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浙教版科学 八年级上册 水和水的溶液 1.1--1.3
一、单选题(共20题;共40分)
1.读“水循环示意图”,关于图中水循环各环节的说法,正确的是(?? )
A.南水北调工程主要是对③的影响
B.人工增雨会改变④的时空分布
C.图中①所表示的水循环环节是降水
D.植树造林种草会造成⑥的减少
第1题图 第3题图 第4题图
2.浙江因水而名、因水而美,进行五水共治,是平安浙江建设的题中核心。五水共治是指治污水、防洪水、排涝水、保供水、抓节水这五项,其中防洪水、排涝水主要改变水循环环节中的(?? )
A.蒸发???????B.降水???????C.地表径流????????D.水汽输送
3.如图所示,是某同学正在完成的电解水实验,当正极产生了 10mL 气体时,他发现负极产生的气体体积是 22mL,于是他对该现象的产生作出了如下解释,其中不可能的是(?? )
A.氧气比氢气更易溶于水?B.氧气与电极发生了化学反应??C.①管漏气了??D.②管漏气了
4.小陈泡脚时,很好奇盆内起按摩作用的凸起甲、乙(如图所示)是否也受浮力作用。下列判断正确的是(?? )
A.甲、乙受到浮力作用??????????B.甲、乙不受浮力作用
C.甲受浮力作用,乙不受浮力作用?????D.甲不受浮力作用, 乙受浮力作用
5.水是生命之源,既普通又宝贵。下列对水的“多”与“少”的描述错误的是(?? )
A.地球上水的总量多,淡水少???
B.我国水资源总量多,人均水量少
C.生活中接触的纯水多,水溶液少???
D.“南水北调”工程说明我国南方水的储量多,北方水的储量少
6.2018 年7月衢州市人大常委会各督查组到衢州各地督查“五水共治”工作情况,指出要以最有力的举措打赢“五水共治”攻坚战,让衢州大地天更蓝、山更绿、水更清、地更净、环境更优美。下列有关地球上水的分布、循环、利用的说法中,正确的是(?? )
A.陆地淡水约占地球总水量的 96.53%????B.水是生物生存所需的最基本的物质之一
C.人类直接利用最多的是海洋水?????? D.水循环的外因是水的三态变化
7.如图是水电解的过程示意图,该图说明了(?? )
A.水是由氢气和氧气组成的??????????B.水分子在化学反应中可以再分
C.水分子中含有氢分子和氧原子????????D.该变化中氢原子和氧原子可以再分
8.水是最常见的物质,下面是同学们对水的认识, 你认为正确的是(?? )
①水是由氧和氢组成的一种物质;②水是生物生存所需的最基本的物质;③水通常以固、液、气 三态存在;④在实验室中,水是最常用的溶剂
A.①②???????B.①②③??????C.③④???????D.①②③④
9.在做水的电解实验时,常在水中加入少量的硫酸溶液的目的是(?? )
A.增加水的导电性?B.可以增加氧气的量??C.可以增加氢气的量??D.以上说法都正确
10.当水的温度和压强升高到某临界点以上时,水就处于一种既不同于液态,又不同于固态和气态的新的流体态——超临界态。在超临界态水中,某些有机高分子会很快被氧化为无毒小分子。下列说法不正确的是(?? )
A.超临界态水氧化技术不形成二次污染???B.超临界态水是一种新物质
C.超临界态水由氢和氧组成????????D.超临界态水可用于解决白色污染问题
11.下列证明水电解的实验两极产生什么气体的方法正确的是(?? )
A.用燃着的木条接近液面下降较多的玻璃管尖嘴处,气体燃烧,出现淡蓝色火焰证明是氢气
B.用带火星的木条接近液面下降较多的玻璃管尖嘴处,木条立即复燃,证明是氧气
C.用带火星的木条接近液面下降较少的玻璃管尖嘴处,气体燃烧,证明是氧气
D.用燃着的木条接近液面下降较少的玻璃管尖嘴处,气体燃烧,出现淡蓝色火焰证明是氢气
12.科学家发现在特殊条件下,水能表现出许多有趣的结构和性质.一定条件下给水施加一个弱电场,常温常压下水结成冰,俗称“热冰”,下图为其计算机模拟图.下列说法不正确的是(?? )
A.水结成“热冰”的过程中原子个数发生变化??
