备战2020中考物理二轮专题巩固训练(人教版)-浮力
1、单选题
1.一艘轮船从长江驶入大海后,轮船遭到的浮力()
A. 变小,船身下沉一些 B. 不变,船身上浮一些
C. 不变,船身下沉一些 D. 变大,船身上浮一些
2.未煮过的汤圆沉在水底,煮熟后漂浮在水面上,则此时汤圆( )
A. 遭到的浮力等于重力,排开水的体积比未煮过的小
B. 遭到的浮力大于重力,排开水的体积比未煮过的小
C. 遭到的浮力大于重力,排开水的体积比未煮过的大
D. 遭到的浮力等于重力,排开水的体积比未煮过的大
3.将同一个新鲜鸡蛋分别放入装有盐水的甲、乙两个玻璃杯中,鸡蛋静止后所处的地方如图所示,关于鸡蛋所受的浮力F甲、F乙与盐水的密度的说法中,正确的是()
A. F甲>F乙、ρ甲<ρ乙 B. F甲<F乙、ρ甲>ρ乙
C. F甲=F乙、ρ甲<ρ乙
D. F甲=F乙、ρ甲=ρ乙
4.下列由做饭所联想到的常识中,正确的是()
A. 生米煮成熟饭的过程只发生了物理变化
B. 煮饺子过程中,饺子刚入锅时重力大于浮力而下沉;煮熟后漂浮时浮力大于重力
C. 切肉前先磨刀,是为了在重压相同时减小受力面积,减小压强
D. 做好饭后,关闭燃气灶是为了隔绝可燃物
5.(2011•成都)关于物体所受的浮力,下列说法中正确的是( )
A. 漂浮的物体比沉底的物体遭到的浮力大
B. 物体的密度越大,遭到的浮力越小
C. 物体排开水的体积越大,遭到的浮力越大
D. 浸没在水中的物体遭到的浮力与深度有关
6.一艘在水下向左潜行的潜艇,遭到的浮力方向表示正确的是()
A.
B.
C.
D.
7.透明玻璃杯中装有三种液体和四个实心固体,静止时如图所示,它们的密度如右表所示.其中固体C和液体2分别是()
实验物品 | 密度ρ(kg/cm3) |
壹元硬币 | 7.2 |
橡皮 | 1.3 |
塑料 | 0.9 |
泡沫 | 0.l |
蜂蜜 | 2.0 |
水 | 1.0 |
菜油 | 0.8 |
A. 塑料,水 B. 塑料,菜油
C. 橡皮,水
D. 橡皮,蜂蜜
8.重20N的铁桶内盛满水,水重为100N,今用手提着铁桶浸没在河水中,但不
接触河底,则铁桶静止时手对桶的拉力()
A. 小于20N B. 等于20N
C. 介于20N和120N之间
D. 等于120N
9.一物体漂浮在水中,有 体积露出水面,则物体的密度为()
A. 1g/cm3 B. 0.75g/cm3
C. 0.5g/cm3
D. 0.25g/cm3
2、多选题
10.把悬挂着的金属球A依次浸没在清水和浓盐水中,则A球两次所受浮力及排开的液体相比较是( )
A. 两次的浮力一样大 B. 浸没在盐水里受的浮力较大
C. 排开在清水的体积较大 D. 两者所排开的液体体积一样大
11.如图,将均匀细木杆的一端缠绕一些铜丝,铜丝端浸没入液体中后,木杆就能竖直漂浮,从而制成一支浅易密度计,把它放在水中,液面到木杆下端的距离为l1;把它放到盐水中,液面到木杆下端的距离为l2 , 以下说法正确的有( )
密度计在两种液体中所受浮力相等
密度计在盐水中所受的浮力大一些
l1>l2
D. l1<l2
12.现有甲乙两个物体,水平之比m甲:m乙=2:1,体积之比V甲:V乙=4:1,ρ甲=0.6ρ水 . 以下说法正确的是( )
A. 若把甲乙分别放入两个盛有足量水的烧杯中,浮力之比F甲:F乙=2ρ乙:ρ水
B. 若把甲乙分别放入两个盛有足量水的烧杯中,浮力之比F甲:F乙=2ρ甲:ρ水
C. 将乙物体叠放在甲物体上方,将它们一块放入足量水中,则它们一同露在水面上的体积是1.4V乙
D. 将乙物体叠放在甲物体上方,将它们一块放入足量水中,则它们一同露在水面上的体积是0.4V甲
