沪粤版物理八下课时达标练习：9.3 研究物体的浮沉条件第2课时 浮沉条件的应用（含答案）
文档属性
| 名称 | 沪粤版物理八下课时达标练习：9.3 研究物体的浮沉条件第2课时 浮沉条件的应用（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 175.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 沪粤版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-01-29 21:15:12 | ||
图片预览
文档简介
第2课时 浮沉条件的应用
题组1 漂浮条件的应用
1.“青岛号”导弹驱逐舰漂浮在海面上时,排开海水的质量是4800 t,此时舰船所受的浮力
是 N。当舰船从海洋驶入长江时,吃水深度将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10 N/kg)?
2.钓鱼爱好者常用的一种橡皮艇满载时排开水的体积是0.3 m3,橡皮艇的自重为300 N,为安全起见,该橡皮艇最多承载的质量是 kg。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)?
3.如果地球对所有物体的引力都突然减小一半,轮船所受浮力和浮沉情况会怎样变化呢?你的看法:轮船的浮力将 (选填“变大”“变小”或“不变”),它在水中的位置将 (选填“上浮一些”“下沉一些”或“不变”)。(g=9.8 N/kg)?
4. 如图所示,2019年4月23日海军成立70周年的海上阅舰仪式上,我国新型万吨级055型导弹驱逐舰接受检阅,其满载时的排水量达12500 t,该型驱逐舰在海上航行过程中,下列说法中正确的是 ( )
A.驱逐舰所受浮力的方向竖直向下
B.满载时的排水量指的是驱逐舰所受的重力
C.发射导弹后,驱逐舰所受浮力变小
D.发射导弹后,驱逐舰会下沉一些
5. 测量液体密度的仪器叫密度计。现将同一支密度计分别放入装有甲、乙两种液体的容器中,如图所示,则 ( )
A.密度计在甲液体中所受的浮力较大
B.密度计在乙液体中所受的浮力较大
C.甲液体的密度较大
D.乙液体的密度较大
题组2 浮沉条件的应用
6.元宵节是中国的传统节日,这一天全家欢聚,常常煮汤圆以示庆祝,园园在帮姥姥煮汤圆时发现,生汤圆放入锅中,由于浮力 (选填“大于”或“小于”)重力而下沉,煮熟的汤圆因其内部气体受热膨胀,浮力 (选填“增大”或“减小”),致使浮力 (选填“大于”或“小于”)重力,汤圆上浮。?
7.如图所示,在甲、乙两个质量不计的相同气球中分别充入A、B两种气体,充入气体后体积相同,放飞气球时,甲球上浮,乙球悬浮,这是因为甲球受到的浮力 甲球受到的重力,B气体的密度 空气的密度。(均选填“大于”“等于”或“小于”)?
8.建设一支强大的海军是实现中国梦的有力保障,潜水艇是海军的战略重器。如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海中上浮、下潜训练的过程,下列对此潜水艇的分析中正确的是 ( )
A.潜水艇下潜过程中浮力不断减小
B.潜水艇上浮未露出海面的过程中浮力不断增大
C.潜水艇悬浮时所受浮力等于同体积的海水所受的重力
D.潜水艇是靠改变自身所受的重力和浮力实现上浮和下潜的
9.选择优良种子是农业丰收的基本保证,盐水选种是我国农民常采用的选种方法:将待选的种子放入浓度适当的盐水中后,良种沉入水底,次种则漂浮于水面,很快就能完成选种工作,如图所示。盐水浓度的把握是关键,如果盐水的浓度太低,则可能 ( )
A.所有种子都漂浮于水面
B.所有种子都不受浮力
C.只有少量次种漂浮
D.良种漂浮,而次种下沉
10.人们常用“浮筒打捞法”打捞沉船,做法:将几个灌满水的浮筒沉到水底并拴在沉船两旁,把空气压进浮筒将浮筒里的水排出,沉船随着浮筒一起浮起。下列说法中正确的是 ( )
A.沉船在河底时,受到的浮力等于其重力
B.浮筒充满空气后,受到的浮力大于其重力
C.沉船在水下上浮时,受到的浮力逐渐变小
D.船和浮筒浮在水面时,受到的浮力大于其重力
11.小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图所示),他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上,矿泉水瓶内留有少量空气,拧紧瓶盖使其密封,用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”上浮。下列说法中错误的是 ( )
A.“浮沉子”下沉时,所受重力大于它受到的浮力
B.无论怎样挤压矿泉水瓶侧面,“浮沉子”不可能悬浮在水中
C.“浮沉子”上浮时,小瓶内的压缩空气会将内部的水压出
D.潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同
题组3 根据浮沉条件计算浮力大小
12.一个小球所受的重力为10 N,将它浸没在水中时,排开的水的重力为20 N,那么小球浸没时受到的浮力大小为 N,放开手后,小球将 (选填“上浮”“下沉”或“悬浮”),最终小球的浮力为 N。?
