八上第1章 水和水的溶液 易错题与重难点 举一反三(含解析)

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名称 八上第1章 水和水的溶液 易错题与重难点 举一反三(含解析)
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资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2024-09-11 13:41:49

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第一章 易错题与重难点
易错点一、混淆电解水产生气体与结论不清晰
①宏观角度:水由氢、氧组成。
②微观角度
A.一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成;一个氧分子由两个氧原子构成;一个氢分子由两个氢原子构成。
B.水是由水分子构成的;氧气是由氧分子构成的;氢气是由氢分子构成的。
典例1:(2024七下·余姚期中)如图甲所示为电解水的实验装置,如图乙所示为电解水反应的微观过程示意图。回答问题:
(1)如图甲所示,a管与电源的   极相连。
(2)理论上a、b两管内收集到的气体的体积比为2:1,结合图乙所示的电解水反应的微观过程示意图,推测气体体积大小的主要决定因素除气体物质所含分子数目外,还有   (选填“气体分子的直径”或“气体分子间的平均距离”)。
(3)在电解水实际操作中,a、b两管内收集到的气体的体积比通常大于2:1,其原因是两种气体在水中的溶解度不同,则在相同条件下,   (选填“氢气”或“氧气”)更难溶于水。
【答案】(1)负(2)气体分子间的平均距离(3)氢气
【解析】(1)在电解水的实验中,生成氢气的体积是氧气体积的2倍;与正极相连的试管生成氧气,与负极相连的试管生成氢气;
(2)根据图乙确定气体体积大小的决定因素;
(3)氢气在水中的溶解度很小,而氧气的溶解度较大,据此分析解答。
【解答】(1)根据甲图可知,a管内气体体积大于b管,则a管气体为氢气,与电源的负极相连。
(2)根据图乙可知,气体体积大小的主要决定因素除气体物质所含分子数目外,还有气体分子间的平均距离。
(3)在电解水实际操作中,a、b两管内收集到的气体的体积比通常大于2:1,其原因是两种气体在水中的溶解度不同,则在相同条件下,氢气更难溶于水。
变式1:(2024八下·义乌开学考)如图为电解水的实验装置,下列说法不正确的是(  )
A.为增强水的导电性,在水中加入少量硫酸钠
B.正极产生的气体是氧气
C.正极和负极产生气体的质量比为1:2
D.该实验证明水由氢元素和氧元素组成
【答案】C
【解析】根据对电解水实验的认识分析判断。
【解答】A.纯水为绝缘体,普通的水能够导电是因为其中存在离子,且离子浓度越大,导电能力越强,因此为增强水的导电性,在水中加入少量硫酸钠,故A正确不合题意;
B.在电解水的实验中,与正极相连的试管生成氧气,与负极相连的试管生成氢气,故B正确不合题意;
C.正极和负极产生气体的体积比为1:2,故C错误符合题意;
D.水电解生成氢气和氧气,根据质量守恒定量可知,该实验证明水由氢元素和氧元素组成,故D正确不合题意。
变式2:(2024八上·诸暨月考)用如图的装置进行水电解实验。
(1)开始反应前甲、乙两管内都充满溶液。关闭活塞,接通电源,一段时间后,两管产生的气体如图所示,则甲管中产生的气体是   ,检验该气体的方法是   。
(2)写出电解水的文字表达式   ;
(3)若实验中用100g溶质质量分数为4%的氢氧化钠溶液来进行电解实验,通电一段时间后。氢氧化钠溶液溶质质量分数变为6.25%,则分解水的质量为   。
【答案】(1)氢气;点燃的木条接触气体,燃烧并产生淡蓝色火焰(有爆鸣声)
(2)
(3)36g
【解析】电解水时,与电源负极相连的试管内产生氢气,电源正极相连的试管内产生氧气,且两者的体积之比大约是2:1。
【解答】在电解水实验中,电源正极产生氧气,负极产生氢气,氢气与氧气体积比为2:1.通过实验现象和验证,可以得知:水是由氢元素和氧元素组成。
电解水变化的是溶剂,溶质不变。
变式3:(2022八上·柯桥期中)如图是电解水的简易装置和电解水生成气体体积与时间的关系图。回答下列问题。
(1)若甲试管生成A气体,则b应该接直流电源的   极。
(2)把带火星的木条放入B气体中,能看到的现象是   ,说明B气体具有的化学性质是   性。
(3)实验中得到的氢气和氧气的体积比略大于2: 1的原因可能是   。
【答案】(1)负 (2)带火星木条复燃;助燃性 (3)氧气在水中的溶解性大于氢气
【解析】(1)在电解水的实验中,生成氢气的体积是氧气体积的2倍。与正极相连的试管生成氧气,与负极相连的试管生成氢气。
(2)根据氧气的化学性质和检验方法解答;
(3)可从氧气和氢气在水中的溶解度不同的角度分析。
【解答】(1)根据图2可知,A的体积大于B的体积,则A为氢气,B为氧气。与负极相连的试管生成氧气,因此b应该与电源的负极相连。
(2)把带火星的木条放入B气体(氧气)中,能看到的现象是带火星木条复燃,说明B气体具有的化学性质是助燃性性。
(3)实验中得到的氢气和氧气的体积比略大于2: 1的原因可能是:氧气在水中的溶解性大于氢气。
易错点二、误认为物体在水中一定有浮力
从产生原因来求:F浮=F下表面-F上表面
若物体下表面不受液体或气体的压力,则物体不受浮力。
典例1:将一只去盖、去底的饮料瓶的瓶口朝下,把乒乓球(直径略大于瓶口直径)放入瓶内并注水,看到有少量水从瓶口流出,此时乒乓球静止不上浮(如图)。
(1)乓球静止不上浮的原因是( )
A.乒乓球不受浮力作用 B.乓球受到的浮力和重力是一对平衡力
(2)想让乒乓球浮起来,可进行的操作是
【答案】A 拧上瓶盖
【解析】(1)图中乒乓球静止时由于下表面没有水,是不会出现向上的压力差,但有向下的压力,所以不受到浮力作用,所以乒乓球静止不上浮。
(2)让乒乓球下方接触到水,就可以出现向.上的压力差,从而让乒乓球受到浮力而浮起来,可进行的操作是拧上瓶盖。
变式1:(2024八上·诸暨月考)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
【答案】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。
【解答】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。
变式2:如图所示,一个塑料小球堵在一个水池的出口处,水无法排出,则该小球( )
A.不受水的浮力,也不受水对它的压力 B.仍受水的浮力
C.不受水的浮力,但受水对它的压力 D.无法判断
【答案】C
【解析】浮力等于物体在液体中上下两个表面的压力差。塑料小球堵在水池下端的出口处,它上面液体有向下的压力,而下面没有液体,因此不会产生向上的压强,不会产生浮力,故C正确,而A、B、D错误。
变式3:取一只瓶口直径略小于乒乓球直径的透明塑料瓶,将瓶底切去后,塑料瓶倒立放置,将乒乓球放入瓶中且保持瓶口朝下;当往塑料瓶里注水,乒乓球静止不动;当用手堵住瓶口,乒乓球一会儿向上运动。此实验可用于(  )
A.探究液体压强的特点 B.研究物体的沉浮条件
C.解释浮力产生的原因 D.证明大气压强的存在
【答案】C
【解析】如图所示操作,改变了前后乒乓球下方是否受到水对其的压力,若有水就形成了上下表面的液体压力差。
【解答】在实验操作的第二幅图和第三幅图中,前后对照形成了上下表面的液体压力差,故解释了浮力产生的原因。
易错点三、液面高度变化与物体在水中受到外力时的浮力变化
典例1:(2023八上·杭州期末)小金发现一冰块内有小石块,测得总质量是200g,放在水槽中,恰好悬浮在水中,则冰块与小石块的总体积是   cm3。当冰熔化后小石块沉入了水槽底,此时水槽中的水面   (选填“上升”、“下降”或“不变”)。(ρ水=1×103kg/m3,ρ冰=0.9×103kg/m3)
【答案】200;下降
【解析】(1)根据悬浮条件确定冰块的平均速度,再根据计算二者的总体积;
(2)将冰块熔化前二者排开水的总体积与熔化后水和石块的总体积进行比较即可。
【解答】(1)冰块和石块在水中悬浮,则它们的平均密度等于水的密度;
那么二者的总体积为:;
(2)冰块熔化前,二者在水中悬浮,则它们受到的浮力等于总重力;
冰块熔化后,此时冰块变成的水可以看似在水中悬浮,因此冰块受到的浮力不变;
而石块在水中下沉,那么它受到的浮力小于石块重力;
即冰块和石块受到的浮力小于它们的总重力;比较可知,它们受到的浮力减小了;
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它们排开水的总体积减小了,
那么水槽中的水面下降。
变式1:将冰块投入某足量液体中:
(1)冰块放在水中,漂浮,熔化后,液面   ;
(2)冰块放在盐水中,漂浮,熔化后,液面   ;
(3)冰块放在煤油(或酒精)中,沉底,熔化后,液面   。
【答案】(1)不变 (2)上升 (3)下降
【解析】根据浮力公式计算排开水的体积和溶化后的体积,比较大小即可。
【解答】(1)当冰块漂浮时,根据漂浮条件可知,,即,,冰块熔化成水后,冰块的质量与水的质量没有变化,所以,V排=V化水,即冰块完全熔化后液面不变。
(2)冰块熔化前,在盐水中处于漂浮状态,则有,即,所以,冰块熔化成水后,冰块的质量与水的质量没有变化,所以,因为,所以V排(3)冰块熔化前,在煤油(或酒精)中沉底;冰块熔化后,密度变大,水在煤油(或酒精)中沉底。熔化前后质量不变,密度变大,体积变小,则液面下降。
变式2:(2022·浙江台州·八年级期末)小金把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗,他先将一个重为15N的空桶漂浮在水面上,然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内,桶仍漂浮在水面(不考虑捞出过程中带出的水,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)某块鹅卵石在水池底部时,它受到的浮力    它的重力(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)全部鹅卵石捞出放置在桶内时,水池内水面高度与鹅卵石未捞出时相比会_______(选填“上升”、“下降”或“不变”)。若此时桶排开水的体积为5.0×10-3m3,求桶内鹅卵石的总质量。
【答案】(1)小于
(2)上升;
F浮总=ρ液gV排=1×103Kg/m3×10N/kg×5.0×10-3m3=50N G石=F浮总-G桶=50N-15N=35N
【解析】(1)根据浮沉条件比较浮力和重力的大小
(2)水面上升还是下降,取决于鹅卵石排开水的体积大小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较即可。
首先根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算出桶和鹅卵石受到的总浮力,再根据G石=F浮总-G桶计算出鹅卵石的重力,最后根据计算出鹅卵石的质量。
【解答】(1)鹅卵石在池水里处于下沉状态,则它受到的浮力小于重力。
(2)鹅卵石在桶内处于漂浮状态,则此时它受到的浮力大于沉在池底时的浮力。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,则此时它排开水的体积大于沉在池底时的体积,因此水池内水面高度与未捞出时相比会上升。
和鹅卵石受到的总浮力F浮总=ρ液gV排=1×103kg/m3×10N/kg×5.0×10-3m3=50N;
鹅卵石的重力:G石=F浮总-G桶=50N-15N=35N ;
鹅卵石的质量:。
变式3:(2024·路桥模拟)如图所示,将重为9N、边长为10cm的立方体冰块放入盛有水的柱状容器中,静止时冰块有2cm高度露出水面。对容器缓慢加热,直至冰块完全熔化。
(1)列式计算冰块密度。
(2)计算冰块未熔化时受到的浮力大小?
(3)容器中的冰开始熔化到完全熔化过程中,水对容器底部的压强____
A.一直变大 B.一直不变 C.先变大后不变 D.先不变后变大
【答案】(1)正方体冰块的体积V=L3=(0.1m)3=0.001m3;
则冰块的密度:。
(2)冰块未融化时受到的浮力:F浮=ρ液gV排=103kg/m3×10N/kg×(0.1m-0.02m)×0.1m×0.1m=8N;
(3)C
【解析】(1)根据V=L3计算正方体冰块的体积,根据计算
冰块的密度;
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算冰块熔化前受到的浮力;
(3)比较熔化前后水面的高度变化,根据液体压强公式p=ρ液gh分析水对容器底部的压强变化。
【解答】(3)在开始的一段时间内,冰块受到的浮力小于冰块的重力;
根据和可知,水面高度在增大;
当冰块受到的浮力等于重力时,冰块在水面漂浮,此时浮力等于重力,
根据和可知,水面高度不变;
根据液体压强公式p=ρ液gh可知,水对容器底部的压强先变大后不变。故选C。
易错点四、物体浮沉条件分析易混淆
典例1:(2024八上·期末) 体积相同的铜、铁、铝三个小球,放入水中静止后,如图所示,已知这三种物质的密度关系是ρ铜>ρ铁>ρ铝,则下列判断正确的是(  )
A.铝球一定是实心的,铜、铁两球一定是空心的
B.三个小球受到的浮力关系F铅<F铁<F铜
C.三个小球的重力关系G铝>G铁=G铜
D.三个小球的质量关系m铝>m铁>m铜
【答案】D
【解析】(1)当物体的密度大于液体的密度时物体会下沉,当物体的密度小于液体的密度是物体上浮或悬浮,据此判断三个小球的空心问题。
(2)已知三个小球的体积相同,根据阿基米德原理并结合图中排开液体的体积判断三个小球所受的浮力关系。
(3)根据当浮力大于重力时物体上浮,当浮力小于重力时物体下沉,当浮力等于重力时,物体处于悬浮或漂浮状态,结合浮力关系求出三个小球的重力关系,进一步根据G=mg得出质量关系。
【解答】由图可知铜球漂浮、铁球悬浮,二者一定是空心的;铝球下沉,可能实心、也可能是空心,故A错;
因为F浮=ρ水gv排,排开水的体积,v铜<v铁=v铝,所以受到的浮力:F铜<F铁=F铝,故B错;
因为铜球漂浮,所以F铜=G铜,即ρ水gv排=ρ铜球gv,
因为v排<v,所以ρ水>ρ铜球;------①
因为铁球悬浮,所以F铁=G铁,即ρ水gv排=ρ铁球gv,
因为v排=v,所以ρ水=ρ铁球;-------②
因为铝球下沉到水底,所以F铝<G铝,即ρ水gv排<ρ铝球gv,
因为v排=v,所以ρ水<ρ铝球;--------③
由①②③可知:ρ铜球<ρ铁球<ρ铝球,
因为m=ρv,体积相同,所以三球的质量:m铜球<m铁球<m铝球,故D正确;
因为G=mg,所以三球的重力:G铜球<G铁球<G铝球,故C错;
故答案为:D。
变式1:(2024八上·诸暨月考)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(  )
A.木块 B.铝块 C.铁块 D.无法确定
【答案】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。
【解答】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。
变式2:(2024九下·柯桥月考)将两个完全相同的小球分别放入装有不同液体的甲、乙两烧杯中,球静止时两烧杯液面相平,如图所示。下列判断正确的是(  )
A.两小球所受浮力大小相等
B.乙烧杯中液体的密度大
C.乙烧杯中小球排开的液体质量大
D.甲烧杯底部受到液体 的 压强小
【答案】A
【解析】(1)根据浮沉条件比较浮力的大小;
(2)根据浮沉条件比较液体密度的大小;
(3)根据阿基米德原理判断;
(4)根据液体压强公式p=ρ液体gh判断。
【解答】A.小球在甲中漂浮,那么F浮甲=G;小球在乙中悬浮,那么F浮乙=G,因此二者浮力大小相等,故A正确;
B.小球在甲中漂浮,那么密度ρ甲>ρ;小球在乙中悬浮,那么ρ乙=ρ,因此液体密度ρ甲>ρ乙,故B错误;
C.根据阿基米德原理F浮力=G排可知,二者受到的浮力相等,那么二者排开液体的重力相等。根据G排=m排g可知,二者排开液体的质量相同,故C错误;
D.h甲=h乙,且ρ甲>ρ乙,根据公式p=ρ液体gh可知,甲烧杯底部受到的压强大,故D错误。故选A。
变式3:(2023·鹿城模拟)将两个相同的容器甲和乙放在同一水平桌面上,分别向其中倒入不同种类的液体,并将两个相同的物块分别放入这两个容器中。当两物块静止时,两个容器中液面恰好相平,如图所示。那么,甲容器底部受到液体的压强   (选填“大于”、“等于”或“小于”)乙容器底部受到液体的压强;甲容器中物块排开液体的重力   (选填“大于”、“等于”或“小于”)乙容器中物块排开液体的重力;甲容器中物块下表面受到的压力   (选填“大于”、“等于”或“小于”)乙容器中物块下表面受到的压力。
【答案】小于;等于;大于
【解析】本题考查液体压强大小的判断和阿基米德原理的应用。
【解答】通过甲乙的对照可知(密度越小越往上),液体甲的密度小于液体乙的密度,又因为高度相等,故甲容器底部受到的压强小;甲中物体悬浮,乙中物体漂浮,故其所受浮力均等于重力,即其浮力相等,由阿基米德原理可知,其排开液体的重力即为其所受浮力,故甲乙中排开液体所受重力相等;由上述结论可知其所受浮力相等,而,而乙中上方压力为零,故甲中的下方压力更大。
易错点五、求溶解度的条件不清晰
典例1:(2023八上·椒江期末)20℃时硝酸钾溶解实验的部分数据如表。下列分析不正确的是(  )
实验序号 水的质量/g 所加硝酸钾质量/g 所得溶液质量/g
① 10 2.5 12.5
② 10 3 13
③ 10 3.5 m
④ 10 4 13.2
A.表中m的值为13.2
B.20℃时,硝酸钾的溶解度为32克
C.③、④实验所得溶液均为饱和溶液
D.实验④中所得溶液的溶质质量分数大于实验③
【答案】D
【解析】(1)(3)当溶液存在未溶的晶体时,此时溶液肯定饱和,据此确定m的数值;
(2)(4)同一温度下,物质的溶解度相等时,则饱和溶液的溶质质量分数相等,据此计算。
【解答】根据实验④可知,10g水中加入4g硝酸钾时,溶液质量为13.2g,则此时溶质质量为:13.2g-10g=3.2g<4g,即此时出现未溶的晶体,那么此时溶液饱和。由此可知,在20℃时,10g水中最多溶解3.2g硝酸钾。在实验③中,因为3.5g>3.2g,所以此时溶质仍然为3.2g,即m=13.2g,故A正确,不合题意;
综上所述,20℃时,10g水中最多溶解硝酸钾3.2g,那么100g水中最多溶解硝酸钾:,则硝酸钾此时的溶解度为32g,故B正确,不合题意;
溶液③和④都是20℃时硝酸钾的饱和溶液,则二者的溶质质量分数相同,故C正确不合题意,D错误,符合题意。
变式1:某温度时,将10克饱和氯化钾溶液蒸干,得氯化钾晶体2克,则氯化钾在此温度下的溶解度为( )
A.10克 B.2克 C.20克 D.25克
【答案】D
【解析】根据固体溶解度的概念进行计算,固体物质的溶解度是指在一定温度下,某固体物质在100克溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量.
