期中复习:浮沉条件专题(2)-2024-2025学年教科版八年级下册物理
2025-04-11
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内容正文:
2025年教科版八年级下册物理期中专题复习:浮沉条件专题(2)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题:本大题共14小题,共28分。
1.关于浮力的应用,下列说法中错误的是( )
A. 轮船是利用空心的办法来增大所受的浮力的
B. 汽艇升空时,其内部气体的密度比空气的小
C. 潜水艇由悬浮到漂浮,应该向外排水
D. 用盐水选种,饱满的种子会静止在容器底部,所受重力等于浮力
2.如图,将同一密度计分别放入盛有甲、乙两种液体的烧杯中,它竖直立在液体中,如果密度计受到的浮力分别为、,液体的密度分别为、则( )
A. B.
C. D.
3.在竖直放置的弹簧测力计下挂一个物块,让物块从盛有足量水的容器上方离水面某一高度处匀速下降,逐渐浸入水中。该过程中弹簧测力计的示数随物块下降的高度变化的图像如图所示,已知取,水的密度为。下列说法正确的是
A. 物块的质量为
B. 物块的竖直高度为
C. 物块的密度为
D. 当时,物块所受浮力为
4.据史书记载,我国宋朝治平年间,在今陕西境内发生了一次大洪水,洪水将固定浮桥用的八尊沉重的铁牛冲入了河底。当时有一个叫怀丙的人巧妙地将铁牛打捞了起来:把拴在一起的两艘大木船装满沙子,然后用绳索一端系住铁牛,拉紧后另一端拴在船上。把沙子卸入河中,铁牛就被拉起来了。以下判断正确的是( )
A. 铁牛浸没后,随着深度增加,所受的浮力增大
B. 铁牛被冲到河底只受到重力和浮力
C. 用两艘大木船并装满沙子,是为了减小浮力
D. 卸下沙子的过程中,当木船排开水的体积减小时,铁牛就会被拉起
5.盛有水的甲、乙两个相同容器放在水平桌面上,两个体积相等但材质不同的均匀实心物体、分别放入甲、乙容器中,其静止时的情况如图所示,此时两水面相平,下列分析正确的是( )
A. 物体的密度比的大 B. 物体受到的浮力比的小
C. 甲容器对水平桌面的压强比乙的小 D. 两容器底部受到水的压强相等
6.甲、乙、丙三个容器内分别盛有体积相同但是质量不同的液体,将同一个小球分别放入三个容器中。小球静止后的状态如图所示。则小球( )
A. 在甲容器中所受浮力最小 B. 在乙容器中所受浮力最小
C. 在丙容器中所受浮力最小 D. 三种情况下所受浮力相等
7.三个实心小球、、,其中和质量相等,和体积相等,将三个小球放入水中静止时的状态如图所示.以下关于小球各物理量关系正确的是( )
A. 体积关系: B. 重力关系:
C. 密度关系: D. 浮力关系:
8.科技馆的浮力实验装置中装有三层、每层高度为的互不相溶的液体:上层是浅黄色植物油,中层是水,下层是染成蓝色的工业油。将一个直径为的球轻轻放入液体中,发现该球最终静止在水和工业油之间,则该球的密度约为( )
A. B. C. D.
9.小明将梨和金桔放入水中,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 梨的密度一定比水大
B. 金桔的密度比水小
C. 金桔受到的浮力大于重力
D. 金桔受到的浮力比梨大
10.小明将体积相等的、、三个不同水果放入水中静止后,漂浮、悬浮、沉底,如图所示。关于它们的密度和受到的浮力大小判断正确的是( )
A. B. C. D.
11.如图所示,学习浮力知识之后,细心的小月同学发现,一块橡皮泥放到水里会沉下去,把它捏成小船形状可以漂浮在水面上。若该橡皮泥下沉时所受浮力为,捏成小船时所受浮力为,下列关系表述正确的是( )
A. B. C. D. 无法判断
12.北京如图所示,装有水的容器静止放在水平桌面上,正方体物块悬浮在水中,其上表面与水面平行,则下列说法中正确的是
A. 上、下表面受到水压力的合力大于受到的浮力
B. 上、下表面受到水压力的合力大小等于受到的重力大小
C. 上表面受到水的压力大于下表面受到水的压力
D. 上表面受到水的压力和下表面受到水的压力是一对平衡力
13.有甲、乙两个溢水杯,甲溢水杯盛满酒精,乙溢水杯盛满某种液体。将一不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中,小球下沉到杯底,溢出酒精的质量是;将小球从甲溢水杯中取出擦干,轻轻放入乙溢水杯中,小球漂浮且有的体积露出液面,溢出液体的质量是,已知酒精,下列计算正确的是( )
小球的质量是小球的体积是
液体的密度是小球的密度是
A. 只有正确 B. 只有正确 C. 只有正确 D. 只有正确
14.把一个材质均匀的正方体,分别投入、、三种液体中,静止后的状态如图所示,下列说法正确的是( )
A. 在液体中正方体受到浮力最大
B. 三种液体中液体密度最接近正方体的密度
C. 三种液体中的密度最大
D. 正方体的密度大于三种液体中的任意一种
二、填空题:本大题共7小题,共14分。
