2021年浙教版八年级上学期水和水的溶液测试卷一
一.选择题(共20小题)
1.如图所示,水面下两艘完全相同的潜艇,一艘正在上浮,另一艘正在下潜,下列说法正确的是( )
A.正在下潜的是甲艇
B.潜艇下潜时,所受的浮力不断增大
C.两艘潜艇所受的重力相同
D.两艘潜艇所受的浮力相同
2.一艘轮船从长江驶入大海,以下说法正确的是( )
A.轮船所受的浮力不变
B.轮船所受的浮力变大
C.轮船排开液体的体积不变
D.轮船排开液体的体积变大
3.如图所示,将体积相同、材料不同的甲、乙、丙三个实心小球,分别轻轻放入三个装满水的相同烧杯中,甲球下沉至杯底、乙球漂浮、丙球悬浮,下列说法不正确的是( )
A.三个小球的质量大小关系是m甲>m丙>m乙
B.三个小球受到的浮力大小关系是F甲=F丙>F乙
C.三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是p甲=p乙=p丙
D.三个烧杯底部对桌面的压强大小关系是p'甲>p′乙>p′丙
4.潜水员完全进入水中后,下潜的过程中,他所受到的( )
A.浮力逐渐增大,压强逐渐增大
B.浮力不变,压强逐渐增大
C.浮力逐渐增大,压强逐渐减小
D.浮力不变,压强不变
5.把甲、乙两个体积相等的物体放入水中,它们静止时的情况如图所示,由下列说法中正确的是( )
A.甲物体受到的浮力等于乙物体受到的浮力
B.甲物体受到的浮力大于乙物体受到的浮力
C.甲物体受到的浮力小于乙物体受到的浮力
D.无法判断谁受到的浮力大
6.如图是课本上的一个实验,把鸡蛋放入清水中会下沉,然后逐渐中加盐并轻轻搅拌,随着盐的溶解,可以看到鸡蛋会上浮,直至浮至液面。之所以会上浮,是因为( )
A.液体密度变大,鸡蛋所受的浮力大于重力
B.鸡蛋排开盐水的体积增大,导致浮力增大
C.鸡蛋的重力减小了,导致了重力小于浮力
D.鸡蛋的质量减少了,同时所受的浮力增大
7.放在同一水平桌面上的甲、乙两个相同的容器盛有不同的液体,现将两个相同的物块分别放入两容器中。当物块静止时,两容器中液面恰好相平,两物块所处的位置如图所示则( )
A.甲容器中液体的密度较大
B.乙容器底部受到液体的压强较大
C.甲容器底部受到液体的压强较大
D.乙容器中物块受到液体的浮力较大
8.两个完全相同的容器中分别装满了两种不同的液体,把甲、乙两球分别轻轻放入两容器中,最后处于如图所示的状态。甲、乙排开液体的重力相等,则甲、乙所受浮力( )
A.甲球所受浮力大于乙球
B.甲球所受浮力小于乙球
C.甲、乙所受浮力一样大
D.无法比较甲乙两球浮力大小
9.因突然想到“物体浸在液体中的体积就是物体排开液体的体积”,从而得出“浮力大小等于它排开液体所受重力”这一结论的科学家是( )
A.阿基米德 B.亚里士多德
C.伽利略 D.牛顿
10.在木棒的一端缠绕一些细铜丝制成简易的液体密度计,将其分别放入盛有两种液体的甲、乙烧杯中处于静止状态,两烧杯中的液面相平,如图,下列说法正确的是( )
A.密度计在甲乙液体中受到的浮力大小相等
B.乙烧杯中液体的密度小
C.甲烧杯中密度计排开的液体质量大
D.甲烧杯底部受到液体的压强大
11.下面能够证明浸在液体或气体中的物体受到浮力的现象是( )
A.石块落在水中会下沉
B.在宇宙飞船中,杨利伟松开手中的圆珠笔,笔会“飘”在空中
C.桥墩在水中“稳如泰山”
D.在弹簧测力计下面悬挂一个重物,当把重物浸入水中时,测力计的示数减小
12.关于浮力的应用,下列说法中正确的是( )
A.潜水艇上浮过程中受到的浮力变大
B.节日放飞的气球里充的是密度小于空气的气体
C.轮船静止时受到的浮力大于所受的重力
D.鱼的下潜是通过改变自身重力实现的
13.关于浮力,下列说法中正确的是( )
A.沉入水底的物体不受浮力
B.物体受到的浮力大小与物体的形状无关
C.浸在液体中的物体,上浮时受浮力,下沉时不受浮力
D.只有浸在液体里的物体才受到浮力,在空气中的物体不受浮力
14.中国茶文化源远流长,“茶品”是我们最好的饮品,如图是小明给爸爸泡的一杯绿茶。观察水中起伏的茶叶,结合所学的物理知识,下列解释正确的是( )
A.茶叶漂浮在水面时受到的浮力大于重力
B.茶叶在逐渐下沉时受到的浮力等于重力
C.茶叶逐渐下沉过程中受到水的压强变大
D.茶叶沉底后只受到重力和支持力的作用
15.将一个生鸡蛋放进盛有清水的杯中,如图所示,鸡蛋沉入水底,鸡蛋重为G,然后逐渐向水中加入食盐并使其溶解,在鸡蛋渐渐浮起到静止的过程中,鸡蛋所受的浮力随时间变化正确的是( )
