北师大版初中物理八年级下册 物体的沉浮条件及其应用(详细解析+考点分析+名师点评)

文档属性

名称 北师大版初中物理八年级下册 物体的沉浮条件及其应用(详细解析+考点分析+名师点评)
格式 zip
文件大小 369.0KB
资源类型 试卷
版本资源 北师大版
科目 物理
更新时间 2014-02-08 13:51:15

文档简介

物体的浮沉条件及其应用
一、选择题(共9小题)
1、下列测量仪器中,刻度不均匀的是(  )21世纪教育网版权所有
A、体温计 B、弹簧秤
C、量筒 D、密度计
2、一块冰漂浮在一杯浓盐水中,已知ρ冰=0.9×103千克/米3,ρ浓盐水=1.1×103千克/米3,如果冰块完全熔化后,液面将(  )
A、下降 B、上升
C、不变 D、无法确定
3、如图所示,一块冰中含有一小木块,ρ木<ρ水,浮在盐水面上,当冰吸热逐渐熔化过程中,下列说法正确的是(  )
A、液面一直保持下降 B、液面先下降后上升
C、液面先上升后下降 D、液面一直在上升
4、小雪在母亲节那天为母亲做晚饭时发现食品加工方面涉及很多物理知识.你认为她的结论正确的是(  )21世纪教育网版权所有
A、煲汤时由于不断吸热汤的温度会一直升高 B、油滴能在水面上漂浮是因为受到的浮力大于油滴的重力
C、使用高压锅可以使里面的水沸点升高 D、将开水倒入热水瓶时水越满听起来音调越低
5、下列由做饭所联想到的物理知识中,正确的是(  )
A、高压锅是利用水的沸点随气压增大而降低的特点制成的 B、煮饺子时,饺子刚入锅因为重力大于浮力而下沉
C、切肉前先磨刀,是为了在压力相同时减小受力面积,减小压强 D、锅的把手刻有花纹,是为了增大手与锅把之间的摩擦
6、衣柜放置樟脑球的最佳位置,下列答案中正确的是(  )
A、上层 B、下层
C、中层 D、都一样
7、看到如图所示的图片,爱动脑筋的小明同学突发奇想:假如某一天地球对所有物体的引力明显增大,还能在同样的环境中发生如此惬意的事情吗?经过认真思考,他作出了下列几种猜想,你认为其中正确的是(  )
A、人的质量将明显增大.人将沉入海里 B、人的质量将明显增大,人仍能浮在海中看书
C、人受到的重力将明显增大,人将沉入海中看书 D、人受到的重力将明显增大,人仍能浮在海中看书
8、如图所示,将两只同样盛满水的溢水杯放在天平的两盘时天平平衡.将一木块放在右盘的溢水杯中木块漂浮在水面上,并将溢出的水取走,此时天平(  )21世纪教育网版权所有
A、右边上移 B、保持平衡
C、右边下移 D、无法确定
9、如图所示,天平左盘杯中漂浮着一木块,右盘放砝码后天平处于平衡状态,若将在水面上的木块取出来,直接放在天平的左盘上,那么(  )21世纪教育网版权所有
A、天平仍然平衡 B、天平左盘要下倾
C、天平左盘要下倾 D、无法确定
二、填空题(共10小题)
10、我国北方的冬天,河流会结上厚厚的一层冰,冰的温度有时低达﹣40℃,假如在﹣40℃的冰下有流动的河水,那么水与冰交界处的温度为 _________ ℃,河底水温为 _________ ℃.
11、体积一定的冰块全部熔化成水后,质量将 _________ (填:“变大”、“变小”或“不变”,下空同),体积将 _________ ;随着全球气候的逐渐变暖,假设有一天,北冰洋的冰全部熔化了,海平面将 _________ (填:“升高”、“降低”或“不变”,冰的密度为0.9×103kg/m3).
12、请你运用所学物理知识指出下列“特异功能”的真相:
(1)现象:气功师躺在布满钉子的钉板上安然无恙.真相: _________ .
(2)现象:表演者从沸腾的油锅中取物,手却未被烫伤.
物质

酒精
植物油
密度(g/cm3)
约1.3
0.8
0.9
沸点(℃)
约35
75
约280
真相:锅中除了植物油,还渗有上表中的 _________ ,因为它具有 _________ 、 _________ 的属性.
13、饺子是大家喜欢的食品,煮饺子时,从水烧开下锅到煮熟后捞出的过程中有许多物理现象,请分别从力学、热学等不同角度提两个问题,并用物理知识予以解释.
问题1: _________ 解释: _________ .
问题2: _________ 解释: _________ .
14、在高原上用普通锅难以煮熟食物,是因为普通锅的密封性能较差,锅内气压 _________ 一个标准大气压影响,使得水的沸点 _________ 100℃(选填“高于”、“等于”或“低于”).水下的潜艇,从长江入海,要保持其悬浮状态,潜艇的重力需要 _________ .(选填:“增大”、“减小”或“不变”) 21世纪教育网版权所有
15、江波同学看到江中停着一艘轮船.他想:如果地球对所有物体的引力都突然增大一倍,这艘船的质量和浮沉情况会怎样变化呢?正确的是:质量 _________ ,轮船在水中的位置 _________ .
16、湛江物产丰富,廉江的“红江橙”被誉为国宴佳果,雷州的流沙镇被誉为“南珠之 乡”.请你估算:一个廉江“红江橙”的质量大约是180 _________ ;一颗流沙珍珠的直径约为O.5 _________ ;鸡蛋的密度约为 _________ kg/m3.
