人教版八年级下10.1浮力 同步练习(有解析)

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名称 人教版八年级下10.1浮力 同步练习(有解析)
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资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2022-04-13 00:00:00

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人教版八年级下 10.1 浮力
一、单选题
1.如图所示,取一个雪碧瓶,去掉其底部,把一只乒乓球放到瓶口处,然后向瓶里注水,会发现水从瓶口流出,乒乓球不上浮;若用手指堵住瓶口,不久就可观察到乒乓球上浮起来,此实验说明了(  )
A.浮力产生的原因 B.连通器原理
C.大气存在压强 D.液体的压强与液体的密度有关
2.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
3.将一鸡蛋投入水中浸没后,鸡蛋在不断地下沉过程中,说法正确的是( )
A.鸡蛋受到水的压强不变
B.鸡蛋所受浮力的方向竖直向上
C.在水中越深,鸡蛋所受浮力越大
D.水对鸡蛋向下的压力大于水对它向上的压力
4.关于浮力,下列说法正确的是(  )
A.在液体中下沉的物体不受浮力的作用
B.物体的体积越大,它所受的浮力就越大
C.液体的密度越大,物体在液体中所受的浮力就越大
D.物体完全浸没在同一种液体中,它所受的浮力大小与浸没的深度无关
5.如图所示,将已校对好的弹簧测力计挂上物块后,轻轻的浸没于水中后,空烧杯中收集到100ml的水,g=10N/kg,关于该实验能得出的结论正确的是
A.在物块逐渐浸没过程中,A点处受到水的压强先变大后不变
B.弹簧测力计下的物块浸末后示数是1N
C.物块的体积小于100cm3
D.物块受到的浮力是1N
6.将重 5N 的石块挂在弹簧测力计上,石块完全浸没在水中未接触容器底部时,弹簧测力计的读数是3N,则石块受到的浮力为(  )
A.2N B.3N C.5N D.8N
7.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
8.下列物体中,不受浮力作用的是(  )
A.在水中下沉的铁块 B.在水中的桥墩
C.浮在水面上的轮船 D.空中上升的气球
9.小岳测得一个石块重7N,然后将石块浸没在水中时弹簧测力计的读数为4N,则石块浸没在水中时受到的浮力为(  )
A.4N B.3N C.7N D.11N
10.一个氢气球被风吹向一边,对于此气球所受浮力的示意图,正确的是(  )
A. B. C. D.
11.鸡蛋放人盛水的杯中,鸡蛋沉在杯底如图所示向杯中加盐,使鸡蛋慢慢上浮直至漂浮在液面上。在此过程中,关于鸡蛋受到的浮力大小,下列说法正确的是( )
A.始终保持不变 B.始终变小 C.先不变,后变大 D.先变大,后不变
12.下列情境中没有受到浮力的物体是(  )
A.下潜的蛟龙号 B.航行的辽宁舰 C.上升的热气球 D.遨游的天宫一号
二、填空题
13.如图所示,物体悬浮在水中,水对物体向上、向下的压力分别为F2和F1,F1___________F2(选填“<”、“>”或“=”),物体受到的浮力为___________(写出计算公式)。
14.如图是小聪同学利用水。弹簧测力计和金属块测量某液体密度的情景。根据图中信息可知,金属块的重力是______N,金属块在水中受到的浮力是______N,所测液体的密度是______。(取)
15.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。
16.小新用弹簧测力器挂着实心圆柱体,并将其浸没在水中,然后将其缓慢拉出水面,弹簧测力器示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙所示,则圆柱体的重力为_______N,圆柱体的高是_______cm。
三、综合题
17.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”).
18.我国自行设计的“蛟龙号”载人潜水器(如图) 对印度洋进行深海探矿、海底高精度地形测量. “蛟龙号”的外壳选择了钛合金板作主材,其主要技术参数如下表.蛟龙号挂有适当数量的压载铁,可通过改变压载铁的数量,来控制其下沉或上浮.并采用科学家们研发的具有世界先进水平的高速水声通信技术,即声纳通信.
