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文档简介

1、课时训练12 浮力及其应用基础过关、选择题1 .下列关于浮力的说法正确的是()a.轮船从长江驶入大海,所受的浮力变大b.悬浮在液体中的物体所受的浮力大小等于物体的重力c.阿基米德原理说明物体所受的浮力大小等于物体的重力d.鸡蛋放入清水中沉在杯子底部,是因为鸡蛋在清水中不受浮力2 .2017台州用图k12-1中的实验装置验证阿基米德原理,当物块浸入溢水杯时,水会流入空桶中,下列说法正确的是()图 k12-1a.实验前溢水杯未装满水,对实验结果没有影响b.物块浸入水中越深,水对溢水杯底部的压强越大c.物块浸入水中越深,图乙中左侧弹簧测力计的示数越大d.通过计算可知实验所用物块的密度为2x103 k

2、g/m33 .2017株洲如图k12-2所示,将薄壁玻璃杯倒扣在水面上,漂浮时玻璃杯露出水面的高度为h1,杯子中空气柱的高度为h2。水的密度为p,玻璃杯的横截面积为s,g为已知常量,则玻璃杯受到的重力为()图 k12-2a. p gshb. p gsbc. p gsh1+h2)d. p gsh2-h1)4 .一枚重量为g的鸡蛋悬浮在盐水中,如图k12-3甲所示。往盐水中持续均匀缓慢加盐,鸡蛋所受浮力f随时间t变化的图像可能是图乙中的()甲abcd乙图 k12-35 .如图k12-4甲所示,烧杯中装有某种液体,a为圆柱形木块,用外力f缓慢将a压入其中,h表示木块的下表面到液面的距离,图乙中关于木

3、块所受浮力f浮和h的关系图像正确的是()6 .如图k12-5所示,把体积为300 cm3、密度为0.8 m03 kg/m3的木块浸没在水中放手,木块先上浮,最终漂图 k12-5浮于水面,则下列说法错误的是(g取10 n/kg)a.木块浸没在水中受到的浮力是 3 nb.木块上浮过程中,露出水面前受到的浮力不变c.木块浸没与木块漂浮时,水对容器底部的压强一样大d.如果把漂浮木块露出水面部分切去,余下部分仍将漂浮7 .将两个完全相同且质量分布均匀的木块分别按如图k12-6所示的方法放入甲、乙两个相同的水槽内放入前两水槽内水面相平,且水足够深。已知p木p水,则放入木块后(水未溢出),下列说法正确的是(

4、)图 k12-6a.甲水槽内的木块受到的浮力大b.乙水槽底部受到水的压强大c.甲水槽内木块排开水的体积大d.两水槽内木块排开水的体积相等8 .如图k1 2-7所示,a、b是两种物质质量与体积的关系图像,分别用a、b两种物质制成体积相等的甲、 乙两实心物体,浸没在水中。松手稳定后()图 k12-7a.乙漂浮,乙受到的浮力小b.甲漂浮,甲受到的浮力大c.乙下沉,甲受到的浮力大d.甲下沉,乙受到的浮力大9 .2018淄博如图k12-8所示,水平桌面上有两个完全相同的溢水杯甲和乙,杯中装满了水,将两个体积相同、材料不同的实心小球 a和b分别放入溢水杯中。则下列 说法错误的是()甲图 k12-8a.小球

5、a的质量小于小球b的质量b.小球a受到的浮力等于小球b受到的浮力c.甲杯对桌面的压强等于乙杯对桌面的压强d.水对甲杯底的压强等于水对乙杯底的压强10 .建设一支强大的海军是实现中国梦的有力保障,核潜艇是海军的战略重器,如图k12-9是我国094型战略核潜艇,关于它在海中状态的有关分析正确的是()图 k12-9a.上浮过程中所受浮力逐渐增大b.悬浮时所受浮力等于重力c.悬浮和漂浮时所受的浮,力相等d.漂浮和悬浮时排开海水质量相等二、填空题11 .2018广东我国最新研发的63a式轻型水陆两栖坦克的质量为 24 t,它在陆地上行驶时与水平地面接 触的总面积为8 m2,对地面的压强为 pa;坦克的前

6、部和后部各装有一个浮控箱,当坦克在水面上 浮渡时,它受到的浮力是 n,排开水的体积为 m3。(p水=1.0x103 kg/m3,g取10 n/kg.) 12.20.18怀化在平静的池水中漂浮着一个木球,木球的体积为4 dm3,露出水面的体积为总体积的14,那 么木球受到的浮力为 n,木球的密度为 kg/m3。(g取10 n/kg)13.2018齐齐哈尔如图k12-10甲所示的平底薄壁玻璃杯的底面积为30 cm2,装满水后水深0.1 m。如图乙所示,现将一个体积为50 cm3的木块缓慢放入水中,静止后有25的体积露出水面。则图乙中水对杯子底部的压强是 pa,木块的密度是 g/cm3。(g取10

