第九章浮力基础强化练习2024-2025学年沪科版八年级全一册物理
2025-01-22
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内容正文:
第九章浮力基础强化练习
一、单选题
1.潜水艇从海水高密度区驶入低密度区,急剧下降的过程称为“掉深”。如图,某潜水艇从a处驶入低密度海水区,“掉深”到b处。与a处相比,潜水艇在b处( )
A.受到浮力大小变小 B.受到浮力大小变大
C.排开液体重力不变 D.排开液体重力变大
2.用手将一木块浸没在水中0.1米深处。松手后,在木块露出水面以前的上浮过程中,木块所受的重力和浮力的变化情况是( )
A.木块所受的重力不变,浮力变小
B.木块所受的重力变小,浮力不变
C.木块所受的重力、浮力都不变
D.木块所受的重力、浮力都变小
3.如图将装有肉块的密封袋缓慢的浸入水中,在液面接近袋口时将袋口密封,这样从水中拿出来后,肉块也能被密封袋牢牢包裹,提升保鲜能力,关于此应用说法正确的是( )
A.此现象利用了水的浮力
B.此方法在中国空间站也能应用
C.浸入水中越浅效果越好
D.此现象利用了大气压强
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,当潜水艇从海面下海水高密度区匀速水平驶入海水低密度区过程中,以下说法正确的是( )
A.潜水艇会下沉
B.潜水艇受到的浮力变小
C.潜水艇受到水的压强变大
D.为保持平衡潜水艇应排出一部分水
6.没剥皮的橘子和剥了皮的橘子在水里的表现竟然不一样!在水平桌面上,有两个相同的圆柱形容器,内盛等质量的水。将剥皮前和剥皮后的同一个橘子分别放入其中,橘子静止时如图所示。下列分析正确的是( )
A.橘子两次受的浮力一样大 B.剥皮前的橘子排开水的重力大
C.橘子剥皮后密度变小 D.剥皮后的橘子所受浮力小于重力
7.甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示。则( )
A.乙杯底部所受的液体压强较小
B.甲杯中液体的密度大于乙杯中液体密度
C.鸡蛋在甲杯中受到的浮力大于乙杯中受到的浮力
D.甲杯底部所受的液体压力小于乙杯底部底部所受的液体压力
8.如图所示,取一个矿泉水瓶,去掉其底部,把一只乒乓球放到瓶口处,然后向瓶里注水,会发现水从瓶口流出,乒乓球不上浮(如图甲);若用手指堵住瓶口,不久就可观察到乒乓球上浮起来(如图乙和丙),此实验中,相关说法错误的是( )
A.甲图中,乒乓球不受浮力
B.乙图中,乒乓球不受浮力
C.丙图中,乒乓球在上浮时受到的浮力等于水对球上下面的压力差
D.整个实验验证了浮力产生的原因
9.如图甲所示,某科技小组的同学用弹簧测力计悬挂一实心圆柱形金属块,使其缓慢匀速下降,并将其浸入平静的水中,弹簧测力计的示数F与金属块下底面下降高度h的变化关系如图乙所示,忽略金属块浸入水中时池水液面高度的变化,g取10N/kg,则下列说法中正确的是( )
A.金属块所受重力大小为0.5N
B.金属块的密度为
C.金属块完全浸没在水中时所受浮力的大小为1.5N
D.金属块恰好完全浸没时,金属块下底面所受水的压强为
10.浮力在生活中有很多应用,以下说法正确的是( )
A.潜水艇通过改变自身的浮力以达到上浮和下潜的目的
B.气球和飞艇可以飘在空中是充入了密度大于空气的气体
C.轮船的排水量越大,表明轮船满载时货物和船自身质量之和越大
D.密度计在不同液体中总是处于漂浮状态,所以将其插入待测液体中,待静止后密度计露出液面越多,待测液体密度越小
11.龙卷风是高速旋转的气流,它能把地面上的物体“吸”起卷入空中,如图所示。龙卷风能“吸”起物体的主要原因是( )
A.龙卷风使物体受到的重力变小
B.龙卷风中心区域的气压远小于外部的气压
C.高速旋转的气流流速大,压强大
D.龙卷风增大了空气对物体的浮力
二、填空题
