第10章 浮力【A卷 提升卷】--2024-2025学年八年级物理下册单元速记 巧练(山西专用)
2025-01-27
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第十章 浮力 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 山西省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.49 MB |
| 发布时间 | 2025-01-27 |
| 更新时间 | 2025-01-27 |
| 作者 | 快乐每一天 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-01-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50213188.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2023-2024学年八年级物理上册单元测试卷(人教版)
第十章 浮力 (A卷•提升卷)
(考试时间:80分钟 试卷满分:80分)
注意事项:
1.测试范围:人教版八年级上册第10章。
第Ⅰ卷 选择题
1、 选择题(本题共11小题,每小题3分,共30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、(2024江西)下图是我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器,它创造了万米的载人深潜新纪录,标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。“奋斗者”号在万米深海处继续下潜的过程中,不考虑海水密度及潜水器体积的变化,以下说法正确的是( )
A. “奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强变大
B. “奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强不变
C. “奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强不变
D. “奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强变大
2、(2024江苏苏州) 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,下列说法正确的是( )
A. 加盐可以让鸡蛋悬浮
B. 鸡蛋悬浮时液体密度大
C. 鸡蛋悬浮时浮力大
D. 鸡蛋悬浮时液体对杯底的压强大
3、(2024山东临沂)水平桌面上的两个相同的烧杯中盛有两种不同的液体,两个相同的物块在液体中静止时两液面相平,如图所示。下列选项中的物理量,相等的是( )
A. 两物块底部受到的压力 B. 两物块排开液体的质量
C. 两液体对烧杯底的压强 D. 两烧杯对桌面的压强
4、(2024年成都)小李同学想估算空气对自己的浮力大小,采集的数据有:自己的体重、自己的密度(与水接近,约为1.0×103kg/m3)、空气的密度(约为1.3kg/m3)。则空气对小李的浮力大小约为( )
A. 0.006N B. 0.6N C. 60N D. 600N
5、(2024年四川泸州)中国长征18号核潜艇引领中国核潜艇新高度。在进行战备训练时,下列对该潜艇的说法中正确的是( )
A.通过改变排开水的体积来实现上浮与下沉的
B.在水面下匀速下潜过程中,受到的浮力增大
C.从长江潜行进入东海时,需要往水仓内注水
D.从长江潜行进入东海时,受到的浮力会变小
6、用硬塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等,制作如图所示的潜水艇模型,不计进排气管体积,要让原本悬浮在a位置的潜水艇下潜至b位置悬浮,采取的措施是使瓶内气体( )
A. 增加 B. 减少 C. 先增加后减少 D. 先减少后增加
7、小明将体积相等的A、B、C三个不同水果放入水中静止后,
A漂浮、B悬浮、C沉底,如右图所示。关于它们的密度和受
到的浮力大小判断正确的是( )
