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第十章 浮力 章末综合测试题 2024-2025学年下学期初中物理人教版八年级下册(新教材)
一、单选题
1.“天宫课堂”第一课上,王亚平做了一个有关浮力的实验。在太空中,乒乓球并没有像在地面一样浮在水面,如图。下列有关该现象的解释正确的是( )
A.乒乓球受到的浮力方向向下 B.乒乓球受到的浮力小于重力
C.太空中重力消失时,浮力也就消失了 D.浮力和重力没有关系
2.一个实心球形物体,用弹簧测力计在空气中称重时,测力计的示数为;当把物体的一半体积浸入水中时,测力计的示数为。把物体从测力计上取下投入水中静止时,物体受到的浮力是( )
A. B. C. D.
3.如图所示,装有水的容器静止放在水平桌面上,正方体物块悬浮在水中,其上表面与水面平行,下列说法中( )
①正方体物块上、下表面受到水压力的合力大于其受到的浮力
②正方体物块上、下表面受到水压力的合力大小等于其受到的浮力
③正方体物块下表面受到水的压力大于上表面受到水的压力
④正方体物块上表面受到水的压力和下表面受到水的压力是一对平衡力
A.只有②③正确 B.只有②④正确
C.只有①④正确 D.只有①③正确
4.关于物体受到的浮力,下列说法不正确的是( )
A.液体的密度越大,物体受到的浮力越大
B.物体排开水的体积越大,受到的浮力越大
C.浮力的方向与重力的方向相反
D.在液体中上升的物体受到浮力,下沉的物体也受到浮力
5.小杰同学在游玩海底世界时,观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如图所示,对气泡上升时受到的浮力和气泡内气体压强分析正确的是( )
A.浮力不变,压强不变 B.浮力变小,压强变小
C.浮力变大,压强变大 D.浮力变大,压强变小
6.把质量相等的木球和铝球浸没于某种液体中,放手后木球漂浮而铝球下沉,静止后它们所受浮力的大小关系是( )
A. B. C. D.无法确定
7.用弹簧测力计悬挂一实心物体,将物体从水面上方某一高度匀速下降,如图甲所示,物体下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面下降高度h的关系如图乙,根据图中信息,可知( )
A.物体受到的最大浮力是5N
B.物体的体积是500cm3
C.物体的密度是kg/m3
D.物体浸没后,下表面受到水的压力保持不变
8.如图甲所示,底面积为50cm2,高为10cm的平底圆柱形容器和一个质量为1kg,密度为2.5g/cm3的小球置于水平桌面上(容器厚度不计),容器内盛某种液体时,容器和液体的总质量与液体的体积关系如图乙所示,则下列计算结果正确的有( )
①容器的质量为100g
②液体的密度是3g/m3
③容器内盛满这种液体后,容器的总质量是500g
①如果容器和液体的总质量为300g时,将小球投入到容器的液体内,将有100cm3的液体溢出来
A.① B.②③ C.①④ D.①③
二、填空题
9.如图所示,重0.5牛的鸡蛋用细线悬挂着浸没于水中。若细线对鸡蛋的拉力为0.3牛,则鸡蛋受到的浮力为 牛,方向 ;若往水中逐渐加入食盐,直到鸡蛋恰好悬浮在水中,它受到的浮力为 牛。
10.两个鸡蛋重约1 (填单位名称);将鸡蛋放入水中、鸡蛋下沉,这是因为鸡蛋的密度 (选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度。
11.水平桌面上有一个盛有适量水的烧杯,小美在烧杯中缓慢放入一个质量为300g、体积为500cm3的物体,当物体在水中静止时处于 状态(选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”),此时物体受到的浮力为 N。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
12.已知某一物体受到的重力为10N,把它挂在弹簧测力计下方,并将它浸没在水中静止时,弹簧测力计的示数为6N。则该物体受到的浮力为 N,物体的密度为
13.如图所示,把质量为50g的鸡蛋放入盐水中,鸡蛋静止时,此时鸡蛋受到的浮力为 N,向杯中加入清水,鸡蛋会 。(g=10N/kg)
三、作图题
14.如图所示,实心物体被绳子拉着浸没在水中,请在图中画出剪断绳子的瞬间物块的受力示意图。
四、实验题
15.如图所示,某同学做“探究浮力大小与物体的形状是否有关”的实验:
【问题】浮力大小与物体的形状是否有关?
