北师大版八年级下8.6、物体的浮沉条件 同步练习(有解析)

文档属性

名称 北师大版八年级下8.6、物体的浮沉条件 同步练习(有解析)
格式 docx
文件大小 894.9KB
资源类型 教案
版本资源 北师大版
科目 物理
更新时间 2022-04-13 11:59:43

图片预览

文档简介

北师大版八年级下 8.6、物体的浮沉条件
一、单选题
1.将一木块用细线在空的容器底部,开始往容器中缓慢加水至图甲所示位,木块受到的浮力F随容器中水深h的变化关系如图乙,则木块(  )
A.重为8N B.体积为4×10-4m3
C.密度为0.5×103kg/m3 D.受到细线的最大拉力为12N
2.2021年4月23日,海军三型主战舰艇—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如图所示,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活动并登上舰艇视察。针对新入列舰艇的说法正确的是(  )
A.大连舰、海南舰受到的重力小于其浮力
B.长征18号潜艇下潜时,受到的浮力和压强都增大
C.当海南舰上舰载直升机起飞后,该舰排开水的体积会减小
D.长征18号潜艇受到的重力等于其浮力时,该艇一定处于漂浮状态
3.如图所示的实例中,利用了大气压的是(  )
A.车起动时人向后倾 B.用铅垂线检查墙是否竖直
C.吸盘能紧贴在光滑墙面上 D.苹果浮在水面上
4.如图所示,潜水艇悬浮在水中时,下列说法正确的是(  )
A.要使潜水艇上浮,应向水舱充水
B.要使潜水艇下沉,应将水舱里的水排出一部分
C.当潜水艇悬浮在水中时,潜水艇重等于同体积的水重
D.潜水艇是靠改变自身重力和受到的浮力来实现浮沉的
5.如图,将两个底面积和质量相同的容器置于水平地面上,将同一小球分别放入两个容器中,小球静止时两容器内液面恰好相平。小球受到的浮力分别为F甲和F乙,液体对容器底的压强分别为p甲和p乙,则(  )
A.F甲=F乙;p甲<p乙
B.F甲>F乙;p甲=p乙
C.F甲=F乙;p甲>p乙
D.F甲≤F乙;p甲=p乙
6.三个相同的容器内分别盛满不同的液体,现将三个完全相同的小球轻轻放入容器中,小球静止后的状态如图所示,以下判断不正确的是(  )
A.小球受到的浮力关系是F乙=F丙>F甲 B.液体的密度关系是ρ乙>ρ丙>ρ甲
C.液体对容器底部的压强关系是p乙>p丙>p甲 D.容器对桌面的压强关系是p'甲>p'乙>p'丙
7.放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器(容器质量不计)底面积为,将一体积为的木块放入水中静止时,有体积露出水面,如图甲所示;用一根质量和体积不计的细线把容器底和木块底部中心连接起来,如图乙所示。下列说法中错误的是(已知:水的密度为,)(  )
A.木块的密度为
B.木块漂浮时排开水的质量为
C.浸没水中时细线对木块的拉力为
D.甲、乙两图所示情况,容器对水平桌面的压强相等
8.两个质量不计的薄壁圆柱形容器甲和乙,高度相同但底面积不同,分别装满水和浓盐水后静置在水平桌面上,所装的水和浓盐水质量刚好相等。现在将两个完全相同的鸡蛋分别放入水和浓盐水中,待静止后鸡蛋的状态如图所示。水和浓盐水对容器底部的压强分别为p甲和p乙,甲和乙容器对桌面的压力分别为F甲和F乙,则下列关系正确的是(  )
A.p甲<p乙,F甲>F乙 B.p甲<p乙,F甲<F乙
C.p甲=p乙,F甲>F乙 D.p甲=p乙,F甲<F乙
9.如图所示,甲、乙两个相同容器中都放入水,但是甲装满,乙未装满,把A、B两物体分别放入甲、乙容器后,物体A漂浮、物体B悬浮(图中未画出),且都溢出了5N的水,此时物体所受浮力分别为、,容器对桌面压力分别为、,则说法正确的是(  )
