八年级下册物理刷题训练13:物体的浮沉条件及应用
姓名:___________班级:___________
一、单选题
1.潜水艇在海洋军事中起到非常大的作用;潜水艇在水面之下,向下潜行过程中,潜水艇受到的浮力和压强,下列说法正确的是( )
A.浮力变大,压强变大 B.浮力不变,压强变大
C.浮力变小,压强变大 D.浮力不变,压强不变
2.如图所示,在盛有盐水的烧杯内放置一冰块,冰块的下表面与杯底接触,水面正好与杯口相齐,当冰熔化时是否有水溢出?(不考虑分子间间隔)( )
A.当冰块的下表面对杯底有压力时,冰融化后水可能会溢出
B.当冰块的下表面对杯底有压力时,冰融化后水一定不会溢出
C.无论冰块的下表面对杯底是否有压力,冰融化后水都会溢出
D.无论冰块的下表面对杯底是否有压力,冰融化后水都不会溢出
3.未煮过的汤圆沉在水底,煮熟后漂浮在水面上,则此时汤圆( )
A.受到的浮力等于重力,排开水的体积比未煮过的小
B.受到的浮力大于重力,排开水的体积比未煮过的小
C.受到的浮力大于重力,排开水的体积比未煮过的大
D.受到的浮力等于重力,排开水的体积比未煮过的大
4.冲泡茶叶时,一开始茶叶漂在水面上,过一段时间后又沉入水底。下列对茶叶的分析正确的是( )
A.茶叶漂浮时,重力小于浮力 B.茶叶沉底时,重力大于浮力
C.茶叶下沉时,重力小于浮力 D.茶叶上浮时,重力等于浮力
5.课外实践活动中,小雨用橡皮泥造“船”并放入水中,往所造小船中装入豆粒来观察它的承载量,如图所示。在逐渐装入豆粒的过程中(船未沉底)( )
A.小船受的浮力不变 B.小船排开水的质量变大
C.小船浸在水中的体积变小 D.小船受的浮力大于它和豆粒的总重力
6.关于浮沉条件的应用,下列说法中正确的是( )
A.向放有鸡蛋的清水中加盐,鸡蛋上浮,是由于鸡蛋的重力变小
B.气象用探测气球里所充气体的密度小于空气的密度
C.轮船漂浮在水面,它受到水的浮力可能大于它受到的重力
D.密度计放在不同液体中所受浮力的大小与液体密度有关
7.把体积为100cm3,质量为60g的物体放入水中,物体静止时,它所处的状态和受到的浮力(水的密度为1.0×103kg/m3)( )
A.漂浮 0.6N B.沉底 0.6N C.沉底 1N D.漂浮 1N
8.如图所示,自制浮力秤是由轻质塑料桶和配重组成,其中P、Q为自制浮力秤上的两根刻度线,其中一根是空浮在水中时液面重合,另一根是装入1N的钩码时的刻度线,现在自制浮力秤中放入某物体,此时浮力秤静止于水中的液面到Q、P的距离相等。下列分析不正确的是( )
A.加入配重的目的是增加浮力秤的稳定性
B.该浮力秤静止在水中时浮力与重力相等
C.Q点是装入1N钩码时的刻度线
D.用直径更大的秤体,可以使PQ间距变大,提高精度
二、填空题
9.潜水艇能潜入水下航行,进行侦察和袭击,是一种很重要的军用舰艇。潜水艇漂浮在水面时,其所受浮力F1与潜水艇重力的大小关系为F1______G;当潜水艇潜入水下时充水时所受浮力F2,F1与F2的大小关系为F1______F2(以上两空均选填“>”“<”或“=”)。
10.一艘轮船空载时的排水量是3000t,装满货物时的排水量为8000t,那么这艘轮最多可以装载______t的货物。如果它从长江驶进大海,它所受到的浮力_________(填“变大”、“不变”或“变小”),船排开液体的体积_________(填“变大”、“不变”或“变小”)。
11.“钻石公主号”游轮因新冠肺炎进入公众视野,其排水量为116000吨,则其满载时受到的浮力为________N,“钻石公主号”从中国香港驶往日本横滨的过程中(途中未停靠),受到的浮力_________(选填“变大”“变小”或“不变”)停靠在日本横滨的“钻石公主号”邮轮上第一批新型冠状病毒检测呈阴性的乘客陆续下船后船底受到水的压强_________(选填“变大”“变小”或“不变”)(g取10N/kg)
