9.2阿基米德原理(基础+培优+提高)练习(3份 含解析)

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名称 9.2阿基米德原理(基础+培优+提高)练习(3份 含解析)
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资源类型 教案
版本资源 沪科版
科目 物理
更新时间 2019-07-25 23:29:53

文档简介

《阿基米德原理》培优练习
1.如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。实验甲、丙和丁中,弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N和2.5N.若盐水的密度为1.2×103kg/m3,则下列结论正确的是(  )
/
①物体A的密度为4×103kg/m3
②实验乙中,物体A受到的拉力为3N
③实验丙中,弹簧测力计的示数比乙中小0.5N
④实验丁中,容器底部受到的压力大于0.3N
A.只有①②③ B.只有①②④ C.只有①③④ D.只有②③④
2.在弹簧測力计下悬挂一个实心小球,弹簧测力计的示数是8N.把实心小球浸没在密度为0.8×103kg/m3的油中,弹簧测力计的示数是6N,下列说法不正确的是(  )
A.小球受到的浮力是2N
B.小球的质量是0.8kg
C.小球的体积是2.5×10﹣4m3
D.小球的密度是3.2×103g/cm3
3.将一体积为100cm3的金属块,用细线提着浸没在装有水的圆柱形容器中,细线的拉力为2N,容器中水的深度从10cm上升到12cm.(容器重力和容器壁的厚度忽略不计,g=10N/kg)
(1)金属块受到的浮力;
(2)金属块的密度;
(3)把细线松开,金属块沉到容器底静止后,容器对水平桌面的压强?
/
4.某地在湖面上修建一座大桥,图甲是使用吊车向湖底投放圆柱形石料的示意图,在整个投放过程中,石料以恒定速度v=0.1m/s下降至石料刚好接触湖底,图乙是这一过程中钢丝绳的拉力F随时间t变化的图象。(忽略水的阻力)求:
(1)在第30s至120s之间时,石料所受的浮力;
(2)圆柱形石料的密度;
(3)湖底受到水的压强。
/
5.用弹簧测力计测石块,其重为9.8N,若把石块的一半浸没于水中,弹簧测力计的读数为7.84N,(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ水银=13.6×103kg/m3,g=9.8N/kg,)
则:(1)此石块所受到的浮力是多大?
(2)这种石块的密度是多少?
(3)撤去弹簧测力计把石块放入水银中,请问石块在水银中所受的浮力是多少?
 

答案和解析
1.【解答】解:
①实验甲、丙中,弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N,
由F浮=G﹣F拉可得,
F浮=ρ盐水g V排,
物体A全部浸没,所以V排等于V物,则:
ρ盐水gV排=G﹣F拉,
V排=V物=/,
将ρ盐水=1.2×103kg/m3、G=4N、F拉=2.8N代入上式可得:
V排=V物=1×10﹣4m3,
物体A的质量m=/=/=0.4kg,
物体A的密度ρ=/=/=4×103kg/m3,故①正确;
②物体A在水中受到的浮力,
F浮水=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣4m3=1N,
在乙中物体A受到的拉力:F=G﹣F浮水=4N﹣1N=3N,故②正确;
③在实验丙中,弹簧测力计的示数:F丙拉=2.8N,在乙中物体A受到的拉力:F=3N,
弹簧测力计的示数比乙中小:3N﹣2.8N=0.2N,故③错误;
④由甲、丙,F浮盐水=G﹣F丙拉=4N﹣2.8N=1.2N,根据实验丁中物体A对烧杯底部的压力等于支持力,F支=G﹣F浮﹣F丁拉=4N﹣1.2N﹣2.5N=0.3N,容器底部也受到盐水对它的压力,故压力大于0.3N,故④正确。
综合分析①②④正确。
故选:B。
2.【解答】解:A、小球重力为8N,浸没后小球受拉力为6N;故小球受浮力为:F浮=G﹣F=8N﹣6N=2N;故A正确;
B、根据G=mg,小球的质量m=/=/=0.8kg;故B正确;
C、根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排得:小球体积V=V排=/=/=2.5×10﹣4m3;故C正确;
D、小球的密度为:ρ=/=/=3.2×103kg/m3=3.2g/cm3;故D不正确。
故选:D。
3.【解答】解:(1)金属块所受浮力F浮=ρ液gV排=1×103kg/m3×10N/kg×100×10﹣6m3=1N。
(2)由F浮=G﹣F得:G=F浮+F=1N+2N=3N,
