第一章第3节 水的浮力同步练习 含解析(中等难度)

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名称 第一章第3节 水的浮力同步练习 含解析(中等难度)
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资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2021-07-06 14:27:47

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浙教版科学八上第一章第3节 水的浮力同步练习(中等难度)
一、单选题
1.如图所示,有一木块(密度ρ木)浮在水面,当用一铁块A(密度ρ铁)放在上面时,木块恰在水面下,如图甲所示,当用另一铁块B(密度ρ铁)吊在木块下时,木块也恰在水面下,如图乙所示。设水的密度为ρ,则VA:VB=( ???)
A.?(ρ铁-ρ)/ρ铁? ????????????????B.?(ρ铁+ρ)/ρ铁????????????????C.?(ρ铁-ρ)/ρ?? ?????????????????????????D.?ρ/ρ铁
2.如图。室温下气球下面用细绳吊一铁块悬浮在水中静止不动,若将水升温至50℃,气球和铁块会( ???)

A.?一起向上运动?????????????????B.?一起向下运动?????????????????C.?静止不动?????????????????D.?条件不足,无法判断
3.小明将一只鸡蛋放在盛有水的烧杯中,然后向烧杯中逐渐加食盐,观察到鸡蛋的浮沉变化如图所示。甲、乙、丙中鸡蛋所受的浮力分别为F甲、F乙、F丙 , 它们的大小关系正确的是(??? )
A.?F甲=F乙=F丙????????????????????B.?F甲=F乙4.船行驶过程中,船舷离江面的距离与船速有关。现有一船在平静水面上从静止开始加速,在静止、加速过程和最高时速时,船弦离江面的距离分布为h1、h2、h3 , 则三者的关系正确的是( ???)

A.?h1>h2>h3???????????????????????B.?h2>h1>h3???????????????????????C.?h2>h3>h1???????????????????????D.?h3>h2>h1
5.装有一定体积水的密闭塑料瓶,静止在A液体中,塑料瓶所受浮力为FA(如图甲);倒置后静止在B液体中,塑料瓶所受浮力为FB(如图乙);若不计塑料瓶的质量及瓶壁、瓶盖的体积,则下列判断正确的是(?? )
A.?FA<FB?????? ?????????????????????????B.?FA>FB????? ?????????????????????????C.?ρA<ρB?????? ?????????????????????????D.?ρA>ρB
6.在高台跳水比赛中,常看到运动员高高跳起在空中完成各项动作后跃入水中,然后在水面下游过一段距离后再露出水面游向池边。下列图象中能粗略反映运动员从跳起到跃入水中再游向池边这段时间内所受水的浮力大小的图像是(??? )
A.? B.? C.?????????D.?
7.某科学兴趣小组制作的潜水艇模型如图所示.通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶 中吹气,就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮.当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时,若从A 管吸气,烧瓶将会( ???)
A.?上浮,它受到的浮力增大
B.?下沉,它受到的浮力不变
C.?下沉,它受到的浮力变小
D.?上浮,它受到的浮力不变
8.密度计是测量液体密度的仪器。如右图所示,把两支完全相同的自制密度计分别放在甲、乙两种液体中,它们所受到的浮力大小以及这两种液体的密度关系( ???)

A.?F甲ρ乙???????????B.?F甲=F乙 ρ甲>ρ乙???????????C.?F甲9.如图所示体积相同的铝球、铜块和木块浸在液体中,下列说法中,正确的是( ???)
A.?铝球受到的浮力最小
B.?木块受到的浮力最小
C.?铜块受到的浮力最小
D.?它们受到的浮力一样大
10.如图所示,A.B是自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的一部分,现往容器里注入一些水,则一定不受浮力的是(?? )

A.?A???????????????????????????????????????????B.?B???????????????????????????????????????????C.?C???????????????????????????????????????????D.?D
11.如图所示,潜水艇在海面下根据需要实现上浮或下潜(但始终未露出海面)。潜水艇受到的重力为G1、浮力为F1;在上浮时,受到的重力为G2、浮力为F2,下列关系正确的是(???? )
A.?F1>G1,F2G2??????????????????C.?F112.将木棒的一端缠绕一些铜丝,能使木棒竖直浮在液体中,这就制成了一个很有用的简易密度计。 将它分别放到盛有不同液体的杯中,静止时的情景如图所示。对于这个简易密度计所运用的知识,下列说法中正确的是( ??)
A.?它在甲液体中所受的重力大于浮力
B.?可以用它直接测出液体密度值
C.?用它可以判断出乙液体的密度小
D.?它在这两种不同液体中所受浮力相等
13.2020年4月23日,“雪龙”号考察船圆满完成历时198天的南极考察任务,返回上海码头落锚。在铁链拉着铁锚缓慢放入水中时,经历了如图所示三种情况:图甲中铁锚部分浸入水中;图乙中铁锚完全浸没水中但未触底;图丙中铁锚沉底。三种情况下船身受到的浮力大小分别为F甲、F乙、F丙 , 它们的大小关系正确的是(?? )
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
14.如图所示,将一个生鸡蛋放入盛有清水的烧杯中,然后逐渐向水里添加食盐并轻轻搅动,观察发生的现象。图中大致反映鸡蛋所受浮力的大小F浮与液体密度ρ液关系的图像是(????? )
A.????B.?????????C.?????????D.?
