10.4浮力(阿基米德原理)
1.在一个溢水杯中装满水,并在溢水杯口下放一个小烧杯,如图
所示,将一个体积为10
cm3的金属块慢慢浸没到水中,等停止溢水后,小烧杯中承接的水的质量为________g,金属块受到的浮力为________N。(g取10
N/kg)
2.某同学在探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”时,做了如图
所示的实验.根据要求完成下列探究过程:
(1)石块的重力G=________N.
(2)石块浸在水中后测力计的示数G′=______N,由此可得石块所受浮力F浮=________N.
(3)石块排开水所受到的重力G排=________N.
(4)比较F浮和G排的大小,可以发现:F浮________G排.
(5)由上述实验可得:浸在液体中的物体受的浮力,大小等于它排开液体受到的________,这就是著名的______________________原理,用公式表示为________________.
3.体积相同的三个小球分别放入同种液体中,所处状态如图
所示,则下列说法正确的是( )
A.小球受到的浮力F甲>F乙>F丙
B.小球受到的浮力F甲<F乙<F丙
C.小球受到的浮力F甲<F乙=F丙
D.小球受到的浮力F甲>F乙=F丙
4.如图
所示,
4
个体积相同的小球浸在水中,
受浮力最小的是( )
A.A球
B.B球
C.C球
D.D球
5.在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若王冠在空气中称时重5
N,浸没在水中称时重4.7
N,则这顶王冠浸没在水中所受的浮力为________N,它排开的水重________N.
6.某物体重为0.5
N,把它放入装满水的烧杯中,溢出重为0.3
N的水,则它受到的浮力是________。
7.小芳同学在探究“浮力的大小等于什么”时,用弹簧测力计、小石块、烧杯、小桶等进行实验操作,图
所示甲、乙、丙、丁是四个步骤示意图。设四个图中弹簧测力计的读数分别是F1、F2、F3、F4,由四个图中________两个图的弹簧测力计的读数可以求出小石块受到的浮力;被排开液体的重力为________;如果关系式______________成立,就可以得到著名的阿基米德原理。
8.一个铁块质量是158
g,问:(ρ铁=7.9×103
kg/m3,g取10
N/kg)
(1)铁块的体积是多少?
(2)当铁块浸没在水中时,铁块受到的浮力是多大?
9.将重力为20
N的物体浸没在水中,物体排开水的体积为1×10-3
m3,则物体受到的浮力为________N;增大物体在水中的深度,它受到的浮力将________(选填“变大”“不变”或“变小”)。(g取10
N/kg)
10.下列关于浮力的说法中,正确的是( )
A.同一物体浸没在水中越深,受到的浮力越大
B.不同种材料制成的体积相同的实心球和空心球,浸没在同种液体中,受到的浮力一样大
C.同一物体,分别浸没在水和酒精中,受到的浮力一样大
D.体积相同的铁块和铝块,浸没在同种液体中,受到的浮力不同
11.将重力相等的实心铜球、铁球、铝球(ρ铜>ρ铁>ρ铝)浸没在水中,它们受到的浮力( )
A.相等
B.铜球最大
C.铝球最大
D.铁球最大
12.弹簧测力计下吊着重为15
N的金属块,当金属块浸没在水中时,弹簧测力计的示数为10
N,则水对金属块的浮力为________N,金属块排开水的体积为________m3,金属块的体积为________m3,金属块的密度为________kg/m3。(g取10
N/kg)
13.有一种被称作“跟屁虫”的辅助装备是游泳安全的保护神,如图
所示。“跟屁虫”由一个气囊和腰带组成,两者之间由一根线连接。正常游泳时,连接线是松弛的,气囊漂浮着,跟人如影相随。在体力不支等情况下,可将气囊压入水中,防止人下沉,在此情况下( )
A.人的重力减小了
B.人所受的重力方向改变了
C.气囊排开水的体积变小了
D.气囊受到的浮力变大了
14.在游泳池中游泳时,有的人会有这样的体验:当人站立在水中且身体将要浸没时,池底对脚的支持力几乎为零.假如一名重490
N的同学正在体验这种感觉,此时他受到的浮力约为________N,排开水的体积约为________
m3.(g取10
N/kg)
15.一个铁块质量是158
g,求:(ρ铁=7.9×103
kg/m3,g取10
N/kg)
(1)铁块的体积是多少。
(2)当铁块浸没水中时,铁块受到的浮力是多大。
16.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小明用弹簧测力计、圆柱体、两个装有适量水和盐水的同样的烧杯,对浸在液体中的圆柱体所受的浮力进行了探究,实验装置和每次实验中弹簧测力计的示数如图
所示。请按要求回答下列问题:
(1)比较图甲和图乙可知:图乙中圆柱体受到的浮力的大小为________N。
(2)比较图乙和图丙,说明浮力的大小与________________有关。
(3)通过图乙和图戊的探究,不能得到浮力大小与液体密度是否有关,原因是________________________________________________________________________。
(4)通过图中数据可知:圆柱体的密度是________kg/m3。(g取10
N/kg)
17.在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是7.4
N,当把零件浸没在密度为0.8×103
kg/m3的油中时,弹簧测力计的示数是6.6
N,求:(g=9.8
N/kg)
(1)金属零件所受的浮力.
(2)金属零件的体积.
答案
1.
10 0.1
2.
(1)3 (2)1.6 1.4 (3)1.4 (4)=
(5)重力 阿基米德 F浮=G排液
3.
C
4.
A
5.
0.3 0.3
6.
0.3
N
7.
甲、丙 F4-F2 F1-F3=F4-F2
8.
(1)V铁===20
cm3=2×10-5
m3.
(2)铁块浸没在水中:V排=V铁=2×10-5
m3,铁块受到的浮力:F浮=ρ水V排g=1.0×103
kg/m3×2×10-5
m3×10
N/kg=0.2
N.
9.
10 不变
10.
B
11.
C
12.
5 5×10-4 5×10-4 3×103
13.
D
14.
490 0.049
15.
(1)V铁===20
cm3=2×10-5
m3。
(2)因为铁块全部浸入水中,V排=V铁=2×10-5
m3,
所以F浮=ρ水gV排=1×103
kg/m3×10
N/kg×2×10-5
m3=0.2
N。
16.
(1)0.6
(2)物体排开液体的体积
(3)物体排开液体的体积不同
(4)1.5×103
17.
(1)金属零件所受的浮力:
F浮=G-F′=7.4
N-6.6
N=0.8
N.
(2)由阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排得,
V金=V排==≈1.02×10-4
m3.