新教科版物理八年级下册10.3 科学探究:浮力的大小 同步练习(学生版+解析版)
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第十章《流体的力现象》
第3节科学探究:浮力的大小
1.(2019 云南)2019年4月23日,在中国海军建军70周年纪念日上举行了海军阅兵仪式。
展示了中国海军的军威。
如图所示是最新入列的“101南昌舰”。
下列说法正确的是( )
A.舰艇雷达发射和接收的是超声波
B.舰艇甲板上有凹凸不平的纹路是为了减小摩擦
C.舰艇对水的压力与水对舰艇的浮力是一对平衡力
D.舰艇上加装质最为50吨的装备,排水体积增加50 m3
2.(2019 广州)两个相同的烧杯中分别装满了两种不同的液体,把甲乙两球轻轻放入两杯液体,最后处于如图9所示状态。
甲、乙排开的液体的重力相等。
甲乙所受浮力相比()A.甲所受浮力更大
B.乙所受浮力更大
C.甲、乙所受浮力一样大
D.不知道液体密度无法比较浮力大小
3.(2019湖北武汉)如图所示,在溢水杯中装满水,将挂在弹簧测力计下的铁块缓慢放入水中,从铁块下表面刚刚接触水面直至测力计示数为零的过程中()
A. 铁块受到的浮力一直变大
B. 溢水杯底部受到水的压力一直变大
C. 弹簧测力计对手的拉力先变小后变大
D. 桌面受到溢水杯的压强先不变后变大
4.(2019湖北咸宁)如图所示,完全相同的两个圆柱形容器A和B分别盛有质量相等的甲、乙两种液体,B容器的液面高于A容器液面。
将两个完全相同的小球分别放入甲、乙液体中,静止后受的浮力分别是F1、F2,下列判断正确的是()
A.F1一定大于F2
B.F1一定小于F2
C.F1不可能大于F2
D.F1不可能小于F2
5.(2019四川自贡)如图所示,一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在某液体中,上表面受到液体的压力F1为5N,下表面受到液体的压力F2为13N.下列说法错误的是()A.正方体受到的浮力为8N B.液体的密度为0.8×103kg/m3
C.正方体上表面到液面的距离h=5cm D.液体对物体下表面的压强为
1.3×103Pa
6.(2019山东菏泽)人们常用“生沉熟浮”来判断饺子是否煮熟,煮熟后的饺子会漂起来的原因是( )
A.饺子的重力减小了
B.饺子的重力和浮力都增大了
C.饺子的重力不变,浮力增大
D.饺子的重力和浮力都减小了
7.(2019 湘西州)一个体积为1×10-3m3的铁球全部浸没在水中,它受到水对它的浮力为
N(水的密度为1×103kg/m3,g=10N/kg)。
8.(2019江苏宿迁)在测量物质密度的实验中,用调好的天平测量一合金块的质量,所加的
砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示。
将合金块放入盛有30ml水的量筒中,水面位置如图乙所示,则合金块的密度为g/cm2。
合金块浸没在水中受到的浮力是
N(g=10N/kg)。
放入合金块后,量筒底部受到水的压强将(选填“增大”“减小”或“不变”)
9.(2019 湖北襄阳)小明同学通过实验来研究影响浮力大小的因素,做了如图所示的四次实验,高兴地发现浮力的大小与深度有关,而且深度越深浮力越大,老师肯定了他的实验,又带他做了一次实验,小明同学便恍然大悟。
你认为:
(1)他在探究过程中存在的问题是________________________________。
(2)老师的实验操作是:______________________观察测力计的示数是否不同;
(3)结合五次实验,得到的正确结论是:液体密度一定时,_____________________________。
10.(2019山东济宁)小明用同一物体进行了以下实验。
实验中,保持物体处于静止状态,弹簧测力计的示数如图所示。
请根据图中信息,求:(g取10N/kg)
(1)物体的质量;
(2)物体在水中受到的浮力;
(3)某液体的密度。
1.(2019湖北鄂州)如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同。
下列说法正确的是()A.物体受到的浮力大小关系为F A>F B>F C B.三个物体的密度大小关系为ρA >ρB>ρC
