9.2 阿基米德原理——2021-2022学年物理沪科版八年级同步课时作业
1.如图是按在水底的乒乓球松手后在水中上升的过程,下列对于其浮力的大小变化描述正确的是( )
A.浮力不变 B.浮力变大
C.浮力先不变,后变大 D.浮力先不变,后变小
2.三个完全相同的烧杯,分别装有相同体积的甲、乙、丙三种不同液体,将烧杯放在同一个水槽中,静止时如图所示。则下列说法正确的是( )
A.三个烧杯所受浮力相等 B.乙液体的密度最大
C.丙液体的密度比水大 D.三种液体的密度相等
3.三个体积完全相同的物体,放入容器中静止后如图,则下列关于三个物体所受的浮力大小的说法正确的是( )
A.木球最大 B.铜球和铁球一样大 C.铁球最小 D.密度不同,无法判断
4.电子秤有“清零”功能,例如,在电子秤上放200 g砝码,电子秤显示为200 g,按清零键后,显示变为零;随后再放上100 g砝码,电子秤显示为100 g。利用电子秤的这种功能,结合物理知识可测定玉镯的密度。具体操作如下:
步骤a:向烧杯内倒入适量水,放在电子秤上,按清零键,显示数变为零。
步骤b:手提细线拴住玉镯,浸没在水中,且不与烧杯底和壁接触,记下此时电子秤示数为;
步骤c:把玉镯接触杯底,手放开细线,记下此时电子秤示数为。则下列判断中( )
①玉镯的质量为 ②玉镯的质量为 ③玉镯的密度为
④玉镯的密度为
A.只有①③正确 B.只有①④正确 C.只有②③正确 D.只有②④正确
5.把木块放入装满水的溢水杯中,溢出水的体积为(如图甲);用细针将该木块全部压入水中,溢出水的总体积为(如图乙),忽略细针的体积。则( )
A.木块的质量为
B.缓慢下压木块的过程中,溢水杯底部受到水的压强变大
C.木块全部压入水中静止时,细针对木块的压力大小为
D.木块的密度为
6.在“验证阿基米德原理”实验中,需要验证浸在液体中的物体受到的_____与它排开液体受到的_____大小是否相等,实验还需要_____的固体和液体进行多次验证(选填“相同”或“不同”)
7.在“探究影响浮力大小的因素”实验中,同学们根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
①与物体浸入液体中的深度有关;
②与物体排开液体的体积有关;
③与液体的密度有关。
(1)请你写出能够支持猜想③的一个生活现象:___________;
(2)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号b中物体P所受浮力大小为_________N。
(3)分析a、c、d三次实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度________(选填“有关”或“无关”);分析________三次实验,可知浮力大小与物体排开液体的体积有关:分析a、d、e三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力________(选填“越大”或“越小”)。
(4)本实验不仅可以探究影响浮力大小的因素,从实验数据还可求出物体P的密度为________。(已知,g取10 N/kg)
8.小明利用弹簧测力计、烧杯、小桶、石块、细线等器材探究浮力大小与排开液体的重力的关系。
(1)部分实验操作步骤如图所示,遗漏的主要步骤是___________,若将遗漏的步骤标注为D,最合理的实验步骤顺序是___________(用实验步骤对应的字母表示)。
(2)小明进行实验并把数据记录在表中。从表中数据可知石块受到的浮力是________N,排开液体的重力是________N。小明根据它们的大小关系归纳出了实验结论并准备结束实验,同组的小丽认为实验还没有结束,理由是____________,接下来的实验操作应该是____________。
实验步骤 A B C D
弹簧测力计示数/N 1.6 1.8 0.5 0.3
(3)实验结束后,小明还想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关,可取______相同的铁块和铝块,使其浸没在同种液体中,比较浮力的大小。
