F浮′=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg××2×10﹣4m3=1.6N, 所以此时弹簧测力计的示数为:F示′=G﹣F浮′=1.6N﹣1.6N=0N. (4)由阿基米德原理可知:G排=F浮′=1.6N, 则物体排开水的质量:m排′=
=
=0.16kg.
故答案为:1;0.8×103;0;0.16.
14.将一只质量为20g、密度为0.5×103kg/m3的实心球放在容积为300mL的容器内,往容器里加水,最多可以加 280 g的水.
【考点】2A:密度的计算;2B:密度公式的应用.
【分析】先判断球的浮沉情况,再根据阿基米德原理求出小球排开水的体积,用容器的容积减去小球排开水的体积即为加入的水的体积,再根据公式m=ρV求出加入水的质量. 【解答】解:因为ρ球=0.5×103kg/m3<ρ水=1.0×103kg/m3, 所以小球在水中处于漂浮状态,此时浮力等于其重力, 则V排=
=
=
=
=20cm3,
加入水的体积V水=V﹣V排=300cm3﹣20cm3=280cm3, 加入水的质量m=ρV水=1g/cm3×280cm3=280g. 故答案为:280g.
15.如图所示,物体浸没在水中时,所受到的浮力为 1 N;如果直接将该物体投入水中,该物“悬浮”或“下沉”)体将 下沉 (选填“上浮”、;从图乙、丙可以看出浮力的大小与液体的 密度 有关.
【考点】8R:探究浮力大小的实验;8S:物体的浮沉条件及其应用.
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【分析】弹簧测力计示数的减小等于物体在液体中受到的浮力;重力与浮力比较大小可判断出是否下沉;三图比较可得浮力与液体密度的关系.
【解答】解:(1)物体浸没水中受到的浮力为4N﹣3N=1N. 故答案为:1.
(2)物体重力G=4N,浮力F浮=1N,G>F浮. 故答案为:下沉.
(3)物体浸没水中受到的浮力为4N﹣3N=1N;浸没盐水中受到的浮力为4N﹣2.9N. 故答案为:浮力的大小与液体的密度有关.
16.在如图所示的装有水的杯中漂浮着一块冰,冰块内有一实心小铁块.当冰全部融化后,杯中的液面将会 降低 (填“升高”、“降低”或“不变”).
【考点】8S:物体的浮沉条件及其应用.
【分析】比较冰熔化前后受浮力大小关系,再分析排开液体体积的关系,而确定液面升降. 【解答】解:冰熔化前:F浮=G=G铁+G冰, 冰熔化后:F浮′=F铁+F水=F铁+G水, 因为铁块下沉,所以F铁<G铁, 所以:F浮>F浮′ 因为:F浮=ρ水v排g
所以:v排>v排′,液面将下降 故答案为:降低.
17.如图所示,将重为5N的木块放入烧杯中,静止时木块所受浮力的大小为 5 N,方向为 竖直向上 .放入木块后,烧杯底部所受水的压强比原来 变大 (填“变大”、“变小”或“不变”).
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【考点】8P:浮力大小的计算;89:液体的压强的计算.
【分析】木块漂浮在水面上,静止时受到的浮力和重力是一对平衡力,大小相等、方向相反,而重力的方向竖直向下,据此求出受浮力大小和浮力方向;放入木块后,木块排开了一定体积的水,使烧杯中的水的水位升高(水深变大),根据公式p=ρgh可知容器底所受压强的变化. 【解答】解:∵木块漂浮, 木块受到的浮力:
F浮=G=5N,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. 故答案为:5,竖直向上,变大.
18.一枚新鲜的鹌鹑蛋的质量为11g,浸没在装有50ml水的量筒中,水面上升到如图所示的位置,则该鹌鹑蛋的密度为 1.1g/cm3 ;逐渐向水中加盐并轻轻搅拌,直至鹌鹑蛋处于悬浮状态.在这一过程中,鹌鹑蛋所受的浮力 变大 ;此时盐水的密度为 1.1g/cm3 .
【考点】8S:物体的浮沉条件及其应用;8O:阿基米德原理.
【分析】已知量筒前后两次读数,可求出鹌鹑蛋的体积,根据公式ρ=可求鹌鹑蛋的密度. 液体密度逐渐变大,根据公式F浮=ρgV排可知鹌鹑蛋所受浮力的变化情况,物体密度与液体密度相同时处于悬浮状态.
