浮力与溶液计算专练（培优）-2024-2025学年浙教版八年级上册科学

浮力与溶液计算专练（培优） 一、解答题 1．竹筏漂流是许多地区的旅游项目之一。现有一个用10根完全相同的竹子制作而成的竹筏，每根竹子质量为8kg，体积为0.1m3，忽略制作竹筏所使用绳子的质量和体积。计算（g=10N/kg）： （1）不载人时，竹筏漂浮于水面受到的浮力是　 　牛。 （2）不载人时，竹筏浸入水中的体积为多大？ （3）为安全起见，竹筏最多能有一半体积浸入水中，若竹筏上每人的平均体重为500N，则该竹筏最多能载几人？ 2．咸鸭蛋是中国特色食品，风味独特、营养丰富深受人们喜爱。其腌制过程如下： （1）第一步：挑选鸭蛋。将鸭蛋放入一定溶质质量分数的食盐溶液，通过观察鸭蛋的浮沉情况进行挑选。现有四种食盐溶液供选择，其溶质质量分数与密度关系如表一、鸭蛋的新鲜情况与其密度变化如图一、分析图一和表一信息，应选用表一中溶质质量分数为　 　的食盐溶液才能挑选出新鲜鸭蛋。 表一食盐溶液溶质质量分数与密度对照表 溶质质量分数 2% 6% 10% 15% 溶液密度（g/cm3） 1.01 1.03 1.07 1.10 （2）第二步：配制溶液。使用溶质质量分数过大的食盐溶液，鸭蛋的水分流失快、味咸且口感不鲜；使用溶质质量分数过小的食盐溶液，防腐能力较差、营养价值会降低。人们常选用质量分数为10%~20%的食盐溶液。现配制2000毫升质量分数为15%食盐溶液，需要食盐多少克？ （3）第三步：浸泡腌制。将鸭蛋放入容器再倒入15%食盐溶液将其浸没，加盖保存，如图二所示。图二中鸭蛋A的体积为70厘米3，计算鸭蛋A所受的浮力大小。 3．小乐想制作一个浮力秤，他找来一个瓶身为圆柱体的空饮料瓶（图中零刻度线以上部分为圆柱体），剪掉瓶底，旋紧瓶盖，在瓶盖上系一块质量适当的石块，然后将其倒置在水桶里，即制成浮力秤。使用时，只要把被测物体投入瓶中，从水面所对的刻度就可以直接读出被测物体的质量。 （1）石块的作用是　 　。 （2）浮力秤如图样式。当秤上不放其他物体时，瓶身与水面齐平时标为浮力秤的0刻度。若浮力秤圆柱状部分的横截面积为50厘米2，请计算图中刻度4右边对应的质量应标上多少克？（请写出计算过程） 4．如图所示，一木块上面放一块实心铁块 A，木块顶部刚好与水面相齐，在同样的木块下面挂另一实心铁块B，木块也刚好全部浸人水中，则A、B两铁块的体积比为多少？ (ρ铁=7.9×103kg/m3) 5．随着全球平均气温的升商，北极地区冰层熔化速度增大，北极熊的栖息地不断编小，北极熊遭遇的生存危机是全球变暖的又一证据。由于全球变暖，冰层变薄而经常开裂，北极熊为了获取食物，常要从一块浮冰跳到另一块铮冰上(如图所示)。 （1）北极熊跳上浮冰时，承载若北极熊的浮冰受到海水的浮力与承载前相比将　 　(填"变小“不变”或“变大”)。 （2）当一只780 kg的北极熊跳到一块露出海面部分的体积为10m3的浮冰上时，请计算说明这块浮冰能否继续保持漂浮状态？ (ρ海水 =1.04× 103 kg/m3，g取10 N/kp) 6．如图所示，将弹簧上端固定于天花板上，下端连接一圆柱形重物。先用一竖直细线控住重物。使弹簧处于原长，此时水平桌面上烧杯中的水面正好与圆柱形重物的底面接触。已知圆柱形重物的横截面积为10cm2，高为10cm；烧杯的横截面积为20 cm2，弹簧每伸长1 cm所需的拉力为0.3 N，g取10N/kg，重物的密度为水的两倍，水的密度为1.0× 103kg/m3．细线撤走后，重物重新处于平衡状态时，弹簧的伸长量为多少？ 7．某同学学习了浮力的有关知识后，制作了一台浮力秤，可方便地称量物体的质量，其构造如图甲所示。已知小筒底面积为0.001m2，小筒和秤盘总重为0.6 N （1）如图甲所示。当秤盘上不放物体时，小筒受弱的浮力是　 　N． （2）如图甲所示，当秤盘上不放物体时，应在小筒A处标出该浮力秤的　 　刻度。 （3）如图乙所示，在科盘上放一物体后，小筒浸入水中的深度h为0.1 m，则该物体的质量为　 　kg。(g取10 N/kg) 8．“同济飞鱼”是我国制造的一款水空跨域巡航器原型机，它在空中可以像无人机一样飞行，入水后像潜水艇一样运行（如图甲所示），它的质量为1.63ｋｇ，可在水下巡游约40ｍｉｎ。已知ｇ取10N／ｋｇ，水的密度ρ水＝1.0×103ｋｇ／ｍ3。 （1）“同济飞鱼”在水下巡游时，下沉时浮力将　 　（填“增大”“减小”或“不变”）。 （2）在某次测试“同济飞鱼”的“打捞”功能的试验中，“同济飞鱼”用绳（绳重力不计）悬挂着一个实心物块A从水面以下匀速上升，直至实心物块A匀速提升到距水面一定的高度，如图乙所示；测试过程中，绳的拉力随时间ｔ变化的图象（不计水的阻力），如图丙所示。 求：①实心物块A重力多大？ ②实心物块A浸没在水中时受到的浮力是多大？ ③实心物块A的密度是多少？ 9．如图所示是世界上第一艘飞艇，它是由法国工程师吉法尔于1852年制造的。这艘飞艇的气囊充满氢气后，长44m，直径11.9m，体积2100m3，形状像一个巨大的橄榄。这年的9月24日，吉法尔乘坐该飞艇从巴黎的马戏场出发，用一台蒸汽机带动螺旋桨，以8km/h的速度，飞行了28km。 （1）飞艇的气囊形状像一个橄榄，在前进过程中可以减小　 　。 （2）这次飞行，飞行所需时间？ （3）充满氢气后气囊受到的浮力是多少？（空气密度取1.29kg/m3） 10．杭州亚运会赛艇女子轻量级双人双桨决赛在杭州富阳水上运动中心举行，来自中国队的杭州桐庐姑娘邹佳琪与搭档邱秀萍发挥出色，成功夺得冠军，为中国体育代表团赢得开门红（图甲）。图乙是两位运动员准备出发时的情景，此时赛艇排开水的体积为0.14m3（忽略桨排开水的体积）。 (ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg) （1）赛艇受到的浮力为多少？ （2）若赛艇和桨的总质量为30千克，则两位女运动员的总质量为多少千克？ 11．小嘉同学利用假期参观酒厂，了解到白酒酿制和相关工艺流程、并知道了白酒“度数”的含义，于是决定和同学一起通过项目化学习，制作一个基于密度计原理测量白酒度数的仪器。（白酒的“度数”不是质量分数，而是体积分数，例如53°的白酒表示20℃时，100mL白酒中含有53mL酒精。） （1）如图所示为该项目化学习小组制作的测量白酒“度数”的仪器，制作时发现仪器不能竖直漂浮在液体中，可采用的方法是　 　。 （2）已知该仪器的总体积为30cm3，若把它置于70°白酒中依然能漂浮于液面，则它的质量不能大于多少克？ 附：20℃时白酒“度数”与密度对照表 白酒的度数V/V 密度 0.951 0.924 0.905 0.898 0.886 （3）标刻度时，须先将它置于水中，待该仪器稳定后，水面与A处相平，此时A处应标注的刻度为　 　（选填“0”或“1.0”）。 12．如图是小科自制的一支密度计。取一根两端开口、粗细均匀的塑料管MN，塑料管长为30cm，质量m1为4g，塑料管横截面的外圆面积S为1.2cm2；在N端放入一些铁屑，并用橡皮泥封口防止漏水，铁屑和橡皮泥的总质量m2为20g，再在塑料管外壁标上刻度线和刻度值，密度计就完成制作。如图乙所示，当密度计竖直漂浮在待测液体中时，液面所对应的刻度值就是待测液体的密度大小。请解答： （1）一端放入铁屑的目的是确保该密度计能　 　； （2）该密度计竖直漂浮在水中时，受到的浮力大小及浸入水中的深度分别是多少？ 13．如图所示，水平桌面上有一个底面积为S＝100cm2的盛水的圆柱形容器，将用相同材料制成的空心球和实心球用细线系住放入容器中，它们刚好悬浮于水中，此时水深20cm，实心球和空心球的质量均为200g。现将细线剪断，空心球上浮，至静止时露出水面体积为150cm3。 （1）两个球在水中悬浮时受到的总浮力是多少牛顿？ （2）空心球漂浮后，容器底部受到水的压强是多少帕？ （3）空心球的空心体积是多少？ 14．我国某地使用“沉管法”建跨海隧道：用钢筋水泥等材料浇筑若干个中空管段，用隔墙封闭两端并使其漂浮在水中；用拖船牵引至指定位置，向管段中的水箱注水使其下沉（如图）；对下沉的多个管段进行依次连接，拆除隔墙形成隧道。 （1）拖运管段时，若速度为2千米/时，拖运距离为3千米，需要多少小时？ （2）图中，当往水箱中注水的质量为6×104千克时，管段刚好能够在水下匀速缓慢下沉。若管段排开水的体积为3.06×103米3，则注水前管段与水箱的总质量为多少千克？（海水密度取1.0×103千克/米3） （3）管段隔墙设计需要考虑其下沉到海底时受到的压力大小。这一压力的大小与哪些因素有关？　 　。 15．小明设计并制作了一款雨量筒，结构如甲图所示．泡沫浮板中央固定一木棒，木棒顶端绑有铅笔，笔尖紧贴转筒表面的网格纸，转筒在电动机带动下匀速缓慢转动．随着直筒内水量增加，泡沫浮板上升，铅笔随之上升，便在网格纸上画下相应的曲线．铅笔笔尖与纸的摩擦忽略不计． （1）雨量筒是测量降水量这一气象要素的器材，请再例举一个用来测量其他气象要素的器材：　 　． （2）该雨量筒记录的某次降水过程如M曲线所示（图乙），为获取该过程中两点间的降水量，应测量哪段距离？　 　．（选填“①”或“②”） （3）为准确记录降水量，使用前需向直筒中加水使泡沫浮板处于漂浮状态．泡沫浮板、木棒、铅笔总质量为0.02千克．计算加水至泡沫浮板恰好漂浮时，泡沫浮板排开水的体积． 16．某同学对一个金属块进行了两次测量：第一次如图甲所示，用细线系住金属块挂在弹簧测力计上，弹簧测力计的读数为2.7N。第二次如图乙所示，让金属块浸没在盛水的烧杯中，弹簧测力计的读数为1.7N。请回答下列问题：(g取10N/kg） （1）求金属块受到的浮力。 （2）求金属块的体积。 （3）结合下表所列的金属密度，通过计算判断金属块是何种金属。 金属 金 铜 铁 铝 密度（克/厘米3） 19.3 8.9 7.8 2.7 17． 中国海军装备最先进的战略核潜艇，它有先进可靠的新型核反应堆，具有高航速、低噪音的性能，它作为中国海军战略核威慑力量的重要组成部分，为保障国家安全，会不定期进行战略巡航。下表是核潜艇的部分性能参数（设海水与水的密度相同）。