浙教版科学八年级上册1.3浮力同步测试

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名称 浙教版科学八年级上册1.3浮力同步测试
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资源类型 试卷
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科目 科学
更新时间 2021-06-23 15:58:49

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浙教版科学八年级上册1.3浮力同步测试
一、单选题
1.(2012·湖州)在帮妈妈做家务的时候,小明发现两根相同体积的筷子,甲浮在水面上,乙沉在水底,如图。由此可知甲比乙(  )
A.所受浮力小 B.质量大 C.所受压强大 D.密度大
2.把一个物体挂在弹簧秤下,弹簧秤示数为3N,把它浸没在水(密度为1.0g/cm3)中时,弹簧秤示数变为2N。假设物体的质量为m,物体的密度为ρ,浸没在水中时物体的上下表面所受的压力差和压强差分别为△F和△P,则无法求得的是(  )
A.m B.ρ
C.△F D.△P
3.(2017八上·乐清月考)在水平桌面上,有两个相同圆柱形容器,内盛相等质量的盐水.将同一鸡蛋分别放入其中,鸡蛋静止时如图所示.鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力分别为F1和F2,盐水对容器底部压强分别为p1和p2,则(  )
A.F1> F2 p1>p2 B.F1= F2 p1>p2
C.F1< F2 p1=p2 D.F1= F2 p1=p2
4.(2017八上·海宁月考)人在齐胸的深水中走路时会感到轻飘飘的,这是因为(  )
A.人在水中受到的重力变小了,但不为零
B.人在水中受到的重力为零
C.人在水中受到了水对他向上的浮力
D.人在水中不受浮力
5.(2017八上·乐清月考)如图所示,盛水容器里浸有四个体积相等的物体,半圆形的是石子,三角形的是铜块,长方形的是木块,球形的是铁块,它们受到的浮力分别是 F1、F2、F3、F4,试比较它们所受浮力的大小是 (  )
A. F4>F3>F1>F2 B.F4 >F2>F3>F1
C. F1=F2=F3=F4 D.F1=F3=F4>F2
6.如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图象,取g=10N/kg。根据图象信息,下列判断不正确的是(  )
A.该金属块重力的大小为54N
B.浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20N
C.在t1至t2时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大
D.该金属块的密度是2.7×103Kg/m3
7.(2017八上·海宁月考)在分析"轮船由河里驶入海里,船体是上浮了一些,还是下沉一些"这个问题时,有下面几句话:①轮船在河里和海里都会漂浮在液面上②轮船由河里驶入海里所受浮力不变③轮船由河里驶入海里上浮一些④海水密度大于河水密度⑤轮船排开较小体积的海水就可获得所需浮力。其正确分析过程的顺序是(  )
A.①②③④⑤ B.②④⑤①③ C.②④①⑤③ D.①②④⑤③
8.(2017八上·海宁月考)把一个小球轻轻放入盛有水的杯子里,溢出了100N的水,则小球受到的浮力(  )
A.一定等于100N B.一定大于100N
C.小于或等于100N D.大于或等于100N
9.(2017八上·海宁月考)将空矿泉水瓶压入水中,直到浸没。下列对矿泉水瓶受到的浮力分析错误的是(  )
A.矿泉水瓶受到水对它的浮力
B.浮力的方向竖直向上
C.排开水的体积越大,受到的浮力越大
D.浸没后,压入越深,受到的浮力越大
10.(2018八上·衢州期中)小明利用如图所示的实验,研究浮力大小与深度的关系。根据测得的实验数据,作出了弹簧测力计的示数 F 与物体下表面在水中所处深度 h 的关系图象。根据该图像可以得出的正确结论是(  )
A.物体的质量是 12kg
B.物体的密度为 1.5×10 3kg/m3
C.物体浸没在水中时,受到的浮力大小为 6N
D.浮力的大小总是随着浸入深度的增加而变大
11.(2017八上·余杭期末)半潜船可用来运输超大型货物,空载时漂浮于海面(如图甲);装载时需向船体水舱注水, 船体重力增加,巨大的甲板下沉至海面以下(如图乙);待货物被拖到甲板上方时,排出水舱中的水,船体重力减小,甲板上浮至海面,完成货物装载(如图丙)。半潜船在甲、乙、丙三种状态时所受的浮力分别为F1、F2、F3,则以下判断正确的是(  )
A.F1>F3>F2 B.F2>F3>F1 C.F3>F1>F2 D.F3>F2>F1
12.(2019八上·天台月考)A、B是两个质量完全相同的实心长方体,轻轻放入水中后,静止时如图所示,则下列说法正确的是(  )
A.两物体的密度大小关系是:ρA>ρB
B.两物体受到水的浮力大小关系是:F浮A<F浮B
C.两物体排开水的体积大小关系是:V排A=V排B
D.两物体下表面受到水的压强大小关系是PA>PB
13.(2019八上·温州开学考)长江上,一艘满载货物的轮船在卸完一半货物后,该艘轮船(  )
A.会浮起一些,所受浮力变小 B.会浮起一些,所受浮力变大
C.会下沉一些,所受浮力变大 D.会始终漂浮,所受浮力不变
14.(2017八上·海宁月考)如图所示,甲、乙两杯盐水的密度分别为ρ甲、ρ乙。同一只鸡蛋先后放入甲、乙两杯中,在甲杯中处于悬浮状态,所受浮力为F甲;在乙杯中处于漂浮状态,所受浮力为F乙。下列说法正确的是(  )
A.ρ甲<ρ乙 B.ρ甲>ρ乙 C.F甲<F乙 D.F甲>F乙
15.用图象来描述物理过程或物理规律是很直观的。如右图(a)一立方体木块,下面用一段细线与之相连,细线另一端固定在在容器底(容器高比细线与木块边长之和大得多).现向容器中慢慢加水,如右图(b)所示。若细线中的拉力用F表示,容器中水的深度用h表示。那么,在下图中可以正确描述拉力F随随深度h的变化关系的图象是(  )
A. B.
C. D.
16.(2015八上·浙江期中)有一个实心球形物体,用弹簧测力计在空气中称重时,测力计的示数为12N;当把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数为5N。把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时,物体受到的浮力是(  )
A.5N B.7N C.14N D.12N
17.在探究浮力问题时,某同学做了如图所示实验。测量时弹簧测力计的示数分别是F1、F2、F3和F4。其中符合阿基米德原理叙述的等量关系的是(  )
A.F1>F2>F3>F4 B.F1-F2=F3-F4
C.F1+F2=F3+F4 D.F1-F3=F4-F2
18.(2019八上·萧山月考)将四个形状不同、高度均为L的实心金属块,用细线拉着,匀速缓慢地放入水深为L的盛水容器中,直至容器底部,此时水未溢出。四个实验中与左下图所描绘的浮力大小F与金属块浸入水中深度h的关系一致的是(  )
A. B. C. D.
19.(2019八上·义乌月考)小明用刻度尺、塑料碗、大烧杯(底面积为S)等器材测量金属球的体积和质量,他先在烧杯内放入适量水,再将塑料碗轻轻放入水中,如图甲所示,测出此时烧杯内水的深度为h1;将金属球放在塑料碗中,放入球后的状态如图乙所示,测出此时烧杯内水的深度为h2;将塑料碗中的金属球轻放入烧杯中,如图丙所示,测出此时烧杯内水的深度为h3,下列有关叙述中,正确的是(  )
A.金属球的体积是(h3-h2)S B.金属球的体积是(h2-h1)S
C.金属球的质量是ρ水(h2-h1)S D.金属球的质量是ρ水(h3-h1)S
20.如图甲所示,烧杯里盛有6℃的水,小球在水中恰好悬浮.经研究发现,水的密度随温度的变化如图乙所示.现在烧杯四周放上大量的冰块,在烧杯内水的温度下降到0℃的过程中,假设小球的体积始终不变,关于小球的浮沉情况判断正确的是(  )
A.先上浮然后下沉 B.浮力变小,一直下沉
C.先下沉然后上浮 D.浮力变大,一直上浮
二、填空题
21.某同学帮实验室老师搞卫生,在清洗甲.乙两个体积相等的球时,发现它们在水中静止后处于如图所示的状态,这时甲球受到的浮力   乙球受到的浮力(填“大于”.“等于”或“小于”)。
22.(2018八上·义乌月考)如图甲所示,用细线拴住一质量为0.4 kg、密度为5×103 kg/m3的实心小球,接着将小球放在烧杯内,与烧杯底部接触,细线挂在固定在支架上的弹簧测力计上,最后调节支架的高度,使弹簧测力计的示数为2 N。往烧杯内注水,在水面没有浸没小球前,小球所受的浮力   (填“变大”“变小”或“不变”),弹簧测力计的读数   (填“变大”“变小”或“不变”)。若将此小球先后放入装有水的烧杯A和装有水银的烧杯B中,如图乙所示,则烧杯A中小球所受的浮力   (填“大于”“等于”或“小于”)烧杯B中小球所受的浮力。
23.将同一个土豆先后放入甲、乙两杯盐水中,观察到如图所示的现象,请回答下列问题.
(1)根据观察到的现象,你能得到一些结论吗?请任写一条   .
(2)把几枚小铁钉完全插入乙土豆内,再把土豆放回乙盐水中,此时土豆在乙盐水中将   ,请简要说明理由:   .
24.(2019八上·嵊州月考)将一方形木块放入盛水容器中时,木块的体积的2/3浸入水中,此时木块排开水重是3N,则木块的密度是   ,再在木块上放一铁块,刚好使木块全部浸入水中,如图所示,则放在木块上的铁块重为   N.
25.(2019八上·天台月考)盘秤上放一只盛有足量水的大烧杯(水未加满),盘秤的示数为10牛顿,现将一个5牛顿的木块用细绳吊在弹簧秤下,慢慢放入水中(水不溢出),当弹簧秤的示数是3.5牛时,该物体受到的浮力是    N,盘秤的示数是    N。
26.(2019八上·杭州期末)一个装满水的溢水杯放在电子秤上,溢水杯的溢水口下方放一烧杯。将一金属块从下表面接触液面开始,慢慢浸入溢水杯至恰好浸没时,手受到的绳子拉力   (填“变大”、“变小”或“不变”),电子秤示数的大小变化是   。若金属块重54牛,溢出的水为20牛,则该金属块的密度为   g/cm3。
三、实验探究题
27.在“浮力的研究”实验中:
(1)取一铁块,把它挂在弹簧测力计的挂钩上,如图甲所示。当铁块浸入水中的体积缓慢增大时,铁块受到浮力大小的变化是   。
(2)探究“浮力大小与排开水的重力关系”的实验过程:
①如图乙,用弹簧测力计测出石块的重力为F1;②如图丙,用弹簧测力计测出空烧杯的重力为F2;
③如图丁,把石块浸入盛满水的溢杯中,用该空烧杯承接从溢杯里被排出的水,当石块全部浸入水中时,读出弹簧测力计的示数为F3;
④如图戊,用弹簧测力计测出该烧杯和排出的水的总重力为F4。
用F1、F2、F3、F4表示,实验中测得石块所受的浮力为    ,排出水的重力为    。根据该实验的测量数据,可得出物体所受浮力大小与排开水的重力的定量关系是    。
28.(2019八上·浙江期中)三个相同的轻质弹簧,一端固定在容器底部,另一端分别与三个体积相同的实心球相连,容器内倒入某种液体,待液体和球都稳定后,观察到如图所示的情况,乙球下方弹簧长度等于原长,这三个球受到浮力的大小关系是   (选填字母);
A.F甲<F乙<F丙
B.F甲>F乙>F丙
C.F甲=F乙=F丙
这三个球的密度大小关系是   (选填字母)
A.ρ甲<ρ 乙<ρ丙 B.ρ甲>ρ乙>ρ丙 C.ρ甲=ρ乙=ρ丙
其中   球(选填“甲”“乙”“丙”)的密度与液体密度相同。
29.(2018八上·兰溪月考)将冰块放在浓盐水中,液面位置如图所示,若冰完全熔化,杯中液面高度将   ;该浓盐水的密度为1.2g/cm3,露出水面的冰块体积是冰块体积的几分之几?   
