2023-2024 学年 浙教版科学八年级上册 1.3?水的浮力 同步练习

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名称 2023-2024 学年 浙教版科学八年级上册 1.3?水的浮力 同步练习
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资源类型 试卷
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科目 科学
更新时间 2023-07-28 17:11:28

文档简介

2023-2024 学年 浙教版科学八年级上册 1.3 水的浮力 同步练习
一、单选题
1.(2023·舟山)将装满水的溢水杯放在天平左盘,砝码放右盘,调节天平至指针指向分度盘中央。向溢水杯里轻放一个密度比水小的蜡块,待蜡块静止,排开的水全部流入量筒后(如图),下列有关说法正确的是(  )
A.天平指针仍指向分度盘中央刻度
B.蜡块受到的浮力大于蜡块的重力
C.量筒中水的质量小于蜡块的质量
D.量筒中水的体积等于蜡块的体积
2.(2023·鄞州模拟)2020年4月23日,“雪龙”号考察船圆满完成历时198天的南极考察任务,返回上海码头落锚。在铁链拉着铁锚缓慢放入水中时,经历了如图所示三种情况:图甲中铁锚部分漫入水中;图乙中铁锚完全浸没水中但未触底;图丙中铁锚沉底。三种情况下船身受到的浮力大小分别为F甲、F乙、F丙,它们的大小关系正确的是(  )
A.F甲=F乙=F丙 B.F甲>F乙=F丙
C.F甲>F乙>F丙 D.F甲3.(2023·桐乡模拟)取一只瓶口直径略小于乒乓球直径的透明塑料瓶,将瓶底切去后,塑料瓶倒立放置,将乒乓球放入瓶中且保持瓶口朝下;当往塑料瓶里注水,乒乓球静止不动;当用手堵住瓶口,乒乓球一会儿向上运动。此实验可用于(  )
A.探究液体压强的特点 B.研究物体的沉浮条件
C.解释浮力产生的原因 D.证明大气压强的存在
4.(2023·温州模拟)水平桌面上有甲、乙两个质量和底面积均相同的容器,分别装有密度不同的液体将两个完全相同的小球放入容器中,静止时两容器中液面高度相同,如图所示,下列说法正确的是(  )
A.甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度
B.甲容器对桌面的压力一定等于乙容器对桌面的压力
C.甲容器中小球受到的浮力等于乙容器中小球受到的浮力
D.甲容器底部受到液体的压力小于乙容器底部受到液体的压力
5.(2023·舟山模拟)如图所示,下列说法正确的是(  )
A.图甲中远洋货轮从长江驶入大海时,浮力会变大
B.图乙无论怎样挤压矿泉水瓶侧面,都无法使瓶内的“浮沉子”悬浮
C.图丙说明物体浸没在液体中的位置越深,所受的浮力越大
D.图丁中,将同一只密度计放在两种液体中漂浮,所受浮力大小Fa=Fb,液体的密度ρa<ρb
6.(2023·义乌模拟)海中断崖是指海水上层密度大,下层密度小形成的密度跃层。潜艇在水下航行到海中断崖,会急剧掉向海底,发生“掉深”事故,以下分析正确的是(  )
A.潜艇遭遇“海屮断崖”前后所受的浮力不变
B.向潜艇中的水柜充气可以增大潜艇 受到的浮力
C.向潜艇中的水柜充气可以减小潜艇的重力
D.下沉中的潜艇浮力大于重力,就可以马上上浮
7.(2022·柯桥模拟)学习了物体的浮沉条件后,小科做了如下实验:在两个薄气球中加满温水,扎紧后剪多余部分,分别浸没于盛有冷水与热水的玻璃杯中(温度关系:热水>温水>冷水>4℃ )。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
8.(2023·温州模拟)小明将金鱼装入有水的塑料袋中,扎紧塑料袋,再放入盛水的玻璃缸中,忽略塑料袋质量,将会看到(  )
A. B.
C. D.
9.(2023八上·余姚期末)小明洗碗时发现,同一只碗可以漂浮在水面上,也可以沉入水底,如图所示,下列说法正确的是(  )
A.碗漂浮时所受的浮力大于它所受的重力
B.碗漂浮时所受的浮力等于它排开的水所受的重力
C.碗沉底时所受的浮力大于它漂浮时所受的浮力
D.碗沉底时排开水的体积等于它漂浮时排开水的体积
10.(2023八上·宁波期末)如图所示,水槽中有三个等质量的实心物体处于静止状态,甲、乙为长方体,丙为球体。下列有关说法正确的是(  )
A.丙物体排开的水的体积最多
B.乙物体受到的浮力最小
C.甲物体的密度大于乙物体的密度
D.无法判断三个物体之间的密度大小关系
11.(2023八上·宁海期末)水平桌面上两个相同的烧杯中分别装有甲、乙两种不同液体,将两个用不同材料制成的正方体A、B(VA<VB),按如图两种方式放入两种液体中,待静止后B刚好浸没在甲液体中,两杯中液面恰好相平。下列说法正确的是(  )
A.甲液体的密度大于乙液体的密度
B.甲液体对杯底的压强等于乙液体对杯底的压强
C.甲液体对B下表面的压强等于乙液体对A下表面的压强
D.装甲液体的烧杯对水平桌面的压力小于装乙液体的烧杯对水平桌面的压力
12.(2023八上·嘉兴期末)我国自主设计、自主配套、自主建造的首艘航母“山东舰”入列以来,开展了很多实战化训练。下列说法正确的是(  )
A.装载物资后,“山东舰”将上浮一些
B.舰载机起飞后,“山东舰”仍漂浮且受到的浮力大小不变
C.停泊着的“山东舰”漂浮,其受到的浮力等于重力
D.“山东舰”在匀速航行的过程中,其受到的浮力大于重力
13.(2022八上·定海期末)在血液检查时,常需要测量血液的密度。如果用密度计测量,需要血液量较多。医院常用一个巧妙的方法:先在几个试管中分别装入已知不同密度的、呈淡蓝色的硫酸铜溶液(如图),然后分别在每个试管中滴进一滴血液,根据下面某个原理就能知道血液的密度。这个原理是(  )
A.硫酸铜溶液的颜色 B.物体的沉浮条件
C.液体内部的压强规律 D.血液的颜色变化
14.(2023八上·椒江期末)2021年12月9日,航天员王亚平在“天宫课堂”中展示了浸没在水中的乒乓球无法上浮的实验现象。下列解释合理的是(  )
A.乒乓球重力大于浮力
B.乒乓球的密度等于水的密度
C.失重环境下乒乓球不受浮力
D.乒乓球所处位置较深,受到水对它的压力较大
15.(2023八上·义乌期末)当汤圆刚放入水中时会沉入锅底,而当汤圆煮熟时则会浮出水面,某同学用简化图模拟烧煮一段时间后的汤圆分布图(其中A、B、C表示汤圆),则以下分析正确的是(  )
A.A汤圆与锅底接触,则A的密度一定大于水的密度
B.C汤圆浮出水面,则C汤圆的密度等于水的密度
C.B汤圆静止时,浮力大于重力
D.若此时在水中加入适量的白砂糖,则B汤圆所受浮力增大
二、填空题
16.(2023·温州模拟)在制作潜艇视型比部中,小温用3个600mL的矿泉水瓶黏在一起,两个密封的作“生活舱”,一个瓶身开孔的作”工作舱”,矿泉水瓶质量不计,替代潜艇质量的若干金属螺母放在“工作舱"内,通过往“工作舱"向内注水和向外排水实现淞艇的上浮、悬浮和下沉。(ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)比赛中,小温要让漂浮状态的“潜艇”下沉入水,他应该往“工作舱”   (填“向内注水”和“向外排水”)
(2)潜艇悬浮中。有小螺母从“工作舱"的小孔中掉落至水底,此时潜艇的浮力   (填“变大”、“变小”或"不变")
(3)若金属螺母体积不计,要实现潜艇上浮和下沉,则金属螺母重力的取值范围为   。
17.(2023·丽水)2023年3月11日,"奋斗者”号载人潜水器圆满完成了国际首次环大洋洲载人深潜科考任务。“奋斗者”号外壳坚硬,下潜过程中体积保持不变,依靠调整配备的压载铁来实现下潜和上浮。
(1)潜水器浸没后在下潜的过程中所受的液体压强逐渐   ;
(2)潜水器悬浮在海水中时,所受的浮力   重力(填“大于”,“小于”或“等于”)。
18.(2023·柯桥模拟)如图为微项目活动——人工鱼鳔。
(1)将一铁块放人装满水的溢水杯中(未与容器底完全紧贴),测得溢出水的体积为50mL,如图甲所示,则此时铁块受到的浮力为   N;
(2)将气球和细长的塑料管连接在一起,用细线吊住铁块,一起浸没在水里,调节注射器活塞,使铁块和气球恰好悬浮在水里,如图乙。若拉动注射器活塞向右抽气,铁块向下运动,此时铁块受到的浮力    (选填“变大”、“变小” 或“不变”)。该过程中,水对容器底的压强将    (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
19.(2023九下·庆元模拟)2022年2月2日(农历正月初二),在北京冬奥公园迎来了全球首次水下机器人火炬传递活动,彰显了北京奥运的环保理念和科技力量。
(1)活动当天的月相最接近于 ;
A.新月 B.上弦月 C.满月 D.下弦月
(2)火炬传递点火过程中,两个水下机器人悬停水中约9秒,悬停点火过程中,以其中一台机器人为参照物,另一台机器人是   (选填“运动”或“静止”)的;
(3)若水下机器人和火炬的总体积约为0.1立方米,则机器人在水中受到的浮力约为   N。
20.(2023·金东模拟)小金使用一个重为 G 的鸡蛋做“物体在水中沉浮”的实验。将鸡蛋放 入清水中后沉入水底, 如图甲所示, 此时鸡蛋受到的浮力为 F1 ;逐渐 向水中加盐, 待鸡蛋悬浮于水中静止时, 如图乙所示, 此时鸡蛋所受 浮力大小为 F2;再往水中加盐直到鸡蛋上浮到如图丙, 此时鸡蛋受到 的浮力为 F3 。根据以上信息判断:
(1)在甲图中,鸡蛋所受浮力 F1 与重力 G 的大小关系为   ;
(2)鸡蛋在图乙和图丙中所受到的浮力大小关系: F2   F3。
21.(2023·宁波模拟) 河道里、海岸边的浮筒可以用来安装航标灯、制作活动码头、打捞水中的物体等。某浮筒产品的规格是:
长×宽×高 500×500×400mm
质量 7kg
空载吃水深度 25~30mm
安全使用吃水深度 250~300mm
承载极限吃水深度 350mm~400mm
(1) 单个浮筒空载时受到的浮力是   N 。
(2) 现有500个这样的浮筒做成如图所示的浮桥,则该浮桥在河水中最大承重为   kg。
(3) 浮桥空载时分别平放到河水中和海水中,下表面受到的液体压强分别为p海和p河,则p海     p河。(填“>”“<”或“=”)
22.(2023·舟山模拟)密度计是测量液体密度的仪器。如图所示,把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中,它们所受到的浮力分别为F甲和F乙,则F甲   F乙;两种液体的密度ρ甲   ρ乙(选填“<”“=”或“>”)。
23.(2023·温州模拟)在制作潜艇模型比赛中,小温用3个500mL的矿泉水瓶黏在一起,两个密封的作“生活舱”,一个瓶身开孔的作”工作舱”,矿泉水瓶质量不计,替代潜艇质量的若干金属螺母放在“工作舱"内,通过往“工作舱"向内注水和向外排水实现潜艇的上浮、悬浮和下沉。(ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)比赛中,小温要让漂浮状态的“潜艇”下沉入水,他应该往“工作舱”   (填“向内注水”和“向外排水”)
(2)潜艇悬浮中,有小螺母从“工作舱"的小孔中掉落至水底,此时潜艇的浮力   (填“变大”、“变小”或"不变")
(3)若金属螺母体积不计,要实现潜艇上浮和下沉,则金属螺母重力的取值范围为   。
24.(2022八上·镇海期末)水平桌面上两个底面积相同的容器中分别盛有甲、乙两种液体,完全相同的小球M、N静止时状态如图所示,已知两个小球受到的浮力相等且两容器内液面相平。则小球M排开液体的重力    小球N排开液体的重力,甲液体的密度    乙液体的密度,甲液体对容器底部的压力    乙液体对容器底部的压力(以上均选填“大于”“等于”或“小于”)。
25.(2022八上·镇海期末)如图所示,一块冰放在盛有的水的容器中,已知冰块与容器底部相接触并相互间有压力,则当冰完全融化成水后,容器中水面的位置将   。
三、实验探究题
26.(2023·慈溪模拟)自2021年12月以来,在中国空间站,宇航员已进行了两次“太空授课”。
(1)在授课中我们可以看航天员们处于失重状态,航天员“悬浮”在空间站中、为了适应这样的特殊环境,航天员在地面的大型水池中进行太空行走的模拟训练,如左图。科学兴趣小组对某些问题进行了讨论:
①某同学认为,王亚平在大型水池中模拟训练时,她处于悬浮状态(如甲图),在空间站中处于(如乙图)所示“悬浮”状态,两者“悬浮”的原理是一样的。你认为该说法是否正确    (填“正确”或“不正确”)。
②若王亚平质量为55千克,穿戴设备的质量为120千克,她在水中模拟训练时,排开水的体积为   。
(2)太空微重力的实验条件下,下列能观察的实验现象有    。
A.王亚平老师将“冰墩墩”抛出后,做近似匀速直线运动
B.水和油混合,静止后分成上、下两层
C.将乒乓球浸没在水中,乒乓球无法上浮
D.做单摆实验时,用力推动小球,小球会来回摆动
27.(2023·舟山模拟)小常同学从课外资料中了解到,庄子曾提出:如果水积得不够多,那么承载大船就没有力量。也就是说浮力的大小与液体的多少有关。庄子的说法有道理吗?
