沪科版物理八年级下册第九章 浮力 单元测试题

文档属性

名称 沪科版物理八年级下册第九章 浮力 单元测试题
格式 rar
文件大小 1.6MB
资源类型 试卷
版本资源 沪科版
科目 物理
更新时间 2019-04-12 10:39:05

图片预览

文档简介

沪科版物理八年级(下)第九章 浮力 单元测试题
一.选择题(共10小题)
1.如图情景中没有受到浮力的物体是(  )
2.如图所示,A和B是能自由运动的正方体,C和D是容器自身凸起的一部分,现在往容器中注入一些水,则下列说法中错误的是(  )
A.A物体一定受到浮力作用
B.B物体一定受到浮力作用
C.C部分一定受到浮力作用
D.D部分一定受到浮力作用
3.如图1所示,弹簧测力计下面挂一实心圆柱体,将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降(其底面始终与水面平行),使其逐渐浸没入水中某一深度处。图2是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的数据图象,以下说法正确的是(  )
A.圆柱体的重力为8N
B.圆柱体浸没时受到的浮力为4N
C.圆柱体的体积为4×10﹣4 m3
D.圆柱体的密度为1.5×103 kg/m3
4.一块重50N的木块漂浮在水面上,该木块受到水的浮力是(  )
A.15N B.25N C.40N D.50N
5.小敏将质量为160g的物体放入盛满水的溢水杯中,当物体静止时,溢水杯中溢出130cm3的水,则物体(g取10N/kg)(  )
A.漂浮在水面上 B.悬浮在水中
C.沉在溢水杯底部 D.受到1.6N的浮力
6.如图所示,放在水平桌面上行的甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有不同的液体,将三个完全相同的长方体A、B、C分别放入容器的液体中,静止时三个容器的液面恰好相平,则下列判断正确的是(  )
①物体受到的浮力FA浮=FB浮=FC浮
②容器对桌面的压力F甲<F乙<F丙
③液体对容器底的压强p甲<p乙<p丙
④物体下表面受到液体的压力FA=FB=FC
A.只有①② B.只有②④ C.只有①②③ D.只有①③④
7.如图所示,两个相同的柱形容器中分别盛有两种不同的液体。并置于水平桌面上,现将相同的小球分别放入容器中,当小球静止时所处的位置如图所示,两小球受到的浮力分别为F甲、F乙,则下列判断正确的是(  )
A.F甲<F乙ρ甲<ρ乙 B.F甲=F乙 ρ甲<ρ乙
C.F甲=F乙 ρ甲>ρ乙 D.F甲>F乙 ρ甲>ρ乙
8.小东同学做了如图甲、乙、丙、丁所示的探究实验,测量时弹簧测力计的示数分别是F1,F2,F3和F4图丙中A物体所受的浮力为F浮,A物体排开水的重力为G排,下列说法正确的是(  )
A.F浮=F3
B.G排=F4
C.若图甲中溢水杯中未装满水,则F浮=F1﹣F3
D.若图甲中溢水杯中未装满水,则G排<F4﹣F2
9.将一个乒乓球放入倒置的饮料瓶中,然后向瓶内注入水将乒乓球浸没,如图所示,乒乓球保持静止状态则乒乓球(  )
A.仍受水的浮力
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
10.用弹簧测力计在空气中称重一个实心物块,测力计的示数为12N;当把物块一半体积浸入水中时,测力计的示数为4N.把物块从弹簧测力计上取下投入水中静止时,物块受到的浮力是(  )(g取10N/kg)
A.4N B.8N C.12N D.16N
二.多选题(共2小题)
11.弹簧测力计下挂一长方物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中如图甲;图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图象,则下列说法中正确的是(  )
A.物体的体积是500cm3
B.物体受到的最大浮力是5N
C.物体的密度是2.25×103kg/m3
D.物体刚浸没时下表面受到水的压力是4N
12.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
三.填空题(共8小题)
13.如图所示,浸没在液体中的物体,其下表面受到液体向上的压力   上表面受到液体向下的压力(选填“小于”或“大于”),这两个压力之间存在的   就是产生浮力的原因,浮力的大小与该物体所受重力的大小   (选填“有关”或“无关”)。
14.2018年4月20日,我国最先进的自主潜水器“潜龙三号”(如图)成功首潜。潜水器长3.5m,高1.5m,扁形身体,外形象条大胖鱼,体积约5.4m3,下潜最大深度达3900m。
(1)假设海水密度不随深度变化,潜水器在上浮且未浮出水面过程中,受到水的浮力   ,所受水的压强   。(均选填:变小/不变/变大)。
(2)潜水器悬浮在海水中,所受到的浮力为   N.(海水密度约1.0×103kg/m3)
15.重为10牛的正方体物块,用细线挂在弹簧测力计下浸没在水中时,测力计的示数为6牛,则物块所受浮力的大小为   牛,若物块上表面距水面的深度为0.1米,则它的上表面受到水的压强为   帕,增大物块浸没的深度,它所受浮力的大小将   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
