名称 | 粤沪版物理八年级下册第九章 浮力与升力同步练习练习题(Word版含答案) | ![]() | |
格式 | zip | ||
文件大小 | 260.7KB | ||
资源类型 | 教案 | ||
版本资源 | 沪粤版 | ||
科目 | 物理 | ||
更新时间 | 2022-05-05 22:10:19 |
C.p甲>p乙 F甲>F乙 D.p甲
7、如图所示,将实心铁块(ρ铁>ρ水)挂在弹簧测力计下,当铁块下表面与水面相平时,铁块开始缓慢下降。若容器中水足够深,在铁块接触容器底前,能正确反映弹簧测力计示数F和铁块下表面到水面距离h关系的图像是( ) D符合题意,ABC不符合题意。
A. B.
C. D.
8、如图所示,质量相等的甲、乙两个实心正方体物块分别竖直悬浮在水中和漂浮在水面上,下列说法正确的是( )
A.甲物体的密度比乙物体的密度小
B.水对甲下表面的压力大于水对乙下表面的压力
C.水对甲下表面的压强小于水对乙下表面的压强
D.甲物体排开液体的质量小于乙物体排开液体的质量
9、A、B、C三个物体的质量相同,放入水中静止时,A漂浮,B悬浮,C沉底,则三个物体受到的浮力大小情况是( )
A.FA=FB>FC B.FC>FB>FA C.FA=FB=FC D.FA>FB>FC
10、日常生活中,处处有物理。下列分析正确的是( )
A.鸡蛋碰石头,鸡蛋碎了,说明鸡蛋受到的力大于石头受到的力
B.利用高压锅煮食物容易煮熟,原因是压强越大,沸点越低
C.飞机飞行时获得升力是利用了流体压强与流速的关系
D.短跑运动员冲过终点后,不能立刻停下,说明物体的速度越大则惯性越大
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题5分,共计25分)
1、如图,圆柱形容器内装有一定量的水,重为5牛的正方体悬浮在水中,则正方体受到水的浮力为 牛,若此时正方体下表面受到水的压力为7牛,则其上表面受到水的压力为 牛。现在容器内继续注入水,则该正方体所受浮力将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
2、如图所示,甲、乙是将相同的密度计分别放入两种不同液体中的情形,由图可知:两种液体的密度相比较:ρ甲 ρ乙;密度计在两种液体中受到的浮力相比较:F甲 F乙(均选填“<”“>”或“=”)
3、如图所示,圆柱体竖直且部分体积浸在水中而保持静止状态,此时其下表面所处的深度h=5cm,圆柱体的底面积S=30cm2,则该圆柱体所受的浮力大小为 N。
4、小明将重为3 N的石块挂于弹簧测力计的下端,先后浸没在水和盐水中。石块静止时弹簧测力计的示数如图所示,则石块在水中所受的浮力为 N。图示现象表明,石块所受浮力的大小与液体的 有关。剪断图甲中的细线,石块将 (选填“上浮”“悬浮”或“下沉”)。
5、装满某液体的密封塑料瓶总重为6牛、体积为5 × 10-4米3,将它浸没在水中时,塑料瓶所受的浮力大小为 牛;放手后塑料瓶会 (上浮/下沉),在此过程中它所受的浮力大小 (变大/不变/变小)。再将塑料瓶从水中取出,用细针在瓶的侧壁扎一小孔,液体没有流出是由于 的作用。
三、计算题(3小题,每小题7分,共计21分)
1、体积为 的实心金属小球浸没在水中,求:
(1)小球排开水的体积 ;
(2)小球受到的浮力 。
2、在一次“水中救人”的挑战游戏中,参赛选手所用器材是一张质量分布均匀的长方形泡沫床垫,其总体积为0.3m3。将床垫放入水中时,床垫有体积浸没在水中求:
(1)此时床垫受到的浮力多大?
(2)床垫的密度是多少?
