9.2《探究:浮力大小与哪些因素有关》 筑基提能同步分层练习设计(基础版)初中物理八年级下(沪科版2024)
一、单选题
1.(2024八下·成都期中)一个浸没在水中的正方体物块,其下表面受到的水对它的向上压力为20N,上表面受到水对它的向下的压力为12N,则正方体在水中受到的浮力大小和方向为
A.32N竖直向上 B.8N竖直向上 C.8N竖直向下 D.无法判断
2.(2024八下·富川期末)将重的物体轻轻放入盛满水的容器中,溢出水的重力为,下列对物体所受的浮力大小和物体静止后的浮沉情况分析正确的是( )
A. 上浮 B. 沉底 C. 漂浮 D. 悬浮
3.(2021八下·包河期中)如图所示,一个边长为10cm的实心正方体竖直浸没在某种液体中保持静止状态,其上表面受到液体的压强为500Pa,下表面受到的液体压强为1300Pa,下列说法正确的是( )
A.正方体受到的浮力为10N B.该正方体的质量为1kg
C.正方体上表面的深度h1为5cm D.液体的密度为0.8×103kg/m3
4.(2024八下·恩施期末) 小明用小石块和弹簧测力计做实验,如图所示。下列说法正确的是( )
A.测力计的分度值是
B.石块所受的重力为
C.石块受到的浮力为
D.放入石块后杯底受液体的压强不变
5.(2024八下·旬阳期末)如图是长方体下降浸入水槽的过程中,弹簧测力计读数F随长方体下降高度h变化的图像。下列说法不正确的是( )
A.长方体重18N
B.长方体受到水的浮力方向为竖直向上
C.长方体受到的最大浮力是12N
D.时,长方体受到的浮力是15N
6.(2024八下·武鸣期中) 小明用如图甲所示的实验测量金属块受到的浮力。他将金属块浸没在某种液体中,再将金属块缓缓从液体中竖直提出来,画出了测力计拉力F随提起高度h变化的图像,如图乙所示。则该金属块全部浸没在液体中时受到的浮力为
A.0.25N B.0.35N
C.0.25N 到 0.35N D.0.1N
7.(2024八下·广安期中)如图所示,甲、乙、丙三个完全相同的烧杯中均装有适量的水,将质地均匀,且不吸水的a、b两实心体分别放入甲、乙烧杯中,当a、b静止时,a有五分之二的体积露出水面,b悬浮于水中,此时两烧杯液面刚好相平。若将b置于a上一起放入丙烧杯中,静止时a的上表面刚好与液面相平,整个过程中水均未溢出,下列说法正确的是( )
A. 的密度是
B.a 、 b 的重力之比为 5: 3
C.a 、 b 的体积之比为 5: 2
D.图中, 甲、乙烧杯对桌面的压力之比为 3: 2
二、多选题
8.如图所示,水平桌面上放有甲、乙两个盛水的容器,现把两个形状和体积都相同的物体分别放入两容器中,当物体静止时,两容器中液面刚好相平,下列说法正确的是( )
A.两物体的质量不相等 B.甲容器中物体密度较小
C.两物体受到的浮力相等 D.两容器底部所受液体压强相等
9.如图,甲、乙体积均为8×10-5m3的两个小球.甲漂浮有一半体积露出水面,乙悬浮在水中,则以不正确的是:( )
A.乙所受的浮力为8N B.甲所受的重力为0.4N
C.甲乙浮力之比为1:2 D.甲乙重力之比为2:1
10.(2024八下·天桥期中)"估测"是物理学中常用的一种方法。下面数据中,比较接近实际的是( )
A.中学生游泳时受到水的浮力约为500N
B.东岳泰山顶峰的大气压约为1.5x105Pa
C.一个标准大气压可支持约10m高的水柱
D.成人双脚站立时对地面的压强约为1.5x104Pa
11.(2024八下·即墨期中)同一物体分别按如图所示两种方式置于两种液体中静止,则下列说法正确的是
A.物体上下表面第一次受到的压力差大于第二次受到的压力差
B.物体上下表面第一次受到的压强差大于第二次受到的
C.物体上下表面第一次受到的压强差等于第二次受到的压强差压强差
D.物体上下表面第一次受到的压力差等于第二次受到的压力差
三、实验填空题
12.(2024八下·博罗期末)物理小组的同学利用金属块探究“浮力的大小跟哪些因素有关”实验。提出如下猜想,设计并进行了实验,实验步骤如题18图所示。(ρ水=1.0×103kg/m3)
猜想a:浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关;
猜想b:浮力大小与物体排开液体的体积有关;
猜想c:浮力大小与液体的密度有关。
(1)金属块受到的重力 N;
(2)金属块全部浸没在水中时,受到的浮力是 N;
(3)本实验采用的物理研究方法是 法;
(4)由A、B、C三次实验,可得出金属块受到的浮力大小与 有关;
(5)由 三次实验,可得出金属块受到的浮力大小与液体的密度有关;
(6)金属块的密度是 kg/m3。
13.(2024八下·德州期中)某同学利用弹簧测力计、铁块、溢水杯等器材按照如图所示,探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
(1)如图所示的探究步骤中,最合理的操作顺序是 (填字母代号);
(2)通过实验可得到的结论是: (用公式表示);
(3)以下情况会影响结论的是 ;
A.图乙中水面未到达溢水杯的溢水口 B.图乙中物体未全部浸没在水中
(4)将图B中的水换成酒精(),物体受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(5)物体从刚接触水面到全部浸没在水中,水对溢水杯底的压强 (选填“逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不变”)。
(6)根据实验结论,若将一重为2.5N的石块放入盛满水的溢杯中,从杯中溢出的水重为1N,求该石块所受的浮力为____
A.3.5N B.2.5N C.1.5N D.1N
四、解答与计算题
14.(2024八下·娄星期中) 如图:一平底试管装了少量的砂子,测得试管和砂子的总重量为0.12N,试管底部的面积为;将试管放入水中,并让其在竖直方向静止。求:
(1)试管底部对水产生的压强;
(2)试管浸入水中的深度;
(3)如果将这只平底试管放入装有另一密度未知的液体中,当试管竖直静止时浸入液体的深度为5cm,则这种液体的密度为多大?
