内容正文:
八上期末浮力专题特训
一、选择题
1.如图,容器内有一密度未知的长方体M,通过粗细可忽略不计的硬质细杆AB 固定。打开水阀以稳定的流速注水。当注水时间为t1时,容器内水面恰好接触到长方体M的底部;当注水时间为t2时,长方体M 恰好全部浸没在水中;继续加水一段时间后停止(水未溢出)。整个过程中细杆AB 所受的力的大小F(不考虑方向)与时间t的关系不可能是
A. B. C. D.
2. 如图,一个弹簧一端固定物体,另一端固定在容器底部,放在装满水的装置中处于静止。设想从某一天起,地球的引力减为一半,则弹簧对物体的弹力(弹簧处于压缩状态) ( )
A.不变 B.减为一半
C.增加为原值两倍 D.弹簧对物体无弹力力
3.如图所示,一枚重力为G的鸡蛋悬浮在不饱和的盐水中。往盐水中继续均匀缓慢加盐,鸡蛋所受浮力F随时间t变化的图像可能是()
A. B. C. D.
4. 在如图所示的柱状容器内放入一个体积大小为 的柱状物体,现不断向容器内注入水,将水的总体积V和所对应的水的深度h 记录在下表中,则下列判断中不正确的是( )(取. kg,物体只与底接触、不密合)
V(cm3)
60
120
180
240
300
360
h(cm)
5
10
15
19
22
25
A.容器的底面积S2为12 cm2 B.物体的底面积 为
C.物体的密度为 D.物体所受到的最大浮力为1.4N
5.如图所示,烧杯中加入一定量的水,用细线将一乒乓球固定在烧杯中。现将烧杯倾斜,则乒乓球和细线的状态为( )
A.B.C.D.
6.将四个形状不同、高度均为L的实心金属块,用细线拉着。匀速缓慢地放入水深为2L的盛水容器中,直至容器底部,此时水未溢出。四个实验中与下图所描绘的浮力大小F与金属块浸入水中深度h的关系一致的是( )
A.B.C. D.
7.一个密度计,其刻度部分的A、B两点,分别是最上面和最下面的刻度位置。如图所示,这个密度计的测量范围是1.00×103至2×103kg/m3,把这个密度计放入某种液体中。液面的位置恰好在AB的中点C处,则这种液体的密度( )
A.小于1.50×103kg/m3 B.等于1.50×103kg/m3
C.大于1.50×103kg/m3 D.无法确定
8.重10牛的水可以产生的最大浮力为 ( )
A.一定小于10牛 B.一定大于10牛
C.一定等于10牛 D.可以大于10牛
9.如图所示,三个完全相同的玻璃缸装满了水,其中a只有水,b水中漂浮着一只小鸭子,c水中漂浮着一只大鸭子。若把三个缸放到台秤上称量,则台秤的示数()
A.a 最大 B.b最大 C.c最大 D.一样大
10.如图所示,将苹果和梨子放入水中后,苹果漂浮,梨子沉底。若苹果的质量、体积及受到的浮力为m1、V1和F1,梨子的质量、体积及受到的浮力为m2、V2和F2,现有以下判断,正确的是( )
⑴若m1>m2,则F1一定小于F2
⑵若m1=m2,则F1一定大于F2
⑶若V1=V2,则F1一定小于F2
⑷若V1>V2,则F1一定大于F2
A.(1)(3) B.(1)(4) C.(2)(3) D.(2)(4)
11.小科通过研究得到“物体在液体中受到的浮力大小与液体密度、物体排开液体的体积有关,与物体浸入液体的深度无关”的结论,下列四组实验可以证明“物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关”的是( )
①测力计挂着浸在水中的铁块,慢慢下移,在铁块浸没前测力计示数逐渐变小
②测力计挂着浸没在水中的铁块,让铁块再下移一段距离测力计示数不变
③将两块相同的木块以横、竖不同的姿态放入水中,均漂浮在水面上
④将质量相同、形状各异的实心物体放入水中,均漂浮在水面上
A.只有①②④ B.只有②③④ C.只有③④ D.只有①②
12.如图,体积相同的两个物体A、B用不可伸长的细线系住,放入水中后,A刚好完全浸没入水中,细线被拉直.已知A重,B受到的浮力为,A、B密度之比为3:5.以下说法中不正确的是()( )
A.B受到的重力为 B.细线对A的拉力为
C.A的密度为 D.B对容器底部的压力为零
13.如图所示,在底面积是S1的圆柱形容器中,注入深为h的水后,再把一横截面积为S2的金属圆柱体立于容器中,若圆柱体露出水面,容器中水不溢出。则下列说法中正确的是( )
A.水对容器底部的压力为F压=ρ水ghS1
B.水对容器底部的压强为力
C.金属圆柱体所受的浮力为
D.水对容器底部的压力为
14.如图甲所示,边长为10 cm的正方体木块A 通过细线与圆柱形容器底部相连,容器中液面与A上表面齐平。从打开容器底部的抽液机匀速向外排液开始计时,细线上拉力F随时间t的变化图像如图乙所示,木块的密度ρ=0.5×103kg/m3,容器底部的面积为200cm2,g取10N/kg.下列说法中正确的是( )
