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2024-2025学年八年级物理上册单元测试卷(人教版)
第10章 浮力 (A卷)
(考试时间:100分钟 试卷满分:90分)
注意事项:
1.测试范围:人教版八年级上册第10章。
第Ⅰ卷 选择题
选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1、 (2024江西)下图是我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器,它创造了万米的载人深潜新纪录,标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。“奋斗者”号在万米深海处继续下潜的过程中,不考虑海水密度及潜水器体积的变化,以下说法正确的是( )
A. “奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强变大
B. “奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强不变
C. “奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强不变
D. “奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强变大
【答案】A
【解析】
【详解】在万米深海处继续下潜的过程中,根据和可知,“奋斗者”号排开水的体积不变,深度变大,故“奋斗者”号受到海水的浮力不变,压强变大,故A正确,BCD错误。
故选A。
2、(2024年河南)宋朝的怀丙利用浮船打捞铁牛,展现了我国古人的智慧。图为打捞过程示意图,先将陷在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳索系在一起,再把船上的泥沙铲走,铁牛就被拉起,然后把船划到岸边,解开绳索卸下铁牛,就可将铁牛拖上岸。船在图中甲、乙、丙三个位置船所受浮力为、、,下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,船在图中甲、乙、丙排开水的体积,根据阿基米德原理可知船在图中甲、乙、丙三个位置船所受浮力。
故选B。
3、(2024年新疆维吾尔自治区 新疆生产建设兵团)人体密度跟水的密度差不多。质量为40kg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. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】人体密度跟水的密度差不多,因此小明在水中悬浮,浮力等于重力
排开水的体积等于小明的体积
4、(2024年黑龙江龙东)将两个完全相同的小球,分别放入装有不同液体的甲、乙两个完全相同的烧杯中,小球静止时两烧杯液面相平,如图所示,下列判断正确的是( )
A. 甲烧杯中液体的密度小
B. 乙烧杯底部受到液体的压强小
C. 甲烧杯中小球受到的浮力大
D. 甲、乙两烧杯对桌面的压力相等
【答案】B
【解析】
【详解】AB.由图可知,小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态,根据浮沉条件可知,,,所以,小球静止时两烧杯液面相平,根据可知,乙烧杯底部受到液体的压强小,故A错误,B正确;
C.小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态,浮力都等于重力,所以浮力相等,故C错误;
D.甲液体密度大于乙液体密度,从图中可知,甲液体的体积大于乙液体的体积,根据可知,甲液体的质量大于乙液体的质量,烧杯质量相同,小球质量相同,根据
可知,甲烧杯对桌面的压力较大,故D错误。
故选B。
5、(2024山东临沂)水平桌面上的两个相同的烧杯中盛有两种不同的液体,两个相同的物块在液体中静止时两液面相平,如图所示。下列选项中的物理量,相等的是( )
A. 两物块底部受到的压力 B. 两物块排开液体的质量
C. 两液体对烧杯底的压强 D. 两烧杯对桌面的压强
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,物块在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态,浮力等于自身重力,因此两个相同的物块在液体中静止时受到的浮力相等。
A.将两个相同的物块分别放在两烧杯中,两物块受到的浮力相等,都等于物块的重力,浮力是浸在液体中的物体上下表面受到的压力差,即;物块漂浮是上表面受到的压力为零,悬浮时上表面压力不为零,两物块底部受到的压力不同,故A不符合题意;
B.根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于其排开液体的重力,两物体受到的浮力相等,所以排开甲液体的重力等于物块排开乙液体的重力,故B符合题意;
