浙教版科学八上第一章 第3节? 水的浮力? 第3课时? 物体浮沉的条件

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名称 浙教版科学八上第一章 第3节? 水的浮力? 第3课时? 物体浮沉的条件
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资源类型 试卷
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科目 科学
更新时间 2022-08-03 12:00:20

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浙教版科学八上第一章 第3节 水的浮力 第3课时 物体浮沉的条件
一、基础题
1.根据图所示示意图判断G与F浮及ρ液与ρ物的大小关系。
2.如图所示,杯子放在水平桌面上,放入茶叶,再倒入开水,茶叶先漂浮在水面上,过一段时间,茶叶逐渐下沉到杯底。

(1)茶叶漂浮在水面上是因为浮力   (填“大于”“小于”或“等于”)重力。
(2)一段时间后茶叶逐渐下沉,是因为浮力   (填“大于”“小于”或“等于”)重力。
3.木块的密度为0.6×103 kg/m3,冰块的密度为0.9×103 kg/m3,若它们等重,且都漂浮在水面上,则木块受到的浮力   (填“大于”“小于”或“等于”)冰块受到的浮力。
4. 用手将一重为5 N的物体全部压入水中,物体排开的水重8 N,此时物体受到的浮力为    N,放手后物体将   (填“上浮”或“下沉”),待物体静止时所受的浮力为   N。
5.把密度为0.6×103 kg/m3、重为12 N的木块放入水中,当它静止时所处的状态及受到的浮力大小分别是(  )
A.漂浮,F浮>12 N B.漂浮,F浮=12 N
C.沉底,F浮<12 N D.沉底,F浮=12 N
6.为了来昆明过冬的红嘴鸥不饿着,每年都要用鸥粮喂它们。以前的鸥粮投入水中后一部分由于海鸥不能及时吃而迅速沉入水里,既浪费粮食又污染了水体。一厂家对鸥粮进行了“膨化”处理,使其投入水中后能够漂浮在水面上较长时间,海鸥几乎能吃完它。“膨化”后的鸥粮能够漂浮在水面上是因为它的(  )
A.质量变大 B.体积变小 C.密度变大 D.密度变小
7.一圆柱体先后放入密度为ρ1和ρ2的两种液体中,均处于漂浮状态,如图A1-3-8所示。圆柱体在两种液体中所受浮力大小依次是F1和F2,则(  )
A.ρ1>ρ2 F1>F2 B.ρ1<ρ2 F1C.ρ1<ρ2 F1=F2 D.ρ1>ρ2 F1=F2
8.将体积和材料均不同的甲、乙两实心小球分别轻轻放入水中,两球静止时如图A1-3-9所示,甲小球浮在水面,乙小球沉底,已知甲小球的体积比乙小球小,则下列说法正确的是(  )
A.甲小球的质量比乙小球大 B.甲小球受到的浮力等于其重力
C.甲小球的密度比乙小球大 D.乙小球受到的浮力等于其重力
9.如图所示,甲、乙两杯盐水的密度分别为ρ甲、ρ乙。将同一只鸡蛋先后放入甲、乙两杯中,在甲杯中处于悬浮状态,所受浮力为F甲;在乙杯中处于漂浮状态,所受浮力为F乙。下列说法正确的是(  )
A.F甲F乙 C.ρ甲>ρ乙 D.ρ甲<ρ乙
10.(2018八上·鄞州期中)俗话说“瓜浮李沉”,意思是西瓜投入水中会漂浮,李子投入水中会下沉。对此现象,下列说法正确的是(  )
A.西瓜的密度比李子的密度大
B.西瓜漂浮时所受浮力大于重力
C.李子下沉过程中所受水的压强不变
D.李子浸没后,下沉过程所受浮力大小不变
11.一个薄壁密封饮料瓶内装有一些饮料,分别放在装有甲、乙两种液体的容器中,静止后饮料瓶的状态如图所示,饮料瓶受到的浮力分别为F浮甲、F浮乙,甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙,则(  )
A.F浮甲>F浮乙,ρ甲>ρ乙 B.F浮甲C.F浮甲=F浮乙,ρ甲>ρ乙 D.F浮甲=F浮乙,ρ甲<ρ乙
12.如图甲所示,烧杯里盛有6 ℃的水,小球在水中恰好悬浮。经研究发现,水的密度随温度的变化如图乙所示。在烧杯四周放上大量的冰块,在烧杯内水的温度下降到0 ℃的过程中,假设小球的体积始终不变,下列关于小球的浮沉情况判断正确的是(  )
A.先下沉然后上浮 B.浮力变小,一直下沉
C.先上浮然后下沉 D.浮力变大,一直上浮
13.a、b是两种不同的物质,其质量与体积的关系图像如图A1-3-13所示,分别用物质a、b制成质量相等的实心球甲、乙,和体积相等的实心球丙、丁,即m甲=m乙,V丙=V丁,ρ甲=ρ丙=ρa,ρ乙=ρ丁=ρb,将四个实心球都浸没在水中,松手稳定后,它们所受的浮力大小关系正确的是(  )
A.F甲=2F乙 B.3F甲=F乙 C.F丙=3F丁 D.2F丙=3F丁
