2021年全國物理中考題分類匯編10—《浮力》
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一、單選題
1.(2021·陜西省)如圖所示,物理小組利用體積為的潛水艇模型忽略進氣、排氣管的體積,探究潛水艇在水中如何實現上浮或下沉,下列說法不正確的是,取
A. 模型浸沒在水中受到的浮力為
B. 模型浸沒后繼續下沉的過程中受到的浮力大小不變
C. 若要讓懸浮的模型上浮應使模型中進水
D. 潛水艇能上浮或下沉是通過改變自重實現的
2.(2021·黑龍江省伊春市)質量相等的A、B兩實心物塊,密度之比::2,分別放入足夠多的水中,物塊所受浮力分別為和,當兩物塊靜止時所受浮力與之比不可能的是
A. 1:1 B. 2:3 C. : D. :
3.(2021·山西省)如圖是“尋夢”學習小組制作的潛水艇模型,通過膠管從燒瓶中吸氣或向燒瓶中吹氣,就可使燒瓶下沉或上浮。若從燒瓶中吸氣,使其從如圖所示的位置下沉膠管在水中的體積忽略不計。下列分析正確的是
A. “潛水艇”所受的浮力逐漸變小
B. “潛水艇”排開水的重力保持不變
C. “潛水艇”頂部受到水的壓強保持不變
D. “潛水艇”是通過改變浮力的大小來實現下沉的
4.(2021·四川省廣安市)如圖所示,甲、乙、丙三個完全相同的燒杯中均裝有適量的水,將質地均勻,且不吸水的a、b兩實心體分別放入甲、乙燒杯中,當a、b靜止時,a有五分之二的體積露出水面,b懸浮于水中,此時兩燒杯液面剛好相平。若將b置于a上一起放入丙燒杯中,靜止時a的上表面剛好與液面相平,整個過程中水均未溢出,下列說法正確的是
A. a的密度是
B. a、b的重力之比為5:3
C. a、b的體積之比為5:2
D. 圖中,甲、乙燒杯對桌面的壓力之比為3:2
5.(2021·四川省達州市)如圖所示,底面積為的圓柱形容器置于水平桌面上,柱形物體被細線拉住靜止在水中,該物體下表面受到的壓力為22N,上表面受到的壓力為10N;剪斷細線物體靜止后,液體對容器底部的壓強比剪斷細線前減少了300Pa。g取,下列判斷正確的是
A. 剪斷細線后,容器對水平桌面的壓強變小
B. 該物體的密度為
C. 剪斷細線后,物體靜止時所受浮力大小為3N
D. 物體的質量為1kg
6.(2021·北京市)測量工具為我們的工作和生活帶來了極大的便利,而成功制作測量工其需要科技人員的創造性勞動,小慧通過自制密度計。體驗動手與動腦相結合的勞動過程。她在粗細均勻的木棒一端纏繞一些細銅絲制成簡易密度計未標刻度。該密度計放在水和酒精中時均豎直漂浮,露出液面的長度用L表示如圖所示,已知酒精的密度為,水的密度為。為了給簡易密度計標刻度,小慧將該密度計放入酒精中,密度計靜止時L為6cm,她在密度計上距頂端6cm處標記刻度線,該刻度線對應的密度值為。小慧將該密度計放入水中,密度計靜止時L為8cm,她在密度計上距頂端8cm處標記刻度線,該刻度線對應的密度值為。利用上述數據,可計算出該密度計上對應密度值為的刻度線到密度計頂端的距離為忽略銅絲的體積
A. B. C. 10cm D.
7.(2021·黑龍江省齊齊哈爾市)在木棒的一端纏繞幾圈細銅絲,制成一支簡易液體密度計,將其先后放入盛有甲、乙兩種液體的相同燒杯中,處于靜止狀態,且放入密度計后液面高度相同,如圖所示。若密度計在甲、乙液體中所受浮力分別是、,甲、乙兩種液體的密度分別是、,甲、乙兩種液體對容器底部產生的壓強分別是、,則
A. B. C. D.
8.(2021·四川省攀枝花市)如圖,體積相同的兩個物體A、B用不可伸長細線系住,放入水中后,A剛好完全浸沒入水中,細線被拉直。已知A重6N,B受到的浮力為8N,A、B密度之比為3:5。以下說法中不正確的是
A. B受到的重力為10N B. 細線對A的拉力為1N
C. A的密度為 D. B對容器底部的壓力為零
9.(2021·浙江省寧波市)將密度為、邊長為10cm的立方體冰塊,放入盛有水的柱狀容器中,靜止時冰塊有2cm露出水面,如圖所示。對容器緩慢加熱,直至冰塊完全熔化。在冰熔化過程中,下列判斷與事實不符的是
A. 冰吸收熱量,溫度保持不變
B. 水面高度始終保持不變
C. 冰塊漂浮之后,受到的浮力逐漸變小
D. 水對容器底部的壓力最多增大
10.(2021·湖南省常德市)同一密度計先后放在密度為、的液體中,靜止時所處位置如圖所示,密度計在兩種液體中所受浮力分別為、。下列選項中正確的是
A.
B.
C.
D.
11.(2021·云南省昆明市)一個氣球下掛一個鐵塊置于水中某一位置,處于靜止狀態如圖所示。現用手輕輕向下推一下氣球,那么手離開氣球后,氣球和鐵塊的運動情況是
A. 加速向下運動 B. 勻速向下運動
C. 減速向下運動 D. 仍然處于靜止狀態
12.(2021·湖南省衡陽市)甲、乙、丙、丁是四個體積、形狀相同的小球而材質不同的小球,把它們放入水中靜止后的情況如圖所示,則它們在水中所受浮力相等的是
A. 甲和乙 B. 乙和丙 C. 丙和丁 D. 甲和丁
13.(2021·浙江省紹興市)如圖所示,已知雞蛋的質量為55克,體積為50立方厘米。將雞蛋放在盛有清水的玻璃杯里,雞蛋沉入杯底圖甲;逐漸將食鹽溶解在水中,雞蛋恰好懸浮圖乙;繼續溶解食鹽,最終雞蛋漂浮圖丙。下列說法正確的是
A. 圖甲中雞蛋所受浮力為牛
B. 圖乙中鹽水的密度是千克米
C. 圖丙中雞蛋所受浮力大于雞蛋自身重力
D. 圖中三種狀態下浮力的大小關系是
14.(2021·四川省內江市)潛艇在國防中起到了重要作用,下列關于潛艇涉及的相關知識正確的是
A. 潛艇的浮沉是通過改變自身體積實現的
B. 潛艇浸沒在水中越深,受到的浮力越大
C. 懸浮在水中的潛艇受到的浮力等于自身重力
D. 水對潛艇上表面的壓強大于下表面的壓強
15.(2021·四川省遂寧市)小明將體積相等的A、B、C三個不同水果放入水中靜止后,A漂浮、B懸浮、C沉底,如圖所示。關于它們的密度和受到的浮力大小判斷正確的是
A.
B.
C.
D.
