资源描述
物体的浮沉条件及应用评卷人得分一、单选题1. 质量相等的木块和铁块放入水中静止后,木块所受的浮力为F木,铁块所受的浮力为F铁,则().A. F木F铁B. F木F铁C. F木=F铁D. 无法判断【答案】A【解析】因为m木=m铁,则G木=G铁.由于木块漂浮,则F木=G水;由于铁块会沉底,则F铁F铁.2. 如图所示,同一物体浸在甲液体中悬浮,浸在乙液体中漂浮,比较物体在两种液体中所受浮力F甲和F乙的大小,及两种液体的密度甲和乙的大小,下列关系正确的是(). A. F甲=F乙,甲=乙 B. F甲=F乙,甲=乙C. F甲乙【答案】B【解析】F浮甲=G=F浮乙,由图知V排甲V排乙,由F浮=液gV排可知,甲乙,所以B正确.3. 下列说法正确的是(). A. 潜艇在上浮的过程中受到的浮力变大B. 气象探测气球所充气体的密度小于空气的密度C. 密度计上的刻度值从下到上是逐渐变大的D. 密度计放在不同液体中所受浮力的大小与液体的密度有关【答案】B【解析】潜艇上浮时浮力不变或变小,不能变大,A错;密度计的刻度从下到上逐渐变小,C错;密度计在不同液体中所受的浮力都等于其重力,与液体的密度无关,D错.4. 如图所示,用同一支密度计分别测量甲、乙两种液体的密度,下列说法正确的是(). A. 密度计在乙液体中所受的浮力大B. 乙液体的密度大于甲液体的密度C. 密度计上的刻度值上大下小D. 密度计在甲、乙两种液体中所受的浮力相等【答案】D【解析】密度计在两种液体中受到的浮力都等于其重力,所以浮力相等,D正确.5. 体积相同的木球和蜡块分别放入水和盐水中,静止后均漂浮在液面,已知木2D. 浮力不变,12【答案】C【解析】漂浮时浮力等于重力,从北大西洋驶向印度洋,浮力不发生改变,但V排W2.7. 体积为10dm3,密度为0.4103kg/m3的木块,当它漂浮在水面时,它所受到的浮力等于().A. 4NB. 10NC. 39.2ND. 98N【答案】C【解析】漂浮时F浮=G=mg=Vg=0.4103kg/m310-2m39.8N/kg=32.9N.8. 一正方体物块放在密度可改变的盐水中,能漂浮在液面上或悬浮在盐水中,物块底面与液面保持平行,底面到液面的距离为h,盐水的密度为。下列关于与h的关系图像中,可能正确的是()A. AB. BC. CD. D【答案】D【解析】由于物体漂浮时,物体所受的浮力等于物体的重力,所以物体所受浮力一定,由阿基米德原理F浮=液gV排可知,V排(V排=Sh)与液成反比,即h与液成反比,A、C错误;物体悬浮时,说明盐水的密度等于物体的密度,而物体悬浮时是可以在液体中的任意位置保持静止,即当盐水密度减小到与物体密度相等时,物体底面与液面的距离是可以等于或大于物体的边长的,B错误。故选D。9. 如图是高空中的一只热气球,以下有关它的说法正确的是() A. 为使静止的热气球下降,必须继续给热气球中的空气加热B. 为使静止的热气球下降,只需把热气球上的物体抛掉一部分C. 正在匀速下降的热气球,假如有一物体从热气球上掉下,热气球将立即上升D. 正在匀速下降的热气球,假如有一物体从热气球上掉下,热气球将先下降后上升【答案】D10. 如图所示,将一个由某种材料制成的空心球放入甲液体中,小球漂浮在液面上;若把它放入乙液体中,小球沉入杯底.则下列判断正确的是() A. 该材料的密度一定小于甲液体的密度B. 该材料的密度一定大于乙液体的密度C. 小球在甲液体中受到的浮力小于它在乙液体中受到的浮力D. 小球在甲液体中受到的浮力等于它在乙液体中受到的浮力【答案】B【解析】设该材料的密度为,若甲,空心球会漂浮在甲液体的液面上,故A错误;因为空心球沉于乙液体中,所以球乙,故B正确;因为小球在甲液体里漂浮,所以受到的浮力:F浮=G球,又因为小球在乙液体里下沉,所以受到的浮力:F浮F浮,即:球在甲液体中受的浮力大于它在乙液体中受的浮力,故C、D错。11. 