第10章:浮力 练习题(含答案)2021-2022学年下学期内蒙古各地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(含答案)2021-2022学年下学期内蒙古各地人教版物理八年级期末试题选编
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资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2023-04-21 17:12:56

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第10章:浮力 练习题
一、单选题
1.(2022春·内蒙古呼伦贝尔·八年级统考期末)将空矿泉水瓶慢慢压入水中直到完全浸没,水瓶受到的浮力下列分析不正确的是(  )
A.矿泉水瓶受到的浮力,施力物体是水
B.浮力的方向总是竖直向上的
C.排水的体积越大,浮力越大
D.浸没后,压入的越深,浮力越大
2.(2022春·内蒙古呼伦贝尔·八年级统考期末)如图所示,甲、乙、丙是体积相同,形状不同的铝块、铁块和铜块,当它们浸没在水中时,它们受到的浮力是(  )
A.甲最大 B.乙最大
C.丙最大 D.一样大
3.(2022春·内蒙古乌兰察布·八年级统考期末)将一实心圆柱体悬挂于弹簧测力计下,物体下表面刚好与水面接触,从此处匀速下放物体,直至浸没(物体未与容器底接触)的过程中,弹簧测力计示数F与物体下表面浸入水中深度h的关系如图所示,则下列说法不正确的是(  )
A.物体浸没时受到的浮力为 10N
B.物体重力为40N
C.物体的密度为2.5 ×10 kg/m
D.物体刚好浸没时下表面受到的液体压强为 400Pa
4.(2022春·内蒙古呼伦贝尔·八年级统考期末)一物体挂在弹簧测力计下,弹簧测力计示数为12N,将物体的一半浸在装有水的杯中,溢出了0.4kg的水,此时弹簧测力计的示数为7N;当它全部浸入某液体中时,弹簧测力计示数为3N,此时物体所受的浮力和液体的密度分别为(  )
A.7N 0.7×103kg/m3 B.5N 0.5×103kg/m3 C.9N 0.9×103kg/m3
D.5N 1.0×103kg/m3
5.(2022春·内蒙古呼和浩特·八年级统考期末)如图所示,水平桌面上有甲、乙两个相同容器,分别装有密度为ρ1、ρ2的两种不同液体,将两个相同的小球分别放在两容器中,小球静止时,两容器液面相平,两个小球受到的浮力分别为F1、F2,则下列判断中全部正确的有(  )
①F1=F2;
②F1<F2;
③ρ1<ρ2;
④甲容器底部受到液体的压强大于乙容器底部受到液体的压强;
⑤甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力。
A.①③ B.①④⑤ C.②④ D.②③
6.(2022春·内蒙古呼伦贝尔·八年级统考期末)如图所示,将一个由某种材料制成的空心球放入甲液体中,小球漂浮在液面上;若把它放入乙液体中,小球沉入杯底。则下列判断正确的是(  )
A.该材料的密度一定小于甲液体的密度
B.该材料的密度一定大于乙液体的密度
C.球在甲液体中受的浮力小于它在乙液体中受的浮力
D.球在甲液体中受的浮力等于它在乙液体中受的浮力
7.(2022春·内蒙古呼伦贝尔·八年级统考期末)有一不吸水木球,其质量为10 g,体积为20 cm3,先把它轻轻放入盛满水的溢水杯中.当木球球静止时,溢出水的质量为10 g;把它取出擦干,再轻轻放入盛满煤油的溢水杯中,当木球静止时,溢出煤油的质量是(煤油的密度是0. 8g/cm3) ( )
A.5 g B.8 g C.10 g D.16 g
8.(2022春·内蒙古呼伦贝尔·八年级统考期末)体积相同的A、B、C三个物体,放入水中静止后,处于如图所示的状态,三个物体的重力分别是GA、GB、G,密度分别是ρA、ρB、ρ则(  )
A.GA =GB>GC B.GA=GBρB>ρC D.ρA<ρB<ρC
9.(2022春·内蒙古包头·八年级统考期末)课外实践活动中,小红用橡皮泥造“船”放入水中,往“船”中装入豆粒来观察它的承载量,如图所示。在逐渐装入豆粒过程中(船始终浮在水面),下列说法正确的是(  )
A.小船排开水的重力不变 B.小船浸在水中的体积变小
C.小船受到的浮力变大 D.小船受的浮力大于它和豆粒的总重力
10.(2022春·内蒙古通辽·八年级统考期末)将重为4N,体积为6×10﹣4m3的物体投入一个装有适量水的烧杯中,溢出200g水,当物体静止时,下列判断正确的是
A.物体漂浮,F浮=2 N B.物体悬浮,F浮=4 N
C.物体漂浮,F浮=4 N D.物体沉在水底,F浮=2 N
二、多选题
11.(2022春·内蒙古通辽·八年级统考期末)将体积相同的实心小球A、B、C分别放入两个装有不同液体的相同容器中,静止时的情况如图所示。通过测量可知,两容器中液面相平,小球A、C露出液面的体积相同。下列说法正确(  )
A.三个小球中密度最小的是C球
B.C小球所受的浮力等于重力
C.A、C两球所受的浮力相等
D.甲容器对桌面压力大于乙容器对桌面压力
三、填空题
