内容正文:
第八章 浮力 2024-2025学年鲁科版(五四学制)(2024)物理八年级下册
一、单选题
1.下列器材或装置中,利用连通器原理工作的是( )
A.喷水枪 B.液位计 C.抽水机 D.密度计
2.在图中,重为G的金属块静止在水面下,弹簧测力计的示数为T,金属块下表面受到水的压力为F,则下列说法正确的是( )
A.T>G B.T=G
C.F>G-T D.F=G-T
3.水平桌面上两个底面积相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体。将两个完全相同的小球A、B分别放入两个容器中,静止时两球位置如图所示,两容器内液面相平。下列分析正确的是( )
A.两小球所受浮力 B.A球受到的浮力小于A球的重力
C.两种液体的密度 D.两种液体对容器底部的压强
4.“我劳动,我快乐。”小明放学帮妈妈洗菜时发现,放在盆中的茄子浮在水面,西红柿沉在盆底。他用所学的物理知识对此现象作出一些分析,其中正确的是( )
A.茄子受到的浮力小于它受到的重力
B.茄子受到的浮力大于西红柿受到的浮力
C.西红柿排开水的重力等于自身的重力
D.西红柿的密度大于茄子的密度
5.如图所示,放在水平地面上的三个完全相同的玻璃缸内装满了水,其中(a)只有水,(b)水中漂浮着一只小玩具鸭,(c)水中漂浮着一只大玩具鸭。这三个玻璃缸对水平地面的压力( )
A.(a)最大 B.(b)最大 C.(c)最大 D.一样大
二、填空题
6.物理知识在生活中有广泛的应用,图(a)的船闸是 原理的应用;图(b)是小明从上海乘坐火车到西藏旅游时,途中发现携带的密封食品包装袋变 得鼓起来,这是因外界大气压强随海拔高度增大而 (选填“增大”、“减 小”或“不变”),食品袋受到向外的内外气压差,导致食品袋膨胀;图(c) 所示液体密度计是利用二力平衡知识和 原理来判断液体密度大小的。
7.如图是“验证阿基米德原理”实验步骤简图,由(a)与(b)计算可得,由(c)与(d)计算可得 。小李根据右图步骤实验后,发现数据明显大于,他在实验中可能存在的问题是 。(填写序号)
①实验中物体碰到容器底部 ②实验中物体未浸没在水中
③物体浸入前溢水杯中水未装满 ④弹簧测力计始终未调零
8.在生活中物理知识有着广泛的应用。如图所示,其中图(a)的热气球主要应用了 原理实现载人升空;图(b)的反水弯主要应用了 原理来隔绝下水道臭味;图(c)的桌角护边主要应用了 知识来保护人体(以上均选填“压强”、“阿基米德”或“连通器”)。
9.如图所示,两支完全相同的密度计漂浮在甲、乙两种液体中,静止两液面相平。则密度计在两液体中所受浮力大小关系是F浮甲 F浮乙,甲、乙两液体密度大小关系是 ,甲、乙两液体对容器底部压强大小关系是p甲 p乙。(均选填“大于”“等于”“小于”)
三、实验题
10.在探究“影响浮力大小的因素”中,小明和小莉对浮力大小与物体的形状是否有关进行了探究,实验室已有实验器材是:①弹簧测力计②盛有水的玻璃烧杯③铅皮(可随意改变形状)④铁块⑤细线,他们已经选择的器材是弹簧测力计、盛有水的玻璃烧杯、细线。
(1)还需要选择的器材有(填写序号) ;
(2)实验时用细线拴好铅皮后挂在弹簧测力计下,将铅皮浸没入液体中,读出此时弹簧测力计的示数F。将 后再次将其浸没入液体中,读出此时弹簧测力计的示数F′,如果F、F′ ,说明浮力大小与物体的形状有关,反之则无关;
(3)这个实验中,小莉认为只要铅皮两次浸入液体的体积相等,比如都没入三分之一或二分之一等等,就可以进行比较:而小明认为最好两次都浸没。从实际操作来看,你认为 做法容易实现,原因是 ;
(4)实验现象如图所示,说明浮力的大小与物体的形状 ;这个实验现象还说明浮力的大小与物体浸没液体中的深度 。