13.把一长方体木块放入水中,静止时恰好有一半的体积露出水面,把木块放入某种液体中,静止时有八分之三的体积露出液面,则这种液体的密度是 kg/m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3)?
14.密度为0.8×103 kg/m3的实心木块,轻放于足够深的水中,木块静止后,浸入水中的体积与木块的体积之比为 。?
15.小海利用浮力的知识测出了他家里所用瓷碗的密度。第一次测量如图甲所示,他向自制溢水杯中注满水,然后让瓷碗漂浮在水面上,用电子秤测出排开水的质量为m1;第二次测量如图乙所示,他向溢水杯中注满水,然后让瓷碗沉入水底,用电子秤测出排开水的质量为m2,根据测量的物理量和水的密度ρ水,可得到瓷碗密度的表达式为ρ= 。?
16.将一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有76 g水溢出;将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,静止后有64 g酒精溢出,则物块在水中的状态是 (选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”),物块的密度是 kg/m3。(已知ρ酒精=0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg)?
17.边长为10 cm的正方体木块,有25的体积露出水面,如图所示。求:(g取10 N/kg)
(1)木块受到的浮力。
(2)木块的重力。
(3)木块的密度。
18.有一种叫做“蓝鳍金枪鱼-21”的自主水下航行器,用于深海搜寻。其外形与潜水艇相似(如图所示),体积为1 m3,重力为7500 N,最大潜水深度为4000 m,最大航速为7.5 km/h。(不考虑海水密度变化,海水密度ρ取1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)航行器停留在水下300 m深处作业时,若遇故障,发动机关闭,试分析判断航行器的浮沉
情况。
(2)航行器搜寻任务完成后,变为自重时,能静止漂浮在海面上,求此时航行器露出海面的体积。
19. 某同学想测量一种液体的密度。他将适量的待测液体加入圆柱形平底玻璃容器里,然后一起缓慢放入盛有水的水槽中。当容器下表面所处的深度h1= 10 cm时,容器处于直立漂浮状态,如图(a)所示。已知容器的底面积S=25 cm2,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。求:
(1)水对容器下表面的压强。
(2)容器受到的浮力。
(3)从容器中取出100 cm3的液体后,当容器下表面所处的深度h2=6.8 cm时,容器又处于直立漂浮状态,如图(b)所示,液体的密度。
20.利用一根吸管制作一个简易密度计,如图甲所示。
(1)为了让吸管能竖直漂浮在液体中,应在吸管的 (选填“上端”或“下端”)塞入一些铜丝作为配重,并用石蜡将吸管的下端封闭起来。若将它放入液体中后不能竖直漂浮,请提出改进做法: 。?
(2)通过正确计算,在吸管上标出对应的刻度线,便制成了一个简易的吸管密度计。如图乙所示,三种刻度的标示合理的是 。?
