第十章 浮力 質量評價(RJ)

第十章浮力質量評價(RJ)(時間：90分鐘滿分：100分)一、單項選擇題(本大題共10小題，每小題3分，共30分。在給出的四個備選項中，只有一個選項符合題目要求)1．下列物體中，不受浮力作用的是(B)A．在水中下沉的鐵塊B．在水中的橋墩C．浮在水面上的輪船D．空中上升的氣球2．將一個蘋果投入盛水的燒杯中，發(fā)現(xiàn)蘋果靜止時處于漂浮狀態(tài)。若將該蘋果露出水面的部分切掉取走，剩余部分重新投入水中，當其靜止時，下列說法正確的是(A)A．將會漂浮B．將會懸浮C．將會上浮D．將會沉底3．在下列幾種情形中，物體所受浮力增大的是(C)A．從海水中走向沙灘的游泳者B．從長江入海口駛向大海的輪船C．正在碼頭裝載貨物的輪船D．海面下正往深水處下潛的潛水艇4．奮斗者號載人潛水器在馬里亞納海溝萬米深處多次成功坐底，標志著我國在載人深潛領域達到了世界領先水平。奮斗者號在水面以下的下潛過程中，其受到(A)A．壓強增大，浮力增大B．壓強不變，浮力增大C．壓強增大，浮力不變D．壓強不變，浮力不變5．如圖為金魚吐出的某個氣泡在溫度恒定的水中上升過程的示意圖，該過程中氣泡受到壓強和浮力的變化情況，敘述正確的是(A)A．壓強變小B．浮力變小C．壓強不變D．浮力不變6．利用鸕鶿捕魚是我國傳承千年的古老技藝。當捕到魚的鸕鶿從水中跳到漁船上時，下列關于漁船說法正確的是(B)A．排開水的質量不變 B．受到的浮力變大 C．船底受到的液體壓強變小 D．所受浮力始終大于船及所載物的總重力7．彈簧測力計下吊著重為20N的正方體金屬塊，當它完全浸沒在水中時，彈簧測力計的示數(shù)為12N，若金屬塊上表面所受水的壓力為18N，則金屬塊下表面所受水的壓力為(D)A．8N B．10N C．16N D．26N8．小華用鹽水清洗水果時，把蘋果和李子浸入水中，靜止后觀察到的現(xiàn)象如圖所示，蘋果處于漂浮狀態(tài)，李子處于懸浮狀態(tài)。下列判斷正確的是(C)A．兩水果受到的浮力一定相等 B．兩水果的密度不等，蘋果的密度大C.李子底部受到水的壓強比蘋果底部的大D．兩水果的重力不等，李子的重力大9．水平桌面上的兩個相同的燒杯中盛有兩種不同的液體，兩個相同的物塊在液體中靜止時兩液面相平，如圖所示。下列物理量中相等的是(B)A．兩物塊底部受到的壓力B．兩物塊排開液體的質量C．兩液體對燒杯底的壓強D．兩燒杯對桌面的壓強10．如圖，容器內裝水，一個小球連接在彈簧的一端，彈簧的另一端固定在容器的底部(彈簧處于伸長狀態(tài))。設想當?shù)厍虻囊p為一半時，則小球將(D)A．球受到的重力減小，浮力不變，小球向上運動 B．球受到的重力減小，浮力不變，小球向下運動 C．球受到的重力減小，浮力減小，小球靜止不動 D．球受到的重力減小，浮力減小，小球向下運動二、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)11．小李用吸管和橡皮泥自制了一個簡易密度計，他先后把簡易密度計放入盛有兩種液體的燒杯甲、乙中，靜止時如圖，則下列說法正確的是(BD)A．甲燒杯中密度計受到的浮力較大B．乙燒杯底受到的液體壓強較大C．乙燒杯中密度計排開液體的重力更大D．甲燒杯中液體的密度較小12．如圖，將重為6N的小球掛在彈簧測力計下面，當小球的一半體積浸在水中時(水足夠深)，測力計示數(shù)為2N。下列說法正確的是(CD)A．小球只受到重力和浮力的作用 B．緩緩向下移動彈簧測力計，測力計的示數(shù)一直變大 C．小球的密度為0.75g/cm3 D．剪斷懸吊小球的細線，小球在水中靜止時受到的浮力為6N三、填空題(本大題共6小題，每空1分，共12分)13．在探測氣球中充入的氦氣，其密度小于空氣的密度。當氣球內的氦氣足夠多，使其所受的浮力大于重力時，氣球就能夠升空。(均選填“大于”“小于”或“等于”)14.俗話說“瓜浮李沉”，意思是西瓜投入水中可以漂浮，李子投入水中會下沉。漂浮的西瓜受到的浮力等于西瓜的重力，西瓜的密度小于李子的密度。(均選填“大于”“小于”或“等于”)15．將兩個完全相同的小球分別放入盛有甲、乙兩種液體的兩個相同的玻璃杯中，靜止時，如圖所示，兩杯內液面剛好相平。