15.(2024八下·广东期中)用弹簧测力计、量筒做测定某种物块密度的实验,如图所示,当物块浸没在量筒中的水时,下表面距离液面10cm。(已知:;,量筒的刻度单位为mL,即)求:
(1)图中物块浸没在水中时下表面受到水的压强;
(2)物块浸没在水中受到的浮力;
(3)物块的密度。
16.(2024八下·达川期中)如图甲所示,有一体积、质量忽略不计的弹簧,其两端分别固定在容器底部和正方体形状的物体上。已知物体的边长为10cm,弹簧没有发生形变时的长度为10cm,弹簧受到拉力作用后,伸长的长度ΔL与拉力F的关系如图乙所示。向容器中加水,直到物体上表面与液面相平,此时水深24cm。(g取10N/kg)求:
(1)求物体下表面受到的液体压强和压力大小。
(2)物体受到的浮力大小。
(3)物体受到的弹力大小。
(4)求物体的密度是多少。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】浮力的本质为物体上下表面的受到的压力差,正方体物块上表面受到水的压力为,下表面受到水的压力,所以正方体物块受到的浮力
,浮力竖直向上。B正确,ACD错误。
故选B。
【分析】浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大。
2.【答案】B
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】容器装满,溢出水的重力等于排开水的重力,浮力等于排开水受到的重力,浮力为3N,物体重力为5N,浮力小于重力,下沉,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据排开液体的重力,计算浮力大小。
3.【答案】D
【知识点】密度公式及其应用;液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.正方体每个面的面积为
正方体受到的浮力为
A不符合题意;
B.由图可知,该正方体悬浮,所以重力等于浮力,物体的重力为
正方体的质量为
正方体的体积为
正方体的密度为
B不符合题意;
C.正方体上表面的深度为
C不符合题意;
D.因为正方体悬浮,所以液体的密度等于正方体的密度,等于 ,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)已知液体上下表面的压强,和正方体的边长,可以先求正方体的底面积,然后用= ΔF= ΔpS 求浮力;
(2)正方体的质量m=;
(3)正方体的密度ρ=;
(4)正方体上表面的深度h=。
4.【答案】C
【知识点】弹簧测力计及其使用;二力平衡的条件及其应用;液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】A、由图中弹簧测力计可知,其分度值为0.2N,故A错误;
B、左图中弹簧测力计示数为3.8N,即测得石块所受的重力为3.8N,故B错误;
C、右图中弹簧测力计示数为2.6N,即测得此时石块受到的浮力为3.8N-2.6N=1.2N,故C正确;
D、放入石块后,液体深度增加,根据p=ρgh可知,h越大,p越大,即放入石块后杯底受液体的压强增大,故D错误;
故选:C。
【分析】由图可知弹簧测力计分度值以及示数;根据“称量法”可求得石块在水中所受的浮力;根据液体压强公式可判断液体深度对液体压强的影响。
5.【答案】D
【知识点】浮力及其产生原因;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.根据图像,AB段,高度下降,弹簧测力计的示数不变,说明长方体未浸入水中,测力计测量的是长方体的重力为18N,故A正确,不符合题意;
B.浮力是液体对物体上下表面的压力差形成的,方向竖直向上,故B正确,不符合题意;
C.图中BC段,下降高度增大,测力计示数变小,说明浮力变大,CD段测力计示数不变,长方体浸没水中,排开水的体积最大,所受的浮力最大,长方体受到的最大浮力:F浮=G-FD=18N-6N=12N,故C正确,不符合题意;
D.根据图像,h=4cm时,测力计的示数为15N,长方体所受的浮力:F浮1=G-F1=18N-15N=3N,故D错误。
故选D。
【分析】物体未浸没在液体中时,测力计的拉力是物体的重力;根据物体的重力和物体完全浸没后,测力计的拉力差,计算浮力;浮力方向竖直向上。
6.【答案】D
