浙教版科学八上1.3水的浮力同步练习(5)

文档属性

名称 浙教版科学八上1.3水的浮力同步练习(5)
格式 zip
文件大小 1.3MB
资源类型 试卷
版本资源
科目 科学
更新时间 2022-07-10 16:35:56

文档简介

登录二一教育在线组卷平台 助您教考全无忧
浙教版科学八上1.3水的浮力同步练习(5)
一、单选题
1.(2021八上·诸暨期中)如图,一个弹簧一端固定物体,另一端固定在容器底部,放在装满水的装置中处于静止.设想从某一天起,地球的引力减为一半,则弹簧对物体的弹力(弹簧处于压缩状态)(  )
A.不变 B.减为一半
C.增加为原值两倍 D.弹簧对物体无弹力
2.(2021八上·杭州期中)把一铁块系在气球上,放入水中,恰好悬浮于水中某处,如图所示,现沿容器壁缓缓注入一些水,则铁块和气球将 (  )
A.仍然悬浮 B.下沉 C.上浮 D.都有可能
3.(2021八上·杭州期中)如图所示,甲乙两台秤上各有一个容器,一个装满水而另一个未装满水,现各将一手指浸入水中,手指与容器壁、底都不接触,则在手指浸入水中之后,两台秤的示数变化(  )
A.甲变小,乙不变 B.甲变大,乙不变
C.甲不变,乙变大 D.甲变小,乙变大
4.(2021八上·金华期中)如图所示,弹簧测力计下端悬挂高度为1cm、质量为m的圆柱体,它在水中受到最大浮力为 ,圆柱体下表面刚刚与水面接触到全部浸没后,测力计示数F拉及圆柱体所受的浮力F浮分别与浸入水中深度h关系图正确的是(  )
A. B.
C. D.
5.(2021八上·临安期中)如图所示,潜水员正潜没在海水中,他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或放气,以改变背心的体积大小来实现浮沉。下列对潜水员分析正确的是(  )
A.向海底下潜过程中,受到海水的压强不变
B.海水中水平游动时,受到海水的压强变小
C.对背心进行充气后,受到海水的浮力变小
D.对背心进行放气后,受到海水的浮力变小
6.(2021八上·临安期中)对于下列自然现象或生物生活习性,从科学的角度给予解释,其中不正确的是(  )
A.潜水艇之所以能在水下自由上浮下潜是因为可以改变自身重力
B.鱼类主要靠鰾的调节作用从而改变排开液体体积的大小来实现下沉和上浮的
C.在月球表面,物体变得很轻,是因为月球表面没有大气
D.对流层对流运动剧烈是因为对流层中气温随高度的增加而减小
7.(2021八上·杭州期中)装有水的杯中漂浮着一塑料块,如图所示,沿杯壁缓慢加入酒精并进行搅拌,使塑料块下沉,在此过程中塑料块受到的浮力F随时间t的变化图像可能是(已知它们的密度关系是ρ水>ρ塑料>ρ酒精)(  )
A. B.
C. D.
8.(2021八上·浙江月考)水平桌面上有甲、乙两个完全相同的烧杯,分别装入食盐水。将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两个烧杯中,静止后的状态如图所示(液面相平)。则下列分析正确的是 (  )
A.甲烧杯底部受到食盐水的压强小于乙烧杯
B.往甲杯中加水,鸡蛋一定下沉
C.甲杯的盐水比乙杯的盐水浓度大
D.鸡蛋在乙杯中受到的浮力比甲杯大
9.(2021八上·义乌月考)有一种被称作“跟屁虫”的辅助装备游泳安全的保护神。“跟屁虫”由一个弹性气囊和腰 带组成,两者之间由一根线连接。如图所示,正常游泳时,连接线是松弛的,气囊漂浮着,跟人如影相随,在体力不支等情况下,可将气囊压入水中,防止人下沉。以下说法正确的是(  )
A.在两种情况下,人的重力都减小了
B.在正常游泳时,人受到的浮力变大了
C.在体力不支时,气囊排开水的体积变小了
D.在体力不支时,气囊受到的浮力变大了
10.(2021八上·义乌月考)近年来,中国为了维护领海主权,在南海放置浮标以监测水位变化,监测发现,从夏季 到冬季,海水温度下降,体积收缩。如图所示,此过程中,若浮标体积保持不变,则浮标受到的(  )
A.浮力变大,露出体积变小 B.浮力变小,露出体积变大
C.浮力不变,露出体积变大 D.浮力不变,露出体积变小
11.(2021八上·义乌月考)如图所示,魔法水母是一款受孩子喜爱的玩具,在瓶内注水,然后放入水母,旋紧瓶盖,用力抓握塑料瓶,魔法水母就会往水下沉落,松开塑料瓶,调整塑料瓶的力度,魔法水母就可以静止悬浮在水中。下列说法正确的是(  )
A.用力抓握塑料瓶时,魔法水母下沉时所受浮力减小
B.用力抓握塑料瓶时,塑料瓶底所受的液体压强不变
C.魔法水母在水中悬浮时,浮力与质量是一对平衡力
D.魔法水母的上浮和下沉是依靠改变自身重力实现的
12.(2021八上·余杭月考)如图所示,将苹果和梨子放入水中后,苹果漂浮,梨子沉底。若苹果的质量、体积及受到的浮力为m1、V1和F1,梨子的质量、体积及受到的浮力为m2、V2和F2,现有以下判断,其中正确的是(  )
⑴若m1>m2,则F1一定小于F2;⑵若m1=m2,则F1一定大于F2;
⑶若V1=V2,则F1一定小于F2;⑷若V1>V2,则F1一定大于F2
A.(1)(3) B.(1)(4) C.(2)(3) D.(2)(4)
13.(2021八上·余杭月考)形状不同的铝块、铁块、铜块浸没在水里,受到的浮力相同,由此可知它们的(  )
A.质量相同 B.体积相同
C.密度相同 D.物重相同
14.(2021八上·浙江月考)先将盛有适量水和系有细线的金属球的容器放在水平桌面上,用弹簧测力计将系有细线的金属球慢慢拉出水面。小明观察了金属球从“刚开始露出”到“完全露出”的实验现象,并对一些科学量做出了如下判断:
①金属球受到的浮力变小;②水对容器底的压强变大;③桌面受到的压力变大;
④桌面受到的压强变小。其中判断正确的是(  )
A.①② B.①③ C.①④ D.②④
15.(2021八上·杭州月考)下列说法合理的是(  )
A.同一航母从长江驶入东海,吃水深度变大
B.同一密度计在测量不同液体密度时,所受浮力大小相同
C.当舰载机飞离航母时,航母将上浮,航母受到的浮力将变大
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
16.(2021八上·诸暨月考)有一种被称作“跟屁虫”的辅助装备是游泳安全的保护神。“跟屁虫”由一个气囊和腰带组成,两者之间由一根线连接。正常游泳时,连接线是松弛的,气囊漂浮着,跟人如影相随。在体力不支等情况下,可将气囊压入水中,防止人下沉,在此情况下(  )
A.人的重力减小了 B.人所受的重力方向改变了
C.气囊排开水的体积变小了 D.气囊受到的浮力变大了
17.如图所示,将一挂在弹簧测力计下的正方体金属块缓慢浸人水中,观察弹簧测力计示数的变化情况。在金属块接触容器底之前,若以浸入向水中的深度为横坐标,弹簧测力计的示数为纵坐标建立平面直角坐标系,则能正确反映弹簧测力计示数变化的图像是(  ) 。
A. B.
C. D.
18.(2020八上·滨江期末)碳酸饮料(汽水)类产品是指在一定条件下充入二氧化碳气体的饮料,当一瓶喝剩下的汽水瓶壁上还附有许多气泡,震荡一下,一 些气泡就会离开瓶壁,上浮,最后露出水面消失。下列说法中科学道理正确的是(  )
A.打开瓶盖时,有大量气泡冒出是由于温度升高气体溶解度减少引起的
B.震荡前该饮料是二氧化碳的不饱和溶液
C.剩余溶液中附着在瓶壁上的气泡一定受到浮力作用,且气泡受到的浮力等于气泡受到的重力,所以气泡没有上浮。
D.气泡在上升过程中,气泡逐渐变大,所受浮力也逐渐变大
二、填空题
19.(2021八上·诸暨期中)如图为车用化油器的结构图,空气从阻风门处进入,通过喉管这个位置时,空气的   变大,压强   ,则汽油就会从喷管喷至气流中,而此时浮子室内汽油的液面会   ,导致浮子受到的浮力   浮子受到的重力(填>,<或=),则浮子会下沉,从而下拉针阀,燃油泵中的汽油就会流入而使浮子室内液面上升,浮子也会在浮力的作用下上升,当液面达到一定高度时针阀再次封闭了汽油入口。
20.(2021八上·义乌期中)热气球,其下方开口处燃烧液化气,随着热气球内部气体温度升高,热气球开始离地,徐徐升空,则气球内的气体密度   ,气球所受浮力   (以上两空填“变大”、“变小”或“不变”)
21.(2021八上·洞头期中)小明用饮料吸管制作了一只简易密度计,如图所示,分别用它测量盐水和水的密度时,吸管受到的浮力分别为F1和F2,则F1    F2(选填“大于”、“等于”或“小于”,下同)。吸管浸入液体的深度分别为h1和h2,则h1   h2。
22.(2021八上·杭州期中)在水下施工时,需要向水中沉放大量的施工构件,如图甲所示,钢绳吊一边长为 2m的正方体缓缓进入水中,构件的下表面到水面的距离为 h,随着 h 的增加,钢绳的拉力 F 和构件所受的浮力 F 随 h 的变化如图乙所示。图乙中反映拉力 F 随 h 的变化图线是   (填① 或②),则构件完全浸入水中时的重力为   N。
23.(2021八上·余姚期中)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。求:
(1)分析图像BC段,可得结论:物体浸没液体之前,浸入液体的深度越深,受到的浮力越    (选填 “大”或“小”);
(2)圆柱体的密度是    kg/m3
24.(2021八上·平阳月考)“远征号”潜水艇从长江某基地赴东海执行任务过程中,潜水艇在海水中潜行时所受的浮力   在江水中潜行时所受的浮力,潜水艇在海水中潜行时所受的重力   在江水中潜行时所受的重力。(两空均填写“大于”、“等于”“小于”)
25.(2021八上·义乌月考)小明将重为 3N 的石块挂在弹簧测力计下端,先后浸没在水和 盐水中,石块静止时弹簧测力计的示数如图甲、乙所示,则石块在水中所受浮力为   N;石块的密度是   kg/m3;从图中还可看出石块所受浮力的大小与液体的   有关;若剪断图乙中的细线 石块将   (选填“上浮”、“悬浮”或者“下 沉”)。(g 取 10N/kg)
26.(2021八上·义乌月考)利用一根饮料吸管制作一个简易密度计
(1)为了让饮料吸管能竖直地漂浮在液体中,应在吸管的   (选填“上端” 或“下端”)塞入一些铜丝作为配重并用石蜡将吸管的下端密封起来。
(2)让这个简易密度计竖直漂浮在不同液体中。液体的密度越大,它露出液面部分的长度    (选填“越短”、“越长”、“不变”),受到的浮力   (选填 “变小”、“变大”、“不变”)。
(3)通过计算,在吸管上标出对应的刻度线,便制成了一个简易的吸管密度计。下列四种 刻度的标示合理的是   。
27.(2021八上·杭州月考)用手将一重为6N的物体全部压入水中,物体排开的水重为10N,此时物体受到的浮力为   N;放手后物体将   (填“上浮”、“下沉”或“悬浮),待物体静止时所受浮力为   N;若在水中加入少许食盐,则此物体受到的浮力将   (填“变大”、“变小"或不变”)
28.(2021八上·杭州月考)如下图,一重为0.5N的鸡蛋沉在水底,向水中加入食盐并搅拌,鸡蛋仍沉在水底,此过程中鸡蛋受到的浮力   (选填“变大”、“变小”或“不变”);继续加入食盐并搅拌,鸡蛋上浮,最终静止时排开盐水的重力   0.5N(选填“>”、“<”或“=”)。
三、实验探究题
29.(2022八上·临海期末)某同学想探究“漂浮的木块受到的浮力大小与木块排开液体重力的关系”。
实验步骤:
①测量漂浮的木块受到的浮力大小,方法是   ;
②将水倒入溢水杯中直至有水从溢水口溢出为止,如图甲所示;
③待溢水口不再溢水后,在溢水口下放一个重为G1的空桶,如图乙所示;
④将木块放进溢水杯,让溢出的水全部流入小桶,测出小桶和水的总重力记为G2,如图丙所示。
实验分析:本实验中,下列选项会对实验产生影响的是   (填字母)。
A.溢水杯未装满水 B.测量空桶重力时桶内有水 C.木块吸水
实验完成后,另一同学猜想漂浮的木块受到的浮力大小可能与液体密度有关,于是他用
盐水代替水,另取一个相同木块重复步骤②③④,测出小桶和盐水的总重力记为G3。根据所
学知识判断G2   G3(填“<”、“=”或“>”)。
30.(2022八上·衢江期末)木块在水中漂浮,铁块在水中下沉。浮力的大小是否跟物体的密度有关呢?某同学用溢水杯、质量不计的薄壁玻璃瓶、若干完全相同的透明塑料杯、水、浓盐水、蜂蜜、食盐、细沙等器材进行了如下实验:
①往玻璃瓶里装满水并拧紧盖子;
②把玻璃瓶放入装水的溢水杯中,用塑料杯接住溢出来的水,如图所示;
③将玻璃瓶里的物质分别换成浓盐水、蜂蜜、食盐、细沙并装满,重复以上实验;
④比较每次溢出来水的体积。
请回答下列问题:
(1)溢水杯里所装水的多少应该以   为准。
(2)若每次溢出来水的体积   ,则初步说明物体所受的浮力与物体的密度无关,否则与物体的密度有关。
(3)本实验可以通过比较每次溢出来水的体积多少来比较物体所受浮力的大小,这样做的依据是    。
31.(2021八上·吴兴期末)某同学用如图装置,探究“浮力大小与哪些因素有关”。将一挂杯悬挂在弹簧测力计下,挂杯下用细线绑一小石块,将石块分别浸入水和酒精(ρ酒=0.8g/cm ),通过升降台调节溢水杯高度,观察并记录弹簧测力计示数,并用量筒测出排开液体体积,数据记录在下表中:
液体种类 实验序号 弹簧测力计示数F1/N 弹簧测力计示数F3/N 小石块受到的浮力/N 排开液体体积V排/cm3
水 1 3.0 2.5 0.5 50
2 2.0 - 100
3 1.5 1.5 150
酒精 4 3.0 2.6 0.4 50
5 2.2 0.8 100
6 1.8 1.2 150
