10.1 浮力(知识点与考点解析+跟踪训练)

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名称 10.1 浮力(知识点与考点解析+跟踪训练)
格式 zip
文件大小 2.7MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2018-06-20 14:15:04

文档简介

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10.1 浮力(人教版)
1.浮力:一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它竖直向上的力叫浮力。
2.浮力方向:竖直向上,施力物体是液(气)体。
3.浮力产生的原因(实质):液(气)体对物体向上的压力大于向下的压力,向上、向下的压力差就是浮力;如图所示。
4.影响浮力大小的因素:通过实验探究发现(控制变量法):浮力的大小跟物体浸在液体中的体积和液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大,液体的密度越大,浮力就越大。
1.考试内容
浮力概念在第十章—浮力中属于基本概念,什么是浮力、浮力产生的原因以及影响浮力大小的因素均是本节的重点,同时也是学习本章的基础。本章在力学部分占据非常重要的地位,内容难学、涉及计算题多,所占分值高,并经常与压强和其他知识点结合以压轴题形式出现在中考试卷中。为此,从本节入手,为本章学习打下坚实基础尤为重要。
2.题型与难度
本节主要知识点有浮力的基本概念和影响浮力大小的因素。在历年中考中,对“浮力”基本概念(产生、方向)的考查也曾出现,但概率不高;对“影响浮力大小因素”的考查出现概率较高,此类考题经常以实验探究题形式出现。中考主要题型以选择题、填空题和实验探究题为主,更多的是选择题。选择题、填空题以考查浮力的概念居多,实验探究题以考查影响浮力大小因素居多。对本节知识点的考查一般在1-3分之间。所以,在复习中,希望大家能把握好本章的知识点、考点和考查方式。
3.考点分类:考点分类见下表
考点分类 考点内容 考点分析与常见题型
常考热点 影响分大小的因素 实验探究题,研究方法是控制变量法
一般考点 浮力基本概念 主要考查浮力产生和方向,填空题或压轴题
冷门考点 浮力的应用 考查浮力的应用,选择题较多
★考点一:浮力的概念
◆典例一:(2017·湘潭)下列现象或实例与大气压无关的是( )。
A.马德堡半球实验 B.轮船漂浮在水面 C.托里拆利实验 D.用吸管吸饮料
【解析】马德保半球、托里拆利实验和用吸管吸饮料都是和大气压强有关或利用大气压强的例子;轮船漂浮在水面上是利用浮力的例子。故与大气压强无关的是B。此题答案是B。
【答案】B。
【考点】大气压强、浮力。
★考点二:影响浮力大小的因素
◆典例一:( 2017·临沂)将两物体分别挂在弹簧测力计下,让它们同时浸没在水中时,两弹簧测力计示数的减小值相同,则这两物体必定有相同的( )。
A.密度 B.体积 C.质量 D.重量
【解析】物体在液体中所受到的浮力等于物体排开液体的重量,即,由此可见,在液体不变情况下,浮力大小与排开液体的体积有关;弹簧测力计示数的变化与排开液体体积有关,体积相同,示数减小值相同。
【答案】B。
【考点】浮力、影响浮力大小的因素。
1.(2017·成都)将一小石块浸没在水中,放手后小石块沉入水底,在小石块下沉过程中,下列分析正确的是( )。
A.浮力变大 B.浮力变小 C.浮力大于重力 D.浮力小于重力
2.(2017·吉林)下列设备和器材中,利用浮力的是( )。
A.抽水机 B.气压计 C.潜水艇 D.铅垂线
3.(2016·深圳)以下描述合理的是( )。
A.甲:托里拆利实验测量出的标准大气压值为7.6 cm水银柱;
B.乙:潜水艇在下潜过程中所受的浮力减小;
C.丙:高压锅内气压大,水的沸点高;
D.丁:匀速下坡的小车只受到重力和支持力的作用