解:根据题意可得,10克氯化钾饱和溶液中有2克氯化钾,则有8克水,即8克水中最多溶解2克氯化钾.
可设氯化钾在该温度下的溶解度为x,则 2g:8g=x:100g x=25g
变式2:(2024八上·期末) 在t℃时,某物质A的溶液先恒温蒸发10g水,析出2g无水晶体,再恒温蒸发20g水,析出 5g无水晶体,下列说法正确的是(  )
A.t℃时,原溶液是饱和溶液 B.t℃时,A物质的溶解度为20g
C.t℃时,A物质的溶解度为25g D.t℃时,A物质的溶解度为30g
【答案】C
【解析】溶质的质量分数是指溶质占溶液的质量的百分比;溶液的质量等于溶质的质量和溶剂的质量之和; 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】根据题目信息可知,析出晶体以后溶液为饱和溶液,比较两次蒸发可以发现,20g水和5g晶体组成的溶液是饱和溶液,设物质的溶解度是 得:S=25g。从第二次蒸发水可以看出,每蒸发10g水,就会析出2.5g晶体,但是第一次蒸发掉10g水,只析出2g晶体,说明原溶液不是饱和溶液,故 A 错误。故选C。
变式3:(2022八上·舟山月考)在一定温度下,向100g水中依次加入一定质量的氯化钾固体,充分溶解。加入氯化钾的质量与得到相应溶液质量的关系如图所示:
(1)该温度下氯化钾的溶解度为   g。
(2)烧杯①②③中,溶质的质量分数分别为a、b、c,则它们的大小关系是   。(用“>”“<”或“=”表示)其中属于饱和溶液的是烧杯   (填序号)
【答案】(1)40 (2)a【解析】(1)根据图片,确定该温度下100g水中最多溶解氯化钾的质量,从而确定氯化钾的溶解度;
(2)在相同温度下,物质的溶解度相同,即饱和溶液的溶质质量分数相等,且饱和溶液的溶质质量分数肯定大于不饱和溶液的溶质质量分数,据此分析解答。
【解答】(1)根据烧杯②③可知,当加入60g氯化钾时,得到溶液质量为140g,此时溶质质量为:140g-100g=40g。因为40g<60g,所以会出现未溶的氯化钾晶体,因此此时达到饱和。因为100g水柱最多溶解氯化钾40g,所以该温度下氯化钾的溶解度为40g。
(2)根据氯化钾的溶解度为40g可知,烧杯①中溶质质量为20g小于40g,为不饱和溶液。而烧杯②和③中溶质质量为40g,则它们都是饱和溶液。那么溶质质量分数a易错点六、蒸发结晶与冷却热饱和溶液结晶
典例1:(2024八下·义乌开学考)小明同学得到了如下关于A、B的两种固体物质的溶解度表:
温度(℃) 0 10 20 30 40
溶解度(g) A 35 35.5 36 36.5 37
B 6 10 18 36.5 50
(1)若将B物质从溶液中结晶析出,宜采用的方法是:   。
(2)我国有许多盐碱湖,湖中溶有大量的氯化钠和碳酸钠,那里的人们“冬天捞碱,夏天晒盐”。据此你认为表中   (填“A”或“B”)物质的溶解度与氯化钠相似。
【答案】(1)降温结晶(2)A
【解析】(1)如果物质的溶解度受温度的影响变化剧烈,那么可以使用降温结晶的方法;如果物质的溶解度几乎不受温度的影响,那么可以使用蒸发溶剂的方法结晶;
(2)“夏天晒盐”,其实就是因为夏天气温高,海水蒸发较快,可以使盐尽快结晶。之所以用蒸发溶剂的方法晒盐,就是因为氯化钠的溶解度几乎不受温度的影响,据此分析判断。
【解答】(1)根据表格可知,物质B的溶解度随温度的升高而迅速增大,因此使其从溶液中析出,方法是:降温结晶。
(2)根据表格可知,物质A在温度改变时溶解度几乎保持不变,因此A物质的溶解度与氯化钠相似。
变式1:(2023八上·拱墅期末)向分别盛有40g硝酸钾和40g氯化钠的烧杯里,各加入100g100℃的热水,充分搅拌。根据溶解度表中相关数据分析,下列说法正确的是(  )
温度/℃ 0 20 40 60 80 100
溶解度/g 氯化钠 35.7 36.0 36.6 37.3 38.4 39.8
硝酸钾 13.3 31.6 63.9 110 169 246
A.均能形成100℃时氯化钠和硝酸钾的饱和溶液
B.将上述2只烧杯内的物质在100℃时各自蒸发掉50g水,有晶体析出的是硝酸钾
C.将上述2只烧杯内的物质降温至20℃时,析出晶体较多的是氯化钠
D.当硝酸钾中含有少量氯化钠时,要从中得到纯净的硝酸钾,可采用降温结晶的方法
【答案】D
【解析】(1)将物质的质量与溶解度进行比较,如果前者大,那么溶液饱和;如果后者大,那么溶液不饱和;
(2)根据溶解度分别计算出50g水中最多溶解物质的质量,然后再与40g进行比较;
(3)溶解度越大,析出的晶体越少;
(4)当物质的溶解度受温度的影响变化明显时,可以用降温结晶的方法进行提纯。
【解答】A.根据表格可知,100℃时,氯化钠的溶解度未39.8g<40g,因此氯化钠溶液饱和;硝酸钾的溶解度246g>40g,因此硝酸钾溶液不饱和,故A错误;
B.蒸发掉50g水后还剩50g水,那么100℃时,最多溶解氯化钠19.9g<40g,硝酸钠143g>40g,因此有晶体析出的是氯化钠,故B错误;
C.20℃时,氯化钠的溶解度为36g,而硝酸钾的溶解度为31.6g,那么在100g水中溶解氯化钠质量大,而析出晶体少,故C错误;
D.硝酸钾溶解度随温度的升高而迅速增大,因此可以用降温结晶的方法进行提纯,故D正确。故选D。
变式2:从溶液里析出晶体的过程叫结晶。结晶一般有两种方法 :像食盐等溶解度受温度的变化影响较小的物质,可采用________的方法使其结晶,而像碳酸钠等溶解度受温度变化影响较大的物质,可采用________的方法使之结晶。在实际生产中,往往两种方法综合使用。
【答案】蒸发溶剂;冷却热饱和溶液
【解析】根据溶解度受温度影响不大的物质利用蒸发结晶,受温度影响大的利用冷却热饱和溶液结晶分析。
氯化钠的溶解度受温度影响变化不大,所以通常采用蒸发溶剂的方法结晶,而碳酸钠等溶解度受温度变化影响较大的物质,则采用冷却热饱和溶液的方法结晶;
变式3:我国有许多盐碱湖,湖水中溶有大量氯化钠和纯碱。已知氯化钠、纯碱在不同温度下的溶解度如下表,试用你学过的知识回答下列问题。
温度(℃) 0 10 20 40 60 80 100
氯化钠(克) 35.7 35.8 36 36.6 37.3 38.4 39.8
纯碱(克) 7.1 12.5 21.5 38.8 … 43.9
(1)冬天常有大量某种晶体在湖底析出,夏天则几乎没有该晶体出现,试判断这种晶体为________,其理由是________。
(2)若人们想从湖中捞到氯化钠晶体,最好选在________(选填“冬季”或“夏季"),其理由是________。
【答案】(1)纯碱;纯碱的溶解度随温度升高明显增大,冬天温度低,它从湖水中大量析出
(2)夏季;氯化钠的溶解度受温度变化影响不大,夏季水分蒸发剧烈,它会从溶液中析出。而夏季温度高,纯碱在温度高时溶解度较大,析出较少。
【解析】根据溶解度受温度影响大的物质适宜用降温结晶,受温度影响不大的适宜用蒸发结晶分析。
(1)冬天常有大量某种晶体在湖底析出,夏天则几乎没有该晶体出现,说明该物质溶解度受温度影响大,冬天温度低,会析出晶体, 由表中数据可知,这种晶体为纯碱;
(2)氯化钠的溶解度受温度变化影响不大,夏季水分蒸发剧烈,它会从溶液中析出,而夏季温度高,纯碱在温度高时溶解度较大,析出较少,所以要得到氯化钠晶体,最好选在夏季;
重难点七、阿基米德实验探究
典例1:在“验证阿基米德原理”实验操作步骤如图,实验过程如下。
A.用细线将橡皮挂在弹簧测力计下,测出橡皮的重力;
B.将水倒入溢水杯中;
C.将挂在弹簧测力计下的橡皮浸没水中,让溢出的水全部流入小桶中,同时读出弹簧测力计的示数;
D.将盛有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下,读出此时弹簧测力计的示数;
E.记录、分析实验数据,得出实验结论;
F.整理实验器材。
请根据小雨的实验过程回答下面问题:
(1)指出小雨在实验操作中漏掉的一个步骤:________。
(2)在B步骤中对溢水杯中的水量有何要求?________。
(3)将橡皮从水面上方某一高度处缓缓下降,使其逐渐浸入水中直至完全浸没,整个过程中弹簧测力计的示数如何变化?________。
(4)若A、C、D三个图中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3,漏掉的实验操作中的弹簧测力计示数为F4,那么当满足________关系式时(用字母表达式表示),阿基米德原理就得到了验证。
【答案】(1)测量空桶的重力(2)水面要达到溢水杯口(3)变小(4)F1 F2=F3 F4
【解析】(1)验证阿基米德原理,其实就是证明浮力和排开液体重力的关系。在实验中,浮力靠称量法得到,即F浮=G-F拉;而排开水的重力G排=G总-G桶,那么需要测量空桶的重力和溢出水和小桶的重力之和;分析发现,漏掉的步骤就是没有测量空桶的重力;
(2)如果水面没有到达溢水杯口,那么放入物体后,水面先上升到杯口,然后才会有水流出,这样测出的溢出水的重力偏小,造成测量误差;
(3)首先根据V排的变化分析浮力的大小变化,然后根据F拉=G-F浮分析测力计的示数变化;
(4)根据图片可知,F1就是物体的重力,而F2就是物体浸没在水中测力计的示数,那么二者之差就是此时物体受到的浮力;而F3是桶和水的总重力,F4是空桶的重力,二者之差就是排开水的重力。根据阿基米德原理F浮=G排可知,它们之间的关系为 F1 F2=F3 F4 。
【解答】(1)小雨在实验操作中漏掉的一个步骤:测量空桶的重力。
(2)在B步骤中对溢水杯中的水量要求:水面要达到溢水杯口;
(3)将橡皮从水面上方某一高度处缓缓下降,使其逐渐浸入水中直至完全浸没,橡皮排开水的体积不断增大,那么它受到的浮力不断增大;根据公式F拉=G-F浮可知,弹簧测力计的示数逐渐变小;
(4)若A、C、D三个图中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3,漏掉的实验操作中的弹簧测力计示数为F4,那么当满足 F1 F2=F3 F4 关系式时,阿基米德原理就得到了验证。
变式1:某同学在探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”时,做了如图所示的实验。根据要求完成下列探究过程:
(1)石块的重力G=   N。
(2)石块浸在水中后测力计的示数G'=   N,由此可得石块所受浮力F浮=   N。
(3)石块排开的水所受到的重力G排=   N。
(4)比较F浮和G排的大小,可以发现:F浮   G排。
(5)由上述实验可得,浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开液体受到的   ,这就是著名的   原理,用公式表示为   。
【答案】(1)3 (2)1.6;1.4 (3)1.4 (4)= (5)重力;阿基米德;F浮=G排
【解析】(1)根据图甲确定石块的重力;
(2)根据图乙确定石块浸在水中后测力计的示数,根据F浮=G-F示计算出它受到的浮力;
(3)石块排开水的重力等于小桶和水的总重力与空桶重力的差;
(4)比较浮力和排开水的重力大小的关系即可;
(5)根据阿基米德原理的内容解答。
【解答】(1)根据图甲可知,测力计的分度值为0.2N,则石块的重力G=3N;
(2)根据乙图可知,石块浸在水中后测力计的示数G'=1N+0.2N×3=1.6N。那么石块受到的浮力:
F浮=G-F示=3N-1.6N=1.4N。
(3)根据丙图可知,石块排开水的重力G排=1.8N-0.4N=1.4N。
(4)比较可知,石块受到的浮力等于它排开水的重力,即F浮=G排。
(5)由上述实验可得,浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开液体受到的重力,这就是著名的阿基米德原理,用公式表示为F浮=G排。
变式2:某校科学兴趣小组在创新实验能力展示交流活动中,设计了一个能巧妙测出不规则固体密度的实验。该实验的主要步骤如下:
①如图甲所示,将两个已调零的弹簧测力计悬挂在铁架台下,将一溢水杯和另一空杯用细线拴在弹簧测力计下,向溢水杯中加入一定量的水,使水满过溢水口流入空杯中;当水不再流出时,读出弹簧测力计的示数G1和G2。
②如图乙所示,将一不溶于水的小石块用细线拴住并慢慢放入溢水杯中,此时溢出的水全部流入另一杯中,当水不再流出时,读出弹簧测力计的示数G3和G4。
③根据以上数据,通过计算得出小石块的密度ρ。
(1)上述实验中,科学兴趣小组测得G1=0.94 N,G2=0.4 N,G3=1.2 N,G4=0.5 N。
实验中,小石块排开水的重力是   N,小石块的体积是  m3。(ρ水=1.0×103
kg/m3,g取10
N/kg)
(2)小石块的重力是   N。
(3)通过以上数据,科学兴趣小组得出小石块的密度是   kg/m3。(g取10 N/kg)
【答案】(1)0.1;1×10-5 (2)0.36 (3)3.6×103
【解析】(1)小石块排开水的重力等于小桶和水的总重力的变化量。石块完全浸没在水中,则它排开水的体积等于自身体积,即;
(2)小石块的重力=放入石块后溢水杯的总重力+排开水的重力-放入石块前溢水杯的总重力。
