9.在远洋轮船的船舷上,都漆着五条“吃水线”,又称“载重线”,如图10-1所示,其
中标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线。
当船从大西洋驶向印
度洋时,轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋海水密度ρ1和ρ2关系,有()
A.浮力增大,ρ1=ρ2B.浮力减小,ρ1=ρ2
C.浮力不变,ρ1>ρ2D.浮力不变,ρ1<ρ2
10.某外型确定的潜水艇从长江潜行(在水面下航行)到东海某地执行任务.若它悬浮在江水中所受的重力和浮力分别为G1、F1,悬浮在海水中所受的重力和浮力分别为G2、F2,则F1F2,G1G2(两空选填“大于”、“等于”或“小于”).
二、阿基米德原理探究
1.在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”
的实验时,一组同学用量程符合实验要
求的弹簧测力计一个、一个盛有足够深
水的大烧杯和一个小石柱,对浸在水中
的物体所受的浮力进行了探究.实验过
程如图所示.
(1)由图B和图C的探究,可以得出的
结论是:
.
(2)对比分析(填字母)两次实验,说明浸没在液体中的物体受到浮力的大小跟深度无关.
(3)完成上述实验后,该组同学还想知道物体受到液体的浮力与液体的密度是否有关.再给你提供一杯
盐水,并利用已有的实验器材,请你帮他们设计一个实验进行探究.简要写出实验步骤及论证方
法. (要用合适的符号表示测量的物理量)
(4)通过交流发现,利用上述第(3)题的探究,还可以测出盐水的密度.请你利用所测的物理量,写出
盐水密度的表达式ρ盐水= (设水的密度ρ水已知)
三、浮力公式(基础题型)
1.如图,大玻璃杯重6N,小玻璃杯重2N,把小玻璃杯放在大玻璃杯内,并缓缓向大玻璃杯中注入水(水没有进入小玻璃杯).若要使小玻璃杯漂浮在水面,则注入的水重( )
A.至少是2N
B.必须大于6N
C.必须大于8N
D.可以小于2N
2.如图所示,弹簧测力计下面挂一实心圆柱休,将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降(其底面始终与水面平行),使其逐渐浸没入水中某一深度处。
右图是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的数据图象。
已知
水=1.0×103kg/m3 ,g=10N/kg。
求:
(1)圆柱体的重力。
(2)圆柱体浸没时受到的浮力。
(3)圆柱体的密度。
(4)圆柱体在刚浸没时下表面受到的水的压强。
3.有一密度为0.6×103g/cm3,边长为10cm的立方体木块浸在水中,如图所示,对木块的拉力是4N,求木块此时受到的浮力?
(用三种方法)
4.某同学用圆柱形容器制作了一个测量物体质量的装置.它的底部较重,可以竖直漂浮在水面,总质量为0.21kg,底面积为3×10-3m2,不放物体时,在与水面所对应位置处标为质量的“0”刻度线,如图.请解答下列问题(g取10N/kg)
(1)不放物体时.该装置所受的浮力是多大?
(2)如图所示,在该装置中放入一个体积为1.5×10-5m3的物块
A,它的底部在水面下的深度h=0.11m.此时,该装置受到
的浮力是多大?
与水面所对应位置处的刻度线应标为多少克?
(3)物块A的密度是多少?
5.有一个足够大的水池,在其水平池底竖直放置一段圆木。
圆木可近似看作一个圆柱体,底面积0.8m2,高5m,密度0.7×103kg/m3。
(g=10N/kg)
(1)未向池内缓慢注水,圆木对池底的压力和压强分别为多大?
(2)向水池内注水,在水位到达1m时圆木受到水的浮力和圆木对池底的压力分别为多大?
(3)当向水池内注水深度达到4m时,圆木受到的浮力又为多大?
浮力中的受力分析
一、单一物体的受力平衡
1.如图,是一木球静止在水面上,作出它受到的浮力示意图.
2.如图所示,将质量为2kg的正方形物块,放入盛有水的水槽内,待物块静止时,其下表面距水面6cm,求:
(1)物块受到水的浮力大小.
3.在弹簧测力计下悬挂一个小球,示数为4.2N.当把小球的一半体积浸没在水中时,弹簧测力计的示数为1.7N.已知水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg.问:
(1)小球所受的浮力为多大?
(2)把小球从弹簧测力计取下,浸没在水中后放手,请通过计算判断小球为什么不能悬浮在水中.
4.如图甲所示,水平面上有一圆柱形薄壁容器,容器中装有适量的水.现将一个质量分布均匀、体积为5.0×10﹣5m3的物块(不吸水)放入容器中,物块漂浮在水面上,物块浸入水中的体积为4.0×10﹣5m3.(g取10N/kg,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)求物块受到的浮力大小;
(2)用力缓慢向下压物块使其恰好完全浸没在水中(水未溢出)如图乙,求此时的压力F大小.
5.边长a=10cm、重6牛的正方体木块,用绳子将它拴在盛水烧杯底部的钩子上,如图所示.
求:
(1)浸没时,木块受到的浮力;
(2)绳子对木块向下的拉力;
(3)绳子剪断后,木块静止时所受浮力.(g取10N/kg)
6.如图所示,在一只不计重力和厚度的塑料袋中装入大半袋水,用弹簧测力计钩住并将其慢慢浸入水中,直至塑料袋中的水面与容器中的水面相平.此过程中弹簧测力计的示数( )
A.逐渐减小到零
B.先减小后增大
C.始终保持不变
D.逐渐增大
二、组合物体的受力平衡
1.如图所示, 同一木块恰能停留在水面下,那么图甲中所挂重物A 与图乙中
所放重物B 的重力比较 ( )
A.相等 B.A比B重 C.B比A重 D.无法确定
2.在一个圆柱形容器内盛有深为20cm的水。
现将一质量为200g的密闭空心铁盒A放入水中时,空心铁盒有一半浮出水面;当铁盒上放一个小磁铁B时,铁盒恰好浸没水中,如图甲所示;当把它们倒置在水中时,A有1/15的体积露出水面,如图乙所示。
求:
(1)磁铁B的质量。
(2)比较甲、乙状态时所受到的浮力F浮甲F浮乙
3.如图所示,A、B两物体,当A放在B上时,A露出水面的体积为V1,当A用细绳悬挂在B下时,B露出水面
的体积为V2,则可知
A.V1>V2
B.V1=V2
C.V1<V2
D.以上三种可能都有
4.小柯在一根一端密封的空心玻璃管下端绕上一段细铁丝,制成一支自制密度计,用它来测量液体密度,测量过程中杯内液体总量没有变化.
(1)当密度计在杯中液体里漂浮时,液面高度在A处(如图甲).同时标记好液体密度ρ1,
密度计受到的浮力重力(选填“<”、“=”或“>”)。
(2)使用中,小柯发现细铁丝很容易滑落,于是他改变这段细铁丝的形状,并把铁丝置于玻璃管内,再次测量同一杯液体密度(如图乙),杯中液面将 (填“上升”、“下降”或“仍在A处”),则以前标好的密度计ρ1刻度将在液面以 (填“上”、“下”或“相平”)。
三、利用总浮力求解
1.小池里有一个小木船,小木船上装满了木头漂浮在水面上,忽然来了一阵大风,将小木船吹翻了,木头全部漂浮在水面上,则小池的水面将()
A.上升B.不变C.下降D.无法确定
2.小池里有一个小木船,若船员将池中的若干石块捞起,放入船中,则小池的水面将()
A.上升B.不变C.下降D.无法确定
3.如图所示,一只漂浮在水面上的碗中装有若干石子。
现将石子全部投入水中后,水
面将()
A.保持不变B.升高一些C.降低一些D.都有可能
4.均匀的正方体木块放入水中处于漂浮状态,现将露出水面部分切去,则剩余部分木块将()
A.将上浮一点B.将下沉一点C.仍不动D.无法判断
5.如图所示,密度均匀的木块漂在水面上,现沿虚线将下部分截去,则剩下的部分将
()
A.上浮一些B.静止不动C.下沉一些D.无法确定
6.如图所示,一个小船中放有ABC三个小球,小船和球一起漂浮在水面上,其中A球密度小于水,B球密度等于水,C球密度大于水,小船可以自由的漂浮在水面上。
①只将A球放入水中,则A球(填浮沉状况),液面(填
“上升”或“下降”或“不变”)
②只将B球放入水中,则B球(填浮沉状况),液面(填
“上升”或“下降”或“不变”)
③只将C球放入水中,则C球(填浮沉状况),液面(填
“上升”或“下降”或“不变”)
④若将ABC三球同时从船中取出放入水中,则液面(填“上升”或
“下降”或“不变”)。
7.一个小铁块被包裹住在一块冰块里,若把冰块放入水中处于漂浮状态.若冰块完全溶化时小铁块将会下沉,水面是上升还是下降?
如果冰块包裹着的是一块木块,融化后水液面又如何变化?
8.木块A漂浮在容器中的水面上,它的上面放有一块石块B,如图所示,此时木块A排开水的体积为V1.若将石块B从木块A上取下,放入水中,静止时,木块A和石块B排开水的总体积为V2.已知V1-V2=3分米3,木块A的体积为6分米3,石块B的密度为3×103千克/米3,g=10牛/千克.求:
容器底对石块B的支持力
9.如图所示,水面上漂浮着一个木块,在木块上放了一个4kg的物体M,木块恰好全部浸没在水中,若在木块下挂一个密度为5×103kg/m3的合金块m,木块和合金块一起悬浮于水中,求合金块的质量。
10.一个底面积为50cm2的烧杯装有某种液体,将一个木块放入烧杯的液体中,木块静止时液体深h1=10cm,如图甲所示;把一个小石块放在木块上,液体深h2=16cm,如图乙所示;若将小石块放入液体中,液体深h3=12cm,如图丙所示,石块对杯底的压力F=1.6N。
求小石块的密度ρ石(g取10N/kg)
11.如图所示,在盛有某液体的圆柱形容器内放有一木块A,在木块的下方用轻质细线悬挂一体积与之相同的金属块B,金属块B浸没在液体内,而木块漂浮在液面上,液面正好与容器口相齐.某瞬间细线突然断开,待稳定后液面下降了h1;然后取出金属块B,液面又下降了h2;最后取出木块A,液面又下降了h3.由此可判断A与B的密度比为( )
A.h3:
(h1+h2)B.h1:
(h2+h3) C.(h2﹣h1):
h3 D.(h2﹣h3):
h1
三、力作用的相互性
1.
如图所示,将两只同样盛满水的溢水杯放在天平的两盘时天平平衡.将一木块放在右盘的溢水杯中木块漂浮在水面上,并将溢出的水取走,此时天平( )
A.右边上移
B.保持平衡
C.右边下移
D.无法确定
2.如图所示,甲、乙两台秤上各有一个容器,一个装满水而另一个未满,
现各将一手指浸入水中,手指与容器壁、底均不接触.则在手指浸入
水中之后,两台秤的示数变化情况是 ()
A.甲变小,乙不变B.甲变大,乙不变
C.甲不变,乙变大D.甲变小,乙变大
3.小吴同学为探究力之间的关系做了如右图所示的实验。
将弹簧测力计下端吊着的铝块逐渐浸入台秤上盛有水的烧杯中,直至刚没入水中(不接触容器,无水溢出)。
在该过程中,下列有关弹簧测力计和台秤示数的说法正确的是 ()
A.弹簧测力计的示数减小,台秤示数不变
B.弹簧测力计的示数不变,台秤示数也不变
C.弹簧测力计的示数减小,台秤示数增大
D.弹簧测力计的示数不变,台秤示数
4.如图所示,两只完全相同的盛水容器放在磅秤上,用细线悬挂质量相同的
实心铅球和铝球,全部没入水中,此时容器中水面高度相同,设绳的拉
力分别为T1和T2,磅秤的示数分别为F1和F2,则()
A.F1=F2,T1=T2B.F1>F2,T1<T2
C.F1=F2,T1>T2D.F1<F2,T1>T2
5.如图所示,两只完全相同的盛水容器放在磅秤上,用细线悬挂体积相同的
实心铅球和铝球,全部没入水中,此时容器中水面高度相同,设绳的拉
力分别为T1和T2,磅秤的示数分别为F1和F2,则()
A.F1=F2,T1=T2B.F1>F2,T1<T2
C.F1=F2,T1>T2D.F1<F2,T1>T2
6.装有金属球的小容器A漂浮在盛有水的圆柱形大容器B的水面上,所受的浮力为F1,如图所示.若把金属球从A中拿出投入水中沉到B的底部时,小容器A所受的浮力大小为F2,池底对金属球的支持力大小为N,那么( )
A.金属球所受重力的大小为F1-F2
B.小容器所受重力的大小为F2
C.小容器所受浮力减小了N
D.大容器底部受水的压力减小了N
7.如图所示,水平桌面上有两个完全相同的鱼缸甲和乙,盛有适量的水,把一个橡皮泥做的小船放入乙后,小船处于漂浮状态,此时两鱼缸内的水面刚好相平。
然后把它们分别放在台秤上,则台秤的示数 ( )
A.甲放上时大B.乙放上时大
C.甲或乙放上一样大D.无法判断