14.小明用细线系住重为5 N的物体,使其一半体积浸入盛满水的溢水杯中,物体排开的水重为2N,此时物体所受的浮力为   N。将物体浸没在水中,此时物体所受的浮力为   N,物体排开的水的体积为   m3,松手后,物体将   (填“上浮”“悬浮”或“下沉”)。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
15.“彩球温度计”是一种现代居家饰品,其结构模型如图所示。该“彩球温度计”是由体积相同(保持恒定)、质量不同的小球和密度随温度的升高而减小的液体组成。当环境温度升高时,浸没在液体中的小球受到的浮力将   。在某一环境温度下,四个小球处于如图所示位置,此时
B小球受到的浮力FB与 D小球受到的浮力FD的大小关系为   。
16.三根相同的轻质弹簧,一端固定在容器底部,另一端分别与三个体积相同的实心球相连。向容器内倒入某种液体,待液体和球都稳定后,观察到如图所示情况,乙球下方的弹簧长度等于原长。
(1)这三个球受到的浮力大小关系是 (填字母)。
A.F甲< F乙F乙>F丙 C.F甲=F乙=F丙
(2)这三个球的密度大小关系是 (填字母)。
A.ρ甲<ρ乙<ρ丙 B.ρ甲>ρ乙>ρ丙 C.ρ甲=ρ乙=ρ丙
(3)其中   (填“甲”“乙”或“丙”)球的密度与液体密度相同。
二、自我提升
17.把一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有76 g水溢出;将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,静止后有64 g酒精溢出。已知酒精的密度是0.8×103 kg/m3,则物块在水中的状态及物块的密度是(g取10 N/kg)(  )
A.悬浮,1.0×103 kg/m3 B.漂浮,0.95×103 kg/m3
C.下沉,1.2×103 kg/m3 D.漂浮,0.90×103 kg/m3
18.有甲、乙两个溢水杯,甲溢水杯盛满酒精,乙溢水杯盛满某种液体。将一不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中,小球下沉到杯底,溢出酒精的质量是40 g;将小球从甲溢水杯中取出并擦干,然后轻轻放入乙溢水杯中,小球漂浮且有 的体积露出液面,溢出液体的质量是50g。求:(ρ酒精=0.8g/cm3)
(1)小球的体积。
(2)小球的密度。
(3)液体的密度。
答案解析部分
1.【答案】<;=;>;=;<;=;>;>
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据物体的浮沉条件分析解答。
【解答】下沉时:F浮ρ物;
悬浮时:F浮=G;ρ液=ρ物;
上浮时:F浮>G;ρ液>ρ物;
漂浮时:F浮=G;ρ液>ρ物。
2.【答案】(1)等于
(2)小于
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)物体漂浮是指自然状态下,物体一部分在液面下,一部分在液面之上。此时物体只受两个力:重力和浮力,二力平衡;
(2) 物体浮沉条件是:当物体所受的浮力大于自身的重力时,物体上浮;当物体所受的浮力等于自身的重力时,物体悬浮;当物体所受的浮力小于自身的重力时,物体下沉。
【解答】(1)茶叶漂浮在水面上是因为浮力等于重力。
(2)一段时间后茶叶逐渐下沉,是因为浮力小于重力。
3.【答案】等于
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】首先根据浮沉条件比较浮力和重力的大小,再比较二者浮力的大小。
【解答】木块和冰块都漂浮在水面上,则它们受到的浮力都等于自身重力。因为二者的重力相等,所以木块受到的浮力等于冰块受到的浮力。
4.【答案】8;上浮;5
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据阿基米德原理F浮力=G排计算受到的浮力。
(2)比较浮力和重力的大小,根据浮沉条件判断物体的状态,最终再计算受到浮力的大小。
【解答】(1)物体排开水的重力为8N,则它受到的浮力F浮力=G排=8N;
(2)因为F浮力>G,所以物体在水中上浮,最终在水面漂浮。根据漂浮条件可知,它此时受到的浮力等于重力,即F浮'=G=5N。
5.【答案】B
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】比较物体密度和液体密度的大小,根据浮沉条件确定物体的状态,并计算受到浮力的大小。
【解答】根据题意可知,该物体的密度小于水的密度,那么它在水面漂浮。根据漂浮条件可知,此时它受到的浮力等于自身重力,即F浮力=G=12N。
故选B。
6.【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】物体的密度小于液体密度,那么它在液面漂浮;物体的密度等于液体密度,那么它在液体里悬浮;物体的密度大于液体密度,那么它在液体里下沉,据此分析判断。
【解答】根据浮沉条件可知,“膨化”后的鸥粮能够漂浮在水面上是因为它的密度变小,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