12.(2022春·内蒙古呼伦贝尔·八年级统考期末)学习浮力知识后,爱动手的小明经常琢磨各种现象并积极动手实验,一次他把物体投入静止放在水平桌面上装有水的容器中时,物体处于如图所示情形:正方体物块M悬浮在水中,其上表面与水面平行,设水对物体M竖直向下的压力为,竖直向上的压力为,则与合力大小___________物体M受到的重力大小(填“大于”、“等于”、“小于”),与的合力方向是___________。
13.(2022春·内蒙古通辽·八年级统考期末)一个轮船漂浮在水面上,轮船的排水量为1000t,轮船在水中受到的浮力______N,当它从河里驶入海里浮力_________[选填:“变大”、“变小”或“不变”]。
14.(2022春·内蒙古呼伦贝尔·八年级统考期末)下图中a、b所示的是将相同的密度计分别放入两种不同液体中的情形,由图可知:两种液体的密度相比较:ρa______ρb;密度计在两种液体中受到的浮力相比较:Fa______Fb。(两空均选填“>”“=”或“<”)
15.(2022春·内蒙古呼伦贝尔·八年级统考期末)潜艇两侧有水舱,向水舱中注水,当重力___________浮力时,潜艇下沉;在水面以下,重力等于浮力时,潜艇将处于___________ 状态;若排出一部分水,重力___________浮力时,潜艇会上浮;随着露出的体积越来越大,浮力会___________;当浮力___________重力时,潜艇将处于漂浮状态。
16.(2022春·内蒙古呼伦贝尔·八年级统考期末)小明将质量为100g的物体放入盛满水的溢水杯中,当物体静止时,溢水杯中溢出了100cm3的水,则物体静止时在溢水杯中的状态是_________(选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”),物体受到的浮力是_________N(g取10N/kg)。
四、实验题
17.(2022春·内蒙古呼伦贝尔·八年级统考期末)利用如图所示实验探究“浮力大小和哪些因素有关”。把金属块挂在弹簧测力计上,将它分别浸入水和酒精中不同位置:()
(1)______________两次实验,表明浮力与物体排开液体体积有关;
(2)做丙、丁两次实验,是为了探究浮力大小与____________有关;
(3)做___________两次实验,是为了探究金属块浸没在液体中时,受到的浮力与深度无关;
(4)根据丙、丁两图可以求出金属块的体积是___________。(取g=10N/kg)
18.(2022春·内蒙古通辽·八年级统考期末)如图所示,甲、乙、丙、丁是“探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系”实验的四个步骤。
甲:用测力计测出某物体所受重力;
乙:把被测物体浸没在盛满水的溢水杯中,读出这时测力计示数。同时,用小桶收集物体排开的水;
丙:测出小桶和物体排开的水所受的总重力;
丁:测出小桶所受的重力。
(1)上述实验操作的更合理顺序应该是____________;
(2)通过_______两步骤可计算出圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力F浮=________N。通过________两步骤可得出物块排开的水所受的重力G排,比较F浮与G排,可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系;
(3)学生发现在步骤乙中,将物体浸没在水中的更深的位置时(未触底),弹簧测力计的示数不变,说明浸没在水中的物体所受浮力大小与浸没的___________无关;
(4)同学把水换成另一种液体重复上述实验,步骤乙中弹簧测力计示数变大了0.4N,这表明浸在液体中的物体所受浮力的大小跟____________有关,该液体的密度为__________;
19.(2022春·内蒙古呼伦贝尔·八年级统考期末)如图所示为探究“浮力的大小等于什么”的实验。
操作的合理顺序是__(只填字母),若图中F1、F2、F3、F4四个力之间的关系式__成立,则可得出结论F浮=G排。
五、计算题
20.(2022春·内蒙古通辽·八年级统考期末)如图所示,水平桌面上放置一底面积500cm2的薄壁圆筒,筒内装有适量的水。弹簧测力计下悬挂一圆柱体;从液面逐渐浸入直到浸没,弹簧测力计示数F与圆柱体下表面浸入液体深度h的关系如图所示。已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)圆柱体浸没在水中时受到的浮力;
(2)圆柱体的密度;
(3)圆柱体的底面积。
21.(2022春·内蒙古呼和浩特·八年级统考期末)如图1所示,一底面积为4×10-3m2的实心圆柱体静止在水平桌面上。用弹簧测力计挂着此圆柱体从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,烧杯中原来水的深度为20cm。圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止。图2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。(取g=10N/kg) 求:
(1)此圆柱体的重力是多少?
