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難點(diǎn)詳解粵滬版八年級物理下冊第九章浮力與升力章節(jié)測評練習(xí)題(無超綱)
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這是一份難點(diǎn)詳解粵滬版八年級物理下冊第九章浮力與升力章節(jié)測評練習(xí)題(無超綱),共20頁。
粵滬版八年級物理下冊第九章浮力與升力章節(jié)測評
考試時間:90分鐘;命題人:物理教研組
考生注意:
1、本卷分第I卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分,滿分100分,考試時間90分鐘
2、答卷前,考生務(wù)必用0.5毫米黑色簽字筆將自己的姓名、班級填寫在試卷規(guī)定位置上
3、答案必須寫在試卷各個題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)的位置,如需改動,先劃掉原來的答案,然后再寫上新的答案;不準(zhǔn)使用涂改液、膠帶紙、修正帶,不按以上要求作答的答案無效。
第I卷(選擇題 30分)
一、單選題(10小題,每小題3分,共計30分)
1、如圖,A、B體積相同,B、C質(zhì)量相等,將它們放入水中靜止后,A漂浮、B懸浮、C沉底,則下列說法正確的是( )
A.A所受的浮力一定大于B所受的浮力
B.A下表面所受的壓力一定小于B下表面所受的壓力
C.C所受的浮力一定小于B所受的浮力
D.C所受的浮力一定小于A所受的浮力
2、如圖所示,取一個瓶口內(nèi)徑略小于乒乓球直徑的雪碧瓶,去掉其底部,把一只乒乓球放到瓶口處,然后向瓶里注水,會發(fā)現(xiàn)水從瓶口流出,乒乓球不上浮。若用手指堵住瓶口,不久就可觀察到乒乓球上浮起來。此實驗說明了( ?。?
A.大氣存在壓強(qiáng)
B.連通器原理
C.液體的壓強(qiáng)與液體的密度和深度有關(guān)
D.浮力產(chǎn)生的原因是液體(或氣體)對浸在其中的物體上下兩個表面存在壓力差
3、日常生活中,處處有物理。下列分析正確的是( )
A.雞蛋碰石頭,雞蛋碎了,說明雞蛋受到的力大于石頭受到的力
B.利用高壓鍋煮食物容易煮熟,原因是壓強(qiáng)越大,沸點(diǎn)越低
C.飛機(jī)飛行時獲得升力是利用了流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系
D.短跑運(yùn)動員沖過終點(diǎn)后,不能立刻停下,說明物體的速度越大則慣性越大
4、海上艦艇護(hù)航編隊在距離較近時一般采用“前后”形式,而不采用“并排”形式,圖中與其原理相同的是( ?。?
A. 用吸管吸飲料
B. 盆景水位保持一定高度
C. 壺嘴與壺身高度相同
D. 向兩紙間吹氣
5、如圖所示,水沸騰時,內(nèi)部會產(chǎn)生大量氣泡,在水中不斷上升、變大。對于氣泡所受壓強(qiáng)和浮力的變化情況(氣泡未露出液面時),下列說法正確的是( ?。?
A.壓強(qiáng)變小,浮力變小 B.壓強(qiáng)變小,浮力變大
C.壓強(qiáng)變大,浮力不變 D.壓強(qiáng)不變,浮力不變
6、關(guān)于生活中設(shè)計到的物理知識,下列說法錯誤的是( )
A.用吸管吸引料,是利用了大氣壓的作用
B.切肉前先磨刀,是為了減少受力面積,增大壓強(qiáng)
C.吸油煙機(jī)能將油煙吸走,是因為空氣流速越大,壓強(qiáng)越小
D.拿沾有油漬的碗容易滑脫,是由于壓強(qiáng)較小的緣故
7、中國文化和旅游部披露,2021年“五一”假期,全國國內(nèi)旅游出游2.3億人次,同比增長119.7%,按可比口徑恢復(fù)至疫前同期的103.2%;實現(xiàn)國內(nèi)旅游收入1132.3億元人民幣,同比增長138.1%,按可比口徑恢復(fù)至疫前同期的77.0%,國內(nèi)旅游經(jīng)濟(jì)強(qiáng)勁復(fù)蘇。為了避免乘客被“吸”向動車而造成人身傷害事故,站臺上都標(biāo)有“安全黃線”,乘客必須站在安全黃線以內(nèi),是因為動車進(jìn)站時車廂附近( ?。?
