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8年级上册 生活中的水 解答题
一、水的浮力
1.如图所示,将密度为0.6克/厘米3、高度为10厘米、底面积为20厘米2的圆柱体放入底面积为50厘米2的容器中,并向容器内加水(g取10牛/千克)
（1）当水加到2厘米时,求圆柱体对容器底的压力大小
（2）继续向容器中加水,当圆柱体对容器底压力为0时,求圆柱体在液面上方和下方的长度之比
2.? 2000年8月12日，俄罗斯“库尔斯克”号多功能核潜艇在巴伦支海域遇难，艇上118名官兵全部遇难。该艇质量m＝1.4×104t，是世界上最大的核潜艇之一，“库尔斯克”号的一种打捞方案是在潜艇周围缠满充气的负载量最大的浮力袋，若每只袋充足气后的体积为10m3 ， 浮力袋的重力及打捞时充入袋内气体的重力均可忽略不计。设该潜艇全由钢铁制成，沉没时艇内全部进水，则打捞它需在艇的周围缠上多少只这样的浮力袋？（ρ铁＝7.8×103kg/m3 ， ρ海水＝1.03×103kg/m3）
3.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）
4.如图甲所示设想有一个高为h、上下底面积为S的长方体浸没在密度为ρ的液体中，该长方体上表面在液体中的深度为h1 ， 下表面在液体中的深度为h2 ． 请你从浮力产生的原因证明：F浮＝ρ液gV物。
5.如图甲所示是建设某大桥时使用的起吊装置（图中未画出）的钢缆绳拉着底面积为2m2实心圆柱体A在距江面某一高度处沿竖直方向匀速下降的情景。如图乙所示是A下降到江底之前钢缆绳对A的拉力F随时间t变化的图像（江水的密度为ρ=1.0×103kg/m3）。求：
（1）A全部浸没在水中时所受的浮力。
（2）A的密度。
（3）当A下降到水平的江底，卸下钢缆绳后，A对江底的压强。
6.科技小组利用学到的浮力知识制作一个浮力。他们找来一个空饮料瓶，剪掉瓶底，旋紧瓶盖，在瓶盖处系一块质量适当的小石块，然后将其倒置在水里，如图所示，已知该饮料瓶圆柱状部分的横截面积为50cm2 ， 总重为0.6N。当瓶中不放被测物体时，水面所对位置为零刻度，再利用适当的方法完成刻度。使用时，只要把被测物体放入瓶中，从水面所对的刻度就可以直接读出被测物体的质量。 ?
（1）装置中小石块的作用是________
（2）饮料瓶中放上200克物体后，200克刻度线与零刻度线的距离是多少？
（3）利用浮力的知识证明这种浮力秤的刻度是均匀的。（用物理量表示，已知放入物体的质量为m，圆柱部分的横截面积为S，对应刻度线与零刻度线的距离为h，水的密度为ρ）
7.“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制、世界上下潜最深的作业型深海载人潜水器。“蛟龙号”体积约为30米，空载时质量约为22吨，最大荷载240千克。
?
（1）“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大？
（2）若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的，则至少注入多少立方米的水？（海水密度取1.0×103克/千米3 ， g取10牛/千克）
8.一弹簧测力计下挂一圆柱体，将圆柱体从盛水的烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降，然后将圆柱体逐渐浸入水中。如图，表示全过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像。（g取10N/kg）则：
（1）圆柱体受到的最大浮力是多少？
（2）当圆柱体刚好全部浸没时，下表面受到水的压强为多少?
（3）圆柱体的密度是多少?
二、物质在水中的溶解
9.下表是氯化钠和硝酸钾在不同温度时的溶解度。根据此表回答:
温度（℃） 20 30 40 50 60
溶解度（克） 氯化钠 36.0 36.3 36.6 37.0 37.3
硝酸钾 31.6 45.8 63.9 85.5 110
（1）30℃时，100克水中加入50克硝酸钾，充分搅拌后得到的溶液质量为________克。
（2）由表中数据可知，硝酸钾和氯化钠在某一温度时具有相同的溶解度x克，则x的取值范围是________。
10.现有 60 g 质量分数为 10%的氯化钠溶液，欲使其质量分数增大 1 倍，可采取的措施是：
（1）若采用蒸发溶剂的方法，则需要蒸发掉多少水？
（2）若采用加入溶质的方法，应加入多少固体氯化钠？
11.甲、乙两种固体物质的溶解度表如下，请回答下列问题：
温度/℃ 10 20 30
溶解度/g 甲 15 25 50
乙 15 20 30
（1）20℃时，将15g的甲物质充分溶解在50g水中，所形成溶液的溶质质量分数是________。
（2）10℃时，欲将150g乙物质的饱和溶液质量分数减小一半，需要加水________g。
（3）某同学欲将20℃时300g 20%的甲溶液溶质质量分数增大一倍，他采用恒温蒸发水的方法，并进行了如下计算：
解：设蒸发水的质量为x，
300g×20%=（300g﹣x）×40%
解得：x=150g?????????????????????
