难点详解粤沪版八年级物理下册第九章浮力与升力专题测试试卷(含解析)

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名称 难点详解粤沪版八年级物理下册第九章浮力与升力专题测试试卷(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 沪粤版
科目 物理
更新时间 2024-03-25 19:13:19

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文档简介

粤沪版八年级物理下册第九章浮力与升力专题测试
考试时间:90分钟;命题人:物理教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)
一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)
1、把重3 N的铁块放入装满水的溢水杯里,铁块静止时,从杯中溢出的水重为1 N。则铁块受到的浮力(  )
A.一定是2 N B.可能是1 N C.一定是1 N D.可能是3 N
2、如图所示,沿纸条上方吹气时,纸条向上飘.图所示的实例中,其工作原理与图所示现象原理相同的是(  )
A.甲和乙 B.乙和丙 C.甲和丙 D.甲、乙和丙
3、同学们梳理了教材中与物理知识相关的实验,如图所示,其中分析不正确的是(  )
A.甲图中,密度计上的刻度线均匀,自上往下,密度值越来越小
B.乙图中,潜艇的制作原理是通过排水、吸水的方法改变其重力,实现沉与浮
C.丙图中,将金属块竖放在海绵上,与平放相比,减小受力面积,增大压强
D.丁图中,测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力和吸盘的面积,估测大气压强值
4、为了避免候车乘客被“吸”向正在行驶的列车,站台上设有安全线(如图)。这是因为列车行驶时车体附近(  )
A.气体流速大,压强大 B.气体流速大,压强小
C.气体流速小,压强大 D.气体流速小,压强小
5、如图 所示是某同学在家中做的一个小实验,先把鸡蛋放入清水中,发现鸡蛋会下沉到杯底,然后逐渐向水中加盐并轻轻搅拌,看到鸡蛋慢慢的向上浮起,最终浮出液面,处于漂浮状态。对此现象分析正确的是(  )
A.鸡蛋在清水中沉底时,鸡蛋没有受到浮力
B.鸡蛋上浮是因为向水中加盐使鸡蛋受到的重力减
C.鸡蛋上浮是因为向水中加盐使其受到的浮力大于受到的重力
D.鸡蛋最终漂浮在水面上时,鸡蛋受到的盐水作用力大于鸡蛋受到的重力
6、两个相同的烧杯中分别装满了两种相同的液体,把甲、乙两球分别轻轻放入两杯液体,最后甲沉底,乙漂浮,如图所示,甲、乙所受浮力相比(  )
A.甲所受浮力更大 B.乙所受浮力更大
C.甲、乙所受浮力一样大 D.无法比较浮力大小
7、在地铁站,离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线,人必须站在安全线以外的区域候车,这是因为列车进站时车体附近(  )
A.空气流速快、压强大 B.空气流速慢、压强大
C.空气流速快、压强小 D.空气流速慢、压强小
8、如图,A、B体积相同,B、C质量相等,将它们放入水中静止后,A漂浮、B悬浮、C沉底,则下列说法正确的是(  )
A.A所受的浮力一定大于B所受的浮力
B.A下表面所受的压力一定小于B下表面所受的压力
C.C所受的浮力一定小于B所受的浮力
D.C所受的浮力一定小于A所受的浮力
9、如图所示,甲、乙两个相同容器中都放入水,但是甲装满,乙装未满,把A、B两物体分别放入甲、乙容器后,物体A漂浮、物体B悬浮(图中未画出),且都溢出了5N的水,此时物体所受浮力分别为FA、FB,容器对桌面压力分别为F甲、F乙,则说法正确的是(  )
A.FA=FB F甲>F乙 B.FAC.FA10、轻轨大大方便了重庆人民的出行,当轻轨快速通过时人和车厢之间空气流速就会增大,压强就会减小,站台上的人将会感到有力把自己往车厢方向推。因此为了安全,站台上有一条黄线,轻轨进站时,人不能越过黄线。以下实例中,应用了流体压强与流速规律使物体向上运动的是(  )
