第三章浮力课后拔高(4)2020-2021学年华师大版科学八年级上册
姓名:___________班级:__________
一、选择题
1.如图是a、b、c三种物质的质量与体积的关系图象,下列说法错误的是(
)
A.三种物质,a
物质的密度最大
B.三种物质,b物质放入水中可能悬浮在水中
C.三种物质,a物质的质量最大
D.三种物质,c
物质放入水中将漂浮在水中
2.如图所示,体积相同的甲、乙、丙三个物体浸没在水中的浮沉情况,此时甲、乙、丙三个物体所受的浮力分别为F甲、
F乙、
F丙,则下面关系正确的是(
)
A.F甲>
F乙>
F丙
B.F甲<
F乙C.F甲=
F乙=
F丙
D.F甲=
F乙>
F丙
3.小明把一个重5牛的小球轻轻地放入盛有酒精的烧杯中,溢出4牛的酒精,你认为小球所受的浮力是()
A.一定为1牛
B.一定为4牛
C.可能为5牛
D.可能为9牛
4.如图所示,将边长10厘米的正方体木块放入装有水的烧杯中,木块静止时,上面距离水面4厘米,g取10牛/千克,则(
)
A.木块受到的浮力是4N
B.使木块完全浸没需要4N向下的压力
C.木块的密度为0.4g/cm3
D.木块底部受到水向上的压强为1000Pa
5.小明同学在研究物质密度时,测量了四种固体的质量与体积,把它们在如图所示的坐标中表示出来,根据图象同学们认为:
①ρ1>ρ2=ρ3>ρ4;
②ρ1<ρ2=ρ3<ρ4;
③m1=m2>m3>m4;
④V1=V2>V3>V4。
以上说法中正确的是(
)
A.①②
B.①③
C.①④
D.②③
6.潜水器从刚好浸没时开始下潜到返回水面合计10分钟,显示器上分别显示全过程深度曲线和速度图像如图,下列对潜水器分析正确的是( )
A.在1~3分钟,受到水的压强逐渐减小
B.在1~3分钟,受到水的浮力逐渐变大
C.在4~6分钟,都是处于水下静止状态
D.在6~8分钟,都是处于受力平衡状态
7.将一底面积为0.01m2的长方体木块用细线栓在一个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平,如图甲所示,在此整个过程中,木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示,则下列说法不正确的是(
)
A.木块所受到的最大浮力为15N
B.木块重力为9N
C.细线对木块的最大拉力为6N
D.木块刚刚漂浮时其底部受到水的压强为1500Pa
8.质量相同的实心铝块C为正方形,D为圆球体,B为梯形,A为长放体,如图所示,且C的表面很光滑与容器底密闭接触,在这四种情况下:(
)
A.A所受的浮力最大
B.B所受的浮力一定比A小
C.A所受的浮力最小,B、C、D浮力是一样大的
D.A、C所受的浮力都小于B,C所受的浮力为零
9.如图
,容器中水面上漂浮着一只空碗,水底沉着一只土豆。若将土豆取出放入碗中(碗仍能漂浮在水面),则水面高度将
(
)
A.下降
B.上升
C.不变
D.条件不足,难以判断
10.在研究浮力的大小时,小明将浮于水面的盆子向下按,用力越大,盆子浸入水中的部分越多(如图)。针对这一现象,同学们经过讨论提出了下面四个问题。你认为最有探究价值且易于探究的科学问题是
A.物体所受浮力大小与哪些因素有关
B.物体所受浮力大小与排开水的多少有什么关系
C.物体所受浮力大小与排开液体体积的多少有什么关系
D.物体所受浮力大小与物体浸入水中的体积多少有什么关系
11.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
12.完全浸没在水中的乒乓球,放手后从运动到静止的过程中,其浮力大小变化情况(
)
A.浮力不断变大,但小于重力
B.浮力不变,但浮力大于重力
C.浮力先不变,后变小,且始终大于重力直至静止时,浮力才等于重力
D.浮力先大于重力,后小于重力
13.如图所示,将一木块系好绳子后放入盛有不饱和食盐水的容器中,并把绳子的另一端固定在容器底部。开始计时后,恒温蒸发水分至t1
时刻,容器底部开始有晶体析出,再继续恒温蒸发至t2时刻。整个过程中,木块始终浸没。下列能粗略表示木块浮力随时间变化的图像是(
)
A.
B.
C.
D.
