内容正文:
专题04 浮力
浮力大小变化的判断
1.(23-24八下·北京海淀区·期末)关于轮船和潜水艇,下列说法正确的是( )
A.轮船从密度较小的江水中驶入密度较大的海水中,其所受浮力变大
B.漂浮在海上的轮船,其所受浮力小于其排开海水所受的重力
C.浸没在水下的潜水艇继续下潜的过程中,其所受浮力变小
D.潜水艇在露出水面后继续上浮的过程中,其所受浮力变小
【答案】D
【来源】北京市海淀区2023-2024学年八年级下学期期末物理试题
【解析】A.轮船从密度较小的江水中驶入密度较大的海水中,其始终漂浮在水面上,所受浮力始终等于自身重力,重力不变,浮力不变,故A错误;
B.由浮沉条件和阿基米德原理可知,漂浮在海上的轮船,其所受浮力等于其排开海水所受的重力,故B错误;
C.浸没在水下的潜水艇继续下潜的过程中,排开水的体积不变,其所受浮力不变,故C错误;
D.潜水艇在露出水面后继续上浮的过程中,排开水的体积变小,其所受浮力变小,故D正确。
故选D。
2.(23-24八下·北京大兴区·期末)关于压强与浮力的相关知识,下列说法中正确的是( )
A.飞机的机翼获得向上的升力,是因为空气对机翼上、下表面有压力差
B.在水中上浮的物体所受浮力大,下沉的物体所受浮力小
C.质量不变的轮船由长江驶入东海的过程中,所受到的浮力变大
D.石块浸没在水中下沉的过程中,所在的位置越深,受到的浮力越大
【答案】A
【来源】 北京市大兴区2023-2024学年八年级下学期期末物理试题
【解析】A.飞机的机翼获得向上的升力,是因为机翼上表面空气流速快,压强小,与下表面空气流速慢,压强大,使机翼受到向上的压强差,故A正确;
B.物体受到的浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关,与物体上浮或者下沉无直接关系,故B错误;
C.质量不变的轮船由长江驶入东海的过程中,始终是漂浮的,浮力等于重力,所受到的浮力不变,故C错误;
D.石块浸没在水中下沉的过程中,排开水的体积不变,受到的浮力不变,故D错误。
故选A。
浮力大小的计算
1.(23-24八下·北京西城区·期末)两个物体分别挂在弹簧秤下,将它们同时浸没在水中,两弹簧秤示数减少相等,则两物体必有相同的( )
A.质量 B.体积 C.密度 D.形状
【答案】B
【来源】北京市西城区2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】两弹簧秤示数减少相等,说明两个物体在水中所受浮力相等,根据可知,它们排开液体的体积必相等,又知它们是浸没在水中,则,所以它们的体积也相等,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2.(23-24八下·北京海淀区·期末)如图所示,一个铁块在水中沉底(铁块与容器底部不密合),水对该铁块向上和向下的压力分别为和。下列说法正确的是( )
A.的大小一定大于的大小
B.与的合力方向竖直向下
C.与的合力小于铁块所受浮力
D.与的合力等于铁块所受重力
【答案】A
【来源】北京市海淀区2023-2024学年八年级下学期期末物理试题
【解析】A.下表面的深度大,则下表面受到的液体压强大,液体对下表面受到的向上的压力大,故A正确;
B.下表面受到的压力方向是竖直向上的,上表面受到的压力方向是竖直向下的,且,故合外力竖直向上,故B错误;
C.根据浮力产生的原因,与的合力等于铁块所受浮力,故C错误;
D.铁块在水中沉底,则重力大于浮力,即与的合力小于铁块所受重力,故D错误。
故选A。
3.(23-24八下·北京海淀区·期末)如图所示,向溢水杯中注满密度为的液体,将一个密度为、质量为的小球轻轻放入溢水杯中,待小球和液面都静止后,测得溢出液体的质量为;将溢水杯中的液体全部倒出并擦干,再向溢水杯中注满密度为的另一种液体,然后将小球擦干轻轻放入溢水杯中,待小球和液面都静止后,测得溢出液体的质量为。下列说法不正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】D
【来源】北京市海淀区2023-2024学年八年级下学期期末物理试题
【解析】依题意得
A.若
则
则小球在两液体中均漂浮,受到的浮力均等于重力,则小球在两液体中受到的浮力相等,由与得
故A正确,不符合题意;
B.若
当
时,小球在第一种液体中沉底,在第二种液体中漂浮,由浮沉条件与得,则小球在第一种液体中排开液体的质量小于小球的质量,小球在第二种液体中排开液体的质量等于小球的质量,即
当
时
故B正确,不符合题意;
C.若
则
则小球在第一种液体中悬浮,在第二种液体中漂浮,由浮沉条件与得
故C正确,不符合题意;
D.若
则
小球在第两种液体中均沉底,小球排开液体的体积相等,由得
故D错误,符合题意。
故选D。
4.(23-24八下·北京海淀区·期末)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
【答案】C
【来源】北京市海淀区2023-2024学年八年级下学期期末物理试题
【解析】A.由图可知物体受到的重力为54N,则物体的质量为
故A错误;
B.由图可知物体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4cm。故B错误;
C.由图可知物体受到的浮力为
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。
故选C。
5.(23-24八下·北京延庆区·期末)水平桌面上有两个规格完全相同的容器,两容器中分别盛有密度不同的液体P和液体Q,某同学将两个体积相同的铁锥体和铜锥体分别放入这两个容器中,静止后的情境如图甲和乙所示,已知两次实验中液面到容器底的距离相等(h1=h2),图甲中液体对容器底部的压强大于图乙中液体对容器底部的压强,ρ铁<ρ铜,下列判断正确的是( )
A.液体P的密度比液体Q的密度小
B.图甲中液体对容器底部的压力比图乙中液体对容器底部的压力小
C.铁锥体在液体P中所受的浮力大于铜锥体在液体Q中所受的浮力
D.铁锥体在液体P中排开液体的质量与铜锥体在液体Q中排开液体的质量相等
【答案】C
【来源】北京市延庆区2023-2024学年八年级下学期期末物理试题
【解析】A.由题意可知,图甲中液体对容器底部的压强大于图乙中液体对容器底部的压强,即p甲>p乙,两次实验中液面到容器底的距离相等,根据p=ρgh可得,ρP>ρQ,故A错误;
B.两个容器的规格完全相同,即容器底部的面积相同,p甲>p乙,根据可得,F甲>F乙,故B错误;
C.锥体的体积相等,ρP>ρQ,根据F浮=ρ液gV排可知,锥体受到的浮力大小,F铁>F铜,故C正确;
D.根据阿基米德原理可知,物体排开液体的重力等于物体受到的浮力大小,则锥体排开液体的重力大小关系是F铁>F铜,即GP>GQ,根据G=mg可得,锥体排开液体的质量关系mP>mQ,故D错误。
故选C。
6.(23-24八下·北京石景山区·期末)某学校综合实践活动小组利用弹簧测力计、合金块、细线、笔、纸等,将弹簧测力计改装成可以测量液体密度的工具(合金块始终浸没在液体中)。他们的部分改装过程如下:先将合金块浸没在水中,静止时如图甲所示,读出并记录弹簧测力计的示数F1为3.0N;再将擦干后的合金块浸没在酒精中,静止时如图乙所示,读出并记录弹簧测力计的示数F2为3.2N。然后在弹簧测力计上F1和F2相应的刻度线处分别标上水和酒精的密度值。(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,酒精的密度ρ酒精=0.8×103kg/m3,g取10N/kg)
下列说法中正确的是( )
A.合金块的重力为4N
B.合金块的体积是0.8×10-4m3
C.改装后的弹簧测力计上1.0N刻度线对应的液体密度值为3.0×103kg/m3
D.若只更换成体积更小的合金块,改装后的测量液体密度的工具分度值会变大
【答案】ACD
【来源】北京市石景山区2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】AB.假设合金块的重力为G,合金块浸没在水中,排开水的体积等于合金块的体积,根据称重法和阿基米德原理可得,则有
①
合金块浸没在酒精中,排开酒精的体积等于合金块的体积,根据称重法和阿基米德原理可得,则有
②
联立①②可得:合金块的重力为G=4N,合金块的体积是,故A正确,B错误;
C.当物体浸没在某液体中测力计示数为1.0N时,根据称重法可得,物体受到的浮力为
根据阿基米德原理可得,某液体的密度为
即:改装后的弹簧测力计上1.0N刻度线对应的液体密度值为3.0×103kg/m3,故C正确;
D.若只更换成体积更小的合金块,根据
即
金属块排开液体的体积变小,其它条件不变,则变大,测力计相同的示数对应的密度会更大,所以,改装后的测量液体密度的工具分度值会变大,故D正确。
故选ACD。
7.(23-24八下·北京大兴区·期末)如图甲所示,一个金属块在钢绳拉力的作用下从水面上方匀速下降,直至金属块全部没入水中,图乙所示为钢绳拉力F随时间t变化的关系图像。若不计水的阻力,水的密度为1.0×103kg/m3,取10N/kg,则下列说法中正确的是( )
A.金属块受到的重力为3950N
B.金属块浸没在水中时受到的浮力为3450N
C.金属块的体积为5×10-3m3
D.金属块的密度为7.9×103kg/m3
【答案】AD
【来源】 北京市大兴区2023-2024学年八年级下学期期末物理试题
【解析】A.如图乙可知,金属块受到的重力为3950N,故A正确;
B.如图乙可知,金属块浸没在水中时受到的浮力为
故B错误;
C.根据阿基米德原理,金属块的体积为
故C错误;
D.金属块质量为
金属块的密度为
故D正确。
故选AD。
8.(23-24八下·北京西城区·期末)一个长方体物体竖直浸没在水中时,水对它上、下表面的压力分别为20N和50N,这个物体所受浮力的大小等于 N。
【答案】30
【来源】北京市西城区2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】浸在液体中的物体,所受的浮力大小等于上、下表面的压力差,由此可得物体在水中受到的浮力
这个物体所受浮力的大小等于30N。
物体的沉浮条件及应用
1.(23-24八下·北京西城区·期末)如图所示,将香瓜和樱桃放入同一个盛有水的水槽中,质量较大的香瓜漂浮在水面上,质量较小的樱桃沉在水底。关于此现象,下列说法中正确的是( )
A.樱桃的密度小于香瓜的密度
B.香瓜受到的浮力大于它受到的重力
C.樱桃受到的浮力等于它受到的重力
D.香瓜受到的浮力大于樱桃受到的浮力
【答案】D
【来源】北京市西城区2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】A.由题意可知,质量较大的香瓜漂浮在水面上,质量较小的樱桃沉在水底,由物体浮沉条件可知
,
因此。故A错误;
BC.香瓜漂浮在水面,樱桃沉在水底,由物体浮沉条件可知,香瓜受到的浮力等于自身重力,樱桃受到的浮力小于它受到的重力,故BC错误;
