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初中物理10.3 物体的浮沉条件及其应用课堂检测
展开这是一份初中物理10.3 物体的浮沉条件及其应用课堂检测,共38页。试卷主要包含了3物体的浮沉条件及应用 专训,2×103kg/m3,6cm;,25×106 3,4 2等内容,欢迎下载使用。
人教版八年级物理下册第十章《浮力》学科核心素养课时训练(含答案详解)
10.3物体的浮沉条件及应用 专训
一、单选题
1.将小铁块和小木块放入一盆水中、结果发现木块浮在水面上,铁块沉入水底,就此现象,下列分析正确的是( )
A.木块受到浮力,铁块不受浮力
B.铁块沉入水底,所受浮力一定小于自身的重力
C.木块受到的浮力一定大于铁块所受的浮力
D.木块浮在水面上,所受浮力大于自身的重力
2.如图所示,两个相同的柱形容器分别盛有两种不同液体,两个相同物体分别浸入液体中,物体静止后两液面恰好相平。若将两物体从液体中取出,则液面下降高度、和液体对容器底部的压强、的大小关系,判断正确的是( )
A., B.,
C., D.,
3.如图所示,容器中装有一定质量的水,先后按甲、乙两种方式使物体A和小玻璃杯漂浮在水面上(图中细线重力及体积均不计)。设甲、乙两图中物体A和小玻璃杯共同受到的浮力分别为F甲和F乙,水对容器底的压强分别为p甲和p乙,则( )
A.F甲
A.碗沉入水底时比漂浮在水面上时的浮力小
B.碗沉入水底时受到的浮力等于它的重力
C.碗沉入水底时比漂浮时所受的浮力变大了
D.碗沉入水底时容器底部受到水的压强变大了
5.如图为水中逐渐加盐时鸡蛋的浮沉情况,在此过程中鸡蛋受到的浮力随时间的变化情况为( )
A. B. C. D.
6.如图所示,自制浮力秤是由轻质塑料桶和配重组成,其中P、Q为自制浮力秤上的两根刻度线,其中一根是空浮在水中时液面重合,另一根是装入1N的钩码时的刻度线,现在自制浮力秤中放入某物体,此时浮力秤静止于水中的液面到Q、P的距离相等。下列分析不正确的是( )
A.加入配重的目的是增加浮力秤的稳定性
B.该浮力秤静止在水中时浮力与重力相等
C.Q点是装入1N钩码时的刻度线
D.用直径更大的秤体,可以使PQ间距变大,提高精度
7.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,若放入后两液体的深度刚好相同,下列说法正确的是( )
A.密度计受到的浮力关系为F浮甲<F浮乙 B.甲、乙两种液体的密度关系为ρ甲>ρ乙
C.两液体对容器底部的压强关系为p甲=p乙 D.两液体对容器底部的压力关系为F甲<F乙
8.在“自制密度计”的综合实践活动中,小清按照教材的要求制作了简易密度计,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(如图所示)。为了给密度计标上刻度,他进行了如下操作:①将其放入水中,竖立静止后,在密度计上与水面相平处标上1.0g/cm3;②将其放入密度为0.9g/cm3的植物油中,用同样的方法在密度计上标上0.9g/cm3.则下列说法中正确的是( )
A.在下端塞入适量金属丝是为了增大在测量时密度计受到的浮力,使读数更方便
B.若要A或B位置标示刻度0.9,则应该标示在A位置
C.若刻度A、B和刻度1.0都相差0.1g/cm3,则A、B距刻度1.0是等距的
D.若该密度计测某两种液体密度,液面正好在A、B位置,则密度计处于A刻度的那种液体中时受到的浮力大
9.关于物体沉浮条件及应用实例,下列分析合理的是( )
A.同一密度计在不同液体中漂浮时,所受浮力大小不同
B.轮船从长江驶入东海,排开液体的体积变小
C.橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面,是通过改变自身重力实现的
D.潜水艇靠改变排开水的体积来改变浮力,从而实现上浮和下沉
10.潜水艇由水面下20米深处上浮到10米深处,潜水艇壳受到的压强和浮力的变化情况是( )
A.压强不变,浮力增大; B.压强增大,浮力不变;
C.压强变小,浮力不变; D.压强变小,浮力变小。
11.关于浮力、浮沉条件,下列说法中正确的是( )
A.浸在液体中的物体,所受浮力的大小与液体的密度无关
B.浸没在均匀液体中的物体,所受浮力的大小随深度的增加而增大
C.阿基米德原理只适用于浸在液体中的物体,不适用于气体中的物体
D.潜水艇是靠改变自身的重力来实现上浮和下潜的
12.关于浮沉条件的应用,下列说法中正确的是( )
A.潜水艇上浮过程中受到的浮力总是变大的
B.密度计上的刻度示数从下到上是逐渐变大的
C.气象用探测气球里所充气体的密度小于空气的密度
D.密度计漂浮在不同的液体中所受到的浮力大小与液体的密度有关
13.下列各种说法中,正确的是( )
A.风筝是靠空气的浮力上升的
B.高压锅是利用大气压工作的
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
14.关于浮沉条件的应用,下列说法中正确的是( )
A.潜水艇上浮的过程中浮力变大
B.密度计上标有刻度,其刻度示数从下到上是逐渐变小的
C.气象台用的探测气球里所充的气体的密度大于空气的密度
D.把橡皮泥成小船漂浮在水面受到的浮力和这块橡皮泥完全浸没在水中时受到浮力一样大
15.冲泡茶叶时,一开始茶叶漂在水面上,过一段时间后又沉入水底。下列对茶叶的分析正确的是( )
A.茶叶漂浮时,重力小于浮力 B.茶叶沉底时,重力大于浮力
C.茶叶下沉时,重力小于浮力 D.茶叶上浮时,重力等于浮力
16.如图所示,在薄壁柱形容器中装有一定质量的水,将物体A、金属块B按甲、乙、丙三种方式分别放入水中,待A、B静止时,A浸入水中的深度分别为13cm、8cm、2cm,图甲中A恰好浸没。已知A的底面积为200cm2,容器的底面积为400cm2,则下列说法错误的是( )
A.甲图中,A下表面受到的水的压力为26N
B.乙、丙两图中,水对容器底部的压强相差了300Pa
C.乙图中,AB间绳子上的拉力为10N
D.金属块B的密度为2.2×103kg/m3
17.关于浮沉条件的应用,下列说法中正确的是( )
A.向放有鸡蛋的清水中加盐,鸡蛋上浮,是由于鸡蛋的重力变小
B.气象用探测气球里所充气体的密度小于空气的密度
C.轮船漂浮在水面,它受到水的浮力可能大于它受到的重力
D.密度计放在不同液体中所受浮力的大小与液体密度有关
18.如图所示是小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作的“浮沉子”。他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上,矿泉水瓶内留有少量空气,拧紧瓶盖使其密封,用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”即上浮。下列说法错误的是( )
A.“浮沉子”上浮时,小瓶内上方气压减小,大瓶内上方气压增大
