内容正文:
第九章浮力单元练习
一、单选题
1.关于浮力,下列说法正确的是( )
A.沉入水底的物体不受浮力
B.只有浸在液体里的物体才受到浮力,在空气中的物体不受浮力
C.浸在液体中的物体,上浮时受到浮力,下沉时不受浮力
D.浮力是物体受到液体或气体向上托起的力
2.如图所示,甲、乙是两个相同的烧杯,里面装有密度不同的两种液体,将两个相同的物体A、B分别放入两杯中,静止时甲、乙中液面刚好相平。此时,设A物体受到的浮力为,甲中液体对烧杯底部的压强为,甲杯对水平面压强为,B物体受到的浮力为,乙中液体对烧杯底部的压强为,乙杯对水平面压强为,则( )
A.F1=F2,p1<p2, B.F1<F2,p1=p2,
C.F1>F2,p1=p2, D.F1=F2,p1>p2,
3.柱状容器内加入浓盐水,把一枚土豆轻轻放入其中,静止时土豆漂浮在水面上,如图甲所示;向容器中缓慢注入适量清水直至土豆悬浮在盐水中,如图乙所示;继续注入清水,土豆沉到容器底部,如图丙所示。下列说法正确的是( )
A.漂浮在水面上时,土豆受到的浮力大于重力
B.悬浮在盐水中时,土豆的密度与此时盐水的密度相等
C.沉到底部后,土豆受到的浮力可能大于漂浮时受到的浮力
D.沉到底部后,继续注入清水,土豆受到的浮力不再变化
4.利用鸬鹚捕鱼是我国传承千年的古老技艺。如图所示,当捕到鱼的鸬鹚从水中跳到渔船上时,下列关于渔船受到浮力的说法正确的是( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断
5.下列与压强、浮力有关的生产生活实例的说法,不正确的是( )
A.三峡大坝的坝体横截面上窄下宽,是因为坝底受到水的压强大
B.气球能够升空是因为受到浮力的作用
C.青藏高原边防战士用高压锅煮面条,是因为海拔越高,大气压越大
D.用真空吸盘搬运沉重的钢板是利用大气压来完成的
6.如图所示,有些鱼的浮沉是靠鱼鳔膨胀、收缩实现的。下列说法正确的是( )
A.鱼要上浮时,应让鱼鳔收缩
B.鱼鳔收缩时,鱼受的浮力不变
C.鱼鳔膨胀时,鱼受的重力变小从而上浮
D.鱼鳔膨胀时,鱼排开水的重力变大从而上浮
7.一团橡皮泥放入水中会沉底,将其捏成小船的形状放入水中则会漂浮,与沉入水中的橡皮泥相比,漂浮的橡皮泥的浮力( )
A.变大了 B.变小了 C.不变 D.无法比较
8.如图甲,弹簧测力计下挂一长方体物体,让物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中;图乙是弹簧测力计示数随物体下降高度h变化的关系图像(忽略液面变化),则下列说法中错误的是(取10N/kg,)( )
A.物体的质量是900g B.物体受到的最大浮力是4N
C.物体的密度是 D.物体的底面积是
9.今年三、四月份,我省迎来了几轮强风天气,某次强风袭来,一些屋顶的瓦片被掀起。 下列事例中与瓦片被掀起的原理相同的是( )
A.墨水吸墨 B.U形“反水弯”
C.热气球升空 D.简易喷雾器
10.建设桥梁的过程中,要向水中沉放大量的施工构件。如图甲所示,假设一正方体构件用钢绳从江面被匀速吊入江水中,在沉入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,构件所受浮力F1、钢绳拉力F2随h的变化图像如图乙所示。下列说法正确的是(,g取10N/kg)( )
A.图乙中①是构件所受浮力F1随h的变化图像
B.构件的边长为6m
C.构件浸没后所受的浮力为8.1×105N
D.构件的密度为
二、填空题
11.如图所示是钓鱼常用的一种橡皮艇,其满载时排开水的体积是0.3m3,该橡皮艇满载时受到的浮力为 N,橡皮艇的自重为400N,为安全起见,该橡皮艇最多承载物体的质量是 kg。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
12.在我国海军建军60周年阅兵式上,中国第一代091级攻击型核潜艇——长征3号核动力潜艇接受了检阅。核潜艇是靠 实现上浮和下沉的;它最深可下潜约300m,则潜艇所受海水的压强是 Pa(海水的密度为1.03×103kg/m3,取g=10N/kg);它采用核燃料作为动力,可以长时间水下航行,轻松做到“要打可打,要走可走”。
13.4月30日,“洱海明珠”号新能源游船投入运营。该船核定载客268客位,长达45米,满载时排水量约350吨,满载时吃水深度1.5米。该轮船满载时底部受到水的压强是 Pa;该轮船满载时浮力为 N。()
14.有一重为5牛的木块漂浮在水面上,它所受的浮力为 牛,如果在水中加入一些盐,木块静止后受到的浮力将 ,如果将木块全部压入水中,木块受到的浮力将 。(后两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
