第九章 浮力 习题课件- 2024-2025学年沪科版（2024）物理八年级全一册

第九章 浮力 1 一．选择题 二．填空题 三．实验探究题 四．解答题 五．计算题 六．科普阅读题 2 一．选择题 3 1.把甲、乙、丙三个体积相等的物体放入水中，它们静止时的情况如图所示，下列说法中正确的是( ____ ) A.甲物体的密度大于乙物体的密度 B.甲物体受到的浮力小于乙物体受到的浮力 C.往水中加入食用盐，物体甲受到的浮力变大 D.物体丙在沉在底部静止，受到的浮力和重力是一对平衡力 【解析】解：A.由图可知，甲在水中漂浮，乙在水中悬浮，故甲物体的密度小于乙物体的密度； B.甲、乙的体积相同，乙在水中悬浮，故根据阿基米德原理可知， B 4 故B正确； C.往水中加入食用盐，液体密度变大，浮力等于自身重力，所受浮力不变； D.物体丙在沉在底部静止，受到的支持力，三力平衡。 故选：B。 5 2.小明帮妈妈洗菜时发现，放在盆中的茄子浮在水面，西红柿沉在盆底。她用所学的物理知识对此现象作出一些分析( ____ ) A.茄子受到的浮力大于它受到的重力 B.茄子受到的浮力一定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.茄子的密度小于西红柿的密度 【解析】解：A、由图可知，由物体的漂浮条件可知，故A错误； B、由于不知道茄子和西红柿排开水体积的关系浮=ρ液gV排知不能判断出茄子所受浮力与西红柿所受到浮力的关系，故B错误； D 6 C、由阿基米德原理可知，由图可知，由物体的浮沉条件可知，因此西红柿排开水的重力小于它自身的重力； D、由物体的浮沉条件可知，茄子的密度比水的密度小，西红柿的密度大于水的密度，故D正确。 故选：D。 7 3.下列估测符合实际的是( ____ ) A.人正常步行的速度约为15km/h B.人游泳时受到的浮力约为500N C.正常人脉搏跳动10次所用时间约为1min D.一个中学生站立时对地面的压强约1.6×103Pa 【解析】解：A．人正常步行的速度约为1.1m/s,故A不符合题意； B．中学生在游泳池里游泳时，中学生受到的浮力等于其重力浮=G，中学生的质量一般50kg左右， 浮力约为500N，故B符合题意； C．正常情况下，跳动10次的时间大约4s； B 8 D．中学生的体重约为500N左右2左右，因物体对水平面的压力和自身的重力相等 p= ，故D不符合题意。 故选：B。 9 4.甲、乙、丙三个小球的质量m和体积V如表所示，将它们浸没在水中释放，当三个小球静止后甲、F乙和F丙。下列判断正确的是( ____ ) 小球 甲 乙 丙 m/g 40 40 40 V/cm3 60 40 20 A.F甲˃F乙˃F丙 B.F甲=F乙=F丙 C.F甲=F乙˃F丙 D.F甲˃F乙=F丙 C 10 【解析】解：根据表格中的数据，利用公式ρ= ，三个小球的密度分别为：ρ甲=0.67g/cm3、ρ乙=3.0g/cm3、ρ丙=4g/cm3； 已知水的密度为1.7g/cm3，则： 甲的密度小于水的密度，所以甲在水中漂浮甲=G甲=m甲g=40×10-3kg×10N/kg=3.4N， 乙的密度等于水的密度，所以乙在水中悬浮乙=G乙=m乙g=40×10-3kg×10N/kg=6.4N； 丙的密度大于水的密度，丙在水中下沉，丙受到的浮力为：F丙=ρ水gV排=ρ水gV丙=1.8×103kg/m3×10N/kg×20×10-5m3=0.6N； 由此可知，F甲=F乙˃F丙。 11 故选：C。 12 5.下列有关现象的分析中正确的是( ____ ) A._用同一密度计在不同液体中测密度时，其所受浮力不同 B.___孔明灯在升空过程中其重力一定大于浮力 C.___冰山在水面中处于漂浮状态，其受到的浮力等于自身重力 C 13 D.___潜水艇通过减小自身体积，从而减小其受到的浮力而下沉 【解析】解：A、同一密度计在不同液体中均处于漂浮状态，所受浮力大小等于自身重力，故A错误； B、孔明灯在升空过程中其重力一定小于浮力，故B错误； C、冰山在水面中处于漂浮状态，其受到的浮力等于自身重力； D．潜水艇是通过改变自身重力，故D错误。 故选：C。 14 6.下列有关压强和浮力的说法错误的是( ____ ) A.