⑴ 如圖所示是研究浮力大小的實驗裝置圖,請根據圖示回答下列問題:(1)(a)(b)兩圖中彈簧測力計的示數
(來1)a、b兩圖中,b圖中簧測源力計示數變小,說明浸在液體中的物體受到豎直向上的浮力,a、b兩圖中彈簧測力計的示數差等於物體物體所受浮力的大小.
(2)b、c兩圖中,彈簧測力計的示數不同,說明浸在同一液體中的物體所受浮力大小跟物體排開液體的體積有關.
(3)c、d兩圖中,彈簧測力計的示數不同,說明物體排開相同的體積液體時,所受浮力大小跟被浸入液體的密度有關.
(4)對比d、e兩圖中,彈簧測力計示數相同,說明物體浸沒在同種液體中,所受浮力大小跟浸入液體的深度無關.
故答案為:(1)物體所受浮力的大小;(2)物體排開液體的體積;(3)被浸入液體的密度;(4)d、e.
⑵ 探究浮力大小與哪些因素有關的實驗裝置
試題分析:(1)因為該彈簧測力計的量程和分度值分別是5N和0.2N,所以b圖中測力計的示數為3.6N;a、b、c所示實驗中,由稱重法F浮=G-F可知,物體在b圖中所受浮力F浮1=5N-3.6N=1.4N,物體在c圖中所受浮力F浮2=5N-3N=2N,且物體在c圖中浸沒在液體中的體積大於物體在b圖中浸沒在液體中的體積,由此可得,在液體密度相同時,物體所受浮力的大小跟它浸沒在液體中的體積有關。(2)d所示實驗中,由稱重法F浮=G-F可知,物體浸沒在鹽水中所受浮力F浮3=5N-2.8N=2.2N,大於物體浸沒在水中所受浮力,再由鹽水的密度大於水的密度,可知在物體浸在液體中的體積(或排開液體的體積)相等時,浮力的大小跟液體的密度有關。(3)因為物體浸沒在水中和鹽水中受到的浮力分別為2N和2.2N,再由F浮=ρ液gV排可得,ρ鹽水/ρ水=F浮3/F浮2=1.1/1,即ρ鹽水=1.1ρ水=1.1×103kg/m3。
答案
(1)3.6 它浸沒在液體中的體積(或排開液體的體積)
在物體浸在液體中的體積(或排開液體的體積)相等時,浮力的大小跟液體的密度有關
1.1×103
⑶ 如圖所示是小明探究浮力的實驗裝置圖(實驗器材有:彈簧測力計、細繩、鐵塊、一杯水、一杯鹽水)(1)由
(1)由圖A與圖C可知,物體浸沒在水中受到的浮力為F浮=3.6N-1.6N=2N;
∵F浮=ρ水gV排=ρ水gV鐵塊,∴鐵塊的體積V鐵塊=
F浮 |
ρ水g |
2N |
1×103kg/m3×10N/kg |
G鹽水 |
g |
2.1N |
10N/kg |
m鹽水 |
V鹽水 |
0.21kg |
2×10?4m3 |
⑷ 如圖所示是小葉同學探究浮力的大小的實驗裝置及實驗過程
【實驗預備】
(1)由圖知,彈簧測力計的量程是0~5N;
(2)彈簧測力計的分度值是0.2N;
【收集數據】
(1)由甲知,物體的重力G=2N,由丙知,物體完全浸沒在液體中拉力F=1N,甲、丙可以求出:物體受到的浮力F 浮 =G-F=2N-1N=1N;
(2)由乙圖知,空桶的重力G 桶 =1N,由丁圖知,桶和水的總重力為1N,比較乙、丁可以求出物體排開水的重力G 排 =G 總 -G 桶 =2N-1N=1N.
【實驗結論】
比較【收集數據】中(1)、(2)的結果可以得出結論:浸在液體里的物體受到豎直向上的浮力,浮力的大小等於物體排開液體的重力,這就是著名的阿基米德原理.
【實驗評估】為減少誤差,要求在浸入被測物塊前,溢水杯中的水面必須加到與溢水口相平,即加滿水.
故答案為:【實驗預備】(版1)0~5;(權2)0.2;
【收集數據】(1)1;(2)物體排開液體的重力;
【實驗結論】豎直向上;物體排開液體的重力;阿基米德;
【實驗評估】與溢水口相平.
