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2014年考物理典型试题--浮力

发布时间:2014-02-07 09:44:45  

20.(2008?恩施州)如图所示,在托盘台秤上放有一个装水的烧杯,一个质量m=900g、体积V=200cm的实心物体被用细线吊着浸在水中.(g=10N/kg)

(1)计算物体受到的浮力,写出计算过程.

(2)此时托盘台秤的示数等于哪几个力的大小之和? 等于烧杯和水的重力、物体A对水向下的作用力(或物体A受到的浮力) .

3

5.把一小球轻轻放入盛满酒精(ρ酒精=0.8×10kg/m)的溢水杯中,静止时它漂浮在液面上,从杯中溢出8g酒精;若将该小球轻轻放入盛满水的溢水杯中,它静止时从杯中溢出水的质8.如图所示,在一盛水容器内一挂着重物的气球悬浮在水中如图位置.当你用手将该气球稍向下移动,松手后,气球将( )

如图所示.现往容器中加些水,则铁块和气球( )

14.如图所示的瓶子中装满水,瓶塞浸在水中的体积为8cm,那么,瓶子正立放置时瓶塞受到的水的浮力是 0.08 N;将瓶子倒立放置,此时瓶塞受到的浮力为 0 N.

22.如图(a)所示的圆柱形容器,底面积为200cm,里面装有高20cm的水,将一个体积

3为500cm的实心铝球放入水中后,球沉底(容器中水未溢出).求:

(1)图(b)中水对容器底的压强,容器底增加的压力.

(2)图(b)中容器对水平桌面的压强和压力.(不计容器重,ρ铝=2.7×10kg/m,g取10N/kg) 33

(3)铝球受到的浮力.

入水)如图甲,然后将其逐渐浸入水中,如图乙是弹簧测力计示数随圆柱体逐渐浸入水中的深度变化情况,求:(g取10N/kg)

(1)圆柱体受的最大浮力;

(2)圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强;

(3)圆柱体的密度.

规则且不吸水的小固体漂浮物,为研究该物体密度,小组同学找来了弹簧测力计、滑轮、塑料吸盘、细线等器材,进行了如下实验.

(1)如图甲所示,擦干该物体,静止时读出弹簧测力计的示数为F1,

(2)如图乙所示,小阳还应 向上拉动弹簧测力计,使物体完全浸没在水中静止时 ,再读出弹簧测力计的示数为F2,

(3)则该物体的密度ρ= .(已知水的密度为ρ水,忽略绳重与摩擦)

(4)为确保实验成功,请你提出一条合理的建议: 增大吸盘的表面积 .

子对它们的拉力F1和F2的大小关系是( )

8.向一个质量可以忽略不计的塑料瓶中装入密度为ρA的液体后密闭,把它分别放在盛有密度为ρ甲、ρ乙两种液体的容器中,所受浮力分别为F甲、F乙,如图所示,下列判断正确的是( )

球.如果把球取出,则水对容器底部压力的减少值( )

( )

19

.如图所示,某物理小组制作的潜水艇模型,通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气,就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮.当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时,若从A管吸气,烧瓶将会: 下沉 (选填:上浮、下沉或保持不变),此时它所受到的浮力(没有露出水面)将 不变 (选填:增加、减小或不变)

时,甲、乙两杯中溢出液体的重力分别为0.4牛和0.5牛,则乙杯中小球受到的浮力为 0.5 牛,甲、乙两杯中液体的密度ρ甲 <

ρ乙,杯内液体对杯底的压强p甲 < p乙.(后两空均选填:“>”、“=”或“<”)

26.学习浮力的应用时,老师让同学们“观察密度计(如图)的结构特点,并练习使用密度计测量液体的密度”.小明经过观察发现:

(1)密度计的外型是一根两端封闭、上端有刻度部分粗细均匀的玻璃管.管的底部封存少许铅粒,这样做目的是 让密度计竖直漂浮在液体中 .

(2)密度计另一个特点,刻度由上至下数值逐渐 增大 .

小明对上述现象做了下列解释:

(3)漂浮在液体中的密度计,受力特点是 浮力等于重力 .密度计所受的重力不变,浮力也不变.密度计漂浮在密度大的液体中,排开液体体积 小 .

