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第9章浮力單元綜合檢測(cè)一、單選題1.下列物體沒有受到浮力的是()A.在水中嬉戲的小鴨 B.空中上升的熱氣球C.深入河底的柱形橋墩 D.在深海里潛游的鯨2.潛水艇由水面下25米處下潛到50米深處時(shí),它所受到的壓強(qiáng)和浮力的變化情況是()A.壓強(qiáng)不變,浮力增大 B.壓強(qiáng)增大,浮力不變C.壓強(qiáng)不變,浮力減小 D.壓強(qiáng)減小,浮力減小3.質(zhì)量相等的甲、乙兩物體,其密度之比為3∶4,若將兩物體均浸沒在水中,則它們的浮力之比()A.1∶1 B.3∶4 C.4∶3 D.無法判斷4.用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出一個(gè)物體重為4N,然后將該物體浸沒在水中,這時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變?yōu)?N,則該物體在水中受到的浮力是()A.5N B.4N C.1N D.3N5.體積相同的鋁球、銅塊和木塊,浸在液體中的情況如圖所示,比較它們受到的浮力大小,正確的是()A.鋁球受到的浮力最大 B.木塊受到的浮力最大C.銅塊受到的浮力最大 D.他們受到的浮力一樣大6.如圖甲和乙,都是用一個(gè)大瓶和一個(gè)小瓶做成的浮沉子裝置,此時(shí)兩個(gè)大瓶中的小瓶均恰好懸浮,現(xiàn)分別用手?jǐn)D壓大瓶和用氣筒向大瓶?jī)?nèi)打氣,下列說法正確的是()A.兩個(gè)大瓶?jī)?nèi)的氣壓都不變 B.兩個(gè)小瓶?jī)?nèi)的氣壓都變大C.兩個(gè)小瓶受到的浮力都變大 D.兩個(gè)小瓶都將上浮7.如圖是a、b兩種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系圖像。分別用a、b兩種物質(zhì)制成兩個(gè)規(guī)則的實(shí)心長(zhǎng)方體甲和乙,下列說法中不正確的是()A.將物體甲放入水中,一定沉入水底B.將物體乙放入水中,一定漂浮在水面C.將體積相等的甲、乙兩物體捆在一起放入水中,一定漂浮在水面D.將質(zhì)量相等的甲、乙兩物體捆在一起放入水中,一定漂浮在水面8.如圖所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)情景。實(shí)驗(yàn)乙、丙、丁中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別為、和2.2N若鹽水的密度為,則下列結(jié)論正確的是()A.物體A的密度為B.物體A的重力為4NC.物體A的體積D.由甲丙丁實(shí)驗(yàn)可以得出浮力大小和物體浸沒在液體中深度有關(guān)的結(jié)論9.如圖所示,一支粗細(xì)均勻的蠟燭,長(zhǎng)為L(zhǎng)cm。在蠟燭的下端按上一個(gè)小鐵釘,使蠟燭能在鹽水中豎直地處于漂浮狀態(tài),露出水面hcm。則當(dāng)蠟燭點(diǎn)燃后,其自然燃燒掉的最大長(zhǎng)度是(
)A.hcm B.小于hcm C.大于hcm D.等于(L-h)cm10.如圖所示,將甲和乙放入水中后,甲懸浮、乙漂浮,若甲的質(zhì)量、體積及受到的浮力分別為m1、V1和F1,乙的質(zhì)量、體積及受到的浮力分別為m2、V2和F2,現(xiàn)有以下判斷中正確的是()(1)若F1>F2,則m1可能小于m2(2)若F1=F2,則V1一定小于V2(3)若V1=V2,則F1可能等于F2(4)若V1>V2,則m1一定大于m2A.(1)(3) B.(1)(4) C.(2)(3) D.(2)(4)二、填空題11.重為5牛的金屬塊用彈簧測(cè)力計(jì)吊著浸沒在水中,這時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3牛,則該金屬塊受到的浮力是______牛;此時(shí)金屬塊受到液體向上的壓力比受到液體向下的壓力______(選填“大”或“小”)。浮力的方向總是______的。12.浸在液體中的物體,其上表面受到的壓力______下表面受到的壓力,從而產(chǎn)生向上的浮力;若浸沒在液體中的物體上浮,則物體的密度______液體的密度(兩空均選填“大于”、“小于”或“等于”)。13.一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方體,懸浮在水中,則F浮=___________;若沉到底部,并與底面完全密合,底到水面的高度為h,則上表面所受水的向下壓力F=___________,此時(shí)物體受到浮力F浮=___________。14.遠(yuǎn)洋輪船海面航行時(shí)排水量為1×106kg,輪船受到的浮力_______N,在遠(yuǎn)洋輪船的船舷上,都漆著五條“吃水線”,又稱“載重線”,如圖所示,其中標(biāo)有W的是北大西洋載重線,標(biāo)有S的是印度洋載重線。當(dāng)船從北大西洋駛向印度洋時(shí),輪船受到的浮力F1______F2,北大西洋與印度洋的海水密度ρ1______ρ2(以上兩空選填“大于”、“等于”或“小于”)15.如圖所示,小明用不同材料做成粗細(xì)大小都一樣的甲、乙兩支密度計(jì)放在水中,水面剛好與甲的最上端刻度相齊,與乙的最下端刻度相齊。由圖可知甲、乙密度計(jì)的重力G甲___________G乙(填“大于”或“小于”)。其中___________密度計(jì)可以測(cè)比水密度大的液體的密度。
16.一個(gè)盛滿水的溢水杯放置在水平桌面上,在外力作用下,使重力為2N的實(shí)心物體A浸沒在溢水杯中,A的位置如圖所示,同時(shí)溢到小燒杯里面水的質(zhì)量是250g(忽略因?yàn)橥饬Χ顾绯龅那闆r),若撤去外力,物體A將______(填“上浮”、“下沉”或“懸浮”);______與小燒杯和杯中水的總重力是一對(duì)平衡力。17.如圖a為一圓柱形玻璃容器,底面積100cm2,里面盛有水,水面距容器口的高度為6mm?,F(xiàn)將一邊長(zhǎng)為5cm的正方體木塊輕輕放入水中,水面恰好與容器口齊平,如圖b(無水溢出),則木塊排開水的體積為______cm3,木塊的密度是______kg/m3;如果a容器的水中放的是冰塊,也使水面上升至容器口,如圖c(無水溢出),則冰塊完全熔化后容器里的水面______(選填“下降”、“有水溢出”、“不變”)。18.在研究物體浮沉條件的實(shí)驗(yàn)中,將一只雞蛋輕輕放入盛水杯中。向水中緩慢加鹽,直至鹽不能再溶解為止。雞蛋受到浮力F隨鹽水密度變化的圖象如圖(ρA=ρ水)(1)雞蛋在水中靜止時(shí)受到的浮力___________(小于/等于/大于)它的重力,當(dāng)鹽水的密度小于ρB時(shí),雞蛋處于___________(漂浮/懸浮/沉底)狀態(tài)。(2)鹽水密度由ρB增大到ρC的過程中,雞蛋受到的浮力___________(變大/變小/不變)。