第一节浮力。
一、选择题。
1、将同一长方体分别水平与竖直放置在水中,如图所示,它所受到的()a.向上、向下压力差不等,浮力相等b.向上、向下压力差不等,浮力不等c.
向上、向下压力差相等,浮力不等d.向上、向下压力差相等,浮力相等2、下列关于浮力的说法中正确的是()a.浮力都是由水产生的b.
只有固体才能受到浮力的作用c.浮力方向与重力方向相反d.在不同液体中浮力方向会不同3、图中哪一个才是浮力的方向()a.
1 b. 2c. 3 d.
44、如图所示,a、b是两个体积相同又能自由移动的物体,c、d是容器自身凸起的一部分,现往容器里注入一些水,这下列说法正确的是()a. a物体受浮力大于b物体b. b物体受浮力大于a物体c.
c部分和d部分都受浮力d. d部分和c部分都不受浮力5、下列关于浮力的说法正确的是()a.在水中下沉的石块不受浮力作用。
b.只有浮在水面上的物体才受浮力作用c.在空中上升的氢气球受到了空气对它的浮力d.浮力的方向是竖直向下的。
6、一长方形物体浸没在水中,受到的浮力为98n,已知上表面受到的压力是50n,则下表面受到的水的压力为()
a. 48n b. 50n c. 98n d. 148n
7、一般大桥的桥墩要打入江底很深的泥土中,但总有一部分浸在江水中,如图所示,则这部分桥墩在水中时()
a.如果桥墩上粗下细,则不受水的浮力作用b.如果桥墩上细下粗,则不受水的浮力作用c.无论桥墩是什么形状,都不受水的浮力作用d.无论桥墩是什么形状,都受到水的浮力作用。
8、一个密度为0.55g/cm的圆柱体放入盛满水的溢水杯时,排出100克的水.把它竖直漂浮在密度为0.8g/cm的酒精里,则圆柱体的下底面受到液体的压力为()a.
80g b. 0.98n c.
0.78n d.条件不足,无法判断。
9、潜水运动员从水面开始下潜到全部浸没的过程中,潜水运动员受到的()a.重力变大b.浮力不变c.水的压力差不变d.浮力变大。
二、填空与解答。
10、浸在液体中的物体为什么会受到向上的浮力呢?如图所示,将两端蒙上绷紧程度相同的橡皮膜的玻璃圆筒浸没在水中,当玻璃圆筒沿水平方向放置时,水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力f左和f右的大小关系是f左___f右(选填“大于”、“等于”或“小于”),当玻璃圆。
筒沿竖直方向放置时,水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力f向上和f向下的大小关系是f向上___f向下。
选填“大于”、“等于”或“小于”),通过以上**,你认为浮力的产生原因是___
11、如图甲所示设想有一个高为h、上下底面积为s的长方体浸没在密度为ρ的液体中,该长方体上表面在液体中的深度为h1,下表面在液体中的深度为h2.请你从浮力产生的原因证明:f浮=ρ液**物.
12、一名潜水员需到水下打捞体积为5×10米的物体,当他潜入水下10米深处时,他所受水的压强为___帕,物体受到水的浮力为___牛,浮力的方向为竖直___
13、用弹簧测力计测得石块重5n,将这个石块浸没在密度为0.8×10kg/m的液体中,此时弹簧测力计的读数是3.4n,石块的密度___m(g=10n/kg)
年8月的一天,在大西洋亚速尔群岛的西南方,有一艘深海考察潜艇,为研究海底矿产资源的分布,正在向深处下潜.舱内的考察人员被海底的景色陶醉了,致使下潜速度过大,潜艇猛然撞到海底,陷入海底的沉积物中了.船员把潜水艇中的水全部排除,企图。
上浮.奇怪的是,潜艇丝毫不动,像是被海底吸住了一样.这是为什么呢?难道浮力真的消失了吗?怎么办呢?并替他们想出摆脱困境的办法?
参***:1、答案d
解答】长方体物块悬浮在水中,说明受到水的浮力不变,而浮力等于物体上下表面受到水的压力差,所以长方体物块上下表面受到水的压力差相等.故选d.