(3)为了使测量结果更准确,如何使简易密度计上两条刻度线(如0.9、1.0)之间的距离大一些?写出一种方法: 。?
答案详析
1.4.8×107 变大
解析： 舰船处于漂浮状态,其所受浮力等于它排开的水受到的重力,即F浮=G排=m排g=4.8×
106 kg×10 N/kg=4.8×107 N。舰船从海洋驶入长江时,所受浮力不变,江水的密度小于海水的密度,舰船排开江水的体积增大,则舰船在江水中的吃水深度变大。
2.270
3.变小 不变
解析： 如果地球对所有物体的引力都突然减小一半,则1 kg的物体受到的重力为4.9 N,即g=4.9 N/kg,所以船的重力和排开水的重力都将减小一半,由F浮=G排可知,轮船受到的浮力将变小;由阿基米德原理和漂浮条件可得,F浮=G排=G船,则m船g=ρ水gV排,所以m船=ρ水V排,地球的引力减小一半时,ρ水、m船不变,所以V排也不变,即船在水中的位置不变。
4.C
5.D 解析： 密度计在两种液体中均漂浮,所受浮力相等,都等于密度计的重力,故A、B错误;根据阿基米德原理的变形公式V排=F浮ρ液g可知,浮力相等,则排开液体体积大的甲液体的密度小,故C错误,D正确。
6.小于 增大 大于
解析： 汤圆放入锅中,将下沉,说明浮力小于重力,而当煮熟的汤圆因其内部气体受热膨胀,造成排开液体的体积变大,浮力增大,致使浮力大于重力,汤圆上浮。
7.大于 等于
解析： 甲球上浮,甲球受到的浮力大于甲球的重力;乙球悬浮,乙球受到的浮力等于乙球的重力,B气体的密度等于空气的密度。
8.C 解析： 潜水艇下潜过程中,V排不变,根据F浮=ρ液gV排可知,潜水艇所受浮力不变,故A错误;潜水艇上浮过程中,露出水面前,V排不变,根据F浮=ρ液gV排可知,潜水艇所受浮力不变,故B错误;根据阿基米德原理可知,浮力等于排开液体所受的重力,因此潜水艇悬浮时所受浮力等于同体积的海水所受的重力,故C正确;潜水艇是靠改变自身所受的重力实现上浮和下潜的,故D错误。
9.C
10.B
11.B 解析： 挤压矿泉水瓶侧面,瓶内空气被压缩,将压强传递给水,水被压入小瓶中,将小瓶中的空气压缩,这时“浮沉子”里进入一些水,它的重力增加,大于它受到的浮力时下沉。松开手,矿泉水瓶内水面上方的空气体积增大,压强减小,“浮沉子”里面的压缩空气把水压出来,此时“浮沉子”的重力小于它所受的浮力,因此它就向上浮;当浮力等于重力时,“浮沉子”就会悬浮在水中。潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同,都是靠改变自身重力来实现浮沉的。
12.20 上浮 10
解析： 由题可知,小球浸没在水中,小球排开的水的重力为20 N,由阿基米德原理可知,F浮=
G排=20 N,
而G球=10 N,F浮>G球,则放手后小球将上浮,最终漂浮在液面上,浮力等于重力,即F浮'=G球=
10 N。
13.0.8×103
解析： 设木块的体积为V,静止时恰好有一半的体积露出水面,则木块排开水的体积:
V排水=(1-12)V=12V,该木块放入某种液体中静止时,有38的体积露出液面,则V排液=(1-38)V=58V,因为木块都处于漂浮状态,所以木块在水中和液体中受到的浮力相等,所以,F浮水=ρ水gV排水=ρ液g
V排液,即ρ水g×12V=ρ液g×58V,解得ρ液=0.8×103 kg/m3。
14.4∶5 解析： 因为实心木块的密度为0.8×103 kg/m3,小于水的密度,则放于足够深的水中,木块静止后会漂浮于水面上,所以,F浮=G木,由于F浮=ρ水gV排,G木=ρ木gV木,所以ρ水gV排=ρ木gV木,则:V排V木=ρ木ρ水=0.8×103kg/m31.0×103kg/m3=45。
15.m1ρ水m2
解析： 由浮沉条件可知,开始瓷碗漂浮在水面上,浮力等于瓷碗的重力,即G瓷碗=F浮,由阿基米德原理可知,F浮=G排,所以G瓷碗=G排,即m瓷碗=m1,向溢水杯中注满水,让瓷碗沉入水底,由密度公式可得,排开水的体积:V水=m2ρ水,瓷碗的体积等于溢出水的体积,即V瓷碗=V水=m2ρ水,则瓷碗的密度:ρ=m瓷碗V瓷碗=m1m2ρ水=m1ρ水m2。
