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2024八上科学专题培优检测《浮力》
说明:本卷总分100分,考试时间90分钟;g=10N/Kg。
一、选择题(每题只有一个正确答案,每题2分,共30分)
1.如图所示,主要是依靠空气的浮力而升空的物体是( )
A.同步卫星 B.飞机 C.风筝 D.氢气球
2.小明帮妈妈洗菜时发现,放在盆中的茄子浮在水面如图甲所示,而土豆沉在盆底如图乙所示,他用所学的科学知识对此现象作出一些分析,其中正确的是( )
A.茄子受到的浮力小于它受到的重力 B.茄子的密度大于土豆的密度
C.放入土豆前后水对盆底的压强不变 D.土豆排开水的重力小于自身的重力
3.三个体积相同而材料不同的球A、B、C,分别静止在不同深度的水里,
以下说法不正确的是( )
A.A球所受的浮力最小 B.A球所受的浮力最大
C.B、C两球所受的重力不相等 D.C球的密度最大
4.如图所示,A、B、C是三个用不同材料制成的体积相同的物体。现将它们用相同的弹簧连接于容器底部,然后在容器中注入水使A、B、C三物体浸没于水中,三物体静止时的位置如图所示,则( )
A.A物体的密度最大 B.B物体的密度最大
C.C物体的密度最大 D.三物体密度相等
5.如图,在水中有一支试管处于悬浮状态,现用细棒在试管上端轻轻往下按一下,则( )
A.试管将下沉,最后沉底 B.试管将上浮,最后漂浮
C.试管先下沉,然后回到原来位置 D.试管先下沉,接着在原来位置上下运动
6.一枚重量为G的鸡蛋悬浮在盐水中,如图所示。往盐水中继续均匀缓慢加盐,鸡蛋所受浮力F随时间t变化的图像可能是( )
7.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,则下面判断正确的是( )
A.铝球一定是实心的,铜、铁两球一定是空心
B.三个小球的浮力关系:F铝<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
8.自太空课堂开设以来,我们发现了很多地球实验和太空实验的差异性。如图甲、乙所示是分别在太空中和地球上做的油和水混合后充分振荡,再静置充足时间后的实验现象。下列说法错误的是( )
A.实验说明太空中水能溶解油,而地球上不行
B.地球上油滴上浮时,它受到的浮力大于重力
C.太空失重环境下,浸在水中的油滴不受浮力作用
D.无论太空还是地球实验,瓶中油和水的质量始终不变
9.如图,三个物体静止在某液体中的情景。下列说法正确的是( )
①若三个物体的质量相等,则受到浮力最小的可能是C物体;
②若三个物体的体积相同,则受到浮力最小的一定是A物体;
③若三个物体由同种材料做成,则A、B物体一定是空心的,C物体一定是实心的;
④若物体都是实心的,则B物体的密度一定与液体的密度相同。
A.①②④ B.②④ C.②③④ D.①③
10.质量相同的两个实心物体甲和乙,体积之比V甲:V乙=2:3,将它们轻轻放入水中,静止时所受的浮力之比F甲:F乙=8:9,ρ水=1×103kg/m3,下列说法正确的是( )
A.甲,乙两物体都漂浮在水面上 B.甲物体漂浮在水面上,乙物体浸没于水中
C.乙物体的密度ρ乙=0.75×103kg/m3 D.乙物体的密度ρ乙=0.85×103kg/m3
11.若给你一块小木块、一只量筒、水、酒精、一根细针,你能完成下列实验中的哪几种( )
①测出木块的质量;②测出木块的体积;③测出木块的密度;④测出酒精的密度
⑤测出木块所受水的浮力;⑥测出木块所受酒精的浮力.