B.根据浮沉条件可知,物体漂浮时,物体悬浮时,所以,两杯中液面相平,根据可知,烧杯底受到液体的压强,故C不符合题意;
D.由图知,甲液体的体积大于乙液体的体积,且甲液体的密度大于乙液体的密度,根据知,甲液体的质量大于乙液体的质量,又因为两物块的质量和两烧杯的质量都相同,根据知,甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,根据知,甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强,故D不符合题意。
故选B。
6、“我劳动,我快乐。”小明放学帮妈妈洗菜时发现,放在盆中的茄子浮在水面,西红柿沉在盆底。他用所学的物理知识对此现象作出一些分析,其中正确的是( )
A.茄子受到的浮力小于它受到的重力
B.茄子受到的浮力大于西红柿受到的浮力
C.西红柿排开水的重力等于自身的重力
D.西红柿的密度大于茄子的密度
【答案】D
【详解】A.茄子漂浮在水面上,根据物体的浮沉条件可知,茄子受到的浮力等于它受到的重力,故A错误;
B.茄子漂浮在水面上,茄子受到的浮力等于它受到的重力,西红柿沉在水底,西红柿受到的浮力小于它受到的重力,由于不知道茄子和西红柿的质量关系,无法比较二者受到浮力的大小关系,故B错误;
C.西红柿沉在盆底,根据物体的浮沉条件可知,西红柿受到的浮力小于它受到的重力,即西红柿排开水的重力小于自身的重力,故C错误;
D.根据物体的浮沉条件可知,西红柿下沉,说明西红柿的密度大于水的密度;茄子漂浮,说明茄子的密度小于水的密度,所以西红柿的密度大于茄子的密度,故D正确。
故选D。
7.甲、乙、丙、丁四个体积相同的正方体,甲、乙为铁块,用细线吊住浸入水中,丙、丁为木块,丙用细线拴住下方;使其浸入水中,丁漂浮,如图所示;它们受浮力( )
A.甲、乙受浮力最小,丁受浮力最大
B.甲、丙受浮力相同,丁受浮力最小
C.丙受浮力最小,乙、丁受浮力最大
D.甲、乙、丙、丁体积相同,受浮力相同
【答案】B
【详解】如图,甲、丙排开水的体积最大且相同,丁排开水的体积最小,根据可知,甲、丙受到的浮力相等且最大,丁受到的浮力最小,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8.密度知识与生活联系非常紧密,下列关于密度的说法中正确的是( )
A.“油比水轻”漂在水面上,是由于油的密度小于水的密度
B.乒乓球不慎被挤瘪但无破损,球内气体密度变小
C.为减轻质量,比赛用自行车用强度高、密度大的材料制造
D.铁的密度大于棉花的密度,因此铁的质量大于棉花的质量
【答案】A
【详解】A.由于油的密度比水的密度小,所以油和水混合在一起时,水沉在下面,油漂在水面,故A正确;
B.乒乓球不慎被挤瘪但无破损,球内气体质量不变,体积变小,密度变大,故B错误;
C.为减轻质量,比赛用自行车采用强度高、密度小的材料制造,故C错误;
D.铁的密度大于棉花的密度,由于铁和棉花的体积不知道,因此无法比较铁和棉花质量的大小,故D错误。
故选A。
9、盐水选种是我国古代劳动人民的发明的一种巧妙的挑选种子的方法,用盐水选种时需要配制一定浓度的盐水,然后把种子倒入盐水中,则漂浮于盐水面的是次种,沉入容器底的是良种,有关盐水选种过程中下列说法正确的是( )
A.良种所受浮力大于重力,次种所受浮力小于重力
B.若良种和次种的体积相同,则良种受到的浮力较大
C.盐水选种时所用盐水的密度都要大于所有种子的密度
D.若要选出更饱满种子,则需要往盐水中加入适当的水
【答案】B
【详解】A.良种下沉,所受浮力小于重力,次种漂浮,所受浮力等于重力,故A错误;
B.若良种和次种的体积相同,良种排开的水的体积大,由F浮=ρ液V排g知道,良种受到的浮力较大,故B正确;
C.若盐水选种时所用盐水的密度都大于所有种子的密度,所有种子将漂浮,无法选种,故C错误;
D.更饱满种子的密度更大,若要选出更饱满种子,则需要往盐水中加入适当的盐,增大盐水的密度,故D错误。
故选B。
10.“我劳动,我快乐”,瑶瑶同学养成了良好的劳动习惯,每天坚持洗碗,在洗碗过程中,他发现碗可以漂浮在水面上,也可以沉入水底,如图所示,下列说法正确的是( )
A.碗漂浮在水面时受到的浮力大于它的重力
B.碗沉入水底后不会受到浮力作用
C.碗沉入水底后比漂浮在水面上时洗碗盆的液面下降
D.碗沉入水底后比漂浮在水面上时洗碗盆的液面上升
【答案】C
【详解】A.物体漂浮时,浮力等于自身的重力,所以碗漂浮在水面时受到的浮力等于的重力,故A错误;
B.浸在液体中的一切物体都受浮力作用,碗沉入水底后仍受到浮力作用,故B错误;
CD.碗沉入水底时,浮力小于重力;碗漂浮时,浮力等于自身的重力,由于碗的重力相同,所以碗沉入水底时比漂浮在水面上时的浮力小,即据可知,碗浸没后,排开的水的体积减小,水面则下降,故C正确,D错误。
故选C。
第Ⅱ卷 非选择题
填空题(本题共5小题,每空1分,共13分)