15.年月日清晨,中国卫星海上测控部码头,停靠于此的远望号船正在按计划组织新年度的首次出航。如图所示是出航前的情景,在航海人员将航海设备及生活用品搬到船上的过程中,远望号船受到的浮力______其排开海水的重力,船底受到的压强将______选填“变大”、“变小”或“不变”。
16.如图所示的溢水杯中装满水水面与溢水口相平,慢慢放入一木块,木块漂浮在水面上,从溢水杯中溢出的水,则木块受到的浮力是______,此时木块所受到的重力是______;木块放入水中前后,溢水杯对桌面的压力______,水溢出前后,溢水杯底受到水的压强______选填“变大”、“变小”或“不变”。
17.如图是某同学制作的潜水艇模型,通过胶管从塑料杯硬质中吸气或向塑料杯中吹气,就可使其下沉或上浮。若从塑料杯中吸气,“潜水艇”所受到的重力______,受到的浮力______,受到的液体压强______。均选填“变大”“变小”或“不变”
18.在“探究怎样使物体上浮或下沉”的实验中,小明用手将重、体积为的苹果压入水中,直到苹果浸没在水中,苹果浸没时受到的浮力大小为______。松手后苹果将______选填“上浮”或“悬浮”或“下沉”,最后静止时,苹果受到的浮力大小是______。
19.小明将苹果和梨子放入水中,苹果漂浮,梨子沉底,如图甲所示。苹果的质量、体积及受到的浮力为、和,梨子的质量、体积及受到的浮力为、和,若,则 ___; 。以上二空格选填:“”、“”或“”
20.如图所示,将一块冰放在盛有浓盐水的烧杯中并盖上盖子,冰漂浮在盐水中。冰在缓慢熔化的过程中,液面_____选填“上升”、“下降”或“不变”,盐水的密度_____,冰块受到的浮力______,烧杯中液体对容器底的压强______。选填“变大”、“变小”或“不变”
21.小竹将重力为的物体放入盛满水的溢水杯中,当物体静止时,溢水杯中溢出了的水,物体受到的浮力为______,则此时物体在水中______选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”。
三、实验探究题:本大题共4小题,共24分。
22.综合实践活动课上,小明用一根长约的圆柱状饮料吸管、一段细铁丝、石蜡和水等制作了一个简易密度计。如图甲,先将吸管两端剪平,铁丝密绕成小团后塞入吸管一端,再用石蜡将该端口堵住密封;接着,将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态,用笔在吸管上标记水面位置为点;取出吸管,量出点至封口端的距离。通过分析与计算,除点外,还在吸管上相应位置分别标上、、、密度值。使用时,将密度计静置于待测液体中,读出吸管壁上液面处的数值即为液体密度。
位置处的刻度值为 ;
如图乙,吸管漂浮在其他液体中时,吸管底部距离液面的深度 用、、表示;
观察简易密度计,管壁上标注的刻度线分布是 选填“均匀”或“不均匀”的;
如图丙,若小明将密度计内铁丝从吸管上端倒出,缠绕到底部外侧,用重新“改装”后的密度计测同一液体密度,测量结果会 选填“偏大”“偏小”或“不变”。
23.学校创新实验小组欲测量某矿石的密度,而该矿石形状不规则,无法放入量筒,故选用水、烧杯、天平带砝码和镊子、细线、铁架台等器材进行实验,主要过程如下:
将天平放置在水平桌面上,把游码拨至标尺左端的零刻度线处,调节平衡螺母使天平平衡。
将装有适量水的烧杯放入天平的左盘,先估计烧杯和水的质量,然后用镊子向天平的右盘 选填“从小到大”或“从大到小”试加砝码,并移动游码,直至天平平衡,这时右盘中的砝码和游码所在的位置如图甲所示,则烧杯和水的总质量为 。
如图乙所示,用细线系住矿石,悬挂在铁架台上,让矿石浸没在水中,细线和矿石都没有与烧杯接触,天平重新平衡时,右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为,则矿石的体积为 。
如图丙所示,矿石下沉到烧杯底部,天平再次平衡时,右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为,则矿石的密度为 。
小组同学在拓展学习中认识了密度计。将其放入液体中,当它竖直静止时,与液面相交的读数即为待测液体的密度。如图甲、乙所示,让同一支密度计分别静止在水和酒精中,密度计受到的浮力大小 ,密度计底部所受液体压强大小 均选填“变大”、“变小”或“不变”,装水的容器是 选填“甲”或“乙”。
小明将一只铅笔的下端缠绕了适量铜丝,初步做成了一支密度计,如图丙,为了给密度计标上刻度,他进行了如下实验:
将其放入水中,竖立静止后,在密度计上与水面相平处标上水的密度值
将其放入植物油中,用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值
像标示弹簧测力计刻度的方法一样,他以两刻度线间的长度表示将整个铅笔均匀标上刻度
他将做好的密度计放入酒精中进行检验,发现液面明显不在刻度处。
如图丙所示小明制作的密度计,你认为刻度应该在 点选填“”或“”。
