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文檔簡介
第十章《浮力》測試卷(B卷)
(時間:60分鐘,滿分:100分)
一.選擇題(1—10題,每題只有一個選項符合題目要求,每小題2分;11T4題給出的四個
選項中,至少有兩個選項符合題目的要求,全選對得3分,選不全得1分,有錯的選項不得
分,本大題共32分)
1.(眉山)如圖所示,物體懸浮在水中,水對物體向上、向下的壓力分別為Fi和F2,下列說法正確的是
()
A.閂與F2是一對相互作用力
B.F2與Fi的差等于物體的重力
C.由于物體靜止不動,F(xiàn)i與F2是一對平衡力
D.因為物體上表面距液面的距離大于物體下表面距容器底的距離,所以FI>F2。
【答案】B
【解析】物體懸浮在水中,物體受到三個力的作用:豎直向下的重力G、豎直向下的壓力%、豎直向上的
壓力F2;此時物體受力平衡,貝以G=F2-FI;根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知,浮力等于物體上下表面的壓力差,
即浮力為:F2-F1,懸浮時,浮力等于重力,則F2與1的差等于物體的重力;
所以液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小與深度有關(guān),深度越深,壓強(qiáng)越大,根據(jù)F=pS可知,F(xiàn)2>FI,所以FI與F2既不
是相互作用力,也不是平衡力;綜上所述:B正確、ACD錯誤。故選:Bo
2.(廣東?。┯斡緯r佩戴游泳圈是防止溺水的有效方法,質(zhì)量為50kg的小蓉佩戴游泳圈后,能靜靜地漂浮
在水面上,如圖所示,游泳圈對她的作用力大小最符合實際的是()
A.5000NB.500NC.50ND.5N
【答案】C
【解析】游泳圈浸沒在水中的體積大概是5XIO%',則其受到的浮力:
耳孚=夕水gV=1.0xl03kg/m3x10N/kgx5x10-3m3=50N
忽略游泳圈的自重,則游泳圈對小蓉的作用力大小與游泳圈所受浮力大小相同,即為50N。故選C。
3.(臨沂)如圖所示,水平桌面上兩只相同的燒杯中分別盛有甲、乙兩種不同液體,兩個相同的物塊在液體
中靜止時,兩燒杯液面相平,則()
甲乙
A.甲液體中的物塊所受浮力大B.乙液體對燒杯底部的壓強(qiáng)大
C.兩燒杯對桌面的壓強(qiáng)一樣大D.兩物塊排開液體的質(zhì)量一樣大
【答案】D
【解析】由圖可知,物塊在甲、乙液體中分別處于漂浮和懸浮狀態(tài)。
A.因為物體漂浮或懸浮時,受到的浮力和自身的重力相等,所以兩個相同的物塊在兩杯中受到的浮力相等,
都等于它們的重力,不符合題意;
B.根據(jù)浮沉條件可知,物體漂浮時:o濃>0物;物體懸浮時:夕液二。物;所以:P液甲>夕物,夕液乙
二夕物
由此可得:P液甲AP液乙;兩杯中液面相平,根據(jù)尸。的可知,燒杯底受到液體的壓強(qiáng):0濃甲>0/,不符
合題意;
C.燒杯中液面相平,甲中物塊排開液體的體積較小,甲液體的體積大于乙液體的體積,由于甲液體的密度
大于乙液體的密度,甲液體的質(zhì)量大于乙液體的質(zhì)量,由小儂可知甲液體的重力大于乙液體的重力,燒杯
相同,物塊相同,所以液體、燒杯和物塊的總重力的關(guān)系為:G總單>G總乙;由。=£可知甲杯對桌面的壓
強(qiáng)較大,故c不符合題意;
D.物塊在甲、乙兩杯中分別處于漂浮和懸浮狀態(tài),物塊的重力等于浮力,浮力等于排開液體的重力,所以
排開液體的重力等于物塊的重力,兩個物塊重力相等,所以排開液體的重力相等,由R儂可知兩物塊排開
液體的質(zhì)量相等,故D符合題意。故選D。
4.(宿遷)小明在飲料吸管中塞入一些細(xì)鐵絲作為配重,并將一端封閉,制作了一只簡易密度計;將其先
后放入甲、乙兩杯液體中,當(dāng)密度計靜止時,兩杯中液體深度相同,如圖所示,下列說法正確的是()
