押题填空题2——力学-备战2024年中考物理临考题号押题(辽宁专用)
展开分析辽宁省样题及模拟题,液体压强与浮力的考察密不可分。考察过程中也可加带流体压强与流速的关系和大气压强的存在及其影响因素。同时也可能与力与运动相关知识点结合同时在一道题中进行考察。
必备知识
固体压强计算P=F/S
液体压强计算P=ρ液gh (形状规则,质量分布均匀的固体也可用)
流速大的位置压强小,流速小的位置压强大。
解题技巧
先分析物体的受力情况,
根据运动状态和同一直线上的力的合成来比较力的大小
浮力的计算公式:F浮=G-F示(实验用弹簧测力计测浮力)
F浮=F向上-F向下(浮力产生原因,当物体漂浮时,F向下=0)
F浮=ρ液gV排(比较浮力大小,浸没时V物=V排)
F浮=G排(阿基米德原理)=m排g(轮船排水量)
F浮=G物(漂浮或悬浮)
压强
固体压强压力:先求压力再求压强。在水平桌面上压力等于总重力。P=F/S
液体压强压力:先求压强再求压力。P=ρ液gh ,F=pS
1.如图所示,某同学用吸管将“纸桥”吸起来是由于 的作用,在“纸桥”下方吹气,“纸桥”下凹变形,说明在气体中流速大的地方压强 。
【答案】大气压强,小
【解答】解:有气体,有气压;流速大的位置压强小。
2.校园安全规范要求学生不应在教学楼内随意跑动,是因为跑动过程中,人若绊到障碍物,由于具有 ,容易摔倒;如果撞到的物体很尖锐,会在身体被撞处产生较 的压强,发生危险。
【答案】惯性,大
【解答】解:一切物体都有保持原来运动状态不变的性质为惯性;尖锐,受力面积小,压力一定的情况下压强大。
一.填空题(共60小题)
1.如图所示,在维修“中国天眼”时,为避免压坏反射面板,利用一个氦气球及配重,使维修工人对反射面的压力减小到100N,成为“微重力蜘蛛人”。若维修工人重700N,与反射面的接触面积为1000cm2,气球未充入气体时重1300N,充入氦气后的体积约为200m3,忽略人及配重所受的浮力,当维修工人在反射面底部工作时,其对反射面的压强为 1000 Pa;所充氦气以及配重的总重力为 680 N。(g=10N/kg,ρ空气=1.3kg/m3)
【答案】1000;680
【解答】解:当维修工人在反射面底部时,人与反射面的接触面积为S=1000cm2=0.1m2,
已知维修工人对反射面的压力为100N,则其对反射面的压强为:
p===1000Pa;
由阿基米德原理可知氦气球受到的浮力:F浮=ρ空气gV排=ρ空气gV球=1.29kg/m3×10N/kg×200m3=2580N;
因支持力与压力为一对相互作用力,则反射面对维修工人的支持力F支=F压=100N,
将气球(含充入的氦气)、人和配重作为一个整体,整体受到向上的浮力、向上的支持力和向下的总重力而处于平衡状态,
所以G总=F浮+F支=2580N+100N=2680N,
则所充氦气以及配重的总重力:G1=G总−G球−G人=2680N−1300N−700N=680N。
故答案为:1000;680。
2.葫芦舟是黎族先民在海南岛赖以生存的水上交通工具之一,如图所示。葫芦舟在水中所受浮力的方向为 竖直向上 ;对于同一个葫芦舟,其露出水面的体积越大,所受的浮力越 小 (选填“大”或“小”)。
【答案】竖直向上;小。
【解答】解:(1)葫芦舟在水中所受浮力的方向为竖直向上;
(2)对于同一个葫芦舟,其露出水面的体积越大,排开水的体积就越小,根据F浮=ρ水gV排可知所受的浮力越小。
故答案为:竖直向上;小。
3.小华参加学校科技节的纸船承重比赛,虽然他不停地往船内放硬币,但他的小船仍稳稳地漂在水面上。在他向小船内加硬币的过程中,纸船所受浮力 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”),纸船底部受到液体的压强 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】变大;变大。
【解答】解:将硬币放入“小船”中后,小船的重力增大,排开水的体积变大,船底浸入水的深度变大;
因小船仍漂浮于水面,根据物体的浮沉条件可知小船所受浮力也应变大;
根据p=ρgh可知此时船底受到的水的压强变大。
故答案为:变大;变大。
4.春节期间,小红和家人一起坐飞机从成都到哈尔滨旅游,在景区她乘坐热气球观赏雪景。小红通过查阅资料得知:民航客机利用机翼上、下表面空气流速不同而产生的 升力 升空。热气球利用空气产生的 浮力 升空。(两空均选填“升力”或“浮力”)
【答案】升力;浮力。
【解答】解:民航客机利用机翼上、下表面空气流速不同,上表面的流速快,压强小,而产生的向上的升力升空。热气球利用浮力大于自身重力,即空气产生的浮力升空。
故答案为:升力;浮力。
5.我国自主研发的无人遥控潜水器“海龙Ⅲ”在某次下潜中,从“海龙Ⅲ”刚好浸没开始计时,到返回水面结束计时,下潜深度h随时间t的变化关系如图乙所示。忽略海水密度变化和“海龙Ⅲ”的形变。在4~6min内,“海龙Ⅲ”处于 静止 (选填“匀速运动”或“静止”)状态;在6~8min内,“海龙Ⅲ”受到的浮力 不变 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
【答案】静止;不变。
【解答】解:由图乙可知,在4~6min内,下潜深度h不变,说明潜水器的速度为0,处于静止状态;
由题知,从“海龙Ⅲ”刚好浸没开始计时,则在6~8min内,潜水器浸没水中,排开水的体积不变,由F浮=ρgV排可知,其受到海水的浮力不变。
故答案为:静止;不变。
6.我国自行设计的水下滑翔机“海翼”成功下潜至6329米,打破世界纪录。“海翼”的外形设计成流线型,是为了减小阻力;在其外表穿上碳纤维材料特制的“衣服”以减小重力,这是利用了碳纤维材料具有 密度小 的特性。在滑翔机的肚子里安装有一个类似于鱼鳔的油囊,而且肚子里的电池也可以前后移动,当滑翔机需要下潜的时候,“鱼鳔”就缩小,浮力减小,同时电池向前移动,使得整体重心前移,水下滑翔机就头部朝下向下滑行……当需要上浮的时候,“鱼鳔”就会鼓起来,浮力增大,同时电池向后移动,这样就会抬起头向上滑行,翅膀使得滑翔机在上浮的过程中可以向前跑,“海翼”号的上浮和下沉是通过 改变自身体积 来实现的。
【答案】密度小;改变自身体积。
【解答】解:(1)碳纤维材料具有强度高、密度小的特性;
(2)需要上浮时,引擎将油压进外油囊,从而使得排开水的体积增大,受到的浮力大于重力。
故答案为:密度小;改变自身体积。