【知识点】浮力及其产生原因;浮力大小的计算
【解析】【解答】由图可知,正立方体金属块浸没在水中时,F拉=0.25N,根据称重法可知,物体在液体中受到的浮力:F浮=G﹣F拉=0.35N﹣0.25N=0.1N,D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据当金属块未露出液面时拉力的大小,根据称重法求出物体受到的浮力。
7.【答案】C
【知识点】密度公式及其应用;压力及重力与压力的区别;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.物体a漂浮,根据二力平衡,浮力等于物体的重力,F浮=ρ水gV排,G物=ρ物gV物,则,A不符合题意;
B.当b在a上时,a刚好浸没,ab一起漂浮,b使a排开a体积的,a、b排开体积的关系是3:2,根据G=F浮=ρ液gV排,重力之比为3:2,B不符合题意;
C.由于b悬浮,密度等于水的密度;根据,ab的质量比为3:2,计算体积比为
,C符合题意;
D.甲乙烧杯液面高度相同,容器底受到的压强和压力相等,容器内总质量相等,根据容器质量相等,对桌面的压力相等,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据物体露出液面高度,利用ρ水gV排=ρ物gV物,计算物体的密度;根据排开液体的体积关系,计算浮力和物体的重力;利用,可以计算物体的体积。
8.【答案】A,D
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】A、由题可知,两物体受力平衡,所以甲乙所受浮力等于甲乙重力,根据浮力的公式F浮=ρ液gV排可知,乙容器的物体排开水的体积较少,所以乙所受的浮力较小,即以物体重力较小,乙质量较小,A正确,C错误
B、乙质量较小,形状体积相同,根据m=ρv可知,乙的密度较小,B错误
D、压强的计算:P=ρgh可知, 两容器底部所受液体压强相等 ,D正确
综上选AD
【分析】根据浮力的计算、压强、密度的计算判识选项
1、浮力:浮力产生的原因为上下表面存在压强差,根据阿基米德远离可知浮力的大小等于排开水的重力,浮力的公式F浮=ρ液gV排,乙容器的物体排开水的体积较少,所以乙所受的浮力较小;
2、根据密度公式m=ρv,可知体积相同下,质量越大,密度越大;
3、压强的计算:公式为P=ρgh可知,物体的压强和高度成正比,高度相同,液体密度相同,压强相同。
9.【答案】A,B,C
【知识点】浮力及其产生原因;浮力大小的计算
【解析】【解答】A、根据浮力的公式F浮=ρ液gV排,可知,乙受到的浮力F浮=103kg/m3×10N/kg× 8×10-5m3 =0.8N,A正确
B、甲受到的浮力F浮=103kg/m3×10N/kg× 4×10-5m3 =0.4N,B错误
C、甲乙浮力之比为1:2,C错误
D、甲乙受力平衡,所以重力等于浮力,即 甲乙重力之比为2:1 ,D正确
综上选AD
【分析】根据浮力的计算判识选项
浮力:浮力产生的原因为上下表面存在压强差,根据阿基米德原理可知浮力的大小等于排开水的重力,浮力的公式F浮=ρ液gV排,据题可知, 乙排开水的体积均为8×10-5m3的两个小球 , 甲 排开水的体积4×10-5m3,据此计算浮力,判识选项。
10.【答案】A,C,D
【知识点】压强的大小及其计算;大气压强的存在;大气压强的测量方法;浮力大小的计算
【解析】【解答】 A.中学生的体重在G=500N左右,游泳时处于漂浮状态,浮力与重力差不多约为500N,故A符合题意。
B.东岳泰山顶峰的大气压比大气压小,小于1x105Pa,B错误;
C.1个标准大气压约为1.0×105Pa,能支持的水柱高度为
故C符合题意;
D.一个成人对地面的压力约为F=G=750N与地面的接触面积约为S=500cm2=0.05m2
由得,中学生对地面的压强约为
故D符合题意;
故答案为:ACD。
【分析】大气压随海拔升高而减小,泰山上面气压小于大气压。
11.【答案】B,D
【知识点】液体压强的特点;浮力大小的计算
【解析】【解答】AD、由图知,同一物体先后悬浮在两种液体中,浮力等于重力,所以物体上下表面受到的压力差相等.故A错误,D正确;
BC、根据压强公式可知,同种液体,深度越大,压强越大,竖放时物体上下表面高度差大于平放时上下表面高度差,所以第一次上下表面的压强差.故B正确,C错误.
答案为BD.
