第10章　流体的力现象 评估测试卷 同步练（含解析） 2024-2025学年物理教科版八年级下册

第10章　流体的力现象 评估测试卷
(满分:100分　时间:60分钟)
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项最符合题意)
1.下列现象不能用流体压强与流速的关系来解释的是 (　　)
A.如图所示向两张纸中间吹气,纸张向中间靠拢
B.如图所示装有液体的玻璃管,底部和侧壁的橡皮膜往外凸起
C.如图所示高铁站台边,人必须站在安全黄线以外的区域候车
D.如图所示飞机升力的产生原因
2.将一小木块和一大石块浸没在水中,松手后小木块上浮,大石块下沉,比较刚松手时两者所受的浮力大小 (　　)
A.木块受到的浮力较大 B.石块受到的浮力较大
C.两者受到的浮力一样大 D.条件不足无法比较
3.水平台面上有两个同规格烧杯,分别盛有甲、乙两种液体,将两个完全相同的物体A、B分别放入两杯中,静止时如图所示,甲、乙液面刚好相平,此时,设A物体受到的浮力为,甲液体对烧杯底部的压强为p甲;B物体受到的浮力为,乙液体对烧杯底部的压强为p乙,则 (　　)
A.=,p甲>p乙 B.=,p甲C.<,p甲>p乙 D.<,p甲4.如图所示,水平桌面上有两个完全相同的鱼缸甲和乙,盛有适量的水,把一个橡皮泥做的小船放入乙后,小船处于漂浮状态,此时两鱼缸内的水面刚好相平。然后把它们分别放在台秤上,则台秤的示数(　　)
A.甲放上时大 B.乙放上时大
C.甲和乙放上一样大 D.无法判断
5.(2024赤峰中考)在《浮力》单元复习课上,学生用溢水杯和弹簧测力计测量鸡蛋的密度。如图甲,先把鸡蛋缓慢放入盛满水的溢水杯中,鸡蛋沉底,测得溢出水的重力为G1;如图乙,再把同一个鸡蛋缓慢放入盛满盐水的溢水杯中,鸡蛋漂浮,测得溢出盐水的重力为G2。下列说法正确的是 (　　)
A.鸡蛋在水中和盐水中受到的浮力分别为F1和F2,它们的关系是F1>F2
B.鸡蛋的体积为
C.鸡蛋的密度为ρ水
D.鸡蛋的密度为ρ盐水
6.下列说法中正确的是 (　　)
A.图甲中,同一艘轮船从长江驶入大海,浮力变大
B.图乙中,热气球上升时充入的是密度比空气大的气体
C.图丙中,把易拉罐插入装满水的杯中,可说明物体浸没在水中越深,所受的浮力越大
D.图丁中,同一密度计在两种液体中所受浮力Fa=Fb,两种液体的密度ρa>ρb
7.将鸡蛋放入盐水中出现如图所示状态,缓慢向杯中加盐或水使鸡蛋悬浮,下列说法正确的是(　　)
A.加盐可以让鸡蛋悬浮 B.鸡蛋悬浮时液体密度大
C.鸡蛋悬浮时浮力大 D.鸡蛋悬浮时液体对杯底的压强大
8.如图所示,水平桌面上放着一个装有适量水的圆柱形容器,水面上漂浮着一个放有实心小铁球的烧杯;若将小铁球从烧杯中取出放入水中,烧杯仍竖直浮在水面上,ρ铁=7.9 g/cm3。下列说法不正确的是 (　　)
A.水可能会溢出 B.烧杯下表面受到水的压强变小
C.圆柱形容器底受到水的压强变小 D.圆柱形容器对桌面的压强不变
9.放有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力,木块开始上浮,如图所示,最后漂浮,且有五分之二体积露出水面。下列叙述中,错误的是 (　　)
A.在露出水面之前,木块所受浮力不变
B.在露出水面之前,木块所受浮力大于木块的重力
C.木块在浸没和漂浮两种情况下,水对烧杯底的压强相等
D.木块的密度为0.6 g/cm3
10.(2024陕西中考)当海水的温度及所含盐分变化时,可能会导致海水密度发生突变,在垂直海面方向上形成一个类似“悬崖”的突变水层,在如图所示的情形中,若有潜艇潜航至此水域时,就会急速下沉,发生“掉深”事故,危及潜艇安全。我军潜艇曾创造过遭遇“掉深”自救成功的奇迹。下列相关说法正确的是 (　　)
A.潜艇在高密度水层悬浮时,所受浮力大于其重力
B.潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时,所受浮力不变
C.潜艇遭遇“掉深”进行自救时,需快速排出水箱中的水
D.潜艇从刚要露出水面至漂浮在水面的过程中,其所受浮力变大
二、填空题(本大题共5小题,每空2分,共24分)
11.物块浸没在液体中时,受到液体对它向上、向下的压力分别为15 N、5 N,其受到浮力的大小为