某同学制作了如图所示的潜水艇模型,下列说法错误的是() A. 潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现沉浮的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些铁丝,可保持试管稳定【答案】B【解析】向内推注射器活塞，水被排出试管，可实现潜艇上浮。故选B。12. 用细绳连在一起的气球和铁块,恰能悬浮在盛水的圆柱形容器内如图所示位置,若用力向下轻轻拨动一下铁块,则气球和铁块的沉浮情况及水对容器底部的压强将()A. 下沉,变小B. 下沉,变大C. 上浮,变小D. 悬浮,不变【答案】A【解析】原来铁块和气球悬浮在水中,F浮=G;把气球的位置轻轻向下移动一些,所处的深度增加,由公式p=gh知,气球受到水的压强增大，体积变小,所以气球排开水的体积减小,由公式F浮=液gV排知,气球受到的浮力减小,因此浮力小于自重，所以气球和铁块将向下运动。故选A。13. 如图所示,把一个苹果放人浓盐水中,苹果处于漂浮状态。如果把水面以上的部分切去,则余下的部分()A. 沉入水底B. 仍然漂浮C. 刚好悬浮D. 无法判断【答案】B【解析】苹果漂浮在浓盐水中，所以苹果密度小于浓盐水密度，切去部分后苹果密度不变，由F浮=液gV排可知,剩余部分仍漂浮。故选B。14. 取一片金属箔做成中空的桶,它可以漂浮在盛有水的烧杯中,如果将此金属箔揉成团,它会沉入水底。比较上述两种情况,则下列说法中正确的是() A. 金属箔漂浮时受到的重力比它沉底时受到的重力小B. 金属箔漂浮时受到的浮力比它沉底时受到的浮力大C. 金属箔沉底时排开水的体积比它漂浮时排开水的体积大D. 金属箔沉底时受到的浮力等于它的重力【答案】B【解析】金属箔是做成中空的桶或者是揉成团,它的质量是一定的,重力不变,故A错误。将金属箔做成中空的桶漂浮在水面上时,F浮=G;将此金属箔揉成团沉入水底时,F浮水乙.若甲乙体积相等，则甲乙V甲+V乙2V甲+乙2水1.25g/m3水.若甲乙质量相等，则甲乙2mm/甲+m/乙21/甲+1/乙2甲乙甲+乙220.52+0.50.8g/cm3水，故D项正确.16. 将一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有81g水从大烧杯中溢出；将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中，静止后有72g酒精从大烧杯中溢出.已知酒精0.8103kg/m3，则物块在水中的状态及物块的密度是() A. 悬浮1.0103kg/m3B. 漂浮0.92103kg/m3C. 下沉1.2103kg/m3D. 漂浮0.90103kg/m3【答案】D【解析】由题，物块在酒精中所受浮力F2m2g0.72N，浸入体积V2m22721030.8103m29105m3，在水中所受浮力F2m1g0.81N浸入体积V1m11811031103m38.1105m3，由V1F2，则物块在酒精中下沉，浸入体积为物块体积，即VV2，得物块密度mVGgV0.81109105kg/m30.9103kg/m3.评卷人得分二、多选题17. (多选)如图所示是体育、娱乐活动用的热气球,充的是被燃烧器烧热而体积膨胀的热空气,要使已经升空的热气球上升或下降,下列说法正确的是()A.继续对热空气加热可以使热气球上升B.继续对热空气加热可以使热气球下降C.停止对热空气加热可以使热气球上升D.停止对热空气加热可以使热气球下降【答案】AD【解析】热气球内空气受热膨胀，密度比外界空气小，浮力大于重力而上升的。继续对热空气加热,福利则继续大于重力,热气球上升;当停止对热空气加热时，浮力消失，可以使热气球下降。18. 放在水平桌面上完全相同的两个烧杯中装有深度相同的甲、乙两种液体,把体积相同的A和B两个实心小球分别一起放入甲、乙两种液体中,小球静止时的情况如图所示,则下列说法中正确的是()A.