浮力 阿基米德_第1页
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1、浮力 阿基米德姓名:_一、单选题1如图所示,一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在某液体中,上表面受到液体的压力f1为5n,下表面受到液体的压力f2为13n下列说法错误的是()a 正方体受到的浮力为8nb 液体的密度为0.8103kg/m3c 正方体上表面到液面的距离h=5cmd 液体对物体下表面的压强为1.3103pa2两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相同的a、b两个实心小球放入甲液体中,两球沉底;放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示。则( )a 小球a的质量小于小球b的质量b 甲液体的密度小于乙液体的密度c 在甲液体中小球a对容器底的压力小于小球b对容器底的压力d 小球a在

2、甲液体中排开液体的质量大于在乙液体中排开液体的质量3如图所示,利用弹簧测力计将一处于容器底部的物块缓慢上提,在物块从上提到离开水面的过程中,下列图象能正确表示弹簧测力计的读数f与物块底部离容器底的高度h的关系是()a b c d 4把树干挖空做成独木舟,是增大了如下的哪一个物理量a 独木舟受到的重力 b 独木舟受到的浮力c 独木舟自身的体积 d 独木舟可以利用的浮力5小明将一个实心的塑料块放在水中,塑料块漂浮在水面上,而将塑料块放在酒精中,塑料块下沉。为了探究该塑料块在水中受浮力情况,小明设计了底部装有一个定滑轮的溢水杯。实验中他将已调零的甲、乙两个电子秤放在水平桌面上,然后将溢水杯和烧杯分别

3、放到甲、乙电子秤上,按实验操作规范将溢水杯中装满水,甲电子秤的示数为m1,乙电子秤的示数为m2,如图所示。用已调零的弹簧测力计测出该塑料块的重力为g,用一轻质的细线通过定滑轮缓慢地将塑料块拉入装满水的溢水杯中,使其浸没在水中,该过程从溢水杯中流出的水全部流入烧杯中,塑料块静止时甲电子秤的示数为m3,乙电子秤的示数为m4,弹簧测力计的示数为f,如图所示。已知酒精=0.8水,塑料块始终未接触溢水杯的杯壁和定滑轮,不计滑轮与轴的摩擦,则下列四个选项中判断正确的是( )a m1=m3 b m1m3=m4m2 c 2f=( m1m3)g d g+f=(m1m3)g6把一铁块浸没在盛满水的杯中,从杯中溢出

4、10克水,若将该铁块浸没在盛满酒精的杯中,从杯中溢出的酒精的质量为(注:铁=7.9103kg/m3 , 酒精=0.8103kg/m3)( )a 10g b 8g c 79g d 9g7在两个相同薄壁塑料瓶(质量忽略不计)内分别装入体积相等、密度为甲和乙的两种液体后密封,再把它们放入两个装有水的容器中,处于如图所示状态下列判断正确的是( )a 甲乙 b 甲=乙 c 甲v,甲水;-,(2)右图:f浮水v排g乙vg,v排乙v,乙乙故选a【点睛】(1)在左图中,液体甲装入塑料瓶内放入水中,下沉一些,可知甲液体的密度比水的密度大;(2)在右图中,液体乙装入塑料瓶内放入水中,上浮一些,可知乙液体的密度比水

5、的密度小;据此综合分析。8d【解析】【详解】a. 船漂浮时卸去船上的货物后,总重力减小,小船仍漂浮,则小船受到的浮力减小,是通过改变自身重力上升的,不符合题意;b.潜水艇从水底向水面升起,浮力未发生改变,是通过改变自身重力来改变浮沉的不符合题意;c.点燃孔明灯中的松脂后,灯就能够腾空而起,灯内空气密度小于外部空气密度,浮力未变,改变的是自身重力不符合题意;d. 向盛有清水的杯子中加入食盐,鸡蛋重力不变,浮力随密度的增大而增大,浮力大于重力,故鸡蛋会上升,符合题意;故选d【点睛】根据阿基米德原理来判断浮力大小的变化,由于浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关,所以要从多角度来思考;当物体