(3)雞蛋最后露出液面的體積為___________(用已知字母表示)。三、作圖題19.如題圖所示,重10N的物體在水中勻速上浮,請(qǐng)畫出物體所受到的重力G和浮力F浮。20.如圖所示,放在斜面上的水杯中漂浮著一個(gè)小球,請(qǐng)?jiān)趫D中畫出小球的受力示意圖。21.如圖所示,O點(diǎn)為氫氣球的重心,請(qǐng)畫出氫氣球所受重力和空氣的浮力的示意圖。四、實(shí)驗(yàn)題22.探究影響浮力大小的因素時(shí),小紅做了如圖所示的實(shí)驗(yàn),請(qǐng)你根據(jù)她的實(shí)驗(yàn)探究回答下列問題;(1)比較圖乙和丙可知,物體受到的浮力大小與排開液體的______有關(guān);(2)比較圖丁和戊可知,物體受到的浮力大小與液體的______有關(guān);(3)比較圖丙和______可知,浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度無關(guān)。23.甲、乙、丙、丁四幅圖是某實(shí)驗(yàn)小組利用彈簧測(cè)力計(jì)、溢水杯、圓柱形物塊、小桶和水“探究浸在液體中的物體所受浮力跟它排開液體所受重力的關(guān)系”的過程情景,其中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)依次是F1、F2、F3、F4。(1)甲的操作中存在錯(cuò)誤,該錯(cuò)誤是_____;(2)修改錯(cuò)誤后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)得F1=4.2N、F2=3.2N、F3=2.5N,則F4=_____N,物體的體積是_____;(3)在完成實(shí)驗(yàn)之后,將溢水杯中的水換成某種液體,將物塊浸沒在某液體中(如圖戊),此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F5。則待測(cè)鹽溶液的密度ρ液可表示為或,其中A=_____(用F1、F5表示)。24.小明在生活中發(fā)現(xiàn),金屬塊放入水中后會(huì)下沉,塑料塊浸沒在水中后會(huì)上浮。為進(jìn)一步探究物體的浮沉條件,他找來了下列器材:彈簧測(cè)力計(jì)、一杯水、細(xì)線、金屬塊A、塑料塊B和塑料塊C(B與A體積相同,C與A質(zhì)量相同)。(1)他按圖甲和乙進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),測(cè)出金屬塊受到的浮力大小為______,(用測(cè)得的物理量表示)并與重力比較,由此得出了物體下沉的條件;(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),他無意中發(fā)現(xiàn)增大金屬塊浸沒在水中的深度,某一時(shí)刻測(cè)力計(jì)的示數(shù)會(huì)突然變小,示數(shù)變小的原因是:______;(3)為探究物體上浮的條件,他選擇了合適的塑料塊,利用現(xiàn)有器材在題中(1)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,增加一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟就完成了探究;①選擇的塑料塊是______(選填“B”或“C”);②增加的步驟是______(用字母表示測(cè)得的物理量);③當(dāng)滿足______(用測(cè)得的物理量表示)條件時(shí),物體上?。唬?)交流討論:為了尋找普遍規(guī)律,同組的)小華找來了體積大約的實(shí)心鐵塊,也想用圖丙所示的彈簧測(cè)力計(jì)和實(shí)驗(yàn)(1)中方法測(cè)量出鐵塊浸沒時(shí)受到浮力的大小,請(qǐng)?jiān)u價(jià)他的方法是否可行,你判斷的理由是:______。25.小華同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室里做系列實(shí)驗(yàn)。(1)他想通過實(shí)驗(yàn)研究物體受力情況與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)之間的關(guān)系。他設(shè)法測(cè)得密閉小瓶浸沒在水中時(shí)所受浮力為1牛,然后裝入適量的細(xì)砂,將總重為1牛的小瓶浸沒在水中后放手,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如圖甲(a)所示;接著他兩次調(diào)整瓶?jī)?nèi)細(xì)砂的質(zhì)量,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),分別如圖(b)和(c)所示。請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及相關(guān)條件,歸納得出初步結(jié)論:由圖(a)可知:完全浸沒在液體中的物體受到的浮力______重力(填“大于”、“小于”或“等于”)時(shí),物體處于______狀態(tài);由圖(b)可知浮力______重力時(shí)物體將上浮(填“大于”、“小于”或“等于”);(2)隨后他又在探究浮力的實(shí)驗(yàn)中把a(bǔ)圖中的小瓶放入一裝有水的溢水杯中則溢出的水的重為______(填序號(hào));A.一定等于1N
B.能為0.9NC.一定小于1N
D.可能為1.2N(3)他又制作如圖乙所示的潛水艇模型,通過進(jìn)排氣管______(選填“吸氣”或“吹氣”),使模型下潛直到懸浮,容器中的水面將______(選填“上升”、“下降”或“不變”,不考慮進(jìn)排氣管的體積的影響)。26.在探究“浮力的大小跟哪些因素有船關(guān)”的實(shí)驗(yàn),小明先用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出于金屬塊的重力如圖A所示,然后將金屬塊緩慢浸入液體中不同深度,步驟如圖B、C、D、E、F所示(液體均未溢),并將其示數(shù)記錄在表中。實(shí)驗(yàn)步驟BCDEF彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)/N(1)分析比較A、B、C、D可知:浮力大小與物體______有關(guān);分析實(shí)驗(yàn)步驟A、E、F可知:浮力的大小還與______有關(guān);(2)金屬塊浸沒在水中時(shí)受到的浮力大小是______N,金屬塊密度為______kg/m3;(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)(3)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,F(xiàn)中液體密度______(選填“大于”“小于”或“等于”)水的密度;(4)下列能正確反映從水面剛好接觸金屬塊下表面開始彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F與銅塊下表面到水面距離h關(guān)系的圖像是______。