二、简答题
14.小朱想利用学到的浮力知识制作一个浮力秤.他找来一个瓶身为圆柱状体的空饮料瓶,剪掉瓶底,旋紧瓶盖,在瓶盖处系一块质量适当的小石块,然后将其倒置在水里,如图所示.使用时,只要把被测物体投入空瓶中,从水面所对的刻度就可以直接读出被测物体的质量.
(1)小石块和饮料瓶受到的浮力_________它们的重力。(填“大于”、“等于”或“小于”)
(2)当浮力秤中不放被测物体时,水面所对位置为零刻度(如图),这种浮力秤的质量刻度是_________的。(填“均匀”或“不均匀”)
(3)该饮料瓶圆柱部分的横截面积为30cm2.现在要在饮料瓶上刻上对应的被测物体质量值.请求出零刻度线之上2cm处对应质量值。_________
15.在南极考察中使用的海洋破冰船,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.
(1)当航行于海面时,它的排水体积约为1500m3,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的三分之一,船与冰层接触面积为5m2,此时对冰层的压强是多少?(海水的密度取1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
16.将物重为5N的木块放进水里,木块有一半体积露出水面:
(1)求木块的体积
(2)若在木块上再放一个铁块,恰好使木块完全没入水中,而铁块刚好在水面上,求铁块的重力;
(3)若将(2)中的铁块挂在木块下面,试通过计算说明能否使木块全部没入水中?
17.春节期间,甜甜和妈妈到无锡旅游,买了一只宜兴茶壶,如图所示。她听说宜兴茶壶是用宜兴特有的泥土材料制成的,很想知道这种材料的密度。于是她用天平测出壶盖的质量为88.8克,再把壶盖完全浸入装满水的烧杯中,测得烧杯溢出水的质量是29.6克。(水的密度为1.0克/厘米3)
(1)壶盖的体积是多大?
(2)宜兴茶壶这种材料的密度是多大?
(3)若测得空茶壶(包括壶盖)的质量为495克,该茶壶所用材料的体积为多大?
三、填空题
18.甲、乙、丙三个同样的烧杯里倒入等量的水,再将质量相同的实心铝块、铁块和铜块分别浸没在甲乙、丙三个烧杯中,若没有水溢出,则三个烧杯中的水位由低到高依次是_______。
19.小明是班里有名的“科学迷”,他爱观察,勤思考。一天,妈妈到超市购买了一台家用豆浆机,他仔细观察了豆浆机的构造、铭牌和制作豆浆的过程,发现其中用到了许多科学知识。
(1)机座底部安装有三个小橡皮碗,相当于“吸盘”,可以防止豆浆机在打浆时位置发生移动。“吸盘”利用____________________起固定作用。
(2)小明想比较一下豆浆的密度与水的密度哪个大,但手中没有密度计,也没有天平和量筒。于是小明用同一支筷子,使其分别直立地漂浮在水和豆浆中,筷子露出液面__________(填“多”或“少”)的密度大。
20.如图用弹簧测力计和水测一种玉石的密度。则玉石所受浮力是_____________,玉石的密度是_________________。
(
2
)
(
1
)
参考答案
1.C
【详解】
A.由图象可知,横轴是体积,纵轴是质量;由图象可知,当体积都为2m3
时,a的质量为4×103kg,b的质量为2×103kg,c的质量为1×103kg,在相同体积的情况下,质量大的物体密度较大,A说法正确,不符合题意;
B.当b的体积为2m3时质量为2×103kg,可计算出b的密度为1×103kg
/m3;即b物质与水的密度相同,因此放入水中可能悬浮在水中,B说法正确,不符合题意;
C.题干中没有说明体积大小,故不能确定三种物质的质量大小,故C说法错误,符合题意;
D.c物质体积为2m3
时,质量为1×103kg,可得c物质的密度小于水的密度,因此放入水中将漂浮在水中,D说法正确,不符合题意。
2.C
【详解】
因为甲、乙、丙三个物体的体积相同且都浸没在水中,所以这三个物体在水中的V排都相同,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,这三个物体在水中所受的浮力都相同,即F甲=
F乙=
F丙.
故选项C符合题意.