17、热气球是利用球内的热空气比球外的冷空气的密度要 _________ 而能够上升的,当热气球的体积达到最大时,再继续加热时,则球内的气体质量 _________ ,密度 _________ .21世纪教育网版权所有
18阳湖中学旁一河塘被沿河化工厂污染,为调查河水被污染的程度,初三(1)班学生分成三个研究小组.化学研究小组利用pH 试纸检测河水的酸碱度.生物研究小组采用舀取河水饲养金鱼的办法调查水质.物理研究小组根据常识:河水被污染后密度普遍变大,当河水密度超过1.05×103kg/m3,一般就不再适合水产养殖.他们制作简易的液体密度计﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣一边长为10.5cm的正方体木块,先将木块放入清水中漂浮,测得木块下表面在水中的深度为6.3cm,该木块密度为 _________ kg/m3,然后在木块上清水液面处画一周白线.若将木块放入密度为1.05×103kg/m3的污水中漂浮,那么污水面将在该木块白线的 _________ (选填“上”或“下”)方 _________ cm处,再在该处画上一周红线.用此木块就可检测河水的密度是否超标.
19、某水上运动项目使用的长方体水上标志物,经测量其质量为100kg、体积为0.2m3,它的密度为 _________ kg/m3.它漂浮在平静的水面上受到的浮力为 _________ N.(g=9.8N/kg)
三、解答题(共7小题)
20、一天,物理课上老师引导我们完成如下实验:首先让我们用天平称一个苹果的质量:
(1)在调节天平时发现指针如图甲所示,应将平衡螺母向 _________ 调,直到天平横梁平衡.
(2)用天平称出苹果质量是 _________ (如图乙).
(3)接下来老师把苹果放在水中,苹果静止时刚好悬浮.然后老师从水中取出苹果,用小刀将苹果切成大、小两块如图丙;老师再将小块苹果放入水中,发现小块苹果沉入水底;老师请同学们想办法测出大块苹果的密度.器材有水、量杯(苹果可放入)、长钢针.写出测量大块苹果密度的主要步骤和表达式.(切开的苹果不吸水)
21、有几堆谷物(稻谷或小麦),要比较它们的质量好坏(注:这里所谓的“质量好”是指谷物中空瘪的子粒数较少,饱满的子粒数较多),要求:用两种不同的方法来比较,其中至少有一种方法是适合农村普通家庭条件的.
22、现有两杯无色透明的不同液体.请你从以下提供的器材中选取部分器材,设计两种方法比较它们密度的大小.21世纪教育网版权所有
要求:用简洁的语言表述你的方法.
可提供的器材有:托盘天平(已调平,不含砝码)、弹簧测力计、两个相同的烧杯、拴着细线的小石块、长方体小木块.
方法一: _________ .
方法二: _________ .
23、有一木板漂浮在水面上,已知木板重1800N,体积为0.3m3(g=10N/kg),求:
(1)木板的密度;
(2)木板所受的浮力;
(3)有一个人重700N,通过技术说明他能否安全地躺在木板上?
24、一根木头重为1600N,体积为0.2m3,漂浮在水面上,g取10N/kg.求:
(1)木头的质量;21世纪教育网版权所有
(2)木头的密度;
(3)木头受到的浮力.
25、质量相等的两个均匀实心球a和b,它们的密度之比为ρa:ρb=7:3,现将a、b两球放入盛有足够多的水的容器中,当它们静止时,水对两球的浮力之比是Fa:Fb=3:5.求两球的密度.(结果保留两位小数,水的密度为1.0×103kg/m3)
26一个内部含有石块的冰块放在密度为ρ0=0.95×103kg/m3的液体中恰好能悬浮.一个底面积为S=100cm2的圆柱形容器中装有水,将这个含有石块的冰块放入水中后,容器中的水面较原来升高了h1=2.09cm.待冰熔化后,水面又下降了h2=0.1cm.求冰块内石块的密度为多少(冰的密度为0.9×103kg/m3)?
答案与评分标准
一、选择题(共9小题)
1、下列测量仪器中,刻度不均匀的是(  )21世纪教育网版权所有
A、体温计 B、弹簧秤
C、量筒 D、密度计
B、弹簧称的原理是:在弹性限度内,弹簧所受的拉力越大它的伸长量也就越大,或者说弹簧的伸长与所受拉力成正比,所以刻线均匀;
C、量筒的粗细均匀,测量的液体体积与筒内液体显示的深度成正比,所以刻线均匀;
D、物体漂浮时,所受的浮力等于自身的重力(F浮=G物),因为F浮=ρ液gV排、G物=ρ物gV物,即ρ液gV排=ρ物gV物,
所以:,由此可知当用密度计测量液体密度时,测出来的密度其实是个变量,是两个数据的比值,不是正比例关系,因此刻线不均匀;
故选D.
点评:(1)密度计上的刻度线不均匀,自上往下,刻度线越来越密,刻度值越来越大.
(2)此题主要考查测量仪器刻度的均匀情况,这类问题一般研究对象是“秤”或“表”,它们都刻有代表某个物理量大小的刻度(用x表示),而这些刻度实际上代表的是另一个物理量的大小(用y表示),这两个物理量的大小x和y之间可能有某种关联,问这种“秤”或“表”所表示x的刻度是否均匀,判断方法是:找出x,y之间的函数关系式,分析x,y是否成正比关系或一次函数关系,如果是,则刻度均匀,否则刻度不均匀,这个对学生要求较高.
2、一块冰漂浮在一杯浓盐水中,已知ρ冰=0.9×103千克/米3,ρ浓盐水=1.1×103千克/米3,如果冰块完全熔化后,液面将(  )21世纪教育网版权所有
A、下降 B、上升
C、不变 D、无法确定
考点:熔化与熔化吸热特点;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用。
专题:比较思想。
分析:冰漂浮在浓盐水中,求出冰块排开浓盐水的体积.