(1)小常从实验室找来了烧杯、木块(不吸水)、弹簧测力计等器材,研究浮力大小是否和水的多少有关。他先用弹簧测力计测出木块的重力(如图甲)。再将木块放入烧杯内的水中,木块处于漂浮状态(如图乙)。然后他   (填操作),发现木块仍然漂浮。经分析可知,木块两次受到的浮力都为2.5牛。从而得出木块漂浮时浮力大小与水的多少无关;
(2)小常进一步开展了如图丙实验。往两个形状相同的塑料盒A、B中各加入10牛的水,再将B盆放入A盆,B盆漂浮。这时B盆所受浮力:F浮=GB漂+10N>10N。继续往B盆内加30牛水,B盆仍漂浮。小常此实验的目的是   ;
(3)结合小常的探究活动,你认为面对前人的观点,应采取的做法是___________;
A.普通人的观点可以质疑,科学家的观点不可以质疑
B.只要多数人认同的观点我们就要全盘接受
C.可以通过查阅资料、观察实验等方法去验证观点是否正确
D.到目前为止没人反对的观点我们就可以放心接受
28.(2023·宁波模拟)小宁用电子密度计测量盐水的密度。电子密度计主要由玻璃砝码、挂钩测量支架等组成。测质量时,示数由测量支架所受的拉力大小决定。
步骤1:如图(a)中显示的20.00 g表明是质量为20.00 g的砝码对支架产生的拉力。
步骤2:如图(b)所示,将玻璃砝码浸没在纯净水中,示数变小,此时测量支架所受拉力相当于11.00 g的物体所产生的拉力,按下“密度”键后,电子密度计能依据阿基米德原理换算出纯净水的密度为0.99g/cm3,如图(c)所示。
步骤3:提起玻璃砝码并擦干,再浸没在待测盐水溶液中,示数变为9.00 g,如图(d)所示。
(1)玻璃砝码在步骤2所受的浮力F1   步骤3中所受的浮力F2(填“大于”“小于”或“等于”)
(2)通过实验测得,该盐水的密度最接近于   g/cm3。
29.(2023·宁波模拟)某学校科学社团布置学习小组制作密度计,制作步骤如下:
①取一根粗细均匀,横截面积为S的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口。
②将吸管放到水中的情景如图甲所示,测得浸入的长度为H;放到另一液体中的情景如图乙所示,浸入的长度为h。则经过推导分析,ρ液=   (ρ水、h、H表达)。
实验次数 1 2 3 4 5
液体密度ρ/gcm-2 0.8 0.9 1.0 1.1 1.25
浸入深度h/ (cm) 6.3 6.3 5 4.5 4
学习小组做了5次实验,数据如上表。根据图甲在吸管上标出1.0刻度线(单位g/cm3,下同),再根据其余数据标出了0.8、0.9、1.1的刻度线(图中未画出)。结果发现,1.1刻线是在1.0刻线的   (填“上”或“下”)方,相邻刻度间距   (填“均匀”或“不均匀”)。为检验刻度误差,学习小组取来食用油,先用天平和量筒测量其密度,然后再用这个密度计测量密度,但操作时却出现如图丙所示的情形,在不更换食油的情况下,你认为小明可以进行怎样的尝试:   。
30.(2023九下·舟山月考)兴趣小组在探究“浮力大小与哪些因素有关”时,按如下步骤开展探究;
(1)如图甲所示,某同学把一个饮料罐慢慢按入水中,感觉用力越来越大,由此猜想浮力的大小可能与排开水的体积有关。于是他设计如图乙所示实验步骤,根据   两图可以验证猜想是否正确。
(2)某同学通过观察b、e两图,得出了“浮力的大小与液体密度有关”的结论,你认为这样得出的结论是否合理并说明理由   。
四、解答题
31.(2023·杭州)某景区有乘氦气球升空的观光项目。如图所示,氦气球内充满氦气,下端连接吊篮,在吊篮底端有一根缆绳,通过缆绳来控制氦气球的升降。氮气球的体积为6000m3(不计球壁的厚度),ρ氦气=0.18kg/m3, ρ空气=1.29kg/m3,g取10N/kg。
求:
(1)氦气球内氦气的质量是多少?
(2)氦气球在缆绳控制下,匀速竖直上升150m,用时300s,则氦气球上升的速度是多少?
(3)氦气球(含氦气)连同吊篮等配件的总重为4×104N,现有总质量为1740kg的乘客,乘坐氦气球匀速竖直升空,缆绳处于竖直状态,此时缆绳对吊篮的拉力为多大?(不计吊篮及乘客在空气中的浮力,不计空气阻力)
32.(2022·萧山模拟)如图所示为我国第三航空母舰“福建舰”,福建舰于2022年6月17日正式下水,福建舰配置电磁弹射和阻拦装置。其满载排水量为8×104吨。(海水的密度取近似值为1.0×103kg/m3)
(1)当战斗机从甲板上飞出后,“福建舰”受到的浮力将   (选填“增大”、“不变”或“减小”):
(2)求“福建舰”满载时受到的浮力大小;
(3)“福建舰”满载时,排开海水的体积是多少m3
33.(2023·路桥模拟)某同学一家人自驾去海南旅游,通过琼州海峡需要轮渡。他们在广东湛江的徐闻港搭乘“小客车专班”前往海南海口的新海港。两港口的跨海距离约22千米,轮渡海上航行时
间约1小时,该同学家的汽车总质量为2000 千克。
(1)轮渡海上航行的平均速度约为   千米/时。
(2)汽车上船后停在船舱水平面上,车轮与水平面的总接触面积为0.1米2,它对船舱水平面的压强为多大?
(3)汽车上船后,轮渡排开海水的体积增加了多少? (海水的密度取 1.0×103千克/米3)
34.(2023·杭州模拟)2022年7月28号浙江省青少年皮划艇锦标赛在成功举行,在双人皮划艇项目中,双人皮划艇(没有载人)浮在水面上时排开水的体积为0.015m3,2名运动员的质量总和为150千克
(1)皮划艇快船滑行时所受浮力方向为   。
(2)皮划艇在没有载人时受到的浮力多大
(3)如图所示,2名运动员坐在皮划艇上静止时,皮划艇受到的浮力是多少牛
五、综合说理题
35.(2022八上·义乌期中)在干净的塑料杯中倒入雪碧后,饮料中不断地产生一个个小气泡。将几粒葡萄干加入饮料中,葡萄干沉入杯底,不久,有些葡萄干吸附了小气泡上升,上升到液面后,又下沉到杯底,如此反复像“跳舞”一样。请用所学知识解释这一现象。
36.(2022八上·温州月考)小柯是个善于观察的学生,她注意到一个有趣的现象:在无风的寒冷的冬天,用吸管沿水平方向吹出的肥皂泡是先上升,一段时间后才开始下降(如图所示)。而在炎热的夏天,则没有明显上述现象。请结合所学知识,解释冬天吹肥皂泡时出现该现象的原因。(不计空气阻力)
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】天平的使用及读数;质量及其特性;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】阿基米德原理为:物体在液体中受到竖直向上的浮力,其浮力大小等于其排开液体所受到的重力大小。
【解答】A.左盘放入物体后增加的压力为浮力大小,其浮力等于排开液体所受到的重力大小,故不变;
B.蜡块漂浮, 蜡块受到的浮力等于蜡块的重力;
C.阿基米德原理可知, 量筒中水的质量等于蜡块的质量;
D.排开水的体积小于蜡块的体积;
故答案为:A.
