追梦专项总结突破卷(三)第九章浮力-【追梦之旅·初中物理铺路卷】2023-2024学年八年级下册物理(沪科版 河南专版)

2024-06-10
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— 97 — — 98 — — 99 — 追梦专项总结突破卷(三) 第九章  浮力 一、填空题 1. (2 分)某物体悬挂在弹簧测力计下,静止在空气中时测力计的 示数为 10 N;若该物体一半浸在水中,测力计的示数变为 5. 1 N,则此时物体所受水的浮力为      N;若撤去测力计的拉力, 将该物体放入水中(水足够深),当它静止时上下表面所受的压 力差为      N。 2. (2 分)质量相等的木块和冰块(ρ木块 = 600 kg / m3,ρ冰块 = 900 kg / m3)漂浮在水中,则木块受到的浮力        冰块受到的浮力。 此时木块排开水的体积        冰块排开水的体积。 (均选填 “大于”“等于”或“小于”) 3. (2 分)我国第一艘两栖攻击舰———“海南舰”满载时排水量约 4 万吨。 当“海南舰”满载航行时,受到的浮力约为        N;它 从长江口进入到东海,舰身会            (选填“上浮一些” “位置不变”或“下沉一些”)。 (g 取 10 N / kg) 4. (2 分)如图,一重为 0. 5 N 的鸡蛋沉在水底,向水中加入食盐并 搅拌,鸡蛋仍沉在水底,此过程中鸡蛋受到的浮力      (选填 “变大”“变小”或“不变”);继续加入食盐并搅拌,鸡蛋上浮,最 终静止时排开盐水的重力      0. 5 N(选填“ >”“ <”或“ = ”)。 第 4 题图     第 5 题图     第 6 题图 5. (3 分)如图所示,小华制作了一个简易的密度计:他选择一根较 长的塑料吸管,将碎石塞入管中下端并用石蜡封口,使吸管在液 体中时能在竖直方向上保持        状态(选填“上浮”“漂浮” 或“下沉”),此时密度计受到的浮力         重力(选填“大 于”“小于”或“等于”)。 把密度计放入水中,露出水面的长度 是 8 cm,再将密度计放入某液体中,露出液面的长度是 7 cm,则 此液体的密度         水的密度(选填“大于” “小于” 或“等 于”)。 6. (3 分)如把边长 L = 0. 5 m、密度 ρ = 0. 8×103 kg / m3 的正方体 A 放入底面积为 S = 1 m2 的圆柱形盛水容器中,静止后正方体 A 的状态如图甲所示。 正方体 A 的质量为        kg,正方体 A 受到的浮力        (选填“大于”“等于”或“小于”)重力。 若 将物块 B 轻放在正方体 A 的上面(如图乙所示),容器中的水面 上升了 0. 02 m,物块 B 的质量为       kg。 ( ρ水 = 1. 0 × 103 kg / m3,g= 10 N / kg) 二、选择题 7. (2 分)俗话说“瓜浮李沉”,意思是西瓜投入水中会漂浮,李子 投入水中会下沉。 对此现象,下列说法正确的是(    ) A. 西瓜的密度比李子的密度大 B. 西瓜漂浮时所受浮力大于重力 C. 李子下沉过程中所受水的压强不变 D. 李子浸没后,下沉过程中所受浮力大小不变 8. (2 分)下列关于浮力的叙述中,正确的是(    ) A. 物体浸没在水中的深度越大,受到的浮力也就越大 B. 同一木块分别漂浮在水面和酒精上,在酒精面上受到的浮力 小于在水面上的浮力 C. 物体浸在液体中受到的浮力由自身的重力决定 D. 物体浸在液体中受到的浮力由排开液体的重力决定 9. (2 分)【全国视野】如图所示,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悬浮。 若水足够深,把气球和金属 块往下移动一段距离,松开手它们将(    ) A. 静止不动 B. 先向下运动,然后回到原来的位置 C. 向上运动,最终漂浮 D. 