【精品解析】华师大版八上科学单元同步训练卷二十(第3节阿基米德原理)

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名称 【精品解析】华师大版八上科学单元同步训练卷二十(第3节阿基米德原理)
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资源类型 试卷
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科目 科学
更新时间 2017-04-18 11:25:05

文档简介

华师大版八上科学单元同步训练卷二十(第3节阿基米德原理)
一、选择题
1.将重6N的物休浸没在装满水的杯中,滋出了4N的水,物体受到的浮力是(  )
A.10N B.6N C.4N D.2N
【答案】C
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】知道把物体轻轻放入盛满水的溢水杯中溢出水的重力,利用阿基米德原理求物体受到的浮力。本题考查了学生对阿基米德原理的了解与掌握,知道溢出水的质量就是排开水的质量是本题的关键。
【解答】解:把物体轻轻放入盛满清水的溢水杯中,排开的水重:G排=4N,
根据阿基米德原理可知:物体受到的水的浮力:F浮=G排=4N。
故答案为:C
2.如图所示,将同一物体放在液体中的三种情况,比较它受到的浮力大小,下列说法正确是(  )
A.F甲>F乙>F丙 B.F甲<F乙<F丙
C.F甲>F乙=F丙 D.F甲<F乙=F丙
【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】甲和乙:利用阿基米德原理,排开液体的体积相同,密度大的液体产生的浮力大;乙和丙:乙为悬浮,丙为漂浮,所受浮力都等于自重。由此分析得出在哪里受到的浮力最小。本题考查了两种比较浮力大小的方法:一是阿基米德原理F浮=G排=ρ液V排g,二是漂(悬)浮条件,注意灵活运用。
【解答】在甲和乙图中,物体均浸没在液体中,
排开液体的体积相同,ρ煤油<ρ水,F浮=ρ液V排g,
物体受到的浮力:F甲<F乙;
在乙图中,物体悬浮,F乙=G,
在丙图中,物体漂浮,F丙=G,F乙=F丙,
甲图中物体受到的浮力最小.
所以F甲<F乙=F丙.
故答案为:D
3.用手把一乒乓球按在水底,放手后,球会上浮,在球上浮到未露出水面之前的过程中,如果忽略乒乓球体积变化,乒乓球所受浮力F浮与时间t的关系图象是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】球会上浮,说明浮力大于球的重力,但在球上浮到未露出水面之前的过程中,浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力,只与液体的密度和排开液体的体积有关。根据分析可知浮力的变化.本题考查阿基米德原理的应用,搞清浮力的大小各受哪些因素的影响,是解决此题的关键。
【解答】解:在球未露出水面之前,它排开的水的体积是相同的,因此它在上浮过程中,受到的浮力不会改变。
故答案为:A
4.实心的铜球和铝球,它们的质量相同,如果把它们全部按入水中,则两者所受浮力的关系为(  )
A.铜球比铝球的小 B.铜球比铝球的大
C.两球一样大 D.无法确定
【答案】A
【知识点】密度公式的应用;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)根据铜球、铝球的密度和质量的关系,由公式 变形判断出两球体积的关系;(2)当把两个球全部按入水银里,排开水银的体积与它们自身的体积相等,根据阿基米德原理比较出所受浮力的大小;(3)球在水银中受到重力、压力和浮力的作用,并且重力+压力=浮力,据此分析压力的大小。本题考查了学生对密度公式的变形应用、浮力以及受力分析的考查,有一定的难度,是考试的重点问题。
【解答】解:(1)∵ ,∴ ,
由于铜球和铝球的质量相等,ρ铜>ρ铝;
所以V铜<V铝(2)把它们全部按入水银里时,排开水银的体积与它们自身的体积相等,即V排=V;
因此受到的浮力F铜浮<F铝浮(3)静止不动时,球受到重力、压力(手向下的作用力)和浮力的作用,并且重力+压力=浮力,∴F压=F浮-G,由于两球质量相等,因此重力G也相等;
由此可见:F铜压<F铝压
即:如果把它们全部按入水银里,静止不动,所用的向下的作用力铜球比铝球的小。
故答案为:A
5.下列有关浮力的说法正确的是(  )
A.物体的密度越大,受到的浮力越大
B.物体的体积越大,受到的浮力越大
C.物体没入水中越深,受到的浮力越大
D.浸没在水中的物体,可能不受浮力
【答案】D
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】(1)影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积。(2)浮力产生的实质是物体上下表面受到的压力差。本题考查了影响浮力大小的因素以及浮力产生的实质,理解阿基米德原理,掌握决定浮力的因素,排除无关因素的干扰,是解决此类问题的关键。
【解答】解:ABC、浮力大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关,与物体的密度、物体的体积以及深度都无关,故ABC错误;
D、当物体与容器底密合时,物体下表面不受液体的压力,因此浸没在水中的物体,可能不受浮力,故D正确。
故答案为:D
6.小芳同学在探究“阿基米德原理”时,做了如图所示的实验,四步实验中弹簧秤的示数F1F2F3F4之间的大小关系是(  )
A.F1=F4 F2=F3 B.F2-F3=F4-F1
C.F1=F2=F3=F4 D.上述结论都不正确
【答案】B
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】四幅图是探究阿基米德原理的实验图,第一个图测量的是空桶重,第二个图测量物体重,第三个图测量物体全浸入水中读出弹簧测力计的示数,同时将排开的水收集在小桶内,第四个图测量的是桶和排开水的总重;利用阿基米德原理分析判断.此题是把称重法测浮力和阿基米德原理结合在一起来考查,对课本中的基本实验,应熟练掌握,记住并理解阿基米德原理是关键。
【解答】解:由第二、三两图得出物体受到的浮力:F浮=F2-F3,
由第一、四两图得出排开水的重:G排=F4-F1,
∵F浮=G排,
∴F2-F3=F4-F1。
故答案为:B
7.如图所示,悬吊的实心金属球缓慢浸没于倾斜的盛满水的大烧杯中,沉到底部,则从大烧杯溢出流入小烧杯中的水和此金属球的关系是(  )
A.两者体积相等,水的质量较小
B.两者体积相等,水的质量较大
C.两者体积不相等,但是质量相等
D.两者体积不相等,质量也不相等
【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】根据阿基米德原理可知,金属球受到水的浮力与排开水的重力关系;根据物体的浮沉条件可知,浸没水中金属球的重力和受到浮力的大小关系,从而得出小烧杯内水的质量和金属球质量的大小关系,排开水的体积等于金属球的体积。本题考查了学生利用阿基米德原理和物体的浮沉条件解决简单问题的能力。
【解答】解:金属球缓慢浸没于盛满水的大烧杯中可知:V排=V球,F浮<G球,
由阿基米德原理可知:F浮=G排水,所以G排水<G球,即:m排水<m球。
故答案为:A
8.把甲、乙两个体积相等的物体放入水中,它们静止时的情况如图所示,下列说法中正确的是(  )
A.甲物体受到的浮力等于乙物体受到的浮力
B.甲物体受到的浮力大于乙物体受到的浮力
C.甲物体受到的浮力小于乙物体受到的浮力
D.无法判断谁受到的浮力大
【答案】C
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】由题知,两个小球的体积相同,根据图示得出两个小球排开水的体积的大小关系,根据阿基米德原理得出受到的浮力的大小关系。本题考查了学生对阿基米德原理的了解与掌握,能从图中得出两个球排开水的体积的大小关系是本题的关键。
【解答】由图知,两个球排开水的体积:v甲<v乙,
∵F浮=ρ水v排g,
两个球受到的浮力:F甲<F乙。
故答案为:C
9.小张看到鸡蛋浮在盐水面上,如图所示,他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉.在此过程中,鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图象可能是下图中的(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】鸡蛋漂浮在水面上,浮力等于鸡蛋的重力,逐步加入清水,盐水的密度减小,当鸡蛋密度与盐水密度相同时,鸡蛋悬浮,浮力还等于鸡蛋的重力,随着清水的逐渐加入,盐水的密度逐渐减小,鸡蛋逐渐下降,但鸡蛋排开水的体积不变,根据浮力公式可知鸡蛋所受浮力变化情况。本题考查浮力公式的应用和物体的沉浮条件,关键知道物体漂浮或悬浮时浮力等于物体的重力,物体密度大于液体密度时物体会下沉,影响浮力的因素有液体密度和物体排开液体的体积,本题考查的是液体密度对物体所受浮力的影响。
【解答】∵鸡蛋漂浮和悬浮时所受浮力等于鸡蛋的重力
∴鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图象应该是开始浮力不变,
∵鸡蛋逐渐下降,当鸡蛋浸没水后,鸡蛋排开水的体积不变,
∴随着盐水密度减小,根据公式F浮=ρgV排可知鸡蛋所受浮力逐渐减小,但不会减小到0,
由此分析可知:选项ABC错,D正确。
故答案为:D
10.将水平桌面上的大烧杯装满水,然后往杯中轻放入一小球,溢出的水共100g,据此现象,下列判断正确的是(g取10N/kg)(  )
A.水对烧杯底的压强会增大 B.小球的质量不小于100g
C.小球的体积一定大于100cm3 D.小球受到的浮力等于0.1N
【答案】B