请回答： 水下排水量/吨 11500 水下最大航速/节 36 水面排水量/吨 9000 水下巡航速度节 20 艇长/米 135 最大潜深/米 350 艇宽/米 13 1节≈0.5米秒 （1）核潜艇在水下航行时，所受浮力是多少? （2）当核潜艇以表中的排水量在水面航行时，浸入水中的体积是多少? 18．如图所示，体积为V=200c的木块在绳子拉力F=0.8N的作用下完全浸没在水中（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/，绳子重力不计）．求： （1）木块此时受到浮力． （2）剪断绳子，木块静止时排开水的体积． 19．如图是一种简易温度计，外界温度改变会使小球受到的浮力发生变化而运动，进而引起悬挂于下端的金属链条长度发生改变，最终小球重新悬浮于液体的某一深度，同时指针指示温度值。 （小球体积变化可忽略，金属链条体积可忽略，g取10N/kg）。 （1）若小球质量为15g，小球体积为30cm3，此时容器内液体密度为0.9×103kg/m3，则小球受到的浮力为多少牛？ （2）若将小球与金属链条完全脱离，则小球静止时受到的浮力大小为多少？露出水面体积为多少立方厘米？（结果保留一位小数） 20． 在弹簧测力计下挂一圆柱体（如图甲），从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降，圆柱体浸没后继续下降，直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止。如图乙所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图象。求：（g取值10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3，在此过程中水面上升高度可忽略不计） （1）完全浸没时，圆柱体受到的浮力是多大？ （2）圆柱体的密度是多少？ （3）该圆柱体的底面积为多少？ 21．溶液与人类的生活息息相关，溶液的配制是日常生活和化学实验中的常见操作。下表是硫酸溶液和氨水的密度与其溶质的质量分数对照表（20℃）。 溶质的质量分数/％ 4 12 16 24 28 硫酸溶液的密度／g／mL 1.02 1.08 1.11 1.17 1.20 氨水的密度／g／mL 0.98 0.95 0.94 0.91 0.90 （1）20℃时，随着溶液中溶质的质量分数逐渐增大，氨水的密度逐渐　 　（填“增大”、“减小”或“不变”）。 （2）将100克12％的硫酸溶液稀释成3％的稀溶液，得到的稀溶液是多少克？需要加水多少毫升？ 22．氯化钠俗名食盐是工业生产和生活的一种重要原料，也是实验室里常见的一种药品。下表是20℃时，氯化钠溶解于水的实验数据，回答下列问题： 实验序号 水的质量（ｇ） 加入氯化钠的质量（ｇ） 溶液的质量（ｇ） ① 10 2 12 ② 10 3 13 ③ 10 4 13.6 ④ 10 5 ｍ （1）表中ｍ＝　 　； （2）计算第3次实验得到的氯化钠溶液的溶质质量分数。（写出过程，结果精确到0.1％） （3）20℃时，实验室把100克溶质质量分数为20％的氯化钠溶液稀释成5％的氯化钠溶液，需加水多少毫升？（写出过程） 23．盐水选种是一种巧妙的挑选优质种子的方法。长得很饱满的小麦种子，密度超过1.2×103kg/m3；长得很饱满的水稻种子，密度超过1.1×103kg/m3；干瘪的和被虫子蛀坏的种子的密度都比饱满种子的密度都要小得多。下表为食盐溶液其溶质质量分数与密度关系。 溶质质量分数 5% 10% 15% 20% 26% 溶液密度（g/cm3） 1.03 1.07 1.10 1.15 1.20 请回答下列问题： （1）应选用表中溶质质量分数为　 　的食盐溶液才能挑选出很饱满的水稻种子。 （2）配制200千克质量分数为20%的食盐溶液需要食盐　 　千克。 （3）若取上述配制好的质量分数为20%的食盐溶液60千克，能配制质量分数为15%的食 盐溶液多少千克?需加多少体积的水? 24．下表为硫酸密度与硫酸溶液中的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 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5kg，将物块A放入该溶液中静止后如图所示，此时物块A有的体积露出液面。 （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。) 25．秋冬季节，预防流感最有效的方法之一就是用消毒液对空气进行消毒。二氧化氯消毒液能够迅速彻底地杀菌和消毒。某二氧化氯消毒液瓶上标签如表所示： 二氧化氯消毒液1000毫升 溶质质量分数 80% 密度 1.2克/厘米3 强腐蚀性，阴冷、密封储藏 （1）这一瓶消毒液中所含溶质二氧化氯克。 （2）欲配制40千克质量分数为20%的稀二氧化氯消毒液来消毒，需要多少千克这种二氧化氯消毒液？需要加水多少毫升？ 26．氯化钠是重要的化工原料，也是生活中必不可少的调味品。请列式计算： （1）将20g氯化钠放入80g水中，完全溶解后，溶液中的氯化钠的质量分数为多少？ （2）要将100g溶质质量分数为18%的氯化钠溶液变成溶质质量分数为0.9%的生理盐水，需向原溶液中加多少克水？ 27．如图是硫酸的密度和浓度的对照表，阅读后计算： 硫酸的密度和硫酸溶液中溶质的质量分数对照表（20℃) 密度(克/厘米3) 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 （1）欲配制1000克溶质质量分数为9.8%的稀硫酸，需要98%浓硫酸多少毫升?再加水多少毫升? （2）100毫升90%的硫酸与144.8毫升水混合后所得溶液的密度为多少? 28．下表是20℃时，硝酸钾溶解于水中的部分实验数据，请回答下列问题： 序号 水的质量（g） 加入硝酸钾的质量（g） 溶液质量（g） ① 20 3 23 ② 20 5 25 ③ 20 7 26.3 ④ 20 9 m （1）表中m＝　 　 （2）20℃时，把100克溶质质量分数为20%的硝酸钾溶液稀释成5%的硝酸钾溶液，需加水多少克？　 　 29．下表是硝酸钾在不同温度时的溶解度，根据表中数据回答下列问题。 温度/℃ 0 10 20 30 40 溶解度/克 13.3 20.9 31.6 45.8 63.9 （1）20℃时，将20克硝酸钾加入50克水中，所得溶液溶质质量分数是多少？ （2）如图是硝酸钾溶液的变化情况，若操作Ⅰ采用增加溶质的方法，则请计算需要增加硝酸钾的质量。 30．秋冬时节气候干燥，易引发咽喉炎。医生建议，每日用浓盐水漱口5~6次，能起到消炎杀菌的效果。为缓解咽喉不适，小明按医生的吩咐配制氯化钠溶液，用作漱口剂，如下图所示。 （1）图是小明的实验操作，请指出其中的一个错误：　 　。 （2）小明利用粗盐来配制氯化钠溶液，则所配制的溶液溶质质量分数会　 　(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 （3）根据上图数据正确读数，请计算所配置的氯化钠溶液的溶质质量分数。 答案解析部分 1．【答案】（1）800 （2）V排=F浮/ρg=800N/(1.0×103kg/m3×10N/kg)=0.08m3 （3）V排′＝0.5V总＝0.5×1m3＝0.5m3 F浮′＝ρ水gV排′＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m3＝5×103N G总＝F浮′－G竹筏＝5000N－800N＝4200N n=G总/G人＝4200N/500N=8.4 该竹筏最多能载8人 【解析】【分析】（1）不载人时，竹筏漂浮在水面上，此时浮力大小等于重力。 (2)竹筏浸入水中的体积等于竹筏排开水的体积。可根据计算。 （3）竹筏一半浸入水中，，再根据阿基米德原理的公式计算出F浮，漂浮时，浮力大小等于总重力。 【解答】（1）竹筏漂浮在水面上， 2．【答案】（1）10% （2）根据溶质=溶液×溶质的质量分数可知，需要食盐的质量为2000mL×1.1g/cm3×15%=330g。 （3）根据表格信息可知，15%食盐溶液的密度为1.1g/cm3，则鸭蛋A浸没时受到的浮力F浮=ρgV排=1.1×103kg/m3×10N/kg×（70×10-6 m3）=0.77N。 【解析】【分析】 （1）新鲜鸭蛋的密度较大，而较新鲜和已变质的鸭蛋密度较小，结合图表给定的信息进行分析； （2）根据m溶质=m溶液×ω溶质的质量分数进行计算； （3）根据F浮=ρgV排代入数值计算结果。 【解答】（1）据表一可知，新鲜鸭蛋的密度较大，而较新鲜和已变质的鸭蛋密度较小；根据浮沉条件可知，如果食盐溶液的密度为1.07g/cm3，那么新鲜鸭蛋在其中下沉，其它的在其中漂浮，这样就能挑选出新鲜鸭蛋，根据表格中数据可知，此时对应的溶液的质量分数为10%。 3．【答案】（1）使浮力秤能够竖直地漂浮在水中 （2）设被测物体的质量为m，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， 则浮力秤再次漂浮时，增大的浮力等于增大的重力，即：ΔF浮=G物， 即：ρ水gSh=m物g，所以，m物=ρ水Sh， 图中刻度4，即h=4cm时， 物体的质量m物=ρ水Sh=1.0g/cm3×50cm2×4cm=200g。 【解析】【分析】（1）从空饮料瓶受到的重力和石块受到的重力比较，从而可知如果没有石块，整套装置的重心将会高于浮力的作用点，在浮力和重力的作用下，浮力秤容易歪斜； （2）设被测物体的质量为m，瓶身浸入的深度增加值为h，根据阿基米德原理和物体的漂浮条件得出m与h的关系式；根据上面得出的m与h的关系式求出刻度4cm对应的质量。 【解答】 （1）石块受到的重力远大于空饮料瓶受到的重力，所以放入石块后浮力秤的重心较低，并低于浮力的作用点，如图所示，当浮力等于重力时，浮力秤将竖直漂浮在水中；如果没有石块，整套装置的重心将会高于浮力的作用点，在浮力和重力的作用下，浮力秤容易歪斜，难以竖直漂浮在水中，所以石块的作用是可以使浮力秤能够竖直地漂浮在水中。 4．【答案】 【解析】【分析】两次都是受力平衡，结合阿基米德原理求解。