水的浮力(二)
小兰通过课堂学习知道,通电分解水时生成氢气和氧气的体积比应该为2∶1,但实验所得数据结
果是氢气和氧气的体积比略大于2∶1。针对这一发现你认为下列做法中不可取的是(
B
)
A.反复多次实验查找原因
B.实验所得数据与理论值相差不多,可以判断实验已经成功
C.大胆提出假设:氧气比氢气易溶于水
D.检查实验装置是否漏气
2.以下可供我们直接利用的水是
(
D
)
A.河流水、埋藏较深的地下淡水、固体冰川水
B.河流水、固体冰川水、土壤水
C.河流水、固体冰川水、湖泊淡水
D.河流水、湖泊淡水、埋藏较浅的地下淡水
3.如图所示,一位先生巧用科学知识将帽子送给楼上的女士。此过程所涉及的关键知识是(
D
)
A.气球受到重力作用
B.帽子质量大于气球质量
C.帽子密度大于气球密度
D.空气对气球有浮力作用
4.弹簧秤下挂一个物体,在空气中读数是1.65
N,当物体全部浸入水中时,弹簧秤示数是0.9
N,求:
(1)物体受到的浮力;
(2)物体的体积;
(3)物体的密度。(g
=10
N/kg)
答案:0.75N
7.5×10-5m3
2.2×103kg/m3
【新课引入1】
曾经有人做过一个实验,将一直鸡蛋放在盛有清水的烧杯里,鸡蛋将沉入杯底,但是逐渐将食盐溶解在水中以后,鸡蛋将会悬浮在盐水中,最终上浮到液面。为什么鸡蛋在含盐量不同的液体中会出现不同的浮沉状态呢?物体在液体中的浮沉状况是由什么条件决定的?
鸡蛋在液体中的沉浮
【预习指导1】学生阅读课本P14—P15,找到并划出浮力和浮沉状态之间的关系。在预习的同时,要带着以下这些问题来思考。
根据物体的浮沉条件,对上图鸡蛋的浮沉状况作出解释
浮沉情况
受力情况
密度关系
体积
上浮
下沉
漂浮
悬浮
结合预习内容完成下表填空
3、小明将一个体积为45cm3、质量为45g的小球,放入一盆清水中。它将下沉到盆底,还是悬浮在
水中,或是上浮到水面?如果把这个小球放在酒精中,又将如何?(已知酒精的密度为0.8×103
千克/米3)
【预习指导2】物体的浮沉条件在生产、生活和科研上都有许多应用。阅读课本P16—P18,找出物体浮沉条件的应用,并划出来。在预习的同时,要带着以下这些问题来思考。
轮船的大小常用排水量来表示,排水量就是轮船装满货物时排开水的质量,一艘轮船自身的质量
万吨,它的排水量为1.8万吨,则它最多可以运载多少货物?
2、一艘轮船从长江驶入大海,受到的浮力如何变化?排开水的体积又如何变化?
3、当今越来越多的国家在研发核潜艇,说一说核潜艇是怎样实现上浮下沉的。
4、想一想,密度计为什么是下疏上密的。
1、物体浮沉的条件:物体在液体中的浮沉状况取决于物体所受的重力G和浮力F浮的大小。
①
F浮下沉
②
F浮>G
?
上浮
③
F浮=G
?
悬浮
此时V排
=V物
④
F浮=G
漂浮
此时V排
<
V物
上浮
下沉
悬浮
注意:①上浮和下沉都是不稳定状态,上浮的物体最终会浮出液面,而处于漂浮状态;下沉的物体最终则会沉到液底处于静止状态(沉到水底时:F浮+F支持力=G
)。
②漂浮和悬浮时,物体都是受到两个力而处于平衡状态,F浮=G
2、实心物体浸没在液体中
①
当ρ液
>ρ物
时,上浮(最终漂浮)
②
当ρ液
<
ρ物
时,下沉(直到沉底)
③
当ρ液=ρ物
时,悬浮
煮汤圆的情景
3、浮力计算方法:
(1)称量法:F浮=G
—
F
(2)浮力产生原因法:F浮=F下
—
F上
(3)阿基米德原理公式法:F浮
=G排液=
ρ液
g
V排
(4)平衡法:F浮=G(漂浮、悬浮)
4、物体浮沉条件的应用
(1)航天员水下模拟训练:根据悬浮时,F浮=G
(2)密度计:利用物体漂浮时F浮=G计的原理工作的。因为F浮=ρ液g
v排
,液体密度不同,密度计排
开液体的体积不同,液面所对应的位置也就不同。且密度计刻度下疏上密。
轮船:利用“空心”的方法可以在不增加物体自重的条件下增大排水体积,获得更大的浮力,最
终使船漂浮。
①
因为漂浮时,F浮=G
,
所以同一艘轮船从海行驶到江河或从河到海,其受到的浮力不变;
②
根据F浮=ρ液g
v排,同一艘轮船从海行驶到江河,因为F浮不变,ρ液减小,所以
v排必增大,即船
身稍下沉
(4)潜水艇:潜水艇是在不改变浮力的条件下,通过改变自身重力来实现上浮和下潜的。
(5)热气球和飞艇:采用充密度比空气小的气体(氢气、氦气、热空气)的办法,使它受到的浮力
大于重力而升空。
1.如图所示,有甲、乙两杯密度相同的盐水。小明把两个体积相同的小球分别放入两杯中,在甲杯
中的小球处于悬浮状态,所受浮力为F甲;在乙杯中的小球处于漂浮状态,所受浮力为F乙。下列
说法正确的是(
D
)
A.F甲=F乙
B.无法判断
C.F甲<F乙
D.F甲>F乙
2.一艘远洋货轮从海里开到内河,下面的判断正确的是(
C
)
A.船会上浮一些
B.船受到的浮力会增大
C.船会下沉一些
D.船受浮力会减小
3.某小球悬浮在稀硫酸溶液中,现向溶液中逐渐滴加同密度的稀硫酸,则小球的运动情况是(
B
)
A.上浮
B.仍悬浮
C.下沉
D.先下沉后上浮
4.有一木块漂浮在水面上,如果给水中逐渐加一些食盐,木块受到的浮力将(
C
)
A.变大
B.变小
C.不变
D.无法确定
5.如图所示,中国“辽宁”号航空母舰是中国人民解放军海军的第一艘航空母舰,舰长304米、舰
宽70.5米,满载时排水量达67500吨。
(1)它满载时所受的浮力为
6.75×108
牛(g取10牛/千克)。
(2)2012年9月25日,该舰正式加入中国海军序列。2012年11月23日,中国航母舰载机歼15着
舰成功。当舰载机着舰后,航空母舰所受浮力将
变大
(填“不变”“变小”或“变大”)。
在帮妈妈做家务的时候,小明发现两根相同体积的筷子,甲浮在水面上,乙沉在水底,如图所示。
由此可知甲比乙(
A
)
所受浮力小
B.质量大
C.所受压强大
D.密度大
小明在“造船比赛”中用三块大小相同的橡皮泥做成小船,把它们放在盛有水的水槽中,然后往
小船内放入不同质量的物体,它们均能漂浮在水面上,如图所示。针对此现象,下列说法正确的
是(
C
)
A.三只小船受到的浮力相等
B.三只小船底面受到的压力相等
C.小船所装物体越重,受到的浮力越大
D.小船所装物体越轻,受到的浮力越大
8.甲、乙两实心球静止在液体中,如图所示:
(1)若甲、乙体积相同,则甲、乙所受浮力比较(
A
)
A.F甲>F乙
B.F甲C.F甲=F乙