求出当冰熔化之后水的体积.
比较上面的两个体积,如果冰化成水的体积大于冰块排开浓盐水的体积,液面上升;如果冰化成水的体积等于冰块排开浓盐水的体积,液面不变;如果冰化成水的体积小于冰块排开浓盐水的体积,液面下降.
解答:解:冰块漂浮在水面上,所以,F浮=G冰,ρ盐水gV排=ρ冰gV冰,V排=,
冰熔化成水之后,状态变化,质量不变,所以,m冰=m水,ρ冰V冰=ρ水V水,V水=,
因为ρ盐水>ρ水,21世纪教育网版权所有
所以,V水>V排,
所以液面下降.
故选B.
点评:这是一类习题,这类习题都采用相同的思路进行解题.例如:21世纪教育网版权所有
水面上漂着一块冰,冰熔化后水面怎样变化?
冰里有一块小石块,冰漂在水面上,冰熔化后水面怎样变化?
冰里有一块小木块,冰漂在水面上,冰熔化后水面怎样变化?
船上装着石块,在水面上行驶,把石块扔到水中,水面怎样变化?
船上装着木块,在水面上行驶,把木块扔到水中,水面怎样变化?
3、如图所示,一块冰中含有一小木块,ρ木<ρ水,浮在盐水面上,当冰吸热逐渐熔化过程中,下列说法正确的是(  )
A、液面一直保持下降 B、液面先下降后上升
C、液面先上升后下降 D、液面一直在上升
考点:熔化与熔化吸热特点;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用。
专题:应用题。
分析:因为木块的密度小于盐水的密度,冰熔化后仍漂浮.分别对冰和木块分析:
对于木块:
冰熔化成水后,使盐水的密度减小,而木块受到的水的浮力不变,根据阿基米德原理可知排开盐水的体积变大,使盐水液面上升;
对于冰块:
漂浮于盐水面的冰块受到盐水的浮力等于冰块重,即排开的盐水的重力等于冰块重也等于化成的水重,根据G=mg=ρgV,盐水的密度大于水的密度,所以排开的盐水的体积小于化成的水的体积,所以液面会上升.
解答:解:木块的密度小于盐水的密度,冰熔化后木块仍漂浮,21世纪教育网版权所有
冰熔化成水后,使盐水的密度减小,
∵F浮=ρ盐水v排g=G木,
∴木块排开盐水的体积变大;
∵冰块漂浮在盐水面上,
∴F浮=G冰,
∵F浮=G排=ρ盐水gV排,G水=G冰=ρ水gV水,
∴ρ水gV水=ρ海水gV排,
∵ρ水<ρ海水,
∴V排<V水,
∴液面上升;
由以上分析可知,冰溶化后液面将上升.21世纪教育网
故选D.
点评:本题考查的是阿基米德原理、物体浮沉条件的应用以及重力的计算,解题的关键是冰化成水后质量不变,重力不变.难点是v排与v水的大小比较.
4、小雪在母亲节那天为母亲做晚饭时发现食品加工方面涉及很多物理知识.你认为她的结论正确的是(  )
A、煲汤时由于不断吸热汤的温度会一直升高 B、油滴能在水面上漂浮是因为受到的浮力大于油滴的重力
C、使用高压锅可以使里面的水沸点升高 D、将开水倒入热水瓶时水越满听起来音调越低
考点:沸点及沸点与气压的关系;沸腾及沸腾条件;物体的浮沉条件及其应用;音调。
专题:应用题。
分析:液体沸腾时,虽然吸热但温度不变.
漂浮在液面上的物体,浮力等于重力.
沸点与气压有关,气压越高沸点越高.
声音的音调是由振动的频率决定的.
解答:解:A、煲汤时汤已沸腾,虽然吸热但温度不变.故A错误.
B、油滴在水面上漂浮,浮力等于重力.故B错误.
C、高压锅内气压高,所以沸点高.故C正确.21世纪教育网
D、将开水倒入热水瓶时,热水瓶内空气柱振动发声,水越多空气柱越短,振动的频率越高,声调越高.故D错误.
故选C.
点评:本题涉及到的知识点比较多,需要对每个选项逐个进行分析.学生可能对煲汤过程不是很了解,这也提醒学生平时多留意生活中的一些现象,本题比较贴近生活是一道好题.
5、下列由做饭所联想到的物理知识中,正确的是(  )
A、高压锅是利用水的沸点随气压增大而降低的特点制成的 B、煮饺子时,饺子刚入锅因为重力大于浮力而下沉
C、切肉前先磨刀,是为了在压力相同时减小受力面积,减小压强 D、锅的把手刻有花纹,是为了增大手与锅把之间的摩擦
考点:沸点及沸点与气压的关系;增大或减小摩擦的方法;减小压强的方法及其应用;物体的浮沉条件及其应用。
专题:应用题。
分析:(1)知道气压与沸点的关系,即气压越大,其沸点就越高;
(2)浸在液体中的物体,其重力大于浮力时,物体将会下沉;
(3)压强的大小与两个因素有关,即与压力的大小和接触面积的大小有关;
(4)摩擦力的影响因素有两个,即压力的大小和接触面的粗糙程度.21世纪教育网
解答:解:A、由于水的沸点随着气压的增大而升高,随着气压的减小而降低,故高压锅是利用水的沸点随气压增大而升高的特点制成的,故该选项错误;
B、水饺刚入水时,由于重力大于浮力,故物体下沉,故B正确;
C、根据公式P=可知,压力一定,磨刀可以减小受力面积,增大压强,故该选项错误;
D、锅的把手刻有花纹,即增大了接触面的粗糙程度,增大了摩擦力,故该选项正确.