A. B.
C. D.
8、(2023年湖南怀化)下列各图所示的情境中,说法正确的是( )
A. 甲图中小明沿水平方向推木箱,推而未动,是因为推力小于摩擦力
B. 乙图是利用吸力使饮料上升到嘴里
C. 丙图中密度计漂浮在水面上是因为浮力大于密度计的重力
D. 丁图是利用惯性紧固锤头
9、如图所示,潜水员正潜没在海水中,他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或放气,以改变背心的体积大小来实现浮沉。下列对潜水员分析正确的是( )
A.向海底下潜过程中,受到海水的压强变大
B.海水中水平游动时,受到海水的压强变小
C.对背心进行放气后,受到海水的浮力变大
D.对背心进行充气后,受到海水的浮力变小
10、甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同的小球而材质不同的小球,把它们放入水中静止后的情况如图所示,则它们在水中所受浮力相等的是( )
A. 甲和乙 B. 乙和丙 C. 丙和丁 D. 甲和丁
第Ⅱ卷 非选择题
二、实验探究题(本大题共4个小题,11题6分,12题4分,13题5分,14题4分,共19分)
11、(2024年四川达州)同学们在“探究影响浮力大小的因素”实验中,根据日常生活经验提出了以下猜想:
①浮力大小与物体浸入液体中的深度有关;
②浮力大小与物体排开液体的体积有关;
③浮力大小与液体的密度有关。
实验步骤和数据如图所示(,g取10N/kg)
(1)根据实验数据,小聪计算出该物体浸没在水中受到的浮力大小是________N。
(2)为了验证猜想①,分析A与C、D三次实验,得出的结论是:浸没在液体中的物体所受浮力大小与浸入液体中的深度________(选填“有”或“无”)关。
(3)为了验证猜想②,分析A与________三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(4)小聪为了验证猜想③,分析A与B、E三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关。你认为这样操作是________(选填“正确”或“错误”)的,理由是________。
(5)细心的小红利用实验数据还计算出步骤E中所用盐水的密度是________。
12、小明同学用一根细线、一个乒乓球、一个铅垂线、大烧杯和足够的水等来验证浮力的方向总是竖直向上的。
(1)实验过程:
①将铅垂线自由垂下并使其稳定不摇晃;
②将细线两端分别固定在乒乓球和大烧杯的底部;
③将水缓慢注入大烧杯,直至乒乓球有一半体积浸没在水中时停止注水,如图所示,待其稳定后,观察 的位置;
④将大烧杯底部一端不同程度地垫高,待其稳定后,观察实验现象;
(2)验证方法:若 ,则说明浮力的方向总是竖直向上的;
(3)若剪断细线,乒乓球静止后,水对大烧杯底部的压力 (选填“变大”、“变小”或“保持不变”);
(4)请写出实验中还涉及到的一条物理知识: 。(合理即可)
13、如图所示,密闭的玻璃罩内放有三个小实验装置:一个充气的气球,一个是弹簧测力计测重力,另一个是装满水的杯子,杯口用轻质塑料薄片履盖并倒置悬挂在玻璃罩内。再用抽气机不断抽去罩内空气的过程中,请通过合理的猜想,推理可观察到的现象:
(1)充气的气球 ,原因是: 。
(2)弹簧测力计的示数 (选填“明显变大”“明显变小”或“几乎不变”)。
(3)玻璃杯中的水和塑料片 ,原因是: 。
14、学习浮力知识后,小明想对物体浸没在水中所受到的浮力大小与物体所浸入的深度的关系进行进一步探究,请你自选器材帮小明完成该实验探究。
(1)选用物品: ;
(2)操作步骤: ;
(3) 实验结论: 。
三、综合应用题(本大题共4个小题,15题4分,16题7分,17题4分,18题2分,19题7分,20题7封,共31分)
15、小明在成长笔记中记录了如下错题,请你帮他找出错误之处,分析错误的原因并写出正确解答过程。
错题记录
错题改正
如图所示,小明在饮料吸管中塞入细铁丝作为配重,并将一端封闭制成简易密度计,先后放入甲、乙两杯液体中静止时,液体深度相同,密度计在甲液体中受到浮力F甲_____大于_____在乙液体中受到浮力F乙,。
分析:根据F浮=G排=ρ液gV排可知。甲密度计在液体中浸入液体的体积大,排开液体的体积大。所以受到浮力大。
错误之处:。
错因分析:
正确解答:
16、阅读以下材料,回答相关问题∶
“海中断崖”
一般情况下海水的密度随深度增大而增大,而在某些情况下,在一定深度范围内,由于盐度或温度的影响,上层海水密度大于其下方的海水密度。这种密度的倒转就像在海洋中形成了一个“断崖”。我国海军372潜艇就曾遭遇过“海中断崖”,潜艇下潜至某海域后骤然下降,官兵通过一系列的操作,最终使得潜艇重新回到海面。