A.①②③ B.①②③④ C.①②③④⑤ D.①②③④⑤⑥
12.将四个形状不同、高度均为L的实心金属块,用细线拉着。匀速缓慢地放入水深为L的盛水容器中,直至容器底部,此时水未溢出。四个实验中与下图所描绘的浮力大小F与金属块浸入水中深度h的关系一致的是( )
13.有两个完全相同的杯子,装有相同质量的水,用密度为ρ0的同质量某种材料制成的甲、乙两物体,甲物体中空,乙物体为实心小球,且甲体积为乙体积的3倍,分别放入杯中,稳定时,甲悬浮,乙沉底,情况如图。则( )
A.此材料的密度为水密度的2倍
B.乙对杯子底的压力与其自身重力的比值为2:3
C.放甲物体的杯子内水面较高,对桌面的压力较大
D.如图2,将甲沿虚线切去下面部分,甲剩余部分仍悬浮
14.如图是关于浮力知识的应用实例,其中说法正确的是( )
A.图A中浸没在水中的潜水艇,下潜时浮力逐渐变大
B.图B中巨轮从江河驶向海洋的过程中,船体会上浮一些
C.图C中液体的密度越大,密度计漂浮时受到的浮力就越大
D.图D中气球上升时,填充的气体密度比空气大
15.小文将漂浮在水面装有硬币的气球(不漏气也不爆炸)压入到a位置以上(图甲),松手后,发现气球自动上浮至水面;再将气球压入到a位置以下(图乙),气球下沉到杯底。下列有关气球在液体中所受压强p与浮力F随深度h(气球的底部到水面的距离)变化的大致曲线图像,正确的是( )
A.①④ B.②③ C.①③ D.②④
二、填空题(16~19每空1分,其余每空2分,共20分)
16.如图,体积相同的氢气球和空气球,释放前它们所受浮力的大小关系是 ;刚释放时,氢气球上浮,而空气球却浮不起来,这是因为氢气球所受浮力 它所受重力,空气球所受浮力 它所受重力(填“大于”、“等于”或“小于”)。
17.如图所示展示了一个广为人知的历史故事——“曹冲称象”,曹冲运用了等效替代的方法,巧妙地测出了大象的体重,请你写出他运用的与浮力相关的知识。
(1) (2) 。
18.“彩球温度计”是一种家居装饰品,如图所示,在圆柱形玻璃容器内装有对温度敏感的液体,将一些体积相同的小球,按照密度大小排序,依次沉入液体中,球上标有设定好的温度用来读数.当外界气温降低时,容器内液体的体积变小、密度 (填“变大”、“变小”或“不变”),小球受到的浮力变大,使沉在容器底部的一些小球依次浮起,我们就用最后浮起的小球上标记的温度来表示外界的气温。根据图中小球的位置可以判断,浮起的三个小球中 (填字母)球的密度最大。
19.将一冰块用细线拴住慢慢地浸入到酒精中,并保持悬置状态(如图),在冰块浸入的过程中,台秤的读数将 (填“增大”、“减小”或“不变”);在冰块熔化过程中,容器内液面将 (填“上升”、“下降”或“不变”),台秤的读数将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。(已知:冰的密度为0. 9 × 103 kg/m3,酒精的密度为0. 8 × 103 kg/ m3;整个过程中无液体溢出。)
20.水下滑翔机是一种新型的水下机器人(图甲),总重为515N,图乙是其部分结构示意图。该滑翔机通过液压泵将油在内、外油囊间来回转移,从而达到上浮和下潜的目的。
(1)该滑翔机的工作原理是改变 (填“浮力”或“自身重力”)大小以达到上浮和下潜。
(2)当外油囊中无油时,滑翔机排开水的体积为0.0495m3,已知海水密度随深度变化情况如图丙所示。当外油囊中油的体积为0.0005m3时,该滑翔机刚好处于600m的深度。通过计算可知,此时该滑翔机处于 (填“下沉”“悬浮”或“上浮”)状态。(忽略海水压强对油和滑翔机外壳体积的影响)
