08.《浮力》单元精准达标B卷(原卷版+解析版)

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名称 08.《浮力》单元精准达标B卷(原卷版+解析版)
格式 zip
文件大小 4.9MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2023-03-06 11:53:27

文档简介

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2023年八年级下册单元精准达标AB卷(人教版物理)
08.《浮力》单元精准达标B卷
(试卷满分100分,答题时间90分钟)
一、选择题(本道大题有10道小题,每小题3分,共计30分)
1.(2022广西贵港)如图所示,水平桌面上放置两个相同的容器,甲中有一小物块悬浮于水中,乙中有一个小球漂浮在水面上,此时容器内水面高度相同。则下列说法正确的是(  )
A. 两个容器对桌面的压强关系:p甲<p乙
B. 水对两个容器底部的压力关系:F甲>F乙
C. 如果向甲中加入酒精并搅拌均匀,小物块受到的浮力变小
D. 如果向乙中加入盐水并搅拌均匀,小球受到的浮力变大
【答案】C
【解析】A.甲容器对桌面的压力为
F甲=G水+G杯+G物块
乙容器对桌面的压力为
F乙=G水+G杯+G小球
物块悬浮,所以
F物块浮=G物块=G物块排
小球漂浮,所以
F小球浮=G小球=G小球排
因为容器内水面高度相同,且底面积相同,所以p甲=p乙,故A错误;
B.由题意可知,水的密度ρ和深度h都相同,根据p=ρgh可得,水对两个容器底部的压强关系为p甲=p乙,根据F=pS可得,水对容器底部的压力关系为F甲=F乙,故B错误;
C.物块悬浮在甲容器中,ρ物块=ρ水,如果向甲容器中加入酒精,则液体密度减小, 由
F浮= pgV排可知,物块受到的浮力变小,故C正确;
D.小球漂浮在乙容器中,向乙容器中加入盐水,液体密度增大,小球仍然漂浮在液面上,那么小球受到的浮力等于自身的重力,小球的重力没变,小球受到的浮力不变,故D错误。
故选C。
2. (2022内蒙古赤峰)放在水平桌面上的两个相同的烧杯中装有不同浓度的盐水,其中一杯是饱和的。盐水中的实心小球是用同种材料制作的。小球静止时情况如图所示,此时小球1、小球2受到的浮力分别记为F1、F2。向两个烧杯中分别加入少许质量相等的盐后(盐的体积忽略不计),发现小球1依然静止在烧杯底,小球2还是处于漂浮状态。此时小球1、小球2两个小球受到的浮力分别记为F1′、F2′。整个过程温度不变,可推断出(  )
A. F1′>F1,F2′>F2,F1′B. F1′>F1,F2′=F2,F1′=F2′
C. F1′>F1,F2′=F2,F1′D. F1′=F1,F2′=F2,F1′【答案】C
【解析】由题可知,实心小球是用同种材料制作的,即小球密度ρ相等; 由图可知,小球1的体积比2小,即V1<V2
由 可知
由可知
根据小球1沉底,小球2漂浮可知此时
结合物体的浮沉条件可知
由于盐水只有一杯是饱和的,所以密度较大的右侧烧杯内为饱和盐水; 向两个烧杯中分别加入少许质量相等的盐后(盐的体积忽略不计),左侧不饱和盐水的密度ρ盐1增大,根据,小球1 受到的浮力会增大,即
由于小球1依然静止在烧杯底,说明增大后的浮力
右侧烧杯中的饱和盐水加入盐之后ρ盐2不变,所以小球2受到的浮力不变,即
所以

故选C。
3. (2022山东临沂)线上教学期间,居家学习的小明进行实验探究:将水平桌面上的甲、乙两只相同的塑料杯中分别装满水,把两个质量相同的小球分别放入两杯中,两小球静止时如图所示,则(  )
A. 甲杯中溢出水的体积小 B. 乙杯中小球所受浮力大
C. 甲杯底部受到水的压强小 D. 两杯对桌面的压强一样大
【答案】D
【解析】AB.依题意得,两个小球的质量相等,由得,重力相等。由图得,甲杯中球处于漂浮状态,受到的浮力等于重力;乙杯中球处于悬浮状态,受到的浮力等于重力,因此两球受到的浮力大小相等;由阿基米德原理得,两球排开水的重力相同,由得,两球排开的水的质量相同,由得,两球排开的水的体积相同,故AB不符合题意;
C.两杯水的深度相同,由得,甲乙杯底受到的水的压强相等,故C不符合题意;
D.依题意得,未放入球时,两杯水的重力相等,球放入后,两杯水被排出的水的重力相等,所以剩余水的重力相等,两球的重力相等,所以甲中剩余水与球的总重力等于乙中剩余水与球的总重力,塑料杯放在水平桌面上,对水平桌面的压力等于瓶子和瓶内物理体的总重力,所以两杯对桌面的压力相等,两杯与水平桌面的接触面积相等,由得,两杯对桌面的压强一样大,故D符合题意。故选D。
4. (2022湖北武汉)如图所示,三个相同的柱形容器中盛有体积相同的水或盐水,将重为3.0N的圆柱体依次放入这三个容器中。下列说法错误的是(  )
A. 图乙和图甲中圆柱体下表面受到水的压力之差大于0.7N
B. 图丙和图乙中容器底上表面受到的压力之差等于0.1N
C. 图丙中盐水的密度是1.1×103kg/m3
D. 圆柱体的密度是3.0×103kg/m3
【答案】B
【解析】A.图甲中,还没有浸没,甲上表面的压力为0,故图甲下表面的压力为
图乙中,物体浸没,则
图乙和图甲中圆柱体下表面受到水的压力之差
在图乙中,上表面的压力大于0,故图乙和图甲中圆柱体下表面受到水的压力之差大于0.7N,故A正确,A不符合题意;
B.丙图中,物体所受的浮力为
