八上科学第一章1-3节复习卷
一、单选题
1.如图所示,在研究浮力大小时,小阳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,下列猜想最符合小阳同学研究目的的是( )
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.用力越大,物体排开水的体积越大
2.小科通过研究得到“物体在液体中受到的浮力大小与液体密度、物体排开液体的体积有关,与物体浸入液体的深度无关”的结论,下列四组实验可以证明“物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关”的是( )
①测力计挂着浸在水中的铁块,慢慢下移,在铁块浸没前测力计示数逐渐变小
②测力计挂着浸没在水中的铁块,让铁块再下移一段距离测力计示数不变
③将两块相同的木块以横、竖不同的姿态放入水中,均漂浮在水面上
④将质量相同、形状各异的实心物体放入水中,均漂浮在水面上
A.只有②③ B.只有②④ C.只有②③④ D.①②③④
3.某科学兴趣小组制作的潜水艇模型如图所示,通过胶管 A 可以从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时,若通过 A管往烧瓶中吹气,烧瓶将会( )
A.上浮,露出液面前它受到的浮力增大
B.下沉,沉到底部前它受到的浮力不变
C.上浮,露出液面前它受到的浮力不变
D.下沉,沉到底部前它受到的浮力变小
4.一艘轮船从重庆驶入上海,在上海码头装上货物后停泊。下列说法正确的是( )
A.轮船所受浮力减小,将上浮一些,轮船的总“排水量”减小
B.轮船所受浮力增大,将下沉一些,轮船的总“排水量”不变
C.轮船所受浮力不变,将下沉一些,轮船的总“排水量”减小
D.轮船所受浮力减小,将下沉一些,轮船的总“排水量”不变
5.学习了物体的浮沉条件后,小舟做了如下实验:在两个薄气球中加满温水,扎紧后剪去多余部分,分别浸没于盛有冷水与热水的玻璃杯中(如图)。若不计气球自重,放手后两气球的运动情况是( )
A.冷水、热水中都下沉 B.冷水中下沉,热水中上升
C.冷水、热水中都上升 D.冷水中上升,热水中下沉
6.小明用刻度尺、塑料碗、大烧杯(底面积为S)等器材测量金属球的体积和质量,他先在烧杯内放入适量水,再将塑料碗轻轻放入水中,如图甲所示,测出此时烧杯内水的深度为h1;将金属球放在塑料碗中,放入球后的状态如图乙所示,测出此时烧杯内水的深度为h2;将塑料碗中的金属球轻放入烧杯中,如图丙所示,测出此时烧杯内水的深度为h3,下列有关叙述中,不正确的是 ( )
A.金属球的体积是(h3-h1)S
B.烧杯中水的深度:h2<h3
C.金属球的质量是ρ水(h2-h1)S
D.丙图中,金属球受到的浮力小于自身的重力
7.将一个乒乓球放入倒置的饮料瓶中,然后向瓶内注入水将乒乓球浸没,如图所示,乒乓球保持静止状态则乒乓球( )
A.仍受水的浮力B.不受水的浮力,也不受水对它的压力
C.不受水的浮力,但受水对它的压力D.无法判断
8.水是重要资源。下列关于水的叙述中,正确的是( )
A.电解水生成的氧气和氢气的体积比约为2:1
B.电解水实验中,与电源正极相连的玻璃管内得到的气体是氧气
C.氢气燃烧生成水的实验,不能说明水是由氧、氧两种元素组成的
D.电解水生成氢气和氧气,说明水是由氢分子和氧分子构成的
9.关于电解水的实验,下列叙述错误的是( )
A.水是由水分子构成的
B.水电解产生的氢气和氧气的体积比为2:1
C.水电解可以得到氢气和氧气,所以水中有氢气和氧气
D.水在直流电的作用下,与电源负极相连的玻璃管内产生氢气,与电源正极相连的玻璃管内产生氧气
10.如图所示,容器中水面上漂浮着一只空碗,水底沉着一只土豆。若将土豆取岀放入碗中(碗仍能漂浮在水面),则水面高度将( )
A.不变B.上升C.下降 D.条件不足,难以判断
11.如图所示,两只相同的气球,分别充入氢气和空气,充气后体积相同,放飞气球时只有氢气气球升上空中。若它们在空气中受到的浮力分别为F氮和F空,则下列说法中正确的是( )
A.F氮>F空 B.F氮=F空
C.F氮12.如图表示跳水运动员从入水到露出水面的过程,其中运动员受到水的浮力不断变小的阶段是 ( )
A.①→② B.②→③ C.③→④ D.④→⑤
13.密度计是测量液体密度的仪器,它始终在液面上。如右图所示,把两支完全相同的自制密度计分别放在甲、乙两种液体中,它们所受到的浮力大小以及这两种液体的密度关系( )
A.F甲ρ乙B.F甲=F乙 ρ甲>ρ乙C.F甲14.一个物体所受的重力为0.4牛,轻轻放入盛有水的容器中,溢出容器的水的重力为0.3牛,关于物体所受到的浮力大小,以下描述最准确的是( )
A.F浮≥0.4牛B.0.3牛≥F浮C.F浮≥0.3牛 D.0.4牛≥F浮≥0.3牛
15.如图所示,潜水艇在海面下根据需要实现上浮或下潜(但始终未露出海面)。潜水艇受到的重力为G1、浮力为F1;在上浮时,受到的重力为G2、浮力为F2,下列关系正确的是( )
A.F1>G1,F2G2 C.F116.杭州湾大桥施工时,要向江中沉放大量的施工构件,假设一正方体构件被缓缓吊入江水中(如图甲),在沉入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,随着h的增大,正方体构件所受浮力F1、钢绳拉力F2的变化如图乙所示。下列判断正确的是( )
A.浮力F1随h变化的图线是图乙中的①图线B.构件的边长为4m
C.构件所受的最大浮力为1.2×105N
D.构件的密度为2.5×103kg/m3
