苏科版八年级下册 10.4 浮力 同步练习
一、单选题
1.两个完全相同的容器内盛满水,现将两个体积相同的小球轻轻放入容器中,小球静止后的状态如图所示,则容器底部受到的压强关系和两小球所受浮力关系分别是( )
A.;
B.;
C.;
D.;
2.某同学在实验室里探究“影响浮力大小的因素”的实验,如图是其中的一次实验情景,根据图示可以知道,该同学这次操作的目的是( )
A.探究物体所受浮力大小与其浸入深度的关系
B.说明物体所受浮力的大小跟排开液体的体积大小有关
C.探究物体所受浮力大小与液体密度的关系
D.探究物体所受浮力大小与物体形状的关系
3.下列物理量可用来鉴别物质种类的是( )
A.质量 B.密度 C.压强 D.浮力
4.下列关于浮力的说法中,正确的是( )
A.在液体中下沉的物体不受浮力
B.浮力的方向总是竖直向下
C.浮力的施力物体是气体或液体
D.物体浸在液体中的体积越大,浮力越大
5.质量相等的实心铝球和铜球浸没在水中(),所受浮力的大小关系为( )
A.铜球小 B.铝球小
C.大小相等 D.无法确定
6.如图所示,A、B是自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的一部分,现往容器里注入一些水。则一定不受浮力的是( )
A.A B.B C.C D.D
7.如图所示,两个完全相同的柱形容器放在水平桌面上,分别装有申、乙两种不同的液体。a、b是体积相等的两个小球,a球漂浮在液面上,b球沉没在容器底。甲液面高于乙液面,且两种液体对容器底的压强相等。则( )
①两种液体的密度ρ甲=ρ乙 ②两种液体的质量m甲>m乙
③两个小球所受的重力Ga>Gb④两个小球所受的浮力FaA.②正确 B.②④正确 C.①③正确 D.④正确
8.2015年12月,世界上最大的全透型载客潜水器“寰岛蛟龙1”在海南下水,如图所示。潜水器可搭载9名乘客缓慢下潜至水面下一定深度处悬停,待乘客观光一段时间后,再缓慢上浮至水面。下列说法正确的是 ( )
A.潜水器未露出水面前,上浮过程中,受到的浮力逐渐变大
B.潜水器未露出水面前,下潜过程中,受到的浮力逐渐变小
C.悬停时,潜水器受到水对它作用力的合力为零
D.潜水器在下潜过程中,水对潜水器底部的压强变大
9.下列情境中,没有受到浮力的物体是( )
A.遨游的“嫦娥五号” B.下潜的“核潜艇”
C.航行的航母“山东舰” D.上升的飞艇
10.如图所示,一个塑料小球堵在一个水池的出口处,水无法排出,则该小球( )
A.不受水的浮力,也不受水对它的压力 B.仍受水的浮力
C.不受水的浮力,但受水对它的压力 D.无法判断
11.如图,将小石块挂在弹簧测力计下如图甲,再浸没入水中(石块没有碰到烧杯底部)如图乙,静止时测力计示数分别是4N和3N,关于乙图的说法正确的是( )
A.水对石块的浮力是3N
B.石块对水有1N的压力
C.石块受的力有重力、拉力、浮力和水对它的压力
D.图乙中人的手受的拉力是3N
12.水平地面上有底面积为300cm2、不计质量的薄壁盛水柱形容器A,内有质量为400g、边长为10cm、质量分布均匀的正方体物块B,通过一根10cm的细线与容器底部相连,此时水面距容器底30cm(如图)。计算可得出( )
A.绳子受到的拉力为4N
B.容器对水平地面的压力是60N
C.剪断绳子,待物块静止时液体对容器底的压强变化了200Pa
D.剪断绳子,待物块静止后水平地面受到的压强变化了200Pa
13.如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下,从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动。上升到离水面一定的高度处,图乙是绳子拉力F随时间t 变化的图象。根据图象信息,下列判断正确的是( )
