粤沪版八年级物理下册9.3 研究物体的浮沉条件 同步练习

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名称 粤沪版八年级物理下册9.3 研究物体的浮沉条件 同步练习
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2023-02-09 12:19:59

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粤沪版八年级物理下册9.3 研究物体的浮沉条件 同步练习
一、单选题
1.(2022八下·绥滨期末)密度计是用来测量液体密度的仪器.把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中,密度计静止时,两种液体的深度相同,如图所示,甲、乙两种液体对容器底的压强分别为p甲和p乙,密度计受到的浮力分别为F甲和F乙,则(  )
A.p甲<p乙F甲=F乙 B.p甲<p乙F甲>F乙
C.p甲>p乙F甲=F乙 D.p甲>p乙 F甲<F乙
【答案】A
【知识点】浮力大小的计算;浮力的利用
【解析】【解答】由于密度计都是漂浮的,故浮力等于其重力,由于密度计的重力是不变的,故它所受到的浮力也是不变的;由图可以看出,密度计在乙液体中浸入的浅一些,说明在乙液体中时的V排小,故由阿基米德原理可知,液体的密度较大,根据p=ρ液gh可知,乙液体对容器底的压强大。
故答案为:A。
【分析】漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力;浮力一定时,排开液体的体积越大,液体密度越小。
2.(2022八下·涿州期末)将重为,体积为的物体投入一装有适量水的烧杯中,当物体静止时,下列判断正确的是(g取)(  )
A.物体悬浮, B.物体漂浮,
C.物体漂浮, D.物体沉底,
【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】物体的密度为
所以物体在水中将漂浮
故答案为:C。
【分析】液体密度大于物体密度时,物体漂浮,漂浮时,浮力等于重力。
3.(2022八下·双城期末)某导弹驱逐舰从海洋驶入长江时,受到的浮力将(不计消耗的燃油)(  )
A.变大 B.变小
C.不变 D.以上都有可能
【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】驱逐舰从海洋驶入长江时,驱逐舰处于漂浮状态,受到的浮力与重力相等,不计消耗的燃油,则自身重力不变,故所受浮力不变。C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力。
4.(2022八下·临漳期末)把同一个小球分别放入甲、乙两只盛有不同液体的杯子里,静止时小球位置如图所示,则小球所受的浮力F甲和F乙的关系正确的是(  )
A.F甲=F乙 B.F甲F乙 D.无法确定
【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】由浮沉条件知道,同一小球尽管放在不同的液体中,但漂浮和悬浮时受到的浮力都等于重力,A符合题意.
故答案为:A.
【分析】漂浮和悬浮的物体,受到的浮力等于物体的重力。
5.(2022八下·高邑期末)如图所示是小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作的“浮沉子”。他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上,矿泉水瓶内留有少量空气,拧紧瓶盖使其密封,用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”即上浮。下列说法错误的是(  )
A.“浮沉子”上浮时,小瓶内上方气压减小,大瓶内上方气压增大
B.适当用力挤压矿泉水瓶侧面,“浮沉子”可能悬浮在水中
C.“浮沉子”下沉时,所受重力大于它受到的浮力
D.潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同
【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】AB.松开手,小瓶内水面上的空气体积增大,压强减小,浮沉子里面被压缩的空气把水压出来,此时浮沉子的重力小于它所受的浮力,所以,它就向上浮;当浮力等于重力,就会悬浮在水中,A错误,符合题意,B正确 ,不符合题意。
C.挤压大塑料瓶,瓶内空气被压缩,将压强传递给水,水被压入小瓶中,将瓶体中的空气压缩,这时浮沉子里进入一些水,它的重力增加,大于它受到的浮力,就向下沉,C正确 ,不符合题意;
D.潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同,都是靠改变自身重力来实现沉浮的,D正确 ,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】重力小于浮力,物体上浮;浮力等于重力,物体悬浮;潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同,都是靠改变自身重力来实现沉浮的。
6.(2022八下·古冶期末)下列说法正确的是(  )
A.潜水艇在水中,下潜越深受到浮力越大
B.热气球匀速上升,浮力大于重力
C.气象探测气球里所充气体的密度小于空气密度
D.同一支密度计漂浮在不同液体中,受到的浮力大小不同
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.潜水艇在水中,下潜越深的过程中,排开水的体积不变,根据可知,潜水艇受到的浮力不变,A不符合题意;
B.热气球匀速上升时处于平衡状态,受到的浮力和重力是一对平衡力,二力大小相等,B不符合题意;
C.气象探测气球里所充气体的密度小于空气密度,气球受浮力大于自身的重力而升空,C符合题意;
D.同一支密度计漂浮在不同液体中,受到的浮力均等于自身的重力,所以密度计受到的浮力大小相同,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】根据,判断潜水艇浮力;匀速上升时处于平衡状态,受到的浮力和重力是一对平衡力,二力大小相等;气体的密度小于空气密度,气球上浮;密度计漂浮在不同液体中,受到的浮力均等于自身的重力。
7.(2022八下·伊通期末)小红同学在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥,将它分别置于甲、乙两杯液体中,观察到静止时的情形如图所示,下列说法中正确的是(  )
A.铅笔在甲杯液体中受到的浮力较大
B.铅笔在乙杯液体中受到的浮力较大
C.乙杯液体的密度大
D.甲杯液体的密度大
【答案】C
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】AB.因为铅笔在甲、乙两杯液体中均处于漂浮状态,所以他们受到的浮力均等于铅笔自身的重力,所以铅笔在甲、乙两杯液体中所受浮力相等,AB不符合题意;
CD.由阿基米德原理公式变形可得,所以在物体所受浮力一定时,物体排开液体的体积越大,对应液体的密度越小,所以乙杯中液体的密度大,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】漂浮时,浮力等于重力;根据,确定密度大小。
8.(2022八下·靖西期末)2022年6月17日我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰“福建舰”举行下仪式,该航母采用平直通长飞行甲板,配置电磁弹射和阻拦装置,满载排水量8万余吨,当飞机从航母起飞后(  )
A.航母将浮起一些,所受浮力减小
B.航母将沉下一些,所受浮力增大
C.航母将沉下一些,所受浮力减小
D.航母始终漂浮,所受浮力不变
【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】航母浮在水面上,所受的浮力等于重力,当飞机从航母起飞后,航母所受重力减小,所受到的浮力减小,根据F浮=ρ液gV排,排开水的体积变小,故航母上浮。
故答案为:A。
【分析】漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力;物体重力减小,浮力减小。
9.(2022八下·靖西期末)将重5N的物体轻轻放入盛满水的容器中,溢出水的重力为3N,下列对物体所受的浮力大小和物体静止后的浮沉情况分析正确的是(  )
A.5N 上浮 B.3N 漂浮
C.3N 沉底 D.5N 悬浮
【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】根据阿基米德原理,物体排开液体的重力就是浮力,故将重5N的物体轻轻放入盛满水的容器中,溢出水的重力为3N,也就意味着物体受到的浮力是3N。再对物体进行受力分析,物体重力大于浮力,故物体最终将沉底。ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】物体受到的浮力等于排开液体受到的重力;当物体受到的浮力小于重力时,物体下沉。
10.(2022八下·宽城期末)要使潜入水中的潜水艇上浮,应采取的措施是(  )
A.向水舱注水,增大重力
B.向水舱注水,增大浮力
C.排出水舱中一部分水,增大浮力
D.排出水舱中一部分水,减小重力
【答案】D
【知识点】浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解答:潜水艇所受浮力不变,要使潜入水中的潜水艇上浮,需要减小潜水艇的自身重力.所以应该排出舱中的一部分水,使重力小于浮力,于是潜水艇就上浮了.
