第十章 浮力 单元综合测试题
时间:60分钟 满分:70分
一、单项选择题(每小题2分,共12分)
1.如图所示,新鲜鸡蛋沉在盛有纯水的容器底部,若要其上浮,可加(已知ρ酒精<ρ植物油<ρ纯水< ρ浓盐水)( )
A.酒精 B.植物油 C.纯水 D.浓盐水
2. (2022.临沂中考)我国自主研制的亚洲第一 深水导管架“海基一号”质量为3万吨,于2022年3月15日被顺利装上驳船运往珠江口盆地海域。驳船因载有“海基一号” 而多排开海水的质量( )
A.等于3万吨 B.大于3万吨 C.小于3万吨 D. 都有可能
3.两同学分别在底端封闭的两支相同吸管中装入不同质量的细沙,制成了A、B两支密度计,放入同一个盛有水的烧杯中,静止后如图所示。下列说法正确的是( )
A.密度计A所受浮力较小 B.密度计B所受重力较小
C.两密度计底部所受水的压强相等 D.两密度计在水面处的刻度值不同
4.以下表述错误的是( )
A.飞艇和飞机获得升力的原理相同
B.氢气球在空中上升过程中受气压影响体积会变大
C.热气球充的是加热后体积膨胀的热空气
D.潜水艇工作时是通过改变自身重力的方式来实现浮沉的
5.小明看到清淤作业人员正在将水塘底部的淤泥搬运到船上,他想:水面高度会变化吗 于是进行了探究:首先,将石块a和不吸水的木块b置于装有水的烧杯中,如图所示。然后,将石块a从水中拿出并轻轻放在木块b上,它们处于漂浮状态,则水面高度将( )
A.下降 B.上升 C.不变 D.无法判断
6. (2022.大庆中考)如图所示,将一体积为10 cem3的质量分布均匀的正方体木块轻轻放入盛满某种液体的溢水杯中,溢出液体的体积为8 cm3 ;若将木块从中间锯掉一半,将剩余部分再次轻轻放入装满该液体的溢水杯中,则该液体会溢出( )
A.3 cm3 B.4 cm3 C.5 cm3 D.6 cm3
二、填空题(每空1分,共 18分)
7.“中国梦,强军梦”,001A航空母舰是中国人民解放军海军的第二艘航空母舰。001A航母舰载机起飞后,航母所受浮力将 (选填“增大”“减小”或“不变”),航母将 (选填“上浮一些”“下沉一些”或“位置不变”)。
8. 充入气体后的飞艇的体积是1500m3。飞艇悬浮在空中时,飞艇总重力和它受到空气的浮力是一对 (选填“平衡力”或“相互作用力”)。空气密度按1.3 kg/m3计算,飞艇受到空气的浮力大小为 N。(g取10 N/kg)
9.游泳时,有的人会有这样的体验:当人站立在水中且身体将要浸没时,池底对脚的支持力几乎为零。假如一位重为400 N的同学正在体验这种感觉,此时他受到的浮力约为 N,排开水的体积约为 m3。(ρ水=1.0X 103 kg/m3,g10 N/kg)
10.一个重为0.5 N的木块放入装有水的烧杯中,木块处于漂浮状态,则木块受到的浮力是0.5利N;若再沿烧杯壁往烧杯中缓慢地倒入浓盐水,则木块受到的浮力将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
11.如图,将-边长为 10 cm的正方体木块放入装有某液体的圆柱形容器中,木块静止时露出液面的高度为2 cm,液面比放入前升高1 cm,容器底部受到液体的压强变化了80Pa,则木块底部受到液体压强为 Pa,木块受到的浮力为 N。(g取10 N/kg)
12.潜水艇是靠改变 来实现上浮和下沉的。潜水艇在水下下潜过程中,所受的浮力大小, (选填“变大”“变小”或“不变”)。
13.奋斗者号在马里亚纳海沟成功下潜坐底深度10909米,刷新中国载人深潜的新纪录。假设海水的密度为1.02 X103 kg/m3且不变,奋斗者号在水中上浮且未浮出水面过程中,受到水的浮力 (选填“变大”“ 变小”或“不变”);则奋斗者号在10000 m深处受到的压强是 Pa。(g=10 N/kg)
14.如图,重为5N,体积为0.2X10-3m'的物体用细线系在弹簧测力计的挂钩上,将它浸没在水中,物体受到的浮力是 N,静止时弹簧测力计的示数是 N。 (g=10 N/kg)
