内容正文:
第九章 浮力
一、单选题
1.浸在液体中的物体,若受到浮力,下列说法正确的是( )
A.物体浸没深度越深受到的浮力越大
B.物体所受浮力大小只与液体密度有关
C.浮力的施力物体是液体
D.浮力的方向是竖直向下
2.将重力为10N的物体放入盛满水的容器中,溢出水的重力为6N。物体所受的浮力( )
A.一定为6N B.可能为5N C.可能为8N D.一定为10N
3.水平桌面上,甲、乙两个相同的烧杯中盛有不同浓度的盐水。现将两个相同的物块分别放入烧杯中,待物块静止时,两烧杯中液面恰好相平,如图所示。则( )
A.乙烧杯中物块受到浮力较大
B.甲、乙两烧杯底部受到液体的压强相等
C.向甲烧杯中缓慢加盐,物块受到的浮力一直增大
D.向乙烧杯中缓慢加水,物块受到的浮力一直减小
4.如图所示的是海军055型驱逐舰,它是我国未来海军的中坚力量。其排水量为12000t,吃水深度为6.6m。关于该驱逐舰,下列分析正确的是( )
A.该驱逐舰在海上航行时受到的浮力大于重力
B.驱逐舰满载时受到的浮力约为
C.舰载直升机飞离后,驱逐舰受到的浮力变小
D.驱逐舰吃水深度越深,舰底受到水的压强越小
5.如图甲所示,弹簧测力计下挂着一个底面积为50cm2的长方体物块,将物块从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降,然后将其逐渐浸入水中,弹簧测力计示数F与物体下降高度h的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.物体的密度是
B.物体浸没时受到的浮力为6N
C.物体刚浸没时下表面受到水的压强是800Pa
D.下降高度大于10cm后物体受到的浮力会变大
6.如图所示,小明把一个苹果用力丢入水中,发现苹果在水中先向下运动,再向上运动,最终漂浮在水面上。下列说法正确的是( )
A.苹果在水中向下运动时,受到的浮力一直增加
B.在水面下下沉的过程中,苹果受到水的浮力不变
C.苹果的密度大于水的密度
D.苹果漂浮时受到的浮力大于其重力
7.将同一个苹果分别放入两种液体中,苹果静止后,情形如图所示。苹果在甲液体中受到的浮力为F甲,在乙液体中受到的浮力为F乙,则( )
A.F甲>F乙 B.F甲=F乙
C.F甲<F乙 D.条件不足,无法判断
8.如图所示,相同材料,但横截面积不同的两个圆柱形物块黏合在一起,较粗部分的横截面积是较细部分的2倍,较细部分的高度是10cm,在水中漂浮时,较细部分有5cm露出水面,当把较细的部分都截掉后,较粗的部分有1cm露出水面,则此物块的密度为( )
A.0.6g/cm3 B.0.65g/cm3 C.0.7g/cm3 D.0.75g/cm3
9.两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
10.物理现象需要我们仔细地观察,在水加热至沸腾过程中,水中的气泡变化是不同的。因此,水中的气泡在上浮过程中受到的浮力变化也是不同的。关于下图,下列说法正确的是( )
A.图为水沸腾时,水中气泡在上浮过程中所受浮力越来越大
B.图为水沸腾时,水中气泡在上浮过程中所受浮力越来越小
C.图为水沸腾前,水中气泡在上浮过程中所受浮力越来越大
D.图为水沸腾前,水中气泡在上浮过程中所受浮力越来越小
二、填空题
11.一个物体的体积是0.4 dm3,完全浸没在水中,它受到的浮力是 N,如果这个物体重4 N,它在水中将是 (选填上浮、下沉或悬浮)。
12.一个实心金属球密度为,体积为,其质量为 kg。把它做成空心球放入底面积为的圆柱体水槽中,球漂浮在水面上,浸入水中的体积为其总体积的,此时水对槽底的压强增大了150Pa,则球体空心部分的体积为 。(,g取10N/kg)
13.在“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中,小芳设计的实验步骤如图所示。她按照A、B、C、D的顺序进行测量。小路则认为可以进一步优化实验步骤以减小实验误差。他将A、B、C、D重新排序,你认为小路的测量顺序是 ;由A、B两步我们可以根据公式 求出F浮的大小,然后再比较F浮和 的大小关系。
14.如图所示,“海翼”是由中国科学院沈阳自动化研究所完全自主研发、拥有自主知识产权的水下滑翔机。“海翼”配备油囊装置,需要上浮时,油囊会鼓起来,从而使得排开水的体积 (选填“增大”“减小”或“不变”),受到的浮力 (选填“大于”“小于”或“等于”)重力;“海翼”号实现浮沉原理与传统潜水艇浮沉的原理 (选填“相同”或“不同”)。
15.物理小组制作的潜水艇模型如图所示。通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气,就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时,若从胶管A吸气,则烧瓶将 (选填“上浮”“下沉”或“悬浮”),此时烧瓶受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。(胶管A的体积不计)
三、作图题
16.请在图中画出鸡蛋在盐水中悬浮时受到的浮力F(O为鸡蛋重心)。
四、实验题
17.小明在生活中发现木块总浮在水面上,铁块却沉入水底,由此他提出两个问题:
问题1:没入水中的铁块是否受到浮力?