16.(2021·重慶市)如圖所示,質量分布均勻的甲,乙兩個正方體疊放在水平地面上,甲放在乙的中央。若乙的邊長是甲的2倍,甲對乙的壓強與乙對地面的壓強相等,將它們分別放入足夠多的水中靜止時上下表面都處于水平位置,正方體乙漂浮且有的體積浸入水中,下列判斷正確的是
A. 甲、乙的質量之比::4
B. 甲、乙的密度之比::8
C. 甲、乙浸入水中的深度之比::3
D. 甲、乙在水中靜止時所受浮力之比::12
17.(2021·浙江省嘉興市)如圖所示,潛水員正潛沒在海水中,他攜帶的氣瓶可以對身上的背心進行充氣或放氣,以改變背心的體積大小來實現浮沉。下列對潛水員分析正確的是
A. 向海底下潛過程中,受到海水的壓強變大
B. 海水中水平游動時,受到海水的壓強變小
C. 對背心進行放氣后,受到海水的浮力變大
D. 對背心進行充氣后,受到海水的浮力變小
18.(2021·四川省樂山市)用細繩連在一起的氣球和鐵塊,恰能懸浮在盛水的圓柱形容器內的某一位置如圖實線所示,若用一細鐵絲鐵絲體積不計將鐵塊輕輕向下壓較長一段距離后如圖虛線所示,氣球受到的浮力、氣球和鐵塊在水中的浮沉情況及水對容器底部的壓強將
A. 變小,下沉、變小
B. 變小,下沉、不變
C. 不變,懸浮、變小
D. 不變,懸浮、不變
19.(2021·山東省泰安市)兩個體積相同的實心正方體A和B,靜止在水槽內如圖所示位置。正方體A有的體積浸入水中,正方體A的下表面和正方體B的上表面所處的深度相同。設兩正方體密度分別為和,所受浮力分別為和,所受重力分別為和,下表面所受水的壓強分別為和,下列說法中
::5
::9
::1
::4
A. 只有正確 B. 只有正確
C. 只有正確 D. 只有正確
二、多選題
20.(2021·四川省南充市)甲、乙兩實心物體在水中的浮沉情況如圖所示,它們的質量分別為、,體積分別為、,密度分別為、,所受浮力分別為、,下列說法正確的是
A. 若,則一定有
B. 若,則一定有
C. 若,則一定有
D. 若,則一定有
三、填空題
21.(2021·黑龍江省伊春市)創新小組自制簡易“浸沒式密度計”過程如下已知水的密度為;
將一實心小球懸掛在彈簧測力計下方,彈簧測力計示數如圖甲所示為4N;
將小球浸沒在水中時,彈簧測力計示數如圖乙所示為3N;
將小球浸沒在某未知液體中時,彈簧測力計示數如圖丙所示為;則經計算即可得出小球的密度為______ ,未知液體密度為______ 。
22.(2021·江蘇省揚州市)利用塑料筆芯自制密度計,同款的新筆芯和用了一半油墨的舊筆芯應該選用______ 。將所選筆芯放入水中,它能______ 漂浮在水中,在筆芯上標出水面的位置A;將筆芯放入酒精中,仍可漂浮,標出液面的位置B,如圖所示。該筆芯漂浮在水中和酒精中時受到的浮力大小______ 。已知水的密度,酒精的密度,若筆芯漂浮在密度為的液體中,則液面對應的位置可能是______ 填“C”或“D”。
23.(2021·甘肅省武威市)2020年11月10日,奮斗者號在馬里亞納海溝成功下潛坐底深度10909米,刷新中國載人深潛的新紀錄。假設海水的密度為且不變,奮斗者號在水中上浮且未浮出水面過程中,受到水的浮力______ 選填“變大”、“變小”或“不變”;則奮斗者號在10000m深處受到的壓強是______ Pa。
24.(2021·云南省)如圖所示,水中有一支長14cm、底部嵌有鐵塊的蠟燭,露出水面的長度為1cm,點燃蠟燭,至蠟燭熄滅時,水對容器底部產生的壓強______ 選填“變大”、“變小”或“不變”。熄滅時蠟燭所剩長度為______ cm。
四、實驗探究題
25.(2021·四川省廣安市)小李同學在探究“影響浮力大小的因素”時,依次做了如圖甲所示實驗。
觀察并分別比較圖中有關數據可知:
當物體浸沒在水中時,受到的浮力為______ N。
分析圖A、C、D可得,物體在液體中所受浮力大小與______ 有關。
當物體從接觸水面開始,到浸沒于水中,直至浸沒到更深位置未觸底,在圖乙中能表示出此過程物體所受浮力F與浸入水中深度h關系的圖象是______ 選填“”或“”。
小李在實驗中主要用到的科學探究方法是______ 。
26.(2021·黑龍江省大慶市)某物理興趣小組在“探究浮力的大小與哪些因素有關”時,做了如圖甲所示實驗,圖中底面積為的圓柱形容器放在水平桌面上,容器內盛有適量的水,底面積為的實心圓柱形物體A用輕質細線懸掛在彈簧測力計下端。圖乙為物體A緩慢下移過程中,彈簣測力計示數F與物體A下表面浸入深度h的關系圖象。實驗過程中容器內水足夠深且不會溢出,物體A不會接觸到容器底部,,
圖甲中彈簧測力計示數F為______ N;
物體A位于時,向水里加入適量的食鹽并攪拌,穩定后發現彈簧測力計的示數F變小,說明浮力的大小與液體的密度______ 選填“有關”或“無關”;
利用圖乙數據,可求出物體A的密度為______ ;
從0增到10cm時,水對容器底部的壓強增大了______ Pa。
27.(2021·黑龍江省伊春市)小明在驗證“阿基米德原理”實驗中:
用已調零的彈簧測力計,按照圖甲中所示順序進行實驗操作,測力計的示數分別為:、、、,由此可知鐵球浸沒在水中所測得的浮力表達式為 ______ ,測得鐵球排開水所受的重力表達式為 ______ 用此題中所給字母表示;
小明預期要獲得的結論是:______ 用此題中所給字母表示;
在讀數正確的情況下,小明由實驗數據發現:鐵球浸沒在水中所受浮力大于鐵球排開的水所受重力,而且超出了誤差允許的范圍,得出此實驗結果的原因可能是______ 寫出一條即可;
小明分析發現了此實驗操作中存在的問題并加以改正。進一步思考:如果實驗中物體沒有完全浸沒水中,能否驗證“阿基米德原理”。正確的觀點是______ 選填“能”或“不能”驗證;
他又進行了如下深入探究:將溢水杯中注滿水放在電子秤上。如圖乙所示,其示數為,將鐵球用細線懸掛輕輕放入水中浸沒,待杯中水停止外溢時,如圖丙所示,其示數為,則 ______ 選填“”、“”、“”。
28.(2021·河南省)在“探究影響浮力大小的因素”實驗中,同學們根據生活經驗,提出了浮力大小可能與下列因素有關的猜想:
與物體浸入液體中的深度有關;與物體排開液體的體積有關:與液體的密度有關。
請你寫出能夠支持猜想的一個生活現象:______ 。
進行探究時,實驗步驟和彈簧測力計的示數如圖所示。其中序號b中物體P所受浮力大小為______ N。
分析a、c、d三次實驗,可知浮力大小與物體浸沒在液體中的深度______ 選填“有關”或“無關”;分析______ 三次實驗,可知浮力大小與物體排開液體的體積有關;分析a、d、e三次實驗,可知在物體排開液體的體積一定時,液體密度越大,物體受到的浮力______ 選填“越大”或“越小”。
本實驗不僅可以探究影響浮力大小的因素,從實驗數據還可求出物體P的密度為______ 。已知,g取
29.(2021·湖南省長沙市)學完阿基米德原理之后,小偉和小雪用如圖所示的實驗裝置做了一個課外實驗。他們將溢水杯放在電子秤上,向溢水杯中加水后如圖甲所示,在表格中記錄下測力計A、B及電子秤的第一次實驗數據;然后他們將物體緩慢下降,當物體的部分體積浸在水中時如圖乙所示,記錄下第二次實驗數據;剪斷系在物體上的細線,將物體緩慢沉入到水底后如圖丙所示,記錄下第三次的實驗數據。取
測力計 測力計 電子秤
第一次
第二次
第三次 0
觀察乙、丙兩圖可知物體在______ 圖中所受浮力更大,是因為此時物體浸在水中的______ 更大;
