八下第十章 压强 第三节 物体的浮沉条件及应用 第一课时 物体的浮沉条件及应用
一、单项选择题(共13小题;共52分)
1. 下列四幅图中,其运动过程主要利用浮力来实现的是
A.
降落伞下降
B.
飞机起飞
C.
热气球升空
D.
火箭发射
2. 【例 】将一个密度小于甲、乙两种液体的木块分别放在两种液体中,当两种液体的密度之比是 ,则木块静止时排开两种液体体积之比是
A. B. C. D.
3. 如图所示,小玻璃瓶中装有适量水,瓶口向下漂浮在大塑料瓶内的水面上,拧紧大瓶的瓶盖,改变作用在大瓶侧面压力的大小,有关说法正确的是
A. 用力捏大瓶,小瓶内的气体密度变大
B. 用力捏大瓶,小瓶不可能实现悬浮
C. 小瓶盖上瓶盖,捏大瓶也能使小瓶下沉
D. 打开大瓶瓶盖,捏大瓶也能使小瓶下沉
4. 潜水艇在水中可以自由的上浮和下沉,潜水艇在水中能够浮沉,你认为它主要是靠改变
A. 所受浮力 B. 水的密度 C. 自身重力 D. 水的压强
5. 在河中游泳的人上岸时,由深水走向浅水的过程中,如果水底布满石头,以下体验和分析正确的是
A. 脚越来越疼,因为水对脚的压力越来越大
B. 脚疼得越来越轻,因为河底对人的支持力越来越小
C. 脚越来越疼,因为水对人的浮力越来越小
D. 脚疼的越来越轻,因为人受到的重力越来越小
6. 如图所示,小明同学在练习滑板运动时,单脚蹬地,人和车一起向前滑行。以下说法正确的是
A. 脚向后蹬地,人和车向前滑行,说明力的作用是相互的
B. 蹬地时,脚对地的压力和地对脚的支持力是一对平衡力
C. 当人和车一起滑行时,若车碰到障碍物,人会向后倾倒
D. 停止蹬地后,车滑行一段距离会停下,说明运动需要力来维持
7. 如图所示,把一个苹果放入浓盐水中,苹果处于漂浮状态。如果把苹果水面以上的部分切去,则余下的部分
A. 沉入水底 B. 仍然漂浮 C. 刚好悬浮 D. 无法判断
8. 某同学在粗细均匀的木棒上缠绕一些细铜丝,制作简易密度计 ,如图甲所示。将 依次放入一系列密度已知的液体中,每次当 在液体中处于竖直漂浮状态时,在木棒上标出与液面位置相平的刻度线及相应密度值 ,并测量木棒浸入液体的深度 ,再利用收集的数据画出 图象,如图乙中图线①所示。该同学继续选用了与 完全相同的木棒,并缠绕了不同质量的铜丝,制作简易密度计 。将 同样依次放入一系列密度已知的液体中进行实验,得到图乙中图线②。他进一步研究发现对同一密度计浸入液体的深度 和对应密度 的乘积不变。铜丝的体积可以忽略,下列说法正确的是
A. 上述实验中密度计 在不同液体中漂浮时,浸入的深度 越大,受到的浮力越大
B. 密度计 上越靠近铜丝的位置,其刻度线对应的密度值越小
C. 密度计 上缠绕铜丝的质量小于密度计 上缠绕铜丝的质量
D. 若图乙中 ,则密度计 上 与 刻度线的间距大于 与 刻度线的间距
9. 长江上,一艘满载货物的轮船在卸完一半货物后,该艘轮船
A. 会浮起一些,所受浮力变小 B. 会浮起一些,所受浮力变大
C. 会下沉一些,所受浮力变大 D. 会始终漂浮,所受浮力不变
10. 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”下沉时,所受重力大于它受到的浮力
B. 无论怎样挤压矿泉水瓶侧面,“浮沉子”都不可能悬浮在水中
C. “浮沉子”上浮时,小瓶内的压缩空气会将内部的水压出
D. 潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同
11. 下列物体属于利用浮力升空的是
A. 飞机 B. 飞艇 C. 风筝 D. 火箭
12. 将一枚重为的蛋放入一杯均匀盐水中,静止时如图所示,然后向杯子里加入一些清水,则
A. 鸡蛋会下沉 B. 鸡蛋的重力增加
C. 鸡蛋所受浮力变大 D. 鸡蛋所受浮力为
13. 小竹将质量为 的物体放入盛满水的溢水杯中,当物体静止时,溢水杯中溢出了 的水,则物体( 取 )
