第9章 浮力与升力Word格式.docx
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6、阿基米德原理内容:
浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于被物体排开的液体的重量。
7、阿基米德原理公式:
F浮=G排
(G排:
物体排开液体的重量)
F浮=ρ液V排g (ρ液:
液体的密度,单位是kg/m3;
V排:
物体排开液体的体积,单位是m3)
8、阿基米德原理同样适用于气体
9.3、研究物体的浮沉条件
9、浮沉条件:
F浮>G物(ρ液>ρ物) 物体上浮(静止时 漂浮)
F浮<G物(ρ液<ρ物) 物体下沉
F浮=G物(ρ液=ρ物) 物体悬浮
F浮=G物(ρ液>ρ物) 物体漂浮
10、轮船、密度计:
利用漂浮,F浮=G物
潜水艇、浮筒打捞沉船:
靠改变自身的重力来实现上浮和下沉
气象台的探测气球、鱼:
靠改变(自身体积)受到的浮力来实现上浮和下沉
9.4、神奇的升力
11、流体:
具有流动性的物体(气体和液体)
12、流体压强与流速的关系:
流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
13、飞机升力产生原因:
机翼上方空气流速比机翼下方空气流速大,机翼上方的压强比下方的压强小,产生了使飞机上升的力。
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第1节浮力阿基米德原理
1.关于物体受到的浮力,下列说法正确的是
()
A.液体的密度越大,受到的浮力越大
B.没入水中物体在水中的位置越深受到的浮力越大
C.物体排开水的体积越大,受到的浮力越大
D.漂在水面上的物体比沉在水底的物体受到的浮力大
2.同一物体分别按图所示两种方式置于同种液体中,则下列说法正确的是
A.物体第一次受到的压力差大于第二次受到的压力差
B.物体第一次受到的压力差等于第二次受到的压力差
C.物体第一次受到的压强差大于第二次受到的压强差
D.物体第一次受到的压强差等于第二次受到的压强差
3.如图所示,A为木块,B为铝片,C为铁球,且VA=VB=VC,把它们都浸没在水中则
A.由于铁的密度大,所以铁球受的浮力最大
B.由于铝片面积大,水对它向上的压力也大,因此铝片受到的浮力最大
C.由于木块要上浮,所以木块受的浮力最大
D.三个物体所受浮力一样大
4.如图所示,悬吊的实心金属球缓慢浸没于倾斜的盛满水的大烧杯中,最终沉到底部,则从大烧杯溢出流入小烧杯中的水和此金属球的关系是
A.两者体积相等,小烧杯中水的质量较小
B.两者体积相等,小烧杯中水的质量较大
C.金属球受到的浮力等于小烧杯中水的重力
D.金属球受到的浮力大于小烧杯中水的重力
5.某实验小组在探究“浮力大小跟排开液体所受重力的关系”时,做了如图所示的四次测量,弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3和F4,则:
A.F浮=F1-F2B.F浮=F4-F1C.F浮=F2-F3D.F浮=F2-F4
6.一个边长为a的立方体铁块从图(甲)所示的实线位置(此时该立方体的下表面恰与水面齐平),下降至图中的虚线位置,则能正确反映铁块所受水的浮力的大小F和铁块下表面在水中的深度h关系的图象是
A.
B.
C.
D.
