第10章　流体的力现象 总结提升 同步练卷（含答案） 2024-2025学年物理教科版八年级下册

第10章　流体的力现象 总结提升
一、在流体中运动
1.流体:液体和气体都可以流动,统称为　　　　。
2.流体压强特点:对于流动的液体和气体,在流速大的地方压强　　　　,流速小的地方压强　　　　。
3.飞机升力产生的原因:飞机飞行时,机翼上方气体流速　　　　,压强小。下方气体流速　　　　,压强大。机翼的上、下表面就存在着压强差,因而有　　　　差,使飞机获得升力。
二、浮力
1.定义:一切浸入流体中的物体,都受到流体对它　　　　的力,这个力叫作浮力。浮力的方向总是
　　　　的。
2.浮力产生的原因:液体对浸入其中的物体向上的压力　　　　向下的压力,物体上下表面受到的
　　　　即浮力,即F浮=F向上-F向下。
3.称重法测浮力:物体受到的重力为G,浸在液体中后弹簧测力计的示数为F,即F浮=　　　　。
三、阿基米德原理
1.影响浮力大小的因素:浸在液体中的物体受到的浮力大小,跟物体浸在液体中的　　　　和液体的　　　　有关;浸没在同种液体中的物体所受浮力跟物体在液体中的　　　　无关。
2.阿基米德原理
(1)内容:浸在液体中的物体受到　　　　的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受到的　　　　。这就是著名的阿基米德原理。
(2)公式:F浮=G排=ρ液gV排。
3.阿基米德原理不仅适用于液体,也适用于　　　　。
四、物体的沉浮条件
状态 上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底
受力示 意图
物理量关系 受力 F浮>G F浮密度 ρ液>ρ物 ρ液<ρ物 ρ液=ρ物 ρ液>ρ物 ρ液<ρ物
状态 分析 处于动态(运动状态不断改变),受非平衡力作用 可以停留在液体的任何深度 是“上浮”过程的最终状态 是“下沉”过程的最终状态
处于静态,受平衡力作用
五、浮力的利用
1.轮船:轮船是利用密度大于水的钢铁做成　　　　,使之能浮在水面上的道理做成的。轮船的大小通常用　　　　表示。排水量就是轮船满载货物时排开水的质量。
2.热气球:热气球通过加热球内的空气以减小热气球整体所受的重力。当热气球所受的重力　　　　
受到的浮力时,热气球就可以升空了。此时热气球内气体的密度　　　　外界空气的密度。
3.密度计:密度计在液体中处于　　　　状态,浸入液体的体积越大,说明液体的密度越　　　　。
4.潜艇:潜艇是通过人工的方法排水、吸水,来改变潜艇自身所受的　　　　,从而达到上浮和下沉的目的。
教科八下图10-1-8 命题点:流体压强与流速的关系 1.如图所示为冷热水混合淋浴器,当冷水从热水管上方流过时,流速　　　　、压强　　　　,而下方的压强　　　　,因此热水就被压上去,与冷水混合成温水流出。
教科八下图10-2-3 命题点:浮力产生的原因 2. 液体对物体向上的压力为5 N,向下的压力为3 N,则物体受到的浮力为　　　　。
教科八下图10-4-1 命题点:漂浮 3.冰山可以漂浮在水面上,冰山所受的浮力与重力　　　　　　　　。
教科八下图10-4-9 命题点:密度计的工作原理 4.密度计在不同被测液体中受到的浮力是　　　　(选填“相同”或“不同”)的,密度计上的刻度是　　　　(选填“均匀”或“不均匀”)的。
教科八下图10-5-2 命题点:潜艇的工作原理 5.潜艇打开舱门充水,潜艇的重力　　　　 (选填“大于”“小于”或“等于”)受到的浮力,潜艇下沉;将压缩空气压入水舱,排出海水,潜艇的重力　　　　 (选填“大于”“小于”或“等于”)受到的浮力,潜艇上浮。
决定浮力大小的因素
1.提出问题:浮力的大小与哪些因素有关
2.猜想与假设:结合生活实际对影响浮力大小的因素进行猜想。
