浙教版科学八年级上册第一章 第三节 水的浮力 同步训练
一、单选题
1.如图,重5N的石块浸没在水中称时为3N,则石块受到的浮力为( )
A.2N B.3N C.5N D.8N
2.质量相同的甲、乙、丙、丁4个小球,分别静止在水中的不同深度处,如下图所示,则这4个小球在水中所受浮力最小的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
3.同一支密度计先后放在甲、乙两杯液体中,静止时所处位置如下图所示,以下说法正确的是( )
A.甲液体的密度较小
B.乙液体的密度较小
C.密度计在甲液体中受到的浮力小
D.密度计在乙液体中受到的浮力小
4.密度为0.8×103kg/m3的实心木块,轻放于足够深的水中,木块静止后,浸入水中的体积与木块体积之比为( )
A.4:5 B.4:1 C.1:4 D.1:1
5.(2016八下·瑞安期中)已知ρ铜>ρ铁>ρ铝,等体积的铜、铁、铝球浸没在水中,受到的浮力( )
A.F铜浮>F铁浮>F铝浮 B.F铜浮<F铁浮<F铝浮
C.F铜浮=F铁浮=F铝浮 D.无法确定
6.把体积为2×10-3m3、重为12N的物块放入水中,当它静止时所处的状态及受到的浮力大小分别为(g取10N/kg)( )
A.漂浮,F浮=20N B.漂浮,F浮=12N
C.沉底,F浮=20N D.沉底,F浮=12N
7.(2015八上·浙江期中)下列飞行的物体,其飞行原理与浮力无关的是( )
A.热气球 B.飞艇
C.火箭 D.孔明灯
8.下列各种说法中,正确的是( )
A.风筝是靠空气的浮力上升的
B.水下的潜水艇,下潜越深受到的浮力越大
C.气象探测气球里所充气体的密度小于空气密度
D.同一支密度计漂浮在不同液体中,受到的浮力大小不同
9.(2015八上·浙江期中)中国航母“辽宁舰”10月30日上午完成为期18天的海试,这次海试期间网民们猜测“辽宁舰”很可能进行了更进一步的舰载机起降测试。下图为“辽宁舰”的舰载机在航母上起飞时的情景,当飞机飞离航母后,则有( )
A.航母将上浮,所受浮力减小 B.航母将下沉,所受浮力增大
C.航母将下沉,所受浮力减小 D.航母始终漂浮,所受浮力不变
10.(2015八上·浙江期中)有一个实心球形物体,用弹簧测力计在空气中称重时,测力计的示数为12N;当把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数为5N。把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时,物体受到的浮力是( )
A.5N B.7N C.14N D.12N
11.(2015八上·浙江期中)两个体积相等的木球和铁球,用细线系住后放入水中时将能悬浮在水中,如图,则木球和铁球所受到的水的压强和水的浮力的大小情况,下列说法正确的是( )
A.浮力相同,压强相同 B.浮力木球大,压强铁球相同
C.浮力铁球大,压强铁球小 D.浮力相同,压强铁球大
12.(2016八上·嘉兴期末)日前,雪龙号科考船从上海启航,执行我国第32次南极科考任务。在科考船的铁锚从水下深处向上提起,直至完全离开水面的过程中,铁锚受到的浮力( )
A.逐渐变小 B.保持不变
C.先保持不变,后逐渐变小 D.先保持不变,后逐渐变大
13.(2016八上·嘉兴期末)一铁块沉于盛有清水的杯子底部,现不断往杯内加入食盐,此过程中没有发生变化的是( )
A.铁块排开液体的体积 B.液体的导电能力
C.铁块受到的浮力 D.液体的溶质质量分数
14.(2017八上·余杭期末)如图,在水中有一支试管处于悬浮状态,现用细棒在试管上端轻轻往下按一下,则( )
A.试管将下沉,最后沉底
B.试管将上浮,最后漂浮
C.试管先下沉,然后回到原来位置
D.试管先下沉,接着在原来位置上下运动
15.(2016八下·瑞安期中)潜水艇从水下50m处再向水下100m处下潜过程中( )
A.所受压强和浮力都在增大 B.所受压强和浮力都在减小
C.所受压强在增大、浮力不变 D.所受浮力在增大、压强不变
16.(2017八上·余杭期末)半潜船可用来运输超大型货物,空载时漂浮于海面(如图甲);装载时需向船体水舱注水, 船体重力增加,巨大的甲板下沉至海面以下(如图乙);待货物被拖到甲板上方时,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(如图丙)。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
二、填空题
17.(2015八上·浙江期中)有一木块浸在水中,有2/5体积露出水面,浸在另一种液体中时,有1/4体积露出液面,则此木块的密度为 千克/米3,另一种液体的密度为 千克/米3。
18.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“=”)。
19.(2016八下·瑞安期中)质量为50g的鸡蛋悬浮在清水中受到的浮力是 N,当鸡蛋漂浮在盐水中时,受到的浮力是 N.
20.(2016八下·瑞安期中)弹簧秤下吊着一个长方体空心铁块,此时弹簧秤的示数是10N,当铁块逐渐浸入水中时,弹簧秤的示数将 ,此时铁块受到的浮力将 ;当铁块浸入一半时,弹簧秤的示数变为9N,那么,当铁块全部浸入水中时,铁块受到的浮力是 N,这时,弹簧秤的示数变为 N.
21.(2016八下·瑞安期中)如图,三个球的体积相等,这三个球受到浮力最大的是 球,三个球中密度最大的是 球,三个球中质量最小的是 球.
三、解答题
22.(2015八上·浙江期中)如图所示,没有水玻璃水槽中一正方体木块,在水槽口下方设有固定的水平金属网。现缓慢向水槽中注水,使水槽内水面上升,直到水面与水槽口相平.则在注水过程中,浮力是如何变化的,请在坐标中画出大致的图像,并说出各段变化的理由。
23.(2016八下·瑞安期中)体积为100cm3的实心铝球,当它全部浸没在酒精中时受到的浮力有多大?(ρ酒精=0.8×103kg/m3)
四、探究题
24.(2016八下·瑞安期中)如图,这是我们“探究浮力的大小等于什么”的示意图.请你仔细观察这四幅图后回答:
(1)由图1和3,你可以算出 ;
(2)由图2和4,你可以算出 .