浮力大小等于排开液体重力大小，也等于物体自身重力大小。 【解答】对A：，对B：，同时，，联立解得 A、B两铁块的体积比为。 5．【答案】（1）变大 （2）解：要使北极熊跳到冰上能够安全，则冰完全浸没增大的浮力不能小于北极熊的重力．则： △F浮≥G=mg=780 kg×10N/kg=7800(N) (1分) 即ρ海水gV露≥G，则V露≥==0.75m3(2分) 因为10m3>0.75m3 所以这块浮冰能继续保持深浮状态。 【解析】【分析】（1）冰块总是漂浮，浮力等于重力，但如果冰上有物体，总重力增加，因为其还是漂浮，故其总浮力也相较之前是增加的。由此可判断答案。 （2）根据阿基米德原理可以算出最大浮力，然后将最大浮力与重力比较得出 这块浮冰能否继续保持漂浮状态 。 【解答】（1） 北极熊跳上浮冰时， 浮力等于冰块重力加上北极熊重力，原来浮力等于冰块重力，所以浮力变大。 6．【答案】解：设重物重新处于平衡状态时，弹簧的伸长量为xcm，并假定重新平衡时，重物没有浸没在水中．这样液面将比原来上升1cm，圆柱体浸没在水中的高度为2x cm，正物受力如图所示： G=mg=ρ物 Vg=2×103 kg/m3×10×10-4 m2× 10×10-2 m×10 N/kg=2 N； F浮=ρ水gV排=1.0× 103 kg/m3×10 N/kg×2××10-2 m×10×10-4m2 =0.2x N；F=kx=0.3xN；F浮+F=G，即：0.2x N+0.3xN=2N，解得x=4 故弹簧的伸长量为4 cm． 【解析】【分析】根据阿基米德原理求解浮力大小，根据受力平衡求解弹簧拉力大小，结合弹簧每伸长1cm所需的拉力为0.3N ，求出弹簧的伸长量 。 7．【答案】（1）0.6 （2）零 （3）0.04 【解析】【分析】物体总是处于受力平衡状态，结合阿基米德原理列式求解，物体重力变大，秤潜入液体深度增加。 【解答】（1）如图甲所示。当秤盘上不放物体时，小筒受受的浮力等于小筒和秤盘总重为0.6 N； （2）当秤盘上不放物体时，称量质量为0，应在小筒A处标出该浮力秤的0刻度。 （3）小筒浸入水中的深度h为0.1 m ，小筒底面积为0.001m2 ，总浮力等于1N，小筒和秤盘总重为0.6 N ，所以物体的重力为 0.4N，质量为0.04kg。 8．【答案】（1）不变 （2）①G=14N ②F浮=5N ③P=2.8×103kg/m3 【解析】【分析】（1）在同种液体里，排开液体体积不变，则浮力大小不变； （2）①根据图丙可知物块的重力和物块浸没在水中时绳子的拉力； ②根据G=mg求出物块的质量；根据称重法求出物块浸没在水中受到的浮力； ③根据F浮=ρ液gV排求出物块浸没在水中排开水的体积，即为物块的体积；根据密度公式求出物块的密度。 【解答】 （1）“同济飞鱼”在水下巡游时，由于排开液体体积不变，则其浮力大小不变； （2）①由图乙可知，当物块没有浸入水中时，物块的重力等于绳的拉力，即G=F1=14N， ②当物块浸没在水中时，绳的拉力F2=9N， 由G=mg可知，物块的质量：， 物块浸没中水中时受到的浮力：F浮=G-F2=14N-9N=5N， ③由F浮=ρ液gV排可知，物块浸没在水中排开水的体积： ， 物块浸没在水中时，物块排开水的体积等于物块自身的体积，即V=V排=5×10-4m3， 物块的密度：。 9．【答案】（1）空气阻力 （2）解： （3）解： 【解析】【分析】（1）流线型的物体运动时受到的空气阻力很小； （2）根据公式 计算飞行所需的时间； （3）根据阿基米德原理 计算 充满氢气后气囊受到的浮力。 10．【答案】（1）解：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.14m3=1400N （2）解：F浮=G总=G人+G艇 G人=F浮-G艇=F浮-m艇g=1400N-30kg×10N/kg=1100N m人=G人/g=1100N/10N/kg=110kg 【解析】【分析】 （1）利用F浮=ρ水gV排可求赛艇受到的浮力； （2）根据物体浮沉条件可求物体的总重力，由G=mg得赛艇和运动员的质量，再求得两位女运动员的总质量。 11．【答案】（1）增加铅粒质量 （2）解：漂浮时，F浮=G物，ρVg= mg，m =30cm3x0.886g/cm3=26.58g （3）0 【解析】【分析】 （1）若不能直立，需要增加配重。 （2）根据物体沉浮条件了阿基米德原理可求出该仪器的质量。 （3）根据“度数”的含义进行分析。 【解答】 （1）制作时发现仪器不能竖直漂浮在液体中，说明此时配重较小，可以在下端增加增加铅粒质量。 （2）因为该仪器漂浮在液面，则F浮=G，当仪器恰好浸没在液体中时，仪器的质量最大，则有：，则该仪器的最大质量为：。 （3）标刻度时，须先将它置于水中，待该仪器稳定后，水面与A处相平，此时酒精含量为0，所以A处应标注的刻度为0。 12．【答案】（1）竖直漂浮在液体中 （2）解：仪器竖直漂浮在水中时，受到的浮力大小等于仪器的重力。 F浮=（m1+m2）g=24×10−3kg×10N/kg=0.24N F浮=ρ液gV排 【解析】【分析】考查密度计，密度计是利用漂浮时浮力等于重力原理。