6、排开液体体积不变时,就要看液体密度是否发生变化;当液体密度不变时,就从排开液体体积着手,两者均不变则浮力不变,据此解答。9a【解析】【详解】三球的体积相等,由图可知bc完全浸没,排开液体的体积相同,a漂浮,则三球排开水的体积关系:vavbvc,因此根据阿基米德原理可知fafbfc,所以a球受到的浮力最小,a正确,bd错误。由图可知:a漂浮,b悬浮,c下沉,根据物体的沉浮条件可知:faga,fbgb,fcgc,所以,gagbgc,则mambmc,故c错误。故选a.【点睛】已知三个小球体积相同,都放在同一液体中,根据物体排开液体的体积大小利用阿基米德原理判断浮力根据物体的沉浮条件判断出物体的重力,

7、据此判断物体的质量10 2.7n 0.1 排开液体的体积 液体的密度 1.3103 200 增大【解析】(1)小冉进行了如图所示的实验:a步骤所示弹簧测力计的示数为2.7n,即物体重为2.7n;用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图b、c、d、e、f所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:(2)在实验步骤b中测力计示数为2.6n,根据称重法测浮力的原理得:铜块所受浮力f浮=2.7n2.6n=0.1n;(3)分析实验步骤a、b、c、d,当铜块浸入水中的体积越大,即排开水的体积越大时,浮力越大,说明浮力大小跟排开液体的体积有关;分析实验步骤a、e、f,铜块浸没在不同液体中时,受

8、到的浮力不同,可以说明浮力大小跟液体密度有关。(4)小冉用表格中的数据,浸没时在水中的浮力为:f浮水=2.7n2.4n=0.3n,浸没时在液体中的浮力为:f浮液=2.7n2.3n=0.4n,两次浮力之比为:f浮水f浮液=0.3n0.4n=34,即水gv排液gv排=34,解得:液=43水1.3103kg/m3;由于浮力是上下表面的压力差,步骤b中铜块只有下表面当在液体中,所以下表面受到的压力即为浮力,可得压强为:p=fs=0.1n510-4m2=200pa,根据表格数据可,在浸没前,浮力随深度的增加而增大,即下表面受到的压力增大,根据p=fs得,下表面受到的压强增大,即步骤b、c、d中铜块下表面

9、受到水的压强随着深度的增加逐渐增大。11 4.0 c 浮力大小与液体密度有关【解析】【详解】(1)由图a知,测力计的分度值为0.2n,所以测力计的示数为4.0n;(2)图b和图c相比,物体都浸入水中,c浸入水的体积较大,c测力计的示数较小,可知物体浸入液体的体积越大,受到的浮力越大;(3)比较图c和图d,物体浸入液体中的体积相同,盐水的密度大于水的密度,在盐水中测力计的示数较小,可得浮力大小与液体密度有关。【点睛】(1)根据a图得出物体的重力,在进行测力计的读数时,注意其分度值;(2)所选的两项浸入液体的体积需不同,但需在同一中液体中;(3)比较c、d的相同点及不同点,得出影响浮力的因素液体密

10、度。12 体积 cd 水 0.5 偏大【解析】 (1)由图b、c所示实验可知,物体排开液体的密度相同而排开液体的体积不同,物体受到的浮力不同,由此可知,在液体密度相同的情况下,物体受到的浮力与物体排开液体的体积有关;要探究物体所受浮力的大小与物体排开液体的密度有关,应控制物体排开的液体的体积不变,改变密度,故选(c)(d)两图;小石块在水中受到的浮力为f浮,因石块浸没时排开水的体积和自身的体积相等,所以,由f浮gv排可得,石块的体积:vv排f浮水g,小石块的密度:mvggvg物f浮水g g物f浮水.(2)将烧杯、水、木块视为一个整体,木块的质量m木mbma140g100g40g;木块全部浸入水

11、中时,排开的水的质量为:m排mcma180g100g80g;由mv得:木块的体积即木块排开的水的体积为:vm排水 80g1g/cm3 80cm3;木块的密度为:木m木v40g80cm30.5g/cm3,考虑木块的吸水性(不考虑木块膨胀),木块吸水后浸没时排开水的质量保持不变,而玻璃杯及水(减小)的总质量减小,所以,c图中电子秤的示数偏小,故求出的木块的体积偏小;而根据图a. c求出的木块的质量不受影响,根据mv,小明测得的木块密度应该比真实值偏大。点睛:(1)根据控制变量法找到不变量的量和变化的量,分析浮力大小与变化量的关系;知道物体的重力和浸没在水中时弹簧测力计的示数,根据称重法求出物体在水