4.(2017·辽阳)(多选)建设一支强大的海军是实现中国梦的有力保障,核潜艇是海军的战略重器,如图是我国094型战略导弹核潜艇,关于它在海中状态的有关分析正确的是( )。
上浮过程中所受浮力逐渐增大;
悬浮时所受浮力等于重力;
悬浮和漂浮时所受的浮力相等;
漂浮时比悬浮时排开海水质量小
5.(2017·衡阳)甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示,则( )。
A.甲杯中的盐水密度较大; B.乙杯底部所受的液体压强较大;
C.甲杯底部所受的液体压力较大;D.鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大
6.(2017·哈尔滨)在水中,鱼、漂浮的木头、静止在水底的石头的位置如图所示,下列说法正确的是( )。
A.水对石头的压强比对木头的小;
B.木头受到的浮力大于它自身的重力;
C.鱼受到的浮力等于它排开水的重力;
D.石头受到的浮力等于它自身的重力
7.(2017·咸宁)质量分布均匀的A、B两个实心正方体(VA>VB),放置在盛水的容器中。静止时如图所示:现将A、B捞起后放置在水平桌面上,比较A、B在水中受到的浮力FA、FB,和它们对水平桌面的压强pA、pB的大小关系,正确的是( )。
A.FA<FB,pA>pB;B.FA>FB,PA<PB;
C.FA=FB,pA<PB;D.FA>FB,pA>pB
8.(2017·益阳)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。
9.(2017·南通)“海翼”号深海滑翔机,刷新了下潜深度的世界纪录。“海翼”号通过改变自身油囊体体积实现浮沉,如图,下沉时,油囊体积变小,滑翔机所受浮力 ,海水对它的压强将 ;当机翼对水施加向后的推力时,由于力的作用是 ,滑翔机会获得向前的动力;深海中的滑翔机利用声呐装置与海面联系,声呐是利用 波传递信息的。
10.(2017·安顺)在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时,请你根据图所示实验操作,从中选出一些图,针对某一个因素进行研究,并通过分析弹簧测力计的示数,说明你的探究结果。
(1)探究的因素是: ;选用的图是: (填图中的序号)。
(2)小明想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”,他找来薄铁片,烧杯和水进行实验,实验步骤如下:
步骤一:将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底;
步骤二:将铁片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上。
①通过分析可知,第一次铁片受到的浮力 第二次铁片受到的浮力(选填“大于”、“等于”或“小于”);
②小明得出:物体受到的浮力与其形状有关,小明得出错误结论的原因是:他只关注了铁片 的改变,忽视了 对浮力大小的影响。
跟踪训练解析
1.(2017·成都)将一小石块浸没在水中,放手后小石块沉入水底,在小石块下沉过程中,下列分析正确的是( )。
A.浮力变大 B.浮力变小 C.浮力大于重力 D.浮力小于重力
【解析】小石块的密度大于水的密度,故小石块受到的重力大于它受到的浮力,小石块会下沉;在下沉过程中小石块排开水的体积不变,浮力不变。
从给出的答案可知,正确选项是D。
【答案】D。
【考点】浮力、影响浮力大小的因素。
2.(2017·吉林)下列设备和器材中,利用浮力的是( )。
A.抽水机 B.气压计 C.潜水艇 D.铅垂线
【解析】抽水机利用大气压强而工作;气压计利用大气压强工作;潜水艇利用浮力工作;铅垂线利用物体受到重力的原理工作。所以,利用浮力的是C。
【答案】C。
【考点】浮力、大气压强。
3.(2016·深圳)以下描述合理的是( )。
A.甲:托里拆利实验测量出的标准大气压值为7.6 cm水银柱;
B.乙:潜水艇在下潜过程中所受的浮力减小;
C.丙:高压锅内气压大,水的沸点高;
D.丁:匀速下坡的小车只受到重力和支持力的作用
