专题04 浮力(4大考点)(吉林专用)-【好题汇编】备战2024-2025学年八年级物理下学期期中真题分类汇编
2025-04-03
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内容正文:
专题04 浮力
考点概览
考点01 浮力
考点02 阿基米德原理
考点03 物体的浮沉条件及应用
浮力
1.(23-24八年级下·吉林长春·期中)生活中的物理无处不在。
(1)厨房中的吸盘式挂钩能吸在墙上是因为 的作用;
(2)游泳时我们可以漂浮在水面是由于受到 ,游泳时潜入越深,感觉身体受到压力越大,是因为 ;
(3)生活中撑一把雨伞行走在雨中,一阵大风吹来,伞面可能被“吸”,严重变形,这是因为伞上方的空气流速 下方的空气流速,从而使下方气压 上方气压。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
2.(22-23八年级下·吉林松原·期中)如图所示,一个小球静止在斜面上的一个盛水容器里,画出小球所受浮力的示意图。(黑点为中心)
3.(22-23八年级下·吉林长春·期中)小华在探究“影响浮力大小的因素”实验时,用弹簧测力计挂着同一金属块进行了如图(1)所示的实验操作(ρ水=1.0×103kg/m,ρ酒精=0.8×10³kg/m,g=10N/kg)。
(1)分析实验C、D可知:浮力的大小跟物体浸没的深度 ;
(2)分析实验D、E可知:物体排开液体的体积相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力 ;
(3)利用图中的实验数据,还可求出金属块的密度为 kg/m3;
(4)如图(2)所示,小华把该金属块分别浸入到另外的甲、乙两种液体中时,弹簧测力计的示数相同,且金属块的下表面到容器底部的距离也相等,则甲液体对容器底部的压强 (选填“大于”“小于”或“等于”)乙液体对容器底部的压强;
(5)若图E中,已知容器中酒精的深度为0.1m,容器的底面积为0.008m2,酒精对容器底部的压强 和压力 。
阿基米德原理
1.(22-23八年级下·吉林四平·期中)甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材料不同的实心球,把它们投入水中静止后情况如图所示,它们中受到浮力最小的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
2.(22-23八年级下·吉林长春·期中)宇宙间的物体,都存在互相吸引的力,这就是万有引力。最早提出这一定律的科学家是( )
A.牛顿 B.亚里士多德 C.阿基米德 D.爱因斯坦
3.(23-24八年级下·吉林松原·期中)同样重的甲、乙两个实心铜块,甲浸没在水中,乙浸没在煤油中,则 (选填“甲”或“乙”)受到的浮力大;同样重的实心铝块和铜块,都浸没在水中, (选填“铜”或“铝”)块受到的浮力大。(ρ铜>ρ铝;ρ水>ρ煤油)
4.(23-24八年级下·吉林松原·期中)随着科技的日益发达,人们开始不断的向深海发出挑战。我国自主研发的“蛟龙号”载人潜水器,空载质量约2×104kg,体积约80m3,海试深度约7000m。(海水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)试计算:
(1)“蛟龙号”空载时受到的重力;
(2)“蛟龙号”浸没在水中所受的浮力。
物体的浮沉条件及应用
1.(23-24八年级下·吉林·期中)一艘轮船从长江驶入大海后,轮船受到的浮力的方向( )
A.竖直向上 B.斜向上 C.斜向下 D.无法确定
2.(23-24八年级下·吉林·期中)小明在两支相同铅笔的下端粘上相同的橡皮泥,将它们分别置于水平桌面上的甲、乙两杯液体中,静止时两杯液体液面相平,如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度
B.甲杯中液体的密度等于乙杯中液体的密度
C.铅笔在甲杯液体中受到的浮力大于铅笔在乙杯液体中受到的浮力
D.乙液体对容器底的压强大于甲液体对容器底的压强
3.(22-23八年级下·吉林长春·期中)下列几种情况中能使受到浮力变大的是( )
A.浸没在水中的铝块继续下沉 B.轮船由长江驶入大海
C.九年级百日誓师时放飞的气球上升 D.人由浅水区走向深水区
4.(22-23九年级下·吉林白山·期中)下列实例中,属于大气压应用的是( )
A.锅炉水位计 B.拔火罐 C.船闸 D.密度计
5.(22-23八年级下·吉林长春·期中)两个烧杯中分别装满两种不同的液体,把两个完全相同的小球轻轻放入两杯中,小球都沉在杯底,且从乙杯中溢出的液体质量较大,则下列判断正确的是( )
A.甲杯中液体的密度较大
B.两杯中液体的密度相等
C.甲杯中的小球受到浮力较大
D.乙杯中的小球受到浮力较大
6.(23-24八年级下·吉林松原·期中)如图甲所示,是探究浮力大小与哪些因素有关的实验操作,请你回答下列问题:
(1)物体A所受重力是 N,分析图①②③可知,浮力的大小与 有关;
(2)分析图①③④,可知浮力的大小与物体浸没在液体中深度 (选填“有关”或“无关”)。若先完成实验②,再完成实验①,则测得的浮力将 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(3)物体A浸没在水中时,受到的浮力是 N,物体A的体积是 m3;
(4)小明将装满水的溢水杯放到电子秤上,再用轻绳吊着一个铝块,将其缓慢浸入溢水杯的水中,如图乙所示,在铝块浸入水的过程中(未接触溢水杯底),溢水杯底所受水的压力将 ,电子秤的读数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
7.(23-24八年级下·吉林·期中)在“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验中。某小组的同学进行了如图所示的操作:
(1)若按图中的顺序实验,则会造成排开液体所受的重力偏 。
(2)由甲、乙两图可知,物体A所受浮力的大小为 N;调整实验顺序后,通过实验可得到结论:浸在液体中的物体,受到的浮力大小 它排开液体所受的重力。
(3)利用上述实验中的器材和木块“探究漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”,实验过程中 (选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)步骤不需要弹簧测力计。
8.(23-24八年级下·吉林·期中)在网络微课上有一个有趣的实验:刚倒入玻璃杯的雪碧会产生许多气泡。此时,将一些葡萄干放入杯中,有些葡萄干沉入杯底,当气泡附着在葡萄干表面后,会向上浮起,请用物理知识解释葡萄干浮起的原因。
9.(23-24八年级下·吉林松原·期中)如图所示,水平桌面的中央放着一个圆形鱼缸,一条重2N的金鱼悬浮在水中,鱼缸内水的深度为0.2m,g取10N/kg。求:
(1)鱼缸底部所受水的压强;
(2)这条鱼的体积。
浮力
1.(23-24八年级下·吉林长春·期中)下列生活现象联想到的物理知识,说法不正确的是( )
A.高压锅是利用水的沸点随气压增大而升高的特点制成的
B.煮饺子过程中,饺子受到竖直向上的浮力
C.切肉前先磨刀,是为了在压力相同时减小受力面积,增大压强
D.用传送带运送货物,拉紧皮带是为了减小摩擦
2.(22-23八年级下·吉林长春·期中)我国自主研制的“奋斗号”潜水器,成功下潜到一万以下的水域。
(1)当下潜至深度静止时,受到海水的压强约为 Pa,已知观察窗的面积为,则该深度下观察窗所受到的压力为 N;
(2)潜水器的体积约为,在下潜的过程中,潜水器所受的浮力将 ,当下潜到1000m时,浮力为 N,在预定深度完成任务后,潜水器抛掉配重物,匀速上浮,潜水器受到的浮力 (填“大于”、“等于”或“小于”)自重。(取)
3.(22-23八年级下·吉林长春·期中)2021年12月9日15点40分,神舟十三号乘组航天员变身“太空教师”在中国空间站精彩开讲。
(1)叶光富老师所穿着的太空企鹅服中,弹力拉带会把人体束缚紧,可以有效预防失重给他们带来的肌肉萎缩。弹力拉带发生 (选填“弹性形变”或“塑性形变”)时产生的力叫做弹力;在完全失重的环境中宇航员们 (填“仍然”或“不再”)具有惯性;
(2)王亚平老师把“冰墩墩”扔给叶光富,“冰墩墩” (选填“受到”或“不受”)平衡力;此现象可以证明 关于力和运动的观点是错误的。
(3)我们还看到乒乓球在水里处于静止状态,乒乓球 (选填“是”或“否”)受浮力。由此可判断,核心舱内 (选填“能”或“不能”)用U形管压强计研究液体的压强。
4.(23-24八年级下·吉林松原·期中)如图所示,作出杯中小球所受浮力的示意图。
5.(23-24八年级下·吉林长春·期中)生活小实验,蕴含大道理。
(1)如图甲所示,玻璃杯中装满水,用薄塑料片盖严杯口并倒置,薄塑料片不掉下,水不流出,说明 是存在的;
(2)如图乙所示,用电吹风向下吹漏斗中的乒乓球,球不掉落,表明气体流速越大的位置压强越 ;
(3)如图丙所示,竖直握在手中的瓶子处于静止状态,瓶子没有掉下来,是因为手对瓶子有摩擦力的作用,此摩擦力的方向是 ;若增大手对瓶子的握力,手与瓶子间的摩擦力的大小将 ;
(4)如图丁所示,将玻璃管两端用橡皮膜蒙住,手拿硬杆(体积忽略不计)将其放入水中,研究浮力产生的原因。若下端的橡皮膜所受压力为,上端的橡皮膜所受压力为,则玻璃管所受浮力 (用、表示)。
6.(23-24八年级下·吉林长春·期中)小明利用如图甲所示装置,物体A(重12N)、烧杯、水、盐水、弹簧测力计等器材探究影响浮力大小因素的实验,下表是他记录的实验数据。
实验次数
物体A的状态
弹簧测力计的示数F/N
1
A的体积浸在水中
10
2
A的体积浸在水中
9
3
A浸没在水中
6
4
A浸没在水面下不同深度