30.(2017八上·越城期中)小明自制土密度计并测定盐水的密度。2
实验器材:刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水。
实验步骤:
①在竹筷的一端缠上适量细铅丝,制成土密度计;
②用刻度尺测出竹筷的长度L;
③把土密度计放入盛水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h1 (如图所示);
④把土密度计放入盛盐水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h2。
请将上面实验步骤补充完整并回答下列问题:
(1)竹筷一端缠上铅丝,是为了   。
(2)被测液体的密度越大时,密度计排开液体的体积   (选填“越小”、“越大”或“不变”,下同),所受液体的浮力   。
(3)被测盐水的密度表达式:ρ盐水=   (请用符号表示,不计铅丝体积)。
(4)小明计算得出盐水的密度为1.05g/cm3,已知烧杯中盐水的体积为400cm3,盐的密度为2.6g/cm3,则盐水中含盐   g(盐放入水中溶解后,盐和水的总体积不变, ρ水=1.0g/cm3)。
31.(2017八上·杭州月考)小宇和同学们做了下面几个力学实验,请你和他们共同完成下列实验过程:
(1)在“探究浮力的大小与哪些因素有关”时,小宇使用的是如图甲所示的实验装置,实验结束后,根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数 F 与物体 A 的下表面浸入水中的深度 h 的关系图象(如图乙),根据图象回答下列问题:
①物体 A 浸没在水中之前,弹簧测力计的示数随 A 的下表面浸入水中深度的增加而减小,说明浮力与   (选填“物体体积”或“排开液体体积”)有关。物体 A 浸没在水中后,所受的浮力为   N,且保持不变,说明浸没在水中的物体所受的浮力与它浸没在水中的深度无关。
②物体 A 的密度为   kg/m3。
③物体 A 下表面所受液体压强 P 与其浸入水中深度 h 的关系图象应该是丙图中的   
(2)小宇和同学们采用如下方法测量 B 液体的密度,请你将实验数据补充完整;
①用天平测出烧杯和 B 液体的总质量为 150.4g;
②将 B 液体倒入量筒中一部分,读出体积为 10mL;
③测量烧杯和剩余 B 液体的总质量时,天平平衡后,砝码和游码在标尺上所对的刻度值如图丁,质量为   g,则 B 液体的密度为   g/cm3。
(3)小宇将弹簧测力计挂着的物体A 浸没在B 液体中,此时弹簧测力计的示数   (选填“大于”、“小于”或“等于”)物体 A 浸没在水中时弹簧测力计的示数,说明浸在液体中的物体受到的浮力还与   有关。
32.(2018八上·萧山期中)小明按照教材中“综合实践活动”的要求制作简易密度计.
(1)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(=/>/<),h与ρ水、ρ液,及H的关系式是h=   .
(2)小明根据图(a)在吸管上标出1.0刻度线(单位g/cm3,下同),再利用上述关系式进行计算,标出了0.8、0.9、1.1、1.2的刻度线(图中未画出).结果发现,1.1刻线是在1.0刻线的   (上/下)方,相邻刻线的间距   (均匀/不均匀).
(3)为检验刻度误差,小明取来食油,先用天平和量筒测量其密度,然后再用这个密度计测量.但操作时却出现了图(c)所示的情形,这让他很扫兴.难道实验就此终止了吗,根据经验或思考,在不更换食油的情况下,你认为可以进行怎样的尝试:   .
四、解答题
33.小明来到素有“中国死海”之称的新疆达坂城盐湖游玩,看到游客能漂浮在湖面,便利用随身携带的砝码盒以及长方体有盖铁皮罐、细线、沙石、水等物品探究湖中盐水的密度.(g取10N/kg)
①取一根细线与铁皮罐等高,通过对折细线找到铁皮罐一半高度位置,并作记号.
②在铁皮罐内加入适量沙石并加盖密封,使之漂浮时一半浸入水中.
③在铁皮罐上加砝码,直至铁皮罐恰好浸没在水中.
④将该铁皮罐放入盐水中,加砝码,直至铁皮罐恰好浸没在盐水中.问:
(1)铁皮罐的体积有多大?
(2)铁皮罐和沙石的总重有多大?
(3)盐水的密度有多大?
34.如图1所示,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2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,试求下列问题:
(1)圆柱体重力是多少    
当弹簧测力计读数为9N时,受到的浮力是多大    
圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是多大    
(2)根据图象BC段,可得出什么结论    
(3)根据图象CD段,可得出什么结论    
35.上周学校购买了一批水龙头,据商家说其材料铜质的,实验室的老师组织九年级的一些同学通过实验来验证商家的说法。他们把一个水龙头用轻质细线捆好后挂在弹簧测力计上,在空气中测得它的重力为1.6N,再把这个水龙头浸没在水中,如图所示,这时弹簧测力计的读数为1.4N(ρ铜=8.9×103kg/m3, g=10N/kg)。求:
(1)每个水龙头的质量是多少?
(2)这个水龙头浸没在水中时所受到的浮力有多大?
(3)这批水龙头的密度是多少?商家的说法是否正确?
36. 如图甲所示,水平桌面上放置底面积为100cm2、质量为500g的圆筒,筒内装有20cm深的某液体.弹簧测力计下悬挂底面积60cm2、高为10cm的圆柱体,从液面逐渐浸入直至完全浸没,弹簧测力计示数F随圆柱体浸入液体的深度h的变化关系如图乙所示:(可以忽略圆筒的厚度,过程中液体始终没有从筒中溢出),g取10N/kg,求:
(1)圆柱体完全浸没时受到液体的浮力是多少?
(2)筒内液体密度是多少?
(3)当圆柱体完全浸没时,圆筒对桌面的压强是多少?
37.(2019八上·天台月考)图甲是金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像,求:
(1)物体的质量。
(2)物体浸没在水中时,受到的浮力大小。
(3)物体的密度。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】影响液体压强大小的因素;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】紧抓两根筷子体积相同,甲浮在水面上,乙沉在水底,结合阿基米德定律、物体浮沉条件和液体压强进行分析
【解答】因为甲筷子漂浮、乙筷子沉底,所以甲排开水的体积V甲小于乙排开水的体积V乙,由阿基米德原理可知甲受到的浮力小于乙受到的浮力,A正确;由题可知,甲漂浮,F甲=G甲,乙沉底,F乙<G乙,而从A分析已可知F甲<F乙,所以G甲<G乙,根据G=mg,所以m甲<m乙,B错;因为甲处的深度小于乙所处的深度,由p=ρgh可知,甲受到水的压强小,C错;因为甲漂浮,所以ρ甲<ρ水,乙下沉,所以ρ乙>ρ水,所以ρ乙>ρ甲,D错。故选A。
2.【答案】D
【知识点】密度公式的应用;重力的大小;影响液体压强大小的因素;浮力产生的原因;浮力大小的计算
【解析】【分析】 (1)根据重力的计算公式G=mg可计算质量大小;
(2)根据视重法可以计算出浮力,根据阿基米德原理计算排开液体的体积,即物体的体积,最后根据密度公式计算物体的密度;
(3)浮力的产生原因为物体上下表面所受的压力差,上下表面所受的压力差即浮力;
(4)根据压强计算公式P=ρgh和P=FS计算液体产生的压强。
【解答】A.用弹簧秤可测出物体的重力,利用m=G/g可求出物体的质量,因此A选项不符合题意;B.因为物体完全浸没于水中,因此物体的体积为: 因此物体的密度为:,因此B选项不符合题意;C.物体上下表面所受的压力差即为浮力,因此△F=F浮=G﹣F′,因此C选项不符合题意;D.物体的深度位置,无法运用p=ρgh进行压强计算;因物体的形状未知,因此物体上下表面的压强差无法求得,选项D符合题意。
3.【答案】D
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据浮沉状态可以确定浮力与物体重力的大小关系;(2)液体对容器底部的压强与容器内液体和物质的总重力有关.
【解答】由题可知容器内盛相等质量的盐水,将同一鸡蛋分别放入其中,甲中鸡蛋悬浮,F1=G,乙中鸡蛋漂浮,F2=G,所以F1=F2;甲中容器底受到的压强,P1= ,F甲为甲盐水的重力+鸡蛋的重力,P2= ,F乙为乙盐水的重力+鸡蛋的重力,因为甲与乙盐水的质量相等所以F甲=F乙,所以P1=P2,D选项正确.
故答案为:D
4.【答案】C
【知识点】阿基米德原理;浮力的变化
【解析】【分析】(1)浸在液体中的物体会受到浮力的作用,浮力的大小与液体密度和排开液体的体积有关;(2)人在水中走路时人受到的力有向下的重力,向上的有受力和底部对人的支持力,三个力的关系是:重力=浮力+支持力。
【解答】A.人在水中受到的重力变小了,但不为零,人的质量不变,地球上人的重力不会变,A错误;
B.人在水中受到的重力为零,由A分析知,重力不变,B错误;
C.人在水中受到了水对他向上的浮力,人感觉轻飘飘是因为人在水中排开液体体积较大,受到了一个较大的浮力,抵消了重力,C正确;
D.人在水中不受浮力,人在水中排开液体体积要受到浮力,D错误。
故答案为:C
5.【答案】C
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】浸在液体中的物体受到浮力的大小只与液体密度和排开液体的体积有关,密度越大,排开液体体积越大受到的浮力也越大.
【解答】已知图中四个物体体积相等,都浸没在水中,排开液体的体积相等,由浮力大小影响因素可知,四个物体在水中受到的浮力应该相等,C选项正确.
故答案为:C
6.【答案】C
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;浮力的变化
【解析】【分析】分析绳子拉力随时间t变化的图象,当金属块从水中一直竖直向上做匀速直线运动,但未露出液面,此时金属块排开水的体积不变,由阿基米德原理可知,此时的浮力不变,绳子的拉力也不变,即为图中的AB段.
当金属块完全露出液面,没有浸入水中时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图中的CD段,据此求出金属块重.来判断A是否符合题意.
当金属块未露出液面时,拉力等于重力减去浮力,据此求金属块受到的浮力,再根据阿基米德原理求金属块排开水的体积(金属块的体积),知道金属块的重,利用重力公式求金属块的质量,最后利用密度公式求金属块的密度.来判断B、D是否符合题意.
首先判断拉力的在t1至t2时间段内的变化,再利用公式F浮=G-F拉判断浮力的变化.来判断C是否符合题意.
【解答】解:A、当金属块完全露出液面,没有浸入水中时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图中的CD段,从图可知,该金属块重力为:G=F拉=54N,故A说法正确,不符合题意.
B、当金属块未露出液面时,即为图中的AB段,从图可知,此时绳子的拉力为34N,则金属块受到的浮力大小为:F浮=G-F拉=54N-34N=20N.故B说法正确,不符合题意.
C、从图可知,绳子的拉力在t1至t2时间段内逐渐的变大,则由公式F浮=G-F拉可知,金属块的重力不变,而拉力逐渐的变大,所以浮力逐渐变小.故C说法错误,符合题意.
D、∵F浮=ρ水v排g,
∴金属块排开水的体积(金属块的体积):V金=V排=F浮ρ水g=20N1.0×103kg/m3×10N=0.002m3,
∵G=mg,
∴金属块的质量为:m=Gg=54N10N=5.4kg,金属块的密度为:ρ金=mV=5.4kg0.002m2=2.7×103kg/m3.故D说法正确,不符合题意.
【点评】本题考查了重力、浮力、质量、密度的计算,以及阿基米德原理,关键是公式和公式变形的应用,难点是通过图乙确定金属块的重力及绳子受到的拉力、会用称重法计算出金属块受到的浮力。
7.【答案】D
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;浮力的变化
【解析】【分析】轮船由河里驶入海里,船体上浮是最终的结果,出现这一结果的原因分析顺序为,首先明确轮船在河里和海里都是漂浮的,判断出受到的浮力等于轮船自身的重力,由浮力不变由于液体密度的改变引起了排开液体体积的变化。
【解答】轮船由河里驶入海里,船体上浮是最终的结果,出现这一结果的原因分析顺序为,首先明确轮船在河里和海里都是漂浮的,判断出受到的浮力等于轮船自身的重力,由浮力不变由于液体密度的改变引起了排开液体体积的变化。所以正确的思考顺序应是,先由①轮船在河里和海里都会漂浮在液面上,确定②轮船由河里驶入海里所受浮力不变,再由④海水密度大于河水密度,得出⑤轮船排开较小体积的海水就可获得所需浮力,最后就是最终的结果③轮船由河里驶入海里上浮一些,所以正确的顺序是①②④⑤③。
故答案为:D
8.【答案】D
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)溢出的水与排开的水不是一个概念,溢出的水有可能等于排开的水也有可能小于排开的水;(2)阿基米德告诉我们浸在液体中的物体受到的浮力等于排开的水的重力。
【解答】由于盛水的杯子中盛了多少水不清楚,所以可分为两种情况:一、水是盛满的;二、水未盛满。所以有题中告诉我们的溢出了100N的水可推知,排开的水有两种情况,盛满时排开的水就是100N,未盛满时排开的水大于100N。由阿基米德原理可知小球受到的浮力为100N或大于100N,D选项正确。
故答案为:D
9.【答案】D
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;浮力的变化
【解析】【分析】浸在液体中的物体受到液体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,液体密度越大受到的浮力越大,排开液体的体积越大受到的浮力越大,反之越小。
【解答】A.矿泉水瓶受到水对它的浮力,浸在液体中的物体会受到液体对它的浮力,分析正确,A错误;
B.浮力的方向竖直向上,浮力的方向与重力方向相反竖直向上,分析正确,B错误;
C.排开水的体积越大,受到的浮力越大,浸在水中的物体受到的浮力大小与排开水的体积有关,排开水的体积越大,受到的浮力也越大,分析正确,C错误;
D.浸没后,压入越深,受到的浮力越大,浸没后由于排开液体体积不变,故受到的浮力也不变,分析错误,D正确。
故答案为:D
10.【答案】B
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;浮力的变化
【解析】【分析】该题主要考查学生对浮力变化及阿基米德原理的综合应用;
【解答】A、由图可知,物体的重力为12N,则质量;故A错误;
B C、由图可知,弹簧测力计的示数发生了改变,是因为物体受到浮力的原因,则F浮=12N-4N=8N;;物体的密度为:;故B正确;C错误;
D、由图可知,当物体下沉到一定深度后,物体的示数不再改变,则说明物体受到的浮力不会再变;故D错误;
故答案为:B。
11.【答案】B
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【分析】据图中船排开液体的体积关系,结合F浮=ρgV排可以比较出各自情况的浮力大小关系,进而判断即可。
【解答】据图可知,乙图中半载船排开水的体积最大,其次是丙图,甲图排开水的体积最小,所以据F浮=ρgV排可知,液体的密度是相同的,乙图中船受浮力最大,其次是丙图,再次是甲图,即浮力大小关系是:F2>F3>F1.
