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文檔簡介
第16頁2023年中考物理提分訓(xùn)練:浮力及其應(yīng)用一、選擇題1.關(guān)于浮力以下說法中正確的選項(xiàng)是〔〕A.
浮力就是浸在液體中的物體受力的合力,合力的方向就是浮力的方向
B.
浸在液體和氣體中的物體都要受浮力
C.
水中的橋墩同樣受水的浮力
D.
浸在液體中的物體受到液體對其上、下外表壓力的作用,同時(shí)受到液體對它的浮力作用.2.將同一長方體分別水平與豎直放置在水中,如下圖,它所受到的〔
〕A.
向上、向下壓力差不等,浮力相等
B.
向上、向下壓力差不等,浮力不等
C.
向上、向下壓力差相等,浮力不等
D.
向上、向下壓力差相等,浮力相等3.將同一個(gè)小球放入三個(gè)盛有不同液體的容器中,小球靜止后如下圖,此時(shí)三容器中液面相平,那么液體對容器底部的壓強(qiáng)〔
〕A.
甲容器的最大
B.
乙容器的最大
C.
丙容器的最大
D.
一樣大4.把雞蛋浸入盛鹽水的杯中,雞蛋沉在杯底〔如圖甲所示〕,再往杯中加鹽使雞蛋懸浮〔如圖乙所示〕,以下說法正確的選項(xiàng)是〔
〕
A.雞蛋受到的浮力:F甲<F乙
B.雞蛋排開液體的質(zhì)量:m甲=m乙
C.液體的密度:ρ甲=ρ乙
D.液體對杯底的壓強(qiáng):p甲=p乙5.有一個(gè)圓柱形物體,用彈簧測力計(jì)在空氣中稱重時(shí),測力計(jì)的示數(shù)為14N;當(dāng)把物體一半體積浸入水中時(shí),測力計(jì)的示數(shù)為6N.把物體從彈簧測力計(jì)上取下投入水中靜止時(shí),物體受到的浮力是〔〕A.
6N
B.
8N
C.
16N
D.
14N6.如圖是中國航母“遼寧號〞訓(xùn)練時(shí)艦載飛機(jī)飛行的圖片.以下說法正確的選項(xiàng)是〔
〕
A.
飛機(jī)飛離航母后,航母始終漂浮,航母所受浮力的大小不變
B.
飛機(jī)飛行時(shí)能獲得向上的壓強(qiáng)差,是因?yàn)闄C(jī)翼上方空氣流速大于機(jī)翼下方空氣流速
C.
飛機(jī)在航母甲板上加速飛行時(shí),受到平衡力的作用
D.
飛機(jī)在起飛后,航母底部受到的液體壓強(qiáng)增大7.如下圖,900多年前,僧人懷丙把兩艘很大的木船并排拴在一起,船上裝滿了泥沙。他讓人們把船上的泥沙卸到河里,最終把沉落江中的鐵牛打撈上來。當(dāng)把泥沙不斷卸到河里的過程中,假定船體浸在水中的體積不變,以下分析不正確的選項(xiàng)是〔〕
A.
船受到自身重力、泥沙和人的壓力、繩子的拉力和浮力作用
B.
船受到江水的浮力不變
C.
繩子對鐵牛的拉力變小
D.
鐵牛對江底的壓強(qiáng)變小8.小竹將質(zhì)量為120g的物體放入盛滿水的溢水杯中,當(dāng)物體靜止時(shí),溢水杯中溢出了100cm3的水,那么物體〔g取10N/kg〕〔
〕A.
漂浮在水面上
B.
懸浮在水中
C.
沉在溢水杯底部
D.
受到1.2N浮力9.關(guān)于浮力以下說法中正確的選項(xiàng)是〔〕A.
浮力就是浸在液體中的物體受力的合力,合力的方向就是浮力的方向
B.
浸在液體和氣體中的物體都要受浮力
C.
水中的橋墩同樣受水的浮力
D.
浸在液體中的物體受到液體對其上、下外表壓力的作用,同時(shí)受到液體對它的浮力作用10.如圖甲所示,彈簧測力計(jì)下掛著一個(gè)實(shí)心圓柱體,將它逐漸浸入裝有水的燒杯中,彈簧測力計(jì)的示數(shù),隨圓柱體下外表浸入的深度h的變化如圖乙所示。以下結(jié)論錯(cuò)誤的選項(xiàng)是(g取10N/kg)
〔〕
A.
