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物理問題

1.有壹個底部面積為1×10-2m2的圓柱形容器,盛有深度為0.2m的水,此時體積為0.5×10-3m3的固體金屬塊完全浸沒在水中。(水不溢出,忽略容器壁厚,g = 10N/kg)求:

(1)金屬塊的浮力;

(2)容器的底部受到水的壓力。

2.填空

1.(2010.鎮江)今年6月4日,央視報道了我市焦山“義和明”疑似殘石的第四次打撈,引起了肖偉進壹步探索浮力知識的興趣。他用彈簧測力計和燒杯進行探索,主要過程和實測數據如圖。金屬塊慢慢浸入水中。從金屬塊接觸水面的瞬間到完全沒入水中的瞬間,彈簧測力計的指針變小。金屬塊完全浸沒後,浮力為1 N,水對金屬塊的壓力隨著深度的增加而增加。

27.(2010,麗水市)圖為同學做的水上自行車。她在普通自行車上安裝了8個封閉的空水桶(每個容積為0.02 m3),在自行車後輪上安裝了幾塊塑料布。當學生在水面上勻速騎自行車時,除去車輪和塑料布排出的開水體積,平均每個水桶約有壹半的體積浸在水中。此時水上自行車的浮力約為800牛。

25.(2010.吉林)壹個新鮮鵪鶉蛋的質量為11g。如果浸入盛有50毫升水的量筒中,水面上升到如圖所示的位置,鵪鶉蛋的密度為1.1g/cm3(或1.6538)。在水中逐漸加鹽,輕輕攪拌,直到鵪鶉蛋處於懸浮狀態,期間鵪鶉蛋的浮力變大(或增大);此時鹽水的密度為1.1g/cm3(或1.1×103kg/m3)。

(2010.玉溪)用密度計測量液體的密度時,如圖6所示,其重力和浮力相等。液體的密度越大,它所排開的液體體積就越小,密度計的位置就越高(選擇“高”或“低”)。

1.(2010恩施)工人通過右圖所示的裝置將物體A從水中勻速提起。已知物體A的重量為140N,工人自身重量為600N N,此時他對地面的壓力為550N N,不考慮水對物體的阻力、繩索與滑輪的摩擦力、滑輪與繩索的重力。那麽水對物體a的浮力是40 n。

2.(2010湖州)2010年5月28日早上,美國男子喬納森(Jonathan)用壹堆氦氣球把自己綁在椅子上,把自己送上了天空(例如,

圖),實現首次乘坐氦氣球橫渡英吉利海峽的壯舉。

(1)氫的密度比氦小,喬納森用氦代替氫作為填充氣體。

身體是因為氫氣易燃。

(2)如果整個裝置的總體積為100 m3,空氣密度為1.29 kg/m ',

那麽整個裝置受到空氣的浮力是_ _ 1290 _ _ N。

(3)喬納森為了降落,割斷了幾個氣球的繩子,整個裝置遭殃。

_的浮力變小_ _(可選“變大”、“變小”、“不變”)。

3.(2010臺州)2009年世界遊泳錦標賽上,德國遊泳運動員保羅·比德爾曼(paul biedermann)穿上了高科技連體遊泳書。這種泳衣的表面由輕質高分子材料制成,可以捕捉空氣,增加開水的體積,從而增加運動員在水中的浮力。還能讓運動員流暢,從而減少人體與水的摩擦。

二、選擇題

1.(2010.寧夏)關於物體的浮力,正確的說法是(b)。

漂浮的物體比沈入水底的物體浮力大。b .物體密度越大,浮力越大。

C.物體排開的液體體積越大,它受到的浮力就越大。d .物體在液體中的浮力與深度有關。

2.(2010.湘潭)在研究物體起伏條件的實驗中,雞蛋被放入壹個裝滿水的玻璃杯中,然後沈入水底。為了使雞蛋漂浮起來,可以采取的措施是在杯中加入適量的(C)。

A.熱水b酒精c鹽d冰水

3.(常州,2065 438+00)2065 438+00年5月,美國潛艇海神號在太平洋11000m深度成功下潛,探索世界上最深的馬裏亞納海溝。在潛水過程中,潛艇的體積保持不變,其壓力和浮力的變化是(b)

A.壓力逐漸增大,浮力逐漸增大。

B.壓力逐漸增大,浮力不變。

C.壓力逐漸減小,浮力逐漸減小。

d、壓力逐漸減小,浮力不變。

4.(2010.常州)隨著全球變暖,漂浮在海面上的冰山正在逐漸融化。為了探究冰山融化後海平面是否發生變化,小明將壹塊冰放入濃鹽水中,冰處於漂浮狀態,液面位置如圖。冰融化後,杯中的液位會比融化前(B)高。

