【精品解析】浙教版科学八年级上学期 第一单元 浮力 同步练习(2)提升练习

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名称 【精品解析】浙教版科学八年级上学期 第一单元 浮力 同步练习(2)提升练习
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资源类型 试卷
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科目 科学
更新时间 2022-09-23 21:47:11

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浙教版科学八年级上学期 第一单元 浮力 同步练习(2)提升练习
一、单选题
1.(2020八上·兰溪期中)10牛的水能产生的浮力(  )
A.总是小于10牛 B.等于10牛
C.等于0牛 D.可以大于10牛
【答案】D
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【分析】根据阿基米德原理进行推导分析即可。
【解答】根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液V排g可知,说明物体受到液体浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关,与液体的多少无关。10N的水能够包围起来的体积越大,产生的浮力越大,因此10N的水可以可以产生大于10N的浮力。
故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
2.(浙教版科学八上第一章 1.3水的浮力(一) )下列情况下,不受水的浮力的物体是(  )。
A.水中的气泡 B.跨海大桥的桥面
C.水中正在上浮的木块 D.水中正在下沉的石块
【答案】B
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】浮力是物体上下两个表面受到的压力差,据此分析判断。
【解答】水中的气泡、上浮的木块和下沉的石块,它们的上下两个表面都有压力,肯定受到浮力,故A、C、D不合题意;
跨海大桥的桥墩,深埋在海底泥沙里,它的下表面没有水,不受向上的浮力,故B符合题意。
故选B。
3.(浙教版科学八上第一章 1.3水的浮力(一) )如图,取一个瓶口内径略小于乒乓球直径的饮料瓶,去掉其底部,把一只乒乓球放到瓶口处,然后向瓶里注水,会发现水从瓶口流出,乒乓球不上浮。若用手堵住瓶口,不久就可观察到乒乓球上浮起来。根据上述实验现象可以推测(  )。
A.液体对容器侧壁有压力
B.液体压强大小与深度有关
C.物体在空气中也会受到浮力作用
D.物体在液体中受到浮力是由于下表面压力大于上表面压力
【答案】D
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】根据浮力产生的原因判断。
【解答】手没有堵住瓶口时,乒乓球上表面受到向下的压力,而下表面没有水,没有受到向上的压力。当用手堵住瓶口时,乒乓球的下表面有水,且水的深度大于上表面水的深度,那么下表面受到水的压力大于上表面压力,于是产生了向上的浮力,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
4.(2020八上·青田期末)科学小组制作的一个模型如图所示。通过胶管 A 从烧瓶中吸气(进水)或向烧瓶中吹气(排水),就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示悬浮状态时,若向胶管 A 吹气,烧瓶将(  )
A.下沉,它受到的浮力不变 B.下沉,它受到的浮力减小
C.上浮,它受到的浮力增大 D.上浮,它受到的浮力不变
【答案】D
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】首先根据浮沉条件分析现在浮力和重力的大小关系,再根据阿基米德原理确定浮力的变化和吹气时模型的重力变化,最后再利用浮沉条件判断烧瓶的运动状态。
【解答】烧瓶在水中处于漂浮状态,它此时受到的浮力等于总重力。
当向胶管A吹气时,烧瓶中的水会向外排出,那么装置的总重力减小;
由于烧瓶排开水的体积不变,那么根据阿基米德原理F浮=ρ液体gV排可知,烧瓶受到的浮力保持不变。
此时浮力大于重力,
因此烧瓶将上浮。
故选D。
5.(2020八上·江北月考)如图所示,对于水中正在上升的气泡,下列说法正确的是(  )
A.气泡受到水的压强变小、浮力变小
B.气泡受到水的压强变小、浮力变大
C.气泡受到水的压强变大、浮力变小
D.气泡受到水的压强变大、浮力变大
【答案】B
【知识点】压强的变化;浮力的变化
【解析】【分析】根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的大小,根据p=ρ液gh比较压强的大小。
【解答】水中上升的气泡,体积不断增大,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它受到的浮力增大。由于深度h不断减小,根据p=ρ液gh可知,气泡受到水的压强减小,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
6.(2020八上·余杭月考)水平桌面上放置的两个圆柱形容器中盛有甲和乙两种不同液体,将一支密度计分别放入这两种不同液体中,静止后的情形如图所示,两液面相平。则下列判断正确的是(  )
A.甲液体的密度比乙液体的密度大
B.甲液体对容器底部的压强比乙液体对容器底部的压强小
C.密度计越靠上的刻度,对应的密度值越大
D.密度计在甲液体中受到的浮力比在乙液体中受到的浮力小
【答案】A
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较液体的密度大小;
(2)已知液体密度的大小,根据压强公式p=ρ液gh比较容器底部受到压强的大小;
(3)根据(1)中得出的结论分析;
(4)根据浮沉条件分析判断。
【解答】密度计始终漂浮在液体表面,那么它受到的浮力始终等于重力,因此浮力F甲=F乙,故D错误;
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,当浮力相等时,排开液体的体积与液体密度成反比。因为排开液体的体积V甲ρ乙,故A正确;
两个容器内液面相平,那么液体的深度h相同,根据压强公式p=ρ液gh可知,甲液体对容器底部的压强大于乙,故B错误;
V排越大,密度计的刻度越靠上,密度值越小,故C错误。
故选A。
7.(2020八上·苍南期中)“辽宁号”航空母舰是中国人民解放军海军第一艘可以搭载固定翼飞机的航空母舰。如图所示,当飞机降落到航母后,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】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】根据浮沉条件判断浮力的变化,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排判断上浮还是下沉。
【解答】航母始终在水面漂浮,那么它受到的浮力始终等于自身重力。当飞机降落到航母后,航母的重力增大,因此它受到的浮力增大。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,海水的密度不变,当浮力增大时,航母排开水的体积变大,因此将下沉,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
8.(2021八上·诸暨期中)选择优良种子,是农业丰收的基本保证,盐水选种是我国农民常采用的选种方法:将待选的种子放入浓度适当的盐水中后,良种沉入水底,次种则漂浮于水面,很快就能完成选种工作,如图所示。但盐水浓度的把握是关键,如果盐水的浓度太低,则可能(  )
A.所有种子都漂浮在水面 B.所有种子都不受浮力
C.只有少量次种漂浮 D.良种漂浮,而次种下沉
【答案】C
【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。
【解答】如果盐水的密度合适,那么密度小的次种会漂浮在水面,密度大的好种会沉在水中,从而实现对种子的分拣。如果盐水的浓度太低,那么它的密度太小,原来应该漂浮在水面的次种也可能会沉入水底,从而达不到应有的分拣效果,故C正确,A、B、D错误。
故选C。
9.(2021八上·诸暨期中)一个鸡蛋漂浮在装盐水的烧杯中,在慢慢往烧杯里注入清水直至鸡蛋沉入杯底的过程中,下列说法正确的是(  )
A.鸡蛋在露出部分越来越少的过程中受到的浮力越小
B.鸡蛋在露出部分越来越少的过程中受到的浮力越大
C.鸡蛋从悬浮到沉入烧杯底的过程中受到的浮力越小
D.鸡蛋从悬浮到沉入烧杯底的过程中受到的浮力不变
【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据浮沉条件分析鸡蛋受到浮力的变化。
