【考题猜想】八年级科学上学期期中考点大串讲 专题一 浮力及其应用(含解析)

资源下载
  1. 二一教育资源

【考题猜想】八年级科学上学期期中考点大串讲 专题一 浮力及其应用(含解析)

资源简介

/ 让教学更有效 精品试卷 | 科学
浙教版八年级科学上学期·期中考点大串讲·考题猜想
专题一 浮力及其应用
提示:知识点与易错点可参考单元大串讲
1.(2023秋 玉环市期末)如图所示,玉环公园河面上有一片落叶随着水流由某一高处漂流而下。落叶所受浮力是(  )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
【答案】C
【分析】根据浮力的方向(竖直向上)分析解答。
【解答】解:无论小球在水中处于什么状态,浮力方向总是竖直向上的,故浮力的方向是F3。
故选:C。
【点评】本题考查了浮力的方向,记住浮力的方向竖直向上,与重力的方向相反。
2.(2022秋 玉环市期末)下列物体没有受到浮力的是(  )
A.漂浮在水面的树叶 B.太空中飞行的空间站
C.水中下沉的石块 D.空中上升的气球
【答案】B
【分析】根据浮力的定义:浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)竖直向上托起的力叫浮力,对各个选项逐一分析即可。
【解答】解:浮力是浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)向上托起的力,漂浮在水面的树叶、水中下沉的石块、空中上升的气球都受到水(或空气)的向上托起的力,即受到浮力;
太空中没有空气,所以太空中飞行的空间站没有受到浮力,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选:B。
【点评】此题考查浮力产生的原因,解答此题的关键是明确浮力的定义,难度不大,属于基础知识。
3.(2023秋 海曙区期末)如图所示,一个塑料小球堵在一个水池的出口处,水无法排出,则该小球(  )
A.不受水的浮力,也不受水对它的压力
B.受水的浮力,也受水对它的压力
C.不受水的浮力,但受水对它的压力
D.受到水的浮力,但浮力很小
【答案】C
【分析】浮力指物体在流体(包括液体和气体)中,上下表面所受的压力差。据此分析。
【解答】解:浮力产生的原因是液体对物体上下表面产生的压力差;
将塑料小球堵在一个水池的出口处,球的上表面受到水向下的压力,而下表面不受水的压力,所以该小球不受浮力。
故选项ABD错误,C正确。
故选:C。
【点评】物体上、下面浸没在液体中的深度不同,物体下部受到液体向上的压强较大,压力也较大,可以证明,浮力等于物体所受液体向上、向下的压力之差。若下表面不在液体中,则该物体只受到水的压力而不受浮力。
4.(2022秋 长兴县期末)科学课上,老师将装满水的水槽放在斜面上,用细绳一端牵着浸没在水中的乒乓球(细绳的重力忽略不计),细绳的另一端固定在水槽底部,静止后乒乓球的状态最接近如图中的(  )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】B
【分析】对乒乓球进行受力分析,乒乓球受到竖直向下的拉力和竖直向下的重力、竖直向上的浮力的作用。
【解答】解:用细绳一端牵着浸没在水中的乒乓球,静止后乒乓球乒乓球受到竖直向下的拉力和竖直向下的重力、竖直向上的浮力的作用,由图可知,只有②图拉力方向是竖直向下的,故只有②正确。
故选:B。
【点评】对乒乓球进行受力分析,深入浮力和重力的方向是解答此题的关键。
5.(2023秋 拱墅区校级期中)如图所示,洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,则水堵头(  )
A.没有受到水的压力,但受到水的浮力
B.没有受到水的压力,也没有受到水的浮力
C.受到水的压力,没有受到水的浮力
D.受到水的压力,也受到水的浮力
【答案】C
【分析】浸没在液体中的物体,液体对物体向上的压强大于向下的压强,向上的压力大于向下的压力,物体受到向上和向下的压力差的作用,这个压力差是物体受到的浮力(适用于气体),浮力的方向总是竖直向上的。
【解答】解:洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,受到水向下的压力,但水堵头的下表面没有水,没有受到水向上的压力,所以水堵头不受浮力,故ABD错误,C正确;
故选:C。
【点评】本题考查了浮力的产生原因和影响因素,难度不大。
6.(2023秋 瑞安市月考)如图在透明密闭正方体塑料盒的上下左右四个面的中心处,挖出四个大小相同的圆孔,孔的表面分别蒙上相同的可变形橡皮膜a、c、b、d,抓住手柄将塑料盒竖直浸没水中,不断增大塑料盒浸没后的深度,其受到的浮力(  )
A.增大 B.减小 C.不变 D.无法确定
【答案】B
【分析】不断增大塑料盒浸没后的深度,各橡皮膜受到的压强不断增大,形变程度不断增大,塑料盒的体积不断减小,在水的密度一定时,
由公式F浮=ρ液gV排可知塑料盒受到的浮力的变化情况。
【解答】解:不断增大塑料盒浸没后的深度,各橡皮膜受到的压强不断增大,形变程度不断增大,塑料盒的体积不断减小,在水的密度一定时,
由公式F浮=ρ液gV排可知,塑料盒受到的浮力变小。
故选B。
【点评】本题考查阿基米德原理的应用,是一道综合题。
7.(2023秋 余姚市校级月考)往容器中注入一些水,如图所示,a、b是能自由移动的物体,c、d是容器自身凸起的一部分,则下列说法中错误的是 (  )
A.a物体一定受浮力作用
B.b物体一定受浮力作用
C.c物体一定受浮力作用
D.d物体一定受浮力作用。
【答案】C
【分析】根据浮力产生的原因是液体(或气体)对物体上下表面的压力差;对a、b、c、d逐一分析即可。
【解答】解:A、由图可知,水对a物体上下表面产生了的压力差,故a物体一定受浮力的作用;
B、b物体上表面没有受到水的压力,但下表面受到水的压力,因此水对b物体上下表面产生了的压力差,故b物体也受浮力的作用;
C、c物体上表面受到水的压力,但下表面没有受到水的压力,因此水对c物体上下表面没有产生压力差,故c物体不受浮力的作用;
D、由图可知,水对d物体上下表面产生了的压力差,故d物体受浮力的作用。
故选:C。
【点评】此题考查了浮力产生的原因,明确物体上下表面是否产生了压力差是解答此题的关键。
8.(2023秋 绍兴月考)将两个体积相同的长方体物块放入同一种液体中,静止时在液体中的位置如图所示,它们上、下表面受到的压强差  不相等 ,压力差  相等 ,浮力  相等 。(均选填“相等”或“不相等”)
【答案】不相等;相等;相等。
【分析】由图可知:两个体积相同的长方体物块静止时浸没在同一液体中;由阿基米德原理可比较两长方体受到的浮力大小;
长方体物块上、下表面的压力差大小等于长方体物块受到的浮力;
已知两长方体物块上、下表面受到的压力差相等,找出两长方体物块上、下表面面积的大小关系,由压强公式可比较两长方体物块上、下表面受到的压强差的大小。
【解答】解:由图可知:两个体积相同的长方体物块悬浮在同一种液体中,两长方体排开液体的体积相等,由阿基米德原理可知:两长方体受到的浮力相等;
因长方体上、下表面的压力差大小等于长方体受到的浮力,则两长方体上、下表面的压力差相等;
两长方体上、下表面的压力差相等,但图中两长方体上、下表面面积不相等,由压强公式可知:两长方体上、下表面受到的压强差不相等。
故答案为:不相等;相等;相等。
【点评】本题考查利用物体的浮沉条件比较浮力的大小、压力差法求浮力大小。解题关键是熟练阿基米德原理、压强公式,会用压力差法求浮力。
9.(2023秋 诸暨市校级月考)桌面上放着一个装满水的容器,如图甲所示,现将一个小球缓慢放入水中,稳定后如图乙所示;然后用手将小球缓慢压入水中直至恰好浸没,如图丙所示;用固定在容器底的细绳拉住小球如图丁所示;请比较容器对桌面的压力大小F甲 = F乙 (填“>”“<”或“=”,下同) F乙 = F丙,容器对桌面的压力大小 F乙 > F丁。
【答案】=;=;>。
【分析】根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于物体排开液体的重力。
【解答】解:甲注满液体,容器对桌面的压力大小等于杯子和液体的总重力,
乙图小球漂浮,浮力等于小球的重力,而浮力等于物体排开液体的重力,即溢出的液体重力等于小球的重力,故与甲图对比总重力不变,压力大小相等,F甲=F乙;
丙图增加了向下的压力,浮力也增大,根据小球静止受力平衡,此时增大的压力F和增加的浮力相等,增大的浮力等于再次排开液体的重力,则向下的压力等于流出的液体重力,则对桌面的压力等于乙图;
丁图中小球浸没,根据乙图中小球漂浮,球的密度小于液体密度,故丁图中小球的重力小于溢出液体的重力,因而丁图的压力小于甲乙的压力。
故答案为:=;=;>。
【点评】本题考查浮沉条件和阿基米德原理的应用,属于中档题。
10.(2022秋 慈溪市校级期中)2021年12月9日,中国空间站“天宫课堂”第一课正式开讲,如图所示是航天员做的“浮力消失”实验,乒乓球在水中悬浮。这是因为重力消失时,液体不同深度处压强  相同 (选填“相同”或“不同”),此时浮力  消失 (“存在”或“消失”),这也说明了浮力是液体对物体上、下表面的  压力差 。
【答案】相同;消失;压力差
【分析】(1)浮力产生的原因是物体上、下表面受到的液体向上的压力差。
(2)重力消失,液体压强和浮力随之消失。
【解答】解:航天员在“天宫课堂”中演示的浮力消失实验,由于太空中处于失重状态,当重力消失时,液体内部压强相同,浮力也就消失了,所以乒乓球不会上浮;这说明浮力来源于重力力引起的液体在不同深度的压力差。
故答案为:相同;消失;压力差。
【点评】本题考查浮力产生的原因、液体压强特点,属于热点题型,知道重力消失,液体压强和浮力随之消失是关键。
11.(2022秋 鄞州区校级期中)跳水运动员入水的过程中,他所受浮力F随深度h变化的关系如图所示,其中正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】分两个过程分析:
一、全浸入水之前:运动员排开水的体积逐渐变大,根据阿基米德原理分析受到的浮力变化情况;
二、全浸入水之后:运动员排开水的体积不变,根据阿基米德原理分析受到的浮力变化情况。
【解答】解:在运动员入水的过程中,排开水的体积V排先增大后不变,
∵F浮=ρ水gV排,
∴运动员受到的浮力先增大,后不变。
故选:A。
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理的了解和掌握,弄清V排的变化情况是本题的关键。
12.(2022秋 上城区校级期中)探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示,其中所用金属块a和塑料块b的密度不同,但重力均为1.6N,下列分析正确的是(  )
A.金属块a浸没在水中时,受到浮力的大小为0.6N
B.利用甲、乙,可以探究浮力的大小与物体体积的关系
C.利用乙、丙,可以探究浮力的大小与液体密度的关系
D.利用丙、丁,可以探究浮力的大小与物体密度的关系
【答案】A
【分析】物体浸在水中,根据受力情况可知:F浮=G﹣F拉;浮力大小与液体密度和排开液体体积有关,据此分析每个选项。
【解答】解:A、由图乙知,金属块浸没在水中,弹簧测力计的示数为1.0N,所以金属块a受到的浮力为F浮=G﹣F示=1.6N﹣1.0N=0.6N,故A正确;
B、图甲、乙比较知,金属块a浸入水中,排开水的体积不同,所以可探究的是浮力与物体排开液体的体积的关系,故B错误;
C、图乙、丙比较知,体积不同的金属块a与塑料块b,浸没在水中,所以可探究的是浮力大小与物体排开液体体积的关系,故C错误;
D、图丙、丁比较知,塑料块b浸没在水及酒精中,弹簧测力计的示数不同,说明塑料块所受的浮力不同,所以可以探究浮力的大小与液体密度的关系,而不是探究浮力的大小与物体密度的关系,故D错误。
故选:A。
【点评】本题主要考查了探究影响浮力大小因素的实验,是一道好题。
13.(2024秋 鹿城区校级月考)绣绣想用弹簧测力计、物块、烧杯和水探究“浮力大小的相关因素”实验,如图所示,请回答问题:
(1)物块完全浸没在水中受到的浮力是  2 N。
(2)由图中的  乙、丙 (选填“乙”、“丙”或“丁”)两幅图对比可知浸在水中的物体受到的浮力大小跟物体浸在水中的体积有关。
(3)绣绣分析图中的甲、乙、丙数据发现,随着物体浸入液体中的深度增加,物体所受的浮力也在变大,于是他得出物体受到的浮力大小跟物体浸在水中的深度有关,请评价绣绣的观点是否正确,并说明理由: 不正确,由甲、丙、丁可知,当物体完全浸没在水中时,深度改变物体所受浮力大小不变,故物体所受浮力与浸没在水中的深度无关 。
【答案】(1)2;(2)乙、丙;(3)不正确,由甲、丙、丁可知,当物体完全浸没在水中时,深度改变物体所受浮力大小不变,故物体所受浮力与浸没在水中的深度无关。
【分析】(1)根据称重法F浮=G﹣F求浮力大小;
(2)利用控制变量法得出结果;
(3)利用控制变量法可知探究的是物体受到的浮力与浸入深度的关系,由称重法可知得出物体所受浮力关系,从而得出结论。
【解答】解:(1)由甲、丙两图中知,物块完全浸没在水中受到的浮力是:F浮=G﹣F丙=3N﹣1N=2N;
(2)探究浸没在液体中的物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积有关时应控制液体的密度相同,故应选择乙、丙两图;
(3)由图中的丙、丁两幅图可知,液体种类相同,深度不同,探究的是物体浸没时受到的浮力与浸入深度的关系,由图可知弹簧测力计的示数相同,由称重法可知,丙丁两种情况物体所受浮力相等,故由图中的丙、丁两幅图可知,浸在水中的物体受到的浮力大小跟物体浸在水中的深度无关。
故答案为:(1)2;(2)乙、丙;(3)不正确,由甲、丙、丁可知,当物体完全浸没在水中时,深度改变物体所受浮力大小不变,故物体所受浮力与浸没在水中的深度无关。
【点评】本题考查浮力大小的相关因素实验,熟记浮力的影响因素是解题关键。
14.(2023秋 莲都区期末)为探究影响浮力大小的因素,某同学做了如下实验。
(1)将一盖紧瓶盖的空塑料瓶按入水中,发现塑料瓶浸入水中体积越大感觉越费劲,据此该同学猜想浮力的大小可能与  排开液体的体积 有关。
(2)图片为该同学验证猜想的实验步骤,表格为各步骤的记录数据,表中⑥记录的数据应该是  6.4 。
实验序号 ① ② ③
弹簧秤示/牛 4 5 3
实验序号 ④ ⑤ ⑥
弹簧秤示/牛 6 2.6 ▲
(3)实验中支持猜想的证据是  同种液体,实验③⑤排开液体体积增大,弹簧秤示数变小 。
【答案】(1)排开液体的体积;(2)6.4;(3)同种液体,实验③⑤排开液体体积增大,弹簧秤示数变小。
【分析】(1)浮力是竖直向上的,根据手的感觉来感知浮力的变化;
(2)根据阿基米德原理判断Δ的内容;
(3)物体受到的浮力大小与物体排开液体的密度和体积有关,研究浮力大小与其中一个因素的关系时,要控制另一个因素不变。
【解答】解:(1)用手把空的饮料罐按入水中,手就会感受到竖直向上的浮力,越往下按,空饮料罐排开水的体积比较大,越费劲,浮力越大;由此得出猜想:浮力的大小与物体排开液体的体积有关;
(2)根据阿基米德原理:F浮=G排,
F浮=F1﹣F5=4N﹣2.6N=1.4N;
