2021-2022学年华师大版八年级浮力的精选练习
一.选择题(共8小题)
1.(2021 武鸣区开学)如图所示,A和B是自由移动的物体,C和D是容器本身凸起的一部分,现在往容器中注入一些水,四个物体静止后位置如图所示,则没有受到浮力的是( )
A.物体A B.物体B C.C部分 D.D部分
2.(2021春 南宁期末)关于浮力,下列说法中正确的是( )
A.浮力的施力物体只能是液体
B.浮力的方向不一定总是竖直向上
C.正在水中下沉的石头受到浮力的作用
D.只有漂浮在水面的物体才受到浮力的作用
3.(2021 肇源县二模)如图所示,一个半球形物体重为100N,浸没在水中,受到水向下的压力40N,半球受到水施加的浮力为80N,则半球受到水向上的压力为( )
A.40N B.60N C.80N D.120N
4.(2021春 黄梅县期中)关于浮力,下列说法中错误的是( )
A.深入河底的柱形桥墩,不受浮力作用
B.浸在液体中的物体受到的浮力就是液体对物体压力的合力
C.浮力的方向,一定与重力方向相反
D.在液体中上升的物体受浮力,下降的物体不受浮力
5.(2021春 龙口市期末)如图所示,取一个雪碧瓶,去掉其底部,把一只乒乓球放到瓶口处,然后向瓶里注水,会发现水从瓶口流出,乒乓球不上浮;若用手指堵住瓶口,不久就可观察到乒乓球上浮起来,此实验说明了( )
A.浮力产生的原因
B.连通器原理
C.大气存在压强
D.液体的压强与液体的密度有关
6.(2021春 马鞍山期末)如图所示,将同一长方体分别水平与竖直静置在水中,它的上表面和下表面所受到的( )
A.压强差不等,压力差相等
B.压强差不等,压力差不等
C.压强差相等,压力差不等
D.压强差相等,压力差相等
7.(2021春 大名县月考)一长方体物块浸没在水中,已知下表面受到水的压力为80N,上表面受到水的压力是30N,则物体受到的浮力为( )
A.30N B.50N C.80N D.110N
8.(2020春 江岸区期中)如图所示,边长为a,重力为G的正方体物块悬浮在水中,水的密度为ρ水,水对正方体上表面的压力为F1,水对正方体下表面的压力为F2,正方体上表面到水面的距离为h1,下列表达式中错误的是( )
A.对正方体受力分析得出F浮+F2=G+F1
B.水对正方体下表面的压力F2=G+F1
C.正方体受到的浮力F浮=ρ水ga3
D.水对正方体下表面的压力F2=ρ水ga2(h1+a)
二.填空题(共5小题)
9.(2021 肥西县一模)如图所示,完全相同的a、b两个长方体,长度为h,悬浮在密度为ρ的液体中。若两长方体a、b下表面所受液体的压力分别为Fa、Fb,则Fa Fb(选填“>”、“<”、或“=”)。
10.(2021春 陈仓区期末)一个正方体铁块,在水下某深度时,上表面受到15N压力,下表面受到20N压力,则铁块受到浮力是 N;当铁块下沉到某位置时,上表面受到的压力增大至20N,下表面受到的压力是 N,此时铁块上、下表面的压力差是 N。
11.(2021春 阆中市期中)如图所示,用细绳将一物体系在容器底部,若物体所受浮力为8N,浮力的方向是 ,如果物体上表面受到水向下的压力为4N,则物体下表面受到水向上的压力为 N。
12.(2020春 抚松县期末)如图所示,浸没在水中小球所受浮力的方向应为图中 的方向(选填序号),这是因为 。
13.(2014春 恩施州期末)浸在水中的物体为什么会受到向上的浮力呢?如图所示,某实验小组为探究这个问题,在玻璃圆筒的两端蒙上绷紧程度相同的橡皮膜,将其浸没在水中:
(1)当玻璃圆筒沿水平方向放置时,由于 ,且受力面积相等,所以水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力F向左和压力F向右的大小相等,水平方向的合力为0;
(2)当玻璃圆筒沿竖直方向放置时,水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力F向上大于F向下,竖直方向的合力不为0,方向 ;
(3)结合(1)(2)可知浮力产生的原因是: 。
三.计算题(共2小题)
14.(2021春 繁昌县校级期中)如图所示,一个边长为L的正方体物块浸没在密度为ρ的液体中,正方体物块的上表面到液面的距离是h.设正方体上表面受到的压力为F1,下表面受到的压力为F2。请推导出上下两表面的压力差F2﹣F1为多少?
