点4 沉与浮
13.(河北校级考试)小亮用手将一个重为4 N、体积为5×10-4 m3的物块浸没在水中,放手后物体最终(g取10 N/kg)( )
A.漂浮,所受的浮力为4 N
B.悬浮,所受的浮力为5 N
C.悬浮,所受的浮力为4 N
D.沉底,所受的浮力为5 N
14.(河北唐山期末)水平桌面上两个底面积相同的轻质容器中盛有A和B两种不同液体。现将同一实心小球分别放入两个容器中,静止时小球位置如图所示,且球静止后两容器内液面相平。下列分析正确的是( )
A.两种液体密度的关系是ρA<ρB
B.小球所受浮力的关系是FA>FB
C.液体对容器底部的压强关系是pAD.小球排开两种液体的质量关系是mA=mB
15.(河北唐山期末)密度为0.6×103 kg/m3的实心木块,轻放于足够深的水中,木块静止后,浸入水中的体积与木块总体积之比为( )
A.3∶5 B.5∶3
C.2∶3 D.3∶2
16.(四川成都期中)水平桌面上两个相同的圆柱形容器内分别盛有甲、乙两种不同的液体,将一支密度计先后放入这两种液体中静止后,两液面相平,如图所示,则甲、乙两种液体的密度ρ甲__ __ρ乙,密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力F甲__ __F乙。(以上均选填“>”“=”或“<”)
17.(四川泸州期中)如图所示,轮船从大海驶向长江的过程中浮力__ __(选填“变大”“变小”或“不变”)。轮船满载时排开海水的质量为6 000 t,则它在江水中满载时受到的浮力是__ __ N;轮船在江水中,船底处的压强是6×104 Pa,船底浸入水中的深度是__ __m。(g取10 N/kg,ρ江水=1×103 kg/m3)
考点5 潜艇
18.(山东临沂期末)实践课上,小明用硬质塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和注射器等,制作如图所示的潜水艇模型(不计进排水管的体积),然后将模型放入水中,使其上浮或下沉,下列说法正确的是( )
A.当模型漂浮于水面时,它受到的浮力小于重力
B.向内推注射器活塞,瓶内气体压强变大,模型将下沉
C.向外拉注射器活塞,水会被压入试管中,可实现潜艇上浮
D.让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮,应使瓶内的水先增加后减
19.(河北石家庄二模)学习了密度的相关知识后,小明利用家中的电子秤、玻璃杯、物
块、水、牛奶、细线(质量、体积忽略不计)等器材进行实验,实验步骤如图所示。
  
  
如图甲所示,将物块放在已清零的电子秤上,测出物块质量为54.0 g。
(1)将装有适量水的玻璃杯放在电子秤上,如图乙所示;将物块用细线系住轻轻浸没入水中,如图丙所示。根据乙、丙的实验数据及所学的物理知识可知,图丙中电子秤示数的增加量__ __(选填“大于”“等于”或“小于”)物块排开水的质量,物块的体积为__ __ m3。
(2)根据上述实验数据可得,物块的密度为__ __ kg/m3。
(3)将玻璃杯中的水换成适量的牛奶进行了如图丁的操作,取出物块后,实验数据如图戊所示,则牛奶的密度约为__ __ kg/m3。按上述操作进行实验,所测得的牛奶密度__ __(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)【拓展】若物块是由铝制成的,判断该物块是空心还是实心,若是空心,写出空心部分的体积。__ _ __(ρ铝=2.7×103 kg/m3)
20.(四川成都期末)如图甲是古代怀丙和尚利用浮力打捞起了陷在河底淤泥中重数万斤铁牛的简化图。今小聪学习浮力后学以致用。他也设计了一个模拟“打捞”过程:如图乙所示,长方体金属块A下表面陷入水下淤泥中,水面上重为2 N的小船内装有16 N的沙石,不可伸长的竖直细绳将金属块A和小船紧连,此时细绳对金属块A向上的拉力为2 N,水面刚好与船的上沿相平(水未进入小船内);如图丙所示,将小船内所有沙石刚好清除完的瞬间,金属块A被拉出淤泥,最终静止在水中时,小船有的体积露出水面。已知金属块A的体积为2×10-4 m3,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,细绳的质量和体积以及打捞过程中金属块黏附的淤泥等次要因素忽略不计。
 
