登录二一教育在线组卷平台 助您教考全无忧
人教版物理八年级下第十章10.1综合同步练习———浮力(3)
一、单选题
1.(2022八下·黄石期中)如图所示,同一物体以两种方法浸入水中,其向上、向下的压力差F甲和F乙的关系为( )
A.F甲<F乙 B.F甲>F乙
C.F甲﹦F乙 D.条件不足,无法确定
【答案】C
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】同一物体以两种方法浸入水中,V排=V,根据F浮=ρ水gV排得,受到的浮力相等,根据浮力产生的原因,浮力等于物体上下表面所受液体的压力差,所以同一物体以两种方法浸入水中,受到水向上和向下的压力差相等.
故答案为:C.
【分析】液体密度和排开液体的体积相同时,物体受到的浮力相等。
2.(2021八下·绥滨期末)下列物体没有受到浮力作用的是( )
A.在水中嬉戏的小鸭 B.停在空中的热气球
C.深海潜游的鲸鱼 D.深入河底的桥墩
【答案】D
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】A.在水中嬉戏的小鸭受到竖直向上的浮力,故A不符合题意。
B.停在空中的热气球受到浮力,故B不符合题意。
C.深海潜游的鲸鱼,受到浮力,故C不符合题意。
D.深入河底的桥墩,因为下表面没有受到向上的压力,所以没有浮力,故D符合题意。
故答案为:D
【分析】根据浮力产生的原因即物体下表面受到向上的压力判断是否受浮力。
3.(2021八下·江阴期末)小金在做“验证阿基米德原理”的实验中,用弹簧测力计、小石块、溢杯、小桶等进行操作,用图(a)所示的溢杯和小桶收集石块排开的水,实验过程分别如图(b)、(c)、(d)、(e)所示。关于该实验,以下说法正确的是( )
A.若图(a)中溢水杯内未盛满水,不会影响验证结果
B.若图(b)中小桶内有少量水,会影响验证结果
C.若图(d)中石块未全部浸没水中,不会影响验证结果
D.若图中四个测量值满足F2-F1=F4-F3,该原理将得到验证
【答案】C
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】A.若图(a)中溢水杯内未盛满水,会导致排开的液体偏少,导致排开的液体的重力偏小,A不符合题意;
B.排开的液体的重力等于收集溢出的水前后小桶总重力之差,所以图(b)中小桶内有少量水不会影响验证结果,B不符合题意;
C.浸在液体中的物体都受到向上的浮力,浮力浮大小等于它排开的液体的重力,与石块有没有全部浸没水中没有关系,C符合题意;
D.根据图示信息可知,物体所受浮力F浮=F2-F3,排开的液体重力G排= F4-F1,所以测量值满足F2-F3= F4-F1,该原理得到验证,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】实验验证阿基米德原理,先测量物体的重力,把物体浸没在液体中,利用称重法测量物体的浮力,利用溢水杯收集物体排开的液体,测量排开液体的重力,最后比较物体受到的浮力与排开液体的重力的关系即可;阿基米德原理求解物体受到的浮力,并没有要求物体一定浸没。
4.(2021八下·集贤期末)如图所示,取一个瓶口内径略小于乒乓球直径的雪碧瓶,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。若用手指堵住瓶口,不久就可观察到乒乓球上浮起来。此实验说明了( )
A.大气存在压强
B.连通器原理
C.液体的压强与液体的密度和深度有关
D.浮力产生的原因是液体(或气体)对浸在其中的物体上下两个表面存在压力差
【答案】D
【知识点】液体压强的特点;浮力及其产生原因
【解析】【解答】开始乒乓球受到上面液体压强和大气压的作用,下部没有液体,只受到大气压的作用,向上的大气压强小于向下的压强的作用,乒乓球不能上浮。用手堵住瓶口,乒乓球下面有水,则其下面也受到液体压强的作用,且向上的压强大于向下的压强,因为液体压强随深度的增加而增大,于是产生一个向上的压力差,这便产生了浮力,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】浮力是进入液体中的物体受到的上下表面的压力差。
5.(2021八下·林口期末)一个竖直悬挂在水中的圆柱体,上表面受到水的压力为4N,下表面受到水的压力为12N,该圆柱体受到水的浮力是( )
A.0 B.16N C.8N D.48N
【答案】C
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】圆柱体受到水产生向上的浮力
故答案为:C。
【分析】根据物体受到的上下表面的压力差,可以计算浮力的大小。
6.(2021八下·涿鹿期中)下列关于浮力的说法中正确的是( )
A.浮力都是由水产生的
B.只有在水中上浮的物体才受浮力的作用
C.在不同液体中浮力的方向会不同
D.浮力方向与重力方向相反
【答案】D
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】A. 浮力产生的原因是液体对物体的压力差产生的,是物体浸入的液体产生的,物体不一定是浸入水中,其它的液体(如煤油、酒精灯)都可以.故该选项说法不正确;
B. 浸入液体中的物体都会受到浮力的作用,并不是只有上浮的物体才受浮力的作用,下沉的、漂浮的、悬浮的都受浮力,故该选项说法错误;
C、 D. 浮力是液体对物体的向上和向下的压力差,方向与物体受到的向上的压力方向一致,总是竖直向上的,与竖直向下的重力方向相反.所以C选项说法错误,D选项说法正确.
故答案为:D.