2.【答案】C
【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】【解答】
将船和铁锚当做一个整体,图甲中船和铁锚整体漂浮,所以有G=F甲+F1锚;同理,乙图中整体也是漂浮,故有G=F乙+F2锚,但乙中铁锚排开水的体积比甲中大,所以有F1锚F乙。又因为图丙中铁锚沉底,所以G=F丙+F3锚+F支,乙和丙铁锚均浸没,所以F2锚=F3锚,所以F丙F乙>F丙。
故答案为:C。
【分析】
首先对船和锚进行整体的受力分析,根据物体的浮沉条件可知,当物体处于漂浮或悬浮状态时,浮力等于重力,当物体沉底时,会受到向上的重力。
3.【答案】C
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】如图所示操作,改变了前后乒乓球下方是否受到水对其的压力,若有水就形成了上下表面的液体压力差。
【解答】在实验操作的第二幅图和第三幅图中,前后对照形成了上下表面的液体压力差,故解释了浮力产生的原因。
故答案为:C
4.【答案】C
【知识点】压力及重力与压力的区别;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】本题考查阿基米德原理和浮力的知识,并通过受力分析解决其浮沉问题。
【解答】A.由于在甲中漂浮,故甲液体密度大于球的密度;在乙中悬浮,故乙液体密度等于球的密度,故甲液体密度大于乙液体密度;
B.甲的密度大,但液体体积小,故无法比较甲乙的液体重力大小,即无法比较压力大小;
C.甲乙中所受浮力均等于重力,故甲乙的浮力相等;
D.由可知,当高度相等时,甲的液体密度大于乙,故甲液体对容器底部的压力更大;
故答案为:C
5.【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】(1)根据浮沉条件比较浮力的变化;
(2)挤压塑料瓶时,瓶内气压发生改变,于是浮沉子里面的水会流出或流进,从而改变自身重力,实现浮沉变化;
(3)根据阿基米德原理F=p液gV排分析;
(4)根据物体浮沉条件和阿基米德原理F=p液gV排分析作答。【解答】A.远洋货轮由长江驶入大海后,仍然在水面漂浮。根据漂浮条件,漂浮的物体受到的浮力等于重力。远洋货轮重力不变,所以受到的浮力不变,故A错误;
B.压矿泉水瓶侧面,松开手,大瓶内水面上的空气体积增大,压强减小,“浮沉子”里面被压缩的空气把水压出来,此时“浮沉子”的重力小于它所受的浮力,因此它就向上浮;当浮力等于重力,就会悬浮在水中,故B错误;
C.当物体浸没在液体中深度增大时,它排开液体的体积不变,根据阿基米德原理F=p液gV排可得,此时它受到的浮力不变,故C错误;
D.密度计在两种液体中均处于漂浮状态,则受到的浮力和重力是一对平衡力。由平衡力的特点可得,其受到的重力和浮力大小相等,即Fa=Fb,由图丁可得,排开液体的体积关系为Va>Vb,根据阿基米德原理F=p液gV排可得,液体密度ρa<ρb,故D正确。
故选D。
6.【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】(1)潜艇是靠改变自身的重力实现浮沉的,海水中不同深度下海水的密度不同,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排确定浮力有所变化;
(2)(3)根据潜水艇的下潜和上浮的原理和物体的浮沉条件进行判断;
(4)物体总有保持原有运动状态不变的性质,这种性质叫做惯性。【解答】“掉深”是由于潜艇遇到密度突然减小的海水,由于潜艇排开海水的体积不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,潜艇受到的浮力减少,故A错误;
根据物体的浮沉条件可知;为了上浮,应使重力小于浮力,所以应迅速打开供气阀门,排出水舱内的水,使重力减小,当浮力大于重力潜艇上浮;由此可知,向潜艇中的水柜充气可以减小潜艇自身的重力,故B错误,而C正确;
下沉中的潜艇浮力大于重力,潜艇掉深有所减缓,但不会立即停止,这是因为潜艇具有惯性,要继续保持原来的运动状态,故D错误。
故选C。
7.【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。
【解答】当气球完全浸没在水中时,它排开水的体积等于自身体积。
气球的重力G=mg=ρ温Vg;
气球受到的浮力F浮=ρ水V排g=ρ水Vg;
在冷水中时,ρ冷>ρ温;
则气球受到的浮力大于气球的重力,
此时气球上升;
同理,在热水中时,ρ热<ρ温;
则气球受到的浮力小于气球的重力;
此时气球下沉。
故选D。
8.【答案】B
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】若将塑料袋浸入水中,则排开水的体积V排等于塑料袋浸入水中的体积,根据阿基米德原理F浮=G排=ρ水gV排
塑料袋的里面的水和鱼的总体积V等于排开水的体积,即V排=V
根据G=mg=ρgV
得F浮=G水,所以塑料袋会悬浮,
故答案为:B。
【分析】当物体受到的浮力大于重力时,物体上浮直至漂浮;当物体受到的浮力小于重力时,物体会下沉直至沉底。
9.【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】(1)(2)根据漂浮条件分析判断;
(3)根据物体的浮沉条件判断;
(4)根据阿基米德原理F浮=ρ液体gV排分析判断。
【解答】当碗漂浮在水面上时,它处于平衡状态,即它受到的浮力与重力大小相等,方向相反,故A错误,B正确;
当碗沉底时,它受到的浮力小于它自身的重力。根据前面的分析可知,沉底时受到的浮力小于漂浮时受到的浮力。根据阿基米德原理F浮=ρ液体gV排可知,碗沉底时排开水的体积小于它漂浮时排开水的体积,故C、D错误。
故选B。
10.【答案】C
【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】(1)(2)根据浮沉条件比较浮力的大小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较排开水的体积大小;
(3)(4)根据浮沉条件比较三个物体的密度大小。
【解答】根据图片可知,甲和乙漂浮,丙悬浮,那么它们受到的浮力都等于自身重力。因为三者质量相等,所以重力相等,那么受到的浮力相等,故B错误;
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,当浮力相等时,它们排开水的体积相等,故A错误;
丙的体积等于V排,而甲和乙的体积等于V排+V露出,则三者的体积为:V乙>V甲>V丙。根据公式可知,密度丙>甲>乙,故C正确,D错误。
故选C。
11.【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)把A、B两物体作为一个整体,该整体在两液体中都处于漂浮状态,根据漂浮条件可知所受浮力的大小关系;结合题意和图示判断V排的关系,根据F浮=ρ液gV排可比较两种液体的密度关系;
(2)知道两种液体的密度关系,且两杯中液面恰好相平,根据p=ρ液gh分析液体对杯底的压强关系;
(3)根据漂浮条件、浮力产生的原因以及分析液体对物体下表面的压强关系;
(4)先比较两种液体的体积关系和重力关系,再根据”烧杯对水平桌面的压力等于烧杯、物体和液体的总重力“进行分析。【解答】A、把A、B两物体作为一个整体,由图知,该整体在两液体中都处于漂浮状态,
由漂浮条件可知F浮=GA+GB,所以该整体在两液体中受到的浮力相等;
由图知V排甲=VB,V排乙=VA,且VA<VB,
所以V排甲>V排乙;
因整体在两液体中受到的浮力相等,且排开甲液体的体积较大,
由F浮=ρ液gV排可知,两液体的密度关系:ρ甲<ρ乙,
故A错误;
B.由题意可知两液体的深度h相同,且ρ甲<ρ乙,由p=ρ液gh可知,甲液体对杯底的压强小于乙液体对杯底的压强,
故B错误;
C.因整体受到的浮力相等(即甲液体中B物体受到的浮力等于乙液体中A物体受到的浮力),且两物体上表面没有受到液体的压力,
所以由浮力产生的原因F浮=F向上-F向下可知,甲液体中B物体与乙液体中A物体的下表面受到的液体压力相等,
由图知B的底面积更大,由可知,甲液体对B下表面的压强小于乙液体对A下表面的压强,
故C错误;
D.两烧杯中液面恰好相平且烧杯相同,则液体与物块排开液体的体积之和相同,但V排甲>V排乙,所以甲液体的体积较小。
又知ρ甲<ρ乙,则根据G液=m液g=ρ液gV液可知,甲液体的重力较小;
烧杯对水平桌面的压力F=G杯+GA+GB+G液,因两烧杯相同、其重力相同,且A、B两物体的重力不变,甲液体的重力较小,
所以装甲液体的烧杯对水平桌面的压力较小,
故D正确。
故选D。
12.【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据漂浮条件分析判断。
【解答】“山东舰”始终漂浮在水面上,则它受到的浮力始终等于浮力,故C正确;
装载物资后,山东舰的重力增大,则它受到的浮力增大,故A错误;
舰载机起飞后,山东舰的重力减小,则它受到的浮力减小,故B错误;
“山东舰”在匀速航行的过程中,它在竖直方向上保持平衡状态,即它受到的浮力等于重力,故D错误。
故选C。
13.【答案】B
【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判断。
【解答】当血滴在溶液中漂浮时,血滴的密度小于溶液密度。血滴在溶液中悬浮时,血滴的密度等于溶液密度。当血滴在溶液中下沉时,血滴的密度大于溶液的密度。
故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
14.【答案】C
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】(1)(2)(3)根据阿基米德原理,物体受到的浮力等于它排开的液体所受的重力;
(4)密度是物质本身的一种特性,与物质的种类、状态和温度有关,与质量、体积、形状无关; 。
【解答】在太空中,物体都处于失重状态,乒乓球重力为零。在水中静止时,没有受到水的压力,所以不会受到浮力,即 乒乓球没有受到力,故A、D错误,C正确;
乒乓球的密度小于水的密度,物质的密度与位置无关,故B错误。
故选C。
15.【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】根据浮沉条件分析判断。
【解答】A.A汤圆与锅底接触,它不一定是沉底,可能是悬浮,即A的密度可能等于水的密度,故A错误;
B.C汤圆浮出水面,则C汤圆的密度小于水的密度,故B错误;
C.B汤圆静止时悬浮,浮力等于重力,故C错误;
D.若此时在水中加入适量的白砂糖,则水的密度增大,而B排开水的体积不变。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,则B汤圆所受浮力增大,故D正确。
故选D。
16.【答案】(1)向内注水
(2)不变
(3)10N < 6< 15N
【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
【解析】【分析】(1)潜艇可通过改变其所受重力,来实现浮沉;
(2)浮力大小与液体密度和其排开液体的体积大小有关;
(3)浮力大于重力上浮,反之小于潜艇下沉。
【解答】(1)当重力大于浮力时才会下沉,故应向内注水;
(2)潜艇完全浸没时其所受浮力大小不发生变化;
(3);

故在装满水时螺母重力最小为12N,没有装满水时重力最大为18N,范围为12N~18N
17.【答案】(1)增大
(2)等于
【知识点】液体的压强;影响液体压强大小的因素;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】本题考查影响液体压强大小的因素(液体深度,密度),以及物体浮沉条件的相关应用。
【解答】(1)下潜过程中,其所处深度变大,故液体压强逐渐增大;
(2)由平衡力的相关知识可知,悬浮时处于静止状态,故其浮力等于重力;
故答案为:(1)增大;(2)等于
18.【答案】(1)0.5
(2)不变;减
【知识点】液体的压强;影响液体压强大小的因素;浮力大小的计算;浮力的变化
【解析】【分析】(1)物体在液体中所受浮力大小等于排开液体所受到的重力大小;
(2)浮力带下与液体密度和排开的液体体积带下均有关;
【解答】(1);
(2)铁块一直浸没在水中,故其所受浮力大小不变;气球体积变小,故液面下降,压强减小。
故答案为:(1) 0.5 (2)不变,减小
19.【答案】(1)A
(2)静止
(3)1000
【知识点】参照物及其选择;浮力大小的计算;月相;阴历与月相的关系
【解析】【分析】 月相,是天文学中看到的地球上被太阳照亮的月亮的名称。新月时间是农历的初一;上弦月时间是农历的初七、初八;满月时间是农历的十五、十六;下弦月时间是二十二、二十三;运动和静止是相对的,以谁为参照物,谁就是静止的;阿基米德原理:浸入静止流体(气体或液体)中的物体受到一个浮力,其大小等于该物体所排开的流体重量,方向竖直向上并通过所排开流体的形心,即F浮=G液排=m液排g=gV排ρ液(V排表述物体排开液体的体积);
【解答】(1)月相与农历有关,当年是农历正月初二,所以活动当天的月相最接近于A新月;
(2) 火炬传递点火过程中,两个水下机器人悬停水中约9秒,悬停点火过程中,以其中一台机器人为参照物,另一台机器人是静止的;
(3)F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m3=1000N ;
故答案为:(1)A(2)静止(3)1000
20.【答案】(1)F1(2)等于(或=)
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)(2)根据浮沉条件分析解答。
【解答】(1)根据图片可知,鸡蛋在甲中下沉,则此时所受浮力 F1 与重力 G 的大小关系为:F1(2)鸡蛋在乙中悬浮,则浮力F2=G;同一个鸡蛋在丙中漂浮,则浮力F3=G。比较可知,浮力F2=F3。
21.【答案】(1)70
(2)4.65×104
(3)=
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据浮沉情况算出单个浮筒空载时受到的浮力;
(2)先求出500个浮筒的体积,利用G=mg求其重力,利用阿基米德原理求浮桥受到的最大浮力,浮桥在河水中的最大承重等于最大浮力减去浮桥的自重,再利用G=mg求浮桥在河水中的最大承载质量;
(3)此浮桥空载时分别平放到海水和河水中,受到的浮力相等,都等于浮桥的重力;由于F浮=F下表面-F上表面=F下表面,可知浮桥下表面受到的压力相等,由可知下表面受到的压强关系。【解答】(1)浮筒在水中处于漂浮状态,受到的浮力等于其重力,
所以单个浮筒空载时受到的浮力是:F浮=G=mg=7kg×10N/kg=70N;
(2)浮筒的总体积:V总=500×(500×10-3m×500×10-3m×400×10-3m)=50m3;
浮桥的总重力:G浮桥=500×70N=35000N;
浮桥受到的最大浮力:F浮最大=ρ水V排g=1×103kg/m3×50m3×10N/kg=5×105N;
浮桥在河水中的最大承重:G载最大=F浮最大-G浮桥=5×105N-3500N=4.65×105N;
浮桥在河水中的最大承载质量:;