故选B.
12.【答案】C
【知识点】影响液体压强大小的因素;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据浮沉条件得到它们的密度与水的密度的大小关系,然后再比较它们二者的密度大小;
(2)根据浮沉条件比较浮力的大小关系;
(3)根据公式F浮=ρ液gV排比较排开水的体积大小;
(4)根据公式p=ρ液gh比较它们下表面的压强大小。
【解答】A.A在水中漂浮,那么ρA<ρ水;B在水中漂浮,那么ρB=ρ水;则ρA<ρB,故A错误;
B.A在水中漂浮,那么浮力FA=GA;B在水中漂浮,那么浮力FB=GB;根据公式G=mg可知,当mA=mB时,那么GA=GB,则FA=FB,故B错误;
C.根据公式F浮=ρ液gV排时,因为浮力FA=FB,所以V排A=V排B,故C正确;
D.根据公式p=ρ液gh可知,因为它们的下表面的深度hA故选C。
13.【答案】A
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)当物体漂浮时,它受到的浮力等于重力;
(2)根据公式F浮=ρ液gV排可知,当液体密度不变时,物体受到的浮力越小,它排开水的体积越小。
据此分析即可。
【解答】这艘轮船在卸货前后始终在水面漂浮,因此它受到的浮力等于重力;
因为卸货后轮船的重力减小,所以卸货后轮船受到的浮力变小;
根据公式F浮=ρ液gV排可知,水的密度不变,那么它排开水的体积变小,即会浮起一些。
故选A。
14.【答案】A
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用;浮力的变化
【解析】【分析】(1)根据物体的浮沉情况可以判断出物体所受重力的关系,也可以得到物体密度与液体密度的关系;(2)甲图中物体处于悬浮状态,乙图中物体处于漂浮状态。
【解答】甲图中鸡蛋处于悬浮状态,根据浮沉条件可知,浮力F甲=G蛋,ρ蛋=ρ甲;乙图中鸡蛋处于漂浮状态,根据浮沉条件可知,浮力F乙=G蛋,ρ蛋<ρ乙;所以F甲=F乙,ρ甲<ρ乙,A选项正确。
故答案为:A
15.【答案】C
【知识点】阿基米德原理;浮力的变化
【解析】【分析】(1)水面上升的过程大致分为三个阶段,细线被拉直前,细线被拉直后和物体全部浸没后;
(2)当细线被拉直后,那么它受到的浮力F浮+G=F拉,可根据浮力的变化判断细绳拉力的变化。【解答】(1)向容器中慢慢加水,一开始,物体受到的浮力小于重力,细线没有被拉直,因此细线的拉力为0;随着水的增多,排开水的体积越来越大,物体受到的浮力逐渐增大;当物体受到的浮力等于物体重力时,物体开始随着水面上升;当细线刚好被拉直时,这时细绳的拉力仍然为0;
(2)当细绳被拉直后,物体不再上升,随着水面的上升,物体排开水的体积增大,受到的浮力增大,那么细绳的拉力增大。
(3)当物体全部浸入水中时,排开水的体积不变,它受到的浮力不变,那么细线的拉力不变。
由此可见细线的拉力是先为0,再不断增大,最后保持不变。
故选C。
16.【答案】D
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【分析】根据称重法计算出物体浸没在水中的浮力大小,再根据漂浮条件确定物体在水中的状态,最后根据漂浮条件计算物体受到的浮力大小.
【解答】解:把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数为5N,
浮力F浮=G-F=12N-5N=7N;
根据阿基米德原理F液=ρ水gV排可知,物体全部浸没水中时浮力F 浮=2F浮=2×7N=14N; 浮力F浮大于物体的重力G,故物体上浮,直至漂浮, 物体此时受到的浮力:F 浮=G=12N.
故选D.
17.【答案】D
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】阿基米德原理的内容:浸在液体中的物体受到的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力.表达式:F浮=G排=m排g=ρ液v排g,
【解答】弹簧测力计示数的变化就是浮力导致的,所以浮力可以表示为:F1-F3;再通过测量求出进入烧杯内的水的重力,即:F4-F2;如果物体的浮力等于排开水的重力,则符合阿基米德原理,即F1-F3=F4-F2;
故答案为:D。
18.【答案】A
【知识点】阿基米德原理;浮力的变化
【解析】【分析】根据公式F浮=ρ液gV排可知,当液体密度相同时,浮力与V排成正比,即F浮与h的变化规律与V排和h的变化规律相同。
【解答】根据左下角的图像可知,浮力虽然在不断增大,但是增大的幅度不同。在开始的时间内,浮力增大的较快,后来浮力增大的较慢,因此V排的变化是先较快增大,再较慢增大。
A.当圆球匀速进入水中时,在浸入一半体积前,V排增大的较快,在浸入一半体积后,V排增大的较慢,故A正确;
B.长方体匀速浸入水中时,V排增大的速度相同,故B不合题意;
C.圆台匀速浸入水中时,V排增大的速度一直在减小,故C不合题意;
D.沙漏状物体匀速浸入水中时,V排开始增大的速度在减慢,后来增大的速度在加快,故D不合题意。
故选A。
19.【答案】C
【知识点】密度公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)当物体漂浮时,它受到的浮力等于重力,据此测出物体的重力,再根据公式G=mg得到物体的质量;
(2)当物体浸没时,它排开水的体积等于自身体积;
(3)圆柱的体积V=Sh。
据此分析计算。
【解答】甲和丙中水的体积之差就是小球的体积,即小球的体积:V=h3S-h1S=(h3-h1)S;
甲和乙中排开水的重力之差就是小球的重力,即小球的重力:
G=m水g=ρ水g(h2S-h1S)=ρ水g(h2-h1)S;
那么小球的质量:。
故选C。
20.【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】由于烧杯里盛有6℃的水,小球在水中恰好悬浮.则小球的密度与水的密度相等;由图象可知:4℃的水的密度最大,6℃的水的密度比0℃时水的密度大;所以当水的温度从6℃降到4℃时,因水热胀冷缩,水的密度增大,大于小球的密度,使小球上浮、向上运动;当水的温度从4℃降到0℃时,因水热缩冷胀,水的密度减小,最后小于小球的密度,使物体下沉、向下运动.故选A
【分析】物体悬浮在水中,物体的体积不变,即排开水的体积不变,当水温为6℃时,物体悬浮,物体的密度等于水的密度;
水温缓慢地降至0℃的过程中,在4℃之前热胀冷缩,在4℃以后热缩冷胀,在4℃时水的密度最大,根据物体的浮沉条件及其应用分析判断.
21.【答案】小于
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】物体在液体中所受的浮力大小跟液体的密度和排开液体的体积有关。甲.乙两个体积相等的球时,浸入水中时,甲球漂浮,乙球悬浮,则V甲<V乙,由F浮=ρ水gV排可知,甲球受到的浮力小于乙球受到的浮力。
【分析】对物体所受浮力的大小,关键是把握其两个影响因素:液体的密度和排开液体的体积,依据就是阿基米德原理.
22.【答案】变大;不变;小于
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用;浮力的变化
【解析】【分析】(1)浸在液体中的物体受到浮力的作用,浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关。(2)弹簧测力计的读数的变化情况是个难题,如果不考虑已知条件直接用,弹簧测力计的拉力=重力-浮力,得到的结果是由于浮力的增大,弹簧测力计拉力减小。这种错误是没有考虑到烧杯底部对小球有2N的支持力,水加入后浮力首先要去抵消这2N的力,根据已知的小球质量和小球的密度可知小球的体积,根据体积可算出小球全部浸没时产生的浮力才等于0.8N。所以弹簧测力计示数2N是不会变的(3)当ρ物>ρ液时,物体下沉,重力大于浮力。当ρ物<ρ液时,物体漂浮,浮力等于重力。
【解答】往烧杯内注水,在水面没有浸没小球前,小球排开液体的体积增大,小球受到的浮力变大。由小球的质量可知,小球重力为2N,弹簧测力计示数2N时,烧杯底部对小球有2N的支持力,当水注入时,浮力首先去抵消烧杯对小球的支持力。当小球全部浸没时产生的浮力为:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/cm3×10N/kg×[0.4kg/(5×103kg/cm3)]=0.8N<2N,所以弹簧测力计的示数不变。在水中,由于小球的密度大于水的密度,小球下沉,所以小球的重力大于浮力,在水银中,小球的密度小于水银的密度,小球在水银中漂浮,所以小球受到的浮力等于小球的重力,综上可知,烧杯A中小球所受的浮力小于烧杯B中小球所受的浮力。
故答案为:变大;不变;小于
23.【答案】(1)甲盐水的密度大于乙盐水(合理均可);
(2)下沉;在浮力不变的情况下重力变大,重力大于浮力,土豆下沉(合理说法均可).
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)观察图示可知:甲图中土豆浮在液面上,说明土豆受到的浮力=重力,乙图中土豆悬浮在盐水中,说明土豆受到的浮力=重力,而 ,所以可知甲中盐水密度大于乙;(2)根据题意:把几枚小铁钉完全插入乙土豆内,增加了土豆的重力,则土豆受到的浮力不变,但重力增加,所以土豆会下沉;故答案为:(1)甲盐水的密度大于乙盐水(合理均可);(2)下沉;在浮力不变的情况下重力变大,重力大于浮力,土豆下沉(合理说法均可).
【分析】(1)根据甲、乙两图中土豆的状态分析解答;(2)根据题意:把几枚小铁钉完全插入乙土豆内,则土豆受到的浮力不变,但重力增加,据此分析解答.
24.【答案】0.67×103kg/m3;1.5N
【知识点】密度公式的应用;二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)当木块漂浮在水面上时,它受到的浮力等于重力,然后用阿基米德原理和密度公式将两边拆开,代入数据进行计算即可;
(2)首先根据公式计算出木块的体积,然后根据F浮=ρ水gV排计算出木块完全浸没时受到的浮力,最后根据公式G铁=F浮-G计算铁块的重力即可。
【解答】(1)当木块漂浮在水面上时,
它受到的浮力等于重力,即:F浮=G;
ρ水gV排=ρgV;

解得:ρ=0.67×103kg/m3 ;
(2)木块的体积为:;
当木块完全浸没时受到的浮力为:F'浮=ρ水gV'排=103kg/m3×10N/kg×4.5×10-4m3=4.5N;
那么铁块的重力为:G铁=F浮-G=4.5N-3N=1.5N。
25.【答案】1.5;11.5
【知识点】二力平衡的条件及其应用;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)当木块静止在弹簧测力计下时,它受到平衡力,根据G=F+F浮计算浮力;
(2)木块受到的浮力和木块对水的压力是一对相互作用力,据此判断木块对水的压力,而这个压力会传递到盘秤上,因此盘秤的示数应该等于原来的示数加上木块对水的压力,即F示=F示'+F压计算即可。
【解答】(1)该物体受到的浮力为:F浮=G-F=5N-3.5N=1.5N;
(2)木块受到的浮力和木块对水的压力是一对相互作用力,
因此木块对水的压力等于浮力,即F压=1.5N;
现在盘秤的示数为:F示=F示'+F压=10N+1.5N=11.5N。
26.【答案】变小;不变;2.7
【知识点】密度公式的应用;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)首先根据阿基米德原理判断浮力的变化,然后根据 计算手受到绳子的拉力;
(2)首先判断物体浸入水中的过程水面的高度变化,然后根据水面的高度变化判断水对底部压力的变化,进而判断电子秤示数的变化;
(3)金属块的体积等于排开水的体积,即根据 计算出金属块的体积,然后根据 计算金属块的密度。
【解答】(1) 将一金属块从下表面接触液面开始,慢慢浸入溢水杯至恰好浸没时 ,金属块排开水的体积逐渐增大,根据阿基米德原理可知,它受到的浮力逐渐增大。根据 可知,当金属块的重力不变时,手受到绳子的拉力减小;
(2)当金属块逐渐进入水中时,水会不断的排出,但水面高度不变,那么水对溢水杯底部的压强不变,压力不变。因为电子秤的示数等于溢水杯的重力和水对溢水杯底部压力之和,所以电子秤的示数不变;
(3)金属块的体积为: ;
金属块的密度: .
