《浮力》综合大题20道含解析.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流浮力综合大题20道含解析.精品文档.第10章浮力综合大题20道1如图所示,用细绳系住体积为3104m3的物体A,使它竖直下垂且全部浸入水中静止,此时绳子的拉力是1.5N,容器和水的总质量是0.7kg,容器与水平桌面的接触面积是100cm2(水=1.0103kg/m3,g=10N/kg)求:(1)物体A受到的浮力;(2)物体A的密度;(3)容器对桌面的压强2在水平桌面上放置一个底面积为100cm2,质量为为400g的圆筒,筒内装有16cm深的某种液体弹簧测力计的下端挂着一个底面枳为40cm2、高为8cm的金属柱,当金属柱从液面上方逐渐浸入液体中
2、直到全部浸没时弹簧测力计的示数F与金属柱浸入液体深度h的关系如图所示(圆筒厚度忽略不计,筒内液体没有溢出,g=lON/kg)求:(1)当金属柱有一半的体积浸在液体中时,受到液体的浮力是多少?(2)圆筒内所装液体的密度是多少?(3)当金属柱有一半的体积浸在液体中时圆筒对桌面的压强是多少?3如图所示,体积为V=200cm3的木块在绳子拉力F=0.8N的作用下完全浸没在水中(g=10N/kg,水=1.0103kg/m3,绳子重力不计)求:(1)木块此时受到浮力(2)木块的重力(3)剪断绳子,木块静止时排开水的体积4如图甲,底面积为80cm2的圆筒形容器内装有适量的水,放在水平桌面上; 底面积为60c
3、m2、高为12cm的实心圆柱形物体A用细线拴好并悬挂在弹簧测力计下小王要探究圆柱形物体A逐渐浸入圆筒形容器内的水中时( 水没有溢出容器),弹簧测力计的示数F与圆柱形物体A下表面离水面的距离h的关系( 使用刻度尺测量h,不计细线重)(1)小王从圆柱形物体A接触水面至接触容器底之前,分别记下多组F、h,并将测量的结果填写在实验表格中,依据实验表中数据,在图乙中的方格纸中画出了F与h关系的图象由图象乙可知,物体A的重力为N观察图象乙,可以得出结论:在物体A没有浸没之前,当h增大时,弹簧测力计的示数F( 选填“增大”、“减小”或“不变”); 在物体A浸没后,当增大h时,弹簧测力计的示数F ( 选填“增
4、大”、“减小”或“不变”),由此可知浸没在液体中的物体所受浮力与浸入深度 ( 选填“有关”或“无关”)由图象乙可知:当h等于10cm时,物体A受到的浮力为N(2)物体A在容器内浸没后与未放入物体A前比较,水对容器底产生的压强增加了Pa(g取10N/kg)5水平桌面上放置一底面积为100cm2,重为6N的柱形容器,容器内装有20cm深的某液体将一体积为400cm3的物体A悬挂在弹簧测力计上,弹簧测力计示数为10N,让物体从液面上方逐渐浸入直到浸没在液体中(如图),弹簧测力计示数变为5.2N(柱形容器的厚度忽略不计,筒内液体没有溢出,物体未接触容器底g=10N/kg),求:(1)物体浸没在液体中时
5、受到的浮力;(2)筒内液体密度;(3)物体浸没时,容器对桌面的压强6如图甲所示,一个边长为1m的正方体静止在湖底,上表面离水面深度为h现用一根粗细和重力不计的绳子,将该物体从水底竖直向上拉,直至完全拉出水面,在整个拉动过程中物体始终保持匀速运动,拉力的大小随时间变化的关系如图乙所示(g=10N/kg,水=1.0103kg/m3)求:(1)物体在露出水面前受到水的浮力是多少N?(2)物体在露出水面前受到绳子的拉力是多少N?(3)物体的密度是多少kg/m3?(4)物体在水底时,上表面受到水的压强是多少Pa?7如图所示,一个圆柱形容器中装有一定量的水,一个质量为780g的石块挂在弹簧测力计上并浸没水
