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文档简介
1、第九章浮力与升力测试题有答案班别:姓名:分数:一、单选题(每小题 3分,共21分)1. 2018年4月12日,我国在南海举行海上阅兵。 此次阅兵,辽宁舰航母编队精彩亮相,一大批新型潜艇、水面舰艇、作战飞机集中展示。下列说法正确的是()A.当辽宁舰航母上舰载飞机起飞后,航空母舰排开水的体积会增大B.水面舰艇多采用前后编队而非并排行驶,是为避免舰艇相“吸”碰撞C.潜水艇受到的重力等于其浮力时,潜水艇一定处于漂浮状态D.战机升空时,机翼下方气流速度较大,气流对机翼下表面的压强较大【答案】B【解析】A.由于航母处于漂浮状态,受到的浮力等于它的总重力。当舰载飞机起飞后,航母的总重力减小,所以航母受到的浮
2、力将减小,根据Fs=PgV排可知,它排开水的体积会减小,故 A错误。B.舰艇并排行驶时,带动其周围的水随船发生相对运动,结果使舰艇内侧之间的水流速度大于舰艇外侧的水流速度。因为水的流速越大,压强越小,所以舰艇内外侧的水存在压强差,水的压强差使两舰艇靠近,甚至发生碰撞。因此水面舰艇多采用前后编队而非并排行驶,是为避免舰艇相吸”碰撞,故B正确。C.潜水艇受到的重力等于其浮力时,处于平衡状态,可能处于漂浮状态, 也可以悬浮在水中, 故C错误。D.战机升空时,机翼下方气流速度较小,气流对机翼下表面的压强较大,这样在机翼的上下表面存在压力差,就产生了向上的升力,故 D错误。答案为B.点睛:本题考查对物体
3、浮沉条件的掌握和运用,明确战机起飞后对航母总重力的影响是关键。2.如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将 A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同。下列说法正确的是()甲乙丙A.物体受到的浮力大小关系为FaFbFcB.三个物体的密度大小关系为徐pcC.容器底部受到水的压力大小关系为F甲F乙F丙D.容器对桌面的压强大小关系为PP-P丙【解析】【详解】由题知,A、B、C三个正方体的体积相同;A、由图可知,A、B、C三个正方体排开水的体积关系为Va排vVb排vVc排,根据F浮液gV排可知,浮力的大小关系为:FavFbvFc,故A错
4、误;B、由图可知,A和B处于漂浮,C处于悬浮,则由浮沉条件可知:Ga=Fa, Gb=Fb, Gc=Fc,由于FaV, 、一一, m G 一FbvFc,所以GavGbvGc;由于正方体 A、B、C的体积相同,所以根据 可知,物体密度的V Vg大小关系:A B C,故B错误;C、由图可知三个完全相同的容器内水的深度相同,由 pgh可知液体底部压强关系是 p甲=p乙二p丙,三个容器的底面积相同,根据F pS可求容器底部受到水的压力大小关系:F甲=5乙=5丙,故C错误;D、因正方体分别处于漂浮或悬浮状态,则浮力等于自身重力,由阿基米德原理可知,物体受到的浮力等 于排开液体的重力,即说明容器中正方体的重
5、力等于正方体排开水的重力,即可以理解为,容器中正方体 的重力补充了它排开的水的重力,能看出三个容器内总重力相等;由于容器相同,所以三个容器对桌面的 压力关系为F =F乙=5丙,根据p F可知,容器对桌面的压强大小关系为p ?=p &=p丙,故D正确;S3.体积为60 L的救生圈,所受重力为 50 N,体重为450 N的林林同学在水中使用这个救生圈,当他处于 静止状态时,g取10 N/kg ,下列判断正确的是()A.人和救生圈没入水中,处于悬浮状态B.人和救生圈漂浮,部分露出水面C.人和救生圈沉入水底D.以上情况都有可能【答案】B【解析】体积为60L的救生圈,如图浸没时,根据F浮液gV排计算产生
