10浮力的应用-【期末复习】(有解析)初中物理八下期末考试必考题真题汇编(知识点)(北师大版)

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名称 10浮力的应用-【期末复习】(有解析)初中物理八下期末考试必考题真题汇编(知识点)(北师大版)
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资源类型 试卷
版本资源 北师大版
科目 物理
更新时间 2023-06-04 13:14:48

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10浮力的应用-【期末复习】初中物理八下期末考试必考题真题汇编(知识点)(北师大版)
一、单选题
1.(2022春·北京朝阳·八年级统考期末)如图所示的实例中,属于连通器应用的是(  )
A.轮船 B.高压锅
C.船闸 D.飞艇
2.(2022春·北京西城·八年级统考期末)如图所示的实例中,主要利用连通器原理工作的是(  )
A.极地科考船 B.喷水壶
C.活塞式抽水机 D.锅炉水位计
3.(2021春·北京朝阳·八年级统考期末)两个容器中分别盛有A、B两种液体,密度分别是A、B,将甲、乙密度计分别放入液体A、B中,静止时如图所示,甲、乙密度计所受重力分别为G甲、G乙,所受浮力分别为F甲、F乙,两支密度计上所标黑线为水的密度对应的刻线位置。下列判断正确的是(  )
A. B.F甲F乙 C. D.F乙G乙
4.(2021春·北京西城·八年级统考期末)小亮用一支自制的简易密度计测量液体的密度。他将简易密度计分别放入盛有不同液体的甲、乙两个烧杯中,如图所示。下列说法正确的是(  )
A.甲杯中液体密度比乙杯中液体密度大
B.密度计在甲、乙两杯中,所受浮力相等
C.在甲杯中,密度计底部所受液体压强较大
D.在乙杯中,密度计底部所受液体向上的压力较大
5.(2020春·北京海淀·八年级校考期末)如图所示,四种现象中属于利用大气压强的是(  )
A.活塞式抽水机把水从地下抽上来
B.用力压气球,气球变瘪了
C.自制喷泉
D.孔明灯能上天
6.(2020春·北京海淀·八年级校考期末)如图所示,柱形容器底部有一圆柱体,将圆柱体从水中匀速提起直至其下表面刚好离开水面,此过程中容器底受到水的压强为p1,圆柱体下表面受到水的压强为p2,圆柱体受到的浮力为F浮,圆柱体受到的拉力为F拉,各物理量随时间t变化的图象如图所示,其中正确的是(  )
A. B.
C. D.
二、多选题
7.(2022春·北京西城·八年级统考期末)下列有关浮力的问题,叙述正确的是(  )
A.浸没在水中的潜水艇是靠改变自身体积实现上浮和下沉的
B.漂浮在水面上的长方体木块,水对它下表面向上的压力等于它受到的重力
C.橡皮泥在水中会下沉,把橡皮泥捏成空心小碗,它可以漂在水面并承载重物
D.同一支密度计放入不同液体中,液体的密度越大,密度计露出液面的体积就越小
8.(2020春·北京东城·八年级统考期末)如图所示的实例中,属于连通器应用的是(  )
A. 轮船 B. 茶壶
C. 船闸 D. 高压锅
9.(2020春·北京·八年级校考期末)小雪将一支密度计分别放入两种不同的液体中静止,如图所示。若两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙,静止时密度计所受浮力分别为F甲、F乙,则下列判断正确的是(  )
A.ρ甲>ρ乙 B.ρ甲<ρ乙 C.F甲=F乙 D.F甲>F乙
三、填空题
10.(2021春·北京西城·八年级统考期末)一艘排水量为5000t的轮船,装满货物在长江中航行,则该轮船排水的体积为______m3。(ρ江水取1.0×103kg/m3,g取10N/kg )
