第3章浮力强化基础单元测试（有答案）

第三章浮力强化基础（1）2020-2021学年华师大版八年级上册
姓名：___________班级：___________
一、选择题
1．流体的流速越大，压强越小。下列现象中，可用这个原理来解释的是（　　）
A．氢气球离开手后升向高处
B．大部分鱼具有流线型外形
C．人能够漂浮在死海海面上
D．高铁站台设立安全黄线，防止人被吸过去
2．现代宇宙学告诉我们，恒星在演变过程中，会形成密度很大的天体，如白矮星、中子星或黑洞．据推测，1cm3中子星物质的质量是1.5×109t，则中子星的密度约（
）
A．1.5×1012kg／m3
B．1.5×1015kg／m3
C．1.5×1018kg／m3
D．1.5×1021kg／m3
3．一只铁制的水桶重55N，装满水后重124N，如果某人提着这桶水并将它浸没在水中后，该人所用的拉力是
（
）
A．124N
B．小于55N
C．55N
D．69N
4．小妍同学在研究物质密度时，对四种固体的密度与体积的关系做出的图象如图所示，根据图象可知下列说法中正确的是（
）
A．ρ1＞ρ2＞ρ3＞ρ4
B．ρ1＜ρ2＜ρ3＜ρ4
C．体积相同时的固体1的质量最小
D．体积相同时的固体4的质量最大
5．某钢瓶中装有氧气，瓶内气体密度为8千克/米3，若在一次急救中用去了其中的3/4，则剩余气体的密度为（　　）
A．2千克/米3
B．4千克/米3
C．6千克/米3
D．8千克/米3
6．如图是一条小鱼吐出的气泡在水中的上升情况示意图，关于气泡受到的水的压强和水的浮力的变化情况下列说法正确的是（　　）
A．受到水的浮力不变，压强增大
B．受到水的浮力增大，压强不变
C．浮力和压强都增大
D．受到水的浮力增大，压强减小
7．小明为测量老陈醋的密度设计了如下实验步骤：①用天平测出空量筒的质量；②向量筒中倒入适量醋，测出醋的体积；③用天平测出量筒和醋的总质量。对上述实验步骤所持的观点正确的是(
)
A．所测出醋的体积一定不准确，不可取
B．能测出醋的密度且步骤合理
C．测出醋的密度值偏大，不可取
D．易使量筒从天平上倾斜而摔碎，不宜提倡
8．一瓶矿泉水喝去半瓶，则剩下的半瓶矿泉水（
）
A．质量减半，密度减半
B．质量减半，密度不变
C．体积减半，密度减半
D．质量、体积、密度均减半
9．如图所示，水中的大鱼和小鱼在争论，大鱼说：“我的体积大，排开水的体积大，受到的浮力大。”小鱼说：“我在深处，受到的压强大，受到的浮力大。”则
A．大鱼说法正确
B．小鱼说法正确
C．大鱼、小鱼的说法都错误
D．无法判断
10．半潜船可用来运输超大型货物，空载时漂浮于于海面（如图甲）；装载时需向船体水舱注水，船体重力增加，巨大的甲板下沉至海面以下（如图乙）；待货物被拖到甲板上方时，排出水舱中的水，船体重力减小，甲板上浮至海面，完成货物装载（如图丙）。半潜船在甲、乙、丙三种状态时所受的浮力分别为F1、F2、F3，则以下判断正确的是（　　）
A．F1>F3>F2
B．F2>F3>F1
C．F3>F1>F2
D．F3>F2>F1
11．如图，在水中有一支试管处于悬浮状态，现用细棒在试管上端轻轻往下按一下，则（　　）
A．试管将下沉，最后沉底
B．试管将上浮，最后漂浮
C．试管先下沉，然后回到原来位置
D．试管先下沉，接着在原来位置上下运动
二、简答题
12．一运油车装40
m3的石油，从车里取出30
cm3的石油称得其质量为25.5克，求该车所装石油的质量为多少？
13．日本广岛大学高分子材料科研小组已宣布，研发出硬度相当于钢铁2～5倍的聚丙烯塑料。某型汽车使用的是质量高达237kg的钢质外壳，若替换成等体积的聚丙烯塑料材质，除增强车壳强度之外，还可减少多少质量 （钢的密度ρ钢=7.9×103kg/m3，聚丙烯塑料的密度ρ塑=1.1
×103kg/m3）
14．抹香鲸是世界上最大的齿鲸，它在所有鲸中潜水最深且最久，号称潜水冠军。一头体长19米，体积24米的成年抹香鲸可轻松潜至1000米深的海底。
(1)求潜至此深度时，抹香鲸所受到的浮力大小；
(2)若抹香鲸继续下潜至2000米深的海底，它受到的浮力会变化吗？为什么？（假设海水密度为1×103千克/米3，且不随深度变化）
15．“五一”小长假，中央电视台千岛湖水下古城探秘大型直播把很多人吸引在电视机前。某科学兴趣小组通过查询资料进一步了解有关该事件的信息，这次探秘的主要任务是由机器人下水完成，该机器人的有关数据：体积为0.2立方米；工作水深300米；水下最高速度3节（1节=1.852km/h）。（g=10牛/千克）
