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第3章 浮力總結(jié)提升 學(xué)案(典例剖析+課練對接+課練全解)

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第3章 浮力總結(jié)提升 學(xué)案(典例剖析+課練對接+課練全解)

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浮力
1.密度的意義:無論是那種物質(zhì)組成的物體,它的質(zhì)量與體積的比值都是固定的。這是物質(zhì)的一個基本屬性,我們用密度來表示物質(zhì)的這個基本屬性。21·cn·jy·com
2.密度的定義:我們把由某種物質(zhì)組成的物體的質(zhì)量和它體積的比值叫做這種物質(zhì)的密度。
3.計算公式:
4.單位: 國際單位:kg/m3,還有常用單位 g/cm3,兩者關(guān)系 1kg/cm3=1.0×103kg/m3
5.常見物質(zhì)的密度
一般來說,固體的密度較大,液體的密度較?。ㄒ灿欣獾?,如水銀密度13.6 g/cm3),氣體的密度最小。純水的密度是1.0×103kg/m3 酒精的密度:0.8×103kg/m3
6.密度知識的應(yīng)用
(1)用來鑒別物質(zhì)
(2)測算物體的質(zhì)量:知道這個物體時由什么物質(zhì)組成,就可以通過查密度表,查出這種物質(zhì)的密度,再測得它的體積,根據(jù)公式就能計算出物體的質(zhì)量。
(3)測算物體的體積:測出物體的質(zhì)量查出它的密度,根據(jù)公式就可以知道物體的體積。
7.浮體:我們把浮在水面或其它液面上的物體稱作附體。
8.浮力:一切浸在液體中的物體,都受到液體對它豎直向上的托力,稱為浮力。
9.浮力的成因:液體的壓強是隨深度的增加而增大,所以物體的下表面受到的壓強比上表面受到的壓強大,從而使物體的下表面受到的壓力比上表面受到的壓力大,液體作用在物體上下表面的壓力差就產(chǎn)生了浮力,且浮力的方向總是豎直向上的。
10.阿基米德原理:浸在液體中的物體所受到的浮力的大小等于物體排開的液體所受的重力。這個結(jié)論叫做阿基米德原理。阿基米德原理也適用于氣體。
11.決定物體在液體中浮沉的因素:浸沒在液體中的物體,究竟是浮是沉,是由物體在液體中所受浮力和重力之間的大小關(guān)系決定的:2·1·c·n·j·y
如果,則物體會下沉;
如果,則物體會上浮;
如果,則物體會停留在液面以下的任何位置而保持平衡,成為懸浮體。
12.對浮力來說,由于受力平衡,必有。
13.物體浮沉條件的應(yīng)用
(1)潛艇 通過改變自身的重力達(dá)到浮沉自如的目的。當(dāng)閥門打開使海水進(jìn)入水艙,潛艇的自重增大,則潛艇就下沉;反之用壓縮空氣把水艙內(nèi)的水排出,潛艇的自重減小,潛艇就會上浮。21*cnjy*com
(2)熱氣球
知識點1:密度概念的理解
下列關(guān)于密度的概念中,說法正確的是(  )
A.密度越大的物體越重
B.從密度公式可知,物質(zhì)的密度與質(zhì)量成正比,與體積成反比
C.不論溫度如何變化,物質(zhì)的密度都不變
D.每種物質(zhì)都有一定的密度
用鋁和銅各制成一個實心球,已知銅的密度大于鋁的密度,則下列判斷不可能的是
A.鋁球的質(zhì)量和體積都比銅球小
B.鋁球的質(zhì)量和體積都比銅球大
C.鋁球質(zhì)量大于銅球質(zhì)量,但鋁球體積小于銅球體積
D.鋁球質(zhì)量小于銅球質(zhì)量,但鋁球體積大于銅球體積
知識點2:密度的計算和應(yīng)用
(2020 石樓縣校級模擬)日常生活中使用的普通打印機可以打印電腦設(shè)計的平面物品,而所渭的3D打印機與普通打印機工作原理基本相同,只是打印材料有些不同。普通打印機的打印材料是墨水和紙張,而3D打印機內(nèi)裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”,是實實在在的原材料,打印機與電腦連接后,通過電腦控制可以把“打印材料“一層層疊加起來,最終把計算機上的藍(lán)圖變成實物。如圖雪花掛件,是利用3D打印出的模型制作的玉石掛件,稱其質(zhì)量是11.2g,稱模型質(zhì)量是3.8g。問3D打印所用的材料密度是多少kg/m3?玉石密度是2.8×103kg/m3www-2-1-cnjy-com
中國C919大型客機(如圖),是中國國產(chǎn)的大型客機,其重量參數(shù)如表,C919在使用材料上,采用了大量的先進(jìn)復(fù)合材料,如鋁鋰合金、鈦合金等,其中全機結(jié)構(gòu)質(zhì)量的30%使用新型國產(chǎn)鋁鋰合金,再通過飛機內(nèi)部結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)設(shè)計,把飛機質(zhì)量往下壓縮。求:
特征質(zhì)量 C919(標(biāo)準(zhǔn)航程型)
最大起飛質(zhì)量 72,500kg
最大著陸質(zhì)量 66,600kg
最大燃油質(zhì)量 19,560kg
標(biāo)準(zhǔn)商載 15,920kg
使用空機質(zhì)量 42,000kg
(1)已知航空燃油的密度為0.8×103kg/m3, C919需加多少升航空燃油才能將油箱加滿?_______21世紀(jì)教育網(wǎng)版權(quán)所有
(2)C919采用新型國產(chǎn)鋁鋰合金材料最大的好處就是可以提高標(biāo)準(zhǔn)商載量,在不改變其設(shè)計結(jié)構(gòu)的情況下,采用新型國產(chǎn)鋁鋰合金材料(ρ1=2.4×103kg/m3)要比用普通的鋁合金材料(ρ2=2.6×103kg/m3)時提高的標(biāo)準(zhǔn)商載量是多少?_______www.21-cn-jy.com
知識點3、壓力與浮力的關(guān)系
水平桌面上有兩個完全相同的容器A和B中分別裝有等體積的水和酒精(ρ水>ρ酒精),現(xiàn)將兩個完全相同的正方體木塊甲和乙分別放到兩種液體中,靜止時如題圖所示,此時甲和乙正方體木塊下表面所受液體的壓力分別為F甲、F乙,A和B兩容器底部所受液體的壓力分別為FA、FB,它們的大小關(guān)系是( ?。?br/>A.F甲<F乙,F(xiàn)A<FB B.F甲=F乙,F(xiàn)A>FB
C.F甲>F乙,F(xiàn)A>FB D.F甲=F乙,F(xiàn)A=FB
將空礦泉水瓶慢慢壓入水中,直到完全浸沒。下列對礦泉水瓶受到的浮力分析不正確的是( )
A.礦泉水瓶受到水對它的浮力
B.浸沒后,壓入越深,受到的浮力越大
C.排開水的體積越大,受到的浮力越大
D.浮力的方向豎直向上
知識點4、浮力的計算
“曹沖稱象”是家喻戶曉的典故。某校興趣小組模仿這一現(xiàn)象,制作了一把“浮力秤”。將直筒形的玻璃杯浸入水中,如圖所示。已知玻璃杯的質(zhì)量為200g,底面積為40cm2,高度為20cm。(g取10N/Kg)求:【來源:21·世紀(jì)·教育·網(wǎng)】
(1)將杯子開口向上豎直放入水中時(注:水未進(jìn)入杯內(nèi)),杯子受到的浮力。
(2)此時杯子浸入水中的深度(即為該浮力秤的零刻度位置)。
(3)此浮力秤的最大稱量(即玻璃杯中所放物體的最大質(zhì)量)。
如圖所示,彈簧上端固定于天花板,下端連接一圓柱形重物。先用一豎直細(xì)線拉住重物,使彈簧處于原長,此時水平桌面上燒杯中的水面正好與圓柱體底面接觸。已知圓柱形重物的截面積為10cm2,長度為10cm;燒杯橫截面積20cm2,彈簧每伸長1cm的拉力為0.3N,g=10N/kg,重物密度為水的兩倍,水的密度為103kg/m3.細(xì)線撤走后,重物重新處于平衡時,彈簧的伸長量為多少?