15.如图甲展示了一个广为人知的历史故事“曹冲称象”。将大象和石子分别放在同一船上,通过观察两次船的吃水深度来判断大象和石子的 (选填“质量”或“体积”)是否相等,在小明学习了浮力的知识后,明白了其中的道理。受此启发,他设计了如图乙所示的方法测量物体A的质量,已知塑料盒的底面积为10cm2,h1大小为5cm,h2大小为13cm,则物体A的质量 g;放入A物体后,水对塑料盒底的压强为 Pa(已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
三、作图题
16.重5N的物体漂浮在水面上静止不动,请在图中作出物体所受力的示意图。
四、实验题
17.物理兴趣小组的同学在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,进行了下列的实验操作:
(1)如图甲,用弹簧测力计测出圆柱体合金块的重力为 N;
(2)从合金块的下表面与水面相平时开始缓慢下降,记下合金块的下表面与水面的距离h,以及相应的弹簧测力计的示数F,并绘出F-h图像,如图乙中的a图线。分析a图线可知:
①当合金块完全浸没在水中时,受到的浮力为 N
②合金块在水中受到的浮力大小与它排开水的体积成 比,与它浸没在水中的深度 关。
(3)将容器中的水换成另一种液体,重复(2)中实验,绘出F-h图像,如图乙中的b图线。比较a、b图线可知,合金块在液体受到的浮力大小与液体的 有关。
(4)他们还想探究“物体受到浮力的大小是否与物体的形状有关”,用两块相同的橡皮泥,分别捏成球状与碗状后,放入水中,静止时两块橡皮泥处于如图所示的位置。于是,他们得出了结论:物体受到浮力的大小与物体的形状有关。你认为他们的结论是的 (选填“正确”或“错误”),理由是 。
18.某实验小组按照如图所示的步骤,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)先用 分别测出空桶和石块的重力,其中石块的重力大小为 N;
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为 N。石块排开的水所受的重力可由 (填字母代号)两个步骤测出;
(3)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小 排开水所受的重力(选填“大于”“等于”或“小于”);
(4)若溢水杯的水没有装满,则会导致本实验测量的F浮 G排(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
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.如图所示的是一种水下航行器,用于深海搜寻。其外形与潜艇相似,体积为,重7500N,最大潜水深度为4000m,最大航速为7.5km/h。(不考虑海水密度变化,海水密度取,g取)
(1)航行器停留在海面下300m深处作业时,若遇故障导致发动机关闭,试分析判断航行器的浮沉情况。
(2)航行器完成搜寻任务后静止漂浮在海面上。求此时航行器露出海面的体积。
试卷第1页,共3页
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《第九章浮力单元练习----2024-2025学年沪科版物理八年级下学期》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
D
B
A
C
D
A
D
D
D
1.D
【详解】浮力产生的原因是浸在液体或气体中的物体受到液体或气体对它向上的和向下的压力差。具体来说,当物体浸入液体或气体中时,由于物体上下两个面所处的深度不同,上面的压强小,下面的压强大,因此下面受到向上的压力大于上面受到的向下的压力,这种压力差就是浮力,也就是物体受到液体或气体向上托起的力。沉入水底的物体也受到浮力的作用,浸在液体中的物体,不论是上浮还是下沉,都受到浮力的作用。故ABC错误,D正确。
故选D。
2.D
【详解】(1)由图可知,A物体漂浮在甲烧杯的液面上,则A物体受到的浮力,B物体漂浮在乙烧杯的液面上,则B物体受到的浮力,由于A、B是两个相同的物体,所以A物体和B物体的重力相等,即,所以A物体受到的浮力等于B受到的浮力,即
(2)由图可知,A物体排开液体的体积小于B物体排开液体的体积,由于A物体受到的浮力等于B受到的浮力,根据阿基米德原理可知,甲烧杯中液体的密度大于乙烧杯中液体的密度;根据题意可知,静止时甲、乙中液面刚好相平,由可知,甲烧杯中液体对烧杯底部压强p1大于乙烧杯中液体对烧杯底部的压强p2,即
(3)由图可知,甲烧杯液体的体积大于乙烧杯中液体的体积,由于甲烧杯中液体的密度大于乙烧杯中液体的密度,根据的形变公式m=ρV可知,甲烧杯液体的质量大于乙烧杯中液体的质量,根据G=mg可知,甲烧杯中液体的质量大于乙烧杯中液体的重力;由于甲、乙是两个相同的烧杯,A、B是两个相同的物体,所以甲烧杯中烧杯、液体和烧杯中物体的重力之和大于乙烧杯中烧杯、液体和烧杯中物体的重力之和,则甲烧杯对地面的压力大于乙烧杯对地面的压力,根据可知,受力面积相同,甲烧杯水对地面的压强p1′大于乙烧杯对地面的压强p2′,即
