第九章 浮 力
一、单选题
1.???如图所示,相同的小球在盛有不同液体的容器中保持静止,四个容器中的液面到容器底的距离相同,则容器底受到的液体压强最大的是( )
A.??????????????????????????
B.??????????????????????????
C.??????????????????????????
D.?
2.???如图所示,是同一小球在甲、乙、丙三种液体中处于静止状态,各容器中的液面高度相同,则下列说法正确的是( )
A.?在甲液体中小球所受的重力小于浮力????????????????????????????????????????
B.?在三种液体中小球受到的浮力相同????????????????????????????????????????
C.?甲、乙、丙三种液体对容器底的压强相同????????????????????????????????????????
D.?丙液体的密度最小
3.???某地在江面上修建一座大桥,如图中甲是使用吊车向江底投放长方形石料的示意图。在整个投放过程中,石料以恒定速度下降。图乙是钢绳的拉力F随时间t变化的图象(从开始投放到石料刚好接触湖底前)。t=0时刻吊车开始下放石料,忽略水的摩擦阻力。则下列说法错误的是( )
??A.?石料在t=20s时开始浸入水中????????????????????????????????????????????
B.?石料的重力是1400 N????????????????????????????????????????
C.?石料受到的浮力始终是500N???????????????????????????????????????????
D.?石料完全浸没水中后钢绳的拉力为900N
4.???小明将一支密度计分别放入两种不同的液体中,如图所示。若两种液体的密度分别 为ρ甲、ρ乙,静止时密度计所受浮力分别为F甲、F乙,则(????)
A.?ρ乙>ρ甲,F甲=F乙????????????????????????????????????????
B.?ρ甲<ρ乙,F甲>F乙????????????????????????????????????????
C.?ρ乙>ρ甲,F甲D.?ρ甲>ρ乙,F甲=F乙
5.???我国首次用水下机器人在南海3000m深的海底插上一个重要标志.若不计海水密度的变化及水的阻力,机器人在匀速下潜过程中 ( )
A.?受到的重力逐渐减小???????????????????????????????????????????????????????
B.?受到海水的浮力逐渐减小????????????????????????????????????????
C.?受到的浮力大于重力????????????????????????????????????????
D.?受到海水的压强逐渐增大
6.???生物学中也蕴含了许多物理知识,下列说法错误的是 ( )
A.?鱼前进的施力物体是水????????????????????????????????????????
B.?鱼的表面有粘液可以减小水的阻力????????????????????????????????????????
C.?鱼在水中是靠改变自重来实现浮沉的????????????????????????????????????????
D.?鱼摆尾前行利用了物体间力的作用是相互的
7.???如图所示,将边长为10cm的正方体木块放入装有某种液体的圆柱形容器中,木块静止时,有1/3的体积露出液面,此时液面比放入木块前升高2cm,容器底部受到的压强变化了160Pa(取g=10N/kg),则下列判断错误的是( )
A.?液体的密度是0.8×103kg/m3????????????????????????????????????????
B.?木块的密度为0.6g/cm3????????????????????????????????????????
C.?木块受到的浮力是6N????????????????????????????????????????
D.?使木块完全浸没需要4N向下的压力
8.???如图所示,轻质弹簧的下端固定在容器底部,上端与物体A连接,现向容器内注水,当水的深度为h时,弹簧长度恰好为原长,此时物体A有1/3的体积露出水面,已知物体A体积为V,容器内部底面积为S,水的密度为ρ水,下列计算结果正确的是( )
A.?物体A受到的重力GA=1/3ρ水gV
B.?水对容器底部的压力F=2/3ρ水ghS
C.?物体A的密度为ρA=1/3ρ水
D.?若向容器中缓慢加水直到A浸没水中,则弹簧对A的拉力F′=1/3ρ水gV
9.???关于物体受到的浮力,下列说法正确的是
A.?物体的密度越大,受到的浮力越大????????????????????????????????????????
B.?物体排开水的体积越大,受到的浮力越大????????????????????????????????????????
C.?漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力大????????????????????????????????????????
D.?没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大
10.???将体积相同材料不同的甲、乙、丙三个实心小球,分别轻轻放入三个装满水的相同烧杯中,甲球下沉至杯底、乙球漂浮和丙球悬浮,如图所示,下列说法正确的是( )
A.?三个小球的质量大小关系是m甲>m乙>m丙
B.?三个小球受到的浮力大小关系是F甲=F丙<F乙
C.?三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是p甲>p乙>p丙
D.?三个烧杯底部对桌面的压强大小关系是p′甲>p′乙=p′丙
???在探究“物体浮力的大小跟它排开液体的重力的关系“实验时,具体设计的实验操作步骤如图甲、乙、丙和丁所示。为方便操作和减小测量误差,最合理操作步骤应该是( )
A.?甲、乙、丙、丁?????????????????????????
B.?乙、甲、丙、丁?????????????????????????
C.?乙、甲、丁、丙?????????????????????????
D.?丁、甲、乙、丙
12.???俗话说“瓜浮李沉”,意思是西瓜投入水中会漂浮,李子投入水中会下沉。对此现象,下列说法正确的是( )
A.?西瓜的密度比李子的密度大????????????????????????????????????????
B.?西瓜漂浮时所受浮力大于重力????????????????????????????????????????
C.?李子下沉过程中所受水的压强不变????????????????????????????????????????
D.?李子浸没后,下沉过程中所受浮力大小不变
二、多选题
1.???两个底面积不等的圆柱形容器(S甲
A.?△p甲一定大于△p乙?? ????????????????????????????????????????
B.?△p甲一定等于△p乙 ????????????????????????????????????????
C.?△p甲一定小于△p乙 ????????????????????????????????????????
D.?△p甲可能小于△p乙
2.???如图所示,质量相等的甲、乙两个实心正方体物块分别竖直悬浮在水中和漂浮在水面上,下列说法正确的是( )
A.?甲的密度大于乙的密度
B.?甲受到的浮力大于乙受到的浮力
C.?水对甲下表面的压力大于水对乙下表面的压力
D.?水对甲下表面的压强小于水对乙下表面的压强
3.???如图所示,质量相等的甲、乙两个实心正方体物块分别竖直悬浮在水中和漂浮在水面上,下列说法正确的是( )
A.?甲的密度大于乙的密度????????????????????????????????????????
B.?甲受到的浮力大于乙受到的浮力????????????????????????????????????????
C.?水对甲下表面的压力大于水对乙下表面的压力????????????????????????????????????????