12.我国“海警3901”船满载时排水量为12000吨,则满载时受到的浮力为______牛。若船满载时所装物品的质量为5000吨,则该船自身的质量为______吨。若船从黄浦江码头驶向中国东海海域,在入海过程中,船所受的浮力________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
13.把重5 N、密度为0.9×103 kg/m3的实心物体投入水中。当物体静止时,物体处于__________状态(填“漂浮”、“悬浮”或“沉在水底”),物体排开的水重是______N (水的密度为1.0×103 kg/m3)
14.底面积为100cm2的平底圆柱形容器内装有适量的水,放置于水平桌面上,现将体积为500cm3,重为3N的木块A轻放入容器内的水中,静止后水面的高度为8cm,如图甲所示,若将一重为6N的物体B用细绳系于A的下方,使其恰好浸在水中,如图乙所示水未溢出,不计绳重及其体积,图甲中木块A静止时浸入水中的体积________m3;物体B的密度___________kg/m3。(g=10N/kg)
三、计算题
15.排水量为1000t的轮船在大海中航行,轮船自重600t.(排水量为船满载时排开水的质量)
(1) 满载时,船能装货物多少吨?
(2) 满载货物航行时,轮船受到的浮力为多大?
16.“夏宝西瓜”味道甜美,是运城人夏天喜欢的水果;爱动脑筋的小明同学学完浮力后想知道西瓜在水中的浮沉,于是取一个体积约为3.1×103cm3,重力为30N的西瓜进行验证;(g=10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)
(1) 请通过计算说明西瓜浸没在水中后的浮沉?
(2) 求出西瓜静止时所受的浮力?
17.用弹簧测力计测石块,其重为9.8N,若把石块的一半浸没于水中,弹簧测力计的读数为7.84N,(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ水银=13.6×103kg/m3,g=9.8N/kg,)则:
(1) 此石块所受到的浮力是多大?
(2) 这种石块的密度是多少?
(3) 撤去弹簧测力计把石块放入水银中,请问石块在水银中所受的浮力是多少?
18.如图甲所示,木块A的重力为10N,将合金块B放在木块A上方,木块A恰好有五分之四的体积浸入水中;若将合金块B取下放到水中,如图乙所示,B沉底,木块A露出水面的体积为自身体积的二分之一,此时B受到容器底部的支持力为2N,求:
(1) 合金块B的密度;
(2) 从图甲到图乙水对容器底部压力的变化了多少?
试卷第1页,共3页
第4页,共4页
参考答案:
1.B
【解析】
【详解】
潜水艇在水面之下,排开水的体积不变,浮力不变。由可知,向下潜行过程中,液体的密度不变,深度变大,潜水艇受到的压强变大。故ACD错误,B正确。
故选B。
2.C
【解析】
【分析】
【详解】
若冰块对杯底有压力,冰块受重力、支持力以及浮力,所以冰受到的浮力小于冰的重力,小于熔化后水的重力,即ρ盐水gV排<ρ水gV化水,由于水的密度小,所以化成水的体积大,所以会溢出;若冰块对杯底无压力,则冰块刚好漂浮于盐水中,冰所受的浮力等于它排开盐水的所受的重力,由于漂浮,冰受到的浮力等于冰的重力,等于熔化后水的重力,即ρ盐水gV排=ρ水gV化水,由于水的密度小,所以化成水的体积大,所以会溢出,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3.D
【解析】
【详解】
根据浮沉条件知,沉底时浮力小于重力;
煮熟后漂浮在水面上,漂浮时受到的浮力等于重力;
所以漂浮时受到的浮力大于沉底时的浮力,根据阿基米德原理,即知,漂浮时排开水的体积比未煮过的大.
故D正确,ABC错误.
点睛:重点是浮沉条件和阿基米德原理的应用,当质量相等时,根据浮沉条件可直接判断浮力的大小,再根据阿基米德原理可判断排开液体的体积大小,注意解题中灵活运用.
