苏科版八年级下册 10.4 浮力 同步练习
一、单选题
1.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
2.如图甲所示,左上方装有电子阀门的柱形容器放在水平桌面上,容器底部放有一个密度很大的圆柱形铁块(非紧密接触),控制阀门,使容器中相同时间内流入的水量相等,注水直至图乙所示状态。下列几个选项分别表示:容器对桌面的压强P1、水对容器底压强P2、铁块受到的浮力F1和水对容器底部的压力F2随时间 t变化趋势的关系图线,其中可能正确的是( )
A. B. C. D.
3.下列图象中,能正确表达相关选项的方向或刻度的是( )
A.甲:大气对流运动的方向
B.乙:物体受到液体对它的浮力的方向
C.丙:对流管中水流动的方向
D.丁:密度计上的刻度
4.如图所示,压在杯底的乒乓球,上浮时会弹离水面。下列说法正确的是( )
A.乒乓球上浮过程中,受到的浮力始终不变
B.乒乓球上浮过程中,水对杯底的压强先不变后减小
C.乒乓球上浮过程中,水对杯底的压强始终不变
D.乒乓球弹离水面后上升,是由于受到了惯性作用
5.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
6.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
7.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
8.将一块-12℃的冰块放到盛有0℃水的杯中,室内气温与水相同,经过一段时间后,冰块仍然漂浮在水面上,这时( )
A.冰块的体积比原来的大,杯中水面比原来高
B.冰块的体积比原来的小,杯中水面与原来一样高
C.冰块的体积比原来的大,杯中水温比原来低
D.冰块的体积比原来的大,杯中水温与原来一样高
9.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
10.关于浮力,下列说法中正确的是( )
A.浮力的施力物体只能是液体
B.浮力的方向不一定总是竖直向上
C.正在水中下沉的石头受到浮力的作用
D.只有漂浮在水面的物体才受到浮力的作用
11.关于如图所示的四个实验,下列叙述中正确的是( )
A.用细管向两个乒乓球的中间吹气,两球将向中间靠拢
B.自制气压计随着电梯一起匀速上升时,细玻璃管中的液面降低
C.向下端开口的塑料瓶内倒水,瓶底的乒乓球会浮起来
D.用力挤压装满水的后玻璃瓶,细管中的水面高度不发生变化
12.以下各组器材中,不能测出小长方体金属块密度的是( )
A.刻度尺、水、细线、烧杯
B.刻度尺、天平和砝码
C.天平和砝码、量筒、水、细线、烧杯
D.弹簧测力计、水、细线、烧杯
13.将一个乒乓球放入倒置的饮料瓶中,然后向瓶内注入水将乒乓球浸没,如图甲,乒乓球保持静止状态,后将饮料瓶瓶口盖住并拧紧,乒乓球迅速向上浮起,如图乙,则乒乓球( )
A.乒乓球一直受到浮力作用
B.前者不受水的浮力作用,也不受水对它的压力作用
C.前者不受水的浮力作用,但受水对它的压力作用
D.后者受到水的浮力作用的同时也受水的压力作用
14.两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.;
15.如图所示的四个情景中,没有受到浮力的物体是( )
A.大桥的桥墩 B.水面上的赛艇
C.水里下落的苹果 D.沉底的鸡蛋
二、填空题
16.可燃冰是一种新型能源,主要成分是甲烷和水,分布在深海沉积物里(如下图所示)或陆域的永久冻土中。其生成有三个基本条件:首先要低温,可燃冰在0~10℃时生成,超过20℃便会分解;其次要高压,可燃冰在0℃时,只需要海水产生2.94106帕的压强即可生成;最后要有充足的气源。在温度、压强、气源三个条件都具备的条件下,可燃冰就会生成。
(1)可燃冰的主要成分是_______。
(2)若要在0℃的海底生成可燃冰,海水的深度至少要______米(设海水密度为1.0103千克/立方米)。
(3)如图所示,海底有一块体积为0.1米3且底部与海底紧密相连的可燃冰A,其受到海水的浮力为______牛。
17.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___。
18.浸没在液体中的物体,受到向上的压力______ ( 选填“大于”“小于”或“等于”)向下的压力,这就是浮力产生的原因。
19.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”)