7.【答案】D
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据浮沉条件比较受到浮力的大小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较液体密度的大小。
【解答】这个圆柱体在两种液体中都处于漂浮状态,则它受到的浮力都等于自身重力。因为它的重力保持不变,所以它受到的浮力相等,即F1=F2;
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,当浮力相等时,物体排开液体的体积与液体密度成反比。因为排开液体的体积V1ρ2。
故选D。
8.【答案】B
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(2)(4)根据浮沉条件比较浮力和重力的大小;
(1)首先根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较浮力的大小,再根据浮沉条件比较重力的大小,最终确定质量的大小关系;
(3)根据浮沉条件比较小球和液体密度的大小关系,再比较小球的密度大小。
【解答】根据图片可知,甲在水面漂浮,那么它受到的浮力等于重力。乙在水里下沉,那么它受到的浮力小于重力,故B正确,D错误;
根据图片可知,排开水的体积V甲排甲在水面漂浮,则甲的密度小于水的密度;乙在水底下沉,那么乙的密度大于水的密度。比较可知,甲的密度小于乙的密度,故C错误。
故选B。
9.【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据浮沉条件分析判断即可。
【解答】根据图片可知,同一只鸡蛋在甲中悬浮,则浮力F甲=G,密度ρ甲=ρ鸡蛋;在乙中漂浮,那么浮力F乙=G,密度ρ乙>ρ鸡蛋,因此浮力F甲=F乙,密度ρ甲<ρ乙。
故选D。
10.【答案】D
【知识点】液体的压强;物体的浮沉条件及其应用;浮力的变化
【解析】【分析】(1)当物体漂浮时,F浮=G,且ρ物<ρ液;当物体悬浮时,F浮=G,且ρ物=ρ液;当物体下沉时,F浮<G,且ρ物>ρ液;
(2)液体压强随深度的增加而增大;
(3)根据F浮=ρ液gV排可知,物体受到的浮力大小只与液体密度和排开液体的体积大小有关。
【解答】A.根据浮沉条件可知,西瓜漂浮,西瓜的密度小于水的密度;李子下沉,那么李子的密度大于水的密度,因此西瓜的密度小于李子的密度,故A错误;
B.西瓜在水面漂浮,它受到的浮力等于重力,故B错误;
C.李子在下沉过程中,深度增大,所以受到水的压强增大,故C错误;
D.李子浸没后,它排开水的体积始终等于自身体积,因此排开水的体积不变,那么它受到的浮力不变,故D正确。
故选D。
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】【分析】根据浮沉条件和阿基米德原理F浮力=ρ液gV排分析判断。
【解答】根据图片可知,这个饮料瓶在两种液体中都是漂浮,那么它受到的浮力都等于自身重力。因为饮料瓶的重力保持不变,那么它受到的浮力相等,即F浮甲=F浮乙。
饮料部分的体积是相同的,甲的液面低于瓶内液面,则排开液体体积V甲排V液。比较可知,排开液体的体积V甲排ρ乙。
故选C。
12.【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据浮沉条件和阿基米德原理F浮力=ρ液gV排分析判断。
【解答】原来小球在水中悬浮,则小球的密度等于6℃时水的密度。根据图乙可知,水从6℃降低到0℃的过程中,水的密度先增大后减小。根据浮沉条件可知,当水的密度大于小球密度时,小球会上浮;当水的密度小于小球的密度时,小球会下沉。
故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
13.【答案】D
【知识点】密度公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据图象可求a、b物质密度,则ρ甲=ρ丙=ρa=2g/cm3>ρ水,ρ乙=ρ丁=ρb=g/cm3<ρ水,将四个实心球都浸没在水中。松手稳定后:
(1)甲球沉入水底,利用阿基米德原理求甲球受到的浮力;乙球漂浮在水面上,利用物体的漂浮条件求乙球受到的浮力,可得甲、乙两球受到的浮力大小关系;
(2)丙球沉入水底,利用阿基米德原理求丙受到的浮力,丁球漂浮在水面上,利用物体的漂浮条件求丁球受到的浮力,可得丙丁两球受到的浮力大小关系。【解答】(1)由图知,a物质的密度,
b物质的密度,
则ρ甲=ρ丙=ρa=2g/cm3=2ρ水,,
将四个实心球都浸没在水中,松手稳定后:
(1)甲球沉入水底,其受到的浮力:,
乙球漂浮在水面上,乙受到的浮力F乙=m乙g,
因为m甲=m乙,
所以,故A、B错误;
(2)丙球沉入水底,其受到的浮力:F丙=ρ水gV排=ρ水gV丙,
