小明用一根绳子系住水中的一个物体

小明用一根绳子系住水中的一个物体

1、有一底面积为1×10-2m2的圆柱形容器,内盛0.2m深的水,现将体积为0.5×10-3m3的实心金属块完全浸没在水中.（水未溢出,容器壁厚度忽略不计,g＝10N/kg）求：
（1）金属块受到的浮力大小；
（2）容器底部受到水的压强
2、一、填空题
1.（2010．镇江）今年6月4日,中央电视台对我市焦山“瘗鹤铭”疑似残石的第四次打捞 进行了报道,激起了小韦同学对浮力知识进一步探究的兴趣．他用弹簧测力计、烧杯进行了探究,其主要过程和测得的数据如图所示．把金属块缓慢浸入水中（水足够深）,从金属块接触水面到刚好全部浸没, 弹簧测力计的示数变 小 , 金属块全部浸没后,所受的浮力是 1 N, 金属块浸没后随深度增加, 所受水的压强变 大 ．
27．（2010,丽水市）如图是某同学自制的水上自行车.她在普通自行车上安装8个密闭的空水桶(每个水桶体积为0.02米3),并在车后轮装上若干塑料片.该同学在水面上骑自行车匀速前进时,平均每个水桶约有二分之一体积浸在水 中,不计车轮和塑料片排开水的体积,则此时水上自行车受到的浮力约为 800 牛.
25、（2010.吉林）一枚新鲜的鹌鹑蛋质量为11g,浸没在装有50mL水的量筒中,水面上升到如图所示的位置,则该鹌鹑蛋的密度为 1.1g/cm3（或1.1×103kg/m3） ；逐渐向水中加盐并轻轻搅拌,直至鹌鹑蛋处于悬浮状态,在这一过程中,鹌鹑蛋所受的浮力 变大（或增大） ；此时盐水的密度为 1.1g/cm3（或1.1×103kg/m3） .
（2010．玉溪）用密度计测量液体密度时,如图6所示,它的重力和浮力大小 相等 ,液体的密度越大,它排开液体的体积越 小 ,密度计的位置也就越 高 （选填“高”或“低”）.
1．（2010·恩施）工人通过右图所示的装置将物体A匀速从水中提起.已知物体A重为140N,工人自重600N,此时他对地面的压力是550N.不计水对物体的阻力、绳与滑轮之间的摩擦,以及滑轮和绳子的重力.则物体A所受水的浮力为 40 N.
2．（2010·湖洲）2010年5月28日清晨,美国男子乔纳森用一大簇氦气球绑在椅子上将自己送上天空(如
图),实现了人类首次靠氦气球穿越英吉利海峡的壮举.
(1)氢气密度比氦气小,乔纳森采用了氦气而不是氢气作填充气
体是因为氢气具有_可燃___性.
(2)若整个装置的总体积为100米3,空气的密度为1．29千克／米’,
则整个装置受到空气的浮力为__1290___牛.
(3)乔纳森为了降落,剪断了几个气球的绳子,则整个装置所受
的浮力_变小__(选填“变大”“变小”或“不变”).
3．（2010·台州）2009年世界游泳锦标赛上,德国选手保罗·比德尔曼穿上了一款高科技连体泳本.这款泳衣表面采用轻型聚合材料,能够捕获空气增加排开水的体积,从而增加运动员在水中受到的_浮力___它还使运动员身形光滑,从而减少了人体与水之间的__摩擦力（摩擦）__
二、选择题
1.（2010．宁夏）关于物体所受的浮力,下列说法中正确的是（ B ）
A漂浮的物体比沉底的物体受到的浮力大 B.物体的密度越大受到的浮力越大
C.物体排开液体的体积越大受到的浮力越大 D.液体中的物体受到的浮力与深度有关
2.（2010．湘潭）在研究物体浮沉条件实验中,将鸡蛋放入装有水的玻璃杯中后下沉入水底.为了使鸡蛋上浮,可采用的措施是向杯中加入适量的( C )
A．热水 B. 酒精 C. 食盐 D. 冰水
3.（2010．常州）2010年5月,美国“海神”号潜艇在太平洋成功下潜11000m深处,探秘世界上最深的马里亚纳海沟．下潜过程中,潜艇体积不变,则其受到的压强和浮力的变化情况是（ B ）
A．压强逐渐变大,浮力逐渐变大
B．压强逐渐变大,浮力大小不变
C．压强逐渐变小,浮力逐渐变小
D．压强逐渐变小,浮力大小不变
4.（2010．常州）随着全球气候变暖,漂浮于海面的冰山正逐渐熔化．小明为了探究冰山熔化后海平面是否变化,就将一块冰放入浓盐水中,冰处于漂浮状态,液面位置如图所示．冰熔化后,杯中的液面将比熔化前（ B ）
