苏科版初中物理八年级下册第十章第五节:物体的浮与沉同步练习
一、单选题
1.(2016八下·潮南期末)如图所示,两个边长相同的正方体实心物块甲、乙,均在液体中悬浮.则( )
A.乙上表面受到压强比甲上表面的小
B.乙下表面受到的压力比甲下表面的小
C.甲的密度小于乙的
D.乙上、下表面受到的压力差与甲的相同
【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:A、由图可知物块甲、乙上表面的深度,h甲上<h乙上,根据p=ρgh可知:p甲上<p乙上,故A错误;
B、由图可知物块甲、乙下表面的深度,h甲下<h乙下,根据p=ρgh可知:p甲下<p乙下,由于两个正方体实心物块甲、乙边长相同,则物体的下表面的面积相同,根据F=pS可知:F甲下<F乙下,故B错误;
C、由于物块甲、乙均在液体中悬浮,根据悬浮条件可知物体的密度与液体密度相同,故C错误;
D、由于正方体实心物块甲、乙边长相同,则物块甲、乙的体积相同.由于均在液体中悬浮,则排开的液体体积相同,根据阿基米德原理可知:受到的浮力相同;由于浮力产生原因比较甲、乙上下表面受到的压力差,所以甲、乙上、下表面受到的压力差相同,故D正确.
故选D.
【分析】(1)由图可知物块甲、乙上表面的深度,根据液体压强公式比较上表面受到的压强.(2)由图可知物块甲、乙下表面的深度,根据液体压强公式比较下表面受到的压强,知道一个表面的面积,利用F=pS比较下表面受到向上的压力.(3)由于物块甲、乙均在液体中悬浮,根据悬浮条件可知浮力关系.(4)根据浮力产生原因比较甲、乙上下表面受到的压力差.
2.(2016八下·深圳期末)如图所示,甲、乙两个小球分别放在两个装有不同液体的容器中处于静止状态,此时容器中的液体深度不同,但液体对容器底部的压强相同,下列说法正确的是( )
A.甲球的密度大于乙球的密度
B.甲球的密度等于乙球的密度
C.甲球的密度小于乙球的密度
D.甲球、乙球的密度关系无法判断
【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:由图知,容器中液体深度关系为h左液>h右液,p左液=p右液,
根据p=ρgh可知两容器内液体密度:
ρ左液<ρ右液;﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
由于甲球漂浮,则ρ甲<ρ左液,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
乙球悬浮,则ρ乙=ρ右液,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由①②③得:
ρ甲<ρ左液<ρ右液=ρ乙,
所以,甲球的密度小于乙球的密度.
故选C.
【分析】知道液体对容器底部的压强相同,放甲球的容器中液体深度大于放乙球的容器中液体深度,根据液体压强公式得出两容器内液体密度的大小关系;
知道甲球漂浮,可知甲球的密度比左边容器内液体的密度小;知道乙球悬浮,利用物体的悬浮条件和阿基米德原理得出乙球密度与右边容器内液体密度的大小关系,据此得出甲、乙两球的密度关系.
3.(2016八下·百色期末)把重为10N的物体缓慢放入装满水的溢水杯中,当物体静止后,测得溢出的水质量为0.8kg,则此时物体所处的状态及受到的浮力大小为( )
A.漂浮 F浮=8N B.悬浮 F浮=10N
C.沉底 F浮=8N D.沉底 F浮=10N
【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:根据阿基米德原理可知,此时物体所受到的浮力大小为:
F浮=G排=G溢=m溢g=0.8kg×10N/kg=8N,
由题知,G物=10N,
因为F浮<G物,
所以,当物体静止后,物体下沉,最终沉入水底.
故选C.
【分析】由题知溢出的水重(物体排开的水重),由阿基米德原理知道物体受到的浮力,再和物体重比较,根据物体的浮沉条件判断物体的状态.
4.(2016八下·百色期末)如图所示,体积相等的A,B两实心球静止在水中,则( )
A.两球受到的浮力一定相等
B.两球受到的浮力不等,A球受到的浮力大
C.B球的重力一定大于A球
D.两球的密度不等,A球的密度大
【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:AB、由题意可知,A、B两实心球的体积相等,
由图可知,A球漂浮,B球悬浮,且V排B>V排A,
由F浮=ρgV排可知,F浮A<F浮B,故AB错误;
C、因物体漂浮或悬浮时受到的浮力和自身的重力相等,
所以,GA=F浮A,GB=F浮B,则GA<GB,故C正确;
D、由G=mg=ρVg的变形式ρ= 可知,ρA<ρB,故D错误.
故选C.
【分析】由题意可知,A、B两实心球的体积相等,由图可知排开水的体积关系,根据阿基米德原理可知受到的浮力关系;根据物体漂浮或悬浮时受到的浮力和自身的重力相等可知它们的重力关系,根据G=mg=ρVg可知它们的密度关系.
5.(2016八下·黄冈期末)如图所示,潜水艇悬浮在水中,下列说法错误的是( )
A.潜水艇是靠改变浮力来实现浮沉的
B.潜水艇悬浮时,其浮力等于重力
C.要使潜水艇下沉,应向水舱充水
D.要使潜水艇上浮,应把水舱内的水向外排出
【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:A、潜水艇是靠改变自身的重力来实现上浮或下潜的,故A错误;
B、当潜水艇处于悬浮市,据悬浮条件可知,此时的浮力等于自身的重力,故B正确;
C、原来潜水艇悬浮,浮力等于重力,要使潜水艇下沉,则重力应大于浮力,由于潜水艇浮力不变,则应向水舱充水,来增大重力,故C正确;
D、要使潜水艇上浮,则重力应小于浮力,由于潜水艇浮力不变,则应把水舱中的水排出一部分,来减小重力,故D正确;
故选A.
【分析】(1)潜水艇是靠改变自身的重力来实现上浮或下潜的;(2)当潜水艇处于悬浮市,据悬浮条件可知,此时的浮力等于自身的重力.
6.(2016八下·曹县期末)小竹将质量为120g的物体放入盛满水的溢水杯中,当物体静止时,溢水杯中溢出了100cm3的水,则物体( )(g取10N/kg)
A.漂浮在水面上 B.悬浮在水中
C.沉在溢水杯底部 D.受到1.2N的浮力
【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:由题意知物体的重力为:G物=m物g=120×10﹣3kg×10N/kg=1.2N.
物体静止时受到的浮力为:F浮=G排=ρ水gV排=103kg/m3×10N/kg×100×10﹣6m3=1N.
因为浮力小于重力,所以物体最后沉在水杯底部.
故答案为:C.
【分析】要解决此题,需要掌握物体所受浮力的大小:浸在液体中的物体,受到的浮力等于其排开液体的重力.
同时要掌握物体的浮沉条件:
完全浸没在液体中的物体.
