初中科学浙教版八年级上册 第一章 浮力的提高练习

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名称 初中科学浙教版八年级上册 第一章 浮力的提高练习
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文件大小 2.4MB
资源类型 试卷
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科目 科学
更新时间 2024-09-06 09:48:00

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初中科学浙教版八年级上册 第一章 浮力的提高练习
一、单选题
1.(2021七上·温州期中)某组同学在探究光对蚯蚓影响的实验时,拟定了以下实验计划,不正确的是(  )
A.提出问题:光会影响蚯蚓的分布吗?
B.作出假设:光会影响蚯蚓的分布
C.设置变量:设置黑暗潮湿和明亮干燥两种环境
D.实验对象:10条大小相似的健康蚯蚓
【答案】C
【知识点】科学探究的基本环节
【解析】【分析】本实验的变量是由无光和阴暗与潮湿两个变量。设计探究实验,常用到对照实验的设计,要注意惟一变量即所要探究的条件。
【解答】探究光对蚯蚓影响的实验,提出问题:光会影响蚯蚓的分布吗 作出假设:假设是对问题肯定或否定的解答,根据她提出的问题作出假设:光会影响蚯蚓的分布,AB正确:
设置变量时有两个变量,有无光和潮湿与干燥,因此不能得出结论,C错误;
实验对象:10条大小相似的健康蚯蚓,D正确。
故选C。
2.(2024七下·椒江期末)实验是科学研究的基本方法之一。下列操作能达成实验目的的是(  )
A.用放大镜观察细菌的结构
B.用显微镜观察子房的结构
C.用圆形光源探究凸透镜成像规律
D.用弹簧测力计测量物体的重力
【答案】D
【知识点】科学探究的基本环节;科学探究观察工具
【解析】【分析】 弹簧测力计是一种测力的大小的工具,运用于物理力学,主要由弹簧、挂钩、刻度板构成。其在使用前和使用中要注意一些事项。 在弹簧的弹性限度内,弹簧受力与弹性形变大小成正比。首先任何测量都是将某一个物理量与标准(即单位)比较的过程,力的测量就是将力的作用效果与已知力的作用效果比较的过程。
【解答】A. 用放大镜观察细小的物体,细菌的结构属于微小的物体,无法用放大镜观察,A错误;
B. 用放大镜观察子房的结构,显微镜只能观察微小的物体,B错误;
C. 圆形光源属于点光源,探究凸透镜成像规律应该用平行光源,C错误;
D. 用弹簧测力计测量物体的重力,D正确;
故答案为:D
3.(2024八上·诸暨月考)诸暨新茅渚埠大桥施工时,要向江中沉放大量的施工构件,假设一正方体构件被缓缓吊入江水中(如图甲),在沉入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,随着h的增大,正方体构件所受浮力F1、钢绳拉力F2的变化如图乙所示(g=10N/kg)。下列判断正确的是(  )
A.浮力F1随h变化的图线是图乙中的①图线
B.构件的边长为4m
C.构件所受的最大浮力为1.2×105N
D.构件的密度为2.5×103kg/m
【答案】D
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】当构件完全淹没时的高度则为构件的边长;利用体积公式求出其体积,根据图中可知构件完全浸没时的拉力,先分析构件下沉过程中,排开水的体积变大,因此构件受到的浮力变大,当构件排开水的体积不变时,构件受到的浮力也不再改变。
【解答】A.根据题意知道,构件在浸入水中的过程是排开的水的体积变大,浮力逐渐变大;当构件浸没后排开水的体积不变,则浮力不变,所以,浮力F1随h变化的图线是图乙中的②,故A错误;
B.由乙图知道,当构件完全淹没时的高度为2m,即正方体构件边长为2m,故B错误;
C.由乙图知道,当构件完全淹没时受到的浮力小于1.2×105 N,故C错误;
D.由于正方体构件边长为2m,所以,构件的体积等于完全淹没时的排水体积,当构件完全淹没时,钢绳拉力F2= 1.2×105 N;
故答案为:D。
4.(2024八上·诸暨月考)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.液面不变
C.液面下降 D.试管所受到的浮力不变
【答案】B
【知识点】阿基米德原理;浮力的变化
【解析】【分析】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。
【解答】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。
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

将铁块取下放入试管中,整体漂浮,则试管受到的浮力

由①②可知,,即试管所受到的浮力变大,故D错误;
故答案为:B。
5.(2024八上·诸暨月考)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(  )
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
【答案】D
【知识点】液体的压强;浮力产生的原因;浮力的变化
【解析】【分析】 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。
【解答】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。
6.(2024八上·诸暨月考)探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示,其中所用金属块a和塑料块b的密度不同,但重力均为1.6N。下列分析正确的是(  )
A.金属块a浸没在水中,受到浮力的大小必为0.3N
B.利用甲、乙,可以探究浮力的大小与物体体积的关系
C.利用乙、丙,可以探究浮力的大小与物体密度的关系
D.利用丙、丁,可以探究浮力的大小与液体密度的关系
【答案】D
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】根据阿基米德实验原理进行分析,熟练掌握每个步骤,以及每一步要测量的对象是解题关键
【解答】A、金属块a浸没在水中时,根据称重法测浮力可知受到浮力的大小为F浮=G-F=1.6N-1.0N=0.6N,故A错误;
B、根据甲、乙可知,物体浸在液体的体积不同,排开的液体的体积不同,所以可以探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系,故B错误;
C、根据乙、丙可知,物体的重力相同、物体的密度不同、物体的体积不同,浸没在同种液体中时排开的液体的体积不同,测力计示数不同,探究浮力与密度关系时,需要控制物体的体积相同(排开液体的体积相同),物体的密度不同,故C错误;
D、根据丙、丁可知,同一个物体浸没在不同液体中,排开的液体的体积相同,液体的密度不同,所以可以探究浮力的大小与液体密度的关系,故D正确。
故答案为:D。
7.(2024八上·期末) 将一根质量可忽略不计的一端封闭的塑料管倒插入液体中,塑料管在竖直向下的力 F 作用下保持平衡,如图所示,下列因素与管内、外液面的高度差 H的大小无关的是(  )
A.管子的半径 B.液体的密度
C.大气压的大小 D.力 F的大小
【答案】C
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;浮力的变化
【解析】【分析】 标准大气压是在标准大气条件下海平面的气压,其值为101.325kPa,是压强的单位,记作atm。 1标准大气压=760mm汞柱=76cm汞柱=10.336m水柱=1.01325×105Pa=101325 N/㎡;在计算中通常为 1标准大气压=1.01×105 N/㎡。
【解答】管内气体的压强等于大气压与高度为 H的液体产生的压强和,即p内=ρ液gH+P大气压;由于塑料管受到竖直向下的压力 F 等于管内气体向上的压力与大气压力之差,故有 p内 S=F+p大气压S,化简得 因此管内、外液面的高度差 H的大小与力 F 的大小、液体的密度和管子的面积(管子的半径)有关,与大气压的大小无关。
故答案为:C
8.(2024八上·期末) 实心的铜球和铝球,它们的质量相同,如果把它们全部按入水中,则两者所受浮力的大小关系为(ρm>ρm)(  )
A.铜球比铝球的小 B.铜球比铝球的大
C.两球一样大 D.无法确定
【答案】A
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;浮力的变化
【解析】【分析】浸在液体中的物体会受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体所受到的重力,这就是有名的阿基米德原理;
【解答】 实心的铜球和铝球,它们的质量相同, 因为铜球的密度比铝球大,所以铜球的体积比铝球小, 如果把它们全部按入水中,他们都会的密度都比水大,所以都会下沉,根绝阿基米德原理可知,液体的密度相同,铜球排开的液体的体积小,所以浮力小;
故答案为:A
9.(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
【知识点】浮力产生的原因;阿基米德原理;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用;浮力的变化
【解析】【分析】 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
10.一块密度为0.4g/cm3.质量为220g的木块浮在水面上,一只青蛙蹲在上面,木块的上表面恰好与水面相平,则青蛙的质量为(g取10 N/kg) (  )
A.0.77 kg B.0.55 kg C.0.22 kg D.0.33 kg
【答案】D
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】物体悬浮在液体表面,浮力等于重力,青蛙蹲在上面 ,青蛙和冰块的总重力等于浮力大小。
【解答】 一块密度为0.4g/cm3.质量为220g的木块浮在水面,木块体积为550立方厘米, 一只青蛙蹲在上面,木块的上表面恰好与水面相平 ,则青蛙质量等于330g即为0.33kg,故答案为:D。
11.小科看到鸡蛋浮在盐水面上,他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉。在此过程中,鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像可能是图中的(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】阿基米德原理;浮力的变化
【解析】【分析】漂浮浮力等于重力,悬浮,浮力等于重力,沉底浮力小于重力,最终鸡蛋完全沉底后,液体密度不变后,浮力大小不变。
【解答】最后鸡蛋完全在水中,浮力不变,刚开始,鸡蛋漂浮在水面,浮力也不变,综合图像分析,只可能选A。故答案为:A。
12.如图所示,密度均勾的长方体木块漂浮在水面上。若将木块虚线以下的部分截去,则(  )
A.木块和水面均下降,且下降的高度相同
B.木块和水面均下降,且木块下降的高度更大
C.木块和水面均下降,且水面下降的高度更大
D.木块下降,水面上升,且变化的高度不相同
【答案】B
【知识点】阿基米德原理;浮力的变化
【解析】【分析】物体漂浮在液面,浮力等于重力,若将木块虚线以下的部分截去, 浮力和重力都减小,但浮力减小程度大于重力减小程度。
【解答】 密度均勾的长方体木块漂浮在水面,浮力等于重力, 若将木块虚线以下的部分截去 ,浮力减小,所以木块和水面均下降,而且浮力减小比重力减小更多,应该增大浮力才能再次平衡,所以木块下降的高度更大,故答案为:B。
13.如图所示,将一支试管口朝下插入水中,管内封闭有一定量的空气,在某一温度时恰好悬浮在水中,当水的温度降低时,下列说法中正确的是(  )
A.试管加速下沉 B.试管匀速下沉
C.试管加速上浮 D.试管仍悬浮
【答案】A
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 当水的温度降低时, 管内封闭有一定量的空气 ,空气体积减小,排开液体体积减小,浮力减小。
【解答】空气体积减小,浮力减小,小于自身重力,所以物体加速下沉,浮力等于重力,才有可能匀速下沉,故答案为:A。
14.有一块冰漂浮在一杯浓盐水中(冰的密度是0.9×103 kg/m3,浓盐水的密度是1.1×103kg/m3).当冰块全部熔化后,则(  )
A.液面不变 B.液面上开 C.液面下降 D.无法判断
【答案】B
【知识点】阿基米德原理;浮力的变化
【解析】【分析】 冰漂浮在一杯浓盐水中 ,浮力等于重力,冰熔化后体积等于原来排开水的体积。
【解答】 有一块冰漂浮在一杯浓盐水,浮力等于重力,浮力等于排开浓盐水的重力, 冰块全部熔化,体积为水的体积,水的密度小于浓盐水,所以水的体积大于冰排开的浓盐水体积,所以当冰块全部熔化后,则液面上开。故答案为:B。
15.一个水槽内漂浮着一个放有小铁球的烧杯,若将小铁球取出放入水槽里,烧杯仍漂浮在水槽中,则水面将(  )
A.上升 B.不变 C.下降 D.无法判断
【答案】C
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用;浮力的变化
【解析】【分析】漂浮状态,浮力等于重力。根据阿基米德原理进行分析,直接将铁球放在水中,浮力小于重力,排开液体体积减小。
【解答】 一个水槽内漂浮着一个放有小铁球的烧杯,浮力等于烧杯重力加上铁球重力, 若将小铁球取出放入水槽里,烧杯仍漂浮在水槽中, 铁球浮力小于铁球重力,烧杯重力等于浮力,最终总浮力小于第一次总浮力,所以根据阿基米德原理,水面下降,故答案为:C。
16.如图所示,密度均勾的木块漂在水面上。现沿虚线将下部分截去,则剩下的部分将(  )
A.上浮一些 B.静止不动 C.下沉一些 D.无法确定
【答案】C
【知识点】阿基米德原理;浮力的变化
【解析】【分析】根据阿基米德原理以及受力平衡求解,沿虚线将下部分截去, 浮力减少量大于物体重力减少量。
【解答】木块密度小于水的密度, 沿虚线将下部分截去 ,木块减小重力小于浮力减少量,浮力减少更多,再次平衡,浮力要增大,所以物块下册一些。故答案为:C。
17.如图甲所示,边长为10 cm的正方体木块A 通过细线与圆柱形容器底部相连,容器中液面与A上表面齐平。从打开容器底部的抽液机匀速向外排液开始计时,细线上拉力F随时间t的变化图像如图乙所示,木块的密度ρ=0.5×103kg/m3,容器底部的面积为200cm2,g取10N/kg.下列说法中正确的是(  )
A.随着液体的排出,木块受到的浮力不断减小
B.容器中的液体是酒精
C.抽液机每秒钟抽出液体的质量是10 g
D.第30s时,木块露出液面的高度是2m
【答案】C
【知识点】阿基米德原理;浮力的变化
【解析】【分析】受力平衡,拉力加重力等于浮力,结合阿基米德原理分析,随着液体的排出 ,浮力减小,拉力减小。
【解答】A.浮力开始会减小,最后浮力等于重力后,会保持浮力不变,A错误;
B.木块的密度ρ=0.5×103kg/m3 ,边长为10 cm的正方体 ,拉力最开始为5N,结合阿基米德原理以及受力平衡可得液体为水,B错误;
C.50秒液面下降5cm,每秒下降0.1cm,由于容器底面积为物块底面积2倍,所以最下面下降0.05cm,物块处液面即可下降0.1cm,最下面下降0.05cm,抽液机每秒钟抽出液体的质量是10 g ,C正确;
D.第30s时, 拉力为2N,浮力7N,木块露出液面的高度是3cm,D错误;
故答案为:C。
18.如图 所示,铜、铁,铅三个实心球,用细线拴住,全部浸没在水中时,三根细线上的拉力相等,则关于这三个金属球的体积、质量之间的关系,下列判断正确的是(  )
A.V铜>V铁>V铝;m铜>m铁>m铝 B.V铜>V铁>V铝;m铜C.V铜m铁>m铝 D.V铜【答案】D
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】静止状态,浮力+拉力等于重力,结合阿基米德原理以及受力平衡进行分析 。
【解答】全部浸没在水中时,三根细线上的拉力相等, 比较铁和铜,如果体积相等或者铜体积更大,则铜拉力一定更大,不会拉力相等,同理分析铁和铝,所以 V铜19.如图所示,三个完全相同的玻璃缸中裴满水,其中甲中只有水,乙中漂浮着一只小鸭子,丙中漂浮着一只大鸭子。若把三个缸放到台秤上称量,可知它们的质量(  )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】液体压强与深度有关,深度越大,压强越大,鸭子处于漂浮状态,浮力等于重力,结合阿基米德原理以及受力平衡进行分析 。
【解答】 若把三个缸放到台秤上称量 ,液体压强与深度有关,深度一样,压强一样,对秤的压力一样大,所以示数一样, 可知它们的质量一样大,故答案为:D。
二、填空题
20.(2024七下·杭州期末)人们发现汽车在行驶中所受到的空气阻力F1与汽车迎风面积S和汽车行驶速度v有关,得到实验有关数据如下表所示(表1为汽车行驶速度v=20m/s时空气阻力F1与迎风面积S的有关数据,表2为迎风面积S=4.0m2时空气阻力F1与汽车行驶速度的有关数据)。
表1
S/m2 1.0 2.0 3.0 4.0
F1/N 103 206 309 412
表2
v/m·s-2 10 20 30 40
F1/N 103 412   1648
(1)由表1数据可知:汽车行驶速度一定时,空气阻力与迎风面积成   关系。
(2)表2空格中的数据应为   。
【答案】(1)正比
(2)927
【知识点】认识科学
【解析】【分析】(1)运用控制变量法,控制汽车行驶的速度相同,探究汽车在高速行驶过程中受到的空气阻力f(也称风阻)与汽车正面的投影面积S的关系,根据表中数据得出结论;
(2)运用控制变量法探究汽车在高速行驶过程中受到的空气阻力f(也称风阻)与行驶的速度关系时,要控制汽车正面的投影面积一定,根据表中数据可以得出结论。
【解答】 (1)由表中数据可以看出,当汽车行驶的速度一定时,汽车正面投影面积S增大到2倍时,汽车所受空气阻力增大到2倍;汽车正面投影面积S增大到3倍时,汽车所受空气阻力增大到3倍;所以可得出结论:当汽车行驶的速度一定时,汽车所受空气阻力与汽车正面的投影面积成正比;
(2)探究汽车在高速行驶过程中受到的空气阻力f(也称风阻)与行驶的速度关系时,要控制汽车正面的投影面积相同;由表中数据可以看出,当汽车行驶速度增大到2倍时,汽车所受空气阻力增大到4倍;当汽车行驶速度增大到4倍时,汽车所受空气阻力增大到16倍;所以当汽车行驶速度增大到3倍时,汽车所受空气阻力增大到9倍,所以缺少的数据为:103N×9=927N。
21.(2024八上·诸暨月考)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“=”)。
【答案】=;<;<
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】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。
【解答】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。
22.(2024八上·诸暨月考)如图甲,一木块漂浮于30℃的硝酸钾饱和溶液中,当温度改变时(不考虑由此引起的木块和溶液体积的变化) ,木块排开液体的体积(V排)随时间(t)发生如图乙所示的变化。由此推测,温度的改变方式为   (选填“升温”或“降温”) ;随温度的改变,硝酸钾溶液的溶质的质量分数将   (选填“不变”“增大”或“减小”)。
【答案】升温;增大
【知识点】浮力的变化;溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】排开液体体积越大,说明溶液的密度越小,即溶液中的溶质减少,结合硝酸钾的溶解度随着温度的升高而增大,进行分析解答。
【解答】观察图象可知,木块排开液体的体积减小,说明液体的密度变大,溶解的溶质增加;硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大,可采取升温的方法,升温后硝酸钾的溶解度增大,溶解的溶质增加,溶液的密度增大,可使木块排开液体的体积变小。随温度的升高,溶质的质量增加,溶剂质量不变,硝酸钾溶液的溶质的质量分数将增大。
23.某同学想测量一种液体的密度,他将适量的待测液体加入到圆柱形平底玻璃容器里,然后一起缓慢放入盛有水的水槽中,当容器下表面所处的深度时,容器处于直立漂浮状态,如图a所示。已知容器的底面积取。
1)水对容器下表面的压强随水深度的增加而   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
2)求容器受到的浮力。
3)从容器中取出的液体后,当容器下表面所处的深度时,容器又处于直立漂浮状态,如图b所示,求液体的密度。
【答案】(1)变大;(2)2.5N;(3)。
【知识点】密度公式的应用;阿基米德原理;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据液体压强的特点解答;
(2)根据阿基米德原理 计算容器受到的浮力;
(3)根据阿基米德原理F浮 ' = G排'= ρ水gV排 '计算取出液体后容器受到的浮力,而前后两次容器受到的浮力差等于取出液体的重力,最后根据计算液体的密度。
【解答】(3)当从容器中取出100cm3的液体后,