15.如图呈现的是体积相同的变质鸡蛋(甲)和新鲜鸡蛋(乙)浸在水中时的浮沉状况。变质鸡蛋和新鲜鸡蛋在水中受到的浮力分别是F甲、F乙 , 它们的密度分别是ρ甲、ρ乙 , 则由图可知(??? )
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
16.以下对煮汤圆过程中出现的现象,解释错误的是(??? )
A.?汤圆刚放入水中时,会沉入锅底,是因为汤圆所受的重力大于浮力
B.?加热一段时间后,汤圆所受的浮力会增大,是因为汤圆的体积增大
C.?汤圆煮熟后会浮起来,上浮过程中汤圆所受的浮力大于重力
D.?汤圆煮熟后会浮起来,汤圆漂浮在水面时所受的浮力大于重力
17.太平洋海水的密度比印度洋海水的密度小。一艘潜水艇保持深度不变从太平洋潜行到印度洋,则该潜水艇受到的(??? )
A.?重力不变,浮力不变???????????????????????????????????????????B.?重力增加,浮力增加
C.?重力增加,浮力减小???????????????????????????????????????????D.?重力减小,浮力减小
18.小明利用密度计配制食盐的饱和溶液。他取一定量清水于容器中,放入密度计,再向水中加入食盐并用玻璃棒搅拌均匀,密度计所受浮力为F、浸在液体中的深度为h。在不断向容器中加入食盐的过程中,下列关系正确的是( ??)
A.??????B.?????C.????????D.?
19.容器内装有一定质量的水,将物体A、B叠放后一起放入水中,静止时如图所示。再将A从B上拿下放入水中,B静止时在水面漂浮。下列说法错误的是(?? )

A.?物体A的密度大于物体B的密度
B.?物体B漂浮后,水对容器底的压强变小
C.?物体B漂浮后,桌面受到的压力变大
D.?物体B漂浮后,物体A所受的浮力不变
20.长方体铁块按如图所示,从下表面与液面刚刚接触处下放至图中虚线位置.能大致反映铁块下降过程中所受浮力的大小F浮与铁块下表面浸入液体深度h深关系的图象是(  )

A.??????????B.????????????????C.????????????????D.?
二、填空题
21.小科在一根一端密封的空心玻璃管下端绕上一段细铁丝(体积忽略不计),制成一支自制密度计,用它来测量液体密度,测量过程中杯内液体总量没有变化。
(1)在空心玻璃管下端绕上一段细铁丝的目的________
(2)当密度计在杯中漂浮时,液面高度在A处(如图甲)。此时,密度计受到的浮力________重力(选填“<”、“=”或“>”)。
(3)使用中,小科发现细铁丝很容易滑落,于是他改变这段细铁丝的形状,并把铁丝置于玻璃管内,再次测量同一杯液体密度(如图乙),玻璃管浸入液体中的深度将________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
22.木块的密度为0.6×103kg/m3,冰块的密度为0.9×103kg/m3,若它们体积相等,且都漂浮在水面上,则木块受到的浮力________冰块所受到的浮力,木块浸在水中的体积________?冰块浸在水中的体积(均填“大于”、“小于”或“等于”)。
23.“海中断崖”是指因为某水文要素在竖直方向上出现突变或不连续剧变的水层,海水处于上层密度大、下层密度小的状态。潜艇在水下下潜过程中,如突遭“海中断崖”,潜艇受到的浮力会 ________(选填“变大”、“变小”或“不变);可以迅速向潜艇内的水舱供气,使潜艇的________减小,有效地避免发生危险。
24.小明同学在学习“浮力”知识时,利用烧杯、细线、乒乓球等器材做了如下实验:在一烧杯底部系上一乒乓球,接着向烧杯中倒入水,然后再将烧杯斜放到木块上,实验现象如图所示。
(1)由甲与乙比较可得,________。
(2)由乙与丙比较可得,________。
25.轮船大小常用排水量来表示,所谓排水童就是轮船装满货物时排开水的质量。一艘轮船自重为0.8万吨,它的排水量为2.0万吨,当它满載在海上行驶时所受浮力为________N。
26.某科学兴趣小组制作的潜水艇模型如图所示。通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气,就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时,若从A管吸气,它受到的浮力________(填“増大”“不变”或“减小”),烧瓶将 ________(填“上浮”或“下沉”)。
??
27.小明将重为3N的石块挂在弹簧测力计下端,先后浸没在水和盐水中: 石块静止时弹簧测力计的示数如图甲、乙所示,则石块在盐水中所受浮力为________?N;从图中还可看出石块所受浮力的大小与液体的________有关,若剪断图中的细线,图甲石块将________。(填“上浮”、“悬浮”或“下沉”)
28.某校科学兴趣小组在学习了“植物体对水的吸收、利用和散失”的知识后,利用食盐、水、新鲜冬瓜和自制土密度计对植物细胞吸水、失水的原理展开探究.他们将冬瓜除去瓜瓤后制成“冬瓜碗”,并在“冬瓜碗”中加入240g密度为1.2g/cm3的食盐水.并在溶液中放置自制土密度计(实验装置如图甲所示),通过观察一段时间后土密度计浸没深度的变化,分析研究冬瓜得失水分的状况.若土密度计在溶液中浸没的深度随时间的变化曲线如图乙所示.请你帮助该兴趣小组完成实验的探究和分析.
(1)实验过程中,土密度计所受的浮力________(选填“增大”、“减小”或“不变”).
