中小学教育资源及组卷应用平台
八上科学《第3章 浮力》 基础练习
一.选择题
1.某研究性学习小组做“水的体积随温度变化”的研究,得到如图所示的图象。从图中可知,水温度从2℃升到8℃的过程中,其密度( )
A.先变大后变小 B.先变小后变大
C.一直变大 D.保持不变
2.如图所示,玉环公园河面上有一片落叶随着水流由某一高处漂流而下。落叶所受浮力是( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
3.下列四个情景中,物体受到的浮力减小的是( )
A.从深水处走向海岸沙滩的游泳者 B.从长江驶入大海的轮船
C.海面下正在下沉的“蛟龙号”潜水器 D.在码头装载货物的轮船
4.轮船从江河驶入大海后,所受的浮力将( )
A.不变 B.变大 C.变小 D.无法判断
5.三个体积相同的物体,如图所示,同时放在水中,请比较三个物体所受的浮力情况( )
A.A的浮力最大 B.A、B浮力一样大
C.C的浮力最小 D.B、C浮力一样大
6.在一只铅笔的下端粘上一块橡皮泥,把它分别置于甲、乙、丙三种不同的液体中,铅笔静止时的情形如图所示,则铅笔分别在三种液体中受到的浮力F的大小和三种液体的密度ρ之间的关系正确的是( )
A.F甲<F乙<F丙,ρ甲<ρ乙<ρ丙 B.F甲>F乙>F丙,ρ甲>ρ乙>ρ丙
C.F甲=F乙=F丙,ρ甲<ρ乙<ρ丙 D.F甲=F乙=F丙,ρ甲>ρ乙>ρ丙
7.科学活动小组制作的潜水艇模型如图所示,通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气,就可以使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时,若从A管吹气,烧瓶将会( )
A.瓶内液面下降,艇将下沉,浮力减小 B.瓶内液面下降,艇将上浮,浮力不变
C.瓶内液面上升,艇将上浮,浮力增大 D.瓶内液面上升,艇将下沉,浮力不变
8.如图所示,三个完全相同的玻璃缸,缸①装满了水,缸②装满了水且水面上漂浮着一只小鸭子,缸③装满了酒精且液面上漂浮着一只大鸭子(大、小鸭子的密度相同)。若将三个玻璃缸分别放到台秤上称量,则台秤的示数大小情况是( )
A.①比②大 B.②比①大 C.③最小 D.①②③一样大
9.如图,从高处落下的铁球掉入水中,铁球受到水的浮力F浮的大小与其下落时间t之间关系可用下列哪个图粗略表示( )
A.B. C.D.
10.如图所示,是游玩海底世界时,小华观察到的鱼吐出气泡上升情景。气泡上升过程中受到的浮力和气泡内气体的压强变化情况是( )
A.浮力、压强均变小 B.浮力、压强均变大
C.浮力变大,压强变小 D.浮力、压强均不变
11.如图甲所示,在一只薄塑料袋中装水过半(未满),用细线扎紧袋口,用弹簧测力计测得其所受重力为9N;再将这个装水的塑料袋浸入烧杯内的水中,如图乙,当弹簧测力计示数为6N时,袋内水面与烧杯中的水面相比(不计塑料袋和细线的重)( )
A.比烧杯中的水面高 B.比烧杯中的水面低
C.与烧杯中的水面相平 D.高低无法判断
12.全球变暖已日益威胁到生物的生存,图示为一对北极熊母子无助地坐在一块不断熔化的浮冰上,若在浮冰熔化过程中,北极熊母子在冰上不动,浮冰始终漂浮,则( )
A.浮冰受到的浮力逐渐增大 B.浮冰受到的浮力大小不变
C.北极熊受到的支持力减小 D.浮冰露出水面的体积减小
13.如图,将两个体积相等的小球放入水中,A漂浮在水面上,B沉在容器底部。则下列说法正确的是( )
A.A所受浮力大于B所受浮力 B.A所受浮力小于B所受浮力
