第十章 浮力 章末单元复习检测测试(解析版+原卷版)-2022-2023学年八年级物理下册同步精品课堂(人教版)

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名称 第十章 浮力 章末单元复习检测测试(解析版+原卷版)-2022-2023学年八年级物理下册同步精品课堂(人教版)
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资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2024-03-01 16:12:37

文档简介

第十章 浮力 章末单元复习检测测试(解析版)
学校:____________ 班级:____________ 姓名:____________ 得分:____________
一、单选题(本大题共10小题,共30.0分)
1.(2022·湖北月考)将一重为40N的物体放入盛满水的溢水杯中,从杯中溢出10N的水,则该物体受到浮力是( )
A. 50N B. 40N C. 30N D. 10N
【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查阿基米德原理,知道物体所受浮力等于排开液体的重力。
阿基米德原理的内容是:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体的重力即。
【解答】
阿基米德原理的内容是:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体的重力。数学表达式为:
因物体排开水重,所以物体受到的浮力,故D正确。
故选:D。
2.(2022·山东期末)潜水员潜水时呼出的气泡在水面下上升的过程中,体积不断变大。关于气泡所受压强和浮力的变化情况,下列说法正确的是( )
A. 压强变大,浮力变大 B. 压强变大,浮力变小
C. 压强变小,浮力变小 D. 压强变小,浮力变大
【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了液体压强公式和阿基米德原理的应用,分析好气泡上升时所处深度和体积的变化是关键。
潜水员潜水时呼出的气泡在水面下上升的过程中,体积不断增大,所处的深度不断减小,根据可知所受压强的变化,根据阿基米德原理可知受到浮力的变化。
【解答】
潜水员潜水时呼出的气泡在水面下上升的过程中,体积不断增大,所处的深度不断减小,由可知,所受的压强不断变小;由可知,受到的浮力不断变大,故ABC错误,D正确。
故选D。
3.(2023·广东教研室命题)关于浮力,下列说法中正确的是( )
A. 物体浸没在水中越深,受到的浮力越大
B. 阿基米德原理只适用于液体,不适用于气体
C. 浸在水中的物体,受到的浮力大小与排开水的体积有关
D. 在液体中,上浮的物体受到的浮力大,下沉的物体受到浮力小
【答案】C
【解析】
【分析】
浸在液体或气体中的物体受到液体或气体的竖直向上的浮力作用,浮力的大小等于它排开液体的重力,即,即浮力的大小与排开液体的体积和密度有关,与深度无关。
本题考查影响浮力大小的因素、阿基米德原理、浮沉条件的应用等知识,重点知道影响液体的浮力的因素:液体的密度和排开液体的体积。
【解答】
A.浸在液体中的物体受到的浮力只与液体密度和排开液体的体积大小有关,与所在深度无关,故A错误;
B.阿基米德原理既适用于液体,也适用于气体,故B错误;
C.由可知,当排开液体的密度相同时,物体受到液体的浮力大小只与排开液体的体积有关,故C正确;
D.根据阿基米德原理,物体所受浮力的大小跟物体浸入液体后排开的液体的多少和液体的密度有关,液体中上浮的物体不一定比沉底的物体受的浮力小,故D错误。
故选C。