圓柱體的質(zhì)量為0.3kg
B.
圓柱體的體積為2.0×10-4m3
C.
圓柱體的密度為3×103kg/m3
D.
圓柱體剛好浸沒時(shí)其下外表受到水的壓強(qiáng)為400Pa11.測量液體密度的儀器叫密度計(jì),將其插入被測液體中,待靜止后直接讀取液面處的刻度值.圖甲和圖乙的容器中是同一個(gè)密度計(jì)放入盛有不同液體的兩個(gè)量筒中,由圖中現(xiàn)象可以判斷〔
〕
A.
密度計(jì)在甲量筒液體中受到的浮力較大
B.
密度計(jì)在乙量筒液體中受到的浮力較大
C.
甲量筒中液體的密度較大
D.
乙量筒中液體的密度較大12.如下圖,900多年前,僧人懷丙把兩艘很大的木船并排拴在一起,船上裝滿了泥沙.他讓人們把船上的泥沙卸到河里,最終把沉落江中的鐵牛打撈上來.當(dāng)把泥沙不斷卸到河里的過程中,假定船體浸在水中的體積不變,以下分析不正確的選項(xiàng)是〔〕
A.
船受到自身重力、泥沙和人的壓力、繩子的拉力和浮力作用
B.
船受到江水的浮力不變
C.
繩子對鐵牛的拉力變小
D.
鐵牛對江底的壓強(qiáng)變小二、填空題13.潛水艇在水中能夠自由的上浮下沉,主要是利用改變________來實(shí)現(xiàn)的,飛艇在空中也能自由的上浮下沉,它主要是利用改變________來實(shí)現(xiàn)浮沉的.14.圖所示,卷成團(tuán)的牙膏皮弄成立空心后,立在水中受到的重力________,排開水的體積________,受到的浮力________.〔填變大、變小或不變〕15.用密度大于水的材料制能夠浮在水面上和物體,可以把它做成________的,增大它的體積,使它受到的________增大.16.某物體重5N,假設(shè)將它壓入浸沒到裝滿水的溢水杯中,溢出的水重為7N,由此可以判定,放手后該物體將________〔選填“上浮〞“懸浮〞或“下沉〞〕,該物體靜止時(shí)受到的浮力為________N.17.興趣小組的同學(xué)將一立方體木塊放入水中,有的體積露出水面,那么木塊的密度是________kg/m3.〔水的密度為1.0×103kg/m3〕18.在“阿基米德解開王冠之謎〞的故事中,假設(shè)王冠的質(zhì)量為600g,浸沒在水中時(shí),王冠排開水的質(zhì)量為0.5kg,那么它排開的水重為________N,那么這頂王冠在水中所受的浮力為________N.19.“遠(yuǎn)征號〞潛水艇從長江某基地赴東海執(zhí)行任務(wù)過程中,潛水艇在海水中潛行時(shí)所受的浮力________在江水中潛行時(shí)所受的浮力,潛水艇在海水中潛行時(shí)所受的重力________在江水中潛行時(shí)所受的重力.〔兩空均填寫“大于〞、“等于〞“小于〞〕三、實(shí)驗(yàn)探究題20.小剛同學(xué)用一個(gè)彈簧測力計(jì)、一個(gè)金屬塊、兩個(gè)相同的燒杯〔分別裝有一定量的水和酒精〕,對浸在液體中的物體所受的浮力進(jìn)行了探究。以下圖表示探究的過程及有關(guān)數(shù)據(jù)。
〔1〕分析圖②、③、④、⑤,說明浮力大小跟________有關(guān),而跟________無關(guān)?!?〕分析圖________,說明浮力大小跟液體密度有關(guān)。〔3〕物體完全浸沒在酒精中所受的浮力是________N。21.某物理興趣小組的同學(xué)對物理的浮沉條件進(jìn)行了研究。在一個(gè)重為4N,底面積為200cm2的圓柱形薄壁玻璃容器底部,放一個(gè)邊長為10cm的正方體物塊,然后逐漸向容器中倒水〔始終未溢出〕。通過測量容器中水的深度h,分別計(jì)算出該物塊所受到的浮力F浮,并繪制了如下圖的圖象。請你解答以下問題〔g取10N/kg〕。
〔1〕分析圖乙可知,水的深度由0逐漸增加到8cm的過程中,物塊受到的浮力________,這一過程中物塊底受到的水的壓強(qiáng)當(dāng)________〔均選填“變大〞“不變〞或“變小〞〕。〔2〕當(dāng)容器中水的深度超過為8cm以后,物塊處于________狀態(tài)?!?〕物塊的密度是多少________?〔4〕將物塊取出后,假設(shè)容器中水的重力為20N,此時(shí)容器對水平桌面的壓強(qiáng)是多少________?22.小明用如下圖的實(shí)驗(yàn),探究影響浮力大小的因素。