【解答】解:鹌鹑蛋的体积V=60cm3﹣50cm3=10cm3, 鹌鹑蛋的密度:ρ==
=1.1g/cm3
逐渐向水中加盐,水的密度在变大,根据公式F浮=ρgV排可知鹌鹑蛋所受浮力逐渐变大. 鹌鹑蛋悬浮,说明液体密度与鹌鹑蛋密度相同为1.1g/cm3. 故答案为:1.1g/cm3;变大;1.1g/cm3.
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19.浸在液体中的物体所受的浮力大小等于它排开的液体所受到的 重力 .一个60g的新鲜鸡蛋放在盛有水的容器中下沉,当向水中慢慢加盐并轻轻搅拌,鸡蛋会上浮并静止在液面上.这一现象说明浮力的大小与 液体密度 有关.
【考点】8O:阿基米德原理;8P:浮力大小的计算;8S:物体的浮沉条件及其应用. 【分析】根据阿基米德原理的内容得出第一个空的答案;
鸡蛋原来下沉说明受到的浮力小于鸡蛋重,现在鸡蛋上浮说明受到的浮力大于鸡蛋重,浮力增大的原因是向水中加盐,增大了液体的密度,说明浮力的大小与液体的密度有关. 【解答】解:浸在液体中的物体所受的浮力大小等于它排开的液体所受到的重力; ∵鸡蛋(重为G)下沉, ∴F浮<G,
现在鸡蛋上浮,说明F浮′>G, ∴F浮′>F浮,
而向水中慢慢加盐,增大了液体的密度, ∴由此说明:浮力的大小与液体的密度有关. 故答案为:重力,液体密度.
20.如图,取一只小塑料袋(重力忽略不计),袋内装满水,用细线把袋口扎紧(要求袋内不留空气),用弹簧测力计测出水重为2.8N.将这袋水逐渐浸入水中,弹簧测力计读数逐渐变小,表明水袋所受浮力的大小随排开水的体积增大而 增大 .当水袋全部浸没水中时,弹簧测力计的读数为零,这时塑料袋排开水的体积为 2.8×10﹣4 m3.(g=10N/kg)
【考点】2B:密度公式的应用.
【分析】(1)水袋浸入水中,就会受到水施加的浮力F浮=G﹣F示,重力是不变的,从弹簧测力计示数的变化就可以看出浮力的变化;
(2)弹簧测力计的示数为零,根据F浮=G﹣F示,浮力就等于重力,再根据V排=
求出水袋排
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开水的体积.
【解答】解:(1)这袋水浸入水中就会受到水的浮力,弹簧测力计的示数就等于这袋水的重力减去它受到的浮力,即F浮=G﹣F示,重力是不变的,弹簧测力计示数变大也就说明了浮力变大; (2)弹簧测力计的示数为零,也就说明了这袋水受到的浮力等于它的重力,等于2.8N; 根据阿基米德原理可知:V排═故答案为:增大;2.8×10﹣4.
三、实验与探究题(每空1分,共7分)
21.小明在生活中发现木块总浮在水面,铁块却沉入水底,由此他提出两个问题: 问题1:浸入水中的铁块是否受到浮力?
问题2:浮力大小与哪些因素有关?为此他做了进一步的猜想,设计并完成了如图所示实验.
=
=2.8×10﹣4m3.
(1)(b)、(c)图中弹簧测力计示数均小于(a)图中弹簧测力计示数,说明浸入水中的铁块 受到 (选填“受到”或“不受到”)浮力;
(2)做 (c)、(d) (选填字母)两次实验,是为了探究铁块浸没在水中时所受浮力大小与深度是否有关;
(3)做(d)、(e)两次实验,是为了探究浮力大小与 液体密度 的关系. 【考点】8R:探究浮力大小的实验.
【分析】(1)物体体受到液体的浮力就是液体对它向上托的力,会导致在液体中用弹簧测力计测重力时示数减小,减小的示数就是受到的浮力大小;
(2)探究铁块浸没在水中时所受浮力大小与深度是否有关,应该控制液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素相同,改变物体在液体中浸没的深度,比较弹簧测力计示数的大小就可以得出结论;
(3)比较(d)、(e)两次实验,找出相同因素和不同因素,结合控制变量法的思想得出实验结论.
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