内容正文:
第九章 浮力 2024-2025学年沪粤版(2024)物理八年级下册
一、单选题
1.图中小球受到的浮力的方向是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.重5牛的物体浸入一盛有水的容器中,受到的浮力为2牛,该物体排开水的重力( )
A.等于5牛 B.小于2牛
C.等于3牛 D.等于2牛
3.弹簧测力计竖直悬挂一个圆柱体,圆柱体在水中静止时如图所示。已知测力计示数为2.0N,圆柱体上表面受到水的压力为5.0N,其下表面受到水的压力为13.0N。则( )
A.圆柱体所受重力为2.0N B.圆柱体所受重力为15.0N
C.圆柱体所受浮力为2.0N D.圆柱体所受浮力为8.0N
4.将质量相同的铁块和木块放入一盆水中,发现木块漂浮在水面上,铁块沉到水底。则下列说法正确的是( )
A.木块受浮力,铁块不受浮力 B.铁块受到的浮力小于重力
C.木块受到的浮力大于重力 D.木块所受浮力等于铁块所受浮力
5.如甲图所示,水平桌面盛满水的容器放有一个钢球。把木块轻轻放入容器中,木块静止时如乙图所示,下列说法正确的是( )
A.钢球不受浮力作用
B.木块受到的浮力大于木块的重力
C.两图中容器对桌面的压强相等
D.两图中水对容器底部的压强的不相等
6.小明在学习“阿基米德原理”时,做了如图所示的实验。图中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3和F4,则下列说法正确的是( )
A.F1-F2=F3-F4 B.F1-F2=F4-F3
C.F2-F3=F4-F1 D.F2-F3=F1-F4
二、填空题
7.物理是一门以实验为基础的科学,通过实验发现:浸在液体中的物体,受到的浮力的大小 (选填“大于”“等于”或“小于”)物体排开的液体的重力,这个规律被称为 原理。
8.在我国海军建军60周年阅兵式上,中国第一代091级攻击型核潜艇——长征3号核动力潜艇接受了检阅。核潜艇是靠改变 实现上浮和下沉的;若潜水艇的排水量为5000t,它受到的浮力是 N(g取10 N/kg)。当潜水艇从长江某基地赴东海执行任务过程中,它在江水中潜行时所受的浮力 在海水中潜行时所受的浮力。(填“小于”、“等于”或“大于”)
9.有一个物体在空气中挂在弹簧测力计下示数为,当把它放在液体里时发现弹簧测力计的示数减少了,则该物体在液体里受到的浮力是 N。
10.小明在长20cm均匀细木棒的一端缠绕适量铜丝制成一个简易密度计,用它来测量液体密度时,如图所示,将其分别放入装有质量相等的酒精和水的两个相同烧杯中,若该密度计两次排开液体的质量分别为、,烧杯底部受到液体的压强分别为、,则它们的大小关系是: , 。若密度计在酒精中露出液面的长度为8cm,则在水中露出液面的长度为 cm。()
11.某同学把一个铁块用细绳悬挂在弹簧测力计的挂钩上,铁块在空气中时弹簧测力计的示数是4.7N,把铁块浸没在该液体中时弹簧测力计的示数是4.2N,(ρ铁=7.9×103kg/m3)该液体的密度是 g/cm3;若松开细线,铁块浸没在该液体中静止时,对容器底的压力为 N。
三、实验题
12.在“探究影响浮力大小的因素”实验中,弹簧测力计示数分别如图所示,请回答下列问题:
(1)通过比较图甲、图乙和图丙可以得出浮力的大小与 有关;
(2)请你根据实验中获得的数据,计算物体的体积是 m3;
(3)通过比较图乙和图丁,不能得到浮力大小与液体密度的关系,其原因是 。
四、计算题
13.如图甲所示,有一体积、质量忽略不计的弹簧,其两端分别固定在容器底部和正方体物体A上。已知物体A的棱长为10cm,弹簧没有发生形变时的长度为8cm,在弹性限度内,弹簧长度变化量与弹力F的关系如图乙所示,直到物体A上表面与水面相平,此时水深20cm。求:
(1)物体A上表面与液面相平时,物体A受到水的浮力;
(2)物体A的密度。
(3)从弹簧自然伸长到物体A上表面与液面相平,水对容器底部的压强变化量。
五、简答题
