评卷人 得分 一、选择题
人教版八年级物理第十章浮力测试题(附答案)
1.潜水艇在海水里匀速竖直上浮过程中(未露出海面),下面说法正确的是( ) A.浮力变大,重力小于浮力 B.浮力不变,重力小于浮力
C.浮力不变,重力等于浮力 D.浮力和重力同时变小,但浮力和重力始终相等 2.一物体漂浮在水中,有
3
1体积露出水面,则物体的密度为( ) 43
A.1g/cm B.0.75g/cm
33
C.0.5g/cm D.0.25g/cm
3.如图所示,水平桌面上三个完全相同的容器内装有适量的水后,在乙容器内放入木块漂浮在水面上,丙容器内放入一个小球悬浮在水中,此时,甲、乙、丙三个容器内水面高度相同,下列说法正确的是( )
A.乙容器中,水对容器底的压强最大 B.三个容器对桌面的压力相等
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,小球将上浮
4.如图甲所示,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 5.一艘轮船从河里驶入海里,会发生变化的是 A、船的重力 B、船受到的浮力
C、船排开液体的重力 D、船排开液体的体积
6.如图所示完全是依靠空气的浮力而升空的物体是( )
7.如图所示,是同一只密度计在不同液体中所受浮力的情况,下列判断正确的是( )
A.F甲>F乙 ρ甲>ρ乙 B.F甲=F乙 ρ甲<ρ乙 C.F甲<F乙 ρ甲>ρ乙 D.F甲=F乙 ρ甲>ρ乙
8.如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处.图乙是绳子拉力F随时间t变化的图象.根据图象信息,下列判断正确的是( )
A.该金属块重力的大小为34N
33
B.该金属块的密度是3.4×10kg/m
C.浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20N
D.在t1至t2时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大
9.两手分别拿着一个小木块和一个大石块浸没在水中,同时松手,小木块上浮,大石块下沉.比较松手时两者所受的浮力( )
A.木块受的浮力大 B.石块受的浮力大 C.两者受的浮力一样大 D.条件不足,无法比较
10.下列现象与其涉及物理知识之间的关系中,说法错误的是( ) A. 高原反应——大气压和海拔高度的关系
B. 飞机飞行时获得升力——流体压强和流速的关系 C. 水下潜水艇能够上浮——液体压强和深度的关系
D. 利用高压锅容易将饭煮熟——沸点和气体压强的关系
11.装有不同液体的甲、乙两烧杯,如上图右所示,放入两个完全相同的物体,当物体静止后两烧杯中液面恰好相平。液体对甲乙两烧杯底部压强分别是P甲、P乙,液体对两物体的浮力分别是F甲、F 乙,下列判断正确的是( )
A. P甲>P乙,F甲=F乙 B. P甲=P乙,F甲>F乙 C. P甲=P乙,F甲<F乙 D. P甲<P乙,F甲=F乙 评卷人
得分 二、实验题
12.某兴趣小组做了如图所示的实验,将同一物体A逐渐浸入到某液体中,并通过观察弹簧测力计的示数的变化规律,得出以下一些结论:
(1)分析比较实验甲、乙、丙可初步得出结论:当液体的密度相同时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越 ;分析比较实验序号 可初步得出结论:当物体排开液体的体积相同时,所受浮力与浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”)。
(2)由实验可知A物体重为 N,A物体浸没在液体中时所受的浮力是 N。
(3)同组的小兰同学利用该实验的数据测出了液体密度,她具体操作如下:将物体A浸没
3
在水中,弹簧测力计的示数为3.5N,则液体密度是 kg/m 13.某同学在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中:
(1)如图甲、乙,先用弹簧测力计吊着石块,弹簧测力计的示数为1.6N,然后让石块完全浸没在水中,弹簧测力计的示数变为1N,则石块受到水的浮力为 N.
(2)如图丙,用弹簧测力计缓慢将石块拉出水面,随着石块露出水面的体积越来越大,观察到弹簧测力计的示数也越来越大,则石块受到的水的浮力越来越 (选填“大”或“小”).说明浮力的大小与石块浸入水中的体积有关.