16.某同学按照如图所示的操作,探究影响浮力大小的因素。
①物体全部浸没在水中时,受到的浮力是   N。
②由   两图可得出结论:物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
17.小明用弹簧测力计、正方体物块、两个相同的烧杯,分别装有一定量的水和盐水,对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示。(g取10N/kg)
(1)分析图甲、乙、丙,说明浮力的大小与   有关。
(2)为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,可选用图   的装置来进行操作;图   说明浮力大小与液体密度有关。
(3)正方体物块浸没在水中时受到的浮力是   N,正方体物块的体积是   m3。
(4)用图示实验数据测出盐水的密度是   kg/m3。
18.一艘远洋轮船在内陆河装上货物后,发现船身下沉了一些,则它受到的浮力   (填“变大”、“不变”或“变小”);当装好货物的船由内河驶入大海后,发现船身略上浮了一点,则船受到的浮力   (填“变大”、“不变”或“变小”)。
19.用同一个密度计测甲乙两种液体的密度时,如下左图:在两种液体中所受浮力F甲   F乙,两种液体的密度是ρ甲   ρ乙(填“>”“<”或“=”)
20.一潜水艇悬浮在水中,如图所示。当用压缩气体把水舱中的水排出一部分时,潜水艇将   (选填“上浮”或“下沉”)。在未露出水面之前,潜水艇所受的浮力将   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
四.作图题(共2小题)
21.一烧杯放在斜面上,画出图中质量为0.5kg的小球受浮力的示意图。g=10N/kg。
22.如图所示,请画出正在上浮的潜水艇的浮力和重力的示意图。
五.解答题(共2小题)
23.如图所示,取一只塑料饮料瓶,瓶颈的截面直径略小于乒乓球的直径,去掉瓶底,把一只乒乓球放在里面,从上面倒水,只见少量水从乒乓球与瓶颈缝隙中流出,但乒乓球并不上浮;如果拧上瓶盖堵住下部流水处,立即看到乒乓球浮起。请对以上两个现象加以解释。
24.节假日我们看到的氢气球飞上天空,我们看不见了,那么氢气球飞到高空之后是什么情况呢?请同学们跟据所学的知识加以回答。
六.实验探究题(共3小题)
25.小明利用弹簧测力计、圆柱体、两个装有适量水和盐水的相同的烧杯做探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验,实验装置和每次实验中弹簧测力计的示数如图所示。请按要求回答下列问题:
(1)圆柱体完全浸没在水中时,所受浮力的大小为   N。
(2)比较乙、丙两图,说明物体所受浮力的大小与物体浸入液体的深度   (选填“有关”或“无关”)。
(3)比较丙、丁两图,得出的结论是:   。
26.如图甲是“探究浮力大小”的实验过程示意图。
(1)步骤B和   可以测出物块浸没在水中时受到的浮力F浮,步骤A和   可以测出物块排开的水所受重力G排;比较F浮与G排,可以得到浮力的大小跟物体排开的水所受重力的关系。
(2)图乙是物块缓慢浸入水中时,弹簧测力计示数F随浸入深度h变化的关系图象。分析图象,可得关于浮力大小的初步结论。
①物块浸没前,物体排开的液体体积越大,物块所受的浮力   ;
②物块浸没后,所受的浮力大小与   无关。
(3)此物块的密度是   kg/m3。
27.通过实验认识了浮力后,小军和小民班的同学在老师的引导下,继续对”浮力的大小与哪些因素有关”进行了实验探究。
首先,他们对”浮力的大小与哪些因素有关”进行了猜想,在老师的帮助下将同学们的猜想归纳如下:
猜想1:浮力的大小可能与物体的质量有关;
猜想2:浮力的大小可能与液体的密度有关;
猜想3:浮力的大小可能与物体浸入液体的深度有关;
猜想4:浮力的大小可能与物体浸入液体的体积有关。
(1)小军所在组的同学为了验证猜想1和猜想2,选用了体积相同、质量不同的三个圆柱形物体A.B.C并测出了它们的重分别为4N、4.5N和5N,然后进行了如图所示的实验。
①比较图中序号为a、b、c的三次实验,得出的结论是:浮力的大小与   。
②比较图中序号为   、   、   的三次实验可以得出结论:浮力的大小与液体的密度有关;液体的密度越大,同一物体受到的浮力也越大。
(2)猜想3是小民所在组的同学提出的,请你举出一个生活中的实例来支持他们的猜想。
   。
(3)小民所在组的同学为了验证猜想3,选用了与小军所在组相同的圆柱形物体A,进行了下图所示的实验,得到的实验数据如下表:
物体A:底面积20cm2、高5cm的圆柱体,液体:酒精
实验序号
1
2
3
4
5
物体浸入液体的深度h/cm
1
3
5
7
9
受到的浮力F浮/N
0.2
0.5
0.8
0.8
0.8
分析上表中的实验数据,得到的实验结论是:   。
之后,他们在与其他组同学交流的基础上,在老师的引导下继续进行着探究…
七.计算题(共3小题)
28.如图甲所示,用弹簧秤悬挂一物体,保持静止:当物体浸没在水中静止时弹簧测力计的示数如图乙所示,(g=10N/kg)求:
(1)物体浸没在水中受到的浮力F浮?
