名称 | 专题复习提升训练卷(10.4浮力)—2020-2021学年苏科版八年级物理下册(解析) | | |
格式 | doc | ||
文件大小 | 3.2MB | ||
资源类型 | 教案 | ||
版本资源 | 苏科版 | ||
科目 | 物理 | ||
更新时间 | 2021-05-23 12:51:54 |
C.ρ甲<ρ乙 FA C.ρ甲<ρ乙 FA 故C正确。
9、小东在家中用电子秤做物理家庭实验,他将重物M挂在电子秤上,按图中的操作顺序放入装有不同液体的甲、乙两容器中,其中甲容器中是水,乙容器中是另一种液体。则物体M的密度及乙容器中液体密度是( )
A.
B.
C.
D.
10、在如图所示的“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,可以探究物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关的是图中的( )
A.甲和丙 B.甲和乙 C.乙和丁 D.丙和丁
(10题) (11题)
11、探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示,其中所用金属块a和塑料块b的密度不同,但重力均为1.6N.下列分析正确的是( )
A.金属块a浸没在水中时,受到浮力的大小为0.3N
B.利用甲、乙,可以探究浮力的大小与物体体积的关系
C.利用乙、丙,可以探究浮力的大小与物体密度的关系
D.利用丙、丁,可以探究浮力的大小与液体密度的关系
12、在如图所示的用同一金属块“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,不能验证下列的猜想的是
A.浮力的大小可能与物体的体积有关
B.浮力的大小可能与液体的密度有关
C.浮力的大小可能与物体排开液体的体积有关
D.浮力的大小可能与物体浸没液体中的深度有关
(12题) (13题)
13、某兴趣小组在探究物体在水中浸没前受到的浮力的影响因素时,设计了两种方案:方案一:如图甲、乙,改变长方体金属块部分浸入水中深度,比较弹簧测力计示数F甲、F乙,并多次实验;方案二:如图甲、丙,将同一长方体金属块分别横放和竖放,部分浸入水中,使浸入部分体积相同,比较弹簧测力计示数F甲、F丙,改变浸入部分的体积做多次实验,通过探究能够得到浮力与浸入部分体积关系的方案是( )
A.两个方案均可以 B.只有方案一 C.只有方案二 D.两个方案均不可以
14、先将盛有适量水的容器放在水平桌面上,用弹簧测力计将系有细线的铁块慢慢浸入水中。小明观察了铁块刚开始浸入水中到完全浸没在水中(如图所示)的实验现象,并对一些物理量做出了如下判断:
①铁块受到的浮力变大;②水对容器底的压强不变;③桌面受到的压力变大;④桌面受到的压强不变。其中判断正确的是( )
A.①② B.①③ C.①④ D.②④
15、如图所示,装有水的直柱形薄壁容器放在水平桌面上,容器的底面积为100cm2,容器质量不可忽略,一长方体木块竖直漂浮在水面上,此时容器底受到水的压强为2×103Pa,若取走木块,容器底部受到水的压强为1.5×103Pa,下列说法中正确的是( )
A.木块漂浮在水面上时,容器对桌面的压力为20 N
B.木块漂浮在水面上时,木块排开水的体积为50cm3,木块下表面受到水的压力为5N
C.取走木块后,水对容器底的压力减小了50N
D.取走木块后,容器对桌面的压力减小了5N
16、如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图象。根据图象信息,下列判断正确的是( )
A.该金属块重力的大小为34N
B.该金属块的密度是3.4×103kg/m3
C.浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20N
D.在t1至t2时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大
17、一块挂在弹簧测力计下的金属圆柱体缓慢浸入水中(水足够深),在圆柱体接触容器底之前,能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下降的高度h关系的图象是( )
A. B. C. D.
18、如图甲所示,左上方装有电子阀门的柱形容器放在水平桌面上,容器底部放有一个密度很大的圆柱形铁块(非紧密接触),控制阀门,使容器中相同时间内流入的水量相等,注水直至图乙所示状态。下列几个选项分别表示:容器对桌面的压强P1、水对容器底压强P2、铁块受到的浮力F1和水对容器底部的压力F2随时间t变化趋势的关系图线,其中可能正确的是( )