若被测液体的密度为,密度计浸入被测液体的深度为如图丁所示,自制密度计的质量为,铅笔的横截面积为或略铜丝引起的横截面积变化,小组同学推导出与的关系式为 用给定的字母表示推导结果。结合此关系小明清楚了在实验步骤中均匀标示刻度是不对的。如果要提高自制密度计的精确度,应该采取 。
24.综合实践活动:制作简易的密度计
一实验器材:圆柱形的筷子、细铜丝、水、盐水、玻璃杯、记号笔
二实验步骤:
在筷子下端缠绕适量的细铜丝;
将筷子竖直漂浮在水中,用记号笔在水面和筷子相平处标注记号;
将筷子竖直漂浮在盐水中,用记号笔在液面和筷子相平处标注记号。
三实验现象:
如果图甲所示为筷子漂浮在水中时的情况,请你在图乙中画出筷子在盐水中静止时的大致情况;
如果筷子浸入水中的深度为,浸入盐水中的深度为,水的密度用表示,盐水的密度用表示,则_________用、、表示。
四解释现象:
在不同密度的液体中进行多次实验,可以在筷子上标出对应的刻度线,便制成了一个简易的密度计。图丙中所示的、、三支密度计中,刻度标示合理的是_________,理由是___________________________。
五迁移应用:
用自制密度计测量某种液体密度时,出现了如图丁所示情况,请提出一条改进建议:___________________________。
如果只增加筷子下端缠绕细铜丝的质量,则制作的密度计两条刻度线如、两刻度之间的距离将_________选填“增大”“减小”或“不变”。
25.某兴趣小组用一薄壁量杯杯壁体积忽略不计制作了一个测量液体密度的简易装置,在量杯内装入适量细沙后放入水中,量杯在水中竖直静止时,如图甲所示。再将该装置放入某液体中,静止时如图乙所示,则该液体的密度为 某同学将一小石子放入量杯,静止时如图丙所示,则小石子质量是 。已知水的密度为
四、计算题:本大题共3小题,共24分。
26.年月日,我国自主设计和建造的“海斗号”载人潜水器,成功下潜到太平洋“马里亚纳海沟”米深处。创造了载人潜水器海水深潜的世界纪录。潜水器由双层船壳构成,外层与海水接触,外壳选择了钛合金作主材,潜水器在上浮和下潜时,其体积是一定的。潜水器近似可以看做长方体,其规格:长、宽、高。该潜水器悬浮在海水中时总质量为。海面大气压。
假设海水密度不随深度变化,质量不变的潜水器在上浮且未浮出水面过程中,受到水的浮力______选填“变大”、“变小”或“不变”;
“海斗号”悬浮在海水中,求所受到的浮力;
载人潜水器在米深处,其上表面受到的压力约为,求海水的密度。
27.将同一个新鲜鸡蛋先后放入清水和盐水中,如图所示,鸡蛋在清水中沉底,在盐水中悬浮。已知鸡蛋的质量是,鸡蛋的体积是。水,求:
鸡蛋在清水中受到的浮力是多少?
盐水的密度是多少?
请你想一个办法让鸡蛋漂浮在盐水中。
28.宋朝的怀丙利用浮船打捞铁牛,展现了我国古人的智慧。如图为打捞过程示意图,先将陷在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳索系在一起,再把船上的泥沙铲走,铁牛就被缓慢拉起,船到岸边后,解开绳索卸下铁牛,就可将铁牛拖上岸。若把船上的泥沙铲走时,铲走的泥沙的体积恰为船上原本泥沙总体积的,绳索刚被拉紧,如图甲所示;当把船上剩下的泥沙全铲走后,铁牛刚好被拉离河底,如图乙所示。已知铁牛的密度均匀且,河水的密度取。求:
把船上的泥沙铲走前后,船排开水的体积变化量;
铁牛的质量。
五、综合题:本大题共1小题,共10分。
29.把一质量为的新鲜鸡蛋分别浸入盛有浓盐水和清水的容器中,观察到鸡蛋在容器中的位置分别如图和图所示。取
在图代表鸡蛋的圆点上画出其在浓盐水图时的受力示意图。此时鸡蛋受到的重力______,浮力______;
如图所示,鸡蛋在清水中沉底时所受的浮力为,则______选填“”、“”或“”,请写出判断依据_________________________________________________________ 。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:轮船能漂浮在水面上就是采用空心的方法,可以使排开水的体积增大,从而增大浮力,使密度大于水的钢铁能漂浮在水面上,故A正确;
B.气艇升空时,浮力大于重力,因而排开空气的重力大于内部气体的重力,体积相等,则其内部气体的密度比空气的小,故B正确;
C.潜水艇是靠改变自身重力在水中上浮和下沉的,当潜水艇处于漂浮和悬浮状态时,潜水艇自身的体积不变。漂浮时潜水艇排开的水的体积小于潜水艇的体积,悬浮时排开水的体积等于潜水艇的体积,因此悬浮时排开水的重力大于漂浮时排开水的重力,因而由悬浮到漂浮,应该向外排水减小重力,故C正确;
D.盐水选种时,饱满的种子会静止在容器底部,即沉底状态,所受重力大于浮力。故D错误。
故选:。
采用空心的办法可以增大浮力;
物体的浮沉条件:浸没在液体中的物体,浮力大于重力,上浮;浮力等于重力,悬浮;浮力小于重力,下沉;漂浮时,浮力与重力相等;
潜水艇是依靠改变自身的重力来实现上浮和下潜的;
根据物体的浮沉条件分析。
本题考查物体浮沉条件的应用,属于中档题。
2.【答案】
