1.3浮力--阿基米德原理 同步练习(含解析)

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名称 1.3浮力--阿基米德原理 同步练习(含解析)
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资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2020-08-03 14:09:39

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1、某实验小组在探究“浮力大小跟排开液体所受重力的关系”时,做了如图所示的四次测量,弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3和F4,则下列说法正确的是(  )
A.F1+F2=F3﹣F4
B.F1﹣F2=F3+F4
C.F1+F2=F3+F4
D.F1﹣F2=F3﹣F4
2、小明同学在探究“浮力的大小等于什么”时,做了如图所示的实验,四步实验中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,下列等式正确的是(  )
A.
B.
C.
D.
3、用图中实验装置验证阿基米德原理,当物块浸入溢水杯时,水会流入空桶中。下列说法正确的是(  )
A.实验前溢水杯未装满水,对实验结果没有影响
B.物块从接触液面至浸入水中任一位置,两侧弹簧秤变化量总相等
C.物块浸入水中越深,左侧弹簧测力计的示数越大
D.通过计算可知实验所用物块的密度为1.5×103千克/米3
4、小华利用弹簧测力计、细线、物体A、柱形容器和水按照图甲、乙、丙所示依次进行实验,测量某种液体的密度ρ.三次测量弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3,水的密度用ρ水表示,则下列四个选项中,ρ的表达式正确的是。(  )
A.ρ=ρ水
B.ρ=ρ水
C.ρ=ρ水
D.ρ=ρ水
5、如图(1)所示,边长为10cm的立方体木块A通过细线与圆柱形容器底部相连,容器中液面与A上表面齐平。从打开容器底部的抽液机匀速向外排液开始计时,细线中拉力F随时间t的变化图象如图(2)所示。木块密度ρ=0.5×103kg/m3,容器底部面积为200cm2,g=10N/kg。下列说法中正确的是(  )
A.随着液体的排出,木块受到的浮力不断减小
B.容器中的液体是酒精
C.抽液机每秒钟排出液体的质量是10g
D.第30s时,木块露出液面的高度是2cm
6、用弹簧测力计悬挂一实心物体,将物体从水面上方某一高度匀速下降,如图甲所示,物体下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水的深度h的关系如图乙,根据图中信息,可知(  )
A.物体受到的最大浮力是5牛
B.物体的体积是500厘米3
C.物体的密度是2.25×103千克/米3
D.物体浸没后,下表面受到水的压力保持不变
7、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
8、如图所示,放在水平桌面上的溢水怀盛满水,用弹簧测力计挂一个实心铁块,示数为F1;将铁块缓慢浸没水中(未接触溢水杯),溢出的水流入小烧杯,弹簧测力计的示数为F2.下列判断正确的是(  )
A.水对溢水杯底部的压强p甲<p乙
B.溢水杯对桌面的压力F甲<F乙
C.铁块受到的浮力F浮=F2﹣F1
D.小烧杯中水的重力G=F1﹣F2
9、如图所示,将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中(水足够深),在圆柱体接触容器底之前,图中能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下表面到水面的距离h的关系的图象是(  )
A.
B.
C.
D.
10、一枚重量为G的鸡蛋悬浮在盐水中,如图所示。往盐水中继续均匀缓慢加盐(盐水未到饱和),鸡蛋所受浮力F随时间t变化的图象可能是(  )
A.
B.
C.
D.
11、如图为金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。该过程中气泡密度和受到浮力的变化情况,叙述正确的是(  )
A.密度和浮力都不变
B.密度和浮力都变大
C.密度变小,浮力不变
D.密度变小,浮力变大
12、体积相同的铜块、铝球和木块,浸在液体中的情况如图所示,则比较它们受到的浮力(  )
A.铝球受到的浮力最大
B.木块受到的浮力最大
C.铜块受到的浮力最大
D.它们受到的浮力一样大
