9.1《认识浮力》 筑基提能同步分层练习设计(提升版)初中物理八年级下(沪科版2024)
一、单选题
1.(2024八下·富平期末)下列物体没有受到浮力的是( )
A.空中上升的热气球 B.水中下潜的“奋斗者”号
C.静止在湍急河水中的柱形桥墩 D.海面航行的“辽宁”号
【答案】C
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】A.空中上升的热气球,在空气中排开了空气,受到空气对它的浮力,故A不符合题意;
B.水中下潜的“奋斗者”号,浸在水中排开了水的体积,受到水对它的浮力,故B不符合题意;
C.静止在湍急河水中的柱形桥墩,下表面没有受到向上的压力,物体不受浮力,故C符合题意;
D.海面航行的“辽宁号”漂浮在海面上,排开了海水体积,受到海水对它的浮力,故D不符合题意。
故选C。
【分析】物体在空气中或液体中,排开了气体或液体,受到了浮力。
2.(2024八下·广东期中)如图所示,一个塑料小球堵在一个水池的出水口水无法排出,则该小球( )
A.仍受水的浮力,但不受水对它的压力
B.不受水的浮力,也不受水对它的压力
C.不受水的浮力,但受水对它的压力
D.无法判断
【答案】C
【知识点】压力及重力与压力的区别;浮力及其产生原因
【解析】【解答】ABCD、浮力产生的原因是液体对物体上下表面产生的压力差;将塑料小球堵在一个水池的出口处,球的上表面受到水向下的压力,而下表面不受水的压力,所以该小球不受浮力。故ABD错误,C正确。
故选项ABD错误,C正确。
故选:C。
【分析】浮力指物体在流体(包括液体和气体)中,上下表面所受的压力差。据此分析。
3.(2024八下·旬阳期末)中国桥梁建设水平居于世界领先地位,下列和桥有关的表述中不正确的是( )
A.行人对桥的压力是由鞋的形变产生的
B.浸在水中的桥墩受到水浮力的作用
C.单独一座桥不能产生力的作用
D.汽车在桥上转弯处行驶时,如果所有力消失,车将做匀速直线运动
【答案】B
【知识点】力的概念及单位;弹力;物体运动状态的变化;浮力及其产生原因
【解析】【解答】A.行人对桥的压力,是鞋形变要恢复原状而对桥面产生的弹力,故A正确,不符合题意;
B.浸在水中的桥墩,由于底面没有与水接触,桥墩下面没有受到水对其向上的压力,则桥墩不受浮力作用,故B错误,符合题意;
C.力是物体对物体的作用,单独一座桥不能产生力的作用,故C正确,不符合题意;
D.汽车转弯行驶时,如果所受的力突然全部消失,汽车将做匀速直线运动,故D正确,不符合题意。
故选B。
【分析】物体发生弹性形变,在恢复原状时产生弹力;物体下表面没有液体,不受液体的浮力;运动的物体不受力,做匀速直线运动。
4.(2024八下·桓台期中)如图所示,洗手盆底部的出水口塞着由橡胶制成的水堵头、则水堵头( )
A.没有受到水的压力,但受到水的浮力
B.既没有受到水的压力,也没有受到水的浮力
C.受到水的压力,但没有受到水的浮力
D.既受到水的压力,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】洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,受到水向下的压力,但水堵头的下表面没有水,没有受到水向上的压力,所以水堵头不受浮力,故ABD错误,C正确;
故答案为:C。
【分析】浸没在液体中的物体,液体对物体向上的压强大于向下的压强,向上的压力大于向下的压力,物体受到向上和向下的压力差的作用,这个压力差是物体受到的浮力(适用于气体),浮力的方向总是竖直向上的。
5.(2024八下·金乡县期中)小明去参加春游的时候,他把双脚踩入一条小河,发现双脚深深地陷入泥巴中,河水的深度为20cm,请你估算下这位同学受到的浮力大小为( )
A.0N B.1.2N C.12N D.120N
【答案】A
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】浮力产生的原因是物体受到向上的压力大于向下的压力,存在压力差产生了浮力;由于这位同学的双脚板深深地陷入泥巴中,所以这位同学的脚板没有受到水向上的压力,即这位同学没有受到水的浮力;故BCD错误,A正确。
故答案为:A。
【分析】根据浮力产生的原因进行分析。
6.(2024八下·乌鲁木齐期中)如图所示,用细杆将重为3N的正方体小木块压入水中并保持静止,此木块上表面受到水的压力为7N,下表面受到水的压力为15N,细杆对木块的力大小( )N
A.5 B.4 C.12 D.8
【答案】A
【知识点】力的合成与应用;浮力及其产生原因
【解析】【解答】 浸没水中木块受到的浮力等于上、下两个表面的压力差,即F浮=F下-F上=15N-7N=8N;
木块处于静止状态,木块受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力、竖直向下的细杆的压力的作用,木块受力平衡,则细杆对木块的压力大小为:F=F浮-G=8N-3N=5N。
故选:A。
【分析】 根据浮力的产生原因(浮力等于上、下表面的压力差)计算木块受到的浮力大小;对木块受力分析,求出细杆对木块压力的大小。
