第十章 流体的力现象 专题训练 (共3份打包,含解析)

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名称 第十章 流体的力现象 专题训练 (共3份打包,含解析)
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文件大小 1.8MB
资源类型 教案
版本资源 教科版
科目 物理
更新时间 2019-04-26 18:33:13

文档简介

专题训练(六)
[利用浮力测密度]

1.“称重法”测密度:
(1)求固体密度:①求质量:弹簧测力计测出物体重力G,通过重力计算出质量m;②求体积:根据F浮=G-F计算出浮力(F为物体浸没在水中时弹簧测力计的示数),再根据阿基米德原理的推导式可得:V排=,因为浸没,所以V物=V排。③求密度:根据ρ=求出密度。(2)求液体密度:①求体积:根据F浮=G-F求出物体浸没在水中受到的浮力,根据V物=V排=求出物体体积;②求密度:根据F′浮=G-F′求出物体浸没在未知液体中的浮力,由ρ液=求出未知液体的密度。
2.“浮沉法”测密度:一般由“漂浮”得出物重或质量,G=F浮=G排=ρ液V排g,m=m排;由“浸没”得出物体的体积,V=V排;进而根据ρ=求出密度。
3.“漂浮法”测密度:(1)只在一种液体中漂浮时,F浮=G,ρ液gV排=ρ物gV物,得ρ液=ρ物或ρ物=ρ液。(2)自重不变的物体在不同的液体中漂浮时,浮力相等,露出液面的体积不同,V排不同,根据ρ1V排1=ρ2V排2计算密度。(3)底面积不变、自重变化的物体在不同液体中漂浮时,一般物体浸入液体的深度已知(或浸入深度的比例已知),应用平衡力、阿基米德原理和比例式解题。
4.“测排法”测密度:利用天平测出物体的“体积”,物体体积等于浸没时排开液体的体积,V=V排=。
?类型一 “称重法”测密度(V物=V排)
1.小明在溪边捡到一个形状不规则的漂亮小石块,拿在手里沉甸甸的,他想测出小石块的密度,但手边只有弹簧测力计,于是他找来一根细线和一个盛有水的烧杯,进行了如下实验:(g取10 N/kg)
图Z-6-1
(1)将小石块悬挂在弹簧测力计下端,示数如图Z-6-1甲所示,则小石块的重力为________N。
(2)将小石块慢慢浸入水中,弹簧测力计示数将逐渐________(选填“变大”“变小”或“不变”);小石块浸没到水中后,弹簧测力计的示数如图乙所示,此时小石块在水中所受的浮力为________N;小石块的体积为__________m3。
(3)小石块的密度为________kg/m3。
(4)若将图乙烧杯中的清水换成盐水,弹簧测力计的示数将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
2.将一重27 N的金属块浸没在水中,静止时弹簧测力计的示数是17 N,则它受到的浮力为________N;现将它浸没在另一种液体中,静止时弹簧测力计的示数为15 N,则液体的密度为 __________kg/m3。(g取10 N/kg)
?类型二 “浮沉法”测密度
3.如图Z-6-2所示,当溢水杯盛满密度为ρ1的液体时,把实心物块放入杯中,物块漂浮,静止后溢出的液体质量为m1;当溢水杯盛满密度为ρ2的液体时,把同一物块放入杯中,物块沉底,静止后溢出的液体质量为m2。则物块的密度为(  )
图Z-6-2
A.ρ1 B.ρ1
C.ρ2 D.ρ2
4.下面是张超同学利用量筒和水测量橡皮泥密度的实验过程及分析,请完成下列填空。
(1)在量筒中装适量的水,读出水面对应的刻度值V1=________mL。
(2)把橡皮泥捏成碗状,小心放入量筒使之漂浮在水面上,读出此时水面对应的刻度值V2,根据漂浮原理可求出橡皮泥的质量m=________g。(g取10 N/kg)
(3)再把橡皮泥团成球放入量筒使之沉入水底,读出此时水面对应的刻度值V3。
(4)利用密度计算公式可推导出橡皮泥密度的表达式:ρ=____________。