D.由题意可知,香瓜排开水的体积大于樱桃排开水的体积,由可知,香瓜受到的浮力大于樱桃受到的浮力,故D正确。
故选D。
2.(23-24八下·北京朝阳区人朝分实验学校·期末)如图所示,将一块橡皮泥放入水中,橡皮泥会下沉。将橡皮泥从水中捞出,捏成小船的形状,再放入水中,橡皮泥就可以漂浮在水面上。两次实验中橡皮泥所受的重力为G甲、G乙,排开水的体积为V甲、V乙,所受的浮力为F甲、F乙,排开水的重力为G排甲、G排乙。下列判断中正确的是( )
A.G甲=F甲,G乙=F乙 B.G甲=G乙,F甲=F乙
C.G排甲<G排乙,F甲<F乙 D.V甲<V乙,F甲=F乙
【答案】C
【来源】北京市朝阳区人朝分实验学校2023-2024学年八年级下学期期末物理试题
【解析】A.甲图中橡皮泥放入水中,橡皮泥会下沉,说明橡皮泥受到的重力大于受到的浮力,即G甲>F甲;乙图中橡皮泥在水面上漂浮,说明橡皮泥受到的重力等于受到的浮力,即G乙=F乙;故A错误;
B.橡皮泥捏成小船的形状,质量不会改变,由G=mg可得,二者所受的重力相等,即G甲=G乙;甲图中的橡皮泥受到的浮力小于受到的重力,乙图中的橡皮泥受到的浮力等于受到的重力,所以F甲<F乙,故B错误;
C.甲图中的橡皮泥受到的浮力小于受到的重力,乙图中的橡皮泥受到的浮力等于受到的重力,所以F甲<F乙,由阿基米德原理可知,排开水的重力G排甲<G排乙,故C正确;
D.由于甲乙两图中橡皮泥G排甲<G排乙,所以由
可知,排开水的体积V甲<V乙;甲图中的橡皮泥受到的浮力小于受到的重力,乙图中的橡皮泥受到的浮力等于受到的重力,所以F甲<F乙,故D错误;
故选C。
3.(23-24八下·北京第二中学·期末)将体积相同的甲、乙实心球放入装有水的烧杯中。若甲、乙所受的重力和排开水所受的重力如下表。则两球静止在水中时的情形可能是( )
实心球
实心球所受的重力/N
排开水所受的重力/N
甲
1
1
乙
2
1
A. B.
C. D.
【答案】C
【来源】北京市第二中学2023-2024学年八年级下学期期末物理试题
【解析】A.根据阿基米德原理,排开水的重力等于浮力,乙球的重力大于浮力,所以乙球应该沉底,故A不符合题意;
D.甲实心球的重力等于排开水的重力,根据阿基米德原理,排开水的重力又等于浮力,故甲球的 重力等于浮力,故可能是漂浮,也可能是悬浮,故D不符合题意;
BC.甲、乙两球排开水的重力相同,故浮力相同,由于都在水中,故排开水的体积相同,而甲、乙两球的体积相同,故说明甲、乙两球只能浸没在水中,故B不符合题意;C符合题意。
故选C。
4.(23-24八下·北京东城区·期末)甲、乙、丙三个小球的质量m和体积V如表所示。将它们浸没在水中后释放。当三个小球均静止在水中时( )
甲球
乙球
丙球
质量m/g
30
50
54
体积V/cm³
50
50
20
A.甲球所受浮力最大
B.乙球所受浮力最大
C.丙球所受浮力最大
D.甲、乙两球所受浮力一样大
【答案】B
【来源】北京市东城区2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】甲球的密度
小于水的密度,甲球最终在水中漂浮,浮力等于重力,则浮力为
乙球的密度
乙球的密度等于水的密度,乙球最终将悬浮,浮力等于重力,则浮力为
丙球的密度
丙球的密度大于水的密度,丙球将下沉,浮力为
乙球受到的浮力最大。
故选B。
5.(23-24八下·北京朝阳区·期末)盐水选种是一种常用的选种方法,将待选的种子放入浓度适当的盐水中,良种沉入水底、次种则漂浮于水面,如图甲所示。农民为了方便检验自制的盐水浓度是否合适,在一端封闭的吸管内放入一些铁砂制成了简易密度计。首先将密度计放入标准盐水中,在吸管上标出水面的位置,如图乙所示,再将密度计放入自制的盐水中,如图丙所示。下列说法正确的是( )
A.良种的密度小于次种的密度
B.图丙中密度计所受的浮力大于图乙中密度计所受的浮力
C.图丙中的自制盐水需要通过加水配成标准盐水
D.若只换用更细的吸管制作密度计可以提高密度计的测量精度
【答案】D
【来源】 北京市朝阳区2023-2024学年八年级下学期期末物理试题
【解析】A.良种沉入水底,说明良种的密度大于水的密度;次种漂浮于水面,说明次种密度小于水的密度;故良种密度大于次种密度,故A错误;
B.图乙和图丙中,密度即都处于漂浮状态,所受浮力都等于自身重力,重力不变,浮力不变,所以图丙中密度计所受的浮力等于图乙中密度计所受的浮力,故B错误;
C.图丙与图乙比较,浮力相等,密度计浸入液体的体积较多,排开液体体积较大,根据可知丙中液体密度较小,所以应往丙中加盐增加盐水的密度,达到标准盐水的密度,故C错误;
D.换用更细的吸管制作密度计,在排开液体体积相同的情况下,密度计浸入水的深度变化比较大,可以提高测量精度,故D正确。
故选D。
6.(23-24八下·北京大兴区·期末)小兴将自制的简易密度计分别放入盛有不同液体的甲、乙两个烧杯中,密度计静止时的情境如图所示。下列说法中正确的是( )
A.甲杯中液体的密度比乙杯中液体的密度大
B.密度计在乙杯中受到的浮力比在甲杯中受到的浮力大
C.甲杯中液体对密度计底部向上的压力比乙杯中液体对密度计底部向上的压力大
D.甲杯中液体在密度计底部处的压强等于乙杯中液体在密度计底部处的压强
【答案】D
【来源】 北京市大兴区2023-2024学年八年级下学期期末物理试题
【解析】AB.因为同一个密度计放在甲、乙液体中都漂浮,根据物体的浮沉条件可知,所以
即密度计在两杯中受到的浮力相等;由图知,密度计排开液体的体积
V排甲>V排乙
又因为,所以
即甲杯中液体的密度比乙杯中液体的密度小,故AB错误;
CD.密度计受到的浮力相同,根据浮力产生的原因可知,浮力等于物体下表面和上表面所受压力之差,而密度计漂浮,其上表面受到的压力为0,所以下表面受到的压力相等,即甲杯中液体对密度计底部向上的压力比乙杯中液体对密度计底部向上的压力相等;密度计底面积一定,根据可知,甲杯中液体在密度计底部处的压强等于乙杯中液体在密度计底部处的压强,故C错误,D正确。
故选D。
7.(23-24八下·北京朝阳区·期末)有一种防溺水救生手环,具有一定的安全防护作用。紧急情况下,只要启动手环上的开关,手环内的气囊就会立刻充满气体,使人体头部露出水面。某同学的质量为52.5kg,其密度为,打开气囊,约占人体总体积1/10的头部露出水面静止。不计手环的重力,g取10N/kg,下列说法正确的是( )
A.当手环开关未打开时,该同学受到的浮力小于重力
B.该同学全部浸没在水中时受到的浮力为500N
C.充气后气囊的体积至少应为
D.当气囊充满气体,该同学静止时,人与气囊所受的浮力大于重力
【答案】ABC
【来源】 北京市朝阳区2023-2024学年八年级下学期期末物理试题
【解析】A.根据题意可知,当手环开关未打开时,该同学的密度大于水的密度,则该同学下沉,故A正确;
B.根据题意可知,某同学的质量为52.5kg,其密度为,则该同学的体积为
当该同学全部浸没在水中时,排开水的体积等于人的体积,由可得,该同学全部浸没在水中时受到的浮力为
故B正确;
C.打开气囊后,人处于漂浮的状态,则有
排开水的体积为
充气后气囊的体积至少应为
故C正确;
D.当气囊充满气体,该同学静止时,人与气囊所受的浮力等于重力,故D错误。
故选ABC。
8.(23-24八下·北京西城区·期末)把一个体积为10cm3的实心小球轻轻放入盛满水的溢水杯中,小球静止时从溢水杯中溢出9g的水;把小球取出擦干,轻轻放入盛满酒精的溢水杯中,待小球静止。已知水的密度是1.0×103kg/m3,酒精的密度是0.8×103kg/m3,则下列判断正确的是( )
A.小球在水中静止时漂浮
B.小球的密度为0.9×103kg/m3
C.小球静止时,溢出酒精的质量为8g
D.小球静止时,在酒精中受到的浮力等于在水中受到的浮力
【答案】ABC
【来源】北京市西城区2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】A.若小球完全浸没在水中,其排开水的体积为
水的质量为
而小球静止时从溢水杯中溢出9g的水,小于10g,由此可知,小球是漂浮在水面上,故A正确;
B.由于小球漂浮在水面上,根据阿基米德原理可得,其受到水的浮力为
根据物体浮沉条件可知,其受到的浮力等于自身的重力,所以小球的重力为
所以小球的密度为
故B正确;
C.根据以上分析可知,小球的密度大于酒精的密度,根据物体浮沉条件可知,当把小球放入酒精中静止时,小球沉底,排开酒精的体积等于自身的体积,所以溢出酒精的质量为
故C正确;
D.根据阿基米德原理可知,小球静止时,在酒精中受到的浮力为
不等于小球在水中受到的浮力,故D错误。
故选ABC。
9.(23-24八下·北京西城区·期末)小悦用塑料瓶等材料,制作了一个潜水艇模型。他把潜水艇模型放入装有水的盆中,模型在水中漂浮,如图所示。小悦必须从进气(排气)管口处 (选填“吹”或“吸”)气,改变潜水艇模型自身的 力,实现在水盆中下沉。
【答案】吸 重
【来源】北京市西城区2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】[1] 潜水艇排开水的体积不变,由F浮=ρ液V排g知,受到的浮力不变,要使其下沉,需要增大重力,所以必须从进排气管吸气,使塑料瓶内气压减小,大气压将部分水压入瓶内,重力增大,当大于浮力时,塑料瓶就会下沉。
[2] 潜水艇是通过人工的方法排水、吸水,来改变潜艇自身所受的重力,从而达到上浮和下沉的。
10.(23-24八下·北京石景山区·期末)某同学在洗蔬菜时观察到:甲、乙两蔬菜放入水中均漂浮在水面,如图所示。他还发现:甲露出水面的体积明显小于甲浸在水中的体积,乙露出水面的体积明显大于乙浸在水中的体积。根据图中的现象,请分析并判断甲、乙两蔬菜的密度大小关系。
【答案】见解析
【来源】北京市石景山区2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】甲、乙两蔬菜放入水中均漂浮在水面,均浮力等于重力,即,则有
解得蔬菜的密度为
甲露出水面的体积明显小于甲浸在水中的体积,乙露出水面的体积明显大于乙浸在水中的体积,所以甲的的值更大,则甲的密度较大,即。
11.(23-24八下·北京朝阳区人朝分实验学校·期末)利用一端密封的吸管、密度为1.1×103kg/m3的标准盐水、密度为1×103kg/m3纯净水、铁砂、漏斗、刻度尺、马克笔、纸条制作一个简易的密度计。先往密封的吸管中装入铁砂,通过调整铁砂的质量使其漂浮在水和盐水中,制作简易密度计。将此密度计放入水中,用马克笔在吸管上标记水面位置,如图所示。再将此密度计放入盐水中,用马克笔标记水面位置,如图所示。
(1)根据观察发现距离吸管底部越近的位置对应的液体密度值越大,距离吸管底部越远的位置对应的液体密度值越小,请你试着分析原因。
(2)纯的花生油密度为(0.9×103kg/m3),如何标出密度值为(0.9×103kg/m3)所对的刻度位置?如何确定家里买的花生油是否勾兑了其他食用油?
