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    2021年浙教版中考科学(物理)基础训练21:浮力(五)含答案详解

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    2021年浙教版中考科学(物理)基础训练21:浮力(五)含答案详解

    1、基础训练基础训练 21 浮力(五)浮力(五) 一、单选题一、单选题 1.体积为 60L 的救生圈,所受重力为 50N,体重为 450N 的林林同学在水中使用这个救生圈,当 他处于静止状态时,下列判断正确的是(g 取 10N/kg)( ) 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 2.半潜船可用来运输超大型货物,空载时漂浮于海面(如图甲);装载时需向船体水舱注水,船体 重力增加,巨大的甲板下沉至海面以下(如图乙);待货物被拖到甲板上方时,排出水舱中的水, 船体重力减小,甲板上浮至海面,完成货物装载(如图丙)半潜船

    2、在甲、乙、丙三种状态时所受 的浮力分别为 F1、F2、F3 , 则以下判断正确的是( ) A. F1F3F2 B. F2F3F1 C. F3F1F2 D. F3F2F1 3.如图所示,用手指将一乒乓球压入盛有水的烧杯底部并处于静止状态。如果手指松开,下列情景 分析正确的是( ) A. 乒乓球会继续静止在烧杯底部 B. 乒乓球会匀速上升至水面 C. 乒乓球上升到最后静止的过程中所受浮力不变 D. 乒乓球静止时会处于漂浮状态 4.某地在江面上修建一座大桥,如图中甲是使用吊车向江底投放长方形石料的示意图在整个投放 过程中,石料以恒定速度下降乙是钢绳的拉力 F 随时间 t 变化的图象(从开始投放到石料

    3、刚好接 触湖底前)。t=0 时刻吊车开始下放石料,忽略水的摩擦阻力则下列说法错误的是( ) A. 石料在 t=20s 时开始浸入水中 B. 石料的重力是 1400N C. 石料受到的浮力始终是 500N D. 石料完全浸没水后钢绳的拉力为 900N 5.如图所示, A 为木球, B 为某种塑料球, C 为铜球, 三个球的体积相同, 且都静止在水中, 则 ( ) A. A 球受到的浮力最大,因为剪断细线,A 球将上升 B. B 球受到的浮力最大,因为 B 球没入水中最深 C. C 球受到的浮最小,因为剪断细线,C 球将下沉 D. A,B,C 三球受到的浮力一样大,因为三球排开水的体积相同 6.以

    4、下情景中没有受到浮力的物体是( ) A. 遨游太空的“天宫一号” B. 空中上升的热气球 C. 海上航行的“辽宁号” D. 海中下潜的“蛟龙”号 7.如图所示,一个放砝码的蒸发皿浮在水槽的水面上,蒸发皿底部到水面的距离为 h , 当不断地 向水中加食盐时,下列各图中,正确反映 h 与食盐质量之间关系的是( ) A. B. C. D. 8.小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图),他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使 其漂浮在矿泉水瓶内的水面上,矿泉水瓶内留有少量空气,拧紧瓶盖使其密封,用力挤压矿泉水瓶 侧面时“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”即上浮。下列说法错误的是( ) A. “浮

    5、沉子”下沉时,所受重力大于它受到的浮力 B. 无论怎样挤压矿泉水瓶侧面,“浮沉子”不可能悬浮在水中 C. “浮沉子”上浮时,小瓶内的压缩空气会将内部的水压出 D. 潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同 9.在一根表面涂蜡的细木棍的一端绕着适量的铁丝,把它放到甲、乙、丙三种密度不同的液体中, 木棍浸入液体里的情况如图所示,则木棍在三种液体里受到的浮力 F 的大小及三种液体密度 之间 的关系,正确的是( ) A. F甲F乙F丙 甲乙丙 B. F甲F乙F丙 甲乙丙 C. F甲F乙F丙 甲乙丙 D. F甲F乙F丙 甲乙丙 10.关于潜水艇的上浮和下沉,下列说法正确的是( ) A. 潜水艇是通过改变自身重力

    6、达到上浮和下沉的 B. 潜水艇是通过改变浮力达到上浮和下沉的 C. 潜水艇下沉越深,所受浮力越大 D. 潜水艇浮出水面的过程中,所受浮力不变 11.用图中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 ( ) A. 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,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 2 103千克/米 3 二、填空题二、填空题 12.小佳同学很懂事,在假期的时间帮助妈妈做家务,有一次她发现水杯可以漂浮在水盆中(水无溢 出),当用水盆中的水把水杯