D.无法判断
(2)若甲、乙质量相同,则甲、乙所受浮力比较(
C
)
A.F甲B.F甲C.F甲=F乙
D.无法判断
9.小科将质量为120克的物体放入盛满水的溢水杯中,当物体静止时,溢水杯中溢出了100厘米3
的水,则物体(g取10牛/千克)(
C
)
A.漂浮在水面上
B.悬浮在水中
C.沉在溢水杯底部
D.受到1.2牛的浮力
10.在一根表面涂蜡的细木棍的一端绕着适量的铁丝,把它分别放到甲、乙、丙三种密度不同的液体
中,木棍浸入液体里的情况如图所示,则木棍在三种液体里受到的浮力F的大小及三种液体密度ρ
之间的关系,正确的是(
C
)
A.F甲>F乙>F丙,ρ甲>ρ乙>ρ丙
B.F甲<F乙<F丙,ρ甲<ρ乙<ρ丙
C.F甲=F乙=F丙,ρ甲>ρ乙>ρ丙
D.F甲=F乙=F丙,ρ甲<ρ乙<ρ丙
11.小明和小华利用如图所示的实验器材,探究物体的浮沉条件,他们探究活动的过程如下:
(1)探究蜡块上浮的条件
①
测量蜡块的重力
小明设计的方案:用弹簧测力计测出蜡块的重力。
小华设计的方案:用天平测出蜡块的质量,求出重力。
你支持
(填“小明”或“小华”)的方案,理由是
蜡块重力太小,弹簧测力计不能精确测量
。
②
测量蜡块受到的浮力
小明在量筒中放入适量的水,当把蜡块放在水中浮在水面时,测出蜡块排开水的体积,用阿
基米德原理求出浮力。你认为上述操作存在的问题是
算出的浮力是部分浸没时受到的浮力
。
③
通过比较蜡块的重力和受到的浮力,可知物体上浮的条件。
(2)探究石块下沉的条件
①
测量石块的重力
用弹簧测力计测出石块的重力。
②
测量石块受到的浮力
小明利用量筒测出石块浸没在水中时排开水的体积,用阿基米德原理求出浮力。小华依据另一种
原理,采用不同的方法也测出了石块受到的浮力,其方法是
称量法
。
总结:
【查漏补缺】
1.一个实心球浸没在水中,则实心球(
D
)
A.一定下沉
B.一定上浮
C.悬浮
D.都有可能
2.潜水艇在水中能够浮沉,你认为它主要是靠改变(
C
)
A.所受的浮力
B.水的密度
C.自身的重力
D.水的压强
3.某物体的质量为0.06千克,将它放入装满水的溢水杯中,溢出50毫升水,则此物体沉浮情况(
C
)
A.上浮,最终漂浮
B.悬浮在水中
C.下沉到容器底部
D.条件不足,无法判断
【举一反三】
如图所示,三个相同的容器内水面高度相同,甲容器内只有水,乙容器内有木块漂浮在水面上,
丙容器中悬浮着一个小球,则下列四种说法正确的是(
A
)
A.三个容器对水平桌面的压力相等
B.三个容器中,丙容器对水平桌面的压力最大
C.如果向乙容器中加入盐水,木块受到的浮力变大
D.如果向丙容器中加入酒精,小球受到的浮力不变
2.某同学学习了浮力的有关知识后,制作了一台浮力秤,可方便地称量物体的质量,其构造如图甲
所示。已知小筒底面积为0.001m2,小筒和秤盘总重为0.6N。
(1)如图甲,当秤盘上不放物体时,小筒受到的浮力是多少?
(2)如图甲,当秤盘上不放物体时,应在小筒A处标出该浮力秤的刻度。
(3)如图乙,在秤盘上放一物体后,小筒浸入水中的深度h为0.1m,则此时小筒受到的浮力是多少?
该物体的质量为多少?
答案:0.6N
0
1N
0.04kg
3.图甲是小强站在水平地面上用竖直向下的力将重物从水下缓慢拉到井口的示意图,图乙能正确反
应下列哪个力F随时间t的变化情况(忽略水的阻力和滑轮的摩擦)(
D
)
人对绳的拉力
B.重物受到水的浮力
C.滑轮对悬挂点的拉力
D.地面对人的支持力
1.关于潜水艇的上浮和下潜,下列说法正确的是(
A
)
A.潜水艇是通过改变自身重力实现上浮和下潜的
B.潜水艇是通过改变浮力实现上浮和下潜的
C.潜水艇下潜越深,所受浮力越大
D.潜水艇浮出水面的过程中,所受浮力不变
2.一只新鲜鸡蛋,沉没在盛有水的烧杯里,要使鸡蛋离开杯底,可采用的方法有(
B
)
A.加热
B.加盐
C.加酒精
D.加水
3.体积是5dm3的铁球重40N,将它浸没于水中,它将(
A
)
A.上浮
B.下沉
C.悬浮
D.无法判断
4.下列说法中,错误的是(
D
)
A.悬浮在海水中的潜艇所受的浮力与重力相等
B.热气球的体积越大,受到空气的浮力越大
C.太空中运行的宇宙飞船不受浮力的作用
D.在水中上浮的物体受到浮力的作用,下沉的物体不受浮力的作用
5.把一个质量为
30g,体积为
50cm3
的物块放入盛满水的烧杯中,当物体静止时,下列说法中正确
的是(
B
)
A.物体受到的浮力是
0.5N,水对杯底的压强变大
B.物体受到的浮力是
0.3N,水对杯底的压强不变
C.物体受到的浮力是
0.3N,水对杯底的压强变大
D.物体受到的浮力是
0.5N,水对杯底的压强不变
6.一装有水的杯中飘浮有一塑料块,如图所示。沿杯壁缓慢加入酒精并进行搅拌,使塑料块下沉。
在此过程中塑料块受到的浮力F随时间t的变化图像可船是图中的(已知它们的密度关系是ρ水>ρ塑
料>ρ酒精)(
D
)
A
B
C
D
7.用细绳连在一起的气球和铁块,恰能悬浮在盛水的圆柱形容器内如图所示位置,若用力向下轻轻
拨动一下铁块,则气球和铁块的沉浮情况及水对容器底部的压强将(
A
)
A.下沉,变小
B.下沉,变大
C.上浮,变小
D.悬浮,不变
8.一只充气球拴一重物,使重物沉入水底,如图所示,已知重物重为
5.4
牛,如果充气球的质量不
计,当温度为10℃时,气球的体积为300
厘米
3,对容器底部的压力为0.4
牛,温度上升至t℃时,
重物对容器底部的压力刚好为0,则此时气球的体积为(
C
)
A.500
厘米3
B.300
厘米3
C.340
厘米3
D.380
厘米3
9.一个漂浮在小型游泳池水面上的小船,一个人从池里捞下面几种物体放入船中,其中能使池中水面升高的是(
A
)
A.从池中捞铁块
B.从水面上捞木块
C.将池中的一些水装入船中
D.都不可以
两个实心球密度之比为ρ1:ρ2=2∶3,体积之比是
V1:V2=2:1,把它们放入水中,静止后,所受
浮力之比不可能是(
A
)
A.2ρ水:ρ2
B.4:3
C.2ρ1:ρ水
D.2:1
把一个外观体积为17.8cm3的空心铜球放入水中,它恰好处于悬浮状态,已知铜的密度是
8.9×103kg/m3,g取10N/kg。求:
空心铜球的重力;
(2)铜球空心部分的体积。
答案:0.178N
15.8cm3
3.密度是0.6×103
kg/
m3的木块,体积是4
m3当它浮在水面上时,取g=10