【分析】1、压强的计算公式:P=F/S,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积;
2、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。
12.【答案】(1)2.4
(2)1
(3)控制变量
(4)物体排开液体的体积
(5)ADE
(6)2.4×103
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】1)由A可知,金属块的重力为2.4N
综上 第1空、2.4
2)由AE以及称重法可知,浮力F=G-F拉=2.4N-1.4N=1N
综上 第1空、1
3)探究浮力的影响因素,使用控制变量法进行探究
综上 第1空、控制变量
4)ABC三次实验中的排水体积不同,其余因素相同,所以可知 浮力大小与 物体排开液体的体积 有关
综上 第1空、物体排开液体的体积
5)探究浮力和密度的关系,应该控制密度不同,其余因素相同,所以选择ADE三次实验
综上 第1空、ADE
6)具体可知,在水中物体受到的浮力为1N,根据F浮=ρ液gV排,v排=1N/ 103kg/m3/10N/kg=10-4m3,物体重力G=ρgv,所以ρ= 2.4×103 kg/m3
综上 第1空、2.4×103
【分析】1、称重法测量物体浮力:先测出物体的重力,然后将物体浸入水中,弹簧测力计的示数就会减小,减小的示数就是物体受到的浮力,
2、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大
3、密度的计算:公式ρ=m/v,G=ρgv,据此计算物体的密度
13.【答案】(1)ADBC
(2)F浮=G排
(3)a
(4)变小
(5)保持不变
(6)D
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】
(1)合理的实验顺序是:ADBC;
(2)通过实验可得到的结论是:F浮=G排;
(3)图乙中物体未全部浸没在水中,仍然可以探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”,不会影响结论;而若溢水杯内水没有装满,则排开液体的重力将变小,影响实验结论,故选a;
(4) 将图B中的水换成酒精 ,排开液体的体积不变, 液体的密度减小,根据阿基米德原理可知,浮力减小;
(5)溢水杯中的水到达溢水口, ,圆柱体从刚接触水面到全部浸没水中的过程,溢水杯会溢出一些水,但杯中水仍是到达溢水口的高度,水的深度不变,由可知,水对溢水杯底的压强保持不变;
(6)由阿基米德原理可知, 石块浸入在盛满水的溢水杯中, 从杯中溢出的水重为1N,则石块受到的浮力: F浮=G排=1N。
【分析】
(1)先测物体的重力和空桶的重力,再把物体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数,根据称重法求出浮力,最后再测出桶和溢出水的重力,得出排开水的重力;
(2)根据阿基米德原理,浸在液体中的物体受到的浮力等于排开的液体受到的重力; ;
(3)物体未全部浸没在水中 ,不会影响实验结论; 水面未到达溢水杯的溢水口 ,会影响实验结论;
(4)浮力大小与排开液体体积和液体密度有关;
(5)物体从刚接触水面到全部浸没在水中,水的深度不变,水对溢水杯底的压强不变;
(6)由阿基米德原理可知浮力大小等于排开水的重力。
14.【答案】(1)解:
(2)解:
(3)解:
【知识点】液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】1)据题可知 测得试管和砂子的总重量为0.12N , 试管底部的面积为 =3×10-4m2,根据P=F/S计算 试管底部对水产生的压强
2)物体静止,所以重力等于浮力,F浮=0.12N,根据F浮=ρ水gV排=0.12N,所以v排=0.12N/103kg/m3/10N/kg,试管深度h=V排/s
3)据题可知 浸入液体的深度为5cm ,所以体积为v=sh’,根据F浮=ρ液gsh’=0.12N,计算ρ液
15.【答案】(1)图中物块浸没在水中时下表面的深度,图中物块浸没在水中时下表面受到水的压强
(2)由图可知,物体的重力,物体浸没在液体中时弹簧测力计的示数,则物块浸没在液体中受到的浮力
(3)解:物体浸没前量筒中水的体积,物体浸没后量筒中水和物体的总体积,则物体的体积:
物体的质量:
物体的密度:
【知识点】密度公式及其应用;液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】1) 据题可知物块浸没在水中时下表面的深度,根据压强公式计算 物块浸没在水中时下表面受到水的压强;
2)受力分析可知,物体浸没在水中,受到重力(向下),浮力(向上)、拉力向上,所以
3) 物体浸没前量筒中水的体积,物体浸没后量筒中水和物体的总体积,
则物体的体积:
物体的质量:
物体的密度:
16.【答案】(1)解: 据题可知物体深度为0.1m,根据压强公式P物=ρ水gh,可知P物=.0×103kg/m3 ×10N/kg×0.1m= 1×103Pa ,受力面积为0.01m2,根据F=PS计算受到的压力F=1×103Pa×0.01m2=10N
(2)解:浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,据题可知派开水的体积为0.001m3,F浮=1.0×103kg/m3 ×10N/kg×1×10-3m3=10N
(3)解:据题可知弹簧的伸长量ΔL=24cm-10cm-10cm=4cm,据题可知弹力为4N
(4)解:受力分析可知:物体受到重力(下),浮力(上)10N,拉力(下)4N,所以重力为6N,质量为0.6kg ,体积为0.001m3,
根据m物=ρ物v可知ρ物= 0.6×103kg/m3
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;浮力大小的计算