故答案为:D.
【分析】减小潜水艇的重力,可以实现上浮。
11.(2022八下·顺平期末)小球漂浮在酒精中,排开酒精的质量为0.3千克。若该小球漂浮在水中,则排开水的质量(  )
A.一定大于0.3千克 B.可能小于0.3千克
C.一定等于0.3千克 D.一定小于0.3千克
【答案】C
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】小球漂浮在液体中,根据阿基米德原理,物体受到的浮力等于物体排开液体体积的重力,所以在水中和酒精中排开液体的重力相同,即排开液体的质量相同,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据阿基米德原理,物体受到的浮力等于物体排开液体体积的重力,排开液体的重力相同,即排开液体的质量相同。
12.(2022八下·南关期末)如图所示,草莓、苹果、西瓜都漂浮在水面上,关于三者所受浮力的大小,下列说法正确的是(  )
A.草莓受到的浮力大 B.苹果受到的浮力大
C.西瓜受到的浮力大 D.三者受到浮力相同
【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】由图示知,西瓜排开水的体积最大,草莓排开水的体积最小,据阿基米德原理得,西瓜受到的浮力最大,草莓受到的浮力最小,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】漂浮的物体受到的浮力等于重力大小。
13.(2022八下·顺平期末)关于浮力的说法正确的是(  )
A.浮力的方向一定是竖直向上的
B.在水底静止的铁球所受的浮力一定等于自身的重力
C.浸在液体中的物体受到浮力的大小与液体的种类无关
D.在液体中正在上浮的物体受到的浮力一定大于正在下沉的物体受到的浮力
【答案】A
【知识点】浮力及其产生原因;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.浮力的方向与重力的方向是相反的,重力的方向是竖直向下的,则浮力的方向是竖直向上的,A符合题意;
B.在水底静止的铁球所受的浮力小于自身的重力,B不符合题意;
C.根据F浮=ρ液gV排可知,物体所受浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关,C不符合题意;
D.物体上浮是因为物体受到的浮力大于物体的重力,物体下沉是因为物体受到的浮力小于物体的重力,因为不知道两个物体的重力大小关系,所以无法比较两个物体受到的浮力的大小关系,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】浮力的方向是竖直向上;浮力小于重力,物体下沉。
14.(2022八下·颍州期末)如图是关于浮力知识的应用实例,其中说法正确的是(  )
A.图a中浸没在水中的潜水艇在下潜过程中所受浮力逐渐变大
B.图b中巨轮之所以能够浮在水面是因为用空心的办法增大了排开液体的体积
C.图c中液体的密度越大,密度计漂浮时受到的浮力就越大
D.图d中上浮的气球中填充气体的密度大于外界空气密度
【答案】B
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】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,A不符合题意;
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,B符合题意;
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,C不符合题意;
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,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】由F浮=ρ液gV排,判断浮力的变化;巨轮利用空心的方法来增大排开液体的体积来增大浮力;密度计测液体密度时,都是漂浮的,所以浮力都等于重力;当气体的密度小于空气的密度时,才可以升空。
15.(2022八下·黄山期末)如图所示,氢气球和空气球的体积相同,氢气球受到的浮力为F氢,空气球受到的浮力为F空,则下列说法中正确的是(  )
A.F氢>F空 B.F氢=F空
C.F氢<F空 D.条件不足,无法比较其大小
【答案】B
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】因为体积相同,所以排开空气的体积相同,根据公式可知,两球所受浮力相同。
故答案为:B。
【分析】密度小于空气密度,在空气中上升;物体密度大于液体密度,物体在空气中下沉。
二、填空题
16.(2022八下·成安期末)一艘轮船的排水量是8000吨,它装满货物在长江中航行时,受到的浮力是   N(g=10N/kg)。船从长江驶入大海时,受到的浮力   (选填“变大”“变小”或“不变” ),它将   一些。(选填“上浮”“下沉”)
【答案】8×107;不变;上浮
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】轮船的排水量是8000吨,即m排=8000t=8×106kg
由阿基米德原理可得,它装满货物在长江中航行时所受浮力F浮=G排=m排g=8×106kg×10N/kg=8×107N
因为轮船始终漂浮,则F浮=G船,船的重力不变,所以轮船由长江驶入大海后,受到的浮力不变。
又因为F浮=ρ液gV排,且海水的密度大于江水的密度,即液体的密度变大,所以轮船排开海水的体积变小,则船身将上浮一些。
【分析】根据物体排开液体的质量计算重力,计算浮力;漂浮物体受到的浮力等于物体的重力;浮力一定时,液体密度越大,排开液体体积越小。
17.(2022八下·沧州期末)一个质量是60 g的鸡蛋悬浮在盐水中不动时,它受到的浮力是    N,如果往盐水中注入清水,鸡蛋将   (选填“下沉”“上浮”或“不动”)。(g=10 N/kg)
【答案】0.6;下沉
【知识点】重力及其大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】鸡蛋重力G=mg=60×10-3kg×10N/kg=0.6N
因鸡蛋悬浮,故F浮=G=0.6N
鸡蛋悬浮在盐水中,是因为鸡蛋受到的重力和浮力相等。若向杯中加入清水,使盐水的密度减小,而鸡蛋的体积(排开盐水的体积不变),由阿基米德原理知道鸡蛋受到的浮力变小,又因为鸡蛋重不变,所以此时鸡蛋受到的浮力小于鸡蛋重,鸡蛋将下沉。
【分析】根据物体的质量计算重力;悬浮的物体受到的浮力等于物体的重力;液体密度减小,物体受到的浮力减小,下沉。
18.(2022八下·路南期末)测量液体密度的仪器叫做密度计。将其插入被测液体中,待静止后直接读取液面处的刻度值(如图甲所示),其工作原理是   。如图乙所示,将均匀细木杆的一端缠绕一些铜丝,铜丝端浸没入液体后,木杆就可以竖直漂浮,从而制成一支简易密度计。分别把它放在A、B两杯液体中,A、B两种液体的密度为、,密度计在两种液体中所受浮力分别为、,则   ,   (两空均选填“<”、“=”或“>”)。
【答案】物体的漂浮条件;=;<
【知识点】浮力大小的计算;浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】密度计测量液体密度时,密度计在液体中始终处于漂浮状态,浮力等于重力,即密度计的工作原理是物体的漂浮条件。