13.有边长为a的正方体木块A和小铁块B.如图所示,将A放入盛有适当水的烧杯中,浸入深度为h1;再将B叠放在A上,A浸入深度变为h2 . 下列判断错误的是( )
A. A的水平mA=ρ水a3
B. A与B的总水平m总= =
=
=ρ水a2h2
C. 求解A的密度的思路
D. 将叠放在A上的B拿下,放入水中,待A、B均静止后,V排总↑→水面高度h↑→水对烧杯底的压强p↑→ρ水gh→水对烧杯底的重压F↑=pS杯
14.已知小球A能在水中悬浮,小球B能在水中下沉,小球C能漂浮在水面上.现将三个小球放在一只盒内,然后把小盒漂浮在盛水的容器里,测下列判断正确的是( )
A. 只把小球A从小盒中拿出放入水里,容器中水面降低
B. 只把小球B从盒中拿出放入水中,容器中水面降低
C. 只把小球C从盒中拿出放入水里,容器中水面高度不变
D. 任意把A,B,C三小球中的一个从盒中拿出放入水里,容器中水面高度都不变
15.同一物体分别按如图所示两种方法置于两种液体中静止,则下列说法正确的是( )
A. 物体上下表面首次遭到的重压差大于第二次遭到的重压差
B. 物体上下表面首次遭到的压强差大于第二次遭到的压强差
C. 物体上下表面首次遭到的压强差等于第二次遭到的压强差
D. 物体上下表面首次遭到的重压差等于第二次遭到的重压差
3、填空题
16.为了探究漂浮在液面上的物块进入液体的体积V液与物块密度ρ物、液体密度ρ液的关系,某小组同学选取体积V物相同、ρ物不一样的物块进行实验,测出其漂浮在水和酒精液面上时浸入液体的体积V浸 , 有关数据记录在表1、表二中.
表1、水 | |||
ρ液(克/厘米3) | 实验序号 | ρ物(克/厘米3) | V浸(厘米3) |
1.0 | 1 | 0.4 | 40 |
2 | 0.5 | 50 | |
3 | 0.6 | 60 |
表2、酒精 | |||
ρ液(克/厘米3) | 实验序号 | ρ物(克/厘米3) | V浸(厘米3) |
0.8 | 4 | 0.4 | 50 |
5 | 0.5 | 62.5 | |
6 | 0.6 | 75 |
①剖析比较表一或表二中ρ物、V浸的数据及有关条件,可得出的初步结论是:漂浮在液面上体积相同的物块,当__________时,V浸越大
②剖析比较实验序号________ 中ρ物、V浸的数据及有关条件,可得出的初步结论是:________
③进一步剖析实验序号2和4中的数据及有关条件,可得出的合理猜想是:漂浮在液面上体积相同的物块,当________ 时,V浸是相同的.
17.物体浸没在液体中所受浮力的大小跟排开液体的________和液体的密度有关;与物体浸没在液体中的深度及物体形状________.
18.将同一小石块分别浸没在水和某种液体中,弹簧测力计的示数如图所示,则小石块的密度是________ kg/m3, , 这种液体的密度是________ kg/m3, .
19.将重为2N的木块放入烧杯中,静止时木块漂浮在水面上(如图所示,水没溢出),则木块所受浮力的大小为________N,木块排开水的体积为________m3;放入木块后,烧杯底部所受水的压强________(填“变大”、“变小”或“不变”)。(g=10N/kg)
20.一个物体所受的重力为10N,将它全部浸没在水中时,所排开的水所受的重力为10N,此时它所受的浮力大小为________ N,方向是________ ;放下后物体将________ (选填“上浮”、“下沉“或“悬浮”).
21.如图所示,乒乓球从水里上浮直至漂浮在水面上,乒乓球在A地方遭到浮力为FA , 在B地方时遭到的浮力为FB , 则它们的大小关系是FA________ FB(选填“大于”、“等于”、“小于”).已知乒乓球的水平为2.7g,当它漂浮在水面时,排开水的体积为________ cm3 .