20.在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是7.5N,当把零件浸没在密度为0.8×103 kg/m3的油中时,测力计的示数为6.6N,则金属零件在油中受到的浮力为______N。金属零件的体积为______cm3。
三、综合题
21.小柯学习了浮力的有关知识后,想探究“浮力的大小是否跟物体浸没在液体中的深度有关”于是他用弹簧测力计挂着实心圆柱体,圆柱体的底面刚好与水面接触(未浸入水中),如图甲所示,然后将其逐渐浸入水中,弹簧测力计的示数F随圆柱体下表面逐渐浸入水中深度h的变化情况如图乙所示。请你帮助他解决下面的问题。
(1)由图乙可知,浮力的大小与物体浸没在液体中的深度______(选填“有关”或“无关”)。
(2)圆柱体受到的最大浮力是______N。
(3)计算该圆柱体的密度______。
22.漏刻是我国古代一种计量时间的仪器.最初,人们发现陶器中的水会从裂缝中一滴一滴地漏出来,于是专门制造出一种留有小孔的漏壶,把水注入漏壶内,水便从壶孔中流出来,另外再用一个容器收集漏下来的水,在这个容器内有一根刻有标记的箭杆,相当于现代钟表上显示时刻的钟面,用一个竹片或木块托着箭杆浮在水面上,容器盖的中心开一个小孔,箭杆从盖孔中穿出,这个容器叫做“箭壶”。随着箭壶内收集的水逐渐增多,木块托着箭杆也慢慢地往上浮,古人从盖孔处看箭杆上的标记,就能知道具体的时刻。后来古人发现漏壶内的水多时,流水较快,水少时流水就慢,显然会影响计量时间的精度。于是在漏壶上再加一只漏壶,水从下面漏壶流出去的同时,上面漏壶的水即源源不断地补充给下面的漏壶,使下面漏壶内的水均匀地流入箭壶,从而取得比较精确的时刻。
如图所示是同学们根据古代漏刻制作的简单模型。图中容器A是底面积为250cm2的圆柱形薄壁玻璃缸,容器顶盖上有大小两个孔;B是用密度为0.5×103kg/m3塑料制作的边长为10cm立方体底托;C为质量可忽略不计、总长度为60cm的轻质塑料标尺,标尺的一端与底托相连,标尺上均匀的刻有厘米刻度;D为固定于容器盖口处的指示箭头。
某次模拟计时实验中,同学们先将自来水龙头调至均匀间隙滴水状态,并测得水龙头每分钟滴水50滴,并用量筒测得每50滴水的体积为25.0cm3。再在容器A中加入适量水,将底托B放入水中,使其浮于水面上,此时标尺C呈竖直状态且位于大孔下方,指示箭头D恰好指于标尺的顶端零刻度处。此时开始滴水计时,假设整个计时过程标尺始终处于竖直状态,经过3小时后,问:
(1)指示箭头D应指在标尺上何处?
(2)此时标尺和底托所受的浮力是多少牛顿?
(3)此装置最多还能计时几小时?
23.如图 是一个静止在航标模型,航标A底部与浮子B通过定滑轮用细绳相连,航标A重3N,体积为1×10-3m3,此时航标有体积露出水面,浮子B重1.5N,g取10N/kg,ρ水=1×103kg/m3,求:
(1)航标A受到的浮力;( )
(2)浮子B受到的浮力;( )
(3)当涨潮时,航标A露出水面的高度______(填“会”或“不会”)发生变化。
24.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。( )
25.如图所示,玻璃缸内装满了水,轻轻放入玩具鸭后排开0.6N的水。由阿基米德原理得:F浮=___________,请你在图中作出玩具鸭所受浮力示意图(力的作用点已画出)( )。
26.如图所示,一个重5N的小球在水面上处于静止状态,用A点表示小球,画出小球的受力示意图________,可知F浮=_______,你判断的依据是______。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.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。
2.C
【详解】
A.由题意知,控制阀门,使容器中相同时间内流出的水量相等,所以,相同时间内水增加的重力相同,容器对桌面增加的压力相同,由可得,容器对桌面的压强p2随时间均匀增加,故A错误;
B.根据液体压强公式p=ρ液gh,可知铁块未完全浸没前,液面上升较快,即h变化比较大,而当铁块被浸没后,液面上升比较慢,即h上升较慢,综上水对容器底压强P2随时间刚开始上升较快,一段时间后比较缓慢,故B错误;
C.由题意知,控制阀门,使容器中相同时间内流出的水量相等,所以,相同时间内排开水的体积逐渐增加,根据F浮=ρgV排知,浮力逐渐增加,当水位在一定高度时,铁块完全浸没,排开液体的体积不变,浮力也不变,故C正确;
D.开始注入水时,水的底面积等于容器底面积与铁块底面积的差,当铁块全部浸没后,注水时水的底面积等于容器的底面积,底面积变大,由于相同时间内注入水的体积不变,则高度变化会变慢,根据p=ρ液gh可知,压强的增大先快后慢,底面积不变,根据F=pS可知,压力增大先快后慢,故D错误。