(1)图乙中,打捞前金属块A的上表面距水面40 cm,则A的上表面受到水的压强是__ __ Pa;
(2)刚开始打捞时,金属块A受到的浮力为__ __ N;
(3)小船内的沙石在不断被清除的过程中,小船受到细绳的拉力大小变化情况是:__ __;
(4)金属块A的密度为__ __ kg/m3。第10章 流体的力现象
1.教科版8下P66图10-1-5
【命题点】流体压强与流速的关系
【示例】在地铁站的站台上,当火车驶过时,若有人站在安全线以内就会非常危险。这是因为在流体中,流速越大的地方,压强越__小__。火车行驶时带动周围空气运动,使火车周围气压__变小__(选填“变大”“变小”或“不变”),人体外侧气压就__大于__(选填“大于”“小于”或“等于”)内侧气压而出现危险。
2.教科版8下P76图10-4-2
【命题点】物体的浮沉条件
【示例】如图所示,向清水中加盐能使沉在水下的鸡蛋上浮,解释其中的道理。解释:鸡蛋在清水中沉底,当向水中加盐时,水的__密度__变大,根据__阿基米德__原理可知,鸡蛋受到的浮力变大,当__浮力大于重力__时,鸡蛋就上浮。
考点1 在流体中运动
1.(山东济南期末)夏季到来,交警部门加大了对电动车安装遮阳伞的检查拆除力度,如图所示,遮阳伞虽能遮挡阳光,但存在较大的安全隐患,当电动车快速行驶时有“向上飘”的感觉。下列关于这一现象的解释正确的是( B )
A.伞上方的空气流速大于下方,压强大于下方
B.伞上方的空气流速大于下方,压强小于下方
C.伞上方的空气流速小于下方,压强大于下方
D.伞上方的空气流速小于下方,压强小于下方
2.(河北唐山期中)如图所示,两张纸自由下垂,在两张纸的中间向下吹气,发现两张纸向中间靠拢。下列说法正确的是( C )
A.纸自由下垂时,纸两侧大气压强不相等
B.纸自由下垂时,可能受到非平衡力作用
C.在两张纸的中间向下吹气,中间空气流速大,压强变小
D.在两张纸的中间向下吹气,中间空气流速大,压强变大
3.(河北唐山期中)如图是我国自主研发的C919大型商用客机。下列选项与客机起飞升空原理相同的是( B )
A.用注射器吸取药液
B.在地铁站候车时旅客不能越过安全黄线
C.用吸盘固定挂钩
D.深水潜水员要穿抗压潜水服
考点2 认识浮力
4.(四川凉山州期中)以下情景中没有受到浮力的物体是( A )
5.(山东德州开学考试)将空矿泉水瓶慢慢压入水中,直到浸没。下列对矿泉水瓶受到的浮力分析不正确的是( B )
A.浮力的方向竖直向上
B.浸没后,压入越深,受到的浮力越大
C.矿泉水瓶受到水对它的浮力
D.排开水的体积越大,受到的浮力越大
6.(四川自贡校级期中)如图甲所示,在一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋。然后将容器放在斜面上,如图乙所示,图乙中画出了几个力的方向。你认为鸡蛋所受浮力的方向应是( C )
 
A.F1的方向 B.F2的方向
C.F3的方向 D.F4的方向
7.(山东东营广饶县期中)如图是小石头所做的实验,A、B、C三次实验可探究浮力的大小与__液体密度__的关系,小石头在盐水中所受的浮力大小是__1.2__ N。
  
考点3 浮力的大小
8.(山东聊城月考)体积相同的铝球、铜块和木块,浸在液体中的情况如图所示,则比较它们受到的浮力( D )
A.铝球受到的浮力最大
B.铝球受到的浮力最小
C.铜块受到的浮力最大
D.它们受到的浮力一样大
9.(山东济南开学考试)在探究阿基米德原理的实验中,有以下四步实验操作,最合理的实验顺序是( B )
   
A.甲→乙→丙→丁 B.丙→甲→丁→乙
C.甲→丙→乙→丁 D.丁→丙→乙→甲
为了使小桶在接水之后可直接计算溢出水的重力,应先测量空桶的重力,然后再测出物体所受的重力,并直接浸入水中观察测力计的示数,最后测排出的水和小桶的总重力,求排出水的重力,因此,合理的顺序应为:丙→甲→丁→乙。故选B。
10.(山东济宁期末)在图甲中,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,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,若不计水的摩擦力,g取10 N/kg,则下列说法中正确的是( B )
 