由图可知,密度计在两种液体中都处于漂浮状态,浮力等于重力,所以密度计在两种液体中所受浮力相等,即。
密度计在两种液体中所受浮力相等,A液体中密度计排开液体的体积较大,由可知,。
【分析】漂浮物体受到的浮力等于物体的重力;浮力相同时,排开液体的体积越大, 液体密度越小。
19.(2022八下·竞秀期末)将重为 4.5N 的空心铜球浸没在水中,铜球排开水受到的重力为 5N,此时铜球受到的浮力为   N;放手后铜球会   (选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”),铜球静止后所受浮力为    N。
【答案】5;上浮;4.5
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】将空心铜球全部浸没在水中时,已知排开的水受到的重力为 5N,由阿基米德原理知:此时物体所受的浮力也为 5N;由于空心铜球受到的浮力 5N 大于铜球的自重 4.5N,所以放手后物体上浮。待铜球静止时,漂浮在水面上此时所受的浮力等于铜球的重力,即 4.5N。
【分析】由阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力;浮力大于物体重力,物体上浮,最终漂浮;漂浮时,浮力等于重力。
20.(2022八下·绿园期末)热气球可用于航空体育、摄影、旅游等,点燃喷灯,使热气球内的热空气密度   空气密度从而升空。密度计是根据物体漂浮在液面上的条件制成的,同一密度计分别放入密度大小不同的液体中静止时,则在密度大的液体中受到的浮力   在密度小的液体中受到的浮力。
【答案】小于;等于
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】热气球升空是因为热气球内气体受热膨胀,体积增大,由可知,质量一定时,体积增大,密度变小,因此热空气的密度变小,小于外面的空气密度,从而使热气球平均密度小于外界空气密度。根据物体沉浮条件可知,当ρ物<ρ空气时,物体在空气中上浮,所以点燃喷灯,使热气球内的热空气密度小于空气密度从而升空。
密度计在不同的液体中都处于漂浮状态,密度计受到的浮力都等于自身的重力,则在密度大的液体中受到的浮力等于在密度小的液体中受到的浮力。
【分析】根据物体沉浮条件,物体密度小于气体密度时,物体在空气中上浮;漂浮时,浮力等于重力。
21.(2022八下·拜泉期末)一个物体的体积是0.4 dm3,完全浸没在水中,它受到的浮力是   N,如果这个物体重4 N,它在水中将是     (选填上浮、下沉或悬浮)。
【答案】4;悬浮
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】物体浸没在水中排开水的体积V排=V物=0.4dm3=0.4×10-3m3
物体受浮力F浮=ρgV排=1×103kg/m3×10N/kg×0.4×10-3m3=4N
如果这个物体重4N,则有F浮=G物,所以它在水中悬浮。
【分析】根据液体密度和排开液体的体积,可以计算浮力大小;悬浮的物体受到的浮力等于物体的重力,排开液体的体积等于物体的体积。
22.(2022八下·绥滨期末)潜水艇是靠改变   来实现上浮和下沉的。某外型确定的潜水艇从长江潜行(在水面下航行)到南海某地执行任务,若它悬浮在江水中所受的浮力为F1,悬浮在海水中所受的浮力为F2,则F1   F2。(选填“大于”、“等于”或“小于”,已知海水的密度大于江水的密度)。
【答案】改变自身重力;小于
【知识点】浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】潜水艇所受浮力不能改变,只能靠改变自身的重力来实现上浮或下沉、悬浮的,当重力大于浮力时下沉,重力等于浮力时悬浮,重力小于浮力时上浮。
因为潜水艇潜行(在水面下航行),所以V排不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,从江水到海水,液体的密度变大,所以F1小于F2。
【分析】潜水艇靠改变自身重力实现沉浮;排开液体的体积相同时,液体的密度越大,受到的浮力越大。
23.(2022八下·集贤期末)为了宣示我国政府对钓鱼岛及其附属岛屿的主权和管辖权,我国派出排水量为2000t的某海监船对钓鱼岛海域进行巡航,此海监船满载时,受到海水的浮力是    N;如果此海监船从河里驶入海里,船体将   (选填“上浮一些”或“下沉一些”)
【答案】2×107;上浮一些
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)根据阿基米德原理可知海监船所受浮力
(2)如果此海监船从河里驶入海里,始终是漂浮,海监船的重力不变,根据可知海监船所受的浮力不变,因为
根据可知海监船排开水的体积变小,船体会上浮一些。
【分析】根据,计算浮力大小;根据,判断排开液体的体积大小。
24.(2022八下·青县期末)一艘轮船的排水量是9000吨,它装满货物在长江中航行时,受到的浮力是   N(g=10N/kg)。船从长江驶入大海时,受到的浮力   (填“变大”、“变小”或“不变”),   (填“浮起”或“沉下”)一些。
【答案】9×107;不变;浮起
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】一艘轮船的排水量是9000吨,它装满货物在长江中航行时是漂浮,所以受到的浮力等于重力
船从长江驶入大海时,都是漂浮状态,由物体沉浮条件可知,漂浮时浮力等于重力,所以轮船受到的浮力不变。
船从长江驶入大海,液体密度变大,由阿基米德原理得,密度越大,排开液体体积越小,所以船将上浮一些。
【分析】根据物体排开液体的质量计算重力,计算浮力;漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力;浮力一定时,液体密度越大,排开液体体积越小。
25.(2022八下·临漳期末)我国自主研发建造的“天锟号”绞吸挖泥船,其满载排水量为1.2×104t,它满载时所受的浮力为   N,(g=10N/kg),已知海水的密度大于河水的密度,若挖泥船从海洋驶入大海,则受浮力   (选填“变大”“变小”“不变”)
【答案】1.2×108;不变
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】根据阿基米德原理可知,此挖泥船满载时所受浮力F浮=G排=m排g=1.2×104×103kg×10N/kg=1.2×108N
挖泥船从海洋驶入大海,由于它始终处于漂浮状态,浮力等于自身重力,故浮力不变。
【分析】根据物体的质量计算重力;利用物体排开液体的重力计算浮力;漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力。
三、实验探究题
26.(2022八下·宝应期末)为了让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中,在吸管的一端塞入一些铜丝作为配重,并用石蜡将吸管的两端封闭起来。
(1)如图甲,这根吸管竖直漂浮在不同液体中时,液体的密度越大,它露出液面部分的长度越   (长/短)。
(2)如图乙所示为设计好的密度计的一部分,其刻度线上至A下至B,量程是1g /cm3~1.6g /cm3。若把这个密度计放入某种液体中,液面位置恰好在 AB 的中点C,则这种液体的密度   (大于/小于/等于)1.3g /cm3。
(3)若只增加配重,该密度计C处对应的刻度值将变   ;在配重不变的情况下,选用细的吸管,测量误差将会   一些(大/小)。
