内容正文:
苏科版(2024)八年级下学期物理第九章第四节《浮力》课时同步练
一、单选题
1.乒乓球漂浮于水面上,乒乓球所受浮力的施力物体是( )
A.空气 B.乒乓球 C.水 D.盛水容器
2.某物体重为8N,把它放进盛满水的烧杯中,溢出的水重为6N,则它受到的浮力为( )
A.6N B.8N C.2N D.14N
3.关于浮力,下列说法中正确的是( )
A.只有上浮的物体才受到浮力,下沉的物体没有受到浮力
B.体积不同的物体浮在水面上时,体积大的物体受到的浮力一定大
C.密度大于水的物质构成的物体也可以浮在水面上
D.物体只有浸在液体中才会受到浮力的作用
4.体积相等的铜球、铝球、木块浸没在液体中,如图所示,它们受到的浮力( )
A.铜球最大 B.铝球最大 C.木块最大 D.一样大
5.某同学在实验室里探究“影响浮力大小的因素”的实验,如图是其中的一次实验情景。根据图示可以知道,该同学这次操作的目的是( )
A.探究物体所受浮力大小与其浸入深度的关系
B.探究物体所受浮力的大小与排开液体体积的关系
C.探究物体所受浮力大小与液体密度的关系
D.探究阿基米德原理
6.有一个实心球形物体,用弹簧测力计在空气中称重时,测力计的示数为15N;当把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数为9N。把物体从弹簧测力计上取下浸没在水中静止时,物体受到的浮力是( )
A.5N B.7N C.9N D.12N
7.图甲是航天员王亚平在空间站做的乒乓球浮力消失实验,图乙为某物理老师做的浮力实验,关于液体浮力,下列说法错误的是( )
A.浮力是物体受到液体对它向上的压力之差
B.液体内部存在向各个方向的压强,是由于液体受重力,且有流动性
C.图甲,液体对乒乓球没有压力差,因此浮力消失
D.图乙,乒乓球受到液体压力,因此受到浮力作用
8.如图所示,放在水平桌面上的溢水杯盛满水,在弹簧测力计下挂一个实心金属块,弹簧测力计示数为F1(如图甲);将金属块缓慢浸没水中(未接触溢水杯底),溢出的水流入小烧杯,弹簧测力计的示数为F2(如图乙)。下列说法正确的是( )
A.水对溢水杯底部的压强关系为 B.水对溢水杯底部的压力关系为
C.金属块受到的浮力 D.金属块排开水的体积等于
二、填空题
9.浮力的测量:先在空气中用弹簧测力计测出物体的重力G,再把物体浸在液体中读出弹簧测力计的示数F,则物体所受的浮力 。
10.物体在液体中所受浮力的大小,与它浸在液体中的 有关,与液体的 有关。物体浸在液体中的体积越大,液体的密度越大,所受的浮力就 。
11.一艘潜水艇从长江内河潜行(潜行:指潜水艇浸没)到海洋时,潜水艇受到的浮力 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
12.在图所示的实验中,重为10牛的小球A静止在水面下,弹簧测力计的示数为6牛,小球受到浮力的大小为 牛,方向 。当剪断连接小球与测力计的细线时,小球所受浮力将 ,小球受到的合力将 (后两空选填“变大”、“不变”或“变小”)。
13.一个体积为800cm3的木块放在水中静止时有露出水面,则木块受到的浮力为 N,如果把它浸没在水中受到的浮力将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。(水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
14.如图所示,重为7牛的金属块A静止在水面下,弹簧测力计的示数为4牛,则金属块A所受浮力为 牛。剪断连接金属块的细线,金属块下沉过程中,其上表面受到水的压强将 ,水对金属块向上、向下的压力差将 。(后两空选填“变大”“变小”“不变”)
15.如图所示,将棱长为5cm的实心正方体木块轻轻放入装满水的溢水杯中,木块静止时,从杯中溢出水的质量为0.1kg,木块受到的浮力是 N,木块的密度是 kg/m3,木块下表面受到水的压强是 Pa。(g取10N/kg)
16.装有适量水的烧杯置于水平桌面上,将一个木块浸没在水中一定深度后撤去外力,木块开始上浮,如图所示,最后木块漂浮。在木块露出水面之前,木块所受浮力 ,水对烧杯底的压强 ;木块逐渐露出水面的过程中,木块所受浮力 ,水对烧杯底的压强 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
三、实验题
17.同学们在“探究影响浮力大小的因素”实验中,根据日常生活经验提出了以下猜想:
①浮力大小与物体浸入液体中的深度有关;
②浮力大小与物体排开液体的体积有关;
③浮力大小与液体的密度有关。
实验步骤和数据如图所示(,g取10N/kg)
(1)根据实验数据,小聪计算出该物体浸没在水中受到的浮力大小是 N。
(2)为了验证猜想①,分析A与C、D三次实验,得出的结论是:浸没在液体中的物体所受浮力大小与浸入液体中的深度 (选填“有”或“无”)关。
(3)为了验证猜想②,分析A与 三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(4)小聪为了验证猜想③,分析A与B、E三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关。这样操作是错误的,理由是 。
18.小明同学用弹簧测力计、几根细线、两个烧杯和足量的水,测量某种液体和小石块的密度。(水的密度为)
(1)测量过程如图所示,先用弹簧测力计测小石块的重力F1,接着分别将小石块 在水和待测液体中(小石块不吸水),读出弹簧测力计的示数F2和F3;
(2)小石块的密度为 (用物理量符号表示);
(3)待测液体的密度为( )(选填序号);
