内容正文:
2024-2025学年八年级物理全册单元测试卷(福建专用)
第九章 浮力
(A卷•提升卷)
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.测试范围:沪科版八年级全册第九章。
第Ⅰ卷 选择题(34分)
1、 单选题(本题共14小题,每小题2分,共28分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.如图所示,A、B是可自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的一部分,现往容器里注入一些水。下列说法正确的是( )
A.A、B、C、D物体都受到浮力
B.A、B、C物体受到浮力,D不受浮力
C.A、B物体受到浮力,C、D物体不受浮力
D.A物体受到浮力,B、C、D物体不受浮力
【答案】B
【详解】浮力产生的原因是液体(或气体)对物体上下表面的压力差,A物体上表面没有受到水的压力,但下表面受到水的压力,因此水对A物体上下表面产生了的压力差,故A物体受浮力的作用;由图可知,水对B、C物体上下表面都产生了的压力差,故B、C物体都受浮力的作用;D物体上表面受到水的压力,但下表面没有受到水的压力,因此水对D物体没有产生向上的压力差,故D物体不受浮力的作用。故A、C、D错误,B正确。
2.十里铺中学的高馒童同学取一只瓶口直径略小于乒乓球直径的透明塑料瓶,将瓶底切去后,塑料瓶倒立放置,将乒乓球放入瓶中,且保持瓶口朝下,如图往塑料瓶里注水,乒乓球静止不动,用手掌堵住瓶口,乒乓球向上运动。演示此实验主要用于( )
A.探究液体压强的特点
B.研究物体的沉浮条件
C.证明大气压强的存在
D.解释浮力产生的原因
【答案】D
【详解】往塑料瓶里注水,乒乓球下表面受到水的压力为0,上表面受到的水的压力不为0,总的来看,水对乒乓球施加的向下的压力将乒乓球压在瓶口,乒乓球静止不动,此时乒乓球不受水的浮力;用手掌堵住瓶口,水逐渐填充瓶口空隙,乒乓球浸没在水中,此时水对乒乓球上下表面产生了压力差,从而使得乒乓球受到了浮力,且浮力大于重力,乒乓球将向上运动,所以演示此实验主要用于解释浮力产生的原因,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3.一个浸没在水中的正方体物块,其下表面受到的水对它的向上压力为16N,上表面受到水对它的向下的压力为6N,则正方体在水中受到的浮力大小和方向为( )
A.22N 竖直向上 B.10N 竖直向上 C.10N 竖直向下 D.无法判断
【答案】B
【详解】正方体下表面受到的水对它的向上压力为16N,上表面受到水对它的向下的压力为6N,正方体在水中受到的浮力
浮力的方向是竖直向上的。
故选B。
4.如图所示,四个完全相同的小球分别在盛有不同液体的容器中保持静止,各液面到容器底部的距离相等,容器底部受到的液体压强p的关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】小球在甲、乙中漂浮,说明小球的密度小于两种液体的密度,并且小球在液体甲中露出的部分大于在液体乙中露出的部分,根据
F浮=G=ρgV排可知ρ甲>ρ乙,在丙中悬浮,说明小球的密度等于液体丙的密度,小球在丁中下沉,说明小球的密度大于液体的密度,所以可以判断出甲液体的密度最大;还知道四个容器中液面到容器底面的深度相同,根据公式p=ρgh可知
p甲>p乙>p丙>p丁故A正确,BCD错误。
故选A。
5.如图所示,我们研究浸没在液体(密度为ρ液)中的长方体,分析它受力的情况。长方体上、下表面的面积为S,上、下表面所处的深度分别记为h1、h2(h2>h1)。下列说法不正确的是( )
A.长方体两个相对的侧面所受液体的压力相互平衡
B.长方体上表面受到液体对它向下的压力F1=ρ液gh1S
C.长方体上、下表面受到液体对它的压力差为F2-F1=ρ液g(h2-h1)
D.浸在液体中的长方体受到液体对它向上的浮力F浮=ρ液g(h2-h1)S
【答案】C
【详解】A.根据相同深度液体向各个方向的压强相等的特点可知,长方体浸没在液体中时,它的侧面受到的各个方向液体的压力相互平衡,则长方体两个相对的侧面所受液体的压力同时作用在长方体上,且大小相等、方向相反、作用在同一条直线上是一对平衡力,故A正确,不符合题意;
B.液体对长方体上表面的压强
由可知,液体对长方体上表面的压力
故B正确,不符合题意;
C. 液体对长方体下表面的压强
由可知,液体对长方体上表面的压力
长方体上、下表面受到液体对它的压力差为
故C错误,符合题意;
D.由浮力产生的原因可知,物体受到的浮力
故D正确,不符合题意。
故选C。
6.下列物体中没有受到浮力的是( )
A.水面上游动的海豚 B.向深海下潜的“奋斗者号”深潜器
C.太空中遨游的中国空间站组合体 D.沉入河底的巨石
【答案】C
【详解】ABD.浮力是浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)向上托起的力,水面上游动的海豚、在海水中下潜的“奋斗者”号深潜器、沉入河底的巨石都受到浮力作用,故ABD不符合题意;
C.太空中没有空气,故太空中遨游的中国空间站组合不受到浮力,故C符合题意。
故选C。
7.潜水艇的艇身装有水舱,如图所示,一潜水艇正悬浮在水中,若要使该潜水艇上浮,则应该( )
A.增大水舱内气压,从而增大潜水艇所受浮力 B.增大水舱内气压,从而减小潜水艇所受重力
C.减小水舱内气压,从而增大潜水艇所受浮力 D.减小水舱内气压,从而减小潜水艇所受重力
【答案】B
【详解】潜水艇悬浮在水中,浮力与重力相等,要使潜水艇上浮,则重力应小于浮力,由于潜水艇浮力不变,则应增大水舱内气压,使水舱中的水排出一部分,来减小重力。
故选B。
8.由我国研发的“奋斗者”号载人潜水器已成功抵达深海10909米。下列有关“奋斗者”号的说法正确的是( )
A.漂浮在海面上时受力平衡
B.匀速航行时受合力向前
C.加速航行时惯性越来越大
D.潜水器是由硬度小,密度大的材料制成的
【答案】A