A.B.C.D.27.某中學(xué)兩支物理小組的同學(xué),在實(shí)驗(yàn)室中驗(yàn)證阿基米德原理。(1)方案一,小剛用石塊按如圖1實(shí)驗(yàn)步驟依次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。由圖1可知,石塊浸沒在水中受到的浮力F浮=__________N,排開水的重力G排=___________N,發(fā)現(xiàn)F浮≠G排,造成這種結(jié)果的原因不可能是___________(選填下列字母序號(hào));A.最初溢水杯中的水未裝至溢水口B.整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中,彈簧測(cè)力計(jì)都沒有校零C.步驟C中,石塊浸沒后,碰觸到溢水杯底部(2)方案二,如圖2,小明將裝滿水的溢水杯放在升降臺(tái)C上,用升降臺(tái)來調(diào)節(jié)溢水杯的高度。當(dāng)小明逐漸調(diào)高升降臺(tái),發(fā)現(xiàn)隨著重物浸入水中的體積越來越大,彈簧測(cè)力計(jì)A的示數(shù)__________(選填“增大”“減小”或“不變”),且彈簧測(cè)力計(jì)A的示數(shù)變化量_________(選填“大于”“小于”或“等于”)B的示數(shù)變化量,從而證明了F浮=G排;為了多次實(shí)驗(yàn)得到普遍規(guī)律,方案_________(選填“一”或“二”)的操作更加簡(jiǎn)便;(3)然后小明利用阿基米德原理測(cè)量某實(shí)心金屬塊的密度,實(shí)驗(yàn)步驟如下:①讓小空筒漂浮在盛滿水的溢水杯中,如圖甲;②將金屬塊浸沒在水中,測(cè)得溢出水的體積為12mL,如圖乙;③將燒杯中12mL水倒掉,從水中取出金屬塊,如圖丙;④將金屬塊放入小空筒,小空筒仍漂浮在水面,測(cè)得此時(shí)溢出水的體積為36mL,如圖丁;則被測(cè)金屬塊的密度是___________kg/m3;在第(3)問實(shí)驗(yàn)步驟③和④中,將沾有水的金屬塊放入小空筒,測(cè)出的金屬塊密度將_________(選填“偏大”“不變”或“偏小”)。五、計(jì)算題28.有一塊面積足夠大的木板漂浮在水面上,已知木板重,體積(),求:(1)該木板的密度;(2)木板漂浮時(shí)浸入水中部分的體積。29.一個(gè)木塊重8.5N,將木塊懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)上,并把木塊的一半浸入水中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是3.5N.請(qǐng)計(jì)算下列問題:(煤油的密度是0.8g/cm3)(1)木塊的一半浸入水中時(shí)受到的浮力;(2)木塊的密度;(3)如果將這個(gè)木塊放入煤油中,所受浮力是多大?木塊是上浮還是下沉?30.一個(gè)底面積為50cm2的燒杯中裝有某種液體(液體密度未知),將一個(gè)木塊放入燒杯的液體中,木塊靜止時(shí)液體深h1=10cm,如圖甲所示;把一個(gè)小石塊放在木塊上,液體深h2=16cm,如圖乙所示;若將小石塊放入液體中,液體深h3=12cm,如圖丙所示,石塊對(duì)杯底的壓力F=1.6N,求:(1)小石塊的體積;(2)液體的密度;(3)小石塊的密度。31.小海同學(xué)利用傳感器設(shè)計(jì)了如圖甲所示的力學(xué)裝置,豎直細(xì)桿C的下端通過力傳感器固定在實(shí)心正方體B上,上端與實(shí)心正方體A固定。正方體B的邊長(zhǎng)為10cm,A、B均不吸水。不計(jì)細(xì)桿C及連接處的質(zhì)量和體積。力傳感器可以顯示出細(xì)桿C的下端受到作用力的大小,現(xiàn)緩慢向容器中加水,當(dāng)水深為23cm時(shí)正方體A剛好浸沒,此過程中B始終未離開容器底部。力傳感器的示數(shù)大小F隨水深h變化的圖像如圖乙所示。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)。求:(1)正方體A剛好浸沒時(shí),水對(duì)容器底的壓強(qiáng);(2)正方體A的密度;(3)當(dāng)容器內(nèi)水的深度為16cm時(shí),力傳感器的示數(shù)大小為F,繼續(xù)向容器中加水,當(dāng)力傳感器的示數(shù)大小再次變?yōu)镕時(shí),正方體A受到的浮力。第9章浮力單元綜合檢測(cè)一、單選題1.下列物體沒有受到浮力的是()A.在水中嬉戲的小鴨 B.空中上升的熱氣球C.深入河底的柱形橋墩 D.在深海里潛游的鯨【答案】C【解析】AD.水中嬉戲的小鴨、在深海里潛游的鯨都浸在水中,由于水有流動(dòng)性,所以,水對(duì)浸在其中的物體有向上的作用力和向下的壓力作用,其中向上的壓力大于向下的壓力,這個(gè)壓力差即物體受到的浮力,故AD不符合題意;B.空中上升的熱氣球,浸在空氣中,由于空氣有流動(dòng)性,所以,空氣對(duì)浸在其中的物體有向上的作用力和向下的壓力作用,其中向上的壓力大于向下的壓力,這個(gè)壓力差即物體受到的浮力,故B不符合題意;C.深入河底的柱形橋墩,下表面不能與水接觸,因此橋墩沒有受到水對(duì)其向上的壓力,即橋墩不受浮力作用,故C符合題意。故選C。2.潛水艇由水面下25米處下潛到50米深處時(shí),它所受到的壓強(qiáng)和浮力的變化情況是()A.壓強(qiáng)不變,浮力增大 B.壓強(qiáng)增大,浮力不變C.壓強(qiáng)不變,浮力減小 D.壓強(qiáng)減小,浮力減小【答案】B【解析】由題意可知,潛水艇的潛水深度變大,根據(jù)液體壓強(qiáng)公式可知,潛水艇所受到的壓強(qiáng)變大;根據(jù)阿基米德原理,液體密度不變,排開水的體積不變,還是潛水艇的體積,則浮力大小不變;綜上所述,它所受到的壓強(qiáng)增大,浮力不變;故A、C、D不符合題意,B符合題意。故選B。3.質(zhì)量相等的甲、乙兩物體,其密度之比為3∶4,若將兩物體均浸沒在水中,則它們的浮力之比()A.1∶1 B.3∶4 C.4∶3 D.無法判斷【答案】C【解析】根據(jù)可知,在質(zhì)量相等時(shí),體積與密度成反比,故甲、乙兩物體的體積之比為若將兩物體均浸沒在水中,則排開水的體積之比為根據(jù)阿基米德原理F浮=可知,在排開液體的密度不變的條件,浮力與物體排開液體的體積成正比故ABD不符合題意,C符合題意。故選C。4.