13、三峡升船机是世界上最大的升船机。船只驶入装有水的承船厢后,在拉力F作用下竖直升降。如图所示,重量不同的船舶(G1>G2>G3)驶入承船厢,通过排放水使厢内水深h保持不变,则三种情况下,匀速提升所需的拉力(  )
A.F1最大
B.F2最大
C.F3最大
D.F1、F2、F3一样大
14、潜艇甲和护卫舰乙参加完一次军事演习后,按如图所示的状态由东海返回长江某基地。则它们在东海和长江中所受到的浮力F甲、F乙的变化情况是(  )
A.F甲、F乙均不变
B.F甲不变,F乙变小
C.F甲、F乙均变小
D.F甲变小,F乙不变
15、如图所示,将一个挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中(容器中水足够深),在圆柱体接触容器底之前,弹簧测力计示数变化情况正确的是(  )
A.先减小后保持不变
B.保持不变
C.一直减小
D.先减小后增大
16、如图所示的甲、乙、丙三个相同的容器中盛有质量相同的不同液体,将三个完全相同的铁球分别沉入容器底部,当铁球静止时,则铁球受到的浮力的大小相比较(  )
A.甲最大
B.乙最大
C.丙最大
D.一样大
17、溢水杯装满水,将小球A放入溢水杯,溢水杯里溢出来36g的水;将溢水杯里装满酒精,将小球A放入溢水杯,溢水杯里溢出32g的酒精,(ρ酒精=0.8g/cm3),则以下说法正确的是(  )
A.小球A的质量是32g
B.小球A的质量是36g
C.小球A的体积是32cm3
D.小球A的体积是36cm3
18、如图,甲、乙、丙分别是形状不同的铝块、铁块、铜块浸没在水里,受到的浮力相同,由此可知它们的(  )
A.体积相同
B.质量相同
C.密度相同
D.重力相同
19、水平桌面上有一盛有水的容器,如图甲,质量分布均匀的木块用细线系住浸没在水中。将细线剪断,木块最终漂浮在水面上,且有的体积露出水面,如图乙。下列说法正确的是(  )
A.甲乙两图中木块受到的浮力相等
B.甲乙两图中容器底部受到的液体压强相等
C.甲图中容器对水平桌面的压力大于乙图中容器对水平桌面的压力
D.若将乙图中木块浸在水中部分切掉取走,木块静止时,剩余木块体积的露出水面
20、如图所示,柱形容器的底面积为500cm2,重为5N的木块A在水中处于静止状态,此时绳子的拉力为3N,若绳子突然断了,待木块再次静止时,容器中的水面将下降(  )
A.0.6×10﹣2m
B.0.4×10﹣2m
C.1.6×10﹣2m
D.1.0×10﹣2m
21、如图所示,水平桌面上放置一个电子秤,电子秤上有一盛水的溢水杯,杯内水面跟溢水口相平。现用弹簧测力计悬挂一个圆柱体铝块,将铝块缓缓地浸入水中,直到铝块完全浸没在水中为止,整个过程铝块未接触杯底和侧壁。则从铝块下表面开始接触水面到上表面刚没入水中的过程中(  )
A.测力计的示数变小,电子秤的示数变大
B.测力计的示数变小,电子秤的示数不变
C.测力计的示数变大,电子秤的示数变小
D.测力计的示数变大,电子秤的示数不变
22、如图所示,放置于水平桌面上的台秤,其中央有一个盛水平底柱形烧杯,现将弹簧测力计下端吊着的实心铝块逐渐浸入,直至刚浸没于水中(不接触容器,无水溢出)在此过程中,下列说法正确的是(  )
A.弹簧测力计的示数逐渐减小,台秤的示数不变
B.水对烧杯底部的压强变大,台秤的示数逐渐变小
C.水对杯底增加的压力等于铝块浮力的变化量
D.浮力逐渐变大,台秤对水平桌面的压强不变
23、如图所示,水平桌面上底面积为S的柱形容器中装有水,将金属块和木块叠放在水中,水面恰好与木块上表面相平;将金属块取下放入水中后下沉至底部木块再次静止时,水对容器底压强减小了p。已知金属块的重力为G1,木块的重力为G2,水的密度为ρ,下列说法正确的是(  )
A.木块的密度为
B.木块受到的浮力减小pS
C.金属块的体积为
D.金属块的体积为
24、潜水艇在海底航行时排水量为m1千克,在海面上航行时排水量为m2千克,海水的密度为ρ千克/米3,下列说法正确的是(  )
A.潜水艇在海底航行时所受浮力为(m1﹣m2
)g牛
B.潜水艇在海面航行时所受浮力为(m1﹣m2
)g牛
C.当潜水艇在海面上航行时,水中部分的体积为米3
D.要使潜水艇潜入海水中要充入(m1﹣m2
)千克的海水
25、一长方体铁块按图所示,从下表面与液面刚刚接触时下放至图中虚线位置,能大致反映铁块下降过程中所受浮力的大小F浮与铁块下表面浸入液体深度h深关系的图象是(  )
A.
B.
C.
D.
26、半潜船可用来运输超大型货物,空载时漂浮于海面(如图甲);装载时需向船体水舱注水,船体重力增加,巨大的甲板下沉至海面以下(如图乙);待货物被拖到甲板上方时,排出水舱中的水,船体重力减小,甲板上浮至海面,完成货物装载(如图丙)。以下图象能正确表示同一艘半潜船从图甲到图丙受到的浮力变化的是(  )
B.
C
D.