B.上述变化过程中分子间间隔发生变化
C.在弱电场下,水分子运动从无序转变为有序??
D.利用该性质,人们在常温常压下可建成溜冰场
第12题图 第13题图 第15题图 第16题图
13.如图所示,将一只玩具青蛙放入水中,它能漂浮于水面(如图甲);把它放入另一种液体中,它却沉入底部(如图乙)。则在这两种情况下这只玩具青蛙受到的浮力大小相比较(?? )
A.在水中受到的浮力较大??????????B.在液体中受到的浮力较大
C.受到的浮力一样大????????????D.无法比较浮力大小
14.把一个木球放入盛满酒精的溢水杯中,溢出50g酒精;若将此木球从酒精中取出,擦干后放入盛满水的溢水杯中,则溢出的质量是(ρ木=0.6×103kg/m3 ,ρ酒精=0.8×103kg/m3)(?? )
A.等于50g?????B.小于50g??????C.大于50g?????D.无法确定
15.一个充气的气球下面挂一个金属块,把它们放入水中某处恰能静止,如图所示.如果把金属块及气球的位置轻轻向上移一些,则金属块和气球(?? )
A.仍能静止??????B.向下运动??????C.向上运动???????D.上下晃动
16.如图甲所示的圆柱形容器中装有适量的某种液体,现将密度为0.6×103kg/m3的正方体木块A放入容器中,木块静止时露出液面的体积与浸入液体的体积之比为1:3;在木块上表面轻放一个物块B(VA=2VB),A的上表面刚好占液面相平,如图乙所示。若将物块B单独放人此液体中,它静止时将(?? )
A.悬浮???????B.漂浮??????C.沉底??????D.无法判断
17.下列四个情景中,受到的浮力增大的物体是(?? )
A.从深水处走向海岸沙滩的游泳者?????????B.从长江驶入大海的轮船
C.海面下正在下沉的潜水艇????????????D.在码头装载货物的轮船
18.一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有76g水溢出;将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,静止后有64g酒精溢出.已知酒精的密度是0.8×103kg/m3 ,则物块在水中的状态及物块的密度是(?? )
A.悬浮,1.0×103kg/m3 B.漂浮,0.95×103kg/m3?
C.下沉,1.2×103kg/m3 D.漂浮,0.90×103kg/m3?
19.如下图甲所示,均匀柱状石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以0.5m/s的恒定速度下降,直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力F随时间t变化的图象。若不计水的阻力,则下列说法正确的是(?? )
A.石料受到的重力为900N?????????????
B.石料的密度为1.8×103kg/m3
C.如果将该石料立在水平地面上,则它对地面的压强为2.8×104Pa??????
D.石料沉底后水平池底对石料的支持力为500N
第19题图 第20题图 第21题图
20.小吴同学为探究力之间的关系做了如右图所示的实验。将弹簧测力计 下端吊着的铝块逐渐浸入台秤上盛有水的烧杯中,直至刚没入水中(不接触容器,无水溢出)。在该过程中,下列有关弹簧测力计和台秤示 数的说法正确的是(?? )
A.弹簧测力计的示数减小,台秤示数不变????B.弹簧测力计的示数不变,台秤示数也不变
C.弹簧测力计的示数减小,台秤示数增大????D.弹簧测力计的示数不变,台秤示数增大
二、填空题(共6题;共15分)
21.根据右面“水循环示意图”填空:
(1)图中各数字在水循环中所表示的环节:②________?? ④________
(2)上述①②③⑤⑥⑦环节构成的水循环是________的水循环。
22.如图,三个球的体积相等,这三个球受到浮力最大的是________球,三个球中密度最大的是________球,三个球中质量最小的是________球.
