如图所示,三个完全相同的容器内装有适量的水后,在乙容器内放入木块漂浮在水面上,丙容器内放一个小球悬浮在水中,此时,甲、乙、丙三个容器内水面高度相同,下列说法不正确的是
A.三个容器中,水对容器底的压强相等 |
B.三个容器中,水对容器底的压力相等 |
C.如果向乙容器中加入盐水,木块受到的浮力变大 |
D.把三个容器分别放在台秤上,台秤的示数相同 |
“远征号”潜水艇在我国钓鱼岛执行任务时既能下沉又能上浮,俊析物理兴趣小组的同学对此问题进行了以下探究。
【提出问题】“远征号”潜水艇在执行任务时是如何实现上浮和下沉的呢?
【进行猜想】物体的浮沉取决于物体的重力与浮力的大小
【实验器材】一个小玻璃空药瓶、干抹布、橡皮筋、细线、烧杯、水、刻度尺、薄膜塑料袋、餐巾纸
【进行实验】
(1)将小玻璃空药瓶装入大部份水,旋紧瓶盖,放入水中,观察到小瓶下沉,捞出后用用餐巾纸擦干小瓶,用细线系着挂在橡皮筋下(如图甲所示),并用刻度尺量出橡皮筋的长度为L1;
(2)在薄膜塑料袋内放一装满水的烧杯,将此瓶浸没在烧杯中,用薄膜塑料袋收集从烧杯中溢出的水,再将塑料袋及收集的水挂在同一橡皮筋下,用刻度尺且出此时橡皮筋的长度为L2;此时L1>L2,说明浮力____重力(选填“>”、“<”或“=”),物体会下沉。
(3)倒出小瓶中的水,用餐巾纸擦干小瓶,旋紧瓶盖,将小瓶浸没水中放手后,观察到小瓶上浮,捞出小瓶,用餐巾纸擦干,旋紧瓶盖:挂在同一橡皮筋下,用刻度尺量出此时橡皮筋的长度为L3,此时应通过比较_____和L3的长短,就能比较物体受到的浮力与重力的大小,于是,知道物体上浮的条件。
(4)在小瓶不断上浮未露出水面的过程中,它受到的浮力将________(选填“变大”或 “变小”或“不变”)。
(5)改变小瓶中水的多少,重复上面的实脸,进行多次实验。
【实验结论】如图乙所示的潜水艇结构模型和实验所用的小药瓶实现浮沉的共同之处,都是靠改变______ 来实现浮沉的。“远征号”潜水艇在执行任务时就是依据此原理实现上浮和下沉。
今年年初,我国在南极考察的“雪龙”号破冰船成功营救了俄罗斯科考船被困乘客。如图所示,破冰船针对不同的冰层有不同的破冰方法。其中一种破冰方法是:接触冰面前,船全速航行,船体大部分冲上冰面,就可以把冰压碎。(海水的密度取1.0× 103kg/m3)
(1)当破冰船航行于海面时,它的排水体积约为2700m3,求船自身的重力。
(2)在一次破冰行动中,当船冲到冰面上时,船的排水体积变为原来海水中的三分之一,船与冰层接触面积为6m2,此时破冰船对冰层的压强是多少?
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)( )
A.水对烧杯底的压强会增大 | B.小球的质量不小于100g |
C.小球的体积一定大于100cm3 | D.小球受到的浮力等于0.1N |
物A重GA,物B重GB,如下图所示叠放,静止漂浮在水面上,则下列说法正确的是( )
A.B物体排开水的重力等于GB. |
B.B物体只受重力和浮力作用 |
C.如果把A物体取下放入水中,水位一定下降 |
D.水对B物体向上的压力等于GA+GB |
将同一物体放在液体中的三种情况如图所示,下列说法正确的是
A.物体在图甲和图乙中都是悬浮 |
B.在图乙中加少量食盐,物体会仍然静止 |
C.在图丙中加大量水,物体会下沉至底部 |
D.甲图中的物体所受浮力最小 |
在水平桌面上放置一个底面积为100cm2,质量为400g的圆筒,筒内装有16cm的某种液体.弹簧测力计的下端悬挂着一个底面积为40 cm2,高为8cm的金属柱,'当金属柱从液面上方逐渐浸入液体中直到全部浸没时,弹簧测力计的示数F与金属柱浸入液体深度h的关系如右图所示。(圆筒厚度忽略不计,筒内液体没有溢出,g- l0N/kg)
求:(1)当金属柱有一半的体积浸在液体中时,受到液体的浮力是多少?
(2)圆筒内所装液体的密度是多少?
(3)当金属柱有一半的体积浸在液体中时,圆筒对桌面的压强是多少?
.2014年4月14日,为寻找失联的MH370航班,启用了“蓝鳍金枪鱼﹣21”(简称“金枪鱼”)自主水下航行器进行深海搜寻。其外形与潜艇相似(如图甲所示),其相关参数为:体积1m3、重量7500N,最大潜水深度4500m,最大航速7.4km/h(为简化计算,不考虑海水密度变化,海水密度ρ取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
(1)假设“金枪鱼”上有面积为2×10-3m2的探测窗口,当它下潜至4000m深度处时,该探测窗口承受海水的压力是多少?
(2)“金枪鱼”搜寻任务完成后,变为自重时,能静止漂浮在海面上,求此时“金枪鱼”露出海面的体积为多大?