A.氣流速度大,壓強(qiáng)小 B.氣流速度大,壓強(qiáng)大
C.氣流速度小,壓強(qiáng)小 D.氣流速度小,壓強(qiáng)大
8、如圖所示,當(dāng)貨輪卸下一部分貨物后,水面由M到N,關(guān)于貨輪受到的浮力和水對船底的壓強(qiáng)變化情況為( ?。?
A.浮力變大,壓強(qiáng)變大 B.浮力變小,壓強(qiáng)變小
C.浮力不變,壓強(qiáng)不變 D.浮力不變,壓強(qiáng)變小
9、將體積相同、材料不同的A、B、C三個實心小球,分別輕輕放入甲、乙、丙三個相同的裝有水的燒杯中,三球靜止時,A球沉底,B球漂浮,C球懸浮,水面的高度一樣,如圖所示。則下列說法錯誤的是( ?。?
A.三個小球的質(zhì)量關(guān)系是mA>mC>mB
B.三個小球所受浮力關(guān)系是FB>FC>FA
C.水對三個燒杯底部壓強(qiáng)關(guān)系是p甲=p乙=p丙
D.三個燒杯對桌面壓力關(guān)系是F甲>F乙=F丙
10、如圖所示,放在水平桌面上的三個完全相同的容器里,裝有適量的不同種液體,將三個完全相同的正方體分別放入各容器的液體中,靜止后三者液面相平,甲中漂浮、乙中懸浮、丙中沉底.則下列判斷錯誤的是( )
A.三種液體密度關(guān)系ρ甲>ρ乙>ρ丙
B.三種液體對容器底部的壓強(qiáng)關(guān)系p甲>p乙>p丙
C.三種液體對正方體的浮力關(guān)系F浮甲>F浮乙>F浮丙
D.三個容器對水平桌面的壓力關(guān)系F甲>F乙>F丙
第Ⅱ卷(非選擇題 70分)
二、填空題(5小題,每小題4分,共計20分)
1、如圖所示,重為2N的圓柱體豎直浮在水面上,其底面積S=50cm2,則圓柱體下表面所處的深度h= cm。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
2、2019年12月17日,我國第二艘航母正式服役,中國進(jìn)入雙航母時代。該航母滿載時排水量是67000t,吃水深度(海面到船底的距離)為10m,該航母在海上滿載航行時受到的浮力是 N,此時航母底部受到海水的壓強(qiáng)為 Pa (海水的密度ρ=1.03×103kg/m3,g= 10N/kg)。
3、圖中普通水壺壺嘴的高度不能低于壺身的高度,其設(shè)計遵循了 的原理;使用鋼筆吸墨水利用了 的作用;簡易噴霧器利用了流速越大的地方壓強(qiáng)越 。
4、彈簧測力計下懸掛一物體,物體的體積是60cm3,在空氣中稱時彈簧測力計的示數(shù)是3.8N,將物體浸沒在水中,物體排開水的質(zhì)量為 kg,此時彈簧測力計的示數(shù)是 N。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
5、如圖,圓柱形容器內(nèi)裝有一定量的水,重為5牛的正方體懸浮在水中,則正方體受到水的浮力為 牛,若此時正方體下表面受到水的壓力為7牛,則其上表面受到水的壓力為 牛。現(xiàn)在容器內(nèi)繼續(xù)注入水,則該正方體所受浮力將 (選填“變大”、“不變”或“變小”)。
三、計算題(5小題,每小題8分,共計40分)
1、小明用同一物體進(jìn)行了以下實驗。實驗中,保持物體處于靜止?fàn)顟B(tài),彈簧測力計的示數(shù)如圖所示。請根據(jù)圖中信息,求:(g取10N/kg)
(1)物體的質(zhì)量;
(2)物體在水中受到的浮力;
(3)某液體的密度。
2、如圖是某車站廁所的自動沖水裝置,圓柱體浮筒 A 的底面積為 400cm2,高為 0.2m,蓋片 B 的面積為 60cm2(蓋片 B 的質(zhì)量,厚度不計)。連接 AB 是長為 0.3m,體積和質(zhì)量都不計的硬桿。當(dāng)流進(jìn)水箱的水剛好浸沒浮筒 A 時,蓋片 B 被撇開,水通過排水管流出沖洗廁所。(已知水的密度為 1×103kg/m3,g=10N/kg)。請解答下列問題:
(1)當(dāng)水箱的水剛好浸沒浮筒 A 時,水對蓋片 B 的壓力是多少?
