10.2 《认识浮力》 筑基提能同步分层练习设计(基础版) 初中物理八年级下册(教科版2024)
一、单选题
1.(2022八下·滦南期末)将木块投入盛水的盆中,静止时木块会浮在水面上,则木块所受浮力的施力物体是( )
A.木块 B.水 C.水盆 D.空气
2.(2024八下·莱山期中)如图所示,洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,则正确的是( )
A.水堵头不受水的压力作用,但受到水的浮力作用
B.水堵头不受水的压力作用,也不受水的浮力作用
C.水堵头受水的压力作用,不受水的浮力作用
D.此时水堵头受到非平衡力的作用
3.(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
4.(2024八下·自贡期中)如图甲所示,在一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋.然后将容器放在斜面上,如图乙所示,图乙中画出了几个力的方向。你认为鸡蛋所受浮力的方向应是( )
A.的方向 B.的方向 C.的方向 D.的方向
5.(2024八下·潮阳期中)以下物体未受到浮力的是( )
A.漂在水面上的木板 B.在水中静止的鱼
C.立于河底的桥墩 D.沉底的石块
6.(2024八下·集美期中)下列情景中,没有受到浮力的物体是( )
A. 演武大桥的桥墩
B. 环岛路的氮气球
C. 探出水面的海豚
D. 第一码头的游轮
7.(2024八下·淮北期中)下列关于浮力的说法中,正确的是( )
A.航天员可以在太空中随意飘移,是因为他们受到浮力的作用
B.深入河底的柱状桥墩不受浮力的作用
C.浮力的方向和重力的方向总是相同的
D.在液体中上升的物体受浮力的作用,下降的物体不受浮力的作用
二、多选题
8.(2021八下·朝阳期末)如图所示为一个苹果掉入水中向下运动过程中某一时刻的照片。针对此时刻的描述,下列说法正确的是( )
A.水对苹果向下的压力大于向上的压力
B.苹果受到竖直向上的浮力
C.苹果浸没在水中,它处于悬浮状态
D.苹果所受浮力等效替代了水对它向上和向下的压力
9.(2021八下·莱芜期末)下图是课本中的一些插图,各个插图说明的问题,下列说法正确的是( )
A. 甲图说明力的作用效果与受力面积有关
B. 乙图热气球能够升空是利用了空气的浮力
C. 丙图同一艘轮船在海水中比在河水中受到的浮力大
D. 丁图帕斯卡裂桶实验说明深度越大液体的压强越大
10.(2017八下·吉安期中)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.石头扔进河里会沉入水底说明石头在水中不受浮力
B.用吸管能把饮料吸入嘴里,其实是大气压强的作用
C.用高压锅煮食物熟得快是因为锅内气压增大使液体(锅内的水)的沸点升高
D.拦河坝坝堤筑成上窄下宽是因为液体(坝里的水)的压强随深度增大而增大
三、实验填空题
11.(2024八下·达川期中)利用如图所示的装置来探究浮力的方向是怎样的:将一个气球用细线系在容器底部,然后向容器中倒入适量的水,容器起初放在水平木板上,发现细线沿竖直方向,缓慢抬起木板一端,随着∠α的改变,悬线与水平面的夹角将 (选填“改变”或“保持不变”),剪断悬线,小气球将向上运动,这说明浮力的方向是 。
12.(2024八下·朝阳期中)生活小实验,蕴含大道理。
(1)如图甲所示,玻璃杯中装满水,用薄塑料片盖严杯口并倒置,薄塑料片不掉下,水不流出,说明 是存在的;
(2)如图乙所示,用电吹风向下吹漏斗中的乒乓球,球不掉落,表明气体流速越大的位置压强越 ;
(3)如图丙所示,竖直握在手中的瓶子处于静止状态,瓶子没有掉下来,是因为手对瓶子有摩擦力的作用,此摩擦力的方向是 ;若增大手对瓶子的握力,手与瓶子间的摩擦力的大小将 ;
(4)如图丁所示,将玻璃管两端用橡皮膜蒙住,手拿硬杆(体积忽略不计)将其放入水中,研究浮力产生的原因。若下端的橡皮膜所受压力为,上端的橡皮膜所受压力为,则玻璃管所受浮力 (用、表示)。
四、解答与计算题
13.(2018-2019学年沪科版物理八年级下学期第九章 浮力 单元试卷)如图甲所示设想有一个高为h、上下底面积为S的长方体浸没在密度为ρ的液体中,该长方体上表面在液体中的深度为h1,下表面在液体中的深度为h2.请你从浮力产生的原因证明:F浮=ρ液gV物。
14.(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)1874年8月的一天,在大西洋亚速尔群岛的西南方,有一艘深海考察潜艇,为研究海底矿产资源的分布,正在向深处下潜.舱内的考察人员被海底的景色陶醉了,致使下潜速度过大,潜艇猛然撞到海底,陷入海底的沉积物中了.船员把潜水艇中的水全部排除,企图上浮.奇怪的是,潜艇丝毫不动,像是被海底吸住了一样.这是为什么呢?难道浮力真的消失了吗?怎么办呢?并替他们想出摆脱困境的办法?
