10.2 《认识浮力》 筑基提能同步分层练习设计(提升版) 初中物理八年级下册(教科版2024)
一、单选题
1.(2024八下·江岸期末) 如图所示情景中的物体,没有受到浮力的是( )
A.飘在空中的飞艇
B.在太空中飞行的空间站
C.在海水中下潜的深潜器
D.正在海上航行的福建舰
【答案】B
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】 A.飘在空中的飞艇受到空气的浮力,故A不合题意;
B.太空中没有空气,在太空中飞行的空间站不受浮力,故B符合题意;
C.在海水中下潜的深潜器,受到水的浮力,故C不合题意;
D.正在海上航行的福建舰,受到海水浮力的作用,故D不合题意。
故选B。
【分析】 根据浮力的定义:浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)竖直向上托起的力叫浮力,对各个选项逐一分析即可。
2.(2024八下·和平期末)关于下面几个实验的说法正确的是( )
A.纸片保持静止,说明纸片受到的大气压力等于管中水柱的重力
B.弹簧测力计示数变小,说明浮力产生的原因是液体对物体向上和向下的压力差
C.探头向下移动时U形管两边液面高度差增大,说明液体压强跟深度有关
D.同一个小桌放在海绵上比放在瓷砖上时的形变明显,说明海绵受到的压强大于瓷砖受到的压强
【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的特点;大气压的综合应用;浮力及其产生原因
【解析】【解答】A.1标准大气压能支撑约10m的水柱,图中管子内部水高度小于10m,所以纸片受到的大气压力大于管中水柱的重力。故A错误;
B.弹簧测力计示数变小,仅仅说明物体受到液体对其竖直向上的浮力的作用。故B错误;
C. 探头向下移动时U形管两边液面高度差增大,说明液体压强跟深度有关 ,故C正确;
D.瓷砖的硬度大于海绵,所以瓷砖受到力时,产生的形变量小,本题中同一个小桌放在海绵上比放在瓷砖上时,压力和受力面积都相等,压强也相等,故D错误。
故选C。
【分析】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,
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,
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,本题中瓷砖的硬度大于海绵,所以瓷砖受到力时,产生的形变量小,本题中同一个小桌放在海绵上比放在瓷砖上时,压力和受力面积都相等,压强也相等
3.(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,取一个瓶口内径略小于乒乓球的矿泉水瓶,去掉底部,把一只乒乓球放到瓶口处,然后向瓶内注水,会发现水从瓶口流出,乒乓球不上浮。若用手指堵住瓶口,不久就可观察到乒乓球上浮起来。此实验可以用来说明( )
A.浮力产生的原因
B.阿基米德原理
C.大气存在压强
D.液体的压强与液体的密度和深度有关
【答案】A
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】A、开始时乒乓球受到上面液体压强和大气压的作用,下部没有液体只受大气压的作用,向上的压强小于向下的压强,向上的压力小于向下的压力,乒乓球不能上浮。当用手堵住瓶口,乒乓球下面有水,乒乓球下面也受到液体压强和大气压的作用,向上的液体压强大于向下的液体压强,乒乓球上浮,跟浮力产生的原因有关系。A符合题意。
B、阿基米德原理是研究浸在水中的物体受到的浮力和排开液体重力的关系,该实验不能测出这两个力的大小,B不符合题意;
C、乒乓球上下都受到大气压的作用相同,开始乒乓球不上浮,后来又上浮,不是大气压的作用。C不符合题意。
D、乒乓球上升时,液体的密度一定,可以说明液体压强和深度有关,液体越深,液体的压强越大,但不能说明液体的压强与液体的密度有关。D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】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.
4.(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,A、B是自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的一部分,现往容器里注入一些水,则下列说法中正确的是( )
A.A物体不一定受到浮力作用 B.B物体一定受到浮力作用
C.C物体不一定受到浮力作用 D.D物体一定受浮力的作用
【答案】B
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】A、A物体上表面没有受到水的压力,但下表面受到水的压力,因此水对A物体上下表面产生了的压力差,A物体受浮力的作用,A不符合题意;
BC、由图可知,水对BC物体上下表面都产生了的压力差,BC物体都受浮力的作用,B符合题意、C不符合题意;
D、D物体上表面受到水的压力,但下表面没有受到水的压力,因此水对D物体上下表面没有产生压力差,D物体不受浮力的作用,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】浮力产生的原因:浸在液体中的物体受到液体对它的向上和向下的压力差.
