鲁教版五四制八年级下册物理8.2阿基米德原理同步练习有答案
一、单选题(本大题共8小题)
关于浮力,下列说法正确的是
A.
潜水艇下潜得越深,受到的浮力越大
B.
潜水艇是靠改变自身重力来改变浮沉状态的
C.
漂浮在液面上的物体所受到的浮力大于它所受到的重力
D.
悬浮在空中的热气球所受到的浮力大于它所受到的重力
我国最先进的自主潜水器,“潜龙三号”2018年4月20日成功首潜。图中潜在深水中的潜水器下方的小鱼与潜水器的对话中,合理的是
A.
小鱼说“我在你的下方,所以我受到水的浮力大”
B.
小鱼说“我在你的下方,所以我受到水的压力大”
C.
潜水器说“我个子比你大,我受到水的浮力大”
D.
潜水器说“我个子比你大,我受到水的压强大”
将重为的物体浸没在盛满水的溢水杯中,溢出水的重力是,则物体在水中受到的浮力是
A.
B.
C.
D.
如图,小芳同学在探究“浮力的大小等于什么阿基米德原理”时,做了如图所示的实验,四步实验中弹簧秤的示数、、、之间的大小关系是
A.
B.
C.
、
D.
如图所示是水正在沸腾时的现象,在气泡逐渐上浮过程中,下列说法正确的是
A.
气泡受到水的压强变大,浮力变大
B.
气泡受到水的压强不变,浮力变小
C.
气泡受到水的压强变小,浮力变大
D.
气泡受到水的压强变大,浮力不变
将一重为80N的物体放入盛着水的溢水杯中,溢出了30N的水,则物体受到的浮力是
A.
可能等于30N
B.
一定大于30N
C.
一定等于30N
D.
无法确定
运用图中器材进行“探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系”的实验。下列说法正确的是
A.
甲、乙两步实验说明浮力大小与物体浸入液体的深度有关
B.
在乙图中,物体受到的浮力为
C.
乙图中物体受到的重力与浮力互相平衡
D.
为减小实验误差,该实验合理的顺序应为丁、甲、乙、丙或甲、丁、乙、丙
如图甲为盛水的烧杯,上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体,将圆柱体缓慢下降,直至将圆柱体全部浸入水中,整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像如图乙所示,g取。下列说法正确的是
A.
圆柱体受到的重力是6N
B.
圆柱体的密度是
C.
圆柱体受到的最大浮力是3N
D.
当圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强为800Pa
二、填空题(本大题共6小题)
小敏把体积为,质量为240g的洋芋全部放入水中时,洋芋受到的浮力是______N;松手后洋芋将______选填“上浮”“悬浮”或“下沉”。
当轮船从长江里驶入东海时,船身将________选填“下沉”或“上浮”一些;若另有一艘轮船也要前往东海,两艘轮船不能近距离并排航行,是为了防止因两船内侧水流速度大于外侧水流速度,造成内侧压强____外侧压强选填“大于”或“小于”,致使两船相碰。
将一个铁球的一半浸入水中时,排开水的重力为,此时铁球受到浮力的大小为___将它全部浸没时,受到浮力的大小为___,当它浸没在水中的深度增大时,受到浮力的大小___选填“变小”、“不变”或“变大”。
将一金属块挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的示数是20N,将金属块浸没在水中静止时,弹簧测力计的示数为15N,它在水中受到的浮力是______
N,金属块体积是______
人身体的体积大约是,人游泳时身体的浸在水中,这时人受到的浮力大约是______N。大桥桥墩没入水下部分的体积为,桥墩受到的浮力是______N。
如图甲所示,用弹簧测力计通过细线拉着正方体物块缓慢浸入某未知液体中,物块受到的拉力F与其下表面浸入液体中的深度h之间的关系如图乙所示.则物块受到的重力为______N,物块刚好浸没在液体中时其下表面浸入的深度为________cm,未知液体的密度为________.
三、实验探究题(本大题共2小题)
某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯、水等器材,按照如图所示的步骤,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系.
先用弹簧测力计分别测出空桶和小石块的重力,其中小石块的重力大小为_______N.
