内容正文:
2024—2025学年八年级下册10.1 浮力
一、单选题
1.下列情景中的物体没有受到浮力的是( )
A.水面戏水的鸭子 B.水中游动的小鱼
C.水中大桥的桥墩 D.沉入水底的石头
2.将两个相同的物体放入甲、乙两个容器内中央位置,同时等量缓慢地向甲、乙容器中注水,假设物体密度小于水且注水过程中物体不会倾倒,则( )
A.甲容器中的物体先浮起 B.乙容器中的物体先浮起
C.甲、乙容器中的物体同时浮起 D.都有可能
3.下列物体中,没有受到浮力的是( )
A.温州大桥的桥墩 B.正在上升的热气球
C.行走在陆地上的人类 D.在空中飞行的飞机
4.如图甲是小华在做“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验,她猜想:浮力可能与液体的密度、物体浸入液体的深度以及物体排开液体体积有关:如果她想探究浮力与排开液体体积的关系,在甲图实验的基础上,接下来她应该完成图中的哪一个步骤( )
A. B. C. D.
5.乒乓球漂浮于水面上,乒乓球所受浮力的施力物体是( )
A.空气 B.地球 C.水 D.盛水容器
6.如图所示的四个情景中,没有受到浮力的物体是( )
A.大桥的桥墩 B.水面戏水的天鹅
C.在水中向下游动的鱼 D.沉底的鸡蛋
7.如图所示,装有水的容器静止放在水平桌面上,正方体物块 M 悬浮在水中,其上表面与水面平行,则下列说法中正确的是 ( )
A.M上、下表面受到水压力的合力大于 M 受到的浮力
B.M 所受重力的大小等于 M 上、下表面受到水压力的合力大小
C.M 下表面受到水的压力与 M 所受重力的合力为零
D.M 上表面受到水的压力和 M 下表面受到水的压力是一对平衡力
8.中国“蛟龙”号载人潜水器可以潜入深海 7000 多米,已知不同深度的海水密度不同。下列说法中正确的是( )
A.“蛟龙”号在下潜过程中,它所受海水的浮力不变
B.“蛟龙”号在上浮过程中,它所受海水的压强逐渐变大
C.“蛟龙”号在海下悬停时,它所受海水压力的合力等于它的总重
D.“蛟龙”号漂浮在海面时,它所受海水向上的压力大于它的总重
9.学习物理知识,对物理概念及规律的理解非常重要。下列说法正确的是( )
A.物体受到力作用时,一定运动起来
B.用塑料吸管将饮料“吸”入口中是利用大气压
C.物体运动状态改变时,不一定受到力的作用
D.浸在液体中或气体中的固体一定受到浮力作用
10.图中小球受到的浮力的方向是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
11.如图所示,静止在水中的圆柱体,下表面受到竖直向上的压力为20N,则
A.其上表面受到的压力小于20N
B.其上表面受到的压力等于20N
C.其受到的浮力为20N
D.其受到的浮力大于20N
12.探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示,其中所用金属块a和塑料块b的密度不同,但重力均为1.6N,下列分析正确的是( )
A.金属块a浸没在水中时,受到浮力的大小为0.6N
B.利用甲、乙,可以探究浮力的大小与物体体积的关系
C.利用乙、丙,可以探究浮力的大小与液体密度的关系
D.利用丙、丁,可以探究浮力的大小与物体密度的关系
13.如图信息中没有受到浮力的物体是( )
A.升空的热气球 B.航行的“辽宁号”
C.遨游的“天宫二号” D.下潜的“蛟龙号”
14.如图所示,重为5N的木块A,在水中处于静止状态,此时绳子的拉力为3N,若绳子突然断了,木块A在没有露出水面之前,其所受浮力与重力之差是( )
A.2N B.3N C.5N D.8N
15.如图所示,用细绳吊着柱体浸没在水中,柱体所受浮力为F浮,柱体上、下表面受到水的压力分别为F向下、F向上。下列关系式一定成立的是( )
A.F浮=F向下 B.F浮<F向上 C.F浮>F向下 D.F浮>F向上
二、填空题
16.如图一个物体浸没在水中,受到水向下的压力30N,受到水向上的压力是50N,则它受到的浮力为 N。
17.如图所示,一金属块所受的重力为26.5牛,当用弹簧测力计吊着金属块浸没在盛满水的溢水杯中时,测力计的示数为16.7牛,该金属块受到水对它的浮力为 牛,此时排开水的重力为 牛.如果该金属块从弹簧测力计取下,放入水中下沉的过程中所受合力为 牛.
