第10章:浮力 练习题(含解析) 2021-2022学年下学期江西省人教版物理八年级期末试题选编

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名称 第10章:浮力 练习题(含解析) 2021-2022学年下学期江西省人教版物理八年级期末试题选编
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科目 物理
更新时间 2023-04-20 21:28:03

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第10章:浮力 练习题
一、单选题
1.(2022春·江西吉安·八年级统考期末)如图所示,2021年12月9日下午15:40“天宫课堂”时隔8年再次开讲,“太空教师”翟志刚、王亚平、叶富光在中国空间站为广大青少年带来了一场精彩的太空科普课。如图是演示“浮力消失”实验的情景。下列说法中正确的(  )
A.乒乓球不受浮力
B.乒乓球在水中静止时所受的重力与浮力平衡
C.乒乓球下表面所受的压力大于上表面所受的压力
D.若此时在水中放一个实心铁球,铁球会沉入水中
二、多选题
2.(2022春·江西吉安·八年级统考期末)将同一物体放在三种不同的液体中,静止时如图所示(甲图中的绳子处于张紧状态)下列说法中正确的是(  )
A.物体在甲、乙两种液体中所受浮力大小相等
B.三种液体的密度关系为
C.若乙液体是水,则物体的密度等于水的密度
D.若丙液体是水,则物体密度大于水的密度
3.(2022春·江西吉安·八年级统考期末)如图,甲、乙两个相同的烧杯中分别装有不同液体,将两个完全相同的小球分别放入其中,小球静止后两烧杯内液面恰好相平,则下列判断正确的是(  )
A.甲杯中小球受到的浮力大于小球的重力
B.甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度
C.甲杯中小球受到的浮力小于乙杯中小球受到的浮力
D.甲杯底受到液体的压强大于乙杯底受到液体的压强
三、填空题
4.(2022春·江西赣州·八年级统考期末)漂浮在水面上的皮球,用手将其慢慢压入水中的过程中,皮球受到的浮力将______(选填“变大”“变小”或“不变”),此现象表明,浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小与物体______有关。
5.(2022春·江西宜春·八年级统考期末)如图所示,小明坐在漂浮于小池水面上的船中,船中放有一个篮球和一个实心铁球。他把篮球从船中拿出抛水中后池中水面的升降变化情况是______;他把篮球和实心铁球都抛入水中时池中水面的升降变化情况是______。(两空均选填“上升”“下降”或“不变”)
6.(2022春·江西吉安·八年级统考期末)如图所示是同一木块浮在同一水面上且静止不动,则两木块所受的浮力Fa_____Fb,其浸在水中的体积Va_____Vb,两木块底部所受的压强pa________pb(均选填“大于”、“等于”或“小于”)。
7.(2022春·江西赣州·八年级统考期末)如图所示,AB两物块以不同方式组合,分别静止在甲 乙两种液体中,由此可判断______;若A物块在两种液体中受到的浮力分别为F甲 F乙,则F甲______F乙(均选填“>” “<”或“=”)
四、实验题
8.(2022春·江西赣州·八年级统考期末)为了探究“物体的浮沉条件”,灵灵同学在老师的指导下完成了以下实验,如图所示。
步骤一、用弹簧测力计测出一个带盖子的空玻璃瓶的重力,如图甲所示;
步骤二、用手拿着这个空玻璃瓶浸没在水中,放手后发现玻璃瓶上浮;
步骤三、将一个铁块装入玻璃瓶并盖上盖子,放入水中放手后发现玻璃瓶下沉;
步骤四、取出玻璃瓶并擦干瓶上的水,挂在弹簧测力计上,保持玻璃瓶竖直,然后从图乙位置慢慢浸入水中,并根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数F与玻璃瓶下表面浸入水中深度h的关系如图丙所示。
(1)装有铁块的玻璃瓶全部浸没时受到的浮力是______N;
(2)图丙中AB段表示玻璃瓶受到的浮力逐渐______,这说明物体所受浮力大小与______有关,BC段说明物体受到的浮力大小与浸没的深度______(选填“有关”、“无关”);