A.该金属块重力的大小为136N
B.在t1至t2时间段金属块不受浮力作用
C.浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20 N
D.在t1至t2 时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大
14.关于浮力,下列说法中正确的是( )
A.浸在气体中的物体不受浮力
B.浸在液体中的物体受到的浮力就是液体对物体压力的合力
C.浸在液体中的物体受到的浮力只与液体的密度有关
D.在液体中上升的物体受浮力、下降的物体不受浮力
15.把一木块轻轻放入盛满密度为0.8×103kg/m3的酒精的杯中,木块浮在液面上,此时杯中溢出酒精10g。若将此木块轻轻放入盛满水的杯中,从杯中溢出水的质量为( )
A.大于10g B.等于10g
C.小于10g D.无法确定
二、填空题
16.如图所示,物块浸没在液体中,受到液体对它向上、向下的压力分别为15牛、5牛,其受到浮力的大小为___________牛,物块侧面受到各个方向液体的压力相互___________。若物块继续下沉,则受到的浮力___________。(选填“变大”、“不变”或“变小”)
17.在图中,重为10牛的金属块A静止在水面下,弹簧测力计的示数为5.1牛,此时金属块A所受的浮力大小为_______牛,方向为_______;A所受的合力大小为_______牛。当剪断连接金属块与测力计的细线时,金属块A所受浮力将_______,A所受合力将_______(后两空选填“增大”、“减小”或“不变”)。
18.弹簧测力计下挂一正方体,在空气中的示数为10N,浸没在水中时,测力计的示数为4.9N,则该物体所受浮力为______N,该物体上、下表面所受液体压力差为______N。若将这个正方体的浸没在酒精中时,排开酒精的重力为______N。(ρ酒精=0.8×103kg/m3)
19.湘湘同学酷爱绘画,如图是她画在上、下温度一致的湖水中,鱼儿戏水时吐出小气泡的情景,有人指出他画的气泡的情况不符合实际。正确画法应该是小气泡上升过程体积变大,物理学根据是液体压强随深度增加而____,此过程中,气泡的浮力变___。
20.观察金鱼缸中小金鱼口中吐出的小气泡,在升至水面的过程中(如图所示),水对气泡的压强______;气泡所受到的浮力______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
三、综合题
21.某同学在弹簧测力计下挂一均匀金属圆柱体,将其浸在液体中,探究弹簧测力计示数与液体密度的关系。实验时,该同学把圆柱体浸没在不同液体中,分别记下了弹簧测力计的示数,得到实验数据如表所示。(g=10N/kg)
液体密度ρ(×103kg/m3) 1.2 1.8 2.0 2.4
弹簧测力计示数 F(N) 7.5 4.5 1.5
(1)根据表中实验数据,空格处应填写______;
(2)均匀金属圆柱体的密度为______kg/m3。
22.完成下列作图和读数。
(1)物体AB放在平面镜前,请在图中画出它经平面镜所成的像A′B′______;
(2)请在图中画出静止在水中的小球所受浮力的示意图______ ;
(3)读出图中被测物体的长度为______cm。
23.一根轻质小弹簧原长10厘米,两端分别连接在容器底部和物体A上,将水逐渐注入容器,当物体的一半浸入水中时,弹簧长12厘米,如图(a)所示。把水倒出,改用密度为0.8×103kg/m3的油注入容器,当物体A全部浸入油中时,弹簧长15厘米,如图(b)所示。前后两种情况下物体受到的浮力之比为___;物体A的密度为___g/cm3。
24.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_____.
