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1.3《水的浮力》集训(3)
一、选择题
1.
(2020·金华)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
2.
2018年4月20日,我国最先进的自主潜水器“潜龙三号”(如图所示)成功首潜。潜水器在水面下匀速下潜过程中(
)
A、
受到的重力小于浮力
B、
上、下表面受到的压力差变大
C、
受到的压强变大,浮力变大
D、
受到的压强变大,浮力不变
3.
将一块重为G1实心金属块挂在弹簧测力计上,将其浸没在盛满水的溢水杯中,从溢水杯中溢出的水重为G2,此时金属块受到的浮力为F,它们的大小关系正确的是(
)
A、F<G1
B、F>G1
C、F<G2
D、F>G2
4.
“远征号”潜水艇在南海执行任务,根据任务的要求,潜水艇需要在不同深度处悬浮,若海水密度保持不变,则下列说法错误的是(
)
A、潜水艇排开海水的体积相等
B、潜水艇所受的重力大小不相等
C、潜水艇所受的浮力大小相等
D、潜水艇所受的浮力与重力大小相等
5.
关于物体受到的浮力,下列说法正确的是(
)
A、漂浮在水面上的物体比沉在水底的物体受到的浮力大
B、物体的密度越大受到的浮力越大
C、浸没水中的物体,随着深度的增加受到的浮力逐渐增大
D、物体排开水的重力越大受到的浮力越大
6.
小关与同学们去游觉桂林两江四湖,登上游船后,船会下沉一些,那么(
)
A、船的重力将减小
B、水对船的浮力将减小
C、水对船的浮力将增大
D、水对船的浮力将保持不变
7.
在木棒的一端缠绕一些细铜丝制成简易的液体密度计,将其分别放入盛有甲、乙两种液体的烧杯中处于静止状态,如图所示,若密度计在甲乙液体中受到的浮力分别是F甲、F乙,甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙、则(
)
A、F甲<F乙
B、F甲>F乙
C、ρ甲>ρ乙
D、ρ甲<ρ乙
8.
(2020?临沂)2019年12月17日,我国第一艘国产航母“山东舰”(如图)在海南三亚某军港交付海军。下列说法正确的是(
)
A、停在静止航母上的舰载机受力平衡
B、相对航母,起飞的舰载机是静止的
C、舰载机起飞时,空气浮力大于重力
D、舰载机起飞后,航母所受浮力增大
9.
把大芒果和小桔子浸没水中,放开手后,芒果沉入水底,桔子漂浮在水面,最后的状态如图所示。比较它们受到的浮力大小,下列分析正确的是(
)
A、小桔子受浮力大,所以上浮
B、大芒果受浮力小,所以下沉
C、芒果受到的浮力大于桔子受到的浮力
D、无法判断
10.在远洋轮船的船舷上,都漆着五条吃水线,又称载重线,如图所示。其中标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线。当船从北大西洋驶向印度洋,轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度ρ1和ρ2的关系,有(
)
A、浮力增大,ρ1=ρ2
B、浮力减小,ρ1=ρ2
C、浮力不变,ρ1>ρ2
D、浮力不变,ρ1<ρ2
11.a、b两种物质的质量和体积关系如图,分别用a、b两种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体浸没在水中,放手稳定后(
)
A、甲漂浮,甲受浮力大
B、乙漂浮,乙受浮力大
C、甲漂浮,乙受浮力大
D、乙漂浮,甲受浮力大
12.彩球温度计是一种现代居家饰品,其结构模型如图所示。该彩球温度计是由体积相同(保持恒定)、质量不同的小球和密度随温度的升高而减小的液体组成。在某一环境温度下,四个小球处于如图位置,这时,四个小球所受浮力大小关系分别为FA
、F
B
、F
C、F
D,以下判断正确的是(
)
A、FA>FB
B、FA=FB
C、FC>FD
D、
FC=FD