(2)物体的体积V?
(3)物体的密度ρ?
29.在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是7.4N,当把零件浸没在密度为0.8×103kg/m3的油中时,弹簧测力计的示数是6.6N,求:
(1)金属零件所受浮力为多少?
(2)金属零件的体积为多少?
(3)金属零件的密度为多少?
(4)若把该金属零件放入水银(水银密度为13.6×103kg/m3)中,则该金属零件受到的浮力为多少?
30.如图所示,底面积为1×10﹣3m2的塑料杯子放在水平面上,杯子质量不计,向杯中倒入300g的水,水深20cm;再轻轻放入质量为40g的木块,木块静止后漂浮,水面升高了4cm(水未溢出,已知:g取10N/kg).求此时:
(1)木块受到的浮力为多少?
(2)水对杯子底部的压强为多少?
(3)水对杯子底部的压力为多少?
沪科版物理八年级(下)第九章 浮力 单元测试题
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
【点评】此题考查浮力产生的原因,解答此题的关键是明确浮力的定义,难度不大,属于基础知识。
2.【分析】根据浮力产生的原因是液体(或气体)对物体上下表面的压力差;对A、B、C、D逐一分析即可。
【解答】解:
A、由图知,水对A物体的上下表面都有压力,有向上和向下的压力差,所以A物体一定受浮力的作用,故A正确;
B、B物体的上表面没有受到水的压力,但下表面受到水的压力,则水对B物体有向上和向下的压力差,所以B物体也受浮力的作用,故B正确;
C、C物体的上表面受到水的压力,但下表面没有受到水的压力(C是容器自身凸起的一部分),则水对C物体没有向上和向下的压力差,所以C物体不受浮力的作用,故C错误;
D、由图可知,水对D物体有向上和向下的压力差,所以D物体受浮力的作用,故D正确。
故选:C。
【点评】此题考查了浮力产生的原因,明确物体上下表面是否产生了压力差是解答此题的关键。
3.【分析】为了便于分析,给线段标上A、B、C、D四个点,如下图,根据图象分析如下:
(1)由图可知AB段圆柱体未浸入液体,测力计的示数即为圆柱体的重力,所以从图中可读出圆柱体的重力大小。
(2)由题意可知图中CD段是圆柱体完全浸入水后的情况,由图可知圆柱体完全浸入水后测力计对圆柱体的拉力为4N,再利用力的平衡条件求出圆柱体受到的浮力。
(3)利用阿基米德原理求得圆柱体的体积;
(4)利用G=mg计算圆柱体的质量,然后利用密度公式求得圆柱体的密度。
【解答】解:
A、由图象可知,当h=0时,弹簧测力计示数为12N,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知,G=F拉=12N,故A错误;
B、图象中CD段是圆柱体完全浸入水中的情况,此时圆柱体受到的拉力F=4N,
则圆柱体受到的浮力:F浮=G﹣F=12N﹣4N=8N.故B错误;
C、圆柱体完全浸入水中时,根据F浮=ρ水gV排得圆柱体的体积:
V物=V排===8×10﹣4m3,故C错误;
D、圆柱体的质量:m===1.2kg;
则圆柱体的密度:
ρ物===1.5×103kg/m3.故D正确。
故选:D。
【点评】本题用到的知识点有重力、质量、密度、二力平衡、受力分析、阿基米德原理等,考查学生结合图象对所学知识进行综合分析的能力,难度较大。
4.【分析】木块漂浮,根据物体的浮沉条件求得浮力。
【解答】解:因为木块漂浮在水面上,
所以,该木块受到的浮力:F浮=G=50N,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了学生对物体漂浮条件的掌握和运用,利用好自重不变是本题的关键。
5.【分析】知道物体的质量,根据G=mg求出其重力,又知道物体静止时溢水杯中溢出水的体积,根据阿基米德原理求出物体受到的浮力,然后比较物体的重力和受到的浮力判断物体的状态。
【解答】解:物体受到的重力:
G=mg=160×10﹣3kg×10N/kg=1.6N,
由阿基米德原理可得,当物体静止时受到的浮力:
F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×130×10﹣6m3=1.3N,故D错误;
因F浮<G,
所以,物体沉在溢水杯底部,故AB错误、C正确。
故选:C。
【点评】本题考查了阿基米德原理和物体浮沉条件的应用,要注意物体排开水的体积和溢出水的体积相等。
6.【分析】(1)当物体漂浮或悬浮时,其浮力等于自身的重力;