故选BD.21世纪教育网
点评:本题考查的是基础物理知识题,在厨房中和实际的生活中,蕴含着丰富的物理知识,平时生活中要细心留意,从生活中学习和体验物理的乐趣.
6、衣柜放置樟脑球的最佳位置,下列答案中正确的是(  )
A、上层 B、下层
C、中层 D、都一样

点评:在空气中密度比空气密度大的物质会下沉,密度比空气密度小的物质会上升.
7、看到如图所示的图片,爱动脑筋的小明同学突发奇想:假如某一天地球对所有物体的引力明显增大,还能在同样的环境中发生如此惬意的事情吗?经过认真思考,他作出了下列几种猜想,你认为其中正确的是(  )
A、人的质量将明显增大.人将沉入海里 B、人的质量将明显增大,人仍能浮在海中看书
C、人受到的重力将明显增大,人将沉入海中看书 D、人受到的重力将明显增大,人仍能浮在海中看书
考点:质量及其特性;重力;物体的浮沉条件及其应用。
分析:质量是物体的属性,是不变的.所以排除A、B,重力和引力有关,所以引力增大时重力将增大,因为人在水中漂浮,所以F浮=G即mg=ρ液gv排,引力增大时,g增大,但式子两边都增大,所以v排不变,人人仍能浮在海中看书.
解答:解:A、质量不变,所以排除;
B、质量不变,排除;
C、引力增大时g增大,根据公式G=mg,重力增大,人在水中漂浮,F浮=G,mg=ρ液gv排,g约掉,m、ρ不变,所以v排不变,人仍能浮在海中看书.错误;
D、和C分析相同,正确.21世纪教育网
故选D
点评:要注意质量和重力的区别,当引力变化时,浮力和重力都变化,但是v排不变.
8、如图所示,将两只同样盛满水的溢水杯放在天平的两盘时天平平衡.将一木块放在右盘的溢水杯中木块漂浮在水面上,并将溢出的水取走,此时天平(  )
A、右边上移 B、保持平衡
C、右边下移 D、无法确定
考点:天平的使用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用。
专题:应用题。21世纪教育网
分析:天平是一个等臂杠杆,当它达到平衡时说明左右两盘中物体的重力相等.
解答:解:当天平第一次平衡时说明左盘中杯子与水的总重力等于右盘中砝码的总重力,杠杆达到水平平衡;
若往杯里放一木块,木块漂浮在水面上,木块的重力等于水对它的浮力,也就是木块的重力等于它排开水的重力,因此天平会重新达到平衡.
故选B.
点评:考查天平工作原理及天平的使用,解答本题应理解木块漂浮在水平面时,它的重力等于它排开水的重力.
9、如图所示,天平左盘杯中漂浮着一木块,右盘放砝码后天平处于平衡状态,若将在水面上的木块取出来,直接放在天平的左盘上,那么(  )
A、天平仍然平衡 B、天平左盘要下倾
C、天平左盘要下倾 D、无法确定
考点:天平的使用;物体的浮沉条件及其应用。
分析:解决此题的关键是掌握:漂浮在液面上的物体所受的浮力与所受的重力相等.
解答:解:天平左盘杯中漂浮着一木块,木块所受的浮力等于它所受到的重力,取出木块后,天平左盘中物体总质量没有改变,所以天平仍处于平衡状态.
故选A.21世纪教育网
点评:此题涉及浮力知识,需要学生掌握物体浮沉条件才能解答,是一道学科综合题.
二、填空题(共10小题)
10、我国北方的冬天,河流会结上厚厚的一层冰,冰的温度有时低达﹣40℃,假如在﹣40℃的冰下有流动的河水,那么水与冰交界处的温度为 0 ℃,河底水温为 4 ℃.
考点:摄氏温度及其计算;物体的浮沉条件及其应用。
分析:水与冰的交界处,水和冰的温度是相同的,等于冰水混合物的温度;
水在4℃时密度是最大的.
解答:解:冰和水的交界处,冰、水的温度等于冰水混合物的温度,等于0℃;
水在4℃时密度是最大的,所以河底水的温度是4℃.
故答案为:0;4.
点评:解答此题的关键是我们要知道冰水混合物体的温度,以及水的密度和温度的关系.
11、体积一定的冰块全部熔化成水后,质量将 不变 (填:“变大”、“变小”或“不变”,下空同),体积将 变小 ;随着全球气候的逐渐变暖,假设有一天,北冰洋的冰全部熔化了,海平面将 升高 (填:“升高”、“降低”或“不变”,冰的密度为0.9×103kg/m3).21世纪教育网
考点:熔化与熔化吸热特点;质量及其特性;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用。
专题:比较思想。
分析:质量是物体本身的一种属性,不随位置、状态、形状的变化而变化.
冰变为水,质量不变,密度变大,体积减小.
北冰洋的冰全部熔化,海平面的变化,先计算冰熔化之前冰排开海水的体积,再计算冰熔化之后水的体积,两个体积进行比较.21世纪教育网
解答:解:体积一定的冰块全部熔化成水后,状态变化,质量不变.
冰的密度是0.9×103kg/m3,水的密度是1.0×103kg/m3,冰变为水,密度增大,质量不变,根据v=得,体积减小.21世纪教育网
冰块漂浮在海水中,G冰=F浮=ρ海水gV排,
冰块排开海水的体积为:V排=﹣﹣①,
冰块熔化成水,质量不变,所以,ρ冰V冰=ρ水V水,
冰熔化成水的体积为:V水=﹣﹣②,
因为ρ海水>ρ水,①与②比较得,
V排<V水,所以海平面升高.
故答案为:不变;变小;升高.