知識點5:物體浮沉條件的應(yīng)用
小金做了如下實驗:①如圖甲,將一塊長方體木塊浮在密度為的水面上,在木塊上面放密度為的砝碼,當(dāng)砝碼的總質(zhì)量為m甲時,木塊恰好浸沒在水中;②取一根質(zhì)量、體積均不計的細(xì)線把密度為、總質(zhì)量為m乙的砝碼系在木塊下面,使木塊恰好浸沒在水中,如圖乙,請回答: 21cnjy.com
(1)若木塊在圖甲中受到的浮力為F甲,在圖乙中受到的浮力F乙,則F甲_______F乙(選填“>”“<”或“=”,下同),m甲_______m乙;2-1-c-n-j-y
(2)請證明:。______
為增加學(xué)生的國防知識,某中學(xué)九(3)班同學(xué)到東海艦隊參觀某型號潛水艇。潛水艇的艇殼是用高強度的特種鋼板制造,最大下潛深度可達(dá)。潛水艇的總體積為,艇內(nèi)兩側(cè)有水艙,潛水艇截面如圖所示。通過向水艙中充水或從水艙中向外排水來改變潛水艇的自重,從而使其下沉或上浮。(海水密度為1.03×103kg/m3,g=10N/kg)【來源:21cnj*y.co*m】
(1)印度洋海水的密度比太平洋海水的密度大。潛水艇保持深度不變從太平洋潛行到印度洋,它收到的浮力_________。(填“變大”、“變小”或“不變”)
(2)水艙未充海水時,潛水艇總重力為9.27×106N,此時,漂浮在海面的潛水艇的浮力是多少?_____在海面的潛水艇排開海水的體積是多少?_____【版
(3)為使?jié)撍耆珴撊胨?,至少?yīng)向水艙充入海水的重力是多少?_____
知識點6:液面升降問題
隨著全球氣候變暖,漂浮于海面的冰山正逐漸融化。小明為了探究冰山融化后海平面是否變化,就將一塊冰放入濃鹽水中,冰處于漂浮狀態(tài),液面位置如圖所示。冰融化后,杯中的液面將比融化前( ?。?1*cnjy*com
A.不變 B.上升 C.下降 D.無法判斷
小明用礦泉水瓶和小塑料藥劑瓶制作了一個“浮沉子”,如圖所示。他在一只空的眼藥水塑料瓶內(nèi)裝入適量細(xì)沙,然后蓋住瓶口后放入礦泉水瓶中,使其漂浮在礦泉水瓶內(nèi)的水面上。礦泉水瓶內(nèi)留有少量空氣,擰緊瓶蓋使其密封,用力擠壓礦泉水瓶側(cè)面時,“浮沉子”(眼藥水塑料瓶)下沉;松手后“浮沉子”即上浮。下列說法正確的是( )
A.“浮沉子”下沉?xí)r,其所受重力會變大
B.無論怎樣擠壓礦泉水瓶側(cè)面,“浮沉子不可能懸浮在水中
C.“浮沉子”是靠改變浮力大小來實現(xiàn)浮沉的
D.潛水艇與此“浮沉子”浮沉的原理完全相同
1.古代勞動人民利用水來開山采石:冬季,在白天給石頭打一個洞,往洞里灌滿水并封實,晚上溫度下降,水結(jié)冰后石頭就裂開了。下列相關(guān)說法正確的是( )
A.石頭裂開后體積變小,密度變大
B.石頭裂開后質(zhì)量變小,密度變小
C.洞中的水結(jié)冰后質(zhì)量變大,從而使石頭裂開
D.洞中的水結(jié)冰后體積變大,從而使石頭裂開
2.如圖所示,用細(xì)繩將一物體系在容器底部,若物體所受浮力為10N,上表面受到水向下的壓力為4N,則物體下表面受到水向上的壓力為( )
A.4N B.6N C.14N D.7N
3.如圖所示,取一個瓶口內(nèi)徑略小于乒乓球直徑的雪碧瓶,去掉其底部, 把一只乒乓球放到瓶口處,然后向瓶里注水,會發(fā)現(xiàn)水從瓶口流出,乒乓球不上浮。若用手指堵住瓶口,不久就可觀察到乒乓球上浮起來。此實驗說明了( )
A.大氣存在壓強 B.液體的壓強與液體的流速有關(guān)
C.浮力產(chǎn)生的原因 D.液體的壓強與液體的深度有關(guān)
4.圖中,體積相等的金屬塊甲、乙、丙,浸在同一種液體里,丙塊底部緊貼容器底,則(  )
A.甲、乙、丙受到的浮力一樣大
B.乙受到的浮力最大
C.丙受到的浮力最大
D.甲、乙受到的浮力一樣大,丙不受浮力
5.如圖所示,A為木球,B為某種塑料球,C為銅球,三個球的體積相同,且都靜止在水中,則( )
A.A球受到的浮力最大,因為剪斷細(xì)線,A球?qū)⑸仙?br/>B.B球受到的浮力最大,因為B 球沒入水中最深
C.C球受到的浮力最小,因為剪斷細(xì)線,C球?qū)⑾鲁?br/>D.三球受到的浮力一樣大,因為三球排開水的體積相同
6.肺活量是身體機能的重要指標(biāo)之一,是一個人做最大吸氣后再做最大呼氣所呼出的氣體體積,單位是毫升(mL)。圖是一種測定肺活量的簡易裝置圖中簡A為倒扣在水中的開口薄壁圓筒,測量前先排盡圓筒中的空氣(即圓桶內(nèi)裝滿水),測量時,被測者做最大吸氣,再通過B做最大呼氣,呼出的空氣通過導(dǎo)管進(jìn)入圓筒A內(nèi),使筒A浮起,通過筒A露出水面的高度H換算成不同的肺活量。小明用上面的肺活量儀測肺活量,測得H=18厘米,己知圓筒A的質(zhì)量為200克,橫截面積為200平方厘米。請回、答下列問題:
(1)測量前倒扣于水中的圓筒A受到的浮力;
(2)計算小明的肺活量是多少毫升?