【答案】(1)长
(2)小于
(3)大;小
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)这根吸管竖直漂浮在不同液体中时,浮力等于其重力,液体的密度越大,根据得,浮力一定,密度计排开液体的体积越小,即浸入液体的体积越小,所以,它露出液面部分的长度越长。
(2)由得,S为管底面积,h为浸入深度,液体密度与吸管浸入深度成反比,刻度不均匀且上疏下密,若把这个密度计放入某种液体中,液面位置恰好在AB的中点C,则这种液体的密度小于1.30×103kg/m3。
(3)若只增加配重,则浮力变大,根据得,密度一定,密度计排开液体的体积变大,即浸入液体的体积变大,浸入液体的深度增加,C在液面下,刻度值变大。
在配重不变的情况下,选用细的吸管,吸管浸入水中深度增加,刻度变稀疏,测量误差将会小一些。
【分析】(1)根据,判断排开液体体积的变化,进而确定密度的大小;
(2)根据,液体密度与吸管浸入深度成反比,刻度不均匀且上疏下密。
(3)根据,密度一定,密度计排开液体的体积变大,即浸入液体的体积变大,浸入液体的深度增加;选用细的吸管,测量误差将会小一些。
27.(2022八下·伊川期末)端午节家庭聚会后,小鹏的父亲将喝剩的白酒交给他,要他利用所学的物理知识测出白酒的密度。家中没有量筒,只找到了一个弹簧测力计和一个废旧的铁块,于是他在两只玻璃杯中分别装入水和白酒,进行了如下操作∶
①将铁块悬挂在弹簧测力计下方,读出测力计的示数F1,如图甲所示;
②把铁块浸没在水中,读出测力计示数F2;
③把铁块浸在白酒中,读出测力计示数F3。请你回答下列问题∶
(1)弹簧测力计示数F1=   N;
(2)图中他有操作错误的是图   (选填“甲”、“乙”、“丙”),他的错误之处是没有将铁块   在白酒中;
(3)更正错误操作后,测力计的示数变成F4,请你帮小鹏推导出白酒密度的表达式ρ酒=   ;(用字母符号表示,水的密度为ρ水)
(4)用液体密度计直接测量因为酒的密度比水的小,所以选用最大刻度是1.0g/cm 的液体密度计,它的测量原理是:密度计放入不同液体中,都处于漂浮状态,它所受的浮力   (选填“大于”“等于”或“小于”)重力;被测液体密度越小,其排开液体的体积越   ,所以它的刻度是从1.0g/cm3   (选填“由下而上”或“由上而下”)顺次标记0.9、0.8、0.7……
【答案】(1)3.8
(2)丙;浸没
(3)
(4)等于;大;自下而上
【知识点】浮力大小的计算;浮力的利用;探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)由图可以看出,弹簧测力计分度值0.2N,根据指针位置读出示数3.8N。
(2)由于要利用阿基米德原理计算白酒的密度,所以铁块进入白酒的体积要与铁块浸入水中的体积相同,故丙图中错误,应该将铁块浸没在白酒中。
(3)由阿基米德原理得铁块在水中的浮力
铁块在白酒中的浮力
故白酒的密度
(4)密度计测量各种液体都是漂浮在液体中,由物体沉浮条件可知,漂浮时浮力均等于重力。
密度计测量各种液体,受到浮力都相等,由阿基米德原理可知,在密度越小液体中,排开液体体积越大,所以密度计的刻度,越往上排开液体体积越大,刻度值越小。
【分析】(1)根据弹簧测力计指针位置,测量拉力大小;
(2)探究浮力和液体密度关系时,要保持物体排开液体的体积相等;
(3)根据物体的重力和进入液体中测力计拉力的差,计算浮力,利用浮力和液体密度计算排开液体的体积,根据浮力和排开液体的体积,计算液体密度;
(4)物体漂浮时,受到的浮力等于物体的重力;当液体密度越小,排开的液体体积越大;密度计上的刻度有下向上变大。
四、计算题
28.(2022八下·琼海期末)如图甲,2021年11月8日,神舟十三号航天员乘组翟志刚、王亚平成功完成出舱全部既定任务,出舱活动取得圆满成功。为了出舱一刻,航天员们都要在地面上经历“魔鬼式训练”。其中模拟失重水槽训练是其中的一项必修课,模拟失重训练水槽的原理是:通过增减配重和漂浮器,使宇航员悬浮在水中,模拟失重环境的操作效应。如图乙所示,质量为75kg宇航员,若所带配重及所着模拟宇航服质量为25kg,水的密度为ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg。
求:
(1)宇航员悬浮在水中时所受的浮力。
(2)宇航员排开水的体积。
(3)宇航服手腕处有一面小镜子,航天员可以通过它随时察看自己身上的各种开关。当小镜子处于水面以下5m处,受到的压强多大?
【答案】(1)解:因为宇航员漂浮,所受的浮力F浮=G总=m人g+m物g=(75kg+25kg)×10N/kg=1000N
答:宇航员在浮力水槽中训练时所受的浮力为1000N;
(2)解:由F浮=ρ水gV排知道,宇航员排开水的体积
答:宇航员排开水的体积为0.1m3;
(3)解:镜子在水面以下5m深时受到水的压强p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa
答:镜子在水面以下2m深时受到水的压强为5×104Pa。
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据公式F浮=G总=m人g+m物g,可求出浮力;
(2)根据公式F浮=ρ水gV排,可求出体积;
(3)根据公式p=ρgh,可求出压强。
29.(2022八下·绥棱期末)如图所示,将边长为10cm的正方体木块,放入盛有足够多水的水槽内,待木块静止时,有的体积露出水面。(已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)木块受到的浮力大小;
(2)木块的密度大小;
(3)要使木块全部浸入水中,至少需对木块施加一个多大的力。
【答案】(1)解:由题意可得,木块的体积为V=a3=(0.1m)3=10﹣3m3
所以木块排开水的体积为V排=(1﹣)×10﹣3m3=0.6×10﹣3m3
故可得木块受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.6×10﹣3m3=6N
答:木块受到的浮力大小为6N;
(2)解:因为木块漂浮,所以G木=F浮,根据G=mg、可得,ρ木gV木=6N,即ρ木×10N/kg×1×10﹣3m3=6N
解得:ρ木=0.6×103kg/m3。
答:木块的密度大小为0.6×103kg/m3;
(3)解:木块全部浸没时受到水的浮力为F浮′=ρ水gV′排=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m3=10N
因为F浮′=G木+F,所以施加的压力为F=F浮′﹣G木=10N﹣6N=4N
答:要使木块全部浸入水中,至少需对木块施加一个4N的力。
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据公式F浮=ρ水gV排,可求出浮力;
(2)根据公式G木=F浮=ρ木gV木,可求出木块密度;
(3)根据公式F浮′=ρ水gV′排=ρ水gV及F浮′=G木+F,可求出对木块施加的力。
五、简答题
30.(2021八下·鸡西期末)铜片在水中会下沉,把同样多的铜皮做成空心盒子,它却漂浮在水面上,请用物理知识解释两种情况.
【答案】由于铜的密度大于水的密度,在水中,铜片排开水的重力(或所受浮力)小于它的重力,所以铜片在水中会下沉.
用同样多的铜皮做成的空心盒子,与同质量的钢片相比,在水中同样多的铜皮做成的空心盒子排开水的重力(或所受浮力)大大增加,可以等于铜片所受重力.所以同样多的铜皮做成的空心盒子会漂浮在水面上.
