苏科版初中物理八年级下册第十章第四节:浮力同步练习
一、单选题
1.(2016八下·鄄城期末)关于物体受到的浮力,下面说法中正确的是( )
A.漂在水面的物体一定比沉在水底的物体受到的浮力大
B.物体的密度越大受到的浮力越小
C.没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大
D.物体推开水的体积越大受到水的浮力越大
2.在江河湖海游泳的人上岸时,在由深水走向浅水的过程中,如果水底布满石头,以下体验和分析合理的是( )
A.脚不痛.因人越来越轻
B.脚越来越痛.因人越来越重
C.脚不痛.因水底对人的支持力越来越小
D.脚越来越痛.因水底对人的支持力越来越大
3.体积相同的三个小球分别放入同种液体中,所处状态如图所示,则下列说法正确的是( )
A.小球受到的浮力F甲>F乙>F丙 B.小球受到的浮力F甲<F乙<F丙
C.小球受到的浮力F甲<F乙=F丙 D.小球受到的浮力F甲>F乙=F丙
4.曾被中央军委表彰的海军372潜艇官兵创造了中国乃至世界潜艇史上的奇迹.372潜艇在海上正常航行时,突然遭遇海水密度变化,引发潜艇“掉深”,即突然快速向海底沉降,指战员临危不惧,冷静处置,转危为安.造成潜艇沉降的原因可能是( )
A.潜艇所受浮力突然减小 B.潜艇所受压强突然增大
C.潜艇所受重力突然增大 D.潜艇所受压力突然减小
5.如图甲所示,用细线系住一圆柱形物体使其浸入水槽内的水中,当圆柱体有的体积露出水面时,细线施加的拉力恰好为3N.如图乙所示,用细线将该圆柱体拉入水槽内的水中,当细线施加的拉力为圆柱体所受重力的时,圆柱体有的体积浸在水中.则下列说法中,正确的是( )
A.物体的重力为3N
B.物体的体积为80cm3
C.物体的密度为0.75×103kg/m3
D.要使图乙所示状态下的物体全部没入水中,圆柱体静止时绳子向下的拉力应为4N
6.已知ρ铁>ρ海水>ρ水>ρ酒精,将一铁块分别放入海水、水和酒精中,它们受到的浮力( )
A.在水中最大 B.在酒精中最大
C.在海水中最大 D.一样大
7.在水平桌面上,有两个完全相同圆柱形容器,内盛相等质量的盐水,将同一鸡蛋分别放入其中,鸡蛋静止时如图所示,鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力分别为F1和F2,则( )
A.F1>F2 B.F1=F2 C.F1<F2 D.无法确定
8.(2016八下·余庆期中)如图所示,体积相同的甲、乙、丙、丁四个小球放在水中静止,其中受到浮力的小球有( )
A.只有甲球
B.只有甲、乙、丙球
C.甲、乙、丙、丁四个球都受浮力
D.条件不足,无法判断
9.(2017八下·东阿期中)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
10.(2016八下·东湖期末)如图所示,将一个空易拉罐底部朝下慢慢浸入盛满水的烧杯中,手会感受到浮力的同时,也会观察到水溢出.该实验操作主要说明( )
A.物体排开液体越多,所受浮力越大
B.物体浸没在液体中越深,所受浮力越大
C.物体的体积越大,所受浮力越大
D.向下按的力越大,物体所受浮力越大
11.(2016八下·湘潭期末)一个1牛顿的钩码.挂在弹簧秤钩上.当钩码浸没在水里时.弹簧秤的示数是0.8牛顿.这个钩码受到水的浮力是( )
A.0.1牛顿 B.0.2牛顿 C.0.3牛顿 D.0.4牛顿
12.(2016八下·槐荫期末)将一个小塑料泡沫块和一个大铁块同时放入水中,发现小塑枓泡沫块在水中上浮,而大铁块在水中下沉,则它们在水中( )
A.小塑料泡沫块受到的浮力大 B.大铁块受到的浮力大
C.受到的浮力一样大 D.不能确定推受到的浮力大
13.(2015八下·东明期中)两手分别拿着一个小木块和一个大石块浸没在水中,同时松手,小木块上浮,大石块下沉.比较松手时两者所受的浮力( )
A.木块受的浮力大 B.石块受的浮力大
C.两者受的浮力一样大 D.条件不足,无法比较
14.(2017八上·南山期末)以下情景中没有受到浮力的物体是( )
A. 遨游的“天宫一号”
B. 上升的热气球
C. 航行的“辽宁号”
D. 下潜的“蛟龙”号
二、填空题
15.(2016八下·谷城期末)一艘轮船的排水量是10000t,它满载货物时的总质量是 t,该船满载货物时受到水的浮力是 N.若该船从大海驶入内河,船受到的浮力大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”,下同),由于河水密度比海水密度小,所以它排开水的体积 ,因此轮船要 (选填“上浮一些”或“下沉一些”).(g取10N/kg)
16.(2016八下·九台期末)金属块的重力为10N,将它挂在弹簧测力计下,当金属块一半浸入水中时,弹簧测力计示数为9N;当金属块全部浸入水中时,金属块所受的浮力为 N,弹簧测力计示数为 N.
17.(2016八下·嘉祥期末)张鹏宇在家洗苹果时,将一个质量为160g,体积为200cm3的大红苹果按在水中20cm深处,苹果所受到的浮力是 N.
18.(2016八下·临清期末)体积均为200cm3的木块和合金块,放入水中静止时的情况如图所示,已知木块重为1.8N,合金块重为6N,则木块受到的浮力为 N,合金块受到的浮力为 N.
19.(2016八下·东湖期末)如图所示,是小明进行“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”的实验操作步骤,实验过程如下:
如图甲,将水倒入溢水杯中,直至 ;
如图乙,用细线将物体挂在弹簧测力计下,测出物体的 ;
如图丙,将挂在弹簧测力计下的物体逐渐浸入水中,让溢出的水全部流入小桶中,同时记录弹簧测力计的示数;
如图丁,将盛有水的小桶挂在弹簧测力计下,读出此时弹簧测力计的示数;
记录、分析实验数据,得出实验结论;
整理实验器材.