出也
A.密度計在甲杯液體中受到的浮力更大
B.密度計的刻度線,越往上標(biāo)注的密度值越大
C.密度計放入后,乙杯中液體對容器底的壓強(qiáng)更大
D.適當(dāng)減小配重,可以增大該密度計兩條刻度線之間的距離,使測量結(jié)果更精確
【答案】C
【解析】A.同一支密度計放在甲、乙兩種液體中都漂浮,則F浮甲=F浮乙=G即浮力是相同的,故A錯誤;
B.密度計漂浮在液體中,由F?=p^gV^=G密度計浸入液體的深度越大,說明液體的密度越小,即密度計
越靠近上方的刻度,其相應(yīng)的密度數(shù)值越小,故B錯誤;
C.由圖可知,密度計在乙液體中排開的液體的體積小,根據(jù)P祈一畀可知,乙液體的密度大,深度相同,
g%
根據(jù)p=pgh可知,乙杯中液體對容器底的壓強(qiáng)更大,故C正確;
D.因為密度計漂浮在液體中,則F所G;p濃gSh=G;/\V=Sh增大該密度計兩條刻度線之間的距離,即△1/
變大,力變大,具體做法是:可適當(dāng)增大配重或用更細(xì)的吸管,故D錯誤。故選C。
5.(廣元)將一個重為G的雞蛋放進(jìn)盛有濃鹽水的杯中,雞蛋漂浮,然后逐漸向杯中加入清水,當(dāng)雞蛋下沉
至杯底靜止時停止加水,如圖中的圖象能粗略描述這個過程中浮力隨時間變化關(guān)系的是()
【答案】C
【解析】當(dāng)雞蛋在濃鹽水中漂浮時,此時雞蛋所受浮力等于雞蛋的重力;當(dāng)給濃鹽水中緩慢加入水時,混
合液的密度開始減小,當(dāng)此時混合液的密度仍大于雞蛋的密度,雖然雞蛋開始緩慢下沉,不過雞蛋仍處于
漂浮狀態(tài),只是浸入液體中的體積在增大,而露出的體積在減小,所以此時雞蛋受到的浮力仍等于雞蛋的
重力;當(dāng)混合液的密度逐漸減小到等于雞蛋的密度時,此時雞蛋在液體中處于懸浮狀態(tài),雞蛋受到的浮力
仍等于雞蛋的重力;當(dāng)濃鹽水中的水越來越多而引起混合液的密度比雞蛋密度小的時候,此時雞蛋受到的
浮力就會小于重力,雞蛋出現(xiàn)下沉直至沉到杯子的底部,由此可知,雞蛋受到的浮力是先不變,然后減小,
所以選項C符合題意.
6.(武漢)一個質(zhì)量分布均勻的正方體物塊,邊長是10cm,密度是0.8xl03kg/m3,漂浮在液面上露出液面
的體積占物塊體積的工。用手緩慢下壓物塊,如圖所示,當(dāng)物塊上表面與液面剛好相平時,下列說法錯誤
3
的是()
A.液體的密度是1.2X103kg/m3
B.手對物塊上表面的壓力大小是2N
C.液體對物塊下表面的壓力大小是12N
D.物塊下表面受到液體的壓強(qiáng)是1.2X103pa
【答案】B
【解析】當(dāng)物塊漂浮時,物塊所受的浮力等于其所受的重力,即:4孚=G?則有:夕液8%卜=夕物gv;
1933
因有3露出水面,故:=-V故:夕液=5"物=5xO.8xlO3kg/m3=L2xlO3kg/m3故A正確,不
符合題意;
B.由題意知,手對物塊的壓力,等于物塊工浸沒液體中所受的浮力,即:
3
F壓=4孚'=gP液gV=g夕液gZ?=gxL2xl()3kg/m3xl0N/kgx(10)3xl(r6m3=4N
故B錯誤,符合題意;
CD.物塊下表面受到的壓強(qiáng)為:p=p^gh=p液gL=1.2x103kg/m3x10N/kgx10x10?m=1.2x10,Pa
下表面受到壓力為:/=pS=p液g〃=1.2xl03kg/m3xl0N/kgx(10)3xl0?m3=12N
故CD正確,不符合題意。故選B。
7.(鄂爾多斯)水平桌面上放置足夠高的柱形容器如圖甲,容器底部放一個邊長為10cm的均勻?qū)嵭恼襟w
M,現(xiàn)緩慢向容器中注入某液體,〃對容器底部的壓力隨注入液體深度人的變化關(guān)系如圖乙。則下列說法正
確的是(取g=10N/kg)
A.A的密度是1.ZSXlO'kg/n?
