初中物理教科版八年级下册第十章3浮力的大小练习题(含答案)
一、单选题
将三个体积相同的小球放入水中,静止时,它们在水中的位置如图所示,三个小球所受到的浮力、、的大小关系是
A.
B.
C.
D.
如图所示,体积相等的物体A、B、C浸入某种液体中,平衡后如图所示,它们受到液体的浮力大小分别为、、,则
A.
B.
C.
D.
甲、乙两个完全相同的容器中装满两种不同的液体,现将A、B两个小球分别浸没在两杯液体中,如图所示,排开液体的质量相等。则下列说法中一定正确的是
甲容器对桌面的压力大于乙容器
两球受到的浮力相同
甲容器中液体对容器底部压力小于乙的
球受到的浮力大于B球
A.
B.
C.
D.
已知密度为,边长为4cm的正方体橡皮泥块,放在足够多的水中,沉入水底;当把它捏成一只小船时,便能漂浮在水面上,以下计算结果正确的是
A.
橡皮泥块的质量是
B.
橡皮泥小船漂浮时受到的浮力是
C.
橡皮泥小船漂浮时排开水的体积是
D.
橡皮泥块浸没在水中是受到的浮力是
浸在液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开液体的
A.
质量
B.
体积
C.
密度
D.
重力
已知,如图所示,将用细线拴好的质量相同的实心的铁块、铜块、铝块分别慢慢浸没在装满水的溢水杯中,对于从杯子中溢出水的体积
A.
放铁块溢出的水的体积大
B.
放铜块溢出的水的体积大
C.
放铝块溢出的水的体积大
D.
三个金属块溢出水的体积相同
小伟在学习了浮力知识后做了如图所示的实践活动,在同一水平桌面上的两个相同容器,分别盛有甲、乙两种液体,将同一颗梨分别放入两容器中,当梨静止时两容器中液面恰好相平。他对实验进行如下的分析,你认为他的分析正确的是
A.
梨两次排开液体的质量一样大
B.
甲液体的密度比乙液体的密度大
C.
梨在乙液体中受到的浮力大
D.
甲液体对容器底部的压强较大
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
在学习浮力时,老师将空矿泉水瓶慢慢压入水中,直到完全浸没。下列对矿泉水瓶受到的浮力分析不正确的是
A.
?矿泉水瓶受到水对它的浮力
B.
?浮力的方向竖直向上
C.
?排开水的体积越大,受到的浮力越大
D.
?浸没后,压入越深,受到的浮力越大
在防控疫情“停课不停学”期间,小明同学在家做实验,他把一枚鸡蛋放在一个透明玻璃杯中,加入清水后发现鸡蛋沉在杯底如图甲;他向水里加盐并搅拌,最后鸡蛋漂浮如图乙,下列关于甲乙两种状态的说法正确的是
A.
鸡蛋排开液体的质量甲小于乙
B.
鸡蛋排开液体的体积甲小于乙
C.
玻璃杯对桌面的压力甲大于乙
D.
乙图中鸡蛋受到的浮力大于鸡蛋的重力
二、多选题
如图所示,容器内有水,有一塑料试管下面挂一实心小铁块,浮在水面上。则下列说法中正确的是
A.
小铁块受到的浮力等于小铁块的重力
B.
将小铁块取下放入试管中,容器底部受到液体的压强不变
C.
将小铁块取下放入试管中,试管外壁A点受到液体的压强增大
D.
若将细线剪断,小铁块会沉底,容器底部受到液体的压强不变
如图所示,两个重力相同,底面积均为的薄壁容器甲和乙放置在水平桌面上,两容器内分别盛有液体a和b,乙容器中液体b为水。现将同一物体分别放入两容器中,物体有的体积浸入a液体中,物体静止时两容器中液面高度均为10cm,,。下列说法正确的是
A.
物体在液体a中受到的浮力较大
B.
放入物体后,甲容器对水平桌面的压力比乙大
C.
放入物体后,乙容器底受到水的压力小于10N
D.
液体a的密度为
如图是a、b两种液体的质量和体积的关系图象,将同一木块分别放入盛有a、b两种液体的容器甲和乙中,待木块静止时,两容器液面相平。下列判定正确的是
A.
