【精品解析】浙教版科学八上1.3水的浮力同步练习(1)

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名称 【精品解析】浙教版科学八上1.3水的浮力同步练习(1)
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资源类型 试卷
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科目 科学
更新时间 2022-07-10 15:26:49

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浙教版科学八上1.3水的浮力同步练习(1)
一、单选题
1.(2021八上·椒江期末)如图所示, 一个装有盐水的烧杯静止在斜面上, 有一个鸡蛋悬浮在盐水中, 则鸡蛋所受的浮力方向应为图中(  )
A.1的方向 B.2的方向 C.3的方向 D.4的方向
【答案】B
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】根据浮力的方向判断。
【解答】浸在液体里的物体,受到的浮力始终是竖直向上的,即与水平面垂直向上,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
2.(浙教版科学八上第一章 1.3水的浮力(一) )下列情况下,不受水的浮力的物体是(  )。
A.水中的气泡 B.跨海大桥的桥面
C.水中正在上浮的木块 D.水中正在下沉的石块
【答案】B
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】浮力是物体上下两个表面受到的压力差,据此分析判断。
【解答】水中的气泡、上浮的木块和下沉的石块,它们的上下两个表面都有压力,肯定受到浮力,故A、C、D不合题意;
跨海大桥的桥墩,深埋在海底泥沙里,它的下表面没有水,不受向上的浮力,故B符合题意。
故选B。
3.(2021八上·拱墅期末)如图所示,有一个带挂钩的铁块重力为G,将其底部与烧杯底部之间用蜡密封(使两者接触而之间没有空气、水也不会进入),再往烧杯中加入适量水。若对铁块施加竖直向上的拉力,当拉力大小为F时,铁块恰好被拉起。则拉力F与铁块重力G的大小关系应是(  )
A.F>G B.F=G C.F【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】对铁块进行受力分析,根据二力平衡的知识比较F与重力G的大小关系。
【解答】根据图片可知,由于铁块下表面与容器底部紧密接触,没有水,因此铁块底部不会受到水向上的压力,即此时铁块只受到水向下的压力和重力,以及向上的拉力。当铁块刚好被拉起时,它受到平衡力,即拉力F=G+F水,那么拉力F>G。
故选A。
4.(2021八上·龙湾期中)下列情景中没有受到浮力的物体是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】根据浮力产生的原因判断。
【解答】浸在液体或气体中的物体,受到竖直向上的托力,这就是浮力。热气球浸没在空气中,轮船和潜水艇浸在水中,都会受到浮力,故B、C、D错误;
人造卫星在太空中,既没有浸没在液体中,也没有浸在气体中,肯定不受浮力,故A正确。
故选A。
5.(2021八上·绍兴期中)下列情境中,没有受到浮力的物体是(  )
A.遨游的“嫦娥五号”
B.下潜的“核潜艇”
C.航行的航母
D.上升的飞艇
【答案】A
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】根据浮力产生的原因判断。
【解答】浸在液体或气体中的物体,会受到液体或气体向上的托力,这个力就是浮力。
核潜艇浸在水中,航母也浸在水中,而飞艇浸在空气中,它们都会受到浮力,故B、C、D不合题意;
嫦娥五号在太空中,既没有水,也没有空气,肯定不受浮力,故A符合题意。
故选A。
6.(2021八上·杭州期中)如图所示的四个场景中,主要依靠空气浮力而“飞天”的是(  )
A.神舟十三号升空 B.雄鹰展翅高飞
C.热气球冉冉升空 D.飞机飞上天空
【答案】C
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】分析各个选项中物体飞天的原理即可。
【解答】A.神舟十三号升空,依靠的是运载火箭发动机向后喷火产生的反作用力,故A不合题意;
B.雄鹰展翅高飞,依靠的是翅膀拍打空气产生的反作用力,故B不合题意;
C.热气球冉冉升空,依靠空气对气球产生的浮力,故C符合题意;
D.飞机飞上天空,依靠机翼上下两个表面由于气流速度不同而产生的压力差,故D不合题意。
故选C。
7.(2021八上·萧山月考)2021年12月9日,“感觉良好”组合翟志刚、王亚平和叶光富的天宫课堂如约而至,其中浸没在水中无法上浮的乒乓球让人印象深刻,根据你所学的知识,你认为以下哪一选项是乒乓球无法上浮的解释(  )
A.水在乒乓球上下表面无法形成压力差
B.太空中的乒乓球可等同于浸没在液体中但与容器底部紧贴的蜡块
C.根据阿基米德浮力推导公式,可能太空中该乒乓球排开水的体积太小
D.乒乓球受到液体张力影响
【答案】A
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】根据浮力产生的原因分析判断。
【解答】水产生的压强来源于自身的重力,而在太空中,水则处于失重状态,因此水对乒乓球上下表面都不会产生压力,自然不会产生浮力,因此乒乓球不会上浮,故A正确,B、C、D错误。
故选A。
8.(2021八上·洞头期中)近年来我国无人机制造技术发展迅猛,如图是一款用于喷酒农药的无人机产品。该无人机在空中向右飞行时,受到浮力方向是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】浮力:液体(气体)对浸入其内的物体都会产生竖直向上的浮力。
【解答】根据浮力的定义可知,在空气中受到的浮力也是竖直向上的。
故选B。
9.(2021八上·温州期中)如图情景中没有受到浮力的物体是(  )
A.遨游的“天宫一号”
B.航行的“辽宁号”
C.下潜的“蛟龙号”
D.上升的“热气球”
【答案】A
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】根据浮力产生的原因判断。
【解答】浸在液体或气体里的物体,都会受到液体或气体产生的竖直向上的托力,这个托力就是浮力。
航行的“辽宁号”和下潜的“蛟龙号”都浸在水中,上升的“热气球”浸在空气中,它们都会受到浮力,故B、C、D不合题意;
遨游的“天宫一号”周围既没有液体也没有气体,因此不会受到浮力,故A符合题意。
故选A。
10.(2021八上·金华期中)小王假期在外婆家边上的一条小溪中看到有一个小球随着溪流漂流而下(如图),请帮他分析一下小球所受浮力的方向应是(  )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
【答案】C
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】浮力是指浸在液体(或气体)里的物体受到液体(或气体)对它向上托的力。
【解答】无论物体在液体中做什么运动,受到的浮力方向始终是竖直向上,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C
11.(2021八上·温州期中)2020年10月138至17日解放军封锁整个台湾海峡,举行实弹射击演习,震慑台独分子。如图为某新型万吨级导弹驱逐舰(满载排水量达12500t)正在海上训练。下列说法正确的是(  )
A.驱逐舰所受浮力的方向是竖直向下的
B.发射导弹后,驱逐舰所受浮力不变
C.满载时的排水量指的是驱逐舰所受的重力
D.发射导弹后,驱逐舰会上浮一些
【答案】D
【知识点】浮力产生的原因;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据浮力的方向判断;
(2)根据漂浮条件判断;
(3)根据排水量的定义判断;
(4)根据浮力的变化结合阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析驱逐舰排开水的体积变化。
【解答】A.驱逐舰所受浮力的方向是竖直向上的,故A错误;
B.发射导弹后,驱逐舰自身的重力减小。由于驱逐舰始终在水面漂浮,它受到的浮力始终等于自身重力,因此它受到的浮力减小了,故B错误;
C.满载时的排水量指的是满载时驱逐舰排开水的质量,故C错误;
D.发射导弹后,驱逐舰受到的浮力减小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它排开水的体积会减小,即驱逐舰会上浮一些,故D正确。
故选D。
12.(2021八上·乐清月考)下列有关浮力的说法不正确的是(  )
A.温州大桥全长17.1千米,桥墩的底部陷入土中,未受到水给它向上的压力,故桥墩不受浮力
B.若测定一个气球的重力时,测定值比实际值要轻,其原因可能是它受到了空气对它的浮力
C.《侣行》节目中,破冰船从长江开入东海时,由于排开液体的密度改变,所以浮力会变大
D.潜水艇在水下150m和水下500m处,由于物体排开水的体积一样,所以受到浮力一样
【答案】C
【知识点】浮力产生的原因;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)浮力来自于物体上下两个表面受到的压力差;
(2)根据F=G-F浮分析;
(3)根据漂浮条件比较浮力的大小;
(4)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的大小。
【解答】A.根据F浮=F向上-F向下可知,桥墩的底部陷入土中,未受到水给它向上的压力,故桥墩不受浮力,故A正确不合题意;
B.根据F=G-F浮可知,若测定一个气球的重力时,测定值比实际值要轻,其原因可能是它受到了空气对它的浮力,故B正确不合题意;
C.破冰船从长江开入东海时,它始终在水面漂浮,则它受到的浮力始终等于自身重力,即浮力不变,故C错误符合题意;
D.潜水艇在水下150m和水下500m处,物体排开水的体积一样,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它受到浮力一样,故D正确不合题意。
故选C。
13.(2021八上·余杭月考)小金用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图),他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上,矿泉水瓶内留有少量空气,拧紧瓶盖使其密封,用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”即上浮.下列说法错误的是(  )
