粤沪版物理八年级下册第九章 浮力与升力章节测试试题(word版含详细解析)

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名称 粤沪版物理八年级下册第九章 浮力与升力章节测试试题(word版含详细解析)
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资源类型 教案
版本资源 沪粤版
科目 物理
更新时间 2022-05-16 16:59:47

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粤沪版物理八年级下册第九章 浮力与升力章节测试
考试时间:90分钟;命题人:物理教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)
一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)
1、将质量为150g的物体投入盛有100mL酒精的量筒中(已知ρ酒精=0.8×103kg/m ),物体静止后,酒精液面上升到250mL刻度线处,则该物体在量筒中的情况是(  )
A.物体漂浮在酒精液面上 B.物体沉在量筒底部
C.物体悬浮在酒精中 D.条件不足,无法确定
2、三个相同的容器内分别盛满不同的液体,现将三个完全相同的小球轻轻放入容器中,小球静止后的状态如图所示,以下判断不正确的是(  )
A.小球受到的浮力关系是F乙=F丙>F甲
B.液体的密度关系是ρ乙>ρ丙>ρ甲
C.液体对容器底部的压强关系是p乙>p丙>p甲
D.容器对桌面的压强关系是p'甲>p'乙>p'丙
3、某课外活动小组在探究物体的“浮沉条件”时,将质量为100g的物体浸没在盛满水的溢水杯中,有110g水溢出,则物块静止后,(  )
A.会浮在水面上 B.会悬浮在水中
C.会沉入杯底 D.无法判断
4、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
5、如图所示,水沸腾时,内部会产生大量气泡,在水中不断上升、变大。对于气泡所受压强和浮力的变化情况(气泡未露出液面时),下列说法正确的是(  )
A.压强变小,浮力变小 B.压强变小,浮力变大
C.压强变大,浮力不变 D.压强不变,浮力不变
6、若一艘轮船从长江驶入东海,关于轮船受到的浮力及船身状况的判断正确是(  )
A.浮力变大 B.船身上浮 C.浮力变小 D.船身下沉
7、几十吨的飞机为什么能够在空中飞行?下列有关飞机升力产生说法正确的是(  )
A.飞机的升力如同气球在空气中受到向上的力,是空气对它的浮力
B.因为机翼上下方气流速度不同,使机翼上下表面存在压强差
C.因为飞机高速运动产生的,任何一个物体,只要在空气中高速运动都会获得这样的升力
D.是由于发动机的动力直接产生的,不需要有施力物体
8、为了避免候车乘客被“吸”向正在行驶的列车,站台上设有安全线(如图)。这是因为列车行驶时车体附近(  )
A.气体流速大,压强大 B.气体流速大,压强小
C.气体流速小,压强大 D.气体流速小,压强小
9、如图所示,装有水的容器静止放在水平桌面上,正方体物块 M 悬浮在水中,其上表面与水面平行,则下列说法中正确的是 (  )
A.M上、下表面受到水压力的合力大于 M 受到的浮力
B.M 所受重力的大小等于 M 上、下表面受到水压力的合力大小
C.M 下表面受到水的压力与 M 所受重力的合力为零
D.M 上表面受到水的压力和 M 下表面受到水的压力是一对平衡力
10、如图所示,下列说法正确的是(  )
A. 吹纸条的活动说明气体流速大的地方压强大
B. 沉入水底的石头受到的浮力等于石头排开水的重力
C. 向右拉注射器的手柄,试管上浮
D. 铁球下沉过程中不受浮力
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、在图中,弹簧测力计的量程为   牛,读数为   牛。在“验证阿基米德原理”实验中,需要验证浸在液体中的物体受到的   与它排开液体受到的   大小是否相等。
2、2021年12月9日,中国空间站太空授课以天地互动的方式举行,航天员王亚平为我们展示的浮力消失实验中,告诉我们浮力来源于重力引起的液体在不同深度的压力差。若某物体在月球和地球上时都能悬浮在水中,那么物体在   (选填“月球”或“地球”)上所受浮力较大(已知月球上的重力约是地球上的六分之一)。
3、一个质量是60g的鸡蛋悬浮在盐水中不动时,它受到的浮力是   N,如果往盐水中注入清水,鸡蛋将   。(填“下沉”“上浮”或“不动”)