7.我国是舟的故乡。在一万多年以前河姆渡文化的新石器时代,就开始出现了独木舟和桨。如图所示,载人的独木舟受到的浮力为F1,空载的独木舟受到的浮力为F2,F1与F2的关系是F1 > F2。用桨向后划水时,水对桨也有向前的力,说明力的作用是 相互的 。
【答案】>;相互的
【解答】解:独木舟始终漂浮在水面上,受到的浮力等于自身的重力;载人的独木舟受到的重力大于空载的独木舟受到的重力,所以载人的独木舟受到的浮力大于空载的独木舟受到的浮力,即:F1>F2;
用桨向后划水时,桨给水一个向后的力,由于物体间力的作用是相互的,所以水对桨也有向前的力。
故答案为:>;相互的。
8.当热气球内部气体的密度比其外部气体的密度 小 到一定程度时,热气球所受重力小于浮力,热气球便上升了。春天是播种的季节,农民常常利用盐水来选择种子。盐水选种是浮力知识在生产中的应用,其具体做法是:配制适当密度的盐水,将需要选择的农作物种子倒入盐水中即可分离出不饱满和饱满的种子。饱满的种子受到的浮力 小 于重力沉入水底。(填“大”“小”或“等”)
【答案】小;小。
【解答】解:(1)热气球的体积一定,热气球内部气体温度升高,其气体密度减小,有一部分气体跑到气球外部,使气球整体重力减小,小于热气球的浮力,热气球开始上升;
(2)配制适当密度的盐水,饱满的种子密度大于盐水的密度,受到浮力小于重力,会沉入水底,达到选种的目的。
故答案为:小;小。
9.一个空心工艺铁球重5N,将它用细线系在弹簧测力计下浸没水中时,测力计的示数恰好为0.则铁球受到的浮力是 5 N.若此时将细线剪断,铁球将 悬浮 (选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:已知G=5N,F′=0N,则该物体在水中受到的浮力F浮=G﹣F′=5N﹣0N=5N。
因为此时铁球受到的浮力和重力相等,受力平衡,因此当细线剪断后,铁球将静止不动,处于悬浮状态。
故答案为:5;悬浮。
10.如图所示,取一大塑料瓶,用一小玻璃瓶制作成“浮沉子”。将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在大塑料瓶的水面上。为了观察其浮沉,大瓶的瓶盖应该旋紧,当用力挤压大瓶时,“浮沉子”的重力 大于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)“浮沉子”所受浮力,此时“浮沉子”会 加速 (选填“加速”、“减速”或“匀速”)下沉。
【答案】大于;加速。
【解答】解:为了探究“浮沉子”的浮沉,将装有适量水的小瓶瓶口向下,使其漂浮在瓶盖旋紧的大塑料瓶内的水面上,挤压大塑料瓶,瓶内空气被压缩,将压强传递给水,水被压入小瓶中,瓶内水的质量增加,重力大于浮力时,浮沉子下沉,浮沉子受到的合力方向向下,运动方向向下,所以浮沉子加速下沉。
故答案为:大于;加速。
11.孔明灯在点火后,灯罩内热空气膨胀,使灯罩内热空气的密度小于灯罩外冷空气的密度,此时孔明灯受到的浮力 大于 重力,实现上浮;火车进站时乘客必须站在安全黄线之外,因为流体速度越大,流体压强越 小 。
【答案】大于;小。
【解答】解:(1)由于罩内气体的密度小于灯罩外空气的密度,使得孔明灯受到空气的浮力大于受到的重力,所以孔明灯上升。
(2)当列车驶进站台时,会带动人和车之间的空气流动速度加快,此时人外侧的空气流动速度慢,根据流体压强与流速的关系可知:人内侧流速快、压强小,外侧压强不变,会产生一个向内侧的压强差,将人推向火车,易出现危险,所以乘客必须站在安全黄线内。
故答案为:大于;小。
12.元宵节是中国的传统节日,这一天全家欢聚,常常煮汤圆以示庆贺。小莉在帮姥姥煮汤圆时发现,生汤圆放入锅中,由于浮力 小于 重力会下沉(选填“大于”“小于”或“等于”);煮汤圆时汤圆受热膨胀,致使在锅底的汤圆浮力 增大 。(选填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】小于;增大。
【解答】解:汤圆放入锅中,之所以下沉,是因为浮力小于重力。而当煮熟的汤圆因受热膨胀,造成排开液体体积变大,浮力增大,则会使浮力大于重力,则汤圆上浮。
故答案为:小于;增大。
13.如图,盘子里水平放置一个装满水的烧杯,用手将装满盐水的易拉罐缓慢放入水中(不接触烧杯壁),感受到易拉罐越来越“轻”,则易拉罐受到的重力 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”),易拉罐受到手的摩擦力的方向是 竖直向上 。
【答案】不变;竖直向上。
【解答】解:
盘子里水平放置一个装满水的烧杯,用手将装满盐水的易拉罐缓慢放入水中(不接触烧杯壁),感受到易拉罐越来越“轻”,是因为易拉罐受到的浮力越来越大,而易拉罐的质量不变,故其重力大小不变;
由于盐水密度比水的密度大,则可知装满盐水的易拉罐的总重力大于最大排开水的重力,即总重力始终大于浮力,而易拉罐缓慢放入水中时受浮力、摩擦力和重力而处于平衡状态,因为向下的总重力大于向上的浮力,所以易拉罐有向下运动的趋势,则易拉罐受到手的摩擦力方向是竖直向上的。
故答案为:不变;竖直向上。
14.小明受到沈阳“名师在线”课堂的启发,模仿老师在厨房里做起了物理小实验。他将鸡蛋分别浸没在盛有水和浓盐水的玻璃杯中,如图甲,鸡蛋沉在水底,如图乙,鸡蛋悬浮在盐水中,此时两烧杯中液面恰好相平。两种液体对甲、乙两烧杯底部的压强分别是p甲、p乙,鸡蛋受到的浮力分别是F甲、F乙,则p甲 小于 p乙;F甲 小于 F乙。(以上两空均选填“大于”、“小于”或“等于”)
【答案】小于;小于。
【解答】解:水的密度小于浓盐水的密度,且此时两烧杯中液面恰好相平,根据p=ρ液gh可知两种液体对甲、乙两烧杯底部的压强p甲<p乙;
如图甲,鸡蛋沉在水底,所受浮力小于自身的重力,如图乙,鸡蛋悬浮在盐水中,所受浮力等于自身的重力,鸡蛋的重力不变,F甲<F乙。
故答案为:小于;小于。
15.如图所示是龙舟赛精彩场面,运动员手中的船桨是 费力 (选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆,如果龙舟和运动员总质量为4t,龙舟体积为6m3,则比赛中龙舟受到的浮力约为 4×104 N(g取10N/kg)。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
(1)船桨在使用的过程中动力臂小于阻力臂,手移动的距离要小于桨移动的距离,所以此时的船桨是费力杠杆,费力但省距离。
(2)龙舟漂浮在水面的,受到的浮力:
F浮=G=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N。
