初中科学八年级上册华师大版期末复习必刷题 专题三 浮力(含解析)

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名称 初中科学八年级上册华师大版期末复习必刷题 专题三 浮力(含解析)
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文件大小 488.4KB
资源类型 教案
版本资源 华东师大版
科目 科学
更新时间 2022-12-20 19:48:22

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文档简介

八上期末复习必刷题
专题三 浮力
一、单选题
1.某钢瓶中装有氧气,瓶内气体密度为8千克/米,在一次急救中用去了其中的四分之三,则剩下气体的密度为(  )
A.2千克/米3 B.4千克/米3 C.6千克/米3 D.8千克/米3
2.如图所示,一条小溪中有一个小球随着溪流漂流而下,则此小球所受浮力的方向应是(  )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
3.一只铁质的水桶重49牛,装满水后重147牛。如果小明提着这桶水并将它浸没在水中,此时小明所受的拉力是(  )
A.147牛 B.小于49牛 C.等于49牛 D.大于49牛
4.小明用刻度尺、塑料碗、大烧杯(底面积为S)等器材测量金属球的体积和质量,他先在烧杯内放入适量水,再将塑料碗轻轻放入水中,如图甲所示,测出此时烧杯内水的深度为h1;将金属球放在塑料碗中,放入球后的状态如图乙所示,测出此时烧杯内水的深度为h2;将塑料碗中的金属球轻放入烧杯中,如图丙所示,测出此时烧杯内水的深度为h3,下列有关叙述中,不正确的是 (  )
A.金属球的体积是(h3-h1)S
B.烧杯中水的深度:h2<h3
C.金属球的质量是ρ水(h2-h1)S
D.丙图中,金属球受到的浮力小于自身的重力
5.如图用模型模拟潜水艇浮沉实验,下列有关分析正确的是(  )
A.潜水艇是依靠改变自身浮力大小实现浮沉的
B.将针筒的活塞向内推,模型下沉
C.将针简的活塞向外拉,模型所受浮力不变
D.潜水艇在海面下静止时,浮力大于重力
6.某实验小组分别用天平和量筒测出了两种物质的质量和体积,并描绘出v-m图像如图所示,则下列判断中正确的是(  )
A.ρ甲>ρ乙 B.ρ甲=ρ乙
C.若V甲=V乙,则m甲7.把质量为500g的物体全部压到水中时,它排开水的质量为600g。松手后,当物体静止 时,其所处的状态及受的浮力大小为(不计水的阻力,g取10N/kg)(  )
A.物体漂浮,F浮=6N B.物体悬浮,F浮=6N
C.物体漂浮,F浮=5N D.物体沉在水底,F浮=5N
8.学习了物体的浮沉条件后,小瑞做了如下实验:在两个薄气球中加满温水,扎紧后剪去多余部分,分别浸没于盛有冷水与热水的玻璃杯中(如图)。若不计气球自重,放手后两气球的运动情况是(  )
A.冷水、热水中都下沉 B.冷水、热水中都上升
C.冷水中上升,热水中下沉 D.冷水中下沉,热水中上升
9.一枚重量为G的鸡蛋悬浮在不饱和盐水中,如图所示,往盐水中继续均匀缓慢加盐,鸡蛋所受浮力F随时间t变化的图象可能是(  )
A. B.
C. D.
10.如图所示,一个重为G的锥形物体P浸没在水中,它受到竖直向下的水的压力为F1,受到竖直向上的水的压力为F2,则(  )
A.F1<F2 B.F1>F2
C.F1=F2 D.无法确定大小
11.在70℃时的硝酸钾的不饱和溶液中漂浮着-木块(下图所示),冷却至40℃时杯底开始有晶体析出,继续冷却到室温并保持温度不变。能正确表示此过程中木块露出液面的体积(V)与时间(t)的关系的示意图是(  )
A. B.
C. D.
12.把木块放人装满水的溢水杯中,溢出水的体积为V1(如图甲);用细针将该木块全部压入水中,溢出水的总体积为V2(如图乙),忽略细针的体积。则(  )
A.木块的质量为ρ水V2
B.缓慢下压木块的过程中,溢水杯底部受到水的压强变大
C.木块全部压入水中静止时,细针对木块的压力大小为ρ水gV2
D.木块的密度为ρ水
13.将一个乒乓球放入倒置的饮料瓶中,然后向瓶内注入水将乒乓球浸没,如图所示,乒乓球保持静止状态则乒乓球(  )
A.仍受水的浮力
B.不受水的浮力,也不受水对它的压力
C.不受水的浮力,但受水对它的压力
D.无法判断
14.一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
15.关于泡脚盆内起按摩作用的凸起甲、乙(如图所示),下列说法正确的是(  )
A.甲、乙均受到浮力的作用
B.甲、乙均不受浮力的作用
C.甲受到浮力的作用,乙不受浮力的作用
D.甲不受浮力的作用,乙受到浮力的作用
16.有甲、乙、丙三个实心物体,密度分别为ρ甲=0.85g/cm3,ρ乙=1.05g/cm3,ρ丙=1.25g/cm3。现将它们放在密度为1.05g/cm3的液体中,当三个物体静止时,甲、乙、丙三个物体所在的位置对应图中所示的序号可能是(  )
A.1 、 2 、 4 B.1 、 4 、 3 C.1 、 2 、 3 D.2 、 3 、 4
17.探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示,其中所用金属块a和塑料块b的密度不同,但重力均为1.6N。下列分析正确的是(  )
A.金属块a浸没在水中,受到浮力的大小必为0.3N
B.利用甲、乙,可以得出同一物体浸入水中深度越深,所受浮力越小的结论
C.利用乙、丙,可以得出在同种液体中,物体密度越大所受浮力越大的结论
D.利用丙、丁,可以初步得出同一物体浸没在密度越大的液体中所受浮力越大的结论
18.甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材质不同的小球。把它们放入水中静止后的情况如图所示,则它们在水中所受浮力相等的是(  )
A.甲和乙 B.乙和丙 C.丙和丁 D.甲和丁
19.小科将两支冒烟的木条放在烧杯上方,如图所示。下列各图表示两支木条冒出的烟的可能移动方向,其中符合事实的是(  )