点评:比较冰熔化之后,液面的变化,这是一类习题,要先根据漂浮条件和阿基米德原理求出冰块熔化之前排开水的体积,然后在求出冰块熔化之后变为水的体积,比较得出结果.
12、请你运用所学物理知识指出下列“特异功能”的真相:
(1)现象:气功师躺在布满钉子的钉板上安然无恙.真相: 在气功师对钢板的压力一定时,受力面积越大,压强越小,不会对人体造成伤害 .
(2)现象:表演者从沸腾的油锅中取物,手却未被烫伤.21世纪教育网
物质

酒精
植物油
密度(g/cm3)
约1.3
0.8
0.9
沸点(℃)
约35
75
约280
真相:锅中除了植物油,还渗有上表中的 醋 ,因为它具有 密度大 、 沸点低 的属性.
根据这几方面的内容,对题目进行具体判断.
解答:解:(1)钉板上钉子的数量很多,当气功师躺在上面时,和钉子之间的受力面积较大,所以压强并不大.
(2)表演时,因为醋的密度大,所以会沉在油的下面.上面的植物油吸收的热量主要是来自下面的醋,醋达到沸点后温度不再升高,上面的油达到醋的沸点后,不再发生热传递,温度也不再升高.所以当人从锅里取物时,其实温度并不是特别高(35℃左右),手不至于烫伤.
故答案为:
(1)在气功师对钢板的压力一定时,受力面积越大,压强越小,不会对人体造成伤害.
(2)醋,密度大,沸点低.
点评:本题考查学生对沸腾条件及其特点的掌握情况,同时结合密度与压强的内容,才能对本题得出正确结论.21世纪教育网
注意不同章节之间内容的连续,有些物理现象需要从多种角度共同来进行解释.
13、饺子是大家喜欢的食品,煮饺子时,从水烧开下锅到煮熟后捞出的过程中有许多物理现象,请分别从力学、热学等不同角度提两个问题,并用物理知识予以解释.
问题1: 饺子熟后为什么会漂起来? 解释: 饺子受热后内部气体膨胀,饺子体积变大,所受重力大于浮力,因而饺子会漂起来 .
问题2: 当饺子下锅后,为什么原来沸腾的水不再沸腾了? 解释: 饺子是凉的.与沸水接触后,要从水中吸收热量,使水温低于沸点而停止沸腾 .
考点:沸腾及沸腾条件;物体的浮沉条件及其应用。
专题:应用题;简答题;答案开放型。
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,又与排开液体的密度有关; 物体的沉浮与物体的重力大小以及物体所受浮力的大小无关,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.
②液体沸腾的条件有2个:一是温度达到沸点;二是继续吸热.
解答:答:问题1:饺子熟后为什么会漂起来?21世纪教育网
解释:饺子受热后内部气体膨胀,饺子体积变大,所受重力大于浮力,因而饺子会漂起来.
问题2:当饺子下锅后,为什么原来沸腾的水不再沸腾了?
解释:饺子是凉的.与沸水接触后,要从水中吸收热量,使水温低于沸点而停止沸腾.
点评:能否根据情境或生活经验找到与物理知识有关的现象是本题的解题关键所在.
14、在高原上用普通锅难以煮熟食物,是因为普通锅的密封性能较差,锅内气压 低于 一个标准大气压影响,使得水的沸点 低于 100℃(选填“高于”、“等于”或“低于”).水下的潜艇,从长江入海,要保持其悬浮状态,潜艇的重力需要 增大 .(选填:“增大”、“减小”或“不变”)
考点:沸点及沸点与气压的关系;物体的浮沉条件及其应用。21世纪教育网
专题:应用题。
分析:沸点与气压有关,气压大沸点高,气压低沸点低.要判断沸点高低要看气压大小.大气压随高度的增加而减小,高原气压低,故沸点低.悬浮在水中的物体,浮力等于重力,水下的潜艇,从长江入海,要保持其悬浮状态,想判断重力需要怎么变化要看浮力的变化.浮力的大小与液体的密度和排开的液体体积有关,水下的潜艇,从长江入海,排开的液体体积不变,但海水的密度比江水的大,所以浮力变大了,潜艇的重力需要增大.
解答:解:大气压随高度的增加而减小,高原气压低,所以锅内气压低于一个标准大气压,沸点与气压有关,气压低沸点低.所以水的沸点低于100℃.潜艇保持其悬浮状态,需要浮力等于重力,水下的潜艇,从长江入海,排开的液体体积不变,但海水的密度比江水的大,根据F浮=ρ液gV排可知浮力变大了,故潜艇的重力需要增大.
故答案为:低于、低于、增大.
点评:本题考查了沸点与气压的关系,物体的浮沉条件和阿基米德定律.本题要注意潜艇潜入海,排开的水的体积不变,海水的密度比江水的大.要与船由江开入海区分开.
15、江波同学看到江中停着一艘轮船.他想:如果地球对所有物体的引力都突然增大一倍,这艘船的质量和浮沉情况会怎样变化呢?正确的是:质量 不变 ,轮船在水中的位置 不变 .21世纪教育网
考点:质量及其特性;物体的浮沉条件及其应用。
分析:要解答本题需掌握:
①质量是物体中所含物质的多少.物质质量的大小与外界条件无关,只取决于物体本身所含物质的多少.21世纪教育网
②漂浮在水面上的物体,物体的质量等于排出水的质量.
解答:解:如果地球对所有物体的引力都突然增大一倍,这艘船的质量不变,因为质量是物体本身的一种属性,它的大小与外界条件无关.
轮船在水面上漂浮,排出水的重力和轮船的重力相等,即排出水的质量和轮船的质量相等,用公式表示:m轮=m排=ρ水V.
