第3节 水的浮力 测试卷(含答案)

文档属性

名称 第3节 水的浮力 测试卷(含答案)
格式 doc
文件大小 440.1KB
资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2021-10-23 09:14:25

图片预览

文档简介

2021年浙教版八年级上学期水和水的溶液测试卷六
一.选择题(共28小题)
1.下列物体中,不受浮力作用的是(  )
A.在水中下沉的铁块 B.在水中的桥墩
C.浮在水面上的轮船 D.空中上升的气球
2.如图所示,在容器中放一个上、下底面积均为10cm2、高为5cm,体积为80cm3的均匀对称石鼓,其下底表面与容器底部完全紧密接触,石鼓全部浸没于水中且其上表面与水面齐平,则石鼓受到的浮力是(  )(取g=10N/kg)
A.0 B.0.3N C.0.5N D.0.8N
3.把一块石蜡的底部磨平后置于烧杯底部,使它们之间密合(如图所示),用手按住石蜡将水缓缓倒入烧杯中,直到水面淹没石蜡块后放手,则(  )
A.由于石蜡块的密度比水小,所以石蜡块会上浮
B.由于石蜡块受到水的压力是向下的,所以石蜡块不会上浮
C.由于石蜡块受到的摩擦力大于浮力,所以石蜡块不会上浮
D.由于水对石蜡块没有压力,所以石蜡块不上浮
4.如图所示,2019年4月23日海军成立70周年的海上阅舰仪式上,我国新型万吨级055型导弹驱逐舰接受检阅,其满载排水量达12500t,有关该型驱逐舰在海上航行过程中,下列说法正确的是(  )
A.驱逐舰所受浮力的方向是竖直向下
B.满载时的排水量指的是驱逐舰所受的重力
C.发射导弹后,驱逐舰所受浮力变小
D.发射导弹后,驱逐舰会下沉一些
5.一艘货轮从长江进入大海的过程中,货轮所受浮力将(ρ海水>ρ江水)(  )
A.增大 B.减小 C.不变 D.无法判断
6.如图所示,一铅块用细线挂在一个充气的小气球的下面,把它放入水中某处恰好处于静止状态,如果从底部缓慢放出一些水,则铅块及气球(  )
A.仍能静止
B.向下运动
C.向上运动
D.静止、向上或向下运动都有可能
7.如图,气球下面吊一铁块,共同浸没在水中静止不动。如果用手轻轻地向下拍一下,气球将(  )
A.向下运动 B.向上运动 C.静止不动 D.无法确定
8.用硬塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等,制作如图所示的潜水艇模型,不计进排气管体积。要让原本悬浮在a位置的潜水艇下潜至b位置悬浮,采取的措施是使瓶内气体(  )
A.增加 B.减少
C.先增加后减少 D.先减少后增加
9.测量液体密度的仪器叫密度计.现将同一支密度计分别放入装有甲、乙两种液体的容器中,如图所示,则(  )
A.密度计在甲液体中所受的浮力较大
B.密度计在乙液体中所受的浮力较大
C.甲液体的密度较大
D.乙液体的密度较大
10.某物体重为0.5N,把它放在盛有水的烧杯中,溢出重为0.3N的水,则它受到的浮力(  )
A.一定为0.3N B.可能为0.2N C.一定为0.5N D.可能为0.4N
11.把一金属块浸没在盛有酒精的杯中时(ρ酒精=0.8g/cm3),从杯中溢出16g酒精,若将该金属块浸没在盛满水的杯中时,从杯中溢出水的质量是(  )
A.一定是20g B.可能是16g C.一定是16g D.可能是24g
12.将两个体积相同的长方体物块放入同一种液体中,静止时在液体中的位置如图所示,下列判断正确的是(  )
A.它们上、下表面受到的压强差和压力差都相等
B.它们上、下表面受到的压强差和压力差都不相等
C.它们上、下表面受到的压强差相等,压力差不相等
D.它们上、下表面受到的压强差不相等,压力差相等
13.如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景,其中三个烧杯均放在水平桌面上,物体A均处于静止状态,图甲、丙和丁所示中,弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N和2.5N。若盐水的密度为1.2×103kg/m3,则下列结论正确的是(  )
A.物体A的密度为3.2×103kg/m3
B.图乙中,物体A受到的拉力为1.0N
C.图丙中,弹簧测力计的示数比乙中小0.5N
D.图丁中,物体A对容器底部的压力为0.3N
14.如图所示,当乒乓球从水里上浮到水面上,乒乓球在A位置时受到的浮力为FA,水对杯底的压强为pA,在B位置时受到的浮力为FB,水对杯底的压强为pB,则它们的大小关系是(  )
A.FA=FB pA=pB B.FA<FB pA<pB
C.FA>FB pA>pB D.FA>FB pA=pB
15.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,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.甲物体受到的浮力小于乙物体受到的浮力
C.甲物体受到的浮力大于乙物体受到 的浮力
D.无法判断谁受到的浮力大
16.海权握,国则兴。建设一支强大的海军是实现中国梦的有力保障,潜水艇是海军的战略重器。如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海中悬浮、上浮、漂浮的训练过程。下列对此潜艇分析正确的是(  )
