《浮力》检测题
一、
填空题(每空1分,共21分)
1.篆刻社团的小柯,对篆刻印章的石头的密度进行测量,相关过程及数据如图1(a),则石头的密度为__________g/cm3;再将石头浸没在烧杯中的水里,如图1(b)所示,石头受到的浮力为__________N。(g取10N/kg)
图
1
2.我国首个重力为3.5×109N的实验型深海移动工作站近日完成总装。若工作站悬浮于水下3000m深处时,所受浮力大小为________N,方向为________。
3.一只鸡蛋分别浸没在清水和食用油中,鸡蛋排开水与油的________相同,因水的密度比食用油大,鸡蛋在________中受到的浮力更大。
4.将空心的葫芦压入水中,松手后葫芦上浮,说明此时葫芦受到的浮力比葫芦受到的重力_______(选填“大”或“小”);葫芦剖开后成为瓢,将瓢压入水中松手后也能上浮,说明瓢的_______(填物理量名称)比水小。
5.小明将重为3N的石块挂在弹簧测力计下端,先后浸没在水和盐水中:石块静止时弹簧测力计的示数如图2甲、乙所示,则石块在水中所受浮力为________N;从图中还可看出石块所受浮力的大小与液体的________有关。
图
2
图
3
6.
A、B是两个质量相等的实心长方体,它们的体积分别VA、VB,轻轻放入水中后,静止时的情景如图3所示,A、B两个物体受到的浮力分别为FA和FB,则两个物体受到的浮力大小关系为FA_______FB,两个物体的体积大小关系为VA________VB。(均选填“<”、“=”或“>”)
7.长方体物体竖直浸没在水中,它的下表面和上表面受到水的压力分别为F1=10N,F2=4N,则水对物体的浮力为________N,物体的体积为________
m3。
8.将一质量为2kg,体积为3×10-3m3的西瓜浸没水中,西瓜受到的浮力是________N,松手后西瓜会________(选填“上浮”或“下沉”)。(g取10N/kg)
二、选择题(每小题2分,共24分)
9.以下关于浮力的说法正确的是( )
A.物体的密度越大,受到的浮力越大
B.物体受到的浮力等于重力,物体可能漂浮,有可能悬浮
C.物体浸没于水中越深,受到的浮力越大
D.物体的体积越大,受到的浮力越大
10.为了研究浮力大小的特点,凡凡将浮于水面的盆子慢慢向下按,如图4所示,用力越大,盆子浸入水中的部分越多。根据以上情景,下列说法正确的是(
)
图
4
A.手向下按时,盆子受到的浮力减小
B.盆子的密度越大,其所受浮力越大
C.盆子的体积越大,其所受浮力越大
D.盆子排开的水越多,其所受浮力越大
11.先将石蜡块放在涂有石蜡的水槽底部(接触面十分光滑且紧密结合),再缓缓地向水槽注入水,使石蜡块浸没在水中,则(
)
A.石蜡块上浮
B.石蜡块悬浮在水中
C.石蜡块被压在水槽底
D.无法判断
12.质量相同的甲、乙两球,它们的密度之比是3:2,若将甲球浸没在液体A中,乙球浸没在液体B中,已知液体A、B的密度A:B=5:4,则甲、乙两球所受浮力之比是(
)
A.5:4
B.5:6
C.3:2
D.15:8
13.某物理兴趣小组在研究物体浮沉条件时做过一个小实验,他们将一个土豆放入盛有盐水的容器中,发现土豆正好在盐水中悬浮,然后将几枚大头针完全插入土豆中,则土豆会(
)
A.下沉
B.上浮
C.悬浮
D.漂浮
14.先在溢水杯中装满水(水面与溢水口齐平),然后放入一块重2N的物块,溢出的水全部用小烧杯承接(如图5),当物块静止时,小烧杯中水重(
)
A.一定等于2N
B.一定大于2N
C.一定小于2N
D.不可能大于2N
图
5
图
6
15.如图6所示,体积相同的三个物体静止在水中,物体3沉底,以下说法正确的是(
)
A.三个物体所受浮力F1>F2>
F3
B.三个物体所受浮力F1<
F2
C.三个物体所受重力G1>
G2
>G3
D.三个物体所受重力G1<
G2<
G3
16.如图7甲所示,两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中,两球沉底;再把两个小球放入乙液体中,两球静止时的情况如图7乙所示。则以下说法错误的是(
)
A.小球A的质量小于小球B的质量
B.甲液体的密度小于乙液体的密度
C.在甲液体中小球A对容器底的压力小于小球B对容器底的压力
D.小球A在甲液体中排开液体的质量大于在乙液体中排开液体的质量
图
7
图
8
17.如图8所示,一实心小球轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有76g水溢出;将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,静止后有64g酒精溢出。已知酒精的密度是0.8×103kg/m3,则实心小球在水中的状态及实心小球的密度是(
)
A.悬浮,1.0×103kg/m3
B.漂浮,0.95×103kg/m3
C.下沉,1.2×103kg/m3
D.漂浮,0.90×103kg/m3
18.如图9甲所示,取一根饮料吸管,将一些铁丝从吸管的下端塞入,并用石蜡将吸管的下端封起来。将这根吸管竖直漂浮在不同密度的液体中,在吸管上标出对应的刻度线,便制成了一个简易的吸管密度计。图9乙中,四种刻度的标示合理的是(
