第十章 浮力
一、单选题
1.一物块轻轻放入盛满煤油的大烧杯中,静止后有160g煤油溢出.将其轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有180g水溢出.则物块在水中静止时的状态及物块的密度分别是(ρ煤油=0.8×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3)
A.下沉,1.1g/cm3
B.漂浮,0.85g/cm3
C.悬浮,1.0g/cm3
D.漂浮,0.9g/cm3
2.如图所示,一个重2N的小球被线拉住浸没在液体中,如果它受的浮力是2.8N,则线对球的拉力是( )
A.4.8N B.0.8N C.2N D.0N
3.小华用如图甲所示进行实验“探究影响浮力大小的因素”,A是实心圆柱体,根据数据作出弹簧测力计示数F与物体浸入水中的深度h的关系图像如图乙,从图乙可知( )
A.物体受到的重力为2N
B.当物体浸没在水中时受到的浮力为2N
C.该物体的密度为1.0×103kg/m3
D.该物体的体积为4×10﹣4m3
4.如图所示是小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作的“浮沉子”。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”即上浮。下列说法错误的是( )
A.“浮沉子”上浮时,小瓶内上方气压减小,大瓶内上方气压增大
B.适当用力挤压矿泉水瓶侧面,“浮沉子”可能悬浮在水中
C.“浮沉子”下沉时,所受重力大于它受到的浮力
D.潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同
5.如图所示,一个塑料小球堵在一个水池的出水口水无法排出,则该小球( )
A.仍受水的浮力,但不受水对它的压力
B.不受水的浮力,也不受水对它的压力
C.不受水的浮力,但受水对它的压力
D.无法判断
6.将一实心圆柱体悬挂于弹簧测力计下,物体下表面刚好与水面接触,从此处匀速下放物体,直至浸没(物体未与容器底接触)的过程中,弹簧测力计示数F与物体下表面浸入水中深度h的关系,如图所示,则下列说法正确的是( )(g取10N/kg;ρ水=1.0×103kg/m3)
A.物体的体积为1.5×10-3m3
B.物体浸没时受到的浮力为15N
C.物体的密度为2.5×103kg/m3
D.物体刚好浸没时下表面受到的液体压强为800Pa
7.如图,将装有适量水的小玻璃瓶的瓶口向下,使其漂浮在大塑料瓶内的水面上,拧紧大瓶瓶盖,通过用力捏大塑料瓶,以下说法正确的是( )
A.小瓶不能实现悬浮 B.小瓶能实现悬浮
C.小瓶内的气体密度变小 D.小瓶内的气体密度不变
8.以下实例中,利用连通器原理工作的是( )
A.医用注射器 B.液体密度计 C.锅炉水位计 D.家用吸尘器
9.小芳在水中放入一个质量为60g的鸡蛋,鸡蛋静止时如图甲所示;她在水中慢慢加入食盐,使其溶解,鸡蛋静止时如图乙所示;继续加入食盐,鸡蛋静止时如图丙所示。若g取10N/kg,则关于小芳所做实验,下列判断正确的是( )
A.图甲:鸡蛋受重力和支持力,不受浮力
B.图乙:鸡蛋排开食盐水的体积是60cm3
C.图丙:食盐水对鸡蛋的压力的合力是0.6N
D.三种情况下液体对烧杯底部的压强大小关系为:p甲=p乙<p丙
10.如图所示,一装有水的小桶放在水平地面上,桶与水的总重为50N,用测力计吊着一个体积为的实心金属球,将金属球缓慢浸没在水中,使其在水中静止,且不与桶壁、桶底接触,水未溢出,此时测力计的示数为12N。则下列说法中不正确的是( )
A.金属球所受浮力为3N B.金属球的重力为15N
C.金属球的密度为 D.桶对地面的压力增大了12N
二、填空题
11.物理知识在生活中有广泛的应用,如图(a)所示的装置是利用了 的知识;如图(b)所示的仪器是利用二力平衡和 原理来判断液体密度大小。
12.两只完全一样的大烧杯分别装有相同质量的水和浓盐水,将两个质量完全相同的苹果分别放入其中,静止时苹果的状态如图所示。则两苹果排开液体的体积V甲 V乙,两苹果所受的浮力F甲 F乙,水和浓盐水对杯底的压强p甲 p乙。(以上三空选填“>”“<”或“=”)
13.将一底面积为50的长方体木块用细线栓在个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平,如图甲所示,在此整个过程中,木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示,则木块所受到的最大浮力为 N, 木块重力为 N, 细线对木块的最大拉力为 N。
14.如图所示,一重为750N,密度为5×103kg/m3的金属块A沉在水中的斜面上,在沿斜面向上的拉力F作用下,物块沿斜面匀速上升1m,斜面的倾角α=30°,此时斜面的效率为75%,若不计水的阻力,则物块A受到的的浮力做功为 ,物块A受到摩擦力为 .