A.漂浮时排开的海水所受的重力最小
B.漂浮时潜艇底部所受海水压强最大
C.上浮过程中所受浮力逐渐变大
D.悬浮和漂浮时所受的浮力相等
17.有甲、乙、丙三个体积相同的物体,它们的密度ρ甲>ρ乙>ρ丙,将它们放入水中后,甲物下沉,乙物悬浮,丙物漂浮,则三个物体静止时受到的浮力最小的是(  )
A.甲物 B.乙物 C.丙物 D.一样大
18.圆柱形容器内放入一个体积为200cm3的长方体,现不断往容器内注水,并记录水的总体积V和水所对应的深度h,V和h的对应关系如图所示,则下列判断中不正确的是(  )
A.长方体的底面积S1为8cm2
B.长方体受到的最大浮力为1.2N
C.长方体的密度为0.6×103kg/m3
D.容器的底面积S2为12cm2
19.气凝胶是当今世界上密度最小的固体,一般常见的气凝胶为硅气凝胶,其密度为空气密度的3倍,看上去就像凝固的烟。将一块质量为3kg的硅气凝胶轻轻放在水平地面上,g=10N/kg,则它对地面的压力为(  )
A.10N B.20N C.30N D.60N
20.在弹簧测力计下挂一实心物体,弹簧测力计是示数是F,如果把物体浸没在水中央,物体静止时弹簧测力计是示数是,则该物体的密度是(  )
A.1.0×103kg/m3 B.0.8×103kg/m3
C.1.5×103kg/m3 D.1.25×103kg/m3
21.把一个质量为30g、体积为50cm3的物块轻放入盛满水的烧杯中,当物块静止时,下列说法中正确的是(  )
A.溢出水的质量为30g,水对杯底的压强变大
B.溢出水的质量为30g,水对杯底的压强不变
C.溢出水的质量为50g,水对杯底的压强变大
D.溢出水的质量为50g,水对杯底的压强不变
22.小华用如图甲所示进行实验“探究影响浮力大小的因素”,A是实心圆柱体,用弹簧测力计提着物体A缓慢浸入水中。他根据数据作出的弹簧测力计示数F与物体下表面浸入水中的深度h的关系图象如图乙,下列几种说法中,错误的是(  )
A.当物体浸没时受到的浮力为2N
B.圆柱体A的高为8cm
C.该物体的密度为2.0×103kg/m3
D.浮力的大小与h成正比
23.小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图),他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上,矿泉水瓶内留有少量空气,拧紧瓶盖使其密封,用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”即上浮。下列说法错误的是(  )
A.“浮沉子”上浮时,所受重力小于它受到的浮力
B.潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同
C.“浮沉子”下沉时,小瓶内的压缩空气会将内部的水压出
D.挤压矿泉水瓶侧面,“浮沉子”可能悬浮在水中
24.一个实心小球重4.5N,体积为5×10﹣4m3,将小球分别轻轻放入水中和酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3)中,则小球静止时,在水中所受浮力为F1,在酒精中所受浮力为F2,其大小分别为(  )
A.F1=4.5N,F2=4N B.F1=5N,F2=4.5N
C.F1=4.5N,F2=5N D.F1=4N,F2=4.5N
25.小明用粗细均匀的小木棒底部缠绕一些细铜丝,制作了一只简易密度计。水平桌面上放着两个相同的甲杯和乙杯,杯中装有液体。当将简易密度计分别放入两杯液体中,且密度计静止时,两杯中液体的深度相同,如图所示,下列说法正确的是(  )
A.密度计的刻度线,越往上标注的密度值越大
B.杯中密度计静止时,乙杯中液体对杯底的压强较大
C.杯中密度计静止时,甲杯对水平桌面的压强大于乙杯底对水平桌面的压强
D.密度计少缠绕一些细铜丝,可以增大该密度计两条刻度线之间的距离,测量结果更精确
26.如图,一飞艇充入气体后的质量是1.5t,体积为1500m3(ρ空气=1.29kg/m3),下列关于飞艇的说法不正确的是(  )
A.用不会爆炸的氦气代替氢气做成的飞艇造价低廉、安全
B.飞艇的原理是充密度小于空气的气体,可以漂在空中
C.该气艇悬浮在空中时装入货物为 435kg
D.如果装入货物是 500kg,飞艇恰好匀速下降,阻力大小不变要它匀速上升需要扔掉 65kg 的货物
27.重庆八中物理社团设计了如图所示的浮力秤,用细绳绕过固定在容器底部的定滑轮后拉动木块使之完全浸没于某液体中,待木块静止时可读出弹簧测力计此时的示数为1.5N。已知木块重为2N,体积为500cm3,且不吸收液体。若该弹簧测力计的最大测量值是2.5N,不计绳重和摩擦,下列说法中正确的是(  )
A.图中木块受到的浮力大小为0.5N
B.该液体的密度大小为0.8×103kg/m3
C.若剪断细绳,木块再次静止时,所受浮力大小为1.5N
D.使用该浮力秤所能测量的最大液体密度值为0.9×103kg/m3