(3)此浮桥空载时分别平放到海水和河水中,受到的浮力相等,都等于浮桥的重力;
因为F浮=F下表面-F上表面=F下表面,
所以下表面受到的压力相等,
由可知,下表面受到的压强相等,即p海=p河。
22.【答案】=;<
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据浮沉条件比较密度计受到浮力大小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析液体密度的大小关系。
【解答】密度计在液体中都处于漂浮状态,则它们受到的浮力都等于自身重力;
因为密度计的重力相等,所以它们受到的浮力相等,即F甲=F乙;
根据图片可知,排开液体的体积V甲>V乙,
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,液体的密度ρ甲<ρ乙。
23.【答案】(1)向内注水
(2)不变
(3)10N<6<15N
【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)根据浮沉条件确定潜艇重力的变化即可;
(2)根据阿基米德原理F浮力=ρ液体gV排分析判断;
(3)根据浮沉条件,结合二力平衡的知识分析判断。
【解答】(1)比赛中,小温要让漂浮状态的“潜艇”下沉入水,就必须增大潜艇的重力,即应该往“工作舱”中向内注水。
(2)潜艇悬浮时,即使小螺母掉入水中,它排开水的体积不变,根据阿基米德原理F浮力=ρ液体gV排可知,它受到的浮力保持不变。
(3)当潜艇完全浸没在水中时,
它受到的最大浮力为:F浮力=ρ液体gV排=103kg/m3×10N/kg×(500×3×10-6m3)=15N;
塑料瓶没有重力,螺母的重力相当于潜艇的重力。
当工作舱内注满水时,里面水的重力为:G水=ρgV=103kg/m3×10N/kg×500×10-6m3=5N;
当潜艇悬浮时,根据二力平衡得到:F浮力=G+G水;
15N=G+5N;
解得:G=10N;
当没有注水时,螺母的重力G=15N-0N=10N。
而工作舱内水的重力在0~5N之间,
则金属螺母的重力范围为:10N24.【答案】等于;大于;大于
【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排比较小球排开液体的重力大小,根据浮沉条件比较液体密度的大小;
(2)首先根据液体压强公式p=ρ液gh比较容器底部受到压强的大小,再根据F=pS比较容器底部受到压力的大小。
【解答】(1)两个小球受到的浮力相等,根据阿基米德原理F浮=G排可知,两个小球排开液体的重力相等。
小球M在甲液体中漂浮,则液体密度ρ甲>ρ;小球N在乙液体中漂悬浮,则液体密度ρ乙=ρ。比较可知,液体密度ρ甲>ρ乙。
(2)液体的深度相同,且密度ρ甲>ρ乙,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,液体对容器底部的压强p甲>p乙。根据F=pS可知,液体对容器底部的压力F甲>F乙。
25.【答案】上升
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】水面上升还是下降,取决于冰块排开水的体积与熔化成水后体积的大小关系,据此分析解答。
【解答】冰熔化前,它受到竖直向上的浮力和支持力,以及竖直向下的重力,
根据二力平衡的知识得到:F浮+F支=G冰,
所以F浮=ρ水V排g<G冰, ①
冰化水后质量不变,
根据G=mg可知,重力不变,即G冰=G水,
即:ρ冰V冰g=ρ水V水g ②
由①②可得:
ρ水V排g<ρ水V水g,
即:冰熔化为水的体积大于排开水的体积,
所以冰熔化后,水面将上升。
26.【答案】(1)不正确;0.175m3
(2)A、C
【知识点】浮力产生的原因;浮力大小的计算
【解析】【分析】本题主要考查阿基米德原理,流体对浸在其中的物体有竖直向上的浮力,浮力大小等于其排开流体所收到的重力大小。
【解答】(1)在空间站中悬浮是因为几乎不受到地球的引力,而在水中是浮力等于自重使其悬浮,故不相同;
(2)
A.物体在不受外力的作用下将保持原有的运动状态不变(包括静止或匀速直线运动),故在太空微重力环境下不受外力,保持原有速度做匀速直线运动;
B.在太空中处于微重力环境,故密度不同水和油的微粒不能通过所受力的大小不同进行分层;
C.在太空微重力环境中,水分子将不在向下堆积,导致各个方向的压力差相等,故不在有浮力;
D.由于小球几乎不受重力,故不能来回摆动,只会保持静止或匀速直线运动;
故答案为:(1)不正确; 0.175m3 (2)AC
27.【答案】(1)向烧杯内再加入一些水或从烧杯内倒出一些水
(2)探究较少的水能否产生较大的浮力
(3)C
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】(1)探究浮力大小与水量的多少关系,可以改变水的多少,向烧杯中增加水或倒出水;由图示弹簧测力计读出其示数,木块漂浮,它受到的浮力等于它的重力;
(2)根据实验操作及实验现象分析答题;
(3)根据自己对科学研究的认识判断。
【解答】(1)用弹簧测力计测出木块的重力;将木块放入烧杯内的水中,木块处于漂浮状态;然后向烧杯内再加入一些水或从烧杯内倒出一些水。
由图甲所示可知,弹簧测力计的示数为2.5N,木块重力为2.5N,木块漂浮在水上,它受到的浮力等于其重力,为2.5N;
(2)由小柯的实验操作可知,他要探究较少的水能否产生较大的浮力,根据探究过程可知实验结论为较少的水能产生较大的浮力;
(3)A.普通人的观点可以质疑,科学家的观点不一定正确,照样可以质疑,故A错误;
B.多数人认同的观点不一定正常,我们要认真分析辨别,故B错误;
C.可以通过查阅资料、观察实验等方法去验证观点是否正确,故C正确;
D.到目前为止没人反对的观点不一定是正确的,我们要心存质疑,故D错误。
故选C。
28.【答案】(1)小于
(2)1.21
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据F浮力=G-F拉分析比较即可;
(2)当物体浸没时,根据阿基米德原理F浮力=ρ液体gV排可知,它受到的浮力与液体密度成正比,据此列式计算出盐水的密度即可。
【解答】(1)玻璃砝码浸没在水中时,示数为11g,浸没在盐水中时示数为9g,则物体受到的拉力F2>F3。根据F浮力=G-F拉可知,砝码在步骤2中受到的浮力小于在步骤3中受到的浮力。
(2)当物体浸没时,根据阿基米德原理F浮力=ρ液体gV排可知,它受到的浮力与液体密度成正比,
即:;

解得:ρ盐水=1.21g/cm3。
29.【答案】;下;不均匀;再向容器中加油或者将容器换成直径细些的
【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)从图(a)和图(b)中可以看出,吸管在水和另一种液体中,浸入的深度不同,但都漂浮,所以浮力相等,都等于自身的重力。根据浮沉条件,结合阿基米德原理F浮=ρ液gV排列出方程,从而得出h与ρ水、ρ液,及H的关系式。
(2)根据(1)得出的关系式,分析密度计浸入液体的深度与液体密度变化之间的数量关系,从而得到密度计上刻度的分布特点。
(3)根据丙图可知,密度计的下端触底,说明此时密度计受到的浮力小于重力。如果要使密度计漂浮起来,就要想办法增大它受到的浮力。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排=ρ液gSh浸分析解答即可。【解答】(1)由于吸管在(a)、(b)图中均漂浮,
则:F浮水=G,F浮液=G,
所以F浮水=F浮液,
设吸管的底面积为S,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,
ρ水gV排水=ρ液gV排液;
即ρ水gSH=ρ液gSh,
ρ水H=ρ液h,
解得:;
(2)根据可得:,
即密度计进入液体的深度与液体的密度变化成反比,
将上端刻度与下端刻度进行比较,得到刻度线的两个特点是:上端刻度小、下端刻度大和上端刻度疏、下端刻度密;
即1.1刻线是在1.0刻线的下方,且相邻刻度间距不均匀。
(3)根据丙图可知,密度计的下端触底,说明此时密度计受到的浮力小于重力。如果要使密度计漂浮起来,就要想办法增大它受到的浮力。
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排=ρ液gSh浸可知,此时可以增大密度计浸入的深度h,即再向容器中加油。根据V=Sh可知,当液体的体积相同时,底面积越小深度越大,即此时可以将容器换成直径更细一些的。
30.【答案】(1)b、c
(2)不合理,没有控制液体体积相同
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关,根据控制变量法的要求分析解得。
【解答】(1)探究浮力大小与排开水的体积的关系时,必须控制液体密度相同,而改变排开水的体积,故选b、c。
(2)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,只改变液体密度。而b、e中物体排开水的体积不同,则我认为这样得到的结论不合理,理由是:没有控制物体排开液体体积相同。
31.【答案】(1)
答:氦气球内氦气的质量是1080kg。
(2)
答:氦气球上升的速度是0.5m/s。
(3)F浮=ρ空气gV=1.29kg/m3×10N/kg×6000 m3=7.74×104N
G总= G球+ G人= G球+ m人g=4×104N+1740kg×10N/kg=5.74×104N
F缆= F浮- G总=7.74×104N-5.74×104N=2.00×104N
答:此时缆绳对吊篮的拉力为2.00×104N。
【知识点】密度公式的应用;速度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据公式m氦=ρ氦V氦计算氦气的质量;
(2)根据公式计算上升的速度;
(3)首先根据阿基米德原理 F浮=ρ空气gV排 计算出氦气球受到的浮力,再根据 G总= G球+ G人 计算出人和气球的总重力,最后根据 F缆= F浮- G总 计算吊篮受到的压力。
32.【答案】(1)减小
(2)F浮=G排液=m排液g=8×107kg×10Nkg=8×108N.
(3)V排液=m排液/ρ海水=8×107kg/1×103kg/m3=8×104m3
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关;
(2)浮力大小等于其排开液体所受的重力大小;
(3) V排液=m排液/ρ海水 ;
【解答】(1)从甲板飞出后,总重力减小,故浮力减小;
33.【答案】(1)22
(2)解: G车=m车g=2000千克×10牛/千克=20000
因为车停在水平面上,所以F压=G物=20000牛
对水平面的压强:p= =2×105帕
答:它对船舱水平面的压强为2×105帕
(3)增加的浮力等于汽车的重力得: F浮=G车=2×104牛
增加的体积:V排= =2米3
答:轮渡排开水的体积增加 了2米3
【知识点】平均速度的计算及测量;重力的大小;压强的大小及其计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】题中已知两港口的跨海距离约22千米,轮渡海上航行时间约1小时直接根据 求即可。 汽车上船后停在船舱水平面上时,压力大小等于重力大小,总接触面积为0.1米2,再根据求即可。汽车 汽车上船前后,轮船都是处于漂浮状态,浮力=重力,所以增加的浮力大小即为汽车的重力。再根据阿基米德原理即可求出排开水的体积。
34.【答案】(1)竖直向上
(2)解:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.015m3=150N
答:皮划艇在没有载人时受到的浮力150N。
(3)解:∵皮划艇浮在水面上∴G艇=F浮=150N
∵皮划艇静止∴F浮′=G艇+G人=150N+150kg×10N/kg=1650N
答:皮划艇受到的浮力是1650牛。
【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
【解析】【分析】(1)物体在水中受到浮力,浮力方向总是竖着向上
(2)已知排开水的体积,根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排,计算浮力大小
(3)皮划艇静止时漂浮,漂浮时浮力等于皮划艇和人的总重力,即F浮=G艇 + G人
【解答】(1)物体在水中受到浮力,浮力方向总是竖着向上,所以答案为:竖着向上
35.【答案】将几粒葡萄干加入饮料中,由于葡萄干的密度比饮料的密度大,所以沉入杯底
葡萄干由于吸附了足够多的小气泡,使得他们排开液体的体积增大,浮力变大,使葡萄干的浮力大于重力,从而上升。
上浮到液面后,由于小气泡破裂,导致它们受到的浮力变小,当浮力小瑜重力时又沉入杯底。
【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)当物体的密度小于液体密度时,物体上浮;当物体密度等于液体密度时,物体悬浮;当物体密度大于液体密度时,物体下沉。
(2)根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,当液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,它受到的浮力越大,据此分析葡萄干上有无气泡对自身浮力的影响即可。
36.【答案】在无风的、寒冷的冬天,肥皂泡被吹出后,由于肥皂泡内气体密度小,所受浮力大于肥皂泡的重力而上升;随后肥皂泡内气体的温度降低,体积变小,受到的浮力减小,浮力小于肥皂泡的重力而下降。在火热的夏天,肥皂泡被吹出后,由于空气的气温高,密度也小,与肥皂泡内气体密度相比,大的不多,故肥皂泡受到浮力大于肥皂泡的重力不明显.故肥皂泡是先上升再下降的现象不明显。
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)物体密度小于气体密度则上浮;物体密度等于气体密度则悬浮;物体密度大于气体密度也下沉;
(2)所有物质都有热胀冷缩的性质,同时密度发生相应的变化;
(3)比较浮力和重力的大小关系,根据浮沉条件分析解答。
1 / 12023-2024 学年 浙教版科学八年级上册 1.3 水的浮力 同步练习
一、单选题
1.(2023·舟山)将装满水的溢水杯放在天平左盘,砝码放右盘,调节天平至指针指向分度盘中央。向溢水杯里轻放一个密度比水小的蜡块,待蜡块静止,排开的水全部流入量筒后(如图),下列有关说法正确的是(  )
A.天平指针仍指向分度盘中央刻度
B.蜡块受到的浮力大于蜡块的重力
C.量筒中水的质量小于蜡块的质量
D.量筒中水的体积等于蜡块的体积
【答案】A
【知识点】天平的使用及读数;质量及其特性;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】阿基米德原理为:物体在液体中受到竖直向上的浮力,其浮力大小等于其排开液体所受到的重力大小。
【解答】A.左盘放入物体后增加的压力为浮力大小,其浮力等于排开液体所受到的重力大小,故不变;
B.蜡块漂浮, 蜡块受到的浮力等于蜡块的重力;
C.阿基米德原理可知, 量筒中水的质量等于蜡块的质量;
D.排开水的体积小于蜡块的体积;
故答案为:A.