第22题图 第23题图 第26题图
23.一个质量为160g、体积为 的物体,将它完全浸没在水里,松手后,物体将________(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”).(g取10N/kg)
24.如图所示,把一木块放入水中,静止时木块有3/5的体积露出水面,木块的密度为________kg/m3;如果把该木块放入密度为0.8×103 kg/m3的酒精中,静止时,如图所示。那么该木块下表面受到水的压强p水与受到酒精的压强p酒 的关系为p水________p酒 (填“大于”、“等于”、“小于”)。
25.周末的始丰溪,钓鱼的人三五成群,水面上漂浮着颜色不一的浮标。
(1)浮标的密度________(选填“大于”、“小于”或“等于”)水的密度。
(2)浮标的重力有多大呢?在大人的帮助下,某同学选取了一只浮标,测得浮标的体积为15cm3 , 放入水中时露出水面的体积为5cm3 , 则该浮标的重力为________?N。
(3)如果地球对所有物体的引力都变成原来的一半,浮标在水中的位置将________(选填“上浮一些”、“下沉一些”或“不变”)。
26.一个装满水的溢水杯放在电子秤上,溢水杯的溢水口下方放一烧杯。将一金属块从下表面接触液面开始,慢慢浸入溢水杯至恰好浸没时,手受到的绳子拉力________(填“变大”、“变小”或“不变”),电子秤示数的大小变化是________。若金属块重54牛,溢出的水为20牛,则该金属块的密度为________g/cm3。
三、实验探究题(共3题;共16分)
27.科学是一门需要观察实验加思考的学科。小明发现木块在水中漂浮而石块在水中下沉, 而他已经学习得知石块和木块有大小不同的密度。于是他提出了自己的猜想:
【建立猜想】浮力的大小可能与物体的密度有关。
他找到了以下实验器材想来设计实验验证自己的猜想:
①弹簧测力计②两个烧杯③细线④两块体积相同的铜块和铁块⑤两块体积不同的铜块和铁块⑥足量的水
(1)【实验器材】上述需要选用的器材和用品是:①②③⑥和________(填序号)。
(2)【实验步骤】请你帮小明把下列实验步骤填写完整:
①用弹簧测力计分别测出所选铜块和铁块在空气中受到的重力 G1 和 G2;
②将弹簧测力计下端挂着的铜块和铁块________,分别记下弹簧测力计的示数为 G3和 G4;
③________?;
(3)【分析和结论】若要得出浮力的大小与物体的密度无关的结论,则预期的实验数据关系式是________(用 G1、G2、G3、G4 表示)。
28.在学习浮力时同学有疑问:浮力大小是否和水的多少有关?10 牛的水能产生多少大的浮力?
(1)小柯从实验室找来了烧杯、木块(不吸水)、弹簧测力计等器材,研究浮力大小是否和水的多少有关: 先用弹簧测力计测出木块的重力(如图甲)。再将木块放入烧杯内的水中,木块处于漂浮状态(如图乙)。然后他________(填操作),发现木块仍然漂浮。经分析可知,木块两次受到的浮力都为________牛。从而得出木块漂浮时浮力大小与水的多少无关。
(2)小柯进一步开展了如图丙实验。往两个形状相同的塑料盆A、B 中各加入 10N 的水,再将 B 盆放入A盆,B盆漂浮。这时 B 盆所受浮力:F浮=GB盆+10N>10N。继续往 B 盆内加 20N 的水,B 盆仍漂浮。此实验可得结论是________。
29.小明家买的某种品牌的牛奶喝着感觉比较稀,因此他想试着用学过的知识测量这种牛奶的密度.他先上网查询了牛奶的密度应该为1.03g/cm3 .然后他找来一根粗细均匀的细木棒,在木棒的表面均匀地涂上一层蜡,并在木棒的一端绕上一段金属丝(体积不计),做成里了一支“密度计”.小明又找来一个足够深的盛水容器和一把刻度尺.请你按照小明的实验思路,将实验步骤补充完整.
(1)将一段金属丝绕在木棒的一端,制成“密度计”,用刻度尺测出其长度L;
(2)将“密度计”放入盛水的容器中,使其漂浮在水中,用刻度尺测出密度计露出水面的高度 ;(3)________________________________________________;
(4)已知水的密度为 ,利用上述测量出的物理量和已知量计算牛奶密度的表达式为:________.
四、解答题(共5题;共29分)
30.如图是实验室电解水的简易装置示意图。
(1)接通直流电后,甲试管产生的是氧气,乙试管产生的是________气;导线A接电源________极,导线B接电源________极。
(2)水中要加少量的硫酸或氢氧化钠的原因是________。
(3)检验乙试管内气体的方法是________。????
