單元綜合檢測(四)第十章 浮力

單元綜合檢測(四)第十章浮力(40分鐘100分)一、單項選擇題(本大題共8小題,每小題3分,共24分。在給出的四個備選項中,只有一個選項符合題目要求。)1.以下利用空氣浮力升空的是(D)A.火箭 B.飛機 C.風箏 D.氫氣球2.近年來,我國在科學技術(shù)領(lǐng)域取得了輝煌的成就。下列科技成果沒有受到浮力的是(A)A.在太空中邀游的“天宮”空間站B.在空中飛行的C919大飛機C.在海水中下潛的“奮斗者”號D.“極目一號”Ⅲ型浮空艇3.重400N的小船靜止在水面上,它除了受到重力之外,還受到另一個力的作用,這個力的大小與方向是(A)A.400N,向上 B.400N,向下 C.40N,向上 D.0N4.彈簧測力計上掛一重為10N的物塊,當物塊體積的三分之一浸入水中時,彈簧測力計的示數(shù)為8N。若將物塊緩慢浸入水中且未碰到容器底部(容器中的水足夠深),最終彈簧測力計的示數(shù)為(C)A.0N B.2N C.4N D.6N5.兩手分別拿著一個小木塊和一個大石塊,把它們都浸沒到水中,同時松開手,小木塊上浮,大石塊下沉,靜止后,受到浮力較大的是(B)A.小木塊B.大石塊C.一樣大D.條件不足,不能確定6.壯族“三月三”俗稱“歌圩節(jié)”,當天,欽州的人們會登上游船,在鐵江舉行山歌對唱。小明發(fā)現(xiàn)當人們登上游船后,船會下沉一些,那么(B)A.游船的重力將會減小B.船排開水的體積增大C.水對船的浮力將減小D.水對船的浮力將不變7.我國第一艘國產(chǎn)航母命名為“中國人民解放軍海軍山東艦”,舷號為“17”,據(jù)悉該航母滿載時的排水量為6.5萬噸,下列有關(guān)航母的說法中正確的是(B)A.航母在水面漂浮時,所受浮力大于重力B.航母滿載時,它的總重力為6.5×108NC.艦載機飛離航母后,航母船身相對于水面會下降一些D.艦載機飛離航母后,航母船體最底部受到水的壓強增大8.把體積為2×10-3m3、重為12N的物塊放入水中,當它靜止時所處的狀態(tài)及受到的浮力大小分別為(g取10N/kg)(B)A.漂浮,20N B.漂浮,12N C.沉底,20N D.沉底,12N二、多項選擇題(本大題共2小題,每小題4分,共8分。在每小題列出的四個備選項中,有多個選項符合題目要求,全部選對得4分,選對但不全得2分,有選錯得0分。)9.生活生產(chǎn)中常常應(yīng)用浮力知識,下列關(guān)于浮力應(yīng)用說法正確的是(A、B、D)A.輪船從河中駛向海中,排開液體的質(zhì)量不變B.潛在水下航行的潛水艇水箱里的水被排出時,潛水艇所受的浮力不變C.同一支密度計,在液面靜止時,浸入液體的體積越大,浮力越大D.用鹽水選種,飽滿的種子會沉入杯底靜止,此時種子受到的浮力小于重力10.如圖所示,放在水平桌面上的甲、乙、丙三個完全相同的容器,裝有不同的液體,將三個完全相同的長方體A、B、C分別放入容器的液體中,靜止時三個容器的液面恰好相平。下列判斷正確的是(B、D)A.長方體受到的浮力FA浮>FB浮>FC浮B.液體對容器底的壓強p甲<p乙<p丙C.容器對桌面的壓力F甲=F乙=F丙D.長方體下表面受到液體的壓力FA>FB=FC三、填空題(本大題共6小題,每空1分,共12分。)11.把正方體合金塊用細線系在彈簧測力計下,彈簧測力計在空氣中的示數(shù)為10N,再把合金塊浸沒在盛滿水的容器中,彈簧測力計的示數(shù)減小了4N。該合金塊在水中受到的浮力大小為4N。已知酒精的密度小于水的密度,現(xiàn)將該合金塊浸沒在酒精中,則跟其浸沒在水中相比,該合金塊受到的浮力變小(選填“變大”“不變”或“變小”)。

12.如圖所示,取一個瓶口內(nèi)徑略小于乒乓球直徑的飲料瓶,去掉其底部,把一只乒乓球放到瓶口處,然后向瓶里注水,會發(fā)現(xiàn)水從瓶口流出,乒乓球不上浮。若用手指堵住瓶口,不久就可觀察到乒乓球上浮起來,此實驗說明了浮力的方向是豎直向上的,浮力產(chǎn)生的原因是物體上下表面存在壓力差。

13.潛水艇能夠?qū)崿F(xiàn)上浮和下沉是通過改變自身重力來實現(xiàn)的;用同一支密度計測甲、乙、丙三種液體的密度,如圖所示,則甲、乙、丙三種液體的密度最大的是丙(選填“甲”“乙”或“丙”)。

14.請比較以下浮力的大小:同樣重的兩個實心銅塊甲和乙,甲浸沒在水中,乙浸沒在煤油中(ρ水>ρ煤油),受到浮力較大的是甲(選填“甲”或“乙”);同樣重的實心鋁塊和銅塊,都浸沒在煤油中,受到浮力較大的是鋁塊。(已知ρ銅>ρ鋁)

