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第十章 浮力 同步练习人教版物理八年级下册
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.将冰块轻轻放入水平桌面上盛满煤油的烧杯中,冰块静止时如图所示()。下列分析不正确的是( )
A.放入冰块后,烧杯对桌面的压力变大
B.冰块完全熔化后,杯中液面高度下降
C.冰块完全熔化后,杯底受到液体的压强变大
D.冰块完全熔化后,煤油的密度变大
2.用如图所示的a、b两种材料制成甲、乙两个体积相同的实心方块,将甲、乙两方块同时放入水中,静止后( )
A.甲方块受到的浮力大
B.乙方块受到的浮力大
C.若甲、乙两方块粘为一体会漂浮
D.若甲、乙两方块粘为一体会悬浮
3.水平桌面上放置两个完全相同的容器,分别装入体积不同、密度不同的甲、乙两种液体。将质量相同、体积不同的A、B两球分别放入甲、乙两种液体中,如图所示。下列说法正确的是( )
A.A球所受浮力大 B.B球所受浮力大
C.两球所受浮力相等 D.无法判断
4.把一个密度为的物体放入盛满酒精的溢水杯中,静止后溢出36g的酒精();若将该物体从酒精中取出,擦干后放入盛满水的溢水杯中,则静止后溢出水的质量将( )
A.等于36g B.小于36g
C.大于36g D.无法判断
5.下列物体没有受到浮力的是( )
A.航行的山东舰 B.太空遨游的天宫空间站
C.下潜的蛟龙号 D.飞行中的C919大飞机
6.如图所示,放在水平桌面上的甲、乙、丙三个完全相同的柱形烧杯,将体积相同的长方体A、B、C分别放入装有相同液体的烧杯中,A在甲杯中沉底,B在乙杯中悬浮,C在丙杯中漂浮,且各杯液面相平。下列判断错误的是( )
A.物体受到的浮力
B.甲烧杯对桌面的压力最大
C.物体下表面受到液体的压力
D.烧杯对桌面的压强
7.如图,甲、乙两个相同的杯子盛有不同浓度的盐水,放在同一水平面上,将两个质量、体积均相同的鸡蛋放入两个杯子中,当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,则下列说法正确的是( )
A.甲杯中的鸡蛋排开盐水的质量较大
B.甲杯和乙杯中的鸡蛋排开盐水的质量相等
C.甲杯中的盐水密度比乙杯的盐水密度大
D.乙杯中的鸡蛋受到的浮力较大
8.如图是一小球从密度均匀的油中A处由静止释放后竖直下落的图景,小球在AB段做加速运动,在BC段做匀速运动,①和②是小球经过的两个位置,则( )
A.小球与油的密度相等
B.小球经过位置①处所受浮力比②处的小
C.小球的机械能在BC段保持不变
D.小球在下落过程中一定受到一个随速度变化的力的作用
9.体积相同的A、B、C三个小球放入同种液体中静止时如图,则三个球受的浮力( )
A. B.
C. D.
10.两手分别拿着一个小木块和一个大石块浸没在水中,同时松手,小木块上浮,大石块下沉。比较松手时两者所受的浮力,下列说法正确的是( )
A.木块受的浮力大 B.石块受的浮力大
C.两者受的浮力一样大 D.木块受浮力,石块不受浮力
二、填空题
11.重5N的金属球,浸没在水中时,排开了4N的水,则金属球受到了 N的浮力,此时弹簧测力计示数为 N,小球的体积为 m3。
12.2021年12月9日,“神舟十三号”飞行乘组航天员王亚平为全国的中小学生送来了“天宫课堂”,她向失重环境下的大水球中间注入一个气泡,气泡在水球中 (填“受到”或“不受”)浮力的作用;空间站中一杯质量为500g的水,放在太阳光下晒着,水的温度就会升高,若水的温度升高1℃,水吸收的热量为 J。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]。
13.如图所示,一个小球静止在水中,它所受浮力的方向是 ;该力的施力物体是 。
14.如图所示,该实验是模拟潜水艇的沉浮,通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气可以改变烧瓶内 (选填“气体”或“水”)的质量,从而改变烧瓶的 来实现其下沉或上浮。
15.浸没在水中的物体排开水的体积为,求物体受到浮力的大小。
三、实验题
16.在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中(如图所示),小明先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.2
2
1.7
