第9讲 浮力
课时1
基础练
一、选择题
1.[2025张家口一模]如图为汽车油箱及某款加油枪加油示意图,油箱中左侧紧贴侧壁固定一长方体传感器,浮子带动滑片随油量的变化升降。加油时,油箱中的气体通过细管进入空腔,再通过空腔上方的小孔进入油箱,从而保持空腔内有一定的气压。当油位到达细管的管口时,不再有气体通过细管进入空腔,空腔内气压发生变化,细管右侧的圆柱体向左移动,从而插销被释放,截断向左流动的汽油,完成自动跳枪。下列说法正确的是( )
A.加油过程中,浮子的机械能不变
B.浮子所受浮力随油量增加而增大
C.汽油在空腔与加油管之间比在管口处的流速大压强大
D.当加满油时,不再有气体通过细管进入空腔,空腔内的气压减小
2.[2025唐山迁安二模]盐水选种是我国古代劳动人民发明的一种巧妙地挑选种子的方法。选种前需要配制一定浓度的盐水,然后把种子倒入盐水中。漂浮于水面的是次种,沉入容器底的是良种,如图所示。下列有关盐水选种的说法正确的是( )
A.良种所受浮力小于重力,次种所受浮力大于重力
B.盐水选种时所用盐水的密度要大于所有种子的密度
C.若良种和次种的体积相同,则良种受到的浮力更大
D.若要选出更饱满的种子,则需要往盐水中加入适当的水
3.[2025邢台一模]小明用电子秤、水、柱形烧杯、紫砂壶盖、轻质细线等器材探究密度和浮力的相关问题。其中柱形烧杯的质量为,其底面积为,实验操作如图所示。取,水的密度取。根据图示信息,下列说法正确的是( )
A.比较、两图可以探究浮力的大小与物体排开液体密度的关系
B.实验后小明发现壶盖略有吸水,导致所测壶盖密度偏小
C.如图d所示,此时烧杯中的水对烧杯底部的压强为
D.据图可知,壶盖的密度为
二、非选择题
4.[2025石家庄模拟]将质量为的物体,轻轻放入盛满足量水的溢水杯中,溢出的水,则此物体受到的浮力是_ _ _ _ ,此时物体浸在液体中的体积为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。取,
5.[2025石家庄十八县联考]小明在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:弹簧测力计、实心圆柱体铜块、相同的大玻璃杯若干、水、密度未知的某种液体、不吸水的细线等。
(1) 在测量前,应将弹簧测力计在竖直方向上进行_ _ _ _ 。
(2) 小明按如图所示的实验顺序进行了探究,图C中实心铜块所受的浮力为_ _ _ _ 。
(3) 分析图A、B、C、D、所示的实验,可以得出结论:物体所受浮力大小与_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 有关。
(4) 分析_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 三个图的实验可得出结论:物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
(5) 用实验中测得的数据可计算出实心铜块的密度为_ _ _ _ _ _ _ _ 。,取
【拓展】 小明完成实验后思考,弹簧测力计和此铜块可以作为一个液体密度测量仪,当铜块浸没在某种液体中时受到的浮力为,铜块浸没在水中时受到的浮力为,该液体的密度_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ (请用水的密度、、表示)。
提升练
6.[2025保定涞水一模]学习了阿基米德原理,小明进行了浮力的相关测量,如图甲所示,将重为的长方体物块缓慢放入装满水的溢水杯,静止时如图乙所示,进而测量小桶和排开水的总重力,如图丙所示。,取。
(1) 为了探究与的关系,需要在图中操作的基础上增加一个步骤,即用弹簧测力计测量_ _ _ _ _ _ _ _ 。
(2) 由图乙和图丁可知,浮力的大小跟_ _ _ _ _ _ _ _ 有关。
(3) 下列进行的操作或分析中不合理的是( )
A.为了得到更普遍的结论,可将原来方案中的水换成盐水重复实验
B.溢水杯中未装满水时,,阿基米德原理不成立
C.若用密度小于水的木块取代实验中长方体物块进行实验,则图乙步骤中可不使用弹簧测力计
(4) 分析图中数据,可以得知:
① 若图乙中长方体物块上表面受到水的压力为,则其下表面受到水的压力为_ _ _ _ 。
② 图丁中未知液体的密度为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(5) 验证完阿基米德原理后,将装满水的溢水杯放在电子秤上,如图戊所示,将长方体物块缓慢浸入溢水杯,直到浸没并下降适当距离(未触碰到容器底),则电子秤的读数与物块底面浸入液体深度之间关系是( )