12.观察和归纳是重要的物理学习方法。如几十克的小石头落入海中会下沉,而上百千克的木头落入海中却能浮起。通过这两个现象我们可以猜想,物体的浮和沉。与物体的质量可能 (有关/无关)。若海面平静,木头静止浮在海面上,则木头受到 个力的作用,其中一个我们称之为浮力,根据 的知识,我们可以推测出这个力的方向为 。粗浅的归纳后,我们可以判断,一艘质量为1t的船,静止在海面上时,其受到的浮力大小为 N。
13.如图所示的溢水杯中装满水(水面与溢水口相平),慢慢放入一木块,木块漂浮在水面上,从溢水杯中溢出50g的水,则木块受到的浮力是 N;水溢出前后,溢水杯底受到的压强 (填“大”“变小”或“不变”)。()
14.三个质量相等的实心铜球、铁球和铝球,已知铜>铁>铝,用细线系住,使它们浸没在水中, 球受到的浮力最大, 球对细线的拉力最大。
15.崇明岛是祖国的第三大岛,它物产丰富,尤其以优质农副产品享誉岛内外。马铃薯是岛上一种常见农作物,学完了密度、浮力等知识后某初中物理兴趣小组猜测:马铃薯所含淀粉的百分比可能与马铃薯的密度有关,于是找来了一些新鲜的马铃薯进行实验,得到如下表格:
马铃薯的密度(g/cm3)
1.08
1.10
1.12
1.14
1.17
马铃薯所含淀粉百分比(%)
14
18
22.5
26.5
30
(1)根据以上信息,关于马铃薯所含淀粉的百分比与马铃薯密度的关系,可得的初步结论是: ;
(2)得出结论后,该小组的同学又猜想:可以将马铃薯直接放入水中,通过观察它们在水中的最终状态,来判断马铃薯所含淀粉百分比的高低。请简要说明是否可行?
16.小敏用橡皮筋系着同一金属球先后浸没在水中、某液体中,手提橡皮筋上端,待球静止后现象如图所示。若某液体的密度为,则p水 p液。(选填“>”、“<”或“=”)
17.在两个烧杯内盛有甲、乙两种液体,将瓶口扎有橡皮膜的同一小瓶,分别放入甲、乙液体中,均处于悬浮状态且开口朝下,小瓶在甲液体中橡皮膜的凹陷程度较大,如图所示,则甲 乙(选填“>”、“<”或“=”);将乙液体中的小瓶下移一段距离,松手后小瓶子最终将处于 状态(选填“漂浮”、“沉底”或“悬浮”)。
18.在图中,重为8牛的金属块A静止在水面下,弹簧测力计的示数为5牛,金属块受到浮力的大小为 牛。若它受到水对它向上的压力为4牛,则水对它向下的压力大小为 牛。当剪断连接金属块与测力计的细线时,金属块所受浮力将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
三、作图题
19.如图所示,一枚新鲜的鸡蛋放入盛有盐水的容器中,鸡蛋漂浮在水面上,请画出鸡蛋受力的示意图。
20.挤压瓶子,浮沉子加速下沉,O点为其重心,请画出此时浮沉子的受力示意图(忽略水的阻力)。
四、实验题
21.在探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验中,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的重力有关
猜想3,浮力的大小可能与物体的形状有关
猜想4,浮力的大小可能与排开液体的体积有关
(1)如图所示,用手把脸盆按入水中,脸盆进入水中越深,手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想 ;
(2)为了研究猜想1和猜想2采用了体积相同的A、B、C、三个圆柱体,测得重力分为4N,4.5N和5N,然后进行如图所示的实验:
①在序号a的实验中,物体所受的浮力为 N;
②比较序号 三次实验可得出初步结论,浮力大小与液体密度有关;
③进一步分析可知其它条件相同时,液体的密度越大,物体所受的浮力 ;
④比较序号a、b、c的三次实验可得出结论,浮力的大小与物体的重力 关;
(3)为了验证猜想3、小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图f所示实验,由此小明得出的结论是,浮力的大小与物体的形状有关,小珍认为这种结论不可靠,主要原因是没有控制 (“液体密度”或“排开液体的体积”)相同。
五、计算题