【解析】A.甲:托里拆利实验测量出的标准大气压值为7.6 cm水银柱;此说法错误。托里拆利实验测量出的标准大气压值为76cm水银柱高。
B.乙:潜水艇在下潜过程中所受的浮力减小;此说法错误。潜艇在下潜过程中受到的浮力与其排开水的体积有关,排开水的体积不变,浮力不变。
C.丙:高压锅内气压大,水的沸点高;此说法正确。液体的沸点与气压有关,气压越大沸点越高;高压锅里的压强大,其沸点高。
D.丁:匀速下坡的小车只受到重力和支持力的作用;此说法错误。下车在斜坡上匀速下坡时还要受到摩擦力的作用。
【答案】C。
【考点】浮力的利用、沸点与气压的关系、标准大气压、摩擦力。
4.(2017·辽阳)(多选)建设一支强大的海军是实现中国梦的有力保障,核潜艇是海军的战略重器,如图是我国094型战略导弹核潜艇,关于它在海中状态的有关分析正确的是( )。
上浮过程中所受浮力逐渐增大;
悬浮时所受浮力等于重力;
悬浮和漂浮时所受的浮力相等;
漂浮时比悬浮时排开海水质量小
【解析】A.上浮过程中所受浮力逐渐增大;此说法错误。物体受到的浮力与其排开液体的体积有关,上浮过程中潜艇排开水的体积不变,浮力不变。
B.悬浮时所受浮力等于重力;此说法正确。潜艇悬浮时,处于静止状态,潜艇受到平衡力的作用,故潜艇受到的浮力大于其重力。
C.悬浮和漂浮时所受的浮力相等;此说法错误。潜艇悬浮时,潜艇排开水的体积等于潜艇的体积;潜艇漂浮时,排开水的体积小于潜艇的体积。
D.漂浮时比悬浮时排开海水质量小;此说法正确。漂浮时,潜艇排开海水的体积小于悬浮时排开海水的体积,故排开海水的质量亦是如此。
【答案】BD。
【考点】物体沉浮的条件、浮力的利用。
5.(2017·衡阳)甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示,则( )。
A.甲杯中的盐水密度较大; B.乙杯底部所受的液体压强较大;
C.甲杯底部所受的液体压力较大;D.鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大
【解析】同一个鸡蛋放在不同浓度的盐水中,甲图鸡蛋悬浮在水中,乙图鸡蛋漂浮在水中,所以甲图中盐水密度等于鸡蛋密度且甲图中盐水密度小于乙图中盐水密度;如果甲乙两图盐水液面持平,盐水深度相同,故乙图中杯子底部受到的压强大。由此可见,A的说法错误,B的说法正确。
甲杯底部压强小于乙杯底部压强,杯子完全相同,故甲杯底部所受的液体压力大的说法也错误的;同一个鸡蛋在两种盐水中受到的浮力相同,故D的说法也是错误的。
此题正确答案是B。
【答案】B。
【考点】物体沉浮的条件、压强。
6.(2017·哈尔滨)在水中,鱼、漂浮的木头、静止在水底的石头的位置如图所示,下列说法正确的是( )。
A.水对石头的压强比对木头的小;
B.木头受到的浮力大于它自身的重力;
C.鱼受到的浮力等于它排开水的重力;
D.石头受到的浮力等于它自身的重力
【解析】A.水对石头的压强比对木头的小;此说法错误。木头漂浮在水面,石头沉入水底,由液体压强可知,水对石头的压强大于水对木头的压强。
B.木头受到的浮力大于它自身的重力;此说法错误。木头漂浮在水面,说明木头受到的重力等于它受到的浮力。
C.鱼受到的浮力等于它排开水的重力;此说法正确。物体受到的浮力等于它所排开液体的重力。
D.石头受到的浮力等于它自身的重力;此说法错误。石头的密度大于水的密度,石头受到的浮力等于和它体积相等的水受到的重力。
正确答案是C。
【答案】C。
【考点】液体压强、浮力。
7.(2017·咸宁)质量分布均匀的A、B两个实心正方体(VA>VB),放置在盛水的容器中。静止时如图所示:现将A、B捞起后放置在水平桌面上,比较A、B在水中受到的浮力FA、FB,和它们对水平桌面的压强pA、pB的大小关系,正确的是( )。
A.FA<FB,pA>pB;B.FA>FB,PA<PB;
C.FA=FB,pA<PB;D.FA>FB,pA>pB
【解析】A、B两个正方形物块,A悬浮在水中,说明物块密度与水相同;物块A排开水的体积大,它所受的浮力大。
