一、选择题1.如图所示,水平地面上放有上下两部分均为柱形的薄壁容器,上下两部分的横截面积分别为S1、S2。
质量为m的木球通过细线与容器底部相连,细线受到的拉力为F,此时容器中水深为h(水的密度为ρ0)。
下列说法正确的是()A.木球的密度为0mgmg Fρ-B.容器底部受到水的压力为ρ0S1hgC.剪断细线,待木球静止后水对容器底的压力变化了21SFSD.剪断细线,待木球静止后水的深度减小了02FgSρ2.如图所示,密度分布均匀的圆柱形棒的一端悬挂一个小铁块并一起浸入水中。
平衡时棒浮出水面的长度是浸入水中长度的n倍。
若水的密度为ρ,则棒的密度为()A.11nρ+B.1nnρ+C.21(1)nρ+D.22(1)nnρ+3.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 8NB .停止加水时水的深度为 15cmC .在此过程中向容器中加入水的质量为 2.7kgD .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4.在三个完全相同的杯子中均盛满某种液体后,将一木块放在乙杯中后,木块漂浮在液体中,将另一个完全相同的木块浸没在丙杯中,并用细线将其系在丙杯的杯底,如图所示,此时三个杯子对桌面的压力分别为F 甲、F 乙、F 丙,液体对杯子底部的压强分别为p 甲、p 乙、p 丙,则( )A .F F F ==甲乙丙B .p p p >=乙甲丙C .F F F <=甲乙丙D .p p p =>乙甲丙5.如图所示,一铅块用细线挂在一个充气的小气球的下面,把它放入水中某处恰好处于静止状态,如果从底部缓慢放出一些水,则铅块及气球( )A .仍能静止B .向下运动C .向上运动D .静止、向上或向下运动都有可能6.如图所示,烧杯的底面积是2200cm ,里面装有一定量的水(图甲)。
用弹簧测力计吊着未知金属体,先将金属体浸没在水中(图乙),水位升高到B 处,示数是17N ,再将金属体缓慢提出,使水位下降到AB 的中点C 处(图丙),示数是22N (不计金属体带出的水)。
下列选项中错误的是( )A .金属体的质量是2.7kgB .金属体浸没时受到的浮力是10NC.金属体的体积是3500cmD.从甲到乙,烧杯对地面的压强增大了500Pa7.已知甲、乙两个实心球密度之比为ρ甲∶ρ乙=1∶2,体积之比V甲∶V乙=2∶3,放入足够深的某种液体自由静止后,所受浮力之比为F甲∶F乙=2∶5,则此两个物体在该液体中自由静止时所处的状态是()A.甲、乙都漂浮在液面上B.甲漂浮,乙沉底C.甲、乙都沉底D.甲悬浮在液体中,乙沉底8.质量相等的甲、乙两个物体,它们的密度之比是2:1,将甲放入水中,乙放入酒精(ρ=0.8ⅹ103kg/m3)中静止时,它们受到的浮力之比为2:3,则甲物体的密度是A.0.6ⅹ103kg/m3B.0.8ⅹ103kg/m3C.1.2ⅹ103kg/m3D.1.5ⅹ103kg/m3 9.a、b两种物质的质量和体积关系如图所示,分别用a、b两种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体,浸没在水中,放手稳定后()A.甲漂浮,甲受浮力大B.乙漂浮,乙受浮力大C.甲漂浮,乙受浮力大D.乙漂浮,甲受浮力大10.如图甲所示,均匀柱状石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以0.5m/s的恒定速度下降,直至全部没入水中。
图乙是钢绳拉力F随时间t变化的图像。
若不计水的阻力,g=10N/kg,则下列说法正确的是()A.石料受到的重力为900NB.石料的密度是1.8×103kg/m3C.如果将该石料立在水平地面上,则它对地面的压强为2.8×104paD.石料沉底后水平池底对石料的支持力为500N二、填空题11.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”)12.如图所示,重为8N 的金属块用轻质的细绳系在弹簧测力计的挂勾上,当金属块浸没在水中时,弹簧测力计的示数为7N ,则此时金属块受到的浮力大小为___N ;若将该金属块浸没到酒精中,弹簧测力计的示数为___N (ρ水=1.0×103kg/m 3,ρ酒精 =0.8×103kg/m 3)。
13.如图所示,水平桌面上有两个质地均匀正方体 A 和 B ,l A =2l B ,密度分别为 ρA 和 ρB , 静止时对桌面的压强相等,两个相同的容器 M 、N 中分别装有等体积的同种液体,密度为ρ液,将 A 、B 分别放入容器 M 、N 中,液体均未溢出,静止时液体对容器底部的压强分别为1p 和2p ,A 、B 受到的浮力分别为 F A 和 F B 。
(1)若A=ρρ液,则此时 p 1______p 2(选填>、=或<),若将两容器中的液体换成等体积、密度更小的同种液体,则 F A 与 F B 的比值______(选填不变、变大或变小);(2)若两容器中的液体都是水,且 F A ∶F B =6∶1,则此时 B 在水中静止时处于______状态(选填漂浮、悬浮或沉底),ρA =______kg/m 3。