【解析】【分析】
本题考查物体浮沉条件的一种典型应用--密度计,要了解其原理、用法,并能由所学过的物体的浮沉条件和阿基米德原理进行说明。
由于密度计在不同的液体中总是处于漂浮状态,它所受到的浮力总是等于其自身重力;
根据阿基米德原理可分析液体密度大小跟密度计排开液体体积的关系。
【解答】
同一支密度计分别放在甲、乙两种液中均静止不动,密度计总处于漂浮状态,根据物体的漂浮条件可知,密度计在这两种液体中受到的浮力等于密度计的重力,所以;
密度计受到的浮力相等,由图可知密度计排开甲液体的体积大,根据公式可知,综上所述B正确,ACD错误。
故选B。
3.【答案】
【解析】【分析】
本题用到的知识点有重力、质量、密度、二力平衡、受力分析、阿基米德原理等,考查学生结合图象对所学知识进行综合分析的能力,难度较大。
根据图像得出物块的重力,进而求出质量;
根据液面变化判断圆柱体的竖直高度;
根据称重法求出物块浸没水中受到的浮力,由阿基米德原理得出物块体积,由密度公式求出密度;
根据图像得出时的拉力,由称重法求出浮力。
【解答】
解:由图可知物块受到的重力为,则物体的质量为,故A错误;
B.由图可知物块下表面下降的竖直高度为,圆柱体下降时,液面会上升,则圆柱体浸没时下降的高度小于圆柱体的高度,因此圆柱体的竖直高度大于,故B错误;
C.由图可知物块受到的浮力为;根据阿基米德原理,可知物体的体积为
则物块的密度为,故C正确;
D.由图可知,当时,物块所受拉力为
则物块所受浮力为,故D错误。
4.【答案】
【解析】【分析】
浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关;
对铁牛进行受力分析即可解答;
物体漂浮,浮力等于重力,据此分析即可解答;
卸下沙子的过程中,木船所受浮力减小,根据判断木船排开水的体积变化,进而做出判断。
此题考查阿基米德原理和物体浮沉条件,难点是对铁牛和船进行受力分析,这是解题的关键。
【解答】
A、浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关,与深度无关,铁牛浸没后,水的密度不变,排开水的体积不变,所受的浮力不变。故A错误;
B、分析可知,铁牛被冲到河底受到重力和浮力的作用,并且重力大于浮力,所以铁牛还受到河底的支持力的作用。故B错误;
C、用两艘大木船并装满沙子,船仍旧漂浮在水面上,重力增大,浮力也随之增大,所以是为了增大浮力。故C错误;
D、卸下沙子的过程中,木船重力减小,所受浮力减小,根据可知,木船排开水的体积减小时,需要上浮,所以铁牛就会被拉起。故D正确。
故选:。
5.【答案】
【解析】解:图中在水中悬浮,说明的密度等于水的密度,而在水中漂浮,说明的密度小于水的密度,所以的密度比小,故A错误;
B.两物体体积大小相等,浸没在水中,说排开水的体积更大,根据阿基米德原理公式可知,受到的浮力比大,故B错误;
C.在水中漂浮,浮力等于重力,等于排开水受到的重力,在水中悬浮,浮力等于重力,等于排开水受到的重力,两水面相平,所以两容器内液体和物体的总重力相等,容器也是完全相同的,所以两容器对桌面的压力相等,由可知,两容器对桌面的压强相等。故C错误;
D.两水面相平,水的深度相同,由可知,甲容器底部受到水的压强等于乙容器底部受到水的压强,故D正确。
故选:。
根据物体的浮沉条件结合水的密度分析物体密度的大小;
根据阿基米德原理判定浮力的大小。
根据判断甲、乙两容器中的液体对容器底部的压强大小,根据分析容器底部受到的压力的大小。
本题考查浮沉条件的应用与压强的比较,属于中档题。
6.【答案】
【解析】解:由图可知,小球在甲液体中处于沉底状态,受竖直向下的重力、竖直向上的浮力和容器底对它的支持力保持静止,处于平衡状态,则,所以;
小球在乙液体中受竖直向下的重力和竖直向上的浮力处于悬浮状态,受力平衡,故F;
小球在丙液体中受竖直向下的重力和竖直向上的浮力处于漂浮状态,受力平衡,故F。
综上所述,小球在甲容器中所受浮力最小。
故选:。
物体在液体中处于漂浮或悬浮时,受到的浮力等于自身的重力。小球在甲液体中处于沉底状态,受竖直向下的重力、竖直向上的浮力和容器底对它的支持力保持静止,处于平衡状态,由此可得出小球在甲容器中受到的浮力与小球重力的大小关系。
此题考查物体浮沉条件、阿基米德原理的应用,解决此题时,应注意观察图示差别,找出相同的量,不同的量,代入合适的公式进行比较。
7.【答案】
【解析】【分析】
当物体的重力大于受到的浮力时物体下沉,当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮,当物体的重力小于受到的浮力时物体上浮;根据阿基米德原理结合图判断三球的体积关系;
当物体的密度大于液体的密度时物体下沉,当物体的密度等于液体的密度时物体悬浮,当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮.
本题考查了学生对重力公式、阿基米德原理、物体浮沉条件的掌握和运用,灵活运用好物体的浮沉条件是本题的关键.