四、计算题
11.(2022春·北京石景山·八年级统考期末)放在水平桌面上的敞口圆台形容器,其重为5N,底面积为2×10-3m2,当将重为10N的水倒入该容器中时,水的深度为0.2m,如图所示。已知水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)水对容器底部的压强;
(2)装水后容器对桌面的压强;
(3)若将体积为50cm3,质量为40g的小球放入容器的水中,水未溢出,小球静止时受到的浮力。
12.(2020春·北京房山·八年级统考期末)烧杯静止放在水平桌面上,烧杯重G1=1N,底面积S=30cm2,杯内水重G2=4N。将物块竖直挂在弹簧测力计下,在空气中静止时弹簧测力计的示数F1=2.8N;将物块的一部分浸在水中,静止时弹簧测力计的示数F2=1.8N,此时烧杯对桌面的压强为p,如图所示。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3。求:
(1)物块受到的浮力F浮;
(2)物块浸在水中的体积V排;
(3)烧杯对桌面的压强p。
13.(2020春·北京·八年级北京市第二中学分校校考期末)将一盛有水的薄壁容器放在水平桌面上,容器的底面积S=2×10-3m2,容器的质量忽略不计,容器中水的重力G水=4.2N,水面距容器底的距离h=10cm。现将一金属球用细线吊着浸没在水中,静止时容器中的水未溢出,金属球未碰触容器底和容器壁,如图所示。已知金属球的重力G球=0.7N,体积V=2×10-5m3,g=10N/kg,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3。
求:(1)金属球未浸入水中时,水对容器底的压力;
(2)金属球浸没在水中时,受到的浮力;
(3)剪断细线,金属球沉底,水没有溢出,求此时容器对桌面的压强。
五、实验题
14.(2022春·北京海淀·八年级统考期末)在实验桌上提供了以下实验器材:如图所示的两个密度、底面积已知且体积相同的实心圆柱体A和B,圆柱体上每格长度均为2cm,已调零的弹簧测力计1个,装有适量水的烧杯1个,装有适量酒精的烧杯1个,细线若干。已知圆柱体A、B、水和酒精的密度分别为、、和,且。小明选用其中部分实验器材,设计实验验证“物体所受浮力的大小与物体的密度无关”。
(1)以下是他的部分实验步骤,请你帮他补充完整:
①将圆柱体A、B的密度记录在表格中;
②用弹簧测力计分别测量圆柱体A、B受到的重力G,并将G的数据记录在表格中;
③将挂在弹簧测力计下的圆柱体A浸没在烧杯内的水中,且不接触烧杯,静止时,读出弹簧测力计的示数F,并将F的数据记录在表格中;
④_______静止时,读出弹簧测力计的示数F,并将F的数据记录在表格中;
⑤利用公式_______,分别计算出圆柱体A、B受到的浮力,并将的数据记录在表格中;
(2)请画出实验数据记录表格_______;
(3)利用实验桌上提供的器材,还可以进行的实验有_______。(写出一个即可)
15.(2021春·北京朝阳·八年级统考期末)小阳身边只有量筒、烧杯、溢水杯和水,他利用这些器材测量一个塑料块的密度。简要的实验步骤如下:
(1)将量筒、溢水杯和烧杯放在水平桌面上,并使溢水杯中的水面与溢水口相平(图甲)。
(2)将待测塑料块轻轻放入溢水杯的水中,静止后,把溢到烧杯中的水倒入量筒中(图乙),记录量筒中水的体积。
(3)用细针将待测塑料块压入溢水杯的水中,使其浸没,把溢到烧杯中的水再倒入量筒中(图丙),记录量筒中水的体积。
由上述实验可知,塑料块的质量为______g,塑料块的体积为______cm3,塑料块的密度为______kg/m3。