【解析】【分析】根据压强、浮力、弹力、密度计算
1、压强:计算公式为P物=ρ水gh,据题可知物体深度为0.1m,据此计算物体的压强
2、浮力:计算公式为F浮=ρ液gV排,物体派开水的体积为0.001m3,据此计算物体所受浮力
3、据题分析可知物体受到重力(下),浮力(上)10N,拉力(下)4N,据此计算重力和质量,进而计算物体的密度
1 / 19.2《探究:浮力大小与哪些因素有关》 筑基提能同步分层练习设计(基础版)初中物理八年级下(沪科版2024)
一、单选题
1.(2024八下·成都期中)一个浸没在水中的正方体物块,其下表面受到的水对它的向上压力为20N,上表面受到水对它的向下的压力为12N,则正方体在水中受到的浮力大小和方向为
A.32N竖直向上 B.8N竖直向上 C.8N竖直向下 D.无法判断
【答案】B
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】浮力的本质为物体上下表面的受到的压力差,正方体物块上表面受到水的压力为,下表面受到水的压力,所以正方体物块受到的浮力
,浮力竖直向上。B正确,ACD错误。
故选B。
【分析】浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大。
2.(2024八下·富川期末)将重的物体轻轻放入盛满水的容器中,溢出水的重力为,下列对物体所受的浮力大小和物体静止后的浮沉情况分析正确的是( )
A. 上浮 B. 沉底 C. 漂浮 D. 悬浮
【答案】B
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】容器装满,溢出水的重力等于排开水的重力,浮力等于排开水受到的重力,浮力为3N,物体重力为5N,浮力小于重力,下沉,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据排开液体的重力,计算浮力大小。
3.(2021八下·包河期中)如图所示,一个边长为10cm的实心正方体竖直浸没在某种液体中保持静止状态,其上表面受到液体的压强为500Pa,下表面受到的液体压强为1300Pa,下列说法正确的是( )
A.正方体受到的浮力为10N B.该正方体的质量为1kg
C.正方体上表面的深度h1为5cm D.液体的密度为0.8×103kg/m3
【答案】D
【知识点】密度公式及其应用;液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.正方体每个面的面积为
正方体受到的浮力为
A不符合题意;
B.由图可知,该正方体悬浮,所以重力等于浮力,物体的重力为
正方体的质量为
正方体的体积为
正方体的密度为
B不符合题意;
C.正方体上表面的深度为
C不符合题意;
D.因为正方体悬浮,所以液体的密度等于正方体的密度,等于 ,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)已知液体上下表面的压强,和正方体的边长,可以先求正方体的底面积,然后用= ΔF= ΔpS 求浮力;
(2)正方体的质量m=;
(3)正方体的密度ρ=;
(4)正方体上表面的深度h=。
4.(2024八下·恩施期末) 小明用小石块和弹簧测力计做实验,如图所示。下列说法正确的是( )
A.测力计的分度值是
B.石块所受的重力为
C.石块受到的浮力为
D.放入石块后杯底受液体的压强不变
【答案】C
【知识点】弹簧测力计及其使用;二力平衡的条件及其应用;液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】A、由图中弹簧测力计可知,其分度值为0.2N,故A错误;
B、左图中弹簧测力计示数为3.8N,即测得石块所受的重力为3.8N,故B错误;
C、右图中弹簧测力计示数为2.6N,即测得此时石块受到的浮力为3.8N-2.6N=1.2N,故C正确;
D、放入石块后,液体深度增加,根据p=ρgh可知,h越大,p越大,即放入石块后杯底受液体的压强增大,故D错误;
故选:C。
【分析】由图可知弹簧测力计分度值以及示数;根据“称量法”可求得石块在水中所受的浮力;根据液体压强公式可判断液体深度对液体压强的影响。
5.(2024八下·旬阳期末)如图是长方体下降浸入水槽的过程中,弹簧测力计读数F随长方体下降高度h变化的图像。下列说法不正确的是( )
A.长方体重18N
B.长方体受到水的浮力方向为竖直向上
C.长方体受到的最大浮力是12N
D.时,长方体受到的浮力是15N
【答案】D
【知识点】浮力及其产生原因;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.根据图像,AB段,高度下降,弹簧测力计的示数不变,说明长方体未浸入水中,测力计测量的是长方体的重力为18N,故A正确,不符合题意;
B.浮力是液体对物体上下表面的压力差形成的,方向竖直向上,故B正确,不符合题意;
C.图中BC段,下降高度增大,测力计示数变小,说明浮力变大,CD段测力计示数不变,长方体浸没水中,排开水的体积最大,所受的浮力最大,长方体受到的最大浮力:F浮=G-FD=18N-6N=12N,故C正确,不符合题意;
D.根据图像,h=4cm时,测力计的示数为15N,长方体所受的浮力:F浮1=G-F1=18N-15N=3N,故D错误。
故选D。
【分析】物体未浸没在液体中时,测力计的拉力是物体的重力;根据物体的重力和物体完全浸没后,测力计的拉力差,计算浮力;浮力方向竖直向上。
6.(2024八下·武鸣期中) 小明用如图甲所示的实验测量金属块受到的浮力。他将金属块浸没在某种液体中,再将金属块缓缓从液体中竖直提出来,画出了测力计拉力F随提起高度h变化的图像,如图乙所示。则该金属块全部浸没在液体中时受到的浮力为
A.0.25N B.0.35N
C.0.25N 到 0.35N D.0.1N
【答案】D
【知识点】浮力及其产生原因;浮力大小的计算
