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第十二章简单机械期末复习(四)浮力一、选择题•1.未煮过的汤圆沉在水底,煮熟后漂浮在水面上,则此时汤圆()•A.受到的浮力等于重力,排开水的体积比未煮过的小•B.受到的浮力大于重力,排开水的体积比未煮过的小•C.受到的浮力大于重力,排开水的体积比未煮过的大•D.受到的浮力等于重力,排开水的体积比未煮过的大D2.在探究“物体浮力的大小跟它排开液体的重力的关系”实验时,具体设计的实验操作步骤如图甲、乙、丙和丁所示。为方便操作和减小测量误差,最合理的操作步骤应该是()•A.甲、乙、丙、丁•B.乙、甲、丙、丁•C.乙、甲、丁、丙•D.丁、甲、乙、丙D3.某潜水艇在海面下隐蔽跟踪某个目标,有时要上浮或下潜,但都未露出水面。若该潜水艇下潜时所受的重力为G1,浮力为F1;上浮时所受的重力为G2,浮力为F2。下列对力之间大小关系的判断,正确的是()•A.F1=F2,G1G2•B.F1=F2,G1=G2•C.F1F2,G1=G2•D.F1F2,G1G2A4.体积为60L的救生圈,所受到的重力为50N,体重为450N的林林同学在水中使用这个救生圈,当他处于静止状态时,下列判断正确的是()•A.人和救生圈没入水中,处于悬浮状态•B.人和救生圈漂浮,部分露出水面•C.人和救生圈沉入水底•D.以上情况都有可能B5.如图甲,烧杯里盛有6℃的水,小球在水中恰好悬浮。经研究发现,水的密度随温度的变化如图乙所示。现在烧杯四周放上大量的冰块,在烧杯内水的温度下降到0℃的过程中,假设小球的体积始终不变,关于小球的浮沉情况判断正确的是()•A.先下沉然后上浮•B.浮力变小,一直下沉•C.先上浮然后下沉•D.浮力变大,一直上浮C6.如图Ⅰ是甲、乙两种液体内部的压强与深度关系的图象,设甲液体的密度为ρ甲,乙液体的密度为ρ乙,把同一木块分别放入盛有甲、乙两种液体的容器中,则()•A.图Ⅱ中的容器盛的是甲液体•B.图Ⅱ中的容器盛的是乙液体•C.木块在图Ⅱ中受的浮力大•D.木块底部在图Ⅲ中受的压强大A7.质量分布均匀的A、B两个实心正方体(VAVB),放置在盛水的容器中,静止时如图所示。现将A、B捞起后放置在水平桌面上,比较A、B在水中受到的浮力FA、FB和它们对水平桌面的压强pA、pB的大小关系,正确的是()•A.FAFB,pApB•B.FAFB,pApB•C.FA=FB,pApB•D.FAFB,pApBD8.如图所示,水平桌面上放置有甲、乙两个圆柱形容器,甲容器中盛有液体A,物块M漂浮在液体A中,物块M排开液体的质量为m1,液体A对甲容器底部的压强为p1;乙容器中盛有液体B,物块N漂浮在液体B中,物块N排开液体的质量为m2,液体B对乙容器底部的压强为p2,已知甲容器底面积大于乙容器底面积,容器中液体A、B质量相等,物块M、N质量相等。下列判断中正确的是()•A.p1<p2B.p1>p2C.m1<m2D.m1>m2A9.在水平桌面上有一个盛有水的容器,木块用细线系住浸没入水中(水未溢出),如图甲所示。将细线剪断,木块最终漂浮在水面上,且五分之二的体积露出水面,如图乙所示。下列说法正确的是()•A.甲、乙两图中,木块受到水的浮力之比是5∶2•B.甲、乙两图中,水对容器底部压强之比是1∶1•C.甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是2∶5•D.甲、乙两图中,容器对水平桌面的压强之比是5∶3C10.(多选)将一密度均匀的正方体轻轻放入盛满浓盐水的大烧杯中,静止后有72g浓盐水溢出;若将该物体轻轻放入盛满煤油的大烧杯中,静止后有64g煤油溢出(浓盐水密度为1.2×103kg/m3,煤油密度为0.8×103kg/m3,水银密度为13.6×103kg/m3),则()•A.该物体前后两次所受浮力之比为9∶8•B.该物体前后两次排开液体体积之比为4∶3•C.该物体的密度为0.9×103kg/m3•D.若将该物体分别浸没在水银和纯水中,则除重力和浮力外还需施加第三个力方能静止,静止时这个物体在这两种液体中受到的第三个力分别是F1和F2,则F1和F2大小之比为12∶7AC二、填空题•11.大家都知道“曹冲称象”的方法,如图我们来分享小曹冲所应用的智慧:•(1)用物理知识解释“称象”的原理,前后两次水面正对记号说明__________________________________。•(2)要推出“象重等于石头重”的结论,必须附上的关键推理的依据是_______________________________。前后两次排开水的体积相同物体的漂浮条件是F浮=G12.将重为3N的小球放入装有水的容器中,静止时的状态如图所示,则小球所受到浮力的大小为__________N,小球的体积为__________m3;若向水中加入足量的盐,小球将__________(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”)。(g取10N/kg)33×10-4上浮13.小胡同学在水槽中洗碗,一个大的瓷碗正漂浮在水槽中。