6
5
A浸没在盐水中
5.4
(1)比较1、2、3次实验可知浮力的大小与 有关,分析第4次实验可知浮力的大小与 无关,比较3、5次实验可知浮力的大小与 有关;
(2)小红发现,物体A浸没在不同液体中时弹簧测力计的示数不同。她又找来密度已知的多种液体,把物体A分别浸没在不同液体中进行多次实验,绘制出弹簧测力计示数F与液体密度的关系图象如图乙所示,则FA= N;
(3)求物体A的密度。(要求:写出必要的文字说明、表达式及最后结果)(g取10N/kg)
7.(23-24八年级下·吉林·期中)某小组同学在做科学探究实验,如图:
a.将一个长方体物体(物体不吸水)挂在弹簧测力计下,物体的下表面刚好与水面接触,如图甲所示;
b.移动弹簧测力计使物体向下移动4cm,弹簧测力计的示数如图乙所示;
c.继续移动弹簧测力计使物体再向下移动4cm,物体刚好浸没水中,如图丙所示,此时弹簧测力计的示数为4N;
(1)图乙中弹簧测力计的示数为 N,分析测量结果可知,在图丙中物体受到的浮力比在图乙中受到的浮力大 N;
(2)图乙中水对容器底的压力为,图丙中水对容器底的压力为,则 (选填“>”“<”或“=”)。该物体的密度为 (,g取10N/kg)。
8.(23-24九年级下·吉林长春·期中)在做“探究浮力大小与液体密度、物体排开液体体积的关系”实验中。如图所示,A、B为同种材料的金属块(体积),液体密度,均在物体静止时对弹簧测力计进行读数(其中、分别为乙、丙两图中测力计示数)。
(1)如图甲所示,金属块A所受重力为 N。
(2)他将金属块A分别浸没在浓盐水和清水中,如图乙、丙所示,初步得出的实验结论是: 相同时,液体密度越大,物体所受浮力越 。
(3)再将金属块B浸没在清水中(如图丁所示),测得其受到的浮力为1.2N,分析图甲、丙和丁得出结论: ;对比图甲、乙和丁。同时结合(2)的实验结论,是否也能分析出相同的结论呢? 。请写出你的分析 。
阿基米德原理
1.(23-24八年级下·吉林长春·期中)在三个相同的容器甲、乙、丙中盛有相同的液体,将三个质量相同的铜、铁、铝实心金属球,分别放在三个容器中并且沉入容器底部,当金属球静止时,三个金属球受到的浮力最大的是( )
A.铜球 B.铁球 C.铝球 D.一样大
2.(23-24八年级下·吉林长春·期中)用细线拉着一长方体金属块,使金属块从图甲所示位置匀速下降至图乙所示的位置,下列说法不正确的是( )
A.人的手所受的拉力变大
B.金属块下表面所受的液体压强变大
C.金属块所受的浮力变大
D.乙图中金属块继续下降,它所受浮力不变
3.(23-24八年级下·吉林松原·期中)如图所示,重15牛的实心小球静止在水中,弹簧测力计的示数为5牛,则小球受到的浮力为 N;小球的密度为 kg/m3。(,g取10N/kg)
4.(23-24八年级下·吉林松原·期中)一气泡从河底升到河面,在这上升的过程中,气泡的体积逐渐 ;气泡所受的浮力 。(两空均选填“增大”、“减小”或“不变”)
5.(23-24八年级下·吉林长春·期中)2023年10月7日杭州亚运会上中国花游队双胞胎姐妹花王柳懿和王芊懿在双人自由自选比赛夺得金牌。当这对身高1.7米姐妹花的脚恰触水面竖直倒立着潜在水中(如图所示),其头顶处所受到水的压强为 帕;若此时她们保持竖直倒立的样子向下潜,头顶处所受压强 (选填“变大”、“不变”或“变小”),在此过程中她们所受浮力大小 (选填“不变”“变大”或“变小”)。
6.(23-24八年级下·吉林长春·期中)在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中,用弹簧测力计挂着一实心物块,以图A、B、C、D、E分别为实验情景。
(1)物块的重力为 N,浸没在水中时受到的浮力是 N;
(2)由图A、B、C可得出结论:物体所受浮力的大小与 有关;
(3)由图A、D、E可得出结论:物体所受浮力的大小与 有关;
(4)由两个实验操作 (填实验字母序号)可知,浮力大小与物体浸没液体中的深度无关;
(5)根据数据计算物块的体积是多少?盐水的密度是多少?(写出必要的文字说明、表达式及最后结果。g取10N/kg)
7.(23-24八年级下·吉林长春·期中)小涛同学想探究“液体内部压强的特点”,进行了如图所示的实验,已知。
(1)如图所示,从结构来看,U形管压强计 (选填“是”或“不是”)连通器;若压强计漏气,不论用手指轻压或重压金属盒上的橡皮膜,U形管两边液面的高度变化 (选填“明显”或“不明显”)。
(2)现用一气密性良好的压强计进行实验,比较图甲、乙两次实验可知:同种液体内部压强随深度的增加而 ;比较甲、丙两次实验可初步判断:液体内部压强与液体 有关。
(3)图乙的实验中,保持金属盒位置不变,向容器中加入适量水与原来液体均匀混合后(液体不溢出),橡皮膜受到的液体压强将 (选填“变大”、“变小”或“无法判断”)。
(4)如图丁所示,是我国自行设计、自主集成研制的“蛟龙号”载人潜水器。2012年“蛟龙号”载人潜水器顺利完成了7km级的潜水实验,这标志着我国深海潜水科技达到了一个新的水平(取,)。
①设想小涛在7km深的“蛟龙号”中把一只脚伸到海水里,求海水对小涛脚的压强 。
②若“蛟龙号”的总体积为,求它浸没在海水中时所受的浮力 。
8.(23-24九年级下·吉林松原·期中)喜爱探索的小马同学想要测量奖牌的密度。
(1)小马先找来托盘天平,将其放在水平工作台上,将游码调零,然后将天平调平。当他把奖牌放在天平 盘后,将所有砝码加在另外一个盘中,并移动游码,发现砝码仍然不够,于是他改用弹簧测力计按如图乙、丙所示的方法来测量奖牌的密度。
(2)将奖牌逐渐浸入水中,在其浸没前,容器对铁架台的压强 (选填“变大”“变小”或“不变”)。由图中数据,通过计算可得奖牌的密度为 。
(3)若把奖牌浸没在水中时触碰到了容器底部,所测奖牌的密度将 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
9.(23-24八年级下·吉林松原·期中)小明用如图所示的器材“探究物体所受浮力的大小跟排开液体的重力的关系”。
(1)在实验前如果未将溢水杯中的水装满,会导致测得的“排开液体所受的重力” (选填“偏小”“不变”或“偏大”);
(2)图中的四个实验步骤的最佳顺序是 ;
(3)分析图中的实验数据,可以得出实验结论: ;
(4)在乙步骤的操作中,若只将物块的一部分浸在水中,其他操作步骤不变.则 (选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论。
10.(23-24八年级下·吉林松原·期中)如图所示,有一块边长为10cm的正方体木块漂浮在水面上,其下表面距水面6cm。求:
(1)水对木块下表面的压强;
(2)木块受到的浮力。(g=10N/kg,)
物体的浮沉条件及应用
1.(23-24八年级下·吉林·期中)如图所示是在郑东新区如意河举办的中华轩辕龙舟大赛,选手们正在进行激烈的比赛,在划龙舟比赛活动中,下列说法错误的是( )
A.桥上的观众相对于龙舟是运动的
B.桨往后划,龙舟前进,说明物体间力的作用是相互的
C.漂浮在水面上时,龙舟所受的浮力大于重力
D.龙舟船底做成流线型,是为了减小水的阻力
2.(23-24八年级下·吉林·期中)对于一名普通中学生,下列描述比较符合实际的是( )
A.质量约为500kg
B.双脚站立时对地面的压强约为1000Pa
C.体积约为
D.游泳时,受到的浮力约为50N
3.(23-24八年级下·吉林·期中)一艘轮船从重庆驶入上海,在上海码头卸下货物的过程中( )
A.轮船所受的浮力减小,将上浮一些
B.轮船所受的浮力减小,将下沉一些
C.轮船所受的浮力不变,将上浮一些
D.轮船所受的浮力增大,将下沉一些
4.(23-24八年级下·吉林松原·期中)如图所示,将相同的长方体甲和乙分别浸没放置在水中,下列对甲、乙受力判断正确的是( )
A.水对甲的浮力比乙大 B.水对乙的浮力比甲大
C.水对甲下表面的压力大 D.水对乙下表面的压力大
5.(23-24八年级下·吉林·期中)两支底端封闭的相同吸管。装入不同质量的细沙,制成了甲、乙两支密度计,放入同一个盛有水的烧杯中,静止后如图所示,则甲、乙两支密度计中能测量酒精密度的是( )
A.只有甲 B.只有乙 C.甲、乙都可以 D.甲、乙都不可以
6.(23-24八年级下·吉林长春·期中)潜水艇是靠改变 来实现上浮和下沉的;轮船是利用增大 的方法增大了可以利用的浮力;世界上最大的矿沙船的排水量为40万吨,它在海水中满载航行时,船及所装货物的总重为 N。(g取10N/kg)
7.(23-24八年级下·吉林·期中)一小球重5N,体积为,将它浸没在水中时,所受的浮力大小为 N(g取10N/kg),浮力的方向是 ;放开手后,小球将
8.(23-24八年级下·吉林·期中)有一个重为12N的不溶于水的实心球,它的体积为,若把它放入足够大且装满了水的容器里,静止后小球所受到的浮力是 N,小球此时的状态是 (选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)。
9.(23-24八年级下·吉林·期中)我国目前最先进的055型导弹驱逐舰满载排水量约13000吨。当它满载静止漂浮时,受到的浮力是 N。当它从东海驶入长江时,受到的浮力将 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
10.(23-24八年级下·吉林·期中)“泰坦尼克号”轮船是当时世界上最大、最豪华的客轮,该船空载排水量为46000t,满载排水量为66000t,当它满载从内陆河港口驶入大西洋时,它的排水量将 (选填“增大”“减小”或“不变”),该船的载货重为 N(g取10N/kg)。
11.(23-24八年级下·吉林·期中)有一个质量为0.6kg,边长为0.1m的正方体物块,将其放入足量水中,g取10N/kg。求:
(1)物块的重力;
(2)物块静止在水中时受到浮力是多少?
