人教版八年级下 10.1 浮力
一、单选题
1.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
2.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
3.一个盛满水的溢水杯对桌面的压力为,将一重物挂在测力计上从高处缓慢放入溢水杯中,直至重物完全浸入水中,但不触底。如图所示,是测力计的示数关于时间的图象,则最终物体所受浮力以及溢水杯对桌面压力大小分别是( )
A. B.
C. D.
4.2021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
5.如图所示,弹簧测力计下悬挂着不吸水的圆柱体,圆柱体质量为180g。不计厚度的平底容器置于水平桌面上,质量为100g,底面积为50cm2,高为8cm,容器内盛有质量为350g的水。当圆柱体浸入水中静止时,圆柱体未接触容器,弹簧测力计示数为1.4N,此时容器对水平桌面的压强是( )
A.7.8×102Pa B.8.0×102Pa C.9.8×102Pa D.1.18×103Pa
6.将同一长方体分别水平与竖直放置在水中,如图所示,它所受到的( )
A.向上、向下压强差不等,向上、向下压力差不等
B.向上、向下压强差不等,向上、向下压力差相等
C.向上、向下压强差相等,向上、向下压力差不等
D.向上、向下压强差相等,向上、向下压力差相等
7.探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示,其中所用金属块a和塑料块b的密度不同,但重力均为1.6N。下列分析正确的是( )
A.金属块a浸没在水中时,受到浮力的大小为0.3N
B.利用甲、乙,可以探究浮力的大小与物体体积的关系
C.利用乙、丙,可以探究浮力的大小与物体密度的关系
D.利用丙、丁,可以探究浮力的大小与液体密度的关系
8.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
9.一个重54N的金属球,在盛水的容器中静止,用弹簧测力计去拉金属球,如图所示,此时弹簧测力计的示数为 20N ,那么此时金属球受到的浮力是( )
A.54N B.2N
C.20N D.条件不足,无法判断
10.将同一长方体分别水平与竖直放置在水中,如图所示,它所受到的( )
A.向上、向下压力差不等,浮力相等
B.向上、向下压力差不等,浮力不等
C.向上、向下压力差相等,浮力不等
D.向上、向下压力差相等,浮力相等
11.一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.
12.如图所示,在一块浮在水面的长方体木块上放一质量为272克的铁块甲,木块恰好浸没在水中。拿掉铁块甲,用细线把铁块乙系在木块下面,木块也恰好浸没在水中,则铁块乙的质量为( )
A.311克 B.237克 C.318克 D.326克
二、填空题
13.如图所示,2021年12月9日,我国空间站开展太空授课,演示了在微重力环境下浮力“消失”的实验,并与地面上学生的实验进行了对比。
①其中,符合浮力“消失”现象的是图_______(选填“a”或“b”)。
②请你用所学的相关物理知识对太空中浮力“消失”的原因做出解释:________。
14.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。
15.如图所示,当向两端开口的容器内注水时,乒乓球___________(填“会”或“不会”)浮起来,因为球的上下表面___________(填“受”或“不受”)到液体向上的压力差。
16.如图所示,甲为盛水的烧杯,将悬挂在弹簧测力计下的圆柱体从水面上方缓慢浸入水中,弹簧测力计示数F与圆柱体下表面下降高度h变化关系如图乙所示。当圆柱体逐渐浸入水中时F逐渐减小,直到圆柱体浸没在水中后F不变,这说明物体所受浮力的大小跟物体_________有关。该圆柱体浸没在水中受到浮力的大小为_________N。
三、综合题
17.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.
18.在水平桌面中央有一个重为7N、底面积为2×10-2m2的薄壁容器,该容器内盛有重为49N的水,且水对容器底部的压力为53N。
① 求:容器对桌面的压力F和压强p?_______ ________
② 求:容器内水的质量m水与体积V水?_________ _______
③ 在分析本题“水对容器底部的压强p水”的过程中,小明和小华两位同学有各自不同想法,如下表记:
(a)请判断:小明的分析过程是____;小华的分析过程是____。(均选填“正确”或“错误”)
(b)若能求水对容器底部的压强p水,请计算并得出结果;若不能求水对容器底部的压强p水,请简要说明理由。____________
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)
20.一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
21.根据下面个图所给信息填空.
(1)采用绕线法测得铜丝的直径d=__________cm.
(2)小球浸没在液体中受到的浮力F=___________N.
(3)冬天室外气温t=__________℃.
(4)甲、乙两车同时同地同方向做匀速直线运动,它们的s-t图象如图所示,t=6 s时两车间距离x=__________m.