(3)通过比较图乙和图 ,可以探究浮力大小跟液体密度是否有关.
评卷人 得分 三、填空题
14.悬浮在水中的潜水艇排出水舱中的一部分水后,自身重力将 受到的浮力,潜水艇会 .
15.新旧两只鸡蛋放入水中的状态如图所示。两只鸡蛋的体积分别是VA、VB,质量分别是mA、mB,两只鸡蛋受到的浮力分别为:FA=_________,FB=__________(已知水的密度为ρ)。
16.边长为a的正方体木块(己知木块密度为ρ0)放入装有适量液体的烧杯中,待其静止后测出露出液面的高度为b,如图甲所示;再将B物体放在木块中央,静止后测出此时木块露出液面的高度为c,如图乙.用体积可忽略不计的细线将物体B系在木块中央,放入
液体中静止后测出此时木块露出液面高度d,如图丙.图丙中液面位置与图乙相比较是
(上升/不变/下降),B物体的密度ρB= ρ0 (用相关的物理量表示).
17.一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有76g水溢出;将其轻轻放入盛满
酒精的大烧杯中,静止后有64g酒精溢出.已知水的密度是1.0×10³kg/m³,酒精的密度是0.8×10³kg/m³,则物块的密度是__g/cm³。
18.饺子刚下锅时沉入水底,煮熟后会漂起来,是因为饺子受到的浮 力_____,饺子漂浮时浮力____重力。
评卷人 得分 四、综合题
19.人们常用“冰山一角”来形容事物显露出来的仅仅是其很小的一部分,更多的还隐藏在表面现象之下.事实上,冰山浮在海水中的确只露“一角”.在南极考察中常使用的海洋破冰船,针对不同的冰层有不同的破冰方法.其中一种破冰方法是:接触冰面前,船全速航行,船体大部分冲上冰面,就可以把冰压碎.假如某破冰船自身质量为1500t,在海面上匀速航行时受到的阻力是自身重力的0.02倍.航行时速度约为10m/s,(海水的密度取
3333
1.0×10kg/m,冰的密度ρ冰=0.9×10㎏/m)
(1)破冰船在海面上匀速航行时受到的重力为 N,此时的功率为 W. (2)在一次破冰行动中,当船冲到冰面上时,船的排水体积变为原来的三分之一. ①船此时受到的浮力为 N;
2
②若船与冰层接触面积为5m,求此时破冰船对冰层的压强.
(3)针对文中信息及破冰船的工作特点,下列说法中错误的是 .
343
A.若有一座冰山其露出海面的体积是2000m,那么这座冰山的总体积为2×10m B.破冰船的船体前端应采用硬度大、抗磨损的材料制造
C.破冰船从海水密度大的海域到密度小的海域中时,所受的浮力将变小 D.破冰船向前冲时若所有的外力同时消失,随后将作匀速直线运动.
20.2014年4月14日,为寻找失联的MH370航班,启用了“蓝鳍金枪鱼﹣21”
(简称“金枪鱼”)自主水下航行器进行深海搜寻。其外形与潜艇相似(如图所示),相关标准参数为:体积1m、质量750kg,最大潜水深度4500m,最大航速可达7.5km/h(不考虑海水密度变化,密度ρ取1.0×10kg/m)。求:
3
3
3
(1)它在最大深度所受的海水的压强是多少?
(2)假设“金枪鱼”上有面积为2×10m的探测窗口,该探测窗口在最大深度处承受海水的压力是多少?
(3)“金枪鱼”搜寻任务完成后,变为自重时恰能静止漂浮在海面上,此时它所受的浮力是多少?
-3
2
21.建设中的港珠澳大桥由桥梁和海底隧道组成,隧道由一节一节用钢筋混凝土做成的空心沉管连接而成,如图所示,建造隧道时,现将沉管两端密封,如同一个巨大的长方体空心箱子,然后让其漂浮在海面上,向其内部灌水使之沉入海底.