15.(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)理论上分析:浸在液体中的物体受到的浮力就是液体对物体表面压力的合力。如图所示,一个底面积为S,高为h的长方形浸没在密度为ρ的液体中。
(1)分析该物体侧面所受液体压力的合力F合1;
(2)求出该物体底面所受液体压力的合力F合2;
(3)结合以上结果,说明该理论分析与阿基米德原理的表述是一致的。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】浸在水中的物体受到水的浮力,浮力的方向总是竖直向上,所以木块在水中受到的浮力施力物体是水。ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】浸在液体中的物体受到液体的浮力,浮力的施力物体是液体。
2.【答案】C
【知识点】平衡状态的判断;浮力及其产生原因
【解析】【解答】ABC.洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,根据压强公式计算可知,堵头受到水的压强作用,根据F=Ps计算可知堵头受到水向下的压力,但水堵头的下表面没有水,所以水堵头不受浮力,故AB错误,C正确;
D.水堵头静止,此时水堵头受到平衡力的作用,故D错误。
故选C。
【分析】1、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;
2、浮力的本质为上下表面产生的压力差;
3、力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用。
3.【答案】C
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】A、浮力的实质为上下表面的压力差,所以小球不受浮力,上表面受到水的压力,ABD错误,C正确
综上选C
【分析】根据浮力的实质判识选项
浮力:浮力产生的原因为上下表面存在压强差,液体对小球的压强p=ρgh,压力为F=Ps所以小球受到水的其的压力
4.【答案】C
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】物体在液体中受到浮力,浮力的方向竖直向上,图中,F3竖直向上,是浮力的方向,C符合题意。
故选C。
【分析】物体受到的浮力方向竖直向上,作用点在重心。
5.【答案】C
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】浮力的本质是物体上下表面积受到的压力差,题目中 立于河底的桥墩 下表面和河底相连,不受浮力,C正确,ABD错误;
综上选C;
【分析】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,应用:通过改变自身重力改变浮力,轮船以及潜水艇。
6.【答案】A
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】A.大桥的桥墩深入淤泥中,底部不受水向上的压力,桥墩不受浮力作用,故A符合题意;
B.氮气球排开空气,受到浮力作用,故B不符合题意;
C.探出水面的海豚,仍有部分身体浸在水中,所以受到浮力作用,故C不符合题意;
D.游轮漂浮在水面上,部分船身浸在水中,所以受到浮力作用,故D不符合题意。
故选A。
【分析】物体在液体中,和容器底紧密结合,不受浮力。
7.【答案】B
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】A.由于太空中没有空气,故不存在大气压,同时也不受浮力,故A错误;
B.深入河底的柱状桥墩,由于桥墩下面没有水,所以桥墩不受浮力的作用,故B正确;
C.浮力的方向总是竖直向上的,重力的方向是竖直向下,与重力方向相反,故C错误;
D.液体中上升的物体受浮力的作用,下降的物体受浮力的作用,与物体的运动状态无关,故D错误。
故选B。