(3)步骤二中空玻璃瓶放手后受到的浮力为______N;
(4)当玻璃瓶刚好浸没时,下表面受到水的压强为______Pa;
(5)细心的灵灵同学发现玻璃瓶上还标有100ml的字样,请教后得知这表示玻璃瓶的容积,于是他灵机一动,在装有铁块的玻璃瓶内装满水,再用弹簧测力计测出总重力,如图丁所示,此时弹簧测力计示数为3.275N,根据以上数据他算出了铁块的密度______kg/m3。
9.(2022春·江西赣州·八年级统考期末)在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中(如图所示),小明先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:
验步骤 B C D E F
弹簧测力计示数/N 2.2 2.0 1.7 1.7 1.9
(1)由图可知金属块重力为______,分析比较实验步骤A和______,可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;分析比较A、B、C、D可知:浮力大小与物体______有关;分析实验步骤A、E、F可知:浮力的大小还与______有关。
(2)分析实验数据可知,F中液体密度______(选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度。
(3)金属块浸没在水中时受到的浮力大小是______N,金属块密度为______kg/m3。(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
10.(2022春·江西赣州·八年级统考期末)某小组探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
(1)弹簧测力计使用前要先进行__________。
(2)实验步骤如图1所示,甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为、、、。由图甲和丁可知物体受到的浮力__________。
(3)以下选项中若__________成立,则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
A. B. C.
(4)另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋(质量忽略不计)对实验进行改进,装置如图2所示。向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入装满水的溢水杯中,观察到A的示数逐渐__________,B的示数逐渐__________,且A、B示数的变化量__________(选境“相等”或“不相等”)。
(5)比较两种实验方案,改进后的优点是_______________(多选)。
A.测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B.实验器材生活化,测力计固定、示数更稳定
C.能同步观察测力A、B示数的变化
11.(2022春·江西吉安·八年级统考期末)为了“探究浮力的大小跟排开的液体所受重力的关系”,小明做了如下的实验;
(1)实验前弹簧测力计要______;
(2)如图所示,石块的重力是______N,排开液体的重力是______N,得到的结论是:浸没在液体里的物体,所受到的浮力的大小______排开液体所受到的重力;
(3)请你根据图中的实验数据,计算石块的密度为______kg/m3;
(4)学习结束后,小组反复讨论,改进了老师的实验,改进后的实验装置如图其中A.B是弹簧测力计,C为重物,D为薄塑料袋(质量不计),E是用废弃的大号饮料瓶、带孔橡皮塞以及弯曲玻璃管自制的溢水杯,杯中加入红色的水,F是可升降平台,G为铁架台。
①实验前,在选择A.、B两个弹簧测力计时,很多同学认为选择任何规格的弹簧测力计都可以,而小军同学认为应选择______的弹簧测力计;(选填“规格相同”或“规格不同”)
②实验中,同学们逐渐调高平台F,使重物浸入水中的体积越来越大,观察到弹簧测力计A的示数______(选填“增大”、“减小”或“不变”),比较弹簧测力计A的示数变化量和弹簧测力计B的示数变化量,它们的大小关系是______(选填“>”、“<”或“=”)。