问题2:浮力大小与哪些因素有关?
为此他设计并完成了如图所示实验。
(1)乙图中弹簧测力计示数小于甲图中弹簧测力计示数,说明浸入水中的铁块 (填“受到”或“不受到”)浮力,丙图中铁块受到的浮力是 N。
(2)要想探究物体所受浮力与深度的关系,应选甲、 、 三次实验,得到的结论是 。
(3)做甲、丁、戊三次实验,是为了探究浮力大小与 关系,得到的结论是 。
18.在学校开展的“防溺水安全教育”活动中,专家告诉同学们:若是不小心落水,务必保持冷静,不要挣扎将手臂高举,而应该将手臂浸在水中,头后仰,如图甲所示,这样口鼻就可以露出水面进行呼吸,等待救援。小明认为这是因为浮力大小与物体排开液体的体积有关,他将自己的想法说与同学听,大家都很感兴趣,并提出以下猜想:
猜想1:浮力的大小可能与物体排开液体的体积有关;
猜想2:浮力的大小可能与物件的形状有关;
猜想3:浮力的大小可能与物体的密度有关。
于是他们找来烧杯、弹簧测力计、装有沙子的小盒子、铁钉等实验器材进行探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验。
(1)根据图乙所示,实验步骤B中的物体受到的浮力为 N;
(2)为了探究猜想1,小明将装有沙子的小盒子从图B下降至图C的过程中,发现弹簧测力计示数逐渐减小的同时,还观察到烧杯中的液面 ,由此可得结论是 ;
(3)为了探究猜想2,小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行图丙的实验,由此小明得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关。你认为这样得出结论是 (选填“合理”或“不合理”)的,请你说出理由: ;
(4)为了验证猜想3,小明将小盒子中的沙子换成质量更大的铁钉,增大物体的密度,直接仿照步骤C进行实验,发现此时弹簧测力计示数大于1.8N,便认为该猜想是正确的。小明在该实验操作环节中存在的问题是 。通过同学们交流讨论。小明改正了实验中存在的问题,和同学们继续进行探究……
五、计算题
19.在弹簧测力计下悬挂一个合金零件,弹簧测力计的示数是7.8N,当把零件浸没在密度为的油中,弹簧测力计的示数是6.6N,求:
(1)浸没时合金零件受到的浮力;
(2)合金零件的密度。
20.如图所示,薄壁烧杯内装质量800g的水,烧杯的底面积是,将一个质量是200g、体积是的实心长方体A用细线吊着,然后将其体积的三分之一浸入烧杯内的水中。(杯内的水在实验过程中始终没有溢出。,)求:
(1)长方体A受到的浮力;
(2)细线对长方体A的拉力;
(3)若剪断细线,待A静止后,水对烧杯底的压强变化量。
试卷第1页,共3页
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《第九章 浮力2024-2025学年沪粤版(2024)物理八年级下学期》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
A
C
C
B
A
C
A
D
1.C
【详解】A.浮力大小与浸没的深度无关,物体浸没后,排开液体的体积不再变化,根据阿基米德原理可知,物体所受的浮力也不变,故A错误;
B.根据阿基米德原理
F符=G排=ρ液gV排
可知,物体所受的浮力大小与液体密度及物体排开液体的体积有关,故B错误;
C.浸在液体中的物体所受的浮力的施力物体是液体,故C正确;
D.物体所受液体的浮力方向竖直向上,故D错误。
故选C。
2.A
【详解】容器中盛满水,所以物体排开水的重力等于溢出水的重力,则物体排开水的重力
根据阿基米德原理可知,物体所受浮力
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.A
【详解】A.物块在甲中下沉,受到的浮力小于物块重力;在乙中漂浮,物块受到的浮力等于物块重力,因此乙烧杯中物块受到浮力较大,故A符合题意;
B.物块在甲中下沉,物块的密度大于甲中盐水的密度;在乙中漂浮,物块的密度小于乙中盐水的密度,因此乙中盐水的密度大于甲的盐水的密度,液面相平,根据p=ρgh可知乙烧杯底部受到的液体压强较大,故B不符合题意;
C.向甲烧杯中缓慢加盐,盐水的密度会慢慢增大,物块会慢慢浮起来,当盐水的密度大于物块的密度时物块漂浮,漂浮时浮力等于重力,不会一直增大,故C不符合题意;
D.向乙烧杯中缓慢加水,盐水密度会变小,物块会从漂浮状态到悬浮状态,这两个状态物块受到的浮力都等于重力的,故D不符合题意。
故选A。
4.C
【详解】A.驱逐舰在海上航行时,处于漂浮状态,根据物体的浮沉条件可知,驱逐舰受到的浮力等于总重力,故A错误;
B.根据阿基米德原理可知,驱逐舰满载时受到的浮力约为
故B错误;
C.舰载直升机飞离后,驱逐舰依然漂浮,受到的浮力等于重力,因总重力会减小,则驱逐舰受到的浮力也会减小,故C正确;