(1)若372潜艇在某海域航行时,排开海水的体积约为3×106米3,求潜艇受到的浮力F浮。(航行海域的海水密度近似看作1.0×103千克/米3)
(2)某小组同学想了解浸没在密度不同液体中物体的沉浮情况,选用重为0.22牛的物块先后浸没在密度不同的液体中,将测得物体受到的浮力大小与观察到的物体沉浮情况记录在表中。
序号
1
2
3
4
5
液体的密度ρ液(g/cm3)
0.7
0.8
1.0
1.2
1.5
物块的沉浮情况
下沉
下沉
下沉
上浮
上浮
浮力F浮(N)
0.14
0.16
0.20
0.24
0.30
a.分析表中物体受到的浮力F浮与液体的密度ρ液的关系,可得初步结论:当同一物体浸没在不同种液体中, 。
b.分析表中数据,比较物体受到的浮力F浮与物体重力G物的大小关系,可得初步结论:当 时,浸没在液体中的物体会下沉;当 时,浸没在液体中的物体会上浮。
(3)请结合你所学过的知识,解释372潜艇骤然下降可能的原因。
(4)如果你是潜艇上的官兵,你有什么好方法能帮助潜艇重新上浮?请简要说明理由。
17、(2021贵州安顺)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)
18、如图所示,绳子拉着乒乓球在水中静止,请在图中做出乒乓球所受浮力和拉力的示意图。
19、随着生态环境的改善,我省化隆县群科镇黄河边成了天鹅的栖息地。某只天鹅的质量为9kg,若该天鹅每只脚掌与地面的接触面积为200cm2,g取10N/kg。求:
(1)这只天鹅双脚站立在水平地面时,其对地面的压强是多少?
(2)当这只天鹅漂浮在河面时,其浸在河水中的体积是多少?
20、大连湾海底隧道全长5.1公里,其中沉管海底隧道由十几节沉管对接而成,总长度为3080米。建造隧道时,先将沉管两端密封,使其漂浮在海面上,通过拖船拖到指定位置。再将一侧密封墙打开,水进入沉管后再密封,使其慢慢沉至海底基床,与之前已铺设隧道对接。若一节沉管体积为,总质量为(海水的密度取,g取10N/kg),求:
(1)当密封沉管灌水下沉到海底后,将其下半部分埋入海底的泥沙中,再将灌入其中的海水全部抽出,此时空心密封沉管 (选填“会”或“不会”)再上浮;
(2)沉管上表面距离水面30m时受到海水的压强是多少?
(3)浸没在海水中的一节沉管受到的浮力是多少?
(4)若灌水后的密封沉管在海水中匀速下降,则需要向密封管中灌入多少kg的水?
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2023-2024学年八年级物理上册单元测试卷(人教版)
第十章 浮力 (A卷•提升卷)
(考试时间:80分钟 试卷满分:80分)
注意事项:
1.测试范围:人教版八年级上册第10章。
第Ⅰ卷 选择题
1、 选择题(本题共11小题,每小题3分,共30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、(2024江西)下图是我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器,它创造了万米的载人深潜新纪录,标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。“奋斗者”号在万米深海处继续下潜的过程中,不考虑海水密度及潜水器体积的变化,以下说法正确的是( )
A. “奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强变大
B. “奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强不变
C. “奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强不变
D. “奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强变大
【答案】A
【解析】
【详解】在万米深海处继续下潜的过程中,根据和可知,“奋斗者”号排开水的体积不变,深度变大,故“奋斗者”号受到海水的浮力不变,压强变大,故A正确,BCD错误。
故选A。
2、(2024江苏苏州) 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,下列说法正确的是( )
A. 加盐可以让鸡蛋悬浮
B. 鸡蛋悬浮时液体密度大
C. 鸡蛋悬浮时浮力大
D. 鸡蛋悬浮时液体对杯底的压强大
【答案】D