N/kg,求:
(1)木块重力;
(2)木块受到的浮力;
(3)木块排开水的体积;
(4)木块露出水面的体积。
答案:2.4×104N
2.4×104N
2.4m3
1.6m3
4.一个不规则的实心物体,质量55g,放入装满纯水的烧杯中,沉入底部,排开0.5N的水。然后向
烧杯中加盐并搅拌,直到物体悬浮为止。(g=10N/kg)求:
(1)物体在纯水中所受的浮力;
(2)物体的体积;
(3)物体悬浮时盐水的密度。
答案:0.5N
5×10-5m3
1.1×103kg/m3
5.为了给立方体工件表面均匀地涂上某种油,需要用竖直向下的力F把漂浮在油面上的工件缓缓地
压入油内,如图甲所示,工件的下底面与油面的距离为h,力F与h的大小关系如图乙所示。小
科觉得图中CB的延长线BA段是没有意义的,老师告诉他,力F为负值时,表明它的方向与原
来的方相反了。
分析BC段:随着h的增大,工件所受的浮力大小将
变大
,油对工件下底面的压强大小将
变大
(
填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)若A点的坐标为(-a,0),则
a=
400
;从图象分析,a表示了工件一个物理量的值,这个量就是工件的
重力
。
课后练习
一、选择题(共15题;共30分)
1.下列四个情景中,受到的浮力增大的物体是(?
)
A.?从长江驶入大海的轮船???????????????????????????????????????B.?海面下正在下沉的潜水艇
C.?在码头装载货物的轮船???????????????????????????????????????D.?从深水处走向海岸沙滩的游泳者
2.如图
,容器中水面上漂浮着一只空碗,水底沉着一只土豆。若将土豆取出放入碗中(碗仍能漂浮在水面),则水面高度将???
(???
)
A.?下降?????????????????????????????B.?上升?????????????????????????????C.?不变?????????????????????????????D.?条件不足,难以判断
3.装有水的杯中漂浮有一塑料块,如图甲所示。沿杯壁缓慢加入酒精并进行搅拌,使塑料块下沉。在此过程中塑料块受到的浮力F随时间t的变化图像可能是图乙中的(已知它们的密度关系是ρ水>ρ塑料>ρ酒精)
(
?)
A.?????????B.?????????
C.?????????D.?
4.质量相等的甲、乙、丙
三个实心小球,放入水中后,甲球漂浮,乙球悬浮,丙球下沉,位置如图所示,则(?
)
A.?三个小球所受的浮力是F甲???????????B.?三个小球密度是ρ甲>ρ乙>ρ丙
C.?三个小球所受的浮力是F甲>F乙>F丙?????????
???????????D.?三个小球所受的浮力是F甲=F乙>F丙
第4题图
第5题图
第6题图
5.如图,沉在杯底的鸡蛋受到浮力作用,浮力的施力物体是(?
)
A.?鸡蛋??????????????????????????????????????B.?水??????????????????????????????????????C.?杯子??????????????????????????????????????D.?地球
6.小朱同学在实验室里把同一物体分别浸入水和盐水中来探究"影响浮力大小的因素",如图所示,根据图示可以知道,该同学这次操作的目的是(?
)
A.?探究物体所受浮力大小与其浸入深度的关系
B.?说明物体所受浮力的大小跟排开液体的体积大小有关
C.?探究物体所受浮力大小与液体密度的关系
D.?验证阿基米德原理F浮=G排
7.在木棒的一端缠绕一些细铜丝制成简易的液体密度计,将其分别放入盛有甲乙两种液体的烧杯中处于静止状态,如图所示,若密度计在甲乙液体中受到的浮力分别是
F
甲、F
乙,甲乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙.则(??
)
A.?F
甲<F
乙???????????????????????????B.?F
甲>F
乙???????????????????????????C.?ρ甲>ρ乙???????????????????????????D.?ρ甲<ρ乙
第7题图
第8题图
8.中国茶文化源远流长,博大精深五千多年前就有“神农尝百草日遇七十二毒,得茶而解之记载,“茶品”是我们最好的饮品,如图是小明给爸爸泡的一杯绿茶。观察水中起伏的茶叶,结合所学的物理知识,下列解释正确的是(??
)
A.?茶叶漂浮在水面时受到的浮力与重力相等
B.?茶叶在逐渐下沉时受到的浮力大于重力
C.?茶叶逐渐下沉过程中受到水的压强不变
D.?茶叶沉底后只受到重力和支持力的作用
9.小明把一个重5牛的小球轻轻地放入盛有酒精的烧杯中,溢出4牛的酒精,你认为小球所受的浮力是(?
)
A.?一定为1牛?????????????????????????B.?一定为4牛?????????????????????????C.?可能为5牛?????????????????????????D.?可能为9牛
10.长江上,一艘满载货物的轮船在卸完一半货物后,该艘轮船(??
)
A.?会浮起一些,所受浮力变小????????????????????????????????B.?会浮起一些,所受浮力变大
C.?会下沉一些,所受浮力变大????????????????????????????????D.?会始终漂浮,所受浮力不变
11.如图所示,在三个相同的容器中装有质量相同的水,将木块A、金属块B按不同的方式放入水中,待A、B静止时,水面高度的大小关系相比较,正确的是(??
)
A.?h甲=h乙=h丙???????????????B.?h甲=h乙>h丙?????????????????C.?h甲>h乙=h丙???????????????D.?h甲>h乙>h丙
12.关于浮力下列说法中正确的是(??
)
A.?浮力就是浸在液体中的物体受力的合力,合力的方向就是浮力的方向
B.?浸在气体中的物体受到气体向上的浮力,浮力的大小等于物体排开气体受到的重力
C.?水中的圆柱形桥墩同样受水的浮力
D.?浸在液体中的物体受到液体对其上、下表面压力的作用,同时受到液体对它的浮力作用
13.某次活动中,主办方挂了很多大型广告气球,气球随风飘扬。如图画了气球所受的浮力,正确的是(??