(2)圆柱体未浸入水中时,烧杯底部受到水的压强是多少?
(3)圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是多少?
(4)圆柱体的体积是多少?
(5)圆柱体的密度是多少?
22.(2022春·内蒙古呼伦贝尔·八年级统考期末)在空气中用弹簧测力计测出某石块重为5N ,浸没在水中称量,测力计的示数为3N。浸没在某种液体中称量,弹簧测力计的示数为1.4N。(g取10N/kg)求:
(1)石块在水中所受到的浮力;
(2)石块的体积;
(3)石块的密度;
(4)液体的密度。
23.(2022春·内蒙古呼和浩特·八年级统考期末)如图所示,盛有水的柱形平底薄壁容器放在水平桌面上,木块A放在水中后处于漂浮状态,此时A浸在水中的体积为1.5×10-4m3,A的下表面面积为30cm2(水的密度为1.0×103kg/m3)。求:
(1)木块A受到的浮力;
(2)木块下表面受到水的压力;
(3)木块下表面处水的压强。
24.(2022春·内蒙古包头·八年级统考期末)体积1×10-3m3,重6N的木块,用线系在底面积为S=400cm2圆柱形容器的底部,当倒入足够的水使木块浸没,求:(g=10N/kg)
(1)木块受的浮力?
(2)剪断系线后A静止时,排开水的体积?
(3)木块A露出水面后,器底受水的压强减少多少帕?
25.(2022春·内蒙古乌兰察布·八年级统考期末)科技小组的同学用长方体泡沫塑料A和三脚架、灯泡等制作了一个航标灯模型,总重为5N,A底部和浮子B用细线相连;水位上升时浮子B下降,水位下降时浮子B上升,使航标灯静止时A浸入水中的深度始终为6cm,排开水的质量为600g,浮子B重为 0.5N(不计绳重和绳子与滑轮之间的摩擦,ρ水=1.0×10 kg/m ,g=10N/kg)求:
(1)泡沫塑料A底部受到的水的压强;
(2)泡沫塑料A静止时受到的浮力;
(3)航标灯静止时,浮子B的体积。
26.(2022春·内蒙古呼伦贝尔·八年级统考期末)夏季快到了,老师们经常提醒学生不要去河边玩,不要下水游泳防止溺水危险。结合学习的浮力知识,小明想到救生衣,上网查数据如下图表,小明质量52kg,体积0.05m3, (ρ水=1.0×103kg/m3,g=10 N/kg)请帮小明解答:
(1)根据图中信息小明使用该救生衣是否安全?
(2)如果忽略救生衣的质量,穿着救生衣的小明在水中处于什么状态,受到的浮力多大?排开水的体积多大?
(3)假如救生衣全部浸没在水中时救生衣受到的浮力按图表中的最小浮力值计算,穿着救生衣的小明在水中静止时,露出水面的总体积多大?