18.科普阅读题
控制变量法
物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法。它是科学探究中的重要思想方法,广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中。控制变量法研究某一科学问题,通常要涉及到三个变量,即自变量、因变量和控制变量。在实验中,需要保持不变的物理量叫控制变量;把原因变量叫作自变量,就是你在实验中有目的地改变的变量;把结果变量叫做因变量,就是你在实验中测量的变量,因变量的变化依赖于你所改变的变量(自变量)的变化。以“探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度是否有关”为例,接触面的粗糙程度即为自变量,需要我们有目的地改变的变量;滑动摩擦力的大小就是因变量,是我们在实验中测量的变量;而这里没有提到的其他因素均为控制变量,尤其是压力的大小,需要在实验中保持不变。
根据以上材料回答下列问题:
(1)物理学中研究一个量受多因素影响时常用的研究方法是 法;
(2)在实验中,需要控制保持不变的量叫做 变量;
(3)在探究物体所受的浮力与液体密度是否有关这一实验中, 是因变量(选填“液体密度”或“浮力”)。
19.如图所示,在弹簧测力计下悬挂一个重物,弹簧测力计的量程是 N,重物的重力为 ,重物浸在水中时所受的浮力是 N。
三、计算题
20.如图所示,边长为0.16m的正方体木块漂浮在水面上,木块的下表面距离水面0.12m。求:(g取10N/kg)
(1)木块下表面处,水产生的压强为多大?
(2)木块受到的浮力为多大?
21.如图,密度为0.6×103kg/m3、体积为10﹣3m3的正方体木块,用一条质量可忽略不计的细绳系住,绳的两端分别系于木块底部中心和容器底部中心.细绳对木块的最大拉力为3N.容器内有一定量的水,木块处于漂浮状态,但细绳仍然松软,对木块没有拉力.容器的底面积为0.03m2.g取10N/kg
求:
(1)此时木块受到的浮力?
(2)当向容器中注水,直到细绳对木块的拉力达到最大值,在细绳断裂前的一瞬间停止注水,则此时木块浸入水中的体积为多大?从停止注水细绳断裂到木块静止这一过程中,水对容器底部的压强变化了多少?
试卷第1页,共3页
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参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
A
C
C
A
B
C
B
A
题号
11
12
13
14
15
答案
A
A
C
B
B
1.C
【详解】ABD.鸭子、小鱼和石头都浸在液体中,因为液体对浸没在其中的物体有向上的作用力和向下的压力作用,其中向上的压力大于向下的压力,这个压力差即物体受到的浮力,故ABD不符合题意;
C.桥墩由于底面埋在淤泥下,不能与水接触,因此桥墩没有受到水对其向上的压力,故桥墩不受浮力作用,故C符合题意。
故选C。
2.B
【详解】两个相同的物体的重力相同,放入甲、乙两个容器内中央位置,因甲容器底面积大,故同时等量缓慢地向甲、乙容器中注水,同一时刻,乙容器中水的深度大于甲容器中水的深度。根据,同一时刻,乙中物体底部受到液体产生的压强大,由压强公式有
当液体产生的向上的压力(即浮力)刚好等于重力时,物体开始上浮,因两物体底面积相同,故乙容器中的物体受到的浮力先等于重力,故乙容器中的物体先浮起,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.A
【详解】行走在陆地上的人类、正在上升的热气球和在空中飞行的飞机下表面都浸在液体或气体中,受到液体或气体竖直向上的托力,这个托力即物体受到的浮力,故它们均受到浮力作用;大桥的桥墩由于底面埋在淤泥下,不能与水接触,因此桥墩没有受到水对其向上的压力,根据浮力产生的原因可知桥墩不受浮力作用,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.C
【详解】她想探究浮力与排开液体体积的关系,这就要求除了排开液体的体积不同以外,其他条件都要相同;AB两项物体的悬挂方法与甲图不同;D选项物体接触了容器底部;故C符合题意。