故答案为:费力;4×104。
16.如图所示是实验过程中弹簧测力计挂着同一金属块的示数。则金属块浸没在水中时,受到的浮力是 2 N,该金属块的密度是 2.4×103 kg/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
【答案】2;2.4×103。
【解答】解:由图知,测力计一个大格为1N,一个大格有5个小格,故其分度值为0.2N,
则金属块的重力G=4.8N,金属块浸没在水中时拉力F=2.8N,
金属块受到的浮力:F浮=G﹣F=4.8N﹣2.8N=2N;
根据F浮=ρ水gV排可得金属块排开水的体积:V排===2×10﹣4m3,
金属块浸没在水中,故金属块的体积:V=V排=2×10﹣4m3;
所以,金属块的密度:ρ====2.4×103kg/m3。
故答案为:2;2.4×103。
17.如图所示,在室温为10℃的房间内有一块冰漂浮在装有水的盆中(不考虑汽化和升华),一段时间后发现冰块变小了,在这段时间内,冰的浮力会 变小 (选填“变大”、“变小”或“不变”),水对盆底的压强会 不变 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】变小;不变。
【解答】解:因为冰化成水的质量不变,冰块漂浮时,则:F浮=G排=G冰,一段时间后发现冰块变小了,冰化成水,冰质量减小,重力减小,在这段时间内,冰的浮力会变小;
由阿基米德原理可知:F浮=G排=ρ水gV排=G水,
冰化成水的体积等于冰排开水的体积,水面深度不变,根据p=ρgh可知,水对盆底的压强不变。
故答案为:变小;不变。
18.用力按压气球,气球变瘪,说明力可以改变 物体的形状 ,潜艇靠改变 自身重力 来实现沉浮的。
【答案】物体的形状;自身重力
【解答】解:力的作用效果有两个:力可以改变物体的形状,力可以改变物体的运动状态;用力按压气球,气球变瘪,说明力可以改变物体的形状。
潜水艇通过排水或进水来改变自身的重力,当排出水时,自身重力减小,浮力不变,则潜水艇将上浮;当吸入水时,自身重力增大,重力大于浮力,潜水艇将下沉。
故答案为:物体的形状;自身重力。
19.2024年1月1日,全球首艘5G邮轮,中国首艘国产大型邮轮“爱达•魔都”号从吴淞口国际邮轮港顺利开启首航。爱达•魔都号船体涂装从敦煌壁画艺术中采撷灵感,以“丝绸之路”为主题,选取中式美学的敦煌飞天及天女散花,将经典的颜色与灵动的线条融为一体,创新演绎东方文化韵味。该邮轮全长323.6米,满载排水量为13.55万吨,有24层楼高,2125间客房,最多可载乘客5246人。则这艘邮轮满载时所受水的浮力为 1.355×109N ;到达某港口,卸去货物后,邮轮在水中要 上浮 一些(选填“上浮”或“下沉”)。(取g=10N/kg)
【答案】1.355×109N;上浮。
【解答】解:(1)轮船处于漂浮状态,受到的浮力等于自身重力,
“爱达•魔都号”满载时受到的浮力:F=G=mg=13.55×104×103kg×10N/kg=1.355×109N;
(2)到达某港口,卸去货物后,自身重力减小,则受到的浮力减小,排开水的体积减小,则邮轮在水中要上浮一些。
故答案为:1.355×109N;上浮。
20.放在同一水平桌面上的甲、乙两个相同容器,盛有不同的液体,现将两个相同的物块分别放入两容器中,当两物块静止时,两容器中液面恰好相平,两物块所处的位置如图,则物体在甲液体中受到的浮力 等于 乙液体中受到的浮力;甲杯盐水对杯底压强 小于 乙杯盐水对杯底压强(均选填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】等于;小于。
【解答】解:(1)两个物块相同,则物块的重力相同,物块在甲液体中悬浮,受到的浮力:F甲=G;物块在乙液体中漂浮,则F乙=G,所以,F甲=F乙;
(2)物体在甲中悬浮,则ρ甲=ρ物,在乙中漂浮,则ρ乙>ρ物,所以,ρ甲<ρ乙;
两容器中液面恰好相平,则深度相同,由p=ρ液gh可知,乙液体对容器底的压强大,即p甲<p乙。
故答案为:等于;小于。
21.“歼15”舰载机在“辽宁舰”上成功起降,意味着“辽宁舰”已成为真正意义上的航母。舰载机为了顺利升空,最好是选择 逆 (选填“顺”、“逆”或“无”)风时起飞;舰载机飞离航母后,航母所受的浮力将 变小 。
【答案】逆;变小。
【解答】解:(1)舰载机为了顺利升空,最好是逆风时起飞,逆风起飞时,空气和飞机的相对速度增大,机翼上方空气流速更大,压强更小,机翼上下受到压强差更大,产生的升力更大;
(2)舰载机飞离航母后,航母重力减小,漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力,所受的浮力将减小。
故答案为:逆;变小。
22.中国人民解放军海军山东舰是中国第一艘完全自主设计、自主建造、自主配套的中国国产航空母舰。如图是山东舰所装备歼一15舰载机起飞的情景,歼一15起飞时能获得向上的升力,是因为机翼上方空气流速 大于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)机翼下方空气流速;飞机飞离航母后,航母所受的浮力将 变小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】大于;变小。
【解答】解:飞机飞行时能获得向上的压强差,是因为机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速,上方压强小于下方,从而产生向上的升力,
飞机飞离航母后,航母的总重力减小,航母始终漂浮,浮力等于重力,所以浮力会变小。
故答案为:大于;变小。
23.学习了“物体的浮与沉”知识后,爱动手的小敏用蜡烛和垃圾袋自制了一个“孔明灯”,如图所示。点燃铁桶里的蜡烛,过一会儿,罩在铁桶上方的垃圾袋“孔明灯”就升空了。当这个“孔明灯”加速上升时,垃圾袋内气体密度 小于 垃圾袋外的空气密度,孔明灯受到的浮力 大于 重力。(均选填“大于”、“小于”或“等于”)
【答案】小于;大于。
【解答】解:孔明灯内气体被加热后,内部气体体积膨胀,密度减小,此时罩内气体的密度小于灯罩外空气的密度,使得孔明灯受到空气的浮力大于受到的重力,所以孔明灯上升。
故答案为:小于;大于。
24.将同一个新鲜的鸡蛋分别浸入密度不同的甲、乙两杯盐水中,静止时的位置如图,鸡蛋的密度 小于 甲杯中盐水的密度,鸡蛋在甲杯中受到的浮力 等于 乙杯中受到的浮力。(两空均选填“大于”、“等于”或“小于”)
【答案】小于;等于。