7.如圖甲,圓筒形容器內(nèi)裝有適量的水,放在水平桌面上;實心圓柱形物體A用細(xì)線拴好并懸掛在彈簧測力計下。小王要探究圓柱形物體A逐漸浸人水中時(水沒有溢出容器),彈簧測力計的示數(shù)F與圓柱形物體A下表面離水面的距離h的關(guān)系。實驗過程中,小王將測量記錄的數(shù)據(jù)繪制成乙圖所示的曲線。請據(jù)圖分析回答下列問題:
(1)觀察圖乙通過分析F和h的關(guān)系,可以得出結(jié)論:浸在液體中的物體所受浮力與______有關(guān)。
(2)由圖乙可知,實心圓柱形物體入下表面原大面的距離h為14cm時,所受浮力________N
(3)當(dāng)h等于16cm時,物體A浸在水中的體積大小為多少?__________
8.小海從旅游勝地帶回一塊玄武巖火山石,如圖甲所示,他通過多種方法測定這塊玄武巖的密度。
(1)方法一:
①將托盤天平放在水平桌面上,把標(biāo)尺上的游碼移至零刻度線處,調(diào)節(jié)平衡螺母,直到指針在___________,表示天平平衡;【出處:21教育名師】
②用天平測量火山石質(zhì)量,天平平衡時,砝碼和游碼的示數(shù),如圖乙,火山石質(zhì)量為___________g;21教育名師原創(chuàng)作品
③再用排水法測得火山石的體積,利用密度公式算得了火山石的密度。
(2)方法二:
①將裝有水的玻璃杯放在電子秤上,電子秤示數(shù)清零,如圖丙:
②火山石用細(xì)線綁住懸掛著浸沒于水中,電子秤示數(shù)為8.6g,如圖丁;
③結(jié)合方法一中測得的數(shù)據(jù),小海算出火山石的密度為___________g/cm3(保留一位小數(shù))。
9.大家都知道“曹沖稱象”的方法,如圖我們來分享小曹沖所運用的智慧:
(1)用科學(xué)知識解釋“稱象”的原理,前后兩次水面正對記號說明:________________。(答最直接的結(jié)論)21·世紀(jì)*教育網(wǎng)
(2)要推出“象重等于石頭重”的結(jié)論,必須附上的關(guān)鍵推理依據(jù)是:____________。
10.取一只重力忽略不計小塑料袋,袋內(nèi)裝滿水,用細(xì)線把袋口扎緊,袋內(nèi)不留空氣,如圖(a)所示,用彈簧測力計測出水袋重為2.8N。將這水袋逐漸浸入水中,通過觀察到的______________現(xiàn)象,說明水袋所受浮力變大,當(dāng)水袋全部浸沒水中時,彈簧測力計的讀數(shù)為____;一個重為2N的蘋果懸浮在水中如圖(b),受到的浮力為___N;往水中加鹽,蘋果逐漸浮起,最后漂浮在水面如圖(c),則漂浮時與懸浮時相比受到的浮力________(選填“增大”、“減小”或“不變”)。
1.廈門環(huán)島路上有一座“永不止步”雕像。雕像的大小跟真人差不多,小明上網(wǎng)查詢到每尊雕像的質(zhì)量約200kg.請您估算這尊雕像的平均密度約為( )
A.0.4×103kg/m3 B.0.8×103kg/m3 C.4×103kg/m3 D.8×103kg/m3
2.一個邊長為10cm的正方體,放入水中靜止時,有的體積露出水面,此時受到水的浮力為F水;把該物體放入某種液體中,待物體靜止時,有的體積浸入液體中,此時受到液體的浮力為F液,液體的密度為ρ液(g取10N/kg),則(  )
A.F液=6N,ρ液=2.4×103kg/m3
B.F水=6N,ρ液=0.8×103kg/m3
C.F液=4N,ρ液=0.53×103kg/m3
D.F水=4N,ρ液=0.8×103kg/m3
3.有一只小試管倒插在廣口瓶的水銀中,此時試管恰好浮于水面,如圖所示。若由于天氣變化的原因,大氣壓強稍增大(氣溫不變),則( )21教育網(wǎng)
A.試管內(nèi)外的水銀高度差不變
B.試管內(nèi)封閉氣體的體積不變
C.試管將上浮一些
D.試管內(nèi)封閉氣體的壓強保持不變
4.不吸水的長方體A固定在體積不計的輕桿下端,位于水平地面上的圓柱體形容器內(nèi),桿上端固定不動,如圖甲所示?,F(xiàn)緩慢向容器內(nèi)注入適量的水,水對容器底部的壓強P與注水體積V的變化關(guān)系如圖乙所示。
(1)當(dāng)P=600Pa時,容器中水的深度為多少?
(2)長方體A的高度為多少?
(3)若,當(dāng)注水體積V=880cm3時,桿對A的作用力大小為多少N?
