名称 | 人教版八年级下10.3物体的浮沉条件及应用同步练习(含答案) | ![]() | |
格式 | docx | ||
文件大小 | 1.2MB | ||
资源类型 | 教案 | ||
版本资源 | 人教版 | ||
科目 | 物理 | ||
更新时间 | 2022-04-03 23:14:30 |
p乙F甲>F乙 D.p甲
6.图所示的装置中,利用连通器原理工作的是( ) 故D符合题意,ABC不符合题意。
A.茶壶
B.抽水机
C.赛车尾翼
D.放飞的气球
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.如图,将装有适量水的小玻璃瓶瓶口向下,使其漂浮在大塑料瓶内的水面上,拧紧大瓶瓶盖,通过改变作用在大瓶侧面的压力大小,实现小瓶的浮与沉。则( )
A.用力捏大瓶,小瓶能实现悬浮
B.用力捏大瓶,小瓶内的气体密度变小
C.盖上小瓶瓶盖,捏大瓶也能使小瓶下沉
D.打开大瓶瓶盖,捏大瓶也能使小瓶下沉
9.一个质量可以忽略不计的塑料瓶,装入A液体后密闭。把它分别放在盛有甲、乙两种液体的容器中,如图所示。下列判断正确的是( )
A.一定小于,一定大于 B.一定小于,一定大于
C.一定大于,一定小于 D.一定大于,一定小于
10.如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。图中三个烧杯均放在水平桌面上,物体A均处于静止状态。如图甲、丙和丁所示中,弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N和2.5N。若盐水的密度为1.2×103kg/m3,则下列结论正确的是( )
A.物体A的密度为3.2×103kg/m3
B.图乙中,物体A受到的拉力为1.0N
C.图丙中,弹簧测力计的示数比乙中小0.5N
D.图丁中,物体A对容器底部的压力为0.3N
二、填空题
11.密度计是测量______的仪器,在图中,同一支密度计分别放在甲、乙两种液中均静止不动,则密度计在这两种液体中受到的浮力F甲______F乙,两种液体密度______。(选填“>”、“=”或“<”)
12.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,)
13.在相同的平底试管内,装入等量铁砂,然后分别放入装有甲、乙不同液体的相同烧杯里,其静止状态如图,则液体对试管的浮力大小关系是______;液体对烧杯底部的压强大小关系是______;液体的重力大小关系是______。
14.将一块橡皮泥先后捏成实心球和碗,分别放入完全相同的甲、乙两杯液体中,静止时如图所示,甲杯中橡皮泥所受的浮力___________乙杯中橡皮泥所受的浮力,甲杯中液面高度___________乙杯中液面高度(均选填“高于”“低于”或“等于”)。
15.中东地区严重缺乏淡水,为了补充淡水,有些国家需要用拖船从南极拖运冰山作为淡水水源。若有一座冰山估测其露出海面的体积是100m3,那么这座冰山的体积为______m3,质量为______吨。(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ冰=0.9×103kg/m3)
三、综合题
16.2018年9月13日,“鲲龙”AG600在水上机场完成了水上低、中速滑行任务(如图1)。这是一艘会飞的船(外部尺寸与波音737相当),最大起飞质量53.5t。“鲲龙”可在水源与火场之间多次往返投水灭火。单次汲水最大为12t。
(1)机翼设计成如图2所示的截面图。则“鲲龙”升空的原理是___________;
(2)若该飞机以最大起飞质量在空中水平匀速直线飞行,飞机机翼产生的最大升力是___________N;
(3)在机翼两侧下方各装有一个浮筒,设计要求单侧浮筒的三分之一在水中,至少要产生4.5×104N的浮力才能防止侧翻,机翼才不会被巨浪卷入水中,则每个浮筒的体积至少是___________m3;
(4)“鲲龙”投水灭火后(所汲水全部喷出),回到水面畅游,“鲲龙”所受浮力是___________N;若“鲲龙”下底面平均入水深度2m,则“鲲龙”底面积约为___________m2(假设“鲲龙”水下部分为长方体)。
17.阅读短文,回答问题:
绝境重生的372舰艇
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,如突遭海中断崖,会急剧掉向海底,称为“掉深”, 大多数常规潜艇的有效潜深为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。我军372潜艇一次远航战备巡逻中,当时海区情况比较复杂,以前也碰见“掉深”的情况,但这次潜艇掉的又快又深,潜艇的主机舱管路发生破损,艇长王红理瞬间条件反射式发出命令:“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,奋力自拔,化险为夷,创下了同类潜艇深度自拔的新纪录,创造了我军乃至世界潜艇史上的奇迹。
(1)“海中断崖”通常指潜艇遇到海水密度跃层,潜艇所处的海水密度突然变_______(选填“大”或“小”),所受的浮力突然_______(选填“增大”或“减小”),失去平衡而急剧下沉的一种现象。
(2)“打开应急高压气阀门,向水柜供气!”目的是排出水柜中的水,使潜水艇自身的重力_______(选填“增加”或“减少”)。
(3)向所有水柜供气后,潜艇掉深有所减缓,但不会立即停止,这是因为潜艇具有_______。
18.一只重为50N的西瓜,放在水桶中漂浮。
(1)求漂浮时西瓜受到的浮力;
(2)如图,一瓶重为2N的水瓶放在西瓜表面时,水瓶刚好竖直且没有浸没在水中,而西瓜刚好浸没在水中。(g=10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)
①若以“· ”表示西瓜,在方框中画出西瓜的受力示意图;
②此时西瓜受到的浮力是多大?