（1）机器人下水探秘的深度最大不能超过300米的原因是：机器人受到水压强随着深度的增加而___________________________。
（2）机器人从水面上方一直潜到300米深的水底，受到的最大浮力为___________________。
（3）若机器人在水下运动时，所受海水阻力与速度的关系如图所示，求机器人在水下以0.4米/秒的水平速度匀速运动10秒时，机器人水平推进力的所做的功是多少_______。
三、填空题
17．潜水艇是靠改变_______________来控制沉浮的。同一船从河里开到海里，船受到的浮力______________。（填“增大”、“减小”或“不变”）。
18．如图所示，将系于绳端质量相等的铁桶和实心铁球同时浸没在水中，静止在图示位置，绳子对它们的拉力F1和F2的大小关系是
（选填
“F1＝F2”或“F1＞F2”或“F1＜F2”）。
19．在探究质量与体积的关系时，小明找来大小不同的铝块进行实验。
根据实验数据画出了铝块质量随体积变化的图像，如图所示。分析图像可知：铝
块的质量与体积的比值是一个定值，为_____g/cm3。
20．2013年5月28日清晨，美国男子乔纳森用一大簇氦气球绑在椅子上将自己送上天空(如图)，实现了人类首次靠氦气球穿越英吉利海峡的壮举。
（1）若整个装置的总体积为100米3，空气的密度为1.29千克／米3，则整个装置受到空气的浮力为_______牛。
（2）乔纳森为了降落，剪断了几个气球的绳子，则整个装置所受的浮力_____________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
21．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下的猜想：
A．可能跟物体浸入液体的深度有关
B．可能跟物体排开液体的体积有关
C．可能跟液体的密度有关
D．可能跟物体的密度有关
为了验证上述猜想，李明同学做了如图甲所示的实验：
他在弹簧测力计下端挂一个铁块，依次把它缓缓地浸入水中不同位置，在这一过程中：F1=4.5N，F2=3N，F3=2N，F4=2N；
（1）铁块从位置1→2→3的变化过程中，说明铁块受到的浮力_______；从位置3→4的过程中，说明铁块受到的浮力_______。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
（2）通过以上实验可以验证上述猜想______是正确的。（填上面猜想的字母）
（3）同学们利用这些器材还可以测出牛奶的密度，实验步骤如下，请将实验步骤补充完整。
①将挂在弹簧测力计下的铁块从水中取出擦干；
②铁块挂在弹簧测力计下，测拉力F5=5N；
③取适量牛奶装在烧杯中，将挂在弹簧测力计下的铁块浸没在牛奶中，弹簧测力计的示数F6=1.7N；
④计算牛奶密度为ρ牛奶=_________kg/m3（已知密度为ρ水=1.0×103kg/m3）；
（4）如图乙所示，把新鲜的鸡蛋放在水中会下沉。向水中加盐并轻轻搅拌，你会发现________，这种现象说明了上述猜想_______是正确的（填上面猜想的字母）。
(
2
)
(
1
)
参考答案
1．D
【分析】
(1)氢气球在空中受到重力、浮力，氢气球能升入空中，因为浮力大于重力；
(2)呈流线型中间大两头小，运动时可以减小阻力；
(3)物体浸没在液体中，物体受的浮力大于重力，物体上浮，到达液面，在液面静止时浮力等于重力；
(4)流体的流速越大，压强越小。
【详解】
A．氢气球在空气中受到浮力和重力，则有
，
由于，，所以，则氢气球上升，故A不符合题意；
B．大部分鱼的身体呈流线型中间大两头小，游泳时减小水的阻力，故B不符合题意；
C．人能漂浮在死海中，人的密度小于海水的密度，故C不符合题意；
D．当高铁通过时，人与列车之间的空气流速大于外侧流速，中间压强小，如果人站在安全线以内，容易把人吸进不，故D符合题意。
故选D。
2．C
【解析】
试题分析：已知中子星物质的体积和质量，根据公式ρ=可求中子星的密度．
解：中子星物质的体积V=1cm3=10﹣6m3，中子星物质的质量m=1.5×109t=1.5×1012kg，
中子星的密度ρ===1.5×1018kg/m3．
故选C．
【点评】本题考查密度的计算，关键是密度公式的灵活运用，还要注意在解题过程中单位的换算，
3．B
【详解】
铁桶浸没在水中，受到的重力等于铁桶受到的水的浮力加上绳子的拉力，
即G=F浮+F拉，所以F拉=G F浮，
所以：
F拉故B正确.