A. B.
C. D.
20.海权握,国则兴。建设一支强大海军是实现中国梦的有力保障,潜水艇是海军的战略重器。如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海水中悬浮、上浮、漂浮的训练过程。下列对此潜水艇分析正确的是(  )
A.悬浮和漂浮时受到的浮力不相等
B.潜水艇是通过改变浮力大小实现上浮和下沉的
C.上浮过程中所受浮力逐渐变小
D.潜水艇完全入水后,下沉越深,所受浮力越大
21.两个边长相同、材料不同的实心正方体甲和乙,用质量不计的细线连接,轻轻放入某液体中,静止后悬浮,细线处于绷紧状态,如图所示。则(  )
A.甲受到的浮力比乙受到的浮力大
B.甲的密度与液体的密度相等
C.如果将细线剪断,甲、乙再次静止后,容器底部受到的压力大小不变
D.如果将细线剪断,甲、乙再次静止后,容器底部受到液体的压强不变
22.半潜船可用来运输超大型货物,空载时漂浮于长江水面(如图甲);装载时需向船体水舱注水,船体重力增加,巨大的甲板下沉至水面以下(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,甲板上浮至水面,完成货物装载(如图丙)。一段时间后,船从长江驶入大海,船身略上浮一点(如图丁)。半潜船在甲、乙、丙、丁四种状态时所受的浮力分别为F1、F2、F3、F4,则以下判断正确的是(  )
A.F1>F4>F3>F2 B.F2>F3=F4>F1
C.F2>F3>F4>F1 D.F3=F4>F2>F1
23.水平桌面上放置足够高的柱形容器如图甲,容器底部放一个边长为10cm的均匀实心正方体M,现缓慢向容器中注入某液体,M对容器底部的压力随注入液体深度h的变化关系如图乙。则下列说法正确的是(取g=10N/kg)(  )
A.M的密度是1. 25×103kg/m3
B.注入液体的密度是0.7×103kg/m3
C.当h=10cm时,M对容器底部的压力是2N
D.当h=10cm时,液体对容器底部的压强是1200Pa
24.体积相同的铜、铁、铝和木四个小球,放入水中静止时情况如图所示,已知这四个小球的密度关系是ρ铜>ρ铁>ρ铝>ρ水>ρ木头,则下列判断正确的是(  )
A.四个小球的重力关系是:G铝>G铁>G木头>G铜
B.四个小球所受的浮力关系是:F铜>F木头>F铁=F铝
C.铝球、木球一定是实心的,铜球和铁球一定是空心的
D.四个小球的质量关系是:m铝>m铁>m铜>m木头
25.如图所示,在一块浮在水面的长方体木块上放一质量为272克的铁块甲,木块恰好浸没在水中。拿掉铁块甲,用细线把铁块乙系在木块下面,木块也恰好浸没在水中,则铁块乙的质量为(  )(ρ铁=7.8克/厘米3,ρ水=1.0克/厘米3)
A.312克 B.237克 C.318克 D.326克
二、填空题
26.为了测量硬塑料制成的锅形物体的质量和体积,先用一圆柱形容器盛满水,该容器底面积为100cm2(壁厚度不计).将锅形物体开口向上放入容器中,物体漂浮(如图所示),溢出了300cm3的水.然后慢慢翻转使物体浸没沉底,液面下降了1cm.则锅形物体的质量为   克,体积为   cm3。
27.小明用装有适量水的薄壁小试管、螺母和细线制成一个测量小石块密度的装置。将此装置放入水中静止时,试管署出水面的高度h1为5cm,如图甲所示:在试管中轻轻放入小石块,装夏在水中静止时,试管露出水面的高度h2为2cm,如图乙所示。已知小石块放入试管前后.试管中的液面差h3为2cm。则
(1)小试管所受浮力的方向为   
(2)石块的密度为   kg/m3
28.如图为A、B和C三个物体静止在甲、乙和丙三杯液体中的情形。若A、B和C三个物体体积相同,甲、乙和丙三杯是同种液体,则受到浮力最大的物体是    (选填“A”“B”或“C”);若A、B和C三个物体体积和质量都相同,则甲、乙和丙三杯液体中密度最大的是    (选填“甲”“乙”或“丙”)。
29.将一冰块用细线拴住慢慢地浸入酒精中,直至如图所示状态,并保持竖直悬挂。在冰块从空中浸入酒精的过程中,台秤的读数将   (填“增大”“减小”或“不变”);在冰块熔化过程中,容器内液面将   (填“升高”“降低”或“不变”)。(已知:冰的密度为0.9×103kg/m3,酒精的密度为0.8×103kg/m3;整个过程中无液体溢出)
30.一实心金属块,用弹簧测力计在空气中测量时示数为6N,完全浸没在水中测量时示数是4N,则金属块在水中受到的浮力为   牛,金属块的密度是   kg/m3;若完全漫没在某一液体中测量时示数是3.4N,则该液体的密度为   kg/m3。
三、解答题
31.小林和爸爸周末到郊外去钓鱼,他观察到爸爸在钓鱼前要“试漂”来确定铅坠(铅坠由合金制成)的大小,使“浮标”更灵敏,如图是浮标和铅坠的位置示意图。若球形浮标的体积为15cm3,铅坠的密度为11g/cm3。(铅坠未接触池底,不计浮标的质量,不计钓线、鱼钩和鱼饵的体积及质量)
(1)有经验的钓鱼者会使浮标体积的2/3浸入水中,此时浮标受到的浮力是多大?