设某一节密封的长方体沉管的长、宽、高分别是180m,35m,10m,总质量为6×107kg.(海水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)漂浮在海面上的密封沉管,在灌水前受到的浮力F浮=___N.
(2)在对密封沉管灌水使其下沉过程中,其下表面受到海水的压强大小将___,当密封沉管上表面刚好水平浸没在海水中时,注入的海水至少为____kg,此时其下表面受到海水的压力等于_____N.
(3)当密封沉管灌水下沉到海底后,将其下半部分埋入海底的泥沙中,再将灌入其中的海水全部抽出,此时空心密封沉管不会再上浮,请应浮力的知识来解释其原因.答:______________________________. 评卷人 得分 六、计算题
22.如图所示,物体A质量为lkg,挂在动滑轮上,弹簧测力计拉力的方向竖直向上,动滑轮的重、绳的重和大小均不计,且不考虑一切摩擦,g取lON/kg。求:
(l)物体A静止在空气中时,弹簧测力计的示数是多少?
(2)若物体A刚好浸没在水中静止时,弹簧测力计的示数为3N,则物体A受到的浮力是多少?
(3)物体A的密度是多少?
2
23.水平放置的平底柱形容器A重3N,底面积是200cm,内装有一些水,不吸水的正方体木块B重5N,边长为10cm,被一体积可以忽略的细线拉住固定在容器底部,如图所示,拉直的细线长为L=5cm,受到拉力为1N。(g取10N/kg,ρ水
33
=1.0×10kg/m)求:
(1)木块B受到的浮力是多大? (2)容器底部受到水的压强是多大? (3)容器对桌面的压强是多大?
答案
1.C【解析】1.试题分析:潜水艇在海水里竖直上浮过程中(未露出海面),排开液体的体积不变、液体密度不变,
所以,由阿基米德原理F浮力=ρ液gv排得浮力不变;
又潜水艇匀速上浮,所以浮力等于重力,二者平衡.故选C.
2.B【解析】2.试题分析:设物体体积为V,由阿基米德原理可知:F浮=ρgV排,物体漂浮在液面上:G物=F浮,
m可得,G物体=ρ物gV,所以,ρ物gV=ρgV排,ρ物V=ρV排,物体排开V13V排=(1-)V=V44, 水的体积
333110kg/mVV排4物==0.75103kg/m30.75g/cm3VV则物体的密度
根据G=mg和故选B。
考点:物体的浮沉条件及其应用
3.B【解析】3.试题分析:A、三个完全相同的容器内装有适量的水,此时,甲、乙、丙三个容器内水面高度相同,
根据p=ρgh;三个容器中,水对容器底的压强相等;故A错误;
B、乙容器中物体漂浮,即浮力等于自身重力,且据阿基米德原理可知,此时的浮力等于排开液体的重力,即表明乙容器中木块的重力等于排开水重力,即可以理解为,乙容器中木块的重力补充了它排开的那些水的重力,能看出甲乙两个容器内物质的重力相等;同理可知,甲丙两个容器内的物质重力相等,由于容器相同,所以三个容器对桌面的压力相等,故B正确;
C、木块漂浮在乙容器中,向乙容器中加入盐水,液体密度增大,木块仍然漂浮在液面上,那么木块受到的浮力等于木块的重力,木块的重力没变,木块受到的浮力不变,故C错误.
D、小球悬浮在丙容器中,因为ρ球=ρ水,所以如果向丙容器中加入酒精,则液体密度减小,
故小球将下沉.故D错误. 故选B.