容器受到的浮力为:F浮 ' = G排'= ρ水gV排 ' = ρ水 gsh2 =1.0× 103kg/m3 ×10N/kg ×(0.068m ×25×10-4m2) =1.7N;
由(2)可知未取出100cm3的液体前容器所受浮力为2.5N。
容器两次受到的浮力差等于从容器中取出的液体受到的重力,
即:G液=F浮-F深 '=2.5N-1.7N=0.8N。
液体的密度为:。
24.(2024九下·浙江模拟)如图所示,某远洋轮船的船舷上标的“吃水线”,又称“载重线”,其中标有W的是北大西洋“载重线”,标有S的是印度洋“载重线”。若此远洋轮船在海面航行时的排水量为1×106kg,g取10N/kg,则远洋轮船此时受到的浮力为   N;当该远洋轮船从北大西洋驶向印度洋时,远洋轮船在北大西洋受到的浮力F1   (填“大于”“等于”或“小于”,下同)在印度洋受到的浮力F2;北大西洋的海水密度ρ1   印度洋的海水密度ρ2。
【答案】1×107;等于;大于
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据阿基米德原理即可求出远洋轮船此时受到的浮力;
当该远洋轮船从北大西洋驶向印度洋时,根据漂浮条件即可判断受到的浮力关系;
由载重线知道排开海水的体积的大小关系,再根据阿基米德原理分析海水密度的大小关系。
【解答】 若此远洋轮船在海面航行时,根据阿基米德原理可知:F浮=G排=m排g=1×106kg×10N/kg=1×107N;
当该远洋轮船从北大西洋驶向印度洋时,因为轮船漂浮,所以轮船受到的浮力都等于轮船受到的重力G,即:F1=F2;
标有W的是北大西洋“载重线”,标有S的是印度洋“载重线”,由图可知北大西洋“载重线”在下方,
则轮船排开海水的体积:V排1<V排2,即轮船在北大西洋航行时V排较小,
根据F浮=ρ液gV排可知北大西洋的海水密度大于印度洋的海水密度,即:ρ1>ρ2。
25.(2024·义乌模拟)某学习小组同学用一重为5牛的物体、弹簧测力计、溢水杯等器材验证“阿基米德原理”实验:
(1)将溢水杯装满水,当物体一半体积浸入水中时,物体受到的浮力   (选题“大于”、“等于”或“小于”)物体排开液体的重力;
(2)如图,当物体浸没在水中并静止时,弹簧测力计的读数为2牛,物体下表面与上表面受到的压力差为   牛。
【答案】(1)等于
(2)3
【知识点】浮力产生的原因;阿基米德原理
【解析】【分析】根据阿基米德原理以及浮力产生的原因进行分析。
【解答】(1)根据阿基米德原理可知,浮力等于物体排开液体的重力;
(2)浸没在水中时,浮力等于重力减拉力,即F浮=G-F=5N- 2N = 3N,根据浮力产生的原因可知,
浮力等于物体上下表面压力差,故压力差为3N。
26.(2024·嵊州模拟)我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇(如图),最高升空可达9050米,创造了浮空艇大气科学观测海拔最高的世界纪录。(空气密度随海拔升高而减小)
(1)上升的过程中,浮空艇受到的大气压强   。(选填“变大”、“不变”或“变小”)
(2) 浮空艇在海拔4300m处(空气密度约为0.8kg/m3), 体积为9000m3,此时浮空艇受到空气的浮力约为   牛。
【答案】(1)变小
(2)72000
【知识点】浮力大小的计算;大气压强与高度的关系
【解析】【分析】大气压随海拔升高而变小,根据阿基米德原理算出浮空艇受到的浮力。
【解答】(1)大气压随海拔升高而变小,上升的过程中,浮空艇受到的大气压强变小;
(2)根据阿基米德原理可得F浮=0.8x9000x10N=72000N。
27.(2024·舟山模拟)小南同学学习了浮力的有关知识后,制作了一台浮力秤,可方便地称量物体的质量,其构造如图甲所示。已知小筒底面积为,小筒和秤盘总重0.8N。
(1)如图甲,当秤盘上不放物体时,应在小筒A处标出该浮力秤的   刻度;
(2)如图乙,在秤盘上放一物体后,小筒浸入水中的深度为0.2米,则该物体的质量为   。(g=10牛/千克)
【答案】(1)0
(2)0.12
【知识点】质量及其特性;浮力大小的计算
【解析】【分析】此题根据浮力的计算公式F浮=ρ液gV排求出浮力,再根据漂浮时浮力等于重力,可解此题。
【解答】 (1)当秤盘上不放物体时,说明此时称量为0,因此水面A处应为零刻度;
(2)放上物体后受到的浮力F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.001m2×0.2m=2N
所以物体的重力为G=2N-0.8N=1.2N
物体的质量为
答:该物体的质量为0.12kg。
28.(2024·浙江模拟)魔法水母是一款受孩子喜爱的玩具,将魔法水母放人注水的矿泉水瓶中,旋紧瓶盖后,可通过调整握塑料瓶的松紧来控制魔法水母的上浮、下沉及悬浮。
(1)魔法水母悬浮在水中时,浮力   重力(选填“大于”“等于”或“小于”);
(2)某款魔法水母实现上浮和下沉的原理与潜水艇的原理相同。其原理是靠改变   来实现浮沉。
【答案】(1)等于
(2)自身重力
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】浮力大于重力,物体上浮,浮力小于重力,物体下沉,
【解答】(1) 魔法水母悬浮在水中时, 处于受力平衡状态,浮力等于重力;
(2) 某款魔法水母实现上浮和下沉的原理与潜水艇的原理相同。其原理是靠改变自身重力来实现浮沉。潜水艇要下沉通过加水增加重力,重力大于浮力, 潜水艇要上浮通过排水减小重力,重力小于浮力。
29.两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,体积相等、质量不同的A、B两个实心小球在甲、乙液体中静止时的情况如图所示。小球A在甲液体中受到的浮力   (填“大于”“小于”或“等于”,下同)在乙液体中授到的浮力,甲液体的密度   乙液体的密度,小球A的质量   小球的质量。
【答案】小于;小于;小于
【知识点】密度公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据小球A在甲和乙液体中的不同状态比较二者液体密度大小和它受到的浮力大小;
(2)根据A、B小球在乙中的状态比较二者密度大小,根据m=ρV比较二者质量大小。
【解答】(1)根据图片可知,A在甲液体中下沉,则浮力小于重力;A在乙液体中漂浮,则浮力等于重力。比较可知,A在甲中受到的浮力小于在乙中受到的浮力;
据图片可知,A在甲液体中下沉,A的密度大于甲液体的密度;A在乙液体中漂浮,则A的密度小于乙液体的密度。比较可知,甲液体密度小于乙液体密度。
(2)A在乙中漂浮,则A的密度小于乙液体密度;B在乙液体中下沉,则B的密度大于乙液体密度。比较可知,A的密度小于B的密度。二者体积相同,根据m=ρV可知,A的质量小于B的质量。
30.(2024九下·温州开学考)如图是小明制作的简易蒸汽船模型。将盛有一定量水的铜制容器安装在“船体”上,用蜡烛对铜制容器底部加热,一段时间后铜管向右喷蒸汽,“蒸汽船”向左行驶。
(1)“蒸汽船”行驶时,铜管口冲出“白气”。“白气”是铜制容器内水受热后产生的水蒸气发生了   后形成的。(填物态变化)
(2)行驶一段时间后,“蒸汽船”受到水的浮力   。(填“增大”、“减小”或“不变”)
【答案】(1)液化
(2)减小
【知识点】液化及液化现象;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称;
(2)根据漂浮条件分析解答。
【解答】(1)“白气”是空气中的水蒸气从气态变成液态发生液化形成的小水珠;
(2)行驶一段时间后,由于水的蒸发,则“蒸汽船”的重力减小。根据漂浮条件F浮=G可知,蒸汽船受到的浮力减小。
31.将一底面积为0.01 m2的长方体木块用细线拴在一个空容器的底部,然后向容器中级慢加水直到木块上表面与液面相平,如图甲所示,在此整个过程中,木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示,则木块所受到的最大浮力为    N,木块的重力为   N,细线对木块的最大拉力为   N.(g取10 N/kg)
【答案】15;9;6
【知识点】阿基米德原理;浮力的变化
【解析】【分析】根据阿基米德原理原理求解浮力大小,结合受力平衡列方程求解,拉力大小等于浮力减去重力大小。
【解答】木块所受到的最大浮力为木块完全浸没时浮力,根据浮力产生原理可得最大浮力等于1500x0.01 N=15N,木块的重力等于压强不变图像对应浮力大小,即为900x0.01 N=9N,细线对木块的最大拉力为 15N-9N=6N 。
32.(2024八上·慈溪期末)2022年5月15日,我国自主研发的“极目二号”Ⅲ型浮空艇从科考基地上升到海拔9032米,创造了大气科学观测世界纪录。
(1)上升过程中,以地面为参照物,浮空艇是   (填“静止”或“运动”)的。
(2)该浮空艇是软式飞艇,上升过程中需通过调整气囊中的气压来保持形状和体积不变。上升过程中,该艇受到的浮力   (填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】(1)运动
(2)减小
【知识点】参照物及其选择;浮力的变化
【解析】【分析】一个物体是运动还是静止,取决于选择的参照物,参照物不同,物体运动状态也不一样;根据F浮=ρ空gV排判断浮力的大小变化。
【解答】(1)上升过程中,以地面为参照物,浮空艇与地面之间发生了位置的变化,是运动的;
(2)上升过程中,该艇排开的空气的体积不变,空气的密度会变小,根据F浮=ρ空gV排可知,浮空艇受到的浮力减小。
三、实验探究题
33.(2024八下·奉化期末)植物生命活动调节的基本形式是激素调节,请分析回答。
甲 乙
(1)不同浓度的生长素类似物对植物生长有促进或抑制作用,如图甲为农科院专家的研究结果,其中曲线Ⅰ代表了双子叶植物,曲线Ⅱ代表了单子叶植物。农业生产中,用一定浓度的生长素类似物作为除草剂,可以除去单子叶农作物田间的双子叶杂草,则可选用   (填字母)点所对应浓度的生长素类似物作为除草剂。
(2)为研究细胞分裂素对植物侧芽生长的影响,实验小组将大小相近的同种植物分为①、②、③三组,分别进行不同的处理,实验结果如图乙所示。根据图中的①、③组所示结果进行比较,可得出结论:   。根据图中的   两组所示结果进行比较,可得出细胞分裂素能在一定程度上缓解顶芽对侧芽的影响。
【答案】(1)d
(2)在其他条件相同时,顶芽能抑制该植物侧芽的生长;②③
【知识点】科学探究的基本环节;植物激素
【解析】【分析】 分析曲线图:甲图中Ⅰ和Ⅱ曲线代表的生物对生长素的敏感程度不同,其中曲线Ⅱ代表的植物对生长素根敏感;乙图中①③组的区别是顶芽的有无,说明顶芽的存在会抑制侧芽的生长;②③组的区别是细胞分裂素的有无,说明细胞分裂素能在一定程度上缓解顶芽对侧芽的抑制作用。
【解答】(1)由题意得想要既能抑制双子叶植物的生长,又能促进单子叶植物的生长,在生长素类似物浓度为d的时候符合。
(2)由①③两组进行比较,符合对照实验,两者变量为有无顶芽,结果是无顶芽情况下比有顶芽情况下侧芽生长更快,可以得出结论顶芽的存在对侧芽的生长具有抑制作用。而②③组进行对照,可以发现在保留项芽的前提下,加了细胞分裂素的侧芽生长快,可得出细胞分裂素能在一定程度上缓解顶芽对侧芽的影响。
34.(2024八下·奉化期末)甲钴胺是维生素B12衍生物。为了研究甲钴胺对受损神经结构和功能恢复的影响,某研究小组选取30只神经受到相同损伤的实验鼠。将实验鼠随机分成3组,每天分别定时注射1次不同浓度的甲钴胺溶液。8周后,测量切面愈合处神经髓鞘横截面积和髓鞘壁厚度,以及神经冲动传导速度,获得如下表所示数据。请回答问题:
组别 实验处理 实验结果
髓鞘横截面积(mm2) 髓鞘壁厚度(mm) 神经冲动传导速度(m/s)
A组 60μg/mL的甲钴胺 13.3 1.1 30
B组 20μg/mL的甲钴胺 9.5 0.8 25
C组 ① 5.7 0.6 20
(1)为了形成对照,C组大鼠注射的①应为   。
(2)实验中每组大鼠的实验数据需要求平均值,目的是   。
(3)根据实验结果,可得出一定浓度范围内的甲钴胺溶液可以   。
【答案】(1)生理盐水
(2)减小实验误差
(3)促进受损神经结构和功能恢复
【知识点】科学探究的基本环节
【解析】【分析】实验变量:也称自变量,指实验中由实验者所操纵的因素或条件。
对照试验遵循单一变量原则(实验设计中仅仅改编实验中的某一项变量,其它因子不变,在此条件下,观察、研究该变量对实验材料和实验结果的影响.除了整个实验过程中欲处理的实验因素外,其他实验条件要做到前后一致。)
【解答】(1)对照实验是指在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同,其他条件都相同的实验.该种不同的条件就是实验变量。本实验是为了研究甲钴胺对受损神经结构和功能恢复情况的影响, C作对照组的处理方案是注射不含甲钴胺的等的生理盐水。
(2)实验中进行多次实验或者多组实验求平均值,目的是为了减小实验误差。
(3)据表中数据得出实验结论:在一 定范围内,较高剂量的甲钴胺使神经冲动传导的速度更快,结合髓鞘的变化可知,甲钴胺可促进损伤神经结构和功能的修复。
35.(2024八下·嘉兴期末)为了探究温度对植物光合作用的影响,小嘉进行了如下实验:
【步骤】①选择生长状况一致的某种植物,随机平均分成甲、乙、丙、丁、戊五组;
②将五组植物分别放置在温度为20℃、25℃、30℃、35℃、40℃的环境中,其他环境条件相
同且适宜;
③用仪器分别测定每组的光合作用速率(用CO2吸收量的相对值表示)。
【结果】
组别 甲组 乙组 丙组 丁组 戊组
温度 20℃ 25℃ 30℃ 35℃ 40℃
CO2吸收量相对值 18.2 20.3 23.6 18.9 -1.3
(1)二氧化碳吸收量的相对值越大说明植物光合作用的速率越   。
(2)根据实验结果,可得出的结论是   。
(3)戊组实验CO2吸收量的相对值为负值,原因是   。
【答案】(1)越快
(2)其他条件相同时,在20℃~40℃范围内,随着温度的升高,植物光合作同强度先变大再变小
(3)植物的呼吸作用强于光合作用
【知识点】科学探究的基本环节;光合作用的原理
【解析】【分析】光合作用是指植绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程,植物通过光合作用制造的有机物来构建自身的各个组成部分。呼吸作用是指细胞内的有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水,同时释放出能量的过程。影响光合作用效率的环境因素有:光照、温度、二氧化碳的浓度等。
【解答】(1)植物的光合作用是在叶绿体里利用光能把二氧化碳和水合成有机物,释放氧气,同时把光能转变成化学能储存在合成的有机物中的过程,因此,二氧化碳和水是光合作用的原料,二氧化碳吸收量的多少,可以说明光合作用的快慢, 二氧化碳吸收量的相对值越大说明植物光合作用的速率越快。
(2)从图表可以看出, 其他条件相同时,在20℃~40℃范围内,随着温度的升高,植物光合作同强度先变大再变小 。光合作用温度高反而变小的原因是:温度过高,气孔关闭,影响了光合作用。
(3) 实验CO2吸收量的相对值为正数时,光合作用大于呼吸作用;实验CO2吸收量的相对值为零时,光合作用等于呼吸作用;实验CO2吸收量的相对值为负数时,呼吸作用大于光合作用。
36.(2024八下·鄞州期末)肾上腺素和药物“心得安”都可以影响心理活动,从而影响动物的代谢水平。研究人员用肾上腺素和“心得安”进行了如下实验。
【实验目的】探究“心得安”和肾上腺素对小白鼠代谢水平的影响。
【实验材料】小白鼠若干只,肾上腺素,“心得安”,生理盐水,注射器,检测耗氧量的装置。
组别 心得安 肾上腺素 耗氧量(×103mL)
A +   1.7
B   + 2.5
C + + 2.1
D     2.0
【实验步骤】
①用生理盐水配制一定浓度的肾上腺素和“心得安”剂。
②选出大小、生长状况相同的小白鼠20只,平均分成4组,A、B、C组小白鼠按表所示注射等量药剂(用+表示),D组为对照组。
③将小白鼠分别置入检测耗氧量的装置中,将装置放在相同环境中,10分钟后记录每只小白鼠的耗氧量并求出各组的平均值,结果如表所示。
(1)研究人员通过   来比较“心得安”和肾上腺素对小白鼠代谢水平的影响。
(2)D组作为对照组应注射   。
(3)实验表明,“心得安”对动物代谢水平具有   (填“促进”“抑制”或“无”)作用,因此“心得安”对肾上腺和甲状腺功能亢进的患者都有很好的疗效。
【答案】(1)耗氧量
(2)等量且不加“心得安”和肾上腺素的生理盐水
(3)抑制
【知识点】科学探究的基本环节;内分泌腺和激素
【解析】【分析】对照实验是指在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同,其他条件都相同的实验.该种不同的条件就是实验变量。
实验变量:也称自变量,指实验中由实验者所操纵的因素或条件。
对照试验遵循单一变量原则(实验设计中仅仅改编实验中的某一项变量,其它因子不变,在此条件下,观察、研究该变量对实验材料和实验结果的影响。除了整个实验过程中欲处理的实验因素外,其他实验条件要做到前后一致。)
【解答】(1)从实验过程和图表可以看出, 研究人员通过耗氧量来比较“心得安”和肾上腺素对小白鼠代谢水平的影响。
(2)遵循 变量唯一原则,D组不注射任何激素,为了不因溶剂产生影响,应注射等量生理盐水。
(3)由题可知,单独注射肾上腺素的小白鼠耗氧量相对D组较多,则肾上腺素对动物代谢水平有促进作用,单独注射心得安的小白鼠耗氧量相对D组较少,则心得安对动物代谢水平有抑制作用。
37.(2024八上·诸暨月考)某校同学在学习“探究浮力大小的相关因素”这节课后,小组反复讨论,改进了老师的实验,改进后的实验装置如图所示:其中A、B是弹簧测力计,C为重物,D为薄塑料袋(质量不计),E是用废弃的大号饮料瓶、带孔橡皮塞以及弯曲玻璃管自制的溢水杯,杯中加入红色的水,F是可升降平台,G为铁架台。
(1)实验前,在选择A、B两个弹簧测力计时,小组同学经过简单的讨论后,认为应选择规格   (选填“相同”或“不相同”)的弹簧测力计。
(2)实验中,同学们逐渐调高平台F,使重物浸入水中的体积越来越大,观察到弹簧测力计A的示数   ,弹簧测力计B的示数   (均选填“增大”“减小”或“不变”)。比较弹簧测力计A的示数变化量ΔFA和弹簧测力计B的示数变化量ΔFB,它们的大小关系是ΔFA   ΔFB(选填“>”“<”或“=”)。
(3)通过分析,你认为改进后的装置优点是什么?   (写出一条即可)。
【答案】(1)相同
(2)减小;增大;=
(3)调高平台F,可观察到物体受到的浮力随排开液体的体积的增大而增大(或溢水杯中加红色的水,增加可见度;能同时显示出物体所受的浮力大小和物体排开的液体的重力大小;弹簧测力计上端有铁架台固定,弹簧测力计示数更加稳定;薄塑料袋质量不计,弹簧测力计B的示数直接反映物体所受浮力的大小;合理即可)
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】规格相同的弹簧测力计,量程和分度值都相等,一个示数减小,一个示数增大,更方便通过两个测力计刻度的变化判断物体受到的浮力和排开水的重力的关系。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的变化,根据阿基米德原理判断两个测力计示数变化量的关系。可从观察溢出水的体积和测力计示数的变化的容易程度方面解答。
【解答】(1)在选择A、B两个弹簧测力计时,应选择相同规格的便于读数。
(2)重物浸入水中的体积越来越大时,排开液体的体积变大,根据F浮=ρ液gV排可知,重物受到的浮力变大,浮力:F浮=G F',弹簧测力计A的示数F'=G F浮减小;重物浸入水中的体积越来越大时,溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大,弹簧测力计B的示数增大;根据阿基米德原理可知,物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等,所以弹簧测力计A的示数变化量ΔFA和弹簧测力计B的示数变化量ΔFB相等。
(3)改进试验中,使用可调节的平台,可以形象观察到物体溢出液体体积的变化;把水变为红色是为了增加可见度。使用铁架台是为了固定弹簧秤方便老师讲解。
38.(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)
【知识点】浮力产生的原因;阿基米德原理;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用;浮力的变化
【解析】【分析】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)
39.(2024八上·临平期末)学习了浮力的相关知识后,某项目学习小组制作了一款能测量液体密度的密度秤。
【制作材料】弹簧测力计(量程5N)、金属块(重为4N,体积为100cm3)、烧杯、细线等
【使用方法】
①将弹簧测力计的刻度盘上的数值改为对应的的液体密度值。
②将金属块挂在弹簧测力计上,缓慢匀速浸没在待测液体中。静止后,弹簧测力计指针所指的数值就是待测液体的密度。
请结合所学知识,回答下列问题。
(1)该密度秤的零刻度(液体密度为0g/cm3)应标在   N处;将对应力的示数改为密度示数后,该密度秤分度值为   g/cm3。
(2)若将金属块浸在某液体中(金属块不碰底),静止后指针对准原测力计面板上F=3N处(图乙),通过计算确定,此时密度计上对应标注的液体密度为   g/cm3;
(3)若将金属块换成小金属块(重为2N,体积为40cm3),则制作的密度秤的量程如何变化?   