把小石块浸没在盛满水的溢水杯中,小石块受到的浮力大小为_______小石块排开的水所受的重力可由__________填字母代号两个步骤测出.
由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于___________________.
只将小石块的一部分浸在水中,则______选填“能”或“不能”得到与相同的结论.
小石块从刚接触水面到全部浸没在水中,水对溢水杯底部的压强____________选填“逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不变”.
如图所示,是探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验操作,请你回答下列问题:取
分析图,说明浮力的大小与______有关。
为了探究浮力大小与物体浸没在液体中深度的关系,可选用______图进行操作。
物体A浸没在水中时,受到的浮力是______N,物体A的体积是______。
用图中实验数据计算盐水的密度是______。
该实验主要运用的科学探究方法是______。
四、计算题(本大题共3小题)
一个金属块的体积是;浸没某种液体中时,受到的浮力为22N,这种液体的密度是多少?
如图所示,物体挂在弹簧测力计下端浸没在水中,在将物体缓慢拉出水面的过程中,弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙所示。试求:
圆柱体浸没时所受的浮力;
圆柱体的密度。
如图甲所示,圆柱体石块在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中,如图乙所示是钢绳拉力随圆柱体下降高度h变化的图像,求:
圆柱体石块全部没入水中时受到浮力是多少?
圆柱体石块的体积是多少?
圆柱体石块的密度是多少?
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:
A.潜水艇在水中下潜得越深,但排开水的体积不变等于潜水艇自身的体积,根据可知,潜水艇受到的浮力不变,故A错误;
B.潜水艇浸没在海水中受到的浮力不变,是通过改变自身重力来实现上浮和下沉的,故B正确;
C.漂浮在液面上的物体处于平衡状态,其所受到的浮力均等于自身的重力,故C错误;
D.悬浮在空中的热气球处于平衡状态,其所受到的浮力等于它所受到的重力,故D错误。
故选:B。
潜水艇在水中下潜得越深,排开水的体积不变,根据可知受到浮力的变化;
潜水艇靠通过改变自身的重力来实现上浮和下沉;
物体漂浮或悬浮时受到的浮力和自身的重力相等。
本题考查了学生对阿基米德原理和物体浮沉条件的综合应用,主要考查学生对所学物理知识的综合应用能力。
2.【答案】C
【解析】解:AC、根据得,在水的密度一定时,潜水器排开水的体积大,所以潜水器受到的浮力大,故A错误,C正确。
BD、由于液体压强跟液体密度和液体深度有关,液体密度相同,小鱼所在位置深,所以小鱼受到的水的压强大,潜水器受到的压强小,故D错误;根据,小鱼受到的水的压强大,但是受力面积小,无法比较小鱼和潜水器受到压力大小,故B错误。
故选:C。
从浮力大小的影响因素进行分析。
通过分析压强大小,再根据分析压力大小。
本题通过小鱼和潜水器的对话考查了、、等,题干简单,但是考查的知识点较全。
3.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查了浮力的计算公式阿基米德原理,注意只有在漂浮或悬浮时,物体受到的浮力才等于自重。
根据阿基米德原理的公式求解,只有在漂浮或悬浮时,物体受到的浮力才与自重有相等关系.