若受到浮力大于重力,则上浮,最后漂浮在液面上.此时,浮力等于重力.
若受到浮力等于重力,则悬浮.此时浮力等于重力.
若受到浮力小于重力,则下沉到液底.此时浮力小于重力.
7.(2016八下·定陶期末)质量相等的木块和蜡块,漂浮在同一盆水中,它们所受浮力的大小关系是( )
A.木块受到的浮力大 B.蜡块受到的浮力大
C.木块和蜡块受到的浮力相等 D.条件不足,无法比较
【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:木块漂浮,
木块受到的浮力:
F木=G木=m木g,
蜡块漂浮,
蜡块受到的浮力:
F蜡=G蜡=m蜡g,
m木=m蜡,
F木=F蜡,
即:木球受到的浮力与蜡块受到的浮力相等.
故选C.
【分析】已知木块和蜡块的质量相等,在水中都漂浮,物体漂浮时浮力等于自身的重力,据此比较二者受浮力大小关系;
8.(2016八下·东明期末)用一个玻璃瓶上写有你心愿的纸片,然后盖上盖子并密封,投入江中,就能漂浮在水面上,成为“漂流瓶”.如果漂流瓶从长江漂入大海,漂流瓶所受到的浮力及它露出水面的体积变化情况是( )
A.浮力变大,露出水面体积不变 B.浮力变小,露出水面体积变大
C.浮力不变,露出水面体积变小 D.浮力不变,露出水面体积变大
【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:因为漂流瓶在海水和江水中都漂浮,
所以F浮=G,
所以漂流瓶从长江漂入大海所受到的浮力不变;
又因为F浮=G排=ρ液V排g,ρ海水>ρ江水,
所以排开海水的体积比排开江水的体积小,
所以漂流瓶从长江漂入大海排开水的体积将变小,
因为V=V排+V露.
所以漂流瓶从长江漂入大海露出水面的体积将变大.
故选D.
【分析】漂流瓶在江水和海水中都漂浮,受浮力等于漂流瓶重,可以得出漂流瓶受浮力大小关系;因为漂流瓶受浮力相等,知道海水大于江水的密度,利用阿基米德原理(F浮=G排=m排g=ρ液V排g)分析排开水的体积关系,从而得出露出水面体积关系.
9.(2016八下·鄄城期末)如图所示,将一个由某种材料制成的空心球放入甲液体中时,小球漂浮:当把它放入乙液体中时,小球悬浮.则下列判断不正确的是( )
A.球在甲、乙两种液体中受到的浮力相等
B.甲液体的密度大于乙液体的密度
C.该材料的密度一定大于乙液体的密度
D.该材料的密度一定小于甲液体的密度
【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:A、因为物体在甲中漂浮、乙中悬浮,所以浮力都等于自身的重力,即物体在甲、乙两烧杯中受到的浮力相等,故A正确;
B、根据F浮=ρ液gv排可知,在浮力相同时,乙杯中的v排大,所以乙液体的密度小,故B正确;
C、球在乙中悬浮,说明球的密度与液体乙的密度相等;则该材料的密度一定大于乙液体的密度;故C正确;
D、球在甲中漂浮,说明球的密度小于甲液体的密度,则材料的密度可能小于、等于或大于甲液体的密度;故D错误;
故选D.
【分析】同一物体无论漂浮或悬浮,其浮力都等于排开液体的重,也等于自身的重力;在浮力相同时,排开的液体体积越大,说明液体的密度是越小的.
10.(2016八下·临沂期末)同一个鸡蛋先后放入水和盐水中静止时,鸡蛋在图甲中漂浮、在图乙中沉底,如图所示.由此可知( )
A.甲图中的鸡蛋受到的浮力大于重力
B.向甲杯中加入盐,鸡蛋所受浮力会增大
C.乙图中的液体是水
D.向乙杯中加入水,鸡蛋所受浮力会减小
【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:A、因为鸡蛋在甲图中漂浮,所以F浮甲=G,故A错误;
B、鸡蛋在甲图中漂浮,则ρ甲>ρ鸡蛋,向甲杯中加入盐,水的密度变大,则ρ甲′>ρ鸡蛋,所以鸡蛋仍漂浮,则鸡蛋所受浮力不变;故B错误;
C、鸡蛋在甲图中漂浮,ρ甲>ρ鸡蛋;在乙图中鸡蛋沉底,ρ乙<ρ鸡蛋,所以ρ甲>ρ乙,即甲图中的液体是盐水,乙图中的液体是水,故C正确.
D、由于乙图中的液体是水,向乙杯中加入水,液体的密度不变,所以鸡蛋所受浮力不变,故D错误.
故选C.
【分析】(1)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,据此分析图甲、图乙中浮力与重力的关系;(2)当液体的密度大于物体的密度时物体漂浮,当液体的密度小于物体的密度时物体下沉,据此判断甲乙两图哪个是盐水.
11.(2016八下·长春期末)一艘轮船从海上进入长江后,轮船所受的浮力( )
A.不变 B.变大 C.变小 D.无法确定
【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:轮船在海上、长江面上,都是漂浮,轮船受到的浮力F浮=G,因为船受到的重力不变,所以船受到的浮力不变.
故选A.
【分析】当轮船由海上驶入长江后,都是漂浮,根据漂浮条件分析轮船受到浮力的变化情况.
12.(2015八下·晋江期中)一个鸡蛋沉没在一杯清水中,将下列添加物(足量)分别加入杯内的水中经搅拌后,最终能使鸡蛋浮起来的是( )
A.浓度足够大的食盐水 B.纯水
C.酒精 D.食用油
【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:因为鸡蛋沉没在杯底,
所以,鸡蛋所受的浮力:F浮<G,
鸡蛋自重不变,为了使鸡蛋上浮,必须增大鸡蛋所受的浮力,
因为F浮=ρ液gV排,鸡蛋的体积(排开水的体积)不变,
所以,要增大F浮,必须增大水的密度,
而四个选项中只有浓度足够大的食盐水才能使水的密度增大.
故A正确,BCD错误.
故选A.
【分析】鸡蛋沉没在杯底,说明鸡蛋所受的浮力小于鸡蛋的重力,现要使鸡蛋上浮,必须增大鸡蛋所受的浮力;由阿基米德原理F浮=ρ液gV排知,物体在液体中所受的浮力跟液体的密度和排开液体的体积有关,排开液体的体积一定时,液体的密度越大,所受的浮力越大,因此要增大鸡蛋所受的浮力,应向水中加入密度比水大的物质,据此分析判断.
13.(2015八下·东明期中)如图所示,有一质量分布均匀的物体,漂浮在水面上有 的体积露出水面,将露出水面部分切去后,剩余浸在水中的部分将( )
A.上浮 B.悬浮 C.下沉 D.无法确定
【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:将质量分布均匀物体的露出水面部分切去后,物体的密度不变,仍然小于水的密度,
根据物体的密度小于液体的密度时,物体漂浮可知,剩余物体仍将漂浮,
故剩余浸在水中的部分将要上浮,直至最终漂浮.