【解析】【解答】由图可知,正立方体金属块浸没在水中时,F拉=0.25N,根据称重法可知,物体在液体中受到的浮力:F浮=G﹣F拉=0.35N﹣0.25N=0.1N,D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据当金属块未露出液面时拉力的大小,根据称重法求出物体受到的浮力。
7.(2024八下·广安期中)如图所示,甲、乙、丙三个完全相同的烧杯中均装有适量的水,将质地均匀,且不吸水的a、b两实心体分别放入甲、乙烧杯中,当a、b静止时,a有五分之二的体积露出水面,b悬浮于水中,此时两烧杯液面刚好相平。若将b置于a上一起放入丙烧杯中,静止时a的上表面刚好与液面相平,整个过程中水均未溢出,下列说法正确的是( )
A. 的密度是
B.a 、 b 的重力之比为 5: 3
C.a 、 b 的体积之比为 5: 2
D.图中, 甲、乙烧杯对桌面的压力之比为 3: 2
【答案】C
【知识点】密度公式及其应用;压力及重力与压力的区别;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.物体a漂浮,根据二力平衡,浮力等于物体的重力,F浮=ρ水gV排,G物=ρ物gV物,则,A不符合题意;
B.当b在a上时,a刚好浸没,ab一起漂浮,b使a排开a体积的,a、b排开体积的关系是3:2,根据G=F浮=ρ液gV排,重力之比为3:2,B不符合题意;
C.由于b悬浮,密度等于水的密度;根据,ab的质量比为3:2,计算体积比为
,C符合题意;
D.甲乙烧杯液面高度相同,容器底受到的压强和压力相等,容器内总质量相等,根据容器质量相等,对桌面的压力相等,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据物体露出液面高度,利用ρ水gV排=ρ物gV物,计算物体的密度;根据排开液体的体积关系,计算浮力和物体的重力;利用,可以计算物体的体积。
二、多选题
8.如图所示,水平桌面上放有甲、乙两个盛水的容器,现把两个形状和体积都相同的物体分别放入两容器中,当物体静止时,两容器中液面刚好相平,下列说法正确的是( )
A.两物体的质量不相等 B.甲容器中物体密度较小
C.两物体受到的浮力相等 D.两容器底部所受液体压强相等
【答案】A,D
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】A、由题可知,两物体受力平衡,所以甲乙所受浮力等于甲乙重力,根据浮力的公式F浮=ρ液gV排可知,乙容器的物体排开水的体积较少,所以乙所受的浮力较小,即以物体重力较小,乙质量较小,A正确,C错误
B、乙质量较小,形状体积相同,根据m=ρv可知,乙的密度较小,B错误
D、压强的计算:P=ρgh可知, 两容器底部所受液体压强相等 ,D正确
综上选AD
【分析】根据浮力的计算、压强、密度的计算判识选项
1、浮力:浮力产生的原因为上下表面存在压强差,根据阿基米德远离可知浮力的大小等于排开水的重力,浮力的公式F浮=ρ液gV排,乙容器的物体排开水的体积较少,所以乙所受的浮力较小;
2、根据密度公式m=ρv,可知体积相同下,质量越大,密度越大;
3、压强的计算:公式为P=ρgh可知,物体的压强和高度成正比,高度相同,液体密度相同,压强相同。
9.如图,甲、乙体积均为8×10-5m3的两个小球.甲漂浮有一半体积露出水面,乙悬浮在水中,则以不正确的是:( )
A.乙所受的浮力为8N B.甲所受的重力为0.4N
C.甲乙浮力之比为1:2 D.甲乙重力之比为2:1
【答案】A,B,C
【知识点】浮力及其产生原因;浮力大小的计算
【解析】【解答】A、根据浮力的公式F浮=ρ液gV排,可知,乙受到的浮力F浮=103kg/m3×10N/kg× 8×10-5m3 =0.8N,A正确
B、甲受到的浮力F浮=103kg/m3×10N/kg× 4×10-5m3 =0.4N,B错误
C、甲乙浮力之比为1:2,C错误
D、甲乙受力平衡,所以重力等于浮力,即 甲乙重力之比为2:1 ,D正确
综上选AD
【分析】根据浮力的计算判识选项
浮力:浮力产生的原因为上下表面存在压强差,根据阿基米德原理可知浮力的大小等于排开水的重力,浮力的公式F浮=ρ液gV排,据题可知, 乙排开水的体积均为8×10-5m3的两个小球 , 甲 排开水的体积4×10-5m3,据此计算浮力,判识选项。
10.(2024八下·天桥期中)"估测"是物理学中常用的一种方法。下面数据中,比较接近实际的是( )
A.中学生游泳时受到水的浮力约为500N
B.东岳泰山顶峰的大气压约为1.5x105Pa
C.一个标准大气压可支持约10m高的水柱
D.成人双脚站立时对地面的压强约为1.5x104Pa
【答案】A,C,D
【知识点】压强的大小及其计算;大气压强的存在;大气压强的测量方法;浮力大小的计算
【解析】【解答】 A.中学生的体重在G=500N左右,游泳时处于漂浮状态,浮力与重力差不多约为500N,故A符合题意。
B.东岳泰山顶峰的大气压比大气压小,小于1x105Pa,B错误;
C.1个标准大气压约为1.0×105Pa,能支持的水柱高度为
故C符合题意;
D.一个成人对地面的压力约为F=G=750N与地面的接触面积约为S=500cm2=0.05m2
由得,中学生对地面的压强约为
故D符合题意;
故答案为:ACD。
【分析】大气压随海拔升高而减小,泰山上面气压小于大气压。
11.(2024八下·即墨期中)同一物体分别按如图所示两种方式置于两种液体中静止,则下列说法正确的是
A.物体上下表面第一次受到的压力差大于第二次受到的压力差
B.物体上下表面第一次受到的压强差大于第二次受到的
C.物体上下表面第一次受到的压强差等于第二次受到的压强差压强差
D.物体上下表面第一次受到的压力差等于第二次受到的压力差
【答案】B,D
【知识点】液体压强的特点;浮力大小的计算
【解析】【解答】AD、由图知,同一物体先后悬浮在两种液体中,浮力等于重力,所以物体上下表面受到的压力差相等.故A错误,D正确;
BC、根据压强公式可知,同种液体,深度越大,压强越大,竖放时物体上下表面高度差大于平放时上下表面高度差,所以第一次上下表面的压强差.故B正确,C错误.