則甲、乙兩液體的密度大小關系為ρ甲＞ρ乙，玻璃杯底受到液體壓強大小關系為p甲＞p乙。(均選填“＞”“＜”或“＝”)16．一輕質且不可拉伸的細線將一邊長為10cm的正方體物塊拴接在容器底部，如圖甲，當水深為30cm時，繩子剛好伸直；如圖乙，當水深為36cm時，物體上表面恰好與水面相平，已知ρ水＝1.0×103kg/m3，則此正方體物塊的密度為0.4×103kg/m3，圖乙中細線的拉力6N。17．重5N的金屬球，浸沒在水中時，排開了4N的水，則金屬球受到了4N的浮力；若將其放入足量的水銀中，它所受到的浮力為5N。(ρ水銀＝13.59g/cm3)18．將一小球輕放入盛滿酒精的大燒杯甲中，小球靜止后，溢出酒精的質量是80g，小球在酒精中受到的浮力為0.8N。將其輕放入未裝滿水、底面積為100cm2的大燒杯乙中，靜止后溢出水的質量是45g，水對容器底部的壓強增加了50Pa，則小球的密度是0.95×103kg/m3。(ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ酒精＝0.8×103kg/m3，g取10N/kg)四、作圖題(本大題共1小題，共6分)19．(1)(3分)如圖所示，盛有水的燒杯靜止在斜面上，水面上漂浮著一個小球，請在圖中畫出小球受到的浮力的示意圖。第19(1)題圖)第19(2)題圖)(2)(3分)如圖，A球為一木球，并在水中上浮，請畫出木球受力的示意圖。五、實驗探究題(本大題共4小題，共25分)20．(5分)物理興趣小組在進行“探究浮力的大小與哪些因素有關”實驗中，用彈簧測力計掛著一物體，如圖為實驗情景。(g取10N/kg)(1)通過甲實驗可知物體的重力為2.7N。(2)通過甲、乙兩次實驗，物體在乙中排開的水所受重力大小是0.5N。(3)通過甲、丙兩次實驗，可知物體浸沒在水中所受浮力大小是1N。(4)通過丙、丁兩次實驗，可探究物體所受浮力大小與浸沒深度無關。(5)通過丁、戊兩次實驗，可探究物體所受浮力大小與液體密度的關系。21．(6分)(1)如圖甲是“測量浸沒在水中的物體所受浮力”的實驗，依據(jù)實驗可知物體所受的浮力為1N。物體浸沒水中時，其下表面受到水向上的壓力為3N，此時物體上表面受到水向下的壓力為2N。(2)如圖乙，在“探究浮力的大小與哪些因素有關”的實驗中，比較圖乙中A、B兩次實驗可得，物體受到的浮力大小與物體浸在液體中的體積有關。當該物體完全浸沒在鹽水中時受到的浮力大小為2.2N。(3)如圖丙是小明用粗細均勻吸管制成的簡易密度計，豎直漂浮在水中時，水面位于圖丙中A處，則A處應標為1g/cm3；再將該密度計漂浮在75%消毒酒精中，此時所受的浮力等于(選填“大于”“等于”或“小于”)在水中所受的浮力。22．(7分)如圖甲所示是小明利用一根吸管制作的一個簡易微型密度計。(1)將其放入水中時，密度計不能直立，應增大吸管中鐵絲的質量。(2)這根吸管豎直漂浮在不同液體中時，液體的密度越大，它浸入液體的長度h越短，受到的浮力不變。(3)他通過正確計算，在吸管上標出對應的刻度線，便制成了一個簡易吸管密度計，圖乙中四種刻度的標示合理的是A(選填字母代號)。(4)小明發(fā)現(xiàn)密度計相鄰兩刻度線之間的距離太小，導致用此密度計測量液體密度時誤差較大，為此同學們提出了如下改進方案，其中可行的是D(選填字母代號)。A．換稍大點的容器B．換稍粗的吸管C．換更長的吸管D．適當增加鐵絲質量(5)若測量液體密度時，密度計接觸到容器的底部，測得的密度值大于(選填“大于”“小于”或“等于”)實際值。(6)實驗過程中小明突發(fā)奇想，將制作好的簡易密度計內鐵絲從吸管上端倒出，纏繞到底部外側，其他沒有變化，他用這樣“改裝”后的密度計測同一液體密度，測量結果偏大。23.(7分)如圖是小明探究“浮力的大小與排開液體所受重力的關系”的實驗過程示意圖。(1)此實驗操作的最合理順序是丁、丙、甲、乙(用甲、乙、丙、丁表示)。(2)通過圖丙和圖甲可以測出實心圓柱體浸沒在水中時受到的浮力為1.2N，小明進一步分析比較其余實驗步驟中的測量數(shù)據(jù)，就可以得出物體所受浮力的大小跟排開液體所受重力相等。