(3)若被救的人的平均质量为50kg,如果不考虑人体体积,要保证安全,该床垫一次最多能救起多少个人?(g取10N/kg,水的密度为1×103kg/m3)
3、小明用同一物体进行了以下实验。实验中,保持物体处于静止状态,弹簧测力计的示数如图所示。请根据图中信息,求:(g取10N/kg)
(1)物体的质量;
(2)物体在水中受到的浮力;
(3)某液体的密度。
四、实验探究(2小题,每小题12分,共计24分)
1、小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水 和煤油),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。探究过程及有关数据如图所示。
(1)观察 四个图(填图的序号)可得出结论:金属块在同种液体中受到浮力的大小随物体排开液体体积的增大而 (选“增大”或“减小”);当金属块浸没在水中,受到的浮力是 N,方向是 ;
(2)物体浸没在煤油中时排开煤油的重力是 N;
(3)分析 A、 D、 E 三个图,说明浸没在液体中的物体受到的浮力大小与 有关;
(4)小明通过实验计算出金属块的体积是 m3;煤油的密度为 kg/m3。
2、用如图所示实验装置验证阿基米德原理:
(1)如图所示,当物块浸入装满水的溢水杯中时,根据图中数据可知,此时物块所受浮力大小等于 (用文字描述),从而验证阿基米德原理;
(2)若换用酒精代替水进行实验,则F3的大小将变为 N。(ρ水=1×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3);
(3)若该物块只有一部分浸入液体中,此时它所受浮力 阿基米德原理(填“仍满足”或“不满足”)。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】B
【解析】【解答】AB.鸡蛋在甲中悬浮,所以浮力等于重力,在乙中漂浮,所以浮力等于重力,由于是同一个鸡蛋,即重力相等,所以在甲乙中受到的浮力相等,B符合题意,A不符合题意;
CD.鸡蛋在甲中悬浮,鸡蛋的密度等于甲杯中盐水的密度,在乙中漂浮,鸡蛋的密度小于乙杯中盐水的密度,CD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】物体漂浮和悬浮时,受到的浮力等于物体的重力;漂浮物体的密度小于液体密度,悬浮物体的密度等于液体密度。
2、【答案】D
【解析】【解答】A.人体正常收缩血压在80mmHg左右,远小于760mmHg,A不符合题意;
B.成年人每只鞋的底面积大约为200cm2,即0.02m2,故双脚面积S=0.04m2;中学生的体重大约为60kg,故压力是F=G=mg=60kg×10N/kg=600N
压强是
B不符合题意;
C.大拇指的指甲面积约1cm2=0.0001m2,表面大约需要承受的大气压力约F=pS=1.0×105Pa×0.0001m2=10N
C不符合题意;
D.一个篮球的重力约为6N,漂浮在水面上时,浮力等于重力,D较符合实际.
故答案为:D。
【分析】(1)对固体、液体、气体,都可以运用P= 求压强,用F=PS求压力;
(2)物体漂浮时,浮力等于重力。
3、【答案】C
【解析】【解答】A.浓盐水的密度大于清水的密度,在逐渐向杯中添加清水过程中,盐水的密度不断减小,A不符合题意;
B.甲、乙两种状态下分别属于漂浮与悬浮状态,鸡蛋本身浸没程度不一样,所以排开液体的体积不一样,B不符合题意;
C.根据物体在液体中的沉浮条件,漂浮与悬浮状态下,鸡蛋受到的浮力等于自身重力,C符合题意;
D.盐水对烧杯底的压强为压力(即水的总重)与底面积之比,底面积不变,水的总重变大,所以压力变大,压强将变大,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】漂浮和悬浮的物体受到的浮力等于物体的重力,浮力相等时,排开液体的体积越大,液体的密度越小。
4、【答案】A
【解析】【解答】由图可知 ,而两个相同的烧杯中分别装满了两种相同的液体,由 可知
故答案为:A。
【分析】液体密度相同时,物体排开的液体体积越大, 受到的浮力越大。
5、【答案】C
【解析】【解答】轮船是利用水的浮力漂浮在水面的;飞艇和热气球是利用空气的浮力浮在空中的;飞机是利用机翼上下表面的压力差起飞的。故飞机的原理与其它三个不同。
