1. 在探究“物体所受浮力的大小跟它排开液体的重力的关系”时,具体设计的实验操作步骤如图所示。为方便操作和减小测量误差,最合理的操作步骤应该是(

A.甲、乙、丙、丁
B.乙、甲、丙、丁
C.乙、甲、丁、丙
D.丁、甲、乙、丙
D
)A.甲、乙、丙、丁
B.乙、甲、丙、丁
C.乙、甲、丁、丙
D.丁、甲、乙、丙
答案
D
解析
探究“物体所受浮力的大小跟它排开液体的重力的关系”需测量:物体重力(甲)、物体浸在液体中时弹簧测力计示数(乙)、空桶重力(丁)、桶和排开液体总重力(丙)。为避免空桶沾水影响测量,应先测空桶重力(丁),再测物体重力(甲),接着将物体浸入液体测拉力(乙),最后测桶和排开液体总重力(丙)。合理步骤为丁、甲、乙、丙。
2. 如图所示,浸没在液体中的物体受到浮力的作用,则(

A.$ F_{浮}= F_{向下} $
B.$ F_{浮}= F_{向上} $
C.$ F_{浮}= F_{向上}-F_{向下} $
D.$ F_{浮}= F_{向下}-F_{向上} $
C
)A.$ F_{浮}= F_{向下} $
B.$ F_{浮}= F_{向上} $
C.$ F_{浮}= F_{向上}-F_{向下} $
D.$ F_{浮}= F_{向下}-F_{向上} $
答案
C
解析
浸没在液体中的物体,上下表面受到液体的压力不同,上表面受到向下的压力F向下,下表面受到向上的压力F向上,且F向上大于F向下,浮力是由液体对物体上下表面的压力差产生的,即F浮=F向上-F向下。
3. 轮船的铁锚被从水下深处向上提起,直至完全被提出水面,这个过程中,铁锚受到的浮力(
A.逐渐变小
B.保持不变
C.先保持不变,后逐渐变小
D.先逐渐变小,后保持不变
C
)A.逐渐变小
B.保持不变
C.先保持不变,后逐渐变小
D.先逐渐变小,后保持不变
答案
C
解析
本题可根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$来分析铁锚在不同阶段排开液体体积的变化,进而判断浮力的变化情况。
轮船的铁锚被从水下深处向上提起但未露出水面前:此时铁锚排开水的体积$V_{排}$等于铁锚自身的体积,因为铁锚的体积不变,水的密度$\rho_{液}$也不变,根据$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知,铁锚受到的浮力不变。
铁锚开始露出水面到完全被提出水面的过程中:铁锚排开水的体积$V_{排}$逐渐变小,水的密度$\rho_{液}$不变,根据$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知,铁锚受到的浮力逐渐变小。
综上,铁锚受到的浮力先保持不变,后逐渐变小。
轮船的铁锚被从水下深处向上提起但未露出水面前:此时铁锚排开水的体积$V_{排}$等于铁锚自身的体积,因为铁锚的体积不变,水的密度$\rho_{液}$也不变,根据$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知,铁锚受到的浮力不变。
铁锚开始露出水面到完全被提出水面的过程中:铁锚排开水的体积$V_{排}$逐渐变小,水的密度$\rho_{液}$不变,根据$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知,铁锚受到的浮力逐渐变小。
综上,铁锚受到的浮力先保持不变,后逐渐变小。
4. 学习浮力时,老师组织同学们进行了以下体验活动:将一个密闭的圆柱形空筒放在装有水的深桶中,如图所示用手试着慢慢把它竖直压入水中,体会手的感受;空筒全部没入水中后,继续试着把它压向桶底,体会手的感受。大家提出了下列四个问题,其中来自该体验活动且最有探究价值的科学问题是(

