浮力专题培训
1.取一根长为15cm、内部横截面积为1cm2的带有刻度的直筒塑料管,在底部扎上橡皮膜后,称得它们的总质量为2g。
向管内倒入10g水,使它竖直漂浮于某液体中,如图所示,观察到橡皮膜恰好变平时,管外液面比管内液面高2cm。
下列结论不正确的是()
A.装有水的塑料管受到的浮力大小为0.12N
B.管外液体对底部橡皮膜产生的压强大小为1000Pa
C.管外液体密度约为0.83×103kg/m3
D.若在管上方施加竖直向下0.012N的力,当管再次静止时,则管浸入深度增加1cm
2.如图所示,在弹簧测力计下悬挂一个重物A,缓缓浸入水与盐水中观察到测力计数如图所示。
已知盐水的密度为1.2g/cm3,下列说法错误的是()
A.图B中的物体A有一半的体积浸没在水中
B.图C中的物体A下表面受到的液体压力为2N
C.图D中的物体A密度为3×103kg/m3
D.图E中的物体A排开盐水的重力为2.4N
3.水平桌面上放置底面积为80cm2,质量为400g的足够高圆筒,筒内装有16cm深的某液体,弹簧测力计县挂底面积为40cm2、高为8cm的圆柱体,从接触液面逐渐浸入直到浸没,弹簧测力计示数F与圆柱体浸入液体深度h的关系如图所示,圆筒的厚度忽略不计,筒内液体没有溢出。
下列说法错误的是()
A.物体浸没时受到的浮力为8N
B.桶内液体密度为2.5g/cm3
C.圆柱体浸没时,圆筒对桌面的压强是5.5×103Pa
D.圆柱体下表面接触液面至浸没过程,圆柱体移动8cm
4.如图所示,圆柱形容器装有适量的水,将密度为2.5g/cm3,体积为40cm3的物体M用一细绳提起,使物体M的体积刚好有一半露出液面且保持静止时,磅砰示数为70g,如图甲所示。
接下来将物体M放入水中,如图乙所示,
磅秤示数将变化80g。
下列判断错误的是()
A.两次台秤示数的变化等于物体M两次所受浮力的变化
B.图甲中物体M下表面受到的液体压力为0.2N
C.图乙中物体M对容器底部的压力为0.6N
D.图乙中磅秤的示数为150g
5.有甲、乙两个溢水杯,甲溢水杯盛满酒精,乙溢水杯盛满某种液体,将一不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中,小球下沉到杯底,溢出酒精的质量是40g;将小球从甲溢水杯中取出擦干,轻轻放入乙溢水杯中,小球漂浮且有1/6的体积露出液面,溢出液体的质量是50g。
已知ρ酒精=0.8×103kg/m3,下列计算结果正确的是()
①液体的密度是1×103kg/m3
②两种情境下小球受到的浮力之比为4:5
③小球的密度1.2×103kg/m3
④两种情境下小球排开液体的体积之比为6:5
A.①②③
B.①②④
C.③④
D.②④
6.在水平桌面上有甲、乙两个完全相同的柱形容器,容器中均装有适量的水,现将A、B两个体积相同的小球分别放入两容器内,待小球静止后如图所示,此时甲、乙两容器内的水面高度相同。
则下列说法正确的是()
A.A球所受到的浮力大于B球所受到的浮力
B.放入小球前,水对甲、乙两容器底部的压力相等
C.放入小球后,甲、乙两容器底部对桌面的压强相等
D.放入小球前后,水对甲容器底部的压强变化量大于水对乙容器底部的压强变化量
7.如图所示,弹簧测力计下端挂有高为12.5cm、横截面积为100cm2的柱形物块,将物块放入底面积为500cm2,质量忽略不计的圆柱形容器中。
当物块浸入水中深度为2cm,弹簧测力计的示数为8N,水对容器底部的压强为1.2×103pa。
现向容器中加水至弹簧测力计的示数为5N时停止加水,已知弹簧的伸长与所受拉力成正比,当拉力为1N 时弹簧伸长1cm。