故选A.
【分析】由图可知,物体漂浮说明物体的密度小于水的密度,截取露出水面的部分后,物体的密度不变,根据物体的浮沉条件可知剩余浸在水中物体的状态.
14.(2016八下·深圳期末)如图所示,辽宁舰航母上的舰载机飞离航母后,则( )
A.航母将上浮,所受浮力减小 B.航母将上浮,所受浮力增大
C.航母将下沉,所受浮力增大 D.航母将下沉,所受浮力减小
【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:航空母舰在水中是漂浮的,所以浮力与重力相等,当舰载机飞离航母后,航母仍然漂浮,由于它的总重减小,所以所受浮力也减小;根据F浮=ρ液gV排得V排= ,在排开的液体密度不变,所受浮力减小时,排开液体的体积减小,航母将上浮.
故选A.
【分析】①知道物体漂浮时浮力等于重力;②由F浮=ρ液gV排得V排= ,进行分析.
15.(2015八下·龙湖期中)如图所示,在三个相同的容器中分别盛有甲、乙、丙三种液体;将三个完全相同的铜球,分别沉入容器底部,当铜球静止时,容器底部受到铜球的压力大小关系是F甲>F乙>F丙,则液体密度相比较( )
A.甲的最小 B.乙的最小 C.丙的最小 D.一样大
【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:因为容器底部受到铜球的压力大小关系是F甲>F乙>F丙,所以铜球所受浮力的大小关系是F甲浮<F乙浮<F丙浮,
根据公式F浮=ρgV排可知,浮力越大,液体的密度越大,
所以密度最大的是丙,最小的是甲.
故选A.
【分析】容器底部受到铜球的压力等于自身的重力减去受到的浮力,根据浮力大小判断液体密度大小.
二、填空题
16.(2016八下·临清期末)潜水艇对保卫我国的南海起着重要的作用.如图所示,潜水艇在水中处于悬浮状态,此时其所受浮力与重力的大小关系为:F浮 G(填“>”、“<”或“=”).当压缩空气将水舱中的水排出一部分时,潜水艇将 (填“上浮”、“下沉”或“悬浮”).
【答案】=;上浮
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:如图所示,潜水艇在水中处于悬浮状态,此时其所受浮力与重力的大小关系为:F浮=G.当压缩空气将水舱中的水排出一部分时,此时浮力会大于自身的重力,即潜水艇将上浮.
故答案为:=;上浮.
【分析】(1)当物体处于悬浮状态时,其浮力等于自身的重力.(2)潜水艇原来悬浮(浮力等于自重),当用压缩空气把水舱中的水排出一部分时,改变了自重,但浮力不变,根据浮沉条件分析.
17.(2016八下·日照期末)小胡同学在水槽中洗碗,一个大的瓷碗正漂浮在水槽中.小胡用水槽中的水把碗装满,碗就会沉入水槽底部,此时碗所受到的浮力比漂浮时碗所受到的浮力 (选填“大”、“小”、“不变”),水槽中的水面将会 (选填“上升”、“下降”、“不变”).
【答案】小;下降
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:当碗漂浮时,碗受到的浮力等于重力;当碗下沉到水槽底部时,碗受的浮力小于重力,因此沉到水槽底部的碗所受到的浮力比漂浮时碗所受到的浮力小;
由F浮=ρ液gV排的变形公式V排= 可知,在液体密度一定时,物体受到的浮力越小,排开液体的体积越小,因此沉到水槽底部的碗排开水的体积小,因此液面将下降.
故答案为:小;下降.
【分析】当物体漂浮时,浮力等于重力;当物体下沉时,物体受到的浮力小于重力;据此比较浮力的大小,再根据F浮=ρ液gV排的变形公式判断液面的变化.
18.(2016八下·内江期末)我国农民常用配置适当密度的盐水来选择优良的种子:把种子放在适当密度的盐水中,漂浮的种子是不饱满的,这是因为不饱满的种子密度 盐水的密度;沉底的种子是饱满的,这是因为饱满的种子密度 盐水的密度(选填“大于”、“小于”或“等于”).
【答案】小于;大于
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:在质量一定时,饱满种子的体积要比不饱满的种子的体积小,由密度公式ρ= 知:饱满种子的密度大;
根据物体的浮沉条件知:密度大的饱满种子大于盐水的密度会下沉,而密度小的不饱满种子小于盐水的密度会上浮,最终漂浮在水面上.
故答案为:小于;大于.
【分析】①物体的沉浮条件是ρ液>ρ物时,物体上浮;ρ液=ρ物时,物体悬浮;ρ液<ρ物时,物体下沉.
②饱满种子密度大、不饱满种子密度小.
19.(2016八下·官渡期末)如图所示,在长为L的试管中装入适量的沙子,当把试管放在甲液体中静止时,露出液面的长度为 ;当把试管放在乙液体中静止时,露出液面的长度为 ;则ρ甲 ρ乙(选填“大于”、“等于”或“小于”),若甲液体是水,则乙液体的密度是 kg/m3.
【答案】大于;0.75×103
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:(1)设试管和沙子的总重力为G,试管在甲和乙液体中处于漂浮,则F甲=F乙=G,
已知L甲露= ;L乙露= ;则:L甲浸=L﹣ = L;L乙浸=L﹣ = L;
试管的横截面积为S,根据V=SL可知:V排甲=SL甲浸= LS;V排乙=SL乙浸= LS;
所以,V排甲<V排乙,
由F浮=ρ液gV排得ρ液= 可知:ρ甲>ρ乙;
2)若甲液体是水,则在水中时:F甲=ρ水gV排甲= ρ水gLS;
在乙液体中:F乙=ρ乙gV排乙= ρ乙gLS;
由于F甲=F乙,
则 ρ水gLS= ρ乙gLS;
所以,解得:ρ乙= ×1.0×103kg/m3=0.75×103kg/m3.
故答案为:大于;0.75×103.
【分析】(1)根据试管在甲和乙液体中露出液面的长度即可判断得出排开体积的大小关系,然后根据漂浮条件和F浮=ρ水gV排判断密度的大小关系;(2)把试管分别放在水中和乙液体中,由F浮=ρ水gV排根据浮力相等,列出等式即可求解.
20.(2015八下·东明期中)俗话说“瓜浮李沉”,意思是西瓜投入水中可以漂浮,李子投入水中会下沉.漂浮的西瓜受到的浮力 李子受到的浮力,西瓜的密度 李子的密度(选填“大于”、“小于”或“等于”).
