沪科版八年级物理第九章 浮力单元检测(基础卷)
一、选择题(每题3分,共45分)
1.(2024八下·三台期末)如图所示,洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,则水堵头( )
A.没有受到水的压力,但受到水的浮力
B.没有受到水的压力,也没有受到水的浮力
C.受到水的压力,没有受到水的浮力
D.受到水的压力,也受到水的浮力
2.(2024八下·南乐期末)下列物体中,不受浮力作用的是( )
A.在水中下沉的铁块 B.在水中的柱形桥墩
C.潜入水底的潜艇 D.空中上升的气球
3.(2021八下·上思期末)质量为80g的木块静止在如图的水面上,下列说法正确的是( )
A.木块所受浮力方向为F1所示 B.木块所受浮力方向为F2所示
C.木块所受浮力大小为8N D.木块所受的浮力大于重力
4.(2019八下·双城期末)将一个生鸡蛋放进盛有清水的杯中,鸡蛋下沉至杯底,如下图(甲)所示,向水中加适量盐并使其溶解,鸡蛋恰好处于悬浮状态,如图(乙)所示,继续加盐并使其溶解,鸡蛋处于漂浮状态,如图(丙)所示.三种状态下鸡蛋受到的浮力分别为F甲、F乙、F丙 , 则F甲、F乙、F丙的关系为 ( )
A.F甲<F乙<F丙 B.F甲<F乙=F丙
C.F甲=F乙>F丙 D.F甲>F乙>F丙
5.(2022八下·上杭期中)如图所示,潜水员正潜没在海水中,他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或放气,以改变背心的体积大小来实现浮沉。下列对潜水员分析正确的是( )
A.向海底下潜过程中,受到海水的压强变大
B.海水中水平游动时,受到海水的压强变小
C.对背心进行放气后,受到海水的浮力变大
D.对背心进行充气后,受到海水的浮力变小
6.(2024八下·来宾期中)兴趣小组在测量“浮力的大小”时,其实验操作步骤及弹簧测力计的示数均如图3所示。下列等式正确的是
A. B.
C. D.
7.(2023八下·阿荣旗期末)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,可以得出:同一物体浸入水中深度越深,所受浮力越大的结论
C.利用乙、丙,可以得出:在同种液体中,物体密度越大,所受浮力越大的结论
D.利用丙、丁,可以初步得出:同一物体浸没在密度越大的液体中所受浮力越大的结论
8.(2024八下·寿光期末)下列估测值最接近实际的是( )
A.一个苹果的质量约为2kg
B.正常成年人在水平地面上站立时对地面的压力约为
C.一名中学生浸没在水中时受到的浮力大约是500N
D.托起一枚鸡蛋所用的力约为2N
9.(2024八下·越秀期末)如图所示,2022年5月15日凌晨1点26分,中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4270m的科考营地顺利升空,此时的浮空艇的整体质量为,整体体积为,内部上层充有氦气(密度为),中间隔开,下层是空气,浮空艇整体受到的浮力为.随着高度升高,空气的密度变小,浮空艇通过不断排出内部下层的部分空气,使其处于安全范围内.浮空艇于4点40分达到9032m,创造浮空艇大气科学观测世界记录,若此时的浮空艇静止,它整体受到的浮力为.以下说法正确的是(整个过程,的变化忽略不计)( )
A. B.
C. D.
10.(2024八下·凉山期末)某地在江面上修建一座大桥,如图中甲是使用吊车向江底投放长方形石料的示意图。在整个投放过程中,石料以恒定速度下降。图乙是钢绳的拉力F随时间t变化的图像(从开始投放到石料刚好接触湖底前)。时刻吊车开始下放石料,忽略水的摩擦阻力。则下列说法错误的是( )
A.石料在时开始浸入水中 B.石料的重力是1300N
C.石料受到的最大浮力是500N D.石料密度为
11.(2020八下·郯城期中)如图所示的四种飞行器中,利用流体压强与流速关系获得升力的是( )
A. 飞机 B. 热气球
C. 飞艇 D. 火箭
12.(2024八下·张家口期末)下列设备和器材中,利用浮力的是 ( )
A.潜水艇 B.气压计 C.抽水机 D.铅垂线
13.(2024八下·潜江月考)在木棒的一段缠绕一些细铜丝制成简易的密度计,将其分别放入盛有两种液体的甲、乙烧杯中处于静止状态,两烧杯相同并置于桌面上,且液体相平,如图所示,下列说法正确的是( )
A.密度计在甲液体中受到的浮力大
B.甲液体密度大于乙液体密度
C.甲烧杯底部受到液体的压强大
D.乙烧杯对桌面的压力大
14.(2024八下·张家口期末)完全浸没在水中的乒乓球,放手后从运动到静止的过程,其浮力大小的变化情况是 ( )
A.浮力不断变大,但小于重力
B.浮力不变,但大于重力
C.浮力先不变,后变小且始终大于重力,直到最后静止时,浮力等于重力
D.浮力先大于重力,后小于重力
15.(2024八下·长沙期末)2024年5月,我国第三艘航母“福建”号圆满完成首次试航。福建舰拥有全球唯一得中压直流电磁弹射器,能够搭载歼﹣35双发隐身舰载飞机。下列有关说法正确的是( )
A.飞机受力向前运动,说明物体的运动需要力来维持
B.飞机在航母甲板上加速起飞时,飞机处于平衡状态
C.飞机飞离航母前后(航母始终漂浮),航母所受浮力的大小不变
D.飞机离开甲板加速升空的过程中,因为飞机质量不变,所以飞机的惯性不变
二、填空题(每空2分,共34分)
16.(2024八下·谷城期末)一个竖直悬挂在水中的圆柱体,上表面受到水的压力为,底部受到水的压力为,这个物体受到的浮力为 。如果把这个圆柱体压扁后质量、密度均没有改变,仍浸没在水中,其受到的浮力将 。
17.(2024八下·江海期末)如图所示,“爱达魔都号”是中国首艘国产大型游轮,她标志着我国集齐了造船业“三颗明珠”。“爱达魔都号”的总吨位约为,在海上行驶时,受到的浮力约为 ,排开海水的体积约为 ;当游轮到达目的地,乘客上岸后,游轮受到的浮力 选填“增大”、“减小”或“不变”。取,海水的密度取
18.(2023八下·浠水期末)如图所示,小明用不同材料做成粗细大小都一样的甲、乙两支密度计放在水中,水面刚好与甲的最上端刻度相齐,与乙的最下端刻度相齐。由图可知甲、乙密度计的重力G甲 G乙 (填“大于”或“小于”)。其中 密度计可以测比水密度大的液体的密度。
19.(2024八下·凉山期末)为了维护南海的和平、稳定与秩序,山东舰航母编队在南海展开综合对抗演练。“山东舰”航空母舰满载时的排水量约为6.5万吨,此时航空母舰受到的浮力约为 N。编队中的核潜艇要下潜执行任务,它是通过改变 实现下潜的。(g=10N/kg)
20.(2024八下·兴隆台期末)潜水艇在军事战略中有着十分重要的作用。潜水艇是靠改变 来实现上浮和下潜的,我国自主研制的一种攻击型核潜艇,在水面下排开水的质量为3000t,它受到的浮力为 N,如果该潜水艇由海水中潜入长江中仍然保持悬浮,应该 (选填“增加”、“减少”或“保持不变”)潜水艇水舱中水的质量(g取10N/kg)。
21.(2024八下·兴宁期中)一艘远洋轮船由大海驶入黄浦江后,船体将 一些(选填“下沉”或“上浮”),它受到的浮力大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”),浮力的方向为 。
22.(2024八下·湖南期末)去洋湖湿地公园可以乘坐如图所示的脚踏船游玩,当乘客登上脚踏船后,船所受到的浮力将 选填“变大”、“变小”或“不变”。已知脚踏船自重,在安全范围内最多能排开水的体积为,则该船一次最多能乘坐 个质量为的乘客。
三、作图题(共2分)
23.(2023八下·重庆市期中)如图所示,容器放在水平地面上,小球在水中悬浮,画出小球受到浮力的示意图。
四、实验探究题(共3题,共13分)
24.(2024八下·西昌期中)在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小明提出以下猜想,并做了如图所示的一系列实验。
猜想A:物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关;
猜想B:物体所受浮力大小与物体所处的深度有关;
猜想C:物体所受浮力大小与液体的密度有关;
(1)根据甲、丁、戊三次实验是为了探究猜想 (填写相应字母);
(2)分析 三次的实验数据,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;