【解答】
物体在水中受到的浮力:
。
故选B。
4.【答案】B
【解析】
【分析】
此题是把称重法测浮力和阿基米德原理结合在一起来考查,对课本中的基本实验,应熟练掌握,记住并理解阿基米德原理是关键。
【解答】
由第二、三两图得出物体受到的浮力:
,
由第一、四两图得出排开水的重:
,
,
。
故选B。
5.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查的是液体压强和浮力的大小,解题时,注意浮力计算方法的选择,多总结积累经验。
液体内部压强的特点:在液体同一深度,各点各方向的压强大小相等;同种液体,液体深度越大压强越大,液体压强的计算公式:;
阿基米德原理的数学表达式:
气泡上升时,h变小,所以由可知,气泡受到水的压强变小;
压强变小后,会使气泡的体积变大,气泡的体积变大,则排开水的体积变大,所以由可知,气泡受到水的浮力变大,故C正确,ABD错误。
6.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查了学生对阿基米德原理的了解与掌握,注意溢出的水和排开的水之间的区别是本题的关键。
知道把物体放入盛有水的溢水杯中溢出水的重力,利用阿基米德原理求小球受到的浮力。
【解答】
把物体放入盛有水的溢水杯中,若溢水杯中的水是满的,则排开的水与溢出的水相等,则根据阿基米德原理可知:物体受到的水的浮力:;
若溢水杯中的水不是满的,则排开的水重力大于溢出水的重力,则根据阿基米德原理可知:物体受到的水的浮力:;
故BCD不正确、A正确。
7.【答案】D
【解析】甲、乙两步,物体放入液体中时,弹簧测力计的示数减小,说明浸入液体中的物体受到浮力,不能说明浮力大小与物体浸入液体的深度有关,A错误;根据称重法可知,在乙图中该物体受到的浮力,B错误;乙图中物体受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力及竖直向上的浮力,因此重力和浮力不相等,不能互相平衡,C错误;若按图中甲、乙、丙、丁的顺序进行实验,先测量排开的液体和桶的总重力,再测量空桶的重力,由于空桶中有残留的液体,测得空桶的重力偏大,会导致测得排开液体的重力偏小,故应该先测量物体或空桶的重力,再将物体放入液体中,最后测出桶和排开的液体的总重力,即合理顺序为丁、甲、乙、丙或甲、丁、乙、丙,故D正确。
8.【答案】B
【解析】解:
A.由图像可知,当时,弹簧测力计示数为9N不变,此时圆柱体位于空中,
由二力平衡条件可得,圆柱体的重力,故A错误;
由图像可知,当时,圆柱体完全浸没,弹簧测力计示数为3N不变,此时圆柱体受到的浮力最大,
则圆柱体受到的最大浮力,故C错误;
由可得,圆柱体的质量,由可得,圆柱体排开水的体积即圆柱体的体积,
则圆柱体密度,故B正确;
D.由图像可知,圆柱体在刚浸没时,下表面所处的深度,
则下表面受到的液体压强,故D错误。
故选:B。
由图像可知,当时,弹簧测力计示数为9N不变,圆柱体位于空中,根据二力平衡条件得出物体的重力;
由图像可知,当时,圆柱体完全浸没,弹簧测力计示数为3N不变,此时圆柱体受到的浮力最大,根据称重法求出受到的最大浮力;根据求出圆柱体的质量,根据求出圆柱体排开水的体积即圆柱体的体积,利用求出圆柱体密度;
根据图像得出圆柱体在刚浸没时下表面所处的深度,根据求出下表面受到的液体压强。
本题考查了称重法求浮力和阿基米德原理、重力公式、密度公式、液体压强公式的综合应用,从图像中获取有用的信息是关键。
9.【答案】2;下沉
【解析】解:
洋芋全部放入水中即浸没,排开水的体积等于洋芋的体积,
洋芋受到的浮力:
;
洋芋的重力为:
,
因为,所以松手后,洋芋下沉。
故答案为:2;下沉。
根据公式计算洋芋受到的浮力;
比较浮力与重力的大小关系,判断浮沉情况。
本题主要考查了浮力的计算及浮沉条件的应用,关键用好浮力公式,分析浮力与重力的关系。
10.【答案】上浮;小于
【解析】
【分析】
本题考查了物体浮沉条件和阿基米德原理的应用,和流体压强与流速的关系,要注意海水的密度大于河水的密度。
轮船从东海驶入长江时始终处于漂浮状态,受到的浮力和自身的重力相等,分析重力的变化得出浮力的变化;
海水的密度大于河水的密度,根据比较排开水的体积变化,即可得出答案;
在流体流速越大的位置压强越小。
【解答】
因轮船从长江驶入东海时始终处于漂浮状态,受到的浮力与自身的重力相等,
所以,轮船从长江驶入东海时,轮船的重力不变,受到的浮力不变,
因海水的密度大于河水的密度,
所以,由的变形式可知,排开水的体积变小,船身将上浮一些;
两艘轮船不能近距离并排航行,是为了防止因两船内侧水流速度大于外侧水流速度,造成内侧压强小于外侧压强,形成压力差,致使两船靠拢,使两船相碰。
故答案为:上浮;小于。
11.【答案】;;不变
【解析】解:当铁球的一半浸入水中时,由阿基米德原理可知受到的浮力:
;
当铁球全部浸没在水中时,,则受到的浮力:
;
当它浸没在水中的深度增大时,排开水的体积不变,铁球受到水的浮力不变.
