2023-2024 学年 浙教版科学八年级上册 第一章 水和水的溶液 单元练习
一、单选题
1.(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
2.(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
3.(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
4.(2023八上·嘉兴期末)下列是生活中常见的几种物质,其中属于溶液的是( )
A.肥皂水 B.牛奶 C.碘酒 D.血液
5.(2023八上·嘉兴期末)许多科学概念在逻辑上存在并列、交叉和包含关系,如图所示。下列说法正确的是( )
A.纯净物和混合物属于交叉关系
B.混合物和溶液属于包含关系
C.饱和溶液和不饱和溶液属于交叉关系
D.饱和溶液和浓溶液属于并列关系
6.(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
7.(2023八上·嘉兴期末)室温时,对100毫升氯化钠不饱和溶液甲进行如图①②③操作,分析正确的是( )
A.操作③前后氯化钠的溶解度不变
B.丙溶液的溶质质量分数一定小于丁溶液
C.乙、丁溶液一定饱和,丙溶液一定不饱和
D.甲溶液和乙溶液相比,甲溶液属于浓溶液
8.(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
9.(2023八上·椒江期末)从太空传来的照片显示,地球大部分面积被水体覆盖,其中最庞大的水体是( )
A.冰川水 B.海洋水 C.河流水 D.大气水
10.(2023八上·青田期末)水平桌面上两个完全相同的甲、乙容器,装有等量的水,用两个完全相同的橡皮泥,一个捏成实心,一个捏成碗状,分别放入其中,如图所示。若两块橡皮泥受到的浮力分别为F浮甲、F浮乙;甲、乙容器对水平桌面的压力分别为F甲、F乙,则( )
A.F浮甲<F浮乙 B.F浮甲=F浮乙
C.F甲<F乙 D.F甲>F乙
11.(2023八上·海曙期末)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(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
12.(2023八上·海曙期末)2019年6月5日,我国航天首次完成以民用船舶为发射平台的海上发射,用长征十一号运载火箭将七颗卫星送入太空。火箭加速升空过程中,以下说法正确的是 ( )
A. 火箭升空是利用空气的推力
B.火箭加速升空过程中,七颗卫星的重力增大
C.以火箭为参照物,这七颗卫星是静止不动的
D.火箭升空后,轮船受到的浮力不变
13.(2023八上·鄞州期末)两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把质量相等体积不同的A、B两个实心小球放入甲液体中,两球沉底;放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A.小球B排开甲液体质量小于小球A排开乙液体的质量
B.在甲液体中容器底对小球A的支持力等于对小球B的支持力
C.小球A在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中的浮力
D.小球A排开甲液体质量小于小球B排开乙液体的质量
14.(2023八上·长兴期末)科学课上,老师将装满水的水槽放在斜面上,用细绳一端牵着浸没在水中的乒乓球(细绳的重力忽略不计),细绳的另一端固定在水槽底部,静止后乒乓球的状态最接近下图中的( )
A.① B.② C.③ D.④
15.(2023八上·南浔期末)2022年3月22日是第30个世界水日,主题是“珍惜地下水、珍视隐藏的资源”,保护、合理利用和开发水资源刻不容缓。下列做法能够有效解决缺水问题并且符合可持续发展原则的是( )
①无限制开采地下水②推广节水器具③改变灌溉方式,推广喷灌、滴灌技术
④直接利用工业和生活污水灌溉农田
A. ①② B.③④ C.②③ D.①④
二、填空题
16.(2022八上·镇海期末)“辽宁号”是我国第一艘航母如图,其主要参数如表所示:
主尺寸 舰长304米、水线281米;舰宽70.5米、吃水10.5米
排水量 57000吨(标准),67500吨(满载)
航速 29﹣32节
续航力 8000海里/18节,海上自持能力15天
(1)已知1节=1海里/小时=1.85公里/小时,那么辽宁号在海上以最高速度航行2小时,航行的路程为 千米。
(2)当舰载机离舰后,舰体所受液体的浮力 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
17.(2023八上·宁波期末)洗水果时,发现芒果比油桃大 ,放入水中后芒果沉底、油桃漂浮,如图甲所示。它们受到的浮力大小关系为F芒果 F油桃(选填“大于”、“小于”或“等于”);用天平正确测量油桃的质量,所放砝码及游码位置如图乙所示,则油桃的质量是 g;芒果的体积一定 (选填“大于”、“小于”或“等于”)82.4cm3。
18.(2023八上·宁海期末)迪迪同学将质量为120g的物体放入盛满水的溢水杯中,当物体静止时,溢水杯中溢出了100cm3的水,物体受到的浮力为 N,则此时物体在水中 (选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”).
19.(2023八上·嘉兴期末)台风是一种破坏力很大的灾害性天气,我们浙江省是台风的重灾区。
(1)台风“梅花”于22年9月14日登陆浙江舟山,带来严重的风雨影响。台风登陆这一过程属于水循环中的 环节(选填“水汽输送”或“地表径流”)。
(2)台风过后河水变得浑浊,小明模拟河水的净化过程。河水在过滤后发现仍然浑浊,导致该现象产生的原因可能是 。
A.滤纸有破损
B.漏斗内液面高于滤纸边缘
C.漏斗下端没有紧靠烧杯内壁
20.(2023八上·椒江期末)甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中。当鸡蛋静止时,鸡蛋所处的位置如图所示,则 (选填“甲”或“乙”)杯中的盐水密度较大,鸡蛋在甲杯中受到的浮力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)乙杯中受到的浮力。
21.(2023八上·青田期末)浮力调整器也称作浮力控制背心,潜水者可以从气囊中填加或释放空气来达到一个适当的浮力,便于潜水者更轻松地在水下运动。
(1)停留在水中某一位置的潜水者要下潜到更深的地方,应该按下 (选填“充气阀”或“排气阀”)。
(2)当潜水者背着浮力调整器一起漂浮在水面时,潜水者与调整器受到的浮力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)潜水者受到的重力。
22.(2023八上·鄞州期末)已知质量相等的两个实心小球A和B,它们的密度之比A:B=1:2,现将A、B放入盛有足够多水的容器中,当A、B两球静止时,水对A、B两球的浮力之比FA:FB=8:5,则A= kg/m3,B= kg/m3.
23.(2023八上·温州期末)2022年11月29日,神舟十五号运载火箭在酒泉卫星发射中心发射,并成功与空间站天和核心舱对接。
(1)空间站通过电解水获得氧气,其基本原理如图甲所示,则图甲中产生氧气的一端为 玻璃管。 (填字母)
(2)空间站可进行许多微重力实验。如图乙和丙分别为在空间站和地面同时利用相同乒乓球和水所做的浮力实验,两球状态均静止。小明判定空间站的乒乓球所受浮力较小,理由是 。
24.(2023八上·长兴期末)20℃时,将等质量的甲、乙两种固体物质(不含结晶水),分别加入到盛有100g 水的烧杯中,充分搅拌后现象如图1,加热到50℃时现象如图2,甲、乙两种物质的溶解度如图3。
(1)图1中甲是 溶液(选填“饱和”或“不饱和”)。
(2)图2中两溶液溶质质量分数一定 (选填 “相等”或“不相等”);
(3)图3中M表示的是 物质(选填“甲”或“乙”)
25.(2023八上·婺城期末)下表是氯化铵与硝酸钾在不同温度时的溶解度,请回答:
温度/℃ 10 20 30 40 50 60
溶解度/g 氯化铵 33.3 37.2 41.4 45.8 50.4 55.2
硝酸钾 20.9 31.6 45.8 63.9 85.5 110
(1)将100克60℃时的氯化铵和硝酸钾的饱和溶液同时降温到10℃,两者析出晶体 (填“氯化铵较多”、“硝酸钾较多”或“无法确定”)。
(2)下图中M是氯化铵或硝酸钾中的一种,按图进行相关操作,其中A、B、C、D四个烧杯中溶质质量分数的大小关系是 。
三、实验探究题
26.(2023八上·宁海期末)在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,某小组同学用如图甲所示的装置,将一物体分别逐渐浸入到水和酒精中。为了便于操作和准确收集数据,并将实验数据记录在下表中。
液体种类 实验序号 物体重力 G物/N 弹簧测力计示数F/N 物体受到浮力F浮/N 排开液体体积V排/cm3
水 ρ水=1.0g/cm3 1 2 1.5 ☆ 50
2 1.0 1.0 100
3 0.5 1.5 150
酒精 Ρ酒精=0.8g/cm3 4 2 1.6 0.4 50
5 1.2 0.8 100
6 0.8 1.2 150
(1)放入物体前溢水杯中应加满水,为减少实验误差,下列操作中符合要求的是 。
A.慢慢加水,目测加水到与溢水口相平即可
B.慢慢加水,加水到溢水口有水流出即可
(2)表中实验1“☆”应为 N。
(3)根据实验2和5,可探究浮力大小与 的关系。
(4)分析实验1、2、3(或4、5、6)可得出的结论是 。