③西瓜的体积是多少?
19.学过浮力知识后,小波用一根粗细均匀的木棍和一些铁丝(不计铁丝体积),自己制作了一个测量液体密度的“土密度计”,如图所示.他把密度计先后放入水和酒精(ρ酒精=0.8 g/cm3)中,“土密度计”均处于漂浮状态.小波在密度计上面记下了两种液体液面所在的位置a和b,用刻度尺测量出a和b之间的距离是1 cm,但他忘记了刻线跟液体的关系.请你告诉他,刻线b对应的是________(填 “水”或“酒精”).小波同学把这个“土密度计”放入足够多的另一种液体中,在密度计上面记下了液体液面所在的位置c,用刻度尺测量出c和b之间的距离是1.5 cm,则这种液体的密度为________g/cm3.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【解析】
【详解】
A.根据,鸡蛋在下沉过程中,受到水的压强增大,故A错误;
B.鸡蛋所受浮力的方向竖直向上,故B正确;
C.根据,排开水的体积不变,所以鸡蛋受到的浮力不变,故C错误;
D.鸡蛋向上的压强大于向下的压强,所以向上的压力大于向下的压力,这个压力差即为浮力,故D错误。
故选B。
2.B
【解析】
【分析】
【详解】
根据浮沉条件可知,鸡蛋在甲杯中悬浮,浮力等于重力,鸡蛋密度与甲杯液体密度相同,鸡蛋在乙杯中漂浮,浮力等于重力,鸡蛋密度小于乙杯液体密度,则综合可知鸡蛋在两杯中所受浮力相等,甲杯液体密度小于乙杯,由p=ρgh可知,乙杯底部受到液体压强更大,可得
p甲<p乙,F甲=F乙
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.C
【解析】
【分析】
【详解】
AB.冰块熔化前,冰块和木块处于漂浮状态,所受浮力等于木块和冰块的总重力,冰块完全熔化后,所受浮力等于木块重力,浮力减小值等于冰块重力:冰块熔化前后质量不变,熔化后,排开水的体积减小值等于熔化后水的体积,所以冰块熔化前后液面高度不变,故AB错误;
CD.木块和冰块始终处于漂浮状态,由于冰的密度小于水的密度,冰块开始熔化后,冰块和木块总重力减小,所受浮力变小,木块开始露出液面,随冰块熔化质量变大,总重力逐渐变小,所受浮力变小,排开水的体积变小,木块露出液面体积变大,即
故木块露出水面的体积 V与冰块熔化质量成正比,故C正确,D错误。
故选C。
4.C
【解析】
【详解】
A.同一支密度计放在甲、乙两种液体中都漂浮,则
F浮甲=F浮乙=G
即浮力是相同的,故A错误;
B.密度计漂浮在液体中,由
F浮=ρ液gV排=G
密度计浸入液体的深度越大,说明液体的密度越小,即密度计越靠近上方的刻度,其相应的密度数值越小,故B错误;
C.由图可知,密度计在乙液体中排开的液体的体积小,根据ρ液=可知,乙液体的密度大,深度相同,根据p=ρgh可知,乙杯中液体对容器底的压强更大,故C正确;
D.因为密度计漂浮在液体中,则
F浮=G
ρ液gSh=G
ΔV=Sh
增大该密度计两条刻度线之间的距离,即ΔV变大,h变大,具体做法是:可适当增大配重或用更细的吸管,故D错误。
故选C。
5.D
【解析】
【详解】
由图可知,鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于沉底和漂浮状态,由于物体沉底时,受到的浮力小于自身重力;漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,则鸡蛋在甲、乙两杯中受到的浮力
F甲
ρ蛋>ρ水
ρ蛋=ρ盐水
故
ρ盐水>ρ水
两杯中液面相平,根据p=ρgh可知:乙杯底受到的液体压强大于甲杯底受到的液体压强,即
p甲
故选D。
6.A
【解析】
【详解】
A.茶壶是利用连通器原理工作的,故A符合题意;
B.抽水机是利用大气压工作的,故B不符合题意;
C.赛车尾翼是利用流体压强与流速的关系工作的,故C不符合题意;
