【精品解析】2022-2023 学年 浙教版科学八年级上册 1.3?水的浮力 同步练习

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名称 【精品解析】2022-2023 学年 浙教版科学八年级上册 1.3?水的浮力 同步练习
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科目 科学
更新时间 2022-08-14 21:52:09

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2022-2023 学年 浙教版科学八年级上册 1.3 水的浮力 同步练习
一、单选题
1.(浙教版科学八上第一章 第3节 水的浮力 第3课时 物体浮沉的条件)把密度为0.6×103 kg/m3、重为12 N的木块放入水中,当它静止时所处的状态及受到的浮力大小分别是(  )
A.漂浮,F浮>12 N B.漂浮,F浮=12 N
C.沉底,F浮<12 N D.沉底,F浮=12 N
【答案】B
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】比较物体密度和液体密度的大小,根据浮沉条件确定物体的状态,并计算受到浮力的大小。
【解答】根据题意可知,该物体的密度小于水的密度,那么它在水面漂浮。根据漂浮条件可知,此时它受到的浮力等于自身重力,即F浮力=G=12N。
故选B。
2.(浙教版科学八上第一章 第3节 水的浮力 第3课时 物体浮沉的条件)将体积和材料均不同的甲、乙两实心小球分别轻轻放入水中,两球静止时如图A1-3-9所示,甲小球浮在水面,乙小球沉底,已知甲小球的体积比乙小球小,则下列说法正确的是(  )
A.甲小球的质量比乙小球大 B.甲小球受到的浮力等于其重力
C.甲小球的密度比乙小球大 D.乙小球受到的浮力等于其重力
【答案】B
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(2)(4)根据浮沉条件比较浮力和重力的大小;
(1)首先根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较浮力的大小,再根据浮沉条件比较重力的大小,最终确定质量的大小关系;
(3)根据浮沉条件比较小球和液体密度的大小关系,再比较小球的密度大小。
【解答】根据图片可知,甲在水面漂浮,那么它受到的浮力等于重力。乙在水里下沉,那么它受到的浮力小于重力,故B正确,D错误;
根据图片可知,排开水的体积V甲排甲在水面漂浮,则甲的密度小于水的密度;乙在水底下沉,那么乙的密度大于水的密度。比较可知,甲的密度小于乙的密度,故C错误。
故选B。
3.(浙教版科学八上第一章 第3节 水的浮力 第3课时 物体浮沉的条件)如图所示,甲、乙两杯盐水的密度分别为ρ甲、ρ乙。将同一只鸡蛋先后放入甲、乙两杯中,在甲杯中处于悬浮状态,所受浮力为F甲;在乙杯中处于漂浮状态,所受浮力为F乙。下列说法正确的是(  )
A.F甲F乙 C.ρ甲>ρ乙 D.ρ甲<ρ乙
【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据浮沉条件分析判断即可。
【解答】根据图片可知,同一只鸡蛋在甲中悬浮,则浮力F甲=G,密度ρ甲=ρ鸡蛋;在乙中漂浮,那么浮力F乙=G,密度ρ乙>ρ鸡蛋,因此浮力F甲=F乙,密度ρ甲<ρ乙。
故选D。
4.(浙教版科学八上第一章 第3节 水的浮力 第3课时 物体浮沉的条件)一个薄壁密封饮料瓶内装有一些饮料,分别放在装有甲、乙两种液体的容器中,静止后饮料瓶的状态如图所示,饮料瓶受到的浮力分别为F浮甲、F浮乙,甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙,则(  )
A.F浮甲>F浮乙,ρ甲>ρ乙 B.F浮甲C.F浮甲=F浮乙,ρ甲>ρ乙 D.F浮甲=F浮乙,ρ甲<ρ乙
【答案】C
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据浮沉条件和阿基米德原理F浮力=ρ液gV排分析判断。
【解答】根据图片可知,这个饮料瓶在两种液体中都是漂浮,那么它受到的浮力都等于自身重力。因为饮料瓶的重力保持不变,那么它受到的浮力相等,即F浮甲=F浮乙。
饮料部分的体积是相同的,甲的液面低于瓶内液面,则排开液体体积V甲排V液。比较可知,排开液体的体积V甲排ρ乙。
故选C。
5.(浙教版科学八上第一章 第3节 水的浮力 第2课时 阿基米德原理)为验证阿基米德原理,小明将电子秤放在水平桌面上并调零,然后将溢水杯放到电子秤上,按实验操作规范将溢水杯中装满水,再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中,如图所示,铝块始终不与溢水杯接触。则下列四个选项中,判断正确的是(  )
A.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压力变小
B.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压强变大
C.铝块浸没在水中静止时,绳对铝块的拉力等于铝块排开水的重力
D.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,若电子秤示数不变,则验证了阿基米德原理
【答案】D
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】(1)(2)首先根据p=ρ液gh分析水对杯底压强的变化,再根据F=pS分析水对杯底压力的变化;
(3)对铝块进行受力分析即可;
(4)根据阿基米德原理F浮=G排分析判断。
【解答】铝块浸没后,溢水杯内的水面高度保持不变,根据p=ρ液gh可知,水对杯底的压强保持不变。根据F=pS可知,水对杯底的压力保持不变,故A、B错误;
铝块浸没在水中静止时,绳子对铝块的拉力等于铝块的重力与它受到的浮力的差,即F=G-F浮力。而铝块受到的浮力等于它排开水的重力,即F浮=G排,所以F=G-G排,故C错误;
铝块没有浸没水中时,电子秤的示数:F=G杯+G水。当铝块浸没在水中时,F'=G杯+G水-G排+F压力。根据相互作用力的原理可知,铝块对水的压力等于水对铝块的浮力,那么F'=G杯+G水-G排+F浮力。如果F=F',那么F浮力=G排,可以验证阿基米德原理,故D正确。
故选D。
6.(浙教版科学八上第一章 第3节 水的浮力 第2课时 阿基米德原理)在探究“物体所受浮力的大小跟它排开液体的重力的关系”时,具体设计的实验操作步骤如图所示。为方便操作和减小测量误差,最合理的操作步骤应该是(  )
A.甲、乙、丙、丁 B.乙、甲、丙、丁
C.乙、甲、丁、丙 D.丁、甲、乙、丙
【答案】D
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】根据探究浮力与排开液体重力的关系的实验过程、现象和设计思路分析判断。
【解答】①在实验过程中,物体受到的浮力F浮=G-F拉,即要测量物体的重力和它浸没在水中时测力计的拉力。物体一旦沾水会使其重力变大,因此应该先测重力后测拉力,即甲在乙的前面。
②物体排开水的重力G排=G总-G桶,即要测桶和排开水的总重力以及空桶的重力。小桶一旦进水会使空桶的重力偏大,因此应该先测空桶再测总重力,即丁在丙的前面;