指出小明在实验操作中漏掉的一个步骤(a): ;
请从下列四个选项中选择(a)步骤合适的顺序:
A.甲→乙→丙→丁→(a) B.甲→乙→丙→(a)→丁 C.甲→(a)→乙→丙→丁.
三、作图题
20.重为6牛的小球静止在水中,请用力的图示法在图中画出小球受到的浮力.
四、解答题
21.在“验证阿基米德原理”的实验中,小明填写的实验报告(部分)如下,请完成空格处的内容。
22.重为5牛,体积为2×10﹣4米3的小球浸没在水中,求:小球受到的浮力F浮.
五、综合题
23.(2016八下·鄄城期末)小华同学用一个弹簧测力计,一个金属块、两个相同的烧杯分别装有体积相等的水和煤油,对浸在液体中的物体所受的浮力进行探究
(1)由图的实验过程可知,金属块在煤油中受到的浮力是 N;
(2)甲、乙、丙三图中 杯底受液体压力最大.
24.(2016八下·武侯期末)小明学习了浮力知识后,想利用一弹簧测力计个和一铁块制作一个测定液体密度的仪器,如图甲所示.G取10N/kg,铁的密度ρ铁=7.9×103kg/m3.
(1)首先,他测得此铁块重为G=7.9N,铁块的体积V=1×10﹣4m3;然后,将铁块浸没在待测液体中,设此时弹簧测力计的示数为F,则待测液体的密度表达式为ρ= (相关物理量用题目中的字母符号表示).小明依据此规律,在测力计右侧标注出了液体的密度值,做成了一支密度计.
(2)当利用该密度计测某液体密度时,指针在6.9N的位置,则该液体的密度为 kg/m3.
(3)图乙中能正确反映液体的密度ρ与测力计示数F之间关系的是 .
六、实验题
25.(2017八上·南山期末)小明利用如图所示实验探究“浮力大小和哪些因素有关”.他把金属块挂在弹簧测力计上,将它分别浸入水和酒精中的不同位置:
(1)上述四种情况, 图中金属块所受到的浮力最小;
(2)做丙、丁两次实验,是为了探究浮力大小与 有关;
(3)做 两次实验,是为了探究金属块浸没在液体中时,受到的浮力与深度无关;
(4)如图中能正确反映弹簧测力计示数F和金属块下表面在水中的深度h关系的图象是 .(金属块未接触容器底)
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】解:A、根据浮力公式F浮=ρgV排可知影响浮力大小的因素是液体密度和物体排开的液体的体积,关键是看排开水的体积大小,不知道排开水的体积大小,所以浮力大小无法比较,故A错误.
B、根据浮力公式F浮=ρgV排可知物体密度的大小和受到的浮力没有关系.故B错误.
C、物体浸没以后,不管在什么位置,排开水的体积不变,所受浮力也不变,故C错误.
D、根据浮力公式F浮=ρgV排可知,物体排开水的体积越大,受到的浮力越大.故D正确.
故选D.
【分析】根据浮力公式F浮=ρgV排可知影响浮力大小的因素是液体密度和物体排开的液体的体积.
2.【答案】D
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】解:(1)根据阿基米德原理可知:
在江河湖海游泳的人上岸时,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;
(2)由受力分析可知:
人在水中受到重力G、浮力F浮及支持力F三个力,且在竖直方向上处于平衡状态,所以F=G﹣F浮;
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.
故选D.
【分析】由受力分析可知游泳的人受重力、浮力及鹅卵石对人的支持力,当支持力越大时人感受的疼痛将会越强烈;根据阿基米德原理可知由深水走向浅水的过程中,人排开水的体积变化,浮力的变化,再根据力的合成判断支持力的变化.
3.【答案】C
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】解:由图知,三个球排开水的体积:
V甲<V乙=V丙,
∵F浮=ρ水v排g,
三个球受到的浮力:
F甲<F乙=F丙.
故选:C
【分析】由题知,三个小球的体积相同,根据图示得出三个小球排开水的体积的大小关系,利用阿基米德原理的推导公式F浮=ρ水V排g比较受浮力的大小关系.
4.【答案】A
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】解:由于海水中不同深度下海水的密度会是变化的,所以潜艇突然遭遇海水密度变化,引发潜艇“掉深”是因为遇到海水的密度突然变小,潜水艇排开海水的体积不变,根据F浮=ρ海水gV排可知浮力会突然变小,潜艇所受浮力小于重力,引发潜艇突然下降;由此分析可知A正确,BCD错误.
故选A.
【分析】潜水艇是靠改变自身的重力实现浮沉的,海水中不同深度下海水的密度不同,潜水艇受到的浮力会突然改变,这给潜水艇的下潜会带来极大的危险.
5.【答案】D
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】解:(1)当圆柱体处于甲状态时,受力情况如下图所示,
则有F甲+F浮甲=G,即:3N+ρ水g(1﹣)V=ρgV﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
当圆柱体处于乙状态时,受力情况如下图所示,
则有F浮乙=G+F乙,
即ρ水gV=ρgV+F乙 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
且F乙=G=ρgV﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
解①②③得:V=8×10﹣4m3.
ρ=0.5×103kg/m3;
物体的重力G=mg=ρVg=0.5×103kg/m3×8×10﹣4m3×10N/kg=4N,故ABC错误,
(2)所以当圆柱体全部没入水中,圆柱体静止时绳子向下的拉力应为:
F′=F浮﹣G=ρ水gV﹣G=1×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣4m3﹣4N=4N.故D正确.
故选D.
【分析】(1)根据对物体进行的两次受力分析,结合浮力计算公式,求出圆柱体受的重力.
(2)对于圆柱体来说,在甲、乙两种情况下都处于静止状态,受力平衡.可以分别对圆柱体处于甲、乙状态下进行受力分析,列出等式,就可求出绳子向下的拉力.
6.【答案】C
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】解:因为ρ铁>ρ海水>ρ水>ρ酒精,则将一铁块分别放入海水、水和酒精中都会浸没,由F浮=G排=ρ液gV排可知,g与V排不变,由于ρ海水>ρ水>ρ酒精,
故在海水中受到的浮力最大.
故选:C.
【分析】根据阿基米德原理分析解答.