(1)分析表中数据,第二次实验中物体所受的浮力F浮=   N。
(2)分析比较实验序号   可初步得出结论:当排开液体的体积相同时,液体的密度越大,浸在液体中的物体受到的浮力越大。
(3)该同学每次实验,将丙中小烧杯的水倒入挂杯后,发现弹簧测力计的示数F3与F1相等,该现象产生的原因是   。
32.(2021八上·普陀期末)小徐发现将提着的物体浸在水中,会感觉省力一些,物体浸入越多省力感觉越强烈。于是猜想:浮力大小是否与物体排开液体的体积有关?他设计了实验来验证自己的猜想。实验中用了一块 的金属块,把体积划成三等分。实验得到了如表中的实验数据。
实验次数 物体排开水的体积/cm3 物体的重力G/N 测力计的示数F/N 浮力
1 100 6 5 1
2 200 6 4 ______
3 300 6 3 3
4 300 6 3 3
(1)表中空格内的数据是   ;
(2)分析表中的数据,可以得到的结论是   ;
(3)小徐提出还应该用酒精等其他液体重复这个实验,目的是   。
33.(2021八上·椒江期末)在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中, 小明和同组同学用如图甲所示的装置, 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。实验数据记录在下表中。
液体种类 及其密度 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 ▲ 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)分析表中数据, 第三次实验中物体所受的浮力应为   牛。
(2)分析和比较实验序号 1 、4 或 2 、5 或 3 、6 的实验数据, 他们探究的问题是   。
(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   。于是他就将图甲装置改装成了一个能测液体密度的密度秤。如图乙所示,在弹簧测力计下挂一个重1.5牛的物块,把物块浸没在水中时,弹簧测力计的读数为0.5牛,他就在0.5牛处标上“1.0g/cm3”;如图丙所示,把同一物块浸没在酒精中时, 应该在弹簧测力计刻度盘的   牛处标上“0.8g/cm3”。
四、解答题
34.(2020八上·吴兴期末)一个边长为10cm的立方体木块,细线的一端跟木块底部相连,另一端固定在容器底如图甲所示(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,如图乙所示。用F浮表示木块受到的浮力,用h表示容器中水的深度。则图丙可以正确描述F浮随深度h变化的关系图像。(g取10N/kg)
(1)请分别画出F浮=4N时,F浮=10N时,木块在容器中的状态示意图。
(2)木块的密度为多少?
(3)求细线的长度为多少?
35.(2020八上·滨江期末)国之重器载人潜水器“奋斗者”号潜水器在马里亚纳海沟10909米深处成功坐底,完成万米海试并成功返航。“奋斗者”号体积约为30米3,空载时质量约为24吨。
(1)“奋斗者”号空载漂浮在水面时受到的浮力为多大
(2)请结合相关公式推理说明“奋斗者”号从水面上方进入水面直到坐底成功,整个过程中潜水器受到的浮力的变化过程。
(3)潜水器要想完成下潜上浮,离不开自身的压载铁。“奋斗者”号身上装配了四块压载铁,总重量将近2吨,当“奋斗者”号在水底完成采样作业,准备上浮的时候,它会抛出两块压载铁,开始上浮。请说明“奋斗者”号完成采样作业,慢慢上浮的过程中潜水器受到的各个力的变化过程。
36.(2020八上·秀洲月考)一个重为0.6N的鸡蛋放入一杯盛有300克溶质质量分数为20%的盐水中,鸡蛋处于漂浮状态。请回答下列问题:
(1)鸡蛋受到的浮力为多大?
(2)鸡蛋排开盐水的体积是多少?(盐水的密度为1.2g/cm3)
(3)往这杯盐水中不断加水,该鸡蛋受到的浮力发生怎样的变化 并详细说明不断加水后浮力变化的原因。
37.(2019八上·温州期中)已知硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大。如图甲所示,一块体积为V的木块漂浮于60℃的硝酸钾饱和溶液中。当温度改变时(假设木块和溶液体积不发生变化),木块排开液体的体积随时间发生的变化如图乙所示。请结合甲、乙两图分析木块在从A至B过程中温度的变化是   (填“上升”、“下降”或“不变”);并说明原因   。
五、综合说理题
38.(2020八上·金华期中)将一个生鸡蛋放进盛有清水的杯中,如图所示,鸡蛋沉入水底,鸡蛋重为0.5N然后逐渐向水中加入食盐并使其溶解,请画出在鸡蛋渐渐浮起到静止的过程中,鸡蛋所受的浮力随加入食盐的质量m变化的图像,并对此作出合理解释。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】(1)小球受到重力、弹力以及浮力作用,而弹力大小等于重力与浮力的差;
(2)阿基米德原理F浮=gV排。
【解答】小球受到重力、弹力以及浮力作用,而弹力大小等于重力与浮力的差;当地球引力减为一半时,g将变为原来的一半,而F浮=gV排, 因此浮力也减为原来的一半, 即重力与浮力之差变为原来的一半, 因此弹簧被压缩的长度变为原来的一半。
故选B。
2.【答案】B
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】浮力影响因素为:液体的密度和排开液体的体积;液体压强的影响因素为:液体的密度和深度。
【解答】气球和铁块处于悬浮状态,浮力等于物体重力,注入水后导致气球和铁块的深度变大,导致气球所处的压强变大,气球的体积会缩小,液体密度不变的情况下,排开的体积变小,导致浮力大小会减小,浮力小于重力,故会下沉。
故答案为:B。
3.【答案】C
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】阿基米德原理:浮力等于排开液体的重力等于ρgv排。
【解答】甲、乙图中台秤的示数=G烧杯+G水+F浮,图甲中手指进入水中受到浮力,力的作用是相互的,也会对水有个作用力G排将水排出去,浮力等于排开液体的重力,甲图=G烧杯+G水,甲台秤示数不变化;乙杯中手放进来水未被排出去,所以乙台秤的示数=G烧杯+G水+F浮,手指放入后由于受到浮力导致乙台秤示数变大。
故答案为:C。
4.【答案】A
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】当圆柱体未接触水之前,圆柱体的受力分析如图: 当圆柱体浸入水里之后,圆柱体的受力分析如图:
【解答】圆柱体下表面刚刚与水面接触时,即h=0cm时,并未受到浮力,此时圆柱体受到的F拉=G=mg,各选项中的起始点AB正确,CD不正确。随着圆柱体浸入水中的深度h逐渐增大至恰好浸没(h=1cm),根据F浮=ρ液gV排可知圆柱体受到的浮力逐渐从0N增大到,F拉=G-F浮,拉力从大小等于G减小到,A正确,B错误。当圆柱体浸没后,物体排开液体的体积不再改变,浮力不再改变,即拉力不再改变,A符合。综上所述,A正确,符合题意,BCD错误,不符合题意。
故答案为:A
5.【答案】D
【知识点】浮力的变化;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)(2)根据液体压强公式p=ρ液gh分析海水压强的变化;
(3)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的变化。
【解答】A.向海底下潜过程中,深度增大,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,受到海水的压强变大,故A错误;
B.海水中水平游动时,深度不变,根据体压强公式p=ρ液gh可知,受到海水的压强不变,故B错误;
C.对背心进行充气后,排开水的体积变大,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,受到海水的浮力变大,故C错误;
D.对背心进行放气后,排开水的体积变小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,受到海水的浮力变小,故D正确。
故选D。
6.【答案】C
【知识点】浮力的变化;大气层的作用
【解析】【分析】(1)潜水艇的上浮和下沉是靠压缩空气调节水舱里水的多少来控制自身的重力而实现的(改变自身重力:排水充水)。若要下沉,可充水,使F浮G.在潜水艇浮出海面的过程中,因为排开水的体积减小,所以浮力逐渐减小,当它在海面上行驶时,受到的浮力大小等于潜水艇的重力(漂浮)。
(2)月球表面对物体的引力较小,所以物体比在地球上要轻。
(3)硬骨鱼类,大多数都有鳔。内含空气,通过鱼鳔肌调节鱼鳔的收缩和膨胀可以使鱼调节身体的密度,在水中上升或下沉。
(4)对流层对流运动剧烈是因为对流层中气温随高度的增加而减小
【解答】A 潜水艇之所以能在水下自由上浮下潜是因为可以改变自身重力 ,故A正确;
B.水面下游动的鱼,通过鳔的调节使其体积变大,所以雨受到水的浮力变大,而鱼的重力不变,即鱼主要靠鳔的调节作用,从而改变浮力的大小来实现上浮和下沉,故B正确;
C.在月球表面,物体变得很轻,是因为月球表面对物体的引力较小,故C错误;
D.对流层温度随高度的增大而减小,所以对流层对流运动剧烈是因为对流层中气温随高度的增加而减小,故D正确。
故选C。
7.【答案】D
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】解答本题应掌握物体的浮沉条件:当浮力大于重力时,物体上浮;当浮力等于重力时,物体漂浮或悬浮;当浮力小于重力时,物体下沉,据此解答。
【解答】原本物体就是漂浮在水面上,因此受到的浮力等于重力,若一直漂浮着,那么所受浮力不变,之后逐渐加入酒精,导致液体密度减小,重力大于浮力,因此塑料块逐渐往下沉,所受浮力不断减小,直至沉入容器底部,排开液体的体积不再变化,浮力不再改变,D符合题意。
故答案为:D
8.【答案】B
【知识点】密度及其特性;浮力的变化
【解析】【分析】根据液体压强公式P=ρ液gh,F浮=ρ液gV排,漂浮时浮力都等于鸡蛋重力解答。
【解答 】图中甲乙烧杯中液面相平,根据液体压强公式,可知甲烧杯底部受到食盐水的压强小于乙烧杯,故A错误。
往甲杯中加水,盐水密度减小,鸡蛋一定下沉,故B正确。
根据F浮=ρ液gV排可知,在浮力相同时,甲杯中的V排大,所以甲杯中的ρ液小,故C错误;
鸡蛋在甲中悬浮,在乙中漂浮,浮力都等于鸡蛋重力,所以浮力相等,故D错误;
故选B。
9.【答案】D
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】(1)物体由于地球的吸引而受到的力叫重力,重力的施力物体是地球。重力的方向总是竖直向下。物体受到的重力的大小跟物体的质量成正比,计算公式是:G=mg。
(2)阿基米德原理,,比较排开水体积得出结论。
【解答】A、这两种情况,人的质量没改变,因此所受的重力也没改变,A错误;
B、正常游泳情况下,人受到的浮力没有改变,B错误;
CD、当体力不支时,人下沉,把气囊压入水中,导致气囊排开水的体积变大,根据阿基米德原理知道排开水体积变大、受到水的浮力变大,该方法是为了防止人下沉,C错误,D正确。
故答案为:D
10.【答案】C
【知识点】阿基米德原理;浮力的变化
【解析】【分析】(1)物体漂浮时,浮力等于重力
(2)海水密度变化再结合阿基米德原理判断浮标露出海面体积变化。
【解答】由题意可知,浮标漂浮,因此浮力等于重力,浮标重力不变,故浮力不变,海水随着温度降低,体积收缩,导致海水密度变大,根据阿基米德原理可知,,因此浮标排开海水的体积变小,因此浮标露出海面体积变大,C符合题意。
故答案为:C
11.【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用;浮力的变化
【解析】【分析】(1)物体对液体向下的压力等于液体对物体向上的浮力。
(2)根据液体压强公式,,判断液体压强。
(3)浸没在水中的物体,只有处于悬浮状态时,所受到的重力跟它所受到的浮力才是一对平衡力。
(4)水母质量的增加和减少决定水母的上浮和下沉。
【解答】A、用力抓握塑料瓶时,导致魔法水母下沉,物体对液体向下的压力等于液体对物体向上的浮力,因此当给魔法水母增加压力时,所受浮力也随之增大,A不符合题意;
B、用力抓握塑料瓶时,根据液体压强公式,,深度不同时,塑料瓶底所受的液体压强也会不同,B不符合题意;
C、当魔法水母在水中悬浮时,它所受的浮力和它所受的重力是一对平衡力,C不符合题意;
D、当水母下沉时,用力挤压塑料瓶,水母吸水增多,重力增多,当水母上浮时,松开塑料瓶,水母将水放出,质量减少,重力减小,因此魔法水母的上浮和下沉是依靠改变自身重力实现的,D符合题意。
故答案为:D
12.【答案】C
【知识点】浮力大小的计算;浮力的变化
【解析】【分析】物体受到的浮力由液体密度和排开液体体积决定;当物体漂浮或悬浮时,受到的浮力等于自身重力。
【解答】由于苹果漂浮, 梨子沉底, 则根据浮沉条件可知:F1=G=m1g, F2(1) 若m1>m2,则F1一定大于F2; 错误;
(2) 若m1=m2,则F1一定大于F2; 正确;
(3) 若V1=V2,则F1一定小于F2; 正确;
(4) 若V1>V2, 则V排1与V排2的大小不能比较,所以,F1不一定大于F2.