    7、装满时,水杯就会沉入水底,此时水杯所受到的浮力比漂浮时水杯受 到的浮力_(选填“大”、“小”或“不变”),此过程中水面升降情况为_(选填“上升”、 “下降”或“不变”)。 13.如图所示,一艘轮船在甲海洋中航行,水面在轮船上的 A 位置。当该轮船驶入乙海洋中时,水面 在轮船上的 B 位置。 设轮船的总质量不变, 轮船在甲、 乙两海洋中所受浮力分别为 F1和 F2 , 甲、 乙两海洋的海水密度分别为 1和 2。则 F1_F2 , 1_2。(都选填“”、“”或“=”) 14.将重 10N 的长方体木块 A 放入水平放置的盛水容器中静止时,有 1/3 的体积露出水面,木块受到 的浮力是_N。若在木块

    8、上放另一物块 B,使木块刚好全部压入水中,如图所示,若所加物块 的体积是木块的 1/3,则物块 B 密度与木块 A 密度之比是_。 三、实验探究题三、实验探究题 15.在学习了浮力的有关知识后,甲、乙两同学对“物体的上浮或下沉与哪些因素有关”进行了探究。 他们各自将一根新鲜萝卜浸没在水中, 松手后, 发现萝卜要上浮直至漂浮在水面上 (如图 1 所示) 。 为了使漂浮的萝卜沉下去,两同学分别进行了实验: 甲:将一根铁钉全部插入萝卜中(如图 2 所示),将萝卜浸没水中松手,发现萝卜沉入水底。 乙:也用同样的铁钉,但只将其一半插入萝卜中(如图 3 所示), 将萝卜浸没水中松手,发现萝 卜也沉入水底。

    9、 请回答下列问题: (1)物体受力的角度看,他们在萝卜中插入铁钉是为了改变_的大小。 (2)结合两位同学的实验目的、过程及现象,可以得出的结论是_。 (3)虽然两同学的实验结果基本一致,但老师认为甲同学的方法更科学。你认为老师这样评价的主 要理由是_。 16.王强同学要探究金属圆柱体受到水的浮力与浸在水中深度的关系,实验装置如图所示,盛有水的 容器放在压力测量仪上(可以测出容器对它的压力)。分别将横截面积相同的铝制、铁制、铜制圆 柱体缓缓浸入水中(水足够深),记下金属柱下表面所处的不同深度 h 和压力测量仪的示数 F,数 据如下表: 次数 1 2 3 4 5 6 7 8 h/cm 0 2 4

    10、6 8 10 12 14 F/N (铝柱) 40.0 40.4 40.8 41.2 41.6 42.0 42.0 42.0 F/N (铁柱) 40.0 40.4 40.8 41.2 41.6 41.8 41.8 41.8 F/N (铜柱) 40.0 40.4 40.8 41.2 41.6 41.6 41.6 41.6 (1)由表中数据可知:铝制圆柱体浸入水中 4cm 时,受到的浮力为_N。 (2)分析表中数据可知:金属柱完全浸没之前,受到的浮力与浸入的深度_正比(选填“成” 或“不成”),浸入深度相同时受到的浮力与圆柱体的密度_关。 (3)分析表中数据可得:铁制圆柱体的长度为_m。 17.在弹

    11、簧下端挂一个塑料筒,筒下面吊一个金属块,记下弹簧伸长后到达的位置 O , 如图甲所 示, 取一个溢水杯, 杯内的水装到溢水管口。 把金属块全部没入水中, 水被排到溢水口旁的小杯中, 金属块受到浮力,弹簧的伸长量变小,如图乙所示,然后把小杯中的水全部倒入弹簧下的小筒中, 弹簧又伸长到原来的位置 O , 如图丙所示。 (1)此实验乙图中弹簧的伸长量变小的原因是_。 (2)从图乙到图丙的过程中,溢水杯底部受到的水的压强将_。 (3)从这个实验你能得到的结论是:_。用公式表述为_。 四、解答题四、解答题 18.将一密度比水小的木块, 系好绳子后放入甲图容器中, 并把绳子的另一端固定在容器底部的中央,

    12、然后沿器壁缓慢匀速倒入水(忽略其他因素影响),容器中水与木块位置变化如乙图。请你在丙图 中画出木块从加水到浸没后的过程中浮力随时间的变化情况图,并说出各段变化的理由。(温馨提 示:t1 时木块恰好离开杯底,t2 时绳子刚好拉直,t3 时木块刚好充全浸没。) 19.在科技小发明活动中,小明制作了如图所示的可测量液体密度的装置。大筒中装 有适量的水, 将长为 50 厘米,质量为 100 克,横截面积为 10 厘米 2 的薄壁小筒竖直立 在水中;每次在小筒 中加入 10 厘米深的待测液体,当小筒上的某刻度线与水面相平时, 大筒上对应刻度就是被测液体 密度。 (1)该装置工作的原理是_。 (2)当向小