A. B.
C. D.
7.[2025石家庄裕华模拟]一个长方体物体密度为,各棱长如图甲所示,现有一个长方体容器,底面边长如图乙所示,容器内水对容器底部的压强为,容器足够高。,取
(1) 求物体的质量。
(2) 求容器中水的深度。
(3) 将物体放入容器里,让物体对容器底部压力最大,求此时物体受到的浮力。
课时2
基础练
一、选择题
1.[2025衡水安平一模]如图所示,舰载飞机正从“辽宁号”航母上起飞,下列说法中正确的是( )
A.飞机在甲板上加速滑行到离开甲板的过程中,航母受到的浮力变大
B.飞机在航母甲板上加速滑行时,受力平衡
C.飞机飞离航母前后,航母始终漂浮,航母所受浮力的大小不变
D.飞机飞行时由于机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速,从而获得升力
2.[2025石家庄模拟]如图所示是小明在“跨学科实践”课上,利用不同的粗细均匀的吸管制成的三只密度计放入同一杯水中时的情形,下列说法正确的是( )
A.密度计漂浮时所受浮力小于其自身重力
B.三只密度计在水面处的刻度值不同
C.向水中加入食盐后密度计会下沉
D.密度计②在测量其他液体密度时结果更精确
3.[2025唐山丰润二模]如图所示,已知鸡蛋的质量为,体积为,将鸡蛋放在盛有清水的玻璃杯里,鸡蛋沉入杯底如图甲;逐渐将食盐溶解在水中,鸡蛋恰好悬浮如图乙;继续溶解食盐,最终鸡蛋漂浮如图丙,取。下列说法正确的是( )
A.图甲中鸡蛋所受浮力为
B.图乙中盐水的密度是
C.图丙中鸡蛋所受浮力大于鸡蛋排开盐水的重力
D.图中三种状态下浮力的大小关系是
二、非选择题
4.[2024石家庄十八县联考]将两个质量相同的同材质橡皮泥做成实心球形和碗形,分别放入甲、乙两杯水中,静止时如图所示,橡皮泥的密度_ _ _ _ (选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度,甲杯中橡皮泥所受的浮力_ _ _ _ (选填“大于”“小于”或“等于”)乙杯中橡皮泥所受的浮力,与放入橡皮泥之前相比,_ _ _ _ (选填“甲”或“乙”)杯中水面升高得多。
5.[2024石家庄裕华一模]盛夏时节,小明到海里游泳。他把体积为,重为的一个物块浸没在海水中,放手后,当物块静止时受到的浮力为_ _ _ _ 的密度为,取。小明从海水中逐渐走上岸的过程,感觉踩在鹅卵石上的脚掌越来越疼,请分析原因:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
6.[2025石家庄新华模拟]小明利用如图所示的装置“探究浮力大小与哪些因素有关”。他选用一个实心物块、弹簧测力计、水和盐水等进行探究。。
(1) A、B两图中,弹簧测力计示数的变化量等于物块所受_ _ _ _ 的大小。
(2) 小明猜想物块在水中受到的浮力大小可能与它浸没的深度和浸入水中的体积有关,根据图A、D、可知,物块在水中受到的浮力与它_ _ _ _ _ _ _ _ 无关。
(3) 图C中,物块下表面受到液体的压力为_ _ _ _ 。
(4) 小明用图中的数据算出了图F中盐水的密度为_ _ _ _ _ _ _ _ ;如果在图F所示操作中不小心使物块接触到了容器底且与容器有力的作用,则此时计算出的盐水密度值将_ _ _ _ (选填“偏大”或“偏小”)。
