人教版八年级下 10.1 浮力
一、单选题
1.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
2.如图所示的四种情景,没有受到浮力的物体是( )
A.遨游太空的“天宫二号”
B.海试中的“山东号”航母
C.下潜中的“蛟龙”号
D.飘在空中的热气球
3.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
4.如图,将小石块挂在弹簧测力计下如图甲,再浸没入水中(石块没有碰到烧杯底部)如图乙,静止时测力计示数分别是4N和3N,关于乙图的说法正确的是( )
A.水对石块的浮力是3N
B.石块对水有1N的压力
C.石块受的力有重力、拉力、浮力和水对它的压力
D.图乙中人的手受的拉力是3N
5.下列物体中,不受浮力作用的是( )
A.在水中下沉的铁块 B.浸在水中的桥墩 C.悬浮水中的潜水艇 D.空中上升的气球
6.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
7.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
8.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
9.将空矿泉水瓶慢慢压入水中,直到完全浸没。下列说法不正确的是( )
A.矿泉水瓶受到水对它的浮力
B.浮力的方向是竖直向上的
C.压入水中到完全浸没浮力越来越大
D.压入水中后继续向下压,浮力越来越大
10.2021年12月9日下午15:40“天宫课堂”时隔8年再次开讲,“太空教师”翟志刚、王亚平、叶富光在中国空间站为广大青少年带来了一场精彩的太空科普课。下图是演示浮力消失实验时的情况。下列说法中正确的是( )
A.乒乓球不受浮力
B.乒乓球在水中静止时受平衡力
C.乒乓球下表面所受的压力大于上表面所受的压力
D.若此时在水中放一个实心铁球,铁球会沉入水中
11.“海斗一号”是由科技部研制的我国首台作业型全海深自主遥控潜水器,是我国海洋技术装备领域的一个里程碑,最大下潜深度10907米,刷新了我国潜水器最大下潜深度纪录。潜水器在水面下下潜的过程中,它受到水的压强和浮力的说法正确的是( )
A.压强变大,浮力变大 B.压强变大,浮力不变
C.压强不变,浮力变大 D.压强不变,浮力不变
12.图中小球受到的浮力的方向是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
二、填空题
13.如图甲所示,圆柱形薄壁容器放置在水平桌面上,不同材料制成的实心正方体A、B叠放在其中,A与B体积相等,并被一根轻绳连接起来。现向容器中缓慢注水,加入水的深度h与A物体受到浮力F的关系如图乙所示,当水深度为20cm时,容器底部受到液体的压强为______Pa,A的重力是______N。 当水深为50cm时,B对容器底部的压力为0N,则正方体B的密度是______kg/m3。(g取10N/kg)
14.如题图所示,将易拉罐逐渐按入水中时,明显感觉手受到的反抗力越来越大,从烧杯中溢出的水也越来越多,由此猜测浸入液体中的物体所受到的浮力与物体浸入液体的______有关,如图中的______对比可验证该猜想。对比③⑥可发现浸入液体中的物体所受到的浮力还与液体的______有关。
15.在“测量物体浸没在液体中所受的浮力”实验中,某同学在弹簧测力计下悬挂一个物块,静止时弹簧测力计的示数F1=2.2N,再将物体浸没在酒精中,静止时弹簧测力计的示数F2=1.4N,如图所示,则物体在酒精中受到的浮力是 ______ N,物体的体积是 ______ m3。(ρ酒精=0.8×103kg/m3,g取10N/kg)
16.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。
三、综合题
17.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_____.
