人教版初中物理八年级下册 10.3《浮沉条件》知识点巩固

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名称 人教版初中物理八年级下册 10.3《浮沉条件》知识点巩固
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2020-06-23 19:07:23

文档简介

人教版初中物理八年级下册 10.3《浮沉条件》知识点巩固
一、物体的浮沉条件
1.(2020·花都模拟)如图所示,两个相同的烧杯中分别装满了两种不同的液体,把甲、乙两球分别轻轻放入两杯液体,最后甲悬浮在液体中,而乙沉底。已知甲排开液体的重力小于乙排开液体的重力,则甲、乙所受浮力相比(  )
A.甲所受的浮力更大 B.乙所受的浮力更大
C.甲、乙所受浮力一样大 D.无法判断甲、乙所受浮力大小
【答案】B
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于物体排开液体的重力,由题可知,甲排开液体的重力小于乙排开液体的重力,所以乙所受的浮力更大。
故答案为:B。
【分析】物体受到的浮力等于排开的液体受到的重力。
2.(2020·深圳模拟)如图所示,把一个质量分布均匀的苹果放入浓盐水中,苹果处于漂浮状态。如果把水面以上的部分切去,则余下的部分(  )
A.沉入水底 B.仍然漂浮 C.刚好悬浮 D.无法判断
【答案】B
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】苹果处于漂浮状态,依据密度与浮沉关系可知ρ果<ρ盐水,苹果的密度较均匀,切去一半后仍小于盐水的密度,所以仍可处于漂浮状态。
故答案为:B。
【分析】根据浮沉条件可知,当物体的密度小于液体密度时,物体处于漂浮。
3.(2020·深圳模拟)关于浮力的应用,下列说法正确的是(  )
A.潜水艇在露出水面前的上浮过程中,所受浮力增大
B.同一艘轮船在海里航行时与在河里航行时所受的浮力相等
C.气象探测气球里所充气体的密度大于空气的密度
D.飞艇里所充气体的密度等于空气的密度
【答案】B
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A、潜水艇在露出水面前(即浸没在水中),潜水艇排开水的体积不变,根据F浮=ρ液gV排可知所受浮力不变,A不符合题意;
B、同一艘轮船在海里航行时与在河里航行时处于漂浮状态,所受的浮力都等于自身的重力,浮力相等,B符合题意;
C、气象探测气球里所充气体的密度小于空气的密度,C不符合题意;
D、飞艇里所充气体的密度小于空气的密度,D不符合题意.
故答案为:B.
【分析】(1)潜水艇是靠改变自身的重力来实现上浮或下潜的;(2)漂浮在液面的物体所受的浮力等于自身的重力;(3)气球和飞艇里所充气体的密度小于空气的密度.
4.(2019八下·白山期末)如图所示,在同一水平桌面上的两个相同容器中,分别盛有甲、乙两种液体,将同一颗梨分别放入两容器中,当梨静止时两容器中的液面恰好相平。下列说法正确的是(  )
A.甲液体的密度比乙液体的密度大
B.梨两次排开液体的质量一样大
C.梨在乙液体中受到的浮力大
D.甲液体对容器底部的压强大
【答案】B
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.相同的梨子在不同液体中,甲中悬浮,物体密度等于液体密度,乙中漂浮,物体密度小于液体密度,则甲液体密度小于乙液体密度,A不符合题意;
BC.相同物体漂浮和悬浮时,浮力等于物体的重力,在甲和乙中受到的浮力相等,排开的液体质量相等,B符合题意,C不符合题意;
D.乙液体的密度大,当甲乙液面向平时,乙液体对容器底的压强大,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】悬浮、漂浮时,物体受到的浮力等于物体重力,液体对容器底的压强和液体密度有关。
5.(2020·青浦模拟)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,船身上浮 B.浮力变大,船身下沉
C.浮力不变,船身上浮 D.浮力不变,船身下沉
【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】轮船从长江驶入东海,因为前后都是漂浮所以前后浮力都等于重力,但是由于东海水的密度大于长江水的密度,根据 可知,当浮力不变时,密度大的液体,排开的体积小,因此若一艘轮船从长江驶入东海,浮力不变,船身上浮,
故答案为:C。
【分析】求解浮力的大小,可以利用浮沉条件来求解。
6.(2019八下·吉林期末)把重6N、体积为0.7dm3的物体投入水中。当物体静止时,下列说法中正确的是(取g=10N/kg)(  )
A.物体漂浮,浮力为7N B.物体悬浮,浮力为6N