乙图中,物体所受的浮力大小为
图丙中物体上表面的压力为
同理,图乙中物体上表面的压力为
和图乙中容器底上表面受到的压力之差
由于未知,故图丙和图乙中容器底上表面受到的压力之差未知,故B错误,B符合题意;
C.圆柱体在乙和甲中都浸没,排开液体体积相同,且与圆柱体体积相同。在图乙中,圆柱体所受的浮力为1N,则圆柱体的体积为
图丙中,圆柱体所受的浮力为1.1N,则盐水的密度是
故C正确,C不符合题意;
D.圆柱体的质量为
圆柱体的密度是
故D正确,D不符合题意。故选B。
5.(2022辽宁锦州)在水平桌面上有甲、乙两个完全相同的烧杯,烧杯内盛有两种不同的液体。如图所示,将质量相等的A、B两个物体分别放入两种液体中(VAA. 甲烧杯中液体的密度小于乙烧杯中液体的密度
B. 物体A受到的浮力等于物体B受到的浮力
C. 甲烧杯底受到液体的压力等于乙烧杯底受到液体的压力
D. 甲烧杯对桌面的压强大于乙烧杯对桌面的压强
【答案】BD
【解析】A.A、B两个物体的质量相等,且VA可知;由甲图可知A漂浮,根据物体浮沉条件可知;由图乙可知B悬浮,根据物体浮沉条件可知;则它们密度的大小关系为
故A错误;
B.由甲乙两图可知,A漂浮,B悬浮;根据物体浮沉条件可知,它们受到的浮力均等于其重力
A、B两物体的质量相等,则它们受到的浮力相等,故B正确;
C.液体对杯底的压力为
两烧杯内液面相平,即液体的深度相同,又,可得甲液体对杯底的压力大于乙,故C错误;
D.水平桌面受到的压强为
由上面已经得出,甲液体对杯底的压力大于乙液体对杯底的压力,则甲桌面受到的压强大于乙桌面受到的压强;故D正确。故选BD。
6. (2022辽宁鞍山)两个质量相等、底面积相同的容器置于水平桌面上,分别装有质量相等的甲、乙两种液体,有四个体积相等的实心小球A、B、C、D,其中C、D两球完全相同。如图所示,将它们分别放入两容器中,B球悬浮在甲液体中,A球漂浮在乙液体中,C球、D球在两种液体中沉到底部。则下列说法中正确的是(  )
A. 四个球中A球的密度最小
B. C、D两球在两种液体中受到的浮力相等
C. 两容器对桌面的压力相等
D. 甲液体对容器底的压强大于乙液体对容器底的压强
【答案】AD
【解析】A.从图可知,甲液体的体积小于乙液体的体积,且甲、乙两种液体质量相等,由可知,;C球沉底,故;B球悬浮,故;D球沉底,故;A球漂浮,故。综上所述,四个球中A球密度最小,故A正确;
B.C、D两球完全相同,且全部浸没在液体中,故排开液体的体积相同,已知,由可知,C球受到的浮力大于D球受到的浮力,故B错误;
C.四个小球的体积相等,从图中可知B球排开液体的体积大于A球排开液体的体积,已知,由可知,B球受到的浮力大于A球受到的浮力,且两球分别处于悬浮和漂浮状态,根据可知,,C、D两球完全相同,两容器质量相同,甲、乙两种液体质量相等,容器对桌面的压力等于小球重力、液体重力、容器重力三者之和,由此可知,甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,故C错误;
D.已知甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,且容器的重力相等,故甲液体对容器的压力大于乙液体对容器的压力,容器的底面积相同,由可知,甲液体对容器底的压强大于乙液体对容器底的压强,故D正确。故选AD。
7. (2022广西河池)某同学用石块、细线、弹簧测力计、烧杯、水和食盐等器材,进行如图所示的实验探究。下列说法正确的是(  )
A. 石块在水中受到的浮力方向竖直向下
B. 石块在水中受到的浮力大小为
C. 石块浸没在水中时,排开水的体积为
D. 丙图中盐水的密度为
【答案】B
【解析】A.石块浸没在水中后,弹簧测力计对石块的拉力变小了,说明石块受到竖直向上的浮力,故A错误;
B.由图甲可知,物体的重力G=2N,由图乙可知,石块浸没在水中时弹簧测力计的示数,则石块在水中受到的浮力为
故B正确;
C.石块浸没在水中时,根据阿基米德原理可知,排开水的体积为
故C错误;
D.物体的重力G=2N,由图丙可知,石块浸没在盐水中时弹簧测力计的示数,则石块在盐水中受到的浮力为
根据阿基米德原理可知,盐水的密度为
故D错误。故选B。
8. (2022北京)甲、乙、丙三个小球的质量m和体积V如下表所示,将它们浸没在水中释放,在其稳定后,三个小球所受的浮力分别为、和。下列判断正确的是(  )
小球 甲 乙 丙
m/g 30 40 54
V/cm3 60 50 20
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由表格数据可知,甲球的密度为
乙球的密度为
丙球的密度为
由于甲球和乙球密度小于水的密度,所以甲球和乙球最终会漂浮在水面,甲球漂浮时,浮力为
乙球漂浮时,浮力为
由于丙球密度大于水的密度,所以丙球最终会沉底,由可知,浮力为
综上所述,,故B正确,ACD错误。故选B。
9.(2022四川德阳)(3分)如图所示,将同一个小球分别放入甲、乙、丙三种不同液体中,静止时小球在甲液体中漂浮、在乙液体中悬浮、在丙液体中下沉到底部。如果用ρ甲、ρ乙、ρ丙分别表示三种液体的密度,则关于三种液体密度大小的关系说法正确的是(  )
A.ρ甲>ρ乙=ρ丙 B.ρ甲=ρ乙>ρ丙
C.ρ甲>ρ乙>ρ丙 D.ρ甲<ρ乙<ρ丙
【答案】C
【解析】静止时,小球在甲液体中漂浮,乙液体中悬浮,丙液体中沉底,则根据浮沉条件可得:ρ球<ρ甲,ρ球=ρ乙,ρ球>ρ丙;所以,三种液体的密度关系ρ甲>ρ乙>ρ丙。