【解答】在加入清水的过程中,鸡蛋露出部分的体积越来越小,但是鸡蛋仍然漂浮在水面上。根据漂浮条件可知,它受到的浮力始终等于自身重力,即此时浮力保持不变,故A、B错误;
鸡蛋在水中悬浮时,它受到的浮力等于重力;鸡蛋在水中下沉时,它受到的浮力小于重力,即浮力减小,故C正确,D错误。
故选C。
10.(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)a、b是两种不同的物质,其质量与体积的关系图像如图A1-3-13所示,分别用物质a、b制成质量相等的实心球甲、乙,和体积相等的实心球丙、丁,即m甲=m乙,V丙=V丁,ρ甲=ρ丙=ρa,ρ乙=ρ丁=ρb,将四个实心球都浸没在水中,松手稳定后,它们所受的浮力大小关系正确的是(  )
A.F甲=2F乙 B.3F甲=F乙 C.F丙=3F丁 D.2F丙=3F丁
【答案】D
【知识点】密度公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据图象可求a、b物质密度,则ρ甲=ρ丙=ρa=2g/cm3>ρ水,ρ乙=ρ丁=ρb=g/cm3<ρ水,将四个实心球都浸没在水中。松手稳定后:
(1)甲球沉入水底,利用阿基米德原理求甲球受到的浮力;乙球漂浮在水面上,利用物体的漂浮条件求乙球受到的浮力,可得甲、乙两球受到的浮力大小关系;
(2)丙球沉入水底,利用阿基米德原理求丙受到的浮力,丁球漂浮在水面上,利用物体的漂浮条件求丁球受到的浮力,可得丙丁两球受到的浮力大小关系。【解答】(1)由图知,a物质的密度,
b物质的密度,
则ρ甲=ρ丙=ρa=2g/cm3=2ρ水,,
将四个实心球都浸没在水中,松手稳定后:
(1)甲球沉入水底,其受到的浮力:,
乙球漂浮在水面上,乙受到的浮力F乙=m乙g,
因为m甲=m乙,
所以,故A、B错误;
(2)丙球沉入水底,其受到的浮力:F丙=ρ水gV排=ρ水gV丙,
丁球漂浮在水面上,其受到的浮力:F丁=G丁=m丁g=ρ丁V丁g=ρ水V丁g,
因为V丙=V丁,
所以,即2F丙=3F丁,故C错误、D正确。
故选D。
11.(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)甲、乙两物体的质量之比为5∶3,密度之比为10∶3,若将它们均浸没在同种液体中,则它们受到的浮力之比为(  )
A.5∶3 B.10∶3 C.2∶1 D.1∶2
【答案】D
【知识点】密度公式的应用;阿基米德原理
【解析】【分析】首先根据计算出它们的体积之比,再根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排计算它们受到的浮力之比。
【解答】根据公式得到,甲、乙的体积之比为:;
当它们浸没在水中时,它们排开水的体积等于自身体积,
那么它们受到的浮力之比为:。
故选D。
12.(2022八上·余姚期末)某科学兴趣小组对物体的浮沉条件进行研究。在一个底面积为200cm2的圆柱形薄壁玻璃容器底部,放一个边长为10cm的正方体物块,然后逐渐向容器中倒水(水始终未溢出),物块受到的浮力F浮与容器中水的深度h的关系如图所示。则下列叙述错误的是(  )
A.水的深度由0逐渐增加到8cm的过程中,物块受到的浮力与浸入水中的深度成正比
B.当容器中水深超过8cm以后,物块处于漂浮状态
C.物块的密度是0.8×103kg/m3
D.当水深为12cm时,将物块取出后,容器底部受到水的压强减小600 Pa
【答案】D
【知识点】密度公式的应用;物体的浮沉条件及其应用;浮力的变化;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据图中水的深度由0逐渐增加到8cm的过程中,物块受到的浮力F浮与容器中水的深度h的图象为过原点的直线分析解答;
(2)比较物体排开水的深度与物体边长的关系可知,物体在水中的状态;
(3)根据图象可知物体漂浮时的浮力,根据漂浮条件求出物体的重力,利用G=mg求出物体的质量,利用密度公式求物体的密度;
(4)根据阿基米德原理求出物体漂浮时排开水的体积,利用体积公式求出水面下降的深度,根据Δp=ρ水gΔh求出容器底部受到水的压强减小量。【解答】A.由图象可知:水的深度由0逐渐增加到8cm的过程中,物块受到的浮力F浮与容器中水的深度h的图象为过原点的直线,因此物块受到的浮力与浸入水中的深度成正比,故A正确不合题意;
B.水的深度增大到8cm后,物块受到的浮力不再发生变化,此时水的深度小于物体的边长,因此物块没有浸没在水中,即物块处于漂浮状态,故B正确不合题意;
C.由图象可知,物体漂浮时的浮力为8N,
由物体的漂浮条件可知,物体的重力:G=F浮=8N,
由G=mg可知,物体的质量:,
物块的体积:V=10cm×10cm×10cm=1×10-3m3,
物块的密度:,故C正确不符合题意;
D.当水深为12cm时,物块漂浮,浮力为F浮=8N,
由阿基米德原理可知排开水的体积:,
将物块取出后,水面降低的深度:;
则容器底部受到水的压强减小量:Δp=ρ水gΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa,故D错误符合题意。
故选D。
13.(2021八上·乐清期中)如图所示,a、b、c是三个实心小球,其中a与b质量相等,b与c体积相同,放入水中后,a球漂浮、b球悬浮、c球沉底。则下列判断中不正确的是(  )
A.它们的体积关系是:Va>Vb=Vc
B.它们的重力关系是:Ga=Gb<Gc
C.它们所受的浮力关系是:Fa=Fb=Fc
D.它们的密度关系是:ρa>ρb>ρc
【答案】D
【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】A.由图可知,a漂浮,b悬浮,则V排a<Va,V排b=Vb,
因为当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮,
所以Fa=Ga,Fb=Gb;
因为a与b质量相等,则物体的重力相等,
所以浮力Fa=Fb,
因为F浮=ρgV排,
所以V排a=V排b,
所以Va>Vb,
由题干可知:Vb=Vc,
所以Va>Vb=Vc,故A正确不合题意;
B.因为b悬浮,c沉入底部,
所以Fb=Gb,Fc<Gc;
因为b与c体积相同,
所以根据F浮=ρgV排可知:Fb=Fc,
所以Gb<Gc;
则Ga=Gb<Gc,故B正确不合题意;
C.由上分析可知:浮力Fa=Fb=Fc,故C正确不合题意。
D.a漂浮、b悬浮、c沉入底部,根据浮沉条件可知:ρa<ρb<ρc,故D错误符合题意。
故选D。
14.(2021八上·绍兴期中)在一定条件下,物体能在水中上浮。图示物体在上浮前后静止时,所受浮力相同的是(  )
A.图甲中沉底的汤圆,煮熟后上浮并浮出水面。
B.图乙中潜水艇排出水舱中水后,上浮并浮出水面。
C.图丙中往清水中加盐,沉底的鸡蛋上浮后并浮出水面。
D.图丁中轮船从长江驶入大海,船体上的吃水线 W 线上浮后并浮出水面。
【答案】D
【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)(3)(4)根据浮沉条件比较浮力的大小变化;
(2)根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排比较浮力的大小变化。
【解答】A.汤圆沉在底部时,浮力小于重力;汤圆上浮时,浮力大于重力。因为汤圆的重力不变,所以它受到的浮力增大,故A不合题意;
B.潜水艇上浮露出水面时,它排开水的体积减小,根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,它受到的浮力减小,故B不合题意;
C.鸡蛋沉在底部时,浮力小于重力;鸡蛋上浮时,浮力大于重力。因为汤圆的重力不变,所以它受到的浮力增大,故C不合题意;
D.轮船始终在水面漂浮,则它受到的浮力始终等于重力,因此它受到的浮力保持不变,故D符合题意。
故选D。
15.(2021八上·洞头期中)如图甲所示,立方体木块下端用一段细线与之相连,细线另一端固定在容器底(容器高比细线与木块边长之和大得多)。现向容器中慢慢加水(如图乙),直到装满容器、细线的拉力用F表示,容器中水的深度用h表示,则拉力F随深度h的变化关系图象是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】浮力大小的计算;浮力的变化
【解析】【分析】向容器中慢慢加水,物体浸入水中,排开水的体积越来越大,当物体受到的浮力小于物体重时,此时拉力为0;继续加水,当物体受到的浮力大于物体重时,物体开始上升,当细线被拉直,细绳的拉力增大,当物体全浸入水中,排开水的体积不变、浮力不变,细线的拉力不变,据此分析判断。
【解答】向容器中慢慢加水,物体浸入水中,一开始因为排开水的体积小,物体受到的浮力小于重力,细线没有被拉直,拉力为0;
随着水的增多,排开水的体积越来越大,当物体受到的浮力大于物体重时,物体开始上升,当细线被拉直,细绳的拉力增大;
当物体全浸入水中,排开水的体积不变、浮力不变,细线的拉力不变;
由此可见细线的拉力是先为0,不断增大,最后不变.