A.“浮沉子”下沉时,所受重力大于它受到的浮力
B.无论怎样挤压矿泉水瓶侧面,“浮沉子”不可能悬浮在水中
C.“浮沉子”上浮时,小瓶内的压缩空气会将内部的水压出
D.潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同
【答案】B
【知识点】浮力产生的原因;浮力的变化
【解析】【分析】浸没在液体中的物体,受到两个力:竖直向下的重力和竖直向上的浮力。根据物体所受浮力与重力的大小的不同,物体的浮沉存在三种情况。ρ物>ρ液, 下沉 ,G物>F浮 ρ物=ρ液, 悬浮 ,G物=F浮 ρ物<ρ液, 上浮,G物<F浮 ρ物<ρ液, 漂浮,G物=F浮 ρ物>ρ液, 沉底 ,
【解答】A.挤压大塑料瓶,瓶内空气被压缩,将压强传递给水,水被压入小瓶中,将瓶体中的空气压缩,这时浮沉子里进入一些水,它的重力增加,大于它受到的浮力,就向下沉;故A正确,不符合题意;
B.挤压大塑料瓶,瓶内空气被压缩,一部分水被压入小瓶中,即浮沉子里进入一些水,它的重力增加,重力等于它受到的浮力,会悬浮在水中,故B错误,符合题意;
C.松开手,小瓶内水面上的空气体积增大,压强减小,浮沉子里面被压缩的空气把水压出来,此时浮沉子的重力小于它所受的浮力,因此它就向上浮;故C正确,不符合题意;
D.潜水艇与“浮沉子"浮沉的原理相同,都是靠改变自身重力来实现沉浮的。故D正确,不符合题意。
故选B。
14.(2021八上·余杭月考)网上流传着一种说法,鸡蛋能否沉入水底可以鉴别其是否新鲜。为了验证其真实性,小亮买了些新鲜鸡蛋,并拿其中一颗进行实验。第一天放入水中的鸡蛋沉入水底(如图甲),取出鸡蛋擦干放置 50 天后,再放入水中时鸡蛋漂浮在水面(如图乙),看来网传是真的。下列分析正确的是(  )
A.鸡蛋两次所受的浮力一样大 B.甲图中鸡蛋排开水的重力大
C.乙图中鸡蛋所受浮力大于重力 D.放置50天后的鸡蛋密度变大
【答案】B
【知识点】浮力产生的原因;浮力的变化
【解析】【分析】1、阿基米德原理F浮=ρ液gV排
2、物体浮沉条件:重力G和浮力F的关系
当G=F时,物体处于悬浮状态
当G>F时,物体处于下沉状态
当G物体密度ρ物和液体密度ρ液的关系:当ρ物=ρ液时,物体处于悬浮状态
当 ρ物>ρ液时,物体处于下沉状态
当 ρ物<ρ液 时,物体处于上浮状态 ,直至漂浮。
【解答】A.由图可知:在甲中下沉,V甲排=V鸡蛋,在乙中漂浮,V乙排V乙排, 由浮力的公式F浮= ρ液 gV排可知:鸡蛋所受的浮力:F甲>F乙, 故A错误;
B.根据F浮=G排可知:鸡蛋排开水的重力:G甲排>G乙排,故B正确;
C.鸡蛋在乙中漂浮,根据漂浮条件可知:浮力等于其重力,故C错误;
D.因为鸡蛋在甲中下沉,ρ甲>ρ水,在乙中漂浮,则ρ乙<ρ水,所以ρ甲>ρ乙,即放置50天后的鸡蛋密度变小了,故D错误。
故选B。
15.(2021八上·余杭月考)把木块放入装满水的溢水杯中,溢出水的体积为V1(如图甲);用细针将该木块全部压入水中,溢出水的总体积为V2(如图乙),忽略细针的体积。则(  )
A.木块的质量为ρ水V2
B.缓慢下压木块的过程中,溢水杯底部受到水的压强变大
C.木块全部压入水中静止时,细针对木块的压力大小为ρ水gV2
D.木块的密度为 ρ水
【答案】D
【知识点】浮力产生的原因;浮力大小的计算
【解析】【分析】根据阿基米德原理原理进行计算答题。
【解答】A:木块的质量为ρ水V1,A错误;
B:缓慢下压木块的过程中,溢水杯中水的深度不变,所以杯底受到水的压强不变,故B错误;
C:木块全部压入水中静止时,木块全部压入水中静止时,木块受到三个力的作用:竖直向下的重力、压力和竖直向上的浮力,F压=F浮'-G=P水gV2-P水gV1,故C错误;
D:木块的体积为V2,根据密度公式得木块的密度为ρ水,
故选D。
16.(2021八上·浙江月考)如图所示是某大桥的桥墩,它在水中受到的浮力是(  )
A.0N B.105N C.104N D.1.4×104N
【答案】A
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】根据浮力产生的原因判断。
【解答】物体受到的浮力,来自于液体对物体上下两个表面的压力差。根据图片可知,桥墩上表面没有水,下表面埋在土中也没有水,即桥墩不会受到水向上的压力。根据F浮=F向上-F向下可知,它在水中受到的浮力为0N,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
17.(2021八上·义乌月考)如图所示,A和B是自由移动的物体,C和D是容器本身凸起的一部分,现在往容器中注入一些水,四个物体静止后位置如图所示,则没有受到浮力的是(  )
A.物体A B.物体B C.C部分 D.D部分
【答案】C
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】根据浮力产生的原因分析判断。
【解答】浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于物体上下两个表面受到的压力之差。A、B、D,它们的上下表面都有液体,都受到压力差,即都受到浮力,故A、B、D不合题意;
物体C的上表面有向下的压力,而下表面没有液体,不受到向上的压力,因此不受浮力,故C符合题意。
故选C。
二、填空题
18.(2022八上·临海期末)将一只去盖、去底的饮料瓶的瓶口朝下,把乒乓球(直径略大于瓶口直径)放入瓶内并注水,看到有少量水从瓶口流出,此时乒乓球静止不上浮(如图)。
(1)乒乓球静止不上浮的原因是 。
A.乒乓球不受浮力作用
B.乒乓球受到的浮力和重力是一对平衡力
(2)想让乒乓球浮起来,可进行的操作是   。
【答案】(1)A
(2)拧上瓶盖(合理即可)
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】(1)根据浮力产生的原因判断;
(2)如果要乒乓球漂浮起来,那么就必须使它的下表面有水存在,据此分析解答。
【解答】(1)物体在液体中受到的浮力来自于上下表面的压力差。根据图片可知,乒乓球的上表面受到水向下的压力,而下表面没有水,不受到水向上的压力,因此乒乓球不受浮力,因此不会漂起来,故选A。
(2)想让乒乓球浮起来,可进行的操作是:拧上瓶盖,这样下表面会逐渐有水存在,从而产生向上的浮力。
19.(2021八上·义乌期中)桥墩浸在水面下的体积为10m3,桥墩所受的浮力为   N。一个小瓷碗漂浮在水盆中,将小瓷碗没入水中(盆中的水没有溢出),盆中的水面将   (填“升高”、“不变”或“降低”)。
【答案】0;降低
【知识点】浮力产生的原因;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据浮力产生的原因解答;
(2)水面上升还是下降,取决于物体排开水的体积的大小变化。根据浮沉条件比较小瓷碗受到浮力的变化,再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较排开水的体积变化,从而确定水面的高度变化。
【解答】(1)物体受到的浮力来自于液体对物体上下两个表面的压力差。桥墩埋在泥土里,下表面没有水,自然不会受到水向上的压力,因此桥墩不受浮力。
(2)小瓷碗原来漂浮,则浮力等于重力;后来变成下沉,则浮力小于重力。因为它的重力保持不变,所以它受到的浮力减小了。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它排开水的体积减小,因此盆中的水面将降低。
20.(2021八上·宁波期中)2021年5月,我国自主研发的“蛟龙号”深海潜水器最深一次下潜到海中万米级的深度。若把潜水器近似看成一个正方体,当它下潜到5米静止时,潜水器上表面受到4.9×105牛的压力,下表面受到5.7×105牛的压力,此时潜水器受到的浮力为   牛。当潜水器继续下降时;潜水器上表面受到的压强将   ,受到的浮力将   (后面两空均填“变大”“不变”或“变小”)。”
【答案】8×104;增大;不变
【知识点】浮力产生的原因;浮力的变化;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)浮力等于物体上下两个表面的压力差,根据F浮力=F向上-F向下计算浮力;
(2)根据液体压强公式p=ρ液gh分析上表面受到压强的变化,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析潜水器受到浮力的变化。
【解答】(1)此时潜水器受到的浮力为F浮力=F向上-F向下=5.7×105N-4.9×105N=8×104N;
(2)当潜水器继续下降时,它在水里的深度逐渐增大,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,潜水器上表面受到的压强增大。但是潜水器排开水的体积不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它受到的浮力将不变。
21.(2021八上·义乌月考)如图所示,容器内装水,一个小球连接在弹簧的一端,弹簧的另一端 固定在容器底部(弹簧处于伸长状态)。设想当地球的引力减为一半时, 则图中的小球受到的重力将   (选填“增大”、“减小”或“不 变”),浮力大小   (选填“增大”、“减小”或“不变”),小球    (选填“向上”或“向下”)运动。
【答案】减小;减小;向下
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】若地球引力改变时,根据阿基米德原理,判断小球所受的浮力、重力和运动方向。
【解答】当地球引力减为一半时,g将变为原来的一半,根据阿基米德原理,因此浮力也减减小,图中的小球受到的重力将减小。引力减小后,浮力减小,故小球会向下运动。
故答案为:减小;减小;向下
22.(2021八上·余杭月考)小金去海边游玩时,捡到一块漂亮的鹅卵石,他想应用所学的科学知识测量这块鹅卵石的密度,实验操作如下:
(1)如图甲所示,先用细线拴住石块,挂在弹簧秤上,根据弹簧秤的示数可知,石块的重力是   N。
(2)如图乙所示,再将石块浸没水中,根据弹簧秤的示数可计算出石块所受的浮力是   N。
(3)利用以上测量数据计算出这块鹅卵石的密度是   kg/m3。
【答案】(1)3.6
(2)1.2
(3)3×103
【知识点】浮力产生的原因;浮力大小的计算;浮力的变化
【解析】【分析】根据称重法测浮力, F浮=G-F拉,以及阿基米德原理和密度公式进行计算。
【解答】(1)、如图甲所示, 石块的重力是3.6N 。
(2)、如图乙所示, 读数为2.4N。则F浮=G-F拉=3.6N -2.4N=1.2N.