6、的浮力为:_33_ 33F浮液 gV排=1.0 10 kg/m 10N/kg 60 10 m =600N人和救生圈的总重为:G 450N 50N=500NG+ fB. F = G + fC. FG+f D, F = G f【答案】B【解析】【分析】物体处于匀速直线运动状态时,受到平衡力的作用,分析准确哪个力和哪个力才是平衡力很关键。【详解】氢气球匀速上升时,受到平衡力的作用;在竖直方向上,受到向上的力是空气的浮力F;受到向下的力是重力G和空气阻力f;根据力的平衡可得 F=G+f ;故B正确;ACD错误。故选B。5 .如图所示,两个相同的容器内水面高度相同,甲容器内有木块漂浮在水面上,乙容器中悬
7、浮着一个小球,则下列四种说法正确的是()A.如果向甲容器中加入盐水,木块再次静止受到的浮力变大B.如果向甲容器中加入盐水,木块再次静止受到的浮力不变C.如果向乙容器中加入酒精,小球再次静止受到的浮力不变D.如果向乙容器中加入盐水,小球再次静止受到的浮力变大【答案】B【解析】试题分析:甲容器内木块漂浮,浮力等于重力,当向甲容器中加盐时,木块仍静止状态,浮力等于重力,浮力大小不变;A正确。如果向乙容器中加酒精,小球有可能下沉,浮力小于重力,浮力变小,C错;如果向乙容器中加盐水,小球就会上升,浮力大于重力,最终为漂浮,浮力等于重力。D错。正确选A。考点:物体的浮沉6.一个物体静止在水中,如图 a所示
8、,将它提高到最高位置(如图 b)静止释放,假设只受重力和浮力作 用,那么物体会向下运动到最低位置(如图c),然后在最高和最低两个位置之间不停地做上下运动。忽略容器内液面高度变化。则下列说法错误的是()A.物体向下运动过图 a位置时,速度最大B.物体到达最低位置时,浮力大于重力C.物体向上运动过图 a位置时,浮力小于重力D.物体到达最高位置时,速度等于0【答案】C【解析】【详解】A.将物体提高到最高位置时,由静止释放,此时物体排开液体的体积小,浮力小于重力,向下做加速运动,当到达图a位置时,浮力等于重力,合力为零,速度达到最大,故 A正确;B.物体到达最低位置时,排开水的体积大于图a处时排开水的
9、体积,浮力大于重力,故 B正确;C. a图时,物体处于漂浮状态,浮力等于重力,故 C错误;D.物体到达最高位置时,不再向上运动,速度等于0,故D正确。7 .如图所示,一块冰漂浮在密度为0.95g /ciW勺液面上,当冰熔化时,液面高度会()A.上升B.下降C.不变 D.条件不足,无法确定【答案】B【解析】冰漂浮于液面上,F浮=p液gV排=6冰,又:冰熔化成水后,其质量不变,重力不变,G水=p水gV水=G冰,由可得:p 液gV排=p水gV水,p液p水,,V排V水,即:冰熔化为水的体积大于冰排开水的体积容器中的水面高度下降。故选B.点睛:冰漂浮于水面上,要想判断冰熔化之后,水面是否变化,则需要比较
10、冰块排开液体的体积跟冰熔化成水后的体积大小.若二者体积相等,则液面不变;若增大,则液面上升;若减小,则液面下降。二、填空题8 .如图所示,水中的鱼吐出的气泡在水中上升的过程中,气泡受到水的压强将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);气泡受到水的浮力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)【答案】变小,变大【解析】【详解】气泡上升时,在水中的深度变小,由液体压强特点,即 pgh得:气泡到水的压强将变小,故气泡的体积变大;气泡的体积变大,排开水的体积变大,由F浮液gV排得:气泡受到水的浮力变大.9 .体积是50cm3,质量是45g的物体,将其缓缓放入装满水的杯中,物体静止后,溢出水的质量是 g.