⑸ 如圖所示是有關浮力的小實驗:(1)在薄塑料袋中裝滿水並扎緊.用彈簧測力計將它提起後靜止.由右圖可知
(1)彈簧測力計每一個大格代表1N,每一個小格代表0.1N,示數是4.6N,即物體的重力是4.6N.水袋慢慢浸入水的過程中,水袋排開水的體積增大,水的密度不變,水對物體的浮力增大,重力=拉力+浮力,物體的重力不變,浮力增大,彈簧測力計對物體的拉力減小.
當物體全部浸沒在水中,彈簧測力計的示數是0N,根據重力=拉力+浮力,塑料袋中水重不變,拉力為0N,浮力為4.6N.
(2)裝滿水的薄塑料袋完全浸沒在水中,受到的浮力是4.6N;裝滿水的塑料袋,完全浸沒在水中,排開水的體積和塑料袋中水的體積相同,重力相同,也是4.6N,浮力和排開的水重相同,阿基米德原理得到驗證.
(3)阿基米德原理不但適合於液體,同樣適用於氣體,此實驗不能證明浸在氣體中的物體受到的浮力等於它排開氣體的重力
故答案為:(1)4.6;小;大;0;4.6.
(2)實驗表明:彈簧測力計的示數減小了4.6N,說明袋中的水受到的浮力大小為4.6N;當水袋完全浸入水中時,它排開的水的體積與袋中水的體積相等,所以它排開的水的重力也是4.6N.所以說「浸在水中的物體受到的浮力的大小等於物體排開的水受到的重力」,即阿基米德原理是正確的.
(3)不能.因為阿基米德原理對氣體也適用,而此實驗不足以說明「浸在氣體中的物體受到的浮力等於它排開氣體的重力.」
⑹ 浮力的問題
1.同樣重的鐵塊甲和乙,甲浸沒在水中,乙浸沒在煤油中,__________鐵塊受到的浮力要大一些.( > )(題型二)
2.停在海里的小遊艇總重2.06 ×104N,它受到的浮力大小為_________N;它排開海水的體積為___________m3(海水的密度海水=1.03×103kg/m3,取 g=10N/kg)。(題型五)
3.一小球所受的重力為5N.體積為 5 × 10-4 m3。將它浸沒在水中時,所受的浮力大小為_________N(取 g=10N/kg),浮力的方向是________。放開手後,小球
將 (填「上浮」、「下沉」或「懸浮」)。(題型四)
4.我國農民常用鹽水浸泡法來選種,如圖13-67所示。在濃度適宜的鹽水中,飽滿的種子沉在底部是因為________,干癟、蟲蛀的種子浮在液面上是因為_________.(題型六)
5.懸浮在空中的氣球要下降,必須____________,從而使___________減小;潛水艇要從水中浮上來,要使潛水艇__________減小. (題型六)
6.把一木塊浸沒在水中,排開的水所受重力為12N,木塊受到的浮力 ( )(題型二)
A.大於12N B.小於12N C.等於12N D.等於10N
7.把體積相同的鐵塊和鋁塊浸沒在水中,則 ( ) (題型二)
A.鐵塊受到的浮力大 B.鋁塊受到的浮力大
C.鐵塊與鋁塊受到的浮力一樣大 D.無法比較浮力大小
8.關於物體受到的浮力,下列說法正確的是 ( )(題型二)
A.浮在水面的物體受到的浮力比沉在水底的物體受到的浮力大
B.物體排開水的體積越大受到的浮力越大
C.沒入水中的物體在水中位置越深受到的浮力越大
D.物體的密度越大受到的浮力越小
9.甲、乙、丙、丁是四個體積、形狀相同而材料不同的球,把它們投入水中靜止後的情況如圖13-68所示.它們中所受浮力最小的是 ( )(題型二)
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
10.兩個物體分別掛在彈簧測力計上,將它們同時浸沒同一種液體中,兩彈簧測力計減小的數值相同,兩物體必定有相同的 ( ) (題型二)
A.密度 B.體積 C.質量 D.形狀
11.潛水艇潛在水下航行,當它下潛的深度增加時,比較它所受到的水的壓力和浮力關系是( ) (題型五)
A.壓力越大,浮力越大 B.壓力越大,浮力不變
C.壓力不變,浮力越大 D.壓力不變,浮力不變
12.關於浮沉條件的應用,下列說法中正確的是( )(題型六)
A.潛水艇上浮過程中受到的浮力變大
B.氣象用探測氣球里所充氣體的密度小於空氣的密度
C.密度計上的刻度示數從下到上逐漸變大
D.密度計放在不同液體中所受浮力的大小與液體密度有關
13.「死海不死」的故事說的是……「將奴隸和俘虜扔進海里,可他們都漂浮在海面上—………」。以下是幾位同學對該現象的解釋,其中正確的是( )(題型五)
A.奴隸和俘虜是被水平仍進海里的
B.海水的密度等於人體的密度,人在海里自然漂浮
C.人被扔進海里漂浮在海面上時,浮力總大於其重力
D.人被扔進海里漂浮在海面上時,浮力等於其重力
14.將一支密度計先後放入甲、乙兩容器中,如圖13-69,兩容器中液體的密度分別是ρA、ρB 密度計受到液體的浮力是FA、FB,則密度和浮力的關系分別滿足( )(題型六)
A.ρA<ρB , FA=FB B.ρA<ρB, FA>FB
C.ρA=ρB, FA>FB D.ρA>ρB , FA=FB
15.如圖13-70所示是研究浮力與哪些因素有關的實驗,彈簧秤的示數依次是5N、4N、4N、3N.