16.漂浮 0.95×103
解析： 由题意可知,物块在水中受到的浮力:
F浮水=m排水g=76×10-3 kg×10 N/kg=0.76 N,
在酒精中受到的浮力:
F浮酒精=m排酒精g=64×10-3 kg×10 N/kg=0.64 N,
根据F浮水=ρ液gV排可知,物块排开水的体积:
V排水=F浮水ρ水g=0.76 N1.0×103kg/m3×10 N/kg=7.6×10-5 m3,
物块排开酒精的体积:
V排酒精=F浮酒精ρ酒精g=0.64 N0.8×103kg/m3×10 N/kg=8×10-5 m3,
因为排开水的体积小于排开酒精的体积,所以物块在水中漂浮。根据浮沉条件可知,F浮水=G物,即m排水g=m物g,所以,m物=m排水=76 g=0.076 kg,则物块所受的重力:G物=F浮水=0.76 N,因为物块的重力大于在酒精中受到的浮力,所以物块在酒精中是下沉状态,物体的体积
V物=V排酒精=8×10-5 m3;则物体的密度:
ρ物=m物V物=0.076 kg8×10-5 m3=0.95×103 kg/m3。
17.(1)木块的体积为V木=a3=(0.1 m)3=10-3 m3,
木块排开水的体积为V排=1-25×10-3 m3=6×10-4 m3,
木块受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×6×10-4 m3=6 N。
(2)因为木块处于漂浮状态,
所以木块的重力G木=F浮=6 N。
(3)由G=mg=ρVg可知,ρ木gV木=6 N,
即ρ木×10 N/kg×1×10-3 m3=6 N,
解得ρ木=0.6×103 kg/m3。
18.(1)航行器停留在水下300 m深处作业时,受到的浮力:
F浮=ρ海水gV排=ρ海水gV=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1 m3=1×104 N;
航行器的重力G=7500 N;因为F浮>G,所以航行器在海水中将上浮。
(2)因航行器搜寻任务完成后,变为自重时,能静止漂浮在海面上,
所以,此时它所受的浮力:
F浮'=G=7500 N,
由F浮=ρ液gV排可得,此时排开海水的体积:
V排'=F浮ρ海水g=7500 N1.0×103kg/m3×10 N/kg=0.75 m3,
露出海面的体积:
V露=V-V排=1 m3-0.75 m3=0.25 m3。
19.(1)水对容器下表面的压强:
p=ρ水gh1=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10×10-2 m=1000 Pa。
(2)容器受到的浮力:F浮=F向上-F向下=pS-0=1000 Pa×25×10-4 m2-0=2.5 N。
(3)取出100 cm3液体后,容器受到的浮力:
F浮'=F向上'-F向下'=p'S-0=ρ水gh2S=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×6.8×10-2 m×25×10-4 m2=1.7 N,
因容器仍处于漂浮状态,由F浮=G排=G物可得,取出液体的重力:ΔG液=F浮-F浮'=2.5 N-1.7 N=
0.8 N,
取出液体的质量:Δm液=ΔG液g=0.8 N10 N/kg=0.08 kg,
液体的密度:ρ液=Δm液V液=0.08 kg100×10-6 m3=0.8×103 kg/m3。
20.(1)下端 吸管下端继续增加铜丝
(2)B
(3)用更细的吸管
题组1 漂浮条件的应用
1.“青岛号”导弹驱逐舰漂浮在海面上时,排开海水的质量是4800 t,此时舰船所受的浮力
是 N。当舰船从海洋驶入长江时,吃水深度将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10 N/kg)?