③因为将物体浸没水中时,就需要将小桶放在溢水杯下,所以需要先测出空桶的重力,再进行物体重力的测量。
那么正确的实验顺序应该为:丁、甲、乙、丙。
故选D。
7.(2021八上·天台期末)将一只鸡蛋分别放入盛有清水和盐水的烧杯中,鸡蛋静止时的位置如图,则下列说法正确的是(  )
A.鸡蛋的密度小于水的密度
B.鸡蛋的密度大于盐水的密度
C.鸡蛋在两种液体中所受浮力相等
D.盐水中鸡蛋受到的浮力与重力相等
【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)(2)根据浮沉条件比较鸡蛋和水的密度大小;
(3)(4)根据浮沉条件和二力平衡的知识比较浮力和重力的大小。
【解答】鸡蛋在清水中下沉,则鸡蛋密度大于清水;在盐水中悬浮,则鸡蛋密度等于盐水密度,故A、B错误;
鸡蛋在清水中下沉,则浮力小于重力;在盐水中悬浮,则浮力等于重力,因此鸡蛋在清水中的浮力小于在盐水中的浮力,故C错误,D正确。
故选D。
8.(2021八上·拱墅期末)如图所示,质量相等的实心木块、铝块和铁块均静止于水中,已知ρ水<ρ铝<ρ铁,则受到浮力最小的是(  )
A.木块 B.铝块 C.铁块 D.无法确定
【答案】C
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据浮沉条件和阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较浮力的大小关系。
【解答】木块漂浮在水面上,则它受到的浮力等于重力;铝块在水里下沉,则它受到的浮力小于重力。因为木块和铝块的重力相等,所以浮力F木>F铝。
铝块和铁块都浸没在水中,排开水的体积V铝>V铁,阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它们受到的浮力F铝>F铁。
那么三者受到的浮力F木>F铝>F铁。
则浮力最小的是铁块。
故选C。
9.(2021八上·浙江期中)一密度均匀的实心物体悬浮在某一种液体中,若将此物体切成大小不等的两块,并轻轻取出大的一块,余下的一块在液体中(  )
A.将上浮 B.将下沉
C.仍然是悬浮 D.以上情况都有可能出现
【答案】C
【知识点】密度及其特性;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据密度的性质和浮沉条件分析判断。
【解答】原来物体在液体中悬浮,根据浮沉条件可知,物体的密度等于液体密度。密度与物质的体积和质量无关,且这个实心物体密度均匀,所以大块和小块的密度都不变,因此它们在液体中都是悬浮,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
10.(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。
二、填空题
11.(浙教版科学八上第一章 第3节 水的浮力 第3课时 物体浮沉的条件)小明用细线系住重为5 N的物体,使其一半体积浸入盛满水的溢水杯中,物体排开的水重为2N,此时物体所受的浮力为   N。将物体浸没在水中,此时物体所受的浮力为   N,物体排开的水的体积为   m3,松手后,物体将   (填“上浮”“悬浮”或“下沉”)。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
【答案】2;4;4×10-4;下沉
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)(2)根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排计算出物体受到的浮力。
(3)根据公式计算物体排开水的体积;
(4)比较浮力和重力的大小关系,从而确定物体的浮沉状态。
【解答】(1)物体排开的水重为2N,则此时物体受到的浮力F浮=G排=2N;
(2)根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排可知,在同种液体中,物体受到的浮力与排开液体的体积成正比,则物体浸没在水中时受到的浮力F浮'=2F浮=2×2N=4N;
(3)此时物体排开水的体积:;
(4)因为浮力小于重力,所以物体将下沉。
12.(浙教版科学八上第一章 第3节 水的浮力 第3课时 物体浮沉的条件)“彩球温度计”是一种现代居家饰品,其结构模型如图所示。该“彩球温度计”是由体积相同(保持恒定)、质量不同的小球和密度随温度的升高而减小的液体组成。当环境温度升高时,浸没在液体中的小球受到的浮力将   。在某一环境温度下,四个小球处于如图所示位置,此时
B小球受到的浮力FB与 D小球受到的浮力FD的大小关系为   。
【答案】变小(或减小);FB=FD
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排分析小球受到浮力的变化;
(2)根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排比较浮力的大小关系。
【解答】(1)当环境温度升高时,液体的密度减小,根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排可知,浸没在液体中的小球受到的浮力将变小;
(2)在某一温度下,液体的密度相同,且小球排开液体的体积相同,根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排可知,小球受到的浮力大小相等,即FB=FD。
13.(浙教版科学八上第一章 第3节 水的浮力 第3课时 物体浮沉的条件)木块的密度为0.6×103 kg/m3,冰块的密度为0.9×103 kg/m3,若它们等重,且都漂浮在水面上,则木块受到的浮力   (填“大于”“小于”或“等于”)冰块受到的浮力。
【答案】等于
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】首先根据浮沉条件比较浮力和重力的大小,再比较二者浮力的大小。
【解答】木块和冰块都漂浮在水面上,则它们受到的浮力都等于自身重力。因为二者的重力相等,所以木块受到的浮力等于冰块受到的浮力。
14.(浙教版科学八上第一章 第3节 水的浮力 第3课时 物体浮沉的条件) 用手将一重为5 N的物体全部压入水中,物体排开的水重8 N,此时物体受到的浮力为    N,放手后物体将   (填“上浮”或“下沉”),待物体静止时所受的浮力为   N。
【答案】8;上浮;5
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据阿基米德原理F浮力=G排计算受到的浮力。
(2)比较浮力和重力的大小,根据浮沉条件判断物体的状态,最终再计算受到浮力的大小。
【解答】(1)物体排开水的重力为8N,则它受到的浮力F浮力=G排=8N;
(2)因为F浮力>G,所以物体在水中上浮,最终在水面漂浮。根据漂浮条件可知,它此时受到的浮力等于重力,即F浮'=G=5N。
15.(浙教版科学八上第一章 第3节 水的浮力 第3课时 物体浮沉的条件)如图所示,杯子放在水平桌面上,放入茶叶,再倒入开水,茶叶先漂浮在水面上,过一段时间,茶叶逐渐下沉到杯底。

(1)茶叶漂浮在水面上是因为浮力   (填“大于”“小于”或“等于”)重力。