A．不变
B．上升
C．下降
D．无法判断
5.（2010．连云港）如图,冰漂浮在水面上,沉于酒精中,则下列说法正确的是（ B ）
A.冰受到水的浮力大于冰的重力大小
B.冰受到水的浮力等于冰的重力大小
C. 冰受到酒精的浮力等于冰的重力大小
D.冰受到酒精的浮力大于冰的重力大小
8. （2010.楚雄州）两个相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体,把完全相同的两个小球分别放入两个容器中,当两球静止时液面相平,球所处位置如图所示.甲、乙两种液体对容器底部的压强大小分别为P甲、P乙,两球在甲、乙两种液体中所受浮力大小分别为F甲、F乙,则它们的大小关系是 （ A ）
A. P甲＞P乙 F甲＝F乙 B. P甲＜P乙 F甲＝F乙
C. P甲＞P乙 F甲＞F乙 D. P甲＜P乙 F甲＜F乙
10．（2010．广安市）在下列几种情形中,物体所受浮力增大的是（ C ）
A．从海水中走向沙滩的游泳者 B．从长江入海口驶向大海的轮船
C．正在码头装载货物的轮船 D．海面下正往深水处下潜的潜艇
10．（2010．盐城市）如图所示,在一只不计重力和厚度的塑料袋中装入大半袋水,用弹
簧测力计钩住并将其慢慢浸入水中,直至塑料袋中的水面与容器中（ A ）
的水面相平．此过程中弹簧测力计的示数
A．逐渐减小到零 B．先减小后增大
C．始终保持不变 D．逐渐增大


1．(2010．柳州)图5所示,体积相等的三个小球静止在水中,关于它们受到的浮力大小正确是 D
A.FA>FB>F c
B.FA<FB<Fc
C. FA >FB=Fc
D.FA < FB=Fc
7．（2010．德州市）目前,制造中国自己航母的呼声越来越高,如图5所示是某位网友提供的中国航母的设想图.一艘航母的舰载机飞离航母后,则有（ A ）
A．航母将上浮,所受浮力减小
B．航母将下沉,所受浮力增大
C．航母将下沉,所受浮力减小
D．航母始终漂浮,所受浮力不变
（2010．桂林）如图,两个相同容器都盛满水,甲中有一个体积为50厘米3,密度为 0.5×103千克／米3的木块漂浮在水面.下列有关说法正确的是C
A．木块漂浮时浮力等于自身重力并有1/3体积露出水面
B．木块缓慢下压至浸没的过程中受到的浮力不变
C．木块全部压入水中两容器底部受水的压力和压强都相等
D．取出木块后两容器对水平桌面的压力和压强都相等
-
（2010．天津）甲、乙两个质量相等的实心小球,密度分别为ρ甲、ρ乙,且ρ甲：ρ乙=3：2.将它们放入足够深的水中,甲、乙两球静止时所受浮力之比可能的是BD
A．3：2 B．1：1
C．ρ水：ρ乙 D．ρ水：ρ甲
( 2010乌鲁木齐)如图,轻质杠杆两端悬挂同种材料制成的大小不同的金属球时,杠杆平衡.把它们同时浸没在水中,杠杆仍然平衡,则( A )





A.两球都是实心的 B.大球实心,小球空心
C.大球空心,小球实心 D.两球都空心,且空心部分体积相同
三、作图题
1.(2010．江西) “远征号”潜水艇在东海执行完任务后返回到长江某基地,请在图12中画出潜水艇加速上浮过程中所受重力和浮力的示意图.
解:如图
四、实验探究题
1.（2010．河池）小刚同学在河里拾到一块精美的小石头,他想知道这块石头浸没在水中受到的浮力和石头的密度,于是他设计以下的实验方案.
（1）实验器材：小石头、细线、溢水杯、水、小烧杯、量筒
（2）实验步骤：
A．在溢水杯中装满水；
B．用细线拴住小石头,把小石头浸没在溢水杯中,同时用小烧杯接住溢出的水；
C．用量筒测量 溢出的水（或小烧杯中的水） 的体积V；
D．计算小石头受到的浮力,F浮= ρ水gV .
（3）小刚完成该实验后从溢水杯中取出小石头直接放在已调好的天平上测出质量,求出了小石头的密度．你认为小刚这样做,测得的石头密度值与实际密度相比偏 大 （选填“大”或“小”）了,原因是 质量偏大（或体积偏小） .
