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課時(shí)訓(xùn)練(八)　浮力 (限時(shí):35分鐘) 一、填空題 1.浸在液體中的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于它排開液體所受的重力,這就是著名的阿基米德原理。用公式表示就是:F浮=　　　　　。阿基米德原理不僅適用于液體,也適用于　　　　。 2.如圖K8-1所示,大魚和小魚的對(duì)話中,　　　　魚的說(shuō)法正確,這是因?yàn)楦×Φ拇笮∨c　　　　　　　　　　　有關(guān)。若小魚吐氣泡,氣泡上升的過(guò)程中,壓強(qiáng)將變　　　,浮力將變　　　。 圖K8-1 圖K8-2 3.如圖K8-2所示,一只鋁盆靜止浮在水面上。林紅同學(xué)用手將它慢慢向下按,在鋁盆未全部浸入水中之前,林紅用的力逐漸　　　　,鋁盆受到的浮力逐漸　　　　。(均選填“增大”“不變”或“減小”) 4.[xx樂(lè)山]小明將裝滿水的溢水杯放到電子秤上,再用彈簧測(cè)力計(jì)掛著鋁塊,將其緩慢浸入溢水杯的水中,如圖K8-3所示。在鋁塊浸入水的過(guò)程中,溢水杯底所受水的壓力將　　　　,電子秤的示數(shù)將　　　　。(均選填“變大”“變小”或“不變”) 圖K8-3 圖K8-4 5.[xx揚(yáng)州]為了驗(yàn)證阿基米德原理,小明在一只塑料袋(塑料袋很輕、很薄)中裝入大半袋水,用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出盛有水的塑料袋所受重力的大小。再將塑料袋慢慢浸入水中,觀察到彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)逐漸變　　　　,說(shuō)明盛水的塑料袋排開　　　　　　越大,受到的浮力越大。繼續(xù)將塑料袋慢慢浸入水中,當(dāng)觀察到　　　　　　　的現(xiàn)象時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為零,由此驗(yàn)證了阿基米德原理。小華準(zhǔn)備將塑料袋裝滿水做同樣的實(shí)驗(yàn),操作時(shí)發(fā)現(xiàn),塑料袋尚未完全浸入水中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)已為零,這可能是　　　　　　　的緣故。 6.[xx郴州]彈簧測(cè)力計(jì)下掛著一重為12 N的實(shí)心小球,小球浸沒(méi)在水中并靜止時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為7 N,則此時(shí)小球受到的浮力是　　　N,其密度是　　　　kg/m3。(g取10 N/kg) 7.[xx宜昌]有一木塊的體積為200 cm3、密度為0.8103 kg/m3,把它浸沒(méi)在水中時(shí),它受到的浮力是　　　　N;松手后,木塊靜止時(shí)排開水的質(zhì)量是　　　　kg。(g取10 N/kg) 8.[xx十堰]將一底面積為0.01 m2的長(zhǎng)方體木塊用細(xì)線系在一個(gè)空容器的底部,然后向容器中緩慢加水直到木塊上表面與液面相平,如圖K8-5甲所示,在這個(gè)過(guò)程中,木塊底部受到水的壓強(qiáng)隨容器中水的深度的變化圖像如圖乙所示,則木塊所受到的最大浮力為　　　　　　N,木塊重力為　　　　N,細(xì)線對(duì)木塊的最大拉力為　　　　N。(g取10 N/kg) 圖K8-5 9.如圖K8-6所示是“曹沖稱象”的示意圖,前后兩次船上放大象和放石頭水面達(dá)到相同的記號(hào),推出“象重等于石重”的結(jié)論。這一過(guò)程應(yīng)用到兩個(gè)物理依據(jù):①　　　　　　;②　　　　　　　。 圖K8-6 10.如圖K8-7所示,林紅同學(xué)把制作的潛水艇模型懸浮在水中,當(dāng)注射器向外抽氣時(shí),該模型將　　　(選填“上浮”“懸浮”或“下沉”),在此過(guò)程中模型受到的浮力　　　　(選填“變大”“變小”或“不變”)。 圖K8-7 11.[xx煙臺(tái)]水平桌面上兩個(gè)完全相同的燒杯中分別盛有甲、乙兩種液體,將兩個(gè)完全相同的小球A、B分別放入兩燒杯中,當(dāng)兩球靜止時(shí),兩燒杯中液面高度相同,兩小球所處的位置如圖K8-8所示;A、B兩球所受浮力的大小關(guān)系為FA　　　　FB,兩小球所排開液體重力的大小關(guān)系為GA　　　　GB,兩種液體對(duì)燒杯底的壓強(qiáng)的大小關(guān)系為p甲　　　　p乙。