4、实验探究题
22.小丽同学为了探究物体在水中所受浮力与浸入深度的关系,如图所示,将弹簧测力计下挂一个圆柱体金属体,当金属体慢慢浸入水中时(水足够深),在圆柱体接触到容器底前,分别记下圆柱体下表面的深度h和弹簧测力计的示数F,实验数据如下表:
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
h/cm | 0 | 2 | 3 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 |
F/N | 6.75 | 6.25 | 5.75 | 5.25 | 4.75 | 4.25 | 4.25 | 4.25 |
(1)剖析实验数据,第4次实验时,物体遭到的浮力为________N;
(2)剖析表中第1次到第5次数据,说明:________;
(3)剖析表中第6次到第8次数据,说明:________;
(4)下图能正确反映浮力和圆柱体下表面到水面距离h关系的图像是________.
5、综合题
23.小冉在探究“浮力大小与什么原因有关”的实验中,用到如下器材:分度值为0.1N的弹簧测力计,底面积为5cm2、高度为6cm的实心圆柱体铜块,相同的大烧杯若干,水,密度未知的某种液体,细线等
(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________ N;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),并将它示数记录在表中:
实验步骤 | B | C | D | E | F |
弹簧测力计示数/N | 2.6 | 2.5 | 2.4 | 2.4 | 2.3 |
(2)在实验步骤B中铜块所受浮力F浮=________ N.
(3)剖析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟________ 有关;剖析实验步骤A、E、F,可以说明浮力大小跟__________有关.
(4)小冉用表格中的数据算出了某种液体的密度是________ kg/m3(结果保留一位小数),还算出了步骤B中铜块下表面遭到水的压强是________ Pa,并发现步骤B、C、D中铜块下表面遭到水的压强伴随深度的增加渐渐 ________ (选填“增大”或“减小”).
(5)小冉在步骤B的基础上继续探究:维持铜块下表面所处的地方不变,把弹簧测力计的拉环固定在铁架台上,缓慢向烧杯内加水,发现弹簧测力计的示数渐渐__________(选填“增大”或“减小”);当所加水使铜块刚好浸没时(水未溢出),烧杯底部遭到水的压强增加了________ Pa.(已知在肯定范围内,弹簧遭到的拉力每降低0.1N,弹簧的长度就缩短0.1cm)
24.在探究“影响浮力大小的原因”时,某同学做了如下实验(实验装置及有关数据如图),请你回答以下问题:
(1)物体A在图③中受浮力大小为________N.
(2)对比实验图①、②、③可得出结论:浮力大小与________有关.
(3)在图③中,若物体A完全浸没到盐水中后,继续向下移动(没触底),则弹簧测力计示数________,说明物体浸没后,受浮力大小与________无关.烧杯底部所受的液体压强会________(填“变大”、“变小”或“不变”).
答案
1、单选题
1.【答案】 B
【分析】【解答】解:当轮船由从长江驶入大海后,都是漂浮,
船遭到的浮力:F浮=G,
由于船遭到的重力不变,
所以船遭到的浮力不变;
又由于F浮=ρ水v排g,ρ海水>ρ江水 ,
所以排开海水的体积小于排开江水的体积,
即:船浸入水中的体积变小,船上浮一些.
故选B.
【剖析】当轮船由长江驶入大海后,都是漂浮,依据漂浮条件剖析船遭到浮力的变化状况,再依据阿基米德原理判断排开水的体积(浸入水中的体积)的变化,得出是上浮一些,还是下沉.
2.【答案】D
【分析】【解答】解:(1)汤圆煮熟后漂浮在水面上,依据物体漂浮条件可知,遭到的浮力等于重力,故BC错误;(2)未煮过的汤圆沉在水底,说明重力大于浮力,煮熟后漂浮在水面上,遭到的浮力等于重力,而汤圆的重力不变,汤圆所受浮力变大,依据F浮=ρ水gV排可知,此时汤圆排开水的体积比未煮过的大.故A错误,D正确. 故选D.