22.装满水的溢水杯放置在水平桌面上,水的总深度为20cm,杯口放置一个空的小烧杯,如图甲所示。将重力为3N的物体A挂在已调好的弹簧测力计的挂钩上,并将物体A完全浸没在水中静止,如图乙所示,测得溢出水的质量为0.1kg。(,取)求:
(1)物体A完全浸没后,水对杯底的压强;
(2)物体A的体积;
(3)弹簧测力计的示数。
试卷第1页,共3页
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1.A
【详解】AB.潜水艇从海水高密度区驶入低密度区,排开水的体积不变,根据可知,潜水艇受到的浮力变小,因此与a处相比,潜水艇在b处受到浮力大小变小,故A符合题意,B不符合题意;
CD.根据阿基米德原理可知,物体浸在液体中受到的浮力等于其排开的液体受到的重力,由于潜水艇受到的浮力变小,所以潜水艇排开液体的重力变小,即与a处相比,潜水艇在b处排开液体重力变小,故CD不符合题意。
故选A。
2.C
【详解】在木块露出水面以前的上浮过程中,木块的质量不变,根据G=mg可知,所受的重力不变;由于没有露出水面,排出的水的体积不变,根据阿基米德原理F浮=ρgV排可知,受到的浮力不变。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3.D
【详解】将装有肉块的密封袋缓慢浸入水中时,袋内气体的压强等于大气压强,袋中气体会在液体压强的作用下被排出,当液面接近袋口时密封,从水中拿出后,袋外受到大气压的作用,而袋内气压不变,袋外的大气压强会将袋子紧紧压在肉块上,从而提升保鲜能力,利用的是大气压强。
A.该现象未利用浮力,故A错误;
B.中国空间站处于微重力环境,大气压强的作用效果与在地面不同,此方法在空间站不能应用,故B错误;
C.浸入水中越深,液体压强越大,袋内气体会被压缩得越厉害,密封后袋外大气压强与袋内压强差值越大,效果越好,不是越浅越好,故C错误;
D.此现象利用了大气压强,故D正确。
故选D。
4.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.ABD
【详解】AB.潜水艇在海面下海水高密度区匀速水平行驶时,处于平衡状态,浮力等于重力,当潜水艇从海面下海水高密度区匀速水平驶入海水低密度区过程中,潜水艇完全浸没后,排开水的体积不再变化,根据公式F浮=ρgV排可知浮力变小,这时重力大于浮力,潜水艇会下沉,故AB正确;
C.潜水艇从海面下海水高密度区匀速水平驶入海水低密度区,高度不变,由式子可知潜水艇受到水的压强变小,故C错误;
D.为了保持潜水艇在水下的平衡(即不上浮也不下沉),当浮力减小时,潜水艇需要减小自身的重力以匹配减小的浮力。这通常是通过排出一部分水来实现的。故D正确。
故选ABD。
6.B
【详解】ABD.橘子两次受到的浮力不一样,剥皮前橘子处于漂浮状态,浮力等于重力,剥皮后橘子沉底,浮力小于重力,且剥皮后橘子的重力变小,所以剥皮后所受的浮力小于剥皮前所受的浮力,即剥皮前的橘子排开水的重力大,故AD错误,B正确;
C.剥皮前橘子处于漂浮状态,橘子的密度小于水的密度,剥皮后橘子沉底,橘子的密度大于水的密度,所以橘子剥皮后密度变大,故C错误。
故选B。
7.D
【详解】ABD.同一鸡蛋在甲杯盐水中悬浮,则ρ甲=ρ蛋;在乙杯盐水中漂浮,则ρ蛋<ρ乙,因此ρ甲<ρ乙,即甲杯中液体的密度小于乙杯中液体的密度;由于两个杯子中液面恰好相平,根据p=ρ液gh可知,p甲<p乙,即甲杯底部所受的液体压强较小;甲、乙两个杯子完全相同,根据F=pS可知,F甲<F乙,即甲杯底部所受的液体压力小于乙杯底部所受的液体压力,故AB错误,D正确;
C.同一鸡蛋在甲中悬浮,在乙中漂浮,则它受到的浮力都等于自身的重力,即
F浮甲=F浮乙=G
故C错误。
故选D。
8.B
【详解】A.甲图下方不受水的压强,因而没有向上的压力,不受浮力,故A正确,不符合题意;