15.(2018 铜陵一模)一均匀的长方体浸没在密度为ρ液的液体中,如图所示。已知它的底面积为S,上表面所处的深度为h1,下表面所处的深度为h2,请根据浮力产生的原因,推导出此时长方体受到液体浮力的数学表达式。
2021-2022学年华师大版八年级浮力的精选练习
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.(2021 武鸣区开学)如图所示,A和B是自由移动的物体,C和D是容器本身凸起的一部分,现在往容器中注入一些水,四个物体静止后位置如图所示,则没有受到浮力的是( )
A.物体A B.物体B C.C部分 D.D部分
【解答】解:
A、A物体上表面没有受到水的压力,但下表面受到水的压力,因此水对A物体上下表面产生了向上的压力差,故A物体受浮力的作用,故A不符合题意;
BD、由图可知,水对BC物体上下表面产生了压力差,故BD物体都受浮力的作用,故BD不符合题意;
C、C物体上表面受到水的压力,但下表面没有受到水的压力,因此水对C物体上下表面没有产生向上的压力差,故C物体不受浮力的作用,故C符合题意。
故选:C。
2.(2021春 南宁期末)关于浮力,下列说法中正确的是( )
A.浮力的施力物体只能是液体
B.浮力的方向不一定总是竖直向上
C.正在水中下沉的石头受到浮力的作用
D.只有漂浮在水面的物体才受到浮力的作用
【解答】解:A、物体浸在空气中也会受到浮力的作用,故A错误;
B、浮力方向是竖直向上的,故B错误;
CD、浸在液体中的物体会受到液体产生的向上托的力,即受浮力作用,漂浮的物体受浮力,下沉的物体也受浮力,故C正确,D错误。
故选:C。
3.(2021 肇源县二模)如图所示,一个半球形物体重为100N,浸没在水中,受到水向下的压力40N,半球受到水施加的浮力为80N,则半球受到水向上的压力为( )
A.40N B.60N C.80N D.120N
【解答】解:由F浮=F上﹣F下得,半球受到的水向上的压力:
F上=F浮+F下=80N+40N=120N。
故选:D。
4.(2021春 黄梅县期中)关于浮力,下列说法中错误的是( )
A.深入河底的柱形桥墩,不受浮力作用
B.浸在液体中的物体受到的浮力就是液体对物体压力的合力
C.浮力的方向,一定与重力方向相反
D.在液体中上升的物体受浮力,下降的物体不受浮力
【解答】解:A、浮力产生的原因是物体在液体中时受到上下表面的压力差,深入河底的柱形桥墩,下表面没有受到水的压力,故不受浮力,故A正确;
B、浸在液体中的物体受到各个方向的压力,由于上下表面存在高度差,因此只有受到竖直向上的压力与竖直向下的压力无法抵消,即上下表面的压力差等于浮力,故此浸在液体中的物体受到的浮力就是液体对物体压力的合力,故B正确;
C、浮力的方向始终时竖直向上的,与重力方向相反,故C正确;
D、浸在液体中的物体会受到液体对它施加的竖直向上的浮力,与物体的浮沉情况无关,所以不管在液体中上升的物体,还是下降的物体都受浮力的作用,故D错误。
故选:D。
5.(2021春 龙口市期末)如图所示,取一个雪碧瓶,去掉其底部,把一只乒乓球放到瓶口处,然后向瓶里注水,会发现水从瓶口流出,乒乓球不上浮;若用手指堵住瓶口,不久就可观察到乒乓球上浮起来,此实验说明了( )
A.浮力产生的原因
B.连通器原理
C.大气存在压强
D.液体的压强与液体的密度有关
【解答】解:开始时乒乓球受到液体压强作用,下部液体较少且随时流走,所以受到液体向上的压强小于向下的压强,向上的压力小于向下的压力,乒乓球不能上浮。当用手堵住瓶口,乒乓球下面有水,乒乓球下面也受到液体压强和大气压的作用。向上的液体压强大于向下的液体压强,乒乓球上浮,故此实验说明了浮力产生的原因。
故选:A。
6.(2021春 马鞍山期末)如图所示,将同一长方体分别水平与竖直静置在水中,它的上表面和下表面所受到的( )
A.压强差不等,压力差相等
B.压强差不等,压力差不等
C.压强差相等,压力差不等
D.压强差相等,压力差相等