12.(23-24八年级下·吉林·期中)据考古工作者发现,在距今7500年前的新石器时期,我国古代劳动人民就制造出了独木舟,其质量为50kg。求独木舟空载漂浮在水中时:()
(1)受到的水的浮力;
(2)排开水的体积。
13.(23-24八年级下·吉林·期中)如图所示,水平桌面的中央放着一个圆形鱼缸,一条重1N的金鱼悬浮在水中,鱼缸内水的深度为0.3m,g取10N/kg。求:
(1)鱼缸底部所受水的压强;
(2)这条鱼的体积。
14.(23-24八年级下·吉林·期中)如图甲是思思制作的一个可测量物体质量的装置,大筒与小筒均为圆柱形容器,其中大筒中装有适量的水,小筒的质量为200g,底面积为,高12cm。当小筒里不放物体时,在大筒上与水面相平的位置标为刻度“0”;当小筒竖直压入水中且水面距小筒底10cm时,在大筒上与水面相平的位置标为质量的最大测量值。把被测物体放入小筒中,读出大筒上与水面相平的位置的刻度值,即为被测物体的质量。(g取10N/kg)
(1)图甲中小筒受到的浮力 它的重力;
(2)该装置所能测量物体的最大质量为 g;
(3)利用此装置可以测算出石块的密度,操作如下:如图乙所示,将石块放入小筒中,读出大筒上的示数为250g;如图丙所示,将此石块沉入水中,读出大筒上的示数为100g,则该石块的密度 ;
(4)如果(3)中的操作顺序换成先丙图再乙图,则石块密度的测量值将 。
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专题04 浮力
考点概览
考点01 浮力
考点02 阿基米德原理
考点03 物体的浮沉条件及应用
浮力
1.(23-24八年级下·吉林长春·期中)生活中的物理无处不在。
(1)厨房中的吸盘式挂钩能吸在墙上是因为 的作用;
(2)游泳时我们可以漂浮在水面是由于受到 ,游泳时潜入越深,感觉身体受到压力越大,是因为 ;
(3)生活中撑一把雨伞行走在雨中,一阵大风吹来,伞面可能被“吸”,严重变形,这是因为伞上方的空气流速 下方的空气流速,从而使下方气压 上方气压。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
【答案】 大气压强(大气压) 浮力 液体的压强随深度的增加而增大 大于 大于
【详解】(1)[1]吸盘式挂钩在使用时,先挤出吸盘内的空气,吸盘在外界大气压的作用下紧紧地压在墙面上,所以吸盘在大气压的作用下吸在墙上。
(2)[2][3]游泳时我们可以漂浮在水面上是由于受到浮力,游泳时下潜时随着深度增加,液体压强变大,身体受到的压力越大。
(3)[4][5]在相同时间内,空气经过上方的路程长,速度大,经过下方的路程短,速度小,上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,所以伞下方的气压大于伞上表面的气压,伞在压强差的作用下会被向上吸起。
2.(22-23八年级下·吉林松原·期中)如图所示,一个小球静止在斜面上的一个盛水容器里,画出小球所受浮力的示意图。(黑点为中心)
【答案】
【详解】小球漂浮在液体中,物体所受浮力的方向是竖直向上的,从重心开始竖直向上画一条带箭头的线段表示出浮力,并标出F浮,如下图所示:
3.(22-23八年级下·吉林长春·期中)小华在探究“影响浮力大小的因素”实验时,用弹簧测力计挂着同一金属块进行了如图(1)所示的实验操作(ρ水=1.0×103kg/m,ρ酒精=0.8×10³kg/m,g=10N/kg)。
(1)分析实验C、D可知:浮力的大小跟物体浸没的深度 ;
(2)分析实验D、E可知:物体排开液体的体积相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力 ;
(3)利用图中的实验数据,还可求出金属块的密度为 kg/m3;
(4)如图(2)所示,小华把该金属块分别浸入到另外的甲、乙两种液体中时,弹簧测力计的示数相同,且金属块的下表面到容器底部的距离也相等,则甲液体对容器底部的压强 (选填“大于”“小于”或“等于”)乙液体对容器底部的压强;
(5)若图E中,已知容器中酒精的深度为0.1m,容器的底面积为0.008m2,酒精对容器底部的压强 和压力 。
【答案】 无关 越大 4×103 大于 800Pa 6.4N
【详解】(1)[1]由图C、D可知金属块排开水的体积相同,深度不同,弹簧测力计的示数相同,由称重法F浮=G-F知浮力相同,故浮力大小跟物体浸没的深度无关。
(2)[2]比较图D和图E可知,由称重法F浮=G-F可得,D中物体受到的浮力大小
F浮D=G-F示D=4N-3N=1N
E中物体受到的浮力大小
F浮E=G-F示E=4N-3.2N=0.8N
实验中物体排开液体体积相同,D中液体密度比E中液体密度大,它受到的浮力就越大。
(3)[3]由图A、D可知,由称重法F浮=G-F可得,D中金属块受到的浮力大小
F浮D=G-F示D=4N-3N=1N
由阿基米德原理F浮=ρ水gV可得,金属块的体积
金属块的密度
(4)[4]由题知把该金属块分别浸入到甲、乙两种液体中时,弹簧测力计的示数相同,根据称重法可知,金属块在甲、乙两种液体中受到的浮力大小相等,由浮力产生的原因可知,甲、乙两种液体对金属块的下表面产生的压力大小,同时由压强公式可得p甲上=p乙上;再结合阿基米德原理和V排甲<V排乙可知,两种液体的密度大小ρ甲>ρ乙,由金属块的下表面到容器底部的距离相等,结合液体压强公式p=ρgh可得甲、乙两种液体从金属块下表面对容器底部的压强p甲下>p乙下,甲、乙两种液体对容器底部的压强等于各自上下两部分压强之和,由此可知p甲>p乙。
(5)[5][6]酒精对容器底部的压强
p=ρ酒精gh=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.1m=800Pa
酒精对容器底部的压力
F=pS=800Pa×0.008m2=6.4N
阿基米德原理
1.(22-23八年级下·吉林四平·期中)甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材料不同的实心球,把它们投入水中静止后情况如图所示,它们中受到浮力最小的是( )
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
V甲<V乙=V丙=V丁
由F浮=ρ水gV排可得,四个球受到的浮力
F甲<F乙=F丙=F丁
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.(22-23八年级下·吉林长春·期中)宇宙间的物体,都存在互相吸引的力,这就是万有引力。最早提出这一定律的科学家是( )
A.牛顿 B.亚里士多德 C.阿基米德 D.爱因斯坦
【答案】A
【详解】A.牛顿精心研究了历史上其他科学家的研究成果后提出宇宙间的物体,大到天体,小到尘埃,都存在互相吸引的力,这就是万有引力,故A符合题意;
B.亚里士多德认为物体的运动需要力来维持,否则物体就会停止运动,故B不符合题意;
C.阿基米德提出了阿基米德定律,计算浮力的大小,故C不符合题意;
D.爱因斯坦提出了相对论,故D不符合题意。
故选A。
3.(23-24八年级下·吉林松原·期中)同样重的甲、乙两个实心铜块,甲浸没在水中,乙浸没在煤油中,则 (选填“甲”或“乙”)受到的浮力大;同样重的实心铝块和铜块,都浸没在水中, (选填“铜”或“铝”)块受到的浮力大。(ρ铜>ρ铝;ρ水>ρ煤油)
【答案】 甲 铝
【详解】[1]甲、乙两个实心铜块同样重,根据、可知甲乙的体积相同,再根据可知甲在水中受到的浮力大。
[2]实心铝块和铜块同样重,根据、可知铜块的体积小于铝块,再根据可知铝块在水中受到的浮力大。
4.(23-24八年级下·吉林松原·期中)随着科技的日益发达,人们开始不断的向深海发出挑战。我国自主研发的“蛟龙号”载人潜水器,空载质量约2×104kg,体积约80m3,海试深度约7000m。(海水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)试计算:
(1)“蛟龙号”空载时受到的重力;
(2)“蛟龙号”浸没在水中所受的浮力。
【答案】(1)2×105N;(2)8×105N
【详解】解:(1)“蛟龙号”空载时受到的重力
G=mg=2×104kg×10N/kg=2×10⁵N
(2)“蛟龙号”浸没在水中排开水的体积
V排=V=80m3
“蛟龙号”浸没在水中所受的浮力
F浮=ρgV排=1×103kg/m3×10N/kg×80m3=8×105N
答:(1)“蛟龙号”空载时受到的重力为2×105N;
(2)“蛟龙号”浸没在水中所受的浮力为8×105N。
物体的浮沉条件及应用
1.(23-24八年级下·吉林·期中)一艘轮船从长江驶入大海后,轮船受到的浮力的方向( )
A.竖直向上 B.斜向上 C.斜向下 D.无法确定
【答案】A
【详解】轮船从长江驶入大海后,始终都是漂浮的,浮力的方向与重力方向相反是竖直向上的。
故选A。
2.(23-24八年级下·吉林·期中)小明在两支相同铅笔的下端粘上相同的橡皮泥,将它们分别置于水平桌面上的甲、乙两杯液体中,静止时两杯液体液面相平,如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度
B.甲杯中液体的密度等于乙杯中液体的密度
C.铅笔在甲杯液体中受到的浮力大于铅笔在乙杯液体中受到的浮力
D.乙液体对容器底的压强大于甲液体对容器底的压强
【答案】D
【详解】ABC.两支相同铅笔放在甲、乙两种液体中都漂浮,则
F浮甲=F浮乙=G
浮力是相等的,由图可知,密度计在乙液体中排开的液体的体积小,根据F浮=ρ液gV排可知,乙液体的密度大,故ABC错误;
D.乙液体的密度大,因为深度相同,根据p=ρgh可知,乙杯中液体对容器底的压强更大,故D正确。
故选D。
3.(22-23八年级下·吉林长春·期中)下列几种情况中能使受到浮力变大的是( )
A.浸没在水中的铝块继续下沉 B.轮船由长江驶入大海
C.九年级百日誓师时放飞的气球上升 D.人由浅水区走向深水区
【答案】D
【详解】A.浸没在水中的铝块继续下沉,排开水的体积不变,根据可知铝块受到的浮力不变,故A不符合题意;
B.轮船由长江驶入大海,都漂浮,受到的浮力等于轮船重,轮船重力大小不变,则浮力不变,故B不符合题意;
C.放飞的气球上升过程中,空气的密度逐渐变小,根据可知气球所受的浮力变小,故C不符合题意;
D.人由浅水区走向深水区时,液体的密度不变,排开水的体积增大,根据可知人受到的浮力增大,故D符合题意。
故选D。
4.(22-23九年级下·吉林白山·期中)下列实例中,属于大气压应用的是( )
A.锅炉水位计 B.拔火罐 C.船闸 D.密度计
【答案】B
【详解】AC.锅炉水位计、船闸在结构上都是上部开口,底部相连通,工作时利用了连通器的原理,故AC不符合题意;
B.利用拔火罐治病,先用火对火罐内空气加热,使火罐内的空气因热胀而排出一部分,然后利用大气压将火罐压在人体上,属于大气压的应用,故B符合题意;
D.密度计是利用物体漂浮在液面上时所受浮力与自身重力相等的原理工作的,故D不符合题意。
故选B。
5.(22-23八年级下·吉林长春·期中)两个烧杯中分别装满两种不同的液体,把两个完全相同的小球轻轻放入两杯中,小球都沉在杯底,且从乙杯中溢出的液体质量较大,则下列判断正确的是( )
A.甲杯中液体的密度较大
B.两杯中液体的密度相等
C.甲杯中的小球受到浮力较大
D.乙杯中的小球受到浮力较大
【答案】D
【详解】DC.把两个完全相同的小球轻轻放入两杯中,小球都沉在杯底,小球从乙杯中溢出的液体质量较大,根据F浮=G排=m排g可知,乙杯中的小球受到浮力较大,故D正确,C错误;
AB.小球排开的液体的体积相同,乙杯中的小球受到浮力较大,根据F浮=ρ液gV排可知,乙中液体的密度大,故AB错误。
故选D。
6.(23-24八年级下·吉林松原·期中)如图甲所示,是探究浮力大小与哪些因素有关的实验操作,请你回答下列问题:
(1)物体A所受重力是 N,分析图①②③可知,浮力的大小与 有关;
(2)分析图①③④,可知浮力的大小与物体浸没在液体中深度 (选填“有关”或“无关”)。若先完成实验②,再完成实验①,则测得的浮力将 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(3)物体A浸没在水中时,受到的浮力是 N,物体A的体积是 m3;
(4)小明将装满水的溢水杯放到电子秤上,再用轻绳吊着一个铝块,将其缓慢浸入溢水杯的水中,如图乙所示,在铝块浸入水的过程中(未接触溢水杯底),溢水杯底所受水的压力将 ,电子秤的读数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 4 排开液体的体积 无关 偏大 2 2×10-4 不变 不变
【详解】(1)[1]由图①可知,物体挂在弹簧测力计的秤钩在竖直方向上静止,弹簧测力计的示数是4N,故物体A所受重力为4N。
[2]由图①②③可知,物体排开液体的体积越大,弹簧测力计的示数越小,根据称重法测浮力可知,所以浮力越大,故可知浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
(2)[3]由图①③④可知,物体在液体中的深度变深,但弹簧测力计的示数不变,所以浮力不变,故浮力的大小与物体浸没在液体中深度无关。
[4]若先完成实验②,再完成实验①,则会因为物体表面沾有水导致测得的重力偏大,根据称重法测浮力可知,测得的浮力将偏大。
(3)[5]由图①③可知,物体A浸没在水中时,受到的浮力为
[6]物体A在图③中完全浸没,所以排开水的体积等于物体A的体积,即
(4)[7]在铝块浸入水的过程中,水的深度不变,由可知,水对溢水杯底的压强不变,由可知,溢水杯底所受水的压力不变。
[8]在铝块浸入水的过程中,排开水的重力等于铝块受到的浮力,由于力的作用是相互的,铝块受到浮力的同时也会给水一个向下的压力,大小与浮力相等,对于溢水杯底来说,多了压力又溢出了水,最终示数不变。
7.(23-24八年级下·吉林·期中)在“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验中。某小组的同学进行了如图所示的操作:
(1)若按图中的顺序实验,则会造成排开液体所受的重力偏 。
(2)由甲、乙两图可知,物体A所受浮力的大小为 N;调整实验顺序后,通过实验可得到结论:浸在液体中的物体,受到的浮力大小 它排开液体所受的重力。
(3)利用上述实验中的器材和木块“探究漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”,实验过程中 (选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)步骤不需要弹簧测力计。
【答案】 小 1 等于 乙
【详解】(1)[1]烧杯中有液体残留,空烧杯中有少量的水,所以排开液体所受的重力偏小。
(2)[2][3]由甲图可知物体的重力是2N,水中弹簧测力计的示数是1N,根据称重法可知物体A受到的浮力是
由图丁可知空桶的重力是0.5N,由图丙可知水和桶的总重力是1.5N,则溢出水的重力为
根据计算结果可知物体受到的浮力等于排开的液体受到的重力。
(3)[4]物体漂浮在水面上,受到的浮力等于它的重力,所以测量漂浮的物体受到的浮力时,不需要用弹簧测力计提着物体,即乙步骤不需要弹簧测力计。
8.(23-24八年级下·吉林·期中)在网络微课上有一个有趣的实验:刚倒入玻璃杯的雪碧会产生许多气泡。此时,将一些葡萄干放入杯中,有些葡萄干沉入杯底,当气泡附着在葡萄干表面后,会向上浮起,请用物理知识解释葡萄干浮起的原因。
【答案】见解析
【详解】将一些葡萄干放入杯中,有些葡萄干沉入杯底,葡萄干受到的重力大于浮力,由于吸附了足够多的小气泡,使得它们排开液体的体积增大,致使葡萄干所受到的浮力大于重力,从而上升。