(3)该物体浸没在盐水中时所受的浮力为 。
25.(2024八下·衡阳期末)如图所示的是小林探究“浮力大小与哪些因素有关”的操作过程:
(1)图(b)中金属块受到的浮力为 N,浮力的方向是 ;
(2)比较图(b)和图( )中弹簧测力计的示数可知,浸在同一液体中的物体,排开液体的体积越大,它受到的浮力 ;(选填“越大”、“越小”、“不变”)
(3)比较图(d)(e)中弹簧测力计的示数可知,浸没在同种液体中的物体,受到的浮力与它浸没的深度 (选填“有关”或“无关”)。
26.(2023八下·台江期末)某物理兴趣小组利用弹簧测力计、水、小石块(不吸水)、溢水杯、小桶、细线等实验器材探究浮力的大小与排开液体所受到的重力的关系。
(1)如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验步骤,最科学合理的实验顺序是 ;
(2)兴趣小组的同学换用不同的物体(不吸液体)或液体按科学合理的顺序进行了多次实验,由实验数据得出F浮 G排(选填“>”、“=”或“<”),从而验证了阿基米德原理的正确性;
(3)图丁步骤中,小石块逐渐浸入液体过程中(未接触溢水杯),液体对杯底的压强 (选填“逐渐变大”、“一直不变”或“逐渐变小”);
(4)如果换用密度小于液体密度的物体(不吸液体)来进行该实验,则图 步骤中可不使用弹簧测力计;
(5)其中一个同学每次进行图甲步骤时,都忘记将溢水杯中液体装满,其他步骤无误,因而他会得出F浮 G排(小桶中液体所受重力)的结论。(选填“>”、“=”或“<”)
五、计算题(共6分)
27.(2024八下·期末)体积,重的木块,用线系在底面积为圆柱形容器的底部,当倒入足够的水使木块浸没,求:
(1)木块受的浮力?
(2)剪断系线后静止时,排开水的体积?
(3)木块露出水面后,器底受水的压强减少多少帕?
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】AB.水堵头上方有水,有深度,受到水的压强和压力,AB不符合题意;
CD.水堵头在水中有深度,受到压力;下方没有水,不受向上的压力,不受浮力,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】物体在液体中有深度,受到压强和压力;物体下面没有液体,不受液体浮力。
2.【答案】B
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】浮力指的是物体上下表面受到的液体或气体产生的压力差。
AC:在水中下沉的铁块和潜入水底的潜艇,都受到液体向上的压力,上下表面受到的水的压力不同,上下表面形成压力差,在水中下沉的铁块和潜入水底的潜艇受到浮力的作用,故AC不符合题意;
B:在水中的柱形桥墩,底部没有受到水向上的压力,所以在水中的柱形桥墩不受浮力的作用,故B符合题意;
D:空中上升的气球,上下表面受到空气的压力不同,形成压力差,即可认为受到空气浮力的作用,故D不符合题意。
故选B。
【分析】本题考查了利用浮力形成的原因来分析解答,关键点是把握“物体上下表面受到液体或者气体的压力差”,压力差的大小就是浮力的大小。
3.【答案】A
【知识点】浮力的示意图
【解析】【解答】木块的重力为:G=mg=0.08kg×10N/kg=0.8N,因为木块漂浮,所以木块受到的浮力:F浮=G=0.8N,浮力方向竖直向上;A符合题意,BCD不符合题意.
故答案为:A
【分析】物体受到的浮力竖直向上;漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力。
4.【答案】B
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】由乙丙两图中鸡蛋分别处于悬浮和漂浮状态可知,
鸡蛋均处于平衡状态,F浮=G物,所以F乙=F丙
由甲、乙两图可知,v排相等,而ρ甲<ρ乙,
根据公式:F浮=ρ液gV排
则:F甲<F乙,
所以:F甲<F乙=F丙
故答案为:B
【分析】当物体受到的浮力大于重力时,物体上浮直至漂浮;当物体受到的浮力小于重力时,物体会下沉直至沉底。
5.【答案】A
【知识点】液体压强的特点;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.向海底下潜过程中,深度增加,根据p=ρgh,受到海水的压强变大,A符合题意;
B.海水中水平游动时,深度不变,根据p=ρgh,受到海水的压强不变,B不符合题意;
CD.对背心进行充气后,排开液体体积变大,根据F浮=ρgV排可知,浮力变大,对背心进行放气后,排开液体体积变小,浮力变小,CD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】根据p=ρgh分析判断压强变化情况;根据F浮=ρ液V排g分析判断浮力变化情况。
6.【答案】A
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】当物体浸没在水中时,它受到的浮力等于空气中弹簧测力计的示数与在水中示数之差,即 F浮=F2-F3;排开水的重力等于小桶和水的总重力与小桶重力之差,即G=F4-F1;根据阿基米德原理F浮=G可知, F2-F3=F4-F1 ,故A正确,BCD错误;
故答案为:A。
【分析】利用“称量法”测浮力和阿基米德原理的公式进行判断。
7.【答案】D
【知识点】浮力大小的计算;探究浮力大小的实验
【解析】【解答】A.乙图中,金属块a浸没在水中,受到的浮力:F浮乙=G-F乙=1.6N-1.0N=0.6N,A不符合题意;
B.根据甲、乙两图,金属块在水中的深度不同,造成排开水的体积不同,受到的浮力不同,不能反应浮力和深度的关系,B不符合题意;
C.丙图中,塑料块受到的浮力:F浮丙=G-F丙=1.6N-0.7N=0.9N,由于都是水,密度相同,但浮力比乙图金属块受到的浮力大,是因为塑料块排开水的体积大,而浮力和物体的密度无关,C不符合题意;
D.根据图丁,计算浮力为F浮丁=G-F丁=1.6N-0.9N=0.7N,丁图液体是酒精,丙图和丁图中,排开液体的体积相同,物体相同,液体密度不同,酒精密度小,受到的浮力小,说明同一物体浸没在不同液体中,液体密度越大,受到的浮力越大,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】根据物体的重力和浸入液体中测力计的拉力差,可以计算浮力;浮力和液体密度、排开液体的体积有关,和深度、物体密度等无关,进行比较时,需要结合控制变量法。
8.【答案】C
【知识点】质量及其特性;重力及其大小的计算;压力及重力与压力的区别;阿基米德原理
【解析】【解答】A.一个苹果的质量约为0.2 kg,故A不符合题意;
B.正常成年人的体重约为600 N,站立时对地面的压力,故B不符合题意;
C.一名中学生质量约50 kg,体积约,一名中学生浸没在水中时受到的浮力,故C符合题意;
D.一枚鸡蛋的质量约0.05 kg,托起一枚鸡蛋所用的力
故D不符合题意。
故选C。
【分析】(1)估测一个苹果的质量,然后进行单位换算;
(2)估测出成年人的体重,人对水平地面的压力大小等于人的重力;
(3)估测中学生的重力,根据人体的密度和水的密度差不多结合物体的浮沉条件求出中学生浸没在水中时受到的浮力;
(4)估测一个鸡蛋的质量,根据F=G=mg求出托起一个鸡蛋所用的力。
9.【答案】A
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】ABC.浮空艇整体受到的浮力为,随着高度升高,空气的密度变小,它整体受到的浮力为,浮力变小,则,故A正确,BC错误;
D.随着高度升高,空气的密度变小,浮空艇通过不断排出内部下层的部分空气,浮空艇整体整体的质量变小,此时浮力
故D错误。
故答案为:A。
【分析】随着高度升高,空气的密度变小,它整体受到的浮力根据阿基米德原理变小。
10.【答案】D
【知识点】密度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理
【解析】【解答】A.由图像乙可以看出,拉力F随时间的变化是先不变后减小再不变,对应石料在空中,入睡以及浸没的过程,所以石料在第20s开始浸入水中,故A不符合题意;