A. 漂浮在水面上 B. 悬浮在水中
C. 沉在溢水杯底部 D. 受到 的浮力
二、填空题(共6小题;共24分)
14. 如图所示,两个相同的容器 、 置于水平桌面上,分别盛有足量密度分别为 、 的液体。现将两个完全相同的实心小球分别放入 、 两容器中,已知小球的体积为 ,静止后排开 和 液体的体积分别为 和 。则小球质量的表达式可能为 或 。
15. 两个相同的圆柱形容器中分别装有体积相等的甲、乙两种液体,如图所示是同一个鸡蛋在两种液体中静止时的情景。图中两种液体的密度分别为 和 ,鸡蛋所受浮力分别为 和 ,容器底部所受液体压强分别为 和 ,则它们的大小关系是: , , 。以下三种方案:①在鸡蛋上开小孔,用注射器抽取鸡蛋内蛋清,再用胶带封好小孔;②在鸡蛋上开小孔塞入大头针,用胶带封好小孔;③在容器中加入比原液体密度更大的液体,若想使鸡蛋在乙液体中下沉,可行的方案有 (填序号)。
16. 刚倒入玻璃杯中的雪碧会产生很多小气泡。此时,将一些葡萄干加入杯中,有些葡萄干会沉入杯底,这些葡萄干表面因吸附足够的小气泡,受到的浮力 重力,从而上浮;上浮到液面后,由于小气泡破裂,导致它们受到的浮力 重力,于是又沉入杯底。
17. 两个相同的鱼缸注满水,在其中一个中放入一个模型小船,然后把两个鱼缸分别放在天平上,如图所示,则天平 平衡(填“能”或“不能”)。
18. 水中的鱼儿是通过改变鱼鳔中的气体体积来帮助自己浮沉的,而潜水艇是通过改变 实现浮沉的.
19. 如图,气球下面用细线悬挂一石块,它们恰好悬浮在水中。已知石块与气球的总重力为 ,则气球受到的浮力 (填“”“”或“”);若水温升高,石块将 (填“上浮”“下沉”或“保持悬浮”)。
三、综合应用题(共1小题;共13分)
20. 鸡蛋时间放久了,不能判断是否变质,现在介绍一种方法,把鸡蛋放入密度为 的盐水中。已知一般的新鲜鸡蛋密度约为 ,变质鸡蛋密度降至 以下。
(1)如图甲、乙、丙三个鸡蛋,静止在盐水中,三个鸡蛋中一定变质的是 ,理由是 。
(2)浮力不等于重力的鸡蛋可能是 ,它大致应该是一只 (选填“变质”或“不变质”)的鸡蛋。
答案
第一部分
1. C
2. C
【解析】因为木块的密度小于液体的密度,所以在两种液体中都漂浮,浮力等于重力,
即 ,
因为 ,
所以木块静止时排开两种液体体积之比:,故C正确。
故选:C。
3. A
【解析】挤压大塑料瓶,大瓶内空气被压缩,将压强传递给水,水被压入小瓶中,将小瓶中的空气压缩,则小瓶内的气体密度变大,这时浮沉子里进入一些水,它的重力增加,大于它受到的浮力,就会下沉;当刚刚浸没时,就处于悬浮状态,故A正确,B错误;盖上小瓶瓶盖,挤压大塑料瓶,大瓶内空气被压缩,水不能压入小瓶中,小瓶的重力不变,则小瓶受到的浮力不变,始终漂浮,故C错误;打开大瓶瓶盖,用力捏大瓶,大瓶上方的气压不变,水不能进入小瓶中,所以小瓶受到的浮力不变,始终漂浮,故D错误。
4. C
【解析】潜水艇靠向水舱内充水和排水,来改变潜水艇的重力;
而潜水艇由于排开液体体积不变,所受浮力不变;
所以通过改变自身重力来改变潜水艇的浮沉。故选C。
5. C
【解析】根据阿基米德原理可知:
人在水中由深水走向浅水时,由于人排开水的体积减小,故人所受浮力减小;
由受力分析可知:
人在水中受到重力 、浮力 及支持力 三个力,且在竖直方向上处于平衡状态,所以 ;
因浮力减小,重力不变,故支持力增大,所以人的脚将越来越疼。
6. A
7. B
【解析】苹果静止时漂浮在浓盐水中,说明其密度小于浓盐水的密度。将苹果水面以上部分切去后,浓盐水中剩余苹果的密度仍小于浓盐水的密度,所以剩余的苹果仍会漂浮在浓盐水中,故选B。
8. C