4.C【解析】4.试题分析:由题意可知,烧杯里盛有6℃的水,小球在水中恰好悬浮,则小球的密度与水的密度相等;根据图象可知:4℃的水的密度最大,6℃的水的密度比0℃时水的密度大;当水的温度从6℃降到4℃时,因水热胀冷缩,水的密度增大,大于小球的密度,使小球上浮、最后漂浮;当水的温度从4℃降到0℃时,因水热缩冷胀,水的密度减小,最后小于小球的密度,使物体下沉、悬浮、最后下沉;故应选C。
【考点定位】浮力;物体的浮沉
5.D【解析】5.试题分析:船所处的位置不影响它的重力,所以从河里驶入海里时,重力不变;船在河里与海里都处于漂浮状态,浮力等于重力,重力不变,所以浮力也不变;由阿基米德原理F浮=G排,浮力不变,所以排开液体的重力也不变;由F浮=ρ液 gV排可知,浮力不变,从河里到海里时,水的密度变大了,所以V排也变了,故选D。
考点:物体的浮沉条件及其应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
6.D【解析】6.试题分析:同步卫星是通过火箭向下喷射气体,利用气体的反推力升空,所以A不正确;飞机是利用机翼上下方空气的流速不同产生的升力升空的,所以B不正确;风筝是利用风筝上下方空气的流速不同产生的升力升空的,所以C不正确;氢气球里所充氢气的密度小于空气密度,气球受浮力作用而上升,所以D正确,故选D。
考点:浮力的利用
7.B【解析】7.试题分析:
密度计漂浮,受到的浮力都等于密度计受到的重力,因为是同一支密度计, 所以:F甲=F乙=G计, 由F浮=ρ液gV排,
所以ρ甲gV甲=ρ乙gV乙,
由图知,密度计排开液体的体积:V甲>V乙,
则甲、乙液体的密度:ρ甲<ρ乙.所以ACD错误,B正确.故选B.
8.C【解析】8.试题分析:(1)当金属块完全露出液面时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图中的CD段,
由图可知,该金属块重力为:G=F拉=54N,故A错误; (2)当金属块未露出液面时,即为图中的AB段, 从图可知,此时绳子的拉力为34N,
则金属块浸没时受到的浮力为:F浮=G﹣F拉=54N﹣34N=20N,故C正确; 由F浮=ρgV排可得,金属块的体积: V金=V排=
=
=0.002m,
3
由G=mg可得,金属块的质量: m==
=5.4kg,
金属块的密度: ρ==
=2.7×10kg/m,故B错误;
3
3
(3)从图可知,绳子的拉力在t1至t2时间段内逐渐变大, 由F浮=G﹣F拉可知,浮力逐渐变小,故D错误. 故选C.
9.B【解析】9.试题分析:根据物体的沉浮条件判断物体的沉浮,然后根据阿基米德原理公式F浮=ρgV排计算浮力.由于小木块的体积小于大石块的体积,所以浸没在水中时,大石块排开液体的体积大于小木块排开液体的体积,根据阿基米德原理公式F浮=ρgV排可知,大石块所受的浮力大于小木块所受的浮力,虽然小木块上浮,大石块下沉.但松手时小木块和大石块仍然浸没在水中时,所以大石块所受的浮力仍然大于小木块所受的浮力,A、C、D不符合题意,只有B符合题意.故选B.
考点:阿基米德原理
10.C【解析】10.A、高原反应是由于海拔越高气压越小,氧气不容易被吸入肺内.故A正确. B、飞机飞行时获得升力,是因为飞机的机翼的特殊形状,使下方空气流速小,压强大,获得升力.故B正确. C、水下潜水艇能够上浮,是因为浮力大于潜水艇的重力.故C错误. D、利用高压锅容易将饭煮熟,是因为沸点与气压有关,气压越高,沸点越高.故D正确.故选C.