)
A.?F1?????????????????????????????????????B.?F2
????????????????????????????????????????????????C.?F3?????????????????????????????????????D.?F4
第13题图
第14题图
第15题图
14.小陈泡脚时,很好奇盆内起按摩作用的凸起甲、乙(如图所示)是否也受浮力作用。下列判断正确的是
(
)
A.?甲、乙受到浮力作用???????????????????????????????????????????B.?甲、乙不受浮力作用
C.?甲受浮力作用,乙不受浮力作用?????????????????????????D.?甲不受浮力作用,
乙受浮力作用
15.如图所示,将一只玩具青蛙放入水中,它能漂浮于水面(如图甲);把它放入另一种液体中,它却沉入底部(如图乙)。则在这两种情况下这只玩具青蛙受到的浮力大小相比较(???
)
A.?在水中受到的浮力较大???????????????????????????????????????B.?在液体中受到的浮力较大
C.?受到的浮力一样大??????????????????????????????????????????????D.?无法比较浮力大小
二、填空题(共6题;共14分)
16.把一实心木块放入水中,静止时木块有3/5的体积浸入水中,木块的密度为________?;如果把该木块放入密度为0.8×103kg/m3的酒精中,那么该木块的下表面受到水的压力F水与受到酒精的压力F酒的关系为F水________?F酒(填“大于”、“等于”、“小于”)。
17.小明煮汤圆时发现,生汤圆放入锅内,由于浮力________(填“大于”或“小于”)重力而下沉;煮熟的汤圆因其内部受热膨胀,由于浮力________?(填“大于”或“小于”)重力而上浮。若一个汤圆的体积约为20厘米3
,
那么它在上浮过程中(未露出水面)所受浮力约为________牛。
18.小明在水盆中洗碗,发现一个大碗正漂浮在水盆中。他将水盆中的一些水舀入大碗中,此时大碗仍然漂浮。与原先相比,大碗所受到的浮力将________(选填“变大”、“不变”或“变小”),水盆中的水面将会________(选填“上升”、“不变”或“下降”)。
19.将一长方形物体浸没在装有足够深水的容器中恰好处于悬浮状态,如图所示,它的上表面受到的压力为
1.8N,物体受到的浮力大小为
1.2N,则该物体下表面受到的压力为________N,如将物体再下沉
5cm,则它受到的浮力大小为________N。
第19题图
第20题图
第21题图
20.“彩球温度计”是由体积相同(恒定)、质量不同的小球和密度随温度的升高而减小的液体组成。当外界气温降低时,容器内液体的体积变小、密度变大,小球受到的浮力________(填“变大”、“变小”或“不变”
),使沉在容器底部的一些小球依次浮起,我们就用最后浮起的小球上标记的温度来表示外界的气温。根据图中小球的位置可以判断,浮起的三个小球中________(填字母)球的密度最大。在某一环境温度下,四个小球处于如图位置,此时B小球受到的浮力与D小球受到的浮力的大小关系为________?。
21.分析员常用如下方法检验血液的密度:先在几个试管内分别装入已知不同靠度的硫酸铜溶液,然后分别在每个试管中滴进一滴血液,如图血液所示。
(1)根据图________,分析员就可以直接知道血液的密度。
(2)若图3和4中两滴漂浮程度不同的血液受到的浮力3相等,则两滴血液需满足的条件是________。
三、实验探究题(共3题;共9分)
22.在学习浮力过程中,许多同学有疑问:浮力大小是否和水的多少有关?10牛的水能产生多少大的浮力?
(1)小柯从实验室找来了烧杯、木块(不吸水)、弹簧测力计等器材,研究浮力大小是否和水的多少有关:先用弹簧测力计测出木块的重力(如图甲)。再将木块放入烧杯内的水中,木块处于漂浮状态(如图乙)。然后他________(填操作),发现木块仍然漂浮。经分析可知,木块两次受到的浮力都为________牛。从而得出木块漂浮时浮力大小与水的多少无关。
(2)小柯进一步开展了如图丙实验。往两个形状相同的塑料盆A、B中各加入10N的水,再将B盆放入A盆,B盆漂浮。这时B盆所受浮力:F浮=GB盆+10N
>
10N。继续往B盆内加20N的水,B盆仍漂浮。此实验可得结论是________。
23.某课外兴趣小组同学利用弹簧测力计和量筒研究“浮力大小与排开液体多少的关系”,设计了如下实验步骤和数据记录表格:
①在量筒中加入水,
读出量筒内水面位置的刻度。
②把系有细线的铁块挂在弹簧测力计的挂钩上,
测出铁块的重力。
③把挂在弹簧测力计下的铁块浸没在盛有水的量筒里,
再次读出弹簧测力计的
示数。
④读出量筒内水面位置升高后的刻度。
⑤计算铁块排开水的体积,求出铁块排开的水受到的重力。
铁块浸没时弹簧测力计的示数/N
铁块在水中受到的浮力/N
水的体积/cm3
水和铁块的总体积/cm3
排开水的体积/cm3
排开的水受到的重力/N
????????
????????
??????????
??????????
?????????
???????????
该组同学进行了反思:
(1)小组同学设计的表格中缺少一项,该项是________。补充完整后,完成实验,分析数据得出结论: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的液体受到的重力。
(2)量筒中不能加入太多的水,否则无法直接测出水和铁块的总体积,从而无法计算得到________(填“浮力的大小”或“物体排开的液体受到的重力”),这样就不能得出实验结论。
(3)通过以上实验得出结论不可靠,理由是________。
A.没有进行多次重复实验B.没有换用其它液体进行实验C.没有进行物体部分浸入水中时的实验
24.如图所示,是探究同一物体所受浮力大小于哪些因素有关的实验过程。
(1)由________两次实验证明物体所受浮力随物体排开液体积的变化而变化。
(2)进行乙、丙两次实验是为了探究物体所受浮力大小与________关系。
(3)由丙、丁两次实验可知:完全浸没在同种液体中的物体,所受浮力大小与________无关。
四、解答题(共2题;共20分)
25.抹香鲸是世界上最大的齿鲸,它在所有鲸中潜水最深且最久,号称“潜水冠军”,如图所示。一头体长19米,体积24米3的成年抹香鲸可轻松潜至1000米深的海底。
(1)求潜至此深度时,抹香鲸所受到的浮力大小F浮。
(2)若抹香鲸继续下潜至2000米深的海底,它受到的浮力会变化吗?为什么?
(假设海水密度为1×103千克/米3
,
且不随深度变化)
26.如图所示,在一个装满水的容器中,轻质弹簧的一端连着小球,另一端固定在容器底部。已知小球的体积是500cm3
,
小球静止时受到弹簧对它的作用力为4N。则:
(1)此时小球受到的浮力为多少?
(2)如果剪断弹簧后,请分析小球的运动情况,并计算再次静止后小球受到的浮力是多少?