在甲液体中,小球A受到的浮力大于小球B受到的浮力B.小球A的质量小于小球B的质量C.甲液体的密度大于乙液体的密度D.小球放入后,装甲液体的烧杯对桌面的压力小于装乙液体的烧杯对桌面的压力【答案】BC【解析】A、B两小球体积相同,浸入甲液体后,A小球排开液体的体积小于B小球排开液体的体积,A小球所受浮力小于B小球,A错,由甲图可知,A漂浮,A甲,AB,AB小球体积相等,mA乙,C对,两烧杯完全相同,液体深度相同,故液体体积相同,甲液体质量大于乙液体,把两烧杯看做一个整体,对桌面的压力等于小球重力加容器和液体的重力,故甲液体烧杯对桌面压力大,D错,BC对,故选BC。评卷人得分三、填空题19. 将重为3N的小球放入装有水的容器中,静止时的状态如图所示,则小球所受浮力的大小为N,小球的体积为m3.若向水中加入足量的盐,小球将(选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”).(g取10N/kg)【答案】3310-4上浮【解析】图中小球悬浮在水中,浮力等于自身的重力,为3N.小球排开水的体积V排=F浮g=3N1.0103kg/m310N/kg=310-4m3,小球浸没在水中,排开水的体积即为小球的体积,在水中加入足量的盐,可以增大液体的密度,根据V排=F浮g可以判断出,排开液体的体积变小,小球上浮.20. 潜艇两侧有水舱,向水舱中时,潜艇逐渐加重,就逐渐,当水舱充满水时,潜艇重同体积的水重,潜艇可以在水中.当用将水舱里的水排出一部分时,潜艇变轻,从而浮出水面.【答案】充水下潜等于悬浮压缩空气21. 一艘轮船的排水量是10000t,则满载时轮船和所装货物共重N,受到河水的浮力是N.如果河水的密度是1.0103kg/m3,它满载时排开河水的体积是m3;如果它是在密度为1.03103kg/m3的海水中,它排开海水的体积是m3.它从河流驶入大海会(选填“上浮”、“下沉”或“不变”).(取g=10N/kg)【答案】1081081049709上浮22. 小兰同学在探究物体的“浮沉条件”时,将一个质量为120g的物体浸没在装满水的深桶后,溢出100g水,物体受到的浮力是N(取g=10N/kg)。这个物体在水中将会(填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。【答案】1下沉【解析】由阿基米德原理知，物体受到的浮力F浮=G排=m排g=0.1kg10N/kg=1N，物体自重G=0.12kg10N/kg=1.2N1N，物体将下沉。23. 某课外活动小组在探究物体的“浮沉条件”时,将一个质量为100g的物体放入装满水的深桶中,溢出90g水,物体受到的浮力是N,(取g=10N/kg);这个物体在水中将会(填“上浮”“下沉”或“悬浮”),放人物体后水对桶底的压强(填“大于”“小于”或“等于”)放人木块前水对桶底的压强。【答案】0.9下沉大于【解析】由阿基米德原理知，G排=F浮=109010-3=0.9N；G=mg=10010-310=1NF浮，所以这个物体将会下沉；由p=F/S可知，放入后水对桶底压强变大。24. 元宵佳节,许多人燃放孔明灯(如图所示)祈福。小明发现人们在将孔明灯放手之前,要将放置在铁架上的蜡块点燃,经过一段时间,待纸筒鼓起后放手,小明思考后认为:这样做的目的是使灯罩内的气体密度灯罩外的空气密度,此时灯受到的浮力(选填“大于”“小于”或“等于”)自身重力,可以使灯加速上升。但由于孔明灯内火焰温度高,易引发火灾,因此,很多城市现已禁止燃放孔明灯。【答案】小于大于【解析】灯罩内蜡块被点燃，气体被加热,体积膨胀,密度减小,小于灯罩外空气的密度,孔明灯受到空气的浮力大于自身重力,孔明灯就会上升。25. 小华用牙膏探究物体的沉与浮,如图所示,牙膏悬浮在水中,牙膏所受浮力(选填“大于”“小于”或“等于”)重力。