13.如图所示,把同一个鸡蛋分别放入甲、乙两容器的液体中,鸡蛋在甲容器中漂浮,在乙容器中悬浮,此时两容器液面相平,关于这一现象,下列说法中正确的是(
)
A、鸡蛋在甲容器中受到的浮力大
B、鸡蛋在乙容器中受到的浮力大
C、甲容器底部所受液体压强大
D、乙容器底部所受液体压强大
14.(2020·衢州)2020年4月23日,“雪龙”号考察船圆满完成历时198天的南极考察任务,返回上海码头落锚。在铁链拉着铁锚缓慢放入水中时,经历了如图所示三种情况:图甲中铁锚部分浸入水中;图乙中铁锚完全浸没水中但未触底;图丙中铁锚沉底。三种情况下船身受到的浮力大小分别为F甲、F乙、F丙,它们的大小关系正确的是(
)
A、F甲=F乙=F丙
B、F甲>F乙=F丙
C、F甲>F乙>F丙
D、F甲<F乙<F丙
15.(2020?河南改编)将两个完全相同的木块放入盛有甲、乙种液体的相同容器中,木块静止时,两容器中液面相平,如图所示。下列说正确的是(
)
A、木块在甲、乙两种液体中所受浮力相等
B、木块在乙液体中排开液体的质量较大
C、两容器中木块下表面受到的液体压强不相等
D、两容器底部受到的液体压强相等
二、填空题
16.(2020?铁岭)如图是“远望6号”远洋测量船,排水量为25000吨,满载时受到的浮力为
______N。“远望6号”可在南北纬60度以内的任何海域航行,完成对各类航天飞行器的海上跟踪、测控任务。满载的测量船在密度不同的海域漂浮时,受到的浮力
(填“相同”或“不同”)。
17.(2020?临沂)如图是探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验步骤之一,弹簧测力计的示数为
N;若石块重2.6N,则它所受浮力为
N。
18.(2020?甘孜)如图甲所示,小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验。他用弹簧测力计挂着实心圆柱体,圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触,然后将其缓慢拉出水面,弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙,g取10N/kg,则圆柱体的重力为
N,圆柱体受到的最大浮力是
N。
19.小柯在一根一端密封的空心玻璃管下端绕上一段细铁丝,制成一支密度计,用它来测量液体密度,测量过程中杯内液体总量没有变化。
(1)当密度计在杯中漂浮时,液面高度在A处(如图甲)。此时,密度计受到的浮力_____
(填“<”“=”或“>”)重力。
(2)使用中,小柯发现细铁丝很容易滑落,于是他改变这段细铁丝的形状,并把铁丝置于玻璃管内,再次测量同一杯液体密度(如图乙),杯中液面将_________。(填“升”“下降”或“仍在A处”)若仍按照图甲玻璃管上的刻度读数,乙图中测得的密度值与甲图中测得的密度值相比将_______。(填“偏大”“偏小”或“不变”)
20.将体积相等的松木(ρ木=0.5g/cm3)和石蜡(ρ蜡=0.9g/cm3)分别放入装满水的杯中,松手静上后,松木所受到的浮力F1和石蜡所受到的浮力F2的大小关系为F1
F2(选填“>““=”“<“)。此时它们露出水面的体积比V木露:V蜡露=
。
21.(2020?重庆)小明有一个不吸水的工艺品,底座为质地均匀的柱形木块A,木块上粘有合金块B。他将工艺品竖直放置在水中(如图甲),静止时木块浸入水中的深度为h1;按图乙竖直放置,静止时木块浸入水中的深度为h2,工艺品所受浮力与甲图相比
(选填“变大”“变小”或“不变”)。因粘合处松开导致合金块沉底,若不计粘合材料的影响,合金的密度为水的n倍,当木块在水中竖直静止时浸入的深度h3=
(用h1、h2、n表示)。
三、实验探究题
22.小明发现妈妈在腌制萝卜块时,新鲜的萝卜块在盐水中是漂浮的,浸泡几天后,原来漂浮的萝卜块沉在了容器底。于是他与几位同学对这一现象进行探究,提出如下猜想,请你和他们一起完成探究.