14.如图所示,将生鸡蛋浸没在装有适量白醋的烧杯中,反应产生的气泡会附着在蛋壳表面,随着表面气泡的增加,鸡蛋慢馒上浮。请分析说明附着大量气泡的鸡蛋上浮的原因。(不考虑白醋密度和鸡蛋质量的变化)
15.2021年12月9日15时40分,“天宫课堂”第一课正式开讲。王亚平在“天宫课堂”上,将乒乓球放在盛有水的杯子中,轻轻用吸管一压,乒乓球悬在水中间,而不是漂浮在水面。请你分析产生这种现象的原因。
16.小阳在探究影响浮力大小的因素时,联想到人在水中越往深处走就觉得所受的浮力越大,于是他猜想物体浸入液体的体积越大,物体所受浮力的大小就会越大。请你利用满足实验要求的弹簧测力计、装有适量水的量筒、细线和一个金属铝柱,设计实验验证小阳的猜想。写出主要的实验步骤,并画出实验数据记录表格。
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
答案
A
D
D
B
C
C
1.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。
2.D
【详解】由阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于排开液体的重力,重5牛的物体浸入一盛有水的容器中,受到的浮力为2牛,则物体排开水的重力等于其受到的浮力,为2N。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3.D
【详解】CD.由题可知,圆柱体上表面受到水的压力,下表面受到水的压力,由浮力产生的原因可得,圆柱体所受浮力
故C不符合题意,D符合题意;
AB.由称重法可得,圆柱体所受重力
故AB不符合题意。
故选D。
4.B
【详解】A.质量相等的铁块和木块放入水中,铁块和木块都会受到水的浮力作用,故A错误;
BC.由题意可知,铁块沉到水底,根据物体的浮沉特点可知,铁块受到的浮力小于重力,故B正确,C错误;
D.铁块和木块质量相等,所以铁块和木块所受的重力相等,又因为木块漂浮在水面上,铁块沉到水底,根据物体的浮沉特点可知,木块受到的浮力等于木块的重力,铁块受到的浮力小于铁块的重力,所以木块所受浮力大于铁块所受浮力,故D错误。
故选B。
5.C
【详解】A.钢珠沉底后排开了水,受到浮力作用,故A错误;
B.木块漂浮在水中,木块受到的浮力等于自身的重力,故B错误;
C.两图中甲容器对桌面的压力等于容器、钢珠和水的重力,乙容器对桌面的压力等于容器、钢珠、木块和水的重力,而木块的重力等于它排开的水的重力,所以两图中容器对桌面的压力相等,受力面积相同,根据可知,所以两图中容器对桌面的压强相等,故C正确;
D.根据p=ρgh,h相同,故两图中水对容器底的压强相等,故D错误。
故选C。
6.C
【详解】根据阿基米德原理可知,物体所受浮力等于其排开的液体的重力。图中F2大小等于物体的重力,F3是物体浸入液体中弹簧测力计对物体的拉力,则它们的差值就是物体受到的浮力,F4的大小是物体排开的液体和小桶的总重力,F1的大小是空小桶的重力,它们的差值是物体排开的液体的重力,因此可得
F2-F3=F4-F1
故ABD错误,C正确。
故选C,
7. 等于 阿基米德
【详解】[1][2]浸在液体中的物体所受浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力,即F浮=G排,就是著名的阿基米德原理。
8. 自身重力 5×107 小于
【详解】[1]潜艇的体积不变,则浸没在水中时排开水的体积不变,根据F浮=ρ水gV排可知,其受到的浮力大小不变,只能靠改变自身重力来实现浮沉。
[2]潜水艇的排水量为5000t,它受到的浮力是
F浮=G排=m排g=5000×103kg×10N/kg=5×107N
[3]潜艇在江水和海水中潜行时排开水的体积不变,但从长江到东海后,水的密度变大,根据F浮=ρ水gV排可知,其受到的浮力变大,即它在江水中潜行时所受的浮力小于在海水中潜行时所受的浮力。
9.