D.?水对甲下表面的压强小于水对乙下表面的压强
4.???六年级时小北利用量筒、蜡块、铝块、细线和适量的水做了关于体积的测量的实验。如图所示的四个图是小北正确测量过程的示意图.图中V0、V1、V2、V3分别是量筒中水面所对应的示数。请你根据图像所提供的信息选择正确的选项:(????)
A.?根据甲、乙两幅图可以求出蜡块的体积为V1-V0??????
B.?根据甲、丁两图可知铝块的体积V3-V0
C.?根据乙、丙两幅图可以求出铝块的体积V2-V1
D.?根据丙、丁可以求出蜡块的体积V2-V3
5.???下列关于压强、浮力的说法正确的是( )
A.?压强的大小只与压力的大小有关
B.?液体内部压强的大小与液体的密度有关,深度相同时,液体密度越大,压强越大
C.?浸在液体中的物体受到浮力的大小等于它排开的液体所受的重力
D.?浸没在液体中的物体,受到的浮力大于重力时,该物体将上浮
6.???将一密度均匀的正方体轻轻放入盛满浓盐水的大烧杯中,静止后有72g浓盐水溢出;若将该物体轻轻放入盛满煤油的大烧杯中,靜止后有64g煤油溢出(浓盐水密度为1.2×103kg/m3,煤油密度为0.8×103kg/m3、水银密度为13.6×103kg/m3),则( )
A.?该物体前后两次所受浮力之比为9:8
B.?该物体前后两次排开液体体积之比为4:3
C.?该物体的密度为0.9×103kg/m3
D.?若将该物体分别浸没在水银和纯水中,则除重力和浮力外还需施加第三个力方能靜止,静止时这个物体在这两种液体中受到的第三个力分别是F1和F2,则F1和F2大小之比为12:7
7.???如图甲所示,烧杯里盛有8℃的水,小球在水中恰好悬浮.如图乙是一定质量的水,体积随温度变化的图象.现在烧杯四周放上大量的冰块,在烧杯内水的温度下降到0℃的过程中,假设小球的体积始终不变,关于水的密度和小球的浮沉情况判断正确的是( )
?
A.?水的密度先减小后增大?????????????????????????
B.?4℃时水的密度最大?????????????????????????
C.?烧杯底部受到水的压强始终不变?????????????????????????
D.?小球先下沉然后上浮
8.???如图(a)所示,在盛有水的圆筒形容器内,铁块甲放在木块乙上,木块乙浮在水面上,木块受的浮力为F,水对容器底部的压强为P,水面距容器底部的高度为h.现将甲取下并用轻绳系在乙的下方,如图(b)所示,则( )
A.?浮力F减小?????????????????????????
B.?压强P减小?????????????????????????
C.?高度h不变?????????????????????????
D.?甲受到的合力减小
三、填空题
1.???一些动物也是利用物理知识的“高手”:猫科动物的脚趾都是很尖锐的,是为了增大______;鱼的肚子里都长有鱼鳔,是为了增大______;小鸟的翅膀都有向上的弧度,是利用流体流速越大,压强越______获得升力的。
2.???
质量为0.5kg的物体漂浮在水面上,受到的浮力是 ______ N.另一质量为0.5kg的物体浸没于水中,排开重3N的水,该物体在水中将 ______ (选填“上浮”,“下沉”或“悬浮”).
3.???请根据上述材料,回答下列问题:
(1)洛阳桥的筏形桥基由于其底面积较大,故可以减小基底_______,有效地增强桥基的整体性和稳定性。
(2)_____________是世界上第一个把生物学应用到桥梁工程的先例。
(3)浮船在将大石板架设到桥墩上之后与浮船在运送大石板的过程中,浮船受到的浮力______(选填:“变大”、“变小”或“不变”)。
4.???弹簧测力计下吊着一金属球,示数为10N,当金属球一半浸入水中时,示数为9N,这时金属球受到的浮力为 ______ N,当金属球全部侵入水时,弹簧测力计的示数为 ______ N.
5.???潜水艇在水中的浮沉是靠改变??????来实现的;一艘货轮在江水中航行,它满载时的排水量为6400t,该货轮在海洋中航行时所受到的浮力为??????N。(g取10N/kg,ρ海水?=1.03×l03kg/m3?,ρ水?=1.0×l03kg/m3?)
6.???如图所示,小华制作了一个简易的密度计:她选择一根长16cm的饮料吸管,将一些铜丝从下端塞入并用石蜡封口,使吸管在液体中漂浮时能保持在______方向。密度计在液体中漂浮时,受到的浮力______重力(填“大于”、“小于”或“等于”)。把密度计放入水中,露出液面的长度是7.9cm,再将密度计放入某液体中,露出液面的长度是7cm,则此液体的密度为______kg/m3(ρ水=1.0×103kg/m3)
???如图所示,将一长方体物体浸没在装有足够深水的容器中恰好处于悬浮状态,它的上表面受到的压力为1.8N,下表面受到的压力为3N,则该物体受到的浮力大小为______N;如将物体再下沉5cm,则它受到的浮力大小为______N。
8.???“蛟龙号”完成第20次下潜任务后,逐渐浮出水面,当排开水的质量为2000t时,所受海水的浮力是______N;在“蛟龙号”浮出水面的过程中,浮力将______(选填“变大”“变小”或“不变”)(ρ海水=1.0×103kg/m3)
四、实验探究题
1.???某物理社团在探究影响浮力大小的实验中,将同一物体分别按如图所示的步骤进行实验:
(1)物体所受重力为______N。
(2)物体浸没在水中受到的浮力为______N。
(3)通过比较B、C、D三幅图,物理社团得出浮力的大小与浸在液体中深度有关的结论。对此结论你认为是
______(填“正确”或“错误”)的。理由是______。
2.???小安为了探究物体在水中不同深度所受浮力变化情况,如图1所示,将一挂在弹簧测力计下的实心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,分别记下圆柱体下表面所处的不同深度h和弹簧测力计相应的示数F,实验数据如表:
次数
1
2
3
4
5
6
7
8
h/cm
0
2
4
6
8
10
12
14
F/N
6.75
6.25
5.75
5.25
4.75
4.25
4.25
4.25
分析表中实验数据,物体的重力是______N,完全浸没时受到的浮力______N;
(2)分析表中第1列到第5列数据,说明______;