用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出一個(gè)物體重為4N,然后將該物體浸沒在水中,這時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變?yōu)?N,則該物體在水中受到的浮力是()A.5N B.4N C.1N D.3N【答案】D【解析】一個(gè)物體重為4N,然后將該物體浸沒在水中,這時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變?yōu)?N,由稱重法測(cè)浮力可知,該物體在水中受到的浮力F浮=G-F=4N-1N=3N故ABC不符合題意,D符合題意。故選D。5.體積相同的鋁球、銅塊和木塊,浸在液體中的情況如圖所示,比較它們受到的浮力大小,正確的是()A.鋁球受到的浮力最大 B.木塊受到的浮力最大C.銅塊受到的浮力最大 D.他們受到的浮力一樣大【答案】D【解析】由圖可知,鋁球、銅塊和木塊均浸沒在同種液體中,因物體浸沒時(shí)排開液體的體積相等,所以體積相同的鋁球、銅塊和木塊排開液體的體積相等,由可知,它們受到的浮力一樣大,故D正確,ABC錯(cuò)誤。故選D。6.如圖甲和乙,都是用一個(gè)大瓶和一個(gè)小瓶做成的浮沉子裝置,此時(shí)兩個(gè)大瓶中的小瓶均恰好懸浮,現(xiàn)分別用手?jǐn)D壓大瓶和用氣筒向大瓶?jī)?nèi)打氣,下列說法正確的是()A.兩個(gè)大瓶?jī)?nèi)的氣壓都不變 B.兩個(gè)小瓶?jī)?nèi)的氣壓都變大C.兩個(gè)小瓶受到的浮力都變大 D.兩個(gè)小瓶都將上浮【答案】B【解析】AB.瓶?jī)?nèi)氣體封閉,用力擠壓或者向瓶子內(nèi)打氣,大瓶?jī)?nèi)水面上方氣壓增大,將壓強(qiáng)傳遞給水,水被壓入小瓶中,將小瓶中的空氣壓縮,氣壓變大,故A錯(cuò)誤,B正確;CD.小瓶體積不變,排開液體體積不變,浮力不變,這時(shí)小瓶里進(jìn)入一些水,其重力增加,大于它受到的浮力,就向下沉,故CD錯(cuò)誤。故選B。7.如圖是a、b兩種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系圖像。分別用a、b兩種物質(zhì)制成兩個(gè)規(guī)則的實(shí)心長(zhǎng)方體甲和乙,下列說法中不正確的是()A.將物體甲放入水中,一定沉入水底B.將物體乙放入水中,一定漂浮在水面C.將體積相等的甲、乙兩物體捆在一起放入水中,一定漂浮在水面D.將質(zhì)量相等的甲、乙兩物體捆在一起放入水中,一定漂浮在水面【答案】C【解析】由圖可知,當(dāng)時(shí),時(shí)。則長(zhǎng)方體甲的密度為長(zhǎng)方體乙的密度為因甲的密度大于水的密度,所以物體甲放入水中后,一定沉入水底;因乙的密度小于水的密度,所以乙物體放入水中,一定漂浮在水面上;將體積相等的甲、乙捆在一起后,設(shè)每一個(gè)的體積為V,則兩物體的重力為兩物體全浸沒時(shí)所受的浮力為因,所以兩物體會(huì)沉入水底;將質(zhì)量相等的甲、乙物體捆在一起時(shí),設(shè)每一個(gè)的質(zhì)量為m,則兩物體的重力為兩物體全浸沒時(shí)所受浮力為因,所以物體將上浮,并最終漂浮在水面。故ABD正確,不符合題意,C錯(cuò)誤,符合題意。故選C。8.如圖所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)情景。實(shí)驗(yàn)乙、丙、丁中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別為、和2.2N若鹽水的密度為,則下列結(jié)論正確的是()A.物體A的密度為B.物體A的重力為4NC.物體A的體積D.由甲丙丁實(shí)驗(yàn)可以得出浮力大小和物體浸沒在液體中深度有關(guān)的結(jié)論【答案】B【解析】ABC.乙、丙、丁中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別為、和,根據(jù),物體浸沒在液體中結(jié)合阿基米德原理,對(duì)丙圖的物體受力分析帶入數(shù)據(jù)同理,對(duì)乙圖的物體受力分析兩式聯(lián)立得,B正確,C錯(cuò)誤;物體A的密度,故A錯(cuò)誤;D.丁中物體接觸容器的底部,即容器對(duì)物體有一個(gè)向上的力的作用,導(dǎo)致測(cè)力計(jì)示數(shù)偏小,故丁中物體受到的浮力不等于故由甲丙丁實(shí)驗(yàn)不能得出浮力大小和物體浸沒在液體中深度有關(guān)的結(jié)論,D錯(cuò)誤。故選B。9.如圖所示,一支粗細(xì)均勻的蠟燭,長(zhǎng)為L(zhǎng)cm。在蠟燭的下端按上一個(gè)小鐵釘,使蠟燭能在鹽水中豎直地處于漂浮狀態(tài),露出水面hcm。則當(dāng)蠟燭點(diǎn)燃后,其自然燃燒掉的最大長(zhǎng)度是(
)A.hcm B.小于hcm C.大于hcm D.等于(L-h)cm【答案】C【解析】圖中蠟燭浸入水中的深度h浸=L-h設(shè)蠟燭的底面積為S,則蠟燭受到的浮力F浮=ρ水gS(L-h)圖中蠟燭處于漂浮狀態(tài),則由F浮=G蠟+G鐵可得ρ水gS(L-h)=ρ蠟gSL+G鐵……①點(diǎn)燃蠟燭,直至蠟燭與水面相平、燭焰熄滅,能夠燃燒掉的蠟燭的最大長(zhǎng)度為L(zhǎng)0,此時(shí)蠟燭和鐵釘懸浮,則F浮′=G蠟′+G鐵即ρ水gS(L-L0)=ρ蠟gS(L-L0)+G鐵……②①-②得ρ水g(L0-h)=ρ蠟gL0解得因ρ水>ρ蠟,則L0>h;當(dāng)蠟燭燃燒完露出水面的高度h時(shí),蠟燭的重力減小,由于蠟燭漂浮,所以會(huì)再露出水面一部分,則蠟燭燃燒的最大長(zhǎng)度大于(L-h)cm,故ABD不符合題意,C符合題意。故選C。10.如圖所示,將甲和乙放入水中后,甲懸浮、乙漂浮,若甲的質(zhì)量、體積及受到的浮力分別為m1、V1和F1,乙的質(zhì)量、體積及受到的浮力分別為m2、V2和F2,現(xiàn)有以下判斷中正確的是()(1)若F1>F2,則m1可能小于m2(2)若F1=F2,則V1一定小于V2(3)若V1=V2,則F1可能等于F2(4)若V1>V2,則m1一定大于m2A.(1)(3) B.(1)(4) C.(2)(3) D.(2)(4)【答案】D【解析】(1)甲懸浮、乙漂浮,浮力都等于各自的重力,若F1>F2,則G1>G2,根據(jù)G=mg可知m1一定大于m2,故(1)錯(cuò)誤;(2)若F1=F2,根據(jù)F浮=ρ水gV排可知甲乙排開水的體積相同;因甲懸浮、乙漂浮,則甲排開水的體積等于自身體積,乙排開水的體積小于自身體積,所以V1一定小于V2,故(2)正確;(3)若物體的體積V1=V2,因甲懸浮、乙漂浮,則甲排開水的體積大于乙排開水的體積,根據(jù)F浮=ρ水gV排可知F1大于F2,故(3)錯(cuò)誤;(4)若物體的體積V1>V2,因甲懸浮、乙漂浮,則甲排開水的體積大于乙排開水的體積,根據(jù)F浮=ρ水gV排可知F1大于F2,根據(jù)F浮=G物可知G1>G2,根據(jù)G=mg可知m1一定大于m2,故(4)正確。綜上可知,只有(2)、(4)正確。故選D。二、填空題11.重為5牛的金屬塊用彈簧測(cè)力計(jì)吊著浸沒在水中,這時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3牛,則該金屬塊受到的浮力是______牛;此時(shí)金屬塊受到液體向上的壓力比受到液體向下的壓力______(選填“大”或“小”)。浮力的方向總是______的。【答案】