【详解】由知道,物体在液体里受到的浮力等于弹簧测力计示数的减小值,即
10. = = 10.4
【详解】[1]密度计放在两种液体中都漂浮,由漂浮条件知道,密度计在两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G,即
F浮水=F浮酒=G
由阿基米德原理知道,两次排开液体的重力相等,又因为G排=m排g,所以两次排开液体的质量相等,即
m1=m2
[2]因为装有液体的烧杯为柱形容器,且密度计漂浮在液体中,所以烧杯底受到的压力等于液体和密度计的总重力,而酒精和水的质量相等,所以两烧杯底受到的压力相等;两烧杯的底面积相同,则由知道,烧杯底部受到液体的压强
p1=p2
[3]细木棒露出酒精面的长度是8cm,则浸入酒精中的深度
h酒精=20cm-8cm=12cm=0.12m
将该密度计放入水中,设细木棒浸入水中的深度为h水,因为密度计不管是在水中还是在酒精中,都是漂浮状态,所以
F浮水=F浮酒精=G
由知道
ρ水gSh水=ρ酒精gSh酒精
则
则细木棒露出水面的长度
h露′=20cm-h水=20cm-9.6cm=10.4cm
11. 0.85 4.2
【详解】[1]铁块受到的浮力为
铁块的体积为
铁块浸没在液体中,排开液体的体积等于铁块的体积,则液体的密度为
[2]松开细线,铁块浸没在该液体中静止时,对容器底的压力为
12. 物体排开液体的体积 6×10﹣4 没有采用控制变量法使物体排开两种液体的体积相同
【详解】(1)[1]由甲、乙、丙三幅图示实验可知,当物体浸入同种液体水中时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大,由此可知,物体受到的浮力与物体排开液体的体积有关。
(2)[2]由图甲、丙实验可知,物体浸没在水中时受到的浮力
则物体的体积
(3)[3]影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积;要探究浮力大小与液体密度的关系,应当控制物体排开液体的体积相同,而液体密度不同;由乙、丁图示实验可知,没有控制物体在水、盐水中排开的体积相同;因而不能得到“浮力大小与液体密度有关”这一结论。
13.(1)10N
(2)0.6×103kg/m3
(3)600Pa
【详解】(1)物体A上表面与液面相平时,物体A排开水的体积
V排=VA=L3=(10cm)3=1000cm3=1×10﹣3m3
物体A受到水的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N
(2)由图甲可知,当物体上表面上液面齐平时,则弹簧伸长的长度
由图乙可知,此时弹簧对物体的拉力为
F拉=4N
因物块受到竖直向上的浮力和竖直向下重力、弹簧拉力作用处于平衡状态,所以,由物块受到的合力为零可得
F浮=GA+F拉
则物块的重力
GA=F浮﹣F拉=10N﹣4N=6N
由
G=mg
可得,物块A的质量
物体A的密度
(3)当弹簧自然伸长时,浮力等于重力
F浮=6N
根据阿基米德原理
F浮=ρ水gV排
可得
6N=1.0×103kg/m3×10N/kg×h×(0.1m)2
解得
h=0.06m
此时水的深度
H=h+L0=0.06m+8cm=0.14m
容器底部受到水的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.14m=1400Pa
物体A上表面与液面相平时,水深
h'=20cm=0.2m
则容器底部受到水的压强
p'=ρ水gh'=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa
压强的变化量
14.见解析
【详解】气泡不断附着在蛋壳表面,整体(鸡蛋)V排增大,ρ液不变,由F浮=ρ液gV排可知,F浮增大,G蛋不变,当F浮>G蛋,鸡蛋上浮。(或气泡不断附着在蛋壳表面,整体(鸡蛋)V总增大,整体(鸡蛋)m不变,整体(鸡蛋)平均密度ρ减小,ρ液不变,ρ<ρ液,鸡蛋上浮。)
15.见解析
【详解】在太空中,物体都处于失重状态,乒乓球压入水中后,在水中静止时,没有受到水的压力,所以不会受到浮力,即乒乓球没有受到力,所以乒乓球不会上浮,会被包裹在水里面。
16.见解析
【详解】第一步:将铝柱挂在已调零的弹簧测力计下,测出铝柱受到的重力G,记录量筒中水面对应的刻度和G;第二步:将铝柱的一部分浸入在量筒的水中(不碰量筒底和壁),静止时记录弹簧测力计的示数F和量筒中水面对应的刻度V;第三步:改变铝柱浸入水中的体积,仿照第二步再做2次实验;第四步:根据
求出铝柱排开水的体积,根据
求出铝柱受到的浮力,并记录在表格中。
实验数据记录表格
F/N
F浮/N
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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