4、抽油烟机是利用气体流速大,压强    的原理将油烟抽到室外的;而新型静电抽油烟机又利用带电物体能够    轻小物体的性质,进一步降低了油烟对大气的污染。。
5、已知木块A的体积为1.0×10-3m3,重力为6N,与固定在容器底部的轻质弹簧相连,如图甲所示,现向容器中缓慢注水,直至木块A完全浸没并处于静止状态,如图乙所示。则向容器中注水的过程中,水对容器底部的压强会   (选填“增大”、 “减小”或“不变”),木块完全浸没处于静止状态时,弹簧对木块的拉力为   N。
三、计算题(3小题,每小题7分,共计21分)
1、如图甲所示,水平桌面上有一圆柱形容器,容器中装有足量的水,现将一体积为 的物块A(不吸水)放入容器中,水未溢出,物块A有 的体积露出水面。
(1)计算物块A此时受到的浮力;
(2)如将一金属块B放在物块A上,使物块A刚好全部浸入水中,如图乙所示,计算金属块B的质量。
2、有一质量为0.79kg的铁球,其密度为ρ铁=7.9×103kg/m3,现将铁球放入盛有适量水的容器中,如图所示。已知:水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)画出图中铁球静止时的受力情况示意图;
(2)图中静止铁球在水中所受浮力。
3、如图所示,物体A的重力为20N,体积为1000cm3将其体积的 浸入水中,此时水面距离容器底部的距离为30cm,容器的底面积为200cm2,ρ水=1.0×103kg/m3,假设容器足够高,试求:
(1)物体A受到的浮力;
(2)绳子对A的拉力;
(3)若将绳子剪断,物体A静止时,水对容器底部压强的变化量△p。
四、实验探究(2小题,每小题12分,共计24分)
1、学完阿基米德原理之后,小伟和小雪用如图所示的实验装置做了一个课外实验。他们将溢水杯放在电子秤上,向溢水杯中加水后(如图甲所示),在表格中记录下测力计A、B及电子秤的第一次实验数据:然后他们将物体缓慢下降,当物体的部分体积浸在水中时(如图乙所示),记录下第二次实验数据:剪断系在物体上的细线,将物体缓慢沉入到水底后(如图丙所示),记录下第三次的实验数据。(取g=10N/kg)
  测力计A/N 测力计B/N 电子秤/g
第一次 1.00 0.02 500.00
第二次 0.60 0.22 520.00
第三次 0   540.00
(1)观察乙、丙两图可知物体在   图中所受浮力更大,是因为此时物体浸在水中的   更大;
(2)在整理数据时,小雪和小伟发现第三次实验中测力计B的示数记录不同,小雪记的是0.62N,小伟记的是0.42N,他们讨论推理后认为有一个数据是正确的,请判断谁的记录是正确的,并说明理由。
2、某实验小组利用弹簧测力计、铁块、溢水杯等器材,按照图所示的步骤,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)以上探究步骤中,操作的合理顺序是   (填字母代号)。
(2)浮力的大小可由   (填字母代号)两个步骤测出。
(3)若图中四个力之间的关系式   成立,则可得出结论F浮=G排。
(4)以下关于实验过程中的操作,会影响探究结果的是 。
A.溢水杯内未盛满水 B.小桶内有少量水 C.铁块未浸没在水中
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】B
【解析】【解答】物体受到的浮力为:
F浮=ρ液gV排=0.8×103kg/m ×10N/kg×(250-100)×10-6m3=1.2N;
物体的重力为:G=mg=0.15kg×10N/kg=1.5N;
因为F浮所以物体沉在量筒底部。
故选B。
【分析】首先根据F浮=ρ液gV排计算出物体受到的浮力,然后根据G=mg计算出物体的重力,最后比较二者的大小关系确定浮沉状态。
2、【答案】D
【解析】【解答】三个完全相同的小球,其质量、体积和密度都相同;
A.由图知,小球在丙容器中悬浮,在乙容器中漂浮,所以小球所受的浮力与自身的重力相等;在甲容器中下沉,浮力小于其重力,所以小球受到的浮力大小关系是F乙=F丙>F甲
A正确,不符合题意;
B.小球在甲中下沉,故ρ球>ρ甲
在乙容器中漂浮,故ρ球<ρ乙
在丙中悬浮,故ρ球=ρ丙
所以三种液体的密度关系为ρ乙>ρ丙>ρ甲
B正确,不符合题意;
C.静止时三个容器的液面恰好相平,即深度h相等,由于乙液体的密度最大,根据p=ρgh可知,乙容器底受到的液体压强最大,甲容器底受到的液体压强最小,即p乙>p丙>p甲
C正确,不符合题意;
D.开始时,液体的体积V甲=V乙=V丙
放入小球后,甲、丙溢出相同体积的液体,则剩余液体体积V甲′=V丙′
由于ρ甲<ρ丙
故m甲<m丙
重力G甲<G丙
乙液体溢出的体积最少,故剩余液体体积V乙′最大;又因为ρ乙最大,根据G=mg=ρgV