27、如图所示,浸没在水中的一个弹性较好的气球被重物拉着一起悬浮在水中。突然,当绳子断了,气球在上浮至露出水面前的过程中,有关的说法不正确的是(  )
A.气球受到的浮力逐渐变大
B.气球内部气压逐渐变大
C.烧杯中水面逐渐上升
D.重物受到的浮力保持不变
如图所示,体积为V=200cm3的木块在绳子向下的拉力F=0.8N的作用下完全浸没在水中(绳子重力不计).此时液面到容器底的距离是30cm,
求:(1)木块此时受到浮力。(2)木块的重力。(3)水容器底的压强。
(4)剪断绳子,木块静止时排开水的体积。
29、如图甲所示,是一圆柱形容器,放在水平桌面上,内装有25cm深的液体,该液体对容器底部产生的压强为2000Pa(g取10N/kg)。
求:(1)液体的密度;
(2)若将边长为10cm的正方体木块放入圆柱形容器中如图乙所示,木块静止时,有的体积露出液面,此时木块受到的浮力大小;
(3)要使木块浸没至少需要施加多大向下的压力。
30、如图所示,水平面上有一底面积为S的圆柱形容器,容器中装有质量为m的水。现将一个质量分布均匀、体积为V的物块(不吸水)放入容器中,物块漂浮在水面上,物块浸入水中的体积为V。
(1)求物块受到的浮力大小;
(2)求物块的密度;
(3)用力缓慢向下压物块使其恰好完全浸没在水中(水未溢出),求此时水对容器底的压强。
 
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精品试卷·第
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参考答案与试题解析
1、某实验小组在探究“浮力大小跟排开液体所受重力的关系”时,做了如图所示的四次测量,弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3和F4,则下列说法正确的是(  )
A.F1+F2=F3﹣F4
B.F1﹣F2=F3+F4
C.F1+F2=F3+F4
D.F1﹣F2=F3﹣F4
【解答】解:由图可知:F1测空桶的重力,F2测物体的重力,F3是物体浸没在液体中时的测力计的拉力,F4测出排出的水和空桶的总重力;根据称重法可知:F浮=F2﹣F3;排开液体的重力:G排=F4﹣F1;根据阿基米德原理可知,物体所受浮力等于其排开水的重力,所以,F浮=G排;
由此分析可知:F2﹣F3=F4﹣F1;整理可得F1+F2=F3+F4故选项中ABD错误,C正确。故选:C。
2、小明同学在探究“浮力的大小等于什么”时,做了如图所示的实验,四步实验中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,下列等式正确的是(  )
A.
B.
C.
D.
【解答】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,所以F浮=F2﹣F3;根据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,所以F浮=F4﹣F1。对照选项可知,C正确,ABD错误。故选:C。
3、用图中实验装置验证阿基米德原理,当物块浸入溢水杯时,水会流入空桶中。下列说法正确的是(  )
A.实验前溢水杯未装满水,对实验结果没有影响
B.物块从接触液面至浸入水中任一位置,两侧弹簧秤变化量总相等
C.物块浸入水中越深,左侧弹簧测力计的示数越大
D.通过计算可知实验所用物块的密度为1.5×103千克/米3
【解答】解:A、物体放入水中前,溢水杯应该是满水的,否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积。所以应该在溢水杯中倒满水;故A错误;B、根据称重法可知:左边的弹簧秤示数F=G﹣F浮;则弹簧秤变化量△F=F浮;右边的弹簧秤示数F′=G桶+G排;则弹簧秤变化量△F′=G排;根据阿基米德原理可知:F浮=G排;所以物块从接触液面至浸入水中任一位置,两侧弹簧秤变化量总相等;故B正确;C、左侧实验中,在物块完全浸没水中前,随着物块浸入水中深度的增加,排开水的体积增大,溢出去的水增多,故弹簧测力计的示数变大;物块完全浸没水中,排开水的体积不变,弹簧测力计的示数不再变化;故C错误;D、由测力计的示数可知,物体的重力G=2N,物体的质量m===0.2kg;物体浸没水中后的浮力F浮=G﹣G′=2N﹣1N=1N,由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得,物体的体积V=V排===1×10﹣4m3,物体的密度ρ===2×103kg/m3;故D错误。故选:B。
4、小华利用弹簧测力计、细线、物体A、柱形容器和水按照图甲、乙、丙所示依次进行实验,测量某种液体的密度ρ.三次测量弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3,水的密度用ρ水表示,则下列四个选项中,ρ的表达式正确的是。(  )
A.ρ=ρ水
B.ρ=ρ水
C.ρ=ρ水
D.ρ=ρ水
【解答】解:物体A浸没在水中受到的浮力F浮水=F1﹣F2,由F浮水=ρ水gV排得,A的体积:
V=V排水==,物体A浸没在液体中受到的浮力F浮液=F1﹣F3,
物体A分别浸没在水和液体中,则物体A排开液体的体积等于排开水的体积,即V排液=V排水=,由F浮液=ρ液gV排得,液体的密度:ρ液===ρ水。故选:B。