在整理數據時,小雪和小偉發現第三次實驗中測力計B的示數記錄不同,小雪記的是,小偉記的是,他們討論推理后認為有一個數據是正確的,請判斷誰的記錄是正確的,并說明理由______ 。
30.(2021·江蘇省泰州市)小明學習了阿基米德原理后,和物理興趣小組的同學們利用圖中的彈簧測力計、體積約為的實心金屬塊、細線、大燒杯、小桶、小墊塊和水等器材,設計實驗驗證阿基米德原理。
小明他們首先向老師匯報了自己的實驗思路:
用彈簧測力計分別測出空桶和金屬塊的重力為和;
把大燒杯用小墊塊墊起,使右邊的溢水口斜向水下,在大燒杯中______ 水,過會兒把小桶放在大燒杯的溢水口下方;
用彈簧測力計吊著金屬塊使其浸沒到大燒杯的水中,記下彈簧測力計示數為;
待大燒杯中的水不再溢出時,用彈簧測力計測出溢出的水和小桶的總重力為。
若滿足______ 用所測物理量符號表示等式成立就可以驗證阿基米德原理。
老師肯定了他們的實驗思路,但提醒他們利用現有實驗器材將無法完成實驗,請你幫他們分析無法完成實驗的原因是:______ 。
小明他們更換相關器材,順利完成了實驗,實驗后小組成員又進行了交流,要驗證阿基米德原理,金屬塊______ 選填“一定”或“不一定”要浸沒在水中。
31.(2021·山東省濰坊市)某同學到海邊游玩時撿到一塊鵝卵石,他利用身邊的細線、彈簧測力計、量杯進行了下列操作:
用細線系住石塊,懸掛在測力計下,記錄測力計示數為,
量杯中裝入海水,記錄此時水面刻度為。
將測力計懸掛的石塊完全浸沒在海水中不接觸杯底且海水不溢出,石塊靜止時,記錄水面刻度值為V,測力計示數為。
請回答下列問題已知重力與物體質量的比值為g。
鵝卵石的質量為______ ,鵝卵石的密度為______ 。
海水的密度為______ 。
32.(2021·湖南省岳陽市)如圖是“探究阿基米德原理”的實驗,其步驟如下:
如圖甲所示,用彈簧測力計測出一滿袋水的重力為不計袋子厚度和重力;
乙圖,將水袋浸入水中,靜止時彈簧測力計示數為,此時水袋所受浮力為______ N;
丙圖,繼續讓水袋下沉,但未浸沒,水袋所受浮力______ 選填“變小”、“不變”或“變大”;
丁圖,水袋浸沒在水中,靜止時彈簧測力計示數為0N。由此______ 選填“能”或“不能”得到結論:此時水袋受到的浮力等于它排開水所受到的重力;
設丙圖中水袋受到的浮力為,排開水所受到的重力為,則 ______ 選填“”或“”。
33.(2021·四川省成都市)小虹利用彈簧測力計、實心圓柱體物塊、燒杯等器材,探究浮力的大小跟哪些因素有關。小虹提出如下猜想,設計并進行了實驗。
猜想a:浮力大小與物體浸沒在液體中的深度有關;
猜想b:浮力大小與物體排開液體的體積有關;
猜想c:浮力大小與液體的密度有關。
小虹確定了測量浮力的方法:用彈簧測力計先測出物體的重力G,接著將物體浸入液體中靜止時,讀出測力計對物體的拉力,可計算出物體所受的浮力。其測量原理利用了______ 。
A.與G是一對平衡力
B.與G是相互作用力
C.與是相互作用力
D.、和G是一組平衡力
小虹的操作步驟及測量數據如圖所示。
由測量數據可得:B步驟中圓柱體物塊受到水的浮力為______ N。
分析圖中A步驟與______ 步驟的數據,可以驗證猜想a是錯誤的。填出步驟的序號
進一步學習了阿基米德原理之后,利用如圖的測量數據,還可以計算出其它一些物理量水的密度已知。下列物理量中不能計算出的是______ 。
A.物塊的體積
B.物塊的密度
C.鹽水的體積
D.鹽水的密度
34.(2021·安徽省)小華按圖示的步驟進行探究浮力的實驗:
在彈簧測力計下懸掛一個金屬球,如圖甲所示,彈簧測力計的示數為;
將金屬球浸沒在水中,彈簧測力計的示數如圖乙所示;
將金屬球從水中取出并擦干水分,再將它浸沒在另一種液體中,彈簧測力計示數如圖丙所示。
由實驗可知,金屬球浸沒在水中時受到的浮力大小為______ N,圖丙中液體的密度______ 選填“大于”、“等于”或“小于”水的密度。
35.(2021·云南省)某小組探究“浮力的大小與排開液體所受重力的關系”。
彈簧測力計使用前要先進行______ 。
實驗步驟如圖1所示,甲、乙、丁、戊中彈簧測力計的示數分別為、、、。由圖甲和丁可知物體受到的浮力 ______ 。
以下選項中若______ 成立,則可以得出浮力的大小與排開液體所受重力的關系。
A.
B.
C.
另一小組利用兩個相同的彈簧測力計A和B、飲料瓶和吸管組成的溢水杯、薄塑料袋質量忽略不計對實驗進行改進,裝置如圖2所示。向下移動水平橫桿,使重物緩慢浸入盛滿水的溢水杯中,觀察到A的示數逐漸______ ,B的示數逐漸______ ,且A、B示數的變化量______ 選填“相等”或“不相等”。
比較兩種實驗方案,改進后的優點是______ 多選
A.測力計A的示數就是物體所受浮力的大小
B.實驗器材生活化,測力計固定、示數更穩定
C.能同步觀察測力計A、B示數的變化
36.(2021·浙江省金華市)某校“制作浮力秤”項目研究小組,制成如圖所示浮力秤。使用過程中,發現稱量范圍較小,有待提升改造。
【原理分析】浮力秤是利用物體漂浮時的原理工作的;浮力大小與液體密度和物體排開液體的體積有關。
【問題提出】浮力大小與液體密度存在怎樣的定量關系?
【方案設計】
器材:懸掛式電子秤、金屬塊、大燒杯、水以及各種不同密度的溶液等。
步驟:將金屬塊掛在電子秤下,讀取電子秤示數并記錄;
將金屬塊浸沒在盛水的燒杯中,讀取電子秤示數并記錄,然后取出金屬塊擦干;
按照步驟的操作,換用不同密度的溶液,多次重復實驗。
【數據處理】
實驗編號 1 2 3 4 5 6 7
液體密度
電子秤示數
浮力大小 x
【交流分析】
表格中x的數據是______ ;
實驗過程中,除步驟外,其余每一次測量,金屬塊都需要浸沒,其目的是______ ;
小組同學對實驗數據進行了分析討論,認為第6次實驗數據異常。若電子秤正常工作、電子秤讀數和表中數據記錄均無誤。則造成此次實驗數據異常的原因可能是______ 。
【得出結論】
【知識應用】根據以上探究,寫出一種增大浮力秤稱量范圍的方法______ 。
五、計算題
37.(2021·內蒙古自治區包頭市)如圖為長方體形狀容器的截面圖,左右兩面、可以抽出,、為輕質薄擋板,將容器均勻分割成3個邊長為10cm的正方體密閉容器甲、乙、丙。甲容器中有水,乙容器中固定一個質量為的金屬塊,丙容器中有鹽。容器壁厚度和質量均不計,,g取
求甲容器中,水對容器底部的壓強;
將容器放入裝有水的水槽中,如圖所示。求容器靜止后露出水面的高度;
將、抽出,容器下沉浸沒在液體中設液體混合時,液體體積總量保持不變,鹽全部溶于水后液體體積保持不變,求容器最終對水槽底部的壓強。
38.(2021·黑龍江省齊齊哈爾市)如圖為中國新一代通用型導彈驅逐艦169號武漢艦,它是052B型導彈驅逐艦。其滿載時的排水量約為,當驅逐艦以的速度勻速直線航行時,受到的阻力是自身總重力的倍。求:海水密度近似取
在水面下3m深處,船體受到的海水的壓強是多少?
驅逐艦滿載時,受到的浮力是多少?
驅逐艦滿載時,排開海水的體積是多少?
驅逐艦滿載時以的速度勻速航行,受到的牽引力是多少?
39.(2021·青海省)隨著生態環境的改善,我省化隆縣群科鎮黃河邊成了天鵝的棲息地。某只天鵝的質量為9kg,若該天鵝每只腳掌與地面的接觸面積為,g取,。求:
這只天鵝雙腳站立在水平地面時,其對地面的壓強是多少?
當這只天鵝漂浮在河面時,其浸在河水中的體積是多少?