4.(2022·湖南·单元检测)如图所示,同一潜水艇浮在水面时受到的浮力为,底部受到水的压强为潜入时受到的浮力为,底部受到水的压强为下列选项中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
此题考查液体压强公式和浮力公式的应用,关键是知道物体浸没在液体中,受到液体的浮力,其大小与液体的密度和排开液体的体积有关,而与深度无关。
根据可知,物体受到的浮力大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关;
根据液体压强公式可知,液体密度一定时,液体压强随深度的增加而增大。
【解答】
潜水艇浮在水面时排开水的体积小于潜人水中时排开水的体积,水的密度一定,
根据可知,。
潜水艇浮在水面时所处的深度小于潜人水中时所处的深度,水的密度一定,根据液体压强公式可知,。
故选:。
5.(2023·湖北同步)如图所示,圆锥体重为,悬浮在水中时受到水对它向上的压力为,向下的压力为这两个力之间的关系是( )
A. B. C. D. 无法判断
【答案】A
【解析】
【分析】
知道浮力产生的原因,根据圆锥体悬浮状态,会判断物体是否受力平衡,会根据力的合成和平衡力来判断力的关系。
【解答】
因为圆锥体悬浮即静止状态,所以物体受浮力和重力二力平衡;又因为物体受到的浮力大小等于竖直向上受到水对物体向上的压力和竖直向下受到水对物体向下的压力差,所以上下表面受到的压力差等于物体的重力,所以。
故选A。
6.(2021·广西期末)如图所示,为木块,铝块,为铁球,它们的体积相等,把它们都浸没在水中,则( )
A. 铁球受到的浮力最大
B. 铝块受到的浮力最大
C. 木块受到的浮力最大
D. 三个物体受到的浮力一样大
【答案】D
【解析】解:、、三个物体的体积相等,它们都浸没在水中,所以排开水的体积和液体的密度均相等,根据可知,三个物体受到的浮力相等。
故选:。
要解决此题,需要掌握阿基米德原理,知道浸在液体中的物体所受到的浮力大小等于它排开的液体受到的重力。用公式表示为。
此题主要考查了对阿基米德原理的应用,首先要理解其内容,掌握其计算公式,通过比较、来比较所受浮力的大小。不要受物体形状的影响。
7.在吸管的底部缠绕一小段细铜丝制成两个完全相同的简易密度计,现将它们分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,如图所示,当它们竖直静止在液体中时,液面的高度相同。下列判断正确的是( )
A. 两个简易密度计所受浮力
B. 两个简易密度计排开液体的重力
C. 两个烧杯底部所受液体压强
D. 两杯液体的密度乙
【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查了阿基米德原理、物体漂浮条件和液体压强公式的应用,利用好物体漂浮条件是解此类题目的关键。
根据物体漂浮,浮力等于重力,比较浮力大小;
由图可知,密度计排开液体的体积之间的关系,根据阿基米德原理判断液体的密度关系;
根据液体压强公式判断两个烧杯底部所受液体的压强关系;
根据阿基米德原理比较排开液体的重力大小。
【解答】
A.由图可知,密度计在两液体中均处于漂浮状态,根据物体浮沉条件可知,,两个密度计完全相同,则重力相同,所以密度计在两种液体中所受的浮力相等,即,故A正确;
B.根据阿基米德原理可知,浸在液体中的物体,受到的浮力等于它排开液体的重力,,所以排开液体的重力,故B错误;
由图知,甲中密度计排开液体的体积小于乙中排开液体的体积,根据可知,甲液体的密度大于乙液体的密度,即,因,液面高度相同,则根据可知,两个烧杯底部所受液体的压强,故CD错误。
故选A。
8.(2021·湖北期末)放在同一水平桌面上的甲、乙两个相同的容器盛有不同的液体,现将两个相同的物
块分别放入两容器中。当两物块静止时,两容器中液面恰好相平,两物块所处的位置如图所示。则( )
A. 甲容器中液体的密度较大 B. 乙容器底部受到液体的压强较大
C. 甲容器所盛液体的质量较大 D. 乙容器中物块受到液体的浮力较大
【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查了学生对漂浮条件、悬浮条件运用密度关系、浮力与自重关系,以及对液体压强公式的理解和运用。
漂浮和悬浮时受到的浮力都等于重力,由此可知两个相同的物块受浮力大小关系;
根据漂浮和悬浮时液体密度和物块的密度关系,找出两种液体的密度关系,又知道两容器液面等高深度相同,利用液体压强公式分析两种液体对容器底压强的大小关系。
【解答】
A、物块在甲容器悬浮,
所以,
因为物块在乙容器的漂浮,
所以,
因此两种液体的密度:,故A错误;
B、因为两容器液面等高,,
所以两种液体对容器底压强:
,故B正确。
C、容器底压强,底面积相同,所以;液体所受压力又等于液体和物块总重力,物块重力相等,所以,故C错误;
D、因为两个相同的物块,在甲容器的物块悬浮,在乙容器的物块漂浮,
所以两个相同的物块受到的浮力:
,故D错误;
故选B。
9.小明将电子秤放在水平桌面上并调零,将溢水杯放到电子秤上,按实验操作规范将溢水杯中装满水,此时读出电子秤的示数.然后再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中,铝块始终不与溢水杯接触,如图所示.当铝块浸没在水中静止时,则关于电子秤示数变化情况,下列判断正确的是( )
A. 变小 B. 不变
C. 变大 D. 可能变大,也可能变小
【答案】B
【解析】解:由于溢水杯中装满水,铝块浸入水中静止时,被铝块排开的水溢出,减少了溢出水的重力,同时又增加了铝块对水的压力即铝块受到的浮力,电子秤示数不变,故B正确。
铝块浸没在水中静止时,铝块受到重力、浮力以及拉力的作用,据此分析;
10.(2022·辽宁模拟)水上救援往往需要打捞沉没的货物,我们将该情景简化为如图所示的物理过程,假设物体浸没在水深的容器底部非密合,现利用弹簧测力计将物体从水中匀速提出,当物体有一半体积露出水面时,弹簧测力计示数为,当物体全部离开水面后,弹簧测力计示数为,已知水的密度取。则( )
A. 物体在水面下上升的过程中所受浮力逐渐减小
B. 物体在容器底部时,受到的浮力为
C. 物体在容器底部时,水对其底部的压强为
D. 物体的密度为
【答案】D
【解析】解:
A、浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关,物体在水面下上升的过程中,水的密度不变,排开水的体积不变,所以所受浮力大小不变。故A错误;
B、由题可知,物体的重力,当物体有一半体积露出水面时,弹簧测力计示数,
则此时物体受到的浮力,
故物体在容器底部时,受到的浮力为;故B错误;
C、物体在容器底部时,水对其底部的压强为:故C错误;
D、根据可得,物体的体积:,
则物体的密度为故D正确。
故选:。
根据浮力大小的影响因素分析解答;
利用二次称重法求出物体有一半体积露出水面时受到的浮力,则物体在容器底部时,受到的浮力为其倍;
已知物体在容器底部时水的深度和密度,利用计算压强;
根据求出物体在容器底部时排开水的体积,然后利用和计算其密度。
此题考查浮力、密度的计算,阿基米德原理和液体压强公式的应用,是一道力学综合题,题目难度适中,关键是相关原理和公式的灵活运用。
二、填空题(本大题共10小题,共20.0分)
11.三国时代,诸葛亮曾放出一种“会飞”的灯笼,后人称其为“孔明灯”,如图所示。它上升的主要原因是:灯笼内的热空气密度____空气密度导致灯笼受到的浮力__________灯笼重力,所以灯笼才上升。
【答案】小于;大于
【解析】
【分析】
此题主要考查了物体的浮沉条件及其应用,解题关键是判断物体所受浮力和重力的大小关系,从而确定物体的浮沉情况。
浸没在液体或气体中的物体,若所受的浮力大于重力,则会上浮;若所受的浮力等于重力,则会悬浮;若所受的浮力小于重力,则会下沉。
【解答】
灯笼内的空气受热后密度减小,其所受的重力也减小,而灯笼的体积不变,根据阿基米得原理公式可知,灯笼所受的浮力不变,当灯笼所受的重力减小到小于浮力时,灯笼就会升空。
故答案为:小于;大于。
12.如图所示,一艘航母停在水面上,当航母上的一艘舰载机飞离航母后,则航母将________选填“上浮一些”或“下沉一些”,所受浮力________选填“增大”、“减小”或“不变”.
【答案】上浮一些;减小
【解析】
【分析】
本题综合利用了浮沉条件漂浮条件和阿基米德原理,要求灵活运用,难易适中。
航母上的舰载机飞离后,航母自重减小,因航母仍漂浮,受到的浮力减小,根据阿基米德原理判断上浮还是下沉。
【解答】
舰载机飞离后,航母仍漂浮,但自重减小因为,所以航母所受浮力减小;
由可知,因为浮力减小,所以排开水的体积要减小,航母将上浮一些。
故答案为:上浮一些;减小。
13.(2022·安徽期末)将一实心铁球从水面上由静止释放,如图所示铁球从入水到完全没入的过程中它所受的浮力逐渐变______(选填“大”或“小”),铁球下沉的原因是它受到的浮力______重力(选填“大于”或“小于”).
【答案】大;小于。
【解析】解:
铁球从入水到完全没入的过程中,水的密度一定,排开水的体积增大,根据可知铁球所受浮力逐渐变大;
根据物体浮沉条件可知,铁球下沉的原因是它受到的浮力小于重力.
故答案为:大;小于.
水的密度一定,铁球从入水到完全没入的过程中,排开水的体积增大,根据分析铁球所受浮力变化;
物体在液体中的浮沉条件:上浮:,悬浮:,下沉:.
此题考查阿基米德原理、物体浮沉条件及其应用,难度不大,属于基础题.
14.取一只空牙膏袋,一次将它挤瘪,另一次将它撑开,不计空气质量,两次都拧紧盖后先后放入同一杯水中,如图所示,两次所受的浮力和的大小关系是______;两次杯底受到水的压强和的大小关系是______(选填“”、“”或“”)
【答案】
【解析】解:牙膏袋的形状发生变化,但质量不变,重力不变;
甲下沉,,乙漂浮,,所以;
由可得,;
由于两次都拧紧盖后先后放入同一杯水中,所以,
由得:。
故答案为:;。
质量是物体本身的一种性质,与形状、位置、温度、状态无关;
根据浮力与重力的关系判断出浮力的大小;
根据浮力公式判断出的大小,继而判断出水的深度关系,从而根据液体压强公式判断出压强的大小关系。
本题通过一个简单的现象,考查了浮力、物体浮沉条件、压强的有关知识应用,关键能够判断出两种情况下浮力的大小关系。
15.(2023·河南模拟)弹簧测力计下挂着一重为12N的实心小球,小球浸没在水中并静止时,弹簧测力计示数为7N.此时小球受到的浮力是______N,其密度是______(g=10N/kg)
【答案】5
【解析】解:小球浸没时受到的浮力:

因物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等,
所以,由可得,小球的体积:

则小球的密度:

故答案为:;。
知道实心小球的重力和浸没在水中时弹簧测力计的示数,根据求出小球受到的浮力,再根据阿基米德原理求出排开水的体积即为小球的体积,根据和求出小球的密度。
本题考查了称重法求浮力和阿基米德原理、密度公式的应用,要注意物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等。
16.(2021·云南月考)如图,先将溢水杯装满水,然后用弹簧测力计拉着重为4N、体积为的石块,缓慢浸没在水中,溢出的水全部收集到小空桶中,桶中水重为 N,石块静止时,弹簧测力计示数为 N。()
【答案】1;3
【解析】解:因为小石块浸没在水中,所以,所以,即桶中水重为
由阿基米德原理可知,,故弹簧测力计示数为.
由阿基米德原理知,物体受到的浮力等于它排开液体所受的重力;石块静止时,由称重法求测力计示数。
17.(2021·湖北模拟)如图所示,小球在绳子拉力作用下恰好浸没在水中,此时小球所受的浮力__小球的重力(选填“大于”、“小于”或“等于”),剪断绳子后,小球上升过程中所受的浮力 (选填“变大”、“变小”或“不变”,下同),水对烧杯底部的压强 。
【答案】大于 变小 变小
【解析】
【分析】
本题准确分析物体的受力情况,熟练运用阿基米德原理和液体压强公式是解答此题的关键。
根据物体的受力平衡即可判断小球所受浮力大于重力;
剪断绳子后,根据排开液体的体积变化,利用阿基米德原理分析水中的小球所受浮力变化;
根据水的深度变化利用判断水对烧杯底部的压强变化。
【解答】
小球在绳子拉力作用下恰好浸没在水中,小球受到竖直向下的重力、绳子对小球竖直向下的拉力和竖直向上的浮力作用,此时在这三个力的作用下处于静止,则根据物体受力平衡可知:;所以,小球所受的浮力大于小球的重力;
剪断绳子后,小球会上升,由于原来小球恰好浸没在水中,所以上升后就会露出水面,则上升过程中排开水的体积变小,根据阿基米德原理可知所受的浮力变小;
水的液面下降,根据可知水对烧杯底部的压强变小。