(4)学了液体密度计的使用后,老师又向同学们提出一个问题:给一杯水、一些盐、一颗绿豆,请同学们设计实验测出这颗绿豆的密度.请你写出实验的思路.

2为lkg,表面积为80cm,厚度不计.连接AB的是长为30cm,体积和质量都不计的硬杆.当

供水管流进水箱的水刚好浸没浮筒A时,水对盖片B的压力是40N,盖片B被拉开,水通过排水管流出冲洗厕所(g取10N/kg).浮筒A的质量是多少?

盛有等质量的液体.其中甲、乙、丁容器中的液体密度相同.若将小球A放在甲容器的液体中,小球A静止时漂浮,此时甲容器对桌面的压力为F1;若将小球A用一段不计质量的细线与乙容器底部相连,并使其浸没在该容器的液体中,小球A

静止时乙容器对桌面的压力为F2;若将小球A放在丙容器的液体中,小球A静止时悬浮,此时丙容器对桌面的压力为F3;若将小球A放在丁容器的液体中,用一根不计质量的细杆压住小球A,使其浸没,

12.(2011?包头)如图所示,在容器中放一个上、下底面积均为10cm、高为5cm,体积为

380cm的均匀对称石鼓,其下底表面与容器底部完全紧密接触,石鼓全部浸没于水中且其上表面与水面齐平,则石鼓受到的浮力是( )(取g=10N/kg)

19.(2012?北京)甲、乙两溢水杯放在实验桌上,分别装满水和酒精,酒精的密度为

0.8×10kg/m.将密度为0.9×10kg/m的小球M轻轻放入甲溢水杯的水中,小球M静止时从甲溢水杯中溢出9g的水,将小球M轻轻放入乙溢水杯的酒精中,小球M静止时从乙溢水杯中溢出 8 g的酒精.

3333

三.解答题(共11小题)

20.(2012?安顺)美术课上同学们用橡皮泥捏动物模型时,想知道橡皮泥的密度有多大.课后,他们取了同一块橡皮泥,采用了两种实验方案,来测量橡皮泥的密度.

方案一:选择天平、量筒、水和细线进行实验,操作过程按图甲所示顺序进行.

〔1〕由图示的实验操作过程,写出通过实验测量出的物理量.

3〔2〕通过什么定义可以计算橡皮泥的密度值,其值是多少kg/m?

〔3〕请你评估:这一实验测算的密度结果怎样?(即测量值比真实值是“偏大”、“偏小”或“准确”)?

方案二:选择弹簧测力计〔如图乙〕、细线和装有水的杯子.实验过程如下.

A.橡皮泥用线系好,挂在测力计上读出示数F1;

B.将测力计吊着橡皮泥浸没水中,读出测力计示数F2.

(1)请解释F1、F2的物理意义.

(2)写出橡皮泥浸没水中受到的浮力的表达式.

(3)根据什么原理可以计算橡皮泥的密度值,并导出表达式.

29.(2012?上海)某小组同学通过实验研究圆柱体浸入液体的过程中测力计示数的变化情况.如图所示,他们将高H位0.10米的圆柱体A挂在测力计下,逐步改变其下表面到液面的距离h,读出相应的测力计示数F,将h和F记录在表一中.然后,他们变换液体重复实验,将数据记录在表二中.为进一步研究F和h的关系,他们计算了相邻两次实验中h及F的变化量△h和△F,并将结果分别记录在表一和表二的后两列中.(已知ρ1<ρ2)

①实验序号2和13所空缺的数据分别为 22.0 、 22.0 .

②分析比较实验序号4、5、6、7与8或14、15、16、17与18等数据中F与h的关系及相关条件,可得出的初步结论是:在圆柱体浸入同种液体的过程中, 圆柱体没有全部浸没以前,F随h的增大而减小 .

③请进一步综合分析表一、表二的相关数据,并归纳得出结论.

(a)分析比较实验序号3~8或13~18中△F与△h的数据及相关条件,可得出的初步结论是: 在圆柱体浸入同种液体的过程中,△F与△h的比值是一个定值 .

(b)分析比较实验序号3~8和13~18中△F与△h的数据及相关条件,可得出的初步结论是: 在圆柱体浸入不同液体的过程中,液体密度大,△F与△h的比值大 .