40.(2021·湖北省十堰市)如圖是我國自主研制的“準三代”96A式主戰坦克,它采用100馬力V型水冷渦輪增壓柴油機,安裝了先進的火控系統和多種光電技術應用,使火炮威力更大、火力反應時間更短、打擊精度更高。該坦克具有潛渡功能,坦克重42t,高,每條履帶與地面的接觸面積為。請利用給出的數據,求:取
該坦克在水平路面行駛時,對地面的壓強。
坦克在深為5m的河水潛渡時,在坦克頂部面積為的艙門受的河水的壓力;
坦克在該河段水中潛渡時,坦克對水平河床的壓力為,該坦克的體積是多大?
41.(2021·浙江省杭州市)小金把家里景觀水池底部的鵝卵石取出清洗。他先將一個重為10N的空桶漂浮在水面上,然后將池底的鵝卵石撈出放置在桶內,桶仍漂浮在水面。不考慮撈出過程中帶出的水,
空桶漂浮在水面時所受浮力大小。
鵝卵石撈出放置在桶內時,水池水面高度與鵝卵石未撈出時相比會______ 選填“上升”、“下降”或“不變”。若此時桶排開水的體積為,求桶內鵝卵石的質量。
42.(2021·甘肅省武威市)如圖所示為我國自主建造的第一艘國產航母---山東艦,該艦標準排水量為5萬噸,可同時停放36架殲艦載機,每架艦載機質量為25噸,。求:
在標準排水量時,航母所受的浮力為多大?
航母在某海域訓練,此海域的海水密度,當36架艦載機全部飛離航母后,航母排開海水的體積減少了多少立方米?結果保留兩位小數
43.(2021·浙江省溫州市)圖甲所示為一種水下滑翔機,圖乙是其部分結構示意圖。該滑翔機通過液壓泵將油在內、外油囊間來回轉移,從而改變浮力大小以達到上浮和下潛的目的,再結合其它技術即可滑行,以執行海洋環境的監測任務。
該滑翔機具有低能耗、高續航的特點,電池一次充電后能提供1千瓦時電能。它在整個運動過程中前進速度保持米秒,但只有的時間耗電,耗電時功率僅為4瓦。該滑翔機充電一次總共能航行的路程為多少千米?
該滑翔機總重515牛。當外油囊中無油時,滑翔機排開水的體積為米。已知海水密度隨深度變化情況如圖丙所示。當該滑翔機在600米深度懸浮時,外油囊中油的體積為多少米?忽略海水壓強對油和滑翔機外殼體積的影響
44.(2021·上海市)“蛟龍號”懸停時,上表面深度為7000米,重力為。
蛟龍號懸停時,求;
蛟龍號的p很大相當于手掌上放一輛牛的卡車,手掌面積為,求p的估值;
推論;
已知蛟龍號上表面海水密度隨深度增大而增大。設液體壓強為,海水密度為,上表面深度為,能不能說明,并說明理由。
45.(2021·四川省瀘州市)智能制造是第四次工業革命的核心技術,如圖所示是為圓柱體涂抹防護油的智能裝置。其外殼是敞口的長方體容器,距容器底面處固定一支撐板C,C的中心有一小圓孔,圓柱體放在支撐板C的正中央。長方體的左下角有注油口,防護油能夠勻速注入長方體容器內部,當油的深度為時,圓柱體剛好浮起離開支撐板C。隨著液面升高,圓柱體豎直上浮,當油面上升到壓力傳感器時,停止注油,此時撐桿的P點對圓柱體有20N的豎直向下的壓力。已知,小圓孔面積,圓柱體底面積,圓柱體重12N,支撐板C的厚度不計,g取。求:
注油前,圓柱體對支撐板C的壓強;
圓柱體剛好浮起離開支撐板C時浸入油中的體積;
圓柱體的高度。
46.(2021·浙江省湖州市)2020年11月10日,中國“奮斗者”號載人潛水器在“地球第四極”馬里亞納海溝成功坐底,坐底深度10909米,創造了中國載人深潛的新紀錄。本次萬米深潛任務成功的一大亮點是采用了許多自主研發的國產新材料。
“奮斗者”號采用的鈦合金材料強度高、韌性好、耐腐蝕,與下列哪種材料類型相同?______ 。
塑料
不銹鋼
玻璃
“奮斗者”號下潛時,外部攜帶了4塊壓載鐵,總質量將近2噸。壓載鐵被懸掛的模型如圖所示。試計算4塊壓載鐵水下浸沒時對“奮斗者”號的作用力約為多少?壓載鐵的密度近似為千克米,海水的密度近似為水的密度
完成水下作業之后,“奮斗者”號拋去壓載鐵上浮,為了使“奮斗者”號在深海有足夠大的浮力返航,采用了一種新的固體浮力材料,由大量納米級大小的空氣玻璃微珠組成。為了滿足設計需求,該材料需要具備怎樣的性質?______ 答出一點即可。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、模型浸沒在水中受到的浮力,故A選項正確。
??????B、模型浸沒后繼續下沉的過程中,模型排開的體積不變,根據可知,模型受到的浮力不變,故B選項正確。
?????? C、若要讓模型上浮,應使模型受到的浮力大于模型自身的重力,因此模型應往外排水,故C選項錯誤。
????? ?D、潛水艇通過改變自身的重力來實現上浮和下沉,故D選項正確。
??????故選:C。
潛水艇是通過改變自身的重力來實現上浮和下沉,當潛水艇浸沒在水中的時候,根據可知,此時不變,因此潛水艇受到的浮力也不變。
此題考察潛水艇的工作原理,即通過改變自身的重力來實現上浮和下沉。
2.【答案】D
【解析】解:質量相等的A、B兩實心物塊,密度之比::2,根據可知,其體積之比為:::3;
A、B兩實心物塊,分別放入足夠多的水中,若兩個物體在水中都處于漂浮狀態,則受到的浮力等于其重力,根據可知,物體的重力相同,則浮力相同,即::1;
若兩個靜止時,都全部浸入水中,根據可知,其浮力之比等于排開的水的體積之比,也等于A、B兩實心物塊的體積之比,即::3;
由于A的密度大于B的密度,當A在水中下沉,B在水中漂浮時,則A受到的浮力為:,B受到的浮力為:,:::;由于::2,則:::;
綜上所述,不可能得到D。
故選:D。
根據A、B兩實心物塊的質量和密度之比得出體積之比;列舉物塊在水中存在狀態,根據阿基米德原理和物體的浮沉條件分析。
本題考查了阿基米德原理的應用、物體浮沉條件的應用,能分析出兩個物體在水中的狀態是解題的關鍵。
3.【答案】B
【解析】接:A、吸氣時,瓶內氣壓減小,大氣壓將燒瓶外的水壓入燒瓶內,水進入燒瓶中自重增大,但不變,浮力不變,故A錯誤;
B、由阿基米德原理可知“潛水艇”排開水的重力等于“潛水艇”受到的浮力,由A可知,浮力不變,故B正確;
C、“潛水艇”下沉過程中,頂部到水面的深度越來越大,所以頂部受到的水的壓強越來越大,故C錯誤;
D、吸氣時,瓶內氣壓減小,大氣壓將燒瓶外的水壓入燒瓶內,水進入燒瓶中自重增大,但不變,浮力不變,當時,“潛水艇”就會下沉,所以“潛水艇”不是通過改變浮力的大小來實現下沉的,而是通過改變自重的大小來實現下沉的,故D錯誤。
故選:B。
根據阿基米德原理液V排g判斷浮力變化;
阿基米德原理:物體排開液體的重力等于物體浸入液體受到的浮力;
根據分析壓強變化;
“潛水艇”通過改變自重的方式來實現沉浮。
本題以自制“潛水艇”為背景,綜合考查了阿基米德原理公式的理解、液體壓強的計算和潛艇沉浮的應用,理解操作目的和裝置結構是解答此題得關鍵。
4.【答案】C
【解析】解:由漂浮、懸浮條件可知:,結合公式、可得:
在甲中,a漂浮,有五分之二的體積露出水面,,,
即
在乙中,b懸浮,
在丙中,a、b漂浮,