参考答案
一、选择题
1.C
2.B
3.D
4.D
5.B
6.C
7.D
8.A
9.C
10.A
11.B
12.B
13.B
14.C
15.A
二、填空题
16.0.6g/cm3;等于
17.小于;大于;0.2
18.变大;不变
19.3;1.2
20.变大;C;相等(或FB=
FD)
21.(1)2(2)重力相等
三、实验探究题
22.(1)向烧杯中再加入水(或从烧杯中倒出适量的水);2.5(2)较少的水能产生较大的浮力
23.(1)铁块的重力(2)物体排开液体受到的重力(3)A
B
C
24.(1)甲、乙(2)液体密度(3)物体浸没的深度
四、解答题
25.(1)解:受到的浮力为:F浮=ρ海水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×24m3=2.4×105N
答:潜至此深度时,抹香鲸所受到的浮力大小F浮=2.4×105N
(2)解:由阿基米德原理F浮=ρ海水gV排可知,物体在液体中所受的浮力大小只与液体的密度和排开液体的体积有关,与其它因素都无关。当抹香鲸继续下潜至2000米深的海底时,因为水密度不变,排开水的体积不变,所以受到的浮力不变。
答:若抹香鲸继续下潜至2000米深的海底,它受到的浮力不变。原因是水密度不变,排开水的体积不变,根据F浮=ρ海水gV排可知其受到的浮力不变。
26.(1)解:∵小球完全浸没在水中
∴V排=V物=500cm3=0.0005m3
F浮=ρ液g
V排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.0005m3=5N
(2)解:小球静止时对其进行受力分析可分为二种情况如图所示
由图1可知,G=F浮+F弹=5N+4N=9N
剪断弹簧后,G>F浮
,
小球下沉至容器底部静止,此时F浮=5N
由图2可知,G=F浮-F弹=5N-4N=1N
剪断弹簧后,G<F浮
,
小球上浮至水面处于飘浮状态,此时F浮=G=1N水的浮力(二)
小兰通过课堂学习知道,通电分解水时生成氢气和氧气的体积比应该为2∶1,但实验所得数据结
果是氢气和氧气的体积比略大于2∶1。针对这一发现你认为下列做法中不可取的是(
)
A.反复多次实验查找原因
B.实验所得数据与理论值相差不多,可以判断实验已经成功
C.大胆提出假设:氧气比氢气易溶于水
D.检查实验装置是否漏气
2.以下可供我们直接利用的水是
(
)
A.河流水、埋藏较深的地下淡水、固体冰川水
B.河流水、固体冰川水、土壤水
C.河流水、固体冰川水、湖泊淡水
D.河流水、湖泊淡水、埋藏较浅的地下淡水
3.如图所示,一位先生巧用科学知识将帽子送给楼上的女士。此过程所涉及的关键知识是(
)
A.气球受到重力作用
B.帽子质量大于气球质量
C.帽子密度大于气球密度
D.空气对气球有浮力作用
4.弹簧秤下挂一个物体,在空气中读数是1.65
N,当物体全部浸入水中时,弹簧秤示数是0.9
N,求:
(1)物体受到的浮力;
(2)物体的体积;
(3)物体的密度。(g
=10
N/kg)
【新课引入1】
曾经有人做过一个实验,将一直鸡蛋放在盛有清水的烧杯里,鸡蛋将沉入杯底,但是逐渐将食盐溶解在水中以后,鸡蛋将会悬浮在盐水中,最终上浮到液面。为什么鸡蛋在含盐量不同的液体中会出现不同的浮沉状态呢?物体在液体中的浮沉状况是由什么条件决定的?
鸡蛋在液体中的沉浮
【预习指导1】学生阅读课本P14—P15,找到并划出浮力和浮沉状态之间的关系。在预习的同时,要带着以下这些问题来思考。
根据物体的浮沉条件,对上图鸡蛋的浮沉状况作出解释
浮沉情况
受力情况
密度关系
体积
上浮
下沉
漂浮
悬浮
结合预习内容完成下表填空
3、小明将一个体积为45cm3、质量为45g的小球,放入一盆清水中。它将下沉到盆底,还是悬浮在
水中,或是上浮到水面?如果把这个小球放在酒精中,又将如何?(已知酒精的密度为0.8×103
千克/米3)
【预习指导2】物体的浮沉条件在生产、生活和科研上都有许多应用。阅读课本P16—P18,找出物体浮沉条件的应用,并划出来。在预习的同时,要带着以下这些问题来思考。
轮船的大小常用排水量来表示,排水量就是轮船装满货物时排开水的质量,一艘轮船自身的质量
万吨,它的排水量为1.8万吨,则它最多可以运载多少货物?
2、一艘轮船从长江驶入大海,受到的浮力如何变化?排开水的体积又如何变化?
3、当今越来越多的国家在研发核潜艇,说一说核潜艇是怎样实现上浮下沉的。
4、想一想,密度计为什么是下疏上密的。
1、物体浮沉的条件:物体在液体中的浮沉状况取决于物体所受的重力G和浮力F浮的大小。
①
F浮下沉
②
F浮>G
?
上浮
③
F浮=G
?
悬浮
此时V排
=V物
④
F浮=G
漂浮
此时V排
<
V物
上浮
下沉
悬浮
注意:①上浮和下沉都是不稳定状态,上浮的物体最终会浮出液面,而处于漂浮状态;下沉的物体最终则会沉到液底处于静止状态(沉到水底时:F浮+F支持力=G
)。
②漂浮和悬浮时,物体都是受到两个力而处于平衡状态,F浮=G
2、实心物体浸没在液体中
①
当ρ液
>ρ物
时,上浮(最终漂浮)
②
当ρ液
<
ρ物
时,下沉(直到沉底)
③
当ρ液=ρ物
时,悬浮
煮汤圆的情景
3、浮力计算方法:
(1)称量法:F浮=G
—
F
(2)浮力产生原因法:F浮=F下
—
F上
(3)阿基米德原理公式法:F浮
=G排液=
ρ液
g
V排
(4)平衡法:F浮=G(漂浮、悬浮)
4、物体浮沉条件的应用
(1)航天员水下模拟训练:根据悬浮时,F浮=G
(2)密度计:利用物体漂浮时F浮=G计的原理工作的。因为F浮=ρ液g
v排
,液体密度不同,密度计排