(3)由此我们可以得到著名“阿基米德原理”:浸在液体里的物体受到的浮力等于物体排开 的 ,写成公式为F浮= .
五、综合题
25.在研究物体的浮沉条件及其应用的实验中,将一只鸡蛋放在一杯水中浸没.向水中不断加盐,直至盐不能再溶解为止.鸡蛋受到的浮力F随盐水密度ρ变化的图象如图所示.(已知 )
(1)从烧杯侧面观察水中的鸡蛋,所看到的是鸡蛋正立的放大的 (实/虚)像.
(2)当盐水的密度小于 时,鸡蛋受到浮力鸡蛋受到的重力,处于 (漂浮/悬浮/沉底)状态.
(3)在盐水的密度由 当增大到 的过程中,鸡蛋受到的浮力 (变大/变小/不变).
(4)若实验中鸡蛋受到最大浮力为 ,则实验过程中鸡蛋受到的最小浮力F= .
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【分析】石块所受浮力等于石块在空气中的重力减去石块在水中时测力计的示数;本题考查求物体受到的浮力,要掌握利用重力差法求物体的浮力的方法。
【解答】解:因为G=5N,F示=3N,
所以F浮=G-F示=5N-3N=2N。
故答案为:A
2.【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】由图知,甲、乙球为漂浮,丙球为悬浮,丁球沉入容器底部,根据浮沉条件得出球受到的浮力与重力的关系,而4个小球的质量相同、重力相同,可得4个小球受到的浮力大小关系。本题考查了重力的公式、物体的浮沉条件,利用好漂浮和悬浮条件是本题的关键。
【解答】由图知,甲、乙球为漂浮,丙球为悬浮,丁球沉入容器底部,
∵漂浮和悬浮时,F浮=G=mg,4个小球的质量相同
∴甲、乙、丙球受到的浮力:F浮甲=F浮乙=F浮丙=G,
丁球沉入容器底部时,F浮丁∴F浮甲=F浮乙=F浮丙>F浮丁,
则丁球的浮力最小。
故答案为:D
3.【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据漂浮时浮力等于重力进行分析;根据 进行判断;此题考查了物体浮沉条件的应用及液体密度的比较,需掌握密度计测量液体密度的原理,根据漂浮时浮力与重力相等即在不同液体中的浮力不变得出不同液体的密度大小。
【解答】由F浮=ρ液gV排得, ,由A知,浮力相等,在乙中排开液体的体积小,所以甲的密度小于乙液体的密度,所以B错误;A正确;
因为密度计在两种液体中都是漂浮,所以浮力等于重力,密度计在甲、乙液体中所受的浮力相等,所以CD错误。
故答案为:A
4.【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】因为木块漂浮于水面上,浮力等于重力,根据阿基米德原理和密度公式即可得出。本题考查阿基米德原理和漂浮条件的应用,难点不大。
【解答】解:因为木块漂浮于水面上,
所以F浮=G木,
因为F浮=ρ水gV排,G木=ρ木gV木,
所以ρ水gV排=ρ木gV木,
所以
故答案为:A
5.【答案】C
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,根据阿基米德原理可知它们受到的浮力关系.
【解答】解:因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,
所以,等体积的铜、铁、铝球浸没在水中时,排开水的体积相等,
由F浮=ρ水gV排=ρ水gV可知,三球受到的浮力相等,即F铜浮=F铁浮=F铝浮.
故选C.
6.【答案】B
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】把这个物体放入水中后,只有先分析物体最后静止在什么位置;是沉在水底还是悬浮在水中或是漂浮在水面,才能正确求出物体它受到的浮力。本题考查物体沉浮状态的判断以及浮力大小的计算,物体的浮沉最终由物体所受重力及完全浸没时的浮力大小关系所决定。
【解答】解:由阿基米德原理可知,当物体浸没在水中,受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-3m3=20N>12N,
根据浮沉条件可知:物体会上浮,最后漂浮在水面上;
根据漂浮的条件知:受到的浮力F浮′=G=12N。
故答案为:B
7.【答案】C
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】(1)热气球和飞艇都是受到浮力大于重力而上升的.(2)火箭是根据物体间力的作用是相互的而上升的.(3)热气球是通过改变气体的密度改变浮力与重力的关系实现升降。
【解答】A.热气球升空,是因为热空气的密度比空气的密度小,热气球受到的浮力大于重力.故A不合题意.B. 飞艇上浮,是因为飞艇内的氦气密度比空气小,飞艇受到的浮力大于重力而上升的.故B不合题意.C.火箭喷出燃气,火箭给燃气一个向下的力,物体间力的作用是相互的,燃气给火箭一个向上的力,推动火箭上升.故C符合题意.D. 孔明灯灯罩内的气体被加热,体积膨胀、密度减小,小于灯罩外空气的密度,使灯笼受到空气的浮力大于灯笼的自重,灯笼上升,故D不合题意。
故选C
8.【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】浮力与升力在生活中的应用很广泛,不同的物体其应用的原理也不尽相同.如:密度计是利用了物体的漂浮条件测量不同液体的密度;潜水艇是通过改变自身重力的大小来改变浮力与重力的合力,从而实现浮沉;热气球是通过改变气体的密度改变浮力与重力的关系实现升降.再如:风筝、飞机、鸟等是利用流体压强产生的升力升空的.本题是一道有关浮力、升力的利用和物体浮沉条件的综合计算题,在解题时要认真分析每一个选项,找出其对应的知识点.
【解答】解:A、风筝是利用流体压强产生的升力升空的,所以该选项不正确.
B、水下的潜水艇,下潜过程中排开水的密度不变,排开液体的体积不变,因此所受浮力保持不变,所以该选项不正确.
C、气象探测气球里所充气体的密度小于空气密度,气球受浮力作用而上升,所以该选项正确.