B.注入液體的密度是0.7X103kg/m3
C.當(dāng)斤10cm時,〃對容器底部的壓力是2N
D.當(dāng)TFIOCDI時,液體對容器底部的壓強(qiáng)是1200Pa
【答案】C
【解析】A.由圖乙可知,沒加入液體時,M對容器底部的壓力為12N,重力等于壓力為12N,M是一個邊長
33
為10cm的均勻?qū)嵭恼襟w,所以M的密度是:夕乂=魯=譚=7^工———7=1-2xl0kg/mo
%ga10N/kgx(0.1m)
A錯誤;
B.由圖乙可知,當(dāng)注入液體的深度為5cm時,M受到的浮力等于排開水的重力為:尸浮=6赤12N-7N=5N
根據(jù)尸浮=。濃g嚓,可得液體的密度為:
&F連5N「a
/液=一^-=一7=[cz/1----TrTi—?——=1-0x10kg/m。故B錯誤;
g%Ega\10N/kgx(0.Im)"x0.05m
C.已知,M是一個邊長為10cm的均勻?qū)嵭恼襟w,當(dāng)為=10cm時,剛好浸沒,浮力為:
耳孚i=p^gV^=1.0xl03kg/m3xlON/kgx(O.lm)3=10N
M對容器底部的壓力是:尸底=。-尸浮i=12N-10N=2N。故C正確;
33
D.當(dāng)/FIOCID時,液體對容器底部的壓強(qiáng)是:p=P^gh=1.Ox10kg/mxlON/kgx0.lm=1000Pao故D
錯誤。故選C。
8.(大連)如圖所示,兩個完全相同的柱形容器放在水平桌面上,分別裝有甲,乙兩種不同的液體。a、b
是體積相等的兩個小球,a球漂浮在液面上,6球沉沒在容器底。甲液面高于乙液面,且兩種液體對容器底
的壓強(qiáng)相等。則()
:二二__________
:甲二二二二:_____:乙工b
A.兩種液體的密度「甲=「乙B.兩種液體的質(zhì)量叫二心
C.兩個小球所受的重力G〃>G〃D.兩個小球所受的浮力工
【答案】D
【解析】A.甲液面高于乙液面:%>電;因為兩種液體對容器底的壓強(qiáng)相等,由液體壓強(qiáng)的公式。=夕液g/z
可知:夕甲<夕乙,故A不符合題意;
C.物體a在甲液體中漂浮,可得物體a的密度小于液體甲的密度;物體力在乙液體中下沉,可得物體力的
密度大于液體乙的密度;由此可得a、6兩物體的密度關(guān)系:pa<A>又因為a、力是體積相等的兩個小球
匕=匕,根據(jù)公式加=四可得兩球的質(zhì)量關(guān)系,?</,a球質(zhì)量小于力球質(zhì)量,所以a球重力小于6
球重力,故C錯誤;
D.根據(jù)“阿基米德”原理可得小球受到的浮力%=2液g%p,由圖形可發(fā)現(xiàn)a球排開甲液體的體積小于b
球排開乙液體的體積,且液體甲的密度小于液體乙的密度,故兩個小球所受的浮力大小關(guān)系為:工<乙
故D正確;
9.(雅安)預(yù)計年通車的雨城區(qū)“大興二橋”在施工時,要向江中沉放大量的施工構(gòu)件。如圖甲所示,假設(shè)
一正方體構(gòu)件從江面被勻速吊入江水中,在沉入過程中,其下表面到水面的距離人逐漸增大,構(gòu)件所受浮
力R、鋼繩拉力用隨人的變化如圖乙所示(g取10N/kg)。下列判斷正確的是()
A.構(gòu)件的邊長為4m
B.構(gòu)件密度為BXIOTg/mS
C.浮力£隨人變化的圖線是圖乙中的①圖線
D.當(dāng)構(gòu)件的下表面距江而4nl深時,構(gòu)件上表面受到江水的壓強(qiáng)為4X10"Pa
【答案】B
【解析】A.從乙圖中可以看出,當(dāng)構(gòu)件完全淹沒時的高度為2m,則構(gòu)件邊長為2m,故A錯誤;
B.構(gòu)件體積:片2mX2mX2m=811?構(gòu)件完全淹沒時,V#=^8m3,^=1.6X105N,
則有:戶浮=上用0水g曝代入數(shù)值可得:
lX103kg/m3X10N/kgX8m3=PX10N/kgX8m3-l.6X105N則P=3X103kg/m\故B正確;