A.石料的质量为1 400 kg
B.石料的体积为0.05 m3
C.石料的密度为2.8 kg/m3
D.石料在水中受到的最大浮力为900 N
由图乙知道,石料没有浸入水中时,拉力为1 400 N,由于是匀速下降,所以石料所受的重力也为1 400 N,则石料的质量为m===140 kg,故A错误;由图乙可知,石料浸没时在水中受到的浮力F浮=G-F=1 400N-900 N=500 N,由于浸没,石料的体积等于它排开水的体积,根据阿基米德原理得石料的体积为V=V排===0.05 m3,故B正确;石料的密度为ρ石===2.8×103 kg/m3,故C错误;石料完全浸没在水中时所受浮力最大,由B可知石料在水中受到的最大浮力为500 N,故D错误。
11.(河北保定期末)某小组同学在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想。
①与物体浸没在液体中的深度有关。
②与物体排开液体的体积有关。
③与液体的密度有关。
实验器材:弹簧测力计、烧杯、金属块、水、某未知液体。
小组实验步骤如图所示(液体均未溢出),弹簧测力计的示数记录如下。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10 N/kg)
 
 
(1)由实验可知:金属块浸没在水中时受到的浮力大小是__2__ N;
(2)分析实验步骤a、d、e三图,可以验证猜想__③__(填序号)是正确的。分析实验步骤可知:e图中烧杯内未知液体的密度为__0.8__ g/cm3;
(3)分析实验步骤__a、b、d(或a、b、c)__(填字母代号)三图可知:在同种液体中,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大。
(1)浸没在水中受到的浮力可见图a和图c,根据称重法可知浮力大小F浮=G-F=3.8 N-1.8 N=2 N。(2)a、d、e三图可以看出排开液体体积相等时,液体密度改变,浮力也改变,由此可知浮力大小与液体密度有关,故猜想③是正确的;由e图知物体浸没在某未知液体中,物体所受浮力F=3.8 N-2.2 N=1.6 N,物体的体积V=V排===2×10-4 m3,故液体的密度ρ液===0.8×103 kg/m3=0.8 g/cm3。(3)根据控制变量法的思维可知,要研究在同种液体中,排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大,需要控制液体密度不变,改变排开液体的体积,故可以选择a、b、d或者a、b、c。
12.(河北唐山月考)一物块在空气中受到的重力为10 N,把它全部浸没在水中称时(物块未接触底面),弹簧测力计示数为6 N,求:(g取10 N/kg)
(1)物块受到的浮力;
(2)物块的体积;
(3)物块的密度。
(1)据称重法,物块受到的浮力F浮=G-F示=10 N-6 N=4 N;
(2)浸没在水中时,物块的体积等于排开水的体积,由阿基米德原理得V=V排===4×10-4 m3;
(3)物块的质量m===1 kg
物块的密度ρ===2.5×103 kg/m3。
考点4 沉与浮
13.(河北校级考试)小亮用手将一个重为4 N、体积为5×10-4 m3的物块浸没在水中,放手后物体最终(g取10 N/kg)( A )
A.漂浮,所受的浮力为4 N
B.悬浮,所受的浮力为5 N
C.悬浮,所受的浮力为4 N
D.沉底,所受的浮力为5 N
14.(河北唐山期末)水平桌面上两个底面积相同的轻质容器中盛有A和B两种不同液体。现将同一实心小球分别放入两个容器中,静止时小球位置如图所示,且球静止后两容器内液面相平。下列分析正确的是( D )
 
A.两种液体密度的关系是ρA<ρB
B.小球所受浮力的关系是FA>FB
C.液体对容器底部的压强关系是pAD.小球排开两种液体的质量关系是mA=mB
小球在甲液体中漂浮,则ρ<ρA,小球在乙液体中悬浮,则ρ=ρB 。两种液体密度的关系是ρA>ρB。故A错误;小球在甲液体中漂浮,小球在乙液体中悬浮,由浮沉条件可知,此时两球所受浮力都等于各自所受的重力,则两小球所受浮力FA=FB=G球,由阿基米德原理可知,小球排开两种液体的重力GA=GB,由G=mg可知,小球排开两种液体的质量关系mA=mB。故B错误,D正确;因A液体的密度大于B液体的密度,且深度相同,则根据公式p=ρgh可知,两种液体对容器底部的压强pA>pB。故C错误。
15.(河北唐山期末)密度为0.6×103 kg/m3的实心木块,轻放于足够深的水中,木块静止后,浸入水中的体积与木块总体积之比为( A )
A.3∶5 B.5∶3
C.2∶3 D.3∶2
因为实心木块的密度为0.6×103 kg/m3,小于水的密度,则放于足够深的水中木块静止后木块会漂浮于水面上,所以F浮=G木,由于F浮=ρ水gV排,G木=ρ木gV木,所以ρ水gV排=ρ木gV木,则===,则木块静止后,浸入水中的体积与木块总体积之比为3∶5。
16.(四川成都期中)水平桌面上两个相同的圆柱形容器内分别盛有甲、乙两种不同的液体,将一支密度计先后放入这两种液体中静止后,两液面相平,如图所示,则甲、乙两种液体的密度ρ甲__>__ρ乙,密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力F甲__=__F乙。(以上均选填“>”“=”或“<”)
 