(2)小林看见爸爸有一种体积为0.5cm3的铅坠,如果使用这种铅坠,浮标静止时浸入水中的体积有多大?
32.如图所示,在地面积为200cm2的圆柱形容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上端连有一边长为0.1m的正方体物块A,当容器中水的深度为20cm时,物块有的体积露出水面,此时弹簧恰好处于自然伸长状态(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg).求:
(1)物块A受到的浮力;
(2)物块A的密度;
(3)往容器缓慢加水,至物块A刚好浸没水中,立即停止加水,弹簧伸长了3cm,此时弹簧对木块A的拉力F。
33.如图甲所示,水平放置的方形容器里有一个重为9 N、边长为10 cm的立方体物块M,M与容器底部不密合。以6 mL/s的恒定水流向容器内注水,容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示。求:
(1)当t=100 s时,物块M在水中处于    (选填“沉底”“悬浮"或“漂浮”)状态。
(2)当t=100 s时,水对容器底部的压力大小是多少
(3)图乙中a的值是多少
34.如图甲所示,放在水平地面上的物体A受到水平向右的力F的作用。力F的大小 以及物体A的运动速度大小v随时间t的变化情况如图乙所示。
(1)当t=7s时,物体A受到的摩擦力f的大小为    N
(2)如图丙所示,在A的两侧分别挂上柱状重物B,C,且C的一部分浸入水中。已知GB=20N,Gc=60N,C的横截面积为20cm2,长度足够,水够深。则当物体A不受摩擦力作用时,C的下底面受到的水的压强是多少?
(3)若物体A移动就会触发报警装置(图中未画出),当物体A不移动时,最高水位与最低水位的差是多少?
答案
1.A 2.C 3.B 4.B 5.C
6.C 7.C 8.C 9.A 10.A
11.A 12.D 13.C 14.C 15.C
16.A 17.D 18.C 19.B 20.A
21.C 22.B 23.C 24.A 25.A
26.300;200
27.(1)竖直向上
(2)3×103
28.C;乙
29.增大;降低
30.2;3000;1300
31.(1)
由阿基米德原理可得:
(2)
质量m铅=ρ铅V铅= .