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】(1)烧杯原来装满水,放入小球后知道排开水的质量,可以求出小球受到的浮力,如果小球漂浮可以求出小球的质量;水深不变,利用液体压强公式分析水对烧杯底的压强变化;(2)烧杯原来装满水,放入小球后知道排开水的质量,可以求出小球受到的浮力,如果小球下沉小球的质量将比排开水的质量大;水深不变,利用液体压强公式分析水对烧杯底的压强变化;本题因条件不明确,分析起来很复杂,灵活运用阿基米德原理和物体的浮沉条件是关键。
【解答】(1)烧杯原来装满水,小球漂浮在水面上,小球所受浮力:F浮=G排=m排g=0.1kg×10N/kg=1N,故D错误;
∵F浮=G排=m排g=G排=m排g,小球的质量:m排=m排=100g,
排开水的体积: <V球,放入小球后水深不变,对容器底的压强不变。(2)烧杯原来装满水,小球沉入水底,小球所受浮力:F浮=G排=m排g=0.1kg×10N/kg=1N,
∵F浮=G排=m排g<G球=m球g,小球的质量:m球>m排=100g,故B正确;
排开水的体积: ,故C错误;
放入小球后水深不变,对容器底的压强不变。
综上所述,故B正确,ACD错误。
故答案为:B
11.某物体重为0.5牛,把它放入盛有水的烧杯中,溢出重为0.3牛的水,则它受到的浮力(  )
A.一定为0.3牛 B.可能为0.2牛 C.一定为0.5牛 D.可能为0.4牛
【答案】D
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】因为烧杯是盛有水的烧杯,对于烧杯里的水的情况不确定,所以首先根据阿基米德原理,判断出该物体所受浮力的范围,然后再进行判断。本题考查了阿基米德原理的应用,关键是正确理解排开的水所受的重力等于溢出水的重力;即要注意物体受到的浮力等于它排开的液体的重力,但并不是等于溢出的液体的重力。
【解答】解:当烧杯中盛满水时,溢出的水重即为物体所受的浮力大小,即Fmin=G排=G溢=0.3N;
当烧杯中原来没有盛满水,把它放入后才溢出的水,则这时若物体漂浮或悬浮在液体中时,物体所受的浮力最大,等于物重,即Fmax=G=0.5N;
因此它受到的浮力范围为:0.3N~0.5N,只有D选项符合这个范围。
故答案为:D
12.浸在水中的物体受到的浮力的大小决定于(  )
A.物体体积 B.物体浸没在水中的深度
C.物体的密度 D.物体浸入水中的体积
【答案】D
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】根据阿基米德原理的内容知道浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关,据此分析判断.本题考查阿基米德原理的理解,知道浮力大小取决于液体的密度和排开液体的体积,而与受力物体的重力、体积、密度无关。
【解答】解:根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知:物体受到的浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关,而浸在水中的物体,则物体排开的液体密度一定,所以受到的浮力大小决定于物体排开水的体积。
故答案为:D
13.将一小木块分别放入盐水、纯水、酒精中漂浮时,木块受到的浮力情况是(  )
A.在盐水中最大 B.在纯水中最大
C.在三种液体中一样大 D.在酒精中最大
【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】同一个小木块,在三种液体中都漂浮,根据物体的漂浮条件(F浮=G)判断受浮力大小关系。本题关键是知道物体漂浮时,物体受到的浮力等于自身重力。
【解答】解:由题知,小木块在三种液体中都漂浮,
所以在三种液体中,受到的浮力都等于小木块重,相等。
故答案为:C
14.某物体重为0.5 N,把它放在盛有水的烧杯中,溢出0.3 N的水,则它受到的浮力(  )
A.可能为0.4N B.可能为0.2N C.一定为0.5N D.一定为0.3N
【答案】A
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】首先根据阿基米德原理,判断出该物体所受浮力的范围,然后再进行判断。解题时,要注意物体受到的浮力等于它排开的液体的重力,但并不等于溢出的液体的重力。
【解答】解:当烧杯中盛满水时,溢出的水重即为物体所受的浮力大小,即Fmin=0.3N;
当烧杯中没有盛满水时,若物体漂浮或悬浮在液体中时,物体所受的浮力最大,等于物重,即Fmax=G=0.5N;
因此它受到的浮力范围为:0.3N~0.5N,只有D选项符合这个范围。
故答案为:A
15.一个小球悬浮在容器内的盐水中,缓慢往容器中加一些水,则该球(  )
A.上浮至水面 B.下沉至水底
C.仍然悬浮 D.先上浮后下沉
【答案】B
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】要解决此题,需要掌握阿基米德原理的内容,知道浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开液体的重力。本题综合考查了物体的浮沉条件,浮力产生的原因,阿基米德原理;关键是相关知识的熟练掌握和灵活运用.知道悬浮在液体中的物体受到的浮力等于它的重力;若浮力小于重力,则物体将下沉。
【解答】解:因为小球悬浮在容器内,所以F浮=G.
F浮=G排=ρ液gV球,若往容器内加入水,则ρ液减小,所以F浮减小,小于重力,所以小球会下沉。
故答案为:B
16.把一金属块放入盛满酒精的杯中时,从杯中溢出8克酒精,若将金属块放入盛满水的杯中时,从杯中溢出的水的质量(  )
A.大于8克 B.等于8克 C.小于8克 D.无法判断
【答案】C
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】金属块排开水的重力就等于金属块在水中受到的浮力,排开的酒精的重力就等于金属块在酒精中受到的浮力,前后不变的是金属块的体积,根据阿基米德原理可判断从杯中溢出酒精的质量。本题考查阿基米德原理的应用,难点是知道前后不变的是金属块的体积,也就是排开的液体的体积。
【解答】解:根据公式F浮=ρgV排可知,排开液体的体积不变,但酒精的密度小于水的密度,所以排开酒精的重力就小于排开水的重力;
也就是说排开酒精的质量小于排开水的质量,所以从杯中溢出酒精的质量小于8g。
故答案为:C
17.甲、乙两容器分别装有密度为ρ甲、ρ乙的液体。今有A,B两个实心小球,质量分别为mA、mB,体积分别为VA、VB,密度分别为ρA、ρB。已知它们的密度关系为ρ甲>ρA>ρB>ρ乙,则(  )
A.若VA=VB,将两球都放入甲容器中,静止时两球所受浮力相等
B.若VA=VB,将两球都放入乙容器中,静止时两球所受浮力之比为ρA:ρB
C.若mA=mB,将AB两球分别放入乙、甲容器中,静止时两球所受浮力相等
D.若mA=mB,将A,B两球分别放入甲、乙容器中,静止时两球所受浮力比为ρB:ρ乙
【答案】D
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)当VA=VB时,已知ρA>ρB,根据公式m=ρV可知,mA>mB,将两球都放入甲容器中,因为ρ甲>ρA>ρB,所以两球都将漂浮,浮力等于各自的重力。(2)当AB两球都放入乙中,已知ρA>ρB>ρ乙,所以两球都将下沉,已知VA=VB,两球所受的浮力根据浮力公式计算。(3)当两球质量相等时,A放入乙中,因为ρA>ρ乙,所以A在乙中下沉,A在乙中受到的浮力小于其重力;B放入甲中,因为ρ甲>ρB,所以B在甲中漂浮,浮力等于自身的重力。(4)当mA=mB时,A放入甲容器中,因为ρ甲>ρA,所以A在甲中漂浮,B球放入乙容器中,因为ρB>ρ乙,所以B在乙中下沉。本题考查浮力公式的应用和物体的沉浮条件,关键知道当物体密度大于液体密度时,物体下沉,物体密度小于液体密度时,物体漂浮,物体密度等于液体密度时,物体悬浮。
【解答】解:当VA=VB时,将两球都放入甲容器中,两球都将漂浮,浮力等于各自的重力,因为mA>mB,所以A受到的浮力大于B受到的浮力,故A错误。
当VA=VB时,将两球都放入乙容器中,两球都将下沉,两球所受的浮力根据公式F浮=ρ液gV排可知,两球排开液体的体积相同,在同一种液体中,所以静止时两球所受浮力相等,故B错误。
当两球质量相等时,将A、B两球分别放入乙、甲容器中,A在乙中下沉,所受浮力小于自身重力,B在甲中漂浮,浮力等于自身的重力,两球所受浮力不相等,故C错误。
当两球质量相等时,将A、B两球分别放入甲、乙容器中,A在甲中漂浮,浮力等于自身的重力,F浮A=GA=mAg=mBg,B在乙中下沉,所受的浮力 ,
所以静止时两球所受浮力之比为 ,故D正确。
故答案为:D
18.有一不吸水木球,其质量为10g,体积为20cm3,先把它轻轻放入盛满水的溢水杯中。当木球球静止时,溢出水的质量为10g;把它取出擦干,再轻轻放入盛满煤油的溢水杯中,当木球静止时,溢出煤油的质量是(煤油的密度是0.8g/cm3)(  )
A.5g B.8g C.10g D.16g
【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
【解析】【分析】要算溢出煤油的质量,根据公式m=ρV可知,需要知道溢出煤油的体积,而从题中所给条件来看,我们并不能先算出溢出煤油的体积,所以解答该题不能根据m=ρV来计算,而应该根据浮力知识去分析。物体浸在液体中会受到向上的浮力,浮力大小等于它排开的液体受到的重力,所以本题只要求出木球在煤油中受到的浮力,即溢出煤油的重力,就能算出溢出煤油的质量。而要算溢出煤油的重力,根据F浮=G排=ρ液gV排可知,我们还是得需要先算出溢出煤油的体积(溢出煤油的体积取决于木球浸入煤油的体积,而木球浸入的体积又得看木球在煤油中到底是处于什么浮沉状态),所以解答该题只用阿基米德原理公式去分析还是不行;这就需要我们根据阿基米德原理并且综合物体的浮沉条件去分析了:我们先算出木球的密度,然后通过物体、液体密度比较法判断出木球分别在水中和煤油中处于什么浮沉状态,最后根据浮沉状态和浮力的计算方法进行求解。解答本题的关键是要先根据物体浮沉条件分析出木球在水中和煤油中的浮沉状态,然后再根据阿基米德原理和物体浮沉条件去分析计算.选项B的算法是:先根据溢出水的质量10g,算出溢出水的体积为10cm3,然后就认为木球放在煤油中时,溢出煤油的体积也为10cm3,因此就根据公式m=ρV算出溢出煤油的质量为8g。这种解法错误的原因是没有考虑到当木球都在这两种液体中漂浮时,所排开的液体体积是不同的.当然如果一个物体(如铁球)在这两种液体中都下沉时,那么选项B就是正确的;选项D的算法是:直接根据m=ρV算出溢出煤油的质量,V取的是木球的体积。这种解法错误的原因也是没有考虑木球在煤油中的浮沉状态,主观认为木球就是浸没在煤油中的。