甲、乙两容器中木块受到浮力相等
B.
甲容器盛的是a液体,乙容器盛的是b液体
C.
木块在甲容器内排开液体的质量较大
D.
甲、乙两容器底部受到液体的压强相等
如图是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。实验甲、乙、丙、丁中,弹簧测力计的示数分别为、、和则下列结论正确的是
A.
物体A浸没在盐水中所受浮力为
B.
实验乙中,物体A受到弹簧测力计的拉力为
C.
物体A的密度为
D.
实验丁中,容器底对物体A的支持力为
三、填空题
我国自行设计、研制的载人潜水器“蛟龙号”下潜深度已突破7000米。当其下潜至1000米深度时,该处海水的压强约为______
帕;该潜水器从1000米深处继续下潜,受到的水的压强将______
,所受浮力将______
后面两空选填“变大”、“不变”或“变小”。海水的密度近似取千克米。
重力为15N的金属球浸没在水中时受到重力与浮力的合力大小为,其受到浮力的大小为______
N,方向为______
,它的体积为______
。
在潜水员完全浸没水中并继续下潜的过程中,海水对潜水员的压强将______
选填“变大”、“变小”或“不变”,潜水员受到的浮力将______
选填“变大”、“变小”或“不变”。
同一物体浸没在水中不同深度处,受到水对它的浮力是______
的选填“相同”或“不同”;高度相同、形状不同的容器装满水时,水对容器底部的压强是______
的选填“相同”或“不同”,水从固态变为液态,密度会______
选填“变大”、“不变”或“变小”。
四、作图题
如图甲所示,实心物体被绳子拉着浸没在水中,剪断绳子后该物体运动直至静止,请在图乙画出浮力随时间t变化的大致图象。
五、实验探究题
一课外小组的同学通过实验“探究浸没在液体中的物体受到的浮力大小跟浸没在液面下的深度是否有关”。如图所示,他们将一高6cm的金属圆柱体挂在弹簧测力计下,缓慢浸入水中水足够多,在圆柱体接触容器底之前,记下圆柱体下表面所处不同深度h和弹簧测力计相应的拉力F,实验数据如下表:
序号
1
2
3
4
5
6
7
深度
0
2
4
6
8
10
12
拉力
根据实验序号4、5、6、7的数据可以说明浸没在水中的物体受到的浮力大小跟物体浸没在水面下的深度______
选填“有关”或“无关”。
金属圆柱体的重力是______
N,它浸没在水中时的受到的浮力是______
N。
根据以上数据还可以求得这个金属圆柱体的密度是______
。
实验中小明发现,将铁皮直接放入水中会下沉,若弯成“铁碗”则可浮在水面上。于是他分析得出,铁片受到的浮力小于“铁碗“受到的浮力,说明浮力的大小与物体的形状有关。对于小明得出的这个结论,你认为是______
的选填“正确”或“错误”。
某物理小组在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:弹簧测力计,实心圆柱体钢块,相同的大烧杯若干、水、密度未知的某种液体、细线等。
小翠同学进行了如图甲所示的实验:用弹簧测力计挂着钢块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图A、B、C、D、E、F所示液体均未溢出,并将其示数记录在表中:
实验步骤
A
B
C
D
E
F
弹簧测力计
示数
在实验步骤B中铜块所受浮力
______
N。
分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟______
有关。
小翠用表格中的数据算出了某种液体的密度是______
结果保留一位小数。
同组的小红同学,用如图乙所示的方法去测量一物块B的密度,她的具体操作如下:将物块B放入漂浮于水面的小烧杯中,小烧杯杯底距水面高度;将物块B取出后系在烧杯底静止后,小烧杯杯底距水面高度;剪断细绳后物块B沉入杯底,此时小烧杯杯底距水面高度,则物块B的密度为______
。
六、计算题
轮船的大小通常用排水量来表示排水量就是轮船装满货物时排开水的质量。一艘排水量是1000的船,从长江驶入黄海,其排水量不变,但排开水的体积等于船体在水面下的体积会发生变化,导致轮船会上浮一些或者下沉一些。已知江水的密度;海水的密度。试求:
这艘船装满货物时排开江水的质量是多少千克?
