专题04 浮力(4大考点)(山西专用)-【好题汇编】备战2024-2025学年八年级物理下学期期末真题分类汇编
2025-05-13
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内容正文:
专题04 浮力
考点概览
考点01 浮力
考点02 阿基米德原理
考点03 物体的浮沉条件及应用
一、单选题
1.(23-24八下·山西吕梁交口县多校·期末)五一期间,小明和爸爸去贵州旅游,观看了著名的“独竹漂”表演(如图所示)。“独竹漂”又称独竹舟,俗称划竹竿,表演者赤足站立于一根直径大约15厘米,长约8米以上的笔直楠竹上。手拿一根直径约5厘米、长约4米的笔直小竹竿当桨,左右交替,在水上划行。对此下列说法中正确的是( )
A.人站到楠竹上后,楠竹受到的浮力变大
B.表演时,楠竹受到的浮力大于人和楠竹的总重力
C.表演时,楠竹受到的浮力大于楠竹排开水的重力
D.人从楠竹上离开后,楠竹所受到的浮力不变
【答案】A
【来源】山西省吕梁市交口县多校2023-2024学年八年级下学期期末测试物理试题
【详解】A.人站到楠竹上后,楠竹受到的浮力等于人和楠竹的总重力,由于总重力变大,所以楠竹受到的浮力变大,故A正确;
B.表演时,楠竹和人整体漂浮,所以楠竹受到的浮力等于人和楠竹的总重力,故B错误;
C.根据阿基米德原理可知,表演时,楠竹受到的浮力等于楠竹排开水的重力,故C错误;
D.人从楠竹上离开后,楠竹所受到的浮力等于楠竹的重力,楠竹所受到的浮力变小,故D错误。
故选A。
2.(22-23八下·山西晋城阳城县·期末)我国自主研制的“极目一号”Ⅲ型浮空艇顺利升至9032m高空,创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。小明查阅资料了解到:高度越高,大气越稀薄,浮空艇上升过程中艇体体积不变。正在升空的浮空艇( )
A.所受大气压强逐渐增大 B.所受空气浮力小于自身的重力
C.所受空气浮力大于排开空气的重力 D.所受空气浮力逐渐减小
【答案】D
【来源】山西省晋城市阳城县2022-2023学年八年级下学期期末物理试题
【详解】A.大气压随高度的增加而减小,所受大气的压强会逐渐减小,故A不符合题意;
B.浮空艇在上升过程中,所受空气浮力大于或等于自身重力,故B不符合题意;
C.由阿基米德原理可知所受浮力等于排开空气重力,故C不符合题意;
D.高度越高大气越稀薄,空气密度减小,排开空气的体积不变,由可知所受空气浮力大小逐渐变小,故D符合题意。
故选D。
3.(21-22八下·山西吕梁交城县·期末)如图,是我国自主研发的最新一代战略导弹核潜艇——“长征十八号”,各方面的性能可比肩美俄的核潜艇。它庞大的身躯有浓厚的威慑力,是我们无与伦比的骄傲。在一次执行任务时,要求“长征十八号”潜艇需要在不同深度处悬浮。若海水密度保持不变,则下列说法错误的是( )
A.潜水艇排开海水的体积相等
B.潜水艇所受的重力大小不相等
C.潜水艇所受的浮力大小相等
D.潜水艇所受的浮力与重力大小相等
【答案】B
【来源】山西省吕梁市交城县2021-2022学年八年级下学期期末检测物理试题
【详解】A.潜水艇的体积不会变,所以排开海水的体积也不变,故A正确,不符合题意;
B.潜艇在不同深度处悬浮,悬浮时浮力等于重力,潜水艇在海水里浮力不变,所以受到的重力大小相等,故B错误,符合题意;
C.潜水艇在海水里排开海水的体积不变,由阿基米德原理可知,浮力不变,故C正确,不符合题意;
D.潜艇在不同深度处悬浮,悬浮时浮力等于重力,故D正确,不符合题意。
故选B。
4.(22-23八下·山西吕梁中阳县·期末)如图所示,对图中涉及的物理知识的解释错误的是( )
A.图甲,饮料在大气压的作用下“吸”到嘴里
B.图乙,热气球受空气浮力的作用腾空而起
C.图丙,向烧瓶浇冷水,由于瓶中水面上方的气压减小,水的沸点降低,水又沸腾了
D.图丁,往b管中吹气,由于流体在流速大的地方压强大,a管中的水面上升
【答案】D
【来源】山西省吕梁市中阳县2022-2023学年八年级下学期期末物理试题(1)
【详解】A.用吸管吸饮料的原理是:先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里,利用了大气压强,故A正确,A不符合题意;
B.热气球升空,都是因为热空气的密度比空气的密度小,热气球受到的浮力大于重力,利用的是空气的浮力,故B正确,B不符合题意;
C.向瓶底浇冷水,瓶内压强变小,水的沸点降低,停止沸腾的水又沸腾了,利用沸点与气压关系沸腾的,故C正确,C不符合题意;
D.a向b管中吹气时,a管上方的空气流速增大、压强减小,管中水面上升,故D错误,D符合题意。
故选D。