18.如图是一盏漂浮在水面的太阳能荷花灯,白天太阳能发电板给电池充满电,晚上电池给LED灯照明供电。该灯的铭牌上标有“6V 0.3W”字样,阅读说明书后可知,该灯的电池最大输出电能为8640焦耳。
(1)白天此灯把光能最终转化为______能储存在电池中;
(2)若某公园想采购一批太阳能荷花灯,要求每天亮灯不小于6小时.那么此灯是否符合要求?( )
(3)该灯正常工作时的电流是多少安培?( )
(4)若每盏灯的质量为0.2千克,漂浮时浸在水中的体积是多少米3 ( )
19.阅读短文,回答问题:
浮子流量计
在石油天然气工业中,管道运输方式和铁路、公路、水路、航空等运输方式相比,具有成本低、不用转运、没有损耗、极少发生泄漏、对环境污染小、能长期连续稳定运行、受恶劣环境响小等明显优势。当前。中哈、中俄、中缅和中巴油气管道,已成为保障我国能源安全的大动脉。为了保障能源运营安全,需要检测管道中气体或液体的流量,生活、生产中也要对气体或液体的流量进行控制。气体或液体的流量等于单位时间内流过管道的气体或液体的体积。浮子流量计是测量气体或液体流量的仪器,其结构如图所示。
在一个上粗下细的锥形管内,倒放一个铝制的圆锥体浮子。以气体流量计为例,流量计工作时,气体从锥形下端流入,向上冲击浮子。如果浮子受到气流的冲力大,就会向上移动,浮子和锥形管之间的环形空隙加大,气体流速变小,对浮子的冲力就会变小,这样浮子最终稳定在某一位置,这个位置的高度大小就直观反映了气体流量的大小。科技工作者将浮子的高度大小转换成电流信号输出,这就是浮子流量计的原理。
浮子流量计主要用于测量单向流动的液体或气体的流量,如果气体中含有液滴或液体中含有微粒固体就不再适用了,因为浮子在液流中附着微粒或微小气泡均会影响测量值,浮子流量计在石化、医药和污水处理等方面有着广泛的应用。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)根据文中内容可知,浮子上端(A)气体流速___________浮子下端(B)的气体流速。浮子流量计使用时,锥形管应处于___________;
A. 水平方向 B. 竖直方向 C. 斜向上 D. 斜向下
(2)浮子所受气体浮力很小,可以忽略。当浮子稳定在某一位置时,气流对浮子的冲力___________浮子重力(选填“大于”、“小于”或“等于”),空气流速越大,浮子所在的位置___________(选填“越高”“越低”或“不变”);
(3)某输气管道内径的横截面积为S,管道内气体的流速为,输气时间为。请你根据文中对流量的定义,计算出这段时间内气体的流量,气体流量用字母来表示,则___________(用字母表示);
(4)浮子流量计能测量的最大流量是有限的,如果要让这个浮子流量计测量的流量更大,请你提出一条可行的改进措施:___________。
20.为探究物体在水中受到的浮力大小与浸入水中的体积和深度的关系,小明和小华把装满水的溢水杯放到台秤上,溢水杯口下方放置一空量筒.用细线系住金属块并挂在弹簧测力计上,测力计示数为G.然后将金属块缓慢浸入水中,且始终不与杯接触,如图.
(1)金属块浸没前的过程中,测力计示数逐渐变小,说明浮力大小逐渐_____.据此,小明认为金属块受到的浮力随浸入水中的深度增大而增大;而小华则认为浮力随浸入水中的体积增大而增大,根据以上实验你认为下列说法正确的是_____.
A.只有小明的观点合理 B.只有小华的观点合理
C.两人的观点都不合理 D.两人的观点都合理
(2)接下来他们继续实验,增大金属块浸没在水中的深度,发现测力计的示数始终不变且为F,据此可得出_____的观点不具有普遍性.这个过程中金属块受到的浮力F浮=_____.
(3)为了深入研究,他们测出量筒中水的体积V排,水的密度用ρ水表示,其重力G排=_____,通过比较数据发现F浮=G排,换用不同的物体和液体重复上述实验,都能得出F浮=G排,说明决定浮力大小的根本因素是G排.
(4)从金属块开始浸入直至浸没一定深度的过程中台秤的示数变化情况是_____.