9.(23-24八年级下·吉林松原·期中)如图所示,水平桌面的中央放着一个圆形鱼缸,一条重2N的金鱼悬浮在水中,鱼缸内水的深度为0.2m,g取10N/kg。求:
(1)鱼缸底部所受水的压强;
(2)这条鱼的体积。
【答案】(1)2000Pa;(2)
【详解】解:(1)鱼缸底部所受水的压强
(2)由于金鱼悬浮,则金鱼受到的浮力
这条鱼的体积
答:(1)鱼缸底部所受水的压强2000Pa;
(2)这条鱼的体积2×10-4m3。
浮力
1.(23-24八年级下·吉林长春·期中)下列生活现象联想到的物理知识,说法不正确的是( )
A.高压锅是利用水的沸点随气压增大而升高的特点制成的
B.煮饺子过程中,饺子受到竖直向上的浮力
C.切肉前先磨刀,是为了在压力相同时减小受力面积,增大压强
D.用传送带运送货物,拉紧皮带是为了减小摩擦
【答案】D
【详解】A.液体的沸点与气压有关,高压锅是利用水的沸点随气压增大而升高的特点制成的,故A正确,不符合题意;
B.浮力是由于上下表面受到液体的压力差形成的,煮饺子过程中,饺子受到竖直向上的浮力,故B正确,不符合题意;
C.压强与压力和受力面积有关,切肉前先磨刀,是为了在压力相同时减小受力面积,增大压强,故C正确,不符合题意;
D.用传送带运送货物,拉紧皮带是为了增大压力从而增大摩擦,故D错误,符合题意。
故选D。
2.(22-23八年级下·吉林长春·期中)我国自主研制的“奋斗号”潜水器,成功下潜到一万以下的水域。
(1)当下潜至深度静止时,受到海水的压强约为 Pa,已知观察窗的面积为,则该深度下观察窗所受到的压力为 N;
(2)潜水器的体积约为,在下潜的过程中,潜水器所受的浮力将 ,当下潜到1000m时,浮力为 N,在预定深度完成任务后,潜水器抛掉配重物,匀速上浮,潜水器受到的浮力 (填“大于”、“等于”或“小于”)自重。(取)
【答案】 不变 等于
【详解】(1)[1][2]当下潜至深度静止时,受到海水的压强
已知观察窗的面积为,则该深度下观察窗所受到的压力
(2)[3][4]潜水器的体积约为,在下潜的过程中,排开海水的体积不变,由可知,潜水器所受的浮力将不变,当下潜到1000m时,浮力为
(2)[5]在预定深度完成任务后,潜水器抛掉配重物,匀速上浮,根据二力平衡的原理可知,潜水器受到的浮力等于自重。
3.(22-23八年级下·吉林长春·期中)2021年12月9日15点40分,神舟十三号乘组航天员变身“太空教师”在中国空间站精彩开讲。
(1)叶光富老师所穿着的太空企鹅服中,弹力拉带会把人体束缚紧,可以有效预防失重给他们带来的肌肉萎缩。弹力拉带发生 (选填“弹性形变”或“塑性形变”)时产生的力叫做弹力;在完全失重的环境中宇航员们 (填“仍然”或“不再”)具有惯性;
(2)王亚平老师把“冰墩墩”扔给叶光富,“冰墩墩” (选填“受到”或“不受”)平衡力;此现象可以证明 关于力和运动的观点是错误的。
(3)我们还看到乒乓球在水里处于静止状态,乒乓球 (选填“是”或“否”)受浮力。由此可判断,核心舱内 (选填“能”或“不能”)用U形管压强计研究液体的压强。
【答案】 弹性形变 仍然 不受 亚里士多德 否 不能
【详解】(1)[1]根据弹力的定义可知,弹力拉带发生弹性形变时产生的力叫做弹力。
[2]惯性大小只跟物体的质量大小有关,在完全失重的环境中宇航员们仍有质量,仍然具有惯性。
(2)[3]冰墩墩动起来后离开王亚平老师的手,处于失重状态,不受平衡力,根据牛顿第一定律可知,运动的物体在不受外力作用时将保持匀速直线运动。
[4]此现象证明了物体的运动不需要力来维持,而亚里士多德说:力是维持物体运动的原因。所以此现象证明亚里士多德关于力和运动的观点是错误的。
(3)[5]在太空中水和乒乓球处于完全失重状态,水不会对浸入其中的乒乓球产生压力,乒乓球不受浮力。
[6]核心舱内液体没有压强,故不能用U形管压强计研究液体的压强。
4.(23-24八年级下·吉林松原·期中)如图所示,作出杯中小球所受浮力的示意图。
【答案】
【详解】小球漂浮,浮力的方向总是竖直向上的,从小球的重心沿竖直向上的方向画一条带箭头的线段,用符号F浮表示,如下图所示:
5.(23-24八年级下·吉林长春·期中)生活小实验,蕴含大道理。
(1)如图甲所示,玻璃杯中装满水,用薄塑料片盖严杯口并倒置,薄塑料片不掉下,水不流出,说明 是存在的;
(2)如图乙所示,用电吹风向下吹漏斗中的乒乓球,球不掉落,表明气体流速越大的位置压强越 ;
(3)如图丙所示,竖直握在手中的瓶子处于静止状态,瓶子没有掉下来,是因为手对瓶子有摩擦力的作用,此摩擦力的方向是 ;若增大手对瓶子的握力,手与瓶子间的摩擦力的大小将 ;
(4)如图丁所示,将玻璃管两端用橡皮膜蒙住,手拿硬杆(体积忽略不计)将其放入水中,研究浮力产生的原因。若下端的橡皮膜所受压力为,上端的橡皮膜所受压力为,则玻璃管所受浮力 (用、表示)。
【答案】(1)大气压
(2)小
(3) 竖直向上 不变
(4)
【详解】(1)纸板受到水对它向下的压强和外界大气压对它向上的压强,而纸板受到向上的大气压远大于水对纸片向下的压强,所以纸片不会掉下来,这个现象说明了大气压的存在。
(2)从倒置的漏斗口向下吹气,乒乓球顶部空气流速大,压强小,球下方气压大,在压强差的作用下,球掉不下来。
(3)[1][2]瓶子处于静止状态,即处于平衡状态,受到的是平衡力作用,在竖直方向上,受到的重力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,重力的方向竖直向下,所以,摩擦力的方向是竖直向上;若增大手对瓶子的握力,瓶子的重力不变,所以,手与瓶子间的摩擦力的大小将不变。
(4)根据浮力产生的定义可知,玻璃管所受的浮力等于水对玻璃管上下表面的压力差,即
6.(23-24八年级下·吉林长春·期中)小明利用如图甲所示装置,物体A(重12N)、烧杯、水、盐水、弹簧测力计等器材探究影响浮力大小因素的实验,下表是他记录的实验数据。
实验次数
物体A的状态
弹簧测力计的示数F/N
1
A的体积浸在水中
10
2
A的体积浸在水中
9
3
A浸没在水中
6
4
A浸没在水面下不同深度
6
5
A浸没在盐水中
5.4
(1)比较1、2、3次实验可知浮力的大小与 有关,分析第4次实验可知浮力的大小与 无关,比较3、5次实验可知浮力的大小与 有关;
(2)小红发现,物体A浸没在不同液体中时弹簧测力计的示数不同。她又找来密度已知的多种液体,把物体A分别浸没在不同液体中进行多次实验,绘制出弹簧测力计示数F与液体密度的关系图象如图乙所示,则FA= N;
(3)求物体A的密度。(要求:写出必要的文字说明、表达式及最后结果)(g取10N/kg)
【答案】(1) 排开液体的体积 浸没的深度 液体的密度
(2)12
(3)
【详解】(1)[1]比较1、2、3次实验知道,物体排开水的体积不同,弹簧测力计的示数不同,受到的浮力不同,故可得结论:浮力的大小与排开液体的体积有关。
[2]分析第4次实验知道,A浸没在水面下不同深度时,弹簧测力计的示数相同,受到的浮力相同,故可得结论:浮力的大小与浸没的深度无关。
[3]比较3、5次实验知道,A排开水和盐水的体积相同,弹簧测力计的示数不同,受到的浮力不同,故可得结论:浮力的大小与液体的密度有关。
(2)由图乙知道,液体的密度为零时,物体受到的浮力为零,弹簧测力计的示数等于物体A的重力,即
(3)当物体A浸没在水中时受到的浮力
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以,由知道,物体A的体积
由G=mg和知道,物体A的密度
7.(23-24八年级下·吉林·期中)某小组同学在做科学探究实验,如图:
a.将一个长方体物体(物体不吸水)挂在弹簧测力计下,物体的下表面刚好与水面接触,如图甲所示;
b.移动弹簧测力计使物体向下移动4cm,弹簧测力计的示数如图乙所示;