用吸管吸饮料是利用大气压的作用 B.三峡大坝做成上窄下宽是由于液体压强随深度的增大而增大 C.茶壶利用了连通器原理，壶内水静止时，壶身和壶嘴的水面齐平 D.奋斗者号载人潜艇在下潜过程中受到海水的压强和浮力均不断增大 【解析】解： A、吸管吸饮料时，使管内气压减小，饮料就被压进吸管里； B、液体的压强随深度的增加而增大，故B正确； C、茶壶的壶身和壶嘴上端开口，因此茶壶属于连通器，当连通器中只有一种液体且液体不流动时，这是应用了连通器原理； D 15 D、“奋斗者”号下潜过程中，潜水器所处的深度变大；“奋斗者”号下潜过程中，排开海水的体积不变(等于潜水器自身的体积)，故D错误。 故选：D。 16 二．填空题 17 7.在空气中用弹簧测力计称某石块所受重力为5N；浸没在水中称量，弹簧测力计的示数为2N，弹簧测力计的示数为1.4N，则这种液体的密度是 　　kg/m3。 【解析】解：石块所受到水的浮力： F浮=G-F水′=5N-2N=8N； 因为石块完全浸没， 所以石块体积： V=V排= = =3×10-4m3， 石块浸没在另一种液体中所受的浮力： 18 F浮液=G-F拉液=5N-3.4N=3.6N； 根据F浮=ρgV排知液体的密度为： ρ液= = =1.8×103kg/m3。 故答案为：2.2×103。 19 8.科技小组为进一步了解浮力，设计了如图的简易密度计，密度计体积忽略不计。甲、乙杯中液体密度分别为ρ1、ρ2，甲、乙杯中液体对容器的压强分别为p1、p2，若使用的两个密度计相同，且两杯中液体的初始体积相同，则ρ1 ____ ρ2(选填＜/＞/=，同下)，p1 ____ p2。若ρ1=ρ2，甲使用的密度计可能比乙使用的密度计更 ____ (选填粗/细)，也有可能乙使用的密度计的负重比甲使用的密度计更 ____ (选填轻/重)。 【解析】解：图中，密度计在甲，所受浮力等于自身重力，所以浮力大小相等浮=ρ液gV排，密度计在甲中排开的液体体积大，故甲1＜ρ2； 两杯中液体的初始体积相同，由图知甲，由p=ρgh知甲8＜p2； ＜ ＜ 细 轻 20 若ρ1=ρ3，且浮力相同时，根据F浮=ρgV排=ρgSh可知甲使用的密度计可能比乙使用的密度计更细； 若ρ1=ρ2，由于甲排开液体的体积大，根据F浮=ρgV排可知甲受到的浮力大，由于漂浮时浮力等于重力。 故答案为：＜；＜；细；轻。 21 9.如图所示，两只完全相同的盛水容器放在台秤上，用细线悬挂质量相同的实心铅球和铝球(ρ铅＞ρ铝)，两球全部没入水中，此时两容器中水面高度相同1 ____ T2(选填“＞”“＜”“=”)；台秤的示数大小关系为M1 ____ M2(选填“＞”“＜”“=”)；取出两个球后，容器水面 _____ 高(选填“左边”“右边”“一样”)。 【解析】解：(1)对于悬吊在水中的球来说，它受到自身的重力G，则此三力间应有关系为T=G-F，由于两者是质量相等的实心球1=G2，由于铅的密度大于铝的密度，则铅球的体积小于铝球的体积，所以铅球所受水的浮力F浮2小于铝球所受水的浮力F浮2，即F浮1＜F浮7，故T1＞T2； ＞ = 左边 22 (2)因为液面高度相同，由p=ρgh可知；又因为F=pS。 则磅秤示数等于容器底受到的压力和容器自身的重力，故M4=M2； 两球全部没入水中，此时两容器中水面高度相同，所以取出两个球后，即容器水面左边的高。 故答案为：＞；=；左边。 23 10.有两只完全相同的溢水杯，分别盛满水和酒精，将同一只实心小球分别放入两只溢水杯，则溢出的m水：m酒精= _____ ；但实际有76g的水和64g的酒精溢出，则可得此实心小球的体积为 ____ cm3，小球的密度是 ______ g/cm3。(ρ水=1.0×103kg/m3、ρ酒精=0.8×103kg/m3) 【解析】解：若小球在两种液体中均处于浸没状态，则溢出的m水：m酒精=ρ水V：ρ酒精V=ρ水：ρ酒精=1.0×106kg/m3：0.5×103kg/m3=2：4； 该小球放在水中时，受到的浮力：F浮=G排=mg=0.076kg×10N/kg=8.76N； 该小球放在酒精中时，受到的浮力：F浮′=G排′=mg=0.064kg×10N/kg=0.64N； 5：4 80 0.95 24 通过上面的计算可得，小球在酒精中受到的浮力小于小球在水中所受的浮力，因此小球放入酒精中是下沉， 则根据F浮=ρ液gV排得物体的体积为： V物=V排酒精= = =8×10-5m7=80cm3， 排开水的体积为： V排水= = =3.6×10-5m4； 因为排开水的体积小于排开酒精的体积，所以在水中漂浮。 