17.用手将一个密度为0.9×103kg/m3的实心小球先后浸没在水和酒精中。松手后,小球静止时,排开水和酒精的体积分为V1和V2,小球在水和酒精中所受的浮力分别为F1和F2,以下判断正确的是(ρ酒精=0.8×103kg/m3)( )
A.V1∶V2=1∶1 F1∶F2=5∶4 B.V1∶V2=9∶10 F1∶F2=9∶8
C.V1∶V2=4∶5 F1∶F2=1∶1 D.V1∶V2=8∶9 F1∶F2=10∶9
18.如图甲所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上方连有正方体木块A,容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口,此时木块A刚好完全浸没在水中,接着打开阀门B,缓慢放水,直至木块A完全离开水面时,再关闭阀门B,这个过程中,弹簧弹力F与木块露出水面的体积V的关系如图乙所示。已知ρ水=1.0×103kg/m3,ρ木=0.7×103kg/m3,木块体积为V0,不计弹簧所受浮力,则下列说法正确的是( )
A.C点弹簧处于原长 B.CD段弹簧被压缩
C.D点的横坐标d的值为0.3V0 D.点C与点E的纵坐标c、e的绝对值之比为2:3
二、填空题
19.请分析水资源的相关图示,回答问题:
(1)上图所示为“水循环示意图”,图中各序号分别代表水循环的各个环节,其中序号①表示的环节是
(2)“南水北调”中线工程(将长江水引至华北地区)主要是通过改变水循环中的 (填序号)环节,来达成水资源的重新分配。
20.如图所示,容器中装有一定质量的水,先后按甲、乙两种方式使物体A和小玻璃杯漂浮在水面上(图中细线重力及体积均不计)。设甲、乙两图中物体A和小玻璃杯共同受到的浮力分别为F甲和F乙,水对容器底的压强分别为p甲和p乙。则F甲 F乙;p甲 p乙(均填“大于”、“等于”、“小于”)。
21.一小球的质量是100g,体积是50cm3,浸入盛水的烧杯中,小球沉在杯底,此时小球受到的浮力是 N;往杯中加盐使小球悬浮,此时小球受到的浮力是 N;继续往杯中加盐使小球上浮,最后漂浮在水面上,此时小球受到的浮力是 N。
22.用手将一重为5N的物体全部压入水中,物体排开的水重8N,放手后物体将 (选填“上浮”“下沉”或“悬浮”),待物体静止时所受浮力为 N,排开水的体积是 m3。(g取10N/kg)
23.如图是电解水的简易装置,且实验已进行了一段时间。试回答下列问题。
(1)检验甲试管中产生的气体的方法是 。
(2)b应接电源的 极。
(3)电解水实验说明水是由 组成的。
24.如图甲所示为电解水的实验装置,如图乙所示为电解水反应的微观过程示意图。回答问题:
(1)甲图中,b管与电源 极相连。检验b管中气体的方法是 。
(2)理论上产生的氧气与氢气的体积比为1:2 ,由于在相同条件下氧气在水中的溶解度大于氢气,则实验能收集的氧气与氢气的体积比 1:2 (选填:“大于、小于或等于”)。
(3)该实验可证明水是由 组成。
(4)图乙中表示氧分子的是( )
A.B.C.
25.如图是电解水的实验装置图,请回答问题:
(1)实验中得到氧气的试管是 ;(选填“C”或“D”)
(2)经检验产生的气体有氢气和氧气,说明水是由 组成的;
26.温州依山傍水,境内自然景观丰富,名山秀水众多,素有“东南山水甲天下”之美誉。
(1)湖美瀑绝的飞云湖—百丈漈。飞流直下的百丈漈瀑布属于水循环的环节中的 。
(2)“动植物王国”之称的乌岩岭自然保护区内有国家二级保护植物---野生香果树,其7月开花,10月结果,其果实是由 发育而来。
27.在水下施工时,需要向水中沉放大量的施工构件,如图甲所示,钢绳吊一边长为 2m的正方体缓缓进入水中,构件的下表面到水面的距离为 h,随着 h 的增加,钢绳的拉力 F 和构件所受的浮力 F 随 h 的变化如图乙所示。图乙中反映拉力 F 随 h 的变化图线是 (填① 或②),则构件完全浸入水中时的重力为 N。
28.我国自主研发的“蛟龙号”深海潜水器最深一次下潜到海中7062米的深度。若把潜水器近似看成一个正方体,当它下潜到5米静止时,潜水器上表面受到4.9×105牛的压力,下表面受到5.7×105牛的压力,此时潜水器受到的浮力为 牛。当潜水器继续下降时,潜水器上表面受到的压强将 ,受到的浮力将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
29.将一冰块用细线拴住慢慢地浸入到酒精中,并保持悬置状态(如图),在冰块浸入的过程中,台秤的读数将 (选填“增大”“减小”或“不变”);在冰块熔化过程中,容器内液面将 (选填“上升”“下降”或“不变”),台秤的读数将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。(冰的密度为0.9×103 kg/m3,酒精的密度为0.8×103
kg/m3,整个过程中无液体溢出)
30.底面积为400cm2的圆柱形容器内装有适量的水,将其竖直放在水平桌面上,把边长为10cm的正方体木块A放入水后,再在木块A的上方放一物体B,物体B恰好没入水中,如图(a)所示。已知物体B的密度为6×103kg/m3。质量为0.6kg。(取g=10N/kg)则木块A的密度为 kg/m3;若将B放入水中,如图(b)所示,则水对容器底部的压强变化了 Pa。
三、实验探究题
31.某校“制作浮力秤”项目研究小组,制成如图所示浮力秤。使用过程中,发现称量范围较小,有待提升改造。
【原理分析】浮力秤是利用物体漂浮时F浮=G物的原理工作的;浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关。
【问题提出】浮力大小与液体密度存在怎样的定量关系?