5、如图(1)所示,边长为10cm的立方体木块A通过细线与圆柱形容器底部相连,容器中液面与A上表面齐平。从打开容器底部的抽液机匀速向外排液开始计时,细线中拉力F随时间t的变化图象如图(2)所示。木块密度ρ=0.5×103kg/m3,容器底部面积为200cm2,g=10N/kg。下列说法中正确的是(  )
A.随着液体的排出,木块受到的浮力不断减小
B.容器中的液体是酒精
C.抽液机每秒钟排出液体的质量是10g
D.第30s时,木块露出液面的高度是2cm
【解答】解:A、随着液体的排出,液面下降,浮力减小,绳子的拉力减小,但减小到0以后,再随着液体的排出,木块所受到的浮力就不变了,故A是不对的;B、当t=0时,A与液面的上表面相平,此时A受到重力、绳子的拉力及液体对它的浮力的作用,故存在平衡关系:F浮=G+F拉,因为木块的重力G=ρ木gV=0.5×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)3=5N,故木块受到的浮力F浮=5N+5N=10N,则由阿基米德原理得ρ液===1.0×103kg/m3,看来这种液体是水,故B是不对的;C、当绳子的拉力为0时的情况,此时木块漂浮,F浮′=G=5N,此时排开液体的体积V′===0.5×10﹣3m3,木块浸入液体中的深度为h===0.05m;故排出液体的质量m排=ρ液V排=1.0×103kg/m3×(200﹣100)×5×10﹣6m3=0.5kg;排出液体的时间为50s,故每秒钟排出液体的质量是10g,C是正确的;D、每秒钟排出液体的质量是10g,当第30s时,排出水的质量为300g,浮力减小△G排=△m排g=0.3kg×10N/kg=3N;绳子的拉力为5N﹣3N=2N,浮力为2N+5N=7N,此时排开液体的体积为0.7×10﹣3m3,露出液面的体积为0.3×10﹣3m3,故露出液面的高度为=0.03m=3cm,故D是不对的。故选:C。
6、用弹簧测力计悬挂一实心物体,将物体从水面上方某一高度匀速下降,如图甲所示,物体下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水的深度h的关系如图乙,根据图中信息,可知(  )
A.物体受到的最大浮力是5牛
B.物体的体积是500厘米3
C.物体的密度是2.25×103千克/米3
D.物体浸没后,下表面受到水的压力保持不变
【解答】解:A、图象知,物重G=9N,当物体完全浸没时,拉力F=5N,则该物体受到的最大浮力:F浮=G﹣F=9N﹣5N=4N,故A错误;B、由F浮=ρ水gV排得物体的体积:V=V排===4×10﹣4m3=400cm3,故B错误;C、物体的质量:m===0.9kg,物体的密度:ρ===2.25×103kg/m3,故C正确;D、物体下降过程中,下表面在水中的深度变大,由p=ρgh可知,水对容器底部的压强变大,根据F=pS可知下表面受到的压力变大,故D错误。故选:C。
7、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
【解答】解:①由图象可知,当容器中水的高度为6cm~12cm时,木块处于漂浮状态,受到的浮力和重力相等,因此木块的重力为6N,故①错误;②由图象可知,木块全部浸没时,受到的浮力为10N,由F浮=ρ水gV排可知,木块的体积V=V排===1×10﹣3m3,故②正确;③木块全部浸没时,细线的拉力最大,对容器底部的拉力最大,此时木块受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和绳子的拉力,由力的平衡条件可得,F浮=G+F,细线对容器底部的最大拉力F=F浮﹣G=10N﹣6N=4N,故③错误;④木块的密度:ρ====0.6×103kg/m3,故④正确。综上可知,②④正确。故选:B。
8、如图所示,放在水平桌面上的溢水怀盛满水,用弹簧测力计挂一个实心铁块,示数为F1;将铁块缓慢浸没水中(未接触溢水杯),溢出的水流入小烧杯,弹簧测力计的示数为F2.下列判断正确的是(  )
A.水对溢水杯底部的压强p甲<p乙
B.溢水杯对桌面的压力F甲<F乙
C.铁块受到的浮力F浮=F2﹣F1
D.小烧杯中水的重力G=F1﹣F2
【解答】解:A、甲乙液面相平,且液体均为水,根据p=ρgh可知,水对溢水杯底部的压强相等,故A错误。B、铁块浸没在水中后,水面高度不变,水对杯底的压强不变,根据F=pS可知,水对杯底的压力不变,溢水杯的重力不变;因溢水杯对桌面的压力等于水对溢水杯底的压力与溢水杯的重力之和,所以溢水杯对桌面的压力不变,即F甲=F乙,故B错误。C、F1为铁块浸没水中前的拉力(等于铁块的重力),F2为铁块浸没水中后的拉力,根据称重法测浮力可知,铁块受到的浮力F浮=F1﹣F2,故C错误。D、根据阿基米德原理可知,铁块所受浮力等于排开水的重力,所以小烧杯中水的重力(排开水的重力)G=F浮=F1﹣F2,故D正确。故选:D。
9、如图所示,将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中(水足够深),在圆柱体接触容器底之前,图中能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下表面到水面的距离h的关系的图象是(  )
A.
B.
C.
D.
【解答】解:圆柱体逐渐浸入水中的过程中,浸入水中越深,它排开水的体积越大受到的浮力越大,弹簧测力计的示数越小;浸没后,它排开水的体积不变,受到的浮力不变,则弹簧测力计的示数也不变。故弹簧测力计的示数是先变小后不变。故选:A。
10、一枚重量为G的鸡蛋悬浮在盐水中,如图所示。往盐水中继续均匀缓慢加盐(盐水未到饱和),鸡蛋所受浮力F随时间t变化的图象可能是(  )
A.
B.
C.
D.