A.未改變的

B.升高

C.下降

D.無法判斷

5.(2010.連雲港)如圖,冰浮在水面,沈在酒精裏,那麽下列說法正確的是(b)。

答.冰受到水的浮力大於冰的重力。

乙.水對冰的浮力等於冰的重力。

冰受到酒精的浮力等於冰的重力。

d .酒精對冰的浮力大於冰的重力。

8.(2010.楚雄州)兩個壹模壹樣的容器裏分別裝著A和B兩種液體。將兩個相同的球分別放入兩個容器中。當兩個球靜止時,液面均勻,球的位置如圖所示。液體A和液體B對容器底部的壓力分別為P A和P B,兩個球在液體A和液體B中的浮力分別為F A和F B,所以它們的關系為(A)。

A.P A > P B F A = F B。

C.P A > P B F A > F B D

10.(2010.廣安市)下列情況中,物體的浮力增加(C)。

A.遊泳者從海水中奔向海灘b .從長江口駛向大海的船只

C.在碼頭裝貨的船只。潛入海底深水的潛水艇。

10.(2010.鹽城市)如圖,壹個不管重力粗細的塑料袋,裝了大半袋水,就出手了。

鉤住彈簧測力計,慢慢將其浸入水中,直到塑料袋和容器(A)中的水面

水面是平的。彈簧測力計在此過程中的指示

A.逐漸減少到零b .先減少再增加。

C.始終保持相同的d。逐漸增加

1.(2010.柳州)如圖5所示,三個體積相同的小球仍在水中,它們所受的浮力為d。

A.FA & gtFB & gtF c

B.FA & ltFB & lt足球俱樂部(Football Club)

C.FA & gtFB=Fc

d .FA & ltFB=Fc

7.(2010.德州市)目前制造中國自己的航母的聲音越來越大,如圖5,是壹位網友提供的中國航母圖片。航母的艦載機飛離航母後,有(a)

A.航母會上浮,浮力會減小。

B.航母會沈,浮力會增加。

C.航母會下沈,浮力會減小。

D.航空母艦總是浮著的,浮力不變。

(2010.桂林)如圖,兩個相同的容器裝滿水,水面上漂浮著壹個體積為50cm 3,密度為0.5x103kg/m3的木塊。下列說法正確的是:c。

A.木塊漂浮時浮力等於自身重力,1/3體積暴露在水中。

B.當木塊被慢慢壓下直到被淹沒時,木塊的浮力不變。

c、將木塊全部壓入水中,兩個容器底部的水壓相等。

d、取出木塊後,兩個容器對水平桌面的壓力相等。

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(2010.天津)兩個質量相等的實心球A和B,密度分別為ρ A和ρ B,ρ A: ρ B = 3: 2。把它們放入足夠深的水中,球A和球B靜止時的浮力之比可能是BD。

A.3:2 B.1:1

C.ρ水:ρb .ρ水:ρa。

(2010烏魯木齊)如圖所示,當同壹種材料制成的大小不同的金屬球掛在光杠桿兩端時,杠桿是平衡的。將它們同時浸入水中,杠桿仍保持平衡,則(a)

A.兩個球都是實心的。b .大球是實心的,小球是空心的。

C.大球是空心的,小球是實心的。d .兩個球都是空心的,空心的部分體積相同。

三、畫圖題

1.(2010.江西)潛艇遠征隊在東海完成任務後返回長江中的壹個基地。請在圖12中畫出潛艇加速上升過程中所受重力和浮力的示意圖。

解決方法:如圖所示

四,實驗探究題

1.(2010.河池)小剛在河裏撿了壹塊漂亮的小石頭。他想知道石頭沈入水中時的浮力和密度,於是設計了以下實驗方案。

(1)實驗設備:小石頭、細線、溢流杯、水、小燒杯、量筒。

(2)實驗步驟:

a .將溢出杯註滿水;

b .用細線系住小石頭,將小石頭浸入溢出的杯子中,同時用小燒杯接住溢出的水;

c、用量筒測量溢出水(或小燒杯中的水)的體積v;

D.計算小石頭的浮力,f浮= ρ水gV。

(3)小剛做完實驗後,從溢流杯中取出小石頭,直接放在調整好的天平上測量質量,然後計算小石頭的密度。妳覺得小剛這麽做,測得的石頭密度比實際密度大(選“大”還是“小”),是因為質量大(還是體積小)。

(3)大(只要合理,可以給分)

2.(2010.連雲港)壹位同學按照圖示步驟進行“探究影響浮力的因素”實驗,每次彈簧測力計

指示如圖所示。

(1)從實驗步驟(b)和(c)得到的數據可以得出,物體的浮力與物體所排開的液體體積有關(相關/不相關)。

(2)從實驗步驟(c)和(d)中獲得的數據可以得出結論,浸沒在液體中的物體的浮力與深度無關。

(3)由實驗數據可知,物體浸入濃鹽水中的浮力為1.1 N .