3.进行实验
(1)探究浮力与物体浸没后深度的关系
①测量物体在空气中的重力;
②把物体浸没在水中不同深度处,分别读出弹簧测力计的示数;
③计算物体所受的浮力。
实验结论:　　　　　　　　　　　　。
(2)探究浮力与物体浸在液体中体积的关系
①测量物体在空气中的重力;
②把物体浸在液体中的体积逐渐变大,分别读出弹簧测力计的示数;
③计算物体所受浮力。
实验结论:　 。
(3)探究浮力与液体密度的关系
①测量物体在空气中的重力;
②把同一物体浸没在密度不同的液体中,分别读出弹簧测力计的示数;
③计算物体所受浮力。
实验结论:　 。
4.实验结论
(1)物体在液体中所受的浮力大小,跟它浸在液体中的　　　　和液体的　　　　有关;跟浸没后的深度　　　　。
(2)在同一液体中,物体浸在液体中的体积越大,浮力越　　　　;物体浸没在液体中的体积一定时,液体密度越大,浮力越　　　　。
(3)决定浮力大小的因素:　　　　　　　;　　　　　　　　。
阿基米德原理
1.实验器材:　　　　 、　　　　、　　　　、　　　　、　　　　、　　　　。
2.实验过程
探究1:称重法测石块在水中的浮力。
先测量石块在空气中的重力G,再将石块浸入水中读出弹簧测力计的示数F,得到石块在水中的浮力F浮。
探究2:测量排开水的重力。
先测量空桶的重力G1,再测量桶和排开水的总重力G2,得到排开水的重力G排。
3.实验结论:浸在液体中的物体受到竖直向上的　　　　,浮力的大小等于被它排开的液体所受的　　　　,F浮=　　　　。
4.公式推导:对于上面的公式能否做进一步的推导呢
物体排开水的质量m排=　　　　,
物体排开水的重力G排=　　　　,
物体浸在液体中受到的浮力F浮=　　　　。
浮力与阿基米德原理
1.(2024成都中考)小李同学想估算空气对自己的浮力大小,采集的数据有:自己的体重、自己的密度(与水接近,约为1.0×103 kg/m3)、空气的密度(约为1.3 kg/m3)。则空气对小李的浮力大小约为 (　　)
A.0.006 N B.0.6 N
C.60 N D.600 N
沉浮条件及应用
2. (2024南通中考)将新鲜度不同的甲、乙两鸡蛋放入水中,静止时甲沉底如图所示,下列说法正确的是 (　　)
A.若甲、乙体积相等,甲受到的浮力小
B.若甲、乙质量相等,甲受到的浮力小
C.向杯中加盐水后,乙受到的浮力变大
D.向杯中加酒精后,乙受到的浮力变大
3.(2024北京中考改编)图甲为一彩球“温度计”,其密闭玻璃容器内装有一种特殊液体,随着温度升高,这种液体的密度会减小。液体中有5个挂有温度标牌的彩球,彩球体积(包括标牌)相等,其热胀冷缩可以忽略。当有彩球悬浮时,悬浮的彩球标牌上的温度值就是所测得的当前环境温度。图乙为这个温度计的示意图,编号为4的彩球标牌所标温度值为22 ℃,相邻编号的彩球标牌上的温度值间隔为2 ℃。下列说法正确的是 (　　)
A.彩球4在22 ℃时所受浮力大于18 ℃时所受浮力
B.当环境温度处于该温度计可测得的最低温度时,5个彩球均漂浮
C.若有2个彩球漂浮,3个彩球沉底,则环境温度t满足24 ℃D.要增大该温度计能测得的最高温度,可增加一个与彩球1体积相等、质量更大的彩球
潜艇
4.(新科技)(2024泸州中考)中国长征18号核潜艇引领中国核潜艇新高度。在进行战备训练时,下列对该潜艇的说法中正确的是(　　)
A.通过改变排开水的体积来实现上浮与下沉的
B.在水面下匀速下潜过程中,受到的浮力增大
C.从长江潜行进入东海时,需要往水舱内注水
D.从长江潜行进入东海时,受到的浮力会变小
浮力综合计算及应用
5.(2024无锡中考)制作简易的密度计,器材有:长度为20 cm的吸管一根、铁屑、石蜡、小瓶、记号笔、刻度尺、天平。(g取10 N/kg)