可知,乙的重力最大,故G甲<G丙<G乙
容器相同,则容器重力相等,三个完全相同的小球,则小球的重力相等,容器对水平桌面的压力等于容器、容器内的液体和球的重力之和,即F甲<F丙<F乙
由于受力面积相同,由p= 可得p'乙>p'丙>p'甲
D错误,符合题意。
故答案为:D。
【分析】当物体密度小于液体密度时,物体漂浮;当物体密度等于液体密度时,物体悬浮;当物体密度大于液体密度时,物体沉底;液体内部存在压强,同时液体对容器的底部和侧面有压强;压强的大小与液体密度和深度有关系,深度越深,液体密度越大,压强越大。
3、【答案】A
【解析】【解答】将物体浸没在盛满水的溢水杯中,据阿基米德原理知,物体所受的浮力等于其排开液体的重力,所以F浮=G排=m排g=0.11kg×10N/kg=1.1N
而物体的重力G物=m物g=0.1kg×10N/kg=1N<1.1N
即F浮>G物
所以物体漂浮在水面,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】根据重力公式得出物体重G物和排开水重G排的关系,由阿基米德原理F浮=G排,从而得出F浮与G物的关系,判断物体的浮沉。
4、【答案】C
【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。
5、【答案】B
【解析】【解答】液体沸腾时,液体内部会产生大量气泡,在液体中不断上升、变大;对于气泡所受水的压强,随深度的减小而减小,浮力与排开液体的体积成正比,气泡上升时,体积变大,因此浮力变大;B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;结合物体排开液体的体积,利用阿基米德原理F浮=ρ液gV排求解物体受到的浮力即可。
6、【答案】B
【解析】【解答】AC.当轮船由长江驶入东海后,仍然处于漂浮状态,船受到的浮力
因为船受到的重力不变,所以船受到的浮力不变;AC不符合题意;
BD.又因为,且,所以排开海水的体积小于排开江水的体积,即船浸入海水中的体积变小,船上浮一些,D不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】结合物体的浮沉条件及阿基米德原理分析解答。
7、【答案】B
【解析】【解答】机翼上下不对称,在相同的时间内,上面的路程长,流速快,压强小;下面的路程短,流速慢,压强大,在机翼的上下表面形成一个压强差,这个压强差产生一个升力。
故答案为:B。
【分析】飞机起飞时因为上下表面受到的压强差不同,上表面受到的压强小于下表面受到的压强,产生向上的升力。
8、【答案】B
【解析】【解答】根据流体流速与压强关系可知,列车行驶时,车体附近气体流速大、压强小,对人有向列车方向施加的外力,为了避免候车乘客被“吸”向正在行驶的列车,站台上设有安全线。
故答案为:B。
【分析】流体压强大小与流速关系:在流体中流速越大地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大。
9、【答案】B
【解析】【解答】ABC.正方体物块M悬浮在水中,则F浮=G,其上表面与水面平行,根据浮力产生的原因可知,M上、下表面受到水压力的合力大小F合=F浮,所以
F合=F下-F上=F浮=G
因此可得M 下表面受到水的压力与 M 所受重力的合力不为零,故AC不符合题意,B符合题意;
D.由图知,M上表面所处的深度较小,根据p=ρgh可知,M上表面受到水的压强小于M下表面受到水的压强,而上下表面的面积相同,则由F=pS可知,上表面受到水的压力小于M下表面受到水的压力,所以,M上表面受到水的压力和M下表面受到水的压力不是一对平衡力,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】浸在液体或气体中的物体会受到一个向上托力,这个托力就是浮力;浮力产生的原因是物体上下两个表面受到的压强不一样导致的。
10、【答案】B
【解析】【解答】A.纸条飞起来,是因为下方压强大于上方压强,受到向上的托力。因为上方流动速度快,所以上方压强小,即流速大的地方压强小,A不符合题意;
B.根据阿基米德原理 可知,石头受到的浮力等于石头排开水的重力,B符合题意;
C.向右拉活塞,试管内水增加,试管可能下沉,C不符合题意;
D.浸在液体中的物体会受到液体的浮力,铁球下沉过程中会受浮力,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】流体在流速大的地方压强小,物体受到的浮力等于排开液体的重力;沉底的物体受到浮力的作用。
二、填空题
1、【答案】0~5;2.2;浮力;重力