　　　　N,此时物块所受浮力与重力的合力大小为12 N,它所受重力的大小为　　　　N。重力为10 N的水对漂浮的物体所产生的浮力大小　　　　(选填“一定小于”“一定等于”或“可能大于”)10 N。
12.如图甲所示,在水平桌面上有一个盛水的圆柱形容器,A、B是用相同材料制成的空心球和实心球,把 A、B用细线系住,放入容器中,它们刚好悬浮于水中,此时 A、B 受到的总浮力　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)A、B受到的总重力;现将细线剪断, 空心球A上浮,至静止时露出水面的体积为 200 cm3,如图乙所示,空心球A和实心球B的质量均为300 g,则制作空心球A和实心球B的材料密度为　　　　 kg/m3。(g取10 N/kg,ρ水=1×103 kg/m3)
13.如图所示为我国首台自主设计的“蛟龙号”载人潜水器,设计最大下潜深度为7 000米级。“蛟龙号”在经过布放、下潜、上浮、回收等一系列操作后顺利返回母舰“向阳红9号”。“蛟龙号”是通过改变自身　　　　(选填“重力”或“体积”)来实现沉浮的;当母舰由大海驶入内河后,母舰受到的浮力将　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
14.如图所示,重为5 N的木块在水中处于静止状态,此时绳子的拉力为3 N。若绳子突然断了,木块在没有露出水面之前,所受的合力为　　　　N,方向　　　　。
15.轮船是采用　　　　的办法增大可以利用的浮力,一艘排水量为3 000 t的轮船在航行,满载时船及所装的货物共重　　　　N。两艘船不宜近距离并排航行,这是由于　　　　　　　　　　。
三、实验探究题(共3小题,第16小题8分,第17小题12分,第18小题10分,共30分)
16.如图1所示是演示“流体压强和流速的关系”实验装置,U形管中装有水,直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。
(1)如果在右端c处往装置里急吹气,导致b管上方气流速度　　　　a管上方的气流速度,b管与a管的水面上方形成气压差,U形管中　　　　(选填“a”或“b”)管水面升高。
(2)图2是某种喷雾器的工作原理示意图,当喷雾器未工作时,细管A内外气压相等,细管A内外液面　　　　,当喷雾器工作时,空气从细管B的右端快速喷出,导致细管A上方空气的流速突然增大,细管A内液面上方气压　　　　细管A外液面上方的气压,液体就沿细管A的管口流出,同时受到气流的冲击,形成雾状向右喷出。
17.小明想“探究影响浮力大小因素”,准备了如下实验器材:弹簧测力计、金属块、两个分别装有水和盐水的烧杯。实验装置和实验过程中弹簧测力计示数如图所示。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
(1)分析图中的　　　　三幅图,说明浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(2)金属块全部浸没在水中所受浮力是　　　　N,金属块的密度是　　　　kg/m3。
(3)用图中的实验数据测出盐水的密度是　　　　kg/m3。
(4)小明完成上述实验后又找来了一块橡皮泥,把橡皮泥捏成不同形状,先后放入水中,发现有的漂浮在水面上,有的下沉。他们由此得出结论:浮力的大小与物体的形状有关,请指出他们实验方法的错误之处:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
【拓展】当上述(4)中的密度为1.1×103 kg/m3,橡皮泥漂浮和沉底时,水对同一烧杯底的压力变化了0.03 N,则橡皮泥的重力是　　　　N。
18.(2024天津中考)喜欢篆刻的津津同学购买了一块练习用的印章石料,他想知道这块石料的密度,于是从家中找到如图所示的器材和足够长的细线、足量的水(水的密度为ρ0)。请你从中选用合适的器材,帮他设计一个测量该石料密度的实验方案。要求:
(1)写出主要的实验步骤及所需测量的物理量。
(2)写出石料密度的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
四、计算应用题(本大题共2小题,第19小题 6分,第20小题10分,共16分。解答时,要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