【剖析】生汤圆放入水中,因遭到的重力大于遭到的浮力下沉;加热时受热膨胀,体积变大,排开水的体积变大,浮力变大,因遭到的重力小于遭到的浮力上浮.
3.【答案】 C
【分析】【解答】解:鸡蛋在甲中悬浮,所以此时浮力等于重力;在乙中漂浮,浮力也等于重力,因此在甲和乙中所受浮力相等,即F甲=F乙 . 故A、B错误.
鸡蛋在甲盐水中悬浮,所以鸡蛋的密度等于甲盐水的密度;在乙盐水中漂浮,所以鸡蛋的密度小于乙盐水的密度.因此ρ甲<ρ乙 , 故C正确,D错误.
故选C.
【剖析】物体的浮沉条件:当物体的密度大于液体密度时,物体下沉;当物体密度等于液体密度时,物体在液体中悬浮;若物体密度小于液体密度时,物体将漂浮在液面上.
要了解当物体漂浮在液面上时,物体所受浮力与重力相等.物体悬浮在液体中时,遭到的浮力等于重力.
4.【答案】 D
【分析】【解答】解:A、生米煮成熟饭的过程的燃料燃烧,是一种化学变化,故A错误;
B、煮饺子过程中,饺子刚入锅时重力大于浮力而下沉;饺子漂浮,浮力与重力是一对平衡力,大小相等,故B错误;
C、切肉前先磨刀,是通过减小受力面积的办法来增大压强,如此用起来更省力,C错误;
D、做好饭后,关闭燃气灶是为了隔绝可燃物,故D正确.
故选D.
【剖析】(1)燃料燃烧是一种化学变化;
(2)依据物体漂浮时,浮力与重力相等进行剖析;
(3)依据p=剖析,在重压不变的状况下,S越小,压强越大;
(4)做好饭后,关闭燃气灶是为了隔绝可燃物.
5.【答案】 C
【分析】【解答】解:由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,物体浸在液体中所受的浮力大小只与液体的密度和物体排开液体的体积这两个原因有关,而与其它原因都无关,所以选项A、B、D都是不对的;
当液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,遭到的浮力越大;当物体排液体积相同时,液体密度越大,遭到的浮力越大.
故选 C.
【剖析】解答本题可依据阿基米德原理去剖析,阿基米德原理告诉大家:浸在液体中的物体所受的浮力大小等于它排开的液体遭到的重力.
6.【答案】 D
【分析】【解答】解:在水下向左潜行的潜艇,遭到的浮力方向是向上的,故ABC错误,D正确.
故选D.
【剖析】浮力产生是什么原因液体(或气体)对物体上下表面的重压差;浮力的方向是竖直向上的.
7.【答案】 C
【分析】【剖析】(1)表中数据可知,蜂蜜的密度最大、水的密度次之、菜油的密度最小,据此判断1、2、3各是什么;
(2)泡沫和塑料的密度小于水的密度,在水中会上浮;硬币的密度大于蜂蜜的密度,将沉在最下部,据此判断C是什么.
【解答】
(1)由表中数据可知,蜂蜜的密度最大、菜油的密度最小,所以1是菜油、3蜂蜜,2是水;
(2)由于泡沫的密度小于菜油的密度,在菜油里会上浮,所以A是泡沫;
塑料的密度小于水的密度在水中会上浮,将漂浮在水面,所以B是塑料;
硬币的密度大于蜂蜜的密度,将沉在最下部,故D是硬币;
橡皮的密度小于蜂蜜的密度、大于水的密度,它会漂浮在蜂蜜面上、下沉到水底,所以C是橡皮.
故选C.
【点评】本题考查了学生对物体的浮沉条件的学会和运用,同时考查了学生搜集信息的能力,有困难程度!
8.【答案】A
【分析】解答:依据称重法 ,重20N的铁桶内盛满水,水重为100N,今用手提着铁桶浸没在河水中,但不接触河底,铁桶会遭到一个浮力有哪些用途,所以
小于G
剖析:依据浮力的概念对浮力求解
9.【答案】 B
【分析】【解答】解:设物体体积为V,
由阿基米德原理可知:F浮=ρgV排 ,
物体漂浮在液面上:G物=F浮 ,
依据G=mg和ρ= 可得,G物体=ρ物gV,
所以,ρ物gV=ρgV排 , ρ物V=ρV排 ,
物体排开水的体积V排=(1﹣ )V=
V,则物体的密度ρ物=
=
=0.75×103kg/m3=0.75g/cm3 .