28.放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器(容器质量不计)底面积为10﹣4m2,将一体积为2×10﹣4m3的木块放入水中静止时,有体积露出水面,如图甲所示;用一根质量和体积不计的细线把容器底和木块底部中心连接起来,如图乙所示。下列说法中错误的是(已知:水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)(  )
A.木块的密度为0.8×103kg/m3
B.木块漂浮时排开水的质量为160g
C.浸没水中时细线对木块的拉力为0.6N
D.甲、乙两图所示情况,容器对水平桌面的压强相等
二.填空题(共1小题)
29.一个正方体铁块,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。
三.计算题(共3小题)
30.如图所示,一冰块漂浮在水面上,当冰块完全熔化后。
(1)请你用有关知识证明冰块熔化后水面不升不降。(不考虑水的蒸发和溢出)。
(2)如果冰块是漂浮在一杯盐水上,当冰块完全熔化后,液面的变化是   (填“上升”、“下降”、“不变”)。
31.如图所示,一边长为10cm,密度为0.6g/cm3的正方体木块,用细线系着置于容器内的水中,g=10N/kg。求:
(1)木块所受的浮力大小。
(2)细线的拉力大小。
(3)细线剪断后,当木块静止时,木块露出水面的体积。
32.如图甲所示,体积是800cm3的正方体木块漂浮在水面上,所受浮力为7.2N,求:(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)木块的重力;
(2)木块露出水面的体积;
(3)若在木块上方放一金属块,木块恰好没入水中,如图乙所示,求金属块的重力。
2021年浙教版八年级上学期水和水的溶液测试卷六答案
一.选择题(共28小题)
1.下列物体中,不受浮力作用的是(  )
A.在水中下沉的铁块 B.在水中的桥墩
C.浮在水面上的轮船 D.空中上升的气球
【解答】解:
ACD、在水中下沉的铁块、浮在水面上的轮船、空中上升的气球,都受到液体或气体向上的压力,由浮力的产生原因可知,它们都受到浮力作用,故ACD不符合题意;
B、桥墩由于底面埋在地下,其底面不与水接触,因此桥墩没有受到水对其向上的压力,则桥墩不受浮力作用,故B符合题意;
故选:B。
2.如图所示,在容器中放一个上、下底面积均为10cm2、高为5cm,体积为80cm3的均匀对称石鼓,其下底表面与容器底部完全紧密接触,石鼓全部浸没于水中且其上表面与水面齐平,则石鼓受到的浮力是(  )(取g=10N/kg)
A.0 B.0.3N C.0.5N D.0.8N
【解答】解:石鼓排开水的体积:
v排=80cm3﹣10cm2×5cm=30cm3=30×10﹣6m3,
石鼓受到水的浮力:
F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×30×10﹣6m3=0.3N。
故选:B。
3.把一块石蜡的底部磨平后置于烧杯底部,使它们之间密合(如图所示),用手按住石蜡将水缓缓倒入烧杯中,直到水面淹没石蜡块后放手,则(  )
A.由于石蜡块的密度比水小,所以石蜡块会上浮
B.由于石蜡块受到水的压力是向下的,所以石蜡块不会上浮
C.由于石蜡块受到的摩擦力大于浮力,所以石蜡块不会上浮
D.由于水对石蜡块没有压力,所以石蜡块不上浮
【解答】解:现在石蜡块下表面与烧杯底密合,加水后,石蜡的上表面受到水的压力为F上表面,不为0;石蜡的下表面受到水的压力为F下表面,大小为0.而石蜡受到水的浮力,F浮=F下表面﹣F上表面,所以石蜡受到水的浮力为0。
故选:B。
4.如图所示,2019年4月23日海军成立70周年的海上阅舰仪式上,我国新型万吨级055型导弹驱逐舰接受检阅,其满载排水量达12500t,有关该型驱逐舰在海上航行过程中,下列说法正确的是(  )
A.驱逐舰所受浮力的方向是竖直向下
B.满载时的排水量指的是驱逐舰所受的重力
C.发射导弹后,驱逐舰所受浮力变小
D.发射导弹后,驱逐舰会下沉一些
【解答】解:
A、驱逐舰所受浮力的方向是竖直向上,故A错误;
B、满载时的排水量指的是满载时驱逐舰排开水的质量,故B错误;
CD、原来驱逐舰处于漂浮状态,受到的浮力等于总重力,发射导弹后,重力变小,此时的浮力大于重力,故驱逐舰会上浮一些,最后驱逐舰仍处于漂浮状态,因总重力变小,所以静止时驱逐舰所受浮力变小,故C正确,D错误。
故选:C。
5.一艘货轮从长江进入大海的过程中,货轮所受浮力将(ρ海水>ρ江水)(  )
A.增大 B.减小 C.不变 D.无法判断
【解答】解:当货轮由长江口驶入大海后,都是漂浮,货轮受到的浮力等于重力,而货轮受到的重力G不变,则货轮受到的浮力不变。
故选:C。
6.如图所示,一铅块用细线挂在一个充气的小气球的下面,把它放入水中某处恰好处于静止状态,如果从底部缓慢放出一些水,则铅块及气球(  )
A.仍能静止
B.向下运动
C.向上运动
D.静止、向上或向下运动都有可能
【解答】解:把气球和铅块看做一个整体,图中整体悬浮,整体受到的浮力和重力相等;
从底部缓慢放出一些水,气球上部水的深度减小,该处水的压强也随着减小,小气球的体积增大,水对小气球的浮力也就增大了,则整体受到的浮力大于整体的重力,所以铅块及气球会上浮。
