第九章成果展示
浮力
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(每题3分,共48分)
1.将同一小球先后放入三个盛有不同液体的容器中,小球静止后如图所示,则关于三种液体的密度,下列说法正确的是( C )
第1题图
A.甲最大 B.乙最大
C.丙最大 D.一样大
2.下列没有受到浮力的物体是( A )
A.大桥的桥墩
B.水面上的赛艇
C.水里正在下沉的苹果
D.沉底的鸡蛋
解析:大桥的桥墩由于底面埋在淤泥下,不能与水接触,因此桥墩没有受到水对其向上的压力,根据浮力产生的原因可知桥墩不受浮力作用,故A符合题意;水面上的赛艇、水里正在下沉的苹果和沉底的鸡蛋都浸在液体中,因为液体对浸没在其中的物体有向上的作用力和向下的压力作用,其中向上的压力大于向下的压力,这个压力差即物体受到的浮力,故它们均受到浮力作用,故B、C、D不符合题意。
3.一条小鱼在吐气泡,气泡在水中上升的过程中,受到水的压强和浮力的变化情况是( C )
A.压强减小,浮力减小
B.压强增大,浮力增大
C.压强减小,浮力增大
D.压强增大,浮力减小
4.一艘轮船从江河(淡水)中驶到大海(咸水)中后,它受到的浮力将( B )
A.变大 B.不变
C.变小 D.不能确定
5.将木块轻轻放入盛满水的容器中,木块漂浮在水面上,溢出的水重0.2 N,则木块所受的重力( B )
A.大于0.2 N
B.等于0.2 N
C.小于0.2 N
D.无法确定
6.把质量相等的实心木球和实心铁球浸没于水中放手后,木球上浮而铁球下沉,静止后它们所受浮力的大小关系是( A )
A.F木浮>F铁浮
B.F木浮<F铁浮
C.F木浮=F铁浮
D.无法判断
7.用弹簧测力计称同一物体,在空气中称,弹簧测力计的示数为F1,将物体浸没在液体中称,弹簧测力计的示数为F2,它们之间的差F1-F2表示( B )
A.物体所受的重力
B.物体所受的浮力
C.物体在液体中所失去的重力
D.物体所受重力与所受浮力之差
8.某同学将一质量为300 g的金属块轻轻放入盛满水的烧杯中,溢出了80 mL的水,则金属块受到水的浮力是(g取10 N/kg)( A )
A.0.8 N B.3.8 N
C.2.2 N D.3 N
9.完全浸没在水中的乒乓球,放手后从运动到静止的过程中,其所受浮力大小的变化情况是( C )
A.浮力不断变大,但小于重力
B.浮力不变,但浮力大小大于重力
C.浮力先不变,后变小,且始终大于重力,直至静止时,浮力大小才等于重力
D.浮力大小先大于重力,后小于重力
10.形状不同的铝块、铜块、铁块都浸没在水中时,受到的浮力相同,由此可以断定这三个金属块的( B )
A.质量相同
B.体积相同
C.密度相同
D.无法确定
11.2023年1月16日,我国首艘具有破冰功能的大型航标船“海巡156”轮在天津列编,正式投入使用。“海巡156”轮( A )
A.漂浮在海面上时受力平衡
B.匀速航行时所受合力向前
C.加速破冰时惯性越来越大
D.卸货过程中所受浮力不变
解析:漂浮在海面上的航标船,受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力,竖直方向处于平衡状态,因此重力和浮力是一对平衡力,故A符合题意;匀速航行时,航标船处于平衡状态,受平衡力,此时合力为0,故B不符合题意;惯性只与物体的质量有关,当加速破冰时,航标船质量不变,则惯性不变,故C不符合题意;因为航标船始终漂浮,浮力等于所受重力,当卸货时,航标船排开液体的体积变小,则所受浮力变小,故D不符合题意。
12.一个铁球分别放在水中、盐水中和汞中,在水、盐水中下沉,在汞中漂浮,受到的浮力最大的是( C )
A.在水中
B.在盐水中
C.在汞中
D.条件不足,无法确定
13.如图所示,放在同一水平桌面上的两个相同容器,分别盛有甲、乙两种液体,现将完全相同的两个木块分别放入两容器中,当木块静止时两容器中液面相平。两种情况相比,下列判断正确的是( A )
第13题图
A.木块受到的浮力一样大
B.木块在液体甲中受到的浮力较大
C.木块在液体乙中受到的浮力较大
D.液体甲对容器底部的压强较大
14.一个物体的体积是0.5 dm3,质量是0.4 kg,将它浸没在水中时它将( A )
A.上浮 B.漂浮
C.悬浮 D.下沉
15.小明洗碗时发现,同一个碗可以漂浮在水面上,也可以沉入水底,如图所示。下列说法正确的是( B )
第15题图
A.碗漂浮时所受的浮力大小大于它所受的重力
B.碗漂浮时所受的浮力大小等于它排开的水所受的重力
C.碗沉底时所受的浮力大小大于它漂浮时所受的浮力
D.碗沉底时排开水的体积等于它漂浮时排开水的体积
16.将两个物体分别挂在弹簧测力计上,然后都浸没在水中,发现两个弹簧测力计的示数都减少了2 N,那么这两个物体一定有相同的( B )