7.【答案】B
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】解:鸡蛋悬浮在甲杯中,受到盐水的浮力等于鸡蛋重力;鸡蛋漂浮在乙杯中,受到盐水的浮力也等于鸡蛋重力;所以鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力大小相等,即:F1=F2。
故选B。
【分析】根据物体的悬浮条件和漂浮条件判断鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力大小关系。
8.【答案】C
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】解:根据图示可知,甲漂浮在水面上,受到竖直向上的压力,即为浮力;乙、丙、丁三个小球浸没在水中,既受到向上的压力,又受到向下的压力,并且向上的压力大于向下的压力,压力差等于小球受到的浮力,故四个小球均受到浮力的作用.
故选C.
【分析】浮力产生的实质是:液体对物体上、下表面的压力不同,上、下表面的压力差即为浮力.
9.【答案】C
【知识点】阿基米德原理
【解析】【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.
【分析】由题知,两个小球的体积相同,根据图示得出两个小球排开水的体积的大小关系,根据阿基米德原理得出受到的浮力的大小关系.
10.【答案】A
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】解:A、将空易拉罐缓缓压入到盛水烧杯中的过程中,易拉罐排开水的体积增大,易拉罐受到的浮力增大,由此可知,物体受到的浮力与物体排开液体的体积有关,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大.故A符合题意;
BC、根据阿基米德原理可知,浮力与液体的密度、排开液体的体积有关,与物体的体积、物体浸入液体中的深度无关,故BC不合题意;
D、物体排开水的体积与物体所受的外力无关,将空饮料罐慢慢向下按,用力越大,饮料罐浸入水中的部分越多,饮料罐排开水的体积越大,饮料罐受到的浮力越大,但不符合研究目的.故D不合题意.
故选A.
【分析】根据阿基米德原理可知,浮力与液体的密度、排开液体的体积有关,液体密度越大,排开液体的体积越多,则浮力越大.
11.【答案】B
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】解:已知G=1N,F示=0.8N,
则钩码受到的浮力:F浮=G﹣F示=1N﹣0.8N=0.2N.
故选B.
【分析】当钩码浸没在水中时,受到向下的重力等于钩码受浮力加上弹簧测力计的示数.知道钩码重,和在水中称重,利用“称重法”可以求钩码受浮力.
12.【答案】B
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】解:由题知,V塑料<V铁,塑枓泡沫块在水中上浮,而铁块在水中下沉,
所以V塑料排<V铁排,
因为F浮=ρ液gV排,水的密度一定,
所以,铁块受到的浮力大于塑料泡沫块受到的浮力;
故选B.
【分析】根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,因为两物体都浸没,所以物体的体积越大(排开水的体积越大)受到的浮力越大.
13.【答案】B
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】解:由于小木块的体积小于大石块的体积,所以浸没在水中时,大石块排开液体的体积大于小木块排开液体的体积,根据阿基米德原理公式F浮=ρgv排可知,大石块所受的浮力大于小木块所受的浮力,虽然小木块上浮,大石块下沉.但松手时小木块和大石块仍然浸没在水中时,所以大石块所受的浮力仍然大于小木块所受的浮力,A、C、D不符合题意,只有B符合题意.
故选B.
【分析】根据物体的沉浮条件判断物体的沉浮,然后根据阿基米德原理公式F浮=ρgv排计算浮力.
14.【答案】A
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】解:A、太空中没有空气,故太空中运行的“天宫一号”不受到浮力;
B、空中上升的热气球受到空气的浮力;
C、浮力是浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)向上托起的力,航行的“辽宁号”受到水的向上托起的力,即受到浮力;
D、下潜的“蛟龙”号在水中尽管下沉,但仍然受到浮力.
故选A.
【分析】根据浮力的定义:浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)竖直向上托起的力叫浮力.
15.【答案】10000;1×108;不变;变大;下沉一些
【知识点】浮力的利用
【解析】【解答】解:排水量是指轮船满载货物时所排开水的质量.
轮船漂浮,
F浮=G=mg=m排g;
船满载货物时的总质量:
m=m排=10000t;
轮船满载时受到的浮力:
F浮=G排=m排g=10000×103kg×10N/kg=1×108N,
当船从大海驶入内河,船自重不变
船漂浮,
船受到的浮力不变;
F浮=ρ水v排g,ρ河水<ρ海水,
排开河水的体积大于排开海水的体积,船将下沉一些.
故答案为:10000;1×108;不变;变大;下沉一些.
【分析】轮船的大小通常用排水量来表示,排水量就是指轮船按设计的要求满载货物是排开水的质量.知道排水量(排开水的质量),可知它满载货物时的总质量,利用阿基米德原理和漂浮条件求满载货物时的总质量和船受到的浮力;
该船从大海驶入内河,自重不变、水的密度减小,根据漂浮条件和阿基米德原理分析求解.
16.【答案】2;8
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】解:(1)当金属块一半浸入水中时,弹簧测力计示数为9N;由称重法F浮=G﹣F可知,F浮=10N﹣9N=1N,当金属块全部浸入水中时,金属块所受的浮力 =2F浮=2×1N=2N,(2)弹簧测力计示数F′=G﹣ =10N﹣2N=8N.故答案为:2;8.
【分析】由“称重法”可知当金属块一半浸入水中时所受的浮力,然后可知当金属块全部浸入水中时,金属块所受的浮力,再利用“称重法”求得弹簧测力计的示数.
17.【答案】1.96
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】解:根据生活经验可知,大苹果的直径小于20cm,所以将一个质量为160g,体积为200cm3的大红苹果按在水中20cm深处时,
苹果浸没在水中,则V排=V=200cm3=200×10﹣6m3,
苹果所受到的浮力是:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×200×10﹣6m3=1.96N.
故答案为:1.96.
【分析】将一个质量为160g,体积为200cm3的大红苹果按在水中20cm深处,此时苹果浸没在水中,排开水的体积等于其自身体积,根据F浮=ρ水gV排计算浮力大小.
18.【答案】1.8;2
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】解:(1)由图可知木块漂浮,根据浮沉条件,F浮木=G木=1.8N;(2)由图可知完全浸没在水中,V排=V合金排=200cm3=2×10﹣4m3,
合金块受到的浮力F合金=ρ水gV合金排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3=2N.
故答案为:1.8;2.
【分析】(1)物体在液体中的浮沉条件:上浮:F浮>G,悬浮:F浮=G,下沉:F浮<G;(2)合金块完全浸没,利用F浮=ρ液gV排计算合金块受到的浮力.