11、如图所示,今年9月10日在沪东中华长兴岛基地举行仪式,庆贺为17.4万立方米大型LNG(液化天然气)运输船首船和2号船同日命名。若两艘运输船满载天然气后船体在水中会 (选填“上浮”或“下降”)一些,排开水的体积 (选填“变大”“变小”或“不变”),船体受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 下降 变大 变大
【详解】[1][2][3]轮船始终漂浮,根据物体的浮沉条件可知,浮力大小等于重力大小,满载天然气后,重力变大,故浮力变大,根据阿基米德原理知,排开液体的体积变大,因而船体在水中要下降一些。
12、(2023年湖北宜昌) 如图重为0.5N的鸡蛋漂浮在装有淡盐水的玻璃杯中,鸡蛋受到的浮力是___________N,若再往玻璃杯中加盐,鸡蛋受到的浮力将___________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
答案: ①. 0.5 ②. 不变
解析:[1]鸡蛋漂浮在装有淡盐水的玻璃杯中,鸡蛋受到的浮力
F浮=G=0.5N
[2]若再往玻璃杯中加盐,盐水的密度变大,鸡蛋仍然处于漂浮状态,受到的浮力等于重力,鸡蛋的重力不变,浮力不变。
13、(2022辽宁本溪铁岭辽阳) 2022年5月,全球首艘智能型无人系统航母船“珠海云”号(如图所示)在广州下水。“珠海云”号排水量为2000吨,满载时受到的浮力为______N,船上的无人机起飞后船身受到的浮力______(填“变大”“变小”或“不变”),无人机受到重力的方向______。(g取10N/kg)
答案: 2×107 变小 竖直向下
解析:根据阿基米德原理,“珠海云”号受到的浮力为
F浮=G排=m排g=2.0×106kg×10N/kg=2.0×107N
因为船漂浮,所以F浮=G船,船上的无人机起飞后,船的总重力变小,因此船受到的浮力变小。
地球附近任何地方,重力的方向都是竖直向下。
14、(2022·宁波) 2022年4月28日,“巅峰使命”珠峰科考全面启动。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4300m的科考营地顺利升空,4点40分达到海拔9032m,超过珠峰8848.86m的高度,创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。
(1)该浮空艇总质量约2625kg,它受到重力的大小约为 。
(2)已知海拔4300m处的空气密度约为0.8kg/m。如图所示,该浮空艇在营地升空前体积达9060m3,此时浮空艇受到的浮力大小约为 N。
(3)“极目一号”浮空艇内部有三层:上层装有氦气(相同条件下氦气密度比空气小得多),中间隔开,下层是空气。当悬于空中的浮空艇需要 (填“上浮”或“下降”)的时候,可以用上层的氦气排出下层的部分空气,以此改变自身重力,同时使整个浮空艇的压差在安全范围内。
答案:(1)26250
(2)72480
(3)上浮
解析:(1)根据G=mg计算出浮空艇受到的重力;
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算浮力;
(3)根据浮沉条件分析解答。
(1)浮空艇受到的重力:G=mg=2625kg×10N/kg=26250N;
(2)浮空艇受到的浮力:F浮=ρ液gV排=0.8kg/m3×10N/kg×9060m3=72480N;
(3)原来浮空艇在空气中悬浮,此时浮力等于重力。当用上层氦气排出下层空气时,浮空艇的重力减小,此时浮力大于重力,因此浮空艇将要上浮。
15、(2024年贵州)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。
【答案】 ①. 上浮 ②. 大于
【解析】
【详解】[1]根据浮与沉的条件,茶叶表面附着气泡使其排开水的体积增大,根据F浮=ρ液V排g可知,浮力增大,由于浮力大于重力,所以茶叶上浮。
[2]过一段时间,由于茶叶吸收了水分,茶叶的平均密度大于水的密度,所以将会下沉到杯底。
实验题(本题共5小题,16题8分、17题5分、18题6分,19题6分,共25分)
16、小西和同学们利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶和足量的水等实验器材,做“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”的实验,进行了如图所示的操作。
(1)由 两图得出物块所受浮力,再由另外两图得出物块排开液体所受重力,可初步得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开的液体所受的重力;
(2)实验时,若溢水杯中未装满水,则会导致测出的 ;
(3)为了得到更普遍的结论,接下来的操作中合理的是 ;
A.用原来的方案和器材多次测量求平均值
B.将物块换成小石块,用原来的方案再次进行实验
