10.3
.科学探究:浮力的大小
一、选择题
1.下列关于浮力的叙述中,正确的是( )
A.物体浸没在水中的深度越大,受到的浮力越大
B.物体浸在液体中受到的浮力由排开液体的重力决定
C.物体浸在液体中受到的浮力由自身的重力决定
D.物体的体积越大,受到的浮力越大
2.如图1所示,小鱼口中吐出的气泡在升至水面的过程中,体积会逐渐变大,该过程中气泡受到的浮力和气泡受到水的压强的变化情况是( )
图1
A.浮力不变,压强变小
B.浮力变大,压强变小
C.浮力变大,压强变大
D.浮力变小,压强变大
3.如图2所示,4个体积相同的小球浸在水中,则所受浮力最小的是( )
图2
A.A球
B.B球
C.C球
D.D球
4.如图3所示,体积相同的A、B、C三个球浸在液体中,则它们所受浮力最大的是( )
图3
A.A球
B.B球
C.C球
D.B球和C球
5.质量相同的实心铝球与铁球分别浸没在水中,比较它们受到的浮力大小(ρ铁>ρ铝)( )
A.铁球受到的浮力大
B.铝球受到的浮力大
C.一样大
D.无法比较
6.林红同学做了如图4所示的探究实验,测量时弹簧测力计的示数分别是F1、F2、F3和F4,图丙中物体A所受的浮力为F浮,物体A排开水的重力为G排,下列说法中正确的是( )
图4
A.F浮=F3
B.G排=F4
C.若图甲中溢水杯中未装满水,则F浮=F1-F3
D.若图甲中溢水杯中未装满水,则G排<F4-F2
7.一长方体铁块按如图5所示,从下表面与液面刚刚接触下放至图中虚线位置。图6中能大致反映铁块下降过程中所受浮力的大小F与铁块下表面浸入液体深度h的关系的图像是( )
图5
图6
二、填空题
8.林红同学用弹簧测力计在空气中称一实心正方体的重力,测力计的示数为3
N;把物体的一半体积浸入水中时,测力计的示数如图7所示,此时物体所受的浮力为________N,当把物体全部浸入水中时,物体所受浮力为________N。
图7
9.如图8所示,乒乓球从水里上浮直至漂浮在水面上,乒乓球在A位置时受到的浮力为FA,水对杯底的压强为pA;在B位置时受到的浮力为FB,水对杯底的压强为pB,则它们的大小关系是FA________FB,pA________pB。
图8
10.如图9所示是大鱼和小鱼的争论,你认为________鱼的说法是正确的,因为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
图9
11.将重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)
12.如图10所示,物体静止时弹簧测力计的示数为1.5
N,排开水的体积为30
mL,则物体所受浮力为________N,当向水中加盐时,物体所受浮力将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10
N/kg)
图10
13.弹簧测力计下挂着重为10
N的正方体金属块,当它浸没在水中时,弹簧测力计的示数为6
N,则金属块受到的浮力是________N,金属块的体积为________m3。(g取10
N/kg)
14.放在水平桌面上的量筒中盛有120
mL的水,当把挂在弹簧测力计下的一个小金属块完全浸入量筒里的水中后,量筒的水面上升到170
mL处,弹簧测力计的示数为3.4
N。则金属块的体积为________cm3,所受浮力为________,金属块受到的重力为________。(g取10
N/kg)
15.把一铁块浸没在盛满酒精的烧杯中,从烧杯中溢出8
g的酒精;现把它浸没在盛满水的烧杯中,则从烧杯中溢出水的质量是________g,该铁块的质量是________kg。(ρ铁=7.9×103
kg/m3,ρ酒精=0.8×103
kg/m3)
三、实验探究题
16.如图11所示是林红同学探究影响浮力大小的因素的实验过程。
图11
(1)如图甲所示,林红用弹簧测力计测出圆柱体的________。
(2)如图乙所示,林红将圆柱体逐渐浸入水中,观察弹簧测力计示数如何变化。这是为了研究________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)如图丙、丁所示,林红将圆柱体浸没在水中的不同深度处,测力计的示数________(选填“变化”或“不变”),这表明_________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)为了研究浮力大小与液体密度的关系,林红分别将圆柱体浸没在水和盐水中,比较测力计的示数,如图丁、戊所示,将同一圆柱体浸没在不同液体中,是为了控制______________________。林红在实验时发现,圆柱体浸没在水和盐水中时,测力计示数没有明显的变化,产生这种现象的原因可能是:________________________________________________________________________
(写出一条即可)。
四、计算题
17.如图12所示,装满水的溢水杯放在水平地面上,水深为20
cm。弹簧测力计下挂着重为10
N的物块,现将物块浸没在该溢水杯中,静止后溢出水的质量为0.4
kg。求:(g取10
N/kg)
(1)物块所受的浮力。
(2)物块的体积。
(3)杯底受到的水的压强。
图12
答案
1.B
2.B
3.A 4.C 5.B
6.C
7.B
8.1 2
9.> >
10.大 同样在水中,大鱼排开水的体积大,受到的浮力大
11.10 不变
12.0.3 变大
13.4 4×10-4
14.50 0.5
N 3.9
N
15.10 0.079
16.(1)重力
(2)物体所受浮力的大小与浸在液体中的体积的关系
(3)不变 物体所受浮力的大小与浸没的深度无关
(4)物体浸在液体中的体积相同
盐水的密度和水的密度相差不大
17.(1)物块受到的浮力:
F浮=G排=m排g=0.4
kg×10
N/kg=4
N。
(2)物块浸没在水中,由F浮=ρ液gV排可得,物块的体积:
V=V排===4×10-4
m3。
(3)杯底受到的水的压强:
p=ρ水gh=1.0×103
kg/m3×10
N/kg×0.2
m=2000
Pa。