人教版八年级下 10.1 浮力
一、单选题
1.在综合实践活动中,小明制作了一只长12cm 宽5cm的小纸船,如图甲,图乙是按图甲所示箭头方向观察到的船的主视图,现让纸船漂浮在水面上,向船内轻轻放入目前我们常用的一元硬币,估测纸船最多能承载的硬币数目最接近于( )
A.15枚 B.35枚 C.55枚 D.75枚
2.如图,将一杯水放在水平台秤上,台秤示数为2000g,弹簧测力计下悬挂5N的物体A浸在水中保持静止,弹簧测力计的示数为3N,则此时台秤示数约为( )
A.1800g B.2000g C.2200g D.2500g
3.将一小石块和小木块抛入一杯水中,结果发现木块浮在水面上,而石块却沉入水中,就此现象,下列分析正确的是( )
A.木块受到浮力,石块不受到浮力
B.木块不受到浮力,石块受到浮力
C.木块和石块都不受到浮力
D.木块和石块都受到浮力
4.在下面所举的人或物体中,没有受到浮力的是( )
A.漂浮在死海中悠闲阅读的人 B.在大气层中缓慢上升的气球
C.在太空中运行的“神舟七号”宇宙飞船 D.三国时代,诸葛亮放飞的“孔明灯”
5.把一圆锥体按两种方法没入水中,如图所示,两种情况下,锥体受到的水的压力差的大小是( )
A.底面向上的大 B.底面向下的大 C.一样大 D.无法确定
6.一个盛满水的溢水杯对桌面的压力为,将一重物挂在测力计上从高处缓慢放入溢水杯中,直至重物完全浸入水中,但不触底。如图所示,是测力计的示数关于时间的图象,则最终物体所受浮力以及溢水杯对桌面压力大小分别是( )
A. B.
C. D.
7.将同一长方体分别水平与竖直放置在水中,如图所示,它所受到的( )
A.向上、向下压力差不等,浮力相等
B.向上、向下压力差不等,浮力不等
C.向上、向下压力差相等,浮力不等
D.向上、向下压力差相等,浮力相等
8.将空矿泉水瓶慢慢压入水中,直到完全浸没。下列对矿泉水瓶受到的浮力分析不正确的是( )
A.矿泉水瓶受到水对它的浮力 B.浮力的方向竖直向上
C.排开水的体积越大,受到的浮力越大 D.浸没后,压入越深,受到的浮力越大
9.用弹簧测力计悬挂重为3N的物体,将其浸在水中静止时如图所示。该物体所受浮力为( )
A.0.8N B.0.9N C.1.2N D.2.2N
10.下列事例中解释正确的是( )
A.从海水中走向沙滩的游泳者所受浮力将变小
B.上坡前加紧用力蹬自行车是为了增大惯性
C.液体压强计是连通器
D.马德堡半球实验计算出了大气压强的值
11.如图所示,水平面上有一底面积200cm2,高12cm的圆柱形薄壁容器,容器中装有质量为2kg的水。现将一个质量分布均匀,底面积100cm2,体积500cm3的物体A(不吸水)放入容器中,A漂浮在水面上,且浸入水中的体积为总体积的。再在A的上方放一个物体B,使A刚好浸没于水中(B不浸入)。则下列说法正确的是( )
A.物体A的密度为0.6g/cm3
B.物体B的质量为200g
C.物体A从漂浮到刚好漫没,物体A下降的距离是1.5cm
D.物体A从漂浮到刚好浸没,水对容器底部增大的压力为2N
12.将两个相同的物体放入甲、乙两个容器内中央位置,同时等量缓慢地向甲、乙容器中注水,假设物体密度小于水且注水过程中物体不会倾倒,则( )
A.甲容器中的物体先浮起 B.乙容器中的物体先浮起
C.甲、乙容器中的物体同时浮起 D.都有可能
二、填空题
13.2021年4月23日,海军三型主战舰艇一长征18号艇、大连舰、海南舰在海南三亚某军港集中交接入列,中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平出席交接入列。如图大连舰是055大型驱逐舰,满载排水量达12300t,吃水深度8m(水面至舰底部的距离),则其满载时受到海水的浮力为___________N,舰底部受到海水的压强为___________Pa。(取g=10N/kg,ρ海水=1.0×103kg/m3)