答案为BD.
【分析】1、压强的计算公式:P=F/S,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积;
2、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。
三、实验填空题
12.(2024八下·博罗期末)物理小组的同学利用金属块探究“浮力的大小跟哪些因素有关”实验。提出如下猜想,设计并进行了实验,实验步骤如题18图所示。(ρ水=1.0×103kg/m3)
猜想a:浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关;
猜想b:浮力大小与物体排开液体的体积有关;
猜想c:浮力大小与液体的密度有关。
(1)金属块受到的重力 N;
(2)金属块全部浸没在水中时,受到的浮力是 N;
(3)本实验采用的物理研究方法是 法;
(4)由A、B、C三次实验,可得出金属块受到的浮力大小与 有关;
(5)由 三次实验,可得出金属块受到的浮力大小与液体的密度有关;
(6)金属块的密度是 kg/m3。
【答案】(1)2.4
(2)1
(3)控制变量
(4)物体排开液体的体积
(5)ADE
(6)2.4×103
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】1)由A可知,金属块的重力为2.4N
综上 第1空、2.4
2)由AE以及称重法可知,浮力F=G-F拉=2.4N-1.4N=1N
综上 第1空、1
3)探究浮力的影响因素,使用控制变量法进行探究
综上 第1空、控制变量
4)ABC三次实验中的排水体积不同,其余因素相同,所以可知 浮力大小与 物体排开液体的体积 有关
综上 第1空、物体排开液体的体积
5)探究浮力和密度的关系,应该控制密度不同,其余因素相同,所以选择ADE三次实验
综上 第1空、ADE
6)具体可知,在水中物体受到的浮力为1N,根据F浮=ρ液gV排,v排=1N/ 103kg/m3/10N/kg=10-4m3,物体重力G=ρgv,所以ρ= 2.4×103 kg/m3
综上 第1空、2.4×103
【分析】1、称重法测量物体浮力:先测出物体的重力,然后将物体浸入水中,弹簧测力计的示数就会减小,减小的示数就是物体受到的浮力,
2、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大
3、密度的计算:公式ρ=m/v,G=ρgv,据此计算物体的密度
13.(2024八下·德州期中)某同学利用弹簧测力计、铁块、溢水杯等器材按照如图所示,探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
(1)如图所示的探究步骤中,最合理的操作顺序是 (填字母代号);
(2)通过实验可得到的结论是: (用公式表示);
(3)以下情况会影响结论的是 ;
A.图乙中水面未到达溢水杯的溢水口 B.图乙中物体未全部浸没在水中
(4)将图B中的水换成酒精(),物体受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(5)物体从刚接触水面到全部浸没在水中,水对溢水杯底的压强 (选填“逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不变”)。
(6)根据实验结论,若将一重为2.5N的石块放入盛满水的溢杯中,从杯中溢出的水重为1N,求该石块所受的浮力为____
A.3.5N B.2.5N C.1.5N D.1N
【答案】(1)ADBC
(2)F浮=G排
(3)a
(4)变小
(5)保持不变
(6)D
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】
(1)合理的实验顺序是:ADBC;
(2)通过实验可得到的结论是:F浮=G排;
(3)图乙中物体未全部浸没在水中,仍然可以探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”,不会影响结论;而若溢水杯内水没有装满,则排开液体的重力将变小,影响实验结论,故选a;
(4) 将图B中的水换成酒精 ,排开液体的体积不变, 液体的密度减小,根据阿基米德原理可知,浮力减小;
(5)溢水杯中的水到达溢水口, ,圆柱体从刚接触水面到全部浸没水中的过程,溢水杯会溢出一些水,但杯中水仍是到达溢水口的高度,水的深度不变,由可知,水对溢水杯底的压强保持不变;
(6)由阿基米德原理可知, 石块浸入在盛满水的溢水杯中, 从杯中溢出的水重为1N,则石块受到的浮力: F浮=G排=1N。
【分析】
(1)先测物体的重力和空桶的重力,再把物体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数,根据称重法求出浮力,最后再测出桶和溢出水的重力,得出排开水的重力;
(2)根据阿基米德原理,浸在液体中的物体受到的浮力等于排开的液体受到的重力; ;
(3)物体未全部浸没在水中 ,不会影响实验结论; 水面未到达溢水杯的溢水口 ,会影响实验结论;
(4)浮力大小与排开液体体积和液体密度有关;
(5)物体从刚接触水面到全部浸没在水中,水的深度不变,水对溢水杯底的压强不变;
(6)由阿基米德原理可知浮力大小等于排开水的重力。
四、解答与计算题
14.(2024八下·娄星期中) 如图:一平底试管装了少量的砂子,测得试管和砂子的总重量为0.12N,试管底部的面积为;将试管放入水中,并让其在竖直方向静止。求:
(1)试管底部对水产生的压强;
(2)试管浸入水中的深度;
(3)如果将这只平底试管放入装有另一密度未知的液体中,当试管竖直静止时浸入液体的深度为5cm,则这种液体的密度为多大?