19.【答案】溢水杯侧壁管口水恰好流出;重力;测量空小桶的重力;C
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】解:如图甲,将水倒入溢水杯中,直至溢水杯侧壁管口水恰好流出;
如图乙,用细线将物体挂在弹簧测力计下,测出物体的重力;
如图丙,将挂在弹簧测力计下的物体逐渐浸入水中,让溢出的水全部流入小桶中,同时记录弹簧测力计的示数;
如图丁,将盛有水的小桶挂在弹簧测力计下,读出此时弹簧测力计的示数;
记录、分析实验数据,得出实验结论;
整理实验器材.
指出小明在实验操作中漏掉的一个步骤(a):测量空小桶的重力;测量空小桶的重力应该在甲与乙步骤之间.
故答案为:溢水杯侧壁管口水恰好流出;重力;测量空小桶的重力;C.
【分析】在实验中得出的结论是浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开液体的重力,所以要测出物体的重力、物体浸没在水中时的拉力及排开水的重力;而要测出排出水的重力,应先测出空桶的重力,再测出空桶与水的总重;要正确测出物体排开水的重力,则应在溢水杯中装满水,然后将物体浸没在水中,并收集排出的水.
20.【答案】【解答】解:因为重力与浮力是一对平衡力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,由重力的大小和方向可知,浮力的大小为6N,方向竖直向上,作用点在小球重心,设标度为2N,浮力F浮的图示如图:
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【分析】小球静止在水中,重力与浮力是一对平衡力,根据平衡力的条件,已知重力大小和方向即可知浮力大小和方向.再按照力的图示要求画出这个力.
21.【答案】解:实验名称:验证阿基米德原理实验目的:用实验来定量研究,浸没在液体中的物体受到的浮力与物体排开的液体所受重力之间的关系,实验器材:弹簧测力计、金属块、细线、量筒和适量的水等,实验步骤:1.用弹簧测力计测量并记下金属块的重G,2.在量筒中倒入适量的水,记下水面示数V1,3.将金属块完全浸没在量筒中记下此时水面示数V2,读出弹簧测力计的示数F示,则F浮=G﹣F示,4.量筒液面的两次示数差(V2﹣V1)为排开液体的体积V排,排开水的重力G排=ρ水V排g=ρ水(V2﹣V1)g,5.比较F浮与G排的大小得出结论。故答案为:验证阿基米德原理;定量;物体排开的液体所受重力;弹簧测力计;完全浸没在量筒中。
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】研究浸没在液体中的物体受到的浮力与它排开的液体所受重力之间的关系时:利用称重法测量金属块受到的浮力,利用排水法得出金属块排开水的体积,求出排开水的重,通过比较得出结论。
22.【答案】解:由题意知,V排=V球=2×10﹣4m3,
小球受到的浮力:
F浮=ρ液V排g=ρ液V球g=1×103kg/m3×2×10﹣4m3×9.8N/kg=1.96N.
答:小球受到的浮力F浮为1.96N.
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【分析】知道小球的体积(浸没水中排开水的体积),利用阿基米德原理求受到的浮力.
23.【答案】(1)2.4
(2)丙
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】解:(1)由图A得知,物体的重力G=10N,由图C可知,在煤油中弹簧测力计的拉力F拉=7.6N,
所以,金属块在煤油中所受的浮力F浮=G﹣F拉=10N﹣7.6N=2.4N(2)甲丙相比,丙对容器底的压力更大,乙丙相比,水的重力大于煤油的重力,水对物体的浮力大于煤油对物体的浮力,所以物体对水的反作用力更大,丙杯底受到液体的压力更大.
故答案为:(1)2.4;(2)丙.
【分析】(1)运用称重法求出金属块在煤油中所受的浮力大小,F浮=G﹣F拉.(2)根据力的作用的相互性,液体对物体的浮力越大,物体对液体的反作用力也越大,从而可判断出压力的大小关系.
24.【答案】(1)
(2)1.0×103
(3)C
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】解:(1)将铁块浸没在待测液体中,则V排=V,
根据称重法可知:F浮=G﹣F,
则:ρ液gV排=G﹣F,
所以,ρ液= = = ,(2)当指针在6.9N的位置,即F=6.9N,
则ρ液= = =1.0×103kg/m3,(3)根据中ρ液= 可以看出,液体的密度ρ随弹簧测力计的示数F的增大而减小,故初步判断只有C可选.
故答案为:(1)ρ液= ;(2)1.0×103;(3)C.
【分析】(1)知道铁块重G,利用G=mg=ρvg求铁块的体积;(2)知道金属块浸没液体中弹簧测力计的示数,利用称重法求金属块受到的浮力,再根据阿基米德原理求液体的密度.将F=6.9N代入即可求得该液体的密度.(3)甲图中F随ρ的增大而增大,乙图中F先随ρ的增大而增大,后不变;丙图中F随ρ的增大而减小;丁图F先随ρ的增大不变,后减小;据此可对四个图象做出判断;
25.【答案】(1)甲
(2)液体密度
(3)乙、丙
(4)D
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】解:(1)因为在数值上重力=浮力+拉力,所以受到的浮力最小,弹簧测力计的示数最大,因此是甲图中金属块所受到的浮力最小;(2)丙、丁两次实验,金属块排开液体的体积和浸没的深度都相同,只有液体的密度不同,因此是探究浮力与液体密度的关系;(3)探究浮力与深度的关系时,根据控制变量法的思想,应控制液体种类和排开液体的体积相同,只改变浸没的深度,符合条件的只有乙、丙,数据显示浮力与浸没的深度无关.(4)通过分析实验中的数据可知,F随h的变化趋势是,先变小再不变,因此,只有选项D符合题意.
故答案为:(1)甲;(2)液体密度;(3)乙、丙;(4)D.
【分析】(1)金属块在液体中受到重力、浮力和弹簧测力计拉力的作用,在数值上重力=浮力+拉力,则F浮=G﹣F,重力相同,拉力越大,则浮力越小;(2)要注意观察丙、丁浮力的大小变化是由哪个因素的变化引起的.(3)探究浮力与浸没的深度的关系,要控制液体种类、排开液体体积相同;(4)明确横纵轴表示的内容,再分析F随h的变化趋势,最后做出判断.
