北师大版八年级下8.6、物体的浮沉条件 同步练习(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 同步练习(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 2022-04-03 22:29:53

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北师大版八年级下 8.6、物体的浮沉条件
一、单选题
1.如图,大烧杯中放入足量的水,放在水平桌面上,小烧杯(玻璃)漂浮在水面上,让小烧杯倾斜进水后沉入水底(水均不溢出),下列分析正确的是(  )
A.小烧杯漂浮时其侧壁不受水的压力
B.小烧杯漂浮时受到的浮力大于它的重力
C.小烧杯浸没后大烧杯底部受到水的压强变小了
D.小烧杯沉入底部静止后大烧杯对桌面的压力变大了
2.如图甲,在水平面上的盛水容器中,一个质量分布均匀的物体被固定在容器底部的一根细线拉住后完全浸没在水中静止。当将细线剪断后,物体漂浮在水面上,且有四分之一的体积露出水面(如图乙),比较甲、乙两图(  )
A.物体受到的浮力之比1∶1
B.容器底对水平面的压力之比1∶1
C.物体与水的密度之比为4∶3
D.水对容器底的压强之比4∶3
3.如图甲所示,一轻质钢丝固定在正方体木块的中央,木块浸入水的过程中,钢丝对木块在竖直方向的作用力F与木块下表面到水面距离h的关系如图乙所示,ρ木块=0.7×103kg/m3。下列说法正确的是(  )
A.木块的重力为10N
B.木块的边长为7cm
C.当F=6N时,木块排开水的体积为0.1m3
D.木块全部浸没在水中受到的浮力为10N
4.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
5.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
6.如图,甲、乙两个相同的杯子盛有不同浓度的盐水,放在同一水平面上,将两个质量、体积均相同的鸡蛋放入两个杯子中,当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,则下列说法正确的是(  )
A.甲杯中的鸡蛋排开盐水的质量较大 B.乙杯中的鸡蛋受到的浮力较大
C.甲杯的盐水密度比乙杯的盐水密度小 D.放入鸡蛋前,甲杯中盐水的体积较大
7.下列估算正确的是(  )
A.两个普通鸡蛋重约10N
B.一个普通中学生的重力是50kg
C.一个中学生静止站在水平地面上对地面的压强约
D.普通中学生在水中游泳时受到的浮力约是60N
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.小王同学做了下面几个家庭实验,以下说法正确的是(  )
A.图甲,缓慢拉动纸片,鸡蛋未落入杯中,说明鸡蛋不受重力
B.图甲,快速抽出纸片,鸡蛋落入杯中,说明鸡蛋具有惯性
C.图乙,鸡蛋悬浮在盐水中,说明鸡蛋密度大于盐水密度
D.图乙,鸡蛋悬浮在盐水中,增加盐水浓度鸡蛋将下沉
10.水平桌面上放置足够高的柱形容器如图甲,容器底部放一个边长为10cm的均匀实心正方体M。现缓慢向容器中注入某液体,M对容器底部的压力随注入液体深度h的变化关系如图乙。则下列说法正确的是(取g=10N/kg)( )
A.M的密度是1.25×103kg/m3
B.注入液体的密度是0.7×103kg/m3
C.当h=10cm时,M对容器底部的压力是2N
D.当h=10cm时,液体对容器底部的压强是1200Pa
二、填空题
11.中国首艘国产航母的排水量为6.7×104t,满载时受到的浮力为___________N;水面下7.5m深的舰体某处受到的压强为___________Pa,若该航母从河里驶入海里,它受到的浮力___________(填“变大”“变小”或“不变”)。(ρ海水取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