B.适当用力挤压矿泉水瓶侧面,“浮沉子”可能悬浮在水中
C.“浮沉子”下沉时,所受重力大于它受到的浮力
D.潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同
19.如图所示,物理小组利用体积为170 的潜水艇模型(忽略进气排气管的体积)探究潜水艇在水中如何实现上浮或下沉,下列说法不正确的是()( )
A.模型浸没在水中受到的浮力为1.7N
B.模型浸没后继续下沉的过程中受到的浮力大小不变
C.若要让悬浮的模型上浮应使模型中进水
D.潜水艇能上浮或下沉是通过改变自重实现的
20.将A、B、C 三个体积相同的小球投入到某液体中,静止时所处的位置如图所示,则三球 所受浮力大小关系是( )
A.A、B、C 三球所受浮力相等
B.B、C 两球所受浮力相等,A 球所受浮力小于 B、C 球
C.A、B 两球所受浮力相等,C 球所受浮力小于 A、B 球
D.A 球所受浮力大于 B 球,B 球所受浮力大于 C 球
21.如图所示,水平桌面上有三个相同的容器,甲容器内只有水,乙容器内有木块漂浮在水面上,丙容器水中悬浮着一个小球,三个容器内水面高度都相同,下列说法正确的是( )
A.三个容器对水平桌面的压力相等
B.三个容器中,丙容器对水平桌面的压力最大
C.如果向乙容器中加入盐水,木块受到的浮力变大
D.如果向丙容器中加入酒精,小球受到的浮力变大
22.如图所示,试管A漂浮在水面上,试管B悬浮在水中,试管A与试管B都封闭有一定量的空气,以下说法正确的是:( )
A.将试管A上提一微小距离放手后试管A不会回到原来位置
B.将试管A下压一微小距离,放手后试管A会回到原来位置
C.将试管B上提一微小距离,放手后试管B会回到原来位置
D.将试管B下压一微小距离,放手后试管B会回到原来位置
23.如图所示,a、b、c是三个实心小球,其中a与b质量相等,b与c体积相同;放入水中后,a球漂浮、b球悬浮、c球沉底。则下列判断中正确的是( )
A.b球体积大于a球 B.b球所受重力大于c球
C.三个小球的密度关系是ρa>ρb>ρc D.三个小球所受浮力关系是Fa=Fb=Fc
24.水平桌面上放置一底面积为S的薄壁圆筒形容器,内盛某种液体,将质量分别为、、,密度分别为、、的均匀实心小球A、B、C放入液体中,A球漂浮、B球悬浮、C球下沉,如图所示,它们所受的浮力分别为FA、FB、FC。下列选项正确的是( )
A.若,则
B.将C球截去部分后,剩余部分可能上浮
C.只取出A球,容器中液面的高度降低了
D.三球放入液体前后,液体对容器底部的压强变化了
二、填空题
25.现有甲、乙、丙三个小球,它们的质量与体积关系如图所示,将它们放入同一杯水中,三个小球静止后,乙球在水中______(选填“漂浮”、“沉底”或“悬浮”),设甲球受到的浮力为,甲球底部受到的液体压强为,设丙球受到的浮力为,丙球底部受到的液体压强为,则______,______(选填“大于”“小于”或“等于”)。
26.当某实心物体的密度大于水的密度时,物体放入水中会下沉,人们通常采用___________的办法来增大排开水的体积,从而增大可利用的浮力,实现下沉的物体也能使它浮起来。另有质量相同的两个实心球,其密度分别为水的密度的3倍和5倍,把它们分别挂在两个弹簧测力计的下端,然后将两球完全浸没在水中,两弹簧测力计的示数之比为___________。
27.“中国海监50”是目前我国最先进的海监船,从长江驶入东海过程中,它受到浮力的大小______(选填“变大”、“不变”或“变小”),船身将______(选填“上浮”或“下沉”)一些。如果把船体想像成一个巨大的液体密度计,如图所示密度计的刻度值从上向下应逐渐______(选填“变大”或“变小”)
28.把一个自制的密度计分别放入甲、乙两种不同的液体中,情况如图所示密度计在甲、乙两液体中所受浮力分别为F1和F2,甲、乙两种液体的密度分别为ρ1和ρ2。则F1______F2,ρ1______ρ2(都选填“>”、“<”或“=”)。
29.在远洋轮船的船舷上,都漆有几条“载重线”俗称“吃水线”。当轮船满载时,水面不能超过规定的“载重线”。如图所示为一艘远洋轮船载重的示意图,其中标有“W”的是北大西洋的载重线,标有“S”的是印度洋的载重线。当轮船由大西洋驶向印度洋时,轮船在海水中受到的浮力将______(选填“变大”、“变小”或“不变”);由“载重线”可知印度洋海域海水密度______北大西洋海域海水密度(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
30.一艘轮船的排水量是8000吨,它装满货物在长江中航行时,受到的浮力是______N(g=10N/kg)。船从长江驶入大海时,它将______一些。(选填“上浮、下沉”)
31.某中学学生在研学活动中参观某型号潜水艇。潜水艇的艇壳是用高强度的特种钢板制造,最大下潜深度可达350m,潜水艇的总体积为1.5×103m3,水舱未充海水时,潜水艇总重量为9×106N,艇内两侧有水舱,其截面如图所示,通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜水艇的自重,从而使其下沉或上浮。(g=10N/kg,海水密度取1g/cm3),求:
(1)水舱未充海水时,漂浮在海面的潜水艇排开海水的体积是________m3; 为使潜水艇完全潜入海水中,至少应向水舱充入海水的质量是_________t;
(2)潜水艇在水面下匀速下潜的过程中受到海水的浮力__________ ,压强__________。(选填“变大”“不变”或“变小”)
(3)当潜水艇潜至最大深度时,有一舱门与海水的接触面积为1.5m2时,则此舱门受到海水的压力为_______N;此时水舱中气体的压强至少__________Pa(设一个标准大气压为1.01×105Pa)。
32.潜水艇是通过改变______达到上浮和下沉的;热气球通过加热空气或某些密度比空气小的气体(如氦气)从而获得较大的______升到空中的。(两空均选填“自身重力”或“浮力”)
三、实验题
33.小明按照教材中“综合实践活动”的要求制作了简易密度计。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。
(1)为了给密度计标上刻度,他进行了如下操作:
a.将其放入水中,竖立漂浮后,在密度计上与水面相平处标上1 g/cm3;
b.将其放入密度0.9 g/cm3植物油中,用同样的方法在密度计上标上0.9 g/cm3;
c.接着他以两刻度线间的长度表示0.1 g/cm3,将整个饮料吸管均匀标上刻度。
(2)上述密度计在工作时,密度计受到的浮力___________ (>/< / = )密度计的重力。
(3)小明按上述操作制作好的密度计如图甲所示,你认为刻度0.9 g/cm3应该在___________(p/q)点。
