浙教版科学八年级寒假练习:浮力(含答案)

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名称 浙教版科学八年级寒假练习:浮力(含答案)
格式 docx
文件大小 1.6MB
资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2025-01-10 10:33:52

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寒假练习八年级科学:浮力
一、单选题
1. 下列情景中不受浮力影响的是 (  )
A.空间站中的宇航员 B.空中上升的气球
C.海中航行的轮船D.水中下沉的柠檬
2.(2024八上·余姚竞赛)如图所示,科考人员利用研制的水下机器人在海面下作业,在它继续下潜的过程中 (  )
A.所受浮力变大,压强变大 B.所受浮力变大,压强变小
C.所受浮力不变,压强不变 D.所受浮力不变,压强变大
3.(2024八上·杭州期中)小朋友牵着气球在公园内游玩(如图所示),气球所受浮力的方向正确的是(  )
A. B.
C. D.
4.(2024八上·杭州月考)据史书记载,我国宋朝治平年间,在今陕西境内发生了一次大洪水,洪水将固定浮桥用的八尊沉重的铁牛冲入了河底。当时有一个叫怀丙的人巧妙地将铁牛打捞了起来:把拴在一起的两艘大木船装满沙子,然后用绳索一端系住铁牛,拉紧后另一端拴在船上。把沙子卸入河中,铁牛就被拉起来了。以下判断正确的是(  )
A.铁牛浸没后,随着深度增加,所受的浮力增大
B.铁牛被冲到河底只受到重力和浮力
C.用两艘大木船并装满沙子,是为了减小浮力
D.卸下沙子的过程中,当木船排开水的体积减小时,铁牛就会被拉起
5.(2024八上·宁波期中) 实心铝块B、C 的体积分别为20cm3和10cm3,当B浸没在水中时,木块A恰能在粗糙的水平桌面上做匀速直线运动。铝块B始终在水中且未碰底,B与水间粘滞阻力及滑轮摩擦均忽略不计, 关于 A 所受摩擦力方向与大小判断正确的是 (  )
A.水平向右, 0.07N B.水平向右, 0.27N
C.水平向左,0.07N D.水平向左,0.27N
6.(2024八上·浙江期末)科学小组的同学开展了自制潜水艇项目,图甲为科学小组自制的潜水艇,由生活舱和水舱构成。其材质为硬质塑料瓶,两个舱之间密封不连通,水舱与注射器通过塑料软管相连,移动注射器活塞可以实现潜水艇的浮沉。下列说法正确的是 (  )
A.图乙中,潜水艇稳定在 B 时所受浮力等于自身的重力
B.图乙中,为了实现潜水艇从A 到B 下潜的过程,要向内推动注射器活塞
C.图乙中,潜水艇稳定在 B 时所受浮力小于稳定在A 时所受浮力
D.实验前,小金关闭进出水口将自制潜水艇浸没水中,如观察到有气泡冒出时,则表示气密性良好
7.(2024八上·杭州期末)在两支底端都封闭的相同吸管中分别装入不同质量的细沙,制成甲、乙两支密度计。将它们放入同一个盛有水的烧杯中,静止后如图所示,则甲、乙两支密度计中,能测量酒精密度的是(  )
A.只有甲 B.只有乙
C.甲、乙都可以 D.甲、乙都不可以
8.(2024八上·义乌月考) 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.三个小球的质量关系m铝>m铁>m铜
C.三个小球的重力关系G铝>G铁=G铜
D.三个小球受到的浮力关系F铝<F铁<F铜
9.(2024八上·杭州期末)下列物体中,不是利用空气浮力升空的为(  )
A.孔明灯 B.热气球 C.汽艇 D.火箭
10.(2024八上·义乌月考)如图所示,当潜水艇从海面下海水高密度区匀速水平驶入海水低密度区过程中,以下说法正确的是(  )
A.潜水艇受到水的压强变大
B.潜水艇受到的浮力不变
C.潜水艇排开液体的重力变大
D.为保持平衡潜水艇应排出一部分水
11.(2024八上·杭州月考)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,两个杯子中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示。则(  )
A.甲杯底部所受的液体压力较大
B.乙杯底部所受的液体压强较大
C.鸡蛋在甲杯里排开液体的质量较大
D.鸡蛋在乙杯中受到液体的浮力较大
12.(2024八上·杭州期中)如图为金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。该过程中气泡密度和受到浮力的变化情况,叙述正确的是 (  )
A.密度和浮力都不变 B.密度和浮力都变大
C.密度变小,浮力不变 D.密度变小,浮力变大
二、填空题
13.(2024八上·义乌月考)请用你学过的科学知识回答下列问题:
(1)某实心物体的质量为0.27kg,密度为 把它浸没在酒精中后放手,最终静止时受到的浮力为   N(ρ酒精=0.8×
(2)一块冰漂浮在一杯盐水中,冰块完全熔化后,液面将   (选填“上升”“下降”“不变”)
14.(2024八上·余姚竞赛)图甲为项目化学习小组初步制作的一个防洪屋模型,中空基座中放有配重,基座上标有水位线(水位不能超过基座),请回答下列问题:
(1)小科发现防洪屋模型上浮时水位超过了基座,如图乙所示。为了让房子在水面以上,小科提出的改进措施是:在质量不变的前提下,增大基座的体积,他这样改进的科学原理是   。
(2)该模型底部基座截面积为 500cm2,空载时水位如图丙所示,最大水位为10 cm,则该模型最多能放入物体的质量为   。
15.(2024八上·杭州期末)一艘垃圾打捞船(如图所示)的左端为打捞臂,内置传送带。工作时打捞臂浸入水中,传送带将搜集到的垃圾传输到船舱。打捞臂未浸入水中时,船整体所受的浮力为F1,打捞臂浸入水中保持静止时(未与垃圾接触),船整体所受的浮力为F2,则F1    F2 (填 “>” “<” 或 “=”,下同)。若打捞船载满垃圾时受到的浮力为F3,则F1    F3。
16.(2024八上·义乌月考) 小金用粗细均匀的一次性吸管制成一支密度计,用它来测量液体密度,分别将吸管置于甲、乙两种不同的液体中,如图所示。
(1)密度计在在甲和乙中受到的浮力,F甲   F乙(选填“<”“=”或“>”)。
(2)液体密度ρ甲   ρ乙(选填“<”“=”或“>”)。
(3)小金在标注刻度时将该密度计放入酒精中,此时密度计底端到液面的长度h为12.5cm,该处刻度标记“0.8g/cm3”,则“1g/cm3”的刻度应标记于长度h为    cm处。
17.(2024八上·绍兴期中)如图所示,小金同学找来一根粗细均匀、横截面形状相同的木棒,在一端钉一口铁钉,铁钉上缠一些铁丝,做成一个简易密度计,使其竖直漂浮在液体中。根据物体漂浮的特点可知,密度计在甲、乙两种液体中的浮力   (选填“相等”或“不相等”)。根据阿基米德原理判断,甲是   (选填“水”或“盐水”);丙图中,q点的刻度   (选填“大于”、“小于”或“等于”)p点的刻度。
三、实验探究题
18. 小海在学习了阿基米德原理后思考:物体受到浮力的大小难道只跟物体排开液体的重力大小有关吗 于是他提出了两个猜想:
①物体受到的浮力大小可能跟物体的密度有关;
②物体受到的浮力大小可能跟浸入液体中的深度有关。
为了验证猜想,他选取了两块体积和形状都相同的实心铜块和铁块进行如图所示实验。
(1) 若要验证猜想①,小海应该选取图中的AE和   进行对比。小海已经知道铜的密度大于铁的密度,那么根据他所选择的几个图中弹簧测力计的示数可以知道铜块所受到的浮力    (选填“大于”、“等于”或“小于”) 铁块所受到的浮力。由此得出物体所受的浮力大小与物体的密度   (选填“有关” 或“无关”)。
(2)小海根据图中 B、C、D三步进行对比分析发现,随着物体浸入液体中深度的增加,物体所受到的浮力也在变大,于是他就得出物体所受浮力大小跟浸入液体中的深度有关的结论。你认为小海结论是   的(选填“正确”、“错误”),原因是:   。
19.(2024八上·浙江期末)小金同学在探究浮力的大小与哪些因素有关时,提出了如下猜想:
猜想1:浮力大小与物体排开液体的体积有关;
猜想2:浮力大小与液体的密度有关;
猜想3:浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关。
为验证猜想,他利用弹簧测力计挂圆柱形物体进行实验,如图乙中的图线a为弹簧测力计的示数F与物体下表面浸入水中深度h 的关系图像。
(1)由图乙图线a可知,浮力与   有关,实验中,物体受到水产生的最大浮力为   N。
(2)为了验证浮力大小与液体的密度的关系,他将水换成酒精重复上述实验,请你在答题卡相应位置画出物体在酒精中弹簧测力计的示数F 与物体下表面浸入酒精中深度h 的关系的大致图像。
(3)图丙的浮力秤是利用物体漂浮时 原理工作的。当秤盘放上物体时,小筒浸在水中的深度为h,小筒重(包括秤盘)为G0、圆柱形小筒横截面积为S,水的密度为ρ,则所称物体的重力为   (用字母表示)。
20.(2024八上·义乌月考)探究“浮力的大小跟物体浸入液体的深度是否有关”。
(1)用弹簧测力计测出物块重,并把它慢慢放入水中。根据测力计的示数,绘制了弹簧测力计对物块的拉力和物块所受浮力随浸入水中的深度变化的图象。分析图象可知:
①   是描述物块所受浮力随浸入水的深度变化的图象;   是弹簧测力计力示数随浸入水的深度变化的图象。(选填“a”或“b”)
②F1、F2、F3这三个力之间的关系是   。
(2)实心圆柱物块密度的表达式为:ρ物=   (水的密度用ρ水表示
21.(2024八上·余姚竞赛)小科同学在学习“探究浮力大小的相关因素”后,与小组同学反复讨论,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)实验选材: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)实验证据: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的示数变化量△FA 和弹簧测力计 B 的示数变化量△FB,则阿基米德原理成立的证据是   。
(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)
22.(2024八上·宁波期中) 某兴趣小组为了验证阿基米德原理,设计并开展了如下的实验:
步骤一:取一个如图甲所示的塑料圆筒和金属圆柱体(塑料圆筒和金属圆柱体直径、高度均相同) ,按图乙进行操作,读出弹簧测力计的示数,记为 F1。
步骤二:如图丙所示,向烧杯中逐渐加水,直到液面与金属圆柱体上表面相平,读出弹簧测力计的示数,记为 F2。
步骤三:如图丁所示,用滴管向塑料圆筒中加满水,调节铁夹的高度、使烧杯中液面与金属圆柱体上表面相平,读出弹簧测力计的示数,记为 F3。
(1)如图丙所示,此时金属圆柱体受到的浮力大小为   (用 列式表示)。
(2)若实验中的测量结果满足   的关系,则可以验证阿基米德原理。
(3)实验中小组发现圆柱体受到的浮力大于它排开水的重力。下列操作会引起该结果的有____(填字母)。
A.步骤一中弹簧测力计未调零就使用
B.步骤二中液面未达到圆柱体上表面
C.步骤三中塑料圆筒中的水没有加满
23.(2024八上·杭州期中)某科创小组进行项目化实践活动——制作一台"浮力秤"。
小组同学按照设计进行组装:选择轻质的圆柱形小筒,在其底部均匀地放上细沙,上端放一个轻质的小秤盘。如图甲所示,将小筒放在水中,就制成了一个"浮力秤"。
(1)将组装好的小筒和空秤盘,放入水中,并使它漂浮在水面上。用记号笔在小筒外侧水面的位置画上一个刻度,标记为   g。
(2)在秤盘中只放入一个10g的砝码,用记号笔在小筒外壁水面位置画上刻度,标记为10g;在秤盘中只放入一个20g的砝码,用记号笔在小筒外侧水面位置画上刻度,标记为20g;如图乙所示,则a、b、c三个位置正确的是   (填"A"或"B")。
(3)用刻度尺测量发现,说明这个浮力秤的刻度是均匀的。接下来分别在每相邻两个刻度之间平均分成5等分,就完成了浮力秤的刻度的标记。这个浮力秤的分度值是   g。
(4)同学们利用制作好的浮力秤来测黄豆的质量:如图丙所示,将五颗黄豆放在秤盘中,待秤筒稳定后,发现水面对应的位置小于分度值,认为浮力秤的精确度不够。为提高浮力秤的精确度,小组同学提出的以下改进措施中可行的是____。
A.用直径更大的大筒 B.用直径更小的小筒
C.增大小筒中细沙的质量 D.大筒中换用密度更大的液体
24.(2024八上·杭州月考)如图所示是小芳同学探究“阿基米德原理”的实验,其中桶A为圆柱形。
(1)将空桶A轻放入盛满水的溢水杯中,用桶B接住溢出的水,如图丙所示。则空桶A 受到的浮力为   N
(2)测出桶B和溢出水的总重力,如图丁所示,则桶A排开水的重力为   N
(3)接着小芳同学往桶A中加入沙子进行实验,得到4组数据,表格如下,其中有明显错误的是第   次。
次数 1 2 3 4
桶A 与沙子的总重量/N 2.4 2.8 3.2 3.4
桶B与水的总重量/N 4.0 4.4 4.6 5.0
(4)小芳同学进一步探究,她将装有适量沙子的桶A分别放入水中和另一未知液体中,桶A浸入水中的深度为h1,浸入另一液体中的深度为h2,(均未浸没) 设水的密度为ρ水,则另一液体的密度表达式为   (用题中已知的物理量字母表示)
25.(2024八上·杭州月考)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10N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, 水= )
(1) 空桶漂浮在水面时所受浮力大小。
(2) 鹅卵石捞出放置在桶内时,水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会   (选填“上升”、“下降”或“不变”) 。
(3) 若此时桶排开水的体积为, 求桶内鹅卵石的质量。
四、解答题
26.(2024八上·浙江期末) 湖州水乡有一种木制的“菱桶”(可看做是圆柱体),是江南地区常见的采菱时的载人工具。已知一只菱桶的底面积为2m2,高约25 cm,质量为20 kg。请通过计算回答下列问题:
(1)这只空“菱桶”放入水中静止时受到的浮力是   N。
(2)采菱时为了安全,当水面距离桶口10cm时就须返回岸边。若采菱人质量为60kg,用这“菱桶”一次最多能采摘多少 kg的菱角 (写出计算过程)
27.(2024八上·杭州月考)在弹簧测力计下悬挂一个小球,示数为4.2N、当把小球的一半体积浸没在水中时,弹簧测力计的示数为1.7N. 已知水 g取10N/ kg。问:
(1)小球所受的浮力为多大
(2)小球的总体积为多大
(3)把小球从弹簧测力计取下,浸没在水中后放手,请计算判断小球不能悬浮在水中原因。
28.(2024八上·余姚竞赛)如图是我国海上最大浮式风电装置示意图,可在水中漂浮并利用风能发电为海上油气田供电。该装置由浮力设备、支撑柱和风机设备组成,其中浮力设备参数如表,支撑柱和风机设备总质量5 200 吨。
结构名称 质量/吨 构成 数量 横截面积/米2 高度/米
浮力设备 4 000 空心边立柱 3 80 40
空心中间立柱 1 60 40
(1)结构设计:为了让中空的边立柱在海水中有更好的抗压性,有人对立柱壁进行了设计,下列四种边立柱的纵切面设计图中合理的是   。
(2)牵引安装:为了保持稳定漂浮,装置被拖到指定海域后,需要让浮力设备下沉直至立柱下底面距海面35米。试计算需要往中间立柱空心部分注水多少吨 (连接管体积不计,海水的密度取1×103千克/米3).