C.由圖可知,構(gòu)件在浸入水中的過程是排開的水的體積變大,所以浮力逐漸變大;當(dāng)構(gòu)件浸沒后排開水的
體積不變,所以浮力不變,因此浮力A隨力變化的圖線是圖乙中的②,故C錯誤;
D.當(dāng)屬3m時,構(gòu)件底部受到江水的壓強(qiáng):后o水加1乂10%8/1113)<10*1^><3111=3*10攸1故》錯誤。
10.(衢州)年4月23日,“雪龍”號考察船圓滿完成歷時198天的南極考察任務(wù),返回上海碼頭落錨。在
鐵鏈拉著鐵錨緩慢放入水中時,經(jīng)歷了如圖所示三種情況:圖甲中鐵錨部分浸入水中;圖乙中鐵錨完全浸
沒水中但未觸底;圖丙中鐵錨沉底。三種情況下船身受到的浮力大小分別為少甲、戶乙、/丙,它們的大小關(guān)
系正確的是()
C.F甲>F乙>F丙D.F甲VF乙VF丙
【答案】C
【解析】考察船和鐵錨為一個整體,考察船和鐵錨的總重力為G,
圖甲中鐵錨部分浸入水中;考察船和鐵錨受力情況是:重力6、船身受到的浮力戶用、鐵錨受到的浮力/浮1,
由于考察船時處于漂浮狀態(tài),根據(jù)物體受力平衡可知:尸甲步浮尸G;
所以,尸甲=6-6浮1;
圖乙中鐵錨完全浸沒水中但未觸底;考察船和鐵錨受力情況是:重力G、船身受到的浮力戶乙、鐵錨受到的
浮力尸滓2,由于考察船時處于漂浮狀態(tài),根據(jù)物體受力平衡可知:/乙+尸滓2=。;所以,尸乙=伊尸浮2;
圖丙中由于鐵錨沉底,則鐵錨受到支持力的作用,所以,考察船和鐵錨受力情況是:重力G、船身受到的浮
力FL、鐵錨受到的浮力產(chǎn)浮2、支持力尸支持,根據(jù)受力平衡可知:尸丙+尸浮3+尸支持=6;所以,尸丙=6尸滓2-6支持;
由于圖甲鐵錨部分浸入水中;圖乙和圖丙中鐵錨完全浸沒水中,貝U:鐵錨排開水的體積/“(曝2=瞑3=,鐵
錨,根據(jù)阿基米德原理可知:尸浮尸浮2=尸浮3,所以,尸甲〉尸乙〉尸丙。故選C。
11.(朝陽)(多選)三個完全相同的容器內(nèi),分別裝滿酒精、水和鹽水后(O&Q0水>0酒精),將a、b、c
三個不同的小球放入容器中,小球靜止后位置如圖所示。下列說法正確的是()
酒精水鹽水
甲乙丙
A.三個容器底部受到的液體壓力關(guān)系是尸甲〈尸《尸丙
B.三個小球密度關(guān)系是0a>0b>4
C.若將小球6放入丙杯中,小球6排開液體的體積等于小球b的體積
D.若將小球c放入甲杯中,小球c排開液體的質(zhì)量小于小球c的質(zhì)量
【答案】AD
【解析】A.由于P或水〉0水>0酒精,由。=/?g/z可知,三個容器底部受到的液體壓強(qiáng)關(guān)系是:
P丙>。乙>。甲。由P=£可知,三個容器底部受到的液體壓力關(guān)系是:信>心>維。故A正確;
B.由圖可知,a球在酒精中處于漂浮狀態(tài),所以Pa<P酒精,b球在水中處于懸浮狀態(tài),所以Pb="水,c
球在鹽水中處于沉底狀態(tài),所以Pc>P裝水,又因為04t水〉0水>0酒精,所以三個小球的密度關(guān)系是
PSPb<Pc,故B錯誤;
C.若將小球b放入丙杯中,因為Pb=〃水〈P鹽水,所以小球b在丙杯中處于漂浮狀態(tài),所以小球b排開液
體的體積小于小球b的體積,故C錯誤;
D.若將小球c放入甲杯中,因為鹽水>"酒精,所以小球c在甲杯中處于沉底狀態(tài),浮力小于重力,所
以小球c排開液體的質(zhì)量小于小球c的質(zhì)量,故D正確。
12.(天津)(多選)水平桌面上有一底面積為&的圓柱形薄壁容器,容器內(nèi)裝有質(zhì)量為0的水。現(xiàn)將一個底
面積為8的圓柱形木塊(不吸水)緩慢放入水中,松開手后,木塊直立在水中且與容器底接觸(部分露出
水面),如圖所示。若此時木塊對容器底的壓力剛好為零,則()
mg
A.放入木塊前水對容器底的壓強(qiáng)為堂
mg
B.放入木塊后水對容器底的壓強(qiáng)為瞪
C.木塊所受的重力為丁七rmg
3]—?