(3)根据公式计算出石块的密度。
【解答】(1)根据图片可知,小石块排开水的重力G排=G4-G2=0.5N-0.4N=0.1N;
小石块的体积:;
(2)小石块的重力G=G3+G排-G1=1.2N+0.1N-0.94N=0.36N;
(3)小石块的密度:。
变式3:某同学想探究“漂浮的木块受到的浮力大小与木块排开液体重力的关系”。实验步骤:
①测量漂浮的木块受到的浮力大小,方法是   ;
②将水倒入溢水杯中直至有水从溢水口溢出为止,如图甲所示;
③待溢水口不再溢水后,在溢水口下放一个重为G1的空桶,如图乙所示;
④将木块放进溢水杯,让溢出的水全部流入小桶,测出小桶和水的总重力记为G2,如图丙所示。
实验分析:本实验中,下列选项会对实验产生影响的是   (填字母)。
A.溢水杯未装满水 B.测量空桶重力时桶内有水 C.木块吸水
实验完成后,另一同学猜想漂浮的木块受到的浮力大小可能与液体密度有关,于是他用盐水代替水,另取一个相同木块重复步骤②③④,测出小桶和盐水的总重力记为G3。根据所学知识判断G2   G3(填“<”、“=”或“>”)。
【答案】用弹簧测力计测出木块的重力(可测出木块重力的方法均可);A;=
【解析】(1)实验步骤:①当木块漂浮在水面上时,它受到的浮力和重力相互平衡。根据二力平衡的条件可知,此时浮力等于重力,即只要测出木块的重力就得到了木块受到的浮力。
(2)实验分析:分析各个选项中的情况是否会对排出水的重力产生影响;
(3)根据浮沉条件比较排开液体的大小重力大小,再根据G总=G桶+G液比较总重力的大小。
【解答】(1)实验步骤:测量漂浮的木块受到的浮力大小,方法是:用弹簧测力计测出木块的重力(可测出木块重力的方法均可);
(2)实验分析:A.溢水杯未装满水,那么放入木块后,溢水杯中的水面先上升倒杯口,然后才有水流出,即此时排开水的重力偏小,故A符合题意;
B.测量空桶重力时桶内有水,对木块排开水的多少没有影响,故B不合题意;
C.木块吸水,对它排开水的重力没有影响,故C不合题意。
故选A。
(3)木块在水和盐水中都是漂浮,它受到的浮力始终等于自身重力,即它受到的浮力不变。根据阿基米德原理可知,它排开盐水和水的重力相等。根据G总=G桶+G液可知,总重力G3=G2。
重难点八、浮力应用--密度计
典例1:(2024八上·期末)资料显示:牛奶中掺水量越多,牛奶密度越小。小科想通过测定密度来比较两种牛奶品质的优劣,他自制了一个可测液体密度的“浮标”——在竹筷下面缠绕一些铁丝,如图甲所示。
(1)纯牛奶是   (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)分别将“浮标”浸入 A、B两种牛奶中,待静止后,筷子上与液面相平的位置分别标记为 A 和 B,如图乙所示。比较标线A和B的上下位置,可知A、B牛奶的密度关系为ρA   (填“>”“<”或“=”)ρB,由此可知A、B牛奶品质的优劣。
(3)在实际测量过程中,发现“浮标”杆上的两条标记线靠得很近,为了更易区分,请你提出一条改进“浮标”的建议:   。
【答案】(1)混合物
(2)<
(3)“浮标”的杆做得更细些(或浮标缠绕多一些铁丝)
【解析】物体沉浮条件:ρ物>ρ液,物体下沉 ,G物>F浮;ρ物>ρ液,物体沉底 ,G物=F浮+F支(是下沉的最终稳定状态);ρ物 =ρ液,物体悬浮 ,G物=F浮;ρ物<ρ液,物体上浮,G物<F浮;ρ物<ρ液,物体漂浮,G物=F浮(是上浮的最终稳定状态) ;故物体在液体中共有漂浮、上浮、悬浮、下沉、沉底五种状态。 浮力的定义式为F浮=G排(即物体所受的浮力等于物体处于稳定状态下所排开液体的重力),计算可用它的推导公式F浮=G排=ρ液gV排(ρ液为液体的密度,单位为kg/m3;g为常数,是重力与质量的比值,取g=9.8N/kg,粗略计算时可取10N/kg;V排表示排开液体的体积,单位为m3)。同时,液体的浮力公式也适用于气体(把ρ液换为ρ气即可),未做特殊说明时,浮力一般指物体浸没在液体中所受到竖直向上的力。
【解答】(1) 纯牛奶是混合物,是由两种或两种以上的物质混合在一起;
(2)分别将“浮标”浸入 A、B两种牛奶中,待静止后,筷子上与液面相平的位置分别标记为 A 和 B,如图乙所示。比较标线A和B的上下位置,可知A处排开液体的体积比B大,在都是漂浮状态,浮力等于重力的情况下,浮力不变,排开的液体的体积越大,液体的密度越小,所以ρA <ρB;
(3)在实际测量过程中,发现“浮标”杆上的两条标记线靠得很近,为了更易区分,请你提出一条改进“浮标”的建议:“浮标”的杆做得更细些(或浮标缠绕多一些铁丝),做的更细一些,在排开的液体体积相同的情况下,底面积越小,高越长,更好划分刻度,提高精确度;
故答案为:(1)混合物(2)<(3)“浮标”的杆做得更细些(或浮标缠绕多一些铁丝)
变式1:(2024八上·期末) 在三支相同的平底试管内装入等量铁砂,然后分别放入装有甲、乙、丙三种不同液体的烧杯里,其静止状态如图所示,则下列说法中正确的是(  )
A.三种液体对试管的浮力大小关系是F甲>F乙>F丙
B.三种液体的重力大小关系是G甲=G乙=G丙
C.三种液体对烧杯底部的压强大小关系是p甲>p乙>p丙
D.三支试管底部所受液体压强大小关系是p甲’=p乙’=p丙’
【答案】D
【解析】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。条件:下沉:ρ物>ρ液,G物>F浮 ;悬浮:ρ物=ρ液,G物=F浮 ;上浮:ρ物<ρ液,G物<F浮;漂浮:ρ物<ρ液,G物=F浮 ;沉底:ρ物>ρ液,G物=F浮+F杯底对物的支持力,F浮<G;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。
【解答】由题可知,三支相同的平底试管在甲、乙、丙三种液体中都漂浮,根据浮沉条件,漂浮在液面上的物体受到的浮力等于物体自身的重力。装入等量铁砂的三支相同的平底试管的重力相等,所以三种液体对试管的浮力大小相等,故 A错误;由图可知,三种液体的密度关系为ρ丙>ρ乙>ρ甲,现在三个烧杯中液面相平,排开丙液体的体积最少,所以原来丙液体最多,所以丙液体最重,故 B错误;图中三种液体液面相平,又知ρ丙>ρ乙>ρ甲,根据液体压强公式p=ρgh可知,P丙>P乙>P甲,故C错误;三支试管在液体中受到的浮力相等,所以三支试管底部所受的压力也相等,三支试管相同,底面积相同,所以三支试管底部所受液体压强大小相等,故 D正确。
故答案为:D
变式2:(2022八上·浙江温州阶段练习)如图1 利用一根吸管制作一个简易密度计。
(1)为了让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中,应在吸管的下端塞入一些铜丝作为配重,并用石蜡将吸管的下端封闭起来.若将它放入液体中后不能竖直漂浮,请提出改进做法________。
(2)这根吸管竖直漂浮在不同液体中时,液体的密度越大,它露出液面部分的长度越长,受到的浮力大小________。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(3)通过正确计算,在吸管上标出对应的刻度线,便制成了一个简易的吸管密度计。如图2三种刻度的标示,合理的是________。
(4)为了使测量结果更准确,如何使简易密度计上两条刻度线(如0.9、1.0)之间的距离大一些?写出一种方法__________。
【答案】(1)吸管下端继续增加铜丝 (2)不变 (3)B (4)用更细的吸管
【解析】1、密度计下的玻璃泡中放入一定数量的铅丸可使密度计竖直立在液体中;
2、密度计工作时都处于漂浮状态,浮力等于重力,由于重力不变所以浮力都相同;
3、由阿基米德原理的变形公式,当浮力相同时通过比较液体密度的大小可得到V排的大小。当液体密度越大时,V排越小露出液体的部分就越多,所以刻度越往上表示密度越小。密度计上的h与液体密度是成反比关系的,所以密度计的刻度是不均匀的;
4、要使简易密度计上两条刻度线之间的距离大一些,也就是在改变相同体积的情况下高度更大,所以由公式V=Sh得出答案。
【解答】(1) 为了让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中,应在吸管的下端塞入一些铜丝作为配重,并用石蜡将吸管的下端封闭起来.若将它放入液体中后不能竖直漂浮,请提出改进做法 吸管下端继续增加铜丝 ;
(2)这根吸管制作的简易密度计,在不同的液体中处于漂浮状态,浮力等于吸管自身的重力,所以受到的浮力大小不变;
(3)密度计的刻度是不均匀的且密度计刻度是上小下大,所以B图密度计的刻度是合理的;
(4)根据公式h=V/S可知,在体积变化相同时,要使h变化越大,S要越小,所以可使用更细吸管
变式3:(2022八上·衢州期中)牛奶中掺水量越多,牛奶密度越小,品质越差。小丽想通过测定密度来比较二种牛奶品质的优劣,她用一根一端密封的空心玻璃管下端绕上一段细铁丝,制成一支自制密度计,如图所示。
(1)纯牛奶是   (选填“溶液”、“悬浊液”或“乳浊液”)
(2)分别将自制密度计浸入牛奶甲和牛奶乙中,静止后如图所示。由图可知品质较高的牛奶为   (选填“甲”、“乙”或“相同”)
(3)使用中,发现细铁丝容易滑落,于是他取下铁丝,置于玻璃管内,再次测量这一杯牛奶密度(过程中杯内液体总量不变),则测得密度与原来相比   (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)乳浊液 (2)乙 (3)偏小
【解析】(1)溶液的分散质为可溶性物质,悬浊液的分散质为不溶性的固体颗粒,乳浊液的分散质为不溶性的液体。
(2)根据浮沉条件确定二者浮力的大小,再根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排比较密度大小即可。
(3)注意分析液面所对刻度的变化即可。
【解答】(1)纯牛奶为不溶于水的液体,因此为乳浊液;
(2)密度计始终漂浮,则它受到的浮力等于重力,即浮力保持不变。根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,当浮力相同时,密度计在乙中排开液体的体积较小,则乙的密度较大,品质较高。
(3)细铁丝在外面时和在里面时,密度计的总重力不变,根据F浮力=G总可知,它们受到的总浮力不变。根据F浮力=ρ液gV排可知,它们排开液体的体积相等。当细铁丝在外面时,密度计排开液体的体积等于铁丝的体积与玻璃管排开液体的体积之和;而铁丝在里面时,只有玻璃管排开液体。比较可知,玻璃管排开液体的体积变大,即液面所对的刻度靠上,即测出密度偏小。
重难点九、浮力应用--浮力秤
典例1:(2022八上·鄞州期中)曹冲称象”是家喻户晓的典故,某校兴趣小组模仿这一现象,制作了1台“浮力秤”,将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中.已知玻璃杯质量是200g,底面积是30cm2,高度为15cm,(ρ水=1×103kg/m3 g取10N/kg).求:
(1)将杯子开口向上竖直放入水中时(注:水未进入杯内)杯子所受的浮力;
(2)此时杯子浸入水中的深度(即为该浮力秤的零刻度位置);
(3)此浮力秤的最大称量为多少kg?(即量程).
【答案】(1)杯子的重力:G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,
因为杯子漂浮在水面上,所以F浮=G=2N;
(2)由F浮=ρ液gV排得:V排= = =2×10-4m3,
此时杯子浸入水中的深度:h= = ≈0.067m
(3)当杯子下沉的深度为0.15米时,此时杯子受到的浮力最大,
F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×30×10-4m2×0.15m=4.5N,
即:F=F浮′-F浮=4.5N-2N=2.5N,
则此浮力秤的最大称量为:mmax=0.25kg.
【解析】(1)首先根据G=mg计算出杯子的重力,再根据漂浮条件计算杯子受到的浮力,即F浮=G;
(2)首先根据阿基米德原理的变形式 计算出杯子排开水的体积,再根据公式 计算杯子浸入水中的深度。
(3)当杯子下沉的深度为0.15米时,此时杯子受到的浮力最大,首先根据阿基米德原理 F浮=ρ水gV排 计算出此时杯子受到的最大浮力 F浮',再根据二力平衡Gmax=F浮力'-G杯计算出浮力秤内装水的最大重力,最后根据公式计算出浮力秤的最大称量质量。
变式1:(2022八上·杭州月考)小才同学听了“曹冲称象”的故事后,利用所学知识制作了“水秤”模型,可方便地称量物体的质量,其构造如图所示,已知透明大桶足够深,小筒的高度为 H=0.3m,底面积为 S=0.02m2,小筒和秤盘总重量为
30N,小筒壁厚度可忽略不计。ρ水=1.0×103kg/m3。求:
(1)如图甲所示,当秤盘上不放物体时,小筒受到的浮力为   N;
(2)请确定该浮力秤的零刻度线的位置(即A 点距小筒底部的距离);
(3)如图乙,在秤盘上放物体后,就可以称量物体所受重力,则该“水秤”模型最大能称量的物体重力为多少N?