D、同一支密度计漂浮在不同液体中总处于漂浮状态,所受浮力大小不变,所以该选项不正确.
故选C.
9.【答案】A
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】航母上的舰载机飞离后,航母自重减小,因航母仍漂浮,根据漂浮条件F浮=G判断浮力的变化;根据阿基米德原理F浮=ρgV排判断航母上浮还是下沉.
【解答】解:航母始终漂浮于水面上,由漂浮条件可知,浮力等于重力,即F浮=G,当舰载机起飞后航母的重力G减小,因航母仍处于漂浮状态,故所受浮力F浮要减小; 因浮力减小,由阿基米德原理F浮=ρgV排可知,排开水的体积减小,航母将上浮一些. 故选A.
10.【答案】D
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【分析】根据称重法计算出物体浸没在水中的浮力大小,再根据漂浮条件确定物体在水中的状态,最后根据漂浮条件计算物体受到的浮力大小.
【解答】解:把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数为5N,
浮力F浮=G-F=12N-5N=7N;
根据阿基米德原理F液=ρ水gV排可知,物体全部浸没水中时浮力F 浮=2F浮=2×7N=14N; 浮力F浮大于物体的重力G,故物体上浮,直至漂浮, 物体此时受到的浮力:F 浮=G=12N.
故选D.
11.【答案】D
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】①排除干扰,找出有用信息(两球体积相同、排开水的体积相同)直接利用阿基米德定律即可比较浮力大小.
②根据p=ρgh,结合图示,利用控制变量法分析比较压强大小.
【解答】解:①两球虽然质量不同,但由于体积相同且浸没在水中,故排开水的体积相同; 由阿基米德原理可知,两球所受浮力相同.
②木球和铁球悬浮在水中,则液体密度相同,
由图可知,h铁>h木, 根据p=ρgh可知,铁球受到水的压强大于木球受到水的压强.
故选D.
12.【答案】C
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】轮船的铁锚从水下深处向上提起,直至完全提出水面,排开水的体积先不变后变小;水的密度不变,利用阿基米德原理的推导公式F浮=ρ液V排g分析判断。
【解答】解:轮船的铁锚从水下深处向上提起没有提出水面时,排开水的体积不变,当提出水面的过程中,排开水的体积变小;水的密度ρ不变,
由F浮=ρV排g可知,该过程中,铁锚受到的浮力先保持不变,后逐渐变小。
故答案为:C
13.【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】物体在液体中的浮沉条件:浸没在液体中的物体,F浮>G,则上浮;F浮=G,则悬浮; F浮<G,则下沉。
【解答】A、向盛有清水的杯子中加入食盐,铁块依旧是全部在水里面,所以排开液体的体积不变,正确;
B、溶液的导电能力与溶液中离子的浓度、离子所带的电荷数有关,离子带的电荷数越多、离子浓度越大,溶液的导电能力越强,在加食盐的过程中,溶液的离子增多,导电能力变强,错误;
C、向盛有清水的杯子中加入食盐,盐水密度逐渐增大,浮力随盐水密度的增大而增大,正确;
D、溶质质量分数= ×100%,加盐溶质质量增大,溶剂质量不变,得到液体的溶质质量分数增大,错误。
故答案为:A
14.【答案】A
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【分析】试管原来处于悬浮状态,受到的浮力等于自重;当用细棒在试管上端轻轻往下按一下,所处深度变大,压强变大,使试管内空气的体积变小,排开水的体积变小,受到水的浮力变小,而试管自重不变,根据物体的浮沉条件判断.
【解答】当用细棒在试管上端轻轻往下按一下,所处深度变大,由p=ρgh可知试管内空气受到的压强变大,使试管内空气的体积变小,排开水的体积变小,再由阿基米德原理F浮=ρ水v排g可知,受到水的浮力变小,而试管自重不变,所以可得F浮<G,试管将下沉、沉到水底.
故选A.
15.【答案】C
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】潜水艇从水下50m处再向水下100m处下潜过程中,所处的深度变大,排开水的体积不变,根据p=ρgh可知所受压强的变化,根据阿基米德原理可知所受浮力的变化.
【解答】解:
潜水艇从水下50m处再向水下100m处下潜过程中,所处的深度变大,排开水的体积不变;
由p=ρgh可知,所受水的压强增大,故BD错误;
由F浮=ρgV排可知,所受浮力不变,故A错误、C正确.
故选C.
16.【答案】B
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【分析】据图中船排开液体的体积关系,结合F浮=ρgV排可以比较出各自情况的浮力大小关系,进而判断即可。
【解答】据图可知,乙图中半载船排开水的体积最大,其次是丙图,甲图排开水的体积最小,所以据F浮=ρgV排可知,液体的密度是相同的,乙图中船受浮力最大,其次是丙图,再次是甲图,即浮力大小关系是:F2>F3>F1.
故选B.
17.【答案】600;800
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】已知水的密度和木块露出水面体积占总体的比例,根据漂浮时,浮力等于重力求出木块的密度和液体的密度.
【解答】解:因为物体漂浮,所以F浮=G
即ρ水g(V- V)=ρ木gV;
ρ木= ρ水=600kg/m3;
因为物体漂浮,所以F浮′=G
即ρ液gv2=ρ木gv
ρ液g V=ρ木gV ρ液= ρ木= ×600kg/m3=800kg/m3.
18.【答案】变大;=
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】水中加盐,食盐溶化后,水的密度增大;鸡蛋的体积不变,排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知鸡蛋受到的浮力增大,重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,在鸡蛋从下沉至悬浮过程中,重力不变,根据物体的浮沉条件判断.本题综合考查了阿基米德原理和物体的浮沉条件,能利用上述知识分析是解决该题的关键.
【解答】解: 因为向水中加盐鸡蛋排开水的体积不变,但使水的密度增大, 又F浮=ρ液v排g, 所以鸡蛋受到的浮力增大, 在鸡蛋从下沉至悬浮过程中,重力不变,但出于悬浮状态,所以 F浮=G排=G本=0.5N; 故答案为:变大;=.