27.(2023八上·嘉兴期末)小明在学习了硝酸钾溶解度随温度变化的规律后,开展了硫酸钠溶解度随温度变化规律的探究。
【实验过程】
步骤一:准确称量干燥的蒸发皿质量;
步骤二:在T℃下保持恒温,配制该温度下的硫酸钠饱和溶液;
步骤三:取一定量的硫酸钠饱和溶液倒入蒸发皿中;
步骤四:加热蒸发皿中溶液至干,放入干燥器内冷却后称量;
步骤五:计算出溶解度并记录在表格中。
改变温度重复实验,获得数据如下表
温度/℃ 0 10 20 30 40 50 60
硫酸钠/g 4.9 9.1 19.5 40.8 48.8 46.2 45.3
【数据处理】
(1)在步骤二中你判断该硫酸钠溶液达到饱和的证据是 。
(2)根据表中数据画出硫酸钠的溶解度随温度变化的曲线 。
【得出结论】硫酸钠的溶解度随温度的变化规律: 。
28.(2023八上·嘉兴期末)为了探究“浮力大小的影响因素”,小明用装有一定量沙子的玻璃瓶(带有密封盖)开展了如图所示的实验。
猜想1:浮力大小与物体的质量有关
清想2:浮力大小与物体排开液体的体积有关;
猜想3:浮力大小与液体的密度有关。
(1)为验证猜想1,小明将玻璃瓶中的沙子增加一部分,并擦干瓶外的水,按图A和D的操作得出浮力大小;再重复上述操作多次,若发现 ,可说明猜想1错误;
(2)为验证猜想2,可分析比较 两个实验(填字母);
(3)小明通过实验得到浮力大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关。请判断E溶液的密度 水的密度。(填“大于”或“小于”)
29.(2023八上·椒江期末)小科在验证阿基米德原理时,利用溢水杯、弹簧测力计、铁块、小桶、细线等进行实验,具体操作步骤如图:
(1)细心的同学发现图乙步骤中存在错误,请指出该错误是: 。如果不加改正,会导致浮力F浮 (选填“大于”、“等于”或“小于”)排开水的重力G排。
(2)纠正错误后,若图中测得的F1、F2、F3、F4关系满足 ,则阿基米德原理得到验证。
(3)实验后,小科发现利用实验所得数据还能测出所用铁块的密度,ρ铁= (水的密度用ρ水表示)。
30.(2023八上·长兴期末)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,已知浮力的大小跟液体的密度有关,继续探究“浮力的大小跟物体浸入液体的体积、物体的密度是否有关”。设计如下实验:
(1)用重3.2N的物体A做了如图1甲、乙、丙的实验,来验证浮力的大小跟 是否有关。
(2)为探究“浮力的大小跟物体的密度是否有关”,小科提出将与物体A密度不同、体积也不相同的物体B逐渐浸入水中,容器中的水面上升至图示O位置时,记下弹簧测力计示数,如图1丁。取出物体B,再将物体A缓慢浸入水中,在水面上升到O位置时,读取弹簧测力计的示数。以便判断浮力的大小与物体的密度是否有关。同组的其他同学认为小科的这个实验在操作上有一定的难度,不容易控制并有明显的误差,并提出了多种改进意见,你认为合理的是 。
A.选两个质量相等,密度不同的实心物体,分别浸没在水中,比较浮力大小
B.选两个体积相等,密度不同的实心物体,分别浸没在水中,比较浮力大小
C.选两个密度相等,体积不同的实心物体,分别浸没在水中,比较浮力大小
(3)继续探究“浮力大小跟液体密度的关系”时,根据测得数据绘制出浮力与液体密度的关系图,如图2所示,分析论证时发现,这一图线是误将 当作浮力作出的图像。
31.(2023八上·婺城期末)如图是某科学兴趣小组的同学做粗盐(含有难溶性杂质)提纯实验的操作示意图。请回答:
(1)写出操作⑤中仪器A的名称 。
(2)粗盐提纯实验的步骤为溶解、 、蒸发结晶。
(3)操作④中存在的错误是 。
(4)操作⑤当观察到A中出现大量固体时,接下来的操作是 。
四、解答题
32.(2022八上·镇海期末)如图所示,弹簧测力计下面挂一实心圆柱体,将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降(其底面始终与水面平行),使其逐渐浸没入水中某一深处。如图是整个过程中,弹簧测力计的示数F与圆柱体下降距离h变化关系的图象。(g取10N/kg)求:
(1)圆柱体的重力为多少N;
(2)圆柱体浸没时受到的浮力;
(3)圆柱体的密度。
33.(2023八上·余姚期末)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。
34.(2023八上·宁海期末)如图甲是利用汽车从湖水中打捞重物的示意图,一辆质量为1.5t的汽车通过绳子和定滑轮匀速牵引水下一个圆柱形重物。图乙是此过程中汽车拉动重物的拉力F随重物上升高度h的变化图像。已知汽车受到地面的摩擦力是汽车总重的0.1倍;绕过定滑轮的绳子对重物的拉力和对汽车的拉力大小相等。
求:
(1)圆柱形重物完全浸没在水中时受到的浮力;
(2)圆柱形重物的密度;
(3)圆柱形重物的下表面离开水面后,汽车受到的牵引力大小。
35.(2023八上·长兴期末)2022年6月17日上午,我国第三艘航空母舰正式下水。新时代的人民海军已经迈入“三航母时代”。目前,我国第三艘航母“福建舰"正按计划开展系泊试验。
(1)如果“福建舰”试验中从中国南海驶到黄海(航母在行驶过程中的消耗忽略不计),黄海海水密度大于南海,航母所受的浮力F随航母吃水的深度h变化的关系如图所示,其中正确的是 ;
A. B.
C. D.
(2)“福建舰”满载时的排水量为80000吨。求“福建舰”满载时排开海水的体积是多少米3?(海水密度近似取1.0×103千克/米3)
(3)据有关报道,“福建舰”将搭载即将研制成功的歼-35等多型战机等。若每一架歼-35舰载机起飞质量为30吨,则一架歼-35舰载机起飞后,“福建舰”所受到的浮力将减少多少?
五、综合说理题
36.(2022八上·浙江期中)如图所示,小明同学在一杯60℃的恰好饱和的硝酸钾溶液中放入一枚新鲜鸡蛋,发现鸡蛋恰好悬浮在溶液中。如果把它放在20℃的室温下,一段时间后,请你预测所观察到的现象,并用所学的知识解释这一现象。(温馨提示:1.溶液的密度和溶液的浓度有关,硝酸钾溶液的密度随浓度的增大而增大;2.溶液体积变化忽略不计;3.可以从溶解度和浮力的角度进行分析)
37.(2021八上·龙湾期中)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)。而这种现象在火热的夏天不明显。请结合所学知识,解释冬天吹肥皂泡时出现这种现象的原因。(不计空气阻力)
答案解析部分
1.【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。
2.【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。
3.【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。
4.【答案】C
【知识点】悬浊液、乳浊液的概念及其与溶液的区别
【解析】【分析】溶液的分散质为可溶性物质,据此分析判断。
【解答】肥皂不能溶于水,因此肥皂水为乳浊液;牛奶不能溶于水,因此牛奶为乳浊液;碘酒可以溶于水,形成溶液;血小板和细胞都不能溶于水,形成悬浊液,故C符合题意,而A、B、D不合题意。
故选C。
5.【答案】B
【知识点】溶液的组成及特点;饱和溶液与不饱和溶液
【解析】【分析】纯净物是只有一种物质;混合物是由多种物质混合在一起;溶液是一种均一稳定的混合物;饱和溶液:在一定温度下,向一定量溶剂里加入某种溶质,当溶质不能继续溶解时,所得的溶液叫做这种溶质的饱和溶液。不饱和溶液 :在一定温度下,在一定量的溶剂里,还能再溶解某种物质的溶液叫做这种溶质的不饱和溶液。
【解答】A. 纯净物和混合物属于并列关系,错误;
B.混合物和溶液属于包含关系,混合物中包含了溶液,正确;
C. 饱和溶液和不饱和溶液属于并列关系,错误;
D. 饱和溶液和浓溶液属于交叉关系,饱和溶液可能是浓溶液,也可能是稀溶液,错误;
故答案为:B.
6.【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。
7.【答案】B
【知识点】饱和溶液与不饱和溶液;溶解度的影响因素;溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】(1)根据氯化钠晶体的质量变化确定它的溶解度变化;
(2)溶质质量分数=;
(3)如果溶液中存在未溶的晶体,那么溶液肯定饱和;如果没有未溶的晶体,那么溶液是否饱和无法判断。
(4)根据溶质质量的多少判断。
【解答】A.根据图片可知,操作③中加热后氯化钠晶体质量减少,即溶质质量增大,那么氯化钠的溶解度变大,故A错误;
B.丙溶液可能饱和,也可能不饱和,而丁溶液肯定是饱和溶液。根据温度升高氯化钠的溶解度增大可知,无论丙是否饱和,丁中溶质质量分数肯定大于丙中溶质质量分数,故B正确;
C.乙和丁中存在未溶的晶体,则它们肯定饱和;丙中没有未溶的晶体,则丙不一定饱和,故C错误;
D.甲和乙相比,水的质量相同,而乙中氯化钠的质量偏大,则乙为浓溶液,故D错误。
故选B。
8.【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。
9.【答案】B
【知识点】地球上的水体
【解析】【分析】 许多人把地球想象为一个蔚蓝色的星球,其71%的表面积覆盖水。其实,地球上97.5%的水是咸水,只有2.5%是淡水。而在淡水中,将近70%冻结在南极和格陵兰的冰盖中,其余的大部分是土壤中的水分或是深层地下水,难以开采供人类使用。江河、湖泊、水库及浅层地下水等来源的水较易于开采供人类直接使用,但其数量不足世界淡水的1%,约占地球上全部水的0.007%。
【解答】地球上的水占地球总面积的71%;水资源中最多的水是海洋水,占97.53%;
故答案为:B.