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【来源】北京市朝阳区人朝分实验学校2023-2024学年八年级下学期期末物理试题
【解析】(1)密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于自身的重力,故浮力保持不变;如果液体的密度越大,根据阿基米德原理可知,密度计浸入液体中的体积越小,即越往上浮,则露出液面部分的长度越长;所以密度计的刻度是越往下密度值越大,越往上密度值越小。
(2)设密度计的底面积为S,测出密度计浸在水中的深度H,对应的刻度的密度值为1×103kg/m3,则在水中所受的浮力为;然后把密度计浸在花生油中,在花生油中所受浮力为,都是漂浮,浮力都等于重力,重力不变,则有
即,故对应刻度的密度值为0.9×103kg/m3。把密度计放入家里买的花生油中,观察油面所对应的位置,如果正对0.9×103kg/m3的刻度,说明买的花生油是纯花生油,否则不是纯花生油。
12.(23-24八下·北京东城区·期末)小明想比较家中某种饮品与水的密度大小。他在一根粗细均匀的细木棍下端缠上适量细铜丝,制成一个简易密度计。分别在两个杯子中倒入适量的该饮品和水。先将自制密度计放在水中,待其直立漂浮时,用刻度尺测出木棍露出液面的长度,记为L水。再将自制密度计放在饮品中,当其直立漂浮时,用刻度尺测出木棍露出液面的长度,记为Lt。请你通过分析说明,如何根据记录的数据比较该饮品与水的密度大小(可以借助画图说明)。
【答案】见解析
【来源】北京市东城区2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】自制密度计在水中和在饮品中均处于漂浮状态,浮力等于重力,因使用的是同一个密度计,所以重力相同,故浮力相同。由可知,浮力一定时,排开液体的体积越大,说明液体的密度越大,密度计横截面积不变,所以排开液体体积大时,木棍露出液面的长度短。即若L水小于Lt,则说明液体密度大于水的密度;若L水大于Lt,则说明液体密度小于水的密度;若L水等于Lt,则说明液体密度等于水的密度。
探究浮力的大小跟哪些因素有关
1.(23-24八下·北京海淀区·期末)为了验证“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关”,小明选用如图所示的圆柱体A(密度比水大)、弹簧测力计和装有适量水的烧杯进行实验。
(1)以下是他的部分实验步骤,请你补充完整:
①将圆柱体A悬挂在弹簧测力计下,静止时记录弹簧测力计的示数F1;
②将圆柱体A下部的1格浸入水中,圆柱体不接触容器,静止时记录弹簧测力计的示数F2;
③ ,静止时记录弹簧测力计的示数F3;
(2)若F1、F2和F3之间满足关系 ,则可以验证“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关”。
【答案】将圆柱体A下部的2格浸入水中,圆柱体不接触容器 F1-F2≠F1-F3
【来源】北京市海淀区2023-2024学年八年级下学期期末物理试题
【解析】(1)③[1]由称重法可知,圆柱体的重力与浸在液体中时弹簧测力计的示数之差等于圆柱体所受的浮力;本实验要验证“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关”,应测量排开不同体积水时的浮力,所以在测完圆柱体A下部的1格浸入水中时的拉力后,下一步要将圆柱体A下部的2格浸入水中,圆柱体不接触容器,读数此时的弹簧测力计示数,从而得出对应的浮力。
(2)[2]浸入1格时,圆柱体所受的浮力为
F浮1=F1-F2
浸入2格时,圆柱体所受的浮力为
F浮2=F1-F3
若F1-F2≠F1-F3,则排开液体的体积不同时,物体所受浮力不同;说明浮力大小与物体排开液体的体积有关。
2.(23-24八下·北京西城区·期末)小明为了证明浸没在水中的物体所受的浮力大小与它浸没在水中的深度无关,利用符合实验要求的弹簧测力计、刻度尺、烧杯、水和金属块等器材进行实验。
(1)以下是他的部分实验步骤,请帮他补充完整。
①将金属块挂在弹簧测力计下,测量金属块受到的重力G并记录;
②在烧杯中装入适量的水, ,用刻度尺测量金属块在水中的深度h,读取弹簧测力计的示数F,并将h、F记录;
③ ,用刻度尺测量金属块在水中的深度h,读取弹簧测力计的示数F,并将h、F记录;
④用公式 计算每次金属块所受浮力F浮并记录;
(2)请帮他设计实验记录表格。( )
【答案】将金属块浸没在水中且不接触烧杯 改变金属块浸没在水中的深度 F浮=G-F
h/m
G/N
F/N
F浮/N
【来源】北京市西城区2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】(1)②③④[1][2][3]为探究浸没在水中的物体所受的浮力大小与水的深度关系,步骤②③中金属块都应浸没在水中,只是前后两次浸没在水中的深度不同,所以步骤②在烧杯中装入适量的水,将金属块浸没在水中且不接触烧杯,记录弹簧测力计的示数F1,用刻度尺测量烧杯中水的深度h1,根据称重法可知,此时浮力为
步骤③向烧杯中加水,将金属块浸没在水中且不接触烧杯,改变金属块浸没在水中的深度,记录弹簧测力计的示数F2,用刻度尺测量烧杯中水的深度h2,根据称重法可知,此时浮力为
(2)[4]记录的数据有重力G、深度h、弹簧测力计的示数F、金属块所受浮力F浮,故表格设计如下:
h/m
G/N
F/N
F浮/N
3.(23-24八下·北京东城区·期末)在探究浮力大小与哪些因素有关时,小明猜想浮力大小与液体的密度、物体排开液体的体积和物体在液体中的深度有关。他利用符合实验要求的弹簧测力计、刻度尺、烧杯、水、酒精和多个形状相同、体积不同(数值已知)的实心铁块等器材进行实验。
(1)在探究浮力大小与液体的密度是否有关时,有以下主要实验步骤,请补充完整:
①用调好的弹簧测力计测出某铁块所受重力G,并记录数据;
②把该铁块分别浸没在酒精和水中的同一深度处,铁块静止时,均未接触容器的底和壁;用弹簧测力计测出拉力F,并记录数据;根据公式 ,计算该铁块在两种不同液体中受到的浮力大小,并记录数据;
③若该铁块在两种不同液体中受到的浮力大小 (选填“相等”或“不相等”),则可得出结论:物体受到的浮力大小与液体的密度有关;
(2)在探究浮力大小与物体排开液体的体积是否有关时,小明设计了实验记录表格,如下表所示。表格中▲处应写明的物理量名称、符号及单位是 ;
铁块排开液体的体积V/m³
铁块所受重力G/N
▲
铁块受到的浮力Fn/N
(3)在探究浮力大小与物体在液体中的深度是否有关时,小明先测出某铁块的重力,再将该铁块浸入水中不同深度,如图所示,分别测出铁块受到的拉力大小,计算出铁块受到的浮力大小,并进行比较。该实验存在的问题是: 。
【答案】 不相等 弹簧测力计的拉力F/N 没有控制铁块排开水的体积相同
【来源】北京市东城区2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】(1)[1]铁块静止,受力平衡,拉力加浮力等于重力,故浮力为
[2]该铁块分别浸没在酒精和水中的同一深度处,铁块静止时,测力计示数不同,即铁块受到的浮力大小不相等,说明物体受到的浮力大小与液体的密度有关。
(2)[3]由称重法可知,浮力为,所以要测得浮力大小,需要测出测力计拉力大小,故应填:弹簧测力计的拉力F/N。
(3)[4]由图可知,铁块在两图中浸入水中的体积不同,没有控制变量。
4.(23-24八下·北京朝阳区·期末)为了验证阿基米德原理,小阳进行了如图所示的实验,弹簧测力计的示数分别表示为、、和,实验时测得,,,。
(1)由实验数据可以求出物体受到的浮力= N,物体排开水的重力= N;
(2)为了得到多组实验数据,接下来他应该 ;
(3)若多次实验、、和之间均满足关系: ,则可验证阿基米德原理。
【答案】0.8 0.8 改变物体所受浮力的大小
【来源】 北京市朝阳区2023-2024学年八年级下学期期末物理试题
【解析】(1)[1][2]阿基米德原理反映了物体所受浮力与排开液体重力的关系,即
F浮=G排
由称重法知,石块受到的浮力为
石块排开的水的重力为
(2)[3]为了得到多组实验数据,让实验更具有说服力,接下来他应该改变物体所受浮力的大小,验证物体所受浮力与排开液体重力的关系。
(3)[4]若验证阿基米德原理,则F1、F2、F3、F4之间应满足关系式是
5.(23-24八下·北京朝阳区人朝分实验学校·期末)在探究物体所受浮力的大小与物体排开液体所受重力关系的实验中,同学们设计了如图1和如图2所示两种不同的方案。
(1)在如图所示的实验方案中:
①若实验步骤甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,则可知实验中测得物体受到的浮力F浮= (用测量量的符号表示);
②若F1、F2、F3、F4之间满足 的关系,则可以得出浮力的大小等于排开液体所受重力的结论(用测量量的符号表示);