【方案设计】
器材:悬挂式电子秤、金属块(4.0N)、大烧杯、水以及各种不同密度的溶液等。
步骤:①将金属块挂在电子秤下,读取电子秤示数并记录;
②将金属块浸没在盛水的烧杯中,读取电子秤示数并记录,然后取出金属块擦干;
③按照步骤②的操作,换用不同密度的溶液,多次重复实验。
【数据处理】
实验编号 1 2 3 4 5 6 7
液体密度ρ液(g/cm3) ﹣ 0.8 1.0 1.2 1.4 1.9 2.0
电子秤示数F拉(N) 4.0 3.6 3.5 3.4 3.3 2.6 3.0
浮力大小F浮(N) ﹣ 0.4 0.5 x 0.7 1.4 1.0
【交流分析】
(1)表格中x的数据是 ;
(2)实验过程中,除步骤①外,其余每一次测量,其目的是 ;
(3)小组同学对实验数据进行了分析讨论,认为第6次实验数据异常。若电子秤正常工作、电子秤读数和表中数据记录均无误。则造成此次实验数据异常的原因可能是 。
(4)【得出结论】……
【知识应用】
根据以上探究,写出一种增大浮力秤称量范围的方法 。
32.新冠疫情防控中,很多家庭使用浓度为75%的医用酒精来消毒。正确的测量其密度步骤是: ;
A.将m、V值代入公式ρ=m/V中算出ρ
B.在烧杯中盛待测液体,称出烧杯和液体的总质量96.2g
C.算出量筒中液体的质量m
D.称出烧杯和剩余液体的总质量m2(如图乙)
E.将杯中液体倒入量筒中一部分,测出这些液体的体积V(如图甲)通过以上步骤,测得这种75%的医用酒精的密度为 kg/m3。
小周受到启发,用弹簧测力计、细线和金属块制作一架简易的密度计,已知金属块体积为100cm3,当它浸没在不同液体时金属块受到的浮力不同,弹簧测力计的示数不同。如图丙,左边表示测力计示数,右边表示相应液体密度示数。当它未放入液体时,测力计示数为3牛,密度计的标记数值为0。得到弹簧测力计的示数与被测液体的密度之间的函数关系,则符合此关系的应是图丁中的图线 (选填“①”、“②”或“③”)。
33.某小组同学按照如下图步骤验证阿基米德原理,观察并记录了如下实验数据:
空桶重力(N) 物体重力(N) 将物体浸没在水中称重(N) 空桶和溢出水中总重力(N)
1.0 2.5 1.5
(1)该物体所受的浮力是 N。
(2)表格中空桶和溢出水总重力为 N。
(3)该物体的密度为 千克/米3 。
(4)下列操作中,一定会导致无法验证阿基米德原理的是 。
A. A、①步骤中,弹簧测力计没有调零B.③步骤中,溢水杯中没有装满水
C.③步骤中,用食用油代替水进行实验D.④步骤中,物体没有完全浸没水中
四、解答题
34.如图所示,图甲中弹簧测力计的示数为30牛,图乙中弹簧测力计的示数为20牛,g取10牛/千克。求 :
(1)图乙中A物体受到的浮力。
(2)A物体的体积。
35.“绿水青山就是金山银山”,水是人类不可缺少的宝贵资源,我们既要研究水的组成,又要合理的利用和保护水资源。
(1)如图甲是电解水实验示意图,下列说法正确的是 。
A.实验中A试管内产生的是氧气,B试管内产生的是氢气
B.A,B试管中产生的气体质量比为2:1
C.水在通电时产生了氢气和氧气,因此水中含有氢气和氧气
D.该装置中通的是直流电
(2)如图乙中a、b、c表示电解水时反应实质的微观示意图,其正确顺序是 。
36.飞艇的体积是2000米3,自重4900牛,空气的密度为1.29千克/米3。
(1)在空气中,飞艇受到的浮力为多大?