12.(2022春·江西新余·八年级统考期末)物理兴趣小组的同学在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”时,提出了如下猜想:
A.可能跟物体浸入液体的深度有关;
B.可能跟物体的重力有关;
C.可能跟物体浸入液体的体积有关;
D.可能跟液体的密度有关;
为了验证上述猜想,李明做了如图1所示的实验:铜块和铁块的体积相同
(1)分析图1中的①、③(或①、④),说明浸在液体中的物体受到___________(选填“竖直”或“斜”)向上的浮力;比较①、④可知铁块浸没在水中时所受的浮力是___________N;
(2)铁块从位置④→⑤的过程中,弹簧测力计的示数不变,说明铁块受到的浮力不变,可以验证猜想A是___________(选填“正确”或“错误”)的;
(3)铁块从位置③→④的过程中,弹簧测力计的示数减小,说明铁块受到的浮力___________(选填“变大”“变小”或“不变”),可以验证猜想___________(选填“A”“B”“C”或“D”)是正确的;
(4)分析比较实验①⑤与②⑥,可以验证猜想B是错误的;
(5)分析比较___________两次实验可得结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关;
(6)另一组物理兴趣小组的同学在没有弹簧测力计的情况下,为了测定一石块的密度,利用一只小玻璃杯、一个量筒和适量的水做了如图2实验:
①往量筒内倒入60cm3的水(如图甲);
②让小玻璃杯开口向上漂浮在量筒内的水面上(如图乙所示),此时水面与84cm3刻度线相平;
③将石块放入小玻璃杯中,让小玻璃杯漂浮在量筒内的水面上(如图丙所示),此时水面与100cm3刻度线相平;
④取出小玻璃杯(不考虑带出水的影响),将石块浸没在量筒内的水中(如图丁所示),此时水面与64cm3刻度线相平。
根据以上数据可知,小玻璃杯的重力是___________N,石块的密度是___________kg/m3。(已知水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10N/kg)
13.(2022春·江西九江·八年级统考期末)生活中人们有些习惯和做法从物理学的角度看不一定是正确的。譬如我们服用胶囊类药物时,如果仰头服用,水顺利下咽,胶囊药物却还留在嘴里;如果略低头服用,药物和水反而容易一起下咽。小峰发现这个现象后,想用物理知识来解释:
(一)小峰同学做了以下两次实验。
(1)小峰把一颗胶囊类药物投入水杯中,发现胶囊药物处于漂浮状态,原来胶囊药物的密度______水的密度(选填“大于”、“等于”或“小于”),仰头服用时它就漂在水上面上,离食道较远,故不容易下咽。
(2)小峰又找来片剂类药物,将整片药物投入水杯中,片剂药物会______(选填“上浮”、“漂浮”或“下沉”),因为片剂药物的密度大于水的密度。故在服用片剂药物时应______服用,这样更容易下咽。
(二)小峰同学认为浮力的大小与物体的密度有关,但小宇同学认为浮力的大小与液体的密度有关。为了进一步探究“影响浮力大小的因素”,他们利用体积相同的铁块A、铝块B及图示器材,做了如图所示的实验。
(1)实验中,他们测定物块受到浮力大小的方法是______(写出表达式)。
(2)探究浮力是否与物体密度有关的实验中,控制不变的量有液体的密度和______。
(3)根据以下实验和弹簧测力计的示数,可以验证______(选填“小峰”或“小宇”)的猜想是正确的,你的判断依据是______。
五、计算题
14.(2022春·江西赣州·八年级统考期末)如图在空气中用弹簧测力计测得某物块重10N;浸没在水中称量,弹簧测力计的示数为8N。按要求求解下列问题:(取10N/kg)
(1)物块浸没在水中受到的浮力是多少?
(2)物块的质量是多少?
(3)物块的密度是多少?
15.(2022春·江西吉安·八年级统考期末)某科研小组为了找到制造军工产品的材料,首先需要研究某种物质的属性于是将由该物质制成的体积为2.0×10-3m3、重12N的物体用细线系在盛有水、底面积为500cm2的圆柱形容器的底部,使其浸没在水中,如图所示。(已知;细线的质量不计)求:
(1)该物体的密度是多大?
(2)物体浸没在水中时细线的拉力大小?
(3)剪断细线,待物体静止后水对容器底的压强变化了多少?