【解答】解:长方体物块悬浮在水中,说明受到水的浮力不变,而浮力等于物体上下表面受到水的压力差,所以长方体物块上下表面受到水的压力差不变;
而长方体物块上下表面受到水的压强差:△p=,竖直放置比水平放置上下表面积小,所以长方体物块上下表面受到水的压强差不相等。
综合上述分析可知,故A正确。
故选:A。
7.(2021春 大名县月考)一长方体物块浸没在水中,已知下表面受到水的压力为80N,上表面受到水的压力是30N,则物体受到的浮力为( )
A.30N B.50N C.80N D.110N
【解答】解:物体受到的浮力F浮=F向上﹣F向下=80N﹣30N=50N。
故选:B。
8.(2020春 江岸区期中)如图所示,边长为a,重力为G的正方体物块悬浮在水中,水的密度为ρ水,水对正方体上表面的压力为F1,水对正方体下表面的压力为F2,正方体上表面到水面的距离为h1,下列表达式中错误的是( )
A.对正方体受力分析得出F浮+F2=G+F1
B.水对正方体下表面的压力F2=G+F1
C.正方体受到的浮力F浮=ρ水ga3
D.水对正方体下表面的压力F2=ρ水ga2(h1+a)
【解答】解:A、重力为G的正方体物块悬浮在水中,物体悬浮时,浮力等于重力,即F浮=G,
浮力产生的原因是上下表面受到的压力差;即F浮=G=F2﹣F1,故A错误;
B、由G=F2﹣F1,可得,水对正方体下表面的压力:F2=G+F1,故B正确;
C、正方体边长为a,体积V=a3,因为浸没悬浮,V排=V=a3,
根据阿基米德原理可求得正方体受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水ga3,故C正确;
D、水对正方体下表面的压强p=ρgh=ρ水g(h1+a)
由p=可得,水对正方体下表面的压力F2=pS=ρ水g(h1+a)×a2,故D正确。
故选:A。
二.填空题(共5小题)
9.(2021 肥西县一模)如图所示,完全相同的a、b两个长方体,长度为h,悬浮在密度为ρ的液体中。若两长方体a、b下表面所受液体的压力分别为Fa、Fb,则Fa > Fb(选填“>”、“<”、或“=”)。
【解答】解:因为物体a上表面的深度比物体b上表面的深度更深,且表面积也更大,
根据p=、p=ρgh可得F=pS=ρghS得,可知长方体a的上表面受到的压力大于b上表面受到的压力,
又因为两长方体相同,都悬浮在同种液体中,所以受到的浮力相同,
由F浮=F向上﹣F向下得,a的下表面受到的压力大于b下表面受到的压力。
故答案为:>。
10.(2021春 陈仓区期末)一个正方体铁块,在水下某深度时,上表面受到15N压力,下表面受到20N压力,则铁块受到浮力是 5 N;当铁块下沉到某位置时,上表面受到的压力增大至20N,下表面受到的压力是 25 N,此时铁块上、下表面的压力差是 5 N。
【解答】解:(1)由题知,F下表面=20N,F上表面=15N,
根据浮力产生的原因可得,铁块受到浮力:F浮=F下表面﹣F上表面=20N﹣15N=5N;
(2)液体的密度和铁块排开液体的体积保持不变,
所以根据F浮=ρ液gV排可知,铁块受到的浮力保持不变,
当上表面受到的压力增大为20N时,
下表面受到的压力为:F下表面′=F浮+F上表面′=5N+20N=25N;
此时铁块上、下表面的压力差是F下表面′﹣F上表面′=25N﹣20N=5N。
故答案为:5;25;5。
11.(2021春 阆中市期中)如图所示,用细绳将一物体系在容器底部,若物体所受浮力为8N,浮力的方向是 竖直向上 ,如果物体上表面受到水向下的压力为4N,则物体下表面受到水向上的压力为 12 N。
【解答】解:浮力的方向是竖直向上的;
由题意可知,物体受到的浮力F浮=8N,上表面受到水向下的压力F向下=4N,
由浮力产生的原因可得:F浮=F向上﹣F向下,
则物体下表面受到水向上的压力:F向上=F浮+F向下=8N+4N=12N。
故答案为:竖直向上;12。
12.(2020春 抚松县期末)如图所示,浸没在水中小球所受浮力的方向应为图中 1 的方向(选填序号),这是因为 浮力的方向总是竖直向上的 。