1.7
1.9
(1)分析比较实验步骤A和 可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;分析比较A、B、C、D可知:浮力大小与物体 有关;分析实验步骤A、E、F可知:浮力的大小还与 有关。
(2)金属块浸没在水中时受到的浮力大小是 N。
(3)分析实验数据可知,F中液体密度 (选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度。
17.某物理兴趣小组探究在不使用天平、量筒的情况下测量合金块和液体密度的方法,并进行了以下实验:
第一步:如图甲,用弹簧测力计测量合金块所受的重力,其示数为4N;
第二步:如图乙,将该合金块浸没在水中,静止时弹簧测力计示数为3N;
第三步:将该合金块从水中取出并擦干,再浸没到如图丙所示的待测液体中,静止时弹簧测力计示数如图丁所示。
根据以上实验,请回答下列问题:
(1)该合金块的体积为 cm3;
(2)图丁中该合金块浸没在液体中时受到的浮力为 N;
(3)图丁中待测液体的密度是 kg/m3;
(4)现有一正方体构件被缓缓吊入江水中(如图A所示),在沉入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,随着h的增大,正方体构件所受浮力F1、钢绳拉力F2的变化如图B所示,图B中反映细绳拉力F2随h变化的图线是 (填序号);该构件的边长为 m;可计算出该构件的密度为 kg/m3。
四、计算题
18.将底面积,高的铝制圆柱体轻轻地放入水槽中,使它静止于水槽底部,如图所示(圆柱体的底部与水槽的底部不密合)。此时槽中水深。求:(已知,,g取)
(1)水对圆柱体底部的压强;
(2)圆柱体受到的浮力;
(3)圆柱体对水槽底部的压强。
19.如图是某款水陆两栖排涝机器人,该机器人可无线遥控控制,能到达涵洞、地下室等抢险人员不便到达的地方,当水深达到一定程度,该机器人还可以漂浮在水面上进行排水作业,该机器人的总质量为770kg。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)该机器人的轮子与地面接触的总面积为0.2m2,求该机器人行走时对地面的压强是多少Pa?
(2)该机器人两侧各装有一个浮箱,可使该机器人在深水中时能漂浮在水面上进行排水作业,漂浮时浮箱浸没在水中,机器人除浮箱外有0.27m3浸没入水中,每个浮箱的质量为50kg,制成浮箱的材料的密度为5×103kg/m3,求:
①机器人漂浮时所受浮力为多大?
②每个浮箱空心部分体积为多少m3?
试卷第1页,共3页
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《第十章 浮力 同步练习人教版物理八年级下册》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
A
C
C
B
C
B
D
C
B
1.D
【详解】A.放入冰块会有等体积的煤油溢出,原来烧杯对桌面的压力等于煤油和烧杯的总重力,放入冰块后,烧杯对桌面的压力等于剩余煤油、冰块和烧杯的总重力,因为冰块的重力大于排开煤油的重力,所以烧杯对桌面的压力变大,故A正确,不符合题意;
B.当冰块完全熔化后,熔化为水的质量和冰的质量相同,即m水=m冰,所以
ρ水V冰化水=ρ冰V冰
所以
因为,冰在煤油中是沉底的,所以冰块排开液体的体积V排=V冰,所以V冰化水<V排,所以冰块完全熔化后,杯中液面高度下降,故B正确,不符合题意;
C.冰块静止时沉底,由浮沉条件可得
F浮< G冰
因烧杯为柱形容器,且力的作用是相互的,则此时杯底受到煤油的压力为
F= G煤油+F浮< G煤油+G冰
冰块完全熔化为水后,体积减小,则液体不会溢出,此时杯中液体对杯底的压力为
F′= G煤油+ G水
冰熔化为水后质量不变,重力不变,即
G水=G冰
则
F′= G煤油+ G冰
综上可知F<F′,即冰块完全熔化后与冰块静止时相比,杯中液体对杯底的压力变大,受力面积不变,根据可知,烧杯底部受到液体的压强变大,故C正确,不符合题意;
D.水和煤油不相容,冰块完全熔化后,煤油的密度不变,故D错误,符合题意。
故选D。
2.A
【详解】AB.根据图像可知,甲的密度是
乙的密度为
水的密度是1.0×103kg/m3,根据物体的浮沉条件可知,甲的密度大于水的密度,下沉,静止时,沉底;乙的密度小于水的密度,上浮,静止时,漂浮;由此可知,甲排开水的体积大于乙排开水的体积,根据阿基米德原理可得,甲受到的浮力大于乙受到的浮力,故A符合题意,B不符合题意;
