人教版八年级下 10.1 浮力
一、单选题
1.小陈泡脚时,双脚感受到水的浮力。不禁好奇,盆内起按摩作用的凸起物A、B(如图所示)是否也受浮力作用。则下列判断中正确的是( )
A.A、B受到浮力作用
B.A、B不受浮力作用
C.A受浮力作用,B不受浮力作用
D.A不受浮力作用,B受浮力作用
2.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F1和F2,下列说法正确的是( )
A.F1与F2是一对相互作用力
B.F2与F1的差等于物体的重力
C.由于物体静止不动,F1与F2是一对平衡力
D.因为物体上表面距液面的距离大于物体下表面距容器底的距离,所以F1>F2
3.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
4.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
5.如图,一个放在斜面上杯子里的铁球,所受到的浮力的方向为( )
A.竖直向上 B.竖直向下
C.垂直于斜面向上 D.垂直于斜面向下
6.科学研究是以实验为基础的,下列有关实验的说法正确的是( )
A.甲图:该实验说明重力的方向是竖直向下的
B.乙图:用黄豆和芝麻混合实验证明了分子间有空隙
C.丙图通过该实验直接得出牛顿第一定律
D.丁图:该实验说明浮力大小随物体浸没深度的增大而增大
7.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的施力物体就是液体
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
8.下列物体没有受到浮力作用的是( )
A.深入河底的桥墩 B.在海上航行的轮船 C.在蓝天飞翔的大雁 D.深海潜游的鲸鱼
9.下列关于浮力的说法中,正确的是( )
A.在液体中下沉的物体不受浮力
B.浮力的方向总是竖直向下
C.浮力的施力物体是气体或液体
D.物体浸在液体中的体积越大,浮力越大
10.赛龙舟是我国民间端午节的传统习俗,比赛前,龙舟静止在湖面上受到竖直向上的浮力,该浮力的施力物体是( )
A.人 B.龙舟 C.湖水 D.船桨
11.如图所示,洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,则水堵头( )
A.受到水的压力,没有受到水的浮力
B.受到水的压力,也受到水的浮力
C.没有受到水的压力,但受到水的浮力
D.没有受到水的压力,也没有受到水的浮力
12.如图所示,把一金属块挂在弹簧测力计下,金属块全部浸没于水中,弹簧测力计的示数为F,若要使弹簧测力计的示数变小,下列做法可行的是( )
A.往烧杯里加水
B.往烧杯里加些食盐
C.往烧杯里加些酒精
D.把弹簧测力计向上提一下,但金属块不露出水面
二、填空题
13.图甲是小勇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关系的实验装置。其中A是实心均匀圆柱形物体,用弹簧测力计提着物体A,使其缓慢浸入水中(水未溢出),得到F与h的关系图象如图乙所示。在浸没前,随着物体A逐渐浸入水中,水对容器底部的压强将变 ______;完全浸没时,A受到水的浮力为 ______N。
14.学习了浮力的知识后,小明同学想测定某种液体的密度,用到的器材有弹簧测力计、烧杯、细线及体积为V0的金属块等,并设计了如下的实验步骤:
①将金属块用细线悬挂在弹簧测力计下,读取静止时弹簧测力计的示数为F1;
②将弹簧测力计下的金属块___________,读取静止时弹簧测力计的示数为F2。
请你解答下列问题:
(1)将实验步骤②补充完整___________;
(2)利用上述已知量和测量量推导出待测液体密度的表达式___________。
15.如图是某班物理兴趣小组“探究浸在液体中的物体所受浮力大小与哪些因素有关”的实验。此时物体受到的浮力是______N。若探究浮力大小与排开液体体积的关系应当控制______不变。
16.将质量为25kg,边长为10cm的均匀正方体木块放在1m2水平桌面的中央,该木块对桌面的压强为______Pa;如果将它切成完全相同的八个小正方体,取其中一个放在原桌面上,则这个小木块对桌面的压强与原来大木块对桌面的压强之比为______。物块掉入水槽中(水足够深),其静止后所受浮力为______N。(g取10N/kg)
三、综合题
17.如图所示,将一个两端开口、重0.5N、横截面积为10cm2粗细均匀的玻璃管(玻璃管的厚度不计)一端扎上橡皮膜,然后用外力缓慢将玻璃管竖直插入盛有水的玻璃杯中.(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)在此过程中,
①小明感觉到向下插入越深越费力,这说明________;
②小明看到橡皮膜(图中未画出)________(填具体的变化).
(2)当玻璃管进入水中的深度为25cm时保持静止,此时所用外力为F.则:
①水对橡皮膜产生的压强是多少_______?
②F的大小是多少______?
(3)保持玻璃管在水中的位置不变,然后向玻璃管镍缓慢倒入某液体,当倒入深度达到20cm时,橡皮膜恰好相平,那么倒进玻璃管中液体的密度是多少_______?