10.【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据浮沉条件比较浮力的大小,根据F=G总比较水平桌面受到压力的变化。
【解答】甲中橡皮泥在水里沉底,则浮力F浮甲水平桌面上容器产生的压力等于上面的容器、水和橡皮泥的总重力,因此对水平桌面的压力F甲=F乙,故C、D错误。
故选A。
11.【答案】D
【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,根据物体的浮沉条件判断。
【解答】冷水的密度大于温水的密度,则冷水中气球会上浮;热水密度小于温水密度,则热水中气球会下沉,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
12.【答案】C
【知识点】参照物及其选择;力的作用是相互的;重力的大小;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据相互作用力的原理分析;
(2)根据G=mg分析;
(3)根据参照物的知识判断;
(4)根据浮沉条件分析判断。
【解答】A.火箭升空时,它向下喷射火焰,火焰同时对火箭产生向上的反作用力,这就是火箭升空的原因,故A错误;
B.火箭加速升空时,它的质量不变,根据G=mg可知,卫星的重力不变,故B错误;
C.以火箭为参照物时,这七颗卫星相对火箭的位置保持不变,即卫星是静止的,故C正确;
D.火箭升空时,轮船的重力减小。因为轮船漂浮时它受到的浮力始终等于自身重力,所以轮船受到的浮力减小,故D错误。
故选C。
13.【答案】A
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】知道A、B两球的质量相同,利用G=mg可得两球的重力相同,由图乙知,在乙液体中,A球漂浮、B球下沉,利用物体的浮沉条件可得浮力大小关系,进而得出两球的体积关系。
(1)由图知,B球在甲液体中沉底,B球受到甲液体的浮力F浮=G排<G;A球在乙液体中漂浮,A球受到乙液体的浮力F浮=G排=G;据此比较小球 B 排开甲液体质量与小球 A 排开乙液体的质量大小关系;
(2)由图甲知,A、B球在甲液体中都沉底,球的重力G=F支+F浮,利用阿基米德原理比较受到的浮力关系,进而得出支持力的大小关系;
(3)由图知,A球在甲液体中沉底,A球受到甲液体的浮力F浮=G排<G;A球在乙液体中漂浮,A球受到乙液体的浮力F浮=G排=G;据此比较小球 A 在甲液体中受到的浮力与在乙液体中的浮力大小关系;
(4)由图知,A球在甲液体中沉底,A球受到甲液体的浮力F浮=G排<G;B球在乙液体中下沉,B球受到乙液体的浮力F浮B=G排<G;G排甲、G排乙都小于同一个值,无法比较其大小。【解答】A、B两球的质量相同,由G=mg可知,两球的重力相同,即GA=GB;
由图乙知,在乙液体中,A球漂浮,则ρA<ρ乙;B球下沉,则ρB>ρ乙,
所以两球的密度ρA<ρB,
由可得,两球体积VA>VB。
A.由图知,B球在甲液体中沉底,B球受到甲液体的浮力F浮B=G排甲<GB;A球在乙液体中漂浮,A球受到乙液体的浮力F浮A=G排乙=GA。因为GA=GB,所以G排甲<G排乙,则可知小球 B 排开甲液体质量小于小球 A排开乙液体的质量,故A正确;
B.由图甲知,A、B球在甲液体中都沉底,因为G=F支+F浮,所以受到的支持力F支=G-F浮。因为VA>VB,则VA排>VB排,根据F浮=ρ甲V排g可知,浮力F浮A>F浮B;又因为GA=GB,所以受到的支持力F支A<F支B,故B错误;
C.由图知,A球在甲液体中沉底,A球受到甲液体的浮力F浮甲<GA;A球在乙液体中漂浮,A球受到乙液体的浮力F浮乙=GA,所以F浮甲<F浮乙,即小球A在甲液体中受到的浮力小于在乙液体中的浮力,故C错误;
D.由图知,A球在甲液体中沉底,A球受到甲液体的浮力F浮A=G排甲<GA;B球在乙液体中沉底,B球受到乙液体的浮力F浮B=G排乙<GB;因为GA=GB,所以G排甲、G排乙都小于同一个值,无法比较其大小,则无法比较小球A排开甲液体质量和小球 B 排开乙液体的质量,故D错误。
故选A。
14.【答案】B
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】根据浮力的方向判断。
【解答】浸入液体中的物体受到浮力的方向为竖直向上、始终与水平面垂直,不是垂直于斜面,B正确。
故答案为:B
15.【答案】C
【知识点】水体污染和防治;水资源的保护
【解析】【解答】
①无限制开采地下水会造成地下水位下降,不利于可持续发展,故不正确;
②推广节水器具可以节约用水,故正确;
③改变灌方式,推广喷、滴技术可以节约用水,故正确;
④工业和生活污水中含有有毒、有害物质,不能直接利用工业和生活污水灌溉农田,故不正确
故答案为:C。
【分析】
水资源保护的重要是节约用水和防止水污染。水的再循环、减少水的使用及水的回收利用是保护和节约用水的三种主要方法。当水中含有对水或水生生物产生不良影响的任何物质时,就造成了水污染,人们在工农业生产和生活中会产生大量的污水,这些污水排出后会流入河流和湖泊。工业废水中含有有毒物质,农业废水中含有化肥、农药等,严重时它们会使江河中的水生植物和动物灭绝,还会污染地下水源。
16.【答案】(1)118.4
(2)变小
【知识点】速度公式及其应用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据s=vt计算“辽宁号”行驶的路程;
(2)根据漂浮条件分析解答。
【解答】(1)根据表格可知,“辽宁号”的最高时速为32节,即v=1.85km/h×32=59.2km/h,
则它航行的路程为:s=vt=59.2km/h×2h=118.4km。
(2)“辽宁号”始终在水面漂浮,则它受到的浮力始终等于自身重力。当舰载机起飞后,辽宁号的重力减小,则它受到的浮力减小。
17.【答案】大于;82.4;大于
【知识点】天平的使用及读数;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较浮力大小;
(2)油桃的质量等于砝码质量加游码质量。
(3)根据浮力的大小比较排开水的体积大小即可。
【解答】(1)根据图片可知,芒果排开水的体积大于油桃排开水的体积,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,芒果受到的浮力大于油桃受到的浮力,即F芒果>F油桃。
(2)根据乙图可知,油桃的质量为:(50g+20g+10g)+2.4g=82.4g;
(3)油桃在水面漂浮,则它受到的浮力等于重力,即F浮力=G,
那么:m排g=mg;
即:m排=m;
ρ水V排=m;
1g/cm3×V排=82.4g;
则:V排=82.4cm3;
芒果受到的浮力大于油桃受到的浮力,则芒果排开水的体积大于82.4cm3;
即芒果的体积肯定大于82.4cm3。
18.【答案】1;沉底
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】首先根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算物体受到的浮力,再与重力比较,根据浮沉条件判断物体在水中的状态。
【解答】根据题意可知,
物体在水中受到的浮力:F浮=ρ液gV排=103kg/m3×10N/kg×100×10-6m3=1N;
物体的重力G=mg=0.12kg×10N/kg=1.2N;
即浮力小于重力,
那么物体在水中沉底。
19.【答案】(1)水汽输送
(2)A;B
【知识点】水循环;过滤的原理、方法、操作及其应用
【解析】【分析】水循环的环节有降水,蒸发,水汽输送,下渗,地表径流,地下径流,植物蒸腾等;过滤时要求一贴,二低,三靠;一贴:过滤时,为了保证过滤速度快,而且避免液体顺着漏斗与滤纸间的夹缝流下,滤纸应紧贴漏斗内壁,且中间不要留有气泡. 二低:如果滤纸边缘高于漏斗边缘,过滤器内的液体极有可能溢出;如果漏斗内液面高于滤纸边缘,液体也会顺着漏斗与滤纸间的夹缝流下,这样都会导致过滤失败. 三靠:倾倒液体的烧杯口要紧靠玻璃棒,是为了使液体顺着玻璃棒缓缓流下,避免了液体飞溅;玻璃棒下端如果紧靠一层滤纸处,万一玻璃棒把湿的滤纸戳破,液体就会顺着漏斗与滤纸间的夹缝流下,导致过滤失败,而靠在三层滤纸处则能避免这一后果;漏斗下端管口的尖嘴要紧靠承接滤液的烧杯内壁,可以使滤液顺着烧杯内壁流下,避免了滤液从烧杯中溅出.
【解答】(1)台风登陆这一过程属于水循环中的水汽输送;
(2) 河水在过滤后发现仍然浑浊 ,可能的原因是AB;C漏斗下端没有紧靠烧杯内壁会导致滤液四溅,但是四溅的滤液是清澈的;
故答案为:(1) 水汽输送 (2)AB
20.【答案】乙;等于
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据浮沉条件比较浮力的大小和密度的大小。
【解答】①根据图片可知,鸡蛋在甲中悬浮,则液体密度ρ甲=ρ鸡蛋。鸡蛋在乙中漂浮,则液体密度ρ乙>ρ鸡蛋。比较可知,液体密度ρ甲<ρ乙。
(2)据图片可知,鸡蛋在甲中悬浮,则浮力F甲=G鸡蛋。鸡蛋在乙中漂浮,则浮力F乙=G鸡蛋。比较可知,浮力F甲=F乙。
21.【答案】(1)排气阀
(2)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)根据浮沉条件分析判断;
(2)根据漂浮条件分析。
【解答】(1)停留在水中某一位置的潜水者要下潜到更深的地方,此时需要减小潜水者受到的浮力,使浮力小于重力。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,此时要减小气囊的体积,即打开排气阀。
(2)当潜水者背着浮力调整器一起漂浮在水面时,潜水者与调整器受到的浮力等于它们的总重力,肯定大于潜水者受到的重力。
22.【答案】800;1600
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】因为两球质量相等,若两球在水中都漂浮,则所受浮力相等,这与实际不符,显然不是都漂浮;所以应先判断出两球在水中所处的状态,然后根据阿基米德原理和水对两球的浮力比值列出等式解之即可。【解答】两球质量相等,密度之比是ρA:ρB=1:2,
根据公式可知,二者的体积之比为VA:VB=2:1,
若两球在水中都漂浮,则浮力都等于重力,
那么FA:FB=GA:GB=mA:mB=1:1,与实际不符,显然不是都漂浮;
若两球在水中都是全部浸没,就有FA:FB=ρ水gVA:ρ水gVB=VA:VB=2:1,与实际不符,显然不可能是全部浸没;
这样就只有是一个漂浮、一个浸没,即甲球漂浮,乙球下沉(甲的密度比乙的密度小),
由FA:FB=ρAVAg:ρ水VBg=ρAVA:ρ水VB=8:5,
可得;
则ρB=2ρA=800kg/m3×2=1600kg/m3。
23.【答案】(1)b
(2)因为乒乓球浮力都等于重力,空间站所受重力小
【知识点】物体的浮沉条件及其应用;水的组成和主要性质
【解析】【分析】电解水时,正极产生的是能使带火星的木条复燃的氧气;负极产生的是能使火柴燃烧的更旺的氢气;氢气和氧气的体积比为2:1;悬浮和漂浮时,根据二力平衡原理,浮力等于重力;
【解答】(1)正极产生的气体是氧气,为试管b;
(2)在空间站和地球上,两球状态均静止,说明浮力等于重力,但是空间站的重力小于地球上的重力,所以空间站的乒乓球所受浮力较小 ;
故答案为:(1)b(2) 因为乒乓球浮力都等于重力,空间站所受重力小
24.【答案】(1)饱和
(2)相等
(3)甲
【知识点】饱和溶液与不饱和溶液;固体溶解度的概念;溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】(1)如果溶液中存在未溶的晶体,那么溶液饱和;
(2)溶质质量分数=;
(3)根据溶解度大小,结合图1分析解答。
【解答】(1)根据图片可知,图1中甲出现未溶的晶体,则甲是饱和溶液;
(2)图2中,两种物质全部溶解,此时溶质质量相等,溶剂质量相等,则溶液质量相等。根据“溶质质量分数=”可知,二者的溶质质量分数一定相等。
(3)根据图3可知,20℃时,甲的溶解度小于乙,则放入相同质量的物质后,首先达到饱和的应该是M。根据图1可知,M表示甲。
25.【答案】(1)硝酸钾较多
(2)A【知识点】溶质的质量分数及相关计算;结晶的概念与方法
【解析】【分析】(1)根据硝酸钾溶解度受温度影响大于氯化铵分析;
(2)根据溶质质量分数=溶质质量/溶液质量,一定温度下饱和溶液溶质质量分数相等分析。
【解答】(1) 硝酸钾溶解度受温度影响大于氯化铵,将100克60℃时的氯化铵和硝酸钾的饱和溶液同时降温到10℃,两者析出晶体硝酸钾较多。
(2)由图示可知,30℃时 100克水中加入40gM全部溶解形成A溶液,再加10克M升温到50 ℃全部溶解,形成B溶液,再加入10克M升温到60℃,部分溶解,形成C溶液,由所给溶解度可知,M为氯化铵,再蒸发掉50克水,形成D溶液,即C和D都为60℃饱和溶液,则溶质质量分数大小关系为A故答案为:(1)硝酸钾较多 ;(2) A26.【答案】(1)B
(2)0.5
(3)液体密度
(4)在液体密密度相同时,排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】(1)在实验操作中的“装满”应该是往溢水杯中倒水,直到水从溢水口流出就停止加水;
(2)根据称重法算出第一次实验物体受到的浮力;
(3)比较2和5的相同量和不同量,根据控制变量法分析解答;
