内容正文:
8.3 浮与沉(分层练习)共52小题
※※目录:———————
模块一:明晰作业目标 训练有的放矢………………………………………………………………1
模块二:回顾整理课本 夯实基础知识(19小题)…………………………………………………1
模块三:巩固提高综合 训练思维方法(20小题)…………………………………………………7
模块四:中考真题演练 考场细心认真(12小题)…………………………………………………13
模块五:动手实验实践 提升综合能力(1小题) …………………………………………………17
※※模块一:明晰作业目标 训练有的放矢————————
1.能通过实验认识物体的浮沉条件。
2.能通过实例说明物体的浮沉条件在生产生活中的应用。
3.能关心我国在深潜方面的成就。
※※模块二:回顾整理课本 夯实基础知识————————
一、填空题
1.(24-25九年级上·山东济南·开学考试)登上如图所示的“水韵琅琊”游船,听“王羲之”穿越古今的告白,观酷炫的灯光秀表演。 ①游客陆续登船的过程中,游船受到的浮力 ,船底受到水的压强 (均选填“增大”“减小”或“不变”);②夜风吹来,游客感到阵阵凉意是因为 ;游客感觉电视塔“迎面而来”是以 为参照物的; ④游览结束后,关闭发动机的游船仍能向前运动,是因为游船 。
2.(2023·山东日照·二模)如图所示,新鲜的鸡蛋放在水中会下沉。如果向水中加盐并轻轻搅拌,鸡蛋会 ,这一现象说明: 。
3.(23-24八年级下·山东烟台·期中)在综合实践活动中,小明把吸管两端堵住,在吸管的一端缠绕一些铜丝制成一支简易密度计。将其分别放入装有液体密度为和的两个烧杯中,静止后情景如图,可以判断: (选“<”、“=”或“>”);若该密度计排开液体的质量分别为,,则 (选“<”、“=”或“>”);密度计在两液体中所受浮力 (选“<”、“=”或“>”)。
4.(2024·山东德州·一模)在水平桌面上,有两个相同的圆柱形容器,内盛相等质量的盐水。将同一个鸡蛋分别放入其中甲杯中液体的密度 乙杯中液体的密度;甲杯对水平桌面的压强 乙杯对水平桌面的压强。(均选填“大于”、“等于”或“小于”)
5.(2024·山东济南·二模)我国自行设计的水下滑翔机“海翼”成功下潜至6329米,打破世界纪录。“海翼”的外形设计成流线型,是为了减小阻力;在其外表穿上碳纤维材料特制的“衣服”以减小重力,这是利用了碳纤维材料具有 的特性。在滑翔机的肚子里安装有一个类似于鱼鳔的油囊,而且肚子里的电池也可以前后移动,当滑翔机需要下潜的时候,“鱼鳔”就缩小,浮力减小,同时电池向前移动,使得整体重心前移,水下滑翔机就头部朝下向下滑行……当需要上浮的时候,“鱼鳔”就会鼓起来,浮力增大,同时电池向后移动,这样就会抬起头向上滑行,翅膀使得滑翔机在上浮的过程中可以向前跑,“海翼”号的上浮和下沉是通过 来实现的。
6.(22-23八年级下·山东济南·期中)2022年5月21日凌晨,我国自主研制的“极目一号”Ⅲ型浮空艇(如图)以的平均速度顺利升至9050m高空,创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录,正在升空的浮空艇,所受空气的浮力 浮空艇的重力(选填“大于”、“等于”或“小于”),其外表面受到的大气压强 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。“极目一号”浮空艇内部有三层:上层装有氦气(相同条件下氦气密度比空气小得多),中间隔开,下层是空气。当悬于空中的浮空艇需要 (填“上浮”或“下降”)的时候,可以用上层的氦气排出下层的部分空气,以此变自身力。
二、单选题
7.(23-24山东东营·阶段练习)如图所示,某些鱼的浮沉靠鳔的胀缩实现,下列说法正确的是( )
A.当鳔膨胀时,鱼会上浮
B.当鳔收缩时,鱼的浮力不变
C.鱼的浮沉是通过改变自身重力实现的
D.当鳔膨胀时,鱼排开水的重力变小
8.(2023·山东菏泽·二模)利用浮力知识判断生活中下列问题,对应结论正确的是( )
A.甲图中充有氢气和空气的气球体积相同,只有氢气球能向上升,则氢气球受到的浮力更大
B.乙图中将同一个鸡蛋先后放入盛有不同浓度盐水的杯子中,当鸡蛋静止时鸡蛋均没有碰到杯底,鸡蛋在右边图中受到的浮力要大
C.丙图中热气球的上升与火箭升空原因一样,都是因为受到空气的浮力
D.丁图中打捞沉船时采用“浮筒打捞法”,其打捞原理与潜水艇原理相似
9.(23-24八年级下·山东临沂·期中)鸡蛋放入水中沉入杯底;向杯中加盐,使鸡蛋慢慢上浮直至漂浮在液面。该过程中关于鸡蛋受到的浮力大小,下列说法正确的是( )
A.始终保持不变 B.始终变大
C.先变大,后不变 D.先不变,后变大
10.(24-25九年级上·山东德州·开学考试)如图所示,体积相同的甲、乙、丙、丁四个小球,静止在水中不同深度处,四个小球中密度最小的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
11.(2023·山东泰安·)将适量的橡皮泥捏黏在铅笔的一端(能使铅笔竖直浮在液体中),这就制成了一个很有用的土仪器. 将它分别放到盛有不同液体的杯中,静止时的情景如图所示,对于这个土仪器所运用的知识或用途,下列说法中不正确的是( )
A.运用了二力平衡的知识
B.运用了物体的漂浮条件
C.用它可以比较不同液体密度的大小
D.用它可以测出液体密度的大小
12.(23-24八年级下·山东临沂·期中)盐水选种是占代我国劳动人民的发明的一种巧妙的挑选种子的方法,用盐水选种时需要配制一定浓度的盐水,然后把种子倒入盐水中,则漂浮于盐水面的是次种,沉入容器底的是良种,有关盐水选种过程中下列说法正确的是( )
A.良种所受浮力等于重力
B.次种所受浮力大于重力
C.若良种和次种的体积相同,则良种受到的浮力较大
D.盐水选种时所用盐水的密度都要大于所有种子的密度
13.(23-24八年级下·山东淄博·期末)航空母舰“福建舰”满载时的排水量为8万吨,当其满载并静止在水面上时,下列说法正确的是(,)( )
A.“福建舰”满载时,受到的浮力大小为8万吨
B.“福建舰”满载时,排开水的体积为
C.当舰载机起飞后,“福建舰”排开水的质量不变
D.当舰载机起飞后,“福建舰”会下沉一些
14.(23-24八年级下·山东临沂·期末)实践课上,小明用硬质塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和注射器等,制作如图所示的潜水艇模型(不计进排气管的体积),然后将模型放入水中,使其上浮或下沉,下列说法正确的是( )
A.当模型漂浮于水面时,它受到的浮力小于重力
B.向内推注射器活塞,瓶内气体压强变大,模型将下沉
C.向外拉注射器活塞,水会被压入试管中,可实现潜艇上浮
D.让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮,应使瓶内的水先增加后减少
15.(22-23八年级下·山东莱芜·期末)取三块质量相等的橡皮泥,分别捏成一个碗状,两个球状(其中一只球为空心),分别放入装有相同质量水的相同的烧杯中,静止时它们的状态如图所示,下列说法正确的是( )
A.三个物体受到的浮力为F甲>F丙>F乙
B.橡皮泥排开水的体积为V甲=V丙>V乙
C.液体对容器底部的压强为p甲>p丙>p乙
D.容器对桌面的压力为F′甲=F′乙>F′丙
三、实验题
16.(20-21八年级下·山东青岛·期末)鸡蛋沉在盛水的杯子底部向水中加入食盐并使其溶解,鸡蛋渐渐浮起,最终浮在水面上静止,如图。
(1)在图中画出鸡蛋所受力的示意图,点为鸡蛋的重心。 ;
(2)鸡蛋密度 (选填“大于”“小于”或“大于”) 盐水密度。
17.(23-24八年级下·山东临沂·期末)小明将橘子放入水中,静止时,橘子漂浮在水面上,如图甲所示。
(1)此时,橘子受到的浮力 重力(选填“>”、“=”或“<”)。将橘子皮剥开,会闻到淡淡的果香,这表明 ;
(2)将剥了皮的橘子放入水中,果肉沉入水底,如图乙所示。此时,果肉受到的浮力 重力(选填“>”、“=”或“<”),果肉的密度 水的密度(选填“>”、“=”或“<”);
(3)小明猜想,橘子在水中的浮沉情况可能只与浮力有关,小明的猜想 (选择“合理”或“不合理”),理由是 。
四、计算题
18.(24-25八年级上·山东济南·阶段练习)在园博园中,漂浮在水面上的充气“大黄鸭”,如图所示。已知“大黄鸭”的质量为50kg。取g=10N/kg,通过计算回答:
(1)“大黄鸭”所受的浮力是多少?