2
大
豎直向上【解析】[1]重為5牛的金屬塊用彈簧測(cè)力計(jì)吊著浸沒在水中,這時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3牛,根據(jù)稱重法測(cè)浮力,則該金屬塊受到的浮力是F浮=G-F=5N-3N=2N[2][3]金屬塊浸沒在水中,上下表面所處的深度不同,液體壓強(qiáng)不同,液體深度越深,壓強(qiáng)越大,會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向上的壓強(qiáng)差,使得金屬塊受到液體向上的壓力比受到液體向下的壓力大,金屬塊受到一個(gè)豎直向上的力,即為浮力。12.浸在液體中的物體,其上表面受到的壓力______下表面受到的壓力,從而產(chǎn)生向上的浮力;若浸沒在液體中的物體上浮,則物體的密度______液體的密度(兩空均選填“大于”、“小于”或“等于”)?!敬鸢浮?/p>
小于
小于【解析】[1]據(jù)相同深度液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等的特點(diǎn)可知,物體浸沒在液體中時(shí),它的側(cè)面受到的各個(gè)方向液體的壓力相互平衡,即可以相互抵消掉;而物體上、下表面所受的壓力是不同的,下表面受到的向上的壓力大于上表面受到的向下的壓力,這兩個(gè)壓力之差形成了浮力。[2]如果浸沒在液體中的物體上浮,即則即13.一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方體,懸浮在水中,則F浮=___________;若沉到底部,并與底面完全密合,底到水面的高度為h,則上表面所受水的向下壓力F=___________,此時(shí)物體受到浮力F浮=___________。【答案】
0【解析】[1]邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方體的體積,懸浮在水中,則則由阿基米德原理可得,正方體受到水的浮力為[2]若正方體沉到底部,上表面所處的深度為h-L,則其上表面所受水的向下壓力為[3]因正方體的下表面與容器底面完全密合,沒有和水接觸,所以下表面受到水的壓力為0,因?yàn)楦×κ俏矬w受到向上和向下的壓力差,物體沒有受到向上的壓力,所以此時(shí)物體受到的浮力為0。14.遠(yuǎn)洋輪船海面航行時(shí)排水量為1×106kg,輪船受到的浮力_______N,在遠(yuǎn)洋輪船的船舷上,都漆著五條“吃水線”,又稱“載重線”,如圖所示,其中標(biāo)有W的是北大西洋載重線,標(biāo)有S的是印度洋載重線。當(dāng)船從北大西洋駛向印度洋時(shí),輪船受到的浮力F1______F2,北大西洋與印度洋的海水密度ρ1______ρ2(以上兩空選填“大于”、“等于”或“小于”)【答案】
等于
大于【解析】[1]根據(jù)阿基米德原理,輪船所受的浮力為[2]因?yàn)檩喆?,所以浮力等于重力,輪船的重力不變,所以?dāng)船從北大西洋駛向印度洋時(shí),輪船受到的浮力不變。[3]由圖可知,北大西洋吃水深度小,即浸入海水體積小,浮力一定,根據(jù)公式得北大西洋海水的密度大。15.如圖所示,小明用不同材料做成粗細(xì)大小都一樣的甲、乙兩支密度計(jì)放在水中,水面剛好與甲的最上端刻度相齊,與乙的最下端刻度相齊。由圖可知甲、乙密度計(jì)的重力G甲___________G乙(填“大于”或“小于”)。其中___________密度計(jì)可以測(cè)比水密度大的液體的密度。
【答案】
>
甲【解析】[1]由題圖可知,甲、乙均漂浮在水中,根據(jù)阿基米德原理可得,甲受到的浮力為乙受到的浮力為由圖可知,V排甲>V排乙,因此G甲>G乙。[2]同一個(gè)密度計(jì)在不同的液體中受到的浮力都是相同的,由得,在浮力相同時(shí),液體的密度越大,排開液體的體積越小,所以可用甲來測(cè)比水密度大的液體的密度。16.一個(gè)盛滿水的溢水杯放置在水平桌面上,在外力作用下,使重力為2N的實(shí)心物體A浸沒在溢水杯中,A的位置如圖所示,同時(shí)溢到小燒杯里面水的質(zhì)量是250g(忽略因?yàn)橥饬Χ顾绯龅那闆r),若撤去外力,物體A將______(填“上浮”、“下沉”或“懸浮”);______與小燒杯和杯中水的總重力是一對(duì)平衡力。【答案】
上浮
桌面對(duì)小燒杯的支持力【解析】[1]當(dāng)物體浸沒在水中時(shí),排開水的重力就等于此時(shí)物體受到的浮力因?yàn)樗运墒趾笪矬w會(huì)上浮。[2]圖中小燒杯處于靜止?fàn)顟B(tài),所以桌面對(duì)小燒杯的支持力與小燒杯和杯中水的總重力是一對(duì)平衡力。17.如圖a為一圓柱形玻璃容器,底面積100cm2,里面盛有水,水面距容器口的高度為6mm。現(xiàn)將一邊長(zhǎng)為5cm的正方體木塊輕輕放入水中,水面恰好與容器口齊平,如圖b(無水溢出),則木塊排開水的體積為______cm3,木塊的密度是______kg/m3;如果a容器的水中放的是冰塊,也使水面上升至容器口,如圖c(無水溢出),則冰塊完全熔化后容器里的水面______(選填“下降”、“有水溢出”、“不變”)。【答案】
60
0.48×103
不變【解析】[1]木塊排開水的體積為V排=Sh=100cm2×0.6cm=60cm3[2]木塊漂浮,浮力等于重力,可得G=F=ρgV排=103kg/m3×10N/kg×60×10-6m3=0.6N木塊體積V=(0.05m)3=1.25×10-4m3木塊的密度是[3]冰塊原先漂浮,浮力等于重力,所以排開水體積為熔化后變成水,水體積為所以冰塊完全熔化后容器里的水面不會(huì)改變。18.在研究物體浮沉條件的實(shí)驗(yàn)中,將一只雞蛋輕輕放入盛水杯中。向水中緩慢加鹽,直至鹽不能再溶解為止。雞蛋受到浮力F隨鹽水密度變化的圖象如圖(ρA=ρ水)(1)雞蛋在水中靜止時(shí)受到的浮力___________(小于/等于/大于)它的重力,當(dāng)鹽水的密度小于ρB時(shí),雞蛋處于___________(漂浮/懸浮/沉底)狀態(tài)。(2)鹽水密度由ρB增大到ρC的過程中,雞蛋受到的浮力___________(變大/變小/不變)。(3)雞蛋最后露出液面的體積為___________(用已知字母表示)。【答案】
小于
沉底
不變
