2018—2019学年人教版八年级物理下册第10章《浮力》培优试题(2)与解答
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2018—2019学年人教版八年级物理下册第10章《浮力》培优试题(2)与解答
一.选择题(共10小题)
1.把一块橡皮泥捏成实心球状,轻轻放到烧杯内的水面上,静止之后,实心球橡皮泥沉到容器底部,再把它捏成碗状,轻轻放到该烧杯内的水面是上,橡皮泥漂浮在水面上,如图所示,则下列说法正确的是()
A.水对容器底部的压强p甲>p乙
B.水对容器底部的压强p甲=p乙
C.橡皮泥所受的浮力F甲>F乙
D.橡皮泥所受的浮力F甲<F乙
2.鱼体内有一器官叫鱼鳔,鱼在水中可以自由地沉浮,就是靠改变鱼瓢的体积来实现的。
当一只鱼在水中沉浮时,你认为它主要是改变()
A.所受的重力B.所受的浮力C.水的密度D.无法确定
3.如图1、2所示,某跳水运动员完全入水后,身体由蜷曲变为打开蹬地。
在这过程中,他所受的浮力和水对脚底压强的变化情况是()
A.浮力减小,压强增大B.浮力增大,压强减小
C.浮力不变,压强增大D.浮力不变,压强减小
4.如图所示,a、b、c三个实心小球,其中a与b质量相等,b与c体积相同;将三个小球放入水中静止不动时,a球漂浮、b球悬浮、c球沉底。
则下列判断中正确的是()
A.它们在水中的体积关系是:V a<V b=V c
B.它们所受的浮力关系是:F a=F b=F c
C.它们的密度关系是:ρa>ρb>ρc
D.它们的重力关系是:G a=G b>G c
5.水平桌面上放置甲、乙、丙三个完全相同的容器,容器内装有适量的水,如图所示。
把体积相同的A、B、C三个正方体分别放入容器内,正方体静止时三个容器内水面高度相同,下列说法正确的是()
A.物体底面受到水的压力关系为F A<F B<F C
B.物体排开水的质量关系为m A<m B<m C
C.容器底受到水的压强关系为p甲<p乙<p丙
D.物体底面受到水的压力关系为F A>F B>F C
6.将两块相同的橡皮泥做成实心球形和碗形,分别放入相同的甲、乙两杯水中,球形橡皮泥沉在水底,碗形橡皮泥漂浮在水面,两个橡皮泥受到水的浮力分别为F
甲
和F
乙,两个杯底受到水的压强分别为p
甲
和p
乙
.则下列说法正确的是()
A.F甲=F乙B.F甲>F乙C.p甲=p乙D.p甲<p乙
7.质量相同的实心铜球和木球,放在水中达到静止状态时,其所受的浮力是()A.铜球大于木球B.木球大于铜球
C.大小相等D.无法比较
8.一铁球在空气中称是1.96N,而浸没在水中称是1.47N,若已知ρ铁=7.9×103㎏/m3,则该铁球()
A.一定是空心的B.一定是实心的
C.可能是实心的D.无法判断
9.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所示。
对图中情景分析正确的是()
A.甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强
B.苹果排开A液体的重力小于苹果排开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苹果在B液体中受到的浮力
10.圆柱体先后放入密度为ρ1和ρ2的2种液体中,均处于漂浮状态,如图所示。
圆柱体在两液体中所受浮力依次是F1和F2,则()
A.ρ1>ρ2 F1>F2B.ρ1<ρ2 F1<F2
C.ρ1<ρ2 F1=F2D.ρ1>ρ2 F1=F2
二.多选题(共3小题)
11.水平桌面上的烧杯内装有一定量的水,轻轻放入一个小球后,从烧杯中溢出100g 的水,g取10N/kg,则下列判断正确的是()
A.小球所受浮力可能等于1N
B.水对烧杯底的压强一定增大
C.小球的质量可能大于100g
D.小球的体积一定等于100m3
12.如图所示,一个重10N的物体,用细线悬挂后将其浸入水中,当把物体的一半浸入水中时细线对物体的拉力F1=8N,如图甲所示;当把物体全部浸入水中时,细线对物体的拉力为F2,如图乙所示。
则下列判断正确的是()
A.F1:F2=2:1
B.物体的体积为4×10﹣4m3
C.两图中水对容器底的压强相等
D.物体的密度2.5×103kg/m3
13.某地在江面上修建一座大桥,如图所示,甲图是使用吊车向江底投放长方形石料的示意图。
在整个投放过程中,石料以恒定速度下降。
乙是钢绳的拉力F随时间t变化的图象(从开始投放到石料刚好接触湖底前)。
t=0时刻吊车开始下放石料,忽略水的摩擦阻力。
g=10N/kg,则下列说法正确的是()