(2)此时容器对桌面的压力等于容器的重力和容器内部物体重力之和;
(3)液体内部压强和液体的密度和液体的深度有关;
(4)物体上、下表面受到液体的压力差等于物体受到的浮力。
【解答】解:
①根据图示可知,A悬浮,B、C漂浮,所以其所受的浮力与其自身的重力相等,故FA浮=FB浮=FC浮,故①正确;
②由于A悬浮,故ρ=ρ物;B漂浮,故ρ>ρ物;C漂浮,故ρ>ρ物;由于C淹没的体积小于B淹没的体积,所以丙中液体的密度大于乙中液体的密度,即ρ丙>ρ乙,甲中液体密度最小,故三种液体密度关系:ρ甲<ρ乙<ρ丙;
根据图示可知,丙液体最多,质量最大,且A、B、C三个物体相同,所以丙容器对桌面的压力最大,其次是乙,最小的是甲,故容器对桌面的压力F甲<F乙<F丙,故②正确;
③因为丙的密度最大,并且液体的深度相同,因此由p=ρgh可知,丙容器底所受的压强最大,其次是乙,再次是甲,故液体对容器底的压强:p甲<p乙<p丙,故③正确;
④因为物体上、下表面受到液体的压力差等于物体受到的浮力,因此甲下表面受到的压力大于浮力;
乙丙上表面受到的压力为零,因此乙丙下表面受到液体的压力等于浮力,且相等,即FA>FB=FC;故④错误。
综上分析可知,只有①②③正确。
故选:C。
【点评】本题考查了液体压强和阿基米德原理的理解和应用,理清题意,分析清楚各种情况的状态是解决该题的关键,其难度较大。
7.【分析】(1)两个小球完全相同处于漂浮时受到的浮力都等于重力,由此可知两小球受浮力大小关系;
(2)根据小球的状态确定两种液体的密度关系。
【解答】解:(1)由图可知:完全相同的两个小球在甲、乙两种液体处于漂浮,
所以,两个小球受到的浮力:F甲=F乙=G。
(2)从图中可以看出,两球都漂浮,并且甲中小球排开液体的体积较少,
由于两个小球受到的浮力相等,根据F浮=ρ液gV排可知:ρ甲>ρ乙,
故选:C。
【点评】本题考查了学生对漂浮条件、阿基米德原理的应用(密度关系、浮力与自重关系)。
8.【分析】根据称重法可知物体受到的浮力等于物体的重力减去物体全部浸入水中时弹簧测力计的示数,排开水的重力等于排开的水和小桶的重力之和减掉空桶的重力,比较排开水的重力和物体所受浮力的大小得出结论。
【解答】解:
A、图甲中,可得物体的重力:G=F1,当物块浸入水中受到浮力大小;由于G=F浮+F3可知:F浮=F1﹣F3,故A错误;
B、根据图乙和图丁可知:物体排出水的重力:G排=F4﹣F2;故B错误;
C、若图甲中溢水杯中未装满水,根据称重法可知:F浮=F1﹣F3,故C正确;
D、若图甲中溢水杯中未装满水,则G排>G溢=F4﹣F2,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了阿基米德原理的实验,将实验中的各过程分解、验证,充分考查学生对基础知识的掌握程度。
9.【分析】浮力是由于浸没在液体中的物体上下表面受到液体的压力差而产生。
【解答】解:图中,乒乓球下部没有水,它的底部不受水的向上的压力,所以,乒乓球不受浮力,乒乓球上部有水,水对乒乓球有一个向下的压力,故C正确,ABD错误。
故选:C。
【点评】物体与容器是一个整体时,由于底部不受液体向上的压力,所以不受浮力的作用。
10.【分析】根据称重法计算出物体浸没在水中的浮力大小,再根据漂浮条件确定物体在水中的状态,最后根据漂浮条件计算物体受到的浮力大小。
【解答】解:
由题知物重G=12N,把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数为4N,
根据称重法可得,此时物体受到的浮力:F浮=G﹣F=12N﹣4N=8N;
物体全部浸没水中时,排开水的体积是原来的2倍,根据F浮=ρ水gV排可知,浮力是原来的2倍,
所以,物体全部浸没水中时的浮力:F浮′=2F浮=2×8N=16N;
把物块从弹簧测力计上取下投入水中时,因浮力F浮大于物体的重力G,故物体会上浮,直至漂浮,
则物体静止时受到的浮力:F浮″=G=12N。
故选:C。
【点评】本题考查了浮力的计算方法(漂浮条件、阿基米德原理),涉及到用称重法测量物体受到的浮力,知识点多,要能熟练解答。
二.多选题(共2小题)
11.【分析】(1)根据图象,分析出物体的重力G,完全浸没时的拉力F,从而可根据F浮=G﹣F求出完全浸没时的浮力,即最大浮力;
由浮力公式计算出完全浸没时排开液体的体积,即为物体的体积;
(2)由物体的重力求出质量,根据密度公式得出物体的密度;
根据阿基米德原理,物体刚浸没时下表面受到的压力等于物体受到的浮力。
【解答】解:(1)由图象知,G=9N,当物体完全浸没时,拉力F=5N,