C.物体漂浮,浮力为6N D.物体沉底,浮力为7N
【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】当物体浸没时,受到的浮力为,由于浸没时受到的浮力大于重力,最后物体漂浮,受到的浮力等于重力,C符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据物体的体积计算浮力,根据浮力和重力的关系判断物体的状态。
7.(2019八下·京山期末)三个完全相同的玻璃缸装满水,其中甲中装有水,乙水中漂浮一只小鸭,丙水中漂浮着一只大鹅,若把三个水缸放在台秤上称量,可知它们的质量(  )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样
【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】在乙和丙中,小鸭和大鹅都漂浮在水面上,根据漂浮条件可知:浮力等于重力,再根据阿基米德原理可知:浮力等于排开水的重力,即它们的质量等于其排开水的质量,所以三个缸总质量相等。若把三个水缸放在台秤上称量,则台秤的示数相同,即它们的质量一样大。故D正确。
故答案为:D
【分析】物体漂浮在水面上,根据漂浮条件可知,物体受到的浮力等于重力,则物体的重力等于排开水的重力,从而可以判断出台秤示数的关系。
8.(2020八下·重庆月考)关于物体的浮沉条件及应用实例,下列分析合理的是(  )
A.轮船从长江驶入东海,吃水深度变大
B.同一密度计在不同液体中漂浮时,所受浮力大小相同
C.潜水艇靠改变排开水的体积来改变浮力,从而实现上浮和下沉
D.橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面,是通过改变自身重力实现的
【答案】B
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.轮船从长江驶入东海,所受浮力不变,等于自身的重力,由于海水的密度较大,由 可知,在浮力一定时,液体的密度与排开液体的体积成反比,由于海水的密度较大,轮船在海水中排开液体的体积变小,吃水深度变浅,故A不符合题意;
B.密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力,而重力不变,所以同一密度计在不同液体中漂浮时所受的浮力大小相同,故B符合题意;
C.潜水艇在水中排开水的体积不变,受到的浮力不变,为了实现上浮和下沉,是通过改变自身的重力来实现的,故C不符合题意;
D.橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面,橡皮泥的重力不变,是通过改变排开水的体积来实现漂浮的,故D不符合题意。
故选B。
【分析】当物体处于漂浮或悬浮状态时,物体受到的重力等于浮力。
9.(2019·成都)将一枚重为0.5N的鸡蛋放入一杯均匀盐水中,静止时如图所示.然后向杯子里加入一些清水,则(  )
A.鸡蛋会下沉 B.鸡蛋的重力增加
C.鸡蛋所受浮力变大 D.鸡蛋所受浮力为0.5N
【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】根据图像,鸡蛋在盐水中悬浮,鸡蛋的密度等于盐水的密度,当盐水中加入清水,密度变小,鸡蛋沉底,A符合题意。
故答案为:A.
【分析】当物体密度等于液体密度,悬浮,物体密度大于液体密度时下沉。
10.(2019八下·和平期中)甲、乙、丙三个完全相同的小球,分别放入酒精、水和浓盐水中(三种液体深度均大于球的直径,ρ酒精<ρ水<ρ浓盐水),它们静止时受到的浮力分别为F1、F2、F3,则下列几种情况中,不可能的是(  )
A.F1=F2【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】如果F1=F2=G,那么小球在酒精和水中肯定处于漂浮状态,即小球的密度小于酒精;因为 ρ酒精<ρ水<ρ浓盐水 ,所以小球的密度肯定小于浓盐水,即它在盐水中漂浮,则F1=F2=F3=G,故A是不可能的符合题意,而C是可能的不合题意;
如果小球的密度小于酒精的密度,那么三个小球在三种液体中都是下沉;根据F浮=ρ液gV排可知,此时受到的浮力 F1如果小球的密度在水和酒精之间,那么小球在水和盐水中漂浮,此时 F2=F3 =G;在酒精中下沉,此时 F1< G,那么得到浮力 F1 故选A。
【分析】根据浮沉条件分析判断即可。
11.(2020·深圳模拟)三个相同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,以下判断正确的是(  )
A.液体的密度关系是ρ甲>ρ丙>ρ乙
B.液体对容器底部的压强关系是p乙>p甲>p丙
C.容器对桌面的压强关系是p'乙>p'丙>p'甲
D.小球受到的浮力大小关系是F乙>F丙>F甲
