名称 | 9.3 物体的浮与沉 期末试题选编安徽省各地2021-2022学年沪科版物理八年级全一册(含解析) | ![]() | |
格式 | zip | ||
文件大小 | 715.9KB | ||
资源类型 | 教案 | ||
版本资源 | 沪科版 | ||
科目 | 物理 | ||
更新时间 | 2022-12-12 11:05:35 |
13.(2022·安徽滁州·八年级期末)两个相同的烧杯中装有不同密度的液体,同一个密度计在两种液体中的位置如图所示,此时液面相平,则两种液体的密度 ρ甲___________ρ乙,两次受到的浮力F甲___________F乙。(均选填“>”“=”或“<”)
14.(2022·安徽六安·八年级期末)如图所示,某型号驱逐舰从长江驶入大海(已知ρ海水>ρ水)。受到的浮力___________(选填“变大”“变小”或“不变”),舰体要___________(选填“下沉”或“上浮”)一些。
15.(2022·安徽蚌埠·八年级期末)如图所示,潜水艇能够上浮和下沉是通过改变_______来实现的;潜水艇在上浮过程中,未露出水面之前,所受的浮力将 ______(选填“变大”、“变小”或不变)
16.(2022·安徽安庆·八年级期末)小明外出研学时,乘坐渡轮过海,小明走上渡轮后渡轮受到的浮力______(选填“变大”、“变小”或“不变”);若渡轮吃水深度为5m,渡轮底部受到海水的压强是______Pa。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
17.(2022·安徽六安·八年级期末)某体积为200cm3、重为1.6N的物体,把它浸没在水中后放手,它将___________(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”),当该物体静止时受到的浮力大小为___________N。(ρ水=1.0×103 kg/m3,取g=10N/kg)
18.(2022·安徽六安·八年级期末)某体积为200cm3、重为1.6N的物体,把它浸没在水中后放手,它将___________(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”),当该物体静止时受到的浮力大小为___________N。(ρ水=1.0×103 kg/m3,取g=10N/kg)
19.(2022·安徽安庆·八年级期末)一个物体的重为10N、体积为1.25dm3,用手将其浸没在水中时放手后物体最终将___________(选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”),所受的浮力为___________N(ρ水=1.0×103 kg/m3)。
20.(2022·安徽宣城·八年级期末)把一个重为50N,体积为5dm3的空心球浸没在盐水中,它将_______(选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”),静止时,此球所受的浮力为_______N(ρ盐水=1.1×103kg/m3)。
21.(2022·安徽滁州·八年级期末)某同学在探究影响浮力大小的因素时做了以下实验
(1)在“探究浮力大小跟排开液体重力大小的关系”时,小明设计并完成了如图所示实验。下表是他记录的数据,请帮助将表格中的数据填写完整。
物体重力 G/N 钩码一半浸入水中时弹簧测力计示数 F/N 钩码全部浸入水中时弹簧测力计示数 F/N 钩码全部浸入盐水中弹簧测力计示数 F/N
2.40 ______ 2.00 1.95
分析实验步骤甲、乙、丙所得到的数据,你认为浮力的大小与______有关。 分析实验步骤丙和丁所得到的数据,你认为浮力大小还可能与______有关。