A. B. C. D.
二、填空题
19、浸在液体里的物体受到浮力的原因是 。
20、浸入液体中的物体,通常要受到液体对它竖直向上的力,浮力的施力物体是 ,
浮力的方向是 。
21、如图所示是物体浸入水中前后弹簧测力计的示数,由此可知水对物体的浮力是 N,
物体的体积是 m3(g取10N/kg)
22、一个体积为20cm3的金属圆柱体,用细线吊着慢慢浸入水中,当它一半没入水中时,它排开水的体积是 cm3,排开这部分水的重力是 N,它受到的浮力是 N。如果它全部没入水中,它受到的浮力是 N。
23、为了验证阿基米德原理,小明在一只塑料袋(塑料袋很轻很薄)中装入大半袋水,用弹簧测力计测出盛有水的塑料袋所受重力的大小。再将塑料袋慢慢浸入水中,观察到测力计的示数变 ,说明盛水的塑料袋排开 ?? 越大,受到的浮力越大。继续将塑料袋慢慢浸入水中,当观察到 ???? 现象时,弹簧测力计的示数为零,由此验证了阿基米德原理。小华准备将塑料袋装满水做同样的实验,操作时发现,塑料袋尚未完全浸入水中弹簧测力计的示数已为零,这是 ? ??? 原故。
24、如图甲所示,小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验。他用弹簧测力计挂着实心圆柱体,圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触,然后将其缓慢拉出水面,弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙,则圆柱体的重力为 ______N,圆柱体浸没时所受的浮力为______。
25、如图所示,小球在绳子拉力作用下恰好浸没在水中,此时小球所受的浮力 ?小球的重力(选填“大于”、“小于”或“等于”)。剪断绳子后,小球上升过程中所受的浮力 ?(选填“变大”、“变小”或“不变”,下同),水对烧杯底部的压强 ?。
26、如图甲所示,薄塑料袋中装有盐水(盐水的密度为1.2g/cm3),用细线扎紧袋口,用弹簧测力计测得其所受重力为12N;再将这个装盐水的塑料袋浸入放在水平桌面上的烧杯内的水中(如图乙所示,水不溢出),不计塑料袋和细线的重。当弹簧测力计示数为3N时,则:烧杯对水平桌面的压力增加了 N,袋内盐水面比烧杯中的水面 (选填“高”或“低”)。
27、如图所示.水平桌面上有两个相同的圆柱形容器A和B,置于其中的圆台形实心铁块甲和乙完全相同,均先向两容器中加水至圆台高的一半,则甲、乙受到的浮力F甲 F乙.A、B底部受到水的压强p甲 p乙.当向两容器中分别再加入相等质量的水后(水面均未到达圆台形的上表面),则甲、乙受到的浮力的增大量△F甲 △F乙.(均选填“<”、“>”或“=”)
28、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,且的体积露出水面,如图乙所示。 则甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是 。
三、解答题
29、小明用如图1的装置探究浮力大小,步骤B至E用水进行实验,步骤F用盐水。
(1)他用细绳绑住圆柱体后悬挂于测力计挂钩上,手向上托物体时,测力计示数减小,将物体浸入水中时测力计示数也减小,说明水对物体产生了一个类似于手向上托物体的力,这种物理研究方法叫
A.控制变量法 B.类比法 C.建立模型法 D.等效法
(2)分析步骤B、C、D,说明浮力的大小与 有关。分析步骤D、F,说明浮力大小与液体的 有关。
(3)由步骤B和 可测出圆柱体浸没在水中时受到的浮力F浮,由步骤 和E可测出圆柱体
排开水的重力G排,比较F浮与G排得出两者的关系。
(4)步骤F是将另一底面积为25cm2的圆柱体物块竖直缓慢浸入盐水中,得到测力计示数F随圆柱体底面在液体中的深度h的变化关系如图2所示。分析图像可知,盐水密度为 kg/m3。(g=10N/kg)
30、某物理兴趣小组在探究影响浮力大小因素的实验中将同一物体分别按如图所示的步骤进行实验:
(1)物体浸没在盐水中时浮力是 N。
(2)分析 (填字母代号)三图可得出结论:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;分析A、B、C三图可得出结论:金属块受到的浮力大小与 有关。分析实验步骤A、D、E可知:浮力的大小还与 有关。
(3)某同学根据生活中经验“铁块放入水中会下沉,同样铁块做成轮船却能漂浮在水中”提出浮力大小与物体形状有关,是否合理,并说明原因
。
31、如图所示是我国制造的超大型集装箱船“中远海运室女座”号,它比航母还要大,当船停在港口,船的总质量为4.0×104t时(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg),求:
(1)船的总重力;
(2)水深10m处船体受到水的压强;
(3)船排开水的体积。
