一、单项选择题:(每题 2分,总计 24 分.)
1、(2011•遵义)把一个质量为
40g,体积为60cm3的物块轻放入盛满水的烧杯中,当物块
静止时,下列说法中正确的是( )
A.溢出水的质量为40g,水对杯底的压强变大 B.溢出水的质量为40g,水对杯底的压强不变 C.溢出水的质量为60g,水对杯底的压强变大 D.溢出水的质量为60g,水对杯底的压强不变
2、(2017•泰安)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1甲溢水杯中取出擦干,轻轻放入乙溢水杯中,小球漂浮且有11的体积露出液面,溢出液体
酒精0.8103kg/m350g的质量是,已知,下列计算正确的是( )
①小球的质量是40g ②小球的体积是50cm ③液体的密度是④小球的密度是
1.1103kg/m33 。
C.只有②④正确
D.只有①③正确
0.9103kg/m3A.只有①②正确
B.只有②③正确
3、(2017•东平县一模)有a、b、c三个实心小球,其中a与b质量相等,b与c体积相同;将三
个小球缓慢放入盛有水的容器中,待小球静止后,其状态如图所示,其中c球沉在容器底部。则下列判断正确的是( )
A.重力关系为Ga=Gb>Gc B.密度关系为:ρa=ρb<ρc C.所受浮力关系为Fa=Fb=Fc
D.排开水的质量关系为ma=mb<mc
4、(2016•聊城)两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相同的A、B两个实心
小球放入甲液体中,两球沉底;放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示。则下列说
法不正确的是( )
A.小球A的质量小于小球B的质量
B.甲液体的密度小于乙液体的密度
C.小球A在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中的浮力 D.在甲液体中容器底对小球A的支持力小于对小球B的支持力
﹣5、(2015•来宾)把体积为2×103m3、重为12N的物块放入水中,当它静止时所处的状态及
受到的浮力大小分别为(g取10N/kg)( ) A.漂浮,F浮=20N C.沉底,F浮=20N
B.漂浮,F浮=12N D.沉底,F浮=12N
6、(2014•随州)将一方形木块(体积为V木)放于水中,再将一方形冰块(体积为V冰)放于
木块上,静止时水面正好和木、冰交界面共面(如图),已知水、冰、木密度之比为10:9:8,则V冰:V木为(说明:图中冰块、木块大小不具暗示意义)( )
A.9:8
B.8:9 C.1:8 D.2:9
7、(2015•揭阳)a、b两种物质的质量和体积关系图象如图所示。分别用a、b两种物质制成体
积相等的甲、乙两个实心物体,浸没在水中放手,待物体稳定后( )
A.甲漂浮,甲受浮力大 C.甲漂浮,乙受浮力大
8、(2003•苏州)如图所示,一块0C的冰放在盛有0C的水的容器中。已知冰块与容器底
B.乙漂浮,乙受浮力大 D.乙漂浮,甲受浮力大
部相接触并相互间有压力,则当冰完全融化为0C的水后。容器中水面的位置将( )
A.上升 B.下降 C.保持不变
D.水面的升或降决定于冰和容器内水的体积
二、多项选择题:(每题 3 分,总计9 分.)
1、(2007•青岛)如图所示,三个实心匀质小球(球的体积公式
)静止在液体中,
甲球有一半体积在液面之上。小球的半径之比为r甲:r乙:r丙=3:2:1,甲与丙的密度之比为ρ甲:ρ丙=1:3,则( )
A.三球的密度之比为:ρ甲:ρ乙:ρ丙=1:2:3 B.三球所受浮力之比为:F甲:F乙:F丙=27:8:2 C.三球所受重力之比为:G甲:G乙:G丙=27:16:3
D.若让乙球和丙球也漂浮并都有一半体积在液面上,应该将它们挖成空心的。则这时
乙球和丙球的空心体积之比为6:1
2、(2018•丹东)如图所示,甲乙两容器质量相等、底面积相同,装有不同液体。将两支相
同的简易密度计分别放入甲乙两个容器中漂浮,此时两液面刚好相平。下列说法正确的是( )
A.密度计在甲乙容器中所受浮力相等
B.甲容器中液体质量比乙容器中液体质量大
C.放入密度计后,乙容器对桌面的压强比甲容器对桌面的压强大
D.放入密度计后,甲容器中液体对容器底的压力比乙容器中液体对容器底的压力小
3、(2018•营口)如图所示,在两个完全相同的容器中装有甲、乙两种不同的液体,将体积
相等的实心小球A、B、C分别放入两个容器中,放入小球后两个容器中的液体深度相同,且A、C两球排开液体体积相同,B球在甲液体中悬浮,在乙液体中下沉。则下列选项正确的是( )
A.甲液体比乙液体对容器底的压强大 B.三个小球中密度最小的是C球 C.A、C两球所受的浮力相等
D.如果把A、C两球对调,A球在乙液体中可能下沉
三、填空题:(每题 3 分,总计30 分.)