19.如图所示为我国生产的一款水陆两栖观光车,它既能在陆地上行驶,又能像船一样在水中航行。该车的总质量是12 t,空载静止在水平地面上时,四个车轮与地面接触的总面积为0.2 m2,g取10 N/kg。求:
(1)该车空载静止在水平地面上时,它对水平地面的压强是多少
(2)该车空载(驾驶员质量忽略不计)在水中航行时,受到的浮力是多少
20.(2024自贡中考)自贡某初级中学物理科技小组的同学们用弹簧测力计悬挂一实心长方体不吸水砖块,使其缓慢匀速下降,并将其浸入平静的游泳池水中,如图甲所示。弹簧测力计的示数F与砖块下底面下降高度h的变化关系如图乙所示,忽略砖块浸入水中时游泳池水面高度的变化,已知g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3,p大气=1.013×105 Pa,求:
(1)砖块完全浸没在水中时所受浮力的大小。
(2)砖块的密度。
(3)砖块刚好完全浸没时,其下底面所受的压强。
【详解答案】
1.B　解析:对着两张平行的纸吹气,两纸中间的空气流速大压强小,而两纸的外部空气流速小压强大,两纸受到两边向内的压力差,所以两张纸向中间靠拢,能用流体压强与流速的关系来解释,故A不合题意;如图所示装有液体的玻璃管,底部和侧壁的橡皮膜往外凸起,是因为液体对容器底和侧壁有压强,不能用流体压强与流速的关系来解释,故B符合题意;当列车驶进站台时,会带动人和车之间的空气流动速度加快,此时人外侧的空气流动速度慢,根据流体压强与流速的关系可知:人外侧空气流速慢压强大,而内侧流速快压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人推向火车,易出现危险,所以人必须站在安全黄线以外的区域候车,能用流体压强与流速的关系来解释,故C不合题意;相等的时间内,空气经过机翼上面的路程大于下面的路程,机翼上面的空气流速大于下面的流速,机翼上面的压强小于下面的压强,出现压强差,出现了压力差,这个压力差就是机翼向上的升力,能用流体压强与流速的关系来解释,故D不合题意。故选B。
2.B　解析:根据题意可知,大石块的体积大于小木块的体积;浸没在水中刚松手时,大石块排开水的体积大于小木块排开水的体积,由F浮=ρ液gV排可知,大石块受到的浮力大于小木块受到的浮力,故B正确,ACD错误。
3.A　解析:由图知,物体A、B在液体中都处于漂浮,则F浮A=GA;F浮B=GB;而物体A、B是完全相同的物体,则重力相等即GA=GB,则F浮A=F浮B,故CD错误;由图知,A排开液体的体积小于B排开液体的体积,已知F浮A=F浮B,根据F浮=ρ液gV排可知,ρ甲>ρ乙;已知两液面等高,根据p=ρ液gh可知,p甲>p乙,故A正确,B错误。
4.C　解析:小船处于漂浮状态,所以F浮=G船,再由阿基米德原理可知:F浮=G排。两式联立可得G船=G排,所以甲、乙鱼缸内物体的总重力相等,鱼缸完全相同,所以在台秤上的示数一样大,故C正确,ABD错误。
5.B　解析:A.鸡蛋在水中沉底,浮力小于重力,鸡蛋在盐水中漂浮,浮力等于重力,所以F16.D　解析:A.图甲中,同一艘轮船从长江驶入大海,处于漂浮状态,浮力等于重力,重力不变,浮力不变,故A错误;B.热气球是利用在空气中的浮力来工作的,当气体的密度小于空气的密度时,才可以升空,故B错误;C.图丙中,将空饮料罐慢慢向下按,饮料罐浸没前,排开水的体积越来越大,由公式F浮=ρ液gV排可知,在水的密度一定时,饮料罐受到的浮力越来越大,所以向下按的力越来越大;当空饮料罐浸没后,浸没在水中越深,但排开水的体积不变,其受到的浮力不变,故C错误;D.图丁中密度计在两种液体中均漂浮,受到的浮力和自身的重力相等,由于密度计的重力不变,所以浮力关系为Fa=Fb,由图可知V排aρb,故D正确。
7.D　解析:AB.如图,鸡蛋漂浮,根据物体的沉浮条件,向杯中加盐,盐水密度变大,鸡蛋仍然漂浮,若适当加水,可以减小盐水的密度,鸡蛋可以悬浮,所以鸡蛋悬浮时液体密度较小,故AB错误;C.向杯中加盐,鸡蛋仍然漂浮,若加水,鸡蛋悬浮,浮力均等于重力,所以浮力相等,故C错误;D.加水后,盐水的总质量明显增加,对烧杯底部的压力明显变大,根据p=可知对烧杯底部的压强明显变大;向杯中加盐,盐水的总质量增加不明显,则对烧杯底部的压力增加不明显,所以对烧杯底部的压强增加不明显,故鸡蛋悬浮时液体对杯底的压强大,故D正确。故选D。