A.气球的升空 B.大型客机的升空
C.潜水艇上浮 D.火箭的升空
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)
1、一个质量为50g的木块放入装有水的烧杯中,处于漂浮状态,则木块受到的浮力是   N;若再沿烧杯壁缓慢地倒入浓盐水,则木块受到的浮力将   (选填“变大”“不变”或“变小”)(g取10N/kg)。
2、在远洋轮船的船舷上,都漆有几条“载重线”俗称“吃水线”。当轮船满载时,水面不能超过规定的“载重线”。如图所示为一艘远洋轮船载重的示意图,其中标有“W”的是北大西洋的载重线,标有“S”的是印度洋的载重线。当轮船由大西洋驶向印度洋时,轮船在海水中受到的浮力将   (选填“变大”、“变小”或“不变”);由“载重线”可知印度洋海域海水密度   北大西洋海域海水密度(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
3、2019年12月17日,我国第二艘航母正式服役,中国进入双航母时代。该航母满载时排水量是67000t,吃水深度(海面到船底的距离)为10m,该航母在海上满载航行时受到的浮力是   N,此时航母底部受到海水的压强为    Pa (海水的密度ρ=1.03×103kg/m3,g= 10N/kg)。
4、乘客在动车站台候车时一定要站在警戒线以内,否则动车进站时,乘客易被“吸”向车身而造成伤害事故,这是因为流体的流速越大,压强越   ;如图是进站后的动车静止在水平轨道上,此时它受到的重力和   是一对平衡力。
5、目前,轿车已逐渐进入百姓家庭。如图所示是某同学家中最近购买的一辆小轿车,他发现该轿车的外形类似于飞机的机翼。那么,当该轿车在成渝高速公路上快速行驶的过程中,车子上方的气体的速度   车子下方的气体的速度,从而使轿车行驶时,它对地面的压力   车的重力。(选填“大于”“小于”或“等于”)
三、计算题(5小题,每小题8分,共计40分)
1、装有水的圆柱形容器放在水平桌面上,如图甲所示。将一不吸水,体积为100cm3的石块用细线系着浸没在水中,容器中水的深度由10cm上升到12cm,如图乙所示。(容器壁厚度忽略不计ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)石块未放入水中时,容器底部受到水的压强;
(2)石块浸没在水中时,受到的浮力;
(3)容器中水的重力。
2、随着生态环境的改善,我省化隆县群科镇黄河边成了天鹅的栖息地。某只天鹅的质量为9kg,若该天鹅每只脚掌与地面的接触面积为200cm2,g取10N/kg。求:
(1)这只天鹅双脚站立在水平地面时,其对地面的压强是多少
(2)当这只天鹅漂浮在河面时,其浸在河水中的体积是多少
3、 2017年12月24日,我国自主研发的全球最大水陆两栖飞机AG600首飞成功,可为“海上丝绸之路”航行安全提供最快速有效的支援与安全保障。它的最大飞行速度为560km/h,最大航程为4500km,巡航速度(经济、节油的飞行速度)为500km/h。某次起飞前,飞机静止在水平跑道上,总质量为51t,轮胎与跑道的总接触面积为0.6m2(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。求:
(1)飞机静止在跑道上时对跑道的压强是多少?
(2)起飞后,飞机在空中直线飞行1400km所需要的短时间是多少
(3)飞机到达目的地降落后,漂浮在水面上,排开水的质量为46t,此时飞机受到的浮力是多少?舱底某处距水面1.5m,水对该处产生的压强是多少
4、用手将一个质量为 边长为 的正方体物块浸没在水中,使物块上表面离水 。求:
(1)正方体物块下表面受到水的压强。
(2)正方体物块在水中受到的浮力。
5、如图为现役某导弹驱逐舰,该舰最大航速54km/h,满载时排水量9000t。(海水密度约为 1.0×103kg/m3)
(1)该驱逐舰以最大航速匀速航行 2h,通过的路程为多少?
(2)若声呐探测器在水下10m深处,则声呐探测器所受海水压强为多少?
(3)驱逐舰满载时受到海水的浮力是多少?