【证据】该同学用一块橡皮泥(不吸水)、一个弹簧测力计、烧杯、水和细线,按如下步骤进行实验。
(1)如图(a),用弹簧测力计测出橡皮泥的重力为 牛;
(2)如图(b),将一块橡皮泥浸没在水中,读出弹簧测力计的示数为 牛;
(3)如图(c),将同一块橡皮泥捏成实心五边体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数;
(4)如图(d),将同一块橡皮泥捏成实心球体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数。
【解释】
① 图(b)中橡皮泥受到的浮力大小为 牛;
② 由以上实验可知,浮力大小与物体的形状 (选填“有关”或“无关”)。
【交流】
③ 本实验在其它因素都相同的前提下,只改变物体的形状来进行探究。在物理学中,这种研究方法称为 ;
④ 在第(4)步实验中,将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时,深度增加,橡皮泥所受浮力大小 (选填“变大”“变小”或“不变”),说明浮力大小与 无关;
⑤ 若用刻度尺和弹性较好的橡皮筋替代弹簧测力计,能否完成本实验? (选填“能”或“不能”)。
五、计算题
16.将不吸水的实心圆柱体用细绳挂在弹簧测力计下,缓缓浸入如图甲所示装满水的溢水杯中,当其三分之二浸入水中时,让其保持静止,如图乙,此时测力计示数为1.4N,测得溢出水的质量是400g。水的密度ρ=1.0×103 kg/m3,g 取10N/kg,求:
(1)图乙中圆柱体下底面受到水的压力;
(2)圆柱体的体积;
(3)将悬挂圆柱体的细绳剪断后,圆柱体在水中静止时受到的浮力。
17.如图所示,容器中水深为0.5m,木块的体积为4×10-3m3,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)水对容器底部的压强;
(2)木块受到的浮力。
18.在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若王冠重4.9N,浸没在水中称时,测力计示数为4.5N。则:(,g取10N/kg)
(1)王冠浸没在水中受到的浮力是多少?王冠的体积是多少?
(2)通过计算说明王冠是否是由纯金制成的。
参考答案
1.C
浮力产生的原因: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;在太空中水和乒乓球处于完全失重状态,水不会对浸入其中的物体产生压力,所以在太空失重环境下浮力消失,故C正确,ABD错误。
故选C。
2.D
解:把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数为6N,
浮力F浮=G﹣F示=14N﹣8N=6N;
根据阿基米德原理F液=ρ水gV排可知,物体全部浸没水中时浮力 F浮′=2F浮=2×6N=12N;
浮力F浮小于物体的重力G,故物体下沉,物体此时受到的浮力:F浮′=12N。
故选:D。
3.A
①②正方体物块悬浮在水中,其上表面与水面平行,根据浮力产生的原因可知,上、下表面受到水压力的合力大小
故①错误,②正确;
③④由图知,物块上表面所处的深度较小,根据可知,上表面受到水的压强小于下表面受到水的压强,而上下表面的面积相同,则由可知,下表面受到水的压力大于上表面受到水的压力,所以,物块上表面受到水的压力和下表面受到水的压力不是一对平衡力,故③正确、④错误。
综上所述,②③正确,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.A
A.物体受到的浮力与液体密度和排开液体体积有关,排开液体体积未知时,液体的密度越大,物体受到的浮力大小不能确定,故A错误,符合题意;
B.同一液体中,物体排开水的体积越大,受到的浮力越大,故B正确,不符合题意;
C.浮力的方向竖直向下与重力的方向相反,故C正确,不符合题意;
D.在液体中上升的物体受到浮力,下沉的物体也受到浮力,受到的浮力方向总是竖直向上,故D正确,不符合题意。
故选A。
5.D
气泡上升时,体积不断变大,排开水的体积变大,根据阿基米德原理可知,气泡受到的浮力变大;气泡上升时,在水中的深度变小,受到水的压强变小,所以,气泡内的气体压强也变小,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
6.C
根据沉浮条件,放手后木球漂浮,则木球的浮力等于其重力;而铝球下沉,则铝球的浮力小于其重力。木球和铝球质量相等,所以重力相等,所以木球的浮力更大,即。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
7.C