10.(2020广西贺州)甲、乙两容器盛有密度不同的液体,将同一小球先后放入两容器中,静止后两容器中液体的深度相同,如图所示,下列判断正确的是(  )
A.甲容器中的液体密度较大
B.乙容器中的液体密度较大
C.乙容器中液体对底部的压强较大
D.甲容器中小球受到的浮力较大
【答案】A
【解析】设甲容器中的液体为甲液体,乙容器中的液体为乙液体。
AB、由图可知,小球在甲液体中漂浮,甲液体密度大于小球的密度;小球在乙液体中悬浮,乙的液体密度等于小球的密度,甲容器中的液体密度较大,则两容器中液体的密度:ρ甲>ρ乙,故A正确,B错误;
C、由图可知,甲乙两容器内液体深度相同,ρ甲>ρ乙,根据p=ρgh知,两容器底面受到液体的压强:p甲液>p乙液,故C错误;
D、由图可知,小球在甲液体中漂浮,浮力等于重力,在乙液体中悬浮,浮力等于重力,所以小球在甲、乙液体中受到的浮力相等,故D错误。
二、填空题(本道大题有8小题,每空1分,共18分)
1. (2022青海省)我国自主研发的“深海勇士号”载人潜水器,其质量为2×104kg。当潜水器悬浮在海水中时,受到的浮力是_______N;当它继续下潜时受到的浮力_______(选填“变大”“不变”或“变小”),压强_______(选填“变大”“不变”或“变小”)。(g取10N/kg)
【答案】 2×105 不变 变大
【解析】当潜水器悬浮在海水中时,受到的浮力
F浮=G=mg=2×104kg×10N/kg=2×105N
当它继续下潜时,排开海水的体积不变,海水的密度不变,由F浮=ρ液gV排可知,潜水器受到的浮力不变。
当它继续下潜时,深度变大,海水的密度不变,由p=ρgh可知,潜水器受到的压强变大。
2. (2022黑龙江龙东)丽丽使用电子秤称得一个鸡蛋的质量为55g,将其放入水中后沉入水底,如图所示,逐渐向水中加盐,待鸡蛋悬浮于水中静止时,鸡蛋所受浮力大小为__________N;沉底时鸡蛋受到的浮力为F1,悬浮时鸡蛋受到的浮力为F2,则F1__________F2(选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】 0.55 <
【解析】由题意可知,鸡蛋在盐水中处于悬浮状态,根据物体的浮沉可知,此时鸡蛋所受浮力等于鸡蛋本身的重力,所以鸡蛋所受浮力大小为
F浮=G蛋=m蛋g=55×10-3kg×10N/kg=0.55N
由题意可知,鸡蛋在水中处于沉底状态,根据物体的浮沉可知,ρ蛋>ρ水;鸡蛋在盐水中处于悬浮状态,根据物体的浮沉可知,ρ蛋=ρ盐水,所以可得ρ水<ρ盐水,又因为鸡蛋在水和盐水中都处于浸没状态,V水排=V盐水排=V蛋,根据公式可知,F13.(2022四川南充) 将两个相同的小球分别放入装满不同液体的甲乙相同烧杯中,稳定后如图所示,甲中小球漂浮,乙中小球沉底,甲烧杯溢出的液体质量___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)乙烧杯溢出的液体质量,此时___________(选填“甲”或“乙”)杯底部受到的液体压力较大。
【答案】 大于 甲
【解析】甲乙中小球相同重力,甲中小球漂浮,浮力F1等于重力,乙中小球沉底,浮力F2小于重力,则
根据阿基米德原理,物体所受浮力等于排开液体重力,则
甲中小球漂浮,则
乙中小球沉底,则
杯底部受到的液体压强
杯底部受到的液体压力
4. (2022辽宁铁岭)2022年5月,全球首艘智能型无人系统航母船“珠海云”号(如图所示)在广州下水。“珠海云”号排水量为2000吨,满载时受到的浮力为______N,船上的无人机起飞后船身受到的浮力______(填“变大”“变小”或“不变”),无人机受到重力的方向______。(g取10N/kg)
【答案】 2×107 变小 竖直向下
【解析】根据阿基米德原理,“珠海云”号受到的浮力为
F浮=G排=m排g=2.0×106kg×10N/kg=2.0×107N
因为船漂浮,所以F浮=G船,船上的无人机起飞后,船的总重力变小,因此船受到的浮力变小。
地球附近任何地方,重力的方向都是竖直向下。
5.(2022湖南株洲)在“测量浮力大小”的实验中,由图甲可知金属块受到的重力是______N,现将金属块完全浸没到水中,弹簧测力计的示数变为如图乙所示,则金属块受到水的浮力是______N。
【答案】 1.4 0.4
【解析】由图甲可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数F=1.4N,此时金属块处于空气中,由二力平衡条件可得,金属块受到的重力
G=F=1.4N
由图乙可知,金属块浸没时弹簧测力计的示数F'=1.0N,即金属块受到的拉力为1.0N,则金属块受到水的浮力
F浮=G-F'=1.4N-1.0N=0.4N
6. (2022海南)一个实心金属球密度为,体积为,其质量为______kg。把它做成空心球放入底面积为的圆柱体水槽中,球漂浮在水面上,浸入水中的体积为其总体积的,此时水对槽底的压强增大了150Pa,则球体空心部分的体积为______。(,g取10N/kg)
【答案】 0.3 350
【解析】一个实心金属球的质量为
水对槽底的压力增大了
浮力等于增大的压力,则排开水的体积为
则总体积为
空心部分的体积为