(2)“大黄鸭”排开水的重力是多少?
(3)“大黄鸭”排开水的体积是多少?
19.(23-24八年级下·山东济宁·期中)如图甲,用轻质细线将一不吸水的木块悬挂在弹簧测力计下,静止时测力计读数为3N;如图乙,将该木块静置于平放的盛水容器中,木块有体积露出水面。已知水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)图乙中木块所受的浮力大小;
(2)木块的密度;
(3)木块的体积。
※※模块三:巩固提高综合 训练思维方法————————
一、填空题
1.如图1所示,在“验证阿基米德原理”的实验中,小红将重为4牛的物体浸没在水中,弹簧测力计的示数变为2.5牛,则浮力的大小为 牛,方向竖直 。如图2所示,在远洋轮船的船舷上,都漆有几条“载重线”俗称“吃水线”。若线(b)表示在东海航行时的吃水线,则在淡水中航行时的吃水线应是线 。(选填“a”或“c”)
2.如图是节日放飞氢气球的场景。氢气球向上运动,是因为放手时氢气球的重力G (选填“大于”或“小于”)氢气球受到的空气浮力F。当氢气球上升高到一定高度后不再上升,说明氢气球受到的浮力 (选填“变大”或“变小”)。
3.2022年5月,全球首艘智能型无人系统母船“珠海云”号(如图所示)在广州下水。“珠海云”号排水量为2000吨,表示 ,满载时受到的浮力为 N,船上的无人机起飞后船身受到的浮力 (填“变大”、“变小”或“不变”)。(g取10N/kg)
4.学习了浮力的知识后小明同学进行了如下实验,他将一个小碗侧放入盛有水的容器中,如图甲所示,静止时小碗沉入水底,如图乙所示,此时小碗所受浮力 小碗的重力;接下来,他将小碗平放在水面上,松手后,小碗漂浮在水面上,如图丙所示,此时小碗所受浮力 小碗的重力;图乙中小碗所受浮力 图丙中小碗所受浮力。(均选填“大于”、“小于”或“等于”)
5.在制作简易密度计的综合实践活动中,实验小组将吸管的一端塞入一些铜丝作为配重,并用石蜡将吸管的底端封闭,做成一只简易密度计,如图甲。将该密度计分别放入水、盐水和酒精中测试发现,放入其中某一种液体时密度计不能处于竖直状态,则该液体是 ,接下来合理的操作是 ,改进后重新进行密度的标记实验,标记的刻度如图乙所示,则刻度A处标记的应是 的密度值。
6.小明探究怎样使物体浮沉,如图用手将重力为2N,体积为1.5×10-4m3的苹果压入水中,松手后苹果将 (上浮/下沉/悬浮),静止时苹果受到的浮力为 N。
二、单选题
7.重为5牛的小球轻放入盛满酒精的烧杯中,溢出的酒精重为4牛。若将该小球轻放入盛满水的烧杯中,已知,则溢出水的重力大小可能( )
A.小于4牛 B.等于5牛
C.等于4牛 D.大于5牛
8.如图-1,是我国古代的计时工具——多级漏刻。如图-2,是箭壶的模型示意图,其中箭舟与箭壶底部未接触。让漏壶中的水慢慢滴入箭壶,随着箭壶内的水逐渐增多,木块与箭杆组成的箭舟也慢慢上浮,古人从盖孔处看箭杆上的标记,就能知道具体的时刻。当箭壶中液面缓慢升高时,下列说法正确的是( )
A.水对箭壶底部压强不变 B.箭舟排开水的体积变大
C.箭舟受到的浮力变大 D.箭舟排开水的重力不变
9.如图,把一个自制的密度计分别放入两种不同液体中,下列判断错误的是( )
A.甲液体的密度比乙液体的密度小
B.这个密度计在两液体中受到的浮力相等
C.在标记刻度时B的示数应比A小
D.适当增加配重铁丝的质量可以提高密度计的灵敏度
10.如图所示,水平桌面上放有甲、乙两个完全相同的圆柱形容器,甲容器内只有水,乙容器中放入木块静止时漂浮在水面上,此时两容器内水面相平。若在两容器中分别抽取相同体积的水,最终木块仍能漂浮在水面上,此时剩余部分的水对容器底部的压强为、,容器对地面的压力为、,则( )
A.;
B.;
C.;
D.;
11.“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
12.两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中,两球沉底;放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A.小球A的质量大于小球B的质量
B.甲液体的密度小于乙液体的密度
C.小球A在甲液体中受到的浮力等于在乙液体中的浮力
D.在甲液体中容器底对小球A的支持力大于对小球B的支持力
13.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
14.当海水的温度及所含盐分变化时,可能会导致海水密度发生突变,在垂直海面方向上形成一个类似“悬崖”的突变水层,在如图所示的情形中,若有潜艇潜航至此水域时,就会急速下沉,发生“掉深”事故,危及潜艇安全。我军潜艇曾创造过遭遇“掉深”自救成功的奇迹。下列相关说法正确的是( )
A.潜艇在高密度水层悬浮时,所受浮力大于其重力
B.潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时,所受浮力不变
C.潜艇遭遇“掉深”进行自救时,需快速排出水箱中的水
D.潜艇从刚要露出水面至漂浮在水面的过程中,其所受浮力变大
15.用盐水浸泡可以去除新鲜水果表面残留的农药。水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器,分别盛有浓度不同的盐水,将两个质量相等的冬枣、樱桃(V冬枣>V樱桃),分别放入盐水中,静止时的状态如图所示,两容器中的液面相平。下列说法正确的是( )
A.甲容器中盐水的密度大于乙容器中盐水的密度
B.樱桃可以漂浮在水面上是因为所受的浮力大于重力
C.冬枣和樱桃所受的浮力大小相等
D.甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力
三、作图题
16.如图所示,重为10牛的小球漂浮在水面上,请用力的图示法画出小球受到的浮力。
17.清晨,一碗糁,一根油条,便可让你体验正宗地道的临沂生活。当厨师将醒好的面切成长条放入油锅中后,发现先沉底后上浮至油面,请在图中A点帮助厨师,分析并画出油条在上浮过程中所受到的力。(不计油的阻力)
四、实验题
18.用刻度尺测固体的密度(水的密度用表示,水槽的底面积用S表示);
(1)让空烧杯漂浮在盛有适量水的水槽内,用刻度尺测出此时水槽内水面的高度为;
(2)再将待测固体放在烧杯内,用刻度尺测出此时水槽内水面的高度为;
(3)将固体从烧杯中取出,用细线吊着放入水槽中,用刻度尺测出此时水槽内水面的高度为;
(4)则固体的质量 ,固体的体积 ;
(5)则固体的密度 。
五、计算题
19.如图甲所示,建造海底隧道时,先将钢筋混凝土制成的沉管两端密封,如同一个巨大的长方体空心箱子,然后让其漂浮在海面上,再用船将密封沉管拖到预定海面上,向其内部灌水使之沉入海底。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,此时空心密封沉管不会再上浮,海底隧道就建成了。设某节密封长方形沉管的长、宽、高如图乙所示,质量。钢筋混凝土的密度,海水密度取,g取求该节密封沉管:
(1)体积V。
(2)漂浮在海面上灌水前受到的浮力。
(3)要沉入海底,至少需注入海水的重力。
20.如图所示“洱海一号”游船是目前全国内陆湖中排水量最大、载客人数最多、安全设施配备最齐全的旅游船。全船总长68.80米,总宽18米,高21米,共五层,空载时平均吃水1.7米,排水量765 吨(排水量是指船空载静止在水面上时排开水的质量), 求:
(1)“洱海一号”游船的重力;
(2)“洱海一号”游船空载时船底受到的压强;
(3)若“洱海一号”游船的核载人数为1000人,当游船满载时游船受到的浮力大小。(人的平均体重为60kg)
※※模块四:中考真题演练 考场有的放矢————————
