第九章《浮力》检测题
一、
填空题(每空1分,共24分)
1.如图1所示,在水桶中装满水,用手把空的饮料罐缓慢地按入水中,在饮料罐浸没之前,越往下按感觉浮力越________。这个实验告诉我们,浮力的大小跟物体排开液体的________有关。
图
1
图
2
2.如图2所示,取一只小塑料袋(重力忽略不计),装水过半,然后用弹簧测力计称出水的重力。将装水的塑料袋逐渐浸入水中,弹簧测力计读数逐渐变小,表明水袋所受浮力的大小随排开水的体积增大而________。当袋中水面与杯中水面齐平时,弹簧测力计的读数为零,说明这时水袋所受浮力的大小_______(选填“大于”、“等于”或“小于”,下同)袋中水的重力,_________袋子所排开水的重力。
3.轮船从鸭绿江驶入黄海后所受到的浮力将________,轮船排开海水的体积将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。若此轮船的排水量为2000t,那么该轮船受到的浮力为_______N。(海水密度大于江水密度)
4.将挂在弹簧测力计上的石块浸没在水中,弹簧测力计的示数会变小,是由于石块受到一个向________的浮力;若将石块浸没水中更深处,浮力的大小________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
5.放在水平桌面上的量筒中盛有120cm3的水,当把挂在弹簧测力计下的小金属块完全浸入量筒里的水中后,量筒的水面上升到170cm3处,弹簧测力计的示数为3.4N。则金属块的体积为________cm3,所受浮力为________N,金属块受到的重力为________
N,密度为________kg/m3。
6.夏日炎炎,很多公园都推出了一个叫“水上行走球”的游乐项目。行走者被关进一个直径2m多的大塑料球中,充气后封闭起来,然后连人带球被推入水中。如果塑料球和球内气体的质量共计为10kg,游人的质量为50kg。游人在如图3所示的水面时,塑料球排开水的体积约为________m3;当人和球在水面上匀速行走过程中,塑料球受到的浮力________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。(g取10N/kg)
图
3
图
4
7.水平桌面上,甲、乙两个相同的杯中盛有不同浓度的盐水。现将两个相同的物块分别放入杯中,待物块静止时,两杯中液面恰好相平,如图4所示。则________杯底部受到液体的压强较小;向________杯中缓慢加盐并搅拌,物块受到的浮力始终不变。
8.
2011年7月26日,我国自行研制的“蛟龙”号深海载人潜水器下潜到5188m深度,达到世界先进水平。海面处1m3海水的质量是1022kg,而在5000m深处,由于海水被压缩,1m3海水的质量为1050kg。潜水器下潜深度增加,受到的浮力________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。已知潜水器的总体积为8m3,则在5000m深处,潜水器受到的浮力为________N(g取10N/kg)。
9.小兰帮助妈妈做饭,看见茄子漂浮在水盆里。小兰想:“茄子的密度是多大呢?”家中没有天平和量筒,小兰找来一个圆柱形的井水桶和刻度尺(如图5所示),就粗略测出了茄子的密度,小兰在实验过程中直接测量的物理量是:①在井水桶倒入适量的水,用刻度尺测量水深为h1;②_________________,用刻度尺测量此时水深为h2;③用细铁丝将茄子压没入水中,用刻度尺测量此时水深为h3;茄子密度的表达式:ρ=____
____。
图
5
二、选择题(每小题2分,共24分)
10.水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器,甲容器盛有适量的A液体,乙容器盛有适量的B液体,将同一个苹果先后放入甲、乙两个容器中,苹果静止后的浮沉状况及液体的深度如图6所示,以下对图中情景分析正确的是(
)
图
6
A.甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强
B.苹果排开A液体的重力小于苹果排开B液体的重力
C.A液体对容器底部的压强等于B液体对容器底部的压强
