6.(2019福建)探究“影响浮力大小的因素”时,小红做了如图所示的实验。请你根据她的实验探究,回答下列问题:
(1)比较图B和C可知,物体受到的浮力大小与排开液体的________有关。 (2)比较图C和E可知,物体受到的浮力大小与液体的________有关。 (3)比较图C和________可知,浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。 (4)图E中物体受到浮力大小为________N。
(5)比较图C和E可知,水对杯底部的压强________(选填“大于”“小于”或“等于”)酒精对杯底部的压强。
【答案】(1)体积 (2)密度 (3)图D (4)0.8 (5)大于
【解析】(1)图B中物体排开液体的体积较小,浮力为4.0N-3.5N=0.5N; 图C排开液体的体积较大,受到的浮力为4.0N-3.0N=1.0N; 可知物体受到的浮力大小与排开液体的体积有关。
(2) 图C中物体完全浸没在水中,受到浮力为4.0N-3.0N=1.0N;
图E完全浸没在酒精中,受到的浮力为4.0N-3.2N=0.8N,可知物体受到的浮力大小与液体 的密度有关。
(3) 利用控制变量的方法分析,图C和图D中,物体都是完全浸没在水中,液体的密度相同,深度不同,但受到的浮力不变,可知浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。 (4) 利用称重法求出图E中物体受到浮力大小为4.0N-3.2N=0.8N。
(5)比较图C和图E可知,液体到容器底部的高度相同,水的密度大于酒精的密度,根据p=ρgh,可知水对杯底部的压强大于酒精对杯底部的压强。 四、综合计算题
7.(2019深圳)小金学了浮力的知识后,想制造一台浮力杆,他将一段密度为0.5×10千克/米,粗细均匀的木料,先进行不吸水处理,再将其竖立水中,如图所示,这段木料长为40厘米,横截面积为0.1米2,其上面可以作为秤盘(g=10牛/千克),问: (1)质量为0的刻度线的位置在哪里?
(2)距离上表面10厘米处的刻度对应的质量为多少?
33
【答案】(1)质量为0的刻度线的位置在0.2m处; (2)距离上表面10厘米处的刻度对应的质量为10kg. 【解析】本题考查物体的浮沉条件及其应用.
根据m=ρV算出物体的质量即质量为0的刻度线的位置;算出距离上表面10厘米排开水的质量减去木料的质量就是对应的质量.
(1)木料的体积:V=Sh=0.1m2×0.4m=0.04m3,
由ρ=m/v得木料的质量为:m0=ρV=0.5×103kg/m3×0.04m3=20kg; 木料处于漂浮状态,浮力等于和重力即F浮=G=mg=20kg×10N/kg=200N, F浮=ρ水gV排有V排=F浮/ρ水g 排开水得体积为:V排=
=0.02m3,
没入水中的高度:h0===0.2m,
因为物体上没有放物体,故浮力秤的0刻度线为0.2m;
(2)距离上表面10厘米处时,浮力秤的浮力为:F′浮=ρ水gV′排=1.0×10kg/m×10N/kg×(0.4m﹣0.1m)×0.1m=300N,
物体的重力为:G物=F′浮﹣F浮=300N﹣200N=100N, 物体的质量为:m物=
=
=10kg.
2
3
3
8.(2019成都)“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制、世界上下潜最深的作业型深海载人潜水器。“蛟龙号”体积约为30米3,空载时质量约为22吨,最大荷载240千克。 (1)“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大?
(2)若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的,则至少注入多少立方米的水?(海水密度取
1.0×10千克/米,g取10牛/千克)
33
【答案】(1)“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为2.2×10N;
(2)若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的,至少注入7.76m的水。 【解析】(1)蛟龙号”空载漂浮在水面时,根据漂浮条件可知潜艇受到浮力: F浮=G空载=m空载g=22×10kg×10N/kg=2.2×10N;
(2)满载时需要下沉时潜水器排开海水的体积V排=V船=30m, 此时F浮′=ρ海gV排=1.0×10kg/m×10N/kg×30m=3×10N, 满载总重力G满=m满g=(22×10kg+240kg)×10N/kg=2.224×10N, G注水=F浮′﹣G满=3×10N﹣2.224×10N=7.76×10N, 则由G=mg=ρgV可得注入水的体积:V注入=7.76m。
【2018年题组】
一、填空题
1.(2018 常德) 弹簧测力计下挂着一重为10N的实心小球,小球浸没在水中并静止时,弹簧测力计示数为6N.此时小球受到的浮力是 N,其密度是 kg/m。 【答案】1 2.5×10
【解析】(1)小球受到水的浮力:F浮=G﹣F示=10N﹣6N=4N;(2)由F浮=ρ水V排g得小球的体积:V=V排=
=
3
3
3
3
3
5
5
4
3
5
3
3
3
5
3
3
5
3
5
=4×10m;小球的质量:m==
﹣43
=1kg,小球的密度:
ρ===2.5×10kg/m。
2.(2018江西)一铁块挂在弹簧秤下,静止时,弹簧秤的示数为15.484N,当铁块全部浸没在水中静止后,弹簧秤的示数为13.524N,铁块在水中受到的浮力是____N,铁块的体积是____m,铁块的密度是____kg/m。若把该铁块全部浸没在煤油中,铁块受到的浮力是_____N。
3
3
【答案】1.96,1.96×10-,7.9×10,1.568.
4
3
【解析】本题用称量法结合阿基米德原理求解。解题过程中涉及到密度公式,重力与质量关系数学表达式。是一道很好的考查浮力计算的题。
(1)把物体挂在弹簧测力计上,记下其在空气中弹簧测力计的示数F1=G=15.484N, 再把物体浸入液体,记下弹簧测力计的示数F2=13.524N。 则物体在液体水中受到的浮力F浮=F1-F2=G-F2; (2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gv排
求出的物体排开液体的体积v排=F浮/ρ液g就等于铁块的体积; (3)G=mg求出铁块质量m。根据密度公式ρ=m/v求出铁块密度;
(4)铁块全部浸没在煤油中,铁块受到的浮力F浮=ρ油gv排,这里煤油的密度ρ油=0.8g/cm v排等于铁块的体积,为已知条件,所以在煤油中受到浮力可求。 二、选择题
3.(2018湖北黄石)A、B是两个不溶于水的物块,用一根细线连接在一起,先后以两种不同方式放入同一个装有水的烧杯中,处于如图甲、乙所示的静止状态。试判断两种情况下,烧杯中水面的高度
h甲、h乙的大小关系为( )
3
相关推荐: