物理4 沉与浮课后练习题
展开A.飞机飞离航母前后,航母的总重力不变
B.飞机在起飞过程中,惯性将变大
C.飞机在航母甲板上加速飞行时,受到非平衡力的作用
D.飞机飞离航母甲板时,航母所受浮力大小不变
【答案】C
【详解】A.飞机飞离航母后,航母的总质量变小,根据知其总重力变小,故A错误;
B.飞机在起飞过程中,质量不变,则惯性不变,故B错误;
C.飞机在航母甲板上加速飞行时,处于非平衡状态,受到非平衡力的作用,故C正确;
D.飞机飞离航母甲板时,航母仍漂浮,且总重力变小,根据可知航母所受浮力变小,故D错误。
故选C。
2.(2021·上海·九年级课时练习)一艘船从东海驶入黄浦江时,船身受的浮力会( )
A.减小B.不变C.增大D.无法判断
【答案】B
【详解】船在东海和黄浦江均处于漂浮状态,根据漂浮条件可知:船受到的浮力大小等于重力大小,而船的重力不变,则船受到的浮力大小不变。
故选B。
3.(2022·上海·九年级课时练习)如图所示,潜水艇悬浮在水中时,下列说法正确的是( )
A.要使潜水艇上浮,应向水舱充水
B.要使潜水艇下沉,应将水舱里的水排出一部分
C.当潜水艇悬浮在水中时,潜水艇重等于同体积的水重
D.潜水艇是靠改变自身重力和受到的浮力来实现浮沉的
【答案】C
【详解】A.潜水艇悬浮在水中,浮力与重力相等,要使潜水艇上浮,则重力应小于浮力,由于潜水艇浮力不变,则应把水舱中的水排出一部分,来减小重力,故A错误;
B.原来潜水艇悬浮,浮力等于重力,要使潜水艇下沉,则重力应大于浮力,由于潜水艇浮力不变,则应向水舱充水,来增大重力,故B错误;
C.当潜水艇悬浮在水中时,排开水的体积与潜水艇的体积相等,由于悬浮,浮力与重力相等,根据阿基米德原理可知潜水艇重等于同体积的水重,故C正确;
D.在未露出水面之前,由于排开水的体积不变,故潜水艇所受到的浮力不变,潜水艇靠改变自身重力实现上浮或下潜,故D错误。
故选C。
4.(2021·湖南常德·中考真题)同一密度计先后放在密度为ρ甲、ρ乙的液体中,静止时所处位置如图所示,密度计在两种液体中所受浮力分别为F甲浮、F乙浮。下列选项中正确的是( )
A.ρ甲>ρ乙 B.ρ甲<ρ乙
C.F甲浮<F乙浮 D.F甲浮>F乙浮
【答案】B
【详解】C D.密度计在不同的液体中漂浮,故浮力等于重力,同一个重物,故浮力相同,故CD错误;
A B.浮力相同,根据可知,甲的排开液体体积大,故甲的密度小,故A错误;B正确。
故选B。
5.(2022·上海市徐汇中学九年级期中)小球漂浮在酒精中,排开酒精的质量为0.2千克。若该小球漂浮在水中,则排开水的质量( )
A.一定大于0.2千克 B.可能小于0.2千克
C.一定等于0.2千克 D.一定小于0.2千克
【答案】C
【详解】小球漂浮在酒精中,排开酒精的质量为0.2千克,根据物体的浮沉条件可知,小球的重力
小球漂浮在水中,根据物体的浮沉条件及阿基米德原理可知,小球排开水的重力
小球排开水的质量
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
6.(2022·江苏泰州·中考真题)水平桌面上的深桶容器中装有水,小明在空玻璃瓶口蒙上橡皮膜,将其置于水中某一深度处,恰好悬浮,如图所示现沿桶壁向容器中缓慢加水,在水面上升的过程中,下列判断错误的是( )
A.玻璃瓶保持静止 B.玻璃瓶下沉至容器底
C.水对容器底的压强增大 D.桌面对容器的支持力增大
【答案】A
【详解】AB.由题意可知,空玻璃瓶口蒙上橡皮膜悬浮在水中时,竖直方向受浮力和重力且这两个是一对平衡力,当向试管中加入水时,橡皮膜所处的深度增加,压强增加,会向里凹陷,排开水的液体变小,浮力变小,重力不变,所以空玻璃会下沉到容器底部。故A错误,A符合题意,B正确,B不符合题意;
C.向试管中加入水时,水的深度增加,所以水对容器底的压强增大,故C正确,C不符合题意;