试分析：他能否达到目的，并说明理由。
12.下表为甲、乙两种固体物质的溶解度表格。
温度 0 10 20 40 60 80 100
甲的溶解度（g） 13 20 40 67 110 169 246
乙的溶解度（g） 0.18 0.17 0.16 0.14 0.12 0.10 0.07
（1）溶解度随温度升高而增大的物质是 ________(填“甲”或“乙”)。
（2）某同学按如图所示进行实验，得到相应温度下的A、B、C溶液，不考虑水分蒸发，在A、B、C三种溶液中属于饱和溶液的是________(填字母)。向溶液C中再加入25克甲，充分搅拌，恢复到20°C时，所得溶液中溶质的质量分数为________(结果精确到0.1％)。
13.下表为20℃盐酸的密度和盐酸中溶质质量分数对照表。20℃时，小明量取50毫升质量分数为36％的浓盐酸以配制稀盐酸。试回答：
密度（克/厘米3） 1.025 1.05 1.075 1.1 1.125 1.15 1.18
溶质质量分数（%） 5 10 15 20 25 30 36
（1）根据上表可得出的初步结论是：________。
（2）50毫升溶质质量分数为36％的浓盐酸中含有溶质为________克。
（3）小明用50毫升溶质质量分数为36％的浓盐酸可配制l0％的稀盐酸多少毫升?(写出计算过程，计算结果保留2位小数)
14.人类感染H7N9病毒危险很大，预防H7N9病毒最有效的预防方法之一就是用消毒液对禽类养殖、销售、宰杀、加工场所进行消毒。二氧化氯消毒液是国际上公认的新一代强力、安全、高效的消毒液，它能迅速、彻底杀灭各种细菌和病毒。二氧化氯消毒液瓶上的标签如下表：
二氧化氯消毒液1000mL
溶质的质量分数 80%
密度 1.2g/cm3
强腐蚀性，阴冷，密封储存
（1）1000毫升该二氧化氯消毒液的质量是________克。
（2）欲配制30千克质量分数为20%的二氧化氯消毒液用来消毒，需要量取这种二氧化氯消毒液和水各多少？（写出计算过程）
15.如图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂的标签上的部分内容，阅读后计算：
?
（1）欲配制600克溶质质量分数为19．6%的稀硫酸，需要这种硫酸多少毫升。
（2）100毫升该硫酸与200毫升水混合后所得溶液的质量分数为多少？
将一个体积为100cm3 ， 密度为2.7×103kg/m3的小石块投入刚买回的硫酸试剂中，石块所受的浮力为多少牛？
16.下表为硫酸的密度与硫酸溶液中溶质的质量分数对照表（20℃）：
密度（g/ml） 1.01 1.07 1.14 1.22 1.30 1.40 1.50 1.61 1.73 1.81 1.84
质量分数（%） 1 10 20 30 40 50 60 70 80 90 98
现有一物块A，其体积为500cm3 ， 密度为1.30g/ cm3。一只容器中盛有某硫酸溶液5千克，将物块A放入该溶液中静止后如图所示，此时物块A有2/15的体积露出溶液面。
（1）求物块A静止时受到的浮力大小？
（2）求这种硫酸溶液的溶质质量分数是多少？
（3）要使物块A全部浸入溶液中，至少需要往容器中加水多少千克？（容器足够大，加水后溶液不溢出，g取10N/Kg）
17.配制500毫升溶质的质量分数为10%的稀硫酸，需要溶质的质量分数为98%的浓硫酸多少毫升(已知10%的稀硫酸的密度为1.07克厘米3 ， 98%的浓硫酸的密度为1.84克/厘米3)
小科和小雪都解出了正确答案：需浓硫酸29.7毫升。
（1）请你把解答的过程写出来；________?。
（2）接着老师又叫同学们计算加水的体积。
小科的计算过程：V加水=V稀-V浓=500毫升-29.7毫升=470.3毫升
小雪的计算过程：m加水=m稀-m浓=500毫升×1.07克/厘米3-29.7毫升×1.84克/厘米3=480.4克V加水=m加水/ρ水=480.4克/1克/厘米3=480.4毫升
你认为________同学的解答正确，另一位同学的解答错误的原因是 ________?。
18.食盐是维持人体正常生理活动必不可少的物质。人体细胞中约含有氯化钠0．9%，一般成年人每日需氯化钠的量为4．5g～9g；
（1）某病人因食盐摄入量不足，需要补充溶质质量分数约为0．9%的生理盐水，医生通过诊断需为他注射200g生理盐水，则该病人每天可补充食盐多少克？
（2）若用50g溶质质量分数为18%的氯化钠溶液配制溶质质量分数为0．9%的生理盐水，需加水多少克？
19.小明要用 100g 质量分数为 10%的氢氧化钠溶液来制作“叶脉书签”，如图是他配置氢氧化钠溶液的试验操作示意图。
（1）用托盘天平称量所需的氢氧化钠固体时，发现托盘天平的指针偏向左盘，应???????????????? 。
A.?增加适量氢氧化钠固体?????????????B.?减少适量氢氧化钠固体?????????????