【答案】大于;小于
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:西瓜漂浮在水面上,
所以西瓜受到的浮力:
F浮=G瓜,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
西瓜的密度:
ρ瓜<ρ水;﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由于李子在水中下沉,
所以李子受到的浮力:
F浮′<G李子,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
李子的密度:
ρ李子>ρ水,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
由于G瓜>G李子,由①③得:
F浮>F浮′;
由②④得:
ρ李子>ρ瓜.
故答案为:大于,小于.
【分析】西瓜漂浮在水面上,说明西瓜的密度比水小,西瓜受到的浮力等于重力;李子沉于水中,说明李子的密度比水大,李子受到的浮力小于李子的重力;西瓜重力比李子的重力大,所以西瓜在水中受到的浮力比李子受的浮力大.据此回答.
三、解答题
21.煮饺子时,生饺子总是沉在锅底,煮熟后就浮起来了,这是什么道理?
【答案】解:生饺子下锅后由于所受的浮力小于重力所以下沉,沉到锅底,煮熟后饺子的体积由于受热膨胀而变大,饺子所受浮力变大,重力不变,浮力大于重力,所以饺子上浮,最终漂浮在水面。
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)一切浸在液体或气体中的物体都受到竖直向上的浮力,物体所受浮力的大小既与物体排开液体的体积有关、与排开液体的密度有关;
(2)物体的沉浮与物体的重力大小以及物体所受浮力的大小有关,它是由物体所受重力与浮力的合力决定。当合力向上则物体上浮;当合力向下,则物体下沉;当合力为0,则物体处于漂浮或悬浮状态。
四、作图题
22.(2016八下·谷城期末)如图所示,鸡蛋正在盐水中上浮.请画出此时鸡蛋所受力的示意图.
【答案】解:浮力、重力均作在重心上,重力G竖直向下,浮力F竖直向上,浮力的长度大于重力,如图:
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】鸡蛋在盐水中上浮,是因为浮力大于重力,分别按力的示意图的作法作出浮力和重力.
五、综合题
23.(2016八下·九台期末)小明在完成“动手动脑学物理”时,认识了密度计.将其放入液体中,当它竖直静止时,与液面相交的读数即为待测液体的密度.
(1)如图甲、乙所示,让同一支密度计分别静止在水和酒精中(ρ水>ρ酒),密度计受到的浮力 (选填“变大”、“变小”或“不变”);装水的容器是 (选填“甲”或“乙”).
(2)小明将一只铅笔的下端缠绕了适量铜丝,初步做成了一支密度计(如图丙).为了给密度计标上刻度,他进行了如下实验:
A.将其放入水中,竖直静止后,在密度计上与水面相平处标上水的密度值1.0g/cm3;
B.将其放入植物油中,用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值0.9g/cm3;
C.像标示弹簧测力计刻度的方法一样,他以两刻度线间的长度表示0.1g/cm3将整个铅笔均匀标上刻度;
D.他将做好的密度计放入酒精中进行检验,发现液面明显不在0.8g/cm3刻度处.
①在实验步骤C中,小明这样均匀标示刻度对不对 ?
②如图丙所示,小明制作的密度计,你认为刻度0.9g/cm3应该在 点(选填“p”或“q”);若密度计浸入被测液体的深度为h(如图丁),自制密度计的质量为m,铅笔的横截面积为s,忽略铜丝对体积的影响,则被测液体密度ρ液= (用给定的字母表示)
【答案】(1)不变;乙
(2)不对;p;
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:(1)当密度计置于水、酒精的容器中,
密度计漂浮,
F浮1=G物,F浮2=G物,
F浮1=F浮2,
即:ρ水gV排1=ρ酒精gV排2,
ρ酒精=0.8×103kg/m3<ρ水=1×103kg/m3,
V排1<V排2.
则由图可知:装水的容器是乙.
2)①V=Sh,
F浮=G物,
即:ρ液gV排=ρ液gSh浸=G物,
h浸= ,
则密度计处于漂浮状态时浸没的深度与液体密度成反比,
所以密度计刻度不均匀,即小明这样均匀标示刻度不对;
②因为V排1<V排2,
密度计放在酒精中,液面的位置在纯水密度值刻度线的上方,
即刻度0.9应该在p点.
自制密度计的质量为m,则G=mg,
若被测液体的密度为ρ液,密度计处于漂浮状态时,
F浮=G,
即:ρ液gV排=mg,
V排=sh,
ρ液gsh=mg,
ρ液= = .
故答案为:(1)不变;乙;①不对;②p; .
【分析】(1)把密度计放在水、酒精时都漂浮,利用物体的漂浮条件求受到水的浮力;再利用阿基米德原理求排开水的体积.然后与图比较即可判断;(2)①根据密度计放在水、酒精里漂浮时的浸入的体积判断出密度计放入酒精中时液面的位置即可;②根据V=Sh得出深度h公式进行分析,在其它因素均不变的情况下,密度越小,深度越大.密度计的使用原理:密度计在使用时始终处于漂浮状态,即浮力大小等于重力大小,浮力不变.求密度计在纯水中浸没的深度,需要利用密度计的浮力等于重力,求出排开液体体积的大小,再根据求出的体积,算出液体密度.
24.(2016八下·临沂期末)在研究物体的浮沉条件实验中,张聪同学将鸡蛋放入装有密度为1.1×103kg/m3盐水的量筒中,如图所示,鸡蛋恰好能处于静止状态,测得鸡蛋排开盐水的体积是5×10﹣5m3(g=10N/kg)
(1)该鸡蛋的重力是多少?
(2)请说出使鸡蛋下沉的可行方案.
【答案】(1)解:鸡蛋受到的浮力:F浮=ρ液gV排=1.1×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣5m3=0.55N,
因为鸡蛋处于悬浮状态,则鸡蛋的重力:G=F浮=0.55N
答:该鸡蛋的重力是0.55N.
(2)解:由题意知,要让鸡蛋下沉,就需要减小鸡蛋受到的浮力,当浮力小于重力时,鸡蛋就会下沉.
根据F浮=ρ液gV排可知,物体在液体中所受的浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关.当V排不变时,F浮与ρ液成正比,所以要减小鸡蛋的浮力,可减小盐水的密度,而要减小盐水的密度,应该向量筒中加水.当加水以后,盐水的密度就会减小,鸡蛋受到的浮力就会减小,鸡蛋就会下沉.
答:向量筒内加水并搅拌,直到鸡蛋下沉
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)因为鸡蛋处于静止状态,所以鸡蛋所受的重力等于浮力,根据阿基米德原理算出鸡蛋的浮力即可得到鸡蛋的重力;(2)要让鸡蛋下沉,就需要使鸡蛋所受的浮力减小,当浮力小于重力时,鸡蛋就会下沉.根据阿基米德原理可知,在V排不变的情况下,减小盐水的密度就可以减小鸡蛋的浮力,而要减小盐水的密度,应该给量筒中加水.