四、实验探究(1小题,每小题10分,共计10分)
1、在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下猜想:
①可能跟物体浸没在液体中的深度有关;
②可能跟物体的密度有关;
③可能跟物体的体积有关;
④可能跟物体浸在液体中的体积有关;
⑤可能跟液体的密度有关。
为了验证上述猜想,某小组同学利用下列器材做了如图所示的实验:(g取10N/kg,水的密度为1.0×103 kg/m3)
(1)分析比较实验C与D,可以验证猜想   是错误的;分析比较实验C与E,可以验证猜想   是正确的。(选填猜想序号①②③④⑤)
(2)根据A与C两图所标的实验数据,可知物体浸没在水中所受的浮力为   N,物体的体积为   m3,物体的密度为   ,kg/m3。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】C
【解析】【解答】根据阿基米德原理可知铁块受到的浮力F浮=G排=1N
故答案为:C。
【分析】根据阿基米德原理可知,物体进入液体中受到的浮力等于物体排开的液体受到的重力。
2、【答案】C
【解析】【解答】沿纸条上方吹气时,纸条上方空气流速大,压强变小,下方的空气流速不变、压强不变,纸条在空气压强差的作用下飘起来,应用的是流体压强与流速的关系;
甲图中,飞机机翼上部凸起,在机翼上方的空气流速快压强小,在机翼下方的空气流速慢压强大,便形成向上的升力,即应用的是流体压强与流速的关系;
乙图中抽水机抽水时,通过活塞上移使活塞下方的桶内气压减小,水在外界大气压的作用下,被压上来,利用的是大气压;
丙图中,用力吹气,A管上方的空气流动速度越快,压强越小,A管内的液体受到向上、向下的压强差越大,液面上升的高度越高,甚至会喷出,即应用的是流体压强与流速的关系;
综上所述,其工作原理与如图所示现象原理相同的是甲和丙图.
故答案为:C
【分析】流体在流速大的地方压强小。
3、【答案】A
【解析】【解答】A、同一密度计漂浮时浮力等于密度计的重力,根据F浮=ρ液gV排分析可知,液体密度越大排开液体的体积越小,密度计浸入液体的深度越小,说明密度计上的刻度值越靠近上端示数值越大,反之,越靠近下端数值越小,所以密度计自上往下,密度值越小,但是因为密度计的下端横截面积较大所以密度计越靠近下端,刻度线越密,所以刻度线不均匀,故A错误;
B、潜水艇是通过改变自身的重力来实现上浮下潜,故B正确;
C、丙图中,竖放与平放,金属块与海绵的受力面积减小,压强增大,故C正确;
D、丁图实验测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力和吸盘的面积算出大气压强值,故D正确。
故答案为:A
【分析】(1)液体密度越大,密度计浸入液体的体积越小;
(2)物体的浮沉取决于物体受到的重力和浮力大小;
(3)压力的作用效果与压力和受力面积的大小有关,压力越大,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(4)知道压力和受力面积,利用p=求压强。
4、【答案】B
【解析】【解答】根据流体流速与压强关系可知,列车行驶时,车体附近气体流速大、压强小,对人有向列车方向施加的外力,为了避免候车乘客被“吸”向正在行驶的列车,站台上设有安全线。
故答案为:B。
【分析】流体压强大小与流速关系:在流体中流速越大地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大。
5、【答案】C
【解析】【解答】A.鸡蛋在清水中沉底时,排开了液体,且与容器底不是无缝接触,所以受到浮力作用,A不符合题意;
BC.鸡蛋上浮是因为向水中加盐使液体密度增大,浮力增大,鸡蛋受到的重力不变,浮力大于重力,所以鸡蛋上浮,B不符合题意,C符合题意;
D.鸡蛋最终漂浮在水面上时,鸡蛋处于平衡状态,此时受平衡力,所以鸡蛋受到的盐水作用力等于鸡蛋受到的重力,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】沉底的物体受到浮力,在排开液体体积相同时,液体密度变大,浮力变大,上浮的物体受到的浮力大于重力。
6、【答案】A
【解析】【解答】由图可知 ,而两个相同的烧杯中分别装满了两种相同的液体,由 可知
故答案为:A。
【分析】液体密度相同时,物体排开的液体体积越大, 受到的浮力越大。
7、【答案】C