2.钓鱼爱好者常用的一种橡皮艇满载时排开水的体积是0.3 m3,橡皮艇的自重为300 N,为安全起见,该橡皮艇最多承载的质量是 kg。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)?
3.如果地球对所有物体的引力都突然减小一半,轮船所受浮力和浮沉情况会怎样变化呢?你的看法:轮船的浮力将 (选填“变大”“变小”或“不变”),它在水中的位置将 (选填“上浮一些”“下沉一些”或“不变”)。(g=9.8 N/kg)?
4. 如图所示,2019年4月23日海军成立70周年的海上阅舰仪式上,我国新型万吨级055型导弹驱逐舰接受检阅,其满载时的排水量达12500 t,该型驱逐舰在海上航行过程中,下列说法中正确的是 ( )
A.驱逐舰所受浮力的方向竖直向下
B.满载时的排水量指的是驱逐舰所受的重力
C.发射导弹后,驱逐舰所受浮力变小
D.发射导弹后,驱逐舰会下沉一些
5. 测量液体密度的仪器叫密度计。现将同一支密度计分别放入装有甲、乙两种液体的容器中,如图所示,则 ( )
A.密度计在甲液体中所受的浮力较大
B.密度计在乙液体中所受的浮力较大
C.甲液体的密度较大
D.乙液体的密度较大
题组2 浮沉条件的应用
6.元宵节是中国的传统节日,这一天全家欢聚,常常煮汤圆以示庆祝,园园在帮姥姥煮汤圆时发现,生汤圆放入锅中,由于浮力 (选填“大于”或“小于”)重力而下沉,煮熟的汤圆因其内部气体受热膨胀,浮力 (选填“增大”或“减小”),致使浮力 (选填“大于”或“小于”)重力,汤圆上浮。?
7.如图所示,在甲、乙两个质量不计的相同气球中分别充入A、B两种气体,充入气体后体积相同,放飞气球时,甲球上浮,乙球悬浮,这是因为甲球受到的浮力 甲球受到的重力,B气体的密度 空气的密度。(均选填“大于”“等于”或“小于”)?
8.建设一支强大的海军是实现中国梦的有力保障,潜水艇是海军的战略重器。如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海中上浮、下潜训练的过程,下列对此潜水艇的分析中正确的是 ( )
A.潜水艇下潜过程中浮力不断减小
B.潜水艇上浮未露出海面的过程中浮力不断增大
C.潜水艇悬浮时所受浮力等于同体积的海水所受的重力
D.潜水艇是靠改变自身所受的重力和浮力实现上浮和下潜的
9.选择优良种子是农业丰收的基本保证,盐水选种是我国农民常采用的选种方法:将待选的种子放入浓度适当的盐水中后,良种沉入水底,次种则漂浮于水面,很快就能完成选种工作,如图所示。盐水浓度的把握是关键,如果盐水的浓度太低,则可能 ( )
A.所有种子都漂浮于水面
B.所有种子都不受浮力
C.只有少量次种漂浮
D.良种漂浮,而次种下沉
10.人们常用“浮筒打捞法”打捞沉船,做法:将几个灌满水的浮筒沉到水底并拴在沉船两旁,把空气压进浮筒将浮筒里的水排出,沉船随着浮筒一起浮起。下列说法中正确的是 ( )
A.沉船在河底时,受到的浮力等于其重力
B.浮筒充满空气后,受到的浮力大于其重力
C.沉船在水下上浮时,受到的浮力逐渐变小
D.船和浮筒浮在水面时,受到的浮力大于其重力
11.小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图所示),他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上,矿泉水瓶内留有少量空气,拧紧瓶盖使其密封,用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”上浮。下列说法中错误的是 ( )
A.“浮沉子”下沉时,所受重力大于它受到的浮力
B.无论怎样挤压矿泉水瓶侧面,“浮沉子”不可能悬浮在水中
C.“浮沉子”上浮时,小瓶内的压缩空气会将内部的水压出
D.潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同
题组3 根据浮沉条件计算浮力大小
12.一个小球所受的重力为10 N,将它浸没在水中时,排开的水的重力为20 N,那么小球浸没时受到的浮力大小为 N,放开手后,小球将 (选填“上浮”“下沉”或“悬浮”),最终小球的浮力为 N。?