15.在图中,重为10牛的金属块A静止在水面下,弹簧测力计的示数为5.1牛,此时金属块A所受的浮力大小为 牛,方向为 ;A所受的合力大小为 牛。当剪断连接金属块与测力计的细线时,金属块A所受浮力将 ,A所受合力将 (后两空选填“增大”、“减小”或“不变”)。
三、作图题
16.图中小球重力为2N,请画出小球漂浮在水中时受力的示意图。
四、实验题
17.如图,小丽利用弹簧测力计、实心圆柱体物块等器材探究浮力的大小跟哪些因素有关,提出了以下猜想:
猜想a:浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关;
猜想b:浮力大小与物体排开液体的体积有关;
猜想c:浮力大小与液体的密度有关。
(1)如图A所示,可知圆柱体重 N;B步骤中圆柱体受到水的浮力为 N;
(2)分析C步骤与 (填字母)步骤的数据,可以验证猜想a是错误的;
(3)比较B步骤与E步骤的数据,不能得出浮力的大小与液体密度的关系,其原因是 ;
(4)进一步学习了阿基米德原理之后,利用如图的测量数据,还可以计算出其它一些物理量(水的密度已知)。下列物理量中不能计算出的是 ;
A.物块的体积 B.物块的密度 C. 盐水的体积 D.盐水的密度
(5)另一组的小明发现液体密度改变,而圆柱体受到的浮力变化却不明显,他想出下列三种实验改进方案,其中不可行的是 (填序号)。
A.利用现有器材进行多次实验
B.换用体积更大的同种圆柱体
C. 换用密度比水小得多的液体
18.某小组同学通过实验研究物体浸入液体的过程中测力计示数的变化情况,他们用弹簧测力计吊着圆柱体逐步浸入到水中,弹簧测力计的示数如所示,请仔细观察实验现象,归纳得出初步结论.
①分析图(a)(b)(c)和(d)中的现象及相关条件,可得到的初步结论是: .
②分析图(a)(d)和(e)中的现象及相关条件,可得到的初步结论是: .
五、计算题
19.如图所示,小静家新买了一个漂亮的金鱼缸,装满水时,水深30cm。 小静将一个重20N的实心工艺品放入装满水的鱼缸(工艺品全部浸没),发现溢出了10N 的水。求:
(1)鱼缸装满水时,缸底受到的压强;
(2)工艺品放入鱼缸后受到的浮力多大;
(3)工艺品的密度是多少。
20.小黄在厨房观察到一个有趣的现象,他把西红柿放入盛满水的盆子清洗时, 从盆中溢出的水流入底部密封的水槽内,取出西红柿,盆子浮了起来。经过思考,他建立了以下模型研究盆子浮起的条件,如图20所示足够高的圆柱形容器A放在水平桌面上,容器A底面积为500cm ; 内放一个高度为20cm, 重力为2N, 底面积为300cm 的圆柱形容器B(B的厚度不计,且与A底部未紧密贴合),现在容器B中装入60N的水,使其恰好装满;水平地面上放着一个正方体木块,其质量为600g,边长为10cm(木块不吸水)。求:
(1)木块的密度;
(2)将木块缓慢放入B容器中,木块静止时 漂浮在水面,溢出水的体积;
(3)把木块从容器B中取出(木块不沾水且未造成多余的水从容器B中溢出),再从容器B中抽出质量为1000g的水倒入容器A中。请通过计算判断容器B是否浮起来了,并求此时容器A底部受到水的压强。
参考答案:
1.D
2.B
3.B
4.A
5.C
6.C
7.B
8.C
9.C
10.D
11. 大气压强 阿基米德
12. > = =
13. 7.5 4.5 3
14. 150J 100N
15. 4.9 竖直向上 0 不变 增大
16.
17. 2.4 0.4 D 未控制圆柱体排开液体的体积相同 C A
18. 用弹簧测力计吊着圆柱体逐步进入到液体中,当圆柱体浸入液体中体积越多,弹簧测力计的示数越小 用弹簧测力计吊着圆柱体逐步进入到液体中,当圆柱体全部浸入液体中后,随着圆柱体在液体中深度的增加,弹簧测力计的示数不变
19.(1)3000Pa;(2)10N;(3)2×103kg/m3
20.(1)0.6g/cm3;(2)6×10-4m3;(3)否,800Pa