16.(2020春·北京海淀·八年级北京交通大学附属中学校考期末)在实验桌上已备有满足实验要求的器材:如图所示的两个密度已知且体积相同的圆柱体A 和 B、已知 ρA>ρB>ρ 水、已调零的弹簧测力计1 个、装有适量水的烧杯1 个、细线若干。小明利用上述实验器材,设计实验验证“物体所受浮力的大小跟物体的密度无关”。
(1)以下是他的部分实验步骤,请你帮他补充完整:
① 将圆柱体A、B 的密度ρ记录在表格中;
② 将圆柱体A、B 分别悬挂在弹簧测力计下,测量圆柱体A和B 受到的重力G,并将 G 的数据记录在表格中;
③将悬挂在弹簧测力计下的圆柱体A下方的两格线体积浸在烧杯内的水中,且不接触烧杯,静止时,读出弹簧测力计的示数 F拉,并将 F拉的数据记录在表格中;
④_____,静止时,读出弹簧测力计的示数 F拉,并将 F拉的数据记录在表格中;
⑤利用公式 F 浮=______,分别计算出圆柱体 A、B 受到的浮力 F 浮,并将 F 浮的数据记录在表格中;
(2)画出实验记录表格(补全第一列的第一行与第四行):
___________
G/N
F 拉/N
________
六、综合题
17.(2021春·北京海淀·八年级统考期末)请阅读《海军三型主战舰艇交接入列》并回答。
海军三型主战舰艇交接入列
2021年4月23日,海军三型主战舰艇在海南三亚某军港集中交接入列,标志着我国国防实力得到进一步的提升。这三般舰艇分别是:新型战略核潜艇——长征18号艇,055型万吨级大型导弹驱逐舰——大连舰,075型两栖攻击舰——海南舰。我们来进一步认识一下这三艘舰艇。
长征18号艇(如图甲)是我国最新型的战略导弹核潜艇,相关资料显示:该艇长约,宽约,指挥塔围壳带有填角和圆角设计结构,这样能降低噪音,水下最大排水量约13万吨,水下潜航速度28~30节,艇上有12具艇载垂直发射装置,能用来发射“巨浪”潜射洲际导弹,具有隐蔽性高、威力大、突防能力强等特点。
大连舰(如图乙)是我国目前第三艘入列的055型大型导弹驱逐舰,该型舰长约,舷宽约,标准排水量11000余吨,最大航速30节。从指标上看,055型驱逐舰火力、电子设备等已达到世界同类舰的领先水准,隐身性能更加突出,已经成为了世界上最先进的驱逐舰之一,在航母战斗群中,055型驱逐舰承担着编队防空、反舰和反潜等作战任务。
海南舰(如图丙)是我国自行建造的075型两栖攻击舰,舰长超过,舰宽接近,满载排水量超过4万吨,动力系统采用柴油机,最大航速超过20节。075型两栖攻击舰属于一款两栖作战舰艇,外形与普通航母很相似,舰岛在舰体右侧,设计有大型机库和大面积的直通航空甲板,拥有7个直升机起降点,最大直升机搭载量接近30架,同时还设置了大型坞轮和车库,具备了比较强大的车辆搭载、抢滩登陆能力。
阅读上述材料,回答下列问题(取):
(1)我国海军大连舰的标准排水量约为11000t,该种状态下大连舰受到的浮力约为( )
A. B. C. D.
(2)在某次联合搜救演习中,海南舰上执行搜救任务的两架舰载直升机起飞。直升机起飞后与起飞前相比,海南舰所受浮力将______;(选填“变大”或“变小”)
(3)长征18号艇在某次训练中在海面下的位置处于悬浮状态,那么此时它受到的海水产生的压强约为______。(取海水的密度)
18.(2021春·北京·八年级人大附中校考期末)请阅读《惊心动魄的3分钟》并回答问题
惊心动魄的3分钟
海水跃层也称“跃变层”,它是指海水中某水文要素在竖直方向上出现突变或不连续剧变的水层。如果海水跃层是上层密度大、下层密度小的状态,形成负密度梯度跃变层,被称为“海中断崖”。潜艇在水下航行中,若突遭“海中断崖”,会急剧掉向海底,称为“掉深”,大多数常规潜艇的安全潜深为300m,潜艇不受控制地掉到安全潜深以下时,会被巨大的海水压力破坏,造成失事。