C.?调节游码????????????? D.?添加砝码
（2）若用③观察方式量取水的体积，所配制溶液的溶质质量分数会________10%（选填“＜”、“=”“＞”）。
（3）要将此溶液稀释成 4%的溶液，需加水多少克？（写出计算过程）
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答案解析部分
一、水的浮力
1.【答案】 （1）解：以圆柱体为研究对象进行受力分析：
F支=G-F浮
=ρ物gV物-ρ水gV排
=（ρ物h物-ρ水h浸）gS柱
=(0.6×103kg/m3×0.1m-1.0×103kg/m3×0.02m)×10N/kg×20×10-4m2
=0.8N
∵容器对圆柱体的支持力和圆柱体对容器的压力是一对相互作用力
∴F压=0.8N
（2）解：∵压力为0
∴容器对圆柱体的支持力为0
∴F浮=G物
∴ρ水gh下S柱=ρ物gh物S柱
∴
∴
2.【答案】 解：设浮力袋排开水的总体积为V排 ，
要想把“库尔斯克”号打捞出来，则需要F浮＝G潜 ，
由于沉没时艇内全部进水，水的重力等于潜水艇空心部分排开水的重力（浮力），二者相互抵消，
故若浮力袋的重力及打捞时充入袋内气体的重力均可忽略不计，则浮力等于浮力袋受到的浮力与潜艇实心部分受到的浮力之和，
潜艇实心部分排开水的体积等于实心部分的体积，
根据F浮＝ρ液gV排、G＝mg和ρ＝ 可得：F浮＝ρ海水gV排+ ＝mg，
代入数据得：1.03×103kg/m3×10N/kg×V排+1.03×103kg/m3×10N/kg× ＝1.4×107kg×10N/kg，
解得V排≈11797.2m3 ，
力袋的个数n＝ ＝ ≈1180只。
答：打捞它需在艇的周围缠上1180只这样的浮力袋。
3.【答案】 （1）解：受到的浮力为：F浮＝ρ海水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×24m3＝2.4×105N
答：潜至此深度时，抹香鲸所受到的浮力大小F浮＝2.4×105N
（2）解：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：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。
4.【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＝ρ液gV排。
5.【答案】 （1）解：A浸没时所受的浮力F浮=G-F排=3×104N-1×104N=2×104N
答：A全部浸没在水中所受浮力为2×104N
（2）解：根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得，
A的体积V=V排= =2m3
故A的密度ρ= =1.5×103kg/m3
答：A的密度为1.5×103kg/m3。
（3）解：当A下降到水平的江底，卸下钢缆绳后，A对江底的压力
F压=G-F浮=3×104N-2×104N=1×104N
则A对江底的压强p= =5×103Pa
答：当A下降到水平的江底，卸下钢缆绳后，A对江底的压强为5×103Pa。
6.【答案】 （1）使浮力秤能够竖直地漂浮在水中
（2）物体处于漂浮状态，所以F浮=G物=200×10-3kg×10N/kg=2N；由F浮=ρ液gV排可得， ；
（3）解：设被测物体的质量为m，饮料瓶圆柱状部分的横截面积为S，在浮力秤中放入被测物体后，瓶身浸入的深度增加值为h，则：浮秤再次漂浮时，增大的浮力等于增大的重力：△F浮=G，即：ρ水gSh=mg，可得： ，因为ρ水、S为定值，所以h与m成正比，即该浮力秤质量的刻度是均匀的
7.【答案】 （1）当“蛟龙号”空载时漂浮在水面，
它受到的浮力F浮力=G=22×103kg×10N/kg= 2.2×105N ；
（2）到水的浮力为：;
它注入水的重力为：G水=F浮力-G总=3×105N-2.2×105N-240kg×10Nkg=7.76×104N；
那么注入水的体积：