参考答案:
1.D
【详解】AB.浮力产生的原因是液体对进入其中物体的下、上表面产生的向上和向下的压力差;在矿泉水瓶压入水中的过程中,水在竖直方向上对瓶子下、上表面产生的向上和向下的压力差,即是浮力,施力物体是水,方向为竖直向上,故AB正确,AB不符合题意;
C.由阿基米德原理可知,当液体密度一定时,排开水的体积越来越大,故矿泉水瓶所受浮力越来越大,故C正确,C不符合题意;
D.当瓶子完全浸没后,由于排开水的体积不再改变,由阿基米德原理可知,瓶子所受浮力不再变化,故D错误,D符合题意。
故选D。
2.D
【详解】由题知,体积相等的甲、乙、丙完全浸入水中,∵物体浸没水中时,排开水的体积V排=V物,∴甲、乙、丙排开水的体积相同,又∵F浮=ρ液gV排,∴甲、乙、丙受到的浮力一样大。故选D。
3.B
【详解】AB.由图示知,弹簧测力计的示数F为25N时,物体下表面刚好与水面接触,所以物体的重力为25N。测力计示数F为15N时,物体下表面浸入水中深度变大,测力计示数保持不变,说明物体在F为15N时刚好浸没水中,所受的浮力为
F浮=G-F=25N-15N=10N
故A正确,不符合题意,B错误,符合题意;
C.物体浸没时,排开水的体积等于物体的体积,据阿基米德原理知,物体的体积
物体的质量
物体的密度
故C正确,不符合题意;
D.由图示知,物体的高度为4cm,所以物体刚好浸没时,下表面所受到水的压强
故D正确,不符合题意。
故选B。
4.C
【详解】一物体挂在弹簧测力计下,弹簧测力计示数为12N,说明物体的重力为12N,将物体的一半浸在装有水的杯中,此时弹簧测力计的示数为7N,说明物体在水中受到的拉力为7N,根据称重法可知,将物体的一半浸在装有水的杯中时,物体受到的浮力为
根据可知,物体排开的水体积为
由于物体只有一半浸在水中,所以物体的体积等于2倍物体排开水的体积,物体的体积为
当它全部浸入某液体中时,弹簧测力计示数为3N,根据称重法可知,物体在液体中受到的浮力为
由于物体完全浸没在水中,所以物体的体积等于物体排开液体的体积,等于,所以液体的密度为
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
5.B
【详解】①②由图可知,小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态,根据物体浮沉条件可知,物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以两个相同的小球在两杯中受到的浮力都等于小球的重力,即F1=F2,故①正确,②错误;
③由于小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态,根据浮沉条件可知
ρ1>ρ球,ρ2=ρ球
所以ρ1>ρ2,故③错误;
④两杯中液面相平,ρ1>ρ2,所以根据p=ρ液gh可知,容器底受到液体的压强p1>p2,故④正确;
⑤由图可知,甲容器中液体体积较大,且ρ1>ρ2,由G=mg=ρVg可知,甲容器中液体重力较大;因为两小球及两容器相同,所以甲容器及液体、小球的总重比乙大,因此甲容器对桌面的压力较大,故⑤正确。
故B正确,ACD错误。
故选B。
6.B
【详解】A.设该材料的密度为,空心球的密度为,则
根据物体浮沉条件可知

该材料的密度大于空心球的密度,不一定小于甲液体的密度,故A错误;
B.因为
所以该材料的密度一定大于乙液体的密度,故B正确;
CD.小球在甲液体里漂浮,受到的浮力
----------①
小球在乙液体里下沉,受到的浮力
----------②
由①②得
即球在甲液体中受的浮力大于它在乙液体中受的浮力,故CD错误。
故选B。
7.C
【详解】根据题意,知木球,其质量为10g,体积为20cm3,所以木球的密度为;所以木球的密度小于水与煤油的密度,因此把木球放入水和煤油中时,木球处于漂浮状态;根据阿基米德定律,所以排开液体的重力相同,根据,排开液体的重力相同,所以;排开液体的质量也相同,所以木球排开煤油的质量也是10g,故选C.
8.D
【详解】三个物体的体积相同,由图可知,A、B漂浮,C悬浮,三个物体在水中都处于静止状态,受到的浮力等于重力,A排开液体的体积最小,C排开液体的体积最大,根据公式可知,A所受浮力最小,C重力也最小,C所受浮力最大,C重力也最大,所以三个物体所受的重力关系为
GA由可知,三个物体的质量关系为
mA由可知,三个物体的体积相同,三个物体的密度关系为
ρA<ρB<ρC
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
9.C
【详解】AC.小船始终漂浮在水面上,处于平衡状态,小船受到的重力始终等于浮力,在逐渐装入豆粒过程中,小船受到的重力增大,浮力也增大,故C正确;由阿基米德原理可知,小船排开水的重力变大,故A错误;
B.由A可知,小船排开水的重力变大,由可知,小船排开水的体积变大,小船浸在水中的体积等于小船排开水的体积,所以小船浸在水中的体积变大,故B错误;
D.小船始终漂浮在水面上,处于平衡状态,所以小船受到的浮力等于它和豆粒的总重力,故D错误。
故选C。
10.C
【分析】知道物体的重,利用重力公式求物体的质量,又知道物体的体积,利用密度公式求物体的密度;
求出了物体的密度,和水的密度比较,根据物体的浮沉条件:放入水中的物体,若ρ物<ρ水,物体将上浮至漂浮;若ρ物=ρ水,物体将悬浮;若ρ物>ρ水,物体将下沉至水底.