A. B.
C. D.
10.如图所示,将一方形木块放于水中,再将一方形冰块放于木块上,静止时水面正好和木、冰交界面共面,此时容器中水面高度为 h0。已知木块和冰块的密度关系是 ρ 木<ρ 冰,ρ 冰=0.9×103kg/m3,在冰块熔化过程中(冰熔化速度不变),水面的高度 h、木块露出水面的体积 V 随着冰块熔化的质量 m 的关系图像中,正确的是(  )
A. B.
C. D.
二、填空题
11.体积均为100cm3的木块和合金块,放入水中静止,如图所示。已知木块重0.8N,合金块重3N,则木块受到的浮力为________N;合金块受到的浮力为________N。
12.我国首艘国产航母的长度约为315m,宽度为75m,吃水深度约10.5m,当航母静止在海面上时所受的浮力________(选填“大于”、“小于”或“等于”)其重力,其水下部分距海面8m处承受海水的压强为________Pa。(,)
13.溢水槽和烧杯放在水平桌面上,溢水槽中原来的水平面刚好与溢水口相平,将边长为10cm的实心正方体木块轻轻放入水槽内,待木块静止时,从水槽中溢出了700g水。已知空烧杯的质量为100g,烧杯底面积100cm2,则木块受到的浮力是______N,木块的密度是______g/cm3。木块静止时,烧杯对桌面的压强为______Pa,g=10N/kg。
14.如图所示,是某同学研究液体压强时,绘制的甲、乙两种液体的压强与深度的关系图象,由图象可知,甲、乙两种液体的密度关系为ρ甲________ρ乙(填“>”、“<”或“=”),其中________种液体是水,(g取10N/kg)一个重10N的小球漂浮在水面上,它所受到的浮力是________N。
15.2019年4月23日,我国在青岛附近海空域举行海军建军70周年海上阅兵。护卫舰自身质量为4.0×103t,排水量9.0×103t。如图所示,空舰静止在海面上时所受浮力为___________N;(ρ海水=1.03×103kg/m3,g=10N/kg)该舰最多能装货物___________t。若舰艇从东海驶入黄浦江,则它受到的浮力___________(填:变大,变小,不变)。
三、综合题
16.请阅读《“372”潜艇掉深,上演3分钟生死时速》并答题。
“372”潜艇掉深,上演3分钟生死时速
2014年12月,我海军组织的一次实战化战备远航训练,南海舰队“37″新型常规潜艇正悄无声息地潜航。
突然,潜艇深度计指针突然向下大幅跳动,艇体急速下沉!
“不好,潜艇掉深了!”
掉深的原因是因为某段特殊的海域,上层海水密度大、下层海水密度小,这样的海堿被称为海中断崖,潜艇在海水下航行时,如突遭海中断崖,会立即减少浮力,难以控制的急剧掉向海底,造成失事。
生死关头,指挥员王红理立即下达増速、补充均衡、吹除压载水舱等一系列指令,全艇官兵舍生忘死奋力排险。
“打开应急高压气阀门,向水柜供气”。
糟糕,“主机舱管路破损进水!”
祸不单行!此时主机舱一根管道突然破裂,大量海水瞬间喷入舱室。
“损管警报!”“向所有水柜供气!”生死关头,指挥员当机立断,果断下令。
伴随着刺耳的损管警报声,全艇上下闻令而动,扑向各个控制阀门……
不到10秒钟,应急供气阀门全部打开,所有水柜开始供气;一分钟内,上百个阀门关闭,数十种电气设备关停;两分钟后,全艇各舱室封舱完毕!官兵们以令人难以置信的速度与死神赛跑。
该做的都已做完,而这时,掉深速度虽有减缓,但澘艇掉深没有立即停止,还要继续下降。大约3分钟后,在“372”潜艇即将下沉到极限工作深度时,掉深终于停止。潜艇在悬停10余秒后,深度计指针缓慢回升,艇体终于开始上浮!