这艘船装满货物时排开江水的体积是多少立方米?
船从长江驶入黄海,它排开海水的体积如何变化?船浮起来一些还是沉下去一些?
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:
三个小球的体积相同,由图知,小球甲在水中漂浮,小球乙和丙在水中浸没,则三个球排开水的体积,
根据可知,三球受到的浮力:。
故选:D。
由图知甲乙丙三个球排开水的体积大小关系,利用阿基米德原理的推导公式比较受浮力的大小关系。
本题考查阿基米德原理的掌握和运用,关键是由图判断出排开液体的体积大小关系。
2.【答案】B
【解析】解:由题知,A球排开水的体积最小,B球和C球排开水的体积相同,根据公式可知,B球和C球所受浮力相同,A所受浮力最小,即:。
故选:B。
由题知,A、B、C三球的体积相等,根据三球在液体中的状态,得出排开液体的体积大小关系,再根据阿基米德原理判断出三球受到的浮力大小关系。
本题考查了学生对阿基米德原理的掌握和运用,由图得出三球排开水的体积关系是本题的关键。
3.【答案】B
【解析】解:
据阿基米德原理可知:,,已知甲、乙排开液体的重力相等,所以,故正确,错误;
由于浮力相同,则:,由于A的体积大于B的体积,则A的液体的密度要小于B的液体的密度;液体的深度相同,根据可知,甲容器中液体对容器底部的压力小于乙对容器底部的压力,故正确;
由于该容器规则形状的,则液体对容器底部的压力等于液体的重力,故甲液体的重力小于液体的重力;容器相同,由于AB的重力不知,所以无法判定甲装置的重力和乙装置的重力的大小关系,故无法判定甲容器对桌面的压力与乙容器对桌面压力的大小关系,故错误。
故选:B。
根据阿基米德原理判定两球受到的浮力的大小关系;根据阿基米德原理、球的体积判定液体密度的大小;根据分析容器底部受到的压强的大小;根据分析液体重力的大小;根据液体的重力、容器的重力分析容器对桌面的压力的大小。
本题考查阿基米德原理的应用,关键是知道浮力的大小等于被该物体排开的液体的重力。
4.【答案】C
【解析】
【分析】
求出橡皮泥的体积,知道橡皮泥的密度,利用求橡皮泥的质量;
橡皮泥小船漂浮时受到的浮力;
由得橡皮泥小船漂浮时排开水的体积;
橡皮泥块浸没在水中,,利用阿基米德原理求受到的浮力.
本题考查了学生对密度公式、阿基米德原理、物体的漂浮条件的掌握和运用,题目较复杂,要求灵活运用所学公式,计算时注意单位统一.
【解答】
橡皮泥的密度,体积,
A、由得橡皮泥的质量,故A错误;
B、橡皮泥小船漂浮时受到的浮力,故B错误;
C、由得橡皮泥小船漂浮时排开水的体积,故C正确;
D、橡皮泥块浸没在水中时,则,故D错误.
故选C.