D.苹果在A液体中受到的浮力大于苹果在B液体中受到的浮力
11.关于物体所受的浮力,下列说法中正确的是(
)
A.漂浮的物体比沉底的物体受到的浮力大
B.物体的密度越大,受到的浮力越小
C.物体排开水的体积越大,受到的浮力越大
D.浸没在水中的物体受到的浮力与深度有关
12.将一小石块和小木块抛入一杯水中,结果发现木块漂浮在水面上,而石块却沉入水中。就此现象,下列分析正确的是(
)
A.木块受到浮力,石块不受浮力
B.石块沉入水中,所受浮力小于自身的重力
C.木块受到的浮力一定大于石块受到的浮力
D.木块浮在水面上,所受浮力大于自身的重力
13.体积相同的铁球、铝球和木块,浸在液体中的情况如图7所示,则比较它们受到的浮力(
)
A.铁球受到的浮力最大
B.铝球受到的浮力最大
C.木块受到的浮力最大
D.它们受到的浮力一样大
图
7
图
8
14.某物质的质量与体积的关系如图8所示,由该物质构成的体积为5.0×10-5
m3的实心物体放入密度为1.0×103
kg/m3的水中,下列说法正确的是(
)
A.该物体一定漂浮在水面上
B.该物体所受的浮力为零
C.该物质的密度大于水的密度
D.该物体悬浮在水中
15.如图9所示是我国航母“瓦良格”号训练时的图片。当飞机飞回航母后(
)
A.航母将浮起一些,所受浮力减小
B.航母将沉下一些,所受浮力增大
C.航母将沉下一些,所受浮力减小
D.航母始终漂浮,所受浮力不变
图
9
图
10
16.如图10所示,三个质量相同的实心小球,都放在水中。静止后,甲球沉入水底,乙球悬浮于水中,丙球漂浮于水面上,则它们受到浮力的关系,正确的是( )
A.F甲>F乙>F丙
B.F甲=F乙>F丙
C.F甲>F乙=F丙
D.F甲17.如图11所示,把铁块放在空容器中,沿容器壁缓慢向容器中加水至虚线处。加水过程中,铁块受到浮力。则在加水的整个过程中,容器底对铁块的支持力F与时间t的关系图象是(
)
图
11
18.如图12是a、b两种物质的质量与体积的关系图象。分别用a、b两种物质制成两个规则的实心长方体甲和乙,下列说法中正确的是(
)
A.将物体甲放入水中,一定漂浮在水面
B.将物体乙放入水中,一定沉入水底
C.将体积相等的甲、乙两物体捆在一起放入水中,一定漂浮在水面
D.将质量相等的甲、乙两物体捆在一起放入水中,一定漂浮在水面
图
12
图
13
19.如图13甲所示,将弹簧测力计一端固定,另一端挂一合金块A,合金块A浸没在装有水的容器内。打开阀门B缓慢地往外放水,在此过程中合金块始终不与容器底部接触,弹簧测力计的示数随放水时间变化的规律如图13乙所示,则当合金块A一半体积露出水面时所受到的浮力F浮和合金块A的密度分别是(g取10N/kg)(
)
A.F浮=2N;=4.0×103kg/m3
B.F浮=2N;=5.0×103kg/m3
C.F浮=4N;=4.0×103kg/m3
D.F浮=4N;=5.0×103kg/m3
三、实验题(20题10分,21题10分,共32分)
20.如图14所示是小新同学验证阿基米德原理的一个实验过程图:
图
14
(1)如果是你做这个实验,为了减小误差,则图中的操作步骤顺序应为________。
(2)图中________两个步骤是为了测量浮力的大小。
(3)下面是小新同学实验时设计的表格及填写的实验数据
实验次数
物重G/N
物体浸没水中测力计示数F/N
桶与排出水总重G1/N
空桶重G0/N
浮力F浮/N
排开水重G排/N
1
1.2
0.7
1.1
0.6
0.5
0.5
2
2.0
1.5
1.0
0.6
0.5
0.4
3
2.4
1.7
0.6
0.7
0.7
①请你将该表格第三行数据补充完整。
②小新同学在进行数据分析时,发现第二次实验数据与其他两次反映的规律不相符,为了得到结论,他将第二次实验中G1的数据改为1.1N,G排的数据改为0.5N。
请你对他的做法进行评估:________________________________;
③如果是你,对这种情况采用的做法是:________________________________。
21.甲、乙两位同学分别对“物体的浮沉条件”进行了探究。
(1)甲同学的探究方案:
实验器材:弹簧测力计(量程0~5N,分度值0.2N)、天平(带砝码盒)、量筒及水、蜡块(10g左右)。