B漂浮在水面上,说明物块B的密度比水小;由密度公式:可知,,(lB为B的边长);A、B对桌面的压强分别为:、,所以pA>pB。
所以,正确答案是D。
【答案】D。
【考点】浮力、压强。
8.(2017·益阳)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。
【解析】浮力是因为物体上下表面受到液体的压力不同而产生的,上表面压力向下,下表面受到的压力向上。物体在液体受到的浮力等于其排开液体的重量。
所以,此物体受到的浮力为:3N-1.8N=1.2N;物体下沉,不影响它所说的的浮力。故此题答案是:1.2、1.2。
【答案】1.2、1.2。
【考点】浮力的产生原因、阿基米德原理。
9.(2017·南通)“海翼”号深海滑翔机,刷新了下潜深度的世界纪录。“海翼”号通过改变自身油囊体体积实现浮沉,如图,下沉时,油囊体积变小,滑翔机所受浮力 ,海水对它的压强将 ;当机翼对水施加向后的推力时,由于力的作用是 ,滑翔机会获得向前的动力;深海中的滑翔机利用声呐装置与海面联系,声呐是利用 波传递信息的。
【解析】物体在液体中受到的浮力等于其排开液体的重量。如果物体体积变小,它受到的浮力将变小;液体内部压强,随深度的增加而增加;物体与物体之间的作用力是相互的,一个物体对另一个物体施加力的作用,它同时也会受到另一个物体力的作用;声呐是利用超声波来工作的。
【答案】变小、变大、相互的、超声波。
【考点】浮力、液体压强、力的相互作用、超声波。
10.(2017·安顺)在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时,请你根据图所示实验操作,从中选出一些图,针对某一个因素进行研究,并通过分析弹簧测力计的示数,说明你的探究结果。
(1)探究的因素是: ;选用的图是: (填图中的序号)。
(2)小明想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”,他找来薄铁片,烧杯和水进行实验,实验步骤如下:
步骤一:将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底;
步骤二:将铁片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上。
①通过分析可知,第一次铁片受到的浮力 第二次铁片受到的浮力(选填“大于”、“等于”或“小于”);
②小明得出:物体受到的浮力与其形状有关,小明得出错误结论的原因是:他只关注了铁片 的改变,忽视了 对浮力大小的影响。
【解析】根据公式:,可知物体在液体所受到的浮力,与物体浸入液体的体积有关,所以在探究影响浮力大小的因素问题上,我们首先探究浮力大小与物体排开液体的体积有关。
解答如下:
(1)探究的因素是浮力大小与物体排开液体的体积的关系;选用的图是应该是①②④。
(2)小明想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”,他找来薄铁片,烧杯和水进行实验,实验步骤如下:
步骤一:将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底;
步骤二:将铁片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上。
①通过分析可知,第一次铁片受到的浮力小于第二次铁片受到的浮力;
②小明得出:物体受到的浮力与其形状有关,小明得出错误结论的原因是他只关注了铁片形状的改变,忽视了排开水的体积对浮力大小的影响。
【答案】(1)①②④;(2)①小于、②形状、排开水的体积。
【考点】影响浮力大小的因素探究实验。
知识点精析
考点概览
典例精析
跟踪训练
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10.1 浮力跟踪训练(附解析)(人教版)
一、选择题
1.如图所示,Q为铜制零件,其上部为边长L=0.2m的立方体,下部为边长l=0.1m的立方体.Q的下表面与容器底部粘合,且水面恰好与Q上表面相平,则零件所受的浮力为(g取10N/kg)(  )。