同一支密度计放在甲、乙两种液体中都漂浮,密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力都等于密度计所受的重力G,即F浮甲=F浮乙=G,由图知密度计排开液体的体积V排甲ρ乙。
17.(四川泸州期中)如图所示,轮船从大海驶向长江的过程中浮力__不变__(选填“变大”“变小”或“不变”)。轮船满载时排开海水的质量为6 000 t,则它在江水中满载时受到的浮力是__6×107__ N;轮船在江水中,船底处的压强是6×104 Pa,船底浸入水中的深度是__6__m。(g取10 N/kg,ρ江水=1×103 kg/m3)
当轮船从大海驶向长江时,它始终处于漂浮状态。根据物体的漂浮条件,物体在液体中受到的浮力等于物体所受的重力。由于轮船所受的重力在驶入长江的过程中不变,所以它受到的浮力不变;轮船满载时排开海水的质量为6 000 t,根据阿基米德原理得,它在江水中满载时受到的浮力是F浮=G排=m排g=6 000×103 kg×10 N/kg=6×107 N;轮船在江水中,船底处的压强是6×104 Pa,根据p=ρ液gh,则船底浸入水中的深度是h===6 m
考点5 潜艇
18.(山东临沂期末)实践课上,小明用硬质塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和注射器等,制作如图所示的潜水艇模型(不计进排水管的体积),然后将模型放入水中,使其上浮或下沉,下列说法正确的是( D )
A.当模型漂浮于水面时,它受到的浮力小于重力
B.向内推注射器活塞,瓶内气体压强变大,模型将下沉
C.向外拉注射器活塞,水会被压入试管中,可实现潜艇上浮
D.让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮,应使瓶内的水先增加后减少
当模型漂浮于水面时,由物体浮沉条件可知,它受到的浮力等于重力,故A错误;向内推注射器活塞,即向瓶中充气时,瓶内气体压强变大,瓶内水被排出来,模型重力将变小,小于浮力,模型将上浮,故B错误;向外拉注射器活塞,即从瓶中抽气时,瓶内气体压强变小,水进入瓶内,模型重力将变大,大于浮力,模型会下沉,故C错误;潜水艇是依靠改变自身重力实现浮沉的,让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮,此时应向外抽气,让水进入瓶中,是模型受到的重力大于浮力,实现下沉;然后停止抽气,接着适当充气,向外排水,使模型所受的重力等于浮力而悬浮,所以瓶内气体是先减少后增加,瓶内的水先增加后减少,故D正确。
19.(河北石家庄二模)学习了密度的相关知识后,小明利用家中的电子秤、玻璃杯、物块、水、牛奶、细线(质量、体积忽略不计)等器材进行实验,实验步骤如图所示。
  