G排=F6﹣F2=F﹣5N=1.4N,
解得F=6.4N。
(3)浮力与排开液体的体积有关,要控制排开液体的密度相同,只改变排开液体的体积,根据同种液体,实验③⑤排开液体体积增大,弹簧秤示数变小,说明浮力与排开液体的体积有关。
故答案为:(1)排开液体的体积;(2)6.4;(3)同种液体,实验③⑤排开液体体积增大,弹簧秤示数变小。
【点评】本题考查了探究浮力大小哪哪些因素有关的实验以及阿基米德原理的知识,难度不大,掌握阿基米德原理的内容即可解答。
15.(2024秋 西湖区校级月考)小云实验小组用如图所示的实验装置“探究浮力的大小跟哪些因素有关”
(1)分析b、c两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与  物体排开液体的体积 有关。
(2)分析c、d两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与浸没深度  无关 。
(3)分析c、e两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与  液体的密度 有关。
(4)若先完成实验c,再完成实验a,则测得的浮力将  偏大 (选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)物体排开液体的体积;(2)无关;(3)液体的密度;(4)偏大。
【分析】(1)(2)(3)浮力的大小可能跟液体的密度、物体排开液体的体积、物体浸没到液体的深度,研究浮力大小的影响因素时,采用控制变量法;
(4)若先完成实验c,再完成实验a,则物体表面有水,测得的重力偏大,根据称量法F浮=G﹣F示可知浮力变化。
【解答】解:(1)分析b、c两次实验可知,液体的密度相同,排开液体的体积不同,观察弹簧测力计的示数变小,根据称量法F浮=G﹣F示知浮力变大,说明浮力大小与物体排开液体的体积有关;
(2)分析c、d两次实验可知,深度增加,弹簧测力计的示数不变,浮力不变,说明浮力大小与物体浸没到液体的深度无关;
(3)分析c、e两次实验可知,排开液体的体积相同,液体的密度不同,观察弹簧测力计的示数变大,根据称量法F浮=G﹣F示知浮力变大,说明浮力大小与物体排开液体的密度有关;
(4)若先完成实验c,再完成实验a,则物体表面有水,测得的重力偏大,根据称量法F浮=G﹣F示知浮力变大。
故答案为:(1)物体排开液体的体积;(2)无关;(3)液体的密度;(4)偏大。
【点评】本题是探究浮力大小影响因素的实验,考查了影响因素、控制变量法的应用、对实验数据的分析及结论的得出等,考查全面、重点。
16.(2024秋 杭州月考)某校同学在学习“探究浮力大小的相关因素”这节课后,小组反复讨论,改进了老师的实验,改进后的实验装置如图所示:其中A、B是弹簧测力计,C为重物,D为薄塑料袋(质量不计),E是用废弃的大号饮料瓶、带孔橡皮塞以及弯曲玻璃管自制的溢水杯,杯中加入红色的水,F是可升降平台,G为铁架台。
(1)实验中,同学们逐渐调高平台F,使重物浸入水中的体积越来越大,观察到弹簧测力计A的示数 减小 ,弹簧测力计B的示数 增大 (均选填“增大”“减小”或“不变”)。比较弹簧测力计A的示数变化量ΔFA和弹簧测力计B的示数变化量ΔFB,它们的大小关系是ΔFA = ΔFB。(选填“>”“<”或“=”)
(2)通过分析,你认为改进后的装置优点是什么? 便于观察弹簧测力计示数的变化 (写出一条即可)。
(3)为使实验结论具有普遍性,可以 多次实验,寻找普遍规律 。
【答案】(1)减小;增大;=;(2)便于观察弹簧测力计示数的变化;
(3)多次实验,寻找普遍规律。
【分析】(1)根据阿基米德原理可知,重物浸入水中的体积越来越大时受到的浮力变大,根据称重法可知弹簧测力计A示数的变化;此时重物排开水的体积变大即溢出水的体积变大,据此可知弹簧测力计B示数的变化;再根据阿基米德原理判断弹簧秤A的示数变化量FA′和弹簧秤B的示数变化量FB′之间的关系。
(2)改进后的优点从增加实验器材的目的来分析。
(3)根据多次实验可以排除偶然性,寻找普遍规律分析。
【解答】解:(1)重物浸入水中的体积越来越大时,排开液体的体积变大,
根据F浮=ρ液gV排可知,重物受到的浮力变大,
浮力:F浮=G﹣F′,弹簧测力计A的示数F′=G﹣F浮变小;
重物浸入水中的体积越来越大时,溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大,
弹簧测力计B的示数变大;
根据阿基米德原理可知,物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等,
弹簧测力计A示数的变化量FA'和弹簧测力计B示数的变化量FB′相等。
(2)改进实验中,把水变为红色是为了增加可见度;
使用可调节的平台,可以形象观察到物体溢出液体体积的变化,使用可调节的平台,可以形象观察到物体溢出液体体积的变化;
(3)为使实验结论具有普遍性,可以改变浸入体积或换用不同物体和液体进行多次实验。
故答案为:(1)减小;增大;=;(2)便于观察弹簧测力计示数的变化;
(3)多次实验,寻找普遍规律。
【点评】本题考查了阿基米德原理实验的改进,弄清楚实验装置中每一个仪器的作用,结合阿基米德原理,即可轻松解题。
17.(2023秋 新昌县期末)如图所示是小科同学自制的用来探究“影响物体浮力大小因素”的装置:将弹簧和标尺固定在支架上,用细线将一个金属块悬挂在弹簧下端,弹簧静止时指针正对标尺上的A位置(本装置使用时,弹簧未超过弹性限度,弹簧伸长量与所受拉力成正比)。
(1)向杯中缓慢注水,从金属块底部接触水面开始,到金属块刚好浸没的过程中,指针由标尺上的A位置慢慢上移至C位置,继续向杯中注水,指针  不动 (选填“上移”、“不动”或“下移”),说明物体所受浮力的大小跟  物体排开液体的体积 有关。
(2)换用另一种液体重复上述实验(ρ液≠ρ水),指针由标尺上的A位置慢慢上移至B位置,说明物体所受浮力的大小跟  液体的密度 有关。
(3)若AB=2AC,可以得出该液体的密度为  2×103 kg/m3。
【答案】(1)不动;物体排开液体的体积;(2)液体的密度;(3)2×103。
【分析】(1)浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关,与物体浸没在液体中的深度无关;
(2)指针指在不同位置,代表物体所受浮力在变化,越往上说明所受浮力越大;
(3)当物体排开液体体积一定时,物体所受浮力与液体密度成正比。
【解答】解:(1)浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关,金属块已浸没,继续向杯中注水,指针不动;从金属块底部接触水面开始,到金属块刚好浸没的过程中,指针由标尺上的A位置慢慢上移至C位置,这个过程物体排开液体体积在变化,浮力变了,说明物体所受浮力的大小跟物体排开液体的体积有关;
(2)物体在水和另一种液体浸没时,即物体排开液体的体积相等,指针位置不同,说明浮力不同,即说明浮力大小与液体的密度有关;
(3)由AB=2AC,根据阿基米德原理和称重法测浮力,可知物体浸没时,在水中所受浮力与在另一种液体中所受浮力之比为1:2,又物体排开液体的体积相等,故水密度与液体密度之比为1:2,已知水的密度为1.0×103kg/m3,可得液体密度为2×103kg/m3。
故答案为:(1)不动;物体排开液体的体积;(2)液体的密度;(3)2×103。
【点评】本题考查影响物体浮力大小因素,将实验进行了改变,具有灵活性,并考察了称重法计算浮力,在基础题上进行了简单拓展,不失为一道好题。
18.(2024秋 鹿城区校级月考)2024法国奥运会中,我国跳水运动员取得了数名金牌。如图表示运动员从入水到露出水面的过程,其中运动员受到水的浮力不断减小的阶段是(  )
A.①→② B.②→③ C.③→④ D.④→⑤
【答案】D
【分析】浸在液体中的物体受到浮力大小跟液体密度和物体排开液体的体积有关,在液体密度一定时,物体排开液体的体积越小,物体受到的浮力越小。
【解答】解:在跳水运动员跳水过程中,液体的密度一定,运动员在此过程中,①→②:运动员排开水的体积不断增大,②→③→④:运动员排开水的体积不变,④→⑤:运动员排开水的体积逐渐减小,所以根据F浮=ρ水gV排知运动员在此过程中,①→②:运动员受到水的浮力变大,②→③→④:运动员受到水的浮力不变,④→⑤:运动员受到水的浮力减小,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了阿基米德原理公式的应用,明确浮力大小的影响因素,根据控制变量法比较运动员排开水的体积变化,判断运动员受到浮力大小。
19.(2023秋 滨江区期末)将重为20N的金属块挂在弹簧测力计下,金属块体积的浸入水中并静止时,弹簧测力计的示数为18N,当金属块全部浸入水中并与杯底接触时,弹簧测力计的示数可能变为(  )
A.18 N B.16 N C.14 N D.10 N
【答案】D
【分析】(1)金属块体积的浸入水中静止,金属块所受浮力等于物体在空气中的重力减去在水中弹簧测力计的示数(称重法测浮力);利用阿基米德原理F浮=ρ水gV排求出金属块排开水的体积(金属块的体积);
(2)求出了金属块的体积,利用阿基米德原理F浮=ρ水gV排求出当金属块全部浸入水中受到水的浮力,当金属块与杯底接触时,金属块的重力等于弹簧测力计的拉力(示数)、水的浮力和支持力之和,据此得出弹簧测力计的示数的范围值,据此分析选择。
【解答】解:
(1)金属块体积的浸入水中静止,金属块受到的浮力:
F浮=G﹣F示=20N﹣18N=2N,
∵F浮=ρ水v排g
∴金属块的体积:V=V排==,
解得:
V=8×10﹣4m3,
(2)当金属块全部浸入水中,受到的浮力:
F浮′=ρ水v排′g=1×103kg/m3×8×10﹣4m3×10N/kg=8N,
∵G=F示′+F浮′+F支,
∴当金属块与杯底接触时,弹簧测力计的示数:
F示′=G﹣F浮′﹣F支=20N﹣8N﹣F支,
0≤F示′<12N,所以只有D是可能的。
故选:D。
【点评】本题考查了学生对密度公式、阿基米德原理的掌握和运用,考查了称重法测浮力,本题关键:一是利用阿基米德原理求物体的体积,二是当金属块与杯底接触时,对金属块进行正确的受力分析。
注意:两个物体接触不一定发生力的作用,如并排摆放在桌面上的两本书,虽接触,但无力。
20.(2023秋 永嘉县校级期中)如图是某一海底隧道的施工现场,起重船将长方体物件从水面上方一定高度到全部浸没的过程中,起重船所受浮力大小的变化是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】对起重船进行受力分析可知:船受竖直向上的浮力、竖直向下的重力、重物对船向下的拉力,由力的平衡条件可得F浮船=G船+F拉;
物体逐渐浸入水时,物体排开水的体积增大,根据F浮=ρ水gV排知,物体受到的浮力逐渐增大,且满足F浮物=G物﹣F拉;
据此进一步求得起重船所受浮力与h浸的关系,注意物体完全浸没后,物体排开水的体积不变、物体受到的浮力不变,此时起重船受到的浮力也不变。
【解答】解:
起重船受竖直向上的浮力、竖直向下的重力、重物对船向下的拉力,根据力的平衡条件可得F浮船=G船+F拉;
物体浸入水之前,整体重力不变,浮力不变;
当物体逐渐浸入水时,物体排开水的体积增大,根据F浮=ρ水gV排知,物体受到的浮力逐渐增大,且满足F浮物=G物﹣F拉;
由上述分析可得,起重船所受浮力:F浮船=G船+G物﹣F浮物=G船+G物﹣ρ水gS物h浸,
因G船、G物、ρ水、S物均不变,则起重船所受浮力与h浸成一次函数关系,且浸没前,h浸增大时,起重船所受浮力是均匀减小的,其图象是斜向下的直线;当物体完全浸没后,物体排开水的体积不变、物体受到的浮力不变,此时起重船受到的浮力也不变。
故选:D。
【点评】本题考查受力分析与浮力大小有关的因素,关键知道浮力、拉力与深度是一次函数关系。
21.(2023秋 海曙区校级期末)把两个完全相同的小球分别放入盛满不同液体的甲、乙两个溢水杯中,静止时的状态如图所示。甲杯中溢出的液体质量是40g,乙杯中溢出的液体质量是50g,若甲杯中的液体是水,则小球的质量和体积分别为(  )
A.40g 40cm3 B.40g 50cm3
C.50g 40cm3 D.50g 50cm3
【答案】C
【分析】(1)图乙中小球漂浮,根据物体漂浮条件可知受到的浮力,根据阿基米德原理可知受到浮力等于排开液体的重力,据此求出小球的质量;
(2)图甲中小球沉入容器底部,根据密度公式求出溢出水的体积即为小球的体积。
【解答】解:(1)因小球在乙液体中漂浮,
所以,乙中小球受到的浮力F浮乙=G球=m球g,
由阿基米德原理可知,F浮乙=G溢乙=m溢乙g,
则m球g=m溢乙g,即m球=m溢乙=50g;
(2)图甲中小球沉入容器底部,
由ρ=可得,小球的体积:V球=V溢甲===40cm3。
故选:C。
【点评】本题考查了阿基米德原理和物体浮沉条件以及密度公式的应用,关键是知道物体浸没在盛满液体的溢水杯中时,溢出液体的体积和自身的体积相等。
22.(2024 余姚市模拟)将四个形状不同、高度均为L的实心金属块,用细线拉着。匀速缓慢地放入水深为L的盛水容器中,直至容器底部,此时水未溢出。四个实验中与下图所描绘的浮力大小F与金属块浸入水中深度h的关系一致的是(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据阿基米德原理,物体排开的水越多,其浮力会越大,而完全浸没后,与深度无关,然后根据图象确定物体浸入水中体积的变化,然后确定物体的形状。
【解答】解:根据图象可知,曲线中是斜率先变大再变小,最后完全沉入水中后就不变了;
A、当球体匀速浸入水中时,浸没的体积先变大后变小,符合题意;
B、正方体匀速浸入水中时,浸没的体积是均匀变化的,不符合题意;
C、当梯形匀速浸入水中时,浸没的体积逐渐减小,不符合题意;
D、当D中物体浸入水中时,浸没的体积先减小后增大,不符合题意,
故选:A。
【点评】解决此题的关键是要明确浮力与排水体积变化的关系,易错点在于排水体积的增速变化是不均匀的。
23.(2023秋 西湖区月考)四个质量相同的实心铝块:A为长方体,B为梯形体,C为正方体,D为球体,如图所示,且C的表面很光滑与容器底密闭接触,以下四种情况正确的是(  )
A.A所受的浮力最大
B.物体B所受的浮力一定比A小
C.A所受的浮力最小,B、C、D浮力是一样大的
D.A、C所受的浮力都小于B,C所受的浮力为零
【答案】D
【分析】(1)掌握浮力产生的原因,液体对物体上下表面的压力差,C的表面很光滑与容器底密闭接触,此时C不受水的浮力;
(2)根据公式F浮=ρ液gV排判断其它物体浮力的大小。
【解答】解:根据密度公式ρ=可得V=,可知质量相同的四个实心铝块体积相同B、D是全部浸没,排开液体的体积都等于它本身的体积,根据阿基米德原理 F浮=ρ液gV排知,B、D所受浮力相等 A部分浸没,排开液体的体积小于它本身的体积,所以A受到的浮力小于B、D受到的浮力;C的表面很光滑,与容器底密闭接触,由浮力的产生原因知C所受浮力为零;综上分析可知,选项A、B、C错误,D正确;故选:D。
【点评】此题考查了浮力大小的判断,根据四个物体的质量相等判断出体积相等是解决此题的关键,并注意C物体这种情况不受浮力的作用°.