(1)“蛟龙号”的外壳选择钛合金板,这主要是因为这种材料具有较大_______;
(2)“蛟龙号”在下潜的过程中受到海水的压强_____(填“变大”、“变小”或“不变”) ;
(3)加速下沉的“蛟龙号”,若在经过某一密度均匀的海水区域时,迅速抛掉部分压载铁,使其所受浮力等于重力,不计水的阻力,则其将 ( )
A.继续加速下沉
B.减速下沉
C.匀速下沉
D.立即静止
(4)“蛟龙号”采用“深潜器无动力下潜上浮技术”,它是靠改变压载铁的数量,实质上就是通过改变____________来实现浮沉.当它处于1000 m深工作区时,“蛟龙号”自身所受的浮力为___________N.(设海水的密度ρ水=1.03×103kg/m3)
19.下面是小强探究“鸡蛋生、熟在水中的浮沉情况”的实验实验过程:
①现把一只重为 50g 的生鸡蛋放入水中,发现鸡蛋排开了 40g 的水,并慢慢下沉;
②把鸡蛋和水一起从20℃加热到沸腾(标准大气压下),发现鸡蛋还是继续下沉;
③从实验说明鸡蛋不论生与熟都不影响浮沉.
回答下面问题:
(1)鸡蛋在水中受到_____N 的浮力,若鸡蛋的下表面离水面 15cm,则鸡蛋受到水的压强为_____Pa;
(2)鸡蛋在加热过程中,吸收_____J 的热量;(鸡蛋的比热容近似水为 4.2×103J/(kg ℃))
(3)为了让鸡蛋浮起来,现小强身边有酒精和盐,应选择_____,最终鸡蛋浮力_____N.
20.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。( )
21.阅读短文,回答问题。
中国“辽宁号”航母护卫舰下水成功。这标志着我国在航母研制中取得了重大突破。有关参数如表所示,新型固定舰载机在“辽宁号”航母训练平台上的着落、起飞试验已取得成功。
满载排水量/t 67200 总功率/kW 1.5×105
最高航速/km/h 54 最大舰载机数量/架 30
最大舰长/m 304 歼﹣15舰载机推重比 0.5
最大舰宽/m 70.5 歼﹣15舰载机的质量/t 21
(1)机翼的横截面设计成图乙所示的形状,是利用流体流速越快,压强越______的原理,使舰载机产生向上的升力;
(2)下列有关航母、舰载机的说法正确的是______;
A.舰载机静止在航母甲板时,飞机受到的重力与支持力是一对平衡力
B.舰载机起飞时,发动机往后喷出烈焰,可知推力的施力物体是发动机
C.舰载机在航空母舰上顺风起飞,更有利于飞机升空
D.舰载机降落后,飞机由于惯性作用仍会向前滑行一段距离
(3)飞机降落时,在舰载机与尾钩完全咬合后,舰载机在弹链的强大拉力作用下,迅速减速而停止,这表明力可以改变______;当阻拦索钩住飞机减速时,为确保飞行员的安全,必要的措施是______;
(4)5架歼15舰载机从航母起飞后,舰底所受海水的压强将______(选填“变大”“变小”或“不变”),航母所受的浮力变化了______N。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【详解】
因一开始乒乓球受到上面液体压强和大气压的作用,下部没有液体只受大气压的作用,向上的压强小于向下的压强,故向上的压力小于向下的压力,因此乒乓球不能上浮;当用手堵住瓶口时,此时乒乓球下部也有水,故此时乒乓球下部也受到液体压强和大气压的作用,此时向上的液体压强大于向下的液体压强,故乒乓球将上浮,此实验说明了浮力产生的原因,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.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。
3.B
【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。
4.D
【详解】
A.当物体浸在液体或气体中时受到浮力,所以在液体中下沉的物体也受浮力,故A错误;
B.物体在液体中所受的浮力和液体的密度、物体浸入液体的体积有关,和物体的体积无关,故B错误;
