单元综合检测(四)(第九章)
(40分钟 100分)
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。在给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)
1.生活中各种设备和器材往往都是物理知识的应用,下列利用浮力的是 ( )
A.抽水机 B.气压计 C.热气球 D.铅垂线
2.将一小石块浸没在水中,放手后小石块沉入水底,在小石块下沉过程中,下列分析正确的是 ( )
A.浮力变大 B.浮力变小
C.浮力大于重力 D.浮力小于重力
3.小明将质量为100 g的物体轻轻放入盛满水的溢水杯中,当物体静止时,溢水杯中溢出80 cm3的水,则物体受到的浮力为( )
A.1 N B.0.8 N C.0.2 N D.1.8 N
4.(2024·新疆中考)人体密度跟水的密度差不多。质量为40 kg的小明套着游泳圈(游泳圈重力不计)在游泳池中漂浮时,小明浸在水中的体积为他的体积的,则游泳圈浸在水中的体积约为 ( )
A.10 dm3 B.20 dm3 C.30 dm3 D.40 dm3
5.(2024·内江中考)“青岛号”导弹驱逐舰从海洋驶入长江时,受到的浮力和吃水深度的变化是(ρ海水>ρ水,忽略驱逐舰自重的变化) ( )
A.浮力变大 B.浮力不变
C.吃水深度变小 D.吃水深度不变
6.两手分别拿着一个小木块和一个大石块浸没在水中同时松手,小木块上浮,大石块下沉。比较松手时两者所受的浮力 ( )
A.木块受的浮力大 B.石块受的浮力大
C.两者受的浮力一样大 D.条件不足,无法比较
7.如图所示,体积相同的A、B、C三个球,它们所受浮力最大的是 ( )
A.A球 B.B球
C.C球 D.B球和C球
8.如图所示,重为5 N的木块A,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A在没有露出水面之前,所受合力的大小和方向是 ( )
A.5 N,竖直向下 B.3 N,竖直向上
C.2 N,竖直向上 D.8 N,竖直向下
9.如图所示,潜水艇悬浮在水中时,下列说法错误的是 ( )
A.要使潜水艇下沉,应向水舱充水
B.潜水艇是靠改变自身重力和受到的浮力来实现浮沉的
C.要使潜水艇上浮,应从水舱向外排水
D.当潜水艇悬浮在水中时,潜水艇的总重等于同体积的水重
10.两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中,两球沉底;放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示。则下列说法不正确的是 ( )
A.小球A的质量小于小球B的质量
B.甲液体的密度小于乙液体的密度
C.小球A在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中受到的浮力
D.在甲液体中容器底对小球A的支持力小于对小球B的支持力
二、多项选择题(本大题共2小题,每小题4分,共8分。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.如图所示,装有水的容器静止放在水平桌面上,正方体物块M悬浮在水中,其上表面与水面平行,则下列说法中正确的是()
A.M上、下表面受到水压力的合力大于M受到的浮力
B.M上、下表面受到水压力的合力大小等于M受到的重力大小
C.M上表面受到水的压力小于M下表面受到水的压力
D.M上表面受到水的压力和M下表面受到水的压力是一对平衡力
12.如图所示,放在水平桌面上的甲、乙两个相同的容器中盛有同种液体,体积相等的a、b两个物体在液体中静止时,两液面相平,则下列说法正确的是 ()
A.物体a的密度等于物体b的密度
B.物体b比a排开的液体所受的重力大
C.甲容器底部比乙容器底部受到的液体的压力大
D.甲、乙两容器对桌面的压强一样大
三、填空题(本大题共6小题,每空2分,共24分)
13.如图,体积相同的氢气球和空气球,刚释放时,氢气球上浮,而空气球却浮不起来,氢气球所受浮力 (选填“大于”“等于”或“小于”)空气球所受浮力,氢气球所受浮力的施力物体是 。
14.(2024·贵州中考)泡茶时可以欣赏到茶叶在水中浮沉“起舞”。如图所示,冲泡茶叶时,部分茶叶表面附着气泡使其排开水的体积增大,由于浮力大于重力而 ;茶叶充分吸水后由于其密度 水的密度而下沉。
15.将重力为10 N的物体浸没在水中称,弹簧测力计的示数为8 N,则该物体在水中受到的浮力是 N,它的方向是 。