〔1〕由圖乙、丙可知,物體浸沒在水中受到的浮力為________
N;物體浸沒在鹽水中受到的浮力為________
N。〔2〕從圖乙、丙可以看出浮力的大小與液體的________
有關(guān)?!?〕小明利用圖乙裝置進(jìn)一步探究:
①當(dāng)物體從接觸液面到剛好完全浸沒的過程中,發(fā)現(xiàn)彈簧測力計(jì)的示數(shù)是逐漸減小的,說明浮力大小與物體排開液體的________
有關(guān)。
②當(dāng)物體全部浸沒在液體中后再繼續(xù)下降的過程中,發(fā)現(xiàn)彈簧測力計(jì)示數(shù)保持不變,說明浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度________
〔選填“有關(guān)〞或“無關(guān)〞〕四、解答題23.容積為1×10﹣2m3的密封薄鐵桶重10N,用它裝滿密度為0.8×103kg/m3的植物油.求:〔g=10N/kg,ρ水=1×103kg/m3〕〔1〕桶內(nèi)植物油的重力;〔2〕用手把這個(gè)裝滿植物油的鐵桶完全浸沒在水中,鐵桶受到的浮力;〔3〕根據(jù)物體的浮沉條件,判斷放手后它在水中的浮沉情況.24.一帶閥門的圓柱形容器,正方體重12N,用細(xì)繩懸掛放入水中,當(dāng)有的體積露出水面時(shí)繩子受到的拉力為4N,如下圖.試求:〔1〕正方體M受到的浮力;〔2〕正方體M的邊長;〔3〕假設(shè)從圖示狀態(tài)開始,通過閥門K緩慢放水,當(dāng)容器中水面下降了3cm時(shí),細(xì)繩承受的拉力是多少?25.用一彈簧測力計(jì)掛著一實(shí)心圓柱體,圓柱體的底面剛好與水面接觸(未浸入水)如圖甲,然后將其逐漸浸入水中,如圖乙是彈簧測力計(jì)示數(shù)隨柱體逐漸浸入水中的深度變化情況,求:(g取10N/kg)
〔1〕圓柱體受的最大浮力。〔2〕圓柱體剛浸沒時(shí)下外表受到的液體壓強(qiáng)。〔3〕圓柱體的密度26.〔2023?柳州〕如下圖,它是我國第一艘航空母艦﹣﹣遼寧艦,如表是該航母的主要參數(shù)值.〔g取10N/kg,海水的密度ρ海水=1.03×103kg/m3〕主要參數(shù)值航母滿載時(shí)總質(zhì)量〔包括艦載飛機(jī)〕6.75×107kg每架艦載飛機(jī)的質(zhì)量5150kg每架艦載飛機(jī)與甲板的總接觸面積5000cm2航母正常航行速度54km/h航母以正常航行速度行駛時(shí)所受阻力3.6×108N求:〔1〕每架艦載飛機(jī)對甲板的壓強(qiáng);〔2〕航母所受的浮力;〔3〕假設(shè)航母以正常航行速度勻速從甲地開往乙地,行駛了540km.求此過程中航母牽引力的功率;〔4〕假設(shè)其中一架艦載飛機(jī)起飛后,求航母排開海水的體積減少了多少?答案解析一、選擇題1.【答案】B【解析】:AD、浸在液體中的物體受到液體對其上、下外表壓力的作用,其下外表與上外表所受壓力差就是浮力,浮力的方向總是豎直向上的.故AD錯(cuò)誤;
B、根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知,浸在液體和氣體中的物體都要受浮力,故B正確;
C、水中的橋墩不受到水向上的壓力,所以不受浮力;故C錯(cuò)誤.
應(yīng)選B.
【分析】浸沒在液體中的物體,液體對物體向上的壓強(qiáng)大于向下的壓強(qiáng),向上的壓力大于向下的壓力,物體受到向上和向下的壓力差的作用,這個(gè)壓力差是物體受到的浮力〔適用于氣體〕,浮力的方向總是豎直向上的.2.【答案】D【解析】:長方體物塊懸浮在水中,說明受到水的浮力不變,而浮力等于物體上下外表受到水的壓力差,所以長方體物塊上下外表受到水的壓力差相等.應(yīng)選D.
