10.2阿基米德原理
一、选择题
1.浸入水中的皮球,放手后,从它刚露出水面到最后漂浮在水面上不动的过程中( )
A.浮力变大,重力变小
B.浮力不变,重力不变
C.浮力变小,重力变小
D.浮力变小,重力不变
2.如图所示,在溢水杯中装满水,将挂在弹簧测力计下的铁块缓慢放入水中,从铁块下表面刚刚接触水面直至测力计示数为零的过程中
A.铁块受到的浮力一直变大
B.溢水杯底部受到水的压力一直变大
C.弹簧测力计对手的拉力先变小,后变大
D.桌面受到溢水杯的压强先不变,后变大
3.如图所示,压在杯底的乒乓球,上浮时会弹离水面。下列说法正确的是( )
A.乒乓球上浮过程中,受到的浮力始终不变
B.乒乓球弹离水面后上升,是由于水的浮力作用
C.乒乓球上浮过程中,水对杯底的压强始终不变
D.乒乓球上浮过程中,水对杯底的压强先不变,后减小
4.如图甲所示,盛有液体的柱形容器置于水平桌面上,容器对桌面的压强为1000Pa;如图乙所示,用细线栓一铝块,将铝块的一半浸在液体中,容器对桌面的压强改变了80Pa;如图丙所示,将细线剪断,铝块沉到容器底部,容器对桌面的压强又改变了460Pa.容器的底面积为100cm2,ρ铝=2.7g/cm3,g取10N/kg.下列判断正确的是
A.铝块浸没在液体中时所受浮力是0.8N
B.铝块的体积是100cm3
C.铝块沉底时对容器底部的压力是4.6N
D.液体的密度是0.8g/cm3
5.将一圆柱形木块用细线栓在容器底部,容器中开始没有水,往容器中逐渐加水至如图甲所示位置,在这一过程中,木块受到的浮力随容器中水的深度的变化如图所示,则由图象乙得出的以下信息正确的只有( )
①木块的重力为10N
②木块的体积为1×10﹣3m3
③细线对容器底部的最大拉力为6N
④木块的密度为0.6×103kg/m3
A.①③
B.②④
C.①②③
D.②③④
6.相同的柱形容器内分别盛有不同液体。将两个完全相同的物体浸入液体中,当物体静止后两液面刚好相平,如图所示,则下列判断中正确的是(
)
A.容器对地面的压力F甲>F乙
B.液体密度ρ甲<ρ乙
C.液体对容器底部的压强p甲=p乙
D.物体排开液体的质量m甲7.如图甲为盛水的烧杯,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变化关系的图象如图乙所示,g取10N/kg,下列说法正确的是( )
A.圆柱体受到的重力是6N
B.圆柱体受到的最大浮力是3N
C.圆柱体的密度是1.5×103kg/m3
D.当圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强为800Pa
8.如图所示,在研究浮力的大小时,将浮于水面的盆子慢慢向下按,用力越大,盆子浸入水中的部分越多。根据以上事实,下列猜想最符合研究目的是( )
A.用力越大,物体排开水的体积越大
B.液体密度越大,物体所受浮力越大
C.物体排开水越多,所受浮力越大
D.物体的体积越大,所受浮力越大
9.有甲、乙两个溢水杯,甲溢水杯盛满酒精,乙溢水杯盛满某种液体,将一不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中,小球下沉到杯底,溢出酒精的质量是40g;将小球从甲溢水杯中取出擦干,轻轻放入乙溢水杯中,小球漂浮且有的体积露出液面,溢出液体的质量是50g,下列计算正确的是( )
①小球的质量是40g
②小球的体积是40cm3
③未知液体的密度是1.1×103kg/m3
④小球的密度1.0×103kg/m3
A.只有②正确
B.只有②③正确
C.只有②④正确
D.只有③④正确
10.(多选)小李同学在探究某种液体密度的实验中,用测力计悬挂一个正方体金属块,浸没在液体中,如图甲所示,缓慢地将金属块从液体中竖直提起,该过程中测力计读数F随金属块提起高度h的关系如图乙所示,不考虑液面变化,g取10N/kg,则根据图象信息可以确定( )
A.该金属块的边长为4cm
B.在高度h由2cm变化到6cm的过程中,金属块所受浮力逐渐增大
C.该液体的密度约为1.56×103kg/m3
D.甲图中刚提起金属块时上表面受到的液体压强为250Pa
二、填空题
11.一个物体受到的重力是10N,将其全部浸没在水中时,所排开的水受到的重力为20N,此时它受到的浮力是_______N.