B.由图可知,浸入前受到的拉力为1300N,在石料浸入水中前,在空气中做匀速直线运动,只受到重力和拉力,二力平衡,所以石料的重力等于受到的拉力,所以石料的重力为1300N,故B不符合题意;
C.当石料浸没后,所受浮力最大。
此时对石料受力分析可知,浮力等于重力减去拉力,即
F浮=G-F=1300N-800N=500N
故C不符合题意;
D.石料的重力为1300N,所以石料的质量为
根据石料浸没在水中时,受到的浮力为500N,可求得石料的体积
所以石料的密度
故D符合题意。
故选D。
【分析】本题考查的是物理中的力与运动的关系,特别是涉及到物体在重力和拉力作用下的运动状态。根据题目描述,石料以恒定速度下降,这意味着石料受到的重力和拉力在数值上相等,方向相反,即石料处于平衡状态。利用浮力可以计算物体的体积,从而计算出物体的密度。
11.【答案】A
【知识点】飞机的升力;浮力的利用
【解析】【解答】A.飞机的机翼上面凸起,下面平直,飞机升空时,流过机翼上方的空气流速大压强小,流过机翼下方的空气流速小压强大,便形成了向上的升力,A符合题意;
B.热气球能在空中飞行,是因为气球内气体的密度比空气的密度小,热气球在空气中受到浮力大于或等于其重力,B不符合题意;
C.飞艇能在空中飞行,是因为飞艇内的氦气密度比空气小,它受到的浮力大于重力,所以能在空中飞行,给C不符合题意;
D.火箭升空靠喷气产生的动力推动,火箭升空时向地面喷出了高温高压的燃气,由于物体间力的作用是相互的,高温高压的燃气对火箭施加了一个向上的反作用力,使火箭升空,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】流速大的地方压强小,飞机升空利用了的升力利用了这个原理。
12.【答案】A
【知识点】浮力的利用
【解析】【解答】A、潜水艇在液体中,利用受到的浮力上升或下降,A符合题意;
BC、气压计、抽水机使用时,利用了大气压的作用,BC不符合题意;
D、使用铅垂线,利用了重力方向总是竖直向下的,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】潜艇利用浮力工作;气压计、抽水机的利用与大气压有关;铅垂线利用了重力。
13.【答案】D
【知识点】压力及重力与压力的区别;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;浮力的利用
【解析】【解答】A、浮力的公式F浮=ρ液gV排,据题可知物体处于静止状态,所以重力等于浮力,物体在甲中排开水的体积较大,所以甲液体密度较小,AB错误
C. 两烧杯液体相平 ,根据P=ρgh可知乙烧杯底部所受液体压强较大,故C错误;
D.据题可知烧杯的重力等于压力,根据重力公式G=ρghs,甲液体密度较小,其余因素相同,所以 乙烧杯对桌面的压力大 故D正确。
故选D。
【分析】根据浮力的计算、重力的计算、压强的计算判识选项
1、浮力的计算:公式为F浮=ρ液gV排,所以当浮力相同时,排开水体积和液体密度成反比
2、重力的计算:公式为G=ρghs,就本题目而言,甲液体密度较小,其余因素相同,所以甲的重力较小,根据题意分析可知,重力等于压力,据此比较
3、压强的计算:公式为P=ρgh,所以压强和高度以及液体密度相同
14.【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】乒乓球完全浸没时,受到的浮力大于重力,放手后,乒乓球上浮,在露出水面前,乒乓球完全浸没,浮力不变,露出水面后浮力变小,最后处于漂浮状态,浮力等于重力,C符合题意。
故答案为:C.
【分析】当物体受到的浮力大于重力,物体上浮;物体漂浮时,浮力等于重力。
15.【答案】D
【知识点】物体运动状态的变化;惯性及其现象;平衡状态的判断;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.飞机受力向前运动,是力改变了物体的运动状态,力改变物体运动状态,物体的运动不需要力来维持,故A错误;
B.飞机加速飞行时,运动速度改变,处于非平衡状态,受非平衡力作用,故B错误;
C.飞机飞离航母后,航母的总重力减小,航母始终漂浮,浮力等于重力,由于重力减小,浮力会减小,故C错误;
D.惯性只与质量有关,飞机离开甲板加速升空时,飞机质量不变,飞机的惯性不变,故D正确。
故选D。
【分析】力可以改变物体的运动状态;漂浮的物体受到的浮力等于重力;惯性只和物体的质量有关。
16.【答案】8;不变
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】根据竖直悬挂在水中的圆柱体,上下表面压力差,计算浮力为F浮=13N-5N=8N;若把这个圆柱体压扁,仍浸没在水中,由于物体的体积不变,排开水的体积不变,受到的浮力不变。
【分析】根据物体受到的上下表面的压力差, 可以计算浮力;液体密度和排开液体的体积不变时,浮力不变。
17.【答案】;;减小
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】游轮的质量为1.4×105t,在海上行驶时,处于漂浮状态,浮力等于总重力,
计算受到的浮力约为F浮=G物=mg=1.4×105×103kg×10N/kg=1.4×109N,
排开海水的体积约为;
游轮上的乘客上岸后,游轮总重力减小,受到的浮力减小。
【分析】漂浮的物体,受到的浮力等于重力;根据F浮=G物=mg,可以计算浮力;根据,计算排开液体的体积。
18.【答案】>;甲
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】(1)甲、乙均漂浮,则,
且V排甲>V排乙,因此G甲>G乙
(2)由得,浮力相同时,液体密度越大,排开液体的体积越小,所以可用甲来测比水密度大的液体的密度。
【分析】(1)密度计根据物体漂浮时,浮力与重力相等的原理工作;
(2)根据F浮=ρ液gV排判断出V排与液体的密度大小关系便可得出结论。
19.【答案】6.5×108;自身重力
【知识点】阿基米德原理;浮力的利用
【解析】【解答】1.计算航空母舰受到的浮力:
航空母舰满载时的排水量为6.5万吨,即6.5×107kg。根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力,因此航空母舰受到的浮力为:
F浮 = G排 = m排 * g = 6.5×107 kg * 10 N/kg = 6.5×108 N
2.潜水艇下潜的原理:
潜水艇下潜是通过改变自身的重力来实现的。当潜水艇需要下潜时,它会向自身的水舱中注水,增加自身的重力。当重力大于浮力时,潜水艇就会下潜。
综上第1空为6.5×108;第2空为自身重力
【分析】本题主要考查浮力的计算和潜水艇下潜的原理。首先,需要根据排水量计算航空母舰受到的浮力。其次,需要理解潜水艇下潜的原理,即通过改变自身的重力来实现下潜。
20.【答案】自身重力;;减少
【知识点】浮力的利用
【解析】【解答】潜水艇是靠改变自身重力实现上浮和下潜的,根据阿基米德原理,浮力等于排开水的重力,
即,
由海水潜入长江中液体密度变小,排水体积不变,所以浮力变小,所以保持悬浮需要排水
综上 第1空、 自身重力; 第2空、; 第3空、 减少
【分析】物体浮沉:物体漂浮,物体密度小于液体密度,重力等于浮力,物体悬浮,物体密度等于液体密度,重力等于浮力,物体下沉,物体密度大于物体液体密度,重力大于浮力,潜水艇是靠改变自身重力实现上浮和下潜的
阿基米德原理:物体所受浮力等于物体排开水的重力
21.【答案】下沉;不变;竖直向上
【知识点】浮力及其产生原因;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】远洋轮船由大海驶入黄浦江,处于漂浮状态,浮力等于重力,方向竖直向上,重力不变,浮力不变。河水的密度变小,由可知,浮力不变,船体排开水的体积将变大,船体将下沉一些。
综上 第1空、 下沉; 第2空、不变; 第3空、竖直向上。
【分析】1、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;
2、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度.