开液体的体积不同,液面所对应的位置也就不同。且密度计刻度下疏上密。
轮船:利用“空心”的方法可以在不增加物体自重的条件下增大排水体积,获得更大的浮力,最
终使船漂浮。
①
因为漂浮时,F浮=G
,
所以同一艘轮船从海行驶到江河或从河到海,其受到的浮力不变;
②
根据F浮=ρ液g
v排,同一艘轮船从海行驶到江河,因为F浮不变,ρ液减小,所以
v排必增大,即船
身稍下沉
(4)潜水艇:潜水艇是在不改变浮力的条件下,通过改变自身重力来实现上浮和下潜的。
(5)热气球和飞艇:采用充密度比空气小的气体(氢气、氦气、热空气)的办法,使它受到的浮力
大于重力而升空。
1.如图所示,有甲、乙两杯密度相同的盐水。小明把两个体积相同的小球分别放入两杯中,在甲杯
中的小球处于悬浮状态,所受浮力为F甲;在乙杯中的小球处于漂浮状态,所受浮力为F乙。下列
说法正确的是(
)
A.F甲=F乙
B.无法判断
C.F甲<F乙
D.F甲>F乙
2.一艘远洋货轮从海里开到内河,下面的判断正确的是(
)
A.船会上浮一些
B.船受到的浮力会增大
C.船会下沉一些
D.船受浮力会减小
3.某小球悬浮在稀硫酸溶液中,现向溶液中逐渐滴加同密度的稀硫酸,则小球的运动情况是(
)
A.上浮
B.仍悬浮
C.下沉
D.先下沉后上浮
4.有一木块漂浮在水面上,如果给水中逐渐加一些食盐,木块受到的浮力将(
)
A.变大
B.变小
C.不变
D.无法确定
5.如图所示,中国“辽宁”号航空母舰是中国人民解放军海军的第一艘航空母舰,舰长304米、舰
宽70.5米,满载时排水量达67500吨。
(1)它满载时所受的浮力为
牛(g取10牛/千克)。
(2)2012年9月25日,该舰正式加入中国海军序列。2012年11月23日,中国航母舰载机歼15着
舰成功。当舰载机着舰后,航空母舰所受浮力将
(填“不变”“变小”或“变大”)。
在帮妈妈做家务的时候,小明发现两根相同体积的筷子,甲浮在水面上,乙沉在水底,如图所示。
由此可知甲比乙(
)
所受浮力小
B.质量大
C.所受压强大
D.密度大
小明在“造船比赛”中用三块大小相同的橡皮泥做成小船,把它们放在盛有水的水槽中,然后往
小船内放入不同质量的物体,它们均能漂浮在水面上,如图所示。针对此现象,下列说法正确的
是(
)
A.三只小船受到的浮力相等
B.三只小船底面受到的压力相等
C.小船所装物体越重,受到的浮力越大
D.小船所装物体越轻,受到的浮力越大
8.甲、乙两实心球静止在液体中,如图所示:
(1)若甲、乙体积相同,则甲、乙所受浮力比较(
)
A.F甲>F乙
B.F甲C.F甲=F乙
D.无法判断
(2)若甲、乙质量相同,则甲、乙所受浮力比较(
)
A.F甲B.F甲C.F甲=F乙
D.无法判断
9.小科将质量为120克的物体放入盛满水的溢水杯中,当物体静止时,溢水杯中溢出了100厘米3
的水,则物体(g取10牛/千克)(
)
A.漂浮在水面上
B.悬浮在水中
C.沉在溢水杯底部
D.受到1.2牛的浮力
10.在一根表面涂蜡的细木棍的一端绕着适量的铁丝,把它分别放到甲、乙、丙三种密度不同的液体
中,木棍浸入液体里的情况如图所示,则木棍在三种液体里受到的浮力F的大小及三种液体密度ρ
之间的关系,正确的是(
)
A.F甲>F乙>F丙,ρ甲>ρ乙>ρ丙
B.F甲<F乙<F丙,ρ甲<ρ乙<ρ丙
C.F甲=F乙=F丙,ρ甲>ρ乙>ρ丙
D.F甲=F乙=F丙,ρ甲<ρ乙<ρ丙
11.小明和小华利用如图所示的实验器材,探究物体的浮沉条件,他们探究活动的过程如下:
(1)探究蜡块上浮的条件
①
测量蜡块的重力
小明设计的方案:用弹簧测力计测出蜡块的重力。
小华设计的方案:用天平测出蜡块的质量,求出重力。
你支持
(填“小明”或“小华”)的方案,理由是
。
②
测量蜡块受到的浮力
小明在量筒中放入适量的水,当把蜡块放在水中浮在水面时,测出蜡块排开水的体积,用阿
基米德原理求出浮力。你认为上述操作存在的问题是
。
③
通过比较蜡块的重力和受到的浮力,可知物体上浮的条件。
(2)探究石块下沉的条件
①
测量石块的重力
用弹簧测力计测出石块的重力。
②
测量石块受到的浮力
小明利用量筒测出石块浸没在水中时排开水的体积,用阿基米德原理求出浮力。小华依据另一种
原理,采用不同的方法也测出了石块受到的浮力,其方法是
。
总结:
【查漏补缺】
1.一个实心球浸没在水中,则实心球(
)
A.一定下沉
B.一定上浮
C.悬浮
D.都有可能
2.潜水艇在水中能够浮沉,你认为它主要是靠改变(
)
A.所受的浮力
B.水的密度
C.自身的重力
D.水的压强
3.某物体的质量为0.06千克,将它放入装满水的溢水杯中,溢出50毫升水,则此物体沉浮情况(
)
A.上浮,最终漂浮
B.悬浮在水中
C.下沉到容器底部
D.条件不足,无法判断
【举一反三】
如图所示,三个相同的容器内水面高度相同,甲容器内只有水,乙容器内有木块漂浮在水面上,
丙容器中悬浮着一个小球,则下列四种说法正确的是(
)
A.三个容器对水平桌面的压力相等
B.三个容器中,丙容器对水平桌面的压力最大
C.如果向乙容器中加入盐水,木块受到的浮力变大
D.如果向丙容器中加入酒精,小球受到的浮力不变
2.某同学学习了浮力的有关知识后,制作了一台浮力秤,可方便地称量物体的质量,其构造如图甲
所示。已知小筒底面积为0.001m2,小筒和秤盘总重为0.6N。
(1)如图甲,当秤盘上不放物体时,小筒受到的浮力是多少?
(2)如图甲,当秤盘上不放物体时,应在小筒A处标出该浮力秤的刻度。
(3)如图乙,在秤盘上放一物体后,小筒浸入水中的深度h为0.1m,则此时小筒受到的浮力是多少?
该物体的质量为多少?