16.(2022春·江西新余·八年级统考期末)如图甲所示,一个圆柱体的底面积为用弹簧测力计挂着圆柱体从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,到某一深度后停止,整个过程圆柱体不接触烧杯的底部和侧壁,水没有溢出。图乙是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图像,不考虑圆柱体浸入水中时水面的升高,g取10N/kg,,求:
(1)圆柱体浸没在水中时,受到的浮力;
(2)圆柱体的体积;
(3)圆柱体的密度;
(4)圆柱体刚好全部浸没时其下表面所受水的压强。
17.(2022春·江西赣州·八年级统考期末)如图所示是测量某液体密度的过程,从左至右测力计的指针稳定后的示数分别为:F1、F2、F3,已知水的密度为ρ水,重力与质量的比值为g,求:
(1)石块的质量;
(2)石块的体积;
(3)液体的密度(用以上符号表示结果)。
18.(2022春·江西吉安·八年级统考期末)如图所示,质量为200g的茶壶(含盖),用细线将茶壶盖拴好浸没在装满水的溢水杯中,溢出的水用空的量筒接好,如图甲所示;擦干壶盖上的水,将茶壶放在水平桌面上,壶底与桌面的有效接触面积为15cm2;当茶壶内盛满水时,刚好注入400g的水,如图乙所示,盖好盖子后(水没溢出),试求:
(1)甲图中,茶壶盖浸没在水中受到的浮力。
(2)水对茶壶底的压强。
(3)茶壶对桌面的压强。
19.(2022春·江西九江·八年级统考期末)小吕同学有一次在家洗碗时,发现碗既可以浮在水面,也可以沉入水底。细心的小吕同学想研究其中的奥秘,用电子秤测出碗的质量m1=100g。先让碗漂浮在水面上,此时液面位置如图甲所示。再让碗沉入水底,发现水面下降了,如图乙所示:小吕加入质量m2=60g的水后液面才到达碗漂浮在水面时的液面位置。求:(g取10N/kg)
(1)碗漂浮在水面时受到的浮力;
(2)碗沉入水底时排开水的体积;
(3)碗的密度。
20.(2022春·江西萍乡·八年级统考期末)一边长为10cm,密度为0.6g/m3的正方体木块,用细线置于容器的水中,如图所示,求:
(1)木块所受的浮力大小?
(2)细线的拉力大小?
(3)细线剪断后,木块静止时,木块下方所受到水的压强是多大?
21.(2022春·江西赣州·八年级统考期末)水平桌面上有一轻质容器(质量忽略不计),底面积为100cm2,容器底有一个质量为132g、体积120cm3的小球,如图甲所示。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)向容器中注入质量为1.7kg的水时,如图乙所示,求容器底对桌面的压强;
(2)再向容器中加入适量盐并搅拌,直到小球悬浮为止,如图丙所示,求此时盐水的密度ρ1;
(3)继续向容器中加盐并搅拌,某时刻小球静止,将密度计放入盐水中,测得盐水的密度ρ2=1.2×103kg/m3,求小球浸入盐水的体积。
22.(2022春·江西九江·八年级统考期末)为了使航天员能够适应太空的特殊环境,人们采用了在大型水池中对航天员进行太空行走模拟训练的方法。如图所示,质量为75kg的航天员,若所带配重及所穿模拟航天服的质量为25kg。g取10N/kg,求:
(1)航天员在水面以下2.5m深处受到水的压强是多少;
(2)此时头盔面罩上10cm2的面积上受到的水的压力是多大;
(3)当航天员在水中处于悬浮状态时,他排开水的体积为多大?