(3)、利用以上测量数据计算出这块鹅卵石的密度是
23.(2021八上·余杭月考)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。向容器内倒入某种液体,待液体和球都稳定后,观察到如图所示情况,乙球下方的弹簧长度等于原长。
(1)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
(2)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
(3)其中   球(选填“甲”“乙”或“丙”)的密度与液体密度相同。
【答案】(1)C
(2)A
(3)乙
【知识点】密度及其特性;浮力产生的原因;浮力大小的计算
【解析】【分析】根据F浮=ρ液·g·V排解答。
【解答】 (1) 因三个球体积相同,且都是浸没的,根据F浮=ρ液·g·V排可知,三个球受到的浮力相等,即F甲=F乙=F丙。
(2) 由图可知,甲球将弹簧拉长,说明甲球要上浮,根据浮沉条件可知,ρ甲<ρ液;乙球下方弹簧长度等于原长,说明乙球悬浮在液体中, 则ρ乙=ρ液; 丙球将弹簧压缩, 说明丙球要下沉, 则ρ丙> ρ液。所以三个球的密度大小关系是ρ甲<ρ乙<ρ丙
(3) 乙球下方弹簧长度等于原长,说明乙球悬浮在液体中,则ρ乙 =ρ液。
24.(2021八上·余杭月考)如图所示,“A”和“B”表示满载的轮船在海水或江水中静止时液面的位置。图示中的轮船是在   (填“江水”或“海水”)中停泊。轮船的排水量为6000t,在海水中满载时受到的浮力是   N。
【答案】海水;6×107
【知识点】浮力产生的原因;浮力的变化
【解析】【分析】根据阿基米德原理:F浮= ρ液gV排解答。
【解答】它从长江驶进大海,仍然是漂浮状态,浮力等于重力,则浮力不变,根据阿基米德原理:F浮= ρ 液gV排,液体的密度变大,而浮力不变,所以船排开水的体积变小。 图示中的轮船是在海水 中。
漂浮状态,浮力等于重力,F浮=G=6000×1000kg×10N/ kg=6×107N。
25.(浙教版科学八上第一章 1.3水的浮力(一) )人在齐胸深的水中走路时会感到轻飘飘的,这是因为人在水中受到   。
【答案】向上的浮力
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】浸在液体中的物体,都会受到向上的浮力,据此分析解答。
【解答】人在齐胸深的水中走路时会感到轻飘飘的,这是因为人在水中受到向上的浮力,从而使人对地面的压力减小所致。
26.(2020八上·椒江月考)如图所示,两个相同的弹簧测力计,上端固定在同一高度,下端分别悬挂两个完全相同的柱形金属块。在其正下方同一水平面上放置两个完全相同的圆柱形容器。分别向甲、乙两个容器中缓慢注入水和盐水,当两个金属块各有一部分浸入液体中,且两个弹簧测力计的示数相等时,两个金属块下表面所受的液体压强的大小关系为P甲   P乙
,两个容器底受到的液体压强的大小关系为P水   P盐水。 (均选填“>”、“=”或“<”)
【答案】=;<
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强大小比较;浮力产生的原因
【解析】【分析】(1)两个完全相同的柱形金属块的重力相等,根据F浮=G-F′可知两个弹簧测力计的示数相等时圆柱体受到的浮力关系,根据浮力产生的原因F浮=F下-F上可知两个金属块下表面所受的液体压力关系,根据可知两个金属块下表面所受的液体压强的大小关系;
(2)以金属块的下表面所在的面为参考面,将液体对容器底部的压强分成上下两个部分,然后分别进行比较即可。
【解答】(1)两个完全相同的柱形金属块的重力相等,
当两个弹簧测力计的示数相等时,由F浮=G-F′可知,两圆柱体受到的浮力相等;
由浮力产生的原因可知:F浮=F下-F上=F下-0=F下,
即两个金属块下表面所受的液体压力相等,
因相同柱形金属块的底面积相等,
由 可知,两个金属块下表面所受的液体压强相等,即p甲=p乙;
(2)两个相同的弹簧测力计,上端固定在同一高度,下端分别悬挂两个完全相同的柱形金属块;
当弹簧测力计的示数相等时,两柱形金属块下表面到相同容器底部的距离相等;
因盐水密度大于水的密度,且浮力相等,
根据 可知,柱体金属块排开盐水的体积较小,其浸入盐水的深度较小,则盐水的深度较小,如图所示:
在两金属块下表面处作一水平虚线,把液体对容器底的压强分为上下两部分液体产生的压强,
由(1)知p甲=p乙,即p水上=p盐水上------------①
由前面分析可知,虚线以下的液体深度相等,且盐水密度较大,
由p=ρgh可得,p水下<p盐水下-----------②
则p水上+p水下<p盐水上+p盐水下,
即p水<p盐水。
三、实验探究题
27.(2021八上·湖州期中)资料显示:牛奶中掺水量越多,牛奶密度越小.小丽想通过测定密度来比较二种牛奶品质的优劣,她自制了一个可测液体密度的“浮标”--在竹筷子下面缠绕一些铁丝,如图甲所示.
(1)纯牛奶是    (选填“纯净物”或“混合物”).
(2)分别将“浮标”浸入A、B两牛奶中,待静止后,筷子上与液面相平的位置分别标记为A和B,如图乙所示.比较标线A和B的上下位置,可知A、B牛奶的密度为ρA   ρB,由此可知A、B牛奶品质的优劣.
(3)在实际凋量过程中,发现“浮标”杆上的二条标记线靠得很近,为了更易区分,请你提出一条改进“浮标”的建议   .
【答案】(1)混合物
(2)小于
(3)“浮标”的杆做得更细些或“浮标”缠绕更多一些铁丝.
【知识点】密度及其特性;设计实验测密度;浮力产生的原因;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)混合物是由两种或多种物质混合而成的物质。
(2)根据阿基米德F浮=ρ液gV排,分析解答。
【解答】(1)牛奶是由多种不同的物质组成的,是混合物;
(2)因为两种情况都漂浮,所以浮力都等于浮标的重力,根据F浮=ρ液gV排得,所以V排越大,液体的密度越小,A在B的上面,说明放入A液体中时,排开液体的体积较大,说明A液体的密度较小,即 ρA小于ρB
(3) 在实际凋量过程中,发现 二条标记靠的很近,可想办法减小筷子在水面处的横截面积,所以可以使“浮标”的杆做得更细些;或"浮标"缠绕更多一些铁丝,这样可使细端在水面处。
28.(2021八上·浙江月考)在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,某小组同学用如图所示的装置,将同一物体分别逐渐浸入到水和酒精中,为了便于操作和准确收集数据,用升降台调节溢水杯的高度来控制物体排开液体的体积。他们观察并记录了弹簧测力计的示数及排开液体的体积,实验数据记录在表中。
液体种类 实验 序号 物体重力G物(N) 弹簧测力计示数F(N) 物体受到的浮力F浮(N) 排开液体体积V排(cm3)
水 ρ水=1.0g/cm3 1 2 1.5 0.5 50
2 1.0 1.0 100
3 0.5 1.5 150
酒精 ρ酒精=0.8g/cm3 4 2 1.6 0.4 50
5 1.2 0.8 100
6 0.8 1.2 150
(1)分析比较实验序号1、2和3(或4、5和6)可得出的初步结论是:   。
(2)分析比较实验序号   可得出的初步结论是:当物体排开液体的体积相同时,液体密度越大,浸在液体中的物体受到的浮力越大。
(3)实验中小明同学观察到将同一个物体浸没在密度越大的液体中时,弹簧测力计的示数越小。于是他灵机一动,在弹簧测力计下挂了一个重1.5N的物块,如图甲所示,当他把物块浸没在水中时,如图乙所示,弹簧测力计的读数为0.5N,他就在0.5N刻度线处标上1.0g/cm3;当他把物块浸没在酒精中时,如图丙所示,应该在弹簧测力计刻度盘   N处对应标上0.8g/cm3字样,聪明的他就将图甲所示装置改装成了一个能测液体密度的密度秤。
【答案】(1)当液体密度相同时,排开液体的体积越大,受到浮力越大
(2)1、4或2、5或3、6
(3)0.7
【知识点】浮力产生的原因;浮力大小的计算;浮力的变化
【解析】【分析】根据 F浮=ρ液·g·V排解答。
【解答】(1)比较实验序号1、2和3(或4、5和6)可知, 当液体密度相同时,排开液体的体积越大,受到浮力越大
(2)比较实验序号1、4(或2、5或3、6)可知,排课液体体积相同,当液体密度越大时,弹簧测力计示数越小,则说明浮力越大。
(3)放入水中时物块所受浮力为F水=G-F1=1.5N-0.5N=1N
由F浮=ρ液gV排可求物体体积为
则浸没在酒精中所受浮力为F浮=ρ液gV排=
则对应弹簧测力计示数为F2=G-F酒精=1.5N-0.8N=0.7N
则应在0.7N处标上0.8g/cm3字样。
29.(2021八上·余杭月考)如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验装置和过程,其中弹簧测力计所挂的是同一金属块。
(1)金属块浸没在水中时,受到的浮力是   N。
(2)分析图丙、丁可知,浮力大小跟物体浸没在水中的深度   (选填“有关”或“无关”)。
(3)分析   两图可知,浸在液体中的物体所受浮力大小跟液体密度有关。
(4)根据上述实验过程,可得戊图中盐水的密度是   kg/m3。如果在实验中不小心使戊图中的金属块接触了容器底且与容器底有力的作用,此时测量出的盐水密度值将   (填“变小”、“变大”或“不变”)
【答案】(1)2.0
(2)无关
(3)丁、戊
(4)1.2×103;变大
【知识点】浮力产生的原因;浮力大小的计算;浮力的变化
【解析】【分析】根据称重法测浮力F浮=G-F拉,F浮=G排=ρ液·g·V排 解答。
【解答】(1)根据称重法测浮力,金属块在水中受到的浮力为 F浮=G-F丙=4.8N-2.8N=2N
(2)分析丙、丁两图,当金属都块浸没在水中后,金属块的深度不同,但测量力计示数相同,根据称重法测浮力,所受浮力的大小相同,故得出当金属块浸没在水中后,所受浮力大小跟物体浸没在水中中的深度无关;
(3)比较图丁、戊,排开液体的体积相同,而排开液体的密度不同,两图中,测力计示不同,根据称重法,可知金属块受到的浮力不同,故由实验数据可得到的结论是:浸在液体中的物体受到浮力的大小与液体密度有有关。
(4) 盐水的密度是金属块在水中受到的浮力为 F浮=G-F丙=4.8N-2.8N=2N
金属块在盐水中受到的浮力为 F浮=G-F 戊 =4.8N-2.4N=2.4N
如果他在实验中不小心使戊图中物体接触了容器底且与容器底有力的作用,则测力计示数变小,导致F戊示数变小,根据称重法,故F浮变大,根据F浮=G排=ρ液·g·V排.公式可知,浮力数值变大,体积不变测量的盐水密度值将偏大。
30.(2021八上·杭州月考)如图所示为探究“浮力的大小等于什么”的实验。
(1)以上探究中,不重复操作的合理顺序是   (只填字母)。若图中F1、F2、F3、F4四个力之间的关系式   成立则可得出结论F浮=G排
(2)在C步骤倾斜的烧杯中装满水的目的是   .