【详解】A.潜水器漂浮在海面上时浮力等于自身重力,受力平衡,故A正确;
B.匀速航行时处于平衡状态时,受平衡力,所受合力为零,所以并不是合力向前,故B错误;
C.加速航行时船的质量不变,惯性大小不变,故C错误;
D.潜水器材料除需要较高的硬度外,潜水器有重量调节装置,密度不宜太大影响灵活性,故D错误。
故选A。
9.如图所示是研究浮力跟哪些因素有关实验时的体验,用手将一个开口向上的空易拉罐逐渐浸入水中(未浸没),此过程中易拉罐所受浮力的变化情况是( )
A.保持不变 B.逐渐变小
C.逐渐变大 D.无法判断
【答案】C
【详解】空易拉罐逐渐浸入水中(未浸没)时,液体密度不变,易拉罐排开水的体积V排逐渐变大,由阿基米德原理F浮=ρ液V排g可知,易拉罐所受到的浮力变大;故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
10.关于浮力的说法中正确的是( )
A.浸在液体中的物体,液体密度越大物体所受浮力一定越大
B.物体的体积越大,受到的浮力越大
C.物体的密度越大,受到的浮力越大
D.浸在水中的物体,浮力大小等于排开水的重力
【答案】D
【详解】A.浸在液体中的物体,所受浮力大小与液体密度和排开液体的体积都有关,液体密度越大物体所受浮力不一定越大,故A错误;
B.浸在液体中的物体,所受浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关,与物体的体积无关,故B错误;
C.浸在液体中的物体,所受浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关,与物体的密度无关,故C错误;
D.由阿基米德原理公式:F浮=G排可知,浸在水中的物体,浮力大小等于排开水的重力,故D正确。
故选D。
11.选取两个相同的烧杯放在水平桌面上,分别装满了相同的液体,把甲、乙两球轻轻放入两杯液体,静止时的状态如图所示,下列选项正确的是( )
A.甲球受到的浮力大 B.乙球受到的浮力大
C.甲球和乙球所受浮力一样大 D.甲球排开液体的重力小于乙球排开液体的重力
【答案】A
【详解】ABC.由图可知,甲排开液体的体积大于乙排开液体的体积,由可知,甲球受到的浮力大于乙球受到的浮力,故A正确,BC错误;
D.排开液体的重力等于物体受到的浮力,甲受到的浮力大于乙受到的浮力,所以甲球排开液体的重力大于乙球排开液体的重力,故D错误。
故选A。
12.在水平桌面上,甲、乙两个完全相同的烧杯分别装有不同密度的盐水。把同一个鸡蛋分别放入甲、乙两杯盐水中,鸡蛋静止时如图所示,且放入鸡蛋后液面高度相同。下列说法正确的是( )
A.甲液体中的鸡蛋受到的浮力大于重力
B.乙液体中的鸡蛋受到的浮力小于重力
C.鸡蛋排开甲、乙两液体的质量相等
D.甲、乙两烧杯对桌面的压强相等
【答案】C
【详解】AB.鸡蛋在甲中漂浮,浮力等于重力,鸡蛋在乙中悬浮,浮力等于重力,故AB错误;
C.由阿基米德原理可知,鸡蛋排开液体的重力等于鸡蛋受到的浮力,鸡蛋在甲中受到的浮力等于鸡蛋在乙中受到的浮力,所以鸡蛋在甲中排开液体受到的重力等于鸡蛋在乙中排开液体受到的重力,由可知,鸡蛋排开甲、乙两液体的质量相等,故C正确;
D.放入鸡蛋后液面高度相同,鸡蛋在甲中排开液体的体积更小,由可知,甲液体的密度更大,由可知,甲液体对容器底部的压强更大,由可知,甲对容器底部的压力更大,两容器的重力相等,所以甲容器对桌面的压力更大,两容器底面积相等,由可知,甲容器对桌面的压强更大,故D错误。
故选C。
13.把一个小球放入盛满酒精的溢杯中,它将下沉到杯底,从杯中溢出8克酒精,若将该小球放入盛满水的溢杯中,它将漂浮在水面上,则从杯中溢出水的质量( )
A.大于8克,因为水的密度更大,小球所排开水的质量更多
B.大于8克,因为所溢出酒精的质量小于小球质量,而所溢出水的质量等于小球质量
C.小于8克,因为小球所排开液体的体积变小,所受浮力不变
D.等于8克,因为小球在酒精和水中所受浮力一样大
【答案】B
【详解】把小球放在盛满酒精的溢水杯里,因为小球下沉,所以小球受到酒精的浮力
F浮酒精=G排酒精<G球
根据G=mg,所以
m排酒精<m球……①
把小球放在盛满水的溢水杯里,因为小球漂浮,所以小球受到水的浮力
F浮=G排水=G球
根据G=mg,所以
m排水=m球……②
由①②得出
m排水>m排酒精
故从杯中溢出水的质量大于8g。
故选B。
14.2024年5月1日,我国首艘弹射型航母福建舰进行海试,当航母从长江口进入东海的过程中,以下说法中正确的是( )
A.航母受到的浮力不变,会下沉些 B.航母受到的浮力不变,会上浮些
C.航母受到的浮力变大,会上浮些 D.航母受到的浮力变小,会下沉些
【答案】B
【详解】航母从长江口进入东海,航母始终漂浮,根据漂浮条件,物体漂浮时受到的浮力等于其重力。由于航母的重力在这个过程中不变,所以航母受到的浮力不变。 海水的密度大于江水的密度。由F浮=ρ液gV排 ,当航母从长江口进入东海时,由于液体的密度增大,航母排开液体的体积减小。因此航母会上浮一些。故B正确,ACD错误。
故选B。
二、多选题(本题共2小题,每小题3分,共6分,在每小题给出的四个选项中,至少有两项是符合题目要求的)
15.将鸡蛋放入盐水中出现如图所示状态,缓慢向杯中加盐或水使鸡蛋悬浮(水未溢出),下列说法正确的是( )
A.加盐可以让鸡蛋悬浮
B.鸡蛋悬浮时浮力大
C.鸡蛋悬浮时液体密度小
D.鸡蛋悬浮时液体对杯底的压强大
【答案】CD
【详解】A.图中鸡蛋漂浮,说明鸡蛋的密度小于盐水的密度,若加盐,盐水的密度更大,鸡蛋会继续向上漂浮,故A错误;
B.鸡蛋漂浮和悬浮时,浮力都等于重力,漂浮和悬浮时,鸡蛋受到的浮力相等,故B错误;
C.鸡蛋悬浮时,鸡蛋的密度等于盐水的密度,所以鸡蛋悬浮时液体密度比鸡蛋漂浮时小,故C正确;
D.鸡蛋悬浮时液体密度比鸡蛋漂浮时小,可以通过加水来实现,所以盐水的总质量变大,由可知,液体对杯底的压强变大,故D正确。
故选CD。
16.将两个实心小球a、b轻放入两个装有不同液体的相同容器中,最后静止处于如图所示状态,此时两液面高度相同,a球质量比b球大,则下列判断正确的是( )