由此分析可知(2)(3)正确,
故答案为:C。
13.【答案】B
【知识点】浮力大小的计算;浮力的变化
【解析】【分析】根据阿基米德原理可知物体所受浮力的大小取决于所浸入液体的密度和物体排开液体的体积。
【解答】已知受到的浮力相同, 液体密度一定, 根据公式F浮=PgV排可知, 排开的水的体积相同, 因为形状不同的铝块、铁块、铜块浸没在水里,所以排开的水的体积与物体的体积相等。则由此可知它们的体积相同。
故选B。
14.【答案】C
【知识点】浮力的变化;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】①根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的变化;
②根据液体压强公式p=ρ液gh分析水对容器底部的压强变化;
③根据F=G容+G水+F球压分析桌面受到压力的变化;
④根据分析桌面受到压强的变化。
【解答】金属球从“刚开始露出”到“完全露出”时,它排开水的体积逐渐减小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,金属球受到的浮力逐渐减小,故①正确;
金属球排开水的体积逐渐减小,则容器内的水面高度逐渐减小,根据p=ρ液gh可知,容器底部受到压强逐渐减小,故②错误;
小球会对水产生压力,根据相互作用力原理可知,这个压力等于小球受到的浮力。因为小球受到的浮力逐渐减小,则小球对水的压力逐渐减小。根据F=G容+G水+F球压可知,桌面受到的压力减小,故③错误;
桌面受到的压力减小,而受力面积不变,根据可知,桌面受到的压强减小,故④正确。
那么正确的是①④。
故选C。
15.【答案】B
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】漂浮的物体,浮力等于重力,浮力是否变化决定于重力如何变化。
【解答】 A、同一航母从长江驶入东海,由于本身质量不变,浮力等于重力,进入东海后,水的密度会变大,航母浸入水的体积变小,因此吃水深度变小,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,但是它所受重力不变,因此所受浮力大小相同,B符合题意;
C、当舰载机飞离航母时,航母将上浮,航母受到的浮力仍等于总重力,重力减小,所以浮力减小,C不符合题意;
D、橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面,它本身的质量不变,因此它所受重力不变,因为此时漂浮的橡皮泥小船所受浮力等于重力,D不符合题意。
故答案为:B
16.【答案】D
【知识点】重力及其方向;重力的大小;浮力的变化
【解析】【分析】(1)(2)根据对重力的认识判断;
(3)(4)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析气囊受到浮力的变化。
【解答】A.人的质量不变,根据G=mg可知,人的重力不变,故A错误;
B.重力的方向始终是竖直向下的,故B错误;
CD.气囊压入水中后,它排开水的体积变大了,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它受到的浮力变大了,故C错误,D正确。
故选D。
17.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;浮力的变化
【解析】【分析】首先根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排分析浮力的变化,再根据F拉=G-F浮力分析测力计的示数变化。
【解答】在金属块接触容器底部之前,随着浸入水中深度的增大,金属块排开水的体积不断增大,根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,浮力不断增大;当金属块完全浸没水中时,金属块排开水的体积不变,则它受到的浮力不变。根据F拉=G-F浮力可知,弹簧测力计的示数则先变小再不变,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
18.【答案】D
【知识点】浮力的变化;饱和溶液与不饱和溶液;溶解度的影响因素
【解析】【分析】(1)根据气压对气体溶解度的影响分析;
(2)如果溶液中有未溶的物质出现,那么溶液肯定饱和;如果没有未溶的物质出现,那么无法判断溶液是否饱和;
(3)浮力是浸在液体里物体上下两个表面的压强差,据此分析判断;
(4)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排判断。
【解答】A.打开瓶盖时,有大量气泡冒出是由于气压减小引起气体溶解度减少造成的,故A错误;
B.震荡前瓶壁上就出现二氧化碳气泡,这说明该饮料是二氧化碳的饱和溶液,故B错误;
C.剩余溶液中附着在瓶壁上的气泡一定受到浮力作用,气泡受到向上的浮力、向下的重力和摩擦力,即F浮=G+f,所以没有上浮,但是浮力大于重力,故C错误;
D.气泡在上升过程中,气泡逐渐变大,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,所受浮力也逐渐变大,故D正确。
故选D。
19.【答案】流速;变小;下降;<
【知识点】液体的压强;浮力的变化
【解析】【分析】(1)空气流速越大,压强越小;空气流速越小,压强越大
(2)物体的沉浮条件即物体浸没在水中下沉或悬浮的条件,这个条件就是物体受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力的大小决定的。当重力大于浮力,物体将会下沉;重力小于浮力,物体将会上浮。
结合 车用化油器 内部结构进行分析解答。
【解答】1.空气从阻风门处进入,通过喉管这个位置时,空气的流速变大,压强变小。
2.此时浮子室内汽油的液面会下降 , 导致浮子受到的浮力 减少,小于 浮子受到的重力 。
故填 流速 ; 变小 ; 下降 ; < 。
20.【答案】变小;不变
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】(1)根据热胀冷缩的性质分析空气体积的变化,根据密度公式分析空气密度的变化;
(2)根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排分析浮力的变化。
【解答】(1)气球内空气温度升高,体积膨胀,但是质量不变,根据可知,气体密度变小。
(2)气球排开空气的体积不变,根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,它受到的浮力不变。
21.【答案】等于;小于
【知识点】密度及其特性;浮力的变化
【解析】【分析】密度计:(1)测量液体密度的工具,它是根据物体浮在液面条件的原理制成的。它是一根上部管下部的标有刻度、形状特殊的玻璃管,玻璃管下部的玻璃泡内装入小铅丸或汞。
(2)刻度值特点:没有零刻度,刻度不均匀,刻度上小下大,上疏下密。
【解答】密度计在不同液体中都是漂浮的,根据漂浮条件,不管密度计在哪种液体中,其受到的浮力都等于其自身重力。故 F1等于 F2 。
由于盐水的密度比水的密度大,根据F浮=液gV排可得,密度计浸入会中的体积大,浸入盐水中的体积小,即密度计浸入水中的深度大,浸入盐水中的深度小,故 h1小于h2。
22.【答案】①;1.6×105
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】物体受到的浮力和排开液体的体积有关,根据液体密度和排开的体积计算浮力大小。
【解答】由图甲可知,物体在浸没之前排开水的体积变大,所以浮力逐渐变大,当物体浸没后排开水的体积不变,所以浮力不变,则反映F拉随h变化的图是①,由图乙可知,当物体浸没后所受的拉力等于浮力,即F拉=F浮=ρ水gv排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(2m)3=8×104N,物体浸没后,在缓缓沉入的过程中,所受的拉力与浮力大小之和等于物体的重力,即G=F拉+F浮=2×8×104N=1.6×105N。
故答案为:①;1.6×105
23.【答案】(1)大
(2)1.5×103
【知识点】密度公式的应用;阿基米德原理;浮力的变化
【解析】【分析】(1)根据F浮=G-F拉分别浮力的变化规律;
(2)首先根据 计算出圆柱体的体积,再根据 计算出圆柱体的密度。
【解答】(1)根据图像BC段可知,物体浸没液体之前,随着深度的增大,弹簧测力计的示数逐渐减小。根据F浮=G-F拉可知,物体受到的浮力逐渐增大。
(2)根据图像可知,物体的重力G=12N,浸没时测力计的示数F=4N;
则浸没时受到的浮力F浮=G-F拉=12N-4N=8N;
圆柱体的体积 ;
圆柱体的密度 。
24.【答案】大于;大于
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】海水的密度大于降水的密度,再根据阿基米德原理分析解答。
【解答】海水的密度更大些,根据阿基米德原理,物体排开水的体积所受的重力等于它所受的浮力,因此密度更大的海水,让潜水艇受到的浮力更大。F浮=G重,因此潜水艇在海水中潜行时所受的重力大于在江水中潜行时所受的重力。
故答案为:大于;大于
25.【答案】1;3×103;密度;下沉
【知识点】浮力大小的计算;浮力的变化
【解析】【分析】(1)知道石块的质量和浸没时水中时弹簧测力计的示数,根据称重法F浮=G-F′求出石块受到水的浮力,根据阿基米德原理求出石块排开水的重力;
(2)比较石块的重力和浮力关系然后判断剪断图甲中的细线后石块的状态。
【解答】石块受到的浮力F浮=G-F拉=3N-2N=1N,石块的体积:
石块的密度:。比较甲和乙两图可知,石块排开液体的体积相同,但液体密度不同,因此可以看出:石块所受浮力的大小与液体的密度有关。根据乙图可知,G=F浮+F拉,因此F浮小于G,剪断图乙中的细线后,石块将下沉。
故答案为:1;3×103;密度;下沉
26.【答案】(1)下端
(2)越长;不变
(3)C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用;浮力的变化
【解析】【分析】(1)因为密度计是一根两端封闭即空心的,所以能使密度计浮在液体表面,为了使它保持竖直的漂浮,就在管的底部封存少许铜丝;
(2)密度计的质量一定,在液体中受力平衡,受到的浮力总是等于重力,被测液体的密度越大,排开液体的体积越小,浸入液体部分也越小,据此分析回答;
(3)根据密度计的刻度由上至下数值逐渐增大分析;
【解答】(1)为了让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中,吸管下端塞入一些铜丝作为配重,这样做目的是让密度计竖直漂浮在液体中;若将它放入液体中后不能竖直漂浮,需要在吸管下端继续增加铜丝;
(2)密度计漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力,重力不变,浮力保持不变;如果液体的密度越大,则密度计浸入液体中的体积越小,即越往上浮,则露出液面部分的长度越长;所以密度计的刻度是越往下值越大;
(3)因为密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力,
则F浮水=F浮液=G,即ρ水gSH水=ρ液gSh液=G,
则,h液和ρ液是反比例函数,因此刻度分布不均匀,且密度计的刻度由上至下数值逐渐增大,当液体密度的变化大时h液变化越小,符合题意。
故答案为:(1)下端(2)越长;不变(3)C
27.【答案】10;上浮;6;不变
【知识点】浮力大小的计算;浮力的变化
【解析】【分析】根据物体浮沉条件:浸没水中的物体,F浮>G,上浮(最后漂浮:F浮′=G);F浮<G,下沉;F浮=G,悬浮。
【解答】用手将一重为6N的物体全部压入水中,物体排开的水重为10N,物体是浸没在水中,根据阿基米德原理可知:F浮=G排=10N,因此此时物体受到的浮力为10N。放开手后物体并不是浸没在水中,因此它会上浮。待物体静止时,物体漂浮在水面上,虽然加入食盐,但是根据漂浮的条件可知,浮力F浮=G物=6N,因此物体受到的浮力依旧不变。
故答案为:10;上浮;6;不变
28.【答案】变大;=
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】(1)根据阿基米德原理:浸在液体里的物体受到向上的浮力作用,浮力的大小等于被该物体排开的液体的重力。