故选:C。
7.如图,气球下面吊一铁块,共同浸没在水中静止不动。如果用手轻轻地向下拍一下,气球将(  )
A.向下运动 B.向上运动 C.静止不动 D.无法确定
【解答】解:
原来气球和金属块悬浮在水中,F浮=G,如果向下碰的话,由于气球受到水的压强变大、气球的体积变小,气球受到的浮力减小,小于自重,气球和金属块将向下运动;
故选:A。
8.用硬塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等,制作如图所示的潜水艇模型,不计进排气管体积。要让原本悬浮在a位置的潜水艇下潜至b位置悬浮,采取的措施是使瓶内气体(  )
A.增加 B.减少
C.先增加后减少 D.先减少后增加
【解答】解:因为潜水艇是靠改变自身的重力实现浮沉的,所以让原本悬浮在a位置的潜水艇下潜至b位置悬浮,此时应向外抽气,使瓶内气体减少,气压减小,让水进入瓶中,使潜艇受到的重力大于浮力,实现下沉,然后停止抽气,再适当充气,再向外排水使重力等于浮力而悬浮,使潜水艇下潜至b位置悬浮,则瓶内气体先减少后增加。
故选:D。
9.测量液体密度的仪器叫密度计.现将同一支密度计分别放入装有甲、乙两种液体的容器中,如图所示,则(  )
A.密度计在甲液体中所受的浮力较大
B.密度计在乙液体中所受的浮力较大
C.甲液体的密度较大
D.乙液体的密度较大
【解答】解:
AB、现将同一支密度计分别放入装有甲、乙两种液体的容器中,都处于漂浮状态,根据漂浮的特点,F浮=G,
故密度计在甲、乙液体中所受的浮力相等,A、B错误;
CD、由图知,甲中密度计排开液体的体积较大,V排甲>V排乙,根据阿基米德原理:
F浮=ρ液gV排,ρ液=,
故ρ液甲<ρ液乙,
即乙液体的密度较大,C错误,D正确.
故选:D.
10.某物体重为0.5N,把它放在盛有水的烧杯中,溢出重为0.3N的水,则它受到的浮力(  )
A.一定为0.3N B.可能为0.2N C.一定为0.5N D.可能为0.4N
【解答】解:当烧杯中盛满水时,溢出的水重即为物体所受的浮力大小,即Fmin=0.3N;
当烧杯中没有盛满水时,若物体漂浮或悬浮在液体中时,物体所受的浮力最大,等于物重,即Fmax=G=0.5N;
因此它受到的浮力范围为:0.3N~0.5N,只有D选项符合这个范围;
故选:D。
11.把一金属块浸没在盛有酒精的杯中时(ρ酒精=0.8g/cm3),从杯中溢出16g酒精,若将该金属块浸没在盛满水的杯中时,从杯中溢出水的质量是(  )
A.一定是20g B.可能是16g C.一定是16g D.可能是24g
【解答】解:(1)若原来盛满酒精,金属块在酒精中受到的浮力:
∵金属块浸没在盛有酒精的杯中,
∴金属块的体积V=V排酒精=
∵若将该金属块浸没在盛满水的杯中时。V排水=V,
∴溢出水的质量m溢水=m排水=ρ水V=ρ水×=1g/cm3×=20g。
(2)若原来盛满酒精的杯中没有盛满酒精,金属块的体积大于溢出酒精的体积;
∵将该金属块浸没在盛满水的杯子中,金属块排开水的体积等于金属块的体积,
∴金属块排开水的质量一定不是20g,应比20g还要大,可能为24g。
故选:D。
12.将两个体积相同的长方体物块放入同一种液体中,静止时在液体中的位置如图所示,下列判断正确的是(  )
A.它们上、下表面受到的压强差和压力差都相等
B.它们上、下表面受到的压强差和压力差都不相等
C.它们上、下表面受到的压强差相等,压力差不相等
D.它们上、下表面受到的压强差不相等,压力差相等
【解答】解:
(1)由图可知,物块上下表面的深度差△h=h物(即等于物块的高),且右边物块的高度大,即右边物块上下表面的深度差△h更大,根据△p=ρg△h可知,它们上、下表面受到的压强差不相等;
(2)由于长方体物块体积相同,均在同一种液体中悬浮,则排开的液体体积相同,
根据阿基米德原理可知,两物块受到的浮力相同,
由浮力产生原因可知,两物体上下表面受到的压力差相等,
综上分析可知,ABC错误,D正确。
故选:D。
13.如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景,其中三个烧杯均放在水平桌面上,物体A均处于静止状态,图甲、丙和丁所示中,弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N和2.5N。若盐水的密度为1.2×103kg/m3,则下列结论正确的是(  )
A.物体A的密度为3.2×103kg/m3
B.图乙中,物体A受到的拉力为1.0N
C.图丙中,弹簧测力计的示数比乙中小0.5N
D.图丁中,物体A对容器底部的压力为0.3N
【解答】解:
A、实验甲、丙中,弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N,A在盐水中的浮力为:F浮=G﹣F拉=4.0N﹣2.8N=1.2N;
物体A全部浸没,根据阿基米德原理可知,F浮=ρ盐水gV排,
=1×10﹣4m3,
物体A的密度为:
=4×103kg/m3,故A错误;
B、物体A在水中受到的浮力为:F浮水=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣4m3=1N,在乙中物体A受到的拉力:F=G﹣F浮水=4N﹣1N=3N,故B错误;