22.【答案】变大;5
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】如图,船是水面漂浮,根据二力平衡,受到的浮力等于船的总重力,当乘客登船后,船所受到的总重力变大,
仍漂浮,浮力将变大。根据最大排开水的体积,计算浮力
F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.38m3=3.8×103N,
漂浮时,浮力等于重力,则G总=F浮=3.8×103N,
物体的质量为,
最多能乘坐的乘客数为。
【分析】物体漂浮时,受到的浮力等于重力;根据F浮=ρ液gV排,计算浮力,利用,计算质量。
23.【答案】解:如图所示:
【知识点】浮力的示意图
【解析】【解答】小球所受浮力的作用点在小球的球心,然后以作用点为起点,沿竖直向上画一条有向线段。
【分析】根据浮力的方向是竖直向上的和力的示意图的要求画出浮力示意图。
24.【答案】(1)C
(2)甲丙丁
(3)3.9N
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】1)甲丁戊三个试验只有密度变化,其余不变,所以是为了探究 猜想C
综上 第1空为C
2)分析甲丙丁可知 浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关
综上第1空为甲丙丁
3)物体自重为4.5N,在盐水中受到浮力之后的合力为0.6N,所以浮力为4.5N-0.6N=3.9N
综上第1空为3.9N
【分析】根据浮力的影响因素填空
1、根据受力分析可知,物体所受重力,浮力以及弹簧测力计的拉力,所以重力=弹簧测力计拉力+浮力,据此计算浮力
2、根据浮力公式 F浮=ρgv排可知,浮力的大小与液体密度以及排开水的体积有关,物体完全浸没使,拉力不在增加;
25.【答案】(1)0.6;竖直向上
(2)c;越大
(3)无关
【知识点】浮力大小的计算;探究浮力大小的实验
【解析】【解答】探究浮力大小与哪些因素有关时,
(1)根据a、b,计算金属块受到的浮力为;浮力的方向竖直向上。
(2)由图(b)和(c),液体密度相同,图(c)中物体排开液体体积大,图(c)中的浮力为
,可得出结论:浸在同一液体中的物体,排开液体的体积越大,它受到的浮力越大。
(3)比较图(d)(e)中弹簧测力计的示数,物体浸没在酒精中两次的浮力相同,两次浸没的深度不同,浮力不变,可得出结论:浸没在同种液体中的物体,受到的浮力与它浸没的深度无关。
【分析】(1)浸在液体中的物体受到浮力的作用,根据物体的重力和浸没后测力计的拉力差,计算浮力;
(2)探究浮力和排开液体体积的关系,保持液体密度相同,排开液体的体积不同;排开体积越大,受到浮力越大;
(3)当液体密度和排开液体的体积一定时,深度变化,浮力不变。
(1)[1]根据称重法可得图(b)中金属块受到的浮力为
[2]浸在液体中的物体受到浮力的作用,浮力的方向竖直向上。
(2)由图(b)和图(c),液体密度相同,图(c)中物体排开液体体积大,图(c)中的浮力为
故可得出结论:浸在同一液体中的物体,排开液体的体积越大,它受到的浮力越大。
(3)比较图(d)(e)中弹簧测力计的示数,物体浸没在酒精中两次的浮力相同,两次浸没的深度不同,浮力不变,则可得出结论:浸没在同种液体中的物体,受到的浮力与它浸没的深度无关。
26.【答案】丙、甲、丁、乙;=;一直不变;丁;>
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】 解:(1)为了使小桶在接水之后可直接计算水的重力,应先测量空桶的重,然后再测出石块的重力,并直接浸入水中观察测力计的示数,最后测排出的水和小桶的总重,求排出的水的重力.因此,最合理的顺序应为:丙、甲、丁、乙;
(2)因G乙-G丙=2N-1N=1N,F浮=1N;
由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于它排开液体的重力;
(3)小石块逐渐浸入液体过程中(未接触溢水杯),溢水杯中水的深度不变,根据公式p=ρgh可知,水对溢水杯底的压强不变;
(4)如果换用密度小于液体密度的物体(不吸液体)来进行该实验,此物体会漂浮在液面上,物体受到的浮力等于物体的重力,则图丁步骤中可不使用弹簧测力计;
(5)其中一个同学每次进行图甲步骤时,都忘记将溢水杯中液体装满,则G排偏小,实验时认为G排=G溢,因而他会得出F浮>G排的结论。
故答案为:(1)丙、甲、丁、乙;(2)=;(3)一直不变;(4)丁;(5)>。
【分析】 (1)对于实验的合理顺序,我们应把握住两点:一是小桶是用来接排出的水的,在接水之前必须先测出空桶的重;二是物块要先测重力,再直接浸入水中;
(2)求出G乙-G丙,分析数据得出结论;
(3)根据公式p=ρgh分析水对溢水杯底的压强;
(4)如果换用密度小于液体密度的物体(不吸液体)来进行该实验,此物体会漂浮在液面上,因此可以不用弹簧测力计,利用物体的漂浮条件求浮力;
(5)若溢水杯中水没有装满,可导致溢出水的重力小于排开水的重力。
27.【答案】(1)解:木块浸没在水中时受到的浮力:;
答:木块受到的浮力为。
(2)解:因为木块浸没在水中时的浮力大于木块的重力,
所以剪断细线后,木块会上浮直至漂浮在水面上,
由于漂浮,所以,
由得此时排开水的体积:,
答:剪断系线后静止时,排开水的体积为。
(3)解:木块露出水面的体积:;
木块露出水面处于静止后,水面下降的高度:,
则容器底部所受水的压强减小了:。
答:木块露出水面处于静止后,容器底部所受水的压强减小了。
【知识点】液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据F浮=ρ液gV排,计算浮力的大小;
(2)根据,计算排开液体的体积;
(3)根据体积和底面积,计算深度变化量;根据Δp=ρgΔh,计算液体压强的变化量。
1 / 1沪科版八年级物理第九章 浮力单元检测(基础卷)
一、选择题(每题3分,共45分)
1.(2024八下·三台期末)如图所示,洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,则水堵头( )
A.没有受到水的压力,但受到水的浮力
B.没有受到水的压力,也没有受到水的浮力
C.受到水的压力,没有受到水的浮力
D.受到水的压力,也受到水的浮力
【答案】C
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】AB.水堵头上方有水,有深度,受到水的压强和压力,AB不符合题意;
CD.水堵头在水中有深度,受到压力;下方没有水,不受向上的压力,不受浮力,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】物体在液体中有深度,受到压强和压力;物体下面没有液体,不受液体浮力。