(2)在如图2所示的实验方案中,A和B两个弹簧测力计完全相同,薄塑料袋的质量忽略不计。
①调节升降台使其上表面向上缓慢移动,重物便会缓慢浸入盛满水的溢水杯中,观察到A弹簧测力计的示数逐渐 ,B弹簧测力计的示数逐渐 ;
②比较A弹簧测力计的示数变化量的大小ΔFA和B弹簧测力计的示数变化量的大小ΔFB,若它们的大小关系满足ΔFA ΔFB(选填“>”“<”或“=”),则说明物体所受的浮力等于物体排开液体所受的重力。
【答案】(1)F1-F3 F1-F3=F4-F2
(2)减小 增大 =
【来源】北京市朝阳区人朝分实验学校2023-2024学年八年级下学期期末物理试题
【解析】(1)[1]由图甲和图丁,根据称重法可知物体受到的浮力
[2]由图乙和图戊,可知排开水的重力为
若
即,则可以得出浮力的大小等于排开液体所受重力的结论。
(2)[3][4]重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中时,排开水的体积逐渐增大,物体受到方向向上的浮力逐渐增大,则弹簧测力计A的示数逐渐减小;同时物体排开的水逐渐流入塑料袋,塑料袋的重力逐渐增加,弹簧测力计B的示数逐渐增大。
[5]根据称重法可知物体受到的浮力,物体排开液体所受重力,所以,当也就是时,说明物体所受的浮力等于物体排开液体所受的重力。
6.(23-24八下·北京石景山区·期末)小石同学在探究物体所受浮力的大小与物体排开液体所受重力关系的实验中,设计了如图所示的方案。
(1)在如图所示的实验方案中:
①若实验步骤甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,则可知实验中测得物体受到的浮力为 ;(用测量量的符号表示)
②他发现F1、F2、F3、F4之间满足 的关系,于是得出浮力的大小等于排开液体所受重力的结论;(用测量量的符号表示)
(2)请指出在小石的实验中存在的主要问题: ;
(3)请针对小石实验中存在的问题,利用图中器材,写出改进措施: 。
【答案】F1-F2 F1-F2=F4-F3 没有改变自变量物体排开液体所受重力,实验次数不够 改变物体浸入液体的体积,再做5次实验
【来源】北京市石景山区2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】(1)①[1]在实验中,物体在空气中的重力为F1,物体浸没在液体中时,弹簧测力计的示数为F2,则物体受到的浮力F浮可以通过称重法计算得出,即
F浮=F1−F2
②[2]从图中可以看出,丙步骤中物体浸没在液体中,但没有与容器底部接触,此时排开液体的重力可以通过测量空桶的重力F3和将排开液体倒入空桶后桶和液体的总重力F4来计算,即排开液体的重力
G排=F4−F3
如果满足F浮=G排,即
F1−F2=F4−F3
那么就可以得出浮力的大小等于排开液体所受的重力的结论。
(2)[3]在小石的实验中,存在的主要问题是:没有改变自变量物体排开液体所受重力,实验次数不够,避免不了偶然性。
(3)[4]为了改进实验,我们可以采取以下措施:进行多次实验寻找普遍规律,避免偶然性,即改变物体浸入液体的体积,再做多次实验。
7.(23-24八下·北京第二中学·期末)小强同学为了证明“浸在水中的物体所受的浮力大小与物体体积无关”,他利用如图所示的两个底面积相同、高度不同的金属圆柱体A、B(圆柱体上每格体积相等)和符合实验要求的弹簧测力计、烧杯、水等器材进行实验。
(1)以下是他的部分实验步骤,请帮他补充完整;
①用调好的弹簧测力计分别测量金属块A、B重力G并记录;
②在烧杯中装入适量的水,用弹簧测力计悬挂着金属块B,使金属块B完全浸没到水中,且不接触容器,静止时读出弹簧测力计的示数F并记录;
③ ,静止时读出弹簧测力计的示数F并记录;
④用公式 计算金属块所受浮力并记录。
(2)画出实验数据记录表格;
(3)若 (选填“=”或“≠”),则可以证明小强的观点是对的;
(4)实验中小强同学还观察到将同一个物体浸没在密度越大的液体中时,弹簧测力计的示数越小。于是他灵机一动在弹簧测力计下挂一个重。1.5N的物体,如图甲所示。当他把物体浸没在水中时,如图乙所示,弹簧测力计的示数为0.5N,他就在0.5N处对应标上“”的字样;当他把物块浸没在酒精中时,如图丙所示,应该在弹簧测力计刻度盘的 N处对应标上“”字样,聪明的他就将图甲所示装置改装成了一个能测液体密度的密度计。
【答案】用弹簧测力计悬挂着金属块A,使金属块A五格体积浸入到水中,且不接触容器 F浮=G-F
实验编号
物体编号
物体的重力G/N
浸入的体积V/格
测力计示数F/N
受到的浮力F浮/N
1
A
2
B
= 0.7
【来源】北京市第二中学2023-2024学年八年级下学期期末物理试题
【解析】(1)③[1]为控制变量,故应用弹簧测力计悬挂着金属块A,使金属块A五格体积浸入到水中,且不接触容器;
④[2]根据称重法计算F浮=G-F,计算F浮A、F浮B。
(2)[3]根据题意表格中需要测量的物理量有:物体的重力G、浸入液体的体积V、弹簧测力计的示数F和物体受到的浮力F浮,制定的表格如下所示:
实验编号
物体编号
物体的重力G/N
浸入的体积V/格
测力计示数F/N
受到的浮力F浮/N
1
A
2
B
(3)[4]由于A、B浸入到水中的体积相同即排开液体的体积相同,根据F浮=ρ液gV排,则F浮A=F浮B;已知A、B是两个底面积相同、高度不同的金属块A、B,A、B两物体的体积不同,故浮力的大小与物体的体积是无关的,与物体排开液体的体积有关。
(4)[5]依题意得,重1.5N物体浸没在水中,受到的浮力为
由得,此时排开液体体积为
则当该物体浸没在酒精中时,排开液体体积不变,物体在酒精中受到的浮力为
此时测力计的示数为
则应该在弹簧测力计刻度盘的0.7N处对应标上字样。
8.(23-24八下·北京大兴区·期末)小兴在实验室探究影响浮力大小的因素。已知水的密度为ρ=1×103kg/m3,取10N/kg。
(1)他先把物块悬挂在弹簧测力计下端,物块在空气中静止时测力计的示数为3.9N,如图甲所示,由此可知物块的重力G= N;他再把这个物块浸没在水中(不接触杯壁和杯底),物块静止时测力计的示数为3.4N,如图乙所示,则物体浸没在水中时受到的浮力F浮= N;他把物块从水中取出后擦干水分,然后把它浸没在盐水中(不接触杯壁和杯底),此时测力计的示数为3.3N,如图丙所示,则物块浸没在该液体中时受到的浮力F浮= N。分析上述实验过程,可知小兴所探究的问题的自变量是 ;
(2)小兴继续用图乙中的装置探究物体所受浮力大小与物体浸没在水中的深度是否有关,接下来的操作是: ;
(3)小兴发现利用图中的数据还可以计算出物块的密度,则ρ物= kg/m3。
【答案】3.9 0.5 0.6 液体的密度 见解析 7.8×103
【来源】 北京市大兴区2023-2024学年八年级下学期期末物理试题
【解析】(1)[1]他先把物块悬挂在弹簧测力计下端,物块在空气中静止时测力计的示数为3.9N,如图甲所示,由此可知物块的重力3.9 N。
[2]他再把这个物块浸没在水中(不接触杯壁和杯底),物块静止时测力计的示数为3.4N,如图乙所示,则物体浸没在水中时受到的浮力
[3]他把物块从水中取出后擦干水分,然后把它浸没在盐水中(不接触杯壁和杯底),此时测力计的示数为3.3N,如图丙所示,则物块浸没在该液体中时受到的浮力
[4]分析上述实验过程,控制的是排开液体体积相同,测浸没在不同液体中的浮力,可知小兴所探究的问题的自变量是液体的密度。
(2)[5]小兴继续用图乙中的装置探究物体所受浮力大小与物体浸没在水中的深度是否有关,接下来的操作是:将物块浸没在水中(不接触杯壁和杯底),改变物块在水中深度,待物块静止时分别读出测力计的示数。
(3)[6]物体的质量为
由阿基米德原理可得,物体得体积为
则物块的密度为
9.(23-24八下·北京朝阳区·期末)为了探究浮力的大小与液体的密度是否有关,请你利用符合实验要求的弹簧测力计、分别装有酒精和水的烧杯(、已知)及如图所示的标有体积刻度的圆柱体等器材,进行实验。写出实验步骤(可画图辅助说明),画出实验数据记录表格。
【答案】见解析
【来源】 北京市朝阳区2023-2024学年八年级下学期期末物理试题
【解析】实验步骤:
(1)将圆柱体悬挂在弹簧测力计下,静止时读出圆柱体所受的重力G,并记录在表格中;
(2)将圆柱体完全浸没在酒精中,圆柱体不接触容器,静止时读出弹簧测力计的示数。将及记录在表格中;
(3)将圆柱体完全浸没在水中,圆柱体不接触容器,静止时读出弹簧测力计的示数。将及记录在表格中;
(4)根据,计算,将记录在表格中。
实验数据记录表格:
液体
ρ酒
ρ水
G/N
压强、浮力综合
1.(23-24八下·北京第二中学·期末)水平桌面上放置有底面积和质量均相同的薄壁容器甲、乙,甲中液体密度为,乙中液体密度为,小球A、B完全相同。用一根细线将小球A系好,使其浸没在甲容器的液体中且不与容器接触,如图甲所示;用一根细线将小球B与容器底面相连,使其浸没如图乙所示。A、B静止时所受的浮力分别为,细线处于绷直状态(忽略质量和体积),下列判断正确的是( )
A.