C.容器底部受到水的压力大小关系为F甲>F乙>F丙D.容器对桌面的压强大小关系为p 甲=p乙=p丙
2.(2019山西)网上流传着一种说法,鸡蛋能否沉入水底可以鉴别其是否新鲜。
为了验证其真实性,小亮买了些新鲜鸡蛋,并拿其中一颗进行实验。
第一天放入水中的鸡蛋沉入水底(如图甲),取出鸡蛋擦干放置50 天后,再放入水中时鸡蛋漂浮在水面(如图乙),看来网传是真的。
下列分析正确的是()
A.鸡蛋两次所受的浮力一样大
B.甲图中鸡蛋排开水的重力大
C.乙图中鸡蛋所受浮力大于重力
D.放置50 天后的鸡蛋密度变大
甲乙
3.(2019 山东淄博)把木块放入装满水的溢水杯中,溢出水的体积为V 1(如图甲);用细针将该木块全部压入水中,溢出水的总体积为V 2(如图乙),忽略细针的体积。
则
A .木块的质量为ρ水V 2
B .缓慢下压木块的过程中,溢水杯底部受到水的压强变大
C .木块全部压入水中静止时,细针对木块的压力大小为ρ水gV 2
D .木块的密度为12
V V 水 4.(2019 四川巴中)将一实心圆柱体悬挂于弹簧测力计下,物体下表面刚好与水面接触,从此处匀速下放物体,直至浸没(物体未与容器底接触)的过程中,弹簧测力计示数F 与物体下表面浸人水中深度h 的关系如图所示,则下列说法正确的是( )
A .物体重力为40 N
B .物体浸没时受到的浮力为15 N
C .物体的密度为2.5×103 kg/m 3
D .物体刚好浸没时下表面受到的液体压强为800 Pa
5.(2019 山东枣庄)在弹簧测力计下悬挂一长方体实心金属块,金属块下表面与水面刚好接触,如图甲。
从此处匀速下放金属块,直至浸没于水中并继续匀速下放(金属块未与容器底部接触),在金属块下放过程中,弹簧测力计示数F 与金属块下表面浸入水的深度h 的关系如图乙,g =10N/kg ,ρ水=1.0×103kg/m 3.由图象可知:
(1)金属块完全浸没在水中受到的浮力为 N 。
(2)金属块的密度是 kg/m 3。
(3)你还能求出有关金属块的哪些物理量: (写出三个物理量即可,不需要计算结果)
6.(2019 四川德阳)如图所示,有一圆柱形容器,放在水平桌面上。
现将一体积为2×10-4m 3,质量为0.54kg 的矩形金属块放在容器底部,再向容器中加入水至14cm 深时,水对容器底的压强是________Pa ,金属块对容器底部的压力是________N (金属块与容器底部不是紧密接触,ρ水=1.0×103kg/m 3,取g=10N/kg )。
7.(2019四川乐山)如图甲所示,一个质量为270g 的铝块悬挂在弹簧测力计的挂钩上,铝块的下表面刚好接触某未知液体的液面。
将铝块缓慢浸入液体,弹簧测力计的示数随浸入深度的变化如图乙所示。
则铝块浸没时所受的浮力为 N ,液体的密度为 kg/m 3(g =10N/kg ,)。
8.(2019四川南充)弹簧测力计下悬挂一物体,当物体
13的体积浸入水中时,弹簧测力计示数为5N ,当物体12
的体积浸入水中时,弹簧测力计示数为3N ,现将物体从弹簧测力计上取下放入水中,则该物体静止时所受浮力是___________N ,该物体的密度为
___________kg/m 3。
(ρ水=1×103kg/m 3,g=10N/kg )
9.(2019 福建)如图,“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 (图甲);
②将物体浸没在水面恰好与溢口相平的溢水杯屮,
用空的小桶接从溢水杯里被物体排开的水,33=2.710kg/m ρ⨯
铝
读出这时测力计的示数F(图乙);
③测出接水后小桶与水所受的总重力G1(图丙);
④将小桶中的水倒出,测岀小桶所受的重力G2(图丁);
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"
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
_________。
(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)_________________________________________________________ o