(2)一段时间后茶叶逐渐下沉,是因为浮力   (填“大于”“小于”或“等于”)重力。
【答案】(1)等于
(2)小于
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)物体漂浮是指自然状态下,物体一部分在液面下,一部分在液面之上。此时物体只受两个力:重力和浮力,二力平衡;
(2) 物体浮沉条件是:当物体所受的浮力大于自身的重力时,物体上浮;当物体所受的浮力等于自身的重力时,物体悬浮;当物体所受的浮力小于自身的重力时,物体下沉。
【解答】(1)茶叶漂浮在水面上是因为浮力等于重力。
(2)一段时间后茶叶逐渐下沉,是因为浮力小于重力。
16.(浙教版科学八上第一章 第3节 水的浮力 第2课时 阿基米德原理)某同学在探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”时,做了如图所示的实验。根据要求完成下列探究过程:
(1)石块的重力G=   N。
(2)石块浸在水中后测力计的示数G'=   N,由此可得石块所受浮力F浮=   N。
(3)石块排开的水所受到的重力G排=   N。
(4)比较F浮和G排的大小,可以发现:F浮   G排。
(5)由上述实验可得,浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开液体受到的   ,这就是著名的   原理,用公式表示为   。
【答案】(1)3
(2)1.6;1.4
(3)1.4
(4)=
(5)重力;阿基米德;F浮=G排
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据图甲确定石块的重力;
(2)根据图乙确定石块浸在水中后测力计的示数,根据F浮=G-F示计算出它受到的浮力;
(3)石块排开水的重力等于小桶和水的总重力与空桶重力的差;
(4)比较浮力和排开水的重力大小的关系即可;
(5)根据阿基米德原理的内容解答。
【解答】(1)根据图甲可知,测力计的分度值为0.2N,则石块的重力G=3N;
(2)根据乙图可知,石块浸在水中后测力计的示数G'=1N+0.2N×3=1.6N。那么石块受到的浮力:
F浮=G-F示=3N-1.6N=1.4N。
(3)根据丙图可知,石块排开水的重力G排=1.8N-0.4N=1.4N。
(4)比较可知,石块受到的浮力等于它排开水的重力,即F浮=G排。
(5)由上述实验可得,浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开液体受到的重力,这就是著名的阿基米德原理,用公式表示为F浮=G排。
17.(2021八上·天台期末)如图是利用吸管和铜丝制成的简易温度计测量液体的密度。
(1)密度计受到的浮力大小F甲   F乙(选填“>”“=” 或“<”)。
(2)若甲和乙盛放的分别是水和盐水,则盛放盐水的容器是    (选填“甲”或“乙”)。
【答案】(1)=
(2)乙
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据浮沉条件比较密度计受到浮力的大小;
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,当浮力不变时,物体排开液体的体积大小与液体密度成反比,据此分析解答。
【解答】(1)根据图片可知,密度计在两种液体中都是漂浮,则它受到的浮力都等于自身重力。因为它的重力保持不变,所以它受到的浮力相等,即F甲=F乙。
(2)根据图片可知,排开液体的密度V甲>V乙,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,液体密度ρ甲<ρ乙,因此盛放盐水的容器是乙。
三、实验探究题
18.(浙教版科学八上第一章第3节 水的浮力 第1课时 浮力的存在)如图所示是认识浮力的实验探究过程。
(1)如图甲所示,将物体悬挂在弹簧测力计的下端,测出物重G。
如图乙所示,用手向上托物体时,手对物体向上的托力F=   N。
(2)将物体浸入水中,如图丙所示,对照图丙与甲、乙中的实验。说明水对物体也有向上的托力,即浮力,水对物体的浮力F浮=   N。
【答案】(1)3
(2)2
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据二力平衡的知识计算出手对物体向上的托力。
(2)根据二力平衡的知识计算出手对物体向上的浮力。
【解答】(1)根据图甲可知,该物体的重力G=5N。根据乙图可知,物体受到测力计向上的拉力,手向上的托力和向下的重力。根据二力平衡的知识得到:G=F示+F,那么手对物体向上的托力F=G-F示=5N-2N=3N。
(2)根据丙图可知,物体受到向上的测力计的拉力和浮力,向下的重力。根据二力平衡的知识得到:G=F示+F浮,则水对物体的浮力:F浮=G-F示=5N-3N=2N。
19.(2021八上·三门期末)小柯同学探究浮力大小与液体密度存在怎样的定量关系时,用到了下列器材:弹簧测力计、金属块(4.0N)、 大烧杯、水以及各种不同密度的溶液等。
实验步骤:
①如图甲, ;
②如图乙,将金属块浸没在盛水的烧杯中,读出测力计示数并记录,然后取出金属块擦干;
③按照步骤②的操作,换用不同密度的溶液重复实验,数据如下表。
实验编号 1 2 3 4 5 6 7
液体密度ρ液( g/cm3 ) - 0.8 1.0 1.2 1.4 1.8 2.0
测力计示数F拉(N) 4.0 3.6 3.5 3.4 3.3 3.1 3.0
浮力大小F浮(N) - 0.4 0.5 0.6 0.7 X 1.0
(1)补充实验步骤①   ;
(2)表格中X的数据是   。
(3)浮力秤是利用物体漂浮时F浮=G物原理工作的。当秤盘放上物体时,小简浸在水中的深度为h,小筒重(包括秤盘)为G0、圆柱形小筒截面积为S,水的密度为ρ,则所称物体的重力为    。
(4)根据以上探究,写出一种增大浮力秤称量范围的方法   。
【答案】(1)将金属块挂在弹簧测力计下,读取弹簧测力计示数并记录
(2)0.9
(3)ρgsh-G0
(4)换用密度比水大的液体
【知识点】浮力大小的计算;浮力的变化
【解析】【分析】(1)根据图甲确定实验步骤①;
(2)根据G=F浮力+F拉计算X的数值;
(3)根据浮沉条件,阿基米德原理F浮=ρ液gV排和重力公式G=ρgV分析计算;
(4)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析解答。
【解答】(1)根据图甲可知,步骤①的内容:将金属块挂在弹簧测力计下,读出弹簧测力计的示数(金属块的重力)并记录。
(2)根据G=F浮力+F拉可知,表格中X的数值为:F浮力=G-F拉=4N-3.1N=0.9N;
(3)浮力秤在液面漂浮,
则:F浮=G总;
ρ液gV排=G0+G物;
ρgSh=G0+G物;
解得:G物=ρgSh-G0;
(4)要增大浮力秤的称量范围,可以增大它受到的浮力,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,可以通过增大液体的密度来增大浮力秤的称量范围。
20.(2021八上·天台期末)两位同学分别用图1和图2装置探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
(1)图1中,排开液体所受的重力G排
= F4-   (选填“F1”“F2”或“F3”)。