由G=mg=ρgV得:ρ金=/=/=3×103kg/m3;
(3)由排开水的体积V排=S(h2﹣h1)得:
容器底面积S=/=/=50cm2,
水的体积V水=Sh=50cm2×10cm=5×102cm3,
水的重力G水=m水g=ρ水gV水=1×103kg/m3×10N/kg×5×102×10﹣6m3=5N。
容器对水平地面压力F压=G+G水=3N+5N=8N,
则压强为p=/=/=1.6×103Pa。
答:(1)金属块受到的浮力为1N;
(2)金属块的密度为3×103kg/m3;
(3)把细线松开,金属块沉到容器底静止后,容器对水平地面的压强为1.6×103Pa。
 4.【解答】解:
(1)由图象可知,在第30s至120s之间时,石料已经完全浸没,石料所受的拉力为F=900N,石料重力G=1400N,
则由力的平衡条件可得,浸没后石料所受的浮力:F浮=G﹣F=1400N﹣900N=500N;
(2)根据F浮=ρgV排得,石料的体积:
V石=V排=/=/=0.05m3,
石料质量:m石=/=/=140kg,
石料密度:ρ石=/=/=2.8×103kg/m3;
(3)由图乙可知石料从接触水面到沉入水底所用的时间t=120s﹣20s=100s,
由v=/得湖水的深度为:
h=s=vt=0.1m/s×100s=10m,
湖底受到水的压强:
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×10m=1×105Pa。
答:(1)在第30s至120s之间时,石料所受的浮力500N;
(2)圆柱形石料的密度2.8×103kg/m3;
(3)湖底受到水的压强1×105Pa。
5.【解答】解:
(1)石块的一半浸没于水中时受到的浮力:
F浮=G﹣F′=9.8N﹣7.84N=1.96N;
(2)由F浮=ρ水gV排得此时石块排开水的体积:
V排=/=/=2×10﹣4m3,
石块的体积:
V=2V排=2×2×10﹣4m3=4×10﹣4m3;
由G=mg得石块的质量:
m=/=/=1kg,
石块的密度:
ρ石=/=/=2.5×103kg/m3;
(3)撤去弹簧测力计把石块放入水银中,由于石块的密度小于水银的密度,所以石块在水银中漂浮,
则石块在水银中所受的浮力:
F浮水银=G=9.8N。
答:(1)此石块所受到的浮力是1.96N;
(2)这种石块的密度是2.5×103kg/m3;
(3)石块在水银中所受的浮力是9.8N。
 
《阿基米德原理》基础练习
一、单选题
如图是某同学进行“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时其中的一次实验情景.根据图示可以知道,该同学这次操作的目的是(  )
A. 探究浮力与液体质量的关系 B. 探究浮力与液体体积的关系 C. 探究浮力与液体密度的关系 D. 探究浮力与液体深度的关系
在如图所示的“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,可以探究物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关的是图中的(  )
A. 甲和丙 B. 甲和乙 C. 乙和丁 D. 丙和丁
在探究“物体浮力的大小跟它排开液体的重力的关系“实验时,具体设计的实验操作步骤如图甲、乙、丙和丁所示。为方便操作和减小测量误差,最合理操作步骤应该是?(  )
A. 甲、乙、丙、丁 B. 乙、甲、丙、丁 C. 乙、甲、丁、丙 D. 丁、甲、乙、丙
某物体浸在水中时受到的浮力为2牛,此时该物体排开水的重力(  )
A. 可能小于2牛 B. 一定等于2牛 C. 可能大于2牛 D. 以上情况均有可能
“海斗号”潜水器的最大潜深达10767米,使我国成为世界第三个拥有万米级深潜器的国家。当“海斗号”在万米深处继续下潜时,受到海水的(  )
A. 压强和浮力都增大 B. 压强和浮力都不变 C. 压强增大,浮力不变 D. 压强不变,浮力增大
如图所示将一铁块用弹簧测力计悬挂起来,并逐渐浸入水中,下列能正确表示铁块所受浮力与浸入深度关系的是( )
A. / B. / C. / D. /
小华同学为探究浮力的大小做了如图3所示的实验.四个实验步骤中弹簧测力计的示数分别是
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1

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2

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3

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4
,它们之间的关系是(??? )
A.