【解答】解:木球的密度: ,
因为木球的密度比水的密度小,所以木球放在水中时是漂浮的,则F浮=G木,
由阿基米德原理可知,F浮=G排水,
则:F浮=G排水=G木;
因为木球的密度比煤油的密度小,所以木球放在煤油中也是漂浮的,则F浮′=G木,
由阿基米德原理可知,F浮′=G排油,
则F浮′=G排油=G木,
因此:G排油=G排水,m排油=m排水,
由于m排水=10g,所以m排油=10g。
故答案为:C
19.如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像,取g=10N/Kg。根据图像信息,下列判断正确的是(  )
A.该金属块重力的大小为34N
B.浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20N
C.在t1至t2时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大
D.该金属块的密度是3.4×103Kg/m3
【答案】B
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】分析绳子拉力随时间t变化的图象,当金属块从水中一直竖直向上做匀速直线运动,但未露出液面,此时金属块排开水的体积不变,由阿基米德原理可知,此时的浮力不变,绳子的拉力也不变,即为图中的AB段.当金属块完全露出液面,没有浸入水中时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图中的CD段,据此求出金属块重.来判断A是否符合题意。当金属块未露出液面时,拉力等于重力减去浮力,据此求金属块受到的浮力,再根据阿基米德原理求金属块排开水的体积(金属块的体积),知道金属块的重,利用重力公式求金属块的质量,最后利用密度公式求金属块的密度。来判断B、D是否符合题意.首先判断拉力的在t1至t2时间段内的变化,再利用公式F浮=G-F拉判断浮力的变化。来判断C是否符合题意.本题考查了重力、浮力、质量、密度的计算,以及阿基米德原理,关键是公式和公式变形的应用,难点是通过图乙确定金属块的重力及绳子受到的拉力、会用称重法计算出金属块受到的浮力。
【解答】解:当金属块完全露出液面,没有浸入水中时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图中的CD段,
从图可知,该金属块重力为:G=F拉=54N,故A说法错误,不符合题意。
当金属块未露出液面时,即为图中的AB段,
从图可知,此时绳子的拉力为34N,则金属块受到的浮力大小为:F浮=G-F拉=54N-34N=20N.故B说法正确,符合题意。
∵F浮=ρ水v排g,
∴金属块排开水的体积(金属块的体积):
V金=V排= =0.002m3,
∵G=mg,
∴金属块的质量为: ,
金属块的密度为: .故D说法错误,不符合题意。
从图可知,绳子的拉力在t1至t2时间段内逐渐的变大,则由公式F浮=G-F拉可知,
金属块的重力不变,而拉力逐渐的变大,所以浮力逐渐变小.故C说法错误,不符合题意。
故答案为:B
20.用图像来描述物理过程或物理规律是很直观的。如图(a)一立方体木块,下面用一段细线与之相连,细线另一端固定在在容器底(容器高比细线与木块边长之和大得多)。现向容器中慢慢加水,如图(b)所示。若细线中的拉力用F表示,容器中水的深度用h表示。那么,在图中可以正确描述拉力F随随深度h的变化关系的图像是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】先明确四个选项中F与h的关系:A中说明开始随深度增加而增大,后来不变;B中说明开始就有拉力,以后随深度增加而增大,再后来不变;C中说明一开始为0,以后随深度增加而增大,再后来不变;D中说明开始随深度增加而减小,后来不变;然后根据题意分析:向容器中慢慢加水,物体浸入水中,排开水的体积越来越大,当物体受到的浮力小于物体重时,因为细线拉力加上物体重等于物体受到的浮力,即F=F浮-G,此时拉力为0;继续加水,当物体受到的浮力大于物体重时,物体开始上升,当细线被拉直,细绳的拉力增大,当物体全浸入水中,排开水的体积不变浮力不变,细线的拉力不变,据此分析判断。本题考查了物体受到的浮力与排开水的体积的关系,能分析图象得出每一个图象说明的F与h关系是本题的关键。
【解答】解:向容器中慢慢加水,物体浸入水中,一开始因为排开水的体积小,物体受到的浮力小于重力,细线没有被拉直,拉力为0,随着水的增多,排开水的体积越来越大,当物体受到的浮力大于物体重时,物体开始上升,当细线被拉直,细绳的拉力增大,当物体全浸入水中,排开水的体积不变,浮力不变,细线的拉力不变,由此可见细线的拉力是先为0,不断增大,最后不变。
故答案为:C
二、简答题
21.在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若王冠在空气中称时重5N,浸没在水中称时重4.7N,则这顶王冠浸没在水中所受的浮力为   N,它排开的水重为   N。
【答案】0.3;0.3
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】要算王冠受到的浮力,可根据弹簧秤测量法去计算:F浮=G-F示;阿基米德原理告诉我们:浸在液体中的物体所受的浮力大小等于它排开的液体所受的重力。用弹簧秤测量浮力,在很多浮力计算题和实验题中都会经常出现,一定要掌握。
【解答】解:王冠浸在液体中后,弹簧秤的示数减小,这是因为王冠此时受到了液体对它向上的浮力作用,
王冠所受的浮力大小:F浮=G-F示=5N-4.7N=0.3N,
由阿基米德原理可知,物体所受的浮力大小等于它排开的液体所受的重力,所以王冠排开水的重力为0.3N。
故答案为: 0.3 0.3
22.一木块所受的重力为9.8牛,漂浮在水面上时有五分之一的体积露出水面,则木块受到的浮力为   牛,木块的密度为   千克/米3。
【答案】9.8;0.8×103
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】(1)知道木块的重力,利用漂浮条件求木块受到的浮力;(3)利用G=mg求木块质量,利用密度公式求木块的密度.本题考查知识点比较多,密度的计算、浮力的计算(漂浮条件、阿基米德原理的变形公式),关键是公式的灵活运用,属于难题.
【解答】解:(1)∵木块漂浮,∴木块受到的浮力:
F浮=G木=9.8N.(2)木块的质量: ,
木块的密度: .
故答案为:9.8;0.8×103.
23.质量相等的甲、乙两个物体,分别浸没在水和酒精中,所受浮力相等,则体积大的是   物体,密度大的是   物体。
【答案】乙;甲
【知识点】密度公式的应用;阿基米德原理
【解析】【分析】①已知两物体受到的浮力相等,水的密度大于酒精,由此得到两物体的体积大小关系;②已知两物体质量相等,体积大小确定,密度大小关系就能确定了.质量相同的不同物体,密度大小与体积成反比:体积越大,密度越小.
【解答】解:①已知甲浸没水中,受到的浮力为F浮=ρ水gV甲
乙浸没酒精中,受到的浮力为F浮=ρ酒gV乙
浮力相等,即ρ水gV甲=ρ酒gV乙
∵ρ水>ρ酒,
∴V甲<V乙,所以体积大的是乙物体.
②由题知,m甲=m乙
即ρ甲V甲=ρ乙V乙
∵V甲<V乙,
∴ρ甲>ρ乙,所以密度大的是甲物体.
故答案为:乙;甲.
24.将一块石蜡,分别放入足量的水和酒精中,当石蜡静止时,它排开水的体积与排开酒精的体积之比为   。(ρ石蜡=0.9×103 kg/m3, ρ酒精=0.8×103 kg/m3)
【答案】9:10
【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)已知石蜡的密度,同水的密度比较,确定物体在水中的状态,来计算物体受到的浮力;(2)石蜡的密度大于酒精的密度,放入酒精静止时,石蜡完全浸没酒精中,根据阿基米德原理求石蜡在酒精中受到的浮力;(3)求出石蜡在水和酒精中所受浮力之比,再根据阿基米德原理求石蜡排开水的体积与排开酒精的体积之比.本题主要考查了物体的浮沉条件和阿基米德原理,本题关键:一是根据密度关系判断石蜡的浮沉,二是灵活运用公式F浮=ρ液gV排.
【解答】解:(1)由题知,ρ蜡<ρ水,∴石蜡放入水中为漂浮,小球受到水的浮力:F水=G=ρ蜡gV=ρ水gV排水,(2)∵ρ蜡>ρ酒精,把石蜡放入酒精中,石蜡下沉,石蜡受到酒精的浮力:F酒精=ρ酒精gV排酒精=ρ酒精gV,(3)F水:F酒精=ρ蜡gV:ρ酒精gV=ρ蜡:ρ酒精=0.9×103kg/m3:0.8×103kg/m3=9:8;
即:ρ水gV排水:ρ酒精gV排酒精=9:8,
V排水:V排酒精= =9:10.
故答案为:9:10.
25.如图是一项民族传统体育项目“独竹漂”的表演场景。若表演者脚下的楠竹的质量为12kg,此时排开水的体积为0.06m3,则楠竹受到的浮力为   N,表演者和手中细竹竿共重   N。(g取10N/kg)
【答案】600;480
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】漂浮的物体所受浮力大小总等于其所受重力的大小.“独竹漂”中楠竹受到水的浮力和表演者重力以及楠竹自身重力的作用,因此楠竹在竖直方向上共受到三个力的作用,根据同一直线上力的合成方法即可求出运动员和手中细竹竿的重力.本题是一道关于浮力和力的合成的综合计算题,在解题时应充分利用物体的浮沉条件.
【解答】解:楠竹排开水的体积为0.06m3,则楠竹受到的浮力为:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m3=600N;
楠竹的质量为12kg,楠竹的重力为:G=mg=12kg×10N/kg=120N,运动员和手中细竹竿共重为:600N-120N=480N.