A.0N B.20N C.60N D.80N
2.如图,实心物体A、B悬挂在弹簧测力计下并浸没在水中,当把盛水槽移走后,发现弹簧测力计的示数增加了相同的数值,那么A、B必有相同的 ( )。
A.体积 B.质量 C.密度 D.重力
3.将金属块挂在弹簧测力计下端,先后浸没在水和酒精中,金属块静止时弹簧测力计的示数如图中甲、乙所示.则下列关于金属块的几个物理量计算正确的是(  )。
A.在水中受到的浮力为2N;B.质量为3kg;
C.体积为10cm3;D.密度为3.0×103kg/m3
4.如图所示,在容器中放一个上、下底面积均为10cm2、高为5cm,体积为80cm3的均匀对称石鼓,其下底表面与容器底部完全紧密接触,石鼓全部浸没于水中且其上表面与水面齐平,则石鼓受到的浮力是(  )(取g=10N/kg)。
A. 0 B. 0.3N C. 0.5N D. 0.8N
5.如图所示,重5 N的石块浸没在水中称时为3 N,则石块受到的浮力为(  )。
A.2 N B.3 N C.5 N D.8 N
6.小张看到鸡蛋浮在盐水面上,如图所示,他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉。在此过程中,鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图象可能是下图中的(  )。
                      
7.如图所示,在一只不计重力和厚度的塑料袋中装入大半袋水,用弹簧测力计钩住并将其慢慢浸入水中,直至塑料袋中的水面与容器中的水面相平。此过程中弹簧测力计的示数(  )。
A.逐渐减小到零 B.先减小后增大 C.始终保持不变 D.逐渐增大
8.南海黄岩岛事件后,中国制造航母的呼声越来越高,图中国航母的设想图。一艘航母的舰载机飞离航母后,则(  )。
A.航母将上浮,所受浮力减小;B.航母将上浮,所受浮力增大;
C.航母将下沉,所受浮力增大;D.航母将下沉,所受浮力减小
9.“094型”潜艇是我国自行研制的新一代潜艇,当它从深海中上浮而未露出水面的过程中,它受到海水的( )。
A.压强减小,浮力减小;B.压强不变,浮力不变;
C.压强减小,浮力不变;D.压强增大,浮力增大
二、填空题
10.将重为2 N的木块放入烧杯中,静止时木块所受浮力的大小为 N,浮力的方向 。木块排开水的体积为________m3;放入木块后,烧杯底部所受水的压强________(填“变大”“变小”或“不变”)。(取g=10 N/kg)
11.一个重12 N,体积为800 cm3的小球,用手抓住将它浸没在水中,它受到的浮力是________N;松开手后,小球将________(填“上浮”“下沉”或“悬浮”),此过程中小球受到水的压强________(填“变大”“变小”或“不变”),浮力________(填“变大”“变小”或“不变”)。(取g=10 N/kg)
12.如图所示,A、B、C三个体积相同的实心球,放入某液体中静止,则它们所受的浮力大小关系是 ,它们的密度大小关系是 。
13.小刚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酒精),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究;下图表示探究的过程及有关数据。
(1)分析②、③、④,说明浮力大小跟   有关。
(2)分析   ,说明浮力大小跟液体的密度有关。
(3)物体完全浸没在酒精中所受的浮力是   N。
(4)根据图中的实验数据,该金属块的密度是   kg/m3。(g取10N/kg)
10.1 浮力跟踪训练解析(人教版)
一、选择题
1.如图所示,Q为铜制零件,其上部为边长L=0.2m的立方体,下部为边长l=0.1m的立方体.Q的下表面与容器底部粘合,且水面恰好与Q上表面相平,则零件所受的浮力为(g取10N/kg)(  )。
A.0N B.20N C.60N D.80N