同一密度计浸入体积越多，说明密度越小。 【解答】（1）铁屑放入一端可以使密度计这一端较重，直立在液体中，故答案为：竖直漂浮在液体中。 13．【答案】（1）实心球和空心球的总质量m总=2m=2×200g=400g=0.4kg， 由于实心球和空心球刚好悬浮于水中，则受到的总浮力F浮总=G总=m总g=0.4kg×10N/kg=4N （2）空心球漂浮后，已知露出水面体积为150cm3，则ΔV=V露=150cm3， 则水面下降的深度， 所以空心球漂浮后容器水的深度h'=h-Δh=20cm-1.5cm=18.5cm=0.185m， 容器底部受到的压强p=ρgh'=1×103kg/m3×10N/kg×0.185m=1850Pa； （3）已知实心球和空心球刚好悬浮于水中受到的总浮力F浮总=4N， 由F浮=ρ水gV排得实心球和空心球的总体积： ， 空心球漂浮时，F浮=G=mg=0.2kg×10N/kg=2N； 由F浮=ρ水gV排得空心球浸没的体积： ， 则空心球的总体积V空心球=V露+V排=150cm3+200cm3=350cm3， 所以，V实心球=V总-V空心球=400cm3-350cm3=50cm3； 由于空心球和实心球是用相同材料制成的，且质量都是200g， 根据可知：实心球的体积与构成空心球的材料的实际体积相同； 所以，空心球的空心体积为V空=V空心球-V实心球=350cm3-50cm3=300cm3。 【解析】【分析】 （1）根据G=mg求出总重力，根据悬浮时浮力与重力相等即可求出受到的总浮力； （2）空心球漂浮后，由于已知露出水面体积，求出水面下降的深度，然后求出空心球漂浮后容器水的深度，即可利用p=ρgh求出底部受到的压强； （3）根据实心球和空心球悬浮时的浮力、空心球漂浮时的浮力，利用F浮=ρ水gV排分别求出实心球和空心球的总体积和； 由于空心球和实心球是用相同材料制成的，且质量都是200g，根据可知：实心球的体积与构成空心球的材料的实际体积相同；则空心球的空心体积就等于空心球的体积减去构成空心球的材料的实际体积。 14．【答案】（1）拖动管段所用的时间。 （2）管段受到的浮力F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3.06×103m3=3.06×107N； 管段匀速下沉，根据二力平衡可得，注水后管段的总重力G总=F浮=3.06×107N； 则注水前管段与水箱的总质量。 （3）海水密度，海水深度，隔墙面积等 【解析】【分析】 （1）速度和路程已知，利用速度公式可得到需要的时间。 （2）海水密度和管段排开液体的体积已知，利用阿基米德原理可得到管段所受到的浮力，由管段匀速下沉得到管段总重力等于浮力，由G=mg求出管段的总质量，总质量减去注入水的质量，得到注水前管段与水箱的总质量。 （3）利用和p=ρ液gh进行分析即可。 【解答】 （3）由压强的变形公式F=pS知物体在海水中受到的压力与其受到的压强和受力面积有关；由p=ρ液gh知物体在海水中受到的压强与海水的密度、海底的深度有关，故管段隔墙下沉到海底时受到的压力大小与海水的密度、海底深度、隔墙面积等有关。 15．【答案】（1）风速仪、风向标、温度计、湿度计、气压计 （2）② （3）解： 由得： 【解析】【分析】 （1）根据风速、风向、温度、速度和气压的测量仪器解答； （2）降水量其实就是水面到容器底部的垂直距离； （3）利用G=-mg可求物体的重力，物体漂浮，浮力等于重力，再利用F浮=ρgV排可求其排开水的体积。 【解答】 （1）雨量筒是测量降水量这一气象要素的器材，用来测量其他气象要素的器材：风速仪、风向标、温度计、湿度计、气压计。 （2）由图象可知，水平方向表示时间的变化量，竖直方向表示ab两点间的降水量，为获取该过程中ab两点间的降水量，应测量竖直方向上的距离，即选②。 16．【答案】（1）F浮=F1-F2=2.7N-1.7N =1N （2）V＝V排＝F浮/ρ水g＝1 N/(103 kgm－3*10 Nkg－1)＝10－4 m3 （3）由ρ=m/V＝2.7 N/(10 Nkg－1×10－4 m3)＝2.7×103 kg/m3 查某些金属的密度表可知：此金属块是铝． 【解析】【分析】（1）根据称量法F浮=F1-F2 计算金属块受到的浮力； （2）根据计算金属块的体积； （3）根据计算金属块的密度，再与表格数据比较即可。 17．【答案】（1）当核潜艇在水下航行时， 所受的浮力：F浮=G排下=m排下g=11500×103kg×10N/kg=1.15×108N （2）核潜艇在水面航行时排开水的体积 【解析】【分析】（1）已知核潜艇在水下的排水量，根据F浮=G排=m排g求出核潜艇在水下航行时，所受的浮力； （2）根据核潜艇的水面排水量，利用密度公式求出核潜艇在水面航行时排开水的体积。 18．