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【专项培优】第九章浮力
一、单选题
1.下图所示的四幅图,情境描述错误的是( )
A.图甲中用电吹风向下吹漏斗中的乒乓球,球不掉落,表明气体压强与气体流速有关
B.图乙中纸片不掉落、杯中的水不流出,证明了大气压的存在
C.图丙中手提袋手柄宽大是为了减小对手的压强
D.图丁中鱼吐出的气泡在上升未露出水面前,水对气泡的压强不变,浮力不变
2.下列关于各物理量的估测值中,最接近实际的是( )
A.一只普通鸡蛋所受重力约为1N
B.排水量为1000t的轮船在长江航行时受到的浮力是10000N
C.一个人站立时,对地面的压强大约500Pa
D.阳信县城九龙湖水面大气压值约105Pa
3.把一个小球放入盛满酒精的溢水杯中,小球沉入容器底部,从溢水杯中溢出8g酒精(酒精的密度为0.8×103kg/m3);若将该小球放入盛满水的溢水杯中,小球漂浮在水面,从溢水杯中溢出水的质量( )
A.大于8g B.小于8g C.等于8g D.无法判断
4.两手分别拿着一个小木块和一个大石块浸没在水中,同时松手,小木块上浮,大石块下沉。比较松手时两者所受的浮力( )
A.木块受到的浮力大 B.石块受到的浮力大
C.两者受的浮力一样大 D.条件不足,无法比较
5.小雨同学在一根细木棒下端缠绕了一些铁丝,将它分别置于甲、乙两杯液体中,木棒静止时两杯中液体深度相同,如图所示下列说法正确的是( )
A.甲杯液体的密度较大
B.木棒底部在甲杯液体中受到的压强较大
C.木棒在甲杯液体中受到的浮力较大
D.乙杯底部受到的液体压强较大
6.水平桌面上的大烧杯内装有水,轻轻放入一个小球后,从烧杯中溢出200g的水,g取10N/kg。则下列判断中正确的是( )
A.水对烧杯底的压强一定增大 B.小球的质量一定小于200g
C.小球的体积一定等于 D.小球所受浮力可能等于2N
7.如图所示,在盛有某液体的圆柱形容器内放有一木块A,在木块的下方用轻质细线悬挂一体积与之相同的金属块B,金属块B浸没在液体内,而木块漂浮在液面上,液面正好与容器口相齐.某瞬间细线突然断开,待稳定后液面下降了 然后取出金属块B,液面又下降了 ;最后取出木块A,液面又下降了 由此可判断A 与B 的密度比为( )
A. B. C. D.
8.下列对一些物理量的估测中比较贴近事实的是( )
A.一个漂浮在盐水中的鸡蛋受到的浮力约为0.5N
B.考场内的气压约5000Pa
C.物理课本的质量约为2kg
D.一名中学生站立时对地面的压强约为1000Pa
9.如图所示,为了探究浮力的大小与哪些因素有关,某同学将一个挂在弹簧测力计下的金属圆柱体缓慢浸入水中,分别记下圆柱体下表面所处的深度h、弹簧测力计相应的示数F,并将实验数据记录在下表中。下列说法中正确的是( )
实验次数 1 2 3 4 5 6
h/cm 0 4 8 10 12 16
F/N 6.75 5.75 4.75 4.25 4.25 2.00
A.分析表中第4次和第5次实验数据,说明浸没在液体中的物体受到的浮力大小与深度有关
B.整个过程中金属块所受最大浮力为4.75N
C.第6次实验中,容器底对金属块的支持力大小为2.25N
D.金属圆柱体的密度是2.5×103kg/m3
10.将铁球和塑料球球同时放入某种液体中,静止时如图所示,塑料球浸在液体中的体积为塑料球体积的0.05倍。已知塑料球的质量约为2.7g,球的体积V与半径r的三次方成正比。则铁球受到的浮力约为( )
A.0.8N B.1.8N C.2.8N D.3.8N
二、填空题
11.某长方体悬挂在弹簧测力计下,静止在空气中测力计的示数为10牛;若该立方体一半浸在水中测力计的示数变为5.1牛(如图所示),则此时长方体所受水的浮力为 牛,浮力的方向为 ;若撤去弹簧测力计的拉力,将该长方体放入水中,当它静止时上下表面所受压力差为 牛。
12.如图所示,将一长方体物体浸没在装有足够深水的容器中恰好处于悬浮状态,它的上表面受到的压力为1.8N,下表面受到的压力为3N,则该物体受到的浮力大小为 N;如将物体再下沉5cm,则它受到的浮力大小为 N.