【分析】浮力产生的原因是液体对物体的压力差产生的,方向与物体受到的向上的压力方向一致,总是竖直向上的。
二、填空题
7.(2022八下·通许期末)2021年12月9日,中国空间站“天宫课堂”第一课正式开讲,如图所示是航天员做的“浮力消失”实验,乒乓球在水中悬浮。这是因为重力消失时,液体不同深度处压强 (选填“相同”或“不同”)此时浮力 (“存在”或“消失”),这也说明了浮力是液体对物体上、下表面的 。
【答案】相同;消失;压力差
【知识点】液体压强的特点;浮力及其产生原因
【解析】【解答】浮力产生的原因是物体对液体上、下表面产生的压力差,而压力差产生的原因是液体对物体上、下表面有压强差,而液体压强产生的原因是液体受到重力和液体具有流动性,在太空中重力消失,所以没有液体的压强差,所以液体不同深度处压强相等,此时浮力就为0,即浮力消失。
【分析】在失重状态下,物体不受重力,浸入液体中的物体不受浮力;浮力是物体上下表面的压力差。
8.(2022八下·襄州期末)将质量为2kg的物体挂在弹簧秤上,当物体浸在水中时称弹簧秤示数为11.2N,则此时物体受到浮力大小是 N,方向是竖直向上,施力物是 。
【答案】8.4;水
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】质量为2kg的物体的重力为G=mg=2kg×9.8N/kg=19.6N
所以将物体挂在弹簧秤上时,弹簧称的示数为19.6N;当物体浸在水中时称弹簧秤示数为11.2N,则此时物体受到浮力大小为F浮=G-F拉=19.6N-11.2N=8.4N
浮力的方向是竖直向上,浮力是液体(或气体)对浸入其中的物体的力,所以施力物是水。
【分析】根据物体的质量计算重力;利用物体的重力和拉力的差,计算浮力;在液体中,浮力的施力物体是液体。
9.(2021八下·陈仓期末)一个正方体铁块,在水下某深度时,上表面受到15N压力,下表面受到20N压力,则铁块受到浮力是 N;当铁块下沉到某位置时,上表面受到的压力增大至20N,下表面受到的压力是 N,此时铁块上、下表面的压力差是 N。
【答案】5;25;5
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】浮力是物体在液体中受到的上、下表面的压力差产生的。当铁块上表面受到15N压力,下表面受到20N压力时,物体完全浸没在水中,铁块受到的浮力
当铁块继续下沉时,铁块排开水的体积不变,浸入的液体也不变,所以铁块受到的浮力大小不变,由
得上表面受到的压力增大至20N时,下表面受到的压力大小
因为铁块下沉时,浮力大小不变,所以此时铁块上、下表面的压力差等于5N。
【分析】浸在液体或气体中的物体会受到一个向上托力,这个托力就是浮力;浮力产生的原因是物体上下两个表面受到的压强不一样导致的。
三、作图题
10.(2022八下·青羊期末)请在图中画出小球在水中悬浮时所受重力G和浮力F的示意图。
【答案】解:如图所示:
【知识点】浮力的示意图
【解析】【解答】小球悬浮在液体中,处于平衡状态,所以受到的浮力等于重力,过小球的球心作竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F,如图所示:
【分析】物体受到的重力竖直向下;物体受到的浮力竖直向上。
四、实验探究题
11.(2022八下·惠州期末)小亚和同学们做了下面几个力学实验,请你和他们共同完成下列实验过程(g=10N/kg):
(1)在“探究浮力的大小与哪些因素有关”时,小亚使用的是如图甲所示的实验装置,实验结束后,根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数F与物体A的下表面浸入水中的深度h的关系图像(如图乙),根据图像回答下列问题:
①物体A浸没在水中之前,弹簧测力计的示数随A的下表面浸入水中深度的增加而减小,说明浮力与 (选填“物体体积”或“排开液体体积”)有关。物体A浸没在水中后,所受的浮力为 N,且保持不变,说明浸没在水中的物体所受的浮力与它浸没在水中的深度 (选填“有关”或“无关”)。
②物体A下表面所受液体压强p与其浸入水中深度h的关系图像应该是下图中的 。
A. B. C. D.
(2)小亚和同学们采用如下方法测量B液体的密度,请你将实验数据补充完整;
①用天平测出烧杯和B液体的总质量为150.4g;
②将B液体一部分倒入量筒中,读出体积为10mL;
③测量烧杯和剩余B液体的总质量时,天平平衡后,砝码和游码在标尺上所对的刻度值如图丙,则B液体的密度为 g/cm3。
(3)小亚将弹簧测力计挂着的物体A浸没在B液体中,此时弹簧测力计的示数 (选填“大于”、“小于”或“等于”)物体A浸没在水中时弹簧测力计的示数,说明浸在液体中的物体受到的浮力还与 有关。
【答案】(1)排开液体体积;1.0;无关;D
(2)1.1
(3)小于;液体密度
【知识点】密度公式及其应用;液体密度的测量;探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)物体A浸没在水中之前,浸入水中深度越大排开水的体积越大,弹簧测力计的示数减小,由可知,受到的浮力增大,说明浮力与排开液体体积有关。
由图乙可知,当深度h为0时,弹簧测力计的示数即为物体A的重力1.2N。当h为5cm时,物体完全浸没,弹簧测力计的示数为0.2N,则物体A浸没在水中后所受的浮力
物体A浸没在水中后,受到的浮力不变,说明浸没在水中的物体所受的浮力与它浸没在水中的深度无关。
由可知,物体A下表面所受液体压强p随其浸入水中深度h的增大而增大,且p与h成正比,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
(2)由图丙可知,烧杯和剩余B液体的总质量
由题意可知,倒入量筒的B液体质量
由可知,B液体的密度