A.石料在t=20s时开始浸入水中
B.石料受到的浮力始终是500N
C.石料的质量是140kg
D.石料完全浸没水后钢绳的拉力为900N
三.填空题(共6小题)
14.若质量相同的木块和冰块,都漂浮在水面上,木块排开水的体积冰块排开水的体积,木块受到的浮力冰块受到的浮力;若体积相同的木块和冰块,都漂浮在水面上,木块排开水的体积冰块排开水的体积,木块受到的浮力
冰块受到的浮力。
(已知ρ
冰>ρ
木
,填“>”、“<”或“=”)。
15.一艘排水量为3000t的轮船在河水中航行,满载时船及所装的货物共重N,浮力是N.当这艘轮船从河里驶入海里时,它排开水的体积(填“变大”、“变小”或“不变”),所受到的浮力(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(g取10N/kg)
16.小明自制了一支密度计,将其分别放入盛有液体密度为ρ甲和ρ乙的甲、乙两个容器
中,静止时,如图所示,从观察到的现象可以判断:ρ
甲ρ
乙
;该密度计在甲
乙两种液体中受到的浮力分别为F
甲F
乙
,则F
甲
F
乙
(该题两空均选填“<”“=”
或“>”)。
17.如图所示,一段粗细、质量均匀的蜡块,重为G1,长为L,与一重为G2的铁块通过轻质细绳相连,竖立漂浮在水面上,露出水面的长度为L0,则蜡块和铁块所受水的=,若多次截掉蜡块露出水面的部分,直到蜡块上表面与水面恰好相浮力F
浮
平,此时蜡块在水中的长度L1≈。
(结果用G1、G2、ρ水、ρ蜡、L、L0来表示)
18.如图所示,一个重5.4N,体积为2×10﹣4m3的金属块用细线挂在弹簧测力计下,浸没水中后金属块受到的浮力是N,此时弹簧测力计的示数是N.该金
=1.0×103kg/m3)。
属的密度是kg/m3(g=10N/kg,ρ
水
19.小阳想测出一块鹅卵石的密度。
他在家中利用刻度尺、口大底小的塑料碗、大烧杯和适量的水进行实验,在烧杯内放入适量水,再将塑料碗轻轻放入水中漂浮,如图甲所示。
用刻度尺测出此时水盆内水的深度为h1.将鹅卵石放在塑料碗中,装有鹅卵石的塑料碗仍在水中漂浮,如图乙所示。
用刻度尺测出此时水盆内水的深度为h2,将塑料碗中的鹅卵石放入水盆中,如图丙所示。
用刻度尺测出此时水盆内水的深度为h3,求ρ石=。
四.实验探究题(共2小题)
20.小冉在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:分度值为0.1N 的弹簧测力计,底面积为5cm2、高度为6cm的实心圆柱体铜块,相同的大烧杯若干,水,密度未知的某种液体,细线等。
(g=10N/kg)
(1)小冉进行了如图甲所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为N.用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在上表中:
(2)请在图乙中画出步骤B中铜块受到所有力的示意图(以●点代替物块)。
(3)分析实验步骤A、B、C、D、E,可以说明浮力大小跟有关。
(4)小冉用表格中的数据算出了某种液体的密度是kg/m3(结果保留一位小数),当物块的下表面受到水的压力是0.25N,那么此时物块露出水面的高度为cm。
(5)如果小冉想知道该圆柱体物块的密度,应选择图甲中的两个步骤可求出,求出的圆柱体物块密度为。
21.某实验小组的同学在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,将圆柱体挂在弹簧测力计下,当圆柱体下表面与水面相平时,圆柱体开始缓慢下降(整个过程水未溢出),根据实验数据,绘制出如图所示的弹簧测力计的示数F与圆柱体下表面浸入水中的深度h的关系图象,则:
(1)圆柱体浸没在水中时所受浮力为N;
(2)图象中(选填“AB”或“BC”)段表明物体所受浮力的大小随其排开液体的
体积的改变而改变。
(3)圆柱体由h1到h2的过程中,其下表面所受水的压强增大,所受浮力。
(4)实验小组又选用其它液体进一步探究,发现圆柱体浸没时,弹簧测力计的示数与在水中浸没时不同,说明浮力的大小还与有关。
五.作图题(共1小题)
22.如图,一木块重5N漂浮在水面上,请画出它所受浮力的示意图。
六.计算题(共2小题)
23.图1中的甲、乙分别为液体和固体两种物质的m﹣V图象,根据图象中的信息求:(1)液体和固体的密度;
(2)如将甲液体装入图2的容器内,使容器底的压强达到5×103Pa,需倒入多高的液体;
(3)用乙物质构成的实心固体,体积为10﹣3m3,它的重量是多少?
