名称 | 苏科版八年级下册10.5物体的浮与沉同步练习(含解析) | | |
格式 | docx | ||
文件大小 | 745.1KB | ||
资源类型 | 教案 | ||
版本资源 | 苏科版 | ||
科目 | 物理 | ||
更新时间 | 2022-04-06 00:30:37 |
7.两个相同柱形容器置于水平地面上,两容器中分别盛有体积相等的不同液体甲、乙。若两个质量相等的物块A、B浸入液体中,物块漂浮于液面,如图所示。下列判断正确是( ) 二、填空题 故C正确; 故选C。
A.液体的密度ρ甲<ρ乙
B.液体的质量m甲<m乙
C.液体对容器底部的压强p甲>p乙
D.液体对容器底部的压力F甲=F乙
8.潜艇在国防中起到了重要作用,下列关于潜艇涉及的相关知识正确的是( )
A.潜艇的浮沉是通过改变自身体积实现的
B.潜艇浸没在水中越深,受到的浮力越大
C.悬浮在水中的潜艇受到的浮力等于自身重力
D.水对潜艇上表面的压强大于下表面的压强
9.甲、乙两只完全相同的杯子里盛有水和盐水。将一只鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两杯中液面相平,鸡蛋所处的位置如图所示。甲、乙两杯底部所受液体的压强分别为、,鸡蛋在甲、乙两杯中受到的浮力分别为、,则( )
A.>, = B.<, =
C.>, > D.<,<
10.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
11.如图,体积相同的两个物体A、B用不可伸长的细线系住,放入水中后,A刚好完全漫没入水中,细线被拉直。已知A重6N,B受到的浮力为8N,A、B密度之比为3:5,以下说法中不正确的是( )(ρ水=1.0×103kg/m3)
A.B受到的重力为10N
B.细线对A的拉力为1N
C.A的密度为0.75×103kg/m3
D.B对容器底部的压力为零
12.如图所示,放在水平桌面上的甲、乙、丙三个全相同的烧杯,将三个完全相同的长方体A、B、C分别放入装有不同液体的烧杯中,A在甲杯中沉底,B在乙杯中悬浮,C在丙杯中漂浮,且各杯液面相平。下列判断不正确的是( )
A.物体受到的浮力FA浮
13.如图,气球下面用细线悬挂一石块,它们恰好悬浮在水中。已知石块与气球的总重力为G总,则气球受到的浮力F浮_______G总(选填“>”<”或“=”);若水温升高,石块将______(选填“上浮”“下沉”或“保持悬浮”)。
国庆70周年大阅兵上放飞7万只气球,气球能够升空是因为所受浮力_______(选填“大于”或“小于”)自身重力;升空过程中,受到的大气压强随高度的升高而______(选填“增大”或“减小”)。
14.一艘轮船空载时的排水量是3000t,装满货物时的排水量为8000t,那么这艘轮最多可以装载______t的货物。如果它从长江驶进大海,它所受到的浮力______(填“变大”、“不变”或“变小”),船排开液体的体积______(填“变大”、“不变”或“变小”)。
15.质量为0.5千克的木块漂浮在水中,木块所排开水的质量为________千克,木块受到的浮力为________牛:若该木块漂浮在酒精中(ρ酒精<ρ水),则木块所排开酒精的质量________0.5千克(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
16.2021年3月中国海军“南昌”号导弹驱逐舰编队穿过宫古海峡,驶入太平洋。“南昌”号驱逐舰排水量11000t,最大航速可达30节(约合15m/s),该舰满载时所受的浮力是________N,发射导弹后,该舰受到的浮力________(选填“变大”“变小”或“不变”),舰底受到海水的压强________(选填“变大”“变小”或“不变”),“南昌”号驱逐舰和其它的舰艇并排行驶时的间距较远,若靠的太近,压力差会使舰艇发生碰撞,原因是________________________。
三、综合题
17.如图所示,这是我国第二艘075型两栖攻击舰,该舰舰长为250m、宽为30m,具有4个直升机起降点;满载排水量为40000t,吃水深度为7m;(海水密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)问:
(1)075型两栖攻击舰满载时舰底受到的海水压强是多少?______
(2)当075型两栖攻击舰满载行驶在海面上时,其所受的浮力是多少?______
(3)当一架质量为13t的舰载直升机从075型两栖攻击舰的甲板上起飞后,两栖攻击舰所受的浮力将 ______(选填“变大“、“变小“或“不变“),两栖攻击舰排开海水的体积变化了多少?______
18.如图所示,一装有适量酒精的柱形容器放在水平桌面上,弹簧测力计下挂一密度为0的实心铁块,浸没其中,现匀速缓慢向上提弹簧测力计,使铁块上升,弹簧测力计的示数F与铁块下表面到容器底部距离h的关系图像如图所示。请你解答下列问题:
(1)求铁块的体积___________;
(2)求酒精的密度___________;
(3)如图所示,若将细线剪断,铁块沉入容器底,此时酒精对容器底的压强较细线剪断前___________;容器对桌面的压强较细线剪前___________。(均选填“增大”、“减小”或“不变”)
19.“曹冲称象”是妇孺皆知的故事。小邦和小册仿效曹冲,制作了一台 “浮力称”,用来称量物体的质量。如图所示,浮力称由浮体和外筒构成,浮体包括秤盘和长度为L0、底面积为S0的圆柱体,浮体质量m0=0.23kg,外筒是足够高的、底面积为S的圆柱形玻璃容器,容器器壁厚度可忽略不计。向外筒中加入适量水,将浮体竖直放入水中,浮体漂浮在水面上,被称物体放在秤盘上,测出浮体的圆柱体浸入水中的深度就可以 “称”出物体的质量。已知水的密度为:
(1)当秤盘上不放物体时,浮体所受到的浮力为____________N(g=10N/kg);
(2)当秤盘上不放物体时,浮体的圆柱体浸入水中的深度h0=___________(用S0、、表示);
(3)被称物体质量m与浮体的圆柱体浸入水中深度h之间的关系式为m=___________(用h、S0、、表示);
(4)有同学认为,在外筒的外表面同样可以标注“浮力秤”的刻度值。这与在浮体上标注刻度值相比较,哪种方法更好?为什么?__________________。
20.如图所示,山东舰作为中国自行设计的航母,满载排水量约为6万吨,最大航速为54km/h,至少可以搭载36架歼-15舰载机,已知1架歼-15舰载机质量为17.5吨。
(1)舰载机降落时被阻拦索勾住后还能滑行一段距离,是因为其具有______。山东舰从海水密度较小的海域驶入密度较大的海域,它排开海水的体积______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)山东舰穿过长度约370km的台湾海峡,至少需要多少小时?(结果保留一位小数)( )
(3)海面下深10m处,舰体所受海水的压强为多少?( )
(4)山东舰满载时受到海水的浮力是多少?( )在某次训练中,1架歼-15舰载机起飞后,山东舰排开海水的体积减少了多少?(海水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)( )
21.阅读以下材料,回答相关问题.
港珠澳大桥海底隧道
港珠澳大桥海底隧道,全长6.7公里,它由两个人工岛的隧道预埋段、33节巨型沉管、长约12米重达6500吨的“最终接头”拼接而成.隧道的海底部分长约5664米,最大安装水深超过40米.该隧道是我国建设的第一座外海沉管隧道,也是世界上最长的公路沉管隧道和唯一的深埋沉管隧道.我国的独创技术走在了沉管隧道技术的全球首位.
每节制作完成的巨型沉管(简称管节),其管道长180米,宽37.95米,高11.4米,排水量达8万吨,相当于一艘航母.这些巨型沉管是怎样被运送到海中沉放现场并下沉到指定地点的呢 如图是这一过程的示意图.
甲图:管节先被移动到船坞的浅坞区,在其两端安装止水带,在其内部安装可注入或排出海水的压载水系统,并在管内无水时将其两端封闭.
乙图:关闭两个坞门,向船坞内灌水使管节起浮,再将管节移至船坞的深坞区.
丙图:船坞排水,至坞内外水面相平后,打开坞门2.
丁图:由大马力拖轮将管节拖出船坞,并拖运至沉放现场.
戊图:利用压载水系统向管节内灌水,使其下沉,并利用深水无人沉放定位系统调位.
请回答下列问题:
(1)管节漂浮时,其上表面几乎与水面齐平.请你估算:管节漂浮时受到的浮力约为_________N.
(2)请你利用所学知识,试分析乙图中管节起浮的原因_________.