(2)根据图象数据通过计算可知,一段时间稳定后盐水的密度是________g/cm3
(3)为了提高该实验中土密度计的精确程度,可以采取的办法是________。
29.有专家认为,对于现代生活给人们带来的紧张症,可用漂浮疗法减轻症状:在漂浮池内放入一定深度的水,再加入适量的________(填“食盐”或“酒精”)后,人进入池内就能漂浮。当质量为50千克的小明在池内漂浮时,受到的浮力为________牛(g=10牛/千克)。
30.弹簧测力计挂着一重为4N的物体A,物体A浸没并静止在水中,如图所示。
(1)图中物体A所受浮力是________N。
(2)如果测力计不拉着物体A,A在水中会________(选填“下沉”、“上浮”、“悬浮”)。判断的依据是________。
三、解答题
31.某科学兴趣小组自制了一架简易液体密度计,使用说明书如下:
双精确度简易密度计使用说明书
使用方法:
⒈弹簧测力计左边表示测力计示数,右边表示相应液体密度示数。
⒉将小金属块用细线挂于测力计挂钩处,测力计的示数为2牛,密度计的标记数值为0。
⒊将小金属块完全浸没于待测液体中。
⒋在右边刻度板上读出相应密度值。
(1)下列图中能正确反映浮力F和小金属块下表面到水面距离h的关系的图象是________。
(2)将小金属块浸没在某种液体时,左边测力计示数为1牛,则对应右边的密度值是多少? (写出计算过程)
(3)若将小金属块换成大金属块,判断该密度计的量程和精确度将如何改变,并说明理由。

32.如图,将一个体积为1.0×10-3m3、重力为6N的木球用细线系在底面积为500cm2的圆柱形容器的底部,当容器中倒入足够的水使木球浸没时,求:
(1)木球浸没在水中受到的浮力。
(2)细线对容器底部的拉力。
(3)剪断细线,木球处于静止时,木球露出水面的体积为多少升。
33.“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3 , 空载时质量约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1.0×103千克/米3)
34.某同学进行了如下实验:他将西红柿放入盛满水的滋水杯中,静止时溢出水 450毫升,再用牙签将西红柿轻轻压下浸没在水中;又溢出水50毫升。
(1)当西红柿漂浮时,受到浮力的大小_________(选填“大于”,“等于” 或“小于”)其重力。
(2)当该西红柿全部没没在水中时,受到的浮力为多少?

35.2019年12月17日,由我国自主建造的第一艘国产航母——山东舰(如图甲),正式交付海军。该舰标准排水量(满载时排开的水的质量)为50000吨,航母上搭载的歼﹣15舰载机每架质量为25吨。海水的密度取1.0×103千克/米3 , g=10牛/千克。求:
(1)在标准排水量时,航母所受的浮力为________牛。
(2)当1架歼﹣15舰载机飞离航母后(如图乙),航母排开水的体积会减小多少?
36.石料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,如下图所示是钢绳拉力随时间t变化的图像,若不计水的阻力(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3),求:
(1)石料全部没入水中时受到的浮力是多少?

(2)石料的密度是多少?
37.一个形状不规则的质量为55g的实心物体,放入装有水的烧杯中后沉入水底,排开重0.5 N的水。然后向烧杯中加盐并搅拌,直到物体恰好悬浮为止。g =10N/kg,求:
(1)物体的体积是多大?
(2)物体悬浮时,盐水的密度是多大?
四、实验探究题
38.如图所示是小科自制的用来探究影响浮力大小因素的装置:将弹簧和标尺固定在支架上,用细线将一个金属块悬挂在弹簧下端,弹簧静止时指针正对标尺上的A位置(本装置使用时,弹簧未超过弹性限度)。
(1)向杯中缓慢注水,从金属块底部接触水面,到金属块刚好浸没水中的过程中,指针由标尺上的A位置缓慢上移至C位置,说明物体所受浮力的大小跟________有关,此过程中支架上O点所受拉力的最大变化量为△F1;继续向杯中注水,指针________(填 “上移”“不动”或“下移”)。
(2)为了探究金属块所受浮力的大小是否与液体的密度有关。小科将水倒尽,向杯中缓慢注入某种液体(ρ液>ρ水),当指针指在C位置时,他的下一步操作是________。
(3)将液体倒尽,用等体积的塑料块(ρ水<ρ塑料<ρ金属)替换金属块进行实验。向杯中缓慢注水,从塑料块底部接触水面,到塑料块浸没到水中的过程中,支架上O点所受拉力的最大变化量为△F2 , 则△F1________?(填 “>”“=”或“<")△F2。
39.小科从课外资料中看到庄子的一句话:如果河中的水积得不够多,那么乘载大船就没有力量。也就是说浮力的大小与河中液体的多少有关。庄子的说法有道理吗?
