9.3 物体的浮与沉 同步练习(基础+提升+综合)

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名称 9.3 物体的浮与沉 同步练习(基础+提升+综合)
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文件大小 1.5MB
资源类型 试卷
版本资源 沪科版
科目 物理
更新时间 2019-01-07 16:50:56

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沪科版物理八年级第九章 浮 力 第三节 物体的浮与沉
同步练习
1.端午节是我国传统节日,很多地方举行了赛龙舟活动,极大丰富了人们的文化生活。关于赛龙舟活动,下列分析正确的是(  )
A.龙舟漂浮在水面上,说明龙舟受到的浮力大于重力
B.运动员向后划水,龙舟向前运动,说明力的作用是相互的
C.船桨上的花纹是为了减小摩擦力
D.船桨的浆叶做的宽大是为了减小受力
2.轮船从大海驶入长江,受到的浮力(  )
A.变大 B.变小 C.不变 D.都可能
3.4月12日海上阅兵结束后,习近平主席察看了辽宁号航空母舰上歼﹣15飞机的起飞训练情况如图1所示,当歼﹣15飞机从航空母舰的甲板上起飞后,航空母舰所受的浮力将(  )
A.变小 B.不变 C.变大 D.无法判断
4.将同一个小球分别放在甲、乙、丙三种不同液体中,小球的浮沉情况如图2所示,则小球在三种液体中所受的浮力F甲、F乙、F丙的关系是(  )
A.F甲<F乙=F丙 B.F甲=F乙=F丙 C.F甲>F乙>F丙 D.F甲<F乙<F丙
5.如图3的容器中装有某种液体,容器中的液体总重力为G,液体对容器底的压力大小为F,则(  )
A.G=F B.G<F C.G>F D.C以上均有可能
6.如图4为游客躺在著名的“死海”里休闲地看书的情景,如此神奇的体验,每年都吸
引大批的游客慕名而来,以下说法不正确的是(  )
A.从图中情景可以看出,“死海”的海水密度比人体密度大
B.游客对水的压力与受到的浮力是一对平衡力
C.游客往前踢水,人就会后退,说明物体间力的作用是相互的
D.游客浮在水面,其受到的浮力等于重力
7.一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋,容器放在斜面上,如图所示。鸡蛋所受浮力的示意图是   (选填:“F1”或“F2”)。
8.质量相等的甲、乙、丙三个实心球,放入某种液体中静止时的情况如图所示,它们所受的浮力F甲、F乙、F丙之间的关系应为:F甲   F乙   F丙(填“>”“<”和“=”)
9.对于现代生活给人们带来的紧张症,可以用“漂浮疗法”减轻它,“漂浮疗法”是在漂浮池内加入大量的   (选填“酒精”或“盐”),使池内液体的密度   (选填“大于”、“等于”或“小于”)人体密度,当人进入池内时都会漂浮起来,从而使人放松、消减紧张感。当重力为500N的“病人”漂浮在池中时,受到的浮力为   N。
10.潜水艇是靠改变   来实现上浮和下沉的。一艘潜水艇下潜到海面以下300m深处时,在其2m2舱盖上受到海水的压力是   N,该艇在水下下潜过程中,所受的浮力大小   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。(海水密度为1.03×103kg/m3)
11.某小组在探究物体的“浮沉条件”时,将一个质量为100g的物体完全浸入装满水的桶中,溢出200g水。则物体受到的浮力是   N,松手后,这个物体将在水中   (选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。(g 取10N/kg)
 
12.2017年4月26日,我国第一艘国产航母001A型在大连造船厂正式下水。航母从大海驶向内河时,将(  )
A.上浮一点 B.下沉一点 C.不变 D.无法判断
13.一支密度计在水中和酒精中读数不等,则它们受到的浮力(  )
A.在酒精中大 B.在水中大 C.一样大 D.无法比较
14.将同一密度计分别放入浓盐水、水、煤油中漂浮时(ρ浓盐水>ρ水>ρ煤油),密度计受到的浮力(  )
A.在浓盐水中最大 B.在水中最大
C.在煤油中最大 D.在三种液体中一样大
15.一艘轮船的排水量是6000t,当它满载从长江经入海口驶入东海,下列有关浮力的说法正确的是(  )
A.轮船所受浮力变大 B.轮船所受浮力不变
C.轮船排开水的体积不变 D.轮船排开水的体积变大
16.一物体漂浮在水中,有体积露出水面,则物体的密度为(  )
A.1g/cm3 B.0.75 g/cm3 C.0.5 g/cm3 D.0.25 g/cm3
17.如图所示,个头相近的苹果和梨,苹果漂浮在水面,而梨却沉到水底这是因为(  )
A.苹果的体积较大 B.苹果受到的浮力较大
C.梨受到的重力较小 D.梨的密度较大
18.潜水艇是靠改变   来实现浮沉的。2018年4月30日,我国最先进的自主潜水器“潜龙三号”在完成深海(约4000m深)最后一潜后,抛掉上浮压载铁,自动上浮至海面,“潜龙三号”不采用压缩空气排水减小重力实现上浮的原因是   。
19.图中有三个体积相同而材料不同的物体甲、乙、丙,浸没在同一种液体中,它们的受力情况如图中所示。那么上浮的物体是   ,下沉的物体是   。(选填“甲”“乙”或“丙”)
20.从密度角度判断物体浮沉:上浮时ρ物   ρ液;悬浮时ρ物   ρ液;下沉时:ρ物   ρ液。
21.一个口径足够大的溢水杯中装满水,将一个边长为10cm,质量为900g的正方体物体轻轻放入溢水杯中,静止时,物体处于   (“沉底”“漂浮”或“悬浮”),此时物体受到的浮力为   N,水对杯底的压强与放物体之前相比   (“变大”“不变”或“变小”)。
22.将重为4N的物体全部压入水中,物体排开的水重为6N,则物体所受的浮力大小为   N,若放开物体,物体将   (选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”),最终静止后物体受到的浮力为   N。