探究问题:蜡块的上浮条件。
实验过程:①首先测量蜡块的重力:方案一是用弹簧测力计直接测出蜡块的重力;方案二是用天平测出蜡块的质量,再求出重力。
你支持方案________,理由是________________________________。
②测量蜡块受到的浮力:量筒中放入适量的水,把蜡块放在水中浮在水面时,测出蜡块排开水的体积,用阿基米德原理求出浮力。你认为上述操作存在的问题是________________________________。
③通过比较蜡块的重力和受到的浮力,可知物体上浮的条件。
(2)乙同学的探究方案:
实验器材:装有水的大烧杯、蜡块、铁钉(如图15)。
图
15
探究问题:蜡块的下沉条件。
实验过程:把蜡块浸没在水中,松手后,发现蜡块会上浮直至漂浮在水面。为了使浸没在水中的蜡块会下沉,设计了两种实验方案。
方案一:将一根铁钉全部插入蜡块中,然后将蜡块浸没在水中后松手,发现蜡块沉入水底。
方案二:用同样的铁钉,但只将其部分插入蜡块中,将蜡块浸没在水中后松手,发现蜡块也沉入水底。
①从物体受力的角度看,在蜡块中插入铁钉是为了改变物体________的大小。
②能够得到的实验结论是:________________________________。
③虽然两种方案的实验结果基本一致,但老师认为方案一更科学。你认为老师这样评价的主要理由是________________________________。
四、计算题(22题10分,23题10分,共20分)
22.小明同学对一个金属块进行了两次测量:第一次如图16甲所示,用细线系住金属块挂在弹簧测力计上,弹簧测力计的读数为G=2.7N;第二次如图16乙所示,让金属块浸没在盛水的杯于中,这时弹簧测力计的读数为F=1.7N。(g取10N/kg)
(1)求金属块在水中受到的浮力F浮。
(2)求金属块的体积。
(3)通过进一步计算,结合下表所列的“某些金属的密度”,说明金属块是何种金属。
金属
金
铜
铁
铝
密度(×103kg/m3)
19.3
8.9
7.9
2.7
图
16
23.在青少年科技创新大赛中,某同学的发明作品《浮力秤》参加了展评,该作品可方便地称量物体的质量,其构造如图17所示。已知小筒底面积为10cm2,总长为20cm,盘中不放物体时,小筒浸入水中的长度为8cm,问:
(1)小筒和秤盘的总重力是多少N?
(2)该秤能称出物体的最大质量是多少kg?
(3)该同学把秤的读数均匀地刻在小筒上,请说明为什么刻度是均匀的?(
g取10N/kg)
图
17
参考答案
一、
填空题
1.大
体积(重力)
2.增大
等于
等于
3.不变
变小
2×107
4.上
不变
5.50
0.5
3.9
7.8×103
6.0.06
不变
7.
甲
乙
8.增大
8.4×104
9.将茄子漂浮在井水桶内
ρ水
二、选择题
10.A
11.C
12.B
13.D
14.A
15.B
16.D
17.C
18.D
19.B
三、实验题
20.(1)DABC或ADBC
(2)A、B
(3)①1.3
②没有实事求是的科学态度,做法不正确
③分析原因,重新实验
21.(1)①二
因为弹簧秤的分度值大于蜡块的重力
②蜡块没有浸没在水中
(2)①重力
②物体的重力大于浮力时,物体下沉
③方案一是在改变物体重力的同时,控制了浮力不变这一条件
四、计算题
22.(1)金属块在水中受到的浮力F浮=G-F=2.7N-1.7N=1N。
(2)∵金属块浸没水中;∴金属块的体积V=V排===1.0×10-4m3。
(3)金属块的密度====2.7×103kg/m3,查密度表可知:此金属块是铝。
23.(1)由于小筒始终漂浮,所受浮力等于重力,G1=水V排g
=1.0×103kg/m3×10×10-4m2×10N/kg=0.8N。
(2)当盘中放入最大质量的物体时:G2=水gSh2,
此时放入物体的重力:G
=G2
-G1=水gS(h2-h1),其中,h2=20cm,
此时放入物体的质量:m=G
/g=水S(h2-h1),
代入数据可得m=G/g=1.0×103kg/m3×10×10-4m2×(20-8)
×10-2m
=0.12kg。
(3)由上式m=水S(h2-h1)可得:
小筒浸入水中长度的变化量h浸=
h2-h1=,
由于水、S是定值,h浸跟m成正比,所以秤的刻度是均匀的。