由可得:,故A錯誤;
由可得:,即:::2,,即:::2,故B錯誤,C正確;
在甲、乙中,a、b漂浮,結合阿基米德原理可知,,,所以兩容內水和物體的總重力相等,則兩個相同的容器對水平桌面的壓力為容器的重力與水和物體總重力的和,大小相等,故D錯誤。
故選:C。
根據物體漂浮條件及公式、來計算物體密度,并分析a、b之間的重力、體積的大小關系;
根據阿基米德原理及可知,甲、乙兩圖中燒杯對桌面的壓力大小關系。
本題考查物體漂浮、懸浮條件及阿基米德原理的應用,難度較大。
5.【答案】B
【解析】解:A、圓柱形容器對水平桌面的壓力,剪斷細線前后,、、均不變,根據公式可知,當受力面積S一定時,容器對水平桌面的壓強不變,故A錯誤;
B、細線剪斷前,物體浸沒在水中,物體受到的浮力為:,由公式求可得:
,
細線剪斷后,物體靜止時漂浮在水面,此時,水對圓柱形容器底的壓力減少量等于物體浮力的減少量,即,由壓強公式變形式可得:
,
物體漂浮時的浮力為:,
物體的重力為:,
物體的質量為:,
物體的密度為:,故B正確,C、D錯誤。
故選:B。
根據公式分析容器對桌面的壓強的大小;
當物體浸沒時,由公式及求得物體的體積;當物體漂浮時,由壓強變化量得到壓力的變化量,由可知漂浮時的浮力即物體重力大小,根據公式計算物體質量、密度。
本題綜合考查密度、壓強、浮力的計算,難度較大。
6.【答案】B
【解析】解:設木棒長度為h,底面積為S,密度計重力為G,小慧將該密度計放入酒精中,密度計靜止時L為6cm,,
由,可得:,
即-----,
小慧將該密度計放入水中,密度計靜止時L為8cm,,
由,可得:
--------,
由可得,;
設該密度計上對應密度值為的刻度線到密度計頂端的距離為,
則--------,
將分別代入和,并將聯立,
解得。
故選:B。
設木棒長度為h,底面積為S,密度計重力為G,根據密度計漂浮在液面上時,,分別列出在酒精和水中的等式,求得木棒的長度,然后將其帶入密度計上對應密度值為的刻度線時的等式即可求得答案。
此題考查物體浮沉條件的應用和阿基米德原理的應用,主要是漂浮時的應用,同時考查學生的數學計算能力。
7.【答案】C
【解析】解:AB、同一支密度計的重力G一定,由物體漂浮條件可知,密度計漂浮在兩種液體中所受浮力大小為:,,即,故A、B錯誤;
C、如圖所示,密度計排開液體的體積關系為:,由公式可知,在浮力大小相同時,液體密度,故C正確;
D、相同燒杯中放入密度計后液面高度相同時,即燒杯內液體深度相同,且液體密度,由液體壓強公式可知,
液體對燒杯底的壓強,故D錯誤。
故選:C。
同一支密度計重力一定,由物體漂浮條件可知,密度計漂浮在兩種液體中,所受浮力大小等于密度計重力大小,從而確定密度計在兩種液體中所受浮力的大小關系;
如圖所示,密度計在甲液體中排開液體的體積小,在乙液體中排開液體的體積大,由公式可知,兩種液體密度的大小關系,根據液體壓強公式可知兩種液體對容器底的壓強大小關系。
本題考查物體漂浮條件及阿基米德原理的應用,涉及浮力、壓強大小的比較,難度較大。
8.【答案】B
【解析】解:
A、由題知,A、B密度之比::5,::1,
由可得A、B所受的重力之比:
::::5,
已知,
所以,故A正確;
B、已知A、B的體積相同,都浸沒在水中,則A、B排開水的體積相等,根據阿基米德原理可得A受到的浮力,
A在重力、拉力和浮力的共同作用下剛好完全浸沒入水中,細線被拉直,根據力的合成可得細線對A的拉力為,故B錯誤;
C、根據可得,A的體積:,
則A的密度:,故C正確;
D、根據力的作用的相互性可得,細線對B的拉力,方向豎直向上,
則B對容器底部的壓力:,故D正確。
故選:B。
由題知A、B密度之比和體積之比,利用求出A、B所受的重力之比,進而可求B的重力;
、B的體積相同,都浸沒在水中,則A、B排開水的體積相等,根據阿基米德原理可得A受到的浮力,然后根據力的合成可求細線對A的拉力;
知道A受到的浮力,根據阿基米德原理可求A的體積,然后利可求A的密度;
前面求出了A、B的重力之比,知道A的重力,可求B的重力;根據力作用的相互性可知細線對B的拉力,進而可求B對容器底部的壓力。
本題為力學綜合題,考查了重力公式、密度公式、阿基米德原理、力的合成與應用,對A、B進行正確的受力分析是關鍵。
9.【答案】B
【解析】解:
A、冰是晶體,在冰熔化過程中,吸收熱量,溫度不變;故A正確;
B、由圖可知,靜止時冰塊排開水的體積為:;
當冰塊完全熔化后,熔化為水的質量和冰的質量相同,即:,所以,;
則:,即熔化為水的體積大于原來排開水的體積,故液面高度升高,故B錯誤;
C、冰塊漂浮之后,由于冰處于熔化中,則冰的重力逐漸變小,根據漂浮條件可知受到的浮力與重力相等,所以浮力逐漸變小,故C正確;
D、由于容器是柱狀容器,水對容器底部的壓力與液體的重力相等,當冰塊完全熔化時水對容器底部的壓力最大,
則水對容器底部的壓力為:,故D正確。
故選:B。
晶體熔化時,吸收熱量,溫度不變;
由圖求出靜止時冰塊排開水的體積,根據水和冰的密度求出冰變成水后的體積,然后進而判斷水面高度的變化;
冰塊漂浮之后,根據漂浮條件即可判斷受到的浮力的變化;
由于容器是柱狀容器,水對容器底部的壓力與液體的重力相等,當冰塊完全熔化時水對容器底部的壓力最大,根據即可求出增加的最大壓力。
本題考查了物體漂浮條件和阿基米德原理、密度公式和重力公式的應用,難度較大。本題關鍵:一是冰化水質量不變,二是阿基米德原理和漂浮條件聯合運用;需要注意的是開始熔化冰不是處于漂浮狀態。
10.【答案】B
【解析】解:同一支密度計,重力不變,在甲、乙兩種液體都漂浮,由漂浮條件可知:,故C、D錯誤;
由甲、乙兩圖可知,密度計在甲中浸入的體積大于在乙浸入的體積,即,而,由公式可知:
液體密度,故A錯誤、B正確。
故選:B。
由漂浮條件可知同一支密度計在不同液體中的浮力大小關系,再根據公式分析液體密度大小關系。
本題考查漂浮條件及阿基米德原理的應用,難度一般。
11.【答案】A
【解析】解:
原來金屬塊和小氣球懸浮在水中,;
把金屬塊及氣球的位置輕輕向下移動一些,所處的深度增加,由公式知,小氣球受到水的壓強增大,氣球的體積變小,所以氣球排開水的體積減小,由公式知,氣球受到的浮力減小,使得浮力小于自重而向下加速運動直到觸碰到容器底部。
故選:A。
把水中氣球與金屬塊的位置輕輕向下移動一些,所處的深度增大,根據液體壓強公式知,氣球受到的壓強增大,氣球的體積減小,排開水的體積變小,根據阿基米德原理可知,氣球受到的浮力減小,自重不變,由物體的浮沉條件分析判斷。
此題將金屬塊和小氣球連接在一起,使其懸浮在水中,解析時應把兩者看成一個整體加以分析;同時還要注意氣球的特點體積可變。
12.【答案】C
【解析】解:因為4個小球的體積相等,根據圖中的情況可知:4個小球排開水的體積關系為:;
小球都浸在水中,根據阿基米德原理可知,丙和丁受到的浮力相等。
故ABD錯誤,C正確。
故選:C。