5.小明同學(xué)用一個彈簧測力計、一個金屬塊、兩個相同的燒杯(分別裝有一定量的水和煤油),對浸在液體中的物體所受的浮力進(jìn)行了探究。下圖表示探究過程及有關(guān)數(shù)據(jù)。
(1)分析圖B、C、D,說明浮力大小跟_____有關(guān);
(2)分析圖______,說明浮力大小跟液體密度有關(guān);
(3)小明還想探究浮力大小與物體形狀是否有關(guān),分別取材料和_____相等,_____不同的兩實心金屬塊按A和D的方法測定浸沒在水中所受的浮力,并比較它們的大小。
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 (共 2 頁)
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浮力
1.密度的意義:無論是那種物質(zhì)組成的物體,它的質(zhì)量與體積的比值都是固定的。這是物質(zhì)的一個基本屬性,我們用密度來表示物質(zhì)的這個基本屬性。21教育網(wǎng)
2.密度的定義:我們把由某種物質(zhì)組成的物體的質(zhì)量和它體積的比值叫做這種物質(zhì)的密度。
3.計算公式:
4.單位: 國際單位:kg/m3,還有常用單位 g/cm3,兩者關(guān)系 1kg/cm3=1.0×103kg/m3
5.常見物質(zhì)的密度
一般來說,固體的密度較大,液體的密度較?。ㄒ灿欣獾模缢y密度13.6 g/cm3),氣體的密度最小。純水的密度是1.0×103kg/m3 酒精的密度:0.8×103kg/m3
6.密度知識的應(yīng)用
(1)用來鑒別物質(zhì)
(2)測算物體的質(zhì)量:知道這個物體時由什么物質(zhì)組成,就可以通過查密度表,查出這種物質(zhì)的密度,再測得它的體積,根據(jù)公式就能計算出物體的質(zhì)量。
(3)測算物體的體積:測出物體的質(zhì)量查出它的密度,根據(jù)公式就可以知道物體的體積。
7.浮體:我們把浮在水面或其它液面上的物體稱作附體。
8.浮力:一切浸在液體中的物體,都受到液體對它豎直向上的托力,稱為浮力。
9.浮力的成因:液體的壓強是隨深度的增加而增大,所以物體的下表面受到的壓強比上表面受到的壓強大,從而使物體的下表面受到的壓力比上表面受到的壓力大,液體作用在物體上下表面的壓力差就產(chǎn)生了浮力,且浮力的方向總是豎直向上的。
10.阿基米德原理:浸在液體中的物體所受到的浮力的大小等于物體排開的液體所受的重力。這個結(jié)論叫做阿基米德原理。阿基米德原理也適用于氣體。
11.決定物體在液體中浮沉的因素:浸沒在液體中的物體,究竟是浮是沉,是由物體在液體中所受浮力和重力之間的大小關(guān)系決定的:【來源:21·世紀(jì)·教育·網(wǎng)】
如果,則物體會下沉;
如果,則物體會上??;
如果,則物體會停留在液面以下的任何位置而保持平衡,成為懸浮體。
12.對浮力來說,由于受力平衡,必有。
13.物體浮沉條件的應(yīng)用
(1)潛艇 通過改變自身的重力達(dá)到浮沉自如的目的。當(dāng)閥門打開使海水進(jìn)入水艙,潛艇的自重增大,則潛艇就下沉;反之用壓縮空氣把水艙內(nèi)的水排出,潛艇的自重減小,潛艇就會上浮。【出處:21教育名師】
(2)熱氣球
知識點1:密度概念的理解
下列關(guān)于密度的概念中,說法正確的是(  )
A.密度越大的物體越重
B.從密度公式可知,物質(zhì)的密度與質(zhì)量成正比,與體積成反比
C.不論溫度如何變化,物質(zhì)的密度都不變
D.每種物質(zhì)都有一定的密度
:出行時盡量使用自行車,以少對汽油的消和氣的,能夠起到能減排用,做正確,不符合題意;
陽能和風(fēng)是清潔能源,且含量巨大大量使用可以減少電能其它可再能的依賴,減少污染,正,不符合題意;
生活中盡量節(jié)用水、用、用氣,可以節(jié)的作用,做法正確,不符合;
選:D。 21·cn·jy·com
用鋁和銅各制成一個實心球,已知銅的密度大于鋁的密度,則下列判斷不可能的是
A.鋁球的質(zhì)量和體積都比銅球小
B.鋁球的質(zhì)量和體積都比銅球大
C.鋁球質(zhì)量大于銅球質(zhì)量,但鋁球體積小于銅球體積
D.鋁球質(zhì)量小于銅球質(zhì)量,但鋁球體積大于銅球體積
:A.當(dāng)鋁球的體積小于銅球的體積時,根據(jù)m=ρV可知鋁球的質(zhì)量小于銅球的質(zhì)量,故A正確,不符合題意;2-1-c-n-j-y
B.當(dāng)鋁球的體積遠(yuǎn)大于銅球的體積時,根據(jù)m=ρV可知:實心鋁球的質(zhì)量可能大于銅球的質(zhì)量,故B正確,不符合題意;21教育名師原創(chuàng)作品
C.鋁球的質(zhì)量大于銅球質(zhì)量時,根據(jù)可知,鋁球的體積大于銅球的體積,故C錯誤,符合題意;
D.鋁球質(zhì)量小于銅球質(zhì)量時,因鋁的密度小于銅的密度,由可知:鋁球體積可能大于銅球體積,故D正確,不符合題意。
【答案】C
知識點2:密度的計算和應(yīng)用
(2020 石樓縣校級模擬)日常生活中使用的普通打印機可以打印電腦設(shè)計的平面物品,而所渭的3D打印機與普通打印機工作原理基本相同,只是打印材料有些不同。普通打印機的打印材料是墨水和紙張,而3D打印機內(nèi)裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”,是實實在在的原材料,打印機與電腦連接后,通過電腦控制可以把“打印材料“一層層疊加起來,最終把計算機上的藍(lán)圖變成實物。如圖雪花掛件,是利用3D打印出的模型制作的玉石掛件,稱其質(zhì)量是11.2g,稱模型質(zhì)量是3.8g。問3D打印所用的材料密度是多少kg/m3?玉石密度是2.8×103kg/m3
:根據(jù)ρ=可得,玉石掛件的體積:
V===4×10﹣6m3,
則問3D打印所用的材料密度:
ρ′===0.95×103kg/m3。
答:用3D打印所用的材料密度是0.95×103kg/m3。
中國C919大型客機(如圖),是中國國產(chǎn)的大型客機,其重量參數(shù)如表,C919在使用材料上,采用了大量的先進(jìn)復(fù)合材料,如鋁鋰合金、鈦合金等,其中全機結(jié)構(gòu)質(zhì)量的30%使用新型國產(chǎn)鋁鋰合金,再通過飛機內(nèi)部結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)設(shè)計,把飛機質(zhì)量往下壓縮。求:
特征質(zhì)量 C919(標(biāo)準(zhǔn)航程型)
最大起飛質(zhì)量 72,500kg
最大著陸質(zhì)量 66,600kg
最大燃油質(zhì)量 19,560kg
標(biāo)準(zhǔn)商載 15,920kg
使用空機質(zhì)量 42,000kg
(1)已知航空燃油的密度為0.8×103kg/m3, C919需加多少升航空燃油才能將油箱加滿?_______21·世紀(jì)*教育網(wǎng)