故选B.
【剖析】已知水的密度和物体露出液面体积占总体的比率,物体漂浮时,浮力等于重力,依据阿基米德原理与浮力公式可以求出物体的密度.本题考查了浮力公式的灵活应用,了解物体漂浮时浮力等于重力,会依据漂浮时浮力与重力的关系计算物体的密度.
2、多选题
10.【答案】BD
【分析】【解答】解:因物体浸没时排开液体的体积和自己的体积相等, 所以,金属球A依次浸没在清水和浓盐水中,所排开的液体体积一样大,故C错误、D正确;
因盐水的密度大于清水的密度,
所以,由F浮=ρ液gV排可知,浸没在盐水里受的浮力较大,故A错误、B正确.
故选BD.
【剖析】金属球浸没时排开液体的体积和自己的体积相等,依据阿基米德原理可知遭到的浮力关系.
11.【答案】 AC
【分析】【解答】解:(1)由于密度计漂浮,所以F浮=G,则密度计遭到的浮力都等于密度计遭到的重力G,即密度计在两种液体中所受浮力相等,故A正确,B错误;(2)由F浮=ρ液gv排=G,可知,密度计排开液体的体积:V盐水<V水 , 所以液面到木杆下端的距离l1大于液面到木杆下端的距离l2 , 故C正确,D错误.
故选AC.
【剖析】密度计都漂浮,遭到的浮力都等于密度计遭到的重力;
得出了遭到浮力的大小关系,从图可以得出密度计排开液体体积的大小关系,然后可知l1和l2的关系.
12.【答案】AC
【分析】【解答】解:AB、甲乙两个物体,水平之比m甲:m乙=2:1,体积之比V甲:V乙=4:1,则其密度之比为:ρ甲:ρ乙= :
=
×
=
×
=1:2;ρ甲=0.6ρ水;则ρ乙=1.2ρ水;若把甲乙分别放入两个盛有足量水的烧杯中,甲漂浮,浮力等于重力:F甲=G甲=ρ甲gV甲;乙下沉,则F乙=ρ水gV乙 , 则:F甲:F乙=ρ甲gV甲:ρ水gV乙=2ρ乙:ρ水=4ρ甲:ρ水 , 故A正确,B错误; CD、将乙物体叠放在甲物体上方,将它们一块放入足量水中,它们漂浮在水面上,浮力等于重力:
则:F浮=ρ水gV排=G=ρ甲gV甲+ρ乙gV乙=0.6ρ水g4V乙+1.2ρ水gV乙=3.6ρ水gV乙;即V排=3.6V乙;则V露=V﹣V排=5V乙﹣3.6V乙=1.4V乙=0.35V甲 , 故C正确,D错误.
故选:AC.
【剖析】(1)依据水平之比和体积之比求出密度之比;依据物体的浮沉条件和阿基米德原理剖析浮力的比值;(2)物体漂浮时,浮力等于重力,依据阿基米德原理求出露在外面的体积.
13.【答案】 A,D
【分析】【解答】解:A、由于A在水中漂浮所以ρA<ρ水 , 所以A的水平mA=ρAa3≠ρ水a3 , 故A错误;
B、A与B的总水平m总= =
=
=ρ水a2h2 , 故B正确;
C、求解A的密度的思路ρA= 其中VA=a3 , mA=
=
=
=
,故C正确;
D、AB叠放时浮力等于两物体的重力的和,叠放在A上的B拿下,放入水中后,B沉底,浮力变小,排开水得体积减小,依据P=ρgh知水对容器的压强的变小,依据F=PS水对容器的重压的变小,故D错误.
故选AD.
【剖析】(1)依据浮沉状况剖析物体A的密度于水的密度大小来判断物体的水平;(2)依据浮沉状况剖析物体AB的总水平;(3)依据ρ= 剖析A的密度的思路;(4)AB叠放时浮力等于两物体的重力的和,叠放在A上的B拿下,放入水中后,B沉底,浮力变小,排开水得体积减小,依据P=ρgh判断压强的变化,依据F=PS判断重压的变化.