24.(2023秋 西湖区期末)用图中实验装置验证阿基米德原理,当物块浸入溢水杯时,水会流入空桶中,下列说法正确的是(  )
A.实验前溢水杯未装满水,对实验结果没有影响
B.物块浸入水中越深,水对溢水杯底部的压强越大
C.物块浸入水中越深,左侧弹簧测力计的示数越大
D.通过计算可知实验所用物块的密度为2×103千克/米3
【答案】D
【分析】(1)用溢水法收集物体排开的水,将溢水杯装满水,然后将物体浸入水中,用其他容器(需先测出其重力)接住溢出的水,然后再测出装有溢出的水的容器的总重力,两者之差就是物体排开水的重力;根据所测数据计算F浮与G排并进行比较。
(2)液体内部的压强与液体深度有关,深度越大,产生的压强越大;
(3)物块完全浸没水中前,排开水的体积增大,溢出去的增多;
(4)由左侧图可知物块的重力,计算出质量;由有图可知物块浸没水中后的重力G′,根据F浮=G﹣G′计算出浮力,根据阿基米德原理计算出V排,即物体的体积,最后根据密度公式计算出物体的密度。
【解答】解:A、物体放入水中前,溢水杯应该是满水的,否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积。所以应该在溢水杯中倒满水;故A错误;
B、物块浸没水中后,随着深度的增加,排开水的体积不变,液体的深度不变,故水对容器底部的压强不变;故B错误;
C、左侧实验中,在物块完全浸没水中前,随着物块浸入水中深度的增加,排开水的体积增大,溢出去的水增多,受到的浮力变大,故弹簧测力计的示数变小;物块完全浸没水中,排开水的体积不变,受到的浮力不变,弹簧测力计的示数不再变化;故C错误;
D、由测力计的示数可知,物体的重力G=2N,物体的质量m===0.2kg;
物体浸没水中后的浮力F浮=G﹣G′=2N﹣1N=1N,
由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得,物体的体积V=V排===1×10﹣4m3,
物体的密度ρ===2×103kg/m3;故D正确。
故选:D。
【点评】本题综合考查了阿基米德原理实验、影响液体压强大小的因素等知识;在“探究浮力的大小”实验中,用“称量法”测出物体受到的浮力,即F浮=G﹣F拉。
25.(2023秋 西湖区期末)小金在做“验证阿基米德原理”的实验中,用弹簧测力计、小石块、溢杯、小桶等进行操作,用图(a)所示的溢杯和小桶收集石块排开的水,实验过程分别如图(b)、(c)、(d)、(e)所示。
(1)图(a)中对溢杯内的水量有何要求? 溢杯内应盛满水 。
(2)将石块从水面上方某一高度处缓缓下降,使其逐渐浸入水中直至刚好完全浸没,整个过程中弹簧测力计的示数如何变化? 逐渐变小 。
(3)若图中四个测量值F1、F2、F3、F4满足关系式 F2﹣F3=F4﹣F1 ,阿基米德原理将得到验证。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)图(a)中溢杯内未盛满水,则测得排开水的重力会偏小,会影响验证结果;
(2)石块逐渐浸入水中的过程中,排开水的体积变大,根据F浮=ρ液gV排可知浮力变大;根据F拉=G﹣F浮据此即可判断弹簧测力计的示数;
(3)由图可知,根据cd两图可测出物体浸在液体中受到的浮力,根据be两图可测出物体排开液体的重力,再根据阿基米德原理的内容进行解答。
【解答】解:
(1)图(a)中若溢杯内未盛满水,则测得排开水的重力会偏小,会影响验证结果;所以溢杯内应盛满水;
(2)石块逐渐浸入水中直至刚好完全浸没,此过程中石块排开水的体积变大,根据F浮=ρ液gV排可知,石块受到的浮力变大,根据F拉=G﹣F浮可知,弹簧测力计示数逐渐变小;
(3)由图可知,图c测出了石块的重力,图d测出了石块浸在液体中时测力计的拉力,图b测出了空桶的重力,图e测出了桶和石块排开液体的总重力;
则物体浸入液体时受到的浮力为F2﹣F3,物体排开液体的重力为F4﹣F1,
如果F2﹣F3=F4﹣F1时,即物体浸在液体中受到的浮力等于物体排开液体的重力,则阿基米德原理就成立。
故答案为:(1)溢杯内应盛满水;(2)逐渐变小;(3)F2﹣F3=F4﹣F1。
【点评】本题是验证阿基米德原理实验,充分考查了学生对基础知识的掌握程度,关键是掌握阿基米德原理的内容。
26.(2023秋 越城区校级月考)兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。(细线的质量和体积均忽略不计)
(1)小宾同学们发现溢水杯中未装满水,如图甲所示,这样实验会使测得的溢出水的重力  偏小 (填“偏大”或“偏小”)。
(2)溢水杯装满水后,将物块浸没在水中,如图乙所示,物块受到的浮力为  1 N。
(3)继续实验,将物块浸没在装满酒精的溢水杯中,如图丙所示,发现F5>F3,说明物块受到的浮力大小与  液体的密度 有关。换用酒精再次实验的目的是  寻找普遍规律 (填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。
【答案】(1)偏小;(2)1;(3)液体的密度;寻找普遍规律。
【分析】(1)溢水杯中未装满水,这样实验会使测得的溢出水的重力小于物块实际排开水的重力;
(2)根据称重法求物块受到的浮力;
(3)浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关;为了寻找普遍规律,换用不同的液体进行实验。
【解答】解:(1)溢水杯中未装满水,这样实验会使测得的溢出水的重力小于物块实际排开水的重力,得的溢出水的重力偏小;
(2)由甲、乙两图可知,物块的重力为:G=F1=4N,
物块浸没在水中时,测力计的示数为:F3=3N,
所以物块受到的浮力为F浮=G﹣F3=4N﹣3N=1N;
(3)由乙、丙两图可知,将物块浸没在装满酒精的溢水杯中时,物块排开酒精的体积与排开水的体积相同,而F5>F3,在物块的重力不变时,由F浮=G﹣F示可知,物块受到的浮力变小了,这说明浮力的大小与液体的密度有关;换用酒精再次实验的目的是寻找普遍规律。
故答案为:(1)偏小;(2)1;(3)液体的密度;寻找普遍规律。
【点评】阿基米德定律是物理学中力学的一条基本原理。掌握验证阿基米德定律的方法也是学习该原理的关键。
27.(2023秋 鹿城区月考)某班科学实验小组的同学,通过实验验证阿基米德原理。
(1)方案一:小军石块按照如图甲所示的实验步依次进行实验。由图甲可知,石块浸没在水中时F浮≠G排,造成这种结果的原因可能是  AC (填序号)。
A.最初溢水杯中的水未装至溢水口
B.整个实验过程中,弹簧测力计都没有校零
C.步骤C中,石块浸没后,碰触到溢水杯的底部
小军改正错误后,得到石块浸没在水中的浮力为1N,则石块密度为  2.5×103 kg/m3(ρ水=1.0×103kg/m3)。
(2)方案二:如图乙所示,小江同学将装满水的溢水杯放在升降台C上,用升降台来调节水杯的高度。当小江逐渐调高升降台时,弹簧测力计A的示数的变化量  等于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)弹簧测力计B示数的变化量,从而证明了浸在液体中物体所受浮力的大小等于  物体排开液体所受的重力 。
【答案】(1)AC;2.5×103; (2)等于;物体排开液体的重力。
【分析】(1)由图甲可知,石块的重力G=2.5N,石块浸没在水中时,测力计的示数为1.4N,根据F浮=G﹣F示得出受到的浮力;
空桶的重力G桶=1.2N,空桶和排出的水总重G总=2.2N,根据G排=G总﹣G桶得出排开水的重力
A、若最初溢水杯中的水未装至溢水口会使溢出的水偏少;
B、若弹簧测力计都没有校零,四次测量结果都偏大,且都偏大相同的数值,据此判断浮力的变化以及排开水的重力的变化;
C、石块浸没后,碰触到溢水杯底部,容器对石块有支持力,测的F3偏小,根据称重法分析解答即可;
小军改正错误后,得到石块浸没在水中的浮力为1N,根据阿基米德原理可知石块全部浸没时排开水的体积,进而得出石块的体积,根据G=mg得出石块的质量,根据密度公式得出石块的密度;
(2)根据阿基米德原理判断弹簧测力计A的示数变化量和弹簧测力计B的示数变化量之间的关系;
浸在液体中的物体所受浮力的大小等于排开液体所受的重力。
【解答】解:(1)由图甲可知,石块的重力G=2.5N,石块浸没在水中时,测力计的示数为1.4N,受到的浮力F浮=G﹣F示=2.5N﹣1.4N=1.1N;
空桶的重力G桶=1.2N,空桶和排出的水总重G总=2.2N,排开水的重力G排=G总﹣G桶=2.2N﹣1.2N=1N;
A、若最初溢水杯中的水未装至溢水口,则石块排开水的只有一部分溢出到桶中,排开水的重力G排减小,故A有可能;
B、若弹簧测力计都没有校零,那么四次测量结果都应加上测量前弹簧测力计示数,那么所得浮力与排开水的重力大小应不变,故B不可能;
C、步骤C中,石块浸没后,碰触到溢水杯底部,容器对石块有支持力,测的F3偏小,由F浮=F1﹣F3可知F浮偏大,故C有可能;
故选:AC;
小军改正错误后,得到石块浸没在水中的浮力为1N,根据阿基米德原理可知石块的体积V=V排===10﹣4m3,
石块的质量m===0.25kg,
石块的密度ρ===2.5×103kg/m3;
(2)重物浸入水中时,由F浮=G﹣F示知弹簧测力计A的示数的变化量为浮力;又因为重物浸入水中时,弹簧测力计B的示数的变化量为溢出水的重力,根据阿基米德原理可知,物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等,所以弹簧测力计A示数的变化量和弹簧测力计B的示数变化量相等;从而证明了浸在液体中的物体所受浮力的大小等于排开液体所受的重力。
故答案为:(1)AC;2.5×103;(2)等于;物体排开液体的重力。
【点评】本题探究浮力的大小,涉及称重法测浮力、阿基米德原理、密度公式等知识,综合性强,难度大。
28.(2022 婺城区模拟)某项目化学习小组同学制作“浮漂器”,成功地验证了阿基米德定律。
【选材制作】选取溢水杯、泡沫块、托盘和粗铁丝、细铁丝等材料制作成“浮漂器”。“浮漂器”的支撑杆由粗铁丝制成,下托盘由细铁丝制成。
【验证步骤】
①将“浮漂器”置于装有适量水的溢水杯,取一小石块放在上托盘,在支撑杆上标出水位刻度线;
②将小石块改放在下托盘,往上托盘加砝码,同时用空烧杯接收溢出的水,直到水位刻度线与水面相平;
③取下砝码,把烧杯中的水全部倒入上托盘。
【结果分析】由步骤①②得出石块所受浮力F浮=G砝码,由步骤②③得出烧杯中水的重力G排=G砝码。因此,F浮=G排,即石块所受浮力等于其所排开的水受到的重力,从而验证了阿基米德原理。
(1)泡沫块是制作“浮漂器”的关键要素之一,利用其与密度计相同的原理:在液体中处于  漂浮 状态(F浮=G总)。
(2)步骤①中将“浮漂器”置于溢水杯,判断杯中水为“适量”的依据是  泡沫块可以浸没水中但又不会使水溢出 。
(3)完成步骤②③后,该组同学得出结论:烧杯中所收集水的重力等于砝码的总重力,即G排=G砝码。推测其观察到的现象为: 水位刻度线与水面相平 。
【答案】(1)漂浮;(2)泡沫块可以浸没水中但又不会使水溢出;(3)水位刻度线与水面相平。
【分析】(1)密度计的使用原理:密度计在使用时始终处于漂浮状态,即浮力大小等于重力大小,浮力不变;
(2)杯中水为“适量”的依据是泡沫块可以浸没水中但又不会使水溢出;
(3)两重力相等直观的现象是具有相同的作用效果。
【解答】解:(1)密度计的使用原理:密度计在使用时始终处于漂浮状态,即浮力大小等于重力大小,浮力不变,所以“浮漂器”的原理为:使用时在液体中始终处于漂浮状态;
(2)判断杯中水为“适量”的依据是泡沫块可以浸没水中但又不会使水溢出;
(3)两重力相等直观的现象是有相同的作用效果,即水位刻度线与水面相平。
故答案为:(1)漂浮;(2)泡沫块可以浸没水中但又不会使水溢出;(3)水位刻度线与水面相平。
【点评】本题考查阿基米德原理的应用,体现了物理来自生活,又服务于生活。