2.(2024八下·南乐期末)下列物体中,不受浮力作用的是( )
A.在水中下沉的铁块 B.在水中的柱形桥墩
C.潜入水底的潜艇 D.空中上升的气球
【答案】B
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】浮力指的是物体上下表面受到的液体或气体产生的压力差。
AC:在水中下沉的铁块和潜入水底的潜艇,都受到液体向上的压力,上下表面受到的水的压力不同,上下表面形成压力差,在水中下沉的铁块和潜入水底的潜艇受到浮力的作用,故AC不符合题意;
B:在水中的柱形桥墩,底部没有受到水向上的压力,所以在水中的柱形桥墩不受浮力的作用,故B符合题意;
D:空中上升的气球,上下表面受到空气的压力不同,形成压力差,即可认为受到空气浮力的作用,故D不符合题意。
故选B。
【分析】本题考查了利用浮力形成的原因来分析解答,关键点是把握“物体上下表面受到液体或者气体的压力差”,压力差的大小就是浮力的大小。
3.(2021八下·上思期末)质量为80g的木块静止在如图的水面上,下列说法正确的是( )
A.木块所受浮力方向为F1所示 B.木块所受浮力方向为F2所示
C.木块所受浮力大小为8N D.木块所受的浮力大于重力
【答案】A
【知识点】浮力的示意图
【解析】【解答】木块的重力为:G=mg=0.08kg×10N/kg=0.8N,因为木块漂浮,所以木块受到的浮力:F浮=G=0.8N,浮力方向竖直向上;A符合题意,BCD不符合题意.
故答案为:A
【分析】物体受到的浮力竖直向上;漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力。
4.(2019八下·双城期末)将一个生鸡蛋放进盛有清水的杯中,鸡蛋下沉至杯底,如下图(甲)所示,向水中加适量盐并使其溶解,鸡蛋恰好处于悬浮状态,如图(乙)所示,继续加盐并使其溶解,鸡蛋处于漂浮状态,如图(丙)所示.三种状态下鸡蛋受到的浮力分别为F甲、F乙、F丙 , 则F甲、F乙、F丙的关系为 ( )
A.F甲<F乙<F丙 B.F甲<F乙=F丙
C.F甲=F乙>F丙 D.F甲>F乙>F丙
【答案】B
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】由乙丙两图中鸡蛋分别处于悬浮和漂浮状态可知,
鸡蛋均处于平衡状态,F浮=G物,所以F乙=F丙
由甲、乙两图可知,v排相等,而ρ甲<ρ乙,
根据公式:F浮=ρ液gV排
则:F甲<F乙,
所以:F甲<F乙=F丙
故答案为:B
【分析】当物体受到的浮力大于重力时,物体上浮直至漂浮;当物体受到的浮力小于重力时,物体会下沉直至沉底。
5.(2022八下·上杭期中)如图所示,潜水员正潜没在海水中,他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或放气,以改变背心的体积大小来实现浮沉。下列对潜水员分析正确的是( )
A.向海底下潜过程中,受到海水的压强变大
B.海水中水平游动时,受到海水的压强变小
C.对背心进行放气后,受到海水的浮力变大
D.对背心进行充气后,受到海水的浮力变小
【答案】A
【知识点】液体压强的特点;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.向海底下潜过程中,深度增加,根据p=ρgh,受到海水的压强变大,A符合题意;
B.海水中水平游动时,深度不变,根据p=ρgh,受到海水的压强不变,B不符合题意;
CD.对背心进行充气后,排开液体体积变大,根据F浮=ρgV排可知,浮力变大,对背心进行放气后,排开液体体积变小,浮力变小,CD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】根据p=ρgh分析判断压强变化情况;根据F浮=ρ液V排g分析判断浮力变化情况。
6.(2024八下·来宾期中)兴趣小组在测量“浮力的大小”时,其实验操作步骤及弹簧测力计的示数均如图3所示。下列等式正确的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】当物体浸没在水中时,它受到的浮力等于空气中弹簧测力计的示数与在水中示数之差,即 F浮=F2-F3;排开水的重力等于小桶和水的总重力与小桶重力之差,即G=F4-F1;根据阿基米德原理F浮=G可知, F2-F3=F4-F1 ,故A正确,BCD错误;
故答案为:A。
【分析】利用“称量法”测浮力和阿基米德原理的公式进行判断。
7.(2023八下·阿荣旗期末)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,可以得出:同一物体浸入水中深度越深,所受浮力越大的结论
C.利用乙、丙,可以得出:在同种液体中,物体密度越大,所受浮力越大的结论
D.利用丙、丁,可以初步得出:同一物体浸没在密度越大的液体中所受浮力越大的结论
【答案】D
【知识点】浮力大小的计算;探究浮力大小的实验
【解析】【解答】A.乙图中,金属块a浸没在水中,受到的浮力:F浮乙=G-F乙=1.6N-1.0N=0.6N,A不符合题意;
B.根据甲、乙两图,金属块在水中的深度不同,造成排开水的体积不同,受到的浮力不同,不能反应浮力和深度的关系,B不符合题意;
C.丙图中,塑料块受到的浮力:F浮丙=G-F丙=1.6N-0.7N=0.9N,由于都是水,密度相同,但浮力比乙图金属块受到的浮力大,是因为塑料块排开水的体积大,而浮力和物体的密度无关,C不符合题意;
D.根据图丁,计算浮力为F浮丁=G-F丁=1.6N-0.9N=0.7N,丁图液体是酒精,丙图和丁图中,排开液体的体积相同,物体相同,液体密度不同,酒精密度小,受到的浮力小,说明同一物体浸没在不同液体中,液体密度越大,受到的浮力越大,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】根据物体的重力和浸入液体中测力计的拉力差,可以计算浮力;浮力和液体密度、排开液体的体积有关,和深度、物体密度等无关,进行比较时,需要结合控制变量法。
8.(2024八下·寿光期末)下列估测值最接近实际的是( )
A.一个苹果的质量约为2kg
B.正常成年人在水平地面上站立时对地面的压力约为
C.一名中学生浸没在水中时受到的浮力大约是500N
D.托起一枚鸡蛋所用的力约为2N
【答案】C
【知识点】质量及其特性;重力及其大小的计算;压力及重力与压力的区别;阿基米德原理
【解析】【解答】A.一个苹果的质量约为0.2 kg,故A不符合题意;
B.正常成年人的体重约为600 N,站立时对地面的压力,故B不符合题意;
C.一名中学生质量约50 kg,体积约,一名中学生浸没在水中时受到的浮力,故C符合题意;
D.一枚鸡蛋的质量约0.05 kg,托起一枚鸡蛋所用的力
故D不符合题意。
故选C。