参考答案:
1.A
【详解】在太空中,物体都处于失重状态,没有受到重力的作用,乒乓球在水中静止时,它的上下表面都没有受到水的压力,所以它不受浮力的作用;若此时在水中放一个实心铁球,由于铁球处于失重状态,没有受到重力的作用,那么它不会沉入水中。
故选A。
2.BC
【详解】A.由图可知,小球在甲中处于静止状态,小球在竖直方向上受到竖直向上的拉力、竖直向上的浮力、竖直向下的重力的作用,浮力要小于重力,所以物体的密度要大于液体甲的密度;物体在乙中处于悬浮状态,浮力等于重力,物体的密度等于乙液体的密度;物体在丙中处于漂浮状态,浮力等于重力,物体的密度小于乙液体的密度;物体在甲受到的浮力小于重力,在乙中受到的浮力等于重力,浮力大小不相等,故A错误;
B.三种液体的密度关系为,故B正确;
C.若乙液体是水,物体悬浮,由浮沉条件可知,物体的密度等于水的密度,故C正确;
D.若丙液体是水,物体漂浮,则物体密度小于水的密度,故D错误。
故选BC。
3.BD
【详解】A.甲杯中小球处于漂浮状态,小球受到的浮力等于小球的重力,故A错误;
B.甲杯中小球处于漂浮状态,ρ甲>ρ球;乙杯中小球处于悬浮状态,ρ乙=ρ球;所以ρ甲>ρ乙,即甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度,故B正确;
C.甲杯中小球处于漂浮状态,乙杯中小球处于悬浮状态,两种情况小球受到的浮力都等于小球的重力,则甲杯中小球受到的浮力等于乙杯中小球受到的浮力,故C错误;
D.两烧杯内液面相平,即液体的深度相同,而甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度,由液体压强公式p=ρgh可知,甲杯底受到液体的压强大于乙杯底受到液体的压强,故D正确。
故选BD。
4. 变大 排开液体的体积/浸在液体中的体积
【详解】[1]将皮球慢慢压入水中的过程中,皮球排开水的体积变大,液体密度不变,根据F浮=ρ液gV排可知,皮球受到的浮力变大。
[2]浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力,皮球排开水的体积越大,排开液体密度不变,皮球受到的浮力越大,说明浮力的大小与物体排开液体的体积(或浸在液体中的体积)有关。
5. 不变 下降
【详解】[1]他把篮球从船中拿出抛水中后,篮球和船都漂浮在水面上,受到的浮力等于重力,总浮力不变,排开液体体积没有变化,液面不会变化。
[2]他把篮球和实心铁球都抛入水中时,实心铁球沉入水底,船和球受到的总浮力变小,排开液体体积变小,液面下降。
6. 等于 等于 小于
【详解】[1]同一木块浮在同一水面上且静止不动,处于漂浮状态,由漂浮条件得到两木块所受的浮力
Fa=Fb=G
[2]根据F浮=ρ水gV排可得,排开水的体积相等,所以木块浸在水中的体积
Va=Vb
[3]由于图(b)中木块所处深度大,由p=ρ水gh可知所受压强大,即
pa<pb
7. > >
【详解】[1]将AB看出整体,两物块在甲乙液体中处于漂浮状态,甲中
F浮甲=G
ρ甲gV排甲=G
乙中
F浮乙=G
ρ乙gV排乙=G
ρ甲gV排甲=ρ乙gV排乙
V排甲<V排乙
ρ甲>ρ乙
[2]A物块在两种液体中排开液体的体积不变,因为
ρ甲>ρ乙
由F浮=ρ液gV排可知
F甲>F乙
8. 1.8N 变大 排开液体的体积 无关 1.8 600Pa 8×103
【详解】解:(1)[1]由图丙知,当瓶子浸入深度为0时,弹簧测力计示数为瓶子和铁块的总重力,即G=2.4N;当瓶子浸入深度达到6cm后弹簧测力计不再减小,说明瓶子浸没在水中,示数为0.6N,所以受到的浮力
F浮=G-F=2.4N-0.6N=1.8N
即装有铁块的玻璃瓶全部浸没时受到的浮力是1.8N。
(2)[2][3]由图丙知,AB段随着瓶子进入水中体积的增大,瓶子受到的弹簧测力计拉力逐渐减小,根据F浮=G-F知,瓶子受到的浮力增大,说明物体受到的浮力大小与排开液体的体积有关。
[4]BC段为物体浸没后,随着深度的增加,其排开水的体积并未改变,浮力不变,可知浮力的大小与浸没的深度无关。