23.如图5,将同一密度计分别放入密度为ρ甲、ρ乙的两种液体中,受到的浮力分别为F浮甲、F浮乙,下列说法中正确的是(  )
A.ρ甲>ρ乙,F浮甲<F浮乙 B.ρ甲<ρ乙,F浮甲<F浮乙
C.ρ甲>ρ乙,F浮甲>F浮乙 D.ρ甲<ρ乙,F浮甲=F浮乙
24.如图6,将苹果和梨放入水中后,苹果漂浮,梨沉底,若苹果和梨的质量、体积及受到的浮力分别为m1、m2、V1、V2和F1、F2,则以下判断正确的是(  )
A.若m1>m2,则F1 一定小于F2 B.若m1=m2,则F1 一定大于F2
C.若V1=V2,则F1 一定大于F2 D.若V1>V2,则F1 一定大于F2
25.如图7所示,一艘远洋轮船上标有在不同海域航行时的吃水线,当这艘满载的船在不同水域航行时,下列说法正确的是(  )
A.这艘船受到的浮力 F印度洋<F北大西洋 B.这艘船排开海水的质量 m印度洋=m北大西洋
C.印度洋和北大西洋海水的密度ρ印度洋>ρ北大西洋 D.这艘船排开海水的体积 V印度洋=V北大西洋
26.把重6N,边长为0.1m的正方体物块投入足够多的水中,当物块静止时,下列说法正确的是(  )
A.物体在水中处于悬浮状态 B.物块下表面所受水的压强为6000Pa
C.物体所受浮力为10N D.物体在水中处于漂浮状态,物块的密度为0.6×103kg/m3
27.关于物体浮沉条件及应用实例,下列分析合理的是(  )
A.节日放飞的气球里充的是密度大于空气的气体
B.橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面上,是通过改变自身重力实现的
C.潜水艇是改变排开水的体积来改变浮力,从而实现上浮和下沉
D.同一密度计在不同液体中漂浮时,所受浮力大小相同
28.如图8Ⅰ是甲、乙两种液体内部的压强与深度关系的图象,设甲液体的密度为ρ甲,乙液体的密度为ρ乙,把同一木块分别放入盛有甲、乙两种液体的容器中,则(  )
A.图Ⅱ中的容器盛的是甲液体 B.图Ⅱ中的容器盛的是乙液体
C.木块在图Ⅱ中受的浮力大 D.木块底部在图Ⅲ中受的压强大
29.甲、乙两只完全相同的杯子盛有密度和体积都不同的盐水,将同一个小球先后放入杯中,当小球在盐水中静止时两杯中的液面相平,如图所示。则(  )
A.小球在甲杯中受到盐水的浮力大于在乙杯中受到的浮力
B.甲杯中盐水的体积大于乙杯中盐水的体积
C.甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度
D.盐水对甲杯底的压强小于盐水对乙杯底的压强
30.有甲、乙两个溢水杯,分别盛满甲乙两种液体。将一不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中,小球下沉到杯底,溢出甲液体的质量是40g;将小球从甲溢水杯中取出擦干,轻轻放入乙溢水杯中,小球漂浮且有的体积露出液面溢出液体乙的质量是50g,已知ρ甲=0.8×103kg/m3,下列计算正确的是(  )
A.小球的质量是40g B.小球的体积是50cm3
C.液体乙的密度是1.1×103g/m3 D.小球的密度是0.9×103kg/m3
31.如图9,圆柱形容器内装有一定量的水,重为5牛的正方体悬浮在水中,则正方体受到水的浮力为   牛,若此时正方体下表面受到水的压力为7牛,则其上表面受到水的压力为   牛。现在容器内继续注入水,则该正方体所受浮力将   (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
32.如图10,容器内装有一定质量的水,将一木块放入其中静止时,木块恰有的体积露出水面,该木块的密度是   kg/m3,现将部分酒精倒入容器中(液体未溢出),木块静止后仍漂浮,相比之前木块底部受到的液体压强   (填变大、变小或不变)。
33.我国某潜艇由湖北武昌造船厂制造完成后,由长江潜行(在液面以下航行)驶进东海,已知ρ江水<ρ海水,则潜艇在长江中时所受浮力为F1,重力为G2;在潜行在东海里时所受浮力为F2,重力为G2,则F1   F2,G1   G2.(均选填“>”,“<”或“=”)。
34.将适量的橡皮泥捏黏在铅笔的一端(能使铅笔竖直浮在液体中),将它放到分别盛有甲乙两种液体的杯中,静止时的情景如图11所示,则铅笔受到的浮力F甲   F乙,两种液体的密度ρ甲   ρ乙.(选填“>”、“<”或“=”)。
35.小明在学习“浮力”之后,想自己制作简易密度计,如图12所示
①取一根粗细均匀的饮料吸管,从其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口。塞入金属丝的目的是使吸管能径直漂浮在液体中,此时,吸管所受浮力   重力(填“=”“>”或“<”)。
②将吸管放到水中的情景如图(a)所示,测得浸入的长度为H;放到另一液体中的情景如图(b)所示,浸入的长度为h。用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度,则ρ液   ρ水(填“=”“>”或“<”),ρ液与ρ水、h及H的关系式是ρ液=   。
③小明根据图(a)在吸管上标出1.0刻度线(单位g/cm3,下同),再利用上述关系式进行计算,标出了0.8、0.9、1.1、1.2的刻度线(图中未画出),结果发现,1.1刻线是在1.0刻线的   (选填“上”或“下”)方。
36.如图所示,一个质量分布均匀的实心球浸没在某液体中,液体密度为ρ液。
(1)请在图中画出实心球所受浮力和重力的示意图。
(2)若该球能够悬浮在液体中,设小球的密度为ρ,试推证ρ=ρ液。
37.如图,展示了一个广为人知的历史故事“曹冲称象”。曹冲运用了等效替代的方法,巧妙地测出了大象的体重。请你写出他运用的与浮力相关的两条知识。
(1)   ;(2)   。
38.云南是个山青水秀地方,如图所示是我省某旅游景区可供游客在水上游玩时的一种旅游观光艇。此观光艇的质量为900kg,如果河水的密度为1.0×103kg/m3,g=10N/kg。求:
(1)观光艇漂浮在水面上时,受到的浮力是多少N?