(1)比較圖(乙)與圖(丙)可得到的結論是:浮力的大小與____________無關.
(2)比較圖(丙)與圖(丁)可得到的結論是:浮力的大小與____________無關.
(題型一)
16.有一金屬球,在空氣中稱得重3.8N,將它浸入盛滿水的溢水杯中時,有50ml水從溢水杯流入量筒,求:
⑴金屬球的體積
⑵金屬球所受浮力
⑶金屬球在水中時彈簧測力計示數
⑷金屬球的密度,它可能是由什麼金屬製成的?(題型三)
17.如圖13-71,將邊長為a的實心正方體木塊輕輕放入裝滿水的溢水杯中,設水的密度為ρ水,木塊靜止時,從杯中溢出水的質量為m 。根據以上條件,求出五個與木塊有關的物理量(木塊面積、體積除外)。
綜合提高訓練
1.金屬塊重10N,掛在彈簧測力計上,當它全部放在水中時,彈簧測力計的讀數為8N,此時金屬塊受到的浮力是_____N.如金屬塊有一半體積露出水面,彈簧測力計上的 讀數應該_____N.如果把金屬塊全部浸沒在酒精中,金屬塊受到的浮力是___ _N.(題型三)
2.一個實心物體,放在水中靜止時,有2/5 的體積露出水面,則該物體的密度是____________kg/m3。(題型五)
3.有一個木塊,把它浸在盛滿水的溢水杯中時,從杯中溢出10g水,若把它浸在盛滿酒精的溢水杯中,會從杯中溢出______g酒精(酒精密度是0.8×103kg/m3,水的密度是1.0×l03kg/m3,木塊的密度是0.5×103kg/m3).(題型五)
4.如圖13-72所示,把一個小球分別放入盛滿不同液體的甲、乙兩個溢水杯中,甲杯中溢出的液體質量是40g,乙杯中溢出的液體質量是50g,則:小球質量是________g,甲、乙兩杯中液體的密度之比ρ甲 :ρ乙 ________4 :5(選填「>」「=」或「<」)
5.甲、乙是兩個體積相同而材料不同的實心球,它們靜止在某種液體中的情況如圖13-73所示,那麼兩球所受的浮力F甲 F乙,兩球的密度ρ甲 ρ乙(填「大於」「小於」或「等於」)
(題型五)
6.如圖13-74所示,研究浮力與排開液體的體積有關的實驗裝置是下圖中的( )(題型一)
A. 圖(a)和圖(b) B. 圖(a)和圖(c)
C. 圖(b)和圖(c) D. 圖(a)、(b)和圖(c)
7.將鐵、銅、鉛製成三個實心金屬球,用細線拴好,分別掛在三個完全相同的彈簧秤下,將三個金屬球沒入水中,但不碰容器底,此時三隻彈秤的示數相同.現將三個金屬球提出水面後靜止,則( )( < < ) (題型二)
A.掛著鐵球的彈簧秤示數最小 B.掛著銅球的彈簧秤示數最小
C.掛著鉛球的彈簧秤示數最小 D.三個彈簧秤示數相同
8.如圖13-75所示,同一物體浸在甲液體中懸浮(圖a),浸在乙液體中漂浮(圖b)。比較物體在兩種液體中所受浮力F甲和F乙的大小,及兩種液體的密度ρ甲和ρ乙的大小,可以確定正確的是( )(題型五)
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
9.在遠洋輪船的船舷上,都漆著五條「吃水線」,又稱「載重線」,如圖13-76所示.其中標有W的是北大西洋載重線,標有S的是印度洋載重線.當船從北大西洋駛向印度洋時,輪船受到的浮力以及北大西洋與印度洋的海水密度 和 的關系,有( )(題型六)
A.浮力增大, = B.浮力減小, =
C.浮力不變, > D.浮力不變, <
10.兩實心球a、b的密度之比為4∶3,體積之比為1∶2,放入水中靜止後所受浮力之比為2∶3,則可能是 ( )(題型四)
A.兩球均沉入水底 B.兩球均漂浮在水面上
C.a球下沉,b球漂浮 D.a球漂浮,b球下沉
11..在探究「影響浮力大小的因素」這一問題時,班級的「物理小博土」為同學們做了如圖13-77所示的一系列實驗.請你從中選出一些圖,針對某一個因素進行探究,並通過分析彈簧測力計的示數,說明你的探究結果.