故答案为:600;480.
26.如图所示,石块受到的浮力为   N,密度为   g/cm3,如果按图乙甲的顺序测量石块的密度,结果会   (选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(g取10N/kg)
【答案】0.2;2.7;偏小
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)物体受到的浮力等于物体的重力和物体浸没在水中弹簧测力计的示数之差,根据F浮=G-F示求出物体所受浮力;(2)水的密度是一个常量,等于1.0×103kg/m3,铅块排开水的体积就等于铅块自身的体积,根据阿基米德原理,F浮=G排=ρ液V排g,求出石块的体积.(3)如果按乙甲顺序测量石块的密度,因为石块上有水,质量增加了,同时,利用称重法求出的浮力也会增加,再利用浮力公式求出的石块的体积同样会增加,最终根据密度公式,可知密度就会偏小.解答此题的关键是我们要知道实验法测浮力的方法和浮力的计算,是一道好题,浮力的知识是中考必考的一个知识点,需要掌握.
【解答】解:(1)∵F浮=G-F示,G=0.54N,F示=0.34N,
∴F浮=0.54N-0.34N=0.2N故答案为:0.2;(2)根据阿基米德原理,F浮=G排=ρ液V排g
∴ ,已知,F浮=0.2N,ρ水是一个常量:1.0×103kg/m3,g=10N/kg,

∴V石=20cm3
石块的密度: .故答案为:2.7.(3)如按乙甲顺序操作,称量石块重量时加上了水的质量,故重量增加了,同时,利用称重法求出的浮力也会增加,再利用浮力公式求出的石块的体积同样会增加,最终根据密度公式,可知密度就会偏小.所以石块的密度的偏小了.
故答案为:偏小.
27.如图所示,物体浸没在水中时,所受到的浮力为   N;从图乙、丙可以看出浮力的大小与液体的   有关。
【答案】1;种类
【知识点】浮力大小的计算;浮力的变化
【解析】【分析】(1)实验法测浮力的方法是F浮=G-F示。(2)从乙丙两图可知该物体在水和盐水中所受到的浮力是不同的,而物体排开液体的体积是一定的,由此可看出浮力的大小与液体的种类或密度有关。此题考查力实验法测浮力、物体的沉浮条件和影响浮力大小的因素。
【解答】解:(1)物体所受的浮力F浮=G-F示=4N-3N=1N。(2)乙图浮力F浮乙=4N-3N=1N,F浮丙=4N-2.9N=1.1N。浮力不相等,而液体的种类(密度)是不同的。
故答案为:1;种类
28.某物质的质量与体积的关系如图所示,由该物质构成的体积为40cm3,的实心物体放入水中,静止时受到的浮力是   N (g取10N/Kg)。
【答案】0.32
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【分析】先假设该物体完全浸没,根据阿基米德原理求出物体受到的浮力,然后根据图象读出对应的质量并根据G=mg求出重力,比较二者的大小判断物体上浮、最终漂浮,最后根据物体漂浮的条件得出受到的浮力。本题考查了阿基米德原理、重力公式和物体浮沉条件的应用,关键是会根据物体完全浸没时受到的浮力和自身的重力得出物体静止时的状态。
【解答】解:假设该物体完全浸没,则V排=V=40cm3=4×10-5m3,
物体受到的浮力:F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-5m3=0.4N,
由图象可得,40cm3实心物体的质量为32g=0.032kg,
受到的重力:G=mg=0.032kg×10N/kg=0.32N,
∵F浮>G,
∴该物体静止时处于漂浮状态,
物体放入水中静止时,受到的浮力为:F浮′=G=0.32N。
故答案为:0.32
三、实验探究题
29.如图是探究“浮力的大小与哪些因素有关”实验的若干操作,根据此图回答下列问题:
(1)若选用的操作是③④,可探究浮力的大小与   的关系。
(2)若探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,应选用的操作是   (填序号)。
(3)由操作可知,物体的体积大小为   cm3。
【答案】(1)液体密度
(2)②③
(3)100
【知识点】密度公式的应用;浮力的变化
【解析】【分析】(1)分析图示情景,应用控制变量法分析答题.(2)探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,应控制液体密度相同而物体排开液体的体积不同,分析图示情景,然后找出符合要求的实验序号.(3)由浮力公式的变形公式求出物体浸没在水中时排开水的体积,即物体的体积.本题难度不大,熟练应用控制变量法、分析清楚图示实验情景是正确解题的关键.
【解答】解:(1)由图示可知,在实验③④中,物体排开液体的体积相同,液体种类不同,液体密度不同,物体受到的浮力不同,因此由实验③④,可探究浮力的大小与液体密度的关系.(2)探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,应控制液体密度相同而物体排开液体的体积不同,由图示实验可知,实验②③符合要求.(3)物体浸没在水中时受到的浮力F浮=ρ水gV排,
则物体体积V=V排= ;
故答案为:(1)液体密度;(2)②③;(3)100.
30.小明帮爷爷浇菜园。他从井中提水时发现盛满水的桶露出水面越多,提桶的力就越大。由此他猜想:浮力大小可能与物体排开液体的体积有关。于是他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计和烧杯等器材进行了如下图所示的探究。
(1)分析上图中弹簧测力计示数的变化可知,物体排开液体的体积越大,所受的浮力   。
(2)实验结束后,小明绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入液体深度变化的曲线,如图所示。(ρ水=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg)
分析图象可知:
①曲线   (选填“a”或“b”)描述的是金属圆柱体所受浮力的变化情况。
②该金属圆柱体的密度为   kg/m3。
【答案】(1)越大
(2)a;2.7×103
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】(1)浸在液体中的物体受到液体的浮力,浮力大小等于重力与弹簧测力计的拉力之差,重力不变,浮力是否变化通过拉力是否变化得出;(2)①读懂图象中物体受到的拉力(浮力)与所在水的深度的关系,就能做出正确的选择;②由图象可知,当物体所在水的深度为h=0,也就是没有与水接触时,弹簧测力计的示数等于物体的重力;已知重力,可以得到物体的质量;当物体完全浸没时,浮力的大小可以得到;已知浮力和水的密度,利用公式V=V排= 得到物体的体积;已知物体的质量和体积,利用公式 得到其密度.物体受到的浮力与排开液体的体积大小有关,与所处的深度无关.当物体接触液面不断向下过程中,不要只注意深度的增大,排开液体的体积也是增大的,这才是浮力增大的根本原因.
【解答】解:(1)由图知,随着物体浸入水中体积的增大,弹簧测力计的示数逐渐减小,说明物体受到的浮力不断增大;(2)①图象a表示的是随物体浸入液体深度的增大,物体受到的浮力开始越来越大,最后保持不变;图象b表示的是随物体浸入液体深度的增大,物体受到的拉力开始越来越小,最后保持不变.所以描述浮力与深度关系的是a;②由图象知,物体的重力为G=2.7N,所以质量为
当物体完全浸没时,受到的浮力为F浮=1.0N
所以物体的体积为
物体的密度为 .
故答案为:(1)越大;(2)①a;②2.7×103.
四、分析计算题
31.学完“浮力”知识后,小芳同学进行了相关的实践活动。
①她选取一质量为750g、体积为1250cm3长方体木块,让它漂浮在水面上,如图所示,求木块受到的浮力。
②取来规格相同质量为50g的钩码若干,将钩码逐个放置在漂浮的木块上。放多少个钩码时,木块刚好浸没在水中?
【答案】解:①m=750g=0.75kg,因为木块漂浮,根据浮沉条件可得:F浮=G=mg=0.75kg×9.8N/kg=7.35N;
②V=1250cm3=1.25×10-3m3,若木块全部浸没,则所受浮力为:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×1.25×10-3m3=12.25N,
浮力增加了12.25N-7.35N=4.9N,这多出来的浮力由钩码的重力来平衡,故钩码的重力
G=5N,则 .
=10(个),所以需要10个钩码.
答:①木块受到的浮力为7.35N.②放10个钩码时,木块刚好浸没在水中.
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)木块漂浮,此时木块受到的浮力等于木块本身的重力,已知木块质量,利用F浮=G=mg计算;(2)已知水的密度和木块的体积,根据阿基米德原理F浮=G排可以计算出木块完全浸没在水中时受到的浮力,再根据平衡条件计算出需要的钩码的重力,最后计算个数.本题综合考查了重力的计算、浮力的计算(阿基米德原理、漂浮条件)密度的计算,知识点多,尤其是(2)中的判断木块的平衡状态,木块是由于钩码才完全浸没在水中,但木块本身也有一定重力,此时,F浮=G木+G钩码,在计算过程中单位要统一.
32.有一个实心圆柱形物体,用弹簧测力计在空气中称重时,测力计的读数为10N;,当把物体一半体积浸入水中时,测力计的读数为4N。求:
①物体的体积;
②把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时,物体受到的浮力。
【答案】解:①当把物体一半体积浸入水中时,受到的浮力:F浮=G-F′=10N-4N=6N,
由F浮=ρgV排可得,物体排开水的体积: ,
则物体的体积:V=2V=2×6×10-4m3=1.2×10-3m3;
②由G=mg=ρVg可得,物体的密度: ,
因ρ<ρ水,
所以,把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时物体漂浮,
此时受到的浮力:F浮′=G=10N.
答:①物体的体积为1.2×10-3m3;②把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时,物体受到的浮力为10N.
【知识点】密度公式的应用;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知道物体的重力和一半体积浸入水中时弹簧测力计的示数,根据称重法求出受到的浮力,根据阿基米德原理求出排开水的体积,进一步求出物体的体积;②根据G=mg=ρVg求出物体的密度,然后与水的密度相比较确定物体投入水中静止时的状态,根据物体漂浮条件求出受到的浮力.本题考查了称重法求浮力和阿基米德原理、密度公式、重力公式、物体浮沉条件的应用,判断出把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时物体漂浮是关键.