抓住題目中的條件體積相等,運用阿基米德原理,可比較浮力的大小。
深入理解阿基米德原理,可解答此題。
13.【答案】B
【解析】解:
A、圖甲中雞蛋處于沉底狀態,則浮力小于重力,雞蛋的重力為,即浮力小于,故A錯誤;
B、雞蛋的密度為:,雞蛋懸浮在液體中時,雞蛋的密度等于液體的密度,所以鹽水的密度是,故B正確;
C、圖丙中雞蛋漂浮,所受浮力等于雞蛋自身重力,故C錯誤;
D、圖甲中雞蛋處于沉底狀態,則浮力小于重力;圖乙中雞蛋懸浮在液體中時,浮力等于重力;圖丙中雞蛋漂浮,所受浮力等于雞蛋自身重力,所以三種狀態下浮力的大小關系是,故D錯誤。
故選:B。
根據物體的浮沉條件分析浮力的大小;
根據密度公式求出雞蛋的密度,物體懸浮在液體中時,物體的密度等于液體的密度;
物體漂浮時,浮力等于自身的重力;
根據浮沉條件比較浮力的大小。
本題考查了密度的計算和物體浮沉條件的應用,計算過程要注意單位的換算。
14.【答案】C
【解析】解:A、潛艇的浮沉是通過改變自身重力來實現的,故A錯誤;
B、物體在液體中受到的浮力與物體浸入液體的體積有關,和物體浸入液體的深度無關,故B錯誤;
C、懸浮時物體所受浮力等于物體自身的重力,所以懸浮在水中的潛艇受到的浮力等于自身重力,故C正確;
D、液體的壓強隨液體深度的增加而增大,所以水對潛艇上表面的壓強小于下表面的壓強,故D錯誤。
故選:C。
A、潛艇的浮沉是通過改變自身重力來實現的;
B、物體在液體中受到的浮力與物體浸入液體的體積有關,和物體浸入液體的深度無關;
C、懸浮時物體所受浮力等于物體自身的重力;
D、液體的壓強隨液體深度的增加而增大。
本題考查物體浮沉的條件、浮力的大小與哪些因素有關、液體壓強的大小與哪些因素有關,綜合性強。
15.【答案】C
【解析】解:、B、C的體積相等,由圖知,三個水果排開水的體積,由得,三個球受到的浮力大小:,故AB錯誤;
由圖知,A浮漂、B懸浮、C下沉,則,,,所以,故C正確,D錯誤。
故選:C。
、B、C的體積相等,由圖知,三個水果排開水的體積關系,由阿基米德原理判斷它們受到浮力的關系;
當物體的密度大于液體的密度時物體下沉,當物體的密度等于液體的密度時物體懸浮,當物體的密度小于液體的密度時物體上浮或漂浮;據此判斷三個小球密度大小關系。
本題考查了阿基米德原理、物體浮沉條件的掌握和運用,靈活運用好物體的浮沉條件是本題的關鍵。
16.【答案】C
【解析】解:
AB、因水平面上物體的壓力和自身的重力相等,所以,甲對乙的壓強:
;
乙對桌面的壓強:
,
因甲對乙的壓強與乙對桌面的壓強相等,
所以,
則乙的邊長是甲的2倍,則:,解得:;則甲、乙的質量之比::3;
甲乙的密度之比:,故AB錯誤;
C、乙漂浮在水面上,乙的密度小于水的密度;
因物體漂浮時受到的浮力和自身的重力相等,即;
由阿基米德原理可得;
則:;,
甲乙的密度之比為,則甲的密度為:,小于水的密度,所以甲在水中漂浮;
甲、乙在水中也是處于漂浮狀態,
因物體漂浮時受到的浮力和自身的重力相等,即---------,
由阿基米德原理可得-----------
由可得,即,
則甲、乙浸入水中的深度之比:
:,故C正確;
D、甲、乙在水中靜止時都處于漂浮狀態,浮力等于自身的重力,根據可知,浮力之比等于質量之比,即浮力之比為:,故D錯誤。
故選:C。
水平面上物體的壓力和自身的重力相等,根據表示出甲對乙的壓強和乙對桌面的壓強,根據甲對乙的壓強與乙對桌面的壓強相等得出等式即可求出甲乙的質量之比;根據秘密公式得出密度之比;
根據乙的浮沉情況判定乙的密度與水的密度的大小關系,從而判定出甲的密度與水的密度的關系,然后判定甲的浮沉情況;
根據物體的浮沉條件分析浮力之比。
本題考查了壓強公式和重力公式、密度公式、物體浮沉條件、阿基米德原理的應用,知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等。
17.【答案】A
【解析】解:海水的密度不變,根據可知,在下潛過程中,深度增加,受到的海水的壓強變大,水平游動時,深度不變,受到的海水的壓強不變,故A正確、B錯誤;
海水的密度不變,根據可知,對背心進行放氣后,排開水的體積變小,受到海水的浮力變小,對背心進行充氣后,排開水的體積變大,受到海水的浮力變大,故CD錯誤。
故選:A。
根據分析判斷壓強變化情況;
根據分析判斷浮力變化情況。
本題考查了學生對阿基米德原理、液體壓強公式的掌握和運用,得出排開水體積的變化和深度變化是突破口。
18.【答案】A
【解析】解:原來氣球和鐵塊懸浮在水中,則有;
若用一細鐵絲鐵絲體積不計將鐵塊輕輕向下壓較長一段距離后,整體所處的深度增加,
由可知,氣球和鐵塊受到水的壓強增大,則鐵塊的體積不變,氣球的體積變小,氣球排開水的體積減小,
由可知,氣球受到的浮力變小,導致氣球和鐵塊受到的總浮力小于總重力,氣球和鐵塊會下沉,故CD錯誤;
由氣球排開水的體積變小可知,水面會下降,水對容器底部的壓強變小,故A正確、B錯誤。
故選:A。
原來氣球和鐵塊懸浮在水中,受到的總浮力和總重力相等,若用一細鐵絲鐵絲體積不計將鐵塊輕輕向下壓較長一段距離后,整體所處的深度增加,根據判斷氣球和鐵塊受到水的壓強變化,從而得出鐵塊和氣球體積的變化,利用得出氣球受到的浮力變化,進一步得出氣球和鐵塊受到的總浮力與總重力關系,然后得出氣球和鐵塊的浮沉情況,再根據氣球排開水的體積變化得出水面的變化,利用得出水對容器底部的壓強變化。
本題考查了液體壓強公式和阿基米德原理、物體浮沉條件的綜合應用,正確判斷出氣球所處的深度不同時體積的大小變化是關鍵。
19.【答案】A
【解析】解:
兩個體積相同的實心正方體A和B,假設體積為V,A漂浮有浸入水中、B懸浮可知甲乙的浮力都等于重力,
由阿基米德原理可得:::5;
:::5;
::5;
假設正方體的棱長為L,A漂浮有浸入水中可知,A下表面的深度為,B下表面的深度為,
由液體壓強公式得,::9,故只有正確。
故選:A。
知道體積之比,求出浮力之比,進而得到重力之比,利用求AB的密度關系;
根據液體壓強公式確定壓強之比;
根據阿基米德原理得到浮力之間的關系。
本題為力學綜合題,考查了學生對重力公式、密度公式、壓強公式、阿基米德原理、物體的漂浮條件的掌握和運用,是一道力學綜合題。
20.【答案】BC
【解析】解:A、由圖可知,甲下沉,乙漂浮,甲的密度大于水,乙的密度小于水,,根據密度公式變形可知,甲乙體積分別為、,若大于,不一定大于,根據分析可得,不一定有;故A錯誤;
B、若,根據密度公式變形,,體積大小一定有;故B正確;
C、若,根據密度公式變形,,則一定有,故C正確;
D、根據分析可知,浮力大小與物體排開液體的體積有關,,不能確定甲乙兩物體排開液體的體積大小,不一定有;,故D錯誤。
故選:BC。
根據分析解答;
根據密度公式變形可分析體積大小;
根據密度公式變形分析解答;
根據分析解答。
本題主要考查密度、物體的浮沉,阿基米德原理,是一道綜合題。
21.【答案】?