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1
将一只新鲜的鸡蛋浸没在盛水的碗里,要使鸡蛋离开碗底上升,可采取办法是()。
A. 加水 B. 加油 C. 加酒精 D. 加盐
外形相同的4个小球放入液体中,静止时如图所示,则受到浮力最小的是(  )
A. A球 B. B球
C. C球 D. 都相等
物体在液体中受到的浮力大小
A. 与物体本身的重力大小有关 B. 与物体的体积大小有关 C. 与物体的密度大小有关 D. 与物体排开液体的体积大小有关
体积相同的铁块和铝块放入水中都沉入水底,它们受到的浮力大小是(  )
A. 铁块大 B. 铝块大 C. 一样大 D. 无法判断
二、填空题
如图所示,长方体物块浸没在水中,所受浮力是10N,下表面受到的压力是15N,上表面受到的压力是______ N.若增大长方体物块浸没在水中的深度,则长方体物块受到的浮力将______ .(填“增大”、“减小”或“不变”)
阿基米德原理的内容:浸在液体中的物体所受的______ 等于它排开的液体所受的______ .
一个重5N的石块,挂在弹簧测力计上,将它浸没在盛满水的溢水杯中时弹簧测力计的示数是3N,则石块受到的浮力是_____N,溢出水的重力是_______N。
三、计算题
体积为5×10-4米3的金属块浸没在水中,求: ①该金属块排开水的体积V排. ②该金属块受到的浮力F浮.
答案和解析
1.【答案】C 【解析】
解:根据图示可以知道两图中两物的体积相同,两物体都完全浸没在液体中,所以排开的液体体积相同,而一种液体是水、另一种是酒精,两种液体的密度不同,它们所受的浮力不同,所以该同学这次操作的目的是:探究物体所受浮力与液体密度的关系. 故选C. 浮力的大小等于排开液体的重力,它与液体的密度及排开液体的体积有关.通过图,利用控制变量法,找出相同量和不同量,即可知道研究的目的. 解决此类实验题目,要结合控制变量法进行分析解答,控制变量法是初中物理中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一.解题的关键是找到相同量和不同量.
2.【答案】A 【解析】
解:要探究物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关时,要控制液体的密度不变,改变物体排开液体的体积,由以上四图可知甲丙两图符合。 故选:A。 物体所受浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关,研究浮力大小的影响因素时,采用控制变量法。 知道影响物体所受浮力大小的因素和运用好控制变量法是解决本题的关键。
3.【答案】D 【解析】
解: 为方便操作和减小测量误差,合理的实验顺序是: 丁、测出空桶所受的重力,再把空桶置于溢水杯口的正下方; 甲、用弹簧测力计测出物体所受的重力; 乙、用弹簧测力计吊着物体浸没在装满水的溢水杯中,读出此时弹簧测力计的示数; 丙、测出桶和排开水所受的总重力。 故选:D。 实验中要测出排开水的重力和所受浮力的关系,并需先测空桶的重力,然后测水和桶的总重力; 根据F浮=G-F计算出石头完全浸没时受到的浮力,与排开水的重力比较得出浮力大小与排开液体重力大小相等的结论。 在验证阿基米德原理的实验中,明确每次测量的目的,知道弹簧测力计每次示数间的关系,是实验成功的关键,这样才能通过数据分析出浮力与排开液体重力的关系。
4.【答案】B 【解析】
解:根据阿基米德原理,物体在水中受到的浮力等于物体排开水的重力,则F浮=G排=2N. 故选B. 阿基米德原理:浸在液体中的物体所受浮力等于物体排开液体的重力. 此题考查了阿基米德原理的知识应用,要掌握阿基米德原理的内容并理解含义.