1.(2024·四川眉山)物理兴趣小组的同学制作了一个简易密度计,分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,静止时液面相平如图所示,密度计在液体中受到浮力 ,液体对杯底的压强 (选填“<”“=”或“>”)
2.(2024·四川达州)如图所示,一重为20N的正方体木块静止在盛水的薄壁柱形容器中,已知容器底面积,则木块下底面受到水的压力为 N,木块放入容器前后水对容器底部的压强变化量为 Pa。
3.(2024·江苏扬州)扬州中国大运河博物馆展示了各种古代船只模型。
(1)资料显示:“丝网船”最大载重为5t。若船和货物总质量为,船静止在水中时所受浮力为 N,排开水的体积为 ;(g取)
(2)资料显示:“沙飞船”航速迅捷。同向并排行驶的两条“沙飞船”要保持安全距离,是因为两船较近时,中间流速大,流体压强 ;
(3)如图所示,游客站在静止的仿制“沙飞船”的船头,能从各个方向观看到投影画面,这是因为光在投影幕上发生了 ;投影画面向后移动,游客会产生船向前行的感觉,是由于运动具有 。
4.(2024·四川泸州)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
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
5.(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
6.(2024·四川广安)2023年4月,我国东部战区组织了环台岛军事演习。当参演的航空母舰——“辽宁舰”上的战斗机从军舰上起飞后( )
A.飞行的战机以航母为参照物,是静止的
B.航母所受浮力变小,会上浮一些
C.航母所受浮力不变,排开水的体积不变
D.航母两侧水域流速大的位置压强大
7.(2024·云南)(多选)一质量为900g、底面积为100cm2、高为12cm的不吸水圆柱体放在盛有4.2kg水的薄壁(厚度不计)柱形容器内,容器底面积为300cm2,如图所示。打开阀门K,放出3kg的水后关闭阀门(=1.0×103kg/m3)。下列说法正确的是( )
A.圆柱体的密度为0.75×103kg/m3
B.放水前水面距容器底部的高度为l4cm
C.放水后水对容器底部的压力为21N
D.放水后水对容器底部的压强为600Pa
8.(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
9.(2024·山东临沂)2024年1月29日,世界首款四座氢内燃飞机原型机成功首飞。如图所示,正在匀速升空的原型机( )
A.机身由密度较大的材料制成 B.所受空气的浮力等于自身重力
C.机翼下方的空气流速比上方的小 D.机舱外的大气压强越来越大
10.(2024·四川泸州)(多选)如图所示,甲、乙两个相同的平底烧杯放在水平桌面上,在两个烧杯中加入适量的清水,乙烧杯水面上漂浮有冰块,两杯水面恰好一样高,下列判断正确的是( )
A.甲烧杯对桌面的压力等于乙烧杯对桌面的压力
B.甲烧杯对桌面的压强小于乙烧杯对桌面的压强
C.乙烧杯中冰块熔化后,水对烧杯底的压力增大
D.乙烧杯中冰块熔化后,水对烧杯底的压强不变
11.(2024·四川遂宁)如图所示,一小球静止在水面上。请作出图中小球受到的重力和浮力的示意图。
12.(2024·江苏连云港)质量为2kg的物体放置在水平桌面上,底面积为,体积为。求:
(1)该物体对桌面的压力。
(2)该物体对桌面的压强。
(3)该物体浸没在水中释放后,静止时受到的浮力。
※※模块五:动手实验实践 提升综合能力————————
阅读材料,回答问题。
(22-23八年级下·山东烟台·期中)阅读短文,回答问题。
国之重器——“新光华”号半潜船
“新光华”号半潜船为10万吨级半潜船,为国内最大、全球第二大半潜船,如图甲所示。该轮船总长255米,宽68米,下潜吃水30.5米,载重量为98000吨。
全船有118个压载水舱,每一个压载水舱都有一个阀门直接通向海里。半潜船空载时漂浮于海面,装载时需向船体水舱注水,船体重力增加,巨大的甲板下沉至海面以下,拖船将漂浮的货物拖至半潜船的甲板上方并固定好,半潜船排出水舱中的水,甲板上浮至海面,半潜船就可以驮着货物离开,如图乙所示。
“新光华”号半潜船成功交付,为我国海洋强国建设和海上丝绸之路战略贡献力量,开启了我国半潜船运输业的新时代。
(1)从利用浮力的角度来看,半潜船是采用怎样的办法来增大浮力的?
(2)半潜船是靠改变什么来实现上浮和下沉的?
(3)半潜船在图乙所示的三种状态下所受的浮力分别为F1、F2、F3,则它们的大小关系是怎样的?
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8.3 浮与沉(分层练习)共52小题
※※目录:———————
模块一:明晰作业目标 训练有的放矢………………………………………………………………1
模块二:回顾整理课本 夯实基础知识(19小题)…………………………………………………1
模块三:巩固提高综合 训练思维方法(20小题)…………………………………………………15
模块四:中考真题演练 考场细心认真(12小题)…………………………………………………26
模块五:动手实验实践 提升综合能力(1小题) …………………………………………………34
※※模块一:明晰作业目标 训练有的放矢————————
1.能通过实验认识物体的浮沉条件。
2.能通过实例说明物体的浮沉条件在生产生活中的应用。
3.能关心我国在深潜方面的成就。
※※模块二:回顾整理课本 夯实基础知识————————
一、填空题
1.(24-25九年级上·山东济南·开学考试)登上如图所示的“水韵琅琊”游船,听“王羲之”穿越古今的告白,观酷炫的灯光秀表演。 ①游客陆续登船的过程中,游船受到的浮力 ,船底受到水的压强 (均选填“增大”“减小”或“不变”);②夜风吹来,游客感到阵阵凉意是因为 ;游客感觉电视塔“迎面而来”是以 为参照物的; ④游览结束后,关闭发动机的游船仍能向前运动,是因为游船 。
【答案】 增大 增大 蒸发吸热 船 具有惯性
【详解】[1]船始终处于漂浮状态,浮力等于船和人的总重力,游客登船过程中,总重力增大,所以船受到的浮力增大。
[2]由F浮=ρ液gV排知,浮力增大时,排开水的体积变大,吃水深度变深,由p=ρgh知,船底受到水的压强增大。
[3]夜风吹来时,汗液蒸发加快,而蒸发吸热,所以游客感到阵阵凉意。
[4]电视塔相对于船的位置越来越近,所以以船为参照物,游客感觉电视塔“迎面而来”。
[5]关闭发动机的游船由于惯性要继续保持原来的运动状态继续向前运动。
2.(2023·山东日照·二模)如图所示,新鲜的鸡蛋放在水中会下沉。如果向水中加盐并轻轻搅拌,鸡蛋会 ,这一现象说明: 。
【答案】 上浮 见解析
【详解】[1][2]向水中加盐鸡蛋排开水的体积不变,水中加盐后盐水的密度比水大,由可得鸡蛋受到的浮力增大,当F浮>G时,鸡蛋将上浮;由此可知:当排开液体的体积一定时,液体密度越大,则物体所受的浮力越大。
3.(23-24八年级下·山东烟台·期中)在综合实践活动中,小明把吸管两端堵住,在吸管的一端缠绕一些铜丝制成一支简易密度计。将其分别放入装有液体密度为和的两个烧杯中,静止后情景如图,可以判断: (选“<”、“=”或“>”);若该密度计排开液体的质量分别为,,则 (选“<”、“=”或“>”);密度计在两液体中所受浮力 (选“<”、“=”或“>”)。
【答案】 < = =
【详解】[1]密度计放在两种液体中都漂浮,根据漂浮条件可知,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
F1=F2=G
由图知密度计排开液体的体积V1>V2,由阿基米德原理可知,密度计排开液体的体积越大,所以液体的密度越小,则。