(3)水的密度是,即,小于B液体的密度,根据可知,当物体A 完全浸没时,在B液体中受到的浮力大于在水中受到的浮力;由可知,物体浸没在B液体中弹簧测力计的示数小于物体A浸没在水中时弹簧测力计的示数。
在这个过程中,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,物体在不同液体中受到的浮力不同,说明浸在液体中的物体受到的浮力还与液体密度有关。
【分析】(1)液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大;根据物体的重力和受到的拉力差,计算浮力;浮力大小和进入液体中的深度无关;液体密度一定时,液体压强和深度有关;
(2)根据天平上砝码和游码的位置,测量质量;根据质量和体积的比值, 计算密度;
(3)物体受到浮力后,测力计的拉力减小;浮力大小和液体的密度有关。
12.(2022八下·成武期末)小明根据生活经验,对物体受到浮力的大小与哪些因素有关提出猜想并进行研究。
(1)根据鸡蛋在水中沉底、在盐水中漂浮的现象,他猜想浮力的大小可能与液体的 有关。根据把木块压入水中的感觉,他们猜想浮力的大小可能与物体浸入液体的深度,以及物体浸入液体的 有关。他把金属块挂在弹簧测力计上,将它分别浸入水和酒精中的不同位置,如图所示;
(2)上述四种情况, 图中金属块所受到的浮力最小,浮力大小为 N;
(3)通过②③两图可知,浮力的大小与 有关;
(4)分析图中 两次实验可知,浮力大小与液体密度有关。
【答案】(1)密度;体积
(2)②;0.6
(3)物体排开液体的体积
(4)④⑤
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)根据鸡蛋在水中沉底、在盐水中漂浮的现象,由于水和盐水的密度不同,所以,他猜想浮力的大小可能跟液体密度有关。
把木块压入水中时,物体浸入液体的深度不同,则需要的压力不同,由此会猜想浮力的大小可能与物体浸入液体的深度,以及物体浸入液体的体积有关。
(2)金属块在液体中受到重力、浮力和弹簧测力计拉力的作用,在数值上
重力=浮力+拉力
所以受到的浮力最小,弹簧测力计的示数最大,应该是②图。
由图①知道,物体的重力大小是5N,结合图②知道,最小浮力的大小为
(3)比较②③两图知道,液体的密度相同,物体排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同,根据称重法知物体受到的浮力不同,说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
(4)要探究浮力与液体密度的关系,需要控制物体排开液体的体积相同,改变液体的密度,④⑤两图符合题意。
【分析】 (1)当改变液体密度时,物体受到的浮力不同,说明浮力和液体密度有关;当液体密度相同时,可以探究浮力和排开液体体积的关系;
(2)物体相同时,进入液体后,测力计的拉力越大,物体受到的浮力越小;
(3)当液体密度相同时,排开液体的体积越大, 物体受到的浮力越大;
(4)探究浮力和液体密度的关系时,需要保持排开液体的体积相同。
13.(2022八下·电白期末)图为小青利用两个体积相同的铜块和铝块探究影响浮力大小因素的实验步骤:
(1)根据图中测得的数据,可知铜块完全浸没在水中所受的浮力大小为 N,方向 ;
(2)小青分析实验步骤①③④⑤中的有关实验数据可知,物体所受浮力的大小与物体 有关,分析步骤①④⑦可知,物体所受浮力大小和 有关;
(3)小青分析步骤①④⑤可知,物体所受浮力大小与物体浸入液体深度 (选填“有关”或“无关”),分析步骤①④和②⑥可知,物体所受浮力大小与物体密度 (选填“有关”或“无关”);
(4)在实验评估时,小青发现使用弹簧测力计前没有调零,未悬挂物体时指针始终在零刻度线下方,所测得的浮力结果 (选填“偏大”、“偏小”或“没有影响”)。
【答案】(1)1;竖直向上
(2)浸入液体中的体积;液体密度
(3)无关;无关
(4)没有影响
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)由图①可知,铜块的重力为G=9N,由图④可知,铜块完全浸没在水中时,弹簧测力计的拉力为F=8N,故由排水法可知,铜块完全浸没在水中所受的浮力大小为F浮=G-F=9N-8N=1N
浮力的方向竖直向上。
(2)由实验步骤①③④⑤可知,铜块浸入水中的体积越大,弹簧测力计的示数越小,故可知物体所受浮力的大小与物体浸入液体中的体积有关。
由实验步骤①④⑦可知,铜块浸没在不同的液体中时,弹簧测力计的示数不同,即受到的浮力 不同,故可知物体所受浮力大小和液体密度有关。
(3)由实验步骤①④⑤可知,铜块完全浸没在水中后,铜块浸入液体中的深度变大时,弹簧测力计的示数不变,故可知物体所受浮力大小与物体浸入液体深度无关。
分析步骤①④和②⑥可知,相同体积的铜块和铝块浸没在水中时所受浮力相同,故可知物体所受浮力大小与物体密度无关。
(4)使用弹簧测力计前没有调零,则每次读数时均包含差值在内,则由称重浮测浮力时,用物体的重力减去弹簧测力计的示数时,消除了弹簧测力计的未调零产生的差值,故所测得的浮力结果没有影响。
【分析】(1)根据公式F浮=G-F,求出浮力大小;
(2)物体所受浮力的大小与物体浸入液体中的体积有关,物体所受浮力大小和液体密度有关;
(3)物体所受浮力大小与物体密度无关;
(4)根据公式F浮=G-F,指针始终在零刻度线下方对所测得的浮力结果没有影响。
14.(2021八下·莲湖期末)兴趣小组的同学们在“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,他们讨论后提出了下列猜想。
猜想一:浮力的大小可能与液体的密度有关;
猜想二:浮力的大小可能与物体排开液体的体积有关;
猜想三:浮力的大小可能与物体浸没在液体中的深度有关。
为了验证上述猜想,他们选取一金属块进行了如图所示的实验。
(1)由实验可知,金属块的重为 N;
(2)分析比较图1、2、3三次实验数据,可以验证猜想 是正确的;分析比较图 三次实验数据,可以验证猜想三是错误的;