7、n/kg)甲乙图 k12-10三、实验探究题14.2018衡阳为了直观验证阿基米德原理,实验装置如图k12-11所示,把弹簧测力计上端固定在铁架台 上,用粗铁丝做一个框,挂在弹簧测力计挂钩上,在粗铁丝框上端悬吊一个金属块,下端放一小杯在金属块 的正下方,有一个溢水杯,溢水杯放置在铁架台的支架上,溢水杯跟金属块、粗铁丝都不接触。平稳缓慢地抬高溢水杯支架,使金属块完全浸没入水中(如图甲一乙一丙),在此过程中,弹簧测力计 数:f甲 (选填大于”等于“或小于 f丙。(2)再平稳缓慢地降低溢水杯支架,使金属块完全离开水面(如图丁所示)可以计算出图内中金属块所受到 的浮力约为n,此时浮力的测量数值比真实数

8、值将(选填偏大”或偏小。)15.2017岳阳图k12-12是探究 影响浮力大小的因素”的实验过程及数据。如图甲所示,物体重no甲酒精乙图 k12-12如图乙所示,把物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数为3.2 n,物体受浮力的大小为no分析甲、乙、丙三图所示实验数据可得:物体受浮力的大小与.有美。(4)若要探究物体所受浮力大小与物体的密度是否有关,应选择图k12-13中并将它们浸没在同种液体中,测出他们所受浮力的大小来进行比较。(选填字母)两个物体,200 g 铁块200f 铜块20 cm1 帙块 20 cm5 i 50 cm,|铜3 | |晨|图 k12-13四、计算题16.2018邵阳某次物

9、理活动举行了 造船”比赛,他们用的材料是密度为1.5 m03 kg/m3的橡皮泥,其中王强同学选了一块竖立在水平桌面上的圆柱体橡皮泥 ,它的底面积为1.0 m0-3 m2、高为0.2 m,最后造出了最大排水体积为6.0 m0-4 m3的小船。求:(g取10 n/kg)王强同学所选橡皮泥的质量。(2)橡皮泥对桌面产生的压强。王强同学造的船在水中最大排水时受到的浮力。17.2018安顺如图k12-14所示,重为10 n的长方体木块静止在水面上,浸入水中的体积占木块总体积的45 0 (g 取 10 n/kg)求木块所受到的浮力大小。(2)若木块下表面所处的深度为0.2 m,求木块下表面受到水的压强。

10、(3)若要将木块全部浸入水中,求至少需要施加多大的压力。图 k12-14能力培优18.2018十堰将一底面积为0.01 m2的长方体木块用细线系在一个空容器的底部,然后向容器中缓慢加 水直到木块上表面与液面相平,如图k12-15甲所示,在这个过程中,木块底部受到水的压强随容器中水的 深度的变化图像如图乙所示,则木块所受到的最大浮力为 n,木块重力为 n,细线对木块的最大拉 力为 no (g取10 n/kg)图 k12-1519.2018攀枝花将一合金块轻轻地放入盛满水的溢水杯中,当其静止后有72 g水溢出,再将其捞出擦干后轻轻放入盛满酒精的溢水杯中,当其静止后有64 g酒精溢出,则合金块在酒精

11、中受到的浮力为n,合金块的密度为kg/m3。( p酒精=0.8 x103 kg/m3,g 取 10 n/kg)20.2018广西北部湾如图k12-16所示,桌子上有一个底面积为2x10-2 m2、内盛有某液体的圆柱形容器, 物块a(不吸液体)漂浮在液面上,则物块a的密度(选填 大于“小于等于”液体的密度,若物块a 的密度为0.5x03 kg/m3,体积为4x10-4 m3则物块a的质量为 kg。现用力压物块a,使其缓慢向下,直到恰好浸没在液体中(液体未溢出),此时液体对容器底部压强增大了80 pa,则该液体的密度为kg/m3。(g 取 10 n/kg)图 k12-16a、21.2018福建b卷

12、如图k12-17所示,薄壁圆柱形容器a、b放在水平桌面上,分别盛有不同的液体b的底面积之比sa : sb=2 : 1,液面的高度之比ha : hb=3 : 2,液体对两个容器底部的压力大小相等。现 将完全相同的两小球分别放入两容器中,液体均未溢出。静止时,a中的小球悬浮,b中的小球( 填漂浮“悬浮或沉底 a b两容器底部受到液体的压强之比 pa : pb=。图 k12-1722.2018安徽重为200 n的方形玻璃槽,底面积为0.4 m2,放在水平台面上,向槽中加水至水深为0.3 m (g取10 n/kg,玻璃槽的侧壁厚度不计)(1)求水对玻璃槽底部的压强和槽底对水平台面的压强。(2)将边长为

13、20 cm的正方体物块轻轻放入水中,如图k12-18乙所示,当其静止时,测出该物块露出水面的 高度为5 cm,求该物块的密度。如图内所示,用力f垂直向下作用在物块的上表面,使物块露出水面的高度为2 cm并保持静止,求此时 力f的大小。图 k12-181.b 2.d3 .d 解析物体漂浮时,所受浮力等于重力 ,即f浮=6 ;由图可知,玻璃杯排开水的体积为v排二(h2-hi)s,g=f s=g 排=gvs= p gs(h2-hi),故选 d。4 .a 解析鸡蛋悬浮在盐水中,说明它受到的浮力与重力相等;往盐水中持续土匀缓慢加盐,使盐水密度 变大,鸡蛋受到的浮力增大,它将会上浮,直至漂浮在水面上,浮力