5.【答案】D
【解析】解:根据阿基米德原理可知,浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于它排开液体受到的重力。
故选:D。
根据阿基米德原理直接作答即可:浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于该物体排开的液体受到的重力。
此题考查阿基米德原理,属于识记内容,相对比较简单。
6.【答案】C
【解析】解:由密度公式可得,
由题知,铁块、铜块、铝块的质量相等,
因为,
所以三金属块的体积,
溢水杯原来装满水,分别浸没三块金属块,从溢水杯溢出水的体积最多的是体积最大的金属块,即铝块排开水的体积最多。
故选:C。
知道三金属块的质量相等、密度大小关系,利用可得三金属块的体积大小关系;
溢水杯原来装满水,分别浸没三块金属块,从溢水杯溢出水的体积最多的是体积最大的金属块。
本题考查了密度公式的应用,要知道:溢水杯原来装满水,分别浸没三块金属块,从溢水杯溢出水的体积最多的是体积最大的金属块。
7.【答案】A
【解析】解:
A、梨在甲液体中悬浮,则;
同一颗梨在乙液体中漂浮,则,
可知,则,故A正确;
B、梨在甲液体中悬浮,则,
梨在乙液体中漂浮,则,
所以乙液体的密度较大,故B错误;
C、由A可知,梨在两液体中受到的浮力相同,故C错误;
D、由B可知,乙液体的密度较大,而液体深度相同,由可知,乙液体对容器底的压强大,故D错误。
故选:A。
根据物体的浮沉条件判断浮力与重力的关系;
根据物体的浮沉情况判断出物体密度与液体密度的关系;
根据得出容器底受到压强的关系。
本题主要考查了物体浮沉条件及液体压强公式的应用,关键能够根据浮沉情况判断出液体的密度、所受浮力的关系。
8.【答案】B
【解析】
【分析】
根据浮力公式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。
9.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查物体所受浮力与排开水的体积的关系,在解题时应抓住关键,不能被题目条件所干扰。
【解答】
在矿泉水瓶压入水中的过程中,瓶子排开了水,故瓶子受到向上的水的浮力,故A,B均正确;
由于排开水的体积越来越大,故矿泉水瓶所受浮力越来越大,故C正确;
但当完全浸没后,由于排开水的体积不再改变,故瓶子所受浮力不再变化,故D不正确.
故选D。
10.【答案】A
【解析】解:
AD、鸡蛋在甲中沉入水底,则;在图乙中漂浮,则;
所以鸡蛋受到的浮力,
因为,
所以鸡蛋排开液体的质量甲小于乙,故A正确,D错误;
B、鸡蛋在甲中沉入水底,则;在图乙中漂浮,则;所以鸡蛋排开液体的体积甲大于乙,故B错误;
C、加盐后,水的密度变大,则水的质量变大,重力变大,因为玻璃杯对桌面的压力等于玻璃杯、玻璃杯内液体和鸡蛋的总重力,所以玻璃杯对桌面的压力甲小于乙,故C错误;
故选:A。
同一只鸡蛋的重力不变,根据鸡蛋在图甲中沉底、图乙中漂浮,利用物体的浮沉条件即可判断两种情况下鸡蛋所受浮力之间的关系,然后根据阿基米德原理可判断鸡蛋排开液体的质量关系,据此对AD选项作出判断。
同一只鸡蛋的体积不变,根据鸡蛋在图甲中沉底、图乙中漂浮判断其排开液体的体积大小,据此对B选项作出判断。
玻璃杯对桌面的压力等于玻璃杯、玻璃杯内液体和鸡蛋的总重力,据此对C选项作出判断。
此题考查物体的浮沉条件和阿基米德原理的应用,知道玻璃杯对桌面的压力等于玻璃杯、玻璃杯内液体和鸡蛋的总重力是解答此题关键。
11.【答案】BC
【解析】解:
A.铁的密度大于水的密度,小铁块浸没时受到的浮力小于自身的重力,故A错误;
B.把小铁块和塑料试管看做整体,整体漂浮,受到的浮力和自身的重力相等,此时排开水的体积等于小铁块的体积加上试管排开水的体积,
将小铁块取下放入容器中时,整体的重力不变,仍漂浮,此时排开水的体积为试管排开水的体积,
因两种情况下总的排开水的体积不变,
所以,将小铁块取下放入试管中,容器中水的深度不变,试管排开水的体积变大,试管外壁A点所处的深度变大,
由可知,容器底部受到液体的压强不变,试管外壁A点受到液体的压强增大,故BC正确;
D.把小铁块和塑料试管看做整体,整体漂浮,受到的浮力,
将细线剪断,小铁块下沉受到的浮力,试管漂浮受到的浮力,
两者受到的浮力之和,
由可知,两者排开水的体积变小,液面下降,水的深度变小,