重力G=m铝g=
拉力 ,浮力
由阿基米德原理可得:排出体积V排= = =5.5×10-6m3=5.5cm3
浮标静止时浸入水中的体积V浸=V排-V铅坠=5.5cm3-0.5cm3=5cm3
32.(1)物块A体积V=(0.1m)3=1×10-3m3,
则V排=V-V露=V-V=V=×1×10-3m3=4×10-4m3,
则物块A受到的浮力F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×4×10-4m3=4N;
(2)弹簧恰好处于自然伸长状态时没有发生形变,即物体不受弹簧的弹力,
则此时F浮=G,
即ρ水gV排=ρ物gV,
ρ水V排=ρ物V,
ρ水×V=ρ物V,
1×103 kg/m3×=ρ物;
解得:ρ物=0.4×103kg/m3。
(3)物块A刚好完全浸没水中时,
则弹簧的弹力F=F浮-G=ρ水gV-ρ物gV=1×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3-0.4×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=6N。
33.(1)漂浮
(2)当t=100s时,注入的水的体积V水=vt=6mL/s×100s=600mL=6×10-4m3,
则G水=ρ水gV水=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10-4m3=6N;
所以液体对底部的压力F=G水+GM=6N+9N=15N;
(3)当t=40s时,正好是物块M处于刚刚开始漂浮的状态,则F浮=GM=9N,
根据F浮=ρ液gV排可得:;
所以深度。
34.(1)10
(2)当物体A不受摩擦力时,它左右受到的拉力相等,都等于物体B的重力;
此时物体C受到的浮力:F浮=GC-GB=60N-20N=40N,
此时物体上表面露出水外,受到水的压力为零,
根据浮力产生的原因F浮力=F向上-F向下可知,物体下表面受到水的压力F向上=F浮力=40N;
则物体C的下底面受到的水的压强:;
(3)当物体A静止受摩擦力时,
①受到水平向右的静摩擦力为12N时,
物体受到的浮力:F浮′=f+GC-GB=12N+40N-20N=32N,
②受到水平向左的静摩擦力为12N时,
物体受到的浮力:F浮″=GC-GB-f=40N-20N-12N=8N,
物体C所受浮力的最大变化量:△F浮=F浮′-F浮″=32N-8N=24N,
因为F浮=ρgV排,V=Sh,
所以最高水位与最低水位的差:。
解析
1.A
【分析】根据密度公式分析计算。
【解答】设钢瓶的容积为V,
则原来钢瓶内氧气的质量为:m=ρV=8kg/m3×V;
用去其中的,则剩余氧气的质量为:m'==;
因此剩下气体的密度为:。
故选A。
2.C
【分析】根据对浮力的认识判断。
【解答】浸在液体里的物体,受到竖直向上的浮力,即与水平面垂直向上,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
3.B
【分析】根据二力平衡的知识分析判断。【解答】铁桶浸没在水中时,桶内水受到的重力和浮力是相等的,因此可以忽略,
则铁桶浸没在水中,桶受到重力、浮力和人的拉力作用,
并且铁桶受到的重力等于铁桶受到水的浮力加上绳子的拉力,
即G桶=F浮+F拉,
所以F拉=G桶-F浮<G桶=49N。
故选B。
4.B
【分析】(1)根据甲丙计算金属球的体积;
(2)首先比较乙和丙中浮力大小,再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较排开水的体积大小,最后比较水面高度的大小;
(3)根据甲和乙计算金属球的质量;
(4)根据浮沉条件比较浮力和重力的大小。
【解答】根据图片可知,甲中水的体积与金属球的体积之和等于丙中水的总体积,因此金属球的体积V=V丙-V甲=Sh3-Sh1=S(h3-h1),故A正确不合题意;
乙中金属球和塑料碗受到的总浮力F浮总=G碗+G球,丙中二者受到的总浮力F浮总'=G碗+F球。因为球在水中下沉,则它受到的浮力小于重力,那么F浮总'h3,故B错误符合题意,D正确不合题意;
根据图片可知,甲和乙中排开水的重力的差值等于金属球的重力,即△G排=G球=ρ水gSh2-ρ水gSh1=ρ水g(h2-h1)S 。那么金属球的质量为:,故C正确不合题意。
故选B。
5.C
【分析】根据浮沉条件,结合阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析判断。
【解答】A.潜水艇是依靠改变自身重力大小实现浮沉的,故A错误;
B.将针筒的活塞向内推,试管内的水流出,导致模型重力减小,此时模型上浮,故B错误;
C.将针简的活塞向外拉,外面的水流入试管,导致模型重力增大。由于试管排开水的体积不变,阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,模型受到的浮力不变,故C正确;
D.潜水艇在海面下静止时,浮力等于重力,故D错误。
故选C。
6.C
【分析】根据图示图像应用密度公式可以比较两物质的密度大小关系;
该图像是V-m的图像,横坐标表示质量,纵坐标表示体积,根据图像即可比较体积相同时两者的质量关系,质量相同时两者的体积关系。【解答】由图像可知,当两物质的体积V相同时,m甲<m乙,