5.(2021·山西省太原市·一模)2020年7月26日,第二届国际热气球节在中国张掖拉开帷幕。如图所示,当热气球喷火装置“喷火”时,气囊内的空气被加热并排出一部分后,气球上浮。下列关于其升空原因的说法正确的是( )
A.加热时气囊内气体密度不变
B.气囊排开空气的重力大于自身重力
C.气囊内气体密度大于空气密度
D.气囊所受的浮力大于它排开空气的重力
【答案】B
【来源】2021年山西省太原市中考一模理综物理试题
【详解】AC.气囊内的空气被加热并排出一部分后,体积变大,质量变小,球内气体密度会变小,气囊内气体密度小于空气密度,故AC错误;
BD.由阿基米德原理可知气囊受到的浮力等于排开空气的重力,气球上浮,浮力大于重力,所以气囊排开空气的重力大于自身重力,故B正确,D错误。
故选B。
二、填空题
6.(20-21八下·山西运城盐湖区·期末)5月20日,辽宁舰航母编队首次在西太平洋展开综合对抗演练;“辽宁号”航空母舰,满载时的排水量约为6.7×107kg,此时航空母舰受到的浮力约为 N。编队中的核潜艇要下潜执行任务,它是通过改变 实现下潜的,在海面下潜过程中,如果核潜艇的体积不变,且不考虑海水密度的变化,则它受到的浮力 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 6.7×108 自身重力 不变
【来源】山西省运城市盐湖区2020-2021学年八年级下学期期末考试物理试题
【详解】[1]根据阿基米德原理可得,此时航空母舰受到的浮力
[2]潜艇在水中,潜艇受到水的浮力和重力的作用,若把压缩空气压入潜水的压力舱,将海水排出,潜艇自重G减小,当时,潜艇上浮。打开压力舱的阀门,让海水进入压力舱内,潜艇自重G增大,当时,潜艇下沉;当时,潜艇悬浮,可以停留在任何深度;由此可见,潜艇下潜是通过改变自身重力来实现的。
[3]在海面下潜过程中,潜水艇的体积不变,排开水的体积不变,所以在海面下潜过程中,由可知潜艇受到水的浮力不变。
三、作图题
7.(23-24八下·山西临汾曲沃县·期末)请画出图中正在水中上浮的乒乓球的受力示意图。(水的阻力忽略不计)
【答案】
【来源】山西省临汾市曲沃县2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【详解】在水中向上运动的乒乓球受到重力和浮力两个力的作用,重力的方向竖直向下,浮力的方向竖直向上,乒乓球密度小于水,所以最终会漂浮,所以图中所示位置浮力大于重力。从乒乓球的重心分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段,并分别用符号G和F浮表示,即为其所受重力和浮力示意图,浮力大于重力,如下图所示:
8.(22-23八下·山西大同·期末)大同火山群处于平坦宽广的大同盆地东翼和桑干河中游的河谷地带,是我国六大著名火山群之一。如图所示是游客在景区乘坐热气球的场景,热气球在空中沿虚线方向匀速飞行。请在图中画出热气球在竖直方向所受力的示意图,图中“·”为重心(不计空气阻力)。
【答案】
【来源】山西省大同市2022-2023学年八年级下学期7月期末物理试题
【详解】热气球在竖直方向受到重力和浮力,重力的方向竖直向下,浮力的方向竖直向上,两个力的作用点都在重心上,如下图所示:
四、实验题
9.(21-22八下·山西运城盐湖区·期末)在“探究影响浮力大小的因素”实验中,同学们根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
①与物体浸入液体中的深度有关;
②与物体排开液体的体积有关;
③与液体的密度有关;
④可能与物体的形状有关。
(1)请你写出能够支持猜想③的一个生活现象: ;
(2)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号b中物体P所受浮力大小为 N;
(3)分析a、c、d三次实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”);分析 三次实验,可知浮力大小与物体排开液体的体积有关;分析a、d、e三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力 (选填“越大”或“越小”);
(4)为了研究猜想4,晓丽同学用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图f、g的实验,由此得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,小珍认为该结论不可靠,主要原因是 。
【答案】 人在水中下沉,而在死海中却能漂浮(或鸡蛋在清水中下沉,而在一定浓度的盐水中可以漂浮等) 1.4 无关 a、b、c(或a、b、d) 越大 没有控制排开液体的体积相同