(1)小科为了验证这说法,他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),此时浮力为F1。然后他往烧杯中加水,发现木块仍然漂浮,此时浮力为F2。经分析可知,F1=F2=________N。从而得出木块漂浮时浮力大小与水的多少无关。
(2)小科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10牛的水,再将B盆放入A盆,B盆漂浮。继续往B盆内加30牛水,B盆仍漂浮。此实验还可得出________的结论。
(3)结合小科的探究活动,给我们的启发是:面对前人的观点,应采取的做法是________。
A.普通人的观点可以质疑,科学家的观点也可以质疑
B.只要多数人认同的观点我们就要全盘接受
C.可以通过查阅资料、观察实验等方法去验证观点是否正确
D.到目前为止没人反对的观点我们就可以放心接受
五、综合说理题
40.小明在拓展课上做了一个"大米跳舞"的实验∶ 将雪碧倒入杯中,再放入几粒大米,大米很快沉到杯底,但一会儿后就向上"弹",露出液面后,又沉入杯底,接着又上浮,如此反复,最终,大米沉到杯的底部。为什么会出现这样的现象?小明搜集到以下资料∶
资料一∶ 二氧化碳气体的密度小于饮料的密度。
资料二∶从液体中逸出的气体,会在该液体中形成气泡。且气泡容易吸附在固体表面。资料三∶气压越大,二氧化碳气体在水中的溶解度越大。碳酸饮料在生产时,一般采取加压的方法,使大量二氧化碳溶于液体中。
结合上述信息并运用所学知识,对"大米跳舞"的实验现象作出解释。
答案解析部分
一、单选题
1. A
解析:将铁块和木块看作一个整体,根据浮沉条件列出关系式,结合阿基米德原理和密度公式进行推导计算即可。
根据甲图可知,铁块A和木块在水面漂浮,
则浮力F甲=GA+G木? ?;
ρgV木=ρ铁gVA+G木?? ? ? ?①;
根据乙图可知,铁块B和木块在水面悬浮,
则浮力F乙=GB+G木? ?;
ρg(V木+VB)=ρ铁gVB+G木?? ? ? ?②;
②-①得到:ρgVB=ρ铁g(VB-VA);
ρVB=ρ铁(VB-VA);
ρ铁VA=(ρ铁-ρ)VB;
解得:VA:VB=(ρ铁-ρ):ρ铁。
故选A。
2. A
解析:水温升高后,气体的体积会膨胀,根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排分析它们受到浮力的变化,再根据浮沉条件判断它们运动状态的变化。
原来气球和铁块在水中处于悬浮状态,
那么它们受到的浮力等于总重力。
当水温升高后,气体的体积会膨胀,根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,气球受到的浮力增大;
因为浮力大于重力,
所以它们一起向上运动。
故选A。
3. D
解析:根据浮沉条件分析比较。
在甲中鸡蛋下沉,则浮力F甲 故选D。
4. A
解析:根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排分析判断。
轮船始终在水面漂浮,那么它受到的浮力始终等于重力,即浮力保持不变。
根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,轮船排开水的体积保持不变。
当轮船加速时,速度越大,它的船头抬起越大,即船头排开水的体积减小,那么船尾排开水的体积会变大,则吃水深度变大,船舷到江面的距离会变小。
则h1>h2>h3 。
故选A。
5. C
解析:首先根据浮沉条件比较浮力的大小,再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较液体密度的大小。
塑料瓶在A和B中都是漂浮,那么它受到的浮力等于自身重力,即浮力相等。
塑料瓶中水的体积是相同的,因此排开液体的体积V排A>V排B。
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,液体的密度ρA<ρB? 。
故选C。
6. C
解析:根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排判断运动员受到浮力的变化即可。
运动员高高跳起在空中完成各项动作后跃入水中,然后在水面下游过一段距离后再露出水面游向池边,运动员排开水的体积变化为:先增大,然后保持不变,再减小然后保持不变。根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,运动员受到浮力的变化为:先增大,然后保持不变,再减小然后保持不变,而A、B错误。
当运动员没有入水时,它受到的浮力为零,故C正确,而D错误。
故选C。
7. B
解析:根据浮沉条件分析判断。
原来烧瓶在水中悬浮,那么它受到的浮力等于重力。当吸气时,外面的水会进入烧瓶内,从而使烧瓶的总重力大于浮力,因此烧瓶会下沉。
? ? ? ? 烧瓶排开水的体积保持不变,根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,它受到的浮力不变,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
8. D
解析:根据浮沉条件判断密度计受到浮力的大小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较液体密度大小。
密度计在不同液体中都处于漂浮状态。
根据二力平衡的条件可知,它受到的浮力等于重力。
因为密度计的重力保持不变,所以它受到的浮力相等,即F甲=F乙。
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,当浮力不变时,排开液体的体积与液体密度成反比。
因为排开液体的体积V甲>V乙 ,
所以液体的密度ρ甲<ρ乙。
故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