1 / 1苏科版初中物理八年级下册第十章第五节:物体的浮与沉同步练习
一、单选题
1.(2016八下·潮南期末)如图所示,两个边长相同的正方体实心物块甲、乙,均在液体中悬浮.则( )
A.乙上表面受到压强比甲上表面的小
B.乙下表面受到的压力比甲下表面的小
C.甲的密度小于乙的
D.乙上、下表面受到的压力差与甲的相同
2.(2016八下·深圳期末)如图所示,甲、乙两个小球分别放在两个装有不同液体的容器中处于静止状态,此时容器中的液体深度不同,但液体对容器底部的压强相同,下列说法正确的是( )
A.甲球的密度大于乙球的密度
B.甲球的密度等于乙球的密度
C.甲球的密度小于乙球的密度
D.甲球、乙球的密度关系无法判断
3.(2016八下·百色期末)把重为10N的物体缓慢放入装满水的溢水杯中,当物体静止后,测得溢出的水质量为0.8kg,则此时物体所处的状态及受到的浮力大小为( )
A.漂浮 F浮=8N B.悬浮 F浮=10N
C.沉底 F浮=8N D.沉底 F浮=10N
4.(2016八下·百色期末)如图所示,体积相等的A,B两实心球静止在水中,则( )
A.两球受到的浮力一定相等
B.两球受到的浮力不等,A球受到的浮力大
C.B球的重力一定大于A球
D.两球的密度不等,A球的密度大
5.(2016八下·黄冈期末)如图所示,潜水艇悬浮在水中,下列说法错误的是( )
A.潜水艇是靠改变浮力来实现浮沉的
B.潜水艇悬浮时,其浮力等于重力
C.要使潜水艇下沉,应向水舱充水
D.要使潜水艇上浮,应把水舱内的水向外排出
6.(2016八下·曹县期末)小竹将质量为120g的物体放入盛满水的溢水杯中,当物体静止时,溢水杯中溢出了100cm3的水,则物体( )(g取10N/kg)
A.漂浮在水面上 B.悬浮在水中
C.沉在溢水杯底部 D.受到1.2N的浮力
7.(2016八下·定陶期末)质量相等的木块和蜡块,漂浮在同一盆水中,它们所受浮力的大小关系是( )
A.木块受到的浮力大 B.蜡块受到的浮力大
C.木块和蜡块受到的浮力相等 D.条件不足,无法比较
8.(2016八下·东明期末)用一个玻璃瓶上写有你心愿的纸片,然后盖上盖子并密封,投入江中,就能漂浮在水面上,成为“漂流瓶”.如果漂流瓶从长江漂入大海,漂流瓶所受到的浮力及它露出水面的体积变化情况是( )
A.浮力变大,露出水面体积不变 B.浮力变小,露出水面体积变大
C.浮力不变,露出水面体积变小 D.浮力不变,露出水面体积变大
9.(2016八下·鄄城期末)如图所示,将一个由某种材料制成的空心球放入甲液体中时,小球漂浮:当把它放入乙液体中时,小球悬浮.则下列判断不正确的是( )
A.球在甲、乙两种液体中受到的浮力相等
B.甲液体的密度大于乙液体的密度
C.该材料的密度一定大于乙液体的密度
D.该材料的密度一定小于甲液体的密度
10.(2016八下·临沂期末)同一个鸡蛋先后放入水和盐水中静止时,鸡蛋在图甲中漂浮、在图乙中沉底,如图所示.由此可知( )
A.甲图中的鸡蛋受到的浮力大于重力
B.向甲杯中加入盐,鸡蛋所受浮力会增大
C.乙图中的液体是水
D.向乙杯中加入水,鸡蛋所受浮力会减小
11.(2016八下·长春期末)一艘轮船从海上进入长江后,轮船所受的浮力( )
A.不变 B.变大 C.变小 D.无法确定
12.(2015八下·晋江期中)一个鸡蛋沉没在一杯清水中,将下列添加物(足量)分别加入杯内的水中经搅拌后,最终能使鸡蛋浮起来的是( )
A.浓度足够大的食盐水 B.纯水
C.酒精 D.食用油
13.(2015八下·东明期中)如图所示,有一质量分布均匀的物体,漂浮在水面上有 的体积露出水面,将露出水面部分切去后,剩余浸在水中的部分将( )
A.上浮 B.悬浮 C.下沉 D.无法确定
14.(2016八下·深圳期末)如图所示,辽宁舰航母上的舰载机飞离航母后,则( )
A.航母将上浮,所受浮力减小 B.航母将上浮,所受浮力增大
C.航母将下沉,所受浮力增大 D.航母将下沉,所受浮力减小
15.(2015八下·龙湖期中)如图所示,在三个相同的容器中分别盛有甲、乙、丙三种液体;将三个完全相同的铜球,分别沉入容器底部,当铜球静止时,容器底部受到铜球的压力大小关系是F甲>F乙>F丙,则液体密度相比较( )
A.甲的最小 B.乙的最小 C.丙的最小 D.一样大
二、填空题
16.(2016八下·临清期末)潜水艇对保卫我国的南海起着重要的作用.如图所示,潜水艇在水中处于悬浮状态,此时其所受浮力与重力的大小关系为:F浮 G(填“>”、“<”或“=”).当压缩空气将水舱中的水排出一部分时,潜水艇将 (填“上浮”、“下沉”或“悬浮”).
17.(2016八下·日照期末)小胡同学在水槽中洗碗,一个大的瓷碗正漂浮在水槽中.小胡用水槽中的水把碗装满,碗就会沉入水槽底部,此时碗所受到的浮力比漂浮时碗所受到的浮力 (选填“大”、“小”、“不变”),水槽中的水面将会 (选填“上升”、“下降”、“不变”).
18.(2016八下·内江期末)我国农民常用配置适当密度的盐水来选择优良的种子:把种子放在适当密度的盐水中,漂浮的种子是不饱满的,这是因为不饱满的种子密度 盐水的密度;沉底的种子是饱满的,这是因为饱满的种子密度 盐水的密度(选填“大于”、“小于”或“等于”).
19.(2016八下·官渡期末)如图所示,在长为L的试管中装入适量的沙子,当把试管放在甲液体中静止时,露出液面的长度为 ;当把试管放在乙液体中静止时,露出液面的长度为 ;则ρ甲 ρ乙(选填“大于”、“等于”或“小于”),若甲液体是水,则乙液体的密度是 kg/m3.
20.(2015八下·东明期中)俗话说“瓜浮李沉”,意思是西瓜投入水中可以漂浮,李子投入水中会下沉.漂浮的西瓜受到的浮力 李子受到的浮力,西瓜的密度 李子的密度(选填“大于”、“小于”或“等于”).
三、解答题
21.煮饺子时,生饺子总是沉在锅底,煮熟后就浮起来了,这是什么道理?