3.图甲是小强站在水平地面上用竖直向下的力将重物从水下缓慢拉到井口的示意图,图乙能正确反
应下列哪个力F随时间t的变化情况(忽略水的阻力和滑轮的摩擦)(
)
人对绳的拉力
B.重物受到水的浮力
C.滑轮对悬挂点的拉力
D.地面对人的支持力
1.关于潜水艇的上浮和下潜,下列说法正确的是(
)
A.潜水艇是通过改变自身重力实现上浮和下潜的
B.潜水艇是通过改变浮力实现上浮和下潜的
C.潜水艇下潜越深,所受浮力越大
D.潜水艇浮出水面的过程中,所受浮力不变
2.一只新鲜鸡蛋,沉没在盛有水的烧杯里,要使鸡蛋离开杯底,可采用的方法有(
)
A.加热
B.加盐
C.加酒精
D.加水
3.体积是5dm3的铁球重40N,将它浸没于水中,它将(
)
A.上浮
B.下沉
C.悬浮
D.无法判断
4.下列说法中,错误的是(
)
A.悬浮在海水中的潜艇所受的浮力与重力相等
B.热气球的体积越大,受到空气的浮力越大
C.太空中运行的宇宙飞船不受浮力的作用
D.在水中上浮的物体受到浮力的作用,下沉的物体不受浮力的作用
5.把一个质量为
30g,体积为
50cm3
的物块放入盛满水的烧杯中,当物体静止时,下列说法中正确
的是(
)
A.物体受到的浮力是
0.5N,水对杯底的压强变大
B.物体受到的浮力是
0.3N,水对杯底的压强不变
C.物体受到的浮力是
0.3N,水对杯底的压强变大
D.物体受到的浮力是
0.5N,水对杯底的压强不变
6.一装有水的杯中飘浮有一塑料块,如图所示。沿杯壁缓慢加入酒精并进行搅拌,使塑料块下沉。
在此过程中塑料块受到的浮力F随时间t的变化图像可船是图中的(已知它们的密度关系是ρ水>ρ塑
料>ρ酒精)(
)
A
B
C
D
7.用细绳连在一起的气球和铁块,恰能悬浮在盛水的圆柱形容器内如图所示位置,若用力向下轻轻
拨动一下铁块,则气球和铁块的沉浮情况及水对容器底部的压强将(
)
A.下沉,变小
B.下沉,变大
C.上浮,变小
D.悬浮,不变
8.一只充气球拴一重物,使重物沉入水底,如图所示,已知重物重为
5.4
牛,如果充气球的质量不
计,当温度为10℃时,气球的体积为300
厘米
3,对容器底部的压力为0.4
牛,温度上升至t℃时,
重物对容器底部的压力刚好为0,则此时气球的体积为(
)
A.500
厘米3
B.300
厘米3
C.340
厘米3
D.380
厘米3
9.一个漂浮在小型游泳池水面上的小船,一个人从池里捞下面几种物体放入船中,其中能使池中水面升高的是(
)
A.从池中捞铁块
B.从水面上捞木块
C.将池中的一些水装入船中
D.都不可以
两个实心球密度之比为ρ1:ρ2=2∶3,体积之比是
V1:V2=2:1,把它们放入水中,静止后,所受
浮力之比不可能是(
)
A.2ρ水:ρ2
B.4:3
C.2ρ1:ρ水
D.2:1
把一个外观体积为17.8cm3的空心铜球放入水中,它恰好处于悬浮状态,已知铜的密度是
8.9×103kg/m3,g取10N/kg。求:
空心铜球的重力;
(2)铜球空心部分的体积。
3.密度是0.6×103
kg/
m3的木块,体积是4
m3当它浮在水面上时,取g=10
N/kg,求:
(1)木块重力;
(2)木块受到的浮力;
(3)木块排开水的体积;
(4)木块露出水面的体积。
4.一个不规则的实心物体,质量55g,放入装满纯水的烧杯中,沉入底部,排开0.5N的水。然后向
烧杯中加盐并搅拌,直到物体悬浮为止。(g=10N/kg)求:
(1)物体在纯水中所受的浮力;
(2)物体的体积;
(3)物体悬浮时盐水的密度。
5.为了给立方体工件表面均匀地涂上某种油,需要用竖直向下的力F把漂浮在油面上的工件缓缓地
压入油内,如图甲所示,工件的下底面与油面的距离为h,力F与h的大小关系如图乙所示。小
科觉得图中CB的延长线BA段是没有意义的,老师告诉他,力F为负值时,表明它的方向与原
来的方相反了。
分析BC段:随着h的增大,工件所受的浮力大小将_______,油对工件下底面的压强大小将_________(
填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)若A点的坐标为(-a,0),则
a=___________;从图象分析,a表示了工件一个物理量的值,这个量就是工件的___________________。
课后练习
一、选择题(共15题;共30分)
1.下列四个情景中,受到的浮力增大的物体是(?
)
A.?从长江驶入大海的轮船???????????????????????????????????????B.?海面下正在下沉的潜水艇
C.?在码头装载货物的轮船???????????????????????????????????????D.?从深水处走向海岸沙滩的游泳者
2.如图
,容器中水面上漂浮着一只空碗,水底沉着一只土豆。若将土豆取出放入碗中(碗仍能漂浮在水面),则水面高度将???
(???
)
A.?下降?????????????????????????????B.?上升?????????????????????????????C.?不变?????????????????????????????D.?条件不足,难以判断
3.装有水的杯中漂浮有一塑料块,如图甲所示。沿杯壁缓慢加入酒精并进行搅拌,使塑料块下沉。在此过程中塑料块受到的浮力F随时间t的变化图像可能是图乙中的(已知它们的密度关系是ρ水>ρ塑料>ρ酒精)
(
?)
A.?????????B.?????????
C.?????????D.?
4.质量相等的甲、乙、丙
三个实心小球,放入水中后,甲球漂浮,乙球悬浮,丙球下沉,位置如图所示,则(?
)
A.?三个小球所受的浮力是F甲???????????B.?三个小球密度是ρ甲>ρ乙>ρ丙
C.?三个小球所受的浮力是F甲>F乙>F丙?????????
???????????D.?三个小球所受的浮力是F甲=F乙>F丙
第4题图
第5题图
第6题图
5.如图,沉在杯底的鸡蛋受到浮力作用,浮力的施力物体是(?
)
A.?鸡蛋??????????????????????????????????????B.?水??????????????????????????????????????C.?杯子??????????????????????????????????????D.?地球
6.小朱同学在实验室里把同一物体分别浸入水和盐水中来探究"影响浮力大小的因素",如图所示,根据图示可以知道,该同学这次操作的目的是(?
)
A.?探究物体所受浮力大小与其浸入深度的关系
B.?说明物体所受浮力的大小跟排开液体的体积大小有关
C.?探究物体所受浮力大小与液体密度的关系
D.?验证阿基米德原理F浮=G排
7.在木棒的一端缠绕一些细铜丝制成简易的液体密度计,将其分别放入盛有甲乙两种液体的烧杯中处于静止状态,如图所示,若密度计在甲乙液体中受到的浮力分别是
F
甲、F
乙,甲乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙.则(??
)
A.?F
甲<F
乙???????????????????????????B.?F
甲>F
乙???????????????????????????C.?ρ甲>ρ乙???????????????????????????D.?ρ甲<ρ乙
第7题图
第8题图
8.中国茶文化源远流长,博大精深五千多年前就有“神农尝百草日遇七十二毒,得茶而解之记载,“茶品”是我们最好的饮品,如图是小明给爸爸泡的一杯绿茶。观察水中起伏的茶叶,结合所学的物理知识,下列解释正确的是(??
)
A.?茶叶漂浮在水面时受到的浮力与重力相等
B.?茶叶在逐渐下沉时受到的浮力大于重力
C.?茶叶逐渐下沉过程中受到水的压强不变
D.?茶叶沉底后只受到重力和支持力的作用
9.小明把一个重5牛的小球轻轻地放入盛有酒精的烧杯中,溢出4牛的酒精,你认为小球所受的浮力是(?
)
A.?一定为1牛?????????????????????????B.?一定为4牛?????????????????????????C.?可能为5牛?????????????????????????D.?可能为9牛
10.长江上,一艘满载货物的轮船在卸完一半货物后,该艘轮船(??
)
A.?会浮起一些,所受浮力变小????????????????????????????????B.?会浮起一些,所受浮力变大
C.?会下沉一些,所受浮力变大????????????????????????????????D.?会始终漂浮,所受浮力不变
11.如图所示,在三个相同的容器中装有质量相同的水,将木块A、金属块B按不同的方式放入水中,待A、B静止时,水面高度的大小关系相比较,正确的是(??
)
A.?h甲=h乙=h丙???????????????B.?h甲=h乙>h丙?????????????????C.?h甲>h乙=h丙???????????????D.?h甲>h乙>h丙
12.关于浮力下列说法中正确的是(??