3.C
【详解】
如果原来烧杯并没有装满酒精,那么放入小球后,酒精液面先上升,然后再溢出烧杯,这时小球受到的浮力肯定大于4N,根据二力平衡,小球所受的浮力可能为5N,故选项C符合题意;如果原来烧杯中装满酒精,那么放入小球后溢出4N的酒精,根据阿基米德定律,这时小球受到的浮力就是4N,故选项A、B、D不合题意。
4.B
【详解】
A.由题意可得,木块排开水的体积(即浸入水中的体积):
V排=Sh浸=(10cm)2×(10cm 4cm)=600cm3,
静止时,木块受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×600×10 6m3=6N,
故A错误;
B.使木块完全浸没还需要的压力等于露出部分浸入水中受到的浮力,则:
F压=F′浮=ρ水gV′排=ρ水gV露=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1×0.1×0.04)m3=4N,
故B正确;
C.木块漂浮在水中,根据浮沉条件可得木块的重力G=F浮=6N,
木块的质量为:
m===0.6kg=600g,
木块的体积为:V=(10cm)3=1000cm3,
木块的密度:
ρ木===0.6g/cm3,故C错误;
D.漂浮时,木块底部浸入水中的深度:h=10cm 4cm=6cm=0.06m,
木块底部受到水向上的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa。
故D错误。
5.B
【详解】
分析图象可知:
V1<V3<V2=V4,m1=m2>m3>m4;
故③正确;④错误;
如图:
分别连接O与点1、O与点3、O与点4并延长,得四种固体的m-V图象,由于第二种、第三种固体质量与体积的比值相等,所以点2一定经过O与点3所在的射线.分析图象可知:ρ1>ρ2=ρ3>ρ4;
故①正确;②错误。故ACD错误,B正确。
6.C
【详解】
A.由h﹣t图象可知,在1~3min内潜水器所处的深度逐渐增大,由p=ρgh可知,受到水的压强逐渐增大,故A错误;
B.在1~3min内,潜水器排开水的体积不变,由F浮=ρgV排可知,受到水的浮力不变,故B错误;
C.由v﹣t图象可知,在4~5min内,潜水器的速度为0,处于静止状态,故C正确;
D.由v﹣t图象可知,在6~8min内,潜水器加速上升,处于非平衡状态,故D错误。
故选C。
7.D
【详解】
A.根据图象可知,木块刚刚漂浮时,木块浸入水中的深度为L1=9cm;由于从9cm到16cm,木块一直处于漂浮,浸入水中的深度不变;当水面的高度为16cm时细线刚好张紧,线的拉力为零;直到木块上表面与液面相平,此时水面的高度为22cm;所以木块的高度:
L=9cm+(22cm-16cm)=15cm=0.15m;
则木块的体积:
V木=S木L=0.01m2×0.15m=1.5×10-3m3,
木块全部淹没时受到的浮力最大为:
F浮=ρ水gV排=ρ水gV木=1×103kg/m3×10N/kg×1.5×10-3m3=15N,
故A正确,不符合题意;
BD.由图象可知,木块刚刚漂浮时木块底部受到水的压强为900Pa,此时木块的重力等于木块受到的浮力,也等于下表面受到水的压力,即
G=F浮=F下表面=p下表面S=900Pa×0.01m2=9N,
故B正确,不符合题意,D错误,符合题意;
C.直到木块上表面与液面相平时,木块受到的浮力最大,由力的平衡条件可得,细线对木块的最大拉力为:
F拉=F浮-G=15N-9N=6N,
故C正确,不符合题意;
8.D
【分析】
掌握浮力产生的原因,液体对物体上下表面的压力差,C的表面很光滑与容器底密闭接触,此时C不受水的浮力;根据公式判断其它物体浮力的大小。
【详解】
由根据密度公式可得,质量相同的四个实心铝块体积相同;根据公式可知,B、D都是全部浸没,所以B、D受浮力相等,A部分浸没,所以A受到的浮力小于B、D受到的浮力,C的表面很光滑与容器底密闭接触,则C不受浮力,其受浮力为零;
故选D。
9.B
【详解】
空碗漂浮,土豆下沉,根据浮沉条件可得,碗和土豆的总重力大于总浮力,即,当将土豆取出放入碗中,仍能漂浮在水面上时,根据浮沉条件可得,此时总重力等于总浮力,即,总浮力变大,根据阿基米德原理=可知,排开水的体积变大了,水面上升了,故选项B符合题意,选项ABD不合题意。
10.C
【详解】
将浮于水面的盆子慢慢向下按,用力越大,盆子浸入水中的部分越多,盆子排开水的体积增大,盆子受到的浮力增大,此实验最有探究价值且易于探究的科学问题是物体所受浮力大小与排开液体体积的多少有什么关系;故ABD错误,C正确。
故选C.