【答案】（1）F浮=pgV=1000kg/m3*10N/kg*0.002m3=2N （2）G=F浮-F拉=2N-0.8N=1.2N 漂浮 F=G V=F浮/pg=1.2N/1000kg/m3*10N/kg=1.2*10-4m3 【解析】【分析】（1）当木块浸没时排开水的体积等于自身体积，根据阿基米德原理 F浮=p液gV排计算木块受到的浮力； （2）当木块浸没在水中时，根据平衡力的知识 G=F浮-F拉 算木块的重力。根据木块漂浮在水面时，根据漂浮条件计算它受到的浮力，最后根据阿基米德原理计算木块排开水的体积。 19．【答案】（1） （2） 【解析】【分析】（1）知道液体密度，排开液体的体积，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可求出小球受到的浮力； （2）将小球与金属链条完全脱离，根据密度公式求出小球的密度，根据小球和液体的密度关系可知小球静止时的状态，根据物体的浮沉条件可知小球静止时受到的浮力；然后根据阿基米德原理求排开水的体积，用总体积减去排开液体的体积就是木块静止时露出水面的体积。 【解答】 （1）由图可知，小球浸没在液体中，小球排开液体的体积V排=V=30cm3=3×10-5m3， 小球受到的浮力：F浮=ρ液gV排=0.9×103kg/m3×10N/kg×3×10-5m3=0.27N； （2）小球的密度：， 根据物体的浮沉条件可知，若小球与金属链条完全分离，小球静止时会漂浮在液面上， 则小球静止时受到的浮力：F浮'=G球=m球g=15×10-3kg×10N/kg=0.15N； 所以排开水的体积为：； 木块静止时露出水面的体积为： V露=V-V排'=30cm3-15cm3=15cm3=15.0cm3。 答：（1）小球受到的浮力为0.27N； （2）小球静止时受到的浮力大小为0.15N；露出水面体积为15.0cm3。 20．【答案】（1）由图乙可知，圆柱体的重力G=10N， 完全浸没时，F浮=G-F拉=10N-6N=4N （2）根据阿基米德原理，F浮=ρ液gV排，完全浸没时，求得V排=F浮/ρ液g=4N/1×103kg/m3=4×10-4m3当圆柱体完全浸没时，V物=V排=4×10-4m3，求得m=G/g=10N/10N/kg=1kg，根据密度公式，ρ=m/V=1kg/4×10-4m3=2.5×103kg/m3 （3）图乙可知，圆柱体的高h=2cm=0.02m，求得S=V/h=4×10-4m3/0.02m=2×10-2m2 【解析】【分析】（1）根据图乙确定圆柱体的重力和完全浸没时测力计的拉力，然后根据称量法计算此时受到的浮力； （2）首先根据阿基米德原理计算圆柱体排开液体的体积，再根据V物=V排计算物体的体积，最后根据计算质量，根据密度公式计算它的密度即可。 （3）根据图像确定圆柱体的高，然后根据计算它的底面积。 21．【答案】（1）减小 （2）400g、300mL 【解析】【分析】根据表中提供的信息可以判断、计算相关方面的问题；溶液稀释前后，溶质质量不变。 【解答】（1）由硫酸溶液和氨水的密度与其溶质的质量分数对照表，20℃时，随着溶液中溶质的质量分数逐渐增大，硫酸溶液的密度逐渐增大，氨水的密度逐渐减小。 （2）设加水的质量应为x，将12%的溶液加水稀释后溶质的质量不变，12%×100g=3%×（100g+x） 解得x=300g，即加水300mL，溶液质量等于100g+300g=400g 22．【答案】（1）13.6 （2）第3次实验得到的氯化钠溶液的溶质质量分数为； （3）设稀释成5％的氯化钠溶液质量为x 100×20％＝5%x x=400g，所以所用水的质量为400g-100g=300g。 【解析】【分析】 （1）根据表格数据可知，20℃时，10g水中最多能形成13.6g溶液，进行分析解答。 （2）根据溶质质量分数=×100%，进行分析解答。 （3）根据溶液稀释前后溶质的质量不变，进行分析解答。 【解答】 （1）由表格数据可知，20℃时，10g水中最多能形成13.6g溶液，表中m=13.6。 23．【答案】（1）15% （2）40 （3）解：稀释前后溶液中溶质质量不变20%×60kg=15%×m m=80kg m水=80kg-60kg=20kg V水==0.02m3 【解析】【分析】（1）根据选种的做法来分析； （2）根据溶质的质量=溶液的质量×溶质的质量分数来分析； （3）根据溶液加水稀释过程中，溶质的质量不变来分析。 【解答】（1）长得很饱满的水稻种子，密度超过1.1×103kg/m3，干瘪的和被虫子蛀坏的种子的密度都比饱满种子的密度都要小得多，所以应该用15%的食盐溶液（密度：1.10g/cm3=1.10×103kg/m3）才能挑选出很饱满的水稻种子； （2）配制200千克质量分数为16%的食盐溶液需要食盐的质量为：200kg×20%=40kg； （3）根据稀释过程中溶质的质量不变可以计算出20%的食盐溶液60千克可以配制出15%的食盐溶液的质量，然后可以计算出需要加的水的质量，进一步可以计算出加入水的体积。 24．