18.(2022·四川模拟)有质量相同的两个实心球,其密度分别为水的密度的2倍和3倍。把它们分别挂在两个弹簧测力计的下端,然后将两球完全浸没在水中,此时两球所受浮力之比为______,两弹簧测力计的示数之比为______。
【答案】3:2;3:4
【解析】解:因为,两球的质量相同为,假设两个实心球是甲和乙,甲、乙两球密度分别为水的密度的倍和倍,则,
所以:::;
浸没水中,,
受到水的浮力:
::::;
因为两球的质量相同,
所以两球重相同,
因为,
:::
::。
故答案为::; :。
知道两球的质量相等和密度大小,利用密度公式得出两球的体积关系浸没水中排开水的体积大小关系,根据阿基米德原理求两球受到的水的浮力的大小关系;
两球质量相等、重力相同,再根据得出弹簧测力计的示数大小关系。
本题考查了学生对重力公式、密度公式、阿基米德原理的掌握和运用,利用好称重法测浮力是本题的关键。
19.有一正方体铁块,边长为10cm,用细线系住后,把它浸入水中,如图所示。铁块上表面距水面8cm,g取10N/kg,则铁块上表面受到水对它的压强是______,铁块下表面受到水的压力与上表面受到水的压力差______。
【答案】800Pa;10N
【解析】解:
铁块上表面所处的深度:,
铁块上表面受到水的压强:

铁块下表面所处的深度:,
铁块下表面受到水的压强:

铁块上、下表面受到水的压强差:

受力面积:,
根据可得,铁块受到水的向上与向下的压力差:

故答案为:800Pa;10N
求出铁块上表面的深度,利用求铁块上表面受到水的压强;
求出铁块下表面的深度,利用求铁块下表面受到水的压强;先求出铁块上、下表面受到水的压强差,再利用求铁块受到水的向上与向下的压力差。
本题考查了液体压强公式和压强定义式的应用,确定铁块上下表面在水中所处的深度是解题的关键。
20.如图所示,将物体放入水中时悬浮,将物体放入水中时有一半的体积露出水面,将物体置于物体上再放入水中时,物体有三分之一的体积露出水面,则两物体的体积:______,物体的密度是______
【答案】;
【解析】
【分析】
本题考查浮力的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,要知道物体漂浮或悬浮时,受到的浮力等于自身的重力。
物体在水中悬浮,所受浮力等于自身的重力,;
将物体放入水中时有一半的体积露出水面,物体在水中漂浮,根据所受浮力等于自身的重力,算出的密度;
将物体置于物体上再放入水中时,物体有三分之一的体积露出水面,处于漂浮状态,根据所受浮力等于自身的重力,列出等式,从而解出两物体的体积之比。
【解答】
物体在水中处于漂浮状态且有一半的体积露出水面,
根据漂浮条件可知:

根据和可得:

即:,
所以,;
由于物体在水中悬浮,则:;
将物体置于物体上再放入水中时,处于悬浮状态且物体有三分之一的体积露出水面,
根据漂浮条件可知:

根据和可得:

即:,
所以,。
三、作图题(本大题共2小题,共6.0分)
21.如图所示是乒乓球在水中上浮过程中的某一位置,作出此时乒乓球受到的浮力和重力的示意图。
【答案】

【解析】略
22.(2022·贵州模拟)如图所示,画出将重为的铁块放入水中时,铁块从接触水面到逐渐沉入底部前所受浮力浮随时间变化的大致图像。
【答案】
解:将铁块放入水中时,随着铁块排开的水的体积的变化,根据阿基米德原理可知,铁块受到的浮力会逐渐变大,当铁块全部浸入水中后,水的密度不变,铁块排开的水的体积不变,受到的浮力不变;由于铁块的密度大于水的密度,所以铁块在水中下沉,其受到的浮力要小于重力,所以铁块从接触水面到逐渐沉入底部前所受浮力随时间变化的大致图像如图所示:

【解析】根据物体的浮沉条件:浮力小于重力时下沉、浮力大于重力时上浮、浮力等于重力时悬浮以及阿基米德原理判断铁块所受浮力的变化。
本题考查了物体的沉浮条件和阿基米德原理的应用,要注意物体浸没时排开液体的体积不变。
四、实验探究题(本大题共3小题,共20.0分)
23.(8分)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时,小丽提出如下猜想:
猜想一:浮力的大小跟物体排开液体的体积有关;
猜想二:浮力的大小跟液体的密度有关;
猜想三:浮力的大小跟物体的密度有关.
小丽用重为的物体做了如图所示的实验,该实验验证了猜想______是正确的,可得出:在同种液体中,物体排开液体的体积越大,受到的浮力______实验中,物体浸没时受到的浮力为______,方向__________.
下表是小丽验证猜想二时收集的实验数据:
液体 种类 物体在液 体中的状态 弹簧测力计 的示数 物体受到 的浮力
酒精 浸没
盐水 浸没
分析比较表中数据和图实验中______填“甲”“乙”或“丙”的数据可知:浮力的大小与液体的密度________.
为验证猜想三,小丽选用了与物体密度不同的物体进行实验,她将物体逐渐浸入水中,容器中的水面上升至图示位置时,发现棉线松弛,弹簧测力计示数变为,如图所示,取出物体后,小丽又将物体缓慢浸入水中,她在水面上升到________填“点之上”“点”或“点之下”位置时,读取弹簧测力计的示数,这样做是为了控制____________________相同,以便判断浮力的大小与物体的密度是否有关.
【答案】
一;越大;;竖直向上;丙;有关;点;物体排开液体的体积
【解析】
【分析】
本题考查了学生对称重法求浮力和控制变量法的理解和掌握,以及分析实验数据的能力。
分析图,观察变化量和不变量,得出探究的因素;在同种液体中,物体所受浮力与物体排开液体的体积有关,浮计算出完全浸没时所受的浮力;
要得出浮力大小与液体的密度的有关,需使物体排开液体的体积相同,液体的密度不同;
在探究浮力大小是否与物体的密度有关时,需使物体排开液体的体积和液体的密度相同,物体的密度不同。
【解答】
由图知,物体浸在水中的体积不同,所受浮力不同,可知物体所受浮力与物体排开液体的体积有关,可验证猜想一;
且浸在水中的体积越大,测力计的示数越小,即所受的浮力越大,可得在同种液体中,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大;
由图丙知,物体浸没时测力计的示数为,可知此时受到的浮力,浮力方向竖直向上;
表格中数据及图中的丙都是完全浸没,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,且测力计的示数不同,可探究物体所受浮力与液体密度的关系,并得出浮力与液体的密度有关;
要探究浮力与物体密度的关系,需使物体排开液体的体积相同,则应将物体缓慢浸入水中,使水面上升到点处,读取测力计的示数.
故答案为:一;越大;;竖直向上;丙;有关;点;物体排开液体的体积。
24.(6分)小红设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
实验的最佳顺序是__________。
甲、乙、丙、丁 丁、甲、乙、丙 乙、甲、丁、丙
图乙中物体受到的浮力是__________。通过实验可得到的结论是:浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于它_________________________________。
以下情况会影响结论的是__________。
图乙中水面未到达溢水杯的溢水口 图乙中物体未全部浸入水中
将图乙中的水换成酒精,物体受到的浮力__________填“变大”“变小”或“不变”。
小红利用上述实验中的器材和物体,探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”,实验过程中__________填“甲”“乙”“丙”或“丁”步骤不需要弹簧测力计。
【答案】;;排开的液体受到的重力;;变小;乙。
【解析】
【分析】
本题考查了验证阿基米德原理的实验,关键是知道该实验的验证方法,同时要注意物体漂浮时受到的浮力不能用称重法进行测量。
分别读出空桶的重力、物体的重力、物体浸没水中时弹簧测力计的示数、桶和溢出水的重力,桶和溢出水的重力与空桶的重力之差即为排开水的重力;
物体所受的浮力等于物体的重力减去浸入液体时弹簧测力计的示数;物体排开液体的重力等于桶和排开水所受的重力减去空桶的重力,然后比较浮力和排开水所受的浮力得出结论;
溢水杯的水没装满,会导致有一部分水没有排出溢水杯;
根据阿基米德原理分析解答;
物体漂浮在水面上时受到的浮力等于物体的重力,此时不需要用弹簧测力计提着木块,据此分析图示答题。
【解答】
解:
(1)最合理的实验顺序是:
丁、测出空桶的重力;
甲、测出物体所受到的重力;
乙、把物体浸在装满水的溢杯中,测出测力计的示数;
丙、测出桶和排开的水受到的重力;
故正确顺序为:丁、甲、乙、丙,故B正确。
故选:;
(2)空气中物体的重力为;水中弹簧测力计的示数为,
物体在水中受到的浮力为:;
由图丁可知,空桶的重力:,
由图丙可知,水和桶的重力:,
所以溢出水的重力为:;
根据计算结果,可见,说明浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开的液体受到的重力;
(3)A.图乙中水面未到达溢水杯的溢水口,物体放入溢水杯时,先要使溢水杯满了才可以向外排水,故在此过程中,物体受到的浮力大于排出的水的重力,故A符合题意;
B.图乙中物体未全部浸没在水中,物体排开液体的体积小,排开液体的重力小,浮力也小,仍然能得出浮力等于排开的液体受到的重力,对实验没有影响,故B不符合题意;
故选:;
(4)将图乙中的水换成酒精,液体的密度减小,根据阿基米德原理知浮力减小;
(5)物体漂浮在水面上,受到的浮力等于它的重力,测量漂浮的物体受到的浮力时,不需要用弹簧测力计提着物体,即乙步骤不需要弹簧测力计。
故答案为:;;排开的液体受到的重力;;变小;乙。