1 / 1苏科版初中物理八年级下册第十章第四节:浮力同步练习
一、单选题
1.(2016八下·鄄城期末)关于物体受到的浮力,下面说法中正确的是( )
A.漂在水面的物体一定比沉在水底的物体受到的浮力大
B.物体的密度越大受到的浮力越小
C.没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大
D.物体推开水的体积越大受到水的浮力越大
【答案】D
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】解:A、根据浮力公式F浮=ρgV排可知影响浮力大小的因素是液体密度和物体排开的液体的体积,关键是看排开水的体积大小,不知道排开水的体积大小,所以浮力大小无法比较,故A错误.
B、根据浮力公式F浮=ρgV排可知物体密度的大小和受到的浮力没有关系.故B错误.
C、物体浸没以后,不管在什么位置,排开水的体积不变,所受浮力也不变,故C错误.
D、根据浮力公式F浮=ρgV排可知,物体排开水的体积越大,受到的浮力越大.故D正确.
故选D.
【分析】根据浮力公式F浮=ρgV排可知影响浮力大小的因素是液体密度和物体排开的液体的体积.
2.在江河湖海游泳的人上岸时,在由深水走向浅水的过程中,如果水底布满石头,以下体验和分析合理的是( )
A.脚不痛.因人越来越轻
B.脚越来越痛.因人越来越重
C.脚不痛.因水底对人的支持力越来越小
D.脚越来越痛.因水底对人的支持力越来越大
【答案】D
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】解:(1)根据阿基米德原理可知:
在江河湖海游泳的人上岸时,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;
(2)由受力分析可知:
人在水中受到重力G、浮力F浮及支持力F三个力,且在竖直方向上处于平衡状态,所以F=G﹣F浮;
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.
故选D.
【分析】由受力分析可知游泳的人受重力、浮力及鹅卵石对人的支持力,当支持力越大时人感受的疼痛将会越强烈;根据阿基米德原理可知由深水走向浅水的过程中,人排开水的体积变化,浮力的变化,再根据力的合成判断支持力的变化.
3.体积相同的三个小球分别放入同种液体中,所处状态如图所示,则下列说法正确的是( )
A.小球受到的浮力F甲>F乙>F丙 B.小球受到的浮力F甲<F乙<F丙
C.小球受到的浮力F甲<F乙=F丙 D.小球受到的浮力F甲>F乙=F丙
【答案】C
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】解:由图知,三个球排开水的体积:
V甲<V乙=V丙,
∵F浮=ρ水v排g,
三个球受到的浮力:
F甲<F乙=F丙.
故选:C
【分析】由题知,三个小球的体积相同,根据图示得出三个小球排开水的体积的大小关系,利用阿基米德原理的推导公式F浮=ρ水V排g比较受浮力的大小关系.
4.曾被中央军委表彰的海军372潜艇官兵创造了中国乃至世界潜艇史上的奇迹.372潜艇在海上正常航行时,突然遭遇海水密度变化,引发潜艇“掉深”,即突然快速向海底沉降,指战员临危不惧,冷静处置,转危为安.造成潜艇沉降的原因可能是( )
A.潜艇所受浮力突然减小 B.潜艇所受压强突然增大
C.潜艇所受重力突然增大 D.潜艇所受压力突然减小
【答案】A
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】解:由于海水中不同深度下海水的密度会是变化的,所以潜艇突然遭遇海水密度变化,引发潜艇“掉深”是因为遇到海水的密度突然变小,潜水艇排开海水的体积不变,根据F浮=ρ海水gV排可知浮力会突然变小,潜艇所受浮力小于重力,引发潜艇突然下降;由此分析可知A正确,BCD错误.
故选A.
【分析】潜水艇是靠改变自身的重力实现浮沉的,海水中不同深度下海水的密度不同,潜水艇受到的浮力会突然改变,这给潜水艇的下潜会带来极大的危险.
5.如图甲所示,用细线系住一圆柱形物体使其浸入水槽内的水中,当圆柱体有的体积露出水面时,细线施加的拉力恰好为3N.如图乙所示,用细线将该圆柱体拉入水槽内的水中,当细线施加的拉力为圆柱体所受重力的时,圆柱体有的体积浸在水中.则下列说法中,正确的是( )
A.物体的重力为3N
B.物体的体积为80cm3
C.物体的密度为0.75×103kg/m3
D.要使图乙所示状态下的物体全部没入水中,圆柱体静止时绳子向下的拉力应为4N
【答案】D
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】解:(1)当圆柱体处于甲状态时,受力情况如下图所示,
则有F甲+F浮甲=G,即:3N+ρ水g(1﹣)V=ρgV﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
当圆柱体处于乙状态时,受力情况如下图所示,
则有F浮乙=G+F乙,
即ρ水gV=ρgV+F乙 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
且F乙=G=ρgV﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
解①②③得:V=8×10﹣4m3.
ρ=0.5×103kg/m3;
物体的重力G=mg=ρVg=0.5×103kg/m3×8×10﹣4m3×10N/kg=4N,故ABC错误,
(2)所以当圆柱体全部没入水中,圆柱体静止时绳子向下的拉力应为:
F′=F浮﹣G=ρ水gV﹣G=1×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣4m3﹣4N=4N.故D正确.
故选D.
【分析】(1)根据对物体进行的两次受力分析,结合浮力计算公式,求出圆柱体受的重力.
(2)对于圆柱体来说,在甲、乙两种情况下都处于静止状态,受力平衡.可以分别对圆柱体处于甲、乙状态下进行受力分析,列出等式,就可求出绳子向下的拉力.
6.已知ρ铁>ρ海水>ρ水>ρ酒精,将一铁块分别放入海水、水和酒精中,它们受到的浮力( )
A.在水中最大 B.在酒精中最大
C.在海水中最大 D.一样大
【答案】C
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】解:因为ρ铁>ρ海水>ρ水>ρ酒精,则将一铁块分别放入海水、水和酒精中都会浸没,由F浮=G排=ρ液gV排可知,g与V排不变,由于ρ海水>ρ水>ρ酒精,
故在海水中受到的浮力最大.
故选:C.
【分析】根据阿基米德原理分析解答.