【解答】
A、由图可知,漂浮,悬浮,则,,
当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮,
,;
与质量相等,则物体的重力相等,
所以浮力,
由可知:,
可得,
由题干可知:,
,故A错误;
B、由于悬浮,沉入底部,则,;
与体积相同,根据可知:,故G;
则,故B错误;
C、当物体的密度大于液体的密度时物体下沉,当物体的密度等于液体的密度时物体悬浮,当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮,
根据漂浮、悬浮、沉入底部可知:,故C错误;
D、由上分析可知:浮力,故D正确.
故选D.
8.【答案】
【解析】解:将一个直径为的球轻轻放入液体中,发现该球最终静止在水和工业油之间,相当于沉在水底,说明密度比水大,而浮在工业油面,比工业油的密度小,故密度可能是,故C正确。
故选:。
根据浮沉条件分析密度大小。
本题考查浮沉条件的应用,属于中档题。
9.【答案】
【解析】解:、由图知梨漂浮,所以梨的密度一定比水的密度小,故A错误;
、由图知金桔漂浮,所以金桔的密度一定比水的密度小,且浮力等于重力故B正确,C错误;
D、由图知梨排开水的体积大,根据阿基米德原理知梨所受浮力大,故D错误。
故选:。
根据梨子和金桔漂浮时浮力等于重力列等式表示出梨子密度与水密度的关系以及金桔密度与水密度的关系;
物体漂浮时,受到的浮力等于其自身的重力;
根据阿基米德原理知判断出梨子和金桔所受浮力的大小。
此题考查物体浮沉条件及其应用,熟练掌握物体浮沉条件是解答此题的关键。
10.【答案】
【解析】解:、、的体积相等,由图知,三个水果排开水的体积,由得,三个球受到的浮力大小:,故AB错误;
由图知,浮漂、悬浮、下沉,则,,,所以,故C正确,D错误。
故选:。
、、的体积相等,由图知,三个水果排开水的体积关系,由阿基米德原理判断它们受到浮力的关系;
当物体的密度大于液体的密度时物体下沉,当物体的密度等于液体的密度时物体悬浮,当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮;据此判断三个小球密度大小关系。
本题考查了阿基米德原理、物体浮沉条件的掌握和运用,灵活运用好物体的浮沉条件是本题的关键。
11.【答案】
【解析】【分析】
本题考查物体浮沉条件。
橡皮泥捏成小船状时质量不变、重力不变,根据物体沉底时受到的浮力小于重力、物体漂浮时受到的浮力等于重力判断两者受到的浮力关系。
【解答】
实心球橡皮泥沉到容器底部时,受到受到的浮力小于重力,即;
橡皮泥捏成碗状时,橡皮泥漂浮在水面上,受到的浮力等于重力,即;
因实心橡皮泥和碗装橡皮泥的质量不变,重力不变,
所以,,故C正确,ABD错误。
12.【答案】
【解析】浮力等于物体上、下表面所受的压力之差,上、下表面受到水压力的合力等于受到的浮力,故AD错误;
B.物块悬浮在水中,受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力是平衡力,上、下表面受到水压力的合力等于浮力,因此上、下表面受到水压力的合力的大小等于重力大小,故正确;
C.根据 可知下表面受到的水的压强大,根据 可求得下表面受到水的压力比上表面受到水的压力大,故错误.
13.【答案】
【解析】解:小球在乙溢水杯中漂浮,根据阿基米德原理可知,小球受到的浮力,
根据物体的浮沉条件可知,小球的重力,
由可知,小球的质量,故错误;
根据阿基米德原理可知,小球在甲溢水杯中受到的浮力,
小球浸没在甲溢水杯中,排开酒精的体积等于小球的体积,
根据可知,小球的体积,故正确;
小球在乙溢水杯在排开液体的体积,
根据可知,液体的密度,故正确;
小球的密度,故错误。
故选:。
小球在乙溢水杯中漂浮,根据阿基米德原理可知小球受到的浮力,根据物体的浮沉条件可知小球的重力,根据可知小球的质量;
根据阿基米德原理可知小球在甲溢水杯中受到的浮力,根据可知小球排开酒精的体积即为小球的体积;
小球在乙溢水杯在排开液体的体积,根据可知液体的密度;
知道小球的质量和体积,利用密度公式求出小球的密度。
本题考查阿基米德原理、物体的浮沉条件、重力公式、密度公式的应用,题目综合性强,难度较大。
14.【答案】
【解析】A.根据图示可知,正方体在、、三种液体中都处于漂浮状态,受到的浮力都等于自身的重力,所以正方体在三种液体中受到的浮力是相同的,故A错误;
由图中可以看出,物体排开液体的体积最小的是在中,其次是、;因为所受浮力相等,根据公式 可知,排开液体的体积越大,这种液体的密度越小,所以液体密度最小的是,其次是,液体密度最大的是 ;正方体漂浮,正方体的密度小于液体的密度,所以三种液体中液体密度最接近正方体的密度,故B正确,CD错误。
