第三章浮力练习卷 2023-2024学年华东师大版科学八年级上册
一、选择题
1.某课外活动小组在探究物体的“浮沉条件”时,将重为100g的物体放入盛满水的盆中,有90g水溢出,则( )
A.物块会浮在水面上
B.物块会悬浮在水中
C.物块会沉入盆底
D.不能据此判断出物块的沉浮
2.因为地震,造成了很多堰塞湖,假设有一块立方体石块堵住了水的去路,设水的密度为,石块的质量为,石块的左右侧面为正方形,边长为,宽度为,石块与地面足够粗糙,不会滑动,水若能推倒石块,则石块的宽度应该满足的条件是( )
A. B. C. D.
3.船舶在航行时,靠近岸边往往会“搁浅”,某同学想:是不是水太少产生的浮力就小?那么,重100N的水可以产生的最大浮力( )
A.一定小于100N B.一定大于100N
C.一定等于100N D.可以大于100N
4.“让我们荡起双桨/小船儿推开波浪”中船受到水()
A.向上的托力 B.向下的浮力 C.向左的拉力 D.向右的推力
5.如图所示:在研究浮力的大小时,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。根据以上事实,下列猜想最符合研究目的的是( )
A.用力越大,物体排开水的体积越大
B.液体密度越大,物体所受浮力越大
C.物体的体积越大,所受浮力越大
D.物体排开水越多,所受浮力越大
6.一个充气的气球下面挂一个金属块,把它们放入水中某处恰能悬浮,如图所示.如 果慢慢向杯子中加水,则金属块和气球( )
A.仍能静止 B.向下运动 C.向上运动 D.都有可能
7.小明为测量老陈醋的密度设计了如下实验步骤:①用天平测出空量筒的质量;②向量筒中倒入适量醋,测出醋的体积;③用天平测出量筒和醋的总质量。对上述实验步骤所持的观点正确的是( )
A.所测出醋的体积一定不准确,不可取
B.能测出醋的密度且步骤合理
C.测出醋的密度值偏大,不可取
D.易使量筒从天平上倾斜而摔碎,不宜提倡
8.测小石块密度实验时,先往量筒中加一定量的水,平视凹形液面中央最低处,读数为40mL;放入小石块后,俯视凹形液面中央最低处,读数为51mL,则该小石块的体积可能是( )
A.9mL B.11mL C.13mL D.15 mL
9.下列实际应用中,主要从密度的角度考虑的是( )
A.用纳米薄层和纳米点制造存储器等纳米电子器件
B.用塑料做砂锅的手柄
C.用塑料泡沫做电影场景中倒塌的“墙壁”
D.用熔点较低的酒精制成能测量较低温度的寒暑表
10.以下有关密度概念及应用的叙述,不正确的是( )
A.一块砖被敲碎后,碎砖的密度将不变
B.一瓶氧气在使用一段时间后,其质量在减少,但其密度不变
C.纯水的的密度1.0×103千克/米3,表示1米3 纯水的质量为1.0×103千克
D.空气的平均密度1.29千克/米3,可推测一间普通教室内的空气质量约为200千克
11.如图,三个完全相同的瓶子,分别装有质量相同的水、酒精和盐水,不打开瓶盖,可判断( )
A.甲瓶装酒精 B.乙瓶装盐水
C.两瓶装水 D.乙瓶装酒精
12.中国梦是人民的梦,请你说说下列人民为实现中国梦努力前行过程中的行为利用的物理原理与其它三个不同的是 ( )
A.驾驶热气球飞越渤海湾
B.中国海监直升飞机对钓鱼岛巡航
C.采用遥控飞艇放线技术进行电力施工
D.中国海监船南海维权
13.小科最喜欢喝牛奶了,早上妈妈又给他煮了一杯牛奶,为了让牛奶快点变凉,小科拿了一把不锈钢汤勺来搅拌牛奶,搅拌过程中不可能出现的是( )
A.汤勺变烫 B.汤勺质量变大 C.牛奶变凉 D.汤勺体积变大
14.将一个小瓶的口朝下,使其漂浮在塑料瓶内的水面上,塑料瓶口密封,就做成了一个“浮沉子”,当用力压塑料瓶的侧面,可以看到小瓶缓慢下降,在这一过程中,下列说法正确的是( )
A.小瓶下降过程中,只受重力的作用
B.小瓶下降过程中,压强和浮力一直在增加
C.小瓶原来浮在水面上是因为它所受到的浮力大于重力
D.小瓶下降过程中,它所受到的重力大于受到浮力
二、填空题
