浮力综合测试题
一.填空题(共7小题,每空1分,共14分)
1.弹簧秤下吊着重为14.7N的正方形金属块,当它完全浸没在水中时,弹簧秤的示数为9.8N,则金属块排开水的重力为 N.若金属块上表面所受水的压力为19.6N,则金属块下表面所受水的压力为 N.
2.如图所示,在跳水运动员身体全部入水后继续下沉过程中,所受的浮力 ,受到水的压强 .(均选填“增大”、 “减小”或“不变”)
3.一艘轮船的排水量是50000吨,当它满载在长江内河航行时,排开水的体积是 m3,一艘潜水艇从长江内河潜行到海洋时,潜水艇受到的浮力 (选填“变大”、“不变”或“变小”)(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ海水=1.03×103kg/m3)
4.如图,一重为0.5N的鸡蛋沉在水底,向水中加入食盐并搅拌,鸡蛋仍沉在水底,此过程中鸡蛋受到的浮力 (选填“变大”、“变小”或“不变”);继续加入食盐并搅拌,鸡蛋上浮,最终静止时排开盐水的重力 0.5N(选填“>”、“<”或“=”).
5.历史悠久的龙岩沉缸酒,因其在酿造过程中,酒醅经“三浮三沉”,最后酒渣沉落缸底而得此名.若把酒醅看成一个物体,酒醅在酒液中漂浮不动
时,所受的浮力 其重力;当酒渣沉于缸底时,其密度 酒液密度.(填“大于”、“等于”或“小于”) 6.如图,在室温下,一块0℃的冰放在0℃的水中,它在熔化前与容器底接触,在熔化过程中冰块的质量变化是 的(选填“变大”、“不
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变”、“变小”或者“不确定”);冰块所受浮力大小变化是 的(选填“变大”、“不变”、“变小”或者“不确定”).
7.小明同学在学习“浮力”知识时,利用烧杯、细线、乒乓球等器材做了如下实验:在一烧杯底部系上一乒乓球,接着向烧杯中倒入水,然后再将烧杯斜放到木块上,实验现象如图所示. 由(a)与(b)比较可得: ; 由(b)与(c)比较可得: .
二.选择题(共9小题,每题2分,共18分)
8.在水平桌面上有一个盛有水的容器,木块用细线系住没入水中,如图甲所示.将细线剪断,木块最终漂浮在水面上,且有的体积露出水面,如图乙所示.下列说法正确的是( )
A.甲、乙两图中,木块受到水的浮力之比是5:2 B.甲、乙两图中,水对容器底部的压强大小相等
C.甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是2:5
D.甲图中容器对水平桌面的压力小于乙图中容器对水平桌面的压力 9.如图所示,将盛有适量水的容器放在水平桌面上,然后把系在弹簧测力计下的铁块慢慢地浸入水中(水未溢出),观察铁块从刚开始浸入水中到完全浸在水中的实验现象,并对一些物理量做出了如下判断:①铁块受到的浮力变大;②弹簧测力计的示数变小;③桌面受到的压力变大;④水对容器底部的压强变大.其中正确的是( )
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A.①② B.①②③ C.①②③④ D.①②④
10.如图所示的甲图中,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中.图乙是钢绳拉力随时间t变化的图象.若不计水的摩擦力,则可算出该石料的密度为( )
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A.2.8×10kg/m B.2.3×10kg/m C.0.6×10kg/m D.3.2×10kg/m 11.如图所示,两个完全相同的烧杯甲、乙放在水平台上,分别装有密度不同的盐水a、b,将两个完全相同的小球分别放入两烧杯中静止时,两杯盐水液面相平,则说法错误的是( )
A.两杯盐水的密度关系ρa<ρb B.盐水对烧杯底部压强关系pa>pb C.小球在两杯盐水中的浮力关系Fa=Fb
D.若将乙杯中的盐水倒入甲杯中一部分,则甲杯中小球静止时受到的浮力不变
12.用同种材料制成的物体A和B,分别挂在杠杆的两端,且GA>GB,此时杠杆平衡,如图(a)所示,若将两物体全部浸入水中,如图(b)所示,杠杆将会( )
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A.A物体下移,B物体上移 B.A物体上移,B物体下移 C.仍将保持平衡 D.无法判断
13.在盛满不同液体的相同的溢水杯中,放入两个完全相同的小球,如图所示.当小球静止时,甲、乙两杯中溢出液体的重力分别为0.5N和0.4N,则下列说法正确的是:(g=10N/kg)( )
A.甲球受到浮力,乙球不受浮力 B.小球的质量为40g
C.甲杯液体的密度大于乙杯液体的密度 D.乙球受到的浮力小于0.4N
14.在水平桌面上,有两个相同圆柱形容器,内盛相等质量的盐水,将同一鸡蛋分别放入其中,鸡蛋静止时如同所示.鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力分别为F1和F2,盐水对容器底部压强分别为p1和p2.则( )
A.F1>F2、p1>p2 p1=p2
15.如图甲所示,烧杯里盛有6℃的水,小球在水中恰好悬浮.经研究发现,水的密度随温度的变化如图乙所示.现在烧杯四周放上大量的冰块,在烧杯内水的温度下降到0℃的过程中,假设小球的体积始终不变,关于小球的浮沉情况判断正确的是( )
B.F1=F2、p1>p2 C.F1<F2、p1=p2 D.F1=F2、
A.先下沉然后上浮 C.先上浮然后下沉
B.浮力变小,一直下沉 D.浮力变大,一直上浮
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16. a、b两种物质的质量和体积关系图象如图所示.分别用a、b两种物质制成体积相等的甲、乙两个实心物体,浸没在水中放手,待物体稳定后( )
A.甲漂浮,甲受浮力大 B.乙漂浮,乙受浮力大 C.甲漂浮,乙受浮力大 D.乙漂浮,甲受浮力大 三.作图题(每题2分,共4分)
17.画出图中氢气球所受重力和浮力的示意图;
18.如图所示,画出潜入水中的潜水艇匀速下沉时所受重力和浮力的示意图.(A点为重心)
四.实验探究题(19小题6分,20小题6分,21小题6分,共18分) 19.如图所示,现有一个量程为5N的已经调好的弹簧测力计,一个一端带有小钩的铝圆柱体(其质量小于0.4kg),另有一个满足实验要求的量筒和适量的水.要求利用上述实验装置和器材,探究“浸在水里的物体所受浮力大小与浸入水中的体积成正比”.