14.【答案】 BC
【分析】【解答】解:当三个小球放在盒中漂浮于水面时,三个物体的总重力等于盒排开水的总重力,即:mAg+mBg+mCg=ρgV0
A、当把小球A从小盒中拿出放入水中后,因小球A在水中悬浮则小球A在水中排开水的体积不变,则容器中水面高度不变,故A错误;
B、因小球B在水中会沉至水底,则F浮+F支=mBg,所以F浮<mBg,也就是总的浮力比之前小了,所以V排变小,水面降低,故B正确;
C、小球C在水中漂浮,说明F浮=mCg=ρgV排 , 小球拿走将来F浮还是mCg,由于两个物体都是漂浮,所以水面高度不变,故C正确;
D、通过前面的剖析已然明确,只有将B拿出放入水中时,容器中的水面高度会降低,而其余两个拿出放入水中时均不变,故D错误.
故选BC.
【剖析】由物体的浮沉条件可知三个球在盒子中时,盒子所遭到的浮力,由浮力公式可得排开水的体积;则分别将三个小球放入水中时可由浮力公式求得排开水的体积,则可知水面高度的变化.
15.【答案】BD
【分析】【解答】解:
AD、由图知,同一物体先后悬浮在两种液体中,所以遭到的浮力都等于物体的重力,由浮力产生是什么原因可知,物体上下表面首次遭到的重压差等于第二次遭到的重压差.故A错误,D正确;
BC、由图知,同一物体先后悬浮在两种液体中,所以两种液体的密度都等于物体的密度,则物体遭到的液体压强大小取决于所在的深度;由于竖放时物体上下表面高度差大于平放时上下表面高度差,所以,由△p=ρg△h可知,物体上下表面首次遭到的压强差大于第二次遭到的压强差.故B正确,C错误.
故选BD.
【剖析】①物体悬浮的条件是浮力等于重力;浸在液体中的物体上下两表面遭到液体的重压不同,重压差就是浮力;②浸在液体中的物体遭到液体的压强,压强大小与液体密度和物体所在深度有关.
3、填空题
16.【答案】ρ物越大;1、3或2、4或3、6;漂浮在液面上体积相同的物块,当ρ物相同时,ρ液越小,V浸越大;ρ物与ρ液的比值相同
【分析】【解答】解:①剖析比较表一或表二中ρ物、V浸的数据及有关条件,可以看出,物体的密度越大,其浸入液体中的体积也越大,故可得出的初步结论是:漂浮在液面上体积相同的物块,当ρ物时,V浸越大.
②剖析比较实验序号1、3或2、4或3、6中ρ物、V浸的数据及有关条件,可以看出,当物体的密度相同时,液体的密度越小,物体排开液体的体积越大,故可得出的初步结论是:漂浮在液面上体积相同的物块,当ρ物相同时,ρ液越小,V浸越大;
③进一步剖析实验序号2和4中的数据及有关条件,可以看出,物体密度与液体密度的比值都是1:2,这个时候它们在液体中排开液体的体积是相同的.因此,得出的合理猜想是:漂浮在液面上体积相同的物块,当ρ物与ρ液的比值相同时,V浸是相同的.
故答案为:(1)ρ物越大;V浸越大.
②1、3或2、4或3、6;漂浮在液面上体积相同的物块,当ρ物相同时,ρ液越小,V浸越大;
③ρ物与ρ液的比值相同.
【剖析】对照表中的数据,明确每个量的意思,依据控制变量法,对每个量之间的关系做出剖析,最后找出相应的量之间的关系,并得出常见性的规律.
17.【答案】 体积;无关
【分析】【解答】解:依据F浮=ρ液gV排可知,物体所受浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关,与物体浸没在液体中的深度及物体形状无关.
故答案为:体积; 无关.
【剖析】物体所受浮力与液体的密度和排开液体的体积有关,与物体的形状、物体所在深度无关.