由密度公式可知,ρ甲<ρ乙,故A、B错误,C正确;
由图像可知,当m甲=m乙时,V甲>V乙,故D错误。
故选C。
7.C
【分析】比较浮力和重力的大小关系,根据浮沉条件确定最终状态。
【解答】物体的重力为G=mg=0.5kg×10N/kg=5N;
物体浸没时受到的浮力F浮力=G排=m排g=0.6kg×10N/kg=6N;
此时浮力大于重力,因此松手后会上浮,最终在水面漂浮;
根据漂浮条件可知,此时它受到浮力等于重力,即F浮力'=G=5N。
故选C。
8.C
【分析】根据浮沉条件分析判断。
【解答】冷水的温度低于温水,则冷水的密度大于温水密度,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排和G=ρVg可知,气球受到的浮力大于重力,则气球上升;
热水的温度高于温水,则热水的密度小于温水密度,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排和G=ρVg可知,气球受到的浮力小于重力,则气球下沉。
故选C。
9.A
【分析】鸡蛋悬浮在盐水中时,浮力等于鸡蛋的重力,逐步加入盐,盐水的密度增大;浮出水面前鸡蛋排开水的体积不变,根据浮力公式可知鸡蛋所受浮力变化情况。【解答】因为鸡蛋悬浮在盐水中时,根据悬浮条件可知:浮力等于鸡蛋的重力;
往盐水中继续均匀缓慢加盐,盐水密度增大,浮出水面前鸡蛋排开水的体积不变,根据公式F浮=ρgV排可知,鸡蛋所受浮力逐渐增大;
浮出水面后鸡蛋漂浮时所受浮力等于鸡蛋的重力,浮力不再变化(若烧杯中的食盐溶液已经是饱和的,则继续加食盐浮力始终保持不变,为重力);
鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图象应该是开始浮力变大,后来不变;
故A正确,B、C、D错。
故选A。
10.A
【分析】根据浮力产生的原因分析判断。
【解答】物体受到的浮力等于上下两个表面受到的压力差,即F浮力=F2-F1,因此F1故选A。
11.A
【分析】利用硝酸钾溶解度随温度的降低而减小,漂浮的木块的重力不变,浮力不变,根据浮力与液体的密度和排开液体的体积关系分析。【解答】当木块在液面漂浮时,它受到的浮力始终等于重力,即浮力保持不变。
①70℃时的硝酸钾的不饱和溶液,在温度下降时,它的溶解度不断减小,在溶液达到饱和时,溶液中没有晶体析出,则这段时间内溶液的密度不变。根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,这段时间内排开液体的体积不变,则露出液面的体积不变。
②当溶液开始有晶体析出后,溶液的密度不断减小,则它排开液体的体积不断增大,那么木块露出液面的体积逐渐减小;
③当晶体不再析出时,溶液密度保持不变,则它排开液体的体积不变,那么木块露出液面的体积不变。
故选A。
12.D
【分析】(1)木块漂浮在水面上时,对木块进行受力分析,由平衡条件求出木块所受的重力,然后由浮力公式的变形公式求出木块的质量;
(2)缓慢下压木块的过程中,溢水杯中水的深度不变,由p=ρgh分析压强变化;
(3)当木块刚好全部没入水中时,木块受到的浮力等于木块重加上对木块的压力,据此求出对木块的压力。
(4)根据木块完全浸入水中时排出水的总体积求出木块的体积,然后根据密度公式求出木块的密度表达式。【解答】木块静止地漂浮在水面上时,F浮=G;
因为木块所受到的浮力F浮=ρ水gV1,所以ρ水gV1=mg,
所以木块的质量m=ρ水V1,故A错误;
缓慢下压木块的过程中,溢水杯中水的深度不变,
由p=ρgh可知,溢水杯底部受到水的压强不变,故B错误;
木块完全浸没后的浮力:F浮′=ρ水gV2,
木块完全浸没时,由力的平衡条件可得:F浮′=F压+G木,
所以手对木块的压力(最大压力):
F压=F浮′-G木=ρ水gV2-mg=ρ水gV2-ρ水V1g=ρ水g(V2-V1),故C错误;
木块完全浸入水中时所排开水的体积等于木块的体积,
由题意知木块的体积V=V2,
则木块的密度:,故D正确。
故选D。
13.C
【分析】根据浮力产生的原因和压力产生的原因判断。
【解答】乒乓球上面有水,因此水会乒乓球的上表面会产生向下的压力。乒乓球的下表面没有水,因此水对乒乓球没有向上的压力。根据F浮=F上-F下可知,乒乓球不受水对它的浮力。
故选C。
14.C
【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。
15.C
【分析】根据浮力产生的原因判断。
【解答】物体在液体中受到的浮力来源于上下两个表面受到的压力差,即F浮=F向上-F向下。根据图片可知,甲凸起的上下两个表面都有水,肯定会受到浮力;乙凸起的下表面没有水,不会受到向上的压力,因此不会受到浮力。
故选C。
16.A
【分析】根据浮沉条件分析。
【解答】根据题目条件可知,甲的密度小于液体密度,在液体中漂浮,应该为①;
乙的密度等于液体密度,在液体中悬浮,应该为②或③;
丙的密度大于液体密度,应该在液体中下沉,应该为④。
那么位置的序号应该为1、2、4或1、3、4。
故选A。
17.D
【分析】根据浮力F浮力=G-F拉,结合控制变量法的知识对各个选项进行判断即可。
【解答】A.金属块的重力为1.6N,浸没在水中时测力计的示数为1N,那么a浸没在水中受到的浮力:F浮力=G-F拉=1.6N-1N=0.6N,故A错误;