7.(2024八下·安庆期中)如图所示的甲、乙、丙三个物体,底部均与容器底密切接触,向容器内逐渐注水,则受到水的浮力的物体是( )
A.甲、乙、丙三个物体 B.甲物体
C.乙物体 D.丙物体
【答案】C
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】ABCD、如图所示,水面与各物体上表面相平,则水对物体上表面的压力为零;甲物体为上小下大,底部均与容器底密切接触,所以下表面没有受到水竖直向上的压力,侧面也没有受到水向上的压力,根据浮力的产生原因可知,甲物体没有受到的浮力作用;乙物体上大下小,物体下表面跟容器的底部紧密接触,没有受到水竖直向上的压力,但水对乙物体的侧面有向上的压力,所以根据浮力的产生原因可知,乙物体受到浮力的作用;丙物体为长方体,下表面跟容器的底部紧密接触,所以,长方体的下表面没有受到水竖直向上的压力,根据浮力的产生原因可知,丙物体没有受到的浮力作用,故ABD错误,C正确。
故选:C。
【分析】浸在液体或气体里的物体受到液体或气体向上托的力叫做浮力,浮力的产生原因是因为物体下表面受到向上的压力大于物体上表面受到的向下的压力。
二、多选题
8.(2023八下·济南期中) 神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富。在中国空间站进行了两次太空授课,已知空间站中是微重力环境。太空抛物实验:王亚平水平向前抛出“冰墩墩”,“冰墩墩”沿直线匀速运动到叶光富手中;浮力消失实验:在空间站中将乒乓球浸没在水中,乒乓球会是在水中不动,在空间站中,下列说法正确的是( )
A.太空抛物实验展示了牛顿第一定律所描述的现象
B.太空抛物实验中,冰墩墩被抛出后几乎不受外力作用
C.在太空中失重状态下,乒乓球所受浮力为零
D.在太空中失重状态下,冰墩墩的惯性可能消失
【答案】A,B,C
【知识点】牛顿第一定律;惯性及其现象;浮力及其产生原因
【解析】【解答】AB.太空中的物体处于失重状态,在空间站中,“冰墩墩”被抛出后几乎不受外力影响,做匀速直线运动,该实验验证了牛顿第一定律,故A、B正确;
C.在空间站中物体处于失重状态,浸在水中的物体不会受到水的压强和压力,所以物体几乎不会受浮力,故C正确;
D.任何物体在任何时候都具有惯性,在太空中失重状态下,冰墩墩仍然具有惯性,故D错误。
故选ABC。
【分析】(1)(2)物体不受力时,会保持静止状态或匀速直线运动状态;
(3)物体上下表面由于处于液体(或气体)的深度不同,受到液体(或气体)的压力也不等,下表面受到的向上的压力大于上表面受到的向下的压力,这两个压力之差形成了浮力;
(4)任何物体在任何时候都具有惯性。
9.(2023八下·浑南期中)下列情形与其对应的解释正确的是( )
A.图甲中高原地区要用高压锅煮饭,是因为高原地区气压高,水的沸点高
B.图乙中乒乓球浸没在水中,不能向上浮,是因为它不受浮力
C.将图丙中的自制气压计,从山脚拿到山顶的过程中,玻璃管中液面会上升
D.如图丁所示,水对A点的压强小于水对B点的压强
【答案】B,C,D
【知识点】液体压强的特点;沸点及沸点与气压的关系;浮力及其产生原因
【解析】【解答】
A: 图甲中高原地区要用高压锅煮饭,是因为高原地区气压低,水的沸点低 A错误 不符合题意
B:图乙中乒乓球浸没在水中,不能向上浮,是因为它不受浮力 B正确 符合题意
C:将图丙中的自制气压计,从山脚拿到山顶的过程中,玻璃管中液面会上升 C正确 符合题意
D:如图丁所示,水对A点的压强小于水对B点的压强 D正确 符合题意
故答案为:BCD。
【分析】
A:海拔越高,气压越低,水的沸点就越低
B:图乙中乒乓球底部没有水,所以乒乓球不受浮力
C:将气压计从山脚拿到山顶的过程中,瓶外气压减小,而瓶内气压不变,所以液面会上升
D:根据
10.(2021八下·孙吴期末)现实当中人们的许多活动、做法都跟我们学过的物理知识有关,下列对涉及压强和浮力的事例论述正确的是( )
A.用吸管能把饮料吸入嘴里,其实是大气压强的作用
B.石头扔进河里会沉入水底说明石头在水中不受浮力
C.用高压锅煮食物熟得快是因为锅内气压加大使液体(锅内的水)的沸点升高
D.栏河坝坝堤筑成上窄下宽是因为液体(坝里的水)的压强随深度增加而增大
【答案】A,C,D
【知识点】液体压强的特点;沸点及沸点与气压的关系;大气压的综合应用;浮力及其产生原因
【解析】【解答】A.用吸管能把饮料吸进嘴里,是大气压的作用,故A正确,
B.石头扔进河里,会受到水给石头竖直向上的浮力,故B错误。
C.用高压锅煮食物熟的快是因为锅内气压加大,沸点升高,故C正确。
D.拦河大坝坝堤筑成上窄下宽是因为液体压强与深度有关,液体越深,压强越大,故D正确。
故答案为:ACD
【分析】知道大气压的生活应用及现象,知道浮力的产生,知道液体压强的影响因素。
11.(2020八下·北京期末)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
【答案】B,C
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】AB.物体上表面与水面平行,根据浮力产生的原因可知,M上、下表面受到水压力的合力大小F合=F浮
正方体物块M悬浮在水中,则F浮=G
F合=G