29.(2024秋 龙湾区月考)半潜船可用来运输超大型货物,空载时漂浮于海面(如图甲);装载时需向船体水舱注水,船体重力增加,巨大的甲板下沉至海面以下(如图乙);待货物被拖到甲板上方时,排出水舱中的水,船体重力减小,甲板上浮至海面,完成货物装载(如图丙)。半潜船三种状态时所受的浮力最大的状态是(  )
A.甲 B.乙 C.丙 D.一样大
【答案】B
【分析】根据甲、乙、丙三图得出半潜船排开水的体积关系,根据F浮=ρgV排比较受到的浮力关系,然后得出答案。
【解答】解:根据图可知,乙图中半潜船排开水的体积最大,其次是丙图,甲图排开水的体积最小,所以据F浮=ρgV排可知,液体的密度是相同的,乙图中船受浮力最大,其次是丙图,再次是甲图。
故选:B。
【点评】本题考查了阿基米德原理的应用,从图中读出排开水的体积关系是关键,要注意隐含条件是水的密度相等。
30.(2024秋 杭州月考)在一定条件下,水中物体能上浮。图示为物体在上浮后静止时的情况,前后所受浮力相同的是(  )
A.图甲中沉底的汤圆,煮熟后上浮并浮出水面
B.图乙中潜水艇排出水舱中水后,上浮并浮出水面
C.图丙中往清水中加盐,沉底的鸡蛋上浮后并浮出水面
D.图丁中轮船从长江驶入大海,船体上的吃水线W线上浮后并浮出水面
【答案】D
【分析】(1)沉底的汤圆,浮力小于自身重力,漂浮在水面的汤圆,浮力等于自身重力;
(2)潜水艇在水面下潜行时,排开水的体积等于潜水艇的体积,上浮并浮出水面后,排开水的体积小于潜水艇的体积,根据F浮=ρ液gV排可知浮力的变化;
(3)沉底的鸡蛋,受到的浮力小于鸡蛋的重力,加盐后,鸡蛋上浮并最后漂浮在水面,鸡蛋受到的浮力等于鸡蛋的重力;
(4)轮船在长江和大海都处于漂浮状态,浮力等于自身重力。
【解答】解:A、沉底的汤圆,浮力小于自身重力,汤圆煮熟后上浮并浮出水面,受到浮力等于汤圆的重力,所以,汤圆上浮前后,受到的浮力变大,故A错误;
B、潜水艇在水面下潜行时,排开水的体积等于潜水艇的体积,上浮并浮出水面后,排开水的体积小于潜水艇的体积,根据F浮=ρ液gV排可知,潜水艇浮出水面后浮力变小,故B错误;
C、沉底的鸡蛋,受到的浮力小于鸡蛋的重力,加盐后,鸡蛋上浮并最后漂浮在水面,鸡蛋受到的浮力等于鸡蛋的重力,所以,鸡蛋上浮前后,受到的浮力变大,故C错误;
D、轮船在长江和大海都处于漂浮状态,浮力等于自身重力,由于轮船的重力不变,所以轮船受到的浮力大小不变,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查物体的浮沉条件及其应用、阿基米德原理,知道物体漂浮时,受到的浮力等于自身重力是解题的关键。
31.(2023秋 拱墅区期末)全球变暖已日益威胁到生物的生存,图示为一对北极熊母子无助地坐在一块不断熔化的浮冰上,若在浮冰熔化过程中,北极熊母子在冰上不动,浮冰始终漂浮,则(  )
A.浮冰受到的浮力逐渐增大
B.浮冰受到的浮力大小不变
C.北极熊受到的支持力减小
D.浮冰露出水面的体积减小
【答案】D
【分析】(1)浮冰和北极熊始终处于漂浮状态,受到的浮力等于北极熊和浮冰的总重力;随着浮冰的熔化,浮冰的重力减小,北极熊和浮冰的总重力减小,根据漂浮条件得出受到的浮力减小;
(2)北极熊站在浮冰上,受到的重力和支持力为一对平衡力,大小相等;
(3)求出冰块减少的总体积和排开水体积的减少量,比较二者的大小,可判断浮冰露出水面部分的体积的变化情况。
【解答】解:AB由题知,浮冰和北极熊始终处于漂浮状态,则F浮=G总,随着浮冰的熔化,浮冰的重力减小,北极熊和浮冰的总重力减小;因为F浮=G总,所以浮冰和北极熊受到的浮力减小,故AB错误;
C、北极熊站在浮冰上,受到的支持力和重力是一对平衡力,二力的大小相等,北极熊的重力不变,所以支持力大小不变,故C错误;
D、设冰熔化过程减少的质量为Δm,则冰减少的体积为:ΔV=,
冰块受到的浮力减少量为:ΔF浮=ΔG=Δmg,则排开水的体积减少量为:ΔV排===,
因为ρ冰<ρ水,则ΔV>ΔV排,所以浮冰露出水面部分的体积也要减少,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了学生对物体的漂浮条件、阿基米德原理、二力平衡条件的掌握和运用,把浮冰和北极熊当做一个整体,确认随着浮冰的熔化,北极熊和浮冰的总重力减小、浮力减小是本题的关键。
32.(2023秋 长兴县期末)水平桌面上有甲、乙两个相同的容器,分别装有体积相等的水和盐水。将质量相等的苹果和香蕉先放入甲容器中,取出后擦干,再放入乙容器中,前后两次静止时的液面如图所示。下列说法正确的是(  )
A.香蕉在水和盐水中所受浮力相等
B.香蕉在水中所受浮力大于在盐水中所受浮力
C.苹果在盐水中受到的浮力大于水中受到的浮力
D.苹果在水中受到的浮力大于香蕉在水中所受的浮力
【答案】D
【分析】根据阿基米德原理和物体沉浮条件进行分析。
【解答】解:AB、香蕉在水和盐水中排开液体的体积相同,又因为盐水的密度比水大,根据阿基米德原理可知,香蕉在水中所受浮力小于在盐水中所受浮力,故AB错误;
C、苹果在盐水和水中均漂浮在水面,则在盐水和水中受到的浮力均与重力相等,即在盐水和水中受到的浮力相等,故C错误;
D、苹果在水中漂浮,受到的浮力F苹果=G苹果=m苹果g,香蕉在水中沉底,所受的浮力F香蕉<G香蕉=m香蕉g,又因为苹果和香蕉的质量相等,则F苹果>F香蕉,故D正确。
故选:D。
【点评】此题主要考查的是学生浮沉条件和阿基米德原理公式的应用,有一定难度。
33.(2024秋 杭州月考)如图所示,一支试管口朝下插入水中,管内封闭有一定量的空气,在某一位置恰好悬浮在水中,当水的温度降低时,下列说法正确的是(  )
A.试管加速下沉 B.试管匀速下沉
C.试管加速上浮 D.试管仍悬浮
【答案】A
【分析】(1)已知试管悬浮,根据物体的浮沉条件求试管受到的浮力;
(2)水温降低时,管内封住空气将受冷收缩,排开水的体积变小,利用阿基米德原理和物体的浮沉条件分析判断。
【解答】解:因为试管悬浮,所以试管受到的浮力等于试管的重力;当水温降低时,管内空气受冷体积收缩,则排开水的体积变小,由F浮=ρ水v排g可得,试管受到的浮力将变减小;而试管受到的重力不变,则试管受到的浮力小于自重,试管将加速下沉。
故选:A。
【点评】本题考查了物体的浮沉条件、阿基米德原理以及物质的热胀冷缩,知道所封空气的热胀冷缩是本题的突破口。
34.(2023秋 宁波期末)我国研制的水下滑翔机“海燕﹣X”,将世界深海下潜最大深度“刷新”到了10619米。如图所示是水下滑翔机的模型,机身上搭载的油囊可在油泵的控制下进行收缩或膨胀。当油囊收缩时滑翔机下潜,当油囊膨胀时滑翔机上浮。下列说法正确的是(  )
A.滑翔机是通过改变自身重力来实现浮沉的
B.油囊收缩过程中滑翔机所受的浮力逐渐减小
C.油囊膨胀时滑翔机所受的浮力小于滑翔机的重力
D.滑翔机下潜时排开水的重力大于上浮时排开水的重力
【答案】B
【分析】(1)根据油囊的作用分析滑翔机实现浮沉的原理;
(2)根据阿基米德原理分析浮力的变化;
(3)物体上浮时,浮力要大于自身的重力;
(4)根据物体的浮沉条件分析。
【解答】解:A、机身上搭载的油囊可在油泵的控制下进行收缩或膨胀,则油馕排开的水的体积不同,受到的浮力不同,所以能实现浮沉,故A错误;
B、油囊收缩时,排开的水的体积变小,水的密度不变,根据阿基米德原理可知,滑翔机受到的浮力减小,故B正确;
C、油囊膨胀时,滑翔机会上浮,根据物体的浮沉条件可知,滑翔机所受的浮力大于滑翔机的重力,故C错误;
D、滑翔机本身的重力不变,上浮时滑翔机排开水的重力大于滑翔机的重力,下潜时排开水的重力小于滑翔机的重力,所以上浮时滑翔机排开水的重力大于下潜时排开水的重力,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了物体的浮沉条件的应用和阿基米德原理的应用,利用好物体的浮沉条件时解题的关键。
35.(2024秋 西湖区校级月考)如图所示,质量相等的A、B、C三个小球都放在水中,结果A球漂浮,B球悬浮,C球下沉到容器底部。若往水中加入食盐,待食盐溶解后,三个小球所受的浮力变化情况,下列说法中正确的是(  )
A.A球和B球所受的浮力变大,C球所受的浮力不变
B.A球和B球所受的浮力不变,C球所受的浮力变大
C.A球所受的浮力变大,B球和C球所受的浮力不变
D.A球所受的浮力不变,B球和C球所受的浮力变大
【答案】B
【分析】原来A球漂浮、B球悬浮,受到的浮力都等于球重。
若往水中加入食盐,待食盐溶解后,水的密度增大,A球仍为漂浮、B球上浮最后也漂浮,根据物体的漂浮和悬浮条件判断受浮力变化;C球仍沉在水底,排开水的体积不变,根据阿基米德原理分析受浮力变化。
【解答】解:往水中加入食盐,待食盐溶解后,水的密度增大。
A球仍为漂浮,A球受到的浮力FA=GA=mAg,大小不变;
B球将上浮最后也漂浮,B球受到的浮力FB=GB=mBg,大小不变;
C球可能还沉在水底、可能悬浮,也可能上浮最后漂浮,前两种情况排开水的体积不变,水的密度变大,由阿基米德原理F浮=ρ水V排g可知C球受到的浮力变大;后一种情况改为漂浮,受到的浮力也变大,所以C球所受的浮力变大。
故选:B。
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理、物体的浮沉条件的掌握和运用,知道往水中加入食盐待食盐溶解后,水的密度增大是本题的关键。
36.(2024秋 西湖区校级月考)(1)如图甲所示一个充气的气球下面挂一个金属球,把它们放入水中某处恰能静止,现把金属块及气球的位置轻轻向下移一些,则金属块和气球将  下沉 。
(2)A、B、C三个实心小球的A、B体积相等,B、C质量相等,它们在水槽中的位置如图乙所示,三个小球受到的浮力分变为FA、FB、FC。则三个小球的浮力FA、FB、FC的大小关系是  FA=FB=FC 。
(3)如图丙重为0.5N的鸡蛋漂浮在装有淡盐水的玻璃杯中,鸡蛋受到的浮力是  0.5 N,若再往玻璃杯中加盐,鸡蛋受到的浮力将  不变 (选项“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】(1)下沉;(2)FA=FB=FC;(3)0.5;不变。
【分析】(1)根据气球深度的变化得出所受的液体压强的变化,根据液体压强可得气球的体积变化,由体积变化可得浮力的变化,由浮沉条件可知物体的运动情况。
(2)已知A、B球的体积相同,由图知A、B球排开水的体积大小关系,利用阿基米德原理的推导公式F浮=ρ水V排g比较A、B球受浮力的大小关系;
(3)鸡蛋漂浮在水面上,此时鸡蛋受到的浮力F浮=G。若再往玻璃杯中加盐,根据物体的浮沉条件判断所受浮力的变化。
【解答】解:(1)气球和金属块在水中静止,故所受浮力与气球及金属块的重力相等。当气球轻轻向下移一些时,深度变大,受到的液体压强变大,则气球体积变小,故气球所受浮力变小,浮力小于重力,故金属块和气球下沉。
(2)由图知,VA排=VA;VB排=VB,
已知A、B球的体积相同,即:VA=VB,
所以,VA排=VB排,
根据F浮=ρ水gV排,可知:FA=FB;
B、C球的质量相等,则GB=GC,
根据漂浮和悬浮的条件可知:FB=GB,FC=GC,则:FB=FC;
所以,FA=FB=FC。
(3)蛋漂浮在装有淡盐水的玻璃杯中,鸡蛋受到的浮力F浮=G=0.5N;
若再往玻璃杯中加盐,盐水的密度变大,则鸡蛋仍漂浮在液面上,则浮力等于重力,鸡蛋的重力不变,则鸡蛋受到的浮力不变。
故答案为:(1)下沉;(2)FA=FB=FC;(3)0.5;不变。
【点评】本题考查阿基米德原理与浮沉条件的应用,属于中档题。
37.(2024秋 杭州月考)下列四个相同的容器中,液面高度相同,D容器中的液体(和水不相溶)比水的密度大,如图所示。当四个容器中的冰熔化后,A、B、C、D四个容器中的液面高度分别变为h1、h2、h3、h4,则h1、h2、h3、h4的大小关系是  h4>h1=h2>h3 。
A.
B.
C.
D.