【解答】解:鸡蛋在甲杯中处于漂浮状态,根据物体浮沉条件可知:鸡蛋的密度小于甲杯盐水的密度;
由图可知,同一个鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态,由于物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以同一只鸡蛋在两杯中受到的浮力相等,都等于鸡蛋的重力。
故答案为:小于;等于。
25.2023年11月4日,中国国产首艘大型邮轮“爱达•魔都号”正式命名交付,魔都号满载总吨位为13.62万吨,则满载时受到的浮力为 1.362×109 N,当邮轮从内河驶入大海后,邮轮相对于水面将 上浮一些 (填“上浮一些”、“下沉一些”或“不变”)。(g取10N/kg)
【答案】1.362×109;上浮一些。
【解答】解:(1)该邮轮在海面上满载航行时受到的浮力是:
F浮=G排=m排g=13.62×107kg×10N/kg=1.362×109N;
(2)当邮轮从内河驶入大海后,都是处于漂浮状态,邮轮受到的浮力F浮=G,因为邮轮受到的重力不变,所以邮轮受到的浮力不变;由于ρ海水>ρ河水,根据F浮=ρ液V排g可知,邮轮排开海水的体积小于排开河水的体积,所以,邮轮相对水面位置会上浮一些。
故答案为:1.362×109;上浮一些。
26.如图甲为盛水的烧杯,上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体,将圆柱体缓慢下降,直至将圆柱体全部浸入水中,整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图象如图乙所示,g取10N/kg,ρ水=1×103kg/m3,则圆柱体受到的浮力是 6 N,圆柱体的密度是 1.5×103 kg/m3。
【答案】6;1.5×103。
【解答】解:(1)由图象可知,当h=0时,弹簧测力计示数为9N,此时圆柱体处于空气中,
根据二力平衡条件可知,G=F=9N;
由图象可知,h=8cm后,弹簧测力计的示数F′=3N不变,此时圆柱体浸没在水中,
则圆柱体受到的浮力:
F浮=G﹣F=9N﹣3N=6N,
(2)由F浮=ρgV排可得,圆柱体的体积:
V=V排===6×10﹣4m3,
圆柱体的质量m===0.9kg,
圆柱体的密度:ρ物===1.5×103kg/m3。
故答案为:6;1.5×103。
27.在甲、乙两个容器内装入两种密度不同的盐水,将A、B两个小球(ρA>ρB)分别放入甲、乙容器内,当小球静止时位置如图所示,现将两个小球取出,再将甲、乙内的液体全部倒入丙容器内,然后将A、B两个小球放入丙容器内,则小球A不可能出现的状态是 悬浮 (选填“漂浮”、“悬浮”、“下沉”),小球B所受到的浮力与其在乙容器中受到的浮力相比将会 不变 (选填“变小”、“不变”、“变大”)。
【答案】悬浮;不变。
【解答】解:由于两种液体的密度不同,小球A在甲液体中悬浮,小球A的密度等于甲液体的密度,小球A的密度不可能等于乙液体的密度,所以将甲、乙液体混合后密度不可能等于小球A的密度,所以小球A在混合液体中不可能出现悬浮状态;
由图知A球在甲液体中悬浮,则ρA=ρ甲;由图知B球在乙液体中漂浮,则ρB<ρ乙,又因为ρA>ρB,所以ρB<ρ甲;将甲、乙混合后,混合液体的密度介于甲、乙的密度之间,则B的密度小于混合液体的密度,所以小球B在混合液体中仍然漂浮,所以两种情况下浮力都等于重力,即小球B所受到的浮力与其在乙容器中受到的浮力相比将会不变。
故答案为:悬浮;不变。
28.2021年10月10日,“海斗一号”自主遥控无人潜水器再次刷新我国无人潜水器最大下潜,如图所示。若海水密度为1.05×103kg/m3,g=10N/kg,“海斗一号”在10000米处受到海水的压强为 1.05×108 Pa。假设海水密度不随深度变化,潜水器在上浮且未浮出水面过程中,受到水的浮力 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】1.05×108;不变。
【解答】解:(1)“海斗一号”下潜到10800米处受到海水的压强:p=ρ海水gh=1.05×103kg/m3×10N/kg×10000m=1.05×108Pa;
(2)潜水器在上浮且未浮出水面过程中,排开水的体积不变,水的密度不变,由F浮=ρ水V排g可知浮力不变。
故答案为:1.05×108;不变。
29.我国自主研发制造的“山东舰”航母已正式服役(如图所示),其排水量是6万吨,则它满载时受到的浮力是 6×108 N。有两架舰载机从甲板上飞走后,航母受到的浮力将 减小 (选填“增大”、“减少”或“不变”)。(水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【答案】6×108;减小。
【解答】解:
(1)航母满载时受到的浮力:
F浮=G排=m排g=6×104×103kg×10N/kg=6×108N,
(2)航母始终漂浮于水面上,受到的浮力等于航母重力,即F浮=G,当舰载机起飞后航母的重力G减小,因航母仍处于漂浮状态,故所受浮力F浮要减小。
故答案为:6×108;减小。
30.2022年10月12日“天宫课堂”第三课在中国空间站开讲,神舟十四号飞行乘组航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲为广大青少年带来了一场精彩的太空科普课。其中的“水球变懒”实验,将注射器对准固定的水球进行喷气,水球开始振动起来,而且比较剧烈;然后将一个空心钢球放进水球内部,再次喷气,观察到水球振动变慢,即“水球变懒”,如图所示。加入钢球后,水球整体惯性 变大 (选填“变大”、“不变’或“变小”);钢球 没有 (选填“有”或“没有”)受到水的浮力。
【答案】变大;没有。
【解答】解:加入钢球后,水球整体质量变大,所以其惯性变大。
浮力产生的原因:物体受到向上的压力大于向下的压力,存在压力差产生了浮力;在太空中水和钢球处于完全失重状态,水不会对浸入其中的物体产生压力,所以在太空失重环境下浮力消失,则钢球没有受到水的浮力。
故答案为:变大;没有。
31.如图所示,为“辽宁舰”训练时舰载飞机起飞的情景,飞机起飞时能获得向上的升力,是因为机翼上方空气流速 大于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)机翼下方空气流速。飞机飞离航母后,航母所受的浮力将 减小 (选填“减小”“增大”或“不变”)。
【答案】大于;减小。