(3)分析比较图1、3、5三次实验数据,以得出结论液体的密度越大,物体受到的浮力越 ;
(4)分析实验中得到的信息可知,金属块的体积为 cm3,金属块的密度为 kg/m3;盐水的密度为 kg/m3;
(5)本实验中采用的研究方法还可用于研究 (填写实验名称,写出一个即可)。
【答案】(1)2.8
(2)二;1、3、4
(3)大
(4)100;2.8×103;1.2×103
(5)探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)如图1所示,弹簧测力计的示数为2.8N,弹簧测力计测量的就是金属块的重力,则金属块的重为2.8N。
(2)由图1、2、3三次实验数据可知,物体浸入液体的体积不同,即排开水的体积不同,弹簧测力计的示数不同,可以验证猜想二是正确的。
猜想三是:浮力的大小可能与物体浸没在液体中的深度有关。应该控制物体排开液体的体积相同,在液体中浸入的深度不同。分析比较图1、3、4三次实验数据,可以看出图3、4弹簧测力计的示数相同,根据F浮=G-F示,可以看出受到的浮力相同,验证浮力的大小可能与物体浸没在液体中的深度无关,说明可以验证猜想三是错误的。
(3)比较图1、3、5三次实验数据可知,物体在水中受到的浮力为F浮水=2.8N-1.8N=1N
在盐水中受到的浮力为F浮盐水=2.8N-1.6N=1.2N
因为盐水的密度比水的密度大,故可以得出结论液体的密度越大,物体受到的浮力越大。
(4)金属块完全浸入在水中时受到的浮力为1N,则排开水的体积等于物体的体积为
金属块的密度为
盐水的密度为
(5)本实验中采用的研究方法是控制变量法,还可用于研究探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关;压力的作用效果与哪些因素有关等。
【分析】(1)求解浮力的大小,可以利用称重法求解;
(2)(3)通过阿基米德原理可以看出,物体受到的浮力与液体密度、排开水的体积有关,要探究每一个因素对浮力的影响,需要用到控制变量法,F浮=ρ液gV排,ρ液是液体的密度,V排使物体排开水的体积,可以看出浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关,液体密度越大,排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大,与深度无关;
(4)求解浮力的大小,可以利用称重法求解,结合物体受到的浮力,利用阿基米德原理的变形公式求解物体排开水的体积,结合密度公式求解物体的密度;结合物体受到的浮力和排开液体的体积,利用阿基米德原理的变形公式求解液体的密度;
(5)有多个因素影响滑动摩擦力,要研究每一个因素对摩擦力大小的影响,需要用到控制变量法。
15.(2021八下·云县期末)小芸同学用一个弹簧测力计,一个圆柱体金属块,两个相同的烧杯(分别装有一定质量的水和酒精),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。如图表示探究过程有关数据。
(1)在第②步中圆柱体金属块所受的浮力F浮= N;
(2)分析 三步,说明浮力的大小跟物体排开液体的体积有关;
(3)分析④⑤两步,说明浮力的大小跟 有关;
(4)小芸边做边思考,觉得浮力可能还和以下因素无关;
A.跟物体的重力有关 B.跟物体的形状有关
于是小芸利用上面的实验器材,同时又找来体积相同的实心铁块和铝块,一团橡皮泥,设计了实验进行探究,实验过程如下,请你帮助她把实验步骤补充完整。
①用弹簧测力计分别测出铁块和铝块的重力G1、G2;
②用弹簧测力计分别拉着铁块和铝块 ,读出弹簧测力计的示数分别为F1、F2;
③用细线拴住橡皮泥挂在弹簧测力计的挂钩上,把橡皮泥浸没在烧杯的水中,读出弹簧测力计的示数为 F3;
④把橡皮泥拉出来,然后 ,再把橡皮泥浸没在烧杯的水中,读出弹簧测力计的示数为 F4;
⑤实验结束后,小芸认真分析了数据发现:G1-F1=G2-F2;F3=F4,你认为浮力与物体的重力和形状 (填“有关”、“无关”);
(5)小芸结束了自己的实验探究,就马上得出自己认为具有普遍意义的结论。小敏认为她的实验结论不可靠,请你分析小芸的实验设计的不足之处 。
【答案】(1)1
(2)②③④
(3)液体的密度
(4)浸没到烧杯的水中;改变橡皮泥的形状;无关
(5)实验次数过少,结论不具有普遍性
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)圆柱体金属块所受的浮力
故圆柱体金属块所受的浮力1N。
(2)说明浮力的大小跟物体排开液体的体积有关,即排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同,即②③④。
(3)分析④⑤两步,液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,故浮力与液体的密度有关。
(4)由于是探究浮力与形状的关系,故需要测量排开液体体积相同的物体的浮力,为了控制排开液体的体积相同,可以直接浸没,故用弹簧测力计分别拉着铁块和铝块浸没到烧杯的水中,这一即控制了排开液体的体积相同,也可以测量浮力;
探究浮力与形状的关系,需要改变橡皮泥的形状,故把橡皮泥拉出来,改变橡皮泥的形状。
形状虽然变了,但是浮力不变,故浮力与物体的形状无关;实验设计不足的就是实验次数太少,不具有普遍性。
【分析】(1)根据物体的重力和进入液体中测力计示数差,计算浮力大小;
(2)物体进入液体中的体积不同,受到的浮力不同;
(3)物体排开液体的体积相同时,液体密度不同,受到的浮力不同;
(4)利用体积相同的不同物体,可以探究浮力大小和物体的重力的关系;利用橡皮泥,改变物体的形状时,可以探究浮力的大小和物体形状的关系;
(5)探究物体受到的浮力的影响因素时,要通过多次实验,探究规律的普遍性。