(4)图中现象表明实验是“未开始””刚开始”还是“已进行一段时间”?________?。
(5)在某次电解水的实验中,测得与电源正、负两极相连的阴、阳两极上产生的气体的体积如图:
仔细分析以上实验数据,刚开始时阴、阳两极生成气体的体积比大于2:1,可能的原因是________。
如图所示,没有水玻璃水槽中一正方体木块,在水槽口下方设有固定的水平金属网。现缓慢向水槽中注水,使水槽内水面上升,直到水面与水槽口相平.则在注水过程中,浮力是如何变化的,请在坐标中画出大致的图像,并说出各段变化的理由。
32.小美设计了一个实验,用排水法测某实心金属块的密度。实验器材有小空筒、溢水杯、烧杯、量筒和水。实验步骤如下:
①让小空筒漂浮在盛满水的溢水杯中,如图甲;
②将金属块浸没在水中,测得溢出水的体积为 20 毫升,如图乙;
③将烧杯中 20 毫升水倒掉,从水中取出金属块,如图丙;
④将金属块放入小空筒,小空筒仍漂浮在水面,测得此时溢出水的体积为 44 毫升,如图丁
请回答下列问题:
(1)被测金属块的密度________。
(2)在实验步骤③和④中,将沾有水的金属块放入小空筒,测出的金属块密度将________(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
33.如图所示,在一个装满水的容器中,轻质弹簧的一端连着小球,另一端固定在容器底部。已知小球的体积是500cm3,小球静止时受到弹簧对它的作用力为4N。则:
(1)此时小球受到的浮力为多少?
(2)如果剪断弹簧后,请分析小球的运动情况,并计算再次静止后小球受到的浮力是多少?
34.小明来到素有“中国死海”之称的新疆达坂城盐湖游玩,看到游客能漂浮在湖面,便利用随身携带的砝码盒以及长方体有盖铁皮罐、细线、沙石、水等物品探究湖中盐水的密度.(g取10N/kg)
①取一根细线与铁皮罐等高,通过对折细线找到铁皮罐一半高度位置,并作记号.
②在铁皮罐内加入适量沙石并加盖密封,使之漂浮时一半浸入水中.
③在铁皮罐上加砝码,直至铁皮罐恰好浸没在水中.
④将该铁皮罐放入盐水中,加砝码,直至铁皮罐恰好浸没在盐水中.问:
(1)铁皮罐的体积有多大?
(2)铁皮罐和沙石的总重有多大?
(3)盐水的密度有多大?
参考答案
一、单选题
1.B
【解析】A、南水北调工程主要是改变了地表径流;故A错误;
B、人工增雨是人为的降温导致空气中的水蒸气形成降水,改变了降水的形成;故B正确;
C、图中①所表示的是水汽输送;故C错误;
D、植树造林种草可以涵养水源,会增加地下径流;故D错误。
2.C
【解析】防洪水、排涝水主要是改变地表径流,故C正确。
3.D
【解析】某同学在做电解水实验时,正极生成了10mL氧气,负极产生了22mL氢气,
A、氧气比氢气更易溶于水可能会导致生成氧气的体积比理论值少,故A不符合题意;
B、氧气与电极发生了化学反应可能会导致生成氧气的体积比理论值少,故B不符合题意;
C、①管漏气可能会导致生成氧气的体积比理论值少,故C不符合题意;
D、②管漏气会导致生成氢气的体积比理论值少,而不是氧气的体积比理论值少,故D符合题意。
4. C
【解析】水对凸起甲的上下表面存在压力差,故甲受浮力作用;凸起乙的下表面不受水的压力,故乙不受浮力作用。
5. C
【解析】A、地球上水的总量多,但是大多是海水,淡水少,故正确;
B、我国水资源总量多,人均水量少,正确;
C、生活中接触的水大多是水的溶液,故D错误。
D、在我国南方水多,北方水少,故C正确。
6.B
【解析】A、海洋水约占地球总水量的 96.53%;故A错误;
B、任何生物的生存都离不开水;故B正确;
C、人类直接利用最多的是地下淡水;故C错误;
D、水循环的外因是太阳辐射;故D错误。
7.B
【解析】A、水是由氢元素和氧元素组成的,并不是由氢气和氧气组成,故A错误;
B、水分子在化学反应中可以分成氢原子和氧原子,故B正确;
C、水分子中含有氢原子和氧原子,不含有氢分子,故C错误;
D、从图中可以看出,把原子和氧原子是化学变化中的最小粒子,不能再分,故D错误。
8.D
【解析】①由水的电解实验可知,水是由氢、氧元素构成;故①正确;
②是生命之源,是生物生存的最基本物质;故②正确;
③水通常以液态水、固态的冰和大气中的水蒸气三态存在,故③正确;
④水是生活中最常见的溶剂,故④正确。 ?
