“高效课堂”1.3.4 浮力的动态变化(提升版)--2023-2024学年浙教版科学八年级上册

文档属性

名称 “高效课堂”1.3.4 浮力的动态变化(提升版)--2023-2024学年浙教版科学八年级上册
格式 zip
文件大小 492.7KB
资源类型 试卷
版本资源
科目 科学
更新时间 2023-08-09 07:53:10

文档简介

“高效课堂”1.3.4 浮力的动态变化(提升版)--2023-2024学年浙教版科学八年级上册
一、单选题
1.(2022八上·衢州期中)如图所示,小江同学将浮于水面的盆子慢慢向下按,用力越大,盆子浸入水中的部分越多。根据事实,下列猜想最符合小江同学研究目的的是(  )
A.物体排开水越多,物体所受浮力越大
B.液体密度越大,物体所受浮力越大
C.物体体积越大,物体所受浮力越大
D.物体形状不同,物体受到浮力大小不同
【答案】A
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】根据题目描述的操作过程,分析其中变化的因素,从而确定探究的目的。
【解答】小江同学将浮于水面的盆子慢慢向下按,则盆子排开水的体积变大,而用力越大,说明盆子受到的浮力增大,因此小江同学的研究目的为物体排开水越多,物体所受浮力越大。
故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
2.(2022八上·杭州期中)探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示,其中所用金属块和塑料块b的密度不同,但重力均为1.6N,下列分析正确的是(  )
A.金属块a浸没在水中时,受到浮力的大小为0.6N
B.利用甲、乙,可以探究浮力的大小与物体体积的关系
C.心利用乙、丙,可以探究浮力的大小与液体密度的关系
D.利用丙、丁,可以探究浮力的大小与物体密度的关系
【答案】A
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】(1)根据F浮力=G-F拉计算浮力;
(2)(3)(4)根据控制变量法的要求选择对照实验。
【解答】根据实验乙可知,金属块a浸没在水中时,它受到的浮力:F浮力=G-F拉=1.6N-1.0N=0.6N,故A正确;
探究浮力大小与物体体积的关系时,必须控制其它因素相同,而改变物体的体积,而甲和乙中物体体积相同,故B错误;
探究浮力大小与液体密度的关系时,必须控制排开液体的体积相同而改变液体密度,而乙和丙中物体排开液体的体积不相同,故C错误;
探究浮力大小与物体密度的关系时,必须控制其它因素相同而改变物体密度,而丙和丁中物体密度相同,故D错误。
故选A。
3.(2022九下·杭州期中)如图所示,将一个生鸡蛋放入盛有清水的烧杯中,然后逐渐向水里添加食盐并轻轻搅动,观察发生的现象。图中大致反映鸡蛋所受浮力的大小F浮与液体密度ρ液关系的图象是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排和浮沉条件分析判断。
【解答】开始一段时间内,盐水的密度小于鸡蛋密度,此时鸡蛋下沉,随着密度的增大,根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,鸡蛋受到的浮力逐渐增大。当盐水密度等于大于鸡蛋密度时,鸡蛋在水面漂浮,根据漂浮条件可知,此时浮力等于重力,即浮力保持不变。
故选C。
4.(2022八上·上城期末)探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示,其中所用金属块a和塑料块b的密度不同,但重力均为1.6N。下列分析正确的是(  )
A.金属块a浸没在水中,受到浮力的大小必为0.3N
B.利用甲、乙,可以得出同一物体浸入水中深度越深,所受浮力越小的结论
C.利用乙、丙,可以得出在同种液体中,物体密度越大所受浮力越大的结论
D.利用丙、丁,可以初步得出同一物体浸没在密度越大的液体中所受浮力越大的结论
【答案】D
【知识点】浮力大小的计算;浮力的变化
【解析】【分析】根据浮力F浮力=G-F拉,结合控制变量法的知识对各个选项进行判断即可。
【解答】A.金属块的重力为1.6N,浸没在水中时测力计的示数为1N,那么a浸没在水中受到的浮力:F浮力=G-F拉=1.6N-1N=0.6N,故A错误;
