第19讲 浮力
1.下列几种情况中能使受到浮力变大的是(D)
A.潜水艇浸没在水中后继续下潜
B.轮船由长江驶入大海
C.从水银中取出铁球放入水中
D.人由浅水区走向深水区
2.(2020,金华)如图为金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。该过程中气泡密度和受到浮力的变化情况,叙述正确的是(D)
A.密度和浮力都不变
B.密度和浮力都变大
C.密度变小,浮力不变
D.密度变小,浮力变大
3.(2020,台州)如图表示跳水运动员从入水到露出水面的过程,其中运动员受到水的浮力不断增大的阶段是(A)
A.①→②
B.②→③
C.③→④
D.④→⑤
4.(2020,深圳)如图所示,放在水平桌面上的溢水杯盛满水,用弹簧测力计挂一个实心铁块,示数为F1;将铁块缓慢浸没水中(未接触溢水杯),溢出的水流入小烧杯,弹簧测力计的示数为F2。下列判断正确的是(D)
A.水对溢水杯底部的压强p甲<p乙
B.溢水杯对桌面的压力F甲<F乙
C.铁块受到的浮力F浮=F2-F1
D.小烧杯中水的重力G=F1-F2
5.(2019,广州)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,最后处于如图所示状态。甲、乙排开液体的重力相等,甲、乙所受浮力相比(C)
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
6.如图所示,将一个小球先后放入甲、乙两个盛满不同液体的溢水杯中,小球在甲杯中漂浮,在乙杯中沉底,甲、乙两杯中溢出液体的重力分别为0.5N和0.4N,则下列说法正确的是(C)
A.小球在甲杯中受到浮力作用,在乙杯中不受浮力作用
B.小球在甲杯中受到的浮力为0.5
N,在乙杯中受到的浮力小于0.4
N
C.小球的质量为50
g
D.甲杯液体的密度小于乙杯液体的密度
7.如图甲所示,某科技小组的同学用弹簧测力计悬挂一实心圆柱形金属块,使其缓慢匀速下降,并将其浸入平静的游泳池水中,弹簧测力计的示数F与金属块下底面下降高度h的变化关系如图乙所示,忽略金属块浸入水中时池水液面高度的变化,g取10N/kg,则下列说法中正确的是(B)
A.金属块所受重力大小为26N
B.金属块的密度为2.3×103kg/m3
C.金属块完全浸没在水中时所受浮力的大小为26N
D.金属块恰好完全浸没时,金属块下底面所受水的压强为5×103Pa
8.质量分布均匀的A、B两个实心正方体(VA>VB),放置在盛水的容器中,静止时如图所示:现将A、B捞起后放置在水平桌面上,比较A、B在水中受到的浮力FA、FB和它们对水平桌面的压强pA、pB的大小关系,正确的是(D)
A.FA<FB,pA>pB
B.FA>FB,pA<pB
C.FA=FB,pA<pB
D.FA>FB,pA>pB
9.水平桌面上的薄壁圆柱形容器中盛有某种液体,容器底面积为80
cm2,用细线拴着体积为100
cm3的金属球沉入容器底,这时液体深度为10
cm,它对容器底的压力为1.9
N,如图所示。现将金属球从液体中取出,液体对容器底的压强改变了100
Pa,从容器中取出金属球时,表面所沾液体与细线的体积均不计。则下列判断正确的是(D)
A.金属球在液体中所受浮力大小为1
N
B.容器中液体所受重力大小为6.4
N
C.取出金属球后,容器对桌面的压强减小了100
Pa
D.金属球的密度为2.7×103kg/m3
10.杯子放在水平桌面上,放入茶叶,再倒入开水,茶叶先漂浮在水面上,过一段时间,茶叶逐渐下沉到杯底。
(1)茶叶漂浮在水面,是因为浮力__等于__重力(填“大于”“小于”或“等于”);
(2)茶叶匀速下沉阶段(不考虑水的蒸发),茶杯对桌面的压力将__不变__(填“变大”“变小”或“不变”)。
11.某潜水艇总质量为2.7×103
t,体积为3×103
m3,当它浮在海面上时,受到的浮力是__2.7×107____N,当它需要潜入海水中时,它至少要向水舱充入__300__m3的海水。(海水密度按1.0×103
kg/m3计算,g=10
N/kg)
12.(2020,绍兴)小敏将质量为20克,体积为25厘米3的塑料块放入水平平衡的容器内(图甲),放手后容器右端下降。撤去塑料块,往容器内缓慢倒入一定量的水,使容器再次水平平衡(图乙),将该塑料块轻轻放入图丙所示位置,放手后容器最终将__水平平衡__(选填“左低右高”“左高右低”或“水平平衡”)。此时,塑料块所受浮力为__0.2__牛。
13.(2020,永州)如图所示,一轻质杠杆左端A处用轻绳挂一实心小球,小球浸没在水中,右端B处施加一个竖直向下的拉力F,此时杠杆水平平衡。已知OA=20cm,OB=30cm,F=2N,小球的体积为100cm3,则小球所受浮力的大小为__1__N,绳子对杠杆A端拉力的大小__3__N,小球的质量为__0.4__kg;若烧断A端的细绳,小球将__下沉__(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”)。(忽略轻质杠杆和细绳的重力,g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