A. B. C.
(4)同桌小华用相同的器材做此实验时,发现乙、丙两液面不相平,经讨论后,同学们认为液面不相平对实验 (选填“有”或“没有”)影响,理由是: 。
四、计算题
19.如图所示,某立方体金属块完全浸没在水中时,受到的浮力为10N。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)该金属块排开水的体积是多少?
(2)把该金属块放到密度为0.8×103kg/m3的煤油中所受浮力为多少?
20.如图甲所示,利用缆绳把水下一个圆柱体以较小的速度匀速打捞出水面.图乙是此过程中拉力F随时间t变化的图像,设t=0时开始拉圆柱体(不计绳重和水的阻力,g取10N/kg)。
(1)图乙中哪段表示圆柱体被完全打捞出水面?从A到B的过程中,圆柱体下表面受到水的压强怎样变化?
(2)求圆柱体的质量;
(3)求圆柱体完全浸没在水中时受到的浮力;
(4)求圆柱体的密度。
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
C
A
C
D
C
D
A
C
1.C
【详解】乒乓球漂浮于水面上,是水对乒乓球施加了浮力作用,所以乒乓球所受浮力的施力物体是水,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.A
【详解】依题意得,它受到的浮力为
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.C
【详解】A.无论上浮的物体,还是下沉的物体都受到浮力,故A错误;
B.浸没在水中体积大的物体受到的浮力大,故B错误;
C.密度大于水的物质构成的物体,做成空心的,也可以浮在水面上,故C正确;
D.物体浸在液体、气体中都会受到浮力的作用,故D错误。
故选C。
4.D
【详解】由图可知,铜球、铝球和木块均浸没在液体中,三者体积相同,故排开液体体积相等,由可知,它们受到的浮力一样大,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
5.C
【详解】如图所示,将同一物体浸没在不同液体中的相同深度,所以排开的液体体积相同,而一种液体是水、另一种是盐水,两种液体的密度不同,它们所受的浮力不同,所以该同学这次操作的目的是:探究物体所受浮力大小与液体的密度的关系。验证阿基米德原理F浮=G排,需要测量物体受到的浮力F浮以及物体排开液体所受的重力G排,并比较两者大小关系。题图中并没有体现出测量G排的相关操作。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
6.D
【详解】把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数为9N为,根据称重法可得,此时受到的浮力
当把物体完全浸没后,物体排开水的体积是原来的2倍,由可知,物体全部浸没在水中时受到的浮力为原来的2倍,即
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
7.A
【详解】A.物体受到液体(或气体)对它的上、下表面的压力的合力,这个合力就叫浮力,故A错误,符合题意;
B.液体由于受到重力的作用对容器底产生向下的压强,液体由于具有流动性对容器侧壁各个方向产生压强,所以液体内部向各个方向都有压强,故B正确,不符合题意;
C.在中国空间站微重力环境中,图甲中乒乓球所受重力几乎为零,乒乓球悬停处于平衡状态,因此水对乒乓球的浮力几乎为零,即乒乓球所受压力及压力差都为零,故C正确,不符合题意;
D.图乙实验中,漂浮的乒乓球处于平衡状态,因此乒乓球受到水向上的压力即为乒乓球所受浮力,和重力大小相等,方向相反,故D正确,不符合题意。
故选A。
8.C
【详解】AB.溢水杯盛满水后,金属块浸入过程中,溢水杯的液面高度不变,根据液体压强公式可知水对溢水杯底部的压强关系为,由压强公式可知,溢水杯底面积不变,水对溢水杯底部的压力关系为,故AB错误;
C.根据称重法测浮力,F1相当金属块重力,F2为浸没时的拉力,故金属块受到的浮力
故C正确;
D.根据阿基米德原理,金属块排开水的体积等于
故D错误。
故选C。
9.