    13、筒加入某液体,小筒的 18 厘米刻度与水面相平,求这种液体的密度。 (3)如果要增大该装置的测量范围,你的建议是_。 基础训练基础训练 21 浮力(五)浮力(五) 一、单选题一、单选题 1.体积为 60L 的救生圈,所受重力为 50N,体重为 450N 的林林同学在水中使用这个救生圈,当 他处于静止状态时,下列判断正确的是(g 取 10N/kg)( ) 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】【分析】判定人和救生圈的状态(即浮沉)决定于重力和浮力的大小,浮力可由阿基米德 原理计算,重力等

    14、于人和圈的重力之和。 【解答】60L=0.06m3 , 假设救生圈浸没在水中,则救生圈所受到的浮力为: F浮=gV排=1.0 103kg/m3 10N/kg 0.06m3=600N; G=G人+G圈=450N+50N=500NF浮; 并且人在水里也受到水的浮力,也排开一部分水, 所以,人和救生圈漂浮,人和圈可以部分露出水面; 故答案为:B。 2.半潜船可用来运输超大型货物,空载时漂浮于海面(如图甲);装载时需向船体水舱注水,船体 重力增加,巨大的甲板下沉至海面以下(如图乙);待货物被拖到甲板上方时,排出水舱中的水, 船体重力减小,甲板上浮至海面,完成货物装载(如图丙)半潜船在甲、乙、丙三种状态

    15、时所受 的浮力分别为 F1、F2、F3 , 则以下判断正确的是( ) A. F1F3F2 B. F2F3F1 C. F3F1F2 D. F3F2F1 【答案】 B 【解析】【分析】从图中可以看出,船排开海水的体积关系,结合 F浮=液gV排或可以比较出各自情 况的浮力大小关系。 【解答】据图可知,乙图中半潜船排开水的体积最大,其次是丙图,甲图排开海水的体积最小,所 以据 F浮=液gV排可知,液体的密度是相同的,乙图中;船受浮力最大,其次是丙图,再次是甲图, 即浮力大小关系是:F2F3F1; 故答案为:B。 3.如图所示,用手指将一乒乓球压入盛有水的烧杯底部并处于静止状态。如果手指松开,下列情景

    16、分析正确的是( ) A. 乒乓球会继续静止在烧杯底部 B. 乒乓球会匀速上升至水面 C. 乒乓球上升到最后静止的过程中所受浮力不变 D. 乒乓球静止时会处于漂浮状态 【答案】 D 【解析】【分析】一、物体的浮沉条件: F浮G物 上浮 最终漂浮 液物 F浮G物 悬浮 液物 F浮G物 下沉 最终沉底 液物 【解答】用手指将一乒乓球压入盛有水的烧杯底部并处于静止状态,如果手指松开,乒乓球由于浮 力大于重力而加速上浮,最终处于漂浮状态,上升过程中出水面前,所受浮力不变,出水面时浮力 逐渐减小,直至浮力等于重力;故 ABC 错误,D 正确; 故答案为:D。 4.某地在江面上修建一座大桥,如图中甲是使用吊

    17、车向江底投放长方形石料的示意图在整个投放 过程中,石料以恒定速度下降乙是钢绳的拉力 F 随时间 t 变化的图象(从开始投放到石料刚好接 触湖底前)。t=0 时刻吊车开始下放石料,忽略水的摩擦阻力则下列说法错误的是( ) A. 石料在 t=20s 时开始浸入水中 B. 石料的重力是 1400N C. 石料受到的浮力始终是 500N D. 石料完全浸没水后钢绳的拉力为 900N 【答案】 C 【解析】【分析】图象可以分成三个过程分析: 前 20s,钢绳的拉力不变,等于物体的重力,此时物体在水面以上; 中间 10s,钢绳的拉力减小,物体从与水面接触到完全浸没; 最后 90s,钢绳的拉力不变,此时物体

