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第3节 物体的浮沉条件及应用 习题3

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第3节 物体的浮沉条件及应用



1.[2013·宜昌] 两手分别拿着一个小木块和一个大石块浸没在水中,同时松手,小木块上浮,大石块下沉。比较松手时两者所受的浮力 (  )
A.木块受的浮力大
B.石块受的浮力大
C.两者受的浮力一样大
D.条件不足,无法比较
2.[2013·云南] “辽宁舰”航母已正式列入中国人民解放军海军系列,其满载时排水量(满载时排开水的质量)为6.75万吨,则满载时其受到的浮力为 (  )
A.6.75×108 N B.6.75×107 N
C.6.75×104 N D.6.75×103 N
3.把质量相等的实心木球和实心铝球浸没于某种液体中,放手后,木球悬浮而铝球下沉,静止后它们所受浮力的大小关系是 (  )
A.F木=F铝        B.F木<F铝
C.F木>F铝 D.无法确定
4.把重5 N、体积为6×10-4m3的物体投入水中,若不计水的阻力,当物体静止时,下列说法正确的是 (  )
A.物体上浮,F浮=6 N
B.物体悬浮,F浮=5 N
C.物体漂浮,F浮=5 N
D.物体沉在水底,F浮=6 N
5.“远征号”潜水艇从长江某基地赴东海执行任务过程中 (  )
A.潜水艇在海水中潜行时所受的浮力大于在江水中潜行时所受的浮力
B.潜水艇在海水中潜行时所受的浮力等于在江水中潜行时所受的浮力
C.潜水艇在海水中潜行时所受的重力小于在江水中潜行时所受的重力
D.潜水艇在海水中潜行时所受的重力等于在江水中潜行时所受的重力

图10-3-3[来源:学科网ZXXK]
6.[2013·株洲] 如图10-3-3所示,质地均匀的长方体木块,第一次如甲图所示直立浮在水面上,所受浮力为F1,此时水对其底部压强为p1;第二次变为如图乙所示横浮在水面上,所受浮力为F2,此时水对其底部压强为p2;则
(  )
A.F1=F2,p1>p2 B.F1>F2,p1>p2
C.F1<F2,p1<p2  D.F1=F2,p1=p2
7.如图10-3-4所示,水平桌面上有两个完全相同的鱼缸甲和乙,盛有适量的水,把一个橡皮泥做的小船放入乙后,小船处于漂浮状态,此时两鱼缸内的水面刚好相平。然后把它们分别放在台秤上,则台秤的示数 (  )

图10-3-4
A.甲放上时大 B.乙放上时大
C.甲或乙放上一样大 D.无法判断

8.同一个鸡蛋先后放入水和盐水中静止时,鸡蛋在图甲中漂浮、在图乙中沉底,如图10-3-5所示。由此可知 (  )[来源:Zxxk.Com]

图10-3-5
A.甲图中的鸡蛋受到的浮力大于重力
B.乙图中的鸡蛋受到的浮力小于重力
C.甲、乙两图中鸡蛋受到的浮力大小相等
D.乙图中的液体是盐水
9.[2013·泰州] 如图10-3-6甲所示,弹簧测力计示数为5 N,如图乙所示,小球一半浸在水中,测力计示数为2 N。则小球受到的浮力为________ N,小球的体积为__________ cm3。剪断悬吊小球的细线,小球在水中稳定时受到的浮力为________ N。(g取10 N/kg)

图10-3-6
10.[2013·庆阳] 将重为5 N的木块放入装水的烧杯中(水未溢出),静止时木块所受浮力的大小为________ N,方向为____________。放入木块后,烧杯底部所受水的压强比原来________(填“变大”、“变小”或“不变”)。

图10-3-7

11.如图10-3-7所示,体积相同的A、B两个实心小球静止在水中,A球处于漂浮状态,B球处于悬浮状态,分别用ρA、ρB表示A、B两球的密度,FA、FB表示A、B两球受到的浮力,比较它们的大小,有:ρA________ρB,FA________FB。
12.如图10-3-8所示,放在水平桌面上的塑料杯子的质量不计,向杯中倒入200 g的水,水深20 cm;再轻轻放入质量为40 g的木块,木块静止后漂浮,水面升高了4 cm(水未溢出,g=10 N/kg)。求此时:
(1)水对杯子底部的压强为多少?
(2)木块受到的浮力是多少?
(3)杯子底部对水平桌面的压力是多少?