5.(2024八下·桓台期中)同学们在完成了探究“影响浮力大小的因素”实验之后,老师把一金属块挂在弹簧测力计下,浸没在水中,弹簧测力计的示数为2N(如图)。下列做法能使弹簧测力计的示数变大的是( )
A.金属块下移一点 B.金属块露出水面
C.往烧杯里加些盐 D.往烧杯里加点水
【答案】B
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】A、金属块浸没水中,金属块下移一点,则排开水的体积不变,水的密度不变,根据F浮=ρ水gV排可知,浮力不变,根据F=G-F浮可知,测力计示数不变,故A不合题意。
B、金属块浸没水中,金属块露出水面,则排开水的体积变小,水的密度不变,根据F浮=ρ水gV排可知,浮力变小,则测力计示数变大,故B符合题意。
C、往烧杯里加些盐,液体的密度变大,根据F浮=ρ液gV排可知,浮力变大,根据F=G-F浮可知,测力计示数变小,故C不合题意。
D、原来金属块全部浸于水中,往烧杯里加水,水的密度不变,根据F浮=ρ水gV排可知,浮力不变,则测力计示数不变,故D不合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,物体受到浮力大小与排开液体的体积和液体的密度有关,据此判断浮力变化。
(2)根据称重法分析,知道测力计示数F=G-F浮。
6.(2024八下·潜江月考)不同鱼缸里的两条鱼,趴在水底争论不休,它们说法正确的是( )
A.甲鱼缸的鱼说压强是由水的重力产生的,所以它受压强大
B.乙鱼缸的鱼说压强与深度有关,所以它受压强大
C.甲鱼缸的鱼说只要在水里的东西都受到浮力的作用
D.乙鱼缸的鱼说水底的石头没有浮起来,石头没受到浮力
【答案】B
【知识点】液体压强的特点;浮力及其产生原因
【解析】【解答】A、压强是物体在单位面积的受力情况,A错误
B.根据可知,乙所处的深度较深,所以乙受到的压强大,B正确;
C.浮力产生的本质是上下表面受到压力差,当下表面无压力差,即和地面一体,不受浮力,故C错误;
D.乙鱼缸的鱼说水底的石头没有浮起来,是因为浮力小于其重力,故D错误。
故选B。
【分析】根据压强、浮力判识选项
1、压强的计算:P=ρgh,当液体密度相同时,高度越大,压强越大
2、浮力:浮力产生的原因为上下表面存在压强差,当下表面无压力差,即和地面一体,不受浮力
7.(2024八下·南宁期中)如图所示,洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,则水堵头( )
A.受到水的压力,也受到水的浮力
B.受到水的压力,没有受到水的浮力
C.没有受到水的压力,但受到水的浮力
D.没有受到水的压力,也没有受到水的浮力
【答案】B
【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】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,B正确,ACD错误。
故答案为:B。
【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,浮力的方向总是竖直向上的。
二、多选题
8.(2017八下·岳池期末)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】浮力及其产生原因
【解析】【解答】AD、由图知,同一物体先后悬浮在两种液体中,所以受到的浮力都等于物体的重力,由浮力产生的原因可知,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.A不符合题意,D符号题意;
BC、由图知,同一物体先后悬浮在两种液体中,所以两种液体的密度都等于物体的密度,则物体受到的液体压强大小取决于所在的深度;因为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,由△p=ρg△h可知,物体上下表面第一次受到的压强差大于第二次受到的压强差.B符合题意,C不符合题意.
故答案为:BD.
【分析】①物体悬浮的条件是浮力等于重力;浸在液体中的物体上下两表面受到液体的压力不同,压力差就是浮力;
②浸在液体中的物体受到液体的压强,压强大小与液体密度和物体所在深度有关.
9.有关浮力的下列说法中正确的是( )
A.浸在水中竖直的柱形桥墩不受浮力
B.浸在空气中的物体也会受到空气的浮力
C.浮力是浸入液体中的物体受到液体压力的合力
D.浮力方向不总是竖直向上的
【答案】A,B,C
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】解:
A、浸在水中竖直的柱形桥墩,下面不受到水的压力,所以不受浮力的作用,故A正确;
B、浸在空气中的物体也会受到空气的浮力,故B正确;
C、浮力是浸入液体中的物体受到液体压力的合力,故C正确;
D、浮力的方向总是竖直向上的,故D错误.
故选ABC.
【分析】浮力就是物体上下两个表面受到的液体的压力差,方向竖直向上.
10.下列关于力学基本概念的说法正确的是( )
A.浮力是物体受到液体向上和向下的压力差,因此物体不受液体向下的压力时不受浮力
B.重力的方向是竖直向下的,因此北京和香港的物体所受重力方向不平行
C.杠杆要平衡必须同时受到动力和阻力,因此若两个力都在支点同一侧杠杆将无法平衡
D.测量长度时,用分度值是毫米的刻度尺代替分度值是厘米的刻度尺可以减小误差
【答案】B,D
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】A.浮力是物体受到液体向上和向下的压力差,当物体不受液体向下的压力时,浮力等于液体对其向上的压力.故A错误.
B、重力的方向竖直向下,即指向地心;也就是说,不论物体在什么位置,所受重力方向都指向地心;所以北京和香港的物体所受重力方向不平行;故B正确;
C.动力和阻力都在支点同一侧作用同一点时,力臂大小相同,若二力大小相等方向相反,二力相互抵消,杠杆可平衡,故C错误.
D、测量长度时,用分度值是毫米的刻度尺代替分度值是厘米的刻度尺可以减小误差,故D正确.
故选BD.
【分析】A、当物体不受液体向下的压力时,浮力等于液体对其向上的压力;
B、重力的方向竖直向下,即指向地心,故重力的方向不是相互平行的;
C、动力和阻力都在支点同一侧作用同一点时,力臂大小相同,若二力大小相等方向相反,杠杆可以平衡;
D、尽量选择分度值小的刻度尺、选用精密度高的测量工具、多次测量求平均值等方法来减小误差.