c.继续移动弹簧测力计使物体再向下移动4cm,物体刚好浸没水中,如图丙所示,此时弹簧测力计的示数为4N;
(1)图乙中弹簧测力计的示数为 N,分析测量结果可知,在图丙中物体受到的浮力比在图乙中受到的浮力大 N;
(2)图乙中水对容器底的压力为,图丙中水对容器底的压力为,则 (选填“>”“<”或“=”)。该物体的密度为 (,g取10N/kg)。
【答案】 4.4 0.4 <
【详解】(1)[1][2]分度值为0.2N,图乙中弹簧测力计的示数为4.4N;继续移动弹簧测力计使物体再向下移动4cm,物体刚好浸没水中,如图丙所示,此时弹簧测力计的示数为4N,弹簧测力计减小0.4N,则代表浮力增大0.4N,在图丙中物体受到的浮力比在图乙中受到的浮力大0.4N。
(3)[3][4]继续移动弹簧测力计使物体再向下移动4cm,物体刚好浸没水中,此时水面上升,水对容器底的压强增大,故图乙中水对容器底的压力为小于图丙中水对容器底的压力;第一回下降4cm,弹簧测力计的示数为4.4N,第二回再下降4cm,刚好浸没,弹簧测力计的示数减小0.4N,说明当物体浸没一半时,所受的浮力为0.4N,物体全部浸没时,所受的浮力为0.8N,物体的体积为
则物体的重力为
物体的密度为
8.(23-24九年级下·吉林长春·期中)在做“探究浮力大小与液体密度、物体排开液体体积的关系”实验中。如图所示,A、B为同种材料的金属块(体积),液体密度,均在物体静止时对弹簧测力计进行读数(其中、分别为乙、丙两图中测力计示数)。
(1)如图甲所示,金属块A所受重力为 N。
(2)他将金属块A分别浸没在浓盐水和清水中,如图乙、丙所示,初步得出的实验结论是: 相同时,液体密度越大,物体所受浮力越 。
(3)再将金属块B浸没在清水中(如图丁所示),测得其受到的浮力为1.2N,分析图甲、丙和丁得出结论: ;对比图甲、乙和丁。同时结合(2)的实验结论,是否也能分析出相同的结论呢? 。请写出你的分析 。
【答案】 4 物体排开液体体积 大 当液体密度一定时,物体排开液体的体积较大,受到的浮力越大 能 见解析
【详解】(1)[1]图甲是用弹簧测力计测量金属块A的重力,弹簧测力计分度值为0.1N,示数4N,即金属块A所受重力为4N。
(2)[2][3]由图乙、丙可知,金属块A浸没在浓盐水和清水中排开液体的体积相同,受到的浮力分别为
由此看出,浓盐水的密度大,金属块受到的浮力大,故可得结论:排开液体体积相同时,液体密度越大,物体所受浮力越大。
(3)[4]分析图甲、丙和丁可知,液体密度相同,丁图中物体排开液体的体积较大,丁图中物体受到的浮力较大,所以可得出结论为:当液体密度一定时,物体排开液体的体积较大,受到的浮力越大。
[5][6]能。因为ρ浓盐水>ρ水,由(2)知,排开液体的体积相同时,物体在水中受到浮力应小一些,而实验中物体在清水中受到的浮力却等于盐水中受到的浮力,是因为在清水中排开液体体积较大,所以能分析得出“当液体密度一定时,物体排开液体的体积较大,受到的浮力越大”。
阿基米德原理
1.(23-24八年级下·吉林长春·期中)在三个相同的容器甲、乙、丙中盛有相同的液体,将三个质量相同的铜、铁、铝实心金属球,分别放在三个容器中并且沉入容器底部,当金属球静止时,三个金属球受到的浮力最大的是( )
A.铜球 B.铁球 C.铝球 D.一样大
【答案】C
【详解】质量相同的铜、铁、铝实心金属球,由于铜的密度最大,铁的密度次之,铝的密度最小,根据可知,铝球的体积最大,铁球的体积次之,铜球的体积最小;将三个质量相同的铜、铁、铝实心金属球,分别放在三个容器中并且沉入容器底部,当金属球静止时,铝球排开水的体积最大,铁球排开水的体积次之,铜球排开水的体积最小,根据阿基米德原理可得,铝球受到的浮力最大,铁球受到的浮力次之,铜球受到的浮力最小,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.(23-24八年级下·吉林长春·期中)用细线拉着一长方体金属块,使金属块从图甲所示位置匀速下降至图乙所示的位置,下列说法不正确的是( )
A.人的手所受的拉力变大
B.金属块下表面所受的液体压强变大
C.金属块所受的浮力变大
D.乙图中金属块继续下降,它所受浮力不变
【答案】A
【详解】A.使金属块从图甲所示位置匀速下降至图乙所示的位置时,金属块排开水的体积会逐渐变大,由阿基米德原理可知,金属块所受浮力变大,而拉力等于重力减去浮力,重力保持不变,再根据力的相互作用关系可知,人的手所受的拉力变小,故A错误,符合题意;
B.根据压强公式可知,随着浸入深度增加,金属块下表面所受的液体压强变大,故B正确,不符合题意;
C.使金属块从图甲所示位置匀速下降至图乙所示的位置时,金属块排开水的体积会逐渐变大,由阿基米德原理可知,金属块所受浮力变大,故C正确,不符合题意;
D.乙图中金属块已经完全浸没在液面以下,继续下降时金属块排开水的体积不变,由阿基米德原理可知,此时的浮力不变,故D正确,不符合题意。
故选A。
3.(23-24八年级下·吉林松原·期中)如图所示,重15牛的实心小球静止在水中,弹簧测力计的示数为5牛,则小球受到的浮力为 N;小球的密度为 kg/m3。(,g取10N/kg)
【答案】 10 1.5×103
【详解】[1]根据称重法,小球受到的浮力为
[2]小球的体积为
则小球的密度为
4.(23-24八年级下·吉林松原·期中)一气泡从河底升到河面,在这上升的过程中,气泡的体积逐渐 ;气泡所受的浮力 。(两空均选填“增大”、“减小”或“不变”)
【答案】 增大 增大
【详解】[1][2]气泡在上升过程中,距离液面越来越近,根据公式p=ρgh可知气泡内气体受到的压强在不断减小,气泡的体积在不断增大,根据公式可知气泡受到的浮力在不断增大。
5.(23-24八年级下·吉林长春·期中)2023年10月7日杭州亚运会上中国花游队双胞胎姐妹花王柳懿和王芊懿在双人自由自选比赛夺得金牌。当这对身高1.7米姐妹花的脚恰触水面竖直倒立着潜在水中(如图所示),其头顶处所受到水的压强为 帕;若此时她们保持竖直倒立的样子向下潜,头顶处所受压强 (选填“变大”、“不变”或“变小”),在此过程中她们所受浮力大小 (选填“不变”“变大”或“变小”)。
【答案】 变大 不变
【详解】[1]头顶处所受水的压强为
[2]保持竖直倒立的样子下潜,头顶处深度变深,所受的压强变大。
[3]在此过程中,浸没水中,排开水的体积不变,据阿基米德原理知,所受的浮力不变。
6.(23-24八年级下·吉林长春·期中)在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中,用弹簧测力计挂着一实心物块,以图A、B、C、D、E分别为实验情景。
(1)物块的重力为 N,浸没在水中时受到的浮力是 N;
(2)由图A、B、C可得出结论:物体所受浮力的大小与 有关;
(3)由图A、D、E可得出结论:物体所受浮力的大小与 有关;
(4)由两个实验操作 (填实验字母序号)可知,浮力大小与物体浸没液体中的深度无关;
(5)根据数据计算物块的体积是多少?盐水的密度是多少?(写出必要的文字说明、表达式及最后结果。g取10N/kg)
【答案】(1) 2.4 1
(2)物体排开液体的体积
(3)液体密度
(4)C、D
(5),
【详解】(1)[1]因为物块在重力和拉力作用下处于平衡状态,则物块的重力大小等于受到的拉力,即弹簧测力计的读数,由A图可知,测力计分度值为0.2N,示数为2.4N,则物块的重力为2.4N。
[2]由A、C两图和称重法可得,物块浸没在水中时受到的浮力是
(2)由A、B、C所示实验可知,在同种液体中,物块排开液体的体积越大,测力计的示数越小,根据称重法可知,物块受到的浮力越大,由此可知:物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
(3)图A、D、E所示实验可知,物块排开液体的体积和深度相同,液体密度不同,液体密度越大,测力计示数越小,根据称重法可知,物块受到的浮力越大,故可得出结论:物体所受浮力的大小与液体密度有关。