A.随着液体的排出,木块受到的浮力不断减小
B.容器中的液体是酒精
C.抽液机每秒钟抽出液体的质量是10 g
D.第30s时,木块露出液面的高度是2m
15.同学们用弹簧测力计、烧杯、水、圆柱体(体积相同的不同物体)等器材,探究“浸在水中的物体所受浮力与浸入深度的关系”。将物体所受的浮力大小及弹簧测力计示数与浸入深度的关系绘制成图像,得到甲、乙、丙、丁四组实验的图像。下列说法正确的是( )
A.四组学生实验的图像全部正确
B.图像甲和丙中,存在F1+F2=F3
C.图像甲中的圆柱体密度最大
D.图像乙中的圆柱体密度为1.5g/cm3
二、填空题
16. 如图所示,在三个相同的容器中装有质量相同的水,将木块A、金属块 B 按不同的方式放入水中,待A、B静止时,水面高度h甲、h乙、h丙的大小关系为 。
17.如图为微项目活动——人工鱼鳔。
(1)将一铁块放入装满水的溢水杯中(未与容器底完全紧贴)。测得溢出水的体积为50mL,如图甲所示。则此时铁块受到的浮力为 N,浮力方向 。
(2)将气球和细长的塑料管连接在一起,用细线吊住铁块,一起浸没在水里。调节注射器活塞
如图乙,若拉动注射器活塞向右抽气,铁块向下运动 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。该过程中,水对容器底的压强将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
18.一个均匀立方体木块,无弹性的细绳的一端跟木块底部相连,另一端固定在底面积为0.08 m2的圆柱形容器底部中央,如图甲所示(容器足够高),现向容器中匀速缓慢加水,如图乙所示,用Fg表示木块受到的浮力,用h 表示容器中水的深度,则Fig随深度h变化的关系图象如图丙所示,则木块的密度为 kg/m3,水对木块所做的功是 J。
19.如图甲所示,一个棱长为10 厘米、重为 9 牛的正方体物块 M,水平放置在一个方形容器中,M与容器底部不密合。以恒定水流向容器内注水,容器中水的深度 h 随时间t 的变化关系如图乙所示。当t=100秒时,物块M在水中处于 (填“沉底”“悬浮”或“漂浮”)状态,图乙中a的值为 厘米。(g 取 10牛/千克)
20.郭同学在水盆中洗碗,发现一个大碗正漂浮在水盆中,如图所示。他将水盆底的一铁沙球放入大碗中,但大碗仍然漂浮。与原先相比,大碗所受到的浮力将 (选填“变大”、“不变”或“变小”),水盆中的水面将会 (选填“上升”、“不变”或“下降”)。
21.边长为10cm的正方体物块A放入圆柱形容器底部,如图1所示,缓慢向容器内注入液体1(液体未溢出),测量容器内液体的深度h,分别计算出该物块对应受到的浮力F浮,并绘制了图1中的实线图像。
(1)物块的重力为 N。
(2)换用另一种液体重复上述实验,并在图2中绘制出浮力F随注入容器内的液体深度h的图像(如图2中虚线所示)。则图2中h0为____(填选项前的字母)。
A.h0=10cm B.8cm<h0<10cm C.h0>10cm
三、实验探究题
22. 某兴趣小组为了验证阿基米德原理,设计并开展了如下的实验:
步骤一:取一个如图甲所示的塑料圆筒和金属圆柱体(塑料圆筒和金属圆柱体直径、高度均相同) ,按图乙进行操作,读出弹簧测力计的示数,记为 F1。
步骤二:如图丙所示,向烧杯中逐渐加水,直到液面与金属圆柱体上表面相平,读出弹簧测力计的示数,记为 F2。
步骤三:如图丁所示,用滴管向塑料圆筒中加满水,调节铁夹的高度、使烧杯中液面与金属圆柱体上表面相平,读出弹簧测力计的示数,记为 F3。
(1)如图丙所示,此时金属圆柱体受到的浮力大小为 (用 列式表示)。
(2)若实验中的测量结果满足 的关系,则可以验证阿基米德原理。
(3)实验中小组发现圆柱体受到的浮力大于它排开水的重力。下列操作会引起该结果的有____(填字母)。
A.步骤一中弹簧测力计未调零就使用
B.步骤二中液面未达到圆柱体上表面
C.步骤三中塑料圆筒中的水没有加满
23. 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:
简易密度计使用说明书
使用方法:
(1)弹簧测力计左边表示测力计示数(量程0~5N),右边表示相应液体密度示数。(2)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.
(3)将小金属块完全浸没于待测液体中。(4)在右边刻度板上读出相应密度值。
(1)将小金属块浸没在某种液体时,左边测力计示数为0.8牛,对应右边的密度值是多少?
(2)当弹簧测力计悬挂大金属块浸没在待测液体中进行测量时,请通过计算判断该密度计的量程为多少?