故选B。
15.【答案】等于 变大
【解析】解:在航海人员将航海设备及生活用品搬到船上的过程中,根据阿基米德原理可知,远望号船受到的浮力等于其排开海水的重力;
在航海人员将航海设备及生活用品搬到船上的过程中,船都处于漂浮状态,根据物体的浮沉条件可知,船受到的浮力等于船自身的总重力,
由于船的总重力变大,则船受到的浮力变大,根据可知,船排开海水的体积变大,所以船要下沉一些,船底的深度变大,
根据可知,船底受到的压强将变大。
故答案为:等于;变大。
根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于物体排开液体受到的重力;
船漂浮在海面上,根据物体的浮沉条件可知,船受到的浮力等于船的总重力,在航海人员将航海设备及生活用品搬到船上的过程中,船的总重力增大,据此可知船受到浮力的变化,根据阿基米德原理可知排开水的体积变化,据此判断船底的深度变化,根据可知船底受到的压强变化。
本题考查阿基米德原理、物体的浮沉条件以及液体压强公式的应用,难度不大。
16.【答案】 不变 不变
【解析】解:木块漂浮在水面上,木块受到的浮力等于排开水的重力,即;
由于木块处于漂浮,处于平衡状态,只受浮力和重力的作用,所以浮力和重力是一对平衡力,即浮力等于重力。此时木块所受到的重力是:
;
木块放入水中前,溢水杯对桌面的压力等于溢水杯的重力和水的重力之和;木块放入水中后,溢水杯对桌面的压力等于溢水杯的重力、木块的重力以及剩余水的重力之和,由于排开水的重力等于木块的重力,所以,木块的重力与溢水杯中剩余水的重力之和等于木块放入水中前溢水杯中水的重力,所以,木块放入水中前后,溢水杯的总重力不变,溢水杯对桌面的压力不变。
水溢出前后,水的深度不变,根据可知,溢水杯底受到水的压强不变。
故答案为:;;不变;不变。
已知木块排开水的重力,根据求出浮力;
木块漂浮在水面上,根据漂浮条件可知木块受到的浮力等于木块的重力;
根据漂浮条件和阿基米德原理判断出木块放入水中前后溢水杯对桌面压力的变化;
水溢出前后,溢水杯中水的深度不变根据可知溢水杯底受到的压强不变。
本题考查阿基米德原理的应用,要知道物体漂浮时浮力等于自身的重力,水溢出前后,溢水杯中水的深度不变。
17.【答案】变大 不变 变大
【解析】解:从塑料杯中吸气时,杯内气压减小,大气压将塑料杯外的水压入塑料杯内,水进入塑料杯中自重增大,但不变,水的密度不变,由公式可知“潜水艇”所受的浮力不变;
吸气时,塑料杯内气压减小,大气压将塑料杯外的水压入烧瓶内,水进入塑料杯中自重增大,但不变,浮力不变,当时,“潜水艇”就会下沉,深度增加,根据知受到的液体压强变大。
故答案为:变大;不变;变大。
根据阿基米德原理判断浮力大小的变化;
潜水艇是通过改变自重来实现浮沉的;根据知受到的液体压强变大。
本题以自制“潜水艇”为背景,综合考查了对阿基米德原理的理解、液体压强公式和浮沉条件的应用,理解操作目的和装置结构是解答此题的关键。
18.【答案】 下沉
【解析】解:将苹果全部压入水中后,则;
苹果浸没时受到的浮力为:
;
浸没在水中的苹果,受到的浮力,而重力,
比较可知:,故松手后苹果将下沉;
苹果最后静止时沉底,此时受到的浮力为;
故答案为:;下沉;。
根据阿基米德原理,可求苹果所受浮力;
根据苹果重力与浮力的大小关系,可分析苹果的状态;
分析苹果静止后处于漂浮状态,根据二力平衡,可求浮力。
熟练运用阿基米德原理的公式和物体的受力情况,是解答此题的关键。
19.【答案】
【解析】由于苹果漂浮,梨子沉底,则根据物体的浮沉条件可知
若 ,则,一定小于。
由于苹果漂浮,梨子沉底,则有排,排,因为 ,根据公式浮液排,所以排排,。
20.【答案】上升;变小;变小;不变
【解析】【分析】
本题考查了物体浮沉条件、压强公式的应用,要注意圆柱形容器内液体对容器底部的压力等于液体自身的重力。
冰漂浮在水面上或盐水上,求出冰块排开水或盐水的体积;求出当冰熔化之后水的体积;比较上面的两个体积,如果冰化成水的体积大于冰块排开水或盐水的体积,液面上升;如果冰化成水的体积等于冰块排开水或盐水的体积,液面不变;如果冰化成水的体积小于冰块排开水或盐水的体积,液面下降;
冰块缓慢熔化过程中,冰熔化形成的是纯水,据此分析;
根据漂浮条件分析;
烧杯是柱形容器,烧杯中的液体对容器底的压力始终等于冰和盐水的总重力,根据压强公式分析。
【解答】
冰块漂浮在盐水中时,,, ,
冰熔化成水之后,,
,
,
若冰完全熔化,杯中液面上升;
冰块缓慢熔化过程中,冰熔化形成的是纯水,相当于向盐水中加入了密度较小的清水,所以盐水的密度变小;