(2)如果观光艇的最大排水体积是2m3,为了安全,最多能承载质量均为60kg的游客几人?
(3)若观光艇在水面下30cm处有一个面积为20cm2的小零件,则该小零件受到河水的压力是多少N?
39.抹香鲸是世界上最大的齿鲸,它在所有鲸中潜水最深且最久,号称“潜水冠军”,如图所示。一头体长19米,体积24米3的成年抹香鲸可轻松潜至1000米深的海底。
(1)求潜至此深度时,抹香鲸所受到的浮力大小F浮。
(2)若抹香鲸继续下潜至2000米深的海底,它受到的浮力会变化吗?为什么?
(假设海水密度为1×103千克/米3,且不随深度变化)
40.如图所示的是北京奥运会青岛“奥帆赛监测浮标”,它是我省科学院海洋仪器仪表研究所自主研制的,处于国际领先水平。浮标质量达2×103kg,漂浮在海面,可测量风速、风向、气温、海流等数据,准确地提供海洋、气象、水文信息,确保了奥帆赛的顺利进行。那么,
(1)浮标受到的浮力是多少N?
(2)它排开海水的体积是多少m3?
(3)若此时浮标底部距海面80cm,则底部受到海水的压强多大?(ρ海水取1.03×103kg/m3,g取10N/kg,计算结果保留两位小数)
沪科版物理八年级第九章 浮 力 第三节 物体的浮与沉 同步练习
参考答案与试题解析
【解答】解:
A、龙舟漂浮在水面上时,处于平衡状态,龙舟所受的浮力等于重力,故A错误;
B、运动员向后划水,给水一个向后的作用力,同时也受到水向前的反作用力,使龙舟前进,说明物体间力的作用是相互的,故B正确;
C、船桨上的花纹是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故C错误;
D、船桨的浆叶做的宽大是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D错误。
故选:B。
【点评】此题考查的都是基础知识,难度不大,但涉及到的知识点较多,综合性很强,此题难度适中,适合学生训练。
2.【分析】轮船从大海驶入长江,轮船都处于漂浮状态,根据物体的漂浮条件得出所受浮力的变化。
【解答】解:轮船从大海驶入长江,轮船都处于漂浮状态,
根据漂浮条件可知:F浮=G,
所以,轮船受到长江水和大海的浮力都等于轮船受到的重力G,即所受浮力不变。
故选:C。
【点评】本题考查了物体浮沉条件的应用,关键是知道轮船从大海驶入长江后都漂浮。
3.【分析】根据物体漂浮条件分析解答,物体漂浮,浮力等于重力。
【解答】解:根据物体漂浮条件可知,物体漂浮,浮力等于重力,
当歼﹣15飞机从航空母舰的甲板上起飞后,航空母舰重力变小,
所以,所受的浮力将变小。
故选:A。
【点评】此题考查物体浮沉条件及其应用,难度不大,属于基础题目。
4.【分析】知道球漂浮、悬浮、沉底(同一小球重力相等),根据物体的浮沉条件判断球受到的浮力大小关系。
【解答】解:因为A球漂浮,乙球悬浮,丙球下沉,
所以F甲<G,F乙=G,F丙=G;
比较可知:F甲<F乙=F丙。
故A正确,BCD错误。
故选:A。
【点评】本题考查物体在液体中的浮沉条件的应用,解题的关键是从图中获取相关信息,是一道基础题。
5.【分析】要根据液体压强的特点和力作用的相互性对容器底所受压力的情况进行分析,然后得出液体对容器底的压力和液体的重力关系。
【解答】解:由图可知,容器上窄下宽,由于液体向容器的各个方向都有压强,换句话说,液体对容器的侧壁也会有压力(方向偏向上方),由于力的作用是相互的,那么容器又会对液体施加一定的力,而这部分力加上液体的重力就是液体对容器底的压力,即G<F。
故选:B。
【点评】本题主要考查压力及重力与压力的区别,液体对容器底的压力,可以根据液体产生的压力和液体重力的关系进行分析,当容器的形状是上下一样粗细为直壁容器(如水平面上的圆柱体、长方体、正方体容器)时,对容器底的压力等于液体重力即F=G;当容器形状是上粗下细时,对容器底的压力小于液体重力,即F<G;当容器形状是上细下粗时,对容器底的压力大于液体重力,即F>G。
6.【分析】(1)物体处于漂浮状态,人的重力等于浮力,海水密度比人体密度大;
(2)二力平衡的条件是作用在同一个物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
(3)物体间力的作用是相互的
【解答】解:A、人躺在死海中看书,可知人处于漂浮状态,根据浮沉条件知:漂浮时,死海海水的密度大于人体的密度,故A正确;
B、游客对水的压力与受到的浮力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C、因为物体间力的作用是相互的,游客往前踢水,对水有一个向前的力,同时水对人有一个向后的力,人就会后退,故C正确;
D、人躺在死海中看书,可知人处于漂浮状态,受平衡力,平衡力大小相等,即人的重力等于浮力,故D正确。
故选:B。
【点评】本题目考查的是物体的浮沉条件、平衡力、物体间力的作用是相互的等知识,是一道基础题,掌握课本知识即可解答。
7.【分析】从浮力产生的原因和浮力的方向去解答此题。
【解答】解:鸡蛋悬浮在液体中,此时鸡蛋上、下表面受到的压力不同,
这个压力差就是鸡蛋所受浮力,因浮力的方向总是竖直向上的,
所以F1正确,F2错误。
故答案为:F1。
【点评】此题主要考查学生对浮力方向这一知识点的理解和掌握。学生要牢记浮力方向是竖直向上的。
8.【分析】因为质量相同、重力相同,根据物体的浮沉条件再比较受浮力大小关系。
【解答】解:
由图知,因为甲球漂浮,
F甲=G甲;﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