9. D
解析:根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排比较浮力的大小。
体积相同的铝球、铜块和木块完全浸没在水中时,它们排开水的体积等于自身体积,即排开水的体积相等。根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,它们受到的浮力一样大,故D正确,而A、B、D错误。
故选D。
10. D
解析:根据浮力产生的原因分析。
浸在液体里的物体受到向上的浮力,这个浮力来源于物体上下两个表面的压力差。
A、B、C三个物体,下表面都有液体,都受到向上的压力,无论上表面是否受到压力,根据F浮力=F向上-F向下可知,肯定都受到浮力,故A、B、C不合题意;
物体D下表面没有液体,肯定不受向上的压力,根据F浮力=F向上-F向下可知,它肯定不受浮力,故D符合题意。
故选D。
11. B
解析:根据物体的浮沉条件判断。
当潜水艇下沉时,会打开水舱门,让外面的海水进入,从而增大自身的重力,此时浮力F1 当潜水艇上浮时,会利用压缩空气将水排出去,从而减小自身的重力,此时浮力F2>G2。
故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
12. D
解析:(1)(4)根据漂浮条件比较重力和浮力的大小关系;
(2)(3)根据阿基米德原理F浮力=ρ液体gV排可知,当浮力不变时,液体的密度与V排成反比,据此分析。
密度计在液体中始终处于漂浮状态,那么它受到的浮力和重力相互平衡,即浮力等于重力,故A错误,D正确;
根据图片可知,密度计排开甲液体的体积大于乙液体的体积,根据阿基米德原理F浮力=ρ液体gV排可知,甲液体的密度小于乙液体的密度。由于上面没有刻度,因此无法直接得到液体的密度值,故B、C错误。
故选D。
13. C
解析:当物体漂浮在液面上时,它受到的浮力等于重力,据此分析判断。
在甲和乙图中,将船和铁锚看作一个整体,它们始终在水面漂浮,那么它们受到的总重力等于总浮力,即F浮船+F锚=G船+G锚;
? ?因为甲中铁锚进入水中的体积小于乙,所以甲中铁锚受到的浮力小于乙中铁锚受到的浮力。根据F浮船+F锚=G船+G锚可知,甲中船受到的浮力就大于乙中船的浮力,即F甲>F乙。
? ?由F浮船+F锚=G船+G锚得到:F浮船-G船=G锚-F锚 , 因为铁锚的重力大于它的浮力,所以F浮船-G船>0,即F浮船>G船;
在丙图中,船在水面漂浮,即F浮船=G船;
那么船受到的浮力F乙>F丙;
三种情况下船的浮力大小为:F甲>F乙>F丙。
故选C。
14. C
解析:加入食盐后,盐水的密度会增大,根据浮沉条件和阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的变化情况即可。
在开始的一端时间内,鸡蛋在盐水里处于下沉状态,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,随着盐水密度的增大,鸡蛋受到的浮力逐渐增大;
? ? ? 当盐水的密度等于鸡蛋的密度时,鸡蛋开始悬浮,此时浮力等于重力;
? ? ? 随着盐水密度的增大,鸡蛋最终漂浮,此时受到的浮力还是等于重力。
因此鸡蛋受到的浮力先增大后不变。
故选C。
15. C
解析:根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排比较浮力的大小关系,根据浮沉条件比较鸡蛋密度的大小关系。
根据图片可知,鸡蛋排开水的体积V甲 鸡蛋在水中漂浮,那么ρ甲<ρ水;鸡蛋在乙中下沉,那么ρ乙>ρ水 , 因此鸡蛋的密度ρ甲<ρ乙。
故选C。
16. D
解析:(1)(3)(4)根据浮沉条件判断;
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力增大的原因。
A.汤圆刚放入水中时,会沉入锅底,是因为汤圆所受的重力大于浮力,故A正确不合题意;?
B. 加热一段时间后,汤圆所受的浮力会增大,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,是因为汤圆的体积增大 ,故B正确不合题意;
C. 汤圆煮熟后会浮起来,上浮过程中汤圆所受的浮力大于重力,故C正确不合题意;?
D. 汤圆煮熟后会浮起来,汤圆漂浮在水面时所受的浮力等于重力,故D错误符合题意。
故选D。
17. B
解析:根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的变化,根据浮沉条件分析重力的变化。
潜艇始终浸没在海水中,它排开水的体积不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,从太平洋到印度洋时,海水密度变大,那么它受到的浮力变大。因为悬浮时浮力等于重力,所以潜水艇的重力增大,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
18. A
解析:(1)(2)根据密度计在水中的状态,利用浮沉条件分析浮力的变化规律;
(3)(4)首先根据分析密度计排开水的体积变化,再根据V=Sh分析进入液体深度h的变化规律。
密度计始终在水面漂浮,因此它受到的浮力始终等于自身重力,即浮力保持不变,故A正确,而B错误;
根据可知,当浮力不变时,排开液体的体积与液体密度成反比。在加入食盐的过程中,水的密度不断增大,那么排开水的体积不断减小。根据V=Sh可知,密度计浸在液体中的深度h不断减小,故C、D错误。
故选A。
19. C
解析:(1)根据浮沉条件比较物体密度的大小;
(2)比较物体B漂浮前后排开水的总体积的变化,进而确定水面高度的变化,最后根据液体压强公式p=ρ液gh判断水对容器底部压强的变化;
(3)桌面的压力等于桌面上所有物体的重力之和;
(4)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排判断浮力的变化。
