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教科版八年级物理下册第十章3 科学探究:浮力的大小同步练习题
一、单选题
1.如图所示,把一金属块挂在弹簧测力计下,金属块全部浸没于水中,弹簧测力计的示数为F,若要使弹簧测力计的示数变小,下列做法可行的是( )
A.往烧杯里加水
B.往烧杯里加些食盐
C.往烧杯里加些酒精
D.把弹簧测力计向上提一下,但金属块不露出水面
2.物体部分浸在液体中时,它受到浮力的大小等于它所排开这部分液体的( )
A.密度 B.体积 C.质量 D.重力
3.如图所示,一个正方体A浸没在水下某一深度时,上表面受到水15N的压力,下表面受到水20N的压力,则此时A受到的浮力是( )
A.0N B.5N C.15N D.20N
4.如图所示,小李同学利用所学知识自制了一个“热气球”:他将一次性保鲜袋撑开后倒扣在点燃的蜡烛上方,加热一段时间后松手,保鲜袋向上飘去。下列分析正确的是( )
A.加热一段时间后,“热气球”内的空气密度会变大
B.加热一段时间后,“热气球”内的空气质量会变大
C.松手后“热气球”向上飘起,其受到的浮力大于受到的重力
D.松手后“热气球”将向上一直做匀速直线运动
5.如图所示,物体和物体用细线连接悬浮在水中,物体重力为25N,物体重力为20N,物体体积为3.5×10-3m3,细线质量忽略不计。下列说法正确的是( )
A.细线对的拉力为15N B.物体受到的浮力为15N
C.物体的体积为1×103m3 D.物体的密度为2.5×103kg/m3
6.如图所示,两个相同的柱形容器分别盛有两种不同液体,在容器中分别放入两个相同物体,当物体静止后两液面刚好相平,下列判断正确的是( )
A.物体排开液体的质量
B.液体对容器底部的压强
C.容器对地面的压强
D.液体对容器底部的压力
7.物体漂浮在水面,有一半体积露出水面,则物体的密度为(ρ水=1.0×103kg/m3)( )
A.1.0×103kg/m3 B.0.5×103kg/m3
C.2.0×103kg/m3 D.0.25×103kg/m3
8.弹簧测力计下挂一长方体物体,将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,如图1。图2是弹簧测力计示数F与物体下降高度h的关系图像。(不考虑水面高度的变化)( )
A.物体浸没时受到的浮力为5N
B.物体的体积为4×10-4m3
C.物体刚浸没时下表面受到水的压强是8×102Pa
D.物体的密度是1.8×103kg/m3
二、多选题
9.如图所示,两个相同的烧杯中分别装满了两种不同的液体,把甲、乙两球分别轻轻放入两杯液体中,两球最后均沉至杯底。已知甲、乙两球排开液体受到的重力相等,则下列说法正确的是( )
A.甲所受浮力更大
B.乙所受浮力更大
C.甲、乙两球所受浮力大小相等
D.甲所在的容器中的液体密度小于乙所在的容器中的液体密度
10.如图所示的甲图中,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力F随时间t变化的图像。若不计水的阻力,下列说法中正确的是( )
A.石料所受的重力为1400N B.石料所受的浮力为900N
C.石料的体积为 D.石料的密度为
三、填空题
11.如图所示,将边长是10cm的实心立方体木块轻轻放入盛满水的大水槽中。待木块静止时,从水槽中溢出了550g水,g取10N/kg,则木块静止时受到的浮力为 N;木块静止时下表面受到的水的压强为 Pa。
12.将一重为2.5N的石块放入盛满水的溢杯中,从杯中溢出的水重为1N,则该石块所受的浮力为 N。
13.一艘潜水艇从长江潜航到东海,潜水艇受到的浮力 ,轮船从东海行驶到长江,轮船受到的浮力 (两空均填“变大”、“变小”或“不变”,江水密度小于海水密度)。