(均選填“>”“=”或“<”) 圖K8-8 圖K8-9 12.[xx德州]在木棒的一端纏繞一些銅絲制成兩個(gè)完全相同的“簡(jiǎn)易密度計(jì)”,現(xiàn)將它們分別放入盛有不同液體的兩個(gè)燒杯中,如圖K8-9所示,當(dāng)它們豎直靜止在液體中時(shí),液面高度相同。從觀察到的現(xiàn)象可以判斷:兩個(gè)“簡(jiǎn)易密度計(jì)”所受浮力F甲　　　　F乙,兩杯液體的密度ρ甲　　　ρ乙,兩個(gè)燒杯底部所受液體的壓強(qiáng)p甲　　　　p乙。(均選填“大于”“小于”或“等于”) 二、選擇題 13.如圖K8-10所示,林紅把一只乒乓球放在瓶?jī)?nèi)(瓶頸的截面直徑略小于乒乓球的直徑),從上面倒入水,觀察到有水從乒乓球與瓶頸之間的縫隙中流出,但乒乓球并不上浮。對(duì)乒乓球受力分析正確的是 (　　) 圖K8-10 A.重力、浮力、壓力 B.浮力、壓力、支持力 C.重力、支持力、浮力 D.重力、壓力、支持力 14.如圖K8-11是驗(yàn)證阿基米德原理的一個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程圖,林紅同學(xué)利用上述實(shí)驗(yàn)中的器材和木塊,要進(jìn)一步探究漂浮在水面上的物體所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有一個(gè)步驟會(huì)與所示的步驟不同,這個(gè)步驟是 (　　) 圖K8-11 A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 15.[xx成都]將一小石塊浸沒(méi)在水中,放手后小石塊沉入水底,在小石塊下沉過(guò)程中,下列分析正確的是 (　　) A.浮力變大 B.浮力變小 C.浮力大于重力 D.浮力小于重力 16.[xx德陽(yáng)]體積相同的鋁球、銅塊和木塊,浸在液體中的情況如圖K8-12所示,則比較它們受到的浮力 (　　) A.鋁球受到的浮力最大 B.木塊受到的浮力最大 C.銅塊受到的浮力最大 D.它們受到的浮力一樣大 圖K8-12 圖K8-13 17.林紅同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室里,把同一個(gè)物體分別浸入水和鹽水中來(lái)探究影響浮力大小的因素,如圖K8-13所示,根據(jù)圖示可以知道,該同學(xué)這次操作的目的是 (　　) A.探究物體所受浮力大小與其浸入深度的關(guān)系 B.探究物體所受浮力大小與液體密度的關(guān)系 C.驗(yàn)證阿基米德原理F浮=G排 D.探究物體所受浮力的大小跟排開液體體積的關(guān)系 18.[xx玉林]如圖K8-14所示,若“玉林號(hào)”導(dǎo)彈護(hù)衛(wèi)艦從大海駛?cè)胫榻?下列分析正確的是 (　　) 圖K8-14 A.浮力變小,艦體上浮一些 B.浮力變大,艦體下沉一些 C.浮力不變,艦體下沉一些 D.浮力不變,艦體上浮一些 19.[xx常德]在木棒的一端纏繞一些銅絲做成“簡(jiǎn)易密度計(jì)”,將其放入盛有不同液體的燒杯中,它會(huì)豎直立在液體中,如圖K8-15所示,由觀察到的現(xiàn)象可以判斷,下列燒杯中的液體密度最大的是 (　　) 圖K8-15 A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 20.[xx東營(yíng)]三個(gè)相同容器內(nèi)分別盛滿不同的液體,現(xiàn)將三個(gè)完全相同的小球輕輕放入容器中,小球靜止后的狀態(tài)如圖K8-16所示,以下判斷正確的是 (　　) 圖K8-16 A.液體的密度關(guān)系是ρ甲>ρ丙>ρ乙 B.液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)關(guān)系是p乙>p甲>p丙 C.容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)關(guān)系是p甲>p乙>p丙 D.小球受到的浮力大小關(guān)系是F乙=F丙>F甲 三、計(jì)算題 21.[xx安順]如圖K8-17所示,重為10 N的長(zhǎng)方體木塊靜止在水面上,浸入水中的體積占木塊總體積的45。(g取10 N/kg) (1)求木塊所受到的浮力大小。 (2)若木塊下表面所處的深度為0.2 m,求木塊下表面受到水的壓強(qiáng)。 (3)若要將木塊全部浸入水中,求至少需要施加多大的壓力。 圖K8-17 22.[xx泰安]用彈簧測(cè)力計(jì)懸掛一實(shí)心物塊,物塊下表面與水面剛好接觸,如圖K8-18甲所示。從此處勻速下放物塊,直至浸沒(méi)于水中并繼續(xù)勻速下放(物塊未與水底接觸)。物塊下放過(guò)程中,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F與物塊下表面浸入水的深度h的關(guān)系如圖乙所示。g取10 N/kg,水的密度是1.0103 kg/m3。求: 圖K8-18 (1)物塊受到的重力。 (2)物塊完全浸沒(méi)在水中受到的浮力。 (3)物塊的密度。 四、實(shí)驗(yàn)探究題 23.[xx河南]某實(shí)驗(yàn)小組利用彈簧測(cè)力計(jì)、小石塊、溢水杯等器材,按照?qǐng)DK8-19所示的步驟,探究“浮力的大小與排開液體所受重力的關(guān)系”。 A　　　　　 B　　　　C　　　　 D 圖K8-19 (1)先用彈簧測(cè)力計(jì)分別測(cè)出空桶和石塊的重力,其中石塊的重力大小為　　　　N。 (2)把石塊浸沒(méi)在盛滿水的溢水杯中,石塊受到的浮力大小為　　　　N。石塊排開的水所受的重力可由　　　　(填字母代號(hào))兩個(gè)步驟測(cè)出。 (3)由以上步驟可初步得出結(jié)論:浸在水中的物體所受浮力的大小等于　　　　　　　　　　。 (4)為了得到更普遍得結(jié)論,下列繼續(xù)進(jìn)行的操作中不合理得是　　　　。 A.用原來(lái)的方案和器材多次測(cè)量取平均值 B.用原來(lái)的方案將水換成酒精進(jìn)行實(shí)驗(yàn) C.用原來(lái)的方案將石塊換成體積與其不同的鐵塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn) (5)另一實(shí)驗(yàn)小組在步驟C的操作中,只將石塊的一部分浸在水中,其他步驟操作正確,則　　　(選填“能”或“不能”)得到與(3)相同的結(jié)論。 參考答案 1.G排　氣體 2.大　物體排開液體的體積　小　大 [解析] 浮力的大小與液體密度和排開液體的體積有關(guān),大魚排開水的體積大,大魚所受浮力就大。氣泡上升時(shí),高度變小,氣泡外液體的壓強(qiáng)p變小,會(huì)使氣泡的體積變大,氣泡的體積變大,排開水的體積變大,氣泡受到水的浮力變大。 3.增大　增大 [解析] 林紅在用手將鋁盆慢慢向下按時(shí),鋁盆排開水的體積增大,由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知鋁盆受到的浮力增大,F浮=G+F壓,則F壓=F浮-G,因?yàn)殇X盆重力不變,所以林紅用的力F壓逐漸增大。 4.不變　不變 5.小　液體體積　內(nèi)外液面相平(或袋內(nèi)水浸沒(méi))　塑料袋中未裝滿水(答案合理即可) [解析] 將塑料袋慢慢浸入水中,塑料袋受到水的浮力,并逐漸變大,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)逐漸變小,說(shuō)明盛水的塑料袋排開液體的體積越大,受到的浮力越大;當(dāng)塑料袋內(nèi)外液面相平時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為零。小華準(zhǔn)備用裝滿水的塑料袋做實(shí)驗(yàn)時(shí),塑料袋尚未完全浸入水中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)已為零,原因可能是塑料袋中沒(méi)有裝滿水,裝有少量空氣,或彈簧測(cè)力計(jì)損壞等。 6.5　2.4103 7.2　0.16 8.15　9　6 [解析] 根據(jù)圖乙可知,木塊剛漂浮時(shí),木塊浸入水中的深度為L(zhǎng)1=9 cm;水的深度為9 cm到16 cm時(shí),木塊一直處于漂浮,浸入水中的深度不變;當(dāng)水面的高度為16 cm時(shí),細(xì)線剛好拉緊,線的拉力為零;當(dāng)木塊上表面與水面相平時(shí),此時(shí)水面的高度為22 cm;所以木塊全部浸沒(méi)時(shí)木塊底部受到的壓強(qiáng)最大,由圖乙可知,此時(shí)壓強(qiáng)為1500 Pa,則木塊受到的最大浮力F浮大=1500 Pa0.01 m2=15 N。