25.小明学习了阿基米德原理后对浮力非常感兴趣,他做了如下实验:将溢水杯装满水,放到天平左盘上,将天平调节平衡如图1。接下来将一个小木块(不吸水)轻轻放到溢水杯中,用小烧杯接好溢出的水。(,g=10N/kg)
(1)等小木块静止后,图2天平的指针将会:___________(选填“向左偏”、“向右偏”、“指向中间”)
(2)经过测量,小烧杯中的水的体积为50cm3,求小木块的重力。( )
(3)小木块的底面积为10cm2,求其下表面受到的压强。( )
26.小明用玻璃杯、吸管、水等器材进行了如下实验,请你完成下列内容。
(1)如图甲所示,把一根直吸管斜插入装有水的玻璃杯中,吸管看起来弯折了,这是由于光的________形成的,然后用手指堵住上端的管口,从水中提起吸管后发现吸管中存有一段水柱,且水不会流下来,如图乙所示,这是由于水柱受到________对它向上的作用。
(2)在吸管下端装入适量的钢珠,并用蜡封住吸管的下端使底部平整,然后让它竖直漂浮在水中,如图丙所示。测得该吸管底面积为2×10-5m2,浸入水中的深度为6×10-2 m。(g取10N/kg)求:
①吸管受到的浮力;( )
②把吸管拿出并擦干,让封结的一端朝下竖直放置在水平桌面上,如图丁所示,求吸管对桌面的压强。( )
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
【详解】
两个完全相同的容器内盛满水,将两个体积相同的小球轻轻放入容器中,水溢出后,液面还是相平的,根据p=ρ水gh可知,两容器底部受到的压强相等,即
甲容器中小球排开水的体积大于乙容器中小球排开水的体积,根据可知,小球在甲容器受到浮力大于小球在乙容器中受到的浮力,即
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.C
【详解】
根据图示可以知道A物体完全浸没在两种液体中,所排开的液体体积相同,深度相同,而一种液体是水、另一种是盐水,两个液体的密度不同,它们所受的浮力不同,所以该同学这次操作的目的是:探究物体所受浮力大小与液体的密度的关系。故ABD不符合题意;C符合题意。
故选C。
3.B
【详解】
ACD.质量、压强、浮力不是物质的特性,和物质的种类没有关系,故ACD不符合题意;
B.密度是物质的一种特性,不同物质的密度一般是不同的,所以鉴别物质的种类应该利用密度的特性,故B符合题意。
故选B。
4.C
【详解】
A.浸在液体或气体里的物体都受到液体或气体竖直向上托的浮力,在液体中下沉的物体也不例外,故A错误;
B.浮力的方向是竖直向上,故B错误;
C.浸在液体中的物体受到浮力的施力物体是液体,浸在气体中的物体受到浮力的施力物体是气体,故C正确;
D.物体受到的浮力大小不仅与浸在液体中的体积有关,还与液体的密度有关,所以应该说在同种液体中,物体浸在液体中的体积越大,浮力越大,故D错误。
故选C。
5.A
【详解】
铝球和铜球的质量相等,因为
由可知
V铜<V铝
当两个金属球浸没在水中时,排开水的体积等于各自的体积,由公式F浮=ρ液gV排可知,铝球受到的浮力较大,铜球受到的浮力较小。
故选A。
6.C
【详解】
AD.由图可知,水对A、D物体上、下表面都产生了压力差,故A、D物体都受浮力的作用,故AD不符合题意;
B.B物体上表面没有受到水的压力,但下表面受到水的压力,因此水对B物体上、下表面产生了向上的压力差,故B物体一定受浮力的作用,故B不符合题意;
C.C物体上表面受到水的压力,但下表面没有受到水的压力,因此水对C物体上、下表面没有产生向上的压力差,故C物体一定不受浮力的作用,故C符合题意。
故选C。
7.B
【详解】
①由于两种液体对容器底的压强相等,h甲>h乙,由p=ρgh知道
ρ甲<ρ乙
故①错误;
②两种液体对容器底的压强相等,受力面积相等,由F=pS知道,所以甲和乙两种液体对容器底的压力相等,即
F甲=F乙
所以
G甲+Ga排=G乙+Gb排
由于ρ甲<ρ乙,Va排<Vb排,故
ρ甲Va排<ρ乙Vb排
则
Ga排<Gb排
故
G甲>G乙
根据G=mg知道
m甲>m乙
故②正确;
③④a漂浮在甲液面上,则
Ga=Fa
b在乙液体中沉底,则
Gb>Fb
又因为F浮=ρ液gV排,乙液体密度大,b排开乙液体体积大,所以,乙受到的浮力大于甲受到的浮力,即
Fb>Fa
所以
Gb>Ga
故④正确,③错误。
故选B。
8.D
【详解】
AB.潜水器未露出水面前,上浮过程中,其排开水的体积不变,水的密度不变,根据F浮=ρ液gV排可知,潜水器受到的浮力不变,故AB错误;
C.悬停时潜水器处于平衡状态,受到的合力为零;但是受到水对它作用力的合力等于浮力,不为零。故C错误;
