北师大版八年级下8.6、物体的浮沉条件 练习(有解析)

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名称 北师大版八年级下8.6、物体的浮沉条件 练习(有解析)
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资源类型 教案
版本资源 北师大版
科目 物理
更新时间 2022-03-30 05:35:53

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文档简介

北师大版八年级下 8.6、物体的浮沉条件
一、单选题
1.甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同密度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中,当蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,鸡蛋在两杯中所处的位置如图所示,下列说法中正确的是(  )
A.甲杯盐水的密度较大
B.甲杯底部所受的液体压强较大
C.鸡蛋在两杯中排开液体的质量相等
D.鸡蛋在甲杯中受到的浮力较小
2.将同一物体放在液体中的三种情况如图所示,比较它受到的浮力大小,表示浮力最小的是(  )
A.图甲 B.图乙 C.图丙 D.无法比较
3.水平桌面上两个容器中分别盛有甲、乙两种液体。将小球A先后放入两个容器中,静止时小球状态如图所示(两个容器液面相平)。下列说法正确的是( )
A.两种液体的密度ρ甲>ρ乙 B.小球所受浮力F甲<F乙
C.小球所受浮力F甲>F乙 D.两容器底受到液体压强p甲=p乙
4.两个相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体,把完全相同的两个小球分别放入两个容器中,当两球静止时液面相平,球所处位置如图所示。甲、乙两种液体对容器底部的压强大小分别为、,两球在甲、乙两种液体中所受浮力大小分别为、,则它们的大小关系是(  )
A. B.
C. D.
5.如图所示,水平桌面上两只相同的烧杯中分别盛有甲、乙两种不同液体,两个相同的物块在液体中静止时,两烧杯液面相平,则(  )
A.甲液体中的物块所受浮力大 B.乙液体对烧杯底部的压强大
C.两烧杯对桌面的压强一样大 D.两物块排开液体的质量一样大
6.水平桌面上两只完全相同的杯子里分别盛有甲、乙两种不同液体。把两个完全相同的小球分别放入甲、乙两种液体中,静止后,在甲液体中的小球沉底,在乙液体中的小球悬浮,此时两个杯中的液面恰好相平。如图所示,下列说法中正确的是(  )
A.甲液体的密度大于乙液体的密度
B.甲液体对杯底的压强等于乙液体对杯底的压强
C.甲液体中小球受到的浮力小于乙液体中小球受到的浮力
D.盛甲液体的杯子对桌面的压强等于盛乙液体的杯子对桌面的压强
7.小球漂浮在酒精中,排开酒精的质量为0.2千克。若该小球漂浮在水中,则排开水的质量(  )
A.一定大于0.2千克 B.可能小于0.2千克
C.一定等于0.2千克 D.一定小于0.2千克
8.端午前后,广东多地都会举行龙舟赛。如图是比赛时的情景,下列说法正确的是(  )
A.桨对水的力和水对桨的力是一对相互作用力
B.使龙舟前进的力是桨对水的力
C.龙舟漂浮在水面上,是因为受到的浮力大于重力
D.停止划桨后,龙舟继续运动,是因为受到惯性力作用
9.如图所示,水平桌面上有甲、乙两个相同的玻璃缸装满了水,水中分别漂浮着大、小两个材料相同的均匀实心正方体木块A、B,则(  )
A.两个木块受到的浮力FA=FB B.水对木块底面的压强PA=PB
C.水对玻璃缸底面的压强p甲> P乙 D.玻璃缸对桌面的压强是p'甲=p'乙
10.如图所示,潜水艇悬浮在水中时,下列说法正确的是(  )
A.要使潜水艇上浮,应向水舱充水
B.要使潜水艇下沉,应将水舱里的水排出一部分
C.当潜水艇悬浮在水中时,潜水艇重等于同体积的水重
D.潜水艇是靠改变自身重力和受到的浮力来实现浮沉的
二、填空题