33.(2010.河北)小明自制了土壤密度計,測量鹽水的密度。

實驗設備:天平、圓柱形竹筷、細鉛絲、燒杯、水、待測鹽水。

實驗步驟:

①將適量細鉛絲纏繞在竹筷子的壹端,制成土壤密度計。

②用刻度尺測量竹筷的長度L。

(3)將土壤密度計放入盛有水的燒杯中,靜置後用刻度尺測量液面上的竹筷子。

h1的長度(如圖所示)。

(4)將土壤密度計放入盛有鹽水的燒杯中,靜止後用刻度尺測量竹筷在液面上的長度h2(或將土壤密度計放入盛有鹽水的燒杯中,靜止後用刻度尺測量竹筷浸沒在液面下的長度h2)。

請完成以上實驗步驟並回答以下問題:(ρ水=1.0 g/cm3,F浮= ρ液體gV排)

(1)竹筷的壹端用鉛絲包裹,使竹筷在液體中垂直漂浮。

(2)密度計在浮動條件下工作。被測液體的密度越大,密度計排出的液體體積越小(選擇“較小”或“較大”)。

(3)被測鹽水的密度表達式:ρ鹽水= ρ水(ρ水)(不含鉛絲體積)。

(4)小明計算出鹽水的密度為1.05 g/cm3。假設燒杯中鹽水的體積為400 cm3,鹽的密度為2.6 g/cm3,鹽水中的含鹽量為32.5?g .(鹽溶於水後,鹽和水的總體積不變。)

1.(2010.哈爾濱)(5分)學習浮力知識的時候,江平知道阿基米德原理,知道它的數學表達式是F float =G row。這位同學想通過實驗來驗證,於是她走進實驗室,選擇大燒杯(或溢流杯)、水、彈簧測力計、鐵塊、小水桶、細線來進行實驗。

(1)通過畫草圖描述她的實驗過程;

(2)請為她設計壹個記錄測量數據的表格;

(3)寫出用實測數據驗證的過程。(表中測量數據用物理量表示)

回答:

動詞 (verb的縮寫)計算問題

1.(2010.江西)“五壹”期間,仙仙從上海世博會丹麥館帶回壹件“小美人魚”工藝品。他想知道這件工藝品的密度,於是進行了壹個實驗。請根據圖16所示的實驗數據進行計算:溫馨提示:水的密度用字母表示。

(1)此時手工藝品的浮力

(2)手工藝品的密度

解:(1)行m = m1-m3...(1)

f float = G row = m row G =(m 1-m3)G…(2分)

(2)m手工藝品= m2-m3...(1分)

V Crafts =V Row == (1點)

ρ工藝品= = ρ水...(2分)

2.(2010.河池)今年年初,河池大部分地區出現嚴重幹旱,人畜飲水困難。許多人需要把水帶到很遠的地方。小玉在水面上放壹塊薄木板,防止水濺出桶外,如圖18B,木板的3/4浸沒在水中。如果板子的大小,

(1)薄板的浮力。

(2)桶的底部受到水的壓力。

(3)如果負荷總重量為360N,扁擔與肩膀的接觸面積為20cm2,那麽小雨的肩膀承受的壓力是多少?

解:(1)從題V排=×200 cm3 = 150 cm3 = 1.5×10-4 m3。

則板的浮力為F float = ρ water gv row...(1分)

= 1000kg/m3×10N/kg×1.5×10-4 m3

= 1.5n...(1)

(2)水桶底部的水壓P=ρ水GH (1分)

= 1000千克/立方米×10N/千克×0.35米

= 3.5×103牛...(1)

(3)小宇肩膀上的壓力P/=

=...(1分)

=

= 1.8× 105pa.......(1分)

22.(2010.鹽城市)(9分)壹塊木頭重1600N,體積0.2m3,浮在水面上,g為10N/kg。

(1)木材質量;

(2)木材的密度;

(3)木材的浮力。

解析:此題要求學生用簡單的公式計算質量、密度、浮力,認真學習的學生都能做好。難度系數0.8。正確答案是:(1)160kg(2)800kg/m3(3)1600n。

17.(2010.廣安市)(8分)上周學校買了壹批水龍頭。按照商家的說法,材料是銅,實驗室的老師組織了壹些九年級的學生,通過實驗來驗證商家的說法。他們用壹根輕細的線系住壹個水龍頭,掛在彈簧測力計上,測得其在空氣中的重力為1.6N,然後將水龍頭浸沒在水中,如圖14所示,此時彈簧測力計的讀數為1.4N(ρ銅= 8.9× 103kg/m3,g =

問:(1)每個水龍頭的質量是多少?