(2)该飞艇在匀速升空时,其最大载重量为多少牛?(g取10牛/千克)
37.如图所示,有一木块的体积为200cm3,浸没在水中且处于静止状态,木块受到绳子向下的拉力F为0.8N.(g=10N/kg、ρ水=1.0×103kg/m3,绳子重力忽略不计)求:
(1)木块此时受到浮力;
(2)木块的重力;
(3)剪断绳子,木块静止时排开水的体积。
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【分析】根据描述的实验现象,分析其中变化的因素,从而得到实验的探究目的。
【解答】盆子受到的浮力和手向下的压力为相互作用力,因此用力越大,说明盆子受到的浮力越大。盆子进入水中的体积越大,它肯定占的水的体积越大,即排开水的体积越大,因此研究的目的应该是: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】C
【解析】【分析】当物体浸入的深度改变时,如果浮力发生改变,那么说明二者存在关系;否则,浮力与深度无关,据此分析判断。
【解答】①探究浮力大小与深度的关系时,需要控制液体密度和排开液体的体积相等,只改变深度。而铁块慢慢浸入水中时,深度和排开液体的体积都增大,故①不合题意;
②浸没在水中的铁块,它排开液体的体积不变,让铁块再下移一段距离测力计示数不变,根据F浮力=G-F拉可知,铁块受到的浮力不变,这说明浮力与深度无关,故②符合题意;
③将两块相同的木块以横、竖不同的姿态放入水中,则浸入的深度不同。但是二者受到的浮力都等于重力,即二者浮力相等,那么说明浮力与深度无关,故③符合题意;
④将质量相同、形状各异的实心物体放入水中,均漂浮在水面上,它们受到的浮力都相等,但是浸入的深度不同,那么说明浮力大小与深度无关,故④符合题意。
则能够证明结论的是②③④。
故选C。
3.【答案】C
【解析】【分析】从胶管A向内吹气,烧瓶内的气压增大,里面的水会流出,据此判断重力的变化,然后根据公式F浮=ρ水gV排判断烧瓶受到的浮力的变化,最后根据浮沉条件判断烧瓶的浮沉状态。
【解答】(1)烧瓶原来悬浮在水中,那么它受到的浮力等于重力;
(2)从胶管A向内吹气,烧瓶内的气压增大,里面的水会流出,此时烧瓶的总重力会减小;在烧瓶露出水面前,它排开水的体积不变,根据公式F浮=ρ水gV排可知,它受到的浮力保持不变;因此这时浮力大于重力,烧瓶肯定上浮。
故选C。
4.【答案】B
【解析】【分析】根据浮沉条件分析轮船受到浮力的变化,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析上浮还是下沉,根据“排水量”的定义判断它是否改变。
【解答】轮船始终在水面漂浮,那么它受到的浮力始终等于自身重力。装上货物后,轮船的自重增大,则它受到的浮力增大了。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,轮船排开水的体积增大,即轮船下沉一些。“排水量”是轮船满载时排开水的质量,是出厂时设定好的,因此不会改变,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
5.【答案】D
【解析】【分析】根据浮沉条件分析判断。
【解答】冷水的密度大于温水,即气球受到的浮力大于重力,因此气球在冷水中上浮。热水的密度小于温水,即气球受到的浮力小于重力,因此气球在热水中下沉。
故选D。
6.【答案】B
【解析】【分析】(1)根据甲丙计算金属球的体积;
(2)首先比较乙和丙中浮力大小,再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较排开水的体积大小,最后比较水面高度的大小;
(3)根据甲和乙计算金属球的质量;
(4)根据浮沉条件比较浮力和重力的大小。
【解答】根据图片可知,甲中水的体积与金属球的体积之和等于丙中水的总体积,因此金属球的体积V=V丙-V甲=Sh3-Sh1=S(h3-h1),故A正确不合题意;
乙中金属球和塑料碗受到的总浮力F浮总=G碗+G球,丙中二者受到的总浮力F浮总'=G碗+F球。因为球在水中下沉,则它受到的浮力小于重力,那么F浮总'h3,故B错误符合题意,D正确不合题意;
根据图片可知,甲和乙中排开水的重力的差值等于金属球的重力,即△G排=G球=ρ水gSh2-ρ水gSh1=ρ水g(h2-h1)S 。那么金属球的质量为:,故C正确不合题意。
故选B。
7.【答案】C
【解析】【分析】根据浮力产生的原因和压力产生的原因判断。
【解答】乒乓球上面有水,因此水会乒乓球的上表面会产生向下的压力。乒乓球的下表面没有水,因此水对乒乓球没有向上的压力。根据F浮=F上-F下可知,乒乓球不受水对它的浮力。
故选C。
8.【答案】B
【解析】【分析】A、根据电解水氧气与氢气体积比为1:2分析;
B、根据电解水正极产生氧气分析;
C、根据氢气燃烧可证明水的组成分析;
D、根据水由水分子构成分析。
【解答】A、 电解水生成的氧气和氢气的体积比约为1:2 ,不符合题意;
B、 电解水实验中,与电源正极相连的玻璃管内得到的气体是氧气 ,符合题意;
C、 氢气燃烧生成水的实验,可以说明水是由氧、氧两种元素组成的 ,不符合题意;
D、水是由水分子构成的,由氢元素和氧元素组成的 ,不符合题意;
故选B。
9.【答案】C
【解析】【分析】根据电解水的操作要求、现象和结论分析;电解水时为增强水的导电性,通常向水中加少量硫酸或氢氧化钠,电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,二者体积比为1:2,电解水的实验结论为水由氢元素和氧元素组成。