531、(2017•菏泽)小美用手把一个重为0.4N,体积是2.710m的玩具球完全浸没到水
中,玩具球受到的浮力是 N,放手后玩具球将 (填“上浮”、“下沉”或“悬浮”
33)。g10N/kg,水1.010kg/m
2、(2017•攀枝花)新旧两只鸡蛋放入水中的状态如图所示。两只鸡蛋的体积分别是VA、VB,
质量分别是mA、mB,两只鸡蛋受到的浮力分别为:FA= ,FB= (已知水的密度为ρ)。
3、(2015•聊城)潜水艇对保卫我国的南海起着重要的作用。如图所示,潜水艇在水中处于悬
浮状态,此时其所受浮力与重力的大小关系为:F浮 G(填“>”、“<”或“=”).当压缩空气将水舱中的水排出一部分时,潜水艇将 (填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。
4、(2014•茂名)如图,细绳一端连着一个重为10N的物体,另一端固定在水平桌面上的容器
底,物体排开的水重12N,此时水对容器底的压强为P1、容器对桌面的压强为P2.若将绳子剪断,物体将 (填“上浮”、“悬浮”或“下沉”),待物体静止后,水对容器底的压强P1′ P1,容器对桌面的压强P2′ P2.(填“>”、“=”或“<”)
5、(2015•百色)小明在水盆中洗碗,发现一个大碗正漂浮在水盆中,如图所示。他将水盆中
的一些水放入大碗中,但大碗仍然漂浮。与原先相比,大碗所受到的浮力将 (选填“变大”、“不变”或“变小”),水盆中的水面将会 (选填“上升”、“不变”或“下降”)。
6、(2016•杭州)三个相同的轻质弹簧,一端固定在容器底部,另一端分别与三个体积相同的
实心球相连,向容器内倒入某种液体,待液体和球都稳定后,观察到如图所示的情况,乙球下方弹簧长度等于原长,这三个球受到浮力的大小关系是 (选填字母); A.F甲<F乙<F丙 B.F甲>F乙>F丙 C.F甲=F乙=F丙 这三个球的密度大小关系是 (选填字母) A.ρ甲<ρ乙<ρ丙B.ρ甲>ρ乙>ρ丙C.ρ甲=ρ乙=ρ丙
其中 球(选填“甲”“乙”“丙”)的密度与液体密度相同。
7、(2015•盐城)小明探究怎样使物体上浮或下沉,用手将质量为150g,体积为
1.6104m3的苹果浸没水中,苹果受到的浮力为 N.松手后苹果将 (上浮/下g沉/悬浮),最后静止时,苹果受到的浮力是 N.取10N/kg。
8、(2015•汕尾)用手将一重为5N的物体全部压入水中,物体排开的水重8N,此时物体
受到的浮力为 N,放手后物体将 (填“上浮”或“下沉” ),待物体静止时所受浮力为 N。
四、实验探究题:(总计 20 分)
1、(2015•无锡)小明利用18cm长的吸管、细铜丝、石蜡等材料自制密度计。
(1)制作密度计的过程中,需要一个盛放液体的容器,现有250mL的量筒和400mL的烧杯供选择,则小明应选择 。
(2)小明将自制的密度计放入水中,发现密度计不能直立漂浮,其原因可能是 ,实验改进后,小明将密度计放入水中,用刻度尺测出吸管露出水面的长度是10.8cm,则吸管浸入水中的深度
h水 cm,小明将该密度计放入某液体中,吸管浸入液体的深度为