【分析】物體浸沒在水中受到的浮力等于物體上下外表受到水的壓力差.3.【答案】C【解析】:小球漂浮,浮力等于重力,所以小球在三種液體中受到的浮力相等,根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排,丙的V排最小說明丙的密度最大,根據(jù)p=ρ液gh,液面相平,那么丙液體對容器底部的壓強(qiáng)最大.應(yīng)選C.
【分析】此題通過小球浸入液體的體積,根據(jù)阿基米德原理判斷液體的密度,來比擬液體對容器底部的壓強(qiáng).4.【答案】A【解析】AB、同一個(gè)雞蛋在甲圖中雞蛋沉底,F(xiàn)浮甲<G,在乙圖中雞蛋漂浮,F(xiàn)浮乙=G,所以,F(xiàn)浮甲<F浮乙,那么G排甲<G排乙,即m甲<m乙,A符合題意,B不符合題意;C、同一個(gè)雞蛋在甲圖中雞蛋沉底,ρ甲<ρ雞蛋,在乙圖中雞蛋懸浮ρ乙=ρ雞蛋,所以ρ甲<ρ乙,C不符合題意。D、由C可知,ρ甲<ρ乙,由p=ρgh可知,液體對杯底的壓強(qiáng):p甲<p乙.D不符合題意。
故答案為:A。
【分析】當(dāng)浮力等于重力時(shí),物體漂浮或懸?。划?dāng)浮力小于重力時(shí),物體下沉,據(jù)此分析圖甲、圖乙中浮力與重力的關(guān)系,然后可知排開液體的質(zhì)量關(guān)系;當(dāng)液體的密度等于物體的密度時(shí)物體懸浮,當(dāng)液體的密度小于物體的密度時(shí)物體下沉,據(jù)此判斷甲乙兩圖的液體密度關(guān)系;甲乙兩圖的液體密度關(guān)系,利用p=ρgh可知液體對杯底的壓強(qiáng)關(guān)系.5.【答案】D【解析】:把物體一半體積浸入水中時(shí),測力計(jì)的示數(shù)為6N,
浮力F浮=G﹣F=14N﹣6N=8N;
根據(jù)阿基米德原理F液=ρ水gV排可知,物體全部浸沒水中時(shí)浮力:
=2F浮=2×8N=16N;
浮力F浮大于物體的重力G,故物體上浮,直至漂浮,
物體此時(shí)受到的浮力:=G=14N.
應(yīng)選D.
【分析】根據(jù)稱重法計(jì)算出物體浸沒在水中的浮力大小,再根據(jù)漂浮條件確定物體在水中的狀態(tài),最后根據(jù)漂浮條件計(jì)算物體受到的浮力大?。?.【答案】B【解析】:A、航載飛機(jī)飛離航母后,航母的總重力減小,航母始終漂浮,浮力等于重力,所以浮力會(huì)減小,故A錯(cuò)誤;B、飛機(jī)飛行時(shí)能獲得向上的壓強(qiáng)差,是因?yàn)闄C(jī)翼上方空氣流速大于機(jī)翼下方空氣流速,上方壓強(qiáng)小于下方,從而產(chǎn)生向上的升力,故B正確;
C、飛機(jī)在航母甲板上加速飛行時(shí),受非平衡力,故C錯(cuò)誤;
D、飛機(jī)起飛后,航母總重力減小,浮力減小,航母排開水的體積減小,所以航母底部的深度減小,其受到水的壓強(qiáng)會(huì)減小,故D錯(cuò)誤.
應(yīng)選B.