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3.B
【详解】A.漂浮时,土豆受到的浮力等于自身的重力,故A错误;
B.悬浮时,土豆的密度等于盐水的密度,故B正确;
C.土豆受到的浮力小于自身重力时,下沉到底部,所以沉到底部后,浮力小于自身重力,漂浮时,浮力等于自身重力,则沉到底部后,土豆所受的浮力小于漂浮时的浮力,故C错误;
D.沉到底部后,土豆排开盐水的体积不变,但继续加入清水,盐水的密度变小,据阿基米德原理知,所受的浮力变小,故D错误。
故选B。
4.A
【详解】因为渔船漂浮,根据物体的浮沉条件可知,渔船受到水的浮力等于渔船受到的重力;当捕到鱼的鸬鹚从水中跳到渔船上时,渔船的总重力变大,所以渔船受到的浮力变大,故A正确,BCD错误。
故选A。
5.C
【详解】A.液体压强随深度的增加而变大,三峡大坝的坝体横截面上窄下宽,是因为坝底受到水的压强大,故A正确,不符合题意;
B.气球能够升空是因为气球内气体的密度小于空气,受到的浮力大于重力的缘故,故B正确,不符合题意;
C.液体的沸点跟气压有关,气压增大,沸点升高;气压减小,沸点降低。海拔越高,大气越稀薄,大气压越小,故C错误,符合题意;
D.真空吸盘因为里面真空对外的压强为零,外面的大气压把吸盘紧紧地压在钢板上,从而搬运钢板,故D正确,不符合题意。
故选C。
6.D
【详解】A.鱼要上浮时,浮力变大,根据F浮=ρ水gV排可知鱼排开水的体积增大,应让鱼鳔膨胀,故A错误;
B.当鱼鳔收缩时,鱼排开水的体积减小,根据F浮=ρ水gV排可知鱼受到浮力变小,故B错误;
CD.鱼的总质量保持不变,则鱼受到的重力不变,当鳔膨胀时,鱼排开水的体积增大,根据F浮=ρ水gV排可知鱼受到浮力变大,即鱼排开水的重力变大,当浮力大于重力时,鱼会上浮,故D正确,C错误。
故选D。
7.A
【详解】橡皮泥沉底时,受到的浮力小于它的重力;橡皮泥漂浮时,受到的浮力等于它的重力,所以,与沉入水中的橡皮泥相比,漂浮的橡皮泥的浮力变大了,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8.D
【详解】A.由图乙可得物体的重力为9N,根据重力的计算公式可得,物体的质量为
故A正确,不符合题意;
B.根据图乙,由称重法测浮力可得,物体受到的最大浮力
故B正确,不符合题意;
C.根据阿基米德原理可得,物体的体积
则物体的密度
故C正确,不符合题意;
D.由图乙可知,物体的高为4cm,则物体的底面积
故D错误,符合题意。
故选D。
9.D
【详解】强风袭来时,屋顶上方的空气流速大,压强小;屋内空气流速小,压强大,屋顶受到向上的压强大于向下的压强,受到的向上的压力大于向下的压力,产生一个向上的压力差,将瓦片掀起。利用的原理是:流体流速与压强的关系。
A.墨水吸墨是利用了大气压的作用,当外界大气压大于笔胆内的气压时,墨水就被压入笔胆内,与流体压强与流速的关系无关,故A不符合题意;
B.U形“反水弯”的设计是为了防止下水道中的异味气体进入室内,它利用了连通器的原理,即同种液体在静止时,各容器中的液面总保持相平,与流体压强与流速的关系也无关,故B不符合题意;
C.热气球升空是因为热气球内的空气被加热后,密度变小,体积变大,从而受到的空气浮力增大。当浮力大于重力时,热气球就会上升。故C不符合题意;
D.当我们用B管吹气时,A管上方空气流速加快,压强减小,杯中水面上方大气压大,与A管上方存在压强差,因而有压力差,使A管听水面上升,故D符合题意。
故选D。
10.D
【详解】A.构件进入水中且未浸没时,构件下降过程中,构件排开水的体积逐渐增大,构件受到的浮力增大,当构件浸没时,排开水的体积不变,受到的浮力不变;构件在拉力、浮力、重力作用下匀速下降,由二力平衡得
则当构件进入水中且未浸没时,构件下降过程中,构件受到的拉力逐渐减小,当构件浸没时拉力不变,故①是构件所受钢绳拉力F2随h的变化图像,②是构件所受浮力F1随h的变化图像,故A错误;
B.由图得,构件下表面到水面的距离为3m时,构件浸没在水中,则构件的边长为3m,故B错误;
C.构件的体积为
浸没后所受的浮力为
故C错误;
D.构件的重力
构件的密度为
故D正确。
故选D。
11. 3000 260
【详解】[1]由阿基米德原理可知,该橡皮艇满载时受到的浮力
[2]由题意可知,为安全起见,该橡皮艇最多承载物体的重力是
则该橡皮艇最多承载物体的质量是
12. 改变自身重力
【详解】[1]核潜艇是靠改变自身的重力来改变浮力和重力的大小关系从而实现上浮和下沉的。
[2]潜艇所受海水的压强为
13.