(4)比较1、2、3(或4、5、6)的相同量和不同量,根据控制变量法得出结论。
【解答】(1)在实验操作中的“装满”应该是往溢水杯中倒水,直到水从溢水口流出就停止加水,故选B。
(2)根据称重法知第一次实验物体受到的浮力为:F浮=G-F=2N-1.5N=0.5N;
(3)由2和5知物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,物体受到的浮力不同,故可以探究浮力大小与液体密度的关系;
(4)分析实验1、2、3(或4、5、6)知液体的密度相同,排开液体的体积不同,且排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大,故可以得出:在液体密密度相同时,排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大。
27.【答案】(1)烧杯中出现固体不能继续溶解
(2);在0℃~60℃的范围内,硫酸钠溶解度随温度升高先变大后变小
【知识点】溶解度的影响因素
【解析】【分析】(1)当溶液中出现未溶的晶体时,说明溶液已经饱和;
(2)方格纸上横轴表示温度,纵轴表示溶解度,根据表格数据在方格纸上描点,最后将相邻的点用线连接起来即可;
【得出结论】 根据图像,描述硫酸钠的溶解度随温度的变化规律。
【解答】(1)在步骤二中你判断该硫酸钠溶液达到饱和的证据是:烧杯中出现固体不能继续溶解;
(2)方格纸上横轴表示温度,纵轴表示溶解度,根据表格数据在方格纸上描点,最后将相邻的点用线连接起来即可,如下图所示:
【得出结论】在0℃~60℃的范围内,硫酸钠溶解度随温度升高先变大后变小。
28.【答案】(1)浮力不变
(2)BC或BD
(3)大
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】(1)如果猜想1正确,那么浮力大小与物体的质量有关,则当改变瓶子中沙子的质量时,瓶子受到的浮力应该发生改变;否则,瓶子受到的浮力不变。
(2)根据控制变量法的要求选择对照实验;
(3)根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,当物体排开液体体积相同时,它受到的浮力与液体密度成正比,即液体密度越大,它受到浮力越大。
【解答】(1)为验证猜想1,小明将玻璃瓶中的沙子增加一部分,并擦干瓶外的水,按图A和D的操作得出浮力大小;再重复上述操作多次,若发现浮力不变,可说明猜想1错误;
(2)为了验证猜想2,即探究浮力大小与排开液体的体积关系时,应该控制玻璃瓶的质量和液体密度相同,而改变排开液体的体积,故选实验BC或BD。
(3)根据F浮力=G-F拉可知,瓶子在E中受到的浮力大于在水中受到的浮力,而二者排开液体的体积相同。根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,液体E的密度大于水的密度。
29.【答案】(1)溢水杯中没有装满水;大于
(2)F2﹣F3=F4﹣F1
(3) ρ水
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】(1)根据图乙可知,当溢水杯中装满水时,物体排开水的重力才会恰好等于它受到的浮力。如果没有装满水,那么放入物体后水面先上升到溢水杯口才会有水排出,而不是马上排出水,据此比较浮力和排开水的重力大小。
(2)根据阿基米德原理F浮=G排分析解答;
(3)根据称量法计算出铁块受到浮力,根据阿基米德原理计算出铁块的体积,根据密度公式计算铁块的密度。
【解答】(1)根据图片可知,图乙中存在的错误:溢水杯中没有装满水。如果不加改正,会导致浮力F浮大于排开水的重力G排。
(2)根据图片可知,图乙中物体的重力G=F2,丙图中物体浸没时测力计的示数为F3,
则物体受到的浮力:F浮=G-F拉=F2-F3;
空桶的重力G桶=F1,桶和排出水的总重力G总=F4;
则物体排开水的重力G排=G总-G桶=F4-F1;
根据阿基米德原理F浮=G排得到:F2-F3=F4-F1。
(3)综上所述,铁块的体积:;
则铁块的密度:。
30.【答案】(1)物体排开液体的体积
(2)B
(3)弹簧测力计读数
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】(1)分析图片甲、乙、丙中哪个因素不同即可;
(2)根据控制变量法的要求选择即可。
(3)根据F浮力=G-F拉分析解答。
【解答】(1)根据图1可知,实验甲、乙、丙中液体的密度相同,只有物体排开液体的体积不同,那么三者可以验证浮力的大小跟物体排开液体的体积是否有关。
(2)探究物体受到浮力的大小与物体密度的关系时,应该控制物体排开液体的体积和液体密度相同。当物体完全浸没时,它排开液体的体积等于自身体积,则只需将两个体积相同而密度不同的物体浸没在水中即可,故选B。
(3)当物体排开液体的体积相同时,液体的密度越大,则它受到的浮力越大。根据F浮力=G-F拉可知,此时弹簧测力计的示数逐渐减小,则如图2中图线是误将弹簧测力计的示数当做浮力作出的图像。
31.【答案】(1)蒸发皿
(2)过滤
(3)没有用玻璃棒引流
(4)停止加热,继续用玻璃棒搅拌
【知识点】过滤的原理、方法、操作及其应用;蒸发操作与粗盐提纯
【解析】【分析】根据粗盐提纯的操作步骤及各操作的注意事项分析。
【解答】(1) 操作④中仪器A的名称为蒸发皿。
(2)粗盐提纯实验的步骤为溶解、 过滤、蒸发结晶。
(3) 操作④中存在的错误是没用玻璃棒引流。
(4)操作⑤当观察到A中出现大量固体时,接下来的操作是停止加热,继续用玻璃棒搅拌。
故答案为:(1)蒸发皿;(2)过滤;(3)没有用玻璃棒引流;(4)停止加热,继续用玻璃棒搅拌 。
32.【答案】(1)由图象可知,当h=0时,此时圆柱体处于空气中,G=F拉=12N
(2)图象中CD段是圆柱体完全浸入水中的情况,此时圆柱体受到的拉力F=4N,
则圆柱体受到的浮力F浮=G﹣F=12N﹣3N=8N
(3)圆柱体完全浸入水中时根据F浮=ρ水gV排得:
V物=V排= =8×10﹣2m3,
圆柱体质量,m= ;
圆柱体密度:
ρ物= =3.5×103kg/m5
【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)当物体浸入水中的深度为零时,它不受浮力,此时只受竖直向上的拉力和竖直向下的重力,根据图像,利用二力平衡的知识计算圆柱体的重力。
(2)当物体全部浸没在水中时,它受到的浮力最大,此时测力计的拉力最小,根据图像确定圆柱体完全浸没时测力计的示数,然后根据公式F浮=G﹣F 计算它受到的浮力。
(3)首先根据阿基米德原理 计算圆柱体的体积,再根据公式 计算圆柱体的质量,最后根据 计算圆柱体的密度。
33.【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
【知识点】二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理
【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。
34.【答案】(1)根据题意及图象乙可知,重物的重力G=4000N,
重物露出水面前,汽车的拉力F=3500N,
此时重物受向上的浮力、向上的拉力和向下的重力,
由重物受力平衡可知,重物浸没时受到的浮力:
F浮=G﹣F=4000N﹣3500N=500N
(2)由G=mg可得重物的质量为:
m= = =400kg;
重物浸没在水中时,由F浮=ρ水gV排可知重物的体积:
V=V排= = =0.05m3;
圆柱形重物的密度:
= =8×107kg/m3
(3)由题意知汽车受到地面的摩擦力为:
f=0.3G车=0.1m车g=4.1×1.7×103kg×10N/kg=1500N,
圆柱形重物的下表面离开水面后,汽车受到绳子对它向左的拉力(大小等于物体的重力),
所以,由力的平衡条件可得
F牵=F拉+f=G+f=4000N+1500N=5500N
【知识点】二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)当物体完全浸没在水中时,它排开水的体积不变,则它受到的浮力不变,那么绳子上的拉力保持不变。当物体完全出水后,它不受浮力,此时只受重力和绳子的拉力,则此时G=F。据此结合图乙确定物体的重力和完全浸没时绳子的拉力,然后根据公式 F浮=G﹣F 计算重物浸没时受到的浮力。
(2)首先根据重力公式计算出重物的质量,再根据阿基米德原理 计算出重物的体积,最后根据公式 计算重物的密度。
(3)首先根据f=0.3G车计算出汽车受到的地面的摩擦力f,然后根据二力平衡的知识 F牵=F拉+f=G+f 计算汽车受到的牵引力。
35.【答案】(1)B
(2)福建舰的排水量m排=80000 吨=8.0×107 kg;
福建舰排开水的重力:G排=m排g=8×107 kg×10N/kg=8×108N;
航母漂浮在海面上
则福建舰受到的浮力:F 浮=G排=8×108N;
那么它排开海水的体积: =8.0×104m3 。
(3)m舰载机=30吨=3×104kg
ΔF浮=ΔG=m舰载机g=3×104kg×10N/kg=3×105N
【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)根据漂浮条件分析浮力的大小变化;
(2)首先根据G排=m排g计算出满载时排开水的重力,再根据阿基米德原理F浮力=G排计算出航母受到的浮力,最后根据阿基米德原理的变形式 排= 计算航母排开水的体积。
(3)根据漂浮条件可知,舰艇受到的浮力始终等于自身重力,则舰载机起飞后浮力的减小量等于舰载机的重力,据此计算即可。
【解答】(1)“福建舰”试验中从中国南海驶到黄海(航母在行驶过程中的消耗忽略不计),它始终漂浮在水面上,则它受到的浮力始终等于自身重力。因为福建舰的重力保持不变,所以它受到的浮力保持不变,故选B。
36.【答案】现象:烧杯底部有晶体析出,鸡蛋下沉到杯底。
解释: 60℃的饱和硝酸钾溶液在20℃室温下放置一段时间后,温度降低,溶解度减小,有一部分硝酸钾晶体析出,同时溶液的密度减小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,鸡蛋受到的浮力减小,小于它自身的重力,所以下沉。
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;溶解度的影响因素
【解析】【分析】首先根据硝酸钾溶解度随温度的变化规律确定温度降低后溶解度的变化,进而确定溶液密度的变化,再根据阿基米德原理 F浮=ρ液gV排 确定鸡蛋受到浮力的变化,最后比较浮力和重力大小,确定鸡蛋的状态变化。
37.【答案】①肥皂泡受到的浮力大于受到的重力的原因分析(如:肥皂泡气体密度小于空气密度)
②肥皂泡上升的原因分析(浮力大于重力)
③ 肥皂泡受到浮力减小的原因分析(肥皂泡内气体温度下降,热胀冷缩,体积减小)
④肥皂泡下降的原因(浮力小于重力)
【知识点】与密度相关的物理现象;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】①物体温度升高,体积膨胀,密度减小;温度减低,体积缩小,密度增大;
②浮力大于重力,物体上浮;浮力等于重力,物体悬浮;浮力小于重力,物体下沉,据此分析判断。
【解答】寒冷的冬天,从吸管水平吹出的气泡,其中空气的温度高,体积膨胀,密度小,此时它受到的浮力大于重力,因此会上升。随着气体温度的降低,体积缩小,密度变大,重力增大;当浮力小于重力时,肥皂泡开始下降。
1 / 12023-2024 学年 浙教版科学八年级上册 第一章 水和水的溶液 单元练习
一、单选题
1.(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。
2.(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。
3.(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。
4.(2023八上·嘉兴期末)下列是生活中常见的几种物质,其中属于溶液的是( )
A.肥皂水 B.牛奶 C.碘酒 D.血液
【答案】C
【知识点】悬浊液、乳浊液的概念及其与溶液的区别
【解析】【分析】溶液的分散质为可溶性物质,据此分析判断。
【解答】肥皂不能溶于水,因此肥皂水为乳浊液;牛奶不能溶于水,因此牛奶为乳浊液;碘酒可以溶于水,形成溶液;血小板和细胞都不能溶于水,形成悬浊液,故C符合题意,而A、B、D不合题意。
故选C。
5.(2023八上·嘉兴期末)许多科学概念在逻辑上存在并列、交叉和包含关系,如图所示。下列说法正确的是( )
A.纯净物和混合物属于交叉关系
B.混合物和溶液属于包含关系
C.饱和溶液和不饱和溶液属于交叉关系
D.饱和溶液和浓溶液属于并列关系
【答案】B
【知识点】溶液的组成及特点;饱和溶液与不饱和溶液
【解析】【分析】纯净物是只有一种物质;混合物是由多种物质混合在一起;溶液是一种均一稳定的混合物;饱和溶液:在一定温度下,向一定量溶剂里加入某种溶质,当溶质不能继续溶解时,所得的溶液叫做这种溶质的饱和溶液。不饱和溶液 :在一定温度下,在一定量的溶剂里,还能再溶解某种物质的溶液叫做这种溶质的不饱和溶液。
【解答】A. 纯净物和混合物属于并列关系,错误;
B.混合物和溶液属于包含关系,混合物中包含了溶液,正确;
C. 饱和溶液和不饱和溶液属于并列关系,错误;
D. 饱和溶液和浓溶液属于交叉关系,饱和溶液可能是浓溶液,也可能是稀溶液,错误;
故答案为:B.