【来源】山西省运城市盐湖区2021-2022学年八年级下学期期末物理试题
【详解】(1)[1]人在水中下沉,而在死海中却能漂浮(或鸡蛋在清水中下沉,而在一定浓度的盐水中可以漂浮等),由此说明浮力大小与液体的密度有关。
(2)[2]物体在空气中时弹簧测力计示数4.8N,物体在序号b中弹簧测力计的示数为3.4N,则物体P在序号b中所受浮力为
F浮=G﹣F=4.8N﹣3.4N=1.4N
(3)[3]a、c、d三次实验中,浸没的深度不同,弹簧测力计的示数相同,说明物体受到的浮力也相同,因此结论是浸没在液体中的物体所受的浮力大小与深度无关。
[4]要得出浮力大小与物体排开液体的体积有关的结论,应控制液体的密度相同,改变排开液体的体积,所以应分析a、b、c(或a、b、d)三次实验。
[5]由图可知,a、d、e三次实验中,在水中受到的浮力为
F浮水=G﹣Fd=4.8N﹣2.8N=2N
在盐水中受到的浮力为
F浮盐水=G﹣Fe=4.8N﹣2.4N=2.4N
即浮力大小与液体的密度有关,且在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越大。
(4)[6]探究浮力的大小与物体的形状有关,应控制液体的密度和排开液体的体积相同,改变物体的形状,所以,小珍认为这个结论不可靠,理由是:没有控制排开液体的体积相同。
10.(20-21八下·山西晋中祁县、灵石县·期末)小明利用实验探究浮力大小和哪些因素有关系:
他把金属块挂在弹簧测力计上,将它分别浸入水和酒精中的不同位置,如图所示;
(1)上述四种情况,图中 金属块所受到的浮力最小,最小浮力为 N;
(2)做丙、丁两次实验,是为了探究浮力大小与 有关;
(3)做 两次实验,是为了探究金属块浸没在液体中时,受到的浮力与深度无关;
(4)由以上的探究实验可知,浮力大小与 和 有关。
【答案】 甲 0.6 液体密度 乙、丙 液体密度 排开液体的体积
【来源】山西省晋中市祁县、灵石县2020-2021学年八年级下学期期末考试物理试题
【详解】(1)[1][2]因为在数值上重力等于浮力与拉力之和,所以当弹簧测力计的示数最大时,物体受到的浮力最小,即甲图中浮力最小,其值为
(2)[3]丙、丁两次实验,金属块排开液体的体积和浸没的深度都相同,只有液体的密度不同,因此是探究浮力与液体密度的关系。
(3)[4]探究浮力与深度的关系时,根据控制变量法的思想,应控制液体种类和排开液体的体积相同,只改变浸没的深度,符合条件的只有乙、丙两图,数据显示浮力与浸没的深度无关。
(4)[5][6]甲、乙液体的密度不同,排开液体的体积不同,物体所受浮力不同,所以由甲、乙两图可知浮力与物体排开液体的体积有关;由丙、丁知,物体在液体中所受的浮力与液体的密度有关。所以浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关。
五、计算题
11.(22-23八下·山西晋中寿阳县南燕竹镇·期末)为了宣示我国政府对钓鱼岛及其附属岛屿的主权和管辖权,我国派出排水量为2000t的某海监船对钓鱼岛海域进行巡航,排水量是指轮船满载时排开水的质量。(g=10N/kg,ρ海水=1.03×103kg/m3)
(1)此海监船满载时,受到海水的浮力是多少?
(2)船身外表面有一螺丝钉,位于海面下3m处,受力面积为100cm2,求海水对螺丝钉的压强和压力。
【答案】(1)2×107N;(2)3.09×104Pa,309N
【来源】山西省晋中市寿阳县南燕竹镇2022-2023学年八年级下学期期末考试物理试题
【详解】解:(1)根据阿基米德原理可得,此海监船满载时,受到海水的浮力为
F浮=G排=m排g=2000×103kg×10N/kg=2×107N
(2)海水对螺丝钉的压强
p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×3m=3.09×104Pa
根据 可得,海水对螺丝钉的压力
F=pS=3.09×104Pa×100×10-4m2=309N
答:(1)此海监船满载时,受到海水的浮力是2×107N;
(2)海水对螺丝钉的压强为3.09×104Pa,压力为309N。
12.(23-24八下·山西吕梁汾阳·期末)2023年由中国首艘国产航母山东舰组成的航母编队经过台湾东南海域顺利穿越巴士海峡,展开首次西太平洋训练。如图所示是山东舰航母,其最大吃水深度约为10m。满载时排水量约为65000t。该舰至少可以搭载36架歼-15舰载机,每架舰载机的最大起飞质量是32500kg。求:(ρ海水=1.03×103 kg/m3,g取10N/kg)
(1)“山东舰”达到最大吃水深度,其底部受到海水的压强约为多少?
(2)“山东舰”满载时受到的海水浮力是多少?