339cm,则此液体的密度是多少?水1.010kg/m
(3)小明的同学也用吸管制作看密度计,他发现密度计相邻两刻度线之间的距离太小,导致用此密度计测量液体密度时误差较大,为此同学们提出了如下改进方案,其中可行的是 。
A.换大的容器做实验 B.换细的吸管制作密度计 C.换稍长的吸管制作密度计 D.适当减小密度计的配重。
2、(2017•长春)小明制作了一个可测量物体质量的装置,如图甲所示小筒与大筒均为圆柱
形容器。小筒和托盘的总质量为200g,小筒底面积50cm2,高12cm,大筒中装有适量的水,托盘上不放物体时,在小筒和大筒上与水面相平的位置的刻度均为“0”,将小筒竖直压入水中,当水面距小筒底10cm时,在小筒和大筒上与水面相平位置的刻度均为最大测量值,小筒和大筒的分度值相同。把被测物体放入托盘中,读出小筒或大筒上与水面相平位置对应的刻度值,即为被测物体的质量。
(1)该装置所能测量物体的最大质量为 g;
(2)小筒上相邻两刻度线的间距比大筒上相邻两刻度线间的距离 (选填“大”或“小”);
(3)他想利用此装置测算出石块的密度,操作如下,如图乙所示,将石块放入托盘中,读出大筒上的示数为m1;如图丙所示,将此石块沉入水中,读出大筒上的示数为m2,该石块密度的表达式为ρ石= (水的密度用ρ水表示)
3、(2015•南开区一模)利用一根吸管制作一个简易密度计
(1)为了让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中,应在吸管的 (上端/下端)塞入一些
铜丝作为配重,并用石蜡将吸管的下端封闭起来。若将它放入液体中后不能竖直漂浮,请提出改进做法 。
(2)这根吸管竖直漂浮在不同液体中时,液体的密度越大,它露出液面部分的长度 (越长/越短/不变),受到的浮力大小 (变大/变小/不变)
(3)通过正确计算,在吸管上标出对应的刻度线,便制成了一个简易的吸管密度计。下列四种刻度的标示合理的是
(4)为了使测量结果更准确,如何使简易密度计上两条刻度线(如0.9、1.0)之间的距离大一些?写出一种方法。 。
五、简答题:(每题 4 分,总计 8 分)
1、(2019•甘州区二模)我们可以看到小朋友用吸管水平吹出的肥皂泡,常常开始时上升,然
后便下降,这是为什么?
六、计算题:(总计15 分.)
1、(2015•三明)如图1所示,小明用弹簧测力计吊着一重为3.2N的实心圆柱体,将它竖直
逐渐浸入水中,记下圆柱体下表面浸入水中的深度h和对应的浮力g象(如图2所示),取10N/kg。求:
F浮,并画出
F浮h的图
(1)圆柱体的质量;
(2)圆柱体浸入水中的深度h10cm处,静止时弹簧测力计的示数; (3)圆柱体的密度。
2、(2018•杭州)“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制、世界上下潜最深的作业型
深海载人潜水器。“蛟龙号”体积约为30米,空载时质量约为22吨,最大荷载240千克。 (1)“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大?