二一教育在线组卷平台(zujuan.21cnjy.com)自动生成 1 / 1登录二一教育在线组卷平台 助您教考全无忧
人教版物理八年级下第十章10.1综合同步练习———浮力(3)
一、单选题
1.(2022八下·黄石期中)如图所示,同一物体以两种方法浸入水中,其向上、向下的压力差F甲和F乙的关系为( )
A.F甲<F乙 B.F甲>F乙
C.F甲﹦F乙 D.条件不足,无法确定
2.(2021八下·绥滨期末)下列物体没有受到浮力作用的是( )
A.在水中嬉戏的小鸭 B.停在空中的热气球
C.深海潜游的鲸鱼 D.深入河底的桥墩
3.(2021八下·江阴期末)小金在做“验证阿基米德原理”的实验中,用弹簧测力计、小石块、溢杯、小桶等进行操作,用图(a)所示的溢杯和小桶收集石块排开的水,实验过程分别如图(b)、(c)、(d)、(e)所示。关于该实验,以下说法正确的是( )
A.若图(a)中溢水杯内未盛满水,不会影响验证结果
B.若图(b)中小桶内有少量水,会影响验证结果
C.若图(d)中石块未全部浸没水中,不会影响验证结果
D.若图中四个测量值满足F2-F1=F4-F3,该原理将得到验证
4.(2021八下·集贤期末)如图所示,取一个瓶口内径略小于乒乓球直径的雪碧瓶,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。若用手指堵住瓶口,不久就可观察到乒乓球上浮起来。此实验说明了( )
A.大气存在压强
B.连通器原理
C.液体的压强与液体的密度和深度有关
D.浮力产生的原因是液体(或气体)对浸在其中的物体上下两个表面存在压力差
5.(2021八下·林口期末)一个竖直悬挂在水中的圆柱体,上表面受到水的压力为4N,下表面受到水的压力为12N,该圆柱体受到水的浮力是( )
A.0 B.16N C.8N D.48N
6.(2021八下·涿鹿期中)下列关于浮力的说法中正确的是( )
A.浮力都是由水产生的
B.只有在水中上浮的物体才受浮力的作用
C.在不同液体中浮力的方向会不同
D.浮力方向与重力方向相反
二、填空题
7.(2022八下·通许期末)2021年12月9日,中国空间站“天宫课堂”第一课正式开讲,如图所示是航天员做的“浮力消失”实验,乒乓球在水中悬浮。这是因为重力消失时,液体不同深度处压强 (选填“相同”或“不同”)此时浮力 (“存在”或“消失”),这也说明了浮力是液体对物体上、下表面的 。
8.(2022八下·襄州期末)将质量为2kg的物体挂在弹簧秤上,当物体浸在水中时称弹簧秤示数为11.2N,则此时物体受到浮力大小是 N,方向是竖直向上,施力物是 。
9.(2021八下·陈仓期末)一个正方体铁块,在水下某深度时,上表面受到15N压力,下表面受到20N压力,则铁块受到浮力是 N;当铁块下沉到某位置时,上表面受到的压力增大至20N,下表面受到的压力是 N,此时铁块上、下表面的压力差是 N。
三、作图题
10.(2022八下·青羊期末)请在图中画出小球在水中悬浮时所受重力G和浮力F的示意图。
四、实验探究题
11.(2022八下·惠州期末)小亚和同学们做了下面几个力学实验,请你和他们共同完成下列实验过程(g=10N/kg):
(1)在“探究浮力的大小与哪些因素有关”时,小亚使用的是如图甲所示的实验装置,实验结束后,根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数F与物体A的下表面浸入水中的深度h的关系图像(如图乙),根据图像回答下列问题:
①物体A浸没在水中之前,弹簧测力计的示数随A的下表面浸入水中深度的增加而减小,说明浮力与 (选填“物体体积”或“排开液体体积”)有关。物体A浸没在水中后,所受的浮力为 N,且保持不变,说明浸没在水中的物体所受的浮力与它浸没在水中的深度 (选填“有关”或“无关”)。
②物体A下表面所受液体压强p与其浸入水中深度h的关系图像应该是下图中的 。
A. B. C. D.
(2)小亚和同学们采用如下方法测量B液体的密度,请你将实验数据补充完整;
①用天平测出烧杯和B液体的总质量为150.4g;
②将B液体一部分倒入量筒中,读出体积为10mL;
③测量烧杯和剩余B液体的总质量时,天平平衡后,砝码和游码在标尺上所对的刻度值如图丙,则B液体的密度为 g/cm3。
(3)小亚将弹簧测力计挂着的物体A浸没在B液体中,此时弹簧测力计的示数 (选填“大于”、“小于”或“等于”)物体A浸没在水中时弹簧测力计的示数,说明浸在液体中的物体受到的浮力还与 有关。
12.(2022八下·成武期末)小明根据生活经验,对物体受到浮力的大小与哪些因素有关提出猜想并进行研究。
(1)根据鸡蛋在水中沉底、在盐水中漂浮的现象,他猜想浮力的大小可能与液体的 有关。根据把木块压入水中的感觉,他们猜想浮力的大小可能与物体浸入液体的深度,以及物体浸入液体的 有关。他把金属块挂在弹簧测力计上,将它分别浸入水和酒精中的不同位置,如图所示;
(2)上述四种情况, 图中金属块所受到的浮力最小,浮力大小为 N;
(3)通过②③两图可知,浮力的大小与 有关;
(4)分析图中 两次实验可知,浮力大小与液体密度有关。
13.(2022八下·电白期末)图为小青利用两个体积相同的铜块和铝块探究影响浮力大小因素的实验步骤:
(1)根据图中测得的数据,可知铜块完全浸没在水中所受的浮力大小为 N,方向 ;
(2)小青分析实验步骤①③④⑤中的有关实验数据可知,物体所受浮力的大小与物体 有关,分析步骤①④⑦可知,物体所受浮力大小和 有关;
(3)小青分析步骤①④⑤可知,物体所受浮力大小与物体浸入液体深度 (选填“有关”或“无关”),分析步骤①④和②⑥可知,物体所受浮力大小与物体密度 (选填“有关”或“无关”);
(4)在实验评估时,小青发现使用弹簧测力计前没有调零,未悬挂物体时指针始终在零刻度线下方,所测得的浮力结果 (选填“偏大”、“偏小”或“没有影响”)。