【答案】(1)4;0.2
(2)1
(3)量程变大
【知识点】二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理
【解析】【分析】 (1)当物体没有浸入液体中时,弹簧测力计的示数为4N,该密度秤的零刻度(液体密度为0)应标在4N处,根据弹簧测力计是分度值确定最小的浮力,根据F浮=ρ液gV排算出液体的密度的分度值;
(2)根据F浮=G-F示判断出物体浸没时受到的浮力,根据F浮2=ρ水gV排算出液体的密度;
(3)根据弹簧测力计示数为0时,浮力最大,计算最大浮力和对应的液体密度,并比较两种情况的最大密度。
【解答】 (1)由图可知,物体的重力为4N,当物体没有浸入液体中时,弹簧测力计的示数为4N,故该密度秤的零刻度(液体密度为0)应标在4N处;弹簧测力计的分度值为0.2N;
物体浸没时排开液体的体积等于物体的体积,即V排=100cm3=1×10-4m3;
根据F浮=ρ液gV排可得,
液体的密度:;
(2)物体浸没在液体中时弹簧测力计的示数为3N,则物体浸没时受到的浮力
F浮1=G-F示=4N-3N=1N;
液体的密度:;
(4)当液体密度越大,浮力越大,弹簧测力计示数越小,当弹簧测力计示数为0,浮力为F浮2=G-F示2=4N-0N=4N;
液体的密度:;
如果将金属块换成小金属块(重为2N,体积为40cm3),零刻度在2N处,最大浮力为2N;
液体的密度:;
对比知,更换后密度秤的量程变大了。
四、解答题
40.(2023八上·婺城期末)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
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】(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。
【解答】(1)竹筏漂浮在水面上,
41.(2024八上·衢州期末)小乐想制作一个浮力秤,他找来一个瓶身为圆柱体的空饮料瓶(图中零刻度线以上部分为圆柱体),剪掉瓶底,旋紧瓶盖,在瓶盖上系一块质量适当的石块,然后将其倒置在水桶里,即制成浮力秤。使用时,只要把被测物体投入瓶中,从水面所对的刻度就可以直接读出被测物体的质量。
(1)石块的作用是   。
(2)浮力秤如图样式。当秤上不放其他物体时,瓶身与水面齐平时标为浮力秤的0刻度。若浮力秤圆柱状部分的横截面积为50厘米2,请计算图中刻度4右边对应的质量应标上多少克?(请写出计算过程)
【答案】(1)使浮力秤能够竖直地漂浮在水中
(2)设被测物体的质量为m,圆柱状部分的横截面积为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,
则浮力秤再次漂浮时,增大的浮力等于增大的重力,即:ΔF浮=G物,
即:ρ水gSh=m物g,所以,m物=ρ水Sh,
图中刻度4,即h=4cm时,
物体的质量m物=ρ水Sh=1.0g/cm3×50cm2×4cm=200g。
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)从空饮料瓶受到的重力和石块受到的重力比较,从而可知如果没有石块,整套装置的重心将会高于浮力的作用点,在浮力和重力的作用下,浮力秤容易歪斜;
(2)设被测物体的质量为m,瓶身浸入的深度增加值为h,根据阿基米德原理和物体的漂浮条件得出m与h的关系式;根据上面得出的m与h的关系式求出刻度4cm对应的质量。
【解答】 (1)石块受到的重力远大于空饮料瓶受到的重力,所以放入石块后浮力秤的重心较低,并低于浮力的作用点,如图所示,当浮力等于重力时,浮力秤将竖直漂浮在水中;如果没有石块,整套装置的重心将会高于浮力的作用点,在浮力和重力的作用下,浮力秤容易歪斜,难以竖直漂浮在水中,所以石块的作用是可以使浮力秤能够竖直地漂浮在水中。
42.如图所示,一木块上面放一块实心铁块 A,木块顶部刚好与水面相齐,在同样的木块下面挂另一实心铁块B,木块也刚好全部浸人水中,则A、B两铁块的体积比为多少? (ρ铁=7.9×103kg/m3)
【答案】
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】两次都是受力平衡,结合阿基米德原理求解。浮力大小等于排开液体重力大小,也等于物体自身重力大小。
【解答】对A:,对B:,同时,,联立解得 A、B两铁块的体积比为。
43.在一个足够深的容器内有一定量的水,将一个长为10cm、底面积为50cm2的圆柱形实心塑料块挂于弹簧测力计下,当塑料块底面刚好接触水面时,弹簧测力计的示数为4 N,如图甲所示。已知弹簧的伸长量与受到的拉力成正比,弹簧受到1 N的拉力时伸长1 cm,g取10 N/kg.若往容器内缓慢加水,当所加水的体积为1400 cm3时,弹簧测力计示数恰好为零。此过程中水面升高的高度△H与所加水的体积V的美系如图乙所示。根据以上信息可求:
(1)容器的横截面积。
(2)塑料块的密度。
(3)弹簧测力计的示数为1N时,水面升高的高度。
【答案】(1)150 cm2
(2)0.8×103kg/m3
(3)9cm
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;浮力的变化
【解析】【分析】根据阿基米德原理求解浮力大小,根据受力平衡求解弹簧拉力大小,结合弹簧每伸长1 cm所需的拉力为1 N ,求出 弹簧的伸长量 。
【解答】(1)当所加水的体积为1400 cm3时 ,水面升高 12cm,当塑料块底面刚好接触水面时,弹簧测力计的示数为4 N ,物块重力为4N。长为10cm、底面积为50cm2的圆柱形实心塑料 ,可得塑料密度为800千克每立方米。 弹簧测力计示数恰好为零 ,根据阿基米德原理物体在水中体积为400cm3, 容器的横截面积。
(2)当塑料块底面刚好接触水面时,弹簧测力计的示数为4 N ,物块重力为4N。长为10cm、底面积为50cm2的圆柱形实心塑料 ,可得塑料密度为800千克每立方米。
(3)弹簧测力计的示数为1N时 ,浮力等于3N,底面积为50cm2的圆柱形实心塑料块 ,根据阿基米德原理可得在水中深度为6cm,因为弹力减小3N,弹簧受到1 N的拉力时伸长1 cm ,所以物块上升3cm,所以液面升高的高度为6cm+3cm=9cm。
44.某同学学习了浮力的有关知识后,制作了一台浮力秤,可方便地称量物体的质量,其构造如图甲所示。已知小筒底面积为0.001m2,小筒和秤盘总重为0.6 N
(1)如图甲所示。当秤盘上不放物体时,小筒受弱的浮力是   N.
(2)如图甲所示,当秤盘上不放物体时,应在小筒A处标出该浮力秤的   刻度。
(3)如图乙所示,在科盘上放一物体后,小筒浸入水中的深度h为0.1 m,则该物体的质量为   kg。(g取10 N/kg)
【答案】(1)0.6
(2)零
(3)0.04
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】物体总是处于受力平衡状态,结合阿基米德原理列式求解,物体重力变大,秤潜入液体深度增加。
【解答】(1)如图甲所示。当秤盘上不放物体时,小筒受受的浮力等于小筒和秤盘总重为0.6 N;
(2)当秤盘上不放物体时,称量质量为0,应在小筒A处标出该浮力秤的0刻度。
(3)小筒浸入水中的深度h为0.1 m ,小筒底面积为0.001m2 ,总浮力等于1N,小筒和秤盘总重为0.6 N ,所以物体的重力为 0.4N,质量为0.04kg。
45.(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
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】
(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。
46.(2024八上·武义期末)如图是小科自制的一支密度计。取一根两端开口、粗细均匀的塑料管MN,塑料管长为30cm,质量m1为4g,塑料管横截面的外圆面积S为1.2cm2;在N端放入一些铁屑,并用橡皮泥封口防止漏水,铁屑和橡皮泥的总质量m2为20g,再在塑料管外壁标上刻度线和刻度值,密度计就完成制作。如图乙所示,当密度计竖直漂浮在待测液体中时,液面所对应的刻度值就是待测液体的密度大小。请解答:
(1)一端放入铁屑的目的是确保该密度计能   ;
(2)该密度计竖直漂浮在水中时,受到的浮力大小及浸入水中的深度分别是多少?
【答案】(1)竖直漂浮在液体中
(2)解:仪器竖直漂浮在水中时,受到的浮力大小等于仪器的重力。
F浮=(m1+m2)g=24×10 3kg×10N/kg=0.24N
F浮=ρ液gV排
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】考查密度计,密度计是利用漂浮时浮力等于重力原理。同一密度计浸入体积越多,说明密度越小。
【解答】(1)铁屑放入一端可以使密度计这一端较重,直立在液体中,故答案为:竖直漂浮在液体中。
47.(2024八上·鄞州期末)某同学对一个金属块进行了两次测量:第一次如图甲所示,用细线系住金属块挂在弹簧测力计上,弹簧测力计的读数为2.7N。第二次如图乙所示,让金属块浸没在盛水的烧杯中,弹簧测力计的读数为1.7N。请回答下列问题:(g取10N/kg)
(1)求金属块受到的浮力。
(2)求金属块的体积。
(3)结合下表所列的金属密度,通过计算判断金属块是何种金属。
金属 金 铜 铁 铝
密度(克/厘米3) 19.3 8.9 7.8 2.7
【答案】(1)F浮=F1-F2=2.7N-1.7N =1N
(2)V=V排=F浮/ρ水g=1 N/(103 kgm-3*10 Nkg-1)=10-4 m3
(3)由ρ=m/V=2.7 N/(10 Nkg-1×10-4 m3)=2.7×103 kg/m3
查某些金属的密度表可知:此金属块是铝.
【知识点】密度公式的应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据称量法F浮=F1-F2 计算金属块受到的浮力;
(2)根据计算金属块的体积;
(3)根据计算金属块的密度,再与表格数据比较即可。
48.(2024八上·拱墅期末)在学习物体的浮沉条件时,小李做了一个观察鸡蛋悬浮的实验,其主要操作步骤如下:如图所示,先在水平桌面上放置一个大锥形瓶,向瓶中装满水,再取一个鸡蛋,称得其质量为55g,将它轻轻放入水中,发现鸡蛋沉至容器底部,此时用溢水杯接收溢出的水,称得的溢出水的质量为50g,然后,向瓶中溶解食
盐直到鸡蛋恰好悬浮起来为止。
(1)容器中放入鸡蛋后,水对容器底部的压强如何变化?   (选填增大、不变或减小)
(2)鸡蛋沉至容器底部时,所受到的浮力为多少?   
(3)当鸡蛋恰好悬浮起来时,鸡蛋所受到的浮力又为多少?此时盐水的密度是多少?(列式计算)   
【答案】(1)瓶中装满水,容器中放入鸡蛋后,水的深度不变,根据p=pgh可知,水对容器底部的压强不变。
(2)根据阿基米德原理可知,鸡蛋沉至容器底部时,所受到的浮力
F
浮=G排=m排g=0.05kg 10N/kg=0.5N
(3)当鸡蛋恰好悬浮起来时,鸡蛋所受到的浮力 F浮,=G=mg=0.055kg 10N/kg=0.55N 根据F浮=p水gV排得鸡蛋的体积 V=V排=P水g(F浮)= =5 10-5m3 P盐水= =0.55kg÷5÷103m3=1.1 103㎏/m3
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】浸没在液体中的物 体,受到重力和浮力。当浮力小于重力时,物体下沉;当浮力大于重力时, 物体上浮;当浮力等于重力时,物体 悬浮在液体中。上浮的物体露出液面后,浮力会减小。当浮 力等于重力时,物体就漂浮在液面上。
【解答】(1) 水的深度不, 水对容器底部的压强不变。
(2)根据阿基米德原理代入数据进行计算可得浮力大小。
(3) 当鸡蛋恰好悬浮起来时,鸡蛋所受到的浮力等于自身重力,利用排水法求解鸡蛋体积,利用阿基米德原理求解盐水密度。
49.(2020八上·黄岩期中)如图所示,一体积为10 3m3的立方体木块,在水中静止时,刚好有四分之一露出水面,g取10N/kg.求:
(1)木块受到的浮力;
(2)木块的质量;
(3)若用手将木块缓慢压入水中,当木块浸没在水中时,手对木块的压力。
【答案】(1)解:F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×(1 1/4)×10 3m3=7.5N;
(2)解:木块漂浮,则G木=F浮=7.5N,
木块的质量:
(3)当木块完全浸没时,它排开液体的体积等于自身体积,
那么它受到浮力:F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×10 3m3=10N;
则手对木块的压力:。
【知识点】二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排计算木块受到的浮力;
(2)首先根据漂浮条件G木=F浮计算出木块受到的重力,再根据计算木块的质量;
(3)首先根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排计算木块浸没时受到的浮力,再根据平衡力的知识计算手对木块的压力。
50.(2021八上·义乌期中)如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。如图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像。根据图像信息,求:(g取10N/kg)
(1)金属块的质量。
(2)金属块在水中受到的最大浮力。
(3)金属块的密度。
【答案】(1)解:∵对图乙中CD段物体受力分析可知:F=G=54N
∴m= = =5.4kg
(2)解:∵对图乙中AB段物体受力分析可知:F浮+F=G
∴F浮=G-F=54N-34N=20N
(3)解:V=V排= = =2×10-3m3
ρ= =2.7×103kg/m3
【知识点】二力平衡的条件及其应用;重力的大小;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】当物体完全浸没水中时,它排开水的体积不变,则它受到的浮力不变,根据F拉=G-F浮可知,此时绳子的拉力不变。当物体开始露出水面时,它排开水的体积变小,则它受到的浮力变小,因此绳子的拉力变大。当物体完全露出水面后,它不再受到浮力,此时绳子的拉力等于重力。
(1)根据图乙确定该物体的重力,然后根据 计算出它的质量。
(2)根据图乙确定该物体完全浸没时绳子的拉力,再根据 F浮=G-F 计算出它受到的最大浮力。
(3)当物体完全浸没时,它排开水的体积等于自身体积,即 ,然后根据 计算出金属块的密度。
51.(2023八上·浙江省台州市临海期中) 中国海军装备最先进的战略核潜艇,它有先进可靠的新型核反应堆,具有高航速、低噪音的性能,它作为中国海军战略核威慑力量的重要组成部分,为保障国家安全,会不定期进行战略巡航。下表是核潜艇的部分性能参数(设海水与水的密度相同)。请回答:
水下排水量/吨 11500 水下最大航速/节 36
水面排水量/吨 9000 水下巡航速度节 20
艇长/米 135 最大潜深/米 350
艇宽/米 13 1节≈0.5米秒
(1)核潜艇在水下航行时,所受浮力是多少
(2)当核潜艇以表中的排水量在水面航行时,浸入水中的体积是多少
【答案】(1)当核潜艇在水下航行时,
所受的浮力:F浮=G排下=m排下g=11500×103kg×10N/kg=1.15×108N
(2)核潜艇在水面航行时排开水的体积
【知识点】密度公式的应用;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)已知核潜艇在水下的排水量,根据F浮=G排=m排g求出核潜艇在水下航行时,所受的浮力;
(2)根据核潜艇的水面排水量,利用密度公式求出核潜艇在水面航行时排开水的体积。
52.(2023八上·平湖期末) 在弹簧测力计下挂一圆柱体(如图甲),从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止。如图乙所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图象。求:(g取值10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,在此过程中水面上升高度可忽略不计)
(1)完全浸没时,圆柱体受到的浮力是多大?