(4)如图乙所示,若被测液体的密度为液、密度计浸入被测液体的深度为h、自制密度计的质量为m,横截面积为S,用给定的字母推导出液与h的关系式为液 = ___________。通过关系式可知:小明这样均匀标注刻度是___________(正确/错误)的。
(5)改正后,小明测量出饮料吸管总长为14 cm,密度计在水中漂浮时,露出水面的长度是10 cm;放入另一种液体中漂浮时,露出液面的长度是9 cm,则该液体的密度为___________g/cm3。
34.探究物体的浮沉条件。
(实验器材)弹簧测力计、一个小塑料空药瓶、螺母若干、烧杯、水、干抹布等器材
(设计和进行实验)
(1)探究物体下沉的条件
A.将部分螺母放入塑料瓶中,旋紧瓶盖,浸没水中松手后,观察到小瓶下沉;
B.取出小瓶,用抹布擦干小瓶;
C.将小瓶挂在弹簧测力计下,如图(a)所示,测出其重力为 ______
D.将小瓶浸没水中,如图(b)所示,弹簧测力计示数为 ________ ,则瓶子受到的浮力为 ________
E.分析比较数据得出物体下沉的条件: _______
(2)探究物体上浮的条件
A.从水中提出小瓶,用抹布擦干小瓶,并 _______
B.用弹簧测力计测出小瓶的重力;
C.将小瓶浸没水中松手后,观察到小瓶上浮,在小瓶露出水面前,小瓶受到的浮力为 _______
D.分析比较数据得出物体上浮的条件: ________ 。
35.2021年7月11日是我国第十七个航海日,是六百多年前郑和出海的日子,如图是郑和下西洋600周年纪念邮票。小浩同学看到邮票中的木质福船远航在大海中,他想到现在的轮船是用钢铁制造的,钢铁的密度远大于水,为什么钢铁的轮船也能漂浮在水面上呢?小浩利用橡皮泥进行了下列实验:
(1)将量筒、溢水杯和烧杯放在水平桌面上,并使溢水杯中的水与溢水口相平,如图甲所示。
(2)将橡皮泥轻轻放入溢水杯的水中,静止后,把溢到烧杯中的水倒入量筒中,如图乙所示,记录量筒中水的体积。
(3)将橡皮泥捏成船形,放入重新装满水的溢水杯中,漂浮在水面上,把溢到烧杯中的水倒入量筒中,如图丙所示,记录量筒中水的体积。
由上述实验可知,当橡皮泥做成船形时,虽然重力没有改变,但是橡皮泥排开水的体积会___________(选填“增大”或“减小”),从而增大了浮力实现漂浮。小浩根据所测数据计算橡皮泥的密度,首先得到橡皮泥的体积为___________cm3,接着根据漂浮时F浮_________G物,则橡皮泥的质量为___________g,橡皮泥的密度为___________g/cm3。
36.在学习了质量、密度、浮力的知识后,小琳进行以下实验:
(1)在练习测量小石块的质量实验中,调节天平平衡时,小琳发现指针静止在如图甲所示的位置,此时应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节;由图乙可知小石块的质量为______g;
(2)小琳利用浮力知识测量橡皮泥的密度,实验步骤:
A.测出空烧杯的质量m0;
B.将橡皮泥捏成碗状,轻放入盛满水的溢水杯中,橡皮泥漂浮,用烧杯接住溢出的水(如图a);
C.测出烧杯和水的总质量m1;
D.将该橡皮泥取出捏成团,放入盛满水的溢水杯中,橡皮泥沉底,用另一相同的空烧杯接住溢出的水(如图b);
E.测出烧杯和水的总质量m2。
分析以上实验步骤,橡皮泥密度的表达式为ρ=______(用m0、m1、m2及ρ水等物理量的符号表示)。
37.小明和小华端午节假期游玩时捡到了一些鹅卵石,他们想知道这些鹅卵石的密度,便各自选取了一块鹅卵石,分别进行了如下实验:
(1)小明利用天平和量筒等实验器材进行了实验
①他把天平放在水平桌面上,发现指针偏向分度盘中线的右侧,此时应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)旋动,使天平横梁平衡;
②小明将鹅卵石放在天平左盘中,横梁恢复平衡时右盘中砝码质量和游码在标尺上的位置如图甲所示,则鹅卵石的质量为______g;
③用细线拴好鹅卵石,把它放入盛有30mL水的量筒中,水面到达的位置如图乙所示,则鹅卵石的密度为______kg/m3;若将鹅卵放入量中时不小心溅了些水出来,这样使得鹅卵石的测量值相比真实值______(选填“偏大”“偏小”“不变”)。
(2)小华利用形状规则且透明的水槽、细线、刻度尺、一个边长为10cm不吸水的正方体物块和足量的水等器材同样测出了鹅卵石的密度,其测量方法如下:
A、如图丙所示,小华将物块放入水平桌面上的水槽中静止时用刻度尺测出物块露出水面的高度为6cm;
B、如图丁所示,将鹅卵石放在物块上,静止时用刻度尺测出物块露出水面的高度为2.4cm;
C、如图戊所示,用细线将鹅卵石系在物块下方,然后放入水中,静止时用刻度尺测出物块露出水面的高度为3.6cm;
①鹅卵石的质量m=______g;
②鹅卵石的体积V=______cm3;
③鹅卵石的密度ρ=______kg/m3。
38.小明利用“曹冲称象”原理,在家利用量筒、碗、透明水槽和足量的水(密度ρ水已知)、油性笔等,测量小玻璃珠的密度。
(1)如图所示,实验步骤如下(请将步骤D补充完整):
A.如图甲,把碗放入盛有水的透明水槽中,取一定数量的小玻璃珠放入碗中,用油性笔在水槽外壁“标记”水面位置;
B.如图乙,在量筒内倒入适量的水,记下量筒中水的体积V1;
C.如图丙,取出碗中所有的小玻璃珠后放入量筒中,记下小玻璃珠和水的总体积V2;
D.如图丁,将丙图量筒中的水倒入空碗内,直到水槽中的水面与标记 ______,记下量筒中小玻璃珠和剩余水的总体积V3;
(2)完成下列填空(选用V1、V2、V3和ρ水表示):
①小玻璃珠的总体积为V=______;
②小玻璃珠的总质量为m=______;
③小玻璃珠密度的表达式为ρ玻=______;
(3)为了提高测量精度,有以下几项措施,其中有效的是 ______。
(a)减小水槽的口径
(b)增大碗的容积
(c)增加小玻璃珠的数量
39.小明和小华利用吸管、细铜丝、石蜡等材料自制简易密度计。
(1)小明将自制的密度计放入水中,发现密度计不能直立漂浮,其原因可能是 ______;
(2)改进后小明用刻度尺测出密度计的长度为h,然后将密度计放入水中,测出密度计露出水面的高度为h1,再将该密度计放入待测液体中,密度计露出液体表面的高度为h2,如图甲所示,已知水的密度为ρ水,请写出待测液体密度的表达式:ρ=______(用上述物理量字母表示);
(3)通过实验,小明在密度计上标出了0.8g/cm3、1.0g/cm3、1.2g/cm3三条刻度线,发现相邻刻度线间距 ______(相等/不相等);
(4)把制作好的密度计先后放入三种不同的液体中,静止时如图乙中a、b、c所示。则
①密度计在三种液体中受到的浮力 ______;
A.a最大 B.b最大 C.c最大 D.a、b、c一样大
②三种液体密度的大小关系正确的是 ______;
A.ρa>ρb>ρc B.ρb>ρa>ρc C.ρa>ρc>ρb D.ρb>ρc>ρa
(5)小明用粗细不同的吸管制作了A、B两支质量相同的密度计,通过实验刻出(3)中的三条刻度线,发现一支刻度线疏、一支刻度线密,小明测出刻度线到配重端的吸管长度h,作出h与对应液体密度的倒数的关系图像如图丙所示,则 ______(填字母)。
A.密度计A刻度线疏,吸管粗 B.密度计A刻度线密,吸管粗
C.密度计B刻度线疏,吸管粗 D.密度计B刻度线密,吸管粗
40.小陶子在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,做了如图所示的实验,请你根据他的实验探究回答下列问题:(已知物体A的底面积为20cm2)
(1)步骤A所示弹簧测力计的示数为______N;用弹簧测力计挂着物体缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E所示(液体均未溢出),观察并记录测力计的示数;
(2)在实验步骤C中物体所受浮力F浮=______N;
(3)分析实验步骤A、B、C可以说明浮力大小跟______有关;分析实验步骤A、C、E,可以说明浮力大小跟______有关;
(4)他还根据相关数据算出了步骤B中物体下表面受到水的压力是______N,步骤E中盐水的密度是______kg/m3;
(5)小陶子还想利用一个密度为0.9g/cm3的小球来测量某液体的密度,具体方法如下:
①取一个容积为100mL的空烧杯,并放入小球;
②在烧杯中缓慢倒入密度为0.8g/cm3酒精,发现倒入32g的酒精后,恰好将烧杯装满;
③取出小球,擦干表面的酒精,并将烧杯中的酒精倒掉,擦干烧杯再次放入小球,然后缓慢倒入某液体,发现倒入56g的该液体恰好将烧杯装满。则:该小球在该液体中的状态是______(选填“沉底”、“悬浮”或“漂浮”),小球的质量是______g,此该液体的密度是______g/cm3。
41.小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和煤油),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。探究过程及有关数据如图所示。
(1)分析图中的实验数据,金属块浸没在水中所受的浮力是_______N。
(2)观察_______四个图(填图的序号)可得出结论:金属块在同种液体中受到浮力的大小随物体排开液体体积的增大而_______(选“增大”或“减小”);
(3)分析A、D、E三个图,说明浸在液体中的物体受到的浮力大小与_______有关。
(4)小明还想探究“物体受到的浮力大小与其形状是否有关”,他找来薄铁片、烧杯和水进行实验。实验步骤如下:
步骤一:将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底;
步骤二:将铁片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上;
①通过分析可知,第一次铁片受到的浮力_______第二次铁片受到的浮力(选填“大于”、“等于”或“小于”);
②小明得出:物体受到的浮力与其形状有关。小明得出错误结论的原因是:他只关注了铁片形状的改变,忽视了_______对浮力大小的影响。
(5)根据图中的相关数据计算得出:
①金属块的密度是:_______kg/m3;
②煤油的密度是:_______kg/m3。
参考答案:
1.B
【解析】
【详解】
A.将小铁块和小木块放入一盆水中,小铁块和小木块都会受到水的浮力作用,故A错误;
B.由浮沉条件可知,铁块沉入水底,是因为铁块受到的重力大于它受到的浮力,故B正确;
C.木块和铁块的体积和重力未知,木块受到的浮力不一定大于铁块所受的浮力,故C错误;
D.木块漂浮,所以木块受到的浮力等于木块的重力,故D错误。
故选B。
2.D
【解析】
【详解】
由图中可知,甲排开液体的体积小于乙排开液体的体积,故可知将两物体从液体中取出后,甲液体液面下降的高度将小于乙液体液面下降的高度,即
Δh甲<Δh乙
因取出物体前,两液体的液面高度相同,且取出液体后,甲液体液面下降的高度将小于乙液体液面下降的高度,故可知取出物体后,甲液体液面的高度将大于乙液体液面的高度,即
h甲>h乙
两物体静止时,一个漂浮,一个悬浮,都等于自身重力,因为两个物体相同,所以受到的浮力相等,即
F浮甲= F浮乙
又物体排开甲液体的体积小于物体排开乙液体的体积,故由F浮=ρ液gV排可知,甲液体的密度大于乙液体的密度,即
ρ甲>ρ乙
则由p=ρgh可知,甲液体对容器底部的压强大于乙液体对容器底部的压强,即
p甲>p乙
故ABC错误,D正确。
故选D。
3.D
【解析】
【详解】
把A和小玻璃杯看做一个整体,则A和小玻璃杯的总重力不变,由图可知,甲、乙中物体都是漂浮在水面上,所以甲、乙两图中物体A和小玻璃杯共同受到的浮力都等于物体A和小玻璃杯的总重力,故F甲=F乙;因为两中情况下浮力相等,又由阿基米德原理又可得
因为F甲=F乙,所以V排甲=V排乙。因此甲乙两图中,液面的高度是相同的,且两容器中液体都是水,由p=ρgh可知,水对容器底的压强相等,即p甲=p乙。
故选D。
4.A
【解析】
【详解】
ABC.碗沉入水底时,碗受到的浮力小于碗的重力;碗漂浮时,碗受到的浮力等于碗的重力,由于重力不变,所以碗漂浮时受到的的浮力大于碗沉入水底时受到的浮力,故A正确,BC错误;
D.碗漂浮时受到的的浮力大于碗沉入水底时受到的浮力,根据阿基米德原理可知,碗漂浮时排开水的体积大于碗沉入水底时排开水的体积,则碗漂浮时容器中水的深度较大,根据p=ρgh可知,碗沉入水底时容器底部受到水的压强变小了,故D错误。
故选A。
5.B
【解析】
【详解】
鸡蛋露出水面前,排开液体的体积不变;当加入食盐时,盐水的密度变大,由F浮=ρ液gV排得,鸡蛋所受浮力逐渐增大,当浮力大于重力时,鸡蛋慢慢浮起,鸡蛋露出水面到漂浮的过程中,浮力减小,鸡蛋漂浮后,所受浮力等于鸡蛋的重力,继续加盐,鸡蛋浮力不变,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
6.D
【解析】
【详解】
A.加入配重的目的是降低重心,增加浮力秤的稳定性,故A正确,不符合题意;
B.密度计的原理是利用了物体漂浮在液面时,浮力等于重力,故B正确,不符合题意;
C.根据浮力秤漂浮时浮力等于重力知当装入1N钩码时重力增大,浮力也增大,根据知排开液体的体积增大,浮力秤浸入体积更大,浸入深度更大,所以Q点是装入1N钩码时的刻度线,故C正确,不符合题意;
D.根据题意可得
在一定时,要使变大,应减小S即可,即用直径更小的秤体,可以使PQ间距变大,提高精度,故D错误,符合题意。
选D。
7.D
【解析】
【详解】
A.由图可知,密度计在甲、乙液体中处于漂浮状态,F浮甲=G,F浮乙=G,因为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,故F浮甲=F浮乙,故A错误;
B.根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,在F浮一定时,物体浸入液体中的体积越大,则液体的密度越小,由题图知V排甲>V排乙,所以ρ甲<ρ乙,故B错误;