(1)如图甲所示,用刻度尺和记号笔在吸管上标出长度刻度,用石蜡将标0 cm的一端封闭,添加铁屑至管内,使其总质量为10 g,能竖直漂浮在液体中。
①当将它放入密度为1.0 g/cm3的水中时,浸入的深度为H。若放入密度为0.8 g/cm3的酒精中,密度计所受的浮力大小为　　　　N,浸入的深度为　　　　H。
②将它放入密度为0.8~1.2 g/cm3的不同液体中,浸入的深度H与液体密度ρ液之间的关系应符合图乙中　　　　(选填“a”“b”或“c”)。
③为使该简易密度计测量水和酒精的密度时,两条刻度线间的距离大一些,利用现有器材,合理的做法是　 。
(2)如图丙所示,在吸管下方安装一个小瓶,将铁屑装入瓶中,制成另一支简易密度计,使其总质量为30 g,放入液体后能竖直漂浮,小瓶完全浸没。放入水中,在密度计上标记出水面位置M,密度计排开水的体积为　　　　cm3。从水中取出擦干后,放入待测盐水中,M比液面高2 cm。取出密度计擦干,倒出部分铁屑,使其总质量为27 g,再放入水中,液面距离M为3 cm。则盐水的密度为
　　　　g/cm3(保留两位小数)。
6.(2024河北中考)A为质量分布均匀的长方体物块,质量为300 g,边长如图甲所示。B为内部平滑的圆柱形薄壁容器,底面积为300 cm2,高为15 cm,如图乙所示。A、B均静置于水平地面上。水的密度为1.0×103kg/m3,g取10 N/kg。
(1)求A的密度。
(2)图甲中A对地面的压强为p1,将A放入B后,B对地面的压强为p2,且p1∶p2=5∶2,求B的质量。
(3)将A放入B后,向B中缓慢加水,在A对B底部的压力恰好最小的所有情况中,分析并计算水对容器底部的最小压力。
【详解答案】
教材要点梳理
一、1.流体　2.小　大　3.大　小　压力
二、1.向上　竖直向上
2.大于　压力差　3.G-F
三、1.体积　密度　深度
2.(1)竖直向上　重力
3.气体
五、1.空心　排水量　2.小于　小于
3.漂浮　小　4.重力
教材图片专练
1.大　小　大
2.2 N　3.相等　4.相同　不均匀
5.大于　小于
教材实验突破
实验1
3.(1)浮力大小与物体浸没后深度无关
(2)浮力大小与物体浸在液体中体积有关
(3)浮力大小与液体密度有关
4.(1)体积　密度　无关　(2)大　大　(3)物体浸在液体中的体积　液体密度
实验2
1.石块　溢水杯　小桶　弹簧测力计　水　细线
3.浮力　重力　G排
4.ρ液V排　m排g　ρ液gV排
高频考点过关
1.B　解析:小李的密度与水接近,约为1.0×103 kg/m3,其质量约为50 kg,则其体积约为V===0.05 m3,小李的体积即排开空气的体积,空气对小李的浮力大小约为:F=ρ空气gV排=1.3 kg/m3×10 N/kg×0.05 m3=0.65 N。故选B。
2.B　解析:A.若甲、乙体积相等,由图可知,V排甲>V排乙,根据F浮=ρ水gV排可知,F浮甲>F浮乙,故A错误;B.由图可知,乙漂浮,则F浮乙=G乙=m乙g,甲沉底,则F浮甲F浮甲,即甲受到的浮力小,故B正确;C.向杯中加盐水后,液体密度变大,乙仍然处于漂浮状态,浮力等于重力,因此乙受到的浮力不变,故C错误;D.向杯中加酒精后,液体密度变小,若乙处于悬浮状态,浮力等于重力;若乙沉底,浮力小于重力,因此乙受到的浮力可能不变,也可能变小,故D错误。故选B。