B.根据甲乙两图可知,同一物体进入水中的深度越大,弹簧测力计的示数越小,根据F浮力=G-F拉可知,此时它受到浮力越大,故B错误;
C.根据乙丙两图可知,a受到的浮力为:F浮力=G-F拉=1.6N-1N=0.6N,b受到的浮力为:F浮力'=G-F拉'=1.6N-0.7N=0.9N,则得到结论:在同种液体中,物体密度越大,所受浮力越小的结论,故C错误;
D.根据丙丁可知,b在水中受到浮力为0.9N,在酒精中受到浮力0.7N,那么得到结论:同一物体浸没在密度越大的液体中所受浮力越大,故D正确。
故选D。
5.(2021八上·金华期中)如图所示,弹簧测力计下端悬挂高度为1cm、质量为m的圆柱体,它在水中受到最大浮力为 ,圆柱体下表面刚刚与水面接触到全部浸没后,测力计示数F拉及圆柱体所受的浮力F浮分别与浸入水中深度h关系图正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】当圆柱体未接触水之前,圆柱体的受力分析如图: 当圆柱体浸入水里之后,圆柱体的受力分析如图:
【解答】圆柱体下表面刚刚与水面接触时,即h=0cm时,并未受到浮力,此时圆柱体受到的F拉=G=mg,各选项中的起始点AB正确,CD不正确。随着圆柱体浸入水中的深度h逐渐增大至恰好浸没(h=1cm),根据F浮=ρ液gV排可知圆柱体受到的浮力逐渐从0N增大到,F拉=G-F浮,拉力从大小等于G减小到,A正确,B错误。当圆柱体浸没后,物体排开液体的体积不再改变,浮力不再改变,即拉力不再改变,A符合。综上所述,A正确,符合题意,BCD错误,不符合题意。
故答案为:A
6.(2020八上·西湖月考)半潜船可用来运输超大型货物,空载时漂浮于海面(如图甲);装载时需向船体水舱注水,船体重力增加,巨大的甲板下沉至海面以下(如图乙);待货物被拖到甲板上方时,排出水舱中的水,船体重力减小,甲板上浮至海面,完成货物装载(如图丙)。以下图象能正确表示同一艘半潜船从图甲到图丙受到的浮力变化的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】当轮船漂浮时,它受到的浮力等于重力,根据半潜船的重力变化分析浮力的变化即可。
【解答】开始时,半潜船漂浮在水面上,它受到的浮力等于空船的重力;向船体内加水,船的自重增大,那么它受到的浮力增大;当放上货物后,排出船体中的水时,自重减小,浮力逐渐减小。由于上面装载有货物,因此最终浮出水面时,浮力大于空船时的浮力,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
二、填空题
7.(2023八上·余姚期中)弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中如图(甲);图(乙)是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图象。物体受到的最大浮力是   物体的密度是   。
【答案】6N;1.5×103kg/m3
【知识点】密度公式的应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据图乙确定物体的重力和完全浸没时测力计的拉力,然后根据F浮力=G-F拉计算出物体受到的最大浮力;
(2)首先根据计算出物块的体积,再根据公式计算物块的密度。
【解答】(1)根据图乙可知,在下降高度为4cm之前,弹簧测力计的示数保持不变,此时物体只受重力和测力计的拉力。根据二力平衡的知识可知,物体的重力G=F=9N;
从深度h=4cm~8cm时,物体排开水的体积不断增大,则它受到的浮力不断增大,而测力计的示数不断减小。当h=8cm时,物体完全浸没,此时浮力最大而测力计的示数最小为3N;
那么物体受到的最大浮力:F浮力=G-F拉=9N-3N=6N。
(2)物块的体积;
则物体的密度:。
8.(2022八上·临海期末)如图所示,甲为盛水的烧杯,将悬挂在弹簧测力计下的圆柱体从水面上方缓慢浸入水中,弹簧测力计示数F与圆柱体下表面下降高度h的关系如图乙所示。由图可知,圆柱体重力为   N。当圆柱体逐渐浸入水中时F逐渐减小,直到圆柱体浸没在水中后P不变,这说明物体所受浮力的大小跟物体   有关。据图分析,该圆柱体下表面下降高名度为9cm时,圆柱体受到的浮力大小为   N.