(2)圆柱体的密度是多少?
(3)该圆柱体的底面积为多少?
【答案】(1)由图乙可知,圆柱体的重力G=10N,
完全浸没时,F浮=G-F拉=10N-6N=4N
(2)根据阿基米德原理,F浮=ρ液gV排,完全浸没时,求得V排=F浮/ρ液g=4N/1×103kg/m3=4×10-4m3当圆柱体完全浸没时,V物=V排=4×10-4m3,求得m=G/g=10N/10N/kg=1kg,根据密度公式,ρ=m/V=1kg/4×10-4m3=2.5×103kg/m3
(3)图乙可知,圆柱体的高h=2cm=0.02m,求得S=V/h=4×10-4m3/0.02m=2×10-2m2
【知识点】密度公式的应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据图乙确定圆柱体的重力和完全浸没时测力计的拉力,然后根据称量法计算此时受到的浮力;
(2)首先根据阿基米德原理计算圆柱体排开液体的体积,再根据V物=V排计算物体的体积,最后根据计算质量,根据密度公式计算它的密度即可。
(3)根据图像确定圆柱体的高,然后根据计算它的底面积。
53.(2023八上·绍兴期末)小明取一根饮料吸管,将一些铜丝从吸管的下端塞入作为配重,并用石蜡将吸管的下端封起来,初步做成一支密度计。为了给密度计标上刻度,他用刻度尺测出密度计的长度为L,然后将密度计放入水中,测出密度计露出水面的高度为;小明将该密度计放入待测液体中,密度计露出该液体表面的高度为,如图1所示。
图1 图2
(1)已知水的密度为ρ水,利用测量的物理量和ρ水计算待测液体的密度,请写出待测液体密度的表达式:   。
(2)若将做成的密度计放入密度为0.9g/cm3的植物油中,静止时,液面可能在图2中   (选填“A”或“B”)处。
(3)小红也用吸管制作了密度计,他发现密度计相邻两刻度线之间的距离太小,导致用此密度计测量液体密度时误差较大,为此同学们提出了如下改进方案,其中可行的是____。(选填选项前的字母)
A.换大的容器盛放液体做实验 B.换细的吸管制作密度计
C.换稍长的吸管制作密度计 D.适当减小密度计的配重
【答案】(1)
(2)A
(3)B
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 (1)利用F水浮=F盐水浮和F浮=ρ液gV排就能推导出盐水的密度公式;
(2)因为V排水<V排植物油,所以密度计放在植物油中,液面的位置在纯水密度值刻度线的上方;
(3)为了使测量结果更准确,使密度计上两条刻度线之间的距离大一些,根据判断出改进方案。
【解答】 (1)设饮料吸管的横截面积为S,
当将“密度计”放入盛水的容器时,“密度计”浸入水中的深度为L-h1;
则根据G=mg、F浮=ρ液gV排和物体的漂浮条件可得:mg=ρ水g(L-h1)S----------①
当将“密度计”放入盛待测液体的容器中,密度计露出该液体表面的高度为h2,则“密度计”浸入水中的深度为L-h2;
同理可得:mg=ρ液g(L-h2)S-----------②
联立①②可得:;
(2)因为ρ植物油<ρ水,且密度计在两液体中受到的浮力相等。由F浮=ρ液gV排可知,V排植物油>V排水,所以密度计放在植物油中,液面的位置在纯水密度值刻度线的上方,即刻度0.9应该在A点;
(3)为了使测量结果更准确,使密度计上两条刻度线之间的距离大一些,即要求密度计放入某液体中时,密度计竖直浸入液体的深度变大,根据可知,当ρ液一定时,可适当增大配重,用更细的吸管,故B正确,D错误;
密度计的测量结果与盛放液体容器的大小无关,换稍长的吸管制作密度计时,其质量的变化不大,并不能明显使相邻两刻度线之间的距离变大,故A、C错误。
故选B。
54.(2023八上·浙江月考)半潜船通过压水舱的吸水和排水,实现其上浮和半潜(甲板潜入水中)。现有一艘半潜船,前去执行运输一艘受损船舶的任务。(ρ海水=1.0×103千克/米3)
(1)如图甲所示,当该半潜船不装货物时排开水的体积为4×104米3,求该半潜船的质量。
(2)如图乙所示,当压水舱吸水时可实现半潜。如图丙所示,将质量为4.7×104吨的受损船舶移动到半潜船甲板上后,半潜船通过排水上浮,当半潜船浸入海水中的体积为9×104米3时,甲板完全露出水面,求此时半潜船中剩余水的重力。
【答案】(1)G船=F浮=ρ海水gV排=1.0×103千克/米3×10牛/千克×4×104米3=4×108牛
千克
(2)G总=F浮'=ρ海水gV排'=1.0×103千克/米3×10牛/千克×9×104米3=9×108牛
G水=G总-G船-G损船=9×108牛-4×108牛-4.7×108牛=3×107牛
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 (1)已知半潜船不装货物时排开水的体积,可求得此时排开水的质量,根据轮船的排水量可知该半潜船的质量。
(2)由阿基米德原理可得,漂浮的物体排开水的质量等于它的质量,由此可求得剩余水的质量,由G=mg算出剩余水的重力。
【解答】 (1)如图甲所示,当该半潜船不装货物时排开水的体积V排=4×104m3,根据阿基米德原理可得:它的质量等于此时排开水的质量:m半潜船=ρ水V排=1.0×103kg/m3×4×104m3=4×107kg。
(2)由阿基米德原理可得,漂浮的物体排开水的质量等于它的质量,
由丙图可知:m排=m受损船+m半潜船+m剩水,
即:1.0×103kg/m3×9×104m3=4.7×107kg+4×107kg+m剩水,
解得:m剩水=3×106kg,
剩余水的重力为:G剩水=m剩水g=3×106kg×10N/kg=3×107N。
答:(1)该半潜船的质量为4×107kg;
(2)此时半潜船中剩余水的重力为3×107N。
55.(2023八上·浙江月考)如图是小明自制的温度计,当外界温度变化时,浮标与液面交界处的刻度就代表环境的温度。容器内装有硝酸钾溶液,底部还有未溶解的硝酸钾晶体,浮标漂浮在溶液中。小明在不同温度下标定刻度A、B,请结合下表和所学知识,比较A、B点对应的温度示数高低,并说明理由。(不考虑容器中水的蒸发)
温度/℃ 0 20 40 60 80
溶解度/克 13.3 31.6 63.9 110 169
饱和溶液密度/克·厘米-3 1.027 1.056 1.086 1.116 1.186
【答案】A点示数大于B点。温度升高,硝酸钾溶解度升高,溶液密度增大。浮标漂浮,所受浮力等于重力。根据阿基米德原理,浮力不变时,液体密度增大,物体排开液体的体积减小,所以浮标刻度越上面的代表排开液体的体积越大,则所标的读数越小,故A点示数大于B点。
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 根据阿基米德原理和物体沉浮条件并结合表中数据分析。
【解答】A点示数大于B点。温度升高,硝酸钾溶解度升高,溶液密度增大。浮标漂浮,所受浮力等于重力。根据阿基米德原理,浮力不变时,液体密度增大,物体排开液体的体积减小,所以浮标刻度越上面的代表排开液体的体积越大,则所标的读数越小,故A点示数大于B点。
56.(2023八上·萧山月考)如图所示,在一个装满水的容器中,轻质弹簧的一端连着小球,另一端固定在容器底部。已知小球的体积是500cm3,小球静止时受到弹簧对它的作用力为4N。
则:
(1)此时小球受到的浮力为多少?
(2)如果剪断弹簧后,请分析小球的运动情况,并计算再次静止后小球受到的浮力是多少?
【答案】(1)解:∵小球完全浸没在水中∴V排=V物=500cm3=0.0005m3
F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.0005m3=5N
(2)解:小球静止时对其进行受力分析可分为二种情况如图所示
由图1可知,G=F浮+F弹=5N+4N=9N
剪断弹簧后,G>F浮,小球下沉至容器底部静止,此时F浮=5N
由图2可知,G=F浮-F弹=5N-4N=1N
剪断弹簧后,G<F浮,小球上浮至水面处于飘浮状态,此时F浮=G=1N
【知识点】二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)小球浸没时排开水的体积等于小球的体积,根据阿基米德原理 F浮=ρ液gV排 计算此时它受到的浮力。
(2)小球静止时,它受到的弹力可能向上也可能向下,据此从这两个角度对小球进行受力分析,根据平衡力的知识计算出小球的重力,然后根据浮沉条件确定浮沉状态,并最终确定小球受到的浮力。
57.(2023八上·萧山月考)如图甲所示,一个体积是0.8dm3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=10N/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。
【答案】(1)漂浮
(2)解:木块浸没在水中所受的浮力F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.8×10-3m3=8N
(3)解:由图象可知,拉力为4N,则木块的重力G=F浮-F=8N-4N
=4N,则木块的质量
m==0.4kg,木块的密度ρ==0.5×103kg/m3
(4)
【知识点】二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)根据A点已经产生拉力分析;
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析解答;
(3)当木块完全浸没时,绳子的拉力为4N,首先根据平衡力的知识 G=F浮-F 计算木块的重力,再根据计算木块的质量,最后根据 ρ= 计算木块的密度。
(4)根据题意分析浮力的变化过程,据此画出对应的图像即可。
【解答】(1)根据丙图可知,A点时绳子上已经产生拉力,即此时绳子已经被木块拉直,因此木块处于漂浮状态;
(4)在开始的一段时间内,随着水面的升高,木块排开水的体积逐渐增大,则它受到的浮力不断增大。当浮力等于重力4N时,木块处于漂浮状态,随着水面的升高,木块的位置也升高,但是浮力不变。当细线被拉直后,木块排开水的体积继续变大,因此它受到的浮力不断变大。当木块完全浸没时,它排开水的体积不变,此时浮力最大为8N,此后浮力继续保持不变,如下图所示:
58.(2023八上·长兴月考)下表为硫酸密度与硫酸溶液中的溶质的质量分数对照表(20℃)
密度(g/mL) 1.01 1.07 1.14 1.22 1.30 1.40 1.50 1.61 1.73 1.81 1.84
质量分数(%) 1 10 20 30 40 50 60 70 80 90 98
有一物块A,其体积为500cm3,密度为1.30g/cm3。一只容器中盛有某硫酸溶液5kg,将物块A放入该溶液中静止后如图所示,此时物块A有的体积露出液面。
(1)求物块A静止时受到的浮力大小?
(2)求这种硫酸溶液的溶质质量分数是多少?
(3)要使物块A全部浸入溶液中,至少需要往容器中加水多少千克?(容器足够大,加水后溶液不溢出。)
【答案】(1)解:F浮=G=ρ物V物g=1.3g/cm3×500cm3×10N/Kg=6.5N
(2)解:
根据表格可知,此时硫酸的溶质质量分数为60%。
(3)解:恰好悬浮时,ρ液=ρ物=1.3g/cm3;
根据表格可知,此时溶液的溶质质量分数为40%;
设应该加水的质量为M,
40%(M+5Kg)=60%×5Kg
解得:M=2.5Kg。
【知识点】浮力大小的计算;溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】(1)由图可知,A处于漂浮状态,浮力等于重力,计算出A物块的重力即可
(2)根据表格可知,质量分数与密度有关系,所以实际需要求出液体密度,根据 F浮 = ρ液V排液g ,而 V排液为物体的13/15,可以算出液体密度; :
(3)物体全部浸入液体相当于悬浮状态,因此 ρ液=ρ物 =1.3g/cm3 ,质量分数由表格查的为40%,将5千克60%的溶液稀释为40%需要加水,稀释前后溶液中溶质质量分数不变,得 40%(M+5Kg)=60%×5Kg
59.(2023八上·鹿城期末)某工厂在装配一件设备时,不小心把一个精密空心小球掉到一个又深、又小的坚固的水泥小洞中,用各种工具都取不出来。已知该小球的密度为1.60g/cm3,有人提出往小洞中倒入某种溶液使小球浮起。现有两种物质的溶解度数据(注:溶液体积可认为近似等于水的体积):
物质 溶解度/g
20℃ 40℃ 60℃ 80℃ 100℃
硝酸钾 31.6 64.0 110.0 169.0 246.0
氯化钾 34.0 40.0 45.0 51.1 56.7
(1)理论上可用上表中   物质配制成溶液倒入小洞中使小球浮起。
(2)配制的溶液温度至少应保持   ℃以上。在以上计算所得的最低温度时,该饱和溶液溶质的质量分数是   。
(3)小球取出后,擦干,用天平称得其质量为8.0g。若把此球投入水中,则静止时所受浮力为多大?
【答案】(1)硝酸钾
(2)40;39%
(3)解:因为该小球的密度为1.60g/cm3大于水的密度,所以下沉,
所以F浮=ρ水gV=0.05N。
【知识点】浮力大小的计算;溶解度的影响因素
【解析】【分析】(1)(2)选择硝酸钾或氯化钾,配制的溶液的密度应该大于小球的密度进行分析解答。
(3)比较小球与水的密度,判断小球的浮沉状态,根据密度公式求出小球的体积,然后利用阿基米德原理计算浮力大小。
【解答】(1)往小洞中倒入某种溶液使小球浮起,则配制的溶液的密度应该大于小球的密度;
溶液体积可认为近似等于水的体积,100cm3水的质量:m水=ρ水V水=1g/cm3×100cm3=100g,
当液体的密度大于或等于1.60g/cm3时,需要溶质的质量至少为m质,
满足关系式:,
解得:m质≥60g,
对照表格可知,理论上可用表中硝酸钾物质配制成溶液倒入小洞中使小球浮起。
(2)溶液体积可认为近似等于水的体积,
100cm3 水的质量:m水=ρ水V水=1g/cm3×100cm3=100g,
40℃时硝酸钾的饱和溶液的密度为:,
40℃时氯化钾的饱和溶液的密度为:,
比较可知,40℃时,硝酸钾的饱和溶液的密度与小球的密度相同,氯化钾的饱和溶液的密度比小球的密度小,所以应该用40℃以上的硝酸钾的饱和溶液;
比较可知,40℃时,硝酸钾的饱和溶液的密度与小球的密度相同,氯化钾的饱和溶液的密度比小球的密度小,所以应该用40℃以上的硝酸钾的饱和溶液;其饱和溶液的溶质质量分数为:

(3)根据F浮=ρ水gV计算出小球受到的浮力的大小。
60.(2023八上·瑞安月考)中国海军装备最先进的战略核潜艇(如图甲),它有先进可靠的新型核反应堆,具有高航速、低噪音的性能,成为中国海军战略核威慑力量的重要组成部分。如图是小科同学制作的一个潜水艇模型,该潜水艇模型体积550cm3,开始放在水中时会漂浮在水面上,当用注射器将模型中的水舱内的空气抽出,水会被吸入水舱,潜水艇模型就会下沉。(水密度为1.0×103kg/m3,取g=10N/kg)。求:
(1)该潜水艇模型是靠   实现上浮和下沉的;
(2)该潜水艇模型悬浮时,潜水艇受到的浮力是多少?
(3)潜水艇模型从漂浮到匀速下潜所受浮力如图丙所示。当潜水艇匀速下潜时吸入水质量是多少?
【答案】(1)改变自身重力
(2)解:因为悬浮,V排=V物
F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×550×10-6m3=5.5N
(3)解:G水=5.5N-5N=0.5N
m水=G水/g=0.5N/(10N/kg)=0.05kg=50g
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用;浮力的变化
【解析】【分析】改变物体的沉浮状态,可以通过改变物体所受浮力或者重力来实现。
【解答】(1)当浮力大于重力时,物体上浮,浮力小于重力时,物体下沉。潜水艇就是利用改变自生重力的方法实现上浮和下沉。
1 / 1初中科学浙教版八年级上册 第一章 浮力的提高练习
一、单选题
1.(2021七上·温州期中)某组同学在探究光对蚯蚓影响的实验时,拟定了以下实验计划,不正确的是(  )
A.提出问题:光会影响蚯蚓的分布吗?