故答案为:C。
【分析】对于上述物体要搞清楚其浮力产生的原因,是物体上下表面所受的压强不同还是流体的压强与流速的关系形成的。物体上下表面所受的压强不同产生的有轮船、飞艇、热气球;是因流体的压强与流速的关系产生的有飞机。
6、【答案】D
【解析】【解答】由图可知,鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于沉底和漂浮状态,由于物体沉底时,受到的浮力小于自身重力;漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,则鸡蛋在甲、乙两杯中受到的浮力F甲
ρ蛋=ρ盐水
故ρ盐水>ρ水
两杯中液面相平,根据p=ρgh可知:乙杯底受到的液体压强大于甲杯底受到的液体压强,即p甲
故答案为:D。
【分析】求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度;阿基米德原理给出了一种求解物体浮力大小的方法,F浮=ρ液gV排,ρ液是液体的密度,V排使物体排开水的体积,液体密度越大,排开液体的体积越大,那么物体受到的浮力就越大。
7、【答案】D
【解析】【解答】圆柱体的下表面接触水面至向下运动到容器底过程中,圆柱体受竖直向下的重力和竖直向上的浮力及弹簧测力计的拉力,当圆柱体浸没前,由F浮=ρgV排可知,V排增大,F浮增大,根据弹簧测力计的示数F=G-F浮,圆柱体的重力G不变,F浮增大,则弹簧测力计的示数F变小;当圆柱体完全浸没,V排不变,则弹簧测力计的示数F也不变,即弹簧测力计的示数和圆柱体下表面到水面距离h的关系图像如图D。
故答案为:D。
【分析】圆柱体从下表面接触水面开始,圆柱体受竖直向下的重力和竖直向上的浮力及弹簧测力计的拉力,根据受力情况,分析出弹簧测力计的示数变化情况。
8、【答案】B
【解析】【解答】解:由题知,两正方体物块都是实心的,且它们的质量相等;
A、由图知,甲悬浮在水中,则甲的密度等于水的密度;乙漂浮在水中,则乙的密度小于水的密度,所以甲的密度大于乙的密度,A不符合题意;
B、根据F浮=F向上﹣F向下可知物块下表面受到水的压力:F向上=F浮+F向下,
由于甲悬浮,乙漂浮,所以浮力都等于自身的重力;而甲乙质量相等、重力相等,故甲乙受到的浮力相等,同时F甲向下>0,F乙向下=0,那么F甲向上>F乙向上,即水对甲下表面的压力大于水对乙下表面的压力,B符合题意;
C、由图知,甲下表面所处的深度大于乙下表面所处的深度,根据p=ρgh可知水对物体下表面的压强:p甲>p乙,C不符合题意;
D、由前面解答可知,甲乙受到的浮力相等,根据阿基米德原理F浮=G排=m排g可知,甲物体排开液体的质量等于乙物体排开液体的质量,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度,物体上下表面受到不同的压强,就会产生浮力。
9、【答案】A
【解析】【解答】A漂浮,所以F浮A=GA,B悬浮,所以F浮B=GB,C沉底,所以F浮C
故答案为:A
【分析】根据物体的状态,利用浮沉条件判断浮力与重力的关系分析问题,漂浮,F浮=G,悬浮,F浮=G,沉底,F浮
【解析】【解答】A.鸡蛋碰石头,鸡蛋对石头的力和石头对鸡蛋的力是一对相互作用力,所以两个力的大小相等,但石头的硬度大,所以没碎。A不符合题意;
B.高压锅煮食物时,高压锅内的气压大气于标准大气压,而气压越大,沸点越高,B不符合题意;
C.飞机飞行时,机翼上下方形状不同,则上下方的空气流速不同,压强不同,于是形成的一个向上的压力,C符合题意;
D.短跑运动员冲过终点后,不能立刻停下,是因为运动员具有惯性,而惯性的大小只与物体的质量有关,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】物体间力的作用是相互的,相互作用的力大小相等;大气压升高,沸点降低;流体在流速大的地方压强小,使飞机得到升力;惯性和物体的质量有关。
二、填空题
1、【答案】5;2;不变
【解析】【解答】由图知木块在水中处于悬浮状态,浮力等于重力,即
根据浮力产生的原因可知,木块受到的浮力为
若在容器内继续注入水,木块还处于悬浮,受到的浮力不变,还是5N。