【解析】【解答】由题图可知,弹簧测力计的最大测量值是5N,所以弹簧测力计的量程为0-5N。由题图可知,弹簧测力计的分度值是0.2N,示数是2.2N。在“验证阿基米德原理”实验中,需要验证浸在液体中的物体受到的浮力与它排开液体受到的重力大小是否相等。
【分析】根据测力计上最大的示数判断量程,结合指针位置读取示数;浸在液体中的物体受到的浮力与它排开液体受到的重力大小是否相等。
2、【答案】地球
【解析】【解答】由题干可知,浮力来源于重力引起的液体在不同深度的压力差。根据阿基米德原理,浮力等于排开液体所受的重力,月球上的重力约是地球上的六分之一,又因为在悬浮时,浮力大小等于重力。所以某物体在月球和地球上时都能悬浮在水中,那么物体在地球上所受浮力较大。
【分析】结合浮沉条件及重力计算公式分析解答。
3、【答案】0.6;下沉
【解析】【解答】鸡蛋的重力G=mg=0.06kg×10N/kg=0.6N,因为悬浮,所以F浮=G=0.6N,浮力大小与液体密度有关,液体密度越大,浮力越大,液体密度越小,浮力越小,在盐水中加清水,液体密度减小,所以浮力减小,会下沉。
故答案为:0.6;下沉
【分析】根据悬浮判断浮力与重力相等,浮力大小与液体密度和物体浸在液体中的体积有关,液体密度越大,物体浸在液体中的体积越大,浮力越大。
4、【答案】小;吸引
【解析】【解答】抽油烟机是利用气体流速大,压强小的原理。而新型静电抽油烟机又利用带电物体能够吸引轻小物体的性质,进一步降低了油烟对大气的污染。
故答案为:小;吸引
【分析】对于流体流速越大的地方压强越小。
5、【答案】增大;4
【解析】【解答】液体压强与液体密度和深度有关,液体深度越深,液体压强越大,木块受到的浮力F浮=液V排g= 1.0×103kg/m3 × 1.0×10-3m3 ×10N=10N,G物=6N,受到向上的浮力10N,向下的重力6N,所以弹簧的拉力为4N。
故答案为:增大;4;
【分析】液体压强与液体密度和深度有关,液体深度越深,液体压强越大,F浮=液V排g计算浮力,根据受力分析分析受力情况。
三、计算题
1、【答案】(1)解:物块A此时受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(1- )×50×10-6m2=0.4N
答:物块A此时受到的浮力为0.4N;
(2)解:甲图中,因为木块A漂浮,所以木块A的重力G=F浮=0.4N
乙图中木块浸没在水中受到水的浮力F浮′=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg×50×10-6m3=0.5N
以AB为一个整体,处于漂浮,所以F浮′=GA+GB
物体B的重力GB=F浮′-GA=0.5N-0.4N=0.1N
物体B的质量 =0.01kg
答:金属块B的质量为0.01kg。
【解析】【分析】(1)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;
(2)物体A在重力、压力和浮力作用下平衡,三个力合力为零,求解压力大小,即物体B的重力,结合物体的重力和g,相除求解物体的质量。
2、【答案】(1)铁球静止时受到水的竖直向上的浮力、竖直向上的支持力和竖直向下的重力,如下图:
(2)铁球的体积为
因为铁球浸没在水中,所以铁球浸入水中的体积为
铁球在水中所受的浮力为
【解析】【分析】(1)物体受到的浮力竖直向上,重力竖直向下;(2)根据物体的质量和密度计算体积,根据液体密度和排开液体的体积计算浮力大小。
3、【答案】(1)解:物体A排开水的体积:
V排= V= ×1000cm3=600cm3=6×10﹣4m3,
物体A受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣4m3=6N
答:物体A受到的浮力为6N
(2)解:绳子对A的拉力:
F拉=G﹣F浮=20N﹣6N=14N
答:绳子对A的拉力为14N
(3)解:将绳子剪断,物体A掉入水中,此时受到的浮力:
F浮′=ρ水gV排′=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N;
因为F浮′<G,
所以物体A将下沉至容器底,
物体A排开水的体积增加量:
△V= V= ×1000cm3=400cm3=4×10﹣4m3,
水的深度增加值:△h= = =0.02m,
水对容器底部压强的变化量:
△p=ρg△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa
答:若将绳子剪断,物体A静止时,水对容器底部压强的变化量为200Pa
【解析】【分析】(1)利用 F浮=ρ水gV排 求得 物体A受到的浮力 .