【答案】12;排开液体的体积;8
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】
(1)弹簧测力计挂着圆柱体在空气中的读数是圆柱体的重力;
(2)将悬挂在弹簧测力计下的圆柱体从水面上方缓慢浸入水中时,圆柱体处于平衡状态,据此得出浮力的表达式,分析圆柱体逐渐浸入水中时F减小、圆柱体浸没在水中后F不变的原因得出答案;
(3)根据图乙读出圆柱体在空中时弹簧测力计的示数,根据二力平衡条件得出圆柱体的重力,然后得出圆柱体浸没时弹簧测力计的示数,利用称重法求出该圆柱体浸没在水中时受到的浮力。
【解答】
(1)由图乙可知,圆柱体在空中时弹簧测力计的示数F=12N,由二力平衡条件可知,圆柱体的重力G=F=12N;
(2)将悬挂在弹簧测力计下的圆柱体从水面上方缓慢浸入水中时,圆柱体受到竖直向上的浮力和弹簧测力计的拉力、竖直向下的重力作用处于平衡状态,则F浮=G-F,
当圆柱体逐渐浸入水中,排开水的体积变大,由F减小可知,受到的浮力变大,圆柱体浸没在水中后,排开水的体积不变,由F不变可知,受到的浮力不变,这说明物体所受浮力的大小跟物体排开液体的体积有关;
(3)圆柱体浸没时弹簧测力计的示数F′=4N,则该圆柱体浸没在水中时受到的浮力F浮=G-F′=12N-4N=8N。
故答案为:12;排开液体的体积;8。
9.(2023八下·义乌开学考)如图甲所示,均匀柱状石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以0.5m/s的恒定速度下降,直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力F随时间t变化的图象。若不计水的阻力,石料受到的重力   N,石料的密度为   k/m3。
【答案】1400;2800
【知识点】密度公式的应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)当石料没有浸在水中时,它不受浮力,根据二力平衡的知识计算石料的重力;
(2)根据图乙确定石料完全浸没时受到的拉力,再根据F浮力=G-F拉计算此时它受到的浮力,再根据阿基米德原理变形式计算从石料的体积,最后根据公式计算石料的密度。
【解答】(1)根据图乙可知,当石料浸入水中的深度为零时,它不受浮力,此时钢绳的拉力为1400N。根据二力平衡的知识可知,石料的重力G=F=1400N。
(2)根据图乙可知,当石料完全浸没时钢绳的拉力为900N,
则此时它受到的浮力:F浮力=G-F拉=1400N-900N=500N;
那么石料的体积为:;
则石料的密度为:。
10.(2020八上·嘉兴月考)弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中如图甲;图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像,由分析计算得该物体在浸入过程中的最大浮力为   N,物体的密度是   kg/m3。
【答案】8;2.25×103
【知识点】密度公式的应用;阿基米德原理
【解析】【分析】根据图像的两个测力计示数不变的阶段,分别计算出物体的重力和它受到的浮力,然后根据阿基米德原理计算出物体的体积,最后根据密度公式计算物体的密度即可。
【解答】开始时,物体还没有浸入水中,没有受到浮力,此时测力计的示数等于物体的重力,即G=F=18N。
当物体浸入水中后,它排开水的体积不断增大,那么它受到的浮力不断增大。当物体全部浸没时,此时排开水的体积最大,受到的浮力最大且保持不变,
那么物体受到的最大浮力为F浮=G-F拉=18N-10N=8N;
物体的体积V=V排=;
那么物体的密度:。
11.如图所示,将重力为20牛的物体浸没在水中,物体排开水的体积为2×10﹣3米3,则物体受到的浮力为   牛;它所受重力和浮力的合力大小为   牛;增大物体在水中的深度,它受到的浮力将   (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】19.6;0.4;不变
【知识点】阿基米德原理;浮力的变化
【解析】【分析】(1)已知物体排开水的体积根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可以求出物体受到的浮力;同一直线上的合力,方向相同时用加法,方向相反时用减法;
(2)当物体所处的深度增加时,判断物体排开水的体积是否变化,然后由阿基米德原理判断浮力变化情况。【解答】(1)当物体浸没水中时,
物体受到的浮力:F浮=ρ水gV排=ρ水gV物体=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×2×10-3m3=19.6N;
物体受到的合力为:F合=F浮-G=20N-19.6N=0.4N。
(2)当物体所处的深度增加时,它排开水的体积V排不变,根据F浮=ρ水gV排可知,物体受到的浮力不变。
三、解答题
12.(2018八上·天台月考)小明利用实验探究浮力大小和哪些因素有关 系。他把重 5N 的金属块挂在弹簧测力计上,分别浸入水和酒精中的不同位置,如图所示。
(1)做丙、丁两次实验,是为了探究浮力大小与   有关;
(2)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。
(3)可求算出酒精的密度为    。
【答案】(1)液体的密度
(2)乙、丙
(3)0.8N
【知识点】浮力大小的计算;浮力的变化
【解析】【分析】(1)、(2)根据控制变量法分析;(3)根据F浮=G=F'求解。
【解答】解:(1)由图知, 金属块 浸没在两种不同的液体中,即金属块 排开两种液体的体积相同,而 金属块 受到的浮力不同,说明物体受到的浮力与液体的密度有关;
(2)通过比较乙、丙两次实验知,虽然 金属块 浸没在水中的深度不同,但 金属块 受到的浮力相同,说明金属块 受到的浮力与深度无关 ;
(3)由F浮=G=F'得:F浮=G-F'=5N-4.2N=0.8N。
故答案为:(1)液体的密度;(2)乙、丙;(3)0.8N。
13.(2017八上·海宁月考)如图甲所示,石块在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中,如图乙所示是钢绳拉力随时间t变化的图像,若不计水的阻力(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3),求:
(1)石块全部没入水中时受到的浮力是多少?