向下运动,最终沉底 10. (2 分)如图所示,烧杯中装有某种液体,A 为圆柱形 木块,用外力 F 缓慢将 A 压入其中,h 表示木块的下 表面到液面的距离,下列关于木块所受浮力 F浮 和 h 的关系图像正确的是(    )                                                                 A   B   C   D 11. (2 分)将金属块挂在弹簧测力计下端,先后浸没在水和酒精 中,金属块静止时弹簧测力计的示数如图所示。 则下列关于金 属块的几个物理量计算结果正确的是(     ) ( ρ水 = 1. 0× 103 kg / m3,ρ酒精 = 0. 8×103 kg / m3,g 取 10 N / kg) A. 在水中受到的浮力为 2 N B. 质量为 3 kg C. 体积为 10 cm3 D. 密度为 3. 0×103 kg / m3 12. (2 分)两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相 同的 A、B 两个实心小球放入甲液体中,两球沉底;放入乙液体 中,两球静止时的情况如图乙所示, 则下列说法不正确 的是(    ) A. 小球 A 的质量小于小球 B 的质量 B. 甲液体的密度小于乙液体的密度 C. 在甲液体中容器底对小球 A 的支持力小于对小球 B 的支 持力 D. 小球 A 在乙液体中受到的浮力小于在甲液体中的浮力 甲   乙 第 12 题图         ! " # 第 13 题图 13. (2 分)(双选)如图甲盛有水的容器竖直放置在水平桌面上, 容器对桌面的压力为 15 N;用细线拴一实心小球,将小球浸没 在水中,如图乙所示,细线受到的拉力为 8 N,容器对桌面的压 力为 19 N;将细线剪断,小球沉到容器底部静止,如图丙所示, 取 g= 10 N / kg,水的密度 ρ水 = 1. 0×103 kg / m3,则下列说法中正 确的是(    ) A. 小球所受重力为 8 N B. 小球的密度为 3. 0×103 kg / m3 C. 图丙中小球对容器底的压力为 8 N D. 图丙中水对容器底部的压力比图乙中水对容器底部的压力 大 8 N 14. (2 分)(双选)如图甲,弹簧测力计下挂一个长方体物体,将物 体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一个高度处缓缓下降,然 后将其逐渐浸入水中,图乙是弹簧测力计示数 F 与物体下降高 — 100 — — 101 — — 102 — 度 h 变化关系的图像,则下列说法正确的是(     ) (g 取 10 N / kg) A. 物体的重力是 9 N B. 物体受到的最大浮力是 5 N C. 物体的体积是 500 cm3 D. 物体刚浸没时下表面受到水的压 力是 4 N 三、作图题 15. (2 分)作出下面图中物体所受浮力示意图。 第 15 题图         第 16 题图 16. (2 分)如图把匀质小球放入清水中,然后逐渐加盐,改变液体 的密度,直至小球悬浮在图中位置,请你画出小球此时的受力 示意图。 四、实验探究题 17. (8 分)小李要探究“浮力大小与哪些因素有关”,她依次进行 了图 1 中的实验(液体均无溢出)。 (g 取 10 N / kg) 图 1     图 2 (1)弹簧测力计使用之前应该在        (选填“竖直”或“水 平”)方向调零,由步骤 A 中弹簧测力计示数可知物体的重 力为      N; (2)对比步骤 A、B、C、D 的实验数据可知浮力大小与物体                有关;由 A 和        共三个步骤的实验数 据可知浮力大小与液体密度有关; (3)由图 1 中实验数据计算可得,物体的体积为        cm3, 步骤 E 中未知液体的密度为        g / cm3; (4)D 和 F 两次实验用的同一杯水,容器底面积为 100 cm2,这 两次实验时液面稳定后容器对水平桌面的压强之差是         Pa; (5)在学完浮力知识后,小李利用玻璃杯、体积为 V0 的物块M、 电子秤、水也能测出步骤 E 