三、实验填空题
11.(2024八下·昌邑期末)如图所示,一个系有绳子的乒乓球球静止在水中,乒乓球下表面距离水面8cm,绳子长度为10cm,则乒乓球下表面受到水的压强是 Pa;乒乓球能将绳子竖直拉起,说明乒乓球所受浮力的方向是 的。
【答案】800;竖直向上
【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】(1)压强;
(2)浮力的方向是竖直向上的。
【分析】浮力的方向竖直向上,根据压强公式求解。
12.(2023八下·湘桥期末) 如图是世界上最长的跨海大桥我国港珠澳大桥的一部分。该桥全长为55千米,某车以50千米时的运动速度匀速通过整个大桥需 小时。在某段匀速直线运动过程中,不计空气阻力,该车受到的摩擦力为,则该车的牵引力为 ,大桥某一桥墩浸在海水中的体积为则桥墩受到浮力为 。海水的密度取
【答案】1.1;1000;0
【知识点】速度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;浮力及其产生原因
【解析】【解答】根据路程和时间,计算通过大桥的时间为;当匀速直线运动时,受到平衡力,根据二力平衡条件,汽车受到的牵引力等于摩擦力,为1000N;桥墩浸没在水中,和河底紧密连接,下面没有水进入,不受向上的压力,不受浮力。
【分析】根据,可以计算运动的时间;二力平衡时,力的大小相等;浸在液体中的物体物体,下面和底密接,没有液体进入时,不受浮力。
13.(2023八下·沈阳期中)空的矿泉水瓶随处可见,可以利用它们做很多物理实验。
(1)如图甲,把一装满水的矿泉水瓶平放在水平桌面上,瓶中间有一个气泡,用手突然水平向右推一下瓶子,气泡将 (选填“向右运动”、“向左运动”或“静止”)。
(2)如图乙,在靠近矿泉水瓶底部的侧壁上开—个小圆孔,用胶带封住小孔,往瓶中加入水,接着撕去胶带,水便从小孔射出,当水面还未下降到小孔位置时盖上瓶盖并拧紧,不久水便停止从小孔中射出,此时瓶内水面上方气压 外界大气压(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)如图丙,在空矿泉水瓶一侧的三个不同高度处扎三个小孔,往里面倒水,其中 孔流出的水喷得最远(选填“a”、“b”、“c”),说明液体内部的压强与 有关。
(4)将矿泉水瓶剪去底部制成漏斗,用它做如下实验:
A.如图丁所示,把一只乒乓球放在瓶内(瓶颈的截面直径略小于乒乓球的直径),从上面倒入水,观察到有水从乒乓球与瓶颈之间的缝隙中流出,但乒乓球并不上浮。乒乓球没有浮起来的原因是 。
B.如图戊所示,用手堵住瓶颈的出水口,水继续流下并注满瓶颈后,乒乓球上浮直至漂浮,请在图戊中画出漂浮的乒乓球的受力示意图。
【答案】(1)向右运动
(2)小于
(3)a;深度
(4)乒乓球不受到浮力;
【知识点】力的三要素及力的示意图;惯性及其现象;液体压强计算公式的应用;大气压强的存在;浮力及其产生原因
【解析】【解答】(1)用手突然水平向右推一下瓶子,瓶子受力向右运动,而由于惯性,水会保持原来的静止状态不变,即相当于向后运动。瓶子中的气泡受到挤压,于是向右运动。
(2)当水面还未下降到小孔位置时盖上瓶盖并拧紧,此时外界大气压强等于瓶内水柱压强和瓶内气压之和,即p大气=p内+p水,则瓶内水面上方气压小于外界大气压;
(3)如图丙,在空矿泉水瓶一侧的三个不同高度处扎三个小孔,往里面倒水,其中a孔流出的水喷得最远,说明液体内部的压强与深度有关。
(4)A.物体受到的浮力来自于上下两个表面的压力差,此时乒乓球下表面没有水,即没有向上的压力,因此乒乓球不受浮力;
B.乒乓球受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力,二者都作用在乒乓球的重心上,如下图所示:
【分析】(1)惯性的大小与质量大小有关,据此根据惯性知识分析解答;
(2)根据p大气=p内+p水分析解答;
(3)根据液体压强随深度的变化规律分析解答;
(4)A.根据浮力产生的原因分析;
B.对乒乓球进行受力分析,确定力的三要素,然后沿力的方向画一条带箭头的线段即可。
14.(2023八下·惠城期末) 阅读下面材料,回答问题。
天宫课堂
(1)北京时间2021年10月16日0时23分,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号遥十三运载火箭,在酒泉卫星发射中心准点发射,顺利将翟志刚、王亚平、叶光富名航天员送入太空,三名航天员在空间站完成了时间长达6个月的在轨任务。神舟十三载人飞船不断变轨,是利用了力可以改变 。进入空间站,航天员每天可以看到16次日出,说明空间站相对于地球是 填“运动”或“静止”的。
(2)2021年12月9日,中国空间站太空授课以天地互动的方式举行。王亚平在太空中演示浮力实验,将乒乓球放在一杯水中,乒乓球漂在水面上,然后她用一根吸管将乒乓球往下压,再移开吸管,乒乓球悬停在水中,如图甲。浮力来源于重力引起的液体在不同深度的压力差,太空中处于失重环境,水对乒乓球各面的压力都接近于 ,杯中浸没在水中的乒乓球 填“受到”或“不受”浮力的作用。
(3)2022年3月23日,“天宫课堂”第二课开讲,北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”也亮相太空课堂,当起了“助教”,如图乙。王亚平将可爱的“冰墩墩”吉祥物抛出,它并没有像在地面上一样掉落,而是沿着直线“飞”了出去。可爱的冰墩墩做匀速直线运动,我们可依据 定律来解释。冰墩墩离开手后能继续沿着直线“飞行”,是因为它具有 。
【答案】(1)物体的运动状态;运动
(2)零;不受
(3)牛顿第一;惯性
【知识点】牛顿第一定律;物体运动状态的变化;惯性及其现象;浮力及其产生原因;参照物及其选择
【解析】【解答】(1)①神舟十三载人飞船不断变轨,是利用了力可以改变状态 。
②进入空间站,航天员每天可以看到16次日出,而地球上每天只能看到1次日出,因此空间站的速度远远大于地球的自转速度,即二者之间位置不断改变,说明空间站相对于地球是运动的。
(2)液体内部的压强来自于液体自身的重力,在太空中所有的物体都处于失重状态,因此水对乒乓球各面的压力都接近于零。而浮力等于物体上下两个表面的压力差,因此杯中浸没的乒乓球不受浮力的作用。
(3)可爱的冰墩墩做匀速直线运动,我们可依据牛顿第一定律来解释。冰墩墩离开手后能继续沿着直线“飞行”,是因为它具有惯性。
