Контрольная работа по теме: «Архимедова сила. Плавание тел».

Предмет: Физика

Класс: 7

Контрольная работа по теме: «Архимедова сила. Плавание тел».

Вариант 1

1. Со дна озера хотят поднять железный предмет массой m = 200 кг, прикрепляя к ней поплавки, плотность которых равна ρ_п = 200 кг/м³. Какой минимальный объём поплавков нужно прикрепить? Плотность воды ρ_в = 1000 кг/м³, плотность железа ρ_ж = 7800 кг/м³. Железный предмет полностью погружен в воду.

2. На лабораторных весах деревянный шар уравновешен металлическими гирьками. Весы помещают под колокол воздушного насоса и откачивают воздух. Сохранится ли равновесие весов, и если нет, то какая чаша перевесит?

3. Массу алмазов хотят определить с большой точностью. Для этого их уравновесили на весах железной гирей, масса которой с большой точностью равна m = 100 г. Чему равна масса алмазов, если плотность воздуха вокруг весов ρ_в = 1,2 кг/м³, плотность железа ρ_ж = 7874 кг/м³, а плотность алмаза ρ_а = 3515 кг/м³?

4. Н а одной чаше весов стоит сосуд с водой, а на другой – штатив, на перекладине которого подвешен груз (рис. 1). Весы находятся в равновесии. Сохранится ли равновесие, если нитку, на которой висит груз, удлинить так, чтобы он полностью погрузился в воду? Если нет, то на какую чашу нужно положить дополнительный груз, чтобы равновесие восстановилось? Чему должна быть равна его масса? Необходимые параметры груза и воды обозначьте буквами. Выталкивающей силой со стороны воздуха пренебречь.

5. Определите объем бруска меди, который при погружении в керосин выталкивается силой 240 Н. Плотность меди ρ_меди= 8900 кг/м³, ρ_{керосина}= 840 кг/м³.

Вариант 2

1. Какую минимальную силу нужно прикладывать в воде к мраморной плите, чтобы её можно было поднять в воде. Плотность мрамора 2700 кг/м³, масса плиты в воздухе 100 кг. (Ответ: 370,4 Н).

2. Определить грузоподъёмность плиты из пенопласта, плотностью 30 кг/м³, размером 2 м * 2 м * 0,1 м? (Ответ: 3880 Н).

3. Какую силу необходимо приложить к плавающему дубовому бревну, чтобы он полностью погрузился в воду. Плотность дуба 700 кг/м³, длина бревна 5 метров, диаметр 40 см. (Ответ: 1884 Н).

4. Сколько будет весить стальная пудовая гиря, полностью погруженная в воду! (плотность стали 7800 кг/м³). (Ответ: 139,5 Н).

5. На сколько изменится вес человека, если он полностью погрузится в воду. Плотность человека примерно равна 1036 кг/м³, объём тела человека 50 дм³. (Ответ: 500 Н).

Вариант 3

1. Яблоко массой 300 грамм плавающая в воде погружено в воду на 2/3 своего объёма. Определить плотность яблока, если сила Архимеда, действующая на яблоко равна 2,8 Н.

2. В речном порту стоит корабль, объём погружённой в воду части которого равен V = 7600 м³. Найдите полную массу корабля. Плотность речной воды ρ = 1000 кг/м³.

3. Полная масса корабля, стоящего в морском порту, равна m = 12000 т. Чему равен объём погружённой части судна? Плотность морской воды ρ = 1030 кг/м³.

4. В пруду плавает льдина. Плотность воды равна ρ_в = 1000 кг/м³, а плотность льда равна ρ_л = 900 кг/м³. Докажите, что 9/10 объёма льдины находится под водой. Изменится ли уровень воды в пруду, если льдина растает?

5. В жидкости плотностью ρ_ж плавает деревянный брусок плотностью ρ и объёмом V. Найдите объёмы частей деревянного бруска, находящихся ниже и выше уровня жидкости. Решите задачу в общем виде (то есть в ответе должны быть представлены не конкретные числа, а формулы, выражающие искомые объёмы через ρ_ж, ρ и V).