(3)根据所学知识,根据第6列到第8列数据,可以知道物体所受浮力大小______;压强将______;(两空均选填“增大”、“减小”或“不变”),说明物体的浮力与浸没深度______。
(4)图2中能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下表面到水面距离h关系的图象是______
???小华做“验证阿基米德原理”的实验中,用图(a)所示的溢杯和小桶收集石块排开的水,他的实验过程分别如图(b)、(c)、(d)、(e)所示。
(1)图(c)所示,是小华在使用______测量石块的______。
(2)若图中四个测量值F1、F2、F3、F4满足关系式______,该原理将得到验证。
(3)以下关于实验过程中的操作,会影响验证结果的是______。
A.图(a)中溢杯内未盛满水。??B.图(b)中小桶内有少量水。?C.图(d)中石块未浸没水中。
(4)石块从刚接触水面到全部浸没水中,水对溢水杯底的压强______(选填“逐渐增大”、“逐渐减小”、“保持不变”)。
五、综合题
1.???阅读以下材料,回答后面的问题。
中国核潜艇部队,是中国完全依靠自己的力量,建设的一支能够有效地巩固海防,捍卫国家主权、领土完整与统一的现代化部队,核潜艇,是指以核反应堆为动力来源设计的潜艇,为当前军事理念中军事核能“三位一体”中海基核力量的主要实现形式,在1996年3月的台海危机中,中国海军的核潜艇作为国家威慑力量的象征,充分发挥了其应有的作用。
目前世界上绝大多数潜射导弹都是冷发射的,即先用高压空气将导弹弹出水面后导弹再点火发射,要经历水中出筒弹道、水中航行弹道及出水弹道三个重要阶段,才能进入大气环境中飞行,导弹发射后,为了稳定潜艇姿态,还要通过补水舱对潜艇进行调整。
(1)当核潜艇在海面上航行时,核潜艇受到的浮力和重力的大小关系是F浮______G(选填“<”、“>”或“=”)
(2)导弹被高压空气弹出时,潜艇本身产生剧烈的震动,这是因为______。
(3)导弹发出后,潜艇受到的浮力大小将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。为了平衡潜艇姿态,应该通过调控系统对潜艇进行______(选填“补水”或“排水”)
(4)潜艇要实现上浮,必须靠______来实现。
第九章 浮 力
【单选题答案】
1.??D???????2.??D???????3.??C???????4.??A???????5.??D???????
6.??C???????7.??D???????8.??D???????9.??B???????10.??D???????
11.??D???????12.??D???????
【解析】
1.??
【分析】
(1)物体密度大于液体密度时下沉、物体密度等于液体密度时悬浮、物体密度小于液体密度时漂浮;?
(2)物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,根据阿基米德原理判断漂浮时液体密度的大小关系;?
(3)根据P=ρgh判断液面处于同一高度时,容器底部受到液体压强的大小关系。?
本题考查的是利用液体压强公式来判断容器所受液体压强的大小,关键是根据物体的沉浮条件判断出液体密度的大小关系。
【解答】
由图可知,小球在BD中漂浮,A中悬浮,C中下沉,根据物体的浮沉条件可知BD液体的密度大于A和C液体的密度;
因为物体漂浮时浮力和自身的重力相等,所以根据F浮=ρgV排可知,D中小球排开液体的体积小于B中小球排开液体的体积,D中液体的密度最大,所以根据P=ρgh可知,液面处于同一高度时,D中容器底部受到液体压强最大,故D符合题意,故ABC不符合题意。
故选D。
2.??
【分析】
(1)物体的密度大于液体密度时,物体会下沉;物体密度小于液体密度时,漂浮;物体密度等于液体密度时,悬浮;
(2)结合液体内部压强的计算公式和阿基米德原理分析即可判断。
本题考查的是液体压强的计算、阿基米德原理的应用、物体浮沉条件的理解等知识点,是一道综合题。
【解答】
A.小球在甲中漂浮,所以浮力等于重力,故A错误;
B.甲中小球漂浮,浮力等于重力;乙中小球悬浮,浮力等于重力;丙中小球沉底,浮力小于重力,所以甲乙浮力相等,丙中浮力小于甲乙的浮力,故B错误;
C.由浮沉条件可知,甲液体的密度大于小球的密度,乙液体的密度等于小球的密度,丙液体的密度小于小球的密度,又容器中液面相平,由p=ρgh可知,甲液体对容器底的压强最大,丙液体对容器底的压强最小,故C错误;
D.由C的分析可知,丙液体的密度最小,故D正确。
故选D。
3.??
【分析】
图象可以分成三个过程分析:
①在0~20s,钢绳的拉力不变,等于石料的重力,此时石料在水面以上;
②在20s~30s,钢绳的拉力逐渐减小,石料从与水面接触到完全浸没;
③在30s~120s,钢绳的拉力不变,此时石料完全浸没在水中.
从图象中获取信息,根据力的平衡条件、阿基米德原理、称重法可作出判断。
将物理规律或数据以表格或函数图象的形式呈现,体现了数学学科的工具性,也考查了学生利用数学知识解决物理问题的能力,关键是通过图乙确定石料的重力及钢丝绳受到的拉力、会用称重法计算出石料受到的浮力。
【解答】?
A.由图乙可知,在20s~30s,钢绳的拉力逐渐减小,说明石料逐渐浸入水中,所以石料在t=20s时开始浸入水中,故A正确;
B.在0~20s,钢绳的拉力不变,此时石料在水面以上,则石料的重力G=F=1400N,故B正确;
C.由图乙可知,在20s~30s,石料逐渐浸入水中,排开水的体积逐渐增大,由F浮=ρ液gV排可知,石料受到的浮力逐渐增大,故C错误;
D.由图乙可知,在30s~120s,石料完全浸没在水中,此时钢丝绳的拉力为900N,故D正确;
故选:C。
4.??
【分析】
同一密度计在两种液体中都漂浮,所以受到的浮力都等于密度计受到的重力;?
由图可以得出密度计排开液体体积的大小关系,再根据阿基米德原理分析液体的密度大小关系。?
本题考查了阿基米德原理、物体的漂浮条件,利用好密度计漂浮(F浮=G)是解此类题目的关键。
【解答】
密度计漂浮,F浮=G,
密度计在两种液体中受到的浮力相等,都等于密度计受到的重力G,故F甲=F乙;
∵F浮=ρ液gV排=G,
由图知,密度计排开液体的体积:V甲排>V乙排,
∴液体的密度:ρ甲<ρ乙。
故选A。
5.??