【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:三个完全相同的小球,其质量、体积和密度都相同;
A、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甲<ρ丙<ρ乙,A不符合题意;
B、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;B不符合题意;
C、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,乙液体溢出的最少,故剩余液体体积V乙′最大;
又因为ρ乙最大,所以乙的质量最大、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,C符合题意;
D、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,D不符合题意。
故答案为:C
【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;处在水平面上的物体,物体对桌面的压力等于重力,结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强,其中F是压力,S是受力面积。
12.(2020八下·重庆月考)油漂浮在静止的水面上,说明油的密度   (填“大于”“等于”或“小于”)水的密度,一实心物体刚好能悬浮在水中,将次物体放入足够多的油中时,物体将   (填“漂浮”“上浮”“悬浮”或“下沉”)。
【答案】小于;下沉
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】油能漂浮在静止的水面上,说明油的密度小于水的密度。一实心物体刚好能悬浮在水中,则 ,将此物体放入足够多的油中时,因为 ,物体将下沉。
【分析】求解物体受到的浮力和重力,比较其大小关系判断物体的浮沉即可。
13.(2020八下·镇平月考)当物体浸没在液体中时,若浮力为F,重力为G,如果F   G,物体就上浮,如果F   G ,物体就下沉,如果F   G ,物体就能悬浮在液体中。(填“>”“<”“=”)
【答案】>;<;=
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】浸没在液体中的物体,同时受到重力和浮力,如果物体上浮,则说明重力小于浮力,合力向上,即F G。如果物体下沉,则说明重力大于浮力,合力向下,即F G。 如果物体能够停留在液体中任何深度处,则说明重力等于浮力,受力平衡,即F=G。
【分析】求解物体受到的浮力和重力,比较其大小关系判断物体的浮沉即可。
14.(2020·山西模拟)如图,将同一个空心铝球分别放在甲、乙两种液体中,则空心铝球在两种液体里受到的浮力大小F甲   F乙,两种液体的密度ρ甲   ρ乙。(均填“>”、“=”或“<”)
【答案】=;<
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】空心铝球在甲液体中悬浮,空心铝球受到的浮力等于小球的重力,即 ;空心铝球在乙液体中漂浮,空心铝球受到的浮力等于小球的重力,即 ;所以两球受到的浮力相等,即 ;空心铝球在甲液体中悬浮,所以 ,空心铝球在乙液体中漂浮,所以 ,比较可知 。
【分析】求解浮力的大小,可以利用浮沉条件来求解。
15.(2019·怀化)一个重为0.5 N的木块放入装有水的烧杯中,木块处于漂浮状态,则木块受到的浮力是   N;若再沿烧杯壁往烧杯中缓慢地倒入浓盐水,则木块受到的浮力将   (选填“变大”、“不变”或“变小”)
【答案】0.5;不变
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】根据漂浮条件,木块漂浮时受到的浮力等于其自身重力,为0.5N。再往烧杯中倒入浓盐水,则烧杯中液体密度将变大,木块仍然处于漂浮,所以受到的浮力仍然等于重力。
故答案为:0.5;不变.
【分析】根据漂浮条件分析解答即可.
二、探究浮力大小的因素
16.(2020·德州模拟)在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中,班级的“物理小博士”为同学们做了如图所示的一系列实验,实验中的铜块与铝块体积相同。
(1)做①③④三次实验是为了探究浮力的大小与   的关系,得出的结论是在液体密度相同时,物体排开液体体积越大,物体受到的浮力越大。
(2)分析   三次的实验数据,可知浮力的大小与物体浸入液体内的深度无关。
(3)做①②④⑥四次实验是为了探究浮力的大小与物体的重的关系,得出的结论是物体受到的浮力大小与   。
(4)做   三次实验可探究浮力的大小与液体密度的关系;可得出的结论是在物体排开液体体积一定时,液体的密度越大,   。