故选C。
3.C
【详解】
A.空气对流是由于空气受热不均匀而形成的,温度高的地方,受热的空气膨胀上升,温度低的地方,冷空气由于密度较大而下沉。图中左边第一个箭头的方向画错了,故A错误;
B.浮力的方向总是竖直向上的,图中浮力的方向画错了,故B错误;
C.在a处加热,热水会上升,冷水会下降,水会循环流动起来,方向是先向上,再向右,向下,再向左,故C正确;
D.密度计的工作原理是利用了物体的浮沉条件,密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力,根据
G=F浮=ρ液gV排
可知:如果液体的密度越大,则密度计浸入液体中的体积V排越小,所以密度计的刻度是上端小、下端大,图中密度计上的刻度标错了,故D错误。
故选C。
4.B
【详解】
A.乒乓球在上浮过程中,先是全浸入水中的上升过程,此过程排开水的体积不变,由F浮=ρ水V排g可知受到的浮力不变,然后是露出水面到脱离水面,此过程排开水的体积变小,由F浮=ρ水V排g可知受到的浮力变小,所以乒乓球在上浮过程中,受到的浮力先不变、后变小,故A错误;
BC.乒乓球上浮过程中,先是全浸入水中的上升过程,此过程排开水的体积不变,水的深度不变,由p=ρgh可知水对杯底的压强不变,然后是露出水面到脱离水面,此过程排开水的体积变小,水的深度变小,由p=ρgh可知水对杯底的压强变小,所以乒乓球在上浮过程中,水对杯底的压强先不变、后变小,故B正确,C错误;
D.惯性不是力,不能说受惯性作用,故D错误。
故选B。
5.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。
6.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。
7.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。
8.D
【详解】
将一块-12℃的冰块放到盛有0℃水的杯中,由于冰块与水之间存在温度差,则水会放热而凝固,冰会吸热温度升高,当冰的温度升高到0℃时,由于不能再吸热(室内气温与水相同,均为0℃),所以冰不能熔化,因水会放热而凝固,故此冰块的体积比原来冰的体积大;由于水结冰后,质量不变,则冰块增加的重力为
因为冰仍然处于漂浮状态,则增加的浮力为
由阿基米德原理可知
故有
则有
所以杯中的水面与原来的一样高,有水化为冰,但水的温度不变,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
9.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。
10.C
【详解】
A.物体浸在空气中也会受到浮力的作用,此时的施力物体是空气,故A错误;
B.浮力方向总是与重力方向相反,是竖直向上的,故B错误;
CD.浸在液体中的物体会受到液体产生的向上托的力,即受浮力作用,漂浮的物体受浮力,下沉的物体也受浮力,故C正确,D错误。
故选C。
11.A
【详解】
A.根据流体压强与流速的关系:当向两个乒乓球中间吹气时,此位置的空气流速加大,压强小于球两边的压强,在压强差的作用下,两乒乓球向中间靠拢,故A正确;
B.大气压随着高度的增加而减小,自制气压计随着电梯一起匀速上升时,外界气压减小,液柱会在内部气压的作用下被压高,故B错误;
C.图中乒乓球静止时,虽然有少量水从瓶口向下流出,但球的下表面没有受到水的压力,而上表面受到水向下的压力,则受到的合力方向向下,即乒乓球不受浮力的作用,所以乒乓球不能上浮,故C错误;
D.用力捏玻璃瓶,瓶子发生微小形变,容积变小,内部气体的压强变大,故细管中水面高度上升,说明力可以改变物体的形状,故D错误。
故选A。
12.A
【详解】
A.用刻度尺可以测量出金属块的边长,计算出体积,但缺少测量金属块的质量的工具,也就无法求出长方体金属块密度,故A符合题意;
B.用刻度尺可以测量出金属块的边长,计算出体积,用天平和砝码测出金属块的质量,从而可以求出金属块的密度,故B不符合题意;
C.用天平可以测量金属块的质量,用量筒测量金属块的体积,根据公式求得金属块密度,故C不符合题意;
D.弹簧测力计能测金属块重力,从而得到质量;可利用称重法测量出金属块完全浸没在水中受到的浮力,然后根据阿基米德原理的变形公式求出排开水的体积,即为金属块的体积,再利用密度公式即可求出金属块的密度,故D不符合题意。
故选A。
13.C
【详解】
甲图中,乒乓球下部没有水,它的底部不受水的向上的压力,所以,乒乓球不受浮力,乒乓球上部有水,水对乒乓球有一个向下的压力;乙图中,乒乓球上浮时,上下表面受到水的压力,所以产生了一个向上的压力差,该压力差就是浮力,漂浮时只受向上的力即浮力,不受水给乒乓球向下的压力。
