内容正文:
2024-2025学年人教版初中物理八年级下学期
浮力模拟练习题(适用于辽宁地区)
一、浮力
1.流体对浸入其中的物体的竖直向上的力叫浮力,其方向是:竖直向上。
2.浮力产生的原因:液体对浸在其中的物体的下上表面产生的压力差。
3.实验:探究浮力的大小跟哪些因素有关。控制变量法
①浮力的大小与物体浸在液体中的体积②液体的密度有关③与浸没的深度无关。
二:阿基米德原理
1.实验:浮力大小与物体排开液体所受的重力的关系
①测出物体重力G;
②测出空桶的重力G桶;
③把空桶放在溢水杯的出水口下,并测出物体浸没在液体中时弹簧测力计的示数F;
④测出溢出的水和桶的总重力G桶+水。
⑤实验结论:F浮=G-F,G排=G桶+水-G桶,计算发现F浮=G排。
2.阿基米德原理:浸在液体中的物体受到浮力的大小等于物体排开的液体所受到的重力。用公式表示F浮=G排,推导公式F浮=G排=ρ液gV排
3.这一原理对气体也适用。
4.浮力的只决定于液体的密度、物体排液的体积(物体浸入液体的体积),与物体的形状、密度、质量、体积、及在液体的深度、运动状态无关。
三、物体的浮沉条件
1.上浮:F浮>G物,ρ物<ρ液(实心);
2.下沉:F浮<G物,ρ物>ρ液(实心);
3.悬浮:F浮=G物,ρ物=ρ液(实心),V排=V物
4.漂浮:F浮=G物,ρ物<ρ液(实心),V排<V物
5.沉浮条件在实际生活中的应用
(1)轮船
①是采用“空心”的方法来增大浮力的。
②轮船的排水量:轮船满载时排开水的质量。单位 :t 。
③轮船从河里驶入海里,由于水的密度变大,轮船浸入水的体积会变小,所以会上浮一些,但是受到的浮力不变(始终等于轮船所受的重力)。
(2)潜水艇是靠改变自身的重力来实现上浮或下潜。
(3)气球和飞艇是靠充入密度小于空气的气体(氢气、氦气或热空气)来实现升空的;靠改变自身体积的大小来改变浮力的。
(4)密度计是漂浮在液面上来工作的,它的刻度是“上小下大”。
知识拓展:
1.计算浮力的方法:
①F浮=G-F ②F浮=F上-F下 ③F浮=G物(漂浮或悬浮) ④F浮=G排=ρ液gV排
2. 漂浮问题“五规律”:
规律一:物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力;
规律二:同一物体在不同液体里漂浮,所受浮力相同;
规律三:同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小;
规律四:漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几;
规律五:将漂浮物体浸没在液体里,需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。
模拟练习题
一、选择题:
1. 甲、乙、丙三个小球的质量m和体积V如表所示,将它们浸没在水中释放,在其稳定后,三个小球所受的浮力分别为F甲、F乙和F丙.下列判断正确的是( )
小球
甲
乙
丙
m/g
30
40
54
V/cm3
60
50
20
A.F甲>F乙>F丙 B.F乙>F甲>F丙
C.F丙>F乙>F甲 D.F甲>F丙>F乙
2.水平桌面上的深桶容器中装有水,小明在空玻璃瓶口蒙上橡皮膜,将其置于水中某一深度处,恰好悬浮,如图所示现沿桶壁向容器中缓慢加水,在水面上升的过程中,下列判断错误的是( )
A.玻璃瓶保持静止
B.玻璃瓶下沉至容器底
C.水对容器底的压强增大
D.桌面对容器的支持力增大
3.两个边长相同、材料不同的实心正方体甲和乙,用质量不计的细线连接,轻轻放入某液体中,静止后悬浮,细线处于绷紧状态,如图所示.则( )
A.甲受到的浮力比乙受到的浮力大
B.甲的密度与液体的密度相等
C.如果将细线剪断,甲、乙再次静止后,容器底部受到的压力大小不变