【答案】(1)物体排开液体的体积
(2)①④⑤
(3)物体的重无关
(4)①④⑦;物体受到的浮力越大
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】解:(1)①③④比较知:液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大,所以这三步是探究浮力大小与物体排开液体的体积的关系。(2)要探究浮力大小与物体浸入深度的关系,需要保持液体密度和物体排开液体体积相同,所以选择①④⑤。(3)铜块受到的重力为G铜=9N,铝块受到的重力为G铝=2.8N,重力不相等;铜块受到的浮力为F铜浮=9N﹣8N=1N,铝块受到的浮力为F铝浮=2.8N﹣1.8N=1N,浮力相等。所以物体受到的浮力大小与物重无关;(4)要探究浮力的大小与液体密度的关系,应该将物体浸入不同的液体,同时保持物体排开液体的体积相同,所以选择①④⑦,实验结论是:在物体排开液体的体积一定时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大。
故答案为:(1)物体排开液体的体积;(2)①④⑤;(3)物体的重无关;(4)①④⑦;物体受到的浮力越大
【分析】(1)液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大;(2)探究浮力大小与物体浸入深度的关系,需要保持液体密度和物体排开液体体积相同;(3)物体受到的浮力大小与物重无关;(4)探究浮力的大小与液体密度的关系,应该将物体浸入不同的液体,同时保持物体排开液体的体积相同;在物体排开液体的体积一定时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大。
17.(2020·宝安模拟)如图所示,在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,实验甲、丙和丁中,弹簧测力计的示数分别为4.0N 、 2.8N 和2.5N:
①将图中   两图的实验进行比较可知:浮力的大小与液体密度有关;
②若盐水的密度为1.2×103 kg/m3实验乙中,物体A 受到的拉力为   。
【答案】乙丙;3.0N
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)探究浮力的大小与液体密度的关系时,根据控制变量法可知,应报纸物体浸没在液体中的深度一致,由图可知,将图中乙丙两图的实验进行比较可知:浮力的大小与液体密度有关。(2)图甲中弹簧测力计的示数为4.0N,即物体A的重力G=4.0N,图丙中弹簧测力计示数为2.8N,则物体A受到的浮力
由阿基米德原理可得物体A的体积
由阿基米德原理可得,图乙中,物体A在水中收到的浮力
则图乙物体A受到的拉力
【分析】(1)当有多个因素对某一物理量有影响时,要探究每一个因素,对该物理量的影响需要控制,其他因素相同,这就是控制变量法;
(2)结合物体的密度,利用阿基米德原理求解物体受到的浮力,再利用平衡条件求解物体受到的拉力。
18.(2020八下·薛城期中)如图甲所示,长方体金属块在细绳拉力作用下,在水中和水面的上的情景,图乙是绳子拉力F随时间t变化的图象,根据图象信息,解答下列问题:
(1)图乙中AB段反映金属块所受的浮力大小与物体   无关,BC段与甲图中对应的过程是   (选填“M到N”、“N到P”、“P到N”或“P到Q”);
(2)浸没在水中的金属块受到的浮力大小是   N;
(3)请你在图丙中画出金属块受到的浮力F浮随时间t(0~t2)时间内的变化情况图象。
【答案】(1)浸没深度;N到P
(2)20
(3)
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)图乙中纵坐标表示绳子的拉力,横坐标表示时间,AB段说明绳子的拉力F大小与时间无关,根据F浮=G-F可知,AB段(0-t1)金属块所受浮力大小不变,由阿基米德原理可知:物体排开液体的体积不变,这个阶段物体由M到N,所以,图乙中AB段反映金属块所受的浮力大小与物体浸没深度无关;BC段,物体所受拉力随时间的变化而增大,说明这个阶段物体受到浮力逐渐减小,由阿基米德原理知:物体排开液体的体积逐渐减小,所以,BC段与甲图中对应的过程是N到P。(2)AB段物体受到的拉力为30N保持不变,这个阶段物体浸没在水中;CD段拉力保持50N不变,对应的过程由P到Q,物体的重力等于拉力,G=50N,所以,浸没在水中的金属块受到的浮力F浮=G-F=G=50N-30N=20N(3)(0-t1)时间物体受到的浮力不变,(t1-t2)时间物体受到的浮力逐渐减小,且F浮=ρ水gV排═ρ水gS底(l-x)=ρ水gS底(l-vt)
l为长方体的高,x=vt表示金属块在这过程中上升的距离,S底为金属块的横截面积,ρ水gS底为常数,金属块受到的浮力F浮与t成一次函数关系。由此画出金属块受到的浮力F浮随时间t(0~t2时间内)的变化情况图象,如图所示:
【分析】(1)当液体密度和排开的体积相同时,物体受到的浮力相等,浮力大小和深度无关;(2)根据物体的重力和浸没时测力计示数差计算浮力的大小;(3)当物体排开液体的体积减小时,受到的浮力减小。
19.(2020八下·庆云期中)小明利用实验探究浮力大小和哪些因素有关系。他把金属块挂在弹簧测力计上,将它分别浸入水和酒精中的不同位置,如图所示:
(1)上述四种情况,   图中金属块所受到的浮力最小;
(2)做丙、丁两次实验,是为了探究浮力大小与   有关;
(3)做   和   两次实验,是为了探究金属块浸没在液体中时,受到的浮力与深度无关。
【答案】(1)甲
(2)液体密度
(3)乙;丙
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)同一个金属块挂在弹簧测力计上,根据称重法F浮=G-F拉;由图可知:甲图弹簧测力计的示数最大,则甲图中金属块所受到的浮力最小。(2)丙、丁两次实验,金属块排开液体的体积和浸没的深度都相同,只有液体的密度不同,因此是探究浮力与液体密度的关系。(3)探究浮力与深度的关系时,根据控制变量法可知,应控制液体的密度和排开液体的体积相同,只改变浸没的深度,符合条件的只有乙、丙。
【分析】(1)根据物体的重力和测力计的示数差可以计算浮力,并比较大小;(2)当排开液体的体积和浸没的深度都相同,液体的密度不同时,可以探究浮力与液体密度的关系;(3)探究浮力与深度的关系时,应控制液体的密度和排开液体的体积相同,只改变浸没的深度。
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一、物体的浮沉条件
1.(2020·花都模拟)如图所示,两个相同的烧杯中分别装满了两种不同的液体,把甲、乙两球分别轻轻放入两杯液体,最后甲悬浮在液体中,而乙沉底。已知甲排开液体的重力小于乙排开液体的重力,则甲、乙所受浮力相比(  )
A.甲所受的浮力更大 B.乙所受的浮力更大
C.甲、乙所受浮力一样大 D.无法判断甲、乙所受浮力大小
2.(2020·深圳模拟)如图所示,把一个质量分布均匀的苹果放入浓盐水中,苹果处于漂浮状态。如果把水面以上的部分切去,则余下的部分(  )
A.沉入水底 B.仍然漂浮 C.刚好悬浮 D.无法判断
3.(2020·深圳模拟)关于浮力的应用,下列说法正确的是(  )
A.潜水艇在露出水面前的上浮过程中,所受浮力增大
B.同一艘轮船在海里航行时与在河里航行时所受的浮力相等
C.气象探测气球里所充气体的密度大于空气的密度
D.飞艇里所充气体的密度等于空气的密度
4.(2019八下·白山期末)如图所示,在同一水平桌面上的两个相同容器中,分别盛有甲、乙两种液体,将同一颗梨分别放入两容器中,当梨静止时两容器中的液面恰好相平。下列说法正确的是(  )
A.甲液体的密度比乙液体的密度大
B.梨两次排开液体的质量一样大
C.梨在乙液体中受到的浮力大
D.甲液体对容器底部的压强大
5.(2020·青浦模拟)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,船身上浮 B.浮力变大,船身下沉
C.浮力不变,船身上浮 D.浮力不变,船身下沉
6.(2019八下·吉林期末)把重6N、体积为0.7dm3的物体投入水中。当物体静止时,下列说法中正确的是(取g=10N/kg)(  )
A.物体漂浮,浮力为7N B.物体悬浮,浮力为6N
C.物体漂浮,浮力为6N D.物体沉底,浮力为7N
7.(2019八下·京山期末)三个完全相同的玻璃缸装满水,其中甲中装有水,乙水中漂浮一只小鸭,丙水中漂浮着一只大鹅,若把三个水缸放在台秤上称量,可知它们的质量(  )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样
8.(2020八下·重庆月考)关于物体的浮沉条件及应用实例,下列分析合理的是(  )
A.轮船从长江驶入东海,吃水深度变大
B.同一密度计在不同液体中漂浮时,所受浮力大小相同
C.潜水艇靠改变排开水的体积来改变浮力,从而实现上浮和下沉
D.橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面,是通过改变自身重力实现的
9.(2019·成都)将一枚重为0.5N的鸡蛋放入一杯均匀盐水中,静止时如图所示.然后向杯子里加入一些清水,则(  )
A.鸡蛋会下沉 B.鸡蛋的重力增加
C.鸡蛋所受浮力变大 D.鸡蛋所受浮力为0.5N
10.(2019八下·和平期中)甲、乙、丙三个完全相同的小球,分别放入酒精、水和浓盐水中(三种液体深度均大于球的直径,ρ酒精<ρ水<ρ浓盐水),它们静止时受到的浮力分别为F1、F2、F3,则下列几种情况中,不可能的是(  )