【答案】(1)30
(2)根据F浮=ρ液gV排得,当秤盘上不放物体时,小筒排开水的体积为: V排= =3×10-3m3
由V=Sh得,A点距小筒底部的距离:h= =0.15m
(3)在秤盘上放物体后小筒受到最大浮力为;F浮′=ρ液gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m2×0.3m=60N
物体的最大重力为:G=F浮′-G0=60N-30N=30N
【解析】(1)根据漂浮条件计算不放物体时小筒受到的浮力;
(2)浮力秤的零刻度线的位置其实就是不放物体时水面所对的位置。首先根据 计算出小筒排开水的体积,再根据 计算A点到小筒底部的距离。
(3)首先根据V排'=SH计算出小筒排开水的最大体积,再根据阿基米德原理 F浮=ρ液gV排计算小筒受到的最大浮力,最后根据二力平衡的知识 G=F浮′-G0 计算所测物体的最大重力。
【解答】(1)小筒漂浮在水面上,则不放物体时,它受到的浮力等于重力,
即F浮力=G=30N。
变式2:(2024八上·诸暨月考)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?
【答案】(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公式计算出F浮,漂浮时,浮力大小等于总重力。
【解答】(1)竹筏漂浮在水面上,
变式3:(2024八上·期末) 某科技小组想利用学到的浮力知识制作一个浮力秤。他们找来一个瓶身为圆柱体的空饮料瓶,剪掉瓶底,旋紧瓶盖,在瓶盖处系一块质量适当的小石块,然后将其倒置在水中,如图所示。使用时,只要把被测物体投入空瓶中,从水面所对的刻度就可以直接读出被测物体的质量。
(1)小石块的作用是   ;这时小石块和饮料瓶受到的浮力   (填“大于”“等于”或“小于”)它们的总重力。
(2)当浮力秤中不放被测物体时,水面所对位置为零刻度(如图所示),这种浮力秤质量的刻度是    (填“均匀”或“不均匀”)的。
(3)经测量,该饮料瓶圆柱体部分的横截面积为50 cm2,现在要在饮料瓶的竖直标线上刻上对应的被测物体质量值。试通过计算说明,在零刻度线之上1cm处应刻上的对应质量值。
【答案】(1)使浮力秤能够竖直地漂浮在水中;等于
(2)均匀
(3)解:由解析中(2)知 所以m=ρ* Sh,当h=1cm时,
0.05kg=50g
【解析】浮沉条件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。条件:下沉:ρ物>ρ液,G物>F浮 ;悬浮:ρ物=ρ液,G物=F浮 ;上浮:ρ物<ρ液,G物<F浮;漂浮:ρ物<ρ液,G物=F浮 ;沉底:ρ物>ρ液,G物=F浮+F杯底对物的支持力,F浮<G;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。
【解答】(1)如果没有石块,浮力秤容易歪斜,难以竖直漂浮在水中,所以石块的作用是使浮力秤能够竖直地漂浮在水中;由于二者漂浮,它们受到的浮力等于总重力。
(2)设被测物体的质量为 m,饮料瓶圆柱体部分的横截面积为 S,在浮力秤中放入被测物体后,瓶身浸入的深度增加值为h,则浮力秤再次平衡时,增大的浮力等于增大的重力,即
整理可得
因为ρ液、S为定值,
所以h与m成正比,即该浮力秤质量的刻度是均匀的。
(3)解:由解析中(2)知;所以m=ρ液 Sh,当h=1cm时, 0.05kg=50g
故答案为:(1)使浮力秤能够竖直地漂浮在水中、等于9(2) 均匀(3)50g
重难点十、利用浮力求物体的密度
典例1:(2023八上·东阳期中)小李学习了浮力知识后,在家中进行了“物体浮沉条件”等相关研究,过程如下:
①图甲和乙:取两个完全相同的玻璃杯,倒等体积的水和白酒,液面高度为h0;
②图丙:把萝卜放入装有水的玻璃杯中,萝卜漂浮在水面上,液面高度为h1;
③图丁:把乙中的部分白酒倒入丙中,萝卜沉底,此时液面高度为h2;
④图戊:倒出若干白酒后,乙中剩余白酒液面高度为h3。
请回答以下问题:
(1)若图丙中的萝卜会吸水,且吸水后质量和体积均变大,但仍处于漂浮状态,此时的液面高度为h1'。则h1'   h1(选填“>”、“=”或“<”)。
(2)若不考虑水和白酒混合前后体积变化,ρ水表示水密度,请你用帮小李用相关字母表示萝卜的密度ρ萝卜=   。
【答案】(1)= (2)ρ水
【解析】根据浮沉条件确定漂浮和沉底时的浮力与重力关系,比较浮力大小;丙图中萝卜在水中漂浮,根据甲、丙两图计算萝卜的重力,利用重力公式求得质量;丁图中萝卜在混合液体中沉底,根据乙丁两图计算萝卜的体积,利用密度公式计算其密度。
【解答】(1)由于萝卜始终处于漂浮状态,萝卜受到的浮力始终等于萝卜的重力,等于排开水的重力;萝卜吸水前,排开水的重力等于萝卜的重力G=G排,萝卜吸水后,排开水的重力等于萝卜的重力与吸的水的重力之和G+G水=G排+G增,则萝卜吸水的重力等于萝卜排开水增加的重力,所以此时的液面高度不变,则h'1=h1
(2)设玻璃杯的底面积为S,萝卜在乙中漂浮,则萝卜的重力等于受到的浮力G=F浮=ρ水gV排=ρ水gS(h1-h0)
萝卜在丙中下沉,则萝卜的体积V=S[h2-h0-(h0-h3)]=S(h2-2h0+h3)
那么萝卜的密度
变式1:下面是小金利用量筒和水测量橡皮泥密度的实验操作情景,
(1)乙图中橡皮泥受到的浮力为______牛。
(2)由图中读数可算出橡皮泥的密度是______kg/m3。
【答案】0.14 1.75×103
【解析】解:(1)[1]橡皮泥浸没之前水面对应的示数为V1=50mL=50cm3
橡皮泥漂浮在水面上水面对应的示数为V2=64mL=64cm3
乙图中橡皮泥排开液体的体积V'=V2-V1=64mL-50mL=14mL=14cm3=1.4×10-5m3
乙图中橡皮泥受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.4×10-5m3=0.14N
(2)[2]橡皮泥团成球浸没在水中,量筒中水面对应的示数为V3=58mL=58cm3
橡皮泥漂浮在水面上,受到的重力等于排开水的重力,所以橡皮泥的质量等于排开水的质量,所以
m=m排水=(V2-V1)ρ水
橡皮泥的体积为V=V3-V1
所以橡皮泥的密度
变式2:(2024八上·嘉兴期末)小嘉同学利用假期参观酒厂,了解到白酒酿制和相关工艺流程、并知道了白酒“度数”的含义,于是决定和同学一起通过项目化学习,制作一个基于密度计原理测量白酒度数的仪器。(白酒的“度数”不是质量分数,而是体积分数,例如53°的白酒表示20℃时,100mL白酒中含有53mL酒精。)
(1)如图所示为该项目化学习小组制作的测量白酒“度数”的仪器,制作时发现仪器不能竖直漂浮在液体中,可采用的方法是   。
(2)已知该仪器的总体积为30cm3,若把它置于70°白酒中依然能漂浮于液面,则它的质量不能大于多少克?
附:20℃时白酒“度数”与密度对照表
白酒的度数V/V
密度 0.951 0.924 0.905 0.898 0.886
(3)标刻度时,须先将它置于水中,待该仪器稳定后,水面与A处相平,此时A处应标注的刻度为   (选填“0”或“1.0”)。
【答案】(1)增加铅粒质量
(2)解:漂浮时,F浮=G物,ρVg= mg,m =30cm3x0.886g/cm3=26.58g
(3)0
【解析】
(1)若不能直立,需要增加配重。
(2)根据物体沉浮条件了阿基米德原理可求出该仪器的质量。
(3)根据“度数”的含义进行分析。
【解答】
(1)制作时发现仪器不能竖直漂浮在液体中,说明此时配重较小,可以在下端增加增加铅粒质量。
(2)因为该仪器漂浮在液面,则F浮=G,当仪器恰好浸没在液体中时,仪器的质量最大,则有:,则该仪器的最大质量为:。
(3)标刻度时,须先将它置于水中,待该仪器稳定后,水面与A处相平,此时酒精含量为0,所以A处应标注的刻度为0。
变式3:(2024八下·义乌开学考)小明制作了一个可测量物体质量的装置,如图甲所示小筒与大筒均为圆柱形容器.小筒和托盘的总质量为200g,小筒底面积50cm2,高12cm,大筒中装有适量的水,托盘上不放物体时,在小筒和大筒上与水面相平的位置的刻度均为“0”,将小筒竖直压入水中,当水面距小筒底10cm时,在小筒和大筒上与水面相平位置的刻度均为最大测量值,小筒和大筒的分度值相同。把被测物体放入托盘中,读出小筒或大筒上与水面相平位置对应的刻度值,即为被测物体的质量。
(1)该装置所能测量物体的最大质量为   g;
(2)小筒上相邻两刻度线的间距比大筒上相邻两刻度线间的距离   (选填“大”或“小”);
(3)他想利用此装置测算出石块的密度,操作如下,如图乙所示,将石块放入托盘中,读出大筒上的示数为m1;如图丙所示,将此石块沉入水中,读出大筒上的示数为m2,该石块密度的表达式为ρ石=   (水的密度用ρ水表示)
【答案】(1)300
(2)大
(3)
【解析】(1)当水面距小筒底10cm时,根据漂浮条件求出小筒、托盘和所测物体的重力,减去小筒和托盘的重力,然后即可求出测量物体的最大质量;
(2)根据V排=V浸即可判断;
(3)根据该装置可知石块质量为m1;将此石块沉入水中,读出大筒上的示数为是石块排开的水的质量m2,所以据此即可求出石块的体积,然后利用即可求出密度。
【解答】(1)当水面距小筒底10cm时,则V排=S小h=50cm2×10cm=500cm3=5×10-4m3,
则F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-4m3=5N。
由于小筒和托盘处于漂浮,则G总=F浮=5N;
所以;
则测量物体的最大质量m大=m总-m小=500g-200g=300g;
(2)由于托盘上不放物体时,在小筒和大筒上与水面相平的位置的刻度均为“0”,当托盘上放物体时,则小筒再浸入水的体积为V浸=S小h小;
大筒中水面上升后增加的体积V排=S大h大;
由于S小<S大,则:h小>h大,
即:小筒上相邻两刻度线的间距比大筒上相邻两刻度线间的距离大;
(3)根据该装置可知石块质量为m1;将此石块沉入水中,读出大筒上的示数为是石块排开的水的质量m2,
则石块的体积为:;
则石块的密度:。
重难点十一、关于浮力的受力分析
典例1:(2023八上·海曙期末)如图,体积相同的两物体A、B用不可伸长的细线系住,放入水中后,A有四分之一体积露出水面,细线被拉直。已知A重4N,B受到的浮力为8N,A、B密度之比为2:5。那么下列说法正确的是(  )
A.A,B所受的重力之比为5:2 B.A、B所受的浮力之比为1:4
C.细线对A的拉力大小为1N D.B对容器底部的压力为零
【答案】D
【解析】(1)由题知,A、B密度之比ρA:ρB=2:5,VA:VB=1:1,利用G=mg=ρVg求A、B所受的重力之比;
(2)A、B的体积相同,都为V,A有四分之一体积露出水面,则A排开水的体积V排A=V,B排开水的体积V排B=V,利用阿基米德原理求A、B所受的浮力之比;
(3)知道B受到的浮力,根据A、B所受的浮力之比可求A受到的浮力,细线对A的拉力大小等于A受到的浮力减去A的重力;
(4)上面求出了A、B的重力之比,知道A的重力,可求B的重力;对B受力分析,求出B对容器底部的压力。
【解答】A.由题知,A、B密度之比ρA:ρB=2:5,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=2:5,故A错误;
B.已知A、B的体积相同,设均为V,A有四分之一体积露出水面,
则A排开水的体积V排A=V,B排开水的体积V排B=V,
则A、B所受的浮力之比:F浮A:F浮B=ρ水V排Ag:ρ水V排Bg=V:V=3:4,故B错误;
C.由题知,B受到的浮力F浮B=8N,
因F浮A:F浮B=3:4,则A受到的浮力:F浮A=F浮B=×8N=6N,
A受到向上的浮力、向下的重力和拉力,
由力的平衡条件可得细线对A的拉力大小:F拉=F浮A-GA=6N-4N=2N,故C错误;
D.因为GA:GB=2:5,且GA=4N,所以GB=GA=×4N=10N,
B对容器底部的压力:F压=F浮B+F拉-GB=8N+2N-10N=0N,故D正确。
变式1:(2024八下·义乌)如图所示,容器内装水,一个小球连接在弹簧的一端,弹簧的另一端固定在容器的底部(弹簧处于伸长状态)。设想当地球的引力减为一半时,则图中的小球将(  )
A.球受到的重力减小,浮力不变,小球向上运动
B.球受到的重力减小,浮力不变,小球向下运动
C.球受到的重力减小,浮力减小,小球向上运动
D.球受到的重力减小,浮力减小,小球向下运动
【答案】D
【解析】 先对小球进行受力分析,根据弹力等于浮力与重力之差的变化分析弹簧的状态,然后可知小球的运动状态。
【解答】 已知弹簧处于伸长状态,此时小球受到向下的重力、向下的弹力以及向上的浮力作用,而弹力大小等于浮力与重力的差;
当地球引力减为一半时,g将变为原来的一半,球受到的重力减小为原来的一半;
而F浮=ρ液gV排,因此浮力也减为原来的 一半,即浮力与重力之差(拉力)变为原来的一半;
因此弹簧被伸长的长度变为原来的一半,则小球向下运动,故D正确,ABC错误。故选D。
变式2:如图所示,容器中装有一定质量的水,先后按甲、乙两种方式使物体A和小玻璃杯漂浮在水面上(图中细线重力及体积均不计)。设甲、乙两图中物体A和小玻璃杯共同受到的浮力分别为和,水对容器底的压强分别为和,则(  )
A.<, B.
C., D.,
【答案】B
【解析】根据浮沉条件比较浮力大小,根据阿基米德原理比较排开水的体积大小,进而比较水面的高度大小,最后根据p=ρ液gh比较水对容器底部的压强大小。
【解答】将物体A和玻璃杯看作整体,它们始终在水面上漂浮,因此它们受到的浮力等于重力,即浮力F甲=F乙。根据阿基米德原理可知,它们排开水的体积相等,因此水面高度相同。根据p=ρ液gh可知,水对容器底部的压强相等,即p甲=p乙。故选B。
变式3:如图用细线将正方体A和物体B相连放入水中,两物体静止后恰好悬浮,此时A上表面到水面的高度差为0.12m。已知A的体积为1.0×10﹣3m3,所受重力为8N;B的体积为0.5×10﹣3m3,g取10N/kg,求:
(1)A的密度;
(2)细线对B的拉力大小。
【答案】(1)解: mA=GA/g=8N/10N/kg=0.8kg
ρA=mA/VA=0.8kg/1.0×10﹣3m3=0.8×103kg/m3
答:A的密度为0.8×103kg/m3
(2)A受到浮力F浮=ρgV排=1×103kg/m3×10N/kg×1.0×10﹣3m3=10N;因A恰好悬浮所以F浮=GA+F拉A
细线对A的拉力F拉A=F浮﹣GA=10N﹣8N=2N
因为物体间力的作用是相互.的,所以细线对B的拉力F拉B=F拉A=2N。答:细线对B的拉力2N
【解析】(1)首先根据计算物体A的质量,然后再根据计算物体A的密度;
(2)首先根据阿基米德原理计算出A浸没时受到的浮力,然后根据物体A的受力情况:计算细绳对A的拉力,最后根据相互作用力的规律求出细线对B的拉力。
重难点十二、溶液配制与计算
典例1:下表是硝酸钾在不同温度下的溶解度和对应温度下饱和时的质量分数与密度,根据此表回答问题。
温度(℃) 0 20 40 60 80
溶解度(g) 13.3 31.6 63.9 110 169
质量分数 11.7% 24% 39.0% 52.4% 62.8%
密度(g/cm3) 1.027 1.056 1.086 1.116 1.186
(1)60℃时,欲使一瓶接近饱和的硝酸钾溶液转化为饱和溶液,除了添加溶质外,还可以采取方法的是   .