(3)管节灌水沉放的原理与__________的工作原理相同.(选填“轮船”、“潜水艇”或“热气球”)
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【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。
2.C
【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。
3.D
【详解】
AB.a沉在甲容器底部,则
ρa>ρ水
b悬浮在乙容器的水中,则
ρb=ρ水
所以
ρa>ρb
a和b体积相同,由m=ρV可知
ma>mb
故AB错误;
C.a沉在甲容器底部,b悬浮在水中,它们排开水的体积等于它自身的体积,它们的体积相同,所以它们排开水的体积相同,根据F浮=ρ水gV排可知它们的浮力相同,即
Fa=Fb
D.放入a、b两物体后,它们排开水的体积相同,两个容器的底面积相同,甲容器口小,乙容器口大,所以甲容器中水面较高,根据p=ρgh可知甲容器底受到水的压强较大,即
p甲>p乙
故D正确。
故选D。
4.C
【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。
5.B
潜水艇浸没在水中,潜水艇的体积不变(排开水的体积不变),受浮力不变,通过让海水进、出压力舱改变潜水艇受到的重力,从而实现上浮或下沉;在液体或气体中的物体根据其沉浮状态判断浮力与重力的关系。
【详解】
AB.在水中,潜水艇受到水的浮力和重力的作用,由F浮=ρ水V排g,潜水艇的体积不变,排开水的体积不变,则潜水艇受到水的浮力不变;把压缩空气压入潜水艇的压力舱,将海水排出,潜水艇自重G减小,当F浮>G时,潜水艇上浮;打开压力舱的阀门,让海水进入压力舱内,潜水艇自重G增大,当F浮
D.悬浮在空中的热气球处于静止状态,受到浮力与重力,且二力平衡,则其所受到的浮力等于它所受到的重力,故D错误。
故选B。
6.C
【详解】
A.根据图示可知,小球在甲中悬浮,所以小球受到的浮力
F浮甲=G
小球在乙中沉底,所以小球受到的浮力
F浮乙<G
小球在丙中漂浮,所以小球受到的浮力
F浮丙=G
同一实心小球,重力不变,所以小球受到的浮力
F浮甲=F浮丙>F浮乙
故A错误;
B.小球在甲中悬浮,所以甲液体的密度
ρ甲=ρ
小球在乙中沉底,所以乙液体的密度
ρ乙<ρ
小球在丙中漂浮,所以丙液体的密度
ρ丙>ρ
同一实心小球,重力不变,所以
ρ乙<ρ甲<ρ丙
故B错误;
C.三容器的液面等高,根据p=ρ液gh可知,液体对容器底的压强
p乙
D.甲、乙、丙三个容器完全相同,三容器液面相平,由图知液体的体积
V甲=V乙<V丙
因为液体的密度关系为
ρ乙<ρ甲<ρ丙
所以由m=ρV可知,三容器内液体的质量
m乙<m甲<m丙
由G=mg可知液体的重力
G乙液<G甲液<G丙液
则容器及容器内液体和物体的总重力
G乙<G甲<G丙
桌面所受的压力
F压乙
故选C。
7.C
【详解】
A.相同柱形容器置于水平地面上,分别盛有体积相等的不同液体甲、乙,所以开始液面一样高,放入物体后,因为都漂浮,所以浮力等于重力,因为物体质量相等,所以浮力相等,由图可知,乙液面上升多,即B排开液体体积大,根据F浮=ρgV排,可知ρ甲>ρ乙,故A错误;
B.因为ρ甲>ρ乙,液体体积相等,根据密度公式知,m甲>m乙,故B错误;
CD.由B知m甲>m乙,所以甲液体重力大于乙液体重力,因为力的作用是相互的,AB所受浮力相等,所以对液体的压力也相等,液体对容器底部的压力是液体重力和物体对液体压力之和,所以F甲>F乙,因为底面积相等,所以p甲>p乙,故C正确,D错误。
故选C。
8.C
【详解】
A.潜水艇通过排水或进水来改变自身的重力来实现上浮和下沉的,当排出水时,自身重力减小,浮力不变,则潜水艇将上浮,故A错误;
B.潜水艇下潜过程中,由知道,V排不变,所以浮力不变,故B错误;
C.由浮沉条件知道,悬浮在水中的潜艇受到的浮力等于自身重力,故C正确;