5.【答案】C 【解析】
解:潜水器下潜的过程中,所处深度h增大,排开水的体积v排不变, 因为p=ρ水gh,F浮=ρ水gv排,水的密度ρ水不变, 所以当“海斗号”在万米深处继续下潜时,它受到的压强变大,受到的浮力不变。 故选:C。 潜水器完全进入水中后,所排开的水的体积不变,但下潜过程中,深度变大,根据阿基米德原理和液体压强与深度的关系得出答案。 本题考查了学生对液体压强公式和阿基米德原理公式的掌握和运用,抓住下潜时深度变大、排开水的体积不变是本题的关键。
6.【答案】D 【解析】
【分析】
在铁块逐渐浸人水中过程中,随着排开液体体积的增大,浮力是逐渐增大的,但是在铁块浸没于水中时,排开液体体积不再变化,同样浮力也不发生变化,故可以选出答案。
本题目将浮力的大小与图象相结合,综合考查了学生对于浮力这部分内容的掌握。
【解答】
在铁块逐渐浸入水中的过程中,随着排开液体体积的增大,浮力也逐渐增大,但在铁块完全浸没于水中时,物体排开液体的体积不再发生变化,那么浮力也将不变.所以从图象中我们可以看出只有D选项符合题意。
故选D。
7.【答案】D 【解析】
解: 根据称重法可知,浮力等于物体重力与物体浸入液体之后的弹簧测力计示数之差,即F浮=F2-F3, 浸在液体中的物体受到向上的浮力作用,浮力大小等于物体排开液体受到的重力,即F浮=F4-F1. 对照选项可知,D正确,ABC错误. 故选D. 根据阿基米德原理进行判断:浸在液体中的物体受到向上的浮力作用,浮力大小等于物体排开液体受到的重力.同时,根据称重法,浮力等于物体在浸入液体之后的弹簧测力计示数之差. 本题考查了对称重法测浮力和阿基米德原理的理解与运用,难度不大,但要对弹簧测力计在不同情况下的示数有一个明确的认识.
8.【答案】D 【解析】
【分析】
根据浮力公式F浮=ρ水gV排,要使浸没在盛水的烧杯中的一只新鲜的鸡蛋离开烧杯底上升,需要使烧杯内液体的密度增大,因此可溶解一些固体物质而达到溶液密度增大的目的。
本题考查了阿基米德原理以及浮沉条件的应用,属于基础知识的考查,难度不大。
【解答】
A.加水并不能改变烧杯中水的密度,因此不能使鸡蛋离开烧杯底上升,故A不正确; B.加油,油不能溶解于水,不能改变水的密度,因此不能使鸡蛋离开烧杯底上升,故B不正确; C.加酒精,酒精密度小于水而使混合后溶液的密谋减小,因此不能使鸡蛋离开烧杯底上升,故C不正确; D.加入盐,盐溶解于水使溶液质量增大而溶液体积不变,因此溶液密度增大而使鸡蛋离开烧杯底上升,故D正确。 故选D。
9.【答案】A 【解析】
解: 由图知,四个球排开水的体积关系为: VA<VB<VC=VD, ∵F浮=ρ水V排g, ∴四个球受到的浮力关系为: FA<FB<FC=FD, 可知受到浮力最小的是A球。 故选:A。 由题知,四个小球的体积相同,根据图示得出四个小球排开水的体积的大小关系,利用阿基米德原理的推导公式F浮=ρ水V排g比较受浮力的大小关系。 本题考查了学生对阿基米德原理的了解与掌握,能从图中得出排开水的体积关系是本题的关键。
10.【答案】D 【解析】
【分析】
根据阿基米德原理的内容知道浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关,据此分析判断。
本题考查的是浮力的大小与什么因素有关,物体受到液体的浮力,施力物体是水,浮力大小取决于液体的密度和排开液体的体积,而与受力物体的重、体积、密度无关。
【解答】
A.物体的受到的重力大,排开液体的体积不一定大,受到的浮力不一定大,不符合题意,故A错; B.物体的体积大,不一定全浸没于液体中,排开液体的体积不一定大,受到的浮力不一定大,不符合题意,故B错; C.物体的密度大,排开液体的体积不一定大,受到的浮力不一定大,不符合题意,故C错; D.物体受到的浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关,符合题意,故D正确。 故选D。
11.【答案】C 【解析】
解:根据阿基米德原理:F浮=ρ液gV排,同体积的铁块和铝块,浸没于水中,v排相同,ρ水相同,F浮铁=F浮铝,铁块和铝块受的浮力一样大。 故选:C。 阿基米德原理:F浮=ρ液gV排,公式表明了物体受到的浮力大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关,根据公式分析题目叙述的内容,问题就可以迎刃而解了。 注意:物体所受的浮力跟物体自身的重力、密度、形状无关。
12.【答案】5;不变 【解析】
解:F浮=10N,F下表面=15N, 利用公式F浮=F下表面-F上表面得: F上表面=F下表面-F浮=15N-10N=5N 增大物块在水中的深度时,水的密度不变,物块排开水的体积不变,因此受到的浮力不变. 故答案为:5;不变. 从浮力产生的原因来考虑,利用公式F浮=F下表面-F上表面变形计算得出. 由阿基米德原理可知,物体受到的浮力与液体的密度和排开液体的体积有关. 本题考查了利用浮力产生的原因来计算浮力的大小,并可以利用其公式变形F下表面=F浮+F上表面计算下表面压力的大小.