【详解】∵G=mg=ρVg,∴物体的密度:ρ==≈680kg/m3;∵ρ<ρ水,∴物体在水中将漂浮;物体在水中受到的浮力:F浮=G=4N.
故选C.
11.ABD
【详解】A.根据图示可知,B在甲中悬浮,B在乙中沉底,因此B球的密度与甲液体的密度相等,B球的密度大于乙液体的密度,因此甲液体的密度大于乙液体的密度;因为小球A、C均漂浮,因此A球的密度小于甲液体的密度,C球的密度小于乙液体的密度,综合上述分析可知,C球的密度最小,故A正确;
B.因为C球漂浮,因此C小球所受的浮力等于重力,故B正确;
C.已知小球A、C的体积相同,且露出液面的体积相同,因此A、C两球排开液体的体积相等;又因为液体的密度不同,由F浮=ρ液gV排可知,A、C两球所受的浮力不相等,故C错误;
D.根据题意可知,甲、乙液体的体积相等,且甲液体的密度大于乙液体的密度,由密度的变形公式m=ρV可得,甲液体的质量大于乙液体的质量,故甲液体的重力大于乙液体的重力;又因为
ρB>ρA>ρC

VA=VB=VC
由密度的变形公式m=ρV可得
mB>mA>mC
由G=mg可得
GB>GA>GC
由于甲、乙容器的重力相等,而甲、乙两容器对桌面的压力大小等于液体、小球和容器的总重力大小,综合上述分析可知
G甲>G乙
则甲容器对桌面压力大于乙容器对桌面压力,故D正确。
故选ABD。
12. 等于 竖直向上
【详解】[1]根据浮力的产生原理可知,物体上下表面受到液体的压力差为物体受到的浮力,所以与合力大小等于物体受到的浮力,由于物体悬浮在水中,处于平衡状态,受到的重力和浮力是一对平衡力,大小相等,方向相反,所以与合力大小等于物体M受到的重力大小。
[2]与的合力,即物体受到的浮力与物体的重力是一对平衡力,大小相等,方向相反,重力的方向为竖直向下,所以与的合力方向为竖直向上。
13. 1×107 不变
【详解】[1]轮船所受浮力
F浮=G排=m排g=1000×103kg×10N/kg=1×107N
[2]轮船从河里驶入海里始终漂浮,浮力大小等于重力大小,重力大小不变,浮力大小不变。
14. > =
【详解】[1][2]因为是相同的密度计,在两种液体中都漂浮,所以
故密度计在两种液体中受到的浮力
又因为
由图知
所以
15. 大于 悬浮 小于 减小 等于
【详解】[1]由物体沉浮条件可知,当物体的重力大于浮力时,物体下沉,所以当重力大于浮力时,潜艇下沉。
[2]由物体沉浮条件可知,当物体的重力等于浮力时,物体悬浮,所以当重力等于浮力时,潜艇将处于悬浮状态。
[3]由物体沉浮条件可知,当物体的重力小于浮力时,物体上浮,所以当重力小于浮力时,潜艇会上浮。
[4]随着露出的体积越来越大,潜艇排开水的体积减小,由阿基米德原理可知,浮力减小。
[5]由物体沉浮条件可知,当物体的重力等于浮力时,物体漂浮,所以当浮力等于重力时,潜艇将处于漂浮状态。
16. 漂浮(悬浮) 1
【详解】[1][2]溢水杯中溢出的水质量为
由于物体溢出的液体质量或重量等于物体自身质量或重量,则可判断物体静止时在溢水杯中的状态是漂浮或悬浮,物体受到的浮力等于自身重力,即
17. 甲 乙 液体密度 乙 丙 1×10-4m3
【详解】(1)[1]利用控制变量法探究时,在分析浮力大小与排开液体体积关系时,要保证密度相同,即同种液体,而浸入的体积不同,故甲、乙两次实验符合题意。
(2)[2]做丙、丁两次实验,物体浸入的体积相同,即排开液体的体积相同,而液体的种类不同,即液体的密度不同,故是为了探究浮力大小与液体密度的关系。
(3)[3]由乙、丙两图知,液体的密度相同,物体浸没在液体中的深度不同,而测力计的示数相同,即物体所受的浮力相同,故乙、丙两次实验是为了探究金属块浸没在液体中时,受到的浮力与深度无关。
(4)[4]由称重法测密度知,物体浸没在水中所到的浮力为

物体浸没在酒精中所到的浮力为

由①②可得
因物体在两液体中排开液体的相同,由阿基米德原理可得
所以金属块的体积为