A. B.
C. D.
16.已知铜的密度大于铝的密度,实心的铜球和铝球,它们的质量相同,如果把它们全部按入水中,则两者所受浮力的关系为( )
A.铜球比铝球的小 B.铜球比铝球的大
C.两球一样大 D.无法确定
17.一物体漂浮在水中,有体积露出水面,则物体的密度为( )
A.1g/cm3 B.0.75 g/cm3 C.0.5 g/cm3 D.0.25 g/cm3
18.潜水艇的截面示意图如图所示,它工作时可以从长江潜行到大海,其中海水的密度大于江水的密度,下列说法正确的是( )
A.开始时要使潜水艇下沉,水舱应向外排水
B.当潜水艇悬浮在水中时,潜水艇总重大于同体积的水重
C.当它从长江潜行到大海时应向水舱中适当充水
D.潜水艇是靠改变自身重力和受到的浮力来实现浮沉的
19.如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图象。根据图象信息,下列判断正确的是( )
A.该金属块重力的大小为34N
B.该金属块的密度是3.4×103kg/m3
C.浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20N
D.在t1至t2时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大
20.全球变暖已经日益威胁到生物的生存,如图为一对北极熊母子无助地坐在一块不断熔化缩小的浮冰上,若浮冰和北极熊始终处于漂浮状态,则随着浮冰的熔化( )
A.浮冰在水中的体积大小不变
B.浮冰受到的浮力在减小
C.北极熊对冰块的压力在减小
D.浮冰底部受到的压强不变
二.填空题(共7小题)
21.为了探究浮力大小跟哪些因素有关,某兴趣小组的同学,用同一物体进行了如图所示的操作,并记下物体静止时弹簧测力计的示数.图乙中物体未放入前溢水杯装“满”了水,物体浸没后,水全部溢出到旁边的小烧杯中,溢出水倒入量筒后的情况如图丁所示。
(1)该小组同学选择甲丙两图来探究浮力的大小与 的关系,由甲丙两图可以得出的实验结论是 ;
(2)该小组同学通过比较甲、乙两图中F1和F2的大小,得到“浮力大小与物体浸没的深度有关”的结论,此结论是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 ;
(3)根据浮力的知识,由图示信息可得:物体浸没在水中时所受浮力的大小为 N;图丙中盐水的密度为 kg/m3。(g取10N/kg,水的密度为1.0×103kg/m3)
22.今年是“泰坦尼克”沉船事件100周年,回想100年前发生的这一重大惨案,仍然会让人们感到心悸。“泰坦尼克”号在撞上冰山前就已经发现了前方冰山而紧急改变航向,但由于船身具有巨大的 ,船体难以大幅度改变航向,船身一侧撞在了冰山上,结果船体被撞击了大洞,船内进水,船受到的总重力增加,当总重力 浮力时(选填“大于”、“等于”或“小于”),船在水中下沉,船底受到水的压强 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
23.将完全相同的三个小球,分别放入盛有不同种液体的A、B、C三个容器中,静止后的位置如图所示,若三个小球所受的浮力分别用FA、FB、FC表示,则它们的大小关系是 ;其中 容器中的液体密度最大。
24.如图所示,小华将一支质量为140g、体积为1.8×10﹣4m3的牙膏,用手将其浸没在水中时,牙膏受到的浮力为 N,松手后牙膏将 (选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。待其静止后,与浸没时相比,杯底受到水的压强将 (选填“不变”、“增大”或“减小”)(g取10N/kg)
25.在“浮力的研究”实验中。
(1)取一铁块,把它挂在弹簧测力计的挂钩上,如图甲所示。当铁块浸入水中的体积缓慢增大时,铁块受到浮力大小的变化是 。
(2)探究“浮力大小与排开水的重力关系”的实验过程:①如图乙,用弹簧测力计测出石块的重力为F1;②如图丙,有弹簧测力计测出空烧杯的重力为F2;③如图丁,把石块浸入盛满水的溢杯中,用该烧杯承接从溢杯里被排出的水,当石块全部浸入水中时,读出弹簧测力计的示数为F3;④如图戊,用弹簧测力计测出该烧杯和排出的水的总重力为F4。
用F1、F2、F3、F4表示,实验中测得石块所受的浮力为 ,排出水的重力为 。根据该实验的测量数据,可得出物体所受浮力大小与排开水的重力的定量关系是 。
26.质量是300g的空心铁球重 N,当它悬浮在水中不动时,它受到的浮力是 N.(g取10N/kg)
27.质量相等的实心木球和实心铁球投入水中, 受到的浮力大, 排开水的体积多。
