人教版八年级下 10.1 浮力
一、单选题
1.小明用手把质量为、体积为的物体全部浸没在水中,然后放开手,若不计水的阻力,当物体静止时,下列说法中正确的是( )
A.物体下沉, B.物体悬浮,
C.物体漂浮, D.物体漂浮,
2.如图所示的四个情景中,没有受到浮力的物体是( )
A.大桥的桥墩 B.水面上的赛艇
C.水里下落的苹果 D.沉底的鸡蛋
3.关于浮力,下列说法正确的是( )
A.在液体中下沉的物体不受浮力的作用
B.物体的体积越大,它所受的浮力就越大
C.液体的密度越大,物体在液体中所受的浮力就越大
D.物体完全浸没在同一种液体中,它所受的浮力大小与浸没的深度无关
4.如图所示,重为5N的小球,在水中处于静止状态,此时绳子的拉力为3N。小球所受浮力的大小是( )
A.2N B.3N C.5N D.8N
5.小红用弹簧测力计、铁圆柱体、两个相同的大烧杯做“探究影响浮力大小的因素”的实验, 其实验步骤和弹簧测力计示数如图所示。下列说法正确的是( )
A.铁圆柱体浸没在水中所受浮力大小为1N
B.由甲、乙、戊三图可探究浮力大小与液体密度的关系
C.由甲、乙、丁三图可知,物体浸入液体的深度越深,所受浮力越大
D.再增加一个体积和铁圆柱体相等的铜圆柱体,可探究浮力大小与物体质量的关系
6.如图所示的四种情景,没有受到浮力的物体是( )
A.遨游太空的“天宫二号”
B.海试中的“山东号”航母
C.下潜中的“蛟龙”号
D.飘在空中的热气球
7.如图所示,一个边长为10cm的实心正方体竖直浸没在某种液体中保持静止状态,其上表面受到液体的压强为500Pa,下表面受到的液体压强为1300Pa,下列说法正确的是( )
A.正方体受到的浮力为10N B.该正方体的质量为1kg
C.正方体上表面的深度h1为5cm D.液体的密度为0.8×103kg/m3
8.下列物体中不受浮力的情况是( )
A.水中的气泡 B.水中的桥墩
C.漂浮在水面的树叶 D.水中正在下沉的石块
9.在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是7.5N。当用弹簧测力计拉着零件把它浸没在水中时,测力计的示数是6.5N,下列说法正确的是( )
A.浸没时,金属零件所受浮力为7.5N B.浸没时,金属零件所受浮力为6.5N
C.浸没时,金属零件所受浮力为1N D.浸没时,金属零件所受浮力为14N
10.在我们的生活中,下列物体所受力的施力物体一定是地球的是( )
A.排球受到的重力 B.足球受到的支持力
C.冰球受到的摩擦力 D.气球受到的浮力
11.物理课上,老师从实验室里拿两杯没有贴标签的水和盐水,并准备了一些实验器材小明、小红、小丽,小刚四位同学分别选择了一些实验器材,请问哪位同学应用所选器材进行实验探究,不能用来区别哪杯是水,哪杯是盐水( )
A.小明:弹簧测力计、钩码
B.小红:量筒、直尺
C.小丽:液体压强计、弹簧测力计、直尺
D.小刚:天平、量筒
12.如图,一边长为10cm的实心正方体悬浮在某液体中,已知h1=10cm,其上表面受到液体向下的压力F1=8N,则以下说法正确的是( )
A.正方体的密度为0.8×103g/cm3
B.正方体受到的重力为10N
C.正方体受到的浮力8N
D.正方体下表面受到液体的压强为2×103Pa
二、填空题
13.旅游景区的“热气球”升空是利用了空气产生的_____________;民航客机起飞,是利用机翼上、下表面空气流速不同而产生的____________。(两空均选填“升力”或“浮力”)
14.一只天鹅漂浮在水面上,此时,它受到了______对它产生的浮力;一条热带鱼在水里游泳,此时它______(填“受到”或“不受”)浮力作用。
15.2020年11月10日,奋斗者号在马里亚纳海沟成功下潜坐底深度10909米,刷新中国载人深潜的新纪录。假设海水的密度为且不变,奋斗者号在水中上浮且未浮出水面过程中,受到水的浮力______(选填 “变大”、“变小”或“不变”);则奋斗者号在深处受到的压强是______。()
16.一个盛有适量水的烧杯(足够高)水平放置在电子秤上(如图甲);小南将物块挂在弹簧测力计下并缓缓下放,使物块部分浸入水中(如图乙);之后撤去拉力,物块沉底(如图丙)。则物块的质量为______g,乙图中测力计示数为______N。
三、综合题
17.为探究物体在水中受到的浮力大小与浸入水中的体积和深度的关系,小明和小华把装满水的溢水杯放到台秤上,溢水杯口下方放置一空量筒.用细线系住金属块并挂在弹簧测力计上,测力计示数为G.然后将金属块缓慢浸入水中,且始终不与杯接触,如图.