6.(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。
7.(2023八上·嘉兴期末)室温时,对100毫升氯化钠不饱和溶液甲进行如图①②③操作,分析正确的是( )
A.操作③前后氯化钠的溶解度不变
B.丙溶液的溶质质量分数一定小于丁溶液
C.乙、丁溶液一定饱和,丙溶液一定不饱和
D.甲溶液和乙溶液相比,甲溶液属于浓溶液
【答案】B
【知识点】饱和溶液与不饱和溶液;溶解度的影响因素;溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】(1)根据氯化钠晶体的质量变化确定它的溶解度变化;
(2)溶质质量分数=;
(3)如果溶液中存在未溶的晶体,那么溶液肯定饱和;如果没有未溶的晶体,那么溶液是否饱和无法判断。
(4)根据溶质质量的多少判断。
【解答】A.根据图片可知,操作③中加热后氯化钠晶体质量减少,即溶质质量增大,那么氯化钠的溶解度变大,故A错误;
B.丙溶液可能饱和,也可能不饱和,而丁溶液肯定是饱和溶液。根据温度升高氯化钠的溶解度增大可知,无论丙是否饱和,丁中溶质质量分数肯定大于丙中溶质质量分数,故B正确;
C.乙和丁中存在未溶的晶体,则它们肯定饱和;丙中没有未溶的晶体,则丙不一定饱和,故C错误;
D.甲和乙相比,水的质量相同,而乙中氯化钠的质量偏大,则乙为浓溶液,故D错误。
故选B。
8.(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。
9.(2023八上·椒江期末)从太空传来的照片显示,地球大部分面积被水体覆盖,其中最庞大的水体是( )
A.冰川水 B.海洋水 C.河流水 D.大气水
【答案】B
【知识点】地球上的水体
【解析】【分析】 许多人把地球想象为一个蔚蓝色的星球,其71%的表面积覆盖水。其实,地球上97.5%的水是咸水,只有2.5%是淡水。而在淡水中,将近70%冻结在南极和格陵兰的冰盖中,其余的大部分是土壤中的水分或是深层地下水,难以开采供人类使用。江河、湖泊、水库及浅层地下水等来源的水较易于开采供人类直接使用,但其数量不足世界淡水的1%,约占地球上全部水的0.007%。
【解答】地球上的水占地球总面积的71%;水资源中最多的水是海洋水,占97.53%;
故答案为:B.
10.(2023八上·青田期末)水平桌面上两个完全相同的甲、乙容器,装有等量的水,用两个完全相同的橡皮泥,一个捏成实心,一个捏成碗状,分别放入其中,如图所示。若两块橡皮泥受到的浮力分别为F浮甲、F浮乙;甲、乙容器对水平桌面的压力分别为F甲、F乙,则( )
A.F浮甲<F浮乙 B.F浮甲=F浮乙
C.F甲<F乙 D.F甲>F乙
【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据浮沉条件比较浮力的大小,根据F=G总比较水平桌面受到压力的变化。
【解答】甲中橡皮泥在水里沉底,则浮力F浮甲水平桌面上容器产生的压力等于上面的容器、水和橡皮泥的总重力,因此对水平桌面的压力F甲=F乙,故C、D错误。
故选A。
11.(2023八上·海曙期末)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(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
【答案】D
【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,根据物体的浮沉条件判断。
【解答】冷水的密度大于温水的密度,则冷水中气球会上浮;热水密度小于温水密度,则热水中气球会下沉,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
12.(2023八上·海曙期末)2019年6月5日,我国航天首次完成以民用船舶为发射平台的海上发射,用长征十一号运载火箭将七颗卫星送入太空。火箭加速升空过程中,以下说法正确的是 ( )
A. 火箭升空是利用空气的推力
B.火箭加速升空过程中,七颗卫星的重力增大
C.以火箭为参照物,这七颗卫星是静止不动的
D.火箭升空后,轮船受到的浮力不变
【答案】C
【知识点】参照物及其选择;力的作用是相互的;重力的大小;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据相互作用力的原理分析;
(2)根据G=mg分析;
(3)根据参照物的知识判断;
(4)根据浮沉条件分析判断。
【解答】A.火箭升空时,它向下喷射火焰,火焰同时对火箭产生向上的反作用力,这就是火箭升空的原因,故A错误;
B.火箭加速升空时,它的质量不变,根据G=mg可知,卫星的重力不变,故B错误;
C.以火箭为参照物时,这七颗卫星相对火箭的位置保持不变,即卫星是静止的,故C正确;
D.火箭升空时,轮船的重力减小。因为轮船漂浮时它受到的浮力始终等于自身重力,所以轮船受到的浮力减小,故D错误。
故选C。
13.(2023八上·鄞州期末)两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把质量相等体积不同的A、B两个实心小球放入甲液体中,两球沉底;放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A.小球B排开甲液体质量小于小球A排开乙液体的质量
B.在甲液体中容器底对小球A的支持力等于对小球B的支持力
C.小球A在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中的浮力
D.小球A排开甲液体质量小于小球B排开乙液体的质量
【答案】A
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】知道A、B两球的质量相同,利用G=mg可得两球的重力相同,由图乙知,在乙液体中,A球漂浮、B球下沉,利用物体的浮沉条件可得浮力大小关系,进而得出两球的体积关系。
(1)由图知,B球在甲液体中沉底,B球受到甲液体的浮力F浮=G排<G;A球在乙液体中漂浮,A球受到乙液体的浮力F浮=G排=G;据此比较小球 B 排开甲液体质量与小球 A 排开乙液体的质量大小关系;
(2)由图甲知,A、B球在甲液体中都沉底,球的重力G=F支+F浮,利用阿基米德原理比较受到的浮力关系,进而得出支持力的大小关系;
(3)由图知,A球在甲液体中沉底,A球受到甲液体的浮力F浮=G排<G;A球在乙液体中漂浮,A球受到乙液体的浮力F浮=G排=G;据此比较小球 A 在甲液体中受到的浮力与在乙液体中的浮力大小关系;
(4)由图知,A球在甲液体中沉底,A球受到甲液体的浮力F浮=G排<G;B球在乙液体中下沉,B球受到乙液体的浮力F浮B=G排<G;G排甲、G排乙都小于同一个值,无法比较其大小。【解答】A、B两球的质量相同,由G=mg可知,两球的重力相同,即GA=GB;
由图乙知,在乙液体中,A球漂浮,则ρA<ρ乙;B球下沉,则ρB>ρ乙,
所以两球的密度ρA<ρB,
由可得,两球体积VA>VB。
A.由图知,B球在甲液体中沉底,B球受到甲液体的浮力F浮B=G排甲<GB;A球在乙液体中漂浮,A球受到乙液体的浮力F浮A=G排乙=GA。因为GA=GB,所以G排甲<G排乙,则可知小球 B 排开甲液体质量小于小球 A排开乙液体的质量,故A正确;
B.由图甲知,A、B球在甲液体中都沉底,因为G=F支+F浮,所以受到的支持力F支=G-F浮。因为VA>VB,则VA排>VB排,根据F浮=ρ甲V排g可知,浮力F浮A>F浮B;又因为GA=GB,所以受到的支持力F支A<F支B,故B错误;
C.由图知,A球在甲液体中沉底,A球受到甲液体的浮力F浮甲<GA;A球在乙液体中漂浮,A球受到乙液体的浮力F浮乙=GA,所以F浮甲<F浮乙,即小球A在甲液体中受到的浮力小于在乙液体中的浮力,故C错误;
D.由图知,A球在甲液体中沉底,A球受到甲液体的浮力F浮A=G排甲<GA;B球在乙液体中沉底,B球受到乙液体的浮力F浮B=G排乙<GB;因为GA=GB,所以G排甲、G排乙都小于同一个值,无法比较其大小,则无法比较小球A排开甲液体质量和小球 B 排开乙液体的质量,故D错误。
故选A。
14.(2023八上·长兴期末)科学课上,老师将装满水的水槽放在斜面上,用细绳一端牵着浸没在水中的乒乓球(细绳的重力忽略不计),细绳的另一端固定在水槽底部,静止后乒乓球的状态最接近下图中的( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】B
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】根据浮力的方向判断。
【解答】浸入液体中的物体受到浮力的方向为竖直向上、始终与水平面垂直,不是垂直于斜面,B正确。
故答案为:B