13.【答案】浮力;重力 【解析】
解:根据阿基米德原理可知,浸在液体中的物体所受的浮力等于它排开的液体所受的重力. 答案为:浮力;重力. 根据阿基米德原理回答. 本题考查阿基米德原理原理,为基本题.
14.【答案】2 ?2 【解析】
【分析】
石块所受浮力等于石块在空气中的重力减去在水中的重力,还等于排开水的重力。
本题考查利用重力差法求物体所受浮力,关键知道物体所受浮力等于石块在空气中的重力减去在水中的重力,还等于石块排开水的重力。
【解答】
石块所受浮力F浮=G-G示=5N-3N=2N,石块所受浮力还等于排开水的重力F浮=G排=2N。
故答案为 2;2。?
15.【答案】解:①该金属块排开水的体积: V排=V物=5×10-4m3; ②该金属块受到的浮力: F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×5×10-4m3=4.9N. 答:①该金属块排开水的体积为5×10-4m3; ②该金属块受到的浮力为4.9N. 【解析】
①物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等; ②根据阿基米德原理求出该金属块受到的浮力. 本题考查了阿基米德原理的原因,要注意物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等.
《阿基米德原理》提高练习
一、单选题
小明将同一个鸡蛋先后放入如图所示的甲、乙两杯液体中,液体密度分别为ρ甲、ρ乙,鸡蛋在液体中所受的浮力分别为F甲、F乙,则下列关系正确的是(  )
A.
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如图所示,将相同的长方体木块分别放在甲、乙、丙三个容器中,乙、丙中的木块用细线拴于容器底,木块受到的浮力分别是F甲、F乙、F丙,则(  )
A.
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B.
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C.
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D.
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将一个小塑料泡沫块和一个大铁块同时放入水中,发现小塑枓泡沫块在水中上浮,而大铁块在水中下沉,则它们在水中(  )
A. 小塑料泡沫块受到的浮力大 B. 大铁块受到的浮力大 C. 受到的浮力一样大 D. 不能确定谁受到的浮力大
质量相等的实心铝球、铁球和铜球,分别浸没在水中,三只球受到的浮力(  )(已知ρ铝<ρ铁<ρ铜)
A. 铝球所受的浮力最大 B. 铁球所受的浮力最大 C. 铜球所受的浮力最大 D. 三只球所受的浮力一样大
小华同学为探究浮力的大小做了如图所示的实验.四个实验步骤中弹簧测力计的示数分别是F1、F2、F3、F4,它们之间的关系是(  )
A.
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1
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3
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4
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2

B.
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1
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3

C.
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3
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4

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2
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3
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4
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1
测力计上挂一重为8牛的金属块,当金属块全部浸入水中且未碰到容器底部时,测力计的示数为5牛.若将金属块三分之一浸入水中静止时,测力计的示数为(  )
A. 5牛 B. 6牛 C. 7牛 D. 8牛
潜水器在海水里匀速直线上浮过程中(未露出海面),下列说法中正确的是(  )
A. 浮力变大 B. 浮力不变 C. 浮力变小 D. 都有可能
二、填空题
挂在弹簧测力计下面的物体重12N,它刚好浸没在水中时,物体排开的水的重力是10N.则该物体受到的浮力大小为______N,弹簧测力计的示数为______N。
如图所示,将一重力为18N,体积为2×10-3m3的蜡块用细线系在弹簧测力计的挂钩上,将它浸没在酒精中,则蜡块受到的浮力是______ N,此时测力计的示数是______ N(g=10N/kg,ρ酒精=0.8×103kg/m3).