【分析】(1)估测一个苹果的质量,然后进行单位换算;
(2)估测出成年人的体重,人对水平地面的压力大小等于人的重力;
(3)估测中学生的重力,根据人体的密度和水的密度差不多结合物体的浮沉条件求出中学生浸没在水中时受到的浮力;
(4)估测一个鸡蛋的质量,根据F=G=mg求出托起一个鸡蛋所用的力。
9.(2024八下·越秀期末)如图所示,2022年5月15日凌晨1点26分,中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4270m的科考营地顺利升空,此时的浮空艇的整体质量为,整体体积为,内部上层充有氦气(密度为),中间隔开,下层是空气,浮空艇整体受到的浮力为.随着高度升高,空气的密度变小,浮空艇通过不断排出内部下层的部分空气,使其处于安全范围内.浮空艇于4点40分达到9032m,创造浮空艇大气科学观测世界记录,若此时的浮空艇静止,它整体受到的浮力为.以下说法正确的是(整个过程,的变化忽略不计)( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】ABC.浮空艇整体受到的浮力为,随着高度升高,空气的密度变小,它整体受到的浮力为,浮力变小,则,故A正确,BC错误;
D.随着高度升高,空气的密度变小,浮空艇通过不断排出内部下层的部分空气,浮空艇整体整体的质量变小,此时浮力
故D错误。
故答案为:A。
【分析】随着高度升高,空气的密度变小,它整体受到的浮力根据阿基米德原理变小。
10.(2024八下·凉山期末)某地在江面上修建一座大桥,如图中甲是使用吊车向江底投放长方形石料的示意图。在整个投放过程中,石料以恒定速度下降。图乙是钢绳的拉力F随时间t变化的图像(从开始投放到石料刚好接触湖底前)。时刻吊车开始下放石料,忽略水的摩擦阻力。则下列说法错误的是( )
A.石料在时开始浸入水中 B.石料的重力是1300N
C.石料受到的最大浮力是500N D.石料密度为
【答案】D
【知识点】密度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理
【解析】【解答】A.由图像乙可以看出,拉力F随时间的变化是先不变后减小再不变,对应石料在空中,入睡以及浸没的过程,所以石料在第20s开始浸入水中,故A不符合题意;
B.由图可知,浸入前受到的拉力为1300N,在石料浸入水中前,在空气中做匀速直线运动,只受到重力和拉力,二力平衡,所以石料的重力等于受到的拉力,所以石料的重力为1300N,故B不符合题意;
C.当石料浸没后,所受浮力最大。
此时对石料受力分析可知,浮力等于重力减去拉力,即
F浮=G-F=1300N-800N=500N
故C不符合题意;
D.石料的重力为1300N,所以石料的质量为
根据石料浸没在水中时,受到的浮力为500N,可求得石料的体积
所以石料的密度
故D符合题意。
故选D。
【分析】本题考查的是物理中的力与运动的关系,特别是涉及到物体在重力和拉力作用下的运动状态。根据题目描述,石料以恒定速度下降,这意味着石料受到的重力和拉力在数值上相等,方向相反,即石料处于平衡状态。利用浮力可以计算物体的体积,从而计算出物体的密度。
11.(2020八下·郯城期中)如图所示的四种飞行器中,利用流体压强与流速关系获得升力的是( )
A. 飞机 B. 热气球
C. 飞艇 D. 火箭
【答案】A
【知识点】飞机的升力;浮力的利用
【解析】【解答】A.飞机的机翼上面凸起,下面平直,飞机升空时,流过机翼上方的空气流速大压强小,流过机翼下方的空气流速小压强大,便形成了向上的升力,A符合题意;
B.热气球能在空中飞行,是因为气球内气体的密度比空气的密度小,热气球在空气中受到浮力大于或等于其重力,B不符合题意;
C.飞艇能在空中飞行,是因为飞艇内的氦气密度比空气小,它受到的浮力大于重力,所以能在空中飞行,给C不符合题意;
D.火箭升空靠喷气产生的动力推动,火箭升空时向地面喷出了高温高压的燃气,由于物体间力的作用是相互的,高温高压的燃气对火箭施加了一个向上的反作用力,使火箭升空,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】流速大的地方压强小,飞机升空利用了的升力利用了这个原理。
12.(2024八下·张家口期末)下列设备和器材中,利用浮力的是 ( )
A.潜水艇 B.气压计 C.抽水机 D.铅垂线
【答案】A
【知识点】浮力的利用
【解析】【解答】A、潜水艇在液体中,利用受到的浮力上升或下降,A符合题意;
BC、气压计、抽水机使用时,利用了大气压的作用,BC不符合题意;
D、使用铅垂线,利用了重力方向总是竖直向下的,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】潜艇利用浮力工作;气压计、抽水机的利用与大气压有关;铅垂线利用了重力。
13.(2024八下·潜江月考)在木棒的一段缠绕一些细铜丝制成简易的密度计,将其分别放入盛有两种液体的甲、乙烧杯中处于静止状态,两烧杯相同并置于桌面上,且液体相平,如图所示,下列说法正确的是( )
A.密度计在甲液体中受到的浮力大
B.甲液体密度大于乙液体密度
C.甲烧杯底部受到液体的压强大
D.乙烧杯对桌面的压力大
【答案】D
【知识点】压力及重力与压力的区别;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;浮力的利用
【解析】【解答】A、浮力的公式F浮=ρ液gV排,据题可知物体处于静止状态,所以重力等于浮力,物体在甲中排开水的体积较大,所以甲液体密度较小,AB错误
C. 两烧杯液体相平 ,根据P=ρgh可知乙烧杯底部所受液体压强较大,故C错误;
D.据题可知烧杯的重力等于压力,根据重力公式G=ρghs,甲液体密度较小,其余因素相同,所以 乙烧杯对桌面的压力大 故D正确。
故选D。
【分析】根据浮力的计算、重力的计算、压强的计算判识选项
1、浮力的计算:公式为F浮=ρ液gV排,所以当浮力相同时,排开水体积和液体密度成反比
2、重力的计算:公式为G=ρghs,就本题目而言,甲液体密度较小,其余因素相同,所以甲的重力较小,根据题意分析可知,重力等于压力,据此比较
3、压强的计算:公式为P=ρgh,所以压强和高度以及液体密度相同
14.(2024八下·张家口期末)完全浸没在水中的乒乓球,放手后从运动到静止的过程,其浮力大小的变化情况是 ( )
A.浮力不断变大,但小于重力
B.浮力不变,但大于重力
C.浮力先不变,后变小且始终大于重力,直到最后静止时,浮力等于重力
D.浮力先大于重力,后小于重力
【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】乒乓球完全浸没时,受到的浮力大于重力,放手后,乒乓球上浮,在露出水面前,乒乓球完全浸没,浮力不变,露出水面后浮力变小,最后处于漂浮状态,浮力等于重力,C符合题意。
故答案为:C.
