粤沪版物理八年级下册课课练：第九章 浮力与升力 自我综合评价（含答案）

第九章　时间:40分钟　分值:100分]
一、选择题(每题3分,共30分)
1.如图所示的四个场景中,主要依靠空气浮力而“飞天”的是 (　　)
2.下列关于浮力的说法正确的是 (　　)
A.轮船从长江驶入大海,所受浮力变大
B.悬浮在液体中的物体所受的浮力大小等于物体的重力
C.阿基米德原理说明物体所受浮力大小等于物体的重力
D.鸡蛋放入清水中沉在杯子底部,是因为鸡蛋在清水中不受浮力
3.水翼船的船体下安装了水翼,当船在高速航行时,水面下的水翼会使船身整体抬高离开水面,从而减小水对船的阻力。如图所示水翼安装正确的是 (　　)
4.如图所示,将苹果放入水中,静止后苹果会漂浮在水面上。若将苹果露出水面的部分切掉,余下部分重新放入水中,则余下部分将(假设苹果密度均匀) (　　)
　
A.下沉 B.悬浮
C.漂浮 D.无法确定
5.把质量相等的两块橡皮泥分别捏成实心球状和碗状,轻轻放到水面上,静止之后,球状橡皮泥沉到容器底部,碗状橡皮泥漂浮在水面上,如图所示,则它们所受浮力的大小关系是 (　　)
A.F球>F碗 B.F球C.F球=F碗 D.F球≥F碗
6.将木棒的一端缠绕一些铜丝,能使木棒竖直浮在液体中,这就制成了一个简易密度计。将它分别放到盛有不同液体的烧杯中,静止时的情景如图所示。对于这个简易密度计所运用的知识,下列说法中正确的是 (　　)
A.它在甲液体中所受的浮力大于在乙液体中所受的浮力
B.用它可以判断出乙液体的密度大
C.可以用它直接测出液体密度值
D.它在甲液体中所受的重力大于浮力
7.半潜船可用来运输超大型货物,空载时漂浮于海面上(如图甲所示);装载时需向船体水舱内注水,船体重力增加,巨大的甲板下沉至海面以下(如图图乙所示);待货物被拖到甲板上时,排出水舱中的水,船体重力减小,甲板上浮至海面,完成货物装载(如图图丙所示)。半潜船在甲、乙、丙三种状态时所受的浮力分别为F1、F2、F3,则以下判断正确的是 (　　)
A.F1>F3>F2 B.F2>F3>F1
C.F3>F1>F2 D.F3>F2>F1
8.将一个生鸡蛋放入盛有清水的烧杯中,然后逐渐向水里添加食盐并轻轻搅动,观察发生的现象。如图所示,大致反映鸡蛋所受浮力的大小F浮与液体密度ρ液关系的图像是 (　　)
9.如图所示,甲、乙两个相同的烧杯中盛有不同浓度的盐水,放在同一水平面上,将质量和体积均相同的两个鸡蛋放入杯子中,当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,则 (　　)
A.甲杯中的鸡蛋排开盐水的质量较大
B.乙杯中的鸡蛋受到的浮力较大
C.放入鸡蛋前,甲杯中盐水的体积较大
D.放入鸡蛋前,乙杯中盐水对杯底的压强较大
10.如图所示,一个边长为10 cm的正方体竖直悬浮在某液体中,上表面受到液体的压力F1为5 N,下表面受到液体的压力F2为13 N。下列说法错误的是(g取10 N/kg) (　　)
A.正方体受到的浮力为8 N
B.左、右两个侧面受到的液体压力相等
C.正方体上表面到液面的距离h=5 cm
D.正方体下表面受到的压力是竖直向上的
二、填空题(每空2分,共20分)
11.如图所示,把长10 cm左右的饮料吸管A插在盛水的杯子中,再把另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端,现往B管中吹气,由于气流的影响,A管上端压强　　　　(选填“变大”或“变小”),A管中的水面　　　　(选填“上升”或“下降”)。
12.一潜艇悬浮在水中,如图所示。当用压缩气体把水舱中的水排出一部分时,潜艇将
　　　　(选填“上浮”或“下沉”)。在露出水面之前,潜艇所受的浮力将　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
13. “独竹漂”是指运动员脚踏漂浮在水面上的单棵南竹(如图所示),依靠小竹竿划动达到水上漂行的一项民族传统体育项目。选手表演时赤着脚,手执一根细竹竿做“桨”,表演“乘风破浪”、倒退、转身、绕弯、换竿等绝技,颇有“一苇渡江”之妙。若南竹的质量为10 kg,运动员和细竹竿共重500 N,则此根南竹所受到的浮力为　　　　N, 此时排开水的体积为