【解析】(1)[1][2]由雞蛋受到浮力F隨鹽水密度變化的圖象可知,當(dāng)水中沒有加鹽時(shí),即ρA=ρ水時(shí),雞蛋在水中靜止時(shí)受到的浮力小于F0,向水中緩慢加鹽,鹽水的密度逐漸變大而小于ρB的過程中,所受的浮力逐漸變大,但沒有達(dá)到浮力的最大值;當(dāng)鹽水密度為ρB時(shí),由圖知,受到的浮力達(dá)到最大,鹽水密度再增大時(shí),而浮力不變,根據(jù)阿基米德原理,排開液體的體積變小,會(huì)小于雞蛋的體積,可知,當(dāng)鹽水密度等于ρB時(shí),雞蛋才處于懸浮狀態(tài)(受到的浮力等于重力),故鹽水密度小于ρB時(shí),雞蛋在水中靜止時(shí)受到的浮力小于它的重力,雞蛋處于沉底狀態(tài),故雞蛋在水中靜止時(shí)受到的浮力小于它的重力,當(dāng)鹽水的密度小于ρB時(shí),雞蛋處于沉底狀態(tài)。(2)[3]鹽水密度再由ρB增大到ρC的過程中,雞蛋處于漂浮狀態(tài),浮力始終等于重力,故鹽水密度由ρB增大到ρC的過程中,雞蛋受到的浮力不變。(3)[4]當(dāng)鹽水密度為ρB時(shí),物體處于懸浮狀態(tài),由阿基米德原理雞蛋的體積為當(dāng)鹽水密度為ρC時(shí),物體處于漂浮狀態(tài),由阿基米德原理雞蛋最后露出液面的體積為三、作圖題19.如題圖所示,重10N的物體在水中勻速上浮,請(qǐng)畫出物體所受到的重力G和浮力F浮?!敬鸢浮俊窘馕觥恐?0N的物體在水中勻速上浮,物體處于平衡狀態(tài),在豎直方向上,受到重力和浮力的作用,且這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力,大小相等,方向相反。重力是方向是豎直向下的,浮力的方向是豎直向上的,作用點(diǎn)畫在重心處。如圖所示:20.如圖所示,放在斜面上的水杯中漂浮著一個(gè)小球,請(qǐng)?jiān)趫D中畫出小球的受力示意圖?!敬鸢浮俊窘馕觥啃∏蛱幱谄顟B(tài),受浮力和重力,浮力和重力是一對(duì)平衡力,從小球重心開始,分別沿豎直向下和豎直向上的方向畫一條有向線段,并分別在線段末尾標(biāo)上字母,注意兩條線段長(zhǎng)度要相等,如圖所示:21.如圖所示,O點(diǎn)為氫氣球的重心,請(qǐng)畫出氫氣球所受重力和空氣的浮力的示意圖?!敬鸢浮俊窘馕觥繗馇蚴艿街亓的方向豎直向下,浮力的方向豎直向上,二力的作用點(diǎn)都畫在氣球的重心O,如圖所示四、實(shí)驗(yàn)題22.探究影響浮力大小的因素時(shí),小紅做了如圖所示的實(shí)驗(yàn),請(qǐng)你根據(jù)她的實(shí)驗(yàn)探究回答下列問題;(1)比較圖乙和丙可知,物體受到的浮力大小與排開液體的______有關(guān);(2)比較圖丁和戊可知,物體受到的浮力大小與液體的______有關(guān);(3)比較圖丙和______可知,浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度無關(guān)?!敬鸢浮?/p>
體積
密度
丁【解析】(1)[1]圖乙和丙中,液體的密度相同,物體排開液體的體積不同,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同,則物體受到的浮力不同,所以,比較圖乙和丙可知,物體受到的浮力大小與排開液體的體積有關(guān)。(2)[2]圖丁和戊中,排開液體的體積都等于物體的體積,保持不變,液體的密度不同,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同,則物體受到的浮力不同,所以,比較圖丁和戊可知,物體受到的浮力大小與液體的密度有關(guān)。(3)[3]研究浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度的關(guān)系,應(yīng)控制物體排開液體的密度和體積不變,只改變深度的大小,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)相同,則此時(shí)物體受到的浮力相同,所以,比較圖丙和圖丁可知,浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度無關(guān)。23.甲、乙、丙、丁四幅圖是某實(shí)驗(yàn)小組利用彈簧測(cè)力計(jì)、溢水杯、圓柱形物塊、小桶和水“探究浸在液體中的物體所受浮力跟它排開液體所受重力的關(guān)系”的過程情景,其中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)依次是F1、F2、F3、F4。(1)甲的操作中存在錯(cuò)誤,該錯(cuò)誤是_____;(2)修改錯(cuò)誤后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)得F1=4.2N、F2=3.2N、F3=2.5N,則F4=_____N,物體的體積是_____;(3)在完成實(shí)驗(yàn)之后,將溢水杯中的水換成某種液體,將物塊浸沒在某液體中(如圖戊),此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F5。則待測(cè)鹽溶液的密度ρ液可表示為或,其中A=_____(用F1、F5表示)?!敬鸢浮?/p>
溢水杯內(nèi)水面未到達(dá)溢水杯杯口
1
【解析】(1)[1]要想測(cè)出物體排開的水的重力,溢水杯內(nèi)水的液面必須到達(dá)溢水杯杯口,若達(dá)不到,則測(cè)得的排開的液體的重力會(huì)變小,故圖甲中的錯(cuò)誤為溢水杯內(nèi)水面未到達(dá)溢水杯杯口。(2)[2][3]根據(jù)阿基米德原理可得即解得由圖可知,物體完全浸沒在水中,所以,物體的體積的是(3)[4]物體在水中時(shí),根據(jù)阿基米德原理可知,物體受到的浮力等于其排開的液體的重力,即物體在液體中時(shí),物體受到的浮力等于其排開的液體的重力,即物體全部浸沒在水和液體中時(shí),物體的體積不變,排開的液體的體積是相同的,則因?yàn)榧唇獾没蛩?4.小明在生活中發(fā)現(xiàn),金屬塊放入水中后會(huì)下沉,塑料塊浸沒在水中后會(huì)上浮。為進(jìn)一步探究物體的浮沉條件,他找來了下列器材:彈簧測(cè)力計(jì)、一杯水、細(xì)線、金屬塊A、塑料塊B和塑料塊C(B與A體積相同,C與A質(zhì)量相同)。(1)他按圖甲和乙進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),測(cè)出金屬塊受到的浮力大小為______,(用測(cè)得的物理量表示)并與重力比較,由此得出了物體下沉的條件;(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),他無意中發(fā)現(xiàn)增大金屬塊浸沒在水中的深度,某一時(shí)刻測(cè)力計(jì)的示數(shù)會(huì)突然變小,示數(shù)變小的原因是:______;(3)為探究物體上浮的條件,他選擇了合適的塑料塊,利用現(xiàn)有器材在題中(1)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,增加一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟就完成了探究;①選擇的塑料塊是______(選填“B”或“C”);②增加的步驟是______(用字母表示測(cè)得的物理量);③當(dāng)滿足______(用測(cè)得的物理量表示)條件時(shí),物體上浮;(4)交流討論:為了尋找普遍規(guī)律,同組的)小華找來了體積大約的實(shí)心鐵塊,也想用圖丙所示的彈簧測(cè)力計(jì)和實(shí)驗(yàn)(1)中方法測(cè)量出鐵塊浸沒時(shí)受到浮力的大小,請(qǐng)?jiān)u價(jià)他的方法是否可行,你判斷的理由是:______?!敬鸢浮?/p>