7.轮船上,都漆着五条“吃水线”,又称“载重线”,其中标有W的是北大西洋载重线,标有S的印度洋载重线,当船从北大西洋驶入印度洋时,轮船受到的浮力以及北大西洋海水密度ρ北与印度洋海水密度ρ印的关系是
A.浮力增大,ρ北=ρ印B.浮力减少,ρ北=ρ印
C.浮力不变,ρ北>
ρ印D.浮力不变,ρ北<
ρ印
8.甲、乙两个实心物块,它们的质量相同,其密度分别为0.8×
103kg/m3和0.4×
103kg/m3。
甲、乙物块均用固定在容器底的弹簧拉住,使它们浸没在水中静止,如图所示,此时
A.甲、乙物块所受浮力之比为1:
2
B.甲、乙物块所受浮力之比为2:
1
C.甲、乙物块所受弹簧拉力之比为2:
3
D.甲、乙物块所受弹簧拉力之比为1:
6
9.如图所示,密度为0.6×
103kg/m3,体积为1×
10-3m3的正方体木块,用一质量可忽略不计的细线,一端系于木块底部中心,另一端系于圆柱形容器底部的中心,细线对木块的最大拉力为3N,容器内有一定质量的水,木块处于漂浮状态,但细线仍松弛.若圆柱形容器底面积为6×
10-2m2,现在向容器中注水(容器的容量足够大)直到细线对木块的拉力达到最大值,在细线断裂瞬间停止注水.待木块稳定后,容器的水面与细线断裂前的瞬间的水面相比高度变化
A.升高了2cmB.降低了1.5cm
C.升高了1cmD.降低了0.5cm
10.如图所示,在容器中放一个上、下底面积均为10cm2、高为5cm,体积为80cm3的均匀对称石鼓,其下底表面与容器底部完全紧密接触,石鼓全部浸没于水中且其上表面与水面齐平,则石鼓受到的浮力是
A.0B.0.3NC.0.5ND.0.8N
11.小明去海边游泳,他的感觉是"
越往海水深处走,自己身体越轻"
。
请根据小明的感觉,提出一个可探究的科学问题:
12.在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中,小明同学和他的同伴们进行了如图所示的一系列实验,实验中的铜块与铝块体积相同,实验数据在图中已列出.
(1)图①③④三次实验是为了探究浮力的大小与哪个因素的关系?
(2)分析①②④⑥四次实验得到的结论是什么?
(3)为探究浮力大小跟物体浸没在液体中深度的关系,应选哪几次实验分析比较?
(4)根据有关实验数据,你得到的盐水的密度是多少?
13.同学们在学习“阿基米德原理”这节课时,仔细观察了老师所做的演示实验(如图甲所示)。
课后复习时,物理兴趣小组的同学们经过反复思考、讨论,提出了对该实验的改进意见,并动手制作出了如图乙所示的实验装置,其中A、B为两个规格相同的弹簧测力计,C为重物,D为薄塑料袋(质量不计),E是用废弃的大号饮料瓶、带孔橡皮塞以及弯曲玻璃管自制的溢水杯,杯中加入红色的水,F是升降平台(摇动手柄,可使平台高度缓慢上升、下降),G为铁架台。
(1)实验中,同学们逐渐调高平台F,使重物浸入水中的体积越来越大,观察到弹簧测力计A的示数
,弹簧测力计B的示数
(前面两空均选填“增大”“减小”或“不变”。
比较弹簧测力计A的示数变化量FA´
和弹簧测力计B的示数变化量FB´
,它们的大小关系是FA´
(选填“>
”“<
”或“=”)FB´
(2)通过分析,你认为应提醒兴趣小组的同学在操作时要注意什么问题?
(请写出两条)①
;
②
(3)对比甲、乙所示的两组实验,改进后的实验与原实验比较有哪些优点?
14.在探究“物体受到浮力大小是否与物体密度有关?
”时:
(1)小聪所选实心铜块、实心铁块的体积和形状应
(选填:
“相同”或“不同”)。
在正确选择后,他做了以下实验,以下情景中的物块均处于静止状态。
(2)步骤C中的铁块在水中所受的浮力为
N。
(3)探究“物体所受的浮力大小是否与物体的密度有关?
”。
小聪要测出铜块的密度,设计了实验步骤E(已知水密度为ρ水),此步骤中测力计示数为F2。
①在步骤E时,画出烧杯和液面的示意图;
②ρ铜=
(用图中所测物理量的符号及已知条件写出表达式);
③他还应该选取图中
的步骤(填字母符号)进行对比,才能得出“物体受到浮力大小是否与物体密度有关?