【分析】题考查了浮力的产生、浮力的方向等,属于基础性题目。浮力是由于液体对物体的竖直向上和竖直向下的压力差产生的,方向总是与物体受到的竖直向上的压力方向一致。阿基米德原理(浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于该物体排开的液体受到的重力;物体受到的浮力和自身的重力相等时漂浮或悬浮,物体受到的浮力大于自身的重力时上浮,物体受到的浮力小于自身的重力时下沉。
8.【答案】B,D
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】A.苹果下表面的深度大于上表面的深度,受到向上的压强大于向下的压强,所以向上的压力大于向下的压力,这个压力差即为浮力,A不符合题意;
B.苹果受到浮力的方向竖直向上,B符合题意;
C.苹果浸没在水中,向下运动,处于下沉状态,C不符合题意;
D.苹果所受浮力等于水对它向上和向下的压力差,它所受浮力等效替代了水对它向上和向下的压力,D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】作浮力的示意图,力的作用点在物体几何中心上,方向竖直向上,用字母F浮表示浮力。
9.【答案】A,B,D
【知识点】减小压强的方法及其应用;液体压强的特点;浮力及其产生原因
【解析】【解答】A.甲图中,两人与雪地的接触面积不相同,陷入地面的深度不相同,故可以说明力的作用效果与受力面积有关,A符合题意;
B.热气球在空中受到空气对它的浮力,当浮力大于重力时,热气球上升,B符合题意;
C.同一艘轮船在海水和河水中都是处于漂浮状态,根据沉浮条件可知,此时浮力等于重力,故轮船在海水中受到的浮力等于河水中受到的浮力,C不符合题意;
D.帕斯卡裂桶实验只用了几杯水桶就裂开了,说明同种液体深度越大液体的压强越大,D符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】通过压强公式p=F/S可以看出,减小压强可以通过减小压力和增加受力面积实现;浸在液体或气体中的物体会受到一个向上托力,这个托力就是浮力;浮力产生的原因是物体上下两个表面受到的压强不一样导致的;要探究液体深度对压强的影响,需要控制液体密度相同;当液体密度相同时,深度越深,压强越大。
10.【答案】B,C,D
【知识点】液体压强的特点;大气压强的存在;沸点及沸点与气压的关系;浮力及其产生原因
【解析】【解答】解:A、石头扔进河里会沉进水底说明石头在水中受到的浮力小于石头的重力,故A错误;
B、用吸管喝饮料时,外部压强大于盒内压强,外部大气压强把饮料压入嘴中,故B正确;
C、因高压锅煮气压加大使液体(锅内的水)的沸点升高,所以用高压锅煮食物熟的快,故C正确;
D、因为液体(坝里的水)的压强随深度增大而增大,所以底部的坝受到的压强较大,所以拦河坝坝堤筑成上窄下宽,故D正确.
故选BCD.
【分析】解决本题的关键是知道物体的沉浮条件、液体沸点随大气压的改变而改变、液体的压强随着深度的增加而增大、大气压是存在的.
11.【答案】改变;竖直向上
【知识点】浮力及其产生原因;浮力的示意图
【解析】【解答】 随着∠α的改变,悬线与水平面的夹角将 不变,浮力的方向竖直向上
综上第1空为改变;第2空为竖直向上
【分析】根据浮力填空
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,浮力方向向上。
12.【答案】(1)大气压
(2)小
(3)竖直向上;不变
(4)
【知识点】二力平衡的条件及其应用;大气压强的存在;流体压强与流速的关系;浮力及其产生原因
【解析】【解答】解:(1) 将纸杯装满水后,用薄塑料片盖严杯口并倒置,薄塑料片受到水对它向下的压强和向上的大气压强,由于薄塑料片受到向上的大气压强远远大于水对它向下的压强,所以薄塑料片不会掉下来。
(2)从倒置的漏斗口向下吹气,乒乓球顶部空气流速大,压强小,球下方气压大,在压强差的作用下,球掉不下来。
(3)瓶子处于静止状态,即处于平衡状态,受到的是平衡力作用,在竖直方向上,受到的重力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,重力的方向竖直向下,所以,摩擦力的方向是竖直向上;若增大手对瓶子的握力,瓶子的重力不变,所以,手与瓶子间的摩擦力的大小将不变。