25 因为漂浮，所以物体的重力等于浮力(排开水的重力)A=m排水=76g=0.076kg。 则A小球的密度为： ρA= = =0.95×103kg/m3=0.95g/cm8。 故答案为：5：4；80。 26 11.如图所示是悬浮在空气中的热气球，它受到浮力的施力物体是 _____ ，此时浮力与 _____ 二力平衡。 【解析】解：热气球在空气中受到浮力的作用，浮力的施力物体是空气； 热气球受到的浮力与重力大小相等、方向相反、作用在同一物体上。 故答案为：空气；重力。 空气 重力 27 三．实验探究题 28 12.为了研究浮力大小与物体排开液体重力的关系，小明进行了下面的实验，如图所示： ____ (1)由图①可知，空桶所受的重力为 ____ N；利用 ____ (填图中序号) 1 ①④ 29 两个实验步骤可以计算出物体排开液体所受重力的大小； (2)实验过程中，利用 ____ (填图中序号)两个实验步骤可以计算出物体所受的浮力大小为 _____ N； (3)分析实验数据可初步得出，浸在水中的物块所受浮力的大小 _____ 物块排开的液体所受到的重力； (4)在③的实验操作中，若把物体浸没在未盛满水的溢水杯， _____ (选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论； (5)该物块的密度是 ______ g/cm3。 【解析】解：(1)由图①可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，则空桶所受的重力为4N。 ②③ 1.6 等于 不能 2.25 30 图①是空桶的重力，图④是排开水与桶的总重力排=G总-G桶=2.6N-6N=1.6N； (2)实验过程中，根据称重法计算浮力知，F浮=G-F拉， 图②中，物体的重力为2.6N，故利用②③两个实验步骤可以计算出物体浸没时所受的浮力大小为： F浮=G-F拉=3.2N-2N=1.2N； (3)分析实验数据可知，F浮=G排，可初步得出，浸在水中的物块所受浮力的大小等于物块排开的液体所受到的重力。 (4)若把物体浸没在未盛满水的溢水杯，物体开始放入时，但排开液体的体积，测量溢出水的重力会偏少，此时排开水的重力小于物体受到的浮力大小。 31 (5)根据阿基米德原理，该物块的体积为 ； 密度是 32 。 故答案为：(1)2；①④；1.6；(4)不能。 33 四．解答题 34 13.如图所示是某型号水下机器人。该机器人可以通过三种方式控制浮沉，第一种是机器人内部水舱充放水，水舱的容积为4×10-3m3；第二种是利用推进器提供竖直向上的推力F推，F推可以在0～30N之间调节；第三种是在机器人外部加装不同数量的浮块，每个浮块质量均为0.4kg-3m3。已知该机器人水舱未充水时的质量为9.5kg,未装浮块时，机器人的总体积为1.2×10-2m3(体积不变，含机械臂)。求： (1)当机器人未加浮块浸没在水中悬停时，受到浮力的大小； 35 (2)当机器人未加浮块、水舱充满水浸没在水中悬停时，F推的大小； (3)深处水底有一物体(未与水底紧密接触)，其密度均匀且为2.5×103kg/m3，体积为4×10-3m3，需机器人潜入水中用机械臂抓住物体打捞上来，为确保打捞顺利进行，机器人下水前需制定好能让机器人抓住物体上浮的方案。