【分析】根据悬浮时浮力等于重力算出浮力;木块受到的浮力等于木块上、下表面受到的压力差;若在容器内继续注入水,木块还处于悬浮,受到的浮力不变。
2、【答案】<;=
【解析】【解答】因为是相同的密度计,在两种液体中都漂浮,所以F浮=G
故密度计在两种液体中受到的浮力F甲=F乙=G
又因为F浮=G排=m排g=ρ液V排g
由图知V排甲> V排乙
所以ρ甲<ρ乙
【分析】密度计在两种液体中都漂浮,所受浮力都等于密度计重,得出所受浮力的大小关系;再利用阿基米德原理(F浮=G排=m排g=ρ液V排g)分析两液体的密度关系。
3、【答案】1.5
【解析】【解答】该圆柱体所受的浮力大小F浮=ρ水gV排=ρ水gSh=1×103kg/m3×10N/kg×30×5×10-6m3=1.5N
【分析】已知深度和水的密度,圆柱体的底面积,运用F浮=ρ水gV排=ρ水gSh求浮力大小。
4、【答案】1;密度;下沉
【解析】【解答】(1)石块在水中所受浮力:F浮=G-F′=3N-2N=1N;(2)由甲和乙图可知,石块在盐水中受到的浮力:F浮′=G-F′=3N-1.8N=1.2N,
F浮≠F浮′,排开水的体积相同、液体的密度不同,可见浮力的大小与液体的密度有关;(3)若剪断图甲中的细线时,受到的重力3N大于受到的浮力1N,所以石块会下沉.
【分析】(1)根据称重法F浮=G-F′求出石块在水中所受浮力;(2)在甲、乙两图中,排开液体的体积相同,液体的密度不同,受到的浮力不同,据此得出结论;(3)物体的浮沉取决于受到的重力和浮力的大小,当重力大于浮力时物体下沉.
5、【答案】4.9;下沉;不变;大气压
【解析】【解答】塑料瓶浸没水中时,排开水的体积等于瓶的体积,则它受到的浮力
F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×5×10-4m3=4.9N<6N
即浸没时,瓶所受的重力大于浮力,所以放手后会下沉。下沉过程中,排开水的体积不变,所受的浮力不变。
装满水的塑料瓶是密封的,则瓶内没有空气,没有大气压,而瓶外有空气,有大气压,这个大气压会将液体压住,无法从侧壁小孔流出。
【分析】阿基米德原理给出了一种求解物体浮力大小的方法,F浮=ρ液gV排,ρ液是液体的密度,V排使物体排开水的体积;生活中很多地方应用到了大气压,墙壁上的吸盘,钢笔吸墨水,用吸管喝饮料。
三、计算题
1、【答案】(1)解:金属实心球的密度大于水的密度,所以小球沉入水中,排开水的体积等于小球的体积V排=V=6×10-3m3
答:小球排开水的体积为6×10-3m3。
(2)解:小球受到的浮力F浮= gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10-3m3=60N
答:小球受到的浮力60N。
【解析】【分析】(1)浸没在液体中的物体排开的液体体积等于物体的体积;(2)根据液体密度和排开液体的体积,计算浮力大小。
2、【答案】(1)解:床垫受到的浮力为
答:此时床垫受到的浮力为600N
(2)解:床垫漂浮时
床的质量为
床垫的密度是
答:床垫的密度是0.2×103kg/m3;
(3)解:当被救的几个人放在床垫上使床垫刚好全部没入水中时被救人达到最多。由二力平衡得床垫和被救人的总重力
床垫和被救人的总质量
能救起的人数为
所以为了安全最多只能救起4人
答:若被救的人的平均质量为50kg,如果不考虑人体体积,要保证安全,该床垫一次最多能救起4个人。
【解析】【分析】(1)利用阿基米德原理可求床垫所受水的浮力。
(2)床垫漂浮时浮力等于重力,即可根据G=mg=ρVg求得床垫的密度。
(3)满载时所受的浮力,根据力的合成可求出能承载的人的重力、质量,即可得能承载的人数。
3、【答案】(1)解:由左边图可知物体的重力G=F1=5.4N,
由G=mg可得物体的质量:
m= = =0.54kg
(2)解:由左边、中间两图可得物体在水中受到的浮力:
F浮水=F1﹣F2=5.4N﹣3.4N=2N;
(3)解:由F浮=ρ水V排g可得物体的体积:
V=V排水= = =2×10﹣4m3,
由中间、右边两图可得物体浸没在某液体中受到的浮力:
F浮液=F1﹣F3=5.4N﹣3.8N=1.6N,
由F浮=ρ液V排g可得某液体的密度:
ρ液= = =0.8×103kg/m3。
【解析】【分析】(1)结合图像,利用G=mg求其质量.