阅读以上材料,并回答下列问题:
(1)潜艇掉深时,潜艇上、下表面的压力差会______;(选填“变大”或“变小”)
(2)“打开应急高压气阀门,向水柜供气!”目的是排出水柜中的水,使潜水艇自身的重力______;(选填“增加”或“减少”)
(3)向所有水柜供气后,潜艇掉深有所减缓,但不会立即停止,这是因为潜艇具有______。
17.2019年12月,我国第一艘国产航空母舰“山东舰”正式交付海军。
歼﹣15部分参数
质量m机 1.8×104千克
翼总面积S 60米2
舰上起飞滑跑距离s 120米
(1)交接入列仪式中,习近平主席检阅了仪仗队,舰长与政委同步并列行进在习主席后方(如图甲)。以舰长为参照物,此时政委是______的;
(2)山东舰以重油为燃料。在一次补给训练中,补给舰向山东舰加注了6×103米3的重油,则山东舰浮力将增加______牛;(重油密度取0.8×103千克/米3,海水密度取1.0×103千克/米3)
(3)歼—15是山东舰的舰载机,其部分数据如上表。歼—15舰载机起飞时升力由机翼获得,沿水平方向低空飞行时,机翼上、下表面的压强差p和飞机速度v的关系为(式中p表示空气密度)。图乙是满载燃油的歼—15舰载机正飞离甲板,若此时飞机速度v为90米/秒,飞行员的质量为60千克,则该舰载机装载燃油的最大质量是多少千克______?(空气密度为1.2千克/米3)
18.创新小组自制简易“浸没式液体密度计”,过程为:①将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方,示数如图甲所示;②将小球浸没在水中,弹簧测力计示数如图乙所示;③将小球浸没在某未知液体中,弹簧测力计示数如图丙所示;已知ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg,问:
(1)未知液体的密度是______g/cm3;
(2)该密度计的最大测量值是______kg/m3;
(3)在测量范围内,某待测液体的密度ρ与弹簧测力计示数F的关系式为ρ=______kg/m3(用F和己知数据表示),则该“浸没式液体密度计”的刻度值分布______(均匀/不均匀)。
19.小明按照教材中“综合实践活动”的要求制作简易密度计.
(1)取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口.塞入适量金属丝的目的是使吸管能竖直 _____在液体中,此时密度计受到的浮力______它的重力(选填“>”、“<”或“=”).
(2)将吸管放到水中的情景如图(a)所示,测得浸入的长度为H;放到另一液体中的情景如图(b)所示,浸入的长度为h.用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度,则ρ液___ρ水(选填“>”、“<”或“=”),ρ液与ρ水、h及H的关系式是ρ液=________.