A.小球所受浮力 B.小球所受浮力
C.液体对容器底部压强 D.液体对容器底部压强
【答案】BC
【详解】AB.由图可知,a处于漂浮状态,b处于悬浮状态,两个小球受到的浮力都等于自身的重力,由题意可知,a球质量比b球大,由公式可知,a球的重力大于b球的重力,故a球受到的浮力大于b球受到的浮力,即
故A错误,B正确;
CD.由图可知,a球体积比b球小,由题意可知,a球质量比b球大,由公式可知,a球密度比b球大,a处于漂浮状态,故甲中液体密度大于a球的密度,b处于悬浮状态,故乙中液体密度等于b球的密度,故甲中液体的密度大于乙中液体的密度,两容器液面高度相同,由公式可知,甲中液体对容器底部的压强更大,即
故C正确,D错误。
故选BC。
第Ⅱ卷 非选择题(66分)
3、 填空题(本题共6小题,每空1分,共15分)
17.如图所示,今年9月10日在沪东中华长兴岛基地举行仪式,庆贺为17.4万立方米大型LNG(液化天然气)运输船首船和2号船同日命名。若两艘运输船满载天然气后船体在水中会 (选填“上浮”或“下降”)一些,排开水的体积 (选填“变大”“变小”或“不变”),船体受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 下降 变大 变大
【详解】[1][2][3]轮船始终漂浮,根据物体的浮沉条件可知,浮力大小等于重力大小,满载天然气后,重力变大,故浮力变大,根据阿基米德原理知,排开液体的体积变大,因而船体在水中要下降一些。
18.把重10N,体积为的物体投入盛满水的溢水杯中,当物体静止时,物体的状态是 (选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”),溢出水的重力为 N。
【答案】 漂浮 10
【详解】[1][2]当物体浸没水中时所受浮力
F=ρgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2×10-3m3=12N
即当物体全部浸入时所受浮力F>10N,故物体会上浮,最终物体漂浮在水面上,漂浮所受浮力等于物重10N,由阿基米德原理可知,溢出水的重力为10N。
19.如图一个飞艇充入气体后的质量是1.5t,体积为。当装入 t货物时,飞艇能够悬浮在空中;飞艇在空中某一高度沿水平方向匀速飞行时的速度为90km/h,40min可飞行 km;普通飞艇依靠浮力上升,飞艇在空中加速上升时所受的浮力 (填“大于”“等于”或“小于”)它排开的空气所受的重力。
【答案】 0.435 60 等于
【解析】【小题1】[1]艇在空气中所受浮力为
因为在空中悬浮,所以
由G=mg可知装入货物质量
[2]飞行距离
[3]所受浮力为
无论加速减速,排开空气体积不变都为物体自身体积,所以飞艇在空中加速上升时所受的浮力等于它排开的空气所受的重力。
20.高铁站台上的工作人员总是提醒“请站在黄色安全线外排队候车”,这是由于当列车驶过时,安全线与列车之间空气的流速比安全线外空气的流速 ,越靠近列车,空气压强越 ,也就越危险。(选填“大”或“小”)。(热气球、风筝) 工作原理与此相同。
【答案】 大 小 风筝
【详解】[1][2]当列车驶进站台时,会带动人和车之间的空气流动速度加快,此时人外侧的空气流动速度慢;根据流体压强与流速的关系可知,人外侧空气流速慢压强大,而内侧流速快压强小,越靠近列车,空气压强越小,会产生一个向内侧的压强差,将人推向火车,易出现危险。
[3]热气球是利用空气的浮力升空的,风筝是利用流体压强和流速的关系升空的,风筝与此原理相同。
21.如图是我国新研制的“极目一号”高原探测浮空艇,内部充满氦气和空气的混合气体,其密度为,浮空艇的总体积为。某次放飞后该浮空艇静止悬浮在空中,它周围空气的密度为。则浮空艇受到空气的浮力为 N;在升空过程中,浮空艇所受浮力 (选填“逐渐变小”“不变”或“逐渐变大”)。
【答案】 逐渐变小
【详解】[1]由题意可知,浮空艇排开空气的体积为
则浮空艇所受到的浮力为
[2]在升空过程中,空气密度逐渐减小,根据可知,在排开体积不变时,浮空艇所受浮力逐渐变小。
22.如图所示,海洋科学家驾驶“深水飞机”探索神秘海洋。深水飞机机翼是向下拱起。在下潜过程中,机翼上方的水流速度小,压强 ,机翼上下表面形成压力差,使“飞机”迅速下潜;若海水密度不变,在下潜过程中“飞机”受到的浮力大小 。
【答案】 大 不变
【详解】[1]深水飞机机翼是向下拱起,上方平直,这样的结果决定了当飞机启动后,机翼下方海水水流流速快,海水压强小,海水对机翼压力方向向上;机翼上方海水水流流速慢,海水压强大,海水对机翼压力方向向下,两个压力形成一个向下的合力,使“飞机”迅速下潜。
[2]在下潜过程中,“飞机”在水下,排开海水的体积不变,海水密度不变,根据阿基米德原理可知,“飞机”受到的浮力大小不变。
四.实验题(本题共4小题,每空1分,共,25分)
23.在探究浮力大小与哪些因素有关的实验中。依次将物体缓缓浸入水中,如图甲所示。
(1)弹簧测力计在测量之前都要进行调零,本实验测量前应该沿 (选填“竖直”或“水平”)方向调零;
(2)从位置2→3的过程中,物体受到的重力 ,受到的浮力 ;(选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)从位置3→4的过程中,物体受到的浮力大小 ,说明物体受到的浮力与浸没的深度 (选填“有关”或“无关”);
(4)图乙中的 (选填“a”或“b”)曲线能反映测力计示数在图甲实验过程中的变化。
【答案】(1)竖直
(2) 不变 变大
(3) 不变 无关
(4)b
【详解】(1)弹簧测力计在测量之前都要进行调零,本实验测量前应该沿竖直方向调零。
(2)[1]根据可知,从位置2→3的过程中,物体的质量不变,所以受到的重力不变。
[2]从位置2→3的过程中,物体排开水的体积变大,由可知,物体所受浮力变大。
(3)[1][2]从位置3→4的过程中,物体排开液体的体积不变,所以物体受到的浮力大小不变,但物体浸没的深度变大,说明物体受到的浮力与浸没的深度无关。
(4)根据称重法测浮力可得