(4)小组同学经过交流、评估和反思后,得出实验步骤的最佳顺序是 ;
(5)根据实验数据,还可以计算出物块的密度ρ= (g取10N/kg);
(6)另一实验小组将物块换成可以漂浮在水面的木块进行实验,则 (选填“能”或“不能”)得到与(1)相同的结论。
【答案】(1)甲、乙
(2)偏小
(3)B
(4)丁甲乙丙
(5)
(6)能
【详解】(1)由图甲可知,物块的重力为2N,由图乙可知,将物块浸没在水中时,弹簧测力计的示数为1N,因此物块受到的浮力大小为
(2)实验时,若溢水杯中未装满水,则会导致溢出水的体积偏小,则导致测出的偏小。
(3)为了得到更普遍的结论,应该选择不同的液体或者物体重复试验,使用相同的方案和器材多次测量是没有意义的。故选B。
(4)实验步骤的最佳顺序是先测出空小桶的重力,再测出物块的重力,然后将物块浸没在水中进行排水,最后测得小桶和溢出水的总重力,所以最佳顺序是丁甲乙丙。
(5)物块的体积为
则物块的密度为
(6)将物块换成可以漂浮在水面的木块进行实验,木块的浮力可以由漂浮时浮力等于重力得到,根据原来的方法得到,所以也能得到与(1)相同的结论。
17、小明在验证“阿基米德原理”实验中:
(1)用已调零的弹簧测力计,按照图甲中所示顺序进行实验操作,测力计的示数分别为:F1、F2、F3、F4,由此可知铁球浸没在水中所测得的浮力表达式为F浮= ,测得铁球排开水所受的重力表达式为G排= (用此题中所给字母表示);
(2)小明预期要获得的结论是: (用此题中所给字母表示);
(3)如果在测量F2时,铁球触碰容器底,会造成F浮 G排(选填“>”、 “=”、“<”);
(4)他又进行了如下深入探究:将溢水杯中注满水放在电子秤上。如图乙所示,其示数为m1,将铁球用细线悬挂轻轻放入水中浸没,待杯中水停止外溢时,如图丙所示,其示数为m2,则m1 m2(选填“>”、 “=”、“<”)。
【答案】(1) F1-F2 F3-F4
(2)F1-F2=F3-F4
(3)>
(4)=
【详解】(1)[1][2]由图甲可知,物体的重力是F1,物体浸没在水中弹簧测力计对物体的拉力是F2,根据称重法可知,物体浸没在水中受到的浮力
F浮=F1-F2
物体排开水的重力
G排=F3-F4
(2)由阿基米德原理知,浸在液体中的物体受到浮力大小等于物体排开液体受到的重力,故小明预期要获得的结论是
F1-F2=F3-F4
(3)如果在测量F2时,铁球触碰容器底,铁球会受到底部的向上的支持力,则弹簧测力计的示数变小,根据称重法测浮力可知,则会造成F浮>G排。
(4)铁球浸没在水中,铁球受到的浮力F浮=G排,物体间力的作用是相互的,铁球给水的压力F=F浮,当铁球浸没在盛满水的溢水杯中,排出水的重力为G排,故电子秤的压力增加了F浮,又减少了G排,因为F浮=G排,故电子秤受到的压力不变,则有m1=m2。
18、用刻度尺测固体的密度(水的密度用表示,水槽的底面积用S表示);
(1)让空烧杯漂浮在盛有适量水的水槽内,用刻度尺测出此时水槽内水面的高度为;
(2)再将待测固体放在烧杯内,用刻度尺测出此时水槽内水面的高度为;
(3)将固体从烧杯中取出,用细线吊着放入水槽中,用刻度尺测出此时水槽内水面的高度为;
(4)则固体的质量 ,固体的体积 ;
(5)则固体的密度 。
【答案】
【详解】(4)[1]将待测固体放在烧杯内,待测固体和烧杯处于漂浮状态,由沉浮条件可知,漂浮的物体受到的浮力等于重力,则固体的重力
则固体的质量
[2]将待测固体放在烧杯内,固体的体积等于排开水的体积
(5)[3]固体的密度
19、在北京奥运会上获得比赛前三名的选手都将挂上既体现奥运理念,又体现中华民族特色的奖牌——用一种玉石制作然后分别镀上金、银、铜而成的奖牌。小阳是个爱动脑筋的孩子,当他得到一小块制作奥运奖牌余下的玉石材料后,立即着手利用家里的弹簧测力计测这种材料的密度。请你和小阳一起来完成测量过程。(g取10N/kg)
(1)如图1所示用细线拴住玉石块,用弹簧秤测出其所受重力,这时弹簧测力计示数是 N,从而可计算出玉石块的质量。
(2)如图2所示让玉石块完全浸入水中,从图中弹簧测力计的示数可计算出玉石块所受的浮力是 N,石块的体积是 m3。
(3)利用以上测量数据可计算出玉石块的密度是 kg/m3。
【答案】(1)3.6
(2) 0.8
(3)
【详解】(1)由图1可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为3.6N,则物体受到的重力为3.6N。
(2)[1]由图2可知,弹簧测力计的示数为2.8N,玉石块所受的浮力是
[2]石块的体积是
(3)玉石块的密度是
科学阅读题与简答题(共2小题,20题6分,21题4分,22题6分,共1分)
20、小明每天测量同一个鸡蛋的质量,再把鸡蛋放入水中,观察它的浮沉情况后,取出放好。下表是他记录的部分情境(鸡蛋的体积保持不变)。
第1天 第8天 第29天 第57天 第58天 第70天
鸡蛋在水中的位置
(1)比较第1天和第70天鸡蛋受到浮力的大小,写出判断依据。
(2)根据表格的现象你如何判断鸡蛋存放时间的长短?