13.弹簧秤下挂一金属块,在空气中时,弹簧秤示数为10N,当把物体慢慢浸入水中,,弹簧秤示数将 ,物体受到的浮力将 ,当金属块的1/3浸在水中时,弹簧秤的示数是8N,此时它受到的浮力是 N,如果将它全部浸入水中,弹簧秤的示数将变为 N.
14.如图所示,是物体浸入水中前后弹簧弹力计示数的示意图.由此可知,物体的质量为 kg,物体受到的浮力为 N.(g=10N/kg)
15. 物理知识在生活中应用广泛。如图所示,用吸管“吸”饮料时,饮料是在 的作用下被“吸”入口中;如图所示,洗手池下方排水管的“反水弯”,利用 的原理,使水管里的异味不会散发出来;如图所示,潜水艇是通过改变 实现上浮和下沉。
16.如图所示,将体积为重为5N的实心物体A用细绳拴着浸没在水中,若将细绳剪断,待物体静止后,物体A受到的浮力 N,容器对水平地面的压强 变大/变小/不变。
17.有质量相同的两个实心球,其密度分别为水的密度的3倍和4倍。把它们分别挂在两个弹簧测力计的下端,然后将两球完全浸没在水中,此时两球所受浮力之比为 ,两弹簧测力计的示数之比为 。
18.一个实心金属球密度为,体积为,其质量为 kg。把它做成空心球放入底面积为的圆柱体水槽中,球漂浮在水面上,浸入水中的体积为其总体积的,此时水对槽底的压强增大了150Pa,则球体空心部分的体积为 。(,g取10N/kg)
三、计算题
19.如图,是我国航母舰载机图片,某舰载机的质量为15吨,其着陆时单轮与地面的面积为0.5平方米,求其着陆时对航母的压强,如其飞离航母,则航母受到的浮力减少多少牛?(g=10N/kg)
20.如图甲所示,将一个5.4kg质量分布均匀的长方体物块水平放置在水平桌面上,物块的长0.2m,宽0.1m,高0.1m,求:
①物块的密度是多少kg/m3.
②图甲中,物块水平放置时对桌面的压强是多少Pa?
③图乙中,把物块竖直放置于足够大的容器内,然后倒入水,直至水深0.3m,物块受到水的浮力是多少N?
四、作图题
21.密度计漂浮在水中,现不断往水里加盐,画出密度计所受浮力变化的大致图像。
五、实验探究题
22.在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”实验中,同学们根据生活经验,提出了影响浮力大小的因素:①与物体的体积有关②与物体浸入液体的体积有关③与液体的密度有关④与物体浸在液体中的深度有关……
(1)如图bc所示实验中,发现浸在水中的体积越大,弹簧测力计的示数 ,受到的浮力 .
(2)把该物体浸没在盐水中,弹簧测力计示数如图e所示,此时浮力大小为 N, 通过观察比较图 de 弹簧测力计的示数分析可知:在其他因素都相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力 .
(3)实验后,小明又把一石块浸没在盛有体积为40mL 水的量筒中,水面上升至60mL,此石块受到水的浮力大小为 N。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
六、综合题
23.目前我国南海舰队拥有舰艇350多艘,如图所示是最新的052型驱逐舰,它们是中国军工造舰水平的最高代表.
(1)舰队航行时两船不能并排行驶,是因为两船之间的水流较 ,压强较 ,容易发生撞船事故.
(2)若该舰的声呐探头距离海面深度为6cm,则该声呐探头受到海水的压强是多少?