(2)乙同学按图2进行实验时,随着升降台升高,物体缓慢浸入盛满水的溢水杯中。测力计A、 B示数的变化量   (选填“相等”或“不相等”)。
(3)若要验证阿基米德原理,两实验中的金属块   (选填“一定”或“不一定”)要浸没在水中。
(4)比较两方案,你觉得哪个更好并说明理由   。
【答案】(1)F2
(2)相等
(3)不一定
(4)图乙方案更好,测力计固定示数更稳定,能同时观察测力计A、B示数变化。(或图甲方案好,操作方便)
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】(1)排开液体的重力等于排开液体和小桶的总重力与小桶重力之差;
(2)根据F浮力=G-F拉可知,弹簧测力计A示数的减小量为物体受到的浮力。弹簧测力计B示数的增大值等于物体排开的水重。根据阿基米德原理F浮=G排可知,二者的变化量相等,据此分析解答。
(3)根据阿基米德原理的适用范围判断;
(4)可从测力计示数的稳定性,以及是否能够明确两个测力计示数的变化关系等角度分析。
【解答】(1)根据图片乙可知,空小桶的重力G桶=F2,排开水与小桶的总重力G总=F4,则排开液体所受的重力G排 = F4-F2;
(2)乙同学按图2进行实验时,随着升降台升高,物体缓慢浸入盛满水的溢水杯中。测力计A、 B示数的变化量相等。
(3)阿基米德原理适用于所有的气体和液体,因此两个实验中的金属块不一定要浸没在水中。
(4)我觉得图乙方案更好,理由:测力计固定示数更稳定,能同时观察测力计A、B示数变化。(或图甲方案好,操作方便)
四、解答题
21.(浙教版科学八上第一章 第3节 水的浮力 第3课时 物体浮沉的条件)有甲、乙两个溢水杯,甲溢水杯盛满酒精,乙溢水杯盛满某种液体。将一不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中,小球下沉到杯底,溢出酒精的质量是40 g;将小球从甲溢水杯中取出并擦干,然后轻轻放入乙溢水杯中,小球漂浮且有 的体积露出液面,溢出液体的质量是50g。求:(ρ酒精=0.8g/cm3)
(1)小球的体积。
(2)小球的密度。
(3)液体的密度。
【答案】(1)解:由题知,在甲溢水杯中小球下沉,小球的体积等于排开酒精的体积,
由ρ= 可得,小球的体积:V=V排酒精= = =50 cm3
(2)解:由题意知小球放入乙溢水杯中处于漂浮状态,故F浮乙=G球=G排,则小球的质量m球=m排=50 g;
小球的密度:ρ球= = =1.0 g/cm3=1.0×103 kg/m3
(3)解:因为小球在乙溢水杯中处于漂浮状态,所以F浮乙=G球,根据阿基米德原理有,F浮乙=m排g=ρ液g(1- )V①;
且G球=ρ球gV②;
将①②代入F浮乙=G球可得,ρ液g V=ρ球gV,
所以液体的密度:ρ液= ρ球= ×1.0×103 kg/m3=1.2×103 kg/m3。
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)在甲溢水杯中小球下沉,小球的体积等于排开酒精的体积,根据= 计算即可;
(2)小球放入乙溢水杯中处于漂浮状态,根据F浮乙=G球=G排=m排g计算出小球的质量,再根据 计算出小球的密度;
(3)小球在乙溢水杯中处于漂浮状态,根据浮沉条件列出平衡公式,将密度公式G=ρVg和阿基米德原理F浮=ρ液V排g代入,通过计算得到液体的密度即可。
22.(浙教版科学八上第一章 第3节 水的浮力 第2课时 阿基米德原理)如图所示,在弹簧测力计下悬挂一物体,在空气中弹簧测力计的示数为6 N,当物体浸没在水中时弹簧测力计的示数是4 N,g取10 N/kg。求:
(1)物体的重力。
(2)物体浸没在水中时受到的浮力。
(3)物体浸没时排开水的体积和物体的密度。
【答案】(1)解:由题意可知,物体的重力:G=6 N
(2)解:物体浸没在水中时受到的浮力:F浮=G-F示=6 N-4 N=2 N。
(3)解:由阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排可得,
物体浸没在水中时排开水的体积:V排= = =2×10-4 m3,
物体的体积:V=V排=2×10-4 m3,
物体的质量:m= = =0.6 kg,
物体的密度:ρ= = =3×103 kg/m3
【知识点】密度公式的应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)在空气中称量物体时,它受到的弹簧测力计的拉力与自身的重力相互平衡,即G=F;
(2)当物体浸没在水中时,它受到竖直向上的浮力和测力计的拉力,以及竖直向下的重力。根据二力平衡的知识得到:G=F浮力+F示,据此计算浮力即可。
(3)当物体完全浸没在水中时,它排开水的体积等于自身体积,即 ,再根据计算出物体的质量,最后根据 计算出它的密度。
23.(2021八上·椒江期末)如图所示是一种木质圆柱形“菱桶”,是江南地区采菱时的载人工具。已知菱桶的底面积为2米2,高约25厘米,质量为20千克,请通过计算回答问题:
(1)一只空“菱桶”放入水中静止时受到的浮力是多少?
(2)若图中采菱人的重量为600牛,为了保证安全,“菱桶”露出水面高度不能低于5厘米,则“菱桶”内最多可放多少千克的菱角?
【答案】(1)解:空“菱桶”静止时漂浮在水上
F浮=G桶=mg=20kg×10N/kg=20N
(2)解:“菱桶”刚好露出水面5厘米时,浸在水中的深度为25cm-5cm=20厘米=0.2m
V排=2m2×0.2m=0.4m3
G总=F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/Kg×0.4m3=4000N
G菱=4000N-600N-200N=3200N
m菱=G菱÷g=3200N÷10N/kg=320千克
【知识点】二力平衡的条件及其应用;重力的大小;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)当物体漂浮在水面上时,它受到的浮力等于重力,即F浮=G;
(2)根据h浸入=h-h露计算出“菱桶”浸入水里的深度,再根据 V排= Sh浸计算出“菱桶”排开水的体积,接下来根据 G总=F浮=ρ水gV排 计算出 “菱桶”、人和菱角的总重力,根据G菱=G总-G桶-G人计算出菱角的重力,最后根据计算出菱角的质量。
五、综合说理题
24.(2021八上·龙湾期中)小柯是个善于观察的学生,她注意到一个有趣的现象:在无风的、寒冷的冬天,用吸管沿水平方向吹出的肥皂泡是先上升,一段时间后才开始下降(如图)。而这种现象在火热的夏天不明显。请结合所学知识,解释冬天吹肥皂泡时出现这种现象的原因。(不计空气阻力)
【答案】①肥皂泡受到的浮力大于受到的重力的原因分析(如:肥皂泡气体密度小于空气密度)
②肥皂泡上升的原因分析(浮力大于重力)
③ 肥皂泡受到浮力减小的原因分析(肥皂泡内气体温度下降,热胀冷缩,体积减小)
④肥皂泡下降的原因(浮力小于重力)
【知识点】与密度相关的物理现象;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】①物体温度升高,体积膨胀,密度减小;温度减低,体积缩小,密度增大;
②浮力大于重力,物体上浮;浮力等于重力,物体悬浮;浮力小于重力,物体下沉,据此分析判断。