(2)當(dāng)水箱的水剛好浸沒浮筒 A 時,浮筒 A 所受的浮力?
(3)浮筒 A 的重力是多少?
(4)水箱中水多深時蓋片 B 又自動關(guān)上?
3、如圖所示,將底面積為 1000cm2 的容器放在水平桌面上,容器內(nèi)裝有深 40cm的水,求:
(1)距容器底 10cm 的 A 處水的壓強(qiáng)是多少?
(2)如果將體積為 300cm3,密度為 0.8×103kg/m3 的木塊,把它浸沒在水中后放手, 待木塊靜止后,浸在水中的體積是多少 m3?
(3)取出木塊,再將體積為100cm3、重 1.6N 的一塊固體浸沒在水中后放手,當(dāng)固體在水中靜止時,容器底部對它的支持力是多少 N?
4、如圖甲所示,水平桌面上有一底面積為5×10?3m2的圓柱形容器內(nèi)裝適量的水,現(xiàn)在用細(xì)繩系住體積為4×10?4m3的物體A,使它豎直下垂且全部浸入水中靜止,如圖乙所示,此時繩子的拉力是2N,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg求:
(1)物體A受到的浮力;
(2)物體A的重力;
(3)物體A全部浸入水中靜止后,容器底部增大的壓強(qiáng)。
5、某同學(xué)的實驗過程如圖所示,他先將重2N底面積為100cm的溢杯裝滿9N的某種液體,再把一個物塊掛在彈簧測力計的掛鉤上,物塊在空氣中時彈簧測力計的示數(shù)是1.5N,把物塊浸沒在溢杯中的液體中時彈簧測力計的示數(shù)是0.9N,同時用空小桶收集排開的液體,已知物塊的密度為3×10kg/m,求:
(1)物塊浸入液體前,溢杯對桌面的壓強(qiáng);
(2)小桶收集到的液體的質(zhì)量;
(3)液體的密度。
四、實驗探究(1小題,每小題10分,共計10分)
1、如圖是探究“影響浮力大小的因素”實驗。
(1)從圖中可知,物體的重力為 N;
(2)通過比較 ,可知“浮力的大小與排開液體的體積有關(guān)”;
(3)通過比較②⑤,能否得出“浮力大小與液體密度有關(guān)”? ?。ㄌ睢澳堋被颉安荒堋保?,原因是: ?。?(4)通過比較③④,可以得出結(jié)論:浮力大小與物體浸入液體的深度 ?。?(5)為了使實驗結(jié)論更為可信,將石塊換成鉤碼等其它物體再進(jìn)行幾次實驗,其主要目的是___________(填序號);
A.多次測量求平均值,以減小偶然誤差;
B.避免偶然性,得出普遍結(jié)論;
C.探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)。
-參考答案-
一、單選題
1、【答案】C
【解析】【解答】A.A、B體積相同,A漂浮在水中,B懸浮于水中,B排開水的體積較大,根據(jù)阿基米德原理,知B受到的浮力較大,A不符合題意;
B.設(shè)大氣壓為p0,則A下表面所受壓力FA=ρghASA+p0SA
B下表面所受壓力FB=ρghBSB+p0SB
又ρghASA<ρghBSB,p0SA>p0SB
因此FA不一定小于FB,B不符合題意;
C.B懸浮,所受浮力等于其重力,C沉底,所受浮力小于其重力,又因為B、C的質(zhì)量相等,所以C所受的浮力一定小于B所受的浮力,C符合題意;
D.C和A所受浮力的大小取決于它們浸入水中的體積大小,無法確定,C所受的浮力不一定小于A所受的浮力,D不符合題意。
故答案為:C。