【解析】知道浮力的产生是上下表面的压强差,那么下部立方体由于与与容器底部粘合,水没有产生向上的压力;上部立方体的下表面积的一部分受到压力,则求出受力面积,利用p=ρgh求出下表面的压强,然后利用F=PS即可求得立方体受到水对它的浮力大小。
解答:因为下部立方体由于与与容器底部粘合,所以水没有产生向上的压力。
因为上部立方体的下表面积的一部分(与水接触)受到向上的压力,
所以S=L2-l2=(0.2m)2-(0.1m)2=0.03m2,
上部立方体的下表面的压强为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000pa,
因为浮力的产生是上下表面的压强差,所以F浮=pS=2000Pa×0.03m2=60N。
故选C。
【考点】浮力的产生。
2.如图,实心物体A、B悬挂在弹簧测力计下并浸没在水中,当把盛水槽移走后,发现弹簧测力计的示数增加了相同的数值,那么A、B必有相同的 ( )。
A.体积 B.质量 C.密度 D.重力
【解析】把盛水槽移走后,发现弹簧测力计的示数增加了相同的数值,说明A、B受到的浮力大小相等,由F浮=ρ水gV排得,A、B排开水的体积相等,即A、B具有相同的体积。
故选A。
【考点】影响浮力大小的因素。
3.将金属块挂在弹簧测力计下端,先后浸没在水和酒精中,金属块静止时弹簧测力计的示数如图中甲、乙所示.则下列关于金属块的几个物理量计算正确的是(  )。
A.在水中受到的浮力为2N;B.质量为3kg;
C.体积为10cm3;D.密度为3.0×103kg/m3
【解析】(1)物体浸没在液体中受到浮力、重力、拉力作用,其关系是:G=F浮+F拉,根据物体浸没在不同液体中重力相等计算出排开液体的体积,即物体体积;(2)根据阿基米德原理计算出物体浸没在水中受到的浮力;(3)根据G=F浮+F拉,计算出物体的重力;(4)根据密度计算公式计算出物体密度。
解答:(1)物体浸没在液体中受到浮力、重力、拉力作用,其关系为G=F浮+F拉,
浸没在水中:G=F浮1+F拉1,浸没在酒精中:G=F浮2+F拉2,即F浮1+F拉1=F浮2+F拉2,
又由阿基米德原理F浮=ρ液gV排,
ρ水gV排+F拉1=ρ酒精gV排+F拉2,即1.0×103kg/m3×10N/kg×V排+2N=0.8×103kg/m3×10N/kg×V排+2.2N,
V排=1×10-4m3,物体完全浸没,故V物=V排=1×10-3m3,故选项C错误。
(2)在水中受到的浮力F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m=1N,故选项A错误。
(3)浸没在水中时,重力G=F浮1+2N=1N+2N=3N,质量;故B错误。
(4)物体的密度,故选项D正确。故选D。
【考点】浮力的计算。
4.如图所示,在容器中放一个上、下底面积均为10cm2、高为5cm,体积为80cm3的均匀对称石鼓,其下底表面与容器底部完全紧密接触,石鼓全部浸没于水中且其上表面与水面齐平,则石鼓受到的浮力是(  )(取g=10N/kg)。
A. 0 B. 0.3N C. 0.5N D. 0.8N
【解析】由于下底面与容器紧密接触,因为圆柱底面与水缸底面紧密接触,所以没有向上的压力,又圆柱上底面与水面相平,所以也没有向下的压力,这部分与浮力无关,排开水的体积的计算应去掉中间圆柱的体积。
石鼓排开水的体积:v排=80cm3-10cm2×5cm=30cm3=30×10-6m3,
石鼓受到水的浮力:F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×30×10-6m3=0.3N。
故选B。
【考点】浮力计算。
5.如图所示,重5 N的石块浸没在水中称时为3 N,则石块受到的浮力为(  )。
A.2 N B.3 N C.5 N D.8 N
【解析】石块所受浮力等于石块在空气中的重力减去石块在水中时测力计的示数。
由题知,G=8N,F示=5N,
则石块受到的浮力:F浮=G-F示=8N-5N=3N;故选B。
【考点】浮力概念。