19.【答案】0.49;0.49
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】知道鸡蛋的质量,先根据重力公式求鸡蛋重,再根据物体的浮沉条件计算鸡蛋受到的浮力.
【解答】解:鸡蛋的质量m=50g=0.05kg,
则鸡蛋重:G=mg=50×10﹣3kg×9.8N/kg=0.49N,
由于鸡蛋在清水中悬浮,则受到的浮力F浮=G=0.49N.
当鸡蛋漂浮在盐水中时,受到的浮力是 =G=0.49N.
故答案为:0.49;0.49;.
20.【答案】变小;变大;2;8
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)当铁块逐渐浸入水中时,排开水的体积逐渐变大,根据阿基米德原理可知空心铁块受到的浮力变化,根据称重法可知弹簧秤示数的变化;(2)当铁块浸入一半时,根据称重法求出受到的浮力,当铁块全部浸入水中时排开水的体积是铁块浸入一半时的2倍,根据阿基米德原理可知受到的浮力关系,进一步求出铁块受到的浮力,再根据称重法求出弹簧秤的示数.
【解答】解:(1)当铁块逐渐浸入水中时,排开水的体积逐渐变大,
由F浮=ρgV排可知,空心铁块受到的浮力变大,
由F浮=G﹣F′的变形式F′=G﹣F浮可知,弹簧秤的示数变小;(2)当铁块浸入一半时受到的浮力:
F浮=G﹣F′=10N﹣9N=1N,
当铁块全部浸入水中时排开水的体积是铁块浸入一半时的2倍,
由F浮=ρgV排可知,铁块受到的浮力为原来的2倍,
即F浮′=2F浮=2×1N=2N,
此时弹簧秤的示数F″=G﹣F浮′=10N﹣2N=8N.
故答案为:变小;变大;2;8.
21.【答案】A;A;C
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】(1)根据公式F浮=ρgV排来判断三个小球所受浮力的情况,物体漂浮或悬浮时浮力等于自身重力,下沉时浮力小于重力.(2)比较物体与液体的密度大小:当物体的密度大于液体的密度时,物体下沉;当物体的密度小于液体的密度时,物体上浮(漂浮);当物体的密度等于液体的密度时,物体处于悬浮状态.
【解答】解:(1)排开水的体积V排A>V排B>V排C,根据公式F浮=ρgV排可知,
三个球中受到浮力关系F浮A>F浮B>F浮C,则这三个球受到浮力最大的是A球;(2)A沉底,则ρA>ρ液,
B、C都漂浮,则ρB<ρ液,ρC<ρ液,则三个球中密度最大的是A球;
浮力与重力的关系F浮B=GB,F浮C=GC,
由F浮=G=mg=ρVg,F浮=G排=ρ液gV排,
由F浮B>F浮C,可知,
ρBVg>ρCVg,
已知三个球的体积相等,
所以ρB>ρC.
由ρ= 可得,mA>mB>mC,
则三个球中质量最小的是C球.
故答案为:A;A;C.
22.【答案】0-m1:V排变大,浮力变大,
m1-m2:漂浮,V排不变,浮力不变,
m2-m3:V排变大, ,浮力变大,
m3以后:完全浸没,浮力不变。
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】根据阿基米德原理及物体漂浮时浮力与重力的关系进行分析,将整个过程分为离开容器底前、漂浮、未完全浸没前、完全浸没后几个阶段进行分析.
23.【答案】解:因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,
所以,实心铝球全部浸没在酒精中时受到的浮力:
F浮=ρ酒精gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×100×10﹣6m3=0.8N.
答:实心铝球全部浸没在酒精中时受到的浮力为0.8N
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,根据阿基米德原理求出受到的浮力.
24.【答案】(1)物体受到的浮力
(2)物体排开液体的重力
(3)液体;重力;G排
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】解:(1)从图1中可以读出物体的重力,从图3中可以读出物体浸没时弹簧测力计的示数,由F浮=G﹣F′可知,由图1和3可以算出物体受到的浮力;(2)从图2中可以读出空烧杯的重力,从图3中可以读出物体排开液体和烧杯的重力之和,由G排=G总﹣G桶可得,由图2和4可以算出物体排出液体的重力;(3)结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力,即F浮=G排,就是著名的阿基米德原理.
故答案为:(1)物体受到的浮力;(2)物体排开液体的重力;(3)液体;重力;G排.
【分析】利用弹簧测力计可以得到固体在水中受到的浮力;利用溢水杯、小桶和弹簧测力计可以得到固体排开的水重.两者比较,可以得到浮力等于什么.
25.【答案】(1)虚
(2)沉底
(3)不变
(4)
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)装满水的玻璃杯相当于凸透镜,它对水中的鸡蛋成正立、放大的虚像.(2)由图可知:当盐水的密度小于 时,鸡蛋受到浮力,随着盐水的密度的增大而变大,但还没有达到浮力的最大值,则鸡蛋受到浮力小于鸡蛋受到的重力,处于沉底状态.(3)由图可知:在盐水的密度由 增大到 的过程中,鸡蛋受到的浮力不变.(4)当盐水的密度等于 时,鸡蛋受到浮力最大,由于盐水的密度再增大,而浮力保持不变,所以根据 可知, 是减小,会小于鸡蛋的体积,即鸡蛋开始处于漂浮状态;由此可知:当盐水的密度等于 时,鸡蛋处于悬浮状态;则鸡蛋重力 ,根据阿基米德原理可知鸡蛋的体积为 ,根据阿基米德原理可知排开盐水的体积相同的条件下,盐水的密度最小时,受到的浮力最小;即受到的最小浮力 .故答案为:(1)虚;(2)沉底;(3)不变;(4) .
【分析】(1)装满水的玻璃杯相当于凸透镜,可以对物体成正立、放大的虚像.(2)鸡蛋沉底说明受到的浮力小于自身的重力;当水中加盐,食盐溶化后,水的密度增大;鸡蛋的体积不变,排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知鸡蛋受到的浮力增大,重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,在鸡蛋上浮过程中,重力不变,根据物体的浮沉条件及其应用进行解答.