B.
C.甲容器对桌面压强小于乙容器对桌面压强
D.若剪断细线,小球B静止时乙容器对桌面的压强变小
【答案】C
【来源】北京市第二中学2023-2024学年八年级下学期期末物理试题
【解析】A.由题意可知,小球A、B完全相同,所以两小球的重力相等,在甲图中,A静止,受力平衡,受到竖直向下的重力,竖直向上的浮力和绳对其竖直向上的拉力,则有
即小球的重力大于浮力,则有
因为浸没在液体中,小球的体积等于排开液体的体积,即
同理可知,在乙图中,B静止,受力平衡,受到竖直向下的重力,竖直向上的浮力和绳对其竖直向下的拉力,即重力小于浮力,所以
所以两液体密度关系为
故A错误;
B.因为小球浸没在液体中,小球的体积等于排开液体的体积,两图中排开液体体积相等,根据可知,因为
所以浮力关系为
故B错误;
C.由题意可知,两容器底面积相等,由图可知,液面深度相同,根据容器的形状可知,甲容器中液体的体积小于乙容器中液体的体积,又因为甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度,根据可知,甲容器中液体的质量小于乙容器中液体的质量,两容器质量相等,小球质量相等,所以容器与液体和小球的总重力关系是
将容器与液体和小球看成一个整体,甲还受到向上的拉力,所以甲容器对桌面的压力小于总重力,乙容器对桌面的压力等于总重力,所以甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力,根据可知,甲容器对桌面压强小于乙容器对桌面压强,故C正确;
D.若剪断细线,小球B静止时会漂浮在液体表面,此时乙容器的重力不变,里面液体的重力也不变,小球的重力也不变,所以容器对桌面的压力大小不变,底面积也不变,根据可知,容器对桌面的压强不变,故D错误。
故选C。
2.(23-24八下·北京东城区·期末)小明将一个薄壁空水杯放在水平放置的电子秤上,如图甲所示,再将电子秤示数清零(按电子秤的清零键后,示数显示为零)。水杯中倒入适量的水后,如图乙所示,电子秤示数为m1。用细线系好小金属块,使其浸没在水中(不触碰水杯),如图丙所示,电子秤示数为m2。使小金属块沉入水底并松开手,如图丁所示,电子秤示数为m3。已知水杯的底面积为S,水的密度为ρ水。下列判断正确的是( )
A.乙图中,水对杯底的压强小于
B.丁图中,小金属块受到的浮力为
C.小金属块的密度为
D.丙图与乙图相比,水杯对电子秤的压力增加量大于
【答案】AC
【来源】北京市东城区2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】A.水杯上宽下窄,水对杯底的压力小于水的重力,所以水对杯底的压强小于,故A正确;
B.图丁中水、水杯及金属块的总质量为m₃,图乙中水和水杯的总质量为m₁,所以金属块的质量为
金属块的重力为
金属块沉底,浮力小于重力,故B错误;
C.图丙中金属块给水的压力等于水给金属块的浮力,所以浮力为
金属块的体积为
金属块的密度
故C正确;
D.丙图与乙图相比,水杯对电子秤的压力增加量等于,故D错误。
故选AC。
3.(23-24八下·北京朝阳区人朝分实验学校·期末)我国是一个历史悠久的国家,有着几千年的文化传承,历史上也有一些珍贵文物沉在海底。我们打捞珍贵文物时,需要一些有经验的潜水员身穿潜水服,背着氧气瓶和铅制配重潜入海水中。如图是潜水员在100m深的海底,发现了一块有人工雕刻痕迹的碑文石板的情景。潜水员测得其长宽高分别为1m、0.8m、0.3m,已知石板的密度约为2.5g/cm3,为了将它送上岸供研究,该潜水员用绳的一端将石板系牢,另一端拴上随身携带的气囊,然后将气囊充满气,气囊通过绳子将这块石板缓缓向上拉动至水面附近,不考虑气囊本身的形变、重力及上升时海水的阻力。请回答:
(1)潜水员在100m深的海底受到海水的压强多大?
(2)在气囊将石板吊起至露出水面之前的过程中,绳的拉力至少为多大?
【答案】(1)1×106Pa
(2)3600N
【来源】北京市朝阳区人朝分实验学校2023-2024学年八年级下学期期末物理试题
【解析】(1)潜水员在100m深的海底受到海水的压强为
(2)气囊将石板吊起至露出水面之前的过程中,此时石板受重力和浮力、绳子的拉力三个力的作用,石板的重力为
则绳的拉力至少为
4.(23-24八下·北京海淀区·期末)跨学科实践小组制作“浮力秤”来称量物体的质量。如图甲所示,浮力秤由浮体和外筒构成,浮体包括秤盘(重力可忽略不计)和底面积的圆柱体。向外筒中加入适量水,浮体直立漂浮在水面上。当秤盘中不放置任何物体时,圆柱体浸入水中的深度,并在此处标记为质量的零刻度线。图甲中刻度线左侧标记深度值,右侧标相应的质量值。已知取,水的密度。
(1)画出秤盘中不放置任何物体时,浮体的受力示意图;
(2)求浮力秤上对应的深度值;
(3)秤盘中所放物体质量为时(圆柱体A始终未沉底),液面到浮力秤上刻度线的距离为,在图乙中大致画出质量随距离变化的图像。
【答案】(1);(2)5cm;(3)
【来源】北京市海淀区2023-2024学年八年级下学期期末物理试题
【解析】解:(1)浮力秤处于漂浮状态,受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力,二者大小相等,受力示意图见答图,其中为浮体所受重力,为浮体所受浮力:
(2)当浮体浸入水中的深度为时,根据物体的浮沉条件和阿基米德原理有
①
设将1个质量的物体放在秤盘中,稳定时恰好可以使浮体浸入水中的深度为,根据物体的浮沉条件和阿基米德原理有
②
联立以上①②两式,有
代入数据,可得
(3)设在秤盘中放入质量为的物体时,浮体浸入水中的深度为,根据物体的浮沉条件和阿基米德原理有
将(2)中代入上式,可得
式中乘积为一常量,所以质量是距离的正比例函数,因此其图像是一条过原点的倾斜直线。图像如图所示:
答:(1)浮体的受力示意图如图所示:;
(2)浮力秤上对应的深度值为5cm;
(3)质量随距离变化的图像如图所示:。
5.(23-24八下·北京西城区·期末)某科技小组的同学制作了一个简易浮力秤来测量物体的质量。如图所示,浮力秤由秤盘、标记有均匀刻度线的竖直杆、内部装有沙子的圆筒和配重组成,能直立漂浮于水中。当秤盘中不放被测物体时,水面与竖直杆上最下方的零刻度线相平。当秤盘中放入被测物体时,浮力秤会下沉一些,用此时与水面相平的刻度线来表示被测物体的质量。已知竖直杆粗细均匀,其横截面积为5cm2,竖直杆上相邻刻线间距离为1cm,不放被测物体时浮力秤的总质量为250g,水的密度为1.0g/cm3,g取10N/kg。
(1)画出图中浮力秤的受力示意图。
(2)求浮力秤处于图中所示状态时受到的浮力。
(3)请你依据竖直杆上所标刻度线,求浮力秤能测量的最大质量值。
【答案】(1);(2)2.5N;(3)40g
【来源】北京市西城区2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】解:(1)浮力秤在水中处于漂浮状态,因此它受到的重力和浮力是一对平衡力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。浮力方向竖直向上,重力方向竖直向下。从浮力秤的重心出发,画出竖直向上的浮力箭头,并从同一点画出竖直向下的重力箭头,表示这两个力,如图所示:
(2)因为浮力秤漂浮,所以
F浮=G秤=m秤g=0.25kg×10N/kg=2.5N
(3)因为浮力秤始终漂浮,空秤时F浮=G秤 ①,测量最大质量时
F浮′=G秤+G最大 ②
由②-①得:ΔF浮= G最大 ,即 ρ水gΔV排=m最大g
所以有
m最大=ρ水ΔV排=ρ水SΔh=1.0g/cm3×5cm2×8cm=40g 答:(1)见详解;
(2)浮力秤处于图中所示状态时受到的浮力为2.5N;
(3)浮力秤能测量的最大质量为40g。
6.(23-24八下·北京东城区·期末)小明做实验研究鸡蛋的悬浮问题。他在水平桌面上放置一个厚度可忽略的圆柱形容器,之后向容器中注入0.2m深的水,再将一个鸡蛋轻轻放入水中,鸡蛋沉至容器底部。鸡蛋静止时测得水面升高了4×10-3m,此时水未溢出。然后,他向容器中缓慢加入食盐并轻轻搅动,直到鸡蛋恰好悬浮为止。已知容器的底面积为1.25×10-2m²,鸡蛋的质量为5.5×10-2kg,水的密度为1×10³kg/m³,g取10N/kg。求:
(1)未放入鸡蛋前,水对容器底部的压强p;
(2)鸡蛋沉至容器底时,鸡蛋受到水的浮力大小F浮;
(3)当鸡蛋恰好悬浮时盐水的密度ρ液。
【答案】(1);(2)0.5N;(3)
【来源】北京市东城区2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【解析】解:(1)未放入鸡蛋前,水对容器底部的压强
(2)鸡蛋静止时测得水面升高了4×10-3m,容器的底面积为1.25×10-2m2,鸡蛋的体积等于水体积的变化量,则鸡蛋的体积为
鸡蛋受到的浮力
(2)当鸡蛋恰好悬浮时,鸡蛋的密度等于盐水的密度,故盐水的密度为
答:(1)未放入鸡蛋前,水对容器底部的压强为;
(2)鸡蛋沉至容器底时,鸡蛋受到水的浮力大小F浮为0.5N;