6.小张看到鸡蛋浮在盐水面上,如图所示,他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉。在此过程中,鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图象可能是下图中的(  )。
                      
【解析】刚开始鸡蛋漂浮在水面上,是因为盐水的密度大于鸡蛋的密度,缓慢加入清水的过程使得液体密度减小,但是在等于鸡蛋密度前,鸡蛋仍处于漂浮状态,仍是平衡,浮力仍然等于重力,因此浮力在第一阶段是不变化的。当盐水密度小于鸡蛋密度时,鸡蛋会沉底,此后鸡蛋排开水的体积不再变化,根据浮力公式,体积不变而密度逐渐减小所以浮力逐渐减小,但是液体的密度会逐渐趋于水的密度,所以浮力会趋于等于在清水中的浮力而不可能减小到0;A错,D对。
【考点】影响浮力大小的因素。
7.如图所示,在一只不计重力和厚度的塑料袋中装入大半袋水,用弹簧测力计钩住并将其慢慢浸入水中,直至塑料袋中的水面与容器中的水面相平。此过程中弹簧测力计的示数(  )。
A.逐渐减小到零 B.先减小后增大 C.始终保持不变 D.逐渐增大
【解析】塑料袋慢慢浸入水的过程中,塑料袋排开水的体积增大,水的密度不变,水对塑料袋的浮力增大,而塑料袋内水受到的重力=拉力+浮力,物体的重力不变,浮力增大,弹簧测力计对物体的拉力(示数)减小;当袋内水面与烧杯中的水面相平,则排开水的体积等于袋内水的体积,根据阿基米德原理,此时排开水的重力等于袋内水的重力,所以测力计的示数应为零。
解答:在塑料袋慢慢浸入水的过程中(袋内水面与烧杯中的水面相平之前),F浮=ρ水gV排,塑料袋排开水的体积增大,所以水对塑料袋的浮力F浮增大。
因为弹簧测力计的示数:F′=G-F浮,G不变,水对塑料袋的浮力F浮增大,
所以弹簧测力计的示数将变小。
当袋内水面与烧杯中的水面相平时,排开水的体积等于袋内水的体积,即:V排=V水,
所以排开水的重力等于袋内水的重力,即:F浮′=G水,所以测力计的示数应为零。故选A。
【考点】浮力大小计算。
8.南海黄岩岛事件后,中国制造航母的呼声越来越高,图中国航母的设想图。一艘航母的舰载机飞离航母后,则(  )。
A.航母将上浮,所受浮力减小;B.航母将上浮,所受浮力增大;
C.航母将下沉,所受浮力增大;D.航母将下沉,所受浮力减小
【解析】航母漂浮于水面上,则由浮沉条件可知航母的重力与浮力的关系,由舰载机起飞后重力的变化可知浮力的变化,再根据阿基米德原理判断上浮还是下沉。
解答:因为舰载机飞离后,航母仍漂浮,所以F浮=G,
但航母自重G减小,所以航母所受浮力减小,又因为F浮=ρ水V排g,所以排开水的体积要减小,航母将上浮一些。
所以B符合题意,A、C、D不符合题意。故选B。
【考点】物体的浮沉条件及其应用。
9.“094型”潜艇是我国自行研制的新一代潜艇,当它从深海中上浮而未露出水面的过程中,它受到海水的( )。
A.压强减小,浮力减小;B.压强不变,浮力不变;
C.压强减小,浮力不变;D.压强增大,浮力增大
【解析】物体受到的浮力等于物体排开液体的重量,物体只要浸没在液体中,它排开液体的体积不变,受到的浮力不变。液体内部的压强与其深度成正比。当潜艇上浮过程中,深度逐渐变小,液体压强逐渐变小。
从以上给出的答案看,正确的是C。
【答案】C。
【考点】阿基米德原理、液体的压强。
二、填空题
10.将重为2 N的木块放入烧杯中,静止时木块所受浮力的大小为 N,浮力的方向 。木块排开水的体积为________m3;放入木块后,烧杯底部所受水的压强________(填“变大”“变小”或“不变”)。(取g=10 N/kg)
【解析】因为木块漂浮,知道木块重,利用漂浮条件求木块受到水的浮力,再根据阿基米德原理求出木块排开水的体积;放入木块后,木块排开了一定体积的水,使烧杯内的水位上升(水深变大),根据液体压强的公式分析烧杯底部所受水的压强变化。
  解答:木块漂浮,木块受到的浮力:F浮=G=2 N,浮力的方向是竖直向上;
因为F浮=ρ水V排g,所以木块排开水的体积:
V排===2×10-4 m3;
放入木块后,水深h变大,因为p=ρgh,所以烧杯底部所受水的压强变大。