（3）大 （只要合理即可给分）
2.（2010．连云港）某同学按如图所示的步骤进行“探究影响浮力大小的因素”的实验,每次弹簧测力计的
示数如图所示.
(1)由（b）,(c)实验步骤得到的数据可以得出物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积 有关 (有关/无关)
（2）由（c),(d) 实验步骤得到的数据可以得出浸没在液体中的物体所受的浮力大小与 深度 无关.
(3)由实验得到的数据可以求出该物体浸没在浓盐水中时所受浮力的大小为 1.1 N.
33．（2010.河北）小明自制土密度计并测定盐水的密度.
实验器材：刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水.
实验步骤：
①在竹筷的一端缠上适量细铅丝,制成土密度计.
②用刻度尺测出竹筷的长度L.
③把土密度计放入盛水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷
的长度h1（如图所示）.
④ 把土密度计放入盛盐水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h2（或把土密度计放入盛盐水的烧杯中,静止后用刻度尺测出竹筷浸入液面下的长度h2） .
请将上面实验步骤补充完整并回答下列问题：（ρ水=1.0 g/cm3,F浮=ρ液gV排 ）
（1）竹筷一端缠上铅丝,是为了 使竹筷能够竖直漂浮在液体中 .
（2）密度计是利用 漂浮 条件工作的.被测液体的密度越大,密度计排开液体的体积 越小 （选填“越小”或“越大”）.
（3）被测盐水的密度表达式：ρ盐水= ρ水 （ρ水） （不计铅丝体积）
（4）小明计算得出盐水的密度为1.05 g/cm3,已知烧杯中盐水的体积为400 cm3,盐的密度为2.6 g/cm3,则盐水中含盐 32.5  g.（盐放入水中溶解后,盐和水的总体积不变）
1．(2010．哈尔滨) (5分)学习浮力知识时,姜萍知道了阿基米德原理,并知道其数学表达式为F浮=G排.该同学想通过实验来验证,于是她走进实验室,选择了大烧杯(或溢水杯)、水、弹簧测力计、铁块、小桶、细线这些器材,进行实验.
(1)用画简图的方法描述她的实验过程；
(2)请为她设计出记录测量数据的表格；
(3)写出利用测量数据进行验证的过程.(测量数据用表格中的物理量表示)
答案：
五、计算题
1.(2010．江西) “五·一”期间,宪宪从上海世博会丹麦馆带回一个“小美人鱼”工艺品,他想知道这个工艺品的密度,于是进行了实验.请你根据图16所示的实验数据推算：
(1)工艺品此时所受的浮力
(2)工艺品的密度
(1)m排=m1－m3 …… (1分)
F浮=G排=m排g=(m1－m3)g …(2分)
(2)m工艺品=m2－m3 ……(1分)
V工艺品=V排== (1分)
ρ工艺品== ρ水…… (2分)
2．（2010．河池）今年初,河池大部分地区出现了严重的旱灾,人畜饮水困难,许多群众需要到很远的地方挑水饮用．小宇同学在挑水时为防止水溅出桶外,在水面上放上一薄木板,如图18乙所示,木板有3/4的体积没入水中．若该木板的体积为200cm3,桶内水深为35cm．求：
（1）薄木板受到的浮力．
（2）桶底受到水的压强．
（3）若这担水总重360N,扁担与肩膀的接触面积为20cm2,则小宇肩膀受到的压强为多大?
解:(1) 由题知v排=×200cm3=150cm3=1.5×10-4m3
那么木板受到的浮力为F浮=ρ水gv排 . (1分)
=1000kg/m3×10N/kg×1.5×10-4m3
=1.5N ……. (1分)
(2) 桶底受到水的压强P=ρ水gh . (1分)
=1000kg/m3×10N/kg×0.35m
=3.5×103N ………(1分)
(3) 小宇肩膀受到的压强P/=
= . (1分)
=
=1.8×105Pa ………(1分)
22．（2010．盐城市）（9分）一根木头重为1600N,体积为0.2m3,漂浮在水面上,g取10N/kg．求：
（1）木头的质量；
（2）木头的密度；
（3）木头受到的浮力．
分析：本题要求学生会结合二力平衡知识,用简单公式计算质量、密度、浮力,认真学习的同学都能够做好．难度系数0.8．正确答案：（1）160 kg （2）800 kg/ m3（3）1600N
17．（2010．广安市）（8分）上周学校购买了一批水龙头,据商家说其材料铜质的,实验室的老师组织九年级的一些同学通过实验来验证商家的说法.他们把一个水龙头用轻质细线捆好后挂在弹簧测力计上,在空气中测得它的重力为1.6N,再把这个水龙头浸没在水中,如图14所示,这时弹簧测力计的读数为1.4N（ρ铜=8.9×103kg/m3, g=10N/kg）.