【分析】〔1〕漂浮物體的浮力始終等于自身重力,判斷出重力的變化情況,即可得知浮力如何變化;〔2〕流體流速越快的位置壓強(qiáng)越小,據(jù)此來分析飛機(jī)起飛時(shí)的受力情況;〔3〕受到平衡力,飛機(jī)靜止或勻速運(yùn)動(dòng),加速運(yùn)動(dòng),受非平衡力;〔4〕液體的壓強(qiáng)與深度有關(guān),據(jù)此判斷.7.【答案】C【解析】:A、木船漂浮在江面上,船受到自身重力、泥沙和人的壓力、繩子的拉力和浮力作用,故A正確;
B、因?yàn)榧俣ùw浸在水中的體積不變,根據(jù)F浮=ρgV排可知船受到江水的浮力不變,故B正確;
C、船在水中受重力、浮力和繩子的拉力作用,且G+F拉=F浮,因?yàn)镚變小,F(xiàn)浮不變,所以F拉變大,因故C錯(cuò)誤;
D、繩子對鐵牛有向上的拉力,拉力變大,那么鐵牛對江底的壓力變小,受力面積沒變,根據(jù)p=可知,鐵牛對江底的壓強(qiáng)變小,故D正確。
應(yīng)選C。
【分析】A、對船進(jìn)行受力分析;
B、假定船體浸在水中的體積不變,根據(jù)F浮=ρgV排分析船受到江水的浮力大?。?/p>
C、根據(jù)力的合成,從浮力、重力的角度分析繩子對鐵牛的拉力;
D、繩子對鐵牛有向上的拉力,根據(jù)p=分析鐵牛對江底的壓強(qiáng)。8.【答案】C【解析】由題意知物體的重力為:G物=m物g=120×10-3kg×10N/kg=1.2N.
物體靜止時(shí)受到的浮力為:F浮=G排=ρ水gV排=103kg/m3×10N/kg×100×10-6m3=1N.
因?yàn)楦×π∮谥亓?,所以物體最后沉在水杯底部.
故答案為:C.
【分析】要解決此題,需要掌握物體所受浮力的大小:浸在液體中的物體,受到的浮力等于其排開液體的重力.
同時(shí)要掌握物體的浮沉條件:
完全浸沒在液體中的物體.
假設(shè)受到浮力大于重力,那么上浮,最后漂浮在液面上.此時(shí),浮力等于重力.
假設(shè)受到浮力等于重力,那么懸浮.此時(shí)浮力等于重力.
假設(shè)受到浮力小于重力,那么下沉到液底.此時(shí)浮力小于重力.9.【答案】B【解析】:AD、浸在液體中的物體受到液體對其上、下外表壓力的作用,其下外表與上外表所受壓力差就是浮力,浮力的方向總是豎直向上的.故AD錯(cuò)誤;
B、根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知,浸在液體和氣體中的物體都要受浮力,故B正確;
C、水中的橋墩不受到水向上的壓力,所以不受浮力;故C錯(cuò)誤.
應(yīng)選B.
【分析】浸沒在液體中的物體,液體對物體向上的壓強(qiáng)大于向下的壓強(qiáng),向上的壓力大于向下的壓力,物體受到向上和向下的壓力差的作用,這個(gè)壓力差是物體受到的浮力〔適用于氣體〕,浮力的方向總是豎直向上的.10.【答案】B【解析】析:〔1)由F-h圖象可知,當(dāng)h=0〔圓柱體沒有浸入水),彈簧測力計(jì)的示數(shù)為圓柱體重;當(dāng)h≥4cm〔圓柱體全浸入水),彈簧測力計(jì)的示數(shù)加上圓柱體受到的水的浮力等于圓柱體重;據(jù)此求出圓柱體受的浮力〔最大浮力).上面求出了圓柱體重,利用重力公式求出圓柱體的質(zhì)量;
〔2)求出了球全浸入時(shí)受到的浮力,利用阿基米德原理求圓柱體的體積〔排開水的體積),再利用密度公式求圓柱體的密度.
〔3)由圖知,圓柱體剛浸沒時(shí)下外表所處的深度為4cm,根據(jù)液體壓強(qiáng)公式求此時(shí)圓柱體下外表受到的水的壓強(qiáng).
【解答】〔1)由圖可知,圓柱體重G=3N,
∵當(dāng)圓柱體全浸入時(shí),彈簧測力計(jì)的示數(shù)F′=2N,
∴圓柱體受到的最大浮力〔全浸入時(shí)):
F浮=G-F′=3N-2N=1N;
圓柱體的質(zhì)量:
m===0.3kg;故A正確,不符合題意;
〔2)∵圓柱體全浸入時(shí)圓柱體受到的浮力:
F浮=ρ水gV排═ρ水gV,
∴圓柱體的體積:
V===1×10-4m3;故B錯(cuò)誤,符合題意;
圓柱體的密度ρ===3×103kg/m3.故C正確,不符合題意.
〔3)由圖知,當(dāng)圓柱體下外表浸入深度h為4cm時(shí):
h=4cm=0.04m,
圓柱體剛浸沒時(shí)下外表受到的液體壓強(qiáng):
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa;故D正確,但不符合題意;
應(yīng)選B.