15.(1)浸没在水中的石块受到浮力是3牛,它排开的水重是 牛。如果石块的体积浸入水中,则此石块受水的浮力是 牛;
(2)体积相同的三个小球,放入不同量的水中如图所示,请比三个小球受到的浮力大小(F甲、F乙、F丙): ;
(3)一铁球挂在弹簧称下,弹簧示数为3.92牛将铁球完全浸没在水中,此时弹簧秤的示数是2.94牛,则铁球受的浮力为 牛;铁球的体积为 立方米;铁球是空心的还是实心的? (ρ铁=7.8×103千克/米3)
16.如图所示,一艘轮船在甲海洋中航行,水面在轮船上的A位置。当该轮船驶入乙海洋中时,水面在轮船上的B位置。设轮船的总质量不变,轮船在甲、乙两海洋中所受浮力分别为F1和F2,甲、乙两海洋的海水密度分别为ρ1和ρ2。则F1 F2,ρ1 ρ2。(都选填“>”、“<”或“=”)
17.小明用塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等按图制作了一只潜水艇模型。潜水艇能够上浮和下沉是通过 来实现的。为使潜水艇模型从图中位置下沉,必须从进排气管处 (填“吹气”或“吸气”),潜水艇在下沉的过程中所受到水的浮力 (填“减小”、“不变”或“增大”), 所受到压强 (填“减小”、“不变”或“增大”)。
18.2011年3月18日,中国首个自主设计的深海载人潜水器“蛟龙号”凯旋,再现了5000米海底的神奇。“蚊龙号”深潜器(原理与潜水艇相同),它的下潜和上浮是靠改变 来实现。深潜器在水面下下潜的过程中,受到水的浮力逐渐 (选填“增大”、“不变”或“减少”),水对它的压强逐渐 (选填“增大”、“不变”或“减少”)。
19.伽利略在1603年制作了世界上第一支温度计--空气温度计,如图所示,一个细长颈的球形瓶倒插在装有红色液体的壶中,细管中液面清晰可见。伽利略设计的这个温度计是根据气体热胀冷缩的性质制成的。如果不考虑外界大气压的变化,当外界温度升高时,管中液面将 (填:“上升”或“不变”或“下降”),该温度计的刻度特点是 (填“上小下大”或“上大下小”)
20.长方体物块A、B的高和底面积如图甲所示。把它们放在水中时,物块A处于漂浮,物块B处于悬浮,如图乙所示。则在乙图中,A、B两物块下表面受到水的压强较大的是 。按图甲把A、B两物块放在水平地面上时,对地面的压强较大的是 。
21.三个直径相同的木球、铜球、铁球放入水中,静止后的位置如图所示,则受到浮力最小的是 球,可以肯定 球是空心的。
三、探究题
22.近几年县、市均开展自制潜水艇比赛,某小组同学开展了自制潜水艇项目,过程如下:
【产品设计】图甲为某小组自制的潜水艇,由生活舱和水舱构成,生活舱体积大于水舱体积。其材质为硬质塑料瓶,塑料瓶厚度不计,三个舱之间密封不连通,水舱与200毫升的注射器通过塑料软管相连,移动注射器活塞改变其中的空气体积可以实现潜水器的浮沉。
【产品调试】
任务一:如图乙所示,潜水艇完成从水面A位置下潜到B位置并稳定停留;
任务二:能从水底上浮到B位置并稳定停留;
任务三:完成从水底打捞一个重物(重0.3牛,体积为10厘米3)到B位置并稳定停留。
(1)小明关闭进出水口将自制潜水器浸没在水中,当观察到 现象,则气密性良好;
(2)完成任务二上浮过程,对注射器活塞的操作是: ;
(3)已知完成任务二时注射器活塞稳定在刻度a毫升,完成任务三时(用细线系住打捞重物,细线体积和质量不计),注射器活塞需要稳定在哪个刻度?(提示:写出计算过程,结果用含a的代数式表示;注射器内气压始终等于外界大气压;水的密度为1克/厘米3) 。
四、简答题
23.探测月壤力学性质是月球车登月的科研任务之一,科研人员在月球上取得某月壤样品的体积为105cm3,测得其密度为0.8g/cm3,已知物体在月球上受到月球吸引力的大小是其在地面受到重力的。求:
(1)该月壤样品的质量;
(2)该月壤样品受到月球的吸引力(g取10N/kg)。
24.中国在海军装备现代化的进程中,已拥有世界最先进的核潜艇.如图为某种型号的导弹型核潜艇,该艇水上排水量为16600吨,水下排水量为18700吨.艇长170.7m、艇宽12.8m.下潜深度可达300m.