32、用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示。从此处匀速下放物块,直至浸没于水中并继续匀速下放(物块未与水底接触)。物块下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水的深度h的关系如图乙。g取10N/kg,水的密度是1.0×103kg/m3.求:
(1)物块受到的重力;
(2)物块完全浸没在水中受到的浮力;
(3)物块的密度。
33、物理实验考核中,水平桌面上放着一个底面积为100 cm2的容器,当中装有12 cm高的水,小明将一个圆柱体浸入水中,如图甲所示,弹簧测力计示数F与圆柱体下表面距液面高度h的关系如图乙所示,当圆柱体下表面距离液面10 cm时,细绳断了,圆柱体沉入水底,如图丙所示。求:(g=10 N/kg)
(1)浸没时圆柱体受到的浮力;
(2)圆柱体的体积;
(3)圆柱体沉在水底时,水对容器底的压强
专题复习提升训练卷(10.4浮力)-20-21苏科版八年级物理下册(解析)
一、选择题
1、关于桥墩在河水中所受浮力的情况,下列说法中正确的是( )
A.水中的桥墩不受水的浮力 B.河水涨时,桥墩所受浮力减小
C.河水涨时,桥墩所受浮力增大 D.河水涨时,桥墩所受浮力大小不变
【解答】解:桥墩下面没有水,水不会对桥墩产生向上的压力,没有上下表面的压力差,故不会产生浮力,桥墩所受浮力为0,故A正确,BCD错误。
故选:A。
2、对阿基米德原理的理解,下列说法中正确的是( )
A.浸入液体中的物体,受到的浮力大小和物体的体积有关
B.浸没在液体中的物体,在液体中的深度越大,受到的浮力越大
C.阿基米德原理也适用于气体
D.浸没在液体中的物体,受到的浮力与物体的形状有关
【答案】C
【详解】ABD.由阿基米德原理可知,浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力,浮力大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关,与物体的体积、浸没的深度、物体的形状无关,故ABD错误;
C.阿基米德原理既适合液体又适合气体,故C正确。
故选C。
3、如图所示,甲、乙、丙是体积相同,形状不同的铝块、铁块和铜块,当它们浸没在水中时,它们受到的浮力是( )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
【答案】D
【解析】由题知,体积相等的甲、乙、丙完全浸入水中,∵物体浸没水中时,排开水的体积V排=V物,
∴甲、乙、丙排开水的体积相同,又∵F浮=ρ液gV排,∴甲、乙、丙受到的浮力一样大.
故选D.
4、两个相同的烧杯中分别装满了两种不同的液体,把甲、乙两球分别轻轻放入两杯液体, 最后处于图所示状态。甲、乙排开液体的重力相等。甲、乙所受浮力相比 ( )
?
A.甲所受浮力更大 B.乙所受浮力更大
C.甲、乙所受浮力一样大 D.不知道液体密度无法比较浮力大小
【答案】C;
【解析】根据阿基米德原理可知:F浮甲=G甲排,F浮乙=G乙排,已知甲、乙排开液体的重力相等,
所以F浮甲=F浮乙。故选:C;
5、把两个物重相同的实心铁球和铝球,浸没在水中,它们受到的浮力?( )
A.相等 ?? ??B.都等于重力
C.铝球的比铁球小 ??? ?D.铝球的比铁球大
【答案】D;
【解析】①已知m铁=m铝,ρ铁>ρ铝,由ρ=m/V 得V=m/ρ 可知,V铁<V铝;
②实心铁球和铝球,浸没在水中,排开水的体积等于各自的体积,
由公式F浮=ρ液gV排比较知:铝球受到的浮力较大;
6、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,其满载排水量达12500t,有关该型驱逐舰在海上航行过程中,下列说法正确的是( )
A.驱逐舰所受浮力的方向是竖直向下 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
【答案】C
【详解】A.驱逐舰所受浮力的方向是竖直向上,与重力方向相反,故A错误;
B.满载时的排水量指的是驱逐舰满载时排开的水的质量,故B错误;
C.发射导弹后,驱逐舰重量变小,仍漂浮在水面上,所受浮力等于自身重力,故也将变小,
故C正确;
D.发射导弹后,驱逐舰所受浮力变小,由阿基米德浮力公式可知,排水体积变小,将会上浮一些,故D错误。
故选C。
7、2013年2月,中国海监在钓鱼岛海域放置浮标以监测我国领海的水文变化。监测发现,从春季至夏季,海水温度上升、体积膨胀导致密度下降。此过程中,若浮标体积保持不变,则( )
A.浮力变大,露出海面体积变小 B.浮力变小,露出海面体积变大
C.浮力不变,露出海面体积变大 D.浮力不变,露出海面体积变小
【答案】D
【详解】因为浮标从春季至夏季始终漂浮,漂浮物浮力等于重力,浮标重力从春季至夏季不变,所以浮力大小不变;因为海水密度减小,由F浮=ρgV排可知,浮标排开海水的体积变大,则露出海面体积变小。答案选D。