(1)金属块浸没前的过程中,测力计示数逐渐变小,说明浮力大小逐渐_____.据此,小明认为金属块受到的浮力随浸入水中的深度增大而增大;而小华则认为浮力随浸入水中的体积增大而增大,根据以上实验你认为下列说法正确的是_____.
A.只有小明的观点合理 B.只有小华的观点合理
C.两人的观点都不合理 D.两人的观点都合理
(2)接下来他们继续实验,增大金属块浸没在水中的深度,发现测力计的示数始终不变且为F,据此可得出_____的观点不具有普遍性.这个过程中金属块受到的浮力F浮=_____.
(3)为了深入研究,他们测出量筒中水的体积V排,水的密度用ρ水表示,其重力G排=_____,通过比较数据发现F浮=G排,换用不同的物体和液体重复上述实验,都能得出F浮=G排,说明决定浮力大小的根本因素是G排.
(4)从金属块开始浸入直至浸没一定深度的过程中台秤的示数变化情况是_____.
18.水平升降台面上有一个足够深、底面积为 40cm2的柱形容器,容器中水深 20cm则水对容器底部的压强为 _____ Pa,现将底面积为 10cm2、高 20cm 的圆柱体 A悬挂在用绳固定的轻质弹簧测力计下端,使 A 浸入水中,稳定后,A 的下表面距水面 4cm,弹簧测力计的示数为0.8N,则物块的密度为 _____ kg/m3,如图所示,然后使升降台上升 7cm,再次稳定后,A 所受的浮力为 _____ N(已知弹簧受到的拉力每减小1N,弹簧的长度就缩短1cm)(取 g=10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)
19.如上图所示,中国辽宁号航空母舰是中国人民解放军海军的第一艘航空母舰,舰长304 m、舰宽70.5 m,满载时排水量达67500 t.
(1)它满载时所受的浮力为______牛(取g=10N/kg).
(2)2012年9月25日,该舰正式加入中国海军序列.2012年11月23日,中国航母舰载机歼-15着舰成功. 当舰载机着舰后,浮力将______ (选填“不变”、“变小”、“变大”).
(3)歼一15降落着舰后,虽受阻拦索作用并关闭发动机,但飞机仍会向前滑行一段距离,这是因为歼一15具有_____.
20.完成下列读数和作图。
(1)如图所示,木块的长度是______ cm;
(2)如图所示,F、F'是凸透镜焦点,请画出经过透镜后的两条折射光线;( )
(3)如图所示,重为1牛的小球漂浮在水面上,请在图中画出小球所受浮力的示意图。( )
21.我国自行设计的“蛟龙号”载人潜水器(如图) 对印度洋进行深海探矿、海底高精度地形测量. “蛟龙号”的外壳选择了钛合金板作主材,其主要技术参数如下表.蛟龙号挂有适当数量的压载铁,可通过改变压载铁的数量,来控制其下沉或上浮.并采用科学家们研发的具有世界先进水平的高速水声通信技术,即声纳通信.