12、中受到的浮力,根据阿基米德原理求出物体排开水的体积即为物体的体积,根据mvggv求出物体的密度(2)将烧杯、水、木块视为一个整体,mb-ma即为木块的质量(mb表示图b中电子秤的示数,以下类似),mc-ma为木块被压浸没时排开水的质量,由此求出木块的体积,根据密度公式可以求出木块的密度;考虑木块的吸水性(不考虑木块吸水膨胀),在图c实验时,测出的质量偏小,故求出的物体体积偏小,测出的木块密度偏大13 零刻度线 左 57.2 52 1.1 将鸡蛋放入装米的杯中 (h4-h3)水/(h2-h1)【解析】(1)他将天平放在水平桌面上,把游码移到标尺左端零刻度线处,观察到指针的偏转情况如图甲所示,指针

13、偏向刻度盘的右侧,他应将平衡螺母向左调,使天平横梁平衡;他把鸡蛋放入天平左盘,正确操作后,天平的示数如图乙所示,则鸡蛋质量是:m=50g+5g+2.2g=57.2g;他又按图丙所示的方法,鸡蛋浸没在水中时,排开水的体积等于鸡蛋的体积,如图量筒的分度值为2ml,所以鸡蛋体积是:v=52ml=52cm32ml=52cm3;则鸡蛋的密度为:=mv=57.2g52cm3=1.1g/cm3。(2)小文回家后又想测熟鸡蛋的密度,他把熟鸡蛋放入水中发现它也下沉,于是他找来家中的一个柱形薄壁的透明杯子、小米、刻度尺、水盆和适量的水,进一步测出了熟鸡蛋的密度。请你帮他将后面的实验步骤补充完整,并写出熟鸡蛋密度的

14、表达式。向杯内倒入适量的水,用刻度尺测出杯内水的高度为h1;将鸡蛋浸没在杯内的水中,用刻度尺测出杯内水的高度为h2;取出鸡蛋,将杯内水倒净并擦干,放入适量小米,其漂浮在水盆中如图丁(放小米的目的是使杯在水中不倾斜),用刻度尺测出杯底浸入水中的深度为h3;将鸡蛋放入装米的杯中,杯仍然漂浮在盆中,用刻度尺测出杯底浸入水中的深度为h4。通过实验步骤1和2,利用排水法可得鸡蛋的体积:v=h2h1s;通过实验步骤3和4,利用漂浮时浮力等于重,可得鸡蛋的重为:g=f浮=水gv排=水gh4h3s;再根据g=鸡蛋gv可得鸡蛋的密度表达式为:鸡蛋=ggv=水gh4h3sgh2h1s=h4h3h2h1水。点睛:重

15、点是浮沉条件、阿基米德原理的应用,要理解测量熟鸡蛋密度的原理,即根据排水法先测出体积的大小,再根据浮沉条件结合阿基米德原理可得熟鸡蛋的重,最后求密度的大小。14 3 600 5【解析】【详解】(1)小球受到的浮力:f浮gf示5n2n3n;(2)f浮水gv排,v排f浮水g3n1.0103kg/m310n/kg 3104m3;小球的体积:v23104m36104m3;(3)小球的质量mgg5n10n/kg0.kg,小球的密度mv0.5kg610-4m30.83103kg/m3水,则剪断悬线,小球在水中漂浮,此时受到的浮力f浮g5n.【点睛】(1)先利用称重法求物体浸入一半时受到的浮力;(2)再利用

16、阿基米德原理求排开水的体积(总体积的一半),从而得出物体的体积(3)已知小球重力,可求得其质量,利用密度公式可求得小球的密度,与水的密度比较,可知其状态,然后可知剪断悬线,小球漂浮,根f浮g可知小球在水中稳定时受到的浮力15 2.8 增大 2.810-410-4【解析】【详解】水的重力等于弹簧测力计的示数,弹簧测力计的分度值是0.2n,指针在2n下4格处,示数为2.8n;这袋水浸入水中就会受到水的浮力,弹簧测力计的示数等于这袋水的重力减去它受到的浮力,即f浮g-f示,重力是不变的,弹簧测力计示数变小也就说明了浮力增大;弹簧测力计的示数为零,说明了这袋水受到的浮力等于它的重力,等于2.8n;根据