(1)它在水下航行时所受浮力是多少?
(2)它在水面航行时露出水面的体积是多少?(海水密度近似取作ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
25.中国海监船对钓鱼岛及其附属岛屿附近海域进行维权巡航执法趋于常态化。如图为中国“海监51船”在钓鱼岛附近12海里(1海里=1852米)海域巡逻。海监51船长87.715米、船宽12米、满载排水量(排开水的质量)1690吨,设计航速18节(约33km/h),续航力不少于6000海里,具有机动性强、性能稳定等特点,可满足海洋执法监察和海洋环境调查等应用。
(1)根据题意可知“节”是 的单位。
(2)“海监51船”航行的过程中,其他的海监船不能靠它太近是因为 ,外部的水会把两船挤在一起。
(3)满载时,“海监51船”受到的浮力有多大? (海水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】物体的重力G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,排开水的重力G排=m排g=0.09kg×10N/kg=0.9N,浮力等于物体排开水的重力,即物体所受浮力为0.9N,重力大于浮力,故物体会沉入盆底。
2.B
【详解】
如图,石块与地面足够粗糙,不会滑动;水若能推倒石块,就是石块沿O点转动,设水对石块的平均压力为F压,则其力臂为a;重力力臂为b,
水对石块的平均压强:
p =ρga,
水对石块的平均压力:
F压=p S=ρga×a2=ρga3,
由杠杆平衡条件可知,水要推倒石块:
F压×a>mg×b,
即:ρga3×a>mg×b,
解得:
b<
故选B正确,ACD错误。
3.B
【详解】如果有一个物体它浸入水中,包裹着它的水的厚度可以无限薄,那么100N的水其实可以包裹无限大的物体,即排开水的重力可以无限大,
可见,重100牛的水可以产生的最大浮力一定大于100N.
故选项B符合题意。
4.A
【详解】船在水里受浮力,即向上的托力,故A正确,B错误;
桨向后划水,给水一个向后的力,由于物体间力的作用是相互的,水会给桨一个向前的推力,所以船向前运动,但船的运动方向未知,所以推力的方向不确定,故CD错误.
5.D
【详解】A.物体排开水的体积与物体所受的外力无关,所以A错误。
BCD.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,盆子排开水的体积增大,盆子受到的浮力增大,所以B、C错误,D正确。。
6.B
【详解】气球和金属块处于静止状态,气球和金属块的浮力等于铅块的重力,往杯中缓慢注入一些水,气球上部水的深度增加,该处水的压强也随着变大,气球的体积变小,水对气球的浮力也就变小;这时就会使金属块重力大于气球和金属块的浮力,因而它们向下运动。
故选项B符合题意。
7.D
【详解】测量液体的密度常用的步骤是:
①用天平测出烧杯和液体的总质量m1;
②向量筒中倒入适量的液体,记下体积V;
③用天平测出烧杯和剩余液体的质量m2;
④量筒中液体的质量m=m1-m2;
⑤计算液体的密度.
步骤中把量筒放在天平上测质量是不合适的,量筒的形状细高,直接放在天平托盘上很容易掉下来摔碎.
故D正确.
8.A
【详解】用量筒量液时,量筒必须放平,视线要跟量筒内液体的凹液面的最低处保持水平,故第一次读数准确,第二次读数时因为俯视读数,读出的数值比实际的数值要大,故放入小石子后的总体积应小于51ml,所以小石子的体积应小于51ml-40ml=10ml。故选A。
9.C
【详解】A. 用纳米薄层和纳米点制造存储器等纳米电子器价是利用纳米技术,与密度无关。故A不符合题意。
B.用塑料做砂锅的手柄,是利用塑料不易传热的特点,与密度无关。故B不符合题意。
C. 用塑料泡沫搭建舞台表演中的道具房屋是因为塑料泡沫的密度比较小,不容易对人造成危害。故C符合题意。
D. 用熔点较低的酒精制成能测量较低温度的寒暑表,是利用被测温度在酒精熔点和沸点之间,与密度无关,故D不符合题意。
10.B
【详解】A.一块砖敲碎后,形状发生变化,物质种类、状态没有变化,所以碎砖的密度不变,故A正确,不符合题意;
B.氧气瓶容积一定,氧气在使用一段时间后,其质量在减少,但氧气仍然充满整个氧气瓶的空间,由公式ρ=可知,氧气密度减小,故B正确,不符合题意;
C.纯水的密度为1.0×103kg/m3,表示体积为1m3的纯水的质量为1.0×103kg.故C正确,不符合题意;
D.空气的平均密度为1.29kg/m3,一般的教室长9m,宽约为7m,高约为4m,则其体积
V=9m×7m×4m=252m3;
所以教室内空气的质量
m=ρV=1.29kg/m3×252m3=325.08kg,
故D错误,符合题意。
11.A
【详解】质量相同的三种液体,
∵ρ盐水>ρ水>ρ酒精,
∴由公式ρ=
可知,V盐水<V水<V酒精,
分别放入三个相同的烧杯中,盐水的液面最低,酒精的液面最高.