B.作出假设:光会影响蚯蚓的分布
C.设置变量:设置黑暗潮湿和明亮干燥两种环境
D.实验对象:10条大小相似的健康蚯蚓
2.(2024七下·椒江期末)实验是科学研究的基本方法之一。下列操作能达成实验目的的是(  )
A.用放大镜观察细菌的结构
B.用显微镜观察子房的结构
C.用圆形光源探究凸透镜成像规律
D.用弹簧测力计测量物体的重力
3.(2024八上·诸暨月考)诸暨新茅渚埠大桥施工时,要向江中沉放大量的施工构件,假设一正方体构件被缓缓吊入江水中(如图甲),在沉入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,随着h的增大,正方体构件所受浮力F1、钢绳拉力F2的变化如图乙所示(g=10N/kg)。下列判断正确的是(  )
A.浮力F1随h变化的图线是图乙中的①图线
B.构件的边长为4m
C.构件所受的最大浮力为1.2×105N
D.构件的密度为2.5×103kg/m
4.(2024八上·诸暨月考)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.液面不变
C.液面下降 D.试管所受到的浮力不变
5.(2024八上·诸暨月考)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(  )
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
6.(2024八上·诸暨月考)探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示,其中所用金属块a和塑料块b的密度不同,但重力均为1.6N。下列分析正确的是(  )
A.金属块a浸没在水中,受到浮力的大小必为0.3N
B.利用甲、乙,可以探究浮力的大小与物体体积的关系
C.利用乙、丙,可以探究浮力的大小与物体密度的关系
D.利用丙、丁,可以探究浮力的大小与液体密度的关系
7.(2024八上·期末) 将一根质量可忽略不计的一端封闭的塑料管倒插入液体中,塑料管在竖直向下的力 F 作用下保持平衡,如图所示,下列因素与管内、外液面的高度差 H的大小无关的是(  )
A.管子的半径 B.液体的密度
C.大气压的大小 D.力 F的大小
8.(2024八上·期末) 实心的铜球和铝球,它们的质量相同,如果把它们全部按入水中,则两者所受浮力的大小关系为(ρm>ρm)(  )
A.铜球比铝球的小 B.铜球比铝球的大
C.两球一样大 D.无法确定
9.(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
10.一块密度为0.4g/cm3.质量为220g的木块浮在水面上,一只青蛙蹲在上面,木块的上表面恰好与水面相平,则青蛙的质量为(g取10 N/kg) (  )
A.0.77 kg B.0.55 kg C.0.22 kg D.0.33 kg
11.小科看到鸡蛋浮在盐水面上,他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉。在此过程中,鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像可能是图中的(  )
A. B.
C. D.
12.如图所示,密度均勾的长方体木块漂浮在水面上。若将木块虚线以下的部分截去,则(  )
A.木块和水面均下降,且下降的高度相同
B.木块和水面均下降,且木块下降的高度更大
C.木块和水面均下降,且水面下降的高度更大
D.木块下降,水面上升,且变化的高度不相同
13.如图所示,将一支试管口朝下插入水中,管内封闭有一定量的空气,在某一温度时恰好悬浮在水中,当水的温度降低时,下列说法中正确的是(  )
A.试管加速下沉 B.试管匀速下沉
C.试管加速上浮 D.试管仍悬浮
14.有一块冰漂浮在一杯浓盐水中(冰的密度是0.9×103 kg/m3,浓盐水的密度是1.1×103kg/m3).当冰块全部熔化后,则(  )
A.液面不变 B.液面上开 C.液面下降 D.无法判断
15.一个水槽内漂浮着一个放有小铁球的烧杯,若将小铁球取出放入水槽里,烧杯仍漂浮在水槽中,则水面将(  )
A.上升 B.不变 C.下降 D.无法判断
16.如图所示,密度均勾的木块漂在水面上。现沿虚线将下部分截去,则剩下的部分将(  )
A.上浮一些 B.静止不动 C.下沉一些 D.无法确定
17.如图甲所示,边长为10 cm的正方体木块A 通过细线与圆柱形容器底部相连,容器中液面与A上表面齐平。从打开容器底部的抽液机匀速向外排液开始计时,细线上拉力F随时间t的变化图像如图乙所示,木块的密度ρ=0.5×103kg/m3,容器底部的面积为200cm2,g取10N/kg.下列说法中正确的是(  )
A.随着液体的排出,木块受到的浮力不断减小
B.容器中的液体是酒精
C.抽液机每秒钟抽出液体的质量是10 g
D.第30s时,木块露出液面的高度是2m
18.如图 所示,铜、铁,铅三个实心球,用细线拴住,全部浸没在水中时,三根细线上的拉力相等,则关于这三个金属球的体积、质量之间的关系,下列判断正确的是(  )
A.V铜>V铁>V铝;m铜>m铁>m铝 B.V铜>V铁>V铝;m铜C.V铜m铁>m铝 D.V铜19.如图所示,三个完全相同的玻璃缸中裴满水,其中甲中只有水,乙中漂浮着一只小鸭子,丙中漂浮着一只大鸭子。若把三个缸放到台秤上称量,可知它们的质量(  )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
二、填空题
20.(2024七下·杭州期末)人们发现汽车在行驶中所受到的空气阻力F1与汽车迎风面积S和汽车行驶速度v有关,得到实验有关数据如下表所示(表1为汽车行驶速度v=20m/s时空气阻力F1与迎风面积S的有关数据,表2为迎风面积S=4.0m2时空气阻力F1与汽车行驶速度的有关数据)。
表1
S/m2 1.0 2.0 3.0 4.0
F1/N 103 206 309 412
表2
v/m·s-2 10 20 30 40
F1/N 103 412   1648
(1)由表1数据可知:汽车行驶速度一定时,空气阻力与迎风面积成   关系。
(2)表2空格中的数据应为   。
21.(2024八上·诸暨月考)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“=”)。
22.(2024八上·诸暨月考)如图甲,一木块漂浮于30℃的硝酸钾饱和溶液中,当温度改变时(不考虑由此引起的木块和溶液体积的变化) ,木块排开液体的体积(V排)随时间(t)发生如图乙所示的变化。由此推测,温度的改变方式为   (选填“升温”或“降温”) ;随温度的改变,硝酸钾溶液的溶质的质量分数将   (选填“不变”“增大”或“减小”)。
23.某同学想测量一种液体的密度,他将适量的待测液体加入到圆柱形平底玻璃容器里,然后一起缓慢放入盛有水的水槽中,当容器下表面所处的深度时,容器处于直立漂浮状态,如图a所示。已知容器的底面积取。
1)水对容器下表面的压强随水深度的增加而   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
2)求容器受到的浮力。
3)从容器中取出的液体后,当容器下表面所处的深度时,容器又处于直立漂浮状态,如图b所示,求液体的密度。
24.(2024九下·浙江模拟)如图所示,某远洋轮船的船舷上标的“吃水线”,又称“载重线”,其中标有W的是北大西洋“载重线”,标有S的是印度洋“载重线”。若此远洋轮船在海面航行时的排水量为1×106kg,g取10N/kg,则远洋轮船此时受到的浮力为   N;当该远洋轮船从北大西洋驶向印度洋时,远洋轮船在北大西洋受到的浮力F1   (填“大于”“等于”或“小于”,下同)在印度洋受到的浮力F2;北大西洋的海水密度ρ1   印度洋的海水密度ρ2。
25.(2024·义乌模拟)某学习小组同学用一重为5牛的物体、弹簧测力计、溢水杯等器材验证“阿基米德原理”实验:
(1)将溢水杯装满水,当物体一半体积浸入水中时,物体受到的浮力   (选题“大于”、“等于”或“小于”)物体排开液体的重力;
(2)如图,当物体浸没在水中并静止时,弹簧测力计的读数为2牛,物体下表面与上表面受到的压力差为   牛。
26.(2024·嵊州模拟)我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇(如图),最高升空可达9050米,创造了浮空艇大气科学观测海拔最高的世界纪录。(空气密度随海拔升高而减小)
(1)上升的过程中,浮空艇受到的大气压强   。(选填“变大”、“不变”或“变小”)
(2) 浮空艇在海拔4300m处(空气密度约为0.8kg/m3), 体积为9000m3,此时浮空艇受到空气的浮力约为   牛。
27.(2024·舟山模拟)小南同学学习了浮力的有关知识后,制作了一台浮力秤,可方便地称量物体的质量,其构造如图甲所示。已知小筒底面积为,小筒和秤盘总重0.8N。
(1)如图甲,当秤盘上不放物体时,应在小筒A处标出该浮力秤的   刻度;
(2)如图乙,在秤盘上放一物体后,小筒浸入水中的深度为0.2米,则该物体的质量为   。(g=10牛/千克)
28.(2024·浙江模拟)魔法水母是一款受孩子喜爱的玩具,将魔法水母放人注水的矿泉水瓶中,旋紧瓶盖后,可通过调整握塑料瓶的松紧来控制魔法水母的上浮、下沉及悬浮。
(1)魔法水母悬浮在水中时,浮力   重力(选填“大于”“等于”或“小于”);
(2)某款魔法水母实现上浮和下沉的原理与潜水艇的原理相同。其原理是靠改变   来实现浮沉。
29.两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,体积相等、质量不同的A、B两个实心小球在甲、乙液体中静止时的情况如图所示。小球A在甲液体中受到的浮力   (填“大于”“小于”或“等于”,下同)在乙液体中授到的浮力,甲液体的密度   乙液体的密度,小球A的质量   小球的质量。
30.(2024九下·温州开学考)如图是小明制作的简易蒸汽船模型。将盛有一定量水的铜制容器安装在“船体”上,用蜡烛对铜制容器底部加热,一段时间后铜管向右喷蒸汽,“蒸汽船”向左行驶。
(1)“蒸汽船”行驶时,铜管口冲出“白气”。“白气”是铜制容器内水受热后产生的水蒸气发生了   后形成的。(填物态变化)
(2)行驶一段时间后,“蒸汽船”受到水的浮力   。(填“增大”、“减小”或“不变”)
31.将一底面积为0.01 m2的长方体木块用细线拴在一个空容器的底部,然后向容器中级慢加水直到木块上表面与液面相平,如图甲所示,在此整个过程中,木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示,则木块所受到的最大浮力为    N,木块的重力为   N,细线对木块的最大拉力为   N.(g取10 N/kg)
32.(2024八上·慈溪期末)2022年5月15日,我国自主研发的“极目二号”Ⅲ型浮空艇从科考基地上升到海拔9032米,创造了大气科学观测世界纪录。
(1)上升过程中,以地面为参照物,浮空艇是   (填“静止”或“运动”)的。
(2)该浮空艇是软式飞艇,上升过程中需通过调整气囊中的气压来保持形状和体积不变。上升过程中,该艇受到的浮力   (填“增大”、“减小”或“不变”)。
三、实验探究题
33.(2024八下·奉化期末)植物生命活动调节的基本形式是激素调节,请分析回答。
甲 乙
(1)不同浓度的生长素类似物对植物生长有促进或抑制作用,如图甲为农科院专家的研究结果,其中曲线Ⅰ代表了双子叶植物,曲线Ⅱ代表了单子叶植物。农业生产中,用一定浓度的生长素类似物作为除草剂,可以除去单子叶农作物田间的双子叶杂草,则可选用   (填字母)点所对应浓度的生长素类似物作为除草剂。
(2)为研究细胞分裂素对植物侧芽生长的影响,实验小组将大小相近的同种植物分为①、②、③三组,分别进行不同的处理,实验结果如图乙所示。根据图中的①、③组所示结果进行比较,可得出结论:   。根据图中的   两组所示结果进行比较,可得出细胞分裂素能在一定程度上缓解顶芽对侧芽的影响。
34.(2024八下·奉化期末)甲钴胺是维生素B12衍生物。为了研究甲钴胺对受损神经结构和功能恢复的影响,某研究小组选取30只神经受到相同损伤的实验鼠。将实验鼠随机分成3组,每天分别定时注射1次不同浓度的甲钴胺溶液。8周后,测量切面愈合处神经髓鞘横截面积和髓鞘壁厚度,以及神经冲动传导速度,获得如下表所示数据。请回答问题:
组别 实验处理 实验结果
髓鞘横截面积(mm2) 髓鞘壁厚度(mm) 神经冲动传导速度(m/s)
A组 60μg/mL的甲钴胺 13.3 1.1 30
B组 20μg/mL的甲钴胺 9.5 0.8 25
C组 ① 5.7 0.6 20
(1)为了形成对照,C组大鼠注射的①应为   。
(2)实验中每组大鼠的实验数据需要求平均值,目的是   。
(3)根据实验结果,可得出一定浓度范围内的甲钴胺溶液可以   。
35.(2024八下·嘉兴期末)为了探究温度对植物光合作用的影响,小嘉进行了如下实验:
【步骤】①选择生长状况一致的某种植物,随机平均分成甲、乙、丙、丁、戊五组;
②将五组植物分别放置在温度为20℃、25℃、30℃、35℃、40℃的环境中,其他环境条件相
同且适宜;
③用仪器分别测定每组的光合作用速率(用CO2吸收量的相对值表示)。
【结果】
组别 甲组 乙组 丙组 丁组 戊组
温度 20℃ 25℃ 30℃ 35℃ 40℃
CO2吸收量相对值 18.2 20.3 23.6 18.9 -1.3
(1)二氧化碳吸收量的相对值越大说明植物光合作用的速率越   。
(2)根据实验结果,可得出的结论是   。
(3)戊组实验CO2吸收量的相对值为负值,原因是   。
36.(2024八下·鄞州期末)肾上腺素和药物“心得安”都可以影响心理活动,从而影响动物的代谢水平。研究人员用肾上腺素和“心得安”进行了如下实验。
【实验目的】探究“心得安”和肾上腺素对小白鼠代谢水平的影响。
【实验材料】小白鼠若干只,肾上腺素,“心得安”,生理盐水,注射器,检测耗氧量的装置。
组别 心得安 肾上腺素 耗氧量(×103mL)
A +   1.7
B   + 2.5
C + + 2.1
D     2.0
【实验步骤】
①用生理盐水配制一定浓度的肾上腺素和“心得安”剂。
②选出大小、生长状况相同的小白鼠20只,平均分成4组,A、B、C组小白鼠按表所示注射等量药剂(用+表示),D组为对照组。
③将小白鼠分别置入检测耗氧量的装置中,将装置放在相同环境中,10分钟后记录每只小白鼠的耗氧量并求出各组的平均值,结果如表所示。
(1)研究人员通过   来比较“心得安”和肾上腺素对小白鼠代谢水平的影响。
(2)D组作为对照组应注射   。
(3)实验表明,“心得安”对动物代谢水平具有   (填“促进”“抑制”或“无”)作用,因此“心得安”对肾上腺和甲状腺功能亢进的患者都有很好的疗效。
37.(2024八上·诸暨月考)某校同学在学习“探究浮力大小的相关因素”这节课后,小组反复讨论,改进了老师的实验,改进后的实验装置如图所示:其中A、B是弹簧测力计,C为重物,D为薄塑料袋(质量不计),E是用废弃的大号饮料瓶、带孔橡皮塞以及弯曲玻璃管自制的溢水杯,杯中加入红色的水,F是可升降平台,G为铁架台。
(1)实验前,在选择A、B两个弹簧测力计时,小组同学经过简单的讨论后,认为应选择规格   (选填“相同”或“不相同”)的弹簧测力计。
(2)实验中,同学们逐渐调高平台F,使重物浸入水中的体积越来越大,观察到弹簧测力计A的示数   ,弹簧测力计B的示数   (均选填“增大”“减小”或“不变”)。比较弹簧测力计A的示数变化量ΔFA和弹簧测力计B的示数变化量ΔFB,它们的大小关系是ΔFA   ΔFB(选填“>”“<”或“=”)。
(3)通过分析,你认为改进后的装置优点是什么?   (写出一条即可)。
38.(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:   。
39.(2024八上·临平期末)学习了浮力的相关知识后,某项目学习小组制作了一款能测量液体密度的密度秤。
【制作材料】弹簧测力计(量程5N)、金属块(重为4N,体积为100cm3)、烧杯、细线等
【使用方法】
①将弹簧测力计的刻度盘上的数值改为对应的的液体密度值。
②将金属块挂在弹簧测力计上,缓慢匀速浸没在待测液体中。静止后,弹簧测力计指针所指的数值就是待测液体的密度。
请结合所学知识,回答下列问题。
(1)该密度秤的零刻度(液体密度为0g/cm3)应标在   N处;将对应力的示数改为密度示数后,该密度秤分度值为   g/cm3。
(2)若将金属块浸在某液体中(金属块不碰底),静止后指针对准原测力计面板上F=3N处(图乙),通过计算确定,此时密度计上对应标注的液体密度为   g/cm3;
(3)若将金属块换成小金属块(重为2N,体积为40cm3),则制作的密度秤的量程如何变化?   
四、解答题
40.(2023八上·婺城期末)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?
41.(2024八上·衢州期末)小乐想制作一个浮力秤,他找来一个瓶身为圆柱体的空饮料瓶(图中零刻度线以上部分为圆柱体),剪掉瓶底,旋紧瓶盖,在瓶盖上系一块质量适当的石块,然后将其倒置在水桶里,即制成浮力秤。使用时,只要把被测物体投入瓶中,从水面所对的刻度就可以直接读出被测物体的质量。
(1)石块的作用是   。
(2)浮力秤如图样式。当秤上不放其他物体时,瓶身与水面齐平时标为浮力秤的0刻度。若浮力秤圆柱状部分的横截面积为50厘米2,请计算图中刻度4右边对应的质量应标上多少克?(请写出计算过程)
42.如图所示,一木块上面放一块实心铁块 A,木块顶部刚好与水面相齐,在同样的木块下面挂另一实心铁块B,木块也刚好全部浸人水中,则A、B两铁块的体积比为多少? (ρ铁=7.9×103kg/m3)
43.在一个足够深的容器内有一定量的水,将一个长为10cm、底面积为50cm2的圆柱形实心塑料块挂于弹簧测力计下,当塑料块底面刚好接触水面时,弹簧测力计的示数为4 N,如图甲所示。已知弹簧的伸长量与受到的拉力成正比,弹簧受到1 N的拉力时伸长1 cm,g取10 N/kg.若往容器内缓慢加水,当所加水的体积为1400 cm3时,弹簧测力计示数恰好为零。此过程中水面升高的高度△H与所加水的体积V的美系如图乙所示。根据以上信息可求:
(1)容器的横截面积。
(2)塑料块的密度。
(3)弹簧测力计的示数为1N时,水面升高的高度。
44.某同学学习了浮力的有关知识后,制作了一台浮力秤,可方便地称量物体的质量,其构造如图甲所示。已知小筒底面积为0.001m2,小筒和秤盘总重为0.6 N
(1)如图甲所示。当秤盘上不放物体时,小筒受弱的浮力是   N.