【解析】【解答】当列车驶进站台时,会带动车厢附近的空气流动速度加快,此时车厢远处的空气流动速度慢,根据流体压强与流速的关系可知:车厢远处空气流速慢压强大,而车厢附近流速快压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人推向火车,易出现危险,所以人必须站在安全线以外的区域候车,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】流体压强大小与流速关系:在流体中流速越大地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大。
8、【答案】C
【解析】【解答】A.A、B体积相同,A漂浮在水中,B悬浮于水中,B排开水的体积较大,根据阿基米德原理,知B受到的浮力较大,A不符合题意;
B.设大气压为p0,则A下表面所受压力FA=ρghASA+p0SA
B下表面所受压力FB=ρghBSB+p0SB
又ρghASA<ρghBSB,p0SA>p0SB
因此FA不一定小于FB,B不符合题意;
C.B悬浮,所受浮力等于其重力,C沉底,所受浮力小于其重力,又因为B、C的质量相等,所以C所受的浮力一定小于B所受的浮力,C符合题意;
D.C和A所受浮力的大小取决于它们浸入水中的体积大小,无法确定,C所受的浮力不一定小于A所受的浮力,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】阿基米德原理给出了一种求解物体浮力大小的方法,F浮=ρ液gV排,ρ液是液体的密度,V排使物体排开水的体积,液体密度越大,排开液体的体积越大,那么物体受到的浮力就越大。
9、【答案】C
【解析】【解答】因为甲装满了水,所以当A物体放入水中时,排出来的水的重力5N就是A物体受到的浮力,而B物体放入乙中,乙中的水不满,所以B物体真正排开水的重力要大于5N,也就是B物体的浮力大于5N,故B物体受到的浮力大于A物体。
当排出水后两个容器的水面都是满的,甲里面漂浮着A,乙里面悬浮着B,无论漂浮悬浮时浮力都等于排开水的重力等于物体的重力,也就是相对于每个容器里的物体换成等重的水,也就是相对于两个容器里都装着满满的水,所以重力相同,对桌面的压力也相同。
故答案为:C
【分析】当物体在装满水的容器中漂浮或者悬浮的时候,就相当于没有物体的一个装满水的容器。
10、【答案】B
【解析】【解答】A.气球的升空,是因为气球受到的浮力大于重力,不符合题意;
B.客机的机翼上面凸起,下面平直,客机升空时,流过机翼上方的空气流速大压强小,流过机翼下方的空气流速小压强大,便形成了向上的升力,符合题意;
C.潜水艇上浮,是因为潜水艇受到的浮力大于重力,不符合题意;
D.火箭升空靠喷气发动机产生的动力上升,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】飞机升空,利用了升力,是流体流速越大,压强越小的应用。
二、填空题
1、【答案】0.5;不变
【解析】【解答】解:(1)木块在水中处于漂浮状态,
则木块所受浮力:F浮=G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N;(2)因木块在水中漂浮,所以木块的密度小于水的密度,
如果再沿烧杯壁往烧杯中缓慢地倒入浓盐水,盐水的密度大于木块的密度,
所以,木块仍然漂浮,所受浮力仍等于木块的重力,即木块受到的浮力不变。
故答案为:0.5;不变。
【分析】漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力,当液体密度变大时,物体受到的浮力仍等于重力。
2、【答案】不变;小于
【解析】【解答】当轮船由大西洋驶向印度洋时,船始终漂浮,浮力等于重力,重力一直不变,故浮力不变。
“W”的是北大西洋的载重线,标有“S”的是印度洋的载重线,说明在印度洋的载重线排开液体的体积大,根据 可知,密度小,故由“载重线”可知印度洋海域海水密度小于北大西洋海域海水密度。
【分析】轮船始终漂浮,根据漂浮条件分析轮船受到浮力的变化情况,再根据阿基米德原理分析河水和海水密度的大小关系。
3、【答案】6.7×108;1.03×105
【解析】【解答】航母处于漂浮状态,所受浮力与航母重力平衡,由于满载排水量为67000t,即m排=67000t=6.7×107 kg
所以,航母满载时所受浮力为F浮=G排=m排g=6.7×107 kg×10N/kg=6.7×108 N由于吃水深度约为10m(海面到船底的距离),即h=10m,所以,船底受到海水的压强p=ρgh=1.03×103 kg/m3 ×10N/kg×10m=1.03×105 Pa
【分析】根据物体排开液体的重力计算浮力,利用液体密度和深度计算液体压强。
4、【答案】小;轨道对车支持力
【解析】【解答】动车高速行驶时,动车周围的空气流速大压强小,乘客会被大气压压向动车。
动车静止,竖直方向上车重力和铁轨对车支持力大小相等方向相反,作用在同一直线上,作用在同一物体上,是一对平衡力。