(2)石块的体积是多少?
【答案】(1)由图乙可知,当石块没有浸入水中时,拉力等于重力,即:F=G=1400N,
石块的质量:当石块全浸入水中后,F浮=G-F′=1400N-900N=500N
(2)根据F浮=ρ水gV排,得:

因为石块完全浸没,石块的体积:
V石=V排=5×10-2m3;
【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;浮力的变化
【解析】【分析】(1)如图甲将石块在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中,对应图乙中拉力的变化,AB段表示石块接近水面但未进入水面,此时的拉力与重力相等,BC表示石块逐渐浸入水中至恰好完全浸没,此时浮力逐渐增加拉力逐渐减小,CD表示全部浸入水面后继续下降,此时由此排开液体体积不变石块所受浮力不变拉力也不变。求石块全部没入水中时受到的浮力可用“弹簧称法”用重力减去完全浸没后的拉力;(2)石块的体积可通过完全浸没后V石=V排,利用公式V排= 计算得到V排的大小,再得出石块的体积。
14.小明帮爷爷浇菜园。他从井中提水时发现盛满水的桶露出水面越多,提桶的力就越大。由此他猜想:浮力大小可能与物体排开液体的体积有关。于是他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计和烧杯等器材进行了如下图所示的探究。
(1)分析上图中弹簧测力计示数的变化可知,物体排开液体的体积越大,所受的浮力   。
(2)实验结束后,小明绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入液体深度变化的曲线,如图所示。(ρ水=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg)
分析图象可知:
①曲线   (选填“a”或“b”)描述的是金属圆柱体所受浮力的变化情况。
②该金属圆柱体的密度为   kg/m3。
【答案】(1)越大
(2)a;2.7×103
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】(1)浸在液体中的物体受到液体的浮力,浮力大小等于重力与弹簧测力计的拉力之差,重力不变,浮力是否变化通过拉力是否变化得出;(2)①读懂图象中物体受到的拉力(浮力)与所在水的深度的关系,就能做出正确的选择;②由图象可知,当物体所在水的深度为h=0,也就是没有与水接触时,弹簧测力计的示数等于物体的重力;已知重力,可以得到物体的质量;当物体完全浸没时,浮力的大小可以得到;已知浮力和水的密度,利用公式V=V排= 得到物体的体积;已知物体的质量和体积,利用公式 得到其密度.物体受到的浮力与排开液体的体积大小有关,与所处的深度无关.当物体接触液面不断向下过程中,不要只注意深度的增大,排开液体的体积也是增大的,这才是浮力增大的根本原因.
【解答】解:(1)由图知,随着物体浸入水中体积的增大,弹簧测力计的示数逐渐减小,说明物体受到的浮力不断增大;(2)①图象a表示的是随物体浸入液体深度的增大,物体受到的浮力开始越来越大,最后保持不变;图象b表示的是随物体浸入液体深度的增大,物体受到的拉力开始越来越小,最后保持不变.所以描述浮力与深度关系的是a;②由图象知,物体的重力为G=2.7N,所以质量为
当物体完全浸没时,受到的浮力为F浮=1.0N
所以物体的体积为
物体的密度为 .