金屬塊觸底了
B
用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)塑料塊B的重力G
不可行,理由見解析【解析】(1)[1]根據(jù)稱重法,金屬塊受到的浮力大?。?)[2]他無意中發(fā)現(xiàn)增大金屬塊浸沒在水中的深度,某一時(shí)刻測(cè)力計(jì)的示數(shù)會(huì)突然變小,說明金屬塊受到另外一個(gè)向上的力作用,這是因?yàn)榻饘賶K接觸到容器底部,受到容器底部施加的一個(gè)向上的作用力而使彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)減小了。(3)①[3]浮力的大小與液體的密度和排開液體的體積有關(guān),根據(jù)題目條件,因B與A體積相同,所以選用塑料B,其浸沒時(shí)受到的浮力大小等于鐵塊受到的浮力大小,浮力大小都是F1-F2。②[4]根據(jù)稱重法可知,增加的步驟是用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出B塑料塊的重力G。③[5]根據(jù)浮沉條件,當(dāng)滿足條件時(shí),物體上浮。(4)[6]根據(jù)阿基米德原理,體積大約的實(shí)心鐵塊浸沒在水中時(shí)受到的浮力根據(jù)稱重法得到測(cè)力計(jì)的示數(shù)若用測(cè)力計(jì)測(cè)鐵塊浸沒時(shí)受到浮力,測(cè)力計(jì)示數(shù)比物體的重力小,而測(cè)力計(jì)分度值為,故他的方法不可行。25.小華同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室里做系列實(shí)驗(yàn)。(1)他想通過實(shí)驗(yàn)研究物體受力情況與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)之間的關(guān)系。他設(shè)法測(cè)得密閉小瓶浸沒在水中時(shí)所受浮力為1牛,然后裝入適量的細(xì)砂,將總重為1牛的小瓶浸沒在水中后放手,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如圖甲(a)所示;接著他兩次調(diào)整瓶?jī)?nèi)細(xì)砂的質(zhì)量,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),分別如圖(b)和(c)所示。請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及相關(guān)條件,歸納得出初步結(jié)論:由圖(a)可知:完全浸沒在液體中的物體受到的浮力______重力(填“大于”、“小于”或“等于”)時(shí),物體處于______狀態(tài);由圖(b)可知浮力______重力時(shí)物體將上?。ㄌ睢按笥凇薄ⅰ靶∮凇被颉暗扔凇保?;(2)隨后他又在探究浮力的實(shí)驗(yàn)中把a(bǔ)圖中的小瓶放入一裝有水的溢水杯中則溢出的水的重為______(填序號(hào));A.一定等于1N
B.能為0.9NC.一定小于1N
D.可能為1.2N(3)他又制作如圖乙所示的潛水艇模型,通過進(jìn)排氣管______(選填“吸氣”或“吹氣”),使模型下潛直到懸浮,容器中的水面將______(選填“上升”、“下降”或“不變”,不考慮進(jìn)排氣管的體積的影響)。【答案】
等于
懸浮
大于
B
吸氣
不變【解析】(1)[1][2]由圖(a)可知:物體處于懸浮狀態(tài),根據(jù)二力平衡,受到浮力與重力大小相等。所以得出的結(jié)論是:浸沒在液體中的物體所受浮力等于重力時(shí),懸浮在液體中。[3]由圖(b)和(c)可知:物體分別向上和向下運(yùn)動(dòng),是因?yàn)槭艿降牧榉瞧胶饬?,在圖(b)中受到的浮力大于重力,圖(c)中受到的浮力小于重力。(2)[4]總重為1N的小瓶浸沒在水中時(shí)所受浮力為1牛,把a(bǔ)圖中的小瓶放入一裝有水的溢水杯中,小瓶處于懸浮狀態(tài),則若溢水杯是盛滿水,根據(jù)阿基米德定律,小瓶受到的浮力等于排開的水重,即排出的水重為若溢水杯中水沒有滿,則溢出的水的重小于排開水的重,即小于1N,綜上,小瓶處于懸浮狀態(tài)可能為0.9N,故ACD不符合題意,B符合題意。故選B。(3)[5]必須從進(jìn)排氣管處吸氣,塑料瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)減小,水進(jìn)入塑料瓶,總重力增大,大于浮力變會(huì)下沉。[6]容器內(nèi)水的總體積不變,無論模型本身在水中漂浮還是懸浮,其受到的浮力都等于重力,根據(jù)阿米德原理,模型自自身排開水的體積不變,所以,通過進(jìn)排氣管吸氣,使模型下潛直到懸浮,容器中的水面將不變。26.在探究“浮力的大小跟哪些因素有船關(guān)”的實(shí)驗(yàn),小明先用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出于金屬塊的重力如圖A所示,然后將金屬塊緩慢浸入液體中不同深度,步驟如圖B、C、D、E、F所示(液體均未溢),并將其示數(shù)記錄在表中。實(shí)驗(yàn)步驟BCDEF彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)/N(1)分析比較A、B、C、D可知:浮力大小與物體______有關(guān);分析實(shí)驗(yàn)步驟A、E、F可知:浮力的大小還與______有關(guān);(2)金屬塊浸沒在水中時(shí)受到的浮力大小是______N,金屬塊密度為______kg/m3;(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)(3)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,F(xiàn)中液體密度______(選填“大于”“小于”或“等于”)水的密度;(4)下列能正確反映從水面剛好接觸金屬塊下表面開始彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F與銅塊下表面到水面距離h關(guān)系的圖像是______。A.B.C.D.【答案】