14.(2021八下·莲湖期末)兴趣小组的同学们在“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,他们讨论后提出了下列猜想。
猜想一:浮力的大小可能与液体的密度有关;
猜想二:浮力的大小可能与物体排开液体的体积有关;
猜想三:浮力的大小可能与物体浸没在液体中的深度有关。
为了验证上述猜想,他们选取一金属块进行了如图所示的实验。
(1)由实验可知,金属块的重为 N;
(2)分析比较图1、2、3三次实验数据,可以验证猜想 是正确的;分析比较图 三次实验数据,可以验证猜想三是错误的;
(3)分析比较图1、3、5三次实验数据,以得出结论液体的密度越大,物体受到的浮力越 ;
(4)分析实验中得到的信息可知,金属块的体积为 cm3,金属块的密度为 kg/m3;盐水的密度为 kg/m3;
(5)本实验中采用的研究方法还可用于研究 (填写实验名称,写出一个即可)。
15.(2021八下·云县期末)小芸同学用一个弹簧测力计,一个圆柱体金属块,两个相同的烧杯(分别装有一定质量的水和酒精),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。如图表示探究过程有关数据。
(1)在第②步中圆柱体金属块所受的浮力F浮= N;
(2)分析 三步,说明浮力的大小跟物体排开液体的体积有关;
(3)分析④⑤两步,说明浮力的大小跟 有关;
(4)小芸边做边思考,觉得浮力可能还和以下因素无关;
A.跟物体的重力有关 B.跟物体的形状有关
于是小芸利用上面的实验器材,同时又找来体积相同的实心铁块和铝块,一团橡皮泥,设计了实验进行探究,实验过程如下,请你帮助她把实验步骤补充完整。
①用弹簧测力计分别测出铁块和铝块的重力G1、G2;
②用弹簧测力计分别拉着铁块和铝块 ,读出弹簧测力计的示数分别为F1、F2;
③用细线拴住橡皮泥挂在弹簧测力计的挂钩上,把橡皮泥浸没在烧杯的水中,读出弹簧测力计的示数为 F3;
④把橡皮泥拉出来,然后 ,再把橡皮泥浸没在烧杯的水中,读出弹簧测力计的示数为 F4;
⑤实验结束后,小芸认真分析了数据发现:G1-F1=G2-F2;F3=F4,你认为浮力与物体的重力和形状 (填“有关”、“无关”);
(5)小芸结束了自己的实验探究,就马上得出自己认为具有普遍意义的结论。小敏认为她的实验结论不可靠,请你分析小芸的实验设计的不足之处 。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】同一物体以两种方法浸入水中,V排=V,根据F浮=ρ水gV排得,受到的浮力相等,根据浮力产生的原因,浮力等于物体上下表面所受液体的压力差,所以同一物体以两种方法浸入水中,受到水向上和向下的压力差相等.
故答案为:C.
【分析】液体密度和排开液体的体积相同时,物体受到的浮力相等。
2.【答案】D
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】A.在水中嬉戏的小鸭受到竖直向上的浮力,故A不符合题意。
B.停在空中的热气球受到浮力,故B不符合题意。
C.深海潜游的鲸鱼,受到浮力,故C不符合题意。
D.深入河底的桥墩,因为下表面没有受到向上的压力,所以没有浮力,故D符合题意。
故答案为:D
【分析】根据浮力产生的原因即物体下表面受到向上的压力判断是否受浮力。
3.【答案】C
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】A.若图(a)中溢水杯内未盛满水,会导致排开的液体偏少,导致排开的液体的重力偏小,A不符合题意;
B.排开的液体的重力等于收集溢出的水前后小桶总重力之差,所以图(b)中小桶内有少量水不会影响验证结果,B不符合题意;
C.浸在液体中的物体都受到向上的浮力,浮力浮大小等于它排开的液体的重力,与石块有没有全部浸没水中没有关系,C符合题意;
D.根据图示信息可知,物体所受浮力F浮=F2-F3,排开的液体重力G排= F4-F1,所以测量值满足F2-F3= F4-F1,该原理得到验证,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】实验验证阿基米德原理,先测量物体的重力,把物体浸没在液体中,利用称重法测量物体的浮力,利用溢水杯收集物体排开的液体,测量排开液体的重力,最后比较物体受到的浮力与排开液体的重力的关系即可;阿基米德原理求解物体受到的浮力,并没有要求物体一定浸没。
4.【答案】D
【知识点】液体压强的特点;浮力及其产生原因
【解析】【解答】开始乒乓球受到上面液体压强和大气压的作用,下部没有液体,只受到大气压的作用,向上的大气压强小于向下的压强的作用,乒乓球不能上浮。用手堵住瓶口,乒乓球下面有水,则其下面也受到液体压强的作用,且向上的压强大于向下的压强,因为液体压强随深度的增加而增大,于是产生一个向上的压力差,这便产生了浮力,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】浮力是进入液体中的物体受到的上下表面的压力差。
5.【答案】C
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】圆柱体受到水产生向上的浮力
故答案为:C。
【分析】根据物体受到的上下表面的压力差,可以计算浮力的大小。
6.【答案】D
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】A. 浮力产生的原因是液体对物体的压力差产生的,是物体浸入的液体产生的,物体不一定是浸入水中,其它的液体(如煤油、酒精灯)都可以.故该选项说法不正确;
B. 浸入液体中的物体都会受到浮力的作用,并不是只有上浮的物体才受浮力的作用,下沉的、漂浮的、悬浮的都受浮力,故该选项说法错误;
C、 D. 浮力是液体对物体的向上和向下的压力差,方向与物体受到的向上的压力方向一致,总是竖直向上的,与竖直向下的重力方向相反.所以C选项说法错误,D选项说法正确.