故答案为:(1)越大;(2)①a;②2.7×103.
1 / 1“高效课堂”1.3.4 浮力的动态变化(提升版)--2023-2024学年浙教版科学八年级上册
一、单选题
1.(2022八上·衢州期中)如图所示,小江同学将浮于水面的盆子慢慢向下按,用力越大,盆子浸入水中的部分越多。根据事实,下列猜想最符合小江同学研究目的的是(  )
A.物体排开水越多,物体所受浮力越大
B.液体密度越大,物体所受浮力越大
C.物体体积越大,物体所受浮力越大
D.物体形状不同,物体受到浮力大小不同
2.(2022八上·杭州期中)探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示,其中所用金属块和塑料块b的密度不同,但重力均为1.6N,下列分析正确的是(  )
A.金属块a浸没在水中时,受到浮力的大小为0.6N
B.利用甲、乙,可以探究浮力的大小与物体体积的关系
C.心利用乙、丙,可以探究浮力的大小与液体密度的关系
D.利用丙、丁,可以探究浮力的大小与物体密度的关系
3.(2022九下·杭州期中)如图所示,将一个生鸡蛋放入盛有清水的烧杯中,然后逐渐向水里添加食盐并轻轻搅动,观察发生的现象。图中大致反映鸡蛋所受浮力的大小F浮与液体密度ρ液关系的图象是(  )
A. B.
C. D.
4.(2022八上·上城期末)探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示,其中所用金属块a和塑料块b的密度不同,但重力均为1.6N。下列分析正确的是(  )
A.金属块a浸没在水中,受到浮力的大小必为0.3N
B.利用甲、乙,可以得出同一物体浸入水中深度越深,所受浮力越小的结论
C.利用乙、丙,可以得出在同种液体中,物体密度越大所受浮力越大的结论
D.利用丙、丁,可以初步得出同一物体浸没在密度越大的液体中所受浮力越大的结论
5.(2021八上·金华期中)如图所示,弹簧测力计下端悬挂高度为1cm、质量为m的圆柱体,它在水中受到最大浮力为 ,圆柱体下表面刚刚与水面接触到全部浸没后,测力计示数F拉及圆柱体所受的浮力F浮分别与浸入水中深度h关系图正确的是(  )
A. B.
C. D.
6.(2020八上·西湖月考)半潜船可用来运输超大型货物,空载时漂浮于海面(如图甲);装载时需向船体水舱注水,船体重力增加,巨大的甲板下沉至海面以下(如图乙);待货物被拖到甲板上方时,排出水舱中的水,船体重力减小,甲板上浮至海面,完成货物装载(如图丙)。以下图象能正确表示同一艘半潜船从图甲到图丙受到的浮力变化的是(  )
A. B.
C. D.
二、填空题
7.(2023八上·余姚期中)弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中如图(甲);图(乙)是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图象。物体受到的最大浮力是   物体的密度是   。
8.(2022八上·临海期末)如图所示,甲为盛水的烧杯,将悬挂在弹簧测力计下的圆柱体从水面上方缓慢浸入水中,弹簧测力计示数F与圆柱体下表面下降高度h的关系如图乙所示。由图可知,圆柱体重力为   N。当圆柱体逐渐浸入水中时F逐渐减小,直到圆柱体浸没在水中后P不变,这说明物体所受浮力的大小跟物体   有关。据图分析,该圆柱体下表面下降高名度为9cm时,圆柱体受到的浮力大小为   N.
9.(2023八下·义乌开学考)如图甲所示,均匀柱状石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以0.5m/s的恒定速度下降,直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力F随时间t变化的图象。若不计水的阻力,石料受到的重力   N,石料的密度为   k/m3。
10.(2020八上·嘉兴月考)弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中如图甲;图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像,由分析计算得该物体在浸入过程中的最大浮力为   N,物体的密度是   kg/m3。
11.如图所示,将重力为20牛的物体浸没在水中,物体排开水的体积为2×10﹣3米3,则物体受到的浮力为   牛;它所受重力和浮力的合力大小为   牛;增大物体在水中的深度,它受到的浮力将   (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
三、解答题
12.(2018八上·天台月考)小明利用实验探究浮力大小和哪些因素有关 系。他把重 5N 的金属块挂在弹簧测力计上,分别浸入水和酒精中的不同位置,如图所示。
(1)做丙、丁两次实验,是为了探究浮力大小与   有关;
(2)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。
(3)可求算出酒精的密度为    。
13.(2017八上·海宁月考)如图甲所示,石块在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中,如图乙所示是钢绳拉力随时间t变化的图像,若不计水的阻力(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3),求:
(1)石块全部没入水中时受到的浮力是多少?