(2)现将300g40%的硝酸钾稀释成30%,需加水少克
【答案】(1)降低温度或蒸发溶剂
(2)设需要加水的质量为x,
300g×40%=(300g+x) ×30%;
解得:x=100g。
【解析】(1)将不饱和溶液转化为饱和溶液的方法:①增加溶质;②蒸发溶剂;③减小溶解度。
(2)稀释前后溶质的质量保持不变,根据“溶质质量=溶液质量×溶质质量分数”列出方程计算即可。【解答】(1)根据表格可知,硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大,那么60℃时,欲使一瓶接近饱和的硝酸钾溶液转化为饱和溶液,除了添加溶质外,还可以采取方法的是:降低温度或蒸发溶剂。
变式1:(2023八上·宁波期末)某同学用下图所示操作进行粗盐提纯实验。
(1)图②有一明显错误,按该操作将造成的后果是   。(2)改正图中的错误操作后,粗盐提纯的正确操作顺序是   (填序号)。
【答案】(1)部分液体从滤纸与漏斗之间的缝隙流下,导致滤液依然浑浊 (2)③②①
【解析】(1)根据过滤操作的规范和注意事项解答;(2)根据粗盐提纯的实验过程解答。
【解答】(1)根据图片可知,②为过滤,没有用玻璃棒引流,那么可能造成的后果是:部分液体从滤纸与漏斗之间的缝隙流下,导致滤液依然浑浊。
(2)粗盐提纯的操作过程为:溶解、过滤和蒸发,即操作顺序为:③②①。
变式2:(2023八上·椒江期末)小科欲配制80克5%的氯化钠溶液,该实验的部分操作如图所示。
(1)需要称取氯化钠的质量    克。称量时出现了右盘略低的现象,如图甲,接下来的具体操作是    。
(2)量取水时,选用规格为    (选填“100”或“200”)毫升的量筒更加合理。
(3)丙中玻璃棒的作用是    。
(4)下列操作会导致配制的氯化钠溶液质量分数偏小的有 ____。
A.砝码磨损 B.氯化钠固体不纯
C.按照图乙的方法读数 D.将量筒中的水倒入烧杯时,有水洒出
【答案】(1)4;左盘增加氯化钠固体的质量直至天平平衡 (2)100
(3)搅拌,加速氯化钠的溶解速率 (4)A;B;C
【解析】(1)氯化钠的质量=溶液的质量×溶质质量分数。根据定量称量的方法分析解答。
(2)用溶液质量减去溶质质量得到水的质量,再计算出水的体积即可;
(3)根据溶解操作中玻璃棒的用途解答;
(4)根据“溶质质量分数=”可知,溶质质量分数偏小,要么是溶质质量偏小,要么是溶剂质量偏大,据此分析判断。
【解答】(1)要称取氯化钠的质量 :80g×5%=4g。根据图甲可知,右盘略低,说明左盘氯化钠的质量偏小,则接下来的操作为:左盘增加氯化钠固体的质量直至天平平衡。
(2)需要用水的质量为:80g-4g=76g,即需要水的体积:;
则量取水时,应该选择规格为100毫升的量筒。
(3)丙图为溶解操作,其中玻璃棒的用途:搅拌,加速氯化钠的溶解速率。
(4)A.砝码磨损时,它的质量会偏小,而氯化钠的质量等于砝码质量加游码质量,因此氯化钠的质量会偏小,故A符合题意;
B.氯化钠固体不纯,则溶质氯化钠的质量偏小,故B符合题意;
C.按照图乙的方法仰视读数时,读出的示数偏小,而实际得到水的体积偏大,故C符合题意;
D.将量筒中的水倒入烧杯时,有水洒出,会导致水的体积偏小,故D不合题意。故选ABC。
变式3:(2024八上·期末) 现有8%的氯化钠溶液50g,若使其溶质的质量分数增大到20%,可采用的方法:
(1)需要蒸发多少克水?
(2)需要加入多少克氯化钠?
(3)需要加入多少克40%的氯化钠溶液?
【答案】(1)解:只是蒸发水,氯化钠的质量没有改变,所以溶质的质量分数达到 20%后氯化钠的质量仍然为:50g×8%=4g,20%的氯化钠溶液的质量为: 4g÷20%=20g,需要蒸发水的质量为:50g-20g=30g需要蒸发30g的水
(2)设需要加入氯化钠的质量为x。
需要加入7. 5g氯化钠
(3)设需要加入40%的氯化钠溶液的质量为 y。
需要加入30g40%的氯化钠溶液
【解析】(1)根据蒸发溶剂时溶质质量不变,由所给溶质质量分数计算所蒸发水的质量分析;
(2)根据溶质质量分数=溶质质量/溶液质量,由加入氯化钠,溶质和溶液质量都增加分析;
(3)根据两溶液混合,两溶液中溶质质量和为混合后溶液溶质质量,两溶液质量和为混合物两溶液质量分析。
1.(2024八上·临海期末)下图是电解水的简易装置,下列有关叙述正确的是(  )
A.图中现象表示实验还未开始
B.该实验能证明水由氢气和氧气组成
C.实验中a、b试管中收集的气体质量比为2:1
D.水分解的过程中,氢原子和氧原子数目不发生变化
【答案】D
【解析】水在通电的条件下能够分解,生成氧气和氢气,生成氧气与氢气的体积比大约等于1:2,据此解答。
【解答】A.从图中可以看出,a中生成的气体的体积是b中生成气体体积的2倍,由此看出,实验已经开始一段时间,故A错误;
B.该实验能够证明水是由氢元素与氧元素组成的,故B错误;
C.实验中a、b试管中收集的气体的体积比大约为2:1,故C错误;
D.在水分解的过程中,遵循质量守恒定律,氢原子与氧原子的数目不发生变化,故D正确。
2.一个充气的气球下面挂一个金属块,把它们放入水中某处恰能静止,如图所示.如果把金属块及气球的位置轻轻向上移一些,则金属块和气球( )
A.仍能静止 B.向下运动 C.向上运动 D.上下晃动
【答案】C
【解析】一个充气的气球下面挂一个金属块,把它们放入水中某处恰能静止,根据浮沉条件可知,这时它们受到的总浮力等于总重力;如果把金属块和气球的位置轻轻向上移一些,气球外面水的压强就会减小,气球就会体积变大,那么它们受到的总浮力就会增大,这时浮力大于重力,则金属块和气球向上运动。
3.(2023八上·椒江期末)2021年12月9日,航天员王亚平在“天宫课堂”中展示了浸没在水中的乒乓球无法上浮的实验现象。下列解释合理的是(  )
A.乒乓球重力大于浮力 B.乒乓球的密度等于水的密度
C.失重环境下乒乓球不受浮力 D.乒乓球所处位置较深,受到水对它的压力较大
【答案】C
【解析】(1)(2)(3)根据阿基米德原理,物体受到的浮力等于它排开的液体所受的重力;
(4)密度是物质本身的一种特性,与物质的种类、状态和温度有关,与质量、体积、形状无关; 。
【解答】在太空中,物体都处于失重状态,乒乓球重力为零。在水中静止时,没有受到水的压力,所以不会受到浮力,即 乒乓球没有受到力,故A、D错误,C正确;
乒乓球的密度小于水的密度,物质的密度与位置无关,故B错误。
4.(2023八上·椒江期末)20℃时硝酸钾溶解实验的部分数据如表。下列分析不正确的是(  )
实验序号 水的质量/g 所加硝酸钾质量/g 所得溶液质量/g
① 10 2.5 12.5
② 10 3 13
③ 10 3.5 m
④ 10 4 13.2
A.表中m的值为13.2
B.20℃时,硝酸钾的溶解度为32克
C.③、④实验所得溶液均为饱和溶液
D.实验④中所得溶液的溶质质量分数大于实验③
【答案】D
【解析】(1)(3)当溶液存在未溶的晶体时,此时溶液肯定饱和,据此确定m的数值;
(2)(4)同一温度下,物质的溶解度相等时,则饱和溶液的溶质质量分数相等,据此计算。
【解答】根据实验④可知,10g水中加入4g硝酸钾时,溶液质量为13.2g,则此时溶质质量为:13.2g-10g=3.2g<4g,即此时出现未溶的晶体,那么此时溶液饱和。由此可知,在20℃时,10g水中最多溶解3.2g硝酸钾。在实验③中,因为3.5g>3.2g,所以此时溶质仍然为3.2g,即m=13.2g,故A正确,不合题意;
综上所述,20℃时,10g水中最多溶解硝酸钾3.2g,那么100g水中最多溶解硝酸钾:,则硝酸钾此时的溶解度为32g,故B正确,不合题意;
溶液③和④都是20℃时硝酸钾的饱和溶液,则二者的溶质质量分数相同,故C正确不合题意,D错误,符合题意。
5.(2024八上·期末)端午节那天,小科发现煮熟后的咸鸭蛋有的沉在水底,有的浮在水面上,如图所示。若甲的体积比乙小,则下列分析合理的是(  )
A.甲的质量比乙大 B.甲受到的浮力等于重力
C.甲的密度比乙大 D.乙受到的浮力大于重力
【答案】B
【解析】浮沉条件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。条件:下沉:ρ物>ρ液,G物>F浮 ;悬浮:ρ物=ρ液,G物=F浮 ;上浮:ρ物<ρ液,G物<F浮;漂浮:ρ物<ρ液,G物=F浮 ;沉底:ρ物>ρ液,G物=F浮+F杯底对物的支持力,F浮<G;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。
【解答】物体漂浮时浮力等于重力,下沉时浮力小于重力,所以B正确,D错误。 根据浮沉条件可知,物体密度小于液体密度时漂浮,物体密度大于液体密度时沉底,所以甲的密度比乙小,C错误。 由于甲的体积小于乙的体积,所以甲的质量比乙小,A 错误。
故答案为:B
6.小吴同学为探究力之间的关系做了如图所示的实验.将弹簧测力计下端吊着的铝块逐渐浸入台秤上盛有水的烧杯中,直至刚没入水中(不接触容器,无水溢出).在该过程中,下列有关弹簧测力计和台秤示数的说法正确的是()
A.弹簧测力计的示数减小,台秤示数不变
B.弹簧测力计的示数不变,台秤示数也不变
C.弹簧测力计的示数减小,台秤示数增大
D.弹簧测力计的示数不变,台秤示数增大
【答案】C
【解析】(1)当物体浸在水中时,它会受到浮力,首先根据阿基米德原理分析铝块受到浮力的变化,再根据F=G-F浮判断测力计示数的变化;
(2)台秤的示数等于上面物体对它的压力;首先根据相互作用力原理确定铝块对水的压力变化,从而确定烧杯底部压力的变化,最后根据F示数=G杯+G水+F压分析即可。
【解答】(1)对铝块受力分析可知:铝块受竖直向下的重力、竖直向上弹簧测力计的拉力和浮力,由平衡条件得:G铝=F+F浮,F=G铝-F浮,在铝块完全浸没前,V排逐渐增大,F浮逐渐增大,弹簧秤的示数F逐渐减小.
(2)对台秤受力分析可知:受烧瓶及水受竖直向下的重力,铝块向下的压力F压=F浮,由平衡条件得:台秤的支持力FN=G+F压,在铝块完全浸没前,V排逐渐增大,F压=F浮逐渐增大,FN逐渐变大,台秤的示数增大.故选C.
7.(2021·慈溪模拟)弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯(可看成柱形)上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中,如图甲;图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像,则下列说法错误的是( )
A.物体的体积是400cm3
B.物体的密度是2.25×103kg/m3
C.物体刚浸没时下表面受到水的压力是4N
D.物体完全浸没后与最初时相比,烧杯底部受到水的压力增大了5N
【答案】D
【解析】根据图象,分析出物体的重力G,完全浸没时的拉力F,从而可根据F浮=G-F求出完全浸没时的浮力,即最大浮力,利用阿基米德原理求完全浸没时排开液体的体积,即物体的体积;利用物体的重力求出质量,根据密度公式得出物体的密度;物体刚浸没时上表面受到水的压力为0N,物体受到的浮力F浮=F下-F上,据此求物体下表面受到的液体压力;烧杯底部受到水的压力的增大值其实等于浸没时物体受到的浮力,据此分析计算即可。
由图象知,当物体未浸入水中时,弹簧测力计的示数为9N,则物体重力G=9N;
当物体完全浸没时,拉力F=5N,
则该物体受到的最大浮力:F浮=G-F=9N-5N=4N;
物体的体积:;
故A正确不合题意;
物体的质量:;
物体的密度:;
故B正确不合题意;
物体刚浸没时上表面受到水的压力为0N,
物体受到的浮力F浮=F下-F上=4N,
物体下表面受到的液体压力:F下=F浮=4N,故C正确不合题意;
物体完全浸没后与最初时相比,烧杯底部增大的压力其实就等于物体受到的浮力,即压力增大了4N,故D错误符合题意。
8.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( )
A.液面上升 B.试管底部受到液体的压强变大
C.液面下降 D.试管所受到的浮力不变
【答案】B
【解析】(1)液面上升还是下降,取决于排开水的体积。根据二力平衡的知识比较前后两种状态下受到的总浮力的变化,再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较V排的变化,最终确定液面的变化情况;
(2)分析前后两种情况下试管受到浮力的变化,再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较试管排开水的体积变化,进而得到试管底部的深度变化,最后根据液体压强公式p=ρ液gh确定试管底部受到压强的变化。
【解答】无论小铁块在试管外,还是在试管内,试管和铁块构成的整体都在水面漂浮,那么它们受到的浮力都等于自身的重力之和。因为它们的重力之和不变,所以受到的浮力不变。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,前后两种情况下排开水的总体积保持不变,自然水面不会发生改变,故A、C错误;
当小铁块在试管外时,铁块也会受到浮力,因此它受到的浮力肯定小于它们受到的总浮力。当小铁块在试管内时,铁块不会受到浮力,因此试管受到的浮力等于它们受到的总浮力。前后比较可知,试管受到的浮力增大了,故D错误;
试管受到的浮力增大,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,试管排开水的体积增大,因此试管底部的深度增大了。根据公式p=ρ液gh可知,试管底部受到液体的压强变大了,故B正确。
9.(2023八上·杭州期末)把一个木球轻轻放入盛满水的溢杯中(足够大),溢出100g水;若将此木球从水中取出,擦干后轻轻放入盛满酒精的溢杯中(足够大),则溢出酒精的质量是(ρ木=0.6×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3,ρ水=1×103kg/m3)( )
A.大于100g B.等于100g C.小于100g D.无法确定
【答案】B
【解析】将木球的密度与水和酒精的密度进行比较,根据浮沉条件计算它受到的浮力,进而计算出它排开酒精的质量。
【解答】因为木球的密度小于水的密度,所以木球在水中漂浮,那么它受到的浮力等于重力。
因为木球的密度小于酒精的密度,所以木球在酒精中漂浮,那么它受到的浮力等于重力。
比较可知,木球在水中受到的浮力等于在酒精中受到的浮力;
即F浮水=F浮酒;
G排水=G排酒;
m排水g=m排酒;
那么m排酒=m排水=100g。
故选B。
10.(2024八上·期末) 在电解水的实验中(如图甲),与电池负极相连的试管内得到氢气,与电池正极相连的试管内得到氧气,两种气体的体积比是2:1。由这一事实可以推知,在同温同压下,相同体积的任何两种气体中含有的分子的数量相同。
用上面得到的结论分析,如图乙是一定体积的氢气和不同体积的氧气化合成水(液态)的实验数据的关系图(横坐标表示反应前氧气的体积,纵坐标表示反应后剩余气体的体积,气体体积均在同温同压下测定)。试回答:
(1)实线部分表示剩余的气体是   。
(2)实线与虚线的交点表示的意义是   。
(3)反应前原有氢气   mL。
【答案】(1)氢气
(2)两种气体恰好完全反应
(3)6
【解析】(1)根据反应过程中氢气体积随反应的发生减小分析;
(2)根据两线交点为恰好完全反应分析;
(3)根据氢气和氧气反应的体积比为2:1分析。
【解答】(1)横坐标表示氧气体积,实线随氧气的增加,气体体积减少,则说明为氢气剩余气体。(2)实线与虚线交点表示氢气和氧气恰好完全反应。
(3)恰好完全反应消耗氧气体积3mL,氢气与氧气反应的体积比为2:1,则反应前原有氢气6mL.