故选C。
14.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。
15.A
【详解】
A.浮力是由下表面和上表面水的压力差产生的,桥墩完全没入泥土,下方没有水,所以下表面不受向上的水的压力,故不受浮力,故A符合题意;
B.水面上的赛艇漂浮,受到水对其向上托的力即浮力,故B不符合题意;
C.水里下落的苹果在下沉,受到水对其向上托的力即浮力,故C不符合题意;
D.沉底的鸡蛋,受到水对其向上托的力即浮力,故D不符合题意。
故选A。
16. 甲烷和水 300 0
【详解】
(1)[1]根据题意可知,可燃冰是一种新型能源,主要成分是甲烷和水。
(2)[2]因为可燃冰在0℃时,只需海水产生2.94106帕的压强即可生成,所以可燃冰形成的气压为
p=2.94×106Pa
根据p=ρgh得海水的深度
(3)[3]浮力产生的原因是上、下表面的压力差,即
F浮=F向上﹣F向下
当可燃冰的底部与海底紧密相连时,F向上=0,其受到海水的浮力为0。
17. 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。
18.大于
【详解】
浮力的产生原因是液体对物体上下表面有压力差,物体下表面受到的液体向上的压力大于上表面受到液体向下的压力,即浮力为
19. 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。
20. 0.9 112.5
【详解】
[1]根据称重法可得零件浸没在液体中所受浮力
F浮=G-F拉=7.5N-6.6N=0.9N
[2]零件浸没时,排开由图体积等于零件自身体积,则由阿基米德原理可得零件的体积
21. 无关 0.4 5×103kg/m3
【详解】
(1)[1]由图知,物体完全浸没后,弹簧测力计的拉力不变,物体的重力不变,根据F浮=G﹣F可知,物体受到的浮力不变,所以浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(2)[2]当圆柱体全浸入时,弹簧测力计的示数F=1.6N,物体完全浸没后,所受浮力最大且不变,则圆柱体受到的最大浮力
F浮=G﹣F=2N﹣1.6N=0.4N
(3)[3]由图可知,圆柱体重G=2N,由G=mg可得圆柱体的质量
m==0.2kg
由圆柱体全浸入时圆柱体受到的浮力
F浮=ρ水gV排=ρ水gV
可得圆柱体的体积
V=V排===4×10﹣5m3
圆柱体的密度
ρ物==5×103kg/m3
22.(1)18cm;(2)5N;(3)7h
【详解】
解:(1)测得水龙头每分钟滴水50滴,每50滴水的体积为V0=25.0cm3,3小时滴水总体积为V,则
V=3×60V0=180V0=4500cm3
容器A内水面上升高度
所以此时批示箭头应指在标尺上18cm处。
(2)因为标尺和底托始终处于漂浮状态,所以它们所受的浮力和重力为一对平衡力,由阿基米德原理,标尺和底托所受的浮力是
F浮=G=ρBgVB=0.5×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)3=5N
(3)因为标尺每10分钟上升1cm,所以再上升42cm需要420分钟,即还能计时7小时。
答:(1)指示箭头D应指在标尺上18cm处;
(2)此时标尺和底托所受的浮力是5N;
(3)此装置最多还能计时7小时。
23. 5N 3.5N 不会
【详解】
(1)[1]根据阿基米德原理,可知航标A受到的浮力大小为
(2)[2]对航标A受力分析可知
对浮子B受力分析可知
联立可得浮子B受到的浮力为
(3)[3]航标A受到的浮力表达式为
由于浮子B浸没在水中受到的浮力不变,两物体的重力不变,故航标A受到的浮力不变;由阿基米德原理可知,航标A排出水的体积不变,则当涨潮时,航标A露出水面的高度不会发生变化。
24. 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。
25. 0.6N
【详解】
[1]玩具鸭后排开0.6N的水,由阿基米德原理可知浮力等于排开水的重力,即
F浮=G排=0.6N
[2]玩具鸭处于漂浮状态,浮力等于重力,重力为0.6N,过重心画出竖直向上的浮力,大小为0.6N,如图所示:
26. 5N 二力平衡条件
【详解】
[1][2][3]小球在水面上处于静止状态,一定受力平衡,因小球受到竖直向下的重力G=5N,故由二力平衡条件可知,小球受到竖直向上的浮力F浮=5N,小球的受力示意图如下图所示
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页