【解析】
【详解】AB.如图,鸡蛋漂浮,根据物体的沉浮条件,向杯中加盐,盐水密度变大,鸡蛋仍然漂浮,若适当加水,可以减小盐水的密度,鸡蛋可以悬浮,所以鸡蛋悬浮时液体密度较小,故AB错误;
C.向杯中加盐,鸡蛋仍然漂浮,若加水,鸡蛋悬浮,均浮力等于重力,所以浮力相等,故C错误;
D.加水后,盐水的总质量明显增加,对烧杯底部的压力明显变大,根据可知对烧杯底部的压强明显变大;向杯中加盐,盐水的总质量增加不明显,则对烧杯底部的压力增加不明显,所以对烧杯底部的压强增加不明显,故鸡蛋悬浮时液体对杯底的压强大,故D正确。
故选D。
3、(2024山东临沂)水平桌面上的两个相同的烧杯中盛有两种不同的液体,两个相同的物块在液体中静止时两液面相平,如图所示。下列选项中的物理量,相等的是( )
A. 两物块底部受到的压力 B. 两物块排开液体的质量
C. 两液体对烧杯底的压强 D. 两烧杯对桌面的压强
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,物块在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态,浮力等于自身重力,因此两个相同的物块在液体中静止时受到的浮力相等。
A.将两个相同的物块分别放在两烧杯中,两物块受到的浮力相等,都等于物块的重力,浮力是浸在液体中的物体上下表面受到的压力差,即;物块漂浮是上表面受到的压力为零,悬浮时上表面压力不为零,两物块底部受到的压力不同,故A不符合题意;
B.根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于其排开液体的重力,两物体受到的浮力相等,所以排开甲液体的重力等于物块排开乙液体的重力,故B符合题意;
B.根据浮沉条件可知,物体漂浮时,物体悬浮时,所以,两杯中液面相平,根据可知,烧杯底受到液体的压强,故C不符合题意;
D.由图知,甲液体的体积大于乙液体的体积,且甲液体的密度大于乙液体的密度,根据知,甲液体的质量大于乙液体的质量,又因为两物块的质量和两烧杯的质量都相同,根据知,甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,根据知,甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强,故D不符合题意。
故选B。
4、(2024年成都)小李同学想估算空气对自己的浮力大小,采集的数据有:自己的体重、自己的密度(与水接近,约为1.0×103kg/m3)、空气的密度(约为1.3kg/m3)。则空气对小李的浮力大小约为( )
A. 0.006N B. 0.6N C. 60N D. 600N
【答案】B
【解析】
【详解】中学生的质量约为50kg,则中学生的体积
由阿基米德原理可得,中学生在空气中受到的浮力
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5、(2024年四川泸州)中国长征18号核潜艇引领中国核潜艇新高度。在进行战备训练时,下列对该潜艇的说法中正确的是( )
A.通过改变排开水的体积来实现上浮与下沉的
B.在水面下匀速下潜过程中,受到的浮力增大
C.从长江潜行进入东海时,需要往水仓内注水
D.从长江潜行进入东海时,受到的浮力会变小
答案:C
解析:A.潜艇是通过改变自身重力来实现上浮与下沉的,故A错误;
B.在水面下匀速下潜过程中,潜艇排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知,受到的浮力不变,故B错误;
CD.从长江潜行进入东海时,潜艇排开水的体积不变,而海水密度大于河水密度,根据阿基米德原理可知,潜艇受到的浮力变大,需要往水仓内注水来增大自身重力,从而使自身重力仍等于受到的浮力,故C正确,D错误。
故选C。
6、用硬塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等,制作如图所示的潜水艇模型,不计进排气管体积,要让原本悬浮在a位置的潜水艇下潜至b位置悬浮,采取的措施是使瓶内气体( )
A. 增加 B. 减少 C. 先增加后减少 D. 先减少后增加
答案:D
解析:要让原本悬浮在a位置的潜水艇下潜至b位置悬浮,首先应该让潜水艇下沉,即排出气体使瓶内气体减少水进入。然后再减小重力,让潜水艇模型悬浮,即让气体进入排出水,实现悬浮,所以瓶内气体应该先减小后增加。
故选D。
7、小明将体积相等的A、B、C三个不同水果放入水中静止后,
A漂浮、B悬浮、C沉底,如右图所示。关于它们的密度和受
到的浮力大小判断正确的是( )