　　　　m3。(g取10 N/kg)
14.某同学设计了如图所示的装置测量盐水的密度,已知木块的重力为3 N、体积为
500 cm3,当木块浸没在水中静止时弹簧测力计的示数为2.5 N,盐水的密度是　　　　kg/m3;若剪断细绳,木块最终静止时所受浮力是　　N。(g取10 N/kg,一切摩擦与阻力均忽略不计)
15.小明利用弹簧测力计、水、烧杯、细线测量某实心圆柱体的密度,实验如图甲所示。弹簧测力计的示数F随圆柱体下降的高度h变化的图线如图图乙所示,则圆柱体的密度为
　　　　kg/m3。他把烧杯内的水倒出后又加入另一种液体,当圆柱体全部浸入时,弹簧测力计的示数为1.2 N,则加入液体的密度为　　　　kg/m3。(已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
三、作图与实验探究题(共26分)
16.(6分)在中画出静止在水中的小球所受力的示意图。
17.(8分)某实验小组利用弹簧测力计、石块、溢水杯等器材,按照如图所示的步骤,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为　　　　N。石块排开的水所受的重力可由　　　　(填字母代号)两个步骤测出。
(2)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于　 。
(3)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是　　　　。
A.用原来的方案和器材多次测量取平均值
B.用原来的方案将水换成酒精进行实验
C.用原来的方案将石块换成体积不同的铁块进行实验
18.(12分)在做“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时,某同学将铁块挂在弹簧测力计下端,依次完成如图所示的实验。
(1)对比实验甲、乙、丙,我们可以得出结论:　 。
(2)比较实验丁、戊可知:浸在液体中的物体受到的浮力的大小跟　　　　　　有关;同时可求得盐水的密度为　　　　kg/m3。
(3)比较实验丙、丁可知:物体受到的浮力大小跟物体浸没在液体中的深度　　　　(选填“有关”或“无关”)。
(4)该同学还想探究“物体受到浮力的大小与其形状是否有关”,他用橡皮泥代替铁块,再进行实验,步骤如图下:
步骤一:将橡皮泥做成“碗”状并放入盛水的烧杯中,漂浮在水面上;
步骤二:把橡皮泥从水中取出捏成团状,放入盛水的烧杯中,下沉至杯底。
①橡皮泥第一次受到的浮力　　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)第二次受到的浮力。
②由此该同学认为:物体受到的浮力与其形状有关。其结论错误的原因是:他只关注了橡皮泥形状的改变,而忽略了　　　　　　　　　对浮力大小的影响。
四、计算题(共24分)
19.(10分)如图所示是中国第一艘航母“辽宁舰”,满载时吃水深度为10 m,排水量达6.75×104 t。ρ海水取1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。
(1)求“辽宁舰”满载时受到的浮力。
(2)当一架质量为20 t的舰载机起飞后,航母排开海水的体积减小了多少
20.(14分)溢水杯和小烧杯放在水平桌面上,溢水杯中原来的水面刚好与溢水口相平,水深为20 cm,溢水杯的底面积为200 cm2。将一密度为0.6×103 kg/m3、边长为10 cm的实心正方体木块轻轻放入溢水杯中,静止时木块漂浮在水面上,如图所示。已知小烧杯的质量为200 g、底面积为100 cm2。求:(g取10 N/kg)
(1)木块受到的浮力。
(2)木块静止时,小烧杯对水平桌面的压强。
(3)取出木块后,水对溢水杯底的压强。
答案
自我综合评价(四)