(2)C919采用新型國產(chǎn)鋁鋰合金材料最大的好處就是可以提高標(biāo)準(zhǔn)商載量,在不改變其設(shè)計結(jié)構(gòu)的情況下,采用新型國產(chǎn)鋁鋰合金材料(ρ1=2.4×103kg/m3)要比用普通的鋁合金材料(ρ2=2.6×103kg/m3)時提高的標(biāo)準(zhǔn)商載量是多少?_______
:(1)由ρ= m/V得燃油的體積:
V= m/ρ油= 19560kg/0.8103kg/m3=24.45m3=24450L
(2)整機中鋁鋰合金的質(zhì)量: m鋁鋰=42000kg×30%=12600kg,
由ρ= m/V得,鋁鋰合金的體積:V鋁鋰= m鋁鋰/ρ鋁鋰= 12600kg/2.4103kg/m3=5.25m3 ,
如果使用鋁合金時這部分體積的質(zhì)量:m鋁=ρ鋁V鋁鋰=2.6×103kg/m3×5.25m3=13650kg,
提高的標(biāo)準(zhǔn)商載量:m′=m鋁﹣m鋁鋰=13650kg﹣12600kg=1050kg。
答:(1) C919需加24450升航空燃油才能將油箱加滿;
(2)采用新型國產(chǎn)鋁鋰合金材料要比用普通的鋁合金材料時提高的標(biāo)準(zhǔn)商載量是1050kg。
【答案】24450 1050
知識點3、壓力與浮力的關(guān)系
水平桌面上有兩個完全相同的容器A和B中分別裝有等體積的水和酒精(ρ水>ρ酒精),現(xiàn)將兩個完全相同的正方體木塊甲和乙分別放到兩種液體中,靜止時如題圖所示,此時甲和乙正方體木塊下表面所受液體的壓力分別為F甲、F乙,A和B兩容器底部所受液體的壓力分別為FA、FB,它們的大小關(guān)系是( ?。?br/>A.F甲<F乙,F(xiàn)A<FB B.F甲=F乙,F(xiàn)A>FB
C.F甲>F乙,F(xiàn)A>FB D.F甲=F乙,F(xiàn)A=FB
由圖可知,甲、乙兩個完全相同的木塊在水和酒精中漂浮,
因物體漂浮時受到的浮力和自身的重力相等,
所以,兩木塊受到的浮力相等,
由浮力產(chǎn)生的原因F浮=F下-F上得,F(xiàn)下=F浮-F上=F浮,
則甲和乙正方體木塊下表面所受液體的壓力關(guān)系為F甲=F乙,故AC錯誤;
由G=mg=ρVg可知,等體積的水和酒精的重力關(guān)系為G水>G酒精,
則水和木塊的重力之和大于酒精和木塊的重力之和,
因木塊漂浮時,液體對容器底部的壓力等于液體和木塊的重力之和,
所以,A和B兩容器底部所受液體的壓力關(guān)系為FA>FB,故B正確、D錯誤。
故選:B。 【來源:21cnj*y.co*m】
將空礦泉水瓶慢慢壓入水中,直到完全浸沒。下列對礦泉水瓶受到的浮力分析不正確的是( )
A.礦泉水瓶受到水對它的浮力
B.浸沒后,壓入越深,受到的浮力越大
C.排開水的體積越大,受到的浮力越大
D.浮力的方向豎直向上

A. 在礦泉水瓶壓入水中的過程中,瓶子排開了水,故瓶子受到水的浮力,故A 正確;
B. 當(dāng)?shù)V泉水完全浸沒后,由于排開水的體積不再改變,故瓶子所受浮力不再變化,故B 錯誤;
C. 由阿基米德原理可得,排開水的體積越大,礦泉水瓶所受浮力越大,故C 正確;
D. 浮力方向總是豎直向上的,故D 正確。
故選B.
知識點4、浮力的計算
“曹沖稱象”是家喻戶曉的典故。某校興趣小組模仿這一現(xiàn)象,制作了一把“浮力秤”。將直筒形的玻璃杯浸入水中,如圖所示。已知玻璃杯的質(zhì)量為200g,底面積為40cm2,高度為20cm。(g取10N/Kg)求:
(1)將杯子開口向上豎直放入水中時(注:水未進(jìn)入杯內(nèi)),杯子受到的浮力。
(2)此時杯子浸入水中的深度(即為該浮力秤的零刻度位置)。
(3)此浮力秤的最大稱量(即玻璃杯中所放物體的最大質(zhì)量)。

(1)杯子的重力:G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,因為杯子漂浮在水面上,所以F浮=G=2N;
(2)由F浮=ρ水gV排得:
則此時杯子排開水的體積:V排===2×10 4m3,
此時杯子浸入水中的深度:h浸===0.05m=5cm=0.05m;
(3)當(dāng)杯子下沉的深度為0.2m時,此時杯子受到的浮力最大,
F′浮=ρ水gV′排=1.0×103kg/m3×10N/kg×40×10 4m2×0.2m=8N,
玻璃杯內(nèi)能放物體的最大重力:G=F′浮 F浮=8N 2N=6N,
浮力秤的最大稱量:m===0.6kg=600g。
答:(1)將杯子開口向上豎直放入水中時,杯子受到的浮力是2N,
(2)此時杯子浸入水中的深度是5cm,
(3)此浮力秤的最大稱量為600g。
如圖所示,彈簧上端固定于天花板,下端連接一圓柱形重物。先用一豎直細(xì)線拉住重物,使彈簧處于原長,此時水平桌面上燒杯中的水面正好與圓柱體底面接觸。已知圓柱形重物的截面積為10cm2,長度為10cm;燒杯橫截面積20cm2,彈簧每伸長1cm的拉力為0.3N,g=10N/kg,重物密度為水的兩倍,水的密度為103kg/m3.細(xì)線撤走后,重物重新處于平衡時,彈簧的伸長量為多少?
:設(shè)細(xì)線撤走后,重物重新處于平衡時,彈簧的伸長量為△L,
∵圓柱形重物底面積S1=10cm2,燒杯底面積S2=20cm2,S2=2S1,
∴圓柱形重物伸長△L時,水面將上升△L,圓柱形重物將浸入水中2△L,
圓柱形重物的體積:
V=S1L=10cm2×10cm=100cm3=1×10-4m3,
圓柱形重物的密度:
ρ=2ρ水=2×103kg/m3,
圓柱形重物的重力:
G=mg=ρVg=2×103kg/m3×1×10-4m3×10N/kg=2N,
圓柱形重物受到的浮力:
F浮=ρ水V排g=ρ水×S1×2△L×g,
∵彈簧的伸長與拉力成正比,
即:21*cnjy*com
∴圓柱形重物受到的拉力:
∵F浮+F拉=G,
即:
解得:△L=0.04m=4cm。
答:細(xì)線撤走后,重物重新處于平衡時,彈簧的伸長量為4cm。
知識點5:物體浮沉條件的應(yīng)用
小金做了如下實驗:①如圖甲,將一塊長方體木塊浮在密度為的水面上,在木塊上面放密度為的砝碼,當(dāng)砝碼的總質(zhì)量為m甲時,木塊恰好浸沒在水中;②取一根質(zhì)量、體積均不計的細(xì)線把密度為、總質(zhì)量為m乙的砝碼系在木塊下面,使木塊恰好浸沒在水中,如圖乙,請回答:
(1)若木塊在圖甲中受到的浮力為F甲,在圖乙中受到的浮力F乙,則F甲_______F乙(選填“>”“<”或“=”,下同),m甲_______m乙;
(2)請證明:。______
:= < 詳見解析
(1)[1]由圖可知,兩次木塊均全部浸沒在水中,即排開水的體積相同,根據(jù)阿基米德原理可知,木塊兩次受到的浮力相同,即F甲= F乙。
[2]根據(jù)阿基米德原理可知,木塊和甲砝碼受到的浮力小于木塊和乙砝碼受到的浮力,因為漂浮和懸浮時均滿足浮力等于重力,所以甲砝碼的重力小于乙砝碼的重力,根據(jù)可知m甲<m乙。2·1·c·n·j·y
(2)[3]木塊上面放甲砝碼時,木塊和甲砝碼漂浮,根據(jù)漂浮的條件可知
------①
木塊下上面系砝碼乙時:木塊和乙鐵塊漂浮,根據(jù)漂浮的條件可知
-------②
聯(lián)立①②兩式可得
根據(jù)可知,同種材質(zhì)的物體,質(zhì)量與體積成正比,則有