【分析】(1)①根据力与运动的关系解答;
②根据参照物的知识解答。
(2)根据液体压强的产生原因和浮力的产生原因解答;
(3)根据牛顿第一定律解答。物体保持运动状态不变的性质叫惯性。
四、解答与计算题
15.(2023八下·宁武期末)阅读《从福船到深潜器》回答问题。
从福船到深潜器
早在中国古代就有嫦娥奔月、神龙入海等神话传说,人们想去地球以外的星空看一看、大海深处游一游。我们的祖先发现,木头和树叶可以漂浮在水面上,于是把砍下来的树干,用石斧和火,将一面削平、挖空,造成了第一只独木舟。
随着人类文明的不断进步,人们在努力寻求着变革水上交通工具的办法。如图甲所示,福船的出现为中国乃至世界航海史写下了璀璨的一页。与指南针对航海贡献相媲美的“水密隔舱福船制造技艺”,是中国对世界航海发展史产生深远影响的另一项伟大发明。2010年11月15日,《中国水密隔舱福船制造技艺》被列入联合国教科文组织“急需保护的非物质文化遗产名录”。所谓“水密隔舱”,就是用厚实的隔舱板把船舱层层隔断,分隔成互不透水的一个个舱区。在航行过程中,如果有个别舱意外破损,海水进不到其他舱中。从船整体看,仍然保持有足够的浮力,不至沉没。
18世纪中叶,人们改用蒸汽机为动力。随着科技的发展,半个多世纪以后,美国制造了“鹦鹉螺号”核潜艇。改用核燃料为动力,可以随心所欲地在水下长期潜航,被称为“真正的潜水艇”。就这样,在阿基米德定理的指引下,经过100多年的努力,潜水艇终于成为一种现代化的水下攻击利器。
除了自由地在海中浮沉,人们对深海和深海丰富的资源充满好奇。“蛟龙号”载人深潜器是我国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器。它设计的最大下潜深度为10500米级,是目前世界上下潜能力最深的作业型载人深潜器,如图乙所示。艇体由双层船壳构成,外层与海水接触,外壳选择了钛合金作主材。深潜器在上浮和下潜时,其体积是一定的。“蛟龙号”由载人舱、生命支持系统、取样系统、导航通信系统等六部分组成,其中艇体在深海中的上浮要靠压载铁来实现。所谓压载铁,顾名思义,就是给“蛟龙号”增加重量的铁块。压载铁分为两种,一种为整体铸造的,质量为123kg;另一种为砝码形式,可以依靠调整砝码数量来确定质量。
如今我国自行研制的“嫦娥四号”实现了世界首次成功软着陆于月球背面,而“蛟龙号”可作业型载人深潜器也成功下潜到海下7062米的深度,真正实现了伟人诗句里“可上九天揽月,可下五洋捉鳖”的伟大梦想。
请根据上述材料和你学过的物理知识,回答下列问题:
(1)①福船采用了 制造技艺,大大提高了船舶的整体抗沉性。
(2)潜水艇,在下潜过程中,水对潜水艇底部的压强 (选填“变大”、“不变”或“变小”);悬停时,潜水艇受到的重力与它所受的浮力是一对 力。
(3)“蛟龙号”每次下潜携带质量很大的压载铁,这样做的原因是____(多选)。
A.有利于深潜器下沉,丢弃后可实现迅速上浮
B.深海处液体压强很大,艇内水不易排出
C.悬停时较平稳,不易受深海暗流的影响
D.便于在深海作业时灵活移动
【答案】(1)水密隔舱
(2)变大;平衡
(3)A;B;C
【知识点】压强;浮力及其产生原因
【解析】【解答】 (1)根据材料可知,福船采用了水密隔舱技术大大提高了船舶的整体抗沉性。
(2)潜水器在下潜过程中,海水的密度不变,但深度h不断增大,根据可知,水对它的压强变大;悬停时受到的重力和浮力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,是一对平衡力;
(3)A、深潜器上浮时需要浮力大于重力,若丢弃压载铁,重力的减小量大,能远小于浮力,有利于迅速上浮;
B、由于深潜器所处的位置比较深,根据p = ρgh可知深海处液体压强很大,艇内对水施加的压强太大;所以,艇内水不易排出;
C、携带质量很大的压载铁,则深潜器的重心较低,稳定性好,所以悬停时较平稳,不易受深海暗流的影响;
D、在深海作业移动时动力来源于机器。所以潜携带质量很大的压载铁。
这样做的原因是ABC。
【分析】 (1)认真阅读材料,得出福船提高整体抗沉性采用的技术;
(2)根据p= ρ液gh分析解答;平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同-条直线上;
(3)A、根据浮沉条件即可判断;
B、根据p = ρgh可知深海处液体压强很大,艇内水要排出需要里面的压强大于外面的水的压强;
C、根据重心的稳定性即可判断;
D、在深海作业移动时动力来源于机器
16.阿基米德原理:浸在液体中的物体所受到的浮力,大小等于物体排开液体所受到的重力.即F浮=G排=ρ液gV排..浮力产生的原因是液体对物体上下表面产生的压力差.即F浮=F2﹣F1.
如图所示,在研究浮力是如何产生的问题时,设想有一个底面积为S,高为h的长方体物块浸没在水中,由于水对长方体上表面的压力F1和下表面的压力F2不同,从而产生了对物块的浮力.请利用浮力产生的原因推导出:F浮=ρ液gV排.
【答案】解:由题目图可知:上表面所处的深度为h1,则上表面受到的压强为p1=ρ液gh1,受到的压力为F1=p1S=ρ液gh1S;
下表面所处的深度h2,则下表面受到的液体压强为p2=ρ液gh2,受到的压力为F2=p2S=ρ液gh2S;
因此,液体对长方体物块产生一个向上的压力和向下的压力不相等,
浮力产生的原因是液体对物体上下表面产生的压力差,即F浮=△F=F2﹣F1=ρ液gh2S﹣ρ液gh1S=ρ液ghS=ρ液gV排.
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【分析】根据液体压强公式p=ρgh、压强公式的变形公式F=pS、浮力公式F浮=ρgV排,推导证明.
17.如图是一底面积为S、高度为h的正方体木块,完全浸没在密度为ρ的液体中的情形,木块上表面距离液面的度为h1,下表面距离液面高度为h2.请你根据浮力产生的原因推导出正方体所受浮力大小F浮=ρghS.
【答案】解: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.
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【分析】根据液体压强公式p=ρgh、压强公式的变形公式F=pS、浮力公式F浮=ρgV排,推导证明.