向水中加入食盐并使其溶解,牙膏将(选填“上浮”或“下沉”)。如果不加食盐,将牙膏内部分空气排出,再次放入水中后,牙膏将(选填“上浮”或“下沉”)。【答案】等于上浮下沉【解析】牙膏悬浮在水中,牙膏受力平衡，受到的浮力和重力相等，即F浮=G,向水中加入,液体密度增大,根据F浮=液V排g,排开盐水的体积不变,则牙膏受到的浮力变大,大于牙膏的重力,牙膏将上浮;如果不加食盐,将牙膏内部分空气排出,排开水的体积变小,根据F浮=液V排g,水的密度不变,牙膏受到的浮力变小,小于牙膏的重力,牙膏将下沉。26. 如图12所示，重为525N的人躺在死海的水面上悠闲地阅读，她受到海水的浮力是_N，浸入海水中的体积是_m3。(g取10N/kg，海水1.05103kg/m3)图12【答案】5250.05评卷人得分四、简答题27. 如图所示,容器内分别装有水和盐水,在液面上浮着一块冰,问:(1)冰在水中熔化后,水面如何变化?【答案】冰在水中熔化后液面不变【解析】冰在水中,熔化前处于漂浮状态。F浮=G冰,水gV排=m冰g,V排=m冰冰,冰溶化成水后,质量不变,m水=m冰,求得:V水=m水水=m冰冰。比较和,V水=V排。也就是说冰熔化后体积变小了,恰好占据了原来冰熔化前在水中的体积。所以,冰在水中熔化后液面不变。(2)冰在盐水中熔化后,液面如何变化?【答案】冰在盐水中熔化后液面上升【解析】冰在盐水中:冰熔化前处于漂浮状态,则F盐浮=G冰,盐水gV排盐=m冰g,V排盐=m冰盐水,冰溶化成水后,质量不变,m水=m冰,V水=m水水=m冰水,比较和,因为水V排盐,也就是冰熔化后占据的体积要大于原来冰熔化前在盐水中的体积,所以,冰在盐水中熔化后液面上升了。28.(3分)人们常用盐水选种,当把种子放入盐水中时,所有的种子都未浮起,为使不饱满的种子浮起来,应在盐水中加盐还是加水?为什么?【答案】应该在盐水中加盐。向盐水中加盐,使盐水的密度增大,而种子的密度不变,当加盐至盐水的密度大于种子的密度时,种子就会浮起来。评卷人得分五、实验题29. 小明自制土密度计并测定盐水的密度.实验器材:刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水.实验步骤:在竹筷的一端缠上适量细铅丝,制成土密度计.用刻度尺测出竹筷的长度10.把土密度计放入盛水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h1,(如图所示).请将上面实验步骤补充完整并回答下列问题:(水=1.0g/cm3,F浮=液gV排)【答案】把土密度计放入盐水中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h2:(1)竹筷一端缠上铅丝,是为了.【答案】使竹筷能竖直立于液体中(2)密度计是利用条件工作的,被测液体的密度越大,密度计排开液体的体积(选填“越小”或“越大”).【答案】浮在液面上的物体所受浮力等于所受重力越小(3)被测盐水的密度表达式:盐水=.(不计铅丝体积)【答案】L0-h1L0-h2水30. 甲、乙两位同学分别对“物体的浮沉条件”进行了探究。(1)甲同学的探究方案实验器材:弹簧测力计(量程05N,分度值0.2N)、天平(带砝码盒)、量筒及水、蜡块(10g左右)探究问题:蜡块的上浮条件。实验过程:首先测量蜡块的重力:方案一是用弹簧测力计直接测出蜡块的重力;方案二是用天平测出蜡块的质量,再求出重力,你支持方案,理由是。测量蜡块受到的浮力:量筒中装有适量的水,把蜡块放在水中浮在水面时,测出蜡块排开水的体积,用阿基米德原理求出浮力。你认为上述操作存在的问题是。通过比较蜡块的重力和受到的浮力,可知物体上浮的条件。【答案】二因为弹簧测力计的分度值大于蜡块的重力蜡块没有浸没在水中【解析】因为弹簧测力计的分度值0.2N，而蜡块非常强轻，重力小于弹簧测力计最小分度值，所以用弹簧测力计测量不准确。