15. 如图甲所示,一个棱长为10 cm、重为9 N的正方体物块M,水平放置在一个方形容器中,M与容器底部不密合。以恒定水流向容器内注水,容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示,当t=100s时,物块M在水中处于 (选填“沉底”“悬浮”或“漂浮”)状态,图乙中a的值为 cm(g=10 N/kg)。
三、计算题(每小题5分,共10分)
16.将边长为0.1 m均匀、实心的正方体木块投入水中。木块静止时有工的体积露出水面,如图所示。(取g=10 N/kg,ρ水=1.0X103 kg/m3)求:
(1)木块静止时,受到水的浮力;
(2)该木块的密度;
(3)木块静止时,木块底部受到水的压强。
17.我国白主建造的第艘国产航母山东舰的标准排水量为5万吨,可同时停放36架歼一15舰载机,每架舰载机质量为25吨,g=10 N/kg。求:
(1)在标准排水量时,航母所受的浮力为多大
(2)航母在某海域训练,已知此海域的海水密度为1. 02X103 kg/m3 ,当36架舰载机全部飞离航母后,航母排开海水的体积减少了多少立方米 (结果保留两位小数)
四、简答题(每小题2分,共6分)
18.有人说:“跳水运动员在跳水过程中,受到水的浮力是逐渐增大的。”你认为对吗 请说明理由。
19.将密度计放在盐水里比放在水里会上浮一些,还是下沉一些 为什么
20.新鲜鸡蛋在水中会下沉,陆续向水中加食盐并轻轻搅拌,会看到什么现象 请解释这一现象。
五、作图、实验与探究题(共24分)
21. (6分)请按要求作图:
(1)如图所示,重1N的小球漂浮在水面上,请画出小球所受浮力的示意图;
(2)如图所示是乒乓球在水中上浮过程中的某一位置,作出此时乒乓球受到的浮力和重力的示意图;
(3)请在图中画出潜水艇所受浮力的示意图。
22. (4分)小京为了证明“浸没在水中的物体所受的浮力大小与水的深度有关"的观点是错误的,他利用符合实验要求的弹簧测力计、刻度尺、烧杯、水和金属块等器材进行实验。
(1)以下是他的部分实验步骤,请帮他补充完整。
①将金属块悬挂在弹簧测力计下,测量金属块受到的重力G并记录;
②在烧杯中装人适量的水, ,静止时记录弹簧测力计的示数F,用刻度尺测量烧杯中水的深度h并记录;
③ ,静止时记录弹簧测力计的示数F,用刻度尺测量烧杯中水的深度h并记录;
④用公式 计算金属块所受浮力 F浮1、F浮2并记录。
(2)由水的深度变化时,F浮1 F浮2(选填“=”或“≠”), 就可以证明这种观点是错误的。
23. (6分)在“探究影响浮力大小的因素”实验中,同学们根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
①与物体浸入液体中的深度有关;②与物体排开液体的体积有关;③与液体的密度有关。
(1)请你写出能够支持猜想③的个生活现象: 。
(2)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号b中物体P所受浮力大小为 N
(3)分析a、c、d三次实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”);分析 三次实验,可知浮力大小与物体排开液体的体积有关;分析a、d、e三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力 (选填“越大” 或“越小”)。
(4)本实验不仅可以探究影响浮力大小的因素,从实验数据还可求出物体ρ的密度为 kg/m3。(已知ρ水=1.0X103 kg/m3,g取10 N/kg)
24.(3分)课外活动中,小明利用实验室里的圆底烧瓶制作了潜水艇模型,如图所示,圆底烧瓶的容积是175 cm3,当瓶中空气的体积为25 cm3时,潜水艇模型可以停在水面下任何深度。