将A从B上拿下后,B漂浮在水面上,那么ρB<ρ水。A在水中下沉,那么ρA>ρ水 , 因此ρA>ρB , 故A正确不合题意;
物体B漂浮后,A和B排开水的总体积变小,那么水面下降,根据p=ρ液gh可知,水对容器底部的压强变小,故B正确不合题意;
无论B是否漂浮,桌面受到的压力F=G容器+G水+GA+GB , 因此桌面受到的压力不变,故C错误符合题意;
物体B漂浮后,A仍然在水中浸没,它排开水的体积不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,物体A受到的浮力不变,故D正确不合题意。
故选C。
20. B
解析:根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的变化规律即可。
从下表面与液面刚刚接触处下放至图中虚线位置.铁块排开水的体积先增大后不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它受到的浮力先增大后不变,故B符合题意,而A、C、D不合题意。
故选B。
二、填空题
21. (1)为了降低重心,使其能竖直漂浮在液体中
(2)=
(3)变大
解析:(1)物体的重心越低越稳定。当没有缠细铁丝时,空心玻璃管横躺在水面上,无法完成密度的测量。如果在它的底部缠上细铁丝,那么它的重心下移到底部,于是就能竖直漂浮在液面上了。
(2)根据二力平衡的知识分析;
(3)根据浮沉条件和阿基米德原理比较玻璃管排开液体的体积大小即可。
(1)在空心玻璃管下端绕上一段细铁丝的目的:为了降低重心,使其能竖直漂浮在液体中。
(2)密度计漂浮在液面上,此时它受到的浮力和重力相互平衡,即浮力等于重力。
(3)将铁丝和玻璃管看做一个整体,它们始终漂浮在液体表面上。
那么浮力等于总重力。
因为它们的总重力保持不变,所以它们受到的浮力不变。
根据阿基米德原理可知,它们排开液体的总体积保持不变。
原来,铁丝在外面,它和玻璃管都排开液体,即V总=V玻璃管+V铁丝;
后来,铁丝放入玻璃管,只有玻璃管排开液体,即V总=V玻璃管';
比较可知,玻璃管排开液体的体积变大了,
因此玻璃管浸入液体的深度将变大。
22. 小于;小于
解析:(1)首先根据G=mg=ρVg比较二者的重力大小,再根据浮沉条件比较浮力的大小;
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较排开水的体积大小关系。
(1)根据公式G=mg=ρVg可知,体积相同时,物质的密度越大,重力越大;因为木块的密度小于冰块的密度,所以木块的重力小于冰块的重力。二者都漂浮在水面上,它们受到的浮力都等于重力,因此浮力木块小于冰块。
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,当液体密度相同时,排开液体的体积与浮力大小成正比。因为浮力木块小于冰块,所以木块排开水的体积小于冰块排开水的体积。
23. 变小;自身重力
解析:根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析潜艇受到浮力的变化,根据浮沉条件分析潜艇自身重力的变化。
(1)潜艇始终浸没在海水中,排开水的体积不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,当海水密度减小时,它受到的浮力会减小。
(2)由于浮力小于重力,潜艇会迅速下沉。为了防止发生危险,必须迅速向潜艇内的水舱供气,排出部分海水,使潜艇的自身重力减小。
24. (1)浸在液体中的乒乓球受到液体对它向上的浮力的作用
(2)浮力的方向是竖直向上的
解析:(1)乙中的乒乓球不再停留在烧杯底部,而是向上运动离开烧杯底部,这说明乒乓球受到了向上的浮力作用;
(2)无论烧杯怎样放置,乒乓球始终处于静止状态,那么受到竖直向下的重力和拉力与向上的浮力相互平衡,根据二力平衡的知识判断浮力的方向。
(1)由甲与乙比较可得:浸在液体中的乒乓球受到液体对它向上的浮力的作用。
(2)由乙与丙比较可得,浮力的方向是竖直向上的。
25. 2×108
解析:根据排水量和阿基米德原理F浮力=G排计算即可。
轮船的排水量就是它满载时排开水的质量。
那么它满载时受到的浮力F浮力=G排=m排g=2×107kg×10N/kg=2×108N。
26. 不变;下沉
解析:首先根据浮沉条件悬浮时浮力和重力的大小关系,再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排判断浮力是否改变,接下来分析吸气时烧瓶重力的改变,最后判断烧瓶的运动状态。
原来烧瓶处于悬浮状态,那么它受到的浮力等于自身重力;
从A管吸气时,烧瓶内气压减小,外面的水会进入烧杯,从而使烧瓶的重力增大;
由于烧瓶排开水的体积不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,烧瓶受到的浮力不变。
那么此时浮力小于重力,
因此烧瓶将下沉。
27. 1.2;种类(或密度);下沉
解析:(1)根据F浮=G-F拉计算石块在盐水中受到的浮力;
(2)将甲和乙两个实验进行比较,分析影响浮力大小的哪个因素发生改变即可;
(3)根据F浮=G-F拉计算出甲图中石块受到的浮力,然后与石块的重力比较,最后确定石块的运动状态。
(1)根据乙图可知,石块在盐水中受到的浮力:F浮=G-F拉=3N-1.8N=1.2N;
(2)将甲和乙两图比较可知,石块完全浸没在水中,那么排开液体的体积相等,但是液体的种类不同,因此可以看出:石块所受浮力的大小与液体的种类(或密度)有关。
(3)根据甲图可知,石块在水中受到的浮力:F浮'=G-F拉'=3N-2N=1N<3N,即浮力小于重力,因此若剪短细线,图甲石块将下沉。
28. (1)不变
(2)1.125
(3)选用更细的吸管
解析:(1)根据浮沉条件分析密度计受到浮力的变化;