29.(2024八上·杭州期末)如图所示为某中学的同学们自制的“载人纸板船”,纸板船自身的质量为10千克。
(水的密度取1×103千克/米3)
(1)求纸板船空载漂浮时受到的浮力。
(2)若两名中学生需要乘纸板船,他们的质量共140千克,求此时纸板船排开水的体积。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】浮力指的是上下表面受到的压力差。
【解答】A、在太空中,宇航员不受重力,处于失重状态,空间站中的宇航员也不受浮力,所以可以“漂浮”,故A正确;
B、空中的气球受到空气给的浮力的作用,故B错误;
C、轮船受到水给的浮力的作用,故C错误;
D、在水中下沉的水果受到水的浮力的作用,故D错误。
故答案为:A。
2.【答案】D
【知识点】液体的压强;浮力的变化
【解析】【分析】压强与液体密度和深度有关,浮力与液体密度和排开液体的体积有关。
【解答】机器人处于浸没状态,继续下潜、深度变深,由可知,受到的压强变大;排开液体的体积不变,由可知,受到的浮力不变。
故答案为:D。
3.【答案】D
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】根据浮力方向的知识分析判断。
【解答】无论在气体中,还是在液体中,物体受到的浮力都是竖直向上的,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
4.【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】 A.浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关;
B.对铁牛进行受力分析即可解答;
C.物体漂浮,浮力等于重力,据此分析即可解答;
D.卸下沙子的过程中,木船所受浮力减小,根据F浮=ρgV排判断木船排开水的体积变化,进而做出判断。
【解答】 A.浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关,与深度无关,铁牛浸没后,水的密度不变,排开水的体积不变,所受的浮力不变,故A错误;
B.分析可知,铁牛被冲到河底受到重力和浮力的作用,并且重力大于浮力,所以铁牛还受到河底的支持力的作用;但铁牛沉在河底,如果深深地陷入淤泥中,不受浮力,故B错误;
C.用两艘大木船并装满沙子,船仍旧漂浮在水面上,重力增大,浮力也随之增大,所以是为了增大浮力,故C错误;
D.卸下沙子的过程中,木船重力减小,所受浮力减小,根据F浮=ρgV排可知,木船排开水的体积减小时,需要上浮,所以铁牛就会被拉起,故D正确。
故选D。
5.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的存在;浮力大小的计算
【解析】【分析】 根据阿基米德原理计算出铝块B受到的浮力,再计算出对物体A的拉力;木块A恰能在粗糙的水平桌面上做匀速直线运动,受力平衡,据此判断出摩擦力的大小和方向。
【解答】 铝块C的质量为:mC=ρVC=2.7g/cm3×10cm3=27g=0.027kg,
铝块C的重力为:G=mCg=0.027kg×10N/kg=0.27N,
铝块B的质量为:mB=ρVB=2.7g/cm3×20cm3=54g=0.054kg,
铝块B的重力为:G=mBg=0.054kg×10N/kg=0.54N,
铝块B排开水的体积等于自身的体积,受到的浮力为:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10-6m3=0.2N,
铝块对物体A的拉力为:F=G-F浮=0.54N-0.2N=0.34N;
物体A匀速运动时,受到铝块C的拉力为0.27N,受到铝块B的拉力为0.34N,右侧拉力大于左侧拉力,所以物体A向右运动,摩擦力方向向左,大小为f=0.34N-0.27N=0.07N。
故答案为:C。
6.【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】ABC.根据物体的浮沉条件分析判断;
D.根据气密性的判断方法分析。
【解答】AC.图乙中,潜水艇稳定在 B 时处于悬浮状态,则所受浮力等于自身的重力,故A正确,C错误;
B.图乙中,为了实现潜水艇从A 到B 下潜的过程,需要增大重力,即向外抽动活塞,使外面的水进入针筒即可,故B错误;
D.实验前,小金关闭进出水口将自制潜水艇浸没水中,如观察到有气泡冒出时,则表示气密性不好,故D错误。
故选A。
7.【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 根据浮沉条件判断出甲、乙密度计与水的密度的关系。
【解答】 因为乙密度计悬浮在水中,故乙密度计的密度等于水的密度,大于酒精的密度,故乙密度计放在酒精中会沉入底部,不能测量酒精的密度,故A正确、BCD错误。
故选A。
8.【答案】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】根据物体的沉浮条件进行判断,浸在水中的物体,其沉浮条件取决于它所受到的浮力和重力的大小:
(1)当浮力大于重力时,物体上浮;
(2)当浮力小于重力时,物体下沉;
(3)当浮力等于重力时,物体处于悬浮或漂浮状态。
【解答】A.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错误;
D.∵F浮=ρ水gV排,排开水的体积,V铜<V铁=V铝,
∴受到的浮力:F铜<F铁=F铝,故D错误;
B.∵铜球漂浮,
∴F铜=G铜,即ρ水gV排=ρ铜球gV,
∵V排<V,
∴ρ水>ρ铜球;------①