”的结论。
15.如图甲所示,水平面上有一底面积为5.0×
10-3m2的圆柱形薄壁容器,容器中装有质量为0.5kg的水。
现将一个质量分布均匀、体积为5.0×
10-5m3的物块(不吸水)放入容器中,物块漂浮在水面上,物块浸入水中的体积为4.0×
10-5m3。
(g=10N/kg,水的密度ρ水=1×
103kg/m3)
(1)求物块受到的浮力大小;
(2)求物块的密度;
(3)用力缓慢向下压物块使其恰好完全浸没在水中(水未溢出)如图乙,求此时水对容器底的压强。
16.如图所示,底面积为S的圆筒形容器,高h,装有体积为V的水,水底有一静止的边长为L的正方体实心铝块,密度为ρ1,水的密度ρ水。
已知g。
求:
(1)水对筒底的压强;
(2)铝块受到的支持力;
(3)近来科学家研制出一种更轻的泡沫铝,密度为ρ2,且ρ2小于ρ水,欲使铝块离开水底,可以给铝块粘贴一块实心泡沫铝,求泡沫铝的最小质量。
第2节物体的浮沉条件及应用
1.如图所示,苹果漂浮在水面,而梨子却沉到水底。
这是因为
A.苹果受到的浮力较大B.苹果的体积较大
C.梨子受到的重力较大D.梨子的密度较大
2.如图所示,用同一支密度计分别测量甲、乙两种液体的密度,下列说法正确的是
A.密度计在乙液体中所受的浮力大
B.乙液体的密度大于甲液体的密度
C.密度计上的刻度值上小下大
D.密度计在两种液体中所受的浮力相等
3.有一体积为0.1m3的冰块漂浮在水面上(ρ冰=0.9×
103kg/m3,ρ水=1×
103kg/m3,g=10N/kg),则该冰块
A.总重量是1×
103NB.浸入液面以下的体积是0.08m3
C.水上部分体积占总体积的1/9D.受到的浮力是900N
4.如图所示,将同一个小球分别放入甲、乙、丙三种液体中,静止时小球漂浮在甲液面上,小球悬浮在乙液体里,小球则沉入丙液体的底部,则小球在三种液体中所受浮力的关系,正确的是
A.F甲>
F乙>
F丙B.F甲=F乙>
F丙
C.F甲>
F乙=F丙D.F甲<
F乙<
5.甲、乙两个圆柱形容器盛有相同深度的液体,放置于水平桌面上,如图所示。
甲、乙两容器的底面积分别为S1和S2,且2S1=3S2。
甲容器中液体的密度为ρ1,液体对容器底产生的压强为p1。
乙容器中液体的密度为ρ2,液体对容器底产生的压强为p2,且p2=2p1。
将A球浸在甲容器的液体中,B球浸在乙容器的液体中,两容器中均无液体溢出。
液体静止后,甲、乙两容器底受到液体的压力相等,A、B两球所受浮力分别为F1和F2。
则下列判断正确的是
A.F1>
F2,ρ1<
ρ2B.F1=F2,ρ1>
ρ2
C.F1<
F2,ρ1>
ρ2D.F1<
6.将一小球缓慢放入盛满酒精的溢水杯中,当小球静止时,从溢水杯中溢出8g的酒精;
再将该小球缓慢放入盛满水的溢水杯中。
(ρ酒精=0.8×
103kg/m3,g取10N/kg)下列判断正确的是
A.溢出水的质量可能为10g
B.小球的质量一定不小于8g
C.小球的体积不可能小于10cm3
D.它在水中的排水体积一定不小于10cm3
7.己知两实心球,密度之比ρ1:
ρ2=2:
3,体积之比V1:
V2=2:
1,若把它们放入水中静止时,所受浮力之比可能是
A.4:
3B.2:
1C.2ρ水:
ρ2D.2ρ1:
ρ水
8.在水平桌面上有一个盛有水的容器,木块用细线系住没入水中,如图甲所示。
将细线剪断,木块最终漂浮在水面上,且有2/5的体积露出水面,如图乙所示,下列说法正确的是
()
A.甲、乙两图中,木块受到水的浮力之比是5:
B.甲、乙两图中,水对容器底部的压强大小相等
C.甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是2:
5
D.甲图中容器对水平桌面的压力小于乙图中容器对水平桌面的压力
9.甲、乙两个实心球质量相等,放入水中后,它们露出水面的体积分别为各自体积的1/3和1/2,那么
A.甲、乙两物体的密度之比为4:
B.甲、乙两物体的体积之比为3:
C.甲、乙两物体所受的浮力之比为2:
D.甲、乙两物体所受的浮力之比为1:
10.学习浮力知识后,小刚用一根粗细均匀的吸管自制了一支密度计。
他在吸管的下端装入适量的钢珠后用蜡封住并使底部平整。
做好后测出该密度计的总质量为2.4g,吸管总长为0.12m。
(1)如图1所示是小刚将该密度计放入水中静止时的情形,A是他在吸管上标记的此时水面的位置。
则图中密度计受到的浮力是
(2)若将该密度计从水中取出擦干、放到密度为1.1×
103kg/m3的盐水中,漂浮时密度计受到的浮力为
N,此时吸管上盐水液面的位置在A的
(选填“上方”或“下方”)。
(3)小刚将自制好的密度计放入另一种液体中,沉到容器底,不好测量这种液体密度,如图2,可采取的办法是
11.小明用一根粗细均匀两端开口的薄壁玻璃管、薄橡皮膜、刻度尺、烧杯和水(已知ρ水=1×
103kg/m3)来测量某种液体的密度。
实验过程如下:
①将玻璃管的一端用薄膜扎好。
②将玻璃管扎有薄膜的一端逐渐放入装有水的烧杯中。
③往玻璃管内缓慢地加入待测液体直到薄膜变平为止(如图所示);
测出薄膜到水面和液面的距离分别为h1和h2。
④计算待测液体的密度ρ液。
回答下列问题:
(1)小明将玻璃管扎有薄膜的一端放入水中,薄膜向上凸起,说明;
玻璃管浸入水中越深,薄膜向上凸起程度
(填"
越大"
"
不变"
或"
越小"
)。
(2)在下面的空白处画出小明收集实验数据的表格。
(3)待测液体的密度ρ液=
kg/m3。
(4)已知玻璃管横截面积为5cm2、质量为20g,厚度忽略不计。
当薄膜变平后,小明松开手,玻璃管将
向上"
向下"
)运动;
玻璃管静止后,薄膜到水面的距离为
cm。
(g取10N/kg)
12.小京利用铝块、细线、量筒和适量的水测量一个形状不规则的小蜡块的密度。
如图所示的四个图是小京正确测量过程的示意图。
图中V0、V1、V2、V3分别是量筒中水面所对应的示数。
已知水的密度为ρ水,利用图中测量出的物理量和ρ水计算小蜡块的密度,写出小蜡块密度的表达式:
ρ蜡=
13.农业生产中,人们常用盐水选种.周莉同学根据选种时空瘪的种子漂浮在水面、饱满的种子沉在水底这一现象,猜想“浮力的大小可能跟物体重力的大小有关”。
请你设计一个简单的实验方案,说明物体受到的浮力大小不是由物体所受的重力决定的。
(1)实验需要的器材是:
(2)简单的实验步骤。
14.小玲在家帮妈妈煮饺子,发现开始时生盼饺子会沉入锅底,过一会儿饺子就会上浮,最后煮熟的饺子会漂浮在水面上。
请你用浮沉条件的知识解释饺子能上浮的原因。
15.如图所示,有一实心长方体,悬浮在水和水银的界面上,浸在水中和水银中的体积之比为3:
1,已知水的密度为1.0×
103kg/m3,水银的密度为13.6×
(1)该物体在水中和水银中所受到浮力之比;
(2)该物体在水中所受到浮力与物体重力之比;
(3)该物体的密度。
第3节大气压强流体压强与流速的关系
1.有关大气压的变化,下面说法正确的是