4.B
【解析】
【详解】
A.茶叶漂浮时,重力等于浮力,故A错误;
B.茶叶沉底时,重力大于浮力,故B正确;
C.茶叶下沉时,重力大于浮力,故C错误;
D.茶叶上浮时,重力小于浮力,故D错误。
故选B。
5.B
【解析】
ABD.在逐渐装入豆粒的过程中,小船漂浮,浮力等于它和豆粒的总重力,总重力增大,浮力增大,由阿基米德原理可知排开水的重力增大,由G=mg可知排开水的质量增大,故B符合题意,AD不符合题意;
C.由阿基米德原理可知排开水的体积为
由于浮力增大,所以小船排开水的体积变大,即小船浸在水中的体积变大,故C错误。
故选B。
6.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.向放有鸡蛋的清水中加盐,液体密度变大,未露出液面前,排开液体体积不变,根据可知浮力变大。所以鸡蛋上浮,是由于鸡蛋的浮力变大,而鸡蛋自身重力不变,故A错误;
B.气象探测气球在空气中能够上浮,根据浮沉条件可知,气球的整体密度小于空气的密度,所以气球内充气体的密度一定小于空气的密度,故B正确;
C.轮船漂浮在水面时,处于平衡状态,它受到水的浮力等于它受到的重力,故C错误;
D.密度计放在不同液体中都是漂浮的,漂浮时其受到的浮力等于自身重力,同一支密度计重力不变,所以密度计放在不同液体受到的浮力的大小不变,即密度计受到的浮力与液体密度无关,故D错误。
故选B。
7.A
【解析】
【分析】
【详解】
物体的密度为
所以该物体的密度小于水的密度,所以物体在水中漂浮,因为漂浮,所以物体所受的浮力等于物体的重力,即物体所受浮力为
故选A。
8.D
【解析】
【详解】
A.加入配重的目的是降低重心,增加浮力秤的稳定性,故A正确,不符合题意;
B.密度计的原理是利用了物体漂浮在液面时,浮力等于重力,故B正确,不符合题意;
C.根据浮力秤漂浮时浮力等于重力知当装入1N钩码时重力增大,浮力也增大,根据知排开液体的体积增大,浮力秤浸入体积更大,浸入深度更大,所以Q点是装入1N钩码时的刻度线,故C正确,不符合题意;
D.根据题意可得
在一定时,要使变大,应减小S即可,即用直径更小的秤体,可以使PQ间距变大,提高精度,故D错误,符合题意。
选D。
9. = <
【解析】
【详解】
[1]潜水艇漂浮在水面时,其所受浮力与重力相等。
[2]潜水艇沉入水中,排开水体积变大,所以浮力变大。。
10. 5000 不变 变小
【解析】
【分析】
本题利用了阿基米德原理、浮沉条件(漂浮条件)和液体的压强公式,知道轮船满载时的排水量就是轮船满载时排开水的质量是关键。
(1)已知轮船空载时排水量,即轮船空载时所排开的水的质量,利用物体的漂浮条件和阿基米德原理求轮船自身的质量,然后再根据满载时排开水的质量,利用物体的漂浮条件和阿基米德原理求轮船和货物的总质量;
(2)根据浮沉条件可知道船都是漂浮状态,则浮力都等于重力,然后根据阿基米德原理液可确定船排开液体的体积变化。
【详解】
[1]轮船空载时漂浮
即
船满载时受到的浮力
轮船满载时漂浮,则
即
m排
即
[2]它从长江驶进大海,仍然是漂浮状态,浮力等于重力,则浮力不变。
[3]根据阿基米德原理:,液体的密度变大,而浮力不变,所以船排开水的体积变小。
11. 1.16×109 不变 变小
【解析】
【详解】
[1]根据阿基米德原理,可得
[2]因为游轮始终漂浮,浮力始终等于游轮总重,游轮总重不变,所以受到的浮力不变。
[3]游轮漂浮,邮轮上第一批乘客下船后,游轮总重减小,受到的浮力减小,浸在的液体密度一定,根据阿基米德原理可知,游轮排开液体的体积减小,游轮上浮,船底所处的深度减小,根据液体压强公式可知,船底受到水的压强减小。
12. 1.176×108 7000 不变
【解析】
【详解】
[1]由阿基米德原理得,船满载时受到的浮力
F浮=G排=m排g=12000×103kg×9.8N/kg=1.176×108N