中未知液体的密度,过程如下: ①用电子秤测出玻璃杯的质量为 m杯、物块 M 的质量 为 m0; ②向大烧杯中倒入适量的水,将物块 M 通过一根细线吊在 玻璃杯下方,静止后,玻璃杯一部分露出水面,如图 2 甲 所示,用记号笔做水面在玻璃杯上对应的位置标记 A; ③向另一个大烧杯中倒入适量的未知液体,此时将物块 M 放入玻璃杯中,擦干玻璃杯外面的水,然后将玻璃杯放 入未知液体中,再向玻璃杯中缓慢倒水,直到未知液体 液面与玻璃杯标记 A 相平,如图 2 乙所示,取出玻璃杯 并擦干外面的未知液体,用电子秤测出玻璃杯和内部物 体的总质量为 m1; ④未知液体的密度的表达式为 ρ液体 =         (用字母 m杯、m0、m1、V0、ρ水表示)。 18. (7 分)某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,探 究浮力的大小与排开的液体所受重力的关系。 (1)该实验步骤较合理的顺序为        (填字母代号),小石 块的重力为      N。 (2)石块受到的浮力大小为      N,石块排开的水所受的重 力可由        (填字母代号)两个步骤测出。 (3)分析数据可知:F浮       G排(选填“ >”“ <”或“ = ”)。 (4)另一实验小组在步骤 B 的操作中,只将石块的一部分浸在 水中,其他步骤操作正确,则      (选填“能”或“不能”) 得到与(3)相同的结论。 (5)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的 是        。 A. 用原来的方案和器材多次测量取平均值 B. 用原来的方案将水换成酒精进行实验 C. 用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行 实验 五、综合应用题 19. (9 分)如图 a 所示,一长方体木块质量为 0. 12 kg,高为 4. 0 cm;将木块平稳地放在水面上,静止时木块露出水面的高度为 2. 0 cm。 如图 b 所示,利用金属块和细线,使木块浸没于水中 且保持静止状态。 已知水的密度 ρ水 = 1. 0×103 kg / m3,g 取 10 N / kg。 求: (1)木块的密度 ρ木; (2)细线对木块的拉力 F。 20. (12 分)如图所示,将边长为 5 cm 的实心正方体木块轻轻放入 装满水的溢水杯中,木块静止时,从杯中溢出水的质量为 0. 1 kg(g 取 10 N / kg)。 求: (1)木块受到的浮力; (2)木块的密度; (3)木块下表面受到水的压强。 强,即 G+G乙 S乙 = G +0. 8N 4×10-4m2 = 4 000Pa,解得: G= 0. 8N。 追梦专项总结突破卷(三) 第九章  浮力 一、1. 4. 9  9. 8  【解析】由题知,物体一半体积浸入水 中时,测力计的示数为 F示 = 5. 1N,此时物体所受 浮力:F浮 =G-F示 = 10N-5. 1N = 4. 9N;根据阿基米 德原理 F浮 = ρ水 gV排 知,物体全部浸没水中时浮 力:F浮 ′= 2F浮 = 2×4. 9N = 9. 8N,F浮 ′<G,则物体放 入水中时下沉至浸没水中,受到的浮力等于上下 表面受到水的压力差,所以物体上下表面所受压 力差:ΔF=F浮 ′= 9. 8N。 2. 等于  等于  【解析】由于 ρ木块 <ρ冰块 <ρ水,所以木 块和冰块漂浮,F浮 = G,又因为 m木块 = m冰块,则 G木块 = G冰块,所以木块和冰块受到的浮力相等,由 于 F浮 = ρ液 gV排,则木块和冰块排开水的体积也 相等。 3. 4×108   上浮一些  【解析】“海南舰”的满载排水 量约 4 万吨,该舰满载时受到的浮力约为:F浮 = G排 =m排 g= 4×10 4 ×103kg×10N / kg = 4×108N;因为 “海南舰”处于漂浮状态时,浮力等于自身的重 力,因此当这艘攻击舰满载时从长江驶入东海 时,浮力保持不变,由于东海的海水密度大于长 江水的密度,由 F浮 = ρ液 gV排可得,液体密度变大, 排开液体的体积变小,故舰身会上浮一些。 