D.桌面对容器支持力的大小等于容器自身重力和容器中水的重力之和,向试管中加入水,水的重力增大,所以桌面对容器支持力的大小增大,故D正确,D不符合题意。
故选A。
7.(2022·全国·八年级课时练习)将两个相同的容器置于水平地面上,分别装满甲、乙两种液体将同一个鸡蛋先后放入两容器后,静止时如图所示。鸡蛋受到的浮力分别为F甲和F乙,液体对容器底的压强分别为p甲和p乙,则( )
A.F甲=F乙p甲<p乙 B.F甲>F乙p甲=p乙
C.F甲>F乙p甲>p乙 D.F甲<F乙p甲=p乙
【答案】C
【详解】由图可知,鸡蛋在甲液体中漂浮,浮力等于重力,鸡蛋的密度小于液体的密度,即
F甲=G
ρ甲>ρ蛋
鸡蛋在乙液体中沉底,浮力小于重力,鸡蛋的密度大于液体的密度,即
F乙<G
ρ乙<ρ蛋
所以
F甲>F乙
ρ甲>ρ乙
原来容器中液体是满的,当放入鸡蛋后容器中液体仍然是满的,两个容器中液面深度相同,根据容器底部所受压强p=ρ液gh可知,甲容器底部所受压强大于乙容器底部所受压强,即
p甲>p乙
故选C。
8.(2022·山东·荣成市第三十八中学八年级期末)小柯和家人一起去死海旅游,小柯为躺在水面上的爸爸拍了一张照片,如图所示。下列对爸爸受到的浮力分析,正确的是( )
A.排开海水的体积越大,受到的浮力越大
B.爸爸受到的浮力大于他的重力
C.海水的密度等于小柯爸爸身体的密度
D.浮力的方向是垂直向上
【答案】A
【详解】A.根据F浮=ρ液gV排可知,排开液体的体积越大,受到的浮力越大,故A正确;
B.小柯爸爸漂浮在水面上,根据浮沉条件可知,浮力等于重力,故B错误;
C.根据浮沉条件可知,漂浮时,人的密度小于海水的密度,故C错误;
D.对人受力分析可知,人受重力和浮力,处于平衡状态,合力为0,所以浮力和重力大小相等,方向相反,重力方向竖直向下,所以浮力方向竖直向下,故D错误。
故选A。
9.(2022·上海杨浦·一模)我国科技近年来飞速发展,C919国产大客机采用铝锂合金来减轻机身重力,这是应用了_______知识。辽宁号航母满载时的质量约为6.5万吨,能平稳浮在海面上,这主要应用了_______原理。奋斗者号潜水器能下潜至深海而不被压扁,是因为它的外壳能承受海水产生的巨大_______。
【答案】 密度 阿基米德 压强
【详解】[1]因为铝锂合金密度较小,根据知,在同体积的情况下,密度小的质量轻。所以是应用了密度的知识。
[2] 辽宁号航母满载时的质量约为6.5万吨,能平稳浮在海面上,就是采用空心的方法,根据阿基米德知,这样可以使排开水的体积增大,从而增大浮力,使密度大于水的钢铁能漂浮在水面上。这主要应用了阿基米德原理。
[3]在深海中海水会产生很大的压强,但是潜水器能下潜至深海而不被压扁,因为它的外壳能承受海水产生的巨大压强。
10.(2022·青海·中考真题)我国自主研发的“深海勇士号”载人潜水器,其质量为2×104kg。当潜水器悬浮在海水中时,受到的浮力是___________N;当它继续下潜时受到的浮力___________(选填“变大”“不变”或“变小”),压强___________(选填“变大”“不变”或“变小”)。(g取10N/kg)
【答案】 2×105 不变 变大
【详解】[1]当潜水器悬浮在海水中时,受到的浮力
F浮=G=mg=2×104kg×10N/kg=2×105N
[2]当它继续下潜时,排开海水的体积不变,海水的密度不变,由F浮=ρ液gV排可知,潜水器受到的浮力不变。
[3]当它继续下潜时,深度变大,海水的密度不变,由p=ρgh可知,潜水器受到的压强变大。
能力提升
11.(2022·河北唐山·八年级期末)下列说法正确的是( )
A.潜水艇在水中,下潜越深受到浮力越大
B.热气球匀速上升,浮力大于重力
C.气象探测气球里所充气体的密度小于空气密度
D.同一支密度计漂浮在不同液体中,受到的浮力大小不同
【答案】C
【详解】A.潜水艇在水中,下潜越深的过程中,排开水的体积不变,根据可知,潜水艇受到的浮力不变,故A错误;
B.热气球匀速上升时处于平衡状态,受到的浮力和重力是一对平衡力,二力大小相等,故B错误;