④他们继续分析实验序号9和10或19和20的数据及相关条件,发现圆柱体浸入液体后,当h满足一定条件时,F不再随h而变化.为进一步研究h所满足的条件,需添加的器材为 乙 (选填“甲”、“乙”或“丙”).

器材:圆柱体甲 高H=0.10米;

圆柱体乙 高H=0.20米;

圆柱体丙 高H=0.10米.

请在表三的第二列填入拟进行实验的数据,以达到研究h所满足条件的目的.

30.(2012?包头)如图1所示,某工程队在一次施工作业中,以恒定速度沿竖直方向将质量

3为5×10kg的圆柱形实心工件从深水中吊起至距水面某一高度.绳子作用在工件上端的拉力

33F的功率P随工件上升高度h变化的图象如图2所示,不计水的阻力(ρ水=1.0×10kg/m,

g取10N/kg),求:

(1)工件上升的速度大小?

(2)当工件露出水面的1/2时所受的浮力大小?

(3)工件的横截面积S是多大?

25.(2012?东营)小明帮爷爷浇菜园.他从井中提水时发现盛满水的桶露出水面越多,提桶的力就越大.由此他猜想:浮力大小可能与物体排开液体的体积有关.于是他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计和烧杯等器材进行了如图所示的探究.

(1)分析上图中弹簧测力计示数的变化可知,物体排开液体的体积越大,所受的浮力 越大 .

(2)实验结束后,小明绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入液体深度变化的曲线,如右图所示.(ρ水=1.0×10kg/m,取g=10N/kg)

分析图象可知:

①曲线 a (选填“a”或“b”)描述的是金属圆柱体所受浮力的变化情况.

33②该金属圆柱体所受的重力为 2.7 N,金属圆柱体的密度为 2.7×10

kg/m.

(3)爷爷鼓励小明对“浸在液体中的物体所受浮力大小是否与液体的密度有关”这一问题进行探究.请你帮小明选择合适的器材,并写出实验步骤.

实验器材: 金属圆柱体、弹簧测力计、烧杯、水、盐水、细线

实验步骤: ①用细线拴住金属圆柱体,悬挂在弹簧测力计下.

③将金属圆柱体完全浸没在盐水中,读出此时弹簧测力计的示数F.

33

2.(2012?荆门)如图所示,质量分布均匀的、由不同材料制成的两个正方体物块甲和乙叠放在水平桌面上,已知甲物块的质量为400g,乙物块的质量为500g,甲对乙的压强与乙对桌面的压强相等;把它们分别投入足够多的水中,甲漂浮在水面上.下列有关的甲、乙两物块的密度和甲、乙两物块浸入水中的深度的判断中,正确的是( )

3.如图所示,在盛有某液体的圆柱形容器内放有一木块A,在木块的下方用轻质细线悬挂一体积与之相同的金属块B,金属块B浸没在液体内,而木块漂浮在液面上,液面正好与容器口相齐.某瞬间细线突然断了,待稳定后液面下降了h1;然后取出金属块B,液面又下降了h2;最后取出木块A,液面又下降了h3.由此可判断A与B的密度比为( )

7.(2012?宁波)在一个足够深的容器内有一定量的水,将一个长10厘米、横截面积50厘2米的圆柱形实心塑料块挂于弹簧秤上,当塑料块底面刚好接触水面时,弹簧秤示数为4牛,如图甲所示.已知弹簧的伸长与受到的拉力成正比,弹簧受到1牛的拉力时伸长1厘米,g

取10牛/千克.若往容器内缓慢加水,当所加水的体积至1400厘米时,弹簧秤示数恰为零.此过程中水面升高的高度△H与所加水的体积V的关系如图乙所示.根据以上信息,能得出的正确结论是( )

3

8.(2012?宿迁)粗细均匀、密度为ρ蜡的蜡烛底部粘有一块质量为m的铁块,蜡烛竖直漂浮在密度为ρ水的水中,蜡烛露出水面的髙度为H,如图.点燃蜡烛,直至蜡烛与水面相平、烛焰熄灭(假定蜡烛油不流下来),设燃烧掉的蜡烛长为L,则的关系是( )

17.(2012?天津)如图所示,将底面半径为2R的圆柱形薄壁容器放在水平桌面上,把高为h,密度为ρ(ρ<ρ水).半径为R的实心圆柱体木块竖直放在容器中,然后向容器内注水,则( )

25.(2012?烟台)在实现登月“访吴刚、会嫦娥”千年夙愿的同时,我们一直在追寻着下海“闯龙宫、见龙王”的梦想.2011年7月,我国首台自主设计、自主集成的载人潜水器“蛟龙”号(如图所示,其主要技术参数如下表),在经过布放、下潜、上浮、回收等一系列操作后,顺利完成5000m级海试任务.2012年6月3日赴马里亚纳海沟向7000m级发起冲击,“上九天揽月、下五洋捉鳖”成为现实.