故选C。
二、填空题
16.(2021八上·瑞安月考)配制一定质量的硝酸钾溶液,将一木块漂浮于50℃时的硝酸钾饱和溶液中,当温度改变时(不考虑由此引起的木块和溶液体积的变化),木块排开液体的体积V排随时间t发生了如图变化。
(1)由此推测出温度的改变是   (填“升温”或“降温”)。
(2)同时观察到烧杯底部硝酸钾晶体   (填“增多”“不变”或“减少”)。
(3)导致木块浸入液体体积增大的原因是   。
【答案】(1)降温
(2)增多
(3)硝酸钾的溶解度减小,析出溶质,溶液的密度减小
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;溶解度的影响因素
【解析】【分析】(1)根据浮沉条件确定木块受到浮力的变化,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析液体密度的变化,进而判断硝酸钾溶解度的变化,最后根据“硝酸钾的溶解度随温度的变化规律”确定溶液温度的变化。
(2)硝酸钾的溶解度增大,则晶体的数量减小;反之,硝酸钾晶体的质量增大;
(3)根据(1)中的分析解答。
【解答】(1)木块始终漂浮在液面上,它受到的浮力始终等于自身重力,即浮力保持不变。根据图B可知,木块排开液体的体积逐渐增大,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,硝酸钾溶液的密度减小,即硝酸钾的溶解度减小了。根据“硝酸钾的溶解度随温度的降低而减小”的规律可知,溶液温度降低了。
(2)硝酸钾的溶解度减小,因此烧杯底部晶体的数量增多。
(3)导致木块浸入液体体积增大的原因是:硝酸钾的溶解度减小,析出溶质,溶液的密度减小。
17.(2021八上·义乌期中)某兴趣小组的同学制作潜水艇模型如图所示,通过胶管从烧瓶中吸气或向烧瓶吹气就可使改变烧瓶的沉浮状态(忽略瓶内空气的质量、烧瓶体积),若通过胶管向烧瓶内吹气,则瓶内气压会   (选填“增大”或“减少”),液面   (选填“升高”或“降低”),潜水艇模型将   (选填“上浮”或“下沉”)。
【答案】增大;降低;上浮
【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)封闭气体的体积不变时,质量越大,气压越大;
(2)烧瓶内气压增大,则瓶内的水外流,液面会下降;反之,瓶内液面将上升;
(3)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的变化,然后比较浮力和重力的大小,从而确定烧瓶的浮沉状态。
【解答】(1)若通过胶管向烧瓶内吹气,则烧瓶内空气质量增大,则瓶内气压会增大;
(2)烧瓶内气压增大,会将瓶内的水排出去,使其液面降低;
(3)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,烧瓶受到的浮力不变,而它的重力减小,此时浮力大于重力,因此潜水艇模型将上浮。
18.(2021八上·温州期中)边长为0.2 m的正方体木块,漂浮在水面上时,有的体积露出水面,如图甲所示。将木块从水中取出,放入另一种液体中,并在木块表面上放一重8 N的石块。静止时,木块上表面恰好与液面相平,如图乙所示。(g取10 N/kg,已知水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3)。那么,图甲中木块受的浮力为   N;图乙中液体的密度为   kg/m3。
【答案】48;0.7×103
【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)根据由阿基米德原理F浮=ρ液V排g计算图甲中木块受到的浮力。
(2)首先根据甲图的漂浮状态,计算出木块的重力,再根据放上石块后的漂浮状态,结合阿基米德原理F浮=ρ液V排g计算出乙图中液体的密度。
【解答】(1)图甲中木块受到的浮力:F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×(0.2m)3×(1-)×10N/kg=48N;
(2)木块在甲中漂浮,则木块的重力:G木=F浮=48N,
木块表面上放一重8N的石块,
当它静止时,F'浮=G总,
即ρ液V木g=G木+G石,
ρ液×(0.2m)3×10N/kg=48N+8N,
解得:ρ液=0.7×103kg/m3。
19.(2020八上·兰溪期中)将一小物块A轻轻放入盛满水的大烧杯中,A静止后,有72g的水溢出;再将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,A静止后有64g的酒精溢出。则A在水中静止时受到的浮力为   N,A的密度是   g/cm3。(酒精的密度是0.8x103kg/m3)
【答案】0.72;0.9
【知识点】密度公式的应用;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据物体的浮沉条件,结合阿基米德原理对物体在水中和酒精中的状态进行推断,然后再计算A在水中受到的浮力;
(2)根据漂浮条件计算出物体A的质量,根据阿基米德原理计算出物体A的体积,最后根据密度公式计算A的密度。
【解答】(1)①如果物体A在水中和酒精中都是漂浮,
那么它受到的浮力都等于自身重力,即浮力相等;
根据阿基米德原理F浮力=G排=m排g可知,它排开酒精和水的质量相等,
因为72g>64g,
所以它不可能都是漂浮;
②如果两个物体都是浸没,
那么它在水中和酒精中受到的浮力之比为:、
F浮水:F浮酒精=ρ水gV排:ρ酒gV排=ρ水:ρ水=1g/cm3:0.8g/cm3=5:4;
那么排开液体的质量之比为:m水:m酒=5:4;
而实际上排开水和酒精的质量之比:72g:64g=9:8,
因此它肯定不都是浸没。
③据上分析可知,物体A在水中漂浮,在酒精中浸没。
因此物体A在水中受到的浮力为F浮=G=mg=0.072kg×10N/kg=0.72N。
(2)物体A在水中漂浮,
那么它的重力G=F浮=m排g=0.072kg×10N/kg=0.72N;
物体A的体积为:;
物体A的密度:。
20.(2020八上·萧山月考)如图所示,体积为 1×10-3m3
、材料相同的两个金属球,分别连接在弹簧的上端,弹簧的下端固定在容器的底部。( g 取 10 N/kg)
(1)图甲装置内是水,静止时弹簧对球向上的弹力为
70 N,则该球的重力为   N。
(2)图乙装置内装的是另外一种液体,静止时弹簧对球向上的弹力为72 N,则该种液体的密度为   kg/m3 。
【答案】(1)80
(2)0.8×103
【知识点】二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)首先根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算出金属球受到的浮力,然后根据G=F浮+F弹计算出该球的重力;
(2)首先根据F浮'=G-F弹'计算出金属球在乙中受到的浮力,再根据公式计算乙中液体的密度。
【解答】(1)在甲图中,金属球受到的浮力:F浮=ρ液gV排=103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3 =10N;
那么金属球的重力:G=F浮+F弹=10N+70N=80N。
(2)在乙图中,金属球受到的浮力F浮'=G-F弹'=80N-72N=8N;
那么该液体的密度为:。
三、实验探究题
21.(2021八上·浙江期中)如图所示,小明利用弹簧测力计、一个金属块、两个相同烧杯、适量的水和煤油,对浸在液体中的金属块所受浮力进行了探究。
(1)在图A、B中,金属块浸没在水中所受浮力为    N,若此时剪断细绳,该金属块在水中将   (填“上浮”、“悬浮”或“下沉”)。