D.潜水器在下潜过程中,深度变深,水的密度不变,根据p=ρ液gh可知,水对潜水器底部的压强变大。故D正确。
故选D。
9.A
【详解】
A.太空中没有空气,故遨游的“嫦娥五号”不受到浮力,故A符合题意;
B.下潜的“核潜艇”,浸没在水中,仍然受到水的浮力,故B不符合题意;
C.航行的航母“山东舰”,能浮在海水面上,就是因为受到的浮力等于重力,故C不符合题意;
D.上升的飞艇,因为受到的浮力大于重力,故D不符合题意。
故选A。
10.C
【详解】
浮力产生的原因是液体对物体上下表面产生的压力差;将塑料小球堵在一个水池的出口处,球的上表面受到水向下的压力,而下表面不受水的压力,所以该小球不受浮力。
故选C。
11.B
【详解】
在空气中称出物体的重力G,浸在水中物体受重力、浮力和拉力,故G,则。
A.水对石块的浮力
故A错误;
B.力的作用是相互的,水对石块的浮力是1N,石块对水的压力为1N,故B正确;
C.乙图中石块受到重力、拉力和浮力作用,故C错误;
D.图乙中人的手受的拉力是3N加上弹簧测力计的重力,大于3N,故D错误。
故选B。
12.C
【详解】
A.由重力的计算公式可得,正方体物块B的重力
G=mBg=400×10-3kg×10N/kg=4N
正方体物块B浸没在水中,则
V排=VB=(10cm)3=1000cm3=1×10-3m3
物块浸没时受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N
绳子的拉力为
F=F浮-G=10N-4N=6N
故A不符合题意;
B.容器内水的体积
V=Sh-VB=300cm2×30cm-1000cm3=8000cm3=8×10-3m3
由
可得,水的质量
m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×8×10-3m3=8kg
因不计质量的薄壁盛水柱形容器,则容器对水平地面的压力
F=G总=(m水+mB)g=(8kg+0.4kg)×10N/kg=84N
故B不符合题意;
C.因为物块浸没在水中受到的浮力大于重力,因此剪断绳子后,物块静止时,处于漂浮,则
F浮′=G=4N
由
F浮=ρ液gV排
得,木块漂浮时排开水的体积
待物块静止时物块露出液面的体积为
V露=V-V排′=1×10-3m3-(4×10-4m3)=6×10-4m3=600cm3
则水面变化的高度
剪断绳子,待物块静止时液体对容器底压强的变化量
故C符合题意;
D.剪断绳子前后,容器对桌面的压力等于容器、水和物块B的总重力,所以容器对桌面的压力不变,受力面积不变,由
可知,剪断绳子,待物块静止后水平地面受到的压强没有变化,故D不符合题意。
故选C。
13.C
【详解】
A.当金属块完全露出液面,没有浸入水中时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图中的CD段,则由图知道,该金属块重力为
G=F拉=156N
故A错误;
BD.由图知道,在t1至t2时间段内绳子的拉力逐渐变大,由公式F浮=G-F拉知道,金属块受到浮力,且逐渐变小,故BD错误;
C.当金属块未露出液面时,即为图中的AB段,由图知道,此时绳子的拉力为136N,则浸没在水中的金属块受到的浮力大小为
F浮=G-F拉=156N-136N=20N
故C正确。
故选C。
14.B
【详解】
A.阿基米德原理既适用于液体又适用于气体,因此浸在液体或气体中的物体都受浮力,故A错误;
B.浸在液体中的物体受到各个方向的压力,由于上下表面存在高度差,因此只有受到竖直向上的压力与竖直向下的压力无法抵消,即上下表面的压力差等于浮力,浸在液体中的物体受到的浮力就是液体对物体压力的合力,故B正确;
C.浸在液体中的物体受到的浮力与液体的密度和排开液体的体积有关,故C错误;
D.浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关,与物体在液体上升和下降无关,故D错误。
故选B。
15.B
【详解】
根据阿基米德原理,木块浮在液面上,所受浮力大小等于自重,溢出酒精的重力即为木块自重;由于水的密度更大,若将此木块轻轻放入盛满水的杯中仍会漂浮,从杯中溢出水的质量不会变化。
故选B。
16. 10 抵消 不变
【详解】
[1]由题可知,液体对物体向上、向下的压力分别为F向上=15N、F向下=5N,则物体受到的浮力
F浮=F向上-F向下=15N-5N=10N
[2]根据相同深度处液体向各个方向的压强相等的特点可知,物块浸没在液体中时,它的侧面受到的各个方向液体的压力相互平衡,即可以相互抵消。
[3]因物块继续下沉时排开水的体积不变,由F浮=ρ液gV排可知,物块所受的浮力不变。
17. 4.9 竖直向上 0 不变 增大
【详解】