1 / 1浙教版科学八年级上册第一章 第三节 水的浮力 同步训练
一、单选题
1.如图,重5N的石块浸没在水中称时为3N,则石块受到的浮力为( )
A.2N B.3N C.5N D.8N
【答案】A
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【分析】石块所受浮力等于石块在空气中的重力减去石块在水中时测力计的示数;本题考查求物体受到的浮力,要掌握利用重力差法求物体的浮力的方法。
【解答】解:因为G=5N,F示=3N,
所以F浮=G-F示=5N-3N=2N。
故答案为:A
2.质量相同的甲、乙、丙、丁4个小球,分别静止在水中的不同深度处,如下图所示,则这4个小球在水中所受浮力最小的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】由图知,甲、乙球为漂浮,丙球为悬浮,丁球沉入容器底部,根据浮沉条件得出球受到的浮力与重力的关系,而4个小球的质量相同、重力相同,可得4个小球受到的浮力大小关系。本题考查了重力的公式、物体的浮沉条件,利用好漂浮和悬浮条件是本题的关键。
【解答】由图知,甲、乙球为漂浮,丙球为悬浮,丁球沉入容器底部,
∵漂浮和悬浮时,F浮=G=mg,4个小球的质量相同
∴甲、乙、丙球受到的浮力:F浮甲=F浮乙=F浮丙=G,
丁球沉入容器底部时,F浮丁∴F浮甲=F浮乙=F浮丙>F浮丁,
则丁球的浮力最小。
故答案为:D
3.同一支密度计先后放在甲、乙两杯液体中,静止时所处位置如下图所示,以下说法正确的是( )
A.甲液体的密度较小
B.乙液体的密度较小
C.密度计在甲液体中受到的浮力小
D.密度计在乙液体中受到的浮力小
【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据漂浮时浮力等于重力进行分析;根据 进行判断;此题考查了物体浮沉条件的应用及液体密度的比较,需掌握密度计测量液体密度的原理,根据漂浮时浮力与重力相等即在不同液体中的浮力不变得出不同液体的密度大小。
【解答】由F浮=ρ液gV排得, ,由A知,浮力相等,在乙中排开液体的体积小,所以甲的密度小于乙液体的密度,所以B错误;A正确;
因为密度计在两种液体中都是漂浮,所以浮力等于重力,密度计在甲、乙液体中所受的浮力相等,所以CD错误。
故答案为:A
4.密度为0.8×103kg/m3的实心木块,轻放于足够深的水中,木块静止后,浸入水中的体积与木块体积之比为( )
A.4:5 B.4:1 C.1:4 D.1:1
【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】因为木块漂浮于水面上,浮力等于重力,根据阿基米德原理和密度公式即可得出。本题考查阿基米德原理和漂浮条件的应用,难点不大。
【解答】解:因为木块漂浮于水面上,
所以F浮=G木,
因为F浮=ρ水gV排,G木=ρ木gV木,
所以ρ水gV排=ρ木gV木,
所以
故答案为:A
5.(2016八下·瑞安期中)已知ρ铜>ρ铁>ρ铝,等体积的铜、铁、铝球浸没在水中,受到的浮力( )
A.F铜浮>F铁浮>F铝浮 B.F铜浮<F铁浮<F铝浮
C.F铜浮=F铁浮=F铝浮 D.无法确定
【答案】C
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,根据阿基米德原理可知它们受到的浮力关系.
【解答】解:因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,
所以,等体积的铜、铁、铝球浸没在水中时,排开水的体积相等,
由F浮=ρ水gV排=ρ水gV可知,三球受到的浮力相等,即F铜浮=F铁浮=F铝浮.
故选C.
6.把体积为2×10-3m3、重为12N的物块放入水中,当它静止时所处的状态及受到的浮力大小分别为(g取10N/kg)( )
A.漂浮,F浮=20N B.漂浮,F浮=12N
C.沉底,F浮=20N D.沉底,F浮=12N
【答案】B
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】把这个物体放入水中后,只有先分析物体最后静止在什么位置;是沉在水底还是悬浮在水中或是漂浮在水面,才能正确求出物体它受到的浮力。本题考查物体沉浮状态的判断以及浮力大小的计算,物体的浮沉最终由物体所受重力及完全浸没时的浮力大小关系所决定。
【解答】解:由阿基米德原理可知,当物体浸没在水中,受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-3m3=20N>12N,
根据浮沉条件可知:物体会上浮,最后漂浮在水面上;
根据漂浮的条件知:受到的浮力F浮′=G=12N。
故答案为:B
7.(2015八上·浙江期中)下列飞行的物体,其飞行原理与浮力无关的是( )
A.热气球 B.飞艇
C.火箭 D.孔明灯
【答案】C
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】(1)热气球和飞艇都是受到浮力大于重力而上升的.(2)火箭是根据物体间力的作用是相互的而上升的.(3)热气球是通过改变气体的密度改变浮力与重力的关系实现升降。
【解答】A.热气球升空,是因为热空气的密度比空气的密度小,热气球受到的浮力大于重力.故A不合题意.B. 飞艇上浮,是因为飞艇内的氦气密度比空气小,飞艇受到的浮力大于重力而上升的.故B不合题意.C.火箭喷出燃气,火箭给燃气一个向下的力,物体间力的作用是相互的,燃气给火箭一个向上的力,推动火箭上升.故C符合题意.D. 孔明灯灯罩内的气体被加热,体积膨胀、密度减小,小于灯罩外空气的密度,使灯笼受到空气的浮力大于灯笼的自重,灯笼上升,故D不合题意。
故选C
8.下列各种说法中,正确的是( )
A.风筝是靠空气的浮力上升的
B.水下的潜水艇,下潜越深受到的浮力越大
C.气象探测气球里所充气体的密度小于空气密度
D.同一支密度计漂浮在不同液体中,受到的浮力大小不同
【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】浮力与升力在生活中的应用很广泛,不同的物体其应用的原理也不尽相同.如:密度计是利用了物体的漂浮条件测量不同液体的密度;潜水艇是通过改变自身重力的大小来改变浮力与重力的合力,从而实现浮沉;热气球是通过改变气体的密度改变浮力与重力的关系实现升降.再如:风筝、飞机、鸟等是利用流体压强产生的升力升空的.本题是一道有关浮力、升力的利用和物体浮沉条件的综合计算题,在解题时要认真分析每一个选项,找出其对应的知识点.