由可知,容器底部受到液体的压强变小,故D错误。
故选:BC。
铁的密度大于水的密度,小铁块浸没时受到的浮力小于自身的重力;
把小铁块和塑料试管看做整体,整体漂浮,受到的浮力和自身的重力相等,此时排开水的体积等于小铁块的体积加上试管排开水的体积,将小铁块取下放入容器中时,整体的重力不变,仍漂浮,受到的浮力不变,则排开水的体积不变,即液体的深度不变,此时排开水的体积为试管排开水的体积,据此比较两种情况下试管排开水的体积变化,从而得出试管外壁A点所处的深度变化,根据比较容器底部受到液体的压强和试管外壁A点受到液体的压强变化;
把小铁块和塑料试管看做整体,整体漂浮,受到的浮力和它们的重力相等,将细线剪断,小铁块下沉,试管漂浮,根据物体浮沉条件比较两种情况下它们的浮力关系,然后判断出排开水的体积变化,进一步可知容器内水深度的变化,根据比较容器底部受到液体的压强变化。
本题考查了物体浮沉条件和阿基米德原理以及液体压强公式的应用,正确的判断出将小铁块取下放入试管中和将细线剪断时整体浮力的变化是关键。
12.【答案】BD
【解析】解:A、现将同一物体分别放入两容器中,物体有的体积浸入a液体中,处于漂浮状态,---,
b液体中物体处于悬浮状态,,故F,物体在液体中受到的浮力相等,A错误;
B、两个重力相同,底面积均为的薄壁容器甲和乙放置在水平桌面上,乙中水的体积小于甲中水的体积,根据,故甲中液体的重力大于乙中水的重力,容器对水平桌面的压力等于容器重力与水的重力再加上物体的重力,故放入物体后,甲容器对水平桌面的压力比乙大,B正确;
C、根据,乙容器中水对容器底部的压力:
,C错误;
D、乙图容器中为水,因在b液体中物体处于悬浮状态,故物体的密度等于水的密度,即,
在甲中,物体有的体积浸入a液体中,由阿基米德原理,:
物体受到的浮力:
------,
由知,
即-----,
由得:
,
故,D正确。
故选:BD。
A、现将同一物体分别放入两容器中,由物体的状态,根据漂浮和悬浮的规律分析回答;
B、根据可知甲中液体的重力大于乙中水的重力,容器对水平桌面的压力等于容器重力与水的重力再加上物体的重力,据此分析;
C、根据求出乙容器中水对容器底部的压力大小;
D、乙图容器中为水,由物体的浮沉条件可知物体的密度等于水的密度,
在甲中,物体受到浮力等于物体的重力,结合阿基米德原理,从而得出即液体a的密度大小。
本题考查阿基米德原理、密度公式、重力公式及压强公式和压力公式与浮沉条件的运用,综合性强,有一定难度。
13.【答案】AB
【解析】解:
AB、由图象可知,体积V相同时,a的质量大于b的质量,则根据可知:,
相同的木块在甲、乙中都处于漂浮,则所受浮力,
根据可得:;
由图可知:;所以,;
所以,由此可知:甲容器盛的是a液体,乙容器盛的是b液体,故AB正确;
B、因,所以由阿基米德原理可知:,则:;故C错误,
D、由于两容器中液面相平,且,根据可知,甲容器底部受到液体的压强大,故D错误。
故选:AB。
由图象得出a、b的密度关系,根据物体的浮沉情况判断出物体密度与液体甲、乙的密度关系;
由于是相同的木块,根据物体的浮沉条件判断排开液体的重力与木块的重力的关系,然后即可判断排开液体的质量的大小关系;
由图可知两容器液面相平,然后根据得出容器底受到压强的关系。
本题主要考查密度公式、物体浮沉条件及液体压强公式的应用,关键能够根据阿基米德原理判断出液体的密度。
14.【答案】ACD
【解析】解:
A、实验甲、丙中,弹簧测力计的示数分别为、,物体A浸没在盐水中所受浮力为:,故A正确;
B、由题意知实验乙中物体A受到弹簧测力计的拉力为,故B错误;
C、由称量法知,物体A浸没在水中所受浮力为:,
根据得,
物体A的体积为:
,
物体A的质量:
,
物体A的密度:
,故C正确;
D、实验丁中,物体受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的支持力,竖直向上的浮力,
容器底对物体A的支持力为:,故D正确。
故选:ACD。
利用甲和丙和算出物体A浸没在盐水中所受浮力;
题目中已经告诉实验乙中,物体A受到弹簧测力计的拉力;
根据阿基米德原理和弹簧测力计的示数,利用算出物体在水中的浮力,由阿基米德原理算出物体A的体积,然后可求得其密度;
对图丁中物体受力分析即可解答。
本题探究浮力的大小跟哪些因素有关,考查控制变量法、称重法测浮力、密度的测量及阿基米德原理的应用。
15.【答案】?