2.(2023·鄞州模拟)2020年4月23日,“雪龙”号考察船圆满完成历时198天的南极考察任务,返回上海码头落锚。在铁链拉着铁锚缓慢放入水中时,经历了如图所示三种情况:图甲中铁锚部分漫入水中;图乙中铁锚完全浸没水中但未触底;图丙中铁锚沉底。三种情况下船身受到的浮力大小分别为F甲、F乙、F丙,它们的大小关系正确的是(  )
A.F甲=F乙=F丙 B.F甲>F乙=F丙
C.F甲>F乙>F丙 D.F甲【答案】C
【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】【解答】
将船和铁锚当做一个整体,图甲中船和铁锚整体漂浮,所以有G=F甲+F1锚;同理,乙图中整体也是漂浮,故有G=F乙+F2锚,但乙中铁锚排开水的体积比甲中大,所以有F1锚F乙。又因为图丙中铁锚沉底,所以G=F丙+F3锚+F支,乙和丙铁锚均浸没,所以F2锚=F3锚,所以F丙F乙>F丙。
故答案为:C。
【分析】
首先对船和锚进行整体的受力分析,根据物体的浮沉条件可知,当物体处于漂浮或悬浮状态时,浮力等于重力,当物体沉底时,会受到向上的重力。
3.(2023·桐乡模拟)取一只瓶口直径略小于乒乓球直径的透明塑料瓶,将瓶底切去后,塑料瓶倒立放置,将乒乓球放入瓶中且保持瓶口朝下;当往塑料瓶里注水,乒乓球静止不动;当用手堵住瓶口,乒乓球一会儿向上运动。此实验可用于(  )
A.探究液体压强的特点 B.研究物体的沉浮条件
C.解释浮力产生的原因 D.证明大气压强的存在
【答案】C
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】如图所示操作,改变了前后乒乓球下方是否受到水对其的压力,若有水就形成了上下表面的液体压力差。
【解答】在实验操作的第二幅图和第三幅图中,前后对照形成了上下表面的液体压力差,故解释了浮力产生的原因。
故答案为:C
4.(2023·温州模拟)水平桌面上有甲、乙两个质量和底面积均相同的容器,分别装有密度不同的液体将两个完全相同的小球放入容器中,静止时两容器中液面高度相同,如图所示,下列说法正确的是(  )
A.甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度
B.甲容器对桌面的压力一定等于乙容器对桌面的压力
C.甲容器中小球受到的浮力等于乙容器中小球受到的浮力
D.甲容器底部受到液体的压力小于乙容器底部受到液体的压力
【答案】C
【知识点】压力及重力与压力的区别;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】本题考查阿基米德原理和浮力的知识,并通过受力分析解决其浮沉问题。
【解答】A.由于在甲中漂浮,故甲液体密度大于球的密度;在乙中悬浮,故乙液体密度等于球的密度,故甲液体密度大于乙液体密度;
B.甲的密度大,但液体体积小,故无法比较甲乙的液体重力大小,即无法比较压力大小;
C.甲乙中所受浮力均等于重力,故甲乙的浮力相等;
D.由可知,当高度相等时,甲的液体密度大于乙,故甲液体对容器底部的压力更大;
故答案为:C
5.(2023·舟山模拟)如图所示,下列说法正确的是(  )
A.图甲中远洋货轮从长江驶入大海时,浮力会变大
B.图乙无论怎样挤压矿泉水瓶侧面,都无法使瓶内的“浮沉子”悬浮
C.图丙说明物体浸没在液体中的位置越深,所受的浮力越大
D.图丁中,将同一只密度计放在两种液体中漂浮,所受浮力大小Fa=Fb,液体的密度ρa<ρb
【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】(1)根据浮沉条件比较浮力的变化;
(2)挤压塑料瓶时,瓶内气压发生改变,于是浮沉子里面的水会流出或流进,从而改变自身重力,实现浮沉变化;
(3)根据阿基米德原理F=p液gV排分析;
(4)根据物体浮沉条件和阿基米德原理F=p液gV排分析作答。【解答】A.远洋货轮由长江驶入大海后,仍然在水面漂浮。根据漂浮条件,漂浮的物体受到的浮力等于重力。远洋货轮重力不变,所以受到的浮力不变,故A错误;
B.压矿泉水瓶侧面,松开手,大瓶内水面上的空气体积增大,压强减小,“浮沉子”里面被压缩的空气把水压出来,此时“浮沉子”的重力小于它所受的浮力,因此它就向上浮;当浮力等于重力,就会悬浮在水中,故B错误;
C.当物体浸没在液体中深度增大时,它排开液体的体积不变,根据阿基米德原理F=p液gV排可得,此时它受到的浮力不变,故C错误;
D.密度计在两种液体中均处于漂浮状态,则受到的浮力和重力是一对平衡力。由平衡力的特点可得,其受到的重力和浮力大小相等,即Fa=Fb,由图丁可得,排开液体的体积关系为Va>Vb,根据阿基米德原理F=p液gV排可得,液体密度ρa<ρb,故D正确。
故选D。
6.(2023·义乌模拟)海中断崖是指海水上层密度大,下层密度小形成的密度跃层。潜艇在水下航行到海中断崖,会急剧掉向海底,发生“掉深”事故,以下分析正确的是(  )
A.潜艇遭遇“海屮断崖”前后所受的浮力不变
B.向潜艇中的水柜充气可以增大潜艇 受到的浮力
C.向潜艇中的水柜充气可以减小潜艇的重力
D.下沉中的潜艇浮力大于重力,就可以马上上浮
【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】(1)潜艇是靠改变自身的重力实现浮沉的,海水中不同深度下海水的密度不同,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排确定浮力有所变化;
(2)(3)根据潜水艇的下潜和上浮的原理和物体的浮沉条件进行判断;
(4)物体总有保持原有运动状态不变的性质,这种性质叫做惯性。【解答】“掉深”是由于潜艇遇到密度突然减小的海水,由于潜艇排开海水的体积不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,潜艇受到的浮力减少,故A错误;
根据物体的浮沉条件可知;为了上浮,应使重力小于浮力,所以应迅速打开供气阀门,排出水舱内的水,使重力减小,当浮力大于重力潜艇上浮;由此可知,向潜艇中的水柜充气可以减小潜艇自身的重力,故B错误,而C正确;
下沉中的潜艇浮力大于重力,潜艇掉深有所减缓,但不会立即停止,这是因为潜艇具有惯性,要继续保持原来的运动状态,故D错误。
故选C。
7.(2022·柯桥模拟)学习了物体的浮沉条件后,小科做了如下实验:在两个薄气球中加满温水,扎紧后剪多余部分,分别浸没于盛有冷水与热水的玻璃杯中(温度关系:热水>温水>冷水>4℃ )。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
【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。
【解答】当气球完全浸没在水中时,它排开水的体积等于自身体积。
气球的重力G=mg=ρ温Vg;
气球受到的浮力F浮=ρ水V排g=ρ水Vg;
在冷水中时,ρ冷>ρ温;
则气球受到的浮力大于气球的重力,
此时气球上升;
同理,在热水中时,ρ热<ρ温;
则气球受到的浮力小于气球的重力;
此时气球下沉。
故选D。
8.(2023·温州模拟)小明将金鱼装入有水的塑料袋中,扎紧塑料袋,再放入盛水的玻璃缸中,忽略塑料袋质量,将会看到(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】若将塑料袋浸入水中,则排开水的体积V排等于塑料袋浸入水中的体积,根据阿基米德原理F浮=G排=ρ水gV排
塑料袋的里面的水和鱼的总体积V等于排开水的体积,即V排=V
根据G=mg=ρgV
得F浮=G水,所以塑料袋会悬浮,
故答案为:B。
【分析】当物体受到的浮力大于重力时,物体上浮直至漂浮;当物体受到的浮力小于重力时,物体会下沉直至沉底。
9.(2023八上·余姚期末)小明洗碗时发现,同一只碗可以漂浮在水面上,也可以沉入水底,如图所示,下列说法正确的是(  )
A.碗漂浮时所受的浮力大于它所受的重力
B.碗漂浮时所受的浮力等于它排开的水所受的重力
C.碗沉底时所受的浮力大于它漂浮时所受的浮力
D.碗沉底时排开水的体积等于它漂浮时排开水的体积
【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】(1)(2)根据漂浮条件分析判断;
(3)根据物体的浮沉条件判断;
(4)根据阿基米德原理F浮=ρ液体gV排分析判断。
【解答】当碗漂浮在水面上时,它处于平衡状态,即它受到的浮力与重力大小相等,方向相反,故A错误,B正确;
当碗沉底时,它受到的浮力小于它自身的重力。根据前面的分析可知,沉底时受到的浮力小于漂浮时受到的浮力。根据阿基米德原理F浮=ρ液体gV排可知,碗沉底时排开水的体积小于它漂浮时排开水的体积,故C、D错误。
故选B。
10.(2023八上·宁波期末)如图所示,水槽中有三个等质量的实心物体处于静止状态,甲、乙为长方体,丙为球体。下列有关说法正确的是(  )
A.丙物体排开的水的体积最多
B.乙物体受到的浮力最小
C.甲物体的密度大于乙物体的密度
D.无法判断三个物体之间的密度大小关系
【答案】C
【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】(1)(2)根据浮沉条件比较浮力的大小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较排开水的体积大小;
(3)(4)根据浮沉条件比较三个物体的密度大小。
【解答】根据图片可知,甲和乙漂浮,丙悬浮,那么它们受到的浮力都等于自身重力。因为三者质量相等,所以重力相等,那么受到的浮力相等,故B错误;
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,当浮力相等时,它们排开水的体积相等,故A错误;
丙的体积等于V排,而甲和乙的体积等于V排+V露出,则三者的体积为:V乙>V甲>V丙。根据公式可知,密度丙>甲>乙,故C正确,D错误。
故选C。
11.(2023八上·宁海期末)水平桌面上两个相同的烧杯中分别装有甲、乙两种不同液体,将两个用不同材料制成的正方体A、B(VA<VB),按如图两种方式放入两种液体中,待静止后B刚好浸没在甲液体中,两杯中液面恰好相平。下列说法正确的是(  )
A.甲液体的密度大于乙液体的密度
B.甲液体对杯底的压强等于乙液体对杯底的压强
C.甲液体对B下表面的压强等于乙液体对A下表面的压强
D.装甲液体的烧杯对水平桌面的压力小于装乙液体的烧杯对水平桌面的压力