【答案】(1)1.03×105Pa;(2)6.5×108N
【来源】山西省吕梁市汾阳市2023-2024学年八年级下学期期末测试物理试题
【详解】解:(1)“山东舰”达到最大吃水深度,其底部受到海水的压强
(2)已知“山东舰”满载时排水量
由阿基米德原理可知“山东舰”满载时所受海水的浮力
答:(1)“山东舰”达到最大吃水深度,其底部受到海水的压强约为1.03×105Pa;
(2)“山东舰”满载时受到的海水浮力是6.5×108N。
六、科普阅读题
13.(20-21八下·山西孝义·期末)阅读短文,回答问题
“奋斗者”号
2021 年 3 月 16 日,“奋斗者”号载人潜水器交付活动在三亚举行,这一交付 意味着“奋斗者”号将进入一个“新阶段”,和“蛟龙”号、“深海勇士”号一样入 列我国的科考装备。
“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度 10909m,刷新中 国载人深潜的新纪录。
“奋斗者”号采用的固体浮力材料为微米级大小的空心玻璃微珠,具有密度小、 耐磨耐高温、隔音隔热、电绝缘、抗压能力强等多方面优点。下潜开始时,压载水 箱开始注水并调整姿态,达到“最舒服的状态”后,开始下潜,在临近海底后,潜水器会抛掉第一组压载铁使自己悬浮在水中,并按照作业计划进行海底作业。完成 作业后,潜水器会抛掉第二组压载铁,使潜水器所受的浮力大于自身的重力,加速 上浮返航。
(1)“奋斗者”号采用的固体浮力材料为微米级大小的空心玻璃微珠,它具有的优点 有 (写出一点即可),“奋斗者”号是通过改变 (选填“自身的重力”或“受到的浮力”)实现浮沉的。
(2)临近海底后,奋斗者号抛掉第一组压载铁,此时受到 (选填“平 衡力”或“非平衡力”)作用;
(3)已知海水密度为 1×103kg/m3,g 取 10N/kg,“奋斗者”号潜水器成功坐底时, 潜水器底部受到海水的压强为 p= Pa;
【答案】 抗压能力强 自身的重力 平衡力 1.0909×108
【来源】山西省孝义市2020-2021学年八年级下学期期末考试物理试题
【详解】[1]空心玻璃微珠,具有密度小、 耐磨耐高温、隔音隔热、电绝缘、抗压能力强等多方面优点。
[2]“奋斗者”号下潜开始时,压载水箱开始注水,完成作业后,潜水器会抛掉第二组压载铁,从材料中看出,“奋斗者”号是通过改变自身的重力实现浮沉的。
[3]潜水器会抛掉第一组压载铁使自己悬浮在水中,处于平衡状态,受到平衡力的作用。
[4]潜水器底部受到海水的压强为
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×10909m=1.0909×108Pa
一、单选题
1.(23-24八下·山西朔州多校·期末)2024年4月30日,神舟十七号载人飞船返回舱在我国东风着陆场成功着陆,神舟十七号航天员乘组圆满完成任务。太空中物体会失重,在太空环境中还会“消失”的力学现象是( )
①液体的浮力 ②物体间的摩擦力 ③惯性 ④大气压
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
【答案】C
【来源】山西省朔州市多校2023-2024学年八年级下学期期末评估物理试题
【详解】太空中处于失重状态,液体没有向下的压力,由于力的作用是相互的,所以也液体也没有向上的压力,而浮力的产生原因是物体上、下两个表面所受液体的压力差,所以液体的浮力会消失,①符合题意;
物体间的摩擦力是跟物体间的压力和接触面的粗糙程度有关,与重力无关,故摩擦力不会消失,②不符合题意;
惯性是物体的性质,一切物体在任何情况下都具有惯性,所以惯性不会消失,③不符合题意;
太空中没有空气,所以大气压会消失,④符合题意。
综上所述,①④会消失,②③不会消失,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C
2.(23-24八下·山西晋城阳城县·期末)在传统农耕文化中,劳动人民一般采用“盐水选种”的方法挑选种子。如 图所示是种子在盐水中的不同状态。下列说法正确的是( )
A.漂浮的种子受到的浮力大于自身重力
B.悬浮的种子的密度小于盐水的密度
C.下沉的种子受到的浮力等于它排开盐水的重力
D.上浮过程中盐水对种子的压强变大
【答案】C
【来源】山西省晋城市阳城县2023-2024学年八年级下学期期末物理试题
【详解】A.漂浮的种子处于平衡状态,受到的浮力等于自身重力,故A错误;
B.处于悬浮状态的种子的密度等于盐水的密度,故B错误;
C.根据阿基米德原理,物体所受浮力等于排开液体所受的重力,所以下沉的种子受到的浮力等于它排开盐水的重力,故C正确;