8.A　解析:铁球在烧杯中时,整体漂浮在水面上,所以总浮力F浮总=G烧杯+G球;铁球拿出后,烧杯仍漂浮在水面上,即F浮杯=G烧杯,而铁球沉底,则F浮球9.C　解析:木块上浮过程中,露出水面前,水的密度一定,排开水的体积不变,根据公式F浮=ρ水gV排可知,木块所受浮力不变,故A正确;在露出水面之前,木块处于上浮过程中,根据沉浮条件可知,木块所受浮力大于木块的重力,故B正确;因木块浸没时排开水的体积大于木块漂浮时排开水的体积,所以,木块浸没时水的深度大于木块漂浮时水的深度,则根据p=ρ水gh可知,木块浸没时水对烧杯底的压强较大,故C错误;木块最后漂浮,且有五分之二体积露出水面,则根据漂浮条件可得:F浮=G木;结合阿基米德原理和重力公式可得:ρ水gV排=ρ木gV木,所以,ρ木=ρ水=×1.0 g/cm3=0.6 g/cm3,故D正确。
10.C　解析:A.潜艇在高密度水层悬浮时,潜艇处于静止状态,所受的浮力等于其重力,故A错误;B.由阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排可知,潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时,gV排不变,ρ液变小,因此所受的浮力变小,故B错误;C.潜艇遭遇“掉深”时潜艇受到的浮力小于重力,因此进行自救时,需快速排出水箱中的水,减小潜艇的重力,从而使重力小于潜艇受到的浮力才能重新上浮,故C正确;D.由阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排知,潜艇从刚出水面至漂浮在水面的过程,所受的浮力变小。故D错误。故选C。
11.10　22　可能大于
解析:由浮力产生的原因可知,物体受到浮力F浮=F向上-F向下=15 N-5 N=10 N;物块浸没在液体中,说明重力大于或等于浮力,且浮力和重力的方向相反,因物块所受浮力与重力的合力大小为12 N,则有G-F浮=12 N,所以物块的重力G=12 N+F浮=12 N+10 N=22 N;由阿基米德原理可知,物体所受的浮力的大小取决于液体的密度和物体排开液体的体积,与液体的多少无关,重力为10 N的水对漂浮的物体所产生的浮力大小可能小于10 N,可能等于10 N,可能大于10 N。
12.等于　3×103
解析:当A、B整体悬浮于水中时,由沉浮条件可知,此时A、B受到的总浮力等于A、B受到的总重力;A的重力为GA=mAg=0.3 kg×10 N/kg=3 N,由题意知,A上浮到水面后,最终漂浮,则A受到的浮力等于A的重力;即F浮A
=GA=3 N,设空心球A的体积为VA,因为F浮A=ρ水gV排A,则有F浮A=ρ水gV排A=ρ水g(VA-V露)=1×103 kg/m3×
10 N/kg×(VA-200×10-6 m3)=3 N,解得VA=+200×10-6 m3=5×10-4 m3,在甲图中,空心球A完全浸没在水中时受到的浮力为F浮A'=ρ水gVA=1×103 kg/m3×10 N/kg×5×10-4 m3=5 N,在甲图中,当A和B整体悬浮时,整体受到的浮力为F浮=GA+GB=(300 g+300 g)×10 N/kg=6 N,所以B球受到的浮力为F浮B=F浮-F浮A'=6 N-
5 N=1 N,因为B球完全浸没在水中,所以B球的体积等于排开液体的体积,由F浮=ρ水gV排得VB=V排===1×10-4 m3,故B球的密度为ρB===3×103 kg/m3。
13.重力　不变
解析:“蛟龙号”载人潜水器与潜艇相似,是通过改变自身重力实现沉浮的;当母舰从大海驶入内河后,母舰自重不变,始终处于漂浮状态,故母舰受到的浮力始终等于母舰的重力,即母舰受到的浮力不变。
14.3　竖直向上
解析:因为物体受到重力、拉力以及浮力作用,并且重力和拉力的方向均竖直向下,而浮力的方向总是竖直向上的,因此根据二力平衡的条件可得,浮力大小F浮=G+F=5 N+3 N=8 N,当绳子突然断了,木块受到竖直向上的浮力和重力作用,合力大小F合=F浮-G=8 N-5 N=3 N,方向竖直向上。
15.空心　3×107　流速越大,压强越小