【答案】(1)第1天鸡蛋受到的浮力更大,依据见解析
(2)将鸡蛋放入水中,如果鸡蛋缓慢下沉,说明鸡蛋存放时间短;如果鸡蛋上浮至漂浮状态,说明鸡蛋存放时间长
【详解】(1)第1天鸡蛋受到的浮力更大,依据:鸡蛋都在水中,相同,第1天浸没,,第70天漂浮,,由阿基米德原理可知,、g相同,越大,浮力越大,所以第1天鸡蛋受到的浮力更大。
(2)根据上表可知,将鸡蛋放入水中,如果鸡蛋缓慢下沉,说明鸡蛋存放时间短;如果鸡蛋上浮至漂浮状态,说明鸡蛋存放时间长。
21、上课时,老师带来了形状相同、质量不同的A、B两支密度计,但没携带电子天平。为了比较两密度计的质量大小,小明先后把两密度计放入装有水的柱形容器内,记录了静止时水面的位置,如图所示。(取放过程中水的损失忽略不计)请根据相关信息判定两密度计的质量大小关系并说明理由 。
【答案】
见解析
【详解】由图知,两密度计在两杯水中都处于漂浮状态,则浮力都等于密度计的重力;由图知密度计排开水的体积关系为V排A大于V排B,液体密度相同,根据
可知密度计A受到的浮力大,则密度计A的重力大,即GA<GB,由G=mg知密度计A的质量大于密度计B的质量。
22、图乙是某温度时彩球温度计中的彩球稳定后的分布情况。请根据以上信息并结合所学知识,回答下面问题:
(1)乙图“彩球温度计”中彩球 上标注的温度是当时的环境温度(请填写彩球编号);
(2)如果图甲是另一温度时彩球稳定后的分布情况,则 “彩球温度计”所处环境温度较高(选填“甲”或“乙”);
(3)请说明当外界温度降低时,彩球上浮的原因: 。
【答案】(1)c
(2)甲
(3)见详解
【详解】(1)当彩球都在玻璃管中静止,不再运动时,所有上浮彩球中最下方一个彩球标注的温度表示所测的环境温度。如图乙所示,所有上浮彩球中最下方一个为彩球c,故彩球c上标注的温度是当时的环境温度。
(2)甲、乙两图作为对比发现,部分小球在甲液体中沉底,乙液体中却上浮,可以确定小球在乙液体中受到的浮力大于在甲液体中受到的浮力。由于浸没在液体中的小球,由于排开液体的体积不变,根据阿基米德原理可知,液体密度,又因为温度越高,上浮的小球越多,则可确定液体密度随温度的升高而减小,故甲“彩球温度计”所处环境温度较高。
(3)当外界温度降低时,液体的密度变大,彩球排开的液体的体积不变,根据阿基米德原理可知,彩球受到的浮力变大,所以彩球上浮。
五、作图题(23题2分,共2分)
23、请在图甲中画出物体A所受重力和在图乙中画出玩具鸭受到的浮力的示意图。
【答案】
【详解】重力的方向竖直向下,作用点在物体的重心上,从中心竖直向下画一条有向线段,为重力的示意图;浮力的方向竖直向上,作用点在物体的重心上,从中心竖直向上画一条有向线段,为浮力的示意图,如下图所示:
计算题(本题共2小题,24题8分,25题6分,共14分)
24、解放军在一次夺岛演习中,出动了05型履带式水陆两栖突击车。该车总质量为28.5t,同时,该车装配有输出功率为的发动机,机动性能卓越(g取10N/kg)。
(1)该车在平面沙滩上行进时,两条履带与沙滩的总接触面积为,求该车对沙滩的压强;
(2)该车在水面漂浮时,它排开水的体积是多少?(取)
(3)该车在水上最快的速度可达25km/h,若该车以21.6km/h的速度在水面上匀速行进10.8km时,若发动机的输出功率全部用于做机械功,则发动机做了多少功?求该车在水面上匀速行进时受到的阻力为多少?