由公式知:排出水的质量也不变,水的密度不变,所以轮船在水中的位置也不变.
故答案为:不变,不变.
点评:本题主要考查学生对质量的性质,以及物体沉浮条件的了解和掌握,是一道中档题.
16、湛江物产丰富,廉江的“红江橙”被誉为国宴佳果,雷州的流沙镇被誉为“南珠之 乡”.请你估算:一个廉江“红江橙”的质量大约是180 g ;一颗流沙珍珠的直径约为O.5 cm ;鸡蛋的密度约为 l×lO3至1.2×103之间均正确 kg/m3.
考点:质量的估测;密度的计算;物体的浮沉条件及其应用。
专题:估算题。
分析:(1)利用生活中熟悉的质量单位和质量的国际单位的关系分析后解答;
(2)利用物体在水中的浮沉状态估测物体的密度;当物体悬浮在水中时,密度与水的密度相近.
解答:解:(1)1两=50g;
一个“红江橙”的质量大约是3两﹣﹣4两,即150g﹣﹣200g之间;
(2)水的密度是:1×103kg/m3,鸡蛋悬浮在水中,所以它的密度与水的密度差不多;
故答案是:g,1×103.
点评:此题主要考查质量和密度的估测,需用物理单位与生活实际的结合进行解答,属于基础题.21世纪教育网
17、热气球是利用球内的热空气比球外的冷空气的密度要 小 而能够上升的,当热气球的体积达到最大时,再继续加热时,则球内的气体质量 不变 ,密度 不变 .
考点:密度及其特性;物体的浮沉条件及其应用。
分析:要解答本题需掌握:热气球的原理,以及某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度.
解答:解:热气球是利用球内的热空气比球外的冷空气的密度要小而能够上升的,当热气球的体积达到最大时,再继续加热时,则球内的气体质量不变,所以密度不变.
故本题的答案为:小,不变,不变.
点评:本题主要考查学生对:密度及其特性的了解和掌握,是一道基础题,
18、阳湖中学旁一河塘被沿河化工厂污染,为调查河水被污染的程度,初三(1)班学生分成三个研究小组.化学研究小组利用pH 试纸检测河水的酸碱度.生物研究小组采用舀取河水饲养金鱼的办法调查水质.物理研究小组根据常识:河水被污染后密度普遍变大,当河水密度超过1.05×103kg/m3,一般就不再适合水产养殖.他们制作简易的液体密度计﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣一边长为10.5cm的正方体木块,先将木块放入清水中漂浮,测得木块下表面在水中的深度为6.3cm,该木块密度为 0.6×103 kg/m3,然后在木块上清水液面处画一周白线.若将木块放入密度为1.05×103kg/m3的污水中漂浮,那么污水面将在该木块白线的 下 (选填“上”或“下”)方 0.3 cm处,再在该处画上一周红线.用此木块就可检测河水的密度是否超标.
考点:密度的计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用。21世纪教育网
专题:计算题;应用题。
分析:(1)正方体木块的边长,可以求得木块的体积;已知木块浸没在水中的深度,可以求得木块浸没在水中的体积,即排开水的体积;
木块漂浮在水中,根据物体的浮沉条件可知F浮=G木,据此分析计算木块的密度.
(2)密度计的原理是利用漂浮时浮力等于物体自身的重力制成,根据公式F浮=ρ液gV排分析,ρ液越大V排越小,污水的密度大于水的密度,所以在密度计在污水中的体积小于在水中的体积;木块密度计在水中和污水中都漂浮,利用阿基米德原理求在污水中时木块浸入的深度,从而得出红线位置.
解答:解:h木=10.5cm,h水=6.3cm,ρ水=1.0g/cm3,ρ污水=1.05×103kg/m3=1.05g/cm3;
(1)木块的底面积为:s木=h木2,
木块的体积为:V木=s木×h木,
木块排开水的体积为:V排=s木×h水,
木块漂浮在水中,根据物体的浮沉条件得:21世纪教育网
F浮=G木即,ρ水gV排=ρ木gV木,
ρ水gs木h水=ρ木gs木h木,
ρ水h水=ρ木h木,
即:ρ木=ρ水=×1.0g/cm3=0.6g/cm3=0.6×103kg/m3;
(2)密度计在水中和污水中都是漂浮,根据公式F浮=ρ液gV排分析,ρ液越大V排越小,污水的密度大于水的密度,所以在密度计在污水中的体积小于在水中的体积,故在白线的下面;
(3)∵该木块密度计漂浮,
∴在清水中受到的浮力F浮等于在污水中受到的浮力F浮′21世纪教育网,
即:ρ水gs木h水=ρ污水gs木h污水,
∴h污水===6cm,
在白线的下面:
△h=h水﹣h污水=6.3cm﹣6cm=0.3cm.21世纪教育网
故答案为:0.6×103;下;0.3.
点评:本题考查了学生对阿基米德原理、物体漂浮条件的掌握和运用,涉及到自制密度计测密度,知识点多,属于难题.
综合利用好漂浮条件和阿基米德原理是本题的关键:F浮=G排=ρ液gv排,F浮=G物=ρ物gv物.
19、某水上运动项目使用的长方体水上标志物,经测量其质量为100kg、体积为0.2m3,它的密度为 500 kg/m3.它漂浮在平静的水面上受到的浮力为 980 N.(g=9.8N/kg)
解答:解:该长方体的密度:ρ===500kg/m3;
因为该长方体漂浮在水面上,所以F浮=G=mg=100kg×9.8N/kg=980N.
故答案为 500kg/m3,980N.