(2)若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的,则至少注入多少立方米的水?(海水密度取1.010千克/米,g取10牛/千克)
333
答案
一、单项选择题:(每题 2分,总计 24 分.) 1、答案:【解答】解:物块的密度:
物m物V物40g0.67g/cm3水360cm,
物块轻放入盛满水的烧杯中,将漂浮。
物块漂浮, F浮G排G物,即:,
m排gm物g,
m排m物40g烧杯原来盛满水, 溢出水的质量为40g;
物块轻放入盛满水的烧杯中,物块漂浮,水深h不变,
pgh,
水对杯底的压强不变。
故选:B。
2、答案:【解答】解:由题意知小球放入乙液体中处于漂浮状态,故
F浮乙GG排,故
mm排50g;
由题知,在甲中小球下沉,小球的体积就等于排开酒精的体积,所以据
mv可得:
vv酒精m40g50cm330.8g/cm;
所以小球的密度是:
球m球V球50g1g/cm31000kg/m3350cm;
因为小球在乙中漂浮,所以
F浮G本身
F浮m排g乙g10V11①;
根据阿基米德原理有,且
G本身球gV②;
可得:
故将①②带入
F浮G本身乙g10V球gV11
所以
乙1111球1000kg/m31.1103kg/m31010
故②③正确;
故选:B。
3、答案:【解答】解:A、b悬浮,c沉入底部, 所以Fb=Gb,Fc<Gc; 因为b与c体积相同,
所以根据F浮=ρgV排可知:Fb=Fc, 所以Gb<Gc;则Ga=Gb<Gc,故A不正确;
B、当物体的密度大于液体的密度时物体下沉,当物体的密度等于液体的密度时物体悬浮,当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮,
所以根据a漂浮、b悬浮、c沉入底部可知:ρa<ρb<ρc,故B不正确; C、由图可知,a漂浮,b悬浮,
因为当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮, 所以Fa=Ga,Fb=Gb;
所以a与b质量相等,则物体的重力相等, 故浮力Fa=Fb, 因为F浮=ρgV排, 所以V排b=V排c, 故Fb=Fc,
故所受浮力关系为Fa=Fb=Fc,故C正确;
D、据浮力关系为Fa=Fb=Fc,结合F浮=G排=m排g可知, 排开水的质量关系为ma=mb=mc,故D不正确。 故选:C。
4、答案:【解答】解:A、A漂浮,其所受的浮力等于自身的重力,即F浮=GA;B下沉,即F浮<GB;据F浮=ρ液gV排可知,由于A排开水的体积小于B排开水的体积,所以A所受的浮力小于B的浮力,故A的重力小于B的重力,故小球A比小球B的质量小,故A正确; B、A、B在甲液体中均下沉,则甲液体的密度均小于两个小球的密度,由A知,乙液体的密度大于A的密度,所以甲液体的密度小于乙液体的密度,故B正确;
C、在甲液体中,A球下沉,所以重力大于浮力;在乙液体中,A球漂浮,所以重力等于浮力,故可知小球A在甲液体中受到的浮力小于在乙液体中的浮力,故C错误; D、据上面的分析可知,B的质量大于A的质量,即B的重力大于A的重力,由于体积相同,所以所受浮力相同,故在甲液体中容器底对小球A的支持力小于对小球B的支持力,故D正确; 故选:C。
5、答案:【解答】解:由阿基米德原理可知,当物体浸没在水中,受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×103m3=20N>12N,
﹣
根据浮沉条件可知:物体会上浮,最后漂浮在水面上; 根据漂浮的条件知:受到的浮力F浮′=G=12N。 故选:B。
6、答案:【解答】解:当木块完全浸没时处于漂浮,根据漂浮条件可知:G冰+G木=F浮 由G=mg=ρVg和F浮=ρ水gV木得:ρ冰gV冰+ρ木gV木=ρ水gV木
∴故选:D。
。
7、答案:【解答】解:
由图象可知当ma=2.0g时,Va=1.0cm3,所以ρa当mb=2.0g时,Va=3.0cm3,所以ρb由题Va=Vb=V,
ρa>ρ水,所以a浸没在水中放手后会下沉,受到的浮力Fa=ρ水gV,
ρb<ρ水,所以b浸没在水中放手后会上浮,最后漂浮在水面,受到的浮力Fb=Gb=ρbgV.所以Fa>Fb.故ABC错误,D正确。 故选:D。
2g/cm3,
0.67g/cm3,
8、答案:【解答】解:冰熔化前,F浮水v排gG冰F浮F支G冰,
,① ,
,②
冰化水后,即:
G冰G水冰v冰g水v水g由①②可得:
水v排g水v水g,
即:冰熔化为水的体积大于排开水的体积, 冰熔化后,水面将上升。 故选:A。
二、多项选择题:(每题 3 分,总计9 分.)