故答案为:减小;不变;2.7
27.【答案】(1)增大
(2)F1-F3;F4-F2;物体所受浮力的大小等于排开水的重力
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】
(1)当铁块浸入水中的体积缓慢增大时,铁块排开水的体积变大,根据阿基米德原理可知铁块受到浮力的变化;
(2)根据称重法可知石块受到的浮力等于石块的重力减去石块全部浸入水中时弹簧测力计的示数,排开水的重力等于排开的水和小桶的重力之和减掉空桶的重力,比较排开水的重力和物体所受浮力的大小得出结论。
【解答】
(1)图甲中,当铁块浸入水中的体积缓慢增大时,铁块排开水的体积变大,根据F浮=ρgV排可知,铁块受到浮力大小的变化是增大;
(2)根据称重法可知,石块所受的浮力为F1-F3;
排出水的重力F4-F2;
物体所受浮力大小与排开水的重力的定量关系是:物体所受浮力的大小等于排开水的重力(或F1-F3=F4-F2)。
28.【答案】C;A;乙
【知识点】密度公式的应用;二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据公式F浮=ρ液gV排比较三个球受到浮力的大小关系;
(2)弹簧的弹力和形变的方向相反;对三个球进行受力分析,据此比较三个球重力的大小关系,最后根据密度公式比较三个球的密度大小即可。
【解答】(1)根据公式F浮=ρ液gV排可知,当液体密度相同时,浮力与V排成正比;
三球完全浸没水中,它们排开水的体积V排都相同,
因此它们受到的浮力相等,即 F甲=F乙=F丙 ;
(2)甲下的弹簧伸长,因此受到向下的弹力,那么浮力F甲=G甲+F拉甲;
即G甲=F甲-F拉甲;
乙下的弹簧没有伸长或缩短,因此受到不受的弹力,那么浮力F乙=G乙;
丙下的弹簧缩短,因此受到向上的弹力,那么重力G丙=F丙+F拉丙;
那么三球的重力G甲根据公式可知,三球的密度: ρ甲<ρ 乙<ρ丙 ;
因为乙球的浮力等于重力,
所以乙球在液体中应该悬浮,
那么它的密度等于液体的密度。
29.【答案】上升(或升高);
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)冰熔化成水,其质量不变;分析熔化成水的体积和原来的V排的大小关系,如果增大,那么液面高度上升;如果减小,那么液面高度下降;如果不变,那么液面高度不变。
(2)当冰块漂浮在盐水表面上时,根据二力平衡条件判断重力和浮力的等量关系,然后用密度公式和阿基米德原理将等式分解,从而计算出露出水面的冰块体积是冰块体积的几分之几。
【解答】(1)因为冰块漂浮在盐水表面上,
所以它受到的浮力F浮=G;
那么冰块排开盐水的体积:;
当冰块完全熔化后,水的体积为:;
因为水的密度小,所以V>V排,即杯中液面高度将上升;
(2)当冰块漂浮时,
F浮=G;



那么露出水面的冰块体积就是冰块体积的:。
30.【答案】(1)使密度计直立(竖直漂浮)在液体中
(2)越小;不变
(3)ρ水(L-h1)/(L-h2)
(4)20克
【知识点】浮力产生的原因;阿基米德原理;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】将水的密度作为已知条件,根据密度计的原理:漂浮时,浮力与重力相等,列出浮力表达式F浮=ρ液gV排,通过公式变形可写出盐水的密度式。由已知盐和水的总体积不变,意思不考虑盐的体积,所以水的体积为400mL,可通过计算出水的质量,由盐水总质量减去水的质量得到盐的质量。
【解答】(1)铅丝的密度比较大,在液体中能够浸没,并且密度计重心偏低越稳定,使密度计能够竖直漂浮在液体中;(2)根据沉浮条件,密度计在液体中处于漂浮状态,浮力与重力相等,因此密度计在水中与盐水中所受的浮力相等,由公式:F浮=ρ液gV排,当液体密度越大时,V排会越小。(3)在水中时:F浮=ρ水gV排1=ρ水gS(L-h1);在盐水中时F浮=ρ盐水gV排2=ρ盐水gS(L-h2),由水中和盐水中的浮力相等可得:ρ水gS(L-h1)= ρ盐水gS(L-h2),得ρ盐水= ;(4)由公式m=ρVs可得,m盐水=1.05g/cm3×400cm3=420g,m水=1.0g/cm3×400cm3=400g,m盐=420g-400g=20g。
故答案为:(1)使密度计直立(竖直漂浮)在液体中;(2)越小;不变;(3)ρ水(L-h1)/(L-h2);(4)20克
31.【答案】(1)排开液体的体积;1;1.2×10 3;D
(2)139.4;1.1
(3)小于;液体的密度
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用;浮力的变化
【解析】【分析】 (1)①物体A浸没在水中之前,浸入水中深度越大排开水的体积越大,弹簧测力计的示数减小,由F浮=G-F′可知受到的浮力增大;由图乙可知h=0cm和h=5cm时弹簧测力计的示数,利用称重法求出物体A浸没在水中后所受的浮力;浸没在水中的物体深度增加,弹簧测力计的示数不变,受到的浮力不变;②根据阿基米德原理表示出物体A浸没时排开水的体积即为物体A的体积,根据重力公式和密度公式求出物体A的密度;③由P=ρgh分析物体A下表面所受液体压强p与其浸入水中深度h的关系得出答案;
(2)烧杯和剩余B液体的总质量等于砝码的示数,两次总质量之差即为倒出液体的质量,根据密度公式求出液体B的密度;
(3)将弹簧测力计挂着的物体A浸没在B液体中,物体A排开B液体的体积和自身的体积相等,根据阿基米德原理和液体密度之间的关系比较两种情况下受到浮力之间的关系,根据称重法求出弹簧测力计的示数,然后比较得出弹簧测力计的示数关系,进一步说明浮力和液体密度之间的关系。
【解答】(1)①物体A浸没在水中之前,浸入水中深度越大排开水的体积越大,弹簧测力计的示数减小,由F浮=G-F′可知受到的浮力增大说明浮力与排开液体体积有关;
由图乙可知,h=0时弹簧测力计的示数即为物体A的重力GA=1.2N,h=5cm时物体完全浸没弹簧测力计的示数F′=0.2N,则物体A浸没在水中后所受的浮力F浮=GA-F′=1.2N-0.2N=1N;
物体A浸没在水中后,受到的浮力不变,说明浸没在水中的物体所受的浮力与它浸没在水中的深度无关;②因物体A完全浸没在水中,所以由F浮=ρgV排可得,物体A的体积:VA=V排=
则物体A的密度:
ρA= = = = = ×1.0×103kg/m3=1.2×103kg/m3;
③由P=ρgh可知,物体A下表面所受液体压强p随其浸入水中深度h的增大而增大,且P与h成正比,选项中D符合;
(2)由图丁可知,烧杯和剩余B液体的总质量m剩=100g+20g+10g+5g+4.4g=139.4g,倒出液体的质量:
MB=m-m剩=150.4g-139.4g=11g,
倒出液体B的体积:
VB=10mL=10cm3,
液体B的密度:
ρB= = =1.1g/cm3=1.1×103kg/m3;
(3)将弹簧测力计挂着的物体A浸没在B液体中时,物体A受到B液体的浮力:
F浮′=ρBgVA=ρBg× =F浮,
因B液体的密度大于水的密度,
所以,F浮′>F浮,
由F浮=G-F′可知,此时弹簧测力计的示数小于物体A浸没在水中时弹簧测力计的示数,说明浸在液体中的物体受到的浮力还与液体的密度有关。
故答案为:(1)①排开液体的体积;1;无关;②1.2×103;③D;
(2)139.4;1.1;
(3)小于;液体的密度
32.【答案】(1)>;ρ水H/ρ液
(2)下;不均匀
(3)再向容器中加油或用更深的容器盛放食用油然后用这个密度计测量
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)吸管的形状为圆柱形,因此它的V排=Sh;吸管在不同液体中始终漂浮,那么它们受到的浮力等于重力,即浮力相同,根据阿基米德原理推导二者的密度关系即可;
(2)根据(1)中的结果推导出密度计浸入液体的深度h与液体密度的关系式,据此分析二者的数学关系即可;
(3)密度计在液体中必须漂浮,而现在下沉,说明浮力小,因此必须想办法增大它受到的浮力。
【解答】(1)由于吸管在不同液体中都处于漂浮状态,
那么它受到的浮力F浮a=F浮b=G;
根据阿基米德原理得到:
ρ水gV排a=ρ液gV排b;
因为V=Sh,
所以:ρ水gSH=ρ液gSh;
解得:

因为H>h,
所以ρ液>ρ水;
(3)根据(2)可知,吸管在不同液体中进入的深度,可知,浸入的深度h与液体密度成反比,即上端深度大刻度小、下端深度小刻度大,且相邻刻线的间距不均匀。
(4)图(c)所示的情形,说明密度计受到的浮力小于重力;要使密度计漂浮在油中,必须增大V排,即增加油的深度,具体方法为:再向容器中加油或者将容器换成直径细些的。
33.【答案】(1)解:由②图可知:一半浸入水中漂浮时受到的浮力F浮1=ρ水V排1g=ρ水×V罐g,
在铁皮罐上加砝码铁皮罐恰好浸没在水中受到的浮力F浮2=ρ水V排2g=ρ水×V罐g,
由于铁皮罐处于漂浮,则F浮1=G罐,F浮2=G罐+G砝码1,
所以,F浮2﹣F浮1=G砝码1,
即ρ水×V罐g﹣ρ水×V罐g=G砝码1,
答:铁皮罐的体积有1×10﹣3m3
(2)解:一半浸入水中漂浮时受到的浮力F浮1=ρ水V排1g=ρ水×V罐g=1.0×103kg/m3××1×10﹣3m3×10N/kg=5N,由于铁皮罐漂浮在水面上, 则G总=F浮1=5N.
答:铁皮罐和沙石的总重有5N
(3)解:将该铁皮罐放入盐水中,铁皮罐恰好浸没在盐水中时处于漂浮,则根据漂浮条件可得:
F浮3=G罐+G砝码2,
即:ρ盐水V罐g=G罐+G砝码2,

答:盐水的密度有1.2×103kg/m3
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)由②③图可知:漂浮时一半浸入水中受到的浮力与在铁皮罐上加砝码铁皮罐恰好浸没在水中受到的浮力与铁皮罐和沙石的总重力、砝码的重力之间的关系,利用阿基米德原理即可求出铁皮罐的体积;
(2)根据阿基米德原理求出铁皮罐的一半浸入水中漂浮时受到的浮力,根据漂浮条件即可求出铁皮罐和沙石的总重;
(3)根据漂浮条件和阿基米德原理求出盐水的密度.
34.【答案】(1)12N;3N;8N
(2)物体浸没液体之前,浸入液体的深度越深,受到的浮力越大
(3)浮力大小与物体浸没的深度无关
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】(1)由图象可知,当h=0时,弹簧测力计示数为12N,此时圆柱体在空气中,根据二力平衡条件可知,G=F示=12N;当弹簧测力计读数为9N时,受到的浮力是F浮=G-F=12N-9N=3N;由CD段知,当物体完全浸没时测力计的示数为4N,则F浮′=G-F′=12N-4N=8N;(2)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示=12N-4N=8N,故B正确;(2)分析图象BC段,物体完全浸没前,物体在液体中的深度逐渐增加,测力计读数在减小,说明受到的浮力增大.(3)分析CD,物体完全浸没,浸没的深度变化,测力计的示数不变,可知浮力大小不变,可得浮力大小与物体浸没的深度无关.故答案为:(1)12;3;4;(2)大;(3)浮力大小与物体浸没的深度无关.
【分析】由题知,物体缓慢下落,整个过程中物体受力平衡,图象反映的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的变化关系:(1)分析图象AB段,物体还未浸入水中,由二力平衡知此时弹簧对圆柱体的拉力等于物重;根据F浮=G-F得出所受浮力的大小;分析图象CD段,物体全部浸没水中,对物体受力分析求其受到的浮力;(2)分析BC段,为物体慢慢浸入液体,直到浸没的过程,弹簧测力计的读数逐渐变小,由图知浮力的变化.(3)分析CD段,完全浸没时测力计的变化,得出浮力的变化,从而得出结论.
35.【答案】(1)每个水龙头的质量是0.16kg (2)这个水龙头浸没在水中时受到的浮力是0.2N (3)这批水龙头的密度是8×103kg/m3,商家的说法是错误的
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】
36.【答案】(1)解:由图象知,当h=0时,此时测力计的示数等于圆柱体的重力,所以G=18N;
当h≥10cm时,测力计的示数不变,说明此时浮力不变,圆柱体完全浸没,此时F=13.2N;
所以F浮=G﹣F=18N﹣13.2N=4.8N
答:圆柱体浸没在液体中所受浮力是4.8N
(2)解:物体排开液体的体积V排=V物=60×10×10﹣6m3=6×10﹣4m3
由F浮=ρ液gV排得:
答:筒内液体的密度是0.8×103kg/m3
(3)解:液体的质量m液=ρ液V液=0.8×103kg/m3×100×20×10﹣6m3=1.6kg
将圆柱体、圆筒、液体看做一个整体,则其对地面的压力F′=(m液+m筒)g+G物﹣F拉=(1.6kg+0.5kg)×10N/kg+18N﹣13.2N=25.8N
p===2.58×103Pa.