A.手的感受与物体所受到的浮力大小有什么关系
B.浮力的大小与浸入液体的物体形状有什么关系
C.浮力的大小与物体排开液体的体积有什么关系
D.液体压强与物体浸入液体的深度有什么关系
C
)A.手的感受与物体所受到的浮力大小有什么关系
B.浮力的大小与浸入液体的物体形状有什么关系
C.浮力的大小与物体排开液体的体积有什么关系
D.液体压强与物体浸入液体的深度有什么关系
答案
C
解析
体验活动中,将空筒慢慢压入水中,手感受到的压力逐渐增大,此时空筒排开水的体积逐渐增大;空筒全部没入水中后继续下压,手感受到的压力基本不变,此时排开水的体积不变。该过程主要改变的是物体排开液体的体积,探究的是浮力大小与排开液体体积的关系。A选项“手的感受”不是科学探究的直接对象;B选项物体形状未改变;D选项体验的是浮力而非液体压强。故最有探究价值的是C选项。
5. 一个铅球和两个铁球,它们体积相同,使其分别浸入水和煤油中,如图所示。若三者受到的浮力分别为$ F_{1} $、$ F_{2} $、$ F_{3} $,则下列选项正确的是($ \rho_{煤油}= 0.8×10^{3}kg/m^{3} $)(

A.$ F_{1}= F_{2}= F_{3} $
B.$ F_{1}= F_{2}>F_{3} $
C.$ F_{1}>F_{2}= F_{3} $
D.$ F_{1}>F_{2}>F_{3} $
B
)A.$ F_{1}= F_{2}= F_{3} $
B.$ F_{1}= F_{2}>F_{3} $
C.$ F_{1}>F_{2}= F_{3} $
D.$ F_{1}>F_{2}>F_{3} $
答案
B
解析
根据阿基米德原理,物体所受浮力等于它排开液体的重力,即$F_{浮} = \rho_{液}gV_{排}$。
已知三个球体积相同,由图可知,铅球和两个铁球都浸没在液体中,所以$V_{排}$相同。
水的密度$\rho_{水}=1.0×10^{3}kg/m^{3}$,煤油的密度$\rho_{煤油}= 0.8×10^{3}kg/m^{3}$,且铅球和其中一个铁球浸没在水中,另一个铁球浸没在煤油中。
根据$F_{浮} = \rho_{液}gV_{排}$,在$V_{排}$相同的情况下,$\rho_{水}>\rho_{煤油}$,所以浸在水中的两个球(铅球和铁球)受到的浮力大于浸在煤油中的铁球受到的浮力,且浸在水中的铅球和铁球所受浮力相等,即$F_{1}=F_{2}>F_{3}$。
已知三个球体积相同,由图可知,铅球和两个铁球都浸没在液体中,所以$V_{排}$相同。
水的密度$\rho_{水}=1.0×10^{3}kg/m^{3}$,煤油的密度$\rho_{煤油}= 0.8×10^{3}kg/m^{3}$,且铅球和其中一个铁球浸没在水中,另一个铁球浸没在煤油中。
根据$F_{浮} = \rho_{液}gV_{排}$,在$V_{排}$相同的情况下,$\rho_{水}>\rho_{煤油}$,所以浸在水中的两个球(铅球和铁球)受到的浮力大于浸在煤油中的铁球受到的浮力,且浸在水中的铅球和铁球所受浮力相等,即$F_{1}=F_{2}>F_{3}$。
6. 如图所示为跳水运动员从入水到露出水面的过程,其中运动员受到水的浮力不断增大的阶段是(

A.①→②
B.②→③
C.③→④
D.④→⑤
A
)A.①→②
B.②→③
C.③→④
D.④→⑤
答案
A
解析
根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关,在液体密度不变的情况下,排开液体的体积越大,浮力越大。
选项A:①→②过程中,运动员排开水的体积不断增大,根据上述原理,受到水的浮力不断增大。
选项B:②→③过程中,运动员已完全浸没,排开水的体积不变,受到水的浮力不变。
选项C:③→④过程中,运动员排开水的体积不变,受到水的浮力不变。
选项D:④→⑤过程中,运动员排开水的体积不断减小,受到水的浮力不断减小。
选项A:①→②过程中,运动员排开水的体积不断增大,根据上述原理,受到水的浮力不断增大。
选项B:②→③过程中,运动员已完全浸没,排开水的体积不变,受到水的浮力不变。
选项C:③→④过程中,运动员排开水的体积不变,受到水的浮力不变。
选项D:④→⑤过程中,运动员排开水的体积不断减小,受到水的浮力不断减小。
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