1、答案:【解答】解:(1)甲球漂浮,V甲排=18πr丙3; 乙球悬浮,V乙排
π(r乙)3
πr丙3;
π(2r丙)3
πr丙3;
π×(r甲)3π×(3r丙)3
丙球沉入水底,V丙排
由F浮=ρgV排可知,三球所受浮力之比为:F甲:F乙:F丙=27:16:2,B错误; (2)因甲球漂和乙球悬浮,由物体的浮沉条件可知,浮力和重力相等,即F浮=G物, ∵F浮=ρ液gV排,G物=ρ物V物g,
∴ρ物,
∴ρ甲
则ρ甲:ρ乙=1:2; 又∵ρ甲:ρ丙=1:3
,ρ乙ρ液,
∴ρ甲:ρ乙:ρ丙=1:2:3,A正确; (3)由G=mg=ρ物gV,可知:
G甲:G乙:G丙=ρ甲V甲:ρ乙V:ρ丙V丙=ρ甲×36πr丙3:ρ乙C正确;
(4)从题意可知,甲的密度为液体的;乙的密度等于液体密度,丙的密度为液体密度的倍;
要浮在液面一半,就是要把密度降低到液体密度的。
若让乙球和丙球也漂浮并都有一半体积在液面以上,则乙要挖掉体积的一半,而丙要挖掉,就和甲的密度一样了。
而:乙的半径是丙的2倍,体积与半径的关系是立方关系,则: 乙要挖掉的体积=V乙丙要挖掉的体积=V丙V乙:V丙=4:
8×V丙,
4×V丙
πr丙3:ρ丙
πr丙3=27:16:3,
6:1,故D选项正确;
故选:ACD。
2、答案:【解答】解:
A、两支相同的简易密度计,则重力相同,分别放入甲乙两个容器中漂浮,所以密度计在甲乙容器中所受浮力相等。故A正确;
B、由图知,密度计排开甲容器中液体的体积大于排开乙容器中液体的体积,
所以根据
F浮液gV排知,甲中液体的密度小于乙中液体的密度,即
乙甲,
由图知,甲容器中液体体积比乙容器中液体体积小,
根据
mV知,甲容器中液体质量比乙容器中液体质量小,故B正确;
C、甲乙两容器质量相等,则重力相同,
甲容器中液体质量比乙容器中液体质量小,则甲容器中液体重力比乙容器中液体重力小, 两支相同的简易密度计,则重力相同,
放入密度计后,容器对桌面的压力等于容器的重力、容器内液体的重力和密度计的重力之和,
故乙容器对桌面的压力比甲容器对桌面的压力大, 又知两容器底面积相同,
pFS知,乙容器对桌面的压强比甲容器对桌面的压强大。故C正确;
根据压强公式
D、放入密度计后,两液面刚好相平,乙甲,
故根据pgh可知,甲容器中液体对容器底的压强比乙容器中液体对容器底的压强小, 又知两容器底面积相同,
pFS知,F甲F乙.甲容器中液体对容器底的压力比乙容器中液体对容器底的压
所以由
力小,故D正确。 故选:ACD。
3、答案:【解答】解:A、由图可知,B在甲中悬浮,A在甲中漂浮,则
B甲,
A甲B,
由B在乙中下沉,可知,则
B乙,
甲乙,
已知两容器中的液体深度相同,由pgh可得,两液体对容器底部的压强关系:p甲p乙;故A正确;
B、由B在乙中下沉,C在乙中漂浮可知,B乙,c乙,
则
Bc,
由A、C漂浮,且两球排开液体体积相同,可得,
AgV甲gV排,则
A甲V排V,
cgV乙gV排则
,
c乙V排V,
Ac,
所以三个小球的密度关系为:
BAC,故B正确;
C、VA排VC排,甲乙,根据F浮gV排可得,A、C两球所受浮力关系为:FAFC,故C错误;
D、因为甲乙,c乙,
所以
c甲,已知
AB,但不能比较
A和
乙
的关系,所以不能确定把A、C两球对
调后,A放在乙液体中的浮沉情况,可能A球在乙液体中可能下沉,故D正确。 故选:ABD。
三、填空题:(每题 3 分,总计30 分.)