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】当物体受到的浮力大于物体的重力时,物体就上浮;当物体受到的浮力小于物体的重力时,物体就下沉。
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粤沪版八年级物理下册9.3 研究物体的浮沉条件 同步练习
一、单选题
1.(2022八下·绥滨期末)密度计是用来测量液体密度的仪器.把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中,密度计静止时,两种液体的深度相同,如图所示,甲、乙两种液体对容器底的压强分别为p甲和p乙,密度计受到的浮力分别为F甲和F乙,则(  )
A.p甲<p乙F甲=F乙 B.p甲<p乙F甲>F乙
C.p甲>p乙F甲=F乙 D.p甲>p乙 F甲<F乙
2.(2022八下·涿州期末)将重为,体积为的物体投入一装有适量水的烧杯中,当物体静止时,下列判断正确的是(g取)(  )
A.物体悬浮, B.物体漂浮,
C.物体漂浮, D.物体沉底,
3.(2022八下·双城期末)某导弹驱逐舰从海洋驶入长江时,受到的浮力将(不计消耗的燃油)(  )
A.变大 B.变小
C.不变 D.以上都有可能
4.(2022八下·临漳期末)把同一个小球分别放入甲、乙两只盛有不同液体的杯子里,静止时小球位置如图所示,则小球所受的浮力F甲和F乙的关系正确的是(  )
A.F甲=F乙 B.F甲F乙 D.无法确定
5.(2022八下·高邑期末)如图所示是小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作的“浮沉子”。他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上,矿泉水瓶内留有少量空气,拧紧瓶盖使其密封,用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”即上浮。下列说法错误的是(  )
A.“浮沉子”上浮时,小瓶内上方气压减小,大瓶内上方气压增大
B.适当用力挤压矿泉水瓶侧面,“浮沉子”可能悬浮在水中
C.“浮沉子”下沉时,所受重力大于它受到的浮力
D.潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同
6.(2022八下·古冶期末)下列说法正确的是(  )
A.潜水艇在水中,下潜越深受到浮力越大
B.热气球匀速上升,浮力大于重力
C.气象探测气球里所充气体的密度小于空气密度
D.同一支密度计漂浮在不同液体中,受到的浮力大小不同
7.(2022八下·伊通期末)小红同学在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥,将它分别置于甲、乙两杯液体中,观察到静止时的情形如图所示,下列说法中正确的是(  )
A.铅笔在甲杯液体中受到的浮力较大
B.铅笔在乙杯液体中受到的浮力较大
C.乙杯液体的密度大
D.甲杯液体的密度大
8.(2022八下·靖西期末)2022年6月17日我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰“福建舰”举行下仪式,该航母采用平直通长飞行甲板,配置电磁弹射和阻拦装置,满载排水量8万余吨,当飞机从航母起飞后(  )
A.航母将浮起一些,所受浮力减小
B.航母将沉下一些,所受浮力增大
C.航母将沉下一些,所受浮力减小
D.航母始终漂浮,所受浮力不变
9.(2022八下·靖西期末)将重5N的物体轻轻放入盛满水的容器中,溢出水的重力为3N,下列对物体所受的浮力大小和物体静止后的浮沉情况分析正确的是(  )
A.5N 上浮 B.3N 漂浮
C.3N 沉底 D.5N 悬浮
10.(2022八下·宽城期末)要使潜入水中的潜水艇上浮,应采取的措施是(  )
A.向水舱注水,增大重力
B.向水舱注水,增大浮力
C.排出水舱中一部分水,增大浮力
D.排出水舱中一部分水,减小重力
11.(2022八下·顺平期末)小球漂浮在酒精中,排开酒精的质量为0.3千克。若该小球漂浮在水中,则排开水的质量(  )
A.一定大于0.3千克 B.可能小于0.3千克
C.一定等于0.3千克 D.一定小于0.3千克
12.(2022八下·南关期末)如图所示,草莓、苹果、西瓜都漂浮在水面上,关于三者所受浮力的大小,下列说法正确的是(  )
A.草莓受到的浮力大 B.苹果受到的浮力大
C.西瓜受到的浮力大 D.三者受到浮力相同
13.(2022八下·顺平期末)关于浮力的说法正确的是(  )
A.浮力的方向一定是竖直向上的
B.在水底静止的铁球所受的浮力一定等于自身的重力
C.浸在液体中的物体受到浮力的大小与液体的种类无关
D.在液体中正在上浮的物体受到的浮力一定大于正在下沉的物体受到的浮力
14.(2022八下·颍州期末)如图是关于浮力知识的应用实例,其中说法正确的是(  )
A.图a中浸没在水中的潜水艇在下潜过程中所受浮力逐渐变大
B.图b中巨轮之所以能够浮在水面是因为用空心的办法增大了排开液体的体积
C.图c中液体的密度越大,密度计漂浮时受到的浮力就越大
D.图d中上浮的气球中填充气体的密度大于外界空气密度
15.(2022八下·黄山期末)如图所示,氢气球和空气球的体积相同,氢气球受到的浮力为F氢,空气球受到的浮力为F空,则下列说法中正确的是(  )
A.F氢>F空 B.F氢=F空
C.F氢<F空 D.条件不足,无法比较其大小
二、填空题
16.(2022八下·成安期末)一艘轮船的排水量是8000吨,它装满货物在长江中航行时,受到的浮力是   N(g=10N/kg)。船从长江驶入大海时,受到的浮力   (选填“变大”“变小”或“不变” ),它将   一些。(选填“上浮”“下沉”)
17.(2022八下·沧州期末)一个质量是60 g的鸡蛋悬浮在盐水中不动时,它受到的浮力是    N,如果往盐水中注入清水,鸡蛋将   (选填“下沉”“上浮”或“不动”)。(g=10 N/kg)
18.(2022八下·路南期末)测量液体密度的仪器叫做密度计。将其插入被测液体中,待静止后直接读取液面处的刻度值(如图甲所示),其工作原理是   。如图乙所示,将均匀细木杆的一端缠绕一些铜丝,铜丝端浸没入液体后,木杆就可以竖直漂浮,从而制成一支简易密度计。分别把它放在A、B两杯液体中,A、B两种液体的密度为、,密度计在两种液体中所受浮力分别为、,则   ,   (两空均选填“<”、“=”或“>”)。
19.(2022八下·竞秀期末)将重为 4.5N 的空心铜球浸没在水中,铜球排开水受到的重力为 5N,此时铜球受到的浮力为   N;放手后铜球会   (选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”),铜球静止后所受浮力为    N。