【分析】
(1)重力大小G=mg;
(2)根据F浮=ρ水gV排分析浮力的变化情况;
(3)根据浮沉条件判断;
(4)根据p=ρgh分析其所受压强的变化情况。
此题主要考查的是重力、浮沉条件及液体压强、浮力计算公式的理解和掌握,属于基础性题目.注意题目中隐含条件“下潜”的理解。
【解答】
A.机器人下潜过程中,质量不变,重力不变,故A错误;
B.下潜过程中潜水器排开水的体积不变,根据F浮=ρ水gV排可知,下潜过程中所受浮力不变,故B错误;
C.受到的浮力大于重力,根据浮沉条件机器人会上浮而不能下潜,故C错误;
D.根据p=ρgh可知,下潜过程中的深度逐渐增大,所以受的压强逐渐增大,故D正确。
故选D。
6.??
【分析】
(1)根据力的作用的相互性判断;
(2)鱼的表面有粘液有润滑作用,可以减小水的阻力;?
(3)?鱼的浮沉靠的是鱼鳔,通过改变鱼鳔的体积改变鱼所受的浮力。?
此题通过鱼的特点考查了物体的浮沉条件、力的作用的相互性及增大减小摩擦力的方法,将所学的知识应用到现实生活中。
【解答】
A.?鱼前进首先靠鱼鳍向后拨水,水给鱼一个向前的反作用力,鱼前进是靠水给鱼的反作用力,所以A正确,不符合题意;?
B. 鱼的表面有粘液,使其表面变得光滑,可以减小水的阻力,所以B正确,不符合题意;?
C.鱼通过鱼鳔改变体积,改变所受浮力实现浮沉,所以C错误,符合题意;
D.鱼前进首先靠鱼鳍向后拨水,水给鱼一个向前的反作用力,所以鱼向前进,所以D正确,不符合题意。
故选C。 ?
7.??
解:
A、根据公式p=ρgh可得液体密度:ρ液==0.8×103kg/m3;故A正确;
B、木块静止时,有1/4的体积露出液面,则V排=(1-1/4)V木=3/4V木,根据漂浮条件可得:
F浮=G木,即:ρ液gV排=ρ木gV木,
所以,ρ木=ρ液=×ρ液=3/4×0.8×103kg/m3═0.6g/cm3;故B正确;
C、木块的体积V木=L3=(10cm)3=1000cm3=1×10-3m3,木块的重力G木=m木g=ρ木gV木=0.6×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=6N;则F浮=G木=6N;故C正确;
D、木块完全浸没浮力F浮′=ρ液gV木=0.8×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=8N;
则压力F=F浮-G木=8N-6N=2N;故D错误。
故选:D。
(1)已知压强变化了160Pa,根据公式p=ρgh即可求出液体的密度;
(2)由题意知,木块静止时,有1/4的体积露出液面,根据漂浮条件和阿基米德原理即可求出木块密度;
(3)求出木块的体积,根据G=mg=ρgV求出木块的重力,根据漂浮条件即可求出浮力;
(4)根据阿基米德原理求出浸没时所受的浮力,然后利用F=F浮-G求出压力。
本题考查漂浮条件和阿基米德原理的应用,关键是已知压强的变化可以利用液体压强公式来进行计算深度的变化。
8.??
解:
A、当A有1/3的体积露出水面,即2/3的体积浸入水中时,弹簧为原长,则说明此时物体漂浮在水面上,受到的浮力与重力相等,物体重力G=F浮=ρ水gV排=ρ水g2/3V=2/3ρ水gV,故A错;
B、水对容器底部的压强为p=ρ水gh,由p=F/S得,水对容器底部的压力为F=pS=ρ水ghS,故B错;
C、物体A的质量m=ρ水V,物体A的密度:ρA=,故C错;
D、若向容器中缓慢加水直到A完全浸没,A受竖直向下的重力、竖直向下的拉力及浮力作用,所以F浮=G+F拉,则F拉=F浮-G=ρ水gV-2/3ρ水gV=1/3ρ水gV,故D正确。
故选:D。
A、当A有1/3的体积露出水面,弹簧为原长,说明此时物体漂浮在水面上,受到的浮力与重力相等,利用阿基米德原理求解;
B、知道水深,利用p=ρgh求水对容器底部的压强,再利用p=F/S求水对容器底部的压力;
C、求出物体A的质量,利用密度公式求物体A的密度;
D、若向容器中缓慢加水直到A完全浸没,A受竖直向下的重力、竖直向下的拉力及浮力作用,据此求拉力。
本题考查重力公式、密度公式、阿基米德原理、物体漂浮条件的应用,本题难度较大,解题时一定要认真仔细。关键是能够正确进行受力分析。
9.??
【分析】
根据浮力公式F浮=ρgV排可知影响浮力大小的因素是液体密度和物体排开液体的体积。
本题考查浮力公式的应用,关键知道影响浮力大小的因素是液体密度和物体排开的液体的体积,与物体本身密度没有关系,本题主要考查排开水的体积的大小对浮力的影响。
【解答】
A.物体密度的大小和受到的浮力没有关系,故A错误;
B.根据浮力公式F浮=ρgV排可知,物体排开水的体积越大,受到的浮力越大,故B正确;
C.比较沉在水底的物体和漂在水面的物体受到的浮力大小,关键是看排开水的体积大小,不知道排开水的体积大小,无法比较,故C错误;
D.物体浸没以后,不管在什么位置,排开水的体积不变,所受浮力也不变,故D错误。
故选B。
10.??
解:A、甲球下沉至容器底部,乙球漂浮,丙球悬浮,所以甲球的密度大于水的密度,乙球的密度小于水的密度,丙球的密度等于水的密度,因此三个小球的密度大小关系是:ρ甲>ρ丙>ρ乙,根据m=ρV可知:质量大小关系是m甲>m丙>m乙.故A错误。
B、由于甲乙丙三个实心小球体积相同,则根据图可知排开水的体积关系:V甲排=V球,V乙排<V球,V丙排=V球,所以V甲排=V丙排>V乙排,根据F浮=ρ液V排g可知:F甲=F丙>F乙,故B错。
C、因为三个相同烧杯中都装满水,放入球后烧杯中液面高度不变,根据p=ρgh可知烧杯底部受到水的压强相等,即:p甲=p乙=p丙;故C错误。
D、三个相同烧杯中都装满水,里面的水的重力G水相等,由于烧杯底部对桌面的压力等于容器的总重力,则放入物体后对桌面的压力变化为:F=G容器+G水+G球-G排和G排=F浮,据此可得:
F′甲=G容器+G水+G甲-G排甲=G容器+G水+G甲-F甲;
F′乙=G容器+G水+G乙-G排乙=G容器+G水+G乙-F乙;
F′丙=G容器+G水+G丙-G排丙=G容器+G水+G丙-F丙;
由于甲球下沉至容器底部,乙球漂浮,丙球悬浮,则G甲>F甲;G乙=F乙;G丙=F丙;
所以F′甲>F′乙=F′丙;
由于容器的底面积相同,根据p=F/S可得:
烧杯底部对桌面的压强的关系是p′甲>p′乙=p′丙;故D正确。
故选:D。
本题考查了学生分析推理的能力,本题中解题的关键是由物体在水中所处的状态判断其密度和浮力大小的关系、知道烧杯底部对桌面的压力等于容器的总重力。
11.??