D.种子上浮过程中,液体密度不变,深度变小,由得,盐水对种子的压强变小,故D错误。
故选C。
3.(23-24八下·山西运城盐湖区·期末)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.冰山所受的重力等于它排开海水所受的重力
C.冰山熔化一部分后会沉入海底
D.冰山熔化一部分后排开海水的体积不变
【答案】B
【来源】山西省运城市盐湖区2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【详解】A.冰山漂浮在水面上,始终浮力大小等于重力,故A错误;
B.冰山漂浮在水面上,始终浮力大小等于重力,根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力,则冰山所受的重力等于它排开海水所受的重力,故B正确;
C.冰山熔化一部分后,密度仍小于海水,仍漂浮在水面上,故C错误;
D.冰山熔化一部分后,质量变小,则重力变小,始终漂浮,则浮力变小,排开液体密度不变,则排开海水的体积变小,故D错误。
故选B。
4.(23-24八下·山西吕梁孝义·期末)将一个生鸡蛋放进盛有清水的杯中,如图所示,鸡蛋沉入水底,然后逐渐向水中加入食盐并搅拌,鸡蛋渐渐上浮,最后漂浮在水面的过程中,关于鸡蛋下列说法正确的是( )
A.沉入水底时,受到的浮力等于重力
B.上浮时,受到的浮力等于排开盐水的重力
C.上浮时,容器底部受到的压强逐渐变大
D.漂浮在水面时受的浮力大于重力
【答案】B
【来源】山西省吕梁市孝义市2023-2024学年八年级下学期7月期末物理试题
【详解】A.由浮沉条件可知,当物体重力大于浮力时,物体下沉;所以鸡蛋沉入水底时,受到的浮力小于重力,故A错误;
B.由阿基米德原理知,物体受到的浮力等于排开液体的重力;所以上浮时,受到的浮力等于排开盐水的重力,故B正确;
C.上浮时,在鸡蛋露出水面前,由于液面高度不变,加入食盐会使得液体密度变大,由p=ρgh 知,容器底部受到的压强变大;露出水面过程中,由于液面下降,由p=ρgh 知,容器底部受到的压强变小,故C错误;
D.鸡蛋漂浮时,由二力平衡知,鸡蛋受到的浮力等于自身重力,故D错误。
故选B。
5.(23-24八下·山西大同·期末)福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,采用平直通长飞行甲板,满载排水量约为8万吨,是中国第三艘航空母舰。2024年5月1日,福建舰从上海江南造船厂码头解缆启航,赴相关海域开展首次航行试验。关于福建舰,下列说法正确的是(g取10N/kg;ρ海水=1.0×103kg/m3)( )
A.舰载战斗机离舰后,福建舰所受浮力变大
B.舰载战斗机离舰后,舰底所受海水压强变大
C.航母满载时受到的浮力为8×10⁷N
D.该航母在水下5m处受到的海水压强为5×104Pa
【答案】D
【来源】山西省大同市2023-2024学年八年级下学期7月期末物理试题
【详解】A.福建舰所受浮力等于自身重力,舰载战斗机离舰后,福建舰重力变小,福建舰所受浮力变小,故A错误;
B.舰载战斗机离舰后,福建舰所受浮力变小,排水量变小,福建舰浸入水中深度变小,根据可知,舰底所受海水压强变小,故B错误;
C.航母满载时受到的浮力为
故C错误;
D.该航母在水下5m处受到的海水压强为
故D正确。
故选D。
6.(23-24八下·山西吕梁交城县·期末)妈妈生日那天,小梦准备给妈妈做一个水果拼盘他将梨子和苹果都放入水中后发现,梨子沉底、苹果漂浮,如图所示。他利用所学的浮力知识分析这一现象,下列说法正确的是( )
A.苹果的密度大于梨子的密度
B.梨子排开水的重力小于自身的重力
C.苹果排开水的质量小于自身的质量
D.苹果底部受到水的压强大于梨子底部受到水的压强
【答案】B
【来源】山西省吕梁市交城县2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【详解】A.由于苹果漂浮而梨子沉底,所以我们可以得出苹果的密度小于水的密度,而梨子的密度大于水的密度。因此,苹果的密度小于梨子的密度,故A错误。
B.对于梨子来说,它沉底在水中,说明它受到的浮力小于自身的重力。根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力,所以梨子排开水的重力也小于自身的重力。故B正确。
C.对于苹果来说,它漂浮在水面上,说明它受到的浮力等于自身的重力。同样根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力,也等于排开液体的质量乘以重力加速度g(这里g为常数,不影响比较)。因此,苹果排开水的质量等于自身的质量。故C错误。