(4)根据浮力产生的定义可知,玻璃管所受的浮力等于水对玻璃管上下表面的压力差,即。
故答案为:(1)大气压;(2)小;(3)竖直向上;不变;(4)。
【分析】(1)薄塑料片没有掉下来就是因为受到外界空气对薄塑料片向上压力的作用。
(2)流体压强的特点是流速越大,压强越小;
(3)根据二力平衡进行分析;
(4)根据上下表面压力差来求浮力大小。
(1)纸板受到水对它向下的压强和外界大气压对它向上的压强,而纸板受到向上的大气压远大于水对纸片向下的压强,所以纸片不会掉下来,这个现象说明了大气压的存在。
(2)从倒置的漏斗口向下吹气,乒乓球顶部空气流速大,压强小,球下方气压大,在压强差的作用下,球掉不下来。
(3)[1][2]瓶子处于静止状态,即处于平衡状态,受到的是平衡力作用,在竖直方向上,受到的重力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,重力的方向竖直向下,所以,摩擦力的方向是竖直向上;若增大手对瓶子的握力,瓶子的重力不变,所以,手与瓶子间的摩擦力的大小将不变。
(4)根据浮力产生的定义可知,玻璃管所受的浮力等于水对玻璃管上下表面的压力差,即
13.【答案】如图:上表面所处的深度为h1,则上表面受到的压强为p1=ρgh1,受到的压力为F1=P1S=ρgh1S;下表面所处的深度h2=h1+h,则下表面受到的液体压强为p2=ρg(h1+h),受到的压力为F2=P2S=ρg(h1+h)S;因此液体对正方体产生一个向上的压力和向下的压力不相等,压力差F浮=△F=F2﹣F1=ρg(h1+h)S﹣ρgh1S=ρghS=ρ液gV排。
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【分析】由液体压强公式p=ρgh及压强公式的变形公式F=pS分析计算即可.
14.【答案】答:当物体与容器底部紧密接触时,两个接触面间就没有液体渗入,物体的下表面不再受液体对它向上的压强,液体对它就失去了向上托的力,浮力当然随之消失了.
潜艇猛然撞到海底,应该是潜艇底部与海底连接过于紧密,导致水无法进入潜艇与海底之间的部分,导致潜艇上下无水压差,所以浮力不足以托起潜艇.
只要想办法让水进入潜艇与海底中间区域就可以使潜艇脱离海底.可以派潜水员在海底与潜艇连接的部分打几个洞,让海水流入潜艇与海底之间的部分.
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【分析】浮力产生的根本原因是浸在水中的物体上表面和下表面受的水压不一样,下面压强大,上面压强小(因为液体压强与深度直接相关),所以水压会托起浸在水中的物体.
15.【答案】(1)答:如图,以长方形物体的左右侧面为例,两侧面所处液体的深度相等,液体的密度相等,
根据p=ρgh可知,左右两侧面受到液体的压强相等,即p左=p右,又知两侧面面积相等,根据p= 可得F=pS,则两侧面受到的液体的压力相等,即F左=F右,所以,物体侧面所受液体压力的合力F合1=F左﹣F右=0;同理,其前后两个侧面受到的合力也为0。
(2)已知液体压强公式p=ρgh,
由压强公式p= 得,F=pS,所以:F下=p下S=ρ液h2gS=ρ液(h1+h)gS,F上=ρ液h1gS,
物体底面所受液体压力的合力F合2=F下﹣F上=ρ液(h1+h)gS﹣ρ液h1gS=ρ液gSh=ρ液gV,
(3)答:由(1)可知,长方形物体浸没在液体中时,它的侧面受到的各个方向液体的压力相互平衡,即可以相互抵消掉;由(2)可知,V=V排,m排=ρ液V排,则F浮=ρ液gV=ρ液gV排=m排g=G排,即浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体的重力,这与阿基米德原理的表述是一致的。
【知识点】液体压强的特点;液体压强计算公式的应用;浮力及其产生原因
【解析】【分析】(1) 根据p=ρgh可知 侧面受到液体的压强大小;再利用 p= 可得压力大小关系.
(2)同理, 利用液体压强公式p=ρgh及压强公式p= 得底面压力差.
(3)将压力差与阿基米德原理求得的浮力大小对比,得出结论.