【點(diǎn)評】此題考查知識(shí)點(diǎn)比擬多,密度的計(jì)算、重力的計(jì)算、壓強(qiáng)的計(jì)算、浮力的計(jì)算及其公式變形,會(huì)識(shí)圖并從中得出相關(guān)信息是此題的關(guān)鍵,屬于難題.11.【答案】C【解析】:A和B、同一個(gè)密度計(jì)放在乙、丙液體中都漂浮,
F浮乙=F浮丙=G,
密度計(jì)在乙、丙兩種液體中受到的浮力都等于密度計(jì)受到的重力G,那么AB錯(cuò)誤;
C和D、由圖知密度計(jì)排開液體的體積V排甲<V排乙,
由于浮力相等,那么根據(jù)F浮=ρ液V排g可得:ρ甲>ρ乙,因此C正確,D錯(cuò)誤.
應(yīng)選C.
【分析】〔1〕從圖可知,密度計(jì)放在甲、乙液體中都漂浮,受到的浮力都等于密度計(jì)受到的重力,從而可以判斷受到浮力的大小關(guān)系,來判斷A、B是否符合題意.〔2〕從圖可以得出密度計(jì)排開液體體積的大小關(guān)系,再根據(jù)阿基米德原理分析液體的密度大小關(guān)系,來判斷C、D是否符合題意.12.【答案】C【解析】A、木船漂浮在江面上,船受到自身重力、泥沙和人的壓力、繩子的拉力和浮力作用,故A正確;
B、因?yàn)榧俣ùw浸在水中的體積不變,根據(jù)F浮=ρgV排可知船受到江水的浮力不變,故B正確;
C、鐵牛在水中受受重力、拉力和浮力的作用,G=F浮+F拉,因?yàn)殍F牛的重力和受到的浮力不變,那么繩子對鐵牛的拉力不變,故C錯(cuò)誤;
D、繩子對鐵牛有向上的拉力,那么鐵牛對江底的壓力變小,受力面積沒變,根據(jù)p=可知,鐵牛對江底的壓強(qiáng)變小,故D正確.
應(yīng)選C.
【分析】A、對船進(jìn)行受力分析;
B、假定船體浸在水中的體積不變,根據(jù)F浮=ρgV排分析船受到江水的浮力大?。?/p>
C、根據(jù)力的合成,從浮力、重力的角度分析繩子對鐵牛的拉力
D、繩子對鐵牛有向上的拉力,根據(jù)p=?分析鐵牛對江底的壓強(qiáng).二、填空題13.【答案】自身重力;密度【解析】:〔1〕在水中,潛水艇受到水的浮力和重力的作用,∵F浮=ρ水V排g,潛水艇的體積不變,排開水的體積不變,
∴潛水艇受到水的浮力不變;
把壓縮空氣壓入潛水艇的壓力艙,將海水排出,潛水艇自重G減小,當(dāng)F?。綠時(shí),潛水艇上浮;
翻開壓力艙的閥門,讓海水進(jìn)入壓力艙內(nèi),潛水艇自重G增大,當(dāng)F?。糋時(shí),潛水艇下沉;
當(dāng)F浮=G時(shí),潛水艇懸浮,可以停留在任何深度;
由此可見,潛水艇能夠上浮和下沉是通過改變自重來實(shí)現(xiàn)的.〔2〕氣球或飛艇要升空,平均密度要小于空氣,所以應(yīng)該充入密度小于空氣的氣體;當(dāng)氣球或飛艇受到的浮力大于自身加載時(shí),就能上升.
故答案為:自身重力;密度.
【分析】〔1〕潛水艇浸沒在水中,潛水艇的體積不變〔排開水的體積不變〕,受浮力不變;通過讓海水進(jìn)、出壓力艙改變潛水艇受到的重力,根據(jù)物體的浮沉條件分析是怎么上浮或下沉的.〔2〕物體密度和液體密度大小關(guān)系看:物體的浮沉條件是:ρ物>ρ液,上浮;ρ物=ρ液,懸?。沪盐铮鸡岩?,下沉.14.【答案】不變;變大;變大【解析】:牙膏皮的密度大于水的密度,假設(shè)將牙膏皮卷成團(tuán),那么其受到的浮力小于重力而下沉.假設(shè)把它做成空心的,那么它的重力沒變,由于體積變大,其排開液體的體積變大,所以受到的浮力變大,因此可以浮在水面上.
故答案為:不變;變大;變大.