(2)钩码全部浸入水中时受到的浮力是________N,排开水的体积是______cm3,排开水的重力是______N,盐水的密度是________g/cm3。
(3)接着小明又探究了“物体的上浮或下沉与哪些因素有关”他将一个空的密封的玻璃瓶浸没在水中松手后,发现玻璃瓶上浮,这是由于______。为了使玻璃瓶沉下去,小明将一铁钉放入玻璃瓶中,同组的小华则将铁钉绑在了玻璃瓶上,再次将玻璃瓶浸没水中松手,结果两次玻璃瓶均沉入水底。他们在瓶内放铁钉或瓶外绑铁钉是为了改变______的大小,从而使浮力______(选填“大于”、“等于”或 “小于”)重力;从他们探究的过程来看,______(选填“小明”或“小华”)的探究更合理,理由是______。
22.(2022·安徽滁州·八年级期末)小航利用弹簧测力计、细线、玻璃杯和水测量石块及木块的浮力,他设计了如图所示的实验方案并按顺序完成了甲、乙、丙、丁、戊的实验操作。根据图中内容,完成以下分析:
(1)小航对比分析步骤甲和乙的测力计示数,石块所受浮力为_______N;
(2)小航利用丁、戊两步骤中弹簧测力计示数,计算出木块浸没在水中所受到的浮力。小天却认为小航测量木块浮力的方案有缺陷,实验中只用完成甲、乙、丙、丁的操作就可以了,且得到的结果更准确。你认为小天的看法_______(选填“合理”或“不合理”)。按小天的方案测出木块的浮力大小将比小航所测得的浮力值要_______(选填“大”或“小”),原因是:_______;
(3)减断细线,石块沉入水底,如图2所示,请画出石块静止在水底时的受力示意图_______。
23.(2022·安徽亳州·八年级期末)有一个圆柱形容器内装有适量的水,如图所示。把一个边长为10cm的正方体物块A放入水中,当物块A静止时有一半浸入水中,已知水的密度为1.0×103kg/m3,求:
(1)物块受到浮力;
(2)物块的密度;
(3)至少需要对物块A施加一个多少牛顿、竖直向下的力F,才能使物块A全部浸入水中。
24.(2022·安徽合肥·八年级期末)如图所示,水平地面上有一底面积为100cm2的圆柱形容器,容器中的水深40cm边长为10cm,质量为0.8kg的正方体物块通过细线与容器的底部相连。
(已知ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)细线对物块的拉力;
(2)剪断细线后,物块静止时浸入水中的体积;
(3)物块自由静止时,水对容器底部的压强。
25.(2022·安徽滁州·八年级期末)一边长为0.1m的正方体物块A底部连一根细绳,此时物块A上表面刚好与液面相平,容器底面积为300cm,如图所示,细绳所受力的大小为5N。(细绳的自重和体积以及细绳所受浮力忽略不计,假设物块A不吸水)求:
(1)当物块A全部浸没在水中时受到水的浮力;
(2)物块A的密度;
(3)打开出水口放水,当细绳刚好不受力时停止放水,水面静止时(物块A上下表面与水面平行)容器内水面下降的深度。
26.(2022·安徽滁州·八年级期末)如图甲,将一重8N的物体A放在装有适量水的烧杯中,物体A漂浮于水面,浸入水中的体积占总体积的。如果将一小球B用体积和重力不计的细线系于A下方后,再轻轻放入该杯水中,静止时A上表面与水面恰好相平,如图乙。已知ρB=1.8×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)图甲中物体A受到的浮力;
(2)物体A的密度;
(3)小球B的体积。
参考答案:
1.B
【详解】A.浸没在水中的潜水艇在下潜过程中,水密度和排开水的体积不变,由F浮=ρ液gV排可知,所受的浮力不变,故A错误;
B.巨轮之所以能够浮在水面上,是利用空心的方法来增大排开液体的体积来增大浮力,故B正确;
C.密度计测液体密度时,都是漂浮的,所以浮力都等于重力,在不同液体中,密度计所受浮力不变,故C错误;
D.气球是利用在空气中的浮力来工作的,当气体的密度小于空气的密度时,才可以升空,故D错误。