解:
为方便操作和减小测量误差,合理的实验顺序是:
丁、测出空桶所受的重力,再把空桶置于溢水杯口的正下方;
甲、用弹簧测力计测出物体所受的重力;
乙、用弹簧测力计吊着物体浸没在装满水的溢水杯中,读出此时弹簧测力计的示数;
丙、测出桶和排开水所受的总重力。
故选:D。
实验中要测出排开水的重力和所受浮力的关系,并需先测空桶的重力,然后测水和桶的总重力;
根据F浮=G-F计算出石头完全浸没时受到的浮力,与排开水的重力比较得出浮力大小与排开液体重力大小相等的结论。
在验证阿基米德原理的实验中,明确每次测量的目的,知道弹簧测力计每次示数间的关系,是实验成功的关键,这样才能通过数据分析出浮力与排开液体重力的关系。
12.??
【分析】
本题考查了学生对物体浮沉条件的掌握和运用,物体的浮沉条件可变成以下形式:①ρ物<ρ液,上浮;②ρ物=ρ液,悬浮;③ρ物>ρ液,下沉。解题中应注意灵活运用。
【解答】
A、西瓜漂浮在水面上,ρ瓜<ρ水;李子在水中下沉,ρ李子>ρ水,所以,ρ李子>ρ瓜,故A错误;
B、西瓜漂浮时所受浮力与重力是一对平衡力,大小相等。故B错误;
C、李子下沉过程中,所处深度h变大,根据p=ρgh可知,所受水的压强变大。故C错误;
D、李子浸没后,排开水的体积等于李子本身的体积,不再变化,根据F浮=ρgV排可知,下沉过程所受浮力大小不变。故D正确。
故选D。
【多选题答案】
1.??BCD???????2.??AC???????3.??AC???????4.??BD???????5.??BCD???????
6.??AC???????7.??BC???????8.??AC???????
【解析】
1.??
【分析】
因为两个容器都是规则容器,因此将小球取出后,容器底部减小的压力等于小球的重力,又已知两容器底面积的关系,根据可知液体对容器底部的压强的变化量的关系。
此题考查压强大小的比较,根据已知条件,灵活选用压强计算式即可得出正确答案。
【解答】?
由图知,
两个小球完全相同,根据漂浮和悬浮可知,浮力都等于球的重力,则将球取出后,容器底部减小的压力等于球的重力,故减小的压力相等;
又因为S甲<S乙,由可知,△p甲>△p乙。故A正确,BCD错误。
故选BCD。
2.??
【分析】
???????本题考查了浮沉条件、浮力的产生原因和液体压强公式的应用,关键是用好漂浮和悬浮条件,灵活运用公式进行判断。
(1)由于甲物块悬浮在水中,甲的密度等于水的密度,由于乙物块漂浮在水中,乙的密度小于水的密度;据此判断甲和乙的密度关系;
(2)已知甲、乙质量相同,则其重力相同。漂浮和悬浮都有F浮=G排;
(3)根据浮力产生的原因即可判断压力的大小关系;
(4)根据图示可知甲、乙下表面所处的深度,即可利用p=ρgh判断压强的大小。
【解答】
A、由图知,甲悬浮在水中,甲的密度等于水的密度;乙漂浮在水中,乙的密度小于水的密度,所以甲的密度大于乙的密度,故A正确;
B、甲、乙两实心正方体物块分别悬浮、漂浮在水中,根据漂浮和悬浮条件可知:F浮甲=G甲,F浮乙=G乙,由于两球质量相等,重力相等,所以浮力相等,故B错误;
C、根据F浮=F向上-F向下可知:F向上=F浮+F向下,由于甲悬浮,乙漂浮,则F甲向下>0,F乙向下=0,所以,F甲向上>F乙向上,故C正确;
D、由图知,甲下表面的所处的深度大于乙下表面的所处的深度,根据p=ρgh可知:p甲>p乙,故D错误;
故选AC。
3.??
【分析】
(1)由于甲物块悬浮在水中,甲的密度等于水的密度,由于乙物块漂浮在水中,乙的密度小于水的密度;据此判断甲和乙的密度关系;
(2)已知甲、乙质量相同,则其重力相同.漂浮和悬浮都有F浮=G排;
(3)根据浮力产生的原因即可判断压力的大小关系;
(4)根据图示可知甲、乙下表面所处的深度,即可利用p=ρgh判断压强的大小。
本题考查的是浮沉条件、浮力的产生原因和液体压强公式的应用,关键是用好漂浮和悬浮条件,灵活运用公式进行判断。
【解答】
A.由图知,甲悬浮在水中,甲的密度等于水的密度;乙漂浮在水中,乙的密度小于水的密度,所以甲的密度大于乙的密度,故A正确;
B.乙两实心正方体物块分别悬浮、漂浮在水中,根据漂浮和悬浮条件可知:F浮甲=G甲,F浮乙=G乙,由于两球质量相等,重力相等,所以浮力相等,故B错误;
C.根据F浮=F向上-F向下可知:F向上=F浮+F向下,由于甲悬浮,乙漂浮,则F甲向下>0,F乙向下=0,所以,F甲向上>F乙向上,故C正确;
D.由图知,甲下表面的所处的深度大于乙下表面的所处的深度,根据P=ρgh可知:P甲>P乙,故D错误。
故选AC。
4.??
【分析】
(1)蜡块体积等于两次量筒中水的示数之差;
(2)当物体浸入水中时,其浸入的体积即为排开水的体积。
本题主要考查的测漂浮物体体积的方法。
【解答】
A.根据甲、乙两幅图可以求出蜡块浸没的体积为V1-V0,故A错误; ? ??