【解答】解:因为鸡蛋悬浮在盐水中时,根据悬浮条件可知:浮力等于鸡蛋的重力;
往盐水中继续均匀缓慢加盐,盐水密度增大,浮出水面前鸡蛋排开水的体积不变,根据公式F浮=ρgV排可知鸡蛋所受浮力逐渐增大;浮出水面后鸡蛋漂浮时所受浮力等于鸡蛋的重力,浮力不再变化;鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图象应该是开始浮力变大,后来不变;由此分析可知:选项A正确,BCD错。故选:A。
11、如图为金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。该过程中气泡密度和受到浮力的变化情况,叙述正确的是(  )
A.密度和浮力都不变
B.密度和浮力都变大
C.密度变小,浮力不变
D.密度变小,浮力变大
【解答】解:金鱼吐出的气泡在水中上升的过程中,所处深度减小,受到的液体压强变小,故气泡体积增大,而气泡内空气的质量不变,由ρ=可知,密度变小;气泡上升时,体积变大,则排开水的体积变大,所以由F浮=ρgV排可得:气泡受到水的浮力变大。故ABC错误,D正确。故选:D。
12、体积相同的铜块、铝球和木块,浸在液体中的情况如图所示,则比较它们受到的浮力(  )
A.铝球受到的浮力最大
B.木块受到的浮力最大
C.铜块受到的浮力最大
D.它们受到的浮力一样大
【解答】解:由图可知,铜球、铝球和木块均浸没在液体中,因物体浸没时排开液体的体积相等,
所以,体积相同的铜球、铝球和木块排开液体的体积相等,由F浮=G排=ρ液gV排可知,它们受到的浮力一样大。故选:D。
13、三峡升船机是世界上最大的升船机。船只驶入装有水的承船厢后,在拉力F作用下竖直升降。如图所示,重量不同的船舶(G1>G2>G3)驶入承船厢,通过排放水使厢内水深h保持不变,则三种情况下,匀速提升所需的拉力(  )
A.F1最大
B.F2最大
C.F3最大
D.F1、F2、F3一样大
【解答】解:根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力大小等于它排开液体的重力,厢内水深h保持不变,重量不同的船舶(G1>G2>G3)驶入承船厢,重的船舶排出的水也多,且排出水的重力与船舶的重力相等,所以三种情况下,厢,水、船的总重相同,匀速提升,拉力等于总重力大小,则三种情况下,匀速提升所需的拉力F1、F2、F3一样大。故选:D。
14、潜艇甲和护卫舰乙参加完一次军事演习后,按如图所示的状态由东海返回长江某基地。则它们在东海和长江中所受到的浮力F甲、F乙的变化情况是(  )
A.F甲、F乙均不变
B.F甲不变,F乙变小
C.F甲、F乙均变小
D.F甲变小,F乙不变
【解答】解:当护卫舰由东海驶入长江中,护卫舰都是漂浮,则护卫舰受到的浮力:F浮=G,
∵护卫舰受到的重力不变,∴护卫舰受到的浮力不变。即乙受到的浮力不变。
浸没在水中的潜水艇,由于排开水的体积不变,因为由东海驶入长江中,液体的密度变小,
∴由公式F浮=G排=ρgV排可知,潜水艇由东海驶入长江中,潜水艇受到的浮力变变小。即甲受到的浮力变小。故选:D。
15、如图所示,将一个挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中(容器中水足够深),在圆柱体接触容器底之前,弹簧测力计示数变化情况正确的是(  )
A.先减小后保持不变
B.保持不变
C.一直减小
D.先减小后增大
【解答】解:将一个挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中,在圆柱体接触容器底之前,圆柱体排开水的体积先增大后不变,由F浮=ρgV排可知,圆柱体受到的浮力先增大后不变,由F浮=G﹣F′的变形式F′=G﹣F浮可知,弹簧测力计的拉力先变小后不变,即弹簧测力计示数先减小后不变。故选:A。
16、如图所示的甲、乙、丙三个相同的容器中盛有质量相同的不同液体,将三个完全相同的铁球分别沉入容器底部,当铁球静止时,则铁球受到的浮力的大小相比较(  )
A.甲最大
B.乙最大
C.丙最大
D.一样大
【解答】解:(1)由图可知:v丙>v甲>v乙,∵m丙=m甲=m乙,,∴三中液体的密度:ρ丙<ρ甲<ρ乙;(2)∵三个铁球的体积相同,∴全浸入时,排开液体的体积相同,∵F浮=ρ液V排g,
∴三个铁球受到的浮力:F丙<F甲<F乙。故选:B。
17、溢水杯装满水,将小球A放入溢水杯,溢水杯里溢出来36g的水;将溢水杯里装满酒精,将小球A放入溢水杯,溢水杯里溢出32g的酒精,(ρ酒精=0.8g/cm3),则以下说法正确的是(  )
A.小球A的质量是32g
B.小球A的质量是36g
C.小球A的体积是32cm3
D.小球A的体积是36cm3