1 / 1华师大版八上科学单元同步训练卷二十(第3节阿基米德原理)
一、选择题
1.将重6N的物休浸没在装满水的杯中,滋出了4N的水,物体受到的浮力是(  )
A.10N B.6N C.4N D.2N
2.如图所示,将同一物体放在液体中的三种情况,比较它受到的浮力大小,下列说法正确是(  )
A.F甲>F乙>F丙 B.F甲<F乙<F丙
C.F甲>F乙=F丙 D.F甲<F乙=F丙
3.用手把一乒乓球按在水底,放手后,球会上浮,在球上浮到未露出水面之前的过程中,如果忽略乒乓球体积变化,乒乓球所受浮力F浮与时间t的关系图象是(  )
A. B.
C. D.
4.实心的铜球和铝球,它们的质量相同,如果把它们全部按入水中,则两者所受浮力的关系为(  )
A.铜球比铝球的小 B.铜球比铝球的大
C.两球一样大 D.无法确定
5.下列有关浮力的说法正确的是(  )
A.物体的密度越大,受到的浮力越大
B.物体的体积越大,受到的浮力越大
C.物体没入水中越深,受到的浮力越大
D.浸没在水中的物体,可能不受浮力
6.小芳同学在探究“阿基米德原理”时,做了如图所示的实验,四步实验中弹簧秤的示数F1F2F3F4之间的大小关系是(  )
A.F1=F4 F2=F3 B.F2-F3=F4-F1
C.F1=F2=F3=F4 D.上述结论都不正确
7.如图所示,悬吊的实心金属球缓慢浸没于倾斜的盛满水的大烧杯中,沉到底部,则从大烧杯溢出流入小烧杯中的水和此金属球的关系是(  )
A.两者体积相等,水的质量较小
B.两者体积相等,水的质量较大
C.两者体积不相等,但是质量相等
D.两者体积不相等,质量也不相等
8.把甲、乙两个体积相等的物体放入水中,它们静止时的情况如图所示,下列说法中正确的是(  )
A.甲物体受到的浮力等于乙物体受到的浮力
B.甲物体受到的浮力大于乙物体受到的浮力
C.甲物体受到的浮力小于乙物体受到的浮力
D.无法判断谁受到的浮力大
9.小张看到鸡蛋浮在盐水面上,如图所示,他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉.在此过程中,鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图象可能是下图中的(  )
A. B. C. D.
10.将水平桌面上的大烧杯装满水,然后往杯中轻放入一小球,溢出的水共100g,据此现象,下列判断正确的是(g取10N/kg)(  )
A.水对烧杯底的压强会增大 B.小球的质量不小于100g
C.小球的体积一定大于100cm3 D.小球受到的浮力等于0.1N
11.某物体重为0.5牛,把它放入盛有水的烧杯中,溢出重为0.3牛的水,则它受到的浮力(  )
A.一定为0.3牛 B.可能为0.2牛 C.一定为0.5牛 D.可能为0.4牛
12.浸在水中的物体受到的浮力的大小决定于(  )
A.物体体积 B.物体浸没在水中的深度
C.物体的密度 D.物体浸入水中的体积
13.将一小木块分别放入盐水、纯水、酒精中漂浮时,木块受到的浮力情况是(  )
A.在盐水中最大 B.在纯水中最大
C.在三种液体中一样大 D.在酒精中最大
14.某物体重为0.5 N,把它放在盛有水的烧杯中,溢出0.3 N的水,则它受到的浮力(  )
A.可能为0.4N B.可能为0.2N C.一定为0.5N D.一定为0.3N
15.一个小球悬浮在容器内的盐水中,缓慢往容器中加一些水,则该球(  )
A.上浮至水面 B.下沉至水底
C.仍然悬浮 D.先上浮后下沉
16.把一金属块放入盛满酒精的杯中时,从杯中溢出8克酒精,若将金属块放入盛满水的杯中时,从杯中溢出的水的质量(  )
A.大于8克 B.等于8克 C.小于8克 D.无法判断
17.甲、乙两容器分别装有密度为ρ甲、ρ乙的液体。今有A,B两个实心小球,质量分别为mA、mB,体积分别为VA、VB,密度分别为ρA、ρB。已知它们的密度关系为ρ甲>ρA>ρB>ρ乙,则(  )
A.若VA=VB,将两球都放入甲容器中,静止时两球所受浮力相等
B.若VA=VB,将两球都放入乙容器中,静止时两球所受浮力之比为ρA:ρB
C.若mA=mB,将AB两球分别放入乙、甲容器中,静止时两球所受浮力相等
D.若mA=mB,将A,B两球分别放入甲、乙容器中,静止时两球所受浮力比为ρB:ρ乙
18.有一不吸水木球,其质量为10g,体积为20cm3,先把它轻轻放入盛满水的溢水杯中。当木球球静止时,溢出水的质量为10g;把它取出擦干,再轻轻放入盛满煤油的溢水杯中,当木球静止时,溢出煤油的质量是(煤油的密度是0.8g/cm3)(  )
A.5g B.8g C.10g D.16g
19.如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像,取g=10N/Kg。根据图像信息,下列判断正确的是(  )
A.该金属块重力的大小为34N
B.浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20N
C.在t1至t2时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大
D.该金属块的密度是3.4×103Kg/m3
20.用图像来描述物理过程或物理规律是很直观的。如图(a)一立方体木块,下面用一段细线与之相连,细线另一端固定在在容器底(容器高比细线与木块边长之和大得多)。现向容器中慢慢加水,如图(b)所示。若细线中的拉力用F表示,容器中水的深度用h表示。那么,在图中可以正确描述拉力F随随深度h的变化关系的图像是(  )
A. B.
C. D.
二、简答题
21.在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若王冠在空气中称时重5N,浸没在水中称时重4.7N,则这顶王冠浸没在水中所受的浮力为   N,它排开的水重为   N。
22.一木块所受的重力为9.8牛,漂浮在水面上时有五分之一的体积露出水面,则木块受到的浮力为   牛,木块的密度为   千克/米3。
23.质量相等的甲、乙两个物体,分别浸没在水和酒精中,所受浮力相等,则体积大的是   物体,密度大的是   物体。
24.将一块石蜡,分别放入足量的水和酒精中,当石蜡静止时,它排开水的体积与排开酒精的体积之比为   。(ρ石蜡=0.9×103 kg/m3, ρ酒精=0.8×103 kg/m3)
25.如图是一项民族传统体育项目“独竹漂”的表演场景。若表演者脚下的楠竹的质量为12kg,此时排开水的体积为0.06m3,则楠竹受到的浮力为   N,表演者和手中细竹竿共重   N。(g取10N/kg)
26.如图所示,石块受到的浮力为   N,密度为   g/cm3,如果按图乙甲的顺序测量石块的密度,结果会   (选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(g取10N/kg)
27.如图所示,物体浸没在水中时,所受到的浮力为   N;从图乙、丙可以看出浮力的大小与液体的   有关。
28.某物质的质量与体积的关系如图所示,由该物质构成的体积为40cm3,的实心物体放入水中,静止时受到的浮力是   N (g取10N/Kg)。
三、实验探究题
29.如图是探究“浮力的大小与哪些因素有关”实验的若干操作,根据此图回答下列问题:
(1)若选用的操作是③④,可探究浮力的大小与   的关系。
(2)若探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,应选用的操作是   (填序号)。
(3)由操作可知,物体的体积大小为   cm3。
30.小明帮爷爷浇菜园。他从井中提水时发现盛满水的桶露出水面越多,提桶的力就越大。由此他猜想:浮力大小可能与物体排开液体的体积有关。于是他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计和烧杯等器材进行了如下图所示的探究。
(1)分析上图中弹簧测力计示数的变化可知,物体排开液体的体积越大,所受的浮力   。
(2)实验结束后,小明绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入液体深度变化的曲线,如图所示。(ρ水=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg)
分析图象可知:
①曲线   (选填“a”或“b”)描述的是金属圆柱体所受浮力的变化情况。
②该金属圆柱体的密度为   kg/m3。
四、分析计算题
31.学完“浮力”知识后,小芳同学进行了相关的实践活动。
①她选取一质量为750g、体积为1250cm3长方体木块,让它漂浮在水面上,如图所示,求木块受到的浮力。
②取来规格相同质量为50g的钩码若干,将钩码逐个放置在漂浮的木块上。放多少个钩码时,木块刚好浸没在水中?
32.有一个实心圆柱形物体,用弹簧测力计在空气中称重时,测力计的读数为10N;,当把物体一半体积浸入水中时,测力计的读数为4N。求:
①物体的体积;
②把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时,物体受到的浮力。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】知道把物体轻轻放入盛满水的溢水杯中溢出水的重力,利用阿基米德原理求物体受到的浮力。本题考查了学生对阿基米德原理的了解与掌握,知道溢出水的质量就是排开水的质量是本题的关键。
【解答】解:把物体轻轻放入盛满清水的溢水杯中,排开的水重:G排=4N,
根据阿基米德原理可知:物体受到的水的浮力:F浮=G排=4N。
故答案为:C
2.【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】甲和乙:利用阿基米德原理,排开液体的体积相同,密度大的液体产生的浮力大;乙和丙:乙为悬浮,丙为漂浮,所受浮力都等于自重。由此分析得出在哪里受到的浮力最小。本题考查了两种比较浮力大小的方法:一是阿基米德原理F浮=G排=ρ液V排g,二是漂(悬)浮条件,注意灵活运用。
【解答】在甲和乙图中,物体均浸没在液体中,
排开液体的体积相同,ρ煤油<ρ水,F浮=ρ液V排g,
物体受到的浮力:F甲<F乙;
在乙图中,物体悬浮,F乙=G,
在丙图中,物体漂浮,F丙=G,F乙=F丙,
甲图中物体受到的浮力最小.
所以F甲<F乙=F丙.