11.(2023·丽水)2023年3月11日,"奋斗者”号载人潜水器圆满完成了国际首次环大洋洲载人深潜科考任务。“奋斗者”号外壳坚硬,下潜过程中体积保持不变,依靠调整配备的压载铁来实现下潜和上浮。
(1)潜水器浸没后在下潜的过程中所受的液体压强逐渐   ;
(2)潜水器悬浮在海水中时,所受的浮力   重力(填“大于”,“小于”或“等于”)。
【答案】(1)增大(2)等于
【解析】本题考查影响液体压强大小的因素(液体深度,密度),以及物体浮沉条件的相关应用。
【解答】(1)下潜过程中,其所处深度变大,故液体压强逐渐增大;
(2)由平衡力的相关知识可知,悬浮时处于静止状态,故其浮力等于重力;
12.(2022.浙江中考真题)学习《物质的溶解》时小科同学进行了如下实验:往A、B、C三只烧杯中分别装入等质量的水,在相同温度下,向三只烧杯中分别加入50g、25g、5g同种固体物质,充分溶解后,静置,现象如图所示。回答下列问题:
(1)小科认为,A烧杯中的溶液一定是饱和溶液。他的判断依据是______
(2) A、B、C三只烧杯中,溶液的溶质质量分数大小关系是______
【答案】A中有剩余固体 (或1中有不溶解的固体等)(合理即可) A≥B>C (或C【解析】(1)A烧杯中有固体剩余,不能继续溶解,一定是该物质的饱和溶液。所以他的判断依据是A中有不溶解的固体。
(2)A、B、C三只烧杯中分别装入等质量的水,A为该温度下的饱和溶液,BC均无固体剩余,B中加入固体的质量比C多,则B可能是饱和溶液,也可能是不饱和溶液,C为不饱和溶液,则溶液的溶质质量分数大小关系是A>B>C.
13.(2022八上·金东月考)常温下,取100克质量分数为5%的氯化钠溶液,先按实验1将氯化钠溶液分成两等份,再进行实验2操作,如图所示。完成下列问题:
(1)配置100克质量分数为5%的氯化钠溶液,不需要用到的仪器是____;
A.集气瓶 B.烧杯 C.玻璃棒 D.量筒
(2)完成实验2操作后,比较甲、乙两只烧杯中溶液的溶质质量分数,其大小关系是   (选填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】(1)A (2)小于
【解析】(1)根据实验过程确定需要的实验器材;(2)根据“溶质质量分数=”分析解答。
【解答】(1)配置100克质量分数为5%的NaCl溶液中,烧杯用于盛放溶液,玻璃杯用于搅拌溶液,量筒量取水的体积,只有集气瓶没有用处,故A符合题意,而B、C、D不合题意。故选A。
(2)将NaCl溶液分成两等分后溶质质量分数相等,甲中加入5g水后,溶质质量不变,但是溶剂质量增大了。根据“溶质质量分数=”可知,溶质质量分数变小;
乙中加入5gNaCl后,溶质质量增大,而溶剂质量不变。根据“溶质质量分数=”可知,溶质质量分数变大。比较可知,溶质质量分数甲小于乙。
14.(2021八上·金华期中)柯南帮爷爷浇菜园,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图所示的探究。
试验结束后,柯南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(h 为金属圆柱体浸入液体的深度),如图所分析图象可知:
(1)曲线________(填“a”或“b”)描述的是金属圆柱体所受拉力的变化情况。
(2)该金属圆柱体所受的重力为________N,金属圆柱体全部浸入液体时所受到的浮力为________N。
【答案】(1)b (2)2.7;1
【解析】(1)当圆柱体在水中静止时,它受到向上的浮力、拉力和向下的重力,根据二力平衡可知,此时G=F浮力+F拉。当圆柱体进入水中深度增大时,它排开水的体积不断增大,根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知,圆柱体受到的浮力不断增大;根据G=F浮力+F拉可知,圆柱体受到的拉力逐渐减小,因此b为拉力的变化情况,而a为浮力的变化情况。
(2)当圆柱体浸入水中的深度为零时,它不受浮力,此时F拉=G;当圆柱体完全浸没水中时,它受到的浮力最大,根据图像确定它受到的浮力。
【解答】(1)曲线b描述的是金属圆柱体所受拉力的变化情况。
(2)根据图像b可知,当圆柱体浸入水中的深度为零时,它不受浮力,此时F拉=G=2.7N;根据图像b可知,当圆柱体完全浸没水中时,它受到的最大浮力为1N。
15.(2022八上·衢州期中)如图甲所示为电解水的实验装置,如图乙所示为电解水反应的微观过程示意图。回答问题:
(1)甲图中,b管与电源   极相连。检验b管中气体的方法是   。 (2)理论上产生的氧气与氢气的体积比为1:2 ,由于在相同条件下氧气在水中的溶解度大于氢气,则实验能收集的氧气与氢气的体积比   1:2 (选填:“大于、小于或等于”)。
(3)该实验可证明水是由   组成。
(4)图乙中表示氧分子的是(  )
A. B. C.
【答案】(1)正;用带火星的木条靠近管口 (2)小于 (3)氢和氧组成 (4)C
【解析】(1)在电解水的实验中,生成氢气的体积是氧气体积的2倍。与正极相连的试管收集氧气,与负极相连的试管收集氢气。根据氧气的检验方法解答;
(2)根据溶解性的大小确定二者体积之比的变化;
(3)根据反应产物确定水的组成;
(4)根据氧分子的构成判断。
【解答】(1)甲图中,a管内气体体积大于b管,则a管内为氢气,b管内为氧气。与正极相连的试管收集氧气,则b管与电源正极相连。检验b管内氧气的方法为:用带火星的木条靠近管口。
(2)在相同条件下氧气在水中的溶解度大于氢气,可以近似看作氧气稍微溶解,而氢气不溶解,即比值1:2中,分子变小而分母不变,那么比值减小,即实验能收集的氧气与氢气的体积比小于1:2。
(3)水在通直流电的条件下生成氢气和氧气,根据质量守恒定律得到,水由氢和氧组成。
(4)根据水分子H2O可知,一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成,则在中,中间黑色的大圆为氧原子。根据O2可知,一个氧分子由两个氧原子构成,即为 ,故选C。
16.(2022八上·婺城期末)某兴趣小组进行粗盐(杂质只含有泥沙)提纯实验,并利用所得精盐配制100g溶质质量分数为15%的氯化钠溶液。请完成下列问题:
实验一:如图是甲同学进行粗盐提纯实验的操作示意图。
(1)粗盐提纯实验的正确操作顺序为   (填操作示意图的序号);
实验二:乙同学用提纯得到的精盐配制100g溶质质量分数为15%的氯化钠溶液(所用天平称量时,1g以下用游码)。
(2)称量氯化钠时如果发现指针偏向右侧,正确的操作是   。如果称量时氯化钠和砝码位置颠倒了,其它操作步骤均正确,则所配制溶液的溶质质量分数   (选填“大于”“等于”或“小于”)15%;
(3)【反思拓展】海水晒盐采用操作③的原理而不用冷却氯化钠热饱和溶液的方法,原因是   
【答案】(1)②⑥①④⑤③ (2)增加氯化钠;小于 (3)氯化钠溶解度随温度的变化比较小
【解析】(1)根据粗盐提纯实验的过程分析解答;
(2)在进行定量称量时,一旦右盘的砝码和游码已经确定,就不能再进行调整了,只能通过调整左盘药品的质量让天平再次平衡。根据m左=m右+m游码分析称得氯化钠的质量变化,然后确定溶质质量分数的变化。
(3)对于溶解度随温度的升高而迅速增大的物质,最好使用冷却热饱和溶液的方式结晶。而对于溶解度受温度影响比较小的物质,可以尝试使用蒸发溶剂的方式结晶。
【解答】(1)粗盐提纯的基本步骤为:取出食盐、称量食盐、倒入烧杯后同时注入适量的水、搅拌溶解、过滤和蒸发结晶,即正确顺序为:②⑥①④⑤③。
(2)称量氯化钠时如果发现指针偏向右侧,说明左盘氯化钠的质量偏小,此时操作为:增加氯化钠。如果称量氯化钠时砝码和氯化钠防反了,根据m左=m右+m游码可知,此时称出的氯化钠质量偏小中小学教育资源及组卷应用平台
第一章 易错题与重难点
易错点一、混淆电解水产生气体与结论不清晰
①宏观角度:水由氢、氧组成。
②微观角度
A.一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成;一个氧分子由两个氧原子构成;一个氢分子由两个氢原子构成。
B.水是由水分子构成的;氧气是由氧分子构成的;氢气是由氢分子构成的。
典例1:(2024七下·余姚期中)如图甲所示为电解水的实验装置,如图乙所示为电解水反应的微观过程示意图。回答问题:
(1)如图甲所示,a管与电源的   极相连。
(2)理论上a、b两管内收集到的气体的体积比为2:1,结合图乙所示的电解水反应的微观过程示意图,推测气体体积大小的主要决定因素除气体物质所含分子数目外,还有   (选填“气体分子的直径”或“气体分子间的平均距离”)。
(3)在电解水实际操作中,a、b两管内收集到的气体的体积比通常大于2:1,其原因是两种气体在水中的溶解度不同,则在相同条件下,   (选填“氢气”或“氧气”)更难溶于水。
变式1:(2024八下·义乌开学考)如图为电解水的实验装置,下列说法不正确的是(  )
A.为增强水的导电性,在水中加入少量硫酸钠
B.正极产生的气体是氧气
C.正极和负极产生气体的质量比为1:2
D.该实验证明水由氢元素和氧元素组成
变式2:(2024八上·诸暨月考)用如图的装置进行水电解实验。
(1)开始反应前甲、乙两管内都充满溶液。关闭活塞,接通电源,一段时间后,两管产生的气体如图所示,则甲管中产生的气体是   ,检验该气体的方法是   。
(2)写出电解水的文字表达式   ;
(3)若实验中用100g溶质质量分数为4%的氢氧化钠溶液来进行电解实验,通电一段时间后。氢氧化钠溶液溶质质量分数变为6.25%,则分解水的质量为   。
变式3:(2022八上·柯桥期中)如图是电解水的简易装置和电解水生成气体体积与时间的关系图。回答下列问题。
(1)若甲试管生成A气体,则b应该接直流电源的   极。
(2)把带火星的木条放入B气体中,能看到的现象是   ,说明B气体具有的化学性质是   性。
(3)实验中得到的氢气和氧气的体积比略大于2: 1的原因可能是   。
易错点二、误认为物体在水中一定有浮力
从产生原因来求:F浮=F下表面-F上表面
若物体下表面不受液体或气体的压力,则物体不受浮力。
典例1:将一只去盖、去底的饮料瓶的瓶口朝下,把乒乓球(直径略大于瓶口直径)放入瓶内并注水,看到有少量水从瓶口流出,此时乒乓球静止不上浮(如图)。
(1)乓球静止不上浮的原因是( )
A.乒乓球不受浮力作用 B.乓球受到的浮力和重力是一对平衡力
(2)想让乒乓球浮起来,可进行的操作是
变式1:(2024八上·诸暨月考)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
变式2:如图所示,一个塑料小球堵在一个水池的出口处,水无法排出,则该小球( )
A.不受水的浮力,也不受水对它的压力 B.仍受水的浮力
C.不受水的浮力,但受水对它的压力 D.无法判断
变式3:取一只瓶口直径略小于乒乓球直径的透明塑料瓶,将瓶底切去后,塑料瓶倒立放置,将乒乓球放入瓶中且保持瓶口朝下;当往塑料瓶里注水,乒乓球静止不动;当用手堵住瓶口,乒乓球一会儿向上运动。此实验可用于(  )
A.探究液体压强的特点 B.研究物体的沉浮条件
C.解释浮力产生的原因 D.证明大气压强的存在
易错点三、液面高度变化与物体在水中受到外力时的浮力变化
典例1:(2023八上·杭州期末)小金发现一冰块内有小石块,测得总质量是200g,放在水槽中,恰好悬浮在水中,则冰块与小石块的总体积是   cm3。当冰熔化后小石块沉入了水槽底,此时水槽中的水面   (选填“上升”、“下降”或“不变”)。(ρ水=1×103kg/m3,ρ冰=0.9×103kg/m3)
变式1:将冰块投入某足量液体中:
(1)冰块放在水中,漂浮,熔化后,液面   ;
(2)冰块放在盐水中,漂浮,熔化后,液面   ;
(3)冰块放在煤油(或酒精)中,沉底,熔化后,液面   。
变式2:(2022·浙江台州·八年级期末)小金把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗,他先将一个重为15N的空桶漂浮在水面上,然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内,桶仍漂浮在水面(不考虑捞出过程中带出的水,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)某块鹅卵石在水池底部时,它受到的浮力    它的重力(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)全部鹅卵石捞出放置在桶内时,水池内水面高度与鹅卵石未捞出时相比会_______(选填“上升”、“下降”或“不变”)。若此时桶排开水的体积为5.0×10-3m3,求桶内鹅卵石的总质量。
变式3:(2024·路桥模拟)如图所示,将重为9N、边长为10cm的立方体冰块放入盛有水的柱状容器中,静止时冰块有2cm高度露出水面。对容器缓慢加热,直至冰块完全熔化。
(1)列式计算冰块密度。
(2)计算冰块未熔化时受到的浮力大小?