21.如图所示,粗细均匀的蜡烛长l0,它底部粘有一质量为m的小铁块。现将它直立于水中,它的上端距水面h。如果将蜡烛点燃,假定蜡烛燃烧时油不流下来,且每分钟烧去蜡烛的长为Δl,则从点燃蜡烛时开始计时,经 时间蜡烛熄灭(设蜡烛的密度为ρ,水的密度为ρ1,铁的密度为ρ2)。
22.在用天平测石块所受浮力的实验中,小刚先在烧杯中注入适量的水,如图甲所 示,用天平测出烧杯和水的总质量为___________g;然后,再把用细线拴好的石块浸没在天平左盘上的烧杯内的水中,如图乙所示,在天平右盘添加适量的砝码,移动游码,天平再次平衡。请你根据图景计算石块受到的浮力F浮=__________N。
三、实验探究题(2~25每空1分,26题每空2分,共26分)
23.徐亮同学在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,在弹簧测力计下悬挂一圆柱体,当圆柱体下表面与水面相平时开始缓慢下降,直到与烧杯底接触为止,如图甲所示。
(1)圆柱体的重力G= N;
(2)圆柱体浸没在水中后所受浮力F浮= N;
(3)比较(b)、(c)两图可得:浸在同一种液体中的物体受到浮力的大小跟 有关;
(4)比较 图可得:当圆柱体浸没在水中继续下沉的过程中,受到的浮力不变;
(5)徐亮完成如图甲所示的实验后,把水换成另一种液体重复上述实验,根据实验数据绘制出如图乙所示的弹簧测力计的示数F与物体下降高度h的F﹣h图像。则一种液体的密度
ρ液= kg/m3。
24.学习了阿基米德原理后,同学们知道浮力的大小与两个因素有关,有些爱思考的同学进一步提出,除上述两个因素外,浮力的大小是否还与别的什么因素有关?其中,一个比较具体的问题是:物体所受浮力大小是否与物体的形状有关?针对这个问题,若提供下列器材由你选择,你将选择哪些器材、怎样进行探究?
供选择的器材有:弹簧测力计,三个形状不同的小石块,橡皮泥,烧杯、细线和水。
(1)题目中所说的两个因素是指 、 ;
(2)你选择的器材是: ;
(3)你的探究方案(即实验步骤)是:
① ;
② ;
③ 。
(4)你如何根据探究过程中观察到的现象或获得的数据得出结论: 。
25.在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,某小组同学用如图所示的装置,将同一物体分别逐渐浸入到水和酒精中,为了便于操作和准确收集数据,用升降台调节溢水杯的高度来控制物体排开液体的体积。他们观察并记录了弹簧测力计的示数及排开液体的体积。实验数据记录在下表中。
液体种类 实验序号 物体重力G物/N 弹簧测力计示数F/N 物体受到的浮力F浮/N 排开液体的体积V排/cm3
水ρ水=1.0 g/cm3 1 2 1.5 50
2 1.0 1.0 100
3 0.5 1.5 150
酒精ρ酒精=0.8g/cm3 4 2 1.6 0.4 50
5 1.2 0.8 100
6 0.8 1.2 150
(1)分析表中数据,实验所用物体的重力为 N,第一次实验中物体所受的浮力
F浮= N。
(2)分析比较实验序号1、2和3(或4、5和6)可初步得出结论:当液体的种类相同时,排开液体的体积越 ,浸在液体中的物体受到的浮力越大;分析比较实验序号 ,可初步得出结论:当排开液体的体积相同时,液体的密度越大,浸在液体中的物体受到的浮力越大。
(3)请你计算出第一次实验中物体排开水受到的重力G排= N。通过比较每次实验中物体受到的浮力和它排开液体的重力的关系,还可以验证 原理。