【解答】A、水是由不汾子构成的,叙述正确;
B、 水电解产生的氢气和氧气的体积比为2:1 ,叙述正确;
C、 水电解可以得到氢气和氧气,所以水中有氢元素和氧元素,叙述错误;
D、 水在直流电的作用下,与电源负极相连的玻璃管内产生氢气,与电源正极相连的玻璃管内产生氧气 ,叙述正确;
故答案为:C。
10.【答案】B
【解析】【分析】比较土豆放入碗中后排开水的体积有啥变化,体积变大,水面上升;体积减小,水面下降。
【解答】空碗始终在水面漂浮,因此它不会影响水面的变化。
原来土豆处于下沉状态,它受到的浮力小于重力;
将土豆放入碗中后,它处于漂浮状态,即浮力等于重力。
比较可知,土豆受到的浮力增大了。
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,土豆排开水的体积变大了;
因此水面高度将上升。
故选B。
11.【答案】B
【解析】【分析】根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排分析判断。
【解答】根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,当气体密度相同时,物体受到的浮力与V排成正比。因为两个气球体积相同,所以它们受到的浮力相等,即F氮气=F空气,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
12.【答案】D
【解析】【分析】根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析即可。
【解答】根据图片可知,从①→②→③的过程中,运动员排开水的体积逐渐增大,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,这段过程中她受到的浮力逐渐变大。从③→④的过程中,运动员排开水的体积逐渐不变,则她受到的浮力不变。从④→⑤的过程中,运动员排开水的体积逐渐减小,则她受到的浮力逐渐减小,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
13.【答案】D
【解析】【分析】(1)根据二力平衡原理分析密度计受到的浮力和重力的大小关系,进而确定两个浮力之间的关系;
(2)根据公式F浮=ρ液gV排可知,当浮力相等时,V排越大,液体的密度越小。
【解答】密度计在甲和乙中一直保持漂浮状态,
那么它受到的浮力始终等于自身重力;
因为它的重力保持不变,
所以受到的浮力相等,即F甲=F乙;
因为V排甲>V排乙,
根据公式F浮=ρ液gV排可知,液体密度ρ甲<ρ乙。
故选D。
14.【答案】D
【解析】【分析】容器中的水可能是满的,也可能是不满的,对这两种情况进行分析即可。
【解答】(1)如果原来容器里的水是满的,那么溢出水的重力就是该物体受到的浮力,即F浮=0.3N;
(2)如果原来容器里的水是不满的,那么放入物体后,水面先上升再溢出,所以它排开水的重力肯定大于0.3N,即F浮>0.3N;
(3)根据浮沉条件可知,当物体漂浮时,它受到的浮力最大,且等于它的重力,即F浮=0.4N;
那么该物体受到的浮力的变化范围为:0.4N≥F浮≥0.3N。
故选D。
15.【答案】B
【解析】【分析】根据物体的浮沉条件判断。
【解答】当潜水艇下沉时,会打开水舱门,让外面的海水进入,从而增大自身的重力,此时浮力F1当潜水艇上浮时,会利用压缩空气将水排出去,从而减小自身的重力,此时浮力F2>G2。
故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
16.【答案】D
【解析】【分析】(1)在构件下沉过程中,排开水的体积变大;当构件完全浸没时,排开水的体积不变,根据阿基米德原理判断构件受到的浮力的变化,据此判断即可;
(2)当构件所受浮力不变时,说明它刚刚完全浸没,这时下表面到水面的距离就是构件的变长;
(3)当构件全部淹没时,排开水的体积最大且保持不变,则构件受到的浮力最大,从乙图中可以判断出最大浮力与 的大小关系;
(2)根据图中可知构件完全浸没时的拉力为,此时构件受到的浮力、重力以及拉力的关系为 ,然后用阿基米德原理和重力公式将它展开,将已知数据代入即可求出构件的密度。
【解答】A.由图可知,构件在下沉的过程中,排开的水的体积变大,所以浮力逐渐变大;当构件完全浸没后排开水的体积不变,所以浮力不变,因此浮力F1随h变化的图线是图乙中的②;故A错误;
B.构件完全浸没时,下表面到水面的距离就是构件的边长,即2m而不是4m,故B错误;
C.从乙图中可以看出,当构件完全淹没时受到的浮力小于,故C错误;
D.构件完全淹没时,它排开水的体积,钢绳的拉力;
根据浮力产生的原因可得:
,故D正确;
故选D。
17.【答案】B
【解析】【分析】(1)根据浮沉状态,利用二力平衡或阿基米德原理计算出浮力,然后作比即可。
(2)首先根据浮沉条件判断小球在水中和酒精中的状态,然后根据阿基米德原理计算出V排,然后作比即可。
【解答】(1)因为ρ球<ρ水,所以小球在水中漂浮;
那么它受到的浮力等于自身重力,即F1=G=ρ球gV;
因为ρ球>ρ酒,所以小球在酒精中下沉;
那么它受到的浮力F2=ρ酒精gV;
因此在水中和酒精中浮力之比为:F1:F2=ρ球gV:ρ酒精gV=ρ球:ρ酒=0.9×103kg/m3:0.8×103kg/m3=9:8;
(2)小球在水中漂浮时,它排开水的体积:;
小球在酒精中下沉,那么它排开水的体积V2=V;
小球在水中和酒精中排开水的体积之比:V1:V2=;
故选B。
18.【答案】C
【解析】【分析】(1)根据C点时木块的状态对木块进行受力分析,进而判断弹簧的所处的情况;