中国海军372潜艇一次远航战备巡逻中,就碰见“掉深”的情况。“掉深”的372潜艇的主机舱管路发生破损,艇长立即发出命令:“损管警报!向所有水柜供气!”。不到10秒钟,应急供气阀门打开,所有水柜开始供气:1分钟内,上百个阀门关闭,数十种电气设备关闭;2分钟后,全艇各舱室封舱完毕,但“掉深”依然继续。3分钟后,“掉深”终于停止,深度计开始缓慢回升。372潜艇闯过鬼门关,化险为夷,创造了我军乃至世界潜艇史上的奇迹。(取海水的密度为1×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)潜艇遇到“海中断崖”时,潜艇会失去平衡而急剧下沉的原因是( );
A.海水密度变大 浮力变大 重力不变
B.海水密度变小 浮力变小 重力变大
C.海水密度变大 浮力不变 重力变小
D.海水密度变小 浮力变小 重力不变
(2)潜艇下潜至300m深度时受到海水的压强等于标准大气压的______倍;(1标准大气压取1×105Pa)
(3)“向所有的水柜供气”的目的是______;
(4)潜艇“掉深”有所减缓,但不会立即停止,这是因为潜艇具有______;
(5)某潜水艇总质量为2.6×103t,体积为3×103m3,要使它从海面潜入海水中,至少要向水柜充入______m3的海水。
19.(2020春·北京海淀·八年级北航实验学校校考期末)阅读《海中断崖》回答问题。
海中断崖
海水跃层也称“跃变层”。它是指海水中某水文要素在竖直方向上出现突变或不连续剧变的水层,表明上下层海水性质不同,跃层的厚薄和距海面的深浅,随海区的地理和气象条件变化。
如果海水跃层是上层密度大、下层密度小的状态,形成负密度梯度跃变层,被称为“海中断崖”。潜艇在水下航行中,如突遭海中断崖,急剧掉向海底,称为“掉深”,大多数常规潜艇的有效潜深为300m,潜艇不受控制地掉到安全潜深以下时,会被巨大的海水压力破坏,造成失事。
372潜艇一次远航战备巡逻,当时海区情况比较复杂,以前也碰见“掉深”的情况,但这次潜艇掉的又快又深,潜艇的主机舱管路发生破损,艇长王红理瞬间条件反射式发出命令:“损管警报!向所有水柜供气!”。不到10秒钟,应急供气阀门打开,所有水柜开始供气;1分钟内,上百个阀门关闭,数十种电气设备关闭;2分钟后,全艇各舱室封舱完毕。但“掉深”依然继续。3分钟后,掉深终于停止,深度计开始缓慢回升。372潜艇闯过鬼门关,靠的是及时准确的命令,也靠着全艇几十名官兵超水平的配合。
(1)海水中某水文要素在竖直方向上出现突变或不连续剧变的水层,我们称之为______;
(2)300m深处潜艇受到海水的压强约为______Pa;(海水密度近似水的密度,g取10N/kg)
(3)海中断崖的海水密度变化会造成潜艇受到的浮力______(选填:“增大”或“减小”),进而急剧掉向海底;
(4)“向所有的水柜供气”的目的是______。
20.(2020春·北京·八年级北京市第二中学分校校考期末)阅读以下材料,回答相关问题。
港珠澳大桥海底隧道
港珠澳大桥海底隧道,全长6.7公里,它由两个人工岛的隧道预埋段、33节巨型沉管、长约12米重达6500吨的“最终接头”拼接而成。隧道的海底部分长约5664米,最大安装水深超过40米。该隧道是我国建设的第一座外海沉管隧道,也是世界上最长的公路沉管隧道和唯一的深埋沉管隧道。我国的独创技术走在了沉管隧道技术的全球首位。每节制作完成的巨型沉管(简称管节),其管道长180米,宽37.95米,高11.4米,质量达7.8万吨,相当于一艘航母。这些巨型沉管是怎样被运送到海中沉放现场并下沉到指定地点的呢?如图是这一过程的示意图。
甲图:管节先被移动到船坞的浅坞区,在其两端安装止水带,在其内部安装可注入或排出海水的压载水系统,并在管内无水时将其两端封闭。
乙图:关闭两个坞门,向船坞内灌水使管节起浮,再将管节移至船坞的深坞区。
丙图:船坞排水,至坞内外水面相平后,打开坞门2。
丁图:由大马力拖轮将管节拖出船坞,并拖运至沉放现场。