6、中,石块静止时弹簧测力计的示数为4.2N,容器的底面积为180cm2,g=10N/kg求:(1)石块在水中受到的浮力(2)石块的密度(得数保留1位小数)(3)若将石块从水中取出,容器中的水位将下降多少厘米?(附在石块上的水忽略不计)8小明来到素有“中国死海”之称的新疆达坂城盐湖游玩,看到游客能漂浮在湖面,便利用随身携带的砝码盒以及长方体有盖铁皮罐、细线、沙石、水等物品探究湖中盐水的密度(g取10N/kg)取一根细线与铁皮罐等高,通过对折细线找到铁皮罐一半高度位置,并作记号在铁皮罐内加入适量沙石并加盖密封,使之漂浮时一半浸入水中在铁皮罐上加砝码,直至铁皮罐恰好浸没在水中将该铁皮罐放入盐水中,加砝
7、码,直至铁皮罐恰好浸没在盐水中问:(1)铁皮罐的体积有多大?(2)铁皮罐和沙石的总重有多大?(3)盐水的密度有多大?9小明在完成“动手动脑学物理”时,认识了密度计将其放入液体中,当它竖立静止时,与液面相交的读数即为待测液体的密度(1)如图甲、乙所示,让同一支密度计分别静止在水和酒精中,密度计受到的浮力(选填“变大”、“变小”或“不变”);装水的容器是(选填“甲”或“乙”)(2)小明将一只铅笔的下端缠绕了适量铜丝,初步做成了一支密度计(如图丙);为了给密度计标上刻度,他进行了如下实验:a将其放入水中,竖立静止后,在密度计上与水面相平处标上水的密度值1.0g/cm3;b将其放入植物油中,用同样的方
8、法在密度计上标上植物油的密度值0.9g/cm3;c像标示弹簧测力计刻度的方法一样,他以两刻度线间的长度表示0.1g/cm3将整个铅笔均匀标上刻度;d他将做好的密度计放入酒精中进行检验,发现液面明显不在0.8g/cm3刻度处如丙图所示,小明制作的密度计,你认为刻度0.9应该在点(选填“p”或“q”)在实验步骤c中,小明这样均匀标示刻度对不对?,若被测液体的密度为液,密度计浸入被测液体的深度为h(如图丁)、自制密度计的质量为m铅笔的横截面积为s,请你推导出h与液的关系式(用给定的字母表示推导结果)10在弹簧测力计悬挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与
9、烧杯底部将要接触为止(水未溢出),如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图象:求:(1)分析图象可知,圆柱体重力是N;(2)圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是N;(3)圆柱体的密度是kg/m3(g=10N/kg);(4)在圆柱体浸没后逐渐下降的过程中,水对烧杯底的压力,烧杯底对桌面的压强(选填“变大”“变小”或“不变”)11一边长为10cm,密度为0.6g/cm3的正方体木块,用细线置于容器的水中,如图所示,求:(1)木块所受的浮力大小?(2)细线的拉力大小?(3)细线剪断后,木块静止时,木块下方所受到水的压强是多大?12如图甲所示,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以
10、恒定的速度下降,直至全部没入水中,如图乙所示是钢绳拉力随时间t变化的图象,若不计水的阻力(g=10N/kg,水=1.0103kg/m3),求:(1)石料全部没入水中时受到的浮力是多少?(2)石料的体积是多少?(3)石料的密度是多少?14将一边长是0.1m的实心正方体,缓慢放入盛满水的烧杯内,待它静止时,从杯中溢出0.6kg的水(g取10N/kg,水=1.0103kg/m3)(1)求正方体受到的浮力;(2)求正方体排开水的体积;(3)判断正方体在水中静止时处于漂浮、悬浮、还是沉底,并写出判断依据;(4)求正方体的密度15如图所示,一边长为10cm的立方体木块,密度是木=0.5103kg/m3在液
11、体中静止时,刚好有二分之一露出液面(g取10N/kg),求:木块漂浮时的浮力?液体的密度是多大?如图,此时容器底受到液体的压强是多大?用手将木块缓慢压入液体中,当木块刚好全部没入液体中时,手对木块的压力是多大?16如图所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上端连有一边长为0.1m的正方体物块A,当容器中水的深度为20cm时,物块A有的体积露出水面,此时弹簧恰好处于自然伸长状态(已知水=1103 kg/m3,g取10N/kg)求:(1)物块A受到的浮力;(2)物块A的密度;(3)往容器缓慢加水,至物块A刚好浸没水中,立即停止加水,弹簧伸长了3cm,此时弹簧对木块A的作用力F17小明利用18cm长的