(3)该结论F浮=G排   适用于气体(填“能”或"不能”)。
【答案】(1)DBCA;F2-F3=F1-F4
(2)便于准确测出排开液体的重力
(3)能
【知识点】浮力产生的原因;阿基米德原理
【解析】【分析】铁块的浮力等于物体的重力减去浸入液体时弹簧测力计的示数,物体排开液体的重力等于桶和排开水所受的重力减去空桶的重力。
【解答】(1)第一步先测量出空桶所受的重力,第二步测量出铁块所受的重力,第三步再测出铁块在水中的重力,最后测出桶和铁块排出水的重力,因此合理的顺序应为:D、B、C、A。 F2-F3是铁块在水中所受的浮力,而F1-F4也等于铁块在水中所受的浮力,因此关系式为:F2-F3=F1-F4。
(2)在C步骤倾斜的烧杯中装满水的目的是便于准确测出排开液体的重力。
(3)阿基米德原理是:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体的重力.用公式表示F浮=G排,该原理也适用于气体。
故答案为:(1)DBCA;F2-F3=F1-F4(2)便于准确测出排开液体的重力(3)能
31.(2019八上·新昌期中)放在普通环境里的鸡蛋容易变质。鲜鸡蛋密度约为1.08克/厘米3,变质蛋密度可降至1.03克/厘米3以下。生活中,我们可以把鸡蛋放入密度为1.03克/厘米3的盐水中来判断鸡蛋是否变质。
(1)如图甲、乙、丙三个鸡蛋静止在盐水中,其中最有可能已变质的是   鸡蛋(选填“甲”、“乙”或“丙”);
(2)在配制一定质量分数的氯化钠溶液实验过程中要用到图2所示的仪器、细口瓶和一种玻璃仪器   (填名称);
(3)在配制一定质量分数的氯化钠溶液实验中,用已调平的天平称取食盐固体时,发现指针偏右,接下来的操作是   食盐(选填“增加”或“减少”);
(4)配制好溶液后,发现溶质质量分数偏小,其原因可能是   (选填序号)。
①食盐晶体不纯②配制溶液的烧杯用少量蒸馏水润洗③用量筒量取水时俯视读数④将配好的溶液转移到细口瓶时,有部分洒出
【答案】(1)丙
(2)玻璃棒
(3)增加
(4)①②
【知识点】浮力产生的原因;浮力的变化;一定溶质质量分数的溶液的配制
【解析】【分析】当浮力和重力相等时,密度越大,排开水的体积越小。
【解答】(1) 如图甲、乙、丙三个鸡蛋静止在盐水中,其中最有可能已变质的是丙鸡蛋,因为鲜鸡蛋密度约为1.08克/厘米3左右,变质蛋密度可降至1.03克/厘米3以下,浮力和重力相等,密度越大,排开水的体积越小,观察图片可以得知:其中最有可能已变质的是丙。
(2)在配制一定质量分数的氯化钠溶液实验过程中要用到图2所示的仪器、细口瓶和一种玻璃仪器是玻璃棒,因为玻璃棒搅拌的作用是通过搅拌使氯化钠加快溶解。
(3)用托盘天平称量所需的食盐时,发现托盘天平的指针偏向右,应增加适量食盐;
(4)①食盐晶体仍然不纯,食盐的质量减小,溶质质量分数偏小,①符合题意。
②配制溶液的烧杯用少量蒸馏水润洗会使所取水质量增加,导致溶质质量分数偏小,②符合题意。③量取水时,俯视读数,量取的水体积偏少,溶质质量分数偏大,③不符合题意。④将配好的溶液转移到细口瓶时,有部分洒出溶质质量分数不变,④不符合题意。
故答案为:(1)丙(2)玻璃棒(3)增加(3)①②
四、解答题
32.(2021八上·洞头期中)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变化的图像。根据图像回答下列问题:
(1)分析图像可知,圆柱体的重力是   。
(2)圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是   。
(3)圆柱体的体积是多少?(写出计算过程)
(4)分析图像CD段,可得结论   。
【答案】(1)12 N
(2)8N
(3)解:由阿基米德原理F浮=ρ液V排g得:
V物=V排= = ==8×10-4m3
(4)物体浸没到液体中后,浮力大小不变(或物体浸没到液体中后,物体所受的浮力与物体浸入的深度无关。)
【知识点】浮力产生的原因;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)由图可知AB段圆柱体未浸入液体,测力计的示数即为圆柱体的重力,所以从图中可读出圆柱体的重力大小。
(2)由题意可知图中CD段是圆柱体完全浸入水后的情况,由图可知圆柱体完全浸入水后测力计对圆柱体的拉力为4N,再利用力的平衡条件求出圆柱体受到的浮力,利用阿基米德原理求得圆柱体的体积,利用密度公式求得圆柱体的密度.。
(3)由图象CD段可知物体完全浸没后排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,所以物体完全浸没后受到的浮力与物体所处的深度无关。
【解答】 (1) 由图象可知AB段是圆柱体浸入水前的情况,则圆柱体的重力G=12N。
(2) 图象中CD段是圆柱体完全浸入水中的情况,此时圆柱体受到的拉力F=4N,
则圆柱体受到的浮力F浮=G-F=12N-4N=8N。
33.(2021八上·余杭月考)某校兴趣小组模仿“曹冲称象”制作了一把“浮力秤”。将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中,如图所示。已知玻璃杯的质量为200g,底面积为40cm 2,高度为15cm。求:
(1)将杯子开口向上竖直放入水中时(注:水未进入杯内),杯子受到的浮力。
(2)此时杯子浸入水中的深度(即为该浮力秤的零刻度位置)。
(3)此浮力秤的最大称量(即量程)。
【答案】(1)解:∵杯子在水中漂浮
∴F浮=G=mg=0.2kg×10N/Kg=2N
(2)解:V排=F浮/(ρ水·g)=2×10-4m3=200cm3
H= =5cm
(3)解:当液面与杯口齐平时为最大称量,此时杯子仍然漂浮
所以,G总=F浮=ρ水·g· V排=6N
m总= =0.6Kg=600g
M=m总-m0=400g
【知识点】浮力产生的原因;浮力大小的计算;浮力的变化
【解析】【分析】根据F浮= ρ水·gV排,漂浮在水面上,受到的浮力等于重力解答。
34.(2020八上·浙江期末)如图甲所示的长方体物块,它的长、宽、高分别为20cm、10cm、10cm,质量为1.6kg,g取10N/kg。求:
(1)物块的密度是多少?
(2)图乙中,把物块竖直放置于足够大的容器内,然后倒入水,直至水深25cm,物块始终保持在直立状态,则:
①物块的下底面受到水的最大压力是多少?
②在图丙中画出物块在加水过程中受到的浮力随水深的变化规律即F浮-h图像。
【答案】(1)解:物体的体积V=0.2m×0.1m×0.1m=0.002m3,物体的密度ρ= = =0.8×103kg/m3。
(2)解:①由(1)知,ρ物<ρ水,所以水深h=0.25m时,物体漂浮在水中,此时物块的下底面受到水的压力等于物块的重力,即F =G物=mg=1.6kg×10N/kg=16N。
②如答图所示。
【知识点】密度公式的应用;浮力产生的原因;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)首先根据公式V=abc计算出物体的体积,再根据公式计算物体的密度;
(2)①将物体的密度与水的密度比较,且根据0.25m>0.2m可知,水深为25cm时物体是漂浮的。根据二力平衡的知识可知,物体下表面受到的向上的压力等于物体的重力,据此计算即可;
②根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析漂浮前受到的浮力变化,再根据漂浮条件分析漂浮后的浮力变化。
【解答】(1)物体的体积V=abc=0.2m×0.1m×0.1m=0.002m3,
物体的密度ρ= = =0.8×103kg/m3。
(2)①由(1)知,ρ物<ρ水,且0.25m>0.2m,
所以水深h=0.25m时,物体漂浮在水中,
此时物块的下底面受到水的压力等于物块的重力,
即F =G物=mg=1.6kg×10N/kg=16N。
②当物体刚好漂浮时,
它排开水的体积;
此时的水深为:。
在水深达到16cm前,随着水面的上升,排开水的体积不断增大,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,物体受到的浮力不断增大。当水深到达16cm后,物体漂浮,虽然水面升高,但是排开水的体积不变,物体受到的浮力不变,如下图所示:
35.(2019八上·吴兴期末)已建成的港珠澳大桥由桥梁和海底隧道组成,隧道由一节一节用钢筋混凝土做成的空心沉管连接而成,如图所示,建造隧道时,现将沉管两端密封,如同一个巨大的长方体空心箱子,然后让其漂浮在海面上,再用船将密封沉管拖到预定海面上,向其内部灌水使之沉入海底。设某一节密封的长方体沉管的长、宽、高分别是180m,35m,10m。(海水的密度取1.0×103kg/m3)
(1)在对密封沉管灌水使其下沉过程中,当上表面刚好水平浸没在海水中时,注入的海水为3×106kg,计算其下表面受到的压力是多少?原沉管的质量是多少?
(2)当密封沉管灌水下沉到海底后,将其下半部分埋入海底的泥沙中,再将灌入其中的海水全部抽出,此时空心密封沉管会不会上浮,请解释其原因   。
【答案】(1)沉管的体积:V=180m×35m×10m=63000m3;当上表面刚好进入水中时受到的浮力:F浮=ρ水gV排=103kg/m3×10N/kg×63000m3=6.3×108N;因为上表面受到水的压力为0,所以下表面受到的压力为:F下=F浮=6.3×108N;注入水的重力G水=m水g=3×106kg×10N/kg=3×107N;那么原来沉管的重力为:G管=F浮-G水 =6.3×108N-3×107N=6×108N;沉管的质量为:;
(2)不会上浮,沉管的下半部分埋入海底后,沉管的下表面没有水,不再有向上的压力,因此不再受到浮力
【知识点】二力平衡的条件及其应用;浮力产生的原因;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)首先根据F浮=ρ水gV排计算出沉管受到的浮力,然后根据F浮=F下-F上计算下表面受到的压力;当沉管保持静止状态时,它受到的浮力等于自身重力和水的重力之和,即根据G管=F浮-G水计算出它的重力,再根据公式计算它的质量;
(2)浮力等于物体在液体中上下两个表面的压力差,据此分析沉管是否上浮。
【解答】(1)沉管的体积:V=180m×35m×10m=63000m3;
当上表面刚好进入水中时受到的浮力:F浮=ρ水gV排=103kg/m3×10N/kg×63000m3=6.3×108N;
因为上表面受到水的压力为0,
所以下表面受到的压力为:F下=F浮=6.3×108N;
注入水的重力G水=m水g=3×106kg×10N/kg=3×107N;
那么原来沉管的重力为:G管=F浮-G水 =6.3×108N-3×107N=6×108N;
沉管的质量为:;
(2)此时的沉管不会上浮,因为:沉管的下半部分埋入海底后,沉管的下表面没有水,不再有向上的压力,因此不再受到浮力。
五、综合说理题
36.(2021八上·洞头期中)冬至是中国的传统节日,温州当天的习俗是煮汤圆吃,当汤圆刚放入水中时,会沉入锅底,而当煮汤圆煮熟时,则会浮出水面。请你用所学的科学原理解释这一现象。
【答案】汤圆刚放入水中时,汤圆所受浮力小于重力,所以汤圆沉入水底。汤圆煮熟过程中,汤圆中空气和水蒸气受热膨胀,汤圆体积变大,浮力变大。汤圆在煮熟过程中由于吸水重力变大,但增大的浮力大于增加的重力,所以汤圆上浮。
【知识点】浮力产生的原因;浮力的变化
【解析】【分析】根据浮沉条件和阿基米德原理分析判断。
37.(2021八上·浙江月考)一个充气的气球下面挂一个金属块,把它们放入某种液体中(此液体的膨胀可忽略不计),恰好在某一深度静止,如图所示。如果该液体温度适当升高,请预测金属块和气球的运动情况,并作出合理的解释。
【答案】答:金属块和气球将上浮。当该液体温度升高时,气球内的气体受热膨胀,体积变大;根据阿基米德原理可知,当液体的密度和g不变时,物体排开液体的体积变大,物体受到的浮力也变大;当金属块和气球受到的浮力大于自身的重力时,金属块和气球将上浮。
【知识点】浮力产生的原因;浮力大小的计算;浮力的变化
【解析】【分析】1.阿基米德原理 F浮=ρ液gV排。
2.浮力和重力的关系:
当G=F时,物体处于悬浮状态
当G>F时,物体处于下沉状态
当G1 / 1浙教版科学八上1.3水的浮力同步练习(1)
一、单选题
1.(2021八上·椒江期末)如图所示, 一个装有盐水的烧杯静止在斜面上, 有一个鸡蛋悬浮在盐水中, 则鸡蛋所受的浮力方向应为图中(  )
A.1的方向 B.2的方向 C.3的方向 D.4的方向
2.(浙教版科学八上第一章 1.3水的浮力(一) )下列情况下,不受水的浮力的物体是(  )。
A.水中的气泡 B.跨海大桥的桥面
C.水中正在上浮的木块 D.水中正在下沉的石块
3.(2021八上·拱墅期末)如图所示,有一个带挂钩的铁块重力为G,将其底部与烧杯底部之间用蜡密封(使两者接触而之间没有空气、水也不会进入),再往烧杯中加入适量水。若对铁块施加竖直向上的拉力,当拉力大小为F时,铁块恰好被拉起。则拉力F与铁块重力G的大小关系应是(  )
A.F>G B.F=G C.F4.(2021八上·龙湾期中)下列情景中没有受到浮力的物体是(  )