三、实验探究题
小亮在生活中发现木块总浮在水面上,铁块却沉入水底,由此他提出两个问题: 问题1:浸入水中的铁块是否受到浮力? 问题2:浮力大小与哪些因素有关? 为此他设计并完成了如图所示实验. / (1)(b)、(c)图中弹簧测力计示数均______(选填“大于”或“等于”或“小于”)(a)图中弹簧测力计示数,说明浸入水中的铁块______(选填“受到”或“不受到”)浮力; (2)做______(选填字母)三次次实验,是为了探究铁块浸没在水中时所受浮力大小与深度______关系(选填“有”或“无”). (3)做(a)、(d)、(e)三次实验,是为了探究浮力大小与______的关系,得到的结论是______. (4)小铁块的体积为100cm3,浸没在水中时受到的浮力是______N. (g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
答案和解析
1.【答案】D 【解析】
解:鸡蛋在甲液体中悬浮,所以鸡蛋的密度等于甲液体的密度;在乙液体中漂浮,所以鸡蛋的密度小于乙液体的密度。因此ρ甲<ρ乙。 鸡蛋在甲中悬浮,所以此时浮力等于重力;在乙中漂浮,浮力也等于重力,因此在甲和乙中所受浮力相等,即F甲=F乙。 由以上分析知,ABC错误,D正确。 故选:D。 物体的浮沉条件:当物体的密度大于液体密度时,物体下沉;当物体密度等于液体密度时,物体在液体中悬浮;若物体密度小于液体密度时,物体将漂浮在液面上。 要知道当物体漂浮在液面上时,物体所受浮力与重力相等。物体悬浮在液体中时,受到的浮力等于重力。 此题主要考查了浮沉条件的应用,一定要掌握物体浮沉情况与密度的关系。同时要搞清不同状态下物体所受重力与浮力的大小关系。
2.【答案】A 【解析】
解: ∵甲、乙、丙三个容器中木块的体积相等, ∴从图可知,V排甲<V排乙=V排丙, 又∵ρ酒精<ρ水<ρ盐水, ∴从公式F浮=ρ液gV排可知:F甲<F乙<F丙. 故选A. 将相同的长方体木块分别放在甲、乙、丙三个容器中,从图可以判断它们排开液体体积的关系,已知三种液体密度的关系,可利用公式F浮=ρ液gV排比较浮力的关系. 本题考查了对排开液体体积和液体密度的判断,并可以利用浮力公式F浮=ρ液gV排比较浮力的关系.
3.【答案】B 【解析】
解:由题知,V塑料<V铁,塑枓泡沫块在水中上浮,而铁块在水中下沉, 所以V塑料排<V铁排, 因为F浮=ρ液gV排,水的密度一定, 所以,铁块受到的浮力大于塑料泡沫块受到的浮力; 故选:B。 根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,因为两物体都浸没,所以物体的体积越大(排开水的体积越大)受到的浮力越大。 塑料泡沫块上浮说明塑料泡沫块受到的浮力大于自身重,不能说明塑料泡沫块受到的浮力比铁块大!
4.【答案】A 【解析】
解:由于实心铝球、铁球和铜球的质量相等,已知ρ铝<ρ铁<ρ铜,根据公式V=/可知铝的体积最大,浸没在水中时,铝球排开水的体积最大,根据F浮=ρgV排可知,铝球受到的浮力最大。 故选:A。 已知三球的质量相同,根据公式V=/可知,密度越大体积越小,排开水的体积越小,浸没在水中时受到的浮力越小。 本题考查浮力大小的计算,关键是判断浸入的体积大小,要知道铜、铁和铝三者的密度大小关系。
5.【答案】D 【解析】
解: 根据称重法可知,浮力等于物体重力与物体浸入液体之后的弹簧测力计示数之差,即F浮=F2-F3, 浸在液体中的物体受到向上的浮力作用,浮力大小等于物体排开液体受到的重力,即F浮=F4-F1. 对照选项可知,D正确,ABC错误. 故选D. 根据阿基米德原理进行判断:浸在液体中的物体受到向上的浮力作用,浮力大小等于物体排开液体受到的重力.同时,根据称重法,浮力等于物体在浸入液体之后的弹簧测力计示数之差. 本题考查了对称重法测浮力和阿基米德原理的理解与运用,难度不大,但要对弹簧测力计在不同情况下的示数有一个明确的认识.