F浮=G-F示
则测力计的示数
F示=G-F浮
物体浸入水中前,测力计示数等于重力(示数不变),物体慢慢浸入水中,浮力先变大后不变,则测力计的示数先变小后不变,所以图乙中的b能反映测力计示数的变化。
24.小刚游泳时发现,人从浅水区走向深水区的过程中所受浮力逐渐变大。于是他猜想浮力的大小可能与物体浸在液体中的深度有关。为了验证自己的猜想是否正确,他设计并完成了如图甲所示的实验,并将详细的实验数据记录在表格中。
物块下表面所处深度
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
弹簧测力计示数
4.6
4.2
3.8
3.4
3.0
2.6
2.2
2.2
2.2
2.2
物块所受浮力
0
0.4
0.8
1.6
2.0
2.4
2.4
2.4
2.4
(1)表格中所缺数据为 ,请在图乙中画出浮力大小与物块下表面所处深度h之间关系图像 ;
(2)分析图像可知:当人从浅水区走向深水区时,随着h ,人排开水的体积 ,逐渐变大(均选填“变大”“变小”或“不变”);但不能由此认为浮力的大小与物体浸在液体中的深度有关,理由: ;
(3)为了继续探究浮力的大小是否与液体密度有关,他可采取的操作: 。
【答案】(1) 1.2
(2) 变大 变大 在人浸没后,深度增大,浮力不变
(3)见解析
【详解】(1)[1]物体静止,受力平衡,浮力为
[2]将表中各点数据描在图中,再用光滑的曲线将各点连接起来,如图所示
(2)[1][2][3]由图像可知,在人浸没前,随着深度逐渐变大,由0增大到6cm的过程中,人排开液体的体积逐渐变大,浮力也逐渐变大,由0增大到2.4N,但人浸没后,深度继续变大,排开液体的体积不变,浮力也不再改变,所以不能说明浮力与深度有关。
(3)要探究浮力的大小是否与液体密度有关,可以换用密度不同的其它液体,将物体浸没,读出测力计示数,求出浮力大小。
25.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小华提出如下猜想:
猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关
猜想2:浮力的大小可能与物体浸没的深度有关
猜想3:浮力的大小可能与排开液体的体积有关
(1)为了验证猜想,小华在实验室里做了如图1所示的实验。
①要验证猜想2,应比较序号为 的三次实验;
②比较序号为A、D、E的三次实验,分析可知:排开液体的体积相同时,液体的密度越大,物体所受的浮力越 。
③根据图1可以得出物体P密度为 g/cm3,E图中盐水密度为 g/cm3。
(2)小明接着又探究了“浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系”,过程如图2所示,其中a、b、c、d中弹簧测力计的示数依次是F1、F2、F3、F4。
①探究操作的最合理顺序是 (只填字母)。若图中F1、F2、F3、F4四个力之间满足。(写关系式)成立,就可得出结论F浮= G排;
②不会影响图2实验探究结论能否正确得出的操作是 (只填序号)。
A.c中,物体浸入水中前,水面未到达烧杯口
B.c中物体没有全部浸入在水中
C.c中物体触碰到了烧杯底
【答案】(1) ACD 大 2.4 1.2
(2) bacd F1−F3=F4−F2 B
【详解】(1)[1]为了验证猜想2,即浮力的大小是否与物体浸没的深度有关,我们需要控制其他因素不变,只改变物体浸没的深度。观察图1中的实验,我们可以发现,实验ACD中,物体都浸没在水中,且液体的密度相同,但浸没的深度不同,但测力计示数一样,即物体受到的浮力相同。
[2]比较序号为A、D、E的三次实验可知,物体都浸没在液体中,因此排开液体的体积是相同的。但是,液体的密度不同,可以发现,随着液体密度的增大,物体所受的浮力也逐渐增大。因此,可以得出结论:排开液体的体积相同时,液体的密度越大,物体所受的浮力越大。
[3]图1A物体在空气中时弹簧测力计示数4.8N,图1D物体浸没在水中时弹簧测力计的示数为2.8N ,由称重法可得,物体浸没在水中所受浮力
F浮=G-F=4.8N-2.8N=2N
根据阿基米德原理可得,物体的体积
物体的质量
物体的密度
[4]根据称重法可得,物体浸没盐水中所受浮力
F浮'=G-F'=4.8N-2.4N=2.4N
由阿基米德原理可得,盐水的密度
(2)[1]图2中,合理的实验步骤是先测出空桶所受的重力,取下空桶,测出物体所受的重力,这样可以避免来回取、挂物体;把物体浸没在装满水溢水杯中,测出物体所受的浮力,收集物体排开的水;最后测出桶和排开的水所受的重力;处理数据得出结论。故合理的顺序为bacd。
[2]图2实验中,浮力的大小
F浮=F1−F3
排开水的重力
G排=F4−F2
若四个力之间的关系式F1−F3=F4−F2成立,就可得出结论F浮=G排。
[3]A.要想测出物体排开的水的重力,烧杯内水的液面必须到达烧杯口,若达不到,则测得的排开的液体的重力会变小,会影响结论是否正确,故A不符合题意;
B.如果物体没有全部浸入在水中,浸入的体积越小,浮力越小,排开液体的重力越小,不会影响测量结果,故B符合题意。
C.c中物体触碰到了烧杯底。这个操作会导致测量的浮力偏大,因为当物体触碰到烧杯底时,烧杯底会对物体产生一个向上的支持力,弹簧测力计的示数会偏大,从而导致计算出的浮力偏大。而排开水的重力的测量值并没有受到影响,所以实验结论会受到影响,故C不符合题意。
故选B。
26.小明是一名游泳爱好者,周末小明上网查询国家游泳馆的信息,发现这样一条评论:“深水区游起来浮力非常大,创造了个人的最好成绩。”
发布于4月19日
超预期第1次打卡国家级游泳赛事运动场馆。不仅有跳水区,游泳还有深水区。想在3米的深水区游泳需要考一个深水资格证。考试分成两个大项,必须通过的是连续踩水50秒,还有个二选一的科目100米2分30秒、500米20分。考试的报名费是5元,门票是40元,水质也非常的干净。深水区游起来浮力非常的大,创造了个人的最好成绩,非常开心。教练员和救生员也很专业,非常棒。
【问题】
浮力大小与容器内液体深度有关系吗?