则完全浸没时的浮力为F浮=G﹣F=9N﹣5N=4N,此时物体完全浸没,故浮力最大为4N,故B错误;
由F浮=ρ液gV排得物体的体积:V=V排===4×10﹣4m3=400cm3,故A错误;
(2)物体的质量:m===0.9kg;
则物体的密度:ρ===2.25×103kg/m3,故C正确;
物体刚浸没时,上表面受到水的压力为0,则下表面受到的压力F下=F浮=4N,故D正确。
故选:CD。
【点评】本题用到的知识点有重力、质量、密度、阿基米德原理、压强的计算等,考查学生结合图象对所学知识进行综合分析的能力,难度较大。
12.【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。
三.填空题(共8小题)
13.【分析】解答此题的关键是利用压力、压强的公式求浸在液体中的正方体受到的液体对它产生的压力,分析所受压力的合力,从而得到浮力产生的原因。
【解答】解:据相同深度处液体向各个方向的压强相等的特点可知,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;
而物体上、下表面所受的液体压力是不同的,
设上表面所处的深度为h1,下表面所处的深度为h2。
则上表面受到的压强为p向下=ρ液gh1,受到的压力为F向下=p向下S=ρ液gh1S;
下表面受到的压强为p向上=ρ液gh2,受到的压力为F向上=P向上S=ρ液gh2S。
因为h1<h2,
所以F向上>F向下,
则液体对物体产生向上的压力和向下的压力不相等,压力差就产生了浮力,即F浮=F向上﹣F向下.浮力的大小与该物体所受重力的大小无关。
故答案为:大于;压力差;无关
【点评】此题综合考查学生对浮力产生的原因,实际主要考查液体产生的压力、压强的计算。
14.【分析】液体内部的压强随深度的增加而增大;潜水器在上浮且未浮出水面过程中,排开水的体积不变,水的密度不变,利用F浮=ρ水V排g分析浮力变化。
【解答】解:
(1)潜水器在上浮且未浮出水面过程中,排开水的体积不变,水的密度不变,由F浮=ρ水V排g可知浮力不变;潜水器在上浮,故h变小,P=ρgh知所受水的压强变小;
(2)该潜水器悬浮在海水中时受到的浮力:
F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×10N/kg×5.4m3=5.4×104N;
故答案为:(1)不变;变小;(2)5.4×104
【点评】本题考查了液体压强公式、阿基米德原理的应用,要求认真审题,从中获取有用信息,要仔细,易错题!
15.【分析】(1)根据称重法,F浮=G﹣F示,可计算物块浸没在水中时受到的浮力;
(2)根据p=ρgh可求得它的上表面受到水的压强;
(3)增大物块浸没的深度,因为全部浸没,V排=V,根据F浮=ρ液gV排可分析浮力变化情况。
【解答】解:物块所受浮力:
F浮=G﹣F示=10N﹣6N=4N;
物块上表面距水面的深度h=0.1m,则它的上表面受到水的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m=980Pa;
增大物块浸没的深度,因为全部浸没,V排=V.根据F浮=ρ液gV排可知,它所受浮力的大小不变;
故答案为:4;980;不变。
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理、液体压强的掌握和运用,属于中档题。
16.【分析】①测力计可以直接测出物体的重力;根据F浮=G﹣F求浮力大小;
②研究液体中的物体所受浮力的大小与液体的深度的关系时,要控制物体排开液体的体积和密度都相同。
【解答】解:
①测力计拉着物体静止在空气中的示数为物体的重力,即G=4N;由图A、C可知,物体浸没在水中时受到的浮力:F水=G﹣F=4N﹣3N=1N;
②探究物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度的关系时,应控制液体的密度、排开液体的体积相同,深度不同,故选C、D两图进行比较;
故答案为:①1;②C、D。
【点评】本题探究影响浮力大小的因素,重点考查了控制变量法在实际中的具体运用。
17.【分析】(1)分析图示实验,根据实验控制的变量与实验现象得出实验结论。
(2)探究浮力与物体浸入液体深度的关系,应控制液体密度与物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同;为了探究浮力大小与液体的密度有无关系,应控制物体排开液体的体积相同而液体的密度不同,分析图示实验,然后答题