4. 变大   =   【解析】向水中加盐,鸡蛋仍沉在水 底,鸡蛋排开水体积不变,但是液体密度增大,又 因为 F浮 = ρ液 gV排,所以 F浮 增大,继续加盐,鸡蛋 上浮,重力不变,所以最终静止时,排开盐水的重 力 F浮 ′=G物 = 0. 5N。 5. 漂浮  等于  小于  【解析】将碎石塞入管中下 端并用石蜡封口,这样做的目的是让密度计可以 竖直漂浮在液体中。 因为密度计在水中处于漂 浮状态,根据物体浮沉条件可知,密度计受到的 浮力等于重力。 把密度计放入水中,露出水面的 长度是 8cm,再将密度计放入某液体中,露出液面 的长度是 7cm,说明密度计不管是在水中还是在 液体中,都处于漂浮状态,根据物体浮沉条件可 知:F浮水 = F浮液 = G,且 V排水 <V排液,根据公式 F浮 = ρgV排 可得,ρ水 >ρ液。 6. 100  等于  20  【解析】正方体 A 的体积:VA = L 3 = (0. 5m) 3 = 0. 125m3,正方体 A 的质量:mA = ρAVA = 0. 8×103kg / m3 ×0. 125m3 = 100kg;因为 A 漂浮在 水面上,所以此时正方体 A 受到的浮力等于 A 的 重力;将物块 B 轻放在 A 的上面,A 排开水的体积 增大量:ΔV排 = SΔh= 1m 2 ×0. 02m = 0. 02m3,则 A 受 到的浮力的增大量:ΔF浮 = ρ水 gΔV排 = 1×10 3kg / m3 ×10N / kg×0. 02m3 = 200N,由于 A、B 漂浮,受到的 浮力等于 A、B 的总重力,故物块 B 的重力等于 A 受到的浮力的增大量,即:GB = ΔF浮 = 200N,物块 B 的质量:mB = GB g = 200N 10N / kg = 20kg。 二、7. D  【解析】 “瓜浮李沉”表明西瓜的密度小于水 的密度,李子的密度大于水的密度,故西瓜的密 度小于李子的密度,A 错误;西瓜漂浮时浮力等于 重力,B 错误;李子下沉过程中,深度增加,所受压 强增大,C 错误。 故选 D。 8. D 9. D  【解析】原来金属块和气球悬浮在水中,F浮 = G;把金属块和气球的位置轻轻向下移动一些,它 们所处的深度增加,由公式 p = ρgh 知,气球受到 水的压强增大,气球的体积变小,所以气球排开 水的体积减小,由公式 F浮 = ρ液 gV排 知,气球受到 的浮力减小,使得整体所受浮力小于整体重力而 向下运动,最后沉在水底。 故选 D。 10. C  【解析】由 F浮 = ρ液 gV排可知,木块浸没前,深 度增加的同时排开液体的体积也增加了,所受 浮力随木块排开液体体积的增大而增大;浸没 后排开液体体积不变,物体受到的浮力不变。 故选 C。 11. D   【解析】由题意知:G金 = 2N +F浮甲 = 2. 2N + F浮乙,由 F浮 = ρ液 gV排 得:2N + 1. 0 × 10 3kg / m3 × 10N / kg×V= 2. 2N+0. 8×103kg / m3 ×10N / kg×V,解 得:V = 1. 0 × 10-4m3 = 100cm3, F浮水 = ρ水 gV = 1. 0×103kg / m3 ×10N / kg×1. 0×10-4m3 = 1N,G金 = F浮水 + 2N = 3N, m金 = G金 g = 0. 3kg, ρ = m金 V = 0. 3kg 1. 0×10-4m3 = 3×103kg / m3,故选 D。 12. D  【解析】A. 在乙液体中,A 漂浮,A 的密度小 于乙液体的密度,B 下沉,B 的密度大于乙液体 的密度,则 ρA<ρB 两个小球的体积相同,根据 m = ρV,A 的质量小于 B 的质量,A 正确;B. A、B 在 甲液体中均下沉,则甲液体的密度均小于两个 小球的密度,由 A 知,乙液体的密度大于 A 的密 度,所以甲液体的密度小于乙液体的密度,B 正 确;C. 由 G=mg 可知 GA<GB,由于 A、B 在甲液体 中都沉底,且 V排 相同,由 F浮 = ρgV排 可得,在甲 液体中受到的浮力相同,则根据 G = F浮 +N 可知 支持力 N=G-F浮,所以,NA <NB,C 正确;D. 