A.F1=F211.(2020·深圳模拟)三个相同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,以下判断正确的是(  )
A.液体的密度关系是ρ甲>ρ丙>ρ乙
B.液体对容器底部的压强关系是p乙>p甲>p丙
C.容器对桌面的压强关系是p'乙>p'丙>p'甲
D.小球受到的浮力大小关系是F乙>F丙>F甲
12.(2020八下·重庆月考)油漂浮在静止的水面上,说明油的密度   (填“大于”“等于”或“小于”)水的密度,一实心物体刚好能悬浮在水中,将次物体放入足够多的油中时,物体将   (填“漂浮”“上浮”“悬浮”或“下沉”)。
13.(2020八下·镇平月考)当物体浸没在液体中时,若浮力为F,重力为G,如果F   G,物体就上浮,如果F   G ,物体就下沉,如果F   G ,物体就能悬浮在液体中。(填“>”“<”“=”)
14.(2020·山西模拟)如图,将同一个空心铝球分别放在甲、乙两种液体中,则空心铝球在两种液体里受到的浮力大小F甲   F乙,两种液体的密度ρ甲   ρ乙。(均填“>”、“=”或“<”)
15.(2019·怀化)一个重为0.5 N的木块放入装有水的烧杯中,木块处于漂浮状态,则木块受到的浮力是   N;若再沿烧杯壁往烧杯中缓慢地倒入浓盐水,则木块受到的浮力将   (选填“变大”、“不变”或“变小”)
二、探究浮力大小的因素
16.(2020·德州模拟)在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中,班级的“物理小博士”为同学们做了如图所示的一系列实验,实验中的铜块与铝块体积相同。
(1)做①③④三次实验是为了探究浮力的大小与   的关系,得出的结论是在液体密度相同时,物体排开液体体积越大,物体受到的浮力越大。
(2)分析   三次的实验数据,可知浮力的大小与物体浸入液体内的深度无关。
(3)做①②④⑥四次实验是为了探究浮力的大小与物体的重的关系,得出的结论是物体受到的浮力大小与   。
(4)做   三次实验可探究浮力的大小与液体密度的关系;可得出的结论是在物体排开液体体积一定时,液体的密度越大,   。
17.(2020·宝安模拟)如图所示,在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,实验甲、丙和丁中,弹簧测力计的示数分别为4.0N 、 2.8N 和2.5N:
①将图中   两图的实验进行比较可知:浮力的大小与液体密度有关;
②若盐水的密度为1.2×103 kg/m3实验乙中,物体A 受到的拉力为   。
18.(2020八下·薛城期中)如图甲所示,长方体金属块在细绳拉力作用下,在水中和水面的上的情景,图乙是绳子拉力F随时间t变化的图象,根据图象信息,解答下列问题:
(1)图乙中AB段反映金属块所受的浮力大小与物体   无关,BC段与甲图中对应的过程是   (选填“M到N”、“N到P”、“P到N”或“P到Q”);
(2)浸没在水中的金属块受到的浮力大小是   N;
(3)请你在图丙中画出金属块受到的浮力F浮随时间t(0~t2)时间内的变化情况图象。
19.(2020八下·庆云期中)小明利用实验探究浮力大小和哪些因素有关系。他把金属块挂在弹簧测力计上,将它分别浸入水和酒精中的不同位置,如图所示:
(1)上述四种情况,   图中金属块所受到的浮力最小;
(2)做丙、丁两次实验,是为了探究浮力大小与   有关;
(3)做   和   两次实验,是为了探究金属块浸没在液体中时,受到的浮力与深度无关。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于物体排开液体的重力,由题可知,甲排开液体的重力小于乙排开液体的重力,所以乙所受的浮力更大。
故答案为:B。
【分析】物体受到的浮力等于排开的液体受到的重力。
2.【答案】B
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】苹果处于漂浮状态,依据密度与浮沉关系可知ρ果<ρ盐水,苹果的密度较均匀,切去一半后仍小于盐水的密度,所以仍可处于漂浮状态。
故答案为:B。
【分析】根据浮沉条件可知,当物体的密度小于液体密度时,物体处于漂浮。
3.【答案】B
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A、潜水艇在露出水面前(即浸没在水中),潜水艇排开水的体积不变,根据F浮=ρ液gV排可知所受浮力不变,A不符合题意;
B、同一艘轮船在海里航行时与在河里航行时处于漂浮状态,所受的浮力都等于自身的重力,浮力相等,B符合题意;
C、气象探测气球里所充气体的密度小于空气的密度,C不符合题意;
D、飞艇里所充气体的密度小于空气的密度,D不符合题意.
故答案为:B.
【分析】(1)潜水艇是靠改变自身的重力来实现上浮或下潜的;(2)漂浮在液面的物体所受的浮力等于自身的重力;(3)气球和飞艇里所充气体的密度小于空气的密度.