    18、完全浸没在水中。 【解答】A、由图象可以看出,物体在第 20s 开始浸入水中,故 A 正确,但不符合题意; B、在前 20s,物体的重力等于受到的拉力为 1400N,故 B 正确,但不符合题意; C、 在第 20s30s 的过程中, 物体排开水的体积不断增大, 由公式 F浮=液gV排可知, 浮力不断增大, 故 C 错误,但符合题意; D、石料完全浸没后,浮力不变,钢绳的拉力不变,始终为 900N,故 D 正确,但不符合题意; 故答案为:C。 5.如图所示, A 为木球, B 为某种塑料球, C 为铜球, 三个球的体积相同, 且都静止在水中, 则 ( ) A. A 球受到的浮力最大,因为剪断细线

    19、,A 球将上升 B. B 球受到的浮力最大,因为 B 球没入水中最深 C. C 球受到的浮最小,因为剪断细线,C 球将下沉 D. A,B,C 三球受到的浮力一样大,因为三球排开水的体积相同 【答案】 D 【解析】【分析】浸没水中的物体,知道三球体积相同,也就知道排开水的体积相同,根据阿基米 德原理知道三球受到的浮力相等,而与所处的深度无关。 【解答】A、剪断细线,A 球将上升,说明 A 球受到的浮力大于重力,不能说明它受到的浮力比其 它球大,故 A 错误; B、浸没水中的物体,球受到的浮力与所处的深度无关,故 B 错误; C、剪断细线,C 球下沉,说明 C 球受到的浮力小于重力,不能说明它受到

    20、的浮力比其它球小,故 C 错误; D、由图可知三球全浸入水中,A,B,C 球体积相同,排开水的体积相同,则受到水的浮力相同, 故 D 正确; 故答案为:D。 6.以下情景中没有受到浮力的物体是( ) A. 遨游太空的“天宫一号” B. 空中上升的热气球 C. 海上航行的“辽宁号” D. 海中下潜的“蛟龙”号 【答案】 A 【解析】【分析】一般情况下,浸在气体或液体里的物体都会受到浮力。 【解答】A.遨游的“天空一号”处在大气层以外,周围没有空气,肯定不会受到浮力作用,故 A 符合 题意; B.热气球下面的火焰不断的对里面的空气加热,使里面的空气温度升高密度变小,这时它受到的浮 力大于自身重力就

    21、会上升,因此它受到浮力,故 B 不合题意; C.航行的“辽宁号”漂浮在水面上,受到的浮力等于重力,故 C 不合题意; D.下潜的“蛟龙号”逐渐浸入水中,肯定受到浮力,故 D 不合题意。 故选 A。 7.如图所示,一个放砝码的蒸发皿浮在水槽的水面上,蒸发皿底部到水面的距离为 h , 当不断地 向水中加食盐时,下列各图中,正确反映 h 与食盐质量之间关系的是( ) A. B. C. D. 【答案】 C 【解析】【分析】根据向水中不断加氯化钠时溶液密度会增大直到饱和保持不变,从而引起液体中 物体所受浮力大小的变化分析。 【解答】不断地向水中加食盐时溶液密度会不断增加,蒸发皿所受浮力会不断增大,所以浸

    22、入液面 的高度 h 不断减小,直到氯化钠溶液达到饱和时保持不变; 故答案为:C。 8.小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图),他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使 其漂浮在矿泉水瓶内的水面上,矿泉水瓶内留有少量空气,拧紧瓶盖使其密封,用力挤压矿泉水瓶 侧面时“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”即上浮。下列说法错误的是( ) A. “浮沉子”下沉时,所受重力大于它受到的浮力 B. 无论怎样挤压矿泉水瓶侧面,“浮沉子”不可能悬浮在水中 C. “浮沉子”上浮时,小瓶内的压缩空气会将内部的水压出 D. 潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同 【答案】 B 【解析】【分析】该题主要考查了学生对物体沉

    23、浮问题的灵活应用; 【解答】A、浮沉子下沉,说明重力比浮力大;故 A 正确; B、当挤压的水把空气部分填满后,浮沉子则悬浮在水中;故 B 错误; C、浮沉子上浮时,重力小于浮力,而浮沉子的体积不变,则通过改变重力实现上浮,所以会通过空 气减少内部的水;故 C 正确; D、浮沉子和潜水艇都是通过改变自身重力的方式实现上浮和下潜;故 D 正确; 故答案为:B。 9.在一根表面涂蜡的细木棍的一端绕着适量的铁丝,把它放到甲、乙、丙三种密度不同的液体中, 木棍浸入液体里的情况如图所示,则木棍在三种液体里受到的浮力 F 的大小及三种液体密度 之间 的关系,正确的是( ) A. F甲F乙F丙 甲乙丙 B.