(4)由C、D图可知,物块浸入水中的体积和液体密度相同,浸入水中的深度不同,测力计示数相同,根据称重法可知,受到的浮力相同,所以由C、D次实验操作可知,浮力大小与物体浸入液体中的深度无关。
(5)当物块浸没在水中时,排开水的体积等于物块的体积,根据阿基米德原理可得,物块的体积为
由A、D两图和称重法可得,物块浸没在盐水中时受到的浮力是
物块浸没在盐水中,排开盐水的体积等于物块的体积,根据阿基米德原理可得,盐水的密度为
7.(23-24八年级下·吉林长春·期中)小涛同学想探究“液体内部压强的特点”,进行了如图所示的实验,已知。
(1)如图所示,从结构来看,U形管压强计 (选填“是”或“不是”)连通器;若压强计漏气,不论用手指轻压或重压金属盒上的橡皮膜,U形管两边液面的高度变化 (选填“明显”或“不明显”)。
(2)现用一气密性良好的压强计进行实验,比较图甲、乙两次实验可知:同种液体内部压强随深度的增加而 ;比较甲、丙两次实验可初步判断:液体内部压强与液体 有关。
(3)图乙的实验中,保持金属盒位置不变,向容器中加入适量水与原来液体均匀混合后(液体不溢出),橡皮膜受到的液体压强将 (选填“变大”、“变小”或“无法判断”)。
(4)如图丁所示,是我国自行设计、自主集成研制的“蛟龙号”载人潜水器。2012年“蛟龙号”载人潜水器顺利完成了7km级的潜水实验,这标志着我国深海潜水科技达到了一个新的水平(取,)。
①设想小涛在7km深的“蛟龙号”中把一只脚伸到海水里,求海水对小涛脚的压强 。
②若“蛟龙号”的总体积为,求它浸没在海水中时所受的浮力 。
【答案】(1) 不是 不明显
(2) 增大 密度
(3)变大
(4)
【详解】(1)[1]上端开口下端连通的容器为连通器,而压强计一侧开口,另一侧密闭,故不是连通器。
[2]用手指轻压或重压金属盒的橡皮膜,观察到U形管中液面发生的变化不明显,说明装置漏气。
(2)[1]比较图甲、乙两次实验,液体密度相同,深度不同,深度越深,压强越大,故可得结论:同种液体内部压强随深度的增加而增大。
[2]比较甲、丙两次实验,深度相同,液体密度不同,压强不同,故可得结论:液体内部压强大小与液体密度有关。
(3)图乙的实验中,往容器内加入适量的水,由于液体不溢出,所以容器内液体质量变大,重力变大,由于是柱形容器,容器底部所受压力变大,容器底部受到的液体压强变大,适量水与原来液体均匀混合后液体的密度减小,则由p=ρgh可知,从橡皮膜处到容器底部液体的压强变小。那么橡皮膜上方的液体的压强变大,即橡皮膜受到的液体压强将变大。
(4)[1]海水对小涛脚的压强
[2]蛟龙号的总体积为,它浸没在海水中时所受的浮力
8.(23-24九年级下·吉林松原·期中)喜爱探索的小马同学想要测量奖牌的密度。
(1)小马先找来托盘天平,将其放在水平工作台上,将游码调零,然后将天平调平。当他把奖牌放在天平 盘后,将所有砝码加在另外一个盘中,并移动游码,发现砝码仍然不够,于是他改用弹簧测力计按如图乙、丙所示的方法来测量奖牌的密度。
(2)将奖牌逐渐浸入水中,在其浸没前,容器对铁架台的压强 (选填“变大”“变小”或“不变”)。由图中数据,通过计算可得奖牌的密度为 。
(3)若把奖牌浸没在水中时触碰到了容器底部,所测奖牌的密度将 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)左
(2) 变大
(3)偏小
【详解】(1)称量物体的质量时应将物体放在天平的左盘。
(2)[1]将奖牌逐渐浸入水中,在其浸没前,奖牌所受浮力逐渐增大,根据力的作用是相互的,奖牌对水的压力也逐渐增大,因此容器对铁架台的压力增大,因此压强也增大。
[2]图乙中测力计的示数是3N,即物体的重力大小为3N。图丙中测力计的示数是2.6N,则奖牌浸没时所受浮力为
物体的体积为
奖牌的密度为
(3)当奖牌触碰到了容器底部,测力计对奖牌的拉力会变小,即浮力偏大,而使算得的体积偏大,因此密度偏小。
9.(23-24八年级下·吉林松原·期中)小明用如图所示的器材“探究物体所受浮力的大小跟排开液体的重力的关系”。
(1)在实验前如果未将溢水杯中的水装满,会导致测得的“排开液体所受的重力” (选填“偏小”“不变”或“偏大”);
(2)图中的四个实验步骤的最佳顺序是 ;
(3)分析图中的实验数据,可以得出实验结论: ;
(4)在乙步骤的操作中,若只将物块的一部分浸在水中,其他操作步骤不变.则 (选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论。
【答案】 偏小 丁、甲、乙、丙 浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开液体受到的重力 能
【详解】(1)[1]在实验前如果未将溢水杯中的水装满,会导致排开的水的体积变小,则测得的“排开液体所受重力”偏小。
(2)[2]图中要先测量空桶的重力,然后测量物体的重力,再将物体浸没在液体中,读出此时测力计的示数,最后测量空桶与排开液体的总重力,实验顺序应为丁、甲、乙、丙。
(3)[3]根据称重法可知:甲、乙两图弹簧测力计的示数可以得到物体受到的浮力,即
F浮=F甲-F乙=2N-1N=1N
丙、丁两图弹簧测力计的示数可以求出石块排开液体受到的重力
G排=F丙-F丁=2.2N-1.2N=1N
则F浮=G排,即可以得出实验结论:浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开液体受到的重力。
(4)[4]在乙步骤的操作中,若只将物体的一部分浸在水中,则浮力和排开液体的重力同步减小,部分浸没同样满足阿基米德原理,其他步骤操作不变,则能得到与(3)相同的结论。
10.(23-24八年级下·吉林松原·期中)如图所示,有一块边长为10cm的正方体木块漂浮在水面上,其下表面距水面6cm。求:
(1)水对木块下表面的压强;
(2)木块受到的浮力。(g=10N/kg,)
【答案】(1)600Pa;(2)6N
【详解】解:(1)水对木块下表面的压强
(2)木块受到的浮力
答:(1)水对木块下表面的压强为600Pa;
(2)木块受到的浮力为6N。
物体的浮沉条件及应用
1.(23-24八年级下·吉林·期中)如图所示是在郑东新区如意河举办的中华轩辕龙舟大赛,选手们正在进行激烈的比赛,在划龙舟比赛活动中,下列说法错误的是( )
A.桥上的观众相对于龙舟是运动的
B.桨往后划,龙舟前进,说明物体间力的作用是相互的
C.漂浮在水面上时,龙舟所受的浮力大于重力
D.龙舟船底做成流线型,是为了减小水的阻力
【答案】C
【详解】A.桥上的观众相对于龙舟,位置发生了变化,观众是运动的,故A正确,A不符合题意;
B.桨往后划,桨给水一个向后的力,水给船桨一个向前的力,使龙舟前进,说明物体间力的作用是相互的,故B正确,B不符合题意;
C.漂浮在水面上时,龙舟处于平衡态,受平衡力,龙舟所受的浮力等于重力,故C错误,C符合题意;
D.龙舟船底做成流线型,流线型可以减小水的阻力,故D正确,D不符合题意。
故选C。
2.(23-24八年级下·吉林·期中)对于一名普通中学生,下列描述比较符合实际的是( )
A.质量约为500kg
B.双脚站立时对地面的压强约为1000Pa
C.体积约为
D.游泳时,受到的浮力约为50N
【答案】C
【详解】A.根据生活实际可知中学生的质量约为50kg,故A不符合题意;
B.中学生双脚站立时对地面的压力大小等于重力,约为500N,双脚与地面接触面积约为500cm2,对地面的压强约为
故B不符合题意;
C.人体密度约等于水的密度,中学生的质量约为50kg,中学生的体积约为
故C符合题意;
D.游泳时,人受到的浮力等于其重力,约为500N,故D不符合题意。
故选C。
3.(23-24八年级下·吉林·期中)一艘轮船从重庆驶入上海,在上海码头卸下货物的过程中( )
A.轮船所受的浮力减小,将上浮一些
B.轮船所受的浮力减小,将下沉一些