(2)利用称重法得出物体在水中受到的浮力.
(3)利用阿基米德原理 F浮=ρ水V排g 求物体排开水的体积,即物体的体积;利用称重法得出物体浸没在某液体中受到的浮力,再利用阿基米德原理求某液体的密度.
四、实验探究
1、【答案】(1)ABCD;增大;4;竖直向上
(2)3.2
(3)液体密度
(4)0.0004;0.8×103
【解析】【解答】(1)物体所受浮力的大小与排开液体的体积和液体的密度有关,要探究浮力与金属块排开液体体积的关系时应控制液体密度不变,改变金属块浸入液体的体积。由此可知,ABCD四个图符合要求。由这四个图知道,金属块浸入水中的体积越来越大,弹簧测力计示数越来越小,即浮力在增大。
物体在空气中的重力G=10N,浸没在水中时弹簧测力计的示数F拉=6N,由称重法知道,受到的浮力大小F浮=G-F拉=10N-6N=4N
方向是竖直向上。
(2)由图AE所示实验知道,金属块浸没在煤油中受到的浮力F浮′=10N-6.8N=3.2N
由阿基米德原理知道,物体浸没在煤油中时排开煤油的重力是
(3)由A、D、E在三个图知道,金属块都浸没在液体中,即排开液体的体积相等,但弹簧测力计示数不同,说明它在两种液体中受到浮力不同,由此说明浸在液体中的物体受到的浮力大小与液体密度有关。
(4)由 知道,金属块的体积是
由 知道,煤油的密度为
【分析】(1)(3)通过阿基米德原理可以看出,物体受到的浮力与液体密度、排开水的体积有关,要探究每一个因素对浮力的影响,需要用到控制变量法,F浮=ρ液gV排,ρ液是液体的密度,V排使物体排开水的体积,可以看出浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关,液体密度越大,排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大,与深度无关。
(2)阿基米德原理求给出,物体受到的浮力等于排开特体受到的重力;
(4)求解浮力的大小,可以利用称重法求解,结合物体受到的浮力,利用阿基米德原理的变形公式求解物体排开水的体积,结合物体受到的浮力和排开液体的体积,利用阿基米德原理的变形公式求解液体的密度。
2、【答案】(1)排开水的重力
(2)1.6
(3)仍满足
【解析】【解答】(1)由图可知,物块的重力G=2N,浸没在水中时的弹簧测力计示数为F示=1.5N,根据称重法可知,物块所受浮力为F浮=G-F示=2N-1.5N=0.5N
空小桶重力G桶=0.2N,小桶和溢出水的总重力为G总=0.7N,则溢出水的重力(排开水的重力)为F浮=G总-G桶=0.7N-0.2N=0.5N
故F浮=G排,即物块所受浮力大小等于排开水所受的重力,从而验证阿基米德原理。
(2)根据F浮=ρ水gV排可知,物块体积V= V排=0.5×10-4m3
若换用酒精代替水进行实验,浸没时物块受到的酒精的浮力F浮'=ρ酒精gV排'=ρ酒精gV=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.5×10-4m3=0.4N
则F3的大小将变为F3=G-F浮'=2N-0.4N=1.6N
(3)不管物体是否完全浸入液体中,物体受到的浮力大小都等于物体排开液体受到的重力,即若物块只有一部分浸入液体中,它所受浮力仍满足阿基米德原理。
【分析】 (1)阿基米德探究了,物体受到的浮力等于排开液体的重力;
(2)若排开液体的体积一定,液体密度减小,受到的浮力减小;根据液体和液体密度计算排开液体的体积,利用液体密度和排开液体的体积,可以计算受到的浮力;
(3)若物体没有完全浸没,仍能探究阿基米德原理。