1 / 110.2 《认识浮力》 筑基提能同步分层练习设计(基础版) 初中物理八年级下册(教科版2024)
一、单选题
1.(2022八下·滦南期末)将木块投入盛水的盆中,静止时木块会浮在水面上,则木块所受浮力的施力物体是( )
A.木块 B.水 C.水盆 D.空气
【答案】B
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】浸在水中的物体受到水的浮力,浮力的方向总是竖直向上,所以木块在水中受到的浮力施力物体是水。ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】浸在液体中的物体受到液体的浮力,浮力的施力物体是液体。
2.(2024八下·莱山期中)如图所示,洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,则正确的是( )
A.水堵头不受水的压力作用,但受到水的浮力作用
B.水堵头不受水的压力作用,也不受水的浮力作用
C.水堵头受水的压力作用,不受水的浮力作用
D.此时水堵头受到非平衡力的作用
【答案】C
【知识点】平衡状态的判断;浮力及其产生原因
【解析】【解答】ABC.洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,根据压强公式计算可知,堵头受到水的压强作用,根据F=Ps计算可知堵头受到水向下的压力,但水堵头的下表面没有水,所以水堵头不受浮力,故AB错误,C正确;
D.水堵头静止,此时水堵头受到平衡力的作用,故D错误。
故选C。
【分析】1、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;
2、浮力的本质为上下表面产生的压力差;
3、力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用。
3.(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】浮力及其产生原因
【解析】【解答】A、浮力的实质为上下表面的压力差,所以小球不受浮力,上表面受到水的压力,ABD错误,C正确
综上选C
【分析】根据浮力的实质判识选项
浮力:浮力产生的原因为上下表面存在压强差,液体对小球的压强p=ρgh,压力为F=Ps所以小球受到水的其的压力
4.(2024八下·自贡期中)如图甲所示,在一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋.然后将容器放在斜面上,如图乙所示,图乙中画出了几个力的方向。你认为鸡蛋所受浮力的方向应是( )
A.的方向 B.的方向 C.的方向 D.的方向
【答案】C
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】物体在液体中受到浮力,浮力的方向竖直向上,图中,F3竖直向上,是浮力的方向,C符合题意。
故选C。
【分析】物体受到的浮力方向竖直向上,作用点在重心。
5.(2024八下·潮阳期中)以下物体未受到浮力的是( )
A.漂在水面上的木板 B.在水中静止的鱼
C.立于河底的桥墩 D.沉底的石块
【答案】C
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】浮力的本质是物体上下表面积受到的压力差,题目中 立于河底的桥墩 下表面和河底相连,不受浮力,C正确,ABD错误;
综上选C;
【分析】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,应用:通过改变自身重力改变浮力,轮船以及潜水艇。
6.(2024八下·集美期中)下列情景中,没有受到浮力的物体是( )
A. 演武大桥的桥墩
B. 环岛路的氮气球
C. 探出水面的海豚
D. 第一码头的游轮
【答案】A
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】A.大桥的桥墩深入淤泥中,底部不受水向上的压力,桥墩不受浮力作用,故A符合题意;
B.氮气球排开空气,受到浮力作用,故B不符合题意;
C.探出水面的海豚,仍有部分身体浸在水中,所以受到浮力作用,故C不符合题意;
D.游轮漂浮在水面上,部分船身浸在水中,所以受到浮力作用,故D不符合题意。
故选A。
【分析】物体在液体中,和容器底紧密结合,不受浮力。
7.(2024八下·淮北期中)下列关于浮力的说法中,正确的是( )
A.航天员可以在太空中随意飘移,是因为他们受到浮力的作用
B.深入河底的柱状桥墩不受浮力的作用