(3)小明取来食用油,先用天平和量筒测量其密度,测量的原理是______,然后再用这个密度计测量.但操作时却出现了如图(c)所示的情形,这是因为密度计的重力
_____它所受到的浮力(选填“>”、“<”或“=”).在不更换食用油和密度计的情况下,你认为可以进行怎样的尝试,才能使密度计能正常测量食用油的密度:_________写一种就行,合理即可).
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】
A.由图像可知,当容器中水的高度为4cm~10cm时,木块处于漂浮状态,受到的浮力和重力相等,因此木块的重力为4N,故A不符合题意;
B.由图像可知,木块全部淹没受到的浮力为8N,由
可得,木块的体积为
故B不符合题意;
C.由
可得,木块的质量为
根据密度的计算公式可得,木块的密度为
故C符合题意;
D.木块完全浸没水中时受到的浮力最大,此时细线对木块向下的拉力最大,受到细线的最大拉力为
故D不符合题意。
故选C。
2.C
【详解】
A.大连舰、海南舰在水中处于漂浮状态,受到的重力等于其浮力,故A错误;
B.潜艇下潜的过程中,水的密度ρ水不变,所处深度h增大,根据可知,当潜艇下潜时,它受到的压强变大,又因为排开水的体积V排不变,根据可知,受到的浮力不变,故B错误;
C.海南舰始终漂浮于水面上,由漂浮条件可知,浮力等于重力,即F浮=G,当舰载直升机起飞后,海南舰的重力G减小,因海南舰仍处于漂浮状态,故所受浮力F浮要减小,因浮力减小,由阿基米德原理可知,排开水的体积减小,故C正确;
D. 长征18号潜艇受到的重力等于其浮力时,该艇可能处于漂浮状态,也可能处于悬浮状态,故D错误。
故选C。
3.C
【详解】
A.车起动时,人身体由于具有惯性,会保持原来的静止状态,所以人会向后倾,故A不符合题意;
B.用铅垂线检查墙是否竖直利用的是重力的方向始终是竖直向下的,故B不符合题意;
C.吸盘内的气压小于外界大气压,在大气压的作用下,吸盘能紧贴在光滑墙面上,故C符合题意;
D.苹果浮在水面上受重力和水的浮力的作用,漂浮说明浮力等于苹果的重力,故D不符合题意。
故选C。
4.C
【详解】
A.潜水艇悬浮在水中,浮力与重力相等,要使潜水艇上浮,则重力应小于浮力,由于潜水艇浮力不变,则应把水舱中的水排出一部分,来减小重力,故A错误;
B.原来潜水艇悬浮,浮力等于重力,要使潜水艇下沉,则重力应大于浮力,由于潜水艇浮力不变,则应向水舱充水,来增大重力,故B错误;
C.当潜水艇悬浮在水中时,排开水的体积与潜水艇的体积相等,由于悬浮,浮力与重力相等,根据阿基米德原理可知潜水艇重等于同体积的水重,故C正确;
D.在未露出水面之前,由于排开水的体积不变,故潜水艇所受到的浮力不变,潜水艇靠改变自身重力实现上浮或下潜,故D错误。
故选C。
5.C
【详解】
由图可知,小球在A液体中漂浮,在B液体中悬浮,且在A、B液体中放入的是同一个小球,根据物体的浮沉条件可知此时小球在A、B液体中所受的浮力都等于小球自身的重力。则两小球所受浮力
F甲=F乙=G球
小球在A液体中悬浮,则ρ球 ρA;小球在B液体中悬浮,则ρ球=ρB,由于是同一小球,密度相同,所以ρA ρB;且小球静止时两容器内液面恰好相平,即深度h相同,根据p=ρgh可知,两种液体对容器底部的压强关系:p甲 p乙。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
6.D
【详解】
三个完全相同的小球,其质量、体积和密度都相同;
A.由图知,小球在丙容器中悬浮,在乙容器中漂浮,所以小球所受的浮力与自身的重力相等;在甲容器中下沉,浮力小于其重力,所以小球受到的浮力大小关系是
F乙=F丙>F甲
故A正确,不符合题意;
B.小球在甲中下沉,故
ρ球>ρ甲
在乙容器中漂浮,故
ρ球<ρ乙
在丙中悬浮,故
ρ球=ρ丙
所以三种液体的密度关系为
ρ乙>ρ丙>ρ甲
故B正确,不符合题意;