A.由图乙可知,物体的重力为9N,当物块下表面浸入水中的深度大于8cm时,弹簧测力计的示数不变,表明物块全部浸没于水中,排出水的体积最大,受到的浮力最大,对物块进行受力分析,可得
G=F+F浮
代入数据可得浮力为4N,故A不符合题意;
B.由阿基米德原理可得物体的体积为
故B不符合题意;
C.物块的质量为
物块的密度为
故C符合题意;
D.物体浸没后,其下表面受到的水的压力与水在该处的压强有关,液体压强随着深度增加而增加,所以深度越深受到的水的压力越大,故D不符合题意。
故选C。
8.C
①由图乙可知,当容器内没有液体时,质量为100g,即该容器本身的质量为100g,故①符合题意;
②由图乙可知,当液体的体积为200cm3时,容器和液体的总质量为300g,则该液体的密度
故②不符合题意;
③由题意可知,容器的体积
若容器内盛满这种液体,则容器内液体的质量
所以,此时容器和液体的总质量
故③不符合题意;
④当容器和液体的总质量为300g时,容器内液体的体积为200cm3,小球的体积
小球的密度大于液体的密度,所以将小球放入液体中,小球会沉底,此时小球和液体的总体积
小球和液体的总体积大于容器的体积,所以液体会溢出,且溢出液体的体积
故④符合题意。
故选C。
9. 0.2 竖直向上 0.5
[1][2]若细线对鸡蛋的拉力为0.3牛,则鸡蛋受到的浮力
方向竖直向上。
[3]若往水中逐渐加入食盐,直到鸡蛋恰好悬浮在水中,根据二力平衡可知,它受到的浮力等于重力,即
10. 牛顿 大于
[1]力的单位是牛顿,用字母N表示,一个鸡蛋的质量约为50g,两个鸡蛋的质量为100g=0.1kg,所以两个鸡蛋的重力约为
G=mg=0.1kg×10N/kg=1N
[2]将鸡蛋放入水中,鸡蛋下沉,根据物体的浮沉条件可知,鸡蛋的密度大于水的密度。
11. 漂浮 3
[1]物体的密度
所以物体在水中静止时处于漂浮状态。
[2]此时物体受到的浮力
12. 4
[1]由称重法可知物体受到的浮力为
[2]物体完全浸没,根据可得物体的体积为
物体的质量为
物体的密度为
13. 0.5 下沉
[1]根据题图可知,此时鸡蛋悬浮在盐水中,根据二力平衡原理可知此时鸡蛋所受的浮力等于鸡蛋的重力,即
所以此时鸡蛋受到的浮力为0.5N。
[2]根据阿基米德原理
可知,加入清水后,液体的密度减小,鸡蛋排开液体的体积不变,鸡蛋所受的浮力减小并小于鸡蛋的重力,故鸡蛋会下沉。
14.
剪断绳子前,物体受到向下的重力、拉力和向上的浮力作用而处于静止状态,所以有
则;在剪断绳子的瞬间,物体只受向下的重力和向上的浮力,且浮力大于重力,在重心上画出这两个力,如图所示:
15. 4.8 3.2 1.6 无关 控制变量法 不变 物体在液体中的深度 能
(1)[1]由图知道,弹簧测力计的分度值为0.2N,则橡皮泥的重力为4.8N。
(2)[2]图(b)中,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为3.2N
解释:
①[3]由a图知道,物体的重力为G=4.8N,由b图知道,橡皮泥浸没在水中弹簧测力计的示数为F=3.2N,则此时橡皮泥受到的浮力为
②[4]由以上实验知道,同一橡皮泥捏成不同形状的物体浸没在水中,弹簧测力计的示数相同,根据称重法可知,受到的浮力相等,所以说明浮力大小与物体的形状无关。
交流:
③[5]本实验在其它因素都相同的前提下,只改变物体的形状来进行探究。在物理学中,这种研究方法称为控制变量法。
④[6][7]在第④步实验中,将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时,深度增加,根据称重法测浮力可知橡皮泥受到浮力大小不变,弹簧测力计的示数不变,由此说明浮力的大小与物体在液体中的深度无关。
⑤ [8]用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计,用橡皮筋吊着橡皮泥浸入水中,记录橡皮筋的长度,比较每次橡皮筋的长度可以知道拉力的大小,从而可以比较橡皮泥受到的浮力大小,所以能完成本实验的探究。
16.(1)4N;(2);(3)5.4N
解:(1)图乙中圆柱体下底面受到水的压力
(2)排开液体的体积
(3)圆柱体的重力
圆柱体密度
故将悬挂圆柱体的细绳剪断后,圆柱体在水中静止时的状态为漂浮状态,浮力等于重力,即5.4N。
答:(1)图乙中圆柱体下底面受到水的压力为4N;
(2)圆柱体的体积为;
(3)圆柱体在水中静止时受到的浮力为5.4N。
17.(1)5×103Pa;(2)40N
解:(1)由得,水对容器底部的压强为
(2)由题意知,木块此时完全浸没在水中,根据可得,木块受到的浮力为
答(1)水对容器底部的压强为5×103Pa。
(2)木块受到的浮力为40N。
18.(1),;(2)不是,见解析
(1)
(2)
所以该王冠不是由纯金制成的。
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