(2)根据浮沉条件和阿基米德原理列出方程,计算稳定后盐水的密度;
(3)提高密度计的精确程度,其实就是增大两个刻度之间的距离,即密度计在水中的深度h,根据h=分析即可。
(1)实验过程中,土密度计始终在水面漂浮,那么它受到的浮力始终等于自身重力。因为它的重力保持不变,所以它受到的浮力大小不变。
(2)根据图乙可知,原来密度计在水中的深度为6cm,稳定后在水中的深度为6.4cm;
根据浮沉条件得到:F浮=F浮';
ρ盐水gV排=ρ盐水'gV排';
ρ盐水V排=ρ盐水'V排';
ρ盐水Sh排=ρ盐水'Sh排';
ρ盐水h排=ρ盐水'h排';
ρ盐水h排=ρ盐水'h排';
1.2g/cm3×0.06m=ρ盐水'×0.64m;
解得:ρ盐水'=1.125g/cm3。
(3)提高密度计的精确程度,其实就是增大两个刻度之间的距离,即密度计在水中的深度h。根据h=可知,吸管的横截面积越小,浸入液体中的深度越大,精确度越高,因此采取的方法是选用更细的吸管。
29. 食盐;500
解析:(1)如果液体密度大于物体密度,那么物体漂浮;如果液体密度等于物体密度,那么物体悬浮;如果液体密度小于物体密度,那么物体下沉;
(2)根据浮沉条件计算出小明受到的浮力。
(1)人体的密度比水的密度稍大,因此人在水里会下沉。在水里加入适量的食盐,会使水的密度增大,直到盐水密度大于人体,人就能在水面漂浮。
(2)小明在水面漂浮,那么它受到的浮力等于重力,即F浮=G=mg=50kg×10N/kg=500N。
30. (1)2.2
(2)下沉;因为物体所受浮力小于物体的重力,所以下沉
解析:(1)首先根据图片读出弹簧测力计的拉力,然后根据公式F浮=G-F拉计算物体受到的浮力;
(2)比较浮力和重力的大小,根据浮沉条件判断A在水中的状态。
(1)根据图片可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,那么它对物体A的拉力为1.8N,物体A受到的浮力F浮=G-F拉=4N-1.8N=2.2N。
(2)如果测力计不拉着物体A,A在水中会下沉。判断的依据是:因为物体所受浮力小于物体的重力,所以下沉。
三、解答题
31. (1)C
(2)解:当金属块浸没时,其所受的浮力为: F=G-F拉=2牛-1牛=1牛
V排=V物=40厘米3=4×103米3
ρ液=F浮/gV排=1牛/10牛/千克×4×10-5米=2.5×103千克/米
(3)解:量程变大,精确度变大。物块悬浮时,物块密度和液体密度相同,此时量程最大,由说明书中数据可知,大物块密度大,所以量程变大。根据ρ液=△F拉/gV排 , 当拉力变化量相同时,大物块比小物块体积大,V排变化量也大,所测液体密度的变化量小,所以精确度高。
解析:(1)测量物体密度的仪器是密度计。浸在流体内的物体受到流体竖直向上托起的作用力叫作浮力。
(2)左边的示数是测力计是示数,即此时弹簧测力计显示的示数是1N,而小金属块重2N,所以此时金属块受到的浮力是1N,小金属块是浸没的,则V排=40cm3 , 最后根据F浮=ρ液gV排 , 即可得出液体的密度;
(3)大金属块的重力和体积都比小金属块大,则其产生的浮力也更大,这样排开液体的体积也会增大,可以提高所测液体密度的精确度;由图可知,大金属块的密度比小金属快的密度大,则可以测得液体密度也会增大,即密度计的量程增大;
(1)当小金属块,开始接触到水面时,开始有浮力,到整个金属块完全浸没后浮力达到最大值,所以其浮力变化是先变大后不变;
32. (1)解:木球受到浮力F浮=ρ水gV排=1×l03kg/m3×10N/kg×1.0×10-3m3=10N
(2)解:F拉=F浮-G球=10N-6N=4N
(3)解:木球静止时漂浮在水面,F浮=G球=6N,V排=F浮/ρ水g=6N/1.0×103kg/m3×10N/kg=6×10?4m3 , V露=V物-V排=10-3m3-6×10-4m3=4×10-4m3=0.4L
解析:(1)木球浸没在水中,它排开水的体积等于自身体积,根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排计算受到的浮力;
(2)木球在水中静止,它受到竖直向上的浮力与竖直向下的重力和拉力平衡,即F浮=G+F拉 , 据此计算细绳的拉力;
(3)剪断细线后,木球在水面漂浮,它受到的浮力与重力平衡,即F浮=G球 , 然后根据计算木球排开水的体积,最后根据V露=V物-V排计算木球露出水面的体积。
?
33. (1)解:∵漂浮???? ∴F浮=G=m空g=22 000 kg×10 N/kg=220 000 N
(2)解:∵满载时若要下沉,至少G总=F浮总 ∴m注水g+m空g+m物g=ρ水gV排 V注水=7.76 m3
解析:(1)当物体漂浮在液面上时,它受到的浮力与重力相互平衡,即F浮力=G,据此计算空载时受到的浮力即可。
(2)根据浮沉条件可知,当物体下沉时,浮力小于重力,即注入水后的总重力至少要等于它浸没时受到的浮力。首先根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算出浸没时受到的浮力,再根据F浮总=G总计算需要注入水的体积。
(1)“蛟龙号”空载漂浮在水面,
它受到的浮力等于重力,即F浮=G=m空g=22 000 kg×10 N/kg=220000 N。
(2)当“蛟龙号”浸没在水中时受到的浮力;
F浮总=ρ液gV排=103kg/m3×10N/kg×30m3=3×105N;
那么需要注水的质量为:
G注水=F浮总-m空g-m物g=3×105N-22×103kg×10N/kg-240kg×10N/kg=77600N;
至少注水的体积:。
34. (1)等于
(2)当西红柿完全浸没在水中时排开水的体积V排=450mL+50mL=500mL=5×10-4m3;
此时它受到的浮力F浮=ρ液gV排=103kg/m3×10N/kg×5×10-4m3=5N。
解析:(1)根据浮沉条件和二力平衡的条件判断;