(4)实验中小明同学观察到将同一个物体浸没在密度越大的液体中时,弹簧测力计的示数越 。于是他灵机一动在弹簧测力计下挂一个重1.5 N的物块,如图甲所示;当他把物块浸没在水中时,如图乙所示,弹簧测力计的读数为0.5 N,他就在0.5 N处对应标上1.0 g/cm3的字样;当他把物块浸没在酒精中时,如图丙所示,应该在弹簧测力计刻度 N处对应标上0.8 g/cm3字样,聪明的他就将图甲所示装置改装成了一个能测液体密度的密度秤。
26.某项目化学习小组同学开展了自制潜水艇项目,过程如下:
【产品设计】
图甲为某小组自制的潜水艇,由生活舱和水舱构成,生活舱体积大于水舱体积。其材质为硬质塑料瓶,塑料瓶厚度不计,两个舱之间密封不连通,水舱与200毫升的注射器通过塑料软管相连,移动注射器活塞可实现潜水器的浮沉。
【产品调试】
任务一:如图乙所示,潜水艇完成从水面A位置下潜到B位置并稳定停留:
任务二:能从水底上浮到B位置并稳定停留:
任务三:完成从水底打捞一个重物(重0.3牛,体积为10厘米3)到B位置并稳定停留。
(1)小科关闭进出水口将自制潜水器浸没在水中,若没有观察到气泡,则整个装置 (填“漏气”或“不漏气”)。
(2)完成任务二的上浮过程中(进出水口已打开)对注射器活塞的操作是 。
(3)已知完成任务二时注射器活塞稳定在刻度120毫升。完成任务三时(用体积和质量均忽略不计的细线系住重物打捞),注射器活塞需要稳定在 毫升。
四、分析计算题(第27题4分,第30题8分,其余每题6分,共24分)
27.在生活中可以利用一碗水来鉴别鸡蛋的新鲜程度。
资料一:鸡蛋放置时间越久,越不新鲜,不同新鲜程度的鸡蛋在水中的浮沉情况如图甲。
资料二:用放大镜观察鸡蛋外壳,发现鸡蛋壳表面布满一个个气孔,如图乙所示。
资料三:鸡蛋在放置过程中,体积不会发生变化。
请结合上述资料并综合运用所学知识,对“不同新鲜程度鸡蛋在水中的浮沉情况”进行解释。
28.中国海军自80年代末期就开始研发新一代导弹核潜艇,现在已拥有世界最先进的核潜艇。如图为某种型号的导弹核潜艇,该艇水上排水量为16600吨,水下排水量为18700吨。艇长170.7m、艇宽12.8m。下潜深度可达300m。
(1)它在水下航行时所受浮力是多少?
(2)它在水面航行时露出水面的体积是多少?
(海水密度近似取作ρ水=1.0×103kg/m3)
29.学校开展制作简易浮力秤项目活动。某科学小组的活动过程如下:
【项目要求】制作的浮力秤能较为精确的测出物体的质量。
【方案设计】小组同学根据要求,设计如下方案:
①截去矿泉水瓶的瓶底,在瓶身的圆柱体部分标注刻度,并将秤盘粘于瓶上。
②确定零刻度线。将磁铁分别吸附于瓶盖内外,使瓶身竖直浮于水中,调整磁铁的质量,使秤盘上未放置物体时,零刻度线恰好与液面相平。
③将待测物体置于秤盘上,读出液面对应刻度值即为物体质量。
【实践操作】
(1)根据上述方案,同学们制作了如图所示浮力秤。图中所示的矿泉水瓶的底面积为20cm2,最大的有效高度为9cm,则刻度“9”右侧标注的质量值应为多少克?
(2)科学兴趣小组的同学在0与9之间标注刻度线时,刻度线是均匀划分的,你是否赞同该划分方法并说明理由 。
30.科技小组的同学用长方体泡沫塑料A、三脚架和灯泡等制作了一个航标灯模型(如图),总重为4N,A底部与浮子B用细绳相连。水位上升时,浮子B下降;水位下降时,浮子B上升,使航标灯静止时A没入水中的深度始终为5cm,排开水的质量为500g,浮子B重0.5N(不计绳重和绳与滑轮间的摩擦)求:
(1)泡沫塑料A受到水的浮力是多大?