11.如图甲所示,质量分布均匀且不吸水的柱体A高70cm(A<水)足够高的柱形容器B底面积为300cm2、装有10cm深的水若将A水平切去高度为h的部分,并将切去部分竖直缓慢放入B中,水的深度h水随切取高度h的变化关系如图乙所示。柱体A的密度是_______g/cm3;当切去的高度h为某一值时,A剩余部分对水平桌面的压强和水对容器底部的压强相等,然后向B中缓慢加水,当加入水的质量为2200g时,水中柱体仍保持直立,水对容器底的压强为_______Pa。
12.排水量为1000t的轮船在河水中航行,满载时,所受河水的浮力是_____N。当它由河里驶向海里时,船身会_____。(选填:“上浮”、“下沉”或“不变”;河水密度小于海水密度)
13.用图所示的方法,测量石块的密度,则石块的密度表达式为ρ石=______(用符号表示,水的密度用ρ水表示)
14.重为9.8N的木块漂浮在水面上,木块所受浮力的大小为____N,方向为竖直_____。
15.将一块质量为60g、体积为100的物块浸没在水中后放手,物块最终处于_______(填“沉底”、“悬浮”或“漂浮”)状态,此时物块浸入水中的体积是_______,物块受到的浮力为________N,(g取10N/kg,)
三、综合题
16.如图所示,甲、乙两个完全相同的烧杯盛有不同浓度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两个烧杯中,当鸡蛋静止时,两杯中液面相平,鸡蛋在甲烧杯中处于悬浮状态,在乙烧杯中处于漂浮状态。下列判断正确的是( )
A.鸡蛋在乙杯中受到的浮力大
B.鸡蛋在甲杯中排开液体的重力大
C.乙杯底部所受液体的压强大
D.甲杯中的液体密度大
理由:______
17.在一次综合实践活动中,小丽同学利用一根吸管制作一个简易密度计,如图所示:
(1)为了让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中,应在吸管的下端塞入一些铜丝作为配重,并用石蜡将吸管的下端封闭起来.若将它放入液体中后不能竖直漂浮,请提出改进做法_______.
(2)这根吸管竖直漂浮在不同液体中时,受到的浮力大小_______(填“变大”、“变小”或“不变”),液体的密度越大,它露出液面部分_______(选填“越长”、“越短”或“不变”).
(3)小丽想,如果在吸管上标相应的密度刻度,不就能直接显示所测液体密度的大小吗?于是她决定对吸管进行刻度的标定.在标定刻度前,她先测出吸管在水中漂浮入水中的深度H(如图所示).若漂浮在密度为ρ的液体中,则浸入的深h.可推出h的表达式为_______(用ρ水、ρ液、H表示)根据h表达式即可对不同液体的密度在吸管上进行标定.下列三种刻度的标示合理的是_______.
(4)为了使测量结果更准确,要使简易密度计上两条刻度线(如图.9、1.0)之间的距离大一些,可适当_______(选填“增大”或“减小”)铜丝的质量,或换_______(选填“粗”或“细”)一点的管子.
18.潜水艇是一种很重要的军用舰艇。
(1)潜水艇的艇身装有水舱,向水舱充水时,潜水艇变重,所受的重力______(选填“大于”“等于”或“小于”)浮力,逐渐潜入水中;当潜水艇重等于同体积的水重时,它可以______(选填“下沉”或“悬浮”)在水中,画出此时潜水艇的受力示意图______;
(2)潜水艇下潜后,艇内人员可以用潜望镜来观察水面上的情况。如图所示,我们利用两块平面镜就可以制作一个潜望镜。如果一束光水平射入潜望镜镜口,它将经过怎样的路径射出?画出光路图来______。
19.小磊和爸爸周末到郊外去钓鱼,他在亲近大自然的同时还观察到爸爸在钓鱼前要“试漂”来确定铅坠(铅坠由合金制成)的大小,尽量使“浮标”更灵敏(如图甲所示),图乙是浮标和铅坠的位置示意图,若球形浮标的体积为15cm3,铅坠的密度为11g/cm3,(取水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)当大鱼上钩并把“浮标”都拉到了水下逃逸的过程中,“浮标”所受浮力是______(增大;不变;先增大后不变)
(2)若铅坠在水面下0.6m处,它受到水的压强是______。