(4)把乙物质构成的实心固体固体投入容器中足够多的甲物质液体中,液体没有溢出,静止时固体是何种状态?浮力多大?
24.一边长为10cm的正方体木块,浸在水中有3
4
的体积露出水面,求
(1)木块下表面受到的压强是多少?
(2)木块受到的浮力是多少牛?
(3)这个木块的密度为多大?(g取10N/kg)
2018—2019学年人教版八年级物理下册第10章《浮力》培优试题(2)参考解答
一.选择题(共10小题)
1.把一块橡皮泥捏成实心球状,轻轻放到烧杯内的水面上,静止之后,实心球橡皮泥沉到容器底部,再把它捏成碗状,轻轻放到该烧杯内的水面是上,橡皮泥漂浮在水面上,如图所示,则下列说法正确的是()
A.水对容器底部的压强p甲>p乙
B.水对容器底部的压强p甲=p乙
C.橡皮泥所受的浮力F甲>F乙
D.橡皮泥所受的浮力F甲<F乙
【解】:实心球橡皮泥沉到容器底部时,受到受到的浮力小于重力,即F
甲
<G;
橡皮泥捏成碗状时,橡皮泥漂浮在水面上,受到的浮力等于重力,即F
甲
=G;
因实心橡皮泥和碗装橡皮泥的质量不变,重力不变,
所以,F
甲<F
乙
,故C错误、D正确;
由阿基米德原理可知,碗装橡皮泥受到的浮力较大,排开水的体积较大,容器内水的
深度较大,
由p=ρgh可知,橡皮泥漂浮时,水对容器底部的压强较大,即p
甲<p
乙
,故AB错误。
故选:D。
2.鱼体内有一器官叫鱼鳔,鱼在水中可以自由地沉浮,就是靠改变鱼瓢的体积来实现的。
当一只鱼在水中沉浮时,你认为它主要是改变()
A.所受的重力B.所受的浮力C.水的密度D.无法确定
【解】:鱼在水中可以自由地沉浮,就是靠改变鱼瓢的体积来实现的,也就改变了排开液体的体积,从而改变其所受的浮力,改变其浮沉。
故选:B。
3.如图1、2所示,某跳水运动员完全入水后,身体由蜷曲变为打开蹬地。
在这过程中,他所受的浮力和水对脚底压强的变化情况是()
A.浮力减小,压强增大B.浮力增大,压强减小
C.浮力不变,压强增大D.浮力不变,压强减小
【解】:当跳水运动员完全入水后,排开水的体积不变,
∵F
浮=ρ
水
V
排
g,V
排
不变,水的密度不变,
∴运动员受浮力不变;
∵p=ρgh,身体由蜷曲变为打开蹬地。
脚所处深度变大,
∴水对他的压强逐渐增大。
故选:C。
4.如图所示,a、b、c三个实心小球,其中a与b质量相等,b与c体积相同;将三个小球放入水中静止不动时,a球漂浮、b球悬浮、c球沉底。
则下列判断中正确的是()
A .它们在水中的体积关系是:V a <V b =V c
B .它们所受的浮力关系是:F a =F b =F c
C .它们的密度关系是:ρa >ρb >ρc
D .它们的重力关系是:G a =G b >G c
【解】:(1)由图可知,a 漂浮,b 悬浮,则V 排a <V a ,V 排b =V b , 当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮, F a =G a ,F b =G b ;
a 与
b 质量相等,则物体的重力相等, 所以浮力F a =F b ,
由F 浮=ρgV 排可得,V 排a =V 排b , 由题干可知:V b =V c , V 排a =V 排b =V 排c ,故A 错误; (2)b 悬浮,c 沉入底部, 所以F b =G b ,F c <G c ; b 与c 体积相同,
根据F 浮=ρgV 排可知:F b =F c ,G b <G c ;则G a =G b <G c ,故D 错误;
(3)当物体的密度大于液体的密度时物体下沉,当物体的密度等于液体的密度时物体悬浮,当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮,根据a 漂浮、b 悬浮、c 沉入底部可知:ρa <ρb <ρc ,故C 错误; 由上分析可知:浮力F a =F b =F c ,故B 正确。