18. 丁甲乙丙 甲乙 4 丙丁 深度 液体密度
【详解】(1)[1]合理的实验顺序是:
丁:如图丁,测出空的小桶所受的重力;
甲:如图甲,用测力计测出某物体所受的重力;
乙、如图乙,把被测物体浸没在盛满水的溢水杯中,读出此时测力计的示数,同时,用小桶收集物体拍开的水;
丙、如图丙,测出小桶和物体排开的水所受的总重力;
所以合理顺序为丁、甲、乙、丙。
(2)[2][3]根据称重法,由甲、乙两步骤可计算出圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力
F浮=G-F=6N-2N=4N
[4]要得到物块排开的水所受的重力,需要用物体排开的水和小桶的总重力减去小桶的重力,故丙、丁两图符合题意。
(3)[5]将物体浸没在水中的更深的位置时(未触底)弹簧测力计的示数不变,由F浮=G-F可得浮力大小不变,说明浸没在水中的物体所受浮力大小与浸没的深度无关。
(5)[6]把水换成另一种液体重复上述实验,步骤乙中弹簧测力计示数变大了0.4N,浮力减小了0.4N,液体的密度变化了,浮力变化了说明浸在液体里的物体受到的浮力大小与液体的密度有关。
[7]因为物体浸没在水中和液体中排开液体的体积相等,由F浮=ρ液gV排得到
ρ液=0.9×103kg/m3
19. DBCA F2﹣F3=F1﹣F4
【详解】[1]为了使小桶在接水之后可直接计算水的重力,应先测量空桶的重,然后再测出石块的重力,并直接浸入水中观察测力计的示数,最后测排出的水和小桶的总重,求排出的水的重力,故合理的顺序应为D、B、C、A。
[2]AC两次的结果之差符合称重法求浮力,BD两次的结果之差则可求出物体排出的水受到的重力,如果二者的结果是相等的,即
F2﹣F3=F1﹣F4
进一步得出结论F浮=G排。
20.(1);(2);(3)0.01m2
【详解】解:(1)根据图像可知,当深度为0时,弹簧测力计的拉力等于物体的重力,即,当深度为8cm开始,拉力不变,表明物体已经浸没在水中,根据称重法,圆柱体浸没在水中时受到的浮力为
(2)浸没时圆柱体的体积等于排开水的体积,则圆柱体的体积为
圆柱体的密度为
(3)如图所示,当物体浸没时,浸入的深度为
圆柱体的底面积为
答:(1)圆柱体浸没在水中时受到的浮力为;
(2)圆柱体的密度为;
(3)圆柱体的底面积为。
21.(1)12N;(2)2000Pa;(3)4N;(4)4×10-4m3;(5)3×103kg/m3
【详解】解:(1)圆柱体从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,所以一开始圆柱体在空气中,由图象可知,此时弹簧测力计示数为12N,根据二力平衡条件可知,此圆柱体的重力
G=F示=12N
(2)圆柱体未浸入水中,烧杯中水的深度为20cm,即
h=20cm=0.2m
因此烧杯底部受到水的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa
(3)从h=14cm开始,弹簧测力计示数不变,说明此时圆柱体已经浸没在水中,由称重法测浮力可得,圆柱体浸没在水中时受到的浮力
F浮=G﹣F 示=12N﹣8N=4N
(4)由于圆柱体完全浸没在水中,所以圆柱体的体积等于排开液体的体积,则圆柱体的体积
(5)由G=mg可得,圆柱体的质量
由可得圆柱体的密度
答:(1)此圆柱体的重力是12N;
(2)圆柱体未浸入水中时,烧杯底部受到水的压强是2000Pa;
(3)圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是4N;
(4)圆柱体的体积是4×10-4m3;
(5)圆柱体的密度是3×103kg/m3。
22.(1)2N;(2)2×10 4m3;(3)2.5×103kg/m3;(4)1.8×103kg/m3。
【详解】解:(1)物体重力为,浸没在水中时弹簧测力计的示数为,根据称重法可知物体浸没在水中时受到的浮力为
