初中物理能源与可持续发展试题

小明体重500N，周末他去“六盘水市游泳馆”游泳，当他套着游泳圈漂浮在2m深水区休息时（游泳圈的重量忽略不计），他所受的浮力为    N，此时由于不小心，手牌滑落，沉到池底，则手牌受到的液体压强为      Pa．然后他潜入水中老手牌，从他完全潜入到捞到手牌的过程中，他受到的浮力   （选填“变大”、“变小”或“不变”）．小明捞到手牌后，若他受到的浮力等于500N，在不做任何动作的情况下，他将在水中     （选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）．

有一个实心球形物体，用弹簧测力计在空气中称重时，测力计的示数为12N；当把物体一半体积浸入水中时，测力计的示数为5N。把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时，物体受到的浮力是

A．5 N

B．7 N

C．14 N

D．12N

某校课外科技小组的同学为测量暴雨过后浑浊江水的密度，设计了如图所示的一套装置：A是弹簧测力计，B是便常委0.1m的均匀正方体浮子，C是圆柱形容器，D是一固定在容器底部的定滑轮。弹簧测力计和正方体浮子之间用一轻质无伸缩的细线通过滑轮相连接。（不考虑滑轮的摩擦，取g=10N/kg）解答下列问题：

（1）当容器中盛有密度为ρ_水=1×10³kg/m³的适量的清水，按图中所示，使浮子B浸没在水中时，测力计A的示数为2N，浮子B的重力多大？
（2）照图中的方法，将容器中的清水换为适量的浑水，使浮子B总体积的浸在水中时，测力计A的示数为0.4N。该浑水的密度是多少？
（3）在测另一种浑水密度的过程中，照图中方法，先拉动测力计将浮子B浸没在浑水中静止；然后将细线剪断，待浮子B静止漂浮后，容器底部所受浑水的压力比剪断细线前减小了2.8N，则此浑水的密度是多少？

深海探测器利用“深海潜水器无动力下潜上浮技术”，其两侧配备多块相同的压载铁，当其到达设定深度时，抛卸压载铁，使其悬浮、上浮等，并通过探测器观察窗观察海底世界．其深海探测器在一次海底科考活动中，经过下潜、悬浮、上浮等一系列操作后，顺利完成任务．如图所示，是该探测器观察窗所受海水压强随时间变化的P﹣t图象，以下说法正确的是（ ）

_A．探测器在AB、BC、CD三个阶段，所受浮力的大小关系是F_浮AB＜F_浮BC＜F_浮CD
B．探测器在下潜、悬浮、上浮三个阶段，在竖直方向的速度大小关系是v_悬浮＜v_下沉＜v_上浮
C．探测器在第3h、第5h和第8h的三个时刻，观察窗所受压力大小的关系是F_5h＞F_3h＞F_8h
D．探测器在下潜的最深处处于悬浮状态，受到重力、浮力和海水对探测器的压力的作用

建设中的港珠澳大桥由桥梁和海底隧道组成，隧道由一节一节用钢筋混凝土做成的空心沉管连接而成，如图所示，建造隧道时，先将沉管两端密封，如同一个巨大的长方体空心箱子，然后让其漂浮在海面上，再用船将密封沉管拖到预定海面上，向其内部灌水使之沉入海底。

设某一节密封长方形沉管的长.宽.高分别是180m，35m，10m，总质量为6×10⁷kg（海水密度取1.0×10³kg/m³，g取10N/kg）
（1）漂浮在海面上的密封沉管，在灌水前受到的浮力F_浮=______N.
（2）在对密封沉管灌水使其下沉过程中，其下表面受到海水的压强大小将_________，当密封沉管上表面刚好水平浸没在海水中时，注入的海水至少为_______kg，此时其下表面受到海水的压力等于________N.
（3）当密封沉管灌水下沉到海底后，将其下半部分埋入海底的泥沙中，再将灌入其中的海水全部抽出，此时空心密封沉管不会再上浮，请用浮力的知识来解释其原因。
答：___________________________________________________________________________

利用一根吸管制作一个简易密度计.
（1）为了让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中，应在吸管的   （上端/下端）塞入一些铜丝作为配重，并用石蜡将吸管的下端封闭起来．若将它放入液体中后不能竖直漂浮，请提出改进做法                          ．
（2）这根吸管竖直漂浮在不同液体中时，液体的密度越大，它露出液面部分的长度   （越长/越短/不变），受到的浮力大小   （变大/变小/不变）
（3）通过正确计算，在吸管上标出对应的刻度线，便制成了一个简易的吸管密度计．下列四种刻度的标示合理的是（    ）

（4）为了使测量结果更准确，如何使简易密度计上两条刻度线（如0.9、1.0）之间的距离大一些？
写出一种方法．                                       ．

在下图所示的甲图中，石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力随时间t变化的图像。若不计水的摩擦力，则可算出该石料的密度为（  ）