8、在两个相同的烧杯中,分别装入质量相等的甲、乙两种液体,再将体积相同的两物体放入两液体中,当物体静止后,两液面恰好相平,如图所示。此时甲、乙两液体的密度分别为ρ甲、ρ乙;两物体所受到的浮力分别为FA、FB;两容器底受到的液体压强分别为p甲、p乙,则下列判断正确的是
A.ρ甲>ρ乙 FA=FB p甲>p乙 B.ρ甲<ρ乙 FA=FB p甲
【答案】C
【解析】
【详解】两烧杯相同,且两液面相平,则:V液甲+V排A=V液乙+V排B。
因A物体处于漂浮,B物体处于悬浮,且A、B两物体体积相同,
则从图中可看出V排A
因甲、乙两种液体质量相同,根据ρ=可知ρ甲<ρ乙;
因V排A
9、小东在家中用电子秤做物理家庭实验,他将重物M挂在电子秤上,按图中的操作顺序放入装有不同液体的甲、乙两容器中,其中甲容器中是水,乙容器中是另一种液体。则物体M的密度及乙容器中液体密度是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】AB.由甲、乙两图可知,物体M排开水的质量为
由可得,物体M排开水的体积为
由于物体浸没在水中,则物体M的体积为
物体M的密度为
故A符合题意、B不符合题意;
CD.由甲、丙两图可知,物体M排开液体的质量为
由于物体仍然浸没在液体中,则相同,由可得液体的密度为
, 故C、D不符合题意。
故选A。
10、在如图所示的“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,可以探究物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关的是图中的( )
A.甲和丙 B.甲和乙 C.乙和丁 D.丙和丁
【解答】解:要探究物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关时,要控制液体的密度不变,改变物体排开液体的体积,由以上四图可知甲丙两图符合。
故选:A。
11、探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示,其中所用金属块a和塑料块b的密度不同,但重力均为1.6N.下列分析正确的是( )
A.金属块a浸没在水中时,受到浮力的大小为0.3N
B.利用甲、乙,可以探究浮力的大小与物体体积的关系
C.利用乙、丙,可以探究浮力的大小与物体密度的关系
D.利用丙、丁,可以探究浮力的大小与液体密度的关系
【解答】解:A、金属块a浸没在水中时,根据称重法测浮力可知,受到浮力的大小为
F浮=G﹣F乙=1.6N﹣1.0N=0.6N,故A错误;
B、根据甲、乙可知,物体浸在液体的体积不同,排开的液体的体积不同,所以可以探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系,故B错误;
C、根据乙、丙可知,物体的重力相同、物体的密度不同、物体的体积不同,浸没在同种液体中时排开的液体的体积不同,测力计示数不同,探究浮力与密度关系时,需要控制物体的体积相同(排开液体的体积相同),物体的密度不同,故C错误;
D、根据丙、丁可知,同一个物体浸没在不同液体中,排开的液体的体积相同,液体的密度不同,所以可以探究浮力的大小与液体密度的关系,故D正确。
故选:D。
12、在如图所示的用同一金属块“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,不能验证下列的猜想的是
A.浮力的大小可能与物体的体积有关
B.浮力的大小可能与液体的密度有关
C.浮力的大小可能与物体排开液体的体积有关
D.浮力的大小可能与物体浸没液体中的深度有关
【答案】A
【详解】探究浮力大小的影响因素,要采用控制变量法:
A.浮力的大小可能与物体的体积有关: 相关实验物体体积没有变化,所以无法验证该猜想,
故A选项符合题意;
B.浮力的大小可能与液体的密度有关:可以通过最后两组实验加以验证;
C.浮力的大小可能与物体排开液体的体积有关:可以通过中间四组在水中的实验进行验证;
D.浮力的大小可能与物体浸没液体中的深度有关 :可以通过最后两组在水中的实验进行验证;
13、某兴趣小组在探究物体在水中浸没前受到的浮力的影响因素时,设计了两种方案:方案一:如图甲、乙,改变长方体金属块部分浸入水中深度,比较弹簧测力计示数F甲、F乙,并多次实验;方案二:如图甲、丙,将同一长方体金属块分别横放和竖放,部分浸入水中,使浸入部分体积相同,比较弹簧测力计示数F甲、F丙,改变浸入部分的体积做多次实验,通过探究能够得到浮力与浸入部分体积关系的方案是( )
A.两个方案均可以 B.只有方案一 C.只有方案二 D.两个方案均不可以
【答案】A
【详解】方案一:根据阿基米德原理,浮力大小与排开液体的密度和体积有关,故实验中要控制排开液体的密度相同,只改变物体排开液体的体积,记下测力计示数,根据称重法测浮力可知受到的浮力大小;
方案二:如图甲、丙,将同一长方体金属块分别横放和竖放,部分浸入水中(排开液体的密度相同),使浸入部分体积相同,物体所处深度不同,比较弹簧测力计示数F甲、F丙,由称重法可比较受到的浮力大小,