9.A
【解析】A.增加水的导电性,硫酸溶液中含有易导电的离子,加入后能增加水的导电性,A正确;
B.可以增加氧气的量,硫酸溶液不增加氧气的量,氧气是由水电解产生的,与电解的水的量有关系,B错误;
C.可以增加氢气的量,硫酸溶液不增加氢气的量,氢气是由水电解产生的,与电解的水的量有关系,C错误;
D.以上说法都正确,只有A正确,D错误.
10.B
【解析】A、超临界态水氧化技术不形成二次污染,经超临界态水氧化后的物质是无毒无污染的物质不会产生二次污染,A说法正确,A错误;
B、超临界态水是一种新物质,超临界态水只是水的一种特殊状态,与液态水、固态水和气态水一样都是由水分子构成的,因此它不是新物质,B说法错误,B正确;
C、超临界态水由氢和氧组成,水是由氢和氧组成的说法正确,C错误;
D、超临界态水可用于解决白色污染问题,白色污染物是一种有机高分子物质,超临界态水能快速氧化有机高分子物质,说法正确,D错误。
11.A
【解析】A、液面下降较多,说明产生气体体积较大,该气体为氢气,氢气的检验方法是:燃着的木条靠近气体,气体燃烧同时会出现淡蓝色火焰;故A正确;
B、液面下降较多,说明产生气体体积较大,该气体为氢气,氢气不会使带火星木条复燃;故B错误;
C D、液面下降较少,说明产生的气体体积小,则该气体为氧气,氧气不可燃;故C、D错误。
12. A
【解析】一定条件下给水施加一个弱电场,常温常压下水结成冰,俗称“热冰”,其他都没有变化,只是分子之间的间隔发生了变化,再根据实际情况进行分析。
13. A
【解析】将一只玩具青蛙放入水中,它能漂浮于水面,那么它受到的浮力等于重力;把它放入另一种液体中,它沉在底部,这时它受到的浮力小于重力,那么它在水中受到的浮力大于在液体中受到的浮力。
14.A
【解析】由 溢出50g酒精及阿基米德原理可知木球受到的浮力就是50克酒精所受到的重力,根据ρ木=0.6×103kg/m3?<ρ酒精=0.8×103kg/m3可知木球放到酒精中是漂浮的,即木球的质量是50克。而水的密度比木球更大,所以木球在水中也是漂浮状态,浮力还是等于重力,即排出水的质量学是50克。
15.C
【解析】一个充气的气球下面挂一个金属块,把它们放入水中某处恰能静止,根据浮沉条件可知,这时它们受到的总浮力等于总重力;如果把金属块和气球的位置轻轻向上移一些,气球外面水的压强就会减小,气球就会体积变大,那么它们受到的总浮力就会增大,这时浮力大于重力,则金属块和气球向上运动。
16. B
【解析】因为木块漂浮,F浮=G,即ρ液V排g=ρ木V木g,ρ液V木g=ρ木V木g,ρ液=ρ木=× 0.6×103kg/m3= 0.8×103kg/m3;在木块上表面轻放一个物块B 时,A、B整体还是漂浮,F浮=GA+GB,
ρ液V木g=ρ木V木g+ρBVBg,0.8×103kg/m3×V木g= 0.6×103kg/m3的×V木g+ρBV木g,ρB= 0.4×103kg/m3, 因为 ρB<ρ液,若将物块B单独放人此液体中,它静止时将漂浮。
17. D
【解析】A.从深水处走向海岸沙滩的游泳者,排开水的体积不断减小,根据可知,他受到的浮力不断减小,故A不符合题意;
B.从长江驶入大海的轮船,始终漂浮在水面上,根据漂浮条件得到:;因为轮船的重力G不变,所以它受到的浮力不变,故B不合题意;
C.海面下正在下沉的潜水艇,它排开水的体积不变,根据公式得到,它受到的浮力不变,故C不合题意;