(5) 小明又设计了如图G所示的装置测量物块的密度:往容器中缓慢加水,当物块的一半体积浸入水中时,拉力传感器的示数为;继续往容器中加水,当物块浸没时,拉力传感器的示数为。若水的密度为,则物块的密度_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ (请用、、和已知量来表示)。
提升练
7.[2025唐山路南二模]制作简易的密度计,器材有:长度为的吸管一根,铁屑、石蜡、小瓶、记号笔、刻度尺、天平。取
如图甲所示,用刻度尺和记号笔在吸管上标出长度刻度,用石蜡将标的一端封闭,添加铁屑至吸管内,使其总质量为,能竖直漂浮在液体中。
(1) 当将它放入密度为的水中时,浸入的深度为。若放入密度为的酒精中,密度计所受的浮力大小为_ _ _ _ ,两种液体中密度计封闭端所受液体压强_ _ _ _ (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2) 将它放入密度为的不同液体中,浸入的深度与液体密度之间的关系应符合图乙中_ _ _ _ (选填“”“”或“”)。
【拓展】 如图丙所示,在吸管下方安装一个小瓶,将铁屑装入瓶中,制成另一支简易密度计,使其总质量为,放入液体中能竖直漂浮,小瓶浸没。放入水中,在密度计上标记出水面位置,密度计排开水的体积为_ _ _ _ 。从水中取出擦干后,放入待测盐水中,比液面高。取出密度计擦干,倒出部分铁屑,使其总质量为,再放入水中,液面距离为。则吸管的横截面积为_ _ _ _ ,盐水的密度为_ _ _ _ (保留2位小数)。
8.[2025保定二模]如图是我国第一艘自主建造的极地破冰船“雪龙2”号,该船满载时总质量约为。破薄冰时,该船直接将冰撞碎;破厚冰时,船头会压上冰面,利用巨大的压强将冰面压碎。某次航行中,“雪龙2”号满载行驶,海水密度约为,取。
(1) “雪龙2”号满载不破冰时,它所受的浮力为多大?
(2) 破薄冰时,“雪龙2”号匀速前进,所受的阻力为满载时总重力的0.15倍,若此时推进功率为,船的速度为多少?
(3) 若破厚冰时,船头压在冰面上的面积是,破冰船排开海水体积比不破冰时减少了,此时船对冰面的压强是多大?
第9讲 浮力
课时1
基础练
一、选择题
1.D 2.C 3.D
二、非选择题
4.3;
5.(1) 调零
(2) 0.2
(3) 物体排开液体的体积
(4) A、、
(5)
【拓展】
提升练
6.(1) 空小桶重力
(2) 液体密度
(3) B
(4) ① 4
②
(5) B
7.(1)
[解析]物体体积,
物体质量。
(2)
[解析]。
(3)
[解析]将物体竖直放入容器时,物体受到的浮力最小,对容器底部的压力最大。
水的总体积为。
放入物体后,由得,,。
物体受到的浮力。
课时2
基础练
一、选择题
1.D 2.D 3.B
二、非选择题
4.大于; 小于; 乙
5.0.8; 小明排开海水的体积变小,受到的浮力变小,所受的支持力变大,脚掌受到的压强变大
6.(1) 浮力
(2) 浸没的深度
(3) 0.2
(4) ; 偏大
(5)
[解析]设物块的重力为,体积为,当物块的一半体积浸入水中时,拉力传感器的示数为,则有,当物块浸没时,拉力传感器的示数为,则有,联立可得,即,
则。
提升练
7.(1) 0.1; 不变
(2)
【拓展】 30; 1; 1.07
8.(1)
[解析]“雪龙2”号满载时处于漂浮状态,不破冰时所受浮力。
(2)
[解析]由题知,
破冰船匀速前进的推进功率,
则。
(3)
[解析]根据阿基米德原理可知破冰船受到的浮力减小,则此时船对冰面的压力等于浮力的变化量,所以此时船对冰面的压强。