16.从古至今在船只制造中都用增大船只“空心”的办法,这样做的目的是增大 ,从而提高 。
17.如图,小萍在塑料棒的一端缠绕一些铜丝做成了简易密度计,将其放入盛有不同液体的甲、乙两个烧杯中,静止时浸入液体的体积之比为3∶2,则甲、乙烧杯中密度计所受的浮力之比为 ;甲、乙烧杯中液体的密度之比为 。
18.(2024·广安中考)如图甲所示,足够高的圆柱形薄壁容器,装有适量的水放在水平桌面上。现将一个质量为2 kg、底面积为100 cm2的均匀长方体竖直放入容器中,受到容器的支持力为4 N,此时物体所受浮力为 N。若再加入适量的水使长方体刚好漂浮,如图乙所示,则此时水面的高度与图甲相比增加了 cm。(ρ水=1×103 kg/m3,g取10 N/kg)
四、作图题(本大题共1小题,共2分)
19.(2024·云南中考)如图,木块静止在水面上,请画出木块所受浮力的示意图。
五、实验探究题(本大题共2小题,共26分)
20.(12分)某中学“2+2项目”活动课上,一组同学利用弹簧测力计、溢水杯、小烧杯等器材依次进行了如图A至图F的实验来探究有关浮力的问题。如图所示,图B至图D的实验中溢水杯内是水,图F实验中溢水杯内是盐水。(溢水杯中事先已装满水或盐水)
(1)他们用细绳绑住柱形物体后悬挂于测力计挂钩上,手向上托物体时,测力计示数减小,将挂在弹簧测力计上的物体浸入水中时,发现测力计示数同样减小,这说明水对物体产生了一个类似于手向上托物体的力,这种研究问题的方法叫 。
A.控制变量法 B.类比法 C.建立模型法 D.等效法
(2)图D实验中物体所受的浮力为 N。
(3)图D实验中,进一步增大物体在水中的深度(物体始终未接触容器底部),发现弹簧测力计的示数 ,说明浮力大小与物体浸入液体中的深度 (选填“有关”或“无关”)。
(4)根据图B、C、D三次实验,说明浮力的大小与 有关。
(5)分析图D、F实验,可得结论: 。
(6)根据图A、E实验,可测出物体排开水的重力G排,当图E实验中弹簧测力计的示数为 N时,可验证阿基米德原理成立。
21.(14分)(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的 (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。则吸管的横截面积为 cm2,盐水的密度为 g/cm3(保留2位小数)。
六、综合应用题(本大题共1小题,共10分)
22.如图甲所示,质量为2.5 kg,底面积为2×10-2 m2的薄壁柱形容器放置在水平地面上。另有一正方体物块A,其体积为1×10-3 m3。(容器足够高,ρ水=1×103 kg/m3,
g=10 N/kg)
(1)求薄壁柱形容器对水平地面的压强;
(2)将物块A放入容器中,向容器中缓慢注入体积为5×10-4 m3的水,水对容器底的压强随水的体积的变化如图乙所示。求此时物块A受到的浮力和水对容器底的压力;
(3)再向容器中缓慢注入体积为1.5×10-3 m3的水,容器对地面的压强刚好等于水对容器底部压强的两倍,求物块A的密度。单元综合检测(四)(第九章)
(40分钟 100分)
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。在给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)
1.生活中各种设备和器材往往都是物理知识的应用,下列利用浮力的是 (C)
A.抽水机 B.气压计 C.热气球 D.铅垂线
2.将一小石块浸没在水中,放手后小石块沉入水底,在小石块下沉过程中,下列分析正确的是 (D)
A.浮力变大 B.浮力变小
C.浮力大于重力 D.浮力小于重力
3.小明将质量为100 g的物体轻轻放入盛满水的溢水杯中,当物体静止时,溢水杯中溢出80 cm3的水,则物体受到的浮力为(B)
A.1 N B.0.8 N C.0.2 N D.1.8 N
4.(2024·新疆中考)人体密度跟水的密度差不多。质量为40 kg的小明套着游泳圈(游泳圈重力不计)在游泳池中漂浮时,小明浸在水中的体积为他的体积的,则游泳圈浸在水中的体积约为 (A)
A.10 dm3 B.20 dm3 C.30 dm3 D.40 dm3
5.(2024·内江中考)“青岛号”导弹驱逐舰从海洋驶入长江时,受到的浮力和吃水深度的变化是(ρ海水>ρ水,忽略驱逐舰自重的变化) (B)
A.浮力变大 B.浮力不变
C.吃水深度变小 D.吃水深度不变