4.【答案】B
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.相同的梨子在不同液体中,甲中悬浮,物体密度等于液体密度,乙中漂浮,物体密度小于液体密度,则甲液体密度小于乙液体密度,A不符合题意;
BC.相同物体漂浮和悬浮时,浮力等于物体的重力,在甲和乙中受到的浮力相等,排开的液体质量相等,B符合题意,C不符合题意;
D.乙液体的密度大,当甲乙液面向平时,乙液体对容器底的压强大,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】悬浮、漂浮时,物体受到的浮力等于物体重力,液体对容器底的压强和液体密度有关。
5.【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】轮船从长江驶入东海,因为前后都是漂浮所以前后浮力都等于重力,但是由于东海水的密度大于长江水的密度,根据 可知,当浮力不变时,密度大的液体,排开的体积小,因此若一艘轮船从长江驶入东海,浮力不变,船身上浮,
故答案为:C。
【分析】求解浮力的大小,可以利用浮沉条件来求解。
6.【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】当物体浸没时,受到的浮力为,由于浸没时受到的浮力大于重力,最后物体漂浮,受到的浮力等于重力,C符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据物体的体积计算浮力,根据浮力和重力的关系判断物体的状态。
7.【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】在乙和丙中,小鸭和大鹅都漂浮在水面上,根据漂浮条件可知:浮力等于重力,再根据阿基米德原理可知:浮力等于排开水的重力,即它们的质量等于其排开水的质量,所以三个缸总质量相等。若把三个水缸放在台秤上称量,则台秤的示数相同,即它们的质量一样大。故D正确。
故答案为:D
【分析】物体漂浮在水面上,根据漂浮条件可知,物体受到的浮力等于重力,则物体的重力等于排开水的重力,从而可以判断出台秤示数的关系。
8.【答案】B
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.轮船从长江驶入东海,所受浮力不变,等于自身的重力,由于海水的密度较大,由 可知,在浮力一定时,液体的密度与排开液体的体积成反比,由于海水的密度较大,轮船在海水中排开液体的体积变小,吃水深度变浅,故A不符合题意;
B.密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力,而重力不变,所以同一密度计在不同液体中漂浮时所受的浮力大小相同,故B符合题意;
C.潜水艇在水中排开水的体积不变,受到的浮力不变,为了实现上浮和下沉,是通过改变自身的重力来实现的,故C不符合题意;
D.橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面,橡皮泥的重力不变,是通过改变排开水的体积来实现漂浮的,故D不符合题意。
故选B。
【分析】当物体处于漂浮或悬浮状态时,物体受到的重力等于浮力。
9.【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】根据图像,鸡蛋在盐水中悬浮,鸡蛋的密度等于盐水的密度,当盐水中加入清水,密度变小,鸡蛋沉底,A符合题意。
故答案为:A.
【分析】当物体密度等于液体密度,悬浮,物体密度大于液体密度时下沉。
10.【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】如果F1=F2=G,那么小球在酒精和水中肯定处于漂浮状态,即小球的密度小于酒精;因为 ρ酒精<ρ水<ρ浓盐水 ,所以小球的密度肯定小于浓盐水,即它在盐水中漂浮,则F1=F2=F3=G,故A是不可能的符合题意,而C是可能的不合题意;
如果小球的密度小于酒精的密度,那么三个小球在三种液体中都是下沉;根据F浮=ρ液gV排可知,此时受到的浮力 F1如果小球的密度在水和酒精之间,那么小球在水和盐水中漂浮,此时 F2=F3 =G;在酒精中下沉,此时 F1< G,那么得到浮力 F1 故选A。
【分析】根据浮沉条件分析判断即可。
11.【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:三个完全相同的小球,其质量、体积和密度都相同;
A、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甲<ρ丙<ρ乙,A不符合题意;
B、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;B不符合题意;
C、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,乙液体溢出的最少,故剩余液体体积V乙′最大;
又因为ρ乙最大,所以乙的质量最大、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,C符合题意;
D、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,D不符合题意。
故答案为:C
【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;处在水平面上的物体,物体对桌面的压力等于重力,结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强,其中F是压力,S是受力面积。
12.【答案】小于;下沉
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】油能漂浮在静止的水面上,说明油的密度小于水的密度。一实心物体刚好能悬浮在水中,则 ,将此物体放入足够多的油中时,因为 ,物体将下沉。
【分析】求解物体受到的浮力和重力,比较其大小关系判断物体的浮沉即可。
13.【答案】>;<;=
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】浸没在液体中的物体,同时受到重力和浮力,如果物体上浮,则说明重力小于浮力,合力向上,即F G。如果物体下沉,则说明重力大于浮力,合力向下,即F G。 如果物体能够停留在液体中任何深度处,则说明重力等于浮力,受力平衡,即F=G。
【分析】求解物体受到的浮力和重力,比较其大小关系判断物体的浮沉即可。
14.【答案】=;<
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】空心铝球在甲液体中悬浮,空心铝球受到的浮力等于小球的重力,即 ;空心铝球在乙液体中漂浮,空心铝球受到的浮力等于小球的重力,即 ;所以两球受到的浮力相等,即 ;空心铝球在甲液体中悬浮,所以 ,空心铝球在乙液体中漂浮,所以 ,比较可知 。
【分析】求解浮力的大小,可以利用浮沉条件来求解。
15.【答案】0.5;不变
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】根据漂浮条件,木块漂浮时受到的浮力等于其自身重力,为0.5N。再往烧杯中倒入浓盐水,则烧杯中液体密度将变大,木块仍然处于漂浮,所以受到的浮力仍然等于重力。
故答案为:0.5;不变.
【分析】根据漂浮条件分析解答即可.