C、在实验丙中,弹簧测力计的示数:F丙拉=2.8N,在乙中物体A受到的拉力:F=3N,弹簧测力计的示数比乙中小:3N﹣2.8N=0.2N,故C错误;
D、由甲、丙,F浮盐水=G﹣F丙拉=4N﹣2.8N=1.2N,根据实验丁中物体A对烧杯底部的压力等于支持力,F支=G﹣F浮﹣F丁拉=4N﹣1.2N﹣2.5N=0.3N,容器底部也受到物体对它的压力,故压力等于0.3N,故D正确。
故选:D。
14.如图所示,当乒乓球从水里上浮到水面上,乒乓球在A位置时受到的浮力为FA,水对杯底的压强为pA,在B位置时受到的浮力为FB,水对杯底的压强为pB,则它们的大小关系是(  )
A.FA=FB pA=pB B.FA<FB pA<pB
C.FA>FB pA>pB D.FA>FB pA=pB
【解答】解:
由图知,乒乓球在A位置时是浸没,此时V排A=V球;在B位置时是漂浮,此时V排B<V球,所以V排A>V排B,
由F浮=ρ液gV排可知乒乓球受到的浮力FA>FB;
由于从水里上浮直至漂浮在水面上,排开水的体积减小,水面下降,则hA>hB,
根据p=ρgh可知水对杯底的压强pA>pB。
故选:C。
15.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,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.甲物体受到的浮力小于乙物体受到的浮力
C.甲物体受到的浮力大于乙物体受到 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,由F浮=ρ水V排g可得两个球受到的浮力F甲<F乙。
故选:B。
16.海权握,国则兴。建设一支强大的海军是实现中国梦的有力保障,潜水艇是海军的战略重器。如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海中悬浮、上浮、漂浮的训练过程。下列对此潜艇分析正确的是(  )
A.漂浮时排开的海水所受的重力最小
B.漂浮时潜艇底部所受海水压强最大
C.上浮过程中所受浮力逐渐变大
D.悬浮和漂浮时所受的浮力相等
【解答】解:AD、由图可知,悬浮时排开海水的体积大于漂浮时排开海水的体积,由F浮=ρ液gV排可知,潜艇悬浮时所受浮力大,即F悬浮>F漂浮,故D错误;
根据阿基米德原理可知,浮力等于排开液体所受的重力,所以漂浮时排开海水所受的重力最小,故A正确;
B、由图可知,潜艇漂浮时其底部所处深度最小,根据p=ρgh可知,此时潜艇底部所受海水压强最小,故B错误;
C、潜艇上浮过程中,露出水面前,V排不变,根据F浮=ρ液gV排可知,潜艇所受浮力不变;逐渐露出水面时,V排减小,潜艇所受浮力减小,故C错误。
故选:A。
17.有甲、乙、丙三个体积相同的物体,它们的密度ρ甲>ρ乙>ρ丙,将它们放入水中后,甲物下沉,乙物悬浮,丙物漂浮,则三个物体静止时受到的浮力最小的是(  )
A.甲物 B.乙物 C.丙物 D.一样大
【解答】解:因为体积相同,甲物下沉,乙物悬浮,甲和乙排开水的体积相同,丙物漂浮,丙排开水的体积最小,根据公式F浮=ρgV排可知,丙受到的浮力最小。
故选:C。
18.圆柱形容器内放入一个体积为200cm3的长方体,现不断往容器内注水,并记录水的总体积V和水所对应的深度h,V和h的对应关系如图所示,则下列判断中不正确的是(  )
A.长方体的底面积S1为8cm2
B.长方体受到的最大浮力为1.2N
C.长方体的密度为0.6×103kg/m3
D.容器的底面积S2为12cm2
【解答】解:
(1)由表中数据可知,h从5﹣10cm,
水的体积变化:
△V=(S2﹣S1)(10cm﹣5cm)=60cm3,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
h从18﹣21cm,
水的体积变化:
△V′=S2(h5﹣h4)=60cm3,
即:S2(21cm﹣18cm)=60cm3,
解得:
S2=20cm2,代入①得:
S1=8cm2,故A正确、D错;
(2)柱状物体的体积:
V物=S1H,
柱状物体的高:
H===25cm;
如果柱状物体的密度大于或等于水的密度,在加水过程中柱状物体将静止在容器底不会上浮,容器内水的体积变化应该与h的变化成正比,由图象数据可知器内水的体积变化应该与h的变化不成正比,所以柱状物体的密度小于水的密度;因此随着水的增多,柱状物体将漂浮在水面上,
设柱状物体浸入的深度为H浸,
当h5=21cm时,
水的体积:
S2h5﹣S1H浸=300cm3,
即:20cm2×21cm﹣8cm2×H浸=300cm3,
解得:
H浸=15cm,
此时排开水的体积:
V排=S1H浸=8cm2×15cm=120cm3,
∵柱状物体漂浮,
∴ρ水V排g=ρ物Vg,
即:1×103kg/m3×120cm3×g=ρ物×200cm3×g,
解得:
ρ物=0.6×103kg/m3,故C正确;
(3)此时受到的浮力最大:
F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×120×10﹣6m3×10N/kg=1.2N,故B正确。
故选:D。