故选A.
12.B
【详解】A 图,热气球升空时受到浮力和重力作用(不考虑空气阻力),浮力大于重力,气球加速上升,浮力等于重力时,匀速上升或停止在空中,浮力小于重力时,气球下降.热气球升空是利用了浮力知识;
B 图,直升飞机的螺旋桨在运转时,上方空气流速快,压强小,下方空气流速慢,压强大,于是空气产生了一个对螺旋桨的向上的压力差,这就是使直升飞机上升的力;
C 图,飞艇就是利用它们在空气中的浮力来工作的;只有当它们的密度小于空气的密度时,才可以升空;
D 图,由于钢铁的密度大于水的密度,在水中,用钢铁材料制成的金属块排开水的重力小金属块的重力,所以用钢铁制成的金属块在水中会下沉;用钢铁制成的轮船是空心的,与同质量的金属块相比,在水面上轮船能够排开水的重力等于轮船所受的重力;所以轮船能够漂浮在水面上; A 、 C 、 D 都是利用浮力的原理, B 是利用流体压强与流速的关系。
故选 B
13.B
【详解】A.用汤勺放入牛奶中,牛奶的温度高,汤勺的温度低,热量从牛奶传递到汤勺,所以汤勺温度升高变烫,故A可能,不合题意;
B.汤勺温度变化过程中,物质多少没有变化,质量不变。故B不可能,符合题意;
C.搅拌过程中,热量从牛奶传递到空气中,内能逐渐减少,温度降低逐渐变凉,故C可能,不合题意;
D.汤勺吸收牛奶传递来的热量,温度升高,受热体积膨胀而变大。故D可能,不合题意。
14.D
【详解】A.小瓶下降过程中,仍然会排开一部分水,所以不只受重力的作用,还受浮力的作用;故A错误;
B.挤压大塑料瓶,瓶内空气被压缩,将压强传递给水,水被压入小瓶中,将瓶体中的空气压缩,这时浮沉子里进入一些水,使排开的水减小,浮力减小,故B错误;
C.小瓶原来浮在水面上,受重力和浮力的作用,处于静止状态,所以重力和浮力是一对平衡力,大小相等,故C错误;
D.浮沉子因浮力减小,而小于它的重力,就向下沉,所以小瓶下降过程中,它所受到的重力大于受到浮力,故D正确。
故选D。
15. 3 1 F甲=F乙=F丙 0.98 1×10-4 空心的
【详解】(1)[1]由阿基米德原理可知:F浮=G排,因为石块受到的浮力是3N,所以它排开的水中是3N。
[2]根据F浮=ρ液gV排可知:物体在液体中所受的浮力大小与物体排开液体的体积成正比。所以石块的体积浸入水中所受的浮力是浸没在水中所受的浮力的,则此石块受到水的浮力是1N。
(2)[3]根据F浮=ρ液gV排可知:浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关。根据题意,三个小球排开的液体体积相同,都浸没在水中,液体密度相同,故三个小球受到的浮力相同,即:
F甲=F乙=F丙;
(3)[4]铁球受到的浮力为:
F浮=G-F′=3.92N-2.94N=0.98N;
[5]铁球完全浸没在水中,由F浮=ρgV排可得,铁球的体积为:
;
[6]根据G=mg可得,铁球的质量:
;
根据密度公式可得,铁球中铁的体积为:
,
因为V铁<V球,所以铁球是空心的。
16. = >
【详解】[1]∵轮船始终漂浮,
∴F浮=G,
∴轮船在甲、乙两海洋中受到的浮力都等于轮船受到的重力G,
即
F1=F2=G=mg
已知轮船的总质量不变,所以受到的浮力相等,即F1=F2;
[2]又∵ρ液gV排=F浮,
∵由图知,轮船排开海水的体积:
V1
∴甲、乙海洋海水的密度为ρ1>ρ2。
17. 改变自身重力 吸气 不变 变大
【详解】第一空.潜水艇在水中的体积不变,受到的浮力不变,潜水艇能够上浮和下沉是通过改变自身重力来实现的;
第二空.为使潜水艇模型从图中位置下沉,则其重力应大于浮力,所以必须从进排气管处吸气,塑料瓶内的压强减小,水进入塑料瓶,总重力增大,大于浮力变会下沉;
第三空.根据F浮=ρ水gV排,潜水艇在下沉的过程中,排开水的体积不变,所以所受到水的浮力不变。