16.【答案】(1)物体排开液体的体积
(2)①④⑤
(3)物体的重无关
(4)①④⑦;物体受到的浮力越大
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】解:(1)①③④比较知:液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大,所以这三步是探究浮力大小与物体排开液体的体积的关系。(2)要探究浮力大小与物体浸入深度的关系,需要保持液体密度和物体排开液体体积相同,所以选择①④⑤。(3)铜块受到的重力为G铜=9N,铝块受到的重力为G铝=2.8N,重力不相等;铜块受到的浮力为F铜浮=9N﹣8N=1N,铝块受到的浮力为F铝浮=2.8N﹣1.8N=1N,浮力相等。所以物体受到的浮力大小与物重无关;(4)要探究浮力的大小与液体密度的关系,应该将物体浸入不同的液体,同时保持物体排开液体的体积相同,所以选择①④⑦,实验结论是:在物体排开液体的体积一定时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大。
故答案为:(1)物体排开液体的体积;(2)①④⑤;(3)物体的重无关;(4)①④⑦;物体受到的浮力越大
【分析】(1)液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大;(2)探究浮力大小与物体浸入深度的关系,需要保持液体密度和物体排开液体体积相同;(3)物体受到的浮力大小与物重无关;(4)探究浮力的大小与液体密度的关系,应该将物体浸入不同的液体,同时保持物体排开液体的体积相同;在物体排开液体的体积一定时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大。
17.【答案】乙丙;3.0N
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)探究浮力的大小与液体密度的关系时,根据控制变量法可知,应报纸物体浸没在液体中的深度一致,由图可知,将图中乙丙两图的实验进行比较可知:浮力的大小与液体密度有关。(2)图甲中弹簧测力计的示数为4.0N,即物体A的重力G=4.0N,图丙中弹簧测力计示数为2.8N,则物体A受到的浮力
由阿基米德原理可得物体A的体积
由阿基米德原理可得,图乙中,物体A在水中收到的浮力
则图乙物体A受到的拉力
【分析】(1)当有多个因素对某一物理量有影响时,要探究每一个因素,对该物理量的影响需要控制,其他因素相同,这就是控制变量法;
(2)结合物体的密度,利用阿基米德原理求解物体受到的浮力,再利用平衡条件求解物体受到的拉力。
18.【答案】(1)浸没深度;N到P
(2)20
(3)
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)图乙中纵坐标表示绳子的拉力,横坐标表示时间,AB段说明绳子的拉力F大小与时间无关,根据F浮=G-F可知,AB段(0-t1)金属块所受浮力大小不变,由阿基米德原理可知:物体排开液体的体积不变,这个阶段物体由M到N,所以,图乙中AB段反映金属块所受的浮力大小与物体浸没深度无关;BC段,物体所受拉力随时间的变化而增大,说明这个阶段物体受到浮力逐渐减小,由阿基米德原理知:物体排开液体的体积逐渐减小,所以,BC段与甲图中对应的过程是N到P。(2)AB段物体受到的拉力为30N保持不变,这个阶段物体浸没在水中;CD段拉力保持50N不变,对应的过程由P到Q,物体的重力等于拉力,G=50N,所以,浸没在水中的金属块受到的浮力F浮=G-F=G=50N-30N=20N(3)(0-t1)时间物体受到的浮力不变,(t1-t2)时间物体受到的浮力逐渐减小,且F浮=ρ水gV排═ρ水gS底(l-x)=ρ水gS底(l-vt)
l为长方体的高,x=vt表示金属块在这过程中上升的距离,S底为金属块的横截面积,ρ水gS底为常数,金属块受到的浮力F浮与t成一次函数关系。由此画出金属块受到的浮力F浮随时间t(0~t2时间内)的变化情况图象,如图所示:
【分析】(1)当液体密度和排开的体积相同时,物体受到的浮力相等,浮力大小和深度无关;(2)根据物体的重力和浸没时测力计示数差计算浮力的大小;(3)当物体排开液体的体积减小时,受到的浮力减小。
19.【答案】(1)甲
(2)液体密度
(3)乙;丙
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)同一个金属块挂在弹簧测力计上,根据称重法F浮=G-F拉;由图可知:甲图弹簧测力计的示数最大,则甲图中金属块所受到的浮力最小。(2)丙、丁两次实验,金属块排开液体的体积和浸没的深度都相同,只有液体的密度不同,因此是探究浮力与液体密度的关系。(3)探究浮力与深度的关系时,根据控制变量法可知,应控制液体的密度和排开液体的体积相同,只改变浸没的深度,符合条件的只有乙、丙。
【分析】(1)根据物体的重力和测力计的示数差可以计算浮力,并比较大小;(2)当排开液体的体积和浸没的深度都相同,液体的密度不同时,可以探究浮力与液体密度的关系;(3)探究浮力与深度的关系时,应控制液体的密度和排开液体的体积相同,只改变浸没的深度。
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