排開液體的體積
液體的密度
1
2.7×103
小于
B【解析】(1)[1]分析比較A、B、C、D可知,液體的密度相同時(shí),物體排開液體的體積不同,浮力不同,所以物體受到的浮力大小與物體排開液體的體積有關(guān)。[2]分析比較A、E、F可知:圖知,排開液體的體積相同,而排開液體的密度不同,浮力大小不同,故可得出結(jié)論:物體受到的浮力大小與液體的密度有關(guān)。(2)[3]由圖A可知,彈簧測(cè)力計(jì)分度值為,示數(shù)為,則物體的重力為;物塊在水中受到的浮力為[4]由阿基米德原理得,排開的水的體積為金屬塊的體積由得,金屬塊的質(zhì)量金屬塊的密度(3)[5]根據(jù)稱重法可知:物塊在水中受到的浮力為物塊在另一液體中受到的浮力為根據(jù)阿基米德原理知物體排開液體的體積相同時(shí),液體密度越大,受到的浮力越大,故F中液體密度小于水的密度。(4)[6]由表格中數(shù)據(jù)知,測(cè)力計(jì)的示數(shù)隨深度的增加先變小,后不變,故ACD不符合題意,B符合題意。故選B。27.某中學(xué)兩支物理小組的同學(xué),在實(shí)驗(yàn)室中驗(yàn)證阿基米德原理。(1)方案一,小剛用石塊按如圖1實(shí)驗(yàn)步驟依次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。由圖1可知,石塊浸沒在水中受到的浮力F浮=__________N,排開水的重力G排=___________N,發(fā)現(xiàn)F浮≠G排,造成這種結(jié)果的原因不可能是___________(選填下列字母序號(hào));A.最初溢水杯中的水未裝至溢水口B.整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中,彈簧測(cè)力計(jì)都沒有校零C.步驟C中,石塊浸沒后,碰觸到溢水杯底部(2)方案二,如圖2,小明將裝滿水的溢水杯放在升降臺(tái)C上,用升降臺(tái)來調(diào)節(jié)溢水杯的高度。當(dāng)小明逐漸調(diào)高升降臺(tái),發(fā)現(xiàn)隨著重物浸入水中的體積越來越大,彈簧測(cè)力計(jì)A的示數(shù)__________(選填“增大”“減小”或“不變”),且彈簧測(cè)力計(jì)A的示數(shù)變化量_________(選填“大于”“小于”或“等于”)B的示數(shù)變化量,從而證明了F浮=G排;為了多次實(shí)驗(yàn)得到普遍規(guī)律,方案_________(選填“一”或“二”)的操作更加簡(jiǎn)便;(3)然后小明利用阿基米德原理測(cè)量某實(shí)心金屬塊的密度,實(shí)驗(yàn)步驟如下:①讓小空筒漂浮在盛滿水的溢水杯中,如圖甲;②將金屬塊浸沒在水中,測(cè)得溢出水的體積為12mL,如圖乙;③將燒杯中12mL水倒掉,從水中取出金屬塊,如圖丙;④將金屬塊放入小空筒,小空筒仍漂浮在水面,測(cè)得此時(shí)溢出水的體積為36mL,如圖?。粍t被測(cè)金屬塊的密度是___________kg/m3;在第(3)問實(shí)驗(yàn)步驟③和④中,將沾有水的金屬塊放入小空筒,測(cè)出的金屬塊密度將_________(選填“偏大”“不變”或“偏小”)?!敬鸢浮?/p>
2
1.9
B
減小
等于
二
4
不變【解析】(1)[1]由步驟A、C可知,石塊受到的浮力為[2]由步驟B、D可知,排開的水重為[3]A.當(dāng)水未裝至溢水杯溢水口時(shí),石塊排開的水不能全部流入小筒中,測(cè)量出來的排開的水重小于真實(shí)值。故A不符合題意;B.整個(gè)過程中,若測(cè)力計(jì)未校零,會(huì)導(dǎo)致各個(gè)數(shù)值偏差相同,由此計(jì)算得出所受的浮力和排開液體的重力是準(zhǔn)確的。故B符合題意;C.若石塊觸碰溢水杯底,導(dǎo)致浮力測(cè)量不準(zhǔn)確,也可使浮力與排開的水重不相等。故C不符合題意。故選B。(2)[4]測(cè)力計(jì)A示數(shù)等于物重與其所受浮力的差。物重不變,重物浸入水中的體積越大,排開的水的體積越大,根據(jù)阿基米德原理可以知道,物體受到的浮力越大,所以測(cè)力計(jì)的示數(shù)越小。[5]測(cè)力計(jì)A的示數(shù)變化值等于物體浸在水中受到的浮力;測(cè)力計(jì)B的示數(shù)變化值為物體排開的水重。根據(jù)阿基米德原理可以知道:物體受到的浮力等于物體排開的液體的重力,所以二者的變化值相等。[6]方案一一次只能得到一組數(shù)據(jù),方案二可以在實(shí)驗(yàn)過程中采集多組數(shù)據(jù),因此操作更方便。(3)[7]將金屬塊浸沒在水中時(shí),溢出了12mL水,可知金屬塊體積為12cm3。將金屬塊從水中取出放入小筒中,又排出了36mL的水,說明如果將金屬塊直接放入浮在水面的小筒中,排開水的體積為小筒排開的水增加了,是因?yàn)榉湃虢饘賶K后小筒和金屬塊的總重增加了。因?yàn)樽罱K二者還是浮在水面上,所以增加的浮力等于金屬塊的重力,則金屬塊的質(zhì)量為金屬塊的密度為[8]金屬塊沾水后,取出時(shí)導(dǎo)致水面下降。因此雖然小筒中放入的金屬塊與水的總質(zhì)量與總重力都大小金屬塊的,但因此多排開的水與金屬塊沾水造成的水面下降因素抵消,所以沾水與不沾水,金屬塊放入小筒后排開的水的體積是相同的,間接計(jì)算出來的金屬塊的質(zhì)量是相同的。所以不影響金屬塊密度的測(cè)量。五、計(jì)算題28.有一塊面積足夠大的木板漂浮在水面上,已知木板重,體積(),求:(1)該木板的密度;(2)木板漂浮時(shí)浸入水中部分的體積。【答案】(1)0.6×103kg/m3;(2)0.18m3【解析】解:(1)根據(jù)可得木板的質(zhì)量木板的密度(2)因?yàn)槟景迤。阅景迨艿降母×τ傻媚景褰胨胁糠值捏w積答:(1)該木板的密度為;(2)木板漂浮時(shí)浸入水中部分的體積為。29.一個(gè)木塊重8.5N,將木塊懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)上,并把木塊的一半浸入水中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是3.5N.請(qǐng)計(jì)算下列問題:(煤油的密度是0.8g/cm3)(1)木塊的一半浸入水中時(shí)受到的浮力;(2)木塊的密度;(3)如果將這個(gè)
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