三.计算题(共4小题)
28.在水平地面上放置一圆柱形容器,内装一定深度的水,将一个质量为0.4kg、体积为5×10﹣3m3的不吸水的塑料块A放入水中,其状态如图甲所示。在塑料块上方放一石块B,最终使得塑料块A上口边缘与水面相平,如图乙所示,求:(g=10N/kg,水的密度ρ=1.0×103kg/m3)
(1)塑料块受到的浮力;
(2)石块B的重力。
29.在水平地面上放置一圆柱形容器,内装一定深度的水,将一个质量为0.04kg、体积为5×10﹣5m3的不吸水金属筒放入水中,其状态如图甲所示。再将水一点点缓慢倒入金属筒中,最终使得金属筒上口边缘与水面相平,如图乙所示。求:(g=10N/kg,水的密度ρ=1.0×103kg/m3)
(1)图甲中金属筒受到的浮力;
(2)向金属筒中加入水的质量。
30.木块漂浮时有的体积露出水面,如图乙所示。若将木块用细线系住浸没在水中,如图甲所示,细线至少需要施加40N的拉力。求:
(1)木块的体积;
(2)漂浮时木块所受的浮力;
(3)木块的密度。
31.如图所示,重为20N的物块A静止在水中,此时弹簧测力计的示数为5N,g取10N/kg。求:
(1)物块A受到的浮力F浮;
(2)物块A的体积V物。
2021年浙教版八年级上学期水和水的溶液测试卷一答案
一.选择题(共20小题)
1.如图所示,水面下两艘完全相同的潜艇,一艘正在上浮,另一艘正在下潜,下列说法正确的是( )
A.正在下潜的是甲艇
B.潜艇下潜时,所受的浮力不断增大
C.两艘潜艇所受的重力相同
D.两艘潜艇所受的浮力相同
【解答】解:A、潜水艇是通过改变水舱中的水的重力来改变自身重力的,要使潜水艇上浮,应使潜水艇所受的浮力大于潜水艇的重力,所以水舱中水较少时潜水艇上浮,故甲图为上浮时的情景,乙图为下潜时的情景,故A错误;
B、根据F浮=ρ液gV排知,正在下潜的潜艇,排开水的体积不变,所受的浮力不变,故B错误;
CD、根据阿基米德原理可知,潜水艇所受的浮力等于潜水艇排开水的重力,因甲、乙两种情景潜水艇排开水的重力相等,故所受的浮力相等;甲上浮,甲受到的浮力大于重力,乙下潜,乙受到的浮力小于重力,浮力相同,所以两个潜水艇的重力不同,故C错误,D正确。
故选:D。
2.一艘轮船从长江驶入大海,以下说法正确的是( )
A.轮船所受的浮力不变
B.轮船所受的浮力变大
C.轮船排开液体的体积不变
D.轮船排开液体的体积变大
【解答】解:轮船在水中漂浮,浮力等于重力,轮船从长江驶入大海,重力不变,所以浮力不变;轮船从长江驶入大海后,液体密度变大,根据浮力的计算公式F浮=ρ液gV排,可知排开的水的体积变小,故A正确。
故选:A。
3.如图所示,将体积相同、材料不同的甲、乙、丙三个实心小球,分别轻轻放入三个装满水的相同烧杯中,甲球下沉至杯底、乙球漂浮、丙球悬浮,下列说法不正确的是( )
A.三个小球的质量大小关系是m甲>m丙>m乙
B.三个小球受到的浮力大小关系是F甲=F丙>F乙
C.三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是p甲=p乙=p丙
D.三个烧杯底部对桌面的压强大小关系是p'甲>p′乙>p′丙
【解答】解:
A、甲球下沉至容器底部,乙球漂浮,丙球悬浮,所以甲球的密度大于水的密度,乙球的密度小于水的密度,丙球的密度等于水的密度,因此三个小球的密度大小关系是:ρ甲>ρ丙>ρ乙,且三个实心小球体积相同,根据m=ρV可知,三个小球的质量大小关系是m甲>m丙>m乙,故A正确;
B、由于甲、乙、丙三个实心小球体积相同,由图可知排开水的体积关系:V甲排=V球,V乙排<V球,V丙排=V球,所以V甲排=V丙排>V乙排,根据F浮=ρ液V排g可知浮力大小关系是:F甲=F丙>F乙,故B正确;
C、因为三个相同烧杯中都装满水,放入球后烧杯中液面高度不变,根据p=ρgh可知烧杯底部受到水的压强相等,即:p甲=p乙=p丙;故C正确;
D、三个相同烧杯中都装满水,里面水的重力G水相等,由于烧杯底部对桌面的压力等于容器的总重力,则放入小球后,容器对桌面的压力为:F=G容器+G水+G球﹣G排,且G排=F浮,据此可得:
F′甲=G容器+G水+G甲﹣G排甲=G容器+G水+G甲﹣F甲;
F′乙=G容器+G水+G乙﹣G排乙=G容器+G水+G乙﹣F乙;
F′丙=G容器+G水+G丙﹣G排丙=G容器+G水+G丙﹣F丙;
由于甲球下沉至容器底部,乙球漂浮,丙球悬浮,则G甲>F甲,G乙=F乙,G丙=F丙;
所以F′甲>F′乙=F′丙;
由于容器的底面积相同,根据p=可知,烧杯底部对桌面的压强的关系是p′甲>p′乙=p′丙;故D错误。
故选:D。