C.A物体的密度大于B物体的密度 D.无法比较它们的密度和所受浮力
14.把一个小球放入盛满酒精的溢水杯中,小球沉入容器底部,从溢水杯中溢出8g酒精(酒精的密度为0.8×103kg/m3);若将该小球放入盛满水的溢水杯中,小球漂浮在水面,从溢水杯中溢出水的质量( )
A..大于8g B.小于8g C.等于8g D.无法判断
15.物块在空气中和浸没在水中时,弹簧测力计示数如图。下列判断正确的是( )
A.物块受到的浮力是1牛 B.物块的体积是2×10﹣4米3
C.物块的密度是3×103千克∕米3 D.物块浸没在水中时,所受浮力随深度增加而增大
16.有一个实心球形物体,用弹簧测力计在空气中称重时,测力计的示数为12N;当把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数为5N.把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时,物体受到的浮力是( )
A.5N B.7N C.14N D.12N
二.填空题
17.小胡同学在水槽中洗碗,一个大的瓷碗正漂浮在水槽中。小胡用水槽中的水把碗装满,碗就会沉入水槽底部,此时碗所受到的浮力比漂浮时碗所受到的浮力 (选填“大”、“小”、“不变”),水槽中的水面将会 (选填“上升”、“下降”、“不变”)。
18.如图所示为小华同学“探究影响浮力大小的因素”的实验的若干操作,根据此图可知:
(1)若选用的操作是①③⑤,可研究浮力的大小与 的关系。
(2)若研究浮力的大小与物体排开液体的体积的关系,可选用的操作是 。(填写序号)
(3)若研究浮力的大小与物体浸没深度的关系,可选用的操作是 (填写序号)
(4)选用操作 可发现浮力的方向与重力相反是竖直向上的。(填写序号)
19.用如图实验装置验证阿基米德原理,当物块浸入装满水的溢水杯中时,水会流入空桶,回答下列问题:
(1)如图所示,当物块浸入装满水的溢水杯中时,水对杯底的压强将会 (填”变大”“不变”或“变小”)。
(2)由实验可得结论,浸在水中的物体所受的浮力的大小等于 。
(3)由图中信息可知物块的密度为 kg/m3。
20.在探究“影响浮力大小的因素”时,小琪做了一系列实验(实验装置及相关数据如图所示).请回答以下问题:
(1)物体A在②中所受的浮力大小为 牛;
(2)对比实验①、②、③可得出结论:浮力大小与 有关;
(3)在图③中,若物体A.完全浸没到盐水后,继续向下移动,则烧杯底部所受的液体压强会 。(填“变大”、“变小”或“不变”)
21.将一盛满水的烧杯置于水平桌面上,缓慢放入一质量为200g的木块,木块最终在杯中处于漂浮状态,此时木块所受浮力大小是 N,从杯中排出水的体积是 cm3,上述过程中水对杯底的压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。(水的密度ρ=1.0×103kg/m3.g取10N/kg)
22.如图(a)所示,重为5牛的长方体物块漂浮在水中,其下表面积为5×10﹣3米2,则下表面受到水的压力方向为 ,压强大小为 帕。若将长方体物块以图(b)所示方式放置,比较图(a)(b)中物块的下表面所受压力Fa和Fb的大小,则Fa (填“大于”“等于”或“小于”)Fb。
23.如图所示,取一只空牙膏皮,一次将它挤瘪,另一次将它撑开,两次都拧紧盖后先后放入同一杯水中,两次牙膏袋的质量m甲和m乙,其大小关系是m甲 m乙;两次排开水的体积V甲和V乙的大小关系是V甲 V乙;两次所受的浮力F甲和F乙的大小关系是F甲 F乙.(选填“<”、“>”或“=”)。