4．A
【详解】
AB．图中看出,体积增大,1、2、3、4的密度值都不变,4、3、2、1依次靠上,应有ρ1＞ρ2＞ρ3＞ρ4，故选项A符合题意，选项B不符合题意。
C．由公式m=ρV
可知，在体积相同的情况下，密度越大，质量越大，固体1的质量应最大，故选项C不符合题意。
D．根据C选项的结论可知，体积相同时，固体4的质量应最小，故选项D不符合题意。
5．A
【详解】
设氧气瓶的容积为V，氧气的质量为m，则原来氧气的密度ρ=；用去了其中的，则剩余氧气的质量
m′=(1 ）m=m
因剩余氧气的体积不变，所以剩余氧气的密度
ρ′===ρ=×8kg/m3=2kg/m3
故A正确，BCD错误。故选A。
6．D
【详解】
气泡在上升过程中，所在深度减小，根据p=ρ液gh可知，受到水的压强减小，气泡的体积变大；气泡排开水的体积变大，根据公式F浮=ρ液gV排可知，所以受到水的浮力增大。
故选D。
7．D
【解析】
【详解】
测量液体的密度常用的步骤是：
①用天平测出烧杯和液体的总质量m1；
②向量筒中倒入适量的液体，记下体积V；
③用天平测出烧杯和剩余液体的质量m2；
④量筒中液体的质量m=m1-m2；
⑤计算液体的密度．
步骤中把量筒放在天平上测质量是不合适的，量筒的形状细高，直接放在天平托盘上很容易掉下来摔碎．
故D正确．
8．B
【详解】
一瓶矿泉水喝掉一半后，质量减为一半，同时体积也减为一半，由ρ=可知，此时密度保持不变
故B符合题意。
9．A
【详解】
由公式F浮=ρ液gV排可知：水的密度一定，大鱼排开水的体积大，所以大鱼所受浮力大。由公式p=ρgh知：水的密度一定，小鱼所在深度更大，所以小鱼受到的压强较大。
故大鱼的说法是正确的。
故选A.
10．B
【详解】
根据阿基米德原理可知，浮力等于排开的液体所受的重力；甲和乙相比，乙的排水量较大，乙的浮力大于甲；甲和丙相比，都是处于漂浮状态，浮力都等于重力，而丙的重力大，所以丙的浮力大于甲；乙和丙相比，乙的排水量较大，所以乙的浮力大于丙；综上所述，可知乙的浮力最大，甲的浮力最小，故选B。
11．A
【详解】
当用细棒在试管上端轻轻往下按一下，所处深度变大，由p=ρgh可知试管内空气受到的压强变大，使试管内空气的体积变小，排开水的体积变小，再由阿基米德原理F浮=ρ水v排g可知，受到水的浮力变小，而自重不变，所以可得F浮＜G，试管将下沉、沉到水底，故A符合题意。
12．34吨
【详解】
石油的密度为 ρ= = =0.85g/cm3=0.85×103kg/m3；
油罐中石油的质量为m=ρV=0.85×103kg/m3×40m3=3.4×104kg=34t
答：这辆车所装石油的质量为34吨。
13．可减少质量204kg。
【详解】
汽车所用钢材的体积为：
V钢=
=3.0×10-2m3，
所用聚丙烯塑料的体积为
V=V钢=3.0×10-2m3，
所用聚丙烯塑料的质量为
m=ρV=1.1×103kg/m3×3×10-2m3=33kg，
减轻质量为：
Δm=m钢-m=237kg-33kg=204kg。
答：可减少质量204kg。
14．(1)；(2)不会，理由见解析
【详解】
解：(1)潜至1000米深时，抹香鲸完全浸没在海水中，则
(2)不会，因为抹香鲸在海水中所受的浮力与其排开水的体积有关，与深度无关，其排开水的体积不变，所受浮力也不变。
答：(1)抹香鲸所受到的浮力为；
(2)若抹香鲸继续下潜至2000米深的海底，它受到的浮力不会变化，因为抹香鲸在海水中所受的浮力与其排开水的体积有关，与深度无关，其排开水的体积不变，所受浮力也不变。
15．5N；5×102m3