14.边长为10cm 的正立方体木块,漂浮在水面上时,有五分之二的体积露出水面,如图甲所示,将木块截去一部分后,再用少许粘合剂(其质量和体积忽略不计)固定上与截去部分体积相同的合金材料后,投入某种液体中仍漂浮,如图乙所示,此时液体对它竖直向上的压强为1×103 Pa ,ρ合金=2.6×103 kg/m 3 ,则合金材料的质量是________ kg 。
(g =10N/kg )15.如图所示,A 、B 为密度=3.0×103kg/m 3的实心正方体物块,其边长L A =L B =10cm ,将A 浸没于水中,然后在B 的右侧施加水平拉力F 2 , 使物块B 向右做匀速直线运动,滑动过程中B 受到桌面的摩擦力是其自身重力的0.2倍(匀速运动过程中,A 一直浸没于水中,不计A 上升过程中水的阻力细绳重及机械间摩擦)求:(1)物块A所受到的浮力多大?(2)B受到的摩擦力的大小和方向?(3)细绳对B的拉力F1多大?(4)拉力F2多大?16.质量相等的甲、乙、丙三个实心球,放入某种液体中静止时的情况如图所示,它们所受的浮力F甲、F乙、F丙之间的关系应为:F甲_______F乙_______F丙;它们的密度ρ甲、ρ乙、ρ丙之间的关系是:ρ甲_______ρ乙_______ρ丙。
(选填“>”、“<”或“=”)。
17.如图所示,将质量为55g,体积是50cm3的鸡蛋放入装水的烧杯中,鸡蛋沉入杯底,这时鸡蛋所受到的浮力为_______N;再将鸡蛋放入装有盐水的烧杯中,鸡蛋悬浮在盐水中,这时鸡蛋所受到的浮力为_______N;烧杯中盐水的密度为_______kg/m3。
18.(7分)如图所示,弹簧测力计用细线拉着一长方体物块A,从水池中竖直向上做匀速直线运动,上升到水面以上一定的高度。
物块上升的速度为1cm/s,弹簧测力计示数F 随物块上升的时间t变化的图象如右图所示。
不计阻力及水面高度的变化,根据图象信息(1)物块A重______N,高度为______cm。
(2)当t=0时,A受到的浮力为______N;(3)物块A的密度为______?(要求有详细求解过程)19.如图甲所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上端连有一边长为0. lm的正方体物块A,当容器中水的深度为20cm时,物块A有3/5的体积露出水面,此时弹簧恰好处于自然伸长状态,物块A的密度为____________kg/m3;往容器缓慢加水(水未溢出)至物块A恰好浸没时,弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量关系如图乙所示,则此时水对容器底部的压强____________Pa。
20.如图为我国自主设计生产的、世界最大的观光潜水器“寰岛蛟龙1”号。
该潜水器设计最大下潜深度为40m,空载时质量为24t,总长7.9m、总宽3.6m、总高4.4m,配备有供电系统、浮力调节系统、生命支持系统及导航控制系统等。
海水密度取1.0×103kg/m3。
(g=10N/kg)(1)潜水器潜入水面后,在下潜过程中受到海水的浮力________,海水对它的压强________ (选填:不变、变大或变小)(2)该潜水器在水面下40m处、面积为1cm2的外壳上承受的海水压力有多大_______?(3)该潜水器空载浮在海面时,受到的浮力多大______?排开海水的体积约为多大_______?(4)潜水器返回母船时,利用母船艉部起吊装置将潜水器缓缓吊上母船甲板。
若潜水器在海面上被吊起的过程中,起吊装置的机械效率为80%,潜水器匀速竖直上升速度为0.2m/s,则起吊装置在1min内的总功为多少________?起吊装置的功率为多大_______?(设起吊过程中潜水器空载)。
三、实验题21.如右图所示,“验证阿基米德原理”的实验步骤如下:①用弹簧测力计测出物体所受的重力G(图甲);②将物体浸没在水面恰好与溢口相平的溢水杯中,用空的小桶接从溢水杯里被物体排开的水,读出这时测力计的示数F(图乙);③测出接水后小桶与水所受的总重力G1(图丙);④将小桶中的水倒出,测岀小桶所受的重力G2(图丁);⑤分别计算出物体受到的浮力和排开的水所受的重力,并比较它们的大小是否相同。
回答下列问题:(1)物体浸没在水中,受到水的浮力F浮=___________,被排开的水所受的重力G排=___________。
(用上述测得量的符号表示)(2)指出本实验产生误差的原因(写出两点):(a)___________;(b)___________。
(3)物体没有完全浸没在水中,___________(选填“能”或“不能“)用实验验证阿基米德原理。
(4) 实验中釆用的探究方法在研究物理问题时经常用到,称为___________法。
22.初二物理社团的同学们在探究“影响浮力大小的因素”实验中,按如图所示的步骤进行实验:(1)通过比较B、C、D三幅图,小田得出结论:浮力的大小与______有关,通过比较D、E 两福图可以得出浮力大小还与________有关。
(2)物体的质量为______kg,物体浸没在水中受到的浮力______N。