1 / 110.2 《认识浮力》 筑基提能同步分层练习设计(提升版) 初中物理八年级下册(教科版2024)
一、单选题
1.(2024八下·江岸期末) 如图所示情景中的物体,没有受到浮力的是( )
A.飘在空中的飞艇
B.在太空中飞行的空间站
C.在海水中下潜的深潜器
D.正在海上航行的福建舰
2.(2024八下·和平期末)关于下面几个实验的说法正确的是( )
A.纸片保持静止,说明纸片受到的大气压力等于管中水柱的重力
B.弹簧测力计示数变小,说明浮力产生的原因是液体对物体向上和向下的压力差
C.探头向下移动时U形管两边液面高度差增大,说明液体压强跟深度有关
D.同一个小桌放在海绵上比放在瓷砖上时的形变明显,说明海绵受到的压强大于瓷砖受到的压强
3.(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,取一个瓶口内径略小于乒乓球的矿泉水瓶,去掉底部,把一只乒乓球放到瓶口处,然后向瓶内注水,会发现水从瓶口流出,乒乓球不上浮。若用手指堵住瓶口,不久就可观察到乒乓球上浮起来。此实验可以用来说明( )
A.浮力产生的原因
B.阿基米德原理
C.大气存在压强
D.液体的压强与液体的密度和深度有关
4.(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,A、B是自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的一部分,现往容器里注入一些水,则下列说法中正确的是( )
A.A物体不一定受到浮力作用 B.B物体一定受到浮力作用
C.C物体不一定受到浮力作用 D.D物体一定受浮力的作用
5.(2024八下·桓台期中)同学们在完成了探究“影响浮力大小的因素”实验之后,老师把一金属块挂在弹簧测力计下,浸没在水中,弹簧测力计的示数为2N(如图)。下列做法能使弹簧测力计的示数变大的是( )
A.金属块下移一点 B.金属块露出水面
C.往烧杯里加些盐 D.往烧杯里加点水
6.(2024八下·潜江月考)不同鱼缸里的两条鱼,趴在水底争论不休,它们说法正确的是( )
A.甲鱼缸的鱼说压强是由水的重力产生的,所以它受压强大
B.乙鱼缸的鱼说压强与深度有关,所以它受压强大
C.甲鱼缸的鱼说只要在水里的东西都受到浮力的作用
D.乙鱼缸的鱼说水底的石头没有浮起来,石头没受到浮力
7.(2024八下·南宁期中)如图所示,洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,则水堵头( )
A.受到水的压力,也受到水的浮力
B.受到水的压力,没有受到水的浮力
C.没有受到水的压力,但受到水的浮力
D.没有受到水的压力,也没有受到水的浮力
二、多选题
8.(2017八下·岳池期末)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
9.有关浮力的下列说法中正确的是( )
A.浸在水中竖直的柱形桥墩不受浮力
B.浸在空气中的物体也会受到空气的浮力
C.浮力是浸入液体中的物体受到液体压力的合力
D.浮力方向不总是竖直向上的
10.下列关于力学基本概念的说法正确的是( )
A.浮力是物体受到液体向上和向下的压力差,因此物体不受液体向下的压力时不受浮力
B.重力的方向是竖直向下的,因此北京和香港的物体所受重力方向不平行
C.杠杆要平衡必须同时受到动力和阻力,因此若两个力都在支点同一侧杠杆将无法平衡
D.测量长度时,用分度值是毫米的刻度尺代替分度值是厘米的刻度尺可以减小误差
三、实验填空题
11.(2024八下·昌邑期末)如图所示,一个系有绳子的乒乓球球静止在水中,乒乓球下表面距离水面8cm,绳子长度为10cm,则乒乓球下表面受到水的压强是 Pa;乒乓球能将绳子竖直拉起,说明乒乓球所受浮力的方向是 的。
12.(2023八下·湘桥期末) 如图是世界上最长的跨海大桥我国港珠澳大桥的一部分。该桥全长为55千米,某车以50千米时的运动速度匀速通过整个大桥需 小时。在某段匀速直线运动过程中,不计空气阻力,该车受到的摩擦力为,则该车的牵引力为 ,大桥某一桥墩浸在海水中的体积为则桥墩受到浮力为 。海水的密度取
13.(2023八下·沈阳期中)空的矿泉水瓶随处可见,可以利用它们做很多物理实验。
(1)如图甲,把一装满水的矿泉水瓶平放在水平桌面上,瓶中间有一个气泡,用手突然水平向右推一下瓶子,气泡将 (选填“向右运动”、“向左运动”或“静止”)。
(2)如图乙,在靠近矿泉水瓶底部的侧壁上开—个小圆孔,用胶带封住小孔,往瓶中加入水,接着撕去胶带,水便从小孔射出,当水面还未下降到小孔位置时盖上瓶盖并拧紧,不久水便停止从小孔中射出,此时瓶内水面上方气压 外界大气压(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)如图丙,在空矿泉水瓶一侧的三个不同高度处扎三个小孔,往里面倒水,其中 孔流出的水喷得最远(选填“a”、“b”、“c”),说明液体内部的压强与 有关。
(4)将矿泉水瓶剪去底部制成漏斗,用它做如下实验:
A.如图丁所示,把一只乒乓球放在瓶内(瓶颈的截面直径略小于乒乓球的直径),从上面倒入水,观察到有水从乒乓球与瓶颈之间的缝隙中流出,但乒乓球并不上浮。乒乓球没有浮起来的原因是 。