四、作图题
22.(2016八下·谷城期末)如图所示,鸡蛋正在盐水中上浮.请画出此时鸡蛋所受力的示意图.
五、综合题
23.(2016八下·九台期末)小明在完成“动手动脑学物理”时,认识了密度计.将其放入液体中,当它竖直静止时,与液面相交的读数即为待测液体的密度.
(1)如图甲、乙所示,让同一支密度计分别静止在水和酒精中(ρ水>ρ酒),密度计受到的浮力 (选填“变大”、“变小”或“不变”);装水的容器是 (选填“甲”或“乙”).
(2)小明将一只铅笔的下端缠绕了适量铜丝,初步做成了一支密度计(如图丙).为了给密度计标上刻度,他进行了如下实验:
A.将其放入水中,竖直静止后,在密度计上与水面相平处标上水的密度值1.0g/cm3;
B.将其放入植物油中,用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值0.9g/cm3;
C.像标示弹簧测力计刻度的方法一样,他以两刻度线间的长度表示0.1g/cm3将整个铅笔均匀标上刻度;
D.他将做好的密度计放入酒精中进行检验,发现液面明显不在0.8g/cm3刻度处.
①在实验步骤C中,小明这样均匀标示刻度对不对 ?
②如图丙所示,小明制作的密度计,你认为刻度0.9g/cm3应该在 点(选填“p”或“q”);若密度计浸入被测液体的深度为h(如图丁),自制密度计的质量为m,铅笔的横截面积为s,忽略铜丝对体积的影响,则被测液体密度ρ液= (用给定的字母表示)
24.(2016八下·临沂期末)在研究物体的浮沉条件实验中,张聪同学将鸡蛋放入装有密度为1.1×103kg/m3盐水的量筒中,如图所示,鸡蛋恰好能处于静止状态,测得鸡蛋排开盐水的体积是5×10﹣5m3(g=10N/kg)
(1)该鸡蛋的重力是多少?
(2)请说出使鸡蛋下沉的可行方案.
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:A、由图可知物块甲、乙上表面的深度,h甲上<h乙上,根据p=ρgh可知:p甲上<p乙上,故A错误;
B、由图可知物块甲、乙下表面的深度,h甲下<h乙下,根据p=ρgh可知:p甲下<p乙下,由于两个正方体实心物块甲、乙边长相同,则物体的下表面的面积相同,根据F=pS可知:F甲下<F乙下,故B错误;
C、由于物块甲、乙均在液体中悬浮,根据悬浮条件可知物体的密度与液体密度相同,故C错误;
D、由于正方体实心物块甲、乙边长相同,则物块甲、乙的体积相同.由于均在液体中悬浮,则排开的液体体积相同,根据阿基米德原理可知:受到的浮力相同;由于浮力产生原因比较甲、乙上下表面受到的压力差,所以甲、乙上、下表面受到的压力差相同,故D正确.
故选D.
【分析】(1)由图可知物块甲、乙上表面的深度,根据液体压强公式比较上表面受到的压强.(2)由图可知物块甲、乙下表面的深度,根据液体压强公式比较下表面受到的压强,知道一个表面的面积,利用F=pS比较下表面受到向上的压力.(3)由于物块甲、乙均在液体中悬浮,根据悬浮条件可知浮力关系.(4)根据浮力产生原因比较甲、乙上下表面受到的压力差.
2.【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:由图知,容器中液体深度关系为h左液>h右液,p左液=p右液,
根据p=ρgh可知两容器内液体密度:
ρ左液<ρ右液;﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
由于甲球漂浮,则ρ甲<ρ左液,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
乙球悬浮,则ρ乙=ρ右液,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由①②③得:
ρ甲<ρ左液<ρ右液=ρ乙,
所以,甲球的密度小于乙球的密度.
故选C.
【分析】知道液体对容器底部的压强相同,放甲球的容器中液体深度大于放乙球的容器中液体深度,根据液体压强公式得出两容器内液体密度的大小关系;
知道甲球漂浮,可知甲球的密度比左边容器内液体的密度小;知道乙球悬浮,利用物体的悬浮条件和阿基米德原理得出乙球密度与右边容器内液体密度的大小关系,据此得出甲、乙两球的密度关系.
3.【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:根据阿基米德原理可知,此时物体所受到的浮力大小为:
F浮=G排=G溢=m溢g=0.8kg×10N/kg=8N,
由题知,G物=10N,
因为F浮<G物,
所以,当物体静止后,物体下沉,最终沉入水底.
故选C.
【分析】由题知溢出的水重(物体排开的水重),由阿基米德原理知道物体受到的浮力,再和物体重比较,根据物体的浮沉条件判断物体的状态.
4.【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:AB、由题意可知,A、B两实心球的体积相等,
由图可知,A球漂浮,B球悬浮,且V排B>V排A,
由F浮=ρgV排可知,F浮A<F浮B,故AB错误;
C、因物体漂浮或悬浮时受到的浮力和自身的重力相等,
所以,GA=F浮A,GB=F浮B,则GA<GB,故C正确;
D、由G=mg=ρVg的变形式ρ= 可知,ρA<ρB,故D错误.
故选C.
【分析】由题意可知,A、B两实心球的体积相等,由图可知排开水的体积关系,根据阿基米德原理可知受到的浮力关系;根据物体漂浮或悬浮时受到的浮力和自身的重力相等可知它们的重力关系,根据G=mg=ρVg可知它们的密度关系.
5.【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:A、潜水艇是靠改变自身的重力来实现上浮或下潜的,故A错误;
B、当潜水艇处于悬浮市,据悬浮条件可知,此时的浮力等于自身的重力,故B正确;
C、原来潜水艇悬浮,浮力等于重力,要使潜水艇下沉,则重力应大于浮力,由于潜水艇浮力不变,则应向水舱充水,来增大重力,故C正确;
D、要使潜水艇上浮,则重力应小于浮力,由于潜水艇浮力不变,则应把水舱中的水排出一部分,来减小重力,故D正确;
故选A.
【分析】(1)潜水艇是靠改变自身的重力来实现上浮或下潜的;(2)当潜水艇处于悬浮市,据悬浮条件可知,此时的浮力等于自身的重力.
6.【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:由题意知物体的重力为:G物=m物g=120×10﹣3kg×10N/kg=1.2N.
物体静止时受到的浮力为:F浮=G排=ρ水gV排=103kg/m3×10N/kg×100×10﹣6m3=1N.
因为浮力小于重力,所以物体最后沉在水杯底部.
故答案为:C.
【分析】要解决此题,需要掌握物体所受浮力的大小:浸在液体中的物体,受到的浮力等于其排开液体的重力.
同时要掌握物体的浮沉条件:
完全浸没在液体中的物体.
若受到浮力大于重力,则上浮,最后漂浮在液面上.此时,浮力等于重力.
若受到浮力等于重力,则悬浮.此时浮力等于重力.