故选:B 。
5.水平桌面上放置甲、乙、丙三个完全相同的容器,容器内装有适量的水,如图所示。
把体积相同的A 、B 、C 三个正方体分别放入容器内,正方体静止时三个容器内水面高度相同,下列说法正确的是( )
A .物体底面受到水的压力关系为F A <F
B <F
C B .物体排开水的质量关系为m A <m B <m C
C.容器底受到水的压强关系为p甲<p乙<p丙
D.物体底面受到水的压力关系为F A>F B>F C
【解】:AD、由图可知,A、B、C三个正方体底面所处深度关系为h A>h B>h C,三个容器内装的都是水,液体密度一定,
根据p=ρgh可知,A、B、C三个正方体底面所受压强关系为p A>p B>p C,
因为p=F
S
,A、B、C三个正方体体积相同,则底面积相同,
所以,物体底面受到水的压力关系为F A>F B>F C,故A错误,D正确;
B、由图可知,A、B、C三个正方体排开水的体积关系为V A>V B>V C,
因为ρ=m
V
,
所以物体排开水的质量关系为m A>m B>m C,故B错误;
C、正方体静止时三个容器内水面高度相同,即h相同,水的密度一定,
根据p=ρgh可知,容器底受到水的压强关系为p
甲=p
乙
=p
丙
,故C错误;
故选:D。
6.将两块相同的橡皮泥做成实心球形和碗形,分别放入相同的甲、乙两杯水中,球形橡皮泥沉在水底,碗形橡皮泥漂浮在水面,两个橡皮泥受到水的浮力分别为F
甲
和F
乙,两个杯底受到水的压强分别为p
甲
和p
乙
.则下列说法正确的是()
A.F甲=F乙B.F甲>F乙C.p甲=p乙D.p甲<p乙【解】:∵实心球橡皮泥沉到容器底部,
∴实心球橡皮泥受到的浮力:
F甲<G,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
∵碗状橡皮泥漂浮在水面,
∴碗状橡皮泥受到的浮力:
F乙=G,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得:
F甲<F乙;
再根据浮力公式F
浮=ρ
水
v
排
g可知:
∴排开水的体积:v
甲<v
乙
,
即:实心橡皮泥排开的水的体积小于碗状橡皮泥排开的水的体积,∴乙杯中水面升高得多,
根据液体压强公式P=ρgh知:
乙杯底受到水的压强大,即p
甲<p
乙。
故选:D。
7.质量相同的实心铜球和木球,放在水中达到静止状态时,其所受的浮力是()A.铜球大于木球B.木球大于铜球
C.大小相等D.无法比较
【解】:因为G=mg,铜块和木块的质量相同,
所以铜块和木块重相同,
因为ρ
铜>ρ
水
所以铜块放入水中下沉,
所以铜块受到的浮力:
F铜<G,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
因为木块放入水中漂浮,
所以木块受到的浮力:
F木=G,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可知铜块受到水的浮力比木块受到的浮力小。
故选:B。
8.一铁球在空气中称是1.96N,而浸没在水中称是1.47N,若已知ρ铁=7.9×103㎏/m3,则该铁球()
A.一定是空心的B.一定是实心的
C.可能是实心的D.无法判断
【解】:(1)已知G=1.96N,弹簧测力计的示数F=1.47N,则该物体在水中受到的浮力F
浮
=G﹣F=1.96N﹣147N=0.49N。
(2)因为铁球浸没在水中,此时铁球受到的浮力F
浮
=0.49N。
根据F
浮=ρ
水
gV
排
可得,
铁球体积为:V
铁=V
排
=,
所以,铁球密度为:ρ
铁球===ρ
水
=
×1.0×103kg/m3≈1.33×103kg/m3<7.9×103kg/m3,
所以,该铁球是空心的。
故选:A。