[2]两次浮力相等,根据阿基米德原理可知两次排开液体的重力相等,所以两次排开液体的质量相等,则。
[3]密度计放在两种液体中都漂浮,根据漂浮条件可知,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
F1=F2=G
则F1=F2。
4.(2024·山东德州·一模)在水平桌面上,有两个相同的圆柱形容器,内盛相等质量的盐水。将同一个鸡蛋分别放入其中甲杯中液体的密度 乙杯中液体的密度;甲杯对水平桌面的压强 乙杯对水平桌面的压强。(均选填“大于”、“等于”或“小于”)
【答案】 小于 等于
【详解】[1]由图可知,鸡蛋在甲盐水中悬浮,所以甲盐水的密度等于鸡蛋的密度,同一鸡蛋在乙盐水中漂浮,所以乙盐水的密度大于鸡蛋的密度,则甲杯中液体的密度小于乙杯中液体的密度。
[2]当容器放在水平桌面上时,容器对水平桌面的压力大小等于容器、盐水、鸡蛋的总重力,由于两容器相同,盐水的质量相等,同一鸡蛋的质量不变,它们总重力相等,所以两容器对水平桌面的压力相等,又因两相同容器的底面积相等,所以根据 可知,甲、乙两杯对水平桌面的压强相等。
5.(2024·山东济南·二模)我国自行设计的水下滑翔机“海翼”成功下潜至6329米,打破世界纪录。“海翼”的外形设计成流线型,是为了减小阻力;在其外表穿上碳纤维材料特制的“衣服”以减小重力,这是利用了碳纤维材料具有 的特性。在滑翔机的肚子里安装有一个类似于鱼鳔的油囊,而且肚子里的电池也可以前后移动,当滑翔机需要下潜的时候,“鱼鳔”就缩小,浮力减小,同时电池向前移动,使得整体重心前移,水下滑翔机就头部朝下向下滑行……当需要上浮的时候,“鱼鳔”就会鼓起来,浮力增大,同时电池向后移动,这样就会抬起头向上滑行,翅膀使得滑翔机在上浮的过程中可以向前跑,“海翼”号的上浮和下沉是通过 来实现的。
【答案】 密度小 改变自身体积
【详解】[1]由题意知,用碳纤维材料制成的“衣服”以减小重力,这是利用了碳纤维材料密度小的特点,在体积相同时,密度越小,其质量越轻,则其重力越小。
[2]“海翼”配备油囊装置,需要上浮时,油囊会鼓起来,排开液体的体积增大,由F浮=ρ液V排g可知,浮力增大,使浮力大于重力,物体上浮;需要下沉时,油囊会缩小,排开液体的体积减小,由F浮=ρ液V排g可知,浮力减小,使浮力小于重力,物体下沉;因此“海翼”号的上浮和下沉是通过改变自身体积来实现的。
6.(22-23八年级下·山东济南·期中)2022年5月21日凌晨,我国自主研制的“极目一号”Ⅲ型浮空艇(如图)以的平均速度顺利升至9050m高空,创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录,正在升空的浮空艇,所受空气的浮力 浮空艇的重力(选填“大于”、“等于”或“小于”),其外表面受到的大气压强 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。“极目一号”浮空艇内部有三层:上层装有氦气(相同条件下氦气密度比空气小得多),中间隔开,下层是空气。当悬于空中的浮空艇需要 (填“上浮”或“下降”)的时候,可以用上层的氦气排出下层的部分空气,以此变自身力。
【答案】 大于 变小 上浮
【详解】[1]浮空艇上浮,由浮沉条件知其浮力大于重力。
[2]正在升空的浮空艇,距离地球表面的高度逐渐升高,所受大气压强逐渐减小。
[3]由于相同条件下氦气密度比空气小得多,当用上层的氦气排出下层的部分空气时,浮空艇的重力减小,而浮空艇的体积可认为不变,外部空气的密度大于内部气体的密度,根据阿基米德原理可知,浮空艇受到的浮力大于自身的重力,从而上升到空中。
二、单选题
7.(23-24山东东营·阶段练习)如图所示,某些鱼的浮沉靠鳔的胀缩实现,下列说法正确的是( )
A.当鳔膨胀时,鱼会上浮
B.当鳔收缩时,鱼的浮力不变
C.鱼的浮沉是通过改变自身重力实现的
D.当鳔膨胀时,鱼排开水的重力变小
【答案】A
【详解】ACD.当鳔膨胀时,鱼排开水的体积变大,根据
可知,鱼排开水的重力变大,受到的浮力变大,鱼的重力不变,浮力大于重力,鱼会上浮,鱼的浮沉是通过改变它受到的浮力实现的,故A正确,CD错误。
B.当鳔收缩时,鱼排开水的体积变小,根据
可知,鱼排受到的浮力变小,故B错误。
故选A。
8.(2023·山东菏泽·二模)利用浮力知识判断生活中下列问题,对应结论正确的是( )
A.甲图中充有氢气和空气的气球体积相同,只有氢气球能向上升,则氢气球受到的浮力更大
B.乙图中将同一个鸡蛋先后放入盛有不同浓度盐水的杯子中,当鸡蛋静止时鸡蛋均没有碰到杯底,鸡蛋在右边图中受到的浮力要大
C.丙图中热气球的上升与火箭升空原因一样,都是因为受到空气的浮力
D.丁图中打捞沉船时采用“浮筒打捞法”,其打捞原理与潜水艇原理相似
【答案】D
【详解】A.气球是“浸没”在空气中的,因为体积相同,所以排开空气的体积相同,根据公式可知,两球所受浮力相同,故A错误;
B.因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以同一只鸡蛋在两杯中受到的浮力相等,都等于鸡蛋的重力,故B错误;
C.空气受热后,体积会膨胀,与同体积的空气相比,重量会变轻,热空气会上升,所以热气球能够升空,是利用浮力大于重力的原理升空的;火箭升空时喷气式发动机向下喷出高温气体,同时空气对火箭产生一个向上的推力,利用了物体间力的作用是相互的原理,故热气球的上升原理与火箭升空原理不同,故C错误;
D.将筒内的水用高压气体压出的过程中,根据可知,浮筒的体积不变,浸没在水中的浮筒的浮力不变,浮筒的重力减小,浮力大于重力,使物体上浮;潜水艇是在浮力不变时,靠改变自身的重力来实现浮沉,所以采用“浮筒打捞法”与潜水艇原理相似,故D正确。
故选D。
9.(23-24八年级下·山东临沂·期中)鸡蛋放入水中沉入杯底;向杯中加盐,使鸡蛋慢慢上浮直至漂浮在液面。该过程中关于鸡蛋受到的浮力大小,下列说法正确的是( )
A.始终保持不变 B.始终变大
C.先变大,后不变 D.先不变,后变大
【答案】C
【详解】鸡蛋慢慢上浮的过程中,排开水的体积不变,而向杯中加盐,液体密度变大,由公式F浮=ρ液V排g可知,此过程浮力变大;最后漂浮在液面上,浮力等于鸡蛋的重力,且此后不变,故ABD错误,C正确。
故选C。
10.(24-25九年级上·山东德州·开学考试)如图所示,体积相同的甲、乙、丙、丁四个小球,静止在水中不同深度处,四个小球中密度最小的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】A
【详解】由图可知,四个球排开水的体积大小关系为
根据可知,则四个球所受的浮力大小关系为
由图可知,甲乙处于漂浮状态,丙处于悬浮状态,丁处于沉底状态,则
即
四个球的四个体积相同,根据可知,
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
11.(2023·山东泰安·)将适量的橡皮泥捏黏在铅笔的一端(能使铅笔竖直浮在液体中),这就制成了一个很有用的土仪器. 将它分别放到盛有不同液体的杯中,静止时的情景如图所示,对于这个土仪器所运用的知识或用途,下列说法中不正确的是( )
A.运用了二力平衡的知识
B.运用了物体的漂浮条件
C.用它可以比较不同液体密度的大小
D.用它可以测出液体密度的大小
【答案】D
【详解】A.从图中可以知道,在竖直方向上,这土仪器受到重力和浮力的作用,这两个力平衡,运用了二力平衡的知识,A正确,不合题意;
B.这土仪器的密度小于这液体密度,处于漂浮状态,运用了物体的漂浮条件,B正确,不合题意;
C.如果液体密度比较大,那么这土仪器进入液体的深度很小,如果液体密度比较小,那么这土仪器进入液体的深度很深,用它可以比较不同液体密度的大小,C正确,不合题意;
D.这土仪器在液体中受到的浮力大小不知道,排开液体的体积也不知道,那么不能测出液体密度的大小,D错误,符合题意.