為增加學(xué)生的國防知識,某中學(xué)九(3)班同學(xué)到東海艦隊參觀某型號潛水艇。潛水艇的艇殼是用高強度的特種鋼板制造,最大下潛深度可達(dá)。潛水艇的總體積為,艇內(nèi)兩側(cè)有水艙,潛水艇截面如圖所示。通過向水艙中充水或從水艙中向外排水來改變潛水艇的自重,從而使其下沉或上浮。(海水密度為1.03×103kg/m3,g=10N/kg)www.21-cn-jy.com
(1)印度洋海水的密度比太平洋海水的密度大。潛水艇保持深度不變從太平洋潛行到印度洋,它收到的浮力_________。(填“變大”、“變小”或“不變”)
(2)水艙未充海水時,潛水艇總重力為9.27×106N,此時,漂浮在海面的潛水艇的浮力是多少?_____在海面的潛水艇排開海水的體積是多少?_____21世紀(jì)教育網(wǎng)版權(quán)所有
(3)為使?jié)撍耆珴撊胨?,至少?yīng)向水艙充入海水的重力是多少?_____
:變大 9.27×106N 900m3; 6.18×106N
(1) [1]印度洋海水的密度比太平洋海水的密度大,潛水艇體積不變,V排不變,據(jù)F浮=ρ海水gV排可知,從太平洋潛行到印度洋,潛水艇收到的浮力變大;
(2)[2]∵潛水艇漂浮,∴F浮=G=9.27×106N,
[3]∴潛水艇排開海水的體積:V排= = =900m3;
(3)潛水艇沒在水中時,
F浮'=ρ海水gV排'=1.03×103kg/m3×10N/kg×1.5×103m3=1.545×107N,F(xiàn)浮'=G艇+G海水
G海水=F浮'-G艇=1.545×107N-9.27×106N=6.18×106N。
知識點6:液面升降問題
隨著全球氣候變暖,漂浮于海面的冰山正逐漸融化。小明為了探究冰山融化后海平面是否變化,就將一塊冰放入濃鹽水中,冰處于漂浮狀態(tài),液面位置如圖所示。冰融化后,杯中的液面將比融化前( ?。?br/>A.不變 B.上升 C.下降 D.無法判斷
:因為冰漂浮在鹽水中,所以F浮=G冰,根據(jù)阿基米德原理F浮=G排=ρ鹽水gV排可知,又因為冰化為水后的重力G水=G冰=ρ水gV水,則ρ水gV水=ρ鹽水gV排,又因為ρ水<ρ鹽水,所以V排<V水.所以液面上升。
故選:B。
小明用礦泉水瓶和小塑料藥劑瓶制作了一個“浮沉子”,如圖所示。他在一只空的眼藥水塑料瓶內(nèi)裝入適量細(xì)沙,然后蓋住瓶口后放入礦泉水瓶中,使其漂浮在礦泉水瓶內(nèi)的水面上。礦泉水瓶內(nèi)留有少量空氣,擰緊瓶蓋使其密封,用力擠壓礦泉水瓶側(cè)面時,“浮沉子”(眼藥水塑料瓶)下沉;松手后“浮沉子”即上浮。下列說法正確的是()
A.“浮沉子”下沉?xí)r,其所受重力會變大
B.無論怎樣擠壓礦泉水瓶側(cè)面,“浮沉子不可能懸浮在水中
C.“浮沉子”是靠改變浮力大小來實現(xiàn)浮沉的
D.潛水艇與此“浮沉子”浮沉的原理完全相同

A.?dāng)D壓大塑料瓶,瓶內(nèi)空氣被壓縮,水被壓入小瓶中,這時浮沉子里進(jìn)入一些水,它的重力增加,大于它受到的浮力,就向下沉,故A正確;【版權(quán)所有:21教育】
B.松開手,小瓶內(nèi)水面上的空氣體積增大,壓強減小,浮沉子里面被壓縮的空氣把水壓出來,此時浮沉子的重力小于它所受的浮力,因此它就向上??;當(dāng)浮力等于重力,就會懸浮在水中,故B錯誤;www-2-1-cnjy-com
CD.潛水艇與“浮沉子”浮沉的原理相同,都是靠改變自身重力來實現(xiàn)沉浮的,故C錯誤,D正確。
1.古代勞動人民利用水來開山采石:冬季,在白天給石頭打一個洞,往洞里灌滿水并封實,晚上溫度下降,水結(jié)冰后石頭就裂開了。下列相關(guān)說法正確的是( )
A.石頭裂開后體積變小,密度變大
B.石頭裂開后質(zhì)量變小,密度變小
C.洞中的水結(jié)冰后質(zhì)量變大,從而使石頭裂開
D.洞中的水結(jié)冰后體積變大,從而使石頭裂開
AB.密度是物質(zhì)的一種特性,同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值相同,它不隨物體自身的質(zhì)量或體積的變化而變化,所以石頭的密度不變,故AB錯誤;
CD.質(zhì)量是物體本身的屬性,與狀態(tài)無關(guān),所以水結(jié)成冰后,質(zhì)量不變,但密度減小,根據(jù)公式可知,其體積變大而使石頭裂開,故C錯誤,D正確。
故選D。
2.如圖所示,用細(xì)繩將一物體系在容器底部,若物體所受浮力為10N,上表面受到水向下的壓力為4N,則物體下表面受到水向上的壓力為( )
A.4N B.6N C.14N D.7N
根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因:F浮=F向上-F向下,則有F向上=F浮+F向下=10N+4N=14N
故選C。
3.如圖所示,取一個瓶口內(nèi)徑略小于乒乓球直徑的雪碧瓶,去掉其底部, 把一只乒乓球放到瓶口處,然后向瓶里注水,會發(fā)現(xiàn)水從瓶口流出,乒乓球不上浮。若用手指堵住瓶口,不久就可觀察到乒乓球上浮起來。此實驗說明了( )
A.大氣存在壓強 B.液體的壓強與液體的流速有關(guān)
C.浮力產(chǎn)生的原因 D.液體的壓強與液體的深度有關(guān)
開始時乒乓球受到上面液體壓強和大氣壓的作用,下部沒有液體只受大氣壓的作用,向上的壓強小于向下的壓強,向上的壓力小于向下的壓力,乒乓球不能上??;當(dāng)用手堵住瓶口,乒乓球下面有水,乒乓球下面也受到液體壓強和大氣壓的作用;向上的液體壓強大于向下的液體壓強,乒乓球上浮,故此實驗說明了浮力產(chǎn)生的原因。
故選C。
4.圖中,體積相等的金屬塊甲、乙、丙,浸在同一種液體里,丙塊底部緊貼容器底,則( ?。?br/>A.甲、乙、丙受到的浮力一樣大
B.乙受到的浮力最大
C.丙受到的浮力最大
D.甲、乙受到的浮力一樣大,丙不受浮力
由圖可知,甲、乙鐵塊浸在液體里,底部沒有與容器底接觸,所以,鐵塊下表面受到水的向上壓力大于上表面受到水向下的壓力,即受到浮力作用;因為甲、乙鐵塊體積相等,排開水的體積相等,浸在同一液體里,所以,根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知:甲、乙受到的浮力一樣大;丙的底部緊貼容器底,則下表面受到水的壓力為0,所以丙不受浮力。故選D。
5.如圖所示,A為木球,B為某種塑料球,C為銅球,三個球的體積相同,且都靜止在水中,則()
A.A球受到的浮力最大,因為剪斷細(xì)線,A球?qū)⑸仙?br/>B.B球受到的浮力最大,因為B 球沒入水中最深
C.C球受到的浮力最小,因為剪斷細(xì)線,C球?qū)⑾鲁?br/>D.三球受到的浮力一樣大,因為三球排開水的體積相同
A. 剪斷細(xì)線,A球?qū)⑸仙?,說明A球受到的浮力大于重力,不能說明它受到的浮力比其它球大,故A 錯誤;
B. 浸沒水中的物體,球受到的浮力與所處的深度無關(guān),故B 錯誤;
C. 剪斷細(xì)線,C球下沉,說明C球受到的浮力小于重力,不能說明它受到的浮力比其它球小,故C 錯誤;
D. 由圖可知三球全浸入水中,A,B,C 球體積相同,排開水的體積相同,則受到水的浮力相同,故D 正確。
故選D.