)
图
9
三、实验题(第19题12分,第20题14分,第21题8分,共34分)
19.人在水中会下沉,却能漂浮在死海上,那么,是不是浮力的大小跟液体的密度有关?如图10所示,小红找来烧杯、清水、盐水、细线、弹簧测力计、一块橡皮泥(不溶于水),想通过实验来验证这个猜想。
图
10
(1)用细线将橡皮泥拴好悬挂在弹簧测力计下,读出弹簧测力计的示数F1,这就是橡皮泥受到的________。
(2)把橡皮泥浸没在清水中,读出弹簧测力计的示数F2,求出橡皮泥受到的浮力
F浮=________。
(3)接下来应进行的操作是:______
__,并读出弹簧测力计的示数,求出橡皮泥此时受到的浮力。
(4)比较橡皮泥在清水和在盐水中受到的浮力的大小,若两个力的大小________(选填“相等”或“不相等”),说明浮力的大小和液体的密度有关;反之,则无关。
(5)由于橡皮泥的形状容易发生变化,小红认为浮力的大小可能还跟物体的形状有关,要继续验证这个猜想,她只需要改变这块橡皮泥的________,重复上面步骤中的(2),通过比较橡皮泥在同种液体中前后两次受到的浮力的大小,判断浮力的大小是否与物体的形状有关。
20.同学们在学习“阿基米德原理”这节课上。仔细观察了老师所做的演示实验(如图11甲所示)。课后复习时,物理兴趣小组的同学们,经过反复的思考、讨论,提出了对该实验的改进意见,并动手制作出了如图11乙所示的实验装置,其中A、B为两个规格相同的弹簧秤,C为重物,D为薄塑料袋(质量不计),E是用废弃的大号饮料瓶、带孔橡皮塞以及弯曲玻璃管自制的溢水杯,杯中加入红色的水,F是升降平台(摇动手柄,可使平台高度缓慢上升、下降),G为铁架台。
图
11
(1)实验中,同学们逐渐调高平台F,使重物浸入水中的体积越来越大,观察到弹簧秤A的示数________;弹簧秤B的示数________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。比较弹簧秤A的示数变化量FA′和弹簧秤B的示数变化量FB′,它们的大小关系是FA′________FB′(选填“>”、“<”或“=”)。
(2)通过分析,你认为应提醒兴趣小组的同学在操作时要注意什么问题?(请写出两条)
①________________________________________________________;
②________________________________________________________。
(3)对比前图、后图的两组实验,改进后的实验与原实验比较有哪些优点?(请写出两条)
①________________________________________________________;
②________________________________________________________。
21.某中学八年级(2)班ST小组在研究马铃薯在水中的沉浮情况时,通过往水中加盐,终于使马铃薯漂浮在水面上。由于时间关系,当时并没有及时收拾实验器材。过了几天后,惊奇地发现原来浮在水面的马铃薯都沉在容器底部,他们决定对这一现象进行探究,提出以下几种猜想:
猜想1:可能由于水的蒸发,盐水的密度变大,导致马铃薯下沉;
猜想2:可能是马铃薯在盐水中浸泡几天后质量变大,导致马铃薯下沉;
猜想3:可能是马铃薯在盐水中浸泡几天后体积变小,导致马铃薯下沉。
(1)经过一番讨论,他们马上否定了猜想1,你认为他们否定猜想1的理由是:____________________________。接着他们就猜想2和猜想3进行了如下的实验操作:
①取三块马铃薯,编上A、B、C号,分别测出其质量和体积;
②配制一大杯盐水;
③将三块马铃薯放在盐水中,使其漂浮,几天后发现马铃薯都沉在容器底部,将其捞出、擦干,分别测出其质量和体积。实验数据如下表:
马铃薯的编号
放入盐水前
放入盐水后
质量/g
体积/cm3
密度/
g·cm-3
质量/g
体积/cm3
密度/
g·cm-3
A
44.8
39.2
1.14
40
33
1.21
B
56.1
48.8
1.16
50
41
1.22
C
77.3
67.9
1.14
69
57
(2)表格中,编号为C的马铃薯在盐水中下沉后的密度是______g/cm3。
(3)请分析上述实验数据后回答:
猜想2是______(选填“正确”或“错误”)的;你认为导致马铃薯下沉的原因是________________________________________________________________。
四、计算题(第26题10分,第27题11分,共21分)
22.乘坐羊皮筏在水流湍急的黄河漂流是一项惊险的活动。羊皮筏由多具充气的羊皮捆绑在支架上做成,如图12甲所示。甲中羊皮筏总重为500N,平均每具羊皮最多排开水0.05m3。如图12乙是4个游客乘坐在甲图羊皮筏上漂流的情景。设人的平均体重为700N,g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3。求:
(1)乙图中羊皮筏排开水的体积为多少?