D.驱逐舰吃水深度越深,即h越大,根据可知舰底受到水的压强越大,故D错误。
故选C。
5.C
【详解】AB.由乙图可知,物体的重力为10N,则物体的质量为1kg,完全浸没时弹簧测力计的拉力为6N,所以物体浸没时受到的浮力为4N,完全浸没时物体排开水的体积就等于物体的体积,由阿基米德原理可得,物体的体积为
由密度公式可得,物体的密度为
故AB错误;
C.物体刚浸没时下表面受到水的压力等于其浸没时受到的浮力,由压强公式可得,物体刚浸没时下表面受到水的压强是
故C正确;
D.由乙图可知,当物体下降高度大于10cm后,物体已经完全浸没,排开水的体积始终等于物体本身的体积,由阿基米德原理可知,物体受到的浮力不变,故D错误。
故选C。
6.B
【详解】AB.苹果在水中向下运动时,始终为浸没状态,说明排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知,苹果受到的浮力不变,故A错误,B正确;
C.苹果最终漂浮在水面上,根据物体的浮沉条件可知,苹果的密度小于水的密度,故C错误;
D.根据漂浮条件可知,苹果漂浮时受到的浮力等于其重力,故D错误。
故选B。
7.A
【详解】苹果在甲液体中漂浮,苹果受到的浮力F甲=G;苹果在乙液体中沉底,苹果受到的浮力F乙<G,因此F甲>F乙。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8.C
【详解】设细物块的横截面积为S,则粗物块的横截面积为2S。物块始终漂浮在水面上,所以浮力始终等于其重力。截去前,细物块在水中的长度为
l1=0.1 m0.05 m=0.05m把较细的部分都截掉后,重力减小,所以整体所受浮力减小,减小的浮力大小等于截去物块的重力。因截掉后较粗的部分有1 cm露出水面,由减小的浮力大小等于截掉物块的重力得
ρ水g(V细+V粗露)=G细
代入数据得
1.0×103kg/m3×10N/kg×(S×0.05m+2S×0.01m)=ρ物×10N/kg×S×0.1m
解得物块的密度
ρ物=0.7×103kg/m3=0.7g/cm3
故ABD错误,C正确。
故选C。
9.A
【详解】A.根据阿基米德原理
F浮=ρ液gV排
A、B均漂浮在水中,故液体密度相同。由图可知
VB排>VA排
可得
FB浮>FA浮
故A正确;
B.密度计处于漂浮状态,浮力和重力的关系为
F浮=G计
因为
FB浮>FA浮
所以
GB>GA
故B错误;
C.A、B浸没的深度关系为
hA<hB
根据液体压强公式
p=ρgh
可得
pA<pB
故C错误;
D.密度计是用来测量液体密度的仪器,密度计漂浮时,在液面处的刻度就是所测液体的密度,A、B均为密度计,漂浮在水上,所以两密度计在水面处的刻度都是水的密度,故D错误。
故选A。
10.D
【详解】水沸腾之前,水下层的温度高于上层的水温,气泡上升过程中,气泡中的水蒸气遇冷液化成水,气泡变小,图中气泡上升过程中体积变小,所以是水沸腾前的现象;上升过程排开水的体积变小,由可知,气泡上升过程所受的浮力变小,故D正确,ABC错误。
故选D。
11. 4 悬浮
【详解】[1]物体浸没在水中排开水的体积
V排=V物=0.4dm3=0.4×10-3m3
物体受浮力
F浮=ρgV排=1×103kg/m3×10N/kg×0.4×10-3m3=4N
[2] 如果这个物体重4N,则有F浮=G物,所以它在水中悬浮。
12. 0.3 350
【详解】[1]一个实心金属球的质量为
[2]水对槽底的压力增大了
浮力等于增大的压力,则排开水的体积为
则总体积为
空心部分的体积为
13. DABC F浮=G-F G排
【详解】[1]按照A、B、C、D的顺序进行测量,测完桶和排开的水的总重力后,将水倒掉再测空桶的重力,由于桶中还有水残留,会导致测得的桶的重力偏大,因此要把测空桶的重力放在第一步,故小路的测量顺序应该为DABC。
[2]步骤A中直接测量物体的重力G,步骤B中测量物体浸没在水中时受到弹簧测力计的拉力F,根据称重法可知,物体的浸没在水中受到的浮力为
[3]步骤D中测量出空桶的重力G桶,步骤C中测量出桶和排开水的总重力G总,因此排开水的重力为
然后再比较F浮和G排的大小关系,即可探究浮力大小与排开液体重力的关系。
14. 增大 大于 不同
【详解】[1][2][3]“海翼”配备油囊装置,需要上浮时,油囊会鼓起来,排开水的体积增大,由可知,浮力增大,使浮力大于重力,物体上浮;潜水艇靠改变自身的重力来实现浮沉,与“海翼”号实现浮沉的原理不同。
15. 下沉 不变
【详解】[1][2]若从管吸气,烧瓶中空气减少,气压减小,外界气压大于瓶内气压将水向瓶内挤压,烧瓶中水就会上升,自重增大,由于该过程中液体的密度不变,烧瓶排开液体体积不变,烧瓶浮力大小不变,此时重力大于浮力,烧瓶会下沉。
16.