四、解答题
24.小余的父亲老余为了解决全家人夏季淋浴问题,想自己动手做一个太阳淋浴器,真正制作前他买来了一个圆柱形金属桶,一个压力传感器,两个圆柱体以及细线若干先制作一个小模型。初步设计如图所示,其中A、B两个圆柱体通过细绳与压力传感开关相连,已知:圆柱形金属桶的底面积 压力传感器的作用是当它受到竖直向下的拉力达到1 N时通过控制水泵开始从进水口向桶内注水,且开始注水时,储水量为 当拉力等于0.4N时控制水泵停止向桶内注水,且停止注水时储水量为 两个圆柱体完全相同,其底面积. ,高h=10 cm,每个圆柱体重( ,请你帮助小余的父亲在其初步设计的基础上,求出下列问题。(压力传感开关与金属桶间的距离、细绳质量与体积忽略不计,g取10N/ kg)
(1)开始注水时,A、B两个圆柱体受到的总浮力为多少?
(2)停止注水时,A圆柱体浸在水面下的深度为多少?
(3)A、B两个圆柱体间的细线长度为多少?
25.项目学习小组利用学到的浮力知识制作了一个浮力秤。
(1)【产品设计】
选取250毫升的塑料瓶(瓶身为圆柱体) ,剪掉瓶底,旋紧瓶盖,在瓶盖处系一块质量适当的小石块,使塑料瓶能倒置在水槽里,如右图所示。老师认为在瓶盖口系一块质量适当的小石块的好处是 。
(2)【标注刻度】
①标定“0”刻度:不放物体时,待浮力秤静止时,液面所对应瓶子的位置标记为“0”刻度。
②标定最大刻度:已知塑料瓶的体积为250mL,塑料瓶和石块的总重为1N。每次测量时,向塑料瓶中加入待测液体的体积均为200毫升,请计算该浮力秤能测液体的最大密度值。(请写出计算过程)
③标定剩余的刻度。
(3)【产品改进】
在展示过程中,发现该浮力秤的称量范围过小。为了增大称量范围,经小组讨论总结出两种方法:A.换用密度更大的液体; B.减小石块的质量。请从中选择一种方法,简要阐述该方法具有可行性的理由。
参考答案
1.D
2.B
3.A
4.A
5.C
6.A
7.A
8.B
9.D
10.C
11.B
12.B
13.B
14.C
15.C
16.h甲=h乙>h丙
17.(1)0.5;竖直向上
(2)不变;减小
18.0.5×103;8
19.漂浮;9
20.变大;不变
21.(1)8
(2)A
22.(1)F1-F2
(2)
(3)C
23.(1)因为当小金属块未放入液体时,测力计的示数为2N,因此物体的重力为2N;当小金属块浸没在某种液体时,测力计示数为0.8N时,此时物体受到的浮力: F=2N-0.8N=1.2N,
由 可知液体的密度:
(2)由称重法测量浮力可知,金属块受到的浮力 由阿基米德原理可知,金属块受到的浮力
所以弹簧测力计的示数F25与液体密度ρ液的函数关系式是
由于金属块的重力G和金属块排开液体的体积V#是一个定值,所以弹簧测力计的示数F总与液体密度ρ段是一次函数关系,且液体密度ρA越大,FB越小;
所以若用大金属块时,当弹簧测力计对大金属块的拉力为0时,液体密度最大,最大液体密度:
即当拉力 时,液体密度为0; 当拉力 时,液体密度为 该密度计的量程是
24.(1)当开始注水时,A、B受到的浮力.
(2)停止注水时,A、B受到的浮力为-F2=0.6 N+0.6 N-0.4 N=0.8 N;由F浮=ρgV排可得,此 时 排 开 水 的 体 积 为 浸入水中的深度为 =16 cm;所以A 浸入的深度为 =6cm;
(3)(3)开始注水时:圆 柱 体 排 开 水 的 体 积: 圆柱体浸入水中深度为水面与圆柱体 B 下表面之间的深度: 此时桶内水的体积最小 最小深度为 8cm,圆柱体 B 露出水面的长度hв露=h-hв浸=10cm-4 cm=6 cm;停止注水时:储水量为 500 cm3;则桶内水的体积最大为 500 cm3,此时水 的 最大 深度为:
圆柱体A、B之间的绳子长度:L=h最大-hA浸-h最小-hве=29 cm-6cm- 8cm-6cm=9 cm。
25.(1)使塑料瓶能竖直倒立于水槽中
(2)解: 当 时,浮力称受到的浮力最大:
此时,所测液体的重力最大:
则待测液的最大密度值为:
(3)选A:当浮力秤排开液体的最大体积不变,换用密度更大的液体时,浮力称受到的最大浮力变大。由 可知,加入的液体质量变大,加入的液体体积不变下,测量的最大的液体密度也变大。
选B:减小石块的质量,塑料瓶和石块的总重减小,由 可知,最大的浮力不变时,G液变大,加入液体的质量变大,加入的液体体积不变,则测量的最大的液体密度也变大。
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