19.气凝胶是当今世界上密度最小的固体,一般常见的气凝胶为硅气凝胶,其密度为空气密度的3倍,看上去就像凝固的烟。将一块质量为3kg的硅气凝胶轻轻放在水平地面上,g=10N/kg,则它对地面的压力为(  )
A.10N B.20N C.30N D.60N
【解答】解:硅气凝胶的重力为G=mg=3kg×10N/kg=30N,
设空气的密度为ρ空气,则硅气凝胶的密度为3ρ空气,
由ρ=可得,硅气凝胶的体积V==,
受到空气的浮力不能忽略,F浮=ρV排g=ρ空气×()×10N/kg=10N,
压力F=G﹣F浮=30N﹣10N=20N。
故选:B。
20.在弹簧测力计下挂一实心物体,弹簧测力计是示数是F,如果把物体浸没在水中央,物体静止时弹簧测力计是示数是,则该物体的密度是(  )
A.1.0×103kg/m3 B.0.8×103kg/m3
C.1.5×103kg/m3 D.1.25×103kg/m3
【解答】解:根据阿基米德原理和称重法表示出物体受到液体的浮力,
则物体受到液体的浮力:
F浮=F﹣F拉=F﹣=F=ρ水gV排;
ρ物gV物=ρ水gV排;
则ρ物=ρ水=×1.0×103kg/m3=1.5×103kg/m3;
故选:C。
21.把一个质量为30g、体积为50cm3的物块轻放入盛满水的烧杯中,当物块静止时,下列说法中正确的是(  )
A.溢出水的质量为30g,水对杯底的压强变大
B.溢出水的质量为30g,水对杯底的压强不变
C.溢出水的质量为50g,水对杯底的压强变大
D.溢出水的质量为50g,水对杯底的压强不变
【解答】解:(1)∵物块的密度:
<ρ水,
∴物块轻放入盛满水的烧杯中,将漂浮。
(2)∵物块漂浮,
∴F浮=G排=G物,即:m排g=m物g,
∴m排=m物=30g,
所以溢出水的质量为30g;
(3)∵物块轻放入盛满水的烧杯中,物块漂浮,水深h不变,
∴由p=ρgh可知,水对杯底的压强不变。
故选:B。
22.小华用如图甲所示进行实验“探究影响浮力大小的因素”,A是实心圆柱体,用弹簧测力计提着物体A缓慢浸入水中。他根据数据作出的弹簧测力计示数F与物体下表面浸入水中的深度h的关系图象如图乙,下列几种说法中,错误的是(  )
A.当物体浸没时受到的浮力为2N
B.圆柱体A的高为8cm
C.该物体的密度为2.0×103kg/m3
D.浮力的大小与h成正比
【解答】解:
A、由图示图像可知,物体没有浸入液体时测力计示数为4N,则物体重力:G=4N,物体完全浸没在水中时受到的浮力:F浮=G﹣F=4N﹣2N=2N,故A正确;
B、由图示图像可知,圆柱体A的高为8cm,故B正确;
C、由F浮=ρgV排可知,物体的体积:V=V排===2×10﹣4m3,
由G=mg可知,物体的质量:m===0.4kg,
物体的密度:ρ物体===2×103kg/m3,故C正确;
D、由图示图像可知,物体没有完全浸没在液体中前受到的浮力与物体浸入液体的深度成正比,物体完全浸入液体后受到的浮力不变,故D错误;
故选:D。
23.小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图),他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上,矿泉水瓶内留有少量空气,拧紧瓶盖使其密封,用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”即上浮。下列说法错误的是(  )
A.“浮沉子”上浮时,所受重力小于它受到的浮力
B.潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同
C.“浮沉子”下沉时,小瓶内的压缩空气会将内部的水压出
D.挤压矿泉水瓶侧面,“浮沉子”可能悬浮在水中
【解答】解:ABC、松开手,大瓶内水面上的空气体积增大,压强减小,浮沉子里面被压缩的空气把水压出来,此时浮沉子的重力小于它所受的浮力,因此它就向上浮;当浮力等于重力,就会悬浮在水中;“浮沉子”下沉时,水会被压入小瓶内,使得小瓶的重力大于浮力,会下沉;所以潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同,故AB正确,C错误;
D、挤压大塑料瓶,瓶内空气被压缩,一部分水被压入小瓶中,即浮沉子里进入一些水,它的重力增加,重力等于它受到的浮力,会悬浮在水中,故D正确。
故选:C。故选:C。
24.一个实心小球重4.5N,体积为5×10﹣4m3,将小球分别轻轻放入水中和酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3)中,则小球静止时,在水中所受浮力为F1,在酒精中所受浮力为F2,其大小分别为(  )
A.F1=4.5N,F2=4N B.F1=5N,F2=4.5N
C.F1=4.5N,F2=5N D.F1=4N,F2=4.5N
【解答】解:(1)由G=mg可得,小球的质量:
m===0.45kg,
小球的密度:
ρ小球===0.9×103kg/m3,
因为ρ小球<ρ水,所以小球放入水中,将漂浮在水面上,处于平衡状态,
由平衡条件得,小球在水中受到的浮力:F1=G=4.5N;
(2)因为ρ小球>ρ酒精,所以小球放入酒精中将沉底,则小球排开酒精的体积等于小球的体积,