A不符合题意,B符合题意;
CD.M上表面所处的深度较小,根据p=ρgh可知,M上表面受到水的压强小于M下表面受到水的压强,而上下表面的面积相同,则由F=pS可知,M上表面受到水的压力小于M下表面受到水的压力,所以,M上表面受到水的压力和M下表面受到水的压力不是一对平衡力,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】物体浸没在液体中中,上下表面的压力不同,压力差是物体受到的浮力,悬浮的物体受到的浮力等于物体的重力。
12.(2018-2019学年沪科版物理八年级下学期 9.1 认识浮力 同步练习)如图所示,甲实验为上下均开口的矿水瓶,先将乒乓球放置到里面,然后注水,乒乓球并不上浮,然后用手掌堵住下方开口,乒乓球才上浮;乙实验为正常矿水瓶子,无水时,将乒乓球堵住瓶口倒置,乒乓球掉落,注满水后,再将乒乓球堵住瓶口倒置,乒乓球不掉落;丙实验为两端开口直径略大于乒乓球的玻璃管,倾斜放置,一端靠近乒乓球处,另一端用吹风机水平吹,乒乓球从玻璃管上端飞出。下列说法正确的是( )
A.甲实验中,下端开口时,乒乓球不上浮,是因为受到的压强差向下
B.甲实验中,下端堵住时,手对乒乓球有一个向上的托力
C.乙实验是因为大气压向上的压力远大于水柱向下的压力
D.甲乙丙三个实验都是大气压造成的,甲乙情况相同,而丙主要是流速不同造成的压强差
【答案】A,C
【知识点】流体压强与流速的关系;浮力及其产生原因
【解析】【解答】A、甲实验中,下端开口时,向内注水,水从乒乓球与瓶颈缝隙中流出,乒乓球下部没有水,它的底部不受水向上的压力,浮力是由于浸在液体中的物体上下表面受到液体的压力差而产生的,所以,乒乓球不受浮力,而乒乓球上部由于受到水向下的压强,压强差向下,所以,乒乓球不会上浮;A符合题意;
B、浮力大于乒乓球的重力,所以乒乓球上浮;实验过程中手与乒乓球没有接触,所以手对乒乓球没有向上的托力。B不符合题意;
C、乙实验中,矿水瓶子内无水时,将乒乓球堵住瓶口倒置,瓶内和瓶外大气压相等,相互抵消,乒乓球由于受到重力作用而掉落;注满水后,再将乒乓球堵住瓶口倒置,由于瓶内气体被排出,而瓶外的大气压远大于瓶内水柱产生的压强,大气压向上的压力远大于水柱向下的压力,所以乒乓球不掉落;C符合题意;
D、丙实验中,用吹风机水平吹玻璃管的上端,玻璃管上端空气流速增大,压强变小,而玻璃管下端空气流速不变,压强不变,玻璃管上端的压强小于玻璃管下端的压强,在压强差的作用下,乒乓球从玻璃管上端飞出;但由ABC的分析可知,甲实验主要是由浮力造成的,乙实验是由大气压造成的,丙实验是流速不同造成的压强差造成的。D不符合题意。
故答案为:AC。
【分析】浮力是由于浸没在液体中的物体上下表面受到液体的压力差而产生分析实验甲;
比较堵住瓶口前后瓶内瓶内大气压和平外大气压、水柱产生的压强与外界大气压的大小分析实验乙;
根据流体压强和流速的关系分析实验丙.
三、实验填空题
13.(2024八下·莱山期中)如图所示,一个长方体浸在水中,进行比较,你会知道浮力产生的原因。(填“>”“<”或“=”)因为hA hB,所以pA pB,所以FA FB。
【答案】<;<;<
【知识点】液体压强计算公式的应用;浮力及其产生原因
【解析】【解答】由图可知,hA<hB。结合压强公式p=ρgh计算可知,pA<pB。上下表面积相同,所以由知,FA<FB。
综上 第1空、 < ;第2空、<; 第3空、<.
【分析】压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同。
14.(2024八下·西昌期中) 如图所示的是王亚平在“天宫课堂”中演示“浮力消失”实验的情景。水中的乒乓球之所以不受浮力,是因为在太空环境中,水的重力消失,水对浸入其中的物体没有 ,水对浸入其中的乒乓球没有向上和向下的 。
【答案】浮力;压力
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】在太空环境中,水的重力消失,水对浸入其中的乒乓球没有向上和向下的压力,因此水对浸入其中的物体没有浮力。
故答案为:浮力;压力。
【分析】物体上下表面由于处于液体(或气体)的深度不同,受到液体(或气体)的压力也不等,下表面受到的向上的压力大于上表面受到的向下的压力,这两个压力之差形成了浮力;在太空环境中,水的重力消失,由力的平衡条件可知,水对乒乓球的浮力几乎为零。
15.(2023八下·浠水期末)“天宫课堂”上宇航员王亚平演示了浮力“消失”的实验,教室里同学们同步做对比实验,如图所示。乒乓球静止时, 图符合浮力“消失”现象,此时乒乓球 (选填“受到”或“不受”)水的作用力。
【答案】乙;不受
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】在太空中,物体都处于失重状态,乒乓球在水中静止时,没有受到水的压力,所以不会受到浮力,乒乓球可以在水中任意位置悬浮。【分析】太空中属于失重状态;浮力产生的原因是浸入水中的物体受到液体对物体上下表面的压力差。
四、解答与计算题
16.(2024八下·西丰期末)阅读材料,回答问题:
2021年10月16日,神舟十三号载人飞船将3名航天员送入太空。