(3)有经验的钓鱼者会使浮标体积的浸入水中,此时浮标受到的浮力是多大?( )
(4)小磊看见爸爸有一种体积为0.5cm3的铅坠,如果使用这种铅坠,浮标静止时浸入水中的体积有多大 ( )(铅坠未接触池底,不计浮标的质量,不计钓线、鱼钩和鱼饵的体积及质量)
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【解析】
【详解】
A.由图可知,同一只鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态,根据浮沉条件可得
ρ甲=ρ蛋,ρ乙>ρ蛋
所以,乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度,故A错误;
B.两杯中液面相平,乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度,根据可知,乙杯底所受的液体压强较大,故B错误;
C.物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以,同一只鸡蛋在两杯中受到的浮力相等,都等于鸡蛋的重力;因为浮力相同
所以,鸡蛋在两杯中排开液体的质量相等,故C正确;
D.由C选项可知,D选项错误。
故选C。
2.A
【解析】
【分析】
【详解】
由阿基米德原理知,同一物体在煤油和水中排开液体的体积相同,由因水的密度大于煤油的密度,故
由乙、丙两图知,物体在水悬浮,在盐水中漂浮,由物体沉浮条件知,物体在水和盐水中受到的浮力相等,等于物体的所受的重力,即
故选A。
3.A
【解析】
【分析】
【详解】
A.小球A在甲液体中漂浮,则密度ρA<ρ甲,小球A在乙液体中悬浮,则密度ρA=ρ乙,则有ρ甲>ρ乙,故A正确;
BC.A球在甲液体中漂浮,在乙液体中悬浮,A球受到的浮力均等于A球的重力,A球重力不变,所以A球在甲乙两种液体中受到的浮力相等,故BC错误;
D.因为ρ甲>ρ乙,两容器液面相平即容器底部深度h相同,根据液体压强计算公式p=ρgh可知,p甲>p乙,故D错误。
故选A。
4.A
【解析】
【分析】
【详解】
球在甲中漂浮,浮力等于重力,在乙中悬浮,浮力等于重力,两球的重力相等,所以两球浮力相等,即
F甲=F乙
在甲中漂浮,则
ρ甲>ρ球
在乙中悬浮,则
ρ乙=ρ球
所以
ρ甲>ρ乙
两个容器中液体的深度相同,根据公式p=ρgh可知
p甲>p乙
故选A。
5.D
【解析】
【详解】
由图可知,物块在甲、乙液体中分别处于漂浮和悬浮状态。
A.因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以两个相同的物块在两杯中受到的浮力相等,都等于它们的重力,不符合题意;
B.根据浮沉条件可知,物体漂浮时
ρ液>ρ物
物体悬浮时
ρ液=ρ物
所以
ρ液甲>ρ物,ρ液乙=ρ物
由此可得
ρ液甲>ρ液乙
两杯中液面相平,根据p=ρgh可知,烧杯底受到液体的压强
p液甲>p液乙
不符合题意;
C.烧杯中液面相平,甲中物块排开液体的体积较小,甲液体的体积大于乙液体的体积,由于甲液体的密度大于乙液体的密度,甲液体的质量大于乙液体的质量,由G=mg可知甲液体的重力大于乙液体的重力,烧杯相同,物块相同,所以液体、烧杯和物块的总重力的关系为
G总甲>G总乙
由可知甲杯对桌面的压强较大,故C不符合题意;
D.物块在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态,物块的重力等于浮力,浮力等于排开液体的重力,所以排开液体的重力等于物块的重力,两个物块重力相等,所以排开液体的重力相等,由G=mg可知两物块排开液体的质量相等,故D符合题意。
故选D。
6.C
【解析】
【详解】
A.小球在甲液体中沉底,小球的密度大于甲液体的密度,小球在乙液体中悬浮,小球的密度等于乙液体的密度,所以甲液体的密度小于乙液体的密度,故A错误;
B.两个杯中的液面恰好相平,甲液体的密度小于乙液体的密度,由p=ρgh可知甲液体对杯底的压强小于乙液体对杯底的压强,故B错误;