戊图:利用压载水系统向管节内灌水,使其下沉,并利用深水无人沉放定位系统调位。
请回答下列问题:(海水密度可近似为水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)管节漂浮时,其上表面几乎与水面齐平。请你估算:每节管节漂浮时受到的浮力约为F浮=______N。
(2)请你利用所学知识,试分析乙图中管节起浮的原因______。
(3)管节灌水沉放的原理与______的工作原理相同。(选填“轮船”、“潜水艇”或“热气球”)
(4)当密封沉管灌水下沉到海底后,将其下半部分埋入海底的泥沙中,再将灌入其中的海水全部抽出,此时空心密封沉管不会再上浮,请用浮力的知识来解释其原因。答:______。
参考答案:
1.C
【详解】A.轮船是利用浮力漂浮在水面的,与连通器无关,故A不符合题意;
B.高压锅是利用液体的沸点随气压的增大而升高的原理来煮熟食物的,与连通器无关,故B不符合题意;
C.船闸在工作时,船闸上端开口,底部连通,属于连通器,故C符合题意;
D.飞艇是利用空气的浮力飞上天空的,与连通器无关,故D不符合题意。
故选C。
2.D
【详解】A.轮船是利用浮力等于重力(漂浮)在水面航行,故A不符合题意;
B.喷水壶利用了壶内外的压力差来工作的,故B不符合题意;
C.活塞式抽水机利用了大气压来工作,故C不符合题意;
D.锅炉水位计下端相连,上端开口,符合连通器的结构,故D符合题意。
故选D。
3.C
【详解】ABC.因密度计在两种液体中漂浮,所以密度计受到的浮力都等于密度计受到的重力;同一只密度计的重力不变,所以密度计在两种液体中受到的浮力相等,即
F甲=F乙
密度计的刻度越向下,数值越大,甲密度计水的密度对应的刻线位置在液面的上方,说明A液体的密度大于水的密度,即
乙密度计水的密度对应的刻度位置在液面的下方,说明B液体的密度小于水的密度,即
所以
ρA>ρB
故C正确,AB错误;
D.乙密度计处于漂浮状态,浮力等于重力,所以
F乙=G乙
故D错误。
故选C。
4.B
【详解】AB.因为同一个密度计放在甲、乙液体中都漂浮,所以
F浮甲=F浮乙=G
所以密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G,由图知密度计排开液体的体积
V排甲>V排乙
又因为F浮=ρ液V排g,所以
ρ甲<ρ乙
故A错误,B正确;
CD.密度计受到的浮力相同,根据浮力产生的原因可知,浮力等于物体下表面和上表面所受压力之差,而密度计漂浮,其上表面受到的压力为0,所以下表面受到的压力相等,密度计底面积一定,故密度计底部所受液体的压强相等,故CD错误。
故选B。
5.A
【详解】A.抽水机是利用水面上方的大气压将水压上去,故A符合题意;
B.气球变瘪,是由于受力的作用,使形状发生了改变,故B不符合题意;
C.由于左侧的水压大,使右侧管中的水喷出,故C不符合题意;
D.孔明灯是利用空气浮力上升的,故D不符合题意。
故选A。
6.A
【详解】A.容器底受到水的压强与深度有关,当圆柱体未露出水面时,水深不变,压强不变;当圆柱体逐渐露出水面,水深逐渐变小,所以压强变小,故A正确;
B.圆柱体下表面受到水的压强与下底面的深度有关,当圆柱体未露出水面时,深度逐渐变小,压强变小;当圆柱体逐渐露出水面时,深度变小的比之前快,所以压强减小的也快,故B错误;
C.圆柱体受到的浮力大小与排开水的体积有关,未露出水面时,排开水的体积不变,所以浮力不变;逐渐露出水面过程中,排开水的体积变小,浮力也变小,直到为零,故C错误;
D.圆柱体受到的拉力等于重力减去浮力,根据选项C分析可以知道,未露出水面时,拉力不变;逐渐露出水面的过程中,浮力变小,所以拉力逐渐变大,故D错误。
故选A。
7.BC