11.A
【解析】11.由图可知,甲中物体悬浮,乙中物体漂浮,因物体漂浮或悬浮时受到的浮力和自身的重力相等,且同一个物体的重力G不变,所以,F甲 =G,F乙 =G,即F甲 =F乙 ,故BC错误;因物体的密度等于液体的密度时悬浮,物体的密度小于液体的密度时漂浮,且同一物体的密度ρ不变,所以,ρ甲 =ρ,ρ乙 <ρ,即ρ乙 <ρ甲 ,因物体静止后两烧杯中液面恰好相平,所以,由p=ρgh可知,液体对甲乙两烧杯底部压强关系为p乙 <p甲 ,故A错误、D正确,故选D。
3
12.(1)大 丙丁 无关 (2)6 2 (3)0.8×10
【解析】12.试题分析:(1)由实验甲、乙、丙可得出结论:当液体的密度相同时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大;由实验丙丁可得出结论:当物体排开液体的体积相同时,所受浮力与浸没在液体中的深度无关;(2)由实验可知A物体重为6N,A物体浸没在液体中时所受的浮力是6N-4N=2N;(3)将物体A浸没在水中,弹簧测力计的示数为3.5N,此时物体所受的浮力等于6N-3.5N=2.5N,根据阿基米德原理可求出
33
液体密度是0.8×10kg/m。
考点:阿基米德原理
13.(1)0.6;(2)小;(3)丁
【解析】13.试题分析:(1)石块受到的浮力:F浮=G﹣F=1.6N﹣1N=0.6N;
(2)石块受到的浮力:F浮=G﹣F,石块的重力G不变,测力计示数F越来越大,则石块受到的浮力越来越小;
(3)探究浮力与液体密度的关系,应控制物体排开液体的体积相等而液体密度不同,
由图示实验可知,图乙与图丁所示实验物体排开液体体积相等而液体密度不同,可以用图乙与图丁所示实验探究浮力与液体密度的关系.
14.小于;上浮【解析】14.解:在水中,潜水艇受到水的浮力和重力的作用, ∵F浮=ρ水v排g,潜水艇的体积不变,排开水的体积不变, ∴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;故答案为:小于;上浮.
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理和物体浮沉条件的掌握和运用,知道潜水艇自身体积不变(排开水的体积不变、受浮力不变)是本题的关键.
15.mAg;ρgVB 【解析】15.
试题分析:鸡蛋A漂浮在水中,所受浮力FA=GA= mAg,鸡蛋B沉在水底,排开水的体积V排= VB,
所受浮力FB=水gV排=水gVB。
【考点定位】浮力 16.不变;
ρ0
【解析】16.试题分析:(1)先根据图乙和图丙中物体的状态,并结合物体漂浮时浮力等于重力,比较浮力的大小,然后根据阿基米德原理判断排开液体体积的关系,从而确定图乙和图丙液面的高低;
(2)先根据图甲和图乙确定B的重力,然后根据图乙和图丙计算B的体积,最后根据G=mg和ρ=得出B的密度.
解:(1)根据图乙和图丙可知,木块和B处于漂浮状态,因此图乙和图丙中,木块和B受到的浮力相等,大小等于木块和B的重力之和;
由F浮=ρ液gV排可知,图乙和图丙中,木块和B排开水的体积相等,因此两图中的液面相平;
(2)由图甲可知,物体漂浮,则浮力等于重力 即F浮=G排 ρ液gV排=ρ0gV
ρ液g×ρ液=
V=ρ0gV ρ0
因为图甲和图乙中的物体都处于漂浮状态, 因此B的重力:GB=F浮乙﹣F浮甲=
ρ0ga×(a﹣c)﹣
2
2
ρ0ga×(a﹣b);
2
根据图乙和图丙可知,B的体积:VB=a×(d﹣c); 由
G=mg
和
ρ
=
可
得
,
B
的
密
度
:
ρ
B
==
故答案为:不变;
ρ0.
=ρ0.