【详解】物体浸在液体中静止时,受到竖直向上的浮力、弹簧测力计向上的拉力以及竖直向下的重力,则物体所受的浮力。
10. 体积 密度 越大
【详解】[1][2][3]物体在液体中所受浮力的大小,只跟它浸在液体中的体积和液体的密度有关,与物体本身的密度、运动状态、浸没在液体中的深度等因素无关。所以物体浸在液体中的体积越大,液体的密度越大,所受的浮力就越大。
11.变大
【详解】潜水艇从长江内河潜行进入海洋,由于潜水艇始终浸没,排开液体的体积不变,海水密度大于长江内河密度,根据公式可知,潜水艇受到的浮力变大。
12. 4 竖直向上 不变 变大
【详解】[1][2]金属块受到的浮力
浮力的方向竖直向上。
[3]因为小球受到的浮力大小小于其重力,所以当剪断连接小球与测力计的细线时,小球将下沉,排开水的体积不变,由可知,小球所受浮力不变。
[4]剪断细线前小球处于静止状态,受到的合力大小为0;剪断细线时小球受浮力和重力作用,合力大小
因此小球受到的合力变大。
13. 6 增大
【详解】[1]木块排开水的体积
木块受到的浮力为F浮=ρgV排=1×103kg/m3×10N/kg×6×10-4m3=6N
[2]如果把它浸没在水中,排开水的体积变大,根据F浮=ρgV排可知,木块受到的浮力增大。
14. 3 变大 不变
【详解】[1]金属块静止在水面下,根据称重法可知,金属块受到的浮力为
[2]剪断连接金属块的细线,金属块下沉,金属块上表面浸在水中的深度h变大,根据可知,其上表面受到水的压强变大。
[3]金属块下沉时,金属块排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知,金属块受到的浮力大小不变,由浮力产生的原因可知,物体受到向上和向下的压力差将不变。
15. 1 400
【详解】[1]根据阿基米德原可知,木块受到的浮力为
[2]对木块受力分析可知,木块竖直方向受到的重力和浮力是一对平衡力,大小相等,即
木块的质量为
木块的体积为
由可知,木块的密度为
[3]已知木块上表面不在水中,所以上表面的压力为0,由可知,下表面的压力为
木块的面积为
由可知,木块下表面受到水的压强为
16. 不变 不变 变小 变小
【详解】[1]在木块露出水面之前,木块一直都是浸没的,则排开水的体积不变,由可知,木块所受浮力不变。
[2]在木块露出水面之前,水面深度不变,由可知,水对烧杯底的压强不变。
[3]木块逐渐露出水面的过程中,木块浸入水中的体积逐渐减小,即木块排开水的体积变小,由可知,木块所受浮力变小。
[4]木块逐渐露出水面的过程中,水面高度减小,由可知,水对烧杯底的压强变小。
17.(1)4
(2)无关
(3)B、C
(4)没有控制排开液体的体积相等
【详解】(1)由图可知,物体的重力为6N,浸没在水中时弹簧测力计的示数为2N,根据称重法测浮力可知,物体浸没在水中受到的浮力大小为
(2)A与C、D三次实验中物体浸入液体的深度不同,根据称重法测浮力可知,A与C、D三次实验中弹簧测力计的示数相等,则浮力大小相等,故可以得出的结论:浸没在液体中的物体所受浮力大小与浸入液体中的深度无关。
(3)验证浮力大小与物体排开液体的体积有关,则需要保持液体的密度相同,改变物体排开液体的体积,故选择A与B、C三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(4)验证浮力大小与液体的密度有关,则需要保持物体排开液体的体积相等,改变液体的密度,A与B、E三次实验中,液体的密度不同,物体排开液体的体积也不同,未控制单一变量,故该操作时错误的,无法得出该结论。
18.(1)浸没
(2)
(3)C
(4) 没有 小石块所受的浮力与浸没在液体中的深度无关
【详解】(1)由称重法可知,先用弹簧测力计测小石块的重力F1,接着分别将小石块浸没在水和待测液体中,读出弹簧测力计的示数F2和F3,可以测量出小石块浸没在水和待测液体中受到的浮力大小。
(2)由于小石块浸没在水中,弹簧测力计的示数F2,则小石块浸没在水中受到的浮力
由阿基米德原理可知,小石块的体积
则小石块的密度为
(3)由于小石块浸没在待测液体中,弹簧测力计的示数F3,则小石块浸没在待测液体中受到的浮力
小石块排开待测液体的体积
由阿基米德原理可得,待测液体的密度为
故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
(4)[1][2]由浮力的影响因素可知,浮力大小与深度无关,所以小石块所受的浮力与浸没在液体中的深度无关,故乙、丙两液面不相平不会影响小石块所受的浮力大小,则乙、丙两液面不相平对实验没有影响。
19.(1)
(2)
【详解】(1)根据题意和阿基米德原理可得该金属块排开水的体积
(2)因金属块完全浸没在水中,则
把金属块放到煤油中,仍会完全浸没,则
该金属块在煤油中受到的浮力
20.(1)见详解
(2)60kg
(3)200N
(4)3×103kg/m3
【详解】(1)物体完全在水中上升过程中受到浮力不变,拉力不变,为AB段,当部分露出水面时,浮力减小,拉力增加,为BC段,完全露出水面后,不受浮力,拉力等于重力,为CD段,故CD段表示圆柱体被完全打捞出水面;在从A到B的过程中,圆柱体下表面受到水的压强逐渐变小。
(2)由图乙可知,CD段缆绳的拉力不变,此时圆柱体位于空中,由二力平衡条件可得,圆柱体的重力
由可得,圆柱体的质量
(3)由图乙可知,圆柱体完全浸没在水中时,缆绳的拉力不变,则圆柱体完全浸没在水中时受到的浮力
(4)因为物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以由可得,圆柱体的体积
圆柱体的密度
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