    24、F甲F乙F丙 甲乙丙 C. F甲F乙F丙 甲乙丙 D. F甲F乙F丙 甲乙丙 【答案】 C 【解析】【分析】地球的重力将物体拉向地面,但是如果将物体放在液体中,浮力将会对它产生反 方向的作用力。 浮力的大小等同于物体排开液体的重力。密度计根据重力和浮力平衡的变化上浮或 下沉。 【解答】由图可知,木棍在三种液体中都是处于漂浮状态,其浮力等于重力,F甲F乙F丙 ;木 棍在液体中排开液体的体积是 V丙V乙V甲;说明三种液体的密度大小是:甲乙丙; 故答案为:C。 10.关于潜水艇的上浮和下沉,下列说法正确的是( ) A. 潜水艇是通过改变自身重力达到上浮和下沉的 B. 潜水艇是通过改变浮力达到上浮和下

    25、沉的 C. 潜水艇下沉越深,所受浮力越大 D. 潜水艇浮出水面的过程中,所受浮力不变 【答案】 A 【解析】【分析】物体沉浮条件:下沉:物液 , G物F浮 ,m物m排;悬浮:物=液 , G物 =F浮 ,m物=m排;上浮:物液 , G物F浮 ,m物m排;漂浮:物液 , G物=F浮+F 杯底对物的支持力,F浮G; 【解答】A B、潜水艇的体积不可以改变,其主要是通过吸入和排出水,来改变自身重力,从而达到 上浮和下潜的;故 A 正确,B 错误; C、潜水艇下沉的越深,依然处于悬浮状态,浮力不变;故 C 错误; D、潜水艇在上浮过程中,需要排出水,减小重力,达到上浮;所以浮力会减小;故 D 错误; 故

    26、答案为:A。 11.用图中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 ( ) A. 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,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 2 103千克/米 3 【答案】 D 【解析】【分析】(1)用溢水法收集物体排开的水,将溢水杯装满水,然后将物体浸入水中,用其 他容器(需先测出其重力)接住溢出的水,然后再测出装有溢出的水的容器的总重力,两者之差就 是物体排开水的重力;根据所测数据计算 F浮与 G排并进行比较 (2)液体内部

    27、的压强与液体深度有关,深度越大,产生的压强越大; (3)物块完全浸没水中前,排开水的体积增大,溢出去的增多; (4)由左侧图可知物块的重力,计算出质量;由有图可知物块浸没水中后的重力 G,根据 F浮=G-G 计算出浮力, 根据阿基米德原理计算出 V 排, 即物体的体积, 最后根据密度公式计算出物体的密度 【解答】A、物体放入水中前,溢水杯应该是满水的,否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体 积所以应该在溢水杯中倒满水;A 不符合题意; B、物块浸没水中后,随着深度的增加,排开水的体积不变,液体的深度不变,故水对容器底部的压 强不变;B 不符合题意; C、左侧实验中,在物块完全浸没水中前,随着物

    28、块浸入水中深度的增加,排开水的体积增大,溢出 去的水增多,故弹簧测力计的示数变大;物块完全浸没水中,排开水的体积不变,弹簧测力计的示 数不再变化;C 不符合题意; D、由测力计的示数可知,物体的重力 G=2N,物体的质量 m= ; 物体浸没水中后的浮力 F 浮=G-G=2N-1N=1N, 由阿基米德原理 F浮=水gV排可得,物体的体积 V=V排=F浮/ 水g= =1 10 -4m3 , 物体的密度 = =2 10 3m3;D 符合题意 故答案为:D 二、填空题二、填空题 12.小佳同学很懂事,在假期的时间帮助妈妈做家务,有一次她发现水杯可以漂浮在水盆中(水无溢 出),当用水盆中的水把水杯装满时

    29、,水杯就会沉入水底,此时水杯所受到的浮力比漂浮时水杯受 到的浮力_(选填“大”、“小”或“不变”),此过程中水面升降情况为_(选填“上升”、 “下降”或“不变”)。 【答案】 小;下降 【解析】【分析】本题考查物体浮沉条件的应用以及阿基米德原理的应用。 当物体漂浮时,浮力等于重力;当物体下沉时,物体受到的浮力小于重力;据此比较浮力的大小, 再根据 F浮=液gV排的变形公式判断液面的变化。 【解答】当碗漂浮时,碗受到的浮力等于重力;当碗下沉到水槽底部时,碗受的浮力小于重力,因 此沉到水槽底部的碗所受到的浮力比漂浮时碗所受到的浮力小; 由 F浮=液gV 排的变形公式 V排=F浮/液g 可知,在液体