材料一:12月9日,王亚平在中国空间站以“天宫课堂”的形式进行太空授课。演示浮力实验,展示了浸没在水中的乒乓球无法上浮的实验现象,她用吸管把乒乓球轻轻压入水中,取出吸管后,观察到乒乓球静止不动,如图甲所示。在中国科技馆的同学们做了同样的实验,乒乓球却迅速上浮直至漂浮,如图乙所示。北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”也被带上太空,如图丙所示。(外太空处于微重力状态,重力可以忽略不计)
材料二:2021年11月8日凌晨,王亚平身穿我国自主研制的“飞天”舱外航天服完成了长达约6.5个小时的出舱活动,如图丁所示。舱外航天服具有保湿、保温、供氧、维持压力、等功能,并配有背包式生命保障系统,以保障航天员的舱外作业。
(1)如图甲所示,说明在空间站中,水对乒乓球各面的压强都 (选填“相同”或“不相同”),乒乓球 (选填“受到”或“不受”)浮力的作用;
(2)与在地球上相比,冰墩墩的重力会 (选填“变大”、“变小”或“不变”);如图丙所示,王亚平手持冰墩墩向翟志刚抛去,由牛顿第一定律可知,冰墩墩将做 运动,说明运动 (选填“不需要”或“需要”)力来维持;
(3)如图丁所示,出舱的航天员与轨道舱之间需要系上安全系绳,当航天员远离轨道舱时,可拉着绳子返回轨道舱,这利用了物体间力的作用是 。
【答案】相同;不受;变小;匀速直线;不需要;相互的
【知识点】力作用的相互性;重力及其大小的计算;物体运动状态的变化;浮力及其产生原因
【解析】【解答】(1)浮力是物体在液体的不同深度的压力差,是重力引起的,太空中处于失重环境,重力几乎消失,乒乓球各面的压力都接近于零,浸没在水中的乒乓球不受浮力的作用。
(2)冰墩墩从地球到空间站,位置发生改变,质量不变,但重力变小;将冰墩墩抛出,运动的冰墩墩不受力的作用,将保持匀速直线运动,则运动不需要力来维持。
(3)因为物体间力的作用是相互的,当航天员拉着绳子时,绳子也给宇航员一个力,当航天员意外漂离轨道舱,可拉着绳子返回轨道舱。
【分析】(1)在太空的失重环境中,物体不受重力,也不受浮力;
(2)运动的物体不受力,做匀速直线运动;
(3)物体间力的作用是相互的。
17.如图7.9所示,冰块漂浮在水中。在下列情况下,判断圆柱形容器中液面的升降情况。
(1)如图7.92(a)所示,冰块漂浮,全部融化成水后。
(2)如图7.92(b)所示,冰块中包有一个小木块漂浮,冰块全部融化成水后。
(3)如图7.92(c)所示,冰块中包有一个小铁块漂浮,冰块全部融化成水后。
(4)如图7. 92(d)所示,冰块中包有一个小铁块沉在容器底部,冰块全部融化成水后。
【答案】(1)设冰的质量为m冰,密度为ρ冰,水的密度为ρ水,由浮力等于冰块重力,则冰在水面以下的体积V排满足,解得。当冰全部融化成水后,融化所得的水的体积 , 可见, ,因此液面不上升,也不下降。
(2)冰融化前,冰和木块排开的水的体积为V排,则解得V排 。当冰全部融化后, 变成的水的体积 木块密度小于水, 木块仍漂浮在水面上, 木块排开的水的体积V木排满足 , 解得 。可见, V木排=V排,即冰块融化后,融化成的水的体积与木块排开水的体积之和,等于冰块融化前排开的水的体积,因此液面高度不变。
(3)冰融化前, 冰块排开的水的体积 , 融化后, 变成的水的体积 , 冰融化后铁块沉于水底, 排开的水的体积等于铁块的体积 , 所以, 冰融化后变成的水的体积与铁块排开的水的体积之和 比较 与的大小关系,由于,显然有,因此液面要下降。
(4)冰和铁块沉于水底, 它们排开的水的体积等于它们的体积之和, 即 ,冰全部融化后,铁块仍沉于水底,则冰融化所变成的水的体积与铁块的体积之和,由于,所以,因此液面要下降。
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【分析】根据浮力公式F浮=ρ液gV排计算分析,当冰块、以及冰块内部物体处于漂浮状态时,冰块融化后的液面高度不变,而当冰块、以及冰块内部物体处于下沉状态时,冰块融化后的液面高度变小。
1)冰的密度比水小,所以冰会漂浮在水面上,且浮力等于重力,根据浮力公式可知,ρ液gV排=m冰g,计算 ,当冰全部融化后, 融化所得的水的体积 ,据此可知因此液面不上升,也不下降。
2) 冰融化前,冰和木块排开的水的体积为V排,根据浮力公式可知所以V排 。当冰全部融化后, 变成的水的体积 木块仍漂浮在水面上, 木块排开的水的体积V木排满足 , 解得 。所以V木排=V排,因此液面高度不变。
3) 冰融化前, 冰块排开的水的体积 , 融化后, 变成的水的体积 , 冰融化后铁块沉于水底, 排开的水的体积等于铁块的体积 , 所以, 冰融化后变成的水的体积与铁块排开的水的体积之和 由于,显然有,所以液面要下降。
4) 冰和铁块沉于水底, 它们排开的水的体积等于它们的体积之和, 即 ,冰全部融化后,铁块仍沉于水底,则冰融化所变成的水的体积与铁块的体积之和,由于,因此液面要下降。
1 / 19.1《认识浮力》 筑基提能同步分层练习设计(提升版)初中物理八年级下(沪科版2024)
一、单选题
1.(2024八下·富平期末)下列物体没有受到浮力的是( )
A.空中上升的热气球 B.水中下潜的“奋斗者”号
C.静止在湍急河水中的柱形桥墩 D.海面航行的“辽宁”号