【答案】h4>h1=h2>h3
【分析】冰块熔化前漂浮在液体表面,熔化后,水处于悬浮或漂浮;
比较冰熔化前后受到的浮力大小,再根据阿基米德原理判断排开液体的体积即可判断出高度的关系。
【解答】解:A、原来漂浮,后来悬浮,即浮力不变,V排也就不变,液面高度不变;
B、原来漂浮,冰化水、水面不变,后来木块还漂浮,浮力不变,V排也就不变,液面高度不变;
C、原来漂浮,后来下沉,浮力减小,故V排减小 液面下降;
D、原来漂浮,后来漂浮虽然浮力不变,但冰熔化后的体积大于原来排开的液体体积,故液面上升。
h4>h1=h2>h3。
故答案为:h4>h1=h2>h3。
【点评】本题的难点在于D选项中的冰熔化后排开液体体积的变化,因D容器中的液体比水的密度大,故冰熔化后的体积大于原来排开的液体体积。
38.(2023秋 余杭区期末)劳动实践中,小明把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗,他先将一个空桶漂浮在水面上,然后将池底的鹅卵石捞出并放置在桶内,桶仍漂浮在水面(不考虑捞出过程中带出的水)。
(1)某块鹅卵石在水池底部时,它受到的浮力  小于 (填“大于”“小于”或“等于”)它的重力。
(2)全部鹅卵石捞出放置在桶内时,水池内水面高度与鹅卵石未捞出时相比会  上升 (填“上升”“下降”或“不变”)。
【答案】(1)小于;(2)上升。
【分析】(1)物体下沉时,所受的浮力小于自身的重力;
(2)根据浮沉条件分析出鹅卵石前、后所受浮力的关系,根据F浮=ρ液gV排知排开水体积的变化,进而判断出水池水面高度的变化。
【解答】解:(1)某块鹅卵石在水池底部时,它受到的浮力小于它的重力;
(2)鹅卵石捞出前沉底,浮力小于重力,即F浮1<G,将鹅卵石捞出放置在桶内时,鹅卵石与小桶都处于漂浮状态,此时鹅卵石的浮力等于重力,即F浮2=G,所以F浮1<F浮2,即鹅卵石捞出放置在桶内时鹅卵石的浮力变大,根据F浮=ρ液gV排知排开水的体积变大,水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会上升。
故答案为:(1)小于;(2)上升。
【点评】此题主要考查的是学生对物体浮沉条件的理解和掌握。
39.(2023秋 金东区期末)一颗黄豆质量大约在0.1克~1克之间。实验室天平的最小刻度是0.2克,称量一颗黄豆质量不够精确,老师布置各项目组制作一个浮力秤,将一粒黄豆的质量测出来,精确度越高越好。
【提供材料】大烧杯、水、纸质小托盘、剪刀、橡皮泥、铁钉、刻度尺、记号笔、双面胶、透明胶带、白纸、质量1g的小铁块,吸管(规格A:较细的普通饮料吸管,规格B:较粗的奶茶吸管)。
【制作过程】
①选择轻质的塑料吸管,剪取笔直的20cm一段,上端贴上纸质小托盘。
②在吸管下端插入铁钉,用橡皮泥塞紧吸管与铁钉缝隙进行固定和密封。
③烧杯中倒入水,将制作完成的吸管下端放入水中,让浮力秤漂浮在水面上,如图所示。
④对吸管标记刻度。
⑤测量一粒黄豆的质量。
回答下列问题:
(1)步骤②中吸管中插入铁钉并密封的好处是  使吸管可以竖直漂浮在水中 。
(2)步骤④可分步进行,首先是将装好的浮力秤正常漂浮于水中,不放重物时在水面与吸管相交处标记为  0刻度 。
(3)该浮力秤的刻度是  B 。
A.上小下大且均匀变化
B.上大下小且均匀变化
C.上小下大且不均匀变化
D.上大下小且不均匀变化
(4)为提高这款浮力秤的精确度,你的改进措施是  用直径更小的吸管 。
(5)请你提出项目组制作的这款浮力秤的一个缺点  用密度较大的液体做实验时其精确度会降低,或用不同液体做实验时需重新标注刻度 。
【答案】(1)使吸管可以竖直漂浮在水中;(2)0刻度;(3)B;(4)用直径更小的吸管;(5)用密度较大的液体做实验时其精确度会降低,或用不同液体做实验时需重新标注刻度。
【分析】(1)步骤②中吸管中插入铁钉并密封可以使吸管的重心降低,使吸管可以竖直漂浮在水中;
(2)对吸管标记刻度时,先是将装好的浮力秤正常漂浮于水中,不放重物时(即被测物体的质量为零),此时在水面与吸管相交处标记为0刻度。
(3)浮力秤是用来测量物体质量的测量仪器;浮力秤漂浮时,受到的浮力等于自身的重力,据此分析浮力秤刻度的特点;
(4)要提高浮力秤的精确度,需要在吸管上标注更多的刻度线,分度值更小;浮力秤竖直漂浮于水中,称量同一物体时其受到的浮力不变,根据F浮=ρ液gV排进行分析;
(5)制作的这款浮力秤的一个缺点:用密度较大的液体做实验时其精确度会降低,或用不同液体做实验时需重新标注刻度。
【解答】解:
(1)步骤②中吸管中插入铁钉并密封可以使吸管的重心降低,使吸管可以竖直漂浮在水中;
(2)将装好的浮力秤竖直漂浮于水中,不放重物时(即被测物体的质量为零),所以此时在水面与吸管相交处应标记为0刻度;
(3)测量物体的质量时,浮力秤总是漂浮,它所受的浮力总是等于它受到的重力,
根据物体的浮沉条件可知:F浮=ρ液gV排=ρ液gSh浸=G=mg,
则浮力秤浸入液体中的深度为:h浸==,
因液体的密度不变,吸管的横截面积不变,所以h浸与m成正比,故密度计的刻度是均匀的,刻度越往上,说明物体的质量越大,即该浮力秤的刻度特点是上大下小且均匀变化,故B正确;
(4)浮力秤竖直漂浮于水中,称量同一物体时其受到的浮力一定,根据F浮=ρ水gV排可知V排一定,根据V=Sh可知横截面积越小,浸入的深度越大,可以标注的刻度线越多,分度值越小,所以用直径更小的吸管可以提高浮力秤的精确度。
(5)若用该浮力秤在其它液体中进行称量,因液体密度不同,则放入同一重物时吸管浸入液体中的深度不同,需重新标注刻度;用密度较大的液体做实验时,由F浮=ρ液gSh浸可知浸入的深度较小,可以标注的刻度线较少,则测量的精确度会降低,所以,制作的这款浮力秤的一个缺点:用密度较大的液体做实验时其精确度会降低,或用不同液体做实验时需重新标注刻度。
故答案为:(1)使吸管可以竖直漂浮在水中;(2)0刻度;(3)B;(4)用直径更小的吸管;(5)用密度较大的液体做实验时其精确度会降低,或用不同液体做实验时需重新标注刻度。
【点评】本题考查了物体的浮沉条件、阿基米德原理、重力公式的综合应用,难度较大。
40.(2023秋 拱墅区校级期中)小科按照教材中“综合实践活动”的要求制作简易密度计。
(1)取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口。塞入金属丝的目的是使吸管能漂浮在液体中。这根吸管竖直漂浮在不同液体中时,液体的密度越大,它露出液面部分的长度  越长 (填“越长”、“越短”或“不变”)。
(2)小科根据图甲在吸管上标出1.0刻度线(单位g/cm3,下同),再利用上述关系式进行计算,标出了0.9、1.0、1.1 的刻度线,如图乙A、B、C、D所示,则标示正确的图是  c 。
(3)将吸管放到水中的情境如丙图(a)所示,测得浸入的长度为H;放到另一液体中的情景如丙图(b)所示,浸入的长度为h。用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度,则h和ρ液、ρ水,H的关系式是h=  。
【答案】(1)越长;(2)c;(3)。
【分析】(1)密度计的质量一定,在液体中受力平衡,受到的浮力总是等于自身的重力,被测液体的密度越大时,由公式F浮=ρ液gV排可知排开液体的体积越小,据此可知露出液面部分的长度变化;
(2)密度计的刻度线特点是:上端刻度小、下端刻度大和上端刻度疏、下端刻度密;
(3)从图(a)和图(b)中可以看出,吸管在水和另一种液体中,浸入的深度不同,但都漂浮,所以浮力相等,都等于自身的重力,根据公式F浮=ρgV排得出h与ρ水、ρ液及H的关系式。
【解答】解:
(1)密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力,则浮力大小保持不变,如果液体的密度越大,则根据F浮=ρ液gV排可知密度计浸入液体中的体积越小,则露出液面部分的长度越长;
(3)由于吸管在(a)、(b)图中均漂浮,所以F浮=G,
则吸管在水和另一种液体中受到的浮力相等,即F浮水=F浮液,
设吸管的底面积为S,根据阿基米德原理可得:ρ水gSH=ρ液gSh,
解得:h=;
(2)根据(3)可知,ρ液和h是反比例函数,将上端刻度与下端刻度进行比较,得到刻度线的两个特点是:上端刻度小、下端刻度大和上端刻度疏、下端刻度密;即1.1刻线在1.0刻线的下方,且下端刻度密,故标示正确的是图c。
故答案为:(1)越长;(2)c;(3)。
【点评】密度计是物体的浮沉条件的实际应用,要结合阿基米德原理和浮沉条件分析有关问题,有一定的难度。
41.(2023 镇海区模拟)小明学习了浮力知识后,在家中进行了“物体浮沉条件”等相关研究,过程如下:
①图甲和乙:取两个完全相同的玻璃杯,倒入等体积的水和白酒,液面高度均为h0;
②图丙:把萝卜放入装有水的玻璃杯中,萝卜漂浮在水面上,此时液面高度为h1;
③图丁:把乙中的部分白酒倒入丙中,萝卜沉底,此时液面高度为h2;
④图戊:倒出若干白酒后,乙中剩余白酒液面高度为h3。
请回答以下问题:
(1)把部分白酒倒入丙中后,萝卜受到的浮力变  小 ,从而使萝卜沉底。
(2)若不考虑水和白酒混合前后体积变化,ρ水表示水密度,请你用相关字母表示萝卜的密度ρ萝= ρ水 。
(3)若图丙中的萝卜会吸水,且吸水后质量和体积均变大,但仍处于漂浮状态,此时的液面高度为h′1。则h′1 = h1(选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】(1)小;(2)ρ水;(3)=。
【分析】(1)根据浮沉条件确定漂浮和沉底时的浮力与重力关系,比较浮力大小;
(2)丙图中萝卜在水中漂浮,根据甲、丙两图计算萝卜的重力,利用重力公式求得质量;丁图中萝卜在混合液体中沉底,根据乙丁两图计算萝卜的体积,利用密度公式计算其密度;
(3)假设吸水的质量为m,计算漂浮增大的浮力和排开液体的体积,计算容器中被吸水的体积,比较大小关系,确定液面的升降。
【解答】解:(1)萝卜漂浮时,浮力等于自身的重力,萝卜沉底时,浮力小于自身的重力,且萝卜的重力不变,所以把部分白酒倒入丙中后,萝卜受到的浮力变小;
(2)设玻璃杯的横截面积为S,丙图中漂浮,G=F浮=ρ水gV排=ρ水gS(h1﹣h0),
则萝卜的质量m==ρ水S(h1﹣h0),
对比乙丁两图可知,萝卜的体积V=S(h2﹣2h0+h3);
则萝卜的密度:=ρ水;
(3)假设萝卜吸水的质量为m,则增加的浮力ΔF浮=mg,增加的排开液体体积ΔV==;容器中被吸水的质量是m,被吸水的体积V吸=;此时萝卜多排开液体的体积与容器中减少水的体积相等,因而液面高度不变,则h′1=h1。
故答案为:(1)小;(2)ρ水;(3)=。
【点评】本题利用浮力知识测量密度,是初中物理的难点。
42.(2024 滨江区校级模拟)校园科技节举行自制潜水器项目比赛。图甲为某项目化小组设计的潜水器模型,其材质为硬质塑料瓶,塑料瓶厚度不计。内部由工作舱和水舱构成,两个舱之间密封不连通,注射器与水舱通过塑料软管相连,移动注射器活塞改变水舱中的空气体积从而改变水量,实现潜水艇的沉浮。设计要求:
(1)潜水器可以在水中实现上浮、悬浮、下沉三个模式相互切换。
(2)为保证潜水艇正常工作,应尽可能提高工作舱的体积。
①如图甲位置,向外拉动注射器活塞,则潜水器将  下沉 (选填“上浮”或“下沉”)。
②已知该小组同学采用的材料总质量为0.5千克,体积为800厘米3。他们设计了四种方案的工作舱和水舱的体积,如表格所示。请根据设计要求,选择最合适的方案  3 。(g取10N/kg)
方案 工作舱体积/厘米3 水舱体积/厘米3
1 550 250
2 500 300
3 480 320
4 450 350
③图乙为潜水器的横截面示意图。某次潜水器沉浮测试过程中,潜水器经过的几个位置如图丙,O点开始向水舱内注水,潜水器开始下沉;A点向外排尽水舱中的水;B点潜水艇顶端恰好到达水面;C点潜水器弧形部分恰好露出水面;D点为潜水器最后停在水面的位置。请在图丁中画出潜水器上浮过程中浮力随上升位置变化的曲线。
【答案】①下沉;②3;③见解答图。
【分析】①潜水艇是通过改变自身重力从而实现上浮、下潜或者悬浮的,所以要让潜水艇下潜,就需要增加水舱的水量,可采取往外抽气的方法实现水舱吸水。
②先通过阿基米德原理的公式计算出潜水艇整个浸没在水中时的浮力大小,要实现潜水艇下潜,需要水舱的水重力加上潜水艇自身重力大于浸没时的浮力才行,在满足条件的情况下,工作舱的体积要尽可能的大。
③当潜水艇整个在水下时,浮力最大,而由于排开水的体积不变,所以只要未露出水面,浮力就不变;露出水面的过程浮力在变小;漂浮在水中时浮力最小,浮力等于重力。
【解答】解:①如图甲位置,向外拉动注射器活塞,抽出水舱内的一部分空气,从而让水舱吸水,增加水舱的水量,使重力大于浮力,实现潜水艇下潜;
②实现潜水艇下潜,需要水舱的水重力加上潜水艇自身重力大于浸没时的浮力才行。
潜水艇浸没时所受的浮力为:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×800×10﹣6m3=8N;
潜水艇自身重力为:G=mg=0.5kg×10N/kg=5N;
所以水舱内的水至少为:G水=F﹣G=8N﹣5N=3N;
所以水舱内的水的体积至少为:
V水====3×10﹣4m3=300cm3,
为了能够实现潜水艇下沉,水舱的水的体积需要超过300cm3,因此水舱的体积也需要超过300cm3,结合表格可知,最合适的方案是方案3;
③从A到B过程中,潜水艇还未露出水面,故排开水的体积不变,浮力不变;B点开始露出水面,从B到C过程中排开水的体积变小,浮力变小,由于潜水艇顶部是圆弧形的,若潜水艇匀速露出水面,则排开水的体积减小的会越来越快,直到圆弧部分全部露出水面;从C到D过程则是排开水的体积均匀减小,所以浮力也是均匀减小,D点处于静止,之后浮力不再变化,浮力等于潜水艇自身重力。
所以画得如下图所示:
故答案为:①下沉;②3;③见解答图。
【点评】本题考的是浮沉条件在实际生活中的应用,还考了实验设计的能力,综合性较强,难度较大。
43.(2023秋 吴兴区期末)小明来安吉旅游时乘坐了竹筏,回家后想用废弃的矿泉水瓶做一个“瓶筏”。运用浮力的相关知识,小明用了100个矿泉水瓶(单个矿泉水瓶的质量为40g,体积为500cm3),小明的质量为50kg。
【成果检验】制作完成后,小明在救生员的陪同下,在泳池内“试水”失败,请通过计算分析小明失败的原因?
【思考改进】根据暑期项目化学习的经验,有同学认为利用这些水瓶,做成船的形状,可以成功载人。请你说明理由?