(3)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。
10.(2019 安徽)将底面积S=3×10–3 m2高h=0.1 m的铝制圆柱体,轻轻地放入水槽中,使它静止于水槽底部,如图所示(圆柱体的底部与水槽的底部不密合),此时槽中水深h1=0.05 m(已知ρ铝=2.7×103 kg/m3,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)。
求:
(1)水对圆柱体底部的压强p1;
(2)圆柱体受到的浮力F浮;
(3)圆柱体对水槽底部的压强p2。
第十章《流体的力现象》
第3节科学探究:浮力的大小
1.(2019 云南)2019年4月23日,在中国海军建军70周年纪念日上举行了海军阅兵仪式。
展示了中国海军的军威。
如图所示是最新入列的“101南昌舰”。
下列说法正确的是
( )
A .舰艇雷达发射和接收的是超声波
B .舰艇甲板上有凹凸不平的纹路是为了减小摩擦
C .舰艇对水的压力与水对舰艇的浮力是一对平衡力
D .舰艇上加装质最为50吨的装备,排水体积增加50 m 3
【答案】D
【解析】A .雷达是通过发出和接收电磁波来搜寻目标的,故A 错误;B .舰艇甲板上有凹凸不平纹路,是在压力一定的情况下,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的,故B 错误;C .舰艇对水的压力与水对舰艇的浮力作用在两个物体上,是一对相互作用力,不是一对平衡力,故C 错误;D .舰艇上加装质量为50吨的装备,由舰艇始终漂浮可知,浮力的增加量∆F 浮=∆G=mg ,由F 浮=ρgV 排可得,排水体积的增加量
33335010kg =50m 1.010kg/m
=F mg m V g g ρρρ⨯∆∆===⨯浮水水水。
2.(2019 广州)两个相同的烧杯中分别装满了两种不同的液体,把甲乙两球轻轻放入两杯液体,最后处于如图9所示状态。
甲、乙排开的液体的重力相等。
甲乙所受浮力相比( ) A .甲所受浮力更大 B .乙所受浮力更大
C .甲、乙所受浮力一样大
D .不知道液体密度无法比较浮力大小
【答案】C
【解析】由于甲、乙在液体中排开液体的重力相等,所以根据阿基米德原理得,甲、乙在液的
体中受到的浮力是相等的。
故应选C 。
3.(2019湖北武汉)如图所示,在溢水杯中装满水,将挂在弹簧测力计下的铁块缓慢放入水中,从铁块下表面刚刚接触水面直至测力计示数为零的过程中 ( )
A. 铁块受到的浮力一直变大
B. 溢水杯底部受到水的压力一直变大
C. 弹簧测力计对手的拉力先变小后变大
D. 桌面受到溢水杯的压强先不变后变大
【答案】D
【解析】A 选项,当铁块完全浸没时,浮力大小不变,故A 选项不符合题意;
B 选项,溢水杯底部受到水的压力先变大,后不变,故B 选项不符合题意;
C 选项,弹簧测力计对手的拉力先变小后不变,故C 选项不符合题意;
D 选项正确,符合题意;故答案选择D.
4.(2019湖北咸宁)如图所示,完全相同的两个圆柱形容器A 和B 分别盛有质量相等的甲、乙两种液体,B 容器的液面高于A 容器液面。
将两个完全相同的小球分别放入甲、乙液体中,静止后受的浮力分别是F1、F2,下列判断正确的是 ( )
A.F1一定大于F2
B.F 1一定小于F 2
C.F 1不可能大于F 2
D.F 1不可能小于F 2
【答案】D
【解析】因为甲、乙中液体质量相等,由图像可知乙液体体积大于甲液体体积,由公式m
ρV
可知,乙液体密度小于甲液体密度。
因此由浮沉条件可知物块在甲、乙液体中可能存在三种情况:①ρρρ乙甲物<<,则小球在甲、乙中均漂浮,此时F 1=F 2 ②ρρρ乙甲物<<,则小球在甲中漂浮,在乙中沉底,此时F 1=G ,F 2<G ,则F 1>F 2 ③ρρρ乙甲物<<,则小球在甲、乙
中均沉底,排开液体的体积相同,乙液体密度小于甲液体密度,由阿基米德原理
FρV g
,可知F1>F2。
因此F1不可能小于F2。
浮液排
5.(2019四川自贡)如图所示,一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在某液体中,上表面受到液体的压力F1为5N,下表面受到液体的压力F2为13N.下列说法错误的是()A.正方体受到的浮力为8N B.液体的密度为0.8×103kg/m3