求：（1）每个水龙头的质量是多少?
（2）这个水龙头浸没在水中时所受到的浮力有多大?
（3）这批水龙头的密度是多少?商家的说法是否正确?
（1）m==0.16kg=160g
（2）F浮=G-F=1.6N-1.4N=0.2N
（3）∵F浮=ρ水gV排
∴V排==2×10-5m3=20cm3
∴V=V排=20cm3
∴ρ==8g/cm3=8×103kg/m3
∵8×103kg/m3<8.9×103kg/m3
故：这批水龙头不是纯铜的.
答：略
（2010．宜宾）（12分）2009年秋季以来,我国西南部分地区遭遇严重旱灾,不少地方不得不靠打深井取水．如图所示,小明同学正利用滑轮组和金属水桶从深井中提水,若水桶的材料密度为8g/cm3,水桶质量为4kg,水桶容积为20L．当盛满水的桶从水中慢慢提升（桶始终未出水面）时,小明对绳的拉力为F=25N．不计绳子重量和摩擦,水的密度是1.0×103 kg/m3,g取10N/kg．试求：
（1）动滑轮有多重?
（2）水桶露出水面前,滑轮组的机械效率有多大?
（3）水桶被提离井中水面后,以0.2m/s的速度匀速竖直上升,小明对绳子自由端拉力的功率多大?
答案：（1）水桶的重力是：G=mg=4kg×10N/kg =40N
水桶的体积是：V桶=m/ρ=4kg /（8×103kg/m3）=5×10-4m3
水桶受到的浮力是F浮=ρ水gV排=ρ水gV桶=1.0×103 kg/m3×10N/kg×5×10-4m3=5N
绳子受到水桶的拉力：F拉=G-F浮=40N-5N=35N
因为不计绳子重量和摩擦,有两股绳子承重,故有：
F=(F拉+G动)/2,即：25N=(35N+ G动)/2,解得：G动=15N
（2）水桶露出水面前,滑轮组的机械效率
=70%
（3）水桶装满时水的质量是：m =ρV =1.0×103 kg/m3×20×10-3m3=20kg
水和水桶的总质量是：20kg+4kg=24kg
水和水桶的总重是：G总=m总g=24kg×10N/kg =240N
人的拉力是：F′=（G总+ G动）/2=（240N+15N）/2=127.5N
拉力移动的速度是：v=2v物=2×0.2m/s =0.4m/s
拉力的功率是：P= F′v=127.5N×0.4m/s =51W
( 2010乌鲁木齐)有一个实心圆柱形物体,用弹簧测力计在空气中称重时,测力计的读数为10N；,当把物体一半体积浸入水中时,测力计的读数为4N.求：
⑴物体的体积；
⑵把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时,物体受到的浮力.
答案：⑴F浮=G—F示=10N—4N=6N
F浮=ρ×g××V
解得V=1.2×10-3m3
⑵物体的密度ρ物==0.83×l 03 kg /m3
因为物体的密度小于水的密度,所以物体漂浮
F浮=G=10N
1．(2010．柳州)今年春,我国西南部分地区发生了特大旱灾,解放军某部在一个很深的山洞中找到了水源,水深4 m.官兵们用图20所示的装置提取一桶水进行抽样检测,已知金属桶的容积为2×l0一3m3,在匀速提起桶韵过程中,桶露出水面前的拉力为l0 N,完全露出水面后,拉力变为35 N(绳子与滑轮间的摩擦及绳重不汁,g=10 N／㎏).求：
（1）水底受到水的压强；
（2）金属桶的质量；
（3）金属桶的金属密度.
（1）水底受到水的压强：P=ρgh…………………………………………………1分
=1.0×103kg/m3×10N/kg×4m=4×104Pa……………1分
（2）桶中水的质量：m=ρ水V水…………………………………………………………1分
=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
桶的质量：m桶==1.5kg……………………1分
（3）装满水的桶受到的浮力：F=F2-F1=35N-10N=25N
桶中的水和桶的体积：V==2.5×10-3m3…….1分
金属的体积：V金属=V-V水=2.5×10-3m3-2×10-3m3=0.5×10-3m3……………………………1分
金属的密度：=3×103kg/m3…………………………1分
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