A. B.
C. D.
5.(2021八上·绍兴期中)下列情境中,没有受到浮力的物体是(  )
A.遨游的“嫦娥五号”
B.下潜的“核潜艇”
C.航行的航母
D.上升的飞艇
6.(2021八上·杭州期中)如图所示的四个场景中,主要依靠空气浮力而“飞天”的是(  )
A.神舟十三号升空 B.雄鹰展翅高飞
C.热气球冉冉升空 D.飞机飞上天空
7.(2021八上·萧山月考)2021年12月9日,“感觉良好”组合翟志刚、王亚平和叶光富的天宫课堂如约而至,其中浸没在水中无法上浮的乒乓球让人印象深刻,根据你所学的知识,你认为以下哪一选项是乒乓球无法上浮的解释(  )
A.水在乒乓球上下表面无法形成压力差
B.太空中的乒乓球可等同于浸没在液体中但与容器底部紧贴的蜡块
C.根据阿基米德浮力推导公式,可能太空中该乒乓球排开水的体积太小
D.乒乓球受到液体张力影响
8.(2021八上·洞头期中)近年来我国无人机制造技术发展迅猛,如图是一款用于喷酒农药的无人机产品。该无人机在空中向右飞行时,受到浮力方向是(  )
A. B.
C. D.
9.(2021八上·温州期中)如图情景中没有受到浮力的物体是(  )
A.遨游的“天宫一号”
B.航行的“辽宁号”
C.下潜的“蛟龙号”
D.上升的“热气球”
10.(2021八上·金华期中)小王假期在外婆家边上的一条小溪中看到有一个小球随着溪流漂流而下(如图),请帮他分析一下小球所受浮力的方向应是(  )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
11.(2021八上·温州期中)2020年10月138至17日解放军封锁整个台湾海峡,举行实弹射击演习,震慑台独分子。如图为某新型万吨级导弹驱逐舰(满载排水量达12500t)正在海上训练。下列说法正确的是(  )
A.驱逐舰所受浮力的方向是竖直向下的
B.发射导弹后,驱逐舰所受浮力不变
C.满载时的排水量指的是驱逐舰所受的重力
D.发射导弹后,驱逐舰会上浮一些
12.(2021八上·乐清月考)下列有关浮力的说法不正确的是(  )
A.温州大桥全长17.1千米,桥墩的底部陷入土中,未受到水给它向上的压力,故桥墩不受浮力
B.若测定一个气球的重力时,测定值比实际值要轻,其原因可能是它受到了空气对它的浮力
C.《侣行》节目中,破冰船从长江开入东海时,由于排开液体的密度改变,所以浮力会变大
D.潜水艇在水下150m和水下500m处,由于物体排开水的体积一样,所以受到浮力一样
13.(2021八上·余杭月考)小金用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图),他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上,矿泉水瓶内留有少量空气,拧紧瓶盖使其密封,用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”即上浮.下列说法错误的是(  )
A.“浮沉子”下沉时,所受重力大于它受到的浮力
B.无论怎样挤压矿泉水瓶侧面,“浮沉子”不可能悬浮在水中
C.“浮沉子”上浮时,小瓶内的压缩空气会将内部的水压出
D.潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同
14.(2021八上·余杭月考)网上流传着一种说法,鸡蛋能否沉入水底可以鉴别其是否新鲜。为了验证其真实性,小亮买了些新鲜鸡蛋,并拿其中一颗进行实验。第一天放入水中的鸡蛋沉入水底(如图甲),取出鸡蛋擦干放置 50 天后,再放入水中时鸡蛋漂浮在水面(如图乙),看来网传是真的。下列分析正确的是(  )
A.鸡蛋两次所受的浮力一样大 B.甲图中鸡蛋排开水的重力大
C.乙图中鸡蛋所受浮力大于重力 D.放置50天后的鸡蛋密度变大
15.(2021八上·余杭月考)把木块放入装满水的溢水杯中,溢出水的体积为V1(如图甲);用细针将该木块全部压入水中,溢出水的总体积为V2(如图乙),忽略细针的体积。则(  )
A.木块的质量为ρ水V2
B.缓慢下压木块的过程中,溢水杯底部受到水的压强变大
C.木块全部压入水中静止时,细针对木块的压力大小为ρ水gV2
D.木块的密度为 ρ水
16.(2021八上·浙江月考)如图所示是某大桥的桥墩,它在水中受到的浮力是(  )
A.0N B.105N C.104N D.1.4×104N
17.(2021八上·义乌月考)如图所示,A和B是自由移动的物体,C和D是容器本身凸起的一部分,现在往容器中注入一些水,四个物体静止后位置如图所示,则没有受到浮力的是(  )
A.物体A B.物体B C.C部分 D.D部分
二、填空题
18.(2022八上·临海期末)将一只去盖、去底的饮料瓶的瓶口朝下,把乒乓球(直径略大于瓶口直径)放入瓶内并注水,看到有少量水从瓶口流出,此时乒乓球静止不上浮(如图)。
(1)乒乓球静止不上浮的原因是 。
A.乒乓球不受浮力作用
B.乒乓球受到的浮力和重力是一对平衡力
(2)想让乒乓球浮起来,可进行的操作是   。
19.(2021八上·义乌期中)桥墩浸在水面下的体积为10m3,桥墩所受的浮力为   N。一个小瓷碗漂浮在水盆中,将小瓷碗没入水中(盆中的水没有溢出),盆中的水面将   (填“升高”、“不变”或“降低”)。
20.(2021八上·宁波期中)2021年5月,我国自主研发的“蛟龙号”深海潜水器最深一次下潜到海中万米级的深度。若把潜水器近似看成一个正方体,当它下潜到5米静止时,潜水器上表面受到4.9×105牛的压力,下表面受到5.7×105牛的压力,此时潜水器受到的浮力为   牛。当潜水器继续下降时;潜水器上表面受到的压强将   ,受到的浮力将   (后面两空均填“变大”“不变”或“变小”)。”
21.(2021八上·义乌月考)如图所示,容器内装水,一个小球连接在弹簧的一端,弹簧的另一端 固定在容器底部(弹簧处于伸长状态)。设想当地球的引力减为一半时, 则图中的小球受到的重力将   (选填“增大”、“减小”或“不 变”),浮力大小   (选填“增大”、“减小”或“不变”),小球    (选填“向上”或“向下”)运动。
22.(2021八上·余杭月考)小金去海边游玩时,捡到一块漂亮的鹅卵石,他想应用所学的科学知识测量这块鹅卵石的密度,实验操作如下:
(1)如图甲所示,先用细线拴住石块,挂在弹簧秤上,根据弹簧秤的示数可知,石块的重力是   N。
(2)如图乙所示,再将石块浸没水中,根据弹簧秤的示数可计算出石块所受的浮力是   N。
(3)利用以上测量数据计算出这块鹅卵石的密度是   kg/m3。
23.(2021八上·余杭月考)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。向容器内倒入某种液体,待液体和球都稳定后,观察到如图所示情况,乙球下方的弹簧长度等于原长。
(1)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
(2)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
(3)其中   球(选填“甲”“乙”或“丙”)的密度与液体密度相同。
24.(2021八上·余杭月考)如图所示,“A”和“B”表示满载的轮船在海水或江水中静止时液面的位置。图示中的轮船是在   (填“江水”或“海水”)中停泊。轮船的排水量为6000t,在海水中满载时受到的浮力是   N。
25.(浙教版科学八上第一章 1.3水的浮力(一) )人在齐胸深的水中走路时会感到轻飘飘的,这是因为人在水中受到   。
26.(2020八上·椒江月考)如图所示,两个相同的弹簧测力计,上端固定在同一高度,下端分别悬挂两个完全相同的柱形金属块。在其正下方同一水平面上放置两个完全相同的圆柱形容器。分别向甲、乙两个容器中缓慢注入水和盐水,当两个金属块各有一部分浸入液体中,且两个弹簧测力计的示数相等时,两个金属块下表面所受的液体压强的大小关系为P甲   P乙
,两个容器底受到的液体压强的大小关系为P水   P盐水。 (均选填“>”、“=”或“<”)
三、实验探究题
27.(2021八上·湖州期中)资料显示:牛奶中掺水量越多,牛奶密度越小.小丽想通过测定密度来比较二种牛奶品质的优劣,她自制了一个可测液体密度的“浮标”--在竹筷子下面缠绕一些铁丝,如图甲所示.
(1)纯牛奶是    (选填“纯净物”或“混合物”).
(2)分别将“浮标”浸入A、B两牛奶中,待静止后,筷子上与液面相平的位置分别标记为A和B,如图乙所示.比较标线A和B的上下位置,可知A、B牛奶的密度为ρA   ρB,由此可知A、B牛奶品质的优劣.
(3)在实际凋量过程中,发现“浮标”杆上的二条标记线靠得很近,为了更易区分,请你提出一条改进“浮标”的建议   .