(3)容器中的冰开始熔化到完全熔化过程中,水对容器底部的压强____
A.一直变大 B.一直不变 C.先变大后不变 D.先不变后变大
易错点四、物体浮沉条件分析易混淆
典例1:(2024八上·期末) 体积相同的铜、铁、铝三个小球,放入水中静止后,如图所示,已知这三种物质的密度关系是ρ铜>ρ铁>ρ铝,则下列判断正确的是(  )
A.铝球一定是实心的,铜、铁两球一定是空心的
B.三个小球受到的浮力关系F铅<F铁<F铜
C.三个小球的重力关系G铝>G铁=G铜
D.三个小球的质量关系m铝>m铁>m铜
变式1:(2024八上·诸暨月考)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(  )
A.木块 B.铝块 C.铁块 D.无法确定
变式2:(2024九下·柯桥月考)将两个完全相同的小球分别放入装有不同液体的甲、乙两烧杯中,球静止时两烧杯液面相平,如图所示。下列判断正确的是(  )
A.两小球所受浮力大小相等
B.乙烧杯中液体的密度大
C.乙烧杯中小球排开的液体质量大
D.甲烧杯底部受到液体 的 压强小
变式3:(2023·鹿城模拟)将两个相同的容器甲和乙放在同一水平桌面上,分别向其中倒入不同种类的液体,并将两个相同的物块分别放入这两个容器中。当两物块静止时,两个容器中液面恰好相平,如图所示。那么,甲容器底部受到液体的压强   (选填“大于”、“等于”或“小于”)乙容器底部受到液体的压强;甲容器中物块排开液体的重力   (选填“大于”、“等于”或“小于”)乙容器中物块排开液体的重力;甲容器中物块下表面受到的压力   (选填“大于”、“等于”或“小于”)乙容器中物块下表面受到的压力。
易错点五、求溶解度的条件不清晰
典例1:(2023八上·椒江期末)20℃时硝酸钾溶解实验的部分数据如表。下列分析不正确的是(  )
实验序号 水的质量/g 所加硝酸钾质量/g 所得溶液质量/g
① 10 2.5 12.5
② 10 3 13
③ 10 3.5 m
④ 10 4 13.2
A.表中m的值为13.2
B.20℃时,硝酸钾的溶解度为32克
C.③、④实验所得溶液均为饱和溶液
D.实验④中所得溶液的溶质质量分数大于实验③
变式1:某温度时,将10克饱和氯化钾溶液蒸干,得氯化钾晶体2克,则氯化钾在此温度下的溶解度为( )
A.10克 B.2克 C.20克 D.25克
变式2:(2024八上·期末) 在t℃时,某物质A的溶液先恒温蒸发10g水,析出2g无水晶体,再恒温蒸发20g水,析出 5g无水晶体,下列说法正确的是(  )
A.t℃时,原溶液是饱和溶液 B.t℃时,A物质的溶解度为20g
C.t℃时,A物质的溶解度为25g D.t℃时,A物质的溶解度为30g
变式3:(2022八上·舟山月考)在一定温度下,向100g水中依次加入一定质量的氯化钾固体,充分溶解。加入氯化钾的质量与得到相应溶液质量的关系如图所示:
(1)该温度下氯化钾的溶解度为   g。
(2)烧杯①②③中,溶质的质量分数分别为a、b、c,则它们的大小关系是   。(用“>”“<”或“=”表示)其中属于饱和溶液的是烧杯   (填序号)
易错点六、蒸发结晶与冷却热饱和溶液结晶
典例1:(2024八下·义乌开学考)小明同学得到了如下关于A、B的两种固体物质的溶解度表:
温度(℃) 0 10 20 30 40
溶解度(g) A 35 35.5 36 36.5 37
B 6 10 18 36.5 50
(1)若将B物质从溶液中结晶析出,宜采用的方法是:   。
(2)我国有许多盐碱湖,湖中溶有大量的氯化钠和碳酸钠,那里的人们“冬天捞碱,夏天晒盐”。据此你认为表中   (填“A”或“B”)物质的溶解度与氯化钠相似。
变式1:(2023八上·拱墅期末)向分别盛有40g硝酸钾和40g氯化钠的烧杯里,各加入100g100℃的热水,充分搅拌。根据溶解度表中相关数据分析,下列说法正确的是(  )
温度/℃ 0 20 40 60 80 100
溶解度/g 氯化钠 35.7 36.0 36.6 37.3 38.4 39.8
硝酸钾 13.3 31.6 63.9 110 169 246
A.均能形成100℃时氯化钠和硝酸钾的饱和溶液
B.将上述2只烧杯内的物质在100℃时各自蒸发掉50g水,有晶体析出的是硝酸钾
C.将上述2只烧杯内的物质降温至20℃时,析出晶体较多的是氯化钠
D.当硝酸钾中含有少量氯化钠时,要从中得到纯净的硝酸钾,可采用降温结晶的方法
变式2:从溶液里析出晶体的过程叫结晶。结晶一般有两种方法 :像食盐等溶解度受温度的变化影响较小的物质,可采用________的方法使其结晶,而像碳酸钠等溶解度受温度变化影响较大的物质,可采用________的方法使之结晶。在实际生产中,往往两种方法综合使用。
变式3:我国有许多盐碱湖,湖水中溶有大量氯化钠和纯碱。已知氯化钠、纯碱在不同温度下的溶解度如下表,试用你学过的知识回答下列问题。
温度(℃) 0 10 20 40 60 80 100
氯化钠(克) 35.7 35.8 36 36.6 37.3 38.4 39.8
纯碱(克) 7.1 12.5 21.5 38.8 … 43.9
(1)冬天常有大量某种晶体在湖底析出,夏天则几乎没有该晶体出现,试判断这种晶体为________,其理由是________。
(2)若人们想从湖中捞到氯化钠晶体,最好选在________(选填“冬季”或“夏季"),其理由是________。
重难点七、阿基米德实验探究
典例1:在“验证阿基米德原理”实验操作步骤如图,实验过程如下。
A.用细线将橡皮挂在弹簧测力计下,测出橡皮的重力;
B.将水倒入溢水杯中;
C.将挂在弹簧测力计下的橡皮浸没水中,让溢出的水全部流入小桶中,同时读出弹簧测力计的示数;
D.将盛有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下,读出此时弹簧测力计的示数;
E.记录、分析实验数据,得出实验结论;
F.整理实验器材。
请根据小雨的实验过程回答下面问题:
(1)指出小雨在实验操作中漏掉的一个步骤:________。
(2)在B步骤中对溢水杯中的水量有何要求?________。
(3)将橡皮从水面上方某一高度处缓缓下降,使其逐渐浸入水中直至完全浸没,整个过程中弹簧测力计的示数如何变化?________。
(4)若A、C、D三个图中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3,漏掉的实验操作中的弹簧测力计示数为F4,那么当满足________关系式时(用字母表达式表示),阿基米德原理就得到了验证。
变式1:某同学在探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”时,做了如图所示的实验。根据要求完成下列探究过程:
(1)石块的重力G=   N。
(2)石块浸在水中后测力计的示数G'=   N,由此可得石块所受浮力F浮=   N。
(3)石块排开的水所受到的重力G排=   N。
(4)比较F浮和G排的大小,可以发现:F浮   G排。
(5)由上述实验可得,浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开液体受到的   ,这就是著名的   原理,用公式表示为   。
变式2:某校科学兴趣小组在创新实验能力展示交流活动中,设计了一个能巧妙测出不规则固体密度的实验。该实验的主要步骤如下:
①如图甲所示,将两个已调零的弹簧测力计悬挂在铁架台下,将一溢水杯和另一空杯用细线拴在弹簧测力计下,向溢水杯中加入一定量的水,使水满过溢水口流入空杯中;当水不再流出时,读出弹簧测力计的示数G1和G2。
②如图乙所示,将一不溶于水的小石块用细线拴住并慢慢放入溢水杯中,此时溢出的水全部流入另一杯中,当水不再流出时,读出弹簧测力计的示数G3和G4。
③根据以上数据,通过计算得出小石块的密度ρ。
(1)上述实验中,科学兴趣小组测得G1=0.94 N,G2=0.4 N,G3=1.2 N,G4=0.5 N。
实验中,小石块排开水的重力是   N,小石块的体积是  m3。(ρ水=1.0×103
kg/m3,g取10
N/kg)
(2)小石块的重力是   N。
(3)通过以上数据,科学兴趣小组得出小石块的密度是   kg/m3。(g取10 N/kg)
变式3:某同学想探究“漂浮的木块受到的浮力大小与木块排开液体重力的关系”。实验步骤:
①测量漂浮的木块受到的浮力大小,方法是   ;
②将水倒入溢水杯中直至有水从溢水口溢出为止,如图甲所示;
③待溢水口不再溢水后,在溢水口下放一个重为G1的空桶,如图乙所示;
④将木块放进溢水杯,让溢出的水全部流入小桶,测出小桶和水的总重力记为G2,如图丙所示。
实验分析:本实验中,下列选项会对实验产生影响的是   (填字母)。
A.溢水杯未装满水 B.测量空桶重力时桶内有水 C.木块吸水
实验完成后,另一同学猜想漂浮的木块受到的浮力大小可能与液体密度有关,于是他用盐水代替水,另取一个相同木块重复步骤②③④,测出小桶和盐水的总重力记为G3。根据所学知识判断G2   G3(填“<”、“=”或“>”)。
重难点八、浮力应用--密度计
典例1:(2024八上·期末)资料显示:牛奶中掺水量越多,牛奶密度越小。小科想通过测定密度来比较两种牛奶品质的优劣,他自制了一个可测液体密度的“浮标”——在竹筷下面缠绕一些铁丝,如图甲所示。
(1)纯牛奶是   (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)分别将“浮标”浸入 A、B两种牛奶中,待静止后,筷子上与液面相平的位置分别标记为 A 和 B,如图乙所示。比较标线A和B的上下位置,可知A、B牛奶的密度关系为ρA   (填“>”“<”或“=”)ρB,由此可知A、B牛奶品质的优劣。
(3)在实际测量过程中,发现“浮标”杆上的两条标记线靠得很近,为了更易区分,请你提出一条改进“浮标”的建议:   。
变式1:(2024八上·期末) 在三支相同的平底试管内装入等量铁砂,然后分别放入装有甲、乙、丙三种不同液体的烧杯里,其静止状态如图所示,则下列说法中正确的是(  )
A.三种液体对试管的浮力大小关系是F甲>F乙>F丙
B.三种液体的重力大小关系是G甲=G乙=G丙
C.三种液体对烧杯底部的压强大小关系是p甲>p乙>p丙
D.三支试管底部所受液体压强大小关系是p甲’=p乙’=p丙’
变式2:(2022八上·浙江温州阶段练习)如图1 利用一根吸管制作一个简易密度计。
(1)为了让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中,应在吸管的下端塞入一些铜丝作为配重,并用石蜡将吸管的下端封闭起来.若将它放入液体中后不能竖直漂浮,请提出改进做法________。
(2)这根吸管竖直漂浮在不同液体中时,液体的密度越大,它露出液面部分的长度越长,受到的浮力大小________。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(3)通过正确计算,在吸管上标出对应的刻度线,便制成了一个简易的吸管密度计。如图2三种刻度的标示,合理的是________。
(4)为了使测量结果更准确,如何使简易密度计上两条刻度线(如0.9、1.0)之间的距离大一些?写出一种方法__________。
变式3:(2022八上·衢州期中)牛奶中掺水量越多,牛奶密度越小,品质越差。小丽想通过测定密度来比较二种牛奶品质的优劣,她用一根一端密封的空心玻璃管下端绕上一段细铁丝,制成一支自制密度计,如图所示。
(1)纯牛奶是   (选填“溶液”、“悬浊液”或“乳浊液”)
(2)分别将自制密度计浸入牛奶甲和牛奶乙中,静止后如图所示。由图可知品质较高的牛奶为   (选填“甲”、“乙”或“相同”)
(3)使用中,发现细铁丝容易滑落,于是他取下铁丝,置于玻璃管内,再次测量这一杯牛奶密度(过程中杯内液体总量不变),则测得密度与原来相比   (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
重难点九、浮力应用--浮力秤
典例1:(2022八上·鄞州期中)曹冲称象”是家喻户晓的典故,某校兴趣小组模仿这一现象,制作了1台“浮力秤”,将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中.已知玻璃杯质量是200g,底面积是30cm2,高度为15cm,(ρ水=1×103kg/m3 g取10N/kg).求:
(1)将杯子开口向上竖直放入水中时(注:水未进入杯内)杯子所受的浮力;
(2)此时杯子浸入水中的深度(即为该浮力秤的零刻度位置);
(3)此浮力秤的最大称量为多少kg?(即量程).
变式1:(2022八上·杭州月考)小才同学听了“曹冲称象”的故事后,利用所学知识制作了“水秤”模型,可方便地称量物体的质量,其构造如图所示,已知透明大桶足够深,小筒的高度为 H=0.3m,底面积为 S=0.02m2,小筒和秤盘总重量为
30N,小筒壁厚度可忽略不计。ρ水=1.0×103kg/m3。求:
(1)如图甲所示,当秤盘上不放物体时,小筒受到的浮力为   N;
(2)请确定该浮力秤的零刻度线的位置(即A 点距小筒底部的距离);
(3)如图乙,在秤盘上放物体后,就可以称量物体所受重力,则该“水秤”模型最大能称量的物体重力为多少N?
变式2:(2024八上·诸暨月考)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?
变式3:(2024八上·期末) 某科技小组想利用学到的浮力知识制作一个浮力秤。他们找来一个瓶身为圆柱体的空饮料瓶,剪掉瓶底,旋紧瓶盖,在瓶盖处系一块质量适当的小石块,然后将其倒置在水中,如图所示。使用时,只要把被测物体投入空瓶中,从水面所对的刻度就可以直接读出被测物体的质量。
(1)小石块的作用是   ;这时小石块和饮料瓶受到的浮力   (填“大于”“等于”或“小于”)它们的总重力。
(2)当浮力秤中不放被测物体时,水面所对位置为零刻度(如图所示),这种浮力秤质量的刻度是    (填“均匀”或“不均匀”)的。
(3)经测量,该饮料瓶圆柱体部分的横截面积为50 cm2,现在要在饮料瓶的竖直标线上刻上对应的被测物体质量值。试通过计算说明,在零刻度线之上1cm处应刻上的对应质量值。
重难点十、利用浮力求物体的密度
典例1:(2023八上·东阳期中)小李学习了浮力知识后,在家中进行了“物体浮沉条件”等相关研究,过程如下:
①图甲和乙:取两个完全相同的玻璃杯,倒等体积的水和白酒,液面高度为h0;
②图丙:把萝卜放入装有水的玻璃杯中,萝卜漂浮在水面上,液面高度为h1;
③图丁:把乙中的部分白酒倒入丙中,萝卜沉底,此时液面高度为h2;
④图戊:倒出若干白酒后,乙中剩余白酒液面高度为h3。
请回答以下问题:
(1)若图丙中的萝卜会吸水,且吸水后质量和体积均变大,但仍处于漂浮状态,此时的液面高度为h1'。则h1'   h1(选填“>”、“=”或“<”)。
(2)若不考虑水和白酒混合前后体积变化,ρ水表示水密度,请你用帮小李用相关字母表示萝卜的密度ρ萝卜=   。
变式1:下面是小金利用量筒和水测量橡皮泥密度的实验操作情景,
(1)乙图中橡皮泥受到的浮力为______牛。
(2)由图中读数可算出橡皮泥的密度是______kg/m3。
变式2:(2024八上·嘉兴期末)小嘉同学利用假期参观酒厂,了解到白酒酿制和相关工艺流程、并知道了白酒“度数”的含义,于是决定和同学一起通过项目化学习,制作一个基于密度计原理测量白酒度数的仪器。(白酒的“度数”不是质量分数,而是体积分数,例如53°的白酒表示20℃时,100mL白酒中含有53mL酒精。)
(1)如图所示为该项目化学习小组制作的测量白酒“度数”的仪器,制作时发现仪器不能竖直漂浮在液体中,可采用的方法是   。
(2)已知该仪器的总体积为30cm3,若把它置于70°白酒中依然能漂浮于液面,则它的质量不能大于多少克?