11、将其缓缓放入装满酒精的杯中,溢出酒精的质量是 g. ( p酒=0.8X10kg/m3)【答案】4540【解析】m 45g物体的密度 p物=一=J = 0.9 g/cm 3,因p物v p水,物体在水中漂浮,根据漂浮条件:5浮=6,V50cm3即m水g = m物g ,则m水=m物= 45g ;因p物 p酒,物体在酒精中沉底,则 F= p酒gV排,溢出酒精质量为:m 酒=p 酒 V 物=0.8g/cm 3 x 50cm3 = 40g .点睛:先求物体的密度判断此物体在水和酒精中的状态,再根据沉浮状态和阿基米德原理求出溢出液体的质量.10. 一艘轮船重为3.0 X7N,轮船额排水量为4500t,做多可
12、装载 kg的货物,轮船从长江驶入黄河后轮船所受浮力将 ,轮船排开液体的体积将 。(后两空均填 变大”、变小或不变”) 在码头将设备卸下后,轮船将 一些(填 上浮”或 下沉”)。【答案】1.5X10 不变 变小 上浮【解析】【详解】 第一空.由题意可知:m 排=4500t=4.5X 10 6 kg ,轮船排开水的重力为:G 排=m 排g=4.5 X 10 6kg x 10N/kg=4.5 x 10 7N ,,轮船受到的浮力为:F 浮=6 排=4.5 X 10 7n ,而轮船漂浮在水面上,G 船=3.0 X 10 7n ,.货物的重力为:G 货=FG 船=4.5 X 10 7n-3.0 X 10
13、7N=1.5 X107N,由G=mg可得,最大载货量为:_ G货 1.5 107N一丁而Td =1.5x 10 6 kg ,第二空.轮船从长江驶入黄河后,自身重力不变,【答案】11.23.2.轮船漂浮,F 浮=6,.轮船受到的浮力不变,都等于轮船受到的重力G,即: 液gV排=G,第三空黄河水的密度大于江水的密度,轮船排开黄河水的体积小于排开江水的体积,即轮船排开液体的体积将变小。第四空.轮船卸下货物后,始终漂浮,浮力等于重力,重力减小,浮力变小,说明排开水的体积变小,船身上浮;2牛,将一重力为 1.2牛、体11 .如图所示,台秤上放置一个装有适量水的烧杯,已知烧杯和水的总重为积为2X104米3
14、的长方体实心物块 A用细线吊着,将其一半浸入水中,则 A受到的浮力为 牛。当把细线剪断后,静止时 A漂浮在水中且水未溢出,则 A受到的浮力为牛,台秤的示数为牛。【解析】 【详解】1(1)根据F浮=p液gV排,物体A的一半浸入水中时受到的浮力:F浮=p水gV排=1.0 x l0kg/m3x 1N/kgX2X 2X m3= 1N,则此时物体 A共受到重力、浮力和细线的拉力作用,且G = F浮+F拉,则细线对物体 A的拉力为 F 拉=6-5 浮=1.2N-1 N=0.2N;(2)物体 A 的质量:m= 9=1 2N = 0.12kg,物体 A 的密度:=旦=2ag = 0.6 x I3kg/m3(
15、g 10N/kgV 2 104m3水所以,当把细线剪断后,物体A在水中漂浮,则 F1=G=1.2N;(3)根据力的作用的相互性可知,物体A对水向下的作用力 5压=5浮=1.2N,根据力的平衡的条件可知,托盘台秤的示数等于烧杯和水的重力、物体 A对水向下的作用力之和,即F=G总+F压=2N+1.2N=3.2N。12 .利用图所示的装置测量盐水的密度,木块的质量为 0.3kg,体积为5X10m3,在水中静止时弹簧测力计的示数为2.45N ,则盐水的密度是 kg/m3;若剪断细绳,木块向上运动过程中所受的浮力先 后变小,静止时木块所受的浮力是 N (g取10N/kg ,不计一切摩擦与阻力)【答案】1