【分析】要掌握物體的浮沉條件,浸沒在液體中的物體,假設(shè)浮力大于重力那么上浮;假設(shè)浮力等于重力那么懸浮;假設(shè)浮力小于重力那么下沉.
同時(shí)要掌握浮力中空心問題,知道將物體做成中空的可以通過增大排開液體的體積增大浮力.15.【答案】空心;浮力【解析】:把物體做成空心,減小了自重,物體就可以浮在水面上,裝上貨物,增大可以用的浮力,這是采用空心的方法來增大可以利用的浮力,輪船就是根據(jù)這個(gè)道理做成的.故答案為:空心;浮力.
【分析】把物體做成空心,裝上貨物,相當(dāng)于用貨物取代了物體被挖走的局部,增大可利用浮力,實(shí)際是保持排開水體積不變條件下的質(zhì)量替換.16.【答案】上浮;5【解析】:由阿基米德原理可得,物體浸沒在水中受到的浮力:F浮=G排=G溢=7N,
G物=5N,那么F?。綠物,放手后,物體將上浮,
當(dāng)物體靜止時(shí),物體漂浮,那么物體靜止時(shí)受到的浮力:F浮′=G物=5N.
故答案為:上??;5.
【分析】由題知,從裝滿水的溢水杯中溢出的水重〔物體排開的水重〕,由阿基米德原理知道物體受到的浮力;
物體浸沒水中,和物體重比擬,根據(jù)物體的浮沉條件判斷物體會(huì)上浮或下沉,進(jìn)而判斷放手后物體所處的狀態(tài)及靜止時(shí)受到的浮力.17.【答案】0.6×103【解析】:由題意知,木塊漂浮在水面上,那么所受浮力等于其重力,即G木=F浮,設(shè)木塊的密度為ρ木,由G=mg、和F浮=ρ液gV排可得:
ρ木V木g=,
那么ρ木=ρ水=×1.0×103kg/m3=0.6×103kg/m3.
故答案為:0.6×103kg/m3.
【分析】利用G=mg和可得木塊重力,利用F浮=ρ液gV排可得木塊受到的浮力,根據(jù)木塊漂浮在水面上,所受浮力等于其重力列出等式,即可解得木塊的密度.18.【答案】5;5【解析】:它排開的水重為:G排=m排g=0.5kg×10N/kg=5N,
根據(jù)阿基米德原理可得,這頂王冠在水中所受的浮力為:
F浮=G排=5N.
故答案為:5;5.
【分析】排開水的質(zhì)量,利用G=mg計(jì)算王冠排開水的重力;根據(jù)阿基米德原理可得王冠浸沒水中受到的浮力.19.【答案】大于;大于【解析】:潛水艇在江水中和海水中潛行時(shí)都處于懸浮狀態(tài),浮力等于重力;
潛水艇浸沒在水中,排開水的體積不變,海水的密度大,由F浮=ρ液gV排可知,潛水艇在海水中潛行時(shí)所受的浮力大于在江水中潛行時(shí)所受的浮力;由二力平衡條件可知,潛水艇在海水中潛行時(shí)所受的重力大于在江水中潛行時(shí)所受的重力.
故答案為:大于;大于.