1.C　 太空中没有空气,所以航天员在太空“行走”不是依靠空气浮力;李宁点燃奥运火炬时是依靠上方的绳索吊着“行走”的;热气球内气体的密度小于空气的密度,它是依靠空气的浮力来升空的;飞机是依靠机翼的升力来升空的。
2.B　 轮船从长江驶入大海时,始终处于漂浮状态,自身的重力不变,受到的浮力不变,故A选项错误;物体悬浮在液体中时所受的浮力和自身的重力相等,故B选项正确;阿基米德原理说明物体所受浮力大小等于排开液体所受的重力,故C选项错误;鸡蛋放入清水中沉在杯子底部,是因为鸡蛋受到的浮力小于自身的重力,故D选项错误。
3.D　 两个水翼相反放置,两个水翼受到水的压力相反,对船体不会产生向上的升力作用,故A、C不符合题意;两个水翼都是上面平面,下面弧形,水经过水翼上方的流速小于下方的流速,水翼下方的压强小于上方的压强,水对船体产生一个向下的压力作用,故B不符合题意;两个水翼都是上面弧形,下面平面,水经过水翼上方的流速大于下方的流速,水翼上方压强小于下方压强,水对船体产生一个向上的升力作用,故D符合题意。
4.C　 苹果处于漂浮状态,依据密度与浮沉关系可知ρ苹果<ρ水,苹果的密度均匀,若将苹果露出水面的部分切掉,余下部分密度仍小于水的密度,所以仍处于漂浮状态。
5.B　 两块橡皮泥均放入水中,碗状橡皮泥漂浮在水面上,浮力等于重力;实心球状橡皮泥沉到容器底部,浮力小于重力。由于两块橡皮泥的质量相等,重力相等,则碗状橡皮泥所受浮力大于球状橡皮泥所受浮力。
6.B　 由图知,同一密度计在两种液体中都处于漂浮状态,其受到的浮力都等于密度计的重力,即它在两种不同液体中所受浮力相等,故A、D错误;密度计在两种不同液体中所受浮力相等,但排开液体的体积不同,根据公式F浮=ρ液gV排可以比较两种液体密度的大小,由于
V排甲>V排乙,则乙液体的密度大;由于简易密度计上没有标出刻度值,所以无法直接读出液体的密度值,故B正确,C错误。
7.B　 由图可知,图乙中半潜船排开水的体积最大,其次是图丙,图甲中排开水的体积最小,液体的密度是相同的,所以根据F浮=可知,图乙中半潜船所受浮力最大,其次是图丙,再次是图甲,即浮力大小关系是F2>F3>F1。
8.C　 开始时浮力小于重力,鸡蛋是浸没在液体中的,排开液体的体积不变,当液体密度增大时,由F浮=ρ液gV排可知,浮力在变大;当浮力与重力相等时,鸡蛋处于悬浮状态;若浮力再增大,鸡蛋会上浮,最后漂浮在液面上,此时浮力等于鸡蛋的重力,盐水的密度再变大,浮力不再发生变化。故浮力先增大后不变,A、B、D选项错误,C选项正确。
9.D　 (1)由图可知,鸡蛋在甲、乙两杯盐水中分别处于悬浮和漂浮状态,由于物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,则两个完全相同的鸡蛋在两杯中受到的浮力相等,都等于鸡蛋的重力,故B错误;根据F浮=G排=m排g可知,鸡蛋排开盐水的质量相等,故A错误。(2)由题知,当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,则V甲+V排甲=V乙+V排乙,由图可知排开盐水的体积:V排甲>V排乙,所以盐水的体积V甲ρ蛋,ρ乙>ρ蛋;所以ρ甲<ρ乙,即乙杯中盐水的密度较大,由于两个杯子相同,并且V甲10.C　 由浮力产生的原因可得,正方体受到的浮力:F浮=F2-F1=13 N-5 N=8 N,故A正确;根据相同深度处液体向各个方向的压强相等的特点可知,正方体浸没在液体中时,它的左、右两个侧面受到液体的压力相等,故B正确;物体悬浮时排开液体的体积和自身的体积相等,则V排=V=L3=(10 cm)3=1000 cm3=1×10-3 m3,由F浮=ρgV排可得,液体的密度:
ρ液===0.8×103 kg/m3,正方体上、下表面积:
S=L2=(10 cm)2=100 cm2=1×10-2 m2,正方体上表面受到的压强p1===500 Pa,由p=ρgh可得,正方体上表面到液面的距离:h===0.0625 m=6.25 cm,故C错误;正方体浸没在水中,受到的浮力等于正方体上下表面受到的压力差,浮力的方向是竖直向上的,则下表面受到的压力竖直向上,故D正确。
11.变小　上升