C.物体在液体中所受的浮力和液体的密度、物体浸入液体的体积有关,液体的密度越大,可如果物体浸入液体体积很小时,可能受到浮力很少,故C错误;
D.物体在液体中所受的浮力和液体的密度、物体浸入液体的体积有关,物体完全浸没在同一种液体中时,物体浸入液体体积和液体密度一定,所以物体所受的浮力一定,物体受到的浮力与浸没的深度无关,故D正确。
故选D。
5.A
【详解】
A、由图知,溢水杯中的水没有装满,在物块逐渐浸入水中的过程,水面上升,A点处水的深度不断增加,当水面达到溢水口后虽有水溢出,但A点处水的深度不再增加,根据可知,A点处受到水的压强先变大后不变,故A正确;
BCD、由图可知,物块的重力G=2N,已知溢出水的体积为100ml,
假如原来溢水杯中装满水,由阿基米德原理可知,物块完全浸没时受到的浮力:,
在这种情况下,物体的体积,
则弹簧测力计下的物块浸没后的示数为:,
由于溢水杯没有装满,则排开水的体积大于溢出水的体积,所以浮力应大于1N,物体的体积应大于100cm3;因为实际的浮力大于1N,所以测力计示数应小于1N,故BCD错误;
故选A.
6.A
【详解】
根据称重法,石块受到的浮力
F浮=G-G示=5N-3N=2N
故A正确,BCD错误。
故选A。
7.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。
8.B
【详解】
ACD.在水中下沉的铁块和浮在水面上的轮船受到液体的浮力,空中上升的气球,受到气体的浮力,故ACD不符合题意;
B.桥墩由于底面埋在地下,其底面不与水接触,因此桥墩没有受到水对其向上的压力,故桥墩不受浮力作用,故B符合题意。
故选B。
9.B
【详解】
石块重力G=7N,将石块浸没在水中时弹簧测力计的读数F示=4N,根据称重法测浮力,则石块浸没在水中时受到的浮力为
F浮=G-F示=7N-4N=3N
故选B。
10.B
【详解】
静止的气球受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力、水平向左风的作用力以及沿绳子向下的拉力作用,但浮力的方向总是竖直向上的。
故选B。
11.D
【详解】
鸡蛋慢慢上浮的过程中,排开水的体积不变,而向杯中加盐,液体密度变大,由公式可知,此过程浮力变大;最后漂浮在液面上,浮力等于鸡蛋的重力,且此后不变,故ABC错误,D正确。
故选D。
12.D
【详解】
浸在液体或气体中的物体都会受到竖直向上的浮力的作用。
A.下潜的蛟龙号,受到液体施加的竖直向上的浮力的作用,故A不符合题意;
B.航行的辽宁舰,受到液体施加的竖直向上的浮力的作用,故B不符合题意;
C.上升的热气球,受到空气施加的竖直向上的浮力的作用,故C不符合题意;
D.遨游的天宫一号,在真空中,没有受到浮力的作用,故D符合题意。
故选D。
13. < F浮=F2-F1
【详解】
[1]由图可知,物体下表面的深度大于上表面的深度,即
h1<h2
由p=ρgh可知,物体上下表面的压强的关系
p1<p2
由F=pS可知
F2>F1
[2]由压力差法可知物体受到的浮力为
F浮=F2-F1
14. 4.8 2
【详解】
[1] 根据图中信息可知,金属块的重力是即为弹簧测力计的示数,分度值为0.2N,故读数为4.8N。
[2] 金属块在水中受到的浮力是
故金属块在水中受到的浮力是。
[3] 根据排开液体的体积相同,则排开水的体积为
故所测液体的密度是
故液体的密度为。
15.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
16. 2 10
【详解】
[1]由图乙可知,当上升高度在20cm以上,圆柱体脱离水面,弹簧测力计示数2N,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡,圆柱体的重力为2N。
[2]由图,提升10cm到20cm过程中,物体从恰好浸没到完全出水,所以圆柱体的高是
H=20cm-10cm=10cm
17. 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.