【分析】潛水艇從長江赴東海時(shí),潛水艇在水中處于懸浮狀態(tài),其排水體積不變,根據(jù)海水和江水密度的不同可做出判斷.三、實(shí)驗(yàn)探究題20.【答案】〔1〕(物體)排開液體的體積〔或排開水的體積或排開液體的質(zhì)量等〕;浸沒深度或者浸入深度
〔2〕①⑤⑥/⑤⑥
〔3〕2.4【解析】
(1)分析(2)、(3)、(4)可以知道,液體的密度不變,金屬塊排開液體的體積逐漸增大,彈簧測力計(jì)的示數(shù)逐漸減小,說明浮力大小跟物體排開液體的體積有關(guān)而與物體浸沒后的深度無關(guān);
(2)要探究浮力和液體密度的關(guān)系,就要控制物體排開液體的體積一定,而液體的密度不同,(5)和(6)符合這種情況;
(3)物體完全浸沒在酒精中所受的浮力:F浮=G-F示=10N-7.6N=2.4N
【分析】
(1)根據(jù)影響浮力大小的因素是液體的密度和物體排開液體的體積,然后分析(2)、(3)、(4)中的相同量和不同量即可得出結(jié)論;
(2)要比擬浮力與液體密度的關(guān)系,需要控制其排開液體的體積相同,只改變液體的密度,據(jù)此可判斷符合要求的實(shí)驗(yàn)次數(shù);
(3)由(1)可以知道物體的重力,根據(jù)稱重法求出物體完全浸沒在酒精中所受的浮力;21.【答案】〔1〕變大;變大
〔2〕漂浮
〔3〕0.8×103kg/m3
〔4〕1200Pa【解析】〔1〕由圖象知道,隨著水的深度由0逐漸增加到8cm的過程中,物塊受到的浮力越來越大;由p=ρgh可知,隨著水的深度增大,物塊底受到的水的壓強(qiáng)逐漸增大;〔2〕由圖象知道,當(dāng)容器中水的深度超過為8cm以后,物塊受到的浮力不再發(fā)生變化,所以物塊處于漂浮狀態(tài);〔3〕由圖象知道,當(dāng)物體處于漂浮狀態(tài)時(shí),F(xiàn)浮=G=8N,
根據(jù)題意知道,物塊的體積是:V=10cm×10cm×10cm=1×10-3m3,
所以,物塊的密度是:ρ=m/V=G/gV=8N/10N/kg×1×10?3m3=0.8×103kg/m3
【分析】用液體壓強(qiáng)的計(jì)算公式p=ρgh判斷液體對容器底的壓強(qiáng)變化,根據(jù)圖象判斷出物體在水中的狀態(tài);根據(jù)物體處于漂浮狀態(tài),由圖象找到物體的重力大小,再根據(jù)公式ρ=求得物體的密度;最后用公式p=算出容器對桌面的壓強(qiáng)。22.【答案】〔1〕1;1.1
〔2〕密度
〔3〕體積;無關(guān)【解析】可以用彈簧測力計(jì)的示數(shù)和物體的重力求浮力,即。由圖乙、丙可知,物體浸沒在水中受到的浮力為;物體浸沒在鹽水中受到的浮力為1.1N。從圖乙、丙可以看出排開液體的體積相同,浮力的大小跟液體的密度有關(guān)。當(dāng)物體從接觸液面到剛好完全浸沒的過程中,發(fā)現(xiàn)彈簧測力計(jì)的示數(shù)是逐漸減小的,說明浮力大小與物體排開液體的體積有關(guān)。當(dāng)物體全部浸沒在液體中后再繼續(xù)下降的過程中,發(fā)現(xiàn)彈簧測力計(jì)示數(shù)保持不變,說明浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度無關(guān)。
【分析】在此題中了解浮力的測量方法是解決此題的關(guān)鍵。浮力跟液體的密度和排開液體的體積有關(guān)。四、解答題23.【答案】〔1〕解:由ρ=可得,桶內(nèi)植物油的質(zhì)量:m油=ρ油V=0.8×103kg/m3×1×10﹣2m3=8kg;
那么植物油的重力:
G油=m油g=8kg×10N/kg=80N;
答:桶內(nèi)植物油的重力為80N
〔2〕解:把該鐵桶完全浸沒在水中,鐵桶受到的浮力:F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣2m3=100N;
〔3〕解:裝滿植物油的鐵桶的總重力:G總=G桶+G油=10N+80N=90N;
比擬可知F?。綠總,
所以,放手后它在水中將上浮,最終漂浮在水面上
答:用手把這個(gè)裝滿植物油的鐵桶完全浸沒在水中,鐵桶受到的浮力為100N
答:根據(jù)物體的浮沉條件可知,放手后它在水中將上浮,最終漂浮在水面上【解析】【分析】〔1〕鐵桶的容積和植物油的密度,利用m=ρV求出植物油的質(zhì)量,再根據(jù)G=mg求出植物油的重力;〔2〕根據(jù)F浮=ρgV排求出完全浸沒在水中時(shí)鐵桶受到的浮力;〔3〕求出裝滿植物油的鐵桶的總重力,利用浮沉條件即可判斷放手后它在水中的浮沉情況.24.【答案】〔1〕解:正方體M受到的浮力:F浮=G﹣F拉=12N﹣4N=8N;
〔2〕解:由題知V排=〔1﹣〕V=V,由F浮=ρ水gV排=ρ水gV得正方體的體積:
V=×=×=1×10﹣3m3,
所以正方體的邊長:L=0.1m;
〔3〕解:閥門未翻開,水沒有流出時(shí),正方體浸入水中的深度
h1=L=×0.1m=0.08m,
水面下降了3cm,此時(shí)正方體浸入水
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