若受到浮力小于重力,则下沉到液底.此时浮力小于重力.
7.【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:木块漂浮,
木块受到的浮力:
F木=G木=m木g,
蜡块漂浮,
蜡块受到的浮力:
F蜡=G蜡=m蜡g,
m木=m蜡,
F木=F蜡,
即:木球受到的浮力与蜡块受到的浮力相等.
故选C.
【分析】已知木块和蜡块的质量相等,在水中都漂浮,物体漂浮时浮力等于自身的重力,据此比较二者受浮力大小关系;
8.【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:因为漂流瓶在海水和江水中都漂浮,
所以F浮=G,
所以漂流瓶从长江漂入大海所受到的浮力不变;
又因为F浮=G排=ρ液V排g,ρ海水>ρ江水,
所以排开海水的体积比排开江水的体积小,
所以漂流瓶从长江漂入大海排开水的体积将变小,
因为V=V排+V露.
所以漂流瓶从长江漂入大海露出水面的体积将变大.
故选D.
【分析】漂流瓶在江水和海水中都漂浮,受浮力等于漂流瓶重,可以得出漂流瓶受浮力大小关系;因为漂流瓶受浮力相等,知道海水大于江水的密度,利用阿基米德原理(F浮=G排=m排g=ρ液V排g)分析排开水的体积关系,从而得出露出水面体积关系.
9.【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:A、因为物体在甲中漂浮、乙中悬浮,所以浮力都等于自身的重力,即物体在甲、乙两烧杯中受到的浮力相等,故A正确;
B、根据F浮=ρ液gv排可知,在浮力相同时,乙杯中的v排大,所以乙液体的密度小,故B正确;
C、球在乙中悬浮,说明球的密度与液体乙的密度相等;则该材料的密度一定大于乙液体的密度;故C正确;
D、球在甲中漂浮,说明球的密度小于甲液体的密度,则材料的密度可能小于、等于或大于甲液体的密度;故D错误;
故选D.
【分析】同一物体无论漂浮或悬浮,其浮力都等于排开液体的重,也等于自身的重力;在浮力相同时,排开的液体体积越大,说明液体的密度是越小的.
10.【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:A、因为鸡蛋在甲图中漂浮,所以F浮甲=G,故A错误;
B、鸡蛋在甲图中漂浮,则ρ甲>ρ鸡蛋,向甲杯中加入盐,水的密度变大,则ρ甲′>ρ鸡蛋,所以鸡蛋仍漂浮,则鸡蛋所受浮力不变;故B错误;
C、鸡蛋在甲图中漂浮,ρ甲>ρ鸡蛋;在乙图中鸡蛋沉底,ρ乙<ρ鸡蛋,所以ρ甲>ρ乙,即甲图中的液体是盐水,乙图中的液体是水,故C正确.
D、由于乙图中的液体是水,向乙杯中加入水,液体的密度不变,所以鸡蛋所受浮力不变,故D错误.
故选C.
【分析】(1)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,据此分析图甲、图乙中浮力与重力的关系;(2)当液体的密度大于物体的密度时物体漂浮,当液体的密度小于物体的密度时物体下沉,据此判断甲乙两图哪个是盐水.
11.【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:轮船在海上、长江面上,都是漂浮,轮船受到的浮力F浮=G,因为船受到的重力不变,所以船受到的浮力不变.
故选A.
【分析】当轮船由海上驶入长江后,都是漂浮,根据漂浮条件分析轮船受到浮力的变化情况.
12.【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:因为鸡蛋沉没在杯底,
所以,鸡蛋所受的浮力:F浮<G,
鸡蛋自重不变,为了使鸡蛋上浮,必须增大鸡蛋所受的浮力,
因为F浮=ρ液gV排,鸡蛋的体积(排开水的体积)不变,
所以,要增大F浮,必须增大水的密度,
而四个选项中只有浓度足够大的食盐水才能使水的密度增大.
故A正确,BCD错误.
故选A.
【分析】鸡蛋沉没在杯底,说明鸡蛋所受的浮力小于鸡蛋的重力,现要使鸡蛋上浮,必须增大鸡蛋所受的浮力;由阿基米德原理F浮=ρ液gV排知,物体在液体中所受的浮力跟液体的密度和排开液体的体积有关,排开液体的体积一定时,液体的密度越大,所受的浮力越大,因此要增大鸡蛋所受的浮力,应向水中加入密度比水大的物质,据此分析判断.
13.【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:将质量分布均匀物体的露出水面部分切去后,物体的密度不变,仍然小于水的密度,
根据物体的密度小于液体的密度时,物体漂浮可知,剩余物体仍将漂浮,
故剩余浸在水中的部分将要上浮,直至最终漂浮.
故选A.
【分析】由图可知,物体漂浮说明物体的密度小于水的密度,截取露出水面的部分后,物体的密度不变,根据物体的浮沉条件可知剩余浸在水中物体的状态.
14.【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:航空母舰在水中是漂浮的,所以浮力与重力相等,当舰载机飞离航母后,航母仍然漂浮,由于它的总重减小,所以所受浮力也减小;根据F浮=ρ液gV排得V排= ,在排开的液体密度不变,所受浮力减小时,排开液体的体积减小,航母将上浮.
故选A.
【分析】①知道物体漂浮时浮力等于重力;②由F浮=ρ液gV排得V排= ,进行分析.
15.【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:因为容器底部受到铜球的压力大小关系是F甲>F乙>F丙,所以铜球所受浮力的大小关系是F甲浮<F乙浮<F丙浮,
根据公式F浮=ρgV排可知,浮力越大,液体的密度越大,
所以密度最大的是丙,最小的是甲.
故选A.
【分析】容器底部受到铜球的压力等于自身的重力减去受到的浮力,根据浮力大小判断液体密度大小.
16.【答案】=;上浮
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:如图所示,潜水艇在水中处于悬浮状态,此时其所受浮力与重力的大小关系为:F浮=G.当压缩空气将水舱中的水排出一部分时,此时浮力会大于自身的重力,即潜水艇将上浮.
故答案为:=;上浮.
【分析】(1)当物体处于悬浮状态时,其浮力等于自身的重力.(2)潜水艇原来悬浮(浮力等于自重),当用压缩空气把水舱中的水排出一部分时,改变了自重,但浮力不变,根据浮沉条件分析.
17.【答案】小;下降
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:当碗漂浮时,碗受到的浮力等于重力;当碗下沉到水槽底部时,碗受的浮力小于重力,因此沉到水槽底部的碗所受到的浮力比漂浮时碗所受到的浮力小;
由F浮=ρ液gV排的变形公式V排= 可知,在液体密度一定时,物体受到的浮力越小,排开液体的体积越小,因此沉到水槽底部的碗排开水的体积小,因此液面将下降.
故答案为:小;下降.