25.(2022·陕西期末)(6分)如图所示,小明用弹簧测力计、物块、个相同的容器分别装有一定量的水和盐水,探究影响浮力大小的因素。
分析甲、乙、丙三次实验,说明浮力的大小与物体______有关。
图乙中物块受到的浮力为______。
为了探究浮力大小与液体密度是否有关,可选用图______的实验进行分析,由以上实验数据,可计算出盐水的密度为______。
图丙中物块排开水的重力______选填“大于”、“小于”或“等于“图丁中物块排开盐水的重力。
实验结束后,小明用自己制作的“密度计”在吸管下端加适当的配重后封闭,使其能竖直浮在液面中,如图戊所示,将密度计放入水中,则水面在管的点处;若将它放入另一种液体中,液面在点处,则______选填“”“”或“”.
【答案】排开液体的体积 甲、丙、丁 小于
【解析】解:比较图甲、乙,说明物块在水中受到浮力的作用,比较乙、丙可知,液体的密度相同,物块排开水的体积不同,弹簧测力计的示数不同,说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关;
根据称重法可知图乙中物块受到的浮力;
丙、丁物体都是完全浸没,排开液体的体积相同,液体的密度不同,所以通过丙、丁可探究浮力大小与液体密度的关系;
图丙中物块全部浸没在水中受到的浮力,
根据阿基米德原理可知物体的体积,
图丁中物块全部浸没在盐水中受到的浮力,
物块完全浸没在盐水中排开盐水的体积,
根据阿基米德原理可知盐水的密度;
根据阿基米德原理,物体所受浮力等于排开液体所受重力,图丙中物块受到的浮力小于图丁中物块受到的浮力,所以图丙中物块排开水的重力小于图丁中物块排开盐水的重力;
密度计在两种液体中漂浮时,浮力都等于重力,,由阿基米德原理得,根据题意,大于,所以小于。
故答案为:排开液体的体积;;甲、丙、丁;;小于;。
分析比较图甲、乙、丙,液体的密度相同,物体浸入液体中的体积不同,弹簧测力计的示数不同,结合控制变量法的思想得出实验结论;
根据图甲和图乙弹簧测力计示数用称重法测出物体受到的浮力;
探究浮力大小与液体密度的关系,要排开液体的体积相同,改变液体的密度;
根据得出图丙中物块全部浸没在水中受到的浮力,根据得出物体的体积,根据得出图丁中物块全部浸没在盐水中受到的浮力,根据得出物块完全浸没在盐水中排开盐水的体积,根据得出盐水的密度;
根据称重法测出物体的浮力,再由阿基米德原理比较排开液体的重力;
根据物体漂浮时浮力等于重力进行进一步分析。
本题对影响浮力大小的因素进行探究及阿基米德原理等相关知识,难度适中。
五、计算题(本大题共3小题,共24.0分)
26.(2021·贵州模拟)如图所示,对木块施加一个向下的压力,使重为50N的正方体木块刚好浸没在水中且保持静止状态,木块此时排开水的重力为80N(水的密度为,取)。求:
木块受到的浮力;
对木块的压力;
木块的密度。
【答案】
解:由阿基米德原理可得,物体所受的浮力:;
对木块进行受力分析可知,木块受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和竖直向下的压力,在三个力的作用下保持平衡,即,
则对木块的压力:;
由可得,木块的质量:,
由可得,木块的体积:,
木块的密度:。
答:木块受到的浮力为;
对木块的压力为;
木块的密度为。
【解析】根据阿基米德原理求出木块受到的浮力;
对木块进行受力分析,根据木块静止受平衡力和力的合成可知三个力的关系,进一步求出对木块的压力;
根据求出木块的质量,再根据求出木块的体积,最后根据密度公式求出木块的密度。
本题综合考查了重力公式、密度公式、阿基米德原理以及力的合成,涉及的知识点多,但都属于基础知识考查内容,必须掌握。
27.(2023·江苏模拟)如图所示,水平桌面上放置一底面积的薄壁圆筒,筒内装有适量的水.弹簧测力计下悬挂一圆柱体;从液面逐渐浸入直到浸没,弹簧测力计示数与圆柱体下表面浸入液体深度的关系如图所示.已知,取.
求:圆柱体浸没在水中时受到的浮力;
圆柱体的密度;
圆柱体的底面积.
【答案】
解:由图象知,当圆柱体浸入深度时,测力计的示数为,此时弹簧测力计的示数等于圆柱体的重力,则圆柱体的重力;
圆柱体完全浸没在水中时,弹簧测力计的示数;
则圆柱体浸没在水中时受到的浮力:

由可知,圆柱体的体积:

由可知,圆柱体的质量:

圆柱体的密度:

由图像可知,当时,测力计的示数不变,说明圆柱体全部浸没在水中,并且圆柱体刚好浸没在水中时,圆柱体下表面浸入水中的深度为,即圆柱体的高度:,
所以圆柱体的底面积为:。
答:圆柱体浸没在水中时受到的浮力为;
圆柱体的密度为;
圆柱体的底面积为。
【解析】根据图象分析出物体的重力和完全浸没时的拉力,根据公式求出圆柱体浸没在水中时受到的浮力;
根据求出圆柱体浸没时排开水的体积,即圆柱体的体积;根据求出圆柱体的质量,再利用密度公式求出圆柱体的密度;
圆柱体刚好浸没在水中时,根据圆柱体下表面浸入液体的深度可知圆柱体的高度,从而求出圆柱体的底面积。
本题是一道有关浮力、密度等知识的计算题,能够通过图象确定圆柱体的重力、浸没时弹簧测力计的示数是解题的关键。
28.(2022·天津)水平桌面上有一底面积为的圆柱形薄壁容器,容器内装有一定质量的水。将底面积为、高为的柱形杯装满水后杯子材料质地均匀,竖直放入水中,静止后容器中水的深度为,如图所示;再将杯中的水全部倒入容器内,把空杯子竖直正立放入水中,待杯子自由静止后,杯底与容器底刚好接触,且杯子对容器底的压力为零,容器中水的深度为,如图所示。已知水的密度为。求:
空杯子的质量;
该杯子材料的密度。
【答案】
解:将杯中的水全部倒入容器后,杯子对容器底部压力为零,此时杯子可视为漂浮状态,
则有,即;
观察图像可知,此时;
将代入得;
由图知,杯子的体积与杯内水的体积之和等于,即,则;
将杯中的水倒入容器中,容器中增加水的体积就是杯中水的体积,即;
将代入得杯;
由密度公式可得杯子的密度。
答:空杯子的质量是;
该杯子材料的密度是。
【解析】在图中物体处于漂浮状态,利用可计算出物体质量;
上一问已求出水杯质量,本问主要需求得物体体积。观察图与图可知,水面增加的液体就是水杯中原来的液体,利用几何关系可求出水杯中原来液体的体积,进而计算出水杯密度。
本题考查了浮力与密度的计算,需考生熟练运用浮力公式计算出水杯的体积与质量,进而求得密度,对考生综合能力要求较高。第十章 浮力 章末单元复习检测测试(原卷版)
学校:____________ 班级:____________ 姓名:____________ 得分:____________
一、单选题(本大题共10小题,共30.0分)
1.(2022·湖北月考)将一重为40N的物体放入盛满水的溢水杯中,从杯中溢出10N的水,则该物体受到浮力是( )
A. 50N B. 40N C. 30N D. 10N
2.(2022·山东期末)潜水员潜水时呼出的气泡在水面下上升的过程中,体积不断变大。关于气泡所受压强和浮力的变化情况,下列说法正确的是( )
A. 压强变大,浮力变大 B. 压强变大,浮力变小
C. 压强变小,浮力变小 D. 压强变小,浮力变大
3.(2023·广东教研室命题)关于浮力,下列说法中正确的是( )
A. 物体浸没在水中越深,受到的浮力越大
B. 阿基米德原理只适用于液体,不适用于气体
C. 浸在水中的物体,受到的浮力大小与排开水的体积有关
D. 在液体中,上浮的物体受到的浮力大,下沉的物体受到浮力小
4.(2022·湖南·单元检测)如图所示,同一潜水艇浮在水面时受到的浮力为,底部受到水的压强为潜入时受到的浮力为,底部受到水的压强为下列选项中正确的是( )
A. B. C. D.
5.(2023·湖北同步)如图所示,圆锥体重为,悬浮在水中时受到水对它向上的压力为,向下的压力为这两个力之间的关系是( )
A. B. C. D. 无法判断
6.(2021·广西期末)如图所示,为木块,铝块,为铁球,它们的体积相等,把它们都浸没在水中,则( )
A. 铁球受到的浮力最大
B. 铝块受到的浮力最大
C. 木块受到的浮力最大
D. 三个物体受到的浮力一样大
7.在吸管的底部缠绕一小段细铜丝制成两个完全相同的简易密度计,现将它们分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,如图所示,当它们竖直静止在液体中时,液面的高度相同。下列判断正确的是( )
A. 两个简易密度计所受浮力
B. 两个简易密度计排开液体的重力
C. 两个烧杯底部所受液体压强
D. 两杯液体的密度乙
8.(2021·湖北期末)放在同一水平桌面上的甲、乙两个相同的容器盛有不同的液体,现将两个相同的物
块分别放入两容器中。当两物块静止时,两容器中液面恰好相平,两物块所处的位置如图所示。则( )
A. 甲容器中液体的密度较大 B. 乙容器底部受到液体的压强较大
C. 甲容器所盛液体的质量较大 D. 乙容器中物块受到液体的浮力较大
9.小明将电子秤放在水平桌面上并调零,将溢水杯放到电子秤上,按实验操作规范将溢水杯中装满水,此时读出电子秤的示数.然后再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中,铝块始终不与溢水杯接触,如图所示.当铝块浸没在水中静止时,则关于电子秤示数变化情况,下列判断正确的是( )
A. 变小 B. 不变
C. 变大 D. 可能变大,也可能变小
10.(2022·辽宁模拟)水上救援往往需要打捞沉没的货物,我们将该情景简化为如图所示的物理过程,假设物体浸没在水深的容器底部非密合,现利用弹簧测力计将物体从水中匀速提出,当物体有一半体积露出水面时,弹簧测力计示数为,当物体全部离开水面后,弹簧测力计示数为,已知水的密度取。则( )
A. 物体在水面下上升的过程中所受浮力逐渐减小
B. 物体在容器底部时,受到的浮力为
C. 物体在容器底部时,水对其底部的压强为
D. 物体的密度为
二、填空题(本大题共10小题,共20.0分)
11.三国时代,诸葛亮曾放出一种“会飞”的灯笼,后人称其为“孔明灯”,如图所示。它上升的主要原因是:灯笼内的热空气密度____空气密度导致灯笼受到的浮力__________灯笼重力,所以灯笼才上升。
12.如图所示,一艘航母停在水面上,当航母上的一艘舰载机飞离航母后,则航母将________选填“上浮一些”或“下沉一些”,所受浮力________选填“增大”、“减小”或“不变”.
13.(2022·安徽期末)将一实心铁球从水面上由静止释放,如图所示铁球从入水到完全没入的过程中它所受的浮力逐渐变______(选填“大”或“小”),铁球下沉的原因是它受到的浮力______重力(选填“大于”或“小于”).