D.木塊所受的重力為0%一g
3]—
【答案】AD
【解析】A.放入木塊前,對容器底部的壓力等于水所受的重力,由p=g可得,
FG7km2
水對容器底部的壓強(qiáng):,=《二房=妥故A符合題意;
(3Mikji
B.放入木塊前,容器中水的深度為:限
設(shè)放入木塊后容器中水的深度為九因木塊對容器底的壓力剛好為零,故木塊剛好漂浮于水面上,則木塊受
到的浮力等于木塊所受的重力,由阿基米德原理知,木塊所受浮力等于木塊排開水所受的重力,即
F9=G^=G^=m#g則:夕水gS2/z=p水$(/?—以)g②
聯(lián)立①②解得,放入木塊后水的深度:q=
則放入木塊后,水對容器底部的壓強(qiáng)為:P=P^gh=P^g故B不符合題意;
「水(Sf)Sf
CD.由:%=G木可得木塊所受的重力:6木=耳孚=夕水8%卜=2kgS:
「水(57)Sf
故c不符合題意,D符合題意。
13.(丹東)(多選)如圖甲,在水平面上的盛水容器中,一個質(zhì)量分布均勻的物體被固定在容器底部的一根
細(xì)線拉住后完全浸沒在水中靜止。如圖乙,當(dāng)將細(xì)線剪斷后,物體漂浮在水面上,且有四分之一的體積露
出水面。下列說法正確的是()
7!77777777777777777777,
甲乙
A.甲、乙兩圖中,物體受到的浮力之比為4:3
B.物體的密度與水的密度之比為1:4
C.圖甲中水對容器底的壓強(qiáng)大于圖乙中水對容器底的壓強(qiáng)
D.圖甲中水對容器底的壓力大于圖乙中水對容器底的壓力
【答案】ACD
【解析】A.甲圖中浮力:/甲=2水8丫
乙圖中浮力:耳字乙=0kg(l—;]v=;0kgV
F_.尸一=-水4?3
則木塊受到水的浮力之比:「浮甲浮乙一3"一=。故A正確;
4夕水且丫
3
B.物體漂浮時,F(xiàn)浮乙=G,則有:]夕水gV=pgVo物體的密度與水的密度之比為3:4,故B錯誤;
C.物體浸沒時排開水的體積大于漂浮時排開水的體積,則甲圖水的深度大于乙圖水的深度,由。二夕水且萬可
得,甲圖中水對容器底的壓強(qiáng)大,故C正確;
D.甲、乙兩圖中是同一容器,則容器內(nèi)部底面積相同,又甲圖中水對容器底的壓強(qiáng)大,由歹=pS可得,
圖甲中水對容器底的壓力大,故D正確。故選ACD。
14.(衡陽)(多選)三個完全相同的圓柱形容器,內(nèi)裝質(zhì)量相等的水。將體積相同、材料不同的正方體體a、
Ac分別放入三個容器的水中,靜止后如圖所示(無水溢出)。對下列各物理量關(guān)系判斷正確的有()
A.三個物體密度:Pa>Pb>Pc
B.三個物體底部受到水的壓力:Fa<Fb<Fc
C.三個容器底部受到水的壓強(qiáng):pa<pb<pc
D.三個容器對水平桌面的壓強(qiáng):p8FPb=pC
【答案】BC
【解析】A、由圖知,物體排開水的體積關(guān)系為:Va<Vb<Vc,因為F浮=「水丫排g,
所以三個物體受到水的浮力關(guān)系為:Fa<Fb<Fc;
由圖可知:a、b漂浮,c懸浮,根據(jù)物體的浮沉條件可得:FS=G,
G=mg=Pvg,物體的體積相同,故Pa<Pb<P0,故A錯誤;
B、根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因知,F(xiàn)a<Fb<F0,故B正確;
C、由題可知,原來三個容器內(nèi)水的深度是相同的,而放入物體后,物體排開水的體積關(guān)系為:Va<Vb<Vc,
可知,a的深度最小,c的深度最大,p=Pgh可知,三個容器底部受到水的壓強(qiáng):Pa<Pb<pc,故C正確;
D、物體的體積相同,Pa<Pb<Pc,故Ga<Gb<Gc,水的質(zhì)量相同,重力也相同,容器對水平桌面的壓力等
于總重力,故Fa<Fb<Fc,根據(jù)P=£知,p'a<p'b<p'c,故D錯誤。故選:BCo
S
二.填空題(每空1分,共13個空,本大題共13分)
15.(沈陽)人們在端午節(jié)會吃粽子,康康把粽子放入盛有適量水的鍋中,發(fā)現(xiàn)粽子完全浸沒水中且沉在鍋
底,這說明粽子的密度水的密度,此時粽子對鍋底的壓力粽子受到的重力。(以上均選填“大
于”、“等于”或“小于”)若粽子的體積為150cm3,則它受到的浮力為N(o水=lXl()3kg/m3,g=10N/kg)