【证据】
他和小组的同学从实验室找来弹簧测力计、烧杯和石块等器材进行探究。小组确定了测量浮力的方法:用弹簧测力计先测出物体的重力G,接着将物体浸入液体中静止时,读出测力计对物体的拉力F,可计算出物体所受的浮力,其表达式 ;(用字母F和G表示)小组同学进行了如图甲四次测量(C,D两次物块距液面深度相同);
【解释】
(1)分析图中 三次实验的数据(填出步骤的序号),并初步得到结论: ;
(2)为了得到普遍规律,小明还需要选取 进行多次实验;
【交流】
(3)小明同学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,那么承载大船就没有力量,也就是说浮力的大小与河中液体的质量有关。那么一定质量的液体能产生比自身重力更大的浮力吗?小组同学针对这个问题进一步开展了如图乙所示实验,在相同的薄塑料杯a、b(杯的质量不计)中分别装入50g、100g的水,将b放入a中,发现b漂浮在a中,这时a中水对b产生的浮力为 N,此实验可得出的结论是: 。
【答案】 ABD 见解析 不同物体和液体 1 见解析
【详解】[1]物体静止,受力平衡,浮力等于重力减拉力,即
(1)[2][3]ABD三次实验中,液体密度相同,物体排开液体的体积相同,但液体的深度不同,BD中测力计示数相同,说明物体受到的浮力相同,故得出结论:浮力大小与液体深度无关。
(2)[4]为了避免偶然性,得出普遍性规律,还需要采用不同物体和密度不同的液体进行重复实验。
(3)[5]b漂浮在a中,浮力等于b的重力,故这时a中水对b产生的浮力为
[6]a的重力为
故结论为:一定质量的液体能产生比自身重力更大的浮力。
5. 作图题(本题共2小题,每题3分,共6分)
27.重为20牛的小球静止在水面上,用力的图示法在图中画出该球所受的浮力F浮。
【答案】
【详解】小球在水面上静止且仅受自身重力以及水的浮力,所以小球所受浮力与小球所受重力大小相等,方向相反,作用在小球重心上,故小球所受浮力大小为20N,方向竖直向上,选取标度为10N,则所画线段长度为标度的两倍,如图所示:
28.如图所示,木块漂浮在水面上,请在图中画出木块受到浮力和重力的示意图。
【答案】
【详解】木块漂浮在水面上,处于平衡状态,受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力,这两个力大小相等,如下图所示:
六、科普阅读题(本题共1小题,每空1分,共6分)
29.阅读材料,回答问题:
2021年10月16日,神舟十三号载人飞船将3名航天员送入太空。
材料一:12月9日,王亚平在中国空间站以“天宫课堂”的形式进行太空授课。演示浮力实验,展示了浸没在水中的乒乓球无法上浮的实验现象,她用吸管把乒乓球轻轻压入水中,取出吸管后,观察到乒乓球静止不动,如图甲所示。在中国科技馆的同学们做了同样的实验,乒乓球却迅速上浮直至漂浮,如图乙所示。北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”也被带上太空,如图丙所示。(外太空处于微重力状态,重力可以忽略不计)
材料二:2021年11月8日凌晨,王亚平身穿我国自主研制的“飞天”舱外航天服完成了长达约6.5个小时的出舱活动,如图丁所示。舱外航天服具有保湿、保温、供氧、维持压力、等功能,并配有背包式生命保障系统,以保障航天员的舱外作业。
(1)如图甲所示,说明在空间站中,水对乒乓球各面的压强都 (选填“相同”或“不相同”),乒乓球 (选填“受到”或“不受”)浮力的作用;
(2)与在地球上相比,冰墩墩的重力会 (选填“变大”、“变小”或“不变”);如图丙所示,王亚平手持冰墩墩向翟志刚抛去,由牛顿第一定律可知,冰墩墩将做 运动,说明运动 (选填“不需要”或“需要”)力来维持;
(3)如图丁所示,出舱的航天员与轨道舱之间需要系上安全系绳,当航天员远离轨道舱时,可拉着绳子返回轨道舱,这利用了物体间力的作用是 。
【答案】 相同 不受 变小 匀速直线 不需要 相互的
【详解】(1)[1][2]浮力来源于重力引起的液体在不同深度的压力差,太空中处于失重环境,水的重力几乎消失,所以水对乒乓球各面的压力都接近于零,则杯中浸没在水中的乒乓球不受浮力的作用。
(2)[3][4][5]冰墩墩从地球到空间站,位置发生改变,质量不变,由于空间站失重现象,重力变小;若重力和空气阻力忽略不计,王亚平将冰墩墩用手抛向翟志刚,根据牛顿第一定律,运动的冰墩墩不受力的作用将保持匀速直线运动,说明运动不需要力来维持。
(3)[6]因为物体间力的作用是相互的,当航天员拉着绳子时,绳子也给宇航员一个力,这样当航天员意外漂离轨道舱,可拉着绳子返回轨道舱。
七.解答题(共2小题,共14分)
30.解放军在一次夺岛演习中,出动了05型履带式水陆两栖突击车。该车总质量为28.5t,同时,该车装配有输出功率为的发动机,机动性能卓越(g取10N/kg)。
(1)该车在平面沙滩上行进时,两条履带与沙滩的总接触面积为,求该车对沙滩的压强;
(2)该车在水面漂浮时,它排开水的体积是多少?(取)
(3)该车在水上最快的速度可达25km/h,若该车以21.6km/h的速度在水面上匀速行进10.8km时,若发动机的输出功率全部用于做机械功,则发动机做了多少功?求该车在水面上匀速行进时受到的阻力为多少?