(2)由图象分析D点时木块的受力情况,再结合C点弹簧的情况来判断CD段弹簧是被压缩还是被拉伸;
(3)D点时,木块处于漂浮状态,根据F浮=G木,求出木块露出水面的体积V即D点的横坐标d的值;
(4)根据C点木块的受力情况求出弹簧弹力F即为点C的纵坐标c的绝对值;
E点时木块A完全离开水面,此时弹簧弹力F′等于木块的重力,即为点E的纵坐标e的绝对值,二者相比即可。【解答】A.由图乙可知,C点木块A刚好完全浸没在水中,
因为ρ水>ρ木,所以此时木块所受的浮力大于木块的重力,即F浮>G木,
则弹簧对木块有竖直向下的拉力,弹簧被拉伸,处于伸长状态,故A错误;
B.在D点时,弹簧弹力F=0N,弹簧处于原长,所以CD段弹簧被拉伸,故B错误;
C.在D点时,弹簧弹力F=0N,弹簧处于原长,此时木块漂浮在水面上,F浮=G木,即ρ水gV排=ρ木gV0,
ρ水g(V0-V)=ρ木gV0,
则木块露出水面的体积:,
即D点的横坐标d的值为0.3V0,故C正确;
D.在C点木块完全浸没时,木块排开水的体积V排=V0,
此时弹簧弹力F=F浮-G木=ρ水gV0-ρ木gV0=(ρ水-ρ木)gV0;
在E点木块A完全离开水面时,弹簧被压缩,此时弹簧弹力等于木块的重力,即F′=G木=ρ木gV0,
则,
即点C与点E的纵坐标c、e的绝对值之比为3:7,故D错误。
故选C。
19.【答案】(1)水汽输送
(2)⑤
【解析】【分析】水循环的五个环节:蒸发(包括植物的蒸腾)、水汽输送、降水、下渗、地表径流和地下径流。
【解答】(1)①环节是海洋上空的水汽输送到陆地上空,属于水汽输送环节。
(2)“南水北调工程”对我国“南方水多,北方水少”的状况有所改善,南水北调属于⑤地表径流环节。
20.【答案】等于;等于
【解析】【分析】(1)根据漂浮条件比较二者浮力的大小;
(2)根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排比较排开水的体积大小,再根据比较水面高度大小,最后根据液体压强公式p=ρ液gh比较容器底部受到水的压强大小。
【解答】(1)根据图片可知,在甲和乙中,玻璃杯和物体A都处于漂浮状态,那么它们受到的浮力都等于重力,因此浮力相等,即F甲=F乙;
(2)根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,它们排开水的体积相等。根据可知,它们使水面升高的高度相等。根据液体压强公式p=ρ液gh可知,水对容器底部的压强相等。
21.【答案】0.5;1;1
【解析】【分析】(1)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算出小球沉底时受到的浮力;
(2)(3)根据浮沉条件计算出小球悬浮和漂浮时受到的浮力。
【解答】(1)小球在杯底下沉时受到的浮力:
F浮=ρ液gV排=103kg/m3×10N/kg×50×10-6m3=0.5N;
(2)当小球在盐水中悬浮时,它受到的浮力等于重力,即F浮=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N;
(3)当小球在盐水中漂浮时,它受到的浮力仍然等于重力,即F浮'=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N。
22.【答案】上浮;上浮;5×10-4
【解析】【分析】(1)比较浮力和重力的大小,根据浮沉条件判断物体的状态;
(2)如果物体漂浮,根据二力平衡计算物体受到的浮力;
(3)已知物体受到的浮力根据公式计算排开水的体积。
【解答】(1)因为F浮>G,所以放手后物体将上浮,最终它会在水面漂浮;
(2)当物体漂浮在水面上时,
它受到的浮力等于重力,即F浮=G=5N;
(3)物体漂浮时排开水的体积为:。
23.【答案】(1)用带火星的木条进行检验,观察木条是否复燃
(2)正
(3)氢和氧
【解析】【分析】(1)在电解水的实验中,生成氢气的体积是氧气体积的2倍,据此确定产生的气体种类。根据氧气的检验方法解答。
(2)与正极相连的试管收集氧气,与负极相连的试管收集氢气;
(3)根据质量守恒定律可知,反应前后元素的种类和种数保持不变。
【解答】(1)根据图片可知,试管甲中气体体积小于试管乙,则甲内为氧气,乙内为氢气,则检验甲气体的方法为:用带火星的木条进行检验,观察木条是否复燃。
(2)甲试管内为氧气,与正极相连的试管收集氧气,则b应该接电源的正极。
(3)电解水生成氢气和氧气,则说明水是由氢和氧组成。
24.【答案】(1)正;用带火星的木条靠近管口
(2)小于
(3)氢和氧组成
(4)C
【解析】【分析】(1)在电解水的实验中,生成氢气的体积是氧气体积的2倍。与正极相连的试管收集氧气,与负极相连的试管收集氢气。根据氧气的检验方法解答;
(2)根据溶解性的大小确定二者体积之比的变化;
(3)根据反应产物确定水的组成;
(4)根据氧分子的构成判断。
【解答】(1)甲图中,a管内气体体积大于b管,则a管内为氢气,b管内为氧气。与正极相连的试管收集氧气,则b管与电源正极相连。检验b管内氧气的方法为:用带火星的木条靠近管口。
(2)在相同条件下氧气在水中的溶解度大于氢气,可以近似看作氧气稍微溶解,而氢气不溶解,即比值1:2中,分子变小而分母不变,那么比值减小,即实验能收集的氧气与氢气的体积比小于1:2。
(3)水在通直流电的条件下生成氢气和氧气,根据质量守恒定律得到,水由氢和氧组成。
(4)根据水分子H2O可知,一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成,则在中,中间黑色的大圆为氧原子。根据O2可知,一个氧分子由两个氧原子构成,即为 ,故选C。