C.静止时三个容器的液面恰好相平,即深度h相等,由于乙液体的密度最大,根据p=ρgh可知,乙容器底受到的液体压强最大,甲容器底受到的液体压强最小,即
p乙>p丙>p甲
故C正确,不符合题意;
D.开始时,液体的体积
V甲=V乙=V丙
放入小球后,甲、丙溢出相同体积的液体,则剩余液体体积
V甲′=V丙′
由于
ρ甲<ρ丙

m甲<m丙
重力
G甲<G丙
乙液体溢出的体积最少,故剩余液体体积V乙′最大;又因为ρ乙最大,根据
G=mg=ρgV
可知,乙的重力最大,故
G甲<G丙<G乙
容器相同,则容器重力相等,三个完全相同的小球,则小球的重力相等,容器对水平桌面的压力等于容器、容器内的液体和球的重力之和,即
F甲<F丙<F乙
由于受力面积相同,由p=可得
p'乙>p'丙>p'甲
故D错误,符合题意。
故选D。
7.C
【详解】
A.木块的浮力
木块的密度
故A正确,不符合题意;
B.木块漂浮时排开水的重力
木块漂浮时排开水的质量为
故B正确,不符合题意;
C.浸没水中时,木块受到重力、浮力、拉力三个力平衡,细线对木块的拉力为
故C错误,符合题意;
D.甲、乙两图所示情况,容器对水平桌面的压力都等于木块的重力加水的重力,容器底面积不变,故容器对水平桌面的压强相等,故D正确,不符合题意。
故选C。
8.A
【详解】
CD.由于圆柱形容器甲和乙高度相同,分别装满水、浓盐水后静置在水平桌面上,则液体的深度相同,鸡蛋在水中下沉,说明水的密度小于鸡蛋的密度,鸡蛋在盐水中漂浮,说明鸡蛋的密度小于盐水的密度,故ρ水<ρ盐水,根据可知,高度相同,故压强关系为
故CD错误;
AB.由图可知:鸡蛋在水下沉,在盐水中处于漂浮,则
所以
由于甲、乙分别装满水、浓盐水后静置在水平桌面上,所装的水和浓盐水质量刚好相等,则
放入水和浓盐水中鸡蛋完全相同的,则根据水平面上物体的压力和自身的重力相等可知
所以
故A正确;B错误。
故选A。
9.C
【详解】
甲装满,乙未装满,把A、B两物体分别放入甲、乙容器后,都溢出了5N的水,根据阿基米德原理可知


因物体A漂浮、物体B悬浮,即


因容器相同,可知容器对桌面的压力为
故选C。
10.C
【详解】
AB.冰块熔化前,冰块和木块处于漂浮状态,所受浮力等于木块和冰块的总重力,冰块完全熔化后,所受浮力等于木块重力,浮力减小值等于冰块重力:冰块熔化前后质量不变,熔化后,排开水的体积减小值等于熔化后水的体积,所以冰块熔化前后液面高度不变,故AB错误;
CD.木块和冰块始终处于漂浮状态,由于冰的密度小于水的密度,冰块开始熔化后,冰块和木块总重力减小,所受浮力变小,木块开始露出液面,随冰块熔化质量变大,总重力逐渐变小,所受浮力变小,排开水的体积变小,木块露出液面体积变大,即
故木块露出水面的体积 V与冰块熔化质量成正比,故C正确,D错误。
故选C。
11. 0.8 1
【详解】
[1]根据浮沉条件可知,木块漂浮时受到的浮力为
[2]合金块完全浸没在水中,排开水的体积就是物体的体积,根据可知,合金块受到的浮力为
12. 等于 8.24×104
【详解】
[1]根据物体浮沉条件可知,航母静止在海面上时(漂浮),其受到的浮力等于它受到的重力。
[2]距海面深8m处承受海水产生的压强
p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×8m=8.24×104Pa
13. 7 0.7 800
【详解】
[1]根据阿基米德原理可得木块受到的浮力为
[2]从水槽中溢出了700g水,则排开液体的体积为
物体体积为
所以物体是漂浮在水面的,则物体受到的浮力等于自身的重力,即
则木块的质量为
所以木块的密度为
[3]烧杯与溢出水的总质量为
水平面烧杯对桌面的压力等于总重力,则压力为
木块静止时,烧杯对桌面的压强为
14. > 乙 10N
【详解】
[1]由图象知道,当甲液体深度为4cm、乙液体的深度为6cm时,它们的压强都为600Pa;