7. (2022湖南郴州)一个装有水的圆柱形容器(容器壁厚度忽略不计)放在水平桌面上。往容器中放入一个正方体和一个球体(假设两物体都不沾水),两物体静止后状态如图所示。此时容器对桌面的压强为3000Pa,已知正方体和球体的体积比为2∶1。现将正方体取出,液面下降了4cm。再把球体取出,液面又下降了2.5cm。此时容器底对桌面的压强为2200Pa。则正方体的密度是________kg/m3,球体的密度是________kg/m3。(g取10N/kg)
【答案】
【解析】设圆柱形容器的底面积是S,两次液面下降的高度分别是h1和h2,则正方体和球体排开水的体积分别是


正方体和球体受到的浮力分别是


由①③知道

由②④知道

又因为正方体和球体的体积比为2:1,所以结合⑤⑥得
解得正方体的密度是
[2]根据题意知道,正方体和球体取出后减小的压强是由于两者的重力产生的,即
故解得球体的密度是
8.(2021内蒙古通辽)用密度为0.4×103kg/m3的泡沫制作长2m、宽1.5m、30cm长方体简易浮桥,浮桥在河水中最大承重为   kg(ρ河水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg),此浮桥空载时分别放到海水和河水中,下表面受到的压强分别为p海和p河,则p海  p河(填“>”“<”或“=”)。
【答案】540;=。
【解析】(1)先求出泡沫的体积,利用ρ=求泡沫的质量,再利用G=mg求其重力,利用阿基米德原理求浮桥受到的最大浮力,浮桥在河水中的最大承重等于最大浮力减去浮桥的自重,再利用G=mg求浮桥在河水中的最大承载质量;
(2)此浮桥空载时分别平放到海水和河水中,受到的浮力相等,都等于浮桥的重力;由于F浮=F下表面﹣F上表面=F下表面,可知浮桥下表面受到的压力相等,由p=可知下表面受到的压强关系。
解:(1)泡沫的体积V泡沫=2m×1.5m×30×10﹣2m=0.9m3,
由ρ=可得,泡沫的质量:
m泡沫=ρ泡沫V泡沫=0.4×103kg/m3×0.9m3=360kg,
泡沫的重力:G泡沫=m泡沫g=360kg×10N/kg=3600N,
即浮桥的重力为3600N,
浮桥受到的最大浮力:F浮最大=ρ水V排g=1×103kg/m3×0.9m3×10N/kg=9000N,
浮桥在河水中的最大承重:G载最大=F浮最大﹣G泡沫=9000N﹣3600N=5400N,
浮桥在河水中的最大承载质量:m载最大===540kg;
(2)此浮桥空载时分别平放到海水和河水中,受到的浮力相等,都等于浮桥的重力;
因为F浮=F下表面﹣F上表面=F下表面,
所以下表面受到的压力相等,由p=可知,下表面受到的压强相等,即p海=p河。
【点评】本题考查了密度公式、重力公式、阿基米德原理、物体漂浮条件的应用以及浮力产生的原因,要知道:浮桥空载时分别平放到海水和河水中,受到的浮力相等,都等于浮桥的重力。
三、作图题(本道大题有2小题,每题2分,共4分)
1.(2022哈尔滨) 如图,一块木头静止在水面上,请在图中画出它所受重力和浮力这两个力的示意图。
【答案】如图所示
【解析】一块木头静止在水面上,处于漂浮状态,受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力,根据物体的浮沉条件可知,这两个力大小相等。作用点为图中O点。它所受重力和浮力这两个力的示意图,如图所示。
2. (2022湖北恩施州)用绳系住氢气球,在风力的作用下静止在如图所示的位置。请补全气球受力的示意图。
【答案】如图所示
【解析】氢气球受到重力、浮力、风的推力和绳子的拉力作用下处于静止状态,即处于平衡状态。过氢气球的重心,沿竖直向上画一条带箭头的线条,用符号F浮表示;沿竖直向下浮画一条带箭头的线段,用符号G表示;沿绳子向下画一条带箭头的线段,用符号F绳表示。
四、实验探究题题(本道大题有3小题,共21分)
1. (5分)(2022江苏泰州)如图是小明“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验情形。
(1)物块未浸入水中时,弹簧测力计示数如图甲所示,物块的重力为______N;
(2)小明将物块从图甲下降至图乙的过程中,发现弹簧测力计示数逐渐减小的同时,还观察到______由此初步分析得出:物体所受浮力的大小与它排开液体的体积有关;
(3)继续增大物块所处的深度,当它与容器底部接触后,弹簧测力计示数如图丙所示,此时物块受到的浮力为______N;
(4)为探究浮力与液体密度的关系,小明又把物块浸没到事先配制好的盐水中,这样操作的目的是为了控制______相同;他发现液体密度改变,而物块受到的浮力变化却不明显。小明想出下列四种实验改进方案,其中不可行的是______;
A.换用体积更大的同种物块
B.换用密度比水小得多的液体
C.换用精确程度更高的测力计
D.利用现有器材进行多次实验
【答案】 (1)1.8 (2) 水面上升 (3) 0.8 (4)排开液体的体积相同 D
【解析】(1)如图甲,没有浸入水中,利用悬挂法测量物体的重力,此时重力为1.8N。
(2)图甲下降至图乙的过程中,发现弹簧测力计示数逐渐减小的同时,观察到烧杯内水面在上升,排开水的体积慢慢变大。
(3)如图乙和丙,液体是水,而且都浸没,故浮力的的大小不变,故浮力的大小为
(4)小明又把物块浸没到事先配制好的盐水中,浸没后,物体排开液体的体积等于物体的体积,都是浸没在液体中,排开液体的体积相同。
A.换用体积更大的同种物块,浮力比较大,弹簧测力计示数变化明显,故A不符合题意;