答: 圆柱体浸没时,圆筒对桌面的压强是2.58×103Pa
【知识点】压强的大小及其计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据图象分析出物体的重力和完全浸没时的拉力,根据公式F浮=G﹣F计算出浮力的大小;
(2)根据F浮=ρ液gV排的变形公式 计算出液体的密度;
(3)判断出此时圆筒对桌面的压力,等于圆筒和液体的总重加浮力,根据公式p=计算出压强;
也可将圆柱体、圆筒、液体看做一个整体进行受力分析
37.【答案】(1) 根据乙图可知,物体的重力G=F=237N;
那么物体的质量为:;
(2)物体浸没在水中时,绳子受到的拉力F=207N;
物体受到的浮力为:F浮=G-F=237N-207N=30N;
(3)物体的体积:;
物体的密度为:。
【知识点】密度公式的应用;浮力大小的计算
【解析】【分析】当金属块浸没在水中时,它排开水的体积不变,受到的浮力不变,根据公式F=G-F浮可知,绳子的拉力不变;当金属块慢慢露出水面时,它排开水的体积变小,受到的浮力变小,而绳子的拉力增大;当金属块完全露出水面时,它不受浮力,此时绳子的拉力F=G,据此分析计算即可。
1 / 1浙教版科学八年级上册1.3浮力同步测试
一、单选题
1.(2012·湖州)在帮妈妈做家务的时候,小明发现两根相同体积的筷子,甲浮在水面上,乙沉在水底,如图。由此可知甲比乙(  )
A.所受浮力小 B.质量大 C.所受压强大 D.密度大
【答案】A
【知识点】影响液体压强大小的因素;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】紧抓两根筷子体积相同,甲浮在水面上,乙沉在水底,结合阿基米德定律、物体浮沉条件和液体压强进行分析
【解答】因为甲筷子漂浮、乙筷子沉底,所以甲排开水的体积V甲小于乙排开水的体积V乙,由阿基米德原理可知甲受到的浮力小于乙受到的浮力,A正确;由题可知,甲漂浮,F甲=G甲,乙沉底,F乙<G乙,而从A分析已可知F甲<F乙,所以G甲<G乙,根据G=mg,所以m甲<m乙,B错;因为甲处的深度小于乙所处的深度,由p=ρgh可知,甲受到水的压强小,C错;因为甲漂浮,所以ρ甲<ρ水,乙下沉,所以ρ乙>ρ水,所以ρ乙>ρ甲,D错。故选A。
2.把一个物体挂在弹簧秤下,弹簧秤示数为3N,把它浸没在水(密度为1.0g/cm3)中时,弹簧秤示数变为2N。假设物体的质量为m,物体的密度为ρ,浸没在水中时物体的上下表面所受的压力差和压强差分别为△F和△P,则无法求得的是(  )
A.m B.ρ
C.△F D.△P
【答案】D
【知识点】密度公式的应用;重力的大小;影响液体压强大小的因素;浮力产生的原因;浮力大小的计算
【解析】【分析】 (1)根据重力的计算公式G=mg可计算质量大小;
(2)根据视重法可以计算出浮力,根据阿基米德原理计算排开液体的体积,即物体的体积,最后根据密度公式计算物体的密度;
(3)浮力的产生原因为物体上下表面所受的压力差,上下表面所受的压力差即浮力;
(4)根据压强计算公式P=ρgh和P=FS计算液体产生的压强。
【解答】A.用弹簧秤可测出物体的重力,利用m=G/g可求出物体的质量,因此A选项不符合题意;B.因为物体完全浸没于水中,因此物体的体积为: 因此物体的密度为:,因此B选项不符合题意;C.物体上下表面所受的压力差即为浮力,因此△F=F浮=G﹣F′,因此C选项不符合题意;D.物体的深度位置,无法运用p=ρgh进行压强计算;因物体的形状未知,因此物体上下表面的压强差无法求得,选项D符合题意。
3.(2017八上·乐清月考)在水平桌面上,有两个相同圆柱形容器,内盛相等质量的盐水.将同一鸡蛋分别放入其中,鸡蛋静止时如图所示.鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力分别为F1和F2,盐水对容器底部压强分别为p1和p2,则(  )
A.F1> F2 p1>p2 B.F1= F2 p1>p2
C.F1< F2 p1=p2 D.F1= F2 p1=p2
【答案】D
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据浮沉状态可以确定浮力与物体重力的大小关系;(2)液体对容器底部的压强与容器内液体和物质的总重力有关.
【解答】由题可知容器内盛相等质量的盐水,将同一鸡蛋分别放入其中,甲中鸡蛋悬浮,F1=G,乙中鸡蛋漂浮,F2=G,所以F1=F2;甲中容器底受到的压强,P1= ,F甲为甲盐水的重力+鸡蛋的重力,P2= ,F乙为乙盐水的重力+鸡蛋的重力,因为甲与乙盐水的质量相等所以F甲=F乙,所以P1=P2,D选项正确.
故答案为:D
4.(2017八上·海宁月考)人在齐胸的深水中走路时会感到轻飘飘的,这是因为(  )
A.人在水中受到的重力变小了,但不为零
B.人在水中受到的重力为零
C.人在水中受到了水对他向上的浮力
D.人在水中不受浮力
【答案】C
【知识点】阿基米德原理;浮力的变化
【解析】【分析】(1)浸在液体中的物体会受到浮力的作用,浮力的大小与液体密度和排开液体的体积有关;(2)人在水中走路时人受到的力有向下的重力,向上的有受力和底部对人的支持力,三个力的关系是:重力=浮力+支持力。
【解答】A.人在水中受到的重力变小了,但不为零,人的质量不变,地球上人的重力不会变,A错误;
B.人在水中受到的重力为零,由A分析知,重力不变,B错误;
C.人在水中受到了水对他向上的浮力,人感觉轻飘飘是因为人在水中排开液体体积较大,受到了一个较大的浮力,抵消了重力,C正确;
D.人在水中不受浮力,人在水中排开液体体积要受到浮力,D错误。
故答案为:C
5.(2017八上·乐清月考)如图所示,盛水容器里浸有四个体积相等的物体,半圆形的是石子,三角形的是铜块,长方形的是木块,球形的是铁块,它们受到的浮力分别是 F1、F2、F3、F4,试比较它们所受浮力的大小是 (  )
A. F4>F3>F1>F2 B.F4 >F2>F3>F1
C. F1=F2=F3=F4 D.F1=F3=F4>F2
【答案】C
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】浸在液体中的物体受到浮力的大小只与液体密度和排开液体的体积有关,密度越大,排开液体体积越大受到的浮力也越大.
【解答】已知图中四个物体体积相等,都浸没在水中,排开液体的体积相等,由浮力大小影响因素可知,四个物体在水中受到的浮力应该相等,C选项正确.
故答案为:C
6.如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图象,取g=10N/kg。根据图象信息,下列判断不正确的是(  )
A.该金属块重力的大小为54N
B.浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20N
C.在t1至t2时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大
D.该金属块的密度是2.7×103Kg/m3
【答案】C
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;浮力的变化
【解析】【分析】分析绳子拉力随时间t变化的图象,当金属块从水中一直竖直向上做匀速直线运动,但未露出液面,此时金属块排开水的体积不变,由阿基米德原理可知,此时的浮力不变,绳子的拉力也不变,即为图中的AB段.
当金属块完全露出液面,没有浸入水中时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图中的CD段,据此求出金属块重.来判断A是否符合题意.
当金属块未露出液面时,拉力等于重力减去浮力,据此求金属块受到的浮力,再根据阿基米德原理求金属块排开水的体积(金属块的体积),知道金属块的重,利用重力公式求金属块的质量,最后利用密度公式求金属块的密度.来判断B、D是否符合题意.
首先判断拉力的在t1至t2时间段内的变化,再利用公式F浮=G-F拉判断浮力的变化.来判断C是否符合题意.
【解答】解:A、当金属块完全露出液面,没有浸入水中时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图中的CD段,从图可知,该金属块重力为:G=F拉=54N,故A说法正确,不符合题意.
B、当金属块未露出液面时,即为图中的AB段,从图可知,此时绳子的拉力为34N,则金属块受到的浮力大小为:F浮=G-F拉=54N-34N=20N.故B说法正确,不符合题意.
C、从图可知,绳子的拉力在t1至t2时间段内逐渐的变大,则由公式F浮=G-F拉可知,金属块的重力不变,而拉力逐渐的变大,所以浮力逐渐变小.故C说法错误,符合题意.
D、∵F浮=ρ水v排g,
∴金属块排开水的体积(金属块的体积):V金=V排=F浮ρ水g=20N1.0×103kg/m3×10N=0.002m3,
∵G=mg,
∴金属块的质量为:m=Gg=54N10N=5.4kg,金属块的密度为:ρ金=mV=5.4kg0.002m2=2.7×103kg/m3.故D说法正确,不符合题意.
【点评】本题考查了重力、浮力、质量、密度的计算,以及阿基米德原理,关键是公式和公式变形的应用,难点是通过图乙确定金属块的重力及绳子受到的拉力、会用称重法计算出金属块受到的浮力。
7.(2017八上·海宁月考)在分析"轮船由河里驶入海里,船体是上浮了一些,还是下沉一些"这个问题时,有下面几句话:①轮船在河里和海里都会漂浮在液面上②轮船由河里驶入海里所受浮力不变③轮船由河里驶入海里上浮一些④海水密度大于河水密度⑤轮船排开较小体积的海水就可获得所需浮力。其正确分析过程的顺序是(  )
A.①②③④⑤ B.②④⑤①③ C.②④①⑤③ D.①②④⑤③
【答案】D
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;浮力的变化
【解析】【分析】轮船由河里驶入海里,船体上浮是最终的结果,出现这一结果的原因分析顺序为,首先明确轮船在河里和海里都是漂浮的,判断出受到的浮力等于轮船自身的重力,由浮力不变由于液体密度的改变引起了排开液体体积的变化。
【解答】轮船由河里驶入海里,船体上浮是最终的结果,出现这一结果的原因分析顺序为,首先明确轮船在河里和海里都是漂浮的,判断出受到的浮力等于轮船自身的重力,由浮力不变由于液体密度的改变引起了排开液体体积的变化。所以正确的思考顺序应是,先由①轮船在河里和海里都会漂浮在液面上,确定②轮船由河里驶入海里所受浮力不变,再由④海水密度大于河水密度,得出⑤轮船排开较小体积的海水就可获得所需浮力,最后就是最终的结果③轮船由河里驶入海里上浮一些,所以正确的顺序是①②④⑤③。
故答案为:D
8.(2017八上·海宁月考)把一个小球轻轻放入盛有水的杯子里,溢出了100N的水,则小球受到的浮力(  )
A.一定等于100N B.一定大于100N
C.小于或等于100N D.大于或等于100N
【答案】D
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)溢出的水与排开的水不是一个概念,溢出的水有可能等于排开的水也有可能小于排开的水;(2)阿基米德告诉我们浸在液体中的物体受到的浮力等于排开的水的重力。
【解答】由于盛水的杯子中盛了多少水不清楚,所以可分为两种情况:一、水是盛满的;二、水未盛满。所以有题中告诉我们的溢出了100N的水可推知,排开的水有两种情况,盛满时排开的水就是100N,未盛满时排开的水大于100N。由阿基米德原理可知小球受到的浮力为100N或大于100N,D选项正确。
故答案为:D
9.(2017八上·海宁月考)将空矿泉水瓶压入水中,直到浸没。下列对矿泉水瓶受到的浮力分析错误的是(  )
A.矿泉水瓶受到水对它的浮力
B.浮力的方向竖直向上
C.排开水的体积越大,受到的浮力越大
D.浸没后,压入越深,受到的浮力越大
【答案】D
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;浮力的变化
【解析】【分析】浸在液体中的物体受到液体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,液体密度越大受到的浮力越大,排开液体的体积越大受到的浮力越大,反之越小。
【解答】A.矿泉水瓶受到水对它的浮力,浸在液体中的物体会受到液体对它的浮力,分析正确,A错误;
B.浮力的方向竖直向上,浮力的方向与重力方向相反竖直向上,分析正确,B错误;
C.排开水的体积越大,受到的浮力越大,浸在水中的物体受到的浮力大小与排开水的体积有关,排开水的体积越大,受到的浮力也越大,分析正确,C错误;
D.浸没后,压入越深,受到的浮力越大,浸没后由于排开液体体积不变,故受到的浮力也不变,分析错误,D正确。
故答案为:D
10.(2018八上·衢州期中)小明利用如图所示的实验,研究浮力大小与深度的关系。根据测得的实验数据,作出了弹簧测力计的示数 F 与物体下表面在水中所处深度 h 的关系图象。根据该图像可以得出的正确结论是(  )
A.物体的质量是 12kg
B.物体的密度为 1.5×10 3kg/m3
C.物体浸没在水中时,受到的浮力大小为 6N
D.浮力的大小总是随着浸入深度的增加而变大
【答案】B
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;浮力的变化
【解析】【分析】该题主要考查学生对浮力变化及阿基米德原理的综合应用;
【解答】A、由图可知,物体的重力为12N,则质量;故A错误;
B C、由图可知,弹簧测力计的示数发生了改变,是因为物体受到浮力的原因,则F浮=12N-4N=8N;;物体的密度为:;故B正确;C错误;
D、由图可知,当物体下沉到一定深度后,物体的示数不再改变,则说明物体受到的浮力不会再变;故D错误;
故答案为:B。
11.(2017八上·余杭期末)半潜船可用来运输超大型货物,空载时漂浮于海面(如图甲);装载时需向船体水舱注水, 船体重力增加,巨大的甲板下沉至海面以下(如图乙);待货物被拖到甲板上方时,排出水舱中的水,船体重力减小,甲板上浮至海面,完成货物装载(如图丙)。半潜船在甲、乙、丙三种状态时所受的浮力分别为F1、F2、F3,则以下判断正确的是(  )
A.F1>F3>F2 B.F2>F3>F1 C.F3>F1>F2 D.F3>F2>F1
【答案】B
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【分析】据图中船排开液体的体积关系,结合F浮=ρgV排可以比较出各自情况的浮力大小关系,进而判断即可。
【解答】据图可知,乙图中半载船排开水的体积最大,其次是丙图,甲图排开水的体积最小,所以据F浮=ρgV排可知,液体的密度是相同的,乙图中船受浮力最大,其次是丙图,再次是甲图,即浮力大小关系是:F2>F3>F1.