故两个方案均可以。故选A。
14、先将盛有适量水的容器放在水平桌面上,用弹簧测力计将系有细线的铁块慢慢浸入水中。小明观察了铁块刚开始浸入水中到完全浸没在水中(如图所示)的实验现象,并对一些物理量做出了如下判断:
①铁块受到的浮力变大;②水对容器底的压强不变;③桌面受到的压力变大;④桌面受到的压强不变。其中判断正确的是( )
A.①② B.①③ C.①④ D.②④
【答案】B
【详解】由于铁块刚开始浸入水中到完全浸没在水中的过程中,排开水的体积在变大,故由阿基米德原理可知,铁块受到的浮力在变大,①正确;
水面在升高,故水的容器底的压强增大,②不对;
对整体而言,铁块对水的力在增大,因为该力与浮力是一对相互作用力,故桌面受到的压力变大,③正确;
由于桌面受到的压力变大,故桌面受到的压强也变大,④不对。
故选B。
15、如图所示,装有水的直柱形薄壁容器放在水平桌面上,容器的底面积为100cm2,容器质量不可忽略,一长方体木块竖直漂浮在水面上,此时容器底受到水的压强为2×103Pa,若取走木块,容器底部受到水的压强为1.5×103Pa,下列说法中正确的是( )
A.木块漂浮在水面上时,容器对桌面的压力为20 N
B.木块漂浮在水面上时,木块排开水的体积为50cm3,木块下表面受到水的压力为5N
C.取走木块后,水对容器底的压力减小了50N
D.取走木块后,容器对桌面的压力减小了5N
【答案】D
【解析】根据题目中关于压力压强的内容可知,本题考查压强的综合计算,根据压强的计算公式及压强的特点进行求解。
A.木块竖直漂浮在水面上,此时容器底受到水的压力:
由于容器质量不可忽略,木块漂浮在水面上时,容器对桌面的压力为:
故A错误;
B.木块漂浮在水面上时,木块排开水的体积为 500cm3,木块下表面受到水的压力等于浮力,
500=5N
故B错误;
C.取走木块后,水对容器底的压力减小:
故C错误;
D.取走木块后,水对容器底的压力减小的大小等于容器对桌面的压力减小的大小,
故由C可知,容器对桌面的压力减小了5N,
故D正确。
16、如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图象。根据图象信息,下列判断正确的是( )
A.该金属块重力的大小为34N
B.该金属块的密度是3.4×103kg/m3
C.浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20N
D.在t1至t2时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大
【解答】解:(1)当金属块完全露出液面时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图中的CD段,
由图可知,该金属块重力为:G=F拉=54N,故A错误;
(2)当金属块未露出液面时,即为图中的AB段,
从图可知,此时绳子的拉力为34N,
则金属块浸没时受到的浮力为:F浮=G﹣F拉=54N﹣34N=20N,故C正确;
由F浮=ρgV排可得,金属块的体积:
V金=V排===0.002m3,
由G=mg可得,金属块的质量:m===5.4kg,
金属块的密度:ρ===2.7×103kg/m3,故B错误;
(3)从图可知,绳子的拉力在t1至t2时间段内逐渐变大,
由F浮=G﹣F拉可知,浮力逐渐变小,故D错误。
故选:C。
17、一块挂在弹簧测力计下的金属圆柱体缓慢浸入水中(水足够深),在圆柱体接触容器底之前,能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下降的高度h关系的图象是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】未接触水面时,拉力等于物体的重力,弹簧测力计示数不变;当物体下表面浸在液体中越深,物体排开水的体积不同,测力计的示数也不同,排开水的体积增大时,测力计的示数也小,完全浸没后弹簧测力计示数不变,由数学知识可得应为A图象。
故选:A。
18、如图甲所示,左上方装有电子阀门的柱形容器放在水平桌面上,容器底部放有一个密度很大的圆柱形铁块(非紧密接触),控制阀门,使容器中相同时间内流入的水量相等,注水直至图乙所示状态。下列几个选项分别表示:容器对桌面的压强P1、水对容器底压强P2、铁块受到的浮力F1和水对容器底部的压力F2随时间t变化趋势的关系图线,其中可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A.由题意知,控制阀门,使容器中相同时间内流出的水量相等,所以,相同时间内水增加的重力相同,容器对桌面增加的压力相同,由可得,容器对桌面的压强p2随时间均匀增加,故A错误;
B.根据液体压强公式p=ρ液gh,可知铁块未完全浸没前,液面上升较快,即h变化比较大,而当铁块被浸没后,液面上升比较慢,即h上升较慢,综上水对容器底压强P2随时间刚开始上升较快,一段时间后比较缓慢,故B错误;
