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第九讲 浮力
一、选择题
1.2016连云港下列关于浮力的说法正确的是 B 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
2.2016厦门某些鱼的浮沉靠鳔的胀缩实现.原来静止在水中的鱼 B A.鳔膨胀时浮力小于重力会下沉B.鳔膨胀时浮力大于重力会上浮C.鳔收缩时浮力等于重力仍悬浮D.鳔收缩时浮力大于重力会漂浮
3.2016桂林如图所示,质量相等的甲、乙两球分别悬浮、漂浮在水中,下列说法正确的是 D A.甲球受到的浮力大B.乙球受到的浮力大C.甲球浸在水中的体积大D.两球浸在水中的体积一样大第3题图 第4题图
4.2016宿迁如图,碗可以漂浮在水面上,也可以沉入水底,下列说法正确的是 D A.碗沉入水底时比漂浮在水面上时重力变大了B.碗沉入水底时受到的浮力等于它的重力C.碗沉入水底时比漂浮时所受的浮力变大了D.碗沉入水底时容器底部受到水的压强变小了
5.2016福州将一个重为G的鸡蛋放进盛有浓盐水的杯中,鸡蛋漂浮,然后逐渐向杯中加入清水,当鸡蛋下沉至杯底静止时停止加水,图中的图象能粗略描述这个过程中浮力随时间变化关系的是 C
6.2016南平如图所示,压在杯底的乒乓球,上浮时会弹离水面.下列说法正确的是 D A.乒乓球上浮过程中,受到的浮力始终不变B.乒乓球弹离水面后上升,是由于水的浮力作用C.乒乓球上浮过程中,水对杯底的压强始终不变D.乒乓球上浮过程中,水对杯底的压强先不变,后减小
7.2016杭州改编多选三个相同的轻质弹簧,一端固定在容器底部,另一端分别与三个体积相同的实心球相连,向容器内倒入某种液体,待液体和球都稳定后,观察到如图所示情况,乙球下方的弹簧长度等于原长.这三个球受到的浮力大小和小球的密度大小关系正确的是 BC A.F甲<F乙<F丙B.F甲=F乙=F丙C.ρ甲<ρ乙<ρ丙D.ρ甲>ρ乙>ρ丙第7题图 第8题图
8.2016重庆B卷多选甲、乙两个自重不计的薄壁圆柱形容器,盛有两种不同的液体,将两个相同的小球分别放入液体中,小球静止时位置如图所示,此时液面相平.则 BC A.甲中液体密度比乙中液体密度小B.小球在甲乙容器中受到的浮力相同C.取出小球后容器底部压强变化量较小的是甲D.取出小球后甲容器和乙容器对桌面的压力相等
二、填空题
9.2016永州潜水艇能潜入水下航行,进行侦察和袭击,是一种很重要的舰艇.潜水艇漂浮在水面时,其所受浮力与重力的大小关系为F浮=G填“”、“”或“=”;当潜水艇水舱充水时,潜水艇将下沉.选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”.
10.2016哈尔滨小明用手将小球浸没在水中,小球排开水的质量是
0.1kg,此时小球受到的浮力是
0.98Ng=
9.8N/kg.若小球的质量为
0.3kg,松手后小球会下沉选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”.
11.2016陕西小明清洗甜瓜时发现它漂浮在水面,此时甜瓜受到浮力的大小等于选填“大于”、“小于”或“等于”重力,小明想知道甜瓜的密度,于是将甜瓜放入盛满水的溢水杯中,静止时溢出水410mL,再使甜瓜向下浸没在水中,又溢出水25mL,此时甜瓜受到的浮力比漂浮时增大了
0.25Ng取10N/kg,甜瓜的密度为
0.
90.94g/cm
3.
12.2016南宁弹簧测力计下挂着一重为2N的物体,物体一半体积浸入水中静止时,弹簧测力计示数如图所示,其示数为
1.2N,物体体积为
1.6×10-4m3已知水的密度为ρ水=
1.0×103kg/m3.第12题图 第13题图
13.2016贵阳将一实心铁球从水面上由静止释放,如图所示.铁球从入水到完全没入的过程中它所受的浮力逐渐变大选填“大”或“小”,铁球下沉的原因是它受到的浮力小于重力选填“大于”或“小于”.
14.2016丹东改编取一只空牙膏皮,一次将它挤瘪,一次将它撑开,两次都拧紧盖后,先后放入同一杯水中,如图所示.两次所受的浮力F甲和F乙的大小关系为F甲小于F乙;两次杯底受到水的压强p甲和p乙的大小关系为p甲小于p乙均选填“大于”、“小于”或“等于”.第14题图 第15题图
15.2016扬州小明用如图所示的实验装置,验证下沉的物体是否受到浮力的作用.由图可知弹簧测力计前后示数变化了
0.2N.为了使弹簧测力计前后示数变化更明显,他可采取的措施有换用体积更大的物体密度大于液体、换用密度更大的液体密度小于物体填两种方法.