故选B.
12.(2019八上·天台月考)A、B是两个质量完全相同的实心长方体,轻轻放入水中后,静止时如图所示,则下列说法正确的是(  )
A.两物体的密度大小关系是:ρA>ρB
B.两物体受到水的浮力大小关系是:F浮A<F浮B
C.两物体排开水的体积大小关系是:V排A=V排B
D.两物体下表面受到水的压强大小关系是PA>PB
【答案】C
【知识点】影响液体压强大小的因素;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据浮沉条件得到它们的密度与水的密度的大小关系,然后再比较它们二者的密度大小;
(2)根据浮沉条件比较浮力的大小关系;
(3)根据公式F浮=ρ液gV排比较排开水的体积大小;
(4)根据公式p=ρ液gh比较它们下表面的压强大小。
【解答】A.A在水中漂浮,那么ρA<ρ水;B在水中漂浮,那么ρB=ρ水;则ρA<ρB,故A错误;
B.A在水中漂浮,那么浮力FA=GA;B在水中漂浮,那么浮力FB=GB;根据公式G=mg可知,当mA=mB时,那么GA=GB,则FA=FB,故B错误;
C.根据公式F浮=ρ液gV排时,因为浮力FA=FB,所以V排A=V排B,故C正确;
D.根据公式p=ρ液gh可知,因为它们的下表面的深度hA故选C。
13.(2019八上·温州开学考)长江上,一艘满载货物的轮船在卸完一半货物后,该艘轮船(  )
A.会浮起一些,所受浮力变小 B.会浮起一些,所受浮力变大
C.会下沉一些,所受浮力变大 D.会始终漂浮,所受浮力不变
【答案】A
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)当物体漂浮时,它受到的浮力等于重力;
(2)根据公式F浮=ρ液gV排可知,当液体密度不变时,物体受到的浮力越小,它排开水的体积越小。
据此分析即可。
【解答】这艘轮船在卸货前后始终在水面漂浮,因此它受到的浮力等于重力;
因为卸货后轮船的重力减小,所以卸货后轮船受到的浮力变小;
根据公式F浮=ρ液gV排可知,水的密度不变,那么它排开水的体积变小,即会浮起一些。
故选A。
14.(2017八上·海宁月考)如图所示,甲、乙两杯盐水的密度分别为ρ甲、ρ乙。同一只鸡蛋先后放入甲、乙两杯中,在甲杯中处于悬浮状态,所受浮力为F甲;在乙杯中处于漂浮状态,所受浮力为F乙。下列说法正确的是(  )
A.ρ甲<ρ乙 B.ρ甲>ρ乙 C.F甲<F乙 D.F甲>F乙
【答案】A
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用;浮力的变化
【解析】【分析】(1)根据物体的浮沉情况可以判断出物体所受重力的关系,也可以得到物体密度与液体密度的关系;(2)甲图中物体处于悬浮状态,乙图中物体处于漂浮状态。
【解答】甲图中鸡蛋处于悬浮状态,根据浮沉条件可知,浮力F甲=G蛋,ρ蛋=ρ甲;乙图中鸡蛋处于漂浮状态,根据浮沉条件可知,浮力F乙=G蛋,ρ蛋<ρ乙;所以F甲=F乙,ρ甲<ρ乙,A选项正确。
故答案为:A
15.用图象来描述物理过程或物理规律是很直观的。如右图(a)一立方体木块,下面用一段细线与之相连,细线另一端固定在在容器底(容器高比细线与木块边长之和大得多).现向容器中慢慢加水,如右图(b)所示。若细线中的拉力用F表示,容器中水的深度用h表示。那么,在下图中可以正确描述拉力F随随深度h的变化关系的图象是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】阿基米德原理;浮力的变化
【解析】【分析】(1)水面上升的过程大致分为三个阶段,细线被拉直前,细线被拉直后和物体全部浸没后;
(2)当细线被拉直后,那么它受到的浮力F浮+G=F拉,可根据浮力的变化判断细绳拉力的变化。【解答】(1)向容器中慢慢加水,一开始,物体受到的浮力小于重力,细线没有被拉直,因此细线的拉力为0;随着水的增多,排开水的体积越来越大,物体受到的浮力逐渐增大;当物体受到的浮力等于物体重力时,物体开始随着水面上升;当细线刚好被拉直时,这时细绳的拉力仍然为0;
(2)当细绳被拉直后,物体不再上升,随着水面的上升,物体排开水的体积增大,受到的浮力增大,那么细绳的拉力增大。
(3)当物体全部浸入水中时,排开水的体积不变,它受到的浮力不变,那么细线的拉力不变。
由此可见细线的拉力是先为0,再不断增大,最后保持不变。
故选C。
16.(2015八上·浙江期中)有一个实心球形物体,用弹簧测力计在空气中称重时,测力计的示数为12N;当把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数为5N。把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时,物体受到的浮力是(  )
A.5N B.7N C.14N D.12N
【答案】D
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【分析】根据称重法计算出物体浸没在水中的浮力大小,再根据漂浮条件确定物体在水中的状态,最后根据漂浮条件计算物体受到的浮力大小.
【解答】解:把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数为5N,
浮力F浮=G-F=12N-5N=7N;
根据阿基米德原理F液=ρ水gV排可知,物体全部浸没水中时浮力F 浮=2F浮=2×7N=14N; 浮力F浮大于物体的重力G,故物体上浮,直至漂浮, 物体此时受到的浮力:F 浮=G=12N.
故选D.
17.在探究浮力问题时,某同学做了如图所示实验。测量时弹簧测力计的示数分别是F1、F2、F3和F4。其中符合阿基米德原理叙述的等量关系的是(  )
A.F1>F2>F3>F4 B.F1-F2=F3-F4
C.F1+F2=F3+F4 D.F1-F3=F4-F2
【答案】D
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】阿基米德原理的内容:浸在液体中的物体受到的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力.表达式:F浮=G排=m排g=ρ液v排g,
【解答】弹簧测力计示数的变化就是浮力导致的,所以浮力可以表示为:F1-F3;再通过测量求出进入烧杯内的水的重力,即:F4-F2;如果物体的浮力等于排开水的重力,则符合阿基米德原理,即F1-F3=F4-F2;
故答案为:D。
18.(2019八上·萧山月考)将四个形状不同、高度均为L的实心金属块,用细线拉着,匀速缓慢地放入水深为L的盛水容器中,直至容器底部,此时水未溢出。四个实验中与左下图所描绘的浮力大小F与金属块浸入水中深度h的关系一致的是(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】阿基米德原理;浮力的变化
【解析】【分析】根据公式F浮=ρ液gV排可知,当液体密度相同时,浮力与V排成正比,即F浮与h的变化规律与V排和h的变化规律相同。
【解答】根据左下角的图像可知,浮力虽然在不断增大,但是增大的幅度不同。在开始的时间内,浮力增大的较快,后来浮力增大的较慢,因此V排的变化是先较快增大,再较慢增大。
A.当圆球匀速进入水中时,在浸入一半体积前,V排增大的较快,在浸入一半体积后,V排增大的较慢,故A正确;
B.长方体匀速浸入水中时,V排增大的速度相同,故B不合题意;
C.圆台匀速浸入水中时,V排增大的速度一直在减小,故C不合题意;
D.沙漏状物体匀速浸入水中时,V排开始增大的速度在减慢,后来增大的速度在加快,故D不合题意。
故选A。
19.(2019八上·义乌月考)小明用刻度尺、塑料碗、大烧杯(底面积为S)等器材测量金属球的体积和质量,他先在烧杯内放入适量水,再将塑料碗轻轻放入水中,如图甲所示,测出此时烧杯内水的深度为h1;将金属球放在塑料碗中,放入球后的状态如图乙所示,测出此时烧杯内水的深度为h2;将塑料碗中的金属球轻放入烧杯中,如图丙所示,测出此时烧杯内水的深度为h3,下列有关叙述中,正确的是(  )
A.金属球的体积是(h3-h2)S B.金属球的体积是(h2-h1)S
C.金属球的质量是ρ水(h2-h1)S D.金属球的质量是ρ水(h3-h1)S
【答案】C
【知识点】密度公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)当物体漂浮时,它受到的浮力等于重力,据此测出物体的重力,再根据公式G=mg得到物体的质量;
(2)当物体浸没时,它排开水的体积等于自身体积;
(3)圆柱的体积V=Sh。
据此分析计算。
【解答】甲和丙中水的体积之差就是小球的体积,即小球的体积:V=h3S-h1S=(h3-h1)S;
甲和乙中排开水的重力之差就是小球的重力,即小球的重力:
G=m水g=ρ水g(h2S-h1S)=ρ水g(h2-h1)S;
那么小球的质量:。
故选C。
20.如图甲所示,烧杯里盛有6℃的水,小球在水中恰好悬浮.经研究发现,水的密度随温度的变化如图乙所示.现在烧杯四周放上大量的冰块,在烧杯内水的温度下降到0℃的过程中,假设小球的体积始终不变,关于小球的浮沉情况判断正确的是(  )
A.先上浮然后下沉 B.浮力变小,一直下沉
C.先下沉然后上浮 D.浮力变大,一直上浮
【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】由于烧杯里盛有6℃的水,小球在水中恰好悬浮.则小球的密度与水的密度相等;由图象可知:4℃的水的密度最大,6℃的水的密度比0℃时水的密度大;所以当水的温度从6℃降到4℃时,因水热胀冷缩,水的密度增大,大于小球的密度,使小球上浮、向上运动;当水的温度从4℃降到0℃时,因水热缩冷胀,水的密度减小,最后小于小球的密度,使物体下沉、向下运动.故选A
【分析】物体悬浮在水中,物体的体积不变,即排开水的体积不变,当水温为6℃时,物体悬浮,物体的密度等于水的密度;
水温缓慢地降至0℃的过程中,在4℃之前热胀冷缩,在4℃以后热缩冷胀,在4℃时水的密度最大,根据物体的浮沉条件及其应用分析判断.
二、填空题
21.某同学帮实验室老师搞卫生,在清洗甲.乙两个体积相等的球时,发现它们在水中静止后处于如图所示的状态,这时甲球受到的浮力   乙球受到的浮力(填“大于”.“等于”或“小于”)。
【答案】小于
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】物体在液体中所受的浮力大小跟液体的密度和排开液体的体积有关。甲.乙两个体积相等的球时,浸入水中时,甲球漂浮,乙球悬浮,则V甲<V乙,由F浮=ρ水gV排可知,甲球受到的浮力小于乙球受到的浮力。
【分析】对物体所受浮力的大小,关键是把握其两个影响因素:液体的密度和排开液体的体积,依据就是阿基米德原理.
22.(2018八上·义乌月考)如图甲所示,用细线拴住一质量为0.4 kg、密度为5×103 kg/m3的实心小球,接着将小球放在烧杯内,与烧杯底部接触,细线挂在固定在支架上的弹簧测力计上,最后调节支架的高度,使弹簧测力计的示数为2 N。往烧杯内注水,在水面没有浸没小球前,小球所受的浮力   (填“变大”“变小”或“不变”),弹簧测力计的读数   (填“变大”“变小”或“不变”)。若将此小球先后放入装有水的烧杯A和装有水银的烧杯B中,如图乙所示,则烧杯A中小球所受的浮力   (填“大于”“等于”或“小于”)烧杯B中小球所受的浮力。
【答案】变大;不变;小于
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用;浮力的变化
【解析】【分析】(1)浸在液体中的物体受到浮力的作用,浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关。(2)弹簧测力计的读数的变化情况是个难题,如果不考虑已知条件直接用,弹簧测力计的拉力=重力-浮力,得到的结果是由于浮力的增大,弹簧测力计拉力减小。这种错误是没有考虑到烧杯底部对小球有2N的支持力,水加入后浮力首先要去抵消这2N的力,根据已知的小球质量和小球的密度可知小球的体积,根据体积可算出小球全部浸没时产生的浮力才等于0.8N。所以弹簧测力计示数2N是不会变的(3)当ρ物>ρ液时,物体下沉,重力大于浮力。当ρ物<ρ液时,物体漂浮,浮力等于重力。
【解答】往烧杯内注水,在水面没有浸没小球前,小球排开液体的体积增大,小球受到的浮力变大。由小球的质量可知,小球重力为2N,弹簧测力计示数2N时,烧杯底部对小球有2N的支持力,当水注入时,浮力首先去抵消烧杯对小球的支持力。当小球全部浸没时产生的浮力为:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/cm3×10N/kg×[0.4kg/(5×103kg/cm3)]=0.8N<2N,所以弹簧测力计的示数不变。在水中,由于小球的密度大于水的密度,小球下沉,所以小球的重力大于浮力,在水银中,小球的密度小于水银的密度,小球在水银中漂浮,所以小球受到的浮力等于小球的重力,综上可知,烧杯A中小球所受的浮力小于烧杯B中小球所受的浮力。
故答案为:变大;不变;小于
23.将同一个土豆先后放入甲、乙两杯盐水中,观察到如图所示的现象,请回答下列问题.
(1)根据观察到的现象,你能得到一些结论吗?请任写一条   .
(2)把几枚小铁钉完全插入乙土豆内,再把土豆放回乙盐水中,此时土豆在乙盐水中将   ,请简要说明理由:   .