1、答案:【解答】解: 球浸没在水中,则
V排V2.7105m3,
由阿基米德原理可知,球浸没时受到的浮力:
F浮水gV排1103kg/m310N/kg2.7105m30.27N;
球的重力为G0.4N,则故答案为:0.27;下沉。
F浮G,球将下沉。
2、答案:【解答】解:
鸡蛋A处于漂浮状态,所以,浮力都等于自身的重力,则鸡蛋A受到的浮力FA=GA=mAg; 鸡蛋B下沉到容器底部,所以,浮力都小于自身的重力,则鸡蛋B受到的浮力FB=ρgVB。
故答案为:mAg;ρgVB。
3、答案:【解答】解:如图所示,潜水艇在水中处于悬浮状态,此时其所受浮力与重力的大小关系为:F浮 =G.当压缩空气将水舱中的水排出一部分时,此时浮力会大于自身的重力,即潜水艇将上浮。 故答案为:=;上浮。
4、答案:【解答】解:
(1)∵物体完全浸没在烧杯的水中, ∴物体所受的浮力: F浮=G排=12N; ∵F浮>G,
∴将绳子剪断,物体将上浮; (2)∵物体静止后处于漂浮,
∴V排减小,水的密度不变,由公式p=ρgh可知水对杯底的压强减小; (3)容器对水平桌面的压力都等于容器、水和物体的总重, 所以将绳子剪断,容器对桌面的压力F不变; 而由于受力面积不变, ∴对水平桌面的压强不变。 故答案为:上浮;<;=。
5、答案:【解答】解:当碗漂浮时,碗受到的浮力等于重力;将水盆中的一些水放入大碗中,但大碗仍然漂浮。碗受到的浮力等于大碗和里面水的重力,因此大碗所受到的浮力变大;
由F浮=ρ液gV排的变形公式V排可知,在液体密度一定时,物体受到的浮力变大,排
开液体的体积变大,由于碗里面水与碗排开水增加的体积相等,因此液面不变。 故答案为:变大;不变。
6、答案:【解答】解:(1)已知三个实心球体积相同,由于三个球浸没在同种液体中,则排开液体的体积相同,
根据F浮=ρ液V排g可知,它们受到的浮力:F浮甲=F浮乙=F浮丙;故选C;
(2)根据题意可知,乙球下方弹簧长度等于原长,则弹簧对乙球没有作用力; 观察如图情况可知,甲球下方弹簧长度大于原长,则弹簧对甲球有向下的拉力F拉; 丙球下方弹簧长度小于原长,则弹簧对丙球有向上的支持力F支;
由题知,三个球处于静止,所以F浮甲=G甲+F拉,F浮乙=G乙,F浮丙=G丙﹣F支, 比较可知,F浮甲>G甲,F浮乙=G乙,F浮丙<G丙,
由于它们所受浮力相等,所以三个球的重力关系为:G甲<G乙<G丙; 根据重力公式可知,三个球的质量关系为:m甲<m乙<m丙; 又三个球的体积相同,根据ρ
可知:ρ甲<ρ乙<ρ丙,故选A。
(3)根据前面分析可知,弹簧对乙球没有作用力,浮力与重力平衡,乙球处于悬浮状态, 所以,ρ乙=ρ液。 故答案为:C;A;乙。
7、答案:【解答】解:(1)当苹果浸没在水中时,排开水的体积就等于苹果的体积, 即
V排V物1.6104m3,
F浮水gV排1000kg/m310N/kg1.6104m31.6N所以此时苹果受到的浮力:(2)m150g0.15kg,
;
苹果受到的重力:Gmg0.15kg10N/kg1.5N; 因为
GF浮,所以松手后苹果会上浮;
F浮G1.5N(3)当苹果静止时,漂浮,受到的浮力故答案为:1.6;上浮;1.5。
。
8、答案:【解答】解:
用手将物体全部压入水中时,已知物体排开的水重为8N,由阿基米德原理知:此时物体所受的浮力
F浮G排8N;
放手后,物体受到的浮力8N大于物体的自重5N,因此物体要上浮,最后处于漂浮,则浮力
F浮G5N。
故答案为:8;上浮;5。
四、实验探究题:(总计 20 分)
1、答案:【解答】解:
(1)由于该吸管制成的密度计高度较高,而400mL的烧杯底面积较大、高度相对较小;当把该密度计放入盛有液体的烧杯中时,密度计可能接触底部,密度计不能正常使用且需要测量长度,所以制作密度计的过程中,需要一个盛放液体的容器应该是250mL 的量筒;
(2)自制的密度计放入水中不能直立漂浮,其原因可能是重心偏上; 设吸管浸入水中的深度为
h水18cm10.8cm7.2cm;
因为密度计不管是在水中还是在液体中,都是漂浮状态, 所以
F浮水F浮液G,
设密度计的底面积为S,已知吸管露出水面的长度是10.8cm,所以吸管浸入水中的深度为
1810.8cm7.2cm,浸入液体中的深度为9cm, 则
水gSh水液gSh液,
,
即:解得
1.0103kg/m3gS0.072m液gS0.09m液0.8103kg/m3。
(3)因为△Vsh,所以使h变大,应减小S即可,具体做法是:用更细的吸管。 故答案为:
(1)250mL的量筒; (2)重心偏上;7.2;(3)B。
0.8103kg/m3;
2、答案:【解答】解:(1)当水面距小筒底10cm时,则V排=S小h=50cm2×10cm=500cm3=5×104m3,
﹣
则F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×104m3=5N。
﹣
由于小筒和托盘处于漂浮,则G总=F浮=5N; 所以m总
0.5kg=500g;
则测量物体的最大质量m大=m总﹣m小=500g﹣200g=300g;
(2)由于托盘上不放物体时,在小筒和大筒上与水面相平的位置的刻度均为“0”,当托盘上放物体时,则小筒再浸入水的体积为V浸=S小h小; 大筒中水面上升后增加的体积V排=S大h大; 由于S小<S大,则:h小>h大,
即:小筒上相邻两刻度线的间距比大筒上相邻两刻度线间的距离大;
(3)根据该装置可知石块质量为m1;将此石块沉入水中,读出大筒上的示数为是石块排开的水的质量m2, 根据ρV石=V排
可得石块的体积为:
;
则石块的密度:
ρ石。
。
故答案为:(1)300;(2)大;(3)
3、答案:【解答】解:
(1)为了让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中,吸管下端塞入一些铜丝作为配重,这样做目的是让密度计竖直漂浮在液体中;若将它放入液体中后不能竖直漂浮,则可以用小作为配重;
(2)密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力,保持不变,如果液体的密度越大,则密度计浸入液体中的体积越小,即越往上浮,则露出液面部分的长度越长;所以密度计的刻度是越往下值越大;
(3))因为密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力,则F浮水=F浮液=G,即ρ水gSH水=ρ液gSh液=G,
∵h液H水,h液和ρ液是反比例函数;
∴刻度分布不均匀。且密度计的刻度由上至下数值逐渐增大;当密度的变化大时h液越变化越小,故C正确;
(4)因为△V=sh,所以使h变大,应减小S即可,具体做法是:用更细的吸管。
故答案为:(1)下端;可以用小作为配重(重心比铜丝低的材料都可以); (2)越长;不变; (3)C;
(4)用更细的吸管;
五、简答题:(每题 4 分,总计 8 分)
1、答案:【解答】答:肥皂泡刚吹出时,其内部气体的温度较高,内部气体的密度较小,所受的浮力大于重力而上升;后来肥皂泡内气体的温度降低,体积变小,受到的浮力减小,当浮力小于肥皂泡的重力时便下降。
六、计算题:(总计15 分.)
mG3.2N0.32kgg10N/kg,
1、答案:【解答】解:(1)圆柱体的质量
(2)由图2可知圆柱体浸入水中的深度h10cm处时的浮力则静止时弹簧测力计的示数
F浮0.6N;
,
,
F拉GF浮3.2N0.6N2.6N(3)由图2可知,圆柱体全浸入时圆柱体受到的浮力:由
F浮1.2NF浮水gV排水gV,可得
圆柱体的体积: VF浮水g1.2N1.2104m3331.010kg/m10N/kg,
物m0.32kg2.67103kg/m343V1.210m。
答:(1)圆柱体的质量为0.32kg;
(2)圆柱体浸入水中的深度h10cm处,静止时弹簧测力计的示数为2.6N; (3)圆柱体的密度为
2.67103kg/m3。
2、答案:【解答】解:
(1)蛟龙号”空载漂浮在水面时,根据漂浮条件可知潜艇受到浮力: F浮G空载m空载g22103kg10N/kg2.2105N;
(2)满载时需要下沉时潜水器排开海水的体积此时
V排V船30m3,
F浮海gV排1.0103kg/m310N/kg30m33105N,
,
满载总重力
G满m满g22103kg240kg10N/kg2.224105N,
G注水F浮G满3105N2.224105N7.76104N则由GmggV可得注入水的体积: V注入7.76104N7.76m333水g1.010kg/m10N/kgG注入。
5答:(1)“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为2.210N;
(2)若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的,至少注入7.76m的水。
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