(2)当液体的密度增大或减小时,将影响物体所受到的浮力。
【解答】由于盐水的密度大于水,因此当鸡蛋仍沉在水底时,鸡蛋受到的浮力会变大。继续加入食盐后,鸡蛋最终上浮,静止时排开盐水的重力等于鸡蛋所受的重力,即等于0.5N。
故答案为:变大;=
29.【答案】用弹簧测力计测出木块的重力(可测出木块重力的方法均可);A;=
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】(1)实验步骤:①当木块漂浮在水面上时,它受到的浮力和重力相互平衡。根据二力平衡的条件可知,此时浮力等于重力,即只要测出木块的重力就得到了木块受到的浮力。
(2)实验分析:分析各个选项中的情况是否会对排出水的重力产生影响;
(3)根据浮沉条件比较排开液体的大小重力大小,再根据G总=G桶+G液比较总重力的大小。
【解答】(1)实验步骤:测量漂浮的木块受到的浮力大小,方法是:用弹簧测力计测出木块的重力(可测出木块重力的方法均可);
(2)实验分析:A.溢水杯未装满水,那么放入木块后,溢水杯中的水面先上升倒杯口,然后才有水流出,即此时排开水的重力偏小,故A符合题意;
B.测量空桶重力时桶内有水,对木块排开水的多少没有影响,故B不合题意;
C.木块吸水,对它排开水的重力没有影响,故C不合题意。
故选A。
(3)木块在水和盐水中都是漂浮,它受到的浮力始终等于自身重力,即它受到的浮力不变。根据阿基米德原理可知,它排开盐水和水的重力相等。根据G总=G桶+G液可知,总重力G3=G2。
30.【答案】(1)有少量水溢出
(2)相等
(3)阿基米德原理F浮=ρ液gV排
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】(1)为了保证排开液体的体积与物体进入水里面的体积相等,则溢水杯内的水必须装满,注水时直至出现有水流出为准。
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,物体受到的浮力与排开液体的体积成正比,即排开液体的体积相等时,物体受到的浮力相等;
(3)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排解答。
【解答】(1)溢水杯里所装水的多少应该以有少量水溢出为准。
(2)若每次溢出来水的体积相等,则初步说明物体所受的浮力与物体的密度无关,否则与物体的密度有关。
(3)本实验可以通过比较每次溢出来水的体积多少来比较物体所受浮力的大小,这样做的依据是阿基米德原理F浮=ρ液gV排。
31.【答案】(1)1
(2)1,4或2,5或3,6
(3)物体所受的浮力都等于排开液体的重力
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】(1)根据F浮=G-F拉计算即可;
(2)根据控制变量法的要求选择对照实验。
(3)根据阿基米德原理F浮=G排分析解答。
【解答】(1)第二次实验中物体受到的浮力:F浮=G-F拉=3N-2N=1N。
(2)探究浮力大小与液体密度的关系时,必须控制排开液体的体积相同,而改变液体密度,故选实验1、4或2、5或3、6。
(2)该同学每次实验,将丙中小烧杯的水倒入挂杯后,发现弹簧测力计的示数F3与F1相等,该现象产生的原因是:物体所受的浮力都等于排开液体的重力。
32.【答案】(1)2
(2)浮力大小与物体排开液体的体积有关,排开液体的体积越大,浮力越大
(3)使实验具有普遍性
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】(1)根据F拉=G-F浮力计算空格处的数值;
(2)根据表格数据,确定其中的变量,然后根据控制变量法的要求描述实验结论;
(3)在科学探究中,往往需要换用不同器材多次完成实验,从而收集多组实验数据,这样得到的结论更客观公正。
【解答】(1)物体重力为6N,测力计的示数为4N,根据F拉=G-F浮力可知,空格处的数值为:F拉=G-F浮力=6N/4N=2N。
(2)根据表格可知,其中物体排开水的体积不断增大,受到的浮力不断增大,那么得到结论:浮力大小与物体排开液体的体积有关,排开液体的体积越大,浮力越大。
(3)小徐提出还应该用酒精等其他液体重复这个实验,目的是使实验具有普遍性。
33.【答案】(1)1.5
(2)物体受到的浮力大小与液体密度是否有关
(3)小;0.7
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】(1)根据F浮=G-F拉计算第三次实验中物体受到的浮力;
(2)根据表格分析1、4或2、5或3、6中哪个因素不同即可;
(3)根据阿基米德原理可知同一个物体浸没在密度越大的液体中所受的浮力越大,根据称重法可知弹簧测力计示数的变化。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排求出物体在酒精中受到的浮力,根据称重法求出弹簧测力计的示数即为此时在弹簧测力计刻度盘的位置。
【解答】(1)第三次实验中物体受到的浮力:F浮=G-F拉=2N-0.5N=1.5N;
(2)序号 1 、4 或 2 、5 或 3 、6 的实验中,物体排开液体的体积相同,但是液体密度不同,因此它们探究的是:物体受到的浮力大小与液体密度是否有关。
(3)根据F浮=ρgV排可知,将同一个物体浸没在密度越大的液体中时受到的浮力变大,根据F浮=G-F拉可知弹簧测力计的示数越小。
当他把物块浸没在水中时,受到的浮力:F浮=G-F′=1.5N-0.5N=1N,
根据阿基米德原理得:1N=ρ水gV排-----①
当他把物块浸没在酒精中时,F浮酒=ρ酒gV排-----②
两者排开液体的体积相等,
所以①②两式相比可得:
F浮酒=0.8N,
此时应标在弹簧测力计的:1.5N-0.8N=0.7N处。
34.【答案】(1)解:F浮=4N时木块未离开烧杯底部
F浮=10N时绳子被拉直,水面达到木块上表面及以上
(2)解:分析图可知木块漂浮时浮力为6N
∵F浮=G物= m木g=ρ木gV木
∴ρ木=0.6×103Kg/m3
(3)解: 根据丙图可知,当水深达到25cm时,木块完全浸没,受到的浮力保持不变,此时细线被拉直,
那么细绳的长度:L=h-a=25cm-10cm=15cm。
【知识点】密度公式的应用;阿基米德原理;浮力的变化
【解析】【分析】根据丙图可知,开始时,木块受到的浮力小于重力,随着水面的上升,木块排开水的体积不断增大,受到的浮力不断增大,但是木块始终静止在容器底部。当浮力达到6N时,随着水面的上升,木块受到的浮力保持不变,即排开水的体积不变,此时木块应该漂浮在水面上,跟随水面一起上升,即浮力等于重力。当细线被拉直时,木块的位置再次保持不变,随着水面的上升,木块排开水的体积继续增大,它受到的浮力不断增大。当水的深度达到25cm时,木块受到的浮力为10N,此后水面继续上升,但是浮力并保持不变,即排开水的体积不变,因此木块已经完全浸没。
(1)根据上面的分析判断木块在容器中的状态并画图;
(2)根据上面的分析可知,当木块漂浮在水面上时,它受到的浮力等于重力,据此计算出木块的重力,再根据V=a3计算出木块的体积,最后根据密度公式计算出木块的密度即可。
(3)根据丙图可知,当水深达到25cm时,木块完全浸没,受到的浮力保持不变,此时细线被拉直,那么水深等于木块的边长和细绳的长度之和,据此计算细绳的长度。
【解答】(1)根据丙图可知,在浮力达到6N之前,木块始终静止在容器底部。因为F浮力=4N<6N,所以木块没有离开烧杯底部。当浮力达到10N时,绳子被拉直,木块刚好完全浸没,如下图所示:
(2)根据丙图可知,木块漂浮时浮力为6N,
根据二力平衡的知识得到:F浮=G物= m木g=ρ木gV木;
6N=ρ木×10N/kg×(0.1m)3;
解得:ρ木=0.6×103kg/m3。
(3)根据丙图可知,当水深达到25cm时,木块完全浸没,受到的浮力保持不变,此时细线被拉直,
那么细绳的长度:L=h-a=25cm-10cm=15cm。
35.【答案】(1)奋斗者”号空载漂浮在水面时受到的浮力:
F浮=G排=m排g=24×103kg×10N/kg=2.4×105N。
(2)奋斗者”号从水面上方进入水面直到坐底成功的过程中,它排开水的体积先增大再保持不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它受到的浮力先变大后不变。
(3)重力减小,浮力先不变后减小
【知识点】浮力大小的计算;浮力的变化
【解析】【分析】(1)根据阿基米德原理F浮=G排=m排g计算空载时“奋斗者”受到的浮力;
(2)首先分析“奋斗者”号在此过程中排开水的体积变化,再根据F浮=ρ液gV排判断它受到浮力的变化;
(3)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析“奋斗者”号上浮过程中的浮力变化。
【解答】(1)奋斗者”号空载漂浮在水面时受到的浮力:
F浮=G排=m排g=24×103kg×10N/kg=2.4×105N。
(2)奋斗者”号从水面上方进入水面直到坐底成功的过程中,它排开水的体积先增大再保持不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它受到的浮力先变大后不变。
(3)在潜水器上浮的过程中,它排开水的体积先不变再减小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它受到的浮力先不变后减小。
36.【答案】(1)因为鸡蛋漂浮,所 F浮=G物=0.6N
(2)V排= = =5×10-5m3
(3)先不变后减小;开始加水时,随着盐水密度减小,V排变大,F浮=G蛋,浮力不变;当V排=V蛋时,V排达到了最大定值,随着盐水密度减小,浮力减小。
【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】(1)当物体漂浮时,它受到的浮力等于重力,根据F浮=G物计算;
(2)已知浮力大小根据公式V排= 计算出鸡蛋排开水的体积;
(3)当盐水的密度大于鸡蛋的密度时,根据漂浮条件判断它受到浮力的大小;当盐水的密度等于或小于鸡蛋的密度时,它排开液体的体积不变,而盐水密度减小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排判断浮力的变化。
37.【答案】下降;因为木块始终漂浮,F浮不变,根据F浮=ρ水gV排,A-B过程中V排变大,ρ液变小也就是说溶液中的溶质减少晶体结晶,硝酸钾的溶解度随温度的降低而减小,所以温度下降
【知识点】浮力的变化;溶解度的影响因素
【解析】【分析】如果物体始终漂浮,那么F浮不变,可以根据F浮=ρ水gV排来计算题目。
【解答】(1) 木块在从A至B过程中温度的变化是 下降;
(2)因为木块始终漂浮,F浮不变,根据F浮=ρ水gV排,A-B过程中V排变大,ρ液变小也就是说溶液中的溶质减少晶体结晶,硝酸钾的溶解度随温度的降低而减小,所以温度下降
38.【答案】
【知识点】阿基米德原理;浮力的变化
【解析】【分析】根据物体的浮沉条件和阿基米德原理判断鸡蛋所受浮力的变化。
【解答】开始时,鸡蛋沉入水底时,受到的浮力小于重力;逐渐向水中加入食盐时,盐水的密度变大,由F浮=ρgV排可知,鸡蛋所受浮力逐渐增大。当浮力大于重力时鸡蛋上浮;最终状态是漂浮,此时鸡蛋的浮力和重力相等,以后无论怎样增加食盐,由浮沉条件可知,鸡蛋所受浮力都不会变化。
因此浮力的变化为先增大,直至大于重力0.5N,然后减小,直至最终等于0.5N,如下图所示:
二一教育在线组卷平台(zujuan.21cnjy.com)自动生成 1 / 1登录二一教育在线组卷平台 助您教考全无忧
浙教版科学八上1.3水的浮力同步练习(5)
一、单选题
1.(2021八上·诸暨期中)如图,一个弹簧一端固定物体,另一端固定在容器底部,放在装满水的装置中处于静止.设想从某一天起,地球的引力减为一半,则弹簧对物体的弹力(弹簧处于压缩状态)(  )
A.不变 B.减为一半
C.增加为原值两倍 D.弹簧对物体无弹力
【答案】B
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】(1)小球受到重力、弹力以及浮力作用,而弹力大小等于重力与浮力的差;
(2)阿基米德原理F浮=gV排。