C.浮力的方向和重力的方向总是相同的
D.在液体中上升的物体受浮力的作用,下降的物体不受浮力的作用
【答案】B
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】A.由于太空中没有空气,故不存在大气压,同时也不受浮力,故A错误;
B.深入河底的柱状桥墩,由于桥墩下面没有水,所以桥墩不受浮力的作用,故B正确;
C.浮力的方向总是竖直向上的,重力的方向是竖直向下,与重力方向相反,故C错误;
D.液体中上升的物体受浮力的作用,下降的物体受浮力的作用,与物体的运动状态无关,故D错误。
故选B。
【分析】题考查了浮力的产生、浮力的方向等,属于基础性题目。浮力是由于液体对物体的竖直向上和竖直向下的压力差产生的,方向总是与物体受到的竖直向上的压力方向一致。阿基米德原理(浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于该物体排开的液体受到的重力;物体受到的浮力和自身的重力相等时漂浮或悬浮,物体受到的浮力大于自身的重力时上浮,物体受到的浮力小于自身的重力时下沉。
二、多选题
8.(2021八下·朝阳期末)如图所示为一个苹果掉入水中向下运动过程中某一时刻的照片。针对此时刻的描述,下列说法正确的是( )
A.水对苹果向下的压力大于向上的压力
B.苹果受到竖直向上的浮力
C.苹果浸没在水中,它处于悬浮状态
D.苹果所受浮力等效替代了水对它向上和向下的压力
【答案】B,D
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】A.苹果下表面的深度大于上表面的深度,受到向上的压强大于向下的压强,所以向上的压力大于向下的压力,这个压力差即为浮力,A不符合题意;
B.苹果受到浮力的方向竖直向上,B符合题意;
C.苹果浸没在水中,向下运动,处于下沉状态,C不符合题意;
D.苹果所受浮力等于水对它向上和向下的压力差,它所受浮力等效替代了水对它向上和向下的压力,D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】作浮力的示意图,力的作用点在物体几何中心上,方向竖直向上,用字母F浮表示浮力。
9.(2021八下·莱芜期末)下图是课本中的一些插图,各个插图说明的问题,下列说法正确的是( )
A. 甲图说明力的作用效果与受力面积有关
B. 乙图热气球能够升空是利用了空气的浮力
C. 丙图同一艘轮船在海水中比在河水中受到的浮力大
D. 丁图帕斯卡裂桶实验说明深度越大液体的压强越大
【答案】A,B,D
【知识点】减小压强的方法及其应用;液体压强的特点;浮力及其产生原因
【解析】【解答】A.甲图中,两人与雪地的接触面积不相同,陷入地面的深度不相同,故可以说明力的作用效果与受力面积有关,A符合题意;
B.热气球在空中受到空气对它的浮力,当浮力大于重力时,热气球上升,B符合题意;
C.同一艘轮船在海水和河水中都是处于漂浮状态,根据沉浮条件可知,此时浮力等于重力,故轮船在海水中受到的浮力等于河水中受到的浮力,C不符合题意;
D.帕斯卡裂桶实验只用了几杯水桶就裂开了,说明同种液体深度越大液体的压强越大,D符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】通过压强公式p=F/S可以看出,减小压强可以通过减小压力和增加受力面积实现;浸在液体或气体中的物体会受到一个向上托力,这个托力就是浮力;浮力产生的原因是物体上下两个表面受到的压强不一样导致的;要探究液体深度对压强的影响,需要控制液体密度相同;当液体密度相同时,深度越深,压强越大。
10.(2017八下·吉安期中)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.石头扔进河里会沉入水底说明石头在水中不受浮力
B.用吸管能把饮料吸入嘴里,其实是大气压强的作用
C.用高压锅煮食物熟得快是因为锅内气压增大使液体(锅内的水)的沸点升高
D.拦河坝坝堤筑成上窄下宽是因为液体(坝里的水)的压强随深度增大而增大
【答案】B,C,D
【知识点】液体压强的特点;大气压强的存在;沸点及沸点与气压的关系;浮力及其产生原因
【解析】【解答】解:A、石头扔进河里会沉进水底说明石头在水中受到的浮力小于石头的重力,故A错误;
B、用吸管喝饮料时,外部压强大于盒内压强,外部大气压强把饮料压入嘴中,故B正确;
C、因高压锅煮气压加大使液体(锅内的水)的沸点升高,所以用高压锅煮食物熟的快,故C正确;
D、因为液体(坝里的水)的压强随深度增大而增大,所以底部的坝受到的压强较大,所以拦河坝坝堤筑成上窄下宽,故D正确.
故选BCD.