【解答】解:(1)飞机飞行时能获得向上的压强差,是因为机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速,上方压强小于下方,从而产生向上的升力;
(2)因为飞机飞离航母后,航母仍漂浮,但自重G减小
所以F浮′=G′,
所以航母所受浮力减小。
故答案为:大于;减小。
32.漂浮在海面的潜水艇受到的浮力为F1,该艇下潜到海面下受到的浮力为F2,则F1 < F2;若该艇从海中潜行进入长江后,受到的浮力为F3,已知海水的密度大于江水的密度,则F3 < F2.(均选填“>”“=”或“<”)
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)潜水艇漂浮在海面时排开液体的体积较小,该艇下潜到海面下时排开液体的体积较大,根据F浮=ρ水v排g知漂浮在海面的潜水艇受到的浮力小于该艇下潜到海面下受到的浮力,即F1<F2;
(2)若该艇从海中潜行进入长江后,
潜水艇的体积不变,排开水的体积不变,海水的密度大于江水的密度,即液体密度减小,
根据F浮=ρ水v排g知潜水艇受到水的浮力减小,即F3<F2。
故答案为:<;<。
33.桥墩浸在水面下的体积为10m3,桥墩所受的浮力为 0 N.一个小瓷碗漂浮在水盆中,将小瓷碗没入水中(盆中的水没有溢出),盆中的水面将 降低 (填“升高”、“不变”或“降低”)。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)浮力产生的原因是物体受到液体给予的上下表面的压力差,而桥墩深陷入河底,其下表面不受水的压力,所以其所受的浮力为0N。
(2)小瓷碗漂浮在水盆中,其所受浮力等于自身重力;
当小瓷碗没入水中后,由浮沉条件可知,其所受浮力小于自身重力;
根据阿基米德原理可知,其漂浮时排开水的体积大,而下沉时排开水的体积小,故当小瓷碗下沉后,水面将降低。
故答案为:0;降低。
34.如图所示,把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中,所受到的浮力为F甲和F乙,则F甲 等于 F乙;若它们的液面相平,则两液体对容器底部的压强关系是p甲 小于 p乙.(填大于、小于或等于)
【答案】见试题解答内容
【解答】解:如图所示,把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中,因为两支密度计都漂浮在液面上,所以密度计所受到的浮力都与密度计重力相等,由于两支密度计完全相同,则重力相等,所以F甲=F乙。
由图可知甲密度计排开液体的体积较大,由浮力公式G=F浮=ρ液gV排可知ρ甲<ρ乙,因为它们的液面相平,由压强公式p=ρ液gh可知:两液体对容器底部的压强关系是p甲<p乙。
故答案为:等于;小于。
35.水平桌面上两个底面积相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体。将两个完全相同的小球M、N分别放入两个容器中,静止时两球状态如图所示,两容器内液面相平。则两小球所受浮力FM = FN;两种液体对容器底部的压力F甲 > F乙。(均选填“<”、“>”或“=”)
【答案】=;>
【解答】解:小球 M 在甲液体中漂浮,则浮力FM=GM,小球 N 在乙液体中悬浮,则浮力FN=GN,由于小球M、N 完全相同,即GM=GN,则有FM=FN;
小球 M 在甲液体中漂浮,则密度ρM<ρ甲,小球 N 在乙液体中悬浮,则密度ρN=ρ乙,由于小球M、N 完全相同,即ρM=ρN,则有ρ甲>ρ乙,同时,两容器液面相平即容器中液体深度相同,根据p=ρ液gh可知,p甲>p乙,两容器底面积相同,由F=pS可知,容器底部受到液体压力F甲>F乙。
故答案为:=;>。
36.将某物体放入装满水的容器中溢出27g水,放入装满煤油的容器中溢出24g煤油,该物体在水中静止时受到的浮力为 0.27 N,在煤油中静止时会 沉底 (选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”).( ρ煤油=0.8×103kg/m3)
【答案】见试题解答内容
【解答】解:物体受到的浮力等于物体排开液体的重力,
物体在水中静止时受到的浮力F浮水=G水=m水g=0.027kg×10N/kg=0.27N,
由浮力公式F浮=ρgV排可知:
物体排开水的体积V排水===2.7×10﹣5m3,
由密度公式ρ=可知:
物体排开同体积煤油的质量:
m=ρ煤油V排煤油=0.8×103kg/m3×2.7×10﹣5m3=2.16×10﹣2kg=21.6g,
实际上物体排开煤油的质量是24g,则物体排开煤油的体积大于物体排开水的体积,
说明物体放在水中时漂浮在水上,物体的重力G=F浮水=0.27N,
物体在煤油中受到的浮力F浮′=m煤油g=0.024kg×10N/kg=0.24N<G,
则物体放在煤油中静止时将沉底。
故答案为:0.27;沉底。
37.2022年5月,全球首艘智能型无人系统母船“珠海云”号在广州下水。“珠海云”号排水量为2000吨,满载时受到的浮力为 2×107 N,船上的无人机起飞后,船身受到的浮力将 变小 (填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10N/kg)
【答案】2×107;变小。
【解答】解:(1)船满载时受到的浮力:
F浮=G排=m排g=2000×103kg×10N/kg=2×107N;
(2)船上的无人机起飞后,航母仍处于漂浮状态,浮力仍等于重力,由于重力减小,故船受到的浮力减小。
故答案为:2×107;变小。
38.如图,我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟万米深处多次成功探底,标志着我国在载人深潜领域达到了世界领先水平。“奋斗者”号在深水内下潜过程中所受水的浮力 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”,潜水器体积不变),当潜至水下10000米深处受到海水的压强为 1.03×108 Pa。(ρ海水=1.03×103kg/m3,g=10N/kg)
【答案】不变;1.03×108。
【解答】解:“奋斗者”号在水下下潜的过程,排开海水的体积不变,根据F浮=ρ海水gV排可知所受的浮力不变;
当“奋斗者”号下潜至水下10000m深处时,受到海水的压强是:
p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×10000m=1.03×108Pa。
故答案为:不变;1.03×108。