【详解】A.浸没在水中的潜水艇自身体积不变,是靠改变自身重力实现上浮和下沉的,故A错误;
B.漂浮在水面上的长方体木块,浮力等于重力,木块漂浮,上表面露出水面,浮力等于水对它下表面向上的压力,则水对它下表面向上的压力等于它受到的重力,故B正确;
C.橡皮泥在水中会下沉,把橡皮泥捏成空心小碗,可以增大橡皮泥排开水的体积,增大浮力,使它可以漂在水面并承载重物,故C正确;
D.同一支密度计放入不同液体中,密度计都处于漂浮状态,浮力等于重力,根据可知,浮力相等时,液体的密度越大,排开液体体积越小,密度计露出液面的体积就越大,故D错误。
故选BC。
8.BC
【详解】上端开口,下部连通的容器叫做连通器,连通器的特点是容器中的同种液体不流动时,各个容器中液面总是相平的。
A.轮船利用的是浮力原理,不属于连通器应用,故A不符合题意;
B.茶壶的壶嘴与壶身上端开口、底部相互连通,属于连通器,故B符合题意;
C.船闸上端开口,底部相互连通,属于连通器,故C符合题意;
D.高压锅是利用液体的沸点跟气压的关系,气压增大,沸点升高;气压减小,沸点降低;不属于连通器应用,故D不符合题意。
故选BC。
9.BC
【详解】ABCD.两种情况下,密度计均漂浮在液面上,所以受到的浮力都等于自身的重力,因而两种情况下受到的浮力相等。在浮力相等的情况下,根据排开液体体积的大小,结合阿基米德原理导出式 可以判断出ρ甲<ρ乙。选项A、D错误,不符合题意;选项B、C正确,符合题意。
故选B、C。
10.5000
【详解】轮船排水量为5000t,即轮船满载时排开水的质量为5000t,排开水的重力为
根据阿基米德原理,轮船满载时受到的浮力
……①
由漂浮的特点,轮船满载时受到的浮力等于轮船满载时轮船和货物的重力
……②
由①②可知
即轮船满载货物在长江中航行时,轮船和满载货物的总质量等于轮船的排水量,由密度公式,则该轮船排江水的体积为
11.(1)2×103Pa;(2)7.5×103Pa;(3)0.4N
【详解】解:(1)水的深度为0.2m,则水对容器底部的压强
(2)容器重为5N,水重为10N,则装水后容器对桌面的压力
装水后容器对桌面的压强
(3)体积为50cm3、质量为40g的小球的密度为
因为ρ球<ρ水,所以将小球放入容器的水中静止时处于漂浮状态,则小球受到的浮力为
答:(1)水对容器底部的压强为2×103Pa;
(2)装水后容器对桌面的压强为7.5×103Pa;
(3)小球静止时受到的浮力为0.4N。
12.(1)1N;(2)1×10﹣4m3;(3)2000Pa
【详解】解:(1)在空气中静止时,物体处于平衡状态,由二力平衡条件可得,物体的重力
根据称重法可计算出物块受到的浮力
(2)由浮力公式
可得,此时物块浸在水中的体积
(3)因物体受到的浮力和物体对水的压力是一对相互作用力,所以,物体对水的压力
则烧杯对桌面的压力
烧杯的底面积
烧杯对桌面的压强
答:(1)物块受到的浮力为1N;
(2)物块浸在水中的体积为1×10﹣4m3;
(3)烧杯对桌面的压强为2000Pa。
13.(1) 2N;(2) 0.2N;(3)
【详解】(1)金属球未浸入时,水对容器底的压强为
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
水对容器底的压力为
(2)金属球浸没在水中时受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-5m3=0.2N
(3) 此时容器对桌面的压强
答:(1)水对容器底的压力为2N;
(2)金属球浸没在水中时受到的浮力为0.2N;
(3)此时容器对桌面的压强。
14. 将挂在弹簧测力计下的圆柱体B浸没在烧杯内的水中,且不接触烧杯 G-F
ρ/(kg m-3)
G/N
F/N
F浮/N
物体所受浮力的大小与液体密度是否有关?