(3)(4)根据图中测力计示数分析;根据阿基米德原理求出物块的体积、盐水的密度。
【解答】解:(1)由图甲、乙、丙所示实验可知,物体排开液体的密度相同而排开液体的体积不同,物体受到的浮力不同,由此可知,浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(2)探究浮力与物体浸入液体深度的关系,应控制液体密度与物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同,由图示实验可知,图丙、丁所示实验中物体排开液体的密度、物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同,可以选用图丙、丁所示实验探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系。
分析图甲、丁、戊可知,在排开液体体积相同时,在水中受到的浮力为5N﹣1N=4N,在盐水中受到的浮力为5N﹣0.6N=4.4N,故要探究浮力大小与液体密度的关系,可选用图甲、丁、戊的装置来进行操作;
(3)由图甲、丁所示实验可知,圆柱体浸没在水中时受到的浮力:F浮=G﹣F=5N﹣1N=4N.因为浮力:F浮=ρ水gV排,
圆柱体的体积:V=V排===4×10﹣4m3;
(4)由图甲、戊所示实验可知,圆柱体浸没在盐水中所受浮力:F浮盐水=G﹣F′=5N﹣0.6N=4.4N,
盐水的密度:ρ盐水===1.1×103kg/m3;
故答案为:(1)物体排开液体的体积;(2)丙、丁;甲、丁、戊;(3)4;4×10﹣4;(4)1.1×103。
【点评】本题考查了探究影响浮力大小因素实验、求物体的体积与密度问题,要掌握称重法测浮力的方法、应用浮力公式即可解题,应用控制变量法是正确解题的关键。
18.【分析】货轮在装上货物后,船身下沉,说明排开水的体积变大,根据阿基米德原理分析船受到浮力的变化情况;
当船由长江驶入大海后,都是漂浮,根据漂浮条件分析船受到浮力的变化情况。
【解答】解:
(1)由题知,货轮在装上货物后,船身下沉,排开水的体积V排变大,
所以,根据F浮=ρ水V排g可知,船受到水的浮力变大;
(2)当船由内河驶入大海后,都是漂浮,
则船受到的浮力:F浮=G,
因为船受到的重力不变,所以船受到的浮力不变;
故答案为:变大;不变。
【点评】本题关键有二,一是漂浮条件的使用,二是利用阿基米德原理时要同时考虑影响浮力的两个因素(液体的密度和排开液体的体积)。
19.【分析】(1)同一支密度计的重力不变,放入甲、乙两种液体中都处于漂浮状态,根据漂浮的条件可知在两种液体中所受浮力的大小关系;
(2)由图可知,密度计排开液体之间的关系,根据阿基米德原理判断两种液体密度的关系。
【解答】解:由图可知,密度计在甲、乙液体中处于漂浮状态,
因为同一支密度计的重力不变,
所以密度计在两种液体中所受的浮力相等;即F甲=F乙,
由图知V排甲<V排乙,
根据F浮=ρgV排可知:ρ甲>ρ乙。
故答案为:=;>
【点评】本题考查了阿基米德原理和物体漂浮条件的应用,利用好物体漂浮条件F浮=G是解此类题目的关键。
20.【分析】由物体的浮沉条件可知当排出一部分水时潜水艇的运动状态;由浮力公式可知浮力的变化。
【解答】解:当将水舱内的水排出一部分后,潜水艇的重力减小,故重力小于浮力,潜水艇将上浮;
在未露出水出之前,由于排开水的体积不变,故潜水艇所受到的浮力不变。
故答案为:上浮;不变。
【点评】潜水艇为物体的浮沉条件中最典型的应用,应熟练掌握。
四.作图题(共2小题)
21.【分析】(1)当物体漂浮在液面时,物体受到的浮力方向竖直向上,作用点在物体重心上,浮力大小等于重力;
(2)用一条带箭头的线段把浮力的大小、方向、作用点表示出来,就是浮力的示意图。
【解答】解:由图可知,小球漂浮,受到的浮力和自身的重力相等,
即F浮=G=mg=0.5kg×10N/kg=5N,
从重心开始竖直向上画一条带箭头的线段,如图所示:
【点评】作力的示意图,要用一条带箭头的线段表示力,线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向,起点或终点表示力的作用点。
22.【分析】潜水艇在水中受重力与浮力的作用,要使潜水艇上浮则浮力应大于重力。
【解答】解:潜水艇受到的重力竖直向下,而浮力竖直向上,潜水艇上浮过程中,浮力大于重力,过潜水艇的重心,分别沿重力和浮力的方向画一条有向线段,如图所示:
【点评】本题考查受力分析,画图时要注意大小、方向及作用点,同时要标明力的名称。
五.解答题(共2小题)
23.【分析】(1)乒乓球上表面受到水的压力大于下表面受到水的压力,利用同一直线上二力的合成得出乒乓球受到的合力,分析球不能上浮的原因;
(2)堵住下部流水处,根据物体的浮沉条件分析判断。
【解答】解:(1)当有水从乒乓球与瓶颈之间的缝隙中流出,乒乓球下面的水向下流,下表面受到的压力为0,上表面受到的水的压力不为0,受到的合力方向向下,乒乓球不能上浮;
(2)堵住下部流水处后,乒乓球浸没水中,乒乓球受到的浮力(上下表面产生了压力差)大于重力,所以乒乓球将上浮。
【点评】本题考查了浮力产生的原因、物体的浮沉条件,平时要多动手实验,利用所学知识分析,多积累。
24.【分析】利用大气压与高度的关系和物体的浮沉条件分析判断。
【解答】答:(1)如果是普通的氢气球,因为氢气球受到的浮力大于自重,放手后氢气球飘向高空,随着气球所处高度的增大,空气越来越稀薄,气压减小,球内压强大于球外压强,球不断膨胀直至破裂。
(2)如果氢气球不易破裂,随着气球所处高度的增大,空气越来越稀薄,空气密度减小,受到的浮力减小,当浮力等于重力时,就在这一特殊位置附近上下往复运动。
【点评】充分发挥自己的想象力,合理利用所学知识是本题的关键。
六.实验探究题(共3小题)
25.【分析】(1)在图甲中根据测力计分度值读数,由甲乙图,根据称重法求出浮力;
(2)(3)圆柱体受到的浮力大小与控制柱体排开液体的体积和密度有关:
研究柱体受到的浮力大小与浸没在液体中的深度关系时,要控制柱体排开液体的体积和密度相同;
研究圆柱体受到的浮力大小与液体的种类的关系时,要控制排开液体的体积相同,应用控制变量法分析图示实验,根据实验现象分析答题。
【解答】解:(1)在图甲中,测力计分度值为0.2N,示数为3N,由甲乙图,根据称重法测浮力,圆柱体浸没在水中受到的浮力:
F浮=G﹣F示=3N﹣1N=2N;
(2)乙丙两图液体密度和排开液体的体积相同,深度不同,弹簧测力计的示数相同,浮力相同,所以物体所受浮力的大小与物体浸入液体的深度无关;
(3)比较图丙、丁两图可知,排开液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,浮力不同,故可以得出浮力的大小与液体的密度有关。
故答案为:(1)2;(2)无关;(3)浮力的大小与液体的密度有关。
【点评】此题主要是探究影响浮力大小的因素,实验表明,浸在液体中的物体受到浮力的作用,浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关,与物体在液体中浸没的深度无关。
26.【分析】(1)由称重法,根据F浮=G﹣F分析;
要测出物块排开的水所受重力G排;先测空桶的重力,最后再测出桶和溢出水的重力;
(2)乙图表示物体逐渐浸入水中直到浸没时测力计的示数变化,斜线表示物体逐渐浸入水中的过程,水平线表示浸没水中的过程,分析各段的含义回答;
(3)由阿基米德原理求出排开液体的体积,再利用重力、密度的变形公式求出物块的密度。
【解答】解:(1)由称重法,F浮=G﹣F,故步骤B和D可以测出物块浸没在水中时受到的浮力F浮,
步骤A和E可以测出物块排开的水所受重力G排;
(2)①物体未浸入水中时h=0,从图乙可读出此时弹簧测力计的示数等于物体的重力G=3N,在未完全浸入时弹簧测力计的示数逐渐减小,根据F浮=G﹣F,则浮力逐渐增大,物块浸没前,物体排开的液体体积越大,物块所受的浮力越大;
②由图可知弹簧测力计的示数有一段随h的增大而不变(浸没后),故可得出:浸没在液体中的物体所受浮力大小与它所处深度无关;
(3)由图知物体浸没水中时,弹簧测力计的示数为1.8N,所以物体所受的浮力:
F浮=G﹣F示=3N﹣1.8N=1.2N;
由阿基米德原理F浮=ρ液V排g得:
V排=,因浸没,故V排=V物;
物体的密度:
ρ物=═=×ρ水=×1.0×103kg/m3=2.5×103kg/m3。
故答案为:(1)D; E;(2)①越大;②深度;(3)2.5×103。
【点评】本题用到的知识点有重力、质量、密度、二力平衡、控制变量法、阿基米德原理等,考查学生结合图象对所学知识进行综合分析的能力,难度较大。
27.【分析】(1)根据控制变量法分析,
①比较序号为a、b、c的三次实验的物体所受浮力的大小变化和变化的因素﹣﹣﹣物体的质量之间的关系;
②根据得出结论应比较找出其它因素相同,只液体的密度不同的改变三次实验,即是可以得出那样结论的实验;
(2)根据猜想3举出一个物体浸入液体的深度不同的生活中的实例即可。