9.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所示。
对图中情景分析正确的是()
A.甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强
B.苹果排开A液体的重力小于苹果排开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苹果在B液体中受到的浮力
【解】:因为苹果在A液体中漂浮,所以苹果的密度小于A液体的密度;因为苹果在B液体中悬浮,所以苹果的密度等于B液体的密度。
因此A液体的密度大于B液体的密度,
A、因为甲、乙两个完全相同的容器,AB液面相同,体积相同,A的密度大于B的密
度,所以A液体重力大于B液体重力,由于容器对桌面的压力等于容器和容器中液体
的重力之和,则甲容器对桌面的压力大,根据p=F
S
即可比较得出甲容器对桌面的压
强大;故A正确;
B、苹果在A液体中漂浮,苹果受到的浮力等于苹果的重力;苹果在B液体中悬浮,苹果受到的浮力也等于苹果的重力;因此在A和B液体中苹果所受浮力相等,根据阿基米德原理可知:苹果排开A液体的重力等于苹果排开B液体的重力,故B错误;
C、放入苹果后,液面等高,A的密度大于B的密度,由p=ρgh可知:甲容器中液体对容器底的压强大,故C错误;
D、苹果在A液体中漂浮,苹果受到的浮力等于苹果的重力;苹果在B液体中悬浮,苹果受到的浮力也等于苹果的重力;因此在A和B液体中苹果所受浮力相等;故D 错误。
故选:A。
10.圆柱体先后放入密度为ρ1和ρ2的2种液体中,均处于漂浮状态,如图所示。
圆柱体在两液体中所受浮力依次是F1和F2,则()
A.ρ1>ρ2 F1>F2B.ρ1<ρ2 F1<F2
C.ρ1<ρ2 F1=F2D.ρ1>ρ2 F1=F2
【解】:(1)由图可知,圆柱体在甲、乙两种液体中都处于漂浮状态,
由于物体漂浮时,受到的浮力和自身的重力相等,
所以,圆柱体在两液体中所受浮力相等,都等于圆柱体的重力,故AB错误,
(2)由于圆柱体在两液体中所受浮力F1=F2,由图可知:V
排甲<V
排乙
,根据F
浮
=ρ
液
gV排得ρ液=可知:ρ1>ρ2 ,故C错误;D正确;
故选:D。
二.多选题(共3小题)
11.水平桌面上的烧杯内装有一定量的水,轻轻放入一个小球后,从烧杯中溢出100g 的水,g取10N/kg,则下列判断正确的是()
A.小球所受浮力可能等于1N
B.水对烧杯底的压强一定增大
C.小球的质量可能大于100g
D.小球的体积一定等于100m3
【解】:(1)假设烧杯原来装满水,小球漂浮在水面上,
小球所受浮力:
F浮=G排=m排g=0.1kg×10N/kg=1N,
因为F
浮=G
排
=m
排
g=G
球
=m
球
g,
所以小球的质量:m球=m排=100g,排开水的体积:
V排=m
ρ
排
水
=
3
100
1/
g
g cm
=100cm3<V
球。
放入小球后水深不变,对容器底的压强不变。
(2)假设烧杯原来装满水,小球沉入水底,小球所受浮力:
F浮=G排=m排g=0.1kg×10N/kg=1N,
因为F
浮=G
排
=m
排
g<G
球
=m
球
g,
所以小球的质量:m球>m排=100g,排开水的体积:
V′排═m
ρ
排
水
=
3
100
1/
g
g cm
=100cm3=V
球。
放入小球后水深不变,对容器底的压强不变。
(3)假设烧杯原来没有装满水,排开水的质量比100g大,小球受到的浮力、小球的质量和体积、容器底受到的压强都要变大。
综上分析可知,AC正确,BD错误。
故选:AC。
12.如图所示,一个重10N的物体,用细线悬挂后将其浸入水中,当把物体的一半浸入水中时细线对物体的拉力F1=8N,如图甲所示;当把物体全部浸入水中时,细线对物体的拉力为F2,如图乙所示。
则下列判断正确的是()
A.F1:F2=2:1
B.物体的体积为4×10﹣4m3