A.密度 B.体积
C.质量 D.重力
二、填空题(每空2分,共20分)
17.在寓言故事《乌鸦喝水》中,乌鸦把小石块投入瓶中而喝到了水。如图所示,水中石块受到的浮力大小 小于 (选填“大于”“小于”或“等于”)它受到的重力;水面上升的过程中,水对瓶底的压强 增大 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
第17题图
18.一枚新鲜的鹌鹑蛋质量为11 g,浸没在装有50 mL水的量筒中,水面上升到如图所示的位置,则该鹌鹑蛋的密度为 1.1×103 kg/m3 ;逐渐向水中加盐并轻轻搅拌,直至鹌鹑蛋处于悬浮状态,在这一过程中,鹌鹑蛋所受的浮力 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”),此时盐水的密度为 1.1×103 kg/m3。
第18题图
19.浸在水中的苹果受到竖直 向上 的浮力,浮力的大小等于苹果排开的 水 所受的重力。
20.将一实心小物块轻轻放入装满水的烧杯中,物块漂浮在水面上,有的体积露出水面,从烧杯中溢出的水重为 1 N,则物块漂浮时与未放入物块时相比较,烧杯中的水对烧杯底部的压力将 不变 (选填“减小”“不变”或“增大”);若用与物块相同的材料制成一个1 m3的实心物体,其质量为 750 kg。
21.将体积是200 cm3、质量是100 g的空心铁球置于深水中,放手后,该铁球将 上浮 (选填“上浮”“悬浮”或“下沉”)。
三、实验探究题(共14分)
22.(4分)小华同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和煤油),对浸在液体中的物体所受的浮力进行探究,探究过程如图所示。
第22题图
(1)由图甲、丙的实验过程可知,金属块在煤油中受到的浮力是 2.4 N。
(2)通过分析图中 乙和丙 ,说明浮力大小跟液体的密度有关。
23.(10分)如图所示是研究浮力大小的实验装置图,各实验中弹簧测力计的示数见表所示。
第23题图
实验 甲 乙 丙 丁 戊
弹簧测力计的示数F/N 3.8 3.0 2.0 2.0 2.4
(1)分析乙、丙两次实验,说明浸在同种液体中的物体所受浮力大小跟 物体排开液体的体积 有关。
(2)分析丙、丁两次实验,说明浸在同种液体中的物体所受浮力大小跟 深度 无关。
(3)分析丁、戊两次实验,说明物体排开相同体积的液体时,所受浮力大小跟 液体的密度 有关。
(4)图丙中物体受到的浮力大小为 1.8 N,物体的体积是 1.8×10-4 m3。(g取10 N/kg)
四、计算题(共18分)
24.(9分)一艘船的部分技术参数见表所示。(g取10 N/kg,ρ海水=1.0×103 kg/m3)
满载排水量 1 500 t
空载排水量 500 t
(1)该船满载时,船受到的浮力是多少?
(2)该船满载时,船排开海水的体积是多少?
(3)该船空载时,船排开海水的体积是多少?
解:(1)该船满载排水量
m排=1 500 t=1.5×106 kg,
该船满载时,船受到的浮力
F浮=G排=m排g=1.5×106 kg×10 N/kg=1.5×107 N。
(2)根据F浮=ρgV排可得,该船满载时,船排开海水的体积
V排===1.5×103 m3。
(3)该船空载排水量m排′=500 t=5×105 kg,
该船空载时,船受到的浮力
F浮′=G排′=m排′g=5×105 kg×10 N/kg=5×106 N,
根据F浮=ρgV排可得,该船空载时,船排开海水的体积
V排′===500 m3。
25.(9分)边长为0.1 m的正方体木块漂浮在水面上时,有的体积露出水面,如图甲所示。将木块从水中取出,放入另一种液体中,并在木块表面上放一重2 N的石块,静止时,木块上表面恰好与液面相平,如图乙所示,g取10 N/kg,ρ水=。求:
(1)图甲中木块受到的浮力大小;
(2)图甲中木块所受的重力;
(3)图乙中液体的密度。
第25题图
解:(1)正方体木块的体积
V=a3=(0.1 m)3=10-3 m3,
由题意得,题图甲中木块排开水的体积
V排=×10-3 m3=6×10-4 m3,
题图甲中木块受到的浮力大小
F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×6×10-4 m3=6 N。
(2)木块漂浮在水面上,所以题图甲中木块所受的重力
G木=F浮=6 N。
(3)题图乙中石块和木块整体漂浮在液体中,则受到的浮力
F浮′=G木+G石=6 N+2 N=8 N,
由F浮=ρ液gV排可得,题图乙中液体的密度
ρ液===0.8×103 kg/m3。
8/8