C.正方体上表面到液面的距离h=5cm D.液体对物体下表面的压强为
1.3×103Pa
【答案】C
【解析】A.由浮力产生的原因可得,正方体受到的浮力F浮=F2﹣F1=13N﹣5N=8N,故A 正确;
B.物体悬浮时排开液体的体积和自身的体积相等,
则V排=V=L3=(10cm)3=1000cm3=1×10﹣3m3,
由F浮=ρgV排可得,液体的密度ρ===0.8×103kg/m3,故B 正确;
CD.正方体下表面的面积S=L2=(10cm)2=100cm2=1×10﹣2m2,
液体对物体下表面的压强:p===1.3×103Pa,故D正确;
由p=ρgh可得,正方体下表面到液面的距离:
h下===0.1625m=16.25cm,
则正方体上表面到液面的距离:h=h下﹣L=16.25cm﹣10cm=6.25cm,故C错误。
6.(2019山东菏泽)人们常用“生沉熟浮”来判断饺子是否煮熟,煮熟后的饺子会漂起来的原因是( )
A.饺子的重力减小了
B.饺子的重力和浮力都增大了
C.饺子的重力不变,浮力增大
D.饺子的重力和浮力都减小了
【答案】C
【解析】饺子在水中煮的时候,质量不变,则重力不变,因为饺子受热膨胀,体积增大,根据f浮=ρgv排知,浮力增大,当浮力大于重力时便会浮上来。
故A、B、D错误,C正确。
故选:C。
7.(2019 湘西州)一个体积为1×10-3m3的铁球全部浸没在水中,它受到水对它的浮力为
N(水的密度为1×103kg/m3,g=10N/kg)。
【答案】10
【解析】铁球浸没在水中时排开水的体积:V排=V=1×10-5m3,
铁球受到水的浮力:F浮=ρ水gv排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N。
故答案为:10。
8.(2019江苏宿迁)在测量物质密度的实验中,用调好的天平测量一合金块的质量,所加的砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示。
将合金块放入盛有30ml水的量筒中,水面位置如图乙所示,则合金块的密度为g/cm2。
合金块浸没在水中受到的浮力是
N(g=10N/kg)。
放入合金块后,量筒底部受到水的压强将(选填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】4.4 ;0.1 ;增大
【解析】由图可知,金属块的质量为44g。
量筒中原来有30毫升水,现在的位置是40毫升,说明金属块的体积为10立方厘米,用已知的质量和体积求出为4.4g/cm2。
合金块浸没在水中,排开水的体积为10立方厘米,根据F浮=ρ水gv排所以在水中受到的浮力是0.1N。
放入金属块后,水面上涨,所以量筒底部受到水的压强将增大。
9.(2019 湖北襄阳)小明同学通过实验来研究影响浮力大小的因素,做了如图所示的四次实验,高兴地发现浮力的大小与深度有关,而且深度越深浮力越大,老师肯定了他的实验,又带他做了一次实验,小明同学便恍然大悟。
你认为:
(1)他在探究过程中存在的问题是________________________________。
(2)老师的实验操作是:______________________观察测力计的示数是否不同;
(3)结合五次实验,得到的正确结论是:液体密度一定时,_____________________________。
【答案】(1)没有控制排开液体的体积相同(2)把物体浸没入液体中,改变深度(3)浮力的大小与物体排开液体的体积有关
【解析】(1)研究浮力大小与深度的关系,要控制排开液体的体积和密度相同,小明分析了ABCD四个步骤,发现浮力的大小与深度有关,而且深度越深浮力越大,他在探究过程中存在的问题是:没有控制排开液体的体积相同;
(2)为了探究浮力与深度的关系,把物体浸没入液体中,当物体排开液体的体积相同时,改变深度,发现弹簧测力计的示数不变;
(3)结合五次实验,得到的正确结论是:液体密度一定时,浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
10.(2019山东济宁)小明用同一物体进行了以下实验。
实验中,保持物体处于静止状态,弹簧测力计的示数如图所示。