(2)石块的体积是多少?
14.小明帮爷爷浇菜园。他从井中提水时发现盛满水的桶露出水面越多,提桶的力就越大。由此他猜想:浮力大小可能与物体排开液体的体积有关。于是他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计和烧杯等器材进行了如下图所示的探究。
(1)分析上图中弹簧测力计示数的变化可知,物体排开液体的体积越大,所受的浮力   。
(2)实验结束后,小明绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入液体深度变化的曲线,如图所示。(ρ水=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg)
分析图象可知:
①曲线   (选填“a”或“b”)描述的是金属圆柱体所受浮力的变化情况。
②该金属圆柱体的密度为   kg/m3。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】根据题目描述的操作过程,分析其中变化的因素,从而确定探究的目的。
【解答】小江同学将浮于水面的盆子慢慢向下按,则盆子排开水的体积变大,而用力越大,说明盆子受到的浮力增大,因此小江同学的研究目的为物体排开水越多,物体所受浮力越大。
故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
2.【答案】A
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】(1)根据F浮力=G-F拉计算浮力;
(2)(3)(4)根据控制变量法的要求选择对照实验。
【解答】根据实验乙可知,金属块a浸没在水中时,它受到的浮力:F浮力=G-F拉=1.6N-1.0N=0.6N,故A正确;
探究浮力大小与物体体积的关系时,必须控制其它因素相同,而改变物体的体积,而甲和乙中物体体积相同,故B错误;
探究浮力大小与液体密度的关系时,必须控制排开液体的体积相同而改变液体密度,而乙和丙中物体排开液体的体积不相同,故C错误;
探究浮力大小与物体密度的关系时,必须控制其它因素相同而改变物体密度,而丙和丁中物体密度相同,故D错误。
故选A。
3.【答案】C
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排和浮沉条件分析判断。
【解答】开始一段时间内,盐水的密度小于鸡蛋密度,此时鸡蛋下沉,随着密度的增大,根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,鸡蛋受到的浮力逐渐增大。当盐水密度等于大于鸡蛋密度时,鸡蛋在水面漂浮,根据漂浮条件可知,此时浮力等于重力,即浮力保持不变。
故选C。
4.【答案】D
【知识点】浮力大小的计算;浮力的变化
【解析】【分析】根据浮力F浮力=G-F拉,结合控制变量法的知识对各个选项进行判断即可。
【解答】A.金属块的重力为1.6N,浸没在水中时测力计的示数为1N,那么a浸没在水中受到的浮力:F浮力=G-F拉=1.6N-1N=0.6N,故A错误;
B.根据甲乙两图可知,同一物体进入水中的深度越大,弹簧测力计的示数越小,根据F浮力=G-F拉可知,此时它受到浮力越大,故B错误;
C.根据乙丙两图可知,a受到的浮力为:F浮力=G-F拉=1.6N-1N=0.6N,b受到的浮力为:F浮力'=G-F拉'=1.6N-0.7N=0.9N,则得到结论:在同种液体中,物体密度越大,所受浮力越小的结论,故C错误;
D.根据丙丁可知,b在水中受到浮力为0.9N,在酒精中受到浮力0.7N,那么得到结论:同一物体浸没在密度越大的液体中所受浮力越大,故D正确。
故选D。
5.【答案】A
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】当圆柱体未接触水之前,圆柱体的受力分析如图: 当圆柱体浸入水里之后,圆柱体的受力分析如图:
【解答】圆柱体下表面刚刚与水面接触时,即h=0cm时,并未受到浮力,此时圆柱体受到的F拉=G=mg,各选项中的起始点AB正确,CD不正确。随着圆柱体浸入水中的深度h逐渐增大至恰好浸没(h=1cm),根据F浮=ρ液gV排可知圆柱体受到的浮力逐渐从0N增大到,F拉=G-F浮,拉力从大小等于G减小到,A正确,B错误。当圆柱体浸没后,物体排开液体的体积不再改变,浮力不再改变,即拉力不再改变,A符合。综上所述,A正确,符合题意,BCD错误,不符合题意。