28.(2021八上·浙江月考)在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,某小组同学用如图所示的装置,将同一物体分别逐渐浸入到水和酒精中,为了便于操作和准确收集数据,用升降台调节溢水杯的高度来控制物体排开液体的体积。他们观察并记录了弹簧测力计的示数及排开液体的体积,实验数据记录在表中。
液体种类 实验 序号 物体重力G物(N) 弹簧测力计示数F(N) 物体受到的浮力F浮(N) 排开液体体积V排(cm3)
水 ρ水=1.0g/cm3 1 2 1.5 0.5 50
2 1.0 1.0 100
3 0.5 1.5 150
酒精 ρ酒精=0.8g/cm3 4 2 1.6 0.4 50
5 1.2 0.8 100
6 0.8 1.2 150
(1)分析比较实验序号1、2和3(或4、5和6)可得出的初步结论是:   。
(2)分析比较实验序号   可得出的初步结论是:当物体排开液体的体积相同时,液体密度越大,浸在液体中的物体受到的浮力越大。
(3)实验中小明同学观察到将同一个物体浸没在密度越大的液体中时,弹簧测力计的示数越小。于是他灵机一动,在弹簧测力计下挂了一个重1.5N的物块,如图甲所示,当他把物块浸没在水中时,如图乙所示,弹簧测力计的读数为0.5N,他就在0.5N刻度线处标上1.0g/cm3;当他把物块浸没在酒精中时,如图丙所示,应该在弹簧测力计刻度盘   N处对应标上0.8g/cm3字样,聪明的他就将图甲所示装置改装成了一个能测液体密度的密度秤。
29.(2021八上·余杭月考)如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验装置和过程,其中弹簧测力计所挂的是同一金属块。
(1)金属块浸没在水中时,受到的浮力是   N。
(2)分析图丙、丁可知,浮力大小跟物体浸没在水中的深度   (选填“有关”或“无关”)。
(3)分析   两图可知,浸在液体中的物体所受浮力大小跟液体密度有关。
(4)根据上述实验过程,可得戊图中盐水的密度是   kg/m3。如果在实验中不小心使戊图中的金属块接触了容器底且与容器底有力的作用,此时测量出的盐水密度值将   (填“变小”、“变大”或“不变”)
30.(2021八上·杭州月考)如图所示为探究“浮力的大小等于什么”的实验。
(1)以上探究中,不重复操作的合理顺序是   (只填字母)。若图中F1、F2、F3、F4四个力之间的关系式   成立则可得出结论F浮=G排
(2)在C步骤倾斜的烧杯中装满水的目的是   .
(3)该结论F浮=G排   适用于气体(填“能”或"不能”)。
31.(2019八上·新昌期中)放在普通环境里的鸡蛋容易变质。鲜鸡蛋密度约为1.08克/厘米3,变质蛋密度可降至1.03克/厘米3以下。生活中,我们可以把鸡蛋放入密度为1.03克/厘米3的盐水中来判断鸡蛋是否变质。
(1)如图甲、乙、丙三个鸡蛋静止在盐水中,其中最有可能已变质的是   鸡蛋(选填“甲”、“乙”或“丙”);
(2)在配制一定质量分数的氯化钠溶液实验过程中要用到图2所示的仪器、细口瓶和一种玻璃仪器   (填名称);
(3)在配制一定质量分数的氯化钠溶液实验中,用已调平的天平称取食盐固体时,发现指针偏右,接下来的操作是   食盐(选填“增加”或“减少”);
(4)配制好溶液后,发现溶质质量分数偏小,其原因可能是   (选填序号)。
①食盐晶体不纯②配制溶液的烧杯用少量蒸馏水润洗③用量筒量取水时俯视读数④将配好的溶液转移到细口瓶时,有部分洒出
四、解答题
32.(2021八上·洞头期中)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变化的图像。根据图像回答下列问题:
(1)分析图像可知,圆柱体的重力是   。
(2)圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是   。
(3)圆柱体的体积是多少?(写出计算过程)
(4)分析图像CD段,可得结论   。
33.(2021八上·余杭月考)某校兴趣小组模仿“曹冲称象”制作了一把“浮力秤”。将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中,如图所示。已知玻璃杯的质量为200g,底面积为40cm 2,高度为15cm。求:
(1)将杯子开口向上竖直放入水中时(注:水未进入杯内),杯子受到的浮力。
(2)此时杯子浸入水中的深度(即为该浮力秤的零刻度位置)。
(3)此浮力秤的最大称量(即量程)。
34.(2020八上·浙江期末)如图甲所示的长方体物块,它的长、宽、高分别为20cm、10cm、10cm,质量为1.6kg,g取10N/kg。求:
(1)物块的密度是多少?
(2)图乙中,把物块竖直放置于足够大的容器内,然后倒入水,直至水深25cm,物块始终保持在直立状态,则:
①物块的下底面受到水的最大压力是多少?
②在图丙中画出物块在加水过程中受到的浮力随水深的变化规律即F浮-h图像。
35.(2019八上·吴兴期末)已建成的港珠澳大桥由桥梁和海底隧道组成,隧道由一节一节用钢筋混凝土做成的空心沉管连接而成,如图所示,建造隧道时,现将沉管两端密封,如同一个巨大的长方体空心箱子,然后让其漂浮在海面上,再用船将密封沉管拖到预定海面上,向其内部灌水使之沉入海底。设某一节密封的长方体沉管的长、宽、高分别是180m,35m,10m。(海水的密度取1.0×103kg/m3)
(1)在对密封沉管灌水使其下沉过程中,当上表面刚好水平浸没在海水中时,注入的海水为3×106kg,计算其下表面受到的压力是多少?原沉管的质量是多少?
(2)当密封沉管灌水下沉到海底后,将其下半部分埋入海底的泥沙中,再将灌入其中的海水全部抽出,此时空心密封沉管会不会上浮,请解释其原因   。
五、综合说理题
36.(2021八上·洞头期中)冬至是中国的传统节日,温州当天的习俗是煮汤圆吃,当汤圆刚放入水中时,会沉入锅底,而当煮汤圆煮熟时,则会浮出水面。请你用所学的科学原理解释这一现象。
37.(2021八上·浙江月考)一个充气的气球下面挂一个金属块,把它们放入某种液体中(此液体的膨胀可忽略不计),恰好在某一深度静止,如图所示。如果该液体温度适当升高,请预测金属块和气球的运动情况,并作出合理的解释。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】根据浮力的方向判断。
【解答】浸在液体里的物体,受到的浮力始终是竖直向上的,即与水平面垂直向上,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
2.【答案】B
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】浮力是物体上下两个表面受到的压力差,据此分析判断。
【解答】水中的气泡、上浮的木块和下沉的石块,它们的上下两个表面都有压力,肯定受到浮力,故A、C、D不合题意;
跨海大桥的桥墩,深埋在海底泥沙里,它的下表面没有水,不受向上的浮力,故B符合题意。
故选B。
3.【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】对铁块进行受力分析,根据二力平衡的知识比较F与重力G的大小关系。
【解答】根据图片可知,由于铁块下表面与容器底部紧密接触,没有水,因此铁块底部不会受到水向上的压力,即此时铁块只受到水向下的压力和重力,以及向上的拉力。当铁块刚好被拉起时,它受到平衡力,即拉力F=G+F水,那么拉力F>G。
故选A。
4.【答案】A
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】根据浮力产生的原因判断。
【解答】浸在液体或气体中的物体,受到竖直向上的托力,这就是浮力。热气球浸没在空气中,轮船和潜水艇浸在水中,都会受到浮力,故B、C、D错误;
人造卫星在太空中,既没有浸没在液体中,也没有浸在气体中,肯定不受浮力,故A正确。
故选A。
5.【答案】A
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】根据浮力产生的原因判断。
【解答】浸在液体或气体中的物体,会受到液体或气体向上的托力,这个力就是浮力。
核潜艇浸在水中,航母也浸在水中,而飞艇浸在空气中,它们都会受到浮力,故B、C、D不合题意;
嫦娥五号在太空中,既没有水,也没有空气,肯定不受浮力,故A符合题意。
故选A。
6.【答案】C
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】分析各个选项中物体飞天的原理即可。
【解答】A.神舟十三号升空,依靠的是运载火箭发动机向后喷火产生的反作用力,故A不合题意;
B.雄鹰展翅高飞,依靠的是翅膀拍打空气产生的反作用力,故B不合题意;
C.热气球冉冉升空,依靠空气对气球产生的浮力,故C符合题意;
D.飞机飞上天空,依靠机翼上下两个表面由于气流速度不同而产生的压力差,故D不合题意。
故选C。
7.【答案】A
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】根据浮力产生的原因分析判断。
【解答】水产生的压强来源于自身的重力,而在太空中,水则处于失重状态,因此水对乒乓球上下表面都不会产生压力,自然不会产生浮力,因此乒乓球不会上浮,故A正确,B、C、D错误。
故选A。
8.【答案】B
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】浮力:液体(气体)对浸入其内的物体都会产生竖直向上的浮力。
【解答】根据浮力的定义可知,在空气中受到的浮力也是竖直向上的。
故选B。
9.【答案】A
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】根据浮力产生的原因判断。
【解答】浸在液体或气体里的物体,都会受到液体或气体产生的竖直向上的托力,这个托力就是浮力。
航行的“辽宁号”和下潜的“蛟龙号”都浸在水中,上升的“热气球”浸在空气中,它们都会受到浮力,故B、C、D不合题意;
遨游的“天宫一号”周围既没有液体也没有气体,因此不会受到浮力,故A符合题意。
故选A。
10.【答案】C
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】浮力是指浸在液体(或气体)里的物体受到液体(或气体)对它向上托的力。
【解答】无论物体在液体中做什么运动,受到的浮力方向始终是竖直向上,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C
11.【答案】D
【知识点】浮力产生的原因;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据浮力的方向判断;
(2)根据漂浮条件判断;
(3)根据排水量的定义判断;
(4)根据浮力的变化结合阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析驱逐舰排开水的体积变化。
【解答】A.驱逐舰所受浮力的方向是竖直向上的,故A错误;
B.发射导弹后,驱逐舰自身的重力减小。由于驱逐舰始终在水面漂浮,它受到的浮力始终等于自身重力,因此它受到的浮力减小了,故B错误;
C.满载时的排水量指的是满载时驱逐舰排开水的质量,故C错误;
D.发射导弹后,驱逐舰受到的浮力减小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它排开水的体积会减小,即驱逐舰会上浮一些,故D正确。
故选D。
12.【答案】C