由圖乙可知,木塊剛剛漂浮時(shí)木塊底部受到水的壓強(qiáng)為900 Pa,此時(shí)木塊的重力與水向上的壓力(浮力)平衡,所以木塊重力G=F向上=p向上S=900 Pa0.01 m2=9 N。當(dāng)木塊上表面與液面相平時(shí),木塊受到的浮力最大,由力的平衡條件可得,此時(shí)細(xì)線對(duì)木塊的拉力最大,F拉大=F浮大-G=15 N-9 N=6 N。 9.①阿基米德原理　②物體的漂浮條件 10.下沉　不變 [解析] 將注射器向外抽氣時(shí),試管中空氣減少,進(jìn)入試管中的水就會(huì)增多,自重增大,由于排開液體體積不變,則試管所受浮力大小不變,重力大于浮力,試管下沉。 11.=　=　> 12.等于　小于　小于 13.D　[解析] 由題圖可知,水從乒乓球與瓶頸之間的縫隙中流出,即乒乓球下部沒(méi)有水,它的底部沒(méi)有受到水向上的壓力,也就沒(méi)有壓力差,所以,乒乓球不受浮力,只受到水的壓力和瓶子的支持力和自身的重力。 14.C　 15.D　[解析] 石塊浸沒(méi)在水中下沉?xí)r,其排開水的體積不變,石塊受到的浮力大小不變,故A、B錯(cuò)誤;由于石塊下沉,根據(jù)物體的浮沉條件可知浮力小于重力,故C錯(cuò)誤,D正確。 16.D　17.B　18.C　19.C 20.D　[解析] 由于小球在丙容器中懸浮,故ρ丙=ρ物;在乙容器中漂浮,故ρ乙>ρ物;在甲中沉底,故ρ甲<ρ物;則三種液體密度關(guān)系為ρ甲<ρ丙<ρ乙,故A錯(cuò)誤。靜止時(shí)三個(gè)容器的液面恰好相平,即深度h相等,根據(jù)p=ρgh可知,液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)關(guān)系為p乙>p丙>p甲,故B錯(cuò)誤。容器對(duì)桌面的壓力等于容器、容器內(nèi)液體和小球的總重力。放入小球前,乙容器中液體的重力大于丙容器中液體的重力,放入小球后,小球漂浮和懸浮時(shí),小球排開液體的重力等于自身的重力,則此時(shí)乙容器的總重力大于丙容器的總重力;放入小球前丙容器中液體的重力大于甲容器中液體的重力,放入小球后,排開液體的體積相等,則剩余液體的體積相等,則丙容器中剩余液體的重力大于甲容器中剩余液體的重力,則此時(shí)丙容器的總重力大于甲容器的總重力,故容器對(duì)桌面的壓力關(guān)系為F乙>F丙>F甲,則容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)關(guān)系是p乙>p丙>p甲,故C錯(cuò)誤。由圖可知,小球在丙容器中懸浮,在乙容器中漂浮,小球在丙、乙中所受的浮力與自身的重力相等;在甲容器中下沉,浮力小于其重力,故小球受到的浮力大小關(guān)系是F乙=F丙>F甲;故D正確。 21.解:(1)由圖可知,木塊漂浮在水面上,所受浮力等于重力,F浮=G=10 N。 (2)木塊下表面受到水的壓強(qiáng)p=ρ水gh=1.0103 kg/m310 N/kg0.2 m=2000 Pa。 (3)當(dāng)木塊漂浮在水面上時(shí),排開水的體積 V排1=F浮1ρ水g=10N1.0103kg/m310N/kg=110-3 m3, 則木塊的體積V木=54V排1=54110-3 m3=1.2510-3 m3, 木塊浸沒(méi)在水中時(shí),排開水的體積V排2=V木=1.2510-3 m3, 木塊浸沒(méi)在水中時(shí),所受浮力F浮2=ρ水V排2g=1.0103 kg/m31.2510-3 m310 N/kg=12.5 N, 則要使木塊浸沒(méi)在水中,需要加的壓力F=F浮2-G=12.5 N-10 N=2.5 N。 22.解:(1)由圖乙可知,物塊浸入水中前彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為18 N,故物塊的重力為G=18 N。 (2)由圖乙可知,物塊全部浸沒(méi)在水中時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F=10 N,則物塊完全浸沒(méi)時(shí)受到的浮力為 F浮=G-F=18 N-10 N=8 N。 (3)由F浮=ρ液gV排得,物塊的體積V=V排=F浮ρ水g=8N1.0103kg/m310N/g=810-4 m3, 則物塊的密度為ρ=mV=GgV=18N10N/kg810-4m3=2.25103 kg/m3。 23.(1)3.8　(2)1.4　A、D　(3)物體排開水所受的重力　(4)A　(5)能