结合你的制作经验,水瓶船制作时所需的主要材料和注意事项(你也可以用图文并茂的方式予以说明)。
【答案】【成果检验】100 个矿泉水瓶的总重力:G1=mg=100×40×10﹣3kg×10N/kg=40N,
人的重力:G2=m′g=50kg×10N/kg=500N,
总重力;G总=G1+G2=40N+500N=540N,
因为人和矿泉水瓶整体漂浮,所以需要的F浮=G总=540N,
100个矿泉水瓶能产生的最大浮力F浮′=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×100×500×10﹣6m3=500N,
矿泉水瓶能产生的最大浮力500N<540N,所以小明会失败;
【思考改进】理由:船的形状,使得排开水的体积更大;
主要材料:矿泉水瓶、塑料薄膜;
注意事项:船表面套一层塑料薄膜防止船体漏水。
【分析】【成果检验】根据G=mg分别计算出矿泉水瓶的总重力和人的重力,然后二者相加得到总重力。根据漂浮条件计算出漂浮时需要的浮力,根据阿基米德原理计算出矿泉水瓶受到的总浮力,然后将总重力和总浮力进行比较即可。
【思考改进】轮船是钢铁做的,但是可以漂浮在水面且承载货物,其实是利用增大排开水的体积的方式实现的,据此分析改进方面。
【解答】解:【成果检验】100 个矿泉水瓶的总重力:G1=mg=100×40×10﹣3kg×10N/kg=40N,
人的重力:G2=m′g=50kg×10N/kg=500N,
总重力;G总=G1+G2=40N+500N=540N,
因为人和矿泉水瓶整体漂浮,所以需要的F浮=G总=540N,
100个矿泉水瓶能产生的最大浮力F浮′=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×100×500×10﹣6m3=500N,
矿泉水瓶能产生的最大浮力500N<540N,所以小明会失败;
【思考改进】理由:船的形状,使得排开水的体积更大;
主要材料:矿泉水瓶、塑料薄膜;
注意事项:船表面套一层塑料薄膜防止船体漏水。
【点评】本题考查重力公式、物体的浮沉条件、阿基米德原理的灵活运用。
44.(2023秋 吴兴区校级期末)如图所示,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,甲杯橡皮泥沉入水底,乙杯橡皮泥浮在水面。下列说法正确的是(  )
A.橡皮泥受到的浮力大小F甲>F乙
B.橡皮泥受到的浮力大小F甲=F乙
C.甲、乙液面高度h甲>h乙
D.甲、乙液面高度h甲<h乙
【答案】D
【分析】实心球橡皮泥沉到容器底部,受到的浮力F球<G;碗状橡皮泥漂浮在水面,受到的浮力F碗=G;而碗状和实心球状的橡皮泥受到的重力相同,据此判断它们所受浮力的大小关系;再根据阿基米德原理分析排开水的体积关系,得出哪个烧杯水的水面高度高。
【解答】解:由图可知:实心球橡皮泥沉到容器底部,则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,则碗状橡皮泥受到的浮力:F乙=G……②
由①②可得:F甲<F乙,即乙杯中橡皮泥所受的浮力大;
根据F浮=ρ水V排g可知排开水的体积:V球<V碗,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,则甲、乙液面高度h甲<h乙。
故选:D。
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理和物体浮沉条件的掌握和运用,确定碗状和实心球状的橡皮泥受到的重力相同是本题的关键。
45.(2021秋 宁波期末)为了打捞沉在水底的汽车,救援队员用一艘大船装满泥沙,将铁链拉着铁锚缓慢放入水中,用铁锚将汽车固定后,卸掉船里的泥沙,汽车将随着船的上浮逐渐被拉起来,铁链拉着铁锚缓慢放入水中时,经历了如图所示的三种情景:图甲中铁锚部分浸入水中;图乙中铁锚完全浸没水中但未触底;图丙中铁锚沉底。假设三种情况下船身受到的浮力大小分别为F甲、F乙、F丙,则它们的大小关系是(  )
A.F甲<F乙<F丙 B.F甲<F乙=F丙
C.F甲>F乙>F丙 D.F甲>F乙=F丙
【答案】C
【分析】首先对考察船进行受力分析,然后根据阿基米德原理分析判断出铁锚对考察船的拉力变化即可判断船身受到的浮力变化。
【解答】解:
对船进行受力分析,因为铁链拉着铁锚缓慢放入水中,所以船和铁锚都处于平衡状态;船受到向上的浮力、向下的重力和铁链对船的拉力;
图甲中铁锚部分浸入水中,铁锚对考察船的拉力为F1,由于考察船处于平衡状态,根据受力平衡可得:
F甲=G+F1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
图乙中铁锚完全浸没水中但未触底,铁锚对考察船的拉力为F1,由于考察船处于平衡状态,根据受力平衡可得:
F乙=G+F2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
图丙中由于铁锚沉底,则铁锚对考察船的没有拉力,由于考察船处于漂浮状态,根据受力平衡可得:
F丙=G﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
铁锚部分浸入水中时,根据受力平衡可得:F1=G铁锚﹣F浮1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
铁锚完全浸没水中但未触底;根据受力平衡可得:F2=G铁锚﹣F浮2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤
根据阿基米德原理可知:F浮1<F浮2,
则F1>F2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑥
由①②③⑥可得:F甲>F乙>F丙。
故选:C。
【点评】本题考查阿基米德原理的应用,关键会根据图示得出铁锚排开水的体积关系。
46.(2023秋 东阳市月考)把一个小球轻轻放入盛有水的杯子里,溢出了0.5N的水,则小球受到的浮力(  )
A.一定等于0.5N B.一定大于0.5N
C.大于或等于0.5N D.小于或等于0.5N
【答案】C
【分析】根据阿基米德原理可知,杯子装满水时,物体受到的浮力和溢出水的重力相等;若杯子没有装满水时,物体受到的浮力大于溢出水的重力。
【解答】解:当杯子装满水时,根据阿基米德原理可知,小球受到的浮力为0.5N;
当杯子没有装满水时,小球受到的浮力大于0.5N;
所以,小球受到的浮力大于或等于0.5N。
故选:C。
【点评】本题考查了阿基米德原理的应用,关键是注意杯子不一定装满水。
47.(2023秋 滨江区校级期中)把质量为600g的物体全部压到水中时,它排开水的质量为800g。松手后,当物体静止时,其所处的状态及受的浮力大小为(不计水的阻力,g取10N/kg)(  )
A.物体漂浮,F浮=8N
B.物体悬浮,F浮=8N
C.物体漂浮,F浮=6N
D.物体沉在水底,F浮=8N
【答案】C
【分析】(1)物体全部压到水中时,根据阿基米德原理可知物体所受浮力等于它排开水的重;
(2)先根据重力公式求出物体的重力,然后根据物体的浮沉条件确定放手后物体的浮沉情况;若物体漂浮或悬浮,则由物体的浮沉条件可知物体静止时受到的浮力等于自身的重力;若物体沉底,则物体静止时受到的浮力还等于原来的浮力。
【解答】解:
(1)已知m排=800g=0.8kg,物体全部压到水中时,物体受到的浮力:F浮1=G排=m排g=0.8kg×10N/kg=8N;
(2)已知m物=600g=0.6kg,则物体重G物=m物g=0.6kg×10N/kg=6N,
比较可知此时F浮>G物,由浮沉条件可知,放手后物体将上浮,最后漂浮,漂浮时浮力等于其重力,即当物体静止时F浮=G物=6N。
故选:C。
【点评】浮沉条件是我们应该熟知的重要知识,根据它可以判断物体浮沉,也可以在已知浮沉的情况下判断浮力与重力的大小关系。
48.(2023秋 拱墅区校级期末)一物体,用细绳系着挂在弹簧测力计的挂钩上,弹簧秤竖直放置,此时弹簧秤的读数为8牛;把物体慢慢浸入水中,当物体一半浸入水中时弹簧秤的读数为2牛。此时用剪刀把细绳剪断,当物体静止时,物体受到水的浮力为(  )
A.6N B.8N C.12N D.4N
【答案】B
【分析】根据下述公式 F浮=ρ液gV物,G物=ρ物gV物,求解 ρ物和ρ液的关系,再结合物体的浮沉条件判断即可。
【解答】解:根据题意得G物=8N,将物体缓慢浸入水中时,排开水的体积逐渐变大,由阿基米德原理F浮=ρ液gV排知所受浮力逐渐变大,由F浮=G﹣F示知弹簧秤的示数逐渐减小;当物体一半浸入水中时,所受到的浮力为:F浮=G﹣F=8N﹣2N=6N,
此时F浮=ρ液gV物,G物=ρ物gV物,由上述两式可得 ρ物==ρ液=ρ液,所以当剪刀把细绳剪断,当物体静止时,物体处于漂浮状态此时所受到的浮力等于重力。
故选:B。
【点评】此题主要考查了阿基米德原理的应用,首先要掌握其内容,并理解其实质,才能做到灵活应用。
49.(2024秋 西湖区校级月考)用弹簧测力计称得容器和水的总重为5N(如图甲),将体积为10cm3的物体A全部投入水中,弹簧测力计的示数T1为0.4N(如图乙).若将容器、水和浸投水中的物体A用弹簧测力计一起称量(如图丙),弹簧测力计的示数为T2,则(  )
A.浸没水中的物体A所受浮力为0.5N
B.浸没水中的物体A所受浮力为0.4N
C.弹簧测力计的示数T2为5.5N
D.弹簧测力计的示数T2为5.1N
【答案】C
【分析】(1)物体全部浸没在液体中时排开液体的体积等于其自身体积,利用阿基米德原理计算浸没水中的物体A所受浮力;
(2)利用称重法测浮力可求出物体重;图丙中弹簧测力计提起容器、水、物体,所以弹簧测力计的示数就是这三者的总重力,据此可求出T2的大小。
【解答】解:AB、物体全部浸没在水中,则物体排开水的体积:V排=V=10cm3=1×10﹣5m3,
由阿基米德原理得物体受到的浮力为:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣5m3=0.1N;故AB错误;
CD、物体A全部浸入水中时,弹簧测力计的示数T1=0.4N,则物体的重力:G=F浮+T1=0.4N+0.1N=0.5N,
图甲中容器和水的总重为5N,即G总=5N,
图丙中弹簧测力计的示数为容器、水和物体的总重力,即T2=G总′=G总+G=5N+0.5N=5.5N,故C正确,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了两种计算浮力的方法:一是阿基米德原理F浮=G排=ρ液V排g,二是称重法F浮=G﹣F示,注意灵活运用。
50.(2023秋 滨江区校级期中)某大桥施工时,要向江中沉放大量的施工构件,假设一正方体构件被缓缓吊入江水中(如图甲),在沉入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,随着h的增大,正方体构件所受浮力F1、钢绳拉力F2的变化如图乙所示。下列判断正确的是(  )
A.浮力F1随h变化的图线是图乙中的①
B.构件受到的重力为0.8×105N
C.构件所受的最大浮力为1.2×105N
D.构件的密度为2.5×103kg/m3
【答案】D
【分析】(1)先分析构件下沉过程中,排开水的体积变大,因此构件受到的浮力变大,当构件排开水的体积不变时,构件受到的浮力也不再改变;
(2)当构件全部淹没时,排开水的体积最大,则构件受到的浮力最大;从乙图中可以判断出最大浮力的范围;
(3)根据图中可知构件完全浸没时的拉力,此时构件受到的浮力、重力以及拉力的关系为F浮=G﹣F2,然后将密度和体积代入可得ρ水gV排=ρgV﹣F2,将已知数据代入即可求出构件的密度。
(4)当构件完全淹没时的高度则为构件的边长;根据密度公式求得其密度,然后可求得其重力。
【解答】解:
(1)由图可知,构件在浸入水中的过程是排开的水的体积变大,所以浮力逐渐变大;当构件浸没后排开水的体积不变,所以浮力不变,因此浮力F1随h变化的图线是图乙中的②;故A错误;
(2)从乙图中可以看出,当构件完全淹没时受到的浮力小于1.2×105 N;故C错误;
(3)构件完全淹没时,V排=2m×2m×2m=8m3,F2=1.2×105 N;则有:
F浮=G﹣F2,
ρ水gV排=ρgV﹣F2,
1×103kg/m3×10N/kg×8m3=ρ×10N/kg×8m3﹣1.2×105 N
ρ=2.5×103kg/m3.故D正确;
(4)从乙图中可以看出,当构件完全淹没时的高度为2m,则构件边长为2m,构件体积V=8m3,由ρ=可得,m=ρV=2.5×103kg/m3×8m3=2×104kg,
则构件的重力G=mg=2×104kg×10N/kg=2×105N;故B错误。
故选:D。
【点评】本题考查了阿基米德原理的应用,本题的重点是能从图中得出相关信息是本题的关键,难点是利用浮力、拉力以及构件重力的关系求构件的密度。
51.(2023秋 仙居县校级月考)如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图象,取g=10N/kg。根据图象信息,下列判断不正确的是(  )
A.该金属块重力的大小为54N
B.浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20N
C.在t1至t2时间段金属块在水中受到的浮力逐渐减小
D.该金属块的密度是3.4×103kg/m3
【答案】D
【分析】(1)分析绳子拉力随时间t变化的图象,当金属块从水中一直竖直向上做匀速直线运动,但未露出液面,此时金属块排开水的体积不变,由阿基米德原理可知,此时的浮力不变,绳子的拉力也不变,即为图中的AB段。
(2)当金属块完全露出液面,没有浸入水中时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图中的CD段,据此求出金属块重。来判断A是否符合题意。
(3)当金属块未露出液面时,拉力等于重力减去浮力,据此求金属块受到的浮力,再根据阿基米德原理求金属块排开水的体积(金属块的体积),知道金属块的重,利用重力公式求金属块的质量,最后利用密度公式求金属块的密度。来判断B、D是否符合题意。
(4)首先判断拉力的在t1至t2时间段内的变化,再利用公式F浮=G﹣F拉判断浮力的变化,来判断C是否符合题意。
【解答】解:
A、当金属块完全露出水面时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图中的CD段,从图象可知,该金属块重力为:G=F拉=54N,故A正确;
B、当金属块未露出水面时,即为图中的AB段,
从图可知,此时绳子的拉力为34N,则金属块浸没时受到的浮力为:
F浮=G﹣F拉′=54N﹣34N=20N,故B正确;
C、从图象可知,在t1至t2时间段内绳子的拉力逐渐变大,
金属块的重力不变,而拉力逐渐变大,则由公式F浮=G﹣F拉可知,金属块受到的浮力逐渐变小,故C正确;
D、由F浮=ρ水V排g可得,浸没时金属块排开水的体积(金属块的体积):
V金=V排===0.002m3,
则由G=mg=ρVg可得金属块的密度为:
ρ金===2.7×103kg/m3,故D错误。
故选:D。
【点评】本题考查了重力、浮力、质量、密度的计算,以及阿基米德原理,关键是公式和公式变形的应用,难点是通过图乙确定金属块的重力及绳子受到的拉力、会用称重法计算出金属块受到的浮力。
52.(2023秋 海曙区期末)弹簧测力计下挂一铁块,弹簧测力计读数为14.7N,铁块全部浸没在水中,弹簧测力计读数为9.8N,铁块受到的浮力是  4.9N 。若将铁块全部浸没在酒精中,弹簧测力计读数是  10.78 N。()
【答案】4.9N;10.78。
【分析】利用称重法求出铁块浸没在水中受到的浮力;根据阿基米德原理可求出铁块的体积,若将铁块全部浸没在酒精中,铁块排开酒精的体积等于自身的体积,根据阿基米德原理可求出铁块在酒精中受到的浮力,最后根据称重法求出弹簧测力计的读数(即此时铁块受到的拉力)。
【解答】解:由题知,铁块的重力G=14.7N,铁块全部浸没在水中时,测力计的读数为9.8N,
则铁块浸没在水中受到的浮力为:F浮1=G﹣F=14.7N﹣9.8N=4.9N;
由阿基米德原理可知,铁块的体积为:
V=V排1===4.9×10﹣4m3,
若将铁块全部浸没在酒精中,此时铁块受到的浮力为:
F浮2=ρ酒精gV排2=ρ酒精gV=0.8×103kg/m3×10N/kg×4.9×10﹣4m3=3.92N,
此时弹簧测力计的示数为:F′=G﹣F浮2=14.7N﹣3.92N=10.78N。
故答案为:4.9N;10.78。
【点评】本题考查了称重法测浮力和阿基米德原理的应用,关键要知道物体浸没时排开液体的体积和物体的体积相等。
53.(2023秋 慈溪市校级期中)将一长方形物体浸没在装有足够深水的容器中恰好处于悬浮状态,如图所示,它的上表面受到的压力为1.8N,物体受到的浮力大小为1.2N,则该物体下表面受到的压力为 3 N,如将物体再下沉5cm,则它受到的浮力大小为 1.2 N。
【答案】见试题解答内容
【分析】知道长方体上表面受到的压力和浮力,根据浮力产生的原因F浮=F下﹣F上求出下表/ 让教学更有效 精品试卷 | 科学
浙教版八年级科学上学期·期中考点大串讲·考题猜想
专题一 浮力及其应用
提示:知识点与易错点可参考单元大串讲
01 浮力产生的原因
1.(2023秋 玉环市期末)如图所示,玉环公园河面上有一片落叶随着水流由某一高处漂流而下。落叶所受浮力是(  )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
2.(2022秋 玉环市期末)下列物体没有受到浮力的是(  )
A.漂浮在水面的树叶 B.太空中飞行的空间站
C.水中下沉的石块 D.空中上升的气球
3.(2023秋 海曙区期末)如图所示,一个塑料小球堵在一个水池的出口处,水无法排出,则该小球(  )
A.不受水的浮力,也不受水对它的压力
B.受水的浮力,也受水对它的压力
C.不受水的浮力,但受水对它的压力
D.受到水的浮力,但浮力很小
4.(2022秋 长兴县期末)科学课上,老师将装满水的水槽放在斜面上,用细绳一端牵着浸没在水中的乒乓球(细绳的重力忽略不计),细绳的另一端固定在水槽底部,静止后乒乓球的状态最接近如图中的(  )
A.① B.② C.③ D.④
5.(2023秋 拱墅区校级期中)如图所示,洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,则水堵头(  )
A.没有受到水的压力,但受到水的浮力
B.没有受到水的压力,也没有受到水的浮力
C.受到水的压力,没有受到水的浮力
D.受到水的压力,也受到水的浮力
6.(2023秋 瑞安市月考)如图在透明密闭正方体塑料盒的上下左右四个面的中心处,挖出四个大小相同的圆孔,孔的表面分别蒙上相同的可变形橡皮膜a、c、b、d,抓住手柄将塑料盒竖直浸没水中,不断增大塑料盒浸没后的深度,其受到的浮力(  )
A.增大 B.减小 C.不变 D.无法确定
7.(2023秋 余姚市校级月考)往容器中注入一些水,如图所示,a、b是能自由移动的物体,c、d是容器自身凸起的一部分,则下列说法中错误的是 (  )
A.a物体一定受浮力作用
B.b物体一定受浮力作用
C.c物体一定受浮力作用
D.d物体一定受浮力作用。
8.(2023秋 绍兴月考)将两个体积相同的长方体物块放入同一种液体中,静止时在液体中的位置如图所示,它们上、下表面受到的压强差    ,压力差    ,浮力    。(均选填“相等”或“不相等”)
9.桌面上放着一个装满水的容器,如图甲所示,现将一个小球缓慢放入水中,稳定后如图乙所示;然后用手将小球缓慢压入水中直至恰好浸没,如图丙所示;用固定在容器底的细绳拉住小球如图丁所示;请比较容器对桌面的压力大小F甲  F乙 (填“>”“<”或“=”,下同) F乙   F丙,容器对桌面的压力大小 F乙   F丁。
10.(2022秋 慈溪市校级期中)2021年12月9日,中国空间站“天宫课堂”第一课正式开讲,如图所示是航天员做的“浮力消失”实验,乒乓球在水中悬浮。这是因为重力消失时,液体不同深度处压强    (选填“相同”或“不同”),此时浮力    (“存在”或“消失”),这也说明了浮力是液体对物体上、下表面的    。
02 探究影响浮力大小因素的实验
11.(2022秋 鄞州区校级期中)跳水运动员入水的过程中,他所受浮力F随深度h变化的关系如图所示,其中正确的是(  )