21.在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止,如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图象,根据题目条件,你能从中获悉哪些物理信息?(至少写出三个)
样例:圆柱体受到的重力为12N
(1)_____________________________;
(2)_____________________________;
(3)_____________________________.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.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。
2.A
【详解】
A.浮力是浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)向上托起的力,太空中没有空气,故太空中运行的“天宫二号”不受到浮力,故A符合题意;
B.海试中的“山东号”航母受到水的向上的浮力,故B不符合题意;
C.下潜的“蛟龙”号在水中尽管下沉,但仍然受到浮力,故C不符合题意;
D.空中上升的热气球受到空气的浮力,故D不符合题意。
故选A。
3.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。
4.B
【详解】
在空气中称出物体的重力G,浸在水中物体受重力、浮力和拉力,故G,则。
A.水对石块的浮力
故A错误;
B.力的作用是相互的,水对石块的浮力是1N,石块对水的压力为1N,故B正确;
C.乙图中石块受到重力、拉力和浮力作用,故C错误;
D.图乙中人的手受的拉力是3N加上弹簧测力计的重力,大于3N,故D错误。
故选B。
5.B
【详解】
A.水中下沉的铁块,上下有压力差,受到水的浮力,故A不符合题意;
B.浸在水中的桥墩由于下表面深埋池底,没有液体的压强,不会产生向上的力,则不受浮力作用,故B符合题意;
C.悬浮水中的潜水艇所受浮力大小与重力大小相等,故C不符合题意;
D.空中上升的气球所受空气浮力向上,故D不符合题意。
故选B。
6.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。
7.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。
8.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。
9.D
【详解】
A.将空矿泉水瓶压入水中的过程中,瓶子排开了水,所以瓶子受到水对它竖直向上的浮力,故A正确,不符合题意;
B.物体受到的浮力,浮力的方向是竖直向上的,故B正确,不符合题意;
C.压入水中到完全浸没前,压入水中越深,排开水的体积越大,根据阿基米德原理可知其受到的浮力越大,故C正确,不符合题意;
D.压入水中后继续向下压,排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知其受到的浮力不变;故D错误,符合题意。
故选D。
10.A
【详解】
AC.由于空间站处于失重状态,乒乓球和水在太空中处于失重,浮力是由物体上下表面的压力差产生的,乒乓球在水中没有受到水的压力,所以乒乓球在水中不受到浮力,故A正确,C错误;
B.乒乓球在水中静止时,没有受到重力和浮力,不受力的作用,故B错误;
D.若此时在水中放一个实心铁球,没有受到重力,铁球不会沉入水中,故D错误。
故选A。
11.B
【详解】
液体压强和液体密度和深度有关系,当潜水器下潜时,液体密度不变,深度变大,所以压强变大;物体在液体中所受浮力和液体密度、物体浸入液体的体积有关,因为潜水器浸没所以浸入液体的体积不变,液体密度不变,所以所受浮力不变。
故选B。
12.A
【详解】
浮力的方向是竖直向上的,图中1方向是竖直向上,故小球受到的浮力的方向是1方向。
故选A。
13. 2000 60 1.25×103
【详解】
[1]当水深度为20cm时,容器底部受到液体的压强为
[2]分析乙图可知,当时的深度为35cm到45cm时,A所受的浮力不变,此时A漂浮,浮力等于A的重力,所以A的重力为
[3]当水深为50cm时,A受到的浮力最大为80N,此时A浸没在水中,A的体积为
因为A和B的体积相同,都浸没在水中,浸入水中的体积也相等,水的密度一定,根据公式可得A和B所受的浮力相等等于80N,此时因为B对容器的压力为0,说明B不受支持力,把A和B看成一个整体,因为整体处于平衡状态,所以B的重力为
B的质量为
B的密度为
14. 体积 ②③ 密度
【详解】
[1]浸入液体的体积不同,由此猜测浸入液体中的物体所受到的浮力与物体浸入液体的体积有关。
[2]如图②③,排开液体的体积不同,液体的密度相同,物体所受的浮力不同,弹簧测力计的示数不同,故可以验证猜想。
[3] 对比③⑥可知,排开液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,浮力不同,故浮力还与液体的密度有关。
15. 0.8
【详解】
[1]根据称重法,可知物体在酒精中受到的浮力是
[2]由阿基米德原理可知,物体的体积是
16. 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
17. 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.