[1][2]金属块受到的浮力
F浮=G-F示=10N-5.1N=4.9N
此时金属块受到的浮力方向竖直向上。
[3]金属块A静止在水面下,金属块A处于平衡状态,A所受的合力为零。
[4][5]当剪断连接金属块与测力计的细线时,金属块下沉至容器底,金属块排开水的体积不变,则所受浮力不变。金属块受到合力的大小等于弹簧测力计的示数,即大小为5.1N,A受到的合力增大。
18. 5.1 5.1 4.08
【详解】
[1]正方体在空气中时弹簧测力计的示数即为自身的重力,又知道浸没在水中时测力计的示数,根据称重法计算浮力
[2]根据浮力产生的原因,得出该物体上、下表面所受液体压力差即等于浮力大小,为5.1N。
[3]物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以,由可得,正方体排开酒精的体积
此时正方体受到的浮力
19. 增大 大
【详解】
[1]液体压强随深度增加而增大,随深度减小而减小,所以,气泡上升时受到的压强越来越小,气泡应该越来越大。
[2]气泡的体积变大,排开水的体积也变大,根据阿基米德原理可知,受到的浮力变大。
20. 变小 变大
【详解】
[1]气泡在上升过程中,所处的深度不断变小,根据液体压强公式
可得气泡受到的压强在不断变小。
[2]气泡在上升过程中,体积会逐渐变大,根据浮力公式
可得气泡受到的浮力在不断变大。
21. 3.5 2.7×103
【详解】
(1)[1]液体密度越大,弹簧测力计示数越小,仔细分析可以看出,液体密度每增大0.2×103kg/m3,弹簧测力计的示数就减小1N,故表中空格处的数据为3.5N。
(2)[2]因为物体体积一定,根据前两次实验和阿基米德原理可得
即
解得G=13.5N,物体体积为
均匀金属圆柱体的密度为
22. 3.24
【详解】
(1)[1]分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′即为AB在平面镜中的像,如图所示:
(2)[2]过小球的重心沿竖直向上的方向画一条带箭头的线段,用符号F浮表示;如图所示:
(3)[3]由图知:刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是
0.1cm=1mm
即此刻度尺的分度值为1mm;物体左侧与2.00cm刻度线对齐,右侧与5.24cm刻度线对齐,所以物体的长度为
L=5.24cm-2.00cm=3.24cm
23. 5∶8 0.3
【详解】
[1]根据阿基米德浮力公式可知
联立可得
[2]将水逐渐注入容器,当物体的一半浸入水中时,弹簧长12厘米,根据阿基米德浮力公式,此时在竖直方向上受力平衡,即
把水倒出,改用密度为0.8×103kg/m3的油注入容器,当物体A全部浸入油中时,弹簧长15厘米,即
联立可得
即
24. (1)变大; D; (2)小明; G﹣F; (3)ρ水V排g; (4)一直不变
(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.
25. 指向中间 0.5N 500pa
【详解】
解:(1)因为木块漂浮,由阿基米德原理可知,小木块排开液体的重力等于小木块受到的浮力、等于小木块的重力,即流出的水的质量等于小木块的质量,所以等小木块静止后,图2天平的指针将会指向中间。
(2)排开水的体积
V=50cm3=510-5m3
由得
m=ρv=1103kg/m3510-5m3=510-2kg
因为木块漂浮,所以
G=F浮=G排=mg=510-2kg10N/kg=0.5N
(3)木块浸入水中的深度
其下表面受到的压强
P=ρgh=1103kg/m310N/kg0.05m=500pa
答:(2)小木块的重力为0.5N;
(3)其下表面受到的压强为500pa。
26. 折射 大气压 1.2×10-2N 600Pa
【详解】
(1)[1]插入水中的吸管,由于吸管反射的光线从水中斜射入空气中时,传播方向发生了偏折,远离法线,折射角大于入射角,所以看到吸管在水中的部分是向上弯折,此时看到的像是吸管的虚像。
[2]当用手指堵住上端开口时,上端不再与大气相通,下端受到大气压的作用,所以水不会从下端流出。
(2)[3]排开水的体积
V=2×10-5m2×6×10-2m=1.2×10-6m3
吸管受到的浮力
F浮=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2×10-6m3=1.2×10-2N
[4]因为漂浮,所以吸管的重力
G=F浮=1.2×10-2N
吸管对桌面的压强
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页