    30、密度一定时,物体受到的浮力越小,排开液体 的体积越小,因此沉到水槽底部的碗排开水的体积小,因此液面将下降。 故答案为:小;下降。 13.如图所示,一艘轮船在甲海洋中航行,水面在轮船上的 A 位置。当该轮船驶入乙海洋中时,水面 在轮船上的 B 位置。 设轮船的总质量不变, 轮船在甲、 乙两海洋中所受浮力分别为 F1和 F2 , 甲、 乙两海洋的海水密度分别为 1和 2。则 F1_F2 , 1_2。(都选填“”、“”或“=”) 【答案】 ; 【解析】【分析】轮船无论在什么海域航行都漂浮,所以受到的浮力都等于轮船受到的重力; 已知浮力的大小关系,从图可以得出轮船在不同海域排开海水体积的大小关系,再根

    31、据阿基米德原 理确定不同海域海水的密度大小关系。 【解答】轮船始终漂浮, F=G, 轮船在甲、乙两海洋中受到的浮力都等于轮船受到的重力 G, 即 F1=F2=G=mg,已知轮船的总质量不变,所以受到的浮力相等,即 F 1=F2; 又F浮=液gV排 , 由图知,轮船排开海水的体积: V12; 故答案为:=;。 14.将重 10N 的长方体木块 A 放入水平放置的盛水容器中静止时,有 1/3 的体积露出水面,木块受到 的浮力是_N。若在木块上放另一物块 B,使木块刚好全部压入水中,如图所示,若所加物块 的体积是木块的 1/3,则物块 B 密度与木块 A 密度之比是_。 【答案】 10;3:2 【解

    32、析】【分析】(1)当木块漂浮时,根据二力平衡条件计算浮力; (2)当木块刚好全部进入水中时,根据平衡条件可知,木块受到的浮力 F浮=GA+GB;用阿基米德 原理和密度公式将等式展开,即可得到 B 与 A 的密度之比。 【解答】(1)当木块漂浮时,它受到的浮力和重力是平衡力,即 F浮=GA=10N; 水 ( ) ; 水 ; 那么: 水 (2)当木块刚好全部进入水中时, 木块受到的浮力 F浮=GA+GB; 水 ; 水 ; 水 水 ; 那么: 水 ; 因此物体 B 的密度与物块 A 的密度之比: : 水: 水 : 。 三、实验探究题三、实验探究题 15.在学习了浮力的有关知识后,甲、乙两同学对“物体

    33、的上浮或下沉与哪些因素有关”进行了探究。 他们各自将一根新鲜萝卜浸没在水中, 松手后, 发现萝卜要上浮直至漂浮在水面上 (如图 1 所示) 。 为了使漂浮的萝卜沉下去,两同学分别进行了实验: 甲:将一根铁钉全部插入萝卜中(如图 2 所示),将萝卜浸没水中松手,发现萝卜沉入水底。 乙:也用同样的铁钉,但只将其一半插入萝卜中(如图 3 所示), 将萝卜浸没水中松手,发现萝 卜也沉入水底。 请回答下列问题: (1)物体受力的角度看,他们在萝卜中插入铁钉是为了改变_的大小。 (2)结合两位同学的实验目的、过程及现象,可以得出的结论是_。 (3)虽然两同学的实验结果基本一致,但老师认为甲同学的方法更科学

    34、。你认为老师这样评价的主 要理由是_。 【答案】 (1)重力 (2)在浮力一定的条件下,物体的上浮或下沉与物体的重力有关 (3)甲同学将铁钉全部插入萝卜中,在改变重力时让浮力保持了不变 【解析】【分析】浮沉条件指的是浸没在液体中的物体,受到两个力:竖直向下的重力和竖直向上的 浮力,这两个力的大小决定了物体在液体中的运动状态。 【解答】(1)将铁钉插入胡萝卜后,胡萝卜的体积没有发生改变,重力发生了改变; (2)利用控制变量法进行分析,即在浮力一定的条件下,物体的上浮或下沉与物体的重力有关; (3)利用控制变量法进行分析, 甲同学在实验过程中将铁钉全部插入萝卜中, 只改变胡萝卜的重力, 而胡萝卜所

    35、受到浮力保持不变; 但乙同学在改变重力的同时, 也改变了胡萝卜所受到的浮力, 因此, 甲同学的方法更科学; 故答案为:(1)重力; (2)在浮力一定的条件下, 物体的上浮或下沉与物体的重力有关; (3) 重力; 浮力。 16.王强同学要探究金属圆柱体受到水的浮力与浸在水中深度的关系,实验装置如图所示,盛有水的 容器放在压力测量仪上(可以测出容器对它的压力)。分别将横截面积相同的铝制、铁制、铜制圆 柱体缓缓浸入水中(水足够深),记下金属柱下表面所处的不同深度 h 和压力测量仪的示数 F,数 据如下表: 次数 1 2 3 4 5 6 7 8 h/cm 0 2 4 6 8 10 12 14 F/N