12.(23-24八年级下·山东临沂·期中)盐水选种是占代我国劳动人民的发明的一种巧妙的挑选种子的方法,用盐水选种时需要配制一定浓度的盐水,然后把种子倒入盐水中,则漂浮于盐水面的是次种,沉入容器底的是良种,有关盐水选种过程中下列说法正确的是( )
A.良种所受浮力等于重力
B.次种所受浮力大于重力
C.若良种和次种的体积相同,则良种受到的浮力较大
D.盐水选种时所用盐水的密度都要大于所有种子的密度
【答案】C
【详解】A.良种沉底,所受浮力小于重力,故A错误;
B.次种漂浮,所受浮力等于重力,故B错误;
C.若良种和次种的体积相同,则良种排开水的体积较大,由得,良种受到的浮力较大,故C正确;
D.盐水选种时所用盐水的密度若大于所有种子的密度,所有种子均漂浮在水面,无法分辨,故D错误。
故选C。
13.(23-24八年级下·山东淄博·期末)航空母舰“福建舰”满载时的排水量为8万吨,当其满载并静止在水面上时,下列说法正确的是(,)( )
A.“福建舰”满载时,受到的浮力大小为8万吨
B.“福建舰”满载时,排开水的体积为
C.当舰载机起飞后,“福建舰”排开水的质量不变
D.当舰载机起飞后,“福建舰”会下沉一些
【答案】B
【详解】A.吨是质量的单位,不是力的单位,故A错误;
B.“福建舰”满载时,排开水的体积
故B正确;
C.当舰载机起飞后,“福建舰”的总重力变小,仍然漂浮,浮力等于重力,则浮力减小,排开水的质量变小,故C错误;
D.当舰载机起飞后,“福建舰”排开水的体积变小,它将上浮一些,故D错误。
故选B。
14.(23-24八年级下·山东临沂·期末)实践课上,小明用硬质塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和注射器等,制作如图所示的潜水艇模型(不计进排气管的体积),然后将模型放入水中,使其上浮或下沉,下列说法正确的是( )
A.当模型漂浮于水面时,它受到的浮力小于重力
B.向内推注射器活塞,瓶内气体压强变大,模型将下沉
C.向外拉注射器活塞,水会被压入试管中,可实现潜艇上浮
D.让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮,应使瓶内的水先增加后减少
【答案】D
【详解】A.当模型漂浮于水面时,由物体浮沉条件可知,它受到的浮力等于重力,故A错误;
B.向内推注射器活塞,即向瓶中充气时,瓶内气体压强变大,瓶内水被排出来,模型重力将变小,小于浮力,模型将上浮,故B错误;
C.向外拉注射器活塞,即从瓶中抽气时,瓶内气体压强变小,水进入瓶内,模型重力将变大,大于浮力,模型会下沉,故C错误;
D.潜水艇是依靠改变自身重力实现浮沉的,让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮,此时应向外抽气,让水进入瓶中,是模型受到的重力大于浮力,实现下沉;然后停止抽气,接着适当充气,向外排水,使模型的重力等于浮力而悬浮,所以瓶内气体是先减少后增加,瓶内的水先增加后减少,故D正确。
故选D。
15.(22-23八年级下·山东莱芜·期末)取三块质量相等的橡皮泥,分别捏成一个碗状,两个球状(其中一只球为空心),分别放入装有相同质量水的相同的烧杯中,静止时它们的状态如图所示,下列说法正确的是( )
A.三个物体受到的浮力为F甲>F丙>F乙
B.橡皮泥排开水的体积为V甲=V丙>V乙
C.液体对容器底部的压强为p甲>p丙>p乙
D.容器对桌面的压力为F′甲=F′乙>F′丙
【答案】B
【详解】A.三块橡皮泥的质量相等,所以它们的重力也相等,因为甲和丙中的橡皮泥分别处于漂浮和悬浮状态,所以它们所受的浮力等于重力,而乙中的橡皮泥沉底,所以它所受的浮力小于重力,即F甲=F丙>F乙,故A错误;
B.由浮力公式变形式可知,橡皮泥排开水的体积为V甲=V丙>V乙,故B正确;
C.因为烧杯中装入水的质量相同,而橡皮泥排开水的体积为V甲=V丙>V乙,所以甲和丙中水的深度相同且大于乙中水的深度,由压强公式p=ρ液gh可知,液体对容器底部的压强为p甲=p丙>p乙,故C错误;
D.因为三个烧杯和烧杯内的水的质量均相同,且橡皮泥的质量也相同,所以容器对桌面的压力均相等,故D错误。
故选B。
三、实验题
16.(20-21八年级下·山东青岛·期末)鸡蛋沉在盛水的杯子底部向水中加入食盐并使其溶解,鸡蛋渐渐浮起,最终浮在水面上静止,如图。
(1)在图中画出鸡蛋所受力的示意图,点为鸡蛋的重心。 ;
(2)鸡蛋密度 (选填“大于”“小于”或“大于”) 盐水密度。
【答案】 小于
【详解】(1)[1]重力是由于地球吸引产生得力,方向竖直线下,作用点在物体的重心上,由于漂浮在水面上,受到水对其竖直向上的浮力,二力平衡,大小相等方向相反作用在一条直线上,如图所示
(2)[2]由于漂浮,鸡蛋受到的浮力等于重力,即
ρ盐水gV排=ρ鸡蛋gV鸡蛋
由于
V排<V鸡蛋
则
ρ盐水>ρ鸡蛋
由鸡蛋密度小于盐水的密度。
17.(23-24八年级下·山东临沂·期末)小明将橘子放入水中,静止时,橘子漂浮在水面上,如图甲所示。
(1)此时,橘子受到的浮力 重力(选填“>”、“=”或“<”)。将橘子皮剥开,会闻到淡淡的果香,这表明 ;
(2)将剥了皮的橘子放入水中,果肉沉入水底,如图乙所示。此时,果肉受到的浮力 重力(选填“>”、“=”或“<”),果肉的密度 水的密度(选填“>”、“=”或“<”);
(3)小明猜想,橘子在水中的浮沉情况可能只与浮力有关,小明的猜想 (选择“合理”或“不合理”),理由是 。
【答案】 = 分子不停地做无规则运动 < > 不合理 见解析
【详解】(1)[1]如图甲所示,小明将橘子放入水中,橘子漂浮在水面上,静止时,此时橘子受力平衡,可知橘子受到的浮力等于重力。
[2]如图乙所示,将橘子皮剥开,会闻到淡淡的果香,这是扩散现象,表明分子不停地做无规则运动。
(2)[3][4]再将橘子放入水中,果肉沉入水底,说明橘子果肉浮力小于其重力,即此时,果肉受到的浮力小于重力。根据物体的浮沉条件可知,果肉的密度大于水的密度。
(3)[5][6]剥掉橘子皮,橘子重力大小改变了,橘子排开水的体积也改变了,即剥皮后的橘子的重力和受到的浮力都发生变化,根据力的合成知识可知,浮力和重力是同一直线上方向相反的两个力,物体的沉浮与物体的重力和浮力都有关系,故小明的猜想不合理。
四、计算题
18.(24-25八年级上·山东济南·阶段练习)在园博园中,漂浮在水面上的充气“大黄鸭”,如图所示。已知“大黄鸭”的质量为50kg。取g=10N/kg,通过计算回答:
(1)“大黄鸭”所受的浮力是多少?
(2)“大黄鸭”排开水的重力是多少?
(3)“大黄鸭”排开水的体积是多少?
【答案】(1)500N
(2)500N
(3)0.05m3
【详解】(1)“大黄鸭”漂浮在水面上,根据物体的浮沉条件可知,“大黄鸭”受到的浮力等于其重力为
(2)根据阿基米德原理可知,“大黄鸭”排开水的重力与其浮力大小相等为
(3)“大黄鸭”排开水的体积为
19.(23-24八年级下·山东济宁·期中)如图甲,用轻质细线将一不吸水的木块悬挂在弹簧测力计下,静止时测力计读数为3N;如图乙,将该木块静置于平放的盛水容器中,木块有体积露出水面。已知水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)图乙中木块所受的浮力大小;
(2)木块的密度;
(3)木块的体积。
【答案】(1)3N
(2)
(3)
【详解】(1)由题意可知,木块的重力为3N,图乙中木块为漂浮状态,所以木块受到的浮力等于其自身的重力,为
(2)木块受到的浮力等于其自身的重力,则可得
木块有体积露出水面,即木块排开水的体积为,则木块的密度为
(3)木块的体积为
※※模块三:巩固提高综合 训练思维方法————————
一、填空题
1.如图1所示,在“验证阿基米德原理”的实验中,小红将重为4牛的物体浸没在水中,弹簧测力计的示数变为2.5牛,则浮力的大小为 牛,方向竖直 。如图2所示,在远洋轮船的船舷上,都漆有几条“载重线”俗称“吃水线”。若线(b)表示在东海航行时的吃水线,则在淡水中航行时的吃水线应是线 。(选填“a”或“c”)
【答案】 1.5 向上 a
【详解】[1][2]根据称重法可得物体受到的浮力,即F浮=G-F示=4N-2.5N=1.5N
浮力方向竖直向上。
[3]远洋轮船在东海和淡水中均处于漂浮状态,受到的浮力等于其重力大小,且自身的重力不变,故远洋轮船受到的浮力不变。淡水的密度小于海水的密度,所以,由的变形式有,可知,远洋轮船排开淡水的体积大于海水的体积,则远洋轮船要下沉一些,即若线(b)表示在东海航行时的吃水线,则在淡水中航行时的吃水线应是a线。
2.如图是节日放飞氢气球的场景。氢气球向上运动,是因为放手时氢气球的重力G (选填“大于”或“小于”)氢气球受到的空气浮力F。当氢气球上升高到一定高度后不再上升,说明氢气球受到的浮力 (选填“变大”或“变小”)。
