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浙教版八上 1.3水的浮力 课堂练习
一、选择题
1.如图所示,容器内有水,有一试管下面挂一小铁块,浮在水面上。现将小铁块取下放入试管中,试管仍浮在水面,则( )【来源:21cnj*y.co*m】
A.液面上升 B.液面不变
C.液面下降 D.试管所受到的浮力不变
2.2020年11月10日,中国载人潜水器“奋斗者”号在西太平洋马里亚纳海沟成功坐底,创造了中国载人深潜的新纪录。如图所示,假设海水的密度不变,在“奋斗者”号潜水器匀速下潜过程中,下列分析合理的是( )2·1·c·n·j·y
A.潜水器所受浮力的大小始终小于它的自重
B.潜水器所受海水对它的压强始终保持不变
C.潜水器所受到的浮力随深度的增大而增大
D.潜水器所受浮力的大小始终等于它排开海水的重力
3.如图所示,质量相等的实心木块、铝块和铁块均静止于水中,已知ρ水<ρ铝<ρ铁,则受到浮力最小的是( )www.21-cn-jy.com
A.木块 B.铝块 C.铁块 D.无法确定
4.下列情况下,不受水的浮力的物体是( )。
A.水中的气泡 B.跨海大桥的桥面
C.水中正在上浮的木块 D.水中正在下沉的石块
5.如图,体积相同的两个物体A、B用不可伸长的细线系住,放入水中后,A刚好完全浸没入水中,细线被拉直.已知A重,B受到的浮力为,A、B密度之比为3:5.以下说法中不正确的是()( )21·世纪*教育网
A.B受到的重力为 B.细线对A的拉力为
C.A的密度为 D.B对容器底部的压力为零
二、填空题
6.如图所示,将一块橡皮泥放入水中,橡皮泥沉入水底(图甲),取出橡皮泥将其捏成船状,再将其放入水中,橡皮就可以漂浮在水面上(图乙),两次橡皮泥所受的重力 G甲 G乙,两次受到的浮力 F甲 F乙,两次排开水的体积 V甲 V乙(以上均选填“>”“<”或“=”)。
7.在研究物体浮沉条件的实验中,将一只鸭蛋浸没在水中,向水中缓慢加盐,直至盐不能再溶解为止,鸭蛋受到浮力F随盐水密度变化的规律如图所示( 2-1-c-n-j-y
(1)当鸭蛋处于图甲中②状态时,盐水的密度 鸭蛋密度(选填“大于”“等于”或“小于”) 。
(2)鸭蛋的体积大小为 。
8.在“天宫课堂”中,航天员王亚平用吸管把乒乓球轻轻压入水中,取出吸管后,观察到乒乓球悬停在水中,如图-1所示,这是由于在中国空间站中,乒乓球不再受到重力和 力的原因而悬停不动。在地面课堂的同学们也做同样的实验:用吸管把乒乓球轻轻压入水中,取出吸管后,观察到乒乓球会迅速上浮直至漂浮,如图-2所示。乒乓球露出水面前, 大于重力且浮力大小 。【来源:21·世纪·教育·网】
9.沉浮条件的应用:潜水艇是通过改变 来实现浮沉的。密度计的工作原理是物体的 条件,其刻度是上小下大,上疏下密。用硫酸铜溶液测血液的密度的原理是物体的 条件。
10.物体在液体中的浮沉条件(取决于与的大小)
上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底
三、解答题
11.竹筏漂流是许多地区的旅游项目之一。现有一个用10根完全相同的竹子制作而成的竹筏,每根竹子质量为8kg,体积为0.1m3,忽略制作竹筏所使用绳子的质量和体积。计算(g=10N/kg):
(1)不载人时,竹筏漂浮于水面受到的浮力是 牛。
(2)不载人时,竹筏浸入水中的体积为多大?