6.肺活量是身體機能的重要指標(biāo)之一,是一個人做最大吸氣后再做最大呼氣所呼出的氣體體積,單位是毫升(mL)。圖是一種測定肺活量的簡易裝置圖中簡A為倒扣在水中的開口薄壁圓筒,測量前先排盡圓筒中的空氣(即圓桶內(nèi)裝滿水),測量時,被測者做最大吸氣,再通過B做最大呼氣,呼出的空氣通過導(dǎo)管進(jìn)入圓筒A內(nèi),使筒A浮起,通過筒A露出水面的高度H換算成不同的肺活量。小明用上面的肺活量儀測肺活量,測得H=18厘米,己知圓筒A的質(zhì)量為200克,橫截面積為200平方厘米。請回、答下列問題:
(1)測量前倒扣于水中的圓筒A受到的浮力;
(2)計算小明的肺活量是多少毫升?
解:(1)因為圓筒漂浮在水面上,根據(jù)物體漂浮條件可得,測量前倒扣于水中的圓筒A受到的浮力
F浮=G=mg=0.2kg×9.8N/kg=1.96N
(2)根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得,圓筒A排開水的體積
則筒內(nèi)氣體的總體積,即小明的肺活量為
V排+SH=200cm3+200cm2×18cm=3800cm3=3800mL
答:(1)測量前倒扣于水中的圓筒A受到的浮力為1.96N;(2)小明的肺活量是3800mL。
7.如圖甲,圓筒形容器內(nèi)裝有適量的水,放在水平桌面上;實心圓柱形物體A用細(xì)線拴好并懸掛在彈簧測力計下。小王要探究圓柱形物體A逐漸浸人水中時(水沒有溢出容器),彈簧測力計的示數(shù)F與圓柱形物體A下表面離水面的距離h的關(guān)系。實驗過程中,小王將測量記錄的數(shù)據(jù)繪制成乙圖所示的曲線。請據(jù)圖分析回答下列問題:
(1)觀察圖乙通過分析F和h的關(guān)系,可以得出結(jié)論:浸在液體中的物體所受浮力與______有關(guān)。
(2)由圖乙可知,實心圓柱形物體入下表面原大面的距離h為14cm時,所受浮力________N
(3)當(dāng)h等于16cm時,物體A浸在水中的體積大小為多少?__________
解:(1)[1]觀察分析圖乙可知,當(dāng)h小于12cm時,物體A排開水的體積隨著浸入水中深度的增大而增大,彈簧測力計的示數(shù)F逐漸減小,故物體A所受浮力不斷變大;當(dāng)h等于或大于12cm時,物體A排開水的體積不再隨著浸入水中深度的增大而增大,彈簧測力計的示數(shù)F不再變化,故物體A所受浮力不再變化,因此可得出結(jié)論:浸在液體中的物體所受浮力與排開液體的體積有關(guān)。
(2)[2]分析圖像數(shù)據(jù)可知,在物體A沒有浸沒之前,彈簧測力計的示數(shù)為9N,即物體重力為9N;由圖像乙可知:當(dāng)h等于14cm時,物體A完全浸沒,彈簧測力計的拉力為F=2N,所以此時受到的浮力為
F浮=G F=9N 2N=7N
(3)[3]當(dāng)h等于16cm時,物體A完全浸沒,此時受到的浮力仍為7N,根據(jù)F浮=ρ水gV排可得物體A浸在水中的體積
答:(1)浸在液體中的物體所受浮力與排開液體的體積有關(guān);(2)當(dāng)h等于14cm時,物體A所受的浮力為7N;(3)當(dāng)h等于16cm時,物體A浸在水中的體積為7×10 4m3。
8.小海從旅游勝地帶回一塊玄武巖火山石,如圖甲所示,他通過多種方法測定這塊玄武巖的密度。
(1)方法一:
①將托盤天平放在水平桌面上,把標(biāo)尺上的游碼移至零刻度線處,調(diào)節(jié)平衡螺母,直到指針在___________,表示天平平衡;21*cnjy*com
②用天平測量火山石質(zhì)量,天平平衡時,砝碼和游碼的示數(shù),如圖乙,火山石質(zhì)量為___________g;
③再用排水法測得火山石的體積,利用密度公式算得了火山石的密度。
(2)方法二:
①將裝有水的玻璃杯放在電子秤上,電子秤示數(shù)清零,如圖丙:
②火山石用細(xì)線綁住懸掛著浸沒于水中,電子秤示數(shù)為8.6g,如圖??;
③結(jié)合方法一中測得的數(shù)據(jù),小海算出火山石的密度為___________g/cm3(保留一位小數(shù))。
(1)①[1]將托盤天平放在水平桌面上,把標(biāo)尺上的游碼移至零刻度線處,調(diào)節(jié)平衡螺母,直到指針在分度盤中央刻度線,表示天平平衡。
②[2]砝碼質(zhì)量是20g,游碼質(zhì)量是1.6g,那么火山石的質(zhì)量m=20g+1.6g=21.6g
(2)[3]火山石的體積
火山石的密度為
9.大家都知道“曹沖稱象”的方法,如圖我們來分享小曹沖所運用的智慧:
(1)用科學(xué)知識解釋“稱象”的原理,前后兩次水面正對記號說明:________________。(答最直接的結(jié)論)
(2)要推出“象重等于石頭重”的結(jié)論,必須附上的關(guān)鍵推理依據(jù)是:____________。
(1)[1]由圖知,船上放大象和放石頭水面達(dá)到相同的記號,即排開水的體積相同,根據(jù)阿基米德原理知道兩種情況受到的浮力相同;
(2)[2]兩種情況船均為漂浮,漂浮的物體,浮力等于重力。由F?。紾可得大象和船的總重等于石頭和船的總重,由此得:G象=G石頭。
【答案】V排相等,浮力相等 漂浮的物體,浮力等于重力
10.取一只重力忽略不計小塑料袋,袋內(nèi)裝滿水,用細(xì)線把袋口扎緊,袋內(nèi)不留空氣,如圖(a)所示,用彈簧測力計測出水袋重為2.8N。將這水袋逐漸浸入水中,通過觀察到的______________現(xiàn)象,說明水袋所受浮力變大,當(dāng)水袋全部浸沒水中時,彈簧測力計的讀數(shù)為____;一個重為2N的蘋果懸浮在水中如圖(b),受到的浮力為___N;往水中加鹽,蘋果逐漸浮起,最后漂浮在水面如圖(c),則漂浮時與懸浮時相比受到的浮力________(選填“增大”、“減小”或“不變”)。