【分析】阿基米德原理給出了一種求解物體浮力大小的方法,F(xiàn)浮=ρ液gV排,ρ液是液體的密度,V排使物體排開水的體積,液體密度越大,排開液體的體積越大,那么物體受到的浮力就越大。
2、【答案】D
【解析】【解答】開始乒乓球受到上面液體壓強(qiáng)和大氣壓的作用,下部沒有液體,只受到大氣壓的作用,向上的大氣壓強(qiáng)小于向下的壓強(qiáng)的作用,乒乓球不能上浮。用手堵住瓶口,乒乓球下面有水,則其下面也受到液體壓強(qiáng)的作用,且向上的壓強(qiáng)大于向下的壓強(qiáng),因為液體壓強(qiáng)隨深度的增加而增大,于是產(chǎn)生一個向上的壓力差,這便產(chǎn)生了浮力,ABC不符合題意,D符合題意。
故答案為:D。
【分析】浮力是進(jìn)入液體中的物體受到的上下表面的壓力差。
3、【答案】C
【解析】【解答】A.雞蛋碰石頭,雞蛋對石頭的力和石頭對雞蛋的力是一對相互作用力,所以兩個力的大小相等,但石頭的硬度大,所以沒碎。A不符合題意;
B.高壓鍋煮食物時,高壓鍋內(nèi)的氣壓大氣于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,而氣壓越大,沸點(diǎn)越高,B不符合題意;
C.飛機(jī)飛行時,機(jī)翼上下方形狀不同,則上下方的空氣流速不同,壓強(qiáng)不同,于是形成的一個向上的壓力,C符合題意;
D.短跑運(yùn)動員沖過終點(diǎn)后,不能立刻停下,是因為運(yùn)動員具有慣性,而慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān),D不符合題意。
故答案為:C。
【分析】物體間力的作用是相互的,相互作用的力大小相等;大氣壓升高,沸點(diǎn)降低;流體在流速大的地方壓強(qiáng)小,使飛機(jī)得到升力;慣性和物體的質(zhì)量有關(guān)。
4、【答案】D
【解析】【解答】艦艇并排行駛時,艦艇帶動其周圍的水隨船向前運(yùn)動,結(jié)果使艦艇內(nèi)側(cè)之間的水流速度大于艦艇外側(cè)的水流速度;因此艦艇內(nèi)側(cè)水的壓強(qiáng)小于艦艇外側(cè)水的壓強(qiáng),水的壓強(qiáng)差使艦艇靠近,進(jìn)而發(fā)生碰撞,為了避免事故的發(fā)生,艦艇護(hù)航編隊在較近距離時一般采用前后護(hù)航形式,而不采用“并排”護(hù)航;
A.用吸管吸飲料時,嘴內(nèi)的氣壓小于外界大氣壓,飲料在大氣壓力作用下被壓入嘴中,利用了大氣壓,A不符合題意;
B.在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,大氣壓可以支持約10.3m高的水柱.瓶中水面能高于盆內(nèi)水面不會流出來,正是因為盆景中的水與大氣相通,是大氣壓支持著瓶內(nèi)的水不會流出來,B不符合題意;
C.上端開口,底部連通的容器叫連通器.如果連通器中只有一種液體,在液體不流動時,各容器中液面高度總是相同的.茶壺就是一個上端開口,底部連通的容器,C不符合題意;
D.對著兩張紙的中間吹氣,兩張紙中間的空氣流速變大,壓強(qiáng)變小,小于紙外側(cè)的大氣壓,產(chǎn)生了一個向內(nèi)的壓強(qiáng)差,將紙壓向中間,所以現(xiàn)象是紙向中間靠攏,D符合題意.