A.在不同的地方大气压一般不同B.在同一地方,大气压也在不断变化
C.离海平面越高大气压越小D.大气压可以用p=ρ空气gh计算
2.下列说法中正确的是
A.历史上是用马德堡半球实验首先测出了大气压强的值
B.通常情况下,大气压强随高度的增加而减小
C.活塞式抽水机是利用大气压力将水由低处抽到高处的
D.船舶高速航行时应避免两艘船靠近并排前进
3.下列事例,属于利用大气压的是
A.把吸盘式挂衣钩贴到墙上后,可以挂衣
B.用力压打气筒的活塞,把气冲进轮胎中
C.茶壶的盖上留一个小孔,水才容易倒出来
D.用胶头滴管吸取药液
4.如图为托里拆利实验的装置图,下列表述正确的是
A.将玻璃管稍微倾斜,管内外水银面高度差将不变
B.将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面,管内外水银面高度差将变大
C.向槽中继续注入少量水银,管内外水银面高度差将变小
D.换用根粗一些的等长玻璃管,管内外水银面高度差将不变
5.将烧瓶内的水加热至沸腾后移去火焰,水会停止沸腾,迅速塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水(如图),你会观察到烧瓶内的水第二次沸腾起来。
则下列说法正确的是
A.两次沸腾时,瓶内气体压强相同
B.第二次沸腾时比第一次沸腾时,瓶内气体压强小
C.两次沸腾时,瓶内水的沸点相同
D.第二次沸腾时比第一次沸腾时,瓶内水的沸点低
6.医生为了给患者输液,用网兜把药瓶倒挂在支架上,瓶口插有输液管和空气管,如图所示。
输液过程中,下列说法正确的是
A.如果血液回流到输液管中,可将药瓶适当地升高
B.瓶内药液对瓶盖的压强越来越大
C.瓶内上方气体的压强始终不变
D.空气管中的空气与药液接触处的压强等于大气压
7.利用如图所示的装置可探究机翼升力产生的原因.压强计的两端分别置于机翼模型的上、下表面附近,用鼓风机向模型左端吹气,可观察到压强计两侧液面出现高度差。
则
A.模型上方空气流速大,压强小B.模型下方空气流速大,压强大
C.模型上方空气流速小,压强大D.模型下方空气流速小,压强小
8.如图,取一个瓶子,装入适量带色的水,再取一个两端开口的细玻璃管,在它上面画上刻度,使玻璃管穿过与瓶子密封的橡皮塞插入水中,从管子上端吹入少量的气体,使水沿玻璃管上升到瓶口以上
A.此时瓶内气压等于瓶外气压
B.管内液体上升是由于瓶内气压大于瓶外气压
C.拿着该装置由一楼到二十楼管内液面会不断下降
D.拿着该装置由一楼到二十楼管内液面会保持不变
9.在测量大气压强的实验中,为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响,某同学采用了图示装置。
将注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通过水平细线与烧杯相连。
向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得杯中水的质量为880g;
然后向外缓慢抽水,当活塞刚开始向右滑动时,测得杯中水的质量为460g。
烧杯质量为100g,活塞面积为7×
10-5m2,g取10N/kg,轮轴间的摩擦和细线重不计。
则所测大气压的值应为
A.1.26×
105PaB.1.10×
105Pa
C.1.01×
105PaD.0.96×
10.某探究学习小组为了研究“大气压随高度的变化规律”,从一只登山队那里获取了下表所示的数据.