C.两图中水对容器底的压强相等
D.物体的密度2.5×103kg/m3
【解】:A、对物体进行受力分析可知,作用在绳子上的拉力F=G﹣F
浮
,
则F
浮1
=G﹣F1=10N﹣8N=2N,
浸没时排开水的体积是原来的2倍,则F
浮2=2F
浮1
=2×2N=4N,
浸没时绳子的拉力F2=G﹣F
浮2
=10N﹣4N=6N,
则F1:F2=8N:6N=4:3,故A错误;
B、由F浮=ρgV排得,物体的体积:
V=V排===4×10﹣4m3.故B正确;
C、由图可知,乙图中物体完全浸没在水中,水没有溢出,水的高度大于甲图中水的
高度,根据p=ρ
液
gh可知,液体密度不变,水的深度增加,压强增大,故乙图中水对容器底的压强大于甲图。
故C错误。
D、物体的质量m=G
g
==1kg,
物体的密度:ρ=m
V
==2.5×l03kg/m3.故D正确;
故选:BD。
13.某地在江面上修建一座大桥,如图所示,甲图是使用吊车向江底投放长方形石料的示意图。
在整个投放过程中,石料以恒定速度下降。
乙是钢绳的拉力F随时间t变化的图象(从开始投放到石料刚好接触湖底前)。
t=0时刻吊车开始下放石料,忽略水的摩擦阻力。
g=10N/kg,则下列说法正确的是()
A.石料在t=20s时开始浸入水中
B.石料受到的浮力始终是500N
C.石料的质量是140kg
D.石料完全浸没水后钢绳的拉力为900N
【解】:A、由图象可以看出,石料在第20s开始浸入水中,故A正确;
B、在第20s~30s的过程中,石料排开水的体积不断增大,由公式F浮=ρ液gV排知,
浮力不断增大,故B错误;
C、在前20s,石料的重力等于受到的拉力为1400N,则石料的质量m=G
g
==
140kg,故C正确;
D、石料完全浸没后,浮力不变,钢绳的拉力不变,始终为900N,故D正确。
故选:ACD。
三.填空题(共6小题)
14.若质量相同的木块和冰块,都漂浮在水面上,木块排开水的体积=冰块排开水的体积,木块受到的浮力=冰块受到的浮力;若体积相同的木块和冰块,都漂浮在水面上,木块排开水的体积<冰块排开水的体积,木块受到的浮力<冰块
受到的浮力。
(已知ρ
冰>ρ
木
,填“>”、“<”或“=”)。
【解】:(1)木块和冰块的质量相等,即重力相等,∵木块和冰块水中都漂浮,浮力等于自身的重力,∴木块受到的浮力等于冰块受到的浮力。
根据F
浮=ρ
水
gV
排
知:木块和冰块排开水的体积相等。
(2)∵实心木块和冰块的体积相等,且ρ
木<ρ
冰
,
∴根据m=ρV可知,m
木<m
冰
,
∵G=mg,
∴G
木<G
冰
,
∵两者都漂在水面上,受到的浮力和自身的重力相等,
∴F
浮木<F
浮冰
;
根据F
浮=ρ
水
gV
排
知:V
木排
<V
冰排。
故答案为:=;=;<;<。
15.一艘排水量为3000t的轮船在河水中航行,满载时船及所装的货物共重3×107N,浮力是3×107N.当这艘轮船从河里驶入海里时,它排开水的体积变小(填“变大”、“变小”或“不变”),所受到的浮力不变(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(g取10N/kg)
【解】:轮船满载时受到的浮力:
F浮=G排=m排g=3000×103kg×10N/kg=3×107N;
由于船在海水中也处于漂浮状态,根据漂浮条件可知:G=F
浮
=3×107N;
由河里驶入海里时,因船在海水中也处于漂浮状态,所受浮力不变;
由于水的密度变大,根据F
浮=ρ
水
gV
排
可知:排开水的体积变小。
故答案为:3×107;3×107;变小;不变。
16.小明自制了一支密度计,将其分别放入盛有液体密度为ρ甲和ρ乙的甲、乙两个容器
中,静止时,如图所示,从观察到的现象可以判断:ρ
甲<ρ
乙
;该密度计在甲乙
两种液体中受到的浮力分别为F
甲F
乙
,则F
甲
=F
乙