CD.假设两方块的体积为V,甲方块受到的重力为
乙方块受到的重力为
则甲、乙粘在一体受到的总重力为
假设整体浸没在水中,则受到的总浮力为
由于,根据物体的浮沉条件可知,整体会下沉,故CD不符合题意。
故选A。
3.C
【详解】两球质量相等,由G=mg可知,两球的重力也相等。甲图中,小球A漂浮,浮力等于重力,即;乙图中,小球B悬浮,浮力等于重力,即,所以A球受到的浮力等于B球受到的浮力,故ABD错误,C正确。
故选C。
4.C
【详解】因为
所以物体在酒精中下沉,物体的体积
物体的质量
其重力
因为所以物体在水中漂浮,物体受到水的浮力
排开水的重力
溢出水的质量
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5.B
【详解】A.航行中的山东舰,它同样浸在水中,其下表面受到水向上的压力,因此也受到水的浮力。故A不符合题意;
B.遨游太空的“天宫一号”空间站,它处于太空环境中,周围是真空状态,没有液体或气体对空间站产生压力,因此不存在浮力。故B符合题意。
C.正在下潜的“蛟龙号”潜艇,它完全浸没在水中,上下表面都受到水的压力,且下表面受到的压力大于上表面受到的压力,因此存在压力差,即受到水的浮力。故C不符合题意;
D.飞行中的C919大飞机,受到空气向上托起的力,即受到空气的浮力。故D不符合题意。
故选B。
6.C
【详解】A.A、B、C三个长方体的体积相同,由图可知,A、B浸没则排开液体的体积等于物体的体积,C物体漂浮,排开液体的体积小于物体的体积,由可得,AB受到的浮力相等大于C物体受到的浮力,即,故A正确,A不符合题意;
BD.由于各杯液面相平,则乙丙两容器内,物体漂浮或悬浮,物体受到的浮力等于物体的重力,根据阿基米德原理可知,BC两物体的质量等于排开液体的质量,甲容器中物体的质量大于排开液体的质量,则三个容器对桌面的压力为,由于容器的底面积相同,由可知,烧杯对桌面的压强,故BD正确,BD不符合题意;
C.已知,根据浮力产生的原因,只能确定C物体上表面无压力,浮力等于其下B表面的压力,由于AB两长方体不确定底面积的大小,所以无法确定压力的大小,故C错误,C符合题意。
故选C。
7.B
【详解】ABD.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
根据阿基米德原理可知,鸡蛋排开的盐水的重力相同,排开的盐水的质量相同,故AD错误,B正确;
C.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,故C错误。
故选B。
8.D
【详解】A.小球从A处由静止释放后在AB段做加速运动,说明小球受到的重力大于受到的浮力,即G>F浮,则
ρ球V球g>ρ油V球g
所以ρ球>ρ油,故A不符合题意;
B.根据公式F浮=ρ液gV排可知,在下沉过程中,ρ液和V排不变,故浮力不变,故B不符合题意;
C.小球质量不变,在BC段做匀速运动,动能不变;高度减小,重力势能减小,所以机械能减小,故C不符合题意;
D.小球在下落过程中,受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和竖直向上的油的阻力,小球在AB段做加速运动,重力大于浮力和阻力之和;在BC段做匀速运动,重力等于浮力和阻力之和,其中重力和浮力不变,说明小球受到油的阻力随小球速度的变化而变化,故D符合题意。
故选D。
9.C
【详解】三个小球的体积相同,由图知三个小球排开液体的体积
同种液体的密度一定,根据可知,三个球受到的浮力
综上分析知,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
10.B
【详解】两手分别拿着一个小木块和一个大石块浸没在水中,松手时大石块排开水的体积较大,根据阿基米德原理可知,大石块受到的浮力较大,故B正确,ACD错误。
故选B。
11. 4 1 4×10-4
【详解】[1]根据阿基米德原理知金属球排开水的重既是金属球所受到的浮力,即
F浮=G排=4N
[2]由称重法
F浮=G-F
可知弹簧测力计示数为
F=G-F浮=5N-4N=1N
[2]由阿基米德原理
F浮=ρgV排
可得小球的体积
12. 不受 2.1×103
【详解】[1]气泡注入水球中,是在失重状态下,则水对气泡没有压力,所以不会产生浮力,那么气泡在水球中不受到浮力的作用。
[2]水吸收的热量
13. 竖直向上 水