A. B.
C. D.
答案:C
解析:水果A漂浮,有F浮A=ρ水V排Ag, ρA<ρ水;水果B悬浮,有F浮B=ρ水V排Bg, ρB=ρ水;水果C沉底,有F浮C=ρ水V排Cg, ρC>ρ水;因为三个水果的体积相同,由图看出V排A<V排B=V排C,所以三者的浮力大小关系为:F浮A<F浮B=F浮C,密度大小关系为:ρA<ρB<ρC,故C项正确,ABD项错误。
8、(2023年湖南怀化)下列各图所示的情境中,说法正确的是( )
A. 甲图中小明沿水平方向推木箱,推而未动,是因为推力小于摩擦力
B. 乙图是利用吸力使饮料上升到嘴里
C. 丙图中密度计漂浮在水面上是因为浮力大于密度计的重力
D. 丁图是利用惯性紧固锤头
答案:D
解析:A.推箱子没推动,箱子保持静止状态,受到的推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,故A错误;
B.用吸管吸饮料,利用的是大气压强,故B错误;
C.密度计漂浮在水面上,密度计受到的浮力等于其重力,故C错误;
D.拿锤子向下撞击木凳,锤柄受力停止了运动,锤头由于惯性继续向下运动,锤头就紧紧套在锤柄上,故D正确。
故选D。
9、如图所示,潜水员正潜没在海水中,他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或放气,以改变背心的体积大小来实现浮沉。下列对潜水员分析正确的是( )
A.向海底下潜过程中,受到海水的压强变大
B.海水中水平游动时,受到海水的压强变小
C.对背心进行放气后,受到海水的浮力变大
D.对背心进行充气后,受到海水的浮力变小
答 案 :A
解析:
(1)(2)根据液体压强公式p=ρ液gh分析判断;
(3)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的变化。
A. 向海底下潜过程中,深度变大,根据公式p=ρ液gh可知,潜水员受到海水的压强变大,故A正确;
B.海水中水平游动时,潜水员的深度不变,根据公式p=ρ液gh可知,受到海水的压强不变,故B错误;
C.对背心进行放气后,背心排开水的体积变小,根据F浮=ρ液gV排可知,潜水员受到海水的浮力变小,故C错误;
D. 对背心进行充气后,背心排开水的体积变大,根据F浮=ρ液gV排可知,潜水员受到海水的浮力变大,故D错误。
故选A。
10、甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同的小球而材质不同的小球,把它们放入水中静止后的情况如图所示,则它们在水中所受浮力相等的是( )
A. 甲和乙 B. 乙和丙 C. 丙和丁 D. 甲和丁
答案:C
解析:已知四个小球的体积相同,由图知,四个球排开水的体积关系为
V甲排<V乙排<V丙排=V丁排
由F浮=ρ水V排g可知,四个球受到的浮力关系为
F甲<F乙<F丙=F丁
即所受浮力相等的是丙和丁。
故选C。
第Ⅱ卷 非选择题
二、实验探究题(本大题共4个小题,11题6分,12题4分,13题5分,14题4分,共19分)
11、(2024年四川达州)同学们在“探究影响浮力大小的因素”实验中,根据日常生活经验提出了以下猜想:
①浮力大小与物体浸入液体中的深度有关;
②浮力大小与物体排开液体的体积有关;
③浮力大小与液体的密度有关。
实验步骤和数据如图所示(,g取10N/kg)
(1)根据实验数据,小聪计算出该物体浸没在水中受到的浮力大小是________N。
(2)为了验证猜想①,分析A与C、D三次实验,得出的结论是:浸没在液体中的物体所受浮力大小与浸入液体中的深度________(选填“有”或“无”)关。
(3)为了验证猜想②,分析A与________三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(4)小聪为了验证猜想③,分析A与B、E三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关。你认为这样操作是________(选填“正确”或“错误”)的,理由是________。
(5)细心的小红利用实验数据还计算出步骤E中所用盐水的密度是________。
【答案】 ①. 4 ②. 无关 ③. B、C ④. 错误 ⑤. 没有控制排开液体的体积相等 ⑥.