【解答】寒冷的冬天,从吸管水平吹出的气泡,其中空气的温度高,体积膨胀,密度小,此时它受到的浮力大于重力,因此会上升。随着气体温度的降低,体积缩小,密度变大,重力增大;当浮力小于重力时,肥皂泡开始下降。
1 / 12022-2023 学年 浙教版科学八年级上册 1.3 水的浮力 同步练习
一、单选题
1.(浙教版科学八上第一章 第3节 水的浮力 第3课时 物体浮沉的条件)把密度为0.6×103 kg/m3、重为12 N的木块放入水中,当它静止时所处的状态及受到的浮力大小分别是(  )
A.漂浮,F浮>12 N B.漂浮,F浮=12 N
C.沉底,F浮<12 N D.沉底,F浮=12 N
2.(浙教版科学八上第一章 第3节 水的浮力 第3课时 物体浮沉的条件)将体积和材料均不同的甲、乙两实心小球分别轻轻放入水中,两球静止时如图A1-3-9所示,甲小球浮在水面,乙小球沉底,已知甲小球的体积比乙小球小,则下列说法正确的是(  )
A.甲小球的质量比乙小球大 B.甲小球受到的浮力等于其重力
C.甲小球的密度比乙小球大 D.乙小球受到的浮力等于其重力
3.(浙教版科学八上第一章 第3节 水的浮力 第3课时 物体浮沉的条件)如图所示,甲、乙两杯盐水的密度分别为ρ甲、ρ乙。将同一只鸡蛋先后放入甲、乙两杯中,在甲杯中处于悬浮状态,所受浮力为F甲;在乙杯中处于漂浮状态,所受浮力为F乙。下列说法正确的是(  )
A.F甲F乙 C.ρ甲>ρ乙 D.ρ甲<ρ乙
4.(浙教版科学八上第一章 第3节 水的浮力 第3课时 物体浮沉的条件)一个薄壁密封饮料瓶内装有一些饮料,分别放在装有甲、乙两种液体的容器中,静止后饮料瓶的状态如图所示,饮料瓶受到的浮力分别为F浮甲、F浮乙,甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙,则(  )
A.F浮甲>F浮乙,ρ甲>ρ乙 B.F浮甲C.F浮甲=F浮乙,ρ甲>ρ乙 D.F浮甲=F浮乙,ρ甲<ρ乙
5.(浙教版科学八上第一章 第3节 水的浮力 第2课时 阿基米德原理)为验证阿基米德原理,小明将电子秤放在水平桌面上并调零,然后将溢水杯放到电子秤上,按实验操作规范将溢水杯中装满水,再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中,如图所示,铝块始终不与溢水杯接触。则下列四个选项中,判断正确的是(  )
A.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压力变小
B.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压强变大
C.铝块浸没在水中静止时,绳对铝块的拉力等于铝块排开水的重力
D.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,若电子秤示数不变,则验证了阿基米德原理
6.(浙教版科学八上第一章 第3节 水的浮力 第2课时 阿基米德原理)在探究“物体所受浮力的大小跟它排开液体的重力的关系”时,具体设计的实验操作步骤如图所示。为方便操作和减小测量误差,最合理的操作步骤应该是(  )
A.甲、乙、丙、丁 B.乙、甲、丙、丁
C.乙、甲、丁、丙 D.丁、甲、乙、丙
7.(2021八上·天台期末)将一只鸡蛋分别放入盛有清水和盐水的烧杯中,鸡蛋静止时的位置如图,则下列说法正确的是(  )
A.鸡蛋的密度小于水的密度
B.鸡蛋的密度大于盐水的密度
C.鸡蛋在两种液体中所受浮力相等
D.盐水中鸡蛋受到的浮力与重力相等
8.(2021八上·拱墅期末)如图所示,质量相等的实心木块、铝块和铁块均静止于水中,已知ρ水<ρ铝<ρ铁,则受到浮力最小的是(  )
A.木块 B.铝块 C.铁块 D.无法确定
9.(2021八上·浙江期中)一密度均匀的实心物体悬浮在某一种液体中,若将此物体切成大小不等的两块,并轻轻取出大的一块,余下的一块在液体中(  )
A.将上浮 B.将下沉
C.仍然是悬浮 D.以上情况都有可能出现
10.(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
二、填空题
11.(浙教版科学八上第一章 第3节 水的浮力 第3课时 物体浮沉的条件)小明用细线系住重为5 N的物体,使其一半体积浸入盛满水的溢水杯中,物体排开的水重为2N,此时物体所受的浮力为   N。将物体浸没在水中,此时物体所受的浮力为   N,物体排开的水的体积为   m3,松手后,物体将   (填“上浮”“悬浮”或“下沉”)。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
12.(浙教版科学八上第一章 第3节 水的浮力 第3课时 物体浮沉的条件)“彩球温度计”是一种现代居家饰品,其结构模型如图所示。该“彩球温度计”是由体积相同(保持恒定)、质量不同的小球和密度随温度的升高而减小的液体组成。当环境温度升高时,浸没在液体中的小球受到的浮力将   。在某一环境温度下,四个小球处于如图所示位置,此时
B小球受到的浮力FB与 D小球受到的浮力FD的大小关系为   。
13.(浙教版科学八上第一章 第3节 水的浮力 第3课时 物体浮沉的条件)木块的密度为0.6×103 kg/m3,冰块的密度为0.9×103 kg/m3,若它们等重,且都漂浮在水面上,则木块受到的浮力   (填“大于”“小于”或“等于”)冰块受到的浮力。
14.(浙教版科学八上第一章 第3节 水的浮力 第3课时 物体浮沉的条件) 用手将一重为5 N的物体全部压入水中,物体排开的水重8 N,此时物体受到的浮力为    N,放手后物体将   (填“上浮”或“下沉”),待物体静止时所受的浮力为   N。
15.(浙教版科学八上第一章 第3节 水的浮力 第3课时 物体浮沉的条件)如图所示,杯子放在水平桌面上,放入茶叶,再倒入开水,茶叶先漂浮在水面上,过一段时间,茶叶逐渐下沉到杯底。

(1)茶叶漂浮在水面上是因为浮力   (填“大于”“小于”或“等于”)重力。
(2)一段时间后茶叶逐渐下沉,是因为浮力   (填“大于”“小于”或“等于”)重力。
16.(浙教版科学八上第一章 第3节 水的浮力 第2课时 阿基米德原理)某同学在探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”时,做了如图所示的实验。根据要求完成下列探究过程:
(1)石块的重力G=   N。
(2)石块浸在水中后测力计的示数G'=   N,由此可得石块所受浮力F浮=   N。
(3)石块排开的水所受到的重力G排=   N。
(4)比较F浮和G排的大小,可以发现:F浮   G排。
(5)由上述实验可得,浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开液体受到的   ,这就是著名的   原理,用公式表示为   。
17.(2021八上·天台期末)如图是利用吸管和铜丝制成的简易温度计测量液体的密度。
(1)密度计受到的浮力大小F甲   F乙(选填“>”“=” 或“<”)。
(2)若甲和乙盛放的分别是水和盐水,则盛放盐水的容器是    (选填“甲”或“乙”)。
三、实验探究题
18.(浙教版科学八上第一章第3节 水的浮力 第1课时 浮力的存在)如图所示是认识浮力的实验探究过程。
(1)如图甲所示,将物体悬挂在弹簧测力计的下端,测出物重G。
如图乙所示,用手向上托物体时,手对物体向上的托力F=   N。