B.换用密度比水小得多的液体,浮力变化比较大,故B不符合题意;
C.换用精确程度更高的测力计,微量的浮力变化就可以测量出来,故也是可行,故C不符合题意;
D.利用现有器材进行多次实验,浮力的大小不变,两次浮力的变化不明显,故不可行,故D符合题意。故选D。
2.(12分)(2022江苏无锡)实验课上,老师和同学们测量塑料小条及酒精溶液的密度。
(1)他们用天平和量筒测量塑料小条的密度:
①调节天平平衡时,若指针偏向分度盘中央刻度线的左侧,则应将平衡螺母向____________调节,使天平平衡,取20根相同的塑料小条放在天平的左盘,移动游码至图(a)所示位置,天平再次平衡,则20根小条的总质量为____________g;
②在量筒中加入适量酒精,如图(b)所示,液面示数为____________mL,再将20根小条全部浸没在酒精中,量筒内液面达到9mL,则塑料小条的密度为____________g/cm3;
(2)他们用电子密度计测量酒精溶液的密度,电子密度计主要由玻璃砝码、挂钩、测量支架等组成。测质量时,示数由测量支架所受的拉力大小决定,如图(c)中显示的20.00g表明是质量为20.00g的砝码对支架产生的拉力;
①如图(d)所示,将玻璃砝码浸没在纯净水中,示数变小,原因是砝码受到水的___________,此时测量支架所受拉力相当于11.00g的物体所产生的拉力,按下“密度”键后,电子密度计能依据阿基米德原理换算出纯净水的密度为0.996g/cm3,如图(e)所示;
②提起玻璃砝码并擦干,再浸没在待测酒精溶液中,示数变为12.00g,如图(f)所示,则该酒精溶液的密度最接近于___________g/cm3。
A.0.913 B.0.889 C.0.885 D.0.800
【答案】 (1) 右 4.6 4 0.92 (2)浮力 C
【解析】(1)①根据题意知道,指针偏左,根据“指针左偏右调、右偏左调”应将平衡螺母向右调节。
由图甲知道,标尺的分度值为0.2g,故20根小条的总质量为
②由图乙知道,液体的体积为4mL,根据题意知道,“再将20根小条全部浸没在酒精中,量筒内液面达到9mL”,所以,20根小条的体积
由知道,塑料小条的密度为
(2)①根据题意知道,将玻璃砝码浸没在纯净水中,由于受到水的浮力,故对测量支架的拉力减小,所以示数变小。
②根据题意知道,(d)所示,测量支架所受拉力相当于11.00g的物体所产生的拉力,图(f)所示,测量支架所受拉力相当于12.00g的物体所产生的拉力,即因排开液体的体积相同,而纯净水的密度大于酒精的密度,因排开纯净水的质量为20g-11g=9g>20g-12g=8g
所以,排开纯净水的重力变大,即物体受到的浮力变大,故说明石块受到的浮力大小还与排开液体的密度有关,则
F浮水=m排水g
F浮酒精=m排酒精g
由阿基米德原理知道F浮=ρ液gV排=ρ液gV物
所以
因物体的体积不变,故
故酒精的密度为
故选C。
3. (4分)(2021安徽)小华按图示的步骤进行探究浮力的实验;
A. 在弹簧测力计下悬桂个金属球,如图甲所示,弹簧测力计的示数为2.6N;
B. 将金属球浸没在水中,弹簧测力计的示数如图乙所示;
C. 将金属球从水中取出并擦干水分,再将它浸没在另一种液体中,弹簧测力计的示数如图丙所示。
由实验可知,金属球浸没在水中时受到的浮力大小为______N,图丙中液体的密度______(选填“大于”“等于”或“小于”)水的密度。
【答案】 (1) 1.0 (2)小于
【解析】甲图中弹簧测力计的示数等于金属球的重力。由图乙可知,弹簧测力计分度值为0.2N,则金属球浸没在水中时弹簧测力计的示数为1.6N。故金属球浸没在水中时受到的浮力大小为
F浮=G-F示=2.6N-1.6N=1.0N
由图丙可知,弹簧测力计的示数为1.8N,则金属球浸没在液体中时受到的浮力大小为
=G-=2.6N-1.8N=0.8N
与浸没在水中相比,金属球排开液体的体积相同,在液体中受到的浮力小于在水中受到的浮力,根据F浮=ρ液gV排可知,图丙中液体的密度小于水的密度。
五、计算题(本道大题有3小题,共26分)
1. (8分)(2022河北省)质地均匀的长方体放在水平地面上,密度为1.5×103kg/m3,边长如图甲所示。另有一高为0.35m、底面积为2×10-2m2的薄壁圆筒形容器放在水平地面上,容器内盛有0.3m深的某种液体,如图乙所示。将长方体由平放变为竖放,长方体对水平地面的压强变化量与液体对容器底部的压强恰好相等。(g取10N/kg)
(1)求长方体的质量;
(2)在图甲中作出长方体所受重力的示意图(“O”点为长方体的重心);
(3)求液体的密度;
(4)在竖放的长方体上水平截取一部分,并将截取部分放入容器中,能使液体对容器底部的压强最大且截取部分的质量最小,求截取部分所受的浮力。
【答案】(1)4.5kg;(2)见解析;(3)1.0×103kg/m3;(4)10N
【解析】(1)长方体的密度为1.5×103kg/m3,由甲图可知,长方体的体积为
V=0.1m×0.1m×0.3m=3×10-3m3
根据可得,长方体的质量为
m=ρV=1.5×103kg/m3×3×10-3m3=4.5kg
(2)长方体受到的重力为
G=mg=4.5kg×10N/kg=45N
重力的方向是竖直向下的,作用点为O点,故过O点竖直画线段,在线段的末端标箭头,并标出重力的大小为45N,作图如下:
(3)长方体对水平地面的压力等于长方体的重力,将长方体由平放变为竖放,长方体对水平地面的压强变化量为