B.根据甲乙两图可知,同一物体进入水中的深度越大,弹簧测力计的示数越小,根据F浮力=G-F拉可知,此时它受到浮力越大,故B错误;
C.根据乙丙两图可知,a受到的浮力为:F浮力=G-F拉=1.6N-1N=0.6N,b受到的浮力为:F浮力'=G-F拉'=1.6N-0.7N=0.9N,则得到结论:在同种液体中,物体密度越大,所受浮力越小的结论,故C错误;
D.根据丙丁可知,b在水中受到浮力为0.9N,在酒精中受到浮力0.7N,那么得到结论:同一物体浸没在密度越大的液体中所受浮力越大,故D正确。
故选D。
18.C
【分析】根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析判断。
【解答】根据图片可知,排开水的体积大小依次为:V甲故选C。
19.B
【分析】根据对流的知识分析判断。
【解答】纸片右边的蜡烛燃烧,它上面的空气受热密度减小而上升,于是右边木条的烟会向上飘动。此时右边蜡烛底部的气压减小,在外界大气压强的作用下,纸板左边的空气会从底部流向右边,则此时左边木条的烟雾会向下飘动,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
20.A
【分析】根据潜水艇的浮沉原理分析判断。
【解答】当潜水艇完全浸没在水中时,它排开海水的体积不变,则它受到的浮力不变。当悬浮时,它受到的浮力等于自身重力和海水重力之和;上浮时,向外排出海水,总重力减小,则悬浮时受到的浮力肯定大于漂浮时受到的浮力,故A正确,B错误;
上浮过程中,它排开海水的体积不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它受到的浮力不变,故C错误;
潜水艇完全入水后,当深度增大时,它排开海水的体积不变,则受到的浮力不变,故D错误。
故选A。
21.C
【分析】(1)根据F浮=ρ液gV排分析解答;
(2)根据物体浮沉条件分析解答;
(3)柱形容器中,容器底部受到的压力大小等于容器内液体和物体的总重力;
(4)根据p=ρ液gh分析解答。【解答】A.甲和乙两个正方体边长相同,则根据体积公式V=a3可知其体积相等,那么两个正方体都浸没在同一液体中,则其排开液体的体积相等。根据F浮=ρ液gV排可知,甲受到的浮力等于乙受到的浮力,故A错误;
B.把甲和乙作为一个整体,甲和乙在液体中静止时悬浮。根据物体浮沉条件可知,甲和乙的平均密度等于液体的密度,而甲和乙由不同材料制成,其密度不同,所以甲的密度与液体的密度不相等,故B错误;
C.柱形容器中,容器底部受到的压力大小等于容器内液体和物体的总重力,如果将细线剪断,甲、乙再次静止后,容器内液体和物体的总重力不变,则容器底部受到的压力大小不变,故C正确;
D.根据题意可知,细线处于绷紧状态,如果将细线剪断,甲、乙再次静止后,甲将漂浮在液面上,则甲和乙排开液体的总体积变小,液体深度变小,根据p=ρ液gh可知,容器底部受到液体的压强变小,故D错误。
故选C。
22.B
【分析】根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排,结合漂浮条件分析判断。
【解答】在甲、乙、丙中,半潜船排开海水的体积V乙>V丙>V甲,根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,它受到的浮力F2>F3>F1。半潜船完成货物装载后总重力保持不变,它从长江驶入大海后,仍然处于漂浮状态,则它受到的浮力始终等于重力,即F3=F4,则最终浮力大小关系为:F2>F3=F4>F1。
故选B。
23.C
【分析】(1)由图乙可知,当注入液体深度h=0cm,即还没有注入液体时,正方体M对容器底部的压力等于M的重力,可求M的重力,再利用G=mg求M的质量,求出M的体积,再利用密度公式求正方体M的密度;
(2)由图乙可知,当注入液体深度h=5cm,正方体M对容器底部的压力F压=G-F浮,据此求此时M受到的浮力,求出此时M排开水的体积,再利用F浮=ρ液V排g求液体的密度;
(3)当h=10cm时,先求出排开液体的体积,利用阿基米德原理求受到的浮力,M对容器底部的压力等于重力减去浮力;
(4)根据液体压强公式p=ρ液gh计算。【解答】A.由图乙可知,当注入液体深度h=0cm。即还没有注入液体时,正方体M对容器底部的压力F压1=G=12N,
则M的质量为:,
M的体积:V=(0.1m)3=0.001m3,
正方体M的密度:;
故A错误;
B.、由图乙可知,当注入液体深度h=5cm,正方体M对容器底部的压力F压2=7N,
此时M受到的浮力:F浮=G-F压2=12N-7N=5N,
V排=(0.1m)2×0.05m=0.0005m3,
由F浮=ρ液V排g可得液体的密度:;
故B错误;
C.当h=10cm时,排开液体的体积:V排′=(0.1m)2×0.1m=0.001m3,
受到的浮力:F浮′=ρ液V排′g=1×103kg/m3×0.001m3×10N/kg=10N,
M对容器底部的压力:F压3=G-F浮′=12N-10N=2N,故C正确;
D.当h=10cm时,液体对容器底部的压强:p=ρ液gh=103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa,故D错误。
故选C。
24.A
【分析】(1)当物体的密度大于液体的密度时物体会下沉,当物体的密度小于液体的密度是物体上浮或悬浮,据此判断四个小球的空心问题;
