物体的浮沉条件及其应用 知识点题库

受阿基米德辨别真伪皇冠故事的启发,小明设计了一个测量碗的密度的探究实验,实验步骤及实验数据如图所示。

根据实验数据,填写计算结果:

  1. (1) 碗的体积为  cm3

  2. (2) 碗的质量为 g。

  3. (3) 碗的密度为 g/cm3

为了探究物体的浮沉条件,实验室提供了如下器材:弹簧测力计、量筒、烧杯、铜块、蜡块、细线、水及其他简单辅助器材.

第一小组:探究铜块的下沉条件.实验中,他们用两种方法测量了铜块受到的浮力:

  1. (1) 方法1:称重法.测量过程及示数如图甲所示,则铜块所受的浮力为

  2. (2) 方法2:阿基米德原理法.测量过程与示数如图乙所示,则铜块排开水的体积为mL,根据F=GgV可计算出浮力.通过实验可得出铜块浸没在水中下沉的条件是

  3. (3) 第二小组:探究蜡块上浮的条件.要测量蜡块浸没时的浮力,你准备选用第一组上述两方法中的方法(填“1”或“2”),并简要说明操作中还应采取的措施:

如图所示,把一小球先后放入盛有不同液体的甲、乙两个容器中,在甲容器中小球漂浮在液面上,在乙容器中小球加速下沉到容器底部.已知:小球在甲容器中受到的浮力为F1 , 小球在乙容器中受到的浮力为F2 , 甲容器中的液体密度为ρ1 , 乙容器中的液体密度为ρ2 , 则下列判断正确的是(  )

A . F1>F2 B . F1<F2    C . ρ1>ρ2   D . ρ1<ρ2

测量液体密度的仪器叫密度计,将其插入被测液体中,待静止后直接读取液面处的刻度值(图甲).图乙和图丙的容器中是同一个自制的简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,将其放入盛有不同液体的两个烧杯中,它会竖直立在液体中,由图中现象可以判断(   )


A . 密度计在乙烧杯液体中受到的浮力较大 B . 密度计在丙烧杯液体中受到的浮力较大 C . 乙烧杯中液体的密度较大 D . 丙烧杯中液体的密度较大
如图甲所示,底面积为50cm2、高为10cm的平底圆柱形容器和一个质量为100g、体积为40cm3的小球置于水平桌面上(容器厚度不计)。容器内盛某种液体时,容器和液体的总质量与液体的体积关系如图乙所示。求:

①液体的密度是多少g/cm3

②容器内盛满这种液体后,容器底部受到液体的压强是多少Pa?

③容器内盛满这种液体后,再将小球轻轻地放入容器中,小球静止后,容器对桌面的压强是多少Pa?

在宠物商店买了热带鱼后,商家一般会将鱼放在装有水的透明塑料袋中扎好,方便顾客带走,回家后,将其直接放入盛水的玻璃缸中,不计塑料袋质量,下列情况可能发生的是(  )

A . B . C . D .
如图所示,一艘轮船在甲海洋中航行,水面在轮船上的 A 位置。当该轮船驶入乙海洋中时,水面在轮船上的 B 位置。设轮船的总质量不变,轮船在甲、乙两海洋中所受浮力分别为 F1 和 F2 , 甲、乙两海洋的海水密度分别为 ρ1 和 ρ2。则 F1F2 , ρ1ρ2。(都选填“>”、“<”或“=”)

小宇和同学们做了下面几个力学实验,请你和他们共同完成下列实验过程:

 

 

  1. (1) 在“探究浮力的大小与哪些因素有关”时,小宇使用的是如图甲所示的实验装置,实验结束后,根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数 F 与物体 A 的下表面浸入水中的深度 h 的关系图象(如图乙),根据图象回答下列问题:

    ①物体 A 浸没在水中之前,弹簧测力计的示数随 A 的下表面浸入水中深度的增加而减小,说明浮力与(选填“物体体积”或“排开液体体积”)有关。物体 A 浸没在水中后,所受的浮力为N,且保持不变,说明浸没在水中的物体所受的浮力与它浸没在水中的深度无关。

    ②物体 A 的密度为kg/m3

    ③物体 A 下表面所受液体压强 P 与其浸入水中深度 h 的关系图象应该是丙图中的

  2. (2) 小宇和同学们采用如下方法测量 B 液体的密度,请你将实验数据补充完整;

    ①用天平测出烧杯和 B 液体的总质量为 150.4g;

    ②将 B 液体倒入量筒中一部分,读出体积为 10mL;

    ③测量烧杯和剩余 B 液体的总质量时,天平平衡后,砝码和游码在标尺上所对的刻度值如图丁,质量为g,则 B 液体的密度为g/cm3

  3. (3) 小宇将弹簧测力计挂着的物体A 浸没在B 液体中,此时弹簧测力计的示数(选填“大于”、“小于”或“等于”)物体 A 浸没在水中时弹簧测力计的示数,说明浸在液体中的物体受到的浮力还与有关。
元宵佳节,桐乡城许多人燃放孔明灯(如图)祈福。孔明灯上升时,灯罩 内的气体密度 (选填“大于”“小于”或“等于”)灯罩外的空 气密度。