20.(2022八下·绿园期末)热气球可用于航空体育、摄影、旅游等,点燃喷灯,使热气球内的热空气密度   空气密度从而升空。密度计是根据物体漂浮在液面上的条件制成的,同一密度计分别放入密度大小不同的液体中静止时,则在密度大的液体中受到的浮力   在密度小的液体中受到的浮力。
21.(2022八下·拜泉期末)一个物体的体积是0.4 dm3,完全浸没在水中,它受到的浮力是   N,如果这个物体重4 N,它在水中将是     (选填上浮、下沉或悬浮)。
22.(2022八下·绥滨期末)潜水艇是靠改变   来实现上浮和下沉的。某外型确定的潜水艇从长江潜行(在水面下航行)到南海某地执行任务,若它悬浮在江水中所受的浮力为F1,悬浮在海水中所受的浮力为F2,则F1   F2。(选填“大于”、“等于”或“小于”,已知海水的密度大于江水的密度)。
23.(2022八下·集贤期末)为了宣示我国政府对钓鱼岛及其附属岛屿的主权和管辖权,我国派出排水量为2000t的某海监船对钓鱼岛海域进行巡航,此海监船满载时,受到海水的浮力是    N;如果此海监船从河里驶入海里,船体将   (选填“上浮一些”或“下沉一些”)
24.(2022八下·青县期末)一艘轮船的排水量是9000吨,它装满货物在长江中航行时,受到的浮力是   N(g=10N/kg)。船从长江驶入大海时,受到的浮力   (填“变大”、“变小”或“不变”),   (填“浮起”或“沉下”)一些。
25.(2022八下·临漳期末)我国自主研发建造的“天锟号”绞吸挖泥船,其满载排水量为1.2×104t,它满载时所受的浮力为   N,(g=10N/kg),已知海水的密度大于河水的密度,若挖泥船从海洋驶入大海,则受浮力   (选填“变大”“变小”“不变”)
三、实验探究题
26.(2022八下·宝应期末)为了让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中,在吸管的一端塞入一些铜丝作为配重,并用石蜡将吸管的两端封闭起来。
(1)如图甲,这根吸管竖直漂浮在不同液体中时,液体的密度越大,它露出液面部分的长度越   (长/短)。
(2)如图乙所示为设计好的密度计的一部分,其刻度线上至A下至B,量程是1g /cm3~1.6g /cm3。若把这个密度计放入某种液体中,液面位置恰好在 AB 的中点C,则这种液体的密度   (大于/小于/等于)1.3g /cm3。
(3)若只增加配重,该密度计C处对应的刻度值将变   ;在配重不变的情况下,选用细的吸管,测量误差将会   一些(大/小)。
27.(2022八下·伊川期末)端午节家庭聚会后,小鹏的父亲将喝剩的白酒交给他,要他利用所学的物理知识测出白酒的密度。家中没有量筒,只找到了一个弹簧测力计和一个废旧的铁块,于是他在两只玻璃杯中分别装入水和白酒,进行了如下操作∶
①将铁块悬挂在弹簧测力计下方,读出测力计的示数F1,如图甲所示;
②把铁块浸没在水中,读出测力计示数F2;
③把铁块浸在白酒中,读出测力计示数F3。请你回答下列问题∶
(1)弹簧测力计示数F1=   N;
(2)图中他有操作错误的是图   (选填“甲”、“乙”、“丙”),他的错误之处是没有将铁块   在白酒中;
(3)更正错误操作后,测力计的示数变成F4,请你帮小鹏推导出白酒密度的表达式ρ酒=   ;(用字母符号表示,水的密度为ρ水)
(4)用液体密度计直接测量因为酒的密度比水的小,所以选用最大刻度是1.0g/cm 的液体密度计,它的测量原理是:密度计放入不同液体中,都处于漂浮状态,它所受的浮力   (选填“大于”“等于”或“小于”)重力;被测液体密度越小,其排开液体的体积越   ,所以它的刻度是从1.0g/cm3   (选填“由下而上”或“由上而下”)顺次标记0.9、0.8、0.7……
四、计算题
28.(2022八下·琼海期末)如图甲,2021年11月8日,神舟十三号航天员乘组翟志刚、王亚平成功完成出舱全部既定任务,出舱活动取得圆满成功。为了出舱一刻,航天员们都要在地面上经历“魔鬼式训练”。其中模拟失重水槽训练是其中的一项必修课,模拟失重训练水槽的原理是:通过增减配重和漂浮器,使宇航员悬浮在水中,模拟失重环境的操作效应。如图乙所示,质量为75kg宇航员,若所带配重及所着模拟宇航服质量为25kg,水的密度为ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg。
求:
(1)宇航员悬浮在水中时所受的浮力。
(2)宇航员排开水的体积。
(3)宇航服手腕处有一面小镜子,航天员可以通过它随时察看自己身上的各种开关。当小镜子处于水面以下5m处,受到的压强多大?
29.(2022八下·绥棱期末)如图所示,将边长为10cm的正方体木块,放入盛有足够多水的水槽内,待木块静止时,有的体积露出水面。(已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)木块受到的浮力大小;
(2)木块的密度大小;
(3)要使木块全部浸入水中,至少需对木块施加一个多大的力。
五、简答题
30.(2021八下·鸡西期末)铜片在水中会下沉,把同样多的铜皮做成空心盒子,它却漂浮在水面上,请用物理知识解释两种情况.
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】浮力大小的计算;浮力的利用
【解析】【解答】由于密度计都是漂浮的,故浮力等于其重力,由于密度计的重力是不变的,故它所受到的浮力也是不变的;由图可以看出,密度计在乙液体中浸入的浅一些,说明在乙液体中时的V排小,故由阿基米德原理可知,液体的密度较大,根据p=ρ液gh可知,乙液体对容器底的压强大。
故答案为:A。
【分析】漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力;浮力一定时,排开液体的体积越大,液体密度越小。
2.【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】物体的密度为
所以物体在水中将漂浮
故答案为:C。
【分析】液体密度大于物体密度时,物体漂浮,漂浮时,浮力等于重力。
3.【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】驱逐舰从海洋驶入长江时,驱逐舰处于漂浮状态,受到的浮力与重力相等,不计消耗的燃油,则自身重力不变,故所受浮力不变。C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力。
4.【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】由浮沉条件知道,同一小球尽管放在不同的液体中,但漂浮和悬浮时受到的浮力都等于重力,A符合题意.
故答案为:A.