【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)把A、B两物体作为一个整体,该整体在两液体中都处于漂浮状态,根据漂浮条件可知所受浮力的大小关系;结合题意和图示判断V排的关系,根据F浮=ρ液gV排可比较两种液体的密度关系;
(2)知道两种液体的密度关系,且两杯中液面恰好相平,根据p=ρ液gh分析液体对杯底的压强关系;
(3)根据漂浮条件、浮力产生的原因以及分析液体对物体下表面的压强关系;
(4)先比较两种液体的体积关系和重力关系,再根据”烧杯对水平桌面的压力等于烧杯、物体和液体的总重力“进行分析。【解答】A、把A、B两物体作为一个整体,由图知,该整体在两液体中都处于漂浮状态,
由漂浮条件可知F浮=GA+GB,所以该整体在两液体中受到的浮力相等;
由图知V排甲=VB,V排乙=VA,且VA<VB,
所以V排甲>V排乙;
因整体在两液体中受到的浮力相等,且排开甲液体的体积较大,
由F浮=ρ液gV排可知,两液体的密度关系:ρ甲<ρ乙,
故A错误;
B.由题意可知两液体的深度h相同,且ρ甲<ρ乙,由p=ρ液gh可知,甲液体对杯底的压强小于乙液体对杯底的压强,
故B错误;
C.因整体受到的浮力相等(即甲液体中B物体受到的浮力等于乙液体中A物体受到的浮力),且两物体上表面没有受到液体的压力,
所以由浮力产生的原因F浮=F向上-F向下可知,甲液体中B物体与乙液体中A物体的下表面受到的液体压力相等,
由图知B的底面积更大,由可知,甲液体对B下表面的压强小于乙液体对A下表面的压强,
故C错误;
D.两烧杯中液面恰好相平且烧杯相同,则液体与物块排开液体的体积之和相同,但V排甲>V排乙,所以甲液体的体积较小。
又知ρ甲<ρ乙,则根据G液=m液g=ρ液gV液可知,甲液体的重力较小;
烧杯对水平桌面的压力F=G杯+GA+GB+G液,因两烧杯相同、其重力相同,且A、B两物体的重力不变,甲液体的重力较小,
所以装甲液体的烧杯对水平桌面的压力较小,
故D正确。
故选D。
12.(2023八上·嘉兴期末)我国自主设计、自主配套、自主建造的首艘航母“山东舰”入列以来,开展了很多实战化训练。下列说法正确的是(  )
A.装载物资后,“山东舰”将上浮一些
B.舰载机起飞后,“山东舰”仍漂浮且受到的浮力大小不变
C.停泊着的“山东舰”漂浮,其受到的浮力等于重力
D.“山东舰”在匀速航行的过程中,其受到的浮力大于重力
【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据漂浮条件分析判断。
【解答】“山东舰”始终漂浮在水面上,则它受到的浮力始终等于浮力,故C正确;
装载物资后,山东舰的重力增大,则它受到的浮力增大,故A错误;
舰载机起飞后,山东舰的重力减小,则它受到的浮力减小,故B错误;
“山东舰”在匀速航行的过程中,它在竖直方向上保持平衡状态,即它受到的浮力等于重力,故D错误。
故选C。
13.(2022八上·定海期末)在血液检查时,常需要测量血液的密度。如果用密度计测量,需要血液量较多。医院常用一个巧妙的方法:先在几个试管中分别装入已知不同密度的、呈淡蓝色的硫酸铜溶液(如图),然后分别在每个试管中滴进一滴血液,根据下面某个原理就能知道血液的密度。这个原理是(  )
A.硫酸铜溶液的颜色 B.物体的沉浮条件
C.液体内部的压强规律 D.血液的颜色变化
【答案】B
【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判断。
【解答】当血滴在溶液中漂浮时,血滴的密度小于溶液密度。血滴在溶液中悬浮时,血滴的密度等于溶液密度。当血滴在溶液中下沉时,血滴的密度大于溶液的密度。
故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
14.(2023八上·椒江期末)2021年12月9日,航天员王亚平在“天宫课堂”中展示了浸没在水中的乒乓球无法上浮的实验现象。下列解释合理的是(  )
A.乒乓球重力大于浮力
B.乒乓球的密度等于水的密度
C.失重环境下乒乓球不受浮力
D.乒乓球所处位置较深,受到水对它的压力较大
【答案】C
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】(1)(2)(3)根据阿基米德原理,物体受到的浮力等于它排开的液体所受的重力;
(4)密度是物质本身的一种特性,与物质的种类、状态和温度有关,与质量、体积、形状无关; 。
【解答】在太空中,物体都处于失重状态,乒乓球重力为零。在水中静止时,没有受到水的压力,所以不会受到浮力,即 乒乓球没有受到力,故A、D错误,C正确;
乒乓球的密度小于水的密度,物质的密度与位置无关,故B错误。
故选C。
15.(2023八上·义乌期末)当汤圆刚放入水中时会沉入锅底,而当汤圆煮熟时则会浮出水面,某同学用简化图模拟烧煮一段时间后的汤圆分布图(其中A、B、C表示汤圆),则以下分析正确的是(  )
A.A汤圆与锅底接触,则A的密度一定大于水的密度
B.C汤圆浮出水面,则C汤圆的密度等于水的密度
C.B汤圆静止时,浮力大于重力
D.若此时在水中加入适量的白砂糖,则B汤圆所受浮力增大
【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】根据浮沉条件分析判断。
【解答】A.A汤圆与锅底接触,它不一定是沉底,可能是悬浮,即A的密度可能等于水的密度,故A错误;
B.C汤圆浮出水面,则C汤圆的密度小于水的密度,故B错误;
C.B汤圆静止时悬浮,浮力等于重力,故C错误;
D.若此时在水中加入适量的白砂糖,则水的密度增大,而B排开水的体积不变。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,则B汤圆所受浮力增大,故D正确。
故选D。
二、填空题
16.(2023·温州模拟)在制作潜艇视型比部中,小温用3个600mL的矿泉水瓶黏在一起,两个密封的作“生活舱”,一个瓶身开孔的作”工作舱”,矿泉水瓶质量不计,替代潜艇质量的若干金属螺母放在“工作舱"内,通过往“工作舱"向内注水和向外排水实现淞艇的上浮、悬浮和下沉。(ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)比赛中,小温要让漂浮状态的“潜艇”下沉入水,他应该往“工作舱”   (填“向内注水”和“向外排水”)
(2)潜艇悬浮中。有小螺母从“工作舱"的小孔中掉落至水底,此时潜艇的浮力   (填“变大”、“变小”或"不变")
(3)若金属螺母体积不计,要实现潜艇上浮和下沉,则金属螺母重力的取值范围为   。
【答案】(1)向内注水
(2)不变
(3)10N < 6< 15N
【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
【解析】【分析】(1)潜艇可通过改变其所受重力,来实现浮沉;
(2)浮力大小与液体密度和其排开液体的体积大小有关;
(3)浮力大于重力上浮,反之小于潜艇下沉。
【解答】(1)当重力大于浮力时才会下沉,故应向内注水;
(2)潜艇完全浸没时其所受浮力大小不发生变化;
(3);

故在装满水时螺母重力最小为12N,没有装满水时重力最大为18N,范围为12N~18N
17.(2023·丽水)2023年3月11日,"奋斗者”号载人潜水器圆满完成了国际首次环大洋洲载人深潜科考任务。“奋斗者”号外壳坚硬,下潜过程中体积保持不变,依靠调整配备的压载铁来实现下潜和上浮。
(1)潜水器浸没后在下潜的过程中所受的液体压强逐渐   ;
(2)潜水器悬浮在海水中时,所受的浮力   重力(填“大于”,“小于”或“等于”)。
【答案】(1)增大
(2)等于
【知识点】液体的压强;影响液体压强大小的因素;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】本题考查影响液体压强大小的因素(液体深度,密度),以及物体浮沉条件的相关应用。
【解答】(1)下潜过程中,其所处深度变大,故液体压强逐渐增大;
(2)由平衡力的相关知识可知,悬浮时处于静止状态,故其浮力等于重力;
故答案为:(1)增大;(2)等于
18.(2023·柯桥模拟)如图为微项目活动——人工鱼鳔。
(1)将一铁块放人装满水的溢水杯中(未与容器底完全紧贴),测得溢出水的体积为50mL,如图甲所示,则此时铁块受到的浮力为   N;
(2)将气球和细长的塑料管连接在一起,用细线吊住铁块,一起浸没在水里,调节注射器活塞,使铁块和气球恰好悬浮在水里,如图乙。若拉动注射器活塞向右抽气,铁块向下运动,此时铁块受到的浮力    (选填“变大”、“变小” 或“不变”)。该过程中,水对容器底的压强将    (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
【答案】(1)0.5
(2)不变;减
【知识点】液体的压强;影响液体压强大小的因素;浮力大小的计算;浮力的变化
【解析】【分析】(1)物体在液体中所受浮力大小等于排开液体所受到的重力大小;
(2)浮力带下与液体密度和排开的液体体积带下均有关;
【解答】(1);
(2)铁块一直浸没在水中,故其所受浮力大小不变;气球体积变小,故液面下降,压强减小。
故答案为:(1) 0.5 (2)不变,减小
19.(2023九下·庆元模拟)2022年2月2日(农历正月初二),在北京冬奥公园迎来了全球首次水下机器人火炬传递活动,彰显了北京奥运的环保理念和科技力量。
(1)活动当天的月相最接近于 ;
A.新月 B.上弦月 C.满月 D.下弦月
(2)火炬传递点火过程中,两个水下机器人悬停水中约9秒,悬停点火过程中,以其中一台机器人为参照物,另一台机器人是   (选填“运动”或“静止”)的;
(3)若水下机器人和火炬的总体积约为0.1立方米,则机器人在水中受到的浮力约为   N。
【答案】(1)A
(2)静止
(3)1000
【知识点】参照物及其选择;浮力大小的计算;月相;阴历与月相的关系
【解析】【分析】 月相,是天文学中看到的地球上被太阳照亮的月亮的名称。新月时间是农历的初一;上弦月时间是农历的初七、初八;满月时间是农历的十五、十六;下弦月时间是二十二、二十三;运动和静止是相对的,以谁为参照物,谁就是静止的;阿基米德原理:浸入静止流体(气体或液体)中的物体受到一个浮力,其大小等于该物体所排开的流体重量,方向竖直向上并通过所排开流体的形心,即F浮=G液排=m液排g=gV排ρ液(V排表述物体排开液体的体积);
【解答】(1)月相与农历有关,当年是农历正月初二,所以活动当天的月相最接近于A新月;
(2) 火炬传递点火过程中,两个水下机器人悬停水中约9秒,悬停点火过程中,以其中一台机器人为参照物,另一台机器人是静止的;