【答案】(1)
(2)
(3),
【详解】(1)该车对沙滩的压力
该车对沙滩的压强
(2)该车在水面漂浮时,所受浮力
它排开水的体积
(3)该车以21.6km/h的速度在水面上匀速行进10.8km,所用时间
发动机做的功
匀速行进时受到的阻力
31.我国从远古时代就开始利用浮力了。据考古工作者发现,在距今7500年前的新石器时期,我国古代劳动人民就制造出了独木舟,如图所示。该独木舟所用木材的体积为,质量为60kg,g取10N/kg,。求:
(1)制作该独木舟所用材料的密度为多少?
(2)独木舟上乘坐质量为50kg的人漂在水面上时,受到的浮力为多少牛?
(3)独木舟底部距离水面10cm时,底部的面积上受到的压力为多少牛?
【答案】(1)0.4×103kg/m3
(2)1100N
(3)2N
【详解】(1)制作该独木舟所用材料的密度
(2)独木舟漂浮,浮力等于重力,故此时独木舟受到的浮力为
(3)独木舟底部距离水面10cm时,受到水的压强为
独木舟底部距离水面10cm时,底部的面积上受到的压力
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2024-2025学年八年级物理全册单元测试卷(福建专用)
第九章 浮力
(A卷•提升卷)
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.测试范围:沪科版八年级全册第九章。
第Ⅰ卷 选择题(34分)
一、单选题(本题共14小题,每小题2分,共28分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.如图所示,A、B是可自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的一部分,现往容器里注入一些水。下列说法正确的是( )
A.A、B、C、D物体都受到浮力
B.A、B、C物体受到浮力,D不受浮力
C.A、B物体受到浮力,C、D物体不受浮力
D.A物体受到浮力,B、C、D物体不受浮力
2.十里铺中学的高馒童同学取一只瓶口直径略小于乒乓球直径的透明塑料瓶,将瓶底切去后,塑料瓶倒立放置,将乒乓球放入瓶中,且保持瓶口朝下,如图往塑料瓶里注水,乒乓球静止不动,用手掌堵住瓶口,乒乓球向上运动。演示此实验主要用于( )
A.探究液体压强的特点
B.研究物体的沉浮条件
C.证明大气压强的存在
D.解释浮力产生的原因
3.一个浸没在水中的正方体物块,其下表面受到的水对它的向上压力为16N,上表面受到水对它的向下的压力为6N,则正方体在水中受到的浮力大小和方向为( )
A.22N 竖直向上 B.10N 竖直向上 C.10N 竖直向下 D.无法判断
4.如图所示,四个完全相同的小球分别在盛有不同液体的容器中保持静止,各液面到容器底部的距离相等,容器底部受到的液体压强p的关系正确的是( )
A. B.
C. D.
5.如图所示,我们研究浸没在液体(密度为ρ液)中的长方体,分析它受力的情况。长方体上、下表面的面积为S,上、下表面所处的深度分别记为h1、h2(h2>h1)。下列说法不正确的是( )
A.长方体两个相对的侧面所受液体的压力相互平衡
B.长方体上表面受到液体对它向下的压力F1=ρ液gh1S
C.长方体上、下表面受到液体对它的压力差为F2-F1=ρ液g(h2-h1)
D.浸在液体中的长方体受到液体对它向上的浮力F浮=ρ液g(h2-h1)S
6.下列物体中没有受到浮力的是( )
A.水面上游动的海豚 B.向深海下潜的“奋斗者号”深潜器
C.太空中遨游的中国空间站组合体 D.沉入河底的巨石
7.潜水艇的艇身装有水舱,如图所示,一潜水艇正悬浮在水中,若要使该潜水艇上浮,则应该( )
A.增大水舱内气压,从而增大潜水艇所受浮力 B.增大水舱内气压,从而减小潜水艇所受重力
C.减小水舱内气压,从而增大潜水艇所受浮力 D.减小水舱内气压,从而减小潜水艇所受重力
8.由我国研发的“奋斗者”号载人潜水器已成功抵达深海10909米。下列有关“奋斗者”号的说法正确的是( )
A.漂浮在海面上时受力平衡
B.匀速航行时受合力向前
C.加速航行时惯性越来越大
D.潜水器是由硬度小,密度大的材料制成的
9.如图所示是研究浮力跟哪些因素有关实验时的体验,用手将一个开口向上的空易拉罐逐渐浸入水中(未浸没),此过程中易拉罐所受浮力的变化情况是( )
A.保持不变 B.逐渐变小
C.逐渐变大 D.无法判断
10.关于浮力的说法中正确的是( )
A.浸在液体中的物体,液体密度越大物体所受浮力一定越大
B.物体的体积越大,受到的浮力越大
C.物体的密度越大,受到的浮力越大
D.浸在水中的物体,浮力大小等于排开水的重力
11.选取两个相同的烧杯放在水平桌面上,分别装满了相同的液体,把甲、乙两球轻轻放入两杯液体,静止时的状态如图所示,下列选项正确的是( )
A.甲球受到的浮力大 B.乙球受到的浮力大
C.甲球和乙球所受浮力一样大 D.甲球排开液体的重力小于乙球排开液体的重力
12.在水平桌面上,甲、乙两个完全相同的烧杯分别装有不同密度的盐水。把同一个鸡蛋分别放入甲、乙两杯盐水中,鸡蛋静止时如图所示,且放入鸡蛋后液面高度相同。下列说法正确的是( )
A.甲液体中的鸡蛋受到的浮力大于重力
B.乙液体中的鸡蛋受到的浮力小于重力
C.鸡蛋排开甲、乙两液体的质量相等
D.甲、乙两烧杯对桌面的压强相等
13.把一个小球放入盛满酒精的溢杯中,它将下沉到杯底,从杯中溢出8克酒精,若将该小球放入盛满水的溢杯中,它将漂浮在水面上,则从杯中溢出水的质量( )