(1)若通过细管A向瓶中压入空气,潜水艇模型将
(2)当瓶中空气的体积为75 cm3时,潜水艇模型恰好有四分之一的体积露出水面,潜水艇模型的体积为 cm3 ;(软木塞、细管的体积和质量以及瓶中的空气质量忽略不计)
(3)小明经过思考,利用以上数据计算出圆底烧瓶的玻璃密度为 kg/m3。
25.(5分)某小组同学在做科学探究实验,如图所示:
a.将一个长方体物体(物体不吸水)挂在弹簧测力计下,物体的下表面刚好与水面接触,如图甲所示;
b.移动弹簧测力计使物体向下移动4cm,弹簧测力计的示数如图乙所示;
c.继续移动弹簧测力计使物体再向下移动4cm,物体刚好浸没水中,如图丙所示,此时弹簧测力计的示数为4 N。
(1)图乙中弹簧测力计的示数为 N;
(2)分析测量结果可知,在图丙中物体受到的浮力比在图乙中受到的浮力大 N,由此说明,物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积 。
(3)图乙中液体又对容器底的压力为F乙,图丙中液体对容器底的压力为F丙,则F乙 F丙;
(4)该物体的密度为 6X 103kg/m3。
参考答案
D 2.A 3.A 4.A 5.B 6.B
减小,上浮一些
平衡力,1.95X104
400,4X10-2
0.5
640,6.4
自身重力,不变
不变,1.02X108
2,3
漂浮,9
16.解:(1)木块的体积:V=(0.1 m)3=1X10-3 m3,
木块排开水的体积:V排=(1-)V=V=7.5X10-4 m3
木块受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0X103 kg/m3X10 N/kgX7.5X10-4 m3=7.5 N;
(2)因为木块漂浮,所以木块的重力:G=F浮=7.5 N,
由G=mg可得,木块的质量:m==0.75 kg,
木块的密度:P==0.75X 103 kg/m3 ;
(3)木块底部距离水面的高度:h=(1-)X0.1 m=0. 075 m,
木块底部受到水的压强: p= ρ水gh=1.0X 103 kg/m3 X10 N/kgX0. 075 m=750 Pa。
答:(1)木块静止时,受到水的浮力为7.5 N;
(2)该木块的密度为0.75X103 kg/m3 ;
(3)木块静止时,木块底部受到水的压强为750Pa。
17.解:(1)航母处于漂浮状态,在标准排水量时,航母所受的浮力:
F浮=G总=m排g= 50000X103 kgX10 N/kg=5X108 N;
(2)36架舰载机全部飞离航母后,排开海水的质量减小值:
m排=m舰载机=36X25X103kg=9X105 kg,
由ρ=得,航母排开海水的体积减少值:
V= ≈882.35 m3。
答:(1)在标准排水量时,航母所受的浮力为5X108 N;
当36架舰载机全部飞离航母后,航母排开海水的体积减少约882.35m3。
18.答:不对;当跳水运动员刚接触水面到全部浸入水中的过程中,由于V排变大,水的密度不变,根据F浮=ρ水gV排可知运动员受到水的浮力变大,在没有接触水面之前不受浮力,浸没在水中之后由于V排不变,受到水的浮力不变。
19.答:密度计在水和盐水中都漂浮,所受浮力都等于自身重力。根据阿基米德原理,盐水密度比水大,因此密度计排开盐水的体积会小一些,即密度计在盐水中比在水中会上浮一些。
20.答:鸡蛋将上浮;当向水中加盐时,鸡蛋排开水的体积不变,水的密度增大,由公式F浮=ρ液gV排可知鸡蛋受到的浮力增大,而鸡蛋的重力不变,当F浮>G时,鸡蛋将上浮。
21.如图所示:
(1)将金属块浸没在水中且不接角烧杯;向烧杯中加水,将金属块浸没在水中且不接触烧杯;F浮=G-F
(2)=
(1)向清水中加盐能使鸡蛋上浮
(2)1.4
a ,b ,c;越大
2.4X103
(1)上浮
(2)200
(3)2X103
(1)4.4
(2)0.4,有关
<
6X103
()