冰块缓慢熔化过程中,冰的质量不断减小,故冰的重力变小,由于冰处于漂浮状态,冰块受到的浮力等于冰块的重力,故冰块所受浮力变小;
烧杯是柱形容器,烧杯中的液体对容器底的压力始终等于冰和盐水的总重力,故液体对烧杯底的压力不变,受力面积也不变,故液体对烧杯底的压强不变。
21.【答案】 沉底
【解析】解:由阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于排开液体的重力:。
因为物体受到的浮力小于物体的重力,故物体静止时将下沉到容器底部。
故答案为:;沉底。
根据阿基米德求出浮力的大小;再根据浮力与物体重力的关系可以得出物体的状态。
本题考查了学生对阿基米德原理的了解与掌握以及物体浮沉条件的应用,知道阿基米德原理是本题的关键。
22.【答案】
不均匀
偏大
【解析】【详解】密度计竖直漂浮在水中时,水面位于图中处,说明此时密度计在处显示的密度值应该为水的密度,所以则处应标为。
图甲中,密度计漂浮,受到的浮力等于自身重力,若密度计的底面积即为,则密度计排开水的体积,密度计受到的浮力
图乙中,密度计在液体中漂浮,受到的浮力仍等于自身重力,即
故吸管底部距离液面的深度
由可知,和是反比例函数,因此管壁上标注刻度线分布不均匀。
小明把吸管中的细铁丝拿出来,缠绕在吸管的下端,再用这支密度计去测量液体的密度,此时排开液体的体积不变,因吸管排开液体的体积等于排开液体的总体积减去铜丝的体积,所以,吸管排开液体的体积减小,会上浮一些,测得的密度值偏大,即测出的同一液体密度值偏大。
23.【答案】 从大到小;; ;;不变;不变;乙;;;换更细的铅笔或增大配重
【解析】【分析】
测量过程中,需要用镊子按照从大到小的顺序试加砝码;物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值,称量标尺的分度值是,所以游码对应的刻度值是;
矿石的体积等于排开水的体积;
知道物体的质量和体积,根据密度公式求出物体的密度。
把密度计放在水、酒精时都漂浮,利用物体的漂浮条件求受到水的浮力;根据浮力产生的原因即压强的计算公式可判断密度计底部所受液体压强大小变化;再利用阿基米德原理求排开水的体积。然后与图比较即可判断;
为了使测量结果更准确,使密度计上两条刻度线之间的距离大一些,根据与的关系式分析解答;
本题涉及的知识点较多,考查固体密度的测量、阿基米德原理、物体的浮沉条件的应用,难点是将阿基米德原理和物体的浮沉条件结合起来使用。
【解答】
测量过程中,需要用镊子按照从大到小的顺序试加砝码;由甲图可知,烧杯和水的总质量为;
用线拉着物体浸没在水中,增加的重力等于物体的重力减去拉力,所以增加的重力就是浮力,即,矿石的体积就是排开水的体积,;
放入物体后增加的重力就是物体的重力,所以增加的质量就是物体的质量即;矿石的密度;
当密度计置于水、酒精的容器中,密度计漂浮,所受的浮力均等于密度计的重力,因而同一支密度计分别静止在水和酒精中,密度计受到的浮力相等;有浮力产生的原因可知,密度计底部所受液体压力相等,由可知,密度计底部所受液体压强大小不变;由可知,所受的浮力相等,水的密度比酒大,则密度计排开水的体积较小,即在水中浸入部分更少,由此可知,装水的容器是乙;
因密度计漂浮,在不同液体中受到的浮力相等,都等于密度计自身的重力;由阿基米德原理可知,液体的密度越大,排开液体的体积越小,因此,密度计的刻度是越往下密度越大,即刻度应该在点。
因,,所以,可得,则密度计处于漂浮状态时浸没的深度与液体密度成反比,所以密度计刻度不均匀,即小明这样均匀标示刻度不对;
要使密度计上两条刻度线之间的距离大一些,测量结果更精确,由知,需减小铅笔的横截面积、增加密度计的质量,可适当换更细的铅笔或增大配重。
24.【答案】三实验现象:;
;
四解释现象:;密度计进入液体中的深度与液体的密度与成反比;
五迁移应用:往容器中加足够多的液体;
增大
【解析】【分析】
本题考查了物体的浮沉条件及其应用;密度计是物体的沉浮条件的实际应用,要结合阿基米德原理和沉浮条件分析有关问题:放入不同的液体,液体密度越大,排开体积越小,有一定的难度。
三实验现象:筷子漂浮在水中和盐水中,根据漂浮条件可知浮力大小关系,再根据阿基米德原理判断排开液体的体积关系,判断出浸入盐水中的深度,画出筷子漂浮在盐水中时的大致情况;
根据密度计的工作原理:漂浮条件,浮力与重力相等,列出浮力表达式,即推导出盐水的密度式;
四解释现象:根据密度计的刻度由上至下数值逐渐增大分析;
五迁移应用:密度计触底无法漂浮,说明可能是容器中水的体积偏少造成的,也可能是密度计的重力太大了,据此分析解答即可;
根据漂浮条件,结合阿基米德原理分析。
【解答】