(3)若上述漂浮在海面的“金枪鱼”,由起重装置将其匀速竖直吊离海面。从某时刻计时起,起重装置拉力的功率随时间变化的图象如图乙所示,图中P3=3P1。请分析出t3时刻起重装置对“金枪鱼”拉力,并求出t1时刻起重装置对“金枪鱼”拉力(不考虑水的阻力)。
问题解决--测量浮力:
小雨想要知道一块形状不规则的塑料泡沫浸没在水中时所受浮力的大小,身边只有一个轻质滑轮,一把轻质硬木刻度尺,一个密度小于水的正方体木块,一个盛有适量水的水槽和线绳.
(1)测量步骤(配图说明);
(2)计算出浮力的大小F浮= .
如图所示,是我国研制的7000米载人潜水器.有关深潜器下潜过程中的说法正确的是
A.浮力大于重力 |
B.海水对壳体的压力差越来越小 |
C.海水对壳体的压强越来越大 |
D.海水对壳体的压强保持不变 |
小明利用l8cm长的吸管、细铜丝、石蜡等材料自制密度计.
(l)制作密度计的过程中,需要一个盛放液体的容器,现有250mL的量筒和400mL的烧杯供选择.则小明应选择__________.
(2)小明将自制的密度计放入水中,发现密度计不能直立漂浮,其原因可能__________.改进后小明将密度计放入水中,用刻度尺测出吸管露出水面的长度是10.8cm,则吸管浸入水中的深度h水=__________cm.小明将该密度计放人某液体中,吸管浸入液体的深度为9cm.则此液体的密度是多少?(ρ水=1.0×103kg/m3)
(3)小明的同学也用吸管制作了密度计,他发现密度计相邻两刻度线之间的距离太小,导致用此密度计测量液体密度时误差较大,为此同学们提出了如下改进方案,其中可行的是
A.换大的容器做实验 |
B.换细的吸管制作密度计 |
C.换稍长的吸管制作密度计 |
D.适当减小密度计的配重 |
为安全起见,妈妈为小明买了一块浮板辅助练习游泳。妈妈认为浮板能漂在水面上是因为它轻,小明认为妈妈的说法不对,科学的说法是因为浮板的密度比水的密度小。为验证自己的说法,小明设计了如下实验:
(1)找一根轻质均匀木棍、细绳(质量忽略不计)和一块标有“净重115g”字样的新肥皂,用如图所示的方法进行测量。测量时,使木棍在____位置平衡,记下A、B的位置,用刻度尺测出OA=10cm,OB-40cm,则浮板的质量为 kg。
(2)把浮板压入装满水的桶中刚好浸没,用塑料袋(质量忽略不计)收集溢出的水,用(1)所述方法测得溢出水的质量为4. 6 kg,则浮板的体积为 m3,密度为 kg/m3;用刻度尺测肥皂的长、宽、厚,算出肥皂的密度为1.33×l03kg/m3。浮板在水中漂浮而肥皂在水中下沉,说明小明的说法是正确的。小明用此浮板游泳时浮板受到的最大浮力为______N。
(3)根据这个实验结果,妈妈说原来用密度比水小的材料制成的物体才能漂浮在水上,这种说法____(选填“正确”或“不正确”)。请举例说明 .
有一质量m=0.1kg,容积V=1×10-3m3,横截面积S=2.5×10-3m2的圆筒形薄壁容器B(壁厚忽略不计),现注入体积为1/3V的某种液体A后,将其封闭放入水中,且保持竖直漂浮状态,如图甲所示,此时水对容器底部的压强p=2.8×103Pa,(容器B内空气质量不计,g取10N/kg)求:
(1)液体A的密度;
(2)若要使容器B恰好竖直悬浮在水中(如图乙所示)注入液体A的体积是多少?
一个底面积为10m2的圆柱状容器,装有适量的水,现在将一个体积为20m3、密度为0.8×103kg/m3的物体A放入其中,最终物体A漂浮于水面上.
则:(1)物体A所受到的浮力是多少?
(2)如图所示,若将画斜线部分截取下来并取出(其体积为浸入水中体积的一半),则取出的那部分物体的质量是多少?
(3)待剩余部分再次静止后,容器底部受到压强减小了多少?(g=10N/kg)
破冰船是赴极地考察的重要工具,如图是我国“雪龙”号破冰船。
⑴“雪龙”号破冰船在普通海域以36km/h航速航行5h通过的路程是 km;当关闭动力系统后,船只由于 仍然会向前行驶一段距离。
⑵“雪龙”号破冰船配备了1架“雪鹰”号直升机。当直升机飞离船只平台后,破冰船排开水的体积减少了10m3,则“雪鹰”号直升机质量约为多少t?(海水密度取1.0×103kg/m3)
⑶当遇到的冰层较厚时,破冰船会先略微后退并将船首压水舱全部排空,同时将船尾压水舱灌满。之后,破冰船会径直向前行驶,由于“头轻脚重”的缘故,船首就会冲到冰层上方。此时再排空船尾压水舱并灌满船首压水舱,就会使破冰船变得“头重脚轻”,再加上自身的巨大重量,就能将大部分的冰层压碎。若破冰船满载时总质量约20000t,某次破冰船头压在冰面上的受力面积是10m2,冰面受到的压力为破冰船满载时总重力的0.1倍。那么船对冰面的压强是多少Pa?
试题篮
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