B.根据甲、丁两图可知铝块的体积V3-V0,故B正确;
C.根据乙、丙两幅图可以求出铝块与蜡块露出的体积V2-V1,故C错误; ? ??
D.根据丙、丁可以求出蜡块的体积V2-V3?,故D正确。
?故选BD。
5.??
解:A、物体单位面积受到的压力叫压强,压强的大小不仅与压力的大小,还与受力面积的大小有关.故A错误;
B、液体内部压强的大小与液体的密度有关,深度相同时,液体密度越大,压强越大.故B正确;
C、根据阿基米德原理可知,浸在液体中的物体受到浮力的大小等于它排开的液体所受的重力.故C正确;
D、浸没在液体中的物体,受到的浮力大于重力时,该物体将上浮.故D正确.
故选BCD.
(1)压强的大小跟压力大小和受力面积大小有关.
(2)液体压强大小与液体的深度和密度有关;
(3)根据阿基米德原理分析解答,阿基米德原理:浸在液体中的物体受到浮力的大小等于它排开的液体所受的重力;
(4)根据物体浮沉条件分析解答,物体在液体中的浮沉条件:上浮:F浮>G,悬浮:F浮=G,下沉:F浮<G.
此题考查压强大小的影响因素、阿基米德原理、物体浮沉条件及其应用,涉及到的知识点较多,综合性较强,但难度不大.
6.??
解:A、由阿基米德原理,F浮=G排,该物体前后两次所受浮力之比为:F1:F2=m排1g:m排2g=72g:64g=9:8,故A正确;
B、由已知排开浓盐水和煤油的质量不同,受到的浮力不同,故在液体中不能都漂浮或悬浮,也不能一种漂浮一种悬浮,只能一种在浓盐水中漂浮,在煤油中下沉,根据阿基米德原理:V物=V排油=80cm3;
物体在浓盐水中排开的体积:V排盐水=60cm3;
该物体前后两次排开液体体积之比:V排盐水:V排油=60cm3:80cm3=3:4,故B错误;
C、由B的分析可知,物体应在浓盐水中漂浮,由阿基米德原理,F浮=G排=G,m排g=mg,m=m排=72g,
由ρ=m/V可得,ρ=90cm3=0.9×103kg/m3,故C正确;
D、已知物体的密度为0.9×103kg/m3,物体在水银和水中都处于漂浮状态,受力分析,F浮=G+F压,V排=V物,
则物体在水银中收到的压力:F1=F压水银=F浮水银-G=F浮水银-mg=ρ水银gV排-mg=13.6×103kg/m3×10N/kg×80×10-6m3-0.072kg×10N/kg=10.88N-0.72N=10.16N;
物体在水银中收到的压力:F2=F压水=F浮水-G=F浮水-mg=ρ水gV排-mg=1×103kg/m3×10N/kg×80×10-6m3-0.072kg×10N/kg=0.8N-0.72N=0.08N,
则F1和F2大小之比为:F1:F2=10.16N:0.08N=136:1,故D错误.
故选AC.
(1)由已知排开浓盐水和煤油的质量不同,故在液体中不能都漂浮或悬浮,也不能一个漂浮一个悬浮,只能一个在浓盐水中漂浮,在煤油中下沉,根据阿基米德原理和浮沉条件可求;由浮力之比根据阿基米德原理可求V排之比;
(2)物体在浓盐水中漂浮,根据阿基米德原理可得物体的质量,再根据ρ=m/V可求密度;
(3)物体在水银和水中都处于漂浮状态,受力分析,F浮=G+F压,据此可求.
本题主要考查阿基米德原理以及物体的浮沉和密度的运算,是一道综合题,题目较难.
7.??
解:因烧杯里盛有8℃的水时,小球恰好悬浮,所以,小球的密度与此时水的密度相等,
(1)由图象可知:4℃时,水质量不变的情况下,体积最小,由ρ=m/V可知,此时的水的密度最大,且整个过程中,水的密度先变大,后变小,故A错误,B正确;
(2)由图可知,水温变化过程中,水对烧杯底部的压力不变,烧杯底面积不变,由p=F/S可知,水对烧杯底部的压强不变,故C正确;
(3)由图可知,8℃的水的密度比0℃时水的密度大,则
当水的温度从8℃降到4℃时,水的密度增大,大于小球的密度,使小球上浮、最后漂浮;
当水的温度从4℃降到0℃时,水的密度减小,最后小于小球的密度,使物体下沉、悬浮、最后下沉,
综上可知,小球先上浮后下沉,故D错误.
故选:BC.
物体的密度等于液体的密度相等时物体悬浮,物体的密度小于液体的密度时物体上浮、最终漂浮,物体的密度大于液体的密度时物体下沉、沉入水底,据此结合水密度的变化进行分析解答.
本题考查了学生对物体浮沉条件的掌握和运用,知道水在0~4℃反常膨胀(热缩冷胀)是本题的关键.
8.??
解:A、铁块甲放在木块乙上,木块乙浮在水面上,此时甲不受浮力,现将甲取下并用细线系在乙的下方,放入水中静止后(甲不触底),甲受到浮力;
由在两中情况下中都是处于漂浮状态,受到的浮力等于它们的总重力,所以受到的浮力相等;
所以,当铁块还没有浸入水中,和铁块全部浸没在水中相比较,所以木块乙受到水的浮力F减小,故A正确;
B和C、由于受到的浮力相等,根据阿基米德原理知道它们排开水的体积相同,则水面距容器底部的高度不变,故C正确.
根据p=ρgh可知:水对容器底部的压强不变,故B错误;
D、铁块甲由于始终处于静止状态,受平衡力的作用,则合力为零.故D错误.
故选AC.
(1)把甲、乙当做一个整体分析,由题意可知在两中情况下中都是处于漂浮状态,所以受到的浮力相等,等于它们的总重力.
(2)由阿基米德原理知道它们排开水的体积相同,可得水深相同,根据液体压强公式判断容器底部受到水的压强的大小关系;
(3)根据物体静止受力平衡,即可判断合力不变.
本题考查了学生对液体压强公式、阿基米德原理、物体的漂浮条件的掌握和运用,把甲、乙当做一个整体分析,根据漂浮条件得出甲,乙受浮力相同,进而得出甲、乙作为一个整体,排开水的体积相同是本题的关键.
第九章 浮 力
【答案】
1.??压强 ? 浮力 ? 小 ????????
2.??5 ?下沉
3.??(1)压强
(2)种砺固基法
(3)变小
???????
4.??1;8???????
5.???自身重力??6.4×107?