故答案为:D
3.【答案】A
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】球会上浮,说明浮力大于球的重力,但在球上浮到未露出水面之前的过程中,浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力,只与液体的密度和排开液体的体积有关。根据分析可知浮力的变化.本题考查阿基米德原理的应用,搞清浮力的大小各受哪些因素的影响,是解决此题的关键。
【解答】解:在球未露出水面之前,它排开的水的体积是相同的,因此它在上浮过程中,受到的浮力不会改变。
故答案为:A
4.【答案】A
【知识点】密度公式的应用;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)根据铜球、铝球的密度和质量的关系,由公式 变形判断出两球体积的关系;(2)当把两个球全部按入水银里,排开水银的体积与它们自身的体积相等,根据阿基米德原理比较出所受浮力的大小;(3)球在水银中受到重力、压力和浮力的作用,并且重力+压力=浮力,据此分析压力的大小。本题考查了学生对密度公式的变形应用、浮力以及受力分析的考查,有一定的难度,是考试的重点问题。
【解答】解:(1)∵ ,∴ ,
由于铜球和铝球的质量相等,ρ铜>ρ铝;
所以V铜<V铝(2)把它们全部按入水银里时,排开水银的体积与它们自身的体积相等,即V排=V;
因此受到的浮力F铜浮<F铝浮(3)静止不动时,球受到重力、压力(手向下的作用力)和浮力的作用,并且重力+压力=浮力,∴F压=F浮-G,由于两球质量相等,因此重力G也相等;
由此可见:F铜压<F铝压
即:如果把它们全部按入水银里,静止不动,所用的向下的作用力铜球比铝球的小。
故答案为:A
5.【答案】D
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】(1)影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积。(2)浮力产生的实质是物体上下表面受到的压力差。本题考查了影响浮力大小的因素以及浮力产生的实质,理解阿基米德原理,掌握决定浮力的因素,排除无关因素的干扰,是解决此类问题的关键。
【解答】解:ABC、浮力大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关,与物体的密度、物体的体积以及深度都无关,故ABC错误;
D、当物体与容器底密合时,物体下表面不受液体的压力,因此浸没在水中的物体,可能不受浮力,故D正确。
故答案为:D
6.【答案】B
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】四幅图是探究阿基米德原理的实验图,第一个图测量的是空桶重,第二个图测量物体重,第三个图测量物体全浸入水中读出弹簧测力计的示数,同时将排开的水收集在小桶内,第四个图测量的是桶和排开水的总重;利用阿基米德原理分析判断.此题是把称重法测浮力和阿基米德原理结合在一起来考查,对课本中的基本实验,应熟练掌握,记住并理解阿基米德原理是关键。
【解答】解:由第二、三两图得出物体受到的浮力:F浮=F2-F3,
由第一、四两图得出排开水的重:G排=F4-F1,
∵F浮=G排,
∴F2-F3=F4-F1。
故答案为:B
7.【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】根据阿基米德原理可知,金属球受到水的浮力与排开水的重力关系;根据物体的浮沉条件可知,浸没水中金属球的重力和受到浮力的大小关系,从而得出小烧杯内水的质量和金属球质量的大小关系,排开水的体积等于金属球的体积。本题考查了学生利用阿基米德原理和物体的浮沉条件解决简单问题的能力。
【解答】解:金属球缓慢浸没于盛满水的大烧杯中可知:V排=V球,F浮<G球,
由阿基米德原理可知:F浮=G排水,所以G排水<G球,即:m排水<m球。
故答案为:A
8.【答案】C
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】由题知,两个小球的体积相同,根据图示得出两个小球排开水的体积的大小关系,根据阿基米德原理得出受到的浮力的大小关系。本题考查了学生对阿基米德原理的了解与掌握,能从图中得出两个球排开水的体积的大小关系是本题的关键。
【解答】由图知,两个球排开水的体积:v甲<v乙,
∵F浮=ρ水v排g,
两个球受到的浮力:F甲<F乙。
故答案为:C
9.【答案】D
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】鸡蛋漂浮在水面上,浮力等于鸡蛋的重力,逐步加入清水,盐水的密度减小,当鸡蛋密度与盐水密度相同时,鸡蛋悬浮,浮力还等于鸡蛋的重力,随着清水的逐渐加入,盐水的密度逐渐减小,鸡蛋逐渐下降,但鸡蛋排开水的体积不变,根据浮力公式可知鸡蛋所受浮力变化情况。本题考查浮力公式的应用和物体的沉浮条件,关键知道物体漂浮或悬浮时浮力等于物体的重力,物体密度大于液体密度时物体会下沉,影响浮力的因素有液体密度和物体排开液体的体积,本题考查的是液体密度对物体所受浮力的影响。
【解答】∵鸡蛋漂浮和悬浮时所受浮力等于鸡蛋的重力
∴鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图象应该是开始浮力不变,
∵鸡蛋逐渐下降,当鸡蛋浸没水后,鸡蛋排开水的体积不变,
∴随着盐水密度减小,根据公式F浮=ρgV排可知鸡蛋所受浮力逐渐减小,但不会减小到0,
由此分析可知:选项ABC错,D正确。
故答案为:D
10.【答案】B
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】(1)烧杯原来装满水,放入小球后知道排开水的质量,可以求出小球受到的浮力,如果小球漂浮可以求出小球的质量;水深不变,利用液体压强公式分析水对烧杯底的压强变化;(2)烧杯原来装满水,放入小球后知道排开水的质量,可以求出小球受到的浮力,如果小球下沉小球的质量将比排开水的质量大;水深不变,利用液体压强公式分析水对烧杯底的压强变化;本题因条件不明确,分析起来很复杂,灵活运用阿基米德原理和物体的浮沉条件是关键。
【解答】(1)烧杯原来装满水,小球漂浮在水面上,小球所受浮力:F浮=G排=m排g=0.1kg×10N/kg=1N,故D错误;
∵F浮=G排=m排g=G排=m排g,小球的质量:m排=m排=100g,
排开水的体积: <V球,放入小球后水深不变,对容器底的压强不变。(2)烧杯原来装满水,小球沉入水底,小球所受浮力:F浮=G排=m排g=0.1kg×10N/kg=1N,
∵F浮=G排=m排g<G球=m球g,小球的质量:m球>m排=100g,故B正确;
排开水的体积: ,故C错误;
放入小球后水深不变,对容器底的压强不变。
综上所述,故B正确,ACD错误。
故答案为:B
11.【答案】D
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】因为烧杯是盛有水的烧杯,对于烧杯里的水的情况不确定,所以首先根据阿基米德原理,判断出该物体所受浮力的范围,然后再进行判断。本题考查了阿基米德原理的应用,关键是正确理解排开的水所受的重力等于溢出水的重力;即要注意物体受到的浮力等于它排开的液体的重力,但并不是等于溢出的液体的重力。
【解答】解:当烧杯中盛满水时,溢出的水重即为物体所受的浮力大小,即Fmin=G排=G溢=0.3N;
当烧杯中原来没有盛满水,把它放入后才溢出的水,则这时若物体漂浮或悬浮在液体中时,物体所受的浮力最大,等于物重,即Fmax=G=0.5N;
因此它受到的浮力范围为:0.3N~0.5N,只有D选项符合这个范围。
故答案为:D
12.【答案】D
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】根据阿基米德原理的内容知道浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关,据此分析判断.本题考查阿基米德原理的理解,知道浮力大小取决于液体的密度和排开液体的体积,而与受力物体的重力、体积、密度无关。
【解答】解:根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知:物体受到的浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关,而浸在水中的物体,则物体排开的液体密度一定,所以受到的浮力大小决定于物体排开水的体积。
故答案为:D
13.【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】同一个小木块,在三种液体中都漂浮,根据物体的漂浮条件(F浮=G)判断受浮力大小关系。本题关键是知道物体漂浮时,物体受到的浮力等于自身重力。
【解答】解:由题知,小木块在三种液体中都漂浮,
所以在三种液体中,受到的浮力都等于小木块重,相等。
故答案为:C
14.【答案】A
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】首先根据阿基米德原理,判断出该物体所受浮力的范围,然后再进行判断。解题时,要注意物体受到的浮力等于它排开的液体的重力,但并不等于溢出的液体的重力。
【解答】解:当烧杯中盛满水时,溢出的水重即为物体所受的浮力大小,即Fmin=0.3N;
当烧杯中没有盛满水时,若物体漂浮或悬浮在液体中时,物体所受的浮力最大,等于物重,即Fmax=G=0.5N;
因此它受到的浮力范围为:0.3N~0.5N,只有D选项符合这个范围。
故答案为:A
15.【答案】B
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】要解决此题,需要掌握阿基米德原理的内容,知道浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开液体的重力。本题综合考查了物体的浮沉条件,浮力产生的原因,阿基米德原理;关键是相关知识的熟练掌握和灵活运用.知道悬浮在液体中的物体受到的浮力等于它的重力;若浮力小于重力,则物体将下沉。
【解答】解:因为小球悬浮在容器内,所以F浮=G.