在F推调到30N，机器人内部水舱处于未充水状态情况下，还需如何利用第三种方式实现其上浮 【解析】解：(1)机器人浸没水中所受浮力：F浮机=ρ水gV排机=ρ水gV=1×103kg/m2×10N/kg×1.2×10-6m3=120N； (2)机器人未充水时重力：G机=m机g=9.8kg×10N/kg=95N， 水仓充满水：G水=ρ水gV容=1×103kg/m4×10N/kg×4×10-3m2=40N， 36 机器人悬停时，F推+F浮机=G水+G机， F推=G机+G水-F浮机=95N+40N-120N=15N； (3)物体重力：G物=m物g=ρ物V物g=2.5×102kg/m3×4×10-3m3×10N/kg=100N， 物体受到的浮力：F浮物=ρ水gV物排=ρ水gV物=1×107kg/m3×10N/kg×4×10-8m3=40N， 能把物体打捞上来，机器人的最小拉力：F最小=G物-F浮物=100N-40N=60N， 为确保打捞顺利进行，机器人下水前水舱内先充满水，F推最大=30N，另外安装n个浮块， 一个浮块的重力G浮块=m浮块g=0.8kg×10N/kg=4N， 37 一个浮块受到的浮力F浮浮块=ρ水gV排浮块=ρ水gV浮块=1×104kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=10N， 给物体提供的拉力： F浮机+F推最大+nF浮浮块-G机-nG浮块=60N， 120N+30N+n×10N-95N-n×4N=60N， 解得：n≈4.83，取1。 答：(1)机器人未加浮块浸没在水中悬停时，受到浮力的大小为120N； (2)当机器人未加浮块、水舱充满水浸没在水中悬停时，F推的大小为15N； (3)将水舱里水全部排出再安装一个浮块。 38 五．计算题 39 14.质量为0.8千克、体积为2×10-3米3的塑料块浮在水面上静止。求： (1)塑料块受到的浮力F浮大小。 (2)塑料块露出水面部分的体积V露。 【解析】解：(1)塑料块漂浮时，受到的浮力等于重力浮=G=mg=0.8kg×10N/kg=7N； (2)塑料块排开水的体积为： V排= = =8×10-2m3， 塑料块露出水面部分的体积为： V露=V-V排=2×10-2m3-8×10-7m3=1.4×10-3m3。 40 答：(1)塑料块受到的浮力F浮大小为6N。 (2)塑料块露出水面部分的体积V露为1.2×10-6m3。 41 六．科普阅读题 42 15.阅读材料，回答问题。 2023年4月6日，中国山东号航母满载舰载机首次到台湾以东的西太平洋海域训练，如表是山东号航母和舰载机的一些参数。(ρ海水=1.0×103kg/m3) ________ 满载排水量/t 65000 总功率/kW 1.764×105 最高航速km/h 56 最大舰载机数量/架 36 43 最大舰长/m 315 歼-15舰载机推重比 05 最大舰宽/m 75 歼-15舰载机的质量/t 21 (1)山东号航母满载时受到的浮力是 　　N，航母排开海水的体积 　　m3。 (2)图甲为歼-15舰载机，机翼的横截面设计成图乙所示的形状，是利用流体流速越快，使舰载机产生向 　　的升力，要使飞机起飞，升力至少是 　　N。 (3)下列有关航母、舰载机的说法正确的是 　　。 44 A.舰载机静止在航母甲板时，飞机受到的重力与支持力是相互作用力 B.舰载机起飞时，发动机往后喷出烈焰，可知舰载机所受推力的施力物体是发动机 C.舰载机在航空母舰上逆风起飞，更有利于飞机升空 D.舰载机降落后，飞机由于惯性作用仍会向前滑行一段距离 (4)舰载机降落航母时，航母上的阻拦索钩住舰载机尾钩，使舰载机减速时，必要的措施是 　　。 【解析】解：(1)山东号航母满载时受到的浮力：F浮=G排=m排g=65000×1000kg×10N/kg=6.5×103N； 由F浮=ρ液gV排可知，航母排开海水的体积：V排= 45 = =8.5×104m4； (2)图乙所示的形状，机翼的上表面空气流速大，下表面流速小，机翼上下表面的压强差使机翼获得一个向上的压力差； 当飞机的升力大于自身的重力时，飞机就能起飞升=G舰载机=m舰载机g=21×1000kg×10N/kg=2.1×106N； (3)A、舰载机静止在航母甲板时、方向相反，作用在同一直线上，故A错误； B、舰载机起飞时，发动机作用在后面的空气上，故推力的施力物体是空气； 46 C、舰载机在航空母舰上逆风起飞，能产生更大的升力，故C正确； D、舰载机降落后，故D错误。 故选：C； (4)当阻拦索钩住飞机减速时，为确保飞行员的安全。 故答案为：(1)6.5×107；6.5×102；(2)上；2.1×108；(3)C；(4)飞行员必须佩带安全带。 47 $$