【分析】当物体漂浮时,浮力等于重力;当物体下沉时,物体受到的浮力小于重力;据此比较浮力的大小,再根据F浮=ρ液gV排的变形公式判断液面的变化.
18.【答案】小于;大于
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:在质量一定时,饱满种子的体积要比不饱满的种子的体积小,由密度公式ρ= 知:饱满种子的密度大;
根据物体的浮沉条件知:密度大的饱满种子大于盐水的密度会下沉,而密度小的不饱满种子小于盐水的密度会上浮,最终漂浮在水面上.
故答案为:小于;大于.
【分析】①物体的沉浮条件是ρ液>ρ物时,物体上浮;ρ液=ρ物时,物体悬浮;ρ液<ρ物时,物体下沉.
②饱满种子密度大、不饱满种子密度小.
19.【答案】大于;0.75×103
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:(1)设试管和沙子的总重力为G,试管在甲和乙液体中处于漂浮,则F甲=F乙=G,
已知L甲露= ;L乙露= ;则:L甲浸=L﹣ = L;L乙浸=L﹣ = L;
试管的横截面积为S,根据V=SL可知:V排甲=SL甲浸= LS;V排乙=SL乙浸= LS;
所以,V排甲<V排乙,
由F浮=ρ液gV排得ρ液= 可知:ρ甲>ρ乙;
2)若甲液体是水,则在水中时:F甲=ρ水gV排甲= ρ水gLS;
在乙液体中:F乙=ρ乙gV排乙= ρ乙gLS;
由于F甲=F乙,
则 ρ水gLS= ρ乙gLS;
所以,解得:ρ乙= ×1.0×103kg/m3=0.75×103kg/m3.
故答案为:大于;0.75×103.
【分析】(1)根据试管在甲和乙液体中露出液面的长度即可判断得出排开体积的大小关系,然后根据漂浮条件和F浮=ρ水gV排判断密度的大小关系;(2)把试管分别放在水中和乙液体中,由F浮=ρ水gV排根据浮力相等,列出等式即可求解.
20.【答案】大于;小于
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:西瓜漂浮在水面上,
所以西瓜受到的浮力:
F浮=G瓜,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
西瓜的密度:
ρ瓜<ρ水;﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由于李子在水中下沉,
所以李子受到的浮力:
F浮′<G李子,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
李子的密度:
ρ李子>ρ水,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
由于G瓜>G李子,由①③得:
F浮>F浮′;
由②④得:
ρ李子>ρ瓜.
故答案为:大于,小于.
【分析】西瓜漂浮在水面上,说明西瓜的密度比水小,西瓜受到的浮力等于重力;李子沉于水中,说明李子的密度比水大,李子受到的浮力小于李子的重力;西瓜重力比李子的重力大,所以西瓜在水中受到的浮力比李子受的浮力大.据此回答.
21.【答案】解:生饺子下锅后由于所受的浮力小于重力所以下沉,沉到锅底,煮熟后饺子的体积由于受热膨胀而变大,饺子所受浮力变大,重力不变,浮力大于重力,所以饺子上浮,最终漂浮在水面。
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)一切浸在液体或气体中的物体都受到竖直向上的浮力,物体所受浮力的大小既与物体排开液体的体积有关、与排开液体的密度有关;
(2)物体的沉浮与物体的重力大小以及物体所受浮力的大小有关,它是由物体所受重力与浮力的合力决定。当合力向上则物体上浮;当合力向下,则物体下沉;当合力为0,则物体处于漂浮或悬浮状态。
22.【答案】解:浮力、重力均作在重心上,重力G竖直向下,浮力F竖直向上,浮力的长度大于重力,如图:
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】鸡蛋在盐水中上浮,是因为浮力大于重力,分别按力的示意图的作法作出浮力和重力.
23.【答案】(1)不变;乙
(2)不对;p;
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:(1)当密度计置于水、酒精的容器中,
密度计漂浮,
F浮1=G物,F浮2=G物,
F浮1=F浮2,
即:ρ水gV排1=ρ酒精gV排2,
ρ酒精=0.8×103kg/m3<ρ水=1×103kg/m3,
V排1<V排2.
则由图可知:装水的容器是乙.
2)①V=Sh,
F浮=G物,
即:ρ液gV排=ρ液gSh浸=G物,
h浸= ,
则密度计处于漂浮状态时浸没的深度与液体密度成反比,
所以密度计刻度不均匀,即小明这样均匀标示刻度不对;
②因为V排1<V排2,
密度计放在酒精中,液面的位置在纯水密度值刻度线的上方,
即刻度0.9应该在p点.
自制密度计的质量为m,则G=mg,
若被测液体的密度为ρ液,密度计处于漂浮状态时,
F浮=G,
即:ρ液gV排=mg,
V排=sh,
ρ液gsh=mg,
ρ液= = .
故答案为:(1)不变;乙;①不对;②p; .
【分析】(1)把密度计放在水、酒精时都漂浮,利用物体的漂浮条件求受到水的浮力;再利用阿基米德原理求排开水的体积.然后与图比较即可判断;(2)①根据密度计放在水、酒精里漂浮时的浸入的体积判断出密度计放入酒精中时液面的位置即可;②根据V=Sh得出深度h公式进行分析,在其它因素均不变的情况下,密度越小,深度越大.密度计的使用原理:密度计在使用时始终处于漂浮状态,即浮力大小等于重力大小,浮力不变.求密度计在纯水中浸没的深度,需要利用密度计的浮力等于重力,求出排开液体体积的大小,再根据求出的体积,算出液体密度.
24.【答案】(1)解:鸡蛋受到的浮力:F浮=ρ液gV排=1.1×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣5m3=0.55N,
因为鸡蛋处于悬浮状态,则鸡蛋的重力:G=F浮=0.55N
答:该鸡蛋的重力是0.55N.
(2)解:由题意知,要让鸡蛋下沉,就需要减小鸡蛋受到的浮力,当浮力小于重力时,鸡蛋就会下沉.
根据F浮=ρ液gV排可知,物体在液体中所受的浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关.当V排不变时,F浮与ρ液成正比,所以要减小鸡蛋的浮力,可减小盐水的密度,而要减小盐水的密度,应该向量筒中加水.当加水以后,盐水的密度就会减小,鸡蛋受到的浮力就会减小,鸡蛋就会下沉.
答:向量筒内加水并搅拌,直到鸡蛋下沉
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)因为鸡蛋处于静止状态,所以鸡蛋所受的重力等于浮力,根据阿基米德原理算出鸡蛋的浮力即可得到鸡蛋的重力;(2)要让鸡蛋下沉,就需要使鸡蛋所受的浮力减小,当浮力小于重力时,鸡蛋就会下沉.根据阿基米德原理可知,在V排不变的情况下,减小盐水的密度就可以减小鸡蛋的浮力,而要减小盐水的密度,应该给量筒中加水.
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