12、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9cm,则此液体的密度是多少?(水=1.0103kg/m3)(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
13、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18小柯在一根一端密封的空心玻璃管下端绕上一段细铁丝,制成一支自制密度计,用它来测量液体密度,测量过程中杯内液体总量没有变化(1)当密度计在杯中漂浮时,液面高度在A处(如图甲)此时,密度计受到的浮力重力(选填“”、“=”或“”)(2)使用中,小柯发现细铁丝很容易滑落,于是他改变这段细铁丝的形状,并把铁丝置于玻璃管内,再次测量同一杯液体密度(如图乙),杯中液面将(填“上升”、“下降”或“仍在A处”)19在弹簧测力计下悬挂一个小球,示数为4.2N当把小球的一半体积浸没在水中时,弹簧测力计的示数为1.7N已知水=1.0
14、103kg/m3,g取10N/kg问:(1)小球所受的浮力为多大?(2)小球的总体积为多大?(3)把小球从弹簧测力计取下,浸没在水中后放手,请通过计算判断小球为什么不能悬浮在水中第10章浮力综合大题20道参考答案与试题解析一解答题(共20小题)1(2015南充)如图所示,用细绳系住体积为3104m3的物体A,使它竖直下垂且全部浸入水中静止,此时绳子的拉力是1.5N,容器和水的总质量是0.7kg,容器与水平桌面的接触面积是100cm2(水=1.0103kg/m3,g=10N/kg)求:(1)物体A受到的浮力;(2)物体A的密度;(3)容器对桌面的压强【解答】解:(1)物体所受的浮力:F浮=水gV
15、排=1.0103kg/m310N/kg3104m3=3N;(2)由于物体处于静止状态,受力平衡,则GA=F浮+F拉=3N+1.5N=4.5N,质量为mA=0.45kg;则物体的密度A=1.5103kg/m3(3)容器内水和容器的重力:G=mg=0.7kg10N/kg=7N,根据力的作用是相互的,可知,水对物体向上的浮力等于物体对水向下的压力F=G+F浮=7N+3N=10N,所以容器对桌面的压强:p=1000Pa答:(1)物体A受到的浮力为3N;(2)物体A的密度为1.5103kg/m3;(3)容器对桌面的压强为1000Pa2(2015枣庄)在水平桌面上放置一个底面积为100cm2,质量为为40
16、0g的圆筒,筒内装有16cm深的某种液体弹簧测力计的下端挂着一个底面枳为40cm2、高为8cm的金属柱,当金属柱从液面上方逐渐浸入液体中直到全部浸没时弹簧测力计的示数F与金属柱浸入液体深度h的关系如图所示(圆筒厚度忽略不计,筒内液体没有溢出,g=lON/kg)求:(1)当金属柱有一半的体积浸在液体中时,受到液体的浮力是多少?(2)圆筒内所装液体的密度是多少?(3)当金属柱有一半的体积浸在液体中时圆筒对桌面的压强是多少?【解答】解:(1)由图象知,当h=0时,此时测力计的示数等于圆柱体的重力,所以G=10N;当金属柱有一半的体积浸在液体中时,即当h1=h=8cm=4cm时的拉力F1=6N;所以F
17、浮1=GF1=10N6N=4N;(2)当金属柱有一半的体积浸在液体中时,物体排开液体的体积:V排1=S物h1=40cm24cm=160cm3=1.6104m3由F浮=液gV排得:液=2.5103kg/m3;(3)由=得液体的质量:m液=液V液=2.5103kg/m3100104m20.16m=4kg,容器和液体的总重力:G总=(m容器+m液)g=(0.4kg+4kg)10N/kg=44N,当圆柱体的一半浸入液体中时,对地面的压力:F=G总+F浮1=44N+4N=48N,p=4.8103Pa答:(1)当金属柱有一半的体积浸在液体中时,受到液体的浮力是4N;(2)圆筒内所装液体的密度是2.5103