B.如图戊所示,用手堵住瓶颈的出水口,水继续流下并注满瓶颈后,乒乓球上浮直至漂浮,请在图戊中画出漂浮的乒乓球的受力示意图。
14.(2023八下·惠城期末) 阅读下面材料,回答问题。
天宫课堂
(1)北京时间2021年10月16日0时23分,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号遥十三运载火箭,在酒泉卫星发射中心准点发射,顺利将翟志刚、王亚平、叶光富名航天员送入太空,三名航天员在空间站完成了时间长达6个月的在轨任务。神舟十三载人飞船不断变轨,是利用了力可以改变 。进入空间站,航天员每天可以看到16次日出,说明空间站相对于地球是 填“运动”或“静止”的。
(2)2021年12月9日,中国空间站太空授课以天地互动的方式举行。王亚平在太空中演示浮力实验,将乒乓球放在一杯水中,乒乓球漂在水面上,然后她用一根吸管将乒乓球往下压,再移开吸管,乒乓球悬停在水中,如图甲。浮力来源于重力引起的液体在不同深度的压力差,太空中处于失重环境,水对乒乓球各面的压力都接近于 ,杯中浸没在水中的乒乓球 填“受到”或“不受”浮力的作用。
(3)2022年3月23日,“天宫课堂”第二课开讲,北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”也亮相太空课堂,当起了“助教”,如图乙。王亚平将可爱的“冰墩墩”吉祥物抛出,它并没有像在地面上一样掉落,而是沿着直线“飞”了出去。可爱的冰墩墩做匀速直线运动,我们可依据 定律来解释。冰墩墩离开手后能继续沿着直线“飞行”,是因为它具有 。
四、解答与计算题
15.(2023八下·宁武期末)阅读《从福船到深潜器》回答问题。
从福船到深潜器
早在中国古代就有嫦娥奔月、神龙入海等神话传说,人们想去地球以外的星空看一看、大海深处游一游。我们的祖先发现,木头和树叶可以漂浮在水面上,于是把砍下来的树干,用石斧和火,将一面削平、挖空,造成了第一只独木舟。
随着人类文明的不断进步,人们在努力寻求着变革水上交通工具的办法。如图甲所示,福船的出现为中国乃至世界航海史写下了璀璨的一页。与指南针对航海贡献相媲美的“水密隔舱福船制造技艺”,是中国对世界航海发展史产生深远影响的另一项伟大发明。2010年11月15日,《中国水密隔舱福船制造技艺》被列入联合国教科文组织“急需保护的非物质文化遗产名录”。所谓“水密隔舱”,就是用厚实的隔舱板把船舱层层隔断,分隔成互不透水的一个个舱区。在航行过程中,如果有个别舱意外破损,海水进不到其他舱中。从船整体看,仍然保持有足够的浮力,不至沉没。
18世纪中叶,人们改用蒸汽机为动力。随着科技的发展,半个多世纪以后,美国制造了“鹦鹉螺号”核潜艇。改用核燃料为动力,可以随心所欲地在水下长期潜航,被称为“真正的潜水艇”。就这样,在阿基米德定理的指引下,经过100多年的努力,潜水艇终于成为一种现代化的水下攻击利器。
除了自由地在海中浮沉,人们对深海和深海丰富的资源充满好奇。“蛟龙号”载人深潜器是我国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器。它设计的最大下潜深度为10500米级,是目前世界上下潜能力最深的作业型载人深潜器,如图乙所示。艇体由双层船壳构成,外层与海水接触,外壳选择了钛合金作主材。深潜器在上浮和下潜时,其体积是一定的。“蛟龙号”由载人舱、生命支持系统、取样系统、导航通信系统等六部分组成,其中艇体在深海中的上浮要靠压载铁来实现。所谓压载铁,顾名思义,就是给“蛟龙号”增加重量的铁块。压载铁分为两种,一种为整体铸造的,质量为123kg;另一种为砝码形式,可以依靠调整砝码数量来确定质量。
如今我国自行研制的“嫦娥四号”实现了世界首次成功软着陆于月球背面,而“蛟龙号”可作业型载人深潜器也成功下潜到海下7062米的深度,真正实现了伟人诗句里“可上九天揽月,可下五洋捉鳖”的伟大梦想。
请根据上述材料和你学过的物理知识,回答下列问题:
(1)①福船采用了 制造技艺,大大提高了船舶的整体抗沉性。
(2)潜水艇,在下潜过程中,水对潜水艇底部的压强 (选填“变大”、“不变”或“变小”);悬停时,潜水艇受到的重力与它所受的浮力是一对 力。
(3)“蛟龙号”每次下潜携带质量很大的压载铁,这样做的原因是____(多选)。
A.有利于深潜器下沉,丢弃后可实现迅速上浮
B.深海处液体压强很大,艇内水不易排出
C.悬停时较平稳,不易受深海暗流的影响
D.便于在深海作业时灵活移动
16.阿基米德原理:浸在液体中的物体所受到的浮力,大小等于物体排开液体所受到的重力.即F浮=G排=ρ液gV排..浮力产生的原因是液体对物体上下表面产生的压力差.即F浮=F2﹣F1.
如图所示,在研究浮力是如何产生的问题时,设想有一个底面积为S,高为h的长方体物块浸没在水中,由于水对长方体上表面的压力F1和下表面的压力F2不同,从而产生了对物块的浮力.请利用浮力产生的原因推导出:F浮=ρ液gV排.
17.如图是一底面积为S、高度为h的正方体木块,完全浸没在密度为ρ的液体中的情形,木块上表面距离液面的度为h1,下表面距离液面高度为h2.请你根据浮力产生的原因推导出正方体所受浮力大小F浮=ρghS.