分析】物体浸没在水中受到的浮力等于物体上下表面受到水的压力差.2、答案c
解答】a、物体浸在液体中,由于物体上、下表面所处的深度不同,液体会对物体产生。
的一个向上的压力大于向下的压力,这两个压力差是浮力.由此可知:浮力是有产生的原因是液体对物体的压力差产生的,故该选项说法不正确.b、浮力是对浸在液体中的物体产生的,物体不一定只是固体,其它的物体如水面上的油、水中的水银也一样受到浮力的作用.则该选项中说法不正确.c、浮力是液体对物体的向上和向下的压力差,力向与物体受到的向上的压力方向一致,总是竖直向上的,这与竖直向下的重力方向相反.则该选项说法正确.d、浮力是液体对物体的向上和向下的压力差,力向总是与物体受到的竖直向上的压力方向一致,浮力方向不会变化,则该选项中说法不正确.故选c.
分析】浮力是由于液体对物体的竖直向上和竖直向下的压力差产生的,力向总是与物体受到的竖直向上的压力方向一致.3、答案a
解答】浸在液体(或气体)里的物体,受到液体(或气体)对物体产生向上托的力叫浮力,浮力的方向总是竖直向上,图中1符合.故选a.
分析】浸没在液体中的物体,液体对物体向上的压强大于向下的压强,向上的压力大于向下的压力,物体受到向上和向下的压力差的作用,这个压力差是物体受到的浮力,浮力的方向总是与重力的方向相反.4、答案a
解答】(1)由图可知,水对a物体上下表面产生了的压力差,故a物体一定受浮力的作用;(2)b物体上表面没有受到水的压力,但下表面受到水的压力,因此水对b物体上下表面产生了的压力差,故b物体也受浮力的作用;(3)c物体上表面受到水的压力,但下表面没有受到水的压力,因此水对c物体上下表面没有产生压力差,故c物体不受浮力的作用;故c错误.(4)由图可知,水对d物体上下表面产生了的压力差,故d物体受浮力的作用.故d都错误.由于a排开水的体积大于b的排开水的体积体积,根据f浮=g排=ρ**排可知a受到的浮力大于b受到的浮力,故a正确,b错误;故选a.
分析】根据浮力产生的原因是液体(或气体)对物体上下表面的压力差;对a、b、c、d逐一分析即可.5、答案c
解答】a、在水中下沉的石块也受到浮力的作用,故a错误;b、浮在水面的物体和下沉的物体都受到浮力的作用,故b错误;c、在空中上升的氢气球受到了空气对它的浮力,故c正确;d、浮力的方向总是竖直向上的,故d错误.故选c.
分析】浸在液体(或空气)中的物体,受到液体(或空气)的浮力;所受的浮力大小等于它。
排开的液体(或空气)受到的重力.6、答案d
解答】根据浮力等于长方体上、下表面所受液体的压力差,则下表面受到的水的压力为98n+50n=148n.故选d
分析】从浮力产生的原因来考虑,利用公式f浮=f下表面-f上表面变形计算得出.7、答案c
解答】浮力等于物体上下表面受到的压力差,如图所示,桥墩下部埋入泥中很深,下部没有水,桥墩下表面没有受到水的压力的作用,所以无论桥墩是什么形状,桥墩都不受浮力的作用,即桥墩受到的浮力为0.故选c.
分析】物体所受浮力方向竖直向上,大小等于上下表面的压力差.8、答案b
解答】圆柱体在水中所受的浮力f浮=g排=mg=0.1kg×9.8n/kg=0.
98n;因为圆柱体漂浮,所以圆柱体的下底面受到液体的压力就等于圆柱体受到的浮力,圆柱体的密度小于水的密度,所以圆柱体在水中和酒精中都处于漂浮状态,浮力等于自身的重力,所以圆柱体的下底面受到液体的压力为0.98n;故选b.
分析】物体排开液体的重力等于物体所受的浮力;物体所受的浮力等于物体上下表面的压力差.9、答案d
解答】a、潜水运动员从水面开始下潜到全部浸没的过程中,自身受到的重力不变,故a错误;b、从水面开始下潜到全部浸没的过程中,因排开水的体积增大,受浮力增大,故b错、d正确;c、因浮力的实质是物体在水中受到的压力差,浮力增大,压力差增大,故c错误.故选d.