丁球漂浮在水面上,其受到的浮力:F丁=G丁=m丁g=ρ丁V丁g=ρ水V丁g,
因为V丙=V丁,
所以,即2F丙=3F丁,故C错误、D正确。
故选D。
14.【答案】2;4;4×10-4;下沉
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)(2)根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排计算出物体受到的浮力。
(3)根据公式计算物体排开水的体积;
(4)比较浮力和重力的大小关系,从而确定物体的浮沉状态。
【解答】(1)物体排开的水重为2N,则此时物体受到的浮力F浮=G排=2N;
(2)根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排可知,在同种液体中,物体受到的浮力与排开液体的体积成正比,则物体浸没在水中时受到的浮力F浮'=2F浮=2×2N=4N;
(3)此时物体排开水的体积:;
(4)因为浮力小于重力,所以物体将下沉。
15.【答案】变小(或减小);FB=FD
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排分析小球受到浮力的变化;
(2)根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排比较浮力的大小关系。
【解答】(1)当环境温度升高时,液体的密度减小,根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排可知,浸没在液体中的小球受到的浮力将变小;
(2)在某一温度下,液体的密度相同,且小球排开液体的体积相同,根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排可知,小球受到的浮力大小相等,即FB=FD。
16.【答案】(1)C
(2)A
(3)乙
【知识点】二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较浮力的大小;
(2)对三个小球进行受力分析,根据二力平衡的知识比较重力的大小关系,再根据密度公式比较密度大小;
(3)将三个球的密度与水的比较进行比较即可。
【解答】(1)液体的密度相同,且三个小球排开液体的体积相同,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它们受到的浮力相等,即F甲=F乙=F丙,故选C。
(2)甲:弹簧伸长,小球受到向下的拉力和重力,以及向上的浮力,那么G甲=F浮力-F拉力;
乙:弹簧没有伸长也没有缩短,小球不受弹力,只受到向下的重力和向上的浮力,那么G乙=F浮力;
丙:弹簧被压缩,受到向上的弹力和浮力,以及向下的重力,那么G丙=F浮力+F弹力;
比较可知,小球的重力G甲根据公式G=ρVg可知,小球的密度ρ甲<ρ乙<ρ丙。
故选A。
(3)根据上面的分析可知,乙受到的浮力等于自身重力,即它在液体中应该悬浮,那么乙球的密度与液体密度相同。
17.【答案】B
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据该物块排开水的质量与排开酒精的质量,分析它的状态,并计算出它的体积和质量,计算出它的密度。
【解答】①如果该物块在水中和酒精中都是漂浮,那么它受到的浮力等于重力,即浮力相等。根据F浮=G排=m排g可知,此时它排开水和酒精的质量相等;
②如果该物块在水中和酒精中都是浸没,那么它受到的浮力之比:F水:F酒精=ρ水gV排:ρ酒gV排=ρ水:ρ酒=1:0.8=5:4。根据F浮=G排=m排g可知,排开水和酒精的质量比为:m水:m酒精=5:4;
③比较可知,该物体在水中和酒精中时,不能全部漂浮,也不能全部浸没,那么只能是在水中漂浮,在酒精中浸没。
因为物体在水中漂浮,那么它的重力G=F水=m排水g=0.076kg×10N/kg=0.76N;
物体在酒精中浸没,那么它的体积为:;
则物体的密度:。
故选B。
18.【答案】(1)解:由题知,在甲溢水杯中小球下沉,小球的体积等于排开酒精的体积,
由ρ= 可得,小球的体积:V=V排酒精= = =50 cm3
(2)解:由题意知小球放入乙溢水杯中处于漂浮状态,故F浮乙=G球=G排,则小球的质量m球=m排=50 g;
小球的密度:ρ球= = =1.0 g/cm3=1.0×103 kg/m3
(3)解:因为小球在乙溢水杯中处于漂浮状态,所以F浮乙=G球,根据阿基米德原理有,F浮乙=m排g=ρ液g(1- )V①;
且G球=ρ球gV②;
将①②代入F浮乙=G球可得,ρ液g V=ρ球gV,
所以液体的密度:ρ液= ρ球= ×1.0×103 kg/m3=1.2×103 kg/m3。
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)在甲溢水杯中小球下沉,小球的体积等于排开酒精的体积,根据= 计算即可;