故选B。
2.B
【详解】A.壁虎的脚掌上有吸盘,紧贴墙壁时,吸盘内气压小于外界大气压,从而利用大气压使其在墙上不会掉下来,故A正确,不符合题意;
B.鱼体内的鱼鳔里面是空气,可以改变自身的体积,从而改变排水量,达到改变浮力的目的,控制自身的浮沉,故B错误,符合题意;
C.啄木鸟能凿开树干,是因为它的嘴很尖,受力面积小,根据压强的计算公式可得,能产生很大的压强,从而凿开树干,捉到虫子,故C正确,不符合题意;
D.雄鹰的翅膀是弧线形的,飞行过程中,翅膀上方空气流动速度快、压强小,下方空气流动速度慢、压强大,所以不用抖动翅膀也能翱翔天空,是应用了流体压强与流速关系的原理,故D正确,不符合题意。
故选B。
3.C
【详解】A.抽油烟机在工作时,由于转动的扇叶处气体的流速大,压强小,从而在周围大气压的作用下将油烟压向扇口排出。厨房内的抽油烟机工作时是利用流速越大、压强越小的方法将油烟“吸”走的,故A不符合题意;
B.风筝的整体形状是上凸下平,空气流过风筝的表面时,上方的空气的流速大、压强小,下方空气的流速小、压强大,会产生一个向上的压强差、压力差,使得风筝能在空中飞翔,故B不符合题意;
C.热气球可以飘浮在空中,利用的是浮力,不能用流体压强与流速关系来解释,故C符合题意;
D.天窗前闭后开,在车顶形成一个凸面,加大了车顶空气的流速,使天窗开口处的气压小于车内的气压,则在压力差的作用下车内污浊的空气被自动“抽出”,从而保持车内空气清新,故D不符合题意。
故选C。
4.C
【详解】由题可知,ρ铜>ρ水>ρ酒精,所以铜块在水和酒精中都是下沉的,容器原来都是装满液体,排开水的体积和排开酒精的体积是相同的,即
V排水=V排酒精
由得
即
解得
m溢酒精=16g
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5.C
【详解】ABC.由于小球A、B的体积相同,由图可知,A排开液体的体积大于B排开液体的体积,由于液面相平,所以两种液体的体积和排开液体的总体积相同,所以甲液体的体积小于乙液体的体积,由于两种液体的质量相同,根据可知,ρ甲>ρ乙,即甲液体的密度大于乙液体的密度;由于液面相平,根据p=ρgh可知,甲容器底部受到液体的压强大于乙容器底部受到液体的压强;因为实心小球A在甲液体中悬浮,根据物体的浮沉条件可知,ρA=ρ甲,实心小球B在乙液体中漂浮,根据物体的浮沉条件可知,所以ρB<ρ乙,即A球的密度大于B球的密度;根据可知,A球的质量大于B球的质量,再根据G=mg可知A球的重力大于B球的重力,由于A小球悬浮在甲液体中,所以A小球受到的浮力等于A的重力,B小球漂浮在乙液体中,所以B小球受到的浮力等于B重力,所以A球受到的浮力大于B球受到的浮力,故AB不符合题意,C符合题意;
D.由于液体的质量相同,根据可知,液体的重力相等,又因为容器的重力也相等,A球的重力大于B球的重力,所以甲容器的总重力大于乙容器的总重力,即甲容器底部对水平桌面的压力大于乙容器底部对水平桌面的压力,因为容器的的面积相同,根据可得,甲容器底部对水平桌面的压强大于乙容器底部对水平桌面的压强,故D不符合题意。
故选C。
6.A
【详解】四个小球的体积相同,由图可知,排开液体的体积
由可知,四个小球受到的浮力
又因为甲、乙漂浮,丙悬浮,丁沉底,所以根据物体的浮沉条件可知
所以
由可知
由可知
由图可知,甲、乙漂浮,丙悬浮,所以甲、乙、丙一定是空心的,由于甲的质量最小,所以甲空心部分的体积最大,故A正确,BCD错误。
故选A。
7.B
【详解】BD.对甲、乙容器中物体进行受力分析可知,物体受到竖直向上的拉力、浮力以及竖直向下的重力,由力的平衡可知
F浮+F拉=G
定滑轮不省力,两个物体受到的拉力和重力均相等,因此两物体受到的浮力也相等;根据图示可知
V排甲
ρ甲>ρ乙
故B正确,D错误;
C.物体受到竖直向上的拉力、浮力以及竖直向下的重力,由力的平衡可知
F浮+F拉=G