【分析】当物体受到的浮力大于重力,物体上浮;物体漂浮时,浮力等于重力。
15.(2024八下·长沙期末)2024年5月,我国第三艘航母“福建”号圆满完成首次试航。福建舰拥有全球唯一得中压直流电磁弹射器,能够搭载歼﹣35双发隐身舰载飞机。下列有关说法正确的是( )
A.飞机受力向前运动,说明物体的运动需要力来维持
B.飞机在航母甲板上加速起飞时,飞机处于平衡状态
C.飞机飞离航母前后(航母始终漂浮),航母所受浮力的大小不变
D.飞机离开甲板加速升空的过程中,因为飞机质量不变,所以飞机的惯性不变
【答案】D
【知识点】物体运动状态的变化;惯性及其现象;平衡状态的判断;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.飞机受力向前运动,是力改变了物体的运动状态,力改变物体运动状态,物体的运动不需要力来维持,故A错误;
B.飞机加速飞行时,运动速度改变,处于非平衡状态,受非平衡力作用,故B错误;
C.飞机飞离航母后,航母的总重力减小,航母始终漂浮,浮力等于重力,由于重力减小,浮力会减小,故C错误;
D.惯性只与质量有关,飞机离开甲板加速升空时,飞机质量不变,飞机的惯性不变,故D正确。
故选D。
【分析】力可以改变物体的运动状态;漂浮的物体受到的浮力等于重力;惯性只和物体的质量有关。
二、填空题(每空2分,共34分)
16.(2024八下·谷城期末)一个竖直悬挂在水中的圆柱体,上表面受到水的压力为,底部受到水的压力为,这个物体受到的浮力为 。如果把这个圆柱体压扁后质量、密度均没有改变,仍浸没在水中,其受到的浮力将 。
【答案】8;不变
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】根据竖直悬挂在水中的圆柱体,上下表面压力差,计算浮力为F浮=13N-5N=8N;若把这个圆柱体压扁,仍浸没在水中,由于物体的体积不变,排开水的体积不变,受到的浮力不变。
【分析】根据物体受到的上下表面的压力差, 可以计算浮力;液体密度和排开液体的体积不变时,浮力不变。
17.(2024八下·江海期末)如图所示,“爱达魔都号”是中国首艘国产大型游轮,她标志着我国集齐了造船业“三颗明珠”。“爱达魔都号”的总吨位约为,在海上行驶时,受到的浮力约为 ,排开海水的体积约为 ;当游轮到达目的地,乘客上岸后,游轮受到的浮力 选填“增大”、“减小”或“不变”。取,海水的密度取
【答案】;;减小
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】游轮的质量为1.4×105t,在海上行驶时,处于漂浮状态,浮力等于总重力,
计算受到的浮力约为F浮=G物=mg=1.4×105×103kg×10N/kg=1.4×109N,
排开海水的体积约为;
游轮上的乘客上岸后,游轮总重力减小,受到的浮力减小。
【分析】漂浮的物体,受到的浮力等于重力;根据F浮=G物=mg,可以计算浮力;根据,计算排开液体的体积。
18.(2023八下·浠水期末)如图所示,小明用不同材料做成粗细大小都一样的甲、乙两支密度计放在水中,水面刚好与甲的最上端刻度相齐,与乙的最下端刻度相齐。由图可知甲、乙密度计的重力G甲 G乙 (填“大于”或“小于”)。其中 密度计可以测比水密度大的液体的密度。
【答案】>;甲
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】(1)甲、乙均漂浮,则,
且V排甲>V排乙,因此G甲>G乙
(2)由得,浮力相同时,液体密度越大,排开液体的体积越小,所以可用甲来测比水密度大的液体的密度。
【分析】(1)密度计根据物体漂浮时,浮力与重力相等的原理工作;
(2)根据F浮=ρ液gV排判断出V排与液体的密度大小关系便可得出结论。
19.(2024八下·凉山期末)为了维护南海的和平、稳定与秩序,山东舰航母编队在南海展开综合对抗演练。“山东舰”航空母舰满载时的排水量约为6.5万吨,此时航空母舰受到的浮力约为 N。编队中的核潜艇要下潜执行任务,它是通过改变 实现下潜的。(g=10N/kg)
【答案】6.5×108;自身重力
【知识点】阿基米德原理;浮力的利用
【解析】【解答】1.计算航空母舰受到的浮力:
航空母舰满载时的排水量为6.5万吨,即6.5×107kg。根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力,因此航空母舰受到的浮力为:
F浮 = G排 = m排 * g = 6.5×107 kg * 10 N/kg = 6.5×108 N
2.潜水艇下潜的原理:
潜水艇下潜是通过改变自身的重力来实现的。当潜水艇需要下潜时,它会向自身的水舱中注水,增加自身的重力。当重力大于浮力时,潜水艇就会下潜。
综上第1空为6.5×108;第2空为自身重力
【分析】本题主要考查浮力的计算和潜水艇下潜的原理。首先,需要根据排水量计算航空母舰受到的浮力。其次,需要理解潜水艇下潜的原理,即通过改变自身的重力来实现下潜。
20.(2024八下·兴隆台期末)潜水艇在军事战略中有着十分重要的作用。潜水艇是靠改变 来实现上浮和下潜的,我国自主研制的一种攻击型核潜艇,在水面下排开水的质量为3000t,它受到的浮力为 N,如果该潜水艇由海水中潜入长江中仍然保持悬浮,应该 (选填“增加”、“减少”或“保持不变”)潜水艇水舱中水的质量(g取10N/kg)。
【答案】自身重力;;减少
【知识点】浮力的利用
【解析】【解答】潜水艇是靠改变自身重力实现上浮和下潜的,根据阿基米德原理,浮力等于排开水的重力,
即,
由海水潜入长江中液体密度变小,排水体积不变,所以浮力变小,所以保持悬浮需要排水
综上 第1空、 自身重力; 第2空、; 第3空、 减少
【分析】物体浮沉:物体漂浮,物体密度小于液体密度,重力等于浮力,物体悬浮,物体密度等于液体密度,重力等于浮力,物体下沉,物体密度大于物体液体密度,重力大于浮力,潜水艇是靠改变自身重力实现上浮和下潜的
阿基米德原理:物体所受浮力等于物体排开水的重力
21.(2024八下·兴宁期中)一艘远洋轮船由大海驶入黄浦江后,船体将 一些(选填“下沉”或“上浮”),它受到的浮力大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”),浮力的方向为 。
【答案】下沉;不变;竖直向上
【知识点】浮力及其产生原因;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】远洋轮船由大海驶入黄浦江,处于漂浮状态,浮力等于重力,方向竖直向上,重力不变,浮力不变。河水的密度变小,由可知,浮力不变,船体排开水的体积将变大,船体将下沉一些。
综上 第1空、 下沉; 第2空、不变; 第3空、竖直向上。
【分析】1、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;
2、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度.