7.在水平桌面上,有两个完全相同圆柱形容器,内盛相等质量的盐水,将同一鸡蛋分别放入其中,鸡蛋静止时如图所示,鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力分别为F1和F2,则( )
A.F1>F2 B.F1=F2 C.F1<F2 D.无法确定
【答案】B
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】解:鸡蛋悬浮在甲杯中,受到盐水的浮力等于鸡蛋重力;鸡蛋漂浮在乙杯中,受到盐水的浮力也等于鸡蛋重力;所以鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力大小相等,即:F1=F2。
故选B。
【分析】根据物体的悬浮条件和漂浮条件判断鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力大小关系。
8.(2016八下·余庆期中)如图所示,体积相同的甲、乙、丙、丁四个小球放在水中静止,其中受到浮力的小球有( )
A.只有甲球
B.只有甲、乙、丙球
C.甲、乙、丙、丁四个球都受浮力
D.条件不足,无法判断
【答案】C
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】解:根据图示可知,甲漂浮在水面上,受到竖直向上的压力,即为浮力;乙、丙、丁三个小球浸没在水中,既受到向上的压力,又受到向下的压力,并且向上的压力大于向下的压力,压力差等于小球受到的浮力,故四个小球均受到浮力的作用.
故选C.
【分析】浮力产生的实质是:液体对物体上、下表面的压力不同,上、下表面的压力差即为浮力.
9.(2017八下·东阿期中)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
【答案】C
【知识点】阿基米德原理
【解析】【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.
【分析】由题知,两个小球的体积相同,根据图示得出两个小球排开水的体积的大小关系,根据阿基米德原理得出受到的浮力的大小关系.
10.(2016八下·东湖期末)如图所示,将一个空易拉罐底部朝下慢慢浸入盛满水的烧杯中,手会感受到浮力的同时,也会观察到水溢出.该实验操作主要说明( )
A.物体排开液体越多,所受浮力越大
B.物体浸没在液体中越深,所受浮力越大
C.物体的体积越大,所受浮力越大
D.向下按的力越大,物体所受浮力越大
【答案】A
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】解:A、将空易拉罐缓缓压入到盛水烧杯中的过程中,易拉罐排开水的体积增大,易拉罐受到的浮力增大,由此可知,物体受到的浮力与物体排开液体的体积有关,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大.故A符合题意;
BC、根据阿基米德原理可知,浮力与液体的密度、排开液体的体积有关,与物体的体积、物体浸入液体中的深度无关,故BC不合题意;
D、物体排开水的体积与物体所受的外力无关,将空饮料罐慢慢向下按,用力越大,饮料罐浸入水中的部分越多,饮料罐排开水的体积越大,饮料罐受到的浮力越大,但不符合研究目的.故D不合题意.
故选A.
【分析】根据阿基米德原理可知,浮力与液体的密度、排开液体的体积有关,液体密度越大,排开液体的体积越多,则浮力越大.
11.(2016八下·湘潭期末)一个1牛顿的钩码.挂在弹簧秤钩上.当钩码浸没在水里时.弹簧秤的示数是0.8牛顿.这个钩码受到水的浮力是( )
A.0.1牛顿 B.0.2牛顿 C.0.3牛顿 D.0.4牛顿
【答案】B
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】解:已知G=1N,F示=0.8N,
则钩码受到的浮力:F浮=G﹣F示=1N﹣0.8N=0.2N.
故选B.
【分析】当钩码浸没在水中时,受到向下的重力等于钩码受浮力加上弹簧测力计的示数.知道钩码重,和在水中称重,利用“称重法”可以求钩码受浮力.
12.(2016八下·槐荫期末)将一个小塑料泡沫块和一个大铁块同时放入水中,发现小塑枓泡沫块在水中上浮,而大铁块在水中下沉,则它们在水中( )
A.小塑料泡沫块受到的浮力大 B.大铁块受到的浮力大
C.受到的浮力一样大 D.不能确定推受到的浮力大
【答案】B
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】解:由题知,V塑料<V铁,塑枓泡沫块在水中上浮,而铁块在水中下沉,
所以V塑料排<V铁排,
因为F浮=ρ液gV排,水的密度一定,
所以,铁块受到的浮力大于塑料泡沫块受到的浮力;
故选B.
【分析】根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,因为两物体都浸没,所以物体的体积越大(排开水的体积越大)受到的浮力越大.
13.(2015八下·东明期中)两手分别拿着一个小木块和一个大石块浸没在水中,同时松手,小木块上浮,大石块下沉.比较松手时两者所受的浮力( )
A.木块受的浮力大 B.石块受的浮力大
C.两者受的浮力一样大 D.条件不足,无法比较
【答案】B
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】解:由于小木块的体积小于大石块的体积,所以浸没在水中时,大石块排开液体的体积大于小木块排开液体的体积,根据阿基米德原理公式F浮=ρgv排可知,大石块所受的浮力大于小木块所受的浮力,虽然小木块上浮,大石块下沉.但松手时小木块和大石块仍然浸没在水中时,所以大石块所受的浮力仍然大于小木块所受的浮力,A、C、D不符合题意,只有B符合题意.
故选B.
【分析】根据物体的沉浮条件判断物体的沉浮,然后根据阿基米德原理公式F浮=ρgv排计算浮力.
14.(2017八上·南山期末)以下情景中没有受到浮力的物体是( )
A. 遨游的“天宫一号”
B. 上升的热气球
C. 航行的“辽宁号”
D. 下潜的“蛟龙”号
【答案】A
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】解:A、太空中没有空气,故太空中运行的“天宫一号”不受到浮力;
B、空中上升的热气球受到空气的浮力;
C、浮力是浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)向上托起的力,航行的“辽宁号”受到水的向上托起的力,即受到浮力;
D、下潜的“蛟龙”号在水中尽管下沉,但仍然受到浮力.
故选A.
【分析】根据浮力的定义:浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)竖直向上托起的力叫浮力.
二、填空题
15.(2016八下·谷城期末)一艘轮船的排水量是10000t,它满载货物时的总质量是 t,该船满载货物时受到水的浮力是 N.若该船从大海驶入内河,船受到的浮力大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”,下同),由于河水密度比海水密度小,所以它排开水的体积 ,因此轮船要 (选填“上浮一些”或“下沉一些”).(g取10N/kg)
【答案】10000;1×108;不变;变大;下沉一些
【知识点】浮力的利用
【解析】【解答】解:排水量是指轮船满载货物时所排开水的质量.