C.气象探测气球里所充气体的密度小于空气密度,气球受浮力大于自身的重力而升空,故C正确;
D.同一支密度计漂浮在不同液体中,受到的浮力均等于自身的重力,所以密度计受到的浮力大小相同,故D错误。
故选C
12.(2022·湖北黄冈·中考真题)如图所示,欢欢同学把一只苹果丢入水中,发现苹果下沉一段距离后,又向上运动,最终漂浮在水面上,下列分析正确的是( )
A.在下沉的过程中,苹果受到水的压强不变
B.在下沉的过程中,苹果受到水的浮力减小
C.在水面漂浮时,苹果受到的浮力大于它受到的重力
D.在整个过程中,苹果受到浮力的方向总是竖直向上
【答案】D
【详解】A.在下沉的过程中,苹果所处液体深度变大,苹果受到水的压强变大,故A错误;
B.在下沉的过程中,苹果排开水的体积不变,液体密度不变,由阿基米德原理可知苹果受到水的浮力不变,故B错误;
C.在水面漂浮时,苹果受力平衡,苹果受到的浮力等于它受到的重力,故C错误;
D.物体不管处于何种浮沉状态,所受浮力的方向总是竖直向上的,故D正确。
故选D。
13.(2022·重庆·八年级课时练习)一块冰内含有一小石块总质量为230g,放入竖直放置的盛有适量水的量筒内,正好悬浮于水中,完全浸没时量筒内的水面升高了4.6cm,当冰完全熔化后,水面又下降了0.44cm。已知量筒内横截面积为50cm2,则从冰块放入后到完全熔化,量筒底部受到的压强变化了______Pa。冰块质量为______g,该石块的密度是______ kg/m3(,)。
【答案】 44 198 3.2×103
【详解】[1]由题意可知,从放入冰块后到完全完全熔化,水面下降的高度为
Δh=0.44cm=4.4×10-3m
则由p=ρgh可得,量筒底部受到的压强的变化量为
Δp=ρgΔh=1×103kg/m3×10N/kg×4.4×10-3m=44Pa
[2]设冰块的体积为V1,冰块的质量为m1,石块的体积为V2,石块的质量为m2,冰块和石块的总体积为V,总质量为m,由题意可知,冰块完全熔化后,体积减小,水面下降,且冰熔化成水质量不变,则有
解得冰块的体积为
则由可得,冰块的质量为
m1=ρ冰V1=0.9g/cm3×220cm3=198g
[3]由题意可知,冰块和石块的总体积为
V=Sh=50cm2×4.6cm=230cm3
则石块的体积为
V2=V-V1=230cm3-220cm3=10cm3
因冰块和石块悬浮与水中,则由阿基米德原理可知,整体所受浮力为
F浮=ρ水gV=G=mg
则冰块和石块的总质量为
故石块的质量为
m2=m-m1=230g-198g=32g
故由可得,石块的密度为
14.(2021·内蒙古通辽·中考真题)用密度为的泡沫制做长2m、宽1.5m、厚长方体简易浮桥,浮桥在河水中最大承重为______(,g取),此浮桥空载时分别放到海水和河水中,下表面受到的压强分别为和,则______(填“>”“<”或“=”)。
【答案】 540 =
【详解】[1]由题意知,泡沫的体积
V=2m×1.5m×0.3m=0.9m3
泡沫的质量
m=ρV=0.4×103kg/m3×0.9m3=360kg
浮桥刚浸没时,受到自身重力和承重物体的重力,还有浮力的作用,此时浮桥所受的浮力
F浮=ρ河水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.9m3=9000N
则承重物体的最大重力为
G物=F浮-G桥=9000N-360kg×10N/kg=5400N
承重物体的最大质量
[2]浮桥空载时无论放在海水中还是河水都处于漂浮状态,所受的浮力等于其重力,即
F浮空=G桥=mg=360kg×10N/kg=3600N
漂浮时,浮桥上表面不受到水的压力,则下表面所受的压力等于此时的浮力,而放在海水和河水中下表面积不变,据,下表面受到的压强相等。
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