3.C　解析:当温度升高时,液体的密度变小,原来悬浮的小球因为浮力变小而沉底,彩球4号表示环境温度为22 ℃,彩球5号比4号先沉底,说明彩球5号表示的温度低于彩球4号表示的温度,所以彩球5号表示环境温度为20 ℃,那么彩球3号表示环境温度24 ℃,彩球2号表示环境温度为26 ℃,彩球1号表示28 ℃。A.彩球4在22 ℃时悬浮,彩球4的密度等于液体的密度,浮力等于重力,在18 ℃时,温度低,液体的密度比较大,彩球4号处于漂浮状态,浮力等于重力,彩球4在22 ℃和18 ℃时所受的浮力相同,故A错误;B.由前面分析可知,该温度计能测量的最低温度为20 ℃,此时彩球5处于悬浮状态,另外4个小球均处于漂浮状态,故B错误;C.若有2个彩球漂浮,则彩球1、2号漂浮,说明最高温度小于26 ℃,3个彩球沉底,彩球3、4、5号沉底,说明最低温度不低于24 ℃,故环境温度满足24 ℃4.C　解析:A.潜艇是通过改变自身的重力来实现上浮与下沉的,故A错误;B.在水面下匀速下潜过程中,受到的浮力不变,故B错误;C.从长江潜行进入东海时,受到的浮力会增大,根据物体的沉浮条件,此时要增大潜艇的重力,所以需要往水舱内注水,故C正确;D.从长江潜行进入东海时,受到的浮力会变大,故D错误。 故选C。
5.(1)①0.1　1.25　②a　③在管内适当增加铁屑使密度计重力增大
(2)30　1.07
解析:(1)①密度计在酒精中漂浮,其受到的浮力等于重力,则浮力为F浮=G物=mg=10×10-3 kg×10 N/kg=0.1 N。由于密度计在水中和酒精中均漂浮,在水中和酒精中受到的浮力均等于其重力,则密度计在水中受到的浮力等于其在酒精中受到的浮力,所以有ρ水gSH=ρ酒gSH',可得H'==×H=1.25H。②密度计在液体中漂浮,则有G密度计=F浮=ρ液gSH,可得H=,当密度计重力和吸管的横截面积一定时,H与ρ液成反比,故a图线符合H随ρ液变化的规律。③适当增大密度计的重力,则密度计浸入水中的深度增大,即H增大,密度计放入酒精中漂浮时,浸入酒精中的深度为1.25H,也随之增大,则两条刻度线间的距离会变大。(2)当密度计总质量为30 g时,仍能漂浮在水中,则受到的浮力为F浮'=G物=m密度计g,由阿基米德原理有F 浮'=ρ水gV排,则有m密度计g=ρ水gV排,密度计排开水的体积为V排===30 cm3;与上同理,当密度计质量为27 g时,排开水的体积为V排'==
=27 cm3,此时水面刻度比M低3 cm,由此可知吸管的横截面积为S==1 cm2;当密度计的质量为30 g时,浸入盐水中的深度比M低2 cm,由此可知在盐水中浸入的(排开盐水)体积为V排盐=30 cm3-2 cm×
1 cm2=28 cm3,由前面分析结论m密度计g=ρ水gV排,同理,当密度计在盐水中漂浮时有m密度计g=ρ盐水gV排盐,则盐水的密度为ρ盐水==≈1.07 g/cm3。
6.解:(1)A的密度为
ρA===0.75×103 kg/m3。
(2)A的重力为
GA=mAg=0.3 kg×10 N/kg=3 N,
图甲中A对地面的压强为
p1====750 Pa,
将A放入B后,B对地面的压强为p2,且p1∶p2=5∶2,即p1∶p2=5∶2=750 Pa∶p2,
解得p2=300 Pa,则B对地面的压力为
F=p2SB=300 Pa×300×10-4 m2=9 N,
则A和B的总质量为
m总====0.9 kg,
则B的质量为mB=m总-mA=0.9 kg-0.3 kg=0.6 kg。
(3)将A放入B后,向B中缓慢加水,因A的密度小于水的密度,当A刚好漂浮,即F浮=GA=mAg=0.3 kg×10 N/kg=
3 N时,A对B底部的压力恰好为0;当长方体底面积最大时,水的深度最小,此时水对容器底部的压力最小;由图可知,最大底面积为
SA'=0.08 m×0.1 m=0.008 m2,
根据阿基米德原理可知,A浸入水中的深度为h===0.037 5 m,
则水对容器底部的压强为
p3=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.037 5 m=375 Pa,
则水对容器底部的最小压力为
F'=p3SB=375 Pa×300×10-4 m2=11.25 N。