【详解】鸡蛋所受浮力的方向是竖直向上的,作用点即重心为O点,从重心O开始竖直向上画一条带箭头的线段表示出浮力,并标出F,如图所示:
17.(1) 受到 0.6
(2) 丙 丁 物体浸没时,受到的浮力大小与深度无关
(3) 液体的密度 排开液体的体积相同时,排开液体的密度越大,受到的浮力越大
【详解】(1)[1]乙图中弹簧测力计示数小于甲图中弹簧测力计示数,说明浸入水中的铁块还受到一个竖直向上的力,即受到浮力。
[2]根据称重法测浮力可知,丙图中铁块受到的浮力为
(2)[1][2][3]要想探究物体所受浮力与深度的关系,要控制排开液体的体积和密度相同,故应选甲、丙、丁三次实验,在丙、丁中,物体浸没在相同液体的不同深度处,测力计示数相等,由称重法测浮力可知,铁块受到的浮力相同,得到的结论是:物体浸没时,受到的浮力大小与深度无关。
(3)[1]由图可知,丁、戊实验中排开液体的体积相同,而液体的密度不同,由称重法测浮力可知,测力计示数不同,可得出受到的浮力大小不同,故是为了探究浮力大小与排开液体的密度的关系。
[2]盐水的密度大,铁块受到浮力也大,故可以得到的结论是:排开液体的体积相同时,排开液体的密度越大,受到的浮力越大。
18. 0.4 逐渐升高 液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大 不合理 没有控制排开液体的体积一定 改变了物体的重力
【详解】(1)[1]根据图乙所示,实验步骤B中的物体受到的浮力为
(2)[2][3]为了研究猜想1,小明将装有沙子的小盒子从图B下降至图C的过程中,发现弹簧测力计示数逐渐减小的同时,说明小盒子受到的浮力增大;还观察到烧杯中的液面升高,说明小盒子排开液体体积变大,由此初步分析得出:液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大。
(3)[4][5]为了研究猜想2,小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行图丙的实验,由图可知,橡皮泥排开的水的体积不同,没有控制排开液体体积一定,导致实验结论出错,因此得出浮力的大小与物体的形状有关的结论不合理。
(4)[6]将小盒子中的沙子换成质量更大的铁钉,增大物体的密度,直接仿照步骤C进行实验,即改变了物体的密度,又改变了物体的重力,发现此时弹簧测力计示数大于1.8N,根据
由于重力G未知,因此浮力不一定不同,故得出的结论不合理。
19.(1)1.2N;(2)5.2×103kg/m3
【详解】解:(1)合金零件受到的浮力
F浮=G-F拉=7.8N-6.6N=1.2N
(2)合金零件的体积
合金零件的质量
合金零件的密度
答:合金零件的密度为5.2×103kg/m3。
20.(1)1N
(2)1N
(3)100Pa
【详解】(1)实心长方体A的体积浸入烧杯内的水中时排开水的体积为
长方体A受到的浮力为
(2)长方体A的重力为
对物体A受力分析可知,物体A受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力以及绳子对物体A的拉力,根据力的平衡条件可知,细线对物体A的拉力
(3)若剪断细线,由于长方体全部浸没时受到的浮力为
根据物体的浮沉条件可知,长方体会先上浮,待A静止后,长方体A处于漂浮状态,长方体A漂浮时受到的浮力
根据阿基米德原理可知,漂浮时排开水的体积
与A体积浸没时相比排开水的体积增加量
由可知,烧杯内水面上升的高度
水对烧杯底的压强增大量
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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