【详解】[1]该轮船满载时底部受到水的压强是
[2]由阿基米德原理可知,该轮船满载时浮力
14. 5 不变 变大
【详解】[1]木块漂浮在水中,则木块受到水的浮力
[2]如果在水中加入一些盐,木块静止后仍然在水中漂浮,木块受到的浮力等于其重力,自重G不变,所以木块受到的浮力不变。
[3]将木块全部压入水中,物体排开水的体积变大,根据,可以知道木块受到水的浮力将变大。
15. 质量 80 1300/1.3103
【详解】[1]因为船是漂浮状态,浮力等于重力,通过观察两次船的吃水深度可以知道排开水的体积的大小,根据阿基米德原理就可以判断受到浮力的大小,从而可以比较大象和石头的重力的大小,再由可判断大象和石子的质量的大小。
[2]塑料盒漂浮时,重力等于浮力,则有
当盒中放入A物体后,仍漂浮在水中时,总重力等于浮力,则有
可知,A物体的重力为
代入得
物体A的质量为
[3]放入A物体后,水对塑料盒底的压强为
16.
【详解】物体漂浮在水面上,受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力,由物体的浮沉条件可知,浮力大小等于重力,过重心(物体的中心)分别画出竖直向上的浮力和竖直向下的重力,标出力的大小,如图所示:
17.(1)7.2
(2) 3 正 无
(3)密度
(4) 错误 没有控制橡皮泥浸入水中的体积相同
【详解】(1)由图甲可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,则其示数为7.2N,该合金块的重力为7.2N。
(2)[1]由图可知,当合金块完全浸没在水中时,弹簧测力计的示数4.2N,则浸没在水中受到浮力为
[2]根据阿基米德原理可知,当液体密度一定时,浮力与排开液体体积成正比;当它浸没后,深度改变时,液体密度和排开液体体积均不变,所以浮力不变,故与它浸没在水中的深度无关。
(3)物体没变,即重力不变,h相同时,排开液体体积相同,测力计示数不同,根据可知浮力不同,说明浮力大小和液体密度有关。
(4)[1][2]探究物体受到浮力的大小与物体的形状关系时,应控制液体密度和排开液体体积相同;而题中只控制了液体密度相同,为控制排开水的体积相同,故结论错误。
18.(1) 弹簧测力计 3.8
(2) 1.4 AD
(3)等于
(4)大于
【详解】(1)[1]测量力的工具是弹簧测力计,所以应该用弹簧测力计测出空桶和石块的重力。
[2]由题图B可知,石块的重力为3.8N。
(2)[1]由称重法可知石块受到的浮力大小为
[2]根据D图可测出桶和排开水的总重力,根据A图可得到桶的重力,所以根据AD两个图能得到排开水的重力。
(3)根据(2)知F浮=1.4N,排开水的重力为
故可以得出浸在水中的物体所受浮力的大小等于排开水的重力,即F浮=G排。
(4)溢水杯的水没装满,物体放入溢水杯时,先要使溢水杯满了才可以向外排水,导致排开水的重力偏小,则测得的浮力大于排开水的重力,即F浮>G排。
19.(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.(1)上浮
(2)
【详解】(1)航行器停留在水下300m深处作业时,受到的浮力
航行器重力,因为,所以航行器将上浮。
(2)航行器静止漂浮在海面上,所以此时它所受的浮力
此时排开海水的体积
航行器露出海面的体积
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