因为乙球悬浮,
F乙=G乙;﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
因为丙球下沉,
F丙<G丙;﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
因为G=mg,甲、乙、丙三个实心球质量相等,
所以G甲=G乙=G丙,
所以由①②③可得:
F甲=F乙>F丙;
故答案为:=;>。
【点评】本题考查了学生对重力公式、物体的浮沉条件的掌握和运用,利用好三球质量相同、重力相同是本题的关键。
9.【分析】当液体的密度大于人体的密度时,人会漂浮起来,漂浮时浮力等于重力。
【解答】解:加盐可以使液体的密度增大,“漂浮疗法”是在漂浮池内加入大量的盐,使池内液体的密度大于人体密度,当人进入池内时都会漂浮起来,从而使人放松、消减紧张感,漂浮时浮力等于重力,故当重力为500N的“病人”漂浮在池中时,受到的浮力为500N。
故答案为:盐;大于;500。
【点评】本题考查增大液体密度的方法,以及物体漂浮时浮力与重力的关系,是一道基础题。
10.【分析】(1)潜水艇是靠改变自身重力来实现上浮和下沉的;
(2)根据p=ρgh求出压强,根据p=求出压力;
(3)根据F浮=ρ水gV排作出分析。
【解答】解:(1)潜水艇是靠改变自身重力来实现上浮和下沉的;
(2)受到海水的压强:
p=ρgh=1.03×103kg/m3×9.8N/kg×300m=3.0282×106Pa,
由p=得舱盖上受到海水的压力:
F=pS=3.0282×106Pa×2m2=6.0564×106N。
(3)根据F浮=ρ水gV排可知,在其下潜过程中,ρ水和V排不变,所以浮力不变。
故答案为:自身重力;6.0564×106;不变。
【点评】此题主要考查的是学生对潜水艇浮沉原理、液体压强、压力和浮力计算公式的理解和掌握,基础性题目。
11.【分析】(1)知道把物体浸没在装满水的深桶中溢出水的质量(排开水的质量),利用重力公式求排开水的重力,再利用阿基米德原理求物体受到的浮力。
(2)判断物体浮沉情况,需要通过比较物体受到的重力和物体受到的浮力。
【解答】解:(1)把物体轻轻放入盛满清水的溢水杯中,排开的水重:
G排=mg=0.2kg×10N/kg=2N,
物体受到的水的浮力F浮=G排=2N。
(2)物体的重力G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,
因为物体重1N,G物<F浮,所以松手后物体将上浮,最终漂浮。
故答案为:2;上浮。
【点评】本题考查了浮力大小的计算、浮沉条件及其应用,是一道比较简单的计算分析题,都可以直接根据原理或规律求解出来,一定要理解物理中的原理、规律和公式,它们是物理学的基础,是核心内容。
 
12.【分析】轮船是上浮一点还是下沉一点主要体现了排水体积的变化,而排水体积的变化又受水的密度的影响,结合影响浮力大小的条件,即可判断轮船的变化情况。
【解答】解:航母始终漂浮在水面上,它所受的浮力等于它自身的重力;航母受到的重力不变,其受到的浮力也不变。航母从大海驶向内河时,水的密度减小,由F浮=ρ液V排g可知,航母排开水的体积就会增大一些,所以会下沉一点。
故选:B。
【点评】判断轮船是上浮一点还是下沉一点,关键要搞清在这一变化中,浮力大小是不变的,再结合液体密度的变化判断排水体积的变化。
13.【分析】密度计无论在什么液体中,总保持漂浮状态,即所受浮力总等于其重力;重力不变,则浮力不变。
【解答】解:同一支密度计虽然读数不同,在水中和酒精中均漂浮,
根据物体漂浮条件可知,浮力都等于其重力,
所以,它们受到的浮力一样大。
故选:C。
【点评】此题考查物体浮沉条件及其应用,难度不大,关键是明白密度计的工作原理。
14.【分析】物体的沉浮与物体的重力大小以及物体所受浮力的大小无关,它是由物体所受重力与浮力的合力决定。当合力向上则物体上浮;当合力向下,则物体下沉;当合力为0,则物体处于漂浮或悬浮状态。
【解答】解:把同一支密度计分别放入浓盐水、水、煤油中漂浮时,密度计所受浮力总是与其自身重力大小相等,由于密度计的重力不变,所以密度计在不同液体中所受浮力一样大,故ABC错误,D正确。
故选:D。
【点评】此题考查物体浮沉条件及其应用,知道物体的漂浮条件是本题的解题关键所在,难度不大
15.【分析】轮船由长江驶入东海后,都是出于漂浮状态,受到的浮力等于自身重力;而水的密度增大,根据公式F浮=ρ液gV排可知排开水的体积的变化。
【解答】解:
因为轮船漂浮,
所以轮船由长江驶入东海后,受到的浮力不变,都等于船重;
又因为F浮=ρ液gV排,水的密度增大,
所以排开水的体积变小。故ACD错、B正确。
故选:B。
【点评】本题的难点是确定轮船由长江驶入东海后浮力不变(因为船始终漂浮),这是最容易出错的地方。
16.【分析】已知水的密度和物体露出液面体积占总体的比例,物体漂浮时,浮力等于重力,根据阿基米德原理与浮力公式可以求出物体的密度。
【解答】解:设物体体积为V,
由阿基米德原理可知:F浮=ρ水gV排,
物体漂浮在液面上,则:G物=F浮,
根据G=mg和ρ=可得:G物=ρ物gV,
所以ρ物gV=ρ水gV排,
则ρ物V=ρ水V排,
由题知,物体排开水的体积V排=(1﹣)V=V,
所以物体的密度:
ρ物=ρ水=×1×103kg/m3=0.75×103kg/m3=0.75g/cm3。
故选:B。
【点评】本题考查了浮力公式的灵活应用,知道物体漂浮时浮力等于重力,会根据漂浮时浮力与重力的关系计算物体的密度。