【答案】(1)
(2)
(3),
【详解】(1)该车对沙滩的压力
该车对沙滩的压强
(2)该车在水面漂浮时,所受浮力
它排开水的体积
(3)该车以21.6km/h的速度在水面上匀速行进10.8km,所用时间
发动机做的功
匀速行进时受到的阻力
25、如图所示“洱海一号”游船是目前全国内陆湖中排水量最大、载客人数最多、安全设施配备最齐全的旅游船。全船总长68.80米,总宽18米,高21米,共五层,空载时平均吃水1.7米,排水量765 吨(排水量是指船空载静止在水面上时排开水的质量), 求:
(1)“洱海一号”游船的重力;
(2)“洱海一号”游船空载时船底受到的压强;
(3)若“洱海一号”游船的核载人数为1000人,当游船满载时游船受到的浮力大小。(人的平均体重为60kg)
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由题可知,游船空载时的排水量为765t,可知游船空载时排开水的质量为
游船漂浮在水面,浮力等于重力,由阿基米德原理可知 “洱海一号”游船的重力为
(2)由可知,“洱海一号”游船空载时船底受到的压强为
(3)游船满载时,游船漂浮,浮力等于总重力
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2024-2025学年八年级物理上册单元测试卷(人教版)
第10章 浮力 (A卷)
(考试时间:100分钟 试卷满分:90分)
注意事项:
1.测试范围:人教版八年级上册第10章。
第Ⅰ卷 选择题
选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1、 (2024江西)下图是我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器,它创造了万米的载人深潜新纪录,标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。“奋斗者”号在万米深海处继续下潜的过程中,不考虑海水密度及潜水器体积的变化,以下说法正确的是( )
A. “奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强变大
B. “奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强不变
C. “奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强不变
D. “奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强变大
2、(2024年河南)宋朝的怀丙利用浮船打捞铁牛,展现了我国古人的智慧。图为打捞过程示意图,先将陷在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳索系在一起,再把船上的泥沙铲走,铁牛就被拉起,然后把船划到岸边,解开绳索卸下铁牛,就可将铁牛拖上岸。船在图中甲、乙、丙三个位置船所受浮力为、、,下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
3、(2024年新疆维吾尔自治区 新疆生产建设兵团)人体密度跟水的密度差不多。质量为40kg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. B. C. D.
4、(2024年黑龙江龙东)将两个完全相同的小球,分别放入装有不同液体的甲、乙两个完全相同的烧杯中,小球静止时两烧杯液面相平,如图所示,下列判断正确的是( )
A. 甲烧杯中液体的密度小
B. 乙烧杯底部受到液体的压强小
C. 甲烧杯中小球受到的浮力大
D. 甲、乙两烧杯对桌面的压力相等
5、(2024山东临沂)水平桌面上的两个相同的烧杯中盛有两种不同的液体,两个相同的物块在液体中静止时两液面相平,如图所示。下列选项中的物理量,相等的是( )
A. 两物块底部受到的压力 B. 两物块排开液体的质量
C. 两液体对烧杯底的压强 D. 两烧杯对桌面的压强
6、“我劳动,我快乐。”小明放学帮妈妈洗菜时发现,放在盆中的茄子浮在水面,西红柿沉在盆底。他用所学的物理知识对此现象作出一些分析,其中正确的是( )
A.茄子受到的浮力小于它受到的重力
B.茄子受到的浮力大于西红柿受到的浮力
C.西红柿排开水的重力等于自身的重力
D.西红柿的密度大于茄子的密度
7.甲、乙、丙、丁四个体积相同的正方体,甲、乙为铁块,用细线吊住浸入水中,丙、丁为木块,丙用细线拴住下方;使其浸入水中,丁漂浮,如图所示;它们受浮力( )