D.放飞的气球是利用物体浮沉条件升空的,故D不符合题意。
故选A。
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】
【详解】
A.用力捏大瓶,水进入小瓶,使小瓶重力增大,逐渐下沉,所以小瓶能实现悬浮,故A符合题意;
B.用力捏大瓶,水进入小瓶,小瓶内气体体积变小,密度变大,故B不符合题意;
C.盖上小瓶瓶盖,捏大瓶,水不能进入小瓶,小瓶重力不变,不能下沉,故C不符合题意;
D.打开大瓶瓶盖,与外界大气压相通,捏大瓶时,水中压强不变,水不能进入小瓶,不能使小瓶下沉,故D不符合题意。
故选A。
9.B
【解析】
【详解】
A.瓶子在两种液体中都是漂浮,则由浮沉条件可知,瓶子在两液体中所受浮力都与重力相等。因塑料瓶质量忽略不计。甲液体中瓶子所受浮力与A液体的重力相等,由F浮=ρ液gV排结合重力公式有
ρ甲gV排甲=ρAgVA
由图知
V排甲>VA
则
ρ甲<ρA ①
故A错误;
C.乙液体中瓶子所受浮力与A液体的重力相等,同理有
ρ乙gV排乙=ρAgVA
由图知
V排乙
ρ乙>ρA ②
故C错误;
BD.由①②得出
ρ乙>ρA>ρ甲
即
ρ甲<ρA<ρ乙
故B正确,D错误。
故选B。
10.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.实验甲、丙中,弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N,物体A受到的浮力为
F浮=G-F拉=4.0N-2.8N=1.2N
物体A全部浸没,所以V排等于VA,则
VA= V排==1×10-4m3
物体A的密度为
故A错误;
B.物体A在水中受到的浮力为
F浮水=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=1N
在乙中物体A受到的拉力为
F=G-F浮水=4N-1N=3N
故B错误;
C.在实验丙中,弹簧测力计的示数:F丙拉=2.8N,在乙中物体A受到的拉力:F=3N,弹簧测力计的示数比乙中小
3N-2.8N=0.2N
故C错误;
D.由图甲、丙可知,物体A在盐水中的浮力为
F浮盐水=G-F丙拉=4N-2.8N=1.2N
实验丁中物体A对烧杯底部的压力等于支持力为
F支=G-F浮-F丁拉=4N-1.2N-2.5N=0.3N
容器底部也受到盐水对它的压力,故压力大于0.3N,故D正确。
故选D。
11. 液体密度 = <
【解析】
【详解】
[1]液体的密度用密度计进行测量。
[2][3]同一支密度计分别放在甲、乙两种液中均静止不动,密度计总处于漂浮状态,密度计重力不变,根据物体的漂浮条件可知密度计在这两种液体中受到的浮力
由图可知密度计排开甲液体的体积大,根据公式,可知
12. 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
13. = < <
【解析】
【分析】
【详解】
[1]在相同的平底试管内,装入等量铁砂,说明平底试管的质量相同,由于漂浮,各自所受的重力等于等于各自所受的浮力,而重力相同,故浮力相同。
[2]根据可知,,则,又由于深度相同,故根据可知,甲的压强小于乙的压强。
[3]由于烧杯的底面积相同,故可知,甲液体对容器底的压力小于乙液体对容器底的压力,由于是柱状体,那么甲烧杯内总重力小于乙烧杯内的总重力,又由于平底试管的重力相同,故甲液体重力小于乙液体的重力。
14. 等于 等于
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]橡皮泥在甲、乙两杯液体中,分别悬浮、漂浮,两种状态下橡皮泥所受的浮力都等于重力,所以甲杯中橡皮泥所受的浮力与乙杯中橡皮泥所受的浮力相等。由阿基米德原理知,当浮力相同,液体密度相同时,物体排开液体的体积相同,那么甲、乙两杯中液面高度相同。
