山西省2020中考物理浮力专题复习训练
课时训练(八) 浮力
(限时:45分钟)
|基础过关|
一、选择题
1.在物理教学研讨会上,王老师用自制教具演示了如下实验:将一只去盖、去底的饮料瓶的瓶口朝下,把乒乓球(直径略大于瓶口直径)放入瓶内并注水,看到有少量水从瓶口流出,此时乒乓球静止(如图K8-1所示)。然后用手堵住瓶口,一会儿乒乓球就浮起来了。以下分析正确的是 ( )
图K8-1
A.图中当水从瓶口流出时,乒乓球没有受到浮力作用
B.图中乒乓球静止时受到的支持力与受到的重力平衡
C.乒乓球上浮过程中,受到的浮力等于受到的重力
D.乒乓球上浮直至最后漂浮时,受到的浮力始终不变
2.[2019·成都]将一枚重为0.5 N的鸡蛋放入一杯均匀盐水中,静止时如图K8-2所示,然后向杯子里加入一些清水,则 ( )
图K8-2
A.鸡蛋会下沉
B.鸡蛋的重力增加
C.鸡蛋所受浮力变大
D.鸡蛋所受浮力为0.5 N
3.[2019·邵阳]潜入海底观光是人们现代旅游休闲方式之一。某潜水爱好者从水下2 m深处继续下潜的过程中,他受到的浮力和海水对他的压强变化的情况分别是(不考虑海水的密度变化) ( )
A.浮力逐渐变大,压强不变
B.浮力逐渐变大,压强逐渐变大
C.浮力不变,压强逐渐变大
D.浮力逐渐变小,压强逐渐变大
4.如图K8-3所示,压在杯底的乒乓球,当撤去外力时,其会上浮直至弹离水面。下列说法正确的是 ( )
10
图K8-3
A.乒乓球上浮直至弹离水面的过程中,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.乒乓球上浮直至弹离水面的过程中,水对杯底的压强始终不变
D.乒乓球上浮直至弹离水面的过程中,水对杯底的压强先不变,后减小
5.A、B是两个质量完全相同的实心长方体,轻轻放入水中后,静止时如图K8-4所示,则下列说法正确的是 ( )
图K8-4
A.两物体的密度大小关系是ρA>ρB
B.两物体受到水的浮力大小关系是F浮A
pB
6.[2019·枣庄]在木棒的一端缠绕一些细铜丝制成简易的液体密度计,将其分别放入盛有甲、乙两种液体的烧杯中处于静止状态,如图K8-5所示,若密度计在甲、乙两液体中受到的浮力分别是F甲、F乙,甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙。则 ( )
图K8-5
A.F甲F乙 C.ρ甲>ρ乙 D.ρ甲<ρ乙
7.水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器,甲容器内盛有适量的A液体,乙容器内盛有适量的B液体。将同一个苹果先后放入甲、乙两个容器中,苹果静止后的浮沉状况及液体的深度如图K8-6所示,下列对图中情景分析正确的是 ( )
图K8-6
A.甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强
10
B.苹果排开A液体的重力小于排开B液体的重力
C.A液体对容器底部的压强等于B液体对容器底部的压强
D.苹果在A液体中受到的浮力大于在B液体中受到的浮力
8.某课外物理合作探究小组制作了如图K8-7所示的潜艇模型,下列说法正确的是 ( )
图K8-7
A.潜艇模型下沉时,受到水的压强不变
B.向内推注射器活塞,水会被压入试管中,可实现潜艇下沉
C.向外拉注射器活塞,试管内水量适当时,可实现潜艇悬浮
D.潜艇模型的试管上绕铁丝,目的是增大其在水中的浮力
二、填空题
9.[2019·哈尔滨]如图K8-8所示,先将溢水杯装满水,然后用弹簧测力计拉着重为4 N、体积为100 cm3的石块,缓慢浸没在水中,溢出的水全部收集到小空桶中,桶中水重为 N,石块静止时,弹簧测力计示数为
N。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
图K8-8