甲、乙两位同学分别对“物体的浮沉条件”进行了探究。

  1. (1) 乙同学的探究方案
    实验器材:装有水的大烧杯、蜡块、铁钉(见图)。
    探究问题:蜡块的下沉条件。

    实验过程:把蜡块浸没在水中,松手后,发现蜡块要上浮直至漂浮在水面。为了使浸没在水中的蜡块会下沉,设计了两种实验方案。
    方案一:将一根铁钉全部插入蜡块中,然后将蜡块浸没在水中松手,发现蜡块沉入水底。
    方案二:用同样的铁钉,但只将其部分插入蜡块中,将蜡块浸没在水中松手,发现蜡块也沉入水底。

    ①从物体受力的角度看,在蜡块中插入铁钉是为了改变的大小。

    ②能够得到的实验结论是:

    ③虽然两种方案的实验结果基本一致,但老师认为方案一更科学。你认为老师这样评价的主要理由是

利用图中的器材(水任意取),研究“物体漂浮在液面时,所受浮力与自身重力的大小关系”,即物体漂浮的条件。围绕主要实验步骤,回答有关问题:

⑴向量筒中注入适量的水;

⑵在质量约为几克的小塑料瓶中放入适量的螺丝钉,使它能浮在水面上;

问题:小塑料瓶本身就能浮在水面,而实验时为什么还要放入适量的螺丝钉呢?请说明“放入适量螺丝钉”的好处    ;

⑶测出放有螺丝钉的小塑料瓶的重力G;

⑷读出量筒中水的体积V1;将小塑料瓶放到量筒中,稳定时读出水面对应的刻度V2;则小塑料瓶所受浮力的表达式是:   ;

⑸比较小塑料瓶所受    的大小关系,可以初步得出结论。

如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体静止在水平地面上,它们对地面的压强相等。若将甲正方体放入盛有足量水的大水槽中恰好悬浮于水中,则将乙正方体放入大水槽的水中,静止时的状态为(    )

A . 悬浮 B . 漂浮 C . 沉底 D . 都有可能
将水平桌面上的大烧杯装满水,然后往杯中轻放入一小球,溢出的水共100g,据此现象,下列判断正确的是(g取10N/kg)(  D  )
A . 水对烧杯底的压强会增大 B . 小球的体积一定大于100cm3 C . 小球受到的浮力等于0.1N D . 小球的质量不小于100g
先在溢水杯中装满水(水面与溢水口齐平),然后放入一块重为2牛的木块,溢出的水全部用小烧杯接住(如图所示)。则(    )

A . 溢水杯底部受到水的压强增大,小烧杯中水的重力大于2牛 B . 溢水杯底部受到水的压强减小,小烧杯中水的重力小于2牛 C . 溢水杯底部受到水的压强不变,小烧杯中水的重力等于2牛 D . 溢水杯底部受到水的压强增大,小烧杯中水的重力小于2牛
小明用饮料吸管制作了一只简易密度计,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,吸管浸入液体深度分别为h1和h2 , 则h1h2。用它测量可乐密度时吸管上“沾”上许多小气泡,测得密度偏

一个形状不规则的质量为55g的实心物体,放入装有水的烧杯中后沉入水底,排开重0.5 N的水。然后向烧杯中加盐并搅拌,直到物体恰好悬浮为止。g =10N/kg,求:
  1. (1) 物体的体积是多大?
  2. (2) 物体悬浮时,盐水的密度是多大?
2020年9月,我国第一艘航母山东舰完成了例行训练和海上试验,该舰标准排水量5万吨,可同时停放36架歼-15舰载机,若每架舰载机质量为25吨。(排水量是轮船排开水的质量,海水的密度取1.0×103千克/立方米)
  1. (1) 某次出海训练时,山东舰的排水量为5万吨,其受到重力是牛;
  2. (2) 当一架舰载机完成训练,飞回航母以后,航母排开海水体积增加了立方米。
下列说法正确的是(   )
A . 潜水艇在水中,下潜越深受到浮力越大 B . 热气球匀速上升,浮力大于重力 C . 气象探测气球里所充气体的密度小于空气密度 D . 同一支密度计漂浮在不同液体中,受到的浮力大小不同
如图所示,质量相等的实心木块、铝块和铁块均静止于水中,已知ρ , 则受到浮力最小的是(    )

A . 木块 B . 铝块 C . 铁块 D . 无法确定
如图所示,水平桌面上放有甲、乙、丙三个完全相同的圆柱形容器,装有相等质量的水。现将质量为10g的水倒入甲容器中,液面上升高度为h;将质量为10g,密度为0.6g/cm3的木块放入乙容器中,待液面稳定后液面上升高度为h;将质量为10g,密度为7.9g/cm3的铁块放入丙容器中,待液面稳定后液面上升高度为h。实验中水均为未溢出容器。则下列四种说法正确的是(     )

A . h=h>h B . h<h< h C . h>h> h D . h> h= h