故答案為:D
【分析】該題目考查的是流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系,流速大的地方壓強(qiáng)小,流速小的地方壓強(qiáng)大。
5、【答案】B
【解析】【解答】液體沸騰時,液體內(nèi)部會產(chǎn)生大量氣泡,在液體中不斷上升、變大;對于氣泡所受水的壓強(qiáng),隨深度的減小而減小,浮力與排開液體的體積成正比,氣泡上升時,體積變大,因此浮力變大;B符合題意。
故答案為:B。
【分析】求解液體內(nèi)部的壓強(qiáng),利用公式p=ρgh,其中ρ是液體的密度,h是深度;結(jié)合物體排開液體的體積,利用阿基米德原理F浮=ρ液gV排求解物體受到的浮力即可。
6、【答案】D
【解析】【解答】A.我們能利用吸管把瓶中的汽水吸到嘴里,是利用大氣壓強(qiáng),將飲料壓入口中,A正確,不符合題意;
B.菜刀鈍了在磨刀石上磨一磨,是通過減小受力面積的方法來增大壓強(qiáng),B正確,不符合題意;
C.抽油煙機(jī)是空氣流速加快,油煙機(jī)內(nèi)的空氣壓強(qiáng)減小,外界壓強(qiáng)大,從而把油煙抽走,C正確,不符合題意;
D.因為有油漬的碗接觸面變的光滑,手與碗之間的摩擦力減小,更容易滑脫,而不是由于壓強(qiáng)較小的緣故,D錯誤,符合題意。
故答案為:D。
【分析】減小摩擦力可以通過減小接觸面粗糙程度、減小壓力和變滑動摩擦為滾動摩擦的方式來減小。
7、【答案】A
【解析】【解答】因為動車進(jìn)站時車廂附近的空氣由于被動車帶動,流速快,壓強(qiáng)小,小于人背后的壓強(qiáng),這樣人就會被大氣壓壓向動車,從而出現(xiàn)交通事故,A符合題意。
故答案為:A。
【分析】流體在流速大的地方壓強(qiáng)小。
8、【答案】B
【解析】【解答】卸下一部分貨物后,貨輪總重力變小,由于貨輪始終漂浮,浮力等于重力,則所受浮力變小,卸下部分貨物后,貨輪上浮,則底部距離水面高度變小,由 可知,水對船底的壓強(qiáng)變小,
故答案為:B。
【分析】液體壓強(qiáng)的計算公式為p=ρgh,ρ是液體的密度,h是深度,求解浮力的大小,可以利用浮沉條件來求解。
9、【答案】B
【解析】【解答】A.A球沉至容器底部,B球漂浮,C球懸浮,所以A球的密度大于水的密度,B球的密度小于水的密度,C球的密度等于水的密度,因此三個小球的密度大小關(guān)系是ρA>ρC>ρB
根據(jù)m=ρV可知質(zhì)量大小關(guān)系是mA>mC>mB
A正確,不符合題意;
B.由于甲乙丙三個實心小球體積相同,則根據(jù)圖可知排開水的體積關(guān)系VA排=VC排>VB排
根據(jù)F浮=ρ液V排g可知FA=FC>FB
B錯誤,符合題意;
C.因為三個相同燒杯中放入球后燒杯中液面高度相同,根據(jù)p=ρgh可知燒杯底部受到水的壓強(qiáng)相等,即p甲=p乙=p丙
C正確,不符合題意;
D.B球在甲容器中漂浮,所以FA=GA;根據(jù)阿基米德原理有FA=GA排,所以GA=GA排(即A球的重等于A排開水的重);C球在乙容器中懸浮,所以FC=GC;根據(jù)阿基米德原理有FC=GC排,所以GC=GC排(即C球的重等于C排開水的重);上面的關(guān)系式可理解為BC兩球的重分別補(bǔ)充了所缺少水的重,由于甲乙容器內(nèi)水面相平,則甲乙容器內(nèi)水和小球的總重相等;甲乙兩容器完全相同,則兩容器的重相等,故甲乙容器的總重相等,甲容器對桌面的壓力等于乙容器對桌面的壓力,即F乙=F丙;A球在丙容器中沉底,所以GA>FA,根據(jù)阿基米德原理有FA=GA排,所以GA>GA排,即A球的重大于A排開水的重;甲容器對桌面的壓力大于丙容器對桌面的壓力,即F丙<F甲,即F甲>F乙=F丙
D正確,不符合題意。
故答案為:B。
【分析】阿基米德原理給出了一種求解物體浮力大小的方法,F(xiàn)浮=ρ液gV排,ρ液是液體的密度,V排使物體排開水的體積,液體密度越大,排開液體的體積越大,那么物體受到的浮力就越大。
10、【答案】C
【解析】【解答】A.根據(jù)物體浮沉條件可知,正方體在甲中漂浮,故ρρ丙;所以,三種液體密度關(guān)系為ρ甲>ρ乙>ρ丙
A正確,不符合題意;
B.三種液體深度相同,密度關(guān)系為ρ甲>ρ乙>ρ丙