(3)为安全起见,竹筏最多能有一半体积浸入水中,若竹筏上每人的平均体重为500N,则该竹筏最多能载几人? 21cnjy.com
答案解析部分
1.B
【解析】如图所示和将铁块取下放入试管中,两种情况均为漂浮,并且总重不变,根据物体的漂浮条件得出两种情况下受到的水的浮力不变,根据阿基米德原理知道排开水的体积不变,水深不变。
AC.因小铁块和试管的总重力不变,由①②可知整体受到的浮力(或总浮力)相等,由可知,两种情况下排开水的总体积相等,则水的深度不变; 故AC错误;
B.因为,即试管所受到的浮力变大,所以试管排开水的体积变大了,也就是试管下沉了一些,由可知,试管底部受到液体的压强变大,故B正确。21·cn·jy·com
D.如图所示,把小铁块和试管看做整体,整体漂浮,则整体受到的浮力
①
将铁块取下放入试管中,整体漂浮,则试管受到的浮力
②
由①②可知,,即试管所受到的浮力变大,故D错误;
故答案为:B。
2.D
【解析】 匀速下潜 是一种平衡状态,浮力与重力相等,排开海水的体积不变,海水密度不变,浮力大小不变。
A、在“奋斗者”号潜水器匀速下潜过程中,处于平衡状态,所受的浮力等于自身的重力,故A错误;
B、潜水器在下潜的过程中,深度增加,潜水器受到海水的压强变大,故B错误;
C、潜水器浸没海水中后继续下潜过程中,排开海水的体积不变,海水密度不变,由阿基米德原理可知,潜水器受到的浮力不变,故C错误;
D、潜水器在下潜的过程中,由阿基米德原理可知受到的浮力等于排开海水的重力,故D正确。
故答案为:D。【版权所有:21教育】
3.C
【解析】根据浮沉条件和阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较浮力的大小关系。
木块漂浮在水面上,则它受到的浮力等于重力;铝块在水里下沉,则它受到的浮力小于重力。因为木块和铝块的重力相等,所以浮力F木>F铝。
铝块和铁块都浸没在水中,排开水的体积V铝>V铁,阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它们受到的浮力F铝>F铁。
那么三者受到的浮力F木>F铝>F铁。
则浮力最小的是铁块。
故选C。21*cnjy*com
4.B
【解析】浮力是物体上下两个表面受到的压力差,据此分析判断。
水中的气泡、上浮的木块和下沉的石块,它们的上下两个表面都有压力,肯定受到浮力,故A、C、D不合题意;
跨海大桥的桥墩,深埋在海底泥沙里,它的下表面没有水,不受向上的浮力,故B符合题意。
故选B。21教育名师原创作品
5.B
【解析】(1)由题知A、B密度之比和体积之比,利用G=mg=ρVg求出A、B所受的重力之比,进而可求B的重力;
(2)A、B的体积相同,都浸没在水中,则A、B排开水的体积相等,根据阿基米德原理可得A受到的浮力,然后根据力的合成可求细线对A的拉力;
(3)知道A受到的浮力,根据阿基米德原理可求A的体积,然后利G=mg=ρVg可求A的密度;
(4)前面求出了A、B的重力之比,知道A的重力,可求B的重力;根据力作用的相互性可知细线对B的拉力,进而可求B对容器底部的压力。
A.由题知,A、B密度之比ρA:ρB=3:5,VA:VB=1:1,
由G=mg=ρVg可得A、B所受的重力之比:
GA:GB=ρAVAg:ρBVBg=ρA:ρB=3:5,
已知GA=6N,
所以,故A正确,但不符合题意;
B.已知A、B的体积相同,都浸没在水中,则A、B排开水的体积相等,根据阿基米德原理可得A受到的浮力F浮A=F浮B=8N,
A在重力、拉力和浮力的共同作用下刚好完全浸没入水中,细线被拉直,根据力的合成可得细线对A的拉力为F拉A=F浮A-GA=8N-6N=2N,故B错误,但符合题意;
C.根据F浮=ρ液gV排可得,A的体积:,
则A的密度:,故C正确,但不符合题意;
D.根据力的作用的相互性可得,细线对B的拉力F拉B=F拉A=2N,方向竖直向上,