14.某长方体悬挂在弹簧测力计下,静止在空气中测力计的示数为10牛;若该立方体一半浸在水中测力计的示数变为5.1牛(如图所示),则此时长方体所受水的浮力为_______ N,浮力的方向为竖直向上;若撤去弹簧测力计的拉力,将该长方体放入水中,当它静止时上下表面所受压力差为_______ N。
15.一个携带有气象仪器的高空探测气球以3m/s的速度匀速上升,若其总质量为200kg,在忽略空气阻力的情况下,该气球受到空气的浮力是______N。()
16.弹簧测力计拉着一个长方体竖直浸没在水中的,其上表面受到水的压力为,下表面受到水的压力为,这个物体受到水的浮力为___________N,该长方体浸没时所受拉力如图所示,则该物体所受重力为___________N。
三、综合题
17.2019年12月17日,中国首艘国产航空母舰山东舰正式入列,标志着中国海军正式进入双航母时代,是我国国防力量的重大突破。如图是山东舰部分技术参数。请解答下列问题(g取10N/kg,海水密度取1.0×103kg/m3)。
(1)山东舰配有多架歼—— 15舰载战斗机。以待飞的战斗机为参照物,山东舰是 ______ (选填运动或静止)的。
(2)每次战斗机从甲板起降前,机组成员要对甲板进行地毯式排查,排查时人的行走速度约为1.5m/s。则船员从船头到船尾进行一次排查需要多长时间? ( )
(3)水面下4m处船体所受海水的压强为多少? ( )
(4)航母满载时受到的浮力是多少? ( )
18.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。( )
19.如图甲是研究弹簧测力计的示数F与物体A下表面离水面的距离h的关系实验装置,用弹簧测力计提着物体A,使其缓慢浸入水中(水未溢出),根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数F与物体A的下表面浸入水中的深度h的关系图象(如图乙).
(1)物体A浸没在水中之前,弹簧测力计的示数随A向下运动距离的增加而减小,说明浮力与_____(选填“物体体积”或“排开液体体积”)有关;
(2)物体A浸没在水中后,所受的浮力为_____N,若某同学在使用弹簧测力计时,指针在零刻度线以上,该同学没有调零而直接进行测量,这样计算出的浮力值_____(选填“偏大”、“不变”或“偏小”);
(3)结合实验数据,物体A的密度为_____kg/m3,圆柱体A的底面积为_____cm2;
(4)如果将盛水的柱形容器换成梯形容器,如图丙,再将A物体按上述操作进行实验,则物体放入水的过程中水对容器底部的压强增加量△p随h的变化图象是图丁中的_____(选填“A”或“B”).
20.一个用混凝土做成的封闭长方形空心箱子(有注水口),它能漂浮在水面A位置.箱子长、宽、高分别是20m,5m,10m,总质量为6×105kg(水密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)对空心箱子灌水,使上表面刚好水平浸没在水中(B位置)静止时,此时箱子受到的浮力为 _______N,注入的水为_______kg
(2)继续对空心箱子灌水,使其下沉到水底C位置,从A到C的过程中,箱子下表面受到水的压强大小将___(选填“变小”、“不变”、“变大”),箱子所受的浮力将_______ (选填序号)
A.先变大后变小 B.先变大后不变 C.先不变后变大 D.先变小后变大
21.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_____.