C.因为p=ρgh,两液体深度相同,所以两液体对容器底部的压强:p甲<p乙,故C错误;
D.底面积相同,根据F=pS可知,两液体对容器底部的压力关系为F甲<F乙,故D正确。
故选D。
8.B
【解析】
【详解】
A.为了让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中,吸管下端塞入一些金属丝作为配重,这样做目的是为了降低重心,让密度计竖直漂浮在液体中,故A错误;
B.密度计放入水中或放入植物油时都漂浮,所受浮力等于密度计的重力,即
因为植物油的密度小于水的密度,浸在水中、植物油中时
所以密度计放在植物油中,液面的位置在水密度值刻度线的上方,即刻度0.9应该在A点,故B正确;
C.由 ,可得
变形得:,A点的深度为,B点的深度为 ,刻度为1.0的深度为,则 A点到1.0刻度的间距为
ΔhA=m0.9S-mS=m9S
B点到1.0刻度的间距为
ΔhA>ΔhB,故C错误;
D.密度计竖直的漂浮在液体中,根据漂浮条件可知;吸管所受浮力与重力相等,重力不改变,则浮力也不变,故D错误。
故选B。
9.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.同一密度计在不同液体中漂浮时,浮力等于重力,重力不变,故所受浮力大小相同,故A不符合题意;
B.轮船从长江驶入东海,轮船漂浮,浮力等于重力,液体的密度变大,故排开液体的体积变小,故B符合题意;
C.橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面,是通过改变排开液体的体积实现的,故C不符合题意;
D.潜水艇靠改变自身的重力,从而实现上浮和下沉,故D不符合题意。
故选B。
10.C
【解析】
【详解】
由可知,潜水艇上升过程中潜水艇壳受到的压强逐渐变小,由于排开液体体积不变,由可知浮力大小不变,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
11.D
【解析】
【详解】
A.由可知,物体所受浮力的大小与液体的密度有关,故A错误;
B.由可知,浸没在均匀液体中的物体,所受浮力的大小与其深度无关,故B错误;
C.阿基米德原理不仅适用于浸在液体中的物体,还适用于浸在气体中的物体,故C错误;
D.由阿基米德原理可知,潜水艇在水下所受的浮力大小不变,根据物体的浮沉条件,潜水艇是靠改变自身的重力来实现上浮和下潜的,故D正确。
故选D。
12.C
【解析】
【详解】
A.潜水艇在水中时排开水的体积等于自身的体积且不变,由 可知,水的密度不变时,潜水艇上浮过程中受到的浮力不变,故A错误;
B.密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力不变,如果液体的密度越大,则密度计浸入液体中的体积越小,即越往上浮,所以密度计的刻度是越往下值越大,故B错误;
C.热气球是利用在空气中的浮力来工作的,当气体的密度小于空气的密度时,浮力大于重力,才可以升空,故C正确;
D.密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力不变,与液体密度无关,故D错误。
故选C。
13.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.风筝是靠流体压强与流速的关系升空的,故A错误;
B.高压锅可以增大锅内液面上方气体的压强,使锅内液体的沸点升高,但高压锅不是利用大气压工作的,故B错误;
C.由于气象探测里所充气体的体积与排开空气的体积差不多相等,当气象探测气球里所充气体的密度小于空气密度,则气球受浮力大于自身的重力而升空,故C正确;
D.同一支密度计浮在不同液体中,受到的浮力都等于密度计的重力,因密度计的重力不变,则浮力大小相同,故D错误。
故选C。
14.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.当潜水艇上浮潜水艇没露出水面前,排开水的体积等于物体的体积,即
V排=V艇
V艇 不变、V排不变,由F浮=ρ液V排g知道,潜水艇上浮过程中受到的浮力不变,故A错误;
B.密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力不变,如果液体的密度越大,则密度计浸入液体中的体积越小,即越往上浮,所以密度计的刻度是越往下值越大,越往上值越小,故B正确;
C.探测气球是利用在空气中的浮力来工作的,当气体的密度小于空气的密度时,才可以升空,故C错误;
D.同一块橡皮泥,把它捏成小船漂浮在水中受到的浮力
F浮=G
浸没在水中会下沉,即
F浮
故选B。
15.B
【解析】
【详解】
A.茶叶漂浮时,重力等于浮力,故A错误;
B.茶叶沉底时,重力大于浮力,故B正确;
C.茶叶下沉时,重力大于浮力,故C错误;
D.茶叶上浮时,重力小于浮力,故D错误。
故选B。
16.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.A下表面受到的水的压强为
A下表面受到的水的压力为
故A正确,不符合题意;
B.乙、丙两图中,乙比丙多浸入体积为
乙比丙液面高
水对容器底部的压强相差
故B正确,不符合题意;
C.A在乙中比在丙中多浸没了6cm,绳拉力等于多浸没部分产生的浮力,为
故C错误,符合题意;
D.甲乙都漂浮,浮力等于总重力,也就是甲图中A下表面受到的水的压力,总重力为
甲图B完全露出,乙图A露出一部分,浮力相同,所以B体积为
VB=SA(h1-h2)=0.02m2×0.05m=10-3m3
丙图A漂浮,浮力等于重力为
所以B重力
GB=26N-4N=22N
金属块B的密度为
故D正确,不符合题意。
故选C。
17.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.向放有鸡蛋的清水中加盐,液体密度变大,未露出液面前,排开液体体积不变,根据可知浮力变大。所以鸡蛋上浮,是由于鸡蛋的浮力变大,而鸡蛋自身重力不变,故A错误;
B.气象探测气球在空气中能够上浮,根据浮沉条件可知,气球的整体密度小于空气的密度,所以气球内充气体的密度一定小于空气的密度,故B正确;
C.轮船漂浮在水面时,处于平衡状态,它受到水的浮力等于它受到的重力,故C错误;
D.密度计放在不同液体中都是漂浮的,漂浮时其受到的浮力等于自身重力,同一支密度计重力不变,所以密度计放在不同液体受到的浮力的大小不变,即密度计受到的浮力与液体密度无关,故D错误。
故选B。
18.A
【解析】
【分析】
【详解】
AB.松开手,小瓶内水面上的空气体积增大,压强减小,浮沉子里面被压缩的空气把水压出来,此时浮沉子的重力小于它所受的浮力,所以,它就向上浮;当浮力等于重力,就会悬浮在水中,故A错误,符合题意,B正确,不符合题意。