(2)這個水龍頭浸沒在水中的浮力是多少?

(3)這些水龍頭的密度是多少?商家的說法是否正確?

解:(1)m = = 0.16kg = 160g。

(2)F浮動= g-F = 1.6n-1.4n = 0.2n。

(3)∫F float =ρ水gV排

∴V排==2×10-5m3=20cm3

∴V=V街= 20立方厘米

∴ρ==8g/cm3=8×103kg/m3

∫8×103kg/m3 & lt;8.9×103千克/立方米

所以這些水龍頭都不是純銅的。

答:省略

(2010.宜賓)(12分鐘)2009年秋季以來,西南部分地區遭受嚴重幹旱,很多地方不得不挖深井取水。如圖,小明正在用滑輪組和金屬桶從深井裏提水。如果鏟鬥的材料密度為8g/cm3,則鏟鬥的重量為4kg,鏟鬥的體積為20L..小明對繩子的拉力是f = 25n。除去繩重和摩擦力,水的密度為1.0×103 kg/m3,g為10n/kg。試著找出:

滑輪有多重?

(2)當鏟鬥接觸水面時,滑輪組的效率如何?

(3)吊桶提離井的水面後,以0.2m/s的勻速垂直上升,小明對繩子的自由端施加多大的力?

答案:(1)水桶的重力為:G=mg=4kg×10N/kg =40N。

水桶的容積為:v水桶= m/ρ= 4kg/(8×103kg/m3)= 5×10-4 m3。

水桶的浮力為F浮= ρ水gV排= ρ水gV桶= 1.0×103kg/m3×10n/kg×5×10-4 m3 = 5n。

吊桶拉繩子:F拉=G-F浮=40N-5N=35N。

因為不考慮繩子的重量和摩擦力,有兩股繩子承重,所以有:

F=(F拉+G動)/2,即25N=(35N+ G動)/2,解為:G動=15N。

(2)當鏟鬥暴露在水中時滑輪組的機械效率。

=70%

(3)滿桶時,水質為:m =ρV = 1.0×103kg/m3×20×10-3 m3 = 20k g。

水和水桶的總質量是20kg+4kg=24kg。

水和水桶的總重量為:g總=m總g=24kg×10N/kg =240N。

人的拉力為:f′=(G總+G動態)/2 =(240n+15N)/2 = 127.5n。

拉動運動的速度為:v=2v = 2× 0.2m/s = 0.4m/s

拉力的功率為:p = f′v = 127.5n×0.4m/s = 51w。

(2010烏魯木齊)有壹個實心的圓柱形物體。用彈簧測力計在空氣中稱重時,測力計的讀數為10N;;當物體的壹半體積浸入水中時,測力計讀數為4N。問:

(1)物體的體積;

⑵物體從彈簧測力計上取下放入水中靜止時的浮力。

答案:解法:(1) F浮動= G-F指示= 10N-4N = 6N。

F float =ρ×g××V

解為V=1.2×10-3m3。

⑵物體的密度ρ= = 0.83×103kg/m3。

因為物體的密度小於水的密度,所以它會浮起來。

F float =G=10N

1.(2010.柳州)今年春天,我國西南部分地區發生嚴重幹旱,解放軍某部在壹個水深4米的深洞中發現水,官兵們用圖20所示的裝置抽取壹桶水進行抽樣檢驗。已知金屬桶的容積為2×l0-3m3。在勻速提升鬥韻的過程中,鬥韻的拉力為l0 N,完全露出水面後,拉力變為35 N(繩與滑輪的摩擦力和繩重不汁,g = 10 N/㎏)。問:

(1)水底受水壓;

(2)金屬桶的質量;

(3)金屬桶的金屬密度。

解:(1)底部水的壓力:p = rhogh

= 1.0×103kg/m3×10n/kg×4m = 4×104 pa...........................1分。

(2)桶中水的質量:m =ρ水v水

= 1.0×103kg/m3×2×10-3kg = 2kg...........................1分。

桶中水的重力:g水= mg = 2kg× 10n/kg = 20n..........................................1分。

桶的質量:m桶= = 1.5kg....................1分。

(3)裝滿水的水桶的浮力:f = F2-f 1 = 35n-10n = 25n。

桶內的水和桶的容積:v = = 2.5× 10-3m3......1分。

金屬體積:V金屬=V-V水= 2.5×10-3 m3-2×10-3 m3 = 0.5×10-3 m3.....................................................1分。

金屬密度:= 3× 103kg/m3..........................1分。

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