4.潜水员完全进入水中后,下潜的过程中,他所受到的( )
A.浮力逐渐增大,压强逐渐增大
B.浮力不变,压强逐渐增大
C.浮力逐渐增大,压强逐渐减小
D.浮力不变,压强不变
【解答】解:潜水员完全进入水中后,下潜的过程中,所处深度h增大,排开水的体积V排不变,
由p=ρgh,可知,他受到的压强增大,
水的密度ρ不变,
由F浮=ρgV排,可知,受到的浮力不变。
故选:B。
5.把甲、乙两个体积相等的物体放入水中,它们静止时的情况如图所示,由下列说法中正确的是( )
A.甲物体受到的浮力等于乙物体受到的浮力
B.甲物体受到的浮力大于乙物体受到的浮力
C.甲物体受到的浮力小于乙物体受到的浮力
D.无法判断谁受到的浮力大
【解答】解:由图知,两个球排开水的体积:v甲<v乙,
∵F浮=ρ水v排g,
两个球受到的浮力:F甲<F乙。
故选:C。
6.如图是课本上的一个实验,把鸡蛋放入清水中会下沉,然后逐渐中加盐并轻轻搅拌,随着盐的溶解,可以看到鸡蛋会上浮,直至浮至液面。之所以会上浮,是因为( )
A.液体密度变大,鸡蛋所受的浮力大于重力
B.鸡蛋排开盐水的体积增大,导致浮力增大
C.鸡蛋的重力减小了,导致了重力小于浮力
D.鸡蛋的质量减少了,同时所受的浮力增大
【解答】解:加盐后盐水的密度增大,而鸡蛋排开液体的体积不变,因此由F浮=ρ液gV排可知,鸡蛋所受浮力增大,当浮力增大到大于鸡蛋的重力时鸡蛋会上浮。
故选:A。
7.放在同一水平桌面上的甲、乙两个相同的容器盛有不同的液体,现将两个相同的物块分别放入两容器中。当物块静止时,两容器中液面恰好相平,两物块所处的位置如图所示则( )
A.甲容器中液体的密度较大
B.乙容器底部受到液体的压强较大
C.甲容器底部受到液体的压强较大
D.乙容器中物块受到液体的浮力较大
【解答】解:A、物体在甲中悬浮,则ρ甲=ρ物,在乙中漂浮,则ρ乙>ρ物,可知乙的密度较大,故A错误;
BC、由A知,乙的密度较大,深度相同,由p=ρ液gh可知,乙液体对容器底的压强大,故B正确,C错误;
D、物体在甲中悬浮,F浮甲=G;物体在乙中漂浮,则F浮乙=G,可知F浮甲=F浮乙,故D错误。
故选:B。
8.两个完全相同的容器中分别装满了两种不同的液体,把甲、乙两球分别轻轻放入两容器中,最后处于如图所示的状态。甲、乙排开液体的重力相等,则甲、乙所受浮力( )
A.甲球所受浮力大于乙球
B.甲球所受浮力小于乙球
C.甲、乙所受浮力一样大
D.无法比较甲乙两球浮力大小
【解答】解:根据阿基米德原理可知:F浮甲=G甲排,F浮乙=G乙排,
已知甲、乙排开液体的重力相等,所以F浮甲=F浮乙。
故选:C。
9.因突然想到“物体浸在液体中的体积就是物体排开液体的体积”,从而得出“浮力大小等于它排开液体所受重力”这一结论的科学家是( )
A.阿基米德 B.亚里士多德
C.伽利略 D.牛顿
【解答】解:阿基米德首先发现了浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于它排开的液体所受的重力,即阿基米德原理,浸入液体中的物体所受浮力大小等于物体排开液体的重力,故A正确。
故选:A。
10.在木棒的一端缠绕一些细铜丝制成简易的液体密度计,将其分别放入盛有两种液体的甲、乙烧杯中处于静止状态,两烧杯中的液面相平,如图,下列说法正确的是( )
A.密度计在甲乙液体中受到的浮力大小相等
B.乙烧杯中液体的密度小
C.甲烧杯中密度计排开的液体质量大
D.甲烧杯底部受到液体的压强大
【解答】解:
(1)同一个密度计分别放在甲、乙液体中都漂浮,根据漂浮条件和阿基米德原理可得:F浮=G排=G,
所以密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G,密度计在两液体中排开的液体重力也相等,则排开的液体质量相等,故A正确,C错误;
(2)由图可知,密度计排开液体的体积V排甲>V排乙,且浮力相等,
根据F浮=ρ液V排g可知,ρ甲<ρ乙,故B错误。
(3)放入密度计后两液面相平,且ρ甲<ρ乙,根据p=ρ液gh可知,乙烧杯底部受到液体的压强大,故D错误。
故选:A。
11.下面能够证明浸在液体或气体中的物体受到浮力的现象是( )
A.石块落在水中会下沉
B.在宇宙飞船中,杨利伟松开手中的圆珠笔,笔会“飘”在空中
C.桥墩在水中“稳如泰山”
D.在弹簧测力计下面悬挂一个重物,当把重物浸入水中时,测力计的示数减小
【解答】解:
A、石块落在水中会下沉,是因为石块受到重力的作用,且重力的方向是竖直向下的,所以该现象不能说明石块受到浮力的作用,故A错;
B、在宇宙飞船中,杨利伟松开手中的圆珠笔,笔会“飘“在空中,是因为笔处于“失重”状态,该现象不能说明笔受到浮力,故B错;