【解答】解:A、风筝是利用流体压强产生的升力升空的,所以该选项不正确.
B、水下的潜水艇,下潜过程中排开水的密度不变,排开液体的体积不变,因此所受浮力保持不变,所以该选项不正确.
C、气象探测气球里所充气体的密度小于空气密度,气球受浮力作用而上升,所以该选项正确.
D、同一支密度计漂浮在不同液体中总处于漂浮状态,所受浮力大小不变,所以该选项不正确.
故选C.
9.(2015八上·浙江期中)中国航母“辽宁舰”10月30日上午完成为期18天的海试,这次海试期间网民们猜测“辽宁舰”很可能进行了更进一步的舰载机起降测试。下图为“辽宁舰”的舰载机在航母上起飞时的情景,当飞机飞离航母后,则有( )
A.航母将上浮,所受浮力减小 B.航母将下沉,所受浮力增大
C.航母将下沉,所受浮力减小 D.航母始终漂浮,所受浮力不变
【答案】A
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】航母上的舰载机飞离后,航母自重减小,因航母仍漂浮,根据漂浮条件F浮=G判断浮力的变化;根据阿基米德原理F浮=ρgV排判断航母上浮还是下沉.
【解答】解:航母始终漂浮于水面上,由漂浮条件可知,浮力等于重力,即F浮=G,当舰载机起飞后航母的重力G减小,因航母仍处于漂浮状态,故所受浮力F浮要减小; 因浮力减小,由阿基米德原理F浮=ρgV排可知,排开水的体积减小,航母将上浮一些. 故选A.
10.(2015八上·浙江期中)有一个实心球形物体,用弹簧测力计在空气中称重时,测力计的示数为12N;当把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数为5N。把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时,物体受到的浮力是( )
A.5N B.7N C.14N D.12N
【答案】D
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【分析】根据称重法计算出物体浸没在水中的浮力大小,再根据漂浮条件确定物体在水中的状态,最后根据漂浮条件计算物体受到的浮力大小.
【解答】解:把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数为5N,
浮力F浮=G-F=12N-5N=7N;
根据阿基米德原理F液=ρ水gV排可知,物体全部浸没水中时浮力F 浮=2F浮=2×7N=14N; 浮力F浮大于物体的重力G,故物体上浮,直至漂浮, 物体此时受到的浮力:F 浮=G=12N.
故选D.
11.(2015八上·浙江期中)两个体积相等的木球和铁球,用细线系住后放入水中时将能悬浮在水中,如图,则木球和铁球所受到的水的压强和水的浮力的大小情况,下列说法正确的是( )
A.浮力相同,压强相同 B.浮力木球大,压强铁球相同
C.浮力铁球大,压强铁球小 D.浮力相同,压强铁球大
【答案】D
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】①排除干扰,找出有用信息(两球体积相同、排开水的体积相同)直接利用阿基米德定律即可比较浮力大小.
②根据p=ρgh,结合图示,利用控制变量法分析比较压强大小.
【解答】解:①两球虽然质量不同,但由于体积相同且浸没在水中,故排开水的体积相同; 由阿基米德原理可知,两球所受浮力相同.
②木球和铁球悬浮在水中,则液体密度相同,
由图可知,h铁>h木, 根据p=ρgh可知,铁球受到水的压强大于木球受到水的压强.
故选D.
12.(2016八上·嘉兴期末)日前,雪龙号科考船从上海启航,执行我国第32次南极科考任务。在科考船的铁锚从水下深处向上提起,直至完全离开水面的过程中,铁锚受到的浮力( )
A.逐渐变小 B.保持不变
C.先保持不变,后逐渐变小 D.先保持不变,后逐渐变大
【答案】C
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】轮船的铁锚从水下深处向上提起,直至完全提出水面,排开水的体积先不变后变小;水的密度不变,利用阿基米德原理的推导公式F浮=ρ液V排g分析判断。
【解答】解:轮船的铁锚从水下深处向上提起没有提出水面时,排开水的体积不变,当提出水面的过程中,排开水的体积变小;水的密度ρ不变,
由F浮=ρV排g可知,该过程中,铁锚受到的浮力先保持不变,后逐渐变小。
故答案为:C
13.(2016八上·嘉兴期末)一铁块沉于盛有清水的杯子底部,现不断往杯内加入食盐,此过程中没有发生变化的是( )
A.铁块排开液体的体积 B.液体的导电能力
C.铁块受到的浮力 D.液体的溶质质量分数
【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】物体在液体中的浮沉条件:浸没在液体中的物体,F浮>G,则上浮;F浮=G,则悬浮; F浮<G,则下沉。
【解答】A、向盛有清水的杯子中加入食盐,铁块依旧是全部在水里面,所以排开液体的体积不变,正确;
B、溶液的导电能力与溶液中离子的浓度、离子所带的电荷数有关,离子带的电荷数越多、离子浓度越大,溶液的导电能力越强,在加食盐的过程中,溶液的离子增多,导电能力变强,错误;
C、向盛有清水的杯子中加入食盐,盐水密度逐渐增大,浮力随盐水密度的增大而增大,正确;
D、溶质质量分数= ×100%,加盐溶质质量增大,溶剂质量不变,得到液体的溶质质量分数增大,错误。
故答案为:A
14.(2017八上·余杭期末)如图,在水中有一支试管处于悬浮状态,现用细棒在试管上端轻轻往下按一下,则( )
A.试管将下沉,最后沉底
B.试管将上浮,最后漂浮
C.试管先下沉,然后回到原来位置
D.试管先下沉,接着在原来位置上下运动
【答案】A
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【分析】试管原来处于悬浮状态,受到的浮力等于自重;当用细棒在试管上端轻轻往下按一下,所处深度变大,压强变大,使试管内空气的体积变小,排开水的体积变小,受到水的浮力变小,而试管自重不变,根据物体的浮沉条件判断.