6.两手分别拿着一个小木块和一个大石块浸没在水中同时松手,小木块上浮,大石块下沉。比较松手时两者所受的浮力 (B)
A.木块受的浮力大 B.石块受的浮力大
C.两者受的浮力一样大 D.条件不足,无法比较
7.如图所示,体积相同的A、B、C三个球,它们所受浮力最大的是 (C)
A.A球 B.B球
C.C球 D.B球和C球
8.如图所示,重为5 N的木块A,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A在没有露出水面之前,所受合力的大小和方向是 (B)
A.5 N,竖直向下 B.3 N,竖直向上
C.2 N,竖直向上 D.8 N,竖直向下
9.如图所示,潜水艇悬浮在水中时,下列说法错误的是 (B)
A.要使潜水艇下沉,应向水舱充水
B.潜水艇是靠改变自身重力和受到的浮力来实现浮沉的
C.要使潜水艇上浮,应从水舱向外排水
D.当潜水艇悬浮在水中时,潜水艇的总重等于同体积的水重
10.两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中,两球沉底;放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示。则下列说法不正确的是 (C)
A.小球A的质量小于小球B的质量
B.甲液体的密度小于乙液体的密度
C.小球A在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中受到的浮力
D.在甲液体中容器底对小球A的支持力小于对小球B的支持力
二、多项选择题(本大题共2小题,每小题4分,共8分。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.如图所示,装有水的容器静止放在水平桌面上,正方体物块M悬浮在水中,其上表面与水面平行,则下列说法中正确的是(B、C)
A.M上、下表面受到水压力的合力大于M受到的浮力
B.M上、下表面受到水压力的合力大小等于M受到的重力大小
C.M上表面受到水的压力小于M下表面受到水的压力
D.M上表面受到水的压力和M下表面受到水的压力是一对平衡力
12.如图所示,放在水平桌面上的甲、乙两个相同的容器中盛有同种液体,体积相等的a、b两个物体在液体中静止时,两液面相平,则下列说法正确的是 (B、D)
A.物体a的密度等于物体b的密度
B.物体b比a排开的液体所受的重力大
C.甲容器底部比乙容器底部受到的液体的压力大
D.甲、乙两容器对桌面的压强一样大
三、填空题(本大题共6小题,每空2分,共24分)
13.如图,体积相同的氢气球和空气球,刚释放时,氢气球上浮,而空气球却浮不起来,氢气球所受浮力 等于 (选填“大于”“等于”或“小于”)空气球所受浮力,氢气球所受浮力的施力物体是 空气 。
14.(2024·贵州中考)泡茶时可以欣赏到茶叶在水中浮沉“起舞”。如图所示,冲泡茶叶时,部分茶叶表面附着气泡使其排开水的体积增大,由于浮力大于重力而 上浮 ;茶叶充分吸水后由于其密度 大于 水的密度而下沉。
15.将重力为10 N的物体浸没在水中称,弹簧测力计的示数为8 N,则该物体在水中受到的浮力是 2 N,它的方向是 竖直向上 。
16.从古至今在船只制造中都用增大船只“空心”的办法,这样做的目的是增大 排开液体的体积 ,从而提高 排水量 。
17.如图,小萍在塑料棒的一端缠绕一些铜丝做成了简易密度计,将其放入盛有不同液体的甲、乙两个烧杯中,静止时浸入液体的体积之比为3∶2,则甲、乙烧杯中密度计所受的浮力之比为 1∶1 ;甲、乙烧杯中液体的密度之比为 2∶3 。
18.(2024·广安中考)如图甲所示,足够高的圆柱形薄壁容器,装有适量的水放在水平桌面上。现将一个质量为2 kg、底面积为100 cm2的均匀长方体竖直放入容器中,受到容器的支持力为4 N,此时物体所受浮力为 16 N。若再加入适量的水使长方体刚好漂浮,如图乙所示,则此时水面的高度与图甲相比增加了 4 cm。(ρ水=1×103 kg/m3,g取10 N/kg)
四、作图题(本大题共1小题,共2分)
19.(2024·云南中考)如图,木块静止在水面上,请画出木块所受浮力的示意图。
答:
五、实验探究题(本大题共2小题,共26分)
20.(12分)某中学“2+2项目”活动课上,一组同学利用弹簧测力计、溢水杯、小烧杯等器材依次进行了如图A至图F的实验来探究有关浮力的问题。如图所示,图B至图D的实验中溢水杯内是水,图F实验中溢水杯内是盐水。(溢水杯中事先已装满水或盐水)