∵铁球悬浮,
∴F铁=G铁,即ρ水gV排=ρ铁球gV,
∵V排=V,
∴ρ水=ρ铁球;-------②
∵铝球下沉到水底,
∴F铝<G铝,即ρ水gV排<ρ铝球gv,
∵V排=V,
∴ρ水<ρ铝球;--------③
由①②③可知:ρ铜球<ρ铁球<ρ铝球,
∵m=ρV,体积相同,
∴三球的质量:m铜球<m铁球<m铝球,故B正确;
C.∵G=mg,
三球的重力:G铜球<G铁球<G铝球,故C错误。
故答案为:B。
9.【答案】D
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】浮力与升力在生活中的应用很广泛,不同的物体升空的原理也不尽相同,利用空气浮力升空的物体其密度小于空气的密度,浮力大于重力才能升空。
【解答】 ABC.升空的热气球、孔明灯、气艇,里面所充热空气或氦气的密度都小于空气的密度,气球受浮力作用而上升,故ABC不符合题意;
D.火箭利用喷出的燃气的反作用力升空的,故D符合题意。
故选D。
10.【答案】D
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】物体在液体中所受浮力大小与液体密度和排开液体体积有关。
【解答】A、当潜水艇从高密度海水区水平驶入低密度海水区时,因为海水密度变小,而深度不变,因此所受压强会变小,所以A不符合题意;
B、潜水艇在行驶过程中,排开液体的体积不变,但海水密度变小,根据浮力公式,因此浮力会变小,所以B不符合题意;
C、排开液体的重力等于所受浮力大小。潜艇所受浮力变小,因此排开液体的重力也变小,所以C不符合题意;
D、因为潜水艇从高密度海水区驶入低密度海水区时浮力变小,为保持平衡,潜水艇应排出一部分水来减小自身重力,所以D符合题意;
故答案选 D。
11.【答案】B
【知识点】浮力产生的原因;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据物体的浮沉条件判断两者所受浮力关系和液体密度关系;根据p=ρgh判断对杯底的压强关系;进而判断出杯底部所受压力的关系;
(2)根据漂浮或悬浮条件即可判断浮力关系。
【解答】A、由于甲、乙是两个完全相同的杯子,则底面积相同,根据F=pS可知,乙杯中所受液体的压力较大,故A错误;
B、由于两杯中液面相平,根据p=ρgh可知,乙杯底受到的压强大于甲杯底受到的压强,故B正确;
C、由阿基米德原理F浮=G排=m排g可知,鸡蛋在甲、乙杯中排开液体的质量相等,故C错误;
D、因为物体漂浮或悬浮时,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,故D错误。
故答案为:B。
12.【答案】D
【知识点】浮力产生的原因;浮力的变化
【解析】【分析】 (1)质量不随位置的改变而改变,气泡在水中上升的过程中体积增大,根据密度公式分析密度的变化;
(2)根据公式F浮=ρgV排可知气泡受到水的浮力的变化情况。
【解答】 金鱼吐出的气泡在水中上升的过程中,所处深度减小,受到的液体压强变小,故气泡体积增大,而气泡内空气的质量不变,由可知,密度变小;
气泡上升时,体积变大,则排开水的体积变大,
所以由F浮=ρgV排可得:气泡受到水的浮力变大。
故ABC错误,D正确。
故答案为:D。
13.【答案】(1)2.4
(2)上升
【知识点】密度公式的应用;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)先计算出物体的体积,根据,则物体完全浸没在酒精中,则V排=V物,再根据阿基米德原理计算出它受到的浮力;
(2)冰漂浮在浓盐水中,求出冰块排开浓盐水的体积;求出当冰熔化之后水的体积;比较上面的两个体积,如果冰化成水的体积大于冰块排开浓盐水的体积,液面上升;如果冰化成水的体积等于冰块排开浓盐水的体积,液面不变;如果冰化成水的体积小于冰块排开浓盐水的体积,液面下降。
【解答】(1)物体的体积:,
由于,物体在酒精中放手后,则会浸没在酒精中,则,
因此;
(2)冰块漂浮在水面上,所以,F浮=G冰,ρ盐水gV排=ρ冰gV冰,则;
冰熔化成水之后,状态变化,质量不变,所以,m冰=m水,即ρ冰V冰=ρ水V水,则;
因为ρ盐水>ρ水,所以V水>V排,则冰块完全熔化后,液面上升。
故答案为:(1)2.4;(2)上升。
14.【答案】(1)物体漂浮时,浮力等于重力,重力不变,排开液体的体积不变
(2)模型的重力为最大浮力为可知该模型最多能放入物体的质量为
【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)由沉浮条件和阿基米德原理可知,浮力一定时,排开液体的体积一定。
(2)最大浮力减去装置自重等于放入物体的最大重力。
【解答】(1)由沉浮条件可知,物体漂浮时,浮力等于重力,由阿基米德原理可知,,重力不变,则浮力不变,浮力不变,则排开液体的体积不变,则物体在水下的体积不变,增大基座的体积,可以减小房子在水下的体积,使房子在水面以上。
15.【答案】=;<
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 (1)根据阿基米德原理判断浮力;
(2)根据漂浮时浮力等于重力进行判断。
【解答】 (1)打捞臂浸入水中保持静止时船整体仍漂浮在水面上,受到的浮力仍等于整个船的总重力,船的总重力不变,所以船受到的浮力不变,故F1=F2;
(2)打捞船载满垃圾时的重力大于未满载时所受的重力,因为都处于漂浮状态,浮力等于重力,所以F1<F3。
16.【答案】(1)=
(2)>
(3)10
【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)根据物体的浮沉条件分析浮力的大小关系;