轮船漂浮,
F浮=G=mg=m排g;
船满载货物时的总质量:
m=m排=10000t;
轮船满载时受到的浮力:
F浮=G排=m排g=10000×103kg×10N/kg=1×108N,
当船从大海驶入内河,船自重不变
船漂浮,
船受到的浮力不变;
F浮=ρ水v排g,ρ河水<ρ海水,
排开河水的体积大于排开海水的体积,船将下沉一些.
故答案为:10000;1×108;不变;变大;下沉一些.
【分析】轮船的大小通常用排水量来表示,排水量就是指轮船按设计的要求满载货物是排开水的质量.知道排水量(排开水的质量),可知它满载货物时的总质量,利用阿基米德原理和漂浮条件求满载货物时的总质量和船受到的浮力;
该船从大海驶入内河,自重不变、水的密度减小,根据漂浮条件和阿基米德原理分析求解.
16.(2016八下·九台期末)金属块的重力为10N,将它挂在弹簧测力计下,当金属块一半浸入水中时,弹簧测力计示数为9N;当金属块全部浸入水中时,金属块所受的浮力为 N,弹簧测力计示数为 N.
【答案】2;8
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】解:(1)当金属块一半浸入水中时,弹簧测力计示数为9N;由称重法F浮=G﹣F可知,F浮=10N﹣9N=1N,当金属块全部浸入水中时,金属块所受的浮力 =2F浮=2×1N=2N,(2)弹簧测力计示数F′=G﹣ =10N﹣2N=8N.故答案为:2;8.
【分析】由“称重法”可知当金属块一半浸入水中时所受的浮力,然后可知当金属块全部浸入水中时,金属块所受的浮力,再利用“称重法”求得弹簧测力计的示数.
17.(2016八下·嘉祥期末)张鹏宇在家洗苹果时,将一个质量为160g,体积为200cm3的大红苹果按在水中20cm深处,苹果所受到的浮力是 N.
【答案】1.96
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】解:根据生活经验可知,大苹果的直径小于20cm,所以将一个质量为160g,体积为200cm3的大红苹果按在水中20cm深处时,
苹果浸没在水中,则V排=V=200cm3=200×10﹣6m3,
苹果所受到的浮力是:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×200×10﹣6m3=1.96N.
故答案为:1.96.
【分析】将一个质量为160g,体积为200cm3的大红苹果按在水中20cm深处,此时苹果浸没在水中,排开水的体积等于其自身体积,根据F浮=ρ水gV排计算浮力大小.
18.(2016八下·临清期末)体积均为200cm3的木块和合金块,放入水中静止时的情况如图所示,已知木块重为1.8N,合金块重为6N,则木块受到的浮力为 N,合金块受到的浮力为 N.
【答案】1.8;2
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】解:(1)由图可知木块漂浮,根据浮沉条件,F浮木=G木=1.8N;(2)由图可知完全浸没在水中,V排=V合金排=200cm3=2×10﹣4m3,
合金块受到的浮力F合金=ρ水gV合金排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3=2N.
故答案为:1.8;2.
【分析】(1)物体在液体中的浮沉条件:上浮:F浮>G,悬浮:F浮=G,下沉:F浮<G;(2)合金块完全浸没,利用F浮=ρ液gV排计算合金块受到的浮力.
19.(2016八下·东湖期末)如图所示,是小明进行“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”的实验操作步骤,实验过程如下:
如图甲,将水倒入溢水杯中,直至 ;
如图乙,用细线将物体挂在弹簧测力计下,测出物体的 ;
如图丙,将挂在弹簧测力计下的物体逐渐浸入水中,让溢出的水全部流入小桶中,同时记录弹簧测力计的示数;
如图丁,将盛有水的小桶挂在弹簧测力计下,读出此时弹簧测力计的示数;
记录、分析实验数据,得出实验结论;
整理实验器材.
指出小明在实验操作中漏掉的一个步骤(a): ;
请从下列四个选项中选择(a)步骤合适的顺序:
A.甲→乙→丙→丁→(a) B.甲→乙→丙→(a)→丁 C.甲→(a)→乙→丙→丁.
【答案】溢水杯侧壁管口水恰好流出;重力;测量空小桶的重力;C
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】解:如图甲,将水倒入溢水杯中,直至溢水杯侧壁管口水恰好流出;
如图乙,用细线将物体挂在弹簧测力计下,测出物体的重力;
如图丙,将挂在弹簧测力计下的物体逐渐浸入水中,让溢出的水全部流入小桶中,同时记录弹簧测力计的示数;
如图丁,将盛有水的小桶挂在弹簧测力计下,读出此时弹簧测力计的示数;
记录、分析实验数据,得出实验结论;
整理实验器材.
指出小明在实验操作中漏掉的一个步骤(a):测量空小桶的重力;测量空小桶的重力应该在甲与乙步骤之间.
故答案为:溢水杯侧壁管口水恰好流出;重力;测量空小桶的重力;C.
【分析】在实验中得出的结论是浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开液体的重力,所以要测出物体的重力、物体浸没在水中时的拉力及排开水的重力;而要测出排出水的重力,应先测出空桶的重力,再测出空桶与水的总重;要正确测出物体排开水的重力,则应在溢水杯中装满水,然后将物体浸没在水中,并收集排出的水.
三、作图题
20.重为6牛的小球静止在水中,请用力的图示法在图中画出小球受到的浮力.
【答案】【解答】解:因为重力与浮力是一对平衡力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,由重力的大小和方向可知,浮力的大小为6N,方向竖直向上,作用点在小球重心,设标度为2N,浮力F浮的图示如图:
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【分析】小球静止在水中,重力与浮力是一对平衡力,根据平衡力的条件,已知重力大小和方向即可知浮力大小和方向.再按照力的图示要求画出这个力.