(2)如图D是小明根据实验数据所绘制图象能够表示金属块所受浮力与金属块的下表面到水面距离h关系的图象为   (选填“a”或“b”)。
(3)小明根据图中的实验数据求出:金属块的密度为   kg/m3。
【答案】(1)1;下沉
(2)a
(3)2.7×103
【知识点】密度公式的应用;阿基米德原理;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据图A、B,利用公式F浮力=G-F拉计算金属块受到的浮力。比较浮力和重力的大小,从而确定金属块的浮沉状态。
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的变化规律即可;
(3)首先根据计算出金属块的体积,再根据计算出金属块的密度。
【解答】(1)根据A图可知,金属块的重力G=2.7N,则它浸没在水中受到的浮力:F浮力=G-F拉=2.7N-1.7N=1N。若剪断细绳,因为浮力小于重力,所以金属块在水中将下沉。
(2)随着金属块下表面到水面距离h的增大,它排开水的体积先增大后不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它受到的浮力先增大后不变,故选a。
(3)金属块的体积;
则金属块的密度:。
22.(2021八上·萧山月考)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,当它竖立静止时,密度计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,密度计受到的浮力   (选填“变大”、“变小”或“不变”);装酒精的容器是   (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,竖立静止后,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如丙图所示,小明制作的密度计,你认为刻度0.9应该在   点(选填“p”或“q”)。
②在实验步骤c中,小明这样均匀标示刻度不对,若被测液体的密度为ρ液,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,请你推导出h与ρ液的关系式   (用给定的字母表示推导结果)。
【答案】(1)不变;甲
(2)P;h=
【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)根据浮沉条件比较浮力的大小和液体密度的大小,从而确定装酒精的容器。
(2)①根据浮沉条件和阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较0.9时V排的大小,从而确定这个刻度的相对位置;
②根据浮沉条件和阿基米德原理F浮=ρ液gV排推导h与液体密度的关系。
【解答】(1)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。因为密度计的重力保持不变,所以它受到的浮力不变。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,当浮力相等时,排开液体的体积与液体密度成反比。因为酒精的密度小于水的密度,所以排开酒精的体积大于排开水的体积,因此装酒精的容器是甲。
(2)①根据(1)中的分析可知,刻度0.9<1.0,则前者排开液体的体积大于后者排开液体的体积,即刻度0.9应该在1.0上面,也就是p。
②密度计在液面漂浮,
则F浮=G;
ρ液gV排=mg;
ρ液V排=m;
ρ液sh=m;
解得:。
23.(2021八上·浙江月考)小明想测一块密度小于水的泡沫(泡沫不吸水)的密度,现在手中测量工具只有刻度尺,他借助手中一大一小两个圆柱形玻璃容器设计了如下实验:
①在大桶中装入适量水,将小桶放入其中,处于漂浮状态,测得小桶露出水面高度为 h1,大桶中水面高度为 H1,如图甲所示。
②将泡沫放在小桶上,整体仍处于漂浮,测得小桶漏出水面高度为 h2,大桶中水面高度为 H2, 如图乙所示。
③将小桶放在泡沫上,整体仍处于漂浮,测得小桶漏出水面高度为 h3,大桶中水面高度为 H3, 如图丙。求:
(1)图丙中泡沫受到的重力和它的浮力   (“是”或“不是”)一对平衡力。
(2)乙图中大桶中水面高度 H2   丙图中大桶中水面高度 H3(选填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)泡沫密度表达式为ρ泡=   (用 h1,h2,h3 和ρ水表示)。
【答案】(1)不是
(2)等于
(3)
【知识点】密度公式的应用;平衡力的辨别;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)平衡力的条件:大小相等,方向相反,作用在同一物体和同一直线上;
(2)将泡沫和小桶看作一个整体,根据漂浮条件比较二者受到浮力的大小,再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较二者排开水的体积大小,从而确定水面高度的大小。
(3)比较甲乙两图,计算出泡沫的重力,比较乙丙两图,计算出泡沫的体积,最后根据密度公式计算即可。
【解答】(1)图丙中,泡沫受到的浮力等于自身重力与小桶的压力之和,肯定大于泡沫的重力,二者大小不等,肯定不是平衡力。
(2)乙和丙中,将泡沫和小桶看作一个整体,它们都在水面漂浮,那么它们受到的浮力都等于自身重力,即它们受到的浮力相等。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它们排开水的总体积相等,根据V总=V水+V排可知,乙和丙中水面高度相等,即H2=H3。
(3)比较甲和乙可知,乙中小桶增大的浮力等于泡沫的重力,
即泡沫重力G=△F浮=ρ液g△V排=ρ水g(h1-h2)S;
比较乙和丙可知,小桶排开水的体积的减小量就等于泡沫的体积,
即V=△V排'=(h3-h2)S;
则泡沫的密度为:。
四、解答题
24.(2021八上·义乌月考)有一个足够大的水池,在其水平池底中竖直放置一段圆木。圆木可近似看作一个圆柱体,底面积 0.8m2,高 5m,密度 0.7×103kg/m3。(g 取 10N/kg)
(1)未向池内注水时,圆木对池底的压力为多大?
(2)向池内缓慢注水,在水位到达1m 时圆木受到水的浮力和圆木对池底的压力分别为多少?
(3)当向水池内注水深度达到 4m 时,圆木受到的浮力又为多大?
【答案】(1)圆木对池底的压力等于它所受的重力,因此F=PS=10N/kg×0.8m2×5m×0.7×103kg/m3=2.8×104N。
(2)水位达到1m时,V排1=0.8m2×1m=0.8m2,圆木受到的浮力:,圆木对池底的压力:F压=G-F浮=2.8×104N-8×102N=2×104N。
(3)当水位达到4m时,圆木静止时漂浮在水面上,圆木受到的浮力,F浮2=G=2.8×104N。
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)先求出圆木的质量,而它对池底的压力等于它所受的重力。
(2)首先求出圆木排开水的体积,根据阿基米德原理求出它所受到的浮力,而圆木对池底的压力等于F压=G-F浮。
(3)当向水池内注水深度达到 4m 时,圆木受到的浮力为它所受的重力。
25.(2021八上·义乌期中)如图所示,容器底部用一根细绳拉住一木球,使木球全部浸入水中,已知木球的密度是水的密度的 ,木球体积为0.15米3,g=10N/kg,求:
(1)水对球的浮力有多大?
(2)绳对球的拉力有多大?
(3)若细绳剪断后,小球静止时,露出水面的体积是多大?