解析:轮船是空心的,可以在重力一定时,通过增大排开液体的体积来增大浮力。轮船漂浮在水面,所受的浮力等于自身重力,所以满载时船及所装货物的重力为G=F浮=G排=m排g=3 000×103 kg×10 N/kg=3×107 N,流速越大,压强越小,两艘船不宜近距离并排航行,是因为并排行驶时,两艘船内侧水的流速大于外侧水的流速,造成两艘船内侧水的压强小于外侧水的压强,易导致碰撞事故。
16.(1)小于　a　 (2)相平　小于
解析:(1)如果在右端c处往装置里急吹气,b处比a处粗,导致b管上方气流速度小于a管上方的气流速度,b管与a管的水面上方形成气压差,U形管中a管水面升高。(2)当喷雾器未工作时,细管A内外气压相等,细管A内外液面是相平的,当喷雾器工作时,空气从细管B的右端快速喷出,导致细管A上方空气的流速突然增大,气压突然减小,细管A内液面上方气压小于细管A外液面上方的气压,液体就沿细管A的管口流出,同时受到气流的冲击,形成雾状向右喷出。
17.(1)甲、丙、丁　(2)4　1.25×103　(3)1.1×103　(4)没有控制橡皮泥排开液体的体积相同　【拓展】0.33
解析:(1)探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,应控制液体种类相同,深度不同,故应选择甲、丙、丁三图;(2)金属块浸没在水中时受到的浮力F浮水=G-F=5 N-1 N=4 N,根据F浮=ρ水gV排得金属块的体积:V=V排===4×10-4 m3;金属块的密度:ρ=====1.25×103 kg/m3;(3)金属块浸没在盐水中时,由图甲、戊所示实验可知,金属块浸没在盐水中所受浮力:F浮盐水=G-F'=5 N-0.6 N=4.4 N,由F浮盐水=ρ盐水gV排得盐水的密度:ρ盐水===1.1×103 kg/m3。(4)探究浮力与物体形状是否有关,应控制物体排开液体的体积相同、液体密度相同而形状不同,小明将同一个橡皮泥做成不同的形状,先后放入水中,发现有的漂浮在水面上,有的下沉,他在实验中没有控制橡皮泥排开液体的体积相同,因此得出的结论是错误的。【拓展】漂浮时浮力等于重力即F浮=G,沉底时的浮力为F'=ρ水gV排,所以漂浮和沉底时的浮力之差即为压力的变化,即G-F'=ρ橡皮泥gV-ρ水gV=0.03 N,代入数据得:(1.1-1.0)×103 kg/m3×10 N/kg·V=0.03 N,得:V=3×10-5 m3,故橡皮泥的重力:G=mg=ρ橡皮泥gV=1.1×103 kg/m3×10 N/kg×3×10-5 m3=0.33 N。
18.解:(1)①用电子秤称出石料的质量m1;②将盛有适量水的玻璃杯放到电子秤上,读出示数m2;③用细线系住石料浸没在水中(不与杯底或侧壁接触),读出示数m3。
(2)石料浸没水中排开水的质量m排=m3-m2,由ρ=可得,石料的体积V=V排==,石料的密度ρ石料===ρ0。
19.解:(1)该车空载时的质量
m=12 t=1.2×104 kg,
该车空载时对水平地面的压力
F=G=mg=1.2×104 kg×10 N/kg=1.2×105 N,
该车空载时对水平地面的压强
p===6×105 Pa。
(2)该车空载时在水中航行处于漂浮状态,则该车空载时在水中航行受到的浮力F浮=G=1.2×105 N。
20.解:(1)由图像可知,当h为0~40 cm时,弹簧测力计示数为54 N,此时砖块处于空气中,根据二力平衡条件可知,砖块的重力G==54 N;由图像可知,深度大于70 cm时,弹簧测力计示数为24 N不变,此时砖块浸没水中,则砖块浸没时受到的浮力F浮=G-=54 N-24 N=30 N;
(2)因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以,由F浮=ρ液gV排可得,砖块的体积:V=V排===3×10-3 m3,
砖块的质量:m===5.4 kg,
砖块的密度:ρ===1.8×103 kg/m3;
(3)由图像可知,砖块刚浸没时底部所处的深度:h=70 cm-40 cm=30 cm=0.3 m,
砖块下底面受到水的压强:p水=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m=3 000 Pa,
其下底面所受的压强:p=p水+p大气=3 000 Pa+1.013×105 Pa=1.043×105 Pa。