高度h/km
大气压p/×
1.01
0.4
0.97
0.8
0.92
1.4
0.86
2.0
0.79
(1)请你根据表中的数据,在图中所示坐标中作出大气压随高度变化的图象.根据表中数据,结合图象可以看出大气压随高度变化的数量关系大致为:
,当高度为1km时,大气压约为
Pa。
(2)当高度为3000km时,已到了大气层的边缘,此处的大气压约为
除了高度,大气压可能与
有关。
(写出一种即可)
11.物体在流体(液体和气体)中运动时,受到的阻碍物体运动的力,叫流体阻力。
这种阻力的大小与哪些因素有关呢?
(1)请仔细观察如图所示的应用实例,对影响流体阻力的因素提出一种猜想
[题(3)中的猜想除外];
(2)根据你的猜想,请设计一个实验方案来验证;
(3)小刚同学猜想:
流体阻力可能与运动物体表面粗糙程度有关。
他设计了如下的实验方案:
①用弹簧秤拉一艘底面光滑的船模型在水中运动,记下弹簧秤的示数F1;
②用弹簧秤拉另一艘底面粗糙的船模型在水中运动,记下弹簧秤的示数F2;
③通过比较F1与F2的大小,就能得出物体受到流体阻力是否与物体表面粗糙程度有关。
请你对小强同学的实验方案中存在的问题,进行评估(只需写出一条评估意见):
12.利用吸管可以做物理小实验。
(1)用吸管“取”水,如图甲所示,要求用这根两端开口的塑料吸管把一只杯子中的水取出一些,移到另一只空杯中。
现有以下四个动作:
a.用手指封住管口
b.将吸管移出水面到空杯上方
c.将吸管插入水中
d.松开封住管口的手指
以上四个动作的合理顺序是
(填字母)。
这个实验的成功说明了
的存在。
(2)如图乙所示,往吸管B中吹气,可以看到吸管A中的水面上升,以下现象中涉及的物理原理与之不同的有
(填序号)
①在火车站的站台上,人要与行驶的列车保持适当距离
②通过拍打窗帘清除它上面的浮尘
③平行于岸边航行的船不能靠岸太近
13.阅读下面的文字并回答问题:
不烫手的“开水”
“开水”常常与“烫手”联系在一起,这是由于在通常情况下开水的温度高达100℃,远比皮肤的温度高.
但是,当你在高山上烧水时,明明看到水沸腾了,却不一定烫手.在海拔3km的高原,水的沸点为91℃;
在海拔6km的山上,水的沸点为80℃,而在海拔8844.43m的珠穆朗玛峰,水的沸点只有72℃.在几万米的高空,水的沸点居然会低到11℃~18℃,那里“开水”的温度,比地面上冷水的温度还要低.因此,在高山会出现许多怪现象:
“开水”不烫手、鸡蛋煮不熟、开水不能消毒.
(1)请你说出“开水”不烫手的原因是什么?
(2)登山运动员在攀登“珠穆朗玛峰”的过程中,要烧水煮饭,请你帮他们选择一种炊具.
14.阅读《神奇的公道杯》
小阳和同学们一起参观中国科技馆,在中国科技馆一层“华夏之光”展厅的“中国古代的科学探索”展区,看到了如图所示的公道杯。
他们把将水缓慢装入杯中,观察到当公道杯中装入水量较少时,水不会流出来。
而当装入水量较多时,水会从杯底全部流出,小阳通过科技馆老师的讲解和仔细的观察,知道公道杯是利用了虹吸现象。
请大家观察下图,水槽中的水正在慢慢减少,水顺着导管向上流了出去,仿佛有一种神秘力量把水从水槽中吸走了一般。
这种利用液面高度差,可以不用泵而吸抽液体的现象,叫虹吸现象。
虽然有一段导管中水是向上流的,但是观察整体结构,我们发现水其实还是从高处的水槽顺着这段弯管向下流动到了低处。
由于这段弯管形状类似弯弯的彩虹,所以在物理学