分析】潜水运动员从水面开始下潜到全部浸没的过程中,自身受到的重力不变;因排开水的体积增大,受浮力增大;因浮力的实质是物体在水中受到的压力差,浮力增大,压力差增大.
10、答案等于;大于;上下两个表面的压力差.
解答】(1)当玻璃圆筒沿水平方向放置时,由于在同一深度,由p=ρgh可知,液体压强相等,又因为受力面积相等,由p= f/s可知,水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力f向左。和。
压力f向右的大小相等,水平方向的合力为0;(2))当玻璃圆筒沿竖直方向放置时,h下大于h上,由p=ρgh可知,p向上大于p向下,又因为受力面积相等,由p=f/s可知,水对玻璃圆。
筒两端的橡皮膜的压力f向上大于f向下,此时竖直方向的合力不为0,方向竖直向上;因此液体会对玻璃圆筒产生向上的和向下的压力不相等,压力差f差=f向上-f向下=f浮.实际上,这个压力差就是液体对正方体的浮力.
分析】物体浸在液体(或气体)中,物体将受到的液体(或气体)对它产生的压力,求出合力,即受到的浮力,从而得出浮力产生的原因是液体(或气体)对物体上下表面的压力差;浮力的方向是竖直向上的.
11、【解答】如图:上表面所处的深度为h1,则上表面受到的压强为p1=ρgh1,受到的压力为f1=p1s=ρgh1s;下表面所处的深度h2=h1+h,则下表面受到的液体压强为p2=ρg(h1+h),受到的压力为f2=p2s=ρg(h1+h)s;因此液体对正方体产生一个向上的压力和向下的压力不相等,压力差f浮=△f=f2-f1=ρg(h1+h)s-ρgh1s=ρghs=ρ液**排.
分析】根据液体压强公式p=ρgh、压强公式的变形公式f=ps、浮力公式f浮=ρ**排,推导证明.
12、答案:则潜水员所受水的压强9.8×10pa;物体受到水的浮力49n;浮力的方向总是竖直向上.
解答】水的密度ρ水=1×10kg/m和常数g=9.8n/kg为已知,则潜水员所受水的压强p=ρ水gh=1×10kg/m×9.8n/kg×10m=9.
8×10pa.由打捞的物体体积为5×10m,可知:v排。
v物35×10m.则物体受到水的浮力。
f浮。g排。
水。**
排。1×10kg/m×9.8n/kg×5×10m=49n.浮力产生的原因是液体对物体产生的压力差,向上的压力大于向下的压力,浮力方向与物体受到的向上的压力方向一致,总是竖直向上的.【分析】潜水员在水中受的压强由液体压强公式p=ρ液gh即可求出;而物体受到的浮力,由于知道物体的体积,从而知道排开的水的体积,可以根据阿基米德原理求.
13、答案:2.5×10
解答】∵g=mg,∴石块的质量:m=g/g=5n/10n/kg=0.5kg,f浮=g-f′=5n-3.4n=1.6n,∵f浮=ρ
酒精。**排,∴石块的体积:v=v排= f浮/酒精。
g = 1.6n /0.8×10kg/m×10n/kg
2×10m,石块的密度:ρ石= m/ v = 0.5kg /2×10m=2.5×10kg/m.
分析】知道石块重,利用重力公式求石块的质量;利用称重法求石块受到的浮力,从而求排开水的体积(石块的体积),再利用密度公式求石块的密度.
14、【解答】当物体与容器底部紧密接触时,两个接触面间就没有液体渗入,物体的下表面不再受液体对它向上的压强,液体对它就失去了向上托的力,浮力当然随之消失了.潜。
艇猛然撞到海底,应该是潜艇底部与海底连接过于紧密,导致水无法进入潜艇与海底之间的部分,导致潜艇上下无水压差,所以浮力不足以托起潜艇.只要想办法让水进入潜艇与海底中间区域就可以使潜艇脱离海底.可以派潜水员在海底与潜艇连接的部分打几个洞,让海水流入潜艇与海底之间的部分.
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