(2)如图甲所示,当秤盘上不放物体时,应在小筒A处标出该浮力秤的   刻度。
(3)如图乙所示,在科盘上放一物体后,小筒浸入水中的深度h为0.1 m,则该物体的质量为   kg。(g取10 N/kg)
45.(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”)。
46.(2024八上·武义期末)如图是小科自制的一支密度计。取一根两端开口、粗细均匀的塑料管MN,塑料管长为30cm,质量m1为4g,塑料管横截面的外圆面积S为1.2cm2;在N端放入一些铁屑,并用橡皮泥封口防止漏水,铁屑和橡皮泥的总质量m2为20g,再在塑料管外壁标上刻度线和刻度值,密度计就完成制作。如图乙所示,当密度计竖直漂浮在待测液体中时,液面所对应的刻度值就是待测液体的密度大小。请解答:
(1)一端放入铁屑的目的是确保该密度计能   ;
(2)该密度计竖直漂浮在水中时,受到的浮力大小及浸入水中的深度分别是多少?
47.(2024八上·鄞州期末)某同学对一个金属块进行了两次测量:第一次如图甲所示,用细线系住金属块挂在弹簧测力计上,弹簧测力计的读数为2.7N。第二次如图乙所示,让金属块浸没在盛水的烧杯中,弹簧测力计的读数为1.7N。请回答下列问题:(g取10N/kg)
(1)求金属块受到的浮力。
(2)求金属块的体积。
(3)结合下表所列的金属密度,通过计算判断金属块是何种金属。
金属 金 铜 铁 铝
密度(克/厘米3) 19.3 8.9 7.8 2.7
48.(2024八上·拱墅期末)在学习物体的浮沉条件时,小李做了一个观察鸡蛋悬浮的实验,其主要操作步骤如下:如图所示,先在水平桌面上放置一个大锥形瓶,向瓶中装满水,再取一个鸡蛋,称得其质量为55g,将它轻轻放入水中,发现鸡蛋沉至容器底部,此时用溢水杯接收溢出的水,称得的溢出水的质量为50g,然后,向瓶中溶解食
盐直到鸡蛋恰好悬浮起来为止。
(1)容器中放入鸡蛋后,水对容器底部的压强如何变化?   (选填增大、不变或减小)
(2)鸡蛋沉至容器底部时,所受到的浮力为多少?   
(3)当鸡蛋恰好悬浮起来时,鸡蛋所受到的浮力又为多少?此时盐水的密度是多少?(列式计算)   
49.(2020八上·黄岩期中)如图所示,一体积为10 3m3的立方体木块,在水中静止时,刚好有四分之一露出水面,g取10N/kg.求:
(1)木块受到的浮力;
(2)木块的质量;
(3)若用手将木块缓慢压入水中,当木块浸没在水中时,手对木块的压力。
50.(2021八上·义乌期中)如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。如图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像。根据图像信息,求:(g取10N/kg)
(1)金属块的质量。
(2)金属块在水中受到的最大浮力。
(3)金属块的密度。
51.(2023八上·浙江省台州市临海期中) 中国海军装备最先进的战略核潜艇,它有先进可靠的新型核反应堆,具有高航速、低噪音的性能,它作为中国海军战略核威慑力量的重要组成部分,为保障国家安全,会不定期进行战略巡航。下表是核潜艇的部分性能参数(设海水与水的密度相同)。请回答:
水下排水量/吨 11500 水下最大航速/节 36
水面排水量/吨 9000 水下巡航速度节 20
艇长/米 135 最大潜深/米 350
艇宽/米 13 1节≈0.5米秒
(1)核潜艇在水下航行时,所受浮力是多少
(2)当核潜艇以表中的排水量在水面航行时,浸入水中的体积是多少
52.(2023八上·平湖期末) 在弹簧测力计下挂一圆柱体(如图甲),从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止。如图乙所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图象。求:(g取值10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,在此过程中水面上升高度可忽略不计)
(1)完全浸没时,圆柱体受到的浮力是多大?
(2)圆柱体的密度是多少?
(3)该圆柱体的底面积为多少?
53.(2023八上·绍兴期末)小明取一根饮料吸管,将一些铜丝从吸管的下端塞入作为配重,并用石蜡将吸管的下端封起来,初步做成一支密度计。为了给密度计标上刻度,他用刻度尺测出密度计的长度为L,然后将密度计放入水中,测出密度计露出水面的高度为;小明将该密度计放入待测液体中,密度计露出该液体表面的高度为,如图1所示。
图1 图2
(1)已知水的密度为ρ水,利用测量的物理量和ρ水计算待测液体的密度,请写出待测液体密度的表达式:   。
(2)若将做成的密度计放入密度为0.9g/cm3的植物油中,静止时,液面可能在图2中   (选填“A”或“B”)处。
(3)小红也用吸管制作了密度计,他发现密度计相邻两刻度线之间的距离太小,导致用此密度计测量液体密度时误差较大,为此同学们提出了如下改进方案,其中可行的是____。(选填选项前的字母)
A.换大的容器盛放液体做实验 B.换细的吸管制作密度计
C.换稍长的吸管制作密度计 D.适当减小密度计的配重
54.(2023八上·浙江月考)半潜船通过压水舱的吸水和排水,实现其上浮和半潜(甲板潜入水中)。现有一艘半潜船,前去执行运输一艘受损船舶的任务。(ρ海水=1.0×103千克/米3)
(1)如图甲所示,当该半潜船不装货物时排开水的体积为4×104米3,求该半潜船的质量。
(2)如图乙所示,当压水舱吸水时可实现半潜。如图丙所示,将质量为4.7×104吨的受损船舶移动到半潜船甲板上后,半潜船通过排水上浮,当半潜船浸入海水中的体积为9×104米3时,甲板完全露出水面,求此时半潜船中剩余水的重力。
55.(2023八上·浙江月考)如图是小明自制的温度计,当外界温度变化时,浮标与液面交界处的刻度就代表环境的温度。容器内装有硝酸钾溶液,底部还有未溶解的硝酸钾晶体,浮标漂浮在溶液中。小明在不同温度下标定刻度A、B,请结合下表和所学知识,比较A、B点对应的温度示数高低,并说明理由。(不考虑容器中水的蒸发)
温度/℃ 0 20 40 60 80
溶解度/克 13.3 31.6 63.9 110 169
饱和溶液密度/克·厘米-3 1.027 1.056 1.086 1.116 1.186
56.(2023八上·萧山月考)如图所示,在一个装满水的容器中,轻质弹簧的一端连着小球,另一端固定在容器底部。已知小球的体积是500cm3,小球静止时受到弹簧对它的作用力为4N。
则:
(1)此时小球受到的浮力为多少?
(2)如果剪断弹簧后,请分析小球的运动情况,并计算再次静止后小球受到的浮力是多少?
57.(2023八上·萧山月考)如图甲所示,一个体积是0.8dm3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=10N/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。
58.(2023八上·长兴月考)下表为硫酸密度与硫酸溶液中的溶质的质量分数对照表(20℃)
密度(g/mL) 1.01 1.07 1.14 1.22 1.30 1.40 1.50 1.61 1.73 1.81 1.84
质量分数(%) 1 10 20 30 40 50 60 70 80 90 98
有一物块A,其体积为500cm3,密度为1.30g/cm3。一只容器中盛有某硫酸溶液5kg,将物块A放入该溶液中静止后如图所示,此时物块A有的体积露出液面。
(1)求物块A静止时受到的浮力大小?
(2)求这种硫酸溶液的溶质质量分数是多少?
(3)要使物块A全部浸入溶液中,至少需要往容器中加水多少千克?(容器足够大,加水后溶液不溢出。)
59.(2023八上·鹿城期末)某工厂在装配一件设备时,不小心把一个精密空心小球掉到一个又深、又小的坚固的水泥小洞中,用各种工具都取不出来。已知该小球的密度为1.60g/cm3,有人提出往小洞中倒入某种溶液使小球浮起。现有两种物质的溶解度数据(注:溶液体积可认为近似等于水的体积):
物质 溶解度/g
20℃ 40℃ 60℃ 80℃ 100℃
硝酸钾 31.6 64.0 110.0 169.0 246.0
氯化钾 34.0 40.0 45.0 51.1 56.7
(1)理论上可用上表中   物质配制成溶液倒入小洞中使小球浮起。
(2)配制的溶液温度至少应保持   ℃以上。在以上计算所得的最低温度时,该饱和溶液溶质的质量分数是   。
(3)小球取出后,擦干,用天平称得其质量为8.0g。若把此球投入水中,则静止时所受浮力为多大?
60.(2023八上·瑞安月考)中国海军装备最先进的战略核潜艇(如图甲),它有先进可靠的新型核反应堆,具有高航速、低噪音的性能,成为中国海军战略核威慑力量的重要组成部分。如图是小科同学制作的一个潜水艇模型,该潜水艇模型体积550cm3,开始放在水中时会漂浮在水面上,当用注射器将模型中的水舱内的空气抽出,水会被吸入水舱,潜水艇模型就会下沉。(水密度为1.0×103kg/m3,取g=10N/kg)。求:
(1)该潜水艇模型是靠   实现上浮和下沉的;
(2)该潜水艇模型悬浮时,潜水艇受到的浮力是多少?
(3)潜水艇模型从漂浮到匀速下潜所受浮力如图丙所示。当潜水艇匀速下潜时吸入水质量是多少?
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】科学探究的基本环节
【解析】【分析】本实验的变量是由无光和阴暗与潮湿两个变量。设计探究实验,常用到对照实验的设计,要注意惟一变量即所要探究的条件。
【解答】探究光对蚯蚓影响的实验,提出问题:光会影响蚯蚓的分布吗 作出假设:假设是对问题肯定或否定的解答,根据她提出的问题作出假设:光会影响蚯蚓的分布,AB正确:
设置变量时有两个变量,有无光和潮湿与干燥,因此不能得出结论,C错误;
实验对象:10条大小相似的健康蚯蚓,D正确。
故选C。
2.【答案】D
【知识点】科学探究的基本环节;科学探究观察工具
【解析】【分析】 弹簧测力计是一种测力的大小的工具,运用于物理力学,主要由弹簧、挂钩、刻度板构成。其在使用前和使用中要注意一些事项。 在弹簧的弹性限度内,弹簧受力与弹性形变大小成正比。首先任何测量都是将某一个物理量与标准(即单位)比较的过程,力的测量就是将力的作用效果与已知力的作用效果比较的过程。
【解答】A. 用放大镜观察细小的物体,细菌的结构属于微小的物体,无法用放大镜观察,A错误;
B. 用放大镜观察子房的结构,显微镜只能观察微小的物体,B错误;
C. 圆形光源属于点光源,探究凸透镜成像规律应该用平行光源,C错误;
D. 用弹簧测力计测量物体的重力,D正确;
故答案为:D
3.【答案】D
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】当构件完全淹没时的高度则为构件的边长;利用体积公式求出其体积,根据图中可知构件完全浸没时的拉力,先分析构件下沉过程中,排开水的体积变大,因此构件受到的浮力变大,当构件排开水的体积不变时,构件受到的浮力也不再改变。
【解答】A.根据题意知道,构件在浸入水中的过程是排开的水的体积变大,浮力逐渐变大;当构件浸没后排开水的体积不变,则浮力不变,所以,浮力F1随h变化的图线是图乙中的②,故A错误;
B.由乙图知道,当构件完全淹没时的高度为2m,即正方体构件边长为2m,故B错误;
C.由乙图知道,当构件完全淹没时受到的浮力小于1.2×105 N,故C错误;
D.由于正方体构件边长为2m,所以,构件的体积等于完全淹没时的排水体积,当构件完全淹没时,钢绳拉力F2= 1.2×105 N;
故答案为:D。
4.【答案】B
【知识点】阿基米德原理;浮力的变化
【解析】【分析】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。
【解答】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。
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

将铁块取下放入试管中,整体漂浮,则试管受到的浮力

由①②可知,,即试管所受到的浮力变大,故D错误;
故答案为:B。
5.【答案】D
【知识点】液体的压强;浮力产生的原因;浮力的变化
【解析】【分析】 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。
【解答】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。
6.【答案】D
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】根据阿基米德实验原理进行分析,熟练掌握每个步骤,以及每一步要测量的对象是解题关键
【解答】A、金属块a浸没在水中时,根据称重法测浮力可知受到浮力的大小为F浮=G-F=1.6N-1.0N=0.6N,故A错误;
B、根据甲、乙可知,物体浸在液体的体积不同,排开的液体的体积不同,所以可以探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系,故B错误;
C、根据乙、丙可知,物体的重力相同、物体的密度不同、物体的体积不同,浸没在同种液体中时排开的液体的体积不同,测力计示数不同,探究浮力与密度关系时,需要控制物体的体积相同(排开液体的体积相同),物体的密度不同,故C错误;
D、根据丙、丁可知,同一个物体浸没在不同液体中,排开的液体的体积相同,液体的密度不同,所以可以探究浮力的大小与液体密度的关系,故D正确。
故答案为:D。
7.【答案】C
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;浮力的变化
【解析】【分析】 标准大气压是在标准大气条件下海平面的气压,其值为101.325kPa,是压强的单位,记作atm。 1标准大气压=760mm汞柱=76cm汞柱=10.336m水柱=1.01325×105Pa=101325 N/㎡;在计算中通常为 1标准大气压=1.01×105 N/㎡。
【解答】管内气体的压强等于大气压与高度为 H的液体产生的压强和,即p内=ρ液gH+P大气压;由于塑料管受到竖直向下的压力 F 等于管内气体向上的压力与大气压力之差,故有 p内 S=F+p大气压S,化简得 因此管内、外液面的高度差 H的大小与力 F 的大小、液体的密度和管子的面积(管子的半径)有关,与大气压的大小无关。
故答案为:C
8.【答案】A
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;浮力的变化
【解析】【分析】浸在液体中的物体会受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体所受到的重力,这就是有名的阿基米德原理;
【解答】 实心的铜球和铝球,它们的质量相同, 因为铜球的密度比铝球大,所以铜球的体积比铝球小, 如果把它们全部按入水中,他们都会的密度都比水大,所以都会下沉,根绝阿基米德原理可知,液体的密度相同,铜球排开的液体的体积小,所以浮力小;
故答案为:A
9.【答案】B
【知识点】浮力产生的原因;阿基米德原理;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用;浮力的变化
【解析】【分析】 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
10.【答案】D
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】物体悬浮在液体表面,浮力等于重力,青蛙蹲在上面 ,青蛙和冰块的总重力等于浮力大小。
【解答】 一块密度为0.4g/cm3.质量为220g的木块浮在水面,木块体积为550立方厘米, 一只青蛙蹲在上面,木块的上表面恰好与水面相平 ,则青蛙质量等于330g即为0.33kg,故答案为:D。
11.【答案】A
【知识点】阿基米德原理;浮力的变化
【解析】【分析】漂浮浮力等于重力,悬浮,浮力等于重力,沉底浮力小于重力,最终鸡蛋完全沉底后,液体密度不变后,浮力大小不变。
【解答】最后鸡蛋完全在水中,浮力不变,刚开始,鸡蛋漂浮在水面,浮力也不变,综合图像分析,只可能选A。故答案为:A。
12.【答案】B
【知识点】阿基米德原理;浮力的变化
【解析】【分析】物体漂浮在液面,浮力等于重力,若将木块虚线以下的部分截去, 浮力和重力都减小,但浮力减小程度大于重力减小程度。
【解答】 密度均勾的长方体木块漂浮在水面,浮力等于重力, 若将木块虚线以下的部分截去 ,浮力减小,所以木块和水面均下降,而且浮力减小比重力减小更多,应该增大浮力才能再次平衡,所以木块下降的高度更大,故答案为:B。
13.【答案】A
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 当水的温度降低时, 管内封闭有一定量的空气 ,空气体积减小,排开液体体积减小,浮力减小。
【解答】空气体积减小,浮力减小,小于自身重力,所以物体加速下沉,浮力等于重力,才有可能匀速下沉,故答案为:A。
14.【答案】B
【知识点】阿基米德原理;浮力的变化
【解析】【分析】 冰漂浮在一杯浓盐水中 ,浮力等于重力,冰熔化后体积等于原来排开水的体积。
【解答】 有一块冰漂浮在一杯浓盐水,浮力等于重力,浮力等于排开浓盐水的重力, 冰块全部熔化,体积为水的体积,水的密度小于浓盐水,所以水的体积大于冰排开的浓盐水体积,所以当冰块全部熔化后,则液面上开。故答案为:B。
15.【答案】C
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用;浮力的变化
【解析】【分析】漂浮状态,浮力等于重力。根据阿基米德原理进行分析,直接将铁球放在水中,浮力小于重力,排开液体体积减小。
【解答】 一个水槽内漂浮着一个放有小铁球的烧杯,浮力等于烧杯重力加上铁球重力, 若将小铁球取出放入水槽里,烧杯仍漂浮在水槽中, 铁球浮力小于铁球重力,烧杯重力等于浮力,最终总浮力小于第一次总浮力,所以根据阿基米德原理,水面下降,故答案为:C。
16.【答案】C
【知识点】阿基米德原理;浮力的变化
【解析】【分析】根据阿基米德原理以及受力平衡求解,沿虚线将下部分截去, 浮力减少量大于物体重力减少量。
【解答】木块密度小于水的密度, 沿虚线将下部分截去 ,木块减小重力小于浮力减少量,浮力减少更多,再次平衡,浮力要增大,所以物块下册一些。故答案为:C。
17.【答案】C
【知识点】阿基米德原理;浮力的变化
【解析】【分析】受力平衡,拉力加重力等于浮力,结合阿基米德原理分析,随着液体的排出 ,浮力减小,拉力减小。
【解答】A.浮力开始会减小,最后浮力等于重力后,会保持浮力不变,A错误;
B.木块的密度ρ=0.5×103kg/m3 ,边长为10 cm的正方体 ,拉力最开始为5N,结合阿基米德原理以及受力平衡可得液体为水,B错误;
C.50秒液面下降5cm,每秒下降0.1cm,由于容器底面积为物块底面积2倍,所以最下面下降0.05cm,物块处液面即可下降0.1cm,最下面下降0.05cm,抽液机每秒钟抽出液体的质量是10 g ,C正确;
D.第30s时, 拉力为2N,浮力7N,木块露出液面的高度是3cm,D错误;
故答案为:C。
18.【答案】D
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】静止状态,浮力+拉力等于重力,结合阿基米德原理以及受力平衡进行分析 。
【解答】全部浸没在水中时,三根细线上的拉力相等, 比较铁和铜,如果体积相等或者铜体积更大,则铜拉力一定更大,不会拉力相等,同理分析铁和铝,所以 V铜19.【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】液体压强与深度有关,深度越大,压强越大,鸭子处于漂浮状态,浮力等于重力,结合阿基米德原理以及受力平衡进行分析 。
【解答】 若把三个缸放到台秤上称量 ,液体压强与深度有关,深度一样,压强一样,对秤的压力一样大,所以示数一样, 可知它们的质量一样大,故答案为:D。
20.【答案】(1)正比
(2)927
【知识点】认识科学
【解析】【分析】(1)运用控制变量法,控制汽车行驶的速度相同,探究汽车在高速行驶过程中受到的空气阻力f(也称风阻)与汽车正面的投影面积S的关系,根据表中数据得出结论;
(2)运用控制变量法探究汽车在高速行驶过程中受到的空气阻力f(也称风阻)与行驶的速度关系时,要控制汽车正面的投影面积一定,根据表中数据可以得出结论。
【解答】 (1)由表中数据可以看出,当汽车行驶的速度一定时,汽车正面投影面积S增大到2倍时,汽车所受空气阻力增大到2倍;汽车正面投影面积S增大到3倍时,汽车所受空气阻力增大到3倍;所以可得出结论:当汽车行驶的速度一定时,汽车所受空气阻力与汽车正面的投影面积成正比;
(2)探究汽车在高速行驶过程中受到的空气阻力f(也称风阻)与行驶的速度关系时,要控制汽车正面的投影面积相同;由表中数据可以看出,当汽车行驶速度增大到2倍时,汽车所受空气阻力增大到4倍;当汽车行驶速度增大到4倍时,汽车所受空气阻力增大到16倍;所以当汽车行驶速度增大到3倍时,汽车所受空气阻力增大到9倍,所以缺少的数据为:103N×9=927N。