A.大于8克,因为水的密度更大,小球所排开水的质量更多
B.大于8克,因为所溢出酒精的质量小于小球质量,而所溢出水的质量等于小球质量
C.小于8克,因为小球所排开液体的体积变小,所受浮力不变
D.等于8克,因为小球在酒精和水中所受浮力一样大
14.2024年5月1日,我国首艘弹射型航母福建舰进行海试,当航母从长江口进入东海的过程中,以下说法中正确的是( )
A.航母受到的浮力不变,会下沉些 B.航母受到的浮力不变,会上浮些
C.航母受到的浮力变大,会上浮些 D.航母受到的浮力变小,会下沉些
二、多选题(本题共2小题,每小题3分,共6分,在每小题给出的四个选项中,至少有两项是符合题目要求的)
15.将鸡蛋放入盐水中出现如图所示状态,缓慢向杯中加盐或水使鸡蛋悬浮(水未溢出),下列说法正确的是( )
A.加盐可以让鸡蛋悬浮
B.鸡蛋悬浮时浮力大
C.鸡蛋悬浮时液体密度小
D.鸡蛋悬浮时液体对杯底的压强大
16.将两个实心小球a、b轻放入两个装有不同液体的相同容器中,最后静止处于如图所示状态,此时两液面高度相同,a球质量比b球大,则下列判断正确的是( )
A.小球所受浮力 B.小球所受浮力
C.液体对容器底部压强 D.液体对容器底部压强
第Ⅱ卷 非选择题(66分)
3、 填空题(本题共6小题,每空1分,共15分)
17.如图所示,今年9月10日在沪东中华长兴岛基地举行仪式,庆贺为17.4万立方米大型LNG(液化天然气)运输船首船和2号船同日命名。若两艘运输船满载天然气后船体在水中会 (选填“上浮”或“下降”)一些,排开水的体积 (选填“变大”“变小”或“不变”),船体受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
18.把重10N,体积为的物体投入盛满水的溢水杯中,当物体静止时,物体的状态是 (选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”),溢出水的重力为 N。
19.如图一个飞艇充入气体后的质量是1.5t,体积为。当装入 t货物时,飞艇能够悬浮在空中;飞艇在空中某一高度沿水平方向匀速飞行时的速度为90km/h,40min可飞行 km;普通飞艇依靠浮力上升,飞艇在空中加速上升时所受的浮力 (填“大于”“等于”或“小于”)它排开的空气所受的重力。
20.高铁站台上的工作人员总是提醒“请站在黄色安全线外排队候车”,这是由于当列车驶过时,安全线与列车之间空气的流速比安全线外空气的流速 ,越靠近列车,空气压强越 ,也就越危险。(选填“大”或“小”)。(热气球、风筝) 工作原理与此相同。
21.如图是我国新研制的“极目一号”高原探测浮空艇,内部充满氦气和空气的混合气体,其密度为,浮空艇的总体积为。某次放飞后该浮空艇静止悬浮在空中,它周围空气的密度为。则浮空艇受到空气的浮力为 N;在升空过程中,浮空艇所受浮力 (选填“逐渐变小”“不变”或“逐渐变大”)。
22.如图所示,海洋科学家驾驶“深水飞机”探索神秘海洋。深水飞机机翼是向下拱起。在下潜过程中,机翼上方的水流速度小,压强 ,机翼上下表面形成压力差,使“飞机”迅速下潜;若海水密度不变,在下潜过程中“飞机”受到的浮力大小 。
四.实验题(本题共4小题,每空1分,共,25分)
23.在探究浮力大小与哪些因素有关的实验中。依次将物体缓缓浸入水中,如图甲所示。
(1)弹簧测力计在测量之前都要进行调零,本实验测量前应该沿 (选填“竖直”或“水平”)方向调零;
(2)从位置2→3的过程中,物体受到的重力 ,受到的浮力 ;(选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)从位置3→4的过程中,物体受到的浮力大小 ,说明物体受到的浮力与浸没的深度 (选填“有关”或“无关”);
(4)图乙中的 (选填“a”或“b”)曲线能反映测力计示数在图甲实验过程中的变化。
24.小刚游泳时发现,人从浅水区走向深水区的过程中所受浮力逐渐变大。于是他猜想浮力的大小可能与物体浸在液体中的深度有关。为了验证自己的猜想是否正确,他设计并完成了如图甲所示的实验,并将详细的实验数据记录在表格中。
物块下表面所处深度
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
弹簧测力计示数
4.6
4.2
3.8
3.4
3.0
2.6
2.2
2.2
2.2
2.2
物块所受浮力
0
0.4
0.8
1.6
2.0
2.4
2.4
2.4
2.4
(1)表格中所缺数据为 ,请在图乙中画出浮力大小与物块下表面所处深度h之间关系图像 ;
(2)分析图像可知:当人从浅水区走向深水区时,随着h ,人排开水的体积 ,逐渐变大(均选填“变大”“变小”或“不变”);但不能由此认为浮力的大小与物体浸在液体中的深度有关,理由: ;
(3)为了继续探究浮力的大小是否与液体密度有关,他可采取的操作: 。
25.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小华提出如下猜想:
猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关
猜想2:浮力的大小可能与物体浸没的深度有关
猜想3:浮力的大小可能与排开液体的体积有关
(1)为了验证猜想,小华在实验室里做了如图1所示的实验。
①要验证猜想2,应比较序号为 的三次实验;