F浮=G排=ρ液gV球,若往容器内加入水,则ρ液减小,所以F浮减小,小于重力,所以小球会下沉。
故答案为:B
16.【答案】C
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】金属块排开水的重力就等于金属块在水中受到的浮力,排开的酒精的重力就等于金属块在酒精中受到的浮力,前后不变的是金属块的体积,根据阿基米德原理可判断从杯中溢出酒精的质量。本题考查阿基米德原理的应用,难点是知道前后不变的是金属块的体积,也就是排开的液体的体积。
【解答】解:根据公式F浮=ρgV排可知,排开液体的体积不变,但酒精的密度小于水的密度,所以排开酒精的重力就小于排开水的重力;
也就是说排开酒精的质量小于排开水的质量,所以从杯中溢出酒精的质量小于8g。
故答案为:C
17.【答案】D
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)当VA=VB时,已知ρA>ρB,根据公式m=ρV可知,mA>mB,将两球都放入甲容器中,因为ρ甲>ρA>ρB,所以两球都将漂浮,浮力等于各自的重力。(2)当AB两球都放入乙中,已知ρA>ρB>ρ乙,所以两球都将下沉,已知VA=VB,两球所受的浮力根据浮力公式计算。(3)当两球质量相等时,A放入乙中,因为ρA>ρ乙,所以A在乙中下沉,A在乙中受到的浮力小于其重力;B放入甲中,因为ρ甲>ρB,所以B在甲中漂浮,浮力等于自身的重力。(4)当mA=mB时,A放入甲容器中,因为ρ甲>ρA,所以A在甲中漂浮,B球放入乙容器中,因为ρB>ρ乙,所以B在乙中下沉。本题考查浮力公式的应用和物体的沉浮条件,关键知道当物体密度大于液体密度时,物体下沉,物体密度小于液体密度时,物体漂浮,物体密度等于液体密度时,物体悬浮。
【解答】解:当VA=VB时,将两球都放入甲容器中,两球都将漂浮,浮力等于各自的重力,因为mA>mB,所以A受到的浮力大于B受到的浮力,故A错误。
当VA=VB时,将两球都放入乙容器中,两球都将下沉,两球所受的浮力根据公式F浮=ρ液gV排可知,两球排开液体的体积相同,在同一种液体中,所以静止时两球所受浮力相等,故B错误。
当两球质量相等时,将A、B两球分别放入乙、甲容器中,A在乙中下沉,所受浮力小于自身重力,B在甲中漂浮,浮力等于自身的重力,两球所受浮力不相等,故C错误。
当两球质量相等时,将A、B两球分别放入甲、乙容器中,A在甲中漂浮,浮力等于自身的重力,F浮A=GA=mAg=mBg,B在乙中下沉,所受的浮力 ,
所以静止时两球所受浮力之比为 ,故D正确。
故答案为:D
18.【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
【解析】【分析】要算溢出煤油的质量,根据公式m=ρV可知,需要知道溢出煤油的体积,而从题中所给条件来看,我们并不能先算出溢出煤油的体积,所以解答该题不能根据m=ρV来计算,而应该根据浮力知识去分析。物体浸在液体中会受到向上的浮力,浮力大小等于它排开的液体受到的重力,所以本题只要求出木球在煤油中受到的浮力,即溢出煤油的重力,就能算出溢出煤油的质量。而要算溢出煤油的重力,根据F浮=G排=ρ液gV排可知,我们还是得需要先算出溢出煤油的体积(溢出煤油的体积取决于木球浸入煤油的体积,而木球浸入的体积又得看木球在煤油中到底是处于什么浮沉状态),所以解答该题只用阿基米德原理公式去分析还是不行;这就需要我们根据阿基米德原理并且综合物体的浮沉条件去分析了:我们先算出木球的密度,然后通过物体、液体密度比较法判断出木球分别在水中和煤油中处于什么浮沉状态,最后根据浮沉状态和浮力的计算方法进行求解。解答本题的关键是要先根据物体浮沉条件分析出木球在水中和煤油中的浮沉状态,然后再根据阿基米德原理和物体浮沉条件去分析计算.选项B的算法是:先根据溢出水的质量10g,算出溢出水的体积为10cm3,然后就认为木球放在煤油中时,溢出煤油的体积也为10cm3,因此就根据公式m=ρV算出溢出煤油的质量为8g。这种解法错误的原因是没有考虑到当木球都在这两种液体中漂浮时,所排开的液体体积是不同的.当然如果一个物体(如铁球)在这两种液体中都下沉时,那么选项B就是正确的;选项D的算法是:直接根据m=ρV算出溢出煤油的质量,V取的是木球的体积。这种解法错误的原因也是没有考虑木球在煤油中的浮沉状态,主观认为木球就是浸没在煤油中的。
【解答】解:木球的密度: ,
因为木球的密度比水的密度小,所以木球放在水中时是漂浮的,则F浮=G木,
由阿基米德原理可知,F浮=G排水,
则:F浮=G排水=G木;
因为木球的密度比煤油的密度小,所以木球放在煤油中也是漂浮的,则F浮′=G木,
由阿基米德原理可知,F浮′=G排油,
则F浮′=G排油=G木,
因此:G排油=G排水,m排油=m排水,
由于m排水=10g,所以m排油=10g。
故答案为:C
19.【答案】B
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】分析绳子拉力随时间t变化的图象,当金属块从水中一直竖直向上做匀速直线运动,但未露出液面,此时金属块排开水的体积不变,由阿基米德原理可知,此时的浮力不变,绳子的拉力也不变,即为图中的AB段.当金属块完全露出液面,没有浸入水中时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图中的CD段,据此求出金属块重.来判断A是否符合题意。当金属块未露出液面时,拉力等于重力减去浮力,据此求金属块受到的浮力,再根据阿基米德原理求金属块排开水的体积(金属块的体积),知道金属块的重,利用重力公式求金属块的质量,最后利用密度公式求金属块的密度。来判断B、D是否符合题意.首先判断拉力的在t1至t2时间段内的变化,再利用公式F浮=G-F拉判断浮力的变化。来判断C是否符合题意.本题考查了重力、浮力、质量、密度的计算,以及阿基米德原理,关键是公式和公式变形的应用,难点是通过图乙确定金属块的重力及绳子受到的拉力、会用称重法计算出金属块受到的浮力。
【解答】解:当金属块完全露出液面,没有浸入水中时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图中的CD段,
从图可知,该金属块重力为:G=F拉=54N,故A说法错误,不符合题意。
当金属块未露出液面时,即为图中的AB段,
从图可知,此时绳子的拉力为34N,则金属块受到的浮力大小为:F浮=G-F拉=54N-34N=20N.故B说法正确,符合题意。
∵F浮=ρ水v排g,
∴金属块排开水的体积(金属块的体积):
V金=V排= =0.002m3,
∵G=mg,
∴金属块的质量为: ,
金属块的密度为: .故D说法错误,不符合题意。
从图可知,绳子的拉力在t1至t2时间段内逐渐的变大,则由公式F浮=G-F拉可知,
金属块的重力不变,而拉力逐渐的变大,所以浮力逐渐变小.故C说法错误,不符合题意。
故答案为:B
20.【答案】C
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】先明确四个选项中F与h的关系:A中说明开始随深度增加而增大,后来不变;B中说明开始就有拉力,以后随深度增加而增大,再后来不变;C中说明一开始为0,以后随深度增加而增大,再后来不变;D中说明开始随深度增加而减小,后来不变;然后根据题意分析:向容器中慢慢加水,物体浸入水中,排开水的体积越来越大,当物体受到的浮力小于物体重时,因为细线拉力加上物体重等于物体受到的浮力,即F=F浮-G,此时拉力为0;继续加水,当物体受到的浮力大于物体重时,物体开始上升,当细线被拉直,细绳的拉力增大,当物体全浸入水中,排开水的体积不变浮力不变,细线的拉力不变,据此分析判断。本题考查了物体受到的浮力与排开水的体积的关系,能分析图象得出每一个图象说明的F与h关系是本题的关键。
【解答】解:向容器中慢慢加水,物体浸入水中,一开始因为排开水的体积小,物体受到的浮力小于重力,细线没有被拉直,拉力为0,随着水的增多,排开水的体积越来越大,当物体受到的浮力大于物体重时,物体开始上升,当细线被拉直,细绳的拉力增大,当物体全浸入水中,排开水的体积不变,浮力不变,细线的拉力不变,由此可见细线的拉力是先为0,不断增大,最后不变。
故答案为:C
21.【答案】0.3;0.3
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】要算王冠受到的浮力,可根据弹簧秤测量法去计算:F浮=G-F示;阿基米德原理告诉我们:浸在液体中的物体所受的浮力大小等于它排开的液体所受的重力。用弹簧秤测量浮力,在很多浮力计算题和实验题中都会经常出现,一定要掌握。
【解答】解:王冠浸在液体中后,弹簧秤的示数减小,这是因为王冠此时受到了液体对它向上的浮力作用,
王冠所受的浮力大小:F浮=G-F示=5N-4.7N=0.3N,
由阿基米德原理可知,物体所受的浮力大小等于它排开的液体所受的重力,所以王冠排开水的重力为0.3N。
故答案为: 0.3 0.3
22.【答案】9.8;0.8×103
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】(1)知道木块的重力,利用漂浮条件求木块受到的浮力;(3)利用G=mg求木块质量,利用密度公式求木块的密度.本题考查知识点比较多,密度的计算、浮力的计算(漂浮条件、阿基米德原理的变形公式),关键是公式的灵活运用,属于难题.
【解答】解:(1)∵木块漂浮,∴木块受到的浮力:
F浮=G木=9.8N.(2)木块的质量: ,
木块的密度: .
故答案为:9.8;0.8×103.
23.【答案】乙;甲
【知识点】密度公式的应用;阿基米德原理
【解析】【分析】①已知两物体受到的浮力相等,水的密度大于酒精,由此得到两物体的体积大小关系;②已知两物体质量相等,体积大小确定,密度大小关系就能确定了.质量相同的不同物体,密度大小与体积成反比:体积越大,密度越小.
【解答】解:①已知甲浸没水中,受到的浮力为F浮=ρ水gV甲
乙浸没酒精中,受到的浮力为F浮=ρ酒gV乙
浮力相等,即ρ水gV甲=ρ酒gV乙
∵ρ水>ρ酒,
∴V甲<V乙,所以体积大的是乙物体.
②由题知,m甲=m乙
即ρ甲V甲=ρ乙V乙
∵V甲<V乙,
∴ρ甲>ρ乙,所以密度大的是甲物体.
故答案为:乙;甲.