则小球在酒精中受到的浮力:F2=ρ酒精gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣4m3=4N。
故选:A。
25.小明用粗细均匀的小木棒底部缠绕一些细铜丝,制作了一只简易密度计。水平桌面上放着两个相同的甲杯和乙杯,杯中装有液体。当将简易密度计分别放入两杯液体中,且密度计静止时,两杯中液体的深度相同,如图所示,下列说法正确的是(  )
A.密度计的刻度线,越往上标注的密度值越大
B.杯中密度计静止时,乙杯中液体对杯底的压强较大
C.杯中密度计静止时,甲杯对水平桌面的压强大于乙杯底对水平桌面的压强
D.密度计少缠绕一些细铜丝,可以增大该密度计两条刻度线之间的距离,测量结果更精确
【解答】解:
A.密度计放入不同的液体中时始终处于漂浮状态,由密度计的重力不变可知,密度计在不同液体中受到的浮力相等,
由阿基米德原理F浮=ρ液gV排变形式ρ液=可知,密度计的刻度线越往上,排开液体的体积越大,液体的密度越小,故A错误;
B.由图可知,密度计在甲杯内排开液体的体积较大,则甲杯内液体的密度较小,即ρ甲液<ρ乙液,
因两杯中液体的深度相同,
所以,由p=ρ液gh可知,甲杯中液体对杯底的压强较小,则杯中液体对杯底的压强较大,故B正确;
C.由阿基米德原理F浮=G排和物体漂浮条件F浮=G可得:G=G排,
杯子对水平桌面的压力F=G杯+G液+G密度计=G杯+G液+G排=G杯+ρ液Sh液g,则乙杯对水平桌面的压力较大,
由p=可知,乙杯对水平桌面的压强较大,故C错误;
D.密度计少缠绕一些细铜丝时自重减小,在液体中受到的浮力减小,则密度计排开液体的体积变小,
使密度计两条刻度线之间的距离减小,导致测量结果更不精确,故D错误。
故选:B。
26.如图,一飞艇充入气体后的质量是1.5t,体积为1500m3(ρ空气=1.29kg/m3),下列关于飞艇的说法不正确的是(  )
A.用不会爆炸的氦气代替氢气做成的飞艇造价低廉、安全
B.飞艇的原理是充密度小于空气的气体,可以漂在空中
C.该气艇悬浮在空中时装入货物为 435kg
D.如果装入货物是 500kg,飞艇恰好匀速下降,阻力大小不变要它匀速上升需要扔掉 65kg 的货物
【解答】解:A、氦气的化学性质很不活泼,利用氦气代替氢气填充飞艇,是为了使用更加安全,故A正确;
B、飞艇内充入气体的密度一定比空气密度小,体积相等时,重力小于浮力,故B正确;
C、飞艇在空气中所受浮力为:
F浮=ρ空气gV排=1.29kg/m3×1500m3×10N/kg=19350N;
因为在空中悬浮,
所以F浮=G飞艇+G货
所以G货=F浮﹣G飞艇=19350N﹣1500kg×10N/kg=4350N。
G=mg可知,m===435kg;故C正确;
D、G货=m货g=500kg×10N/kg=5000N;
飞艇的重力:G=mg=1500kg×10N/kg=15000N,
匀速竖直下降时,所受阻力向上,整体处于平衡状态,故:G+5000N=F浮+F阻﹣﹣﹣﹣①,
F阻=15000N+5000N﹣19350N=650N
匀速竖直上升时,所受阻力向下,整体处于平衡状态,故:F浮=G′+F阻
G′=F浮﹣F阻=19350N﹣650N=18700N,
扔掉物体的重力为:G扔=G+5000N﹣G′=15000N+5000N﹣18700N=1300N,
扔掉物体的质量:m扔===130kg,故D错误。
故选:D。
27.重庆八中物理社团设计了如图所示的浮力秤,用细绳绕过固定在容器底部的定滑轮后拉动木块使之完全浸没于某液体中,待木块静止时可读出弹簧测力计此时的示数为1.5N。已知木块重为2N,体积为500cm3,且不吸收液体。若该弹簧测力计的最大测量值是2.5N,不计绳重和摩擦,下列说法中正确的是(  )
A.图中木块受到的浮力大小为0.5N
B.该液体的密度大小为0.8×103kg/m3
C.若剪断细绳,木块再次静止时,所受浮力大小为1.5N
D.使用该浮力秤所能测量的最大液体密度值为0.9×103kg/m3
【解答】解:A、由图可知,木块浸没在水中时受到向下的重力、向下的拉力和向上的浮力,根据力的平衡可知,浮力等于重力与拉力之和,
则木块受到的浮力:F浮=G+F拉=2N+1.5N=3.5N;故A错误;
B、木块浸没时,排开液体的体积:V排=V=500cm3=5×10﹣4m3,
由F浮=ρ液gV排得,液体的密度:ρ液===0.7×103kg/m3;故B错误;
C、由题和(1)知,木块完全浸没时所受的浮力大于自身的重力,所以剪断细绳后木块将上浮,最终漂浮在液面上。即再次静止时处于漂浮状态,则受到的浮力等于木块自身的重力,即:F浮′=G=2N,故C错误;
D、由图可知测力计的量程为2.5N,则最大拉力为F最大=2.5N,木块受到的最大浮力:F浮最大=G+F最大=2N+2.5N=4.5N,由F浮=ρ液gV排得,液体的最大密度:ρ液最大===0.9×103kg/m3;故D正确。
故选:D。
28.放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器(容器质量不计)底面积为10﹣4m2,将一体积为2×10﹣4m3的木块放入水中静止时,有体积露出水面,如图甲所示;用一根质量和体积不计的细线把容器底和木块底部中心连接起来,如图乙所示。下列说法中错误的是(已知:水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)(  )