24.甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中。当鸡蛋静止时,鸡蛋所处的位置如图所示,则 (选填“甲”或“乙”)杯中的盐水密度较大,鸡蛋在甲杯中受到的浮力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)乙杯中受到的浮力。
25.如图甲所示,弹簧测力计通过细线拉着正方体物块缓慢浸入某未知液体中,物块受到的拉力F与其下表面浸入液体中的深度h之间的关系如图乙所示。则物块受到的重力为 N,物块刚好浸没在液体中时其下表面浸入的深度为 cm,未知液体的密度为 kg/m3。(g取10N/kg)
26.如图,密度为0.6g/cm3、体积为10﹣3m3的正方体木块,g取10N/kg;用一条质量可忽略不计的细绳系住,置于容器的水中,如图所示,已知圆柱体容器的底面积为100cm2,求:
(1)当绳子系住木块时木块所的浮力大小是 牛;细线的拉力大小是 牛。
(2)当细线剪断后,木块静上时,描述容器底部受到的水的压强变化情况是 (变大、变小、不变)。
三.解答题
27.2011年7月26日,我国自主研制的第一台深海载人潜水器“蛟龙号”成功突破5000米水深大关,这标志着我国的深海载潜技术已达到世界领先水平。
(1)“蛟龙号”在下潜过程中,所受压强将 (填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)“蛟龙号”潜水器在下潜过程中,排开水的体积约为23米3,则潜水器受到的浮力为 牛(海水的密度取ρ=1.0×103千克/米3)。
28.“曹冲称象”是家喻户晓的典故。某校兴趣小组模仿这一现象,制作了一把“浮力秤”。将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中,如图所示。已知玻璃杯的质量为200g,底面积为30cm2,高度为15cm。(水的密度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),杯子受到的浮力。
(2)此时杯子进入水中的深度(即为该浮力秤的零刻度位置)。
(3)此时浮力秤的最大称量(即量程)。
参考答案与试题解析
一.选择题(共16小题)
1.某研究性学习小组做“水的体积随温度变化”的研究,得到如图所示的图象。从图中可知,水温度从2℃升到8℃的过程中,其密度( )
A.先变大后变小 B.先变小后变大
C.一直变大 D.保持不变
【解答】解:水的质量保持不变,根据公式ρ=可知,体积变大,密度变小,体积变小,密度变大,水的体积先变小后变大,所以其密度的变化特点是先变大后变小。
故选:A。
2.如图所示,玉环公园河面上有一片落叶随着水流由某一高处漂流而下。落叶所受浮力是( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
【解答】解:无论小球在水中处于什么状态,浮力方向总是竖直向上的,故浮力的方向是F3。
故选:C。
3.下列四个情景中,物体受到的浮力减小的是( )
A.从深水处走向海岸沙滩的游泳者
B.从长江驶入大海的轮船
C.海面下正在下沉的“蛟龙号”潜水器
D.在码头装载货物的轮船
【解答】解:A、从深水处走向海岸沙滩的游泳者,其排开水的体积减小,由F浮=ρ液gV排可知,浮力减小,故A符合题意。
B、轮船在大海和长江中都是漂浮的,所以浮力都等于重力,浮力大小不变,故B不符合题意。
C、海面下正在下潜的潜水艇,由于排开海水的体积不变,根据F浮=ρ液gV排可知,所以潜水艇所受浮力大小不变,故C不符合题意。