24.【答案】9:10
【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)已知石蜡的密度,同水的密度比较,确定物体在水中的状态,来计算物体受到的浮力;(2)石蜡的密度大于酒精的密度,放入酒精静止时,石蜡完全浸没酒精中,根据阿基米德原理求石蜡在酒精中受到的浮力;(3)求出石蜡在水和酒精中所受浮力之比,再根据阿基米德原理求石蜡排开水的体积与排开酒精的体积之比.本题主要考查了物体的浮沉条件和阿基米德原理,本题关键:一是根据密度关系判断石蜡的浮沉,二是灵活运用公式F浮=ρ液gV排.
【解答】解:(1)由题知,ρ蜡<ρ水,∴石蜡放入水中为漂浮,小球受到水的浮力:F水=G=ρ蜡gV=ρ水gV排水,(2)∵ρ蜡>ρ酒精,把石蜡放入酒精中,石蜡下沉,石蜡受到酒精的浮力:F酒精=ρ酒精gV排酒精=ρ酒精gV,(3)F水:F酒精=ρ蜡gV:ρ酒精gV=ρ蜡:ρ酒精=0.9×103kg/m3:0.8×103kg/m3=9:8;
即:ρ水gV排水:ρ酒精gV排酒精=9:8,
V排水:V排酒精= =9:10.
故答案为:9:10.
25.【答案】600;480
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】漂浮的物体所受浮力大小总等于其所受重力的大小.“独竹漂”中楠竹受到水的浮力和表演者重力以及楠竹自身重力的作用,因此楠竹在竖直方向上共受到三个力的作用,根据同一直线上力的合成方法即可求出运动员和手中细竹竿的重力.本题是一道关于浮力和力的合成的综合计算题,在解题时应充分利用物体的浮沉条件.
【解答】解:楠竹排开水的体积为0.06m3,则楠竹受到的浮力为:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m3=600N;
楠竹的质量为12kg,楠竹的重力为:G=mg=12kg×10N/kg=120N,运动员和手中细竹竿共重为:600N-120N=480N.
故答案为:600;480.
26.【答案】0.2;2.7;偏小
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)物体受到的浮力等于物体的重力和物体浸没在水中弹簧测力计的示数之差,根据F浮=G-F示求出物体所受浮力;(2)水的密度是一个常量,等于1.0×103kg/m3,铅块排开水的体积就等于铅块自身的体积,根据阿基米德原理,F浮=G排=ρ液V排g,求出石块的体积.(3)如果按乙甲顺序测量石块的密度,因为石块上有水,质量增加了,同时,利用称重法求出的浮力也会增加,再利用浮力公式求出的石块的体积同样会增加,最终根据密度公式,可知密度就会偏小.解答此题的关键是我们要知道实验法测浮力的方法和浮力的计算,是一道好题,浮力的知识是中考必考的一个知识点,需要掌握.
【解答】解:(1)∵F浮=G-F示,G=0.54N,F示=0.34N,
∴F浮=0.54N-0.34N=0.2N故答案为:0.2;(2)根据阿基米德原理,F浮=G排=ρ液V排g
∴ ,已知,F浮=0.2N,ρ水是一个常量:1.0×103kg/m3,g=10N/kg,

∴V石=20cm3
石块的密度: .故答案为:2.7.(3)如按乙甲顺序操作,称量石块重量时加上了水的质量,故重量增加了,同时,利用称重法求出的浮力也会增加,再利用浮力公式求出的石块的体积同样会增加,最终根据密度公式,可知密度就会偏小.所以石块的密度的偏小了.
故答案为:偏小.
27.【答案】1;种类
【知识点】浮力大小的计算;浮力的变化
【解析】【分析】(1)实验法测浮力的方法是F浮=G-F示。(2)从乙丙两图可知该物体在水和盐水中所受到的浮力是不同的,而物体排开液体的体积是一定的,由此可看出浮力的大小与液体的种类或密度有关。此题考查力实验法测浮力、物体的沉浮条件和影响浮力大小的因素。
【解答】解:(1)物体所受的浮力F浮=G-F示=4N-3N=1N。(2)乙图浮力F浮乙=4N-3N=1N,F浮丙=4N-2.9N=1.1N。浮力不相等,而液体的种类(密度)是不同的。
故答案为:1;种类
28.【答案】0.32
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【分析】先假设该物体完全浸没,根据阿基米德原理求出物体受到的浮力,然后根据图象读出对应的质量并根据G=mg求出重力,比较二者的大小判断物体上浮、最终漂浮,最后根据物体漂浮的条件得出受到的浮力。本题考查了阿基米德原理、重力公式和物体浮沉条件的应用,关键是会根据物体完全浸没时受到的浮力和自身的重力得出物体静止时的状态。
【解答】解:假设该物体完全浸没,则V排=V=40cm3=4×10-5m3,
物体受到的浮力:F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-5m3=0.4N,
由图象可得,40cm3实心物体的质量为32g=0.032kg,
受到的重力:G=mg=0.032kg×10N/kg=0.32N,
∵F浮>G,
∴该物体静止时处于漂浮状态,
物体放入水中静止时,受到的浮力为:F浮′=G=0.32N。
故答案为:0.32
29.【答案】(1)液体密度
(2)②③
(3)100
【知识点】密度公式的应用;浮力的变化
【解析】【分析】(1)分析图示情景,应用控制变量法分析答题.(2)探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,应控制液体密度相同而物体排开液体的体积不同,分析图示情景,然后找出符合要求的实验序号.(3)由浮力公式的变形公式求出物体浸没在水中时排开水的体积,即物体的体积.本题难度不大,熟练应用控制变量法、分析清楚图示实验情景是正确解题的关键.
【解答】解:(1)由图示可知,在实验③④中,物体排开液体的体积相同,液体种类不同,液体密度不同,物体受到的浮力不同,因此由实验③④,可探究浮力的大小与液体密度的关系.(2)探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,应控制液体密度相同而物体排开液体的体积不同,由图示实验可知,实验②③符合要求.(3)物体浸没在水中时受到的浮力F浮=ρ水gV排,
则物体体积V=V排= ;
故答案为:(1)液体密度;(2)②③;(3)100.
30.【答案】(1)越大
(2)a;2.7×103
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】(1)浸在液体中的物体受到液体的浮力,浮力大小等于重力与弹簧测力计的拉力之差,重力不变,浮力是否变化通过拉力是否变化得出;(2)①读懂图象中物体受到的拉力(浮力)与所在水的深度的关系,就能做出正确的选择;②由图象可知,当物体所在水的深度为h=0,也就是没有与水接触时,弹簧测力计的示数等于物体的重力;已知重力,可以得到物体的质量;当物体完全浸没时,浮力的大小可以得到;已知浮力和水的密度,利用公式V=V排= 得到物体的体积;已知物体的质量和体积,利用公式 得到其密度.物体受到的浮力与排开液体的体积大小有关,与所处的深度无关.当物体接触液面不断向下过程中,不要只注意深度的增大,排开液体的体积也是增大的,这才是浮力增大的根本原因.
【解答】解:(1)由图知,随着物体浸入水中体积的增大,弹簧测力计的示数逐渐减小,说明物体受到的浮力不断增大;(2)①图象a表示的是随物体浸入液体深度的增大,物体受到的浮力开始越来越大,最后保持不变;图象b表示的是随物体浸入液体深度的增大,物体受到的拉力开始越来越小,最后保持不变.所以描述浮力与深度关系的是a;②由图象知,物体的重力为G=2.7N,所以质量为
当物体完全浸没时,受到的浮力为F浮=1.0N
所以物体的体积为
物体的密度为 .
故答案为:(1)越大;(2)①a;②2.7×103.
31.【答案】解:①m=750g=0.75kg,因为木块漂浮,根据浮沉条件可得:F浮=G=mg=0.75kg×9.8N/kg=7.35N;
②V=1250cm3=1.25×10-3m3,若木块全部浸没,则所受浮力为:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×1.25×10-3m3=12.25N,
浮力增加了12.25N-7.35N=4.9N,这多出来的浮力由钩码的重力来平衡,故钩码的重力
G=5N,则 .
=10(个),所以需要10个钩码.
答:①木块受到的浮力为7.35N.②放10个钩码时,木块刚好浸没在水中.
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)木块漂浮,此时木块受到的浮力等于木块本身的重力,已知木块质量,利用F浮=G=mg计算;(2)已知水的密度和木块的体积,根据阿基米德原理F浮=G排可以计算出木块完全浸没在水中时受到的浮力,再根据平衡条件计算出需要的钩码的重力,最后计算个数.本题综合考查了重力的计算、浮力的计算(阿基米德原理、漂浮条件)密度的计算,知识点多,尤其是(2)中的判断木块的平衡状态,木块是由于钩码才完全浸没在水中,但木块本身也有一定重力,此时,F浮=G木+G钩码,在计算过程中单位要统一.
32.【答案】解:①当把物体一半体积浸入水中时,受到的浮力:F浮=G-F′=10N-4N=6N,
由F浮=ρgV排可得,物体排开水的体积: ,
则物体的体积:V=2V=2×6×10-4m3=1.2×10-3m3;
②由G=mg=ρVg可得,物体的密度: ,
因ρ<ρ水,
所以,把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时物体漂浮,
此时受到的浮力:F浮′=G=10N.
答:①物体的体积为1.2×10-3m3;②把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时,物体受到的浮力为10N.
【知识点】密度公式的应用;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知道物体的重力和一半体积浸入水中时弹簧测力计的示数,根据称重法求出受到的浮力,根据阿基米德原理求出排开水的体积,进一步求出物体的体积;②根据G=mg=ρVg求出物体的密度,然后与水的密度相比较确定物体投入水中静止时的状态,根据物体漂浮条件求出受到的浮力.本题考查了称重法求浮力和阿基米德原理、密度公式、重力公式、物体浮沉条件的应用,判断出把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时物体漂浮是关键.
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