【答案】(1)解:F浮 =ρ水gV排 = 1×103kg/m3×10N/kg×0.15m3 = 1500N
(2)解:G = mg = ρVg = 0.6×103kg/m3×10N/kg×0.15m3 = 900N
F拉 = F浮 - G = 1500N - 900N = 600N
(3)解:绳子剪断后,小球静止时状态为漂浮
F浮=G=900N
V排= = =0.09m3
V露=V-V排=0.15m3-0.09m3=0.06m3
【知识点】密度公式的应用;二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据阿基米德原理 F浮 =ρ液gV排 计算出木球受到的浮力;
(2)当木球处于静止状态时,它受到竖直向上的浮力,竖直向下的重力和拉力。首先根据G=mg计算出球的重力,再根据 F拉 = F浮 - G 计算出绳子对球的拉力。
(3)绳子剪断后,木球上浮,最终在水面漂浮,首先根据漂浮条件 F浮=G 计算出此时它受到的浮力,再根据 计算出小球排开水的体积,最后根据 V露=V-V排 计算出小球露出水面的体积。
26.(2020八上·萧山月考)如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。如图乙是绳子拉力 F 随时间 t 变化的图像。根据图像信息,求:(g 取 10 N/kg)
(1)金属块在水中受到的最大浮力。
(2)金属块 体积露出水面时绳子的拉力。
(3)金属块的密度。
【答案】(1)根据乙图可知,当物体完全浸没在水中时,它受到的浮力不变,因此拉力不变,此时拉力为34N;
当物体完全出水后,它不受浮力,此时拉力等于重力,即重力G=54N;
那么完全浸没时受到的浮力F浮=G-F拉=54N-34N=20N;
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,物体受到的浮力与它的V排成正比;
那么当金属块露出水面时,它受到的浮力F浮'=20N×=15N;
那么此时绳子的拉力:F拉=G-F浮’=54N-15N=39N。
(3)当金属块完全浸没时,它的体积等于排开液体的体积;
它的体积;
金属块的密度:。
【知识点】二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据乙图分别确定金属块的重力和完全浸没时受到的拉力,然后根据F浮=G-F拉计算出浮力;
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,物体受到的浮力与它的V排成正比,据此计算出金属块露出水面时受到的浮力,再根据F拉=G-F浮’计算即可;
(3)当金属块完全浸没时,根据计算它的体积,再根据密度公式计算金属块的密度。
1 / 1浙教版科学八年级上学期 第一单元 浮力 同步练习(2)提升练习
一、单选题
1.(2020八上·兰溪期中)10牛的水能产生的浮力(  )
A.总是小于10牛 B.等于10牛
C.等于0牛 D.可以大于10牛
2.(浙教版科学八上第一章 1.3水的浮力(一) )下列情况下,不受水的浮力的物体是(  )。
A.水中的气泡 B.跨海大桥的桥面
C.水中正在上浮的木块 D.水中正在下沉的石块
3.(浙教版科学八上第一章 1.3水的浮力(一) )如图,取一个瓶口内径略小于乒乓球直径的饮料瓶,去掉其底部,把一只乒乓球放到瓶口处,然后向瓶里注水,会发现水从瓶口流出,乒乓球不上浮。若用手堵住瓶口,不久就可观察到乒乓球上浮起来。根据上述实验现象可以推测(  )。
A.液体对容器侧壁有压力
B.液体压强大小与深度有关
C.物体在空气中也会受到浮力作用
D.物体在液体中受到浮力是由于下表面压力大于上表面压力
4.(2020八上·青田期末)科学小组制作的一个模型如图所示。通过胶管 A 从烧瓶中吸气(进水)或向烧瓶中吹气(排水),就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示悬浮状态时,若向胶管 A 吹气,烧瓶将(  )
A.下沉,它受到的浮力不变 B.下沉,它受到的浮力减小
C.上浮,它受到的浮力增大 D.上浮,它受到的浮力不变
5.(2020八上·江北月考)如图所示,对于水中正在上升的气泡,下列说法正确的是(  )
A.气泡受到水的压强变小、浮力变小
B.气泡受到水的压强变小、浮力变大
C.气泡受到水的压强变大、浮力变小
D.气泡受到水的压强变大、浮力变大
6.(2020八上·余杭月考)水平桌面上放置的两个圆柱形容器中盛有甲和乙两种不同液体,将一支密度计分别放入这两种不同液体中,静止后的情形如图所示,两液面相平。则下列判断正确的是(  )
A.甲液体的密度比乙液体的密度大
B.甲液体对容器底部的压强比乙液体对容器底部的压强小
C.密度计越靠上的刻度,对应的密度值越大
D.密度计在甲液体中受到的浮力比在乙液体中受到的浮力小
7.(2020八上·苍南期中)“辽宁号”航空母舰是中国人民解放军海军第一艘可以搭载固定翼飞机的航空母舰。如图所示,当飞机降落到航母后,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
8.(2021八上·诸暨期中)选择优良种子,是农业丰收的基本保证,盐水选种是我国农民常采用的选种方法:将待选的种子放入浓度适当的盐水中后,良种沉入水底,次种则漂浮于水面,很快就能完成选种工作,如图所示。但盐水浓度的把握是关键,如果盐水的浓度太低,则可能(  )
A.所有种子都漂浮在水面 B.所有种子都不受浮力
C.只有少量次种漂浮 D.良种漂浮,而次种下沉
9.(2021八上·诸暨期中)一个鸡蛋漂浮在装盐水的烧杯中,在慢慢往烧杯里注入清水直至鸡蛋沉入杯底的过程中,下列说法正确的是(  )
A.鸡蛋在露出部分越来越少的过程中受到的浮力越小
B.鸡蛋在露出部分越来越少的过程中受到的浮力越大
C.鸡蛋从悬浮到沉入烧杯底的过程中受到的浮力越小
D.鸡蛋从悬浮到沉入烧杯底的过程中受到的浮力不变
10.(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)a、b是两种不同的物质,其质量与体积的关系图像如图A1-3-13所示,分别用物质a、b制成质量相等的实心球甲、乙,和体积相等的实心球丙、丁,即m甲=m乙,V丙=V丁,ρ甲=ρ丙=ρa,ρ乙=ρ丁=ρb,将四个实心球都浸没在水中,松手稳定后,它们所受的浮力大小关系正确的是(  )
A.F甲=2F乙 B.3F甲=F乙 C.F丙=3F丁 D.2F丙=3F丁
11.(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)甲、乙两物体的质量之比为5∶3,密度之比为10∶3,若将它们均浸没在同种液体中,则它们受到的浮力之比为(  )
A.5∶3 B.10∶3 C.2∶1 D.1∶2
12.(2022八上·余姚期末)某科学兴趣小组对物体的浮沉条件进行研究。在一个底面积为200cm2的圆柱形薄壁玻璃容器底部,放一个边长为10cm的正方体物块,然后逐渐向容器中倒水(水始终未溢出),物块受到的浮力F浮与容器中水的深度h的关系如图所示。则下列叙述错误的是(  )
A.水的深度由0逐渐增加到8cm的过程中,物块受到的浮力与浸入水中的深度成正比
B.当容器中水深超过8cm以后,物块处于漂浮状态
C.物块的密度是0.8×103kg/m3
D.当水深为12cm时,将物块取出后,容器底部受到水的压强减小600 Pa
13.(2021八上·乐清期中)如图所示,a、b、c是三个实心小球,其中a与b质量相等,b与c体积相同,放入水中后,a球漂浮、b球悬浮、c球沉底。则下列判断中不正确的是(  )
A.它们的体积关系是:Va>Vb=Vc
B.它们的重力关系是:Ga=Gb<Gc
C.它们所受的浮力关系是:Fa=Fb=Fc
D.它们的密度关系是:ρa>ρb>ρc
14.(2021八上·绍兴期中)在一定条件下,物体能在水中上浮。图示物体在上浮前后静止时,所受浮力相同的是(  )
A.图甲中沉底的汤圆,煮熟后上浮并浮出水面。
B.图乙中潜水艇排出水舱中水后,上浮并浮出水面。
C.图丙中往清水中加盐,沉底的鸡蛋上浮后并浮出水面。
D.图丁中轮船从长江驶入大海,船体上的吃水线 W 线上浮后并浮出水面。
15.(2021八上·洞头期中)如图甲所示,立方体木块下端用一段细线与之相连,细线另一端固定在容器底(容器高比细线与木块边长之和大得多)。现向容器中慢慢加水(如图乙),直到装满容器、细线的拉力用F表示,容器中水的深度用h表示,则拉力F随深度h的变化关系图象是(  )