故答案为:A
6.【答案】A
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】当轮船漂浮时,它受到的浮力等于重力,根据半潜船的重力变化分析浮力的变化即可。
【解答】开始时,半潜船漂浮在水面上,它受到的浮力等于空船的重力;向船体内加水,船的自重增大,那么它受到的浮力增大;当放上货物后,排出船体中的水时,自重减小,浮力逐渐减小。由于上面装载有货物,因此最终浮出水面时,浮力大于空船时的浮力,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
7.【答案】6N;1.5×103kg/m3
【知识点】密度公式的应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据图乙确定物体的重力和完全浸没时测力计的拉力,然后根据F浮力=G-F拉计算出物体受到的最大浮力;
(2)首先根据计算出物块的体积,再根据公式计算物块的密度。
【解答】(1)根据图乙可知,在下降高度为4cm之前,弹簧测力计的示数保持不变,此时物体只受重力和测力计的拉力。根据二力平衡的知识可知,物体的重力G=F=9N;
从深度h=4cm~8cm时,物体排开水的体积不断增大,则它受到的浮力不断增大,而测力计的示数不断减小。当h=8cm时,物体完全浸没,此时浮力最大而测力计的示数最小为3N;
那么物体受到的最大浮力:F浮力=G-F拉=9N-3N=6N。
(2)物块的体积;
则物体的密度:。
8.【答案】12;排开液体的体积;8
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】
(1)弹簧测力计挂着圆柱体在空气中的读数是圆柱体的重力;
(2)将悬挂在弹簧测力计下的圆柱体从水面上方缓慢浸入水中时,圆柱体处于平衡状态,据此得出浮力的表达式,分析圆柱体逐渐浸入水中时F减小、圆柱体浸没在水中后F不变的原因得出答案;
(3)根据图乙读出圆柱体在空中时弹簧测力计的示数,根据二力平衡条件得出圆柱体的重力,然后得出圆柱体浸没时弹簧测力计的示数,利用称重法求出该圆柱体浸没在水中时受到的浮力。
【解答】
(1)由图乙可知,圆柱体在空中时弹簧测力计的示数F=12N,由二力平衡条件可知,圆柱体的重力G=F=12N;
(2)将悬挂在弹簧测力计下的圆柱体从水面上方缓慢浸入水中时,圆柱体受到竖直向上的浮力和弹簧测力计的拉力、竖直向下的重力作用处于平衡状态,则F浮=G-F,
当圆柱体逐渐浸入水中,排开水的体积变大,由F减小可知,受到的浮力变大,圆柱体浸没在水中后,排开水的体积不变,由F不变可知,受到的浮力不变,这说明物体所受浮力的大小跟物体排开液体的体积有关;
(3)圆柱体浸没时弹簧测力计的示数F′=4N,则该圆柱体浸没在水中时受到的浮力F浮=G-F′=12N-4N=8N。
故答案为:12;排开液体的体积;8。
9.【答案】1400;2800
【知识点】密度公式的应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)当石料没有浸在水中时,它不受浮力,根据二力平衡的知识计算石料的重力;
(2)根据图乙确定石料完全浸没时受到的拉力,再根据F浮力=G-F拉计算此时它受到的浮力,再根据阿基米德原理变形式计算从石料的体积,最后根据公式计算石料的密度。
【解答】(1)根据图乙可知,当石料浸入水中的深度为零时,它不受浮力,此时钢绳的拉力为1400N。根据二力平衡的知识可知,石料的重力G=F=1400N。
(2)根据图乙可知,当石料完全浸没时钢绳的拉力为900N,
则此时它受到的浮力:F浮力=G-F拉=1400N-900N=500N;
那么石料的体积为:;
则石料的密度为:。
10.【答案】8;2.25×103
【知识点】密度公式的应用;阿基米德原理
【解析】【分析】根据图像的两个测力计示数不变的阶段,分别计算出物体的重力和它受到的浮力,然后根据阿基米德原理计算出物体的体积,最后根据密度公式计算物体的密度即可。
【解答】开始时,物体还没有浸入水中,没有受到浮力,此时测力计的示数等于物体的重力,即G=F=18N。
当物体浸入水中后,它排开水的体积不断增大,那么它受到的浮力不断增大。当物体全部浸没时,此时排开水的体积最大,受到的浮力最大且保持不变,