(2)小球放入乙溢水杯中处于漂浮状态,根据F浮乙=G球=G排=m排g计算出小球的质量,再根据 计算出小球的密度;
(3)小球在乙溢水杯中处于漂浮状态,根据浮沉条件列出平衡公式,将密度公式G=ρVg和阿基米德原理F浮=ρ液V排g代入,通过计算得到液体的密度即可。
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浙教版科学八上第一章 第3节 水的浮力 第3课时 物体浮沉的条件
一、基础题
1.根据图所示示意图判断G与F浮及ρ液与ρ物的大小关系。
【答案】<;=;>;=;<;=;>;>
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据物体的浮沉条件分析解答。
【解答】下沉时:F浮ρ物;
悬浮时:F浮=G;ρ液=ρ物;
上浮时:F浮>G;ρ液>ρ物;
漂浮时:F浮=G;ρ液>ρ物。
2.如图所示,杯子放在水平桌面上,放入茶叶,再倒入开水,茶叶先漂浮在水面上,过一段时间,茶叶逐渐下沉到杯底。

(1)茶叶漂浮在水面上是因为浮力   (填“大于”“小于”或“等于”)重力。
(2)一段时间后茶叶逐渐下沉,是因为浮力   (填“大于”“小于”或“等于”)重力。
【答案】(1)等于
(2)小于
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)物体漂浮是指自然状态下,物体一部分在液面下,一部分在液面之上。此时物体只受两个力:重力和浮力,二力平衡;
(2) 物体浮沉条件是:当物体所受的浮力大于自身的重力时,物体上浮;当物体所受的浮力等于自身的重力时,物体悬浮;当物体所受的浮力小于自身的重力时,物体下沉。
【解答】(1)茶叶漂浮在水面上是因为浮力等于重力。
(2)一段时间后茶叶逐渐下沉,是因为浮力小于重力。
3.木块的密度为0.6×103 kg/m3,冰块的密度为0.9×103 kg/m3,若它们等重,且都漂浮在水面上,则木块受到的浮力   (填“大于”“小于”或“等于”)冰块受到的浮力。
【答案】等于
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】首先根据浮沉条件比较浮力和重力的大小,再比较二者浮力的大小。
【解答】木块和冰块都漂浮在水面上,则它们受到的浮力都等于自身重力。因为二者的重力相等,所以木块受到的浮力等于冰块受到的浮力。
4. 用手将一重为5 N的物体全部压入水中,物体排开的水重8 N,此时物体受到的浮力为    N,放手后物体将   (填“上浮”或“下沉”),待物体静止时所受的浮力为   N。
【答案】8;上浮;5
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据阿基米德原理F浮力=G排计算受到的浮力。
(2)比较浮力和重力的大小,根据浮沉条件判断物体的状态,最终再计算受到浮力的大小。
【解答】(1)物体排开水的重力为8N,则它受到的浮力F浮力=G排=8N;
(2)因为F浮力>G,所以物体在水中上浮,最终在水面漂浮。根据漂浮条件可知,它此时受到的浮力等于重力,即F浮'=G=5N。
5.把密度为0.6×103 kg/m3、重为12 N的木块放入水中,当它静止时所处的状态及受到的浮力大小分别是(  )
A.漂浮,F浮>12 N B.漂浮,F浮=12 N
C.沉底,F浮<12 N D.沉底,F浮=12 N
【答案】B
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】比较物体密度和液体密度的大小,根据浮沉条件确定物体的状态,并计算受到浮力的大小。
【解答】根据题意可知,该物体的密度小于水的密度,那么它在水面漂浮。根据漂浮条件可知,此时它受到的浮力等于自身重力,即F浮力=G=12N。
故选B。
6.为了来昆明过冬的红嘴鸥不饿着,每年都要用鸥粮喂它们。以前的鸥粮投入水中后一部分由于海鸥不能及时吃而迅速沉入水里,既浪费粮食又污染了水体。一厂家对鸥粮进行了“膨化”处理,使其投入水中后能够漂浮在水面上较长时间,海鸥几乎能吃完它。“膨化”后的鸥粮能够漂浮在水面上是因为它的(  )
A.质量变大 B.体积变小 C.密度变大 D.密度变小
【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】物体的密度小于液体密度,那么它在液面漂浮;物体的密度等于液体密度,那么它在液体里悬浮;物体的密度大于液体密度,那么它在液体里下沉,据此分析判断。
【解答】根据浮沉条件可知,“膨化”后的鸥粮能够漂浮在水面上是因为它的密度变小,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
7.一圆柱体先后放入密度为ρ1和ρ2的两种液体中,均处于漂浮状态,如图A1-3-8所示。圆柱体在两种液体中所受浮力大小依次是F1和F2,则(  )