图Z-6-3是整个实验的操作情景,由图中读数可算出橡皮泥的密度是________kg/m3。
图Z-6-3
5.用排水法可以测出矿石密度。先向量筒倒入适量的水,如图Z-6-4甲所示,再将小空瓶放入量筒内,然后将小矿石放入该空瓶中,稳定后量筒中的水面高度分别如图乙、丙所示,最后将小空瓶从量筒中拿出,让小矿石沉入量筒底,如图丁所示,则:
图Z-6-4
(1)量筒中有________mL的水。
(2)按图________和图________的操作,可测出矿石的重力,其值为________N。(g取10 N/kg)
(3)矿石的密度为________g/cm3。
? 类型三 “漂浮法”测密度
6.将一重为4 N的金属筒容器,开口向上放入水中,有的体积露出水面。如在筒内装入100 cm3的某种液体后,金属筒有的体积没在水中,已知
ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,则金属筒的容积是________m3(筒壁厚度不计),装入金属筒内液体的密度是________kg/m3。
7.为了探究某种液体的密度ρ,给你一支粗细均匀的圆柱体平底试管,一些铁砂粒,两个烧杯,一个烧杯盛有适量的水,一个盛有待测液体,如图Z-6-5所示,已知水的密度为ρ水。
(1)要测出待测液体的密度,还需要的实验器材是____________。
(2)写出简单的探究步骤,并写出待测液体的密度表达式。
图Z-6-5
?类型四 “测排法”测密度
8.某同学想测出一块鹅卵石的密度,于是他找来如下器材:天平(含砝码)、一个烧杯、细线(质量和体积均不计)、足量的水。探究过程如下:
天平横梁在水平位置平衡后,该同学进行了如下操作:
图Z-6-6
a.如图Z-6-6甲所示,鹅卵石的质量为________g;
b.如图乙所示,在烧杯中装入适量的水,用调好的天平测得其总质量为72 g;
c.如图丙所示,吊起用细线系好的鹅卵石,使其浸没在水中(不接触容器壁和容器底),此时测得总质量为97 g;
d.该同学求出的鹅卵石体积为________cm3,鹅卵石的密度为________kg/m3。

详解详析
1.(1)2.6 (2)变小 1 1×10-4
(3)2.6×103 (4)变小
2.10 1.2×103
[解析] (1)金属块受到水的浮力:F浮=G-F拉=27 N-17 N=10 N。
(2)根据F浮=ρ液V排g,金属块排开水的体积:
V排===1×10-3 m3,
金属块浸没在水中,所以金属块的体积:V=V排=1×10-3 m3,
金属块受到液体的浮力:F浮′=G-F拉′=27 N-15 N=12 N,
由F浮=ρ液V排g得ρ液===1.2×103 kg/m3。
3.D [解析] 漂浮时,G=F浮=G排,m=m1;
沉底时,V=V排=;密度ρ===ρ2。
4.(1)50 (2)14
(4) 1.75×103
[解析] (1)量筒每一个大格代表10 mL,每一个小格代表2 mL,橡皮泥浸入之前水面对应的示数为V1=50 mL。
(2)橡皮泥漂浮在水面时对应的示数为V2=64 mL,橡皮泥漂浮在水面上,排开水的体积为V=V2-V1=64 mL-50 mL=14 mL=14 cm3=1.4×10-5 m3。
G=F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.4×10-5 m3=0.14 N。
m===0.014 kg=14 g。
(4)橡皮泥团成球浸没在水中,水面对应的示数为V3=58 mL。
橡皮泥漂浮在水面上,受到的重力等于排开水的重力,所以橡皮泥的质量等于排开水的质量,
则m=m排=(V2-V1)ρ水,橡皮泥的体积为V=V3-V1,
所以橡皮泥的密度:ρ====1.75 g/cm3=1.75×103 kg/m3。
5.(1)50 (2)乙 丙 0.1 (3)2.5