由于h甲<h乙,p甲=p乙,由液体压强公式p=ρgh知道
ρ甲>ρ乙
[2]由图象中知道,当乙液体的深度为6cm(即h=0.06m)时,其压强都为600Pa;由液体压强公式p=ρgh知道
即说明乙液体是水。
[3]因物体漂浮,由物体的浮沉条件知道,物体所受浮力
F浮=G=10N
15. 4.0×107 5.0×103 不变
【详解】
[1]由于漂浮,空舰静止在海面上时所受浮力为
[2]该舰最多能装货物所受的重力为
该舰最多能装货物
[3]若舰艇从东海驶入黄浦江,轮船始终是漂浮,故浮力等于重力,而船的重力不变,故浮力不变。
16. 变小 减少 惯性
【详解】
(1)[1]“掉深”是因为某段特殊的海域,上层海水密度大、下层海水密度小,据可知,潜艇上、下表面的受到的压强差减小,压力差变小,即浮力减小。
(2)[2]根据物体的浮沉条件可知;为了上浮,应使重力小于浮力,所以应迅速打开供气阀门,排出水舱内的水,使重力减小,当浮力大于重力潜艇上浮。
(3)[3]施高压供气、关闭各种阀门后,潜艇掉深有所减缓,但不会立即停止,这是因为潜艇具有惯性,要继续保持原来的运动状态。
17. 静止 4.8×107 11100kg
【详解】
(1[1]以舰长为参照物,此时政委和舰长之间没有位置的变化,是静止的。
(2)[2]在一次补给训练中,补给舰向山东舰加注了6×103米3的重油,根据可知,重油的质量为
m=ρV=0.8×103kg/m3×6×103m3=4.8×106kg
山东舰是漂浮在水面上的,漂浮时浮力等于重力;则增加的物体的重力等于增加的浮力
F浮=G=mg=4.8×106kg×10N/kg=4.8×107N
(3)[3]舰载机机翼受到的压强差为
根据可知,舰载机机翼受到的压力
F=pS=4860Pa×60m2=291600N
舰载机起飞的质量为
所加燃油的质量为
m油=m总﹣m机﹣m人=29160kg﹣18000kg﹣60kg=11100kg
18. 2103 5103 (5N-F)103 均匀
【详解】
(1)[1]由图甲、乙可知,小球在水中受到的浮力
F浮=5N-4N=1N
由F浮=水gV排可得小球排开水的体积
V排===110-4m3
由图甲、丙可知,小球在液体中受到的浮力
F′浮=5N-3N=2N
小球在液体中排开液体的体积等于排开水的体积,由F浮=gV排可得未知液体的密度
ρ未知===2103kg/m3
即未知液体的密度是2103kg/m3。
(2)[2]当弹簧测力计示数为0时,即浮力为5N时,密度计达到最大测量值
ρ最大===5103kg/m3
即该密度计的最大测量值是5103kg/m3。
(3)[3][4]在测量范围内
ρ测====(5N-F)103kg/m3
故ρ测与F之间是一次函数关系,由于弹簧测力计示数是均匀的,则该“浸没式液体密度计”的刻度值分布是均匀的。
19. 漂浮 = > ρ= > 再向容器中加食用油或换用直径较小的容器
【详解】
(1)为了让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中,吸管下端塞入一些金属丝作为配重,这样做目的是为了降低重心,让密度计竖直漂浮在液体中;
饮料吸管竖直的漂浮在液体中,根据漂浮条件可知;吸管所受浮力与重力相等;
(2)由于吸管在如图、2图中均漂浮,
所以F浮=G,
则在水和另一种液体中受到的浮力相等,
所以F浮=ρgV排,V排a>V排b,
所以ρ水<ρ液.
设吸管的底面积为S,根据物体浮沉条件可知,
F浮水=F浮夜,即ρ水gSH=ρ液gSh,
h=.
(3)测量其密度,测量的原理是ρ=;
密度计下沉,因为密度计的重力大于它所受到的浮力;
图(c)所示的情形,说明密度计的重力过大,应该使密度计漂浮在液体中,不能沉底,因此不再用这个密度计测量,再向容器中加油或者将容器换成直径细些的,以提高油的深度.
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页