(3)F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m3=1000N ;
故答案为:(1)A(2)静止(3)1000
20.(2023·金东模拟)小金使用一个重为 G 的鸡蛋做“物体在水中沉浮”的实验。将鸡蛋放 入清水中后沉入水底, 如图甲所示, 此时鸡蛋受到的浮力为 F1 ;逐渐 向水中加盐, 待鸡蛋悬浮于水中静止时, 如图乙所示, 此时鸡蛋所受 浮力大小为 F2;再往水中加盐直到鸡蛋上浮到如图丙, 此时鸡蛋受到 的浮力为 F3 。根据以上信息判断:
(1)在甲图中,鸡蛋所受浮力 F1 与重力 G 的大小关系为   ;
(2)鸡蛋在图乙和图丙中所受到的浮力大小关系: F2   F3。
【答案】(1)F1(2)等于(或=)
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)(2)根据浮沉条件分析解答。
【解答】(1)根据图片可知,鸡蛋在甲中下沉,则此时所受浮力 F1 与重力 G 的大小关系为:F1(2)鸡蛋在乙中悬浮,则浮力F2=G;同一个鸡蛋在丙中漂浮,则浮力F3=G。比较可知,浮力F2=F3。
21.(2023·宁波模拟) 河道里、海岸边的浮筒可以用来安装航标灯、制作活动码头、打捞水中的物体等。某浮筒产品的规格是:
长×宽×高 500×500×400mm
质量 7kg
空载吃水深度 25~30mm
安全使用吃水深度 250~300mm
承载极限吃水深度 350mm~400mm
(1) 单个浮筒空载时受到的浮力是   N 。
(2) 现有500个这样的浮筒做成如图所示的浮桥,则该浮桥在河水中最大承重为   kg。
(3) 浮桥空载时分别平放到河水中和海水中,下表面受到的液体压强分别为p海和p河,则p海     p河。(填“>”“<”或“=”)
【答案】(1)70
(2)4.65×104
(3)=
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据浮沉情况算出单个浮筒空载时受到的浮力;
(2)先求出500个浮筒的体积,利用G=mg求其重力,利用阿基米德原理求浮桥受到的最大浮力,浮桥在河水中的最大承重等于最大浮力减去浮桥的自重,再利用G=mg求浮桥在河水中的最大承载质量;
(3)此浮桥空载时分别平放到海水和河水中,受到的浮力相等,都等于浮桥的重力;由于F浮=F下表面-F上表面=F下表面,可知浮桥下表面受到的压力相等,由可知下表面受到的压强关系。【解答】(1)浮筒在水中处于漂浮状态,受到的浮力等于其重力,
所以单个浮筒空载时受到的浮力是:F浮=G=mg=7kg×10N/kg=70N;
(2)浮筒的总体积:V总=500×(500×10-3m×500×10-3m×400×10-3m)=50m3;
浮桥的总重力:G浮桥=500×70N=35000N;
浮桥受到的最大浮力:F浮最大=ρ水V排g=1×103kg/m3×50m3×10N/kg=5×105N;
浮桥在河水中的最大承重:G载最大=F浮最大-G浮桥=5×105N-3500N=4.65×105N;
浮桥在河水中的最大承载质量:;
(3)此浮桥空载时分别平放到海水和河水中,受到的浮力相等,都等于浮桥的重力;
因为F浮=F下表面-F上表面=F下表面,
所以下表面受到的压力相等,
由可知,下表面受到的压强相等,即p海=p河。
22.(2023·舟山模拟)密度计是测量液体密度的仪器。如图所示,把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中,它们所受到的浮力分别为F甲和F乙,则F甲   F乙;两种液体的密度ρ甲   ρ乙(选填“<”“=”或“>”)。
【答案】=;<
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据浮沉条件比较密度计受到浮力大小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析液体密度的大小关系。
【解答】密度计在液体中都处于漂浮状态,则它们受到的浮力都等于自身重力;
因为密度计的重力相等,所以它们受到的浮力相等,即F甲=F乙;
根据图片可知,排开液体的体积V甲>V乙,
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,液体的密度ρ甲<ρ乙。
23.(2023·温州模拟)在制作潜艇模型比赛中,小温用3个500mL的矿泉水瓶黏在一起,两个密封的作“生活舱”,一个瓶身开孔的作”工作舱”,矿泉水瓶质量不计,替代潜艇质量的若干金属螺母放在“工作舱"内,通过往“工作舱"向内注水和向外排水实现潜艇的上浮、悬浮和下沉。(ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)比赛中,小温要让漂浮状态的“潜艇”下沉入水,他应该往“工作舱”   (填“向内注水”和“向外排水”)
(2)潜艇悬浮中,有小螺母从“工作舱"的小孔中掉落至水底,此时潜艇的浮力   (填“变大”、“变小”或"不变")
(3)若金属螺母体积不计,要实现潜艇上浮和下沉,则金属螺母重力的取值范围为   。
【答案】(1)向内注水
(2)不变
(3)10N<6<15N
【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)根据浮沉条件确定潜艇重力的变化即可;
(2)根据阿基米德原理F浮力=ρ液体gV排分析判断;
(3)根据浮沉条件,结合二力平衡的知识分析判断。
【解答】(1)比赛中,小温要让漂浮状态的“潜艇”下沉入水,就必须增大潜艇的重力,即应该往“工作舱”中向内注水。
(2)潜艇悬浮时,即使小螺母掉入水中,它排开水的体积不变,根据阿基米德原理F浮力=ρ液体gV排可知,它受到的浮力保持不变。
(3)当潜艇完全浸没在水中时,
它受到的最大浮力为:F浮力=ρ液体gV排=103kg/m3×10N/kg×(500×3×10-6m3)=15N;
塑料瓶没有重力,螺母的重力相当于潜艇的重力。
当工作舱内注满水时,里面水的重力为:G水=ρgV=103kg/m3×10N/kg×500×10-6m3=5N;
当潜艇悬浮时,根据二力平衡得到:F浮力=G+G水;
15N=G+5N;
解得:G=10N;
当没有注水时,螺母的重力G=15N-0N=10N。
而工作舱内水的重力在0~5N之间,
则金属螺母的重力范围为:10N24.(2022八上·镇海期末)水平桌面上两个底面积相同的容器中分别盛有甲、乙两种液体,完全相同的小球M、N静止时状态如图所示,已知两个小球受到的浮力相等且两容器内液面相平。则小球M排开液体的重力    小球N排开液体的重力,甲液体的密度    乙液体的密度,甲液体对容器底部的压力    乙液体对容器底部的压力(以上均选填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】等于;大于;大于
【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排比较小球排开液体的重力大小,根据浮沉条件比较液体密度的大小;
(2)首先根据液体压强公式p=ρ液gh比较容器底部受到压强的大小,再根据F=pS比较容器底部受到压力的大小。
【解答】(1)两个小球受到的浮力相等,根据阿基米德原理F浮=G排可知,两个小球排开液体的重力相等。
小球M在甲液体中漂浮,则液体密度ρ甲>ρ;小球N在乙液体中漂悬浮,则液体密度ρ乙=ρ。比较可知,液体密度ρ甲>ρ乙。
(2)液体的深度相同,且密度ρ甲>ρ乙,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,液体对容器底部的压强p甲>p乙。根据F=pS可知,液体对容器底部的压力F甲>F乙。
25.(2022八上·镇海期末)如图所示,一块冰放在盛有的水的容器中,已知冰块与容器底部相接触并相互间有压力,则当冰完全融化成水后,容器中水面的位置将   。
【答案】上升
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】水面上升还是下降,取决于冰块排开水的体积与熔化成水后体积的大小关系,据此分析解答。
【解答】冰熔化前,它受到竖直向上的浮力和支持力,以及竖直向下的重力,
根据二力平衡的知识得到:F浮+F支=G冰,
所以F浮=ρ水V排g<G冰, ①
冰化水后质量不变,
根据G=mg可知,重力不变,即G冰=G水,
即:ρ冰V冰g=ρ水V水g ②
由①②可得:
ρ水V排g<ρ水V水g,
即:冰熔化为水的体积大于排开水的体积,
所以冰熔化后,水面将上升。
三、实验探究题
26.(2023·慈溪模拟)自2021年12月以来,在中国空间站,宇航员已进行了两次“太空授课”。
(1)在授课中我们可以看航天员们处于失重状态,航天员“悬浮”在空间站中、为了适应这样的特殊环境,航天员在地面的大型水池中进行太空行走的模拟训练,如左图。科学兴趣小组对某些问题进行了讨论:
①某同学认为,王亚平在大型水池中模拟训练时,她处于悬浮状态(如甲图),在空间站中处于(如乙图)所示“悬浮”状态,两者“悬浮”的原理是一样的。你认为该说法是否正确    (填“正确”或“不正确”)。
②若王亚平质量为55千克,穿戴设备的质量为120千克,她在水中模拟训练时,排开水的体积为   。
(2)太空微重力的实验条件下,下列能观察的实验现象有    。
A.王亚平老师将“冰墩墩”抛出后,做近似匀速直线运动
B.水和油混合,静止后分成上、下两层
C.将乒乓球浸没在水中,乒乓球无法上浮
D.做单摆实验时,用力推动小球,小球会来回摆动
【答案】(1)不正确;0.175m3
(2)A、C
【知识点】浮力产生的原因;浮力大小的计算
【解析】【分析】本题主要考查阿基米德原理,流体对浸在其中的物体有竖直向上的浮力,浮力大小等于其排开流体所收到的重力大小。
【解答】(1)在空间站中悬浮是因为几乎不受到地球的引力,而在水中是浮力等于自重使其悬浮,故不相同;
(2)
A.物体在不受外力的作用下将保持原有的运动状态不变(包括静止或匀速直线运动),故在太空微重力环境下不受外力,保持原有速度做匀速直线运动;
B.在太空中处于微重力环境,故密度不同水和油的微粒不能通过所受力的大小不同进行分层;
C.在太空微重力环境中,水分子将不在向下堆积,导致各个方向的压力差相等,故不在有浮力;
D.由于小球几乎不受重力,故不能来回摆动,只会保持静止或匀速直线运动;
故答案为:(1)不正确; 0.175m3 (2)AC
27.(2023·舟山模拟)小常同学从课外资料中了解到,庄子曾提出:如果水积得不够多,那么承载大船就没有力量。也就是说浮力的大小与液体的多少有关。庄子的说法有道理吗?