(2)该羊皮筏最多能承载多少人?
图
12
23.小明来到素有“中国死海”之称的新疆达坂城盐湖游玩,看到游客能漂浮在湖面,便利用随身携带的砝码盒以及长方体有盖铁皮罐、细线、沙石、水等物品探究湖中盐水的密度(如图13所示)。(g取10N/kg)
图
13
①取一根细线与铁皮罐等高,通过对折细线找到铁皮罐一半高度位置,并作记号。
②在铁皮罐内加入适量沙石并加盖密封,使之漂浮时正好一半体积浸入水中。
③在铁皮罐上加砝码,直至铁皮罐恰好浸没在水中。
④将该铁皮罐放入盐水中,加砝码,直至铁皮罐恰好浸没在盐水中。
g取10N/kg,问:
(1)铁皮罐的体积有多大?
(2)铁皮罐和沙石的总重有多大?
(3)盐水的密度有多大?
参考答案
1.2.5
0.2
2.3.5×109
竖直向上
3.体积
水
4.大
密度
5.1
密度
6.
=
>
7.6
6×10﹣4
8.30
上浮
二、选择题
9.B
10.D
11.C
12.B
13.A
14.D
15.D
16.D
17.B
18.D
三、实验题
19.(1)重力
(2)F1﹣F2
(3)把橡皮泥浸没在盐水中
(4)不相等
(5)形状
20.(1)减小
增大
=
(2)①弹簧秤使用前要调零
②待弹簧秤示数稳定后再读数
(3)①溢水杯中加红色水,增加可见度
②能同时显示出物体所受的浮力大小和物体排开液体的重力大小
21.(1)盐水密度大于马铃薯密度,马铃薯应上浮
(2)1.21
(3)错误
马铃薯的密度变大,大于盐水的密度
四、计算题
22.(1)由于4个游客乘坐在甲图羊皮筏上漂流处于漂浮状态,所以G总=
F浮=ρ水gV排,可得V排===0.33m3。
(2)羊皮筏最大的浮力F浮=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m3×13=6500N,根据物体的漂浮条件,可得G总=F浮,则G人最大=F浮-G筏=6500N-500N=6000N,所以最多能承载的人数为6000N÷700N≈8人(只舍不入)。
23.(1)设铁皮罐的体积为V,由步骤②、③可知,铁皮罐上加上500g的砝码后,浸入水的体积由1/2V变为V,由阿基米德原理可知,浮力增加量⊿F浮=G砝码=ρ水gV/2,则有:V=2
G砝码/ρ水g=2
m砝码g/ρ水g
=2
m砝码/ρ水
=2×0.5kg/1.0×103kg/m3=1.0×10-3m3。
(2)由步骤②可知,铁皮罐漂浮时,受到的浮力等于重力,排开水的体积为1/2V,则有:G=F浮=ρ水gV/2=1.0×103kg/m3×10N/kg××1.0×10-3m3=5
N。
(3)由阿基米德原理和步骤④可知,F′浮=G+G′砝码=ρ盐水gV,
即:5N+0.5kg×10N/kg+0.2kg×10N/kg=ρ盐水×10
N/kg×1.0×10-3m3,
解得:ρ盐水=1.2×103kg/m3。