18. 化学 符合要求 0.05A 2×10-4m3
【详解】
试题分析:(1)由题意知:白天太阳能发电板先将太阳能转化为电能,后给电池充电过程中,又将电能转化为化学能储存在电池内.(2)由题意可知:该灯正常工作时的功率为P=0.3W,工作时间t=6h=10800s,则消耗的电能W=Pt=0.3W×10800s=3240J,小于8640J,此灯符合要求.(3)该灯正常工作时的功率P=0.3W,电压U=6V,则正常工作时的电流为:I=P/U=0.3W/6V=0.05A.(4)每盏灯的质量为m=0.2kg,g=10N/kg,漂浮时受到的浮力F浮=G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,而水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,则漂浮时浸在水中的体积.
考点:能量转化,电能、电功率的相关计算,浮力的相关计算
19. 小于 B 等于 越高 Sv 见解析
【详解】
(1)[1]由文中:浮子受到气流的冲力大,就会向上移动,浮子和锥形管之间的环形空隙加大,气体流速变小,对浮子的冲力就会变小,这样浮子最终稳定在某一位置,可知,浮子上端(A)气体流速小于浮子下端(B)的气体流速。
[2]浮子流量计,是利用平衡力工作的,所受的力是重力和浮子所受竖直向上的冲力和浮力,所以锥形管应处于竖直方向,才能让所受的力成为平衡力,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(2)[3]浮子稳定时,处于平衡状态,若所受浮力可忽略,则气流对浮子的冲力和浮子重力所受的两个力是一对平衡力,其大小相等。
[4]空气流速越大,气流对浮子的冲力变大,冲力大于重力,则浮子所在位置会越高。
(3)[5]据题意知,气体或液体的流量等于单位时间内流过管道的气体或液体的体积,所以气体流量
Q===Sv
(4)[6]若想让浮子流量计的流量更大必须让其受到的冲力更大,那么浮子所受的重力也应增大,即其质量要增大。
20. (1)变大; D; (2)小明; G﹣F; (3)ρ水V排g; (4)一直不变
(1)浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力作用,根据F=G-F浮 知道,受到的浮越大,则弹簧测力计的示数越小.
(2)由于增大金属块浸没在水中的深度,而测力计的示数始终不变,据此可知浮力与物体完全浸没在液体中的深度无关;
(3)由重力G=mg=ρV g计算排出水的重力;
(4)根据台秤示数等于台秤对容器的支持力,然后由阿基米德原理可知台秤示数前后示数的变化.
【详解】
(1)金属块浸没前的过程中,测力计示数逐渐变小,由F=G-F浮 知道,说明浮力大小逐渐变大;金属块浸没前的过程中,小明认为金属块受到的浮力随浸入水中的深度增大而增大;而小华则认为浮力随浸入水中的体积增大而增大,结合以上实验,说明两人的观点都合理,故选D;
(2)接下来他们继续实验,增大金属块浸没在水中的深度,发现测力计的示数始终不变且为F,则说明出浮力与物体完全浸没在液体中的深度无关,即小明的观点不具有普遍性;由F=G-F浮 知道,这个过程中金属块受到的浮力是:F浮 =G-F;
(3)根据题意知道,测出量筒中水的体积是V排,水的密度用ρ水表示,则其重力G排=m排 g=ρ水V排g.
(4)分析台秤的受力知道,台秤的示数等于溢水杯的重力+水的重力+物体对水向下的压力-溢出的水人重力,且物体对水向下的压力等于浮力,等于溢出的是的重力,所以抵消,故台秤示数不变.
21. 物体浸没在水中所受浮力为8N. 物体的质量为1.2kg. 物体完全浸没在水中,所受浮力与深度无关.
【详解】
(1)从h=7cm开始,弹簧测力计示数不变,说明此时圆柱体已经浸没在水中,对圆柱体受力分析可知,
F浮=G﹣F拉=12N﹣4N=8N.
(2)由公式G=mg可求出物体的质量 .
(3)分析图象CD段,深度在增加,而测力计的读数不变,说明物体全部浸没水中,V排不变,浮力不变.
答案第1页,共2页
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