17.【分析】根据浮沉条件可知:物体密度小于液体密度时,物体会漂浮;当物体密度等于液体密度时物体会悬浮,当物体密度大于液体密度时物体会下沉,据此分析判断。
【解答】解:
A、由题知个头相近的苹果和梨,但不能判断苹果的体积较大,故A错误;
B、苹果漂浮在水面,梨子沉到水底,但排开水的体积未知,则浮力大小无法比较,故A错误;
C、因为苹果和梨子的质量关系未知,所以它们的重力无法比较,故C错误;
D、苹果漂浮在水面上,则苹果的密度小于水的密度;梨子沉到水底,则梨子的密度大于水的密度,所以梨子的密度较大,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了学生对物体的浮沉条件的了解与掌握,注意漂浮的物体一定受到的浮力大,沉到水底一定受到浮力小是错误的,为易错题。
18.【分析】(1)潜水艇是靠改变自身重力来实现浮沉的;
(2)根据潜水器在深海中下潜深度的压强特点分析。
【解答】解:(1)潜水艇是靠改变自身重力来实现浮沉;
(2)潜水器下潜到4000米深度时其受到的海水压强非常大,舱内的海水需要很大的压强才能排出舱外,所以不能像潜艇那样采用排水的方法实现上浮。
故答案为:自身重力;潜水器下潜到4000米深度时其受到的海水压强非常大,舱内的海水需要很大的压强才能排出舱外,所以不能像潜艇那样采用排水的方法实现上浮。
【点评】本题考查了潜水艇的原理,是一道基础题。
19.【分析】先通过力的示意图比较浮力大小和重力大小的关系,根据物体的浮沉条件即可判断。
【解答】解:体积相同而材料不同的物体甲、乙、丙,浸没在同一种液体中,则排开的液体体积相同;
由F浮=ρgV排可知它们受到的浮力相同;
由图中力的示意图中可知:
G甲=F浮,所以甲将悬浮;
G乙>F浮,所以乙将下沉;
G丙<F浮,所以丙将上浮,最后处于漂浮状态。
故答案为 丙;乙。
【点评】本题目考查方式比较新颖,但只要知道比较力的示意图的大小,便可比较浮力与重力的大小关系,题目便可迎刃而解。
20.【分析】根据物体浮沉条件分析解答:
物体在液体中的浮沉条件:上浮:F浮>G,悬浮:F浮=G,下沉:F浮<G;
如果被研究的物体的平均密度可以知道,则物体的浮沉条件可变成以下形式:
①ρ物<ρ液,上浮
②ρ物=ρ液,悬浮
③ρ物>ρ液,下沉
【解答】解:从密度角度判断物体浮沉:上浮时ρ物<ρ液;悬浮时ρ物=ρ液;下沉时:ρ物>ρ液。
故答案为:<;=;>。
【点评】此题考查物体浮沉条件及其应用,难度不大,属于基础知识考查。
21.【分析】(1)先求出正方体物体的体积,再利用ρ=求其密度,和水的密度比较得出物体静止在水中时的状态;利用物体的浮沉条件求此时受到的浮力;
(2)溢水杯原来装满水,把正方体物体放入水中后物体漂浮,水深不变,由p=ρgh可知水对杯底的压强不变。
【解答】解:(1)正方体物体的体积:
V=(10cm)3=1000cm3,
其密度:
ρ===0.9g/cm3,
因为ρ<ρ水,
所以正方体物体在水中静止时,物体处于漂浮状态;
此时物体受到的浮力:
F浮=G=mg=0.9kg×10N/kg=9N;
(2)溢水杯原来装满水,把正方体物体放入水中后,虽然有水溢出,但水深不变,由p=ρgh可知水对杯底的压强不变,即:水对杯底的压强与放物体之前相比不变。
故答案为:漂浮;9;不变。
【点评】本题考查了密度公式、液体压强公式、物体浮沉条件的应用,注意:溢水杯原来装满水,把正方体物体放入水中后物体漂浮,水深不变。
22.【分析】(1)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;
(2)物体的浮沉条件是:浮力大于重力,上浮;浮力等于重力,悬浮;浮力小于重力,下沉。
【解答】解:
将物体全部压入水中时,已知物体排开的水重为6N,由阿基米德原理知:此时物体所受的浮力也为6N;
放手后,物体受到的浮力6N大于物体的自重4N,因此物体要上浮。
待物体静止时处于漂浮状态,所以所受浮力等于本身的重力,即为4N。
故答案为:6;上浮;4。
【点评】本题考查阿基米德原理和物体的浮沉条件的应用;关键是正确理解阿基米德原理。
23.【分析】密度计是用来测量液体密度的测量仪器,它是根据物体的漂浮条件制成的。
(1)由于密度计在不同的液体中总是处于漂浮状态,它所受到的浮力总是等于其自身重力;
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可分析液体密度大小跟密度计排开液体体积的关系。
【解答】解:(1)同一支密度计分别放在甲、乙两种液中均静止不动,密度计总处于漂浮状态,根据物体的漂浮条件可知密度计在这两种液体中受到的浮力相等、等于密度计的重力,所以F浮甲=F浮乙;
(2)密度计受到的浮力相等,由图可知密度计排开甲液体的体积大,根据公式F浮=ρ液gV排可知ρ甲<ρ乙。
故选:D。
【点评】密度计是物体浮沉条件的一种典型应用,要了解其原理、用法,并能由所学过的物体的浮沉条件和阿基米德原理进行说明。
24.【分析】(1)根据浮沉条件分别判断出所受浮力与与重力的关系,即可比较;
木块与冰块的质量相同,由重力公式可知重力相同,都漂浮在水面上,根据漂浮条件确定受到的浮力关系;由此可比较排开水的体积。
(2)根据问物体所处状态判断出排开液体的体积关系,利用阿基米德原理即可判断浮力大小。
【解答】解:
由于苹果漂浮,梨子沉底,则根据浮沉条件可知:
F1=G1=m1g,F2<G2=m2g,
(1)若m1>m2,则F1>F2;
(2)若m1=m2,则F1>F2;
由于苹果漂浮,梨子沉底,则:
V排1<V1,V排2=V2,
由于都是浸在水中,根据F浮=ρ水gV排可知:
(3)若V1=V2,则F1<F2;