【解析】
【详解】(1)[1]由图可知,物体的重力为6N,浸没在水中时弹簧测力计的示数为2N,根据称重法测浮力可知,物体浸没在水中受到的浮力大小为
(2)[2]A与C、D三次实验中物体浸入液体的深度不同,根据称重法测浮力可知,A与C、D三次实验中弹簧测力计的示数相等,则浮力大小相等,故可以得出的结论:浸没在液体中的物体所受浮力大小与浸入液体中的深度无关。
(3)[3]验证浮力大小与物体排开液体的体积有关,则需要保持液体的密度相同,改变物体排开液体的体积,故选择A与B、C三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(4)[4][5]验证浮力大小与液体的密度有关,则需要保持物体排开液体的体积相等,改变液体的密度,A与B、E三次实验中,液体的密度不同,物体排开液体的体积也不同,未控制单一变量,故该操作时错误的,无法得出该结论。
(5)[6]由(1)可知,物体浸没在水中时浮力为4N,则物体的体积为
物体在盐水中所受的浮力为
则步骤E中所用盐水的密度
12、小明同学用一根细线、一个乒乓球、一个铅垂线、大烧杯和足够的水等来验证浮力的方向总是竖直向上的。
(1)实验过程:
①将铅垂线自由垂下并使其稳定不摇晃;
②将细线两端分别固定在乒乓球和大烧杯的底部;
③将水缓慢注入大烧杯,直至乒乓球有一半体积浸没在水中时停止注水,如图所示,待其稳定后,观察 的位置;
④将大烧杯底部一端不同程度地垫高,待其稳定后,观察实验现象;
(2)验证方法:若 ,则说明浮力的方向总是竖直向上的;
(3)若剪断细线,乒乓球静止后,水对大烧杯底部的压力 (选填“变大”、“变小”或“保持不变”);
(4)请写出实验中还涉及到的一条物理知识: 。(合理即可)
【答案】 细线和铅垂线 细线和铅垂线始终平行 变小 重力的方向是竖直向下的
【详解】(1)[1]乒乓球漂浮在水中,细线伸直,根据实验要求应观察细线与铅垂线的位置。
(2)[2]因为重力的方向是竖直向下的,为了证明浮力方向总是竖直向上,所以细线与铅垂线应始终平行。
(3)[3]乒乓球浸入水中,此时乒乓球受到的浮力是大于重力的,当绳子剪断后,乒乓球漂浮在水面上,水位会下降,容器底部受到水的压力会减小。
(4)[4]运用的物理知识是:重力的方向是竖直向下的。
13、如图所示,密闭的玻璃罩内放有三个小实验装置:一个充气的气球,一个是弹簧测力计测重力,另一个是装满水的杯子,杯口用轻质塑料薄片履盖并倒置悬挂在玻璃罩内。再用抽气机不断抽去罩内空气的过程中,请通过合理的猜想,推理可观察到的现象:
(1)充气的气球 ,原因是: 。
(2)弹簧测力计的示数 (选填“明显变大”“明显变小”或“几乎不变”)。
(3)玻璃杯中的水和塑料片 ,原因是: 。
【答案】(1) 膨胀 见解析
(2)几乎不变
(3) 掉下,水流出 见解析
【详解】(1)[1] [2]当不断抽去罩内空气时,罩内压强减小,气球内压强大于外部压强,气球会膨胀变大。
(2)当不断抽去罩内空气时,罩内压强减小,物体受浮力减小,而弹簧测力计的示数,重力不变,由于空气密度远小于物体密度,所以浮力变化量很小,几乎在弹簧测力计分度值以内,所以弹簧测力计的示数几乎不变。
(3)[1][2]塑料板受到水向下的压力与向上的大气压力保持平衡,当不断抽去罩内空气时,罩内压强减小,大气压力减小,塑料板会落下来,水会流出来。
14、学习浮力知识后,小明想对物体浸没在水中所受到的浮力大小与物体所浸入的深度的关系进行进一步探究,请你自选器材帮小明完成该实验探究。