6.【答案】C 【解析】
解: 金属块浸没在水中时受到的浮力:F浮=G-F示=8N-5N=3N, 由F浮=ρ水V排g可知,若金属块体积的三分之一浸入水中受到的浮力:F浮′=/F浮=/×3N=1N, 所以测力计示数为:F示′=G-F浮′=8N-1N=7N. 故选C. 由称重法计算金属块浸没在水中时的浮力,利用阿基米德原理F浮=ρgV排得到金属块/浸入水中时受到的浮力,最后利用称重法求得测力计的示数. 本题考查阿基米德原理和称重法的掌握和运用,灵活运用公式是关键.
7.【答案】B 【解析】
解:潜水器在海水里匀速直线上浮过程中(未露出海面),潜水器排开水的体积不变,海水的密度不变,根据F浮=ρ水gV排可知,上浮过程中所受浮力不变. 故选B. 分析潜水器在海水里匀速直线上浮过程中(未露出海面)排开水的体积变化,然后根据F浮=ρ水gV排利用控制变量法分析浮力的变化情况. 此题主要考查的是学生对浮力计算公式等知识的理解和掌握,解答过程中应注意控制变量法的应用,难度不大.
8.【答案】10;2 【解析】
解:由阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于其排开液体的重力,则物体受到的浮力大小为:10N; 弹簧测力计的示数:F=G-F浮=12N-10N=2N; 故答案为:10;2。 根据阿基米德原理求出浮力大小,根据称重法求出弹簧测力计的示数。 本题考查了称重法测浮力和阿基米德原理的应用,是一道基础题目。
9.【答案】16;2 【解析】
解: 将它浸没到酒精中时,所受浮力F浮=ρ酒精gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×2×10-3m3=16N, 则测力计的示数F=G-F浮=18N-16N=2N; 故答案为:16;2. 利用F浮=ρgV排可求出浮力大小,蜡块在酒精中时测力计的示数等于蜡块在空气中的重力减去蜡块所受浮力. 本题考查物体的漂浮条件和阿基米德原理的应用,会利用称重法解答有关的问题.
10.【答案】小于;受到;(a)(c)(d);无;液体密度;在物体排开液体体积相同时,液体的密度越大,物体所受浮力越大;1 【解析】
解: (1)由图可知,(b)、(c)图中弹簧测力计示数均小于(a)图中弹簧测力计示数,弹簧测力计的示数变小,说明物体浸入液体后,受到了向上托起的力,这个力就是浮力; (2)观察各图可知,(a)(c)(d)三次实验可知,(c)(d)实验中,液体种类不变,铁块都是完全浸没,排开液体的体积不变,只是改变了在水中的深度,测力计示数不变,说明铁块浸没在水中时所受浮力大小与深度无关; (3)观察(a)(d)(e)三次实验可知,(d)(e)实验中,铁块均完全浸没,只是改变了液体的种类,导致测力计示数变化即浮力变化,是为了探究浮力大小与液体密度的关系;得出的结论是:物体排开液体体积相同时,液体的密度越大,物体所受浮力越大; (4)小铁块浸没在水中受到的浮力F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10-4m3=1N. 故答案为:(1)小于;受到;(2)(a)(c)(d);无;(3)液体密度;在物体排开液体体积相同时,液体的密度越大,物体所受浮力越大;(4)1. (1)物体体受到液体的浮力就是液体对它向上托的力,会导致在液体中用弹簧测力计测重力时示数减小,减小的示数就是受到的浮力大小; (2)探究铁块浸没在水中时所受浮力大小与深度是否有关,应该控制液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素相同,改变物体在液体中浸没的深度,比较弹簧测力计示数的大小就可以得出结论; (3)比较(a)、(d)、(e)三次实验,找出相同因素和不同因素,结合控制变量法的思想得出实验结论; (4)可根据公式F浮=ρgV排计算得出浮力. 浮力是浸在液体中的物体受到的向上托起的力,通过弹簧测力计示数的改变,可获得浮力的作有效果.在探究浮力的大小与哪些因素有关的实验中,我们要注意控制变量法的运用.在已知排开液体的体积与液体密度的情况下,可通过阿基米德原理公式计算出浮力的大小.
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