  
如图甲所示,将物块放在已清零的电子秤上,测出物块质量为54.0 g。
(1)将装有适量水的玻璃杯放在电子秤上,如图乙所示;将物块用细线系住轻轻浸没入水中,如图丙所示。根据乙、丙的实验数据及所学的物理知识可知,图丙中电子秤示数的增加量__等于__(选填“大于”“等于”或“小于”)物块排开水的质量,物块的体积为__2.7×10-5__ m3。
(2)根据上述实验数据可得,物块的密度为__2×103__ kg/m3。
(3)将玻璃杯中的水换成适量的牛奶进行了如图丁的操作,取出物块后,实验数据如图戊所示,则牛奶的密度约为__1.05×103__ kg/m3。按上述操作进行实验,所测得的牛奶密度__偏大__(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)【拓展】若物块是由铝制成的,判断该物块是空心还是实心,若是空心,写出空心部分的体积。__7_cm3__(ρ铝=2.7×103 kg/m3)
(1)将装有适量水的玻璃杯放在电子秤上,如图乙所示,则电子秤受到的压力大小等于烧杯和水所受的总重力;将物块用细线系住轻轻浸没入水中,物块浸入水中后,受到竖直向上的浮力,根据物体间力的作用是相互的,物块也给水一个向下的力,故放入物块后,电子秤的示数增加,电子秤受到的压力增大,压力增大量ΔF=F浮=G排=m排g,故图丙中电子秤示数的增加量等于物块排开的水的质量;物块浸没后排开的水的质量为m水=177 g-150 g=27 g,则物块的体积即排开的水的体积,所以V===27 cm3=2.7×10-5 m3。(2)由图甲可知,物块质量为m物=54 g,物块的密度为 ρ===2 g/cm3=2×103 kg/m3。(3)将玻璃杯中的水换成适量的牛奶进行了如图丁的操作,取出物块后,实验数据如图戊所示,则物块排开的牛奶的质量为m′=188 g-159.6 g=28.4 g,排开的牛奶的体积V′=V物=27 cm3,牛奶的密度为ρ牛奶==≈1.05 g/cm3=1.05×103 kg/m3;取出物块后,物块上会沾有牛奶,故图戊中电子秤的示数偏小,则物块排开的牛奶的质量偏大,排开的牛奶的体积不受影响,根据ρ=,所测得的牛奶密度偏大。(4)由ρ=可得54 g铝的体积V铝===20 cm3,由V铝<V物可知该物块是空心的,则空心部分的体积V空=V物-V铝=27cm3-20 cm3=7cm3。
20.(四川成都期末)如图甲是古代怀丙和尚利用浮力打捞起了陷在河底淤泥中重数万斤铁牛的简化图。今小聪学习浮力后学以致用。他也设计了一个模拟“打捞”过程:如图乙所示,长方体金属块A下表面陷入水下淤泥中,水面上重为2 N的小船内装有16 N的沙石,不可伸长的竖直细绳将金属块A和小船紧连,此时细绳对金属块A向上的拉力为2 N,水面刚好与船的上沿相平(水未进入小船内);如图丙所示,将小船内所有沙石刚好清除完的瞬间,金属块A被拉出淤泥,最终静止在水中时,小船有的体积露出水面。已知金属块A的体积为2×10-4 m3,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,细绳的质量和体积以及打捞过程中金属块黏附的淤泥等次要因素忽略不计。
 
(1)图乙中,打捞前金属块A的上表面距水面40 cm,则A的上表面受到水的压强是__400__ Pa;
(2)刚开始打捞时,金属块A受到的浮力为__0__ N;
(3)小船内的沙石在不断被清除的过程中,小船受到细绳的拉力大小变化情况是:__拉力变大__;
(4)金属块A的密度为__5×103__ kg/m3。
(1)打捞前金属块A上表面受到水的压强p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.4 m=4 000 Pa。(2)刚开始打捞时,金属块的下表面陷入淤泥中,受到的水的压力为0,而浮力是液体对物体上下表面的压力差形成的,所以浮力为0。(3)将小船内所有沙石刚好清除完的瞬间,金属块A被拉出淤泥。沙石被清除的过程中,小船排开水的体积不变,重力变小,一直处于漂浮,则向下的重力和细绳的拉力及向上的浮力是平衡力,所以拉力变大。(4)当细绳对金属块A的拉力为2 N时,水面刚好与船的上沿相平,小船受到竖直向下的重力、拉力及竖直向上的浮力作用,此时的浮力F浮=G船+G沙石+F拉=2 N+16 N+2 N=20 N,此时,小船排开水的体积等于自身的体积,根据阿基米德原理得,小船的体积V=V排===2×10-3 m3,A被拉出淤泥,最终静止在水中时,小船有的体积露出水面,则小船此时排开水的体积V排1=V=×2×10-3 m3=10-3 m3,此时小船受到的浮力F浮1=ρ水gV排1=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10-3 m3=10 N,小船漂浮,受到竖直向上的浮力及竖直向下的重力和拉力的作用,拉力F拉1=F浮1-G船=10 N-2 N=8 N,A此时受到的向上的拉力、浮力和向下的重力是平衡力,A浸没,排开水的体积等于A的体积,所受的浮力F浮A=ρ水gV排A=ρ水gVA=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2×10-4 m3=2 N,所以A所受的重力GA=F拉1+F浮A=8 N+2 N=10 N,A的质量m===1 kg,A的密度ρ===5×103 kg/m3。
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