15.如圖所示,小芳用手將重為1.5N、體積為1.6dm3的蘋果逐漸壓入水中,直到蘋果剛好浸沒,松手后蘋果將上浮(選填“上浮”“懸浮”或“下沉”),最后靜止時,蘋果受到的浮力大小為1.5N。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)

16.一個小球的體積為1×10-4m3,把它放入水中時受到的浮力是0.9N,小球的密度是0.9×103kg/m3,如果把它放入酒精中,當小球靜止時,受到的支持力是0.1N。

(ρ酒=0.8×103kg/m3,g取10N/kg)四、作圖題(本大題共1小題,共4分。)17.(1)如圖,氦氣球在空中沿圖示箭頭方向運動,請畫出此刻氦氣球所受浮力的示意圖。答:(2)如圖所示,已知小球懸浮在水中,小球所受的重力是5N,請畫出小球的受力示意圖。答:五、實驗探究題(本大題共2小題,共26分。)18.(12分)如圖甲所示,某實驗小組利用實心圓柱金屬塊探究“浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”。(1)金屬塊的重力是2.7N;

(2)比較實驗步驟①④⑤可知,浮力大小與液體密度有關(guān);

(3)該實驗運用的主要科學探究方法是控制變量法;

(4)如果在實驗中不小心使金屬塊碰到容器底,且與容器底有力的作用,則測出的浮力將偏大;

(5)當金屬塊從接觸水面到浸沒水中,直至更深位置(未觸底),在圖乙中能表示此過程金屬塊所受浮力F與浸入水中深度關(guān)系的圖像是b(選填“a”或“b”);

(6)進一步學習了阿基米德原理之后,利用圖甲中的測量數(shù)據(jù),還可以計算出其他一些物理量(水的密度已知)。下列物理量中不能計算出的是C。(選填字母)

A.金屬塊的體積B.金屬塊的密度C.鹽水的體積D.鹽水的密度19.(14分)如圖所示,甲、乙、丙、丁是“探究浮力大小跟排開液體所受重力的關(guān)系”實驗的四個步驟。甲:用彈簧測力計測出被測物體所受重力;乙:把被測物體浸沒在盛滿水的溢水杯中,讀出此時彈簧測力計示數(shù)。同時,用小桶收集物體排開的水;丙:測出小桶和物體排開的水所受的總重力;丁:測出空的小桶所受的重力。(1)上述實驗操作的合理順序應(yīng)該是丁、甲、乙、丙;

(2)通過甲、乙兩步驟可計算出物體浸沒在水中時受到的浮力F浮=4N。通過丙、丁兩步驟可得出物體排開的水所受的重力G排,比較F浮與G排,可以得到浮力的大小跟物體排開水所受重力的關(guān)系;

(3)學生發(fā)現(xiàn)在步驟乙中,將物體浸沒在水中更深的位置時(未觸底),彈簧測力計的示數(shù)不變,說明浸沒在水中的物體所受浮力大小與浸沒的深度無關(guān);

(4)同學把水換成另一種液體重復上述實驗,步驟乙中彈簧測力計示數(shù)變大了0.4N,這表明浸在液體中的物體所受浮力的大小跟液體密度有關(guān),該液體的密度為0.9×103kg/m3。

六、綜合應(yīng)用題(本大題共2小題,共26分。解答時要求在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)寫出必要的文字說明、計算公式和重要的演算步驟。只寫出最后答案,未寫出主要演算過程的,不得分。)20.(10分)市面上有一種防溺水手環(huán),如圖,將手環(huán)系在手臂上,緊急情況下打開手環(huán),手環(huán)內(nèi)氣瓶的CO2會迅速充滿氣囊,最終使人漂浮于水面。為確保安全,人體浸入水中的體積不能超過人體總體積的45。已知某運動員質(zhì)量m人=61.2kg,平均密度ρ人=1.02×103kg/m3,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g(1)該運動員的重力;(2)當人體浸入水中體積為人體總體積的45(3)人漂浮時,氣囊體積至少多大,才能確保運動員的安全。解:(1)該運動員的重力為G人=m人g=61.2kg×10N/kg=612N;(2)人的體積為V人=m人ρ人=61該運動員在水中受到的浮力為F浮=ρ水gV排=ρ水g45V人=1.0×103kg/m3×10N/kg×45×0.06m(3)人漂浮時,受到的浮力為F浮'=G人=612N,此時排開水的體積為V'排=F'浮ρ水g氣囊體積為V氣囊=V'排-45V人=0.0612m3-45×0.06m3=0.0132m21.(16分)某科研小組為了找到制造軍工產(chǎn)品的材料,首先需要研究某種物質(zhì)的屬性。于是將由該物質(zhì)制成的體積為2.0×10-3m3、重12N的物體用細線系在盛有水、底面積為500cm2的圓柱形容器的底部,使其浸沒在水中,如圖所示。(已知ρ水=1.0×103kg/m3;細線的質(zhì)量不計)求:(1)該物體的密度是多大;(2)物體浸沒在水中時細線的拉力大小;(3)剪斷細線,待物體靜止后水對容器底的壓強變化了多少。解:(1)由G=mg知道,物體的質(zhì)量m=Gg=12該物體的密度ρ=mV=1.2(2)物體浸沒在水中時,受到重力、浮力和細線豎直向下的拉力,處于平衡態(tài),即F浮=F拉+G由阿基米德原理知道,受到的浮力F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×2.0×10-3m3=20N解得物體浸沒在水中時細線的拉力大小F拉=