【解答】当用细棒在试管上端轻轻往下按一下,所处深度变大,由p=ρgh可知试管内空气受到的压强变大,使试管内空气的体积变小,排开水的体积变小,再由阿基米德原理F浮=ρ水v排g可知,受到水的浮力变小,而试管自重不变,所以可得F浮<G,试管将下沉、沉到水底.
故选A.
15.(2016八下·瑞安期中)潜水艇从水下50m处再向水下100m处下潜过程中( )
A.所受压强和浮力都在增大 B.所受压强和浮力都在减小
C.所受压强在增大、浮力不变 D.所受浮力在增大、压强不变
【答案】C
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】潜水艇从水下50m处再向水下100m处下潜过程中,所处的深度变大,排开水的体积不变,根据p=ρgh可知所受压强的变化,根据阿基米德原理可知所受浮力的变化.
【解答】解:
潜水艇从水下50m处再向水下100m处下潜过程中,所处的深度变大,排开水的体积不变;
由p=ρgh可知,所受水的压强增大,故BD错误;
由F浮=ρgV排可知,所受浮力不变,故A错误、C正确.
故选C.
16.(2017八上·余杭期末)半潜船可用来运输超大型货物,空载时漂浮于海面(如图甲);装载时需向船体水舱注水, 船体重力增加,巨大的甲板下沉至海面以下(如图乙);待货物被拖到甲板上方时,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(如图丙)。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
【答案】B
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【分析】据图中船排开液体的体积关系,结合F浮=ρgV排可以比较出各自情况的浮力大小关系,进而判断即可。
【解答】据图可知,乙图中半载船排开水的体积最大,其次是丙图,甲图排开水的体积最小,所以据F浮=ρgV排可知,液体的密度是相同的,乙图中船受浮力最大,其次是丙图,再次是甲图,即浮力大小关系是:F2>F3>F1.
故选B.
二、填空题
17.(2015八上·浙江期中)有一木块浸在水中,有2/5体积露出水面,浸在另一种液体中时,有1/4体积露出液面,则此木块的密度为 千克/米3,另一种液体的密度为 千克/米3。
【答案】600;800
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】已知水的密度和木块露出水面体积占总体的比例,根据漂浮时,浮力等于重力求出木块的密度和液体的密度.
【解答】解:因为物体漂浮,所以F浮=G
即ρ水g(V- V)=ρ木gV;
ρ木= ρ水=600kg/m3;
因为物体漂浮,所以F浮′=G
即ρ液gv2=ρ木gv
ρ液g V=ρ木gV ρ液= ρ木= ×600kg/m3=800kg/m3.
18.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】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】水中加盐,食盐溶化后,水的密度增大;鸡蛋的体积不变,排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知鸡蛋受到的浮力增大,重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,在鸡蛋从下沉至悬浮过程中,重力不变,根据物体的浮沉条件判断.本题综合考查了阿基米德原理和物体的浮沉条件,能利用上述知识分析是解决该题的关键.
【解答】解: 因为向水中加盐鸡蛋排开水的体积不变,但使水的密度增大, 又F浮=ρ液v排g, 所以鸡蛋受到的浮力增大, 在鸡蛋从下沉至悬浮过程中,重力不变,但出于悬浮状态,所以 F浮=G排=G本=0.5N; 故答案为:变大;=.
19.(2016八下·瑞安期中)质量为50g的鸡蛋悬浮在清水中受到的浮力是 N,当鸡蛋漂浮在盐水中时,受到的浮力是 N.
【答案】0.49;0.49
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】知道鸡蛋的质量,先根据重力公式求鸡蛋重,再根据物体的浮沉条件计算鸡蛋受到的浮力.
【解答】解:鸡蛋的质量m=50g=0.05kg,
则鸡蛋重:G=mg=50×10﹣3kg×9.8N/kg=0.49N,
由于鸡蛋在清水中悬浮,则受到的浮力F浮=G=0.49N.
当鸡蛋漂浮在盐水中时,受到的浮力是 =G=0.49N.
故答案为:0.49;0.49;.
20.(2016八下·瑞安期中)弹簧秤下吊着一个长方体空心铁块,此时弹簧秤的示数是10N,当铁块逐渐浸入水中时,弹簧秤的示数将 ,此时铁块受到的浮力将 ;当铁块浸入一半时,弹簧秤的示数变为9N,那么,当铁块全部浸入水中时,铁块受到的浮力是 N,这时,弹簧秤的示数变为 N.
【答案】变小;变大;2;8
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)当铁块逐渐浸入水中时,排开水的体积逐渐变大,根据阿基米德原理可知空心铁块受到的浮力变化,根据称重法可知弹簧秤示数的变化;(2)当铁块浸入一半时,根据称重法求出受到的浮力,当铁块全部浸入水中时排开水的体积是铁块浸入一半时的2倍,根据阿基米德原理可知受到的浮力关系,进一步求出铁块受到的浮力,再根据称重法求出弹簧秤的示数.
【解答】解:(1)当铁块逐渐浸入水中时,排开水的体积逐渐变大,
由F浮=ρgV排可知,空心铁块受到的浮力变大,
由F浮=G﹣F′的变形式F′=G﹣F浮可知,弹簧秤的示数变小;(2)当铁块浸入一半时受到的浮力:
F浮=G﹣F′=10N﹣9N=1N,
当铁块全部浸入水中时排开水的体积是铁块浸入一半时的2倍,
由F浮=ρgV排可知,铁块受到的浮力为原来的2倍,
即F浮′=2F浮=2×1N=2N,
此时弹簧秤的示数F″=G﹣F浮′=10N﹣2N=8N.
故答案为:变小;变大;2;8.
21.(2016八下·瑞安期中)如图,三个球的体积相等,这三个球受到浮力最大的是 球,三个球中密度最大的是 球,三个球中质量最小的是 球.