25.【答案】(1)D
(2)氢和氧
【解析】【分析】(1)在电解水的实验中,生成氢气的体积是氧气体积的2倍;
(2)根据质量守恒定律可知,反应前后元素的种类和种数保持不变。
【解答】(1)根据图片可知,试管C内生成的气体体积大于试管D,则试管C内生成氢气,而试管D内生成氧气。
(2)经检验产生的气体有氢气和氧气,说明水是由氢和氧组成的。
26.【答案】(1)地表径流
(2)子房
【解析】【分析】 海陆间水循环过程主要包括海水蒸发、水汽输送、降水、径流等环节.图中的漓江是地表水汇集而成,应属于水循环环节中地表径流 。
【解答】(1) 飞流直下的百丈漈瀑布 属于江河水,江河水属于水循环的地表径流;
(2)由子房发育成果实,子房壁发育成果皮,可知果实是由子房发育而成。
故答案为:(1)地表径流;(2)子房
27.【答案】①;1.6×105
【解析】【分析】物体受到的浮力和排开液体的体积有关,根据液体密度和排开的体积计算浮力大小。
【解答】由图甲可知,物体在浸没之前排开水的体积变大,所以浮力逐渐变大,当物体浸没后排开水的体积不变,所以浮力不变,则反映F拉随h变化的图是①,由图乙可知,当物体浸没后所受的拉力等于浮力,即F拉=F浮=ρ水gv排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(2m)3=8×104N,物体浸没后,在缓缓沉入的过程中,所受的拉力与浮力大小之和等于物体的重力,即G=F拉+F浮=2×8×104N=1.6×105N。
故答案为:①;1.6×105
28.【答案】8×104;变大;不变
【解析】【分析】(1)已知物体上下两个表面的压力根据公式F浮=F向上-F向下计算浮力;
(2)液体压强随深度的增加而增大;
(3)潜水器在水中浸没后,它排开水的体积不变,根据公式F浮=ρ液gV排判断浮力的变化。
【解答】(1)此时潜水器受到的浮力为:F浮=F向上-F向下= 5.7×105N-4.9×105N= 8×104 N;
(2)当潜水器继续下降时,它上表面的深度不断增大,因此它受到水的压强将变大;
(3)潜水器在水中浸没后,它排开水的体积不变,根据公式F浮=ρ液gV排可知,它受到的浮力将不变。
29.【答案】增大;下降;增大
【解析】【分析】(1)首先根据相互作用力原理分析冰块受到浮力和冰块对酒精压力的大小关系,再根据阿基米德原理F浮=ρgV排分析浮力的变化,最后根据F=G容器+G酒精+F冰分析台秤示数的变化。
(2)将冰块的体积与熔化成的水的体积进行比较,从而确定液面的高度变化;
(4)将整个装置看作一个整体,从而对台秤的示数变化进行判断。
【解答】(1)台秤的示数等于它受到的压力,而它受到的压力F=G容器+G酒精+F冰。冰块对酒精的压力F冰与酒精对冰块的浮力F浮是相互作用力,二者大小相等,即F=G容器+G酒精+F浮。冰块浸入的过程中,据阿基米德原理F浮=ρgV排可知,它所受浮力增大,对酒精的压力也增大,所以台秤的示数增大;
(2)在冰块熔化过程中,质量不变,根据可知,冰熔化成等质量的水后体积变小,所以容器内液面将下降。
(3)将冰块、酒精、杯子视为一个整体,冰熔化前,该整体的重力由台秤和绳子共同承担。冰熔化后,绳子将不再有拉力,该整体的重力完全由台秤承担,由于该整体的重力不变,台秤承担的份额增加,所以台秤的示数变大。
30.【答案】0.5×103;125
【解析】【分析】(1)首先根据密度公式计算出B的体积,然后将A和B看作一个整体进行受力分析,得到:F浮A+F浮B=GA+GB,将已知数据代入公式后即可计算出A的密度;
(2)物体A漂浮,浮力等于重力,据此计算出它排开水的体积;原来它开水的体积等于它的体积,二者体积之差就是水面下降的体积;根据公式计算出水面下降的高度,利用液体压强公式计算容器底部压强的变化即可。
【解答】(1)由p= 得可得:VB= ;
图a中,A、B共同悬浮,
则F浮A+F浮B=GA+GB;
即p水g(VA+VB)=p水gVA+mBg,其中VA=1×10-3m3,
pA=
=0.5×103kg/m3;
(2)B放入水中后,A漂浮,有一部分体积露在水面,造成液面下降,A漂浮,F浮A=GA,
即p水gVA排 =pAgVA,
VA排= =0.5×10-3m3;
液面下降 =0.0125m,液面下降△p=p水 g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.0125m=125Pa。
31.【答案】(1)0.6
(2)控制金属块排开的液体的体积相同
(3)金属块碰到烧杯底部
(4)换用密度比水大的液体
【解析】【分析】(1)根据称重法求出物体的重力,再根据称重法求出x的大小;
(2)(3)根据控制变量法的要求可知,探究浮力大小与液体密度的关系时,需要控制金属块排开的液体的体积相同;
(4)根据浮力大小的影响因素分析增大量程的方法。
【解答】(1)根据2、3、5组的实验数据可知,金属块受到的重力为:G=F拉+F浮=3.6N+0.4N=3.5N+0.5N=3.3N+0.7N=4.0N;
第4组实验中,拉力的大小为3.4N,则受到的浮力为:F浮=G-F拉=4.0N-3.4N=0.6N;
(2)探究浮力大小与液体密度的关系时,根据控制变量法可知,需要控制金属块排开的液体的体积相同,除步骤①外,其余每一次测量,金属块都需要浸没,金属块排开的液体的体积等于金属块的体积,其目的是控制金属块排开的液体的体积相同;