图10-3-8

13. [2013·滨州] 钓鱼常用的一种橡皮艇满载时排开水的体积是0.3 m3,橡皮艇的自重为300 N,为安全起见,该橡皮艇最多承载的质量是多少?(ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg)

图10-3-9
14.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10 N,当把物体一半体积浸入水中时,测力计的读数为4 N(g取10 N/kg)。求:
(1)物体的体积。
(2)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。


15.[2013·绥化] 如图10-3-10所示,一个实心小球,质量是51 g,放入盛满水的容器中,沉入水底,溢出了0.5 N的水。(g取10 N/kg)求:

图10-3-10
(1)小球受的重力?
(2)小球的体积?
(3)现在将小球放入密度为1.05×103 kg/m3的盐水中,小球在盐水中静止时,受到的浮力是多少?

答案解析
1.B 【解析】 小木块的体积小于大石块,所以浸没在水中时,大石块排开液体的体积大于小木块排开液体的体积,根据阿基米德原理公式F浮=ρgV排可知,大石块所受的浮力大于小木块所受的浮力,虽然小木块上浮,大石块下沉,但松手时小木块和大石块仍然浸没在水中,所以大石块所受的浮力仍然大于小木块所受的浮力,A、C、D不符合题意,只有B符合题意。
2.C
3.A 【解析】 该舰满载时所受浮力:
F浮=G排=m排g=67500×103 kg×10 N/kg=6.75×108 N,
故选A。
4.C
5.C
6.A
7.A 【解析】 ∵木块漂浮,
∴F浮=G木,
∵木块放法不同,但自重不变,
∴木块受到水的浮力不变,即F1=F2,
∵木块直立浮在水面上,底部距离水面的深度比横浮在水面上的深度大。
∴由p=ρgh,可知,水对其底部压强:p1>p2,
故选A。
8.C
9.B
10.3 600 5
【解析】 (1)小球受到的浮力:
F浮=G-F示=5 N-2 N=3 N。
(2)∵F浮=ρ水gV排,
∴V排===3×10-4 m3,
∴物体的体积:
V=2×3×10-4 m3=6×10-4 m3=600 cm3。
(3)∵G=mg=5 N,
∴m===0.5 kg,
ρ物==≈0.83×103 kg/m3;
∴物体的密度小于水的密度,物体漂浮在水面上,
物体受到的浮力:
F浮′=G=5 N。
11.5 竖直向上 变大
【解析】 ∵木块漂浮,
木块受到的浮力:
F浮=G=5 N,浮力方向竖直向上;
放入木块后,水的深度h变大,
∵p=ρgh,
∴容器底所受压强变大。
12.< <
13.(1)2.4×103Pa (2)0.4 N (3)2.4 N[来源:学。科。网Z。X。X。K]
【解析】 (1)p=ρgh=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.24 m=2.4×103 Pa
(2)木块在水中处于漂浮,根据浮沉条件可得
F浮=G=mg=0.04 kg×10 N/kg=0.4 N
(3)F=G总=m总g=(0.2 kg+0.04 kg)×10 N/kg=2.4 N
14.270 kg
【解析】 橡皮艇满载时所受的浮力是F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m3=3×103 N。
橡皮艇的自重总重为G1;最多可承载物体的重力为G2;
由F浮=G1+G2得
最多可承载物体的重力G2=F浮-G1=3×103 N-300 N=2700 N;
所以质量为m2===270 kg。[来源:Z。xx。k.Com]
15.(1)1.2×10-3 m3 (2)10 N
【解析】 (1)F浮=G-F=10 N-4 N=6 N,
F浮=ρ水gV,解得V=1.2×10-3m3[来源:Zxxk.Com]
(2)物体的密度ρ物=≈0.83×103 kg/m3
因为物体的密度小于水的密度,所以物体漂浮,F浮=G=10 N
16.(1)0.51 N (2)5×10-5 m3 (3)0.51 N
【解析】 (1)小球的重力:G=mg=0.051 kg×10 N/kg=0.51 N;
(2)∵F浮=G排=ρ水gV排∴小球的体积V=V排===5×10-5 m3;
(3)小球的密度:ρ===1.02×103 kg/m3,
因为ρ<ρ盐水,所以小球在盐水中处于漂浮状态,
F浮′=G=0.51 N。
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