【知识点】浮力产生的原因;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)浮力来自于物体上下两个表面受到的压力差;
(2)根据F=G-F浮分析;
(3)根据漂浮条件比较浮力的大小;
(4)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的大小。
【解答】A.根据F浮=F向上-F向下可知,桥墩的底部陷入土中,未受到水给它向上的压力,故桥墩不受浮力,故A正确不合题意;
B.根据F=G-F浮可知,若测定一个气球的重力时,测定值比实际值要轻,其原因可能是它受到了空气对它的浮力,故B正确不合题意;
C.破冰船从长江开入东海时,它始终在水面漂浮,则它受到的浮力始终等于自身重力,即浮力不变,故C错误符合题意;
D.潜水艇在水下150m和水下500m处,物体排开水的体积一样,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它受到浮力一样,故D正确不合题意。
故选C。
13.【答案】B
【知识点】浮力产生的原因;浮力的变化
【解析】【分析】浸没在液体中的物体,受到两个力:竖直向下的重力和竖直向上的浮力。根据物体所受浮力与重力的大小的不同,物体的浮沉存在三种情况。ρ物>ρ液, 下沉 ,G物>F浮 ρ物=ρ液, 悬浮 ,G物=F浮 ρ物<ρ液, 上浮,G物<F浮 ρ物<ρ液, 漂浮,G物=F浮 ρ物>ρ液, 沉底 ,
【解答】A.挤压大塑料瓶,瓶内空气被压缩,将压强传递给水,水被压入小瓶中,将瓶体中的空气压缩,这时浮沉子里进入一些水,它的重力增加,大于它受到的浮力,就向下沉;故A正确,不符合题意;
B.挤压大塑料瓶,瓶内空气被压缩,一部分水被压入小瓶中,即浮沉子里进入一些水,它的重力增加,重力等于它受到的浮力,会悬浮在水中,故B错误,符合题意;
C.松开手,小瓶内水面上的空气体积增大,压强减小,浮沉子里面被压缩的空气把水压出来,此时浮沉子的重力小于它所受的浮力,因此它就向上浮;故C正确,不符合题意;
D.潜水艇与“浮沉子"浮沉的原理相同,都是靠改变自身重力来实现沉浮的。故D正确,不符合题意。
故选B。
14.【答案】B
【知识点】浮力产生的原因;浮力的变化
【解析】【分析】1、阿基米德原理F浮=ρ液gV排
2、物体浮沉条件:重力G和浮力F的关系
当G=F时,物体处于悬浮状态
当G>F时,物体处于下沉状态
当G物体密度ρ物和液体密度ρ液的关系:当ρ物=ρ液时,物体处于悬浮状态
当 ρ物>ρ液时,物体处于下沉状态
当 ρ物<ρ液 时,物体处于上浮状态 ,直至漂浮。
【解答】A.由图可知:在甲中下沉,V甲排=V鸡蛋,在乙中漂浮,V乙排V乙排, 由浮力的公式F浮= ρ液 gV排可知:鸡蛋所受的浮力:F甲>F乙, 故A错误;
B.根据F浮=G排可知:鸡蛋排开水的重力:G甲排>G乙排,故B正确;
C.鸡蛋在乙中漂浮,根据漂浮条件可知:浮力等于其重力,故C错误;
D.因为鸡蛋在甲中下沉,ρ甲>ρ水,在乙中漂浮,则ρ乙<ρ水,所以ρ甲>ρ乙,即放置50天后的鸡蛋密度变小了,故D错误。
故选B。
15.【答案】D
【知识点】浮力产生的原因;浮力大小的计算
【解析】【分析】根据阿基米德原理原理进行计算答题。
【解答】A:木块的质量为ρ水V1,A错误;
B:缓慢下压木块的过程中,溢水杯中水的深度不变,所以杯底受到水的压强不变,故B错误;
C:木块全部压入水中静止时,木块全部压入水中静止时,木块受到三个力的作用:竖直向下的重力、压力和竖直向上的浮力,F压=F浮'-G=P水gV2-P水gV1,故C错误;
D:木块的体积为V2,根据密度公式得木块的密度为ρ水,
故选D。
16.【答案】A
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】根据浮力产生的原因判断。
【解答】物体受到的浮力,来自于液体对物体上下两个表面的压力差。根据图片可知,桥墩上表面没有水,下表面埋在土中也没有水,即桥墩不会受到水向上的压力。根据F浮=F向上-F向下可知,它在水中受到的浮力为0N,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
17.【答案】C
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】根据浮力产生的原因分析判断。
【解答】浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于物体上下两个表面受到的压力之差。A、B、D,它们的上下表面都有液体,都受到压力差,即都受到浮力,故A、B、D不合题意;
物体C的上表面有向下的压力,而下表面没有液体,不受到向上的压力,因此不受浮力,故C符合题意。
故选C。
18.【答案】(1)A
(2)拧上瓶盖(合理即可)
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】(1)根据浮力产生的原因判断;
(2)如果要乒乓球漂浮起来,那么就必须使它的下表面有水存在,据此分析解答。
【解答】(1)物体在液体中受到的浮力来自于上下表面的压力差。根据图片可知,乒乓球的上表面受到水向下的压力,而下表面没有水,不受到水向上的压力,因此乒乓球不受浮力,因此不会漂起来,故选A。
(2)想让乒乓球浮起来,可进行的操作是:拧上瓶盖,这样下表面会逐渐有水存在,从而产生向上的浮力。
19.【答案】0;降低
【知识点】浮力产生的原因;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据浮力产生的原因解答;
(2)水面上升还是下降,取决于物体排开水的体积的大小变化。根据浮沉条件比较小瓷碗受到浮力的变化,再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较排开水的体积变化,从而确定水面的高度变化。
【解答】(1)物体受到的浮力来自于液体对物体上下两个表面的压力差。桥墩埋在泥土里,下表面没有水,自然不会受到水向上的压力,因此桥墩不受浮力。
(2)小瓷碗原来漂浮,则浮力等于重力;后来变成下沉,则浮力小于重力。因为它的重力保持不变,所以它受到的浮力减小了。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它排开水的体积减小,因此盆中的水面将降低。
20.【答案】8×104;增大;不变
【知识点】浮力产生的原因;浮力的变化;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)浮力等于物体上下两个表面的压力差,根据F浮力=F向上-F向下计算浮力;
(2)根据液体压强公式p=ρ液gh分析上表面受到压强的变化,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析潜水器受到浮力的变化。
【解答】(1)此时潜水器受到的浮力为F浮力=F向上-F向下=5.7×105N-4.9×105N=8×104N;
(2)当潜水器继续下降时,它在水里的深度逐渐增大,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,潜水器上表面受到的压强增大。但是潜水器排开水的体积不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它受到的浮力将不变。
21.【答案】减小;减小;向下
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】若地球引力改变时,根据阿基米德原理,判断小球所受的浮力、重力和运动方向。
【解答】当地球引力减为一半时,g将变为原来的一半,根据阿基米德原理,因此浮力也减减小,图中的小球受到的重力将减小。引力减小后,浮力减小,故小球会向下运动。
故答案为:减小;减小;向下
22.【答案】(1)3.6
(2)1.2
(3)3×103
【知识点】浮力产生的原因;浮力大小的计算;浮力的变化
【解析】【分析】根据称重法测浮力, F浮=G-F拉,以及阿基米德原理和密度公式进行计算。
【解答】(1)、如图甲所示, 石块的重力是3.6N 。
(2)、如图乙所示, 读数为2.4N。则F浮=G-F拉=3.6N -2.4N=1.2N.
(3)、利用以上测量数据计算出这块鹅卵石的密度是
23.【答案】(1)C
(2)A
(3)乙
【知识点】密度及其特性;浮力产生的原因;浮力大小的计算
【解析】【分析】根据F浮=ρ液·g·V排解答。
【解答】 (1) 因三个球体积相同,且都是浸没的,根据F浮=ρ液·g·V排可知,三个球受到的浮力相等,即F甲=F乙=F丙。
(2) 由图可知,甲球将弹簧拉长,说明甲球要上浮,根据浮沉条件可知,ρ甲<ρ液;乙球下方弹簧长度等于原长,说明乙球悬浮在液体中, 则ρ乙=ρ液; 丙球将弹簧压缩, 说明丙球要下沉, 则ρ丙> ρ液。所以三个球的密度大小关系是ρ甲<ρ乙<ρ丙
(3) 乙球下方弹簧长度等于原长,说明乙球悬浮在液体中,则ρ乙 =ρ液。
24.【答案】海水;6×107
【知识点】浮力产生的原因;浮力的变化
【解析】【分析】根据阿基米德原理:F浮= ρ液gV排解答。
【解答】它从长江驶进大海,仍然是漂浮状态,浮力等于重力,则浮力不变,根据阿基米德原理:F浮= ρ 液gV排,液体的密度变大,而浮力不变,所以船排开水的体积变小。 图示中的轮船是在海水 中。
漂浮状态,浮力等于重力,F浮=G=6000×1000kg×10N/ kg=6×107N。
25.【答案】向上的浮力
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】浸在液体中的物体,都会受到向上的浮力,据此分析解答。
【解答】人在齐胸深的水中走路时会感到轻飘飘的,这是因为人在水中受到向上的浮力,从而使人对地面的压力减小所致。
26.【答案】=;<
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强大小比较;浮力产生的原因
【解析】【分析】(1)两个完全相同的柱形金属块的重力相等,根据F浮=G-F′可知两个弹簧测力计的示数相等时圆柱体受到的浮力关系,根据浮力产生的原因F浮=F下-F上可知两个金属块下表面所受的液体压力关系,根据可知两个金属块下表面所受的液体压强的大小关系;
(2)以金属块的下表面所在的面为参考面,将液体对容器底部的压强分成上下两个部分,然后分别进行比较即可。
【解答】(1)两个完全相同的柱形金属块的重力相等,
当两个弹簧测力计的示数相等时,由F浮=G-F′可知,两圆柱体受到的浮力相等;
由浮力产生的原因可知:F浮=F下-F上=F下-0=F下,
即两个金属块下表面所受的液体压力相等,
因相同柱形金属块的底面积相等,
由 可知,两个金属块下表面所受的液体压强相等,即p甲=p乙;
(2)两个相同的弹簧测力计,上端固定在同一高度,下端分别悬挂两个完全相同的柱形金属块;
当弹簧测力计的示数相等时,两柱形金属块下表面到相同容器底部的距离相等;
因盐水密度大于水的密度,且浮力相等,
根据 可知,柱体金属块排开盐水的体积较小,其浸入盐水的深度较小,则盐水的深度较小,如图所示:
在两金属块下表面处作一水平虚线,把液体对容器底的压强分为上下两部分液体产生的压强,
由(1)知p甲=p乙,即p水上=p盐水上------------①
由前面分析可知,虚线以下的液体深度相等,且盐水密度较大,
由p=ρgh可得,p水下<p盐水下-----------②
则p水上+p水下<p盐水上+p盐水下,
即p水<p盐水。
27.【答案】(1)混合物
(2)小于
(3)“浮标”的杆做得更细些或“浮标”缠绕更多一些铁丝.