(1)“蛟龙号”的外壳选择钛合金板,这主要是因为这种材料具有较大_______;
(2)“蛟龙号”在下潜的过程中受到海水的压强_____(填“变大”、“变小”或“不变”) ;
(3)加速下沉的“蛟龙号”,若在经过某一密度均匀的海水区域时,迅速抛掉部分压载铁,使其所受浮力等于重力,不计水的阻力,则其将 ( )
A.继续加速下沉
B.减速下沉
C.匀速下沉
D.立即静止
(4)“蛟龙号”采用“深潜器无动力下潜上浮技术”,它是靠改变压载铁的数量,实质上就是通过改变____________来实现浮沉.当它处于1000 m深工作区时,“蛟龙号”自身所受的浮力为___________N.(设海水的密度ρ水=1.03×103kg/m3)
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
【解析】
【分析】
【详解】
物体完全浸没时所受的浮力
重力为
则重力大于浮力,所以物体静止时会沉入水底,故BCD错误,正确。
故选。
2.A
【解析】
【分析】
【详解】
A.浮力是由下表面和上表面水的压力差产生的,桥墩完全没入泥土,下方没有水,所以下表面不受向上的水的压力,故不受浮力,故A符合题意;
B.水面上的赛艇漂浮,受到水对其向上托的力即浮力,故B不符合题意;
C.水里下落的苹果在下沉,受到水对其向上托的力即浮力,故C不符合题意;
D.沉底的鸡蛋,受到水对其向上托的力即浮力,故D不符合题意。
故选A。
3.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.当物体浸在液体或气体中时受到浮力,所以在液体中下沉的物体也受浮力,故A错误;
B.物体在液体中所受的浮力和液体的密度、物体浸入液体的体积有关,和物体的体积无关,故B错误;
C.物体在液体中所受的浮力和液体的密度、物体浸入液体的体积有关,液体的密度越大,可如果物体浸入液体体积很小时,可能受到浮力很少,故C错误;
D.物体在液体中所受的浮力和液体的密度、物体浸入液体的体积有关,物体完全浸没在同一种液体中时,物体浸入液体体积和液体密度一定,所以物体所受的浮力一定,物体受到的浮力与浸没的深度无关,故D正确。
故选D。
4.D
【解析】
【分析】
【详解】
此时小球受到竖直向上的浮力、竖直向下的拉力和重力的作用,且处于平衡状态,故
F浮=G+F拉=5N+3N=8N
故选D。
5.D
【解析】
【详解】
A.由图甲可知铁圆柱体的重力为5N,由图丙可知铁圆柱体浸没在水中时,弹簧测力计的示数为1N,根据称重法可知铁圆柱体浸没在水中所受浮力
故A错误;
B.由甲、乙、戊三图可知,液体密度种类不同,铁圆柱体排开液体体积不同,无法探究浮力大小与液体密度的关系,故B错误;
C.由甲、乙、丁三图可知,物体浸入液体的深度越深,排开液体的体积也越大;物体在液体中受到的浮力只与排开液体的体积有关,排开液体的体积越大,所受浮力越大,跟浸入深度无关,故C错误;
D.再增加一个体积和铁圆柱体相等的铜圆柱体,控制两种圆柱体浸入液体的密度和排开液体的体积相同,可探究浮力大小与物体质量的关系,故D正确。
故选D。
6.A
【解析】
【详解】
A.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,太空中没有空气,故太空中运行的“天宫二号”不受到浮力,故A符合题意;
B.海试中的“山东号”航母受到水的向上的浮力,故B不符合题意;
C.下潜的“蛟龙”号在水中尽管下沉,但仍然受到浮力,故C不符合题意;
D.空中上升的热气球受到空气的浮力,故D不符合题意。
故选A。
7.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.正方体每个面的面积为
正方体受到的浮力为
故A错误;
B.由图可知,该正方体悬浮,所以重力等于浮力,物体的重力为
正方体的质量为
正方体的体积为
正方体的密度为
故B错误;
C.正方体上表面的深度为
故C错误;
D.因为正方体悬浮,所以液体的密度等于正方体的密度,等于,故D正确。
故选D。
8.B
【解析】
【详解】
水中的气泡、漂浮在水面的树叶、水中正在下沉的石头,都受到液体向上的压力,由浮力的产生原因可知,都受到浮力;选项ACD不符合题意;
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,故桥墩不受浮力作用,选项B符合题意。