15.(2023八上·南浔期末)2022年3月22日是第30个世界水日,主题是“珍惜地下水、珍视隐藏的资源”,保护、合理利用和开发水资源刻不容缓。下列做法能够有效解决缺水问题并且符合可持续发展原则的是( )
①无限制开采地下水②推广节水器具③改变灌溉方式,推广喷灌、滴灌技术
④直接利用工业和生活污水灌溉农田
A. ①② B.③④ C.②③ D.①④
【答案】C
【知识点】水体污染和防治;水资源的保护
【解析】【解答】
①无限制开采地下水会造成地下水位下降,不利于可持续发展,故不正确;
②推广节水器具可以节约用水,故正确;
③改变灌方式,推广喷、滴技术可以节约用水,故正确;
④工业和生活污水中含有有毒、有害物质,不能直接利用工业和生活污水灌溉农田,故不正确
故答案为:C。
【分析】
水资源保护的重要是节约用水和防止水污染。水的再循环、减少水的使用及水的回收利用是保护和节约用水的三种主要方法。当水中含有对水或水生生物产生不良影响的任何物质时,就造成了水污染,人们在工农业生产和生活中会产生大量的污水,这些污水排出后会流入河流和湖泊。工业废水中含有有毒物质,农业废水中含有化肥、农药等,严重时它们会使江河中的水生植物和动物灭绝,还会污染地下水源。
二、填空题
16.(2022八上·镇海期末)“辽宁号”是我国第一艘航母如图,其主要参数如表所示:
主尺寸 舰长304米、水线281米;舰宽70.5米、吃水10.5米
排水量 57000吨(标准),67500吨(满载)
航速 29﹣32节
续航力 8000海里/18节,海上自持能力15天
(1)已知1节=1海里/小时=1.85公里/小时,那么辽宁号在海上以最高速度航行2小时,航行的路程为 千米。
(2)当舰载机离舰后,舰体所受液体的浮力 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)118.4
(2)变小
【知识点】速度公式及其应用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据s=vt计算“辽宁号”行驶的路程;
(2)根据漂浮条件分析解答。
【解答】(1)根据表格可知,“辽宁号”的最高时速为32节,即v=1.85km/h×32=59.2km/h,
则它航行的路程为:s=vt=59.2km/h×2h=118.4km。
(2)“辽宁号”始终在水面漂浮,则它受到的浮力始终等于自身重力。当舰载机起飞后,辽宁号的重力减小,则它受到的浮力减小。
17.(2023八上·宁波期末)洗水果时,发现芒果比油桃大 ,放入水中后芒果沉底、油桃漂浮,如图甲所示。它们受到的浮力大小关系为F芒果 F油桃(选填“大于”、“小于”或“等于”);用天平正确测量油桃的质量,所放砝码及游码位置如图乙所示,则油桃的质量是 g;芒果的体积一定 (选填“大于”、“小于”或“等于”)82.4cm3。
【答案】大于;82.4;大于
【知识点】天平的使用及读数;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较浮力大小;
(2)油桃的质量等于砝码质量加游码质量。
(3)根据浮力的大小比较排开水的体积大小即可。
【解答】(1)根据图片可知,芒果排开水的体积大于油桃排开水的体积,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,芒果受到的浮力大于油桃受到的浮力,即F芒果>F油桃。
(2)根据乙图可知,油桃的质量为:(50g+20g+10g)+2.4g=82.4g;
(3)油桃在水面漂浮,则它受到的浮力等于重力,即F浮力=G,
那么:m排g=mg;
即:m排=m;
ρ水V排=m;
1g/cm3×V排=82.4g;
则:V排=82.4cm3;
芒果受到的浮力大于油桃受到的浮力,则芒果排开水的体积大于82.4cm3;
即芒果的体积肯定大于82.4cm3。
18.(2023八上·宁海期末)迪迪同学将质量为120g的物体放入盛满水的溢水杯中,当物体静止时,溢水杯中溢出了100cm3的水,物体受到的浮力为 N,则此时物体在水中 (选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”).
【答案】1;沉底
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】首先根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算物体受到的浮力,再与重力比较,根据浮沉条件判断物体在水中的状态。
【解答】根据题意可知,
物体在水中受到的浮力:F浮=ρ液gV排=103kg/m3×10N/kg×100×10-6m3=1N;
物体的重力G=mg=0.12kg×10N/kg=1.2N;
即浮力小于重力,
那么物体在水中沉底。
19.(2023八上·嘉兴期末)台风是一种破坏力很大的灾害性天气,我们浙江省是台风的重灾区。
(1)台风“梅花”于22年9月14日登陆浙江舟山,带来严重的风雨影响。台风登陆这一过程属于水循环中的 环节(选填“水汽输送”或“地表径流”)。
(2)台风过后河水变得浑浊,小明模拟河水的净化过程。河水在过滤后发现仍然浑浊,导致该现象产生的原因可能是 。
A.滤纸有破损
B.漏斗内液面高于滤纸边缘
C.漏斗下端没有紧靠烧杯内壁
【答案】(1)水汽输送
(2)A;B
【知识点】水循环;过滤的原理、方法、操作及其应用
【解析】【分析】水循环的环节有降水,蒸发,水汽输送,下渗,地表径流,地下径流,植物蒸腾等;过滤时要求一贴,二低,三靠;一贴:过滤时,为了保证过滤速度快,而且避免液体顺着漏斗与滤纸间的夹缝流下,滤纸应紧贴漏斗内壁,且中间不要留有气泡. 二低:如果滤纸边缘高于漏斗边缘,过滤器内的液体极有可能溢出;如果漏斗内液面高于滤纸边缘,液体也会顺着漏斗与滤纸间的夹缝流下,这样都会导致过滤失败. 三靠:倾倒液体的烧杯口要紧靠玻璃棒,是为了使液体顺着玻璃棒缓缓流下,避免了液体飞溅;玻璃棒下端如果紧靠一层滤纸处,万一玻璃棒把湿的滤纸戳破,液体就会顺着漏斗与滤纸间的夹缝流下,导致过滤失败,而靠在三层滤纸处则能避免这一后果;漏斗下端管口的尖嘴要紧靠承接滤液的烧杯内壁,可以使滤液顺着烧杯内壁流下,避免了滤液从烧杯中溅出.
【解答】(1)台风登陆这一过程属于水循环中的水汽输送;
(2) 河水在过滤后发现仍然浑浊 ,可能的原因是AB;C漏斗下端没有紧靠烧杯内壁会导致滤液四溅,但是四溅的滤液是清澈的;
故答案为:(1) 水汽输送 (2)AB
20.(2023八上·椒江期末)甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中。当鸡蛋静止时,鸡蛋所处的位置如图所示,则 (选填“甲”或“乙”)杯中的盐水密度较大,鸡蛋在甲杯中受到的浮力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)乙杯中受到的浮力。
【答案】乙;等于
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据浮沉条件比较浮力的大小和密度的大小。
【解答】①根据图片可知,鸡蛋在甲中悬浮,则液体密度ρ甲=ρ鸡蛋。鸡蛋在乙中漂浮,则液体密度ρ乙>ρ鸡蛋。比较可知,液体密度ρ甲<ρ乙。
(2)据图片可知,鸡蛋在甲中悬浮,则浮力F甲=G鸡蛋。鸡蛋在乙中漂浮,则浮力F乙=G鸡蛋。比较可知,浮力F甲=F乙。
21.(2023八上·青田期末)浮力调整器也称作浮力控制背心,潜水者可以从气囊中填加或释放空气来达到一个适当的浮力,便于潜水者更轻松地在水下运动。
(1)停留在水中某一位置的潜水者要下潜到更深的地方,应该按下 (选填“充气阀”或“排气阀”)。
(2)当潜水者背着浮力调整器一起漂浮在水面时,潜水者与调整器受到的浮力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)潜水者受到的重力。
【答案】(1)排气阀
(2)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)根据浮沉条件分析判断;
(2)根据漂浮条件分析。
【解答】(1)停留在水中某一位置的潜水者要下潜到更深的地方,此时需要减小潜水者受到的浮力,使浮力小于重力。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,此时要减小气囊的体积,即打开排气阀。
(2)当潜水者背着浮力调整器一起漂浮在水面时,潜水者与调整器受到的浮力等于它们的总重力,肯定大于潜水者受到的重力。
22.(2023八上·鄞州期末)已知质量相等的两个实心小球A和B,它们的密度之比A:B=1:2,现将A、B放入盛有足够多水的容器中,当A、B两球静止时,水对A、B两球的浮力之比FA:FB=8:5,则A= kg/m3,B= kg/m3.