(3)电子秤正常工作、电子秤读数和表中数据记录均无误,每次实验时金属块都需要浸没,则V排相同,第6次实验数据与第3次实验数据相比,液体密度大约是原来的2倍,而浮力是原来的2.8倍,说明测得的浮力偏大,原因可能是金属块碰到烧杯底部,造成测力计的示数偏小,由F浮=G-F示可知测得的浮力偏大;
(4)根据以上探究结果,对于图中的浮力秤,要增大浮力秤的称量范围,即增大浮力秤受到的浮力,在V排不变时,可以换用密度比水大的液体。
32.【答案】BEDCA;0.875×103;③
【解析】【分析】(1)根据“液体密度测量”的实验步骤解答;
(2)75%的医用酒精,其实就是酒精占总体积的75%,水占25%,根据密度公式 计算即可;
(3)根据二力平衡的知识,结合阿基米德原理F浮=ρ液gV排推导计算即可。
【解答】(1)测量酒精的密度,步骤如下:
B.在烧杯中盛待测液体,称出烧杯和液体的总质量96.2g;
E.将杯中液体倒入量筒中一部分,测出这些液体的体积V(如图甲);
D.称出烧杯和剩余液体的总质量m2(如图乙);
C.算出量筒中液体的质量m;
A.将m、V值代入公式ρ=m/V中算出ρ。
则正确的顺序为:BEDCA。
(2)设医用酒精的体积为V,则酒精的质量为:m酒=ρ酒V酒=0.8g/cm3×75%V=0.6V;
水的质量为:m水=ρ水V水=1g/cm3×25%V=0.25V;
则医用酒精的密度为: ;
(3)当金属块浸没在水中时,弹簧测力计的示数F弹=G-F浮=G-ρ液gV=-ρ液gV+G;
在上面的关系式中,g、V和G都是常量,液体密度为自变量;
可见,弹簧测力计的示数与液体密度的关系为一次函数关系,且液体密度越大,则测力计的示数越小,故选③。
33.【答案】(1)1
(2)2
(3)2500
(4)B
【解析】【分析】(1)根据公式F浮力=G-F拉计算物体受到的浮力;
(2)根据F浮=G排计算出排开水的重力,然后根据G总=G排+G桶计算即可;
(3)根据计算物体的体积,再根据计算物体的密度;
(4)根据对探究阿基米德原理实验过程的认识判断。
【解答】(1)物体受到的浮力F浮力=G-F拉=2.5N-1.5N=1N;
(2)物体排开水的重力G排=F浮=1N,则空桶和溢出水的总重力为:G总=G排+G桶=1N+1N=1N;
(3)物体的体积;
(4)A.①步骤中,弹簧测力计没有调,只会使各个测量值偏大或偏小,但是对排开水的重力和浮力的计算没有影响,故A不合题意;
B.③步骤中,溢水杯中没有装满水,会导致排开水的重力偏小,故B符合题意;
C.③步骤中,用食用油代替水进行实验,可以准确的测量各个数值,故C不合题意;
D.④步骤中,物体没有完全浸没水中,会使物体受到的浮力减小,使其排开水的重力减小,但是二者依然相等,故D不合题意。
故选B。
34.【答案】(1)根据甲图可知,物体A的重力G=20N;
那么图乙中A物体受到的浮力F浮力=G-F拉=30N-20N=10N;
(2)A物体的体积。
【解析】【分析】(1)根据F浮力=G-F拉计算物体受到的浮力;
(2)已知浮力根据计算A物体的体积。
35.【答案】(1)D
(2)bca
(3)设需要25%的氢氧化钠溶液质量为x,
25%X=80g×2%;
解得:x=6.4g。
【解析】【分析】(1)根据对水的电解实验过程、现象和结论的认识判断;
(2)根据水电解的本质解答;
(3)稀释前后,溶质的质量保持不变,据此利用“溶质质量=溶液质量×溶质质量分数”列出方程计算即可。
【解答】(1)A.根据图甲可知,试管A中气体的体积大于B中气体的体积,则A试管内为氢气,B试管内为氧气,故A错误;
B.A、B试管中产生气体的体积之比为2:1,而不是质量之比,故B错误;
C.水在通电时产生了氢气和氧气,说明水由氢元素和氧元素组成,故C错误;
D.交流电的方向不断发生改变,则A试管内一会产生氢气,一会产生氧气,导致实验无法测量,故D正确。
故选D。
(2)水电解的过程,其实就是水分子分解为氢原子和氧原子,然后氢原子结合生成氢分子,氧原子结合生成氧分子的过程,则正确顺序为bca。
36.【答案】(1)在空气中,飞艇受到的浮力:
F浮力=ρ气gV排=1.29kg/m3×10N/kg×2000m3=25800N。
(2)当飞艇匀速上升时,它受到的总重力与浮力相互平衡,
即F浮力=G+G货物;
25800N=4900N+G货物;
解得:G货物=20900N。
【解析】【分析】(1)根据阿基米德原理F浮力=ρ气gV排计算飞艇受到的浮力;
(2)对飞艇进行受力分析,根据二力平衡的知识计算出最大载重量。
37.【答案】(1)木块浸没在水中,则木块排开水的体积:
V排=V=200cm3=2×10﹣4m3,
木块此时受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3=2N
(2)木块在绳子拉力的作用下静止在水中,受到竖直向下的重力和拉力,
由三力平衡可得:G木+F=F浮,
则G木=F浮-F=2N-0.8N=1.2N
(3)因G木<F浮,
所以,剪断绳子后木块静止时处于漂浮状态,
此时木块受到的浮力F浮′=G木=1.2N,
根据阿基米德原理可得,此时木块排开水的体积:
V排′= =1.2×10﹣4m3
【解析】【分析】(1)当物体完全浸没在水中时,它排开液体的体积等于自身体积,根据阿基米德原理 F浮=ρ液体gV排 计算木块此时受到的浮力即可;
(2)对静止状态下的木块进行受力分析,根据二力平衡的知识 G木=F浮-F 计算木块受到的重力即可;
(3)将此时木块受到的浮力与重力进行比较,进而确定剪断绳子后木块的运动状态,以及最终的平衡状态。再根据二力平衡的知识计算木块受到的浮力,最后根据阿基米德原理的变形式 计算木块排开水的体积即可。
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