【答案】(1)甲盐水的密度大于乙盐水(合理均可);
(2)下沉;在浮力不变的情况下重力变大,重力大于浮力,土豆下沉(合理说法均可).
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)观察图示可知:甲图中土豆浮在液面上,说明土豆受到的浮力=重力,乙图中土豆悬浮在盐水中,说明土豆受到的浮力=重力,而 ,所以可知甲中盐水密度大于乙;(2)根据题意:把几枚小铁钉完全插入乙土豆内,增加了土豆的重力,则土豆受到的浮力不变,但重力增加,所以土豆会下沉;故答案为:(1)甲盐水的密度大于乙盐水(合理均可);(2)下沉;在浮力不变的情况下重力变大,重力大于浮力,土豆下沉(合理说法均可).
【分析】(1)根据甲、乙两图中土豆的状态分析解答;(2)根据题意:把几枚小铁钉完全插入乙土豆内,则土豆受到的浮力不变,但重力增加,据此分析解答.
24.(2019八上·嵊州月考)将一方形木块放入盛水容器中时,木块的体积的2/3浸入水中,此时木块排开水重是3N,则木块的密度是   ,再在木块上放一铁块,刚好使木块全部浸入水中,如图所示,则放在木块上的铁块重为   N.
【答案】0.67×103kg/m3;1.5N
【知识点】密度公式的应用;二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)当木块漂浮在水面上时,它受到的浮力等于重力,然后用阿基米德原理和密度公式将两边拆开,代入数据进行计算即可;
(2)首先根据公式计算出木块的体积,然后根据F浮=ρ水gV排计算出木块完全浸没时受到的浮力,最后根据公式G铁=F浮-G计算铁块的重力即可。
【解答】(1)当木块漂浮在水面上时,
它受到的浮力等于重力,即:F浮=G;
ρ水gV排=ρgV;

解得:ρ=0.67×103kg/m3 ;
(2)木块的体积为:;
当木块完全浸没时受到的浮力为:F'浮=ρ水gV'排=103kg/m3×10N/kg×4.5×10-4m3=4.5N;
那么铁块的重力为:G铁=F浮-G=4.5N-3N=1.5N。
25.(2019八上·天台月考)盘秤上放一只盛有足量水的大烧杯(水未加满),盘秤的示数为10牛顿,现将一个5牛顿的木块用细绳吊在弹簧秤下,慢慢放入水中(水不溢出),当弹簧秤的示数是3.5牛时,该物体受到的浮力是    N,盘秤的示数是    N。
【答案】1.5;11.5
【知识点】二力平衡的条件及其应用;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)当木块静止在弹簧测力计下时,它受到平衡力,根据G=F+F浮计算浮力;
(2)木块受到的浮力和木块对水的压力是一对相互作用力,据此判断木块对水的压力,而这个压力会传递到盘秤上,因此盘秤的示数应该等于原来的示数加上木块对水的压力,即F示=F示'+F压计算即可。
【解答】(1)该物体受到的浮力为:F浮=G-F=5N-3.5N=1.5N;
(2)木块受到的浮力和木块对水的压力是一对相互作用力,
因此木块对水的压力等于浮力,即F压=1.5N;
现在盘秤的示数为:F示=F示'+F压=10N+1.5N=11.5N。
26.(2019八上·杭州期末)一个装满水的溢水杯放在电子秤上,溢水杯的溢水口下方放一烧杯。将一金属块从下表面接触液面开始,慢慢浸入溢水杯至恰好浸没时,手受到的绳子拉力   (填“变大”、“变小”或“不变”),电子秤示数的大小变化是   。若金属块重54牛,溢出的水为20牛,则该金属块的密度为   g/cm3。
【答案】变小;不变;2.7
【知识点】密度公式的应用;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)首先根据阿基米德原理判断浮力的变化,然后根据 计算手受到绳子的拉力;
(2)首先判断物体浸入水中的过程水面的高度变化,然后根据水面的高度变化判断水对底部压力的变化,进而判断电子秤示数的变化;
(3)金属块的体积等于排开水的体积,即根据 计算出金属块的体积,然后根据 计算金属块的密度。
【解答】(1) 将一金属块从下表面接触液面开始,慢慢浸入溢水杯至恰好浸没时 ,金属块排开水的体积逐渐增大,根据阿基米德原理可知,它受到的浮力逐渐增大。根据 可知,当金属块的重力不变时,手受到绳子的拉力减小;
(2)当金属块逐渐进入水中时,水会不断的排出,但水面高度不变,那么水对溢水杯底部的压强不变,压力不变。因为电子秤的示数等于溢水杯的重力和水对溢水杯底部压力之和,所以电子秤的示数不变;
(3)金属块的体积为: ;
金属块的密度: .
故答案为:减小;不变;2.7
三、实验探究题
27.在“浮力的研究”实验中:
(1)取一铁块,把它挂在弹簧测力计的挂钩上,如图甲所示。当铁块浸入水中的体积缓慢增大时,铁块受到浮力大小的变化是   。
(2)探究“浮力大小与排开水的重力关系”的实验过程:
①如图乙,用弹簧测力计测出石块的重力为F1;②如图丙,用弹簧测力计测出空烧杯的重力为F2;
③如图丁,把石块浸入盛满水的溢杯中,用该空烧杯承接从溢杯里被排出的水,当石块全部浸入水中时,读出弹簧测力计的示数为F3;
④如图戊,用弹簧测力计测出该烧杯和排出的水的总重力为F4。
用F1、F2、F3、F4表示,实验中测得石块所受的浮力为    ,排出水的重力为    。根据该实验的测量数据,可得出物体所受浮力大小与排开水的重力的定量关系是    。
【答案】(1)增大
(2)F1-F3;F4-F2;物体所受浮力的大小等于排开水的重力
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】
(1)当铁块浸入水中的体积缓慢增大时,铁块排开水的体积变大,根据阿基米德原理可知铁块受到浮力的变化;
(2)根据称重法可知石块受到的浮力等于石块的重力减去石块全部浸入水中时弹簧测力计的示数,排开水的重力等于排开的水和小桶的重力之和减掉空桶的重力,比较排开水的重力和物体所受浮力的大小得出结论。
【解答】
(1)图甲中,当铁块浸入水中的体积缓慢增大时,铁块排开水的体积变大,根据F浮=ρgV排可知,铁块受到浮力大小的变化是增大;
(2)根据称重法可知,石块所受的浮力为F1-F3;
排出水的重力F4-F2;
物体所受浮力大小与排开水的重力的定量关系是:物体所受浮力的大小等于排开水的重力(或F1-F3=F4-F2)。
28.(2019八上·浙江期中)三个相同的轻质弹簧,一端固定在容器底部,另一端分别与三个体积相同的实心球相连,容器内倒入某种液体,待液体和球都稳定后,观察到如图所示的情况,乙球下方弹簧长度等于原长,这三个球受到浮力的大小关系是   (选填字母);
A.F甲<F乙<F丙
B.F甲>F乙>F丙
C.F甲=F乙=F丙
这三个球的密度大小关系是   (选填字母)
A.ρ甲<ρ 乙<ρ丙 B.ρ甲>ρ乙>ρ丙 C.ρ甲=ρ乙=ρ丙
其中   球(选填“甲”“乙”“丙”)的密度与液体密度相同。
【答案】C;A;乙
【知识点】密度公式的应用;二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据公式F浮=ρ液gV排比较三个球受到浮力的大小关系;
(2)弹簧的弹力和形变的方向相反;对三个球进行受力分析,据此比较三个球重力的大小关系,最后根据密度公式比较三个球的密度大小即可。
【解答】(1)根据公式F浮=ρ液gV排可知,当液体密度相同时,浮力与V排成正比;
三球完全浸没水中,它们排开水的体积V排都相同,
因此它们受到的浮力相等,即 F甲=F乙=F丙 ;
(2)甲下的弹簧伸长,因此受到向下的弹力,那么浮力F甲=G甲+F拉甲;
即G甲=F甲-F拉甲;
乙下的弹簧没有伸长或缩短,因此受到不受的弹力,那么浮力F乙=G乙;
丙下的弹簧缩短,因此受到向上的弹力,那么重力G丙=F丙+F拉丙;
那么三球的重力G甲根据公式可知,三球的密度: ρ甲<ρ 乙<ρ丙 ;
因为乙球的浮力等于重力,
所以乙球在液体中应该悬浮,
那么它的密度等于液体的密度。
29.(2018八上·兰溪月考)将冰块放在浓盐水中,液面位置如图所示,若冰完全熔化,杯中液面高度将   ;该浓盐水的密度为1.2g/cm3,露出水面的冰块体积是冰块体积的几分之几?   
【答案】上升(或升高);
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)冰熔化成水,其质量不变;分析熔化成水的体积和原来的V排的大小关系,如果增大,那么液面高度上升;如果减小,那么液面高度下降;如果不变,那么液面高度不变。
(2)当冰块漂浮在盐水表面上时,根据二力平衡条件判断重力和浮力的等量关系,然后用密度公式和阿基米德原理将等式分解,从而计算出露出水面的冰块体积是冰块体积的几分之几。
【解答】(1)因为冰块漂浮在盐水表面上,
所以它受到的浮力F浮=G;
那么冰块排开盐水的体积:;
当冰块完全熔化后,水的体积为:;
因为水的密度小,所以V>V排,即杯中液面高度将上升;
(2)当冰块漂浮时,
F浮=G;



那么露出水面的冰块体积就是冰块体积的:。
30.(2017八上·越城期中)小明自制土密度计并测定盐水的密度。2
实验器材:刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水。
实验步骤:
①在竹筷的一端缠上适量细铅丝,制成土密度计;
②用刻度尺测出竹筷的长度L;
③把土密度计放入盛水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h1 (如图所示);
④把土密度计放入盛盐水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h2。
请将上面实验步骤补充完整并回答下列问题:
(1)竹筷一端缠上铅丝,是为了   。
(2)被测液体的密度越大时,密度计排开液体的体积   (选填“越小”、“越大”或“不变”,下同),所受液体的浮力   。
(3)被测盐水的密度表达式:ρ盐水=   (请用符号表示,不计铅丝体积)。
(4)小明计算得出盐水的密度为1.05g/cm3,已知烧杯中盐水的体积为400cm3,盐的密度为2.6g/cm3,则盐水中含盐   g(盐放入水中溶解后,盐和水的总体积不变, ρ水=1.0g/cm3)。
【答案】(1)使密度计直立(竖直漂浮)在液体中
(2)越小;不变
(3)ρ水(L-h1)/(L-h2)
(4)20克
【知识点】浮力产生的原因;阿基米德原理;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】将水的密度作为已知条件,根据密度计的原理:漂浮时,浮力与重力相等,列出浮力表达式F浮=ρ液gV排,通过公式变形可写出盐水的密度式。由已知盐和水的总体积不变,意思不考虑盐的体积,所以水的体积为400mL,可通过计算出水的质量,由盐水总质量减去水的质量得到盐的质量。
【解答】(1)铅丝的密度比较大,在液体中能够浸没,并且密度计重心偏低越稳定,使密度计能够竖直漂浮在液体中;(2)根据沉浮条件,密度计在液体中处于漂浮状态,浮力与重力相等,因此密度计在水中与盐水中所受的浮力相等,由公式:F浮=ρ液gV排,当液体密度越大时,V排会越小。(3)在水中时:F浮=ρ水gV排1=ρ水gS(L-h1);在盐水中时F浮=ρ盐水gV排2=ρ盐水gS(L-h2),由水中和盐水中的浮力相等可得:ρ水gS(L-h1)= ρ盐水gS(L-h2),得ρ盐水= ;(4)由公式m=ρVs可得,m盐水=1.05g/cm3×400cm3=420g,m水=1.0g/cm3×400cm3=400g,m盐=420g-400g=20g。
故答案为:(1)使密度计直立(竖直漂浮)在液体中;(2)越小;不变;(3)ρ水(L-h1)/(L-h2);(4)20克
31.(2017八上·杭州月考)小宇和同学们做了下面几个力学实验,请你和他们共同完成下列实验过程:
(1)在“探究浮力的大小与哪些因素有关”时,小宇使用的是如图甲所示的实验装置,实验结束后,根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数 F 与物体 A 的下表面浸入水中的深度 h 的关系图象(如图乙),根据图象回答下列问题:
①物体 A 浸没在水中之前,弹簧测力计的示数随 A 的下表面浸入水中深度的增加而减小,说明浮力与   (选填“物体体积”或“排开液体体积”)有关。物体 A 浸没在水中后,所受的浮力为   N,且保持不变,说明浸没在水中的物体所受的浮力与它浸没在水中的深度无关。
②物体 A 的密度为   kg/m3。
③物体 A 下表面所受液体压强 P 与其浸入水中深度 h 的关系图象应该是丙图中的   
(2)小宇和同学们采用如下方法测量 B 液体的密度,请你将实验数据补充完整;
①用天平测出烧杯和 B 液体的总质量为 150.4g;
②将 B 液体倒入量筒中一部分,读出体积为 10mL;
③测量烧杯和剩余 B 液体的总质量时,天平平衡后,砝码和游码在标尺上所对的刻度值如图丁,质量为   g,则 B 液体的密度为   g/cm3。
(3)小宇将弹簧测力计挂着的物体A 浸没在B 液体中,此时弹簧测力计的示数   (选填“大于”、“小于”或“等于”)物体 A 浸没在水中时弹簧测力计的示数,说明浸在液体中的物体受到的浮力还与   有关。
【答案】(1)排开液体的体积;1;1.2×10 3;D
(2)139.4;1.1
(3)小于;液体的密度
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用;浮力的变化
【解析】【分析】 (1)①物体A浸没在水中之前,浸入水中深度越大排开水的体积越大,弹簧测力计的示数减小,由F浮=G-F′可知受到的浮力增大;由图乙可知h=0cm和h=5cm时弹簧测力计的示数,利用称重法求出物体A浸没在水中后所受的浮力;浸没在水中的物体深度增加,弹簧测力计的示数不变,受到的浮力不变;②根据阿基米德原理表示出物体A浸没时排开水的体积即为物体A的体积,根据重力公式和密度公式求出物体A的密度;③由P=ρgh分析物体A下表面所受液体压强p与其浸入水中深度h的关系得出答案;
(2)烧杯和剩余B液体的总质量等于砝码的示数,两次总质量之差即为倒出液体的质量,根据密度公式求出液体B的密度;
(3)将弹簧测力计挂着的物体A浸没在B液体中,物体A排开B液体的体积和自身的体积相等,根据阿基米德原理和液体密度之间的关系比较两种情况下受到浮力之间的关系,根据称重法求出弹簧测力计的示数,然后比较得出弹簧测力计的示数关系,进一步说明浮力和液体密度之间的关系。
【解答】(1)①物体A浸没在水中之前,浸入水中深度越大排开水的体积越大,弹簧测力计的示数减小,由F浮=G-F′可知受到的浮力增大说明浮力与排开液体体积有关;
由图乙可知,h=0时弹簧测力计的示数即为物体A的重力GA=1.2N,h=5cm时物体完全浸没弹簧测力计的示数F′=0.2N,则物体A浸没在水中后所受的浮力F浮=GA-F′=1.2N-0.2N=1N;
物体A浸没在水中后,受到的浮力不变,说明浸没在水中的物体所受的浮力与它浸没在水中的深度无关;②因物体A完全浸没在水中,所以由F浮=ρgV排可得,物体A的体积:VA=V排=
则物体A的密度:
ρA= = = = = ×1.0×103kg/m3=1.2×103kg/m3;
③由P=ρgh可知,物体A下表面所受液体压强p随其浸入水中深度h的增大而增大,且P与h成正比,选项中D符合;
(2)由图丁可知,烧杯和剩余B液体的总质量m剩=100g+20g+10g+5g+4.4g=139.4g,倒出液体的质量:
MB=m-m剩=150.4g-139.4g=11g,
倒出液体B的体积:
VB=10mL=10cm3,
液体B的密度:
ρB= = =1.1g/cm3=1.1×103kg/m3;
(3)将弹簧测力计挂着的物体A浸没在B液体中时,物体A受到B液体的浮力:
F浮′=ρBgVA=ρBg× =F浮,
因B液体的密度大于水的密度,
所以,F浮′>F浮,
由F浮=G-F′可知,此时弹簧测力计的示数小于物体A浸没在水中时弹簧测力计的示数,说明浸在液体中的物体受到的浮力还与液体的密度有关。
故答案为:(1)①排开液体的体积;1;无关;②1.2×103;③D;
(2)139.4;1.1;
(3)小于;液体的密度
32.(2018八上·萧山期中)小明按照教材中“综合实践活动”的要求制作简易密度计.