由图 可知,在甲液体中,小球 A 下沉,则 GA >F浮甲,在 乙液体中,小球 A 漂浮,GA = F浮乙,所以 F浮甲 < F浮乙,D 错误。 故选 D。 13. BC  【解析】A. 因为甲图容器对桌面的压力为 15N,乙图容器对桌面的压力为 19N,所以,乙图 中小球受到的浮力:F浮 =ΔF = 19N-15N = 4N,小 球所受重力:G=F拉 +F浮 = 8N+4N = 12N,A 错误; B. 小球的质量:m = G g = 12N 10N / kg = 1. 2kg,小球的 体积等于其浸没在水中的 V排,所以,小球的体 积:V = V排 = F浮 ρ水 g = 4N 1. 0×103kg / m3 ×10N / kg = 4 × 10-4m3,小球的密度: ρ = m V = 1. 2kg 4×10-4m3 = 3. 0 × 103kg / m3,B 正确;C. 图丙中小球对容器底的压 力:F=G-F浮 = 12N-4N = 8N,C 正确;D. 由于图 丙与图乙的水的深度相同,故两图中水对容器 底部的压强相等,又容器的底面积相等,由 F水压 = p水 S 可知,图丙中水对容器底部的压力等于图 乙中水对容器底部的压力,D 错误。 故选 BC。 14. AD  【解析】由图知,物体没有浸入水中时,弹 簧测力计示数为 9N,则物体的重力为 9N,A 正 确;物体浸没在水中后,所受浮力最大,最大浮 力 F浮 =G-F = 9N-5N = 4N,B 错误;根据阿基米 德 原 理 可 知, 物 体 的 体 积 V = V排 = F浮 ρ水 g = 4N 1. 0×103kg / m3 ×10N / kg = 4 × 10-4m3 = 400cm3,C 91 错误;由浮力是由物体上下表面的压力差产生 的可知,物体刚浸没时下表面受到水的压力为 4N,D 正确。 故选 AD。 三、15.         16. 四、17. (1)竖直  3  (2)排开液体的体积  D、E (3)200  0. 8  (4)100  (5) m1ρ水 m杯 +m0 -ρ水 V0 18. (1)DABC  3. 8  (2)1. 4  CD (3)=   (4)能  (5)A 五、19. 解:(1)由木块漂浮,可得 F浮1 =G木,于是有 ρ水 g × 1 2 V木 = ρ木 gV木,可得 ρ木 = 1 2 ρ水 = 0. 5 × 103kg / m3; (2)由木块漂浮时,F浮1 = G木 = m木 g = 0. 12kg ×10N / kg = 1. 2N,木块浸没在水中时,有 F浮2 = 2F浮1 = 2. 4N,则细线对木块拉力 F =F浮2 -G木 = 1. 2N,方向竖直向下。 20. 解:(1)木块受到的浮力 F浮 =G排 =m排 g= 0. 1kg× 10N / kg = 1N; (2)正方体木块的体积:V木 = L 3 = (0. 05m) 3 = 1. 25×10-4m3,因为木块漂浮,所以 G木 = F浮 = 1N,因为 G木 = m木 g = ρ木 V木 g,所以 木 块 的 密 度: ρ木 = G木 gV木 = 1N 10N / kg×1. 25×10-4m3 = 0. 8×103kg / m3; (3)因为木块漂浮,根据浮力产生的原因,木 块下表面受到的水的压力 F压 =F浮 = 1N, 木 块 的 底 面 积 S = ( 0. 05m ) 2 = 2. 5×10-3m2,则木块下表面受到的水的 压强 p= F压 S = 1N 2. 5×10-3m2 = 400Pa。 追梦专项总结突破卷(四) 第十章  机械与人 一、1. 定  不能  2. 不变  5×105 3. 150  省力  将车柄做长点  【解析】由杠杆的平 衡条件得 F1 l1 =F2 l2,即 F×(0. 9m+0. 3m)= 600N ×0. 3m,即 F= 150N;动力臂大于阻力臂为省力杠 杆;阻力与阻力臂一定时,增大动力臂即可做到 减小动力。 4. 