D.如果将细线剪断,甲、乙再次静止后,容器底部受到液体的压强不变
4.甲、乙、丙是由不同材料制成、质量相等的实心球,把它们投入水中静止后,甲球漂浮、乙球悬浮、丙球沉底,则它们受到浮力的情况是( )
A.三球浮力相同
B.甲球浮力最小
C.乙球浮力最小
D.丙球浮力最小
5.如图所示,是南极海洋冰山的美丽景象.冰山实质就是海中漂浮的大块淡水冰.据科学分析、全球气候变暖会导致冰山熔化,海平面升高.下列判断正确的是( )
A.冰山所受到的浮力一定大于它所受的重力
B.冰山所受的重力小于它排开水所受的重力
C.冰山熔化一部分后仍会漂浮在水面上
D.冰山熔化一部分后排开水的体积不变
6.两同学分别在底端封闭的两支相同吸管中装入不同质量的细沙,制成了A、B两支密度计,放入同一个盛有水的烧杯中,静止后如图所示.下列说法正确的是( )
A.密度计A所受浮力较小
B.密度计B所受重力较小
C.两密度计底部所受水的压强相等
D.两密度计在水面处的刻度值不同
7.下列物体中,不受浮力作用的是( )
A.在水中下沉的铁块
B.在水中的桥墩
C.浮在水面上的轮船
D.空中上升的气球
8.如图所示,三个相同的柱形容器中盛有体积相同的水或盐水,将重为3.0N的圆柱体依次放入这三个容器中。下列说法错误的是( )
A. 图乙和图甲中圆柱体下表面受到水的压力之差大于0.7N
B. 图丙和图乙中容器底上表面受到的压力之差等于0.1N
C. 图丙中盐水的密度是1.1×103kg/m3
D. 圆柱体的密度是3.0×103kg/m3
二、填空题
9.把重为0.5 N的鸡蛋放入盐水中,鸡蛋静止时如图所示,此时鸡蛋处于________(填“漂浮”或“悬浮”)状态,它受到的浮力为_______N.
9题图 10题图 11题图 12题图
10.将一块橡皮泥先后捏成实心球和碗,分别放入完全相同的甲、乙两杯液体中,静止时如图所示,甲杯中橡皮泥所受的浮力________乙杯中橡皮泥所受的浮力,甲杯中液面高度________乙杯中液面高度(均填“高于”“低于”或“等于”).
11.丽丽使用电子秤称得一个鸡蛋的质量为55g,将其放入水中后沉入水底,如图所示,逐渐向水中加盐,待鸡蛋悬浮于水中静止时,鸡蛋所受浮力大小为__________N;沉底时鸡蛋受到的浮力为F1,悬浮时鸡蛋受到的浮力为F2,则F1__________F2(选填“>”、“=”或“<”)。
12.某物理兴趣小组做了如图所示的实验来测量物体浸在液体中受到的浮力,则由图可知,物体受到的浮力为___________N,其排开液体的重力为___________N。
13我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟方米深处多次成功坐底,标志着我国在载人深潜领域达到了世界领先水平。“奋斗者”号在深水下潜过程中所受水的压强_______,浮力_______。(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”,整个过程潜水器的体积不变)
14.我国首艘国产航母(如图)在大连造船厂正式下水,当航母静止在水面上时,其受到的浮力 (填“大于”、“等于”或“小于”)重力,在水面下10m深处的船体受到海水的压强为 Pa.(ρ海水=1.0×103kg/cm3,g=10N/kg)
14题图 15题图
15.如图所示,小华制作了一个简易的密度计:她选择一根长16cm的饮料吸管,将一些铜丝从下端塞入并用石蜡封口,使吸管在液体中漂浮时能保持在 方向.密度计在液体中漂浮时,受到的浮力 重力(填“大于”、“小于”或“等于”).把密度计放入水中,露出液面的长度是7.9cm,再将密度计放入某液体中,露出液面的长度是7cm,则此液体的密度为 kg/m3(ρ水=1.0×103kg/m3)
三、作图题
16.如图所示,小球悬浮在水中,作出小球受到的重力与浮力的示意图.