[解析] V石排=70 cm3-60 cm3=10 cm3=10-5 m3,V石=54 cm3-50 cm3=4 cm3,G石=F浮=ρ水gV石排=1×103 kg/m3×10 N/kg×10-5m3=0.1 N,m石===0.01 kg=10 g,ρ石===2.5 g/cm3。
6.6×10-4 1.5×103
[解析] (1)金属筒漂浮,F浮=G筒=4 N。
V排===4×10-4 m3,
因为有的体积露出水面,所以V筒==×4×10-4 m3=6×10-4 m3。
(2)装入液体后的浮力:F浮′=ρ水gV筒=1×103 kg/m3×10 N/kg××6×10-4 m3=5.5 N,
装入液体后的浮力等于金属筒的重力加上液体的重力,所以G液=F浮′-G筒=5.5 N-4 N=1.5 N,筒内液体的密度ρ===1.5×103 kg/m3。
7.(1)刻度尺
(2)步骤及表达式:①将平底试管中装入适量的铁砂粒制成密度计;
②将制成的密度计放入装有水的烧杯中,用刻度尺测出试管浸入水中的深度L1;
③将制成的密度计放入装有待测液体的烧杯中,用刻度尺测出试管浸入液体中的深度L2;
④计算可得待测液体的密度为ρ液=。
8.67 25 2.68×103
专题训练(七)
[压强和浮力的综合应用]

浮力和压强的知识紧密相通,中考命题往往综合考查两个知识点,要求我们要深入理解压强和浮力的相关概念和特点,并要灵活运用浮力和压强的知识。
1.“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,它受到的海水的(  )
A.压强减小,浮力不变
B.压强减小,浮力增大
C.压强减小,浮力减小
D.压强增大,浮力不变
2.如图Z-7-1所示是小金鱼吐出的小气泡自深水处向上冒的过程中,所受浮力和水对它的压强变化情况描述正确的是(  )
A.浮力不变,压强逐渐减小
B.浮力变大,压强逐渐减小
C.浮力变大,压强不变
D.浮力不变,压强不变
图Z-7-1
3.如图Z-7-2所示,航母上的舰载机群飞离后,航母受到的浮力F及其底部受到水的压强p的变化情况是(  )
图Z-7-2
A.F减小,p增大 B.F增大,p减小
C.都减小 D.都增大
4.如图Z-7-3所示,装有不同液体的甲、乙两烧杯中放入两个完全相同的物体,当物体静止后两烧杯中液面恰好相平。液体对甲、乙两烧杯底部的压强分别是p甲、p乙,液体对两物体的浮力分别是F甲、F乙,则对它们的判断正确的是(  )
图Z-7-3
A.p甲>p乙,F甲=F乙
B.p甲=p乙,F甲>F乙
C.p甲=p乙,F甲<F乙
D.p甲<p乙,F甲=F乙
5.如图Z-7-4所示,将三个完全相同的鸡蛋分别放入盛有不同液体的烧杯中,鸡蛋在甲杯中沉底,在乙杯中悬浮,在丙杯中漂浮,且各杯中液体深度相同。则下列判断正确的是(  )
图Z-7-4
A.三种液体的密度关系为ρ甲=ρ乙>ρ丙
B.鸡蛋排开三种液体的质量关系为m甲=m乙>m丙
C.鸡蛋受到三种液体的浮力关系为F甲<F乙=F丙
D.三种液体对容器底部的压强关系为p甲=p乙>p丙
6.如图Z-7-5所示,在三个相同的容器中装有质量相同的水,将木块A、金属块B按不同的方式放入水中,待A、B静止时,三个容器中木块A下表面所受的压强相比较,正确的是(  )
图Z-7-5
A.p甲>p乙>p丙 B.p甲=p乙>p丙
C.p甲7.如图Z-7-6甲所示为盛水的烧杯,上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体,将圆柱体缓慢下降,直至将圆柱体全部浸入水中,整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像如图乙所示,g取10 N/kg,下列说法正确的是(  )
图Z-7-6
A.圆柱体受到的重力是6 N
B.圆柱体受到的最大浮力是3 N
C.圆柱体的密度是1.5×103 kg/m3
D.当圆柱体刚好浸没时,下表面受到水的压强为800 Pa