【答案】 小于 变小
【详解】[1][2]氢气球向上运动,根据力与运动的关系可知,放手时氢气球的重力小于氢气球受到的空气浮力,即G<F;当氢气球上升高到一定高度,由于氢气球排开空气的体积不变,空气的密度变小,根据可知,氢气球受到的浮力变小,当受到的浮力等于重力时氢气球不再上升。
3.2022年5月,全球首艘智能型无人系统母船“珠海云”号(如图所示)在广州下水。“珠海云”号排水量为2000吨,表示 ,满载时受到的浮力为 N,船上的无人机起飞后船身受到的浮力 (填“变大”、“变小”或“不变”)。(g取10N/kg)
【答案】 满载时排开的水的质量为2000吨 2×107 变小
【详解】[1]“珠海云”号排水量为2000吨,指的是“珠海云”号满载时排开的水的质量为2000吨。
[2]由阿基米德原理可知,“珠海云”号满载时受到的浮力为F浮=G排=m排g=2000×103kg×10N/kg=2×107N。
[3]因为船漂浮,所以由二力平衡原理可得F浮=G船,船上的无人机起飞后,船受到的总重力变小,因此船受到的浮力也变小。
4.学习了浮力的知识后小明同学进行了如下实验,他将一个小碗侧放入盛有水的容器中,如图甲所示,静止时小碗沉入水底,如图乙所示,此时小碗所受浮力 小碗的重力;接下来,他将小碗平放在水面上,松手后,小碗漂浮在水面上,如图丙所示,此时小碗所受浮力 小碗的重力;图乙中小碗所受浮力 图丙中小碗所受浮力。(均选填“大于”、“小于”或“等于”)
【答案】 小于 等于 小于
【详解】[1][2][3]图乙中小碗沉底,小碗所受浮力小于小碗重力;图丙中小碗漂浮,小碗所受浮力等于小碗重力;由于两图中小碗重力相等,所以图乙中小碗所受浮力小于图丙中小碗所受浮力。
5.在制作简易密度计的综合实践活动中,实验小组将吸管的一端塞入一些铜丝作为配重,并用石蜡将吸管的底端封闭,做成一只简易密度计,如图甲。将该密度计分别放入水、盐水和酒精中测试发现,放入其中某一种液体时密度计不能处于竖直状态,则该液体是 ,接下来合理的操作是 ,改进后重新进行密度的标记实验,标记的刻度如图乙所示,则刻度A处标记的应是 的密度值。
【答案】 盐水 增加配重 酒精
【详解】[1][2]密度计放在某一种液体时不能处于竖直状态是因为该密度计浸没在液体中的深度较小,即排开液体的体积较小,根据可知,浮力一定时,液体密度越大,排开液体体积越小,因此密度计不能处于竖直状态的液体应是盐水。因此要想密度计在盐水中能处于竖直状态,应增加配重,以降低重心,使其能处于竖直状态。
[3]密度计在液体中始终处于漂浮状态,浮力等于其重力,根据可知,液体密度越大,排开液体体积越小,液体密度越小,排开液体体积越大,则酒精的密度最小,排开液体的体积最大,则浸在液体中的深度最大,所以刻度A处标记的应是酒精的密度值。
6.小明探究怎样使物体浮沉,如图用手将重力为2N,体积为1.5×10-4m3的苹果压入水中,松手后苹果将 (上浮/下沉/悬浮),静止时苹果受到的浮力为 N。
【答案】 下沉 1.5
【详解】[1][2]当苹果浸没在水中时,排开水的体积就等于苹果的体积,即
V排=V物=1.5×10-4m3
所以此时苹果受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1.5×10-4m3=1.5N<2N
所以松手后苹果会下沉;当苹果静止在水底时,排开水的体积不变,受到的浮力也不变,仍为1.5N。
二、单选题
7.重为5牛的小球轻放入盛满酒精的烧杯中,溢出的酒精重为4牛。若将该小球轻放入盛满水的烧杯中,已知,则溢出水的重力大小可能( )
A.小于4牛 B.等于5牛
C.等于4牛 D.大于5牛
【答案】B
【详解】B.由于小球轻放入盛满酒精的烧杯中,溢出的酒精重为4牛,由阿基米德原理可知,小球在酒精中受到的浮力F浮=G排=4N
小球的重力5N,则G>F浮,所以由浮沉条件可知,小球在酒精中会下沉到烧杯的底部,小球的密度ρ球>ρ酒精,将该小球轻放入盛满水的烧杯中,由于小球的密度可能小于水的密度,则小球可能漂浮在水面上,由沉浮条件和阿基米德原理可知,溢出水的重力G排1=F浮1=G球=5N
故B符合题意;
D.小球的密度也可能大于水的密度,则小球可能沉底,由沉浮条件可知,小球的重力大于浮力,溢出水的重力G排2=F浮2<G球=5N
故D不符合题意;
AC.小球沉底时,排开水的体积等于排开酒精的体积,已知,则小球排开水的重力大于排开酒精的重力,则溢出水的重力G排2>G排=4N
则溢出水的重力可能大于4N,故AC不符合题意。
故选B。
8.如图-1,是我国古代的计时工具——多级漏刻。如图-2,是箭壶的模型示意图,其中箭舟与箭壶底部未接触。让漏壶中的水慢慢滴入箭壶,随着箭壶内的水逐渐增多,木块与箭杆组成的箭舟也慢慢上浮,古人从盖孔处看箭杆上的标记,就能知道具体的时刻。当箭壶中液面缓慢升高时,下列说法正确的是( )
A.水对箭壶底部压强不变 B.箭舟排开水的体积变大
C.箭舟受到的浮力变大 D.箭舟排开水的重力不变
【答案】D
【详解】A.当箭壶中液面缓慢升高时,水的密度不变,由p=ρgh可知,水对箭壶底部压强变大,故A错误;
BCD.箭舟漂浮在水面,所受的浮力等于箭舟的重力,箭舟的重力不变,所以浮力也不变,由阿基米德原理可知排开水的重力不变,水的密度不变,由F浮=ρ水gV排可知箭舟排开水的体积不变,故D正确,BC错误。
故选D。
9.如图,把一个自制的密度计分别放入两种不同液体中,下列判断错误的是( )
A.甲液体的密度比乙液体的密度小
B.这个密度计在两液体中受到的浮力相等
C.在标记刻度时B的示数应比A小
D.适当增加配重铁丝的质量可以提高密度计的灵敏度
【答案】C
【详解】ABC.因为该密度计在甲、乙两液体中都是漂浮状态,所以可知密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力都等于自身的重力,而密度计在甲液体中时排开液体的体积更大,则由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,甲液体的密度要小于乙液体的密度,而图中A点表示的是甲液体的密度,B点表示的时乙液体的密度,所以在标记刻度时B的示数应比A大,故AB正确,不符合题意,C错误,符合题意;
D.增加配重铁丝的质量,会使密度计的自重增加,漂浮时,浮力等于重力,由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,排开液体的体积会增加,浸入液体的部分会变长,测量相同密度的液体,密度计的变化长度更大,因此可以提高密度计的灵敏度,故D正确,不符合题意。
故选C。
10.如图所示,水平桌面上放有甲、乙两个完全相同的圆柱形容器,甲容器内只有水,乙容器中放入木块静止时漂浮在水面上,此时两容器内水面相平。若在两容器中分别抽取相同体积的水,最终木块仍能漂浮在水面上,此时剩余部分的水对容器底部的压强为、,容器对地面的压力为、,则( )
A.;
B.;
C.;
D.;
【答案】A
【详解】容器对桌面的压力等于容器的重力、水的重力、和水中漂浮(悬浮)的物体的重力三者之和,而漂浮和悬浮时,F浮=G物,又根据阿基米德原理可知,F浮=G排,可得G排=G物,所以把木块放入水中漂浮时,相当于向容器中注水到现在液面的位置,则两个容器中的水体积相等,重力也相等,所以容器对桌面的压力相等;若在两容器中分别抽取相同体积的水,最终木块仍能漂浮在水面上,则抽取水的质量相同,两容器中剩余物质重力也相等,故F甲=F乙。
此时两容器内水面相平,根据液体压强公式,两容器底部所受水的压强大小相等;当抽取相同体积的水后,木块仍能漂浮,则此时两容器内水面仍旧相平,压强仍相等,即p甲=p乙。
故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
11.“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
【答案】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。
12.两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中,两球沉底;放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A.小球A的质量大于小球B的质量
B.甲液体的密度小于乙液体的密度
C.小球A在甲液体中受到的浮力等于在乙液体中的浮力
D.在甲液体中容器底对小球A的支持力大于对小球B的支持力
【答案】B