10.一个苹果放入盛满水的溢水杯中,恰好悬浮在水中,如图K8-9甲所示,测得溢出水的体积为240 mL,则苹果的质量为 g,苹果受到的浮力为 N;往水中加盐,苹果逐渐浮起,最后漂浮在水面,如图乙所示,则漂浮时与悬浮时相比受到的浮力 (选填“增大”“减小”或“不变”)。(g取10 N/kg)
图K8-9
11.[2019·武威]2018年4月20日,“潜龙三号”潜水器首次下潜(如图K8-10所示)。该潜水器在水面下匀速下潜过程中(假定海水的密度不变),受到的浮力 (选填“变大”“不变”或“变小”),潜水器下表面受到的压强
(选填“变大”“不变”或“变小”)。
10
图K8-10
12.[2019·宜昌]如图K8-11所示是我国自主研制的首款大型水陆两栖飞机“鲲龙AG600”,某次执行任务时它的质量为38 t,当它停在水面上时,排开水的体积是 m3,受到的浮力为 N。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
图K8-11
三、实验探究题
13.[2019·福建]如图K8-12所示,“验证阿基米德原理”的实验步骤如下:
①用弹簧测力计测出物体所受的重力G(如图甲所示);
②将物体浸没在水面恰好与溢口相平的溢水杯中,用空的小桶接从溢水杯里被物体排开的水,读出这时弹簧测力计的示数F(如图乙所示);
③测出接水后小桶与水所受的总重力G1(如图丙所示);
④将小桶中的水倒出,测岀小桶所受的重力G2(如图丁所示);
⑤分别计算出物体受到的浮力和排开的水所受的重力,并比较它们的大小是否相同。
图K8-12
回答下列问题:
(1)物体浸没在水中,受到水的浮力F浮= ,被排开的水所受的重力G排= 。(均用上述测得量的符号表示)
(2)指出本实验产生误差的原因:(写出两点)
(a) ;
(b) 。
(3)若物体没有完全浸没在水中, (选填“能”或“不能”)用实验验证阿基米德原理。
14.[2019·贵港]如图K8-13所示是同学们在做“探究同一物体所受的浮力大小与哪些因素有关”实验时的过程。图甲、乙、丙容器中装的液体是水,图丁容器中装的液体是酒精,F1、F2、F3、F4分别是图甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示数。请回答以下问题:
10
图K8-13
(1)图甲中,弹簧测力计的示数F1= N。
(2)物体完全浸没在水中时所受的浮力为 N。
(3)分析乙、丙两图中的实验数据可得:物体所受的浮力大小与 有关;分析 两图中的实验数据可得:物体所受的浮力大小与液体密度有关。
(4)实验中采用的研究方法在探究物理问题时经常用到,称为 法。
|能力培优|
15.长方体物块的长、宽和高均不相等,小明用它做“探究影响浮力大小的因素”的实验。
(1)弹簧测力计使用前指针位置如图K8-14A所示,则使用时,首先应进行的操作是
。
图K8-14
(2)如图B所示,物块的重力为 N。
(3)对比C、D两图中弹簧测力计的示数,说明浮力的大小与 有关。
(4)小明探究物体部分浸入水中所受浮力大小与物体浸入水中深度的关系。他将长方体物块部分浸入水中,随着物块浸入水中的深度增大,弹簧测力计的示数变小。
①此过程中物块所受浮力变 。
②据此,小明得出“物体部分浸入液体中时,浮力大小随物体浸入液体中深度的增大而增大”的结论。小明的实验方案存在缺陷,主要错误是
。
③请你利用原有的器材设计实验方案,来完成探究,写出主要的实验步骤:
。
10
16.为了测量某石块的密度,实验中学物理兴趣活动小组的同学利用一只小玻璃杯、一个量筒和适量的水做了如下实验:
(1)在量筒内倒入60 cm3的水。
(2)将小玻璃杯开口向上漂浮在量筒内的水面上,如图K8-15甲所示,此时水面与84 cm3刻度线相平。
图K8-15
(3)将石块放入小玻璃杯中,让小玻璃杯仍漂浮在量筒内的水面上,如图乙所示,此时水面与100 cm3刻度线相平。