(3)当鸡蛋恰好悬浮时盐水的密度ρ液为。
7.(23-24八下·北京第二中学·期末)圆柱形容器中盛有深度为0.15m的水。将质量m为0.12kg、体积V为的金属球用细绳系住,细绳另一端用手提住,使金属球浸没在水中静止后,水未溢出,如图所示,g取10N/kg。求:
(1)放入小球前,水对容器底部的压强p;
(2)对图中金属球进行受力分析;
(3)图中金属球受到的浮力;
(4)图中细绳对金属球的拉力。
【答案】(1)1.5×103Pa;(2)见解析;(3)1N;(4)0.2N
【来源】北京市第二中学2023-2024学年八年级下学期期末物理试题
【解析】解:(1)放入小球前,水对容器底部的压强为
(2)金属球在水中受到竖直向下的重力,竖直向上的浮力和竖直向上的拉力,如图所示:
(3)因为金属球浸没在水中,排开水的体积等于金属球的体积,所以受到的浮力为
(4)金属球的重力为
图中细绳对金属球的拉力为
答:(1)放入小球前,水对容器底部的压强为1.5×103Pa;
(2)金属球在水中受到竖直向下的重力,竖直向上的浮力和竖直向上的拉力;
(3)图中金属球受到的浮力为1N;
(4)图中细绳对金属球的拉力为0.2N。
8.(23-24八下·北京房山区·期末)将物块A竖直挂在弹簧测力计下,在空气中静止时弹簧测力计的示数F1=2.6N。将物块A的一部分浸在水中(物块A不与容器接触),静止时弹簧测力计的示数F2=1.8N,如图所示。已知水的密度水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)画出图中物块A的受力示意图;
(2)求图中所示状态物块A受到的浮力F浮;
(3)求物块A浸在水中的体积V浸。
【答案】(1);(2)0.8N;(3)8×10-5m3
【来源】北京市房山区2023-2024学年八年级下学期期末物理试题
【解析】解:(1)(2)依题意得,物块A的重力
物块A在水中的拉力
物块A受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力与竖直向上的拉力作用处于平衡状态,则物块A受到的浮力为
过物体A的重心做分别做竖直向下、竖直向上与竖直向上的带箭头的直线,分别表示重力、浮力、拉力,并分别标注拉力大小,如图所示:
(3)由得,物块A浸在水中的体积
答:(1)见解析;
(2)图中所示状态物块A受到的浮力为0.8N;
(3)求物块A浸在水中的体积V浸为8×10-5m3。
9.(23-24八下·北京大兴区·期末)福建舰是我国自主研制的电磁弹射型航空母舰,也是我国第三艘航空母舰,如图所示。为简化计算,取福建舰满载时排开海水体积是8×104m3,海水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)若某次福建舰在大海中训练时的吃水深度为13米,求舰底所受海水的压强大小;
(2)当福建舰满载静止在海面上时,求它受到的浮力大小。
【答案】(1)1.3×105Pa;(2)8×108N
【来源】 北京市大兴区2023-2024学年八年级下学期期末物理试题
【解析】解:(1)某次福建舰在大海中训练时的吃水深度为13米,舰底所受海水的压强大小为
(2)当福建舰满载静止在海面上时,根据阿基米德原理可得,它受到的浮力大小为
答:(1)若某次福建舰在大海中训练时的吃水深度为13米,舰底所受海水的压强大小为1.3×105N;
(2)当福建舰满载静止在海面上时,它受到的浮力大小为8×108N。
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$$
专题04 浮力
浮力大小变化的判断
1.(23-24八下·北京海淀区·期末)关于轮船和潜水艇,下列说法正确的是( )
A.轮船从密度较小的江水中驶入密度较大的海水中,其所受浮力变大
B.漂浮在海上的轮船,其所受浮力小于其排开海水所受的重力
C.浸没在水下的潜水艇继续下潜的过程中,其所受浮力变小
D.潜水艇在露出水面后继续上浮的过程中,其所受浮力变小
2.(23-24八下·北京大兴区·期末)关于压强与浮力的相关知识,下列说法中正确的是( )
A.飞机的机翼获得向上的升力,是因为空气对机翼上、下表面有压力差
B.在水中上浮的物体所受浮力大,下沉的物体所受浮力小
C.质量不变的轮船由长江驶入东海的过程中,所受到的浮力变大
D.石块浸没在水中下沉的过程中,所在的位置越深,受到的浮力越大
浮力大小的计算
1.(23-24八下·北京西城区·期末)两个物体分别挂在弹簧秤下,将它们同时浸没在水中,两弹簧秤示数减少相等,则两物体必有相同的( )
A.质量 B.体积 C.密度 D.形状
2.(23-24八下·北京海淀区·期末)如图所示,一个铁块在水中沉底(铁块与容器底部不密合),水对该铁块向上和向下的压力分别为和。下列说法正确的是( )
A.的大小一定大于的大小
B.与的合力方向竖直向下
C.与的合力小于铁块所受浮力
D.与的合力等于铁块所受重力
3.(23-24八下·北京海淀区·期末)如图所示,向溢水杯中注满密度为的液体,将一个密度为、质量为的小球轻轻放入溢水杯中,待小球和液面都静止后,测得溢出液体的质量为;将溢水杯中的液体全部倒出并擦干,再向溢水杯中注满密度为的另一种液体,然后将小球擦干轻轻放入溢水杯中,待小球和液面都静止后,测得溢出液体的质量为。下列说法不正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
4.(23-24八下·北京海淀区·期末)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
5.(23-24八下·北京延庆区·期末)水平桌面上有两个规格完全相同的容器,两容器中分别盛有密度不同的液体P和液体Q,某同学将两个体积相同的铁锥体和铜锥体分别放入这两个容器中,静止后的情境如图甲和乙所示,已知两次实验中液面到容器底的距离相等(h1=h2),图甲中液体对容器底部的压强大于图乙中液体对容器底部的压强,ρ铁<ρ铜,下列判断正确的是( )
A.液体P的密度比液体Q的密度小
B.图甲中液体对容器底部的压力比图乙中液体对容器底部的压力小
C.铁锥体在液体P中所受的浮力大于铜锥体在液体Q中所受的浮力
D.铁锥体在液体P中排开液体的质量与铜锥体在液体Q中排开液体的质量相等
6.(23-24八下·北京石景山区·期末)某学校综合实践活动小组利用弹簧测力计、合金块、细线、笔、纸等,将弹簧测力计改装成可以测量液体密度的工具(合金块始终浸没在液体中)。他们的部分改装过程如下:先将合金块浸没在水中,静止时如图甲所示,读出并记录弹簧测力计的示数F1为3.0N;再将擦干后的合金块浸没在酒精中,静止时如图乙所示,读出并记录弹簧测力计的示数F2为3.2N。然后在弹簧测力计上F1和F2相应的刻度线处分别标上水和酒精的密度值。(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,酒精的密度ρ酒精=0.8×103kg/m3,g取10N/kg)
下列说法中正确的是( )
A.合金块的重力为4N
B.合金块的体积是0.8×10-4m3
C.改装后的弹簧测力计上1.0N刻度线对应的液体密度值为3.0×103kg/m3
D.若只更换成体积更小的合金块,改装后的测量液体密度的工具分度值会变大
7.(23-24八下·北京大兴区·期末)如图甲所示,一个金属块在钢绳拉力的作用下从水面上方匀速下降,直至金属块全部没入水中,图乙所示为钢绳拉力F随时间t变化的关系图像。若不计水的阻力,水的密度为1.0×103kg/m3,取10N/kg,则下列说法中正确的是( )
A.金属块受到的重力为3950N
B.金属块浸没在水中时受到的浮力为3450N
C.金属块的体积为5×10-3m3
D.金属块的密度为7.9×103kg/m3
8.(23-24八下·北京西城区·期末)一个长方体物体竖直浸没在水中时,水对它上、下表面的压力分别为20N和50N,这个物体所受浮力的大小等于 N。
物体的沉浮条件及应用
1.(23-24八下·北京西城区·期末)如图所示,将香瓜和樱桃放入同一个盛有水的水槽中,质量较大的香瓜漂浮在水面上,质量较小的樱桃沉在水底。关于此现象,下列说法中正确的是( )
A.樱桃的密度小于香瓜的密度
B.香瓜受到的浮力大于它受到的重力
C.樱桃受到的浮力等于它受到的重力
D.香瓜受到的浮力大于樱桃受到的浮力
2.(23-24八下·北京朝阳区人朝分实验学校·期末)如图所示,将一块橡皮泥放入水中,橡皮泥会下沉。将橡皮泥从水中捞出,捏成小船的形状,再放入水中,橡皮泥就可以漂浮在水面上。两次实验中橡皮泥所受的重力为G甲、G乙,排开水的体积为V甲、V乙,所受的浮力为F甲、F乙,排开水的重力为G排甲、G排乙。下列判断中正确的是( )
A.G甲=F甲,G乙=F乙 B.G甲=G乙,F甲=F乙
C.G排甲<G排乙,F甲<F乙 D.V甲<V乙,F甲=F乙
3.(23-24八下·北京第二中学·期末)将体积相同的甲、乙实心球放入装有水的烧杯中。若甲、乙所受的重力和排开水所受的重力如下表。则两球静止在水中时的情形可能是( )