6.??竖直;等于;0.9×103???????
7.??1.2 ? 1.2 ????????
8.??2×107 ? 变小 ????????
【解析】
1.??
解:
猫科动物的脚趾都是很尖锐的,是为了在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;
浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关,所以鱼的肚子里都长有鱼膘,是通过增大排开水的体积来增大浮力;
小鸟的翅膀都有向上的弧度,是利用流体流速越大,压强越小获得升力的。
故答案为:压强;浮力;小。
(1)增大压强的方法:是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强。
(2)浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关;
(3)液体和气体都称为流体,生活中常见的流体是水和空气,流体的流速越大,压强越小;流体的流速越小,压强越大。
此题考查增大压强的方法、流体压强和流速的关系、阿基米德原理,是一道综合性较强的题目,但总体难度不大,掌握基础知识即可正确解题。
2.??
【分析】
漂浮在液面上的物体所受的浮力等于自身的重力,求出木块的重力即可得出浮力的大小;浸没在水中的物体所受的浮力等于其排开水的重力,比较自身重力与浮力的大小,根据浮沉条件可判断物体是浮,还是沉。
本题的实质是对物体浮沉条件的考查,知道漂浮时,浮力等于重力,下沉时浮力大于重力,上浮时浮力小于重力,可根据力的大小关系做出判断。
【解答】
(1)质量为0.5kg的物体的重力:,
因为物体漂浮,所以它受到的浮力:F浮=G=5N;
(2)另一质量为0.5kg的物体,其重力仍然为G=5N,
因为物体的重力5N大于其排开的水重3N,也就是重力大于浮力,
所以该物体在水中将下沉。
故答案为:5 ?下沉。
3.??
【分析】
(1)减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积来减小压强;在受力面积一定时,减小压力来减小压强;
(2)根据材料中的“这是世界造桥史上别出心裁的“种砺固基法”,也是世界上第一个把生物学应用于桥梁工程的先例,”可得出答案;
(3)浮船都漂浮,受到的浮力都等于轮船受到的重力。
本题考查的是减小压强的方法及其应用、物体的漂浮条件及其应用,知道轮船漂浮(F浮=G)是解此类题目的突破口。
【解答】
(1)洛阳桥的筏形桥基由于其底面积较大,可以在压力一定时,通过增大受力面积来减小对地基的压强,有效地增强桥基的整体性和稳定性;
(2)由阅读材料可知,“种砺固基法”也是世界上第一个把生物学应用于桥梁工程的先例;
(3)浮船始终处于漂浮状态,受到的浮力都等于浮船的重力;浮船在将大石板架设到桥墩上之后与浮船在运送大石板的过程中,浮船重力减小,所以浮船受到的浮力变小。
故填:(1)压强 ?(2)种砺固基法 ?(3)变小。
4.??
解:
(1)由题知,金属球的重力G=10N,
金属球有一半浸入水中时:
F浮=G-F示=10N-9N=1N;
(2)把它全部浸入水中,F浮′=2F浮=2N,
∵F浮′=G+F示′,
∴F示′=G-F浮′=10N-2N=8N.
故答案为:1;8.
(1)已知金属球在空气中的重力和一半浸入水中的弹簧秤的示数,减小的示数就是此时受到的浮力;
(2)如果把它全部浸入水中,排开水的体积变为原来的2倍,根据阿基米德原理得出此时受到的浮力,再根据F浮=G+F示求解.
本题考查浮力大小的计算方法(称重法):浮力等于物体浸入液体前后两次弹簧测力计对物体的拉力差.
5.??
【分析】
潜水艇上浮时,压缩空气将舱内的水排出,使自身的重力小于浮力,实现上浮;下沉时,向舱内冲水,潜水艇变重,重力大于浮力,下沉;
根据阿基米德原理,物体所受的浮力等于排开水所受的重力。
此题考查了潜水艇的浮沉如何实现的;轮船的排水量的基本概念,掌握排水量就是排开水的质量,进行计算浮力。
【解答】
潜水艇在水中的浮沉是靠改变自身重力来实现的;
根据阿基米德原理,浮力就是指排开水的重量;一艘货轮满载时的排水量为6400t,该货轮在海洋中航行时所受到的浮力为
F浮=mg=6400000kg×10N/kg=6.4×107N。
故答案为:自身重力??6.4×107。?
6.??
解:(1)将一些铜丝从下端塞入并用石蜡封口,这样做目的是让密度计竖直漂浮在液体中;
(2)根据物体浮沉条件可知,密度计在液体中漂浮时,受到的浮力等于重力;
(3)吸管露出水面的长度是7.9cm,则浸入水中的深度h水=16cm-7.9cm=8.1cm,
将该密度计放入某液体中,吸管浸入液体的深度h液=16cm-7cm=9cm,
因为密度计不管是在水中还是在液体中,都是漂浮状态,
所以,F浮水=F浮液=G,
由F浮=ρgV排可得:ρ水gSh水=ρ液gSh液
解得:ρ液=0.9×103kg/m3;
故答案为:竖直;等于;0.9×103。
(1)因为密度计是一根两端封闭即空心的,所以能使密度计浮在液体表面,为了使它保持竖直的漂浮,将一些铜丝从下端塞入并用石蜡封口;
(2)物体漂浮,浮力等于重力;
(3)吸管的长度减去露出部分的长度即为浸入的深度,根据密度计漂浮时浮力等于重力列出关系式即可求出液体的密度。
密度计是物体的沉浮条件的实际应用,要结合阿基米德原理和沉浮条件分析有关问题:放入不同的液体,液体密度越大,排开体积越小,类似现象:轮船从江中驶入大海。
7.??
解:由浮力产生的原因可知,该物体受到的浮力:
F浮=F下-F上=3N-1.8N=1.2N;
因长方体浸没时排开水的体积不变,
所以,由F浮=ρgV排可知,物体再下沉5cm后,受到的浮力仍为1.2N不变。
故答案为:1.2;1.2。
知道长方体上、下表面受到的压力,根据浮力产生的原因F浮=F下-F上求出受到的浮力,长方体浸没时排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知受到的浮力变化,从而得出答案。
本题考查了浮力产生的原因和阿基米德原理的应用,是一道基础题目。
8.??