14.(2020,绥化)小红设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
(1)实验的最佳顺序是__B__。
A.甲、乙、丙、丁 B.丁、甲、乙、丙
C.乙、甲、丁、丙
(2)图乙中物体受到的浮力是__1__N。通过实验可得到的结论是:浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于它__排开的液体受到的重力__。
(3)以下情况会影响结论的是__A__。
A.图乙中水面未到达溢水杯的溢水口
B.图乙中物体未全部浸没在水中
(4)将图乙中的水换成酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3),物体受到的浮力__变小__。(填“变大”“变小”或“不变”)
(5)小红利用上述实验中的器材和木块,探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”,实验过程中__乙__步骤不需要弹簧测力计。(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)
15.(2020,雅安)如图所示,水平桌面上放置底面积为100cm2、质量为500g的圆桶,筒内装有30cm深的某液体。弹簧测力计下悬挂底面积40cm2、高为10cm的圆柱体,从液面逐渐浸入直至完全浸没液体中,在圆柱体未进入液体中时,弹簧测力计示数为18N,圆柱体浸没液体中时,弹簧测力计示数为12N(可以忽略圆桶的厚度,过程中液体没有从筒中溢出,g取10N/kg)。求:
(1)圆柱体完全浸没时受到液体的浮力;
(2)筒内液体密度;
(3)当圆柱体完全浸没时,圆桶对桌面的压强。
解:(1)由题可知,物体重G柱=18N,完全浸没液体中时,圆柱体受到的拉力F拉=12N,圆柱体受到的浮力:F浮=G柱-F拉=18N-12N=6N;
(2)因为圆柱体浸没,则有V排=V柱=S柱h=40cm2×10cm=400cm3=4×10-4m3,由阿基米德原理可得,F浮=ρ液gV排,6N=ρ液×10N/kg×4×10-4m3,解得液体的密度为:ρ液=1.5×103kg/m3。
(3)液体的质量:m液=ρ液V液=1.5×103kg/m3×100×30×10-6m3=4.5kg,液体的重力:G液=m液g=4.5kg×10N/kg=45N,圆桶的重力:G筒=m筒g=0.5kg×10N/kg=5N,则总重力:G总=G液+G筒+G柱=45N+5N+18N=68N,圆桶放在水平桌面上,圆桶对桌面的压力:F=G总-F拉=68N-12N=56N,此时圆桶对桌面的压强:p===5600Pa。
答:(1)圆柱体完全浸没时受到液体的浮力6N;
(2)筒内液体密度是1.5×103kg/m3;
(3)当圆柱体完全浸没时,圆桶对桌面的压强5600Pa。第19讲 浮力
1.下列几种情况中能使受到浮力变大的是(
)
A.潜水艇浸没在水中后继续下潜
B.轮船由长江驶入大海
C.从水银中取出铁球放入水中
D.人由浅水区走向深水区
2.(2020,金华)如图为金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。该过程中气泡密度和受到浮力的变化情况,叙述正确的是(
)
A.密度和浮力都不变
B.密度和浮力都变大
C.密度变小,浮力不变
D.密度变小,浮力变大
3.(2020,台州)如图表示跳水运动员从入水到露出水面的过程,其中运动员受到水的浮力不断增大的阶段是(
)
A.①→②
B.②→③
C.③→④
D.④→⑤
4.(2020,深圳)如图所示,放在水平桌面上的溢水杯盛满水,用弹簧测力计挂一个实心铁块,示数为F1;将铁块缓慢浸没水中(未接触溢水杯),溢出的水流入小烧杯,弹簧测力计的示数为F2。下列判断正确的是(
)
A.水对溢水杯底部的压强p甲<p乙
B.溢水杯对桌面的压力F甲<F乙
C.铁块受到的浮力F浮=F2-F1
D.小烧杯中水的重力G=F1-F2
5.(2019,广州)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,最后处于如图所示状态。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
6.如图所示,将一个小球先后放入甲、乙两个盛满不同液体的溢水杯中,小球在甲杯中漂浮,在乙杯中沉底,甲、乙两杯中溢出液体的重力分别为0.5N和0.4N,则下列说法正确的是(
)
A.小球在甲杯中受到浮力作用,在乙杯中不受浮力作用
B.小球在甲杯中受到的浮力为0.5
N,在乙杯中受到的浮力小于0.4
N
C.小球的质量为50
g
D.甲杯液体的密度小于乙杯液体的密度