(2)根据阿基米德原理分析液体密度的大小关系;
(3)密度计测量液体密度时漂浮在液体中;根据阿基米德原理列出密度计在酒精中、液体中的关系式,两式联立求出“1g/cm3”的刻度应标记于长度h的大小。
【解答】(1)密度计测量液体的密度时,密度计漂浮在液体中,根据物体的浮沉条件可知,此时密度计受到的浮力等于自身的重力,自身重力不变,所以密度计在甲、乙两液体中所受浮力F甲=F乙;
(2)由图知,密度计排开液体的体积:V甲排<V乙排,密度计受到的浮力相同,F浮=ρ液gV排可知,液体的密度关系为:ρ甲>ρ乙;
(3)设密度计的底面积为S;
0.8g/cm3=0.8×103kg/m3,1g/cm3=1×103kg/m3,
密度计测量酒精的密度时,根据阿基米德原理可知:
F浮酒精=ρ酒精gV排酒精=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.125m×S ①
当测量的液体密度为1g/cm3时,根据阿基米德原理可知:
F浮液=ρ液gV排液=1×103kg/m3×10N/kg×h液×S ②密度计测量不同液体密度时,密度计受到的浮力相等,则:F浮酒精=F浮液,即:
0.8×103kg/m3×10N/kg×0.125m×S=1×103kg/m3×10N/kg×h液×S,解得:h液=0.1m=10cm。
故答案为:(1)=;(2)>;(3)10。
17.【答案】相等;水;大于
【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;浮力的变化
【解析】【分析】密度计的刻度:下大上小。
【解答】[1]密度计在甲、乙液体中均处于漂浮状态,由沉浮条件可知,此时浮力等于重力,所以在甲、乙液体中,密度计受到的浮力相等。
[2]浮力相等,密度计在甲中排开液体的体积更大,由可知,甲液体的密度更小,所以是水。
[3]浮力相等,密度计在q点时排开液体的体积较小,由可知,液体的密度较大,所以q点的刻度大于p点的刻度。
18.【答案】(1)BD;等于;无关
(2)错误;过程不完整,没有探究物体浸没后受到的浮力与深度的关系
【知识点】浮力产生的原因;阿基米德原理;浮力大小的计算;浮力的变化
【解析】【分析】(1)称重法测量浮力,计算公式为。
(2)在探究浮力与深度的关系时,应控制物体排开液体的体积相同,不然存在多个变量,无法探究。
【解答】(1)猜想1认为物体受到的浮力大小可能跟物体的密度有关,则应控制物体排开液体的体积相同,所以应选择AE和BD进行分析对比。
由AE可知,铜块受到的浮力为,铁块受到的浮力为,可知铜块受到的浮力等于铁块受到的浮力,由此可得:物体所受浮力与物体的密度无关。
(2)他的结论是错误的,因为C和D中物体排开液体的体积不同,没有控制变量。
19.【答案】(1)物体排开液体的体积;4
(2)
(3)pshg-G0
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】 (1)根据图像分析影响浮力大小因素,利用称重法分别求出圆柱形物体所受浮力的大小;
(2)观察物体所受浮力大小与物体密度的关系时,水换成酒精,密度变小,根据水的图线画出酒精的图线;
(3)根据称重法,图丙的浮力秤是利用物体漂浮时,其工作原理是物体、秤盘和小筒的总重力等于水对其向上的浮力,即对小筒向上的压力。
【解答】 (1)由图乙图线a可知,圆柱形物体排开水的体积越大,弹簧测力计的示数F越小,直到其浸没液体中为止,所以,浮力与物体排开液体的体积有关;
由图乙知,物体的重力为G=4.8N,物体浸没在水中后,弹簧测力计的示数F=0.8N,物体所受的浮力大小为:F浮=G-F=4.8N-0.8N=4N;
(2)根据F浮=ρgV排可知,在物体排开液体的体积一定时,液体的密度越小,受到的浮力越小,又根据称重法,弹簧测力计的示数F越大。水换成酒精(ρ酒精=0.8g/cm3)重复上述实验,物体在酒精中弹簧测力计的示数F比在水中时要大,物体下表面浸入酒精中深度h的关系大致图像在原图线的上方,如下图:
(3)当秤盘放上物体时,物体的重力为G物,小筒重(包括秤盘)为G0,总重力为:G总=G物+G0,
根据可知,圆柱形小筒受到向上的浮力为:F=pS=ρghS,则G总=F=ρghS,那么物体的重力为:G总=ρghS-G0。
20.【答案】(1)b;a;F1=F2+F3
(2) ×ρ水
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;浮力的变化
【解析】【分析】(1)①物块在完全浸没前,物块排开水的体积随浸入水深度的增大而增大,根据公式F浮=ρ水gV排分析浮力变化;物块在完全浸没后,物块排开水的体积不再改变,所以浮力不再变化;弹簧测力计的示数等于物体的重力与浮力之差。
②读懂图象中物体受到的拉力(浮力)与所在水的深度的关系,就能得出正确的答案;
(2)测量物块密度的基本原理是,利用弹簧测力计可以得到物块的重力,利用得到质量;物块可以浸没在水中,由图象知道物块受到的浮力,利用公式得到物块浸入水中的体积,也就是物块的体积。
【解答】(1)①物块排开水的体积随浸入水深度的增大而增大,根据公式F浮=ρ水gV排可知浮力变大,则图乙中,图象b表示的是随物体浸入液体深度的增大,物体受到的浮力开始越来越大,最后保持不变;所以描述浮力与深度关系的是b;物体受到的拉力即弹簧测力计的示数,开始越来越小,最后保持不变,图象a表示的是随物体浸入液体深度的增大;
②图乙中,图象a表示的是随物体浸入液体深度的增大,物体受到的拉力越来越小,在没有浸入水中时,弹簧测力计的示数即为图中F1的大小(物体的重力);