甲受到的浮力小于重力,因此剪断细线后,物体将下沉,液面升高,由p=ρgh可知,甲容器底受到液体的压强变大,故C错误;
A.剪断细线前,物体受到竖直向上的拉力、浮力以及竖直向下的重力,由力的平衡可知
F浮+F拉=G
乙受到的浮力小于重力,剪断细线后,乙容器内物体将会下沉,故A错误。
故选B。
8.B
【详解】A.两块相同橡皮泥的重力G相同;由图可知,球形橡皮泥沉到容器底部,则球形橡皮泥受到的浮力
F球
F碗=G
比较可知
F球
B.液面高度相等,由p=ρgh可知甲乙两杯中水对杯底的压强
p甲=p乙
故B正确;
CD.由图可知,甲中水的体积小于乙中水的体积,由m=ρV可知,甲中水的质量小于乙中水的质量,由G=mg可知,甲中水的重力小于乙中水的重力,两块相同橡皮泥的重力G相同,两个容器相同,容器对桌面的压力等于容器、水和橡皮泥的总重力,所以甲杯对桌面的压力小于乙杯对桌面的压力,故CD错误。
故选B。
9.C
【详解】AB.同一支密度计漂浮在甲乙液体中,浮力都等于其自身重力,所以浮力相等,故AB错误;
CD.根据,密度计在甲乙液体中受到的浮力相等,在甲中排开的液体的体积比较大,因此甲液体的密度较小,故C正确,D错误。
故选C。
10.C
【详解】AB.由图可知,小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态,根据浮沉条件可知,物体漂浮时
ρ液甲>ρ物
物体悬浮时
ρ液乙=ρ物
由此可得
ρ液甲>ρ液乙
两杯中液面相平,根据p=ρgh可知烧杯底受到液体的压强
p液甲>p液乙
故AB正确,AB不符合题意;
C.由图可知,甲液体的体积大于乙液体的体积,由
G=mg=ρVg
可知,甲杯内液体的重力较大,烧杯和小球的重力均相等,烧杯对桌面的压力等于液体的重力、烧杯和小球的重力之和,所以甲杯对桌面的压力较大;烧杯的底面积相等,根据可知,甲杯对水平面的压强较大,故C错误,C符合题意;
D.因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以两个相同的小球在两杯中受到的浮力相等,都等于小球的重力,故D正确,D不符合题意。
故选C。
11.C
【详解】A.小球A在水中漂浮,浮力等于自身重力;小球B在水中悬浮,浮力等于自身重力。两个小球质量相同,受到的重力相同,所以所受浮力FA=FB,故A错误;
B,小球A漂浮,F浮=GA,则
ρ水gV排=ρAgVA
因为V排
C.根据公式p=ρ液gh可知,两容器中水深相同,所以p甲=p乙,故C正确;
D.容器对水平桌面的压力等于容器重力、水的重力和小球重力的总和,由于两容器重力大小未知,所以容器对水平桌面的压力大小无法比较,故D错误。
故选C。
12.A
【详解】由物体浮沉条件可知,当物体在甲溶液中处于漂浮状态时,此时F甲=G,ρ甲>ρ物;当物体在乙溶液中处于悬浮状态,此时F乙=G,ρ乙=ρ物。由此可知,F甲=F乙,ρ甲>ρ乙。两溶液中液体的深度相同,由p=ρgh可知,p甲>p乙。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
13. < =
【详解】[1][2]如图密度计均漂浮在液体中,受到的浮力均等于密度计的重力,即F甲=F乙;甲图中密度计排开液体的体积大于乙图中密度计排开液体的体积,由
可知,ρ甲<ρ乙。
14. 不变 上浮
【详解】[1][2]驱逐舰从长江驶入大海,驱逐舰始终漂浮,浮力大小等于重力大小,重力大小不变,所以驱逐舰受到的浮力不变,海水密度大于长江水密度,由F浮=ρ液gV排可知,驱逐舰从长江驶入大海时排开水的体积变小,所以驱逐舰在海洋中航行时要上浮一些。
15. 自身重力 不变
【详解】潜水艇通过水仓进水和排水来改变自身重力,从而控制自身的浮沉;因潜水艇的体积不会改变,故潜水艇在水中任意深度中排开水的体积都不变,故所受浮力不变
16. 变大 5×104