(2)已知四个小球的体积相同,根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排并结合图中排开液体的体积判断四个小球所受的浮力关系;
(3)(4)根据当浮力大于重力时物体上浮,当浮力小于重力时物体下沉,当浮力等于重力时,物体处于悬浮或漂浮状态,结合浮力关系求出四个小球的重力关系,进一步根据G=mg得出质量关系。【解答】由图可知,铜和铁的密度都大于水,如果实心的肯定在水中下沉,而铜球漂浮、铁球悬浮,二者一定是空心的。铝球下沉、木块漂浮,可能实心、也可能是空心,故C错误;
根据图片可知,排开水的体积V排铜<V排木<V排铁=V排铝,
根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知,受到的浮力:F铜<F木<F铁=F铝,故B错误;
铜球、木球漂浮,铁球悬浮,铝球沉底,
根据物体的浮沉条件知:F铜=G铜、F木=G木、F铁=G铁、F铝<G铝;
则重力G铜<G木<G铁<G铝,故A正确;
根据公式G=mg可知,它们的质量m铜<m木<m铁<m铝,故D错误。
故选A。
25.A
【分析】根据物体的浮沉条件和阿基米德原理F浮=ρ液gV排得出等式,即可求出乙铁块的体积,再根据m=ρV求出铁块乙的质量。
【解答】由甲图可知,木块和甲铁块漂浮,
则:G甲+G木=F浮甲,即m甲g+G木=ρ水gV木①;
由乙图可知木块和乙铁块悬浮,
则:G乙+G木=F浮乙,即ρ铁gV乙+G木=ρ水g(V木+V乙) ②;
②-①得到:ρ铁gV乙- m甲g=ρ水g V乙;
ρ铁V乙- m甲=ρ水 V乙;
7.8g/cm3×V乙-272g=1g/cm3×V乙;
解得:V乙=40cm3;
则铁块乙的质量:
m乙=ρ铁V乙=7.8g/cm3×40cm3=312g。
故选A。
26.300;200
【分析】(1)当物体漂浮在液面上时,用漂浮条件来计算物体的质量;
(2)物体由漂浮到沉底,导致液面下降,其中的体积关系满足:V排-V=ΔhS容,据此可以计算出物体的体积V。
【解答】(1)因为圆柱形容器盛满水,
所以物体排开水的体积:V排=300cm3,
因为物体漂浮,
所以G=F浮力=G排;
mg=m排g;
则物体的质量m=m排=ρ水V排=1g/cm3×300cm3=300g;
(2)由体积关系可知:V排-V=ΔhS容,
所以V=V排-ΔhS容=300cm3-1cm×100cm2=200cm3。
27.(1)竖直向上
(2)3×103
【分析】(1)浮力的方向为竖直向上;
(2)比较甲、乙两图可知,试管两次受到的浮力之差就是小石块的重力;进一步求出小石块的质量;
根据小石块放入试管前后,试管中的液面差h3为2cm可以求出小石块的体积;最后利用密度公式求出小石块的密度。【解答】(1)小试管所受浮力的方向为竖直向上;
(2)比较甲、乙两图可知,两次受到的浮力之差就是小石块的重力,
即石块的重力G=ΔF浮=ρ水g(h1-h2)S容=ρ水g×(0.05m-0.02m)S容=ρ水gS容×0.03m,
小石块放入试管前后,试管中的液面差h3为2cm,
所以小石块的体积为V=(h1-h2-h3)S容=(0.05m-0.02m-0.02m)S容=0.01m×S容,
则小石块的密度。
28.C;乙
【分析】(1)根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排比较浮力的大小;
(2)根据浮沉条件比较物体和液体密度的大小关系,进而比较三个物体的密度大小。
【解答】(1)当三种液体密度相同且三个物体体积相同时,它们排开液体的体积VB(2) 若A、B和C三个物体体积和质量都相同, 根据公式可知,它们的密度相同;
设它们的密度都是ρ,A、B在液体中漂浮,则它们的密度都小于液体密度;C在丙中悬浮,则C的密度等于液体丙的密度。比较可知,液体甲和乙的密度都大于液体丙的密度。
A和B都是漂浮,且质量相等,那么它们受到的浮力等于自身重力,即浮力保持不变;
根据根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,排开液体体积V甲>V乙,那么液体密度ρ甲<ρ乙;
则密度最大的液体是乙。
29.增大;降低
【分析】(1)台秤的示数等于托盘上受到的总压力;
(2)容器内的液面上升还是下降,取决于冰块排开酒精的体积和熔化成水的体积大小关系。
【解答】(1)在冰块从空中浸入酒精的过程中,冰块会受到酒精产生的浮力,而酒精会受到冰块对它产生的压力,进而传递到托盘上,即台秤的上升将变大。
(2)冰块的密度大于酒精,则冰块在酒精中下沉,那么它排开酒精的体积等于自身体积,即V排=。当冰块熔化后,熔化成水的体积为:V排'=。因为水的密度大于冰的密度,所以冰块排开水的体积减小,因此容器中液面降低。
30.2;3000;1300
【分析】(1)根据F浮=G-F拉计算金属块受到的浮力;
(2)首先根据计算出金属块的体积,再根据公式计算出它的密度;
(3)根据F浮=G-F拉计算金属块受到的浮力,再根据计算出液体的密度。
【解答】(1)金属块在水中受到的浮力F浮=G-F拉=6N-4N=2N;
(2)金属块的体积;
则金属块的密度:。
(3)在液体中金属块受到的浮力F浮'=G-F拉'=6N-3.4N=1.6N;
则该液体的密度:。
31.(1)
由阿基米德原理可得:
(2)
质量m铅=ρ铅V铅= .