C.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,将瓶体中的空气压缩,这时浮沉子里进入一些水,它的重力增加,大于它受到的浮力,就向下沉,故C正确,不符合题意;
D.潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同,都是靠改变自身重力来实现沉浮的,故D正确,不符合题意。
故选A。
19.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.模型浸没在水中受到的浮力为
故A正确,A不符合题意;
B.模型浸没后继续下沉的过程中,由于排开液体的体积不变,故浮力大小不变,故B正确,B不符合题意;
C.若要让悬浮的模型上浮应使模型中排水,减轻潜水艇的重力,小于浮力,从而实现上浮,故C错误,C符合题意;
D.潜水艇能上浮或下沉是通过改变自重实现的,排水时,重力小于浮力,故上浮,进水时,重力大于浮力,故下沉,故D正确,故D不符合题意。
故选C。
20.B
【解析】
【分析】
【详解】
A、B、C三个体积相同的小球投入到同一种液体中,液体密度相同,由图知,A漂浮,排开液体的体积小于小球的体积,B、C完全浸入液体中,排开液体的体积等于小球的体积,又因为三个小球体积相同,根据可得,B和C两球浮力相等,A球所受的浮力小于B、C球,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
21.A
【解析】
【详解】
AB.容器对水平桌面的压力等于容器重力和水的重力及水里物体的重力,由于乙图中物体漂浮,丙图中物体悬浮,漂浮和悬浮时浮力等于重力,根据阿基米德原理可知,物体的重力等于它们排开水的重力,故三个容器对水平桌面的压力相等,故A正确,B错误;
C.如果向乙容器中加入盐水,木块仍然漂浮,受到的浮力仍然等于重力,由于物体重力没有改变,所以浮力不变,故C错误;
D.由于小球在水中悬浮,所以小球密度等于水的密度,如果向丙容器中加入酒精,液体密度会变小,小球密度就大于液体密度,小球就会沉入容器底部,这时小球排开液体的体积不变,液体的密度变小,根据阿基米德原理可知小球受到的浮力变小,故D错误。
故选A。
22.B
【解析】
【详解】
AB.A试管:设试管中空气的压强为p,大气压强为p0,试管中水面到容器中水面的距离为h,试管重为G,顶部的面积为S,则试管受到内部空气对它向上的压力,其大小为,大气对它向下的压力为
试管静止时
即
解得
所以p不变,由于,可知h不变,则不变,试管所受浮力不变,不管上提、下压,放手后,试管还会回到原来位置,A错B对;
CD.B试管:上提时,试管内空气柱的下表面受到水的压强减小,气体体积增大,即增大,所受到的浮力增大,所以放手后会上浮;下压时,相反会下沉,CD错误。
故选B。
23.D
【解析】
【详解】
A.由图可知,a漂浮,b悬浮,则
,
因为当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮,所以
,
因为a与b质量相等,则物体的重力相等,所以浮力,因为,所以,则,即b球体积小于a球,故A错误;
B.因为b悬浮,c沉入底部,所以
,
因为b与c体积相同,所以根据可知:,所以;则
即b球所受重力小于c球,故B错误;
C.因为当物体的密度大于液体的密度时物体下沉,当物体的密度等于液体的密度时物体悬浮,当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮,所以根据a漂浮、b悬浮、c沉入底部可知
故C错误;
D.由上述分析可知
,
故三球浮力大小关系为
故D正确。
故选D。
24.C
【解析】
【分析】
由图可知,小球A漂浮,小球B悬浮,小球C沉底;
(1)当时三小球的重力相等,物体悬浮或漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,物体下沉时受到的浮力小于自身的重力,据此判断三小球受到的浮力关系;
(2)物体的密度大于液体的密度时,物体沉底,将C球截去部分后,剩余部分的密度不变,据此判断剩余部分在液体中的状态;
(3)由物体的密度和液体的密度相等时悬浮可知液体的密度,小球A漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,根据阿基米德原理求出小球A排开液体的体积,根据求出只取出A球时容器中液面的高度降低的高度;
(4)物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,根据求出B球和C球排开液体的体积,进一步求出三球放入液体后排开液体的总体积,利用求出容器内液体上升的高度,利用求出三球放入液体前后液体对容器底部的压强的变化量。
【详解】
由图可知,小球A漂浮,小球B悬浮,小球C沉底;
A.若,则三个小球的重力相同,因物体悬浮或漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,物体下沉时受到的浮力小于自身的重力,则小球A和B受到的浮力等于自身的重力,小球C受到的浮力小于自身的重力,则,故A错误;
B.因物体的密度大于液体的密度时,物体沉底,则将C球截去部分后,剩余部分的密度不变,剩余部分一定仍沉底,故B错误;
C.由物体的密度和液体的密度相等时悬浮可知,液体的密度为,小球A漂浮时,受到的浮力和自身的重力相等,即
由可得,小球A排开液体的体积
只取出A球,容器中液面降低的高度
故C正确;
D.因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,由可得,B球和C球排开液体的体积分别为
,
三球放入液体后,排开液体的总体积
容器内液体上升的高度
三球放入液体前后,液体对容器底部的压强的变化量
故D错误。
故选C。
25. 悬浮 大于 大于
【解析】
【分析】
【详解】
[1]如图所示,乙的密度等于水的密度,甲的密度大于水的密度,丙的密度小于水的密度,故将乙放在水中,小球将悬浮。
[2]甲放入水中是沉底,丙放入水中是漂浮,故甲球放入后底部的深度大于乙球放入后底部的深度,故甲球底部受到的压强大于乙球底部所受到的压强。
[3]由于丙球漂浮,故浮力等于自身的重力,即
而甲是沉底,故甲的重力大于甲的浮力,故
而水的密度等于乙的密度,故整理即可得到
而等于通过甲点做质量轴的平行线与表示水的线的交点为质量m甲',从图可知看出
故
故填大于。
26. 重力和浮力的大小关系
【解析】
【详解】
[1]其浮沉取决于它所受到的重力和浮力的大小关系,重力大于浮力,下沉;小于浮力,上浮;等于浮力,悬浮。
[2]采用空心的方法增大排开水的体积,由F浮=ρ水gV排知道,从而增大可利用的浮力,实现下沉的物体也能使它浮起来。
[3]因为,两球的质量相同为m,假设两个实心球是甲和乙,甲、乙两球密度分别为水的密度的3倍和5倍,则
ρ乙:ρ甲=5:3,
所以
V甲:V乙= =ρ乙:ρ甲=5:3;