(4)若V1>V2,则V排1与V排2的大小不能比较,所以,F1不一定大于F2。
由此分析可知,ACD错误,B正确。
故选:B。
【点评】本题考查物体浮沉条件和阿基米德原理的应用,本题关键是知道物体都是浸在水中。
25.【分析】(1)船漂浮时受到的浮力等于其重力;
(2)根据阿基米德原理知:F浮=G排求出排开液体的重力;根据G=mg判断出这艘船排开海水的质量;
(3)根据图得出排开体积的关系,根据F浮=ρgV排的变形公式判断出印度洋和北大西洋水的密度的关系。
【解答】解:
(1)这艘满载的船在不同水域航行时,都处于漂浮状态,浮力都等于自身的重力,即F浮=G;
因为船的重力不变,所以其受到的浮力不变,即F印度洋=F北大西洋,故A错误;
(2)根据阿基米德原理可知:F浮=G排;
船受到的浮力相等,即排开海水的重力相等,
根据G=mg知,这艘船排开海水的质量相等,即m印度洋=m北大西洋,故B正确;
(3)由图知,这艘船排开水的体积V印度洋>V北大西洋,
在浮力不变时,根据F浮=ρgV排可知,排开液体体积大的,液体的密度小,
因V印度洋>V北大西洋,所以ρ印度洋<ρ北大西洋,故CD错误。
故选:B。
【点评】此题主要考查的是学生对浮沉条件的应用、浮力计算公式的理解和掌握,注意单位换算和变形公式的熟练运用,难度不大。
26.【分析】(1)已知物块的边长,可求物块的体积,已知物块的重力可求物块的质量,根据公式ρ=可求物块的密度,再与水的密度进行比较,即可知道物体的在水中的浮沉状态;据此对AD做出判断;
(2)根据物体漂浮条件得出物体所受的浮力;
(3)根据阿基米德原理计算物体排开的水的体积,进一步求出浸入的深度,再根据公式p=ρgh求出下表面受到的压强。
【解答】解:
AD、物体的体积V=(0.1m)3=0.001m3;
物体的质量m===0.6kg;
物体的密度ρ===0.6×103kg/m3,
由于物块的密度小于水的密度,物块在水中将漂浮,故A错误,D正确;
C、因为物块漂浮,物块受到的浮力等于自身的重力,为6N;故C错误;
B、根据F浮=ρgV排可得,物块排开水的体积:
V排===6×10﹣4m3;
浸入的深度h===0.06m;
物块下表面所受水的压强:
p=ρ水gh=1000kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa.故B错误。
故选:D。
【点评】本题考查物体的质量、密度、排开水的体积、浮力、液体压强等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是求物体的密度,判断物体在水中的沉浮状态。
27.【分析】(1)热气球是利用在空气中的浮力来工作的,热气球要上升,则浮力应大于重力,据此分析;
(2)利用“空心”的办法增大排开液体的体积,从而增大物体受到的浮力;
(3)潜水艇靠通过改变自身的重力来实现上浮和下沉;
(4)密度计利用了物体的沉浮条件,是漂浮在液体中,放在密度不同的液体中,所受浮力都等于本身的重力。
【解答】解:
A、节日放飞的气球里充的是密度小于空气的气体,从而获得较大的浮力升到空中的,故A错误;
B、橡皮泥捏成小船后受到的重力不变,但可以漂浮在水面,是通过改变排开水的体积来实现的,故B错误;
C、潜水艇浸没在水中时排开水的体积不变,受到的浮力不变,为了实现上浮和下沉,是通过改变自身的重力来实现的,故C错误。
D、同一密度计在不同液体中漂浮时,所受浮力等于自身的重力,而密度计的重力不变,所以所受浮力大小相同,故D正确。
故选:D。
【点评】本题物体浮沉条件和阿基米德原理的应用,难点是对密度计在不同液体所受浮力变化的分析,这是解题的关键。
28.【分析】(1)根据物体漂浮条件判断木块在Ⅱ、Ⅲ中受的浮力大小关系;
(2)先根据图象比较甲、乙两种液体的密度关系,然后根据F浮=ρ液gV排,结合图Ⅱ、Ⅲ分析Ⅱ、Ⅲ中盛的是那种液体。
(3)根据浮力产生的原因,结合p=分析判断木块底部在Ⅱ、Ⅲ中受的压强大小关系。
【解答】解:
(1)由图Ⅱ、Ⅲ可知,同一木块在甲、乙两种液体中都处于漂浮状态,
根据物体的浮沉条件可知,F浮甲=F浮乙=G,故C错误;
(2)由图Ⅰ可知,当甲乙两液体深度相同时,甲中的压强大于乙中的压强,由p=ρgh可得:ρ甲>ρ乙,
由图Ⅱ、Ⅲ可知,木块在图Ⅱ中排开液体的体积较小,而F浮甲=F浮乙,所以根据F浮=ρ液gV排可知,Ⅱ容器中液体的密度较大,即Ⅱ容器中盛的是甲液体,则Ⅲ容器中盛的是乙液体,故A正确,B错误;
(3)由图Ⅱ、Ⅲ可知,木块上表面受到液体的压力都为0,且F浮甲=F浮乙=G,
根据浮力产生的原因可知,木块下表面受到液体的压力相等,
同一木块,底面积相等,
根据p=可知,木块底部在图Ⅱ、Ⅲ中受到的压强相等,故D错误。
故选:A。
【点评】此题考查液体压强公式、阿基米德原理、物体浮沉条件的应用,还涉及到浮力产生的原因,压强定义式的应用,是一道综合性很强的题目,关键是看懂图象,并利用各种公式结合图示进行分析,有一定难度。
29.【分析】(1)根据漂浮与悬浮的条件可判断小球在不同杯子中受到的浮力的大小;
(2)根据小球排开盐水的体积和液面情况可判断两杯中盐水的体积;
(3)根据小球的浮沉情况判断出杯中盐水密度的大小关系;
(4)再利用压强公式p=ρgh判断压强的大小。
【解答】解:A、读图可知,小球在甲杯中漂浮,在乙杯中悬浮,由物体的浮沉条件可知,它们此时所受的浮力都等于自身的重力,即浮力相同,故A错误;
B、读图可知,甲杯中小球排开盐水的体积小于乙杯中排开盐水的体积,而两杯中液面相平,所以可知甲杯中盐水的体积大于乙杯中盐水的体积,故B正确;