)
A.?浮力就是浸在液体中的物体受力的合力,合力的方向就是浮力的方向
B.?浸在气体中的物体受到气体向上的浮力,浮力的大小等于物体排开气体受到的重力
C.?水中的圆柱形桥墩同样受水的浮力
D.?浸在液体中的物体受到液体对其上、下表面压力的作用,同时受到液体对它的浮力作用
13.某次活动中,主办方挂了很多大型广告气球,气球随风飘扬。如图画了气球所受的浮力,正确的是(??
)
A.?F1?????????????????????????????????????B.?F2
????????????????????????????????????????????????C.?F3?????????????????????????????????????D.?F4
第13题图
第14题图
第15题图
14.小陈泡脚时,很好奇盆内起按摩作用的凸起甲、乙(如图所示)是否也受浮力作用。下列判断正确的是
(
)
A.?甲、乙受到浮力作用???????????????????????????????????????????B.?甲、乙不受浮力作用
C.?甲受浮力作用,乙不受浮力作用?????????????????????????D.?甲不受浮力作用,
乙受浮力作用
15.如图所示,将一只玩具青蛙放入水中,它能漂浮于水面(如图甲);把它放入另一种液体中,它却沉入底部(如图乙)。则在这两种情况下这只玩具青蛙受到的浮力大小相比较(???
)
A.?在水中受到的浮力较大???????????????????????????????????????B.?在液体中受到的浮力较大
C.?受到的浮力一样大??????????????????????????????????????????????D.?无法比较浮力大小
二、填空题(共6题;共14分)
16.把一实心木块放入水中,静止时木块有3/5的体积浸入水中,木块的密度为________?;如果把该木块放入密度为0.8×103kg/m3的酒精中,那么该木块的下表面受到水的压力F水与受到酒精的压力F酒的关系为F水________?F酒(填“大于”、“等于”、“小于”)。
17.小明煮汤圆时发现,生汤圆放入锅内,由于浮力________(填“大于”或“小于”)重力而下沉;煮熟的汤圆因其内部受热膨胀,由于浮力________?(填“大于”或“小于”)重力而上浮。若一个汤圆的体积约为20厘米3
,
那么它在上浮过程中(未露出水面)所受浮力约为________牛。
18.小明在水盆中洗碗,发现一个大碗正漂浮在水盆中。他将水盆中的一些水舀入大碗中,此时大碗仍然漂浮。与原先相比,大碗所受到的浮力将________(选填“变大”、“不变”或“变小”),水盆中的水面将会________(选填“上升”、“不变”或“下降”)。
19.将一长方形物体浸没在装有足够深水的容器中恰好处于悬浮状态,如图所示,它的上表面受到的压力为
1.8N,物体受到的浮力大小为
1.2N,则该物体下表面受到的压力为________N,如将物体再下沉
5cm,则它受到的浮力大小为________N。
第19题图
第20题图
第21题图
20.“彩球温度计”是由体积相同(恒定)、质量不同的小球和密度随温度的升高而减小的液体组成。当外界气温降低时,容器内液体的体积变小、密度变大,小球受到的浮力________(填“变大”、“变小”或“不变”
),使沉在容器底部的一些小球依次浮起,我们就用最后浮起的小球上标记的温度来表示外界的气温。根据图中小球的位置可以判断,浮起的三个小球中________(填字母)球的密度最大。在某一环境温度下,四个小球处于如图位置,此时B小球受到的浮力与D小球受到的浮力的大小关系为________?。
21.分析员常用如下方法检验血液的密度:先在几个试管内分别装入已知不同靠度的硫酸铜溶液,然后分别在每个试管中滴进一滴血液,如图血液所示。
(1)根据图________,分析员就可以直接知道血液的密度。
(2)若图3和4中两滴漂浮程度不同的血液受到的浮力3相等,则两滴血液需满足的条件是________。
三、实验探究题(共3题;共9分)
22.在学习浮力过程中,许多同学有疑问:浮力大小是否和水的多少有关?10牛的水能产生多少大的浮力?
(1)小柯从实验室找来了烧杯、木块(不吸水)、弹簧测力计等器材,研究浮力大小是否和水的多少有关:先用弹簧测力计测出木块的重力(如图甲)。再将木块放入烧杯内的水中,木块处于漂浮状态(如图乙)。然后他________(填操作),发现木块仍然漂浮。经分析可知,木块两次受到的浮力都为________牛。从而得出木块漂浮时浮力大小与水的多少无关。
(2)小柯进一步开展了如图丙实验。往两个形状相同的塑料盆A、B中各加入10N的水,再将B盆放入A盆,B盆漂浮。这时B盆所受浮力:F浮=GB盆+10N
>
10N。继续往B盆内加20N的水,B盆仍漂浮。此实验可得结论是________。
23.某课外兴趣小组同学利用弹簧测力计和量筒研究“浮力大小与排开液体多少的关系”,设计了如下实验步骤和数据记录表格:
①在量筒中加入水,
读出量筒内水面位置的刻度。
②把系有细线的铁块挂在弹簧测力计的挂钩上,
测出铁块的重力。
③把挂在弹簧测力计下的铁块浸没在盛有水的量筒里,
再次读出弹簧测力计的
示数。
④读出量筒内水面位置升高后的刻度。
⑤计算铁块排开水的体积,求出铁块排开的水受到的重力。
铁块浸没时弹簧测力计的示数/N
铁块在水中受到的浮力/N
水的体积/cm3
水和铁块的总体积/cm3
排开水的体积/cm3
排开的水受到的重力/N
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该组同学进行了反思:
(1)小组同学设计的表格中缺少一项,该项是________。补充完整后,完成实验,分析数据得出结论: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的液体受到的重力。
(2)量筒中不能加入太多的水,否则无法直接测出水和铁块的总体积,从而无法计算得到________(填“浮力的大小”或“物体排开的液体受到的重力”),这样就不能得出实验结论。
(3)通过以上实验得出结论不可靠,理由是________。
A.没有进行多次重复实验B.没有换用其它液体进行实验C.没有进行物体部分浸入水中时的实验
24.如图所示,是探究同一物体所受浮力大小于哪些因素有关的实验过程。
(1)由________两次实验证明物体所受浮力随物体排开液体积的变化而变化。
(2)进行乙、丙两次实验是为了探究物体所受浮力大小与________关系。
(3)由丙、丁两次实验可知:完全浸没在同种液体中的物体,所受浮力大小与________无关。
四、解答题(共2题;共20分)
25.抹香鲸是世界上最大的齿鲸,它在所有鲸中潜水最深且最久,号称“潜水冠军”,如图所示。一头体长19米,体积24米3的成年抹香鲸可轻松潜至1000米深的海底。
(1)求潜至此深度时,抹香鲸所受到的浮力大小F浮。
(2)若抹香鲸继续下潜至2000米深的海底,它受到的浮力会变化吗?为什么?
(假设海水密度为1×103千克/米3
,
且不随深度变化)
26.如图所示,在一个装满水的容器中,轻质弹簧的一端连着小球,另一端固定在容器底部。已知小球的体积是500cm3
,
小球静止时受到弹簧对它的作用力为4N。则:
(1)此时小球受到的浮力为多少?
(2)如果剪断弹簧后,请分析小球的运动情况,并计算再次静止后小球受到的浮力是多少?