故选B。
9.C
【解析】
【分析】
【详解】
在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是7.5N,即物体的重力为7.5N,当用弹簧测力计拉着零件把它浸没在水中时,测力计的示数是6.5N,由称重法测浮力,零件浸没在水中时受到的浮力为
故ABD错误,C正确。
故选C。
10.A
【解析】
【分析】
【详解】
A.重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,所以重力的施力物体是地球,故A符合题意;
B.支持力是一个物体对另一物体的接触面的垂直向上的力,所以足球受到的支持力不一定是地球施加的,故B不符合题意;
C.冰球给冰面压力,与冰面相接触,所以冰球受到的摩擦力的施力物体是冰面,故C不符合题意;
D.气球漂浮在空中受到浮力的作用,施力物体是空气,故D不符合题意。
故选A。
11.B
【解析】
【详解】
A.将钩码挂在弹簧测力计下,然后将其分别浸没在水中和盐水中,弹簧测力计示数较小的为盐水,示数较大的为水,能用来完成该探究任务,故A不符合题意;
B.根据ρ=知要测量液体的密度需要测量出液体的质量和体积,量筒可以测量出液体的体积,直尺可以测量出长度,不能测量出质量,所以不能测量出液体的密度,故B符合题意;
C.将压强计的金属盒分别放入两杯液体中的同一深度(用刻度尺量),根据液体压强的计算公式p=ρgh可知,观察压强计的液面高度差,较大的就是密度较大的盐水,故C不符合题意;
D.用天平测两种液体质量m,用量筒测两种液体的体积V,然后用密度的计算公式计算密度大小,密度大的液体是盐水,故D不符合题意。
故选B。
12.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.其上表面受到液体向下的压强
则液体的密度为
故A错误;
B C D.正方体下表面所受的压强为
则D错误;
下表面所受的压力为
则浮力为
故C正确;
由于物体悬浮,故浮力等于重力,故正方体的重力为8N,故B错误。
故选C。
13. 浮力 升力
【解析】
【详解】
[1]气球中的空气本来是和周围的温度是一样的,密度也一样;当对气球中的空气加热时,气球中的空气受热,温度升高,体积变大,密度就变小了,就会产生向上的浮力。
[2]飞机向前飞行时,机翼与周围的空气发生相对运动,相当于有气流迎面流过机翼,气流被机翼分成上下两部分,在相同时间内,机翼上方气流通过的路程较长,因而速度较大,它对机翼的压强较小;下方气流通过的路程较短,因而速度较小,它对机翼的压强较大;因此在机翼的上下表面存在压强差,对飞机产生了向上的升力。
14. 水 受到
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]流体对浸在其中的物体有浮力的作用,天鹅漂浮在水面上、热带鱼在水里游泳,天鹅与热带鱼都受到水的浮力的作用。
15. 不变
【解析】
【分析】
【详解】
[1]奋斗者号在水中上浮且未浮出水面过程中,所处液体的密度不变,排开的液体的体积就是奋斗者号的体积,也保持不变,故上浮过程浮力不变。
[2]奋斗者号在深处受到的压强
16. 400 3.4
【解析】
【分析】
【详解】
[1]由图甲和图丙比较可知,物块的质量为
[2]物块所受的重力大小为
烧杯放在水平面上,则烧杯及液体所受重力与烧杯对电子秤的压力大小相等,图甲烧杯对电子秤的压力为
图乙烧杯对电子秤的压力为
由图乙和图甲比较可知,图乙中物体所受浮力为
在图乙中物体处于静止状态,受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和拉力等三个力的作用,由力的平衡条件可得弹簧测力计对物体的拉力为
17. (1)变大; D; (2)小明; G﹣F; (3)ρ水V排g; (4)一直不变
【解析】
【分析】
(1)浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力作用,根据F=G-F浮 知道,受到的浮越大,则弹簧测力计的示数越小.
(2)由于增大金属块浸没在水中的深度,而测力计的示数始终不变,据此可知浮力与物体完全浸没在液体中的深度无关;
(3)由重力G=mg=ρV g计算排出水的重力;
(4)根据台秤示数等于台秤对容器的支持力,然后由阿基米德原理可知台秤示数前后示数的变化.