C、桥墩在水中“稳如泰山”,由于桥墩的下半部深埋入水底,没有“上下表面的液体压力差”,即桥墩不受浮力,故C错;
D、在弹簧测力计下悬挂着一个重物,重物对弹簧有向下的拉力,所以弹簧被拉长;当把重物浸没在水中时,测力计的示数减小,说明重物受到竖直向上的浮力作用,故D正确。
故选:D。
12.关于浮力的应用,下列说法中正确的是( )
A.潜水艇上浮过程中受到的浮力变大
B.节日放飞的气球里充的是密度小于空气的气体
C.轮船静止时受到的浮力大于所受的重力
D.鱼的下潜是通过改变自身重力实现的
【解答】解:A、潜水艇浸没在水中,潜水艇的体积不变(排开水的体积不变),受浮力不变,故A错误;
B、气象探测气球里所充气体的密度小于空气的密度,故B正确;
C、轮船静止时处于漂浮状态,根据漂浮条件可知:物体所受的浮力等于自身的重力,故C错误;
D、鱼通过鱼鳔来改变它的体积,从而改变受到的浮力,来上浮或下沉的,故D错误。
故选:B。
13.关于浮力,下列说法中正确的是( )
A.沉入水底的物体不受浮力
B.物体受到的浮力大小与物体的形状无关
C.浸在液体中的物体,上浮时受浮力,下沉时不受浮力
D.只有浸在液体里的物体才受到浮力,在空气中的物体不受浮力
【解答】解:A、沉入水底时,物体和底部之间是有缝隙的,所以受浮力。故A错误;
B、根据F浮=ρ液gV排可知,物体所受浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关,与物体的形状无关,故B正确;
C、浸在液体或气体中的物体,一般都要受到浮力作用,上浮时受浮力,下沉时也受浮力。故C错误;
D、浸在液体里的物体受到浮力,在空气中的物体也受到浮力,故D错误。
故选:B。
14.中国茶文化源远流长,“茶品”是我们最好的饮品,如图是小明给爸爸泡的一杯绿茶。观察水中起伏的茶叶,结合所学的物理知识,下列解释正确的是( )
A.茶叶漂浮在水面时受到的浮力大于重力
B.茶叶在逐渐下沉时受到的浮力等于重力
C.茶叶逐渐下沉过程中受到水的压强变大
D.茶叶沉底后只受到重力和支持力的作用
【解答】解:茶叶浸在水中时,受到液体的浮力F浮和重力G两个力的作用,
A、茶叶漂浮在水面时,由物体的浮沉条件可知F浮=G,故A错误;
BC、茶叶在逐渐下沉时,由物体的浮沉条件可知F浮<G;下沉过程中茶叶所处的深度h逐渐增大,根据p=ρgh可知茶叶受到水的压强增大,故B错误,C正确;
D、茶叶沉底后受到重力、浮力和支持力的作用,故D错误。
故选:C。
15.将一个生鸡蛋放进盛有清水的杯中,如图所示,鸡蛋沉入水底,鸡蛋重为G,然后逐渐向水中加入食盐并使其溶解,在鸡蛋渐渐浮起到静止的过程中,鸡蛋所受的浮力随时间变化正确的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:
最初鸡蛋沉入水底,受到的浮力小于重力(即F浮<G),而CD两图中t=0时F浮>G,故CD错误;
逐渐向水中加入食盐时,盐水的密度变大,由F浮=ρgV排可知,鸡蛋所受浮力逐渐增大,当浮力大于重力时鸡蛋上浮;
上浮的最终结果是漂浮,此时鸡蛋的浮力和重力相等,以后无论怎样增加食盐,由浮沉条件可知,鸡蛋所受浮力都不会变化,故A正确、B错误。
故选:A。
16.已知铜的密度大于铝的密度,实心的铜球和铝球,它们的质量相同,如果把它们全部按入水中,则两者所受浮力的关系为( )
A.铜球比铝球的小 B.铜球比铝球的大
C.两球一样大 D.无法确定
【解答】解:由ρ=,m铜=m铝,ρ铜>ρ铝,
所以V铜<V铝,
因为它们全部按入水中,V排=V物,
V铜排<V铝排;
由F浮=ρgV排可知:铝球受到的浮力大,铜球受到的浮力小。
故选:A。
17.一物体漂浮在水中,有体积露出水面,则物体的密度为( )
A.1g/cm3 B.0.75 g/cm3 C.0.5 g/cm3 D.0.25 g/cm3
【解答】解:设物体体积为V,
由阿基米德原理可知:F浮=ρ水gV排,
物体漂浮在液面上,则:G物=F浮,
根据G=mg和ρ=可得:G物=ρ物gV,
所以ρ物gV=ρ水gV排,
则ρ物V=ρ水V排,
由题知,物体排开水的体积V排=(1﹣)V=V,
所以物体的密度:
ρ物=ρ水=×1×103kg/m3=0.75×103kg/m3=0.75g/cm3。
故选:B。
18.潜水艇的截面示意图如图所示,它工作时可以从长江潜行到大海,其中海水的密度大于江水的密度,下列说法正确的是( )
A.开始时要使潜水艇下沉,水舱应向外排水
B.当潜水艇悬浮在水中时,潜水艇总重大于同体积的水重
C.当它从长江潜行到大海时应向水舱中适当充水
D.潜水艇是靠改变自身重力和受到的浮力来实现浮沉的