图象a中的F3表示物体全部浸没后弹簧测力计的拉力;图象b中的F2表示物体全部浸没后,物体所受的浮力不变;又知道物体全部浸没后受到三个力的作用,向下的重力和向上的浮力、拉力,此时物体处于静止状态,受的是平衡力,即重力等于浮力加拉力,所以F1=F2+F3,那;
(2)物体的质量,
当物体完全浸没时,受到的浮力为F浮=F2,
F浮=ρ水gV排
物体的体积,
物体的密度:。
故答案为:(1)①b;a; ② F1=F2+F3;(2)。
21.【答案】(1)相同
(2)
(3)操作方便,能同时测出浮力变化量和排开液体受到的重力的变化量
【知识点】阿基米德原理;浮力的变化
【解析】【分析】(1)为了便于读数,应选择规格相同的测力计。
(2)验证阿基米德原理,即验证浮力等于排开液体受到的重力。
(3)图中装置可同时测量浮力和排开液体受到的重力,不需要多次测量,操作更方便。
【解答】(1)选择规格相同的测力计,分度值相同,便于读数。
(2)阿基米德原理:物体受到的浮力等于排开液体受到的重力。弹簧测力计A的示数变化量即为物体浮力的变化量,弹簧测力计B的示数变化量即为排开液体重力变化量,,即浮力变化量等于排开液体受到重力的变化量,即阿基米德原理得到验证。
(3)该装置可以同时测量出浮力变化量和排开液体受到的重力的变化量,实验操作更方便直观。
22.【答案】(1)F1-F2
(2)
(3)C
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;浮力的变化
【解析】【分析】 本实验由于没有使用溢水杯,因而必须控制物体浸入水中的体积与在圆筒中添加水的体积相等,由于塑料圆筒内径和圆柱体直径相同,当高度相同时,V排=V加水,因而调节铁夹的高度,使烧杯中液面与圆柱体标记h'相平的目的是控制圆柱体排开液体的体积与在圆筒中添加液体的体积相等;实验中金属圆柱体受到的浮力使弹簧测力计示数减小,之后加入的水又使得弹簧测力计示数恢复原值,说明浮力的大小等于排开液体的重力。
【解答】 (1)塑料圆筒和金属圆柱体挂在弹簧测力计上时,测力计的示数为F1,此时测量的是总重力,则G=F1,第1次实验时金属圆柱体浸入水中后,测力计的示数F2,根据称重法测浮力可知,此时圆柱体受到的浮力F浮=G-F2=F1-F2;
(2)图乙测出了物体的重力,图丙测量的是物体浸在水中时弹簧测力计的拉力,物体受到的浮力等于重力减去弹簧测力计的拉力,物体受到的浮力F浮=G物-F=F1-F2;物体排开液体的重力G排=F3-F2;如果满足:F3=F1可以证明阿基米德原理成立;
(3)A、若弹簧测力计都没有校零,F3与F2大小为变化量,对结果没有影响,故A错误;
B、步骤二中液面未达到圆柱体上表面,浮力更小,圆柱体受到的浮力等于它排开水的重力,故B错误;
C、步骤三中塑料圆筒中的水没有加满,排开水的重力G排更小,圆柱体受到的浮力大于它排开水的重力,故C正确;
故答案为:C。
23.【答案】(1)0
(2)A
(3)2
(4)B
【知识点】浮力产生的原因;浮力的变化
【解析】【分析】(1)物体在液体中处于漂浮状态时,保存进入下一题其所受浮力与重力大小相等。
(2)从重心降低角度考虑。
(3)秤盘上是空的,没有质量,所以漂浮在水面的小筒外侧的刻度应标为0 g。
秤盘上的质量越大,小筒浸入水中的深度越深,所以刻度从下往上依次增大。
由题可知,相邻两个刻度之间的质量是10 g,把它分成5等份,每等份就是2 g,据此分析。
(4)用直径更小的小筒,在排开液体体积相同时,浸入水中的高度变化越明显,精确度就更高。
【解答】(1)秤盘上是空的,没有质量,所以漂浮在水面的小筒外侧的刻度应标为0 g。
(2)秤盘上的质量越大,小筒浸入水中的深度越深,所以刻度从下往上依次增大,即从下往上依次为a、b、c三个位置,故选A。
(3)由题可知,相邻两个刻度之间的质量是10 g,把它分成5等份,每等份就是2 g,所以这个浮力秤的分度值是2 g。
(4)用直径更小的小筒,在排开液体体积相同时,浸入水中的高度变化越明显,精确度就更高。
故答案为:B。
24.【答案】(1)2
(2)2
(3)3
(4)
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】 (1) 弹簧测力计的分度值为0.2N,根据指针位置读出弹簧测力计的示数,可得物体重力大小; 根据物体漂浮的条件可求木块A受的浮力;
(2)桶A排开水的重力等于桶和水的总重力与空桶的重力差:
(3)根据每次增加的沙子的重力与增加的水的重力比较即可得出结论;
(4)装有适量沙子的桶A始终处于漂浮状态,即浮力大小等于重力大小,浮力不变。根据F浮=ρ液gV排即可求出该液体的密度。
【解答】 (1) 由图知,弹簧测力计的分度值为0.2N,甲图中弹簧测力计的示数为2N,即桶A重为2N,乙图中弹簧测力计的示数为1.6N,即桶B重为1.6N。如图丙,小桶A处于漂浮状态,由物体漂浮的条件可知,小桶A受到的浮力与小桶的重力相同,即F浮=GA=2N;
(2)由图丁可知,小桶B和排开的水的总重力为G总=3.6N,
所以,小桶A排开的水重:G排=G总-G桶=3.6N-1.6N=2N;
(3)由表格数据可知,桶A与沙子的总重量从2.4N增加到2.8N,增加量ΔG沙=2.8N-2.4N=0.4N;
桶A与水的总重量从4N增加到4.4N,增加量ΔG水=4.4N-4N=0.4N;即ΔG沙=ΔG水,
而第3次实验中桶A与沙子的总重量从2.8N增加到3.2N,增加量ΔG沙=3.2N-2.8N=0.4N;
桶A与水的总重量从4.4N增加到4.6N,增加量ΔG水=4.6N-4.4N=0.2N;即ΔG沙≠ΔG水,故错误的是第3次,
(4)装有适量沙子的桶A始终处于漂浮状态,所受浮力等于本身的重力,则F浮水=F浮液=G,
由于V排水=SH,V排液=Sh.