【解答】解:(1)根据ρ=可得,溢出水和酒精的体积分别为:V排水===36cm3;
V排酒精===40cm3;由于V排水<V排酒精,所以可知小球A在水中是处于漂浮状态,根据漂浮条件和阿基米德原理可知:GA=G排水,即mAg=m排水g,所以,小球A的质量mA=m排水=36g;故A错误,B正确;
(2)小球在酒精中受到的浮力:F浮2=G排2=m排酒精g=0.032kg×10N/kg=0.32N;小球的重力:GA=mAg=0.036kg×10N/kg=0.36N;由于F浮2<GA,则小球A在酒精中下沉,处于浸没状态,
所以,小球A的体积:VA=V排酒精=40cm3;故CD错误。故选:B。
18、如图,甲、乙、丙分别是形状不同的铝块、铁块、铜块浸没在水里,受到的浮力相同,由此可知它们的(  )
A.体积相同
B.质量相同
C.密度相同
D.重力相同
【解答】解:已知受到的浮力相同,液体密度一定,根据公式F浮=ρgV排可知,排开的水的体积相同,因为形状不同的铝块、铁块、铜块浸没在水里,所以排开的水的体积与物体的体积相等。
则由此可知它们的体积相同。故选:A。
19、水平桌面上有一盛有水的容器,如图甲,质量分布均匀的木块用细线系住浸没在水中。将细线剪断,木块最终漂浮在水面上,且有的体积露出水面,如图乙。下列说法正确的是(  )
A.甲乙两图中木块受到的浮力相等
B.甲乙两图中容器底部受到的液体压强相等
C.甲图中容器对水平桌面的压力大于乙图中容器对水平桌面的压力
D.若将乙图中木块浸在水中部分切掉取走,木块静止时,剩余木块体积的露出水面
【解答】解:A、由图可知,甲图中木块排开水的体积大于乙图中木块排开水的体积,水的密度一定,根据F浮=ρ水gV排可知,甲图中木块受到的浮力大于乙图中木块受到的浮力。故A错误;B、将细线剪断,木块最终漂浮在水面上时,容器内的水面下降,根据p=ρ水gh可知,甲图中容器底部受到的液体压强大于乙图中容器底部受到液体的压强。故B错误;C、因为容器对水平桌面的压力等于容器和容器内液体以及木块的重力之和,所以甲图中容器对水平桌面的压力等于乙图中容器对水平桌面的压力。故C错误;D、若将乙图中木块浸在水中部分切掉取走,只是改变了木块的质量和体积,没有改变木块的密度,所以剩余部分仍然有露出水面。故D正确。故选:D。
20、如图所示,柱形容器的底面积为500cm2,重为5N的木块A在水中处于静止状态,此时绳子的拉力为3N,若绳子突然断了,待木块再次静止时,容器中的水面将下降(  )
A.0.6×10﹣2m
B.0.4×10﹣2m
C.1.6×10﹣2m
D.1.0×10﹣2m
【解答】解:绳子受力时木块没入体积为V1绳子,断后木块没在水中的入体积为V2水面下降h,根据题意可得,ρgV1=5N+3N=8N
…(1)
ρgV2=5N
…(2)
(1)﹣(2)得绳子断前、断后木块木块没在水中的体积变化量△V,
ρg(V1﹣V2)=3N,则V1﹣V2=3×10﹣4m3,△V=(V1﹣V2)=3×10﹣4m3,∵V=sh,
∴3×10﹣4m3=h×500×10﹣4m2∴h=0.6×10﹣2m。故选:A。
21、如图所示,水平桌面上放置一个电子秤,电子秤上有一盛水的溢水杯,杯内水面跟溢水口相平。现用弹簧测力计悬挂一个圆柱体铝块,将铝块缓缓地浸入水中,直到铝块完全浸没在水中为止,整个过程铝块未接触杯底和侧壁。则从铝块下表面开始接触水面到上表面刚没入水中的过程中(  )
A.测力计的示数变小,电子秤的示数变大
B.测力计的示数变小,电子秤的示数不变
C.测力计的示数变大,电子秤的示数变小
D.测力计的示数变大,电子秤的示数不变
【解答】解:根据阿基米德原理可知,浸入液体中的物体受到的浮力的大小等于其排开的液体受到的重力,将铝块缓缓地浸入水中,直到铝块完全浸没在水中为止,整个过程铝块未接触杯底和侧壁,排开水的体积先变大后不变,根据F=G﹣F浮可得测力计的示数变小;由于溢水杯中装满水,铝块浸没在水中静止时,根据阿基米德原理可知铝块受到的浮力等于排开的水重,铝块对水的压力大小与浮力相等,根据力的作用是相互的,铝块给杯底一个压力,大小等于浮力所以溢水杯对电子秤的压力不变,即电子秤示数不变;故B正确,ACD错误。故选:B。
22、如图所示,放置于水平桌面上的台秤,其中央有一个盛水平底柱形烧杯,现将弹簧测力计下端吊着的实心铝块逐渐浸入,直至刚浸没于水中(不接触容器,无水溢出)在此过程中,下列说法正确的是(  )
A.弹簧测力计的示数逐渐减小,台秤的示数不变
B.水对烧杯底部的压强变大,台秤的示数逐渐变小
C.水对杯底增加的压力等于铝块浮力的变化量
D.浮力逐渐变大,台秤对水平桌面的压强不变