则下列说法中正确的是()
A.柱形物块所受重力大小为8N
B.停止加水时水的深度为15cm
C.在此过程中向容器中加入水的质量为2.7kg
D.加水过程中水对容器底部增加的压力等于柱形物块变化的浮力
8.下图是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。
乙、丙图中的烧杯装有等体积的水和盐水。
实验甲、乙和丙中,弹簧测力计的示数分别为4.0N、3.0N和2.9N,薄壁烧杯底面积100cm2。
则下列结论正确的是()
A.物体逐渐浸入水中时,弹簧测力计的示数逐渐变小,说明浮力随其排开液体的体积增大而减小,浸没后示数保持不变,说明浮力与浸没在液体中的深度无关
B.乙图中物体从刚接触水面到没入水中后水对烧杯底部的压强增大了100Pa
C.实验丙中,盐水的密度为1.2x103kg/m3
D.图丙中烧杯底部对桌子的压力比图乙增大了0.1N
9.用质量和体积均忽略不计的相同硬杆把长方体A和B分别固定后放入水中,B物体刚好浸没,如图甲所示。
其中,A物体密度ρA=0.9g/cm3,高度A=10cm,B物体底面积SB=100cm2,高度hB=8cm,重力GB=12N,则硬杆对B物体的作用力为N。
把物体A、B取出,用一根不可伸长的轻质细绳连接后,重新放入水中(忽略水量损失),如图乙;此时,细线拉直,水面比甲图升高0.5cm,若甲图中,硬杆对A的作用力为1.5N,容器底面积为500cm2,则乙图中,B对容器底部的压强为Pa。
10.如图甲所示,一个底面积为200cm2、重为10N且足够深的薄壁柱形平底容器放置于水平桌面上,现将一个边长为10cm的正方体实心物体M(不吸水)挂于弹簧下端,并置于柱形容器内,弹簧上端固定不动。
现在向容器中缓慢注水,弹弹力大小与注水体积的变化图像如图乙所示,则当物块M刚好漂浮时加水质量
为kg;图乙中从A到B的加水过程中,容器底部对桌面的压强变化量为Pa。
(不计弹簧的质量和体积,弹簧的伸长量每变化1cm,弹力变化1N,且弹簧在弹性限度内变化)
11.如图甲所示,在水平桌面上放有一薄壁柱形容器,底面积为100cm2,一个重力为2.5N,底面积为40cm2,高为10cm的柱形玻璃杯A漂浮于水面,在A的底部连接有一个实心金属块B,A、B两物体在水中处于静止状态时细线未拉直(B未与容器底部紧密接触,细线不可伸长且质量体积忽略不计)。
向容器中注水,细线拉力随时间变化图象如图乙所示(容器无限高)。
(g取10N/kg)求:
(1)图甲中玻璃杯A所受浮力的大小;
(2)图甲中水对玻璃杯A底部的压强大小;
(3)t1时刻到2时刻加水的体积。
答案:(1)图甲中玻璃杯A所受浮力为2.5N;(2)图甲中水对玻璃杯A底部的压强为625Pa;(3)t1时刻到2时刻加水的体积为75cm3。
12.如图1所示,为了打捞铁牛,有个名叫怀丙的和尚让人们用两艘大船装满泥沙,用铁索将铁牛拴到大船上,然后卸掉船里的泥沙,随着船逐渐上浮,铁牛在河底淤泥中被拉了出来。
其模型如图甲所示,已知物体A是边长为0.1m 的正方体,物体B的底面积为0.04m2,高为0.5m,质量为10kg,现将AB用细线连接,细线拉直但无拉力,此时水深50cm,容器的底面积为0.12m2,然后沿水平方向切物体B,切去的高度△h与细线的拉力F拉的关系如图2乙所示。
(已知细线不伸长)
(1)物体A受到的浮力;
(2)细线拉直但无拉力时,水对物体A上表面的压力;
(3)当物体A下底面到容器底距离为0.1m时,切掉B的质量是多少。