【分析】漂浮和悬浮的物体,受到的浮力等于物体的重力。
5.【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】AB.松开手,小瓶内水面上的空气体积增大,压强减小,浮沉子里面被压缩的空气把水压出来,此时浮沉子的重力小于它所受的浮力,所以,它就向上浮;当浮力等于重力,就会悬浮在水中,A错误,符合题意,B正确 ,不符合题意。
C.挤压大塑料瓶,瓶内空气被压缩,将压强传递给水,水被压入小瓶中,将瓶体中的空气压缩,这时浮沉子里进入一些水,它的重力增加,大于它受到的浮力,就向下沉,C正确 ,不符合题意;
D.潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同,都是靠改变自身重力来实现沉浮的,D正确 ,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】重力小于浮力,物体上浮;浮力等于重力,物体悬浮;潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同,都是靠改变自身重力来实现沉浮的。
6.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.潜水艇在水中,下潜越深的过程中,排开水的体积不变,根据可知,潜水艇受到的浮力不变,A不符合题意;
B.热气球匀速上升时处于平衡状态,受到的浮力和重力是一对平衡力,二力大小相等,B不符合题意;
C.气象探测气球里所充气体的密度小于空气密度,气球受浮力大于自身的重力而升空,C符合题意;
D.同一支密度计漂浮在不同液体中,受到的浮力均等于自身的重力,所以密度计受到的浮力大小相同,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】根据,判断潜水艇浮力;匀速上升时处于平衡状态,受到的浮力和重力是一对平衡力,二力大小相等;气体的密度小于空气密度,气球上浮;密度计漂浮在不同液体中,受到的浮力均等于自身的重力。
7.【答案】C
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】AB.因为铅笔在甲、乙两杯液体中均处于漂浮状态,所以他们受到的浮力均等于铅笔自身的重力,所以铅笔在甲、乙两杯液体中所受浮力相等,AB不符合题意;
CD.由阿基米德原理公式变形可得,所以在物体所受浮力一定时,物体排开液体的体积越大,对应液体的密度越小,所以乙杯中液体的密度大,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】漂浮时,浮力等于重力;根据,确定密度大小。
8.【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】航母浮在水面上,所受的浮力等于重力,当飞机从航母起飞后,航母所受重力减小,所受到的浮力减小,根据F浮=ρ液gV排,排开水的体积变小,故航母上浮。
故答案为:A。
【分析】漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力;物体重力减小,浮力减小。
9.【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】根据阿基米德原理,物体排开液体的重力就是浮力,故将重5N的物体轻轻放入盛满水的容器中,溢出水的重力为3N,也就意味着物体受到的浮力是3N。再对物体进行受力分析,物体重力大于浮力,故物体最终将沉底。ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】物体受到的浮力等于排开液体受到的重力;当物体受到的浮力小于重力时,物体下沉。
10.【答案】D
【知识点】浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解答:潜水艇所受浮力不变,要使潜入水中的潜水艇上浮,需要减小潜水艇的自身重力.所以应该排出舱中的一部分水,使重力小于浮力,于是潜水艇就上浮了.
故答案为:D.
【分析】减小潜水艇的重力,可以实现上浮。
11.【答案】C
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】小球漂浮在液体中,根据阿基米德原理,物体受到的浮力等于物体排开液体体积的重力,所以在水中和酒精中排开液体的重力相同,即排开液体的质量相同,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据阿基米德原理,物体受到的浮力等于物体排开液体体积的重力,排开液体的重力相同,即排开液体的质量相同。
12.【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】由图示知,西瓜排开水的体积最大,草莓排开水的体积最小,据阿基米德原理得,西瓜受到的浮力最大,草莓受到的浮力最小,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】漂浮的物体受到的浮力等于重力大小。
13.【答案】A
【知识点】浮力及其产生原因;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.浮力的方向与重力的方向是相反的,重力的方向是竖直向下的,则浮力的方向是竖直向上的,A符合题意;
B.在水底静止的铁球所受的浮力小于自身的重力,B不符合题意;
C.根据F浮=ρ液gV排可知,物体所受浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关,C不符合题意;
D.物体上浮是因为物体受到的浮力大于物体的重力,物体下沉是因为物体受到的浮力小于物体的重力,因为不知道两个物体的重力大小关系,所以无法比较两个物体受到的浮力的大小关系,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】浮力的方向是竖直向上;浮力小于重力,物体下沉。
14.【答案】B
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】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,A不符合题意;
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,B符合题意;
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,C不符合题意;
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,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】由F浮=ρ液gV排,判断浮力的变化;巨轮利用空心的方法来增大排开液体的体积来增大浮力;密度计测液体密度时,都是漂浮的,所以浮力都等于重力;当气体的密度小于空气的密度时,才可以升空。
15.【答案】B
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】因为体积相同,所以排开空气的体积相同,根据公式可知,两球所受浮力相同。
故答案为:B。
【分析】密度小于空气密度,在空气中上升;物体密度大于液体密度,物体在空气中下沉。
16.【答案】8×107;不变;上浮
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】轮船的排水量是8000吨,即m排=8000t=8×106kg
由阿基米德原理可得,它装满货物在长江中航行时所受浮力F浮=G排=m排g=8×106kg×10N/kg=8×107N
因为轮船始终漂浮,则F浮=G船,船的重力不变,所以轮船由长江驶入大海后,受到的浮力不变。
又因为F浮=ρ液gV排,且海水的密度大于江水的密度,即液体的密度变大,所以轮船排开海水的体积变小,则船身将上浮一些。
【分析】根据物体排开液体的质量计算重力,计算浮力;漂浮物体受到的浮力等于物体的重力;浮力一定时,液体密度越大,排开液体体积越小。
17.【答案】0.6;下沉
【知识点】重力及其大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】鸡蛋重力G=mg=60×10-3kg×10N/kg=0.6N
因鸡蛋悬浮,故F浮=G=0.6N
鸡蛋悬浮在盐水中,是因为鸡蛋受到的重力和浮力相等。若向杯中加入清水,使盐水的密度减小,而鸡蛋的体积(排开盐水的体积不变),由阿基米德原理知道鸡蛋受到的浮力变小,又因为鸡蛋重不变,所以此时鸡蛋受到的浮力小于鸡蛋重,鸡蛋将下沉。
【分析】根据物体的质量计算重力;悬浮的物体受到的浮力等于物体的重力;液体密度减小,物体受到的浮力减小,下沉。
18.【答案】物体的漂浮条件;=;<
【知识点】浮力大小的计算;浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】密度计测量液体密度时,密度计在液体中始终处于漂浮状态,浮力等于重力,即密度计的工作原理是物体的漂浮条件。
由图可知,密度计在两种液体中都处于漂浮状态,浮力等于重力,所以密度计在两种液体中所受浮力相等,即。
密度计在两种液体中所受浮力相等,A液体中密度计排开液体的体积较大,由可知,。
【分析】漂浮物体受到的浮力等于物体的重力;浮力相同时,排开液体的体积越大, 液体密度越小。
19.【答案】5;上浮;4.5