故答案为:;;不变.
知道铁球的一半浸入水中时排开水的重力,根据阿基米德原理求出此时铁球受到水的浮力;
将铁球全部浸没在水中,排开水的体积变为原来的2倍,利用阿基米德原理求出完全浸没时受到的水的浮力;
当它在水中下沉时,排开水的体积不变,利用阿基米德原理判断受到水的浮力大小变化.
本题考查了学生对阿基米德原理的掌握和运用,灵活运用公式及推导公式是本题的关键.
12.【答案】5?
【解析】解:金属块浸没在水中时受到的浮力:;
由可得,金属块的体积:。
故答案为:5;。
已知金属块在空气中和浸没在水中时弹簧测力计的示数,利用称重法可以得到金属块受到的浮力;
已知金属块受到的浮力和水的密度,可以得到金属块排开水的体积;由于金属块浸没在水中,所以其体积等于排开水的体积。
本题考查称重法和阿基米德原理的应用,综合性较强,但难度不大。熟练掌握基本公式,根据需要灵活选择或变形,是解决此类问题的关键。
13.【答案】;0;
【解析】
【分析】
根据题意求出人排开水的体积,根据阿基米德原理求出这时人受到的浮力;
物体所受浮力方向竖直向上,大小等于上下表面的压力差。
本题考查了浮力的计算,关键是知道浮力产生原因是因为上下表面存在压力差,如果物体下表面不受水的压力,物体所受浮力就为0。
【解答】
人游泳时排开水的体积:
这时人受到的浮力:;
桥墩下部埋入泥中很深,下部没有水,所以桥墩的下部不受浮力的作用,桥墩受到的浮力为0N。
故答案为:;0;
14.【答案】15;10;
【解析】
【分析】
本题考查了密度公式、阿基米德原理的应用,分析图象得出相关信息是关键。
由图象可知,弹簧测力计的最大示数,此时物块未浸入水中,物块重力等于最大示数;
由图象可知,物块从刚浸入水到完全浸入,物块浸入深度,即正方体物块的边长;
求出物块的体积,由图得出物块全浸入时弹簧测力计的示数,利用称重法求受到的浮力,物块排开水的体积等于物块的体积,再利用求液体的密度。
【解答】
由图象可知,弹簧测力计的最大示数,此时物块未浸入水中,则物块重力;
由图象可知,物块从刚浸入水到完全浸入,物块浸入深度,即正方体物块的边长为10cm;
物块的体积,物块全浸入时弹簧测力计的示数,
受到的浮力,
物块排开水的体积:
,
由可得液体的密度:
。
故答案为:15;10;。
15.【答案】;
;AD;
它排开的水所受到的重力;
能;
保持不变
【解析】
【分析】
本题主要考查探究浮力大小与排开液体所受重力的关系的实验,由称重法具体考查阿基米德原理,是一道实验操作题。
根据平衡力和相互力判断出石块的重力;
物体没有浸入液体中时弹簧测力计的示数等于物体的重力;物体重力与物体完全浸入液体后弹簧测力计示数之差是物体在液体中受到的浮力;液体与桶的总重力与桶的重力之差是物体排开液体的重力;分析实验现象得出实验结论;
浮力大小与排开液体所受重力大小根据力的分析进行解答;
根据分析圆柱体从刚接触水面到全部浸没水中,水对溢水杯底的压强。
【解答】
由图B可知,弹簧测力计的示数为,即物体对弹簧测力计的拉力为,
因为物体间力的作用是相互的,弹簧测力计对物体的拉力也为;
因为物体处于平衡状态,受拉力和重力是一对平衡力,大小相等,故物体的重力是;
由称重法知:;
液体与桶的总重力与桶的重力之差是物体排开液体的重力,由图中AD两个步骤测出;
根据知;排开液体的重力:,故可以得出浸在水中的物体所受浮力的大小等于排开液体的重力,即;
只将石块的一部分浸入水中,排开水的体积减小,排开水的重力减小,浮力减小,仍能得出;;