【解答】解:A、原来潜水艇悬浮,浮力等于重力,要使潜水艇下沉,则重力应大于浮力,由于潜水艇浮力不变,则应向水舱充水,来增大重力,要使潜水艇上浮,则重力应小于浮力,由于潜水艇浮力不变,则应把水舱中的水排出一部分,来减小重力,故A错误;
B、当潜水艇悬浮在水中时,浮力等于重力,由于潜水艇排开水的体积与潜水艇体积相同,所以潜水艇总重等于同体积的水重,故B错误;
C、潜水艇潜入水中后在水中潜行,当它从长江潜行到大海时,液体密度增大,根据F浮=ρ液gV排所受浮力增大;
潜水艇能够上浮和下沉是通过改变自身重力来实现的。为了保证其航行的隐蔽性,应吸进海水,增大自身重力,重力变大,V排不变,ρ液变大,浮力变大;故C正确;
D、由于潜水艇排开水的体积不变,所受浮力不变,则潜水艇是靠改变自身重力来实现浮沉的,故D错误。
故选:C。
19.如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图象。根据图象信息,下列判断正确的是( )
A.该金属块重力的大小为34N
B.该金属块的密度是3.4×103kg/m3
C.浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20N
D.在t1至t2时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大
【解答】解:(1)当金属块完全露出液面时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图中的CD段,
由图可知,该金属块重力为:G=F拉=54N,故A错误;
(2)当金属块未露出液面时,即为图中的AB段,
从图可知,此时绳子的拉力为34N,
则金属块浸没时受到的浮力为:F浮=G﹣F拉=54N﹣34N=20N,故C正确;
由F浮=ρgV排可得,金属块的体积:
V金=V排===0.002m3,
由G=mg可得,金属块的质量:
m===5.4kg,
金属块的密度:
ρ===2.7×103kg/m3,故B错误;
(3)从图可知,绳子的拉力在t1至t2时间段内逐渐变大,
由F浮=G﹣F拉可知,浮力逐渐变小,故D错误。
故选:C。
20.全球变暖已经日益威胁到生物的生存,如图为一对北极熊母子无助地坐在一块不断熔化缩小的浮冰上,若浮冰和北极熊始终处于漂浮状态,则随着浮冰的熔化( )
A.浮冰在水中的体积大小不变
B.浮冰受到的浮力在减小
C.北极熊对冰块的压力在减小
D.浮冰底部受到的压强不变
【解答】解:
AB、由题知,浮冰和北极熊始终处于漂浮状态,随着浮冰的熔化,浮冰的重力减小,北极熊和浮冰的总重力减小,因为F浮=G总,所以浮冰和北极熊受到的浮力减小;而F浮=ρ水V排g,所以浮冰排开水的体积减小,即浮冰浸在水中的体积在减小,故A错误,B正确;
C、北极熊站在浮冰上,北极熊对冰块的压力大小等于北极熊的重力,北极熊的重力不变,所以北极熊对冰块的压力也不变,故C错误;
D、浮冰漂浮在水面上,浮冰的密度小于水的密度,随着冰的融化,浮冰和北极熊的总密度增大,浮冰会下沉一些,根据p=ρgh知浮冰底部受到的压强增大,故D错误。
故选:B。
二.填空题(共7小题)
21.为了探究浮力大小跟哪些因素有关,某兴趣小组的同学,用同一物体进行了如图所示的操作,并记下物体静止时弹簧测力计的示数.图乙中物体未放入前溢水杯装“满”了水,物体浸没后,水全部溢出到旁边的小烧杯中,溢出水倒入量筒后的情况如图丁所示。
(1)该小组同学选择甲丙两图来探究浮力的大小与 液体的密度 的关系,由甲丙两图可以得出的实验结论是 当排开液体体积相同时,液体密度越大,物体所受浮力越大 ;
(2)该小组同学通过比较甲、乙两图中F1和F2的大小,得到“浮力大小与物体浸没的深度有关”的结论,此结论是 错误 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 乙图中物体碰到容器底部,物体受到容器对它的支持力 ;
(3)根据浮力的知识,由图示信息可得:物体浸没在水中时所受浮力的大小为 0.5 N;图丙中盐水的密度为 1.2×103 kg/m3。(g取10N/kg,水的密度为1.0×103kg/m3)
【解答】解:(1)甲丙两图排开液体的体积相同,液体的密度改变,是探究浮力与液体密度的关系;
由甲丙两图知,物体浸没在水中时测力计的示数大于浸没在盐水中时的示数,说明物体在盐水中受到的浮力大,由此可知,当排开液体体积相同时,液体密度越大,物体所受浮力越大;
(2)探究浮力的大小与浸没深度的关系,应该控制排开液体的体积和液体的密度不变,改变物体浸没的深度,选择图甲和乙,比较F1和F2的大小,得出结论,但是乙图中物体碰到容器底部,物体受到容器对它的支持力,使得测力计的读数变小,得出了错误结论;