由题意可知,液体对容器底部的压强为
液体的密度为
(4)当容器中液体装满且不溢出时,液体对容器底的压强最大且截取的部分质量最小,如果液体溢出,液体对容器的压强最大,但不满足截取的部分质量最小。所以当液体装满容器时,增加的体积等于截取的长方体的体积,所以有
V截=S(h容-h)=2×10-2m2×(0.35m-0.3m)=1×10-3m3
由于长方体的密度大于液体密度,所以截取的放入水中后沉底,所以截取的部分排开液体的体积为
V排=V截=1×10-3m3
所以截取的部分所受的浮力为
F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N
2. (12分)(2022梧州)如图甲所示,一弹簧下端固定在容器的底部,上端与一个重为20N的正方体相连,此时水的深度为0.2m,弹簧的伸长量为4cm。在弹性限度内,弹簧产生的弹力F与其伸长量x之间的关系如图乙所示。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)正方体的质量;
(2)水对容器底部的压强;
(3)正方体浸在水中的体积。
【答案】(1)2kg;(2);(3)
【解析】(1)正方体的质量
(2)水对容器底部的压强
(3)由图乙,当弹簧的伸长量为4cm时,弹簧产生的弹力F为8N,则正方体所受的浮力
正方体浸在水中的体积
3. (6分)(2022湖北宜昌)如图甲所示,我国自行研制的ZBD-05两栖步兵战车,是世界上水上行驶最快的战车。它具有独特的前部防浪板和尾部滑行板,水中航行时,两者配合可以降低阻力,提高速度,有力增强了我军抢滩登陆的能力,它的部分参数如下表。已知ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg。则:
战车质量 26t
水上最大速度 25km/h
履带着地总面积 4m2
发动机功率 1100kW
(1)尾部滑行板设计成如图乙所示的水翼形状,使其在水中行驶时获得向上的抬升力,它依据的物理学原理是___________;
(2)战车在离岸10km的距离以最快速度冲击,可以多长时间到达岸边?
(3)战车在抢滩登陆接近水平岸滩时,收起尾部滑行板,履带已着地,但仍有4m3的车体浸在水中,如图丙所示,此时地面对履带的压强是多少?
【答案】 (1)流体中流速越大的位置,压强越小 (2) 0.4h (3)
【解析】(1)尾部滑行板做成上凸下平的形状,当流体经过滑行板时,滑行板上方流速快压强小,滑行板下方流速慢压强大,使得滑行板受到一个向上的压强差,从而产生向上的升力,则滑行板设计所依据的物理原理是流体中流速越大的位置,压强越小。
(2)战车的最大速度v=25km/h,战车以最快速度到达岸边的时间
(3)战车的重力
战车受到的浮力
F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4m3=4×104N
履带对水平岸滩地面的压力
F=G-F浮=2.6×105N-4×104N=2.2×105N
履带对地面的压力和地面对履带的压力是一对相互作用力,这两个力的大小相等,则战车履带受到地面的压强
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2023年八年级下册单元精准达标AB卷(人教版物理)
08.《浮力》单元精准达标B卷
(试卷满分100分,答题时间90分钟)
一、选择题(本道大题有10道小题,每小题3分,共计30分)
1.(2022广西贵港)如图所示,水平桌面上放置两个相同的容器,甲中有一小物块悬浮于水中,乙中有一个小球漂浮在水面上,此时容器内水面高度相同。则下列说法正确的是(  )
A. 两个容器对桌面的压强关系:p甲<p乙
B. 水对两个容器底部的压力关系:F甲>F乙
C. 如果向甲中加入酒精并搅拌均匀,小物块受到的浮力变小
D. 如果向乙中加入盐水并搅拌均匀,小球受到的浮力变大
2. (2022内蒙古赤峰)放在水平桌面上的两个相同的烧杯中装有不同浓度的盐水,其中一杯是饱和的。盐水中的实心小球是用同种材料制作的。小球静止时情况如图所示,此时小球1、小球2受到的浮力分别记为F1、F2。向两个烧杯中分别加入少许质量相等的盐后(盐的体积忽略不计),发现小球1依然静止在烧杯底,小球2还是处于漂浮状态。此时小球1、小球2两个小球受到的浮力分别记为F1′、F2′。整个过程温度不变,可推断出(  )
A. F1′>F1,F2′>F2,F1′B. F1′>F1,F2′=F2,F1′=F2′
C. F1′>F1,F2′=F2,F1′D. F1′=F1,F2′=F2,F1′3. (2022山东临沂)线上教学期间,居家学习的小明进行实验探究:将水平桌面上的甲、乙两只相同的塑料杯中分别装满水,把两个质量相同的小球分别放入两杯中,两小球静止时如图所示,则(  )
A. 甲杯中溢出水的体积小 B. 乙杯中小球所受浮力大
C. 甲杯底部受到水的压强小 D. 两杯对桌面的压强一样大
4. (2022湖北武汉)如图所示,三个相同的柱形容器中盛有体积相同的水或盐水,将重为3.0N的圆柱体依次放入这三个容器中。下列说法错误的是(  )
A. 图乙和图甲中圆柱体下表面受到水的压力之差大于0.7N
B. 图丙和图乙中容器底上表面受到的压力之差等于0.1N
C. 图丙中盐水的密度是1.1×103kg/m3
D. 圆柱体的密度是3.0×103kg/m3