17.0.95
【解析】17.(1)物块在水和酒精中的状态可能有以下3种:
①若物块在水和酒精中均漂浮,则F浮 =G物 ,而F浮 =G排 ,所以G物 =G排,则m物 =m ;物块质量不变,则排开水和酒精的质量应该相等,而题中溢出水和酒精的质量不相等,故不可能是这种情况;
②若物块在水和酒精中均沉底,则排开液体的体积相等;那么排开水和酒精的质量之比应该为:
m排水/m排酒=ρ水V排/ρ酒V排=ρ水/ρ酒=1g/cm3/0.8g/cm3=5/4≠76/64,故也不可能是这种情况;
③由于ρ水 >ρ酒 ,所以只能是物块在水中漂浮,在酒精中沉底,
(2)物块放在水中时,溢出水的质量为76g,则物块在水中受到的浮力: F浮 =G排 =m排水 g=76×10-3 kg×10N/kg=0.76N,
该物块放在酒精中时,溢出酒精的质量为64g,则物块在酒精中受到的浮力: F浮 ′=G排 ′=m排酒 g=64×10-3 kg×10N/kg=0.64N,
根据前面分析可知,物块在水中漂浮,则G物 =F浮 =0.76N, 物块在酒精中沉底,由F浮 =ρ液 gV排 得,物体的体积:
V=V排酒 =F浮′/ρ酒g=0.64N/0.8×103kg/m3×10N/kg=8×10-5 m3 ,
−5333
所以,物体的密度:ρ=m/V=G物/gV=0.76N/10N/kg×8×10m=0.95×10 kg/m 18. 增大 等于
【解析】18.饺子刚下锅时沉入水底,煮熟后会漂起来,是因为饺子体积变大,受到的浮 力增大。根据漂浮条件可知,饺子漂浮时浮力等于重力。
7666
19.(1)1.5×10N;3×10W;(2)①5×10N;②2×10Pa;(3)C
【解析】19.试题分析:(1)利用G=mg计算破冰船的重力;利用阻力是自身重力的关
排
系求出阻力,然后利用二力平衡得出牵引力,再利用P===Fv计算功率大小;
(2)①根据物体漂浮条件可求破冰船受到的浮力,进而可求当船冲到冰面上时,船的排水体积变为原来的三分之一时受到的浮力;
②当船冲到冰面上,它对冰的压力是船的自身重力减去此时受到的浮力;已知压力和受力面积,利用公式p=得到破冰船对冰面的压强.
(3)①由题意可知冰山处于漂浮状态,根据漂浮的条件可知冰山在海水中受到的浮力等于冰山的重力,利用阿基米德原理和密度公式、重力公式得出等式即可求出海面下的部分体积也就是冰山排开海水的体积,然后求出冰山的总体积.
②根据破冰船的功能分析解答;
③破冰船在海水中都为漂浮状态,由物体的浮沉条件可知受到的浮力与轮船受到的重力的关系;
④牛顿第一定律是描述物体在不受外力作用时,由于具有惯性而表现出来的一种运动规律.实际上不受任何外力的物体是没有的,但不能否定其正确性,因为我们总可以找到在某一个方向上不受力或某一个方向上受力为零的情况,这种情况就是牛顿第一定律所说的“没有受到力的作用”.
67
解:(1)破冰船的重力:G=mg=1.5×10kg×10N/kg=1.5×10N;
75
破冰船受到的阻力:f=0.02G=0.02×1.5×10N=3×10N,
5
破冰船在海面上匀速航行,则牵引力F=f=3×10N,
此时的功率:P==
=Fv=3×10N×10m/s=3×10W;
7
5
6
(2)①破冰船在水面上漂浮,则所受浮力:F浮=G=1.5×10N, 当船冲到冰面上时,船的排水体积变为原来的三分之一时受到的浮力:×1.5×10N=5×10N;
②船对冰层的压力为:F=G﹣
破冰船对冰面的压强:p==
7
6
=F
浮
=
=1.5×10N﹣5×10N=1×10N,
=2×10Pa;
6
767
(3)A、设冰山浸入海水中的体积为V排,露出海面的体积为V露,则冰山的体积V=V
排
+V露,
由于冰山处于漂浮状态,则F浮=G,
根据F浮=ρ液gV排、G=mg和ρ=可得:ρ海水gV排=ρ冰g(V排+V露), 则V排=
=
3
3
3
=18000m,
3
所以V冰山=V排+V露=18000m+2000m=20000m.故A正确;
B、破冰船的船体前端的主要功能就是破冰,因此应采用硬度大、抗磨损的材料制造.故B正确;
C、因破冰船不管是在海水密度大的海域,还是密度小的海域中,都为漂浮状态,浮力始终等于重力,而船的重力不变,所以受到的浮力保持不变;故C错误;
D、根据牛顿第一定律可知,破冰船向前冲时若所有的外力同时消失,随后将作匀速直线运动.故D正确.