探究的因素是:________________________________.
選用的圖是:______________________.(填圖中的序號)
探究的結果是_________________________________________.(題型一)
12.一天,小麗拿著一個正方體的金屬塊來找你,希望你能幫助她測出這個金屬塊浸沒在水中時受到的浮力是多少.她提供的實驗器材有:刻度尺、彈簧測力計、天平(附砝碼)、量筒、燒杯、細線和水,供你選擇.請根據你所設計的方法,把所選器材、實驗步驟、計算浮力的表達式填寫在下表中.
注意:(1)只需填寫一種方法.(2)實驗步驟中要寫明所需測量的物理量及其符號.
實驗器材 金屬塊
實驗步驟
用測量量的符號寫出計算浮力的表達式
13.曾經有人向諾貝爾獎獲得者、一位著名科學家求教一道題,題意大致如下:池中有一條船,船上裝有石頭,如果把船上的石頭投入水中,池內水位將如何變化?這位科學家立刻判斷水面會上升,因為船中石頭投入水中後,池水因為石頭佔去一定體積而「膨脹」,水位應該上升。事實說明這位諾貝爾獎獲得者的解釋錯了,此事因而成為名人的一則趣聞,清分析一下他到底錯在何處?(題型五)
14.一個廁所便桶結構圖如圖13-78所示,出水口上的橡膠蓋是空心的,放水水漂浮在水面上,水從出水口六畜,如圖,隨著水的流出,水面下降,直到橡膠蓋蓋住出水口,放水過程結束。注水過程中和注滿水後,橡膠蓋都蓋住出水口。 (題型六)
(1)請判斷,圖中在放水時,空心的橡膠蓋的重力與它受到水的浮力的大小關系是 。
(2)這種裝置的一個重要缺點是,每次沖便桶都要用掉一桶水,為了節約用水,請你對橡膠蓋做一些改造,使得按下手柄時橡膠蓋抬起放水,松開手後,橡膠蓋能立即蓋上出水口,停止放水。
改造的方法是:
15.已知某實心小球是由下表中所列出的塑料材料中的一種製成的。為了鑒別該小球究竟是由其中哪一種塑料製成的,某同學設計並進行了以下實驗:
(1)把該小球放人盛有足夠多酒精的量杯中,鬆手後,當小球處於平衡狀態時,發現量杯內的液面由60mL處升高到90mL處(已知酒精的密度是0.8 × 103 kg/m3);
(2)再把該小球放人另一隻盛有足夠多水的量杯中,鬆手後,當小球處於平衡狀態時,發現量杯內的水面由60mL處升高到87mL處。由以上實驗數據,可推知該塑料小球的質量是_________kg,組成該小球的材料是____________。 (題型四)
16.小李同學為了測量某種液體的密度和實心金屬塊的密度,他先在彈簧秤下掛上金屬塊,靜止時彈簧秤示數如圖13-79甲所示.然後將金屬塊浸沒在盛滿該液體的溢水杯中,此時彈簧秤示數如圖13-79乙所示,溢出液體在量筒中液面位置如圖乙所示.則(取g=I0N/kg)
(1)從溢水杯溢出的液體體積為 cm3.
(2)該液體的密度為 kg/m3.