2.(2024八下·广东期中)如图所示,一个塑料小球堵在一个水池的出水口水无法排出,则该小球( )
A.仍受水的浮力,但不受水对它的压力
B.不受水的浮力,也不受水对它的压力
C.不受水的浮力,但受水对它的压力
D.无法判断
3.(2024八下·旬阳期末)中国桥梁建设水平居于世界领先地位,下列和桥有关的表述中不正确的是( )
A.行人对桥的压力是由鞋的形变产生的
B.浸在水中的桥墩受到水浮力的作用
C.单独一座桥不能产生力的作用
D.汽车在桥上转弯处行驶时,如果所有力消失,车将做匀速直线运动
4.(2024八下·桓台期中)如图所示,洗手盆底部的出水口塞着由橡胶制成的水堵头、则水堵头( )
A.没有受到水的压力,但受到水的浮力
B.既没有受到水的压力,也没有受到水的浮力
C.受到水的压力,但没有受到水的浮力
D.既受到水的压力,也受到水的浮力
5.(2024八下·金乡县期中)小明去参加春游的时候,他把双脚踩入一条小河,发现双脚深深地陷入泥巴中,河水的深度为20cm,请你估算下这位同学受到的浮力大小为( )
A.0N B.1.2N C.12N D.120N
6.(2024八下·乌鲁木齐期中)如图所示,用细杆将重为3N的正方体小木块压入水中并保持静止,此木块上表面受到水的压力为7N,下表面受到水的压力为15N,细杆对木块的力大小( )N
A.5 B.4 C.12 D.8
7.(2024八下·安庆期中)如图所示的甲、乙、丙三个物体,底部均与容器底密切接触,向容器内逐渐注水,则受到水的浮力的物体是( )
A.甲、乙、丙三个物体 B.甲物体
C.乙物体 D.丙物体
二、多选题
8.(2023八下·济南期中) 神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富。在中国空间站进行了两次太空授课,已知空间站中是微重力环境。太空抛物实验:王亚平水平向前抛出“冰墩墩”,“冰墩墩”沿直线匀速运动到叶光富手中;浮力消失实验:在空间站中将乒乓球浸没在水中,乒乓球会是在水中不动,在空间站中,下列说法正确的是( )
A.太空抛物实验展示了牛顿第一定律所描述的现象
B.太空抛物实验中,冰墩墩被抛出后几乎不受外力作用
C.在太空中失重状态下,乒乓球所受浮力为零
D.在太空中失重状态下,冰墩墩的惯性可能消失
9.(2023八下·浑南期中)下列情形与其对应的解释正确的是( )
A.图甲中高原地区要用高压锅煮饭,是因为高原地区气压高,水的沸点高
B.图乙中乒乓球浸没在水中,不能向上浮,是因为它不受浮力
C.将图丙中的自制气压计,从山脚拿到山顶的过程中,玻璃管中液面会上升
D.如图丁所示,水对A点的压强小于水对B点的压强
10.(2021八下·孙吴期末)现实当中人们的许多活动、做法都跟我们学过的物理知识有关,下列对涉及压强和浮力的事例论述正确的是( )
A.用吸管能把饮料吸入嘴里,其实是大气压强的作用
B.石头扔进河里会沉入水底说明石头在水中不受浮力
C.用高压锅煮食物熟得快是因为锅内气压加大使液体(锅内的水)的沸点升高
D.栏河坝坝堤筑成上窄下宽是因为液体(坝里的水)的压强随深度增加而增大
11.(2020八下·北京期末)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.(2018-2019学年沪科版物理八年级下学期 9.1 认识浮力 同步练习)如图所示,甲实验为上下均开口的矿水瓶,先将乒乓球放置到里面,然后注水,乒乓球并不上浮,然后用手掌堵住下方开口,乒乓球才上浮;乙实验为正常矿水瓶子,无水时,将乒乓球堵住瓶口倒置,乒乓球掉落,注满水后,再将乒乓球堵住瓶口倒置,乒乓球不掉落;丙实验为两端开口直径略大于乒乓球的玻璃管,倾斜放置,一端靠近乒乓球处,另一端用吹风机水平吹,乒乓球从玻璃管上端飞出。下列说法正确的是( )
A.甲实验中,下端开口时,乒乓球不上浮,是因为受到的压强差向下
B.甲实验中,下端堵住时,手对乒乓球有一个向上的托力
C.乙实验是因为大气压向上的压力远大于水柱向下的压力
D.甲乙丙三个实验都是大气压造成的,甲乙情况相同,而丙主要是流速不同造成的压强差
三、实验填空题
13.(2024八下·莱山期中)如图所示,一个长方体浸在水中,进行比较,你会知道浮力产生的原因。(填“>”“<”或“=”)因为hA hB,所以pA pB,所以FA FB。
14.(2024八下·西昌期中) 如图所示的是王亚平在“天宫课堂”中演示“浮力消失”实验的情景。水中的乒乓球之所以不受浮力,是因为在太空环境中,水的重力消失,水对浸入其中的物体没有 ,水对浸入其中的乒乓球没有向上和向下的 。
15.(2023八下·浠水期末)“天宫课堂”上宇航员王亚平演示了浮力“消失”的实验,教室里同学们同步做对比实验,如图所示。乒乓球静止时, 图符合浮力“消失”现象,此时乒乓球 (选填“受到”或“不受”)水的作用力。
四、解答与计算题
16.(2024八下·西丰期末)阅读材料,回答问题:
2021年10月16日,神舟十三号载人飞船将3名航天员送入太空。