18. 重力 不变 增大
【详解】[1]蛟龙号载人潜水器的体积是不变的,它通过改变自身的重力,改变重力与浮力之间的大小关系来实现下潜和上浮的;
[2]蛟龙号在水面下下潜过程中,本身体积不变,所以排开水的体积不变,根据公式,水的密度不变,所以受到的浮力不变。
[3]蛟龙号载人潜水器下潜的过程中,海水密度不变,所处深度h增大,根据公式知,它所受到的压强增大。
19. 下降 上小下大
【详解】[1][2]伽利略设计的这个温度计是根据气体热胀冷缩的性质制成的,不考虑外界大气压的变化,当外界温度升高时,气体体积膨胀,管中液面将下降;即温度越高时液面越低,该温度计的刻度特点是上小下大。
20.B B
【详解】(1)因为A. B两物块放在水中时,物块A处于漂浮,物块B处于悬浮,所以ρA<ρ水;ρB=ρ水 又因为物块在水平面上,压力等于重力F=G=mg=ρVg,根据公式p=F/S=G/S=mg/S=ρgV/S=ρgSh/S=ρgh,所以物块A. B的高度相同,又ρA<ρB,所以对地面的压强pA(2)液体压强的大小与液体的密度和物体浸入液体的深度有关。根据P=ρgh,第二种情况下物块B下表面浸入液体深度大,受到的液体压强就大,
故压强pA21. 木 铜
【详解】[1] 三个球直径相同,则球的体积相同,由图可知:木球浮在水面上,铁、铜球浸没在水中,所以木球排开水的体积最小,因为它们是浸在水中,排开的是同种液体,则由阿基米德原理得,木球受到浮力最小.
[2]因为木球漂浮、铜球悬浮、铁球下沉,则木球密度小于水的密度,铜球密度等于水的密度,铁球密度大于水的密度,由于铜的密度大于水的密度,所以铜球是空心的.
22. 没有气泡冒出或没有水进入潜水器 慢慢将注射器的活塞向里压 a-20mL
【详解】(1)[1]将自制潜水器浸没在水中,通过观察潜水器是否有气泡冒出或潜水器中是否进水,来判断潜水器的气密性,当没有气泡冒出或没有水进入潜水器中时,则潜水器的气密性良好。
(2)[2]如果让潜水器从水底上浮到B位置并稳定停留,则需要减小潜水器的重力,所以需要将潜水器中的水排出,故需要慢慢将注射器的活塞向里压。
(3)[3]打捞物的浮力
需要增加的浮力
需要增加的排水量
所以刻度为a-20mL。
23.(1)0.084kg;(2)0.14N
【分析】(1)知道月壤的质量和体积,根据密度公式求出该月壤样品的质量。
(2)根据求出该月壤样品受到月球的吸引力。
【详解】(1)由可得,该月壤样品的质量
(2)该月壤样品受到月球的吸引力
答:(1)该月壤样品的质量为0.084kg;(2)该月壤样品受到月球的吸引力为0.14N。
24.(1)1.87×108N (2)2.1×103m3
【详解】(1)根据阿基米德原理得到它在水下航行时所受浮力:
F浮=G排=1.87×107kg×10N/kg=1.87×108N;
(2) 潜艇在水面上时,浮力等于重力:
F浮=G,
ρgV排=mg,
V排==1.66×104m3;
核潜艇的总体积:
V总==1.87×104m3;
所以露出的体积为:
V露=V总-V排=1.87×104m3-1.66×104m3=2.1×103m3。
答:(1)它在水下航行时所受浮力是1.87×108N;
(2)它在水面航行时露出水面的体积是2.1×103m3。
25. 速度 两船之间水流速度大,压强小 1.69×107N
【详解】(1)[1]根据题意“设计航速18节(约33km/h)”可知,“节”是速度的单位;
(2)[2]因为流体压强与流速的关系:流速越大的位置压强越小,所以两船之间的水流较大,压强较小,容易发生撞船事故;
(3)[3]根据阿基米德原理可知,
F浮=G排=m排g=1.69×106kg×10N/kg=1.69×107N,
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页