请根据图中信息,求:(g取10N/kg)
(1)物体的质量;
(2)物体在水中受到的浮力;
(3)某液体的密度。
【答案】(1)物体的质量为0.54kg;(2)物体在水中受到的浮力为2N;(3)某液体的密度
为0.8×103kg/m3。
【解析】(1)由左边图可知物体的重力G=F1=5.4N,
由G=mg可得物体的质量:m===0.54kg;
(2)由左边、中间两图可得物体在水中受到的浮力:F浮水=F1﹣F2=5.4N﹣3.4N=2N;(3)由F浮=ρ水V排g可得物体的体积:V=V排水===2×10﹣4m3,
由中间、右边两图可得物体浸没在某液体中受到的浮力:F浮液=F1﹣F3=5.4N﹣3.8N=1.6N,由F浮=ρ液V排g可得某液体的密度:ρ液===0.8×103kg/m3。
1.(2019湖北鄂州)如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同。
下列说法正确的是()A.物体受到的浮力大小关系为F A>F B>F C B.三个物体的密度大小关系为ρA >ρB>ρC
C.容器底部受到水的压力大小关系为F甲>F乙>F丙D.容器对桌面的压强大小关系为p
=p乙=p丙
甲
【答案】D
【解析】由题知,A、B、C三个正方体的体积相同;
A.由图可知,A、B、C三个正方体排开水的体积关系为V A排<V B排<V C排,根据F浮=ρ液gV排可知,浮力的大小关系为:F A<F B<F C,故A错误;
B.由图可知,A和B处于漂浮,C处于悬浮,则由浮沉条件可知:G A=F A,G B=F B,G C=F C,
由于F A<F B<F C,所以G A<G B<G C;由于正方体A、B、C的体积相同,所以根据ρ==可知,物体密度的大小关系:ρA<ρB<ρC,故B错误;
C.由图可知三个完全相同的容器内水的深度相同,由P=ρgh可知液体底部压强关系是P甲=P乙=P丙,
三个容器的底面积相同,根据F=PS可求容器底部受到水的压力大小关系:F甲=F乙=F丙,故C错误;
D.因正方体分别处于漂浮或悬浮状态,则浮力等于自身重力,由阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于排开液体的重力,即说明容器中正方体的重力等于正方体排开水的重力,即可以理解为,容器中正方体的重力补充了它排开的水的重力,能看出三个容器内总重力相等;由于容器相同,所以三个容器对桌面的压力关系为F甲=F乙=F丙,根据p=可知,容器对桌面的压强大小关系为p甲=p乙=p丙,故D正确;
2.(2019山西)网上流传着一种说法,鸡蛋能否沉入水底可以鉴别其是否新鲜。
为了验证其真实性,小亮买了些新鲜鸡蛋,并拿其中一颗进行实验。
第一天放入水中的鸡蛋沉入水底(如图甲),取出鸡蛋擦干放置50 天后,再放入水中时鸡蛋漂浮在水面(如图乙),看来网传是真的。
下列分析正确的是()
A.鸡蛋两次所受的浮力一样大
B.甲图中鸡蛋排开水的重力大
C.乙图中鸡蛋所受浮力大于重力
D.放置50 天后的鸡蛋密度变大
甲乙
【答案】B
【解析】该题与潜水艇类似,鸡蛋的体积不变,质量变小,密度变小,根据阿基米德原理F 浮=ρ液gV 排可知,ρ液不变,V 排减小,则浮力减小;又根据受力分析可知,漂浮时,重力等于浮力,综上所述,选B。
3.(2019 山东淄博)把木块放入装满水的溢水杯中,溢出水的体积为V1(如图甲);用细针将该木块全部压入水中,溢出水的总体积为V2(如图乙),忽略细针的体积。
则
A .木块的质量为ρ水V 2
B .缓慢下压木块的过程中,溢水杯底部受到水的压强变大
C .木块全部压入水中静止时,细针对木块的压力大小为ρ水gV 2
D .木块的密度为1
2V V ρ水
【答案】D
【解析】AD .木块静止地漂浮在水面上时,F 浮=G ;因为木块所受到的浮力F 浮=ρ水gV 1,所以ρ水gV 1=mg ,
木块的质量m=ρ水V 1;木块完全浸入水中时所排开水的体积等于木块的体积,由题意知木块的体积V=V 2,则木块的密度:12
ρV m ρ=V V =
水 ;故A 错误,故D 正确;B .缓慢下压木块的过程中,溢水杯中水的深度不变,由p=ρgh 可知,溢水杯底部受到水的压强不变,故B 错误;C .木块完全浸没后的浮力:F 浮′=ρ水gV 2,木块完全浸没时,由力的平衡条件可得:F 浮′=F 压+G 木,所以手对木块的压力(最大压力):F 压=F 浮′–G 木=ρ水gV 2–mg=ρ水gV 2–ρ水V 1g=ρ水g (V 2–V 1),故C 错误。