5.(2022辽宁锦州)在水平桌面上有甲、乙两个完全相同的烧杯,烧杯内盛有两种不同的液体。如图所示,将质量相等的A、B两个物体分别放入两种液体中(VAA. 甲烧杯中液体的密度小于乙烧杯中液体的密度
B. 物体A受到的浮力等于物体B受到的浮力
C. 甲烧杯底受到液体的压力等于乙烧杯底受到液体的压力
D. 甲烧杯对桌面的压强大于乙烧杯对桌面的压强
6. (2022辽宁鞍山)两个质量相等、底面积相同的容器置于水平桌面上,分别装有质量相等的甲、乙两种液体,有四个体积相等的实心小球A、B、C、D,其中C、D两球完全相同。如图所示,将它们分别放入两容器中,B球悬浮在甲液体中,A球漂浮在乙液体中,C球、D球在两种液体中沉到底部。则下列说法中正确的是(  )
A. 四个球中A球的密度最小
B. C、D两球在两种液体中受到的浮力相等
C. 两容器对桌面的压力相等
D. 甲液体对容器底的压强大于乙液体对容器底的压强
7. (2022广西河池)某同学用石块、细线、弹簧测力计、烧杯、水和食盐等器材,进行如图所示的实验探究。下列说法正确的是(  )
A. 石块在水中受到的浮力方向竖直向下
B. 石块在水中受到的浮力大小为
C. 石块浸没在水中时,排开水的体积为
D. 丙图中盐水的密度为
8. (2022北京)甲、乙、丙三个小球的质量m和体积V如下表所示,将它们浸没在水中释放,在其稳定后,三个小球所受的浮力分别为、和。下列判断正确的是(  )
小球 甲 乙 丙
m/g 30 40 54
V/cm3 60 50 20
A. B.
C. D.
9.(2022四川德阳)(3分)如图所示,将同一个小球分别放入甲、乙、丙三种不同液体中,静止时小球在甲液体中漂浮、在乙液体中悬浮、在丙液体中下沉到底部。如果用ρ甲、ρ乙、ρ丙分别表示三种液体的密度,则关于三种液体密度大小的关系说法正确的是(  )
A.ρ甲>ρ乙=ρ丙 B.ρ甲=ρ乙>ρ丙
C.ρ甲>ρ乙>ρ丙 D.ρ甲<ρ乙<ρ丙
10.(2020广西贺州)甲、乙两容器盛有密度不同的液体,将同一小球先后放入两容器中,静止后两容器中液体的深度相同,如图所示,下列判断正确的是(  )
A.甲容器中的液体密度较大
B.乙容器中的液体密度较大
C.乙容器中液体对底部的压强较大
D.甲容器中小球受到的浮力较大
二、填空题(本道大题有8小题,每空1分,共18分)
1. (2022青海省)我国自主研发的“深海勇士号”载人潜水器,其质量为2×104kg。当潜水器悬浮在海水中时,受到的浮力是_______N;当它继续下潜时受到的浮力_______(选填“变大”“不变”或“变小”),压强_______(选填“变大”“不变”或“变小”)。(g取10N/kg)
2. (2022黑龙江龙东)丽丽使用电子秤称得一个鸡蛋的质量为55g,将其放入水中后沉入水底,如图所示,逐渐向水中加盐,待鸡蛋悬浮于水中静止时,鸡蛋所受浮力大小为__________N;沉底时鸡蛋受到的浮力为F1,悬浮时鸡蛋受到的浮力为F2,则F1__________F2(选填“>”、“=”或“<”)。
3.(2022四川南充) 将两个相同的小球分别放入装满不同液体的甲乙相同烧杯中,稳定后如图所示,甲中小球漂浮,乙中小球沉底,甲烧杯溢出的液体质量___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)乙烧杯溢出的液体质量,此时___________(选填“甲”或“乙”)杯底部受到的液体压力较大。
4. (2022辽宁铁岭)2022年5月,全球首艘智能型无人系统航母船“珠海云”号(如图所示)在广州下水。“珠海云”号排水量为2000吨,满载时受到的浮力为______N,船上的无人机起飞后船身受到的浮力______(填“变大”“变小”或“不变”),无人机受到重力的方向______。(g取10N/kg)
5.(2022湖南株洲)在“测量浮力大小”的实验中,由图甲可知金属块受到的重力是______N,现将金属块完全浸没到水中,弹簧测力计的示数变为如图乙所示,则金属块受到水的浮力是______N。
6. (2022海南)一个实心金属球密度为,体积为,其质量为______kg。把它做成空心球放入底面积为的圆柱体水槽中,球漂浮在水面上,浸入水中的体积为其总体积的,此时水对槽底的压强增大了150Pa,则球体空心部分的体积为______。(,g取10N/kg)
7. (2022湖南郴州)一个装有水的圆柱形容器(容器壁厚度忽略不计)放在水平桌面上。往容器中放入一个正方体和一个球体(假设两物体都不沾水),两物体静止后状态如图所示。此时容器对桌面的压强为3000Pa,已知正方体和球体的体积比为2∶1。现将正方体取出,液面下降了4cm。再把球体取出,液面又下降了2.5cm。此时容器底对桌面的压强为2200Pa。则正方体的密度是________kg/m3,球体的密度是________kg/m3。(g取10N/kg)
8.(2021内蒙古通辽)用密度为0.4×103kg/m3的泡沫制作长2m、宽1.5m、30cm长方体简易浮桥,浮桥在河水中最大承重为   kg(ρ河水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg),此浮桥空载时分别放到海水和河水中,下表面受到的压强分别为p海和p河,则p海  p河(填“>”“<”或“=”)。
三、作图题(本道大题有2小题,每题2分,共4分)
1.(2022哈尔滨) 如图,一块木头静止在水面上,请在图中画出它所受重力和浮力这两个力的示意图。