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】
由图可知,纸船的高度约为其长度的一半,所以纸船高约6cm;纸船在水面上漂浮,其排开水的体积最大值接近船的体积
纸船排开水的体积达到最大值时,受到的浮力最大
纸船漂浮,其受到的浮力等于船和硬币的总重力,由于纸船的重力很小可忽略不计,故纸船受到的浮力近似等于硬币的总重力
一枚一元硬币的质量约为5g,其重力
纸船最多能承载的硬币数目
故选D。
2.C
【详解】
物体A浸在水中受到的浮力
F浮=G-F=5N-3N=2N
物体A受到的竖直向上的浮力和A给水向下的压力是一对相互作用力,两个力的大小相等,A给水向下的压力
F压=F浮=2N
台秤的示数等于杯子和水的重力之和加上A给水的压力,所以
m′g=mg+F压
m′==2.2kg=2200g
故选C。
3.D
【详解】
水中的石块和木块在水中上下表面存在压力差,也就是都受到浮力作用,木块浮在水面上,所受浮力等于自身的重力,石块沉入水中,所受浮力小于自身的重力。
故选D。
4.C
【详解】
浮力是浸在液体或气体中的物体受到的竖直向上的托力。A、B、D中的物体都浸在液体或气体中,都受到浮力的作用;C中的宇宙飞船在太空中,太空中没有液体或气体,所以宇宙飞船没有受到浮力,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
5.C
【详解】
由图可知,底面朝下和底面朝上两种浸法排开液体的体积相同,由 可知,两种情况下椎体受到水的浮力的大小相同;由浮力产生的原因可知,两种情况下圆锥受到水的上下压力差的大小相同,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
6.D
【详解】
由图知重物浸没水中前的拉力为
此时拉力等于重物的重力,重物浸没水中后的拉力为
根据称重法测浮力可知,重物受到的浮力
重物浸没在水中后,水面高度不变,根据知水对杯底的压强不变,根据
可知,水对杯底的压力不变,溢水杯的重力不变;因溢水杯对桌面的压力等于水对溢水杯底的压力与溢水杯的重力之和,所以溢水杯对桌面的压力不变,即
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
7.D
【详解】
物体浸没在水中受到的浮力等于物体上下表面受到水的压力差;长方体物块悬浮在水中,由阿基米德原理知道,受到水的浮力不变,所以,长方体物块上下表面受到水的压力差相等,故D正确。
故选D。
8.D
【详解】
A.空矿泉水瓶慢慢浸水中,直到完全浸没,瓶下水的压力始终大于上面压力,上下表面压力差是浮力,因此浮力一直存在,故A正确,A不符合题意;
B.浮力的方向与重力方向相反,浮力的方向竖直向上,故B正确,B不符合题意;
C.根据阿基米德原理
排开水的体积越大,受到的浮力越大,故C正确,C不符合题意;
D.浸没后,排开水的体积不变,压入越深,受到的浮力也不变,故D错误,D符合题意。
故选D。
9.C
【详解】
由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数F′=1.8N,由称重法可得,该物体所受浮力
F浮=G-F′=3N-1.8N=1.2N
故选C。
10.A
【详解】
A.从海水中走向海滩,人浸入水中的部分越来越少,推开水的体积变小,由
可知,浮力变小,故A正确;
B.惯性是与物体质量有关,与运动速度无关,故B错误;
C.连通器是上端开口,下端相连,液体压强计有一段封闭,不是连通器,故C错误;
D.马德堡半球实验只证明了大气压强的存在,计算出大气压值的是托里拆利实验,故D错误。
故选A。
11.C
【详解】
A.由题意可知,物体A的体积为
A漂浮在水面上时,浸入水中的体积为总体积的五分之二,故由阿基米德原理可得,A受到水的浮力为
因物体A受力平衡,故物体A的重力
GA=F浮=2N
得到物体A的密度为
故A错误;
B.再将物体B放入后,将A、B看成一个整体,此时整体排开水的体积为VA=510-4m ,故此时整体所受浮力为
因此时整体处于漂浮状态,故整体的重力为
G=F=5N
又因物体A的重力为GA=2N,故物体B的重力为
GB=G-GA=5N-2N=3N
故物体B的质量为
故B错误;
C.由题意可知物体A从漂浮到刚好浸没,浸入水中的体积变化量为
故物体A浸入水中的深度变化量为
而水面高度变化量为
故物体A下降的距离是
故C正确;
D.由C中可知,物体A从漂浮到刚好浸没,水面上升的高度为
故水对容器底部增大的压力为
故D错误。
故选C。
12.B
【详解】
两个相同的物体的重力相同,放入甲、乙两个容器内中央位置,因甲容器底面积大,故同时等量缓慢地向甲、乙容器中注水,同一时刻,乙容器中水的深度大于甲容器中水的深度。根据,同一时刻,乙中物体底部受到液体产生的压强大,由压强公式有