重力G=m铝g=
拉力 ,浮力
由阿基米德原理可得:排出体积V排= = =5.5×10-6m3=5.5cm3
浮标静止时浸入水中的体积V浸=V排-V铅坠=5.5cm3-0.5cm3=5cm3
【分析】(1)根据 浮标求出排开水的体积,利用阿基米德原理求浮标受到的浮力;
(2)由题知,铅坠未接触池底,不计浮标的质量,不计钓线、鱼钩和鱼饵的体积及质量,铅坠受到的浮力等于自重,再利用阿基米德原理求浮标和铅坠排开水的总体积体积,利用V排′=V浸+V铅坠求出浮标浸入水中的体积V浸。
32.(1)物块A体积V=(0.1m)3=1×10-3m3,
则V排=V-V露=V-V=V=×1×10-3m3=4×10-4m3,
则物块A受到的浮力F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×4×10-4m3=4N;
(2)弹簧恰好处于自然伸长状态时没有发生形变,即物体不受弹簧的弹力,
则此时F浮=G,
即ρ水gV排=ρ物gV,
ρ水V排=ρ物V,
ρ水×V=ρ物V,
1×103 kg/m3×=ρ物;
解得:ρ物=0.4×103kg/m3。
(3)物块A刚好完全浸没水中时,
则弹簧的弹力F=F浮-G=ρ水gV-ρ物gV=1×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3-0.4×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=6N。
【分析】(1)根据物体边长和物块A体积露出水面的比例,求出排开水的体积,根据公式F浮=ρ水gV排求出浮力。
(2)利用物体的沉浮条件,此时物块漂浮。F浮=G,根据公式ρ水gV排=ρ物gV求出木块的密度;
(3)因物块A刚好完全浸没水中,此时弹簧对物块A的作用力为F=F浮-G,求出F。
33.(1)漂浮
(2)当t=100s时,注入的水的体积V水=vt=6mL/s×100s=600mL=6×10-4m3,
则G水=ρ水gV水=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10-4m3=6N;
所以液体对底部的压力F=G水+GM=6N+9N=15N;
(3)当t=40s时,正好是物块M处于刚刚开始漂浮的状态,则F浮=GM=9N,
根据F浮=ρ液gV排可得:;
所以深度。
【分析】(1)已知物块M的边长,可求物块的体积,已知物块的重力可求物块的质量,根据密度公式可求物块的密度,再与水的密度进行比较,即可知道物体的在水中的浮沉状态;
(2)由于方形容器在水平方向上放置,则液体对底部的压力等于容器里液体和漂浮物体的总重力,所以根据V=vt求出当t=100s时注入的水的体积,然后求出水的重力,最后根据F=G水+GM即可求出压力;
(3)由乙可知:t=40s时,水的深度变化改变,即此时正好是物块M处于刚刚开始漂浮的状态,所以根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排求出此时物块浸入水中的体积,最后根据计算出a的值。【解答】(1)物块M的体积V=(0.1m)3=0.001m3;
物块M的质量:;
物块M的密度;
即物块的密度小于水的密度,
根据图像可知,从40s~140s时,水面上升的速度减小,
即此时应该是物块离开容器底部,
那么当t=100s时,物体应该处于漂浮状态。
34.(1)10
(2)当物体A不受摩擦力时,它左右受到的拉力相等,都等于物体B的重力;
此时物体C受到的浮力:F浮=GC-GB=60N-20N=40N,
此时物体上表面露出水外,受到水的压力为零,
根据浮力产生的原因F浮力=F向上-F向下可知,物体下表面受到水的压力F向上=F浮力=40N;
则物体C的下底面受到的水的压强:;
(3)当物体A静止受摩擦力时,
①受到水平向右的静摩擦力为12N时,
物体受到的浮力:F浮′=f+GC-GB=12N+40N-20N=32N,
②受到水平向左的静摩擦力为12N时,
物体受到的浮力:F浮″=GC-GB-f=40N-20N-12N=8N,
物体C所受浮力的最大变化量:△F浮=F浮′-F浮″=32N-8N=24N,
因为F浮=ρgV排,V=Sh,
所以最高水位与最低水位的差:。
【分析】(1)由v随时间t的变化图象可知,当运动8s以后物体A做匀速直线运动,受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力是一对平衡力,两个力的大小相等,根据滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关可知当t=7s时物体A受到的摩擦力f的大小及方向;
(2) 据称重法求出当物体A不受摩擦力作用时受到的浮力,利用浮力产生的原因求出C的下底面受到的水的压强;
(3)考虑摩擦力时,根据称重法求出受到的最大静 摩擦力分别水平向左或水平向右时物体C受到的浮力,进一步求出物体C所受浮力的最大变化量,利用阿基米德原理和体积公式求出最高水位与最低水位的差。【解答】(1)由v随时间t的变化图象可知,当运动8s以后物体A做匀速直线运动,处于平衡状态,受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力是一对平衡力,
由二力平衡条件可得:f=F=10N;
物体受到的摩擦力只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,与运动的速度无关,
当t=7s时,物体A匀变速直线运动,受到的摩擦力为10N,方向水平向左;