A.ρ1>ρ2 F1>F2 B.ρ1<ρ2 F1C.ρ1<ρ2 F1=F2 D.ρ1>ρ2 F1=F2
【答案】D
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据浮沉条件比较受到浮力的大小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较液体密度的大小。
【解答】这个圆柱体在两种液体中都处于漂浮状态,则它受到的浮力都等于自身重力。因为它的重力保持不变,所以它受到的浮力相等,即F1=F2;
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,当浮力相等时,物体排开液体的体积与液体密度成反比。因为排开液体的体积V1ρ2。
故选D。
8.将体积和材料均不同的甲、乙两实心小球分别轻轻放入水中,两球静止时如图A1-3-9所示,甲小球浮在水面,乙小球沉底,已知甲小球的体积比乙小球小,则下列说法正确的是(  )
A.甲小球的质量比乙小球大 B.甲小球受到的浮力等于其重力
C.甲小球的密度比乙小球大 D.乙小球受到的浮力等于其重力
【答案】B
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(2)(4)根据浮沉条件比较浮力和重力的大小;
(1)首先根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较浮力的大小,再根据浮沉条件比较重力的大小,最终确定质量的大小关系;
(3)根据浮沉条件比较小球和液体密度的大小关系,再比较小球的密度大小。
【解答】根据图片可知,甲在水面漂浮,那么它受到的浮力等于重力。乙在水里下沉,那么它受到的浮力小于重力,故B正确,D错误;
根据图片可知,排开水的体积V甲排甲在水面漂浮,则甲的密度小于水的密度;乙在水底下沉,那么乙的密度大于水的密度。比较可知,甲的密度小于乙的密度,故C错误。
故选B。
9.如图所示,甲、乙两杯盐水的密度分别为ρ甲、ρ乙。将同一只鸡蛋先后放入甲、乙两杯中,在甲杯中处于悬浮状态,所受浮力为F甲;在乙杯中处于漂浮状态,所受浮力为F乙。下列说法正确的是(  )
A.F甲F乙 C.ρ甲>ρ乙 D.ρ甲<ρ乙
【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据浮沉条件分析判断即可。
【解答】根据图片可知,同一只鸡蛋在甲中悬浮,则浮力F甲=G,密度ρ甲=ρ鸡蛋;在乙中漂浮,那么浮力F乙=G,密度ρ乙>ρ鸡蛋,因此浮力F甲=F乙,密度ρ甲<ρ乙。
故选D。
10.(2018八上·鄞州期中)俗话说“瓜浮李沉”,意思是西瓜投入水中会漂浮,李子投入水中会下沉。对此现象,下列说法正确的是(  )
A.西瓜的密度比李子的密度大
B.西瓜漂浮时所受浮力大于重力
C.李子下沉过程中所受水的压强不变
D.李子浸没后,下沉过程所受浮力大小不变
【答案】D
【知识点】液体的压强;物体的浮沉条件及其应用;浮力的变化
【解析】【分析】(1)当物体漂浮时,F浮=G,且ρ物<ρ液;当物体悬浮时,F浮=G,且ρ物=ρ液;当物体下沉时,F浮<G,且ρ物>ρ液;
(2)液体压强随深度的增加而增大;
(3)根据F浮=ρ液gV排可知,物体受到的浮力大小只与液体密度和排开液体的体积大小有关。
【解答】A.根据浮沉条件可知,西瓜漂浮,西瓜的密度小于水的密度;李子下沉,那么李子的密度大于水的密度,因此西瓜的密度小于李子的密度,故A错误;
B.西瓜在水面漂浮,它受到的浮力等于重力,故B错误;
C.李子在下沉过程中,深度增大,所以受到水的压强增大,故C错误;
D.李子浸没后,它排开水的体积始终等于自身体积,因此排开水的体积不变,那么它受到的浮力不变,故D正确。
故选D。
11.一个薄壁密封饮料瓶内装有一些饮料,分别放在装有甲、乙两种液体的容器中,静止后饮料瓶的状态如图所示,饮料瓶受到的浮力分别为F浮甲、F浮乙,甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙,则(  )
A.F浮甲>F浮乙,ρ甲>ρ乙 B.F浮甲C.F浮甲=F浮乙,ρ甲>ρ乙 D.F浮甲=F浮乙,ρ甲<ρ乙
【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】【分析】根据浮沉条件和阿基米德原理F浮力=ρ液gV排分析判断。
【解答】根据图片可知,这个饮料瓶在两种液体中都是漂浮,那么它受到的浮力都等于自身重力。因为饮料瓶的重力保持不变,那么它受到的浮力相等,即F浮甲=F浮乙。
饮料部分的体积是相同的,甲的液面低于瓶内液面,则排开液体体积V甲排V液。比较可知,排开液体的体积V甲排ρ乙。
故选C。
12.如图甲所示,烧杯里盛有6 ℃的水,小球在水中恰好悬浮。经研究发现,水的密度随温度的变化如图乙所示。在烧杯四周放上大量的冰块,在烧杯内水的温度下降到0 ℃的过程中,假设小球的体积始终不变,下列关于小球的浮沉情况判断正确的是(  )