【解答】小球受到重力、弹力以及浮力作用,而弹力大小等于重力与浮力的差;当地球引力减为一半时,g将变为原来的一半,而F浮=gV排, 因此浮力也减为原来的一半, 即重力与浮力之差变为原来的一半, 因此弹簧被压缩的长度变为原来的一半。
故选B。
2.(2021八上·杭州期中)把一铁块系在气球上,放入水中,恰好悬浮于水中某处,如图所示,现沿容器壁缓缓注入一些水,则铁块和气球将 (  )
A.仍然悬浮 B.下沉 C.上浮 D.都有可能
【答案】B
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】浮力影响因素为:液体的密度和排开液体的体积;液体压强的影响因素为:液体的密度和深度。
【解答】气球和铁块处于悬浮状态,浮力等于物体重力,注入水后导致气球和铁块的深度变大,导致气球所处的压强变大,气球的体积会缩小,液体密度不变的情况下,排开的体积变小,导致浮力大小会减小,浮力小于重力,故会下沉。
故答案为:B。
3.(2021八上·杭州期中)如图所示,甲乙两台秤上各有一个容器,一个装满水而另一个未装满水,现各将一手指浸入水中,手指与容器壁、底都不接触,则在手指浸入水中之后,两台秤的示数变化(  )
A.甲变小,乙不变 B.甲变大,乙不变
C.甲不变,乙变大 D.甲变小,乙变大
【答案】C
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】阿基米德原理:浮力等于排开液体的重力等于ρgv排。
【解答】甲、乙图中台秤的示数=G烧杯+G水+F浮,图甲中手指进入水中受到浮力,力的作用是相互的,也会对水有个作用力G排将水排出去,浮力等于排开液体的重力,甲图=G烧杯+G水,甲台秤示数不变化;乙杯中手放进来水未被排出去,所以乙台秤的示数=G烧杯+G水+F浮,手指放入后由于受到浮力导致乙台秤示数变大。
故答案为:C。
4.(2021八上·金华期中)如图所示,弹簧测力计下端悬挂高度为1cm、质量为m的圆柱体,它在水中受到最大浮力为 ,圆柱体下表面刚刚与水面接触到全部浸没后,测力计示数F拉及圆柱体所受的浮力F浮分别与浸入水中深度h关系图正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】当圆柱体未接触水之前,圆柱体的受力分析如图: 当圆柱体浸入水里之后,圆柱体的受力分析如图:
【解答】圆柱体下表面刚刚与水面接触时,即h=0cm时,并未受到浮力,此时圆柱体受到的F拉=G=mg,各选项中的起始点AB正确,CD不正确。随着圆柱体浸入水中的深度h逐渐增大至恰好浸没(h=1cm),根据F浮=ρ液gV排可知圆柱体受到的浮力逐渐从0N增大到,F拉=G-F浮,拉力从大小等于G减小到,A正确,B错误。当圆柱体浸没后,物体排开液体的体积不再改变,浮力不再改变,即拉力不再改变,A符合。综上所述,A正确,符合题意,BCD错误,不符合题意。
故答案为:A
5.(2021八上·临安期中)如图所示,潜水员正潜没在海水中,他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或放气,以改变背心的体积大小来实现浮沉。下列对潜水员分析正确的是(  )
A.向海底下潜过程中,受到海水的压强不变
B.海水中水平游动时,受到海水的压强变小
C.对背心进行充气后,受到海水的浮力变小
D.对背心进行放气后,受到海水的浮力变小
【答案】D
【知识点】浮力的变化;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)(2)根据液体压强公式p=ρ液gh分析海水压强的变化;
(3)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的变化。
【解答】A.向海底下潜过程中,深度增大,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,受到海水的压强变大,故A错误;
B.海水中水平游动时,深度不变,根据体压强公式p=ρ液gh可知,受到海水的压强不变,故B错误;
C.对背心进行充气后,排开水的体积变大,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,受到海水的浮力变大,故C错误;
D.对背心进行放气后,排开水的体积变小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,受到海水的浮力变小,故D正确。
故选D。
6.(2021八上·临安期中)对于下列自然现象或生物生活习性,从科学的角度给予解释,其中不正确的是(  )
A.潜水艇之所以能在水下自由上浮下潜是因为可以改变自身重力
B.鱼类主要靠鰾的调节作用从而改变排开液体体积的大小来实现下沉和上浮的
C.在月球表面,物体变得很轻,是因为月球表面没有大气
D.对流层对流运动剧烈是因为对流层中气温随高度的增加而减小
【答案】C
【知识点】浮力的变化;大气层的作用
【解析】【分析】(1)潜水艇的上浮和下沉是靠压缩空气调节水舱里水的多少来控制自身的重力而实现的(改变自身重力:排水充水)。若要下沉,可充水,使F浮G.在潜水艇浮出海面的过程中,因为排开水的体积减小,所以浮力逐渐减小,当它在海面上行驶时,受到的浮力大小等于潜水艇的重力(漂浮)。
(2)月球表面对物体的引力较小,所以物体比在地球上要轻。
(3)硬骨鱼类,大多数都有鳔。内含空气,通过鱼鳔肌调节鱼鳔的收缩和膨胀可以使鱼调节身体的密度,在水中上升或下沉。
(4)对流层对流运动剧烈是因为对流层中气温随高度的增加而减小
【解答】A 潜水艇之所以能在水下自由上浮下潜是因为可以改变自身重力 ,故A正确;
B.水面下游动的鱼,通过鳔的调节使其体积变大,所以雨受到水的浮力变大,而鱼的重力不变,即鱼主要靠鳔的调节作用,从而改变浮力的大小来实现上浮和下沉,故B正确;
C.在月球表面,物体变得很轻,是因为月球表面对物体的引力较小,故C错误;
D.对流层温度随高度的增大而减小,所以对流层对流运动剧烈是因为对流层中气温随高度的增加而减小,故D正确。
故选C。
7.(2021八上·杭州期中)装有水的杯中漂浮着一塑料块,如图所示,沿杯壁缓慢加入酒精并进行搅拌,使塑料块下沉,在此过程中塑料块受到的浮力F随时间t的变化图像可能是(已知它们的密度关系是ρ水>ρ塑料>ρ酒精)(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】解答本题应掌握物体的浮沉条件:当浮力大于重力时,物体上浮;当浮力等于重力时,物体漂浮或悬浮;当浮力小于重力时,物体下沉,据此解答。
【解答】原本物体就是漂浮在水面上,因此受到的浮力等于重力,若一直漂浮着,那么所受浮力不变,之后逐渐加入酒精,导致液体密度减小,重力大于浮力,因此塑料块逐渐往下沉,所受浮力不断减小,直至沉入容器底部,排开液体的体积不再变化,浮力不再改变,D符合题意。
故答案为:D
8.(2021八上·浙江月考)水平桌面上有甲、乙两个完全相同的烧杯,分别装入食盐水。将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两个烧杯中,静止后的状态如图所示(液面相平)。则下列分析正确的是 (  )
A.甲烧杯底部受到食盐水的压强小于乙烧杯
B.往甲杯中加水,鸡蛋一定下沉
C.甲杯的盐水比乙杯的盐水浓度大
D.鸡蛋在乙杯中受到的浮力比甲杯大
【答案】B
【知识点】密度及其特性;浮力的变化
【解析】【分析】根据液体压强公式P=ρ液gh,F浮=ρ液gV排,漂浮时浮力都等于鸡蛋重力解答。
【解答 】图中甲乙烧杯中液面相平,根据液体压强公式,可知甲烧杯底部受到食盐水的压强小于乙烧杯,故A错误。
往甲杯中加水,盐水密度减小,鸡蛋一定下沉,故B正确。
根据F浮=ρ液gV排可知,在浮力相同时,甲杯中的V排大,所以甲杯中的ρ液小,故C错误;
鸡蛋在甲中悬浮,在乙中漂浮,浮力都等于鸡蛋重力,所以浮力相等,故D错误;
故选B。
9.(2021八上·义乌月考)有一种被称作“跟屁虫”的辅助装备游泳安全的保护神。“跟屁虫”由一个弹性气囊和腰 带组成,两者之间由一根线连接。如图所示,正常游泳时,连接线是松弛的,气囊漂浮着,跟人如影相随,在体力不支等情况下,可将气囊压入水中,防止人下沉。以下说法正确的是(  )
A.在两种情况下,人的重力都减小了
B.在正常游泳时,人受到的浮力变大了
C.在体力不支时,气囊排开水的体积变小了
D.在体力不支时,气囊受到的浮力变大了
【答案】D
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】(1)物体由于地球的吸引而受到的力叫重力,重力的施力物体是地球。重力的方向总是竖直向下。物体受到的重力的大小跟物体的质量成正比,计算公式是:G=mg。
(2)阿基米德原理,,比较排开水体积得出结论。
【解答】A、这两种情况,人的质量没改变,因此所受的重力也没改变,A错误;
B、正常游泳情况下,人受到的浮力没有改变,B错误;
CD、当体力不支时,人下沉,把气囊压入水中,导致气囊排开水的体积变大,根据阿基米德原理知道排开水体积变大、受到水的浮力变大,该方法是为了防止人下沉,C错误,D正确。
故答案为:D
10.(2021八上·义乌月考)近年来,中国为了维护领海主权,在南海放置浮标以监测水位变化,监测发现,从夏季 到冬季,海水温度下降,体积收缩。如图所示,此过程中,若浮标体积保持不变,则浮标受到的(  )
A.浮力变大,露出体积变小 B.浮力变小,露出体积变大
C.浮力不变,露出体积变大 D.浮力不变,露出体积变小
【答案】C
【知识点】阿基米德原理;浮力的变化
【解析】【分析】(1)物体漂浮时,浮力等于重力
(2)海水密度变化再结合阿基米德原理判断浮标露出海面体积变化。
【解答】由题意可知,浮标漂浮,因此浮力等于重力,浮标重力不变,故浮力不变,海水随着温度降低,体积收缩,导致海水密度变大,根据阿基米德原理可知,,因此浮标排开海水的体积变小,因此浮标露出海面体积变大,C符合题意。
故答案为:C
11.(2021八上·义乌月考)如图所示,魔法水母是一款受孩子喜爱的玩具,在瓶内注水,然后放入水母,旋紧瓶盖,用力抓握塑料瓶,魔法水母就会往水下沉落,松开塑料瓶,调整塑料瓶的力度,魔法水母就可以静止悬浮在水中。下列说法正确的是(  )
A.用力抓握塑料瓶时,魔法水母下沉时所受浮力减小
B.用力抓握塑料瓶时,塑料瓶底所受的液体压强不变
C.魔法水母在水中悬浮时,浮力与质量是一对平衡力
D.魔法水母的上浮和下沉是依靠改变自身重力实现的
【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用;浮力的变化
【解析】【分析】(1)物体对液体向下的压力等于液体对物体向上的浮力。
(2)根据液体压强公式,,判断液体压强。
(3)浸没在水中的物体,只有处于悬浮状态时,所受到的重力跟它所受到的浮力才是一对平衡力。
(4)水母质量的增加和减少决定水母的上浮和下沉。
【解答】A、用力抓握塑料瓶时,导致魔法水母下沉,物体对液体向下的压力等于液体对物体向上的浮力,因此当给魔法水母增加压力时,所受浮力也随之增大,A不符合题意;
B、用力抓握塑料瓶时,根据液体压强公式,,深度不同时,塑料瓶底所受的液体压强也会不同,B不符合题意;
C、当魔法水母在水中悬浮时,它所受的浮力和它所受的重力是一对平衡力,C不符合题意;
D、当水母下沉时,用力挤压塑料瓶,水母吸水增多,重力增多,当水母上浮时,松开塑料瓶,水母将水放出,质量减少,重力减小,因此魔法水母的上浮和下沉是依靠改变自身重力实现的,D符合题意。
故答案为:D
12.(2021八上·余杭月考)如图所示,将苹果和梨子放入水中后,苹果漂浮,梨子沉底。若苹果的质量、体积及受到的浮力为m1、V1和F1,梨子的质量、体积及受到的浮力为m2、V2和F2,现有以下判断,其中正确的是(  )
⑴若m1>m2,则F1一定小于F2;⑵若m1=m2,则F1一定大于F2;
⑶若V1=V2,则F1一定小于F2;⑷若V1>V2,则F1一定大于F2
A.(1)(3) B.(1)(4) C.(2)(3) D.(2)(4)
【答案】C
【知识点】浮力大小的计算;浮力的变化
【解析】【分析】物体受到的浮力由液体密度和排开液体体积决定;当物体漂浮或悬浮时,受到的浮力等于自身重力。
【解答】由于苹果漂浮, 梨子沉底, 则根据浮沉条件可知:F1=G=m1g, F2(1) 若m1>m2,则F1一定大于F2; 错误;
(2) 若m1=m2,则F1一定大于F2; 正确;
(3) 若V1=V2,则F1一定小于F2; 正确;
(4) 若V1>V2, 则V排1与V排2的大小不能比较,所以,F1不一定大于F2.