(1)他们用细绳绑住柱形物体后悬挂于测力计挂钩上,手向上托物体时,测力计示数减小,将挂在弹簧测力计上的物体浸入水中时,发现测力计示数同样减小,这说明水对物体产生了一个类似于手向上托物体的力,这种研究问题的方法叫 B 。
A.控制变量法 B.类比法 C.建立模型法 D.等效法
(2)图D实验中物体所受的浮力为 1.2 N。
(3)图D实验中,进一步增大物体在水中的深度(物体始终未接触容器底部),发现弹簧测力计的示数 不变 ,说明浮力大小与物体浸入液体中的深度 无关 (选填“有关”或“无关”)。
(4)根据图B、C、D三次实验,说明浮力的大小与 物体排开液体的体积 有关。
(5)分析图D、F实验,可得结论: 排开液体体积相同时,液体密度越大,受到的浮力就越大 。
(6)根据图A、E实验,可测出物体排开水的重力G排,当图E实验中弹簧测力计的示数为 2.2 N时,可验证阿基米德原理成立。
21.(14分)(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 0.1 N,浸入的深度为 1.25 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的 a (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: 在管内适当增加铁屑使密度计重力增大 。
(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 30 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。则吸管的横截面积为 1 cm2,盐水的密度为 1.07 g/cm3(保留2位小数)。
六、综合应用题(本大题共1小题,共10分)
22.如图甲所示,质量为2.5 kg,底面积为2×10-2 m2的薄壁柱形容器放置在水平地面上。另有一正方体物块A,其体积为1×10-3 m3。(容器足够高,ρ水=1×103 kg/m3,
g=10 N/kg)
(1)求薄壁柱形容器对水平地面的压强;
(2)将物块A放入容器中,向容器中缓慢注入体积为5×10-4 m3的水,水对容器底的压强随水的体积的变化如图乙所示。求此时物块A受到的浮力和水对容器底的压力;
(3)再向容器中缓慢注入体积为1.5×10-3 m3的水,容器对地面的压强刚好等于水对容器底部压强的两倍,求物块A的密度。
解:(1)柱形容器质量为2.5 kg,对水平地面的压力:F=G容=m容g=2.5 kg×10 N/kg=
25 N,容器对水平地面的压强:p容===1 250 Pa;
(2)由图乙可知,注入体积为5×10-4 m3的水时,水对容器底的压强为500 Pa,由液体压强公式p=ρ水gh可知,此时注入水的深度:h===0.05 m,已知正方体物块A的体积为1×10-3 m3,则由正方体的体积公式可知,其边长为0.1 m,底面积为1×10-2 m2,此时物块A受到的浮力:F浮=ρ水gV排=ρ水gSAh=1×103 kg/m3
×10 N/kg×1×10-2 m2×0.05 m=5 N,此时水对容器底的压力:F=pS=0.5×103 Pa×2
×10-2 m2=10 N;
(3)再向容器中缓慢注入体积为1.5×10-3 m3的水,则水的总体积为V水=5×10-4 m3
+1.5×10-3 m3=2×10-3 m3,由ρ=可得,水的质量:m水=ρ水V水=1×103 kg/m3×2×10-3 m3
=2 kg,容器对地面的压力:F'=G容+G水+GA=(m容+m水+mA)g=(4.5 kg+mA)g,容器对地面的压强:p'==g
①若物块A在水中漂浮,则受到的浮力和重力相等,即F浮=GA=mAg,由F浮=ρgV排可得,物体A排开水的体积:V排===,容器内水的深度:h'==,容器内水对容器底部的压强:p水=ρ水gh'=ρ水g×==g,因容器对地面的压强刚好等于水对容器底部压强的两倍,所以,=2×g,解得:mA=0.5 kg,则A的密度:ρA===
0.5×103 kg/m3。
②若物块A在水中浸没,则物体A排开水的体积:V排'=VA=1×10-3 m3,容器内水的深度:h″===,容器内水对容器底部的压强:
p水'=ρ水gh″=1×103 kg/m3×g×=,因容器对地面的压强刚好等于水对容器底部压强的两倍,所以,=2×,解得:mA'=1.5 kg,则A的密度:ρA'===1.5×103 kg/m3,故A的密度为0.5×103 kg/m3或1.5×103 kg/m3。
