第九章 章末复习
认识浮力
1.下列事例中没有物体受到浮力作用的是( )
A.太空中的宇宙飞船
B.人浮在死海的水面上读报
C.乒乓球从水里浮出水面
D.抛入水中的石块正加速下沉
影响浮力大小的因素
2.在“探究影响浮力大小的因素”的实验中,同学们根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:①与物体浸入液体中的深度有关;②与物体排开液体的体积有关;③与液体的密度有关.
(1)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示.实验b中物体P所受浮力大小为 N.
(2)分析a、c、d三次实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度 (填“有关”或“无关”);分析 三次实验,可知浮力大小与物体排开液体的体积有关;分析a、d、e三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力 (填“越大”或“越小”).
(3)根据实验数据还可求出物体P的密度为 kg/m3.(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
阿基米德原理
3.甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材质不同的小球,把它们放入水中静止后的情况如图所示,则它们在水中所受浮力相等的是( )
A.甲和乙 B.乙和丙 C.丙和丁 D.甲和丁
4.将溢水杯装满水,放在水平桌面上.然后用测力计拉着重为4 N、体积为10-4 m3的石块,缓慢浸没在水中,未碰触杯底,溢出的水全部收集到小空桶中,桶中水重为 N,石块静止时,测力计示数为 N,石块浸没后和未浸入水中相比,溢水杯对桌面的压力将 (填“变大”“变小”或“不变”).(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
5.如图所示,用细线将正方体A和物体B相连放入水中,两物体静止后恰好悬浮,此时A上表面到水面的高度差为0.12 m.已知A的体积为1.0×10-3 m3,所受重力为8 N;B的体积为0.5×10-3 m3,水的密度ρ=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,求:
(1)A上表面所受水的压强;
(2)B所受重力大小;
(3)细线对B的拉力大小.
物体的浮与沉
6.在热气球表演中,有一热气球正在加速上升,在其加速上升的过程中,它受到的浮力 (填“大于”“等于”或“小于”)重力,如果充入气体后的质量是100 kg,体积为150 m3,热气球可以搭载 N的货物悬浮在空中.(空气的密度为1.3 kg/m3,g取10 N/kg)
7.小明清洗甜瓜时发现它漂浮在水面,此时甜瓜受到的浮力 (填“大于”“小于”或“等于”)重力,小明想知道甜瓜的密度,于是将其放入盛满水的溢水杯中,静止时溢出水410 mL,再使甜瓜浸没在水中,又溢出水25 mL,甜瓜的密度约为 g/cm3.(g取10 N/kg,精确到0.001 g/cm3)
8.小金把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗.他先将一个重为10 N的空桶漂浮在水面上,然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内,桶仍漂浮在水面.(不考虑捞出过程中带出的水,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)求空桶漂浮在水面时所受浮力大小;
(2)鹅卵石捞出放置在桶内时,水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会上升还是下降?若此时桶排开水的体积为6.0×10-3 m3,则桶内鹅卵石的质量是多少?
9.下列有关核潜艇的说法正确的是( )
A.核潜艇通过改变浮力大小来实现上浮和下沉
B.浸没在水中的核潜艇上浮时,所受浮力会逐渐变大
C.浸没在水中的核潜艇下潜时,所受浮力大于自身重力
D.漂浮在水面的核潜艇所受的浮力与自身重力是一对平衡力
10.小敏将质量为160 g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130 cm3的水,则物体(g取10 N/kg)( )
A.漂浮在水面上
B.悬浮在水中
C.沉在溢水杯底部
D.受到浮力为1.6 N
11.(贵州中考)泡茶时可以欣赏到茶叶在水中浮沉“起舞”.如图所示,冲泡茶叶时,部分茶叶表面附着气泡使其排开水的体积增大,由于浮力大于重力而 ;茶叶充分吸水后由于其密度 水的密度而下沉.