12.如图所示,三个物体浸没在水中,其中A正在上浮,B在悬浮,C在下沉,则A受到的浮力______重力,B受到的浮力______重力,C受到的浮力______重力。(均选填“大于”、“小于”或“等于” )
13.装有液体的甲、乙两相同烧杯,如图所示,放入两个完全相同的小球,当物体静止后两烧杯中液面恰好相平。液体对甲、乙两烧杯底部压强分别是、,液体对两物体的浮力分别是F甲、F乙,则p甲______p乙,F甲______F乙。(填“>”“<”“=”)
14.水平桌面上有一底面积为的圆柱形薄壁容器,容器内装有质量为m的水。现将一个底面积的圆柱形木块(不吸水)缓慢放入水中,松手后,木块直立在水中且与容器底接触(部分露出水面),如图所示。若此时木块对容器底的压力刚好为零,则放入木块前水对容器底的压强为__________,木块所受的重力为__________。(两空均用题中的字母表示)
15.“中国海监50”是目前我国最先进的海监船,从长江驶入东海过程中,它受到浮力的大小______(选填“变大”、“不变”或“变小”),船身将______(选填“上浮”或“下沉”)一些。如果把船体想像成一个巨大的液体密度计,如图所示密度计的刻度值从上向下应逐渐______(选填“变大”或“变小”)
三、综合题
16.小强制作了一台如图所示的“浮力秤”,可以方便的称量物体的质量,其构造如图所不,已知小筒底面积为20cm2,高度为20cm,当秤盘不放物体时,筒壁上A处恰好与水面相平,此时小筒浸入水中的深度为5cm。(取g=10N/kg)
(1)秤盘和小筒的总质量为______kg;
(2)小筒A处应标示该浮力秤的_____刻度;
(3)该“浮力秤”的最大称量为______kg。
17.如图1所示,水平地面上放有上下两部分均为柱形的薄壁容器。一个质量、体积的木球通过细线与容器底部相连,浸没在水中静止不动,此时细线受到的拉力为F拉。水的密度,。
(1)以“”表示木球,在图2方框内画出木球此时的受力示意图;( )
(2)求绳子的拉力F拉;( )
(3)剪断细线且待木球静止后,忽略水的汽化带来的影响,水对容器底部的压强___________,容器对桌面的压力___________以上均选填“变大”、“变小”、“不变”。
18.请阅读《惊心动魄的3分钟》并回答问题
惊心动魄的3分钟
海水跃层也称“跃变层”,它是指海水中某水文要素在竖直方向上出现突变或不连续剧变的水层。如果海水跃层是上层密度大、下层密度小的状态,形成负密度梯度跃变层,被称为“海中断崖”。潜艇在水下航行中,若突遭“海中断崖”,会急剧掉向海底,称为“掉深”,大多数常规潜艇的安全潜深为300m,潜艇不受控制地掉到安全潜深以下时,会被巨大的海水压力破坏,造成失事。
中国海军372潜艇一次远航战备巡逻中,就碰见“掉深”的情况。“掉深”的372潜艇的主机舱管路发生破损,艇长立即发出命令:“损管警报!向所有水柜供气!”。不到10秒钟,应急供气阀门打开,所有水柜开始供气:1分钟内,上百个阀门关闭,数十种电气设备关闭;2分钟后,全艇各舱室封舱完毕,但“掉深”依然继续。3分钟后,“掉深”终于停止,深度计开始缓慢回升。372潜艇闯过鬼门关,化险为夷,创造了我军乃至世界潜艇史上的奇迹。(取海水的密度为1×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)潜艇遇到“海中断崖”时,潜艇会失去平衡而急剧下沉的原因是( );
A.海水密度变大 浮力变大 重力不变
B.海水密度变小 浮力变小 重力变大
C.海水密度变大 浮力不变 重力变小
D.海水密度变小 浮力变小 重力不变
(2)潜艇下潜至300m深度时受到海水的压强等于标准大气压的______倍;(1标准大气压取1×105Pa)