②比较序号为A、D、E的三次实验,分析可知:排开液体的体积相同时,液体的密度越大,物体所受的浮力越 。
③根据图1可以得出物体P密度为 g/cm3,E图中盐水密度为 g/cm3。
(2)小明接着又探究了“浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系”,过程如图2所示,其中a、b、c、d中弹簧测力计的示数依次是F1、F2、F3、F4。
①探究操作的最合理顺序是 (只填字母)。若图中F1、F2、F3、F4四个力之间满足。(写关系式)成立,就可得出结论F浮= G排;
②不会影响图2实验探究结论能否正确得出的操作是 (只填序号)。
A.c中,物体浸入水中前,水面未到达烧杯口
B.c中物体没有全部浸入在水中
C.c中物体触碰到了烧杯底
26.小明是一名游泳爱好者,周末小明上网查询国家游泳馆的信息,发现这样一条评论:“深水区游起来浮力非常大,创造了个人的最好成绩。”
发布于4月19日
超预期第1次打卡国家级游泳赛事运动场馆。不仅有跳水区,游泳还有深水区。想在3米的深水区游泳需要考一个深水资格证。考试分成两个大项,必须通过的是连续踩水50秒,还有个二选一的科目100米2分30秒、500米20分。考试的报名费是5元,门票是40元,水质也非常的干净。深水区游起来浮力非常的大,创造了个人的最好成绩,非常开心。教练员和救生员也很专业,非常棒。
【问题】
浮力大小与容器内液体深度有关系吗?
【证据】
他和小组的同学从实验室找来弹簧测力计、烧杯和石块等器材进行探究。小组确定了测量浮力的方法:用弹簧测力计先测出物体的重力G,接着将物体浸入液体中静止时,读出测力计对物体的拉力F,可计算出物体所受的浮力,其表达式 ;(用字母F和G表示)小组同学进行了如图甲四次测量(C,D两次物块距液面深度相同);
【解释】
(1)分析图中 三次实验的数据(填出步骤的序号),并初步得到结论: ;
(2)为了得到普遍规律,小明还需要选取 进行多次实验;
【交流】
(3)小明同学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,那么承载大船就没有力量,也就是说浮力的大小与河中液体的质量有关。那么一定质量的液体能产生比自身重力更大的浮力吗?小组同学针对这个问题进一步开展了如图乙所示实验,在相同的薄塑料杯a、b(杯的质量不计)中分别装入50g、100g的水,将b放入a中,发现b漂浮在a中,这时a中水对b产生的浮力为 N,此实验可得出的结论是: 。
5. 作图题(本题共2小题,每题3分,共6分)
27.重为20牛的小球静止在水面上,用力的图示法在图中画出该球所受的浮力F浮。
28.如图所示,木块漂浮在水面上,请在图中画出木块受到浮力和重力的示意图。
六、科普阅读题(本题共1小题,每空1分,共6分)
29.阅读材料,回答问题:
2021年10月16日,神舟十三号载人飞船将3名航天员送入太空。
材料一:12月9日,王亚平在中国空间站以“天宫课堂”的形式进行太空授课。演示浮力实验,展示了浸没在水中的乒乓球无法上浮的实验现象,她用吸管把乒乓球轻轻压入水中,取出吸管后,观察到乒乓球静止不动,如图甲所示。在中国科技馆的同学们做了同样的实验,乒乓球却迅速上浮直至漂浮,如图乙所示。北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”也被带上太空,如图丙所示。(外太空处于微重力状态,重力可以忽略不计)
材料二:2021年11月8日凌晨,王亚平身穿我国自主研制的“飞天”舱外航天服完成了长达约6.5个小时的出舱活动,如图丁所示。舱外航天服具有保湿、保温、供氧、维持压力、等功能,并配有背包式生命保障系统,以保障航天员的舱外作业。
(1)如图甲所示,说明在空间站中,水对乒乓球各面的压强都 (选填“相同”或“不相同”),乒乓球 (选填“受到”或“不受”)浮力的作用;
(2)与在地球上相比,冰墩墩的重力会 (选填“变大”、“变小”或“不变”);如图丙所示,王亚平手持冰墩墩向翟志刚抛去,由牛顿第一定律可知,冰墩墩将做 运动,说明运动 (选填“不需要”或“需要”)力来维持;
(3)如图丁所示,出舱的航天员与轨道舱之间需要系上安全系绳,当航天员远离轨道舱时,可拉着绳子返回轨道舱,这利用了物体间力的作用是 。
七.解答题(共2小题,共14分)
30.解放军在一次夺岛演习中,出动了05型履带式水陆两栖突击车。该车总质量为28.5t,同时,该车装配有输出功率为的发动机,机动性能卓越(g取10N/kg)。
(1)该车在平面沙滩上行进时,两条履带与沙滩的总接触面积为,求该车对沙滩的压强;
(2)该车在水面漂浮时,它排开水的体积是多少?(取)
(3)该车在水上最快的速度可达25km/h,若该车以21.6km/h的速度在水面上匀速行进10.8km时,若发动机的输出功率全部用于做机械功,则发动机做了多少功?求该车在水面上匀速行进时受到的阻力为多少?
31.我国从远古时代就开始利用浮力了。据考古工作者发现,在距今7500年前的新石器时期,我国古代劳动人民就制造出了独木舟,如图所示。该独木舟所用木材的体积为,质量为60kg,g取10N/kg,。求:
(1)制作该独木舟所用材料的密度为多少?
(2)独木舟上乘坐质量为50kg的人漂在水面上时,受到的浮力为多少牛?
(3)独木舟底部距离水面10cm时,底部的面积上受到的压力为多少牛?
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