8.如图Z-7-7所示,大鱼和小鱼浸没在同种液体中,________所受的浮力较大;________受到水的压强较大。(均选填“大鱼”或“小鱼”)
图Z-7-7
9.如图Z-7-8所示,在一气球下面拴一小物块,并把它们浸没在水中,当它们在水中不断下沉的过程中,气球受到的液体压强________,受到的浮力________。(均选填“增大”“减小”或“不变”)。
图Z-7-8
10.如图Z-7-9所示,将重为5 N的木块放入烧杯中,静止时木块所受浮力的大小为________N,放入木块后,烧杯底部所受水的压强与原来相比________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
图Z-7-9
11.如图Z-7-10所示,一个边长为10 cm的正方体浸没在水下,它下表面距水面30 cm。则物体下表面受到水的压强是________ Pa,物体受到的浮力是________N。(g=9.8 N/kg)
图Z-7-10
12.在溢水杯中装满水(水面与溢水口齐平),水深为10 cm,水的质量为5 kg,向水中放入一块重3 N的木块,溢出的水全部用小烧杯接住(如图Z-7-11所示),则水溢出后溢水杯底受到水的压强是________Pa,小烧杯中水的重力等于________N。(g取10 N/kg)
图Z-7-11
13.将边长为10 cm的实心正方体木块轻轻地放入盛满水的大烧杯内,待木块静止时,从杯中溢出600 g的水,如图Z-7-12所示。求:(g取10 N/kg)
(1)木块所受到的浮力。
(2)木块下表面受到的水的压强。
图Z-7-12
14.如图Z-7-13所示,金属块在空气中称时弹簧测力计的示数为15 N,把它浸没在水中,弹簧测力计的示数为10 N,若盛水容器的底面积为100 cm2,金属块放入后水没有溢出。g取10 N/kg。求:
(1)金属块受到的浮力。
(2)金属块浸没在水中后,水面升高的高度,水对容器底部的压强增加量。
图Z-7-13

详解详析
1.A [解析] 上浮过程中,潜艇在水中的深度越来越小,根据公式p=ρgh可知,它受到的液体压强减小;潜艇始终没有露出水面,故其排开水的体积大小不变,根据F浮=ρ液gV排可知,它受到的浮力不变。
2.B [解析] 气泡在上升过程中,距离液面越来越近,所处深度h变小,根据公式p=ρgh可知气泡受到的压强在不断减小;气泡的体积在不断变大,则排开水的体积V排变大,根据公式F浮=ρ液gV排可知气泡受到的浮力在不断变大。
3.C [解析] 舰载机群飞离后,航母仍漂浮,但自重G减小,又F浮′=G,航母所受浮力减小。F浮=ρ水V排g,排开水的体积减小,航母将上浮
一些,航母底部所处的深度减小,又p=ρgh,航母底部所受的压强将减小。
4.A [解析] 这两个物体所受的浮力都等于自身的重力,两物体所受浮力相等;由物体的沉浮条件可知,甲中液体的密度大于乙中液体的密度,根据公式p=ρgh可知,h相等时,ρ越大,p越大,故p甲>p乙。
5.C [解析] 鸡蛋在甲中沉底,甲的密度小于鸡蛋的密度;在乙中悬浮,乙的密度等于鸡蛋的密度;在丙中漂浮,丙的密度大于鸡蛋的密度,所以丙的密度最大,甲的密度最小,A错误;鸡蛋在甲中沉底,浮力小于鸡蛋的重力,则排开液体的质量小于鸡蛋的质量;乙悬浮,丙中漂浮,则乙、丙中鸡蛋受到的浮力等于鸡蛋的重力,即乙、丙中鸡蛋排开液体的质量等于鸡蛋的质量,所以m甲<m乙=m丙,B错误;由B知,甲中鸡蛋受到的浮力小于重力,乙、丙中鸡蛋受到的浮力等于重力,所以鸡蛋受到三种液体的浮力大小关系为F甲<F乙=F丙,C正确;三种液体的深度相同,丙的密度最大,甲的密度最小,由p=ρ液gh得,三种液体对容器底的压强大小关系是p甲<p乙<p丙,D错误。
6.A 