材料一:12月9日,王亚平在中国空间站以“天宫课堂”的形式进行太空授课。演示浮力实验,展示了浸没在水中的乒乓球无法上浮的实验现象,她用吸管把乒乓球轻轻压入水中,取出吸管后,观察到乒乓球静止不动,如图甲所示。在中国科技馆的同学们做了同样的实验,乒乓球却迅速上浮直至漂浮,如图乙所示。北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”也被带上太空,如图丙所示。(外太空处于微重力状态,重力可以忽略不计)
材料二:2021年11月8日凌晨,王亚平身穿我国自主研制的“飞天”舱外航天服完成了长达约6.5个小时的出舱活动,如图丁所示。舱外航天服具有保湿、保温、供氧、维持压力、等功能,并配有背包式生命保障系统,以保障航天员的舱外作业。
(1)如图甲所示,说明在空间站中,水对乒乓球各面的压强都 (选填“相同”或“不相同”),乒乓球 (选填“受到”或“不受”)浮力的作用;
(2)与在地球上相比,冰墩墩的重力会 (选填“变大”、“变小”或“不变”);如图丙所示,王亚平手持冰墩墩向翟志刚抛去,由牛顿第一定律可知,冰墩墩将做 运动,说明运动 (选填“不需要”或“需要”)力来维持;
(3)如图丁所示,出舱的航天员与轨道舱之间需要系上安全系绳,当航天员远离轨道舱时,可拉着绳子返回轨道舱,这利用了物体间力的作用是 。
17.如图7.9所示,冰块漂浮在水中。在下列情况下,判断圆柱形容器中液面的升降情况。
(1)如图7.92(a)所示,冰块漂浮,全部融化成水后。
(2)如图7.92(b)所示,冰块中包有一个小木块漂浮,冰块全部融化成水后。
(3)如图7.92(c)所示,冰块中包有一个小铁块漂浮,冰块全部融化成水后。
(4)如图7. 92(d)所示,冰块中包有一个小铁块沉在容器底部,冰块全部融化成水后。
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】A.空中上升的热气球,在空气中排开了空气,受到空气对它的浮力,故A不符合题意;
B.水中下潜的“奋斗者”号,浸在水中排开了水的体积,受到水对它的浮力,故B不符合题意;
C.静止在湍急河水中的柱形桥墩,下表面没有受到向上的压力,物体不受浮力,故C符合题意;
D.海面航行的“辽宁号”漂浮在海面上,排开了海水体积,受到海水对它的浮力,故D不符合题意。
故选C。
【分析】物体在空气中或液体中,排开了气体或液体,受到了浮力。
2.【答案】C
【知识点】压力及重力与压力的区别;浮力及其产生原因
【解析】【解答】ABCD、浮力产生的原因是液体对物体上下表面产生的压力差;将塑料小球堵在一个水池的出口处,球的上表面受到水向下的压力,而下表面不受水的压力,所以该小球不受浮力。故ABD错误,C正确。
故选项ABD错误,C正确。
故选:C。
【分析】浮力指物体在流体(包括液体和气体)中,上下表面所受的压力差。据此分析。
3.【答案】B
【知识点】力的概念及单位;弹力;物体运动状态的变化;浮力及其产生原因
【解析】【解答】A.行人对桥的压力,是鞋形变要恢复原状而对桥面产生的弹力,故A正确,不符合题意;
B.浸在水中的桥墩,由于底面没有与水接触,桥墩下面没有受到水对其向上的压力,则桥墩不受浮力作用,故B错误,符合题意;
C.力是物体对物体的作用,单独一座桥不能产生力的作用,故C正确,不符合题意;
D.汽车转弯行驶时,如果所受的力突然全部消失,汽车将做匀速直线运动,故D正确,不符合题意。
故选B。
【分析】物体发生弹性形变,在恢复原状时产生弹力;物体下表面没有液体,不受液体的浮力;运动的物体不受力,做匀速直线运动。
4.【答案】C
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,受到水向下的压力,但水堵头的下表面没有水,没有受到水向上的压力,所以水堵头不受浮力,故ABD错误,C正确;
故答案为:C。
【分析】浸没在液体中的物体,液体对物体向上的压强大于向下的压强,向上的压力大于向下的压力,物体受到向上和向下的压力差的作用,这个压力差是物体受到的浮力(适用于气体),浮力的方向总是竖直向上的。
5.【答案】A
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】浮力产生的原因是物体受到向上的压力大于向下的压力,存在压力差产生了浮力;由于这位同学的双脚板深深地陷入泥巴中,所以这位同学的脚板没有受到水向上的压力,即这位同学没有受到水的浮力;故BCD错误,A正确。
故答案为:A。
【分析】根据浮力产生的原因进行分析。
6.【答案】A
【知识点】力的合成与应用;浮力及其产生原因
【解析】【解答】 浸没水中木块受到的浮力等于上、下两个表面的压力差,即F浮=F下-F上=15N-7N=8N;
木块处于静止状态,木块受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力、竖直向下的细杆的压力的作用,木块受力平衡,则细杆对木块的压力大小为:F=F浮-G=8N-3N=5N。
故选:A。
【分析】 根据浮力的产生原因(浮力等于上、下表面的压力差)计算木块受到的浮力大小;对木块受力分析,求出细杆对木块压力的大小。
7.【答案】C