12.(2024贵州中考)如图甲所示,将两实心正方体金属块A和B(mA=mB,VA<VB),分别悬挂在弹簧测力计下端,并浸没于装有水的相同烧杯中,静止时下表面距杯底的高度均与两杯中水面相平.现将两金属块缓慢从水中竖直向上提起,直到下表面刚好离开水面,悬挂A的测力计示数F,随金属块下表面距杯底高度h变化关系的大致图像如图乙所示.请在同一坐标图中画出:悬挂B的测力计示数F随h(从h0开始)变化关系的大致图像.(忽略金属块离开水面时带出的水,不计阻力)
13.某小组探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”.
(1)弹簧测力计使用前要先进行 .
(2)实验步骤如图1所示,甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4.由图甲和丁可知物体受到的浮力F浮= .
(3)以下选项中若 (填字母)成立,则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系.
A.F1-F2=F3-F4
B.F1-F3=F4-F2
C.F3-F2=F1-F4
(4)另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋(质量忽略不计)对实验进行改进,装置如图2所示.
向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,观察到A的示数逐渐 ,B的示数逐渐 ,且A、B示数的变化量 (填“相等”或“不相等”).
(5)比较两种实验方案,改进后的优点是 (多选).
A.测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B.实验器材生活化,测力计固定、示数更稳定
C.能同步观察测力计A、B示数的变化
14.(铜仁中考)如图所示,将边长为20 cm的正方体放入水中,正方体浸入水中的深度为10 cm,已知水的密度为1×103 kg/m3,g取10 N/kg.求:
(1)水对正方体下表面的压强;
(2)正方体受到的浮力;
(3)正方体的密度.
15.《天工开物》中记录了古代劳动者煮海水制盐的方法,如图甲所示.用于制盐的海水密度有严格要求,在《西溪丛语》中谈到了用莲子选定海水的方法:采用多粒莲子投入盛有海水的容器中,若所有莲子均浮,则海水含盐重;若所有莲子均沉,则这样的海水就毫无制盐价值.
后来《熬波图咏》中谈到,将莲子分别浸入不同密度等级的海水中(一等海水密度最大,二、三、四等依次次之),充分浸泡后制备成不同测定标准的“浮子”.将“浮子”放入盛有待测海水的竹管内,如图乙所示,根据浮起的“浮子”数即可判断待测海水的密度范围.请回答下列问题:
(1)若一粒浸泡后的莲子质量是3×10-3 kg,其受到的重力是多少?
(2)莲子沉入水底的原因是什么?
(3)将四粒不同测定标准的“浮子”放入盛有待测海水的竹管内.请根据图乙中“浮子”静止时的情况判断:2号“浮子”制备时是浸泡在哪一等级的海水中?写出你判断的理由.(设各“浮子”的体积均相同,其密度与对应等级的海水密度相等)第九章 章末复习
认识浮力
1.下列事例中没有物体受到浮力作用的是(A)
A.太空中的宇宙飞船
B.人浮在死海的水面上读报
C.乒乓球从水里浮出水面
D.抛入水中的石块正加速下沉
影响浮力大小的因素
2.在“探究影响浮力大小的因素”的实验中,同学们根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:①与物体浸入液体中的深度有关;②与物体排开液体的体积有关;③与液体的密度有关.
(1)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示.实验b中物体P所受浮力大小为1.4N.
(2)分析a、c、d三次实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关(填“有关”或“无关”);分析a、b、c(或a、b、d)三次实验,可知浮力大小与物体排开液体的体积有关;分析a、d、e三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越大(填“越大”或“越小”).
(3)根据实验数据还可求出物体P的密度为2.4×103kg/m3.(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
阿基米德原理
3.甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材质不同的小球,把它们放入水中静止后的情况如图所示,则它们在水中所受浮力相等的是(C)
A.甲和乙 B.乙和丙 C.丙和丁 D.甲和丁
4.将溢水杯装满水,放在水平桌面上.然后用测力计拉着重为4 N、体积为10-4 m3的石块,缓慢浸没在水中,未碰触杯底,溢出的水全部收集到小空桶中,桶中水重为1N,石块静止时,测力计示数为3N,石块浸没后和未浸入水中相比,溢水杯对桌面的压力将不变(填“变大”“变小”或“不变”).(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
5.如图所示,用细线将正方体A和物体B相连放入水中,两物体静止后恰好悬浮,此时A上表面到水面的高度差为0.12 m.已知A的体积为1.0×10-3 m3,所受重力为8 N;B的体积为0.5×10-3 m3,水的密度ρ=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,求:
(1)A上表面所受水的压强;
(2)B所受重力大小;
(3)细线对B的拉力大小.