39.如图甲是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇,其内部有两个气囊,主气囊内充满氦气(密度小于空气),副气囊内充有空气。当驻空的浮空艇要上浮时,排出副气囊内的部分空气,使浮空艇受到的重力 小于 浮力,实现上浮。图乙是国产大飞机C919,飞机在空中飞行时,机翼上表面的空气流速大,压强 小 ,机翼的上下表面形成压力差,使飞机获得升力。
【答案】小于;小。
【解答】解:当驻空的浮空艇要上浮时,排出副气囊内的部分空气,飞艇所受浮力不变,重力减小,使浮空艇受到的重力小于浮力,实现上浮;
飞机机翼表面呈明显的弧度结构,可使飞机在运动过程中机翼上表面的空气流速大,压强小,而下方空气流速小,压强大,从而形成向上的升力;
故答案为:小于;小。
40.我国的茶文化源远流长,茶壶的壶嘴与壶身相通而且等高,是利用 连通器 原理制成的。泡好的茶放一段时间后茶叶下沉,是因为茶叶受到的浮力 小于 (选填“大于”“小于”或“等于”)重力。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)茶壶的底部连通,上端开口,壶身与壶嘴构成了一个连通器,为了使茶水能够顺利的从壶嘴倒出,且在向壶中加水时,水不从壶嘴流出,所以要做成两者等高;
(2)根据物体的浮沉条件可知,当茶叶受到的浮力小于自身的重力时,茶叶将会下沉。
故答案为:连通器;小于。
41.如图重为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 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】0.5;不变。
【解答】解:鸡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:0.5;不变。
42.盛夏时节,小明到海里游泳。他把体积为100cm3、重为0.8N的一个物块浸没水中,放手后,当物块静止时受到的浮力为 0.8 N。当他从海水中逐渐走上岸的过程中,他感觉踩在鹅卵石上的脚掌越来越疼,请分析原因 从海水中逐渐走上岸的过程中,人体排开海水的体积逐渐变小,而海水的密度不变,根据F浮=ρ液gV排可知,人受到的浮力逐渐变小,人的重力不变,所受的支持力变大,脚底受到的压力变大,由p=可知,受力面积一定时,脚底受到的压强逐渐变大,所以他感觉踩在鹅卵石上的脚掌越来越疼 。(水的密度1×103kg/m3)
【答案】0.8;从海水中逐渐走上岸的过程中,人体排开海水的体积逐渐变小,而海水的密度不变,根据F浮=ρ液gV排可知,人受到的浮力逐渐变小,人的重力不变,所受的支持力变大,脚底受到的压力变大,由p=可知,受力面积一定时,脚底受到的压强逐渐变大,所以他感觉踩在鹅卵石上的脚掌越来越疼。
【解答】解:(1)物体完全浸没时受到的浮力:F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10﹣6m3=1N>G=0.8N,所以物体上浮,最后漂浮,所以放手后,当物块静止时受到的浮力F浮′=G=0.8N;
(2)从海水中逐渐走上岸的过程中,人体排开海水的体积逐渐变小,而海水的密度不变,根据F浮=ρ液gV排可知,人受到的浮力逐渐变小,人的重力不变,所受的支持力变大,脚底受到的压力变大,由p=可知,受力面积一定时,脚底受到的压强逐渐变大,所以他感觉踩在鹅卵石上的脚掌越来越疼。
故答案为:0.8;当他游泳回来时,从海水中逐渐走上岸的过程中,人体排开海水的体积逐渐变小,而海水的密度不变,根据F浮=ρ液gV排可知,人受到的浮力逐渐变小,人的重力不变,所受的支持力变大,脚底受到的压力变大,由p=可知,受力面积一定时,脚底受到的压强逐渐变大,所以他感觉踩在鹅卵石上的脚掌越来越疼。
43.水平桌面上放置甲、乙两个完全相同的杯子,杯中分别盛有不同密度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示,则鸡蛋所受的浮力是 两杯中一样大 (选填“甲杯中大”“乙杯中大”或“两杯中一样大”), 乙 (选填“甲”或“乙”)杯底部所受的盐水压强较大。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:由图可知,鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态,
因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,
所以同一只鸡蛋在两杯中受到的浮力相等,都等于鸡蛋的重力;
因为ρ液>ρ物时物体漂浮,ρ液=ρ物时物体悬浮,
所以乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度,
由于两个杯子中液面恰好相平,根据p=ρgh可知:
乙杯底压强大于甲杯底压强。
故答案为:两杯中一样大;乙。
44.今年4月23日,在我国海军建军72周年之际,在海南三亚某军港,我国海军现役最先进的三大主战舰艇——“长征18号”战略核潜艇、“大连号”055型万吨驱逐舰、“海南号”两栖攻击舰,集中交接入列。其中的“海南号”是国产075型两栖攻击舰的首舰,有报道指出其满载排水量达4万吨,满载时“海南号”受到的浮力为 4×108 N;从海水密度较小的西太平洋航行到海水密度较大的印度洋,它排开海水的质量 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】4×108;不变。
【解答】解:满载时“海南号”漂浮,F浮=G排=m排g=4×107kg×10N/kg=4×108N;
从海水密度较小的西太平洋航行到海水密度较大的印度洋,仍然漂浮,浮力不变,根据F浮=G排=m排g可知它排开海水的质量不变。
故答案为:4×108;不变。
45.如图,小明喝热饮时手握杯子静止,发现杯中的柠檬片漂浮,薏仁米沉底,这是因为它们的 密度 不同;手握住杯子中间的橡胶圈起到隔热的作用,其上刻有花纹是起到增大 摩擦力 的作用。
【答案】密度;摩擦力。
【解答】解:杯中的柠檬片漂浮,是因为柠檬片的密度小于热饮的密度,薏仁米沉底,是因为薏仁米的密度大于热饮的密度,所以是因为它们的密度不同。
手握住杯子中间的橡胶圈是利用了橡胶导热性差的特点;其上刻有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
故答案为:密度;摩擦力。