D.由图可知,梨子底部水中的深度比苹果大,根据液体压强公式p=ρgh,深度h越大,压强p越大。苹果底部受到水的压强小于梨子底部受到水的压强,故D错误。
故选 B。
7.(23-24八下·山西朔州右玉县右玉教育集团初中部·期末)如图是学习小组自制的潜水艇模型,通过胶管从烧瓶吸气或向烧瓶吹气,能使烧瓶下沉或上浮,当从烧瓶吸气后,下列说法正确的是( )
A.“潜水艇”的重力不变
B.“潜水艇”受到的浮力变小
C.“潜水艇”受到的水的压强变小
D.“潜水艇”所受浮力等于它排开的水所受的重力
【答案】D
【来源】山西省朔州市右玉县右玉教育集团初中部2023-2024学年八年级下学期7月期末物理试题
【详解】AB.吸气时,瓶内气压减小,烧瓶外的水进入烧瓶中,“潜水艇”自重增大,但排开液体的体积不变,由可知,在水的密度不变时,“潜水艇”所受的浮力不变,故AB错误;
C.吸气时,瓶内气压减小,烧瓶外的水进入烧瓶中,“潜水艇”自重增大,浮力不变,则“潜水艇”下沉,根据可知,“潜水艇”受到的水的压强变大,故C错误;
D.由阿基米德原理可知“潜水艇”受到的浮力等于“潜水艇”排开水的重力,故D正确。
故选D。
8.(23-24八下·山西忻州·期末)如图所示,这是一款我国制造的超大型无人潜航器。该潜航器的体积可通过从内部油舱向外部油囊压入油量的多少来改变,从而实现浮沉。下列说法正确的是( )
A.漂浮时潜航器所受的浮力大于它所受的重力
B.潜航器是通过改变自重实现上浮或下沉的
C.潜航器所受浮力的大小等于它排开水所受重力的大小
D.压入外部油囊的油越少,潜航器所受浮力越大
【答案】C
【来源】山西省忻州市2023-2024学年八年级下学期期末测试物理试题
【详解】A.漂浮时潜航器所受的浮力等于它所受的重力,故A错误;
B.依题意得,潜水艇是通过改变自身体积,改变潜水艇排开水的体积,改变潜水艇的浮力,实现上浮或下沉的,故B错误;
C.由阿基米德原理得,潜航器所受浮力的大小等于它排开水所受重力的大小,故C正确;
D.压入外部油囊的油越少,潜航器的体积越小,排开水的体积越小,所受浮力越小,故D错误。
故选C。
9.(23-24八下·山西吕梁·期末)如图所示,这是小文同学在项目化学习中制作的潜水艇模型(进、排水管的体积忽略不计),将模型放入水中可实现上浮或下沉。下列说法正确的是( )
A.向内推注射器活塞,水会被压入试管中,可实现潜水艇模型下沉
B.潜水艇模型漂浮在水面时,所受的浮力小于其排开的水所受的重力
C.潜水艇模型是通过改变所受浮力的大小来实现浮沉的
D.悬浮时,潜水艇模型所受的浮力等于其排开的水所受的重力
【答案】D
【来源】山西省吕梁市2023-2024学年八年级下学期期末质量监测物理试题
【详解】A.现在潜艇模型处于悬浮,向内推注射器活塞,水会被压出试管,此时模型的自重减小,小于其受到的浮力,模型上浮,故A错误;
BD.根据阿基米德原理可知,潜水艇模型无论是漂浮在水面,还是悬浮在水中,受到的浮力都等于其排开水的重力,故B错误,D正确;
C.当潜艇模型浸没在水中时,排开水的体积不变,所受浮力不变,因此模型的上浮和下沉是通过改变潜艇的重力来实现的,故C错误。
故选D。
二、实验题
10.(23-24八下·山西晋城·期末)实验小组在“探究影响浮力大小的因素”实验中,根据生活经验,交流后提出了猜想。
猜想一:浮力大小可能与物体浸入液体中的深度有关;
猜想二:浮力大小可能与物体排开液体的体积有关;
猜想三:浮力大小可能与液体密度有关;
为了验证上述猜想,同学们合作进行了如图所示的实验。
(1)从图中的实验数据可知,物块浸没在水中所受的浮力为 N;
(2)比较A、D、E三次实验,可以得出:浮力大小与 有关;
(3)比较 三次实验,可以得出:浮力大小与物体排开液体的体积有关。请你举出一个可以印证该结论的生活实例: ;
(4)小明通过比较A、B、C三次实验,得出浮力大小与浸入液体的深度有关。该结论 (选填“可靠”或“不可靠”),说明理由: ;
(5)通过实验数据可以得出物块的密度为 。(g取10N/kg,)
【答案】 2 液体密度 A、B、C(或A、B、D) 从浅水区走向深水区会感觉身体越来越轻 不可靠 没有控制排开液体的体积相同 2.4×103
【来源】山西省晋城市2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【详解】(1)[1]由图A可知物体重力G=4.8N,由图C、D可知物体浸没在水中时测力计示数为F=2.8N,物块浸没在水中所受的浮力为
(2)[2]比较A、D和E三次实验,物体排开液体体积相同,但液体密度不同,所受浮力不同,说明浮力大小与液体密度有关。