[1]把裝水的塑料袋慢慢放入水中,水袋受到水向上的浮力,彈簧測力計的示數(shù)會變小。
[2]當(dāng)水袋浸入水中的體積增大時,排開水的體積增大,受到的浮力增大,彈簧測力計對袋子的拉力在減??;當(dāng)水袋全部浸沒水中時,水袋處于懸浮狀態(tài),浮力等于重力,因此彈簧測力計的讀數(shù)為0。
[3]蘋果懸浮于水中,受到的浮力等于其重力,即蘋果受到的浮力為2N。
[4]向水中加鹽,水的密度變大,鹽水密度大于蘋果的密度,蘋果會漂浮于水中,漂浮時浮力也等于重力,所以蘋果的浮力不變。
【答案】彈簧測力計的示數(shù)變小 0 2 不變
1.廈門環(huán)島路上有一座“永不止步”雕像。雕像的大小跟真人差不多,小明上網(wǎng)查詢到每尊雕像的質(zhì)量約200kg.請您估算這尊雕像的平均密度約為( )
A.0.4×103kg/m3 B.0.8×103kg/m3 C.4×103kg/m3 D.8×103kg/m3
人的密度與水的密度差不多,大約是:ρ人=1.0×103kg/m3,
人的質(zhì)量大約是:m人=50kg,
人的體積:
V人== =50×10 3m3
雕像的體積:
V雕=V人=50×10 3m3,
雕像的質(zhì)量:
ρ雕===4×103kg/m3
故C符合題意。
2.一個邊長為10cm的正方體,放入水中靜止時,有的體積露出水面,此時受到水的浮力為F水;把該物體放入某種液體中,待物體靜止時,有的體積浸入液體中,此時受到液體的浮力為F液,液體的密度為ρ液(g取10N/kg),則( ?。?br/>A.F液=6N,ρ液=2.4×103kg/m3
B.F水=6N,ρ液=0.8×103kg/m3
C.F液=4N,ρ液=0.53×103kg/m3
D.F水=4N,ρ液=0.8×103kg/m3
根據(jù)題意知道,正方體的體積是
放入水中靜止時,排開水的體積是

由知道,受到水的浮力是
;
由于正方體在水中漂浮,所以,正方體的重力是
G=F水=6N
又因為正方體在液體中也漂浮,所以,受到液體的浮力是
F液=G=6N
根據(jù)題意知道,排開液體的體積是
由知道,液體的密度是
由以上計算知道,只有B符合題意。故選B。
3.有一只小試管倒插在廣口瓶的水銀中,此時試管恰好浮于水面,如圖所示。若由于天氣變化的原因,大氣壓強稍增大(氣溫不變),則( )
A.試管內(nèi)外的水銀高度差不變
B.試管內(nèi)封閉氣體的體積不變
C.試管將上浮一些
D.試管內(nèi)封閉氣體的壓強保持不變
A.根據(jù)題意可知,試管所受浮力和重力大小相等,因為試管的重力不變,所以排開水的體積不變,即試管內(nèi)外的水銀高度差不變,A符合題意;
BCD.當(dāng)大氣壓強增大時,要保持內(nèi)外壓平衡,試管內(nèi)被封閉的氣體壓強也增大,根據(jù)氣態(tài)方程可知,氣體等溫變化,壓強增大,體積減小,試管會下沉
4.不吸水的長方體A固定在體積不計的輕桿下端,位于水平地面上的圓柱體形容器內(nèi),桿上端固定不動,如圖甲所示。現(xiàn)緩慢向容器內(nèi)注入適量的水,水對容器底部的壓強P與注水體積V的變化關(guān)系如圖乙所示。
(1)當(dāng)P=600Pa時,容器中水的深度為多少?
(2)長方體A的高度為多少?
(3)若,當(dāng)注水體積V=880cm3時,桿對A的作用力大小為多少N?
(1)由可得,此時水的深度
(2)當(dāng)注水體積為600cm3時,水剛開始接觸物體A;900cm3時,A剛好完全浸沒,此時水的壓強是2100Pa,由可得,此時水的深度21cnjy.com
則長方體A的高
(3)容器的底面積
A浸沒在水中水的橫截面積
A的橫截面積
當(dāng)注水體積V=880cm3時,沒有完全浸沒A,由可得,此時水的深度
此時物體A收到的浮力
已知,小于水的密度,同體積A的浮力大于重力,桿對A的作用力大小為
答:(1)當(dāng)P=600Pa時,容器中水的深度為6cm;(2)長方體A的高度為15cm;(3)當(dāng)注水體積V=880cm3時,桿對A的作用力大小為5.2N。
【答案】(1)6cm;(2)15cm;(3)5.2N
5.小明同學(xué)用一個彈簧測力計、一個金屬塊、兩個相同的燒杯(分別裝有一定量的水和煤油),對浸在液體中的物體所受的浮力進(jìn)行了探究。下圖表示探究過程及有關(guān)數(shù)據(jù)。
(1)分析圖B、C、D,說明浮力大小跟_____有關(guān);
(2)分析圖______,說明浮力大小跟液體密度有關(guān);
(3)小明還想探究浮力大小與物體形狀是否有關(guān),分別取材料和_____相等,_____不同的兩實心金屬塊按A和D的方法測定浸沒在水中所受的浮力,并比較它們的大小。
(1)[1]圖B、C、D中,隨著物體排水體積的增大,彈簧測力計的示數(shù)在減小,說明浮力大小跟物體排開的液體體積有關(guān)。
(2)[2]圖D、E中,物體排開液體的體積相同,液體的密度不同,彈簧測力計的示數(shù)不同,說明浮力大小跟液體的密度有關(guān)。
(3)[3][4]要探究浮力大小與物體形狀是否有關(guān),需要分別取材料和體積相等、形狀不同的兩金屬塊,按A和D的方法測定浸沒在水中所受的浮力,并比較它們的大小。
【答案】物體排開液體的體積 D、E 體積 形狀
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