(1)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(=/>/<),h与ρ水、ρ液,及H的关系式是h=   .
(2)小明根据图(a)在吸管上标出1.0刻度线(单位g/cm3,下同),再利用上述关系式进行计算,标出了0.8、0.9、1.1、1.2的刻度线(图中未画出).结果发现,1.1刻线是在1.0刻线的   (上/下)方,相邻刻线的间距   (均匀/不均匀).
(3)为检验刻度误差,小明取来食油,先用天平和量筒测量其密度,然后再用这个密度计测量.但操作时却出现了图(c)所示的情形,这让他很扫兴.难道实验就此终止了吗,根据经验或思考,在不更换食油的情况下,你认为可以进行怎样的尝试:   .
【答案】(1)>;ρ水H/ρ液
(2)下;不均匀
(3)再向容器中加油或用更深的容器盛放食用油然后用这个密度计测量
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)吸管的形状为圆柱形,因此它的V排=Sh;吸管在不同液体中始终漂浮,那么它们受到的浮力等于重力,即浮力相同,根据阿基米德原理推导二者的密度关系即可;
(2)根据(1)中的结果推导出密度计浸入液体的深度h与液体密度的关系式,据此分析二者的数学关系即可;
(3)密度计在液体中必须漂浮,而现在下沉,说明浮力小,因此必须想办法增大它受到的浮力。
【解答】(1)由于吸管在不同液体中都处于漂浮状态,
那么它受到的浮力F浮a=F浮b=G;
根据阿基米德原理得到:
ρ水gV排a=ρ液gV排b;
因为V=Sh,
所以:ρ水gSH=ρ液gSh;
解得:

因为H>h,
所以ρ液>ρ水;
(3)根据(2)可知,吸管在不同液体中进入的深度,可知,浸入的深度h与液体密度成反比,即上端深度大刻度小、下端深度小刻度大,且相邻刻线的间距不均匀。
(4)图(c)所示的情形,说明密度计受到的浮力小于重力;要使密度计漂浮在油中,必须增大V排,即增加油的深度,具体方法为:再向容器中加油或者将容器换成直径细些的。
四、解答题
33.小明来到素有“中国死海”之称的新疆达坂城盐湖游玩,看到游客能漂浮在湖面,便利用随身携带的砝码盒以及长方体有盖铁皮罐、细线、沙石、水等物品探究湖中盐水的密度.(g取10N/kg)
①取一根细线与铁皮罐等高,通过对折细线找到铁皮罐一半高度位置,并作记号.
②在铁皮罐内加入适量沙石并加盖密封,使之漂浮时一半浸入水中.
③在铁皮罐上加砝码,直至铁皮罐恰好浸没在水中.
④将该铁皮罐放入盐水中,加砝码,直至铁皮罐恰好浸没在盐水中.问:
(1)铁皮罐的体积有多大?
(2)铁皮罐和沙石的总重有多大?
(3)盐水的密度有多大?
【答案】(1)解:由②图可知:一半浸入水中漂浮时受到的浮力F浮1=ρ水V排1g=ρ水×V罐g,
在铁皮罐上加砝码铁皮罐恰好浸没在水中受到的浮力F浮2=ρ水V排2g=ρ水×V罐g,
由于铁皮罐处于漂浮,则F浮1=G罐,F浮2=G罐+G砝码1,
所以,F浮2﹣F浮1=G砝码1,
即ρ水×V罐g﹣ρ水×V罐g=G砝码1,
答:铁皮罐的体积有1×10﹣3m3
(2)解:一半浸入水中漂浮时受到的浮力F浮1=ρ水V排1g=ρ水×V罐g=1.0×103kg/m3××1×10﹣3m3×10N/kg=5N,由于铁皮罐漂浮在水面上, 则G总=F浮1=5N.
答:铁皮罐和沙石的总重有5N
(3)解:将该铁皮罐放入盐水中,铁皮罐恰好浸没在盐水中时处于漂浮,则根据漂浮条件可得:
F浮3=G罐+G砝码2,
即:ρ盐水V罐g=G罐+G砝码2,

答:盐水的密度有1.2×103kg/m3
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)由②③图可知:漂浮时一半浸入水中受到的浮力与在铁皮罐上加砝码铁皮罐恰好浸没在水中受到的浮力与铁皮罐和沙石的总重力、砝码的重力之间的关系,利用阿基米德原理即可求出铁皮罐的体积;
(2)根据阿基米德原理求出铁皮罐的一半浸入水中漂浮时受到的浮力,根据漂浮条件即可求出铁皮罐和沙石的总重;
(3)根据漂浮条件和阿基米德原理求出盐水的密度.
34.如图1所示,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2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,试求下列问题:
(1)圆柱体重力是多少    
当弹簧测力计读数为9N时,受到的浮力是多大    
圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是多大    
(2)根据图象BC段,可得出什么结论    
(3)根据图象CD段,可得出什么结论    
【答案】(1)12N;3N;8N
(2)物体浸没液体之前,浸入液体的深度越深,受到的浮力越大
(3)浮力大小与物体浸没的深度无关
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】(1)由图象可知,当h=0时,弹簧测力计示数为12N,此时圆柱体在空气中,根据二力平衡条件可知,G=F示=12N;当弹簧测力计读数为9N时,受到的浮力是F浮=G-F=12N-9N=3N;由CD段知,当物体完全浸没时测力计的示数为4N,则F浮′=G-F′=12N-4N=8N;(2)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示=12N-4N=8N,故B正确;(2)分析图象BC段,物体完全浸没前,物体在液体中的深度逐渐增加,测力计读数在减小,说明受到的浮力增大.(3)分析CD,物体完全浸没,浸没的深度变化,测力计的示数不变,可知浮力大小不变,可得浮力大小与物体浸没的深度无关.故答案为:(1)12;3;4;(2)大;(3)浮力大小与物体浸没的深度无关.
【分析】由题知,物体缓慢下落,整个过程中物体受力平衡,图象反映的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的变化关系:(1)分析图象AB段,物体还未浸入水中,由二力平衡知此时弹簧对圆柱体的拉力等于物重;根据F浮=G-F得出所受浮力的大小;分析图象CD段,物体全部浸没水中,对物体受力分析求其受到的浮力;(2)分析BC段,为物体慢慢浸入液体,直到浸没的过程,弹簧测力计的读数逐渐变小,由图知浮力的变化.(3)分析CD段,完全浸没时测力计的变化,得出浮力的变化,从而得出结论.
35.上周学校购买了一批水龙头,据商家说其材料铜质的,实验室的老师组织九年级的一些同学通过实验来验证商家的说法。他们把一个水龙头用轻质细线捆好后挂在弹簧测力计上,在空气中测得它的重力为1.6N,再把这个水龙头浸没在水中,如图所示,这时弹簧测力计的读数为1.4N(ρ铜=8.9×103kg/m3, g=10N/kg)。求:
(1)每个水龙头的质量是多少?
(2)这个水龙头浸没在水中时所受到的浮力有多大?
(3)这批水龙头的密度是多少?商家的说法是否正确?
【答案】(1)每个水龙头的质量是0.16kg (2)这个水龙头浸没在水中时受到的浮力是0.2N (3)这批水龙头的密度是8×103kg/m3,商家的说法是错误的
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】
36. 如图甲所示,水平桌面上放置底面积为100cm2、质量为500g的圆筒,筒内装有20cm深的某液体.弹簧测力计下悬挂底面积60cm2、高为10cm的圆柱体,从液面逐渐浸入直至完全浸没,弹簧测力计示数F随圆柱体浸入液体的深度h的变化关系如图乙所示:(可以忽略圆筒的厚度,过程中液体始终没有从筒中溢出),g取10N/kg,求:
(1)圆柱体完全浸没时受到液体的浮力是多少?
(2)筒内液体密度是多少?
(3)当圆柱体完全浸没时,圆筒对桌面的压强是多少?
【答案】(1)解:由图象知,当h=0时,此时测力计的示数等于圆柱体的重力,所以G=18N;
当h≥10cm时,测力计的示数不变,说明此时浮力不变,圆柱体完全浸没,此时F=13.2N;
所以F浮=G﹣F=18N﹣13.2N=4.8N
答:圆柱体浸没在液体中所受浮力是4.8N
(2)解:物体排开液体的体积V排=V物=60×10×10﹣6m3=6×10﹣4m3
由F浮=ρ液gV排得:
答:筒内液体的密度是0.8×103kg/m3
(3)解:液体的质量m液=ρ液V液=0.8×103kg/m3×100×20×10﹣6m3=1.6kg
将圆柱体、圆筒、液体看做一个整体,则其对地面的压力F′=(m液+m筒)g+G物﹣F拉=(1.6kg+0.5kg)×10N/kg+18N﹣13.2N=25.8N
p===2.58×103Pa.
答: 圆柱体浸没时,圆筒对桌面的压强是2.58×103Pa
【知识点】压强的大小及其计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据图象分析出物体的重力和完全浸没时的拉力,根据公式F浮=G﹣F计算出浮力的大小;
(2)根据F浮=ρ液gV排的变形公式 计算出液体的密度;
(3)判断出此时圆筒对桌面的压力,等于圆筒和液体的总重加浮力,根据公式p=计算出压强;
也可将圆柱体、圆筒、液体看做一个整体进行受力分析
37.(2019八上·天台月考)图甲是金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像,求:
(1)物体的质量。
(2)物体浸没在水中时,受到的浮力大小。
(3)物体的密度。
【答案】(1) 根据乙图可知,物体的重力G=F=237N;
那么物体的质量为:;
(2)物体浸没在水中时,绳子受到的拉力F=207N;
物体受到的浮力为:F浮=G-F=237N-207N=30N;
(3)物体的体积:;
物体的密度为:。
【知识点】密度公式的应用;浮力大小的计算
【解析】【分析】当金属块浸没在水中时,它排开水的体积不变,受到的浮力不变,根据公式F=G-F浮可知,绳子的拉力不变;当金属块慢慢露出水面时,它排开水的体积变小,受到的浮力变小,而绳子的拉力增大;当金属块完全露出水面时,它不受浮力,此时绳子的拉力F=G,据此分析计算即可。
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