故答案为:D.
【分析】浮力产生的原因是液体对物体的压力差产生的,方向与物体受到的向上的压力方向一致,总是竖直向上的。
7.【答案】相同;消失;压力差
【知识点】液体压强的特点;浮力及其产生原因
【解析】【解答】浮力产生的原因是物体对液体上、下表面产生的压力差,而压力差产生的原因是液体对物体上、下表面有压强差,而液体压强产生的原因是液体受到重力和液体具有流动性,在太空中重力消失,所以没有液体的压强差,所以液体不同深度处压强相等,此时浮力就为0,即浮力消失。
【分析】在失重状态下,物体不受重力,浸入液体中的物体不受浮力;浮力是物体上下表面的压力差。
8.【答案】8.4;水
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】质量为2kg的物体的重力为G=mg=2kg×9.8N/kg=19.6N
所以将物体挂在弹簧秤上时,弹簧称的示数为19.6N;当物体浸在水中时称弹簧秤示数为11.2N,则此时物体受到浮力大小为F浮=G-F拉=19.6N-11.2N=8.4N
浮力的方向是竖直向上,浮力是液体(或气体)对浸入其中的物体的力,所以施力物是水。
【分析】根据物体的质量计算重力;利用物体的重力和拉力的差,计算浮力;在液体中,浮力的施力物体是液体。
9.【答案】5;25;5
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】浮力是物体在液体中受到的上、下表面的压力差产生的。当铁块上表面受到15N压力,下表面受到20N压力时,物体完全浸没在水中,铁块受到的浮力
当铁块继续下沉时,铁块排开水的体积不变,浸入的液体也不变,所以铁块受到的浮力大小不变,由
得上表面受到的压力增大至20N时,下表面受到的压力大小
因为铁块下沉时,浮力大小不变,所以此时铁块上、下表面的压力差等于5N。
【分析】浸在液体或气体中的物体会受到一个向上托力,这个托力就是浮力;浮力产生的原因是物体上下两个表面受到的压强不一样导致的。
10.【答案】解:如图所示:
【知识点】浮力的示意图
【解析】【解答】小球悬浮在液体中,处于平衡状态,所以受到的浮力等于重力,过小球的球心作竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F,如图所示:
【分析】物体受到的重力竖直向下;物体受到的浮力竖直向上。
11.【答案】(1)排开液体体积;1.0;无关;D
(2)1.1
(3)小于;液体密度
【知识点】密度公式及其应用;液体密度的测量;探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)物体A浸没在水中之前,浸入水中深度越大排开水的体积越大,弹簧测力计的示数减小,由可知,受到的浮力增大,说明浮力与排开液体体积有关。
由图乙可知,当深度h为0时,弹簧测力计的示数即为物体A的重力1.2N。当h为5cm时,物体完全浸没,弹簧测力计的示数为0.2N,则物体A浸没在水中后所受的浮力
物体A浸没在水中后,受到的浮力不变,说明浸没在水中的物体所受的浮力与它浸没在水中的深度无关。
由可知,物体A下表面所受液体压强p随其浸入水中深度h的增大而增大,且p与h成正比,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
(2)由图丙可知,烧杯和剩余B液体的总质量
由题意可知,倒入量筒的B液体质量
由可知,B液体的密度
(3)水的密度是,即,小于B液体的密度,根据可知,当物体A 完全浸没时,在B液体中受到的浮力大于在水中受到的浮力;由可知,物体浸没在B液体中弹簧测力计的示数小于物体A浸没在水中时弹簧测力计的示数。
在这个过程中,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,物体在不同液体中受到的浮力不同,说明浸在液体中的物体受到的浮力还与液体密度有关。
【分析】(1)液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大;根据物体的重力和受到的拉力差,计算浮力;浮力大小和进入液体中的深度无关;液体密度一定时,液体压强和深度有关;
(2)根据天平上砝码和游码的位置,测量质量;根据质量和体积的比值, 计算密度;
(3)物体受到浮力后,测力计的拉力减小;浮力大小和液体的密度有关。
12.【答案】(1)密度;体积
(2)②;0.6
(3)物体排开液体的体积
(4)④⑤
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)根据鸡蛋在水中沉底、在盐水中漂浮的现象,由于水和盐水的密度不同,所以,他猜想浮力的大小可能跟液体密度有关。
把木块压入水中时,物体浸入液体的深度不同,则需要的压力不同,由此会猜想浮力的大小可能与物体浸入液体的深度,以及物体浸入液体的体积有关。
(2)金属块在液体中受到重力、浮力和弹簧测力计拉力的作用,在数值上
重力=浮力+拉力
所以受到的浮力最小,弹簧测力计的示数最大,应该是②图。
由图①知道,物体的重力大小是5N,结合图②知道,最小浮力的大小为
(3)比较②③两图知道,液体的密度相同,物体排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同,根据称重法知物体受到的浮力不同,说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
(4)要探究浮力与液体密度的关系,需要控制物体排开液体的体积相同,改变液体的密度,④⑤两图符合题意。
【分析】 (1)当改变液体密度时,物体受到的浮力不同,说明浮力和液体密度有关;当液体密度相同时,可以探究浮力和排开液体体积的关系;
(2)物体相同时,进入液体后,测力计的拉力越大,物体受到的浮力越小;
(3)当液体密度相同时,排开液体的体积越大, 物体受到的浮力越大;