D、轮船漂浮,受到的浮力与重力相等,装载货物时,其重力变大,所以所受浮力变大。故D不符合题意。
故选:A。
4.轮船从江河驶入大海后,所受的浮力将( )
A.不变 B.变大 C.变小 D.无法判断
【解答】解:轮船从江河驶入大海,一直是处于漂浮状态,即所受的浮力等于本身的重力,因轮船本身的重力没有改变,所以所受浮力不变,
故选:A。
5.三个体积相同的物体,如图所示,同时放在水中,请比较三个物体所受的浮力情况( )
A.A的浮力最大 B.A、B浮力一样大
C.C的浮力最小 D.B、C浮力一样大
【解答】解:已知三个物体的体积相等,B和C都浸没在水中,则B和C排开水的体积相同;A漂浮,A排开水的体积最小,根据F浮=ρgV排可知,A受到的浮力最小,B、C受到的浮力一样大,故D正确。
故选:D。
6.在一只铅笔的下端粘上一块橡皮泥,把它分别置于甲、乙、丙三种不同的液体中,铅笔静止时的情形如图所示,则铅笔分别在三种液体中受到的浮力F的大小和三种液体的密度ρ之间的关系正确的是( )
A.F甲<F乙<F丙,ρ甲<ρ乙<ρ丙
B.F甲>F乙>F丙,ρ甲>ρ乙>ρ丙
C.F甲=F乙=F丙,ρ甲<ρ乙<ρ丙
D.F甲=F乙=F丙,ρ甲>ρ乙>ρ丙
【解答】解:(1)浮力的大小与排开液体的体积和液体的密度有关,甲、乙、丙均漂浮,所以浮力都等于其自身重力,
所以F甲=F乙=F丙;
(2)由图可以看出,甲中排开液体的体积最小,说明液体的密度最大,丙中排开液体的体积最大,说明液体的密度最小,故ρ甲>ρ乙>ρ丙.故D正确。
故选:D。
7.科学活动小组制作的潜水艇模型如图所示,通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气,就可以使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时,若从A管吹气,烧瓶将会( )
A.瓶内液面下降,艇将下沉,浮力减小
B.瓶内液面下降,艇将上浮,浮力不变
C.瓶内液面上升,艇将上浮,浮力增大
D.瓶内液面上升,艇将下沉,浮力不变
【解答】解:吹气时,瓶内气压增大,大于外界大气压,大水压出瓶内,烧瓶中自重减小,但v排不变,浮力不变,故浮力大于重力,艇将上浮。
故选:B。
8.如图所示,三个完全相同的玻璃缸,缸①装满了水,缸②装满了水且水面上漂浮着一只小鸭子,缸③装满了酒精且液面上漂浮着一只大鸭子(大、小鸭子的密度相同)。若将三个玻璃缸分别放到台秤上称量,则台秤的示数大小情况是( )
A.①比②大 B.②比①大 C.③最小 D.①②③一样大
【解答】解:
(1)缸①装满了水,放到台秤上称量时,台秤受到的压力大小等于水和缸的总重力,
缸②中,因为鸭子漂浮,所以由漂浮条件和阿基米德原理可得:F浮=G排=G鸭,
即:放入鸭子后排开水的重力等于鸭子的重力,
所以缸①和②的总重相同,则放到台秤上称量时,①和②的台秤示数相等,故AB错误;
(2)由于缸③装满了酒精且漂浮着一只大鸭子,由漂浮条件和阿基米德原理可得:F浮′=G排′=G鸭′,
所以缸③中酒精和大鸭子的总重与只装满酒精时酒精的重力相同;
由于三个玻璃缸完全相同,酒精的密度小于水的密度,
则根据G=mg=ρgV可知,只装满酒精时酒精的重力小于只装满水时水的重力;
所以,缸③中缸、酒精和大鸭子的总重最小,放到台秤上称量时,③的台秤示数最小,故C正确,D错误。
故选:C。
9.如图,从高处落下的铁球掉入水中,铁球受到水的浮力F浮的大小与其下落时间t之间关系可用下列哪个图粗略表示( )