4.(2019 四川巴中)将一实心圆柱体悬挂于弹簧测力计下,物体下表面刚好与水面接触,从此处匀速下放物体,直至浸没(物体未与容器底接触)的过程中,弹簧测力计示数F 与物体下表面浸人水中深度h 的关系如图所示,则下列说法正确的是( )
A .物体重力为40 N
B .物体浸没时受到的浮力为15 N
C .物体的密度为2.5×103 kg/m 3
D
.物体刚好浸没时下表面受到的液体压强为800 Pa
【答案】C
【解析】A.如图,圆柱体没有浸入水中时弹簧测力计示数F为25 N,则圆柱体重G=F=25 N;故A错误;
B.当圆柱体全浸入时,弹簧测力计的示数为15 N,浸没时受到的浮力为:F浮=G–F′=25 N–15 N=10 N,故B错误;
C.圆柱体的质量:
25N
2.5kg
10N/kg
G
m
g
===,体积:3
33
3
10N
1.010kg/m10N/kg 10m
V
F
g
V
ρ
====
⨯⨯
浮﹣
水
排
;则圆柱体的密度:3
33
3
10m
2.5kg
2.510kg/m
m
V
ρ===⨯
﹣
,故C正确;
D.圆柱体刚浸没时下表面深度:h=4 cm=0.04 m,此时下表面受到的液体压强:p=ρgh=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.04 m=400 Pa;故D错误。
5.(2019 山东枣庄)在弹簧测力计下悬挂一长方体实心金属块,金属块下表面与水面刚好接触,如图甲。
从此处匀速下放金属块,直至浸没于水中并继续匀速下放(金属块未与容器底部接触),在金属块下放过程中,弹簧测力计示数F与金属块下表面浸入水的深度h的关系如图乙,g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3.由图象可知:
(1)金属块完全浸没在水中受到的浮力为N。
(2)金属块的密度是kg/m3。
(3)你还能求出有关金属块的哪些物理量:(写出三个物理量即可,不需要计算结果)
【答案】(1)4;(2)2.25×103;(3)体积、质量、重力。
【解析】(1)由图可知,金属块未浸入水中时弹簧测力计示数为9N,即金属块的重力为G
=9N ;
金属块全部浸入水中时,弹簧测力计的示数为F =5N ,
金属块完全浸没在水中受到的浮力:F 浮=G ﹣F =9N ﹣5N =4N , (2)由F 浮=ρ水gV 排得金属块的体积:V =V 排=F 浮
ρ水
g
=
4N
1×10kg/m ×10N/kg
=4×10﹣4m 3,
金属块的质量:m =G
g =9N
10N/kg =0.9kg , 金属块的密度:ρ=
m V =
0.9kg 4×10−4m 3
=2.25×103kg/m 3;
(3)由上面的解答可知,除了能求出金属块浸没水中受到的浮力、金属块的密度外,还可以计算金属块的体积、质量、重力,利用p =ρgh 还可计算出金属块刚浸没时所受水的压强(下表面浸入水的深度h =4cm )。
6.(2019 四川德阳)如图所示,有一圆柱形容器,放在水平桌面上。
现将一体积为2×10-4m 3,质量为0.54kg 的矩形金属块放在容器底部,再向容器中加入水至14cm 深时,水对容器底的压强是________Pa ,金属块对容器底部的压力是________N (金属块与容器底部不是紧密接触,ρ水=1.0×103kg/m 3,取g=10N/kg )。
【答案】1.4×l03; 3.4。
【解析】(1)水的深度h =14cm =0.14m ,则水对容器底的压强: p =ρ水gh =1.0×103kg/m 3×10N/kg×0.14m =1400Pa ;
(2)由图可知,金属块浸没在水中,根据阿基米德原理可得,金属块所受的浮力: F 浮=ρ水V 排g =1.0×103kg/m 3×2×10﹣4m 3×10N/kg =2N ; 金属块的重力:G 金=m 金g =0.54kg×10N/kg =5.4N ;
根据力的合成可知金属块对容器底部的压力:F 压=G 金﹣F 浮=5.4N ﹣2N =3.4N 。