(3)[3][4]探究浮力大小与物体浸入液体的体积有关时,需要控制液体密度相同,浸入液体体积不同,故选A、B、C(或A、B、D),例如从浅水区走向深水区会感觉身体越来越轻。
(4)[5][6]在A、B、C三次实验的对比分析中,小明得出的结论是不可靠的,物体没有浸没时,深度变化的同时,排开液体的体积也在变化,因为没有控制排开液体的体积相同。
(5)[7]由得,物体的质量
由得,物体浸没在水中时,故物体体积
故物体密度为
11.(23-24八下·山西大同部分学校联考·期末)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,实验过程如图所示。
(1)物块的重力为 N,当它浸没在水中时受到的浮力为 N;
(2)分析A、B、C、D四图,可知浮力的大小与物体浸入液体的 有关;
(3)分析 三图,可知浮力的大小与物体浸入液体的密度有关。探究过程中采用的实验方法是 。
【答案】 4.8 2 体积 ADE 控制变量法
【来源】山西省大同市部分学校联考2023-2024学年八年级下学期期末教学质量检测物理试题
【详解】(1)[1]由图A得,测力计的分度值为0.2N, 示数为4.8N,物块的重力为4.8N。
[2]当它浸没在水中时受到的浮力为
(2)[3]分析A、B、C、D四图,可知当物体浸入水中体积越大,受到的浮力越大,物体浸入水中体积不变,受到的浮力不变,说明浮力的大小与物体浸入液体的体积有关。
(3)[4]分析ADE三图,可知物体排开液体体积不变时,液体密度越大,物体受到的浮力越大,说明物体受到的浮力的大小与物体浸入液体的密度有关。
[5]浮力大小与液体密度、物体排开液体体积有关,研究浮力大小与液体密度的关系时,控制物体排开液体体积不变;研究浮力大小与物体排开液体体积关系时,控制液体密度的关系不变,探究过程中采用的实验方法是控制变量法。
12.(23-24八下·山西吕梁孝义·期末)周末,小丽帮妈妈洗水果的时候发现枣漂浮在水面上,而小番茄沉入水底,于是猜想:浸在液体中的物体受到的浮力大小可能与物体的密度有关?请选择合适的物品帮小丽设计实验并探究她所提出的问题:
所选物品: ;
实验步骤: ;
现象及结论: 。
【答案】 见解析 见解析 见解析
【来源】山西省吕梁市孝义市2023-2024学年八年级下学期7月期末物理试题
【详解】[1]实验器材:要探究浮力大小与物体的密度是否有关,要控制物体排开液体的体积相同,因此需要体积相同的铜块和铁块,以及弹簧测力计、水、烧杯、细棉线。
[2]实验步骤:
1、用弹簧测力计测出铜块和铁块的重力为 G1、G2;
2、用弹簧测力计分别挂着铜块和铁块浸没在水中,记录弹簧测力计的示数分别为 F1、F2。
[3]现象及结论:
若G1-F1=G2-F2,说明其它条件相同时,铜块和铁块的浮力相同,即浮力的大小与物体的密度无关;若G1-F1≠G2-F2,说明其它条件相同时,铜块和铁块的浮力不同,说明浮力的大小与物体的密度有关。
13.(23-24八下·山西吕梁交城县·期末)在“探究浮力大小跟哪些因素有关”的实验中,用弹簧测力计挂着同一物体时的示数分别如图所示,g取10N/kg。请你解答:
(1)比较甲、丙、丁三图可知,浮力的大小跟 有关;
(2)比较 三图可知,浮力的大小跟物体排开液体的体积有关;
(3)图丙中物体受到的浮力F浮= N,物体排开液体的体积V排= m3,物体的密度= kg/m3。
(4)若丙图中水对烧杯底的压强为p水,丁图中液体对烧杯底的压强为p液,则p水 p液(选填“>”、“=”或“<”)
【答案】 液体的密度 甲、乙、丙 2 2×10-4m3 2.4×103 <
【来源】山西省吕梁市交城县2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【详解】(1)[1]比较甲、丙、丁三图可知,同一物体完全浸没在水和液体中时,在液体中弹簧测力计的示数小,根据可知,物体在液体中受到的浮力大,故能得出浮力的大小跟液体的密度有关。
(2)[2]比较甲、乙、丙三图可知,同一物体浸入水中,物体排开液体的体积越大,浮力越大,弹簧测力计的示数越小,说明浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。
(3)[3]由图甲可知,物体的重力为4.8N,图丙中物体受到弹簧测力计的拉力为2.8N,则图丙中物体受到的浮力为
[4]物体排开液体的体积为
[5]物体的密度为
(4)[6]由图丙和图丁可知,物体在丁中液体中受到的浮力较大,根据公式可知,,图丙和图丁中液面深度相同,根据公式可知。