(2)西红柿完全浸没水中后排开水的体积等于两次排开水的体积之和,然后根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算受到的浮力。
(1)当物体漂浮在水面上时,它处于平衡状态,即受到的浮力和重力相互平衡。根据二力平衡的条件可知,它受到的浮力等于重力。
(2)当西红柿完全浸没在水中时排开水的体积V排=450mL+50mL=500mL=5×10-4m3;
此时它受到的浮力F浮=ρ液gV排=103kg/m3×10N/kg×5×10-4m3=5N。
35. (1)
(2)航母排开水的体积会减小:。
解析:(1)根据F浮=G排=m排g计算航母受到的浮力;
(2)根据计算航母排开水体积的减小量。
(1)航母受到的浮力F浮=G排=m排g=50000×103kg×10N/kg=5×108N;
(2)航母排开水的体积会减小:。
36. (1)根据图片可知,AB段,物体还没有入水,它不受浮力,此时拉力和重力相互平衡,即G=F=1400N;CD段,石料完全浸没水中,此时钢绳的拉力为F'=900N,那么石料完全浸没水中受到的浮力F浮力=G-F'=1400N-900N=500N;
(2)石料的体积:V=V排=;
石料的密度:。
解析:(1)根据图线确定物体的重力和完全浸没时测力计的示数,然后根据F浮力=G-F计算出完全浸没时受到的浮力;
(2)首先根据V=V排=计算出物体的体积,再根据密度公式计算石料的密度。
37. (1)物体的体积V=V排=;
(2)物体的密度为:。
当物体悬浮在盐水中时,它的密度与盐水的密度相等。
那么盐水的密度为1.1×103kg/m3。
解析:(1)当物体浸没时,它的体积等于排开水的体积,根据V=V排=计算即可;
(2)首先根据计算物体的密度,再根据浮沉条件计算出悬浮时盐水的密度。
四、实验探究题
38. (1)排开液体的体积;不动
(2)继续注入该液体至金属块全部浸没
(3)=
解析:(1)弹簧的伸长与受到的拉力成正比;在金属块逐渐浸入水中时,指针从A到C长度变小,则说明弹簧受到的拉力变小,根据F浮力=G-F拉可知,金属块受到的浮力变大。此过程中金属块排开液体的体积不断增大,因此说明浮力与排开液体的体积有关。
? ? ? ? 当金属块完全浸没水中时,它排开水的体积不变,则它受到的浮力不变,根据F浮力=G-F拉可知,弹簧受到的拉力不变,据此分析指针的位置变化。
(2)探究物体受到的浮力与液体密度的关系时,需要控制金属块排开液体的体积相同而改变液体密度,据此确定小科下一步操作。
(3)当塑料块底部接触水面时,测力计的拉力等于金属块的重力;当金属块完全浸没水中时,测力计的拉力F拉=G-F浮力 , 则拉力变化的最大值△F2=F浮力。塑料块和金属块的体积相同,则全部浸没时排开水的体积相同,那么它们受到的浮力相同,据此判断拉力变化量的大小关系。
(1)向杯中缓慢注水,从金属块底部接触水面,到金属块刚好浸没水中的过程中,指针由标尺上的A位置缓慢上移至C位置,说明物体所受浮力的大小跟排开液体的体积有关,此过程中支架上O点所受拉力的最大变化量为△F1;继续向杯中注水,指针不动。
(2)为了探究金属块所受浮力的大小是否与液体的密度有关。小科将水倒尽,向杯中缓慢注入某种液体(ρ液>ρ水),当指针指在C位置时,他的下一步操作是:继续注入该液体至金属块全部浸没。
(3)将液体倒尽,用等体积的塑料块(ρ水<ρ塑料<ρ金属)替换金属块进行实验。向杯中缓慢注水,从塑料块底部接触水面,到塑料块浸没到水中的过程中,支架上O点所受拉力的最大变化量为△F2 , 则△F1=△F2。
39. (1)2.5
(2)较少的水能产生较大的浮力
(3)A、C
解析:(1)根据图片确定弹簧测力计的分度值,然后读出木块的重力。当物体漂浮时,它受到的浮力与重力相互平衡,即F=G,据此分析解答;
(2)B盆漂浮时,它受到的浮力等于自身重力,即等于30N,而A盆内只有10N的水,比较浮力和水的重力的大小关系即可;
(3)根据自己对科学研究的认识判断。
(1)根据图片可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,那么木块的重力G=2.5N。由于木块始终在水中漂浮,所以它受到的浮力始终等于重力,即F1=F2=2.5N。
(2)小科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10牛的水,再将B盆放入A盆,B盆漂浮。继续往B盆内加30牛水,B盆仍漂浮。此实验还可得出结论:较少的水能产生较大的浮力。
(3)A.普通人的观点可以质疑,科学家的观点也可以质疑,故A正确;
B.多数人认同的观点不一定正确,我们不能全盘接受,故B错误;
C.可以通过查阅资料、观察实验等方法去验证观点是否正确,故C正确;
D.到目前为止没人反对的观点不一定正确,我们不能放心接受,故D错误。
故选AC。
五、综合说理题
40. ①大米因密度大于水(或重力大于浮力)会下沉到杯底。
②雪碧打开后因气压减小而大量气体以气泡形式逸出。
③气泡吸附在大米表面,大米排开液体体积增大,浮力增大。
④大米所受浮力大于重力,大米上浮;
⑤气泡破裂后,大米排开液体体积减小,浮力减小;浮力小于重力,大米下沉。
示例:
大米放入雪碧后,因密度大于水会下沉到杯底。雪碧从瓶中倒出后,由于气压减小,大量二氧化碳气体逸出,在雪碧内形成气泡。气泡会附着在大米表面,使大米排开液体体积增大,浮力增大。浮力大于重力,大米上浮。大米露出液面后,气泡破裂,大米排开液体体积减小,浮力减小,浮力小于重力,大米下沉。如此反复。
解析:①物体密度大于水(或重力大于浮力)会下沉到杯底。
②气压减小,气体的溶解度减小,大量气体以气泡形式逸出。
③根据阿基米德原理F浮力=ρ液体gV排可知,物体排开液体体积增大,浮力增大。
④物体所受浮力大于重力,上浮;
⑤气泡破裂后,大米排开液体体积减小,浮力减小;浮力小于重力,大米下沉,据此分析解答。
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