A. B.
C. D.
【解答】解:铁球在空中不受水的浮力,在进入水中的过程中,排开水的体积逐渐变大,根据F浮=ρ水gV排可知所受的浮力逐渐变大,铁球全部进入水中之后,排开水的体积不变,根据F浮=ρ水gV排可知铁球受到水的浮力不变。
故选D。
10.如图所示,是游玩海底世界时,小华观察到的鱼吐出气泡上升情景。气泡上升过程中受到的浮力和气泡内气体的压强变化情况是( )
A.浮力、压强均变小 B.浮力、压强均变大
C.浮力变大,压强变小 D.浮力、压强均不变
【解答】解:∵气泡上升时,h变小,
∴由P=ρgh得气泡受到水的压强变小,使气泡的体积变大。
∵一定质量的气体,体积变大,压强变小,
∴气泡内的压强p变小;
∵气泡的体积变大,排开水的体积变大,
∴由F浮=ρ水v排g得:
气泡受到水的浮力变大。
故选:C。
11.如图甲所示,在一只薄塑料袋中装水过半(未满),用细线扎紧袋口,用弹簧测力计测得其所受重力为9N;再将这个装水的塑料袋浸入烧杯内的水中,如图乙,当弹簧测力计示数为6N时,袋内水面与烧杯中的水面相比(不计塑料袋和细线的重)( )
A.比烧杯中的水面高 B.比烧杯中的水面低
C.与烧杯中的水面相平 D.高低无法判断
【解答】解:若袋内水面与烧杯中的水面相平,则排开液体的体积等于袋内水的体积,根据阿基米德原理,此时排开水的重力等于袋内水的重力,所以测力计的示数应为零。而题中测力计示数为6N,说明袋内有水的部分并未完全浸没,即袋内水面与烧杯中的水面相比更高一些。
故选:A。
12.全球变暖已日益威胁到生物的生存,图示为一对北极熊母子无助地坐在一块不断熔化的浮冰上,若在浮冰熔化过程中,北极熊母子在冰上不动,浮冰始终漂浮,则( )
A.浮冰受到的浮力逐渐增大
B.浮冰受到的浮力大小不变
C.北极熊受到的支持力减小
D.浮冰露出水面的体积减小
【解答】解:AB由题知,浮冰和北极熊始终处于漂浮状态,则F浮=G总,随着浮冰的熔化,浮冰的重力减小,北极熊和浮冰的总重力减小;因为F浮=G总,所以浮冰和北极熊受到的浮力减小,故AB错误;
C、北极熊站在浮冰上,受到的支持力和重力是一对平衡力,二力的大小相等,北极熊的重力不变,所以支持力大小不变,故C错误;
D、设冰熔化过程减少的质量为Δm,则冰减少的体积为:ΔV=,
冰块受到的浮力减少量为:ΔF浮=ΔG=Δmg,则排开水的体积减少量为:ΔV排===,
因为ρ冰<ρ水,则ΔV>ΔV排,所以浮冰露出水面部分的体积也要减少,故D正确。
故选:D。
13.如图,将两个体积相等的小球放入水中,A漂浮在水面上,B沉在容器底部。则下列说法正确的是( )
A.A所受浮力大于B所受浮力
B.A所受浮力小于B所受浮力
C.A物体的密度大于B物体的密度
D.无法比较它们的密度和所受浮力
【解答】解:A球漂浮水面上,B球下沉到水底,两个小球体积相同,由F浮=ρ水gV排可知,B球排开水的体积较大,受到的浮力较大,A错误,B正确。
A球漂浮,密度小于水的密度,B球下沉,密度大于水的密度,所以可知B的密度大于A的密度,CD错误;
故选:B。
14.把一个小球放入盛满酒精的溢水杯中,小球沉入容器底部,从溢水杯中溢出8g酒精(酒精的密度为0.8×103kg/m3);若将该小球放入盛满水的溢水杯中,小球漂浮在水面,从溢水杯中溢出水的质量( )
A..大于8g B.小于8g C.等于8g D.无法判断
【解答】解:把一小球放人盛满酒精的溢水杯中,它沉入容器底部,从杯中溢出8g酒精,此时受到浮力小于物体的重力,则小球的质量大于8g;若将该小球放入盛满水的溢水杯中,小球漂浮在水面上,所以在水中受到的浮力等于小球的重力,则排开水的重力等于小球的重力,即排开水的质量等于小球的质量,大于8g,A符合题意;
故选:A。
15.物块在空气中和浸没在水中时,弹簧测力计示数如图。下列判断正确的是( )
A.物块受到的浮力是1牛
B.物块的体积是2×10﹣4米3
C.物块的密度是3×103千克∕米3
D.物块浸没在水中时,所受浮力随深度增加而增大
【解答】解:(1)根据图示可知,测力计的分度值为0.2N,故物体的重力为3N;
根据图示可知,物体浸入水中时,弹簧测力计的示数为1N,所以物体浸没水中时受到的浮力为:F浮=3N﹣1N=2N;故选项A错误;