四、计算题
11.如图所示,一男子将一个氦气球拴在书包上爬山,在一定程度上实现了爬山减负。若该男子的质量为60kg,双脚站立时与地面的接触面积为0.04m2。气球充气前的质量为0.1kg,充入氦气后体积为2m3,氦气密度,空气密度。求:
(1)该男子不背书包站立在水平地面时,对地面的压强;
(2)充气后气球受到的浮力;
(3)绳子竖直时对气球的拉力。
五、简答题
12.有一种打捞沉船的方法叫“封舱抽水打捞法”:将整个船体进行封堵,然后将船舱内的水抽出,船即浮出水面,沉底的船从封舱抽水到漂浮要经历如图所示的几个阶段。若不考虑水的密度变化及水的阻力,请回答:
(1)第②阶段是通过改变船体所受 (填“浮力”或“重力”)大小来改变其沉浮状态的;
(2)请结合浮力及合力相关知识分析说明③④⑤阶段,船所受合力大小的变化情况及其上浮至漂浮的原因。
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
答案
B
C
A
D
D
1.B
【详解】A.喷水枪是靠增加水内部压强将水喷出的,不符合连通器的特点,故A不符合题意;
B.液位计在工作时,外侧玻璃管与被测容器构成连通器,是利用连通器原理工作的,故B符合题意;
C.抽水机是利用大气压工作的,与连通器无关,故C不符合题意;
D.密度计是利用同一物体在不同液体内漂浮时受到浮力相等的原理制作出来的,故D不符合题意。
故选B。
2.C
【详解】设金属块上表面受到水的压力为,由浮力产生的原因可知,金属块受到的浮力等于金属块上下表面受到的压力差
金属块在水中受到竖直向下的重力G、竖直向上的浮力F浮、拉力T,在重力G、拉力T、浮力F浮作用下金属块处于平衡状态,由力的平衡条件得
AB.由得
故AB错误;
CD.由得
故C正确,D错误。
故选C。
3.A
【详解】AB.由图知,A球在甲液体中漂浮,B球在乙液体中悬浮,且两个完全相同的小球A、B的重力相同,由浮沉条件可知此时两球所受浮力都等于各自的重力,则两小球所受浮力
FA=FB=G球
故A正确,B错误;
C.A球在甲液体中漂浮,则,B球在乙液体中悬浮,则,由于小球A、B完全相同,即,则有,故C错误;
D.静止时两容器内液面相平,且则由可知,两种液体对容器底部的压强。故D错误。
故选A。
4.D
【详解】A.茄子漂浮在水面上,根据物体的浮沉条件可知,茄子受到的浮力等于它受到的重力,故A错误;
B.茄子漂浮在水面上,茄子受到的浮力等于它受到的重力,西红柿沉在水底,西红柿受到的浮力小于它受到的重力,由于不知道茄子和西红柿的质量关系,无法比较二者受到浮力的大小关系,故B错误;
C.西红柿沉在盆底,根据物体的浮沉条件可知,西红柿受到的浮力小于它受到的重力,即西红柿排开水的重力小于自身的重力,故C错误;
D.根据物体的浮沉条件可知,西红柿下沉,说明西红柿的密度大于水的密度;茄子漂浮,说明茄子的密度小于水的密度,所以西红柿的密度大于茄子的密度,故D正确。
故选D。
5.D
【详解】由于鸭子漂浮,由阿基米德原理和漂浮条件可知
F浮=G排=G鸭
即放入鸭子后排开水的重力等于鸭子的重力,整体的重力相当于注满水没有放入物体时的重力,即与(a)相同,所以三个玻璃缸的总重相同,水平面上的压力等于重力,故这三个玻璃缸对水平地面的压力相等。
故选D。
6. 连通器 减小 阿基米德
【详解】[1]船闸在工作时,其闸室分别与上游和下游构成连通器,是利用了连通器的原理来工作的。
[2]大气压强随海拔高度增大而减小,从上海乘坐火车前往西藏,随海拔高度增大,气压减小,密封袋内部压强大于外部压强,导致食品袋膨胀。