7.(2019四川乐山)如图甲所示,一个质量为270g 的铝块悬挂在弹簧测力计的挂钩上,铝块的下表面刚好接触某未知液体的液面。
将铝块缓慢浸入液体,弹簧测力计的示数随浸入深度的变化如图乙所示。
则铝块浸没时所受的浮力为 N ,液体的密度为 kg/m 3(g =10N/kg ,)。
33
=2.710kg/m ρ
⨯铝
【答案】1.2;1.2×
103。
【解析】(1)m=270g=0.27kg ,G=mg=0.27kg×10N/kg=2.7N ,F 浮=G-F=2.7N-1.5N=1.2N , (2)铝块浸没液体时:V 排=V=
=
=10-4m 3
受到液体的浮力:F 浮=ρ液gV 排 1.2N=ρ液10N/kg×10-4m 3 解得:ρ液=1.2×
103kg/m 3 8.(2019四川南充)弹簧测力计下悬挂一物体,当物体1
3
的体积浸入水中时,弹簧测力计示数为5N ,当物体
1
2
的体积浸入水中时,弹簧测力计示数为3N ,现将物体从弹簧测力计上取下放入水中,则该物体静止时所受浮力是___________N ,该物体的密度为___________kg/m 3。
(ρ水=1×103kg/m 3,g=10N/kg ) 【答案】 (1). 9 ; (2). 0.75×103
【解析】(1)当物体13的体积浸入水中时,排开水的体积为1
3
V ,弹簧测力计示数为5N , 根据称重法测浮力:G ﹣F 浮=F 和阿基米德原理有:1
53
-⨯=水N G gV ρ﹣﹣﹣﹣﹣①;
当物体12的体积浸入水中时,弹簧测力计示数为3N ,同理有:1
32
-⨯=水N G gV ρ﹣﹣﹣
﹣②;
①﹣②得:ρ水gV =12N ﹣﹣﹣﹣﹣③,将③代入①得:1
12593
=⨯+=N N N G ; 由③知,物体浸没受到的浮力为12N >9N ,由物体的浮沉条件,将物体从弹簧测力计上取下放入水中,则该物体静止时处于漂浮状态,由漂浮的特点,物体所受浮力是:F =G =9N ; (2)由③得物体的体积:12N
g
V ρ=
水;该物体的密度为:3390751012=
===⨯⨯水N kg m N m G ./V gV g g
ρρ
9.(2019 福建)如图,“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 (图甲)
;
②将物体浸没在水面恰好与溢口相平的溢水杯屮,用空的小桶接从溢水杯里被物体排开的水,读出这时 测力计的示数F (图乙);
③测出接水后小桶与水所受的总重力G 1(图丙); ④将小桶中的水倒出,测岀小桶所受的重力G 2(图丁);
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"
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_________。
(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 ) _________________________________________________________ o
(3)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。
【答案】 (1). G -F (2). G 1-G 2 (3). 测力计的精度不够,测量时测力计未保持静止等 (4). 小桶中的水未倒净,排开的水未全部流入小桶等 (5). 能
【解析】(1)根据称重法可知,物体受到的浮力:F 浮=G −F ,测出桶和被排开的水所受的总重力G 1,测岀小桶所受的重力G 2,计算被排开的水所受的重力:G 排= G 1-G 2; (2)本实验产生误差的原因有:
(a) 测力计的精确度不够,测量时测力计没有保持静止等; (b) 小桶中的水没有倒干净,排开的水没有全部流入小桶等;
(3)由阿基米德原理F gV ρ=浮液排 可知,物体没有完全浸没在水中,能用实验验证阿基米德原理。
10.(2019 安徽)将底面积S =3×
10–3 m 2高h =0.1 m 的铝制圆柱体,轻轻地放入水槽中,使它静止于水槽底部,如图所示(圆柱体的底部与水槽的底部不密合),此时槽中水深h 1=0.05 m (已知ρ铝=2.7×103 kg/m 3,ρ水=1.0×103 kg/m 3,g 取10 N/kg )。
求:。