点评:本题考查了密度的计算和浮力大小的计算,比较简单.要注意的是,计算浮力的方法有多个,所以在算浮力大小时一定要根据题意选择合适的公式去计算,不能一味盲目地都用阿基米德原理去计算.
三、解答题(共7小题)21世纪教育网
20、一天,物理课上老师引导我们完成如下实验:首先让我们用天平称一个苹果的质量:
(1)在调节天平时发现指针如图甲所示,应将平衡螺母向 右 调,直到天平横梁平衡.
(2)用天平称出苹果质量是 156.4g (如图乙).21世纪教育网
(3)接下来老师把苹果放在水中,苹果静止时刚好悬浮.然后老师从水中取出苹果,用小刀将苹果切成大、小两块如图丙;老师再将小块苹果放入水中,发现小块苹果沉入水底;老师请同学们想办法测出大块苹果的密度.器材有水、量杯(苹果可放入)、长钢针.写出测量大块苹果密度的主要步骤和表达式.(切开的苹果不吸水)
考点:天平的使用;固体的密度测量实验;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用。
专题:实验探究题;设计与制作题。
分析:(1)调节天平时,应将平衡螺母向指针偏转的对侧移动;
(2)读取天平示数时应先将砝码的质量相加,再加上游码的示数;
(3)利用给出的特定器材测量苹果的密度时,难点在于如何利用量杯测出苹果的质量,在此,可借助浮力的知识突破这一难点.根据小块苹果沉入水底、整个苹果悬浮可以推断,大块苹果应该漂浮.漂浮物体所受的浮力等于它自身的重力,也等于它排于的水受到的重力,这样可求出苹果的质量.再让苹果全部浸没,可以求出苹果的体积.最后利用公式就可以求出苹果的密度了.
解答:解:(1)如图,指针偏左,说明左侧质量较大,应将平衡螺母向右调节;
(2)图乙中,苹果的质量为100g+50g+5g+1.4g=156.4g;21世纪教育网
(3)主要步骤:第一步:在量杯内放入适量的水记下体积V1;
第二步:将大块苹果放入量杯漂浮在水面,记下体积V2;
第三步:用大钢针将大块苹果全部按入水中,记下体积V3.
其表达式为:ρ=ρ水或ρ=.
故答案为:(1)右;21世纪教育网
(2)156.4 g;
(3)同上.
点评:此题中天平的调节与读数是最基本的知识.难点就在于如何只利用量筒来测量大块苹果的质量,这里的关键是利用了漂浮时苹果所受浮力等于苹果的重力,同时又等于它排开的水的重力的原理进行突破的.
21、有几堆谷物(稻谷或小麦),要比较它们的质量好坏(注:这里所谓的“质量好”是指谷物中空瘪的子粒数较少,饱满的子粒数较多),要求:用两种不同的方法来比较,其中至少有一种方法是适合农村普通家庭条件的.21世纪教育网
考点:天平的使用;物体的浮沉条件及其应用。
专题:应用题;方法开放型。
分析:稻谷所谓“质量”好的是指不饱满的谷子粒数较少,饱满的谷子粒数较多.实际上就是判断稻谷的密度.在物理学上物体所含物质的多少叫质量.单位体积内某种物质的质量叫这种物质的密度.在质量不确定的情况下,要判断物质就可以从物质的密度着手,找出判断密度的方法即可.21世纪教育网21世纪教育网
解答:解:根据密度的公式:ρ=结合物理学常用的控制变量法可以得到比较密度大小有以下两种方法:21世纪教育网
(1)取相同质量的谷物,比较体积,体积小的质量好.
(2)取体积相同的谷物,比较质量,质量大的饱满子粒多.
另外还可以直接根据密度的公式,应用合适的工具测量谷物的密度:
(3)取一定量的谷物,测出质量和体积,计算出密度,密度大的质量好.
点评:此题考查了“质量”在日常生活中好坏的定义,要注意和物理学上所讲质量定义的不同.
22、现有两杯无色透明的不同液体.请你从以下提供的器材中选取部分器材,设计两种方法比较它们密度的大小.
要求:用简洁的语言表述你的方法.
可提供的器材有:托盘天平(已调平,不含砝码)、弹簧测力计、两个相同的烧杯、拴着细线的小石块、长方体小木块.
方法一: 往两烧杯中分别倒入等高(等体积)的不同种液体,再将两烧杯放在天平左右两托盘上,观察横梁,下沉的一端杯中液体的密度大 .
方法二: 分别向两杯中倒入适量的两种液体,将它们放到天平两托盘上,调节杯中液体的量,直到天平的横梁平衡为止,比较两杯液体液面高度,液面较高的液体密度较小 .
考点:天平的使用;密度公式的应用;物体的浮沉条件及其应用。
专题:方法开放型;设计与制作题。21世纪教育网
分析:(1)根据m=ρv,不同液体的体积相同,密度越大的液体,质量越大来比较.
(2)根据m=ρv,不同液体的质量相同,密度越大的体积越小,在烧杯中的高度越小.
(3)同一个木块漂浮在不同的液体中,浮力相同,根据F浮=ρ液gV排,排开液体的体积越大,液体的密度越小.所以露出液面的体积越大,液体的密度越大.
(4)用弹簧测力计测量同一小石块的重力G,把同一小石块分别浸没在不同的液体中,记下此时弹簧测力计的示数G',弹簧测力计减小的示数越大,浮力越大,根据F浮=ρ液gV排,液体的密度越大.
解答:解:(任意选择两种方法)
方法一:往两烧杯中分别倒入等高(等体积)的不同种液体,再将两烧杯放在天平左右两托盘上,观察横梁,下沉的一端杯中液体的密度大.
方法二:分别向两杯中倒入适量的两种液体,将它们放到天平两托盘上,调节杯中液体的量,直到天平的横梁平衡为止,比较两杯液体液面高度,液面较高的液体密度较小.