A．2.8×10^3kg/m^3	B．2.3×10^3kg/m^3
C．0.6×10^3kg/m^3	D．3.2×10^3kg/m^3

小红的妈妈有一只翠玉手镯，她想知道手镯的密度。现在只有如下器材：一个水槽和足量的水、细线、刻度尺、一个正方体木块。请你按照下面的实验设计思路，把实验步骤补充完整，并利用测量中的表示符号和水的密度ρ_水，写出测量翠玉手镯密度的数学表达式。
实验步骤：
①水槽中装入适量水，将木块放入水槽中，用刻度尺测出木块下表面到水面的距离h₁；
②将手镯放于木块上，如图所示，用刻度尺测出木块下表面到水面的距离h₂；

③                                       。
翠玉手镯密度的数学表达式：ρ=            。

如图所示，在盛有某液体的圆柱形容器内放有一木块A，在木块A的下方用轻质细线悬挂一体积与之相同的金属块B，金属块B浸没在液体内，而木块漂浮在液面上，液面正好与容器口相齐．某瞬间细线突然断开，待稳定后液面下降了h₁；然后取出金属块B，液面又下降了h₂；最后取出木块A，液面又下降了h₃．由此可判断A与B的密度比为（  ）

A．h3：(h1+h2)

B．h1：(h2+h3)

C．(h2-h1)：h3

D．(h2-h3)：h1

一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有76g水溢出；将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中，静止后有64g酒精溢出。已知酒精的密度是0.8×10³kg/m³，则物块在水中的状态及物块的密度是（   ）

A．悬浮，1.0×10³kg/m³	B．漂浮，0.95×10³kg/m³
C．下沉，1.2×10³kg/m³	D．漂浮，0.90×10³kg/m³

一物块轻轻放入盛满煤油的大烧杯中，静止后有160g煤油溢出；将其轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有180g水溢出。已知煤油的密度是0.8×10³kg/m³，则物块在水中静止时的状态及物块的密度分别是（  ）

A．下沉，1.1×10^3kg/m^3

B．漂浮，0.85×10^3kg/m^3

C．悬浮，1.0×10^3kg/m^3

D．漂浮，0.90×10^3kg/m^3

某实验小组同学发现，漂浮在不同液面上的实心物体浸入液体的体积不同，于是他们猜想：物体的密度、物体的体积、液体的密度可能会对漂浮在液面上的实心物体浸入液体的体积有影响。
为验证猜想，他们选用了若干不同的实心圆柱体和足够深的不同液体进行实验（实验时物体均能漂浮在液面），并将物体的密度、物体的体积、液体的密度，以及物体浸入液体的体积记录在表一、表二和表三中。
表一

实验 序号	物体密度 （千克/米^3）	物体体积 （厘米^3）	液体密度 （千克/米^3）	浸入液体体积 （厘米^3）
1	0.4×10^3	15	1.0×10^3	6
2	0.4×10^3	20	1.0×10^3	8
3	0.4×10^3	25	1.0×10^3	10

表二

实验 序号	物体密度 （千克/米^3）	物体体积 （厘米^3）	液体密度 （千克/米^3）	浸入液体体积 （厘米^3）
4	0.6×10^3	15	1.0×10^3	9
5	0.6×10^3	15	1.2×10^3	7.5
6	0.6×10^3	15	1.5×10^3	6

表三

实验 序号	物体密度 （千克/米^3）	物体体积 （厘米^3）	液体密度 （千克/米^3）	浸入液体体积 （厘米^3）
7	0.8×10^3	15	1.0×10^3	12
8	0.8×10^3	15	1.2×10^3	10
9	0.8×10^3	15	1.5×10^3	8

① 分析比较实验序号1与2与3的数据及相关条件，可得的初步结论是：密度相同的
实心物体漂浮在同种液体中，      （11）      。
② 分析比较实验序号     （12）          的数据及相关条件，可得出的初步结论是：密度和体积相同的实心物体漂浮在不同液体中，浸入液体的体积与液体密度成反比。
③ 分析比较实验序号     （13）          的数据及相关条件，可得出的初步结论是：体积相同的实心物体漂浮在同种液体中，浸入液体的体积与物体密度成正比。
④ 实验小组同学对表一、表二、表三中2、3、4列数据进行了一定的运算，并结合相关条件，可得出的进一步结论是：
（a）当             （14）                     时，物体浸入液体的体积相同；
（b）当             （15）                                        。

某同学想测量某种液体的密度，设计了如右图所示的实验，已知木块的重力为1.2N，体积为200cm³，当木块静止时弹簧测力计的示数为2N，g=10N/kg，求：

（1）木块受到的浮力是多大？
（2）液体的密度是多少？
（3）剪断细绳，木块稳定时处于什么状态，所受浮力又是多大？

把一块重为G＝3.4N的矿石，挂弹簧测力计上，并把它浸没在水中。静止时弹簧测力计的示数为F＝2.9N，则矿石浸没在水中时受到的浮力为       N；矿石的体积为        m³；矿石的密度为             kg/m³。（g取10N/kg。）

如图是小明制作的“浮沉子”，下列说法错误的是

A．松开大瓶瓶盖，用力捏大瓶，小瓶会下沉

B．拧紧大瓶瓶盖，用力捏大瓶，大瓶内的气压会变大

C．如果小瓶中的水过少，小瓶将无法下沉

D．适当控制捏大瓶的力，可以让小瓶悬浮