(3)實心金屬塊的密度為 kg/m3.
17.如圖13-80甲所示,一圓柱形容器豎直放置在水平桌面上,其側壁有一溢水口C,容器內的液面恰好與溢水口C齊平.先將一個由均勻材料製成的船形物A開口向上放入容器中,當船形物漂浮。在液面上(如圖13-80乙所示),從溢水口溢出液體的體積為V;然後使船形物A反轉90°,當它浸沒在液體中後容器內的液面下降了h(在船形物由漂浮到浸沒的過程器內的液體未溢出).已知圓柱形容器的底面積為S,液體的密度為 ,
則(1)船形物A的質量mA=__________;
(2)組成船形物A材料的密度 =________.(題型五)
18.旅遊用的遊艇上常常備有救生衣(一種顏色比較鮮艷的背心,並用密度比較小的發泡材料做成內膽),請你用下面給定的要求和數據來設計救生衣:①按能救護的人的質量為80Kg設計;②為了保護人的安全,穿上該救生衣能使人的10%的體積露出水面;③發泡材料的密度為0.01×103Kg/m3;④做救生衣的面料及其他輔料的質量不計;⑤人的密度可近似地取1×103Kg/m3.
請回答:
(1)為什麼要用顏色比較鮮艷的面料來做救生衣?
(2)計算做一件這種救生衣的發泡材料的最小質量.(題型五)
⑺ 如圖所示是研究浮力大小的實驗裝置圖,請根據圖示回答下列問題: (1)A、B兩圖中,B圖中彈簧測力計示數
(1)物體在液體中受到浮力;物體受到的浮力大小 (2)物體排開液體的體積 (3)液體密度 (4)物體浸沒在液體中的深度 |
⑻ 如圖所示是有關浮力的小實驗:(1)在薄塑料袋中裝滿水並扎緊.用彈簧測力計將它提起後靜止.由圖(a)可
(1)由圖示彈簧測力計可知,彈簧測力計的分度值是0.2N,彈簧測力計示數是4.6N,水袋的重力是4.6N.
水袋慢慢浸入水的過程中,水袋排開水的體積增大,水的密度不變,水對物體的浮力增大,重力=拉力+浮力,
物體的重力不變,浮力增大,彈簧測力計對物體的拉力減小.當物體全部浸沒在水中,彈簧測力計的示數是0N,
根據重力=拉力+浮力,塑料袋中水重不變,拉力為0N,浮力為4.6N.
(2)阿基米德原理不但適合於液體,同樣適用於氣體,此實驗不能證明浸在氣體中的物體受到的浮力等於它排開氣體的重力;本實驗不能全部說明阿基米德原理.
故答案為:(1)4.6;小;大;0;4.6.(2)不能.因為阿基米德原理對氣體也適用,而此實驗不足以說明「浸在氣體中的物體受到的浮力等於它排開氣體的重力.」
⑼ 如圖是研究浮力大小的實驗裝置圖,各實驗中彈簧測力計示數如表所示.
(1)由b、c所示兩實驗可知物體排開液體的體積越大,物體受到的浮力越大,由此可知:浸在同種液體中的物體所受浮力大小跟物體排開液體的體積有關. (2)由c、d所示兩實驗可知,物體浸沒在水中,物體浸入水的深度不同而物體受到的浮力相同,這說明浸沒在同種液體中的物體所受浮力大小跟深度無關. (3)由d、e兩實驗可知,物體排開液體體積相同而液體密度不同,物體受到的浮力不同,這說明物體排開相同體積的液體時,所受浮力大小根液體密度有關. (4)由圖a所示實驗可知,物體的重力G=3.8N,由圖c所示實驗可知,彈簧測力計所示為2N,則物體受到的浮力F 浮 =G-F=3.8N-2N=1.8N,∵F 浮 =ρ 水 gV 排 , ∴物體的體積V=V 排 =
(5)彈簧測力示數F=G-F 浮 =G-ρ 水 gV 排 ,物體沒有完全進入水中時,隨物體浸入液體中體積V增大,物體排開液體的體積增大V 排 ,彈簧測力計示數減小,當物體完全進入水中後,物體排開水的體積不變,彈簧測力計示數不變,由此可知,隨V增大,F先減小後不變,圖C所示圖象正確. 故答案為:(1)排開液體的體積;(2)深度;(3)液體密度;(4)1.8;1.8×10 -4 ;(5)C. |