(该题两空均选填“<”“=”或
“>”)。
【解】:由图知,密度计排开液体的体积:V
甲排>V
乙排
,
由F
浮=ρ
液
gV
排
可知:ρ
甲
<ρ
乙
;
由于密度计两次静止时都处于漂浮,则F
浮
=G,
即密度计在两种液体中受到的浮力相等,都等于密度计受到的重力G。
故答案为:<;=。
17.如图所示,一段粗细、质量均匀的蜡块,重为G1,长为L,与一重为G2的铁块通过轻质细绳相连,竖立漂浮在水面上,露出水面的长度为L0,则蜡块和铁块所受水的
浮力F
浮
=G1+G2,若多次截掉蜡块露出水面的部分,直到蜡块上表面与水面恰好
相平,此时蜡块在水中的长度L1≈L﹣
ρ
ρρ
-
水
水蜡
L0。
(结果用G1、G2、ρ水、ρ蜡、L、
L0来表示)
【解】:(1)蜡块与铁块通过轻质细绳相连,竖立漂浮在水面上时,根据漂浮条件可知:F
浮
=G1+G2;
(2)当蜡块漂浮时,根据阿基米德原理可得:
V 排=
ρρρ-水水蜡
=12
G G g ρ+水;
根据G =mg =ρVg 可得蜡块体积: V 1=
1
G g
ρ蜡, 由于露出水面的长度为L 0,则蜡块漂浮时浸在水里的体积为: V 蜡浸=
0L L L -V 1=0L L L -×1
G g ρ蜡=01()L L G L g ρ-蜡
,
铁块的体积: V 2=V 排﹣V 蜡浸=
12
G G g ρ+水﹣01()L L G L g
ρ-蜡; 当蜡块上表面与水面恰好相平,即悬浮时, V 排′=
(V 1+V 2)=
×
1G g ρ蜡+12
G G g ρ+水﹣01()L L G L g
ρ-蜡; 则:F 浮′=G 蜡剩+G 2, 即:ρ水g (
×
1G g ρ蜡+12
G G g ρ+水﹣01()L L G L g
ρ-蜡)=G 1+G 2,
所以,L 1=L ﹣
ρρρ-水
水蜡
L 0。
故答案为:G 1+G 2;L ﹣
ρρρ-水
水蜡
L 0。
18.如图所示,一个重5.4N ,体积为2×10﹣4m 3的金属块用细线挂在弹簧测力计下,浸没水中后金属块受到的浮力是 2 N ,此时弹簧测力计的示数是 3.4 N .该金属的密度是 2.7×103 kg/m 3(g =10N/kg ,ρ水=1.0×103kg/m 3)。
【解】:(1)物块的体积等于它排开水的体积:
V =V 排=2×10﹣4m 3
物体浸没在水中受到的浮力:
F 浮=ρ水gV 排=1×103kg/m 3×10N/kg×2×10﹣4m 3=2N ; (2)此时弹簧测力计的示数F =
G ﹣F 浮=5.4N ﹣2N =3.4N ; 由G =mg ,可得, 金属块的质量m =
G g = 5.410/N N kg
=0.54kg ; 金属块的密度:ρ=
m V
=43
0.54210kg m -⨯=2.7×103kg/m 3; 故答案为:2;3.4;2.7×103。
19.小阳想测出一块鹅卵石的密度。
他在家中利用刻度尺、口大底小的塑料碗、大烧杯和适量的水进行实验,在烧杯内放入适量水,再将塑料碗轻轻放入水中漂浮,如图甲所示。
用刻度尺测出此时水盆内水的深度为h 1.将鹅卵石放在塑料碗中,装有鹅卵石的塑料碗仍在水中漂浮,如图乙所示。
用刻度尺测出此时水盆内水的深度为h 2,将塑料碗中的鹅卵石放入水盆中,如图丙所示。
用刻度尺测出此时水盆内水的深度为h 3,求ρ石=
21
31
h h h h --ρ水。
。
【解】:设水盆的底面积为S ,
由甲、乙两图可知,塑料碗多排开水的体积V =(h 2﹣h 1)S , 塑料碗多排开水的质量m =ρ水V =ρ水(h 2﹣h 1)S , 鹅卵石的质量m 石=m =ρ水V =ρ水(h 2﹣h 1)S , 鹅卵石的体积V 石=(h 3﹣h 1)S , 鹅卵石的密度ρ石=
=
=
21
31
h h h h --ρ水。
故答案为:
21
31
h h h h --ρ水。
四.实验探究题(共2小题)。