四、解答题
21.在“验证阿基米德原理”的实验中,小明填写的实验报告(部分)如下,请完成空格处的内容。
【答案】解:实验名称:验证阿基米德原理实验目的:用实验来定量研究,浸没在液体中的物体受到的浮力与物体排开的液体所受重力之间的关系,实验器材:弹簧测力计、金属块、细线、量筒和适量的水等,实验步骤:1.用弹簧测力计测量并记下金属块的重G,2.在量筒中倒入适量的水,记下水面示数V1,3.将金属块完全浸没在量筒中记下此时水面示数V2,读出弹簧测力计的示数F示,则F浮=G﹣F示,4.量筒液面的两次示数差(V2﹣V1)为排开液体的体积V排,排开水的重力G排=ρ水V排g=ρ水(V2﹣V1)g,5.比较F浮与G排的大小得出结论。故答案为:验证阿基米德原理;定量;物体排开的液体所受重力;弹簧测力计;完全浸没在量筒中。
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】研究浸没在液体中的物体受到的浮力与它排开的液体所受重力之间的关系时:利用称重法测量金属块受到的浮力,利用排水法得出金属块排开水的体积,求出排开水的重,通过比较得出结论。
22.重为5牛,体积为2×10﹣4米3的小球浸没在水中,求:小球受到的浮力F浮.
【答案】解:由题意知,V排=V球=2×10﹣4m3,
小球受到的浮力:
F浮=ρ液V排g=ρ液V球g=1×103kg/m3×2×10﹣4m3×9.8N/kg=1.96N.
答:小球受到的浮力F浮为1.96N.
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【分析】知道小球的体积(浸没水中排开水的体积),利用阿基米德原理求受到的浮力.
五、综合题
23.(2016八下·鄄城期末)小华同学用一个弹簧测力计,一个金属块、两个相同的烧杯分别装有体积相等的水和煤油,对浸在液体中的物体所受的浮力进行探究
(1)由图的实验过程可知,金属块在煤油中受到的浮力是 N;
(2)甲、乙、丙三图中 杯底受液体压力最大.
【答案】(1)2.4
(2)丙
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】解:(1)由图A得知,物体的重力G=10N,由图C可知,在煤油中弹簧测力计的拉力F拉=7.6N,
所以,金属块在煤油中所受的浮力F浮=G﹣F拉=10N﹣7.6N=2.4N(2)甲丙相比,丙对容器底的压力更大,乙丙相比,水的重力大于煤油的重力,水对物体的浮力大于煤油对物体的浮力,所以物体对水的反作用力更大,丙杯底受到液体的压力更大.
故答案为:(1)2.4;(2)丙.
【分析】(1)运用称重法求出金属块在煤油中所受的浮力大小,F浮=G﹣F拉.(2)根据力的作用的相互性,液体对物体的浮力越大,物体对液体的反作用力也越大,从而可判断出压力的大小关系.
24.(2016八下·武侯期末)小明学习了浮力知识后,想利用一弹簧测力计个和一铁块制作一个测定液体密度的仪器,如图甲所示.G取10N/kg,铁的密度ρ铁=7.9×103kg/m3.
(1)首先,他测得此铁块重为G=7.9N,铁块的体积V=1×10﹣4m3;然后,将铁块浸没在待测液体中,设此时弹簧测力计的示数为F,则待测液体的密度表达式为ρ= (相关物理量用题目中的字母符号表示).小明依据此规律,在测力计右侧标注出了液体的密度值,做成了一支密度计.
(2)当利用该密度计测某液体密度时,指针在6.9N的位置,则该液体的密度为 kg/m3.
(3)图乙中能正确反映液体的密度ρ与测力计示数F之间关系的是 .
【答案】(1)
(2)1.0×103
(3)C
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】解:(1)将铁块浸没在待测液体中,则V排=V,
根据称重法可知:F浮=G﹣F,
则:ρ液gV排=G﹣F,
所以,ρ液= = = ,(2)当指针在6.9N的位置,即F=6.9N,
则ρ液= = =1.0×103kg/m3,(3)根据中ρ液= 可以看出,液体的密度ρ随弹簧测力计的示数F的增大而减小,故初步判断只有C可选.
故答案为:(1)ρ液= ;(2)1.0×103;(3)C.
【分析】(1)知道铁块重G,利用G=mg=ρvg求铁块的体积;(2)知道金属块浸没液体中弹簧测力计的示数,利用称重法求金属块受到的浮力,再根据阿基米德原理求液体的密度.将F=6.9N代入即可求得该液体的密度.(3)甲图中F随ρ的增大而增大,乙图中F先随ρ的增大而增大,后不变;丙图中F随ρ的增大而减小;丁图F先随ρ的增大不变,后减小;据此可对四个图象做出判断;
六、实验题
25.(2017八上·南山期末)小明利用如图所示实验探究“浮力大小和哪些因素有关”.他把金属块挂在弹簧测力计上,将它分别浸入水和酒精中的不同位置:
(1)上述四种情况, 图中金属块所受到的浮力最小;
(2)做丙、丁两次实验,是为了探究浮力大小与 有关;
(3)做 两次实验,是为了探究金属块浸没在液体中时,受到的浮力与深度无关;
(4)如图中能正确反映弹簧测力计示数F和金属块下表面在水中的深度h关系的图象是 .(金属块未接触容器底)
【答案】(1)甲
(2)液体密度
(3)乙、丙
(4)D
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】解:(1)因为在数值上重力=浮力+拉力,所以受到的浮力最小,弹簧测力计的示数最大,因此是甲图中金属块所受到的浮力最小;(2)丙、丁两次实验,金属块排开液体的体积和浸没的深度都相同,只有液体的密度不同,因此是探究浮力与液体密度的关系;(3)探究浮力与深度的关系时,根据控制变量法的思想,应控制液体种类和排开液体的体积相同,只改变浸没的深度,符合条件的只有乙、丙,数据显示浮力与浸没的深度无关.(4)通过分析实验中的数据可知,F随h的变化趋势是,先变小再不变,因此,只有选项D符合题意.
故答案为:(1)甲;(2)液体密度;(3)乙、丙;(4)D.
【分析】(1)金属块在液体中受到重力、浮力和弹簧测力计拉力的作用,在数值上重力=浮力+拉力,则F浮=G﹣F,重力相同,拉力越大,则浮力越小;(2)要注意观察丙、丁浮力的大小变化是由哪个因素的变化引起的.(3)探究浮力与浸没的深度的关系,要控制液体种类、排开液体体积相同;(4)明确横纵轴表示的内容,再分析F随h的变化趋势,最后做出判断.
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