(1)选用物品: ;
(2)操作步骤: ;
(3)实验结论: 。
【答案】 见解析 见解析 见解析
【详解】(1)[1]选用物品:弹簧测力计、水、细线、石块、烧杯。
(2)[2]操作步骤:①用细线系住石块,挂在弹簧测力计下,测出石块的重力G;
②将挂在弹簧测力计下的石块浸没在水中某一深度处,读出弹簧测力计的示数F1;
③改变石块浸没在水中的深度,再读出弹簧测力计的示数F2;
④比较F1与F2的大小,得出结论。
(3)[3]实验结论:物体浸没在水中所受到的浮力大小与物体所浸入的深度无关。
三、综合应用题(本大题共4个小题,15题4分,16题7分,17题4分,18题2分,19题7分,20题7封,共31分)
15、小明在成长笔记中记录了如下错题,请你帮他找出错误之处,分析错误的原因并写出正确解答过程。
错题记录
错题改正
如图所示,小明在饮料吸管中塞入细铁丝作为配重,并将一端封闭制成简易密度计,先后放入甲、乙两杯液体中静止时,液体深度相同,密度计在甲液体中受到浮力F甲_____大于_____在乙液体中受到浮力F乙,。
分析:根据F浮=G排=ρ液gV排可知。甲密度计在液体中浸入液体的体积大,排开液体的体积大。所以受到浮力大。
错误之处:。甲密度计在液体中浸入液体的体积大,排开液体的体积大。所以受到浮力大。没有控制液体密度相同。
错因分析:根据F浮=G排=ρ液gV排可知。甲密度计在液体中浸入液体的体积大,排开液体的体积大,但两种液体的密度不相等,不能判断。
正确解答:密度计在不同液体中都处于漂浮状态,受到的浮力都等于密度计的重力,所以浮力相等。
16、阅读以下材料,回答相关问题∶
“海中断崖”
一般情况下海水的密度随深度增大而增大,而在某些情况下,在一定深度范围内,由于盐度或温度的影响,上层海水密度大于其下方的海水密度。这种密度的倒转就像在海洋中形成了一个“断崖”。我国海军372潜艇就曾遭遇过“海中断崖”,潜艇下潜至某海域后骤然下降,官兵通过一系列的操作,最终使得潜艇重新回到海面。
(1)若372潜艇在某海域航行时,排开海水的体积约为3×106米3,求潜艇受到的浮力F浮。(航行海域的海水密度近似看作1.0×103千克/米3)
(2)某小组同学想了解浸没在密度不同液体中物体的沉浮情况,选用重为0.22牛的物块先后浸没在密度不同的液体中,将测得物体受到的浮力大小与观察到的物体沉浮情况记录在表中。
序号
1
2
3
4
5
液体的密度ρ液(g/cm3)
0.7
0.8
1.0
1.2
1.5
物块的沉浮情况
下沉
下沉
下沉
上浮
上浮
浮力F浮(N)
0.14
0.16
0.20
0.24
0.30
a.分析表中物体受到的浮力F浮与液体的密度ρ液的关系,可得初步结论:当同一物体浸没在不同种液体中, 。
b.分析表中数据,比较物体受到的浮力F浮与物体重力G物的大小关系,可得初步结论:当 时,浸没在液体中的物体会下沉;当 时,浸没在液体中的物体会上浮。
(3)请结合你所学过的知识,解释372潜艇骤然下降可能的原因。
(4)如果你是潜艇上的官兵,你有什么好方法能帮助潜艇重新上浮?请简要说明理由。
【答案】(1)3×1010N
(2) 液体的密度越大,物体受到的浮力越大 物体受到的浮力小于物体的重力 物体受到的浮力大于物体的重力
(3)见解析
(4)见解析
【详解】(1)由题意可知,潜水器排开海水的体积为3×106m3,则潜水器受到的浮力大小为