[2]船漂浮,则满载时的总重力
G总=F浮=G排=m排g
若满载时所装物品的质量为5000吨,则该船自身的重力
G船=G总-G货=m排g-m货g
则该船自身的质量为
m船=m排-m货=12000t-5000t=7000t
[3]船从黄浦江码头驶向中国东海海域的过程中始终处于漂浮状态,受到的浮力和自身的重力相等,由船的重力不变可知,船受到的浮力不变。
13. 漂浮 5N
【解析】
【分析】
【详解】
[1]假设物体体积为V,则有
G物=ρ物gV;F浮=ρ水gV排
若物体浸没在水中,V排=V,则
所以,G物<F浮,物体上浮,最后漂浮。
[2]物体浮在水面上,由浮沉条件知道,所以
F浮=G物=5N
由阿基米德原理知道,物体排开的水重
F浮=G排=5N
14. 3×10-4 1.5×103
【解析】
【详解】
[1]由图甲可知,A漂浮在水面上,由物体浮沉条件可知,木块A受到的浮力为
F浮A=GA=3N
由F浮=ρ水gV排可知,木块A静止时浸入水中的体积为
[2]由图乙可知,AB一起悬浮在水中,由物体浮沉条件可知,AB受到的浮力为
F浮AB=GA+GB=3N+6N=9N
由F浮=ρ水gV排可得,AB静止时浸入水中的总体积为
因AB完全浸入水中,故可知物体B的体积为
VB=V总-VA=9×10-4m3-5×10-4m3=4×10-4m3
由G=mg可得,物体B的质量为
故物体B的密度为
15. 400t 1×107N
【解析】
【详解】
(1)轮船的排水量指的是满载时的质量,所以船能装货为排水量减去轮船自重为1000t-600t=400t;(2)轮船在水上是漂浮的,浮力等于重力,所以浮力F=G总=m总g=1×107N.
16.(1)见详解;(2)30N
【解析】
【分析】
【详解】
解:(1)西瓜的体积
西瓜浸没在水中时受到的浮力
西瓜的重力为30N,则,所以,西瓜浸没在水中后会上浮,最后漂浮在水面上。
(2)西瓜静止时漂浮在水面上;则西瓜受到的浮力
答:(1)西瓜浸没在水中后会上浮,最后漂浮在水面上。
(2)西瓜静止时所受的浮力为30N。
17.(1)1.96N;(2)2.5×103kg/m3;(3)9.8N
【解析】
【详解】
解:(1)石块的一半浸没于水中时受到的浮力
F浮=G﹣F=9.8N﹣7.84N=1.96N
(2)此时石块排开水的体积
V排2×10-4m3
石块的体积
V=2V排=2×2×10-4m3=4×10-4m3
石块的质量
m1kg
石块的密度
ρ石2.5×103kg/m3
(3)撤去弹簧测力计把石块放入水银中,由于石块的密度小于水银的密度,所以石块在水银中漂浮,则石块在水银中所受的浮力
F浮水银=G=9.8N
答:(1)此石块所受到的浮力是1.96N;
(2)这种石块的密度是2.5×103kg/m3;
(3)石块在水银中所受的浮力是9.8N。
18.(1)1.5×103kg/m3;(2)2N
【解析】
【详解】
解:(1)在图甲中,以AB为整体做为研究对象,受到竖直向上的浮力作用FA1,及竖直向下的重力的作用GAB,因处于静止状态,故
①
根据阿基米德原理
②
在图乙中,A物体受到的浮力等于重力,即
③
根据阿基米德原理
④
以B为研究对象,受到竖直向上的浮力作用FB和器底对其的支持力作用F支持及竖直下的重力作用GB,且为静止状态,故
⑤
根据阿基米德原理
⑥
由③④可得
则
由②可得
由①可得
由⑤可得
由⑥可得
由可得
则B的密度
(2)根据甲图可知,容器底部受到的压力等于水和A、B的总重力;根据乙图可知,容器底部受到的压力小于水和A、B的总重力,由于B受到容器底部的支持力为2N,因此水对容器底的压力减小2N。
答:(1)合金块B的密度为1.5×103kg/m3;
(2)从图甲到图乙水对容器底部压力的变化了2N。
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