三、简答题
16.2014龙东元宵佳节是中华民族的传统节日,象征着团圆美满,元宵是每个餐桌不可或缺的美食.细心的小红在看妈妈煮元宵时发现,元宵刚下锅时,先沉入锅底,加热一段时间后,元宵好像变“胖了”又浮上来.请用所学的物理知识解释为什么元宵刚下锅时下沉,加热一段时间后,会浮上来?答沉入锅底的元宵,受到的浮力小于重力,加热一段时间后,元宵的体积变大,受到的浮力变大,当浮力大于重力时,元宵上浮.或刚下锅的元宵密度大于水的密度,沉入锅底,加热一段时间后,质量一定的元宵,体积变大,密度变小,当元宵的密度小于水的密度时,元宵上浮.合理即可
四、计算题
17.2016云南“054A型”护卫舰是中国人民解放军最先进的护卫舰之一.该舰满载时吃水深度5m,排水量4053t,最大航速27节.1求“054A型”护卫舰满载时受到的浮力.2求满载时舰底受到的海水压强海水密度为
1.03×103kg/m3.3舰队通常采用前后纵向编队形式前行,而不是“并排”前行.请仅利用流体压强与流速的关系进行解释.解1受到的浮力F浮=G排=m排g=
4.053×106kg×10N/kg=
4.053×107N2满载时舰底受到的海水压强p=ρ液gh=
1.03×103kg/m3×10N/kg×5m=
5.15×104Pa3舰与舰之间的水流速度快,压强小,易发生“相吸”碰撞的现象.
18.2016怀化近期在日本召开了以美欧日等国的“七国峰会”,在会上日本再次无理提出了我国南海问题.为了捍卫国家主权,我军派满载排水量达67500t的“辽宁”号航空母舰加强了对南海黄岩岛等岛屿的巡逻,在某次巡逻演习中雷达发现假想敌潜艇在15海里外的水下10m处潜行,随即投下重量为100kg的感应式浅水水雷攻击,并成功将敌潜艇击沉.g=10N/kg、水的密度为1×103kg/m3问1航空母舰满载时受到的浮力为多少?2敌潜艇受到水的压强有多大?3如图为感应式浅水水雷在水中待命时示意图,假设欲使水雷悬浮在水中,需在其下方用细绳悬挂一个密度为5×103kg/m
3、质量为
31.25kg的物体,求水雷的密度?细绳的体积和质量忽略不计解1因为航空母舰漂浮,受到的浮力等于其排开水的重力,所以F浮=G排=m排g=67500×103kg×10N/kg=
6.75×108N2敌潜艇受到水的压强是p=ρgh=
1.0×103kg/m3×10N/kg×10m=1×105Pa3将水雷和下面悬挂的物体当作一个整体,水雷悬浮时,它们受到的浮力等于其总重力,为F浮=G总=m总g=100kg+
31.25kg×10N/kg=
1312.5N它们的总体积是V=V排===
0.13125m3而下面悬挂物体的体积是V1===
0.00625m3因此水雷的体积是V2=V-V1=
0.13125m3-
0.00625m3=
0.125m3故水雷的密度是ρ2===
0.8×103kg/m3
五、实验探究题
19.2016苏州小明在研究物体的浮沉时,发现铁块放入水中下沉,塑料块浸没在水中后上浮,为进一步探究物体的浮沉条件,他找来了下列器材弹簧测力计、一杯水、细线、铁块A、塑料块B和塑料块CB与A体积相同,C与A质量相同.1他按图甲和乙进行了实验,测出铁块受到的浮力大小为F1-F2,并与重力比较,由此得出了物体下沉的条件.2实验时,他无意中发现增大铁块浸没在水中的深度,某一时刻测力计的示数会突然变小,示数变小的原因是铁块接触到容器的底部.3为探究物体上浮的条件,他选择了合适的塑料块,利用现有器材在题中1实验的基础上,增加一个实验步骤就完成了探究.
①选择的塑料块是B选填“B”或“C”.
②增加的步骤是测出塑料块B的重力G用字母表示测得的物理量.
③当满足F1-F2G用测得的物理量表示条件时,物体上浮.
20.2016牡丹江在“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验中,小明的实验步骤如下如图甲,用弹簧测力计测出物体所受的重力.如图乙,读出物体浸没在水中时弹簧测力计的示数,计算出物体所受的浮力.如图丙,测出小桶和溢出水的重力.如图丁,测出小桶所受的重力,计算出溢出水的重力.分析归纳,得出结论.小明的实验顺序存在不足,你认为更合理的顺序是丁甲乙丙.实际操作过程中,还需要注意的问题有请说出一条液面与排水口相平,尽量减小误差.。