14、又等于自身的重力,此后,再加盐,只能使 鸡蛋露出水面的体积更大一些,但鸡蛋仍是漂在水面上,浮力仍等于重力,综合以上分析,只有a正确。5 .c 6.c 7.d 8.a 9.b 10.b6 1.3 x104 2.4 x105 2412.30 0.75 x1031.1 1 x103 0.614 .(1)等于 (2)1 .2偏大解析(1)图甲中,f ?=g物+g支架+g空杯,图内中,f w=g物-f浮+g支架+g空杯+g排水,根据阿基米彳惠原理可知,f浮 =g排水,所以f丙=6物+g 支架 +g 空杯二f甲o(2)f浮=f 丁-f丙=4.4 n -3.2 n =1.2 n;在图丁中,金属块离开水面时表

15、面会粘有少量水,使弹簧测力计示数偏 大,即使测得的浮力偏大。15 .(1)4.2 (2)1 (3)液体的密度 (4)c、d16 .解:(1)橡皮泥白质量 m=p v=p sh=1.5x103 kg/m3x1.0x10-3 m2x0.2 m=0.3 kg。(2)橡皮泥对桌面产生的压强 p=fs = gs=mgs=03kgx10n/kg1.0 m0-3m2 =3 x103 pa。(3)最大排水时受到的浮力为 f浮=g排水=水v排g=1.0m03 kg/m36.0x10-4 m3x10 n/kg =6 n。17 .解:(1)由图可知,木块漂浮在水面上,所受浮力等于重力,f浮=g=10 n o(2)木

16、块下表面受到水的压强 p= p 水 gh=1.0x103 kg/m3 m0 n/kg 0.2 m=2000 pa。(3)当木块漂浮在水面上时,排开水的体积v排 1=5浮 p水 g=10n1ox 103kg/m3x 10n/kg =1 x10-3 m3,则木块的体积 v木=54v排 1=54m x10-3 m3=1.25x10-3 m3,木块浸没在水中时,排开水的体积v排2=v木=1.25x10-3 m3,木块浸没在水中时,所受 7?力 f 浮 2= p 水 v 排 2g=1.0x103 kg/m3xl.25m0-3 m3xi0 n/kg =12.5 n, 则要使木块浸没在水中,需要加的压力f=

17、f浮2-g=12.5 n-10 n=2.5 n。18.15 9 6解析根据图乙可知,木块刚漂浮时,木块浸入水中的深度为l1=9 cm;水的深度为9 cm到16 cm时,木块 一直处于漂浮,浸入水中的深度不变;当水面的高度为16 cm时,细线刚好拉紧,线的拉力为零;当木块上表 面与水面相平时,此时水面的高度为 22 cm;所以木块全部浸没时木块底部受到的压强最大 ,由图乙可知, 此时压强为1500 pa,则木块受到的最大浮力f浮大= 1500 pax0.01 m 2=15 n。由图乙可知,木块刚刚漂浮 时木块底部受到水的压强为900 pa,此时木块的重力与水向上的压力(浮力)平衡,所以木块重力g

18、=f向上=p 向上s=900 pa x0.01 m 2=9 n。当木块上表面与液面相平时,木块受到的浮力最大,由力的平衡条件可得,此 时细线对木块的拉力最大,f拉大=f浮大-g=15 n-9 n=6 n。19.0.64 0.9x103解析该合金块放在水中时,受到的浮力f彳?=g m水g=72 x10-3 kg x10 n/kg =0.72 n;该合金块放在酒精 中时,受到的浮力f浮=g排=m酒精g=64 x10-3 kgx10 n/kg =0.64 n;由以上可知,合金块在酒精中受到的浮力 小于在水中所受的浮力,而合金块的重力不变,所以合金块放入7s精中是沉底的,则合金块的体积v=v排酒精 =

19、f 浮 p 酒精 g=064n0.8 x103kg/m3x10n/kg8 x10-5 m3,排开水 的体积 v 排水=f 浮 p 水 =072n1x 103kg/m3 x10n/kg =7.2 x10-5 m3,因为排开水的体积小于排开酒精的体积,所以合金块在水中漂 浮,则物体受到的重力等于在水中受到的浮力,即g=f浮=0.72 n,则合金块的密度 p mv=ggv=072n10n/kg8 x10-5m3 =0.9x103 kg/m3。20.小于 0.2 0.9x103 21.漂浮解析液体 的体积之比为 vavb=sahasbhb =2x31 x2=31,由于液体对两个容器底部的压力大小相等,则根据f=g=mg可知ma=mb,所以液体密度之比 pap =mavambvb=vbva = 13。由于a中的小球悬浮,根据悬浮条件可知球=pa;所以p球pb,根据物体 的浮沉条件可知,b中的小球漂浮。将完全相同的两小球分别放入两容器中 ,液体均未溢出,则液体对容器 底部的压力等于液体的重力和小

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