答案以及解析
1.答案:D
解析:由题图可看出,在乒乓球露出水面前,其排开水的体积不变,故其浮力的大小不变;当乒乓球露出水面后,其排开水的体积逐渐减小,故其浮力变小。
2.答案:B
解析:从题图中可以看出,三个烧杯均漂浮,但排开水的体积不同,装有乙液体的烧杯浸入水中的体积最大,装有甲液体的烧杯浸入水中的体积最小,由阿基米德原理可知,三个烧杯所受的浮力不同,;三个烧杯漂浮,故三个烧杯所受的浮力等于各烧杯和液体的总重力,则烧杯和乙液体的总重力最大,由三个完全相同的烧杯可得乙液体的重力最大,则乙液体的质量最大,三种液体的体积相同,由可知,乙液体密度最大;丙液体液面与水相平,但制作烧杯材料的密度大于水的密度,故丙液体的密度小于水的密度。
3.答案:B
解析:由题图可知,木球漂浮,铜球悬浮,铁球沉在水底,铜球和铁球排开水的体积相同,木球排开水的体积小,根据公式可知,铜球和铁球受到的浮力相等,而且都大于木球受到的浮力。
4.答案:C
解析:向烧杯内倒入适量水,放在电子秤上,按清零键,显示数变为零;把玉镯接触杯底,手放开细线,电子秤的示数为,所以玉镯的质量;故②正确,①错误;手提细线拴住玉镯,浸没在水中,且不与烧杯底和壁接触,此时电子秤的示数为,玉镯受到水对它竖直向上的浮力,由力的作用是相互的可知,电子秤受到的压力的增大量等于玉镯受到的浮力,由阿基米德原理知,即,所以玉镯的体积,所以玉镯的密度,故③正确,④错误。
5.答案:D
解析:木块漂浮在水面上时,,因为木块所受到的浮力,所以,木块的质量;木块完全浸入水中时所排开水的体积等于木块的体积,由题意知,木块的体积,则木块的密度;缓慢下压木块的过程中,溢水杯中水的深度不变,由可知,溢水杯底部受到水的压强不变;木块浸没后受到的浮力,木块全部压入水中静止时,。
6.答案:浮力;重力;不同
解析:在“验证阿基米德原理”实验中,需要验证浸在液体中的物体受到的浮力与它排开液体受到的重力大小是否相等;为了得出普遍规律,实验还需要不同的固体和液体进行多次验证。
7.答案:(1)人在水中下沉,而在死海中却能漂浮(或鸡蛋在清水中下沉,而在盐水中可以漂浮等)(2)1.4(3)无关;a、b、c(或a、b、d);越大(4)
解析:(2)由实验a可知,物体P的重力,所以实验b中物体P受到的浮力.(3)由a、c、d三次实验可知实验c、d中物体P受到的浮力、,即,因为物体P在实验c、d中浸没在液体中的深度不同,所以实验a、c、d可以说明浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。要探究浮力大小与物体排开液体的体积是否有关,需要控制其他条件都相同,只有物体排开液体的体积不同,并比较浮力的大小,因此需要比较a、b、c或a、b、d三次实验分析a、d、e三次实验,可知实验d中物体P受到水的浮力为,实验e中物体P受到盐水的浮力为,因为水的密度小于盐水的密度,所以a、d、e三次实验说明在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越大.(4)物体P的重力,物体P浸没在水中时受到的浮力,可得物体P的密度.
8.答案:(1)测量空桶的重力;D、B、A、C
(2)0.2;0.2;通过一组数据得出的结论具有片面性或偶然性;换用不同的液体重新进行实验
(3)体积
解析:(1)探究浮力大小与排开液体的重力的关系,需要测出物体排开液体的重力,故需要先测出空桶的重力,由图示实验可知,实验遗漏的步骤是测量空桶的重力;实验时,先测出空桶的重力,然后测出物体的重力,再将物体浸没在液体中,读出弹簧测力计的示数,最后测出小桶和排开液体的总重力,因此合理的顺序是D、B、A、C。
(2)由实验步骤A、B可知,物体浸在液体中时受到的浮力为;由实验步骤C、D可知,物体排开液体的重力;由于只测了一组实验数据,这样得出的结论具有片面性或偶然性,所以为了寻找普遍规律,做完一次实验后,需要换用不同的液体重新进行实验。
(3)想进一步探究浮力的大小是否与物体的密度有关,需要选用体积相同、密度不同的物体,使其浸没在同种液体中(保证了液体密度相同、排开液体的体积相同),比较浮力的大小。