故应选C. 故答案为:
76
(1)1.5×10N;3×10W;
66
(2)①5×10N;②2×10Pa; (3)C.
743
20.(1)4.5×10Pa(2)9×10N(3)7.5×10N
【解析】20.试题分析:本题考查液体压力和压强计算,浮力计算,难度不大。
(1)当在最大潜水深度处压强为:
p=gh=1.0103kg/m310N/kg4500m4.5107Pa;
(
2
)
探
测
窗
口
承
受
海
水
的
压
力
:
FpS4.5107Pa20104m29104N ;
(3)由于“金枪鱼”搜寻任务完成后,静止漂浮在海面上,则
F浮=Gmg750kg10N/kg7.5103N。
点睛:本题考查最基本的液体压强压力的计算和漂浮时浮力等于重力计算浮力。
868
21. 6×10 变大 3×10 6.3×10 下表面不受海水的压力,根据浮力的产生原因,沉管不再受海水的浮力
【解析】21.漂浮在海面上的密封沉管,受到的浮力等于其重力
𝐹浮=G=mg=6×107𝑘𝑔×10𝑁/𝑘𝑔=6×108𝑁 (2)①在对密封沉管灌水使其下沉过程中,沉管浸在水中的深度增加,根据P=ρgh,其下表面受到海水的压强将变大。
②沉管浸没在海水中,受到的浮力为:
𝐹
′浮=ρgV=1.0×103𝑘𝑔/𝑚3×10𝑁/𝑘𝑔×(180𝑚×35𝑚×10𝑚)=6.3×108𝑁,
当密封沉管上表面刚好水平浸没在海水中时,浮力大小不变,处于悬浮状态,
𝐹浮=𝐺总=𝐺管+𝐺水
𝐺水=𝐹浮−𝐺管=6.3×108𝑁−6×108𝑁=3×107𝑁
𝐺3×107𝑁m===3×106𝑘𝑔
𝑔10𝑁/𝑘𝑔③浸没在水中的物体受到的浮力等于上下表面的压力差,沉管下表面受到海水的压力F下=6.3×108𝑁。
(3)当密封沉管灌水下沉到海底后,将其下半部分埋入海底的泥沙中,下表面不受海水的压力,根据浮力产生的原因,沉管不再受海水的浮力,此时空心密封沉管不会再上浮。
33
22.(1)5N;(2)4N;(3)2.5×10 kg/m 【解析】22.
试题分析:(1)由GA =mA g=1kg×10N/kg=10N,由F=GA/2 =10N/2=5N
(2)对滑轮受力分析对A的拉力:FA =2×3N=6N,对A受力分析:F浮 =GA -FA =10N-6N=4N
33-43
(3)由F浮 =ρ水 gV排 得:V排 =F浮/ρ水g=4N/1×10kg/m×10N/kg=4×10 m
-43−4333
浸没:VA =V排 =4×10 m,ρA =mA/VA=1kg/4×10m=2.5×10 kg/m
考点:动滑轮及其工作特点;密度的计算;阿基米德原理;浮力大小的计算 23.(1)6N;(2)1100Pa;(3)1200Pa 【解析】23.
试题分析:(1)因为木块静止,所以受到的浮力等于重力加拉力,木块受到的浮力:F浮G木F拉5N1N6N ;
(2)V排F浮6N610433m3 水g110kg/m10N/kgV排6S10-4m3h浸20.06m 木0.01mh总=h浸+L=0.06m+0.05m=0.1lm
p=ρ33
水gh总=l×0kg/m×0N/kg ×0.1lm=1100Pa;
(3)V2-43-33
水=S容器h总—V排=0.02m ×0.1lm-6×10m=1.6×10m
G=ρV3/m3×1.6×10-3m3
水水水g=l×l0kg×10N/kg=16N F压=G水+G容器+G木=16N+3N+5N=24N
pF压S24N21200Pa 容器0.02m答:(1)木块B受到的浮力是6N;(2)容器底部受到水的压强是1100Pa;(器对桌面的压强是1200Pa。
考点:浮力计算 液体压强计算 固体压强计算 阿基米德原理
3)容
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