BCD.当用手堵住瓶口,则乒乓球上面和下面都有水,由于乒乓球上、下两面所处的深度不同,下面所处的深度大于上面的深度,下面受到的压强大于上面受到的压强,因此水对乒乓球产生的向上的压力与向下的压力不相等,实际上,这两个压力的合力就是水对乒乓球施加的向上托的力,这个力习惯上称为浮力,当乒乓球受到的浮力大于其自身重力时,乒乓球上浮起来,所以此实验说明了浮力产生的原因,故B错误,符合题意,CD正确,不符合题意。
故选B。
9.B
【详解】A.由图像可知,当h为0~10cm时,弹簧测力计示数为2.0N,此时金属块处于空气中,由称重法可知,金属块的重力为
故A错误;
BC.由图像可知,当h为20cm时,金属块刚好完全浸没在水中,此时,弹簧测力计示数为1.5N,由称重法测浮力可知,金属块完全浸没在水中时所受浮力的大小为
由公式可知,金属块的体积为
金属块的密度为
故B正确,C错误;
D.由图像可知,当h为10cm时,金属块下底面刚开始接触水面,当h为20cm时,金属块刚好完全浸没在水中,忽略金属块浸入水中时池水液面高度的变化,金属块恰好完全浸没时,金属块下底面处水的深度为
20cm-10cm=10cm=0.1m
此时,金属块下底面所受水的压强为
故D错误。
故选B。
10.C
【详解】A.潜水艇靠自身水舱的吸水和排水,来改变自身的重力,从而改变重力与浮力的大小关系,实现上浮和下沉,故A错误;
B.气球和飞艇可以飘在空中,是因为气球和飞艇内气体的密度小于空气的密度,故B错误;
C.排水量是指轮船满载货物时所排开水的质量;因为轮船漂浮,所以
F浮=G船总
由阿基米德原理可得
F浮=G排
所以
G排=G船总
即
m排g=m船总g
则
m排=m船总
所以,轮船的排水量越大,表明轮船满载时货物和船自身质量之和越大,故C正确;
D.密度计漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力不变;如果液体的密度越大,由F浮=ρ液V排g可知,则密度计浸入液体中的体积越小,即越往上浮,所以密度计露出液面的部分越多,故D错误。
故选C。
11.B
【详解】A.物体的质量不变,则物体在地球受到的重力大小不变,故A不符合题意;
B.龙卷风内部的压强远小于外部的压强,根据流体压强与流速的关系可知,龙卷风内部空气流速快外部流速慢,造成龙卷风内部的压强远小于外部的压强,故B符合题意;
C.高速旋转的气流流速大,压强小,故C不符合题意;
D.物体在空气中受到的浮力跟空气的密度和物体排开空气的体积有关,这两个因素不变,空气对物体的浮力不变,故D不符合题意;
故选B。
12. 无关 两 二力平衡 竖直向上 10000
【详解】[1]根据题意,质量小的石块落入海中会下沉,质量大的木头落入海中漂浮,由此我们可知物体的浮与沉可能跟物体的质量无关。
[2][3][4]木头静止浮在海面上,受到竖直向下的重力和浮力这两个力的作用,由于木头静止漂浮海面,则受力平衡,根据二力平衡的知识可知,浮力的方向应与重力的方向相反,即竖直向上。
[5]船漂浮在海面上,根据浮沉条件可得浮力为
13. 0.5 不变
【详解】[1] 木块受到的浮力为
[2] 水溢出前后,溢水杯中水的深度不变,根据可知溢水杯底受到的压强不变。
14. 铝 铜
【详解】[1]三个质量相等的实心铜球、铁球和铝球,已知
由公式可知
它们浸没在水中时,排开水的体积等于实心球的体积,铝球体积最大,排开水的体积也最大,根据公式可知,铝球受到的浮力最大。
[2]它们浸没在水中时,排开水的体积等于实心球的体积,铜球体积最小,排开水的体积也最小,根据公式可知,铜球受到的浮力最小,三个实心球质量相等,根据公式G=mg,三个实心球重力也相等,根据称重法测浮力可知
即
三个实心球重力相等,铜球受到的浮力最小,故细线对铜球的拉力最大,由力的作用是相互的可知,铜球对细线的拉力也最大。
15.(1)马铃薯密度越大,马铃薯所含淀粉的百分比越大
(2)不行,根据上述信息可知马铃薯放入水中后,最终都将沉入水底,因此无法比较
【详解】(1)由表格数据可知,马铃薯密度越大,马铃薯所含淀粉的百分比越大。