【解析】同一支密度计放入不同液体中均漂浮,浮力等于密度计的重力,重力不变,浮力不变,A错误;密度计刻度的特点是上小下大,刻度越靠近铜丝,对应的液体密度越大,B错误;由题图乙可知,当液体密度相同时,密度计 排开液体的体积小于密度计 排开液体的体积,密度计 所受的浮力小于密度计 所受的浮力,因为密度计漂浮,浮力等于重力,所以密度计 缠绕的铜丝质量小于密度计 缠绕的铜丝质量,C正确;对密度计 ,浸入液体的深度 和对应密度 的乘积不变,,若 ,则 ,即 ,因为 ,所以 ,则 ,即密度计 上 与 刻度线的间距小于 与 刻度线的间距,D错误。
9. A
【解析】因轮船在江水中处于漂浮状态,浮力等于重力,在码头卸下货物后;轮船的总重力变小,则受到的浮力变小;由公式 知,排开水的体积减小,轮船要上浮一些,故A正确。
10. B
【解析】当用手挤压矿泉水瓶侧面时,矿泉水瓶内水面上方气压增大,水进入小瓶中,“浮沉子”重力增大,“浮沉子”所受的浮力小于重力而下沉,松手后矿泉水瓶内水面上方气压减小,小瓶中的水被其内部的压缩空气压出,“浮沉子”所受的浮力大于重力而上浮,若挤压程度适当,“浮沉子”所受浮力可以等于重力而悬浮,故A、C正确,B错误。潜水艇和“浮沉子”都是靠改变自身的重力来实现浮沉的,D正确。
11. B
【解析】飞机和风筝是靠其上、下方所受的压力差实现升空的;火箭是靠喷出的气体的反作用力升空的;飞艇工作时,需要向飞艇内充入比空气密度小的气体,从而利用浮力来升空。故选B。
12. A
【解析】【分析】阿基米德原理:ρ;
物体的沉浮与物体的重力大小以及物体所受浮力的大小无关,它是由物体所受重力与浮力的合力决定。当合力向上则物体上浮;当合力向下,则物体下沉;当合力为0,则物体处于漂浮或悬浮状态。
【解析】解:
由图知,鸡蛋静止时悬浮在盐水中,鸡蛋所受浮力等于其自身的重力,即;
向杯子里加入一些清水,盐水的密度减小,鸡蛋排开盐水的体积不变,根据ρ可知,鸡蛋受到的浮力变小即此时鸡蛋所受浮力小于,鸡蛋的重力不变,鸡蛋的重力大于受到盐水的浮力,所以鸡蛋会下沉;
综上分析可知,正确,错误。
故选:。
【点评】本题考查物体的浮沉条件及应用,属于中等题。
13. C
【解析】溢出水 ,
,重力大于浮力,下沉。
第二部分
14. ;
15. ;;;②
【解析】由题图知,鸡蛋在甲液体中悬浮,说明 ;鸡蛋在乙液体中漂浮,说明 ,所以 ;鸡蛋在甲液体中悬浮,则 ;鸡蛋在乙液体中漂浮,则 ,所以,;由于甲、乙两种液体的体积相等,且液体的密度 ,根据 可知液体的重力 ;由于是圆柱形容器,因此容器底部所受液体压力 ,,所以,;由于圆柱形容器是相同的,即容器的底面积相同,根据 可知容器底部所受液体压强 。题图乙中鸡蛋处于漂浮状态,若想使鸡蛋在乙液体中下沉,根据浮沉条件可知,应增大重力或减小浮力;在鸡蛋上开小孔,用注射器抽取鸡蛋内蛋清,再用胶带封好小孔,此时鸡蛋的重力变小,故①方案不可行;在鸡蛋上开小孔塞入大头针,用胶带封好小孔,此时鸡蛋的重力变大,故②方案可行;在容器中加入比原液体密度更大的液体,若鸡蛋浸入液体中的体积不变,根据 可知浮力变大,鸡蛋会上浮,故③方案不可行。
16. 大于;小于
【解析】葡萄干表面因吸附足够的小气泡,排开水的体积增大,当浮力大于重力时上浮;上浮到液面后,由于小气泡破裂,导致排开水的体积减小,当浮力小于重力时会沉入杯底。
17. 能
18. 自身的重力
19. ;上浮
【解析】由题意可知,气球和石块作为一个整体悬浮在水中,则气球和石块受到的总浮力等于气球和石块的总重力 ,所以气球受到的浮力 ;若水温升高,气球中空气的体积受热膨胀,排开水的体积变大,气球和石块受到的总浮力将变大,则气球和石块受到的总浮力将大于气球和石块的总重力 ,所以石块将上浮。
第三部分
20. (1) 丙;丙鸡蛋的密度小于盐水的密度
【解析】由图可知:甲鸡蛋下沉,乙鸡蛋漂浮、丙鸡蛋悬浮;根据浮沉条件可知:;;;已知 ,变质蛋密度可降至 以下,所以一定变质的是丙。
(2) 甲;不变质
【解析】由于甲鸡蛋下沉,则甲鸡蛋受到的浮力大于鸡蛋的重力,甲鸡蛋的密度大于盐水的密度,所以它大致应该是一只不变质的鸡蛋。
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