A.先下沉然后上浮 B.浮力变小,一直下沉
C.先上浮然后下沉 D.浮力变大,一直上浮
【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据浮沉条件和阿基米德原理F浮力=ρ液gV排分析判断。
【解答】原来小球在水中悬浮,则小球的密度等于6℃时水的密度。根据图乙可知,水从6℃降低到0℃的过程中,水的密度先增大后减小。根据浮沉条件可知,当水的密度大于小球密度时,小球会上浮;当水的密度小于小球的密度时,小球会下沉。
故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
13.a、b是两种不同的物质,其质量与体积的关系图像如图A1-3-13所示,分别用物质a、b制成质量相等的实心球甲、乙,和体积相等的实心球丙、丁,即m甲=m乙,V丙=V丁,ρ甲=ρ丙=ρa,ρ乙=ρ丁=ρb,将四个实心球都浸没在水中,松手稳定后,它们所受的浮力大小关系正确的是(  )
A.F甲=2F乙 B.3F甲=F乙 C.F丙=3F丁 D.2F丙=3F丁
【答案】D
【知识点】密度公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据图象可求a、b物质密度,则ρ甲=ρ丙=ρa=2g/cm3>ρ水,ρ乙=ρ丁=ρb=g/cm3<ρ水,将四个实心球都浸没在水中。松手稳定后:
(1)甲球沉入水底,利用阿基米德原理求甲球受到的浮力;乙球漂浮在水面上,利用物体的漂浮条件求乙球受到的浮力,可得甲、乙两球受到的浮力大小关系;
(2)丙球沉入水底,利用阿基米德原理求丙受到的浮力,丁球漂浮在水面上,利用物体的漂浮条件求丁球受到的浮力,可得丙丁两球受到的浮力大小关系。【解答】(1)由图知,a物质的密度,
b物质的密度,
则ρ甲=ρ丙=ρa=2g/cm3=2ρ水,,
将四个实心球都浸没在水中,松手稳定后:
(1)甲球沉入水底,其受到的浮力:,
乙球漂浮在水面上,乙受到的浮力F乙=m乙g,
因为m甲=m乙,
所以,故A、B错误;
(2)丙球沉入水底,其受到的浮力:F丙=ρ水gV排=ρ水gV丙,
丁球漂浮在水面上,其受到的浮力:F丁=G丁=m丁g=ρ丁V丁g=ρ水V丁g,
因为V丙=V丁,
所以,即2F丙=3F丁,故C错误、D正确。
故选D。
14.小明用细线系住重为5 N的物体,使其一半体积浸入盛满水的溢水杯中,物体排开的水重为2N,此时物体所受的浮力为   N。将物体浸没在水中,此时物体所受的浮力为   N,物体排开的水的体积为   m3,松手后,物体将   (填“上浮”“悬浮”或“下沉”)。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
【答案】2;4;4×10-4;下沉
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)(2)根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排计算出物体受到的浮力。
(3)根据公式计算物体排开水的体积;
(4)比较浮力和重力的大小关系,从而确定物体的浮沉状态。
【解答】(1)物体排开的水重为2N,则此时物体受到的浮力F浮=G排=2N;
(2)根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排可知,在同种液体中,物体受到的浮力与排开液体的体积成正比,则物体浸没在水中时受到的浮力F浮'=2F浮=2×2N=4N;
(3)此时物体排开水的体积:;
(4)因为浮力小于重力,所以物体将下沉。
15.“彩球温度计”是一种现代居家饰品,其结构模型如图所示。该“彩球温度计”是由体积相同(保持恒定)、质量不同的小球和密度随温度的升高而减小的液体组成。当环境温度升高时,浸没在液体中的小球受到的浮力将   。在某一环境温度下,四个小球处于如图所示位置,此时
B小球受到的浮力FB与 D小球受到的浮力FD的大小关系为   。
【答案】变小(或减小);FB=FD
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排分析小球受到浮力的变化;
(2)根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排比较浮力的大小关系。
【解答】(1)当环境温度升高时,液体的密度减小,根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排可知,浸没在液体中的小球受到的浮力将变小;
(2)在某一温度下,液体的密度相同,且小球排开液体的体积相同,根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排可知,小球受到的浮力大小相等,即FB=FD。
16.三根相同的轻质弹簧,一端固定在容器底部,另一端分别与三个体积相同的实心球相连。向容器内倒入某种液体,待液体和球都稳定后,观察到如图所示情况,乙球下方的弹簧长度等于原长。