由此分析可知(2)(3)正确,
故答案为:C。
13.(2021八上·余杭月考)形状不同的铝块、铁块、铜块浸没在水里,受到的浮力相同,由此可知它们的(  )
A.质量相同 B.体积相同
C.密度相同 D.物重相同
【答案】B
【知识点】浮力大小的计算;浮力的变化
【解析】【分析】根据阿基米德原理可知物体所受浮力的大小取决于所浸入液体的密度和物体排开液体的体积。
【解答】已知受到的浮力相同, 液体密度一定, 根据公式F浮=PgV排可知, 排开的水的体积相同, 因为形状不同的铝块、铁块、铜块浸没在水里,所以排开的水的体积与物体的体积相等。则由此可知它们的体积相同。
故选B。
14.(2021八上·浙江月考)先将盛有适量水和系有细线的金属球的容器放在水平桌面上,用弹簧测力计将系有细线的金属球慢慢拉出水面。小明观察了金属球从“刚开始露出”到“完全露出”的实验现象,并对一些科学量做出了如下判断:
①金属球受到的浮力变小;②水对容器底的压强变大;③桌面受到的压力变大;
④桌面受到的压强变小。其中判断正确的是(  )
A.①② B.①③ C.①④ D.②④
【答案】C
【知识点】浮力的变化;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】①根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的变化;
②根据液体压强公式p=ρ液gh分析水对容器底部的压强变化;
③根据F=G容+G水+F球压分析桌面受到压力的变化;
④根据分析桌面受到压强的变化。
【解答】金属球从“刚开始露出”到“完全露出”时,它排开水的体积逐渐减小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,金属球受到的浮力逐渐减小,故①正确;
金属球排开水的体积逐渐减小,则容器内的水面高度逐渐减小,根据p=ρ液gh可知,容器底部受到压强逐渐减小,故②错误;
小球会对水产生压力,根据相互作用力原理可知,这个压力等于小球受到的浮力。因为小球受到的浮力逐渐减小,则小球对水的压力逐渐减小。根据F=G容+G水+F球压可知,桌面受到的压力减小,故③错误;
桌面受到的压力减小,而受力面积不变,根据可知,桌面受到的压强减小,故④正确。
那么正确的是①④。
故选C。
15.(2021八上·杭州月考)下列说法合理的是(  )
A.同一航母从长江驶入东海,吃水深度变大
B.同一密度计在测量不同液体密度时,所受浮力大小相同
C.当舰载机飞离航母时,航母将上浮,航母受到的浮力将变大
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】浮力的变化
【解析】【分析】漂浮的物体,浮力等于重力,浮力是否变化决定于重力如何变化。
【解答】 A、同一航母从长江驶入东海,由于本身质量不变,浮力等于重力,进入东海后,水的密度会变大,航母浸入水的体积变小,因此吃水深度变小,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,但是它所受重力不变,因此所受浮力大小相同,B符合题意;
C、当舰载机飞离航母时,航母将上浮,航母受到的浮力仍等于总重力,重力减小,所以浮力减小,C不符合题意;
D、橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面,它本身的质量不变,因此它所受重力不变,因为此时漂浮的橡皮泥小船所受浮力等于重力,D不符合题意。
故答案为:B
16.(2021八上·诸暨月考)有一种被称作“跟屁虫”的辅助装备是游泳安全的保护神。“跟屁虫”由一个气囊和腰带组成,两者之间由一根线连接。正常游泳时,连接线是松弛的,气囊漂浮着,跟人如影相随。在体力不支等情况下,可将气囊压入水中,防止人下沉,在此情况下(  )
A.人的重力减小了 B.人所受的重力方向改变了
C.气囊排开水的体积变小了 D.气囊受到的浮力变大了
【答案】D
【知识点】重力及其方向;重力的大小;浮力的变化
【解析】【分析】(1)(2)根据对重力的认识判断;
(3)(4)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析气囊受到浮力的变化。
【解答】A.人的质量不变,根据G=mg可知,人的重力不变,故A错误;
B.重力的方向始终是竖直向下的,故B错误;
CD.气囊压入水中后,它排开水的体积变大了,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它受到的浮力变大了,故C错误,D正确。
故选D。
17.如图所示,将一挂在弹簧测力计下的正方体金属块缓慢浸人水中,观察弹簧测力计示数的变化情况。在金属块接触容器底之前,若以浸入向水中的深度为横坐标,弹簧测力计的示数为纵坐标建立平面直角坐标系,则能正确反映弹簧测力计示数变化的图像是(  ) 。
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;浮力的变化
【解析】【分析】首先根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排分析浮力的变化,再根据F拉=G-F浮力分析测力计的示数变化。
【解答】在金属块接触容器底部之前,随着浸入水中深度的增大,金属块排开水的体积不断增大,根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,浮力不断增大;当金属块完全浸没水中时,金属块排开水的体积不变,则它受到的浮力不变。根据F拉=G-F浮力可知,弹簧测力计的示数则先变小再不变,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
18.(2020八上·滨江期末)碳酸饮料(汽水)类产品是指在一定条件下充入二氧化碳气体的饮料,当一瓶喝剩下的汽水瓶壁上还附有许多气泡,震荡一下,一 些气泡就会离开瓶壁,上浮,最后露出水面消失。下列说法中科学道理正确的是(  )
A.打开瓶盖时,有大量气泡冒出是由于温度升高气体溶解度减少引起的
B.震荡前该饮料是二氧化碳的不饱和溶液
C.剩余溶液中附着在瓶壁上的气泡一定受到浮力作用,且气泡受到的浮力等于气泡受到的重力,所以气泡没有上浮。
D.气泡在上升过程中,气泡逐渐变大,所受浮力也逐渐变大
【答案】D
【知识点】浮力的变化;饱和溶液与不饱和溶液;溶解度的影响因素
【解析】【分析】(1)根据气压对气体溶解度的影响分析;
(2)如果溶液中有未溶的物质出现,那么溶液肯定饱和;如果没有未溶的物质出现,那么无法判断溶液是否饱和;
(3)浮力是浸在液体里物体上下两个表面的压强差,据此分析判断;
(4)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排判断。
【解答】A.打开瓶盖时,有大量气泡冒出是由于气压减小引起气体溶解度减少造成的,故A错误;
B.震荡前瓶壁上就出现二氧化碳气泡,这说明该饮料是二氧化碳的饱和溶液,故B错误;
C.剩余溶液中附着在瓶壁上的气泡一定受到浮力作用,气泡受到向上的浮力、向下的重力和摩擦力,即F浮=G+f,所以没有上浮,但是浮力大于重力,故C错误;
D.气泡在上升过程中,气泡逐渐变大,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,所受浮力也逐渐变大,故D正确。
故选D。
二、填空题
19.(2021八上·诸暨期中)如图为车用化油器的结构图,空气从阻风门处进入,通过喉管这个位置时,空气的   变大,压强   ,则汽油就会从喷管喷至气流中,而此时浮子室内汽油的液面会   ,导致浮子受到的浮力   浮子受到的重力(填>,<或=),则浮子会下沉,从而下拉针阀,燃油泵中的汽油就会流入而使浮子室内液面上升,浮子也会在浮力的作用下上升,当液面达到一定高度时针阀再次封闭了汽油入口。
【答案】流速;变小;下降;<
【知识点】液体的压强;浮力的变化
【解析】【分析】(1)空气流速越大,压强越小;空气流速越小,压强越大
(2)物体的沉浮条件即物体浸没在水中下沉或悬浮的条件,这个条件就是物体受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力的大小决定的。当重力大于浮力,物体将会下沉;重力小于浮力,物体将会上浮。
结合 车用化油器 内部结构进行分析解答。
【解答】1.空气从阻风门处进入,通过喉管这个位置时,空气的流速变大,压强变小。
2.此时浮子室内汽油的液面会下降 , 导致浮子受到的浮力 减少,小于 浮子受到的重力 。
故填 流速 ; 变小 ; 下降 ; < 。
20.(2021八上·义乌期中)热气球,其下方开口处燃烧液化气,随着热气球内部气体温度升高,热气球开始离地,徐徐升空,则气球内的气体密度   ,气球所受浮力   (以上两空填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】变小;不变
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】(1)根据热胀冷缩的性质分析空气体积的变化,根据密度公式分析空气密度的变化;
(2)根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排分析浮力的变化。
【解答】(1)气球内空气温度升高,体积膨胀,但是质量不变,根据可知,气体密度变小。
(2)气球排开空气的体积不变,根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,它受到的浮力不变。
21.(2021八上·洞头期中)小明用饮料吸管制作了一只简易密度计,如图所示,分别用它测量盐水和水的密度时,吸管受到的浮力分别为F1和F2,则F1    F2(选填“大于”、“等于”或“小于”,下同)。吸管浸入液体的深度分别为h1和h2,则h1   h2。
【答案】等于;小于
【知识点】密度及其特性;浮力的变化
【解析】【分析】密度计:(1)测量液体密度的工具,它是根据物体浮在液面条件的原理制成的。它是一根上部管下部的标有刻度、形状特殊的玻璃管,玻璃管下部的玻璃泡内装入小铅丸或汞。
(2)刻度值特点:没有零刻度,刻度不均匀,刻度上小下大,上疏下密。
【解答】密度计在不同液体中都是漂浮的,根据漂浮条件,不管密度计在哪种液体中,其受到的浮力都等于其自身重力。故 F1等于 F2 。
由于盐水的密度比水的密度大,根据F浮=液gV排可得,密度计浸入会中的体积大,浸入盐水中的体积小,即密度计浸入水中的深度大,浸入盐水中的深度小,故 h1小于h2。
22.(2021八上·杭州期中)在水下施工时,需要向水中沉放大量的施工构件,如图甲所示,钢绳吊一边长为 2m的正方体缓缓进入水中,构件的下表面到水面的距离为 h,随着 h 的增加,钢绳的拉力 F 和构件所受的浮力 F 随 h 的变化如图乙所示。图乙中反映拉力 F 随 h 的变化图线是   (填① 或②),则构件完全浸入水中时的重力为   N。
【答案】①;1.6×105
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】物体受到的浮力和排开液体的体积有关,根据液体密度和排开的体积计算浮力大小。
【解答】由图甲可知,物体在浸没之前排开水的体积变大,所以浮力逐渐变大,当物体浸没后排开水的体积不变,所以浮力不变,则反映F拉随h变化的图是①,由图乙可知,当物体浸没后所受的拉力等于浮力,即F拉=F浮=ρ水gv排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(2m)3=8×104N,物体浸没后,在缓缓沉入的过程中,所受的拉力与浮力大小之和等于物体的重力,即G=F拉+F浮=2×8×104N=1.6×105N。
故答案为:①;1.6×105
23.(2021八上·余姚期中)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。求:
(1)分析图像BC段,可得结论:物体浸没液体之前,浸入液体的深度越深,受到的浮力越    (选填 “大”或“小”);
(2)圆柱体的密度是    kg/m3
【答案】(1)大
(2)1.5×103
【知识点】密度公式的应用;阿基米德原理;浮力的变化
【解析】【分析】(1)根据F浮=G-F拉分别浮力的变化规律;