故选C。
5.C
【详解】因乒乓球漂浮于水面上,浮力的施力物体是水,浮力的方向竖直向上。
故选C。
6.A
【详解】A.大桥的桥墩。桥墩虽然位于水中,但其下表面与河床紧密接触,没有与水形成压力差。换句话说,桥墩的下表面并没有受到水向上的压力,而只受到上表面和侧面的水压力,但这些压力并不能形成向上的浮力。因此,桥墩没有受到浮力作用,故A符合题意;
B.水面戏水的天鹅。天鹅的身体部分浸在水中,天鹅受到水的浮力。故B不符合题意;
C.在水中向下游动的鱼。鱼的身体完全浸在水中,其下表面和上表面都受到水的压力,但同样由于下表面比上表面更深,所以下表面受到的压力大于上表面受到的压力,这个压力差就是鱼受到的浮力。故C不符合题意;
D.沉底的鸡蛋。虽然鸡蛋沉在水底,但其下表面仍然与水接触并受到向上的压力,而上表面也受到水向下的压力。由于鸡蛋的下表面比上表面更深,所以下表面受到的压力仍然大于上表面受到的压力,这个压力差就是鸡蛋受到的浮力。故D不符合题意。
故选A。
7.B
【详解】ABC.正方体物块M悬浮在水中,则F浮=G,其上表面与水面平行,根据浮力产生的原因可知,M上、下表面受到水压力的合力大小F合=F浮,所以
F合=F下-F上=F浮=G
因此可得M 下表面受到水的压力与 M 所受重力的合力不为零,故AC错误,B正确;
D.由图知,M上表面所处的深度较小,根据p=ρgh可知,M上表面受到水的压强小于M下表面受到水的压强,而上下表面的面积相同,则由F=pS可知,上表面受到水的压力小于M下表面受到水的压力,所以,M上表面受到水的压力和M下表面受到水的压力不是一对平衡力,故D错误;
故选B。
8.C
【详解】A.“蛟龙”号在下潜过程中,不同深度的海水密度不同,因为潜水器浸没在海水中,所以浸入的体积等于潜水器的体积,所以浸入海水的体积不变,由阿基米德原理可知潜水器受到的浮力改变,故A错误;
B.“蛟龙”号在上浮过程中,深度h减小,根据公式得,潜水器所受的压强变小,故B错误;
C.“蛟龙”号在海下悬停时,浮力等于重力,又因为浮力等于水产生压力的合力,所以潜水器所受海水压力的合力等于它的重力,故C正确;
D.“蛟龙”号漂浮在海面时,所受的浮力等于重力,浮力等于下表面所受的压力减去上表面所受的压力,因为上表面不在海水中所以受到海水的压力为零,所以浮力就等于潜水器下表面所受的压力,则潜水器下表面受到向上的压力等于重力,故D错误。
故选C。
9.B
【详解】A.物体受到平衡力作用,可能静止,也可能做匀速直线运动,故A错误;
B.用力吸气,吸管内的气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下,饮料被“吸”入口中,利用了大气压,故B正确;
C.力是改变物体状态的原因,所以物体的运动状态改变时,一定受到力的作用,故C错误;
D.根据浮力产生的原因,物体如果不受液体向上的压力,就不受浮力,故D错误。
故选B。
10.A
【详解】浮力的方向是竖直向上的,图中1方向是竖直向上,故小球受到的浮力的方向是1方向。
故选A。
11.A
【详解】由可知,静止且浸没在水中的圆柱体,受到的浮力大于0,因静止在水中的圆柱体,下表面受到竖直向上的压力,由浮力产生的原因可知,圆柱体上表面受到的压力小于,且其受到的浮力小于。
故选A。
12.A
【详解】A.由图乙知,金属块浸没在水中,弹簧测力计的示数为1.0N,受到的浮力
F浮=G-F示=1.6N-1.0N=0.6N
故A正确;
B.图甲、乙中,金属块a浸入水中,排开水的体积不同,可探究浮力与物体排开液体的体积的关系,故B错误;
C.图乙、丙中,体积不同的金属块a与塑料块b,浸没在水中,可探究的是浮力大小与物体排开液体体积的关系,故C错误;
D.图丙、丁中,塑料块b浸没在水及酒精中,弹簧测力计的示数不同,说明塑料块所受的浮力不同,所以可探究浮力的大小与液体密度的关系,故D错误。
故选A。
13.C
【详解】A.升空的热气球,受到空气的浮力,热气球之所以上升,就是因为受到的浮力大于重力,故A不符合题意;
B.航行的“辽宁号”,能浮在海水面上,就是因为受到的浮力等于重力,故B不符合题意;
C.太空中没有空气,故遨游的“天宫二号”不受浮力,故C符合题意;
D.下潜的“蛟龙号”浸没在水中,受到水的浮力,故D不符合题意。