D.当轮船没有上货时,轮船漂浮在水面上,它受到的浮力;当轮船上货后,轮船仍然漂浮在水面上,它受到的浮力;因为,所以,故D符合题意。
18.B
【解析】(1)根据F浮=G排可知,物体在水中和酒精中受到浮力的比为:F浮水:F浮酒=G排水:G排酒=m排水:m排酒=76g:64g=19:16;
如果在两种液体中都是漂浮,那么浮力等于重力,它们的浮力之比为:F浮水:F浮酒=1:1,故它们不可能全部是漂浮;
如果在两种液体中都是下沉(悬浮),根据F浮=ρ液gV排可知,那么:F浮水:F浮酒=ρ水:ρ酒=1.0g/cm3:0.8g/cm3=5:4,故它们不可能都是浸没。
那么:物体在水中漂浮,在酒精中下沉;
(2)物块在水中漂浮,那么它重力G=F浮水=G排水 , 即m=m排水=76g;
物块在酒精中下沉,那么它的体积;
那么物块的密度为:。
19. C
【解析】A、由图象乙知,AB段拉力大小不变,此时物体未接触水面,根据测力计的示数可得物体的重力G=1400N,故A错误;
B、BC段拉力示数逐渐减小,说明物体慢慢浸入水中,且浸入水中的体积逐渐变大,受到的浮力逐渐变大,在C点恰好完全浸没,此时测力计的示数为900N,所以浮力:
F浮=G-F=1400N-900N=500N;
由F浮=ρ液gV排可得,石料的体积:V=V排=0.05m3;
则石料的密度:ρ=2.8×103kg/m3,故B错误;
C、由图乙可知,石料从刚开始淹没都全部淹没所用的时间为2s;
由v=可知,圆柱体的高度:h=s=vt=0.5m/s×2s=1m;
由p=ρgh可得,将该石料立在水平地面上,
则它对地面的压强:p=ρgh=2.8×103kg/m3×10N/kg×1m=2.8×104Pa,故C正确;
D、石料沉底后水平池底对石料的支持力:F支=G-F浮=1400N-500N=900N,故D错误。
20.C
【解析】对于弹簧测力计所挂的物体进行受力分析可知,物体受到向下的力有重力,向上的力有浮力和弹簧秤的拉力,三个力之间的关系是:重力=浮力+拉力,由于物体逐渐没入水中,排开液体的体积增大浮力增大,由于重力不变所以拉力减小,弹簧测力计示数减小。对于台秤而言,烧杯和物体受到的向下的力有:烧杯水和物体的总重力,向上的力有支持力和弹簧测力计的拉力,关系是总重力=支持力+拉力,总重力不变由于拉力减小所以支持力增加,也就是台秤的示数变大。故C选项正确。
二、填空题
21.(1)水汽输送;蒸腾
(2)海陆间水循环
【解析】(1)图中②海洋上方的水汽向陆地移动,是水循环环节中的水汽输送,图中④植物上方的箭头表示的是植物的蒸腾;
(2)图中①②③⑤⑥⑦是水从海洋到陆地又回到海洋的过程,是海陆间水循环。
22.A;A;C
【解析】(1)排开水的体积V排A>V排B>V排C , 根据公式F浮=ρgV排可知,
三个球中受到浮力关系F浮A>F浮B>F浮C,则这三个球受到浮力最大的是A球;
(2)A沉底,则ρA>ρ液 ,
B、C都漂浮,则ρB<ρ液,ρC<ρ液,则三个球中密度最大的是A球;
浮力与重力的关系F浮B=GB,F浮C=GC ,
由F浮=G=mg=ρVg,F浮=G排=ρ液gV排 ,
由F浮B>F浮C,可知,
ρBVg>ρCVg,
已知三个球的体积相等,
所以ρB>ρC .
由ρ= 可得,mA>mB>mC ,
则三个球中质量最小的是C球.
23.上浮
【解析】将物体浸没在水中, ,物体受到的浮力: ,物体重: , ,物体将上浮.故答案为:上浮.