当液体产生的向上的压力(即浮力)刚好等于重力时,物体开始上浮,因两物体底面积相同,故乙容器中的物体受到的浮力先等于重力,故乙容器中的物体先浮起,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
13. 1.23×108 8.0×104
【详解】
[1]由阿基米德原理可得,大连舰满载时受到的浮力为
[2]船底受到海水的压强为
14. 4.9 9.8
【详解】
[1]由题可知,把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数为F示=5.1N,此时物体所受浮力
F浮=G-F示=10N-5.1N=4.9N
[2]根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知,物体全部浸没水中时所受浮力
F浮′=2F浮=2×4.9N=9.8N
因为物体全部浸没水中时浮力
F浮′<G
所以当撤去弹簧秤的拉力,将该长方体放入水中,当它静止时,物体下沉;因为物体浸没水中受到的浮力等于上下表面受到水的压力差,所以物体上下表面所受的压力差
ΔF=F浮′=9.8N
15.2000
【详解】
空气阻力不计,气球匀速上升时,气球受到向上的浮力与向下的重力是一对平衡力,大小相等,则该气球受到空气的浮力
16. 8 10.6
【详解】
[1]这个物体受到水的浮力为
F浮=F向上-F向下=12N-4N=8N
[2]由图可知,弹簧测力计的分度值是0.2N,弹簧测力计的示数是2.6N,由称重法可知物体的重力
G=F浮+F=8N+2.6N=10.6N
17. 静止 210s 4×104Pa 5×108N
【详解】
(1)[1]待飞的战斗机为参照物,山东舰和待飞的战斗机之间的位置没有发生变化,所以山东舰是静止的。
(2)[2]由图中信息可知,从船头到船尾的距离s=315m,由可得,船员从船头到船尾进行一次排查需要的时间为
(3)[3]水面下4m处船体所受海水的压强为
(4)[4]由阿基米德原理可得,航母满载时受到的浮力为
答:(1)山东舰配有多架歼——15舰载战斗机。以待飞的战斗机为参照物,山东舰是静止的;
(2)每次战斗机从甲板起降前,机组成员要对甲板进行地毯式排查,排查时人的行走速度约为1.5m/s。则船员从船头到船尾进行一次排查需要210s;
(3)水面下4m处船体所受海水的压强为4×104Pa;
(4)航母满载时受到的浮力是5×108N。
18. 4.20
【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:
19. 排开液体的体积 1 不变 1.2×10 20 A
【详解】
(1)物体A浸没在水中之前,浸入水中深度越大排开水的体积越大,由称重法测浮力知道,F浮=G﹣F示,由于弹簧测力计的示数减小,所以,受到的浮力增大,说明浮力与排开液体体积有关;
(2)由图乙知道,h=0时弹簧测力计的示数即为物体A的重力:GA=1.2N,h=5cm时物体刚好浸没在液体中,弹簧测力计的示数F示=0.2N,则物体A浸没在水中后所受的浮力是:F浮=GA﹣F示=1.2N﹣0.2N=1N;若某同学在使用弹簧测力计时,指针在零刻度线以上,则相当于提前少加了示数,没有调零而直接进行测量,这样每次测量的结果偏小,都少加了示数,但浮力F浮=GA﹣F示是两次测量结果之差,所以计算出的浮力值不变;
(3)当物体A完全浸没在水中时,由F浮=ρgV排知道,故物体A的体积是:
VA=V排=﹣﹣﹣①
由G=mg知道物体A的密度是:ρA= ﹣﹣﹣②
由①②得: ﹣﹣﹣③
将已知量代入③得: ×1.0×103kg/m3=1.2×103kg/m3;
由①解得: =1.0×10﹣4m3;
由于h=5cm时物体刚好浸没在液体中,所以圆柱体A的底面积是: =2×10﹣3m2=20cm2;
(4)物体A未浸没水中前,梯形容器与柱形容器相比较,A浸没水中的深度相同,排开水的体积相同,则缩口的梯形容器液面上升的高度较高一些,根据p=ρg△h,则梯形容器水对容器底部的压强增加量△p更大一些,如下图所示,即A正确.
20. 109N 4×105kg 变大 B
【详解】
[1]空心箱子的上表面刚好水平浸没在水中,,此时箱子受到的浮力为
;
[2]空心箱子的上表面刚好水平浸没在水中并静止,所以,则
,
;
[3]根据,液体内部的压强随深度的增大而增大,从A到C的过程中,箱子下表面受到海水的压强将变大;
[4]由可知,物体受到的浮力与液体的密度和排开液体的体积有关,因此在对箱子灌水使其下沉到海底的过程中,液体的密度不变,排开的液体的体积先变大后不变,因此箱子受到的浮力先变大后不变,故选B.
21. 6.75×108 变大 惯性
【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.
答案第1页,共2页
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