7.C [解析] 由图像可知,当h=0时,弹簧测力计的示数为9 N,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知,G=F拉=9 N,故A错误;由图像CD段可知物体浸没后排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,则圆柱体受到的浮力F浮=G-F=9 N-3 N=6 N,故B错误;图像中CD段是圆柱体浸没后的情况,此时圆柱体受到的拉力F=3 N,则圆柱体受到的浮力F浮=G-F=9 N-3 N=6 N。圆柱体受到的浮力:F浮=ρ水gV排,物体的体积:V物=V排===6×10-4 m3,由公式G=mg可求出物体的质量m===0.9 kg,则圆柱体的密度ρ物===1.5×103 kg/m3,故C正确;下表面受到水的压强p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.04 m=400 Pa,故D错误。
8.大鱼 小鱼
[解析] 由公式F浮=ρ液gV排可知,水的密度一定,大鱼排开水的体积大,所以大鱼所受浮力大;由公式p=ρgh可知,水的密度一定,小鱼所在深度大,所以小鱼受到的压强较大。
9.增大 减小
[解析] 在水中不断下沉的过程中,气球所处深度增大,根据p=ρgh可知,液体密度不变时,气球受到水的压强增大。因气球受到的压强变大,体积逐渐减小,排开水的体积减小,根据F浮=ρ液V排g可知,气球受到的浮力逐渐减小。
10.5 变大
[解析] 木块漂浮,木块受到的浮力:F浮=G=5 N,浮力方向竖直向上;放入木块后,水的深度h变大,根据p=ρgh可知,容器底所受压强变大。
11.2.94×103 9.8
[解析] 物体下表面距水面h=30 cm=0.3 m,则物体下表面受到水的压强:
p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.3 m=2.94×103 Pa;
物体的体积:
V物=0.1 m×0.1 m×0.1 m=0.001 m3,
物体浸没在水中,所以V物=V排=0.001 m3,
F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.001 m3=9.8 N。
12.1000 3
[解析] 水溢出后液面高度不变,溢水杯底受到水的压强为p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=1000 Pa;木块漂浮,故浮力等于木块的重力,等于排开水的重力,所以小烧杯中水的重力为3 N。
13.(1)木块受到的浮力:
F浮=G排=m排g=0.6 kg×10 N/kg=6 N。
(2)木块下表面受到的水的压力:
F=F浮=6 N,S=0.01 m2,
木块下表面受到的水的压强:
p===600 Pa。
14.(1)金属块受到的浮力:
F浮=G-F′=15 N-10 N=5 N。
(2)金属块排开水的体积:
V排===5×10-4 m3,
水面上升的高度:
Δh===0.05 m,
水对容器底的压强增加量:
Δp=ρ水gΔh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.05 m=500 Pa。
专题训练(五)
[浮力的分析与计算]

浮力的四个分析计算方法:
(1)压力差法:浸在液体中的物体受到液体向上的压力为F向上,向下的压力为F向下,则F浮=F向上-F向下,该方法适用于深度已知且形状规则的正方体、长方体或圆柱体。
(2)称重法:把物体挂在弹簧测力计上,记下弹簧测力计的示数为G,再把物体浸入液体中,记下弹簧测力计的示数为F,则F浮=G-F。
(3)阿基米德原理法:利用阿基米德原理:F浮=G排=ρ液gV排,它普遍适用于计算任何形状的物体受到的浮力。
(4)沉浮条件法:①物体悬浮或漂浮时,物体处于平衡状态,由二力平衡条件可知:F浮=G物。注意:悬浮时是浸没在液体中,V排=V物;漂浮时:V排?类型一 压力差法
1.物块浸没在液体中,受到液体对它向上、向下的压力分别为15 N、5 N,其受到浮力的大小为(  )