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】ABCD、如图所示,水面与各物体上表面相平,则水对物体上表面的压力为零;甲物体为上小下大,底部均与容器底密切接触,所以下表面没有受到水竖直向上的压力,侧面也没有受到水向上的压力,根据浮力的产生原因可知,甲物体没有受到的浮力作用;乙物体上大下小,物体下表面跟容器的底部紧密接触,没有受到水竖直向上的压力,但水对乙物体的侧面有向上的压力,所以根据浮力的产生原因可知,乙物体受到浮力的作用;丙物体为长方体,下表面跟容器的底部紧密接触,所以,长方体的下表面没有受到水竖直向上的压力,根据浮力的产生原因可知,丙物体没有受到的浮力作用,故ABD错误,C正确。
故选:C。
【分析】浸在液体或气体里的物体受到液体或气体向上托的力叫做浮力,浮力的产生原因是因为物体下表面受到向上的压力大于物体上表面受到的向下的压力。
8.【答案】A,B,C
【知识点】牛顿第一定律;惯性及其现象;浮力及其产生原因
【解析】【解答】AB.太空中的物体处于失重状态,在空间站中,“冰墩墩”被抛出后几乎不受外力影响,做匀速直线运动,该实验验证了牛顿第一定律,故A、B正确;
C.在空间站中物体处于失重状态,浸在水中的物体不会受到水的压强和压力,所以物体几乎不会受浮力,故C正确;
D.任何物体在任何时候都具有惯性,在太空中失重状态下,冰墩墩仍然具有惯性,故D错误。
故选ABC。
【分析】(1)(2)物体不受力时,会保持静止状态或匀速直线运动状态;
(3)物体上下表面由于处于液体(或气体)的深度不同,受到液体(或气体)的压力也不等,下表面受到的向上的压力大于上表面受到的向下的压力,这两个压力之差形成了浮力;
(4)任何物体在任何时候都具有惯性。
9.【答案】B,C,D
【知识点】液体压强的特点;沸点及沸点与气压的关系;浮力及其产生原因
【解析】【解答】
A: 图甲中高原地区要用高压锅煮饭,是因为高原地区气压低,水的沸点低 A错误 不符合题意
B:图乙中乒乓球浸没在水中,不能向上浮,是因为它不受浮力 B正确 符合题意
C:将图丙中的自制气压计,从山脚拿到山顶的过程中,玻璃管中液面会上升 C正确 符合题意
D:如图丁所示,水对A点的压强小于水对B点的压强 D正确 符合题意
故答案为:BCD。
【分析】
A:海拔越高,气压越低,水的沸点就越低
B:图乙中乒乓球底部没有水,所以乒乓球不受浮力
C:将气压计从山脚拿到山顶的过程中,瓶外气压减小,而瓶内气压不变,所以液面会上升
D:根据
10.【答案】A,C,D
【知识点】液体压强的特点;沸点及沸点与气压的关系;大气压的综合应用;浮力及其产生原因
【解析】【解答】A.用吸管能把饮料吸进嘴里,是大气压的作用,故A正确,
B.石头扔进河里,会受到水给石头竖直向上的浮力,故B错误。
C.用高压锅煮食物熟的快是因为锅内气压加大,沸点升高,故C正确。
D.拦河大坝坝堤筑成上窄下宽是因为液体压强与深度有关,液体越深,压强越大,故D正确。
故答案为:ACD
【分析】知道大气压的生活应用及现象,知道浮力的产生,知道液体压强的影响因素。
11.【答案】B,C
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】AB.物体上表面与水面平行,根据浮力产生的原因可知,M上、下表面受到水压力的合力大小F合=F浮
正方体物块M悬浮在水中,则F浮=G
F合=G
A不符合题意,B符合题意;
CD.M上表面所处的深度较小,根据p=ρgh可知,M上表面受到水的压强小于M下表面受到水的压强,而上下表面的面积相同,则由F=pS可知,M上表面受到水的压力小于M下表面受到水的压力,所以,M上表面受到水的压力和M下表面受到水的压力不是一对平衡力,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】物体浸没在液体中中,上下表面的压力不同,压力差是物体受到的浮力,悬浮的物体受到的浮力等于物体的重力。
12.【答案】A,C
【知识点】流体压强与流速的关系;浮力及其产生原因
【解析】【解答】A、甲实验中,下端开口时,向内注水,水从乒乓球与瓶颈缝隙中流出,乒乓球下部没有水,它的底部不受水向上的压力,浮力是由于浸在液体中的物体上下表面受到液体的压力差而产生的,所以,乒乓球不受浮力,而乒乓球上部由于受到水向下的压强,压强差向下,所以,乒乓球不会上浮;A符合题意;
B、浮力大于乒乓球的重力,所以乒乓球上浮;实验过程中手与乒乓球没有接触,所以手对乒乓球没有向上的托力。B不符合题意;
C、乙实验中,矿水瓶子内无水时,将乒乓球堵住瓶口倒置,瓶内和瓶外大气压相等,相互抵消,乒乓球由于受到重力作用而掉落;注满水后,再将乒乓球堵住瓶口倒置,由于瓶内气体被排出,而瓶外的大气压远大于瓶内水柱产生的压强,大气压向上的压力远大于水柱向下的压力,所以乒乓球不掉落;C符合题意;
D、丙实验中,用吹风机水平吹玻璃管的上端,玻璃管上端空气流速增大,压强变小,而玻璃管下端空气流速不变,压强不变,玻璃管上端的压强小于玻璃管下端的压强,在压强差的作用下,乒乓球从玻璃管上端飞出;但由ABC的分析可知,甲实验主要是由浮力造成的,乙实验是由大气压造成的,丙实验是流速不同造成的压强差造成的。D不符合题意。
故答案为:AC。
【分析】浮力是由于浸没在液体中的物体上下表面受到液体的压力差而产生分析实验甲;
比较堵住瓶口前后瓶内瓶内大气压和平外大气压、水柱产生的压强与外界大气压的大小分析实验乙;
根据流体压强和流速的关系分析实验丙.