根據(jù) ,三種液體對容器底部的壓強(qiáng)關(guān)系為p甲>p乙>p丙
B正確,不符合題意;
C.根據(jù)物體浮沉條件可知,正方體在甲中漂浮,故F浮甲=G;正方體在乙中懸浮,故故F浮乙=G;正方體在丙中沉底,故故F浮丙F浮丙
C錯誤,符合題意;
D.由圖可知,三種液體的體積關(guān)系為V甲>V乙=V丙
三種液體密度關(guān)系為ρ甲>ρ乙>ρ丙
所以,三種液體的質(zhì)量關(guān)系為m甲>m乙>m丙
則三個容器和其中的液體及正方體的總重關(guān)系為G甲>G乙>G丙
故三個容器對水平桌面的壓力關(guān)系為F甲>F乙>F丙
D正確,不符合題意。
故答案為:C。
【分析】漂浮和懸浮時,物體受到的浮力等于物體的重力;漂浮的物體密度小于液體密度,懸浮物體的密度等于液體密度,沉底物體密度大于液體密度;根據(jù)液體密度和深度,可以判斷液體壓強(qiáng)大小關(guān)系。
二、填空題
1、【答案】4
【解析】【解答】圓柱體漂浮在水面上,則圓柱體受到的浮力等于圓柱體的重力,即F浮=G物=2N
則圓柱體排開液體的體積V排= = =2×10-4m3=200cm3
則圓柱體下表面處于的深度h= =4cm
【分析】結(jié)合浮沉條件可知浮力大小,再根據(jù)阿基米德原理F浮=ρgV排求出圓柱體排開水的體積,進(jìn)一步求出圓柱體下表面所處的深度。
2、【答案】6.7×108;1.03×105
【解析】【解答】航母處于漂浮狀態(tài),所受浮力與航母重力平衡,由于滿載排水量為67000t,即m排=67000t=6.7×107 kg
所以,航母滿載時所受浮力為F浮=G排=m排g=6.7×107 kg×10N/kg=6.7×108 N由于吃水深度約為10m(海面到船底的距離),即h=10m,所以,船底受到海水的壓強(qiáng)p=ρgh=1.03×103 kg/m3 ×10N/kg×10m=1.03×105 Pa
【分析】根據(jù)物體排開液體的重力計算浮力,利用液體密度和深度計算液體壓強(qiáng)。
3、【答案】連通器;大氣壓;小
【解析】【解答】普通水壺上端開口、底部連通,它的設(shè)計遵循了連通器的原理。使用鋼筆吸墨水利用了大氣壓的作用。簡易噴霧器利用了流速越大的地方壓強(qiáng)越小的原理來工作。
【分析】水壺的壺嘴和壺身,利用了連通器的原理;鋼筆吸墨水利用了大氣壓;流體在流速越大的地方壓強(qiáng)越小。
4、【答案】0.06;3.2
【解析】【解答】物體浸沒在水中,物體排開水的質(zhì)量為m排=ρ水V排=ρ水V物=1.0×103kg/m3×60×10-6m3=0.06kg
在空氣中稱時彈簧測力計的示數(shù)是3.8N,即物體的重力為3.8N。物體浸沒在水中受到的浮力為F浮=G排=m排g=0.06kg×10N/kg=0.6N
則此時彈簧測力計的示數(shù)是F示=G-F浮=3.8N-0.6N=3.2N
【分析】(1)稱量法:F浮= G-F ,(G是物體受到重力,F(xiàn) 是物體浸入液體中彈簧秤的讀數(shù))
(2)阿基米德原理:F浮=G排=m排g。
5、【答案】5;2;不變
【解析】【解答】由圖知木塊在水中處于懸浮狀態(tài),浮力等于重力,即
根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知,木塊受到的浮力為
若在容器內(nèi)繼續(xù)注入水,木塊還處于懸浮,受到的浮力不變,還是5N。
【分析】根據(jù)懸浮時浮力等于重力算出浮力;木塊受到的浮力等于木塊上、下表面受到的壓力差;若在容器內(nèi)繼續(xù)注入水,木塊還處于懸浮,受到的浮力不變。
三、計算題
1、【答案】(1)解:由左邊圖可知物體的重力G=F1=5.4N,
由G=mg可得物體的質(zhì)量:
m= = =0.54kg
(2)解:由左邊、中間兩圖可得物體在水中受到的浮力:
F浮水=F1﹣F2=5.4N﹣3.4N=2N;
(3)解:由F?。溅阉甐排g可得物體的體積:
V=V排水= = =2×10﹣4m3,
由中間、右邊兩圖可得物體浸沒在某液體中受到的浮力:
F浮液=F1﹣F3=5.4N﹣3.8N=1.6N,
由F?。溅岩篤排g可得某液體的密度:
ρ液= = =0.8×103kg/m3。
【解析】【分析】(1)結(jié)合圖像,利用G=mg求其質(zhì)量.