14.取一只空牙膏袋,一次将它挤瘪,另一次将它撑开,不计空气质量,两次都拧紧盖后先后放入同一杯水中,如图所示,两次所受的浮力和的大小关系是______;两次杯底受到水的压强和的大小关系是______(选填“”、“”或“”)
15.(2023·河南模拟)弹簧测力计下挂着一重为12N的实心小球,小球浸没在水中并静止时,弹簧测力计示数为7N.此时小球受到的浮力是______N,其密度是______(g=10N/kg)
16.(2021·云南月考)如图,先将溢水杯装满水,然后用弹簧测力计拉着重为4N、体积为的石块,缓慢浸没在水中,溢出的水全部收集到小空桶中,桶中水重为 N,石块静止时,弹簧测力计示数为 N。()
17.(2021·湖北模拟)如图所示,小球在绳子拉力作用下恰好浸没在水中,此时小球所受的浮力__小球的重力(选填“大于”、“小于”或“等于”),剪断绳子后,小球上升过程中所受的浮力 (选填“变大”、“变小”或“不变”,下同),水对烧杯底部的压强 。
18.(2022·四川模拟)有质量相同的两个实心球,其密度分别为水的密度的2倍和3倍。把它们分别挂在两个弹簧测力计的下端,然后将两球完全浸没在水中,此时两球所受浮力之比为______,两弹簧测力计的示数之比为______。
19.有一正方体铁块,边长为10cm,用细线系住后,把它浸入水中,如图所示。铁块上表面距水面8cm,g取10N/kg,则铁块上表面受到水对它的压强是______,铁块下表面受到水的压力与上表面受到水的压力差______。
20.如图所示,将物体放入水中时悬浮,将物体放入水中时有一半的体积露出水面,将物体置于物体上再放入水中时,物体有三分之一的体积露出水面,则两物体的体积:______,物体的密度是______
三、作图题(本大题共2小题,共6.0分)
21.如图所示是乒乓球在水中上浮过程中的某一位置,作出此时乒乓球受到的浮力和重力的示意图。
22.(2022·贵州模拟)如图所示,画出将重为的铁块放入水中时,铁块从接触水面到逐渐沉入底部前所受浮力浮随时间变化的大致图像。
四、实验探究题(本大题共3小题,共20.0分)
23.(8分)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时,小丽提出如下猜想:
猜想一:浮力的大小跟物体排开液体的体积有关;
猜想二:浮力的大小跟液体的密度有关;
猜想三:浮力的大小跟物体的密度有关.
小丽用重为的物体做了如图所示的实验,该实验验证了猜想______是正确的,可得出:在同种液体中,物体排开液体的体积越大,受到的浮力______实验中,物体浸没时受到的浮力为______,方向__________.
下表是小丽验证猜想二时收集的实验数据:
液体 种类 物体在液 体中的状态 弹簧测力计 的示数 物体受到 的浮力
酒精 浸没
盐水 浸没
分析比较表中数据和图实验中______填“甲”“乙”或“丙”的数据可知:浮力的大小与液体的密度________.
为验证猜想三,小丽选用了与物体密度不同的物体进行实验,她将物体逐渐浸入水中,容器中的水面上升至图示位置时,发现棉线松弛,弹簧测力计示数变为,如图所示,取出物体后,小丽又将物体缓慢浸入水中,她在水面上升到________填“点之上”“点”或“点之下”位置时,读取弹簧测力计的示数,这样做是为了控制____________________相同,以便判断浮力的大小与物体的密度是否有关.
24.(6分)小红设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
实验的最佳顺序是__________。
甲、乙、丙、丁 丁、甲、乙、丙 乙、甲、丁、丙
图乙中物体受到的浮力是__________。通过实验可得到的结论是:浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于它_________________________________。
以下情况会影响结论的是__________。
图乙中水面未到达溢水杯的溢水口 图乙中物体未全部浸入水中
将图乙中的水换成酒精,物体受到的浮力__________填“变大”“变小”或“不变”。
小红利用上述实验中的器材和物体,探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”,实验过程中__________填“甲”“乙”“丙”或“丁”步骤不需要弹簧测力计。
25.(2022·陕西期末)(6分)如图所示,小明用弹簧测力计、物块、个相同的容器分别装有一定量的水和盐水,探究影响浮力大小的因素。
分析甲、乙、丙三次实验,说明浮力的大小与物体______有关。
图乙中物块受到的浮力为______。
为了探究浮力大小与液体密度是否有关,可选用图______的实验进行分析,由以上实验数据,可计算出盐水的密度为______。
图丙中物块排开水的重力______选填“大于”、“小于”或“等于“图丁中物块排开盐水的重力。
实验结束后,小明用自己制作的“密度计”在吸管下端加适当的配重后封闭,使其能竖直浮在液面中,如图戊所示,将密度计放入水中,则水面在管的点处;若将它放入另一种液体中,液面在点处,则______选填“”“”或“”.
五、计算题(本大题共3小题,共24.0分)
26.(2021·贵州模拟)(8分)如图所示,对木块施加一个向下的压力,使重为50N的正方体木块刚好浸没在水中且保持静止状态,木块此时排开水的重力为80N(水的密度为,取)。求:
(1)木块受到的浮力;
(2)对木块的压力;
(3)木块的密度。
27.(2023·江苏模拟)(8分)如图所示,水平桌面上放置一底面积的薄壁圆筒,筒内装有适量的水.弹簧测力计下悬挂一圆柱体;从液面逐渐浸入直到浸没,弹簧测力计示数与圆柱体下表面浸入液体深度的关系如图所示.已知,取.
求:(1)圆柱体浸没在水中时受到的浮力;
(2)圆柱体的密度;
(3)圆柱体的底面积.
28.(2022·天津)(8分)水平桌面上有一底面积为的圆柱形薄壁容器,容器内装有一定质量的水。将底面积为、高为的柱形杯装满水后杯子材料质地均匀,竖直放入水中,静止后容器中水的深度为,如图所示;再将杯中的水全部倒入容器内,把空杯子竖直正立放入水中,待杯子自由静止后,杯底与容器底刚好接触,且杯子对容器底的压力为零,容器中水的深度为,如图所示。已知水的密度为。求:
(1)空杯子的质量;
(2)该杯子材料的密度。