F浮=ρ海水V排g=1.0×103kg/m3×3×106m3×10N/kg=3×1010N
(2)[1]根据表格数据得:当同一物体浸没在不同种液体中,液体的密度越大,物体受到的浮力越大。
[2][3]根据表格数据得:当物体受到的浮力小于物体的重力时,浸没在液体中的物体会下沉;当物体受到的浮力大于物体的重力时,浸没在液体中的物体会上浮。
(3)当海水的密度突然变小时,根据F浮=ρ海水V排g可知,潜艇受到的浮力变小,当浮力小于重力时潜艇会骤然下降。
(4)若排出下沉潜艇内的一部分水时,潜艇的重力减小,当重力小于浮力时潜艇会上浮。
17、(2021贵州安顺)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)
解析: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。)
18、如图所示,绳子拉着乒乓球在水中静止,请在图中做出乒乓球所受浮力和拉力的示意图。
【答案】
【详解】乒乓球静止,对乒乓球进行受力分析,乒乓球受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力G、绳子向下的拉力F的作用,作用点在重心,由力的平衡条件有,则,如图所示:
19、随着生态环境的改善,我省化隆县群科镇黄河边成了天鹅的栖息地。某只天鹅的质量为9kg,若该天鹅每只脚掌与地面的接触面积为200cm2,g取10N/kg。求:
(1)这只天鹅双脚站立在水平地面时,其对地面的压强是多少?
(2)当这只天鹅漂浮在河面时,其浸在河水中的体积是多少?
.解析:(1)天鹅的重力为:
G=mg=9kg×10N/kg=90N………………………………………………1分
F=G=90N…………………………………………………………………1分
…………………………2分
(2)∵天鹅漂浮在河面上,
∴F浮=G=90N…………………………………………………………………1分
又F浮=P水gV排
∴…………………2分
20、大连湾海底隧道全长5.1公里,其中沉管海底隧道由十几节沉管对接而成,总长度为3080米。建造隧道时,先将沉管两端密封,使其漂浮在海面上,通过拖船拖到指定位置。再将一侧密封墙打开,水进入沉管后再密封,使其慢慢沉至海底基床,与之前已铺设隧道对接。若一节沉管体积为,总质量为(海水的密度取,g取10N/kg),求:
(1)当密封沉管灌水下沉到海底后,将其下半部分埋入海底的泥沙中,再将灌入其中的海水全部抽出,此时空心密封沉管 (选填“会”或“不会”)再上浮;
(2)沉管上表面距离水面30m时受到海水的压强是多少?
(3)浸没在海水中的一节沉管受到的浮力是多少?
(4)若灌水后的密封沉管在海水中匀速下降,则需要向密封管中灌入多少kg的水?
【答案】 不会
【详解】(1)[1]当密封沉管灌水下沉到海底后,将其下半部分埋入海底的泥沙中,再将灌入其中的海水全部抽出,乙沉管下表面不受海水的压力,根据浮力的产生原因,沉管不再受海水的浮力,故此时空心密封沉管不会再上浮。
(2)[2]沉管上表面距离水面30m时受到海水的压强是
(3)[3]一节沉管体积为,浸没在海水中的一节沉管受到的浮力是
(4)[4]若灌水后的密封沉管在海水中匀速下降,则沉管处于平衡状态,受到的浮力等于自身重力,即
解得。
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