实心球
实心球所受的重力/N
排开水所受的重力/N
甲
1
1
乙
2
1
A. B.
C. D.
4.(23-24八下·北京东城区·期末)甲、乙、丙三个小球的质量m和体积V如表所示。将它们浸没在水中后释放。当三个小球均静止在水中时( )
甲球
乙球
丙球
质量m/g
30
50
54
体积V/cm³
50
50
20
A.甲球所受浮力最大
B.乙球所受浮力最大
C.丙球所受浮力最大
D.甲、乙两球所受浮力一样大
5.(23-24八下·北京朝阳区·期末)盐水选种是一种常用的选种方法,将待选的种子放入浓度适当的盐水中,良种沉入水底、次种则漂浮于水面,如图甲所示。农民为了方便检验自制的盐水浓度是否合适,在一端封闭的吸管内放入一些铁砂制成了简易密度计。首先将密度计放入标准盐水中,在吸管上标出水面的位置,如图乙所示,再将密度计放入自制的盐水中,如图丙所示。下列说法正确的是( )
A.良种的密度小于次种的密度
B.图丙中密度计所受的浮力大于图乙中密度计所受的浮力
C.图丙中的自制盐水需要通过加水配成标准盐水
D.若只换用更细的吸管制作密度计可以提高密度计的测量精度
6.(23-24八下·北京大兴区·期末)小兴将自制的简易密度计分别放入盛有不同液体的甲、乙两个烧杯中,密度计静止时的情境如图所示。下列说法中正确的是( )
A.甲杯中液体的密度比乙杯中液体的密度大
B.密度计在乙杯中受到的浮力比在甲杯中受到的浮力大
C.甲杯中液体对密度计底部向上的压力比乙杯中液体对密度计底部向上的压力大
D.甲杯中液体在密度计底部处的压强等于乙杯中液体在密度计底部处的压强
7.(23-24八下·北京朝阳区·期末)有一种防溺水救生手环,具有一定的安全防护作用。紧急情况下,只要启动手环上的开关,手环内的气囊就会立刻充满气体,使人体头部露出水面。某同学的质量为52.5kg,其密度为,打开气囊,约占人体总体积1/10的头部露出水面静止。不计手环的重力,g取10N/kg,下列说法正确的是( )
A.当手环开关未打开时,该同学受到的浮力小于重力
B.该同学全部浸没在水中时受到的浮力为500N
C.充气后气囊的体积至少应为
D.当气囊充满气体,该同学静止时,人与气囊所受的浮力大于重力
8.(23-24八下·北京西城区·期末)把一个体积为10cm3的实心小球轻轻放入盛满水的溢水杯中,小球静止时从溢水杯中溢出9g的水;把小球取出擦干,轻轻放入盛满酒精的溢水杯中,待小球静止。已知水的密度是1.0×103kg/m3,酒精的密度是0.8×103kg/m3,则下列判断正确的是( )
A.小球在水中静止时漂浮
B.小球的密度为0.9×103kg/m3
C.小球静止时,溢出酒精的质量为8g
D.小球静止时,在酒精中受到的浮力等于在水中受到的浮力
9.(23-24八下·北京西城区·期末)小悦用塑料瓶等材料,制作了一个潜水艇模型。他把潜水艇模型放入装有水的盆中,模型在水中漂浮,如图所示。小悦必须从进气(排气)管口处 (选填“吹”或“吸”)气,改变潜水艇模型自身的 力,实现在水盆中下沉。
10.(23-24八下·北京石景山区·期末)某同学在洗蔬菜时观察到:甲、乙两蔬菜放入水中均漂浮在水面,如图所示。他还发现:甲露出水面的体积明显小于甲浸在水中的体积,乙露出水面的体积明显大于乙浸在水中的体积。根据图中的现象,请分析并判断甲、乙两蔬菜的密度大小关系。
11.(23-24八下·北京朝阳区人朝分实验学校·期末)利用一端密封的吸管、密度为1.1×103kg/m3的标准盐水、密度为1×103kg/m3纯净水、铁砂、漏斗、刻度尺、马克笔、纸条制作一个简易的密度计。先往密封的吸管中装入铁砂,通过调整铁砂的质量使其漂浮在水和盐水中,制作简易密度计。将此密度计放入水中,用马克笔在吸管上标记水面位置,如图所示。再将此密度计放入盐水中,用马克笔标记水面位置,如图所示。
(1)根据观察发现距离吸管底部越近的位置对应的液体密度值越大,距离吸管底部越远的位置对应的液体密度值越小,请你试着分析原因。
(2)纯的花生油密度为(0.9×103kg/m3),如何标出密度值为(0.9×103kg/m3)所对的刻度位置?如何确定家里买的花生油是否勾兑了其他食用油?
12.(23-24八下·北京东城区·期末)小明想比较家中某种饮品与水的密度大小。他在一根粗细均匀的细木棍下端缠上适量细铜丝,制成一个简易密度计。分别在两个杯子中倒入适量的该饮品和水。先将自制密度计放在水中,待其直立漂浮时,用刻度尺测出木棍露出液面的长度,记为L水。再将自制密度计放在饮品中,当其直立漂浮时,用刻度尺测出木棍露出液面的长度,记为Lt。请你通过分析说明,如何根据记录的数据比较该饮品与水的密度大小(可以借助画图说明)。
探究浮力的大小跟哪些因素有关
1.(23-24八下·北京海淀区·期末)为了验证“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关”,小明选用如图所示的圆柱体A(密度比水大)、弹簧测力计和装有适量水的烧杯进行实验。
(1)以下是他的部分实验步骤,请你补充完整:
①将圆柱体A悬挂在弹簧测力计下,静止时记录弹簧测力计的示数F1;
②将圆柱体A下部的1格浸入水中,圆柱体不接触容器,静止时记录弹簧测力计的示数F2;
③ ,静止时记录弹簧测力计的示数F3;
(2)若F1、F2和F3之间满足关系 ,则可以验证“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关”。
2.(23-24八下·北京西城区·期末)小明为了证明浸没在水中的物体所受的浮力大小与它浸没在水中的深度无关,利用符合实验要求的弹簧测力计、刻度尺、烧杯、水和金属块等器材进行实验。
(1)以下是他的部分实验步骤,请帮他补充完整。
①将金属块挂在弹簧测力计下,测量金属块受到的重力G并记录;
②在烧杯中装入适量的水, ,用刻度尺测量金属块在水中的深度h,读取弹簧测力计的示数F,并将h、F记录;
③ ,用刻度尺测量金属块在水中的深度h,读取弹簧测力计的示数F,并将h、F记录;
④用公式 计算每次金属块所受浮力F浮并记录;
(2)请帮他设计实验记录表格。( )
h/m
G/N
F/N
F浮/N
h/m
G/N
F/N
F浮/N
3.(23-24八下·北京东城区·期末)在探究浮力大小与哪些因素有关时,小明猜想浮力大小与液体的密度、物体排开液体的体积和物体在液体中的深度有关。他利用符合实验要求的弹簧测力计、刻度尺、烧杯、水、酒精和多个形状相同、体积不同(数值已知)的实心铁块等器材进行实验。
(1)在探究浮力大小与液体的密度是否有关时,有以下主要实验步骤,请补充完整:
①用调好的弹簧测力计测出某铁块所受重力G,并记录数据;
②把该铁块分别浸没在酒精和水中的同一深度处,铁块静止时,均未接触容器的底和壁;用弹簧测力计测出拉力F,并记录数据;根据公式 ,计算该铁块在两种不同液体中受到的浮力大小,并记录数据;
③若该铁块在两种不同液体中受到的浮力大小 (选填“相等”或“不相等”),则可得出结论:物体受到的浮力大小与液体的密度有关;
(2)在探究浮力大小与物体排开液体的体积是否有关时,小明设计了实验记录表格,如下表所示。表格中▲处应写明的物理量名称、符号及单位是 ;
铁块排开液体的体积V/m³
铁块所受重力G/N
▲
铁块受到的浮力Fn/N
(3)在探究浮力大小与物体在液体中的深度是否有关时,小明先测出某铁块的重力,再将该铁块浸入水中不同深度,如图所示,分别测出铁块受到的拉力大小,计算出铁块受到的浮力大小,并进行比较。该实验存在的问题是: 。
4.(23-24八下·北京朝阳区·期末)为了验证阿基米德原理,小阳进行了如图所示的实验,弹簧测力计的示数分别表示为、、和,实验时测得,,,。
(1)由实验数据可以求出物体受到的浮力= N,物体排开水的重力= N;
(2)为了得到多组实验数据,接下来他应该 ;
(3)若多次实验、、和之间均满足关系: ,则可验证阿基米德原理。
5.(23-24八下·北京朝阳区人朝分实验学校·期末)在探究物体所受浮力的大小与物体排开液体所受重力关系的实验中,同学们设计了如图1和如图2所示两种不同的方案。
(1)在如图所示的实验方案中:
①若实验步骤甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,则可知实验中测得物体受到的浮力F浮= (用测量量的符号表示);
②若F1、F2、F3、F4之间满足 的关系,则可以得出浮力的大小等于排开液体所受重力的结论(用测量量的符号表示);
(2)在如图2所示的实验方案中,A和B两个弹簧测力计完全相同,薄塑料袋的质量忽略不计。
①调节升降台使其上表面向上缓慢移动,重物便会缓慢浸入盛满水的溢水杯中,观察到A弹簧测力计的示数逐渐 ,B弹簧测力计的示数逐渐 ;
②比较A弹簧测力计的示数变化量的大小ΔFA和B弹簧测力计的示数变化量的大小ΔFB,若它们的大小关系满足ΔFA ΔFB(选填“>”“<”或“=”),则说明物体所受的浮力等于物体排开液体所受的重力。
6.(23-24八下·北京石景山区·期末)小石同学在探究物体所受浮力的大小与物体排开液体所受重力关系的实验中,设计了如图所示的方案。
(1)在如图所示的实验方案中:
①若实验步骤甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,则可知实验中测得物体受到的浮力为 ;(用测量量的符号表示)
②他发现F1、F2、F3、F4之间满足 的关系,于是得出浮力的大小等于排开液体所受重力的结论;(用测量量的符号表示)
(2)请指出在小石的实验中存在的主要问题: ;
(3)请针对小石实验中存在的问题,利用图中器材,写出改进措施: 。
7.(23-24八下·北京第二中学·期末)小强同学为了证明“浸在水中的物体所受的浮力大小与物体体积无关”,他利用如图所示的两个底面积相同、高度不同的金属圆柱体A、B(圆柱体上每格体积相等)和符合实验要求的弹簧测力计、烧杯、水等器材进行实验。
(1)以下是他的部分实验步骤,请帮他补充完整;
①用调好的弹簧测力计分别测量金属块A、B重力G并记录;
②在烧杯中装入适量的水,用弹簧测力计悬挂着金属块B,使金属块B完全浸没到水中,且不接触容器,静止时读出弹簧测力计的示数F并记录;
③ ,静止时读出弹簧测力计的示数F并记录;
④用公式 计算金属块所受浮力并记录。
(2)画出实验数据记录表格;
(3)若 (选填“=”或“≠”),则可以证明小强的观点是对的;
(4)实验中小强同学还观察到将同一个物体浸没在密度越大的液体中时,弹簧测力计的示数越小。于是他灵机一动在弹簧测力计下挂一个重。1.5N的物体,如图甲所示。当他把物体浸没在水中时,如图乙所示,弹簧测力计的示数为0.5N,他就在0.5N处对应标上“”的字样;当他把物块浸没在酒精中时,如图丙所示,应该在弹簧测力计刻度盘的 N处对应标上“”字样,聪明的他就将图甲所示装置改装成了一个能测液体密度的密度计。
实验编号
物体编号
物体的重力G/N
浸入的体积V/格
测力计示数F/N
受到的浮力F浮/N
1
A
2
B
实验编号
物体编号
物体的重力G/N
浸入的体积V/格
测力计示数F/N
受到的浮力F浮/N
1
A
2
B
8.(23-24八下·北京大兴区·期末)小兴在实验室探究影响浮力大小的因素。已知水的密度为ρ=1×103kg/m3,取10N/kg。
(1)他先把物块悬挂在弹簧测力计下端,物块在空气中静止时测力计的示数为3.9N,如图甲所示,由此可知物块的重力G= N;他再把这个物块浸没在水中(不接触杯壁和杯底),物块静止时测力计的示数为3.4N,如图乙所示,则物体浸没在水中时受到的浮力F浮= N;他把物块从水中取出后擦干水分,然后把它浸没在盐水中(不接触杯壁和杯底),此时测力计的示数为3.3N,如图丙所示,则物块浸没在该液体中时受到的浮力F浮= N。分析上述实验过程,可知小兴所探究的问题的自变量是 ;
(2)小兴继续用图乙中的装置探究物体所受浮力大小与物体浸没在水中的深度是否有关,接下来的操作是: ;
(3)小兴发现利用图中的数据还可以计算出物块的密度,则ρ物= kg/m3。
9.(23-24八下·北京朝阳区·期末)为了探究浮力的大小与液体的密度是否有关,请你利用符合实验要求的弹簧测力计、分别装有酒精和水的烧杯(、已知)及如图所示的标有体积刻度的圆柱体等器材,进行实验。写出实验步骤(可画图辅助说明),画出实验数据记录表格。
液体
ρ酒
ρ水
G/N
压强、浮力综合
1.(23-24八下·北京第二中学·期末)水平桌面上放置有底面积和质量均相同的薄壁容器甲、乙,甲中液体密度为,乙中液体密度为,小球A、B完全相同。用一根细线将小球A系好,使其浸没在甲容器的液体中且不与容器接触,如图甲所示;用一根细线将小球B与容器底面相连,使其浸没如图乙所示。A、B静止时所受的浮力分别为,细线处于绷直状态(忽略质量和体积),下列判断正确的是( )
A.
B.
C.甲容器对桌面压强小于乙容器对桌面压强
D.若剪断细线,小球B静止时乙容器对桌面的压强变小
2.(23-24八下·北京东城区·期末)小明将一个薄壁空水杯放在水平放置的电子秤上,如图甲所示,再将电子秤示数清零(按电子秤的清零键后,示数显示为零)。水杯中倒入适量的水后,如图乙所示,电子秤示数为m1。用细线系好小金属块,使其浸没在水中(不触碰水杯),如图丙所示,电子秤示数为m2。使小金属块沉入水底并松开手,如图丁所示,电子秤示数为m3。已知水杯的底面积为S,水的密度为ρ水。下列判断正确的是( )
A.乙图中,水对杯底的压强小于
B.丁图中,小金属块受到的浮力为
C.小金属块的密度为
D.丙图与乙图相比,水杯对电子秤的压力增加量大于
3.(23-24八下·北京朝阳区人朝分实验学校·期末)我国是一个历史悠久的国家,有着几千年的文化传承,历史上也有一些珍贵文物沉在海底。我们打捞珍贵文物时,需要一些有经验的潜水员身穿潜水服,背着氧气瓶和铅制配重潜入海水中。如图是潜水员在100m深的海底,发现了一块有人工雕刻痕迹的碑文石板的情景。潜水员测得其长宽高分别为1m、0.8m、0.3m,已知石板的密度约为2.5g/cm3,为了将它送上岸供研究,该潜水员用绳的一端将石板系牢,另一端拴上随身携带的气囊,然后将气囊充满气,气囊通过绳子将这块石板缓缓向上拉动至水面附近,不考虑气囊本身的形变、重力及上升时海水的阻力。请回答:
(1)潜水员在100m深的海底受到海水的压强多大?
(2)在气囊将石板吊起至露出水面之前的过程中,绳的拉力至少为多大?
4.(23-24八下·北京海淀区·期末)跨学科实践小组制作“浮力秤”来称量物体的质量。如图甲所示,浮力秤由浮体和外筒构成,浮体包括秤盘(重力可忽略不计)和底面积的圆柱体。向外筒中加入适量水,浮体直立漂浮在水面上。当秤盘中不放置任何物体时,圆柱体浸入水中的深度,并在此处标记为质量的零刻度线。图甲中刻度线左侧标记深度值,右侧标相应的质量值。已知取,水的密度。
(1)画出秤盘中不放置任何物体时,浮体的受力示意图;
(2)求浮力秤上对应的深度值;
(3)秤盘中所放物体质量为时(圆柱体A始终未沉底),液面到浮力秤上刻度线的距离为,在图乙中大致画出质量随距离变化的图像。
5.(23-24八下·北京西城区·期末)某科技小组的同学制作了一个简易浮力秤来测量物体的质量。如图所示,浮力秤由秤盘、标记有均匀刻度线的竖直杆、内部装有沙子的圆筒和配重组成,能直立漂浮于水中。当秤盘中不放被测物体时,水面与竖直杆上最下方的零刻度线相平。当秤盘中放入被测物体时,浮力秤会下沉一些,用此时与水面相平的刻度线来表示被测物体的质量。已知竖直杆粗细均匀,其横截面积为5cm2,竖直杆上相邻刻线间距离为1cm,不放被测物体时浮力秤的总质量为250g,水的密度为1.0g/cm3,g取10N/kg。
(1)画出图中浮力秤的受力示意图。
(2)求浮力秤处于图中所示状态时受到的浮力。
(3)请你依据竖直杆上所标刻度线,求浮力秤能测量的最大质量值。
m最大=ρ水ΔV排=ρ水SΔh=1.0g/cm3×5cm2×8cm=40g 答:(1)见详解;
(2)浮力秤处于图中所示状态时受到的浮力为2.5N;
(3)浮力秤能测量的最大质量为40g。
6.(23-24八下·北京东城区·期末)小明做实验研究鸡蛋的悬浮问题。他在水平桌面上放置一个厚度可忽略的圆柱形容器,之后向容器中注入0.2m深的水,再将一个鸡蛋轻轻放入水中,鸡蛋沉至容器底部。鸡蛋静止时测得水面升高了4×10-3m,此时水未溢出。然后,他向容器中缓慢加入食盐并轻轻搅动,直到鸡蛋恰好悬浮为止。已知容器的底面积为1.25×10-2m²,鸡蛋的质量为5.5×10-2kg,水的密度为1×10³kg/m³,g取10N/kg。求:
(1)未放入鸡蛋前,水对容器底部的压强p;
(2)鸡蛋沉至容器底时,鸡蛋受到水的浮力大小F浮;
(3)当鸡蛋恰好悬浮时盐水的密度ρ液。
7.(23-24八下·北京第二中学·期末)圆柱形容器中盛有深度为0.15m的水。将质量m为0.12kg、体积V为的金属球用细绳系住,细绳另一端用手提住,使金属球浸没在水中静止后,水未溢出,如图所示,g取10N/kg。求:
(1)放入小球前,水对容器底部的压强p;
(2)对图中金属球进行受力分析;
(3)图中金属球受到的浮力;
(4)图中细绳对金属球的拉力。
8.(23-24八下·北京房山区·期末)将物块A竖直挂在弹簧测力计下,在空气中静止时弹簧测力计的示数F1=2.6N。将物块A的一部分浸在水中(物块A不与容器接触),静止时弹簧测力计的示数F2=1.8N,如图所示。已知水的密度水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)画出图中物块A的受力示意图;
(2)求图中所示状态物块A受到的浮力F浮;
(3)求物块A浸在水中的体积V浸。
9.(23-24八下·北京大兴区·期末)福建舰是我国自主研制的电磁弹射型航空母舰,也是我国第三艘航空母舰,如图所示。为简化计算,取福建舰满载时排开海水体积是8×104m3,海水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)若某次福建舰在大海中训练时的吃水深度为13米,求舰底所受海水的压强大小;
(2)当福建舰满载静止在海面上时,求它受到的浮力大小。
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$$