13.【答案】<;<;<
【知识点】液体压强计算公式的应用;浮力及其产生原因
【解析】【解答】由图可知,hA<hB。结合压强公式p=ρgh计算可知,pA<pB。上下表面积相同,所以由知,FA<FB。
综上 第1空、 < ;第2空、<; 第3空、<.
【分析】压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同。
14.【答案】浮力;压力
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】在太空环境中,水的重力消失,水对浸入其中的乒乓球没有向上和向下的压力,因此水对浸入其中的物体没有浮力。
故答案为:浮力;压力。
【分析】物体上下表面由于处于液体(或气体)的深度不同,受到液体(或气体)的压力也不等,下表面受到的向上的压力大于上表面受到的向下的压力,这两个压力之差形成了浮力;在太空环境中,水的重力消失,由力的平衡条件可知,水对乒乓球的浮力几乎为零。
15.【答案】乙;不受
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】在太空中,物体都处于失重状态,乒乓球在水中静止时,没有受到水的压力,所以不会受到浮力,乒乓球可以在水中任意位置悬浮。【分析】太空中属于失重状态;浮力产生的原因是浸入水中的物体受到液体对物体上下表面的压力差。
16.【答案】相同;不受;变小;匀速直线;不需要;相互的
【知识点】力作用的相互性;重力及其大小的计算;物体运动状态的变化;浮力及其产生原因
【解析】【解答】(1)浮力是物体在液体的不同深度的压力差,是重力引起的,太空中处于失重环境,重力几乎消失,乒乓球各面的压力都接近于零,浸没在水中的乒乓球不受浮力的作用。
(2)冰墩墩从地球到空间站,位置发生改变,质量不变,但重力变小;将冰墩墩抛出,运动的冰墩墩不受力的作用,将保持匀速直线运动,则运动不需要力来维持。
(3)因为物体间力的作用是相互的,当航天员拉着绳子时,绳子也给宇航员一个力,当航天员意外漂离轨道舱,可拉着绳子返回轨道舱。
【分析】(1)在太空的失重环境中,物体不受重力,也不受浮力;
(2)运动的物体不受力,做匀速直线运动;
(3)物体间力的作用是相互的。
17.【答案】(1)设冰的质量为m冰,密度为ρ冰,水的密度为ρ水,由浮力等于冰块重力,则冰在水面以下的体积V排满足,解得。当冰全部融化成水后,融化所得的水的体积 , 可见, ,因此液面不上升,也不下降。
(2)冰融化前,冰和木块排开的水的体积为V排,则解得V排 。当冰全部融化后, 变成的水的体积 木块密度小于水, 木块仍漂浮在水面上, 木块排开的水的体积V木排满足 , 解得 。可见, V木排=V排,即冰块融化后,融化成的水的体积与木块排开水的体积之和,等于冰块融化前排开的水的体积,因此液面高度不变。
(3)冰融化前, 冰块排开的水的体积 , 融化后, 变成的水的体积 , 冰融化后铁块沉于水底, 排开的水的体积等于铁块的体积 , 所以, 冰融化后变成的水的体积与铁块排开的水的体积之和 比较 与的大小关系,由于,显然有,因此液面要下降。
(4)冰和铁块沉于水底, 它们排开的水的体积等于它们的体积之和, 即 ,冰全部融化后,铁块仍沉于水底,则冰融化所变成的水的体积与铁块的体积之和,由于,所以,因此液面要下降。
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【分析】根据浮力公式F浮=ρ液gV排计算分析,当冰块、以及冰块内部物体处于漂浮状态时,冰块融化后的液面高度不变,而当冰块、以及冰块内部物体处于下沉状态时,冰块融化后的液面高度变小。
1)冰的密度比水小,所以冰会漂浮在水面上,且浮力等于重力,根据浮力公式可知,ρ液gV排=m冰g,计算 ,当冰全部融化后, 融化所得的水的体积 ,据此可知因此液面不上升,也不下降。
2) 冰融化前,冰和木块排开的水的体积为V排,根据浮力公式可知所以V排 。当冰全部融化后, 变成的水的体积 木块仍漂浮在水面上, 木块排开的水的体积V木排满足 , 解得 。所以V木排=V排,因此液面高度不变。
3) 冰融化前, 冰块排开的水的体积 , 融化后, 变成的水的体积 , 冰融化后铁块沉于水底, 排开的水的体积等于铁块的体积 , 所以, 冰融化后变成的水的体积与铁块排开的水的体积之和 由于,显然有,所以液面要下降。
4) 冰和铁块沉于水底, 它们排开的水的体积等于它们的体积之和, 即 ,冰全部融化后,铁块仍沉于水底,则冰融化所变成的水的体积与铁块的体积之和,由于,因此液面要下降。
1 / 1