A. B.
C. D.
二、填空题
16.(2021八上·瑞安月考)配制一定质量的硝酸钾溶液,将一木块漂浮于50℃时的硝酸钾饱和溶液中,当温度改变时(不考虑由此引起的木块和溶液体积的变化),木块排开液体的体积V排随时间t发生了如图变化。
(1)由此推测出温度的改变是   (填“升温”或“降温”)。
(2)同时观察到烧杯底部硝酸钾晶体   (填“增多”“不变”或“减少”)。
(3)导致木块浸入液体体积增大的原因是   。
17.(2021八上·义乌期中)某兴趣小组的同学制作潜水艇模型如图所示,通过胶管从烧瓶中吸气或向烧瓶吹气就可使改变烧瓶的沉浮状态(忽略瓶内空气的质量、烧瓶体积),若通过胶管向烧瓶内吹气,则瓶内气压会   (选填“增大”或“减少”),液面   (选填“升高”或“降低”),潜水艇模型将   (选填“上浮”或“下沉”)。
18.(2021八上·温州期中)边长为0.2 m的正方体木块,漂浮在水面上时,有的体积露出水面,如图甲所示。将木块从水中取出,放入另一种液体中,并在木块表面上放一重8 N的石块。静止时,木块上表面恰好与液面相平,如图乙所示。(g取10 N/kg,已知水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3)。那么,图甲中木块受的浮力为   N;图乙中液体的密度为   kg/m3。
19.(2020八上·兰溪期中)将一小物块A轻轻放入盛满水的大烧杯中,A静止后,有72g的水溢出;再将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,A静止后有64g的酒精溢出。则A在水中静止时受到的浮力为   N,A的密度是   g/cm3。(酒精的密度是0.8x103kg/m3)
20.(2020八上·萧山月考)如图所示,体积为 1×10-3m3
、材料相同的两个金属球,分别连接在弹簧的上端,弹簧的下端固定在容器的底部。( g 取 10 N/kg)
(1)图甲装置内是水,静止时弹簧对球向上的弹力为
70 N,则该球的重力为   N。
(2)图乙装置内装的是另外一种液体,静止时弹簧对球向上的弹力为72 N,则该种液体的密度为   kg/m3 。
三、实验探究题
21.(2021八上·浙江期中)如图所示,小明利用弹簧测力计、一个金属块、两个相同烧杯、适量的水和煤油,对浸在液体中的金属块所受浮力进行了探究。
(1)在图A、B中,金属块浸没在水中所受浮力为    N,若此时剪断细绳,该金属块在水中将   (填“上浮”、“悬浮”或“下沉”)。
(2)如图D是小明根据实验数据所绘制图象能够表示金属块所受浮力与金属块的下表面到水面距离h关系的图象为   (选填“a”或“b”)。
(3)小明根据图中的实验数据求出:金属块的密度为   kg/m3。
22.(2021八上·萧山月考)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,当它竖立静止时,密度计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,密度计受到的浮力   (选填“变大”、“变小”或“不变”);装酒精的容器是   (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,竖立静止后,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如丙图所示,小明制作的密度计,你认为刻度0.9应该在   点(选填“p”或“q”)。
②在实验步骤c中,小明这样均匀标示刻度不对,若被测液体的密度为ρ液,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,请你推导出h与ρ液的关系式   (用给定的字母表示推导结果)。
23.(2021八上·浙江月考)小明想测一块密度小于水的泡沫(泡沫不吸水)的密度,现在手中测量工具只有刻度尺,他借助手中一大一小两个圆柱形玻璃容器设计了如下实验:
①在大桶中装入适量水,将小桶放入其中,处于漂浮状态,测得小桶露出水面高度为 h1,大桶中水面高度为 H1,如图甲所示。
②将泡沫放在小桶上,整体仍处于漂浮,测得小桶漏出水面高度为 h2,大桶中水面高度为 H2, 如图乙所示。
③将小桶放在泡沫上,整体仍处于漂浮,测得小桶漏出水面高度为 h3,大桶中水面高度为 H3, 如图丙。求:
(1)图丙中泡沫受到的重力和它的浮力   (“是”或“不是”)一对平衡力。
(2)乙图中大桶中水面高度 H2   丙图中大桶中水面高度 H3(选填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)泡沫密度表达式为ρ泡=   (用 h1,h2,h3 和ρ水表示)。
四、解答题
24.(2021八上·义乌月考)有一个足够大的水池,在其水平池底中竖直放置一段圆木。圆木可近似看作一个圆柱体,底面积 0.8m2,高 5m,密度 0.7×103kg/m3。(g 取 10N/kg)
(1)未向池内注水时,圆木对池底的压力为多大?
(2)向池内缓慢注水,在水位到达1m 时圆木受到水的浮力和圆木对池底的压力分别为多少?
(3)当向水池内注水深度达到 4m 时,圆木受到的浮力又为多大?
25.(2021八上·义乌期中)如图所示,容器底部用一根细绳拉住一木球,使木球全部浸入水中,已知木球的密度是水的密度的 ,木球体积为0.15米3,g=10N/kg,求:
(1)水对球的浮力有多大?
(2)绳对球的拉力有多大?
(3)若细绳剪断后,小球静止时,露出水面的体积是多大?
26.(2020八上·萧山月考)如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。如图乙是绳子拉力 F 随时间 t 变化的图像。根据图像信息,求:(g 取 10 N/kg)
(1)金属块在水中受到的最大浮力。
(2)金属块 体积露出水面时绳子的拉力。
(3)金属块的密度。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【分析】根据阿基米德原理进行推导分析即可。
【解答】根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液V排g可知,说明物体受到液体浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关,与液体的多少无关。10N的水能够包围起来的体积越大,产生的浮力越大,因此10N的水可以可以产生大于10N的浮力。
故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
2.【答案】B
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】浮力是物体上下两个表面受到的压力差,据此分析判断。
【解答】水中的气泡、上浮的木块和下沉的石块,它们的上下两个表面都有压力,肯定受到浮力,故A、C、D不合题意;
跨海大桥的桥墩,深埋在海底泥沙里,它的下表面没有水,不受向上的浮力,故B符合题意。
故选B。
3.【答案】D
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】根据浮力产生的原因判断。
【解答】手没有堵住瓶口时,乒乓球上表面受到向下的压力,而下表面没有水,没有受到向上的压力。当用手堵住瓶口时,乒乓球的下表面有水,且水的深度大于上表面水的深度,那么下表面受到水的压力大于上表面压力,于是产生了向上的浮力,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
4.【答案】D
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】首先根据浮沉条件分析现在浮力和重力的大小关系,再根据阿基米德原理确定浮力的变化和吹气时模型的重力变化,最后再利用浮沉条件判断烧瓶的运动状态。
【解答】烧瓶在水中处于漂浮状态,它此时受到的浮力等于总重力。
当向胶管A吹气时,烧瓶中的水会向外排出,那么装置的总重力减小;
由于烧瓶排开水的体积不变,那么根据阿基米德原理F浮=ρ液体gV排可知,烧瓶受到的浮力保持不变。
此时浮力大于重力,
因此烧瓶将上浮。
故选D。
5.【答案】B
【知识点】压强的变化;浮力的变化
【解析】【分析】根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的大小,根据p=ρ液gh比较压强的大小。
【解答】水中上升的气泡,体积不断增大,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它受到的浮力增大。由于深度h不断减小,根据p=ρ液gh可知,气泡受到水的压强减小,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