    36、(铝柱) 40.0 40.4 40.8 41.2 41.6 42.0 42.0 42.0 F/N (铁柱) 40.0 40.4 40.8 41.2 41.6 41.8 41.8 41.8 F/N (铜柱) 40.0 40.4 40.8 41.2 41.6 41.6 41.6 41.6 (1)由表中数据可知:铝制圆柱体浸入水中 4cm 时,受到的浮力为_N。 (2)分析表中数据可知:金属柱完全浸没之前,受到的浮力与浸入的深度_正比(选填“成” 或“不成”),浸入深度相同时受到的浮力与圆柱体的密度_关。 (3)分析表中数据可得:铁制圆柱体的长度为_m。 【答案】 (1)0.8 (2)成;无 (3)

    37、0.09 【解析】【分析】阿基米德定律:浸在静止流体中的物体受到流体作用的合力等于该物体排开的流 体重力,方向竖直向上,这个合力称为浮力。浮沉条件是指的是浸没在液体中的物体,受到两个力: 竖直向下的重力和竖直向上的浮力,这两个力的大小决定了物体在液体中的运动状态。 【解答】(1)F 浮=F-G=40.8N-40N=0.8N; (2)根据 F浮= gh 可知:金属柱完全浸没之前,受到的浮力与浸入的深度正正比;浸入深度相同时 受到的浮力与圆柱体的密度无关; (3)由表中的实验数据可知:深度每增加 2cm,压力测量仪示数增加 0.4N,则每增加 1cm,压力测 量仪示数增加0.2N。 压力测量仪示数

    38、从41.6N变为41.8N时, 深度应增加1cm, 即从8cm增加到9cm; 当圆柱体完全浸入水中后,圆柱体受到的浮力不变,压力测量仪示数不变,由表中实验数据可知, 铁制圆柱体的长度应该是 9cm,即 0.09m; 故答案为:(1)0.8;(2)成;无(3)0.09。 17.在弹簧下端挂一个塑料筒,筒下面吊一个金属块,记下弹簧伸长后到达的位置 O , 如图甲所 示, 取一个溢水杯, 杯内的水装到溢水管口。 把金属块全部没入水中, 水被排到溢水口旁的小杯中, 金属块受到浮力,弹簧的伸长量变小,如图乙所示,然后把小杯中的水全部倒入弹簧下的小筒中, 弹簧又伸长到原来的位置 O , 如图丙所示。 (1

    39、)此实验乙图中弹簧的伸长量变小的原因是_。 (2)从图乙到图丙的过程中,溢水杯底部受到的水的压强将_。 (3)从这个实验你能得到的结论是:_。用公式表述为_。 【答案】 (1)金属块受到水的浮力 (2)不变 (3)浮力的大小等于物体排开液体的重力;F浮G排液 【解析】【分析】(1)浸入液体中的物体受到浮力的作用; (2)判断液体深度的变化,得出溢水杯底受到水的压强变化; (3)根据阿基米德原理,物体受到的浮力等于其排开液体的重力。 【解答】(1)由于浸入水中的金属块受到水的浮力,所以弹簧的伸长量变小; (2)从图乙到图丙的过程中,由于水的深度不变,所以溢水杯底部受到的水的压强不变; (3)把小

    40、杯中的水全部倒入弹簧下的小筒中,弹簧又伸长到原来的位置,这说明:浮力的大小等于 物体排开液体的重力,用公式表示为:F浮=G排液; 故答案为:(1)金属块受到水的浮力;(2)变小;(3)浮力的大小等于物体排开液体的重力;F 浮=G排液。 四、解答题四、解答题 18.将一密度比水小的木块, 系好绳子后放入甲图容器中, 并把绳子的另一端固定在容器底部的中央, 然后沿器壁缓慢匀速倒入水(忽略其他因素影响),容器中水与木块位置变化如乙图。请你在丙图 中画出木块从加水到浸没后的过程中浮力随时间的变化情况图,并说出各段变化的理由。(温馨提 示:t1 时木块恰好离开杯底,t2 时绳子刚好拉直,t3 时木块刚好