7.如图甲所示,某科技小组的同学用弹簧测力计悬挂一实心圆柱形金属块,使其缓慢匀速下降,并将其浸入平静的游泳池水中,弹簧测力计的示数F与金属块下底面下降高度h的变化关系如图乙所示,忽略金属块浸入水中时池水液面高度的变化,g取10N/kg,则下列说法中正确的是(
)
A.金属块所受重力大小为26N
B.金属块的密度为2.3×103kg/m3
C.金属块完全浸没在水中时所受浮力的大小为26N
D.金属块恰好完全浸没时,金属块下底面所受水的压强为5×103Pa
8.质量分布均匀的A、B两个实心正方体(VA>VB),放置在盛水的容器中,静止时如图所示:现将A、B捞起后放置在水平桌面上,比较A、B在水中受到的浮力FA、FB和它们对水平桌面的压强pA、pB的大小关系,正确的是(
)
A.FA<FB,pA>pB
B.FA>FB,pA<pB
C.FA=FB,pA<pB
D.FA>FB,pA>pB
9.水平桌面上的薄壁圆柱形容器中盛有某种液体,容器底面积为80
cm2,用细线拴着体积为100
cm3的金属球沉入容器底,这时液体深度为10
cm,它对容器底的压力为1.9
N,如图所示。现将金属球从液体中取出,液体对容器底的压强改变了100
Pa,从容器中取出金属球时,表面所沾液体与细线的体积均不计。则下列判断正确的是(
)
A.金属球在液体中所受浮力大小为1
N
B.容器中液体所受重力大小为6.4
N
C.取出金属球后,容器对桌面的压强减小了100
Pa
D.金属球的密度为2.7×103kg/m3
10.杯子放在水平桌面上,放入茶叶,再倒入开水,茶叶先漂浮在水面上,过一段时间,茶叶逐渐下沉到杯底。
(1)茶叶漂浮在水面,是因为浮力____重力(填“大于”“小于”或“等于”);
(2)茶叶匀速下沉阶段(不考虑水的蒸发),茶杯对桌面的压力将____(填“变大”“变小”或“不变”)。
11.某潜水艇总质量为2.7×103
t,体积为3×103
m3,当它浮在海面上时,受到的浮力是______N,当它需要潜入海水中时,它至少要向水舱充入____m3的海水。(海水密度按1.0×103
kg/m3计算,g=10
N/kg)
12.(2020,绍兴)小敏将质量为20克,体积为25厘米3的塑料块放入水平平衡的容器内(图甲),放手后容器右端下降。撤去塑料块,往容器内缓慢倒入一定量的水,使容器再次水平平衡(图乙),将该塑料块轻轻放入图丙所示位置,放手后容器最终将____(选填“左低右高”“左高右低”或“水平平衡”)。此时,塑料块所受浮力为____牛。
13.(2020,永州)如图所示,一轻质杠杆左端A处用轻绳挂一实心小球,小球浸没在水中,右端B处施加一个竖直向下的拉力F,此时杠杆水平平衡。已知OA=20cm,OB=30cm,F=2N,小球的体积为100cm3,则小球所受浮力的大小为____N,绳子对杠杆A端拉力的大小___N,小球的质量为___kg;若烧断A端的细绳,小球将____(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”)。(忽略轻质杠杆和细绳的重力,g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
14.(2020,绥化)小红设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
(1)实验的最佳顺序是____。
A.甲、乙、丙、丁 B.丁、甲、乙、丙
C.乙、甲、丁、丙
(2)图乙中物体受到的浮力是____N。通过实验可得到的结论是:浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于它__。
(3)以下情况会影响结论的是____。
A.图乙中水面未到达溢水杯的溢水口
B.图乙中物体未全部浸没在水中
(4)将图乙中的水换成酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3),物体受到的浮力____。(填“变大”“变小”或“不变”)
(5)小红利用上述实验中的器材和木块,探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”,实验过程中____步骤不需要弹簧测力计。(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)
15.(2020,雅安)如图所示,水平桌面上放置底面积为100cm2、质量为500g的圆桶,筒内装有30cm深的某液体。弹簧测力计下悬挂底面积40cm2、高为10cm的圆柱体,从液面逐渐浸入直至完全浸没液体中,在圆柱体未进入液体中时,弹簧测力计示数为18N,圆柱体浸没液体中时,弹簧测力计示数为12N(可以忽略圆桶的厚度,过程中液体没有从筒中溢出,g取10N/kg)。求:
(1)圆柱体完全浸没时受到液体的浮力;
(2)筒内液体密度;
(3)当圆柱体完全浸没时,圆桶对桌面的压强。