18.【答案】2.5×103;1.5×103
【分析】【解答】石块水平
F浮=G-G1=5-3=2N,
∵F浮=ρ水gV,
∴。
∴。
在液体中所受浮力F=G-G2=5-2=3N。
又∵F=ρ液gV,∴
【剖析】本题涉及的要点比较多,密度的计算,浮力的计算及其公式变形,是难点。
19.【答案】 2;2×10-4;变大
【分析】【解答】木块漂浮时,浮力等于重力为2N,排开水的重为2N,也就是排开水的水平为0.2kg,排开的水的体积为2×10-4m3;放入木块后,因为木块占据了一部分水的空间,水面会升高,所以杯底遭到水的压强会变大。
故答案为:2;2×10-4;变大。
【剖析】本题考查学生借助阿基米德原理计算浮力的能力。阿基米德原理:浸入液体里的物体遭到向上的浮力,浮力大小等于它排开的液体遭到的重力。(浸没在气体里的物体遭到的浮力大小等于它排开气体遭到的重力)。阿基米德原理公式:F浮=ρ液gV排。
20.【答案】 10;竖直向上;悬浮
【分析】【解答】解:将物体全部浸没在水中时,已知排开的水遭到的重力为10N,由阿基米德原理知:此时物体所受的浮力也为10N,浮力方向竖直向上;
因为物体遭到的浮力10N等于物体的自重10N,所以放下后物体悬浮.
故答案为:10;竖直向上;悬浮.
【剖析】已知物体全部浸没在水中时,排开的水遭到的重力为20N,依据阿基米德原理可知物体所受的浮力;再借助物体的浮沉条件可判断物体的浮沉状况.
21.【答案】大于;2.7
【分析】【解答】解:(1)由图可知:乒乓球在A地方时是浸没,V排A=V球 , 在B地方时是漂浮,V排B<V球 ,
所以V排A>V排B ,
由F浮=ρgV排可知:FA>FB;
(2)乒乓球漂浮在水面上时,F浮=G球=m球g,
由F浮=ρ水gV排知:
ρ水gV排=m球g,
所以:V排==2.7cm3 .
故答案为:大于;2.7.
【剖析】(1)由图可知乒乓球在A、B地方时,排开水的体积大小,然后依据阿基米德原理判断浮力大小;
(2)漂浮时浮力等于其重力,然后依据阿基米德原理求出排开水的体积.
4、实验探究题
22.【答案】 (1)1.5
(2)未浸没时,浸入深度越深,物体所受浮力越大
(3)浸没的物体所受浮力与深度无关
(4)B
【分析】【解答】(1)物体的重力就是h为0时拉力F的大小,即6.75N;第四次实验时,物体遭到的浮力=6.75N-5.25N=1.5N;
(2)第1~5列数据中,h增大,F在减小,说明:未浸没时,浸入深度越深,物体所受浮力越大;
(3)第6~8列数据中,h增大,F不变,说明:浸没的物体所受浮力与深度无关;
(4)伴随深度的增大,浮力先是渐渐增大,当完全浸没后就不再增大,因此只有图象B符合题意.
故答案为:(1)1.5;(2)未浸没时,浸入深度越深,物体所受浮力越大;(3)浸没的物体所受浮力与深度无关;(4)B.
【解答】(1)在物体没与液面接触时,弹簧测力计的示数等于物体的重力;浸没后,依据弹簧测力计示数变化法求出物体所受浮力;
(2)未浸没时,浸入深度越深,物体所受浮力越大,依据题目数据进行剖析;
(3)依据题目数据剖析可得,浸没的物体所受浮力与深度无关;
(4)伴随深度的增大,浮力先是渐渐增大,当完全浸没后就不再增大,选择能反映这一规律的图像进行剖析即可.
5、综合题
23.【答案】 (1)2.7
(2)0.1
(3)排开液体的体积;液体的密度
(4)1.3×103;200;增大
(5)减小;420
【分析】【解答】解:(1)测力计的分度值为0,1N,由指针地方可知,A步骤所示弹簧测力计的示数为2.7N;
(2)由表格数据可知,在实验步骤B中拉力为2.6N,则步骤B中铜块所受浮力F浮=G﹣F拉=2.7N﹣2.6N=0.1N,
由A、B、C、D所示实验可知物体排开液体的体积越大,物体遭到的浮力越大,由此可知:浸在同种液体中的物体所受浮力大小跟物体排开液体的体积有关.