(3)通過分析實驗數(shù)據(jù)可得，圓柱體的密度為2.5×103kg/m3。(已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg)(4)為了得到更普遍的結論，下列繼續(xù)進行的操作中合理的是BC(填字母代號)。A．用原來的方案和器材多次測量取平均值B．用原來的方案將水換成酒精或鹽水進行實驗C．用原來的方案將圓柱體換成其他物體進行實驗(5)小明回到家中想利用廚房電子秤、小杯子和一塊系有細線的橡皮擦測蘋果醋的密度，他設計了如下步驟：①如圖戊，在小杯中裝適量水，按下電子秤調零功能，將橡皮擦浸沒在水中不觸碰杯底杯壁，記錄下電子秤示數(shù)為m1；②如圖己，將小杯中水倒掉擦干杯子，倒入適量蘋果醋，按下電子秤調零功能，接著將橡皮擦浸沒在蘋果醋中不觸碰杯底杯壁，記錄下電子秤示數(shù)為m2；則蘋果醋密度表達式ρ醋＝eq\f(m2ρ水,m1)(用m1、m2、ρ水表示)。六、綜合應用題(本大題共2小題，共19分。解答時要求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，未寫出主要計算過程的，不得分)24．(7分)小明將底面積為20cm2的金屬圓柱體通過細線(體積和質量均不計)懸掛于彈簧測力計上，如圖甲，靜止時彈簧測力計的示數(shù)為2N。他將圓柱體慢慢放入水中，如圖乙，當圓柱體有一半體積浸入水中時，彈簧測力計示數(shù)為1.2N。(g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3)(1)將圓柱體豎直放于水平地面上時，求水平地面受到的壓強；(2)求圓柱體的體積；(3)求圓柱體的密度。解：(1)水平地面受到的壓強：p＝eq\f(F,S)＝eq\f(G,S)＝eq\f(2N,20×10－4m2)＝1000Pa；(2)圓柱體一半體積浸入水中時所受的浮力：F?。紾－F拉＝2N－1.2N＝0.8N，圓柱體排開水的體積：V排＝eq\f(F浮,ρ水g)＝eq\f(0.8N,1.0×103kg/m3×10N/kg)＝8×10－5m3，圓柱體的體積：V＝2V排＝2×8×10－5m3＝1.6×10－4m3；(3)圓柱體的質量：m＝eq\f(G,g)＝eq\f(2N,10N/kg)＝0.2kg，圓柱體的密度：ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(0.2kg,1.6×10－4m3)＝1.25×103kg/m3。25．(12分)某薄壁容器的底面積為200cm2，質量為2kg，容器高40cm，容器底部連接一根質量和體積不計的細桿，如圖甲。細桿長為10cm，細桿上連接著一個底面積為100cm2長方體物塊，現(xiàn)向容器里面倒入一定量的水，物塊對細桿的作用力隨水的深度的改變情況如圖乙所示，直到容器加滿水。(1)當水深為10cm時，求水對容器底的壓強；(2)當水深為20cm時，求物塊受到的浮力；(3)求物塊的密度；(4)求容器加滿水時對桌面的壓強。解：(1)當水深為10cm時水對容器底的壓強：p1＝ρgh1＝1×103kg/m3×10N/kg×0.1m＝1000Pa；(2)當水深為20cm時，長方體物塊浸在水中的深度：h浸＝h2－h(huán)桿＝20cm－10cm＝10cm＝0.1m，長方體物塊排開水的體積：V排＝S物h浸＝100cm2×10cm＝103cm3＝10－3m3，長方體物塊受到的浮力：F?。紾排＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10－3m3＝10N；(3)由G＝mg得，長方體物塊的質量：m物＝eq\f(G物,g)＝eq\f(F浮,g)＝eq\f(10N,10N/kg)＝1kg，由圖乙可知當水深為30cm時，長方體物塊剛好被水淹沒，則長方體物塊的高度：h物＝h3－h(huán)桿＝30cm－10cm＝20cm，長方體物塊的體積：V物＝S物h物＝100cm2×20cm＝2×10cm3＝2×10－3m3；長方體物塊的密度：ρ物＝eq\f(m物,V物)＝eq\f(1kg,2×10－3m3)＝0.5×103kg