18.用弹簧测力计在空气中测物体重力为5N,完全浸没在水中时,弹簧测力计示数为2N. 请完成:(1)物体浸没在水中时的受力分析图,写出相应的力的平衡方程;(2)求出该物体受到的浮力大小.
19.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)
20.在水平桌面上放有一柱形容器,底面积为 500cm2,里面装有深度为 20cm 的水;一个重力为 2.4N 的开口玻璃杯A,其底部与一个体积为50cm3,重力为 4N 的实心铁块 B 用细线相连(细线的质量体积忽略不计),然后放入水中,但在放入过程中由于不小心,容器中有少量的水流入了玻璃杯中,最后A、B 两物体在水中处于静止,如图所示,此时玻璃杯A排开水的体积为 640cm3。 则没有放入玻璃杯和铁块时水对容器底部的压强为_______Pa;若细线突然断开,A、B 两物体再一次静止后(这个过程中玻璃杯A开口始终向上),水对容器底部的压强为_____Pa。
21.一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
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】
浮力是由于物体上下表面的压力差形成的,由图可知,凸起物A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A上下表面没有产生压力差,故不受浮力的作用;水对凸起物B上下表面产生了的压力差,故B一定受浮力的作用。
故选D。
2.B
【详解】
物体悬浮在水中,物体受到三个力的作用:竖直向下的重力G、竖直向下的压力F1、竖直向上的压力F2;此时物体受力平衡,则
G=F2﹣F1
根据浮力产生的原因可知,浮力等于物体上下表面的压力差,即浮力为
F2﹣F1
悬浮时,浮力等于重力,则F2与F1的差等于物体的重力;所以液体内部压强的大小与深度有关,深度越深,压强越大,根据F=pS可知
F2>F1
所以F1与F2既不是相互作用力,也不是平衡力;综上所述:B正确、ACD错误。
故选B。
3.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。
4.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。
5.A
【详解】
放在斜面上杯子里的铁球,受到浮力作用,所受到的浮力的方向竖直向上。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.A
【详解】
A.甲图:球处于静止状态,绳子处于竖直方向,该实验说明重力的方向是竖直向下的,故A正确;
B.乙图:黄豆和芝麻是固体,混合后总体积变小是因为固体间的缝隙,不涉及分子间的空隙,故B错误;
C.丙图:牛顿第一定律不能由实验直接得出,是实验加推理得出的,故C错误;
D.物体浸没前,深度越大浮力越大,物体浸没后,浮力大小与浸没深度无关,丁图无法说明深度对浮力的影响,故D错误。
故选A。
7.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液体施加的竖直向上的浮力,因此浮力的施力物体是液体,故B正确;
C.根据阿基米德原理可知,浸在液体中的物体所受浮力与物体排开液体的体积和液体的密度都有关,故C错误;
D.浸在液体中的物体会受到液体对它施加的竖直向上的浮力,与物体的浮沉情况无关,所以不管在液体中上升的物体,还是下降的物体都受浮力的作用,故D错误。
故选B。
8.A
【详解】
A.由浮力的产生原理可知
深入河底的桥墩,没有受到水从底部给桥墩向上的压力,此时桥墩只受到向下的压力,故桥墩没有受到浮力作用,故A符合题意;
B.在海上航行的轮船,处于漂浮状态,船的底部受到向上的压力,此时船受到浮力作用,故B不符合题意;
C.在蓝天飞翔的大雁,浸没在空气中,受到浮力作用,故C不符合题意;
D.深海潜游的鲸鱼,浸没在海水中,符合阿基米德原理,受到浮力作用,故D不符合题。
故选A。
9.C
【详解】
A.浸在液体或气体里的物体都受到液体或气体竖直向上托的浮力,在液体中下沉的物体也不例外,故A错误;
B.浮力的方向是竖直向上,故B错误;
C.浸在液体中的物体受到浮力的施力物体是液体,浸在气体中的物体受到浮力的施力物体是气体,故C正确;
D.物体受到的浮力大小不仅与浸在液体中的体积有关,还与液体的密度有关,所以应该说在同种液体中,物体浸在液体中的体积越大,浮力越大,故D错误。
故选C。
10.C
【详解】
漂浮在水面上的龙舟受到两个力的作用:重力和浮力,其中重力的施力物体是地球,浮力的施力物体是湖水。
故选C。
11.A
【详解】
洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,受到水向下的压力,但水堵头的下表面没有水,没有受到水向上的压力,所以水堵头不受浮力,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