(3)[5]浮力的大小与液体密度和物体浸入液体的体积有关,空玻璃瓶浸没在水中与装有铁块的瓶子浸没在水中时浸入水中体积相等,所以受到的浮力相等,都为1.8N,故在第二操作步骤中空玻璃瓶浸没在水中时到的浮力为1.8 N。
(4)[6]由图丙可知,当h=6cm时,玻璃瓶刚好浸没,此时瓶底受到的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa
即玻璃瓶刚好浸没时,下表面受到水的压强为600Pa。
(5)[7]由图甲知,空瓶的重力G瓶=1.4N,瓶子和铁块的总重力G=2.4N,铁块重力
G铁=G-G瓶=2.4N-1.4N=1N
由题知,图丁中弹簧测力计示数,即瓶子、水和铁块的总重力:G总=3.275N,所以装入水的重力
G水=G总-G=3.275N -2.4N=0.875N
加入水的体积
铁块的体积
V=V容-V水=100cm3-87.5cm3=12.5cm3
所以铁块的密度
即铁块的密度为8×103 kg/m3。
9. 2.7 N D、E 排开液体的体积 液体的密度 小于 1 2.7×103
【详解】(1)[1]由图A知道,金属块的重力为2.7N。
[2]研究物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关,要控制液体的密度和排开液体的体积相同,改变物体浸没在液体的深度,所以,应选择A、D、E三次实验。
[3]分析比较A、B、C、D知道,液体的密度相同时,物体排开液体的体积不同,浮力不同,所以物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。
[4]由图E、F知道,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,测力计的示数不同,故分析实验步骤A、E、F知道,浮力大小还与液体的密度有关。
(2)[5]由称重法知道,物块在水中受到的浮力为
F浮=2.7N-1.7N=1N
物块在另一液体中受到的浮力为
F浮′=2.7N-1.9N=0.8N
由阿基米德原理知道,物体排开液体的体积相同时,液体密度越大,受到的浮力越大,所以,F中液体密度小于水的密度。
(3)[6][7]物块在水中受到的浮力为
F浮=G-F=2.7N-1.7N=1N
则金属块的体积
金属块的质量
故金属块的密度
10. 调零 F1-F3 B 变小 变大 相等 BC
【详解】(1)[1]使用弹簧测力计前要先对它进行调零,不然会影响测量。
(2)[2]因为浮力和测力计示数和等于重力,所以物体受到的浮力为
F浮=F1-F3
(3)[3]排开液体所受重力
G排=F4-F2
根据阿基米德原理,浮力等于排开液体所受重力,故F1-F3= F4-F2,故选B。
(4)[4][5][6]向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入继满水的溢水杯中,物体排开液体体积变大,浮力变大,所以A的示数逐渐变小,塑料袋中水增加,B的示数逐渐增大,因为AB示数变化量都等于排开液体的重力,所以变化量相等。
(5)[7]A.A的示数和浮力之和等于重力,故A不符合题意;
B.塑料袋在生活中常见,测力计不用手提,固定了,示数更稳定,故B符合题意;
C.由图可知,能同步观察测力A、B示数的变化,便于比较,故C符合题意。
故选BC。
11. 调零 3.2 1.6 等于 规格相同 减小 =
【详解】(1)[1]实验前要先看弹簧测力计的量程、分度值、指针是否指零,注意弹簧测力计指针若不指零,要调零。
(2)[2]由图甲B可,物体对弹簧测力计的拉力,即弹簧测力计的示数为3.2N,物体的重力等于物体对弹簧测力计的拉力
[3]由图B、C可知,石块受到的浮力
由图D、F可知,排开液体的重力
[4]由此可得出结论:浸在液体中的物体,所受浮力的大小等于排开液体所受重力。
(3)[5]由公式可得,物体的体积
由公式 得物体的质量
物体的密度
(4)①[6]在选择A、B两个弹簧测力计时,应选择相同规格的,便于读数。
②[7]重物浸入水中的体积越来越大时,排开液体的体积变大,根据可知,重物受到的浮力变大,因为
所以弹簧测力计A的示数变小。