(3)“向所有的水柜供气”的目的是______;
(4)潜艇“掉深”有所减缓,但不会立即停止,这是因为潜艇具有______;
(5)某潜水艇总质量为2.6×103t,体积为3×103m3,要使它从海面潜入海水中,至少要向水柜充入______m3的海水。
19.2020年伊始,一场突如其来的疫情,打乱了我们的生活。自新冠肺炎疫情发生以来,中国政府本着对中国人民和世界人民生命安全和身体健康高度负责的态度,采取最全面、最严格、最保底的防控举措,同病毒开展坚决斗争。
(1)疫情期间,负压救护车与口罩、防护服并称“防疫三神器”。它在转运病人的过程中发挥了极大的作用,其原理为通过车内的负压装置,使车内气压______(选填“高于”、“低于”或“等于”)外界大气压,让空气在自由流动时只能由车外流向车内,并将车内的空气进行无害化处理后排出,在国际单位制中,压强的单位写作“牛/米”,称为______(填写单位名称);
(2)为支援抗疫,空军出动多架运输机、从各地奔赴武汉,空运支援医疗队的队员和物资,起飞前运输机静止在水平停机坪上时,它受到的重力和地面对它的支持力是一对______(选填“相互作用力”或“平衡力”),当运输机降落到跑道上并关闭动力系统后,还要向前滑行一段距离,是因为飞机具有______;
(3)小刚在家中通过网课学习了浮力的知识,做了这样一个小实验:用手将一重为10N的物体全部浸入水中时,测得物体排开水重为8N,此时物体受到的浮力为______N,松手后物体将______(选填“上浮”、“悬浮”“下沉”)。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.因为液体向各个方向都有压强,所以该烧杯漂浮时浸入水中的侧壁部分也受水的压力,故A错误;
B.小烧杯漂浮时,根据漂浮条件可知,其受到的浮力等于它的重力,故B错误;
C.原先漂浮浮力等于重力,后来沉底浮力小于重力,所以浮力变小,排开水的体积减小,则水面下降,根据p=ρgh可知,容器底受到水的压强变小,故C正确;
D.以整体为研究对象,大烧杯对桌面的压力等于整体的重力,小烧杯沉入底部静止后整体重力不变,压力不变,故D错误。
故选C。
2.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.甲图中木块浸没在水中,浮力F浮甲=ρ水gV,乙图中木块漂浮,且有四分之一的体积露出水面,浮力
F浮乙=ρ水g(1-)V=ρ水gV
则木块受到水的浮力之比
F浮甲∶F浮乙=ρ水gV∶ρ水gV=4∶3
故A不符合题意;
B.容器、水、物体的重力不变,则整个装置的总重力不变,对水平面的压力不变,即容器底对水平面的压力之比1∶1,故B符合题意;
C.将细线剪断后,物体漂浮在水面上,且有四分之一的体积露出水面,所以
F浮=G
ρ水g(1-)V=ρ水gV =ρ物gV
得到
故C不符合题意;
D.当将细线剪断后,物体漂浮在水面上,此时物体排开的水的体积变小,液面的高度会下降,由于不知道水和木块体积的具体关系,所以无法判定物体漂浮时与浸没时液面的高度的比值,所以无法判定比值的大小,故D不符合题意。
故选B。
3.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.如图乙所示,当木块距离下表面为0时,钢丝绳上的拉力竖直向上,且大小等于木块的重力,木块的重力为7N,故A错误;
B.根据图乙可知,早用在钢丝绳上的力为0时,木块下表面距离水面的高度为7cm,并且木块处于漂浮状态,则浮力等于重力,即F浮=G,根据ρ水gV排=ρ物gV木,可知ρ水Sh=ρ物Sa,则正方形木块的边长为
故B错误;
C.当钢丝对木块在竖直方向的作用力F=6N时,正方体在水中受到的浮力为
F浮=G-F=7N-6N=1N
由公式F浮=ρ液gV排可得,木块排开水的体积为
故C错误;
D.木块全部浸没在水中受到的浮力为
故D正确。
故选D。