A.木块的密度为0.8×103kg/m3
B.木块漂浮时排开水的质量为160g
C.浸没水中时细线对木块的拉力为0.6N
D.甲、乙两图所示情况,容器对水平桌面的压强相等
【解答】解:
A、木块处于漂浮状态,有体积露出水面,则V排=(1﹣)V木=V木,
此时浮力等于重力,即:F浮=G,根据阿基米德原理和G=mg=ρVg得,ρ水g(1﹣)V木=ρ木gV木,
所以,ρ木=ρ水=×1.0×103kg/m3=0.8×103kg/m3,故A正确;
B、木块漂浮时,排开水的体积:V排=V木=×2×10﹣4m3=1.6×10﹣4m3,
根据ρ=可得排开水的质量:m排=ρ水V排=1.0×103kg/m3×1.6×10﹣4m3=0.16kg=160g,故B正确;
C、图乙中,木块浸没水中受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3=2N;
木块的重力为:G木=ρ木gV木=0.8×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3=1.6N;
则木块浸没水中时细线对木块的拉力为:F拉=F浮﹣G木=2N﹣1.6N=0.4N,故C错误;
D、甲、乙两图所示情况,木块和水仍然在容器中,总重力仍等于木块、水、容器的重力之和,总重力不变,对桌面的压力不变,根据p=知容器对桌面的压强不变,故D正确。
故选:C。
二.填空题(共1小题)
29.一个正方体铁块,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。
三.计算题(共3小题)
30.如图所示,一冰块漂浮在水面上,当冰块完全熔化后。
(1)请你用有关知识证明冰块熔化后水面不升不降。(不考虑水的蒸发和溢出)。
(2)如果冰块是漂浮在一杯盐水上,当冰块完全熔化后,液面的变化是 上升 (填“上升”、“下降”、“不变”)。
【解答】(1)证明:冰块漂浮在水面上,由漂浮条件可得F浮=G冰,
结合阿基米德原理可得:ρ水V排g=G冰,
所以V排=;
因为冰熔化前后质量不变,
所以G冰=G冰化水=ρ水V冰化水g,
则V冰化水=;
由此可知:V冰化水=V排,
所以冰熔化前后水面不升也不降。
(2)冰块漂浮在盐水中时,由漂浮条件可得F浮=G冰,则ρ盐水gV排盐水=G冰,
所以V排盐水=,
冰熔化成水之后质量不变,所以G冰=G冰化水=ρ水V冰化水g,
则V冰化水=;
因ρ水<ρ盐水,所以V冰化水>V排盐水,
即:若冰完全熔化,杯中液面上升。
故答案为:(1)证明如上;(2)上升。
31.如图所示,一边长为10cm,密度为0.6g/cm3的正方体木块,用细线系着置于容器内的水中,g=10N/kg。求:
(1)木块所受的浮力大小。
(2)细线的拉力大小。
(3)细线剪断后,当木块静止时,木块露出水面的体积。
【解答】解:(1)由于木块完全浸没在水中,所以V排=V=(10cm)3=1000cm3=1×10﹣3m3,
木块所受的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N;
(2)根据G=mg和ρ=可得,木块的重力:G木=mg=ρVg=0.6×103kg/m3×1×10﹣3m3×10N/kg=6N。
对木块进行受力分析可知,木块受到重力、浮力和拉力的作用,
根据力的平衡可知,F浮=F拉+G,
所以,绳子对木块的拉力:F拉=F浮﹣G=10N﹣6N=4N;
(3)细线剪断后,当木块静止时,木块处于漂浮状态,则F浮′=G=6N,
根据F浮=ρ水gV排可得,木块排开水的体积:V排′===6×10﹣4m3,
木块露出水面的体积V露=V﹣V排′=1×10﹣3m3﹣6×10﹣4m3=4×10﹣4m3。
答:(1)木块所受的浮力大小为10N。
(2)细线的拉力大小为4N。
(3)细线剪断后,当木块静止时,木块露出水面的体积为4×10﹣4m3。
32.如图甲所示,体积是800cm3的正方体木块漂浮在水面上,所受浮力为7.2N,求:(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)木块的重力;
(2)木块露出水面的体积;
(3)若在木块上方放一金属块,木块恰好没入水中,如图乙所示,求金属块的重力。
【解答】解:
(1)因为木块漂浮,所以木块的重力:G木=F浮=7.2N;
(2)由F浮=ρ水gV排可得,木块浸入水中的体积:
V浸=V排===7.2×10﹣4m3=720cm3,
则木块露出的体积:V露=V﹣V浸=800cm3﹣720cm3=80cm3;
(3)木块全部浸没在水中时受到的浮力:F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×800×10﹣6m3=8N,
图乙中木块与金属块的整体处于漂浮状态,则F浮′=G木+G金属,
所以金属块的重力:G金属=F浮′﹣G木=8N﹣7.2N=0.8N。
答:(1)木块的重力为7.2N;
(2)木块露出水面的体积是80cm3;
(3)金属块的重力是0.8N。