13.把一长方体木块放入水中,静止时恰好有一半的体积露出水面,把木块放入某种液体中,静止时有八分之三的体积露出液面,则这种液体的密度是 kg/m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3)?
14.密度为0.8×103 kg/m3的实心木块,轻放于足够深的水中,木块静止后,浸入水中的体积与木块的体积之比为 。?
15.小海利用浮力的知识测出了他家里所用瓷碗的密度。第一次测量如图甲所示,他向自制溢水杯中注满水,然后让瓷碗漂浮在水面上,用电子秤测出排开水的质量为m1;第二次测量如图乙所示,他向溢水杯中注满水,然后让瓷碗沉入水底,用电子秤测出排开水的质量为m2,根据测量的物理量和水的密度ρ水,可得到瓷碗密度的表达式为ρ= 。?
16.将一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有76 g水溢出;将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,静止后有64 g酒精溢出,则物块在水中的状态是 (选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”),物块的密度是 kg/m3。(已知ρ酒精=0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg)?
17.边长为10 cm的正方体木块,有25的体积露出水面,如图所示。求:(g取10 N/kg)
(1)木块受到的浮力。
(2)木块的重力。
(3)木块的密度。
18.有一种叫做“蓝鳍金枪鱼-21”的自主水下航行器,用于深海搜寻。其外形与潜水艇相似(如图所示),体积为1 m3,重力为7500 N,最大潜水深度为4000 m,最大航速为7.5 km/h。(不考虑海水密度变化,海水密度ρ取1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)航行器停留在水下300 m深处作业时,若遇故障,发动机关闭,试分析判断航行器的浮沉
情况。
(2)航行器搜寻任务完成后,变为自重时,能静止漂浮在海面上,求此时航行器露出海面的体积。
19. 某同学想测量一种液体的密度。他将适量的待测液体加入圆柱形平底玻璃容器里,然后一起缓慢放入盛有水的水槽中。当容器下表面所处的深度h1= 10 cm时,容器处于直立漂浮状态,如图(a)所示。已知容器的底面积S=25 cm2,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。求:
(1)水对容器下表面的压强。
(2)容器受到的浮力。
(3)从容器中取出100 cm3的液体后,当容器下表面所处的深度h2=6.8 cm时,容器又处于直立漂浮状态,如图(b)所示,液体的密度。
20.利用一根吸管制作一个简易密度计,如图甲所示。
(1)为了让吸管能竖直漂浮在液体中,应在吸管的 (选填“上端”或“下端”)塞入一些铜丝作为配重,并用石蜡将吸管的下端封闭起来。若将它放入液体中后不能竖直漂浮,请提出改进做法: 。?
(2)通过正确计算,在吸管上标出对应的刻度线,便制成了一个简易的吸管密度计。如图乙所示,三种刻度的标示合理的是 。?
(3)为了使测量结果更准确,如何使简易密度计上两条刻度线(如0.9、1.0)之间的距离大一些?写出一种方法: 。?