那么物体受到的最大浮力为F浮=G-F拉=18N-10N=8N;
物体的体积V=V排=;
那么物体的密度:。
11.【答案】19.6;0.4;不变
【知识点】阿基米德原理;浮力的变化
【解析】【分析】(1)已知物体排开水的体积根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可以求出物体受到的浮力;同一直线上的合力,方向相同时用加法,方向相反时用减法;
(2)当物体所处的深度增加时,判断物体排开水的体积是否变化,然后由阿基米德原理判断浮力变化情况。【解答】(1)当物体浸没水中时,
物体受到的浮力:F浮=ρ水gV排=ρ水gV物体=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×2×10-3m3=19.6N;
物体受到的合力为:F合=F浮-G=20N-19.6N=0.4N。
(2)当物体所处的深度增加时,它排开水的体积V排不变,根据F浮=ρ水gV排可知,物体受到的浮力不变。
12.【答案】(1)液体的密度
(2)乙、丙
(3)0.8N
【知识点】浮力大小的计算;浮力的变化
【解析】【分析】(1)、(2)根据控制变量法分析;(3)根据F浮=G=F'求解。
【解答】解:(1)由图知, 金属块 浸没在两种不同的液体中,即金属块 排开两种液体的体积相同,而 金属块 受到的浮力不同,说明物体受到的浮力与液体的密度有关;
(2)通过比较乙、丙两次实验知,虽然 金属块 浸没在水中的深度不同,但 金属块 受到的浮力相同,说明金属块 受到的浮力与深度无关 ;
(3)由F浮=G=F'得:F浮=G-F'=5N-4.2N=0.8N。
故答案为:(1)液体的密度;(2)乙、丙;(3)0.8N。
13.【答案】(1)由图乙可知,当石块没有浸入水中时,拉力等于重力,即:F=G=1400N,
石块的质量:当石块全浸入水中后,F浮=G-F′=1400N-900N=500N
(2)根据F浮=ρ水gV排,得:

因为石块完全浸没,石块的体积:
V石=V排=5×10-2m3;
【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;浮力的变化
【解析】【分析】(1)如图甲将石块在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中,对应图乙中拉力的变化,AB段表示石块接近水面但未进入水面,此时的拉力与重力相等,BC表示石块逐渐浸入水中至恰好完全浸没,此时浮力逐渐增加拉力逐渐减小,CD表示全部浸入水面后继续下降,此时由此排开液体体积不变石块所受浮力不变拉力也不变。求石块全部没入水中时受到的浮力可用“弹簧称法”用重力减去完全浸没后的拉力;(2)石块的体积可通过完全浸没后V石=V排,利用公式V排= 计算得到V排的大小,再得出石块的体积。
14.【答案】(1)越大
(2)a;2.7×103
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】(1)浸在液体中的物体受到液体的浮力,浮力大小等于重力与弹簧测力计的拉力之差,重力不变,浮力是否变化通过拉力是否变化得出;(2)①读懂图象中物体受到的拉力(浮力)与所在水的深度的关系,就能做出正确的选择;②由图象可知,当物体所在水的深度为h=0,也就是没有与水接触时,弹簧测力计的示数等于物体的重力;已知重力,可以得到物体的质量;当物体完全浸没时,浮力的大小可以得到;已知浮力和水的密度,利用公式V=V排= 得到物体的体积;已知物体的质量和体积,利用公式 得到其密度.物体受到的浮力与排开液体的体积大小有关,与所处的深度无关.当物体接触液面不断向下过程中,不要只注意深度的增大,排开液体的体积也是增大的,这才是浮力增大的根本原因.
【解答】解:(1)由图知,随着物体浸入水中体积的增大,弹簧测力计的示数逐渐减小,说明物体受到的浮力不断增大;(2)①图象a表示的是随物体浸入液体深度的增大,物体受到的浮力开始越来越大,最后保持不变;图象b表示的是随物体浸入液体深度的增大,物体受到的拉力开始越来越小,最后保持不变.所以描述浮力与深度关系的是a;②由图象知,物体的重力为G=2.7N,所以质量为
当物体完全浸没时,受到的浮力为F浮=1.0N
所以物体的体积为
物体的密度为 .
故答案为:(1)越大;(2)①a;②2.7×103.
1 / 1