【详解】AB.在乙液体中,A漂浮,则A的密度小于乙液体的密度;B下沉,B的密度大于乙液体的密度;比较可知,A的密度小于B的密度,两个小球的体积相同,根据m=ρV,A的质量小于B的质量;A、B实心小球在甲液体中均下沉,则甲液体的密度均小于两个小球的密度,乙液体的密度大于A的密度,所以甲液体的密度小于乙液体的密度,故A错误,B正确;
C.由图可知,在甲液体中A球下沉,则GA>F浮甲,在乙液中A漂浮,GA=F浮乙,所以F浮甲<F浮乙,故C错误;
D.由G=mg可知GA<GB,由于A、B在甲液体中都沉底,由F浮=ρgV排可得,两球在甲液体中受到的浮力相同,则根据G=F浮+F支可知,支持力F支=G-F浮,所以,F支A<F支B,故D错误。
故选B。
13.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
【答案】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。
14.当海水的温度及所含盐分变化时,可能会导致海水密度发生突变,在垂直海面方向上形成一个类似“悬崖”的突变水层,在如图所示的情形中,若有潜艇潜航至此水域时,就会急速下沉,发生“掉深”事故,危及潜艇安全。我军潜艇曾创造过遭遇“掉深”自救成功的奇迹。下列相关说法正确的是( )
A.潜艇在高密度水层悬浮时,所受浮力大于其重力
B.潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时,所受浮力不变
C.潜艇遭遇“掉深”进行自救时,需快速排出水箱中的水
D.潜艇从刚要露出水面至漂浮在水面的过程中,其所受浮力变大
【答案】C
【详解】A.潜艇在高密度水层悬浮时,潜艇处于静止状态,所受的浮力等于其重力,故A错误;
B.由阿基米德原理知道,潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时,不变,变小,因此所受的浮力变小,故B错误;
C.潜艇遭遇“掉深”时潜艇受到的浮力小于重力,因此进行自救时,需快速排出水箱中的水,减小潜艇的重力,从而使重力小于潜艇受到的浮力才能重新上浮,故C正确;
D.由阿基米的原理知道,潜艇从刚露出水面至漂浮在水面的过程,所受的浮力变小。故D错误。
故选C。
15.用盐水浸泡可以去除新鲜水果表面残留的农药。水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器,分别盛有浓度不同的盐水,将两个质量相等的冬枣、樱桃(V冬枣>V樱桃),分别放入盐水中,静止时的状态如图所示,两容器中的液面相平。下列说法正确的是( )
A.甲容器中盐水的密度大于乙容器中盐水的密度
B.樱桃可以漂浮在水面上是因为所受的浮力大于重力
C.冬枣和樱桃所受的浮力大小相等
D.甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力
【答案】C
【详解】A.冬枣、樱桃的质量相等,V冬枣>V樱桃,根据可知冬枣的密度要小于樱桃的密度,冬枣悬浮,冬枣的密度等于甲液体的密度,樱桃漂浮,樱桃的密度小于乙液体的密度,所以甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度,故A错误;
B.樱桃可以漂浮在水面上,处于静止状态,受力平衡,所受的竖直向上的浮力等于竖直向下的重力,故B错误;
C.冬枣、樱桃的质量相等,根据可知,冬枣、樱桃的重力也相等,甲图,冬枣悬浮,浮力等于重力,即F浮甲=G;乙图,樱桃漂浮,浮力等于重力,即F浮乙=G,所以冬枣受到的浮力等于樱桃受到的浮力,故C正确;
D.因为冬枣受到的浮力等于樱桃受到的浮力,甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度,根据阿基米德原理
可知, V冬枣排>V樱桃排,放入冬枣、樱桃后,两容器液面相平,说明没放物体之前甲容器中液体的体积小于乙容器中液体的体积,即V甲<V乙,且ρ甲<ρ乙,由可知,两液体的质量m甲<m乙,则G甲<G乙,两容器质量相同,则容器的重力相同,冬枣、樱桃质量相同,其重力也相等,但液体的重力G甲<G乙,两容器对桌面的压力分别为
所以F甲<F乙,故D错误。
故选C。
三、作图题
16.如图所示,重为10牛的小球漂浮在水面上,请用力的图示法画出小球受到的浮力。
【答案】
【详解】小球漂浮在水面上,由漂浮条件可得
F浮=G=10N
浮力的方向竖直向上,浮力的作用点画在重心上,选取标度为5N,过小球的重心沿竖直向上的方向画一条有向线段,使线段长度为标度的2倍,即浮力为10N,如图所示:
17.清晨,一碗糁,一根油条,便可让你体验正宗地道的临沂生活。当厨师将醒好的面切成长条放入油锅中后,发现先沉底后上浮至油面,请在图中A点帮助厨师,分析并画出油条在上浮过程中所受到的力。(不计油的阻力)
【答案】
【详解】不计油的阻力,浸入油中的油条受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力的作用,由于油条上浮,所以浮力F浮要大于重力G,这两个力都作用在A点上,如图:
四、实验题
18.用刻度尺测固体的密度(水的密度用表示,水槽的底面积用S表示);
(1)让空烧杯漂浮在盛有适量水的水槽内,用刻度尺测出此时水槽内水面的高度为;
(2)再将待测固体放在烧杯内,用刻度尺测出此时水槽内水面的高度为;
(3)将固体从烧杯中取出,用细线吊着放入水槽中,用刻度尺测出此时水槽内水面的高度为;
(4)则固体的质量 ,固体的体积 ;
(5)则固体的密度 。
【答案】
【详解】(4)[1]将待测固体放在烧杯内,待测固体和烧杯处于漂浮状态,由沉浮条件可知,漂浮的物体受到的浮力等于重力,则固体的重力
则固体的质量
[2]将待测固体放在烧杯内,固体的体积等于排开水的体积
(5)[3]固体的密度
五、计算题
19.如图甲所示,建造海底隧道时,先将钢筋混凝土制成的沉管两端密封,如同一个巨大的长方体空心箱子,然后让其漂浮在海面上,再用船将密封沉管拖到预定海面上,向其内部灌水使之沉入海底。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,此时空心密封沉管不会再上浮,海底隧道就建成了。设某节密封长方形沉管的长、宽、高如图乙所示,质量。钢筋混凝土的密度,海水密度取,g取求该节密封沉管:
(1)体积V。
(2)漂浮在海面上灌水前受到的浮力。
(3)要沉入海底,至少需注入海水的重力。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)沉管的体积
(2)漂浮在海面上的密封沉管,在灌水前受到的浮力等于物体自身重力,则
(3)沉管刚好浸没在海水中时,排开海水的体积
受到的浮力
沉管恰好悬浮时,沉管内注入海水的质量最小,注入海水受到的重力
20.如图所示“洱海一号”游船是目前全国内陆湖中排水量最大、载客人数最多、安全设施配备最齐全的旅游船。全船总长68.80米,总宽18米,高21米,共五层,空载时平均吃水1.7米,排水量765 吨(排水量是指船空载静止在水面上时排开水的质量), 求:
(1)“洱海一号”游船的重力;
(2)“洱海一号”游船空载时船底受到的压强;
(3)若“洱海一号”游船的核载人数为1000人,当游船满载时游船受到的浮力大小。(人的平均体重为60kg)
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由题可知,游船空载时的排水量为765t,可知游船空载时排开水的质量为
游船漂浮在水面,浮力等于重力,由阿基米德原理可知 “洱海一号”游船的重力为
(2)由可知,“洱海一号”游船空载时船底受到的压强为
(3)游船满载时,游船漂浮,浮力等于总重力
※※模块四:中考真题演练 考场有的放矢————————
1.(2024·四川眉山)物理兴趣小组的同学制作了一个简易密度计,分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,静止时液面相平如图所示,密度计在液体中受到浮力 ,液体对杯底的压强 (选填“<”“=”或“>”)
【答案】
【解析】[1]由图可知,简易密度计在甲、乙两种液体中都处于漂浮状态,此时浮力等于重力,因同一支密度计的重力不变,所以密度计在两种液体中所受的浮力相等,即
[2]由图知,密度计排开甲液体的体积大于排开乙液体的体积,密度计在两种液体中所受的浮力相等,根据可知,甲液体的密度小于乙液体的密度,乙容器内液面高度较高,根据可知,甲烧杯底部受到的液体压强较小,即
2.(2024·四川达州)如图所示,一重为20N的正方体木块静止在盛水的薄壁柱形容器中,已知容器底面积,则木块下底面受到水的压力为 N,木块放入容器前后水对容器底部的压强变化量为 Pa。
【答案】 20 1000
【解析】[1]木块静止在水中时漂浮,浮力等于重力,为
根据压力差法可知,木块受到的浮力等于木块上下表面受到水的压力差,则木块下表面受到水的压力为