【详解】[1][2]一个小球静止在水中,浮力的方向是竖直向上的,小球浸入在水中,因此小球所受浮力的施力物体是水。
14. 水 重力
【详解】[1][2]吸气时,瓶内气压减小,大气压将烧瓶外的水压入烧瓶内,水进入烧瓶,烧瓶的总重力增大,但V排不变,由公式可知,在水的密度不变时,模型所受的浮力不变,浮力小于重力时,将下沉;吹气时,瓶内气压增大,气压将烧瓶内的水压出烧瓶外,水流出烧瓶,烧瓶的总重力减小,但V排不变,由公式排可知,在水的密度不变时,模型所受的浮力不变,浮力大于重力时,将上浮;由此可知,通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气可以改变烧瓶内水的质量,从而改变烧瓶的重力来实现其下沉或上浮。
15.50N
【详解】物体受到浮力的大小
16.(1) D、E 排开液体体积 液体密度
(2)1
(3)小于
【详解】(1)[1]要研究物体受到的浮力大小与物体浸入水中的深度有关,要控制排开液体的密度和体积相同,改变浸没深度,故选实验步骤A、D、E,由于D、E步骤中,测力计示数相等,根据称重法可知,浮力相等,所以可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
[2]由A、B、C、D步骤可知,金属块浸入的液体密度相同,排开水的体积不同,测力计示数不同,根据称重法可知,浮力不相同,所以可以得出浮力大小与物体排开液体的体积有关。
[3]由步骤A、E、F可知,金属块浸入的液体不同即液体密度不同,浸没在水的体积相同,测力计示数不同,根据称重法可知,浮力不相同,所以可以得出浮力大小还与液体密度有关。
(2)由步骤A可知,测力计的分度值为0.1N,示数为2.7N,金属块静止,金属块受到的重力和拉力平衡,所以金属块的重力为
G=F拉=2.7N
由E步骤可知,金属块浸没在水中,测力计示数F示=1.7N,由根据称重法可知,浮力为
F浮=G-F示=2.7N-1.7N=1N
(3)金属块在水中受到的浮力1N,金属块在F步骤液体中受到的浮力为
F浮'=2.7N-1.9N=0.8N
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,物体排开液体的体积相同时,液体密度越大,受到的浮力越大,故F中液体密度小于水的密度。
17. 100 0.6 0.6×103 ① 2 2.5×103
【详解】(1)[1]油题意可知,该合金浸没在水中时受到的浮力
F浮=G-F=4N-3N=1N
由于合金在水中浸没,所以合金的体积
(2)[2]图丁中弹簧测力计的示数F′=3.4N,因此丁中该合金块浸没在液体中时受到的浮力
F浮1=G-F′=4N-3.4N=0.6N
(3)[3]由公式F浮=ρ液V排g可知,图丁中液体的密度
(4)[4]当正方体构件被缓缓吊入江水中时,排开水的体积越来越大,根据阿基米德原理可知,构件受到的浮力越来越大,则钢丝绳对构建的拉力越来越小,故反映细绳拉力F2随h变化的图线是①。
[5][6]由图B可知,当构件的下表面距离水面2m时,拉力不再减小,说明此时构件刚好浸没于水中,故构件的边长a=2m,则此正方体构件的体积
V=a3=(2m)3=8m3
由图B可知,当构件刚好浸没时,钢丝绳对构件的拉力FB=1.2×105N,构件受到的浮力
F浮B=ρ液V排g=ρ水Vg=1.0×103kg/m3×8m3×10N/kg=8×104N
根据公式F浮=G-F可知,构件的重力
GB=F浮B+FB=8×104N+1.2×105N=2×105N
根据公式G=mg=ρVg可得,构件的密度
18.(1)500Pa
(2)1.5N
(3)
【详解】(1)水对圆柱体底部的压强
(2)圆柱体受到的浮力
(3)圆柱体的重力
圆柱体对水槽底部的压力
圆柱体对水槽底部的压强
19.(1)3.85×104Pa
(2)7700N,0.24m3
【详解】(1)由题意知,该机器人行走时对地面的压力为
F=G=mg=770kg×10N/kg=7700N
该机器人行走时对地面的压强为
(2)根据题意可知,机器人漂浮时所受的浮力为
F浮=G=7700N
根据阿基米德原理可知,机器人排开水的体积为
每个浮箱的体积为
而材料的体积为
所以每个浮箱空心部分体积为
V空=V箱-V材=0.25m3-0.1m3=0.24m3
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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