(3)量筒中排开水的体积:V排=50cm3=50×10﹣6m3,
物体浸没在水中时所受浮力为:
F浮=G排=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×50×10﹣6m3=0.5N,
物体的重力:G=F浮+F拉=0.5N+1.5N=2N,
物体在盐水中受到的浮力:F浮′=G﹣F拉′=2N﹣1.4N=0.6N,
由F浮=ρ盐水gV排得,盐水的密度:
ρ盐水===1.2×103kg/m3。
故答案为:(1)液体的密度;当排开液体体积相同时,液体密度越大,物体所受浮力越大;
(2)错误;乙图中物体碰到容器底部,物体受到容器对它的支持力;
(3)0.5;1.2×103。
22.今年是“泰坦尼克”沉船事件100周年,回想100年前发生的这一重大惨案,仍然会让人们感到心悸。“泰坦尼克”号在撞上冰山前就已经发现了前方冰山而紧急改变航向,但由于船身具有巨大的 惯性 ,船体难以大幅度改变航向,船身一侧撞在了冰山上,结果船体被撞击了大洞,船内进水,船受到的总重力增加,当总重力 大于 浮力时(选填“大于”、“等于”或“小于”),船在水中下沉,船底受到水的压强 变大 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【解答】解:(1)船体难以大幅度改变航向,即船的运动状态不易改变,这是由于轮船的惯性造成的。
(2)原来船自身的重力等于所受的浮力,所以处于漂浮的状态,但被撞出了大洞后,船内进水,船受到的总重力增加,当船的总重力大于受到的浮力,船会在水中下沉。
(3)船在水中下沉,深度变大,因此船底受到水的压强变大。
故答案为:惯性;大于;变大。
23.将完全相同的三个小球,分别放入盛有不同种液体的A、B、C三个容器中,静止后的位置如图所示,若三个小球所受的浮力分别用FA、FB、FC表示,则它们的大小关系是 FA=FB=FC ;其中 C 容器中的液体密度最大。
【解答】解:读图可知,A中物体悬浮,B、C中物体漂浮,因此,小球所受的浮力都等于它自身的重力,所以三次的浮力相等;
C杯中排开液体的体积最小,根据公式F浮=ρ液gV排可知,浮力相同,所以C杯中液体的密度是最大的。
故答案为:FA=FB=FC ,C。
24.如图所示,小华将一支质量为140g、体积为1.8×10﹣4m3的牙膏,用手将其浸没在水中时,牙膏受到的浮力为 1.8 N,松手后牙膏将 上浮 (选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。待其静止后,与浸没时相比,杯底受到水的压强将 减小 (选填“不变”、“增大”或“减小”)(g取10N/kg)
【解答】解:(1)m=140g=0.14kg,
牙膏受到的重力:
G=mg=0.14kg×10N/kg=1.4N;
当牙膏浸没在水中时,排开水的体积就等于牙膏的体积,
即V排=V物=1.8×10﹣4m3,
∴此时牙膏受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1000kg/m3×10N/kg×1.8×10﹣4m3=1.8N;
(2)∵G<F浮,
∴松手后牙膏会上浮;
(3)当牙膏静止时,漂浮,与浸没时相比,液面上升高度较小,由p=ρgh可知,杯底受到水的压强将减小。
故答案为:1.8;上浮;减小。
25.在“浮力的研究”实验中。
(1)取一铁块,把它挂在弹簧测力计的挂钩上,如图甲所示。当铁块浸入水中的体积缓慢增大时,铁块受到浮力大小的变化是 增大 。
(2)探究“浮力大小与排开水的重力关系”的实验过程:①如图乙,用弹簧测力计测出石块的重力为F1;②如图丙,有弹簧测力计测出空烧杯的重力为F2;③如图丁,把石块浸入盛满水的溢杯中,用该烧杯承接从溢杯里被排出的水,当石块全部浸入水中时,读出弹簧测力计的示数为F3;④如图戊,用弹簧测力计测出该烧杯和排出的水的总重力为F4。
用F1、F2、F3、F4表示,实验中测得石块所受的浮力为 F1﹣F3 ,排出水的重力为 F4﹣F2 。根据该实验的测量数据,可得出物体所受浮力大小与排开水的重力的定量关系是 物体所受浮力的大小等于排开水的重力 。
【解答】解:(1)图甲中,当铁块浸入水中的体积缓慢增大时,铁块排开水的体积变大,根据F浮=ρgV排可知,铁块受到浮力大小的变化是增大;
(2)根据称重法可知,石块所受的浮力为F1﹣F3;
排出水的重力F4﹣F2;
物体所受浮力大小与排开水的重力的定量关系是:物体所受浮力的大小等于排开水的重力(或F1﹣F3=F4﹣F2)。