【分析】流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大;相互平衡的两个力,要大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上。
5、【答案】大于;小于
【解析】【解答】轿车快速行驶时,相当于空气从轿车的上下两个表面向后高速流动,轿车上表面是曲面,下表面平直,所以,流经上表面的空气流速大于下表面的,轿车上方的空气压强小于下方,轿车受到向上的“升力”,从而使它对地面的压力小于车的重力。
【分析】流体在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
三、计算题
1、【答案】(1)解:石块未放入水中时,容器底部受到水的压强为
(2)解:石块浸没在水中时,受到的浮力为
(3)解:根据题意,容器中水的深度每上升2cm,体积增加100cm3。故容器中水的体积为
容器中水的重力为
【解析】【分析】(1)根据液体密度和深度,计算液体压强大小;(2)利用液体密度和排开液体的体积计算浮力大小;(3)利用物体的质量计算重力大小。
2、【答案】(1)解:天鹅的重力为
当天鹅双脚站立在水平地面时
对地面的压强
答:天鹅双脚站立在水平地面时,其对地面的压强是2.25×103Pa;
(2)解:天鹅漂浮在河面上,根据浮沉条件可知
又因为 ,所以
答:这只天鹅漂浮在河面时,其浸在河水中的体积是9×10-3m3。
【解析】【分析】(1)结合物体的质量,利用公式G=mg求解物体的重力;处在水平面上的物体,物体对桌面的压力等于重力,结合压强的定义式p=求解物体产生的压强,其中F是压力,S是受力面积;
(2)利用阿基米德原理求解浮力,结合物体受到的浮力,利用阿基米德原理的变形公式求解物体排开水的体积,
3、【答案】(1)解: 飞机的质量为m=51t=5.1×104kg,重力为,对地面的压强为;
(2)解: 在空中飞行1400km的时间为
(3)解:根据排开的水的质量计算浮力为,根据深度计算压强为。
【解析】【分析】(1)利用物体的质量计算重力,根据压力和受力面积的比值计算压强;
(2)利用路程和速度的比值计算时间;
(3)根据排开液体的体积计算浮力大小,利用液体深度计算液体压强。
4、【答案】(1)解:边长为 的正方体物块浸没在水中,且上表面离水面 ,则该物体下下表面离水面为 等于0.3m,正方体物块下表面受到水的压强为
答:正方体物块下表面受到水的压强为2940
(2)解:正方体物块浸没在水中受到的浮力为
答:正方体物块在水中受到的浮力9.8N
【解析】【分析】(1)根据液体密度、深度可以计算压强的大小;(2)根据液体密、排开液体的体积可以计算浮力的大小。
5、【答案】(1)解:该驱逐舰以最大航速匀速航行 2h,通过的路程为
答:该驱逐舰以最大航速匀速航行 2h,通过的路程为 ;
(2)若声呐探测器在水下10m深处,则声呐探测器所受海水压强为
答:若声呐探测器在水下10m深处,则声呐探测器所受海水压强为 ;
(3)驱逐舰满载时受到海水的浮力是
答:驱逐舰满载时受到海水的浮力是 。
【解析】【分析】(1)已知物体的速度和运动的时间,利用速度公式求解路程;
(2)求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度;
(3)当物体处于漂浮或悬浮状态时,物体受到的重力等于浮力。
四、实验探究
1、【答案】(1)①;⑤
(2)2;2×10-4;4×103
【解析】【解答】(1)分析比较实验C与D,液体的密度相同,排开液体的体积相同,但物体浸没在液体中的深度不同,此时,弹簧测力计的示数相同都是6N,说明物体受到的浮力与物体浸没在液体中的深度无关,即猜想①是错误的;分析比较实验C与E, 物体完全浸没在水中,计算可知,F浮=8N-6N=2N,
物体完全浸没在盐水中, F’浮=8N-5.6N=2.4N
比较可知,物体排开水和盐水的体积相同,液体的密度不同,受到的浮力不同,说明物体受到的浮力与液体的密度有关,即猜想⑤正确;
(2) 由图A与C可知,物体在水中受到的浮力:F浮=G-F=8N-6N=2N;由F浮=ρ液gV排可知,物体的体积:V=V排= = =2×10-4m3;由G=mg可知,物体的质量:m= = =0.8kg,
物体的密度:ρ= = =4×103kg/m3.
【分析】(1)通过阿基米德原理可以看出,物体受到的浮力与液体密度、排开水的体积有关,要探究每一个因素对浮力的影响,需要用到控制变量法;
(2)求解浮力的大小,可以利用称重法求解;结合阿基米德原理F浮=ρ液gV排求解物体排开水的体积;结合密度公式求解物体的密度即可。