则B对容器底部的压力:F压=GB-F浮B-F拉B=10N-8N-2N=0N,故D正确,但不符合题意。
故答案为:B。【出处:21教育名师】
6.=;<;<
【解析】橡皮泥的质量不变,根据G=mg分析其重力的变化;根据物体的浮沉条件分析浮力的大小关系;根据阿基米德原理可知物体排开水的体积关系。
将橡皮泥揉成圆球与捏成小船形状相比,橡皮泥的质量不变,则重力不变。甲图中橡皮泥静止时沉底,受到的浮力小于自身重力,乙图中橡皮泥漂浮,则受到的浮力等于自身重力,则两次受到的浮力,根据可知,两次排开水的体积。21教育网
7.(1)等于
(2)90立方厘米或9×10-5立方米
【解析】(1)当物体漂浮时,物体密度小于液体密度;当物体悬浮时,物体密度等于液体密度;当物体下沉时,物体密度大于液体密度。
(2)根据图乙确定鸭蛋浸没水中受到的浮力,然后根据计算鸭蛋的体积。
(1)根据图片可知,鸭蛋在②中处于悬浮状态,则盐水的密度等于鸭蛋的密度;
(2)根据乙图可知,浸没在水中受到的浮力为0.9N,
则鸭蛋的体积:www-2-1-cnjy-com
8.浮;大于;不变
【解析】(1)太空属于微重力环境,乒乓球所受重力几乎为零,由力的平衡条件可知,水对乒乓球的浮力几乎为零;
(2)根据浮沉判断出浮力与重力的关系。
在中国空间站微重力环境中,图1中乒乓球所受重力几乎为零,乒乓球悬停处于平衡状态,因此水对乒乓球的浮力几乎为零,即乒乓球不再受到重力和浮力;
用吸管把乒乓球轻轻压入水中,取出吸管后,因为浮力大于重力,所以乒乓球会迅速上浮;
乒乓球露出水面前,乒乓球排开水的体积不变,根据F浮=ρ液gV排可知,浮力不变。
故答案为:浮;大于;不变。21*cnjy*com
9.自身重力;漂浮;悬浮
【解析】利用浮子式密度计可以直接测出液体的密度。测量时,让密度 计漂浮在液面上。液体的密度不同,密度计排开液体的体积就不同,液面对应密度计的位置也就不同。根据液面对应密度计上的刻度 可以直接读出被测液体的密度。
潜艇的两侧有水舱,当水舱充满水时,潜艇受到的 重力大于浮力,潜艇就会下沉。当用压缩空气将水舱里的水排出一部分, 潜艇受到的重力小于浮力时,潜艇就会上浮。当水舱里留 有适量的水,潜艇受到的重力等于浮力时,潜艇就能够停留在水下某一深 度的地方。 硫酸铜溶液测血液的密度的原理 :先在几个试管内分别装人密度不同的、呈淡蓝色的硫酸铜溶液, 然后分别在每个试管中滴进一滴血液。只要看到哪一个试管中的血滴悬在硫酸铜溶液中,就能判断出血液的密度。
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【解析】浸没 在液体中的物体如果它的密度小于液体密度,物体上浮;如果它的密度等于液体的密度,物体悬浮;如果它的密度大于液 体的密度,物体下沉。
浮沉条件是物理名词,指的是浸没在液体中的物体,受到两个力:竖直向下的重力和竖直向上的浮力,这两个力的大小决定了物体在液体中的运动状态。根据物体所受浮力与重力的大小的不同,物体的浮沉存在三种情况。21世纪教育网版权所有
11.(1)800
(2)V排=F浮/ρg=800N/(1.0×103kg/m3×10N/kg)=0.08m3
(3)V排′=0.5V总=0.5×1m3=0.5m3
F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m3=5×103N
G总=F浮′-G竹筏=5000N-800N=4200N
n=G总/G人=4200N/500N=8.4
该竹筏最多能载8人
【解析】(1)不载人时,竹筏漂浮在水面上,此时浮力大小等于重力。
(2)竹筏浸入水中的体积等于竹筏排开水的体积。可根据计算。
(3)竹筏一半浸入水中,,再根据阿基米德原理的公式计算出F浮,漂浮时,浮力大小等于总重力。
(1)竹筏漂浮在水面上,
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