11.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。
12.C
【解析】
【详解】
根据F=ρgV排可知:
乒乓球开始上升到露出水面的过程中,乒乓球排开水的体积保持不变,受到的浮力就不变;
乒乓球开始露出水面后,排开水的体积变小,受到的浮力减小。
当小球静止时,处于漂浮状态,此时小球的重力和受到浮力相等,所以乒乓球静止以前受到的浮力大于重力。故C符合题意。
13.A
【详解】
根据阿基米德原理,F浮=液gV排,此题中V排、g不变,所以液体的密度液越大,则所受浮力F浮越大。
0t1时间段,恒温蒸发水分,容器底部开始有晶体析出,液体的密度越来越大,所以其浮力也匀速增大;
t1t2时间段,再继续恒温蒸发,液体的密度达到饱和不变,浮力也不变;
故选项A符合题意。
14.等于
均匀
0.06kg
【详解】
(1)[1]由于小石块和饮料瓶竖直漂浮,所以它们受到的浮力等于它们的总重力;
(2)[2]设被测物体的质量为m,饮料瓶圆柱状部分的横截面积为S,在浮力秤中放入被测物体后,瓶身浸入的深度增加值为h,则:浮秤再次漂浮时,增大的浮力等于增大的重力:△F浮=G,即:水gSh=mg,可得:h=,∵水、S为定值,∴h与m成正比,即该浮力秤质量的制度是均匀的;
(3)[3]∵h=,∴m=水Sh,当h=1cm时,饮料瓶上刻上对应的被测物体质量是:
m=水Sh=1.0×103kg/m3×30×10 4m2×0.02m=0.06kg
15.(1)1.5×107N(2)2×106Pa
【详解】
(1)
船受到的浮力:
F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1500m3=1.5×107N,
因为船漂浮,所以:
G=F浮=1.5×107N.
(2)当船的排水体积变为原来的三分之一时,
F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1500m3×=5×106N,
船对冰层的压力为:
F=G F浮=1.5×107N 5×106N=1×107N,
∴船对冰层的压强为
p=
==2×106Pa.
答:(1)船自身的重力是1.5×107N.
(2)此时破冰船对冰层的压强是2×106Pa.
16.(1)1×10-3m3.
(2)5N(3)不能完全没入水中
【详解】
(1)木块漂浮,则浮力等于木块的重力:
F浮=G木=5N;
由根据阿基米德原理可知物体排开的水的体积为:
V排==
=5×10 4m3
由题意可知,排开的水的体积为木块体积的一半,则木块体积为1×10 3m3.
(2)木块完全没入水中,受到的浮力为:
F′浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10 3m3=10N,
木块受到三个力的作用:竖直向下的重力和压力、竖直向上的浮力,则压力的大小为:
F=F浮 G=10N 5N=5N;
铁块的压力等于铁块的重力,故铁块重力为G′=5N.
(3)假设此时木块全部浸入水中,由(2)知F′浮=G木+G铁,此时,
G木+G铁则木块不能完全没入水中。
答:(1)木块的体积为1×10 3m3;
(2)铁块的重力为5N.
(3)木块不能完全没入水中。
17.(1)29.6cm3(2)3g/cm3(3)165cm3
【详解】
(1)溢出水的体积即为壶盖的体积:
(2)这种材料的密度:
(3)该茶壶所用材料的体积:
答:(1)壶盖的体积为29.6
cm3;
(2)这种材料的密度为3g/cm3;
(3)该茶壶所用材料的体积为165cm3。
18.丙,乙,甲
【详解】
根据密度公式ρ=可知,V=;
由题意可知,铝块、铜块、铅块质量相同;
∴V甲>V乙>V丙,又知甲、乙、丙三个量筒完全相同,
∴三个量筒水位由低到高依次是丙,乙,甲。
19.大气压
多
【详解】
(1)[1]当把豆浆机放在平整的桌面上时,把橡皮碗内的空气排出,大气压将皮碗紧紧的压在桌面上,防止豆浆机在打浆时位置发生移动,所以“吸盘”是利用大气压起固定作用的;
(2)[2]用同一只筷子,使其分别直立地漂浮在水和豆浆中,因为漂浮,浮力等于重力,即浮力相等,根据F浮=ρ液V排g,露出的体积越少,V排越大,密度越小。所以筷子露出液面多的密度大。
20.0.8N
4.5×103kg/m3
【详解】
左图,弹簧秤示数即玉石的重力G=3.6N,
玉石的质量m===0.36kg,
玉石块所受的浮力:
F浮=G F示=3.6N 2.8N=0.8N;
玉石的体积等于玉石排开水的体积:
由F浮=ρ水gV排可得:
V=V排==
=8×10 5m3
玉石的密度:
ρ===4.5×103kg/m3
(
2
)
(
1
)