12.上浮　不变　 当将水舱内的水排出一部分后,潜水艇的重力减小,重力小于浮力,潜水艇将上浮;在未露出水面之前,由于排开水的体积不变,故潜水艇所受到的浮力不变。
13.600　0.06
楠竹、运动员和细竹竿这一整体处于漂浮状态,所受浮力为F浮=G1+G2=500 N+10 kg×10 N/kg=600 N。
V排===0.06 m3。
14.1.1×103　3
(1)木块受到的浮力为F浮=F+G=2.5 N+3 N=5.5 N。因为F浮=ρ液gV排,
所以液体的密度为ρ液===1.1×103 kg/m3。
(2)因为G=mg,所以木块的质量为
m===0.3 kg,
木块的密度为ρ===0.6×103 kg/m3,
则ρ<ρ液,所以木块将上浮,最终漂浮在液面上,受到的浮力F浮'=G=3 N。
15.2.5×103　1.5×103　 由图乙可知,当圆柱体未浸入水中时,弹簧测力计的示数为3 N,根据二力平衡条件可知:G=F拉=3 N;由图乙可知,当下降高度在12~23 cm时,圆柱体受到的拉力不变化,浮力不再改变,则圆柱体浸没在水中时受到的浮力F浮=1.2 N,物体的体积等于排开液体的体积:V物=V排===1.2×10-4 m3;物体的密度:
ρ物====2.5×103 kg/m3;由题意可知圆柱体浸没在另一种液体中受到的浮力:F浮1=G-F'=3 N-1.2 N=1.8 N,由阿基米德原理可得,
ρ液===1.5×103 kg/m3。
16.如图图所示
17.(1)1.4　A、D (2)排开的液体所受的重力
(3)A
(1)石块的重力大小是3.8 N,石块浸没在水中弹簧测力计的示数是2.4 N,
石块浸没在水中受到的浮力:
F浮=G-F=3.8 N-2.4 N=1.4 N。石块排开的水所受的重力可以由实验步骤A、D测出,石块排开的水所受的重力:G排=GD-GA=2.6 N-1.2 N=1.4 N。
(2)石块浸没在水中受到的浮力为1.4 N,石块排开水受到的重力是1.4 N,所以浸在水中的物体所受浮力的大小等于物体排开水受到的重力。
(3)浸在液体中的物体受到的浮力跟液体密度和物体排开液体的体积有关,为了使实验结论具有普遍性,可以改度液体的密度和物体排开液体的体积进行多次实验,所以可以用原来的方案将水换成酒精进行实验或用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验。
18.(1)在液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,所受浮力越大
(2)液体的密度　1.1×103　(3)无关
(4)①大于　②橡皮泥排开水的体积　
19.(1)由阿基米德原理可得,“辽宁舰”满载时受到海水的浮力:
F浮=G排=m排g=6.75×104×103 kg×10 N/kg=6.75×108 N。
(2)舰载机起飞后,减小的浮力等于起飞舰载机的重力,结合阿基米德原理可得,
ΔF浮=G舰载机=ρ海水gΔV排,
所以排开海水体积减小量:
ΔV排=====20 m3。
20.(1)木块的质量:
m=ρV=0.6 g/cm3×(10 cm)3=600 g=0.6 kg,
木块的重力:
G=mg=0.6 kg×10 N/kg=6 N,
因木块处于漂浮状态,则木块受到的浮力:F浮=G=6 N。
(2)根据阿基米德原理可知,小烧杯中水的重力:G排=F浮=6 N,
小烧杯的重力:
G'=m'g=0.2 kg×10 N/kg=2 N,
小烧杯对水平桌面的压力:
F=G'+G排=2 N+6 N=8 N,
小烧杯对水平桌面的压强:
p===800 Pa。
(3)取出木块后,溢水杯中水减少的体积:
ΔV=V排===6×10-4 m3=600 cm3,
水面下降的高度:Δh===3 cm,
水面下降后溢水杯中水的深度:h'=h-Δh=20 cm-3 cm=17 cm=0.17 m,
水对溢水杯底的压强:p'=ρ水gh'=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.17 m=1.7×103 Pa。