(3)①比较实验序号3、4、5三次实验的物体所受浮力的大小变化和变化的因素﹣﹣﹣物体浸入液体的深度之间的关系;
②比较实验序号1、2、3三次实验的物体所受浮力的大小变化和变化的因素﹣﹣﹣物体排开液体的体积之间的关系。
【解答】解:
(1)①序号为a、b、c的三次实验中,物体排开液体的体积和浸没的液体都相同,不同因素是物体的质量;
由图可知测力计的示数分别为:3N、3.5N、4N,而三个圆柱形物体A、B、C的重分别为4N、4.5N和5N,根据称重法,则所受浮力分别为1N、1N、1N,可见浮力相等,于是可得出结论:浮力的大小与物体的质量无关;
②要想研究浮力的大小与液体的密度的关系,根据控制变量法,需保持物体排开液体的体积、物体的质量、浸没的深度等因素相同,变化的量是液体的密度;则符合要求的实验是:a、d、e三次实验。
(2)浮力的大小与物体浸入液体的深度之间关系的例子如:
人从浅水区向深水区走去,感觉身体越来越轻。
(3)实验序号为1、2、3的三次实验中,排开液体的体积不断增大,所受浮力也不断增大;而3到5中,完全浸没,排开液体的体积不变,而物体浸没在液体中的深度增大,但浮力不变;
所以得到的实验结论是:浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关,与物体排开液体的体积有关。
故答案为:
(1)物体的质量无关;a;d;e;
(2)人从浅水区向深水区走去,感觉身体越来越轻。
(3)浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关,与物体排开液体的体积有关。
【点评】本题中控制变量法的运用是本实验操作和分析的关键;易错点在于对图的观察,找出实验中控制不变的量是哪些;改变的物理量是哪一个;这是解答本题的难点。
七.计算题(共3小题)
28.【分析】(1)知道物体的重力和浸没水中时弹簧测力计的示数,根据称重法求出受到的浮力;
(2)根据阿基米德原理求出排开水的体积即为物体的体积,
(3)由图甲可知物体的重力,根据G=mg求出物体的质量;利用ρ=求出物体的密度。
【解答】解:(1)物体受到的浮力:
F浮=G﹣F′=6N﹣4N=2N;
(2)因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,
所以,由F浮=ρ水gV排可得,物体的体积:
V=V排===2×10﹣4m3,
(3)物体的质量:
m===0.6kg,
则物体的密度:
ρ===3×103kg/m3。
答:(1)物体浸没在水中受到的浮力为2N;
(2)物体的体积为2×10﹣4m3,
(3)物体的密度为3×103kg/m3。
【点评】本题考查了重力公式、称重法求浮力、阿基米德原理、密度公式的应用,要注意物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等。
29.【分析】(1)利用二次称重法求出零件受到水对它的浮力;
(2)根据F浮=ρ水gV排求出零件排开水的体积,当零件浸没水中时,排开水的体积等于零件的体积;
(3)由公式G=mg求出物体的质量,最后根据公式ρ=求出该零件的密度。
(4)把该金属零件放入水银时,处于漂浮状态,该金属零件受到的浮力F浮=G。
【解答】解:(1)金属零件所受浮力F浮=G﹣F=7.4N﹣6.6N=0.8N,
(2)零件浸没在密度为0.8×103kg/m3的油中时,V排=V,
由F浮=ρ油gV排可得:
V=V排===1×10﹣4m3,
(3)金属零件的质量:
m===0.74kg,
金属零件的密度:
ρ===7.4×103kg/m3,
(4)已知水银密度为13.6×103kg/m3中,金属零件的密度ρ<ρ水银,
所以把该金属零件放入水银,该金属零件处于漂浮状态,
则该金属零件受到的浮力=G=7.4N。
答:(1)金属零件所受浮力为0.8N;
(2)金属零件的体积为1×10﹣4m3;
(3)金属零件的密度为7.4×103kg/m3;
(4)则该金属零件受到的浮力为7.4N。
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理的掌握和运用,利用好称重法测浮力是本题的关键。
30.【分析】(1)已知木块漂浮,漂浮时受到的浮力等于自身的重力;
(2)已知水的深度,根据公式p=ρgh可求水对杯子底部的压强;
(3)利用p=的公式变形来求出压力;
【解答】解:(1)木块漂浮,则F浮=G木=m木g=0.04kg×10N/kg=0.4N;

同课章节目录