6.【答案】A
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较液体的密度大小;
(2)已知液体密度的大小,根据压强公式p=ρ液gh比较容器底部受到压强的大小;
(3)根据(1)中得出的结论分析;
(4)根据浮沉条件分析判断。
【解答】密度计始终漂浮在液体表面,那么它受到的浮力始终等于重力,因此浮力F甲=F乙,故D错误;
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,当浮力相等时,排开液体的体积与液体密度成反比。因为排开液体的体积V甲ρ乙,故A正确;
两个容器内液面相平,那么液体的深度h相同,根据压强公式p=ρ液gh可知,甲液体对容器底部的压强大于乙,故B错误;
V排越大,密度计的刻度越靠上,密度值越小,故C错误。
故选A。
7.【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】根据浮沉条件判断浮力的变化,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排判断上浮还是下沉。
【解答】航母始终在水面漂浮,那么它受到的浮力始终等于自身重力。当飞机降落到航母后,航母的重力增大,因此它受到的浮力增大。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,海水的密度不变,当浮力增大时,航母排开水的体积变大,因此将下沉,故C正确,而A、B、D错误。
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】根据浮沉条件分析判断。
【解答】如果盐水的密度合适,那么密度小的次种会漂浮在水面,密度大的好种会沉在水中,从而实现对种子的分拣。如果盐水的浓度太低,那么它的密度太小,原来应该漂浮在水面的次种也可能会沉入水底,从而达不到应有的分拣效果,故C正确,A、B、D错误。
故选C。
9.【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据浮沉条件分析鸡蛋受到浮力的变化。
【解答】在加入清水的过程中,鸡蛋露出部分的体积越来越小,但是鸡蛋仍然漂浮在水面上。根据漂浮条件可知,它受到的浮力始终等于自身重力,即此时浮力保持不变,故A、B错误;
鸡蛋在水中悬浮时,它受到的浮力等于重力;鸡蛋在水中下沉时,它受到的浮力小于重力,即浮力减小,故C正确,D错误。
故选C。
10.【答案】D
【知识点】密度公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据图象可求a、b物质密度,则ρ甲=ρ丙=ρa=2g/cm3>ρ水,ρ乙=ρ丁=ρb=g/cm3<ρ水,将四个实心球都浸没在水中。松手稳定后:
(1)甲球沉入水底,利用阿基米德原理求甲球受到的浮力;乙球漂浮在水面上,利用物体的漂浮条件求乙球受到的浮力,可得甲、乙两球受到的浮力大小关系;
(2)丙球沉入水底,利用阿基米德原理求丙受到的浮力,丁球漂浮在水面上,利用物体的漂浮条件求丁球受到的浮力,可得丙丁两球受到的浮力大小关系。【解答】(1)由图知,a物质的密度,
b物质的密度,
则ρ甲=ρ丙=ρa=2g/cm3=2ρ水,,
将四个实心球都浸没在水中,松手稳定后:
(1)甲球沉入水底,其受到的浮力:,
乙球漂浮在水面上,乙受到的浮力F乙=m乙g,
因为m甲=m乙,
所以,故A、B错误;
(2)丙球沉入水底,其受到的浮力:F丙=ρ水gV排=ρ水gV丙,
丁球漂浮在水面上,其受到的浮力:F丁=G丁=m丁g=ρ丁V丁g=ρ水V丁g,
因为V丙=V丁,
所以,即2F丙=3F丁,故C错误、D正确。
故选D。
11.【答案】D
【知识点】密度公式的应用;阿基米德原理
【解析】【分析】首先根据计算出它们的体积之比,再根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排计算它们受到的浮力之比。
【解答】根据公式得到,甲、乙的体积之比为:;
当它们浸没在水中时,它们排开水的体积等于自身体积,
那么它们受到的浮力之比为:。
故选D。
12.【答案】D
【知识点】密度公式的应用;物体的浮沉条件及其应用;浮力的变化;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据图中水的深度由0逐渐增加到8cm的过程中,物块受到的浮力F浮与容器中水的深度h的图象为过原点的直线分析解答;
(2)比较物体排开水的深度与物体边长的关系可知,物体在水中的状态;
(3)根据图象可知物体漂浮时的浮力,根据漂浮条件求出物体的重力,利用G=mg求出物体的质量,利用密度公式求物体的密度;
(4)根据阿基米德原理求出物体漂浮时排开水的体积,利用体积公式求出水面下降的深度,根据Δp=ρ水gΔh求出容器底部受到水的压强减小量。【解答】A.由图象可知:水的深度由0逐渐增加到8cm的过程中,物块受到的浮力F浮与容器中水的深度h的图象为过原点的直线,因此物块受到的浮力与浸入水中的深度成正比,故A正确不合题意;
B.水的深度增大到8cm后,物块受到的浮力不再发生变化,此时水的深度小于物体的边长,因此物块没有浸没在水中,即物块处于漂浮状态,故B正确不合题意;
C.由图象可知,物体漂浮时的浮力为8N,
由物体的漂浮条件可知,物体的重力:G=F浮=8N,
由G=mg可知,物体的质量:,
物块的体积:V=10cm×10cm×10cm=1×10-3m3,
物块的密度:,故C正确不符合题意;
D.当水深为12cm时,物块漂浮,浮力为F浮=8N,
由阿基米德原理可知排开水的体积:,
将物块取出后,水面降低的深度:;
则容器底部受到水的压强减小量:Δp=ρ水gΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa,故D错误符合题意。
故选D。
13.【答案】D
【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】A.由图可知,a漂浮,b悬浮,则V排a<Va,V排b=Vb,
因为当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮,
所以Fa=Ga,Fb=Gb;
因为a与b质量相等,则物体的重力相等,
所以浮力Fa=Fb,
因为F浮=ρgV排,
所以V排a=V排b,
所以Va>Vb,
由题干可知:Vb=Vc,
所以Va>Vb=Vc,故A正确不合题意;
B.因为b悬浮,c沉入底部,
所以Fb=Gb,Fc<Gc;
因为b与c体积相同,
所以根据F浮=ρgV排可知:Fb=Fc,
所以Gb<Gc;
则Ga=Gb<Gc,故B正确不合题意;
C.由上分析可知:浮力Fa=Fb=Fc,故C正确不合题意。
D.a漂浮、b悬浮、c沉入底部,根据浮沉条件可知:ρa<ρb<ρc,故D错误符合题意。
故选D。
14.【答案】D
【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)(3)(4)根据浮沉条件比较浮力的大小变化;
(2)根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排比较浮力的大小变化。
【解答】A.汤圆沉在底部时,浮力小于重力;汤圆上浮时,浮力大于重力。因为汤圆的重力不变,所以它受到的浮力增大,故A不合题意;
B.潜水艇上浮露出水面时,它排开水的体积减小,根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,它受到的浮力减小,故B不合题意;
C.鸡蛋沉在底部时,浮力小于重力;鸡蛋上浮时,浮力大于重力。因为汤圆的重力不变,所以它受到的浮力增大,故C不合题意;
D.轮船始终在水面漂浮,则它受到的浮力始终等于重力,因此它受到的浮力保持不变,故D符合题意。
故选D。
15.【答案】C
【知识点】浮力大小的计算;浮力的变化
【解析】【分析】向容器中慢慢加水,物体浸入水中,排开水的体积越来越大,当物体受到的浮力小于物体重时,此时拉力为0;继续加水,当物体受到的浮力大于物体重时,物体开始上升,当细线被拉直,细绳的拉力增大,当物体全浸入水中,排开水的体积不变、浮力不变,细线的拉力不变,据此分析判断。
【解答】向容器中慢慢加水,物体浸入水中,一开始因为排开水的体积小,物体受到的浮力小于重力,细线没有被拉直,拉力为0;
随着水的增多,排开水的体积越来越大,当物体受到的浮力大于物体重时,物体开始上升,当细线被拉直,细绳的拉力增大;
当物体全浸入水中,排开水的体积不变、浮力不变,细线的拉力不变;
由此可见细线的拉力是先为0,不断增大,最后不变.