【答案】(1).大于(2).小于(3).1.5
【解析】[1]根據(jù)物體在液體中的浮沉條件,因為粽子完全浸沒水中且沉在鍋底,說明粽子的密度大于水的
密度。
[2]因為粽子浸沒在水中,所以粽子受到向上的浮力,所以粽子對鍋底的壓力小于粽子受到的重力。
⑶因為粽子浸沒在水中,所以粽子浸入水中的體積為:^=15Ocm3=1.5xlO-4m3
粽子浸沒在水中受到的浮力:耳孚=夕水g/=lxlO3kg/m3xlON/kgxl.5xl(y4m3=i.5N
16.(威海)用密度為0.4XlO/g/m,的泡沫制作長2m、寬1.5m、厚20cm的長方體簡易浮橋。浮橋在河水中的
最大承重為kg(o河=1.OXlO/g/n^,齊10N/kg);此浮橋空載時分別平放到海水和河水中,下表面受
到的壓強(qiáng)分別為。海和。河,則0海p河(選填或“=”)。
【答案】(1).360;(2).=。
【解析】[1]當(dāng)浮橋剛好全部浸入水中,浮橋排開水的體積:
ra=V=abh=2x&X1.5mX0.2m=0.6m3
當(dāng)浮橋剛好全部浸入水中,浮橋受到的浮力
333
/浮=P水排=1X10kg/mX10N/kgX0.6m=6000N
浮橋的重力:作峻P4X103kg/m3X0.6m3X10N/kg=2400N
最大承受的物體的重力為。物,尸浮=G+G物,則:6物=/浮-R6000N-2400N=3600N
一G物3600N
則最大承受的物體質(zhì)量:〃物=---=—=360kg
gION/kg
最大承受的物體質(zhì)量為360kgo
[2]此浮橋空載時分別平放到海水和河水中,處于漂浮狀態(tài),下表面受到的水的壓力相等,都等于浮橋的重
力,因此下表面受到的壓強(qiáng)相等。
17.(重慶A)小明有一個不吸水的工藝品,底座為質(zhì)地均勻的柱形木塊4木塊上粘有合金塊及他將工藝
品豎直放置在水中(如圖甲),靜止時木塊浸人水中的深度為九:按圖乙豎直放置.靜止時木塊浸人水中的
深度為友,工藝品所受浮力與甲圖相比(選填“變大”“變小”或“不變”)0因粘合處松開導(dǎo)致
合金塊沉底,若不計粘合材料的影響,合金的密度為水的〃倍,當(dāng)木塊在水中豎直靜止時浸入的深度
甲乙
【答案】(1)不變;(2)^-(77-1)A
【解析】[1]甲乙兩圖中,物體均漂浮在中,所以浮力等于重力,而重力不變,所以浮力不變。
②甲乙兩圖中,工藝品所受浮力不變,由%=a?g%可知,工藝品排開液體體積不變,則合金塊B排開
液體的體積為:VB=Shl-S/z2=S(hl-h2)
所以由夕=",可知B球質(zhì)量為:"%=凡%=的水5(4-4)
由圖甲可知,工藝品漂浮時,浮力與重力的關(guān)系為:七=6排=6物
即:夕水gs\=(,4+〃%)g所以:w水s(4一4)
因粘合處松開導(dǎo)致合金塊沉底,木塊在水中豎直靜止時,木塊漂浮,
由G%=GA,可知即:rn'^mAg|]:;0水5/7=2水5%_〃/%5(4_4)。浸入的深度為:h=nh2-(H-I)^
18.(南寧)將一小球輕放入盛滿酒精的大燒杯甲中,小球靜止后,溢出酒精的質(zhì)量是80g,小球在酒精中
受到的浮力為—N;將其輕放入未裝滿水、底面積為100m2的大燒杯乙中,靜止后溢出水的質(zhì)量是45g,水
對容器底部的壓強(qiáng)加了50Pa,則乙杯中水面升高_(dá)_cm;小球的密度是___kg/m\(p??=0,8X103kg/m3,P
33
水二1.OX10kg/m)
【答案】(1)0.8;(2)0.5;(3)0.95X103
【解析】(1)小球在酒精中受到的浮力:尸浮二G排二R排受0.08kgX10N/kg=0.8N
[2]據(jù)液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)得,乙杯中水面升高的高度:
,\p50Pa
A/1z=------=----------;-------;------------=5xl0-3m=0.5cm
0水g1.0x103kg/m3x10N/kg
[3]若小球不是漂浮在水中,據(jù)阿基米德原理得,小球放入酒精與水中受到的浮力之比為
尸浮1:尸浮酒精:夕水=80:100
而升高的那部分水的質(zhì)量:A/ZFP水片夕水必A=1Og/cm'XlOOcn^XO.5cm=50g