【答案】（1）根据题意可知，物体A的质量为m=ρV= 1.30g/cm3 ×500cm3=650g； 物块A漂浮在稀硫酸中，其受到的浮力和重力相等， 所以静止时受到的浮力为F浮=G=mg=0.65kg×10N/kg=6.5N； （2）由于物块A漂浮在稀硫酸中，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排得到： 则； 解得：ρ=1500kg/m3=1.50g/mL， 查表可知这种硫酸溶液的溶质质量分数是60%； （3）要使物块A全部浸入溶液中，需加入水，并且使液体密度等于物体A的密度， 由表中数据可知硫酸溶液此时的质量分数为40%； 加水的过程中，硫酸质量不变，设加水后溶液的总质量x。 x×40%=5kg×60%； 解得：x=7.5kg 故所加水的质量：7.5kg-5kg=2.5kg。 【解析】【分析】（1）首先根据m=ρV计算物体A的质量，再根据漂浮条件F浮=G=mg计算它受到的浮力； （2）根据阿基米德原理计算出硫酸溶液的密度，再根据表格确定溶液的溶质质量分数； （3）首先根据悬浮条件确定溶液的密度，进而根据表格确定对应的溶质质量分数，接下来根据溶质质量不变列方程计算加水的质量即可。 25．【答案】（1）根据题意可知，消毒液的体积1000mL=1000cm3，密度1.2g/cm3，这一瓶消毒液中所含溶质二氧化氯的质量为：1000cm3×1.2g/cm3×80%=960g； （2）设需要80%的二氧化氯消毒液的质量为x，则： 80%x=40kg×20%； 解得：x=10kg； 需要加水的质量：40kg-10kg=30kg； 则需要加水的体积：。 【解析】【分析】 （1）根据溶质的质量=溶液的质量×溶质的质量分数来分析； （2）根据溶液稀释过程中，溶质的质量分数不变，列方程计算出需要80%消毒液的质量，然后前后溶液相减得到加水的质量，最后根据计算加水的体积。 26．【答案】（1）氯化钠的质量分数为： （2）设需要加入水的质量为x， 100g×18%=（100g+x）×0.9%， 解得：x=1900g。 【解析】【分析】 （1）根据溶质质量分数的计算公式计算； （2）根据溶质质量不变原理计算。 27．【答案】（1）54.3毫升|900毫升 （2）质量分数为：50.0%，所以密度为1.40克/厘米3 【解析】【分析】（1）根据溶质的质量不变，利用质质量=溶液质量×质量分数列出方程计算出98%的浓硫酸的质量，然后用质量除以密度计算出浓硫酸的体积；而加水的质量就等于配制后溶液的质量与配制前溶液质量的差； （2）首先根据密度乘以体积计算出质量分数为90%的硫酸质量，然后与水的质量相加计算出溶液的总质量，接下来计算这时硫酸的质量分数，最后根据质量分数查表得到溶液的密度。 【解答】（1）配制前后，溶质的质量不变， 设需要98%的浓硫酸质量为x， 根据溶质质量=溶液质量×质量分数得到：1000g×9.8%=98%x； 解得：x=100g； 这些浓硫酸的体积为：100g÷1.84g/cm3≈54.3cm3=54.3mL； 需要加水的质量：1000g-100g=900g； 需要加水的体积：900g÷1g/cm3=900cm3=900mL； （2）100mL90%的硫酸的密度为1.81g/mL， 质量为：1.81g/mL×100mL=181g； 144.8mL水的质量是144.8g； 那么混合后的总质量为：181g+144.8g=325.8g； 那么这时硫酸溶液的质量分数为：； 查表可知，当硫酸的质量分数为50%时，密度为1.4g/cm3。 28．【答案】（1）26.3 （2）300mL 【解析】【分析】 （1）根据溶液质量变化确定饱和状态，进而确定m的数值； （2）根据溶液稀释过程中溶质的质量不变进行求算。 【解答】 （1）由于20g水加入7g硝酸钾到得26.3g溶液，说明此时已经饱和，继续加入硝酸钾，不溶解，所以溶液质量不再增加，表中m=26.3； （2）20℃时，把100克溶质质量分数为20%的硝酸钾溶液稀释成5%的硝酸钾溶液，需加水的质量为 ，水的体积=300g÷1g/mL=300mL。 29．【答案】（1）由表格数据可知，20℃时，硝酸钾的溶解度为31.6g，则该温度下50g水中最多能溶解15.8g硝酸钾， 所以20℃时，将20克硝酸钾加入50克水中， 所得溶液溶质质量分数是； （2）设需要加入硝酸钾的质量为x，则：； 解得：x=20g。 【解析】【分析】 （1）根据硝酸钾的溶解度来分析计算溶液中溶质的质量分数来分析； （2）根据列式计算。 30．【答案】（1）量取液体时，俯视读数 （2）偏小 （3）克+3克克 =8克+42克=50克 【解析】【分析】（1）根据实验的注意事项进行分析； （2）根据溶质质量分数=溶质质量/(溶质质量+溶剂质量)×100%进行分析； （3）根据溶质质量分数=溶质质量/(溶质质量+溶剂质量)×100%进行分析。 【解答】（1）用量筒量取水时，应平视凹液面的最低处，而图中为俯视读数。 （2）若用粗盐来配制氯化钠溶液，则溶质质量会偏小，溶质质量分数会偏小。 （3）由图可知，称量的氯化钠的质量为5g+3g=8g，实际量取的水的体积为42mL，由此计算出水的质量，进一步得出所配置的氯化钠溶液的溶质质量分数。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$