(3)该舰满载时排水量为6000t,则受到的浮力为多少?(海水密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
24.如图所示,有一块边长为10cm的正方体木块漂浮在水面上,其下表面距水面6cm,求:()
(1)水对木块下表面的压强;
(2)木块受到的浮力;
(3)木块的密度。
七、科普阅读题
25.一挂在弹簧测力计下的金属圆柱体缓慢浸入水中,测力计示数F随圆柱体底面在液体中的深度h的变化关系如图所示。请分析图象求解下列问题:(g=10N/kg)
(1)挂在弹簧测力计下的圆柱体在空气中时,测力计的示数为 N,圆柱体物体重是 N,质量是 kg;
(2)圆柱体全部浸入液体中时,测力计的示数为 N,圆柱体受到的浮力是 N;
(3)由阿基米德原理,可计算出物体的体积大小为 ;物体的密度为 。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】减小压强的方法及其应用;大气压强的存在;流体压强与流速的关系;浮力的利用
2.【答案】D
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;大气压强的存在;阿基米德原理
3.【答案】A
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
4.【答案】B
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
5.【答案】D
【知识点】浮力大小的计算;浮力的利用;探究影响浮力大小的因素
6.【答案】D
【知识点】浮力大小的计算
7.【答案】A
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
8.【答案】A
【知识点】质量及其特性;压强的大小及其计算;大气压强的存在;物体的浮沉条件及其应用
9.【答案】C
【知识点】阿基米德原理;探究影响浮力大小的因素;物体的浮沉条件及其应用
10.【答案】B
【知识点】阿基米德原理
11.【答案】4.9;竖直向上;9.8
【知识点】浮力大小的计算
12.【答案】1.2;1.2
【知识点】浮力及其产生原因;阿基米德原理
13.【答案】变小;变大;2;4
【知识点】浮力大小的计算;浮力的利用
14.【答案】0.4;1
【知识点】重力及其大小的计算;浮力大小的计算
15.【答案】大气压;连通器;自身重力
【知识点】连通器原理及其应用;大气压强的存在;物体的浮沉条件及其应用
16.【答案】1;变大
【知识点】液体压强的计算;浮力大小的计算
17.【答案】4∶3;8∶9
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
18.【答案】0.3;350
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;阿基米德原理
19.【答案】解:①舰载机着陆时对航母的压力:
F=G=mg=15×103kg×10N/kg=1.5×105N,
由图可知,舰载机着陆时有3个轮子与甲板接触,
所以受力面积为:S=3×0.5m2=1.5m2 ,
着陆时舰载机对航母的压强:
p= = =1×105Pa,
②舰载机飞离航母前后,航母都处于漂浮状态,浮力始终等于重力;当舰载机飞离航母时,航母的总重减小,航母受到的浮力也相应地减小;
所以,舰载机飞离航母后,航母受到的浮力减少量:
△F浮=G飞机=1.5×105N.
答:舰载机着陆时对航母的压强为1×105pa;舰载机飞离航母后,航母受到的浮力减少1.5×105N
【知识点】压强的大小及其计算;物体的浮沉条件及其应用
20.【答案】①物体的体积为V=abh=0.2m×0.1m×0.1m=0.002m3,
物体的密度为ρ= = =2.7×103kg/m3;
②物体对桌面的压力为F=G=mg=5.4kg×10N/kg=54N,
物体与桌面的接触面积为S=ab=0.2m×0.1m=0.02m2,
物体对桌面的压强为p= = =2.7×103Pa;
③由(1)知,ρ物>ρ水,所以水深h=0.3m时,物体浸没在水中,
受到的浮力为F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.002m3=20N.
答:①物块的密度是2.7×103kg/m3;②物块水平放置时对桌面的压强是2.7×103Pa;③物块受到水的浮力是20N.
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;浮力大小的计算
21.【答案】
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
22.【答案】(1)越小;越大
(2)2.4;越大
(3)0.2
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;探究影响浮力大小的因素
23.【答案】(1)大;小
(2)解:探头所受到海水的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×6m=6×104Pa
(3)解:根据阿基米德原理可知,F浮=G排=m排g=6×106kg×10N/kg=6×107N
【知识点】液体压强的计算;流体压强与流速的关系;阿基米德原理
24.【答案】(1)木块下表面浸入水中的深度
水对木块下表面的压强为
(2)木块浸入水中的体积为
木块在水中受到的浮力
(3)由于正方体木块漂浮在水面上,根据物体的漂浮条件可知,木块受到的重力为
木块的质量
木块的体积
木块的密度为
【知识点】液体压强的计算;浮力大小的计算
25.【答案】(1)3;3;0.3
(2)1.8;1.2
(3);
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;探究影响浮力大小的因素
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