C.由题意知,控制阀门,使容器中相同时间内流出的水量相等,所以,相同时间内排开水的体积逐渐增加,根据F浮=ρgV排知,浮力逐渐增加,当水位在一定高度时,铁块完全浸没,排开液体的体积不变,浮力也不变,故C正确;
D.开始注入水时,水的底面积等于容器底面积与铁块底面积的差,当铁块全部浸没后,注水时水的底面积等于容器的底面积,底面积变大,由于相同时间内注入水的体积不变,则高度变化会变慢,根据p=ρ液gh可知,压强的增大先快后慢,底面积不变,根据F=pS可知,压力增大先快后慢,故D错误。
故选C。
二、填空题
19、浸在液体里的物体受到浮力的原因是 。
【解答】解:假设物体为一正方体,浸没在液体(或气体)中,正方体的上表面与液体(或气体)表面相平,
这时正方体的六个表面都受到液体(或气体)的压力作用如右图:
下表面受到液体(或气体)的压力比上表面大,其合力F合=F下﹣F上。
由此可知物体受到液体(或气体)对它的上、下表面的压力的合力,这个合力就叫浮力。这就是浮力产生的原因。
故答案为:液体(或气体)对物体上下表面的压力差。
20、浸入液体中的物体,通常要受到液体对它竖直向上的力,浮力的施力物体是 ,
浮力的方向是 。
【答案】液体;竖直向上;
【解析】浸在液体或气体里的物体,受到液体或气体向上的托力,这个力叫作浮力;浮力的方向竖直向上;;
21、如图所示是物体浸入水中前后弹簧测力计的示数,由此可知水对物体的浮力是 N,
物体的体积是 m3(g取10N/kg)
【解答】解:(1)由图知,物体的重力G=4N,物体浸没在水中时测力计的示数F′=3N,
则水对物体的浮力:F浮=G﹣F′=4N﹣3N=1N;
(2)因为物体浸没在水中,所以由F浮=ρ水V排g可得物体的体积:
V=V排===1×10﹣4m3。
故答案为:1;1×10﹣4。
22、一个体积为20cm3的金属圆柱体,用细线吊着慢慢浸入水中,当它一半没入水中时,它排开水的体积是 cm3,排开这部分水的重力是 N,它受到的浮力是 N。如果它全部没入水中,它受到的浮力是 N。
【答案】10 0.1 0.1 0.2
【详解】[1][2][3]一个体积为20cm3的金属圆柱体,当它一半没入水中时,它排开水的体积是物体体积的
一半即10cm3,
排开这部分水的重力是
根据阿基米德原理,它受到的浮力等于排开液体的重力,即为10N。
[4]如果它全部没入水中,它受到的浮力是
23、为了验证阿基米德原理,小明在一只塑料袋(塑料袋很轻很薄)中装入大半袋水,用弹簧测力计测出盛有水的塑料袋所受重力的大小。再将塑料袋慢慢浸入水中,观察到测力计的示数变 ,说明盛水的塑料袋排开 ?? 越大,受到的浮力越大。继续将塑料袋慢慢浸入水中,当观察到 ???? 现象时,弹簧测力计的示数为零,由此验证了阿基米德原理。小华准备将塑料袋装满水做同样的实验,操作时发现,塑料袋尚未完全浸入水中弹簧测力计的示数已为零,这是 ? ??? 原故。
【答案】小 液体体积 内外液面相平或袋内水浸没水中 塑料袋内有空气的;
【解析】将塑料袋慢慢浸入水中,塑料袋(包括袋内水)所受重力不变,观察到测力计示数变小,即测力计的拉力变小,三力平衡,故浮力变大,说明塑料袋所受浮力与其排开液体的体积有关。当塑料袋内的水浸没时拉力为零,说明浮力正好等于其排开的水的重力,验证了阿基米德原理。
如果袋内有空气,浸入水中时,会增大排开水的体积,从而增大浮力,没有浸没时,浮力已经等于重力。;
24、如图甲所示,小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验。他用弹簧测力计挂着实心圆柱体,圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触,然后将其缓慢拉出水面,弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙,则圆柱体的重力为 ______N,圆柱体浸没时所受的浮力为______。
【答案】2.2 0.6N
【详解】[1]由图乙可知,当上升高度在20cm以上,柱体脱离水面,弹簧测力计示数F示1=2.2N
止此时圆柱体处于空气中,园柱体的重力G=F示1=2.2N
[2]由图乙可知,圆柱体上升高度在0~10cm时,圆柱体浸没水中,此时弹测力计示数F示2=1.6N
此时园柱体受到的浮力最大,其大小为F浮最大=G-F示2=2.2N-1.6N=0.6N
25、如图所示,小球在绳子拉力作用下恰好浸没在水中,此时小球所受的浮力 ?小球的重力(选填“大于”、“小于”或“等于”)。剪断绳子后,小球上升过程中所受的浮力 ?(选填“变大”、“变小”或“不变”,下同),水对烧杯底部的压强 ?。
【答案】大于;变小;变小;
【解析】(1)小球在绳子拉力作用下恰好浸没在水中,小球受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力作用,此时在竖直向下的拉力作用下处于静止,则根据物体受力平衡可知:F浮=G+F;所以,小球所受的浮力大于小球的重力。