C.小球在甲液体中沉底,小球受到的浮力小于小球的重力,小球在乙液体中悬浮,小球受到的浮力等于小球的重力,所以甲液体中小球受到的浮力小于乙液体中小球受到的浮力,故C正确;
D.由图可知,杯子中液体的体积相同,甲液体的密度小于乙液体的密度,由m=ρV可知甲液体的质量小于乙液体的质量,两个小球的质量相等,杯子的质量相等,所以杯子、甲液体和小球的总质量小于杯子、乙液体和小球的总质量,由G=mg可知杯子、甲液体和小球的总重力小于杯子、乙液体和小球的总重力,盛甲液体的杯子对桌面的压力小于盛乙液体的杯子对桌面的压力,两个杯子的底面积相等,由p=可知盛甲液体的杯子对桌面的压强小于盛乙液体的杯子对桌面的压强,故D错误。
故选C。
7.C
【解析】
【详解】
小球漂浮在酒精中,排开酒精的质量为0.2千克,根据物体的浮沉条件可知,小球的重力
小球漂浮在水中,根据物体的浮沉条件及阿基米德原理可知,小球排开水的重力
小球排开水的质量
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
8.A
【解析】
【分析】
【详解】
A.物体间里力的作用是相互的,桨对水的力和水对桨的力是一对相互作用力,故A正确;
B.桨对水力的同时,水也反过来对桨施加力,使龙舟前进,故B错误;
C.龙舟漂浮在水面上,是因为受到的浮力等于重力,故C错误;
D.停止划桨后,龙舟继续运动,是因为龙舟具有惯性,惯性是一种性质,不是力,故D错误。
故选A。
9.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.由图可知,A的体积大于B的体积,因为材料相同,A的重力大于B的重力,由于AB漂浮在水面上,所以浮力等于重力,所以,两个木块受到的浮力
FA>FB
故A错误;
B.A漂浮在水面上,浮力
FA=F向上-F向下= FA向上=GA
设A的边长为a,B的边长为b,木块的密度为ρ,水对木块A向上的压力为
FA向上=GA=ρga3
则水对木块A向上的压强为
同理,水对木块B向上的压强为
pB=ρgb
因为
a>b
所以
pA>pB
故B错误;
C.甲、乙两个相同的玻璃缸装满了水,即水的深度相同,根据p=ρgh可知,水对玻璃缸底面的压强
p甲=P乙
故C错误;
D.由C已知,水对玻璃缸底面的压强相同,则根据可知水对缸底的压力相同,而玻璃缸对水平桌面的压力等于玻璃缸的重力与水对缸底的压力之和,因为玻璃缸相同,根据可知玻璃缸对桌面的压强
p'甲=p'乙
故D正确。
故选D。
10.C
【解析】
【详解】
A.潜水艇悬浮在水中,浮力与重力相等,要使潜水艇上浮,则重力应小于浮力,由于潜水艇浮力不变,则应把水舱中的水排出一部分,来减小重力,故A错误;
B.原来潜水艇悬浮,浮力等于重力,要使潜水艇下沉,则重力应大于浮力,由于潜水艇浮力不变,则应向水舱充水,来增大重力,故B错误;
C.当潜水艇悬浮在水中时,排开水的体积与潜水艇的体积相等,由于悬浮,浮力与重力相等,根据阿基米德原理可知潜水艇重等于同体积的水重,故C正确;
D.在未露出水面之前,由于排开水的体积不变,故潜水艇所受到的浮力不变,潜水艇靠改变自身重力实现上浮或下潜,故D错误。
故选C。
11. 0.5
【解析】
【分析】
【详解】
[1]由乙图可知,当
h=30cm
时,物体漂浮,且下底面刚好接触底部,故有
推出A的底面积为
又因为
F浮=G
且根据浮力公式可得

G=mg
可得,A的质量为
故根据密度公式可得,柱体A的密度为
[2]当
h=15cm
时,水对容器底部的压强为
压强为时,柱体的高度为
故切去的高度为
加水的体积为
由[1]可知,物体A的底面积为
SA=100cm2
若A漂浮,则液面的深度为
因为
24cm>20cm
故A漂浮成立,所以水对容器底的压强为
12. 1×107 上浮
【解析】
【详解】
[1]根据阿基米德原理得轮船所受浮力
F浮=G排=m排g=1000×1000kg×10N/kg=1×107N
[2]船无论是在河中还是在海中都漂浮,浮力等于船重,由于船的重力不变,所以船受到的浮力不变;因海水的密度大于河水的密度,由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,船进入海水时排开水的体积变小,即船身会上浮。
13.