附:20℃时白酒“度数”与密度对照表
白酒的度数V/V
密度 0.951 0.924 0.905 0.898 0.886
(3)标刻度时,须先将它置于水中,待该仪器稳定后,水面与A处相平,此时A处应标注的刻度为   (选填“0”或“1.0”)。
变式3:(2024八下·义乌开学考)小明制作了一个可测量物体质量的装置,如图甲所示小筒与大筒均为圆柱形容器.小筒和托盘的总质量为200g,小筒底面积50cm2,高12cm,大筒中装有适量的水,托盘上不放物体时,在小筒和大筒上与水面相平的位置的刻度均为“0”,将小筒竖直压入水中,当水面距小筒底10cm时,在小筒和大筒上与水面相平位置的刻度均为最大测量值,小筒和大筒的分度值相同。把被测物体放入托盘中,读出小筒或大筒上与水面相平位置对应的刻度值,即为被测物体的质量。
(1)该装置所能测量物体的最大质量为   g;
(2)小筒上相邻两刻度线的间距比大筒上相邻两刻度线间的距离   (选填“大”或“小”);
(3)他想利用此装置测算出石块的密度,操作如下,如图乙所示,将石块放入托盘中,读出大筒上的示数为m1;如图丙所示,将此石块沉入水中,读出大筒上的示数为m2,该石块密度的表达式为ρ石=   (水的密度用ρ水表示)
重难点十一、关于浮力的受力分析
典例1:(2023八上·海曙期末)如图,体积相同的两物体A、B用不可伸长的细线系住,放入水中后,A有四分之一体积露出水面,细线被拉直。已知A重4N,B受到的浮力为8N,A、B密度之比为2:5。那么下列说法正确的是(  )
A.A,B所受的重力之比为5:2 B.A、B所受的浮力之比为1:4
C.细线对A的拉力大小为1N D.B对容器底部的压力为零
变式1:(2024八下·义乌)如图所示,容器内装水,一个小球连接在弹簧的一端,弹簧的另一端固定在容器的底部(弹簧处于伸长状态)。设想当地球的引力减为一半时,则图中的小球将(  )
A.球受到的重力减小,浮力不变,小球向上运动
B.球受到的重力减小,浮力不变,小球向下运动
C.球受到的重力减小,浮力减小,小球向上运动
D.球受到的重力减小,浮力减小,小球向下运动
变式2:如图所示,容器中装有一定质量的水,先后按甲、乙两种方式使物体A和小玻璃杯漂浮在水面上(图中细线重力及体积均不计)。设甲、乙两图中物体A和小玻璃杯共同受到的浮力分别为和,水对容器底的压强分别为和,则(  )
A.<, B.
C., D.,
变式3:如图用细线将正方体A和物体B相连放入水中,两物体静止后恰好悬浮,此时A上表面到水面的高度差为0.12m。已知A的体积为1.0×10﹣3m3,所受重力为8N;B的体积为0.5×10﹣3m3,g取10N/kg,求:
(1)A的密度;
(2)细线对B的拉力大小。
重难点十二、溶液配制与计算
典例1:下表是硝酸钾在不同温度下的溶解度和对应温度下饱和时的质量分数与密度,根据此表回答问题。
温度(℃) 0 20 40 60 80
溶解度(g) 13.3 31.6 63.9 110 169
质量分数 11.7% 24% 39.0% 52.4% 62.8%
密度(g/cm3) 1.027 1.056 1.086 1.116 1.186
(1)60℃时,欲使一瓶接近饱和的硝酸钾溶液转化为饱和溶液,除了添加溶质外,还可以采取方法的是   .
(2)现将300g40%的硝酸钾稀释成30%,需加水少克
变式1:(2023八上·宁波期末)某同学用下图所示操作进行粗盐提纯实验。
(1)图②有一明显错误,按该操作将造成的后果是   。(2)改正图中的错误操作后,粗盐提纯的正确操作顺序是   (填序号)。
变式2:(2023八上·椒江期末)小科欲配制80克5%的氯化钠溶液,该实验的部分操作如图所示。
(1)需要称取氯化钠的质量    克。称量时出现了右盘略低的现象,如图甲,接下来的具体操作是    。
(2)量取水时,选用规格为    (选填“100”或“200”)毫升的量筒更加合理。
(3)丙中玻璃棒的作用是    。
(4)下列操作会导致配制的氯化钠溶液质量分数偏小的有 ____。
A.砝码磨损 B.氯化钠固体不纯
C.按照图乙的方法读数 D.将量筒中的水倒入烧杯时,有水洒出
变式3:(2024八上·期末) 现有8%的氯化钠溶液50g,若使其溶质的质量分数增大到20%,可采用的方法:
(1)需要蒸发多少克水?
(2)需要加入多少克氯化钠?
(3)需要加入多少克40%的氯化钠溶液?
1.(2024八上·临海期末)下图是电解水的简易装置,下列有关叙述正确的是(  )
A.图中现象表示实验还未开始
B.该实验能证明水由氢气和氧气组成
C.实验中a、b试管中收集的气体质量比为2:1
D.水分解的过程中,氢原子和氧原子数目不发生变化
2.一个充气的气球下面挂一个金属块,把它们放入水中某处恰能静止,如图所示.如果把金属块及气球的位置轻轻向上移一些,则金属块和气球( )
A.仍能静止 B.向下运动 C.向上运动 D.上下晃动
3.(2023八上·椒江期末)2021年12月9日,航天员王亚平在“天宫课堂”中展示了浸没在水中的乒乓球无法上浮的实验现象。下列解释合理的是(  )
A.乒乓球重力大于浮力 B.乒乓球的密度等于水的密度
C.失重环境下乒乓球不受浮力 D.乒乓球所处位置较深,受到水对它的压力较大
4.(2023八上·椒江期末)20℃时硝酸钾溶解实验的部分数据如表。下列分析不正确的是(  )
实验序号 水的质量/g 所加硝酸钾质量/g 所得溶液质量/g
① 10 2.5 12.5
② 10 3 13
③ 10 3.5 m
④ 10 4 13.2
A.表中m的值为13.2
B.20℃时,硝酸钾的溶解度为32克
C.③、④实验所得溶液均为饱和溶液
D.实验④中所得溶液的溶质质量分数大于实验③
5.(2024八上·期末)端午节那天,小科发现煮熟后的咸鸭蛋有的沉在水底,有的浮在水面上,如图所示。若甲的体积比乙小,则下列分析合理的是(  )
A.甲的质量比乙大 B.甲受到的浮力等于重力
C.甲的密度比乙大 D.乙受到的浮力大于重力
6.小吴同学为探究力之间的关系做了如图所示的实验.将弹簧测力计下端吊着的铝块逐渐浸入台秤上盛有水的烧杯中,直至刚没入水中(不接触容器,无水溢出).在该过程中,下列有关弹簧测力计和台秤示数的说法正确的是()
A.弹簧测力计的示数减小,台秤示数不变
B.弹簧测力计的示数不变,台秤示数也不变
C.弹簧测力计的示数减小,台秤示数增大
D.弹簧测力计的示数不变,台秤示数增大
7.(2021·慈溪模拟)弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯(可看成柱形)上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中,如图甲;图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像,则下列说法错误的是( )
A.物体的体积是400cm3
B.物体的密度是2.25×103kg/m3
C.物体刚浸没时下表面受到水的压力是4N
D.物体完全浸没后与最初时相比,烧杯底部受到水的压力增大了5N
8.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( )
A.液面上升 B.试管底部受到液体的压强变大
C.液面下降 D.试管所受到的浮力不变
9.(2023八上·杭州期末)把一个木球轻轻放入盛满水的溢杯中(足够大),溢出100g水;若将此木球从水中取出,擦干后轻轻放入盛满酒精的溢杯中(足够大),则溢出酒精的质量是(ρ木=0.6×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3,ρ水=1×103kg/m3)( )
A.大于100g B.等于100g C.小于100g D.无法确定
10.(2024八上·期末) 在电解水的实验中(如图甲),与电池负极相连的试管内得到氢气,与电池正极相连的试管内得到氧气,两种气体的体积比是2:1。由这一事实可以推知,在同温同压下,相同体积的任何两种气体中含有的分子的数量相同。
用上面得到的结论分析,如图乙是一定体积的氢气和不同体积的氧气化合成水(液态)的实验数据的关系图(横坐标表示反应前氧气的体积,纵坐标表示反应后剩余气体的体积,气体体积均在同温同压下测定)。试回答:
(1)实线部分表示剩余的气体是   。
(2)实线与虚线的交点表示的意义是   。
(3)反应前原有氢气   mL。
11.(2023·丽水)2023年3月11日,"奋斗者”号载人潜水器圆满完成了国际首次环大洋洲载人深潜科考任务。“奋斗者”号外壳坚硬,下潜过程中体积保持不变,依靠调整配备的压载铁来实现下潜和上浮。
(1)潜水器浸没后在下潜的过程中所受的液体压强逐渐   ;
(2)潜水器悬浮在海水中时,所受的浮力   重力(填“大于”,“小于”或“等于”)。
12.(2022.浙江中考真题)学习《物质的溶解》时小科同学进行了如下实验:往A、B、C三只烧杯中分别装入等质量的水,在相同温度下,向三只烧杯中分别加入50g、25g、5g同种固体物质,充分溶解后,静置,现象如图所示。回答下列问题:
(1)小科认为,A烧杯中的溶液一定是饱和溶液。他的判断依据是______
(2)A、B、C三只烧杯中,溶液的溶质质量分数大小关系是______
13.(2022八上·金东月考)常温下,取100克质量分数为5%的氯化钠溶液,先按实验1将氯化钠溶液分成两等份,再进行实验2操作,如图所示。完成下列问题:
(1)配置100克质量分数为5%的氯化钠溶液,不需要用到的仪器是____;
A.集气瓶 B.烧杯 C.玻璃棒 D.量筒
(2)完成实验2操作后,比较甲、乙两只烧杯中溶液的溶质质量分数,其大小关系是   (选填“大于”“等于”或“小于”)。
14.(2021八上·金华期中)柯南帮爷爷浇菜园,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图所示的探究。
试验结束后,柯南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(h 为金属圆柱体浸入液体的深度),如图所分析图象可知:
(1)曲线________(填“a”或“b”)描述的是金属圆柱体所受拉力的变化情况。
(2)该金属圆柱体所受的重力为________N,金属圆柱体全部浸入液体时所受到的浮力为________N。
15.(2022八上·衢州期中)如图甲所示为电解水的实验装置,如图乙所示为电解水反应的微观过程示意图。回答问题:
(1)甲图中,b管与电源   极相连。检验b管中气体的方法是   。 (2)理论上产生的氧气与氢气的体积比为1:2 ,由于在相同条件下氧气在水中的溶解度大于氢气,则实验能收集的氧气与氢气的体积比   1:2 (选填:“大于、小于或等于”)。
(3)该实验可证明水是由   组成。
(4)图乙中表示氧分子的是(  )
A. B. C.
16.(2022八上·婺城期末)某兴趣小组进行粗盐(杂质只含有泥沙)提纯实验,并利用所得精盐配制100g溶质质量分数为15%的氯化钠溶液。请完成下列问题:
实验一:如图是甲同学进行粗盐提纯实验的操作示意图。
(1)粗盐提纯实验的正确操作顺序为   (填操作示意图的序号);
实验二:乙同学用提纯得到的精盐配制100g溶质质量分数为15%的氯化钠溶液(所用天平称量时,1g以下用游码)。
(2)称量氯化钠时如果发现指针偏向右侧,正确的操作是   。如果称量时氯化钠和砝码位置颠倒了,其它操作步骤均正确,则所配制溶液的溶质质量分数   (选填“大于”“等于”或“小于”)15%;
(3)【反思拓展】海水晒盐采用操作③的原理而不用冷却氯化钠热饱和溶液的方法,原因是   
17.(2022·浙江台州·八年级期末)在农业上通常用12%的氯化钠溶液选种。实验室欲配制该质量分数的溶液60g,操作如图,请回答下列问题:
(1)图③中玻璃棒的作用是___________ 。
(2)配制溶液的正确操作顺序为④→②→___________ →③(用序号和箭头表示)。
(3)操作②有错误,正确的操作是:___________。
(4)若不改正操作②的错误,其他操作步骤正确,则所配溶液的溶质的质量分数将___________(填“偏大”、“偏小”或“不变")。
18.(2023·杭州模拟)在弹簧测力计下挂一实心圆柱体,圆柱体的下表面刚好接近水面(未漫入)如图甲,然后将其逐渐浸入水中,弹簧测力计示数随圆柱体下表面逐渐浸入水中深度的变化情况如图乙.(g取10N/kg)
(1)圆柱体受到的最大浮力;
(2)圆柱体的密度;
(3)若圆柱形容器的底面积是5cm2,由于圆柱体的完全浸没,水对容器底部的压强增大了多少
19.(2023八上·鄞州期末)气体的密度与压强有关。为测量实验室内空气的密度,小明在实验室按如图所示步骤进行实验:
①如图甲,将一打足气的足球,放入装满水的容器中,测得溢出水的体积为426毫升。
②如图乙,将500毫升装满水的量筒倒置于水槽中,用气针和乳胶管将足球中的气体慢慢排入该量筒,同时调整量筒的位置,当量筒内外水面都与500毫升刻度线相平时,停止排气。共排气10次。
③如图丙,拔除气针和乳胶管,把排气后的足球放入装满水的容器中,测得溢出水的体积为420毫升。
(1)图乙中,当量筒内外水面都与500毫升刻度线相平时停止排气,其目的是   。
(2)图丙中,足球受到的浮力?
(3)根据测得的数据,计算实验室中空气的密度?
20.(2024八下·嘉善月考)将一个重为6N、边长为10cm的正方体木块放入水平放置的容器中。在容器中注入适量水,木块恰好处于漂浮状态(如图所示)。求:
(1)木块受到的浮力;
(2)木块下表面浸入水中的深度;
(3)若在木块上方放一金属块,木块恰好完全浸没,求金属块的重力。
21.(2024·龙港模拟)某学习小组自制“浮力秤”,用来称量物体的质量,如图甲所示。它是由浮体和外筒构成的,浮体包括小筒和秤盘。已知小筒的质量为50g,筒内装入100g的细砂,底面积为 可浸入水中的最大深度为20cm,秤盘的质量为10g,外筒是足够高的透明大筒,容器壁厚度可忽略不计。
(1)小筒内装入细沙的作用是   。
(2)小筒上的零刻度线距小筒底部的距离h是多少
(3)下表是“浮力秤”模型评价量表,请选择任意一个指标进行评价,并说明理由。
“浮力秤”模型评价量表
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 刻度均匀 刻度不均匀 没有刻度
指标二 最大量程超过500克 最大量程在300-500克 最大量程小于300克
22.(2022八上·平阳月考)如图甲所示,一个边长是10cm的立方体木块,下面用一段细线与木块相连,细线另一端固定在容器底(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,直到细线拉直,如图乙所示。若细线的拉力用F表示,倒入容器中水的深度用h表示(g= 10 N/kg)。
(1)图丙中的A点对应木块在水中的位置是处于   状态。
(2)该木块浸没在水中所受的浮力为多少牛顿?
(3)该木块的密度为多少?
(4)请在丁图中作此过程中木块所受浮力F浮随水的深度h变化的大致图象。
23.(2023·鹿城模拟)如图甲所示,水平放置的方形容器里有一个重为8N、边长为10cm的立方体物块M,M与容器底部不密合。以5mL/s的恒定水流向容器内注水,容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示。请解答下列问题:
(1)当t=140s时,物块M在水中处于   (填“沉底”“悬浮”或“漂浮”)状态。
(2)当t=140s时,水对容器底部的压力大小是多少?
(3)图乙中a的值是多少
典例分析
举一反三
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课后巩固
典例分析
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