(2)物体浸没在水中,故
根据阿基米德原理
(3)物重,所以物体质量满足公式

物体体积为
根据密度公式
(4)当物体浸没在某种液体中称量,弹簧测力计的示数为1.4N,根据称重法可得其所受浮力为
再根据阿基米德原理
故液体密度为
答:(1)物体浸没在水中时受到的浮力为;
(2)石块的体积为;
(3)石块的密度为;
(4)液体的密度为。
23.(1)1.5N;(2)1.5N;(3)500Pa
【详解】解:(1)木块A受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5×10-4m3=1.5N
(2)由浮力产生的原因F浮=F下-F上可得,木块上表面没有受到水的压力,木块下表面受到水的压力
F下=F浮+F上=F浮+0=1.5N
(3)木块下表面处水的压强
答:(1)木块A受到的浮力为1.5N;
(2)木块下表面受到水的压力为1.5N;
(3)木块下表面处水的压强为500Pa。
24.(1)10N(2)6×10-4m3(3)100Pa.
【详解】(1)木块浸没在水中时受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.0×10-3m3=10N;
(2)因为木块浸没在水中时的浮力大于木块的重力,所以剪断细线后,木块会上浮直至漂浮在水面上,由于漂浮,所以F浮′=G=6N,
由F浮=ρ液gV排得此时排开水的体积:
V排′==6×10-4m3,
(3)木块露出水面的体积:
V露=V﹣V排=1.0×10-3m3﹣6×10-4m3=4×10-4m3;
木块露出水面处于静止后,水面下降的高度:
Δh==0.01m,
则容器底部所受水的压强减小了:
Δp=ρ水gΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.01m=100Pa.
答:(1)木块受到的浮力为10N;
(2)剪断系线后A静止时,排开水的体积为6×10-4m3;
(3)木块露出水面处于静止后,容器底部所受水的压强减小了100Pa.
25.(1)600Pa;(2)6N;(3)1.5×10-4m3
【详解】解:(1)航标灯静止时A浸入水中的深度始终为6cm,泡沫塑料A底部受到的水的压强
(2)静止时排开水的质量为600g,由阿基米德原理得
(3)长方体泡沫塑料A和三脚架、灯泡等制作了一个航标灯模型,总重为5N,泡沫塑料A静止时受到的浮力为6N,所以泡沫塑料A静止时受到的绳子拉力
F拉=F浮-G=6N-5N=1N
由于动滑轮不省力,所以浮子B受到的拉力等于塑料A受到的绳子拉力为1N,浮子B重为 0.5N,所以浮子B受到的浮力
由阿基米德原理得浮子B的体积
答:(1)泡沫塑料A底部受到的水的压强600Pa;
(2)泡沫塑料A静止时受到的浮力6N;
(3)航标灯静止时,浮子B的体积1.5×10-4m3。
26.(1)安全;(2)漂浮,520N,0.052m3;(3)0.0055 m3
【详解】解:(1)依题意小明质量52kg,由表格可知,救生衣最大承重质量为100kg,所以小明使用该救生衣安全。
(2)依题意小明质量52kg,小明的重力为
当人浸没时,水产生的浮力为
由表格可知,救生衣产生的浮力最小值为
由此可知,水和救生衣产生的浮力大于小明的重力,所以小明最终会漂浮在水面,由物体的浮沉条件可知,当小明漂浮在水中时,受到的浮力为
由可知,漂浮时排开水的体积为
(3)由表格可知,救生衣产生的浮力最小值为
当小明漂浮在水中时,受到的浮力为
所以水产生的浮力为
由可知,漂浮时小明排开水的体积为
露出水面的总体积为
答:(1)根据图中信息小明使用该救生衣安全;
(2)如果忽略救生衣的质量,穿着救生衣的小明在水中处于漂浮状态,受到的浮力为520N,排开水的体积为0.052 m3;
(3)假如救生衣全部浸没在水中时救生衣受到的浮力按图表中的最小浮力值计算,穿着救生衣的小明在水中静止时,露出水面的总体积为0.0055 m3。