(2)将物体浸入水中,如图丙所示,对照图丙与甲、乙中的实验。说明水对物体也有向上的托力,即浮力,水对物体的浮力F浮=   N。
19.(2021八上·三门期末)小柯同学探究浮力大小与液体密度存在怎样的定量关系时,用到了下列器材:弹簧测力计、金属块(4.0N)、 大烧杯、水以及各种不同密度的溶液等。
实验步骤:
①如图甲, ;
②如图乙,将金属块浸没在盛水的烧杯中,读出测力计示数并记录,然后取出金属块擦干;
③按照步骤②的操作,换用不同密度的溶液重复实验,数据如下表。
实验编号 1 2 3 4 5 6 7
液体密度ρ液( g/cm3 ) - 0.8 1.0 1.2 1.4 1.8 2.0
测力计示数F拉(N) 4.0 3.6 3.5 3.4 3.3 3.1 3.0
浮力大小F浮(N) - 0.4 0.5 0.6 0.7 X 1.0
(1)补充实验步骤①   ;
(2)表格中X的数据是   。
(3)浮力秤是利用物体漂浮时F浮=G物原理工作的。当秤盘放上物体时,小简浸在水中的深度为h,小筒重(包括秤盘)为G0、圆柱形小筒截面积为S,水的密度为ρ,则所称物体的重力为    。
(4)根据以上探究,写出一种增大浮力秤称量范围的方法   。
20.(2021八上·天台期末)两位同学分别用图1和图2装置探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
(1)图1中,排开液体所受的重力G排
= F4-   (选填“F1”“F2”或“F3”)。
(2)乙同学按图2进行实验时,随着升降台升高,物体缓慢浸入盛满水的溢水杯中。测力计A、 B示数的变化量   (选填“相等”或“不相等”)。
(3)若要验证阿基米德原理,两实验中的金属块   (选填“一定”或“不一定”)要浸没在水中。
(4)比较两方案,你觉得哪个更好并说明理由   。
四、解答题
21.(浙教版科学八上第一章 第3节 水的浮力 第3课时 物体浮沉的条件)有甲、乙两个溢水杯,甲溢水杯盛满酒精,乙溢水杯盛满某种液体。将一不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中,小球下沉到杯底,溢出酒精的质量是40 g;将小球从甲溢水杯中取出并擦干,然后轻轻放入乙溢水杯中,小球漂浮且有 的体积露出液面,溢出液体的质量是50g。求:(ρ酒精=0.8g/cm3)
(1)小球的体积。
(2)小球的密度。
(3)液体的密度。
22.(浙教版科学八上第一章 第3节 水的浮力 第2课时 阿基米德原理)如图所示,在弹簧测力计下悬挂一物体,在空气中弹簧测力计的示数为6 N,当物体浸没在水中时弹簧测力计的示数是4 N,g取10 N/kg。求:
(1)物体的重力。
(2)物体浸没在水中时受到的浮力。
(3)物体浸没时排开水的体积和物体的密度。
23.(2021八上·椒江期末)如图所示是一种木质圆柱形“菱桶”,是江南地区采菱时的载人工具。已知菱桶的底面积为2米2,高约25厘米,质量为20千克,请通过计算回答问题:
(1)一只空“菱桶”放入水中静止时受到的浮力是多少?
(2)若图中采菱人的重量为600牛,为了保证安全,“菱桶”露出水面高度不能低于5厘米,则“菱桶”内最多可放多少千克的菱角?
五、综合说理题
24.(2021八上·龙湾期中)小柯是个善于观察的学生,她注意到一个有趣的现象:在无风的、寒冷的冬天,用吸管沿水平方向吹出的肥皂泡是先上升,一段时间后才开始下降(如图)。而这种现象在火热的夏天不明显。请结合所学知识,解释冬天吹肥皂泡时出现这种现象的原因。(不计空气阻力)
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】比较物体密度和液体密度的大小,根据浮沉条件确定物体的状态,并计算受到浮力的大小。
【解答】根据题意可知,该物体的密度小于水的密度,那么它在水面漂浮。根据漂浮条件可知,此时它受到的浮力等于自身重力,即F浮力=G=12N。
故选B。
2.【答案】B
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(2)(4)根据浮沉条件比较浮力和重力的大小;
(1)首先根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较浮力的大小,再根据浮沉条件比较重力的大小,最终确定质量的大小关系;
(3)根据浮沉条件比较小球和液体密度的大小关系,再比较小球的密度大小。
【解答】根据图片可知,甲在水面漂浮,那么它受到的浮力等于重力。乙在水里下沉,那么它受到的浮力小于重力,故B正确,D错误;
根据图片可知,排开水的体积V甲排甲在水面漂浮,则甲的密度小于水的密度;乙在水底下沉,那么乙的密度大于水的密度。比较可知,甲的密度小于乙的密度,故C错误。
故选B。
3.【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据浮沉条件分析判断即可。
【解答】根据图片可知,同一只鸡蛋在甲中悬浮,则浮力F甲=G,密度ρ甲=ρ鸡蛋;在乙中漂浮,那么浮力F乙=G,密度ρ乙>ρ鸡蛋,因此浮力F甲=F乙,密度ρ甲<ρ乙。
故选D。
4.【答案】C
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据浮沉条件和阿基米德原理F浮力=ρ液gV排分析判断。
【解答】根据图片可知,这个饮料瓶在两种液体中都是漂浮,那么它受到的浮力都等于自身重力。因为饮料瓶的重力保持不变,那么它受到的浮力相等,即F浮甲=F浮乙。
饮料部分的体积是相同的,甲的液面低于瓶内液面,则排开液体体积V甲排V液。比较可知,排开液体的体积V甲排ρ乙。
故选C。
5.【答案】D
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】(1)(2)首先根据p=ρ液gh分析水对杯底压强的变化,再根据F=pS分析水对杯底压力的变化;
(3)对铝块进行受力分析即可;
(4)根据阿基米德原理F浮=G排分析判断。
【解答】铝块浸没后,溢水杯内的水面高度保持不变,根据p=ρ液gh可知,水对杯底的压强保持不变。根据F=pS可知,水对杯底的压力保持不变,故A、B错误;
铝块浸没在水中静止时,绳子对铝块的拉力等于铝块的重力与它受到的浮力的差,即F=G-F浮力。而铝块受到的浮力等于它排开水的重力,即F浮=G排,所以F=G-G排,故C错误;
铝块没有浸没水中时,电子秤的示数:F=G杯+G水。当铝块浸没在水中时,F'=G杯+G水-G排+F压力。根据相互作用力的原理可知,铝块对水的压力等于水对铝块的浮力,那么F'=G杯+G水-G排+F浮力。如果F=F',那么F浮力=G排,可以验证阿基米德原理,故D正确。
故选D。
6.【答案】D
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】根据探究浮力与排开液体重力的关系的实验过程、现象和设计思路分析判断。
【解答】①在实验过程中,物体受到的浮力F浮=G-F拉,即要测量物体的重力和它浸没在水中时测力计的拉力。物体一旦沾水会使其重力变大,因此应该先测重力后测拉力,即甲在乙的前面。
②物体排开水的重力G排=G总-G桶,即要测桶和排开水的总重力以及空桶的重力。小桶一旦进水会使空桶的重力偏大,因此应该先测空桶再测总重力,即丁在丙的前面;
③因为将物体浸没水中时,就需要将小桶放在溢水杯下,所以需要先测出空桶的重力,再进行物体重力的测量。
那么正确的实验顺序应该为:丁、甲、乙、丙。