(2)首先根据 计算出圆柱体的体积,再根据 计算出圆柱体的密度。
【解答】(1)根据图像BC段可知,物体浸没液体之前,随着深度的增大,弹簧测力计的示数逐渐减小。根据F浮=G-F拉可知,物体受到的浮力逐渐增大。
(2)根据图像可知,物体的重力G=12N,浸没时测力计的示数F=4N;
则浸没时受到的浮力F浮=G-F拉=12N-4N=8N;
圆柱体的体积 ;
圆柱体的密度 。
24.(2021八上·平阳月考)“远征号”潜水艇从长江某基地赴东海执行任务过程中,潜水艇在海水中潜行时所受的浮力   在江水中潜行时所受的浮力,潜水艇在海水中潜行时所受的重力   在江水中潜行时所受的重力。(两空均填写“大于”、“等于”“小于”)
【答案】大于;大于
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】海水的密度大于降水的密度,再根据阿基米德原理分析解答。
【解答】海水的密度更大些,根据阿基米德原理,物体排开水的体积所受的重力等于它所受的浮力,因此密度更大的海水,让潜水艇受到的浮力更大。F浮=G重,因此潜水艇在海水中潜行时所受的重力大于在江水中潜行时所受的重力。
故答案为:大于;大于
25.(2021八上·义乌月考)小明将重为 3N 的石块挂在弹簧测力计下端,先后浸没在水和 盐水中,石块静止时弹簧测力计的示数如图甲、乙所示,则石块在水中所受浮力为   N;石块的密度是   kg/m3;从图中还可看出石块所受浮力的大小与液体的   有关;若剪断图乙中的细线 石块将   (选填“上浮”、“悬浮”或者“下 沉”)。(g 取 10N/kg)
【答案】1;3×103;密度;下沉
【知识点】浮力大小的计算;浮力的变化
【解析】【分析】(1)知道石块的质量和浸没时水中时弹簧测力计的示数,根据称重法F浮=G-F′求出石块受到水的浮力,根据阿基米德原理求出石块排开水的重力;
(2)比较石块的重力和浮力关系然后判断剪断图甲中的细线后石块的状态。
【解答】石块受到的浮力F浮=G-F拉=3N-2N=1N,石块的体积:
石块的密度:。比较甲和乙两图可知,石块排开液体的体积相同,但液体密度不同,因此可以看出:石块所受浮力的大小与液体的密度有关。根据乙图可知,G=F浮+F拉,因此F浮小于G,剪断图乙中的细线后,石块将下沉。
故答案为:1;3×103;密度;下沉
26.(2021八上·义乌月考)利用一根饮料吸管制作一个简易密度计
(1)为了让饮料吸管能竖直地漂浮在液体中,应在吸管的   (选填“上端” 或“下端”)塞入一些铜丝作为配重并用石蜡将吸管的下端密封起来。
(2)让这个简易密度计竖直漂浮在不同液体中。液体的密度越大,它露出液面部分的长度    (选填“越短”、“越长”、“不变”),受到的浮力   (选填 “变小”、“变大”、“不变”)。
(3)通过计算,在吸管上标出对应的刻度线,便制成了一个简易的吸管密度计。下列四种 刻度的标示合理的是   。
【答案】(1)下端
(2)越长;不变
(3)C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用;浮力的变化
【解析】【分析】(1)因为密度计是一根两端封闭即空心的,所以能使密度计浮在液体表面,为了使它保持竖直的漂浮,就在管的底部封存少许铜丝;
(2)密度计的质量一定,在液体中受力平衡,受到的浮力总是等于重力,被测液体的密度越大,排开液体的体积越小,浸入液体部分也越小,据此分析回答;
(3)根据密度计的刻度由上至下数值逐渐增大分析;
【解答】(1)为了让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中,吸管下端塞入一些铜丝作为配重,这样做目的是让密度计竖直漂浮在液体中;若将它放入液体中后不能竖直漂浮,需要在吸管下端继续增加铜丝;
(2)密度计漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力,重力不变,浮力保持不变;如果液体的密度越大,则密度计浸入液体中的体积越小,即越往上浮,则露出液面部分的长度越长;所以密度计的刻度是越往下值越大;
(3)因为密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力,
则F浮水=F浮液=G,即ρ水gSH水=ρ液gSh液=G,
则,h液和ρ液是反比例函数,因此刻度分布不均匀,且密度计的刻度由上至下数值逐渐增大,当液体密度的变化大时h液变化越小,符合题意。
故答案为:(1)下端(2)越长;不变(3)C
27.(2021八上·杭州月考)用手将一重为6N的物体全部压入水中,物体排开的水重为10N,此时物体受到的浮力为   N;放手后物体将   (填“上浮”、“下沉”或“悬浮),待物体静止时所受浮力为   N;若在水中加入少许食盐,则此物体受到的浮力将   (填“变大”、“变小"或不变”)
【答案】10;上浮;6;不变
【知识点】浮力大小的计算;浮力的变化
【解析】【分析】根据物体浮沉条件:浸没水中的物体,F浮>G,上浮(最后漂浮:F浮′=G);F浮<G,下沉;F浮=G,悬浮。
【解答】用手将一重为6N的物体全部压入水中,物体排开的水重为10N,物体是浸没在水中,根据阿基米德原理可知:F浮=G排=10N,因此此时物体受到的浮力为10N。放开手后物体并不是浸没在水中,因此它会上浮。待物体静止时,物体漂浮在水面上,虽然加入食盐,但是根据漂浮的条件可知,浮力F浮=G物=6N,因此物体受到的浮力依旧不变。
故答案为:10;上浮;6;不变
28.(2021八上·杭州月考)如下图,一重为0.5N的鸡蛋沉在水底,向水中加入食盐并搅拌,鸡蛋仍沉在水底,此过程中鸡蛋受到的浮力   (选填“变大”、“变小”或“不变”);继续加入食盐并搅拌,鸡蛋上浮,最终静止时排开盐水的重力   0.5N(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】变大;=
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】(1)根据阿基米德原理:浸在液体里的物体受到向上的浮力作用,浮力的大小等于被该物体排开的液体的重力。
(2)当液体的密度增大或减小时,将影响物体所受到的浮力。
【解答】由于盐水的密度大于水,因此当鸡蛋仍沉在水底时,鸡蛋受到的浮力会变大。继续加入食盐后,鸡蛋最终上浮,静止时排开盐水的重力等于鸡蛋所受的重力,即等于0.5N。
故答案为:变大;=
三、实验探究题
29.(2022八上·临海期末)某同学想探究“漂浮的木块受到的浮力大小与木块排开液体重力的关系”。
实验步骤:
①测量漂浮的木块受到的浮力大小,方法是   ;
②将水倒入溢水杯中直至有水从溢水口溢出为止,如图甲所示;
③待溢水口不再溢水后,在溢水口下放一个重为G1的空桶,如图乙所示;
④将木块放进溢水杯,让溢出的水全部流入小桶,测出小桶和水的总重力记为G2,如图丙所示。
实验分析:本实验中,下列选项会对实验产生影响的是   (填字母)。
A.溢水杯未装满水 B.测量空桶重力时桶内有水 C.木块吸水
实验完成后,另一同学猜想漂浮的木块受到的浮力大小可能与液体密度有关,于是他用
盐水代替水,另取一个相同木块重复步骤②③④,测出小桶和盐水的总重力记为G3。根据所
学知识判断G2   G3(填“<”、“=”或“>”)。
【答案】用弹簧测力计测出木块的重力(可测出木块重力的方法均可);A;=
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】(1)实验步骤:①当木块漂浮在水面上时,它受到的浮力和重力相互平衡。根据二力平衡的条件可知,此时浮力等于重力,即只要测出木块的重力就得到了木块受到的浮力。
(2)实验分析:分析各个选项中的情况是否会对排出水的重力产生影响;
(3)根据浮沉条件比较排开液体的大小重力大小,再根据G总=G桶+G液比较总重力的大小。
【解答】(1)实验步骤:测量漂浮的木块受到的浮力大小,方法是:用弹簧测力计测出木块的重力(可测出木块重力的方法均可);
(2)实验分析:A.溢水杯未装满水,那么放入木块后,溢水杯中的水面先上升倒杯口,然后才有水流出,即此时排开水的重力偏小,故A符合题意;
B.测量空桶重力时桶内有水,对木块排开水的多少没有影响,故B不合题意;
C.木块吸水,对它排开水的重力没有影响,故C不合题意。
故选A。
(3)木块在水和盐水中都是漂浮,它受到的浮力始终等于自身重力,即它受到的浮力不变。根据阿基米德原理可知,它排开盐水和水的重力相等。根据G总=G桶+G液可知,总重力G3=G2。
30.(2022八上·衢江期末)木块在水中漂浮,铁块在水中下沉。浮力的大小是否跟物体的密度有关呢?某同学用溢水杯、质量不计的薄壁玻璃瓶、若干完全相同的透明塑料杯、水、浓盐水、蜂蜜、食盐、细沙等器材进行了如下实验:
①往玻璃瓶里装满水并拧紧盖子;
②把玻璃瓶放入装水的溢水杯中,用塑料杯接住溢出来的水,如图所示;
③将玻璃瓶里的物质分别换成浓盐水、蜂蜜、食盐、细沙并装满,重复以上实验;
④比较每次溢出来水的体积。
请回答下列问题:
(1)溢水杯里所装水的多少应该以   为准。
(2)若每次溢出来水的体积   ,则初步说明物体所受的浮力与物体的密度无关,否则与物体的密度有关。
(3)本实验可以通过比较每次溢出来水的体积多少来比较物体所受浮力的大小,这样做的依据是    。
【答案】(1)有少量水溢出
(2)相等
(3)阿基米德原理F浮=ρ液gV排
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】(1)为了保证排开液体的体积与物体进入水里面的体积相等,则溢水杯内的水必须装满,注水时直至出现有水流出为准。
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,物体受到的浮力与排开液体的体积成正比,即排开液体的体积相等时,物体受到的浮力相等;
(3)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排解答。
【解答】(1)溢水杯里所装水的多少应该以有少量水溢出为准。
(2)若每次溢出来水的体积相等,则初步说明物体所受的浮力与物体的密度无关,否则与物体的密度有关。
(3)本实验可以通过比较每次溢出来水的体积多少来比较物体所受浮力的大小,这样做的依据是阿基米德原理F浮=ρ液gV排。
31.(2021八上·吴兴期末)某同学用如图装置,探究“浮力大小与哪些因素有关”。将一挂杯悬挂在弹簧测力计下,挂杯下用细线绑一小石块,将石块分别浸入水和酒精(ρ酒=0.8g/cm ),通过升降台调节溢水杯高度,观察并记录弹簧测力计示数,并用量筒测出排开液体体积,数据记录在下表中:
液体种类 实验序号 弹簧测力计示数F1/N 弹簧测力计示数F3/N 小石块受到的浮力/N 排开液体体积V排/cm3
水 1 3.0 2.5 0.5 50
2 2.0 - 100
3 1.5 1.5 150
酒精 4 3.0 2.6 0.4 50
5 2.2 0.8 100
6 1.8 1.2 150
(1)分析表中数据,第二次实验中物体所受的浮力F浮=   N。
(2)分析比较实验序号   可初步得出结论:当排开液体的体积相同时,液体的密度越大,浸在液体中的物体受到的浮力越大。
(3)该同学每次实验,将丙中小烧杯的水倒入挂杯后,发现弹簧测力计的示数F3与F1相等,该现象产生的原因是   。
【答案】(1)1
(2)1,4或2,5或3,6
(3)物体所受的浮力都等于排开液体的重力
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】(1)根据F浮=G-F拉计算即可;
(2)根据控制变量法的要求选择对照实验。
(3)根据阿基米德原理F浮=G排分析解答。
【解答】(1)第二次实验中物体受到的浮力:F浮=G-F拉=3N-2N=1N。
(2)探究浮力大小与液体密度的关系时,必须控制排开液体的体积相同,而改变液体密度,故选实验1、4或2、5或3、6。
(2)该同学每次实验,将丙中小烧杯的水倒入挂杯后,发现弹簧测力计的示数F3与F1相等,该现象产生的原因是:物体所受的浮力都等于排开液体的重力。
32.(2021八上·普陀期末)小徐发现将提着的物体浸在水中,会感觉省力一些,物体浸入越多省力感觉越强烈。于是猜想:浮力大小是否与物体排开液体的体积有关?他设计了实验来验证自己的猜想。实验中用了一块 的金属块,把体积划成三等分。实验得到了如表中的实验数据。