【答案】800;1600
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】因为两球质量相等,若两球在水中都漂浮,则所受浮力相等,这与实际不符,显然不是都漂浮;所以应先判断出两球在水中所处的状态,然后根据阿基米德原理和水对两球的浮力比值列出等式解之即可。【解答】两球质量相等,密度之比是ρA:ρB=1:2,
根据公式可知,二者的体积之比为VA:VB=2:1,
若两球在水中都漂浮,则浮力都等于重力,
那么FA:FB=GA:GB=mA:mB=1:1,与实际不符,显然不是都漂浮;
若两球在水中都是全部浸没,就有FA:FB=ρ水gVA:ρ水gVB=VA:VB=2:1,与实际不符,显然不可能是全部浸没;
这样就只有是一个漂浮、一个浸没,即甲球漂浮,乙球下沉(甲的密度比乙的密度小),
由FA:FB=ρAVAg:ρ水VBg=ρAVA:ρ水VB=8:5,
可得;
则ρB=2ρA=800kg/m3×2=1600kg/m3。
23.(2023八上·温州期末)2022年11月29日,神舟十五号运载火箭在酒泉卫星发射中心发射,并成功与空间站天和核心舱对接。
(1)空间站通过电解水获得氧气,其基本原理如图甲所示,则图甲中产生氧气的一端为 玻璃管。 (填字母)
(2)空间站可进行许多微重力实验。如图乙和丙分别为在空间站和地面同时利用相同乒乓球和水所做的浮力实验,两球状态均静止。小明判定空间站的乒乓球所受浮力较小,理由是 。
【答案】(1)b
(2)因为乒乓球浮力都等于重力,空间站所受重力小
【知识点】物体的浮沉条件及其应用;水的组成和主要性质
【解析】【分析】电解水时,正极产生的是能使带火星的木条复燃的氧气;负极产生的是能使火柴燃烧的更旺的氢气;氢气和氧气的体积比为2:1;悬浮和漂浮时,根据二力平衡原理,浮力等于重力;
【解答】(1)正极产生的气体是氧气,为试管b;
(2)在空间站和地球上,两球状态均静止,说明浮力等于重力,但是空间站的重力小于地球上的重力,所以空间站的乒乓球所受浮力较小 ;
故答案为:(1)b(2) 因为乒乓球浮力都等于重力,空间站所受重力小
24.(2023八上·长兴期末)20℃时,将等质量的甲、乙两种固体物质(不含结晶水),分别加入到盛有100g 水的烧杯中,充分搅拌后现象如图1,加热到50℃时现象如图2,甲、乙两种物质的溶解度如图3。
(1)图1中甲是 溶液(选填“饱和”或“不饱和”)。
(2)图2中两溶液溶质质量分数一定 (选填 “相等”或“不相等”);
(3)图3中M表示的是 物质(选填“甲”或“乙”)
【答案】(1)饱和
(2)相等
(3)甲
【知识点】饱和溶液与不饱和溶液;固体溶解度的概念;溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】(1)如果溶液中存在未溶的晶体,那么溶液饱和;
(2)溶质质量分数=;
(3)根据溶解度大小,结合图1分析解答。
【解答】(1)根据图片可知,图1中甲出现未溶的晶体,则甲是饱和溶液;
(2)图2中,两种物质全部溶解,此时溶质质量相等,溶剂质量相等,则溶液质量相等。根据“溶质质量分数=”可知,二者的溶质质量分数一定相等。
(3)根据图3可知,20℃时,甲的溶解度小于乙,则放入相同质量的物质后,首先达到饱和的应该是M。根据图1可知,M表示甲。
25.(2023八上·婺城期末)下表是氯化铵与硝酸钾在不同温度时的溶解度,请回答:
温度/℃ 10 20 30 40 50 60
溶解度/g 氯化铵 33.3 37.2 41.4 45.8 50.4 55.2
硝酸钾 20.9 31.6 45.8 63.9 85.5 110
(1)将100克60℃时的氯化铵和硝酸钾的饱和溶液同时降温到10℃,两者析出晶体 (填“氯化铵较多”、“硝酸钾较多”或“无法确定”)。
(2)下图中M是氯化铵或硝酸钾中的一种,按图进行相关操作,其中A、B、C、D四个烧杯中溶质质量分数的大小关系是 。
【答案】(1)硝酸钾较多
(2)A【知识点】溶质的质量分数及相关计算;结晶的概念与方法
【解析】【分析】(1)根据硝酸钾溶解度受温度影响大于氯化铵分析;
(2)根据溶质质量分数=溶质质量/溶液质量,一定温度下饱和溶液溶质质量分数相等分析。
【解答】(1) 硝酸钾溶解度受温度影响大于氯化铵,将100克60℃时的氯化铵和硝酸钾的饱和溶液同时降温到10℃,两者析出晶体硝酸钾较多。
(2)由图示可知,30℃时 100克水中加入40gM全部溶解形成A溶液,再加10克M升温到50 ℃全部溶解,形成B溶液,再加入10克M升温到60℃,部分溶解,形成C溶液,由所给溶解度可知,M为氯化铵,再蒸发掉50克水,形成D溶液,即C和D都为60℃饱和溶液,则溶质质量分数大小关系为A故答案为:(1)硝酸钾较多 ;(2) A三、实验探究题
26.(2023八上·宁海期末)在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,某小组同学用如图甲所示的装置,将一物体分别逐渐浸入到水和酒精中。为了便于操作和准确收集数据,并将实验数据记录在下表中。
液体种类 实验序号 物体重力 G物/N 弹簧测力计示数F/N 物体受到浮力F浮/N 排开液体体积V排/cm3
水 ρ水=1.0g/cm3 1 2 1.5 ☆ 50
2 1.0 1.0 100
3 0.5 1.5 150
酒精 Ρ酒精=0.8g/cm3 4 2 1.6 0.4 50
5 1.2 0.8 100
6 0.8 1.2 150
(1)放入物体前溢水杯中应加满水,为减少实验误差,下列操作中符合要求的是 。
A.慢慢加水,目测加水到与溢水口相平即可
B.慢慢加水,加水到溢水口有水流出即可
(2)表中实验1“☆”应为 N。
(3)根据实验2和5,可探究浮力大小与 的关系。
(4)分析实验1、2、3(或4、5、6)可得出的结论是 。
【答案】(1)B
(2)0.5
(3)液体密度
(4)在液体密密度相同时,排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】(1)在实验操作中的“装满”应该是往溢水杯中倒水,直到水从溢水口流出就停止加水;
(2)根据称重法算出第一次实验物体受到的浮力;
(3)比较2和5的相同量和不同量,根据控制变量法分析解答;
(4)比较1、2、3(或4、5、6)的相同量和不同量,根据控制变量法得出结论。
【解答】(1)在实验操作中的“装满”应该是往溢水杯中倒水,直到水从溢水口流出就停止加水,故选B。
(2)根据称重法知第一次实验物体受到的浮力为:F浮=G-F=2N-1.5N=0.5N;
(3)由2和5知物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,物体受到的浮力不同,故可以探究浮力大小与液体密度的关系;
(4)分析实验1、2、3(或4、5、6)知液体的密度相同,排开液体的体积不同,且排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大,故可以得出:在液体密密度相同时,排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大。
27.(2023八上·嘉兴期末)小明在学习了硝酸钾溶解度随温度变化的规律后,开展了硫酸钠溶解度随温度变化规律的探究。
【实验过程】
步骤一:准确称量干燥的蒸发皿质量;
步骤二:在T℃下保持恒温,配制该温度下的硫酸钠饱和溶液;
步骤三:取一定量的硫酸钠饱和溶液倒入蒸发皿中;
步骤四:加热蒸发皿中溶液至干,放入干燥器内冷却后称量;
步骤五:计算出溶解度并记录在表格中。
改变温度重复实验,获得数据如下表
温度/℃ 0 10 20 30 40 50 60
硫酸钠/g 4.9 9.1 19.5 40.8 48.8 46.2 45.3
【数据处理】
(1)在步骤二中你判断该硫酸钠溶液达到饱和的证据是 。
(2)根据表中数据画出硫酸钠的溶解度随温度变化的曲线 。
【得出结论】硫酸钠的溶解度随温度的变化规律: 。
【答案】(1)烧杯中出现固体不能继续溶解
(2);在0℃~60℃的范围内,硫酸钠溶解度随温度升高先变大后变小
【知识点】溶解度的影响因素
【解析】【分析】(1)当溶液中出现未溶的晶体时,说明溶液已经饱和;
(2)方格纸上横轴表示温度,纵轴表示溶解度,根据表格数据在方格纸上描点,最后将相邻的点用线连接起来即可;
【得出结论】 根据图像,描述硫酸钠的溶解度随温度的变化规律。
【解答】(1)在步骤二中你判断该硫酸钠溶液达到饱和的证据是:烧杯中出现固体不能继续溶解;
(2)方格纸上横轴表示温度,纵轴表示溶解度,根据表格数据在方格纸上描点,最后将相邻的点用线连接起来即可,如下图所示:
【得出结论】在0℃~60℃的范围内,硫酸钠溶解度随温度升高先变大后变小。
28.(2023八上·嘉兴期末)为了探究“浮力大小的影响因素”,小明用装有一定量沙子的玻璃瓶(带有密封盖)开展了如图所示的实验。
猜想1:浮力大小与物体的质量有关
清想2:浮力大小与物体排开液体的体积有关;
猜想3:浮力大小与液体的密度有关。
(1)为验证猜想1,小明将玻璃瓶中的沙子增加一部分,并擦干瓶外的水,按图A和D的操作得出浮力大小;再重复上述操作多次,若发现 ,可说明猜想1错误;
(2)为验证猜想2,可分析比较 两个实验(填字母);
(3)小明通过实验得到浮力大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关。请判断E溶液的密度 水的密度。(填“大于”或“小于”)
【答案】(1)浮力不变
(2)BC或BD
(3)大
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】(1)如果猜想1正确,那么浮力大小与物体的质量有关,则当改变瓶子中沙子的质量时,瓶子受到的浮力应该发生改变;否则,瓶子受到的浮力不变。
(2)根据控制变量法的要求选择对照实验;
(3)根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,当物体排开液体体积相同时,它受到的浮力与液体密度成正比,即液体密度越大,它受到浮力越大。
【解答】(1)为验证猜想1,小明将玻璃瓶中的沙子增加一部分,并擦干瓶外的水,按图A和D的操作得出浮力大小;再重复上述操作多次,若发现浮力不变,可说明猜想1错误;
(2)为了验证猜想2,即探究浮力大小与排开液体的体积关系时,应该控制玻璃瓶的质量和液体密度相同,而改变排开液体的体积,故选实验BC或BD。
(3)根据F浮力=G-F拉可知,瓶子在E中受到的浮力大于在水中受到的浮力,而二者排开液体的体积相同。根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,液体E的密度大于水的密度。
29.(2023八上·椒江期末)小科在验证阿基米德原理时,利用溢水杯、弹簧测力计、铁块、小桶、细线等进行实验,具体操作步骤如图:
(1)细心的同学发现图乙步骤中存在错误,请指出该错误是: 。如果不加改正,会导致浮力F浮 (选填“大于”、“等于”或“小于”)排开水的重力G排。
(2)纠正错误后,若图中测得的F1、F2、F3、F4关系满足 ,则阿基米德原理得到验证。
(3)实验后,小科发现利用实验所得数据还能测出所用铁块的密度,ρ铁= (水的密度用ρ水表示)。
【答案】(1)溢水杯中没有装满水;大于
(2)F2﹣F3=F4﹣F1
(3) ρ水
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】(1)根据图乙可知,当溢水杯中装满水时,物体排开水的重力才会恰好等于它受到的浮力。如果没有装满水,那么放入物体后水面先上升到溢水杯口才会有水排出,而不是马上排出水,据此比较浮力和排开水的重力大小。
(2)根据阿基米德原理F浮=G排分析解答;
(3)根据称量法计算出铁块受到浮力,根据阿基米德原理计算出铁块的体积,根据密度公式计算铁块的密度。
【解答】(1)根据图片可知,图乙中存在的错误:溢水杯中没有装满水。如果不加改正,会导致浮力F浮大于排开水的重力G排。
(2)根据图片可知,图乙中物体的重力G=F2,丙图中物体浸没时测力计的示数为F3,