解:(1)“蛟龙号”所受浮力:
F浮=G排=m排g=2000×1000kg×10N/kg=2×107N。
(2)在“蛟龙号”浮出水面的过程中,排开水的体积不断减小,根据公式F浮=ρ水gV排可知浮力将变小。
故答案为:2×107;变小。
(1)浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体的重力;
(2)蛟龙号”浮出水面的过程中,据阿基米德原理可知,浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关;
本题考查浮力的计算和阿基米德原理,关键是对排水量的理解,这也是本题的重点。
【探究题、综合题答案】
1.??4;1;错误;过程不完整,没有探究物体浸没后受到浮力与深度的关系???????
2.??6.75 ? 2.5 ? 物体在同一液体里不断浸入过程中,浮力随V排的变大而变大 ? 不变 ? 增大 ? 无关 ? B ????????
3.??弹簧测力计 ? 重力 ? F2-F3=F4-F1 ? A ? 保持不变 ????????
1.??(1)=;(2)物体间力的作用是相互的;(3)不变;补水;(4)减小自重???????
【解析】
1.??
解:(1)由A图可知,测力计分度值为0.2N.物体所受重力为4N;
(2)物体在空气中时弹簧测力计示数4N,全部浸没在水中时弹簧测力计的示数为3N,则物体浸没在水中受到的浮力:F浮水=G-F=4N-3N=1N;
(3)研究浮力大小与浸在液体中深度的关系时,要控制排开液体的体积和密度都相同,只改变浸在液体中深度。
通过比较B、C、D三幅图,物理社团得出的结论是不对的;C中,物体没有浸没,深度变化的同时,排开液体的体积也在变化。应将物体完全浸没后,再探究浮力与深度是否有关。
故答案为:(1)4;(2)1;(3)过程不完整,没有探究物体浸没后受到浮力与深度的关系。
(1)根据测力计分度值即可读数;
(2)根据称重法,物体在水中受到的浮力大小等于在空气中弹簧测力计的示数减去浸没在水中时弹簧测力计的示数;
(3)根据控制变量法,研究浮力大小与浸在液体中深度的关系时,要控制排开液体的体积和密度都相同,只改变浸在液体中深度。
在液体中的物体受到浮力的作用,浮力的大小等于排开的液体受到的重力,浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关,与物体在液体中浸没的深度无关,本题考查了影响浮力大小的因素及阿基米德原理的应用控制变量法的运用。
2.??
解:(1)根据题意,金属块在深度h=0cm说明没有浸入水中,此时物体不受浮力,弹簧测力计的示数就是物体的自身重力,即重力为6.75N。
物体完全浸没时,弹簧测力计的示数为4.25N,F浮=G-F示=6.75N-4.25N=2.5N,
(2)分析表中第1列到第5列数据,弹簧测力计的示数F示=G-F浮,重力是一定的,浮力变大,说明物体在同一液体里不断浸入过程中,浮力随V排的变大而变大;
(3)由表中第6列和第7列数据可知,物体浸没在水中后,随物体浸入深度的变化,弹簧测力计示数不变,物体受到的浮力不变,由此可见:物体浸没后,物体受到的浮力与深度无关;
由液体压强公式P=ρgh可知,在同种液体中,液体的压强随液体深度的增大而增大;
(4)由1~5可知随着圆柱体浸入深度增加,弹簧测力计示数不断减小,由6~8列可知圆柱浸没后,深度增加,弹簧测力计示数不变。由图象可知B正确。
故答案为:(1)6.75;2.5;(2)物体在同一液体里不断浸入过程中,浮力随V排的变大而变大;(3)不变;增大;无关;(4)B
(1)本题目主要考查学生利用控制变量法得出影响浮力大小的因素,以及根据浮力的计算方法,求出浮力大小;
(2)根据F浮=ρ液V排g可知影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积有关;
(3)分析表中实验数据,看物体浸没在水中时,物体受到的浮力与深度的关系,然后得出结论;液体压强根据P=ρgh分析解答;
(4)由表格中1~5列和6~8弹簧测力计示数分析可得
题中称重法测量浮力和控制变量法的运用是本实验操作和分析的关键,找出实验中控制不变的量是哪些;改变的物理量是哪一个。
3.??
解:(1)图C是使用弹簧测力计测量石块所受的拉力,重力与拉力是一对平衡力,即测量石块所受的重力;
(2)由于F浮=F2-F3,G排=F4-F1,当F2-F3=F4-F1时,则F浮=G排,所以可以验证阿基米德原理。
(3)A.图(a)中溢杯内未盛满水,则测得排开水的重力会偏小,会影响验证结果。
B.图(b)中小桶内有少量水,石块排开水后,小桶重力的两次示数之差仍为排开水的重力,不影响实验结果。
C.图(d)中石块未浸没水中,此时浮力小,排开的水的体积也小,不影响实验结果。
故选A;
(4)溢水杯中的水应该满的,圆柱体从刚接触水面到全部浸没水中的过程,溢水杯中水的深度不变,由p=ρgh可知,水对溢水杯底的压强保持不变。
故答案为:(1)弹簧测力计;重力;(2)F2-F3=F4-F1;(3)A;(4)保持不变。
(1)测力的仪器是弹簧测力计;
(2)浮力大小是根据称重法得出的;F浮=G-F;排开液体的重力G排=G总-G水。
(3)根据石块收到的浮力和排开的水的重力分析。
(4)根据p=ρgh分析圆柱体从刚接触水面到全部浸没水中,水对溢水杯底的压强。
阿基米德反映了浸在液体中的物体受到的浮力与物体排开液体的重力的关系,只有掌握阿基米德的内容,才能正确掌握实验目的。
1.??
解:
(1)核潜艇在海面上航行时,处于漂浮状态,此时核潜艇受到的浮力与重力的大小关系为:F浮 =G;
(2)导弹被高压空气弹出时,潜艇喷出高压气体,由于物体间力的作用是相互的,潜艇本身受力产生剧烈的震动;
(3)导弹发出后,潜艇排开水的体积不变,受到的浮力大小不变;但自重减小,为了平衡潜艇姿态,应该通过调控系统对潜艇进行补水来增大自重;
(4)潜艇要实现上浮,必须靠减小自重来实现。
故答案为:
(1)=;(2)物体间力的作用是相互的;(3)不变;补水;(4)减小自重。
【分析】
(1)当物体处于漂浮状态时,受到的浮力等于自身的重力。
(2)物体间力的作用是相互的。
(3)潜艇在水中发射导弹前处于悬浮状态,发射导弹后自重减小、浮力不变;为了平衡潜艇姿态,要增大自重;
(4)潜艇是通过改变自重实现上浮或下沉的。
本题考查了物体浮沉条件的应用,认真审题明确题目要求是关键。