21.【答案】=;<;<
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】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。
【解答】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。
22.【答案】升温;增大
【知识点】浮力的变化;溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】排开液体体积越大,说明溶液的密度越小,即溶液中的溶质减少,结合硝酸钾的溶解度随着温度的升高而增大,进行分析解答。
【解答】观察图象可知,木块排开液体的体积减小,说明液体的密度变大,溶解的溶质增加;硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大,可采取升温的方法,升温后硝酸钾的溶解度增大,溶解的溶质增加,溶液的密度增大,可使木块排开液体的体积变小。随温度的升高,溶质的质量增加,溶剂质量不变,硝酸钾溶液的溶质的质量分数将增大。
23.【答案】(1)变大;(2)2.5N;(3)。
【知识点】密度公式的应用;阿基米德原理;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据液体压强的特点解答;
(2)根据阿基米德原理 计算容器受到的浮力;
(3)根据阿基米德原理F浮 ' = G排'= ρ水gV排 '计算取出液体后容器受到的浮力,而前后两次容器受到的浮力差等于取出液体的重力,最后根据计算液体的密度。
【解答】(3)当从容器中取出100cm3的液体后,
容器受到的浮力为:F浮 ' = G排'= ρ水gV排 ' = ρ水 gsh2 =1.0× 103kg/m3 ×10N/kg ×(0.068m ×25×10-4m2) =1.7N;
由(2)可知未取出100cm3的液体前容器所受浮力为2.5N。
容器两次受到的浮力差等于从容器中取出的液体受到的重力,
即:G液=F浮-F深 '=2.5N-1.7N=0.8N。
液体的密度为:。
24.【答案】1×107;等于;大于
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据阿基米德原理即可求出远洋轮船此时受到的浮力;
当该远洋轮船从北大西洋驶向印度洋时,根据漂浮条件即可判断受到的浮力关系;
由载重线知道排开海水的体积的大小关系,再根据阿基米德原理分析海水密度的大小关系。
【解答】 若此远洋轮船在海面航行时,根据阿基米德原理可知:F浮=G排=m排g=1×106kg×10N/kg=1×107N;
当该远洋轮船从北大西洋驶向印度洋时,因为轮船漂浮,所以轮船受到的浮力都等于轮船受到的重力G,即:F1=F2;
标有W的是北大西洋“载重线”,标有S的是印度洋“载重线”,由图可知北大西洋“载重线”在下方,
则轮船排开海水的体积:V排1<V排2,即轮船在北大西洋航行时V排较小,
根据F浮=ρ液gV排可知北大西洋的海水密度大于印度洋的海水密度,即:ρ1>ρ2。
25.【答案】(1)等于
(2)3
【知识点】浮力产生的原因;阿基米德原理
【解析】【分析】根据阿基米德原理以及浮力产生的原因进行分析。
【解答】(1)根据阿基米德原理可知,浮力等于物体排开液体的重力;
(2)浸没在水中时,浮力等于重力减拉力,即F浮=G-F=5N- 2N = 3N,根据浮力产生的原因可知,
浮力等于物体上下表面压力差,故压力差为3N。
26.【答案】(1)变小
(2)72000
【知识点】浮力大小的计算;大气压强与高度的关系
【解析】【分析】大气压随海拔升高而变小,根据阿基米德原理算出浮空艇受到的浮力。
【解答】(1)大气压随海拔升高而变小,上升的过程中,浮空艇受到的大气压强变小;
(2)根据阿基米德原理可得F浮=0.8x9000x10N=72000N。
27.【答案】(1)0
(2)0.12
【知识点】质量及其特性;浮力大小的计算
【解析】【分析】此题根据浮力的计算公式F浮=ρ液gV排求出浮力,再根据漂浮时浮力等于重力,可解此题。
【解答】 (1)当秤盘上不放物体时,说明此时称量为0,因此水面A处应为零刻度;
(2)放上物体后受到的浮力F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.001m2×0.2m=2N
所以物体的重力为G=2N-0.8N=1.2N
物体的质量为
答:该物体的质量为0.12kg。
28.【答案】(1)等于
(2)自身重力
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】浮力大于重力,物体上浮,浮力小于重力,物体下沉,
【解答】(1) 魔法水母悬浮在水中时, 处于受力平衡状态,浮力等于重力;
(2) 某款魔法水母实现上浮和下沉的原理与潜水艇的原理相同。其原理是靠改变自身重力来实现浮沉。潜水艇要下沉通过加水增加重力,重力大于浮力, 潜水艇要上浮通过排水减小重力,重力小于浮力。
29.【答案】小于;小于;小于
【知识点】密度公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据小球A在甲和乙液体中的不同状态比较二者液体密度大小和它受到的浮力大小;
(2)根据A、B小球在乙中的状态比较二者密度大小,根据m=ρV比较二者质量大小。
【解答】(1)根据图片可知,A在甲液体中下沉,则浮力小于重力;A在乙液体中漂浮,则浮力等于重力。比较可知,A在甲中受到的浮力小于在乙中受到的浮力;
据图片可知,A在甲液体中下沉,A的密度大于甲液体的密度;A在乙液体中漂浮,则A的密度小于乙液体的密度。比较可知,甲液体密度小于乙液体密度。
(2)A在乙中漂浮,则A的密度小于乙液体密度;B在乙液体中下沉,则B的密度大于乙液体密度。比较可知,A的密度小于B的密度。二者体积相同,根据m=ρV可知,A的质量小于B的质量。
30.【答案】(1)液化
(2)减小
【知识点】液化及液化现象;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称;
(2)根据漂浮条件分析解答。
【解答】(1)“白气”是空气中的水蒸气从气态变成液态发生液化形成的小水珠;
(2)行驶一段时间后,由于水的蒸发,则“蒸汽船”的重力减小。根据漂浮条件F浮=G可知,蒸汽船受到的浮力减小。
31.【答案】15;9;6
【知识点】阿基米德原理;浮力的变化
【解析】【分析】根据阿基米德原理原理求解浮力大小,结合受力平衡列方程求解,拉力大小等于浮力减去重力大小。
【解答】木块所受到的最大浮力为木块完全浸没时浮力,根据浮力产生原理可得最大浮力等于1500x0.01 N=15N,木块的重力等于压强不变图像对应浮力大小,即为900x0.01 N=9N,细线对木块的最大拉力为 15N-9N=6N 。
32.【答案】(1)运动
(2)减小
【知识点】参照物及其选择;浮力的变化
【解析】【分析】一个物体是运动还是静止,取决于选择的参照物,参照物不同,物体运动状态也不一样;根据F浮=ρ空gV排判断浮力的大小变化。
【解答】(1)上升过程中,以地面为参照物,浮空艇与地面之间发生了位置的变化,是运动的;
(2)上升过程中,该艇排开的空气的体积不变,空气的密度会变小,根据F浮=ρ空gV排可知,浮空艇受到的浮力减小。
33.【答案】(1)d
(2)在其他条件相同时,顶芽能抑制该植物侧芽的生长;②③
【知识点】科学探究的基本环节;植物激素
【解析】【分析】 分析曲线图:甲图中Ⅰ和Ⅱ曲线代表的生物对生长素的敏感程度不同,其中曲线Ⅱ代表的植物对生长素根敏感;乙图中①③组的区别是顶芽的有无,说明顶芽的存在会抑制侧芽的生长;②③组的区别是细胞分裂素的有无,说明细胞分裂素能在一定程度上缓解顶芽对侧芽的抑制作用。
【解答】(1)由题意得想要既能抑制双子叶植物的生长,又能促进单子叶植物的生长,在生长素类似物浓度为d的时候符合。
(2)由①③两组进行比较,符合对照实验,两者变量为有无顶芽,结果是无顶芽情况下比有顶芽情况下侧芽生长更快,可以得出结论顶芽的存在对侧芽的生长具有抑制作用。而②③组进行对照,可以发现在保留项芽的前提下,加了细胞分裂素的侧芽生长快,可得出细胞分裂素能在一定程度上缓解顶芽对侧芽的影响。
34.【答案】(1)生理盐水
(2)减小实验误差
(3)促进受损神经结构和功能恢复
【知识点】科学探究的基本环节
【解析】【分析】实验变量:也称自变量,指实验中由实验者所操纵的因素或条件。
对照试验遵循单一变量原则(实验设计中仅仅改编实验中的某一项变量,其它因子不变,在此条件下,观察、研究该变量对实验材料和实验结果的影响.除了整个实验过程中欲处理的实验因素外,其他实验条件要做到前后一致。)
【解答】(1)对照实验是指在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同,其他条件都相同的实验.该种不同的条件就是实验变量。本实验是为了研究甲钴胺对受损神经结构和功能恢复情况的影响, C作对照组的处理方案是注射不含甲钴胺的等的生理盐水。
(2)实验中进行多次实验或者多组实验求平均值,目的是为了减小实验误差。
(3)据表中数据得出实验结论:在一 定范围内,较高剂量的甲钴胺使神经冲动传导的速度更快,结合髓鞘的变化可知,甲钴胺可促进损伤神经结构和功能的修复。
35.【答案】(1)越快
(2)其他条件相同时,在20℃~40℃范围内,随着温度的升高,植物光合作同强度先变大再变小
(3)植物的呼吸作用强于光合作用
【知识点】科学探究的基本环节;光合作用的原理
【解析】【分析】光合作用是指植绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程,植物通过光合作用制造的有机物来构建自身的各个组成部分。呼吸作用是指细胞内的有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水,同时释放出能量的过程。影响光合作用效率的环境因素有:光照、温度、二氧化碳的浓度等。
【解答】(1)植物的光合作用是在叶绿体里利用光能把二氧化碳和水合成有机物,释放氧气,同时把光能转变成化学能储存在合成的有机物中的过程,因此,二氧化碳和水是光合作用的原料,二氧化碳吸收量的多少,可以说明光合作用的快慢, 二氧化碳吸收量的相对值越大说明植物光合作用的速率越快。
(2)从图表可以看出, 其他条件相同时,在20℃~40℃范围内,随着温度的升高,植物光合作同强度先变大再变小 。光合作用温度高反而变小的原因是:温度过高,气孔关闭,影响了光合作用。
(3) 实验CO2吸收量的相对值为正数时,光合作用大于呼吸作用;实验CO2吸收量的相对值为零时,光合作用等于呼吸作用;实验CO2吸收量的相对值为负数时,呼吸作用大于光合作用。
36.【答案】(1)耗氧量
(2)等量且不加“心得安”和肾上腺素的生理盐水
(3)抑制
【知识点】科学探究的基本环节;内分泌腺和激素
【解析】【分析】对照实验是指在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同,其他条件都相同的实验.该种不同的条件就是实验变量。
实验变量:也称自变量,指实验中由实验者所操纵的因素或条件。
对照试验遵循单一变量原则(实验设计中仅仅改编实验中的某一项变量,其它因子不变,在此条件下,观察、研究该变量对实验材料和实验结果的影响。除了整个实验过程中欲处理的实验因素外,其他实验条件要做到前后一致。)
【解答】(1)从实验过程和图表可以看出, 研究人员通过耗氧量来比较“心得安”和肾上腺素对小白鼠代谢水平的影响。
(2)遵循 变量唯一原则,D组不注射任何激素,为了不因溶剂产生影响,应注射等量生理盐水。
(3)由题可知,单独注射肾上腺素的小白鼠耗氧量相对D组较多,则肾上腺素对动物代谢水平有促进作用,单独注射心得安的小白鼠耗氧量相对D组较少,则心得安对动物代谢水平有抑制作用。
37.【答案】(1)相同
(2)减小;增大;=
(3)调高平台F,可观察到物体受到的浮力随排开液体的体积的增大而增大(或溢水杯中加红色的水,增加可见度;能同时显示出物体所受的浮力大小和物体排开的液体的重力大小;弹簧测力计上端有铁架台固定,弹簧测力计示数更加稳定;薄塑料袋质量不计,弹簧测力计B的示数直接反映物体所受浮力的大小;合理即可)
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】规格相同的弹簧测力计,量程和分度值都相等,一个示数减小,一个示数增大,更方便通过两个测力计刻度的变化判断物体受到的浮力和排开水的重力的关系。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的变化,根据阿基米德原理判断两个测力计示数变化量的关系。可从观察溢出水的体积和测力计示数的变化的容易程度方面解答。
【解答】(1)在选择A、B两个弹簧测力计时,应选择相同规格的便于读数。
(2)重物浸入水中的体积越来越大时,排开液体的体积变大,根据F浮=ρ液gV排可知,重物受到的浮力变大,浮力:F浮=G F',弹簧测力计A的示数F'=G F浮减小;重物浸入水中的体积越来越大时,溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大,弹簧测力计B的示数增大;根据阿基米德原理可知,物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等,所以弹簧测力计A的示数变化量ΔFA和弹簧测力计B的示数变化量ΔFB相等。
(3)改进试验中,使用可调节的平台,可以形象观察到物体溢出液体体积的变化;把水变为红色是为了增加可见度。使用铁架台是为了固定弹簧秤方便老师讲解。
38.【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)
【知识点】浮力产生的原因;阿基米德原理;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用;浮力的变化
【解析】【分析】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)
39.【答案】(1)4;0.2
(2)1
(3)量程变大
【知识点】二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理
【解析】【分析】 (1)当物体没有浸入液体中时,弹簧测力计的示数为4N,该密度秤的零刻度(液体密度为0)应标在4N处,根据弹簧测力计是分度值确定最小的浮力,根据F浮=ρ液gV排算出液体的密度的分度值;
(2)根据F浮=G-F示判断出物体浸没时受到的浮力,根据F浮2=ρ水gV排算出液体的密度;
(3)根据弹簧测力计示数为0时,浮力最大,计算最大浮力和对应的液体密度,并比较两种情况的最大密度。
【解答】 (1)由图可知,物体的重力为4N,当物体没有浸入液体中时,弹簧测力计的示数为4N,故该密度秤的零刻度(液体密度为0)应标在4N处;弹簧测力计的分度值为0.2N;
物体浸没时排开液体的体积等于物体的体积,即V排=100cm3=1×10-4m3;
根据F浮=ρ液gV排可得,
液体的密度:;
(2)物体浸没在液体中时弹簧测力计的示数为3N,则物体浸没时受到的浮力
F浮1=G-F示=4N-3N=1N;
液体的密度:;
(4)当液体密度越大,浮力越大,弹簧测力计示数越小,当弹簧测力计示数为0,浮力为F浮2=G-F示2=4N-0N=4N;
液体的密度:;
如果将金属块换成小金属块(重为2N,体积为40cm3),零刻度在2N处,最大浮力为2N;
液体的密度:;
对比知,更换后密度秤的量程变大了。
40.【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
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】(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。
【解答】(1)竹筏漂浮在水面上,
41.【答案】(1)使浮力秤能够竖直地漂浮在水中
(2)设被测物体的质量为m,圆柱状部分的横截面积为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,
则浮力秤再次漂浮时,增大的浮力等于增大的重力,即:ΔF浮=G物,
即:ρ水gSh=m物g,所以,m物=ρ水Sh,
图中刻度4,即h=4cm时,
物体的质量m物=ρ水Sh=1.0g/cm3×50cm2×4cm=200g。
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)从空饮料瓶受到的重力和石块受到的重力比较,从而可知如果没有石块,整套装置的重心将会高于浮力的作用点,在浮力和重力的作用下,浮力秤容易歪斜;
(2)设被测物体的质量为m,瓶身浸入的深度增加值为h,根据阿基米德原理和物体的漂浮条件得出m与h的关系式;根据上面得出的m与h的关系式求出刻度4cm对应的质量。
【解答】 (1)石块受到的重力远大于空饮料瓶受到的重力,所以放入石块后浮力秤的重心较低,并低于浮力的作用点,如图所示,当浮力等于重力时,浮力秤将竖直漂浮在水中;如果没有石块,整套装置的重心将会高于浮力的作用点,在浮力和重力的作用下,浮力秤容易歪斜,难以竖直漂浮在水中,所以石块的作用是可以使浮力秤能够竖直地漂浮在水中。
42.【答案】
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】两次都是受力平衡,结合阿基米德原理求解。浮力大小等于排开液体重力大小,也等于物体自身重力大小。
【解答】对A:,对B:,同时,,联立解得 A、B两铁块的体积比为。
43.【答案】(1)150 cm2
(2)0.8×103kg/m3
(3)9cm
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;浮力的变化
【解析】【分析】根据阿基米德原理求解浮力大小,根据受力平衡求解弹簧拉力大小,结合弹簧每伸长1 cm所需的拉力为1 N ,求出 弹簧的伸长量 。
【解答】(1)当所加水的体积为1400 cm3时 ,水面升高 12cm,当塑料块底面刚好接触水面时,弹簧测力计的示数为4 N ,物块重力为4N。长为10cm、底面积为50cm2的圆柱形实心塑料 ,可得塑料密度为800千克每立方米。 弹簧测力计示数恰好为零 ,根据阿基米德原理物体在水中体积为400cm3, 容器的横截面积。
(2)当塑料块底面刚好接触水面时,弹簧测力计的示数为4 N ,物块重力为4N。长为10cm、底面积为50cm2的圆柱形实心塑料 ,可得塑料密度为800千克每立方米。
(3)弹簧测力计的示数为1N时 ,浮力等于3N,底面积为50cm2的圆柱形实心塑料块 ,根据阿基米德原理可得在水中深度为6cm,因为弹力减小3N,弹簧受到1 N的拉力时伸长1 cm ,所以物块上升3cm,所以液面升高的高度为6cm+3cm=9cm。
44.【答案】(1)0.6
(2)零
(3)0.04
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】物体总是处于受力平衡状态,结合阿基米德原理列式求解,物体重力变大,秤潜入液体深度增加。
【解答】(1)如图甲所示。当秤盘上不放物体时,小筒受受的浮力等于小筒和秤盘总重为0.6 N;
(2)当秤盘上不放物体时,称量质量为0,应在小筒A处标出该浮力秤的0刻度。
(3)小筒浸入水中的深度h为0.1 m ,小筒底面积为0.001m2 ,总浮力等于1N,小筒和秤盘总重为0.6 N ,所以物体的重力为 0.4N,质量为0.04kg。
45.【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
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】
(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。
46.【答案】(1)竖直漂浮在液体中
(2)解:仪器竖直漂浮在水中时,受到的浮力大小等于仪器的重力。
F浮=(m1+m2)g=24×10 3kg×10N/kg=0.24N
F浮=ρ液gV排
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】考查密度计,密度计是利用漂浮时浮力等于重力原理。同一密度计浸入体积越多,说明密度越小。
【解答】(1)铁屑放入一端可以使密度计这一端较重,直立在液体中,故答案为:竖直漂浮在液体中。
47.【答案】(1)F浮=F1-F2=2.7N-1.7N =1N
(2)V=V排=F浮/ρ水g=1 N/(103 kgm-3*10 Nkg-1)=10-4 m3
(3)由ρ=m/V=2.7 N/(10 Nkg-1×10-4 m3)=2.7×103 kg/m3
查某些金属的密度表可知:此金属块是铝.