实验次数 物体排开水的体积/cm3 物体的重力G/N 测力计的示数F/N 浮力
1 100 6 5 1
2 200 6 4 ______
3 300 6 3 3
4 300 6 3 3
(1)表中空格内的数据是   ;
(2)分析表中的数据,可以得到的结论是   ;
(3)小徐提出还应该用酒精等其他液体重复这个实验,目的是   。
【答案】(1)2
(2)浮力大小与物体排开液体的体积有关,排开液体的体积越大,浮力越大
(3)使实验具有普遍性
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】(1)根据F拉=G-F浮力计算空格处的数值;
(2)根据表格数据,确定其中的变量,然后根据控制变量法的要求描述实验结论;
(3)在科学探究中,往往需要换用不同器材多次完成实验,从而收集多组实验数据,这样得到的结论更客观公正。
【解答】(1)物体重力为6N,测力计的示数为4N,根据F拉=G-F浮力可知,空格处的数值为:F拉=G-F浮力=6N/4N=2N。
(2)根据表格可知,其中物体排开水的体积不断增大,受到的浮力不断增大,那么得到结论:浮力大小与物体排开液体的体积有关,排开液体的体积越大,浮力越大。
(3)小徐提出还应该用酒精等其他液体重复这个实验,目的是使实验具有普遍性。
33.(2021八上·椒江期末)在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中, 小明和同组同学用如图甲所示的装置, 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。实验数据记录在下表中。
液体种类 及其密度 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 ▲ 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)分析表中数据, 第三次实验中物体所受的浮力应为   牛。
(2)分析和比较实验序号 1 、4 或 2 、5 或 3 、6 的实验数据, 他们探究的问题是   。
(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   。于是他就将图甲装置改装成了一个能测液体密度的密度秤。如图乙所示,在弹簧测力计下挂一个重1.5牛的物块,把物块浸没在水中时,弹簧测力计的读数为0.5牛,他就在0.5牛处标上“1.0g/cm3”;如图丙所示,把同一物块浸没在酒精中时, 应该在弹簧测力计刻度盘的   牛处标上“0.8g/cm3”。
【答案】(1)1.5
(2)物体受到的浮力大小与液体密度是否有关
(3)小;0.7
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】(1)根据F浮=G-F拉计算第三次实验中物体受到的浮力;
(2)根据表格分析1、4或2、5或3、6中哪个因素不同即可;
(3)根据阿基米德原理可知同一个物体浸没在密度越大的液体中所受的浮力越大,根据称重法可知弹簧测力计示数的变化。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排求出物体在酒精中受到的浮力,根据称重法求出弹簧测力计的示数即为此时在弹簧测力计刻度盘的位置。
【解答】(1)第三次实验中物体受到的浮力:F浮=G-F拉=2N-0.5N=1.5N;
(2)序号 1 、4 或 2 、5 或 3 、6 的实验中,物体排开液体的体积相同,但是液体密度不同,因此它们探究的是:物体受到的浮力大小与液体密度是否有关。
(3)根据F浮=ρgV排可知,将同一个物体浸没在密度越大的液体中时受到的浮力变大,根据F浮=G-F拉可知弹簧测力计的示数越小。
当他把物块浸没在水中时,受到的浮力:F浮=G-F′=1.5N-0.5N=1N,
根据阿基米德原理得:1N=ρ水gV排-----①
当他把物块浸没在酒精中时,F浮酒=ρ酒gV排-----②
两者排开液体的体积相等,
所以①②两式相比可得:
F浮酒=0.8N,
此时应标在弹簧测力计的:1.5N-0.8N=0.7N处。
四、解答题
34.(2020八上·吴兴期末)一个边长为10cm的立方体木块,细线的一端跟木块底部相连,另一端固定在容器底如图甲所示(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,如图乙所示。用F浮表示木块受到的浮力,用h表示容器中水的深度。则图丙可以正确描述F浮随深度h变化的关系图像。(g取10N/kg)
(1)请分别画出F浮=4N时,F浮=10N时,木块在容器中的状态示意图。
(2)木块的密度为多少?
(3)求细线的长度为多少?
【答案】(1)解:F浮=4N时木块未离开烧杯底部
F浮=10N时绳子被拉直,水面达到木块上表面及以上
(2)解:分析图可知木块漂浮时浮力为6N
∵F浮=G物= m木g=ρ木gV木
∴ρ木=0.6×103Kg/m3
(3)解: 根据丙图可知,当水深达到25cm时,木块完全浸没,受到的浮力保持不变,此时细线被拉直,
那么细绳的长度:L=h-a=25cm-10cm=15cm。
【知识点】密度公式的应用;阿基米德原理;浮力的变化
【解析】【分析】根据丙图可知,开始时,木块受到的浮力小于重力,随着水面的上升,木块排开水的体积不断增大,受到的浮力不断增大,但是木块始终静止在容器底部。当浮力达到6N时,随着水面的上升,木块受到的浮力保持不变,即排开水的体积不变,此时木块应该漂浮在水面上,跟随水面一起上升,即浮力等于重力。当细线被拉直时,木块的位置再次保持不变,随着水面的上升,木块排开水的体积继续增大,它受到的浮力不断增大。当水的深度达到25cm时,木块受到的浮力为10N,此后水面继续上升,但是浮力并保持不变,即排开水的体积不变,因此木块已经完全浸没。
(1)根据上面的分析判断木块在容器中的状态并画图;
(2)根据上面的分析可知,当木块漂浮在水面上时,它受到的浮力等于重力,据此计算出木块的重力,再根据V=a3计算出木块的体积,最后根据密度公式计算出木块的密度即可。
(3)根据丙图可知,当水深达到25cm时,木块完全浸没,受到的浮力保持不变,此时细线被拉直,那么水深等于木块的边长和细绳的长度之和,据此计算细绳的长度。
【解答】(1)根据丙图可知,在浮力达到6N之前,木块始终静止在容器底部。因为F浮力=4N<6N,所以木块没有离开烧杯底部。当浮力达到10N时,绳子被拉直,木块刚好完全浸没,如下图所示:
(2)根据丙图可知,木块漂浮时浮力为6N,
根据二力平衡的知识得到:F浮=G物= m木g=ρ木gV木;
6N=ρ木×10N/kg×(0.1m)3;
解得:ρ木=0.6×103kg/m3。
(3)根据丙图可知,当水深达到25cm时,木块完全浸没,受到的浮力保持不变,此时细线被拉直,
那么细绳的长度:L=h-a=25cm-10cm=15cm。
35.(2020八上·滨江期末)国之重器载人潜水器“奋斗者”号潜水器在马里亚纳海沟10909米深处成功坐底,完成万米海试并成功返航。“奋斗者”号体积约为30米3,空载时质量约为24吨。
(1)“奋斗者”号空载漂浮在水面时受到的浮力为多大
(2)请结合相关公式推理说明“奋斗者”号从水面上方进入水面直到坐底成功,整个过程中潜水器受到的浮力的变化过程。
(3)潜水器要想完成下潜上浮,离不开自身的压载铁。“奋斗者”号身上装配了四块压载铁,总重量将近2吨,当“奋斗者”号在水底完成采样作业,准备上浮的时候,它会抛出两块压载铁,开始上浮。请说明“奋斗者”号完成采样作业,慢慢上浮的过程中潜水器受到的各个力的变化过程。
【答案】(1)奋斗者”号空载漂浮在水面时受到的浮力:
F浮=G排=m排g=24×103kg×10N/kg=2.4×105N。
(2)奋斗者”号从水面上方进入水面直到坐底成功的过程中,它排开水的体积先增大再保持不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它受到的浮力先变大后不变。
(3)重力减小,浮力先不变后减小
【知识点】浮力大小的计算;浮力的变化
【解析】【分析】(1)根据阿基米德原理F浮=G排=m排g计算空载时“奋斗者”受到的浮力;
(2)首先分析“奋斗者”号在此过程中排开水的体积变化,再根据F浮=ρ液gV排判断它受到浮力的变化;
(3)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析“奋斗者”号上浮过程中的浮力变化。
【解答】(1)奋斗者”号空载漂浮在水面时受到的浮力:
F浮=G排=m排g=24×103kg×10N/kg=2.4×105N。
(2)奋斗者”号从水面上方进入水面直到坐底成功的过程中,它排开水的体积先增大再保持不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它受到的浮力先变大后不变。
(3)在潜水器上浮的过程中,它排开水的体积先不变再减小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它受到的浮力先不变后减小。
36.(2020八上·秀洲月考)一个重为0.6N的鸡蛋放入一杯盛有300克溶质质量分数为20%的盐水中,鸡蛋处于漂浮状态。请回答下列问题:
(1)鸡蛋受到的浮力为多大?
(2)鸡蛋排开盐水的体积是多少?(盐水的密度为1.2g/cm3)
(3)往这杯盐水中不断加水,该鸡蛋受到的浮力发生怎样的变化 并详细说明不断加水后浮力变化的原因。
【答案】(1)因为鸡蛋漂浮,所 F浮=G物=0.6N
(2)V排= = =5×10-5m3
(3)先不变后减小;开始加水时,随着盐水密度减小,V排变大,F浮=G蛋,浮力不变;当V排=V蛋时,V排达到了最大定值,随着盐水密度减小,浮力减小。
【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】(1)当物体漂浮时,它受到的浮力等于重力,根据F浮=G物计算;
(2)已知浮力大小根据公式V排= 计算出鸡蛋排开水的体积;
(3)当盐水的密度大于鸡蛋的密度时,根据漂浮条件判断它受到浮力的大小;当盐水的密度等于或小于鸡蛋的密度时,它排开液体的体积不变,而盐水密度减小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排判断浮力的变化。
37.(2019八上·温州期中)已知硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大。如图甲所示,一块体积为V的木块漂浮于60℃的硝酸钾饱和溶液中。当温度改变时(假设木块和溶液体积不发生变化),木块排开液体的体积随时间发生的变化如图乙所示。请结合甲、乙两图分析木块在从A至B过程中温度的变化是   (填“上升”、“下降”或“不变”);并说明原因   。
【答案】下降;因为木块始终漂浮,F浮不变,根据F浮=ρ水gV排,A-B过程中V排变大,ρ液变小也就是说溶液中的溶质减少晶体结晶,硝酸钾的溶解度随温度的降低而减小,所以温度下降
【知识点】浮力的变化;溶解度的影响因素
【解析】【分析】如果物体始终漂浮,那么F浮不变,可以根据F浮=ρ水gV排来计算题目。
【解答】(1) 木块在从A至B过程中温度的变化是 下降;
(2)因为木块始终漂浮,F浮不变,根据F浮=ρ水gV排,A-B过程中V排变大,ρ液变小也就是说溶液中的溶质减少晶体结晶,硝酸钾的溶解度随温度的降低而减小,所以温度下降
五、综合说理题
38.(2020八上·金华期中)将一个生鸡蛋放进盛有清水的杯中,如图所示,鸡蛋沉入水底,鸡蛋重为0.5N然后逐渐向水中加入食盐并使其溶解,请画出在鸡蛋渐渐浮起到静止的过程中,鸡蛋所受的浮力随加入食盐的质量m变化的图像,并对此作出合理解释。
【答案】
【知识点】阿基米德原理;浮力的变化
【解析】【分析】根据物体的浮沉条件和阿基米德原理判断鸡蛋所受浮力的变化。
【解答】开始时,鸡蛋沉入水底时,受到的浮力小于重力;逐渐向水中加入食盐时,盐水的密度变大,由F浮=ρgV排可知,鸡蛋所受浮力逐渐增大。当浮力大于重力时鸡蛋上浮;最终状态是漂浮,此时鸡蛋的浮力和重力相等,以后无论怎样增加食盐,由浮沉条件可知,鸡蛋所受浮力都不会变化。
因此浮力的变化为先增大,直至大于重力0.5N,然后减小,直至最终等于0.5N,如下图所示:
二一教育在线组卷平台(zujuan.21cnjy.com)自动生成 1 / 1