則排開的水的總質(zhì)量為:加總=45g+50g=95g
那么小球放入酒精與水中受到的浮力之比是80:95,
所以小球是漂浮在水中,則小球的質(zhì)量zzF95g。而95g>80g。所以小球在酒精中下沉,則小球的體積
4
V=V=舄=_________S8N________=1(T
排。酒精gO.8xlO3kg/m3xlON/kg
那么小球的密度:p=-="浮=0.95x103kg/m3
V1CTW
19.(十堰)學(xué)習(xí)了浮力知識后,小明利用電子秤來測量小木塊的密度:①在稱盤中放置裝有水的燒杯:②
將小木塊輕輕放入裝水的燒杯中:③用細(xì)針壓住小木塊,使其恰好浸沒在水中。實驗中水均未溢出,電子
秤對應(yīng)的示數(shù)如圖所示,則小木塊的質(zhì)量是g,小木塊的密度是g/cm3,若小木塊吸水,則
密度測量值________(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)
【解析】⑴小木塊的質(zhì)量:加木=7々一叫=112g—100g=12g=0.012kg
[2]由②③兩圖可得細(xì)針對木塊的壓力:Fg:=m3g-m2g=(0.12kg-0.112kg)x10N/kg=0.08N
木塊的重力:6木=根木g=0.012kgxl0N/kg=0.12N
③圖中木塊在水中靜止,其所受浮力:4字=6木+4=0.12N+0.08N=0.20N
木塊在③圖中處于完全浸沒狀態(tài),其排開水的體積和自身體積相等:
0.20N_______
=2x105m3
1.0xl03kg/m3xl0N/kg
木塊的密度:外卡:券號W°Sj.6g/cm3
[3]在實驗過程中,若木塊吸水,導(dǎo)致其重力變大,故將木塊壓入水中的力會變小,由浮力的推導(dǎo)式
格=6木+/可得,實驗中木塊所受浮力的測量值要小于木塊不吸水時所受浮力值。而木塊的體積:
所以木塊若吸水,由此法所得木塊的體積將比其真實體積偏小,故若小木塊吸水,則密度測量值將會偏大。
三、作圖題(每小題3分,本大題共9分)
20.(宿遷)圖為正在水中上浮的乒乓球,作出乒乓球受到的重力與浮力的示意圖。
【解析】過乒乓球的重心分別沿豎直向下和豎直向上的方向畫一條有向線段,并分別用符號G和尸浮表示,
即為其所受重力和浮力示意圖;乒乓球在水中上浮過程中,浮力大于重力,所以表示浮力的線段長度應(yīng)大
于表示重力的線段長度;如上圖所示。
21.(無錫)如圖所示,雞蛋懸浮在鹽水中,請畫出雞蛋受到的重力G和浮力廠的示意圖。
【解析】雞蛋所受浮力的方向是豎直向上的,從重心開始豎直向上畫一條帶箭頭的線段表示出浮力,并標(biāo)
出符號F;雞蛋懸浮在鹽水中,雞蛋受到的重力與浮力大小相等,方向相反,作用點(diǎn)都在重心,同理作出重
力的示意圖,并標(biāo)出符號G。如上圖所示:
22.(濰坊)如圖所示,物體上系一細(xì)線,細(xì)線右端固定,物體靜止在水中時細(xì)線恰好水平,請作出物體受
力的示意圖。
【答案】
【解析】由題知,物體靜止在水中時細(xì)線恰好水平,說明物體處于懸浮狀態(tài),浮力等于重力,細(xì)線對物體
沒有力的作用,過物體重心分別豎直向上和豎直向下作出浮力和重力,注意長度相等,如上圖所示。
四.實驗題(23題14分;24題14分.本大題共28分)
23.(蘇州)小明用裝有沙子的帶蓋塑料瓶探究浮力的影響因素。
(1)小明列舉了三個常識,分別做出了三個猜想,其中符合常識1的是猜想(填序號)。
常識猜想
常識1:木頭漂在水面,鐵釘沉在水底猜想1:與浸入液體的深度有底
常識2:輪船從長江駛?cè)氪蠛?,船身會上浮一些猜?:與液體的密度有關(guān)
常識3:人從泳池淺水區(qū)走向深水區(qū),感覺身體變輕猜想3:與物體的密度有關(guān)
(2)為了跖定上述猜想是否正確,小明依次做了如下實驗:
①根據(jù)A、B、C的結(jié)果,可得猜想1是(正確/錯誤)的;根據(jù)A、C、D的結(jié)果,可得猜想1是(正
確/錯誤)的。深入分析上述現(xiàn)象,可得:浮力大小與有關(guān),與浸入液體的深度;
②接下來根據(jù)A、D和E(能/不能)對猜想2進(jìn)行驗證;