答案详析
1.4.8×107 变大
解析： 舰船处于漂浮状态,其所受浮力等于它排开的水受到的重力,即F浮=G排=m排g=4.8×
106 kg×10 N/kg=4.8×107 N。舰船从海洋驶入长江时,所受浮力不变,江水的密度小于海水的密度,舰船排开江水的体积增大,则舰船在江水中的吃水深度变大。
2.270
3.变小 不变
解析： 如果地球对所有物体的引力都突然减小一半,则1 kg的物体受到的重力为4.9 N,即g=4.9 N/kg,所以船的重力和排开水的重力都将减小一半,由F浮=G排可知,轮船受到的浮力将变小;由阿基米德原理和漂浮条件可得,F浮=G排=G船,则m船g=ρ水gV排,所以m船=ρ水V排,地球的引力减小一半时,ρ水、m船不变,所以V排也不变,即船在水中的位置不变。
4.C
5.D 解析： 密度计在两种液体中均漂浮,所受浮力相等,都等于密度计的重力,故A、B错误;根据阿基米德原理的变形公式V排=F浮ρ液g可知,浮力相等,则排开液体体积大的甲液体的密度小,故C错误,D正确。
6.小于 增大 大于
解析： 汤圆放入锅中,将下沉,说明浮力小于重力,而当煮熟的汤圆因其内部气体受热膨胀,造成排开液体的体积变大,浮力增大,致使浮力大于重力,汤圆上浮。
7.大于 等于
解析： 甲球上浮,甲球受到的浮力大于甲球的重力;乙球悬浮,乙球受到的浮力等于乙球的重力,B气体的密度等于空气的密度。
8.C 解析： 潜水艇下潜过程中,V排不变,根据F浮=ρ液gV排可知,潜水艇所受浮力不变,故A错误;潜水艇上浮过程中,露出水面前,V排不变,根据F浮=ρ液gV排可知,潜水艇所受浮力不变,故B错误;根据阿基米德原理可知,浮力等于排开液体所受的重力,因此潜水艇悬浮时所受浮力等于同体积的海水所受的重力,故C正确;潜水艇是靠改变自身所受的重力实现上浮和下潜的,故D错误。
9.C
10.B
11.B 解析： 挤压矿泉水瓶侧面,瓶内空气被压缩,将压强传递给水,水被压入小瓶中,将小瓶中的空气压缩,这时“浮沉子”里进入一些水,它的重力增加,大于它受到的浮力时下沉。松开手,矿泉水瓶内水面上方的空气体积增大,压强减小,“浮沉子”里面的压缩空气把水压出来,此时“浮沉子”的重力小于它所受的浮力,因此它就向上浮;当浮力等于重力时,“浮沉子”就会悬浮在水中。潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同,都是靠改变自身重力来实现浮沉的。
12.20 上浮 10
解析： 由题可知,小球浸没在水中,小球排开的水的重力为20 N,由阿基米德原理可知,F浮=
G排=20 N,
而G球=10 N,F浮>G球,则放手后小球将上浮,最终漂浮在液面上,浮力等于重力,即F浮'=G球=
10 N。
13.0.8×103
解析： 设木块的体积为V,静止时恰好有一半的体积露出水面,则木块排开水的体积:
V排水=(1-12)V=12V,该木块放入某种液体中静止时,有38的体积露出液面,则V排液=(1-38)V=58V,因为木块都处于漂浮状态,所以木块在水中和液体中受到的浮力相等,所以,F浮水=ρ水gV排水=ρ液g
V排液,即ρ水g×12V=ρ液g×58V,解得ρ液=0.8×103 kg/m3。
14.4∶5 解析： 因为实心木块的密度为0.8×103 kg/m3,小于水的密度,则放于足够深的水中,木块静止后会漂浮于水面上,所以,F浮=G木,由于F浮=ρ水gV排,G木=ρ木gV木,所以ρ水gV排=ρ木gV木,则:V排V木=ρ木ρ水=0.8×103kg/m31.0×103kg/m3=45。
15.m1ρ水m2