2. (2022湖北恩施州)用绳系住氢气球,在风力的作用下静止在如图所示的位置。请补全气球受力的示意图。
四、实验探究题题(本道大题有3小题,共21分)
1. (5分)(2022江苏泰州)如图是小明“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验情形。
(1)物块未浸入水中时,弹簧测力计示数如图甲所示,物块的重力为______N;
(2)小明将物块从图甲下降至图乙的过程中,发现弹簧测力计示数逐渐减小的同时,还观察到______由此初步分析得出:物体所受浮力的大小与它排开液体的体积有关;
(3)继续增大物块所处的深度,当它与容器底部接触后,弹簧测力计示数如图丙所示,此时物块受到的浮力为______N;
(4)为探究浮力与液体密度的关系,小明又把物块浸没到事先配制好的盐水中,这样操作的目的是为了控制______相同;他发现液体密度改变,而物块受到的浮力变化却不明显。小明想出下列四种实验改进方案,其中不可行的是______;
A.换用体积更大的同种物块
B.换用密度比水小得多的液体
C.换用精确程度更高的测力计
D.利用现有器材进行多次实验
2.(12分)(2022江苏无锡)实验课上,老师和同学们测量塑料小条及酒精溶液的密度。
(1)他们用天平和量筒测量塑料小条的密度:
①调节天平平衡时,若指针偏向分度盘中央刻度线的左侧,则应将平衡螺母向____________调节,使天平平衡,取20根相同的塑料小条放在天平的左盘,移动游码至图(a)所示位置,天平再次平衡,则20根小条的总质量为____________g;
②在量筒中加入适量酒精,如图(b)所示,液面示数为____________mL,再将20根小条全部浸没在酒精中,量筒内液面达到9mL,则塑料小条的密度为____________g/cm3;
(2)他们用电子密度计测量酒精溶液的密度,电子密度计主要由玻璃砝码、挂钩、测量支架等组成。测质量时,示数由测量支架所受的拉力大小决定,如图(c)中显示的20.00g表明是质量为20.00g的砝码对支架产生的拉力;
①如图(d)所示,将玻璃砝码浸没在纯净水中,示数变小,原因是砝码受到水的___________,此时测量支架所受拉力相当于11.00g的物体所产生的拉力,按下“密度”键后,电子密度计能依据阿基米德原理换算出纯净水的密度为0.996g/cm3,如图(e)所示;
②提起玻璃砝码并擦干,再浸没在待测酒精溶液中,示数变为12.00g,如图(f)所示,则该酒精溶液的密度最接近于___________g/cm3。
A.0.913 B.0.889 C.0.885 D.0.800
3. (4分)(2021安徽)小华按图示的步骤进行探究浮力的实验;
A. 在弹簧测力计下悬桂个金属球,如图甲所示,弹簧测力计的示数为2.6N;
B. 将金属球浸没在水中,弹簧测力计的示数如图乙所示;
C. 将金属球从水中取出并擦干水分,再将它浸没在另一种液体中,弹簧测力计的示数如图丙所示。
由实验可知,金属球浸没在水中时受到的浮力大小为______N,图丙中液体的密度______(选填“大于”“等于”或“小于”)水的密度。
五、计算题(本道大题有3小题,共26分)
1. (8分)(2022河北省)质地均匀的长方体放在水平地面上,密度为1.5×103kg/m3,边长如图甲所示。另有一高为0.35m、底面积为2×10-2m2的薄壁圆筒形容器放在水平地面上,容器内盛有0.3m深的某种液体,如图乙所示。将长方体由平放变为竖放,长方体对水平地面的压强变化量与液体对容器底部的压强恰好相等。(g取10N/kg)
(1)求长方体的质量;
(2)在图甲中作出长方体所受重力的示意图(“O”点为长方体的重心);
(3)求液体的密度;
(4)在竖放的长方体上水平截取一部分,并将截取部分放入容器中,能使液体对容器底部的压强最大且截取部分的质量最小,求截取部分所受的浮力。
2. (12分)(2022梧州)如图甲所示,一弹簧下端固定在容器的底部,上端与一个重为20N的正方体相连,此时水的深度为0.2m,弹簧的伸长量为4cm。在弹性限度内,弹簧产生的弹力F与其伸长量x之间的关系如图乙所示。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)正方体的质量;
(2)水对容器底部的压强;
(3)正方体浸在水中的体积。
3. (6分)(2022湖北宜昌)如图甲所示,我国自行研制的ZBD-05两栖步兵战车,是世界上水上行驶最快的战车。它具有独特的前部防浪板和尾部滑行板,水中航行时,两者配合可以降低阻力,提高速度,有力增强了我军抢滩登陆的能力,它的部分参数如下表。已知ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg。则:
战车质量 26t
水上最大速度 25km/h
履带着地总面积 4m2
发动机功率 1100kW
(1)尾部滑行板设计成如图乙所示的水翼形状,使其在水中行驶时获得向上的抬升力,它依据的物理学原理是___________;
(2)战车在离岸10km的距离以最快速度冲击,可以多长时间到达岸边?
(3)战车在抢滩登陆接近水平岸滩时,收起尾部滑行板,履带已着地,但仍有4m3的车体浸在水中,如图丙所示,此时地面对履带的压强是多少?
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