【知识点】密度及其特性;设计实验测密度;浮力产生的原因;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)混合物是由两种或多种物质混合而成的物质。
(2)根据阿基米德F浮=ρ液gV排,分析解答。
【解答】(1)牛奶是由多种不同的物质组成的,是混合物;
(2)因为两种情况都漂浮,所以浮力都等于浮标的重力,根据F浮=ρ液gV排得,所以V排越大,液体的密度越小,A在B的上面,说明放入A液体中时,排开液体的体积较大,说明A液体的密度较小,即 ρA小于ρB
(3) 在实际凋量过程中,发现 二条标记靠的很近,可想办法减小筷子在水面处的横截面积,所以可以使“浮标”的杆做得更细些;或"浮标"缠绕更多一些铁丝,这样可使细端在水面处。
28.【答案】(1)当液体密度相同时,排开液体的体积越大,受到浮力越大
(2)1、4或2、5或3、6
(3)0.7
【知识点】浮力产生的原因;浮力大小的计算;浮力的变化
【解析】【分析】根据 F浮=ρ液·g·V排解答。
【解答】(1)比较实验序号1、2和3(或4、5和6)可知, 当液体密度相同时,排开液体的体积越大,受到浮力越大
(2)比较实验序号1、4(或2、5或3、6)可知,排课液体体积相同,当液体密度越大时,弹簧测力计示数越小,则说明浮力越大。
(3)放入水中时物块所受浮力为F水=G-F1=1.5N-0.5N=1N
由F浮=ρ液gV排可求物体体积为
则浸没在酒精中所受浮力为F浮=ρ液gV排=
则对应弹簧测力计示数为F2=G-F酒精=1.5N-0.8N=0.7N
则应在0.7N处标上0.8g/cm3字样。
29.【答案】(1)2.0
(2)无关
(3)丁、戊
(4)1.2×103;变大
【知识点】浮力产生的原因;浮力大小的计算;浮力的变化
【解析】【分析】根据称重法测浮力F浮=G-F拉,F浮=G排=ρ液·g·V排 解答。
【解答】(1)根据称重法测浮力,金属块在水中受到的浮力为 F浮=G-F丙=4.8N-2.8N=2N
(2)分析丙、丁两图,当金属都块浸没在水中后,金属块的深度不同,但测量力计示数相同,根据称重法测浮力,所受浮力的大小相同,故得出当金属块浸没在水中后,所受浮力大小跟物体浸没在水中中的深度无关;
(3)比较图丁、戊,排开液体的体积相同,而排开液体的密度不同,两图中,测力计示不同,根据称重法,可知金属块受到的浮力不同,故由实验数据可得到的结论是:浸在液体中的物体受到浮力的大小与液体密度有有关。
(4) 盐水的密度是金属块在水中受到的浮力为 F浮=G-F丙=4.8N-2.8N=2N
金属块在盐水中受到的浮力为 F浮=G-F 戊 =4.8N-2.4N=2.4N
如果他在实验中不小心使戊图中物体接触了容器底且与容器底有力的作用,则测力计示数变小,导致F戊示数变小,根据称重法,故F浮变大,根据F浮=G排=ρ液·g·V排.公式可知,浮力数值变大,体积不变测量的盐水密度值将偏大。
30.【答案】(1)DBCA;F2-F3=F1-F4
(2)便于准确测出排开液体的重力
(3)能
【知识点】浮力产生的原因;阿基米德原理
【解析】【分析】铁块的浮力等于物体的重力减去浸入液体时弹簧测力计的示数,物体排开液体的重力等于桶和排开水所受的重力减去空桶的重力。
【解答】(1)第一步先测量出空桶所受的重力,第二步测量出铁块所受的重力,第三步再测出铁块在水中的重力,最后测出桶和铁块排出水的重力,因此合理的顺序应为:D、B、C、A。 F2-F3是铁块在水中所受的浮力,而F1-F4也等于铁块在水中所受的浮力,因此关系式为:F2-F3=F1-F4。
(2)在C步骤倾斜的烧杯中装满水的目的是便于准确测出排开液体的重力。
(3)阿基米德原理是:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体的重力.用公式表示F浮=G排,该原理也适用于气体。
故答案为:(1)DBCA;F2-F3=F1-F4(2)便于准确测出排开液体的重力(3)能
31.【答案】(1)丙
(2)玻璃棒
(3)增加
(4)①②
【知识点】浮力产生的原因;浮力的变化;一定溶质质量分数的溶液的配制
【解析】【分析】当浮力和重力相等时,密度越大,排开水的体积越小。
【解答】(1) 如图甲、乙、丙三个鸡蛋静止在盐水中,其中最有可能已变质的是丙鸡蛋,因为鲜鸡蛋密度约为1.08克/厘米3左右,变质蛋密度可降至1.03克/厘米3以下,浮力和重力相等,密度越大,排开水的体积越小,观察图片可以得知:其中最有可能已变质的是丙。
(2)在配制一定质量分数的氯化钠溶液实验过程中要用到图2所示的仪器、细口瓶和一种玻璃仪器是玻璃棒,因为玻璃棒搅拌的作用是通过搅拌使氯化钠加快溶解。
(3)用托盘天平称量所需的食盐时,发现托盘天平的指针偏向右,应增加适量食盐;
(4)①食盐晶体仍然不纯,食盐的质量减小,溶质质量分数偏小,①符合题意。
②配制溶液的烧杯用少量蒸馏水润洗会使所取水质量增加,导致溶质质量分数偏小,②符合题意。③量取水时,俯视读数,量取的水体积偏少,溶质质量分数偏大,③不符合题意。④将配好的溶液转移到细口瓶时,有部分洒出溶质质量分数不变,④不符合题意。
故答案为:(1)丙(2)玻璃棒(3)增加(3)①②
32.【答案】(1)12 N
(2)8N
(3)解:由阿基米德原理F浮=ρ液V排g得:
V物=V排= = ==8×10-4m3
(4)物体浸没到液体中后,浮力大小不变(或物体浸没到液体中后,物体所受的浮力与物体浸入的深度无关。)
【知识点】浮力产生的原因;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)由图可知AB段圆柱体未浸入液体,测力计的示数即为圆柱体的重力,所以从图中可读出圆柱体的重力大小。
(2)由题意可知图中CD段是圆柱体完全浸入水后的情况,由图可知圆柱体完全浸入水后测力计对圆柱体的拉力为4N,再利用力的平衡条件求出圆柱体受到的浮力,利用阿基米德原理求得圆柱体的体积,利用密度公式求得圆柱体的密度.。
(3)由图象CD段可知物体完全浸没后排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,所以物体完全浸没后受到的浮力与物体所处的深度无关。
【解答】 (1) 由图象可知AB段是圆柱体浸入水前的情况,则圆柱体的重力G=12N。
(2) 图象中CD段是圆柱体完全浸入水中的情况,此时圆柱体受到的拉力F=4N,
则圆柱体受到的浮力F浮=G-F=12N-4N=8N。
33.【答案】(1)解:∵杯子在水中漂浮
∴F浮=G=mg=0.2kg×10N/Kg=2N
(2)解:V排=F浮/(ρ水·g)=2×10-4m3=200cm3
H= =5cm
(3)解:当液面与杯口齐平时为最大称量,此时杯子仍然漂浮
所以,G总=F浮=ρ水·g· V排=6N
m总= =0.6Kg=600g
M=m总-m0=400g
【知识点】浮力产生的原因;浮力大小的计算;浮力的变化
【解析】【分析】根据F浮= ρ水·gV排,漂浮在水面上,受到的浮力等于重力解答。
34.【答案】(1)解:物体的体积V=0.2m×0.1m×0.1m=0.002m3,物体的密度ρ= = =0.8×103kg/m3。
(2)解:①由(1)知,ρ物<ρ水,所以水深h=0.25m时,物体漂浮在水中,此时物块的下底面受到水的压力等于物块的重力,即F =G物=mg=1.6kg×10N/kg=16N。
②如答图所示。
【知识点】密度公式的应用;浮力产生的原因;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)首先根据公式V=abc计算出物体的体积,再根据公式计算物体的密度;
(2)①将物体的密度与水的密度比较,且根据0.25m>0.2m可知,水深为25cm时物体是漂浮的。根据二力平衡的知识可知,物体下表面受到的向上的压力等于物体的重力,据此计算即可;
②根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析漂浮前受到的浮力变化,再根据漂浮条件分析漂浮后的浮力变化。
【解答】(1)物体的体积V=abc=0.2m×0.1m×0.1m=0.002m3,
物体的密度ρ= = =0.8×103kg/m3。
(2)①由(1)知,ρ物<ρ水,且0.25m>0.2m,
所以水深h=0.25m时,物体漂浮在水中,
此时物块的下底面受到水的压力等于物块的重力,
即F =G物=mg=1.6kg×10N/kg=16N。
②当物体刚好漂浮时,
它排开水的体积;
此时的水深为:。
在水深达到16cm前,随着水面的上升,排开水的体积不断增大,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,物体受到的浮力不断增大。当水深到达16cm后,物体漂浮,虽然水面升高,但是排开水的体积不变,物体受到的浮力不变,如下图所示:
35.【答案】(1)沉管的体积:V=180m×35m×10m=63000m3;当上表面刚好进入水中时受到的浮力:F浮=ρ水gV排=103kg/m3×10N/kg×63000m3=6.3×108N;因为上表面受到水的压力为0,所以下表面受到的压力为:F下=F浮=6.3×108N;注入水的重力G水=m水g=3×106kg×10N/kg=3×107N;那么原来沉管的重力为:G管=F浮-G水 =6.3×108N-3×107N=6×108N;沉管的质量为:;
(2)不会上浮,沉管的下半部分埋入海底后,沉管的下表面没有水,不再有向上的压力,因此不再受到浮力
【知识点】二力平衡的条件及其应用;浮力产生的原因;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)首先根据F浮=ρ水gV排计算出沉管受到的浮力,然后根据F浮=F下-F上计算下表面受到的压力;当沉管保持静止状态时,它受到的浮力等于自身重力和水的重力之和,即根据G管=F浮-G水计算出它的重力,再根据公式计算它的质量;
(2)浮力等于物体在液体中上下两个表面的压力差,据此分析沉管是否上浮。
【解答】(1)沉管的体积:V=180m×35m×10m=63000m3;
当上表面刚好进入水中时受到的浮力:F浮=ρ水gV排=103kg/m3×10N/kg×63000m3=6.3×108N;
因为上表面受到水的压力为0,
所以下表面受到的压力为:F下=F浮=6.3×108N;
注入水的重力G水=m水g=3×106kg×10N/kg=3×107N;
那么原来沉管的重力为:G管=F浮-G水 =6.3×108N-3×107N=6×108N;
沉管的质量为:;
(2)此时的沉管不会上浮,因为:沉管的下半部分埋入海底后,沉管的下表面没有水,不再有向上的压力,因此不再受到浮力。
36.【答案】汤圆刚放入水中时,汤圆所受浮力小于重力,所以汤圆沉入水底。汤圆煮熟过程中,汤圆中空气和水蒸气受热膨胀,汤圆体积变大,浮力变大。汤圆在煮熟过程中由于吸水重力变大,但增大的浮力大于增加的重力,所以汤圆上浮。
【知识点】浮力产生的原因;浮力的变化
【解析】【分析】根据浮沉条件和阿基米德原理分析判断。
37.【答案】答:金属块和气球将上浮。当该液体温度升高时,气球内的气体受热膨胀,体积变大;根据阿基米德原理可知,当液体的密度和g不变时,物体排开液体的体积变大,物体受到的浮力也变大;当金属块和气球受到的浮力大于自身的重力时,金属块和气球将上浮。
【知识点】浮力产生的原因;浮力大小的计算;浮力的变化
【解析】【分析】1.阿基米德原理 F浮=ρ液gV排。
2.浮力和重力的关系:
当G=F时,物体处于悬浮状态
当G>F时,物体处于下沉状态
当G1 / 1