46.一石块和一个气球(气球内充有空气)捆在一起,浸没在水中下沉,在水中下沉的过程中,它们受到的液体压强将 增大 ,它们受到的浮力将 减小 。(两空均选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】增大;减小。
【解答】解:在水中下沉的过程中,石块和气球所处水的深度增加,由p=ρ水gh可知,它们受到的液体压强将增大;
下沉时,气球的体积将逐渐减小,它们排开水的体积逐渐变小,由F浮=ρ水V排g可知,它们受到的浮力将减小。
故答案为:增大;减小。
47.水平桌面上有两个完全相同的容器,装有质量相等的盐水和清水,先用盐水浸泡草莓,然后放入清水中清洗,草莓在盐水和清水中的浮沉情况如图所示,草莓a在盐水中所受浮力 等于 清水中所受浮力,草莓b的密度 小于 草莓c的密度。(两空均选填“大于”“小于”或“等于”)
【答案】等于;小于
【解答】解:草莓a在盐水中漂浮,浮力等于重力,在水中也漂浮,浮力也等于重力,故草莓a在盐水中所受浮力等于清水中所受浮力;
草莓c在甲中沉底,说明ρc>ρ甲液,草莓b在甲中悬浮,说明ρb=ρ甲液,则草莓b的密度小于草莓c的密度。
故答案为:等于;小于。
48.将一合金块轻轻地放入盛满水的溢水杯中,当其静止后有144g水溢出,再将其捞出擦干后轻轻放入盛满酒精的溢水杯中,当其静止后有128g酒精溢出,则合金块在酒精中受到的浮力为 1.28 N,合金块的密度为 0.9×103 kg/m3。(p酒精=0.8×103kg/m3,g取10N/kg)
【答案】1.28;0.9×103。
【解答】解:该合金块放在水中时排开水的体积V排水==144cm3;
该合金块放在酒精中时排开酒精的体积V排酒精==160cm3;
由于160cm3>144cm3,所以合金块在水中一定漂浮,
该合金块放在水中时,受到的浮力:F浮=G排=m排g=G合金=m合金g;
故m合金=144g,
G合金=m合金g=0.144kg×10N/kg=1.44N,
该合金块放在酒精中时,受到的浮力:F浮′=G排′=m排′g=0.128kg×10N/kg=1.28N
由于F浮′<G合金,故合金块在酒精中沉底,其体积V合金=V排酒精=160cm3;
该合金块的密度ρ合金==0.9g/cm3=0.9×103kg/m3。
故答案为:1.28;0.9×103。
49.在长为20cm均匀细木棱的一端缠绕一些细铜丝,制成两个完全相同的简易密度计。现将它们分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,如图所示为它们竖直静止在液体中的情况,两个简易密度计所受的浮力分别为F甲和F乙;从观察到的现象可以判断:则F甲 = F乙(选填“>”、“<”或“=”)。若密度计在甲液体中露出液面的长度为10cm,在乙液体中露出液面的长度为13cm,若乙液体为水时,甲液体的密度ρ甲= 0.7×103 kg/m3。(忽略铜丝的体积)
【答案】=;0.7×103。
【解答】解:由图可知,简易密度计在甲、乙两种液体中都处于漂浮状态,此时F浮=G,因同一支密度计的重力不变,所以密度计在两种液体中所受的浮力相等;
设密度计的底面积为S;若乙液体是水,则在水中时:F水=ρ水gV排水=ρ水gL水S;
在甲液体中:F甲=ρ甲gV排甲=ρ甲gL甲S;
由于F甲=F乙,则ρ水gL水S=ρ甲gL甲S;
所以,解得:ρ甲=×ρ水=×1.0×103kg/m3=0.7×103kg/m3。
故答案为:=;0.7×103。
50.如图所示,水平桌面上放置两个溢水杯,分别装满甲、乙两种液体。将一个密度为ρ0的小球放入甲液体中,小球静止时,溢出液体的质量为m甲;再将小球放入乙液体中,小球静止时,溢出液体的质量为m乙。则m甲 > m乙。小明在水盆中洗碗,发现一个大碗正漂浮在水盆中,如图丙所示。他将水盆中的一些水放入大碗中,但大碗仍然漂浮。与原先相比水盆中的水深度将会 不变 。
【答案】>;不变。
【解答】解:(1)小球在甲中漂浮,浮力等于自身重力,小球在乙中下沉,浮力小于重力,所以小球在甲中受到的浮力要大于在乙中受到的浮力,根据阿基米德原理可知,小球在甲中排开的液体的重力要大于在乙中排开的液体的重力,根据G=mg可知,溢出的液体质量m甲>m乙;
(2)当碗漂浮时,碗受到的浮力等于重力;将水盆中的一些水放入大碗中,但大碗仍然漂浮,则增加的浮力恰好等于放入碗中的水的重力;
由F浮=ρ液gV排的变形公式V排=知,增加的V排恰好等于放入碗中的水的体积,因此液面不变。
故答案为:>;不变。
51.雪龙2号极地考察船(H2560)是中国第一艘自主建造的极地科学考察破冰船,2023年7月12日,中国第13次北冰洋科学考察队搭乘“雪龙2”号破冰船从上海出发,执行现场考察任务。雪龙2号船长122.5米,宽22.32米,吃水7.85米,排水量约14000吨。雪龙2号满载时受到的浮力为 1.4×108 N,在考察作业时破冰船漂浮在海上,此时船受到的浮力 等于 自身重力(g取10N/kg)。
【答案】1.4×108;等于。
【解答】解:满载时排水量为:
m=14000t=1.4×107kg,
根据阿基米德原理知,雪龙2号满载时受到的浮力为:
F浮=G排=m排g=14000×103kg×10N/kg=1.4×108N,
根据物体的浮沉条件知,破冰船漂浮在海上,此时船受到的浮力等于自身重力。
故答案为:1.4×108;等于。
52.2024年3月14日广西在建最大滚装船在钦州顺利下水。它的排水量为38000t,该滚装船总长109米,其满载航行时受到的浮力 3.8×108 N,水面下5m深的船体某处受海水压强为 5×104 Pa。(取g=10N/kg,ρ海水=1.0×103kg/m3)
【答案】3.8×108;5×104。
【解答】解:(1)滚装船满载时受到的浮力:
F浮=G排=m排g=38000×103kg×10N/kg=3.8×108N;
(2)船底受到的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa;
故答案为:3.8×108;5×104。
53.如图所示是我国海上主战舰艇“大连舰”,它的排水量为12000t,在海上静止时受到的浮力是 1.2×108 N,以高空快速飞过的海鸥为参照物,舰艇是 运动 (选填“运动”或“静止”)的。(g取10N/kg,ρ海水取1.0×103kg/m3)。
【答案】1.2×108;运动。
【解答】解:“大连舰”在海上静止时受到的浮力F浮=G排=m排g=12000×103kg×10N/kg=1.2×108N;