则物体受到的浮力:F浮=G-F拉=F2-F3;
空桶的重力G桶=F1,桶和排出水的总重力G总=F4;
则物体排开水的重力G排=G总-G桶=F4-F1;
根据阿基米德原理F浮=G排得到:F2-F3=F4-F1。
(3)综上所述,铁块的体积:;
则铁块的密度:。
30.(2023八上·长兴期末)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,已知浮力的大小跟液体的密度有关,继续探究“浮力的大小跟物体浸入液体的体积、物体的密度是否有关”。设计如下实验:
(1)用重3.2N的物体A做了如图1甲、乙、丙的实验,来验证浮力的大小跟 是否有关。
(2)为探究“浮力的大小跟物体的密度是否有关”,小科提出将与物体A密度不同、体积也不相同的物体B逐渐浸入水中,容器中的水面上升至图示O位置时,记下弹簧测力计示数,如图1丁。取出物体B,再将物体A缓慢浸入水中,在水面上升到O位置时,读取弹簧测力计的示数。以便判断浮力的大小与物体的密度是否有关。同组的其他同学认为小科的这个实验在操作上有一定的难度,不容易控制并有明显的误差,并提出了多种改进意见,你认为合理的是 。
A.选两个质量相等,密度不同的实心物体,分别浸没在水中,比较浮力大小
B.选两个体积相等,密度不同的实心物体,分别浸没在水中,比较浮力大小
C.选两个密度相等,体积不同的实心物体,分别浸没在水中,比较浮力大小
(3)继续探究“浮力大小跟液体密度的关系”时,根据测得数据绘制出浮力与液体密度的关系图,如图2所示,分析论证时发现,这一图线是误将 当作浮力作出的图像。
【答案】(1)物体排开液体的体积
(2)B
(3)弹簧测力计读数
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】(1)分析图片甲、乙、丙中哪个因素不同即可;
(2)根据控制变量法的要求选择即可。
(3)根据F浮力=G-F拉分析解答。
【解答】(1)根据图1可知,实验甲、乙、丙中液体的密度相同,只有物体排开液体的体积不同,那么三者可以验证浮力的大小跟物体排开液体的体积是否有关。
(2)探究物体受到浮力的大小与物体密度的关系时,应该控制物体排开液体的体积和液体密度相同。当物体完全浸没时,它排开液体的体积等于自身体积,则只需将两个体积相同而密度不同的物体浸没在水中即可,故选B。
(3)当物体排开液体的体积相同时,液体的密度越大,则它受到的浮力越大。根据F浮力=G-F拉可知,此时弹簧测力计的示数逐渐减小,则如图2中图线是误将弹簧测力计的示数当做浮力作出的图像。
31.(2023八上·婺城期末)如图是某科学兴趣小组的同学做粗盐(含有难溶性杂质)提纯实验的操作示意图。请回答:
(1)写出操作⑤中仪器A的名称 。
(2)粗盐提纯实验的步骤为溶解、 、蒸发结晶。
(3)操作④中存在的错误是 。
(4)操作⑤当观察到A中出现大量固体时,接下来的操作是 。
【答案】(1)蒸发皿
(2)过滤
(3)没有用玻璃棒引流
(4)停止加热,继续用玻璃棒搅拌
【知识点】过滤的原理、方法、操作及其应用;蒸发操作与粗盐提纯
【解析】【分析】根据粗盐提纯的操作步骤及各操作的注意事项分析。
【解答】(1) 操作④中仪器A的名称为蒸发皿。
(2)粗盐提纯实验的步骤为溶解、 过滤、蒸发结晶。
(3) 操作④中存在的错误是没用玻璃棒引流。
(4)操作⑤当观察到A中出现大量固体时,接下来的操作是停止加热,继续用玻璃棒搅拌。
故答案为:(1)蒸发皿;(2)过滤;(3)没有用玻璃棒引流;(4)停止加热,继续用玻璃棒搅拌 。
四、解答题
32.(2022八上·镇海期末)如图所示,弹簧测力计下面挂一实心圆柱体,将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降(其底面始终与水面平行),使其逐渐浸没入水中某一深处。如图是整个过程中,弹簧测力计的示数F与圆柱体下降距离h变化关系的图象。(g取10N/kg)求:
(1)圆柱体的重力为多少N;
(2)圆柱体浸没时受到的浮力;
(3)圆柱体的密度。
【答案】(1)由图象可知,当h=0时,此时圆柱体处于空气中,G=F拉=12N
(2)图象中CD段是圆柱体完全浸入水中的情况,此时圆柱体受到的拉力F=4N,
则圆柱体受到的浮力F浮=G﹣F=12N﹣3N=8N
(3)圆柱体完全浸入水中时根据F浮=ρ水gV排得:
V物=V排= =8×10﹣2m3,
圆柱体质量,m= ;
圆柱体密度:
ρ物= =3.5×103kg/m5
【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)当物体浸入水中的深度为零时,它不受浮力,此时只受竖直向上的拉力和竖直向下的重力,根据图像,利用二力平衡的知识计算圆柱体的重力。
(2)当物体全部浸没在水中时,它受到的浮力最大,此时测力计的拉力最小,根据图像确定圆柱体完全浸没时测力计的示数,然后根据公式F浮=G﹣F 计算它受到的浮力。
(3)首先根据阿基米德原理 计算圆柱体的体积,再根据公式 计算圆柱体的质量,最后根据 计算圆柱体的密度。
33.(2023八上·余姚期末)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】(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
【知识点】二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理
【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。
34.(2023八上·宁海期末)如图甲是利用汽车从湖水中打捞重物的示意图,一辆质量为1.5t的汽车通过绳子和定滑轮匀速牵引水下一个圆柱形重物。图乙是此过程中汽车拉动重物的拉力F随重物上升高度h的变化图像。已知汽车受到地面的摩擦力是汽车总重的0.1倍;绕过定滑轮的绳子对重物的拉力和对汽车的拉力大小相等。
求:
(1)圆柱形重物完全浸没在水中时受到的浮力;
(2)圆柱形重物的密度;
(3)圆柱形重物的下表面离开水面后,汽车受到的牵引力大小。
【答案】(1)根据题意及图象乙可知,重物的重力G=4000N,
重物露出水面前,汽车的拉力F=3500N,
此时重物受向上的浮力、向上的拉力和向下的重力,
由重物受力平衡可知,重物浸没时受到的浮力:
F浮=G﹣F=4000N﹣3500N=500N
(2)由G=mg可得重物的质量为:
m= = =400kg;
重物浸没在水中时,由F浮=ρ水gV排可知重物的体积:
V=V排= = =0.05m3;
圆柱形重物的密度:
= =8×107kg/m3
(3)由题意知汽车受到地面的摩擦力为:
f=0.3G车=0.1m车g=4.1×1.7×103kg×10N/kg=1500N,
圆柱形重物的下表面离开水面后,汽车受到绳子对它向左的拉力(大小等于物体的重力),
所以,由力的平衡条件可得
F牵=F拉+f=G+f=4000N+1500N=5500N
【知识点】二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)当物体完全浸没在水中时,它排开水的体积不变,则它受到的浮力不变,那么绳子上的拉力保持不变。当物体完全出水后,它不受浮力,此时只受重力和绳子的拉力,则此时G=F。据此结合图乙确定物体的重力和完全浸没时绳子的拉力,然后根据公式 F浮=G﹣F 计算重物浸没时受到的浮力。
(2)首先根据重力公式计算出重物的质量,再根据阿基米德原理 计算出重物的体积,最后根据公式 计算重物的密度。
(3)首先根据f=0.3G车计算出汽车受到的地面的摩擦力f,然后根据二力平衡的知识 F牵=F拉+f=G+f 计算汽车受到的牵引力。
35.(2023八上·长兴期末)2022年6月17日上午,我国第三艘航空母舰正式下水。新时代的人民海军已经迈入“三航母时代”。目前,我国第三艘航母“福建舰"正按计划开展系泊试验。
(1)如果“福建舰”试验中从中国南海驶到黄海(航母在行驶过程中的消耗忽略不计),黄海海水密度大于南海,航母所受的浮力F随航母吃水的深度h变化的关系如图所示,其中正确的是 ;
A. B.
C. D.
(2)“福建舰”满载时的排水量为80000吨。求“福建舰”满载时排开海水的体积是多少米3?(海水密度近似取1.0×103千克/米3)
(3)据有关报道,“福建舰”将搭载即将研制成功的歼-35等多型战机等。若每一架歼-35舰载机起飞质量为30吨,则一架歼-35舰载机起飞后,“福建舰”所受到的浮力将减少多少?
【答案】(1)B
(2)福建舰的排水量m排=80000 吨=8.0×107 kg;
福建舰排开水的重力:G排=m排g=8×107 kg×10N/kg=8×108N;
航母漂浮在海面上
则福建舰受到的浮力:F 浮=G排=8×108N;
那么它排开海水的体积: =8.0×104m3 。
(3)m舰载机=30吨=3×104kg
ΔF浮=ΔG=m舰载机g=3×104kg×10N/kg=3×105N
【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)根据漂浮条件分析浮力的大小变化;
(2)首先根据G排=m排g计算出满载时排开水的重力,再根据阿基米德原理F浮力=G排计算出航母受到的浮力,最后根据阿基米德原理的变形式 排= 计算航母排开水的体积。
(3)根据漂浮条件可知,舰艇受到的浮力始终等于自身重力,则舰载机起飞后浮力的减小量等于舰载机的重力,据此计算即可。
【解答】(1)“福建舰”试验中从中国南海驶到黄海(航母在行驶过程中的消耗忽略不计),它始终漂浮在水面上,则它受到的浮力始终等于自身重力。因为福建舰的重力保持不变,所以它受到的浮力保持不变,故选B。
五、综合说理题
36.(2022八上·浙江期中)如图所示,小明同学在一杯60℃的恰好饱和的硝酸钾溶液中放入一枚新鲜鸡蛋,发现鸡蛋恰好悬浮在溶液中。如果把它放在20℃的室温下,一段时间后,请你预测所观察到的现象,并用所学的知识解释这一现象。(温馨提示:1.溶液的密度和溶液的浓度有关,硝酸钾溶液的密度随浓度的增大而增大;2.溶液体积变化忽略不计;3.可以从溶解度和浮力的角度进行分析)
【答案】现象:烧杯底部有晶体析出,鸡蛋下沉到杯底。
解释: 60℃的饱和硝酸钾溶液在20℃室温下放置一段时间后,温度降低,溶解度减小,有一部分硝酸钾晶体析出,同时溶液的密度减小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,鸡蛋受到的浮力减小,小于它自身的重力,所以下沉。
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;溶解度的影响因素
【解析】【分析】首先根据硝酸钾溶解度随温度的变化规律确定温度降低后溶解度的变化,进而确定溶液密度的变化,再根据阿基米德原理 F浮=ρ液gV排 确定鸡蛋受到浮力的变化,最后比较浮力和重力大小,确定鸡蛋的状态变化。
37.(2021八上·龙湾期中)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)。而这种现象在火热的夏天不明显。请结合所学知识,解释冬天吹肥皂泡时出现这种现象的原因。(不计空气阻力)
【答案】①肥皂泡受到的浮力大于受到的重力的原因分析(如:肥皂泡气体密度小于空气密度)
②肥皂泡上升的原因分析(浮力大于重力)
③ 肥皂泡受到浮力减小的原因分析(肥皂泡内气体温度下降,热胀冷缩,体积减小)
④肥皂泡下降的原因(浮力小于重力)
【知识点】与密度相关的物理现象;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】①物体温度升高,体积膨胀,密度减小;温度减低,体积缩小,密度增大;
②浮力大于重力,物体上浮;浮力等于重力,物体悬浮;浮力小于重力,物体下沉,据此分析判断。
【解答】寒冷的冬天,从吸管水平吹出的气泡,其中空气的温度高,体积膨胀,密度小,此时它受到的浮力大于重力,因此会上升。随着气体温度的降低,体积缩小,密度变大,重力增大;当浮力小于重力时,肥皂泡开始下降。
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