17.请你在图中画出静止在水中的小球所受力的示意图.
17题图 18题图
四、计算题
19.如图所示,薄壁柱型容器,底面积为200 cm2,高40 cm,质量为2 kg,放置在水平桌面上,里面装有20 cm深的水.木块A的重力为24 N,底面积为100 cm2,高40 cm,一轻质细杆与木块A中央固定在一起,将木块A从底面刚好与水面接触开始向下移动,直至木块A浸入水中深度为自身高度的,求:
(1)木块的密度;
(2)细杆对木块力的大小;
(3)将物体A沿竖直方向继续向下移 4 cm,求此时容器对水平地面的压强为多少.
20.在今年聊城市的实验操作技能考试中,某同学的实验过程如图所示:他先将重1 N ,底面积为100 cm2的溢水杯装满6 N的某种液体,再把一个物块悬挂在弹簧测力计的挂钩上,物块在空气中时弹簧测力计的示数是1.5 N,把物块浸没在溢水杯中的液体中时弹簧测力计的示数是0.9 N,同时用空小桶收集排开的液体,已知物块的密度为3×103 kg/m3,g取10 N/kg,求:
(1)物块浸入液体前,溢水杯对桌面的压强;
(2)小桶收集到的液体的质量;
(3)液体的密度.
四、实验题
21.兴趣小组探究影响浮力大小的因素.
甲 乙
(1)提出如下猜想
猜想1:与物体浸在液体中的深度有关
猜想2:与物体浸在液体中的体积有关
猜想3:与液体的密度有关
小组为验证上述猜想,用弹簧测力计、4个相同的小长方体磁力块、2个分别盛有水和盐水的烧杯等,按图甲步骤进行实验:
①利用磁力将4个磁力块组合成长方体物块;
②根据图A、B、C的测量结果,小明认为猜想1是正确的,小华却认为不一定正确.你觉得小华的理由是______________________________________;
③小华为了证明自己的想法,利用上述器材设计实验D,根据A、B、D的测量结果,可得:浮力大小与物体浸在液体中的深度无关,请在图D中画出她实验时长方体物块的放置图;
④兴趣小组进一步研究得出浮力大小与物体浸在液体中的体积有关:
⑤根据A、C、E的结果,得出浮力大小还与__________________有关.
(2)小华把4个磁力块组合成乙图,她还能探究浮力大小与__________的关系.
(3)爱思考的小明又进一步研究水产生的浮力与水自身重力的关系,设计了如下实验:取两个相同的容积均为300 mL的一次性塑料杯甲、乙(杯壁厚度和杯的质量不计),甲杯中装入50 g水,乙杯中装入100 g水,然后将乙杯放入甲杯中,发现乙杯浮在甲杯中.这时甲杯中水产生的浮力为________N;这个实验说明,液体________(填“能”或“不能”)产生比自身重力大的浮力.(g取10 N/kg)
22.为了直观验证阿基米德原理,实验装置如图所示,把弹簧测力计上端固定在铁架台上,用粗铁丝做一个框,挂在弹簧测力计挂钩上。在粗铁丝框上端悬吊一个金属块,下端放一小杯。在金属块的正下方,有一个溢水杯,溢水杯放置在铁架台的支架上,溢水杯跟金属块、粗铁丝都不接触。
(1)平稳缓慢地抬高溢水杯支架,使金属块完全浸没入水中(如图甲→乙→丙),在此过程中。弹簧测力计示数:F甲 ___F乙(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(2)再平稳缓慢地降低溢水杯支架,使金属块完全离开水面(如图丁)。可以计算出图丙中金属块所受到的浮力约为_______N,此时浮力的测量数值比真实数值将
_______(选填“偏大”或“偏小”)。
六、阅读题