让蜡块浮在水面上时，此时蜡块受力平衡，受到的浮力等于蜡块的重力，此时用排水法测得的结果不是蜡块的上浮条件，正确的做法是让蜡块完全浸没在水中用排水法测量出来的浮力即为所求结果。(2)乙同学的探究方案实验器材:装有水的大烧杯、蜡块、铁钉(如图)。探究问题:蜡块的下沉条件。实验过程:把蜡块浸没在水中,松手后,发现蜡块要上浮直至漂浮在水面。为了使浸没在水中的蜡块会下沉,设计了两种实验方案。方案一:将一根铁钉全部插入蜡块中,然后将蜡块浸没在水中松手,发现蜡块沉入水底。方案二:用同样的铁钉,但只将其部分插入蜡块中,然后将蜡块浸没在水中松手,发现蜡块也沉入水底。从物体受力的角度看,在蜡块中插入铁钉是为了改变的大小。能够得到的实验结论是:。虽然两种方案的实验结果基本一致,但老师认为方案一更科学。你认为老师这样评价的主要理由是。【答案】重力物体的重力大于浮力时,物体下沉方案一是在改变物体重力的同时,控制了浮力不变这一条件【解析】在蜡块中插入铁钉,蜡块排开水的体积不变，所受浮力不变，重力增大,物体会下沉。方案一:将一根铁钉全部插入蜡块,在改变重力的同时浮力是不变的;方案二:没有将铁钉全部插入蜡块,在改变重力的同时,蜡块排开液体的体积增大,根据F浮=液gV排可知浮力变大,无法找到浮力和重力的关系。评卷人得分六、作图题31. 在图中作出悬浮于水中的小球受到的力的示意图。【答案】如答图所示评卷人得分七、综合题32. (1)一个鸡蛋静止于盛有足量清水的容器底部,向水中不断加入食盐,鸡蛋可上浮。关于鸡蛋能够上浮的分析,下列说法正确的是()A.鸡蛋所受重力变小了B.鸡蛋所受浮力增大了C.鸡蛋排开的液体的重力不变D.鸡蛋排开的液体的重力减小了【答案】B(2)说明理由:。【解析】鸡蛋完全浸没在水中,排开水的体积等于自身的体积;向水中加盐,盐水的密度变大;由F浮=液gV排可知,F浮变大。故选B。评卷人得分八、计算题33. 一边长为10cm,密度为0.6g/cm3的正方体木块,用细线置于容器的水中,如图所示,求:(1)木块所受的浮力大小?【答案】木块完全浸没,V排=V=(10cm)3=1000cm3=110-3m3,F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg110-3m3=10N;(2)细线的拉力大小?【答案】G木=mg=Vg=0.6103kg/m3110-3m310N/kg=6N。F浮=F拉G,绳子对木块的拉力:F拉=F浮-G=10N-6N=4N;(3)细线剪断后,木块静止时,木块下方所受到水的压强是多大?【答案】木块漂浮在水面上:F浮=G木=6N;浮力是液体对物体上下表面的压力差,所以下表面的压力F=F浮=6N,下表面的压强p=FS=6N(1010-2m)2=600Pa。34. 在水中放入质量为3kg的木块,木块静止时有35的体积浸在水中,求(g取10N/kg):【答案】解:(1)木块漂浮F浮=G=mg=3kg10N/kg=30N(2)V排=F浮水g=30N1.0103kg/m310N/kg=0.003m3V水=53V排=530.003m3=0.005m3(1)木块静止时所受的浮力。(2)木块的体积。35. 如图所示,一个棱长为10cm的立方体木块,漂浮在水面上,此时,它露出水面的高度是4cm,求:(g取10N/kg)(1)木块受到的浮力。【答案】木块排开水的体积是:V排=(L-h)L2=(10cm-4cm)102cm2=0.610-3m3,木块受到浮力是:F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg0.610-3m3=6N。(2)木块的密度。【答案】木块漂浮在水面上,G=F浮=6N,而G=mg=水gV木,所以木=GgV木=6N10N/kg(0.1m)3=0.6103kg/m3。
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