15. 1000 900
【解析】
【详解】
[1]设这座冰山的总体积为,冰山隐藏在海里的体积为,冰山其露出海面的体积,则可得到关系式
根据阿基米德原理可知,冰山受到的浮力大小为
由题意可知,冰山处于漂浮状态,受到的浮力大小等于其重力大小,即
而根据密度公式可知,代入上式可得
联立上面关系式,可解得,这座冰山的体积为1000m3。
[2]由[1]解析可知,这座冰山的体积为1000m3,ρ冰=0.9×103kg/m3,根据密度公式可知,这座冰山的质量为
这座冰山的质量为900t。
16. 在流体中流速越大的位置,压强越小 5.35×105 13.5 4.15×105 20.75
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]飞机的机翼上凸下平,飞机在运动过程中,机翼上方的空气流速大、压强小,机翼下方的空气流速小、压强大,所以机翼在较大的向上压强差的作用下升上天空,即飞机获得升力的原理是流体流速大的位置压强小。
(2)[2]飞机处于匀速直线运动时,受重力和升力一对平衡力,大小相等,即飞机机翼产生的最大升力为
F=G=mg=53.5kg×103kg×10N/kg=5.35×105N
(3)[3]根据F浮=ρ液gV排可知,单个浮筒排开水的体积为
每个浮筒的体积为
V1=3V排=3×4.5m3=13.5 m3
(4)[4]由题意知,“鲲龙”单次汲水量最大为12t。投水后“鲲龙”的质量为
m1=53.5t-12t=41.5t=4.15×104kg
“鲲龙”漂浮在水面上受到的浮力等于重力为
F浮1=G1=m1g=4.15×104kg×10N/kg=4.15×105N
[5] “鲲龙”排开水的体积为
“鲲龙”下底面平均入水深度2m,则“鲲龙”底面积为
17. 小 减小 减少 惯性
【解析】
【详解】
(1)[1][2]“海中断崖”指潜艇所处的海水密度突然变小,而潜艇排开海水的体积不变,根据F浮=ρ液gV排可知,潜艇受到海水的浮力会突然减小,所以潜艇急剧下沉。
(2)[3]向水柜供气,是利用气压将水柜内的水排出,从而减小潜艇的重力,使潜艇的重力小于浮力而不再下沉。
(3)[4]向所有水柜供气后,潜艇的重力减小,但不会立即停止下沉,原因是潜艇具有惯性,要保持原来下沉的运动状态继续下沉。
18.(1)50N; (2)①;② 5.2N ;③ 5.2×103m3
【解析】
【分析】
【详解】
解:(1)西瓜处于漂浮状态,根据漂浮条件可得,西瓜受到的浮力
(2)①西瓜受到重力、浮力和瓶子对它的压力。重力方向竖直向下,浮力方向竖直向上,压力方向竖直向下,故作图如下:
②此时西瓜在三个力的作用下保持静止,这三个力平衡,瓶子对西瓜的压力等于瓶子的重力,故有
③西瓜的体积
答:(1)求漂浮时西瓜受到的浮力是50N;
(2)①西瓜的受力示意图见解析;
②此时西瓜受到的浮力是52N;
③西瓜的体积是。
19. 水 1.6
【解析】
【分析】
密度计的原理是利用漂浮时浮力等于物体自身的重力制成,由分析知道,ρ液 越大V排 越小,由于酒精的密度小于水的密度,所以在密度计在酒精中的体积大于在水中的体积;先利用密度计在酒精和水中排开的液体的体积差计算密度计单位长度上的密度值,即可计算液面在c处的液体密度.
【详解】
当密度计在液体中漂浮时,浮力等于重力,又因为,由于,所以V排酒精 >V排水 ,故刻线b对应的是水的密度;即,
若密度计的截面积为S,水的深度为h,酒精的深度为h1 ,
则,即,
解得h=4cm,由于c和b之间的距离是1.5cm,所以,液体的深度是:4cm-1.5cm=3cm
所以,,即
由此解得c这种液体的密度是 :
答案第1页,共2页
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