A. B. C. D.
12.(2022秋 上城区校级期中)探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示,其中所用金属块a和塑料块b的密度不同,但重力均为1.6N,下列分析正确的是(  )
A.金属块a浸没在水中时,受到浮力的大小为0.6N
B.利用甲、乙,可以探究浮力的大小与物体体积的关系
C.利用乙、丙,可以探究浮力的大小与液体密度的关系
D.利用丙、丁,可以探究浮力的大小与物体密度的关系
13.(2024秋 鹿城区校级月考)绣绣想用弹簧测力计、物块、烧杯和水探究“浮力大小的相关因素”实验,如图所示,请回答问题:
(1)物块完全浸没在水中受到的浮力是    N。
(2)由图中的    (选填“乙”、“丙”或“丁”)两幅图对比可知浸在水中的物体受到的浮力大小跟物体浸在水中的体积有关。
(3)绣绣分析图中的甲、乙、丙数据发现,随着物体浸入液体中的深度增加,物体所受的浮力也在变大,于是他得出物体受到的浮力大小跟物体浸在水中的深度有关,请评价绣绣的观点是否正确,并说明理由:   。
14.(2023秋 莲都区期末)为探究影响浮力大小的因素,某同学做了如下实验。
(1)将一盖紧瓶盖的空塑料瓶按入水中,发现塑料瓶浸入水中体积越大感觉越费劲,据此该同学猜想浮力的大小可能与    有关。
(2)图片为该同学验证猜想的实验步骤,表格为各步骤的记录数据,表中⑥记录的数据应该是    。
实验序号 ① ② ③
弹簧秤示/牛 4 5 3
实验序号 ④ ⑤ ⑥
弹簧秤示/牛 6 2.6 ▲
(3)实验中支持猜想的证据是    。
15.(2024秋 西湖区校级月考)小云实验小组用如图所示的实验装置“探究浮力的大小跟哪些因素有关”
(1)分析b、c两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与    有关。
(2)分析c、d两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与浸没深度    。
(3)分析c、e两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与    有关。
(4)若先完成实验c,再完成实验a,则测得的浮力将    (选填“偏大”或“偏小”)。
16.(2024秋 杭州月考)某校同学在学习“探究浮力大小的相关因素”这节课后,小组反复讨论,改进了老师的实验,改进后的实验装置如图所示:其中A、B是弹簧测力计,C为重物,D为薄塑料袋(质量不计),E是用废弃的大号饮料瓶、带孔橡皮塞以及弯曲玻璃管自制的溢水杯,杯中加入红色的水,F是可升降平台,G为铁架台。
(1)实验中,同学们逐渐调高平台F,使重物浸入水中的体积越来越大,观察到弹簧测力计A的示数    ,弹簧测力计B的示数   (均选填“增大”“减小”或“不变”)。比较弹簧测力计A的示数变化量ΔFA和弹簧测力计B的示数变化量ΔFB,它们的大小关系是ΔFA ΔFB。(选填“>”“<”或“=”)
(2)通过分析,你认为改进后的装置优点是什么?   (写出一条即可)。
(3)为使实验结论具有普遍性,可以   。
17.(2023秋 新昌县期末)如图所示是小科同学自制的用来探究“影响物体浮力大小因素”的装置:将弹簧和标尺固定在支架上,用细线将一个金属块悬挂在弹簧下端,弹簧静止时指针正对标尺上的A位置(本装置使用时,弹簧未超过弹性限度,弹簧伸长量与所受拉力成正比)。
(1)向杯中缓慢注水,从金属块底部接触水面开始,到金属块刚好浸没的过程中,指针由标尺上的A位置慢慢上移至C位置,继续向杯中注水,指针   (选填“上移”、“不动”或“下移”),说明物体所受浮力的大小跟   有关。
(2)换用另一种液体重复上述实验(ρ液≠ρ水),指针由标尺上的A位置慢慢上移至B位置,说明物体所受浮力的大小跟    有关。
(3)若AB=2AC,可以得出该液体的密度为    kg/m3。
03 阿基米德原理
18.(2024秋 鹿城区校级月考)2024法国奥运会中,我国跳水运动员取得了数名金牌。如图表示运动员从入水到露出水面的过程,其中运动员受到水的浮力不断减小的阶段是(  )
A.①→② B.②→③ C.③→④ D.④→⑤
19.(2023秋 滨江区期末)将重为20N的金属块挂在弹簧测力计下,金属块体积的浸入水中并静止时,弹簧测力计的示数为18N,当金属块全部浸入水中并与杯底接触时,弹簧测力计的示数可能变为(  )
A.18 N B.16 N C.14 N D.10 N
20.(2023秋 永嘉县校级期中)如图是某一海底隧道的施工现场,起重船将长方体物件从水面上方一定高度到全部浸没的过程中,起重船所受浮力大小的变化是(  )
A. B. C. D.
21.(2023秋 海曙区校级期末)把两个完全相同的小球分别放入盛满不同液体的甲、乙两个溢水杯中,静止时的状态如图所示。甲杯中溢出的液体质量是40g,乙杯中溢出的液体质量是50g,若甲杯中的液体是水,则小球的质量和体积分别为(  )
A.40g 40cm3 B.40g 50cm3
C.50g 40cm3 D.50g 50cm3
22.(2024 余姚市模拟)将四个形状不同、高度均为L的实心金属块,用细线拉着。匀速缓慢地放入水深为L的盛水容器中,直至容器底部,此时水未溢出。四个实验中与下图所描绘的浮力大小F与金属块浸入水中深度h的关系一致的是(  )
A. B. C. D.
23.(2023秋 西湖区月考)四个质量相同的实心铝块:A为长方体,B为梯形体,C为正方体,D为球体,如图所示,且C的表面很光滑与容器底密闭接触,以下四种情况正确的是(  )
A.A所受的浮力最大
B.物体B所受的浮力一定比A小
C.A所受的浮力最小,B、C、D浮力是一样大的
D.A、C所受的浮力都小于B,C所受的浮力为零
24.(2023秋 西湖区期末)用图中实验装置验证阿基米德原理,当物块浸入溢水杯时,水会流入空桶中,下列说法正确的是(  )
A.实验前溢水杯未装满水,对实验结果没有影响
B.物块浸入水中越深,水对溢水杯底部的压强越大
C.物块浸入水中越深,左侧弹簧测力计的示数越大
D.通过计算可知实验所用物块的密度为2×103千克/米3
25.(2023秋 西湖区期末)小金在做“验证阿基米德原理”的实验中,用弹簧测力计、小石块、溢杯、小桶等进行操作,用图(a)所示的溢杯和小桶收集石块排开的水,实验过程分别如图(b)、(c)、(d)、(e)所示。
(1)图(a)中对溢杯内的水量有何要求?   。
(2)将石块从水面上方某一高度处缓缓下降,使其逐渐浸入水中直至刚好完全浸没,整个过程中弹簧测力计的示数如何变化?   。
(3)若图中四个测量值F1、F2、F3、F4满足关系式   ,阿基米德原理将得到验证。
26.(2023秋 越城区校级月考)兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。(细线的质量和体积均忽略不计)
(1)小宾同学们发现溢水杯中未装满水,如图甲所示,这样实验会使测得的溢出水的重力  (填“偏大”或“偏小”)。
(2)溢水杯装满水后,将物块浸没在水中,如图乙所示,物块受到的浮力为    N。
(3)继续实验,将物块浸没在装满酒精的溢水杯中,如图丙所示,发现F5>F3,说明物块受到的浮力大小与    有关。换用酒精再次实验的目的是    (填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。
27.(2023秋 鹿城区月考)某班科学实验小组的同学,通过实验验证阿基米德原理。
(1)方案一:小军石块按照如图甲所示的实验步依次进行实验。由图甲可知,石块浸没在水中时F浮≠G排,造成这种结果的原因可能是    (填序号)。
A.最初溢水杯中的水未装至溢水口
B.整个实验过程中,弹簧测力计都没有校零
C.步骤C中,石块浸没后,碰触到溢水杯的底部
小军改正错误后,得到石块浸没在水中的浮力为1N,则石块密度为   kg/m3(ρ水=1.0×103kg/m3)。
(2)方案二:如图乙所示,小江同学将装满水的溢水杯放在升降台C上,用升降台来调节水杯的高度。当小江逐渐调高升降台时,弹簧测力计A的示数的变化量    (选填“大于”、“小于”或“等于”)弹簧测力计B示数的变化量,从而证明了浸在液体中物体所受浮力的大小等于    。
28.(2022 婺城区模拟)某项目化学习小组同学制作“浮漂器”,成功地验证了阿基米德定律。
【选材制作】选取溢水杯、泡沫块、托盘和粗铁丝、细铁丝等材料制作成“浮漂器”。“浮漂器”的支撑杆由粗铁丝制成,下托盘由细铁丝制成。
【验证步骤】
①将“浮漂器”置于装有适量水的溢水杯,取一小石块放在上托盘,在支撑杆上标出水位刻度线;
②将小石块改放在下托盘,往上托盘加砝码,同时用空烧杯接收溢出的水,直到水位刻度线与水面相平;
③取下砝码,把烧杯中的水全部倒入上托盘。
【结果分析】由步骤①②得出石块所受浮力F浮=G砝码,由步骤②③得出烧杯中水的重力G排=G砝码。因此,F浮=G排,即石块所受浮力等于其所排开的水受到的重力,从而验证了阿基米德原理。
(1)泡沫块是制作“浮漂器”的关键要素之一,利用其与密度计相同的原理:在液体中处于  状态(F浮=G总)。
(2)步骤①中将“浮漂器”置于溢水杯,判断杯中水为“适量”的依据是    。
(3)完成步骤②③后,该组同学得出结论:烧杯中所收集水的重力等于砝码的总重力,即G排=G砝码。推测其观察到的现象为:   。
04 物体的浮沉条件及其应用
29.(2024秋 龙湾区月考)半潜船可用来运输超大型货物,空载时漂浮于海面(如图甲);装载时需向船体水舱注水,船体重力增加,巨大的甲板下沉至海面以下(如图乙);待货物被拖到甲板上方时,排出水舱中的水,船体重力减小,甲板上浮至海面,完成货物装载(如图丙)。半潜船三种状态时所受的浮力最大的状态是(  )
A.甲 B.乙 C.丙 D.一样大
30.(2024秋 杭州月考)在一定条件下,水中物体能上浮。图示为物体在上浮后静止时的情况,前后所受浮力相同的是(  )
A.图甲中沉底的汤圆,煮熟后上浮并浮出水面
B.图乙中潜水艇排出水舱中水后,上浮并浮出水面
C.图丙中往清水中加盐,沉底的鸡蛋上浮后并浮出水面
D.图丁中轮船从长江驶入大海,船体上的吃水线W线上浮后并浮出水面
31.(2023秋 拱墅区期末)全球变暖已日益威胁到生物的生存,图示为一对北极熊母子无助地坐在一块不断熔化的浮冰上,若在浮冰熔化过程中,北极熊母子在冰上不动,浮冰始终漂浮,则(  )
A.浮冰受到的浮力逐渐增大
B.浮冰受到的浮力大小不变
C.北极熊受到的支持力减小
D.浮冰露出水面的体积减小
32.(2023秋 长兴县期末)水平桌面上有甲、乙两个相同的容器,分别装有体积相等的水和盐水。将质量相等的苹果和香蕉先放入甲容器中,取出后擦干,再放入乙容器中,前后两次静止时的液面如图所示。下列说法正确的是(  )
A.香蕉在水和盐水中所受浮力相等
B.香蕉在水中所受浮力大于在盐水中所受浮力
C.苹果在盐水中受到的浮力大于水中受到的浮力
D.苹果在水中受到的浮力大于香蕉在水中所受的浮力
33.(2024秋 杭州月考)如图所示,一支试管口朝下插入水中,管内封闭有一定量的空气,在某一位置恰好悬浮在水中,当水的温度降低时,下列说法正确的是(  )
A.试管加速下沉 B.试管匀速下沉
C.试管加速上浮 D.试管仍悬浮
34.(2023秋 宁波期末)我国研制的水下滑翔机“海燕﹣X”,将世界深海下潜最大深度“刷新”到了10619米。如图所示是水下滑翔机的模型,机身上搭载的油囊可在油泵的控制下进行收缩或膨胀。当油囊收缩时滑翔机下潜,当油囊膨胀时滑翔机上浮。下列说法正确的是(  )
A.滑翔机是通过改变自身重力来实现浮沉的
B.油囊收缩过程中滑翔机所受的浮力逐渐减小
C.油囊膨胀时滑翔机所受的浮力小于滑翔机的重力
D.滑翔机下潜时排开水的重力大于上浮时排开水的重力
35.(2024秋 西湖区校级月考)如图所示,质量相等的A、B、C三个小球都放在水中,结果A球漂浮,B球悬浮,C球下沉到容器底部。若往水中加入食盐,待食盐溶解后,三个小球所受的浮力变化情况,下列说法中正确的是(  )
A.A球和B球所受的浮力变大,C球所受的浮力不变
B.A球和B球所受的浮力不变,C球所受的浮力变大
C.A球所受的浮力变大,B球和C球所受的浮力不变
D.A球所受的浮力不变,B球和C球所受的浮力变大
36.(2024秋 西湖区校级月考)(1)如图甲所示一个充气的气球下面挂一个金属球,把它们放入水中某处恰能静止,现把金属块及气球的位置轻轻向下移一些,则金属块和气球将    。
(2)A、B、C三个实心小球的A、B体积相等,B、C质量相等,它们在水槽中的位置如图乙所示,三个小球受到的浮力分变为FA、FB、FC。则三个小球的浮力FA、FB、FC的大小关系是   。
(3)如图丙重为0.5N的鸡蛋漂浮在装有淡盐水的玻璃杯中,鸡蛋受到的浮力是    N,若再往玻璃杯中加盐,鸡蛋受到的浮力将    (选项“变大”、“不变”或“变小”)。
37.(2024秋 杭州月考)下列四个相同的容器中,液面高度相同,D容器中的液体(和水不相溶)比水的密度大,如图所示。当四个容器中的冰熔化后,A、B、C、D四个容器中的液面高度分别变为h1、h2、h3、h4,则h1、h2、h3、h4的大小关系是    。