C、小球在甲杯中漂浮,甲密度大于小球的密度;在乙杯中悬浮,乙的密度等于小球的密度;说明甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度,故C正确;
D、两杯中液面相平,h相等,甲的密度大于乙的密度,由公式p=ρgh可知,甲杯底部所受液体的压强较大,故D错误。
故选:BC。
【点评】本题的解答需要用到浮沉条件、液体压强公式、阿基米德原理、压强的变形公式等,同时还要进行严密的推理,综合性较强,难度适中。
30.【分析】(1)小球漂浮在乙溢水杯的液体中,小球受到的浮力等于重力,进而得出球的质量;
(2)小球浸没在甲溢水杯中,排开液体的体积等于小球的体积,故可得出小球的体积;
(3)已知小球在乙中漂浮,结合漂浮条件和阿基米德原理可计算乙液体的密度;
(4)由小球质量和体积,可以得到小球密度。
【解答】解:A、由题意知小球放入乙液体中处于漂浮状态,
则由漂浮条件和阿基米德原理可得:F浮乙=G球=G排′,故小球的质量m球=m排′=50g;故A错误;
B、由题知,在甲中小球下沉,小球的体积就等于排开甲液体的体积,
由ρ=可得:
V球=V排甲===50cm3;故B正确;
C、因为小球在乙中漂浮,所以F浮=G球,
根据阿基米德原理则有:F浮=m排g=ρ乙g(1﹣)V球=ρ乙gV球;
且G球=m球g;
所以,ρ乙gV球=m球g;
则:ρ乙===1.1g/cm3=1.1×103g/m3,故C错误;
D、小球的密度:
ρ球===1g/cm3=1×103kg/m3,故D错误。
故选:BC。
【点评】本题综合考查了重力的计算、浮力的计算(阿基米德原理、漂浮条件),涉及到物体的浮沉条件。利用好阿基米德原理是本题的关键。
31.【分析】(1)根据悬浮时浮力等于重力算出浮力;
(2)木块受到的浮力等于木块上、下表面受到的压力差;
(3)若在容器内继续注入水,木块还处于悬浮,受到的浮力不变。
【解答】解:(1)由图知木块在水中处于悬浮状态,浮力等于重力,即F浮=G=5N;
(2)根据浮力产生的原因知:
木块受到的浮力:F浮=F下表面﹣F上表面,
F上表面=F下表面﹣F浮=7N﹣5N=2N;
(3)若在容器内继续注入水,木块还处于悬浮,受到的浮力不变,还是5N。
故答案为:5;2;不变。
【点评】本题考查了浮沉条件的应用以及浮力产生原因,计算浮力若灵活选用公式可减小计算量。
32.【分析】(1)木块漂浮时浮力与重力相等,根据阿基米德原理及重力、密度公式表示出浮力和重力,列出关系式进行计算密度;
(2)将部分酒精倒入容器中(液体未溢出),木块静止后仍漂浮,首先根据物体漂浮条件判断浮力变化,然后根据浮力产生的原因判断木块底部受到的压力变化,再根据p=判断压强变化。
【解答】解:(1)因为木块漂浮,
所以木块受到的浮力:F浮=G,
即ρ水gV排=(1﹣)V木=ρ木gV木,
所以ρ木=ρ水=×1.0×103kg/m3=0.6×103kg/m3;
(2)将部分酒精倒入容器中(液体未溢出),木块静止后仍漂浮,
所以,木块受到的浮力不变,仍等于其重力,
根据浮力产生的原因可知,其底部受到压力不变,
木块的底面积(受力面积)不变,
故根据p=可知,相比之前木块底部受到的液体压强不变。
故答案为:0.6×103;不变。
【点评】此题考查物体浮沉条件及其应用、浮力产生的原因、压强公式的应用等,关键是根据木块漂浮时浮力与重力相等列出等式求解木块密度。
33.【分析】(1)潜水艇浸没在水中,潜水艇的体积不变(排开水的体积不变),受浮力不变;通过让海水进、出压力舱改变潜水艇受到的重力,然后再根据物体的浮沉条件分析是怎么上浮或下沉的。
(2)因为潜水艇潜行(在水面下航行),所以排开液体的体积相等,根据阿基米德原理可知,从江水到海水,液体的密度变大,所以浮力变大。
【解答】解:
(1)因为潜水艇潜行(在水面下航行),所以V排不变;
潜水艇从江水到海水,液体的密度变大,根据F浮=ρ液gV排可知,潜水艇受到的浮力变大,即F1<F2;
(2)潜水艇潜行时,其浮力和重力是一对平衡力,则F1=G1,F2=G2,因F1<F2,所以G1<G2。
故答案为:<;<。
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理和物体浮沉条件的掌握和运用,潜水艇是物体的浮沉条件的典型应用,应理解它们原理的,明确它悬浮在水中排开液体的体积不变是解答此题的关键。
34.【分析】(1)当物体漂浮时,浮力等于自身的重力;
(2)在浮力相同的情况下,液体的密度越大,排开的液体体积会越小。
【解答】解:由图可知,该铅笔在甲乙两种液体中都处于漂浮状态,则浮力都等于自身的重力,由于是同一支铅笔,所以重力相等,则铅笔受到的浮力相等,即F甲=F乙;
因为F浮=ρ液V排g,所以当F浮相同时,V排小的液体密度大;由图知,铅笔在甲液体中V排小,所以甲液体的密度大,即ρ甲>ρ乙。
故答案为:=;>。
【点评】一、漂浮条件:F浮=G物;二、下端带橡皮泥的铅笔就是简易液体密度计,浸入体积大的液体密度小,浸入体积小的液体密度大。
35.【分析】(1)根据漂浮的条件即判断;
(2)从图(a)和图(b)中可以看出,吸管在水和另一种液体中,浸入的深度不同,但都漂浮,所以浮力相等,都等于自身的重力,根据公式F浮=ρgV排通过比较排开液体的体积大小可以比较液体密度的大小,同时可得出h与ρ水、ρ液,及H的关系式。
(3)根据(2)得出的结论,密度计的刻度线上端刻度小、下端刻度大和上端刻度疏、下端刻度密。
【解答】解:
(1)饮料吸管竖直的漂浮在液体中,根据漂浮条件可知;吸管所受浮力与重力相等;