【详解】
(1)金属块浸没前的过程中,测力计示数逐渐变小,由F=G-F浮 知道,说明浮力大小逐渐变大;金属块浸没前的过程中,小明认为金属块受到的浮力随浸入水中的深度增大而增大;而小华则认为浮力随浸入水中的体积增大而增大,结合以上实验,说明两人的观点都合理,故选D;
(2)接下来他们继续实验,增大金属块浸没在水中的深度,发现测力计的示数始终不变且为F,则说明出浮力与物体完全浸没在液体中的深度无关,即小明的观点不具有普遍性;由F=G-F浮 知道,这个过程中金属块受到的浮力是:F浮 =G-F;
(3)根据题意知道,测出量筒中水的体积是V排,水的密度用ρ水表示,则其重力G排=m排 g=ρ水V排g.
(4)分析台秤的受力知道,台秤的示数等于溢水杯的重力+水的重力+物体对水向下的压力-溢出的水人重力,且物体对水向下的压力等于浮力,等于溢出的是的重力,所以抵消,故台秤示数不变.
18. 2000 1.2
【解析】
【详解】
[1]水对容器底部的压强:
;
[2]物体A下表面距水面4cm时受到的浮力:
;
根据力的平衡,物体的重力:
;
物体的质量:
;
物体的密度:
;
[3]如图所示,然后使升降台上升7cm,再次稳定后,可等效为将容器下部切去7cm,将切去的7cm水再倒入,则加入水的体积:
V加=7cm×40cm2=280cm3;
而V加=△h弹S容+△h浸(S容﹣S柱);(△h浸为圆柱体在水中增加的深度,弹簧缩短的量为△h弹)
代入已知量:280cm3=△h弹×40cm2+△h浸×(40cm2﹣10cm2)﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
因浮力的变化量等于弹簧弹力的变化量,△F浮=△F弹,即
ρ水g△h浸S物=k△h弹
代入已知量:
1.0×103kg/m3×10N/kg×△h浸×10×10﹣4 m2=100×△h弹
△h浸=10△h弹﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②得:
△h弹≈0.82cm,已知弹簧受到的拉力每减小1N,弹簧的长度就缩短1cm,故增加的浮力为0.82N,
原来弹簧测力计的示数为0.8N,弹簧伸长0.8cm;
因0.82cm>0.8cm;故物体漂浮,
故F′浮=G=1.2N。
19. 6.75×108 变大 惯性
【解析】
【详解】
(1)由阿基米德原理可知,浮力等于排开的水受到的重力F浮=G液=m液g=67500000kg×10N/kg= 6.75×108N;(2)当舰载机着舰后,质量会变大,重力变大,而舰仍处于漂浮状态,浮力等于重力,重力变大,故浮力也变大;(3)关闭发动机后飞机仍会向前滑行一段距离是由于飞机具有惯性,要保持原来的运动状态.
20. 4.20
【解析】
【详解】
(1)[1]由图可知,在1~2cm之间有10个格,那么每一个小格就是1mm,即该刻度尺的分度值为1mm;从图中可看出,测量的起始刻度是零刻度,末端对着的刻度线为4.20cm,所以木块的长度为4.20cm。
(2)[2]过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴;过光心的光线其传播方向不变;如图所示:
(3)[3]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1N,方向竖直向上,作用点在小球重心,如下图所示:
21. 硬度 变大 C 自身重力 5.046×105N
【解析】
【详解】
(1)液体压强随深度的增加而增大,要克服深海海水产生的巨大压强,所选的材料必须有很强的硬度,而钛合金板就属于硬度大,稳定性强的材料;
(2)“蛟龙号”下潜的过程中,海水密度不变,深度增加,根据液体压强公式p=ρgh可知受到海水的压强变大;
(3)抛掉部分压载铁,使其所受浮力等于重力,不计水的阻力,受的是平衡力,它将保持原状态做匀速下沉运动;故选C;
(4)“蛟龙号”采用“深潜器无动力下潜上浮技术”,它是靠改变自身重力来实现浮沉,当它悬停在工作区时,“蛟龙号”自身所受的浮力为:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×50.46m3=5.046×105N;
答案第1页,共2页
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