D.由于潜艇下表面的所处的深度大于乙下表面的所处的深度,由知道,水对潜艇上表面的压强小于下表面的压强,故D错误。
故选C。
9.B
【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。
10.D
【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。
11.B
【详解】
A.A重6N,B受到的浮力为8N,因为A、B体积相同,所以受到的浮力相同,A受的浮力;A、B密度之比为3:5可知
解得
故A正确,不符合题意;
B.细线对A的拉力
故B错误,符合题意;
C.A的体积
A的密度为
故C正确,不符合题意;
D. ,B受到的浮力为8N ,细线的拉力为2N,故B对容器底部的压力为0,故D正确,不符合题意。
故选B。
12.C
【详解】
A.三个长方体A、B、C完全相同,其自身重力也相同。A在甲液体中沉底,A受到的浮力小于自身重力;B在乙液体中悬浮,所受浮力等于自身重力;C在丙液体中漂浮,所受浮力等于自身重力。故B、C受到的浮力相等且大于A受到的浮力,即FA浮
C.物体上、下表面受到液体的压力差等于物体受到的浮力,B、C两物体所受浮力相等,B物体悬浮,下表面所受压力大于B受到的浮力;C物体上表面受到的压力为零,所以C物体下表面所受压力等于C受到的浮力;所以B物体下表面受到的液体压力大于C物体下表面受到的液体压力,即FB>FC,故C错误,符合题意;
D.烧杯对桌面的压强,烧杯底面积相同,烧杯对桌面的压力等于烧杯、物体和容器中液体的总重力。丙容器中液体最多,液体的密度最大,所以丙容器中液体重力最大;甲、乙两容器中液体体积相同,乙容器中液体密度较大,所以乙容器中液体重力大于甲容器中液体重力,所以丙容器对桌面的压力最大,乙次之,丙最小。所以烧杯对桌面的压强p甲
13. < 上浮 大于 减小
【详解】
[1]气球和石块一块悬浮在水中,即气球和石块受到的总浮力等于气球和石块的总重力,所以气球受到的浮力F浮小于气球和石块的总重力G总。
[2]若水温升高,气球会受热膨胀,体积变大,有F浮=ρ液gV排可知,气球和石块受到的浮力变大,由于重力不变,所以气球会带着石块一块上浮。
[3]气球在竖直方向上受到重力和空气对气球的浮力作用,气球上升,根据浮沉条件可知,气球受到的浮力大于气球的重力。
[4]海拔越高,大气压越小,气球升高的过程中,受到的大气压强随高度的升高而减小。
14. 5000 不变 变小
本题利用了阿基米德原理、浮沉条件(漂浮条件)和液体的压强公式,知道轮船满载时的排水量就是轮船满载时排开水的质量是关键。
(1)已知轮船空载时排水量,即轮船空载时所排开的水的质量,利用物体的漂浮条件和阿基米德原理求轮船自身的质量,然后再根据满载时排开水的质量,利用物体的漂浮条件和阿基米德原理求轮船和货物的总质量;
(2)根据浮沉条件可知道船都是漂浮状态,则浮力都等于重力,然后根据阿基米德原理液可确定船排开液体的体积变化。
【详解】
[1]轮船空载时漂浮
即
船满载时受到的浮力
轮船满载时漂浮,则
即
m排
即
[2]它从长江驶进大海,仍然是漂浮状态,浮力等于重力,则浮力不变。
[3]根据阿基米德原理:,液体的密度变大,而浮力不变,所以船排开水的体积变小。
15. 0.5 4.9 等于
【详解】
[1][2]木块漂浮在水中,根据漂浮条件得到木块受到的浮力
F浮=G木=m木g=0.5kg×9.8N/kg=4.9N
根据阿基米德原理得
F浮=G排=m排水g
木块所排开水的质量
[3]该木块漂浮在酒精中,根据漂浮条件得到木块受到的浮力
F′浮=G木
所以
F′浮=F浮
根据阿基米德原理可知,排开水的重力等于排开酒精的重力,所以排开酒精的质量等于排开水的质量,等于0.5kg。
16. 1.1×108 变小 变小 流体流速越快,压强越小
【详解】
[1]该舰满载时所受的浮力
F浮=G排=m排g=11000×103kg×10N/kg=1.1×108N