猜想1
可能是由于水的蒸发,盐水密度增大,导致萝卜块下沉。
猜想2
可能是浸泡几天后,萝卜块质量变大,导致萝卜块下沉。
猜想3
可能是浸泡几天后,萝卜块体积变小,导致萝卜块下沉。
(1)经过一番讨论后,他们马上否定了猜想1,你认为他们否定的原因是:__________________。
接着他们就猜想2和猜想3进行了如下实验操作:
①取三块新鲜的萝卜块,标上编号A、B、C
,分别测出它们的质量和体积;
②配制一大杯盐水;
③将三块萝卜块放在盐水中,萝卜块起初处于漂浮状态。几天后,他们发现萝卜块沉底后将其捞出擦干,分别测出其质量和体积,并记录实验数据如下表。
萝卜块编号
质量(克)
体积(厘米3)
放入盐水前
放入盐水后
放入盐水前
放入盐水后
A
63.6
58.2
54.8
48.5
B
47.3
42.5
42.2
35.4
C
79.3
69.8
70.8
58.2
(2)猜想2是______(填“正确”或“错误”)的。
(3)有同学认为猜想3是正确的,他认为萝卜块体积变小,浮力变小,导致萝卜块下沉。但也有同学认为这种分析是错误的,理由是:__________________________。
23.小明学习了浮力知识后,利用家中的物品做了几个小实验。
(1)小明把小萝卜放入水中,小萝卜漂浮在水面上,此时它受到的浮力为F浮,重力是G萝,那么F浮____G萝(选填“>”、“<”或“=”)。
(2)小明把小萝卜从水里捞出擦干,再放入足够多的白酒中,小萝卜沉底了,此时排开白酒的体积V排与小萝卜的体积V萝的关系是V排
_______V萝(选填“>”、“<”或“=”)。
(3)小明还想测量小萝卜的密度,于是找来一个圆柱形茶杯、刻度尺和记号笔。具体做法如下:
①如图甲所示,在茶杯中倒入适量的水,在水面处用记号笔做好标记,用刻度尺测量出水面到茶杯底的竖直距离为h0;
②如图乙所示,将小萝卜轻轻地放入水中静止后,用刻度尺测量出此时的水面到茶杯底的竖直距离为h1;
③将茶杯中的水全部倒出,取出小萝卜擦干,再向杯中慢慢地倒入白酒直至________为止;
④如图丙所示,将小萝卜轻轻地放入白酒中静止后,用刻度尺测量出此时的白酒液面到茶杯底的竖直距离为h2。
(4)水的密度用ρ水来表示,请你用ρ水、h0、h1、h2写出小萝卜的密度表达式ρ萝=_______。
四、简答题
24.(2020?北京)排水量是轮船装满货物时排开水的质量。一艘排水量为2000t的轮船,装满货物在河水中航行。河水密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)装满货物时,轮船和货物受到的总重力;
(2)轮船排开水的体积。
25.“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制、世界上下潜最深的作业型深海载人潜水器。“蛟龙号”体积约为30米3,空载时质量约为22吨,最大荷载240千克。
(1)“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大?
(2)若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的,则至少注入多少立方米的水?(海水密度取1.0×103千克/米3,g取10牛/千克)
参考答案
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
D
A
B
D
C
C
A
C
C
题号
11
12
13
14
15
答案
D
D
C
C
A
二、填空题
16.
2.5×108;相同
17.1.6;1
18.
2;0.4
19.(1)=
(2)仍在A处
偏小
20.<;5:1
21.
不变;(1-n)h1+nh2。
三、实验探究题
22.(1)如果盐水的密度增大,萝卜块将会上浮而不会下沉,与现象不符
(2)错误
(3)萝卜块的质量减小,因此重力减小,在重力与浮力都减小的情况下,无法判断萝卜的浮沉情况
23.(1)=
(2)=
(3)③标记处
(4)ρ水
四、简答题
24.(1)
G排=m排g=2000×103kg×10N/kg=2×107N,
F浮=G排=2×107N,
G总=F浮=2×107N
(2)
V排===2000m3
答:(1)装满货物时,轮船和货物受到的总重力为2×107N;
(2)轮船排开水的体积为2000m3。
25.(1)解:设“蛟龙号”空载时质量为m空
∵漂浮
∴F浮=G=m空g=22000kg×10N/kg=220000N
(2)设“蛟龙号”满载时至少需要注入水的质量为m注水,体积为V注水,最大载荷质量为m物
∵满载时若要下沉,至少G总=F浮总
∴m注水g+m空g+m物g=ρ水gV排
∴m注水=ρ水V排-m空-m物=1.0×103kg/m3×30m3-22000kg-240kg=7760kg
V注水===7.76m3
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