答案:2,向上,2×10-4 ,变大。
【考点】液体的压强的计算;物体的浮沉条件及其应用。
11.一个重12 N,体积为800 cm3的小球,用手抓住将它浸没在水中,它受到的浮力是________N;松开手后,小球将________(填“上浮”“下沉”或“悬浮”),此过程中小球受到水的压强________(填“变大”“变小”或“不变”),浮力________(填“变大”“变小”或“不变”)。(取g=10 N/kg)
【解析】(1)由浮力等于排开水的重力可求得物体所受浮力及运动中浮力的变化;(2)由浮沉条件可知小球的运动状态;由液体压强的特点可知小球受到水的压强的变化。
解答:物体完全浸没水中,则所受浮力F=ρgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×800cm3=8N;并且浮力大小只与排开水的体积有关和深度无关,故下沉时浮力大小不变;
因G>F,小球受合力向下,故小球将下沉;在下沉过程中,小球所在深度变大,由P=ρgh可得,小球所受压强变大,但浮力不变。
故答案为:8,下沉,变大,不变。
【考点】液体的压强的计算;物体的浮沉条件及其应用。
12.如图所示,A、B、C三个体积相同的实心球,放入某液体中静止,则它们所受的浮力大小关系是 ,它们的密度大小关系是 。
【解析】(1)由图可知,ABC三个球排开液体的体积大小关系,利用阿基米德原理的推导公式F浮=ρ液V排g比较受浮力的大小关系;(2)在(1)中求出A、B、C三球受到的浮力的大小关系,根据漂浮条件得出A、B、C三球重力的大小关系,又因为B球的体积相同,再根据密度公式和重力公式G=mg得出三球的密度关系。
解答:(1)如图,三个球排开液体的体积:VA<VB<VC,
因为F浮=ρ液V排g,所以三个球受到的浮力:FA<FB<FC。
(2)图中,A、B球均为漂浮,C为悬浮,因为F浮=G球,所以GA<GB<GC;
因为G=mg=ρvg,球的体积相同,所以ρA<ρB<ρC。
故答案为:FA<FB<FC,ρA<ρB<ρC。
【考点】浮力大小的计算;密度公式的应用;重力的计算;物体的浮沉条件及其应用。
13.小刚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酒精),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究;下图表示探究的过程及有关数据。
(1)分析②、③、④,说明浮力大小跟   有关。
(2)分析   ,说明浮力大小跟液体的密度有关。
(3)物体完全浸没在酒精中所受的浮力是   N。
(4)根据图中的实验数据,该金属块的密度是   kg/m3。(g取10N/kg)
【解析】(1)探究浮力与物体排开液体体积的关系,应控制物体排开液体密度相同而排开液体的体积不同,由图示根据F浮=G﹣F分析解答;(2)分析图示实验,根据实验控制的变量与实验现象得出结论;(3)物体重力与测力计示数示数之差是物体受到的浮力;(4)根据G=mg求出质量,根据F浮=G排=ρ液gV排,求出体积,再利用密度公式求其密度。
解答:(1)由图②③④可知,液体的密度相同而物体排开液体的体积不同,物体排开液体的体积越大,弹簧测力计示数越小,由F浮=G﹣F可知物体受到的浮力越大,由此可得:浮力大小跟排开液体中的体积有关;
(2)探究浮力大小与液体的密度有关时应控制排开液体的体积相同,液体密度不同;
由图可知,由①④⑤所示实验分析可说明说明浮力大小跟液体的密度有关;
(3)由图可知,物体的重力G=12N,物体浸没在酒精中时测力计示数为7.6N,则所受的浮力是:F浮=G﹣F=12N﹣7.6N=4.4N;
(4)根据G=mg可得,金属块质量:,
图④中金属块浸没在水中时,测力计示数为7N,由F浮=G排=ρ液gV排得金属块体积:

所以金属块的密度为:。
【答案】(1)排开液体的体积;(2)①④⑤;(3)4.4;(4)2.4×103。
【考点】探究浮力大小的实验。
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