24. 400;等于
【解析】木块漂浮在水面,根据漂浮条件可知F浮=G,即ρ水g×(1-)V=ρ木gV,解得ρ木=ρ水=×1×103kg/m3=0.4×103kg/m3;
同一个木块在水中和酒精中都处于漂浮状态,浮力都等于重力;根据浮力产生的原因可知,浮力等于水或酒精对木块下表面的压力,由p=可知p水=p酒。
25.(1)小于
(2)0.1N
(3)不变
【解析】(1)因为浮标漂浮在水面上,所以浮标的密度小于水的密度;
(2)浮标排开水的体积为V排=15cm3-5cm3=10cm3,浮标受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10×10-6m3=0.1N;由漂浮条件可知,F浮=G=0.1N;
(3)如果地球对所有物体的引力都变成原来的一半,浮标仍漂浮在水中,根据漂浮条件可知浮力等于重力,重力减半,浮力也减半,g也减半,液体的密度不变,根据F浮=ρ水gV排可知V排不变;浮标在水中的位置将不变。
26. 变小;不变;2.7
【解析】(1) 将一金属块从下表面接触液面开始,慢慢浸入溢水杯至恰好浸没时 ,金属块排开水的体积逐渐增大,根据阿基米德原理可知,它受到的浮力逐渐增大。根据 可知,当金属块的重力不变时,手受到绳子的拉力减小;
(2)当金属块逐渐进入水中时,水会不断的排出,但水面高度不变,那么水对溢水杯底部的压强不变,压力不变。因为电子秤的示数等于溢水杯的重力和水对溢水杯底部压力之和,所以电子秤的示数不变;
(3)金属块的体积为: ;
金属块的密度: .
三、实验探究题
27.(1)④
(2)浸没在水中;多次重复实验
(3)G1-G3 =G2-G4
【解析】(1)该实验主要是为了验证物体受到的浮力与密度的关系,因此要选择两种不同种类的物质,为了控制变量,则物体的体积要保证相同,所以选用体积相同的铜块和铁块;故答案为:④;
(2)该题采用的是称重法测浮力,所以物体要浸没在水中;该实验是规律性实验,因此要多次重复实验,寻找普遍规律;故答案为:浸没在水中;③多次重复实验;
(3)如果浮力的大小与密度无关,则会液体的种类和排开液体的体积相同,而铜块和铁块的体积相同,又是都浸没在水中,因此受到的浮力相同,则实验的数据关系是G1-G3 =G2-G4;故答案为:G1-G3 =G2-G4。
28.(1)向烧杯中再加入水(或从烧杯中倒出适量的水);2.5
(2)较少的水能产生较大的浮力
【解析】(1)探究木块漂浮时受到的浮力和水的多少的关系,浮力就是因变量,水的多少就是自变量;只要改变自变量,然后观察因变量的大小变化即可,也就是改变烧杯中水的多少,即增加水或减少水。当木块漂浮时,它受到的浮力;
(2)通过比较发现,10N的水可以产生的浮力远远大于10N,因此实验的结论是:较少的水产生较大的浮力。
29.将“密度计”放入盛牛奶的容器中,使其漂浮在牛奶中,用刻度尺测出密度计露出牛奶面的高度 ;;
【解析】当将“密度计”放入盛水的容器时,“密度计”浸入水中的长度为 ;则由物体的浮沉条件及其应用可知 ;当将“密度计”放入盛牛奶的容器中,假设露出水面高度为 ,则可知, ;联立可得: ;故只要测出放入牛奶中时,露出水面的高度,即可求得牛奶的密度;故答案为:将“密度计”放入盛牛奶的容器中,使其漂浮在牛奶中,用刻度尺测出密度计露出牛奶面的高度 ; .
四、解答题
30.(1)氢;正;负
(2)增强导电性
(3)点燃,观察火焰颜色
(4)已进行一段时间
(5)氧气比氢气更易溶千水
【解析】(1)由电解水的装置可知,接通直流电源后,甲试管产生的气体较少是氧气,连接的是电源的正极;乙试管产生的气体较多是氢气,连接电源的负极;
(2)水中要加少量的硫酸或氢氧化钠的原因是增加水的导电性,可以使电解水这个实验加快。
(3)由上述分析可知,甲试管内的气体是氧气,有助燃性,检验方法是:将带火星的木条伸入试管,木条能复燃;
(4)从图中试管中的气体体积大小可以明显看出实验已经进行了一段时间。
(5)结果得到氢气和氧气的体积比大于2:1,封闭的空间只有一个可能,氧气在水中的溶解度大于氢气在水中的溶解度。
31.0-m1:V排变大,浮力变大,
m1-m2:漂浮,V排不变,浮力不变,
m2-m3:V排变大, ,浮力变大,
m3以后:完全浸没,浮力不变。
【解析】根据阿基米德原理及物体漂浮时浮力与重力的关系进行分析,将整个过程分为离开容器底前、漂浮、未完全浸没前、完全浸没后几个阶段进行分析.