小胡用水槽中的水把碗装满,碗就会沉入水槽底部,此时碗受到的浮力比漂浮时碗受到的浮力__________(选填“大”“小”或“不变”),水槽中的水位将会__________(选填“上升”“下降”或“不变”)。小下降14.如图所示,将边长为5cm的实心正方体木块轻轻放入装满水的溢水杯中,木块静止时,从杯中溢出水的质量为0.1kg。木块受到的浮力是__________N;木块密度是__________kg/m3;木块下表面受到水的压强是__________Pa。(g取10N/kg)10.8×10340015.如图甲所示,把一木块放入水中,静止时木块有的体积浸入水中,木块的密度为__________kg/m3;如果把该木块放入密度为0.8×103kg/m3的酒精中,静止时,如图乙所示。那么该木块下表面受到水的压强p水与受到酒精的压强p酒的关系为p水__________(选填“大于”“小于”或“等于”)p酒。.0.6×103等于三、作图题•16.“远征号”潜水艇在东海执行任务后返回到长江某处基地,请在图中画出潜水艇加速上浮过程中所受重力和浮力的示意图。•四、实验探究题•17.(2018,天门)如图所示是小芳同学探究“阿基米德原理”的实验,其中桶A为圆柱形。(1)小沿同学用弹簧测力计分别测出了空桶A、B的重力,如图甲、乙所示,则桶A重__________,桶B重__________。•(2)将空桶A轻放入盛满水的溢水杯中,用桶B接住溢出的水,如图丙所示。则空桶A受到的浮力为__________。2N1.6N2N(3)测出桶B和溢出水的总重力,如图丁所示,则桶A排开水的重力为__________。•(4)接着小芳同学往桶A中加入沙子进行实验,得到4组数据,表格如下,其中有明显错误的是第__________次,实验中,随着加入沙子越多,桶A浸入水中就越__________(选填“深”或“浅”)。2N3深•(5)分析以上探究过程可以得到的结论是:__________。浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力大小等于该物体排开的液体受到的重力(6)小芳同学进一步探究,她将装有适量沙子的桶A分别放入水中和另一未知液体中,桶A浸入水中的深度为h1,浸入另一液体中的深度为h2,设水的密度为ρ水,则另一液体的密度表达式为__________(用题中所给和所测物理量的字母表示)。五、综合应用题•18.Argo浮标广泛应用于台风预测、海洋资源开发等领域,浮标结构如图所示,坚硬壳体外下方装有可伸缩油囊,当液压式柱塞泵将壳体内的油注入油囊时,油囊排开水的体积等于注入油的体积,当油囊中的油全部被抽回壳内时,油囊体积忽略不计,已知浮标总质量为55kg,其中含油20kg,浮标壳体体积0.04m3,油的密度为0.8×103kg/m3,海水密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg。(1)该浮标下沉20m,浮标总重力做的功是多少?•(2)液压式柱塞泵将壳体中的油全部注入油囊时,浮标最终露出水面的体积为多少?•(1)已知浮标总质量m=55kg,浮标的总重力:G=mg=55kg×10N/kg=550N;该浮标下沉20m,浮标总重力做功:W=Gh=550N×20m=1.1×104J。(2)浮标最终处于漂浮状态,所以F浮=G总=550N,由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可得,整个浮标排开水的体积:V排总=F浮ρ水g=550N1×103kg/m3×10N/kg=0.055m3;由ρ=mV可得,油囊的体积:V油囊=V油=m油ρ油=20kg0.8×103kg/m3=0.025m3,由于油囊是浸没在水中的,则V排总=V油囊+V壳浸,所以外壳浸入水中的体积:V壳浸=V排总-V油囊=0.055m3-0.025m3=0.03m3,则浮标最终露出水面的体积:V露=V壳-V壳浸=0.04m3-0.03m3=0.01m319.水平桌面上有一个柱形容器,逐渐向容器中注入某种液体,容器底部受到液体的压强随液体的深度变化的图象如图甲所示。一个重力为5N、体积为100cm3的合金块,用细绳系住,浸没在液体中,如图乙所示。竖直向上提起合金块,它匀速运动20cm所用的时间为2s(合金块未露出液面)。取g=10N/kg。求:(1)液体的密度。•(2)合金块浸没在液体中受到的浮力。•(3)在这2s内拉力F所做的功和拉力F的功率。(1)由图甲可知,当h=10cm时,p=1.2×103Pa(或h=20cm时,p=2.4×103Pa;h=30cm时,p=3.6×103Pa,代入h与p对应即可)由p=ρ液gh可得ρ液=pgh=1.2×103Pa10N/kg×0.1m=1.2×103kg/m3。(2)合金块浸没在液体中,故V排=V=100cm3=1×10-4m3,F浮=G排=ρ液gV排=1.2×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=1.2N。(3)拉力所做的功:W=Fs=(G-F浮)s=(5N-1.2N)×0.2m=0.76J,拉力的功率:P=Wt=0.76J2s=0.38W。
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