18. 硬度 变大 C 自身重力 5.046×105N
【详解】
(1)液体压强随深度的增加而增大,要克服深海海水产生的巨大压强,所选的材料必须有很强的硬度,而钛合金板就属于硬度大,稳定性强的材料;
(2)“蛟龙号”下潜的过程中,海水密度不变,深度增加,根据液体压强公式p=ρgh可知受到海水的压强变大;
(3)抛掉部分压载铁,使其所受浮力等于重力,不计水的阻力,受的是平衡力,它将保持原状态做匀速下沉运动;故选C;
(4)“蛟龙号”采用“深潜器无动力下潜上浮技术”,它是靠改变自身重力来实现浮沉,当它悬停在工作区时,“蛟龙号”自身所受的浮力为:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×50.46m3=5.046×105N;
19. 0.392 1470 1.68×104 盐 0.49
【详解】
(1)鸡蛋在水中受到的浮力是:F浮=G排=m排g=0.04kg×9.8N/kg=0.392N;
鸡蛋受到水的压强是:p=ρ水gh=1×103kg/m3×9.8N/kg×0.15m=1470Pa;
(2)鸡蛋在加热过程中,吸收的热量是:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×0.05kg×(100℃﹣20℃)=1.68×104J;
(3)由于浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关;所以,由物体浮沉条件知道,要想使鸡蛋浮起来,需要增大水的密度,由于盐的密度大于水的密度,酒精的密度小于水的密度,所以应该加盐;当水的密度大于鸡蛋的密度时,鸡蛋会上浮,最终漂浮在水面上,此时鸡蛋受到的浮力是:F浮′=G=mg=0.05kg×9.8N/kg=0.49N.
20. 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:
21. 小 A 运动状态 系安全带 变小 1.05×106
【详解】
(1)[1]飞机机翼做成上凸下平的形状,在相同时间内,空气经过上方的路程长,速度大;经过下方的路程短,速度小,由于流体压强与流速有关,流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大,所以飞机机翼上表面受到向下的压强小,下表面受到向上的压强大,于是产生了一个向上的压强差,正是这个向上的压强差为飞机提供了向上的升力。
(2)[2]A.舰载机静止在航母甲板时处于平衡状态,在竖直方向上受到重力和支持力的作用,这两个力是一对平衡力,故A正确;
B.舰载机起飞时,发动机往后喷出烈焰,由于物体间力的作用是相互的,空气会给飞机一个向前的力,这个力使得飞机前进,故B错误;
C.机翼上方空气流速越大,压强越小;机翼下方空气流速越小,压强越大。所以机翼下方的气压大于上方的气压,便形成向上的升力,即飞机升力是根据流体压强与流速的关系的原理获得的。在舰艇上的跑道不可能很长,飞机逆风起飞时飞机的速度不需要加速到很大,飞机就可相对空气有一个较大的相对速度,从而获得足够的升力,故C错误;
D.舰载机降落后,飞机由于具有惯性,仍会向前滑行一段距离,惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,不是力,不能说受到惯性作用,故D错误。
故选A。
(3)[3]舰载机在弹链的强大拉力作用下,迅速减速而停止,舰载机的运动状态发生了变化,这表明力可以改变物体的运动状态。
[4]当阻拦索钩住飞机减速时,为防止惯性带来的伤害,必要的措施是飞行员必须佩带安全带。
(4)[5]5架歼15舰载机从航母起飞后,由于航母是漂浮的,浮力等于重力,此时航母的重力减小,则浮力减小,航母将会上浮一些,深度减小,根据p=ρgh可知,舰底所受海水的压强减小。
[6]物体漂浮时,受到的浮力等于其重力;舰载机飞走,则航母少排开的海水质量
m舰载机=21t×5=105t=105000kg
则变化的浮力
F浮=m舰载机g=105000kg×10N/kg=1.05×106N
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