故选D。
7.【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)(2)根据浮沉条件比较鸡蛋和水的密度大小;
(3)(4)根据浮沉条件和二力平衡的知识比较浮力和重力的大小。
【解答】鸡蛋在清水中下沉,则鸡蛋密度大于清水;在盐水中悬浮,则鸡蛋密度等于盐水密度,故A、B错误;
鸡蛋在清水中下沉,则浮力小于重力;在盐水中悬浮,则浮力等于重力,因此鸡蛋在清水中的浮力小于在盐水中的浮力,故C错误,D正确。
故选D。
8.【答案】C
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据浮沉条件和阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较浮力的大小关系。
【解答】木块漂浮在水面上,则它受到的浮力等于重力;铝块在水里下沉,则它受到的浮力小于重力。因为木块和铝块的重力相等,所以浮力F木>F铝。
铝块和铁块都浸没在水中,排开水的体积V铝>V铁,阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它们受到的浮力F铝>F铁。
那么三者受到的浮力F木>F铝>F铁。
则浮力最小的是铁块。
故选C。
9.【答案】C
【知识点】密度及其特性;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据密度的性质和浮沉条件分析判断。
【解答】原来物体在液体中悬浮,根据浮沉条件可知,物体的密度等于液体密度。密度与物质的体积和质量无关,且这个实心物体密度均匀,所以大块和小块的密度都不变,因此它们在液体中都是悬浮,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
10.【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。
11.【答案】2;4;4×10-4;下沉
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)(2)根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排计算出物体受到的浮力。
(3)根据公式计算物体排开水的体积;
(4)比较浮力和重力的大小关系,从而确定物体的浮沉状态。
【解答】(1)物体排开的水重为2N,则此时物体受到的浮力F浮=G排=2N;
(2)根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排可知,在同种液体中,物体受到的浮力与排开液体的体积成正比,则物体浸没在水中时受到的浮力F浮'=2F浮=2×2N=4N;
(3)此时物体排开水的体积:;
(4)因为浮力小于重力,所以物体将下沉。
12.【答案】变小(或减小);FB=FD
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排分析小球受到浮力的变化;
(2)根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排比较浮力的大小关系。
【解答】(1)当环境温度升高时,液体的密度减小,根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排可知,浸没在液体中的小球受到的浮力将变小;
(2)在某一温度下,液体的密度相同,且小球排开液体的体积相同,根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排可知,小球受到的浮力大小相等,即FB=FD。
13.【答案】等于
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】首先根据浮沉条件比较浮力和重力的大小,再比较二者浮力的大小。
【解答】木块和冰块都漂浮在水面上,则它们受到的浮力都等于自身重力。因为二者的重力相等,所以木块受到的浮力等于冰块受到的浮力。
14.【答案】8;上浮;5
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据阿基米德原理F浮力=G排计算受到的浮力。
(2)比较浮力和重力的大小,根据浮沉条件判断物体的状态,最终再计算受到浮力的大小。
【解答】(1)物体排开水的重力为8N,则它受到的浮力F浮力=G排=8N;
(2)因为F浮力>G,所以物体在水中上浮,最终在水面漂浮。根据漂浮条件可知,它此时受到的浮力等于重力,即F浮'=G=5N。
15.【答案】(1)等于
(2)小于
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)物体漂浮是指自然状态下,物体一部分在液面下,一部分在液面之上。此时物体只受两个力:重力和浮力,二力平衡;
(2) 物体浮沉条件是:当物体所受的浮力大于自身的重力时,物体上浮;当物体所受的浮力等于自身的重力时,物体悬浮;当物体所受的浮力小于自身的重力时,物体下沉。
【解答】(1)茶叶漂浮在水面上是因为浮力等于重力。
(2)一段时间后茶叶逐渐下沉,是因为浮力小于重力。
16.【答案】(1)3
(2)1.6;1.4
(3)1.4
(4)=
(5)重力;阿基米德;F浮=G排
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据图甲确定石块的重力;
(2)根据图乙确定石块浸在水中后测力计的示数,根据F浮=G-F示计算出它受到的浮力;
(3)石块排开水的重力等于小桶和水的总重力与空桶重力的差;
(4)比较浮力和排开水的重力大小的关系即可;
(5)根据阿基米德原理的内容解答。
【解答】(1)根据图甲可知,测力计的分度值为0.2N,则石块的重力G=3N;
(2)根据乙图可知,石块浸在水中后测力计的示数G'=1N+0.2N×3=1.6N。那么石块受到的浮力:
F浮=G-F示=3N-1.6N=1.4N。
(3)根据丙图可知,石块排开水的重力G排=1.8N-0.4N=1.4N。
(4)比较可知,石块受到的浮力等于它排开水的重力,即F浮=G排。
(5)由上述实验可得,浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开液体受到的重力,这就是著名的阿基米德原理,用公式表示为F浮=G排。
17.【答案】(1)=
(2)乙
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据浮沉条件比较密度计受到浮力的大小;
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,当浮力不变时,物体排开液体的体积大小与液体密度成反比,据此分析解答。
【解答】(1)根据图片可知,密度计在两种液体中都是漂浮,则它受到的浮力都等于自身重力。因为它的重力保持不变,所以它受到的浮力相等,即F甲=F乙。
(2)根据图片可知,排开液体的密度V甲>V乙,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,液体密度ρ甲<ρ乙,因此盛放盐水的容器是乙。
18.【答案】(1)3
(2)2
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据二力平衡的知识计算出手对物体向上的托力。