14.如图甲所示,桌子上有一个底面积为0.05m2的薄壁圆柱形容器,将一个质量为500g的密封的正方体空心铁盒子A放入水中时,有一半的体积露出水面,此时水深30cm。如图乙,用细线把盒子A拴在容器底部(细线的质量和体积不计),并在盒子A上放一小块磁铁B(VA=10VB),此时细线对盒子A的拉力为1N(g取10N/kg。ρ水=1.0×103 kg/m3)。
(1)盒子A的平均密度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)水的密度。
(2)求甲图中水对容器底部的压强和压力。
(3)求磁铁B的密度。
15.用弹簧测力计在空气中称得一石块重为 1N,将石块完全浸入水中,弹簧测力计的示数为0.6N,则石块在水中受到的浮力为 N,石块体积为 m3,此后,当石块在水中的深度增大时,浮力 (填“不变”、“变大”或“变小”)
16.如图所示,为“奋斗者”号潜水器。截止到2021年12月5日,“奋斗者”号潜水器已经完成21次万米深潜,创造了10909m的中国载人深潜新纪录。潜水器总体积约为30m3,则潜水器完全浸没在海水中时受到的浮力为 N,在继续下潜的过程中,所受浮力 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。在海水中10000m处受到的海水压强为 Pa。(g取10N/kg,海水密度取1.0×103kg/m3)
17.图所示,先将溢水杯装满水,然后用测力计拉着重为3.6N、体积为的石块,缓慢浸没在水中,溢出的水全部收集到小空桶中,测力计示数为 N,桶中水重为 N。
四、计算题
18.小海同学游泳时排开水的体积为0.05米3,求他受到的浮力大小.
19.如图甲所示,一个质量为270g的铝块用轻质的不可伸缩的细线系在弹簧测力计的挂钩上,铝块的下表面刚好接触未知液体的液面()。将铝块缓慢浸入未知液体中,弹簧测力计的示数随铝块浸入深度的变化情况如图乙所示。求:
(1)铝块浸没时所受的浮力大小;
(2)未知液体的密度大小;(g取10N/kg)
(3)刚好浸没时圆柱体铝块下表面受到的压强。
五、实验探究题
20.某实验小组按照如图所示的操作,探究影响浮力大小的因素。
(1)合金块物体浸没在水中时,受到的浮力是 N;
(2)观察图甲、乙、丙、丁可知,物体受到浮力的大小与 有关;
(3)由图甲、丙、戊可知:物体所受的浮力大小与液体 有关;
(4)根据该实验过程可知,合金块的体积是 ;
21.探究浮力大小跟排开液体所受重力关系的实验如图所示。
(1)通过乙、丙两图可知,物块受到的浮力为 N;
(2)由实验数据可得出,浸在液体中的物体受到的浮力大小与排开液体的重力大小的关系是: (用表达式表示);
(3)根据本实验数据可知,实验所用小物块的体积为 ;(g取)
(4)由图丙和图丁可知,物体所受浮力与 无关。
22.如图所示是小明测量盐水密度的实验。
(1)小明将天平放在水平桌面上,把游码移至标尺左端 处,发现指针指在如图18甲所示位置,此时他应将平衡螺母适当向 (选填左或“右”)调节、使天平平衡;再将装有盐水的烧杯放在天平的左盘,在右盘中放入50 g、20g、10g砝码各一个时,天平刚好再次平衡;
(2)将杯中的一部分盐水倒人量筒中,盐水的体积如图乙所示,为 cm3
(3)用天平测出剩余盐水和烧杯的总质量如图丙所示, 为 g.则所测盐水的密度是 kg/m3
(4)上述实验结束后,小明利用刚刚测出了密度的盐水和其他一些工具,又想测量一个木块的密度,请帮他将实验步骤补充完整:
①用调好的天平测出木块的质量m;
②容器内装有适量的盐水,将木块和一个空瓶叠加在一起漂浮,如图所示:
③向瓶中倒人适量的水,直到木块 ,用天平测出瓶和水的总质量 m2:
④木块密度表达式ρ= (用字母表示,盐水密度用ρ盐表示).