(2)绳子对A的拉力等于物体A的重力减去浮力;
(3)绳子剪断,物体A掉入水中, 利用 F浮=ρ水gV排 求得 物体A受到的浮力;和物体A的重力比较得出物体A在水中的状态,进而确定剪断绳子后物体A排开水的体积的变化量,利用V=Sh求水深变化量,最后利用p=pgh求水对容器底部压强的变化量.
四、实验探究
1、【答案】(1)丙;体积
(2)实验过程中总重力不变,G物+G杯+G水+G桶= G总
由前2次实验数据可知G总=1N+0.02N+500 10-3kg 10N/kg=6.02N
故第三次实验测力计B的示数F=6.02N 0N 540 10-3kg 10N/kg=0.62N
所以小雪记的是0.62N是正确的。
【解析】【解答】(1)观察乙、丙两图,由F浮= 液gV排可知,乙丙两图中,丙图V排更大,故物体在丙图中所受浮力更大,浮力更大是因为此时物体浸在水中的体积更大。
(2)实验过程中总重力不变,G物+G杯+G水+G桶= G总
由前2次实验数据可知G总=1N+0.02N+500 10-3kg 10N/kg=6.02N
故第三次实验测力计B的示数F=6.02N 0N 540 10-3kg 10N/kg=0.62N
所以小雪记的是0.62N是正确的。
【分析】(1)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;
(2)在实验过程中物体的重力之和不变,利用此关系是验证即可。
2、【答案】(1)DBCA(或BDCA)
(2)B、C
(3)F2﹣F3=F1﹣F4
(4)A
【解析】【解答】解:(1)为了使小桶在接水之后可直接计算水的重力,应先测量空桶的重力,然后再测出铁块的重力(或先测铁块的重力再测桶的重力);将铁块浸入水中观察测力计的示数。最后测排出的水和小桶的总重,求排出的水的重力。因此,合理的顺序应为:D、B、C、A(或B、D、C、A);(2)由题图可知,步骤B测出了铁块的重力,步骤C测出了铁块浸没在水中时测力计的拉力,则物块浸在入液体时受到的浮力为F2﹣F3;(3)步骤D测出空桶的重力,步骤A测出了桶和铁块排开水的总重力,铁块排开水的重力为F1﹣F4,如果F2﹣F3=F1﹣F4,即物体浸在液体中受到的浮力等于物体排开液体的重力,阿基米德原理就成立;(4)溢杯内未盛满水,则测得排开水的重力会偏小,会影响探究结果;小桶内有少量水,铁块排开水后,A、D两步骤的示数之差仍未排开水的重力,不影响探究结果;
铁块未浸没水中,此时浮力小,排开水的重力也小,不影响探究结果。
故答案为:A;
故答案为:(1)DBCA(或BDCA);(2)B、C;(3)F2﹣F3=F1﹣F4;(4)A。
【分析】(1)对于实验的合理顺序,我们应把握住两点,一是小桶是用来接排出的水的,在接水之前必须先测出空桶的重力;二是物块要先测重力,再直接浸入水中才不会重复,依据这些分析可得出更加合理的顺序;(2)浮力的大小等于弹簧秤空气中的示数减去液体中的示数;(3)掌握阿基米德原理的内容,根据其进行解答;(4)根据铁块受到的浮力和排开的水的重力分析。