(2)由于吸管在(a)、(b)图中均漂浮,
所以F浮=G,
则在水和另一种液体中受到的浮力相等,
所以F浮=ρgV排,V排a>V排b,
所以ρ水<ρ液。
设吸管的底面积为S,根据物体浮沉条件可知,
F浮水=F浮液,即ρ水gSH=ρ液gSh,
ρ液=。
(3)根据(2)可知,将上端刻度与下端刻度进行比较,得到刻度线的两个特点是:上端刻度小、下端刻度大和上端刻度疏、下端刻度密;即1.1刻线是在1.0刻线的下方,相邻刻线的间距不均匀。
故答案为:(1)=;(2)>;;(3)下。
【点评】密度计是物体的沉浮条件的实际应用,要结合阿基米德原理和沉浮条件分析有关问题:放入不同的液体,液体密度越大,排开体积越小,有一定的难度。
36.【分析】(1)根据小球悬浮中水中,小球受到竖直向下的重力和竖直向下的浮力是一对平衡力;然后过小球的重心表示出浮力的方向和大小即可。
(2)物体悬浮时F浮=G,而F浮=ρ液V排g、G=ρVg、V排=V,据此推导。
【解答】答:
(1)小球悬浮水中,浮力等于重力,过小球的球心竖直向上画,标出符号F浮.竖直向下画出重力,标出G,如图所示:
(2)设物体体积为V,排开液体体积为V排,
因为物体悬浮,F浮=G
所以ρ液V排g=ρVg,
已知悬浮时V排=V,
则ρ=ρ液。
【点评】(1)作力的示意图,用一条带箭头的线段表示力,线段的长短表示力的大小,箭头表示力的方向,起点或终点表示力的作用点,并标出符号和大小。
(2)利用好物体悬浮时的隐含条件(V排=V)是本题的关键。
37.【分析】由图中知道,曹冲让人把大象放到大船上,在水面所达到的地方做上记号,再让船装载石头使水面也达到记号,称一下石头的质量,也就等于大象的质量;
船上放大象和放石头排开水的体积相同,根据阿基米德原理知道两种情况受到的浮力相同;由因为两种情况船均为漂浮,据此得出大象的重等于石头的重,据此回答。
【解答】解:由图知,船上放大象和放石头水面达到相同的记号,即排开水的体积相同,根据阿基米德原理知道两种情况受到的浮力相同;
两种情况船均为漂浮,
F浮=G,
大象和船的总重等于石头和船的总重,
由此得:G象=G石头,
这是运用了等效替代的方法,
故答案为:(1)漂浮条件;(2)阿基米德原理。
【点评】本题考查了阿基米德原理和物体的漂浮条件的应用,知道曹冲称象的原理是本题的关键。
38.【分析】(1)观光艇漂浮在水面上,利用物体的漂浮条件求受到的浮力;
(2)利用F浮=ρgV排求出浮力;再利用漂浮条件求观光艇满载乘客时的总重力,根据G=mg算出总质量,总质量减去观光艇的质量得出人的总质量,最后用人的总质量除以一个人的质量,算出人数。
(3)再根据p=变形F=pS求出压力。
【解答】解:
(1)观光艇漂浮在水面上时,其受到的浮力:
F浮=G艇=mg=900kg×10N/kg=9000N;
(2)观光艇的最大浮力:
F浮大=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2m3=20000N;
因为观光艇漂浮,
所以观光艇的总重力:G总=F浮大=20000N,
则人的总重力:G人=G总﹣G艇=20000N﹣9000N=11000N;
由G=mg得,人的总质量:
m人===1100kg;
则最多能承载人的数量:
n==≈18人;
(3)小零件受到海水的压强为:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa,
由p=得小零件受到水的压力:
F=pS=3000Pa×20×10﹣4m2=6N。
答:(1)观光艇漂浮在水面上时,受到的浮力是9000N;
(2)如果观光艇的最大排水体积是2m3,为了安全,最多能承载质量均为60kg的游客18人;
(3)若观光艇在水面下30cm处有一个面积为20cm2的小零件,则该小零件受到河水的压力是6N。
【点评】本题考查了重力公式、浮力公式、液体压强公式、压强定义式、物体浮沉条件的应用,计算时注意单位统一。
39.【分析】(1)知道抹香鲸排开海水的体积,利用阿基米德原理求受到的浮力;
(2)物体受到的浮力与液体密度和物体排开液体的体积有关。当物体浸没在水中时,受到的浮力大小与深度无关。
【解答】解:
(1)受到的浮力为:F浮=ρ海水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×24m3=2.4×105N;
(2)由阿基米德原理F浮=ρ海水gV排可知,物体在液体中所受的浮力大小只与液体的密度和排开液体的体积有关,与其它因素都无关。当抹香鲸继续下潜至2000米深的海底时,因为水密度不变,排开水的体积不变,所以受到的浮力不变。
答:(1)潜至此深度时,抹香鲸所受到的浮力大小F浮=2.4×105N。
(2)若抹香鲸继续下潜至2000米深的海底,它受到的浮力不变。原因是水密度不变,排开水的体积不变,根据F浮=ρ海水gV排可知其受到的浮力不变。
【点评】本题考查了学生液体压强公式和阿基米德原理的掌握和运用,因条件已给出,难度不大。
40.【分析】(1)浮标漂浮在水面上,浮力等于自身重力;
(2)根据公式F浮=ρ液gV排可求排开海水的体积;
(3)已知海水的密度和浮标底部距海面的深度,利用p=ρgh计算底部受到的压强。
【解答】解:(1)浮标受到的浮力:
F浮=G=mg=2×103kg×10N/kg=2×104N。
(2)由F浮=ρ液V排g可知它排开海水的体积:
V排==≈1.94m3;
(3)浮标底部底部距海面80cm,h=80cm=0.8m,
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