粤沪版物理八年级下册课课练：9.3　研究物体的浮沉条件　第2课时　能力提升（含答案）

[9.3　研究物体的浮沉条件　第2课时　能力提升]
一、选择题
1.人们常用“生沉熟浮”来判断饺子是否煮熟,煮熟后的饺子会漂起来的原因是(　　)
A.饺子的重力减小了
B.饺子的重力和浮力都增大了
C.饺子的重力不变,浮力增大
D.饺子的重力和浮力都减小了
2.(2020广元)将一个重为G的鸡蛋放进盛有浓盐水的杯中,鸡蛋漂浮,然后缓慢向杯中加入清水,当鸡蛋下沉至杯底静止时停止加水,中能粗略描述这个过程中鸡蛋所受浮力随时间变化关系的是 (　　)
3.三个体积相同、由不同材料制成的实心球放入同一种液体中,最后静止时如图所示。
(1)它们所受浮力的大小关系是 (　　)
A.F甲=F乙=F丙 B.F甲C.F甲(2)它们密度的大小关系是 (　　)
A.ρ甲=ρ乙=ρ丙 B.ρ甲<ρ乙<ρ丙
C.ρ甲<ρ乙=ρ丙 D.ρ甲=ρ乙<ρ丙
(3)它们自重的大小关系是 (　　)
A.G甲=G乙=G丙 B.G甲C.G甲4.(2021绍兴)如图所示,已知鸡蛋的质量为55 g,体积为50 cm3,将鸡蛋放在盛有清水的玻璃杯里,鸡蛋沉入杯底(图甲);逐渐将食盐溶解在水中,鸡蛋恰好悬浮(图乙);继续在水中溶解食盐,最终鸡蛋漂浮(图丙)。下列说法正确的是(g取10 N/kg) (　　)
A.图甲中鸡蛋所受浮力为0.55 N
B.图乙中盐水的密度是1.1×103 kg/m3
C.图丙中鸡蛋所受浮力大于鸡蛋自身重力
D.图中三种状态下浮力的大小关系是F甲5.如图所示,将苹果和梨放入水中后,苹果漂浮,梨沉底,若苹果的质量、体积及受到的浮力分别为m1、V1和F1,梨的质量、体积及受到的浮力分别为m2、V2和F2,以下判断正确的是 (　　)
A.若m1>m2,则F1一定小于F2 B.若m1=m2,则F1一定小于F2
C.若V1=V2,则F1一定小于F2 D.若V1>V2,则F1一定大于F2
6.把两个完全相同的小球分别放入盛满不同液体的甲、乙两个溢水杯中,静止时的状态如图所示。甲杯中溢出的液体质量是40 g,乙杯中溢出的液体质量是50 g,若甲杯中的液体是水,则小球的质量和体积分别为(　　)
A.40 g　40 cm3 B.40 g　50 cm3
C.50 g　40 cm3 D.50 g　50 cm3
二、填空题
7.如图所示是A、B、C三种物质的质量m和体积V的关系图线,由图可知,A、B、C三种物质的密度ρA、ρB、ρC的关系是　　　　　　　。由C物质做成的实心物体M重为1 N,放进水中后,自然状态下M受到的浮力　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)1 N。
8.在一次抗洪救灾行动中,一名质量为60 kg的武警战士登上一艘质量为540 kg的冲锋舟准备抢险救灾,此时漂浮在水面上的冲锋舟排开水的体积为　　　　m3,若满载时排开水的体积为1.2 m3,最多还能装载质量为　　　　kg的人和物资。(g取10 N/kg)
9.如图所示,小华制作了一个简易的密度计,他选择一根长为16 cm的细试管,将一段铜丝缠绕在试管下端。把密度计放入水中,露出液面的长度是7.9 cm,再将密度计放入某液体中,露出液面的长度是7 cm,则此液体的密度为　　　　　kg/m3。
三、实验探究题
10.小科设计了一个实验,用排水法测某实心金属块的密度。实验器材有小空筒、溢水杯、烧杯、量筒和水,实验步骤如图下:
①让小空筒漂浮在盛满水的溢水杯中,如图甲所示;
②将金属块浸没在水中,测得溢出水的体积为20 mL,如图图乙所示;
③将烧杯中20 mL水倒掉,从水中取出金属块,如图图丙所示;
④将金属块放入小空筒中,小空筒仍漂浮在水面,测得此时溢出水的体积为50 mL,如图图丁所示。
请回答下列问题:
(1)金属块的体积为　　　　cm3。
(2)被测金属块的密度是　　　　g/cm3。
(3)图丁中小空筒受到的重力和水对小空筒的浮力　　　　(选填“是”或“不是”)一对平衡力。
(4)在实验步骤③和④中,将沾有水的金属块放入小空筒,测出的金属块密度将　　　　(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。
四、计算题
11.水平桌面上有一盛有水的容器,底面积为100 cm2,容器底有一个质量为132 g、体积为
120 cm3的小球,如图甲所示。(g取10 N/kg)
(1)向容器中慢慢加入适量盐并搅拌,直到小球悬浮为止,如图图乙所示,求此时盐水的密度。