【解析】解:由圖甲可知小球的重力大小為:,小球浸沒在水中時,測力計示數為,則:
小球浸沒在水中時受到的浮力為:,
小球的體積為:,
小球的密度為:;
小球浸沒在液體中時,測力計示數為,
小球浸沒在液體中時受到的浮力為:
小球浸沒在液體中時排開液體的體積為:,
液體的密度為:。
故答案為:;。
由圖甲可知小球的重力大小為:;由圖乙可知小球浸沒在水中時,測力計示數為;由公式可得小球浸沒在水中時受到的浮力大小;
再由公式可得小球排開水的體積大小,即小球的體積大小,由公式可求得小球的密度。
由圖丙可知小球浸沒在液體中時彈簧測力計示數,由公式可得小球浸沒在液體中時受到的浮力大小;同一小球浸沒在水和液體中時,排開液體的體積相等,由公式可求得液體的密度。
本題考查稱重法測浮力、阿基米德原理的應用,以及密度的計算,難度適中。
22.【答案】舊筆芯? 豎直? 相等? D
【解析】解:新筆芯的重心靠近筆芯的中間位置,放入水中時無法豎直漂浮;用了一半油墨的舊筆芯的重心在筆芯的一端,當把舊筆芯放入水中時,舊筆芯能豎直漂浮在水中;
舊筆芯在水中和酒精中處于漂浮狀態,受到的浮力等于自身的重力,所以浮力相同;
筆芯漂浮時,下表面受到的壓力等于浮力,浮力相同,則壓力相同,設筆管的底面積為S,則,,
根據阿基米德原理可知,,所以;,h和是反比例數,所以,密度計刻度分布不是均勻的,液體的密度值越大,相鄰刻度線之間的距離越小,所以筆芯漂浮在密度為的液體中,液面對應的位置可能是D點。
故答案為:舊筆芯;豎直;相等;D。
根據新筆芯和舊筆芯的重心分析;物體漂浮時浮力等于重力;筆芯漂浮時,下表面受到的壓力等于浮力,浮力相同,根據阿基米德原理公式得出液體密度與筆芯密度的關系式,根據關系式分析對應的位置。
密度計是物體的沉浮條件的實際應用,要結合阿基米德原理和沉浮條件分析有關問題:放入不同的液體,液體密度越大,排開體積越小,有一定的難度。
23.【答案】不變?
【解析】解:潛水器在上浮且未浮出水面過程中,排開水的體積不變,水的密度不變,由可知浮力不變;
潛水器在10000m深處受到海水的壓強是:
。
故答案為:不變;。
潛水器在上浮且未浮出水面過程中,排開水的體積不變,水的密度不變,利用分析浮力變化;
根據公式計算潛水器在10000m深處受到海水的壓強。
本題考查了液體壓強公式、阿基米德原理的應用,要求認真審題,從中獲取有用信息,難度不大。
24.【答案】變小? 2
【解析】解:蠟燭漂浮在水面上,受到的浮力等于重力,點燃蠟燭,至蠟燭熄滅時,蠟燭自身的重力減小,受到的浮力變小,根據阿基米德原理公式可知,蠟燭排開的水的體積變小,液面會下降,根據可知容器底部受到水的壓強變小;
,,;
設燭的截面積為S,則蠟燭的重力為;
設鐵絲的重量為,又因漂浮,故G,
則有,
則,
蠟燭熄滅時設燭長為L,因蠟燭燃燒到與水面平齊處即被水熄滅,故此時蠟燭和鐵絲共同處于懸浮狀態,
則有:,
即:
。
故答案為:變小;2。
物體漂浮是浮力等于重力,根據蠟燭重力的變化判定浮力的變化,根據阿基米德原理判定蠟燭排開的水的體積的變化,根據分析容器底部受到壓強的變化;
根據漂浮時,浮力等于重力,在本題中為,據此可得到的表達式;蠟燭被水熄滅時剩下的長度設為L,到與水面平齊處即被水熄滅,即此時懸浮,可知,分別代入后得到蠟燭剩余的長度。
此題考查了有關物體的浮沉條件及阿基米德原理的應用,關鍵要把握兩點:沒熄滅前是漂浮,浮力等于總重力;蠟燭剛熄滅時,是懸浮,浮力等于重力。
注意兩狀態下的浮力不相同。
25.【答案】? 密度? ? 控制變量法
【解析】解:當物體浸沒在水中時,對物體進行受力分析可知:
分析圖A、C、D可知:物體浸沒在不同的液體中,相同,因此物體所受到的浮力與密度有關。
當物體從接觸水面開始,物體排開水的體積逐漸增大,浮力也逐漸增大,當物體全部浸沒在水中時,物體排開水的體積不變,浮力也不變,
故答案應為圖像。
實驗中主要用到的科學探究方法是控制變量法。
利用稱重法求出浮力;
由可知,物體受到的浮力與液體的密度和它排開液體的體積有關,據此分析。
此題主要考察影響物體浮力大小的因素。
26.【答案】? 有關? ? 1000
【解析】解:
圖甲中,彈簧測力計的分度值為,示數;
物體A位于時,物體全部浸沒,向水里加入適量的食鹽并攪拌,彈簧測力計的示數變小,浮力增大,說明浮力的大小與液體密度有關;
由圖乙知,物體浸沒時測力計的示數為1N,可知此時受到的浮力;
根據,可知A物體的體積為,
物體的密度為;
從0增到10cm時,物體全部浸沒,水上升的高度,
水對容器底部的壓強增大。
故答案為:;有關;;。
圖甲中,根據彈簧測力計的分度值讀數;
根據稱重法,由求出浸沒時的浮力大小,根據彈簧測力計示數的變化得出浮力的大小與液體密度有關;
根據物體完全浸沒時測力計的示數,由計算出完全浸沒時所受的浮力;根據阿基米德原理求出物體的體積,根據密度公式求出物體的密度;
從0增到10cm時,物體全部浸沒,由求得水上升的高度,由可求得壓強增加量。
此題是探究影響浮力大小的因素實驗,考查了影響浮力的因素及控制變量法的應用,同時考查了有關浮力公式的應用。
27.【答案】? ? ? 溢水杯中沒有裝滿水? 能?
【解析】解:物體的重力是,物體浸沒在水中彈簧測力計對物體的拉力是,物體浸沒在水中受到的浮力,物體排開水的重力。
由阿基米德原理知,浸在液體中的物體受到浮力大小等于物體排開液體受到的重力,故F,所以。
如果溢水杯沒有裝滿水,導致鐵球排開水的重力大于流入小桶中水的重力,所以鐵球浸沒在水中所受浮力大于鐵球排開的水所受重力。
如果實驗中物體沒有完全浸沒水中,物體受到的浮力減小,物體排開水的重力也減小,物體浸在水中的體積大小不影響阿基米德原理的驗證。
鐵球浸沒在水中,鐵球受到的浮力,物體間力的作用是相互的,則鐵球給水的壓力,當鐵球浸沒在盛滿水的溢水杯中,排出水的重力為,故電子秤的壓力增加了,又減少了,因為,故電子秤受到的壓力不變,故電子秤示數不變,故。
故答案為:;;;溢水杯中沒有裝滿水;能;。
利用稱重法求出物體受到的浮力。物體排開水的重力等于流入小桶中水的重力。
根據阿基米德原理進行分析。
如果溢水杯沒有裝滿水,物體排開水的重力會大于流入小桶中水的重力。
阿基米德原理適合物體部分浸沒和全部浸沒的液體中。
物體浸沒在液體中受到液體對物體的浮力,根據物體間力的作用是相互的,物體對液體的壓力等于物體受到的浮力,物體受到的浮力又等于物體排開液體的重力。
本題考查了如何探究阿基米德原理,并且對實驗過程進行分析,阿基米德原理不但適合物體完全浸沒在液體中,也適合物體部分浸沒在液體中。
28.【答案】向清水中加鹽能使雞蛋上浮? ? 無關? a、b、c? 越大?