(2)浮子B体积应为多大?
(3)求航标灯静止时绳子对滑轮的拉力大小?
参考答案
一、选择题(每题只有一个正确答案,每题2分,共30分)
1-5 DDBCA 6-10 ADAAC 11-15 DABBB
二、填空题(共20分)
16、相等 大于 小于
17、(1)物体的漂浮条件:浮力等于重力 (2)阿基米德原理
18、变大 C
19、增大 下降 增大
20、浮力 悬浮
21、
22、80 0.33
点拔:从图中可以看出示数为:m2=100g+10g+3g=113g,则石块受到的浮力:F浮=(m1-m2)g=0.33N
三、实验探究题(共26分)
23、(1)6 (2)5 (3)物体浸入液体的体积(物体排开液体的体积) (4)c、d (5)800
24、(1)液体密度 排开液体的体积
(2)弹簧测力计,橡皮泥,烧杯、细线和水
(3)①用细线把橡皮泥拴好吊在弹簧测力计上,测出它的重力G;
②把橡皮泥轻轻浸没在盛有适量水的烧杯中,记下弹簧测力计的读数F1;
③重复②分别将橡皮泥捏成 不同的形状后轻轻浸没在盛有适量水的烧杯中,记下弹簧测力计的读数F2、F3;
(4)比较橡皮泥各次浸没水中时测力计示数;若测力计的示数相等,说明浮力大小与形状无关;若测力计的示数不等,则说明浮力大小与形状有关。
25、(1)2 0.5 (2)大 1、4或2、5或3、6 (3)0.5 阿基米德 (4)小 0.7
26、(1)不漏气 (2)向内推活塞 (3)100
四、分析计算题(共24分)
27、由浮沉条件可知,新鲜鸡蛋的密度大于水,所以,新鲜鸡蛋沉于水底;鸡蛋在放置的过程中内部不断地进行呼吸作用,消耗自身营养物质,呼吸作用产生的二氧碳与水蒸气通过气孔排出鸡蛋壳外,使鸡蛋质量减小;由于鸡蛋在放置过程中,体积不会发生变化,根据密度公式,鸡蛋密度减小,鸡蛋放置越久,其密度越小,放置4周以上的鸡蛋密度小于水,所以,漂浮在水面。
28、解:(1)F浮=G排=mg=1.87×107Kg×10N/Kg=1.87×108N
(2)潜艇在水面上时,浮力等于重力:F浮=G,即ρgV排=mg,
V排=m/ρ=1.66×107kg/1.0×103kg/m3=1.66×104m3;
同理,核潜艇的总体积:V总= m/ρ=1.87×107kg/1.0×103kg/m3=1.87×104m3;
所以露出的体积为:V露=V总-V排=1.87×104m3-1.66×104m3=2.1×103m3;
29、解:(1)由题意得:V排=Sh=20cm2×9cm=180cm3=1.8×10-4cm3
(2)赞成这种观点,理由是浮力秤处于漂浮状态,增加物体的重力等于浮力秤增加的浮力,即ΔF浮=ΔG物==m物g,由阿基米德原理ΔF浮=ρ水gΔV排=ρ水gSΔh,因为ρ水、g、S三者为常量,故ΔF浮与Δh成正比,Δm与Δh成正比,所以浮力秤刻度线时均匀划分的。
30、解:(1)航标灯静止时:F浮A=G排=m排g=500×10-3kg×10N/kg=5N;
(2)A受到的绳子的拉力:FA=F浮A-GA=5N-4N=1N,
(3)绳子对滑轮的拉力大小为F拉=FB+FA=1N+1N=2N。
C
B
A
第2题图
第3题图
第4题图
第5题图
第18题图
第17题图
第16题图
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