(2)由阿基米德原理F浮=ρ液V排g得:
V排===2×10﹣4m3,
因为物体是全部浸没,所以V物=V排=2×10﹣4m3,故选项B正确;
(3)由公式G=mg可求出物体的质量:
m===0.3kg,
ρ物===1.5×103kg/m3.故C错误;
(4)根据阿基米德原理F浮=ρ液V排g可知,物体浸没在液体中受到浮力大小只与液体密度和排开液体的体积有关,与液体深度无关,故选项D错误。
故选:B。
16.有一个实心球形物体,用弹簧测力计在空气中称重时,测力计的示数为12N;当把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数为5N.把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时,物体受到的浮力是( )
A.5N B.7N C.14N D.12N
【解答】解:把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数为5N,
浮力F浮=G﹣F=12N﹣5N=7N;
根据阿基米德原理F液=ρ水gV排可知,物体全部浸没水中时浮力F=2F浮=2×7N=14N;
浮力F浮大于物体的重力G,故物体上浮,直至漂浮,
物体此时受到的浮力:F=G=12N。
故选:D。
二.填空题(共10小题)
17.小胡同学在水槽中洗碗,一个大的瓷碗正漂浮在水槽中。小胡用水槽中的水把碗装满,碗就会沉入水槽底部,此时碗所受到的浮力比漂浮时碗所受到的浮力 小 (选填“大”、“小”、“不变”),水槽中的水面将会 下降 (选填“上升”、“下降”、“不变”)。
【解答】解:当碗漂浮时,碗受到的浮力等于重力;当碗下沉到水槽底部时,碗受的浮力小于重力,因此沉到水槽底部的碗所受到的浮力比漂浮时碗所受到的浮力小;
由F浮=ρ液gV排的变形公式V排=可知,在液体密度一定时,物体受到的浮力越小,排开液体的体积越小,因此沉到水槽底部的碗排开水的体积小,因此液面将下降。
故答案为:小;下降。
18.如图所示为小华同学“探究影响浮力大小的因素”的实验的若干操作,根据此图可知:
(1)若选用的操作是①③⑤,可研究浮力的大小与 液体密度 的关系。
(2)若研究浮力的大小与物体排开液体的体积的关系,可选用的操作是 ①②③ 。(填写序号)
(3)若研究浮力的大小与物体浸没深度的关系,可选用的操作是 ①③④ (填写序号)
(4)选用操作 ①与②③④⑤中的任意一个 可发现浮力的方向与重力相反是竖直向上的。(填写序号)
【解答】解:(1)从图中的①③⑤知:物体分别浸没在水与盐水中,物体排开液体的体积相同,探究浮力大小与液体密度的关系;
(2)若研究浮力的大小与物体排开液体体积的关系,应控制液体的密度相同,所以选用①②③;
(3)研究浮力的大小与物体浸没深度的关系,控制液体的密度与排开液体的体积相同,只改变物体在液体中浸没的深度,可选用①③④。
(4)物体由于重力产生了对测力计的拉力,由②③④⑤中的任意一个可知,将物体浸入液体中后,由于受到浮力的作用,测力计的示数变小,可知浮力方向与重力方向相反,是竖直向上的。
故答案为:
(1)液体密度;
(2)①②③;
(3)①③④;
(4)①与②③④⑤中的任意一个。
19.用如图实验装置验证阿基米德原理,当物块浸入装满水的溢水杯中时,水会流入空桶,回答下列问题:
(1)如图所示,当物块浸入装满水的溢水杯中时,水对杯底的压强将会 不变 (填”变大”“不变”或“变小”)。
(2)由实验可得结论,浸在水中的物体所受的浮力的大小等于 排开水的重力 。
(3)由图中信息可知物块的密度为 4×103 kg/m3。
【解答】解:(1)当物块浸入装满水的溢水杯中时,会有水不断排出,但是水面高度不变。根据p=ρ液gh可知,水对杯底的压强不变。
(2)物体受到的浮力:F浮力=G﹣F拉=F1﹣F3=2N﹣1.5N=0.5N;
物体排开水的重力:G排=G总﹣G筒=F4﹣F2=0.7N﹣0.2N=0.5N。
比较可知,浸在水中的物体受到的浮力大小等于排开水的重力。
(3)物体的体积;
则物体的密度:。
故答案为:(1)不变;(2)排开水的重力;(3)4×103。
20.在探究“影响浮力大小的因素”时,小琪做了一系列实验(实验装置及相关数据如图所示).请回答以下问题:
(1)物体A在②中所受的浮力大小为 1.5 牛;
(2)对比实验①、②、③可得出结论:浮力大小与 液体的密度 有关;
(3)在图③中,若物体A.完全浸没到盐水后,继续向下移动,则烧杯底部所受的液体压强会 不变 。(填“变大”、“变小”或“不变”)
【解答】解:(1)物体A浸在水中后,它重力减小了,说明受到了水给它的一个向上托的力,这个力就是浮力;
浮力的大小等于前后两次弹簧测力计示数之差,即F浮=G﹣G′=5N﹣3.5N=1.5N。
(2)浮力的大小跟液体的密度和排开液体的体积有关,②③中选用的是同一物体都是浸没在液体中,排开液体的体积相同,弹簧测力计示数不同说明浮力不同,因此说明浮力大小与液体密度有关。
(3)图③中,物体A完全浸没在盐水中,尽管改变浸没的深度,但是烧杯中盐水面的高度不再变化,根据液体压强计算公式P=ρ液gh,烧杯底部受到盐水的压强不变。
故答案为:(1)1.5;(2)液体的密度;(3)不变。
21.将一盛满水的烧杯置于水平桌面上,缓慢放入一质量为200g的木块,木块最终在杯中处于漂浮状态,此时木块所受浮力大小是 2 N,从杯中排出水的体积是 200 cm3,上述过程中水对杯底的压强 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。(水的密度ρ=1.0×103kg/m3.g取10N/kg)
【解答】解:(1)因为木块在水中静止后处于漂浮状态,
受到的浮力:
F浮=G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,
木块排开水的体积:
V排===2×10﹣4m3=200cm3;
(2)木块放入水中后,排开的水溢出烧杯,杯内水的深度不变,
根据p=ρgh可知,烧杯底部所受水的压强不变。
故答案为:2;200;不变。
22.如图(a)所示,重为5牛的长方体物块漂浮在水中,其下表面积为5×10﹣3米2,则下表面受到水的压力方向为 竖直向上 ,压强大小为 1000 帕。若将长方体物块以图(b)所示方式放置,比较图(a)(b)中物块的下表面所受压力Fa和Fb的大小,则Fa 等于 (填“大于”“等于”或“小于”)Fb。
【解答】解:长方体物块漂浮在水中,受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力,由浮力产生的原因知下表面积所受压力的大小就等于浮力,方向相同,所受压力方向竖直向上;
下表面所受压强为:p===1000Pa;
若将长方体物块以图(b)所示放置,长方体物块仍漂浮在水中,受到的浮力仍等于物块的重力,物块的重力不变,所以浮力不变,由浮力产生的原因知图(a)(b)中物块的下表面所受压力Fa=Fb。
故答案为:竖直向上;1000;等于。
23.如图所示,取一只空牙膏皮,一次将它挤瘪,另一次将它撑开,两次都拧紧盖后先后放入同一杯水中,两次牙膏袋的质量m甲和m乙,其大小关系是m甲 = m乙;两次排开水的体积V甲和V乙的大小关系是V甲 < V乙;两次所受的浮力F甲和F乙的大小关系是F甲 < F乙.(选填“<”、“>”或“=”)。
【解答】解:牙膏袋的形状发生变化,但质量不变,所以m甲=m乙;
甲下沉,F浮<G,乙漂浮,F浮=G,所以F甲<F乙;
由F浮=ρ水gV排可得,V排甲<V排乙;
故答案为:=;<;<。
24.甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中。当鸡蛋静止时,鸡蛋所处的位置如图所示,则 乙 (选填“甲”或“乙”)杯中的盐水密度较大,鸡蛋在甲杯中受到的浮力 等于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)乙杯中受到的浮力。
【解答】解:
(1)由图可知,鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态,由于物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以同一只鸡蛋在两杯中受到的浮力相等,都等于鸡蛋的重力;
(2)由于鸡蛋在甲杯中处于悬浮状态,则ρ甲=ρ鸡蛋,由于鸡蛋在乙杯中处于漂浮状态,则ρ乙>ρ鸡蛋,所以ρ甲<ρ乙。
