沪教版6.4 阿基米德原理课时作业
展开一、单项选择题(共6小题)
1. 将木块轻轻放入盛满水的容器中,木块漂浮在水面上,溢出的水重 0.2 N,则木块的重力
A. 小于 0.2 NB. 大于 0.2 NC. 等于 0.2 ND. 无法确定
2. 将重为 6 牛的物体浸没在水中,它排开水的重是 5 牛,则物体在水中受到的浮力是
A. 6 牛B. 5 牛C. 1 牛D. 11 牛
3. 将漂浮在水面上的苹果切去一小块后再放回水中,重新静止时苹果所处的浮沉情况及苹果切去前后所受浮力 F 的大小变化是
A. 漂浮,F 减小B. 漂浮,F 不变C. 悬浮,F 减小D. 沉底,F 减小
4. 浮力计算的普遍公式是
A. F浮=ρ液V排gB. F浮=G物
C. F浮=F1-F2D. F浮=F向上-F向下
5. 某物体只受到两个力的作用,这两个力作用在同一直线上,关于它们的合力,下列说法中正确的是
A. 合力一定大于其中任何一个力B. 合力一定小于其中较大的力
C. 若物体静止,合力一定为零D. 若物体运动,合力一定为零
6. 小陈泡脚时,双脚感受到水的浮力,不禁好奇,盆内起按摩作用的凸起 A 、 B(如图所示)是否也受浮力作用。则下列判断中正确的是
A. A 、 B 受到浮力作用B. A 、 B 不受浮力作用
C. A 受浮力作用,B 不受浮力作用D. A 不受浮力作用,B 受浮力作用
二、填空题(共8小题)
7. 将一个小木块和一个大石块浸没在水中,同时松开手,小木块上浮,大石块下沉,则 受到的浮力大些。
8. 如图所示,小明用饮料吸管制作了一支简易密度计,将其放入水中时,密度计不能直立,应 (选填“增加”或“减少”)吸管中铁丝的质量。改进后,分别用它测量水和盐水的密度时,吸管浸入液体的深度分别为 h1 和 h2,则 h1 h2(选填“>”“<”或“=”)。用它测量可乐密度时,吸管上“沾”上许多小气泡,测得的密度偏 。
9. 浮力产生的原因:液体对物体上、下表面的 ,浮力的方向总是 的。
10. 作用在同一条直线上且方向相反的两个力的合力为 15 牛,合力的方向向北,已知这两个力中 F1=25 牛,方向向北,则另一个力 F2= 牛,方向 。
11. 重 20 牛的物体放在水平地面上,在 15 牛的水平向东的力的作用下,向正东做加速运动,若物体所受的合力为 14 牛,则它受到的水平方向的阻力大小为 ,阻力方向是 。
12. 2012 年 11 月 23 日,我国飞行员驾驶国产歼 -15 舰载机首次成功降落在航空母舰“辽宁号”上。“辽宁号”是中国第一艘现代航空母舰。航空母舰吃水深度 10 米,满载排水量 67500 吨,航空母舰底部受到水的压强为 帕,航空母舰满载时受到的浮力大小为 牛,航空母舰满载时浸在水中的体积为 米 3。(用水的密度近似代替海水的密度,g 取 10 牛/千克)
13. 用密度为 0.4×103 kg 的泡沫制做长 2 m 、宽 1.5 m 、厚 30 cm 长方体简易浮桥,浮桥在河水中最大承重为 kg(ρ河水=1.0×103 kg/m3,g 取 10 N/kg),此浮桥空载时分别放到海水和河水中,下表面受到的压强分别为 p海 和 p河,则 p海 p河(填“>”“<”或“=”)。
14. 如图,浸入水中的物体恰好悬浮。物体的上表面积 S上 小于下表面积 S下,此时物体上、下表面受到水的压力差为 F1;现将物体放置在更深处,物体将 (填浮沉状态),物体上、下表面受到水的压力差为 F2,则 F1 F2(填“>”“<”或“=”)。
三、实验题(共1小题)
15. 实验桌上有天平(含砝码)一套、烧杯一个,小石块一个,细线两根,水适量(以上器材均满足实验需求);请你利用上述器材,设计一个实验证明:浸在水中的物体,所受到的浮力大小等于它排开的水所受的重力,要求:
(1)写出主要实验步骤。
(2)对实验结果进行分析说明。
四、计算题(共3小题)
16. 一个重为 9.8 牛的木块漂浮在水面上,露出水面的体积是总体积的 14,求:
(1)木块受到的浮力;
(2)木块浸入水中的体积。