【解析】
【详解】
设容器底面积为S,由图可知,石块沉入水底前后的水面高度变化量为h4-h2,则石块的体积为
V石=S(h4-h2)
石块在碗中漂浮前后的水面高度变化量为h3-h2
则石块受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=ρ水gS(h3-h2)
根据漂浮条件,则石块的重力为
G石=F浮=ρ水gS(h3-h2)
石块的质量为
石块的密度为

14. 9.8 向上
【解析】
【详解】
[1][2]木块漂浮在水面上,根据漂浮条件可知,所以木块所受浮力的大小
F浮=G=9.8N
木块所受浮力的方向竖直向上。
15. 漂浮 60 0.6
【解析】
【详解】
[1]物块的密度
ρ===0.6×103kg/m3
物块的密度小于水的密度,物块浸没在水中后放手,物块最终漂浮在水面上。
[2][3]物块放入水中静止时漂浮,此时受到的浮力
F浮=GA=mg=0.06kg×10N/kg=0.6N
物块浸入水中的体积与排开水的体积相等,即
V浸=V排== =6×10-5m3=60cm3
16. C 见解析
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]甲烧杯中,鸡蛋悬浮,乙烧杯中鸡蛋漂浮,则有
ρ鸡蛋=ρ甲,ρ鸡蛋<ρ乙
所以
ρ乙>ρ甲
据物体的浮沉条件,还可以得到鸡蛋在两个烧杯中所受的浮力
F浮甲=F浮乙=G鸡蛋
据阿基米德原理F浮=G排知
G排甲=G排乙
两烧杯中液体液面相平,即两液体到杯底的深度相同,据p=ρgh知
p甲所以C选项正确。
17. 可以用小钢珠作为配重 不变 越长 H C 增大 细
【解析】
【分析】
(1)因为密度计是一根两端封闭即空心的,所以能使密度计浮在液体表面,为了使它保持竖直的漂浮,就在管的底部封存少许铅粒;
(2)密度计的质量一定,在液体中受力平衡,受到的浮力总是等于重力,被测液体的密度越大,排开液体的体积越小,浸入液体部分也越小,据此分析回答;
(3)根据密度计的刻度由上至下数值逐渐增大分析;
(4)为了使测量结果更准确,使密度计上两条刻度线(如0.9、1.0)之间的距离大一些,因为△V=Sh,所以可知减小S,即可使h变大,据此设计即可.
【详解】
(1)为了让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中,吸管下端塞入一些铜丝作为配重,这样做目的是让密度计竖直漂浮在液体中;若将它放入液体中后不能竖直漂浮,则可以用小钢珠作为配重;
(2)密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力,保持不变,如果液体的密度越大,则密度计浸入液体中的体积越小,即越往上浮,则露出液面部分的长度越长;所以密度计的刻度是越往下值越大;
(3)因为密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力,则F浮水=F浮液=G,即:ρ水gSH=ρ液gSh=G,
所以,h= H,
由于ρ水、H是常数,则:h和ρ液是反比例函数,
所以刻度分布不均匀.且密度计的刻度由上至下数值逐渐增大;则密度的变大时h液变化越小,故C正确;
(4)因为F浮液=G,即ρ液gSh=G,则△V=Sh,
所以△V变大,或使h变大,具体做法是:可适当增大铜丝的质量,用更细的吸管.
18. 大于 悬浮
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]向水舱充水时,潜水艇变重,潜水艇所受的重力大于浮力,潜水艇向下运动,逐渐潜入水中。
[2][3]当潜水艇重等于同体积的水重时,即,它可以悬浮在水中,如图所示:
(2)[3]根据光的反射定律画出入射光线经第一块平面镜反射后的反射光线,再根据光的反射定律画出此光线经第二块平面镜反射后的反射光线,两次反射后的完整光路如图所示:
19. 不变 6×103Pa 0.1N 5cm3
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]当大鱼上钩并把“浮标”都拉到了水下逃逸的过程中,“浮标”排开水的体积不变,由F浮=ρ水gV排可知“浮标”所受浮力不变。
(2)[2]铅坠在水面下0.6m处,它受到水的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.6m=6×103Pa
(3)[3]浮标体积的浸入水中受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg××15×10-6m3=0.1N
(4)[4]铅坠的质量
m=ρ铅V铅=11g/cm3×0.5cm3=5.5g
因铅坠未接触池底,不计浮标的质量不计钓线鱼钩和鱼饵的体积及质量,所以,浮标漂浮时受到的浮力
F浮′=G=mg=5.5×10-3kg×10N/kg=5.5×10-2N
此时排开水的体积
V排′=
浮标静止时浸入水中的体积
V浸=V排′-V铅=5.5cm3-0.5cm3=5cm3
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