(1)小常从实验室找来了烧杯、木块(不吸水)、弹簧测力计等器材,研究浮力大小是否和水的多少有关。他先用弹簧测力计测出木块的重力(如图甲)。再将木块放入烧杯内的水中,木块处于漂浮状态(如图乙)。然后他   (填操作),发现木块仍然漂浮。经分析可知,木块两次受到的浮力都为2.5牛。从而得出木块漂浮时浮力大小与水的多少无关;
(2)小常进一步开展了如图丙实验。往两个形状相同的塑料盒A、B中各加入10牛的水,再将B盆放入A盆,B盆漂浮。这时B盆所受浮力:F浮=GB漂+10N>10N。继续往B盆内加30牛水,B盆仍漂浮。小常此实验的目的是   ;
(3)结合小常的探究活动,你认为面对前人的观点,应采取的做法是___________;
A.普通人的观点可以质疑,科学家的观点不可以质疑
B.只要多数人认同的观点我们就要全盘接受
C.可以通过查阅资料、观察实验等方法去验证观点是否正确
D.到目前为止没人反对的观点我们就可以放心接受
【答案】(1)向烧杯内再加入一些水或从烧杯内倒出一些水
(2)探究较少的水能否产生较大的浮力
(3)C
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】(1)探究浮力大小与水量的多少关系,可以改变水的多少,向烧杯中增加水或倒出水;由图示弹簧测力计读出其示数,木块漂浮,它受到的浮力等于它的重力;
(2)根据实验操作及实验现象分析答题;
(3)根据自己对科学研究的认识判断。
【解答】(1)用弹簧测力计测出木块的重力;将木块放入烧杯内的水中,木块处于漂浮状态;然后向烧杯内再加入一些水或从烧杯内倒出一些水。
由图甲所示可知,弹簧测力计的示数为2.5N,木块重力为2.5N,木块漂浮在水上,它受到的浮力等于其重力,为2.5N;
(2)由小柯的实验操作可知,他要探究较少的水能否产生较大的浮力,根据探究过程可知实验结论为较少的水能产生较大的浮力;
(3)A.普通人的观点可以质疑,科学家的观点不一定正确,照样可以质疑,故A错误;
B.多数人认同的观点不一定正常,我们要认真分析辨别,故B错误;
C.可以通过查阅资料、观察实验等方法去验证观点是否正确,故C正确;
D.到目前为止没人反对的观点不一定是正确的,我们要心存质疑,故D错误。
故选C。
28.(2023·宁波模拟)小宁用电子密度计测量盐水的密度。电子密度计主要由玻璃砝码、挂钩测量支架等组成。测质量时,示数由测量支架所受的拉力大小决定。
步骤1:如图(a)中显示的20.00 g表明是质量为20.00 g的砝码对支架产生的拉力。
步骤2:如图(b)所示,将玻璃砝码浸没在纯净水中,示数变小,此时测量支架所受拉力相当于11.00 g的物体所产生的拉力,按下“密度”键后,电子密度计能依据阿基米德原理换算出纯净水的密度为0.99g/cm3,如图(c)所示。
步骤3:提起玻璃砝码并擦干,再浸没在待测盐水溶液中,示数变为9.00 g,如图(d)所示。
(1)玻璃砝码在步骤2所受的浮力F1   步骤3中所受的浮力F2(填“大于”“小于”或“等于”)
(2)通过实验测得,该盐水的密度最接近于   g/cm3。
【答案】(1)小于
(2)1.21
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据F浮力=G-F拉分析比较即可;
(2)当物体浸没时,根据阿基米德原理F浮力=ρ液体gV排可知,它受到的浮力与液体密度成正比,据此列式计算出盐水的密度即可。
【解答】(1)玻璃砝码浸没在水中时,示数为11g,浸没在盐水中时示数为9g,则物体受到的拉力F2>F3。根据F浮力=G-F拉可知,砝码在步骤2中受到的浮力小于在步骤3中受到的浮力。
(2)当物体浸没时,根据阿基米德原理F浮力=ρ液体gV排可知,它受到的浮力与液体密度成正比,
即:;

解得:ρ盐水=1.21g/cm3。
29.(2023·宁波模拟)某学校科学社团布置学习小组制作密度计,制作步骤如下:
①取一根粗细均匀,横截面积为S的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口。
②将吸管放到水中的情景如图甲所示,测得浸入的长度为H;放到另一液体中的情景如图乙所示,浸入的长度为h。则经过推导分析,ρ液=   (ρ水、h、H表达)。
实验次数 1 2 3 4 5
液体密度ρ/gcm-2 0.8 0.9 1.0 1.1 1.25
浸入深度h/ (cm) 6.3 6.3 5 4.5 4
学习小组做了5次实验,数据如上表。根据图甲在吸管上标出1.0刻度线(单位g/cm3,下同),再根据其余数据标出了0.8、0.9、1.1的刻度线(图中未画出)。结果发现,1.1刻线是在1.0刻线的   (填“上”或“下”)方,相邻刻度间距   (填“均匀”或“不均匀”)。为检验刻度误差,学习小组取来食用油,先用天平和量筒测量其密度,然后再用这个密度计测量密度,但操作时却出现如图丙所示的情形,在不更换食油的情况下,你认为小明可以进行怎样的尝试:   。
【答案】;下;不均匀;再向容器中加油或者将容器换成直径细些的
【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)从图(a)和图(b)中可以看出,吸管在水和另一种液体中,浸入的深度不同,但都漂浮,所以浮力相等,都等于自身的重力。根据浮沉条件,结合阿基米德原理F浮=ρ液gV排列出方程,从而得出h与ρ水、ρ液,及H的关系式。
(2)根据(1)得出的关系式,分析密度计浸入液体的深度与液体密度变化之间的数量关系,从而得到密度计上刻度的分布特点。
(3)根据丙图可知,密度计的下端触底,说明此时密度计受到的浮力小于重力。如果要使密度计漂浮起来,就要想办法增大它受到的浮力。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排=ρ液gSh浸分析解答即可。【解答】(1)由于吸管在(a)、(b)图中均漂浮,
则:F浮水=G,F浮液=G,
所以F浮水=F浮液,
设吸管的底面积为S,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,
ρ水gV排水=ρ液gV排液;
即ρ水gSH=ρ液gSh,
ρ水H=ρ液h,
解得:;
(2)根据可得:,
即密度计进入液体的深度与液体的密度变化成反比,
将上端刻度与下端刻度进行比较,得到刻度线的两个特点是:上端刻度小、下端刻度大和上端刻度疏、下端刻度密;
即1.1刻线是在1.0刻线的下方,且相邻刻度间距不均匀。
(3)根据丙图可知,密度计的下端触底,说明此时密度计受到的浮力小于重力。如果要使密度计漂浮起来,就要想办法增大它受到的浮力。
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排=ρ液gSh浸可知,此时可以增大密度计浸入的深度h,即再向容器中加油。根据V=Sh可知,当液体的体积相同时,底面积越小深度越大,即此时可以将容器换成直径更细一些的。
30.(2023九下·舟山月考)兴趣小组在探究“浮力大小与哪些因素有关”时,按如下步骤开展探究;
(1)如图甲所示,某同学把一个饮料罐慢慢按入水中,感觉用力越来越大,由此猜想浮力的大小可能与排开水的体积有关。于是他设计如图乙所示实验步骤,根据   两图可以验证猜想是否正确。
(2)某同学通过观察b、e两图,得出了“浮力的大小与液体密度有关”的结论,你认为这样得出的结论是否合理并说明理由   。
【答案】(1)b、c
(2)不合理,没有控制液体体积相同
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关,根据控制变量法的要求分析解得。
【解答】(1)探究浮力大小与排开水的体积的关系时,必须控制液体密度相同,而改变排开水的体积,故选b、c。
(2)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,只改变液体密度。而b、e中物体排开水的体积不同,则我认为这样得到的结论不合理,理由是:没有控制物体排开液体体积相同。
四、解答题
31.(2023·杭州)某景区有乘氦气球升空的观光项目。如图所示,氦气球内充满氦气,下端连接吊篮,在吊篮底端有一根缆绳,通过缆绳来控制氦气球的升降。氮气球的体积为6000m3(不计球壁的厚度),ρ氦气=0.18kg/m3, ρ空气=1.29kg/m3,g取10N/kg。
求:
(1)氦气球内氦气的质量是多少?
(2)氦气球在缆绳控制下,匀速竖直上升150m,用时300s,则氦气球上升的速度是多少?
(3)氦气球(含氦气)连同吊篮等配件的总重为4×104N,现有总质量为1740kg的乘客,乘坐氦气球匀速竖直升空,缆绳处于竖直状态,此时缆绳对吊篮的拉力为多大?(不计吊篮及乘客在空气中的浮力,不计空气阻力)
【答案】(1)
答:氦气球内氦气的质量是1080kg。
(2)
答:氦气球上升的速度是0.5m/s。
(3)F浮=ρ空气gV=1.29kg/m3×10N/kg×6000 m3=7.74×104N
G总= G球+ G人= G球+ m人g=4×104N+1740kg×10N/kg=5.74×104N
F缆= F浮- G总=7.74×104N-5.74×104N=2.00×104N
答:此时缆绳对吊篮的拉力为2.00×104N。
【知识点】密度公式的应用;速度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据公式m氦=ρ氦V氦计算氦气的质量;
(2)根据公式计算上升的速度;
(3)首先根据阿基米德原理 F浮=ρ空气gV排 计算出氦气球受到的浮力,再根据 G总= G球+ G人 计算出人和气球的总重力,最后根据 F缆= F浮- G总 计算吊篮受到的压力。
32.(2022·萧山模拟)如图所示为我国第三航空母舰“福建舰”,福建舰于2022年6月17日正式下水,福建舰配置电磁弹射和阻拦装置。其满载排水量为8×104吨。(海水的密度取近似值为1.0×103kg/m3)
(1)当战斗机从甲板上飞出后,“福建舰”受到的浮力将   (选填“增大”、“不变”或“减小”):
(2)求“福建舰”满载时受到的浮力大小;
(3)“福建舰”满载时,排开海水的体积是多少m3
【答案】(1)减小
(2)F浮=G排液=m排液g=8×107kg×10Nkg=8×108N.
(3)V排液=m排液/ρ海水=8×107kg/1×103kg/m3=8×104m3
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关;
(2)浮力大小等于其排开液体所受的重力大小;
(3) V排液=m排液/ρ海水 ;
【解答】(1)从甲板飞出后,总重力减小,故浮力减小;
33.(2023·路桥模拟)某同学一家人自驾去海南旅游,通过琼州海峡需要轮渡。他们在广东湛江的徐闻港搭乘“小客车专班”前往海南海口的新海港。两港口的跨海距离约22千米,轮渡海上航行时
间约1小时,该同学家的汽车总质量为2000 千克。
(1)轮渡海上航行的平均速度约为   千米/时。
(2)汽车上船后停在船舱水平面上,车轮与水平面的总接触面积为0.1米2,它对船舱水平面的压强为多大?
(3)汽车上船后,轮渡排开海水的体积增加了多少? (海水的密度取 1.0×103千克/米3)
【答案】(1)22
(2)解: G车=m车g=2000千克×10牛/千克=20000
因为车停在水平面上,所以F压=G物=20000牛
对水平面的压强:p= =2×105帕
答:它对船舱水平面的压强为2×105帕
(3)增加的浮力等于汽车的重力得: F浮=G车=2×104牛
增加的体积:V排= =2米3
答:轮渡排开水的体积增加 了2米3
【知识点】平均速度的计算及测量;重力的大小;压强的大小及其计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】题中已知两港口的跨海距离约22千米,轮渡海上航行时间约1小时直接根据 求即可。 汽车上船后停在船舱水平面上时,压力大小等于重力大小,总接触面积为0.1米2,再根据求即可。汽车 汽车上船前后,轮船都是处于漂浮状态,浮力=重力,所以增加的浮力大小即为汽车的重力。再根据阿基米德原理即可求出排开水的体积。
34.(2023·杭州模拟)2022年7月28号浙江省青少年皮划艇锦标赛在成功举行,在双人皮划艇项目中,双人皮划艇(没有载人)浮在水面上时排开水的体积为0.015m3,2名运动员的质量总和为150千克
(1)皮划艇快船滑行时所受浮力方向为   。
(2)皮划艇在没有载人时受到的浮力多大
(3)如图所示,2名运动员坐在皮划艇上静止时,皮划艇受到的浮力是多少牛
【答案】(1)竖直向上
(2)解:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.015m3=150N
答:皮划艇在没有载人时受到的浮力150N。
(3)解:∵皮划艇浮在水面上∴G艇=F浮=150N
∵皮划艇静止∴F浮′=G艇+G人=150N+150kg×10N/kg=1650N
答:皮划艇受到的浮力是1650牛。
【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
【解析】【分析】(1)物体在水中受到浮力,浮力方向总是竖着向上
(2)已知排开水的体积,根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排,计算浮力大小
(3)皮划艇静止时漂浮,漂浮时浮力等于皮划艇和人的总重力,即F浮=G艇 + G人
【解答】(1)物体在水中受到浮力,浮力方向总是竖着向上,所以答案为:竖着向上
五、综合说理题
35.(2022八上·义乌期中)在干净的塑料杯中倒入雪碧后,饮料中不断地产生一个个小气泡。将几粒葡萄干加入饮料中,葡萄干沉入杯底,不久,有些葡萄干吸附了小气泡上升,上升到液面后,又下沉到杯底,如此反复像“跳舞”一样。请用所学知识解释这一现象。
【答案】将几粒葡萄干加入饮料中,由于葡萄干的密度比饮料的密度大,所以沉入杯底
葡萄干由于吸附了足够多的小气泡,使得他们排开液体的体积增大,浮力变大,使葡萄干的浮力大于重力,从而上升。
上浮到液面后,由于小气泡破裂,导致它们受到的浮力变小,当浮力小瑜重力时又沉入杯底。
【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)当物体的密度小于液体密度时,物体上浮;当物体密度等于液体密度时,物体悬浮;当物体密度大于液体密度时,物体下沉。
(2)根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,当液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,它受到的浮力越大,据此分析葡萄干上有无气泡对自身浮力的影响即可。
36.(2022八上·温州月考)小柯是个善于观察的学生,她注意到一个有趣的现象:在无风的寒冷的冬天,用吸管沿水平方向吹出的肥皂泡是先上升,一段时间后才开始下降(如图所示)。而在炎热的夏天,则没有明显上述现象。请结合所学知识,解释冬天吹肥皂泡时出现该现象的原因。(不计空气阻力)
【答案】在无风的、寒冷的冬天,肥皂泡被吹出后,由于肥皂泡内气体密度小,所受浮力大于肥皂泡的重力而上升;随后肥皂泡内气体的温度降低,体积变小,受到的浮力减小,浮力小于肥皂泡的重力而下降。在火热的夏天,肥皂泡被吹出后,由于空气的气温高,密度也小,与肥皂泡内气体密度相比,大的不多,故肥皂泡受到浮力大于肥皂泡的重力不明显.故肥皂泡是先上升再下降的现象不明显。
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)物体密度小于气体密度则上浮;物体密度等于气体密度则悬浮;物体密度大于气体密度也下沉;
(2)所有物质都有热胀冷缩的性质,同时密度发生相应的变化;
(3)比较浮力和重力的大小关系,根据浮沉条件分析解答。
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