(1)运用你学过的知识说明,潜水器“下五洋”最大的困难是什么?

(2)根据表中提供的信息,计算说明设计制造时,“蛟龙”号至少承受的压强是多大?

(3)“蛟龙”号采用“深潜器无动力下潜上浮技术”,其两侧配备4块相同的压载块,当其到达设定深度时,可抛卸其中2块压载块,使其处于悬浮状态,从而实现各种实验作业.粗略

计算小铁块的体积为多大时,才能使“蛟龙”号最大负载时实现悬浮静止状态?(海水的密度取1.0×10kg/m,g取10N/kg,铁的密度是7.9×10kg/m,计算结果保留1位小数) 3333

点在竖直平面内自由转动,A端通过竖直方向的轻绳与滑轮组相连,在B端用一轻绳沿竖直方向将杠杆拉住,使其始终保持水平平衡.在滑轮组的下方,悬挂一圆柱形的物体,此物体被浸在圆柱形容器内的液体中.已知杠杆O点两侧的长度关系为AO=2OB,圆柱形物体

的底面积为10cm、高为12cm,圆柱形容器的底面积为50cm.若容器中的液体为水,在水深为20cm时物体的上表面恰与水面相平,此时杠杆B端绳上的拉力为F1;打开圆柱形容器下方的阀门K,将水向外释放,直到物体露出水面的体积为其总体积的2/3时,将阀门K关闭,此时杠杆B端绳上的拉力为F2,且F1:F2=3:5.若容器中液体为某种未知液体,其质量与最初容器中的水的质量相等,此时未知液体的深度为18cm,杠杆B端绳上的拉力为F3.(取g=10N/kg)

求:

(1)圆柱形物体的密度;

(2)未知液体的密度;

(3)作用在B端的拉力F3 大小;(小数点后保留两位)

(4)未知液体对圆柱形容器底部的压强.

22

然后将其逐渐浸入水中,图已给出整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的实验图象,则下列说法中错误的是( )

子将会断裂(不计绳重和摩擦).求:

(1)将A匀速提高2m做的有用功为470J,则物重?

(2)若此时滑轮组的效率为92.5%,人的重力为600N,每只脚与地面接触面积为2×10m,则人对地面的压强P地=? ﹣22

(3)若用这根绳子和这些滑轮,组成如图乙所示滑轮组,利用它从水中缓慢匀速提起(不计水的阻力)一个边长为3×10m的正方体B,当提到B的下表面所受水的压强为2×10Pa时,绳子断裂,则正方体的密度ρB=?

﹣13

27.(2012?烟台)在实现登月“访吴刚、会嫦娥”千年夙愿的同时,我们一直在追寻着下海“闯龙宫、见龙王”的梦想.2011年7月,我国首台自主设计、自主集成的载人潜水器“蛟龙”号(如图所示,其主要技术参数如下表),在经过布放、下潜、上浮、回收等一系列操作后,顺利完成5000m级海试任务.2012年6月3日赴马里亚纳海沟向7000m

级发起冲击,“上九天揽月、下五洋捉鳖”成为现实.

最大的困难是什么?

(2)根据表中提供的信息,计算说明设计制造时,“蛟龙”号至少承受的压强是多大?

(3)“蛟龙”号采用“深潜器无动力下潜上浮技术”,其两侧配备4块相同的压载块,当其到达设定深度时,可抛卸其中2块压载块,使其处于悬浮状态,从而实现各种实验作业.粗略计算小铁块的体积为多大时,才能使“蛟龙”号最大负载时实现悬浮静止状态?(海水的密度

3333取1.0×10kg/m,g取10N/kg,铁的密度是7.9×10kg/m,计算结果保留1位小数)

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