A.5 N  B.10 N  C.15 N  D.20 N
2.一正方体物块边长为10 cm,放在水中,当它上表面距离水面5 cm,并与水面平行时,如图Z-5-1所示。求:
(1)物块上下表面受到的压强差。
(2)物块上下表面受到的压力差。
(3)物块受到的浮力。
图Z-5-1
?类型二 称重法
3.一物体挂在弹簧测力计下,示数为8 N,当它浸入水中时,示数为3 N,此时物体所受的浮力为(  )
A.3 N B.5 N C.8 N D.11 N
4.如图Z-5-2所示,林红同学利用以下器材进行了探究实验:(1)图A中用细线将石块挂在弹簧测力计下,测出它的________大小;(2)将石块浸入装满水的溢水杯中如图B所示,石块所受浮力是________N;(3)比较图B和图C可知,石块在水中所受浮力与浸没的________无关。
图Z-5-2
5.如图Z-5-3甲所示,小宇用弹簧测力计吊着金属块逐渐放入水中,图乙反映了这个过程中弹簧测力计的示数随金属块浸入水中的深度的变化情况,请分析图像回答:(g取10 N/kg)
(1)金属块的质量是多少?
(2)金属块浸没在水中时所受的浮力是多大?
图Z-5-3
?类型三 阿基米德原理法
6.在“探究浮力的大小”的实验中,林红同学做了如图Z-5-4所示实验,由左向右4步实验中,弹簧测力计的示数F1、F2、F3、F4之间的大小关系是(  )
图Z-5-4
A.F2-F3=F4-F1 B.F1-F4=F2-F3
C.F1=F2=F3=F4 D.F4-F1=F3-F2
7.小明用如图Z-5-5所示的实验装置,验证下沉的物体是否受到浮力的作用。由图可知弹簧测力计前后示数变化了________N。为了使弹簧测力计前后示数变化更明显,他可采取的措施有____________________、____________________(填两种方法)。
图Z-5-5
8.如图Z-5-6所示,放在水平桌面上的量筒中盛有120 cm3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170 cm3处,弹簧测力计的示数为3.4 N。求:(g取10 N/kg)
(1)金属块受到的浮力。
(2)金属块受到的重力。
(3)金属块的密度。
图Z-5-6
?类型四 沉浮条件法
9.物理小组制作的潜艇模型如图Z-5-7所示,通过胶管A从烧瓶中抽气或向烧瓶中打气,可使烧瓶下沉、上浮或悬浮,当烧瓶处于图示的悬浮状态时,若用打气筒向烧瓶里打气,烧瓶将会(  )
图Z-5-7
A.下沉,受到的浮力减小
B.下沉,受到的浮力不变
C.上浮,在露出水面前受到的浮力不变
D.上浮,在露出水面前受到的浮力增大
10.一艘货轮载满货物后,从长江口进入大海的过程中,货轮受到的浮力将________(选填“变大”“变小”或“不变”),轮船排开水的体积将________(选填“变大”“变小”或“不变”),轮船将________(选填“下沉”或“上浮”)一些。
11.如图Z-5-8所示,将边长为10 cm的正方体木块,放入盛有足够多水的水槽内,待木块静止时,有的体积露出水面。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)木块受到的浮力大小。
(2)木块的密度大小。
(3)要使木块全部浸入水中,至少需对木块施加一个多大的力。
图Z-5-8

详解详析
1.B [解析] 因为浮力的实质就是浸在液体中的物体受到的向上和向下的压力差,因此,物体受到的浮力:F浮=F向上-F向下=15 N-5 N=10 N。
2.(1)正方体物块上表面的水深为h1=0,物块的边长为L=10 cm=0.1 m,物块下表面距水面的深度h2=L-0.05 m=0.1 m-0.05 m=0.05 m,物块上表面受到水的压强:p上=ρgh1=0,
则物块上下表面受到水的压强差:
Δp=p下-p上=ρgh2-ρgh1=ρgh2=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.05 m=5×102 Pa。
(2)物块下表面的面积:S=(0.1 m)2=10-2 m2,
物块上表面受到水的压力:F上=p上S=0,
物块上下表面受到水的压力差:
ΔF=F下-F上=p下S-p上S=p下S=5×102 Pa×10-2m2=5 N。
(3)根据浮力产生的原因:浮力等于物块上下表面受到的压力差,F浮=ΔF=5 N。
3.B [解析] 物体的重力G=8 N,物体浸没在水中称重时弹簧测力计的示数F示=3 N,则物体受到的浮力:F浮=G-F示=8 N-3 N=5 N。
4.(1)重力 (2)0.5 (3)深度
[解析] (1)用细线将石块挂在弹簧测力计下,此时可得物体的重力G。(2)由图A知,G=2 N;由图B知,F=1.5 N,则F浮=G-F=2 N-1.5 N=0.5 N。(3)B、C两图中石块都浸没在水中,深度不同,但浮力相同,可知石块在水中所受浮力与浸没的深度无关。
5.(1)由图像可知,金属块的重力G=5 N,
故金属块的质量:m===0.5 kg。
(2)由图像可知,当h=6 cm时,金属块全部浸入水中,此时弹簧测力计的拉力F拉=2 N,故金属块受的浮力F浮=G-F拉=5 N-2 N=3 N。
6.A [解析] 由乙、丙两图得出物体受到的浮力:F浮=F2-F3,由甲、丁两图得出排开水的重力:G排=F4-F1,因为F浮=G排,所以F2-F3=F4-F1。
7.0.2 增加液体的密度 换用体积更大的物体
[解析] 弹簧测力计的分度值为0.2 N,则在空气中弹簧测力计的示数为F1=2.4 N,浸没在水中时弹簧测力计的示数F2=2.2 N,则测力计前后示数变化为ΔF=F1-F2=2.4 N-2.2 N=0.2 N。由于弹簧测力计前后示数变化是浮力作用的结果,影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积,可采取的措施:增加液体的密度、换用体积更大的物体。
8.(1)金属块的体积等于它排开水的体积:
V=V排=V2-V1=170 cm3-120 cm3=50 cm3=5×10-5 m3,
金属块浸没在水中受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×5×10-5 m3=0.5 N。
(2)金属块受到的重力G=F浮+F′=0.5 N+3.4 N=3.9 N。
(3)因为G=mg,所以金属块的质量m===0.39 kg;
金属块的密度:ρ===7.8×103 kg/m3。
9.C [解析] 若用打气筒向烧瓶里打气,则烧瓶里的液体会排出一部分,自身重力减小,但浮力不变,所以将上浮,在露出水面前由于V排不变,所以受到的浮力不变。
10.不变 变小 上浮
[解析] 海水密度大于江水密度,当货轮由长江口驶入大海后,都是漂浮,货轮受到的浮力:F浮=G,货轮受到的重力G不变,则货轮受到的浮力不变;由F浮=ρ液V排g,ρ江水<ρ海水可知,排开海水的体积小于排开江水的体积,轮船将上浮。
11.(1)木块的体积:V木=a3=(0.1 m)3=10-3 m3,木块排开水的体积:V排=(1-)×10-3 m3=6×10-4 m3,
木块受到的浮力:F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×6×10-4 m3=6 N。
(2)因为木块漂浮,所以G木=F浮,因为G木=ρ木gV木,则ρ木gV木=6 N,
即ρ木×10 N/kg×10-3 m3=6 N,
解得ρ木=0.6×103 kg/m3。
(3)木块全部浸入时受到水的浮力:F浮′=ρ水gV排′=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10-3 m3=10 N,
因为F浮′=G木+F,所以施加的压力:F=F浮′-G木=10 N-6 N=4 N。