【分析】解决本题的关键是知道物体的沉浮条件、液体沸点随大气压的改变而改变、液体的压强随着深度的增加而增大、大气压是存在的.
三、实验填空题
11.(2024八下·达川期中)利用如图所示的装置来探究浮力的方向是怎样的:将一个气球用细线系在容器底部,然后向容器中倒入适量的水,容器起初放在水平木板上,发现细线沿竖直方向,缓慢抬起木板一端,随着∠α的改变,悬线与水平面的夹角将 (选填“改变”或“保持不变”),剪断悬线,小气球将向上运动,这说明浮力的方向是 。
【答案】改变;竖直向上
【知识点】浮力及其产生原因;浮力的示意图
【解析】【解答】 随着∠α的改变,悬线与水平面的夹角将 不变,浮力的方向竖直向上
综上第1空为改变;第2空为竖直向上
【分析】根据浮力填空
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,浮力方向向上。
12.(2024八下·朝阳期中)生活小实验,蕴含大道理。
(1)如图甲所示,玻璃杯中装满水,用薄塑料片盖严杯口并倒置,薄塑料片不掉下,水不流出,说明 是存在的;
(2)如图乙所示,用电吹风向下吹漏斗中的乒乓球,球不掉落,表明气体流速越大的位置压强越 ;
(3)如图丙所示,竖直握在手中的瓶子处于静止状态,瓶子没有掉下来,是因为手对瓶子有摩擦力的作用,此摩擦力的方向是 ;若增大手对瓶子的握力,手与瓶子间的摩擦力的大小将 ;
(4)如图丁所示,将玻璃管两端用橡皮膜蒙住,手拿硬杆(体积忽略不计)将其放入水中,研究浮力产生的原因。若下端的橡皮膜所受压力为,上端的橡皮膜所受压力为,则玻璃管所受浮力 (用、表示)。
【答案】(1)大气压
(2)小
(3)竖直向上;不变
(4)
【知识点】二力平衡的条件及其应用;大气压强的存在;流体压强与流速的关系;浮力及其产生原因
【解析】【解答】解:(1) 将纸杯装满水后,用薄塑料片盖严杯口并倒置,薄塑料片受到水对它向下的压强和向上的大气压强,由于薄塑料片受到向上的大气压强远远大于水对它向下的压强,所以薄塑料片不会掉下来。
(2)从倒置的漏斗口向下吹气,乒乓球顶部空气流速大,压强小,球下方气压大,在压强差的作用下,球掉不下来。
(3)瓶子处于静止状态,即处于平衡状态,受到的是平衡力作用,在竖直方向上,受到的重力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,重力的方向竖直向下,所以,摩擦力的方向是竖直向上;若增大手对瓶子的握力,瓶子的重力不变,所以,手与瓶子间的摩擦力的大小将不变。
(4)根据浮力产生的定义可知,玻璃管所受的浮力等于水对玻璃管上下表面的压力差,即。
故答案为:(1)大气压;(2)小;(3)竖直向上;不变;(4)。
【分析】(1)薄塑料片没有掉下来就是因为受到外界空气对薄塑料片向上压力的作用。
(2)流体压强的特点是流速越大,压强越小;
(3)根据二力平衡进行分析;
(4)根据上下表面压力差来求浮力大小。
(1)纸板受到水对它向下的压强和外界大气压对它向上的压强,而纸板受到向上的大气压远大于水对纸片向下的压强,所以纸片不会掉下来,这个现象说明了大气压的存在。
(2)从倒置的漏斗口向下吹气,乒乓球顶部空气流速大,压强小,球下方气压大,在压强差的作用下,球掉不下来。
(3)[1][2]瓶子处于静止状态,即处于平衡状态,受到的是平衡力作用,在竖直方向上,受到的重力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,重力的方向竖直向下,所以,摩擦力的方向是竖直向上;若增大手对瓶子的握力,瓶子的重力不变,所以,手与瓶子间的摩擦力的大小将不变。
(4)根据浮力产生的定义可知,玻璃管所受的浮力等于水对玻璃管上下表面的压力差,即
四、解答与计算题
13.(2018-2019学年沪科版物理八年级下学期第九章 浮力 单元试卷)如图甲所示设想有一个高为h、上下底面积为S的长方体浸没在密度为ρ的液体中,该长方体上表面在液体中的深度为h1,下表面在液体中的深度为h2.请你从浮力产生的原因证明:F浮=ρ液gV物。
【答案】如图:上表面所处的深度为h1,则上表面受到的压强为p1=ρgh1,受到的压力为F1=P1S=ρgh1S;下表面所处的深度h2=h1+h,则下表面受到的液体压强为p2=ρg(h1+h),受到的压力为F2=P2S=ρg(h1+h)S;因此液体对正方体产生一个向上的压力和向下的压力不相等,压力差F浮=△F=F2﹣F1=ρg(h1+h)S﹣ρgh1S=ρghS=ρ液gV排。
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【分析】由液体压强公式p=ρgh及压强公式的变形公式F=pS分析计算即可.