[3]密度计的设计利用了二力平衡知识和阿基米德原理,密度计在液体中漂浮时F浮=G物,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,液体的密度越大,密度计排开液体的体积就越小,据此来判断液体密度大小。
7. ①③
【详解】[1]为排开水和桶的总重力,为空桶的重力,故计算可得排开水的重力,即。
[2]①物体接触了容器底部,使得弹簧测力计在液体中的示数偏小,由称重法知测量的浮力偏大,故①符合题意;
②实验中物体未全部浸没在水中,物体排开液体的体积小,排开液体的重力小,浮力也小,仍然能得出浮力等于排开的液体受到的重力,对实验没有影响,故②不符合题意;
③浸入物体前,溢水杯中水未装满会造成排到小桶内液体偏少,使得所测浮力偏大,故③符合题意;
④由于,,测量过程中测力计一直没有调零对实验结果没有影响,故④不符合题意。
故选①③。
8. 阿基米德 连通器 压强
【详解】[1]热气球全部浸没于空气中,根据阿基米德原理F浮=ρgV排可知,它在空气中受到了很大的浮力,从而利用浮力实现载人升空。
[2]“反水弯”利用了连通器的原理,使管中存有一定量的水,将上下隔开,防止下水道臭味上行。
[3]桌角安装上护边,可以增大与人的接触面积,在压力一定时,对人体产生的压强很小从而保护人体。
9. 等于 大于 大于
【详解】[1]图中所示密度计始终漂浮,浮力等于密度计的重力,因此密度计在两液体中所受浮力大小相等,即。
[2]根据可知,密度计在甲液体中排开液体的体积小,则甲液体的密度大,即。
[3]静止两液面相平,根据可知,甲液体的密度大,则甲液体对容器底部的压强大于乙液体对容器底部的压强。
10.(1)③
(2) 铅皮形状改变 不同
(3) 小明 见解析
(4) 无关 无关
【详解】(1)为了在控制液体密度和排开液体的体积相同时探究浮力与形状的关系。实验中还需要选择了形状可以改变、体积不变的铅皮做实验。
(2)[1][2]根据控制变量法,实验中要保持液体的密度和排开液体的体积不变,改变物体的形状,实验时用细线拴好铅皮后挂在弹簧测力计下,将铅皮没入液体中,读出此时弹簧测力计的示数F。将铅皮形状改变后再次将其没入液体中,读出此时弹簧测力计的示数F′,根据称重法测浮力可知,重力一定,如果F、F′不同,表明浮力不同,说明与物体的形状有关,反之则无关。
(3)[1][2]当铅皮的形状不规则时,很难分辨多少是几分之几,难以控制每次浸入液体中即排开液体的体积相等,只有浸没时等于物体体积,更容易控制排开液体的体积相同。故小明做法容易实现。
(4)[1][2]实验现象如图所示,在同种液体中,排开液体的体积相同,形状不同,弹簧测力计的示数相同,根据称重法测浮力可知,受到的浮力相同,说明浮力的大小与物体的形状无关;这个实验中,两次物体浸没在液体中深度不同,浮力也是相同的,此现象还说明浮力的大小与物体浸没液体中的深度无关。
11.(1)
(2)
(3)21.2N
【详解】(1)男子站在水平地面时,对地面的压力等于男子的重力,男子对地面的压力
对地面的压强
(2)充气后气球受到的浮力
(3)球自身的重力
球内充氦气的重力
球和氦气的总重力
绳子竖直时对气球的拉力
12.(1)重力
(2)见解析
【详解】(1)第②阶段,不断抽水,排开液体的体积不变,浮力不变,船的重力越变越小,小于浮力,船上升,故第②阶段是通过改变船体所受重力大小来改变其沉浮状态的。
(2)第③阶段,抽水结束,船的重力不再发生变化,此时为上浮状态
合力大小不发生变化,方向竖直向上。
第④阶段,船露出水面,船还是上浮状态,但排开水的体积减小,根据浮力减小,根据
合力大小减小,直到浮力等于重力,合力为0,船为漂浮状态,即第⑤阶段。
答案第1页,共2页
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