若选择高空快速飞过的海鸥为参照物,舰艇相对于高空快速飞过的海鸥的位置在不断发生改变,所以以高空快速飞过的海鸥为参照物,舰艇是运动的。
故答案为:1.2×108;运动。
54.小明潜水时,看到鱼儿在比自己位置更深处游,如图所示。此时,小明受到的浮力比鱼受到的浮力 大 ,海水对小明的压强比对鱼的压强 小 。(均选填“大”或“小”)
【答案】大;小。
【解答】解:小明和鱼浸没在水中,由图可知,小明排开水的体积大于鱼排水的体积,由F浮=ρ液gV排可知,小明受到的浮力比鱼受到的浮力大;
根据题意可知,鱼比小明的位置更深,根据p=ρgh可知,海水对小明的压强比对鱼的压强小。
故答案为:大;小。
55.如图所示,用弹簧秤悬挂一物体,在空气中弹簧秤示数为6N,当物体浸没在水中弹簧秤的示数是4N。则物体浸没在水中时受到的浮力为 2 N,物体的密度为 3×103 kg/m3。(ρ水=1×103kg/m3;g=10N/kg)
【答案】2;3×103。
【解答】解:由题意得,物体浸没水中时受到的浮力F浮=G﹣F拉=6N﹣4N=2N;
物体的体积V=V排===2×10﹣4m3,
物体的质量m===0.6kg,
物体的密度==3×103kg/m3。
答:2;3×103。
56.如图所示,用弹簧测力计和细线吊着物体,当物体在空气中静止时,弹簧测力计示数为10N;当物体浸没在水中静止时,弹簧测力计示数为6N,则物体受到的浮力是 4 N,当弹簧测力计吊着物体浸没在水中的深度增大(未触底)时,弹簧测力计的示数 不变 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】4;不变。
【解答】解:由题意可知,用弹簧测力计和细线吊着物体,当物体在空气中静止时,弹簧测力计示数为10N;当物体浸没在水中静止时,弹簧测力计示数为6N,根据称重法物体受到的浮力为:
F浮=G﹣F=10N﹣6N=4N;
浸没在水中的物体受到的浮力大小与深度无关,当弹簧测力计吊着物体浸没在水中的深度增大(未触底)时,浮力大小不变,则弹簧测力计的示数不变。
故答案为:4;不变。
57.小京利用铝块、细线、量筒和适量的水测量一个形状不规则的小蜡块的密度。如图所示的四个图是小京正确测量过程的示意图,图中V0、V1、V2、V3分别是量筒中水面所对应的示数。已知水的密度为1g/cm3,g=10N/kg,V0=40mL,V1=48mL,V2=63mL,V3=45mL。
(1)在乙图中,蜡块受到的浮力为 0.08 N;
(2)蜡块的密度为 0.44g/cm3 。
【答案】(1)0.08;(2)0.44g/cm3。
【解答】解:(1)乙图,蜡块漂浮在水面上,V排=V1﹣V0=V0=48mL﹣40mL=8mL=8cm3=8×10﹣6m3,
根据阿基米德原理可知蜡块受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣6m3=0.08N;
(2)乙图,由于蜡块漂浮在水面上,则G=F浮=0.08N,
则蜡块的质量:m===0.008kg=8g,
由丙、丁知,蜡块的体积为:V=V2﹣V3=63mL﹣45mL=18mL=18cm3,
蜡块的密度:ρ蜡==≈0.44g/cm3。
故答案为:(1)0.08;(2)0.44g/cm3。
58.科技制作活动中,小明将金属夹夹在吸管一端使其密闭,制成简易密度计,如图所示。为了给密度计标刻度,他将密度计分别放入水和煤油中,密度计均竖直漂浮,吸管露出液面的长度为d。密度计在水中时d为12cm,浮力大小为F1;在煤油中时d为10cm,浮力大小为F2,则F1 = F2(选填“>”“<”或“=”)。若将密度计放入密度为1.25g/cm3的液体中,则d为 13.6 cm。(ρ水=1.0g/cm3、ρ煤油=0.8g/cm3)
【答案】=;13.6。
【解答】解:密度计在煤油和水中都处于漂浮状态,由物体沉浮条件可知,F1=F2=G;
设吸管的底面积(横截面积)为S,吸管和金属夹的总体积为V总,密度计的总重力为G,
由题知,ρ煤油=0.8ρ水,另一种液体的密度ρ液=1.25ρ水,
小明将该密度计放入水中,密度计静止时吸管露出液面的长度d1为12cm,
由F1=G和阿基米德原理可得:ρ水g(V总﹣Sd1)=G﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
小明将该密度计放入煤油中,密度计静止时吸管露出液面的长度d2为10cm,
由F2=G可得:ρ煤油gV排煤油=G,
即:0.8ρ水g(V总﹣Sd2)=G﹣﹣﹣﹣﹣②,
联立①②,代入d1、d2的值解得V总=S×20cm;
设该密度计上对应密度值为1.25g/cm3的刻度线到密度计顶端的距离为d3,
同理可得ρ液gV排液=G,即1.25ρ水g(V总﹣Sd3)=G﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③,
将V总=S×20cm分别代入①和③,并联立①③可解得d=13.6cm。
故答案为:=;13.6。
59.如图所示,长方体容器内装有水,将苹果放入后漂浮(水未溢出),则水对容器底增加的压力 等于 苹果的重力,苹果下方M点与相同深度的N点受到水的压强分别pM、pN,则pM 等于 pN。
【答案】等于;等于。
【解答】解:(1)由于是长方体容器,则水对容器底的压力等于水的重力,当苹果放入后漂浮时,由于水未溢出,则水对容器底增加的压力等于苹果排开的水的重力;
根据漂浮条件和阿基米德原理可知苹果排开的水的重力等于苹果的重力;
所以,水对容器底增加的压力等于苹果的重力;
(2)由于M点与N点的深度相同,根据液体压强公式p=ρgh可知苹果下方M点与相同深度的N点受到水的压强相等,即pM=pN。
故答案为:等于;等于。
60.如图为2024年1月1日,首艘国产大型邮轮“爱达•魔都号”在吴淞口国际邮轮港开启商业首航的情景,该艘邮轮可同时容纳5000多名乘客。水面下2米处的船体受到水的压强为 2×104 Pa;若乘客的总质量为m,与空载时相比,当乘客都上船后,水对船向上的压力变化了 mg 。(ρ水取1.0×103kg/m3)
【答案】2×104;mg
【解答】解:船体某处离水面3m,该处受到海水的压强是:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×2m=2×104Pa;
乘客都上船后,船仍漂浮在水面,由物体沉浮条件可知,船受到的浮力增加了ΔG=mg,则水对船向上的压力增加了mg。
故答案为:2×104;mg。
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