Вариант 4

1. Мальчик опустил в ванну мыло массой m = 0,3 кг и объёмом V = 115 см³ и держит его в руке. Найдите силу, действующую на мыло со стороны руки. Плотность воды ρ = 1000 кг/м³.

2. Железная деталь объёмом V = 0,2 дм³ опущена на нити в сосуд с керосином. Найдите силу натяжения нити. Плотность железа ρ = 7800 кг/м³, плотность керосина ρ_к = 800 кг/м³.

3. Сосновая доска массой m = 600 г погружена в воду и привязана нитью ко дну сосуда. Найдите силу натяжения нити. Плотность сосны ρ = 430 кг/м³, плотность воды ρ_в = 1000 кг/м³.

4. Сосновый шар массой m = 400 г частично погружен в воду и привязан нитью ко дну сосуда. При этом сила натяжения нити равна T = 3,5 Н. Какая часть шара находится под водой? Плотность сосны ρ = 400 кг/м³, плотность воды ρ_в = 1000 кг/м³.

5. Недалеко от льдов Арктики на небольшом айсберге площадью S = 70 м² находится контейнер от экспедиции массой m = 700 кг. При этом высота надводной части айсберга равна h = 10 см. Найдите высоту подводной части айсберга. Плотность воды считать равной ρ_в = 1000 кг/м³, плотность льда ρ_л = 900 кг/м³.

Вариант 5

1. Плот, плывущий по реке, имеет площадь S. После того, как произвели загрузку плота, глубина его погружения увеличилась на h. Чему равна масса груза? Решите задачу в общем виде (в ответе представьте формулу).

2. Найти вес мраморного шара массой m = 36 кг, полностью погружённой в воду. Плотность воды ρ_в = 1000 кг/м³, плотность мрамора ρ_м = 2700 кг/м3.

3. Алюминиевый куб имеет внутри полость, объём которой составляет n = 63% от всего объёма куба. Утонет ли этот куб в воде? Плотность воды ρ_в = 1000 кг/м³, плотность алюминия ρ_а = 2700 кг/м³.

4. Воздушный шар объёмом V = 20 м³, наполненный водородом, должен поднять приборы видеонаблюдения на высоту около 10 км, где плотность атмосферы равна ρ_а = 0,414 кг/м³. Масса оболочки шара и корзины равна m = 0,5 кг. Какую максимальную массу могут иметь приборы видеонаблюдения? Плотность водорода равна ρ_в = 0,09 кг/м³. Изменением объёма шара при подъеме пренебречь.

5. Какую силу нужно приложить, чтобы удержать в воде кусок гранита объемом 40 дм³? (Плотность гранита ρ_гр= 2700 кг/м³)

Вариант 6

1. Вес погруженного в воду плота равен 3000 Н, плотность древесины из которого сооружён плот равен 500 кг/м³. Длина плота 4 метра, ширина 2 метра. Определите глубину погружения плота? (Ответ: 7,5 см.)

2. Определите массу мраморной плиты, полностью погруженную в воду, если её масса в воздухе составляет 540 кг. Плотность мрамора 2700 кг/м³. (Ответ: 340 кг.)

3. Чему равна Архимедова сила, действующая на якорь полностью погруженную в морскую воду. Объём якоря равен 0,15 м³, а плотность морской воды равна 1020 кг/м³. (Ответ: 1530 Н.)

4. Какой максимальный груз можно погрузить на деревянный плот чтобы он не утонул. Длина плота 4 метра, ширина 2 метра, плотность древесины (из которого сделан плот) 500 кг/м³, масса плота 300 кг. (Ответ: 300 кг.)

5. Сколько весит чугунная гиря массой 32 кг полностью погруженная в воду! (плотность чугуна 7100 кг/м³). (Ответ: 275 Н).