22.(2024八下·湖南期末)去洋湖湿地公园可以乘坐如图所示的脚踏船游玩,当乘客登上脚踏船后,船所受到的浮力将 选填“变大”、“变小”或“不变”。已知脚踏船自重,在安全范围内最多能排开水的体积为,则该船一次最多能乘坐 个质量为的乘客。
【答案】变大;5
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】如图,船是水面漂浮,根据二力平衡,受到的浮力等于船的总重力,当乘客登船后,船所受到的总重力变大,
仍漂浮,浮力将变大。根据最大排开水的体积,计算浮力
F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.38m3=3.8×103N,
漂浮时,浮力等于重力,则G总=F浮=3.8×103N,
物体的质量为,
最多能乘坐的乘客数为。
【分析】物体漂浮时,受到的浮力等于重力;根据F浮=ρ液gV排,计算浮力,利用,计算质量。
三、作图题(共2分)
23.(2023八下·重庆市期中)如图所示,容器放在水平地面上,小球在水中悬浮,画出小球受到浮力的示意图。
【答案】解:如图所示:
【知识点】浮力的示意图
【解析】【解答】小球所受浮力的作用点在小球的球心,然后以作用点为起点,沿竖直向上画一条有向线段。
【分析】根据浮力的方向是竖直向上的和力的示意图的要求画出浮力示意图。
四、实验探究题(共3题,共13分)
24.(2024八下·西昌期中)在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小明提出以下猜想,并做了如图所示的一系列实验。
猜想A:物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关;
猜想B:物体所受浮力大小与物体所处的深度有关;
猜想C:物体所受浮力大小与液体的密度有关;
(1)根据甲、丁、戊三次实验是为了探究猜想 (填写相应字母);
(2)分析 三次的实验数据,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;
(3)该物体浸没在盐水中时所受的浮力为 。
【答案】(1)C
(2)甲丙丁
(3)3.9N
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】1)甲丁戊三个试验只有密度变化,其余不变,所以是为了探究 猜想C
综上 第1空为C
2)分析甲丙丁可知 浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关
综上第1空为甲丙丁
3)物体自重为4.5N,在盐水中受到浮力之后的合力为0.6N,所以浮力为4.5N-0.6N=3.9N
综上第1空为3.9N
【分析】根据浮力的影响因素填空
1、根据受力分析可知,物体所受重力,浮力以及弹簧测力计的拉力,所以重力=弹簧测力计拉力+浮力,据此计算浮力
2、根据浮力公式 F浮=ρgv排可知,浮力的大小与液体密度以及排开水的体积有关,物体完全浸没使,拉力不在增加;
25.(2024八下·衡阳期末)如图所示的是小林探究“浮力大小与哪些因素有关”的操作过程:
(1)图(b)中金属块受到的浮力为 N,浮力的方向是 ;
(2)比较图(b)和图( )中弹簧测力计的示数可知,浸在同一液体中的物体,排开液体的体积越大,它受到的浮力 ;(选填“越大”、“越小”、“不变”)
(3)比较图(d)(e)中弹簧测力计的示数可知,浸没在同种液体中的物体,受到的浮力与它浸没的深度 (选填“有关”或“无关”)。
【答案】(1)0.6;竖直向上
(2)c;越大
(3)无关
【知识点】浮力大小的计算;探究浮力大小的实验
【解析】【解答】探究浮力大小与哪些因素有关时,
(1)根据a、b,计算金属块受到的浮力为;浮力的方向竖直向上。
(2)由图(b)和(c),液体密度相同,图(c)中物体排开液体体积大,图(c)中的浮力为
,可得出结论:浸在同一液体中的物体,排开液体的体积越大,它受到的浮力越大。
(3)比较图(d)(e)中弹簧测力计的示数,物体浸没在酒精中两次的浮力相同,两次浸没的深度不同,浮力不变,可得出结论:浸没在同种液体中的物体,受到的浮力与它浸没的深度无关。
【分析】(1)浸在液体中的物体受到浮力的作用,根据物体的重力和浸没后测力计的拉力差,计算浮力;
(2)探究浮力和排开液体体积的关系,保持液体密度相同,排开液体的体积不同;排开体积越大,受到浮力越大;
(3)当液体密度和排开液体的体积一定时,深度变化,浮力不变。
(1)[1]根据称重法可得图(b)中金属块受到的浮力为
[2]浸在液体中的物体受到浮力的作用,浮力的方向竖直向上。
(2)由图(b)和图(c),液体密度相同,图(c)中物体排开液体体积大,图(c)中的浮力为
故可得出结论:浸在同一液体中的物体,排开液体的体积越大,它受到的浮力越大。
(3)比较图(d)(e)中弹簧测力计的示数,物体浸没在酒精中两次的浮力相同,两次浸没的深度不同,浮力不变,则可得出结论:浸没在同种液体中的物体,受到的浮力与它浸没的深度无关。
26.(2023八下·台江期末)某物理兴趣小组利用弹簧测力计、水、小石块(不吸水)、溢水杯、小桶、细线等实验器材探究浮力的大小与排开液体所受到的重力的关系。
(1)如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验步骤,最科学合理的实验顺序是 ;
(2)兴趣小组的同学换用不同的物体(不吸液体)或液体按科学合理的顺序进行了多次实验,由实验数据得出F浮 G排(选填“>”、“=”或“<”),从而验证了阿基米德原理的正确性;
(3)图丁步骤中,小石块逐渐浸入液体过程中(未接触溢水杯),液体对杯底的压强 (选填“逐渐变大”、“一直不变”或“逐渐变小”);
(4)如果换用密度小于液体密度的物体(不吸液体)来进行该实验,则图 步骤中可不使用弹簧测力计;
(5)其中一个同学每次进行图甲步骤时,都忘记将溢水杯中液体装满,其他步骤无误,因而他会得出F浮 G排(小桶中液体所受重力)的结论。(选填“>”、“=”或“<”)
【答案】丙、甲、丁、乙;=;一直不变;丁;>
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】 解:(1)为了使小桶在接水之后可直接计算水的重力,应先测量空桶的重,然后再测出石块的重力,并直接浸入水中观察测力计的示数,最后测排出的水和小桶的总重,求排出的水的重力.因此,最合理的顺序应为:丙、甲、丁、乙;
(2)因G乙-G丙=2N-1N=1N,F浮=1N;
由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于它排开液体的重力;
(3)小石块逐渐浸入液体过程中(未接触溢水杯),溢水杯中水的深度不变,根据公式p=ρgh可知,水对溢水杯底的压强不变;
(4)如果换用密度小于液体密度的物体(不吸液体)来进行该实验,此物体会漂浮在液面上,物体受到的浮力等于物体的重力,则图丁步骤中可不使用弹簧测力计;
(5)其中一个同学每次进行图甲步骤时,都忘记将溢水杯中液体装满,则G排偏小,实验时认为G排=G溢,因而他会得出F浮>G排的结论。
故答案为:(1)丙、甲、丁、乙;(2)=;(3)一直不变;(4)丁;(5)>。
【分析】 (1)对于实验的合理顺序,我们应把握住两点:一是小桶是用来接排出的水的,在接水之前必须先测出空桶的重;二是物块要先测重力,再直接浸入水中;
(2)求出G乙-G丙,分析数据得出结论;
(3)根据公式p=ρgh分析水对溢水杯底的压强;
(4)如果换用密度小于液体密度的物体(不吸液体)来进行该实验,此物体会漂浮在液面上,因此可以不用弹簧测力计,利用物体的漂浮条件求浮力;
(5)若溢水杯中水没有装满,可导致溢出水的重力小于排开水的重力。
五、计算题(共6分)
27.(2024八下·期末)体积,重的木块,用线系在底面积为圆柱形容器的底部,当倒入足够的水使木块浸没,求:
(1)木块受的浮力?
(2)剪断系线后静止时,排开水的体积?
(3)木块露出水面后,器底受水的压强减少多少帕?
【答案】(1)解:木块浸没在水中时受到的浮力:;
答:木块受到的浮力为。
(2)解:因为木块浸没在水中时的浮力大于木块的重力,
所以剪断细线后,木块会上浮直至漂浮在水面上,
由于漂浮,所以,
由得此时排开水的体积:,
答:剪断系线后静止时,排开水的体积为。
(3)解:木块露出水面的体积:;
木块露出水面处于静止后,水面下降的高度:,
则容器底部所受水的压强减小了:。
答:木块露出水面处于静止后,容器底部所受水的压强减小了。
【知识点】液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据F浮=ρ液gV排,计算浮力的大小;
(2)根据,计算排开液体的体积;
(3)根据体积和底面积,计算深度变化量;根据Δp=ρgΔh,计算液体压强的变化量。
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