解: (1)A上表面所受水的压强:
p=ρ水gh=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.12 m=1 200 Pa;
(2)A、B受到的总浮力:
F浮=ρ水V排g=ρ水(VA+VB)g=1×103 kg/m3×(1.0×10-3 m3+0.5×10-3 m3)×10 N/kg=15 N;
因为A、B恰好悬浮, 所以F浮=GA+GB, 则B的重力:
GB=F浮-GA=15 N-8 N=7 N;
(3)B受到的浮力:
F浮B=ρ水VBg=1×103 kg/m3×0.5×10-3 m3×10 N/kg=5 N,
细线对B的拉力:
F拉=GB-F浮B=7 N-5 N=2 N.
物体的浮与沉
6.在热气球表演中,有一热气球正在加速上升,在其加速上升的过程中,它受到的浮力大于(填“大于”“等于”或“小于”)重力,如果充入气体后的质量是100 kg,体积为150 m3,热气球可以搭载950N的货物悬浮在空中.(空气的密度为1.3 kg/m3,g取10 N/kg)
7.小明清洗甜瓜时发现它漂浮在水面,此时甜瓜受到的浮力等于(填“大于”“小于”或“等于”)重力,小明想知道甜瓜的密度,于是将其放入盛满水的溢水杯中,静止时溢出水410 mL,再使甜瓜浸没在水中,又溢出水25 mL,甜瓜的密度约为0.943g/cm3.(g取10 N/kg,精确到0.001 g/cm3)
8.小金把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗.他先将一个重为10 N的空桶漂浮在水面上,然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内,桶仍漂浮在水面.(不考虑捞出过程中带出的水,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)求空桶漂浮在水面时所受浮力大小;
(2)鹅卵石捞出放置在桶内时,水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会上升还是下降?若此时桶排开水的体积为6.0×10-3 m3,则桶内鹅卵石的质量是多少?
解:(1)空桶漂浮在水面上,所以浮力等于重力,
即F浮=G桶=10 N;
(2)鹅卵石捞出前沉底,浮力小于重力,即F浮1<G,将鹅卵石捞出放置在桶内时,鹅卵石与小桶都处于漂浮状态,此时鹅卵石的浮力等于重力,即F浮2=G,所以F浮1<F浮2,即鹅卵石捞出放置在桶内时鹅卵石的浮力变大,根据F浮=ρ液V排g知排开水的体积变大,水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会上升; 鹅卵石捞出放置在桶内时的浮力:
F浮′=ρ水V=′g=1.0×103 kg/m3×6.0×10-3 m3×10 N/kg=60 N,
桶内鹅卵石的重力:
G石=F浮′-G桶=60 N-10 N=50 N,
桶内鹅卵石的质量:
9.下列有关核潜艇的说法正确的是(D)
A.核潜艇通过改变浮力大小来实现上浮和下沉
B.浸没在水中的核潜艇上浮时,所受浮力会逐渐变大
C.浸没在水中的核潜艇下潜时,所受浮力大于自身重力
D.漂浮在水面的核潜艇所受的浮力与自身重力是一对平衡力
10.小敏将质量为160 g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130 cm3的水,则物体(g取10 N/kg)(C)
A.漂浮在水面上
B.悬浮在水中
C.沉在溢水杯底部
D.受到浮力为1.6 N
11.(贵州中考)泡茶时可以欣赏到茶叶在水中浮沉“起舞”.如图所示,冲泡茶叶时,部分茶叶表面附着气泡使其排开水的体积增大,由于浮力大于重力而上浮;茶叶充分吸水后由于其密度大于水的密度而下沉.