C.轮船所受的浮力不变,将上浮一些
D.轮船所受的浮力增大,将下沉一些
【答案】A
【详解】CD.轮船始终漂浮在水面上,浮力等于重力,在上海码头卸下货物的过程中,重力减小,浮力减小,故CD错误;
AB.浮力减小,根据可知,排开液体的体积减小,轮船将上浮一些,故A正确;B错误。
故选A。
4.(23-24八年级下·吉林松原·期中)如图所示,将相同的长方体甲和乙分别浸没放置在水中,下列对甲、乙受力判断正确的是( )
A.水对甲的浮力比乙大 B.水对乙的浮力比甲大
C.水对甲下表面的压力大 D.水对乙下表面的压力大
【答案】C
【详解】AB.甲乙两物体在水中都是漂浮,所受浮力等于重力,因两物体相同,所以水对甲、乙的浮力相等,故AB错误;
CD.由图可知,甲乙两物体都是规则的长方体,甲的上表面的深度比乙的深,则甲上表面受到的压强比乙的大,而甲的上表面的面积比乙的大,由可知甲上表面受到的水的压力比乙大,即
浮力是由于浸没在液体中的物体上下受到液体的压力差产生的,即
,
而甲乙两物体受到的浮力大小相等,即
则
故C正确,D错误。
故选C。
5.(23-24八年级下·吉林·期中)两支底端封闭的相同吸管。装入不同质量的细沙,制成了甲、乙两支密度计,放入同一个盛有水的烧杯中,静止后如图所示,则甲、乙两支密度计中能测量酒精密度的是( )
A.只有甲 B.只有乙 C.甲、乙都可以 D.甲、乙都不可以
【答案】A
【详解】由图可知,甲漂浮在水面上、乙密度计悬浮在水中,根据物体浮沉条件可知甲密度计的可测密度小于水的密度,乙密度计的可测密度等于水的密度,而酒精的密度小于水的密度,则甲密度计可以测量酒精的密度,乙密度计放入后会沉底,不能测量酒精的密度,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.(23-24八年级下·吉林长春·期中)潜水艇是靠改变 来实现上浮和下沉的;轮船是利用增大 的方法增大了可以利用的浮力;世界上最大的矿沙船的排水量为40万吨,它在海水中满载航行时,船及所装货物的总重为 N。(g取10N/kg)
【答案】 自身重力 排开水的体积 4×109
【详解】[1]潜水艇潜入水中时,排开水的体积不变,受到的浮力不变;根据物体的浮沉条件可知,潜水艇两侧有水箱,靠改变自身重力来实现上浮和下沉。
[2]根据阿基米德原理可知,轮船是采用空心法来增大排开水的体积,从而增大可以利用的浮力。
[3]轮船的排水量等于满载时轮船的质量,满载时船及所装的货物的总重力为
7.(23-24八年级下·吉林·期中)一小球重5N,体积为,将它浸没在水中时,所受的浮力大小为 N(g取10N/kg),浮力的方向是 ;放开手后,小球将
【答案】 4 竖直向上 下沉至水底
【详解】[1][2][3]浮力的方向始终竖直向上。将小球浸没在水中时,所受的浮力大小为
所以放开手后,小球将下沉至水底。
8.(23-24八年级下·吉林·期中)有一个重为12N的不溶于水的实心球,它的体积为,若把它放入足够大且装满了水的容器里,静止后小球所受到的浮力是 N,小球此时的状态是 (选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)。
【答案】 12 漂浮
【详解】[1][2]小球浸没时受到的浮力
因为小球浸没时的浮力大于小球的重力,因此小球静止时将漂浮在水面上。小球漂浮时,浮力和重力是一对平衡力,静止后小球所受到的浮力是12N。
9.(23-24八年级下·吉林·期中)我国目前最先进的055型导弹驱逐舰满载排水量约13000吨。当它满载静止漂浮时,受到的浮力是 N。当它从东海驶入长江时,受到的浮力将 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 不变
【详解】[1]根据阿基米德原理,导弹驱逐舰满载静止漂浮时,受到的浮力为
[2]驱逐舰从东海驶入长江时,自身重力不变,由于驱逐舰始终处于漂浮,则,所以驱逐舰受到长江水和海水的浮力相等,都等于驱逐舰受到的重力。
10.(23-24八年级下·吉林·期中)“泰坦尼克号”轮船是当时世界上最大、最豪华的客轮,该船空载排水量为46000t,满载排水量为66000t,当它满载从内陆河港口驶入大西洋时,它的排水量将 (选填“增大”“减小”或“不变”),该船的载货重为 N(g取10N/kg)。
【答案】 不变
【详解】[1]当它满载从内陆河港口驶入大西洋时,它受到的浮力不变,仍等于它的总重力,所以,它的排水量将不变。
[2]该船漂浮于水面上,受到的浮力始终等于它的重力,空载时,它的重力为
满载时,船和货物的总重为
该船的载货重为
11.(23-24八年级下·吉林·期中)有一个质量为0.6kg,边长为0.1m的正方体物块,将其放入足量水中,g取10N/kg。求:
(1)物块的重力;
(2)物块静止在水中时受到浮力是多少?
【答案】(1)6N;(2)6N
【详解】解:(1)物块的重力为
(2)物块的密度为
由于物块的密度小于水的密度,将其放入足量的水中时,物块静止时会漂浮在水面上,由物体的浮沉条件可知,此时物块受到的浮力大小等于物块的重力,即
答:(1)物块的重力为6N;
(2)物块静止在水中时受到浮力是6N。
12.(23-24八年级下·吉林·期中)据考古工作者发现,在距今7500年前的新石器时期,我国古代劳动人民就制造出了独木舟,其质量为50kg。求独木舟空载漂浮在水中时:()
(1)受到的水的浮力;
(2)排开水的体积。
【答案】(1);(2)
【详解】解:(1)独木舟漂浮在水中,所以,受到的水的浮力为
(2)排开水的体积为
答:(1)受到的水的浮力为;
(2)排开水的体积为。
13.(23-24八年级下·吉林·期中)如图所示,水平桌面的中央放着一个圆形鱼缸,一条重1N的金鱼悬浮在水中,鱼缸内水的深度为0.3m,g取10N/kg。求:
(1)鱼缸底部所受水的压强;
(2)这条鱼的体积。
【答案】(1);(2)
【详解】解:(1)鱼缸底部所受水的压强为
(2)鱼处于悬浮状态,鱼受到的浮力为
这条鱼的体积为
答:(1)鱼缸底部所受水的压强为;
(2)这条鱼的体积为。
14.(23-24八年级下·吉林·期中)如图甲是思思制作的一个可测量物体质量的装置,大筒与小筒均为圆柱形容器,其中大筒中装有适量的水,小筒的质量为200g,底面积为,高12cm。当小筒里不放物体时,在大筒上与水面相平的位置标为刻度“0”;当小筒竖直压入水中且水面距小筒底10cm时,在大筒上与水面相平的位置标为质量的最大测量值。把被测物体放入小筒中,读出大筒上与水面相平的位置的刻度值,即为被测物体的质量。(g取10N/kg)
(1)图甲中小筒受到的浮力 它的重力;
(2)该装置所能测量物体的最大质量为 g;
(3)利用此装置可以测算出石块的密度,操作如下:如图乙所示,将石块放入小筒中,读出大筒上的示数为250g;如图丙所示,将此石块沉入水中,读出大筒上的示数为100g,则该石块的密度 ;
(4)如果(3)中的操作顺序换成先丙图再乙图,则石块密度的测量值将 。
【答案】 等于 300 不变
【详解】(1)[1]图甲中小筒处于漂浮状态,受到的浮力等于小筒的重力。
(2)当水面距小筒底10cm时,则
则小筒所受浮力
由于整体处于漂浮状态,则
所以小筒和物体的总质量
则测量物体的最大质量
(3)[3]根据题意和该装置可知石块的质量为;将此石块沉入水中,读出大筒上的示数为石块排开的水的质量,石块的体积为
则石块的密度
(4)[4]如果(3)中的操作顺序换成先丙图再乙图,即先放入水中测体积,石头沾水后再放入小筒中测质量,虽然石头沾水(带出部分水)会使大筒中水面适当降低,但石头放入小筒中后因总重力变大,又会使大筒中水面适当升高,且对“带出的水”来说其重力等于受到的浮力,所以大筒中水面高度实际上不变,则所测质量不变,所测体积也不变,故石块密度的测量值将不变。
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