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】将空心铜球全部浸没在水中时,已知排开的水受到的重力为 5N,由阿基米德原理知:此时物体所受的浮力也为 5N;由于空心铜球受到的浮力 5N 大于铜球的自重 4.5N,所以放手后物体上浮。待铜球静止时,漂浮在水面上此时所受的浮力等于铜球的重力,即 4.5N。
【分析】由阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力;浮力大于物体重力,物体上浮,最终漂浮;漂浮时,浮力等于重力。
20.【答案】小于;等于
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】热气球升空是因为热气球内气体受热膨胀,体积增大,由可知,质量一定时,体积增大,密度变小,因此热空气的密度变小,小于外面的空气密度,从而使热气球平均密度小于外界空气密度。根据物体沉浮条件可知,当ρ物<ρ空气时,物体在空气中上浮,所以点燃喷灯,使热气球内的热空气密度小于空气密度从而升空。
密度计在不同的液体中都处于漂浮状态,密度计受到的浮力都等于自身的重力,则在密度大的液体中受到的浮力等于在密度小的液体中受到的浮力。
【分析】根据物体沉浮条件,物体密度小于气体密度时,物体在空气中上浮;漂浮时,浮力等于重力。
21.【答案】4;悬浮
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】物体浸没在水中排开水的体积V排=V物=0.4dm3=0.4×10-3m3
物体受浮力F浮=ρgV排=1×103kg/m3×10N/kg×0.4×10-3m3=4N
如果这个物体重4N,则有F浮=G物,所以它在水中悬浮。
【分析】根据液体密度和排开液体的体积,可以计算浮力大小;悬浮的物体受到的浮力等于物体的重力,排开液体的体积等于物体的体积。
22.【答案】改变自身重力;小于
【知识点】浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】潜水艇所受浮力不能改变,只能靠改变自身的重力来实现上浮或下沉、悬浮的,当重力大于浮力时下沉,重力等于浮力时悬浮,重力小于浮力时上浮。
因为潜水艇潜行(在水面下航行),所以V排不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,从江水到海水,液体的密度变大,所以F1小于F2。
【分析】潜水艇靠改变自身重力实现沉浮;排开液体的体积相同时,液体的密度越大,受到的浮力越大。
23.【答案】2×107;上浮一些
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)根据阿基米德原理可知海监船所受浮力
(2)如果此海监船从河里驶入海里,始终是漂浮,海监船的重力不变,根据可知海监船所受的浮力不变,因为
根据可知海监船排开水的体积变小,船体会上浮一些。
【分析】根据,计算浮力大小;根据,判断排开液体的体积大小。
24.【答案】9×107;不变;浮起
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】一艘轮船的排水量是9000吨,它装满货物在长江中航行时是漂浮,所以受到的浮力等于重力
船从长江驶入大海时,都是漂浮状态,由物体沉浮条件可知,漂浮时浮力等于重力,所以轮船受到的浮力不变。
船从长江驶入大海,液体密度变大,由阿基米德原理得,密度越大,排开液体体积越小,所以船将上浮一些。
【分析】根据物体排开液体的质量计算重力,计算浮力;漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力;浮力一定时,液体密度越大,排开液体体积越小。
25.【答案】1.2×108;不变
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】根据阿基米德原理可知,此挖泥船满载时所受浮力F浮=G排=m排g=1.2×104×103kg×10N/kg=1.2×108N
挖泥船从海洋驶入大海,由于它始终处于漂浮状态,浮力等于自身重力,故浮力不变。
【分析】根据物体的质量计算重力;利用物体排开液体的重力计算浮力;漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力。
26.【答案】(1)长
(2)小于
(3)大;小
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)这根吸管竖直漂浮在不同液体中时,浮力等于其重力,液体的密度越大,根据得,浮力一定,密度计排开液体的体积越小,即浸入液体的体积越小,所以,它露出液面部分的长度越长。
(2)由得,S为管底面积,h为浸入深度,液体密度与吸管浸入深度成反比,刻度不均匀且上疏下密,若把这个密度计放入某种液体中,液面位置恰好在AB的中点C,则这种液体的密度小于1.30×103kg/m3。
(3)若只增加配重,则浮力变大,根据得,密度一定,密度计排开液体的体积变大,即浸入液体的体积变大,浸入液体的深度增加,C在液面下,刻度值变大。
在配重不变的情况下,选用细的吸管,吸管浸入水中深度增加,刻度变稀疏,测量误差将会小一些。
【分析】(1)根据,判断排开液体体积的变化,进而确定密度的大小;
(2)根据,液体密度与吸管浸入深度成反比,刻度不均匀且上疏下密。
(3)根据,密度一定,密度计排开液体的体积变大,即浸入液体的体积变大,浸入液体的深度增加;选用细的吸管,测量误差将会小一些。
27.【答案】(1)3.8
(2)丙;浸没
(3)
(4)等于;大;自下而上
【知识点】浮力大小的计算;浮力的利用;探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)由图可以看出,弹簧测力计分度值0.2N,根据指针位置读出示数3.8N。
(2)由于要利用阿基米德原理计算白酒的密度,所以铁块进入白酒的体积要与铁块浸入水中的体积相同,故丙图中错误,应该将铁块浸没在白酒中。
(3)由阿基米德原理得铁块在水中的浮力
铁块在白酒中的浮力
故白酒的密度
(4)密度计测量各种液体都是漂浮在液体中,由物体沉浮条件可知,漂浮时浮力均等于重力。
密度计测量各种液体,受到浮力都相等,由阿基米德原理可知,在密度越小液体中,排开液体体积越大,所以密度计的刻度,越往上排开液体体积越大,刻度值越小。
【分析】(1)根据弹簧测力计指针位置,测量拉力大小;
(2)探究浮力和液体密度关系时,要保持物体排开液体的体积相等;
(3)根据物体的重力和进入液体中测力计拉力的差,计算浮力,利用浮力和液体密度计算排开液体的体积,根据浮力和排开液体的体积,计算液体密度;
(4)物体漂浮时,受到的浮力等于物体的重力;当液体密度越小,排开的液体体积越大;密度计上的刻度有下向上变大。
28.【答案】(1)解:因为宇航员漂浮,所受的浮力F浮=G总=m人g+m物g=(75kg+25kg)×10N/kg=1000N
答:宇航员在浮力水槽中训练时所受的浮力为1000N;
(2)解:由F浮=ρ水gV排知道,宇航员排开水的体积
答:宇航员排开水的体积为0.1m3;
(3)解:镜子在水面以下5m深时受到水的压强p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa
答:镜子在水面以下2m深时受到水的压强为5×104Pa。
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据公式F浮=G总=m人g+m物g,可求出浮力;
(2)根据公式F浮=ρ水gV排,可求出体积;
(3)根据公式p=ρgh,可求出压强。
29.【答案】(1)解:由题意可得,木块的体积为V=a3=(0.1m)3=10﹣3m3
所以木块排开水的体积为V排=(1﹣)×10﹣3m3=0.6×10﹣3m3
故可得木块受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.6×10﹣3m3=6N
答:木块受到的浮力大小为6N;
(2)解:因为木块漂浮,所以G木=F浮,根据G=mg、可得,ρ木gV木=6N,即ρ木×10N/kg×1×10﹣3m3=6N
解得:ρ木=0.6×103kg/m3。
答:木块的密度大小为0.6×103kg/m3;
(3)解:木块全部浸没时受到水的浮力为F浮′=ρ水gV′排=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m3=10N
因为F浮′=G木+F,所以施加的压力为F=F浮′﹣G木=10N﹣6N=4N
答:要使木块全部浸入水中,至少需对木块施加一个4N的力。
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据公式F浮=ρ水gV排,可求出浮力;
(2)根据公式G木=F浮=ρ木gV木,可求出木块密度;
(3)根据公式F浮′=ρ水gV′排=ρ水gV及F浮′=G木+F,可求出对木块施加的力。
30.【答案】由于铜的密度大于水的密度,在水中,铜片排开水的重力(或所受浮力)小于它的重力,所以铜片在水中会下沉.
用同样多的铜皮做成的空心盒子,与同质量的钢片相比,在水中同样多的铜皮做成的空心盒子排开水的重力(或所受浮力)大大增加,可以等于铜片所受重力.所以同样多的铜皮做成的空心盒子会漂浮在水面上.
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】当物体受到的浮力大于物体的重力时,物体就上浮;当物体受到的浮力小于物体的重力时,物体就下沉。
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