A.甲、乙受浮力最小,丁受浮力最大
B.甲、丙受浮力相同,丁受浮力最小
C.丙受浮力最小,乙、丁受浮力最大
D.甲、乙、丙、丁体积相同,受浮力相同
8.密度知识与生活联系非常紧密,下列关于密度的说法中正确的是( )
A.“油比水轻”漂在水面上,是由于油的密度小于水的密度
B.乒乓球不慎被挤瘪但无破损,球内气体密度变小
C.为减轻质量,比赛用自行车用强度高、密度大的材料制造
D.铁的密度大于棉花的密度,因此铁的质量大于棉花的质量
9、盐水选种是我国古代劳动人民的发明的一种巧妙的挑选种子的方法,用盐水选种时需要配制一定浓度的盐水,然后把种子倒入盐水中,则漂浮于盐水面的是次种,沉入容器底的是良种,有关盐水选种过程中下列说法正确的是( )
A.良种所受浮力大于重力,次种所受浮力小于重力
B.若良种和次种的体积相同,则良种受到的浮力较大
C.盐水选种时所用盐水的密度都要大于所有种子的密度
D.若要选出更饱满种子,则需要往盐水中加入适当的水
10.“我劳动,我快乐”,瑶瑶同学养成了良好的劳动习惯,每天坚持洗碗,在洗碗过程中,他发现碗可以漂浮在水面上,也可以沉入水底,如图所示,下列说法正确的是( )
A.碗漂浮在水面时受到的浮力大于它的重力
B.碗沉入水底后不会受到浮力作用
C.碗沉入水底后比漂浮在水面上时洗碗盆的液面下降
D.碗沉入水底后比漂浮在水面上时洗碗盆的液面上升
第Ⅱ卷 非选择题
填空题(本题共5小题,每空1分,共13分)
11、如图所示,今年9月10日在沪东中华长兴岛基地举行仪式,庆贺为17.4万立方米大型LNG(液化天然气)运输船首船和2号船同日命名。若两艘运输船满载天然气后船体在水中会 (选填“上浮”或“下降”)一些,排开水的体积 (选填“变大”“变小”或“不变”),船体受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
12、(2023年湖北宜昌) 如图重为0.5N的鸡蛋漂浮在装有淡盐水的玻璃杯中,鸡蛋受到的浮力是___________N,若再往玻璃杯中加盐,鸡蛋受到的浮力将___________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
13、(2022辽宁本溪铁岭辽阳) 2022年5月,全球首艘智能型无人系统航母船“珠海云”号(如图所示)在广州下水。“珠海云”号排水量为2000吨,满载时受到的浮力为______N,船上的无人机起飞后船身受到的浮力______(填“变大”“变小”或“不变”),无人机受到重力的方向______。(g取10N/kg)
14、(2022·宁波) 2022年4月28日,“巅峰使命”珠峰科考全面启动。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4300m的科考营地顺利升空,4点40分达到海拔9032m,超过珠峰8848.86m的高度,创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。
(1)该浮空艇总质量约2625kg,它受到重力的大小约为 。
(2)已知海拔4300m处的空气密度约为0.8kg/m。如图所示,该浮空艇在营地升空前体积达9060m3,此时浮空艇受到的浮力大小约为 N。
(3)“极目一号”浮空艇内部有三层:上层装有氦气(相同条件下氦气密度比空气小得多),中间隔开,下层是空气。当悬于空中的浮空艇需要 (填“上浮”或“下降”)的时候,可以用上层的氦气排出下层的部分空气,以此改变自身重力,同时使整个浮空艇的压差在安全范围内。
15、(2024年贵州)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。
实验题(本题共5小题,16题8分、17题5分、18题6分,19题6分,共25分)
16、小西和同学们利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶和足量的水等实验器材,做“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”的实验,进行了如图所示的操作。
(1)由 两图得出物块所受浮力,再由另外两图得出物块排开液体所受重力,可初步得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开的液体所受的重力;
(2)实验时,若溢水杯中未装满水,则会导致测出的 ;
(3)为了得到更普遍的结论,接下来的操作中合理的是 ;
A.用原来的方案和器材多次测量求平均值
B.将物块换成小石块,用原来的方案再次进行实验
(4)小组同学经过交流、评估和反思后,得出实验步骤的最佳顺序是 ;