[2]始终漂浮,浮力等于重力,发射导弹后,重力减小,浮力减小。
[3]浮力减小,排开液体体积减小,要上升,舰底深度减小,根据p=ρgh,舰底受到海水的压强变小。
[4]若两并排行驶的舰艇靠得过近,彼此间海水流速会很大,导致舰艇间的压强很小,向内的压力差会使舰艇发生碰撞,所以两并排行驶的舰艇编队间距较远。
17. 7×104Pa 4×108N 变小 13m3
【详解】
(1)[1]075型两栖攻击舰满载时舰底受到的海水压强
p=ρ海gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7m=7×104Pa
(2)[2]当075型两栖攻击舰满载行驶在海面上时,其所受的浮力
F浮=G 排=m排g=40000×103kg×10N/kg=4×108N
(3)[3][4]直升机从075两栖攻击舰的甲板上起飞后,两栖攻击舰的总重力变小,因为漂浮,所以浮力等于重力,故两栖攻击舰所受的浮力变小;两栖攻击舰减小的浮力
F浮=G排=m排g=13×103kg×10N/kg=1.3×105N
两栖攻击舰排开海水的体积变化量
18. 不变 增大
【详解】
解:(1)[1]由图可知,铁块的重力
G铁=F1
铁块的体积
(2)[2]由图可知,物体受到的浮力
酒精的密度
(3)[3]若将细线剪断,铁块沉入容器底,此时酒精的深度不变,由p=ρgh可知酒精对容器底的压强较细线剪断前不变。
[4]将细线剪断前,容器对桌面的压力等于容器和酒精的总重力及铁块的浮力之和,当剪断细线,铁块沉入容器底,容器对桌面的压力等于容器和酒精及铁块的总重力,铁块下沉,浮力小于重力,所以容器对桌面的压力较细线剪前增大,由p=可知容器对桌面的压强较细线剪前增大。
19. 2.3 ρS0 h-m0 见解析
【详解】
(1)[1]当秤盘上不放物体时,由漂浮条件知道,此时浮体所受到的浮力
F浮 =G0 =m0 g=0.23kg×10N/kg=2.3N
(2)[2]当秤盘上不放物体时,由阿基米德原理和漂浮条件知道
F浮 =ρgV排1 =G0 =m0 g
则圆柱体排开水的体积为 ,由于圆柱体的底面积为S0 ,故此时圆柱体浸入水中的深度
(3)[3]当被称物体质量为m时,整体处于漂浮状态,则由阿基米德原理和漂浮条件知道
F浮′=ρgV排2 =(m+m0 )g
所以,被称物体质量m与浮体的圆柱体浸入水中深度h之间的关系式
m=ρS0 h-m0
(4)[4]在浮体上标注刻度值更好,因为浮体上的零刻度线是固定不变的,而外筒的外表面上的零刻度线与所装水量的多少有关。
20. 惯性 变小 6.9 h 1×105 Pa 6×108 N 17.5 m3
【详解】
(1)[1]舰载机降落时被阻拦索勾住后还能滑行一段距离,保持了原来的运动状态是因为舰载机具有惯性。
[2]山东舰从海水密度较小的海域驶入密度较大的海域,因为漂浮,浮力等于重力,因为山东舰重力不变,所以浮力不变,液体密度变大,根据公式可知浸入液体的密度变大,所以排开海水的体积变小。
(2)[3]航母以最大速度航行时用时最少,最短时间为
(3)[4]海面下10米深处,舰体所受压强为
(4)[5]山东舰满载时受到的浮力
[6]舰载机的重力为
一架舰载机起飞后,山东舰受到浮力的减小量为
山东舰排开海水的体积减少量为
21. 8×108 见解析所示 潜水艇
【详解】
(1)[1]管节的排水量达8万吨,则管节受到的浮力:
F浮=G排=m排g=8×107kg×10N/kg=8×108N;
(2)[2]向船坞内灌水后,V排变大,ρ液一定,根据F浮=ρ液gV排可知,管节受到的浮力变大,当浮力大于重力时,管节起浮;
(3)[3]根据管节沉放的过程可知,在管内无水时将其两端封闭,沉放时,利用压载水系统向管节内灌水,管节重力变大,当大于管节受到的浮力时,管节下沉,故其沉放原理与潜水艇的工作原理相同.
答案第1页,共2页
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