(2)利用稱重法得出物體在水中受到的浮力.
(3)利用阿基米德原理 F?。溅阉甐排g 求物體排開水的體積,即物體的體積;利用稱重法得出物體浸沒在某液體中受到的浮力,再利用阿基米德原理求某液體的密度.
2、【答案】(1)解:水箱的水剛好浸沒浮筒A時,水的深度:
h=0.3m+0.2m=0.5m,
水對蓋片B的壓強(qiáng):
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5000Pa;
由得,水對蓋片B的壓力:
F=ps=5000Pa×60×10-4m2=30N;
答:當(dāng)水箱的水剛好浸沒浮筒A時,水對蓋片B的壓力為30N;
(2)解:當(dāng)水箱的水剛好浸沒浮筒A時,浮筒排開水的體積:
V排=V桶=S桶h桶=400×10-4m2×0.2m=0.008m3,
浮筒受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×0.008m3=80N;
答:水箱的水剛好浸沒浮筒A時,浮筒受到的浮力為80N;
(3)解:桿對浮筒的拉力等于水對蓋片B的壓力,即:F′=F=30N,
浮筒受到的浮力等于浮筒重加上桿對浮筒的拉力,即F浮=G桶+F′,
浮筒A的重力:
G桶=F浮-F′=80N-30N=50N;
答:浮筒A的重力是50N;
(4)解:浮筒受到的浮力等于受到的重力時,蓋片B自動關(guān)上,即:F浮1=G桶,
即:ρ水V排1g=G桶,
代入數(shù)據(jù):1×103kg/m3×400×10-4m2×h1×10N/kg=50N,
解得:
h1=0.125m,
水箱中水的深度:
h2=0.125m+0.3m=0.425m。
答:水箱中水深為0.425m時蓋片B又自動關(guān)上。
【解析】【分析】(1)求出水箱的水剛好浸沒浮筒A時水深h,利用液體壓強(qiáng)公式求水對蓋片B的壓強(qiáng),利用F=pS計算壓力;
(2)水剛好浸沒浮筒A時,排開水的體積等于自身體積,利用F浮=ρgV排計算浮力;
(3)桿對浮筒的拉力等于水對蓋片B的壓力,當(dāng)水箱的水剛好浸沒浮筒A時,浮筒受到的浮力等于浮筒重加上桿對浮筒的拉力,據(jù)此求浮筒A的重力;
(4)當(dāng)浮筒受到的浮力等于受到的重力時,蓋片B自動關(guān)上,據(jù)此求出浮筒浸入的深度,進(jìn)而求出水箱中水的深度。
3、【答案】(1)解:距容器底 10cm 的 A 處水的壓強(qiáng)是
答:A 處水的壓強(qiáng)是3000Pa;
(2)解:木塊重力為
因為物塊的密度小于水的密度,因此木塊漂浮,浮力等于重力2.4N,待木塊靜止后,浸在水中的體積是
答:浸在水中的體積是2.4×10-4m3
(3)解:固體浸沒在水中受到的浮力大小為
因此物塊沉底,容器底部對它的支持力是1.6N-1N=0.6N
答:容器底部對它的支持力是0.6N。
【解析】【分析】(1)求解液體內(nèi)部的壓強(qiáng),利用公式p=ρgh,其中ρ是液體的密度,h是深度;
(2)當(dāng)物體處于漂浮或懸浮狀態(tài)時,物體受到的重力等于浮力;結(jié)合阿基米德原理F浮=ρ液gV排求解物體排開水的體積;
(3)阿基米德原理給出了一種求解物體浮力大小的方法,F(xiàn)浮=ρ液gV排,ρ液是液體的密度,V排使物體排開水的體積。
4、【答案】(1)解:由阿基米德原理,可知物體A所受的浮力為
答:物體A受到的浮力為4N;
(2)解:由于物體A處于靜止?fàn)顟B(tài),受力平衡,則
答:物體A的重力為6N;
(3)解:因為物體浸沒在水中,物體的體積等于排開水的體積 ,水面升高的高度為