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】 A.飘在空中的飞艇受到空气的浮力,故A不合题意;
B.太空中没有空气,在太空中飞行的空间站不受浮力,故B符合题意;
C.在海水中下潜的深潜器,受到水的浮力,故C不合题意;
D.正在海上航行的福建舰,受到海水浮力的作用,故D不合题意。
故选B。
【分析】 根据浮力的定义:浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)竖直向上托起的力叫浮力,对各个选项逐一分析即可。
2.【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的特点;大气压的综合应用;浮力及其产生原因
【解析】【解答】A.1标准大气压能支撑约10m的水柱,图中管子内部水高度小于10m,所以纸片受到的大气压力大于管中水柱的重力。故A错误;
B.弹簧测力计示数变小,仅仅说明物体受到液体对其竖直向上的浮力的作用。故B错误;
C. 探头向下移动时U形管两边液面高度差增大,说明液体压强跟深度有关 ,故C正确;
D.瓷砖的硬度大于海绵,所以瓷砖受到力时,产生的形变量小,本题中同一个小桌放在海绵上比放在瓷砖上时,压力和受力面积都相等,压强也相等,故D错误。
故选C。
【分析】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,
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,
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,本题中瓷砖的硬度大于海绵,所以瓷砖受到力时,产生的形变量小,本题中同一个小桌放在海绵上比放在瓷砖上时,压力和受力面积都相等,压强也相等
3.【答案】A
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】A、开始时乒乓球受到上面液体压强和大气压的作用,下部没有液体只受大气压的作用,向上的压强小于向下的压强,向上的压力小于向下的压力,乒乓球不能上浮。当用手堵住瓶口,乒乓球下面有水,乒乓球下面也受到液体压强和大气压的作用,向上的液体压强大于向下的液体压强,乒乓球上浮,跟浮力产生的原因有关系。A符合题意。
B、阿基米德原理是研究浸在水中的物体受到的浮力和排开液体重力的关系,该实验不能测出这两个力的大小,B不符合题意;
C、乒乓球上下都受到大气压的作用相同,开始乒乓球不上浮,后来又上浮,不是大气压的作用。C不符合题意。
D、乒乓球上升时,液体的密度一定,可以说明液体压强和深度有关,液体越深,液体的压强越大,但不能说明液体的压强与液体的密度有关。D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】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.
4.【答案】B
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】A、A物体上表面没有受到水的压力,但下表面受到水的压力,因此水对A物体上下表面产生了的压力差,A物体受浮力的作用,A不符合题意;
BC、由图可知,水对BC物体上下表面都产生了的压力差,BC物体都受浮力的作用,B符合题意、C不符合题意;
D、D物体上表面受到水的压力,但下表面没有受到水的压力,因此水对D物体上下表面没有产生压力差,D物体不受浮力的作用,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】浮力产生的原因:浸在液体中的物体受到液体对它的向上和向下的压力差.
5.【答案】B
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】A、金属块浸没水中,金属块下移一点,则排开水的体积不变,水的密度不变,根据F浮=ρ水gV排可知,浮力不变,根据F=G-F浮可知,测力计示数不变,故A不合题意。
B、金属块浸没水中,金属块露出水面,则排开水的体积变小,水的密度不变,根据F浮=ρ水gV排可知,浮力变小,则测力计示数变大,故B符合题意。
C、往烧杯里加些盐,液体的密度变大,根据F浮=ρ液gV排可知,浮力变大,根据F=G-F浮可知,测力计示数变小,故C不合题意。
D、原来金属块全部浸于水中,往烧杯里加水,水的密度不变,根据F浮=ρ水gV排可知,浮力不变,则测力计示数不变,故D不合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,物体受到浮力大小与排开液体的体积和液体的密度有关,据此判断浮力变化。
(2)根据称重法分析,知道测力计示数F=G-F浮。
6.【答案】B
【知识点】液体压强的特点;浮力及其产生原因
【解析】【解答】A、压强是物体在单位面积的受力情况,A错误
B.根据可知,乙所处的深度较深,所以乙受到的压强大,B正确;
C.浮力产生的本质是上下表面受到压力差,当下表面无压力差,即和地面一体,不受浮力,故C错误;
D.乙鱼缸的鱼说水底的石头没有浮起来,是因为浮力小于其重力,故D错误。
故选B。
【分析】根据压强、浮力判识选项
1、压强的计算:P=ρgh,当液体密度相同时,高度越大,压强越大
2、浮力:浮力产生的原因为上下表面存在压强差,当下表面无压力差,即和地面一体,不受浮力
7.【答案】B
【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】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,B正确,ACD错误。
故答案为:B。
【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,浮力的方向总是竖直向上的。
8.【答案】B,D
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】AD、由图知,同一物体先后悬浮在两种液体中,所以受到的浮力都等于物体的重力,由浮力产生的原因可知,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.A不符合题意,D符号题意;
BC、由图知,同一物体先后悬浮在两种液体中,所以两种液体的密度都等于物体的密度,则物体受到的液体压强大小取决于所在的深度;因为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,由△p=ρg△h可知,物体上下表面第一次受到的压强差大于第二次受到的压强差.B符合题意,C不符合题意.
故答案为:BD.
【分析】①物体悬浮的条件是浮力等于重力;浸在液体中的物体上下两表面受到液体的压力不同,压力差就是浮力;
②浸在液体中的物体受到液体的压强,压强大小与液体密度和物体所在深度有关.
9.【答案】A,B,C
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】解:
A、浸在水中竖直的柱形桥墩,下面不受到水的压力,所以不受浮力的作用,故A正确;
B、浸在空气中的物体也会受到空气的浮力,故B正确;
C、浮力是浸入液体中的物体受到液体压力的合力,故C正确;
D、浮力的方向总是竖直向上的,故D错误.
故选ABC.
【分析】浮力就是物体上下两个表面受到的液体的压力差,方向竖直向上.
10.【答案】B,D
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】A.浮力是物体受到液体向上和向下的压力差,当物体不受液体向下的压力时,浮力等于液体对其向上的压力.故A错误.
B、重力的方向竖直向下,即指向地心;也就是说,不论物体在什么位置,所受重力方向都指向地心;所以北京和香港的物体所受重力方向不平行;故B正确;
C.动力和阻力都在支点同一侧作用同一点时,力臂大小相同,若二力大小相等方向相反,二力相互抵消,杠杆可平衡,故C错误.
D、测量长度时,用分度值是毫米的刻度尺代替分度值是厘米的刻度尺可以减小误差,故D正确.
故选BD.