4.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。
5.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。
6.C
【解析】
【分析】
【详解】
AB.同一鸡蛋在甲中悬浮,在乙中漂浮,则它受到的浮力都等于自身的重力,即
F浮甲=F浮乙=G
根据阿基米德原理可知,鸡蛋排开的盐水的重力相同,排开的盐水的质量相同,故AB错误;
C.同一鸡蛋在甲杯盐水中悬浮,则
ρ甲=ρ蛋
在乙杯盐水中漂浮,则
ρ蛋<ρ乙
因此
ρ甲<ρ乙
故C正确;
D.两个杯子中液面恰好相平,甲中鸡蛋排开的盐水的体积大,则放入鸡蛋前,甲杯中盐水的体积较小,故D错误。
故选C。
7.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.一斤(500g)鸡蛋可称8~10个,那么一个鸡蛋的质量约为50g;故两个普通鸡蛋的重力约
故A不符合实际;
B.中学生的质量约50kg,受到的重力为
故B不符合实际;
C.中学生每只鞋的底面积大约为,即,故双脚面积;中学生的质量大约为50kg,压力
压强
接近,故C符合实际;
D.漂浮的物体受到的浮力等于重力。中学生的重力约500N,游泳时接近漂浮状态,受到的浮力在500N左右,故D不符合实际。
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.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.图甲中,缓慢拉动纸片,鸡蛋未落入杯中,是因为鸡蛋受到摩擦力的作用,随纸片一起运动,而在地球表面的物体都受到重力的作用,故A错误;
B.快速抽出纸片,鸡蛋由于惯性会保持原来的运动状态:即静止状态,不随纸片运动,所以会掉入杯中,故B正确;
C.图乙中,鸡蛋悬浮在盐水中,是因为鸡蛋与盐水的密度相同,故C错误;
D.增加鸡蛋悬浮着的盐水浓度,那么盐水的密度越大,而鸡蛋的体积不变,则排开盐水的体积不变,据阿基米德原理知,鸡蛋所受的浮力变大,则鸡蛋会上浮,故D错误。
故选B。
10.C
【解析】
【详解】
A.由图乙可知,没加入液体时,M对容器底部的压力为12N,重力等于压力为12N,M是一个边长为10cm的均匀实心正方体,所以M的密度是
故A错误;
B.由图乙可知,当注入液体的深度为5cm时,M受到的浮力等于排开水的重力为
F浮=G-F=12N-7N=5N
根据F浮=ρ液gV排,可得液体的密度为
故B错误;
C.已知,M是一个边长为10cm的均匀实心正方体,当h=10cm时,刚好浸没,浮力为
M对容器底部的压力是
F压=G-F浮1=12N-10N=2N
故C正确;
D.当h=10cm时,液体对容器底部的压强是
故D错误。
故选C。
11. 6.7×108 7.5×104 不变
【解析】
【详解】
[1]航母满载时的排水量
m排=6.7×104t=6.7×107kg
航母满载时受到的浮力
[2]水面下8m深的某处受到的压强
[3]若该航母从河里驶入海里,艘母始终处于漂浮状态,受到的浮力等于重力,重力不变,浮力不变。
12. 大于 等于 小于
【解析】
【分析】
解决此题要知道物体的沉浮条件:当浮力大于物体重力时物体上浮,当浮力等于物体重力时物体悬浮,可停在液体内部任意一位置,当浮力小于物体重力时物体下沉。
【详解】
[1]浸没在液体中的物体,A正在上浮,说明它受到的浮力大于重力。
[2]B物体悬浮,受平衡力,浮力等于重力。
[3]C物体下沉,说明浮力小于重力。
13. > =
【解析】
【详解】
[1]两小球完全相同,在甲中漂浮,在乙中悬浮,浮力都等于小球的重力,所以,所受浮力相等,即
[2]由图可知,小球在甲中排开水的体积比乙中的小,且
故由得:甲液体的密度大于乙液体的密度,由于液面高度相同,根据得
14.