(2)继续向容器中加盐并搅拌,某时刻小球静止,将密度计放入盐水中,测得盐水的密度ρ2=1.2×103 kg/m3,求小球浸入盐水的体积。
答案
9.3　研究物体的浮沉条件　第2课时　能力提升
1.C　 饺子在水中煮的时候,质量不变,则重力不变,因为饺子受热膨胀,体积增大,根据F浮=ρ液gV排知,浮力增大,当浮力大于重力时便会漂起来。
2.C　 当鸡蛋在浓盐水中漂浮时,此时鸡蛋所受浮力等于鸡蛋的重力。当向杯中缓慢加水时,混合液的密度开始减小,但此时混合液的密度仍大于鸡蛋的密度,虽然鸡蛋开始缓慢下沉,但鸡蛋仍处于漂浮状态,只是浸入液体中的体积在增大,而露出液面的体积在减小,所以此时鸡蛋受到的浮力仍等于鸡蛋的重力。当混合液的密度逐渐减小到等于鸡蛋的密度时,此时鸡蛋在液体中悬浮,鸡蛋受到的浮力仍等于鸡蛋的重力。当混合液的密度比鸡蛋密度小时,鸡蛋受到的浮力小于重力,鸡蛋下沉直至沉到杯子的底部,由此可知,鸡蛋受到的浮力是先不变,然后减小,所以选项C符合题意。
3.(1)C　(2)B　(3)B
4.B
5.C　 苹果漂浮,受到的浮力等于重力,即F1=m1g;梨子沉底,受到的浮力小于重力,即F2m2或m1=m2,则F1一定大于F2;若V1=V2,根据F浮=ρ液gV排知,苹果浸入液体的体积小于梨子浸入液体的体积,所以F1一定小于F2;若V1>V2,则苹果和梨子排开液体的体积无法判断,故受到的浮力也无法判断。
6.C　 因小球在乙杯液体中处于漂浮状态,则有:F浮乙=G球=m球g,由阿基米德原理可知,F浮乙=G溢乙=m溢乙g,则m球g=m溢乙g,即m球=m溢乙=50 g。小球沉入甲杯底部,由ρ=可得,小球的体积:V球=V溢甲===40 cm3。
7.ρA>ρB>ρC　等于
8.0.6　600　 (1)因为冲锋舟漂浮在水面上,所以受到的浮力:F浮=G=(m舟+m人)g=
(540 kg+60 kg)×10 N/kg=6000 N,由F浮=ρ液gV排可知,其排开水的体积:
V排===0.6 m3;(2)冲锋舟满载时受到的浮力:F浮'=ρ液gV排'=1.0×
103 kg/m3×10 N/kg×1.2 m3=12000 N,设人和物资的总重为G最大,则有G舟+G最大=F浮';即:
540 kg×10 N/kg+G最大=12000 N,解得G最大=6600 N,故m最大===660 kg,所以最多还能装载的质量为Δm=m最大-m人=660 kg-60 kg=600 kg。
9.0.9×103　 细试管露出水面的长度是7.9 cm,则浸入水中的深度h水=16 cm-
7.9 cm=8.1 cm,将该密度计放入某液体中,细试管浸入液体的深度h液=16 cm-7 cm=9 cm,因为密度计不管是在水中还是在液体中,都是处于漂浮状态,所以,F浮水=F浮液=G,由F浮=ρgV排可得,ρ水gSh水=ρ液gSh液,即1.0×103 kg/m3×g×S×0.081 m=ρ液×g×S×0.09 m,解得ρ液=0.9×
103 kg/m3。
10.(1)20　(2)3.5　(3)不是　(4)不变　
(1)由图甲和图乙可知,金属块的体积:V=V排水=20 cm3;
(2)因为将金属块放入小空筒,小空筒漂浮在水面时受到的浮力等于小空筒的重力与金属块的重力之和,而小空筒浮在水面上时水未溢出,所以,金属块排开水的体积V排水'=50 mL+
20 mL=70 mL=70 cm3=70×10-6 m3,故金属块的重力:G=ΔF浮=ΔG排=ρ水gV排水'=1.0×
103 kg/m3×10 N/kg×70×10-6 m3=0.7 N,金属块的质量:m===0.07 kg,则被测金属块的密度:ρ===3.5×103 kg/m3=3.5 g/cm3;(3)图丁中,小空筒在水面处于漂浮状态,它受到的浮力:F浮=G筒+G,则小空筒受到的重力小于水对小空筒的浮力,故它们不是平衡力;
(4)在实验步骤③和④中测得的金属块的体积一定,取出金属块时,金属块上沾上了水,相当于减少了小空筒排开水的重力,而将其放入小空筒中时,由于金属块上沾上了水,又增加了小空筒和金属块排开水的重力,而且减少量等于增加量,故金属块放入小空筒中时比小空筒单独漂浮在水面上时多排开水的体积不变,则由此计算出的重力和质量不变,所以根据ρ=可知,测出的金属块密度不变。
11.(1)小球的密度:
ρ球===1.1 g/cm3=1.1×103 kg/m3,
因为小球处于悬浮状态,所以此时盐水的密度:ρ1=ρ球=1.1×103 kg/m3。
(2)因为ρ2>ρ球,所以小球在加盐后会上浮至漂浮,根据F浮=G物可得,ρ2gV排=ρ球gV球=m球g,解得小球浸入盐水的体积:V排===110 cm3=1.1×10-4 m3。