12.在抗震救灾中,某舟桥部队利用冲锋舟为灾区开辟了水上生命线。人们乘坐的冲锋舟满载时排开水的体积是1.8m3,冲锋舟自重为0.7×104N,假设每人的平均质量为60kg。则:
(1)冲锋舟满载时所受的浮力是_____N;
(2)为保证安全,这条冲锋舟最多能承载______人;
(3)冲锋舟底部0.5m深处所受水的压强____Pa。(g取10N/kg)
13.用细线将某实心物块系在弹簧测力计下,在空气中称时示数为15N,浸没在水中称时示数为5N,则物块的密度为______kg/m3。(ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg)
14.将一小物块A轻轻地放入盛满水的大烧杯中,A静止后,有72g的水溢出;再将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,A静止后,有64g的酒精溢出。则A在水中静止时受到的浮力为
N,A的体积是
cm3,A的密度是
g/cm3.(酒精的密度是0.8×103kg/m3)
15.如图所示,重
20
N的长方体木块静止在水面上,木块下表面所处的深度为
0.2
m,木块浸入水中的体积占总体积的,此时木块所受的浮力______重力(选填“大于”、“小于”或“等于”);木块下表面受到的压强为______Pa;若要木块全部浸入水中,至少需要施加______N的压力。
三、实验题
16.物理兴趣小组的同学探究了“影响浮力大小的因素”,下面是他们探究后互相交流的情景。
空桶质量m1/kg
石块重力G/H
石块浸没水中时测力计示数F/N
桶与溢出水的总质量m2/kg
①
②
1
0.1
2.4
2.0
0.14
2
0.1
3.6
2.8
0.18
3
0.1
4.4
3.2
0.22
(1)为了进一步定量的探究小聪的结论,他利用如图所示的器材进行了探究并获得数据如表,请将表格中①、②两项填写完整
①_____;
②_____。
(2)请写出你分析数据的具体过程并得出结论_____。
(3)围绕研究的问题,他们仔细分析处理数据的过程,有了一个新的发现,请你写出他们的新发现_____。
17.某物理兴趣小组做了如图所示的实验来探究影响浮力大小的因素:
(1)由上图中的数据,可以计算物块的密度为_____kg/m3
;
(2)请在
D
图中画出物块受到水的浮力示意图;
(3)物块浸没在酒精中时排开酒精的重力是______N;
(4)比较_____两幅图可知,浸没在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
四、计算题
18.一个圆柱形物体悬浮在密度为1.2×103kg/m3的盐水中,已知圆柱体的横截面积为10cm2,高为15cm,物体上表面到液面的距离为5cm,物体受到的浮力多大?(g=10N/kg)
19.体积为2m3的木块漂浮在水面上,有的体积露出水面。求:
(1)木块受到的浮力是多少?(g=10N/kg,kg/m3)
(2)木块的密度是多少?
20.如图所示,将边长为5cm的实心正方体木块轻轻地放入装满水的溢水杯中,木块静止时,从杯中溢出水的质量为0.1kg(g取10N/kg)。求:
(1)木块受到的浮力;
(2)木块的密度;
(3)木块下底面受到水的压强。
21.如图甲所示,用弹簧秤悬挂一物体,保持静止;当物体浸没在水中静止时弹簧测力计的示数如图乙所示。(g=10N/kg)求:
(1)物体的质量m;
(2)物体浸没在水中受到的浮力F浮;
(3)物体浸没时排开水的体积V和物体的密度ρ。
(4)若用细线悬挂一个体积不变的木球(ρ木=0.5g/cm3)使二者悬浮,如图丙所示。则木球的体积至少多大?