6.4阿基米德原理
同步习题
一、单选题
1.下列关于浮力的说法中正确的是
A.浮力都是由水产生的
B.只有在水中上浮的物体才受浮力的作用
C.在不同液体中浮力的方向会不同
D.浮力方向与重力方向相反
2.一只铜球放入某种液体中,铜球在液体中
(
)
A.一定漂浮
B.一定下沉
C.一定悬浮
D.条件不足,不能确定
3.将体积相同的木块和石块浸没在水中,松手后,木块上浮,石块下沉,平衡后,则两物体所受到的浮力(
)
A.木块大
B.石块大
C.一样大
D.无法确定
4.一艘船从黄河驶入渤海时,船受到的浮力将会( )
A.浮力增大,船身上浮些
B.浮力增大,船身下沉些
C.浮力不变,船身下沉些
D.浮力不变,船身上浮些
5.在水平桌面上有一个盛有水的容器,木块用细线系住没入水中(水未溢出),如图甲所示,将细线剪断,木块最终漂浮在水面上,且五分之二的体积露出水面,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.甲、乙两图中,木块受到水的浮力之比是
5∶2
B.甲、乙两图中,水的质量相同,水对容器底部的压力之比是
1∶1
C.甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是
3∶5
D.甲、乙两图中,容器对水平桌面的压强之比是
1∶1
6.如图所示,为一种自制简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,将其分别放人装有密度为ρ1和ρ
2液体的两个烧杯中,密度计所受浮力分别为F1和F2,下列判断正确的是( )
A.ρ1
>ρ2,F1=F2
B.ρ1<ρ2,F1=F2
C.ρ1
>ρ2,F1>F2
D.ρ1<ρ2,F17.如图所示,一个空的塑料瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直地浸入水中,第一次瓶口朝上,第二次瓶口朝下,这两次塑料瓶在水中位置相同。第1次放置时,水对塑料瓶口橡皮膜的压强为,瓶子受到的浮力为;第2次放置时,水对塑料瓶口橡皮膜的压强为,瓶子受到的浮力为。下列判断正确的是( )
A.,
B.,
C.,
D.,
8.下列说法正确的是( )
A.图甲中橡皮泥船所装载的“货物”重力增大时,船所受浮力不变
B.图乙中“蛟龙号”从海面潜入
7000m
深的海底是通过改变浮力大小来实现的
C.图丙说明物体浸没在液体中越深,所受的浮力越大
D.图丁中密度计在两种液体中所受浮力
F
甲=F
乙,两种液体的密度ρ甲<ρ乙
9.两个相同的烧杯中分别装满了甲、乙两种不同的液体,把体积相等的A、B两球分别轻轻放入两杯液体中,最后静止时处于如图所示的状态(其中A球沉底),若A、B两球的浮力相等,则下列说法正确的是( )
A.球B排开液体的重力大于球A排开液体的重力
B.球B的密度大于球A的密度
C.球A的重力大于球B的重力
D.甲液体对烧杯底部的压强大于乙液体对烧杯底部的压强
10.小红用弹簧测力计、铁圆柱体、两个相同的大烧杯做“探究影响浮力大小的因素”的实验,
其实验步骤和弹簧测力计示数如图所示。下列说法正确的是( )
A.铁圆柱体浸没在水中所受浮力大小为1N
B.由甲、乙、戊三图可探究浮力大小与液体密度的关系
C.由甲、乙、丁三图可知,物体浸入液体的深度越深,所受浮力越大
D.再增加一个体积和铁圆柱体相等的铜圆柱体,可探究浮力大小与物体质量的关系
二、填空题
11.用手将空矿泉水瓶慢慢压入水中,在矿泉水瓶完全浸没前,越往下压,矿泉水瓶受到手的压力越______,说明物体在液体中受到的浮力的大小与___________有关。
12.某同学设计了如图所示的装置测量盐水的密度,已知木块的重力为3N,体积为500cm3,则木块的质量为__________kg;当木块静止时弹簧测力计示数为2.5N,则盐水密度是__________kg/m3;若剪断细绳,木块最终静止时所受浮力是__________N(一切摩擦与阻力均忽略不计)。
13.如图所示,我国新型战略核潜艇在水面航行时排水量为9000t,受到的浮力为______N,水下下潜过程中,受到的浮力______(增大/减小/不变),受到水的压强______(增大/减小/不变)。
14.用手将一重为2N的物体全部压入水中,物体排开的水重3N,此时物体受到的浮力为________N,放手后物体将___________
(选填”“上浮”、“下沉”或“悬浮”),待物体静止时所受浮力为_______
N,排开水的体积是________m3。(g取10N/kg)