【答案】A;A;C
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】(1)根据公式F浮=ρgV排来判断三个小球所受浮力的情况,物体漂浮或悬浮时浮力等于自身重力,下沉时浮力小于重力.(2)比较物体与液体的密度大小:当物体的密度大于液体的密度时,物体下沉;当物体的密度小于液体的密度时,物体上浮(漂浮);当物体的密度等于液体的密度时,物体处于悬浮状态.
【解答】解:(1)排开水的体积V排A>V排B>V排C,根据公式F浮=ρgV排可知,
三个球中受到浮力关系F浮A>F浮B>F浮C,则这三个球受到浮力最大的是A球;(2)A沉底,则ρA>ρ液,
B、C都漂浮,则ρB<ρ液,ρC<ρ液,则三个球中密度最大的是A球;
浮力与重力的关系F浮B=GB,F浮C=GC,
由F浮=G=mg=ρVg,F浮=G排=ρ液gV排,
由F浮B>F浮C,可知,
ρBVg>ρCVg,
已知三个球的体积相等,
所以ρB>ρC.
由ρ= 可得,mA>mB>mC,
则三个球中质量最小的是C球.
故答案为:A;A;C.
三、解答题
22.(2015八上·浙江期中)如图所示,没有水玻璃水槽中一正方体木块,在水槽口下方设有固定的水平金属网。现缓慢向水槽中注水,使水槽内水面上升,直到水面与水槽口相平.则在注水过程中,浮力是如何变化的,请在坐标中画出大致的图像,并说出各段变化的理由。
【答案】0-m1:V排变大,浮力变大,
m1-m2:漂浮,V排不变,浮力不变,
m2-m3:V排变大, ,浮力变大,
m3以后:完全浸没,浮力不变。
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】根据阿基米德原理及物体漂浮时浮力与重力的关系进行分析,将整个过程分为离开容器底前、漂浮、未完全浸没前、完全浸没后几个阶段进行分析.
23.(2016八下·瑞安期中)体积为100cm3的实心铝球,当它全部浸没在酒精中时受到的浮力有多大?(ρ酒精=0.8×103kg/m3)
【答案】解:因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,
所以,实心铝球全部浸没在酒精中时受到的浮力:
F浮=ρ酒精gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×100×10﹣6m3=0.8N.
答:实心铝球全部浸没在酒精中时受到的浮力为0.8N
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,根据阿基米德原理求出受到的浮力.
四、探究题
24.(2016八下·瑞安期中)如图,这是我们“探究浮力的大小等于什么”的示意图.请你仔细观察这四幅图后回答:
(1)由图1和3,你可以算出 ;
(2)由图2和4,你可以算出 .
(3)由此我们可以得到著名“阿基米德原理”:浸在液体里的物体受到的浮力等于物体排开 的 ,写成公式为F浮= .
【答案】(1)物体受到的浮力
(2)物体排开液体的重力
(3)液体;重力;G排
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】解:(1)从图1中可以读出物体的重力,从图3中可以读出物体浸没时弹簧测力计的示数,由F浮=G﹣F′可知,由图1和3可以算出物体受到的浮力;(2)从图2中可以读出空烧杯的重力,从图3中可以读出物体排开液体和烧杯的重力之和,由G排=G总﹣G桶可得,由图2和4可以算出物体排出液体的重力;(3)结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力,即F浮=G排,就是著名的阿基米德原理.
故答案为:(1)物体受到的浮力;(2)物体排开液体的重力;(3)液体;重力;G排.
【分析】利用弹簧测力计可以得到固体在水中受到的浮力;利用溢水杯、小桶和弹簧测力计可以得到固体排开的水重.两者比较,可以得到浮力等于什么.
五、综合题
25.在研究物体的浮沉条件及其应用的实验中,将一只鸡蛋放在一杯水中浸没.向水中不断加盐,直至盐不能再溶解为止.鸡蛋受到的浮力F随盐水密度ρ变化的图象如图所示.(已知 )
(1)从烧杯侧面观察水中的鸡蛋,所看到的是鸡蛋正立的放大的 (实/虚)像.
(2)当盐水的密度小于 时,鸡蛋受到浮力鸡蛋受到的重力,处于 (漂浮/悬浮/沉底)状态.
(3)在盐水的密度由 当增大到 的过程中,鸡蛋受到的浮力 (变大/变小/不变).
(4)若实验中鸡蛋受到最大浮力为 ,则实验过程中鸡蛋受到的最小浮力F= .
【答案】(1)虚
(2)沉底
(3)不变
(4)
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)装满水的玻璃杯相当于凸透镜,它对水中的鸡蛋成正立、放大的虚像.(2)由图可知:当盐水的密度小于 时,鸡蛋受到浮力,随着盐水的密度的增大而变大,但还没有达到浮力的最大值,则鸡蛋受到浮力小于鸡蛋受到的重力,处于沉底状态.(3)由图可知:在盐水的密度由 增大到 的过程中,鸡蛋受到的浮力不变.(4)当盐水的密度等于 时,鸡蛋受到浮力最大,由于盐水的密度再增大,而浮力保持不变,所以根据 可知, 是减小,会小于鸡蛋的体积,即鸡蛋开始处于漂浮状态;由此可知:当盐水的密度等于 时,鸡蛋处于悬浮状态;则鸡蛋重力 ,根据阿基米德原理可知鸡蛋的体积为 ,根据阿基米德原理可知排开盐水的体积相同的条件下,盐水的密度最小时,受到的浮力最小;即受到的最小浮力 .故答案为:(1)虚;(2)沉底;(3)不变;(4) .
【分析】(1)装满水的玻璃杯相当于凸透镜,可以对物体成正立、放大的虚像.(2)鸡蛋沉底说明受到的浮力小于自身的重力;当水中加盐,食盐溶化后,水的密度增大;鸡蛋的体积不变,排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知鸡蛋受到的浮力增大,重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,在鸡蛋上浮过程中,重力不变,根据物体的浮沉条件及其应用进行解答.
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