【解答】解:(1)对铝块进行受力分析:铝块受竖直向下的重力、竖直向上弹簧测力计的拉力和浮力,由力的平衡条件得:G铝=F+F浮,则弹簧测力计的示数(即拉力):F=G铝﹣F浮,在铝块完全浸没前,V排逐渐增大,F浮逐渐增大,弹簧测力计的示数F逐渐减小;对烧杯及水进行受力分析:烧杯及水受竖直向下的重力,铝块向下的压力F压=F浮,台秤的支持力FN,由力的平衡条件可得,台秤的支持力:FN=G+F压,在铝块完全浸没前,V排逐渐增大,F压=F浮逐渐增大,FN逐渐变大,则台秤所受压力增大,台秤的示数增大,故AB错误;
(2)在该过程中无水溢出烧杯,则水的深度变大,根据p=ρgh可知:烧杯底部受到的压强增大;
(3)实心铝块逐渐浸入水中,直至刚浸没于水中,浮力逐渐增加,因为力的作用是相互的,物体对水的压力逐渐增加,所以水对杯底的压力变化量等于铝块浮力的变化量,故C正确;
(4)浮力逐渐增加,因为力的作用是相互的,物体对水的压力逐渐增加,所以水对杯底的压力逐渐增加,烧杯对台秤的压力逐渐增加,台秤对水平桌面的压力也增加,根据p=知,台秤对水平桌面的压强增加,故D错误。故选:C。
23、如图所示,水平桌面上底面积为S的柱形容器中装有水,将金属块和木块叠放在水中,水面恰好与木块上表面相平;将金属块取下放入水中后下沉至底部木块再次静止时,水对容器底压强减小了p。已知金属块的重力为G1,木块的重力为G2,水的密度为ρ,下列说法正确的是(  )
A.木块的密度为
B.木块受到的浮力减小pS
C.金属块的体积为
D.金属块的体积为
【解答】解:A、金属块和木块叠放在水中时,此时它们处于漂浮状态,浮力F浮=G1+G2,由阿基米德原理可得,木块的体积:V=V排==,则木块的密度为:ρ木===,故A正确;
B、金属块和木块叠放在水中时,处于漂浮状态,浮力等于木块和金属块的总重力,即F浮=G1+G2,
将金属块取下放入水中,木块漂浮,金属块沉底,总浮力等于木块的重力加上金属块的浮力,即F浮′=G2+F浮金,所以,减小的浮力△F浮=F浮﹣F浮′=G1+G2﹣(G2+F浮金)=G1﹣F浮金﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
由题知,金属块沉底后,减小的浮力△F浮=ρg△V排=ρghS=pS,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,
结合①②可得,减小的浮力△F浮=G1﹣F浮金=pS,所以G1=pS+F浮金,
将金属块取下放入水中,木块漂浮在水面上,其浮力等于木块的重力,即F浮木′=G2,
所以木块受到浮力的减小量△F浮木=F浮﹣F浮金′=G1+G2﹣G2=G1=pS+△F浮金′,
所以木块受到的浮力的减小量大于pS,故B错误;
CD、由B知,减小的浮力△F浮=G1﹣F浮金=pS,又因为F浮金=ρgV金属,
所以G1﹣ρgV金属=pS,解得:V金属=,故CD错误。故选:A。
24、潜水艇在海底航行时排水量为m1千克,在海面上航行时排水量为m2千克,海水的密度为ρ千克/米3,下列说法正确的是(  )
A.潜水艇在海底航行时所受浮力为(m1﹣m2
)g牛
B.潜水艇在海面航行时所受浮力为(m1﹣m2
)g牛
C.当潜水艇在海面上航行时,水中部分的体积为米3
D.要使潜水艇潜入海水中要充入(m1﹣m2
)千克的海水
【解答】解:(1)潜水艇在海面下航行时受到的浮力:F浮=G排=m排g=m1g;故A错误;
它在海底航行时所受的压力差等于浮力,即压力差=m1g;故B错误;
(2)根据ρ=可知:当潜艇在海面上航行时,排开水的体积:V排=,
排开水的体积等于潜艇浸在水中部分的体积;故C错误;
(3)在海面上航行时受到的浮力:F浮′=G排′=m排′g=m2g,因为潜水艇漂浮,所以潜艇的重力:G=F浮′=m2g,要使潜艇潜入海水中,设充入的海水重为G水,则有G+G水=F浮=m1g,即:m2g+m水g=F浮=m1g,所以m水=m1﹣m2,故D正确。故选:D。
25、一长方体铁块按图所示,从下表面与液面刚刚接触时下放至图中虚线位置,能大致反映铁块下降过程中所受浮力的大小F浮与铁块下表面浸入液体深度h深关系的图象是(  )
A.
B.
C.
D.
【解答】解:当物体从开始浸入水中到完全浸入水中即浸没的过程中,物体排开液体的体积在逐渐变大,液体密度不变,因为F浮=ρ液V排g,所以物体受到的浮力变大;而当物体浸没以后,再向水中下沉的时候,物体排开液体的体积不再发生变化,所以物体受到的浮力不变。由此可知物体受到的浮力先变大后不变。故选:C。
26、半潜船可用来运输超大型货物,空载时漂浮于海面(如图甲);装载时需向船体水舱注水,船体重力增加,巨大的甲板下沉至海面以下(如图乙);待货物被拖到甲板上方时,排出水舱中的水,船体重力减小,甲板上浮至海面,完成货物装载(如图丙)。以下图象能正确表示同一艘半潜船从图甲到图丙受到的浮力变化的是(  )
B.