A. B. C. D .
38.(2023秋 余杭区期末)劳动实践中,小明把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗,他先将一个空桶漂浮在水面上,然后将池底的鹅卵石捞出并放置在桶内,桶仍漂浮在水面(不考虑捞出过程中带出的水)。
(1)某块鹅卵石在水池底部时,它受到的浮力    (填“大于”“小于”或“等于”)它的重力。
(2)全部鹅卵石捞出放置在桶内时,水池内水面高度与鹅卵石未捞出时相比会    (填“上升”“下降”或“不变”)。
39.(2023秋 金东区期末)一颗黄豆质量大约在0.1克~1克之间。实验室天平的最小刻度是0.2克,称量一颗黄豆质量不够精确,老师布置各项目组制作一个浮力秤,将一粒黄豆的质量测出来,精确度越高越好。
【提供材料】大烧杯、水、纸质小托盘、剪刀、橡皮泥、铁钉、刻度尺、记号笔、双面胶、透明胶带、白纸、质量1g的小铁块,吸管(规格A:较细的普通饮料吸管,规格B:较粗的奶茶吸管)。
【制作过程】
①选择轻质的塑料吸管,剪取笔直的20cm一段,上端贴上纸质小托盘。
②在吸管下端插入铁钉,用橡皮泥塞紧吸管与铁钉缝隙进行固定和密封。
③烧杯中倒入水,将制作完成的吸管下端放入水中,让浮力秤漂浮在水面上,如图所示。
④对吸管标记刻度。
⑤测量一粒黄豆的质量。
回答下列问题:
(1)步骤②中吸管中插入铁钉并密封的好处是    。
(2)步骤④可分步进行,首先是将装好的浮力秤正常漂浮于水中,不放重物时在水面与吸管相交处标记为    。
(3)该浮力秤的刻度是    。
A.上小下大且均匀变化 B.上大下小且均匀变化
C.上小下大且不均匀变化 D.上大下小且不均匀变化
(4)为提高这款浮力秤的精确度,你的改进措施是    。
(5)请你提出项目组制作的这款浮力秤的一个缺点    。
40.(2023秋 拱墅区校级期中)小科按照教材中“综合实践活动”的要求制作简易密度计。
(1)取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口。塞入金属丝的目的是使吸管能漂浮在液体中。这根吸管竖直漂浮在不同液体中时,液体的密度越大,它露出液面部分的长度    (填“越长”、“越短”或“不变”)。
(2)小科根据图甲在吸管上标出1.0刻度线(单位g/cm3,下同),再利用上述关系式进行计算,标出了0.9、1.0、1.1 的刻度线,如图乙A、B、C、D所示,则标示正确的图是    。
(3)将吸管放到水中的情境如丙图(a)所示,测得浸入的长度为H;放到另一液体中的情景如丙图(b)所示,浸入的长度为h。用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度,则h和ρ液、ρ水,H的关系式是h=   。
41.(2023 镇海区模拟)小明学习了浮力知识后,在家中进行了“物体浮沉条件”等相关研究,过程如下:
①图甲和乙:取两个完全相同的玻璃杯,倒入等体积的水和白酒,液面高度均为h0;
②图丙:把萝卜放入装有水的玻璃杯中,萝卜漂浮在水面上,此时液面高度为h1;
③图丁:把乙中的部分白酒倒入丙中,萝卜沉底,此时液面高度为h2;
④图戊:倒出若干白酒后,乙中剩余白酒液面高度为h3。
请回答以下问题:
(1)把部分白酒倒入丙中后,萝卜受到的浮力变    ,从而使萝卜沉底。
(2)若不考虑水和白酒混合前后体积变化,ρ水表示水密度,请你用相关字母表示萝卜的密度
ρ萝=   。
(3)若图丙中的萝卜会吸水,且吸水后质量和体积均变大,但仍处于漂浮状态,此时的液面高度为h′1。则h′1   h1(选填“>”、“=”或“<”)。
42.(2024 滨江区校级模拟)校园科技节举行自制潜水器项目比赛。图甲为某项目化小组设计的潜水器模型,其材质为硬质塑料瓶,塑料瓶厚度不计。内部由工作舱和水舱构成,两个舱之间密封不连通,注射器与水舱通过塑料软管相连,移动注射器活塞改变水舱中的空气体积从而改变水量,实现潜水艇的沉浮。设计要求:
(1)潜水器可以在水中实现上浮、悬浮、下沉三个模式相互切换。
(2)为保证潜水艇正常工作,应尽可能提高工作舱的体积。
①如图甲位置,向外拉动注射器活塞,则潜水器将    (选填“上浮”或“下沉”)。
②已知该小组同学采用的材料总质量为0.5千克,体积为800厘米3。他们设计了四种方案的工作舱和水舱的体积,如表格所示。请根据设计要求,选择最合适的方案    。(g取10N/kg)
方案 工作舱体积/厘米3 水舱体积/厘米3
1 550 250
2 500 300
3 480 320
4 450 350
③图乙为潜水器的横截面示意图。某次潜水器沉浮测试过程中,潜水器经过的几个位置如图丙,O点开始向水舱内注水,潜水器开始下沉;A点向外排尽水舱中的水;B点潜水艇顶端恰好到达水面;C点潜水器弧形部分恰好露出水面;D点为潜水器最后停在水面的位置。请在图丁中画出潜水器上浮过程中浮力随上升位置变化的曲线。
43.(2023秋 吴兴区期末)小明来安吉旅游时乘坐了竹筏,回家后想用废弃的矿泉水瓶做一个“瓶筏”。运用浮力的相关知识,小明用了100个矿泉水瓶(单个矿泉水瓶的质量为40g,体积为500cm3),小明的质量为50kg。
【成果检验】制作完成后,小明在救生员的陪同下,在泳池内“试水”失败,请通过计算分析小明失败的原因?
【思考改进】根据暑期项目化学习的经验,有同学认为利用这些水瓶,做成船的形状,可以成功载人。请你说明理由?
结合你的制作经验,水瓶船制作时所需的主要材料和注意事项(你也可以用图文并茂的方式予以说明)。
05 浮力大小的比较
44.(2023秋 吴兴区校级期末)如图所示,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,甲杯橡皮泥沉入水底,乙杯橡皮泥浮在水面。下列说法正确的是(  )
A.橡皮泥受到的浮力大小F甲>F乙
B.橡皮泥受到的浮力大小F甲=F乙
C.甲、乙液面高度h甲>h乙
D.甲、乙液面高度h甲<h乙
45.(2021秋 宁波期末)为了打捞沉在水底的汽车,救援队员用一艘大船装满泥沙,将铁链拉着铁锚缓慢放入水中,用铁锚将汽车固定后,卸掉船里的泥沙,汽车将随着船的上浮逐渐被拉起来,铁链拉着铁锚缓慢放入水中时,经历了如图所示的三种情景:图甲中铁锚部分浸入水中;图乙中铁锚完全浸没水中但未触底;图丙中铁锚沉底。假设三种情况下船身受到的浮力大小分别为F甲、F乙、F丙,则它们的大小关系是(  )
A.F甲<F乙<F丙 B.F甲<F乙=F丙
C.F甲>F乙>F丙 D.F甲>F乙=F丙
06 浮力大小的计算
46.(2023秋 东阳市月考)把一个小球轻轻放入盛有水的杯子里,溢出了0.5N的水,则小球受到的浮力(  )
A.一定等于0.5N B.一定大于0.5N
C.大于或等于0.5N D.小于或等于0.5N
47.(2023秋 滨江区校级期中)把质量为600g的物体全部压到水中时,它排开水的质量为800g。松手后,当物体静止时,其所处的状态及受的浮力大小为(不计水的阻力,g取10N/kg)(  )
A.物体漂浮,F浮=8N B.物体悬浮,F浮=8N
C.物体漂浮,F浮=6N D.物体沉在水底,F浮=8N
48.(2023秋 拱墅区校级期末)一物体,用细绳系着挂在弹簧测力计的挂钩上,弹簧秤竖直放置,此时弹簧秤的读数为8牛;把物体慢慢浸入水中,当物体一半浸入水中时弹簧秤的读数为2牛。此时用剪刀把细绳剪断,当物体静止时,物体受到水的浮力为(  )
A.6N B.8N C.12N D.4N
49.(2024秋 西湖区校级月考)用弹簧测力计称得容器和水的总重为5N(如图甲),将体积为10cm3的物体A全部投入水中,弹簧测力计的示数T1为0.4N(如图乙).若将容器、水和浸投水中的物体A用弹簧测力计一起称量(如图丙),弹簧测力计的示数为T2,则(  )
A.浸没水中的物体A所受浮力为0.5N
B.浸没水中的物体A所受浮力为0.4N
C.弹簧测力计的示数T2为5.5N
D.弹簧测力计的示数T2为5.1N
50.(2023秋 滨江区校级期中)某大桥施工时,要向江中沉放大量的施工构件,假设一正方体构件被缓缓吊入江水中(如图甲),在沉入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,随着h的增大,正方体构件所受浮力F1、钢绳拉力F2的变化如图乙所示。下列判断正确的是(  )
A.浮力F1随h变化的图线是图乙中的① B.构件受到的重力为0.8×105N
C.构件所受的最大浮力为1.2×105N D.构件的密度为2.5×103kg/m3
51.(2023秋 仙居县校级月考)如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图象,取g=10N/kg。根据图象信息,下列判断不正确的是(  )
A.该金属块重力的大小为54N
B.浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20N
C.在t1至t2时间段金属块在水中受到的浮力逐渐减小
D.该金属块的密度是3.4×103kg/m3
52.(2023秋 海曙区期末)弹簧测力计下挂一铁块,弹簧测力计读数为14.7N,铁块全部浸没在水中,弹簧测力计读数为9.8N,铁块受到的浮力是    。若将铁块全部浸没在酒精中,弹簧测力计读数是    N。(ρ酒精=0.8×103kg/m3)
53.(2023秋 慈溪市校级期中)将一长方形物体浸没在装有足够深水的容器中恰好处于悬浮状态,如图所示,它的上表面受到的压力为1.8N,物体受到的浮力大小为1.2N,则该物体下表面受到的压力为   N,如将物体再下沉5cm,则它受到的浮力大小为   N。
54.(2023秋 西湖区校级月考)盘秤上放一只盛有足量水的大烧杯(水未加满),盘秤的示数为10牛顿,现将一个5牛顿的木块用细绳吊在弹簧秤下,慢慢放入水中(水不溢出),当弹簧秤的示数是4牛时,该物体受到的浮力是    N,盘秤的示数是    N。
55.(2024 钱塘区一模)如图甲所示,一弹簧测力计下悬挂底面积为40cm2的圆柱体,水平桌面上放置底面积为100cm2,质量为500g的圆筒,筒内装有30cm深的某液体。现将圆柱体从圆筒上方离液面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入液体中,弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系图像如图乙所示(圆筒的厚度忽略不计,圆柱体下降过程中没有液体从筒中溢出,不考虑液面上升,g取10N/kg)。求:
(1)圆柱体完全浸没时受到液体的浮力;
(2)筒内液体密度;
(3)当圆柱体完全浸没时,圆筒对桌面的压强。
56.(2023秋 北仑区校级期中)水平桌面上放置一底面积为100cm2,重为6N的柱形容器,容器内装有20cm深的某液体。将一体积为400cm3的物体A悬挂在弹簧测力计上,弹簧测力计示数为10N,让物体从液面上方逐渐浸入直到浸没在液体中(如图),弹簧测力计示数变为5.2N.(柱形容器的厚度忽略不计,筒内液体没有溢出,物体未接触容器底。g=10N/kg),求:
(1)物体浸没在液体中时受到的浮力;
(2)筒内液体密度;
(3)物体浸没时,容器对桌面的压强。
57.(2021秋 婺城区期末)港珠澳大桥由桥梁和海底隧道组成,隧道由一节一节用钢筋混凝土做成的空心沉管连接而成,如图所示。建造隧道时,先将沉管两端密封,如同一个巨大的长方体空心箱子,然后让其漂浮在海面上,再用船将密封沉管拖到预定海面上,向其内部灌水使之沉入海底。若每一节密封长方形沉管的体积为6.3×104m3,总质量为6×107kg(海水密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。请回答:
(1)漂浮在海面上的一节密封沉管,受到海水对它的浮力为多大?
(2)在对密封沉管灌水使其下沉到海底的过程中,其所受的浮力将    (填字母编号)。
A.先变大后变小 B.先变大后不变 C.先不变后变大 D.先变小后变大
(3)要使密封沉管上表面刚好水平浸没在海水中,则需至少注入多少kg的海水?
58.(2023秋 越城区校级月考)小才同学听了“曹冲称象”的故事后,利用所学知识制作了“水秤”模型,可方便地称量物体的质量,其构造如图所示,已知透明大筒足够深,小筒的高度为H=0.3m,底面积为S=0.02m2,小筒和秤盘总重量为30N,小筒壁的厚度可忽略不计。ρ=1.0×103kg/m3,求:
(1)如图甲所示,当秤盘上不放物体时,小筒受到的浮力为多大;
(2)该浮力秤的零刻度线应标在小筒上何处,即A点距小筒底部的距离;
(3)如图乙,在秤盘上放物体后,就可以称量物体所受重力,则该“水秤”模型最大能称量的物体重力为多少N?并写出一种增加测量范围的方式。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑

资源列表