【详解】[1]因为渡轮漂浮,所以渡轮受到的浮力
小明走上渡轮后,渡轮的重力变大,所以渡轮受到的浮力变大。
[2]渡轮底部受到海水的压强为
17. 上浮 1.6
【详解】[1][2]当物体完全浸没时排开水的体积
V排=V物=200cm3=2×10-4m3
浸没在水中时受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-4m3=2N
物体的重力是1.6N,因为
F浮>G
所以,把它浸没在水中后放手,物体上浮,最终处于漂浮状态;当物体静止后,漂浮在水面上,则浮力大小
F浮′=G=1.6N
18. 上浮 1.6
【详解】[1][2]当物体完全浸没时排开水的体积
V排=V物=200cm3=2×10-4m3
浸没在水中时受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-4m3=2N
物体的重力是1.6N,因为
F浮>G
所以,把它浸没在水中后放手,物体上浮,最终处于漂浮状态;当物体静止后,漂浮在水面上,则浮力大小
F浮′=G=1.6N
19. 漂浮 10
【详解】[1]物体浸没在水中,排开水的体积等于物体的体积,由阿基米德原理可知,受到的浮力为
物体浸没在水中受到的浮力大于重力,所以物体在水中会上浮,最终漂浮在水面上。
[2]物体漂浮在水面上处于平衡状态,所受的浮力等于重力,所以物体漂浮在水面上所受的浮力为
20. 上浮 50
【详解】[1]将小球浸没在盐水中时受到的浮力为
F浮=ρ盐水gV排=1.1×103kg/m3×10N/kg×5×10-3m3=55N
物体重力G=50N,因为F浮>G,所以放手后小球上浮最终漂浮。
[2]小球最终漂浮,根据物体的浮沉条件可知,小球受到的浮力等于自身的重力,即
F浮′=G=50N
21. 2.2 排开液体的体积 液体的密度 0.4 40 0.4 1.125 玻璃瓶所受浮力大于其所受重力 玻璃瓶的总重力 小于 小明 小华在探究过程中没有控制玻璃瓶排开液体的体积不变
【详解】(1)[1]由表可知全部浸没水中时的浮力为0.4N,故浸没一半在水中时的浮力为0.2N,弹簧测力计为物重与浮力的差,故为2.2N。
[2]分析实验步骤甲、乙、丙,液体相同,浸入体积(排开液体体积)不同,弹簧测力计示数不同,说明浮力的大小与浸入体积(排开液体体积)有关。
[3]在丙、丁实验中浸入体积(排开液体体积)相同,但是液体密度不同,弹簧测力计示数不同,故说明浮力的大小与液体密度有关。
(2)[4][5][6][7]全部浸入水中时受到的浮力为
由阿基米德原理可知
解得
全部浸入盐水中时受到的浮力为
浸没时
由阿基米德原理得
(3)[8]浮力大于重力,物体上浮直至漂浮。
[9][10]绑上铁钉,质量增加,重力增加,重力大于浮力时,物体下沉。
[11][12]小华将铁钉绑在了玻璃瓶上,改变了重力,但是浸没时排开液体体积也增加了,没有控制排开液体体积不变,故没有控制变量。
22. 1.2 合理 小 戊这一步木块表面会带有水或木块会吸水,导致此步骤中拉力偏大
【详解】(1)[1]由甲、乙两图可知,石块受到的浮力为
F浮=G﹣F=3N﹣1.8N=1.2N
(2)[2][3][4]小天的看法是合理的。分析丁图中木块的受力,木块受到竖直向上的拉力F1和浮力F浮,竖直向下的重力G和绳子对它的拉力F石,即
分析戊图中木块受力情况,木块受到竖直向上的拉力F2,竖直向下的重力G和绳子对它的拉力F石,即
则木块受到的浮力
F浮=F2-F1
小航在实验中,戊这一步木块表面会带有水或木块会吸水,导致此步骤中拉力F2偏大,计算出石块的浮力偏大,因此按小天的方案测出木块的浮力大小将比小航所测得的浮力值要小。
(3)[5]石块沉底后受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和支持力处于静止状态,由力的平衡条件可知,石块受到的支持力
F支=G﹣F浮=3N﹣1.2N=1.8N