故答案为:
(1)增大;
(2)F1﹣F3;F4﹣F2;物体所受浮力的大小等于排开水的重力(或F1﹣F3=F4﹣F2)。
26.质量是300g的空心铁球重 3 N,当它悬浮在水中不动时,它受到的浮力是 3 N.(g取10N/kg)
【解答】解:m=300g=0.3kg,
G=mg=0.3kg×10N/kg=3N。
F浮=G=3N。
故答案为 3;3。
27.质量相等的实心木球和实心铁球投入水中, 木球 受到的浮力大, 木球 排开水的体积多。
【解答】解:两球静止在水中时,木球漂浮、铁球沉底;
由物体的浮沉条件知:F浮木=G木,F浮铁<G铁;
由于两球质量相同,则 G木=G铁,因此 F浮木>F浮铁。
由F浮=ρ液gV排知:ρ水gV排木>ρ水gV排铁,即 V排木>V排铁。
故答案为:木球;木球。
三.计算题(共4小题)
28.在水平地面上放置一圆柱形容器,内装一定深度的水,将一个质量为0.4kg、体积为5×10﹣3m3的不吸水的塑料块A放入水中,其状态如图甲所示。在塑料块上方放一石块B,最终使得塑料块A上口边缘与水面相平,如图乙所示,求:(g=10N/kg,水的密度ρ=1.0×103kg/m3)
(1)塑料块受到的浮力;
(2)石块B的重力。
【解答】解:(1)塑料块处于漂浮状态,所以所受浮力为:F浮1=GA=mAg=0.4kg×10N/kg=4N;
(2)图乙塑料块A上口边缘与水面相平,V排=VA=5×10﹣3m3,此时A受到的浮力为:F浮2=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×5×10﹣3m3×10N/kg=50N;
图乙中物体的受力关系为:F浮2=GA+GB,
所以石块B的重力为:GB=F浮2﹣GA=50N﹣4N=46N。
答:(1)塑料块受到的浮力为4N;
(2)石块B的重力为46N。
29.在水平地面上放置一圆柱形容器,内装一定深度的水,将一个质量为0.04kg、体积为5×10﹣5m3的不吸水金属筒放入水中,其状态如图甲所示。再将水一点点缓慢倒入金属筒中,最终使得金属筒上口边缘与水面相平,如图乙所示。求:(g=10N/kg,水的密度ρ=1.0×103kg/m3)
(1)图甲中金属筒受到的浮力;
(2)向金属筒中加入水的质量。
【解答】解:(1)图甲中,金属筒处于漂浮状态,则金属筒受到的浮力:
F浮=G=mg=0.04kg×10N/kg=0.4N;
(2)图乙中,排开水的体积:V排=5×10﹣5m3,
则此时金属筒受到的浮力:F浮′=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣5m3=0.5N;
由于此时金属筒仍处于漂浮状态,则F浮′=G+G水,
所以,加入水的重力:
G水=F浮′﹣G=0.5N﹣0.4N=0.1N,
加入水的质量:
m水===0.01kg。
答:(1)图甲中金属筒受到的浮力为0.4N;
(2)向金属筒中加入水的质量为0.01kg。
30.木块漂浮时有的体积露出水面,如图乙所示。若将木块用细线系住浸没在水中,如图甲所示,细线至少需要施加40N的拉力。求:
(1)木块的体积;
(2)漂浮时木块所受的浮力;
(3)木块的密度。
【解答】(1)木块漂浮时有的体积露出水面,则:V排=V﹣V=V,
木块漂浮时受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水g×V=ρ水gV;
由于木块处于漂浮,则G=F浮=ρ水gV;
图甲中,根据木块受力平衡可知:
G+F=F甲浮,
即ρ水gV+F=ρ水gV;
所以,V===0.01m3;
(2)(3)漂浮时木块受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg××0.01m3=60N;
木块的重力:G=F浮=60N;
则木块的质量:m===6kg,
木块的密度:ρ===0.6×103kg/m3。
答:(1)木块的体积为0.01m3;
(2)漂浮时木块所受的浮力是60N;
(3)木块的密度是0.6×103kg/m3。
31.如图所示,重为20N的物块A静止在水中,此时弹簧测力计的示数为5N,g取10N/kg。求:
(1)物块A受到的浮力F浮;
(2)物块A的体积V物。
【解答】解:
(1)该物体A受到的浮力:F浮=G﹣F=20N﹣5N=15N;
(2)根据F浮=ρ液gV排可得排开水的体积:V排===1.5×10﹣3m3;
由于物体处于浸没状态,则物块A的体积V物=V排=1.5×10﹣3m3。
答:(1)物块A受到的浮力F浮=15N;
(2)物块A的体积V物=1.5×10﹣3m3。