【详解】
利用二次称重法求出石块受到水对它的浮力：
G=20N-15N=5N
石块浸没在水中时，石块的体积等于石块排开水的体积，由F浮=水gV排可得石块的体积：
=V排=5
答：石块受到的浮力是5N，石块的体积是5。
16．增大
2000牛
560焦
【详解】
第一空．由液体内部压强特点可知，机器人受到水压强随着深度的增加而增大，所以下潜深度最大不能超过300米的；
第二空．机器人排开水的体积等于自身体积，由阿基米德原理可知，机器人受到的浮力：
F浮=ρ海水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m3=2000N，
第三空．由v=得，机器人运动的路程：
s=vt=0.4m/s×10s=4m；
从图中可以看出，机器人在水下运动时，所受水的阻力与速度成正比，所以机器人在水下以0.4m/s的水平速度匀速运动时，受到的阻力为f=140N，
因为物体匀速运动，所以水平推力F=f=140N，推力所做的功：
W=Fs=140N×4m=560J.
17．自身重力
不变
【详解】
[1]潜水艇浸没在水中无论是上浮还是下沉，潜水艇的体积不变(排开水的体积不变)，所受浮力不变；于是就通过让海水进、出压力仓改变改变潜水艇受到的重力，来实现上浮或下沉的；
[2]轮船在河里、海里都是漂浮，根据物体的浮沉条件可知，受到的浮力都等于轮船受到的重力，所以同一船从河里开到海里，船受到的浮力不变。
18．F1＝F2
【解析】
【详解】
铁桶和实心铁球质量相等，根据V=可知，铁桶和实心铁球的体积相等。都将它们浸没在水中，则它们排开水的体积相等，根据可知，它们受到的浮力相等。它们静止在水中，则它们自身重力等于浮力与拉力之和，即G=F浮+F。因它们重力相等、浮力相等，则拉力也相等，即F1＝F2。
19．2.7；
【解析】
【详解】
由图象可知，铝块的质量和体积成正比，说明同种物质的质量与体积的比值相同；
铝块的质量为13.5g时,对应的体积为5cm3,其密度ρ铝=
==2.7g/cm3；
20．1290
变小
【详解】
(1)[1]整个装置排开空气的体积：
V=100m3，
受到空气的浮力：
F浮=ρ空气gV排=1.29kg/m3×10N/kg×100m3=1290N；
(2)[2]剪断气球的绳子，气球脱离装置飞到空中，使整个装置排开空气的体积变小，受浮力变小．
21．变大
不变
B
1.1×103
鸡蛋上浮
C
【详解】
(1)读图可知,铁块从位置1→2→3的过程中,排开液体的体积逐渐增大,而弹簧测力计的示数逐渐变小,根据F浮=G F拉，说明铁块受到的浮力变大。
(2)从位置3→4的过程中，铁块都是完全浸没，排开的液体体积不再变化，只改变其深度，弹簧测力计的示数不变，说明铁块受到的浮力不变。
(3)④由称重法测浮力和阿基米德原理可知，铁块在水中受到
F浮水＝F5－F4＝5N－2N＝3N＝水gV排
铁块排开水的体积，即铁块的体积为：V排===310-4m3
在牛奶中的浮力为：F浮牛奶＝F5－F6＝5N－1.7N＝3.3N
根据F浮＝液9V排得，牛奶的密度为
牛奶===1.1×103kg/m3
(4)向水中加盐时,鸡蛋排开液体的体积不变,但使液体的密度增大,根据F浮=ρ液V排g可知鸡蛋受到的浮力增大,当F浮>G时，鸡蛋将上浮,故可说明上述猜想C是正确的。
(
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1
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