则石块的受力示意图如下图所示:
23.(1)5N;(2)0.5×103kg/m3;(3)5N
【详解】解:(1)物体的体积为
V=(10cm)3=1000cm3=1×10-3m3
当物块A静止时有一半浸入水中,排开水的体积
物块受到浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-4m3=5N
(2)物块漂浮,所受重力等于浮力
G=F浮=5N
物块的质量为
物块的密度为
(3)物块A全部浸入水中时,受到的浮力
F浮ˊ=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N
需要施加的压力
F=F浮ˊ-G=10N-5N=5N
答:(1)物块受到浮力为5N;
(2)物块的密度为0.5×103kg/m3;
(3)至少需要对物块A施加一个5N的力F,才能使物块A全部浸入水中。
24.(1)2N;(2)8×10-4m3;(3)3800Pa
【详解】解:(1)正方体物块的重力
G=mg=0.8kg×10N/kg=8N
正方体物块的体积
V=(10cm)3=1000cm3=1×10-3m3
由图可知,物块浸没水中,则物块排开水的体积
V排=V=1×10-3m3
则此时物块受到水的浮力
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N
因为物块静止,处于平衡状态,则物块受到绳子的拉力为
F拉=F浮-G=10N-8N=2N
(2)因为木块浸没在水中时的浮力大于木块的重力,所以剪断细线后,木块会上浮直至漂浮在水面上,由于漂浮,所以浮力
F浮'=G=8N
物块静止时浸入水中的体积
(3)物块露出水面的体积为
V露=V-V排'=1×10-3m3-8×10-4m3=2×10-4m3
液面下降的高度为
则物块自由静止时,水的深度
h'=h-Δh=40cm-2cm=38cm=0.38m
因此物块自由静止时,水对容器底部的压强
p'=ρ水gh'=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.38m=3800Pa
答:(1)细线对物块的拉力为2N;
(2)剪断细线后,物块静止时浸入水中的体积为8×10-4m3;
(3)物块自由静止时,水对容器底部的压强为3800Pa。
25.(1)10N;(2)0.5×10kg/m;(3)5cm
【详解】解:(1)物块A刚好完全浸没在水中,物体排开水的体积为
V排=VA=(0.1m)=1×10m
物块A受到水的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×10kg/m×10N/kg×1×10m=10N
(2)物块A的重力
G=F浮-F拉=10N-5N=5N
由G=mg可得,物体A的质量
物块A的密度
(3)当细绳刚好不受力时物块A处于漂浮状态,此时物体受到的浮力为
F浮′=G=5N
则浮力的变化量
ΔF浮=F浮-F浮′=10N-5N=5N
该过程中排开水的体积变化量
水面下降的高度
答:(1)当物块A全部浸没在水中时受到水的浮力为10N;
(2)物块A的密度为0.5×10kg/m;
(3)水面下降的深度为5cm。
26.(1)8N;(2)0.8×103kg/m3;(3)2.5×10-4m3
【详解】解:(1)图甲中,因为A漂浮在水中,所以所受的浮力
F浮=GA=8N
(2)根据F浮=ρ水gV排得物体A排开水的体积为
已知A浸人水中的体积占总体积的,则物体A的体积为
根据
G=mg=ρVg
可得A的密度
(3)图乙中A、B共同悬浮,则
F浮A+F浮B=GA+GB
据阿基米德原理有
ρ水g(VA+VB)=GA+ρBgVB
所以物体B的体积为
答:(1)图甲中物体A受到的浮力为8N;
(2)物体A的密度为0.8×103kg/m3;
(3)小球B的体积为2.5×10-4m3。