浸没水中,V排=V球,受到水的浮力
F甲:F乙=ρ水V甲g:ρ水V乙g=V甲:V乙=5:3;
因为G=mg,两球的质量相同,所以两球重力相同,因为
F示=G−F浮,
所以
F示甲:F示乙=(G−F甲):(G−F乙)
=(ρ甲V甲g−ρ水V甲g):(ρ乙V乙g−ρ水V乙g)
=(ρ甲−ρ水)V甲:(ρ乙−ρ水)V乙
=
=5:6。
27. 不变 上浮 变大
【解析】
【详解】
[1]船从长江驶入东海的过程中,船始终处于漂浮状态,故由受力分析可知,它受到的浮力始终等于船的重力不变。
[2]而船从长江驶入东海时,海水的密度比河水大,故由F浮=ρ液gV排可知,船排开海水的体积将减小,故船身将上浮一些。
[3]如果将船体想象成一个巨大的液体密度计,因船身始终漂浮在水面上,故可知密度计所受浮力不变,而由阿基米德原理可知,物体所受浮力不变时,物体排开液体的体积越大,液体的密度越小,故可知密度计的刻度值从上到下是逐渐变大的。
28. = >
【解析】
【详解】
[1]同一只密度计,重力一定,由图可知,密度计在甲、乙液体中均处于漂浮状态,所以,密度计在两种液体中所受的浮力相等。
[2]根据阿基米德原理可知,在F浮一定时,物体浸入液体中的体积越大,则液体的密度越小,由题图知V排1<V排2,所以ρ1>ρ2。
29. 不变 小于
【解析】
【详解】
[1] 当轮船由大西洋驶向印度洋时,船始终漂浮,浮力等于重力,重力一直不变,故浮力不变。
[2] “W”的是北大西洋的载重线,标有“S”的是印度洋的载重线,说明在印度洋的载重线排开液体的体积大,根据可知,密度小,故由“载重线”可知印度洋海域海水密度小于北大西洋海域海水密度。
30. 8×107 上浮
【解析】
【详解】
[1]这艘轮船的排水量
m排=8000t=8×106kg
由阿基米德原理可得,它装满货物在长江中航行时所受浮力为
F浮=G排=m排g=8×106kg×10N/kg=8×107N
[2]因为轮船始终漂浮,则
F浮=G船
且船的重力不变,所以,轮船由长江驶入大海后,受到的浮力不变,又因为F浮=ρ液gV排,且海水的密度大于江水的密度,即液体的密度变大,所以,轮船排开海水的体积变小,则船身将上浮一些。
31. 900 600 不变 变大 5.25×106 3.601×106
【解析】
【详解】
(1)[1] [2]水舱未充海水时,漂浮,此时F浮=G排,水舱未充海水时,潜水艇总重量为9×106N,故
故排开水的体积为900;使潜水艇完全潜入海水中,说明大于最大的浮力
根据,可知需要加入水的所受的重力
所加入水的质量为
故所加的水的质量为600t。
(2)[3][4]潜水艇在水面下匀速下潜的过程中,排开水的体积没有变,故浮力不变;由于深度变大,根据p=ρgh可知,深度变大,压强变大。
(3)[5][6]潜水艇潜至最大深度时,有一舱门与海水的接触面积为1.5m2时,则此舱门受到海水的压力为
此时舱门受到海水的压强为
水舱中气体的压强为
水舱中气体的压强为。
32. 自身重力 浮力
【解析】
【详解】
[1]在水中,潜水艇受到水的浮力和重力的作用,
因为F浮=ρ水V排g,潜水艇的体积不变,排开水的体积不变,
所以潜水艇受到水的浮力不变;
把压缩空气压入潜水艇的压力舱,将海水排出,潜水艇自重G减小,当F浮>G时,潜水艇上浮;
打开压力舱的阀门,让海水进入压力舱内,潜水艇自重G增大,当F浮
由此可见,潜水艇能够上浮和下沉是通过改变自重来实现的。
[2]当给热气球内的气体加热时,气球内的气体膨胀、体积增大、密度减小,当自身所排开空气的重力大于本身的重力,即:F浮>G,热气球上浮;
当停止加热时,气球内的气体温度降低,体积收缩、密度增大,当自身所排开空气的重力小于本身的重力,即:F浮
33. = p 错误 0.8×103
【解析】
【分析】
【详解】
(2)[1]密度计在工作时是漂浮在液体中的,密度计受到的浮力等于密度计的重力。
(3)[2]由于植物油的密度小于水的密度,浸在水中的体积小于浸在植物油中的体积,即
V排水<V排油
所以,密度计放在植物油中,液面的位置在水密度值刻度线的上方,即刻度0.9应该在p点。
(4)[3][4]密度计漂浮,受到的浮力等于自身的重力;因为V=Sh,F浮=G物,由阿基米德原理知道
ρ液gV排=ρ液gSh=G物=mg
则液体的密度
由于密度计处于漂浮状态时浸没的深度与液体密度成反比,所以,密度计刻度不均匀,即小明这样均匀标示刻度不对。
(5)[5]吸管露出水面的长度是10cm,则浸入水中的深度
h水=14cm-10cm=4cm
将该密度计放入某液体中,吸管浸入液体的深度
h液=14cm-9cm=5cm
因为密度计不管是在水中还是在液体中,都是漂浮状态,所以
F浮水=F浮液=G
由知道,
ρ水gSh水=ρ液gSh液
即
1.0×103kg/m3×g×S×0.04m=ρ液×g×S×0.05m
解得ρ液=0.8×103kg/m3
34. 2.4 1.8 0.6 浮力小于重力 取出瓶内螺母 0.6 浮力大于重力
【解析】
【详解】
(1)C[1]由图a知,弹簧测力计的分度值为0.2g,其示数为2.4N,即瓶和螺母的总重力为2.4N。
D[2]由图b知,弹簧测力计的分度值为0.2g,示数为1.8N。
[3]由称重法测浮力可得,瓶受到的浮力
E[4]由实验数据分析知,当瓶受到的浮力小于其所受的重力时,瓶下沉,因此得出物体下沉的条件是:浮力小于重力。
(2)A[5]为了观察瓶子的上浮,故应将螺母取出一些,减小瓶子的重力。
C[6]因瓶子露出水面前,瓶子的形状没有改变,排开水的体积不变,故由阿基米德原理知,物体在露出水面前其浮力不变,仍等于0.6N。
D[7]由运动和力的关系知,当松开手后,瓶子由静止向上运动,运动状态发生改变,受到非平衡力的作用,即浮力大于重力,故得出物体上浮的条件是:浮力大于重力。
35. 增大 20 =##等于 30 1.5
【解析】
【详解】
[1]当橡皮泥做成船形时,中间是空心的,增大了体积,虽然重力没有改变,但是橡皮泥排开水的体积会增大,根据可知,增大了橡皮泥受到的浮力,从而实现漂浮。
[2]图乙中,橡皮泥排开水的体积等于橡皮泥的体积,量筒的分度值为1mL,水的体积为
[3]图丙中,橡皮泥漂浮在水面上,物体受重力和浮力的作用两个力是一对平衡力,漂浮时
[4]漂浮时橡皮泥受到的浮力
则橡皮泥的质量
[5]橡皮泥的密度为
36. 左 32
【解析】
【详解】
(1)[1]由图得,调节天平平衡时,指针指向刻度盘右边,此时应将平衡螺母向左调节,使指针指在刻度盘中间。
[2]由图乙可知小石块的质量为
(2)[3]将橡皮泥捏成碗状,轻放入盛满水的溢水杯中,橡皮泥漂浮,用烧杯接住溢出的水,橡皮泥漂浮,受到的浮力等于橡皮泥的重力。由阿基米德原理得,物体受到的浮力等于排开液体的重力。依题意得,橡皮泥排开的水的质量为
所以
由 得
将该橡皮泥取出捏成团,放入盛满水的溢水杯中,橡皮泥沉底,用另一相同的空烧杯接住溢出的水,橡皮泥受到的浮力小于橡皮泥的重力,橡皮泥排开水的体积等于橡皮泥的体积。依题意得,此时橡皮泥排开的水的质量