变大?
不变
【解析】解:当其下潜至1000米深度时,
该处海水的压强约为:
;
该潜水器从1000米深处继续下潜,深度变大,根据知受到的水的压强将变大;
根据,由于排开水的体积不变,所以所受浮力大小不变。
故答案为:;变大;不变。
已知海水的深度,根据公式可求海水产生的压强;
深度变大,海水的压强也变大;
根据判断浮力的大小变化;
本题考查了液体压强的计算以及对阿基米德原理的理解,掌握液体压强公式和阿基米德原理的公式是解题的关键。
16.【答案】?
竖直向上?
【解析】解:金属球浸没在水中时受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力的共同作用;根据可知,受到浮力的大小为;
根据阿基米德原理公式可知,金属球的体积为:。
故答案为:;竖直向上;。
根据求出浮力的大小,浮力的方向是竖直向上的;根据阿基米德原理求出金属球的体积。
本题考查了力的合成和阿基米德原理,熟练运用阿基米德原理是解答此题的关键。
17.【答案】变大?
不变
【解析】解:潜水员在下潜的过程中:
,排开水的体积不变,
潜水员受到的浮力不变;
,所处深度h变大,
潜水员受到水的压强变大。
故答案为:变大;不变。
物体在液体中受到的压强与液体的密度和深度有关,压强变化用分析;
物体在液体中受到的浮力与液体的密度和排开液体的体积有关,浮力变化用分析。
在同一种液体中,分析物体受液体的压强和受浮力的变化,找出深度和排开液体的体积的变化情况是关键。
18.【答案】相同?
相同?
变大
【解析】解:
同一物体浸没在水中的不同深度,物体排开水的体积相同,由可知物体受浮力相同;
容器的高度相同,装满水时,水的深度相同,由可知水对容器底的压强是相同;
水从固态变为液态,状态变化但质量没有变化,体积变小,在质量一定时,由公式可知,体积变小,所以密度变大。
故答案为:相同;相同;变大。
根据公式可知,浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关;
根据公式来判断液体压强的大小;
质量是物体本身的一种属性,与物体的形状、状态、位置和温度无关;在质量一定时,物体体积变化,密度变化用公式分析。
本题主要考查了浮力、压强的大小的判断以及水物态变化后的密度变化,属于基础题目。
19.【答案】解:根据图甲可知,物体受重力、拉力和浮力的作用,因此物体受到的浮力大于重力;
当剪断绳子后,物体只受到重力和浮力的作用,而浮力大于重力,根据物体浮沉条件可知,物体将上浮,在物体上表面露出水面之前,其排开水的体积不变,浮力大小不变,当物体上表面开始露出水面到物体静止漂浮在水面上时,物体排开水的体积逐渐变小,所受浮力不断变小,当物体再次静止时,浮力等于重力,如下图所示:
【解析】先对物体进行受力分析,然后比较重力和浮力的关系,从而确定剪断绳子后物体运动直至静止时物体的状态,根据影响浮力的因素确定整个过程中浮力的变化,并在图象上表示出浮力与时间的关系。
此题主要考查学生对阿基米德原理的理解和掌握,能对物体进行正确的受力分析,并根据阿基米德原理分析出剪断绳子后该物体运动直至静止的过程中的浮力变化,即可顺利答题。
20.【答案】无关?
?
3?
?