【解答】解:由浮力产生的原因可知:浮力的方向总是竖直向上的,故图中的小球受到的浮力的大小与小球放置的位置无关,它受到的浮力的方向是与水平面垂直的。故应选序号1。
故答案为:1;浮力的方向总是竖直向上的。
13.(2014春 恩施州期末)浸在水中的物体为什么会受到向上的浮力呢?如图所示,某实验小组为探究这个问题,在玻璃圆筒的两端蒙上绷紧程度相同的橡皮膜,将其浸没在水中:
(1)当玻璃圆筒沿水平方向放置时,由于 同一深度,液体压强相等 ,且受力面积相等,所以水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力F向左和压力F向右的大小相等,水平方向的合力为0;
(2)当玻璃圆筒沿竖直方向放置时,水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力F向上大于F向下,竖直方向的合力不为0,方向 竖直向上 ;
(3)结合(1)(2)可知浮力产生的原因是: 上下两个表面的压力差 。
【解答】解:(1)当玻璃圆筒沿水平方向放置时,由于同一深度,液体压强相等,且受力面积相等,所以水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力F向左和压力F向右的大小相等,水平方向的合力为0;
(2)当玻璃圆筒沿竖直方向放置时,根据液体压强的变形公式F=ps水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力F向上大于F向下,竖直方向的合力不为0,方向竖直向上;
(3)因此液体会对正方体产生一个向上的和向下的压力不相等,压力差F差=F向上﹣F向下=.实际上,这个压力差就是液体对正方体的浮力。
故答案为:(1)同一深度,液体压强相等;(2)竖直向上;(3)上下两个表面的压力差。
三.计算题(共2小题)
14.(2021春 繁昌县校级期中)如图所示,一个边长为L的正方体物块浸没在密度为ρ的液体中,正方体物块的上表面到液面的距离是h.设正方体上表面受到的压力为F1,下表面受到的压力为F2。请推导出上下两表面的压力差F2﹣F1为多少?
【解答】解:假设边长为L的正方体,浸没在液体中,正方体的上表面与液体表面平行,且深度为h.这时正方体的六个表面都受到液体的压力作用;
这时,正方体的前后两侧面(左右两侧面),处在液体的同一深度处。则h前=h后,(h左=h右),
由p=ρ液gh可得:p前=p后,(p左=p右).即前后两侧面(左右两侧面)在液体中受到的液体的压强也相等。
由F=pL2可得:F前=F后,(F左=F右).即前后两侧面(左右两侧面)在液体中受到的压力相等,是平衡力,合力为零,作用效果相互抵消。
而上、下表面有所不同,上表面所处的深度为h,则上表面受到的压强为p上=ρgh,受到的压力为F上=p上s=ρghL2;
下表面所处的深度为h+L,则下表面受到的液体压强为p下=ρg(h+L),受到的压力为F下=p下L2=ρg(h+L)L2。
因此液体会对正方体产生一个向上的和向下的压力不相等,压力差F差=F下﹣F上=ρgL3.实际上,这个压力差就是液体对正方体的浮力。
答:上下两表面的压力差F2﹣F1为ρgL3。
15.(2018 铜陵一模)一均匀的长方体浸没在密度为ρ液的液体中,如图所示。已知它的底面积为S,上表面所处的深度为h1,下表面所处的深度为h2,请根据浮力产生的原因,推导出此时长方体受到液体浮力的数学表达式。
【解答】解:由液体压强公式p=ρgh及压强公式的变形公式F=pS得:
长方体上表面受到的压力是:F1=p1S=ρ液gh1S;
长方体下表面受到的压力是:F2=p2S=ρ液gh2S,
长发体侧面受到的液体的合力为零;
所以长方体受到液体向上和向下的压力差是:F差=F2﹣F1=ρ液gh2S﹣ρ液gh1S=ρ液g(h2﹣h1)S。
据浮力的产生原因可知,此时所受的浮力是:F差=F浮=ρ液g(h2﹣h1)S;