(5)根据实验数据,还可以计算出物块的密度ρ= (g取10N/kg);
(6)另一实验小组将物块换成可以漂浮在水面的木块进行实验,则 (选填“能”或“不能”)得到与(1)相同的结论。
17、小明在验证“阿基米德原理”实验中:
(1)用已调零的弹簧测力计,按照图甲中所示顺序进行实验操作,测力计的示数分别为:F1、F2、F3、F4,由此可知铁球浸没在水中所测得的浮力表达式为F浮= ,测得铁球排开水所受的重力表达式为G排= (用此题中所给字母表示);
(2)小明预期要获得的结论是: (用此题中所给字母表示);
(3)如果在测量F2时,铁球触碰容器底,会造成F浮 G排(选填“>”、 “=”、“<”);
(4)他又进行了如下深入探究:将溢水杯中注满水放在电子秤上。如图乙所示,其示数为m1,将铁球用细线悬挂轻轻放入水中浸没,待杯中水停止外溢时,如图丙所示,其示数为m2,则m1 m2(选填“>”、 “=”、“<”)。
18、用刻度尺测固体的密度(水的密度用表示,水槽的底面积用S表示);
(1)让空烧杯漂浮在盛有适量水的水槽内,用刻度尺测出此时水槽内水面的高度为;
(2)再将待测固体放在烧杯内,用刻度尺测出此时水槽内水面的高度为;
(3)将固体从烧杯中取出,用细线吊着放入水槽中,用刻度尺测出此时水槽内水面的高度为;
(4)则固体的质量 ,固体的体积 ;
(5)则固体的密度 。
19、在北京奥运会上获得比赛前三名的选手都将挂上既体现奥运理念,又体现中华民族特色的奖牌——用一种玉石制作然后分别镀上金、银、铜而成的奖牌。小阳是个爱动脑筋的孩子,当他得到一小块制作奥运奖牌余下的玉石材料后,立即着手利用家里的弹簧测力计测这种材料的密度。请你和小阳一起来完成测量过程。(g取10N/kg)
(1)如图1所示用细线拴住玉石块,用弹簧秤测出其所受重力,这时弹簧测力计示数是 N,从而可计算出玉石块的质量。
(2)如图2所示让玉石块完全浸入水中,从图中弹簧测力计的示数可计算出玉石块所受的浮力是 N,石块的体积是 m3。
(3)利用以上测量数据可计算出玉石块的密度是 kg/m3。
科学阅读题与简答题(共2小题,20题6分,21题4分,22题6分,共1分)
20、小明每天测量同一个鸡蛋的质量,再把鸡蛋放入水中,观察它的浮沉情况后,取出放好。下表是他记录的部分情境(鸡蛋的体积保持不变)。
第1天 第8天 第29天 第57天 第58天 第70天
鸡蛋在水中的位置
(1)比较第1天和第70天鸡蛋受到浮力的大小,写出判断依据。
(2)根据表格的现象你如何判断鸡蛋存放时间的长短?
21、上课时,老师带来了形状相同、质量不同的A、B两支密度计,但没携带电子天平。为了比较两密度计的质量大小,小明先后把两密度计放入装有水的柱形容器内,记录了静止时水面的位置,如图所示。(取放过程中水的损失忽略不计)请根据相关信息判定两密度计的质量大小关系并说明理由 。
22、图乙是某温度时彩球温度计中的彩球稳定后的分布情况。请根据以上信息并结合所学知识,回答下面问题:
(1)乙图“彩球温度计”中彩球 上标注的温度是当时的环境温度(请填写彩球编号);
(2)如果图甲是另一温度时彩球稳定后的分布情况,则 “彩球温度计”所处环境温度较高(选填“甲”或“乙”);
(3)请说明当外界温度降低时,彩球上浮的原因: 。
五、作图题(23题2分,共2分)
23、请在图甲中画出物体A所受重力和在图乙中画出玩具鸭受到的浮力的示意图。
计算题(本题共2小题,24题8分,25题6分,共14分)
24、解放军在一次夺岛演习中,出动了05型履带式水陆两栖突击车。该车总质量为28.5t,同时,该车装配有输出功率为的发动机,机动性能卓越(g取10N/kg)。
(1)该车在平面沙滩上行进时,两条履带与沙滩的总接触面积为,求该车对沙滩的压强;
(2)该车在水面漂浮时,它排开水的体积是多少?(取)
(3)该车在水上最快的速度可达25km/h,若该车以21.6km/h的速度在水面上匀速行进10.8km时,若发动机的输出功率全部用于做机械功,则发动机做了多少功?求该车在水面上匀速行进时受到的阻力为多少?
25、如图所示“洱海一号”游船是目前全国内陆湖中排水量最大、载客人数最多、安全设施配备最齐全的旅游船。全船总长68.80米,总宽18米,高21米,共五层,空载时平均吃水1.7米,排水量765 吨(排水量是指船空载静止在水面上时排开水的质量), 求:
(1)“洱海一号”游船的重力;
(2)“洱海一号”游船空载时船底受到的压强;
(3)若“洱海一号”游船的核载人数为1000人,当游船满载时游船受到的浮力大小。(人的平均体重为60kg)
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