【答案】(1)解:
(2)解:
(3)解:
【知识点】液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】1)据题可知 测得试管和砂子的总重量为0.12N , 试管底部的面积为 =3×10-4m2,根据P=F/S计算 试管底部对水产生的压强
2)物体静止,所以重力等于浮力,F浮=0.12N,根据F浮=ρ水gV排=0.12N,所以v排=0.12N/103kg/m3/10N/kg,试管深度h=V排/s
3)据题可知 浸入液体的深度为5cm ,所以体积为v=sh’,根据F浮=ρ液gsh’=0.12N,计算ρ液
15.(2024八下·广东期中)用弹簧测力计、量筒做测定某种物块密度的实验,如图所示,当物块浸没在量筒中的水时,下表面距离液面10cm。(已知:;,量筒的刻度单位为mL,即)求:
(1)图中物块浸没在水中时下表面受到水的压强;
(2)物块浸没在水中受到的浮力;
(3)物块的密度。
【答案】(1)图中物块浸没在水中时下表面的深度,图中物块浸没在水中时下表面受到水的压强
(2)由图可知,物体的重力,物体浸没在液体中时弹簧测力计的示数,则物块浸没在液体中受到的浮力
(3)解:物体浸没前量筒中水的体积,物体浸没后量筒中水和物体的总体积,则物体的体积:
物体的质量:
物体的密度:
【知识点】密度公式及其应用;液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】1) 据题可知物块浸没在水中时下表面的深度,根据压强公式计算 物块浸没在水中时下表面受到水的压强;
2)受力分析可知,物体浸没在水中,受到重力(向下),浮力(向上)、拉力向上,所以
3) 物体浸没前量筒中水的体积,物体浸没后量筒中水和物体的总体积,
则物体的体积:
物体的质量:
物体的密度:
16.(2024八下·达川期中)如图甲所示,有一体积、质量忽略不计的弹簧,其两端分别固定在容器底部和正方体形状的物体上。已知物体的边长为10cm,弹簧没有发生形变时的长度为10cm,弹簧受到拉力作用后,伸长的长度ΔL与拉力F的关系如图乙所示。向容器中加水,直到物体上表面与液面相平,此时水深24cm。(g取10N/kg)求:
(1)求物体下表面受到的液体压强和压力大小。
(2)物体受到的浮力大小。
(3)物体受到的弹力大小。
(4)求物体的密度是多少。
【答案】(1)解: 据题可知物体深度为0.1m,根据压强公式P物=ρ水gh,可知P物=.0×103kg/m3 ×10N/kg×0.1m= 1×103Pa ,受力面积为0.01m2,根据F=PS计算受到的压力F=1×103Pa×0.01m2=10N
(2)解:浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,据题可知派开水的体积为0.001m3,F浮=1.0×103kg/m3 ×10N/kg×1×10-3m3=10N
(3)解:据题可知弹簧的伸长量ΔL=24cm-10cm-10cm=4cm,据题可知弹力为4N
(4)解:受力分析可知:物体受到重力(下),浮力(上)10N,拉力(下)4N,所以重力为6N,质量为0.6kg ,体积为0.001m3,
根据m物=ρ物v可知ρ物= 0.6×103kg/m3
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;浮力大小的计算
【解析】【分析】根据压强、浮力、弹力、密度计算
1、压强:计算公式为P物=ρ水gh,据题可知物体深度为0.1m,据此计算物体的压强
2、浮力:计算公式为F浮=ρ液gV排,物体派开水的体积为0.001m3,据此计算物体所受浮力
3、据题分析可知物体受到重力(下),浮力(上)10N,拉力(下)4N,据此计算重力和质量,进而计算物体的密度
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