答案解析部分
1.【答案】B
2.【答案】D
3.【答案】B
4.【答案】C
5.【答案】A
6.【答案】D
7.【答案】B
【解析】【解答】根据阿基米德原理,物体所受浮力
物体所受重力
F浮=G,即,
故选B。
【分析】根据和阿基米德原理列出重力与浮力的表达式,然后计算其密度。
8.【答案】B
9.【答案】C,D
10.【答案】A,D
11.【答案】5.5;550
12.【答案】1
【解析】【解答】根据阿基米德原理:物体在液体中所受到的浮力等于排开液体所受的重力,则该石块所受的浮力为1N。
【分析】物体在液体中受到的浮力,等于排开液体的重力的大小。
13.【答案】变大;不变
14.【答案】小于;3000Pa;150N;5g/cm3
15.【答案】0.4;;不变
【解析】【解答】用弹簧测力计在空气中称得一石块重为1N,将石块完全浸入水中,弹簧测力计的示数为0.6N, 根据称重法测浮力可知:石块受到的浮力:F浮=G﹣F=1N﹣0.6N=0.4N;
根据阿基米德原理可知,石块的体积为:;
根据阿基米德原理可知,浮力大小只与液体的密度和体积有关,与在水中的深度无关,所以石块在水中的深度增大时浮力不变。
故答案为:0.4;;不变。
【分析】根据求出石块的质量,根据求出浮力,当石块完全浸没时排开水的体积和本身的体积相等,根据阿基米德原理求出其大小,然后根据密度公式求出石块的密度,根据阿基米德原理可知,浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关。
16.【答案】3×105;不变;1×108
17.【答案】2.6;1
18.【答案】490N.
19.【答案】解:(1)铝块的质量
m=270g=0.27kg
铝块受到的重力
由图知,铝块浸没在液体中时,弹簧测力计的示数
F拉=1.5N
铝块浸没时受到的浮力
F浮=G-F拉=2.7N-1.5N=1.2N
(2)根据可得铝块的体积
铝块浸没在液体中时,排开水的体积
根据F浮=ρ液gV排可得未知液体的密度
(3)由图可知,刚好浸没时圆柱体铝块下表面的深度
h=10cm=0.1m
刚好浸没时圆柱体铝块下表面受到的压强
答:(1)铝块浸没时所受的浮力大小为1.2N;
(2)未知液体的密度大小为;
(3)刚好浸没时圆柱体铝块下表面受到的压强为。
【解析】【分析】(1)根据G=mg,计算物体的重力;结合重力和拉力,计算物体受到的浮力;
(2)根据,计算物体的体积;利用,计算液体密度;
(3)根据p=ρgh,计算液体压强的大小。
20.【答案】2.5;排开液体体积;密度;2.5×10-4
21.【答案】0.5;F浮=G排;50;深度
22.【答案】(1)零刻度线;右
(2)40
(3)38;
(4)刚好浸没在盐水中;
【解析】【解答】(1)小明将天平放在水平桌面上,把游码移至标尺左端零刻度线处,发现指针指在分度盘的左侧,此时他应将平衡螺母适当向右调节。盐水和烧杯的总质量为:m总=50g+20g+10g=80g;
故答案为:零刻度线;右。
(2)量筒中盐水的体积:V=40mL=40cm3;
故答案为:40cm3。
(3)由图可知,天平标尺的分度值为0.2g,游码对应的刻度值为3g,剩余盐水与烧杯的质量:m剩=20g+10g+5g+3g=38g;
量筒中盐水的质量:;
盐水的密度:;
故答案为:38;。
(4)向瓶中倒水,直到木块刚好浸没在盐水中,用天平测出瓶和水的总质量m2。
④[5]木块刚好完全浸没在盐水中时,木块排开盐水的体积等于木块的体积,即:;
因为木块和瓶整体漂浮,所以整体受到的浮力等于空瓶、瓶中的水和木块的总重力,所以:;
由此可得木块的密度:;
故答案为:刚好浸没在盐水中;。
【分析】(1)小明将天平放在水平桌面上,把游码移至标尺左端零刻度线处,发现指针指在分度盘的左侧,此时他应将平衡螺母适当向右调节。
(2)量筒中盐水的体积:V=40mL=40cm3。
(3)天平标尺的分度值为0.2g,游码对应的刻度值为3g,读出天平示数为剩下的总质量,再由总质量减去得到量筒中盐水的质量,再由公式计算出盐水的密度。
(4)向瓶中倒水,直到木块刚好浸没在盐水中,用天平测出瓶和水的总质量m2。木块刚好完全浸没在盐水中时,木块排开盐水的体积等于木块的体积。因为木块和瓶整体漂浮,所以整体受到的浮力等于空瓶、瓶中的水和木块的总重力,由阿基米德原理可得木块的密度表达式。
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