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.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。
2.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。
3.D
【详解】
由图知重物浸没水中前的拉力为
此时拉力等于重物的重力,重物浸没水中后的拉力为
根据称重法测浮力可知,重物受到的浮力
重物浸没在水中后,水面高度不变,根据知水对杯底的压强不变,根据
可知,水对杯底的压力不变,溢水杯的重力不变;因溢水杯对桌面的压力等于水对溢水杯底的压力与溢水杯的重力之和,所以溢水杯对桌面的压力不变,即
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
4.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。
5.C
【详解】
圆柱体的重力
G=m圆柱体g=0.18kg×10N/kg=1.8N
圆柱体浸入水中时,受到的浮力
F浮=G-F示=1.8N-1.4N=0.4N
此时,容器对水平桌面的压力
F=F浮+G水+G容器=F浮+m水g+m容器g=0.4N+0.350kg×10N/kg+0.1kg×10N/kg=4.9N
对水平桌面的压强
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
6.B
【详解】
长方体物块悬浮在水中,说明受到水的浮力不变,而浮力等于物体上下表面受到水的压力差,所以长方体物块上下表面受到水的压力差不变;而长方体物块上下表面受到水的压强差:,竖直放置比水平放置上下表面积小,所以长方体物块上下表面受到水的压强差不相等。综合上述分析可知,B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7.D
【详解】
A.由图乙可知,金属块a浸没在水中时,弹簧测力计的示数为1.0N,根据称重法可得金属块浸没在水中受到的浮力
故A错误;
B.要探究浮力的大小与物体体积的关系,需要控制物体排开水的体积相同,改变物体的体积;甲、乙两图中物体排开水的体积不同,故B错误;
C.要探究浮力的大小与物体密度的关系,需要控制物体排开水的体积相同,改变物体的密度;乙、丙两图中物体排开水的体积不同,故C错误;
D.要探究浮力的大小与液体密度的关系,需要控制物体排开液体的体积相同,改变浸入液体的密度;丙、丁两图可以完成该探究,故D正确。
故选D。
8.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。
9.D
【详解】
根据题意知道,金属块受到竖直向下的重力,而此时金属块是否被拉起、运动状态如何都不确定,所以,金属块除受浮力、拉力外,还可能受到底面的支持力的作用,即条件不足,无法判断。
故选D。
10.D
【详解】
物体浸没在水中受到的浮力等于物体上下表面受到水的压力差;长方体物块悬浮在水中,由阿基米德原理知道,受到水的浮力不变,所以,长方体物块上下表面受到水的压力差相等,故D正确。
故选D。
11.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。
12.A
【详解】
由甲图可得
即
①
由乙图可得
即
②
由以上①②两式可得
由密度公式可得,铁块乙的质量
故选A。
13. a 见解析所示
【详解】
①[1]当浮力“消失”后,物体在水中将不能漂浮起来,故可知符合浮力“消失”现象的是图a。
②[2]浮力是由液体内部压强差产生的,太空处于失重状态液体不受重力,从而不产生液体内部压强,因此浮力“消失”。
14. 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
15. 不会 不受
【详解】
[1][2]由于容器是两端开口,下端的水对乒乓球没有向上的压力,水对乒乓有向下的压力,故小球不会上浮。
16. 排开液体的体积 6
【详解】
[1]将悬挂在弹簧测力计下的圆柱体从水面上方缓慢浸入水中时,受到竖直向上的浮力和弹簧测力计的拉力、竖直向下的重力作用处于平衡状态,则F浮=G-F,当圆柱体逐渐浸入水中,排开水的体积变大,由F减小可知,受到的浮力变大,这说明物体所受浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。
[2]由图乙可知,圆柱体在空中时弹簧测力计的示数F=9N,由二力平衡条件可知,圆柱体的重力
G=F=9N
圆柱体浸没时弹簧测力计的示数F′=3N,则该圆柱体浸没在水中时受到的浮力
F浮=G-F′=9N-3N=6N
17.(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.
18. 56 2.8×103Pa 5kg 5×10 3m3 错误 错误 2.65×103Pa
【详解】
①[1]容器对桌面的压力
F=G水+G容=7N+49N=56N
[2]容器对桌面的压强
p==2.8×103Pa
②[3]水的质量为
m水== =5kg
[4]水的体积为
V水== =5×10 3m3
③(a)[5]压强公式p=适用于一切求压强的计算,而p=ρgh只能用来求液体压强,故小明的说法错误;
[6]因容器的形状不知,所以不能用h=求出水的深度,故小华的说法错误;
(b)[7]水对容器底部的压强
p水= ==2.65×103Pa
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. 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.
21. 0.30 0.6 -12 60
(1)刻度尺的分度值是刻度尺相邻两刻度线表示的长度.使用刻度尺时要明确其分度值,起始端从0开始,读出末端刻度值,就是物体的长度;起始端没有从0刻度线开始的,要以某一刻度线为起点,读出末端刻度值,减去起始端所对刻度即为物体长度,注意读数时要估读到刻度尺分度值的下一位,根据求出铜丝的直径;
(2)读出两次弹簧测力计的示数,根据得出所受浮力的大小;
(3)使用温度计测量液体温度时,先要弄清楚温度计的量程和分度值,读数时视线与液柱最高处所对刻度相垂直,并注意区分温度是零上还是零下;
(4)由s-t图像,求出两小车在6s内的路程可判断两小车的位置关系.
【详解】
(1)由图知:刻度尺上1cm之间有10个小格,一个小格代表的长度是0.1cm=1mm,即此刻度尺的分度值为1mm;线圈左侧与7.00cm对齐,右侧与10.00cm对齐,所以线圈的长度为;线圈的圈数为10圈,铜丝的直径为
(2)由图知,小球的重力为G=3.4N;小球浸没在水中后弹簧测力计的示数为F=2.8N;所受浮力;
(3)由图知:温度计上10℃之间有5个小格,所以一个小格代表的温度是2℃,即此温度计的分度值为2℃;液柱最高处在0℃以下,所以显示的温度低于0℃,为-12℃;
(4)由图可知,经过6s甲乙两车的路程分别是s甲=120m,s乙=60m,因为两车同时、同地、同方向做匀速直线运动,所以经过6s,两车的距离.
答案第1页,共2页
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