【解析】
【分析】
【详解】
[1]放入木块前水对容器底的压强为
放入木块前水对容器底的压强为。
[2] 水的质量为
则水的高度为
此时木块对容器底的压力刚好为零,浮力等于木块的重力,等于排开水的重力,故木块所受的重力为
故木块所受的重力为。
15. 不变 上浮 变大
【解析】
【详解】
[1]船从长江驶入东海的过程中,船始终处于漂浮状态,故由受力分析可知,它受到的浮力始终等于船的重力不变。
[2]而船从长江驶入东海时,海水的密度比河水大,故由F浮=ρ液gV排可知,船排开海水的体积将减小,故船身将上浮一些。
[3]如果将船体想象成一个巨大的液体密度计,因船身始终漂浮在水面上,故可知密度计所受浮力不变,而由阿基米德原理可知,物体所受浮力不变时,物体排开液体的体积越大,液体的密度越小,故可知密度计的刻度值从上到下是逐渐变大的。
16. 0.1 0 0.3
【解析】
【详解】
解:(1)[1]由题意可知,当秤盘不放物体时小筒排开水的体积
秤盘和小筒在水中漂浮,则有
由G=mg可得物体的质量
(2)[2]当秤盘上不放物体时,说明此时称量为0,因此水面A处的刻度为零刻度;
(3)[3]由题可知,浮力称最大增加的排开水的体积
增加的最大浮力
因为浮力称漂浮,则有
故该“浮力秤”能称量的最大质量
答:(1)秤盘和小筒的总质量为0.1kg;
(2)小筒A处应标示该浮力秤的0刻度;
(3)该“浮力秤”的最大称量为0.3kg。
17. 0.5 变小 不变
【解析】
【分析】
【详解】
解:(1)木球受到竖直向下的重力,竖直向下的拉力以及竖直向上的浮力,处于平衡状态,如图
(2)木球的质量为
木球的重力为

因为木球浸没,排开水的体积

木球受到的浮力为
木块受到竖直向下的重力和绳子的拉力以及竖直向上的浮力而处于平衡状态,由力的平衡条件可得
则细线对木块的拉力

(3)因为剪断细线前,木球的浮力大于重力,所以剪断细线后,木球上浮,直至漂浮,木球排开水的体积减小,液面降低,根据知,水对容器底部的压强减小;剪断细线前后,容器、水、木块的质量都不变,三者的重力不变,容器对桌面的压力等于三者的重力之和,因此容器对桌面的压力不变。
答:(2)绳子的拉力F拉为0.5N;
(3)剪断细线且待木球静止后,忽略水的汽化带来的影响,水对容器底部的压强变小,容器对桌面的压力不变。
18. D 30 排出水柜内水,减小自身重力,使潜艇快速上浮 惯性 400
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]潜艇海中断崖时,是处于上层密度大、下层密度小的海水跃层,而此时潜艇所受的重力不变,体积不变,据阿基米德原理知,潜艇所受的浮力变小,故D选项正确。
(2)[2]潜艇下潜到300m受到的海水压强为
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×300m=3×106Pa
那么此压强是标准大气压的倍数
(3)[3]潜艇遇到掉深的情况是由于浮力变小,导致重力大于浮力而形成的,往水柜供气可以将水柜中的水中排出而减小自身重力,使潜艇上浮,停止掉深。
(4)[4]向水柜供气,潜艇掉深会减缓,但不会立即停止,这是因为潜艇具有惯性,还要保持原来的运动状态。
(5)[5]潜艇的总重力
G=mg=2.6×103×103kg×10N/kg=2.6×107N
浸没海中受到的浮力
F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×103m3=3×107N
要使潜艇潜入水中,则需要使潜艇的总重力大于或等于浸没在海中受到的浮力,所以至少需要向水柜充入海水的重力
G1=G-F浮=3×107N-2.6×107N=0.4×107N
充入的海水的体积
19. 低于 帕斯卡 平衡力 惯性 8 下沉
【解析】
【详解】
(1)[1]负压救护车是利用负压技术使救护车内的大气压低于外界大气压,这样使空气在自由流动时只能由车外流向车内,减少交叉感染的机率。
[2]压强表示的是单位面积上受到的压力大小,单位是帕斯卡,简称帕,国际单位制中写作“N/m”。
(2)[3]当运输机静止在水平停机坪上时,受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,所以它们是一对平衡力。
[4]由于飞机本身具有惯性,关闭动力系统后,由于惯性还行继续向前滑行一段距离。
(3)[5]根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于物体排开水重为8N。
[6]物体完全浸没时受到的浮力小于重力,物体在水中将会下沉。
答案第1页,共2页
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