C.
D.
【解答】解:据图可知,乙图中半载船排开水的体积最大,其次是丙图,甲图排开水的体积最小,液体的密度是相同的,所以据F浮=ρ水gV排可知,乙图中船受浮力最大,其次是丙图,再次是甲图,即浮力大小关系是:F2>F3>F1,从图甲到图丙受到的浮力变化先变大、后变小。故A正确、BCD错。故选:A。
27、如图所示,浸没在水中的一个弹性较好的气球被重物拉着一起悬浮在水中。突然,当绳子断了,气球在上浮至露出水面前的过程中,有关的说法不正确的是(  )
A.气球受到的浮力逐渐变大
B.气球内部气压逐渐变大
C.烧杯中水面逐渐上升
D.重物受到的浮力保持不变
【解答】解:AB、当绳子断了,气球在上浮至露出水面前的过程中,由于所处的深度变小,根据p=ρgh可知气球受到的压强减小,则气球内部气压也变小,体积变大;排开水的体积变大,根据F浮=ρ水gV排可知气球受到的浮力变大;故A正确,B错误;C、气球在上浮至露出水面前的过程中,由于排开水的体积变大,则烧杯中水面逐渐上升,故C正确;D、重物浸没在水中,由于重物排开水的体积,则受到的浮力不变,故D正确。故选:B。
28、如图所示,体积为V=200cm3的木块在绳子向下的拉力F=0.8N的作用下完全浸没在水中(绳子重力不计).此时液面到容器底的距离是30cm,求:
(1)木块此时受到浮力。(2)木块的重力。(3)水容器底的压强。
(4)剪断绳子,木块静止时排开水的体积。
【解答】解:(1)木块排开水的体积:V排=V=200cm3=2×10﹣4m3,
则受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3=2N;
(2)木块在绳子拉力的作用下静止在水中,受到竖直向下的重力和拉力、竖直向上的浮力作用,
由三力平衡可得:G木+F=F浮,则G木=F浮﹣F=2N﹣0.8N=1.2N;
(3)水容器底的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa;
(4)因G木>F浮,所以,剪断绳子后木块漂浮,受到的浮力F浮′=G木=1.2N,
排开水的体积:V排′===1.2×10﹣4m3。
答:(1)木块此时受到浮力为2N;(2)木块的重力为1.2N;
(3)水容器底的压强为3000Pa;
(4)剪断绳子,木块静止时排开水的体积为1.2×10﹣4m3。
29、如图甲所示,是一圆柱形容器,放在水平桌面上,内装有25cm深的液体,该液体对容器底部产生的压强为2000Pa(g取10N/kg)。求:
(1)液体的密度;
(2)若将边长为10cm的正方体木块放入圆柱形容器中如图乙所示,木块静止时,有的体积露出液面,此时木块受到的浮力大小;
(3)要使木块浸没至少需要施加多大向下的压力。
【解答】解:(1)已知液体的深度为:h=25cm=0.25m,
根据液体压强公式p=ρgh可知,液体的密度为:ρ液===0.8×103kg/m3;
(2)木块的体积为:V木=(0.1m)3=0.001m3,木块浸在液体中排开液体的体积为:
V排=(1﹣)V木=×0.001m3=0.00075m3=0.75×10﹣3m3,
根据阿基米德原理可知,此时木块受到的浮力为:
F浮=ρ液gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.75×10﹣3m3=6N;
(3)假设物体全部浸没到水中,此时排开液体的体积为:V排'=V木=0.001m3,
根据阿基米德原理可知,此时木块受到的浮力为:F浮'=ρ液gV排'=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.001m3=8N;
所以需要施加的压力为:F=F浮'﹣F浮=8N﹣6N=2N。
答:
(1)液体的密度为0.8×103kg/m3;
(2)木块受到的浮力大小是6N;
(3)要使木块浸没至少需要施加向下的压力为2N。
30、如图所示,水平面上有一底面积为S的圆柱形容器,容器中装有质量为m的水。现将一个质量分布均匀、体积为V的物块(不吸水)放入容器中,物块漂浮在水面上,物块浸入水中的体积为V。
(1)求物块受到的浮力大小;
(2)求物块的密度;
(3)用力缓慢向下压物块使其恰好完全浸没在水中(水未溢出),求此时水对容器底的压强。
【解答】解:(1)由题知,物块漂浮时,V排=V,
则物块受到的浮力大小:F浮=ρ水gV排=ρ水g×V=ρ水gV。
(2)由于物块漂浮在水面上,则物块的重力G=F浮=ρ水gV,则物块的质量:m′===;
物块的密度:ρ====0.8×103kg/m3;
(3)水的质量为m,由ρ=得水的体积为V水=,
用力缓慢向下压物块使其恰好完全浸没在水中,则水和物块的总体积:V总=V水+V=+V,
则此时水的深度为:h==;所以水对容器底的压强:p=ρgh=ρ水g×=。
答:(1)物块受到的浮力大小为ρ水gV;
(2)物块的密度为0.8×103kg/m3;
(3)此时水对容器底的压强。
 
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精品试卷·第
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