由A、E、F,实验可知,物体排开液体体积相同而液体密度不同,物体遭到的浮力不同,这说明物体排开相同体积的液体时,所受浮力大小根液体密度有关.
(3)V=5cm2×6cm=30cm3=3×10﹣5m3 , 浸没时,V排=V,
在F中,F浮′=G﹣=2.7N﹣2.3N=0.4N,
由F浮=ρ液gV排可得:
;
由浮力产生是什么原因可知,骤B中铜块下表面遭到水的重压F=F浮=0.1N.
下表面遭到水的压强p==
=200Pa,
由B、C、D中数据可知,F拉渐渐减小,依据F浮=G﹣F拉可知,浮力增大,即下表面遭到水的重压增大,受力面积不变,由p=可知,p渐渐增大,即铜块下表面遭到水的压强伴随深度的增加渐渐增大;
(5)缓慢向烧杯内加水,排开水的体积增大,依据F浮=G﹣F拉可知,弹簧测力计的示数渐渐减小;
由F浮=ρ液gV排可得:
此时铜块浸入水的深度:
由此当所加水使铜块刚好浸没时(水未溢出),所加水的深度,h=6cm﹣2cm=4cm=0.04m,
烧杯底部遭到水的压强增加了p1=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa,
但因为在肯定范围内,弹簧遭到的拉力每降低0.1N,弹簧的长度就缩短0.1cm,因此
当所加水使铜块刚好浸没时(水未溢出),此时拉力减小0.2N,则弹簧的长度缩短0.2cm=0.002m,因此还应该倒入0.02m高度的水,
故p2=ρ水gh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.002m=20Pa,
因此烧杯底部遭到水的压强增加值△p=p1+p2=400Pa+20Pa=420Pa.
故答案为:(1)2.7;(2)0.1;(3)排开液体的体积;液体的密度;(4)1.3×103;200;增大;(5)减小;420.
【剖析】(1)第一看清测力计的分度值,然后再读数;
(2)依据F浮=G﹣F拉可求得浮力;
(3)应用控制变量法剖析图示实验,依据实验控制的变量与实验现象剖析答卷,然后得出结论;
(4)已知圆柱体铜块的底面积和高,可求得其体积,浸没时,V排=V,依据F浮=G﹣F拉可求得浮力,再借助F浮=ρ液gV排可求得液体的密度;
由浮力产生是什么原因可知,步骤B中铜块下表面遭到水的重压,然后借助p=可求得下表面遭到水的压强;依据B、C、D中数据剖析下表面遭到水的压强伴随深度的增加是怎么样变化的.
(5)依据F浮=G﹣F拉可判断弹簧测力计的示数变化,然后借助F浮=ρ液gV排求得在B步骤时排开水的体积,由h=可知此时浸入水的深度,由此当所加水使铜块刚好浸没时(水未溢出),所加水的深度,再借助p=ρgh求得烧杯底部遭到水的压强增加值.
24.【答案】 (1)1.8
(2)液体密度
(3)不变;深度;不变
【分析】【解答】解:(1)由图知:G=5N,F′=3.2N,所以F浮=G﹣F′=5N﹣3.2N=1.8N;(2)剖析图①、②、③实验可知,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,遭到的浮力不同,故可得出结论是:浮力大小与液体密度有关;(3)物体A完全浸没到盐水中后继续向下移动时,液体的密度和排开盐水的体积都不变,所以遭到的浮力不变,即弹簧测力计的示数不变;烧杯中盐水面的高度不再变化,依据液体压强计算公式P=ρ液gh,烧杯底部遭到盐水的压强不变.
故答案为:(1)1.8;(2)液体密度;(3)不变;深度;不变.
【剖析】(1)由“称重法”可以测出物体在水中受浮力的大小;(2)影响浮力大小的原因是液体的密度和物体排开液体的体积,要探究浮力和其中一个原因的关系,就要使用控制变量法控制另外一个原因肯定;由此进行解答.(3)物体完全浸没到盐水中后,物体排开水的体积不再变化,烧杯中液面的高度也不再变化,因此烧杯底部遭到液体的压强也不再变化.