错误
【解析】解:实验序号4、5、6、7的数据都是金属圆柱体完全浸没时的数据,根据深度增加,F不变可以看出,浮力的大小与物体浸没在水面下的深度无关;
序号1中深度为零,物体还未浸入水中,此时的拉力就是金属圆柱体的重力,为;它浸没时受到的浮力;
金属圆柱体的质量:
;
由阿基米德原理知,
金属圆柱体的体积:
;
金属圆柱体的密度:
;
将铁片直接放入水中下沉,浮力小于重力,弯成“铁碗”可浮在水面上,则浮力等于重力,铁片受到的浮力小于“铁碗”受到的浮力;
两种情况下,物体浸入液体中的体积不同,所以无法得出浮力与形状的关系,即小明的结论是错误的。
故答案为:无关;;3;;错误。
金属圆柱体的高为6cm,因此,当时,说明它是完全浸没的,观察深度变化是否对拉力F造成影响,即可判断浮力大小跟浸没深度的关系;
实验序号1中,物体还未浸入水中,此时的拉力就是金属圆柱体的重力,而其浸没时的浮力可根据称重法求出,当然,拉力必须是选择时的数值;
根据重力可求出金属圆柱体的质量,再根据浮力可求出金属圆柱体的体积,再利用密度的公式求出其密度;
根据浮力与重力的大小关系判断两种情况下浮力的大小关系;
浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关,要探究浮力与物体的形状的关系,需保持液体密度和排开液体的体积相同,物体的形状不同。
在分析实验数据时一定要结合金属圆柱体的高度,明确何时部分浸入,何时完全浸没,再结合数据的变化得出结论。对称重法的计算、重力公式、浮力公式、密度公式的运用也是本题考查的基本知识点。
21.【答案】?
排开液体的体积?
750?
1125
【解析】解:根据称重法,在实验步骤B中铜块所受浮力:
;
中,测力计示数即为物体的重力,B、C、D实验中,排开水的体积逐渐变大,分析实验步骤A、B、C、D,根据称重法,,测力计示数越小,受到的浮力越大,故可初步得出结论:当液体的密度相同时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大;
分析实验步骤E、F的数据,由称重法,,
,
根据阿基米德原理,,故有,
某种液体的密度为:
;
甲图,金属块B和小烧杯看为一个整体,因处于静止状态,故受到的重力与受到的浮力为一对平衡力,根据阿基米德原理有:-----,
?乙图,金属块B和小烧杯看为一个整体,因处于静止状态,故受到的重力与受到的浮力为一对平衡力,根据阿基米德原理有:-----,
?丙图,以杯为研究对象,因处于静止状态,故受到的重力与受到的浮力为一对平衡力,
----
由代入得:----
由得:,
故,-----
金属块B的密度的表达式:-----
将代入得:
。
故答案为:;排开液体的体积;;。
根据称重法,求出实验步骤B中铜块所受浮力:
根据称重法,结合控制变量法,得出结论;
分析实验步骤E、F的数据,由称重法分别求出物体受到的浮力,根据阿基米德原理,由排开液体的体积不变列方程求待测液体密度;
对图中金属块B和小烧杯进行受力分析,根据受到的重力与受到的浮力为一对平衡力,由阿基米德原理列出等式;在丙图中,以杯子为研究对象,故受到的重力与受到的浮力为一对平衡力,
分别根据列出的3个等式列出B的重力和体积的表达式,根据求B的密度。
本题探究浮力大小与哪些因素有关,考查称重法测浮力、控制变量法的运用、数据分析、阿基米德原理、密度公式的运用及利用浮力测密度的方法,最后一问难度较大。
22.【答案】解:排水量就是轮船装满货物时排开水的质量,一艘排水量是1000t的船,其满载时排开的水的质量;
由阿基米德原理可得,轮船所受的浮力:;
由可得,排开江水的体积:;
船从长江驶入大海后,仍然漂浮,因此浮力不变;
海水密度大于江水,由知,在浮力一定时,液体密度增大,所以排开海水的体积减小,也就是船体上浮一些。
答:这艘船装满货物时排开江水的质量是;
这艘船装满货物时排开江水的体积是;
船从长江驶入黄海,它排开海水的体积变小;船会浮起来一些。
【解析】根据排水量的定义分析;
轮船所受浮力等于满载时排开水的重力;根据公式可求排开河水的体积;
物体漂浮的条件是:浮力等于重力;由判定排开的海水的体积的变化。
本题考查浮力的计算和物体的沉浮条件以及根据浮力公式求排开水的体积,关键是知道物体漂浮时浮力等于自身重力还等于排开水的重力,本题的难点是对排水量的理解,这也是本题的重点。
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