(1)这三个球受到的浮力大小关系是 (填字母)。
A.F甲< F乙F乙>F丙 C.F甲=F乙=F丙
(2)这三个球的密度大小关系是 (填字母)。
A.ρ甲<ρ乙<ρ丙 B.ρ甲>ρ乙>ρ丙 C.ρ甲=ρ乙=ρ丙
(3)其中   (填“甲”“乙”或“丙”)球的密度与液体密度相同。
【答案】(1)C
(2)A
(3)乙
【知识点】二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较浮力的大小;
(2)对三个小球进行受力分析,根据二力平衡的知识比较重力的大小关系,再根据密度公式比较密度大小;
(3)将三个球的密度与水的比较进行比较即可。
【解答】(1)液体的密度相同,且三个小球排开液体的体积相同,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它们受到的浮力相等,即F甲=F乙=F丙,故选C。
(2)甲:弹簧伸长,小球受到向下的拉力和重力,以及向上的浮力,那么G甲=F浮力-F拉力;
乙:弹簧没有伸长也没有缩短,小球不受弹力,只受到向下的重力和向上的浮力,那么G乙=F浮力;
丙:弹簧被压缩,受到向上的弹力和浮力,以及向下的重力,那么G丙=F浮力+F弹力;
比较可知,小球的重力G甲根据公式G=ρVg可知,小球的密度ρ甲<ρ乙<ρ丙。
故选A。
(3)根据上面的分析可知,乙受到的浮力等于自身重力,即它在液体中应该悬浮,那么乙球的密度与液体密度相同。
二、自我提升
17.把一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有76 g水溢出;将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,静止后有64 g酒精溢出。已知酒精的密度是0.8×103 kg/m3,则物块在水中的状态及物块的密度是(g取10 N/kg)(  )
A.悬浮,1.0×103 kg/m3 B.漂浮,0.95×103 kg/m3
C.下沉,1.2×103 kg/m3 D.漂浮,0.90×103 kg/m3
【答案】B
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据该物块排开水的质量与排开酒精的质量,分析它的状态,并计算出它的体积和质量,计算出它的密度。
【解答】①如果该物块在水中和酒精中都是漂浮,那么它受到的浮力等于重力,即浮力相等。根据F浮=G排=m排g可知,此时它排开水和酒精的质量相等;
②如果该物块在水中和酒精中都是浸没,那么它受到的浮力之比:F水:F酒精=ρ水gV排:ρ酒gV排=ρ水:ρ酒=1:0.8=5:4。根据F浮=G排=m排g可知,排开水和酒精的质量比为:m水:m酒精=5:4;
③比较可知,该物体在水中和酒精中时,不能全部漂浮,也不能全部浸没,那么只能是在水中漂浮,在酒精中浸没。
因为物体在水中漂浮,那么它的重力G=F水=m排水g=0.076kg×10N/kg=0.76N;
物体在酒精中浸没,那么它的体积为:;
则物体的密度:。
故选B。
18.有甲、乙两个溢水杯,甲溢水杯盛满酒精,乙溢水杯盛满某种液体。将一不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中,小球下沉到杯底,溢出酒精的质量是40 g;将小球从甲溢水杯中取出并擦干,然后轻轻放入乙溢水杯中,小球漂浮且有 的体积露出液面,溢出液体的质量是50g。求:(ρ酒精=0.8g/cm3)
(1)小球的体积。
(2)小球的密度。
(3)液体的密度。
【答案】(1)解:由题知,在甲溢水杯中小球下沉,小球的体积等于排开酒精的体积,
由ρ= 可得,小球的体积:V=V排酒精= = =50 cm3
(2)解:由题意知小球放入乙溢水杯中处于漂浮状态,故F浮乙=G球=G排,则小球的质量m球=m排=50 g;
小球的密度:ρ球= = =1.0 g/cm3=1.0×103 kg/m3
(3)解:因为小球在乙溢水杯中处于漂浮状态,所以F浮乙=G球,根据阿基米德原理有,F浮乙=m排g=ρ液g(1- )V①;
且G球=ρ球gV②;
将①②代入F浮乙=G球可得,ρ液g V=ρ球gV,
所以液体的密度:ρ液= ρ球= ×1.0×103 kg/m3=1.2×103 kg/m3。
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)在甲溢水杯中小球下沉,小球的体积等于排开酒精的体积,根据= 计算即可;
(2)小球放入乙溢水杯中处于漂浮状态,根据F浮乙=G球=G排=m排g计算出小球的质量,再根据 计算出小球的密度;
(3)小球在乙溢水杯中处于漂浮状态,根据浮沉条件列出平衡公式,将密度公式G=ρVg和阿基米德原理F浮=ρ液V排g代入,通过计算得到液体的密度即可。
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