[2]木块放入容器后,水对容器的压力变化量等于木块的重力,则前后水对容器底部的压强变化量为
3.(2024·江苏扬州)扬州中国大运河博物馆展示了各种古代船只模型。
(1)资料显示:“丝网船”最大载重为5t。若船和货物总质量为,船静止在水中时所受浮力为 N,排开水的体积为 ;(g取)
(2)资料显示:“沙飞船”航速迅捷。同向并排行驶的两条“沙飞船”要保持安全距离,是因为两船较近时,中间流速大,流体压强 ;
(3)如图所示,游客站在静止的仿制“沙飞船”的船头,能从各个方向观看到投影画面,这是因为光在投影幕上发生了 ;投影画面向后移动,游客会产生船向前行的感觉,是由于运动具有 。
【答案】 6 较小 漫反射 相对性
【解析】(1)[1]船静止在水中处于漂浮状态,由物体浮沉条件可知,船受到的浮力为
[2]由可知,船排开水的体积
(2)[3]由流体的压强与流速之间的关系可知,流速越大,压强越小。两船较近时,中间流速大,压强较小,船外侧的压强大于内侧的压强,由于内外的压强差,使船外侧和内侧存在压力差,从而两条船会向中间靠拢,存在危险,因此同向并排行驶的两条“沙飞船”要保持安全距离。
(3)[4]平行光线入射到粗糙的反射面上,反射光线射向四面八方,这种反射是漫反射。游客站在静止的仿制“沙飞船”的船头,能从各个方向观看到投影画面,是因为光在投影幕上发生了漫反射。
[5]由于运动具有相对性,不同参照物下物体运动状态不同。投影画面向后移动,若以投影画面为参照物,船向前移动。
4.(2024·四川泸州)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
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。
5.(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】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。
6.(2024·四川广安)2023年4月,我国东部战区组织了环台岛军事演习。当参演的航空母舰——“辽宁舰”上的战斗机从军舰上起飞后( )
A.飞行的战机以航母为参照物,是静止的
B.航母所受浮力变小,会上浮一些
C.航母所受浮力不变,排开水的体积不变
D.航母两侧水域流速大的位置压强大
【答案】B
【解析】A.以航母为参照物,飞行的战机的位置发生变化,所以飞行的战机是运动的,故A不符合题意;
BC.战斗机从航母上起飞后,航母的重力变小,由于航母处于漂浮状态,航母受到的浮力等于重力,所有航母受到的浮力变小,由阿基米德原理可知,航母排开水的体积变小,故航母会上浮一些,故B符合题意,C不符合题意;
D.由于流体流速大的位置压强小,所以航母两侧水域流速大的位置压强小,故D不符合题意。
故选B。
7.(2024·云南)(多选)一质量为900g、底面积为100cm2、高为12cm的不吸水圆柱体放在盛有4.2kg水的薄壁(厚度不计)柱形容器内,容器底面积为300cm2,如图所示。打开阀门K,放出3kg的水后关闭阀门(=1.0×103kg/m3)。下列说法正确的是( )
A.圆柱体的密度为0.75×103kg/m3
B.放水前水面距容器底部的高度为l4cm
C.放水后水对容器底部的压力为21N
D.放水后水对容器底部的压强为600Pa
【答案】AD
【解析】A.圆柱体的密度
故A正确;
B.放水前水的体积
圆柱体漂浮时受到的浮力
根据得圆柱体排开水的体积
圆柱体浸没水中的体积和水的总体积
放水前水面距容器底部的高度为
故B错误;
D.圆柱浸没水中的高度
放水后水的质量
m后=4.2kg-3kg=1.2kg
放水后水的体积
假设圆柱体已经沉底,则放水后水的高度为
所以放出3kg的水后圆柱体已经沉底,放水后水对容器底部的压强
故D正确;
C.放水后水对容器底部的压力
故C错误。
故选AD。
8.(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】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。
9.(2024·山东临沂)2024年1月29日,世界首款四座氢内燃飞机原型机成功首飞。如图所示,正在匀速升空的原型机( )
A.机身由密度较大的材料制成 B.所受空气的浮力等于自身重力
C.机翼下方的空气流速比上方的小 D.机舱外的大气压强越来越大
【答案】C
【解析】A.为减小机身的质量,机身由密度较小、强度较大的材料制成,故A不符合题意;
B.飞机的升力是由机翼上下表面受到的压力差而产生的,所受空气的浮力小于自身重力,故B不符合题意;
C.飞机机翼上方的空气流速大,压强小,下方的空气流速小压强大,因此而产生使飞机上升的升力,因此机翼下方的空气流速比上方的小,故C正确;
D.飞机匀速升空过程中,高度越来越高,空气越来越稀薄,机舱外的大气压强越来越小,故D不符合题意。
故选C。
10.(2024·四川泸州)(多选)如图所示,甲、乙两个相同的平底烧杯放在水平桌面上,在两个烧杯中加入适量的清水,乙烧杯水面上漂浮有冰块,两杯水面恰好一样高,下列判断正确的是( )
A.甲烧杯对桌面的压力等于乙烧杯对桌面的压力
B.甲烧杯对桌面的压强小于乙烧杯对桌面的压强
C.乙烧杯中冰块熔化后,水对烧杯底的压力增大
D.乙烧杯中冰块熔化后,水对烧杯底的压强不变
【答案】AD
【解析】A.两杯水面一样高,则由液体压强公式可知两杯水对容器底部压强都相等,则由压力公式可知两杯水对容器底部的压力也相等。烧杯对桌面的压力等于水对容器底部压力和容器的重力之和,因此甲乙烧杯对桌面的压力是相等的,故A正确;
B.由于两容器对桌面的压力相等,烧杯的底面积也相同,由压强公式可知甲烧杯对桌面的压强等于乙烧杯对桌面的压强,故B错误;
CD.乙烧杯中冰块处于漂浮状态,冰块所受的浮力等于自身受到的重力,也等于冰块排开液体所受的重力,因此当冰块熔化成水后,恰好将冰块排开液体的体积填充,即水的液面高度不变,由此可知水对烧杯底部的压强不变,水对烧杯底部的压力也不变,故C错误,D正确。
故选AD。
11.(2024·四川遂宁)如图所示,一小球静止在水面上。请作出图中小球受到的重力和浮力的示意图。
【答案】
【解析】小球静止在水面上,受到重力和浮力作用,且两个力是一对平衡力,重力方向竖直向下,浮力方向竖直向上
12.(2024·江苏连云港)质量为2kg的物体放置在水平桌面上,底面积为,体积为。求:
(1)该物体对桌面的压力。
(2)该物体对桌面的压强。
(3)该物体浸没在水中释放后,静止时受到的浮力。
【答案】(1)20N;(2);(3)20N
【解析】解:(1)该物体对桌面的压力
(2)该物体对桌面的压强
(3)当物体浸没在水中时
物体静止时处于漂浮状态
答:(1)该物体对桌面的压力为20N;
(2)该物体对桌面的压强为1×103Pa;
(3)该物体浸没在水中释放后,静止时受到的浮力为20N。
※※模块五:动手实验实践 提升综合能力————————
阅读材料,回答问题。
(22-23八年级下·山东烟台·期中)阅读短文,回答问题。
国之重器——“新光华”号半潜船
“新光华”号半潜船为10万吨级半潜船,为国内最大、全球第二大半潜船,如图甲所示。该轮船总长255米,宽68米,下潜吃水30.5米,载重量为98000吨。
全船有118个压载水舱,每一个压载水舱都有一个阀门直接通向海里。半潜船空载时漂浮于海面,装载时需向船体水舱注水,船体重力增加,巨大的甲板下沉至海面以下,拖船将漂浮的货物拖至半潜船的甲板上方并固定好,半潜船排出水舱中的水,甲板上浮至海面,半潜船就可以驮着货物离开,如图乙所示。
“新光华”号半潜船成功交付,为我国海洋强国建设和海上丝绸之路战略贡献力量,开启了我国半潜船运输业的新时代。
(1)从利用浮力的角度来看,半潜船是采用怎样的办法来增大浮力的?
(2)半潜船是靠改变什么来实现上浮和下沉的?
(3)半潜船在图乙所示的三种状态下所受的浮力分别为F1、F2、F3,则它们的大小关系是怎样的?
【答案】(1)采用空心的方法;(2)改变自身的重力;(3)F2>F3>F1
【详解】(1)半潜船是利用将密度比水大的材料制成,采用增大空心部分的体积,增大可利用的浮力,从而漂浮在水面上。
(2)由材料第二段可知,半潜船装载时需向船体水舱注水,船体重力增加,装好货物后半潜船排出水舱中的水,甲板上浮至海面,可见半潜船是通过改变自身重实现上浮和下沉的。
(3)由乙图可知,半潜船甲板下沉至海面以下时,排开水的体积最大,空载时漂浮于海面时排开水的体积最小,由F浮=ρ液gV排可知,半潜船在图乙所示的三种状态下所受的浮力大小关系是F2>F3>F1。
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