15.如图所示,把一小球分别放入盛满不同液体的两个溢水杯中。当小球静止时,从杯中溢出的液体质量,一个是80g,另一个是100g,则小球的质量是___________g,甲、乙两杯中液体的密度
ρ甲_______ρ乙。(选填“>”、“=”或“<”)
三、计算题
16.一体积为1.0×10-3米3的正方体物块浸没在高为0.2米的柱状薄壁容器内,水面恰好与容器口相平,
求:
(1)
求正方体物块在水中所受的浮力。
(2)当物块从水中取出后,水对容器底部压力减小的量ΔF。
17.如图所示,足够高的圆柱形容器A和均匀柱体B置于水平地面上,A的底面积为5×10﹣2米2,盛有体积为6×10﹣3米3的水,B受到的重力为39.2牛,B的底面积为4×10﹣2米2。
(1)求A中水的质量m水。
(2)求B对水平地面的压强pB。
(3)如果沿水平方向在圆柱体B上方截去一定的厚度,并将其按右图所示用绳子拉着浸没在容器中。此时水对A容器底部的压强变化量等于B对水平地面的压强变化量,求B的密度ρB及绳子最大的拉力F。
18.重为2牛、底面积为1×10
2米2的薄壁容器内盛有0.2米深的水,放在水平桌面的中央,若容器对桌面的压强为1.4×103帕.求:
①容器对桌面的压力F容器;
②若薄壁容器底面积范围为S~4S,现将一密度范围为0.6ρ水~6ρ水、体积为2×10
3米3的物体放入容器中,求容器对桌面压强变化量△p的最大值和最小值及其对应的条件.
参考答案
1.D
2.D
3.B
4.D
5.D
6.B
7.A
8.D
9.C
10.D
11.大
物体排开液体的体积
12.0.3
1.1×103
3
13.
不变
增大
14.3
上浮
2
210-4
15.100
<
16.
(1)物体受到水的浮力大小为:F浮=ρ液V排g=1×103kg/m3×1.0×10-3m3×9.8N/kg=9.8N;
(2)当物块从水中取出后,水下降的体积等于物块排开水的体积,液体对容器底部压力减小的量等于物体排开水的重力,物体排开水的重力等于物体在水中受到的浮力,即△F=F浮=9.8N。
答:(1)正方体物块受到的浮力大小为9.8N;
(2)当物块从液体中取出后,液体对容器底部压力减小的量为9.8N。
17.
(1)A中水的质量:m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×6×10﹣3m3=6kg;(2)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,B对水平地面的压强:pB==980Pa;(3)沿水平方向在圆柱形B上方截去的厚度为△h后,由G=mg和ρ=可得,截取部分的重力:△G=△mg=ρB△Vg=ρBSB△hg,B对水平地面的压强变化量:△pB==ρBg△h,将B浸没在容器A中后,水面上升的高度:△hA===0.8△h,水对A容器底部的压强变化量:△pA=ρ水g△h=ρ水g×0.8△h=0.8ρ水g△h,因水对A容器底部的压强变化量等于B对水平地面的压强变化量,所以,ρBg△h=0.8ρ水g△h,则B的密度:ρB=0.8ρ水=0.8×1.0×103kg/m3=0.8×103kg/m3;由G=mg=ρVg可得,B的体积:VB==5×10﹣3m3,因VB<V水,所以,物体B可以完全浸没在水中,容器内物体静止时受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力、绳子的拉力F处于平衡状态,由力的平衡条件可得:F浮=△G+F,则绳子的拉力:F=F浮﹣△G=ρ水g△V﹣ρB△Vg=(ρ水﹣ρB)g△V,当△V=VB即B完全放入容器中时,绳子的拉力最大,所以,F大=(ρ水﹣ρB)gVB=(ρ水﹣0.8ρ水)gVB=0.2ρ水gVB=0.2×1.0×103kg/m3×9.8N/kg×5×10﹣3m3=9.8N。
18.
①由p=可得,容器对桌面的压力:
F容=pS=1.4×103Pa×1×10
2m2=14N;
②由题意知,体积为2×10
3m3的物体放入容器中,当薄壁容器底面积为S,物体密度为6ρ水时容器对桌面压强变化量最大,
△p最大======1.2×104Pa;
当容器内原来装满水,且物体密度为0.6ρ水~ρ水时,放入的物体漂浮,其增加的重力等于排出水的重力,
故容器对桌面压力不变,压强也不变,即压强变化量△p最小=0.
答:①容器对桌面的压力为14N;
②当容器内水未溢出,且当薄壁容器底面积为S,物体密度为6ρ水时容器对桌面压强变化量最大为1.2×104Pa;当容器内原来装满水,且物体密度为0.6ρ水~ρ水时容器对桌面压强变化量最小为零.