方法三:将小木块分别放入两种液体中,比较木块露出液面的体积,木块露出液面体积较大的那杯液体的密度也较大.21世纪21世纪教育网教育网
方法四:用弹簧测力计测出小石块的重力,然后把小石块分别浸没在两种液体中称,弹簧测力计示数变化较大的那杯液体密度较大.
点评:本题通过等体积、等质量、等浮力、空气和液体中称重法,测量液体的密度.
23、有一木板漂浮在水面上,已知木板重1800N,体积为0.3m3(g=10N/kg),求:
(1)木板的密度;21世纪教育网
(2)木板所受的浮力;
(3)有一个人重700N,通过技术说明他能否安全地躺在木板上?
木板的密度ρ===0.6×103kg/m3;21世纪教育网
答:木板的密度为0.6×103kg/m3;
(2)木板漂浮时,受到的浮力等于自身的重力,为1800N;
(3)当木板完全浸没后受到的浮力F浮=ρ水gV排=1000kg/m3×10N/kg×0.3m3=3000N;
木板和人的总重力G总=1800N+700N=2500N<3000N;
所以他能安全地躺在木板上.
点评:本题考查质量、密度、浮力等的计算,要知道物体漂浮时受到的浮力等于自身的重力.
24、一根木头重为1600N,体积为0.2m3,漂浮在水面上,g取10N/kg.求:
(1)木头的质量;
(2)木头的密度;21世纪教育网
(3)木头受到的浮力.
考点:密度的计算;重力的计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用。
专题:计算题。
分析:(1)根据公式G=mg可求质量.
(2)已知质量和体积,根据公式可求密度.21世纪教育网
(3)木头漂浮,浮力等于自身重力.
解答:解:(1)质量.
答:木头质量为160kg.
(2)木头密度
答:木头密度为800kg/m3.
(3)木头所受浮力F浮=G=1600N.
答:木头受到的浮力为1600N.
点评:本题考查质量、密度、浮力的计算,关键是考查公式的灵活运用,容易出错的是木头的浮力,木头漂浮浮力等于重力,这点解题过程中要强调.
25、质量相等的两个均匀实心球a和b,它们的密度之比为ρa:ρb=7:3,现将a、b两球放入盛有足够多的水的容器中,当它们静止时,水对两球的浮力之比是Fa:Fb=3:5.求两球的密度.(结果保留两位小数,水的密度为1.0×103kg/m3)21世纪教育网
====,与已知矛盾;21世纪教育网
所以两球仅可能是一个漂浮,一个下沉.
又ρa>ρb,故a球下沉,b球漂浮;
由Fa=Ga排=Vaρ水g,
Fb=Gb=mbg,
又Fa:Fb=3:5,ma=mb
得===,
即ρa=ρ水=1.67×103kg/m3.
ρb=ρa=0.71×103kg/m3.
答:a的密度为1.67×103kg/m3,b的密度为0.71×103kg/m3.
点评:本题考查知识点较多,主要考查物体的沉浮状态和根据浮力公式计算物体密度,本题的难点是判断物体的沉浮状态和根据浮力公式计算物体密度.21世纪教育网
26、一个内部含有石块的冰块放在密度为ρ0=0.95×103kg/m3的液体中恰好能悬浮.一个底面积为S=100cm2的圆柱形容器中装有水,将这个含有石块的冰块放入水中后,容器中的水面较原来升高了h1=2.09cm.待冰熔化后,水面又下降了h2=0.1cm.求冰块内石块的密度为多少(冰的密度为0.9×103kg/m3)?
∵含有石块的冰块悬浮,
∴含有石块的冰块的密度21世纪教育网
ρ=ρ0=0.95×103kg/m3,
即:=0.95×103kg/m3,﹣﹣﹣﹣﹣①
∵ρ=ρ0=0.95×103kg/m3<ρ水,
∴放入水中将漂浮,排开水的体积V排=sh1=100cm2×2.09cm=209cm3,
∴含有石块的冰块重:
G=F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×209×10﹣6m3×10N/kg=2.09N,
含有石块的冰块的质量:
m===0.209kg=209g,
代入①得:
V===220cm3,
冰熔化前受到的浮力:
F浮=G冰+G石=G冰+ρ石V石g=2.09N,
冰熔化后受到的浮力:
F浮′=G水+ρ水V石g,
∵冰化水,质量不变、重力不变,
∴G冰=G水,
∴△F浮=F浮﹣F浮′=G冰+ρ石V石g﹣G水+ρ水V石g=ρ石V石g﹣ρ水V石g,
∵△F浮=ρ水sh2g=1×103kg/m3×100×0.1×10﹣6m3×10N/kg=0.1N,
∴ρ石V石g﹣ρ水V石g=0.1N,
ρ石V石﹣ρ水V石=10g,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
而ρ石V石g+ρ冰(V﹣V石)g=2.09N,
ρ石V石+ρ冰(V﹣V石)=209g,﹣﹣﹣﹣﹣﹣③21世纪教育网
③﹣②得:
ρ冰(V﹣V石)+ρ水V石=199g,21世纪教育网
0.9g/cm3×(220cm3﹣V石)+1g/cm3×V石=199g,
解得:V石=10cm3,
代入②得:
ρ石V石﹣ρ水V石=10g,
∴ρ石==2g/cm3.21世纪教育网
答:冰块内石块的密度为2g/cm3.
点评:在做浮冰类习题时应注意:当冰内有密度大于水的异物时,冰溶化后液面会下降,但情景不同引起液面下降的原因不同,因此做这类题目时要仔细审题再对症下药.此题是一道压轴题.