(2)由表格数据可知,马铃薯的密度均大于水的密度,由物体浮沉条件可知,若把马铃薯直接放入水中,最终都将沉入水底,因此无法比较马铃薯所含淀粉百分比的高低。因此该方法不可行。
16.>
【详解】由图得,金属球在液体中时,橡皮筋的伸长量较大,则橡皮筋在液体中对金属球的拉力较大,金属球浸没在水与液体中,均处于静止状态,金属球均受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力与竖直向上的浮力作用处于平衡状态,则金属球受到的浮力为
则金属球在水中受到的浮力较大,金属球排开水与液体的体积相等,由得
由液体压强公式可知
17. > 沉底
【详解】[1] 小瓶在甲乙两种液体中,均处于悬浮状态,则小瓶在甲乙两种液体中所受浮力等于小瓶重力,重力相同,则浮力相同,但小瓶在甲液体中橡皮膜的凹陷程度较大,则排开液体的体积较小,根据可知,甲液体的密度比乙液体的密度大。
[2] 乙液体中的小瓶悬浮,浮力等于重力,将乙液体中的小瓶下移一段距离后,根据,受到液体的压强变大,则橡皮膜凹陷程度加大,排开液体的体积变小,则浮力变小,浮力小于重力,所以松手后小瓶子最终沉底。
18. 3 1 不变
【详解】[1]金属块受到的浮力
F浮=G-F示=8N-5N=3N
[2]因为金属块受到的浮力
F浮=F向上-F向下
所以,水对它向下的压力
F向下=F向上-F浮=4N-3N=1N
[3]当剪断连接金属块与测力计的细线时,金属块下沉至容器底,金属块排开水的体积不变,则所受浮力不变。
19.
【详解】鸡蛋漂浮在水面上,受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力,两力作用点均在鸡蛋的重心上,大小相等,如图所示:
20.
【解析】【小题1】不计水的阻力,浮沉子在水中受竖直向上的浮力及竖直向下的重力,因为浮沉子在水中加速下沉,浮力要小于重力,故浮力线段的长度应小于重力线段的长度,作用点都画在重心处,如图所示:
21. 4 1 a、d、e 越大 无 排开液体的体积
【详解】(1)[1]用手把空的饮料罐按入水中,手就会感受到竖直向上的浮力,越往下按,浮力越大,手会感到越吃力;空饮料罐向下按入的过程中,水面会升高,空饮料罐排开水的体积比较大;由此得出猜想:浮力的大小与物体排开液体的体积有关,即这个事实可以支持猜想4。
(2)[2]①在序号a的实验中,物体的重力
弹簧测力计的示数为3N,则物体受到的浮力为
[3]②要探究浮力大小与液体密度的关系,需要控制排开液体的体积相同、形状相同同一物体,改变液体的密度,图中a、d、e三图符合要求。
[4]③a图中物体浸没在水中,受到的浮力为
d图中物体浸没在酒精中,受到的浮力为
e图中物体浸没在盐水中,受到的浮力为
所以同一物体在盐水中浮力最大、在酒精中受到的浮力最小,又因为盐水的密度最大,酒精的密度最小,所以可以得出:液体的密度越大,物体所受的浮力越大。
[5]④序号为a、b、c的三次实验中,物体的体积和浸没的液体都相同,不同因素是物体的重力;由图可知测力计的示数分别为:3N、3.5N、4N,而三个圆柱形物体A、B、C的重分别为4N、4.5N和5N,根据称重法
则所受浮力分别为1N、1N、1N,可见浮力相等,于是可得出结论:浮力的大小与物体的重力无关。
(3)[6]根据控制变量法知:要研究浮力大小与物体形状的关系,必须保证排开液体的体积和液体的密度不变,小明实验中改变了形状,但没有控制排开水的体积相同,故小珍认为小明的结论不可靠,不可靠主要原因为没有控制排开液体的体积相同。
22.(1);(2);(2)2N
【详解】解:(1)物体A完全浸没后,水仍是满的,水对杯底的压强
(2)物体在水中受到的浮力等于排开水受到的重力,所以浮力为
排开液体的体积等于物体A的体积,故A的体积为
(3)A静止,受力平衡,受到的拉力为
即测力计的示数为2N。
答:(1)物体A完全浸没后,水对杯底的压强为;
(2)物体A的体积为;
(3)弹簧测力计的示数为2N。
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