(4)探究浮力和液体密度的关系时,需要保持排开液体的体积相同。
13.【答案】(1)1;竖直向上
(2)浸入液体中的体积;液体密度
(3)无关;无关
(4)没有影响
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)由图①可知,铜块的重力为G=9N,由图④可知,铜块完全浸没在水中时,弹簧测力计的拉力为F=8N,故由排水法可知,铜块完全浸没在水中所受的浮力大小为F浮=G-F=9N-8N=1N
浮力的方向竖直向上。
(2)由实验步骤①③④⑤可知,铜块浸入水中的体积越大,弹簧测力计的示数越小,故可知物体所受浮力的大小与物体浸入液体中的体积有关。
由实验步骤①④⑦可知,铜块浸没在不同的液体中时,弹簧测力计的示数不同,即受到的浮力 不同,故可知物体所受浮力大小和液体密度有关。
(3)由实验步骤①④⑤可知,铜块完全浸没在水中后,铜块浸入液体中的深度变大时,弹簧测力计的示数不变,故可知物体所受浮力大小与物体浸入液体深度无关。
分析步骤①④和②⑥可知,相同体积的铜块和铝块浸没在水中时所受浮力相同,故可知物体所受浮力大小与物体密度无关。
(4)使用弹簧测力计前没有调零,则每次读数时均包含差值在内,则由称重浮测浮力时,用物体的重力减去弹簧测力计的示数时,消除了弹簧测力计的未调零产生的差值,故所测得的浮力结果没有影响。
【分析】(1)根据公式F浮=G-F,求出浮力大小;
(2)物体所受浮力的大小与物体浸入液体中的体积有关,物体所受浮力大小和液体密度有关;
(3)物体所受浮力大小与物体密度无关;
(4)根据公式F浮=G-F,指针始终在零刻度线下方对所测得的浮力结果没有影响。
14.【答案】(1)2.8
(2)二;1、3、4
(3)大
(4)100;2.8×103;1.2×103
(5)探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)如图1所示,弹簧测力计的示数为2.8N,弹簧测力计测量的就是金属块的重力,则金属块的重为2.8N。
(2)由图1、2、3三次实验数据可知,物体浸入液体的体积不同,即排开水的体积不同,弹簧测力计的示数不同,可以验证猜想二是正确的。
猜想三是:浮力的大小可能与物体浸没在液体中的深度有关。应该控制物体排开液体的体积相同,在液体中浸入的深度不同。分析比较图1、3、4三次实验数据,可以看出图3、4弹簧测力计的示数相同,根据F浮=G-F示,可以看出受到的浮力相同,验证浮力的大小可能与物体浸没在液体中的深度无关,说明可以验证猜想三是错误的。
(3)比较图1、3、5三次实验数据可知,物体在水中受到的浮力为F浮水=2.8N-1.8N=1N
在盐水中受到的浮力为F浮盐水=2.8N-1.6N=1.2N
因为盐水的密度比水的密度大,故可以得出结论液体的密度越大,物体受到的浮力越大。
(4)金属块完全浸入在水中时受到的浮力为1N,则排开水的体积等于物体的体积为
金属块的密度为
盐水的密度为
(5)本实验中采用的研究方法是控制变量法,还可用于研究探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关;压力的作用效果与哪些因素有关等。
【分析】(1)求解浮力的大小,可以利用称重法求解;
(2)(3)通过阿基米德原理可以看出,物体受到的浮力与液体密度、排开水的体积有关,要探究每一个因素对浮力的影响,需要用到控制变量法,F浮=ρ液gV排,ρ液是液体的密度,V排使物体排开水的体积,可以看出浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关,液体密度越大,排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大,与深度无关;
(4)求解浮力的大小,可以利用称重法求解,结合物体受到的浮力,利用阿基米德原理的变形公式求解物体排开水的体积,结合密度公式求解物体的密度;结合物体受到的浮力和排开液体的体积,利用阿基米德原理的变形公式求解液体的密度;
(5)有多个因素影响滑动摩擦力,要研究每一个因素对摩擦力大小的影响,需要用到控制变量法。
15.【答案】(1)1
(2)②③④
(3)液体的密度
(4)浸没到烧杯的水中;改变橡皮泥的形状;无关
(5)实验次数过少,结论不具有普遍性
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)圆柱体金属块所受的浮力
故圆柱体金属块所受的浮力1N。
(2)说明浮力的大小跟物体排开液体的体积有关,即排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同,即②③④。
(3)分析④⑤两步,液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,故浮力与液体的密度有关。
(4)由于是探究浮力与形状的关系,故需要测量排开液体体积相同的物体的浮力,为了控制排开液体的体积相同,可以直接浸没,故用弹簧测力计分别拉着铁块和铝块浸没到烧杯的水中,这一即控制了排开液体的体积相同,也可以测量浮力;
探究浮力与形状的关系,需要改变橡皮泥的形状,故把橡皮泥拉出来,改变橡皮泥的形状。
形状虽然变了,但是浮力不变,故浮力与物体的形状无关;实验设计不足的就是实验次数太少,不具有普遍性。
【分析】(1)根据物体的重力和进入液体中测力计示数差,计算浮力大小;
(2)物体进入液体中的体积不同,受到的浮力不同;
(3)物体排开液体的体积相同时,液体密度不同,受到的浮力不同;
(4)利用体积相同的不同物体,可以探究浮力大小和物体的重力的关系;利用橡皮泥,改变物体的形状时,可以探究浮力的大小和物体形状的关系;
(5)探究物体受到的浮力的影响因素时,要通过多次实验,探究规律的普遍性。
二一教育在线组卷平台(zujuan.21cnjy.com)自动生成 1 / 1