16、.09 X 10 3 不变 3【解析】【详解】第一空.木块重为:G=mg=0.3kg x 10N/kg=3N ;如图木块浸没时受到竖直向上的浮力F浮、拉力F和重力G的作用,三个力平衡,则木块受到的浮力:F ff=F+G=2.45N+3N=5.45N ;根据F浮=p液gV排得,盐水的密度为:盐水%g5.45N5 104m3 10N/kg1.09 103kg/m3;第二空.剪断细绳,因为F浮G,所以木块向上运动,露出液面前,排开盐水的体积不变,浮力不变,露出液面后,排开盐水的体积变小,浮力变小,所以向上运动过程中所受的浮力先不变后变小;第三空.最终木块静止,即漂浮在液面上,受到的浮力等于重力,即
17、F浮=G=3N。三、作图题13 .体积为120cm3的物块,重1.8N,将它浸没在水中(如图).在图中画出松开手时,该物块受力的示意图.试题分析:该物体在水中受到两个力的作用,重力与浮力,重力的方向竖直向下,浮力的方向竖直向上,作用点都在物体的重心位置,可求出浮力大小为1.2N,小于物体的重力,物体处于下沉的状态,如上图所示.【考点定位】力的示意图14 .如图所示,鸡蛋在上浮,画出鸡蛋受力的示意图。15.质量为0.5kg的小球漂浮在水面上,请在图中画出小球所受浮力和杯子对斜面压力示意图。【解析】【详解】小球重力G = mg= 0.5kg x 9.8N/kg = 4.9N ,小球在水中静止时处于
18、漂浮状态, 此时浮力等于重力,所受到的浮力的作用点在重心, 方向是竖直向上的。F压。故答图如下:在物体和斜面的接触面上找一点作为力的作用点,画一垂直斜面向下的线段,标出箭头,记为四、实验题16 .小明想“探究浮力大小与深度的关系”,探究过程及有关数据如图所示。(1)物体(圆柱体)所受的重力是 No(2)物体受到的最大浮力是 N。(3)下面四个图象中正确反映弹簧测力计示数F和物体下表面在水中的深度h关系的图象是 。(物体未接触容器底)A.etn A/cmA/cm A/cmABCD【答案】40.8 D【解析】【分析】(1)根据题目已知,物体在空气中的弹簧测力计示数就可以得出物体重力大小;(2)而最
19、大浮力是当弹簧秤示数为3.2N时,浮力大小为 FwG-F;(3)图中我们根据弹簧测力计示数越来越小直到某一值不变,由此可作出选择。【详解】(1)由图所示,物体在空气中的弹簧测力计示数为4N,则物体所受重力为 4N;(2)物体受到的浮力大小,利用称重法,F-G-F,可以看出当F等于3.2N时,浮力最大,F浮=0.8N ;(3)从弹簧秤示数可以看出,力F逐渐减小,到3.2N不变,所以F和物体下表面在水中的深度 h关系的图象为D选项。17.学习了 “流体压强”的知识后,小明在家里做了如下的实验:甲乙丙(1)由图甲所示的实验,只打开 A阀门,水流入管道,当水稳定后,a管液面高度 b管液面高度;再打开B
20、阀门,在水向外流的过程中,a管液面高度 b管液面高度.(两空均选填 大于“、等于或小于”).(2)在图乙所示的实验中,电扇转动后,托盘测力计的示数 (3)在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球(如图丙) .然后从漏斗口向下用力吹气,再将手 指移开,乒乓球 (选填“会”或“不会”)掉下来.(4)小明想,能否用压强计探究气体压强与流速关系呢?他设计了如图A所示的实验装置,小明用嘴向玻璃管中吹气,U形管内液面高度差如图 B所示,此时玻璃管内 D点的气体压强为 P1,速度为V1;小华 再次吹气后,U形管内液面高度差如图 C所示,此时玻壬普管内D点的气体压强为P2,速度为V2.则p1 p2,V2.