解析： 由浮沉条件可知,开始瓷碗漂浮在水面上,浮力等于瓷碗的重力,即G瓷碗=F浮,由阿基米德原理可知,F浮=G排,所以G瓷碗=G排,即m瓷碗=m1,向溢水杯中注满水,让瓷碗沉入水底,由密度公式可得,排开水的体积:V水=m2ρ水,瓷碗的体积等于溢出水的体积,即V瓷碗=V水=m2ρ水,则瓷碗的密度:ρ=m瓷碗V瓷碗=m1m2ρ水=m1ρ水m2。
16.漂浮 0.95×103
解析： 由题意可知,物块在水中受到的浮力:
F浮水=m排水g=76×10-3 kg×10 N/kg=0.76 N,
在酒精中受到的浮力:
F浮酒精=m排酒精g=64×10-3 kg×10 N/kg=0.64 N,
根据F浮水=ρ液gV排可知,物块排开水的体积:
V排水=F浮水ρ水g=0.76 N1.0×103kg/m3×10 N/kg=7.6×10-5 m3,
物块排开酒精的体积:
V排酒精=F浮酒精ρ酒精g=0.64 N0.8×103kg/m3×10 N/kg=8×10-5 m3,
因为排开水的体积小于排开酒精的体积,所以物块在水中漂浮。根据浮沉条件可知,F浮水=G物,即m排水g=m物g,所以,m物=m排水=76 g=0.076 kg,则物块所受的重力:G物=F浮水=0.76 N,因为物块的重力大于在酒精中受到的浮力,所以物块在酒精中是下沉状态,物体的体积
V物=V排酒精=8×10-5 m3;则物体的密度:
ρ物=m物V物=0.076 kg8×10-5 m3=0.95×103 kg/m3。
17.(1)木块的体积为V木=a3=(0.1 m)3=10-3 m3,
木块排开水的体积为V排=1-25×10-3 m3=6×10-4 m3,
木块受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×6×10-4 m3=6 N。
(2)因为木块处于漂浮状态,
所以木块的重力G木=F浮=6 N。
(3)由G=mg=ρVg可知,ρ木gV木=6 N,
即ρ木×10 N/kg×1×10-3 m3=6 N,
解得ρ木=0.6×103 kg/m3。
18.(1)航行器停留在水下300 m深处作业时,受到的浮力:
F浮=ρ海水gV排=ρ海水gV=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1 m3=1×104 N;
航行器的重力G=7500 N;因为F浮>G,所以航行器在海水中将上浮。
(2)因航行器搜寻任务完成后,变为自重时,能静止漂浮在海面上,
所以,此时它所受的浮力:
F浮'=G=7500 N,
由F浮=ρ液gV排可得,此时排开海水的体积:
V排'=F浮ρ海水g=7500 N1.0×103kg/m3×10 N/kg=0.75 m3,
露出海面的体积:
V露=V-V排=1 m3-0.75 m3=0.25 m3。
19.(1)水对容器下表面的压强:
p=ρ水gh1=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10×10-2 m=1000 Pa。
(2)容器受到的浮力:F浮=F向上-F向下=pS-0=1000 Pa×25×10-4 m2-0=2.5 N。
(3)取出100 cm3液体后,容器受到的浮力:
F浮'=F向上'-F向下'=p'S-0=ρ水gh2S=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×6.8×10-2 m×25×10-4 m2=1.7 N,
因容器仍处于漂浮状态,由F浮=G排=G物可得,取出液体的重力:ΔG液=F浮-F浮'=2.5 N-1.7 N=
0.8 N,
取出液体的质量:Δm液=ΔG液g=0.8 N10 N/kg=0.08 kg,
液体的密度:ρ液=Δm液V液=0.08 kg100×10-6 m3=0.8×103 kg/m3。
20.(1)下端 吸管下端继续增加铜丝
(2)B
(3)用更细的吸管