[8]因为重物浸入水中的体积越来越大时,溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大,所以弹簧测力计B的示数变大;根据阿基米德原理可知,物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等,所以弹簧测力计A示数的变化量'和弹簧测力计B示数的变化量相等,即
12. 竖直 错误 变大 C
【详解】(1)[1][2]木块受到了拉力和重力和浮力,都是竖直方向的力,且处于平衡态,故浮力是竖直方向的,分析图1中的、,铁块在浸入液体中时测力计的示数变小,表明弹簧测力计竖直向上拉铁块的力减小了,说明浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力;比较、可知铁块浸没在水中时所受的浮力
(2)[3]铁块从位置的过程中可知,铁块浸没在水中的深度不同而受到的浮力相同,由此可知,物体受到的浮力与物体浸入液体的深度无关,因此可以验证猜想是错误的。
(3)[4][5]铁块从位置的过程中可知,弹簧测力计的示数减小,说明铁块受到的浮力变大,也就是说铁块浸入水中的体积不同,铁块受到的浮力不同,由此可知,浮力与物体浸在液体中的体积有关,因此可以验证猜想C是正确的。
(5)[6]探究浮力的大小与液体的密度关系,需要控制排开液体的体积相同,故分析比较 两次实验可知,铜块排开水与盐水的体积相同而受到的浮力不同,由此可知,浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
(6)[7][8]由甲、乙两图可知,小玻璃杯排开水的体积为
由于小玻璃杯漂浮在水面上,由漂浮条件知

经整理可知

由乙、丙两图可知,石块的质量
由甲、丁两图可知,石块的体积
石块的密度
13. 小于 下沉 仰头 排开液体的体积 小宇 见解析
【详解】(一)(1)[1]把胶囊类药物投入水杯中,发现胶囊药物处于漂浮状态,由沉浮条件可知,是因为胶囊药物的密度小于水的密度。
(2)[2][3]片剂药物的密度大于水的密度,由沉浮条件可知,将片剂药物投下水杯中将下沉,所以服用片剂药物时,仰头药物离食道口近,更容易进入食道下咽。
(二)(1)[4]由图可知,实验中,他们通过称重法测定物块受到浮力大小,即
(2)[5]浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关,根据控制变量法,探究浮力是否与物体密度有关的实验中,必须控制液体的密度和排开液体的体积不变,改变物体的密度进行实验。
(3)[6][7]物体A浸没水中受到的浮力为
物体A浸没盐水中受到的浮力为
物体B受到的浮力为
综上可知,物体A、B的重力不同,但体积相同,排开水的体积相同,所受浮力相同,所以浮力与物体的密度无关;物体A浸没在水中和盐水中浮力不同,说明物体受到的浮力与液体的密度有关,故小峰的猜想错误,小宇的猜想正确。
14.(1);(2);(3)
【详解】解:(1)物块浸没在水中受到的浮力
(2)已知物块重10N,则物块的质量
(3)物块的体积等于它浸没于水中时排开水的体积,故有
物块的密度
答:(1)物块浸没在水中受到的浮力是2N;
(2)物块的质量是1kg;
(3)物块的密度是5×103kg/m3。
15.(1)0.6×103kg/m3;(2)8N;(3)160Pa
【详解】解:(1)由G=mg知道,物体的质量
该物体的密度
(2)物体浸没在水中时,受到重力、浮力和绳子竖直竖直向下的拉力,处于平衡态,即
由阿基米德原理知道,受到的浮力
故解得物体浸没在水中时细线的拉力大小
(3)当剪断后,由于物体的密度小于水的密度,所以物体静止后处于漂浮状态,此时
由知道,排开水的体积
则排开水的变化量
水面下降高度
压强变化量
答:(1)该物体的密度是0.6×103kg/m3;
(2)物体浸没在水中时细线的拉力0.8N;
(3)剪断细线,待物体静止后水对容器底的压强变化了160Pa。
16.(1);(2);(3);(4)
【详解】解:(1)由图乙可知,物体的重,浸没在水中时,测力计的示数,所以,圆柱体浸没在水中时受到的浮力为