③為驗證猜想3,小明在老師的指導(dǎo)下,將瓶子中的沙子倒掉一些以減小物體密度。接著他仿照步驟D進(jìn)行
實驗,發(fā)現(xiàn)此時測力計示數(shù)小于1.8N,便認(rèn)為該猜想是正確的。小明在該實驗環(huán)節(jié)中存在的問題是。
【答案】(1)3;(2)①正確;錯誤;排開液體的體積;無關(guān);②能;③沒有測量出此時瓶子(含有沙子的)
重力。
【解析】(1)木頭漂在水面,是因為木頭的密度小于水的密度;鐵釘沉在水底,是因為鐵的密度大于水的
密度,
其中符合常識1的是與物體的密度有關(guān),即符合常識1的是猜想3;
(2)①B、C實驗中(物體在水中的深度不同),測力計示數(shù)不同,由稱重法,兩實驗中受到的浮力不同,
根據(jù)A、B、C的結(jié)果,可得猜想1是正確的;
而C、D實驗中,浸入液體的深度不同,兩實驗中,測力計示數(shù)相同,由稱重法,兩實驗中受到的浮力相同,
根據(jù)A、C、D的結(jié)果,可得猜想1是錯誤的;
B、C實驗中排開液體的體積不同,而C、D實驗中排開液體的體積相同,深入分析上述現(xiàn)象,可得:浮力大
小與排開液體的體積有關(guān),與浸沒在液體的深度無關(guān);
②研究浮力與液體的密度有關(guān),要控制排開液體的體積相同,只改變排開液體的密度,故接下來根據(jù)A、D
和E能對猜想2進(jìn)行驗證;
③根據(jù)稱重法測浮力,F(xiàn)浮=6-F,
將瓶子中的沙子倒掉一些以減小物體密度,則此時瓶子(含有沙子的)重力小于2.8N,為驗證猜想3,即
浮力與與物體的密度有關(guān),應(yīng)測量出此時瓶子(含有沙子的)重力中,故小明在該實驗環(huán)節(jié)中存在的問題
是沒有測量出此時瓶子(含有沙子的)重力。
24.(湘潭)如圖甲、乙所示,用天平、量筒測量金屬塊的密度。
F
E
iF.
lr
Nb
lh
乙丙T
(1)將天平放在水平工作臺上,將游碼移到標(biāo)尺的處,調(diào)節(jié)平衡螺母,使橫梁平衡;
(2)將金屬塊放在天平左盤里,用鐐子向右盤加減祛碼并移動游碼,當(dāng)天平再次平衡時,右盤中所放祛碼
及游碼在標(biāo)尺上的位置如圖甲所示,金屬塊的質(zhì)量為g;
(3)將金屬塊用細(xì)線系好輕輕放入盛有40mL水的量筒中,水面升高到如圖乙所示的位置,金屬塊的體積
為cm3,金屬塊的密度為g/cm3o
(4)利用彈簧測力計、燒杯和水,也可以測量出此金屬塊的密度,如圖丙、丁所示。將金屬塊掛在彈簧測
力計下端的掛鉤上,測出金屬塊的重力為G,再將金屬塊完全浸沒在裝有水的燒杯中,讀出此時彈簧測力計
示數(shù)為F.則金屬塊質(zhì)量為—,體積為,密度為(三空均用已知量的字母表示)。
【答案】(1)零刻度;(2)62;(3)20;3.1;(4)9;G_F;_§_P水。
gP水gG-F
【解析】(1)天平放在水平桌面上,游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度處,調(diào)節(jié)平衡螺母使天平的橫梁水平平衡。
(2)物體的質(zhì)量等于祛碼的質(zhì)量和游碼對應(yīng)的示數(shù)之和。
(3)物體的體積等于物體浸沒水前后,水面對應(yīng)的刻度差。
(4)知道物體的重力求出質(zhì)量,知道物體浸沒在水中受到的拉力,利用稱重法求出浮力,根據(jù)阿基米德原
理求出物體排開水的體積即物體的體積,根據(jù)密度公式求出物體的密度。
(1)天平放在水平桌面上,游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度處,調(diào)節(jié)平衡螺母使天平的橫梁水平平衡。
(2)金屬塊的質(zhì)量為:m=50g+10g+2g=62g?
(3)金屬塊的體積為:V=60inl-40ml=20ml=20cm3,
金屬塊的密度為:P=典=,64g=3.lg/cm\
V20cm3
(4)金屬塊質(zhì)量為:m=9,金屬塊浸沒在水中受到的浮力:Fff=G-F,
g
G_
金屬塊的體積:v=上工=&L,金屬塊的密度:P=a=—L=_G
P水gP水gVG-FG-1
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