请写出主要实验步骤,设计出实验数据记录表.
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20.小芳在探究“浮力的大小等于什么”时,用弹簧测力计、小石块、烧杯、小桶等进行实验操作,如图所示a、b、c、d、e是五个步骤示意图. (1)指出上述操作步骤中的一处错误:错误步骤: (只要填图所标的序号),改正: ;
(2)改正错误后重新进行实验,读出a、b、d、e四幅图中弹簧测力计的读数分别是F1、F2、F3、F4.
①由a图和 图中弹簧测力计的读数可以求出小石块受到的浮力;
②被排开液体的重力为 ;
③如果关系式 成立,就可以验证“阿基米德原理”;
④若在d步骤中,小石块未能完全浸没到液面下,其它测量均正确,是否也能得到③中所填写的关系式? (选填“能”或“不能”).
21.学习浮力知识后,小华想制作一个密度计,他制作步骤如下:
a、取一根饮料吸管,将一些铁丝从吸管的下端塞入作为配重,并用石蜡将吸管的下端封起来.
b、将其漂浮在水中,在吸管上标出水面的位置,测出该位置到 吸管下端的距离,即吸管浸入水中的深度H=5cm.如图1所示.
c、推导:设吸管横截面积为S,在水中漂浮,故浮力与重力二力平衡,所以G=ρ水gSH;若漂浮在其它液体中,则浸入的深度h会因液体密度的改变而改变,但浮力仍与重力平衡,即G=ρ液gSh.
d、根据以上推导的公式,可计算出液体密度与下表中的密度相等时,简
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易密度计浸入的深度h(取密度的单位为g/cm) e.小华做了五次实验,获得的数据如下: 1 2 3 4 5 实验次数 ﹣30.9 1.0 1.1 1.2 液体密度ρ/(g﹒cm) 0.8 6.3 5.6 5 4.5 4.2 浸入的深度h/(cm)
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、
(1)小华制作密度计的原理是利用了物体漂浮在液面时,浮力 重力(选填“大于”、“小于”或“等于”).步骤a中,将一些铁丝从吸管的下端塞入作为配重是为了降低吸管的 ,从而让它能够竖直的漂浮在液面上.
(2)通过对步骤c的分析,请推导出漂浮在ρ液液体中时,浸入深度h= (用ρ水、ρ液、H表达).
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(3)根据表格中的数据,按照旁边的刻度尺,在图2的吸管上标出1.2g/cm对应的刻度线.
(4)分析表中数据或制作的密度计发现:简易密度计的刻度线分布 (“是”或“不是”)均匀的.
(5)通过比较实验2和3, (“可以”“不可以”)研究浮力大小与液体密度的关系,原因是
(6)制作完毕后,小华分别测量可乐、色拉油等液体的密度,发现色拉油的密度在1.1和1.2之间,且两刻度线的距离较小,请提出一个方法使两条刻度线之间的距离大一些,使测量结果更精确.方法: . 五.综合应用题(22小题8分,23小题8分,共16分)
22.如图所示,将一个体积为1.0×10m、重6N的木块用细线系在底面
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积为400cm的圆柱形容器的底部.已知水的密度为1.0×10kg/m,g取10N/kg.当容器中倒入足够的水使木块被浸没时.求: (1)木块浸没在水中时受到的浮力是多少?
(2)剪断细线后,当木块处于静止时,木块排开水的体积是多少? (3)在(1)、(2)两种情况中,容器底部所受水的压强变化了多少?
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23. 2014年4月9日,我国372潜艇(如图所示)官兵在海中数百米深训练时突遭“断崖”(海水密度随深度增加而突然减小的现象)快速下沉的险情,在危急时刻官兵不怕牺牲,凭着娴熟的技术果断处置,挽救了国家财产,打破了“断崖”必艇毁人亡的世界惯例,受到表彰.右表是
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372潜艇在常规海水(密度为1.03×10kg/m)中的基本参数.(g取10N/kg) (1)当潜艇在海面下潜航时,它排开海水的体积是多少?
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(2)如果海水密度突然减小到1.01×10kg/m,则浮力会减小到多少? (3)当潜艇在海中快速下沉时,官兵紧急用压缩空气排出了水舱中的水,当潜艇重力小于浮力后,发现潜艇仍会下沉一段时间,为什么?
2325 海面上排水量(t) 3090 海面下排水量(t) 海面上航速(km/h) 18.4 海面下航速(km/h) 31.3
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