(4)取出小玻璃杯,将石块沉没在量筒内的水中(如图丙所示),此时水面与64 cm3刻度线相平。根据以上数据可知,小玻璃杯的质量为 kg;石块的体积是 m3;石块的密度是 kg/m3。
17.学习浮力知识后,小刚用一根粗细均匀的吸管自制了一支密度计,他在吸管的下端装入适量的钢珠后用蜡封住并使底部平整,制好后测出该密度计的总质量为3 g,吸管底面积为1.4×10-5 m2,吸管总长为0.12 m。(g取10 N/kg)
(1)如图K8-16所示是小刚将该密度计放入水中静止时的情形,在密度计上水面到达的位置做标记A,则密度计在水中受到的浮力是 N。
图K8-16
(2)若将该密度计从水中取出擦干,放到密度为1.1×103 kg/m3的盐水中,静止时密度计受到的浮力将会 (选填“变大”“变小”或“不变”),盐水液面在该密度计上的位置在标记A的 (选填“上方”或“下方”)。
(3)为了提高自制密度计的精确程度,可以采取的办法是 。(写出一种即可)
18.[2019·潍坊]李华利用生活中常见物品巧妙地测出一石块的密度,实验过程如下:
A.取一根筷子,用细线将其悬挂,调节悬挂位置,直至筷子水平平衡,悬挂位置记为O点,如图K8-17甲所示;
B.将矿泉水瓶剪成烧杯形状,倾斜固定放置,在瓶中装水至溢水口处,用细线系紧石块,将石块缓慢浸入水中,溢出的水全部装入轻质塑料袋中,如图乙所示;
C.取出石块,擦干水分;将装水的塑料袋和石块分别挂于筷子上O点两侧,移动两侧悬挂位置使筷子仍水平平衡,用刻度尺分别测出O点到两悬挂点的距离l1和l2,如图丙所示。
图K8-17
10
(1)已知水的密度为ρ水,则石块密度ρ石= 。(用字母ρ水和所测得的物理量表示)
(2)采用上述实验方法,筷子粗细不均匀对实验结果 (选填“有”或“无”)影响。
(3)图乙所示步骤中,若瓶中的水未装至溢水口,实验结果将 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
19.[2019·攀枝花]某同学在河边玩耍时捡到一块石头,估测石头质量大约800 g。回家后,他用弹簧测力计、玻璃杯、细绳和足量的水等器材测量石头的密度。观察弹簧测力计量程后,发现该弹簧测力计不能直接测得石头的质量。通过思考,该同学利用一根质量分布均匀的细木杆和上述实验器材设计了如图K8-18所示实验:
图K8-18
(1)将木杆的中点O悬挂于线的下端,使杆在水平位置平衡,这样做的好处是可以消除 对杠杆平衡的影响。
(2)将左端A与弹簧测力计相连,用细线把石头挂于OA的中点C,弹簧测力计竖直向上提起A端,使杆保持水平,弹簧测力计示数如图所示,则拉力大小为 N;将石头浸没于装有水的玻璃杯中且不与杯子接触,保持杆水平,记下弹簧测力计此时的示数为2.7 N。
(3)通过计算,浸没后石头受到的浮力大小为 N,石头的密度为 kg/m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N)
(4)若上述(2)步骤中,只是杆未保持水平,则测量结果 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
20.[2019·温州]气体的密度与压强有关。为测量实验室内空气的密度,小明在实验室按如图K8-19所示步骤进行实验:
图K8-19
①如图甲所示,将一打足气的足球放入装满水的容器中,测得溢出水的体积为426 mL。
②如图乙所示,将500 mL装满水的量筒倒置于水槽中,用气针和乳胶管将足球中的气体慢慢排入该量筒,同时调整量筒的位置,当量筒内外水面都与500 mL刻度线相平时,停止排气。共排气10次。
③如图丙所示,拔除气针和乳胶管,把排气后的足球放入装满水的容器中,测得溢出水的体积为420 mL。
(1)图乙中,当量筒内外水面都与500 mL刻度线相平时停止排气,其目的是
。
10
(2)根据测得的数据,计算实验室中空气的密度。(g取10 N/kg)
10
【参考答案】