8.【答案】 （1）解: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，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；
（2）解:由图象BC段可知，圆柱体刚好浸没时下表面所处的深度h=7cm-3cm=4cm=0.04m，此时下表面受到水的压强：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400 Pa。
（3）解:∵F浮=ρ浮gV排∴圆柱体的体积 =8×10-4m3由公式G=mg可求出物体的质量：m= =1.2kg则圆柱体密度：p= = =1.5×103kg/m3。
二、物质在水中的溶解
9.【答案】 （1）145.8
（2）2010.【答案】 （1）设蒸发到水后溶液的质量为x，
60g×10%=x×20%
解得：x=30g；
需要蒸发掉水的质量：60g-30g=30g；
（2）原来溶液中氯化钠的质量：60g×10%=6g；
设应加入氯化钠的质量为x，
x+6g=（60g+x）×20%
解得：x=7.5g
11.【答案】 （1）20%
（2）150
（3）他不能达到目的；20℃时 20%的甲溶液，为该温度下的饱和溶液，温度不变，溶解度不变，其饱和溶液中溶质质量分数不变。
12.【答案】 （1）甲
（2）B；28.6%
13.【答案】 （1）盐酸的质量分数越大，密度越大
（2）21.24
（3）设小明用50毫升即50厘米3溶质质量分数为36％的浓盐酸，可配制10％的稀盐酸的体积为x
??? 50厘米3×1.18克／厘米3×36％=l．05克／厘米3×10％×x
??? x≈202.29厘米3
14.【答案】 （1）960
（2）需要80%的二氧化氯消毒液的质量为：30千克×20%÷80%=7.5千克
需要水的质量为： 30千克－7.5千克=22.5千克
需要量取80%的二氧化氯消毒液的体积为：V=m/ρ = 7.5千克/1200千克/米3
= 6.25×10-3米=6250毫升
需要量取水的体积为：V=m/ρ=22.5千克/1000千克/米3=22.5×10-3米=22500毫升
15.【答案】 （1）需要浓硫酸的质量为： ，
其体积为：
（2）100mL=100cm3 ， 200mL=200cm3 ，
100毫升该硫酸与200毫升水混合后所得溶液的质量分数为：
；
（3）ρ石块=2.7×103kg/m3 ， ρ浓硫酸=1.84g/cm3=1.84×103kg/m3 ，
则ρ石块>ρ浓硫酸 ， 则石块放入浓硫酸中，沉到底部，则其受到的浮力为：
F浮=ρ浓硫酸gV排=1.84g/cm3×10N/kg×100cm3=1840N；
16.【答案】 （1）解：因为物体漂浮
所以F浮=G物=ρVg = 1.30g/ cm3×500cm3×10N/kg = 6.5N
（2）解：F浮=ρgV排 ，
所以ρ液= F浮/gV 排= 6.5N/10N/kg×13/15×500×10-3m3 =1.5×103kg/m3=1.5 g/cm3?
查表为这种硫酸溶液的溶质质量分数60%
（3）解：物块A全浸，则ρ液=ρ物=1.30g/ cm3 ， p%=40%
??? ????5kg × 60% = (5kg + m ) × 40%??
?m = 2.5kg
17.【答案】 （1）稀硫酸的质量=500mL×1.07g/mL=535g设稀释成20%的稀硫酸时所用98%的浓硫酸的质量为x，x×98%=535g×10%，x=54.6g浓硫酸的体积= =29.7cm3=29.7mL
（2）小雪；(因为分子之间有间隔)液体混合后体积会减小
18.【答案】 （1）根据溶质质量=溶液质量×溶质的质量分数=200g×0．9%=1．8g
（2）根据溶质质量=溶液质量×溶质的质量分数=50g×18%=9g
配制溶质质量分数为0．9%的生理盐水的溶液质量=90/9%=1000g ；1000g-50g=950g
19.【答案】 （1）B
（2）＜
（3）溶液稀释前后，溶质质量不变，所以需要加水的质量为：
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