(2)剪断绳子后,小球会上升,由于原来小球恰好浸没在水中,所以上升后就会露出水面,则上升过程中排开水的体积变小,根据阿基米德原理可知所受的浮力变小,水的液面下降,根据p=ρgh可知水对烧杯底部的压强变小。
26、如图甲所示,薄塑料袋中装有盐水(盐水的密度为1.2g/cm3),用细线扎紧袋口,用弹簧测力计测得其所受重力为12N;再将这个装盐水的塑料袋浸入放在水平桌面上的烧杯内的水中(如图乙所示,水不溢出),不计塑料袋和细线的重。当弹簧测力计示数为3N时,则:烧杯对水平桌面的压力增加了 N,袋内盐水面比烧杯中的水面 (选填“高”或“低”)。
【答案】9 高
【详解】[1]用弹簧测力计测得其所受重力为12N,塑料袋浸入烧杯内的水中时,弹簧测力计示数为3N,
则装盐水的塑料袋受到的浮力: ,
因塑料袋放入水中时排开的水没有溢出烧杯,所以烧杯里相当于增加9N的水,对杯底的压力增加了9N;
[2]盐水的体积:,
排开的水的体积: ,
V盐水>V排,即袋内盐水体积大于烧杯中排开的水的体积,所以袋内水面比烧杯中的水面高。
27、如图所示.水平桌面上有两个相同的圆柱形容器A和B,置于其中的圆台形实心铁块甲和乙完全相同,均先向两容器中加水至圆台高的一半,则甲、乙受到的浮力F甲 F乙.A、B底部受到水的压强p甲 p乙.当向两容器中分别再加入相等质量的水后(水面均未到达圆台形的上表面),则甲、乙受到的浮力的增大量△F甲 △F乙.(均选填“<”、“>”或“=”)
【答案】> = <
【详解】第一空.甲、乙两铁块完全相同,由图可知,甲浸入水中的体积大于乙浸入水中的体积,
即V排甲>V排乙,根据可知,甲受到的浮力大于乙受到的浮力,即F甲>F乙.
第二空.两容器中都加水至圆台高的一半,即甲、乙底部在水中的深度相同,根据可知,A、B底部受到水的压强相等,即p甲=p乙.
第三空.当向两容器中分别再加入相等质量(等体积)的水后,由于甲的上半部分较细,则加入水后A容器中水面上升得较低;乙的上半部分较粗,则加入水后B容器中水面上升得较高,即最终容器中水面高度hA
28、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,且的体积露出水面,如图乙所示。 则甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是 。
【答案】2:5
【详解】根据乙图可知物块漂浮在水面上,那么,展开可得
化简可得;根据甲图可知物块浸没在水中,可得
而木块的重力
细线对木块的拉力
那么甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比
甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是2:5。
三、解答题
29、小明用如图1的装置探究浮力大小,步骤B至E用水进行实验,步骤F用盐水。
(1)他用细绳绑住圆柱体后悬挂于测力计挂钩上,手向上托物体时,测力计示数减小,将物体浸入水中时测力计示数也减小,说明水对物体产生了一个类似于手向上托物体的力,这种物理研究方法叫
A.控制变量法 B.类比法 C.建立模型法 D.等效法
(2)分析步骤B、C、D,说明浮力的大小与 有关。分析步骤D、F,说明浮力大小与液体的 有关。
(3)由步骤B和 可测出圆柱体浸没在水中时受到的浮力F浮,由步骤 和E可测出圆柱体
排开水的重力G排,比较F浮与G排得出两者的关系。
(4)步骤F是将另一底面积为25cm2的圆柱体物块竖直缓慢浸入盐水中,得到测力计示数F随圆柱体底面在液体中的深度h的变化关系如图2所示。分析图像可知,盐水密度为 kg/m3。(g=10N/kg)
【解答】解:(1)水对物体产生了一个类似于手向上托物体的力,这种物理研究方法是类比法,故选B;
(2)分析步骤B、C、D,液体的密度相同,物体在液体中浸没的深度改变的同时,其排开液体体积是变化的,可得出浮力的大小随着排开水的体积的增大而增大;
分析步骤D、F,排开液体的体积相同,液体的密度不同,可得出浮力的大小与排开液体密度有关;
(3)由图B知:G=3N,由图D知:圆柱体浸没在水中时测力计示数F=1.8N,
所以F浮=G﹣F=3N﹣1.8N=1.2N;
由图A知:G桶=1N,由图E知:G桶和水=2.2N,则G排=G桶和水﹣G桶=2.2N﹣1N=1.2N;
所以F浮=G排;
(4)由图像可知:圆柱体底面在液体中的深度h=0时,测力计示数为重力的大小,
所以物体重力G=3N;
当圆柱体底面在液体中的深度大于4cm,测力计示数不变为1.8N,即物体已经浸没在液体中;
则物体排开液体的体积为V排=25cm2×4cm=100cm3=0.0001m3,
浮力F浮=G﹣F=3N﹣1.8N=1.2N;
由F浮=ρ液gV排得:ρ液===1.2×103kg/m3。
故答案为:(1)B;(2)排开的液体体积;密度;(3)D;A;(4)1.2×103。
30、某物理兴趣小组在探究影响浮力大小因素的实验中将同一物体分别按如图所示的步骤进行实验:
(1)物体浸没在盐水中时浮力是 N。
(2)分析 (填字母代号)三图可得出结论:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;分析A、B、C三图可得出结论:金属块受到的浮力大小与 有关。分析实验步骤A、D、E可知:浮力的大小还与 有关。
(3)某同学根据生活中经验“铁块放入水中会下沉,同样铁块做成轮船却能漂浮在水中”提出浮力大小与物体形状有关,是否合理,并说明原因
。
【解答】解:(1)物体浸没在盐水中受到的浮力F浮=G﹣F=2.7N﹣1.5N=1.2N;
(2)①分析A、C、D图可知,物体浸没在液体中的深度不同,弹簧测力计示数相同,说明物体浸没在同种液体中,所受浮力大小跟浸入液体的深度无关;
②分析A、B、C图可知,物体排开水的体积不同,弹簧测力计的示数不同,说明浸在同一液体中的物体所受浮力大小跟物体排开液体的体积有关;
③分析A、D、E图可知,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,说明物体排开相同体积的液体时,所受浮力大小跟被浸入液体的密度有关;
(3)不合理,探究浮力大小是否与物体形状有关时,要控制其他因素相同;铁块形状改变之后它放到水中时排开水的体积不同,导致浮力大小不同。
故答案为:(1)1.2;(2)A、C、D;排开液体的体积;液体的密度;
(3)不合理,探究浮力大小是否与物体形状是否有关时,要控制其他因素相同;铁块形状改变之后它放到水中时排开水的体积不同,导致浮力大小不同。
31、如图所示是我国制造的超大型集装箱船“中远海运室女座”号,它比航母还要大,当船停在港口,船的总质量为4.0×104t时(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg),求:
(1)船的总重力;
(2)水深10m处船体受到水的压强;
(3)船排开水的体积。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1)船的总重力为
(2)水深10m处船体受到水的压强为
(3)船漂浮在水中,受到的浮力大小等于自重,由阿基米德浮力公式可知,船排开水
的体积为
答:(1)船的总重力为;
(2)水深10m处船体受到水的压强为;
(3)船排开水的体积为。
32、用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示。从此处匀速下放物块,直至浸没于水中并继续匀速下放(物块未与水底接触)。物块下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水的深度h的关系如图乙。g取10N/kg,水的密度是1.0×103kg/m3.求:
(1)物块受到的重力;
(2)物块完全浸没在水中受到的浮力;
(3)物块的密度。
【答案】(1)物块受到的重力为18N; (2)物块完全浸没在水中受到的浮力为8N;
(3)物块的密度为2.25×103kg/m3。
【解析】(1)由图可知,物体浸入水中时测力计示数为18N,故物体的重力为G=18N;
(2)物体全部浸入水中时,测力计的示数为F=10N,则在水中受到的浮力为F浮=G﹣F=18N﹣10N=8N,
(3)由F浮=ρ液gV排得,物体的体积为:V=V排=F浮/(ρ水g),①
物体的重力为G,质量为m=G/g,②
则物体的密度为:ρ==ρ水=×1.0×103kg/m3=2.25×103kg/m3。(代入①②)
33、物理实验考核中,水平桌面上放着一个底面积为100 cm2的容器,当中装有12 cm高的水,小明将一个圆柱体浸入水中,如图甲所示,弹簧测力计示数F与圆柱体下表面距液面高度h的关系如图乙所示,当圆柱体下表面距离液面10 cm时,细绳断了,圆柱体沉入水底,如图丙所示。求:(g=10 N/kg)
(1)浸没时圆柱体受到的浮力;
(2)圆柱体的体积;
(3)圆柱体沉在水底时,水对容器底的压强
【答案】(1)1 N (2)1×10 m3 (3)1.3×10Pa;
【解析】(1)由图乙可知,圆柱体未浸入水中时弹簧测力计读数F1=3N,圆柱体浸没在水中后弹簧测力计读数F2=2N,由称重法可得,圆柱体浸没在水中时所受到的浮力:F浮=F1-F2=3N-2N=1N;
(2)由F浮=ρ水gV排得,圆柱体浸没时排开水的体积:
V排=F浮/ρ水g=1N/ 1×10kg/m×10N/kg=1×10m=100cm,
因圆柱体浸没在水中,则圆柱体体积:V=V排=100cm;
(3)圆柱体未浸入水中时水的体积:V水=S容?h=100cm×12cm=1200cm,
圆柱体沉入水底后,圆柱体与水的总体积:V总=V水+V柱=1200cm+100cm=1300cm,
则圆柱体沉底后水的深度为:h′=V总/S容=1300cm/100cm=13cm=0.13m,
此时水对容器底部的压强:p=ρ水gh′=1×103kg/×10N/kg×0.13m=1.3×10Pa。