三实验现象:筷子漂浮在水中和盐水中,根据漂浮条件可知,在水和盐水中受到的浮力大小都等于筷子自身的重力;盐水的密度大于水的密度,根据阿基米德原理可知,筷子排开盐水的体积小,筷子会上浮一些,如下图:
。
在水中时:;
在盐水中时:;
因为浮力相等,所以:;
解得:。
四解释现象:由可知:比重计刻度线的两个特点是,上端刻度小、下端刻度大和上端刻度疏、下端刻度密;
故正确,、错误;
理由:密度计进入液体中的深度与液体的密度与成反比。
五迁移应用:根据题意可知,密度计触底无法漂浮,要使密度计能漂浮,改进建议是往容器中加足够多的液体。
因为,即,增大铜丝的质量,则增大,所以制作的密度计两条刻度线之间的距离增大。
25.【答案】 ,
【解析】从图中可直接读出量杯浸入水中的体积。
量杯浸入待测液体中的体积;量杯在水中和在待测液体中都处于漂浮状态,所受浮力相等,则可得,即,;当将一块小石子放入量杯中并放入该待测液体中时,小石子和量杯仍处于漂浮状态,小石子的质量等于此时量杯多排开液体的质量,即
。
【分析】
量杯在水中和液体中都处于漂浮状态,所受浮力都等于重力,由刻度可读出量杯浸在液面下的深度,根据阿基米德原理即可求出液体密度;
乙丙两图相比可知加入小石子后排开水体积的变化,根据阿基米德原理可求浮力的增加量,可求得排开水的质量,进而求出小石子的质量。
本题考查了阿基米德原理的应用、物体的浮沉条件,利用好物体的浮沉条件是解答本题的关键。
26.【答案】不变
【解析】解:
潜水器在上浮且未浮出水面过程中,排开水的体积不变,水的密度不变,由可知潜水器受到的浮力不变;
该潜水器悬浮在海水中时受到的浮力:
;
潜水器上表面面积:
,
上表面受到的压力,
上表面受到的压强:
,
海水产生的压强:
,
由得海水的密度:
。
故答案为:
不变;
“海斗号”悬浮在海水中,所受到的浮力为;
海水的密度为。
潜水器在上浮且未浮出水面过程中,潜水器排开水的体积不变,水的密度不变,利用分析浮力变化;
知道该潜水器悬浮在海水中时总质量,利用悬浮条件求浮力;
求出潜水器上表面面积,知道上表面受到的压力,利用求上表面受到的压强,减去大气压,可得海水产生的压强,再利用求海水的密度。
本题考查阿基米德原理、物体浮沉条件、液体压强公式的应用,要注意:题目中告诉了海面上的大气压,不可忽略。
27.【答案】解:鸡蛋在清水中浸没,则
排物
则鸡蛋在清水中受到的浮力是
浮水排
鸡蛋的质量为,鸡蛋的重力为
鸡蛋在盐水中悬浮,则
加盐,使盐水密度变大,根据公式 ,在排一定时,盐水密度变大,则鸡蛋受到的浮力变大,使浮力大于重力,鸡蛋上浮,从而漂浮在水面。
答:鸡蛋在清水中受到的浮力为;
盐水的密度为 ;
在盐水中加盐可以让鸡蛋漂浮在盐水中。
【解析】详细答案和解答过程见答案。
28.【答案】把船上的泥沙铲走前后,船排开水的体积变化量为;
铁牛的质量
【解析】解:由于船处于漂浮状态,根据漂浮条件可知:泥沙全部在船上,船受到的浮力
若把船上的泥沙铲走时,船受到的浮力
两式相减得
结合阿基米德原理有
若把船上的泥沙铲走时,铲走的泥沙的体积恰为船上原本泥沙总体积的,泥沙的总质量为当把船上剩下的泥沙全铲走后,即铲走的泥沙质量为
已知当把船上剩下的泥沙全铲走后,铁牛刚好被拉离河底,可知此时船减小的浮力大小等于铲走的泥沙的重力,等于铁牛的重力,故有
铁牛的质量为
。
答:把船上的泥沙铲走前后,船排开水的体积变化量为;
铁牛的质量。
由于船处于漂浮状态,根据漂浮条件得出泥沙全部在船上船受到的浮力,及把船上的泥沙铲走时,船受到的浮力表达式,两式相减结合阿基米德原理求解。
若把船上的泥沙铲走时,铲走的泥沙的体积恰为船上原本泥沙总体积的五分之一,可知泥沙的总质量,当把船上剩下的泥沙全铲走后可知铲走的泥沙质量;根据当把船上剩下的泥沙全铲走后,铁牛刚好被拉离河底,可知此时船减小的浮力大小等于铲走的泥沙的重力,等于铁牛的重力,据此得出铁牛的质量。
本题考查漂浮的条件及阿基米德原理的运用,关键是正确理解题意。
29.【答案】;;;
;鸡蛋在浓盐水中受到的浮力等于重力,鸡蛋在清水中沉底时受到的浮力小于重力,则 。
【解析】【分析】
本题考查了物体的浮沉条件、重力的大小以及力的示意图。
根据计算鸡蛋的重力;鸡蛋在浓盐水中悬浮,浮力等于重力;浮力的方向竖直向上,重力的方向竖直向下,二力大小相等,据此作图;
鸡蛋在清水中沉底,浮力小于重力,据此分析解答;
【解答】
由图可知,鸡蛋在图的浓盐水中悬浮,所受的浮力等于其重力,此时鸡蛋的重力:;
则受到的浮力:;
故鸡蛋在浓盐水中的受力示意图如下所示:
;
鸡蛋在浓盐水中受到的浮力等于重力,鸡蛋在清水中沉底时受到的浮力小于重力,鸡蛋的重力不变,则 。
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