32.(1)3.2 g/cm3
(2)不变
【解析】(1)根据图甲和图乙可知,金属块的体积为20mL=20cm3,因为将金属块放入小空筒,小空筒漂浮在水面时受到的浮力等于小空桶的重力与金属块的重力之和,而小空桶浮在水面上时水未溢出,
所以,小空桶和金属块排开V排水′=20mL+44mL=64mL=64cm3时的浮力即为金属块所受浮力,等于金属块的重力,
所以,金属块的重力:G=F浮=ρ水gV排水′=1×103kg/m3×10N/kg×64×10-6m3=0.64N,
根据物体漂浮条件可知,F浮=0.64N=G,
金属块的质量为:m=G/g=0.64N/10N/kg=0.064kg=64g;
则金属块的密度为:ρ=m/V=64g/20cm3=3.2g/cm3;
(2)在实验步骤③和④中测得的金属块的体积一定,在实验步骤③和④中,将沾有水的金属块放入小空筒,相当于减少了小空桶排开水的重力,增加了小空桶和金属块排开水的重力,而且其减少量等于增加量,故金属块排开水的体积不变,所受浮力不变,则其重力、质量不变,所以根据ρ=m/V可知,测出的金属块密度不变。
33.(1)解:∵小球完全浸没在水中 ∴V排=V物=500cm3=0.0005m3
F浮=ρ液g V排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.0005m3=5N
(2)解:小球静止时对其进行受力分析可分为二种情况如图所示
由图1可知,G=F浮+F弹=5N+4N=9N
剪断弹簧后,G>F浮,小球下沉至容器底部静止,此时F浮=5N
由图2可知,G=F浮-F弹=5N-4N=1N
剪断弹簧后,G<F浮,小球上浮至水面处于飘浮状态,此时F浮=G=1N
【解析】(1)物体浸没时, V排=V物,利用阿基米德原理公式 F浮=ρ液g V排求出 此时小球受到的浮力;(2)小球静止时对其进行受力分析可分为二种情况:一种情况是 小球下沉至容器底部静止,求出浮力;另一种情况是小球上浮至水面处于飘浮状态。
34.(1)解:由②图可知:一半浸入水中漂浮时受到的浮力F浮1=ρ水V排1g=ρ水×V罐g,
在铁皮罐上加砝码铁皮罐恰好浸没在水中受到的浮力F浮2=ρ水V排2g=ρ水×V罐g,
由于铁皮罐处于漂浮,则F浮1=G罐,F浮2=G罐+G砝码1,
所以,F浮2﹣F浮1=G砝码1,
即ρ水×V罐g﹣ρ水×V罐g=G砝码1,
答:铁皮罐的体积有1×10﹣3m3
(2)解:一半浸入水中漂浮时受到的浮力F浮1=ρ水V排1g=ρ水×V罐g=1.0×103kg/m3××1×10﹣3m3×10N/kg=5N,由于铁皮罐漂浮在水面上,则G总=F浮1=5N.
答:铁皮罐和沙石的总重有5N
(3)解:将该铁皮罐放入盐水中,铁皮罐恰好浸没在盐水中时处于漂浮,则根据漂浮条件可得:
F浮3=G罐+G砝码2,
即:ρ盐水V罐g=G罐+G砝码2,
?
答:盐水的密度有1.2×103kg/m3
【解析】(1)由②③图可知:漂浮时一半浸入水中受到的浮力与在铁皮罐上加砝码铁皮罐恰好浸没在水中受到的浮力与铁皮罐和沙石的总重力、砝码的重力之间的关系,利用阿基米德原理即可求出铁皮罐的体积;
(2)根据阿基米德原理求出铁皮罐的一半浸入水中漂浮时受到的浮力,根据漂浮条件即可求出铁皮罐和沙石的总重;
(3)根据漂浮条件和阿基米德原理求出盐水的密度.
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