【详解】(1)[1]根据步骤②③能求出圆柱体A浸入水中的浮力,接下来应求出圆柱体B浸入水中相同的体积时的浮力,所以步骤④应该模仿步骤③去写,将挂在弹簧测力计下的圆柱体B浸没在烧杯内的水中,且不接触烧杯,静止时,读出弹簧测力计的示数F,并将F的数据记录在表格中。
[2]根据称重法可知,浮力的大小为F浮=G-F。
(2)[3]实验要探究浮力与物体密度的关系,根据(1)中的5个步骤可得,要在表格中记录圆柱体的密度ρ,并标注其单位kg/m3,以及圆柱体A、B的重力G、浸入水中的拉力F和所受的浮力F浮,并标出它们的单位N,如下表所示:
ρ/(kg m-3)
G/N
F/N
F浮/N
(3)[4]由题意可知,实验器材中还有不同密度的液体,水和酒精,所以我们还可以进行的实验有探究物体所受浮力的大小与液体密度是否有关。
15. 20 25
【详解】(3)[1] [2][3]由甲乙可知,排出水的体积为20mL,则排出水的质量为 20g,在乙图中漂浮,浮力等于重力,等于排开水的重力,故排开水的质量等于物体的质量,故塑料块的质量为20g;根据甲、丙可知,排出了25mL的水,此时物体浸没,那么此时物体的体积为25mL,即25cm3;塑料块的密度为
则塑料块的密度为。
16. 将悬挂在弹簧测力计下的圆柱体B下方的两格线体积浸在烧杯内的水中,且不接触烧杯 G-F排 ρ/(kg m-3)
【详解】(1)[1]由步骤①②能求出圆柱体A浸入水中的浮力,接下来应求出圆柱体B浸入水中相同的体积时的浮力,所以应将悬挂在弹簧测力计的圆柱体B下方的两格线体积浸入烧杯内的水中,且不接触烧杯。
[2]此探究中,浮力的大小F浮=G-F拉。
(2)[3][4]实验要探究浮力与物体密度的关系,所以要在表格中记录圆柱体的密度ρ,并标出其单位kg/m3;以及圆柱体A、B浸入水中所受的浮力F浮,并标出单位N。
17. C 减小
【详解】(1)[1] 我国海军大连舰的标准排水量约为11000t,根据阿基米德原理,该种状态下大连舰受到的浮力约为
故选C。
(2)[2]直升机起飞后与起飞前相比,海南舰始终是漂浮的,浮力等于重力,由于重力减小,所以浮力也减小。
(3)[3]它受到的海水产生的压强约为
18. D 30 排出水柜内水,减小自身重力,使潜艇快速上浮 惯性 400
【详解】(1)[1]潜艇海中断崖时,是处于上层密度大、下层密度小的海水跃层,而此时潜艇所受的重力不变,体积不变,据阿基米德原理知,潜艇所受的浮力变小,故D选项正确。
(2)[2]潜艇下潜到300m受到的海水压强为
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×300m=3×106Pa
那么此压强是标准大气压的倍数
(3)[3]潜艇遇到掉深的情况是由于浮力变小,导致重力大于浮力而形成的,往水柜供气可以将水柜中的水中排出而减小自身重力,使潜艇上浮,停止掉深。
(4)[4]向水柜供气,潜艇掉深会减缓,但不会立即停止,这是因为潜艇具有惯性,还要保持原来的运动状态。
(5)[5]潜艇的总重力
G=mg=2.6×103×103kg×10N/kg=2.6×107N
浸没海中受到的浮力
F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×103m3=3×107N
要使潜艇潜入水中,则需要使潜艇的总重力大于或等于浸没在海中受到的浮力,所以至少需要向水柜充入海水的重力
G1=G-F浮=3×107N-2.6×107N=0.4×107N
充入的海水的体积
19. 跃变层(或海水跃层) 3×106 减小 减小潜艇自身重力
【详解】(1)[1]海水中某水文要素在竖直方向上出现突变或不连续剧变的水层,称之为跃变层。
(2)[2]300m深处潜艇受到海水的压强约为
(3)[3]海中断崖的海水密度变化会造成潜艇受到的浮力减小,进而急剧掉向海底。
(4)[4]“向所有的水柜供气”的目的是减小潜艇自身重力。
20. 8×108 见解析 潜水艇 见解析
【详解】(1)[1]由题知,管节的排水量达8万吨,因为漂浮则管节受到的浮力
F浮=G排=m排g=8×107kg×10N/kg=8×108N
(2)[2]向船坞内灌水后,V排变大,ρ液一定,根据F浮=ρ液gV排可知,管节受到的浮力变大,当浮力大于重力时,管节起浮。
(3)[3]根据管节沉放的过程可知,在管内无水时将其两端封闭,沉放时,利用压载水系统向管节内灌水,管节重力变大,当大于管节受到的浮力时,管节下沉,故其沉放原理与潜水艇的工作原理相同。
(4)[4]物体浸在液体中所受的浮力是由物体上下表面压强差所引起的,当密封沉管灌水下沉到海底后,将其下半部分埋入海底的泥沙中,此时下表面不再受到液体的压力作用,因此不会上浮。
试卷第1页,共3页
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