18、kg/m3;(3)当金属柱有一半的体积浸在液体中时圆筒对桌面的压强是4.8103Pa3(2013南充)如图所示,体积为V=200cm3的木块在绳子拉力F=0.8N的作用下完全浸没在水中(g=10N/kg,水=1.0103kg/m3,绳子重力不计)求:(1)木块此时受到浮力(2)木块的重力(3)剪断绳子,木块静止时排开水的体积【解答】解:(1)木块体积V=200cm3=2104m3,所以木块完全浸没在水中时,V排=V=2104m3,则受到的浮力为F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg2104m3=2N(2)木块在绳子拉力的作用下静止在水中,受到竖直向下的重力和拉力、竖直向上的浮力作用
19、;所以G木+F=F浮,则G木=F浮F=2N0.8N=1.2N(3)剪断绳子,因为F浮G木,所以木块上浮,静止时会漂浮在水面上,所以F浮=G木,即:水V排g=G木所以排开水的体积V排=1.2104m3答:(1)木块此时受到浮力为2N(2)木块的重力为1.2N(3)剪断绳子,木块静止时排开水的体积为1.2104m34(2013雅安)如图甲,底面积为80cm2的圆筒形容器内装有适量的水,放在水平桌面上; 底面积为60cm2、高为12cm的实心圆柱形物体A用细线拴好并悬挂在弹簧测力计下小王要探究圆柱形物体A逐渐浸入圆筒形容器内的水中时( 水没有溢出容器),弹簧测力计的示数F与圆柱形物体A下表面离水面的
20、距离h的关系( 使用刻度尺测量h,不计细线重)(1)小王从圆柱形物体A接触水面至接触容器底之前,分别记下多组F、h,并将测量的结果填写在实验表格中,依据实验表中数据,在图乙中的方格纸中画出了F与h关系的图象由图象乙可知,物体A的重力为9N观察图象乙,可以得出结论:在物体A没有浸没之前,当h增大时,弹簧测力计的示数F减小( 选填“增大”、“减小”或“不变”); 在物体A浸没后,当增大h时,弹簧测力计的示数F不变 ( 选填“增大”、“减小”或“不变”),由此可知浸没在液体中的物体所受浮力与浸入深度无关 ( 选填“有关”或“无关”)由图象乙可知:当h等于10cm时,物体A受到的浮力为6N(2)物体A
21、在容器内浸没后与未放入物体A前比较,水对容器底产生的压强增加了900Pa(g取10N/kg)【解答】解:(1)分析图象数据可以得出结论:在物体A没有浸没之前,弹簧测力计的示数为9N,即物体重力为9N;当h增大时,弹簧测力计的示数F减小;在物体A浸没后,当增大h时,弹簧测力计的示数F不变;由图象乙可知:当h等于10cm时,弹簧测力计的拉力为F=3N,所以此时受到的浮力为F浮=GF=9N3N=6N;(2)物体完全浸没时排开水的体积为V排=V0=S0h0=60cm212cm=720cm3排开水的深度为h=9cm=0.09m增加的压强为p=gh=1.0103kg/m310N/kg0.09m=900Pa
22、故答案为:(1)9;减小;不变;无关;6;(2)9005(2014雅安)水平桌面上放置一底面积为100cm2,重为6N的柱形容器,容器内装有20cm深的某液体将一体积为400cm3的物体A悬挂在弹簧测力计上,弹簧测力计示数为10N,让物体从液面上方逐渐浸入直到浸没在液体中(如图),弹簧测力计示数变为5.2N(柱形容器的厚度忽略不计,筒内液体没有溢出,物体未接触容器底g=10N/kg),求:(1)物体浸没在液体中时受到的浮力;(2)筒内液体密度;(3)物体浸没时,容器对桌面的压强【解答】解:(1)由图象知,圆柱体完全浸没,此时F=2N;所以F浮=GF拉=10N5.2N=4.8N,(2)因为浸没,
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