根据F浮=ρ液gV排得:ρ水gSh1=ρ液gSh2,
所以。
25.【答案】(1)空桶漂浮在水面上,所以浮力等于重力,即F浮=G桶=10N;
(2)上升
(3)鹅卵石捞出放置在桶内时的浮力为:
F浮'=ρ水gV排'=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×6.0×10-3m3=58.8N,
桶内鹅卵石的重力为:
G石=F浮'-G桶=58.8N-10N=48.8N,
鹅卵石的质量为:

【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;浮力的变化
【解析】【分析】 (1)根据空桶漂浮在水面上时浮力等于重力分析解答;
(2)根据浮沉条件分析出鹅卵石浮力的关系,根据F浮=ρ液gV排知排开水体积的变化,进而判断出水池水面高度的变化;
(3)根据F浮'=ρ水gV排'算出鹅卵石捞出放置在桶内时的浮力,由G石=F浮'-G桶算出桶内鹅卵石的重力,由G=mg算出鹅卵石的质量。
【解答】 (1)空桶漂浮在水面上,所以浮力等于重力,即F浮=G桶=10N;
(2)鹅卵石捞出前沉底,浮力小于重力,即F浮1<G,将鹅卵石捞出放置在桶内时,鹅卵石与小桶都处于漂浮状态,此时鹅卵石的浮力等于重力,即F浮2=G,所以F浮1<F浮2,即鹅卵石捞出放置在桶内时鹅卵石的浮力变大,根据F浮=ρ液gV排知排开水的体积变大,水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会上升;
26.【答案】(1)200
(2)h浸=25 cm-10cm=15 cm=0.15m,G总=0N
m总=G÷g=3000N÷10N/kg=300kg
m菱角=300 kg-60kg-20kg=220kg
【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)根据图示可知,一只空“菱桶”放入水中静止时,“菱桶”处于漂浮,此时浮力等于重力,根据F浮=G=mg求出空“菱桶”受到的浮力;
(2)先根据“菱桶”露出水面的高度,根据h浸没=h-h露算出此时菱桶浸没在水中的深度,根据V=Sh求出此时“菱桶”排开水的体积,再根据F浮=ρ水gV排求出此时“菱桶”受到的浮力,再根据浮力等于人、“菱桶”和菱角的总重力,并结合G=mg求出“菱桶”内人和物体的总质量。
【解答】(1)根据题意可知,这只空“菱桶”放入水中静止时受到的浮力是F浮=G=mg=20kg×10N/kg=200N。
27.【答案】(1)小球受到水的浮力:F浮=G-F拉=4.2N-1.7N=2.5N
(2)由F浮=ρ水gV排得:
小球排开水的体积:。
由于小球的一半体积浸没在水中时,则物体体积:V=2V排=2×2.5×10-4m3=5×10-4m3。
(3)小球浸没在水中所受的浮力:F浮'=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×5×10-4m3=5N>4.2N,
即F浮'>G。
【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)利用二次称重法求出物体受到水的浮力;
(2)根据F浮=ρgV排求出小球的一半体积浸没在水中时排开水的体积,然后求出小球的总体积;
(3)根据F浮=ρgV排求出小球浸没在水中所受的浮力,然后与重力比较即可判断小球所处的状态。
【解答】 (3)小球浸没在水中所受的浮力:F浮'=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×5×10-4m3=5N>4.2N,
即F浮'>G,所以,小球浸没在水中所受的浮力放手后,不能悬浮在水中,会上浮。
28.【答案】(1)B
(2)浸没时排开液体的体积为
浮力为
由沉浮条件可知,浮力等于重力,所以水、浮力设备及支撑柱和风机设备总重力为,则水的质量为
【知识点】液体的压强;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)由可知,在液密度一定时,深度越深,浮力越大,所以下部横截面积应大一些。
(2)漂浮时,浮力等于重力之和。
【解答】(1)因为液体压强随深度的增加而增大,所以边立柱的下部承受压强的能力需要更大,所以需要下部更宽大,即设计成上窄下宽的形状。
故答案为:B。
29.【答案】(1)纸板船空载漂浮时,F浮=G=mg=10千克×10牛/千克=100牛
(2)若乘纸板船的两名中学生的质量共140千克,则受到的浮力F’浮=G’=(m+m’)g=(10千克+140千克)×10牛/千克=1500牛,则纸板船载上两名中学生时排开水的体积V排==0.15米3。
【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)空船漂浮时受到的浮力等于其重力,即F浮=G=mg算出空船漂浮时受到的浮力;
(2)若船上两名中学生质量共140千克,根据F浮=G总=(m+m')g算出受到的浮力,由F浮=ρ水gV排算出此时纸板船排开水的体积。
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