故选C。
14.B
【详解】图中木块A受到重力、拉力和浮力的作用,且重力和拉力的方向均竖直向下,而浮力的方向是竖直向上的,根据力的平衡条件可得,木块受到的浮力
当绳子突然断了,木块A在没有露出水面之前,木块受到竖直向上的浮力(其大小不变)和竖直向下的重力,则其所受浮力与重力之差
由以上分析可知,B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
15.B
【详解】浮力产生的原因就是浸在液体中的物体受到的向上和向下的压力差,因此,该正方体所受浮力为
即
F浮<F向上
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
16.20
【详解】浮力产生的原因是物体上下表面受到的液体压力差,所以它受到的浮力
F浮=50N-30N=20N
17. 9.8 9.8 16.7
【分析】(1)已知物体的重力和浸没在水中时测力计的示数,利用称量法计算金属块所受的浮力;由阿基米德原理可知,浮力等于排开水的重力(溢出水的重力).
(2)将该金属块从弹簧测力计取下,放入水中下沉的过程中,金属块受向下的重力和向上的浮力,这两个力的方向相反,合力的大小等于这两个力大小之差;
【详解】(1)根据称量法可得,该金属块受到水对它的浮力:由阿基米德原理可知,浮力等于排开水的重力(溢出水的重力).则溢出水的重力:;
(2)将该金属块从弹簧测力计取下,放入水中下沉的过程中,金属块受向下的重力和向上的浮力,则金属块所受的合力:
故答案为(1). 9.8 (2). 9.8 (3). 16.7
【点睛】本题综合考查了称量法、阿基米德原理计算浮力的大小,还考查了合力的计算.灵活运用公式是关键.
18. 控制变量 控制 浮力
【详解】[1]物理学中研究一个量受多因素影响时常用的研究方法是控制变量法;
[2]在实验中,需要保持不变的物理量叫控制变量;
[3]在实验中,有目的地改变的变量叫自变量;实验过程需要测量的变量叫因变量。所以在探究物体所受的浮力与液体密度是否有关这一实验中,因变量是浮力的大小,自变量是液体密度。
19. 0~5N 3.2 1
【详解】[1][2]由图可知,该弹簧测力计的量程为0~5N。分度值是0.2N,此时该弹簧测力计的读数是3.2N,可知重物的重力为3.2N。
[3]由图可知,重物浸在水中时测力计的示数为2.2N,此时所受的浮力是
20.(1);(2)30.72N
【详解】解:(1)木块下表面处,水产生的压强为
(2)由题意得
木块下表面受到的压力
因为木块上表面与空气直接接触,所以不受水向下的压力,则浮力
答:(1)木块下表面处,水产生的压强为1.2×103Pa;
(2)木块受到的浮力为30.72N。
21.答案见解析
【分析】(1)已知木块的密度和体积,可求得其质量,再利用G=mg可求得自重力,木块处于漂浮状态,浮力等于其重力.
(2)对此时的木块进行受力分析可知,此时浮力等于木块的重力加3N的拉力,据此可利用公式计算木块的排水体积;
(3)求出了从停止注水细绳断裂到木块静止这一过程中,水的变化高度,再利用液体压强公式p=ρgh求容器底受水的压强变化值.
【详解】(1)∵木块处于漂浮状态,浮力等于其重力
∴此时木块受到的浮力F浮=G=mg=ρ木V木g=0.6×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=6N.
(2)绳子拉力最大时,木块受力平衡,则F浮′=ρ水g V排′=G木+F绳
V排′===9×10-4m3
当细绳断裂时,F浮′-F最大=G木,
设此时木块排开水的体积为V排′,则:ρ水V排′g=ρ木V木g,即:1×103kg/m3×V排′×10N/kg=0.6×103kg/m3×10-3m3×10N/kg,解得:V排′=6×10-4m3;
△h===0.02m,
△p=ρ水g△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa,
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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