因为橡皮泥浸没,所以橡皮泥的体积等于排开水的体积,由 得,橡皮泥的体积为
橡皮泥的密度
37. 左 27.4 2.74×103 偏大 360 120 3×103
【解析】
【分析】
【详解】
(1)①[1]把天平放在水平桌面上,将游码移到标尺左端的零刻度线处,发现指针指在分度盘中央刻度线的右侧,应将平衡螺母向左调节,使天平横梁平衡。
②[2]天平平衡时,左盘物体的质量等于右盘砝码的质量和游码质量的和,即
③[3]鹅卵石的体积为
鹅卵石的密度为
[4]将鹅卵石放入量筒中时不小心溅了些水出来,导致后来放入鹅卵石后的体积读数偏小,则所测鹅卵石的体积偏小,根据密度公式可知,计算出来的鹅卵石密度偏大。
(2)①[5]如图丙,木块漂浮在水面上,则
①
如图丁,鹅卵石放在木块上,木块还是漂浮在水面上
②
②-①得鹅卵石得重力
鹅卵石的质量
②[6]如图戊,鹅卵石吊在木块下端,鹅卵石和木块漂浮在水面上
③
由②③得
所以,鹅卵石的体积
③[7]鹅卵石的密度
38. 相平 V2-V1 ρ水(V2-V3) ρ水 ac
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]当丁图水槽中液面与标记相平时,甲图与丁图中碗排开水的体积相等
V排甲=V排丁
(2)①[2]由乙、丙两图可知,玻璃珠的体积
V=V2-V1
②[3]由于
V排甲=V排丁
由阿基米德原理可知甲、丁两图中碗受到的浮力相等,又由于碗处于漂浮,浮力等于碗和碗内物体的总重力,所以甲图碗内玻璃珠的总重力等于丁图碗内水的重力,由G=mg知二者质量相等,即玻璃珠的总质量
m=m水
根据题意可知,丁图碗中水的质量
m水=ρ水(V2-V3)
故玻璃珠的总质量
m=ρ水(V2-V3)
③[4]玻璃的密度
=ρ水
(3)[5]在水槽中排开水的体积相同时,减小水槽底面积,可以增加水的深度的变化量,从而提高精度,a正确;增加玻璃珠的数量,利用累积法,可以减小测量误差,提高测量精度,c正确,而增大碗的容积对不能提高测量精度,故选ac。
39. 密度计重心较高(或底端较轻) ρ水 不相等 D B D
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]小明将自制的密度计放入水中,发现密度计不能直立漂浮,其原因可能是重心较高(或底端较轻)。
(2)[2]当将密度计放入盛水的容器时,浸入水中的长度为h﹣h1,当将密度计放入盛待测液体的容器时,浸入水中的长度为h﹣h2,因为密度计不管是在水中还是在液体中,都是漂浮状态,所以
F浮水=F浮液=G
由
F浮=ρ液gV排=ρ液gSh浸
可知
ρ水gS(h﹣h1)=ρ液gS(h﹣h2)
所以液体的密度
ρ液=ρ水
(3)[3]因为密度计在液体中处于漂浮状态,所以F浮液=G,即
F浮=ρ液gV排=ρ液gSh浸=G
所以
h浸=
式中密度计的重力G、横截面积S、g不变,h浸与ρ液成反比,所以0.8g/cm3、1.0g/cm3、1.2g/cm3三条刻度线相邻刻度线间距不相等。
(4)①[4]密度计在液体中都处于漂浮状态,根据物体的漂浮条件可知,密度在三种液体中的浮力都等于其自身的重力,因此密度在三种液体中的浮力相等。
②[5]由(3)可得
ρ液=ρ水
式中密度计的重力G、横截面积S、g不变,ρ液与h浸成反比,由图乙可知
h浸b<h浸a<h浸c
所以
ρb>ρa>ρc
故B正确。
(5)[6]由(3)可得
h浸=
当液体密度相同时,h与横截面积成反比,即密度计刻度线疏的横截面积小,结合图丙可知,当液体密度相同时
hA>hB
即密度计A刻度线疏,因此密度计A刻度线疏,吸管细;密度计B刻度线密,吸管粗,故D正确。
40. 8 2 物体排开液体的体积 液体密度 1 1.2×103 漂浮 54 1.1
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]弹簧测力计的分度值为0.4N,其示数为8N。
(2)[2]在实验步骤C中物体所受浮力为
F浮=G﹣F=8N﹣6N=2N
(3)[3]分析实验步骤A、B、C可知,随着物体排开液体的体积增大,所受浮力也增大,说明浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。
[4]分析比较实验步骤A、C、E可知,,物体排开的液体的体积相同,液体的密度不同,浮力不同,可以说明浮力大小跟液体的密度有关。
(4)[5][6]由浮力产生的原因可知,步骤B中物体下表面受到水的压力等于浮力的大小,即
F=F浮B=8N﹣7N=1N
在步骤C中,物体受到的浮力F浮=2N,在步骤E中,物体受到的浮力
F'浮=G﹣FE=8N﹣5.6N=2.4N
物体排开盐水的体积等于C中排开水的体积等于自身的体积,所以
V排水=V排液
根据阿基米德原理
所以盐水的密度为
(5)[7][8][9]①取一个容积为
100mL=100cm3
的空烧杯,并放入小球;
②在烧杯中缓慢倒入密度为0.8g/cm3酒精,发现倒入32g的酒精后,恰好将烧杯装满;酒精的体积为
则小球的体积为
V=100cm3﹣40cm3=60cm3
小球的质量为
m球=ρ球V=0.9g/cm3×60cm3=54g
设小球悬浮或沉底,则倒满液体时,液体的体积为
V液=100cm3﹣60cm3=40cm3
则液体的密度为
液体的密度大于球的密度,故球在液体中是漂浮的。
[9]球漂浮时受到的浮力等于重力;根据阿基米德原理可知,球排开的液体的体积为
液体的体积为
V液=100cm3﹣V'=0.0001m3﹣
根据密度公式可知,液体的质量为
即
解得
ρ液=1.1×103kg/m3=1.1g/cm3
41. 4 A、B、C、D 增大 液体密度 小于 排开液体体积 2.5×103 0.8×103
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由AD两次实验可知,金属块浸没在水中时,所受到的浮力为
(2)[2][3]由图A可知,物体在空气中时,物体的重力为10N,B图中,物体少部分进入水中时,所有的浮力为2N,C图中,物体大部分浸入水中时,所受的浮力为3N,D图中,物体完全浸没在水中,所受的浮力为4N,则通过ABCD四次实验得出:金属块在同种液体中受到浮力的大小随物体排开液体体积的增大而增大。
(3)[4]由ADE可知,完全浸没在水中时所受的浮力为4N,当完全浸没在煤油中时,所受的浮力为
所以,说明浸在液体中的物体受到的浮力大小与液体的密度有关。
(4)①[5]铁片的重力不变,根据受力分析可知,沉底时,所受的浮力小于重力;漂浮时所受的浮力等于重力,所以第一次所受的浮力较小。
②[6]在实验中,两个步骤并没有控制排开液体的体积相同,所以产生了错误的结论。
(5)①[7]当物体完全浸没在液体中时,排开液体的体积等于物体的体积,则物体的体积为
因为物体的重力为10N,则物体的质量为
则物体的密度为
②[8]煤油的密度为
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