故选C。
16.【答案】(1)降温
(2)增多
(3)硝酸钾的溶解度减小,析出溶质,溶液的密度减小
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;溶解度的影响因素
【解析】【分析】(1)根据浮沉条件确定木块受到浮力的变化,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析液体密度的变化,进而判断硝酸钾溶解度的变化,最后根据“硝酸钾的溶解度随温度的变化规律”确定溶液温度的变化。
(2)硝酸钾的溶解度增大,则晶体的数量减小;反之,硝酸钾晶体的质量增大;
(3)根据(1)中的分析解答。
【解答】(1)木块始终漂浮在液面上,它受到的浮力始终等于自身重力,即浮力保持不变。根据图B可知,木块排开液体的体积逐渐增大,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,硝酸钾溶液的密度减小,即硝酸钾的溶解度减小了。根据“硝酸钾的溶解度随温度的降低而减小”的规律可知,溶液温度降低了。
(2)硝酸钾的溶解度减小,因此烧杯底部晶体的数量增多。
(3)导致木块浸入液体体积增大的原因是:硝酸钾的溶解度减小,析出溶质,溶液的密度减小。
17.【答案】增大;降低;上浮
【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)封闭气体的体积不变时,质量越大,气压越大;
(2)烧瓶内气压增大,则瓶内的水外流,液面会下降;反之,瓶内液面将上升;
(3)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的变化,然后比较浮力和重力的大小,从而确定烧瓶的浮沉状态。
【解答】(1)若通过胶管向烧瓶内吹气,则烧瓶内空气质量增大,则瓶内气压会增大;
(2)烧瓶内气压增大,会将瓶内的水排出去,使其液面降低;
(3)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,烧瓶受到的浮力不变,而它的重力减小,此时浮力大于重力,因此潜水艇模型将上浮。
18.【答案】48;0.7×103
【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)根据由阿基米德原理F浮=ρ液V排g计算图甲中木块受到的浮力。
(2)首先根据甲图的漂浮状态,计算出木块的重力,再根据放上石块后的漂浮状态,结合阿基米德原理F浮=ρ液V排g计算出乙图中液体的密度。
【解答】(1)图甲中木块受到的浮力:F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×(0.2m)3×(1-)×10N/kg=48N;
(2)木块在甲中漂浮,则木块的重力:G木=F浮=48N,
木块表面上放一重8N的石块,
当它静止时,F'浮=G总,
即ρ液V木g=G木+G石,
ρ液×(0.2m)3×10N/kg=48N+8N,
解得:ρ液=0.7×103kg/m3。
19.【答案】0.72;0.9
【知识点】密度公式的应用;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据物体的浮沉条件,结合阿基米德原理对物体在水中和酒精中的状态进行推断,然后再计算A在水中受到的浮力;
(2)根据漂浮条件计算出物体A的质量,根据阿基米德原理计算出物体A的体积,最后根据密度公式计算A的密度。
【解答】(1)①如果物体A在水中和酒精中都是漂浮,
那么它受到的浮力都等于自身重力,即浮力相等;
根据阿基米德原理F浮力=G排=m排g可知,它排开酒精和水的质量相等,
因为72g>64g,
所以它不可能都是漂浮;
②如果两个物体都是浸没,
那么它在水中和酒精中受到的浮力之比为:、
F浮水:F浮酒精=ρ水gV排:ρ酒gV排=ρ水:ρ水=1g/cm3:0.8g/cm3=5:4;
那么排开液体的质量之比为:m水:m酒=5:4;
而实际上排开水和酒精的质量之比:72g:64g=9:8,
因此它肯定不都是浸没。
③据上分析可知,物体A在水中漂浮,在酒精中浸没。
因此物体A在水中受到的浮力为F浮=G=mg=0.072kg×10N/kg=0.72N。
(2)物体A在水中漂浮,
那么它的重力G=F浮=m排g=0.072kg×10N/kg=0.72N;
物体A的体积为:;
物体A的密度:。
20.【答案】(1)80
(2)0.8×103
【知识点】二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)首先根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算出金属球受到的浮力,然后根据G=F浮+F弹计算出该球的重力;
(2)首先根据F浮'=G-F弹'计算出金属球在乙中受到的浮力,再根据公式计算乙中液体的密度。
【解答】(1)在甲图中,金属球受到的浮力:F浮=ρ液gV排=103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3 =10N;
那么金属球的重力:G=F浮+F弹=10N+70N=80N。
(2)在乙图中,金属球受到的浮力F浮'=G-F弹'=80N-72N=8N;
那么该液体的密度为:。
21.【答案】(1)1;下沉
(2)a
(3)2.7×103
【知识点】密度公式的应用;阿基米德原理;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据图A、B,利用公式F浮力=G-F拉计算金属块受到的浮力。比较浮力和重力的大小,从而确定金属块的浮沉状态。
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的变化规律即可;
(3)首先根据计算出金属块的体积,再根据计算出金属块的密度。
【解答】(1)根据A图可知,金属块的重力G=2.7N,则它浸没在水中受到的浮力:F浮力=G-F拉=2.7N-1.7N=1N。若剪断细绳,因为浮力小于重力,所以金属块在水中将下沉。
(2)随着金属块下表面到水面距离h的增大,它排开水的体积先增大后不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它受到的浮力先增大后不变,故选a。
(3)金属块的体积;
则金属块的密度:。
22.【答案】(1)不变;甲
(2)P;h=
【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)根据浮沉条件比较浮力的大小和液体密度的大小,从而确定装酒精的容器。
(2)①根据浮沉条件和阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较0.9时V排的大小,从而确定这个刻度的相对位置;
②根据浮沉条件和阿基米德原理F浮=ρ液gV排推导h与液体密度的关系。
【解答】(1)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。因为密度计的重力保持不变,所以它受到的浮力不变。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,当浮力相等时,排开液体的体积与液体密度成反比。因为酒精的密度小于水的密度,所以排开酒精的体积大于排开水的体积,因此装酒精的容器是甲。
(2)①根据(1)中的分析可知,刻度0.9<1.0,则前者排开液体的体积大于后者排开液体的体积,即刻度0.9应该在1.0上面,也就是p。
②密度计在液面漂浮,
则F浮=G;
ρ液gV排=mg;
ρ液V排=m;
ρ液sh=m;
解得:。
23.【答案】(1)不是
(2)等于
(3)
【知识点】密度公式的应用;平衡力的辨别;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)平衡力的条件:大小相等,方向相反,作用在同一物体和同一直线上;
(2)将泡沫和小桶看作一个整体,根据漂浮条件比较二者受到浮力的大小,再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较二者排开水的体积大小,从而确定水面高度的大小。
(3)比较甲乙两图,计算出泡沫的重力,比较乙丙两图,计算出泡沫的体积,最后根据密度公式计算即可。
【解答】(1)图丙中,泡沫受到的浮力等于自身重力与小桶的压力之和,肯定大于泡沫的重力,二者大小不等,肯定不是平衡力。
(2)乙和丙中,将泡沫和小桶看作一个整体,它们都在水面漂浮,那么它们受到的浮力都等于自身重力,即它们受到的浮力相等。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它们排开水的总体积相等,根据V总=V水+V排可知,乙和丙中水面高度相等,即H2=H3。
(3)比较甲和乙可知,乙中小桶增大的浮力等于泡沫的重力,
即泡沫重力G=△F浮=ρ液g△V排=ρ水g(h1-h2)S;
比较乙和丙可知,小桶排开水的体积的减小量就等于泡沫的体积,
即V=△V排'=(h3-h2)S;
则泡沫的密度为:。
24.【答案】(1)圆木对池底的压力等于它所受的重力,因此F=PS=10N/kg×0.8m2×5m×0.7×103kg/m3=2.8×104N。
(2)水位达到1m时,V排1=0.8m2×1m=0.8m2,圆木受到的浮力:,圆木对池底的压力:F压=G-F浮=2.8×104N-8×102N=2×104N。
(3)当水位达到4m时,圆木静止时漂浮在水面上,圆木受到的浮力,F浮2=G=2.8×104N。
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)先求出圆木的质量,而它对池底的压力等于它所受的重力。
(2)首先求出圆木排开水的体积,根据阿基米德原理求出它所受到的浮力,而圆木对池底的压力等于F压=G-F浮。
(3)当向水池内注水深度达到 4m 时,圆木受到的浮力为它所受的重力。
25.【答案】(1)解:F浮 =ρ水gV排 = 1×103kg/m3×10N/kg×0.15m3 = 1500N
(2)解:G = mg = ρVg = 0.6×103kg/m3×10N/kg×0.15m3 = 900N
F拉 = F浮 - G = 1500N - 900N = 600N
(3)解:绳子剪断后,小球静止时状态为漂浮
F浮=G=900N
V排= = =0.09m3
V露=V-V排=0.15m3-0.09m3=0.06m3
【知识点】密度公式的应用;二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据阿基米德原理 F浮 =ρ液gV排 计算出木球受到的浮力;
(2)当木球处于静止状态时,它受到竖直向上的浮力,竖直向下的重力和拉力。首先根据G=mg计算出球的重力,再根据 F拉 = F浮 - G 计算出绳子对球的拉力。
(3)绳子剪断后,木球上浮,最终在水面漂浮,首先根据漂浮条件 F浮=G 计算出此时它受到的浮力,再根据 计算出小球排开水的体积,最后根据 V露=V-V排 计算出小球露出水面的体积。
26.【答案】(1)根据乙图可知,当物体完全浸没在水中时,它受到的浮力不变,因此拉力不变,此时拉力为34N;
当物体完全出水后,它不受浮力,此时拉力等于重力,即重力G=54N;
那么完全浸没时受到的浮力F浮=G-F拉=54N-34N=20N;
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,物体受到的浮力与它的V排成正比;
那么当金属块露出水面时,它受到的浮力F浮'=20N×=15N;
那么此时绳子的拉力:F拉=G-F浮’=54N-15N=39N。
(3)当金属块完全浸没时,它的体积等于排开液体的体积;
它的体积;
金属块的密度:。
【知识点】二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据乙图分别确定金属块的重力和完全浸没时受到的拉力,然后根据F浮=G-F拉计算出浮力;
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,物体受到的浮力与它的V排成正比,据此计算出金属块露出水面时受到的浮力,再根据F拉=G-F浮’计算即可;
(3)当金属块完全浸没时,根据计算它的体积,再根据密度公式计算金属块的密度。
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