1600  400  【解析】因为木箱的重力为 G = mg = 100kg×10N / kg = 1 000N,h = 1. 6m,所以克服重力 做的有用功 W有用 =Gh= 1 000N×1. 6m = 1 600J,因 为 η= 80%,η = W有用 W总 × 100%,所以拉力做的总功 W总 = W有用 η = 1 600J 80% = 2 000J,所以拉力所做额外功 W额外 =W总 -W有用 = 2 000J-1 600J = 400J。 5. 87. 5%  100  90%  【解析】对货物做的有用功: W有用 =Gh= 350N×10m = 3 500J;由图知,N= 2,则 s = 2h = 2 × 10m = 20m,拉力做的功为:W总 = Fs = 200N×20m = 4 000J,滑轮组的机械效率:η = W有用 W总 ×100% = 3 500J 4 000J ×100% = 87. 5%;拉力的功率:P = W总 t = 4 000J 40s = 100W;承担物重的绳子有 2 股,不 计绳重及摩擦,根据公式 F = 1 N (G+G动)得,G动 = NF-G= 2×200N-350N = 50N;当提升重 450N 的货 物时,滑轮组的机械效率: η′ = W有用 ′ W总 ′ × 100% = W有用 ′ W有用 ′+W额外 × 100% = G′h G′h+G动 h × 100% = G′ G′+G动 × 100% = 450N 450N+50N ×100% = 90%。 二、6. D  7. C  8. D 9. B  【解析】A. 机械效率等于有用功与总功的比 值,做功多,两者的比值不一定大,机械效率不一 定高,错误;B. 功率是表示物体做功快慢的物理 量,功率小的机器,其做功慢,正确;C. 机械效率 等于有用功与总功的比值,功率表示物体做功的 快慢,它们之间没有直接关系,机械效率高的机 器功率不一定大,错误;D. 功率等于做功和做功 时间的比值,功率大,做功的多少不确定,所以做 功的时间也不确定,错误。 故选 B。 10. A  【解析】铁棒是一个杠杆,铁棒端点与地面的 接触点是支点,铁棒的重力 G = 100N,是阻力,设 铁棒长为 L,动力臂最长等于铁棒长 L,铁棒是均 匀的,阻力臂是棒长的一半,为 L 2 ,由杠杆平衡 条件得:G× L 2 =F×L,则所需最小力 F= G 2 = 100N 2 = 50N,故选 A。 11. B  【解析】根据动滑轮的特点,杠杆 B 端的拉 力:FB = 1 2 ×(G+G轮)= 1 2 ×(280N+20N)= 150N, 因为杠杆在水平位置平衡,所以 FB×OB =F×OA, 且 OA ∶OB = 3 ∶ 4,F = FB×OB OA = 150N × 4 3 = 200N。 故选 B。 12. CD  【解析】 A. W有 = Gh = 120N × 1m = 120J,错 误;B. 由动滑轮及物体匀速上升,则根据 F = 1 2 (G+G动),得动滑轮重 G动 = 2F-G = 2×80N-120N = 40N,错误;C. W总 = Fs = F× 2h = 80N × 2 × 1m = 160J,P = W总 t = 160J 10s = 16W,正 确; D. η = W有 W总 × 100% = 120J 160J ×100% = 75%,正确。 故选 CD。 13. BD  【解析】A. 小球从 A 点由静止开始下落,质 量不变,速度越来越大,动能不断变大,高度变 低,重力势能变小,重力势能转化为动能,A 错 误;B. 小球质量不变,C 点的高度小于 B 点的高 度,故小球在 C 点的重力势能小于在 B 点的重 力势能,B 正确;C. 已知 AB 和 BC 距离相等,根 据 W=Gh 可知,重力一定,通过的距离相同,重 力做的功相同,C 错误;D. 由题知,小球在 AB 段 的平均速度小于在 BC 段的平均速度,AB 和 BC 的距离相等,所以在 BC 段所用的时间小于在 02

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