(2)根据二力平衡的知识计算出手对物体向上的浮力。
【解答】(1)根据图甲可知,该物体的重力G=5N。根据乙图可知,物体受到测力计向上的拉力,手向上的托力和向下的重力。根据二力平衡的知识得到:G=F示+F,那么手对物体向上的托力F=G-F示=5N-2N=3N。
(2)根据丙图可知,物体受到向上的测力计的拉力和浮力,向下的重力。根据二力平衡的知识得到:G=F示+F浮,则水对物体的浮力:F浮=G-F示=5N-3N=2N。
19.【答案】(1)将金属块挂在弹簧测力计下,读取弹簧测力计示数并记录
(2)0.9
(3)ρgsh-G0
(4)换用密度比水大的液体
【知识点】浮力大小的计算;浮力的变化
【解析】【分析】(1)根据图甲确定实验步骤①;
(2)根据G=F浮力+F拉计算X的数值;
(3)根据浮沉条件,阿基米德原理F浮=ρ液gV排和重力公式G=ρgV分析计算;
(4)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析解答。
【解答】(1)根据图甲可知,步骤①的内容:将金属块挂在弹簧测力计下,读出弹簧测力计的示数(金属块的重力)并记录。
(2)根据G=F浮力+F拉可知,表格中X的数值为:F浮力=G-F拉=4N-3.1N=0.9N;
(3)浮力秤在液面漂浮,
则:F浮=G总;
ρ液gV排=G0+G物;
ρgSh=G0+G物;
解得:G物=ρgSh-G0;
(4)要增大浮力秤的称量范围,可以增大它受到的浮力,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,可以通过增大液体的密度来增大浮力秤的称量范围。
20.【答案】(1)F2
(2)相等
(3)不一定
(4)图乙方案更好,测力计固定示数更稳定,能同时观察测力计A、B示数变化。(或图甲方案好,操作方便)
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】(1)排开液体的重力等于排开液体和小桶的总重力与小桶重力之差;
(2)根据F浮力=G-F拉可知,弹簧测力计A示数的减小量为物体受到的浮力。弹簧测力计B示数的增大值等于物体排开的水重。根据阿基米德原理F浮=G排可知,二者的变化量相等,据此分析解答。
(3)根据阿基米德原理的适用范围判断;
(4)可从测力计示数的稳定性,以及是否能够明确两个测力计示数的变化关系等角度分析。
【解答】(1)根据图片乙可知,空小桶的重力G桶=F2,排开水与小桶的总重力G总=F4,则排开液体所受的重力G排 = F4-F2;
(2)乙同学按图2进行实验时,随着升降台升高,物体缓慢浸入盛满水的溢水杯中。测力计A、 B示数的变化量相等。
(3)阿基米德原理适用于所有的气体和液体,因此两个实验中的金属块不一定要浸没在水中。
(4)我觉得图乙方案更好,理由:测力计固定示数更稳定,能同时观察测力计A、B示数变化。(或图甲方案好,操作方便)
21.【答案】(1)解:由题知,在甲溢水杯中小球下沉,小球的体积等于排开酒精的体积,
由ρ= 可得,小球的体积:V=V排酒精= = =50 cm3
(2)解:由题意知小球放入乙溢水杯中处于漂浮状态,故F浮乙=G球=G排,则小球的质量m球=m排=50 g;
小球的密度:ρ球= = =1.0 g/cm3=1.0×103 kg/m3
(3)解:因为小球在乙溢水杯中处于漂浮状态,所以F浮乙=G球,根据阿基米德原理有,F浮乙=m排g=ρ液g(1- )V①;
且G球=ρ球gV②;
将①②代入F浮乙=G球可得,ρ液g V=ρ球gV,
所以液体的密度:ρ液= ρ球= ×1.0×103 kg/m3=1.2×103 kg/m3。
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)在甲溢水杯中小球下沉,小球的体积等于排开酒精的体积,根据= 计算即可;
(2)小球放入乙溢水杯中处于漂浮状态,根据F浮乙=G球=G排=m排g计算出小球的质量,再根据 计算出小球的密度;
(3)小球在乙溢水杯中处于漂浮状态,根据浮沉条件列出平衡公式,将密度公式G=ρVg和阿基米德原理F浮=ρ液V排g代入,通过计算得到液体的密度即可。
22.【答案】(1)解:由题意可知,物体的重力:G=6 N
(2)解:物体浸没在水中时受到的浮力:F浮=G-F示=6 N-4 N=2 N。
(3)解:由阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排可得,
物体浸没在水中时排开水的体积:V排= = =2×10-4 m3,
物体的体积:V=V排=2×10-4 m3,
物体的质量:m= = =0.6 kg,
物体的密度:ρ= = =3×103 kg/m3
【知识点】密度公式的应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)在空气中称量物体时,它受到的弹簧测力计的拉力与自身的重力相互平衡,即G=F;
(2)当物体浸没在水中时,它受到竖直向上的浮力和测力计的拉力,以及竖直向下的重力。根据二力平衡的知识得到:G=F浮力+F示,据此计算浮力即可。
(3)当物体完全浸没在水中时,它排开水的体积等于自身体积,即 ,再根据计算出物体的质量,最后根据 计算出它的密度。
23.【答案】(1)解:空“菱桶”静止时漂浮在水上
F浮=G桶=mg=20kg×10N/kg=20N
(2)解:“菱桶”刚好露出水面5厘米时,浸在水中的深度为25cm-5cm=20厘米=0.2m
V排=2m2×0.2m=0.4m3
G总=F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/Kg×0.4m3=4000N
G菱=4000N-600N-200N=3200N
m菱=G菱÷g=3200N÷10N/kg=320千克
【知识点】二力平衡的条件及其应用;重力的大小;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)当物体漂浮在水面上时,它受到的浮力等于重力,即F浮=G;
(2)根据h浸入=h-h露计算出“菱桶”浸入水里的深度,再根据 V排= Sh浸计算出“菱桶”排开水的体积,接下来根据 G总=F浮=ρ水gV排 计算出 “菱桶”、人和菱角的总重力,根据G菱=G总-G桶-G人计算出菱角的重力,最后根据计算出菱角的质量。
24.【答案】①肥皂泡受到的浮力大于受到的重力的原因分析(如:肥皂泡气体密度小于空气密度)
②肥皂泡上升的原因分析(浮力大于重力)
③ 肥皂泡受到浮力减小的原因分析(肥皂泡内气体温度下降,热胀冷缩,体积减小)
④肥皂泡下降的原因(浮力小于重力)
【知识点】与密度相关的物理现象;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】①物体温度升高,体积膨胀,密度减小;温度减低,体积缩小,密度增大;
②浮力大于重力,物体上浮;浮力等于重力,物体悬浮;浮力小于重力,物体下沉,据此分析判断。
【解答】寒冷的冬天,从吸管水平吹出的气泡,其中空气的温度高,体积膨胀,密度小,此时它受到的浮力大于重力,因此会上升。随着气体温度的降低,体积缩小,密度变大,重力增大;当浮力小于重力时,肥皂泡开始下降。
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