14.(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)1874年8月的一天,在大西洋亚速尔群岛的西南方,有一艘深海考察潜艇,为研究海底矿产资源的分布,正在向深处下潜.舱内的考察人员被海底的景色陶醉了,致使下潜速度过大,潜艇猛然撞到海底,陷入海底的沉积物中了.船员把潜水艇中的水全部排除,企图上浮.奇怪的是,潜艇丝毫不动,像是被海底吸住了一样.这是为什么呢?难道浮力真的消失了吗?怎么办呢?并替他们想出摆脱困境的办法?
【答案】答:当物体与容器底部紧密接触时,两个接触面间就没有液体渗入,物体的下表面不再受液体对它向上的压强,液体对它就失去了向上托的力,浮力当然随之消失了.
潜艇猛然撞到海底,应该是潜艇底部与海底连接过于紧密,导致水无法进入潜艇与海底之间的部分,导致潜艇上下无水压差,所以浮力不足以托起潜艇.
只要想办法让水进入潜艇与海底中间区域就可以使潜艇脱离海底.可以派潜水员在海底与潜艇连接的部分打几个洞,让海水流入潜艇与海底之间的部分.
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【分析】浮力产生的根本原因是浸在水中的物体上表面和下表面受的水压不一样,下面压强大,上面压强小(因为液体压强与深度直接相关),所以水压会托起浸在水中的物体.
15.(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)理论上分析:浸在液体中的物体受到的浮力就是液体对物体表面压力的合力。如图所示,一个底面积为S,高为h的长方形浸没在密度为ρ的液体中。
(1)分析该物体侧面所受液体压力的合力F合1;
(2)求出该物体底面所受液体压力的合力F合2;
(3)结合以上结果,说明该理论分析与阿基米德原理的表述是一致的。
【答案】(1)答:如图,以长方形物体的左右侧面为例,两侧面所处液体的深度相等,液体的密度相等,
根据p=ρgh可知,左右两侧面受到液体的压强相等,即p左=p右,又知两侧面面积相等,根据p= 可得F=pS,则两侧面受到的液体的压力相等,即F左=F右,所以,物体侧面所受液体压力的合力F合1=F左﹣F右=0;同理,其前后两个侧面受到的合力也为0。
(2)已知液体压强公式p=ρgh,
由压强公式p= 得,F=pS,所以:F下=p下S=ρ液h2gS=ρ液(h1+h)gS,F上=ρ液h1gS,
物体底面所受液体压力的合力F合2=F下﹣F上=ρ液(h1+h)gS﹣ρ液h1gS=ρ液gSh=ρ液gV,
(3)答:由(1)可知,长方形物体浸没在液体中时,它的侧面受到的各个方向液体的压力相互平衡,即可以相互抵消掉;由(2)可知,V=V排,m排=ρ液V排,则F浮=ρ液gV=ρ液gV排=m排g=G排,即浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体的重力,这与阿基米德原理的表述是一致的。
【知识点】液体压强的特点;液体压强计算公式的应用;浮力及其产生原因
【解析】【分析】(1) 根据p=ρgh可知 侧面受到液体的压强大小;再利用 p= 可得压力大小关系.
(2)同理, 利用液体压强公式p=ρgh及压强公式p= 得底面压力差.
(3)将压力差与阿基米德原理求得的浮力大小对比,得出结论.
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