【解析】解:先把雞蛋放入清水中,發現雞蛋沉入水底;然后緩緩向水中加鹽并不斷地攪拌,隨著鹽水越來越濃,即鹽水密度越來越大,發現雞蛋竟然能浮在液面上,這個實驗說明,浮力的大小與液體的密度有關;
物體在空氣中時彈簧測力計示數,圖b在水中時彈簧測力計的示數為,則物體在水中所受浮力;
、c、d三次實驗中,浸沒的深度不同,彈簧測力計的示數相同,說明物體受到的浮力也相同,因此結論是浸沒在液體中的物體所受的浮力大小與深度無關;
探究浮力的大小與液體的密度是否有關時,應該控制物體排開的體積相同,液體的密度不同,所以應該比較分析a、b、c三次實驗;
由圖可知,a、d、e三次實驗,彈簧測力計示數不同,受到的浮力不同,即浮力大小與液體的密度有關;且在物體排開液體的體積一定時,液體密度越大,物體受到的浮力越大;
由圖a、c所示實驗可知,物體P浸沒在水中時受到的浮力:;
由得物體P的體積:;
物體P的質量,
物體P的密度。
故答案為:向清水中加鹽能使雞蛋上浮;;無關;a、b、c;越大;。
根據猜想:與液體的密度有關,從改變液體密度角度進行猜想;
物體在水中受到的浮力大小等于在空氣中彈簧測力計的示數減去浸沒在水中時彈簧測力計的示數;
、c、d三次實驗步驟中,物體全部浸沒在水中,排開水的體積相同,浸沒的深度不同,彈簧測力計的示數相同,由此可得出結論;
物體受到的浮力的大小與物體排開液體的密度和體積有關,研究與其中一個因素的關系時,要控制另一外一個因素不變,分析實驗中相同量和不同量,結合稱重法測浮力得出浮力大小與變化量的關系;
根據求處在水中的浮力大小,根據阿基米德原理求出物體的體積;
由可求得物體質量,然后由密度公式可求得其密度。
本題探究“浮力的大小與哪些因素有關”,考查控制變量法、阿基米德原理的運用及稱重法測浮力。
29.【答案】丙? 體積? 小雪的記錄是正確的,理由是:,由此計算可知小雪的記錄正確
【解析】解:由公式可知,在水的密度一定時,丙實驗中物體浸在水中的體積即更大,則物體受到的浮力更大;
由甲實驗可知,,。在本實驗中,電子秤托盤受到的壓力增加量,同時,
由丙實驗數據可得:.
故答案為:丙;體積;小雪的記錄是正確的,理由是:,由此計算可知小雪的記錄正確。
由公式可知,在水的密度一定時,丙實驗中物體浸在水中的體積更大,則物體受到的浮力更大;
在本實驗中,電子秤托盤受到的壓力增加量,由此分析得到丙實驗測力計B的示數大小。
本題綜合考查了學生分析實驗數據解決問題的能力,難度大。
30.【答案】裝滿? ? 物體所受浮力為,彈簧測力計的分度值為,無法精確得出物體所受浮力? 不一定
【解析】解:實驗步驟:用彈簧測力計分別測出空桶和金屬塊的重力為和;
把大燒杯用小墊塊墊起,使右邊的溢水口斜向水下,在大燒杯中裝滿水,過會兒把小桶放在大燒杯的溢水口下方;
用彈簧測力計吊著金屬塊使其浸沒到大燒杯的水中,記下彈簧測力計示數為,
待大燒杯中的水不再溢出時,用彈簧測力計測出溢出的水和小桶的總重力為,
根據稱重法可知,排出水的重力,根據阿基米德原理可知:,若滿足等式成立就可以驗證阿基米德原理;
金屬塊的體積為,故排開水的體積為,則,
從圖中可知彈簧測力計的分度值為,故無法精確得出物體所受浮力;
阿基米德原理適用于所有情況下浮力的計算,要驗證阿基米德原理,金屬塊不一定要浸沒在水中。
故答案為:裝滿;;物體所受浮力為,彈簧測力計的分度值為,無法精確得出物體所受浮力;不一定。
實驗步驟:用彈簧測力計分別測出空桶和金屬塊的重力為和;
把大燒杯用小墊塊墊起,使右邊的溢水口斜向水下,在大燒杯中裝滿水,過會兒把小桶放在大燒杯的溢水口下方;
用彈簧測力計吊著金屬塊使其浸沒到大燒杯的水中,記下彈簧測力計示數為,
待大燒杯中的水不再溢出時,用彈簧測力計測出溢出的水和小桶的總重力為,
根據稱重法可知,排出水的重力,根據阿基米德原理可知:,據此分析;
根據金屬塊的體積得出排開水的體積,根據得出金屬塊所受浮力,分析彈簧測力計的分度值與所受浮力的大小關系角度考慮;
阿基米德原理適用于所有情況下浮力的計算,要驗證阿基米德原理,金屬塊不一定要浸沒在水中。
本題考查驗證阿基米德原理的實驗。重點考查實驗步驟,實驗方案評估等知識,綜合性較強,有一定難度。
31.【答案】??
【解析】解:記錄測力計示數為,此時,由可得,鵝卵石的質量;
;
鵝卵石的體積,
鵝卵石的密度;
鵝卵石在海水中受到的浮力,
由可得,海水的密度為
。
故答案為:;;。
用細線系住石塊,懸掛在測力計下,記錄測力計示數為,此時,由此可求得的鵝卵石的質量;
讀出彈簧測力計示數,由稱重法計算浮力,由排水法可求得鵝卵石排開水的體積,由可求得鵝卵石的密度;
因為石塊完全浸沒在海水中,,公式變形可求得海水的密度。
本題是固體密度測量的實驗,主要考查了密度的計算以及稱重法計算浮力和阿基米德原理的應用,有一定的難度。
32.【答案】? 變大? 能?
【解析】解:將水袋浸入水中,靜止時彈簧測力計示數為,可知,此時水袋所受浮力為:;
將水袋逐漸浸入水中時,水袋排開的水的體積變大,彈簧測力計的示數逐漸變小,說明水袋受到的浮力變大;
當水袋浸沒在水中,靜止時彈簧測力計示數為0N,說明浮力等于重力,又因為排開水的體積等于袋內水的體積,排開水的重力等于袋內水的重力,得到結論:浸在液體中的物體所受的浮力大小等于排開液體所受的重力;
由阿基米德原理可知,物體受到的受力大小與它排開水所受重力的關系與物體是否浸沒無關。
故答案為:;變大;能;。
根據求出浮力的大小;
浸入液體中的物體受到的浮力的大小與排開的液體的體積有關;
由阿基米德原理得出塑料袋所受浮力等于它排開的水的重力。
本題目就是考查學生對阿基米德實驗的掌握程度,看學生能否掌握每個步驟,以及每一步要測量的對象,只要基本知識掌握扎實,題目不難做出。
33.【答案】D? ? CD? C
【解析】解:由題意知,物體受重力、水的浮力、測力計的拉力三個力的作用,在這三個力的作用下保持平衡,所以這三個力平衡,故D正確;
測力計分度值為,由圖A可知,物體的重力為;
B中測力計的示數為2N,所以此時受到的浮力為:
;
、D兩圖實驗,物體排開液體的體積和密度相同,浸沒在液體中的深度不同,因測力計示數相同,受到的浮力相同,故可得:浮力大小跟物體浸沒在液體中的深度無關,可以驗證猜想a是錯誤的;
、由圖A可知物體所受的重力,則;
根據圖AD或圖AC可求出物體完全浸沒在水中時受到的浮力;
由得,;
物體的密度為:;
C、通過數據無法得知鹽水的體積;
D、由圖AE可知物體在鹽水中受到的浮力為:
;
由得,鹽水。
由上可知,不能得出的是C選項。
故答案為:;;;。
物體在水中靜止,說明此時受平衡力的作用,分析物體受到的所有力即可得到結論;
根據測力計分度值,由圖A得出物體的重力,根據A、B兩次的示數便可求出B步驟中受到的浮力大小;
物體受到的浮力大小與物體排開液體的密度和體積有關,要探究浮力大小是否與物體浸沒在液體中的深度有關,需保持物體排開液體的密度和體積不變,只改變物體浸沒在液體中的深度;
要充分利用好和,根據已知量進行分
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