故答案为:乙;等于。
25.如图甲所示,弹簧测力计通过细线拉着正方体物块缓慢浸入某未知液体中,物块受到的拉力F与其下表面浸入液体中的深度h之间的关系如图乙所示。则物块受到的重力为 15 N,物块刚好浸没在液体中时其下表面浸入的深度为 10 cm,未知液体的密度为 0.9×103 kg/m3。(g取10N/kg)
【解答】解:
(1)由图象可知,弹簧测力计的最大示数F最大=15N,此时物块未浸入液体中,则物块重力G=F最大=15N;
(2)由图象可知,物块从刚浸入液体到完全浸入,物块浸入深度h=10cm,即正方体物块的边长为10cm;
(3)物块的体积V=(10cm)3=1000cm3=1×10﹣3m3,物块全浸入时弹簧测力计的示数F示=6N,
受到的浮力F浮=G﹣F示=15N﹣6N=9N,
物块排开液体的体积:
V排=V=1×10﹣3m3,
由F浮=ρ液V排g可得液体的密度:
ρ液===0.9×103kg/m3。
故答案为:15;10;0.9×103。
26.如图,密度为0.6g/cm3、体积为10﹣3m3的正方体木块,g取10N/kg;用一条质量可忽略不计的细绳系住,置于容器的水中,如图所示,已知圆柱体容器的底面积为100cm2,求:
(1)当绳子系住木块时木块所的浮力大小是 10 牛;细线的拉力大小是 4 牛。
(2)当细线剪断后,木块静上时,描述容器底部受到的水的压强变化情况是 变小 (变大、变小、不变)。
【解答】解:(1)木块浸没在水中所受的浮力F浮=Vρ水g=10﹣3m3×1.0×103kg/m3×10N/kg=10N,
木块在浮力、细绳的拉力、物块的重力作用下处于平衡状态,所以细绳的拉力F拉=F浮﹣G木块=F浮﹣Vρ木块g=10N﹣10﹣3m3×0.6×103kg/m3×10N/kg=4N;
(2)细绳剪断后,木块的密度小于水的密度,由物体的沉浮可知,木块漂浮在水面上,这样排开水的体积变小,容器中水的深度变小,由液体的压强p=hρg可知,容器底部受到水的压强变小。
故答案为:(1)10;4;(2)变小。
三.解答题(共2小题)
27.2011年7月26日,我国自主研制的第一台深海载人潜水器“蛟龙号”成功突破5000米水深大关,这标志着我国的深海载潜技术已达到世界领先水平。
(1)“蛟龙号”在下潜过程中,所受压强将 增大 (填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)“蛟龙号”潜水器在下潜过程中,排开水的体积约为23米3,则潜水器受到的浮力为 2.3×105 牛(海水的密度取ρ=1.0×103千克/米3)。
【解答】解:(1)由于液体内部压强随着深度的增加而增大,故“蛟龙号”在下潜过程中,所受压强将增大;
(2)潜水艇在水中下潜的过程,排开水的体积不变,根据浮力的计算公式F浮=ρgV排=1000kg/m3×10N/kg×23m3=2.3×105N
故答案为:(1)增大;(2)2.3×105。
28.“曹冲称象”是家喻户晓的典故。某校兴趣小组模仿这一现象,制作了一把“浮力秤”。将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中,如图所示。已知玻璃杯的质量为200g,底面积为30cm2,高度为15cm。(水的密度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),杯子受到的浮力。
(2)此时杯子进入水中的深度(即为该浮力秤的零刻度位置)。
(3)此时浮力秤的最大称量(即量程)。
【解答】解:(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水gV排得:
则此时杯子排开水的体积: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。
答:(1)将杯子开口向上竖直放入水中时,杯子受到的浮力是2N。
(2)此时杯子浸入水中的深度是0.067米。
(3)此时浮力秤的最大称量为0.25kg。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)