【分析】A、当物体不受液体向下的压力时,浮力等于液体对其向上的压力;
B、重力的方向竖直向下,即指向地心,故重力的方向不是相互平行的;
C、动力和阻力都在支点同一侧作用同一点时,力臂大小相同,若二力大小相等方向相反,杠杆可以平衡;
D、尽量选择分度值小的刻度尺、选用精密度高的测量工具、多次测量求平均值等方法来减小误差.
11.【答案】800;竖直向上
【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】(1)压强;
(2)浮力的方向是竖直向上的。
【分析】浮力的方向竖直向上,根据压强公式求解。
12.【答案】1.1;1000;0
【知识点】速度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;浮力及其产生原因
【解析】【解答】根据路程和时间,计算通过大桥的时间为;当匀速直线运动时,受到平衡力,根据二力平衡条件,汽车受到的牵引力等于摩擦力,为1000N;桥墩浸没在水中,和河底紧密连接,下面没有水进入,不受向上的压力,不受浮力。
【分析】根据,可以计算运动的时间;二力平衡时,力的大小相等;浸在液体中的物体物体,下面和底密接,没有液体进入时,不受浮力。
13.【答案】(1)向右运动
(2)小于
(3)a;深度
(4)乒乓球不受到浮力;
【知识点】力的三要素及力的示意图;惯性及其现象;液体压强计算公式的应用;大气压强的存在;浮力及其产生原因
【解析】【解答】(1)用手突然水平向右推一下瓶子,瓶子受力向右运动,而由于惯性,水会保持原来的静止状态不变,即相当于向后运动。瓶子中的气泡受到挤压,于是向右运动。
(2)当水面还未下降到小孔位置时盖上瓶盖并拧紧,此时外界大气压强等于瓶内水柱压强和瓶内气压之和,即p大气=p内+p水,则瓶内水面上方气压小于外界大气压;
(3)如图丙,在空矿泉水瓶一侧的三个不同高度处扎三个小孔,往里面倒水,其中a孔流出的水喷得最远,说明液体内部的压强与深度有关。
(4)A.物体受到的浮力来自于上下两个表面的压力差,此时乒乓球下表面没有水,即没有向上的压力,因此乒乓球不受浮力;
B.乒乓球受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力,二者都作用在乒乓球的重心上,如下图所示:
【分析】(1)惯性的大小与质量大小有关,据此根据惯性知识分析解答;
(2)根据p大气=p内+p水分析解答;
(3)根据液体压强随深度的变化规律分析解答;
(4)A.根据浮力产生的原因分析;
B.对乒乓球进行受力分析,确定力的三要素,然后沿力的方向画一条带箭头的线段即可。
14.【答案】(1)物体的运动状态;运动
(2)零;不受
(3)牛顿第一;惯性
【知识点】牛顿第一定律;物体运动状态的变化;惯性及其现象;浮力及其产生原因;参照物及其选择
【解析】【解答】(1)①神舟十三载人飞船不断变轨,是利用了力可以改变状态 。
②进入空间站,航天员每天可以看到16次日出,而地球上每天只能看到1次日出,因此空间站的速度远远大于地球的自转速度,即二者之间位置不断改变,说明空间站相对于地球是运动的。
(2)液体内部的压强来自于液体自身的重力,在太空中所有的物体都处于失重状态,因此水对乒乓球各面的压力都接近于零。而浮力等于物体上下两个表面的压力差,因此杯中浸没的乒乓球不受浮力的作用。
(3)可爱的冰墩墩做匀速直线运动,我们可依据牛顿第一定律来解释。冰墩墩离开手后能继续沿着直线“飞行”,是因为它具有惯性。
【分析】(1)①根据力与运动的关系解答;
②根据参照物的知识解答。
(2)根据液体压强的产生原因和浮力的产生原因解答;
(3)根据牛顿第一定律解答。物体保持运动状态不变的性质叫惯性。
15.【答案】(1)水密隔舱
(2)变大;平衡
(3)A;B;C
【知识点】压强;浮力及其产生原因
【解析】【解答】 (1)根据材料可知,福船采用了水密隔舱技术大大提高了船舶的整体抗沉性。
(2)潜水器在下潜过程中,海水的密度不变,但深度h不断增大,根据可知,水对它的压强变大;悬停时受到的重力和浮力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,是一对平衡力;
(3)A、深潜器上浮时需要浮力大于重力,若丢弃压载铁,重力的减小量大,能远小于浮力,有利于迅速上浮;
B、由于深潜器所处的位置比较深,根据p = ρgh可知深海处液体压强很大,艇内对水施加的压强太大;所以,艇内水不易排出;
C、携带质量很大的压载铁,则深潜器的重心较低,稳定性好,所以悬停时较平稳,不易受深海暗流的影响;
D、在深海作业移动时动力来源于机器。所以潜携带质量很大的压载铁。
这样做的原因是ABC。
【分析】 (1)认真阅读材料,得出福船提高整体抗沉性采用的技术;
(2)根据p= ρ液gh分析解答;平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同-条直线上;
(3)A、根据浮沉条件即可判断;
B、根据p = ρgh可知深海处液体压强很大,艇内水要排出需要里面的压强大于外面的水的压强;
C、根据重心的稳定性即可判断;
D、在深海作业移动时动力来源于机器
16.【答案】解:由题目图可知:上表面所处的深度为h1,则上表面受到的压强为p1=ρ液gh1,受到的压力为F1=p1S=ρ液gh1S;
下表面所处的深度h2,则下表面受到的液体压强为p2=ρ液gh2,受到的压力为F2=p2S=ρ液gh2S;
因此,液体对长方体物块产生一个向上的压力和向下的压力不相等,
浮力产生的原因是液体对物体上下表面产生的压力差,即F浮=△F=F2﹣F1=ρ液gh2S﹣ρ液gh1S=ρ液ghS=ρ液gV排.
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【分析】根据液体压强公式p=ρgh、压强公式的变形公式F=pS、浮力公式F浮=ρgV排,推导证明.
17.【答案】解: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.
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【分析】根据液体压强公式p=ρgh、压强公式的变形公式F=pS、浮力公式F浮=ρgV排,推导证明.
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