【知识点】密度公式的应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据称量法F浮=F1-F2 计算金属块受到的浮力;
(2)根据计算金属块的体积;
(3)根据计算金属块的密度,再与表格数据比较即可。
48.【答案】(1)瓶中装满水,容器中放入鸡蛋后,水的深度不变,根据p=pgh可知,水对容器底部的压强不变。
(2)根据阿基米德原理可知,鸡蛋沉至容器底部时,所受到的浮力
F
浮=G排=m排g=0.05kg 10N/kg=0.5N
(3)当鸡蛋恰好悬浮起来时,鸡蛋所受到的浮力 F浮,=G=mg=0.055kg 10N/kg=0.55N 根据F浮=p水gV排得鸡蛋的体积 V=V排=P水g(F浮)= =5 10-5m3 P盐水= =0.55kg÷5÷103m3=1.1 103㎏/m3
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】浸没在液体中的物 体,受到重力和浮力。当浮力小于重力时,物体下沉;当浮力大于重力时, 物体上浮;当浮力等于重力时,物体 悬浮在液体中。上浮的物体露出液面后,浮力会减小。当浮 力等于重力时,物体就漂浮在液面上。
【解答】(1) 水的深度不, 水对容器底部的压强不变。
(2)根据阿基米德原理代入数据进行计算可得浮力大小。
(3) 当鸡蛋恰好悬浮起来时,鸡蛋所受到的浮力等于自身重力,利用排水法求解鸡蛋体积,利用阿基米德原理求解盐水密度。
49.【答案】(1)解:F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×(1 1/4)×10 3m3=7.5N;
(2)解:木块漂浮,则G木=F浮=7.5N,
木块的质量:
(3)当木块完全浸没时,它排开液体的体积等于自身体积,
那么它受到浮力:F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×10 3m3=10N;
则手对木块的压力:。
【知识点】二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排计算木块受到的浮力;
(2)首先根据漂浮条件G木=F浮计算出木块受到的重力,再根据计算木块的质量;
(3)首先根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排计算木块浸没时受到的浮力,再根据平衡力的知识计算手对木块的压力。
50.【答案】(1)解:∵对图乙中CD段物体受力分析可知:F=G=54N
∴m= = =5.4kg
(2)解:∵对图乙中AB段物体受力分析可知:F浮+F=G
∴F浮=G-F=54N-34N=20N
(3)解:V=V排= = =2×10-3m3
ρ= =2.7×103kg/m3
【知识点】二力平衡的条件及其应用;重力的大小;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】当物体完全浸没水中时,它排开水的体积不变,则它受到的浮力不变,根据F拉=G-F浮可知,此时绳子的拉力不变。当物体开始露出水面时,它排开水的体积变小,则它受到的浮力变小,因此绳子的拉力变大。当物体完全露出水面后,它不再受到浮力,此时绳子的拉力等于重力。
(1)根据图乙确定该物体的重力,然后根据 计算出它的质量。
(2)根据图乙确定该物体完全浸没时绳子的拉力,再根据 F浮=G-F 计算出它受到的最大浮力。
(3)当物体完全浸没时,它排开水的体积等于自身体积,即 ,然后根据 计算出金属块的密度。
51.【答案】(1)当核潜艇在水下航行时,
所受的浮力:F浮=G排下=m排下g=11500×103kg×10N/kg=1.15×108N
(2)核潜艇在水面航行时排开水的体积
【知识点】密度公式的应用;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)已知核潜艇在水下的排水量,根据F浮=G排=m排g求出核潜艇在水下航行时,所受的浮力;
(2)根据核潜艇的水面排水量,利用密度公式求出核潜艇在水面航行时排开水的体积。
52.【答案】(1)由图乙可知,圆柱体的重力G=10N,
完全浸没时,F浮=G-F拉=10N-6N=4N
(2)根据阿基米德原理,F浮=ρ液gV排,完全浸没时,求得V排=F浮/ρ液g=4N/1×103kg/m3=4×10-4m3当圆柱体完全浸没时,V物=V排=4×10-4m3,求得m=G/g=10N/10N/kg=1kg,根据密度公式,ρ=m/V=1kg/4×10-4m3=2.5×103kg/m3
(3)图乙可知,圆柱体的高h=2cm=0.02m,求得S=V/h=4×10-4m3/0.02m=2×10-2m2
【知识点】密度公式的应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据图乙确定圆柱体的重力和完全浸没时测力计的拉力,然后根据称量法计算此时受到的浮力;
(2)首先根据阿基米德原理计算圆柱体排开液体的体积,再根据V物=V排计算物体的体积,最后根据计算质量,根据密度公式计算它的密度即可。
(3)根据图像确定圆柱体的高,然后根据计算它的底面积。
53.【答案】(1)
(2)A
(3)B
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 (1)利用F水浮=F盐水浮和F浮=ρ液gV排就能推导出盐水的密度公式;
(2)因为V排水<V排植物油,所以密度计放在植物油中,液面的位置在纯水密度值刻度线的上方;
(3)为了使测量结果更准确,使密度计上两条刻度线之间的距离大一些,根据判断出改进方案。
【解答】 (1)设饮料吸管的横截面积为S,
当将“密度计”放入盛水的容器时,“密度计”浸入水中的深度为L-h1;
则根据G=mg、F浮=ρ液gV排和物体的漂浮条件可得:mg=ρ水g(L-h1)S----------①
当将“密度计”放入盛待测液体的容器中,密度计露出该液体表面的高度为h2,则“密度计”浸入水中的深度为L-h2;
同理可得:mg=ρ液g(L-h2)S-----------②
联立①②可得:;
(2)因为ρ植物油<ρ水,且密度计在两液体中受到的浮力相等。由F浮=ρ液gV排可知,V排植物油>V排水,所以密度计放在植物油中,液面的位置在纯水密度值刻度线的上方,即刻度0.9应该在A点;
(3)为了使测量结果更准确,使密度计上两条刻度线之间的距离大一些,即要求密度计放入某液体中时,密度计竖直浸入液体的深度变大,根据可知,当ρ液一定时,可适当增大配重,用更细的吸管,故B正确,D错误;
密度计的测量结果与盛放液体容器的大小无关,换稍长的吸管制作密度计时,其质量的变化不大,并不能明显使相邻两刻度线之间的距离变大,故A、C错误。
故选B。
54.【答案】(1)G船=F浮=ρ海水gV排=1.0×103千克/米3×10牛/千克×4×104米3=4×108牛
千克
(2)G总=F浮'=ρ海水gV排'=1.0×103千克/米3×10牛/千克×9×104米3=9×108牛
G水=G总-G船-G损船=9×108牛-4×108牛-4.7×108牛=3×107牛
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 (1)已知半潜船不装货物时排开水的体积,可求得此时排开水的质量,根据轮船的排水量可知该半潜船的质量。
(2)由阿基米德原理可得,漂浮的物体排开水的质量等于它的质量,由此可求得剩余水的质量,由G=mg算出剩余水的重力。
【解答】 (1)如图甲所示,当该半潜船不装货物时排开水的体积V排=4×104m3,根据阿基米德原理可得:它的质量等于此时排开水的质量:m半潜船=ρ水V排=1.0×103kg/m3×4×104m3=4×107kg。
(2)由阿基米德原理可得,漂浮的物体排开水的质量等于它的质量,
由丙图可知:m排=m受损船+m半潜船+m剩水,
即:1.0×103kg/m3×9×104m3=4.7×107kg+4×107kg+m剩水,
解得:m剩水=3×106kg,
剩余水的重力为:G剩水=m剩水g=3×106kg×10N/kg=3×107N。
答:(1)该半潜船的质量为4×107kg;
(2)此时半潜船中剩余水的重力为3×107N。
55.【答案】A点示数大于B点。温度升高,硝酸钾溶解度升高,溶液密度增大。浮标漂浮,所受浮力等于重力。根据阿基米德原理,浮力不变时,液体密度增大,物体排开液体的体积减小,所以浮标刻度越上面的代表排开液体的体积越大,则所标的读数越小,故A点示数大于B点。
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 根据阿基米德原理和物体沉浮条件并结合表中数据分析。
【解答】A点示数大于B点。温度升高,硝酸钾溶解度升高,溶液密度增大。浮标漂浮,所受浮力等于重力。根据阿基米德原理,浮力不变时,液体密度增大,物体排开液体的体积减小,所以浮标刻度越上面的代表排开液体的体积越大,则所标的读数越小,故A点示数大于B点。
56.【答案】(1)解:∵小球完全浸没在水中∴V排=V物=500cm3=0.0005m3
F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.0005m3=5N
(2)解:小球静止时对其进行受力分析可分为二种情况如图所示
由图1可知,G=F浮+F弹=5N+4N=9N
剪断弹簧后,G>F浮,小球下沉至容器底部静止,此时F浮=5N
由图2可知,G=F浮-F弹=5N-4N=1N
剪断弹簧后,G<F浮,小球上浮至水面处于飘浮状态,此时F浮=G=1N
【知识点】二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)小球浸没时排开水的体积等于小球的体积,根据阿基米德原理 F浮=ρ液gV排 计算此时它受到的浮力。
(2)小球静止时,它受到的弹力可能向上也可能向下,据此从这两个角度对小球进行受力分析,根据平衡力的知识计算出小球的重力,然后根据浮沉条件确定浮沉状态,并最终确定小球受到的浮力。
57.【答案】(1)漂浮
(2)解:木块浸没在水中所受的浮力F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.8×10-3m3=8N
(3)解:由图象可知,拉力为4N,则木块的重力G=F浮-F=8N-4N
=4N,则木块的质量
m==0.4kg,木块的密度ρ==0.5×103kg/m3
(4)
【知识点】二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)根据A点已经产生拉力分析;
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析解答;
(3)当木块完全浸没时,绳子的拉力为4N,首先根据平衡力的知识 G=F浮-F 计算木块的重力,再根据计算木块的质量,最后根据 ρ= 计算木块的密度。
(4)根据题意分析浮力的变化过程,据此画出对应的图像即可。
【解答】(1)根据丙图可知,A点时绳子上已经产生拉力,即此时绳子已经被木块拉直,因此木块处于漂浮状态;
(4)在开始的一段时间内,随着水面的升高,木块排开水的体积逐渐增大,则它受到的浮力不断增大。当浮力等于重力4N时,木块处于漂浮状态,随着水面的升高,木块的位置也升高,但是浮力不变。当细线被拉直后,木块排开水的体积继续变大,因此它受到的浮力不断变大。当木块完全浸没时,它排开水的体积不变,此时浮力最大为8N,此后浮力继续保持不变,如下图所示:
58.【答案】(1)解:F浮=G=ρ物V物g=1.3g/cm3×500cm3×10N/Kg=6.5N
(2)解:
根据表格可知,此时硫酸的溶质质量分数为60%。
(3)解:恰好悬浮时,ρ液=ρ物=1.3g/cm3;
根据表格可知,此时溶液的溶质质量分数为40%;
设应该加水的质量为M,
40%(M+5Kg)=60%×5Kg
解得:M=2.5Kg。
【知识点】浮力大小的计算;溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】(1)由图可知,A处于漂浮状态,浮力等于重力,计算出A物块的重力即可
(2)根据表格可知,质量分数与密度有关系,所以实际需要求出液体密度,根据 F浮 = ρ液V排液g ,而 V排液为物体的13/15,可以算出液体密度; :
(3)物体全部浸入液体相当于悬浮状态,因此 ρ液=ρ物 =1.3g/cm3 ,质量分数由表格查的为40%,将5千克60%的溶液稀释为40%需要加水,稀释前后溶液中溶质质量分数不变,得 40%(M+5Kg)=60%×5Kg
59.【答案】(1)硝酸钾
(2)40;39%
(3)解:因为该小球的密度为1.60g/cm3大于水的密度,所以下沉,
所以F浮=ρ水gV=0.05N。
【知识点】浮力大小的计算;溶解度的影响因素
【解析】【分析】(1)(2)选择硝酸钾或氯化钾,配制的溶液的密度应该大于小球的密度进行分析解答。
(3)比较小球与水的密度,判断小球的浮沉状态,根据密度公式求出小球的体积,然后利用阿基米德原理计算浮力大小。
【解答】(1)往小洞中倒入某种溶液使小球浮起,则配制的溶液的密度应该大于小球的密度;
溶液体积可认为近似等于水的体积,100cm3水的质量:m水=ρ水V水=1g/cm3×100cm3=100g,
当液体的密度大于或等于1.60g/cm3时,需要溶质的质量至少为m质,
满足关系式:,
解得:m质≥60g,
对照表格可知,理论上可用表中硝酸钾物质配制成溶液倒入小洞中使小球浮起。
(2)溶液体积可认为近似等于水的体积,
100cm3 水的质量:m水=ρ水V水=1g/cm3×100cm3=100g,
40℃时硝酸钾的饱和溶液的密度为:,
40℃时氯化钾的饱和溶液的密度为:,
比较可知,40℃时,硝酸钾的饱和溶液的密度与小球的密度相同,氯化钾的饱和溶液的密度比小球的密度小,所以应该用40℃以上的硝酸钾的饱和溶液;
比较可知,40℃时,硝酸钾的饱和溶液的密度与小球的密度相同,氯化钾的饱和溶液的密度比小球的密度小,所以应该用40℃以上的硝酸钾的饱和溶液;其饱和溶液的溶质质量分数为:

(3)根据F浮=ρ水gV计算出小球受到的浮力的大小。
60.【答案】(1)改变自身重力
(2)解:因为悬浮,V排=V物
F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×550×10-6m3=5.5N
(3)解:G水=5.5N-5N=0.5N
m水=G水/g=0.5N/(10N/kg)=0.05kg=50g
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用;浮力的变化
【解析】【分析】改变物体的沉浮状态,可以通过改变物体所受浮力或者重力来实现。
【解答】(1)当浮力大于重力时,物体上浮,浮力小于重力时,物体下沉。潜水艇就是利用改变自生重力的方法实现上浮和下沉。
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