21、(选填 “V、 =” 或)吹气* D(5)城市建设中,为了解决“ H”形地下通道中过道的通风问题,工人们设计了如下方案.黑色部分为墙面凸出部分,“ M”为安装在过道顶的电风扇,其中既有效又节能【答案】等于 大于 减小 不会Ca管液面高(1)由图所知只打开 A阀门,左边容器和a、b两管构成连通器,根据连通器的原理可知此时度等于b管液面高度;再打开 B阀门,在水向外流的过程中,图中,左管比较粗,右管较细.在流量定时,管子越细,水的流速就越大.根据流体中流速大的地方压强小可知a管液面高度大于b管液面高度.(2)电扇转动后,气流会流经飞机机翼模型,机翼模型上方凸空气通过的路程长,流速大,向下的压强小;
22、机翼模型下方凹空气通过的路程短,流速小,向上的压强大,从而形成了一个向上的压强差,是托盘测力计的示数减小.(3)从漏斗口向下用力吹气,乒乓球上方空气流速大压强小,乒乓球下方空气流速小压强大,乒乓球受到 向上的压强大于向下的压强,乒乓球不会掉下来.,U形管左管内气压小于外界大气压,则两侧气体压强差(4)向玻璃管中吹气时,由流速大的位置压强小可知=水柱产生的压强,即 p大气-p左=p水;图B中,U形管的液面高度差大,水柱产生的压强大,说明左管内气压小,即此时D处的气体压强p1小,空气 流速v1大;图C中,U形管的液面高度差小,水柱产生的压强小,说明左管内气压大,即此时D处的气体压强P2大,空气流速
23、 v2 小;所以,p1V2.(5)要想让风经过过道,过道左右两端的气压应该不同,所以过道左右两端的通风道中的空气流动速度不同.如A图,过道左右两端的通风道相同,所以过道左右两端的通风道中的空气流动速度相同,不合理.如图B,过道左右两端的通风道相同,所以过道左右两端的通风道中的空气流动速度相同,不合理.如图C,过道右端的通风道有凸起,所以相同时间风经过过道右端的通风道时的路程长,则风速较快,所以过道右端的气压小于左端的气压,所以空气会从过道的左端流向右端,过道中有风通过.此方案不需要 消耗其他能量,既有效又节能.此方案合理.如图D,过道中有电动机,电动机工作时过道中空气流动速度加快,气压减小,空
24、气会从过道口流进来而通风,但需要消耗电能,故此方案虽有效但不节能,不合理.五、计算题18 .如图所示,边长为10 cm的实心正方体木块,密度为0.6 x 30g/m 3,静止在装有足量水的容器中,且上下底 面与水面平行,求:(1)木块在水中所受浮力的大小 ;(2)木块浸在水中的体积;(3)水对木块下底面的压强.【答案】(1) 6N ; (2) 6X104m3; (3) 600Pa.【解析】【详解】(1)已知:.333V (0.1m)10 m ,利用 m,得V3333m V 0.6 10 kg/m 10 m 0.6kg ;由题干可以知道物体处于漂浮状态,物体处于平衡状态,则F浮 G mg 0.6
25、kg 10N /kg 6N ;由F孚g”则6N1.0 103kg/m3 10N/kg10436 10 m c 22-10 m(3)深度为0.06m ;则水对木块下底面的压强33_p gh 1.0 10 kg/m 10N / kg 0.06m 600pa.答:(1)木块在水中所受浮力的大小为6N;(2)木块浸在水中的体积 6X104m3;(3)水对木块下底面的压强600Pa;19.如图所示,将边长为 5cm的实心正方体木块轻轻地放入装满水的溢水杯中,木块静止时,从杯中溢出水的质量为 0.1kg (g取10N/kg),求:(1)木块受到的浮力;(2)木块的质量;(3)木块下底面受到水的压力【答案】(1) 1N (2) 0.1kg (3) 1N。【解析】(1)木块受到的浮力:F 浮=6 排=m 排g=0.1kg x l0N/kg=1N(2)正方体木块漂浮,所以G 木=F 浮=1N ,木块的质量:_ G 木 1Nm 木= =0.1kgg10N/kg(3)由于木块漂浮即上表面不受液体的压力,根据浮力产生的原因可知,木块下表面受到
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