17. 漂浮在水面上的木块排开水的体积为 2×10-3米3,求该木块受到浮力 F浮 的大小。
18. 物体 A 在 20 牛水平拉力作用下沿水平地面向右以 2 米/秒的速度做匀速直线运动。若物体受到的地面阻力为物体重力的 0.1 倍,且保持不变,求:
(1)当 A 物体换以 4 米/秒的速度在原地面上做匀速直线运动时,所用水平拉力 F 的大小;
(2)物体的质量 m。
答案
1. C
【解析】容器盛满水,所以木块排开的水就是溢出的水,其重力为 0.2 N,根据阿基米德原理,木块受到的浮力就等于它排开的水的重力;由于木块漂浮,则浮力等于重力,因此,重力也等于 0.2 N。
2. B
3. A
4. A
5. C
6. D
【解析】由图可知,凸起物 A 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 A 上下表面没有产生压力差,故不受浮力的作用;水对凸起物 B 上下表面产生了压力差,故 B 一定受浮力的作用;故选项ABC错误、选项D正确。
7. 大石块
【解析】根据阿基米德原理可知,物体所受的浮力等于它排开的液体的重力。当小木块和大石块都浸没在水中时,大石块排开水的体积较大,所以大石块所受的浮力较大。
8. 增加;>;大
【解析】密度计不能直立漂浮,应降低其重心,故需要增加吸管中铁丝质量;因为密度计不管是在水中还是在盐水中,都是漂浮状态,所以 F浮水=F浮盐水=G,设密度计的底面积为 S,则根据 G=F浮液=ρ液gV浸 得 ρ水gSh1=ρ盐水gSh2,已知 ρ水<ρ盐水,所以 h1>h2;由于密度计漂浮时浮力等于重力,重力不变,则浮力不变,根据 F浮=ρ液gV排 可知排开液体的体积不变,当测量可乐密度时,吸管上“沾”上许多小气泡,此时 V排=V气泡+V浸,所以,密度计浸入可乐中的体积变小,由于密度计的刻度是越往下对应的密度越大,所以,所测得的液体密度偏大。
9. 压力差;竖直向上
【解析】物体浸没在液体中,因为液体有重力,液体对浸没在其中的物体有向下的压力作用,液体有重力和具有流动性,液体对物体产生向上的压力作用,其中向上的压力大于向下的压力,这个压力差就是液体对物体的浮力。这就是浮力产生的原因;浮力的方向总是竖直向上的。
10. 10;向南
11. 1 牛;水平向西
12. 1×105;6.75×108;6.75×104
13. 540;=
14. 悬浮;<
【解析】物体悬浮在液体中,说明其密度等于液体的密度;现将物体放置在更深处,物体和液体的密度均不变,该物体仍然悬浮,物体所受到的浮力始终等于重力。由浮力产生的原因可知,此时浮力 = 下表面压力 - 上表面压力 - 侧面压力,当深度增加时,侧面压力变大,因为浮力不变,所以物体上、下表面受到水的压力差变大,即 F1
①烧杯中装适量水,用天平测得总质量 m1;
②烧杯仍放在天平左盘,用细线将小石块系好后,手提细线使小石块浸没在此烧杯的水中并保持静止(水无溢出且小石块不接触烧杯)。天平平衡时的称量值为 m2;并在水面到达的位置处用细线做一标记;
③烧杯仍放在天平左盘,将小石块拿出后,向烧杯中加水至标记处;用天平测得总质量为 m3。
(2) F浮=(m2-m1)g,G排=(m3-m1)g,比较 F浮 和 G排 的大小关系,得出结论。(其它方案合理即可)
16. (1) 9.8 牛
(2) 1×10-3 米3
17. 19.6 牛
【解析】F浮=ρ水V排g=1.0×103千克/米3×2×10-3米3×9.8牛/千克=19.6牛。
18. (1) 20 牛
【解析】物体 A 以 2 米/秒的速度做匀速直线运动,拉力和地面阻力是一对平衡力,故 f=F=20 牛;当 A 物体以 4 米/秒的速度在原地面上做匀速直线运动时,阻力不变,仍为 20 牛,拉力和阻力仍为平衡力,故拉力 F=20 牛;
(2) 20.4 千克
【解析】G=f0.1=20 牛0.1=200 牛,
物体的质量为:m=Gg=200 牛9.8 牛/千克=20.4 千克。
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