12.(2024贵州中考)如图甲所示,将两实心正方体金属块A和B(mA=mB,VA<VB),分别悬挂在弹簧测力计下端,并浸没于装有水的相同烧杯中,静止时下表面距杯底的高度均与两杯中水面相平.现将两金属块缓慢从水中竖直向上提起,直到下表面刚好离开水面,悬挂A的测力计示数F,随金属块下表面距杯底高度h变化关系的大致图像如图乙所示.请在同一坐标图中画出:悬挂B的测力计示数F随h(从h0开始)变化关系的大致图像.(忽略金属块离开水面时带出的水,不计阻力)
13.某小组探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”.
(1)弹簧测力计使用前要先进行校零.
(2)实验步骤如图1所示,甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4.由图甲和丁可知物体受到的浮力F浮=F1-F3.
(3)以下选项中若B(填字母)成立,则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系.
A.F1-F2=F3-F4
B.F1-F3=F4-F2
C.F3-F2=F1-F4
(4)另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋(质量忽略不计)对实验进行改进,装置如图2所示.
向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,观察到A的示数逐渐变小,B的示数逐渐变大,且A、B示数的变化量相等(填“相等”或“不相等”).
(5)比较两种实验方案,改进后的优点是BC(多选).
A.测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B.实验器材生活化,测力计固定、示数更稳定
C.能同步观察测力计A、B示数的变化
14.(铜仁中考)如图所示,将边长为20 cm的正方体放入水中,正方体浸入水中的深度为10 cm,已知水的密度为1×103 kg/m3,g取10 N/kg.求:
(1)水对正方体下表面的压强;
(2)正方体受到的浮力;
(3)正方体的密度.
解:(1)正方体浸入水中的深度:h=10 cm=0.1 m,
水对正方体下表面的压强:
p=ρgh=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=1 000 Pa;
(2)正方体排开的水的体积:
V排=Sh=(20 cm)2×10 cm=4 000 cm3=4×10-3 m3,
正方体受到的浮力: F浮=ρ水V排g=1×103 kg/m3×4×10-3 m3×10 N/kg=40 N;
(3)正方体漂浮在水面上,浮力等于重力,所以重力:
G=F浮=40 N.
15.《天工开物》中记录了古代劳动者煮海水制盐的方法,如图甲所示.用于制盐的海水密度有严格要求,在《西溪丛语》中谈到了用莲子选定海水的方法:采用多粒莲子投入盛有海水的容器中,若所有莲子均浮,则海水含盐重;若所有莲子均沉,则这样的海水就毫无制盐价值.
后来《熬波图咏》中谈到,将莲子分别浸入不同密度等级的海水中(一等海水密度最大,二、三、四等依次次之),充分浸泡后制备成不同测定标准的“浮子”.将“浮子”放入盛有待测海水的竹管内,如图乙所示,根据浮起的“浮子”数即可判断待测海水的密度范围.请回答下列问题:
(1)若一粒浸泡后的莲子质量是3×10-3 kg,其受到的重力是多少?
(2)莲子沉入水底的原因是什么?
(3)将四粒不同测定标准的“浮子”放入盛有待测海水的竹管内.请根据图乙中“浮子”静止时的情况判断:2号“浮子”制备时是浸泡在哪一等级的海水中?写出你判断的理由.(设各“浮子”的体积均相同,其密度与对应等级的海水密度相等)
解:(1)莲子质量是3×10-3 kg,其受到的重力:
G=mg=3×10-3 kg×10 N/kg=3×10-2 N;
(2)莲子沉入水底的原因是莲子的密度大于海水的密度;
(3)由图乙可知,V排1>V排2>V排3>V排4,待测海水密度一定,根据阿基米德原理可知,浮力F1>F2>F3>F4,1号“浮子”沉底,其浮力小于重力,2、3、4号“浮子”漂浮,它们的浮力均等于重力,所以G1>G2>G3>G4,根据G=mg可知,“浮子”的质量m1>m2>m3>m4,又因各“浮子”体积相同,根据ρ=可知,“浮子”的密度ρ1>ρ2>ρ3>ρ4,所以,2号“浮子”制备时浸泡在二等海水中.