溢水杯中的水应该满的,圆柱体从刚接触水面到全部浸没水中的过程,溢水杯中水的深度不变,由可知,水对溢水杯底的压强保持不变。
故答案为:;;AD;它排开的水所受到的重力;能;保持不变。
16.【答案】排开液体的体积;;;;;控制变量法
【解析】解:由图所示实验可知,物体排开液体的体积不同,弹簧测力计示数不同,由图所示实验可知,物体排开液体的体积不同,物体受到的浮力不同,由此可知,物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关。
根据控制变量法知要探究浮力大小与物体浸没在液体中深度的关系,需要控制物体排开液体的体积相同、液体密度相同,深度不同,图符合题意;这种研究问题的方法叫做控制变量法。
由图知,物体的重力,物体完全浸没在水中时拉力,物体浸没在水中时受到的浮力,
由得,物体的体积;
物体浸没在盐水中时受到的浮力,
因物体在水和盐水中排开液体的体积和自身的体积相等,
所以,由可得:
整理可得,盐水的密度:
由知本实验用到了控制变量法。
故答案为:
排开液体的体积;;;;;控制变量法。
分析图所示实验,根据实验控制的变量与实验现象分析答题;
根据控制变量法知要探究浮力大小与物体浸没在液体中深度的关系,需要控制物体排开液体的体积相同、液体密度相同,深度不同找出符合题意的图象;
根据称重法求出物体在水中和盐水中受到的浮力,根据阿基米德原理分别表示出物体排开液体的体积即为物体的体积;
根据物体的体积不变结合阿基米德原理得出等式即可求出盐水的密度。
该实验主要运用的科学探究方法是控制变量法。
本题是一道探究浮力大小的实验,探究浮力大小实验是一个基本的、重要的实验,一定要掌握,掌握二次称量法测物体所受浮力的方法,知道物体受到的浮力与所处深度无关。
17.【答案】解:,
根据有
。
答:这种液体的密度是。
【解析】本题考查了从阿基米德原理计算求浮力,金属块浸没在液体中,;根据阿基米德原理的变形即可求出这种液体的密度。
18.【答案】解:。
圆柱体的质量,
圆柱体的体积,
圆柱体密度。
答:圆柱体浸没时所受的浮力为。
圆柱体的密度为。
【解析】
【分析】
根据物体受力平衡求得浮力。
根据阿基米德原理及密度公式求解圆柱体密度。
19.【答案】解:
由图像可知,当时,钢绳对圆柱体石块的拉力为1400N,此时圆柱体石块处于空气中,圆柱体石块重力,
当以后,物体完全浸没后排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,钢绳对圆柱体石块的拉力,
则圆柱体石块完全浸入水中时,圆柱体受到的浮力:
;
因为圆柱体浸没时排开水的体积和自身的体积相等,
由可得圆柱体的体积:
;
圆柱体石块的密度:
。
答:圆柱体石块全部没入水中时受到浮力是500N;
圆柱体石块的体积是;
圆柱体石块的密度是。
【解析】由图可知AB段圆柱体未浸入液体,钢绳对圆柱体石块的拉力即为圆柱体石块的重力;由图可知,CD段是圆柱体完全浸入水后的情况,读出圆柱体完全浸入水后钢绳对圆柱体的拉力,根据称重法求出圆柱体石块浸没时受到的浮力;
利用阿基米德原理求得圆柱体石块的体积;
利用密度公式和求出圆柱体的密度。
本题用到的知识点有重力、质量、密度、阿基米德原理、浮力的计算等,考查学生结合图像对所学知识进行综合分析的能力,难度较大。
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