水對容器底部增大的壓強(qiáng)為
答:物體A全部浸入水中靜止后,容器底部增大的壓強(qiáng)為800Pa。
【解析】【分析】(1)根據(jù)液體密度和排開液體的體積,可以計算浮力的大??;(2)當(dāng)物體受到平衡力時,根據(jù)合力的計算計算物體的重力;(3)根據(jù)物體排開液體的體積和底面積計算深度變化,結(jié)合液體密度計算液體壓強(qiáng)的變化。
5、【答案】(1)解:他先將重2N,底面積為100cm2的溢水杯裝滿9N的某種液體,則溢水杯對桌面的壓力F=G1+G2=2N+9N=11N
溢水杯對桌面的壓強(qiáng)
答:物塊浸入液體前,溢水杯對桌面的壓強(qiáng)為700Pa;
(2)解:物塊在空氣中時彈簧測力計的示數(shù)是1.5N,把物塊浸沒在溢水杯中的液體中時彈簧測力計的示數(shù)是0.9N,則物塊浸沒在溢水杯中的液體受到的浮力為F浮=G物-F示=1.5N-0.9N=0.6N
根據(jù)阿基米德原理,排開液體的重力為G=F浮=0.6N
排開液體的質(zhì)量即小桶收集到的液體的質(zhì)量為
答:小桶收集到的液體的質(zhì)量為0.06kg;
(3)解:物塊的重力為1.5N,物塊的密度為3×103kg/m3,根據(jù)密度公式可知,物塊的體積為
物塊的體積即排開液體的體積,故液體的密度
答:液體的密度為1.2×103kg/m3。
【解析】【分析】(1)根據(jù)p=求出溢水杯對桌面的壓強(qiáng)。
(2)根據(jù)稱重法求出物塊受到的浮力,再根據(jù)阿基米德原理可知排開液體的重力,最后根據(jù)G=mg求出小桶內(nèi)收集到液體的質(zhì)量。
(3)根據(jù)G=mg求出物塊的質(zhì)量,根據(jù)密度公式求出物塊的體積;物塊浸沒在液體中,則物塊排開液體的體積(小桶中液體的體積)等于物塊的體積,結(jié)合小桶收集到的液體的質(zhì)量及密度公式求出液體的密度。
四、實驗探究
1、【答案】(1)4
(2)②③
(3)不能;因為它們浸在水中的體積不同(有道理即可)
(4)無關(guān)
(5)B
【解析】【解答】(1)從圖①中,可以看出彈簧測力計的分度值為0.2N,彈簧測力計的讀數(shù)為4N,因此物體的重力為4N。
(2)探究浮力與排開液體體積的關(guān)系,應(yīng)該控制液體密度不變,改變物體排開液體的體積,觀察浮力的變化。比較②③,可以得出當(dāng)液體密度不變時,物體排開液體的體積越大,物體受到的浮力越大。
(3)②⑤除了液體密度不同,物體排開液體的體積也不同,故不能得出“浮力大小與液體密度有關(guān)”。
(4)從圖中可以看出,物體在③中受到水的浮力為
物體在④中受到水的浮力為
物體在③④中浸沒在水中的深度不同,因此可得浮力大小與物體浸入液體的深度無關(guān)。
(5)多次實驗的目的有:①求平均值,減小誤差;②避免偶然性,得到普遍規(guī)律。本實驗將石塊換成鉤碼等其它物體再進(jìn)行幾次實驗,是為了避免偶然性,得到“浮力與哪些因素有關(guān)”的普遍規(guī)律。
【分析】(1)根據(jù)測力計示數(shù),測量物體重力大??;
(2)液體密度相同時,浮力大小和排開液體的體積有關(guān);
(3)探究浮力和液體密度的關(guān)系時,需要保持排開液體的體積相同;
(4)浮力大小和排開液體的深度無關(guān);
(5)探究浮力的影響因素時,換用不同的物體進(jìn)行實驗,可以探究規(guī)律的普遍性。

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