    41、充全浸没。) 【答案】 解:由 F 浮= 液gV 排 , 液、g 不变,V 排越大,F 浮越大;从 0t1 加水过程中,木块 没有离开 杯底,木块排开水的体积增大,浮力增大;从 t1t2 加水的过程中,木块离开杯底处于漂浮 状态,排开水的体积不变,浮力不变;从 t2t3 加水过程中,绳子拉直,木块排开水的体积 又不断变大,浮力再次变大;从 t3t4 加水过程中,木块完全浸没,排开水的体积不再发生 变化,浮力也不再发生变化图象如图所示“” 【解析】【分析】阿基米德定律:浸在静止流体中的物体受到流体作用的合力等于该物体排开的流 体重力,方向竖直向上,这个合力称为浮力。浸没在液体中的物体如果它的密度

    42、小于液体密度,物 体上浮;如果它的密度等于液体的密度,物体悬浮;如果它的密度大于液体的密度,物体下沉。 【解答】由 F 浮= 液gV 排 , 液、g 不变,V 排越大,F 浮越大;从 0t1 加水过程中,木块没 有离开杯底,木块排开水的体积增大,浮力增大;从 t1t2 加水的过程中,木块离开杯底处于漂浮 状态,排开水的体积不变,浮力不变;从 t2t3 加水过程中,绳子拉直,木块排开水的体积又不断 变大,浮力再次变大;从 t3t4 加水过程中,木块完全浸没,排开水的体积不再发生变化,浮力也 不再发生变化。 19.在科技小发明活动中,小明制作了如图所示的可测量液体密度的装置。大筒中装 有适量的水,

    43、 将长为 50 厘米,质量为 100 克,横截面积为 10 厘米 2 的薄壁小筒竖直立 在水中;每次在小筒 中加入 10 厘米深的待测液体,当小筒上的某刻度线与水面相平时, 大筒上对应刻度就是被测液体 密度。 (1)该装置工作的原理是_。 (2)当向小筒加入某液体,小筒的 18 厘米刻度与水面相平,求这种液体的密度。 (3)如果要增大该装置的测量范围,你的建议是_。 【答案】 (1)漂浮条件 (2)解:由: 浮 G液1可知:水g V排液g V液 1.0g/cm3 S ( 18-10)cm液 S 10cm 则:液0.8 (或 0.8 ) (3)大筒中换用密度比水大的液体(或减小小筒的重力,或减小

    44、每次倒入液体的深度) 【解析】【分析】(1)根据浮沉条件:漂浮时浮力等于重力来分析解答; (2)根据根据 F浮=液gV排可知,浮力的变化量等于物体重力的变化量,以此为等量条件列出方程,然后 用重力公式和阿基米德原理将等式拆开,即可计算出液体的密度 (3)对装有液体的小筒进行受力分析,得到受力分析的等式,然后将等式分解,最终推导出测量 液体的密度计算式,找到影响测量范围的因素,据此得到解决方案。 【解答】(1)该装置是根据薄壁小筒漂浮时浮力等于重力测出液体的密度,即该装置工作的原理 是漂浮条件; (2)根据漂浮条件可知,增大的浮力等于增大的液体重力, 即: 浮 G液1 ; 水g V排液g V液

    45、1.0g/cm3 S ( 18-10)cm液 S 10cm 解得: 液0.8 ; (3)当小桶在液面漂浮时,它受到的浮力等于总重力, 即: 浮 桶 液 ; 大 排 筒 小 ; 那么: 小 大 排 筒 ; 其中的 V排是小桶最大排水量,保持不变;如果要增大该装置的测量范围,即增大 小 , 方法如 下: 增大 大 , 增大大筒中液体的密度; 减小 G筒 , 减小小筒的重力; 减小 V,即减小每次倒入液体的体积。 20.图甲是修建码头时用钢缆绳拉着实心长方体 A 沿竖直方向匀速下降时的情景。 图乙是 A 下降到 水底之前钢缆绳对A的拉力F随时间t变化的图象 (取水的密度为=1.0 103kg/m3

    46、, g 取 10N/kg) 。 求: (1)长方体 A 的质量是多少千克? (2)长方体 A 浸没在水中后受到的浮力? (3)长方体 A 的密度? 【答案】 (1)解:G=F=3 104N, m=G/g=3 104N 10N/kg=3 103kg (2)解:拉力 F=1104N, 所以石料受到的浮力: F 浮=G-F=3104N-1 104N=2 104N (3)解:根据 F 浮= 水gV 排可得, A 的体积: V=V 排=F 浮/ 水g=2 104N/(1 103kg/m3 10N/kg)=2m3 所以 A 的密度: =m/V=3103kg/2m3 =1.5 103kgm3 【解析】【分析】本题考查了重力公式


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