12.B
【详解】
A.由于原来金属块全部浸于水中,往烧杯里加水,水的密度不变,根据F浮=ρgV排可知,浮力不变,则测力计示数不变,故A不符合题意;
B.往烧杯里加些盐,液体的密度变大,根据F浮=ρgV排可知,浮力变大,测力计示数变小,故B符合题意;
C.往烧杯里加些酒精,液体的密度变小,根据F浮=ρgV排可知,浮力变小,测力计示数变大,故C不符合题意;
D.把弹簧测力计向上提一下,金属块不露出水面,则排开液体的体积,水的密度不变,根据F浮=ρgV排可知,浮力不变,则测力计示数不变,故D不符合题意。
故选B。
13. 变大 7
【详解】
[1]浸没前,物体A逐渐浸入水中的过程中,排开水的体积变大,容器中水面升高,容器底部的深度变大,根据p=ρgh,容器底部的压强将变大。
[2]由图乙知,物体A下表面离水面的距离小于hA时,测力计示数逐渐变小,当物体A下表面离水面的距离大于等于hA时,测力计示数不变,根据F浮=G-F,受到的浮力不变,说明物体完全浸没在水中,完全浸没时,A受到水的浮力为
F浮=G-F=12N-5N=7N
14. 浸没在液体中浸没在液体中 =
【详解】
(1) [1]将弹簧测力计下的金属块浸没在液体中,读出静止时弹簧测力计示数为F2。
(2)[2]用称重法测浮力,即
F浮=G-F
由步骤①可知,该物体重力为
G=F1
则物体浸没在水中所受浮力为
F浮=F1-F2
由F浮=gV排得
V排=
金属块浸没在液体中
V金=V排==
则
=
15. 1 液体密度
【详解】
[1]由图知,物体受到的浮力
F浮=G-F1=6N-5N=1N
[2]探究浮力大小与排开液体体积的关系应当改变物体浸入液体中的体积,控制液体密度不变,采用控制变量法。
16. 2.5×104 1∶2 10
【详解】
木块对桌面的压力大小F=G=mg=25kg×10N/kg=250N,
S木块=(10cm)2=0.01m2<1m2,
木块对桌面的压强p= F/S木块=250N/0.01m2=25000Pa
设原来正方体的重为G,底面积为S,
原来正方体放置在水平地面上,对地面的压强:p=F/S=G/S
将这个木块切成完全相同的八个小正方体,如图所示:
则一个小木块的重为 G/8,其底面积为S/4
一个小正方体对水平地面的压强:p'= p/2
故之比为1:2
假设物体完全浸没根据阿基米德原理:
F浮=ρ液V排g =1×103kg/m3×0.001m3×10N/kg=10N<250N
因此浮力就为10N
17. 液体内部的压强随深度的增大而增大 向上凸出程度更明显 2500Pa 2N 1.25×103kg/m3
(1)液体密度不变时,其内部压强与深度有关;
(2)根据液体内部压强公式p=gh进行计算,再由F=pS计算压力;
(3)管内倒入液体,知道液体深度,利用p=gh求液体对塑料片向下的压强,再利用F=pS求塑料片受倒入液体向下的压力,因为塑料片刚好下落,所以塑料片受力为平衡力,大小相等,据此列方程求液体的密度.
【详解】
(1)①将玻璃管竖直插入水中越深时,由p水=ρ水gh水可知,橡皮膜所受的压强会逐渐变大,由F=pS可知橡皮膜受到向上的压力也会逐渐增大,所以感觉越费力;②因为橡皮膜受到向上的压力会逐渐增大,所以橡皮膜向上凸出程度更明显;
(2)①水对橡皮膜向上压强:p水=gh水=1×103kg/m3×10N/kg×0.25m=2500Pa,②由p=FS得水对橡皮膜向上的压力:F水=p水S=2500Pa×10×10 4m2=2.5N;则所用外力:F=F水 G=2.5N 0.5N=2N;
(3)管内倒入液体,液体对橡皮膜向下的压强:p液=液gh液,橡皮膜的横截面积为S,则橡皮膜受倒入液体向下的压力:F液=p液S=液gh液S,因为橡皮膜恰好相平,所以橡皮膜受力为平衡力,则F液=F水=2.5N,即:ρ液gh液S=2.5N,代入数据可得:ρ液×10N/kg×0.2m×10×10 4m2=2.5N,解得:ρ液=1.25×103kg/m3.
18.(1);G=F拉+F浮;(2)3N
【详解】
(1)物体浸没在水中时受到竖直向下的重力G,竖直向上的拉力F拉和浮力F浮,此时G=F拉+F浮,受力情况如图所示:
(2)物体受到的浮力:F浮=G-F拉=5N-2N=3N.
19. 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;
20. ; 667.9。
【详解】
[1]没有放入玻璃杯和铁块时水对容器底部的压强:
;
[2]B受到的浮力:
;
;
容器内水的体积:
;
玻璃杯A受到的浮力:
;
设进入玻璃杯中水的重力为则:
;
根据得:
;
杯外水的体积:
;
玻璃杯A最终漂浮,此时的浮力:
;
设此时A排开水的体积为,由浮力公式有:
;
解得
绳断后,两物体A、B 再一次静止时水深:
则水对容器底部的压强:
。
21. 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.
答案第1页,共2页
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