17、阿基米德原理可知:v排f浮水g2.8n1.0103kg/m310n/kg 2.8104m3。【点睛】1、弹簧测力计测的就是水的重力,读取弹簧测力计的示数先认清分度值;2、水袋浸入水中,就会受到水施加的浮力f浮g-f示,重力是不变的,从弹簧测力计示数的变化就可以看出浮力的变化;3、弹簧测力计的示数为零,根据f浮g-f示,浮力就等于重力,再根据v排f浮水g求出水袋排开水的体积16 1 下沉 密度【解析】【详解】(1)物体所受的浮力f浮g-f示4n-3n1n;(2)f浮1n,g4n因为浮力小于重力,所以物体下沉;(3)乙图浮力f浮乙4n-3n1n,f浮丙4n-2.9n1.1n浮力不相等,由此可看出浮

18、力的大小与液体的种类或密度有关。【点睛】(1)实验法测浮力的方法是f浮g-f示;(2)根据物体的沉浮条件可知:浮力大于重力,物体上浮;浮力小于重力,物体下沉;浮力等于重力,物体悬浮根据此即可判断物体将下沉;(3)从乙丙两图可知该物体在水和盐水中所受到的浮力是不同的,而物体排开液体的体积是一定的,由此可看出浮力的大小与液体的种类或密度有关。17 1107 变大【解析】【详解】f浮gmg1000000kg10n/kg1107n,根据公式f浮gv排可知,浮力不变,水的密度减小后,浸入水中的体积变大。【点睛】满载时所受浮力等于满载时的重力,由海上驶入长江后,水的密度减小,浮力不变,根据公式f浮gv排可

19、知浸入水中的体积的变化。18 90 0.2【解析】【详解】因为小球悬浮在酒精中,小球的重力gm球gf浮g排m排gm溢g,所以m球m溢80g,合金8103kg/m38g/cm3,合金球实心部分的体积:v合金m球合金80g8g10cm3,合金球的体积:vv排v溢m溢酒精80g0.8g/cm3100cm3,合金球空心部分的体积:v空v-v合金100cm3-10cm390cm3;(2)将合金球浸没水中,受到水的浮力:f浮水水v排g水v球g1103kg/m310010-6m310n/kg1n,待稳定时,小球受到的浮力等于施加的压力加上小球的重力,即:f浮水f+g球,则ff浮水-g球1n-m球g1n-0.

20、08kg10n/kg0.2n【点睛】由题知小球悬浮在酒精中,小球的重力等于受到的浮力,据此可求小球的质量,知道合金的密度,利用公式求合金球实心部分的体积;知道排开酒精的质量,可求排开酒精的体积(合金球的体积),进而求出合金球空心部分的体积;将合金球浸没水中,利用阿基米德原理求受到水的浮力,待稳定时,小球受到的浮力等于施加的压力加上小球的重力,据此可求施加的压力19重力、压力、支持力【解析】【详解】将一个乓兵球放入剪成漏斗状的可乐瓶内,把瓶口堵住,向瓶内倒水后,由于乒乓球下部没有水,它的底部不受水的向上的压力,也就没有压力差,所以,乒乓球不受浮力。故乓兵球受到水的压力和瓶子的支持力和自身的重力。

21、【点睛】乒乓球受到重力、支持力、压力的作用;浮力是由于浸没在液体中的物体上下表面受到液体的压力差而产生20(1)49n;(2)4.9103m3;(3)2103kg/m3;(4)0.6103kg/m3。【解析】 (1)物体浸没在水中受到的浮力:f浮gf98n49n49n.(2)由f浮水gv排得物体排开水的体积:v排f浮水g 49n1.0103kg/m310n/kg 4.9103m3,由于物体体积浸没在水中时,则物体体积:vv排4.9103m3.(3)物体的质量为:mgg98n10n/kg 9.8kg;物体密度:mv9.8kg4.910-3m32103kg/m3;(4)物体一半浸入某液体中,则v排12v

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