(2)圆柱体的体积等于其浸没在水中时排开水的体积,所以,圆柱体的体积为
(3)圆柱体的质量为
圆柱体的密度为
(4)由图乙可知,圆柱体在B点时,下表面刚好与水接触,当圆柱体在C点时,圆柱体刚好完全浸没,所以圆柱体的高度为
不考虑圆柱体浸入水中时水面的升高,此高度即为圆柱体刚好浸没时其下表面的深度,所以,圆柱体刚好全部浸没时其下表面所受水的压强为
答:(1)圆柱体浸没在水中时,受到的浮力为;
(2)圆柱体的体积为;
(3)圆柱体的密度为;
(4)圆柱体刚好全部浸没时其下表面所受水的压强为。
17.(1);(2);(3)ρ水
【详解】解:(1)已知石块的重力
G=F1
石块的质量
m=
(2)石块浸没在水中时,受到的浮力
F浮水=G﹣F拉=F1﹣F2=ρ水gV排水
石块排开水的体积
V排水=
因为石块浸没在水中,所以石块的体积
V=V排水=
(3)石块浸没在未知液体中受到的浮力
F浮液=F1﹣F3=ρ液gV排液
因为石块浸没在液体中,所以
V排液=V排水=
由F浮液=ρ液gV排液可得液体密度
ρ液=
答:(1)石块的质量为;
(2)石块的体积为;
(3)液体的密度为ρ水。
18.(1)2N;(2);(3)
【详解】解:(1)由题意知,茶壶盖排开液体的体积为
根据阿基米德原理可得茶壶盖受到的浮力
(2)由图乙可知茶壶壶嘴和壶身构成连通器,故茶壶内部的液面高度为
根据液体压强公式可得壶底受到的压强
(3)由题意知茶壶的质量
故壶的重力为
壶内的水的质量为
故水的重力为
由此可得壶和水的总重力等于壶对桌面的压力
由题意可知接触面积
茶壶对桌面的压强
答:(1)甲图中,茶壶盖浸没在水中受到的浮力为;
(2)水对茶壶底的压强;
(3)茶壶对桌面的压强。
19.(1)1N ;(2)40cm3;(3)2.5×103kg/ m3
【详解】解:(1)碗的重力
G碗=m1g=0.1kg×10N/kg=1N
碗漂浮时受到的浮力
F浮=G碗=1N
(2)碗沉入水底时排开水的质量
m排=m1-m2=100g-60g=40g
根据可知碗沉入水底时排开水的体积
(3)因为碗浸没时
V碗=V排=40cm3
故碗的密度
答:(1)碗漂浮在水面时受到的浮力是1N ;
(2)碗沉入水底时排开水的体积是40cm3;
(3)碗的密度是2.5×103kg/ m3。
20.(1)10N;(2)4N;(3)600Pa
【详解】(1)如图所示木块完全浸没,
木块的体积就是排开液体体积
V排=V=(10cm)3=1000cm3=1×10﹣3m3
由阿基米德原理可得
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N
(2)木块重力
G=mg=ρVg=0.6×103kg/m3×1×10﹣3m3×10N/kg=6N
木块处于静止状态,受平衡力作用所以
F浮=F拉+G
绳子对木块的拉力
F拉=F浮﹣G=10N﹣6N=4N
(3)细线剪断后,木块静止时木块漂浮在水面上
F浮=G =6N
浮力是液体对物体上下表面的压力差,所以下表面的压力
F=F浮=6N
下表面的面积
S=(10cm)2=0.01m2.
木块下方所受到水的压强
21.(1)1832Pa;(2)1.1g/cm3;(3)1.1×10-4m3
【详解】解:(1)容器对桌面的压力为
容器底对桌面的压强为
(2)图丙所示,小球悬浮,则此时盐水的密度为
(3)由于ρ2>ρ球,则小球在密度为ρ2的盐水处于处于漂浮状态,则
根据F浮=ρ水gV排可得
答:(1)容器底对桌面的压强为1832Pa;
(2)此时盐水的密度ρ1为1.1g/cm3;
(3)小球浸入盐水的体积为1.1×10-4m3。
22.(1);(2)25N;(3)0.1m3
【详解】解:(1)航天员在水面以下2.5m深处受到水的压强
(2)头盔面罩上10cm2的面积上受到的水的压力是
(3)航天员和配重的重力为
当航天员在水中处于悬浮状态时,他受到的浮力等于自身的重力,他排开水的体积为
答:(1)航天员在水面以下2.5m深处受到水的压强是;
(2)头盔面罩上10cm2的面积上受到的水的压力是25N;
(3)当航天员在水中处于悬浮状态时,他排开水的体积为。