23. “彩球温度计”是一种精美的居家装饰品,也是一种很特别的温度计,可用于粗略地测量环境温度。如图甲所示,玻璃管中装有对温度敏感的液体,当外界温度变化时,玻璃管中液体的密度会随之变化。液体中装有体积相同的五颜六色的彩球,每个彩球都标注有特定的温度。当彩球都在玻璃管中静止,不再运动时,所有上浮彩球中最下方一个彩球标注的温度表示所测的环境温度。当外界温度降低时,液体中有部分彩球上浮至“彩球温度计”的上部(彩球体积变化可忽略)。图乙是某温度时彩球温度计中的彩球稳定后的分布情况。请根据以上信息并结合所学知识,回答下面问题:
(1)乙图“彩球温度计”中彩球___________上标注的温度是当时的环境温度(请填写彩球编号);
(2)如果图甲是另一温度时彩球稳定后的分布情况,则___________“彩球温度计”所处环境温度较高(选填“甲”或“乙”);
(3)如果彩球的质量为,彩球的质量为,则___________(选填“>”“=”或“<”);彩球标注的温度___________彩球标注的温度(选填“高于”或“低于”);
(4)彩球是否为悬浮状态___________,理由是___________。
1. B
2. B
3. C
4. D
5. C
6. A
7. B
8. B
9. 悬浮;0.5
10. 等于;等于
11. 0.55;<
12. 1;1
13. 变大;不变
14. 等于;1.0×105
15. 竖直;等于;0.9×103
16. 17.
18. 解:(1)木块的密度为ρ====0.6×103 kg/m3;
(2)木块A 浸入水中深度为自身高度的,此时受到的浮力为F浮=ρgV排 =1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.003 m3=30 N;
此时的木块受到三个力的作用:竖直向上的浮力、竖直向下的重力和细杆产生的力,故细杆产生的力为F=F浮-G=30 N-24 N=6 N;
(3)将物体A沿竖直方向继续向下移4 cm,此时受到的浮力为F浮′=ρgV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.0 034 m3=34 N,
整个装置产生向上34 N的浮力,则物体会对整个装置产生34 N向下的压力,水的重力为G水=ρgV水=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.004 m3=40 N,
容器的重力为G容=mg=2 kg×10 N/kg=20 N,
则对地面的总压力为F′=34 N+20 N+40 N=94 N,
容器对水平地面的压强为p===4 700 Pa.
19.解:(1)他先将重1 N ,底面积为100 cm2的溢水杯装满6 N的某种液体,则溢水杯对桌面的压力F=G1+G2=1 N+6 N=7 N,
溢水杯对桌面的压强
p===700 Pa;
(2)物块在空气中时弹簧测力计的示数是1.5 N,把物块浸没在溢水杯中的液体中时弹簧测力计的示数是0.9 N,则物块浸没在溢水杯中的液体受到的浮力为
F浮=G物-F示=1.5 N-0.9 N=0.6 N,
根据阿基米德原理,排开液体的重力为
G=mg=0.6 N,
排开液体的质量即小桶收集到的液体的质量为
m===0.06 kg;
(3)物块的重力为1.5 N,物块的密度为3×103 kg/m3,根据密度公式,物块的体积为
V物==
=
=5×10-5 m3,
即排开液体的体积,故液体的密度
ρ液===1.2×103 kg/m3.
21.(1)②未控制物体浸在液体中的体积相同
③如图所示:
⑤液体的密度
(2)物体形状
(3)1;能
22.(1)等于;(2)1.2;偏大。
23.①C②甲③<④高于⑤否⑥彩球浸没在液体中虽然静止,它除了受到重力和浮力外,还受到其他作用力
4
学科网(北京)股份有限公司
$$