1.A [解析] 题图中水从瓶口流出,乒乓球静止时,水只对乒乓球有向下的压力,没有向上的压力,所以乒乓球没有受到浮力作用,A正确。图中乒乓球静止时,受重力、水的压力和支持力并在这三个力的作用下处于平衡状态,B错误。乒乓球上浮过程中,在露出水面之前受到的浮力大于重力;在露出水面的过程中,重力不变,浮力减小;当乒乓球漂浮时,浮力等于重力且不再改变,故C、D错误。
2.A [解析] 由图可知,此时鸡蛋处于悬浮状态,鸡蛋密度和盐水密度相同,当向盐水中加入清水后,盐水密度会减小,小于鸡蛋密度,鸡蛋会下沉,鸡蛋的重力不变,鸡蛋受到的浮力变小,小于0.5 N,故选A。
3.C 4.D 5.C 6.D 7.A 8.C
9.1 3
10.240 2.4 不变
11.不变 变大
12.38 3.8×105
[解析] 当该飞机停在水面上时,它受到的浮力和重力是一对平衡力,即F浮=G=mg=38×103 kg×10 N/kg=3.8×105 N;根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得,排开水的体积V排=F浮ρ水g=3.8×105N1.0×103kg/m3×10N/kg=38 m3。
13.(1)G-F G1-G2
(2)(a)测量时弹簧测力计未保持静止等
(b)小桶中的水未倒净,排开的水未全部流入小桶等
(3)能
[解析] (1)根据称重法可知,浮力等于物体重力G减去物体浸没在水中时弹簧测力计的示数F,即F浮=G-F;排开水的重力G排等于桶与水的总重力G1减去空桶的重力G2,即G排=G1-G2。
14.(1)4.8 (2)2
(3)物体排开液体的体积 丙、丁 (4)控制变量
15.(1)调节指针使其指在“0”刻度线上 (2)2.7
(3)液体密度 (4)①大 ②改变浸入液体中的深度时没有保持排开液体的体积不变 ③将悬挂于弹簧测力计下的长方体物块部分浸入水中,读出弹簧测力计的示数F1,并在烧杯上记下液面的位置a;分别把细线固定在长方体物块的另外两个面积不等的面上,浸入水中,使液面升高到a处,读出弹簧测力计的示数F2和F3
16.(4)0.024 4×10-6 4×103
17.(1)3×10-2 (2)不变 下方
(3)选用更细的吸管
18.(1)l1l2ρ水 (2)无 (3)偏大
[解析] (1)图丙中,根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可得,G水l1=G石l2,由于G=mg=ρVg,则有ρ水V水gl1=ρ石V石gl2,即ρ水V水l1=ρ石V石l2,石块体积等于它排出水的体积,所以V石=V水,则ρ水l1=ρ石l2,所以ρ石=l1l2ρ水
10
。(2)由于实验时调节筷子的悬挂位置,直至筷子水平平衡,此时筷子重力的作用线通过支点,支点到重力的作用线的距离为零,则消除了筷子自重对杠杆平衡的影响,所以筷子粗细不均匀对实验结果无影响。(3)若瓶中的水未装至溢水口,则溢出的水的体积小于实际排开的水的体积,则溢出的水的重力小于排开的水的重力,当在图丙所示实验步骤时,l1偏大,则根据ρ石=l1l2ρ水可知,ρ石将偏大。
19.(1)杠杆自重 (2)4.2
(3)3 2.8×103 (4)不变
20.解:(1)使量筒内的气压等于外界大气压,便于测量排出空气的体积
(2)图甲中,足球漂浮,则足球排气前的重力
G1=F浮1=ρ水gV排1=1×103 kg/m3×10 N/kg×426×10-6 m3=4.26 N,
图丙中,足球漂浮,则足球排气后的重力
G2=F浮2=ρ水gV排2=1×103 kg/m3×10 N/kg×420×10-6 m3=4.2 N,
则排出空气的质量m气=G气g=G1-G2g=4.26N-4.2N10N/kg=6×10-3kg,
排出空气的体积
V气=10×500 cm3=5×103 cm3=5×10-3 m3,
所以实验室中空气的密度ρ气=m气V气=6×10-3kg5×10-3m3=1.2 kg/m3。
10