14.(23-24八下·山西吕梁·期末)小文利用弹簧测力计、烧杯、金属块、水、盐水(�� 盐水>��水) 等器材,进行了“探究影响浮力大小因素”的实验,实验步骤如图所示。
(1)分析数据可知:金属块浸没在水中时受到的浮力大小是 N,
(2)分析步骤a、b、c可知:在同种液体中,物体所受浮力大小与物体浸在液体中的深度有关。你认为该结论是否合理? ,并说明理由:
(3)分析步骤a、d、e 可知:在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力
【答案】 2 不合理 没有控制排开液体体积相同 越大
【来源】山西省吕梁市2023-2024学年八年级下学期期末质量监测物理试题
【详解】(1)[1]由图可知,根据称重法知金属块浸没在水中时受到的浮力大小是
金属块浸没在水中时受到的浮力大小是2N。
(2)[2][3]分析步骤a、b、c可知,金属块浸在水中深度增加时,金属块排开水的体积也变大,则该结论不合理,因为没有控制物体排开液体体积相同。
[4]分析a、d、e三次实验可知,排开液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,且液体的密度越大,弹簧测力计的示数越小,由称重法可知,浮力越大,所以可以得出结论:在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越大。
15.(23-24八下·山西临汾蒲县多校·期末)经了解,独竹漂(如图所示)所用的竹竿一般长约九米,如果竹竿的长度或者直径不够,所受浮力不够,就漂不起来。据此,小丽猜想:浮力的大小可能与物体的重力有关。请你自选器材帮她设计一个实验,验证她的猜想是否正确。
(1)实验器材:
(2)实验步骤:
(3)分析论证:
【答案】 弹簧测力计、橡皮泥、量筒、水,细线 ①将橡皮泥分成大小不等的两块,将小块橡皮泥用细线系好悬挂在弹簧测力计下,测出小块橡皮泥所受的重力G1,再将小块橡皮泥浸入装有适量水的量筒中,记下水面到达的刻度V,并记下弹簧测力计的示数F1。
②取出小块橡皮泥,用同样的方法测出大块橡皮泥所受的重力G2,将大块橡皮泥浸入量简中使水面也到达刻度V,记下弹簧测力计的示数F2。
③分别求出小块、大块橡皮泥所受的浮力( () 若F浮1 = F浮2 ,说明浮力的大小与物体的重力无关;若F浮1 ≠ F浮2 ,说明浮力的大小与物体的重力有关。
【来源】山西省临汾市蒲县多校2023-2024学年八年级下学期期末测试物理试题
【详解】(1)[1] 猜想:浮力的大小可能与物体的重力有关。需要控制其他因素相同,改变浸入液体物体的重力,然后比较浮力即可,故需要器材:弹簧测力计、橡皮泥、量筒、水,细线。
(2)[2] 步骤为:
①将橡皮泥分成大小不等的两块,将小块橡皮泥用细线系好悬挂在弹簧测力计下,测出小块橡皮泥所受的重力G1,再将小块橡皮泥浸入装有适量水的量筒中,记下水面到达的刻度V,并记下弹簧测力计的示数F1。
②取出小块橡皮泥,用同样的方法测出大块橡皮泥所受的重力G2,将大块橡皮泥浸入量简中使水面也到达刻度V,记下弹簧测力计的示数F2。
③分别求出小块、大块橡皮泥所受的浮力(, )
(3)[3]若F浮1 = F浮2 ,说明浮力的大小与物体的重力无关;若F浮1 ≠ F浮2 ,说明浮力的大小与物体的重力有关。
16.(23-24八下·山西临汾曲沃县·期末)如图所示是物理兴趣小组在探究“物体所受浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”时所做的实验。
(1)物块浸入溢水杯前,溢水杯内液面高度应与溢水口的位置 (选填“相平”或“不相平”);
(2)图中物块所受的浮力F浮= ,物块排开水所受的重力G排= ;(用图中的测量量表示)
(3)实验小组的同学们记录的部分实验数据如下表,请你将表格中空白的数据补充完整;
实验
F1/N
F2/N
F3/N
F4/N
浮力F浮/N
排开水的重力G排/N
1
1.1
0.1
0.6
0.6
0.5
0.5
2
0.9
0.1
0.5
0.5
0.4
3
1.3
0.1
0.6
0.8
0.7
0.7
(4)分析实验数据,得出的实验结论是 。
【答案】(1)相平
(2)
(3)0.4
(4)物体受到的浮力等于其排开液体的重力
【来源】山西省临汾市曲沃县2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【详解】(1)为准确测量出物体排开的水的重力,实验中需要在浸入被测物块前,要使溢水杯中的水面恰好与溢水口相平,若溢水杯中的水没有与溢水口相平,则物体排开水的重力大于溢出水的重力。
(2)[1]由称重法可知,图中物块所受的浮力
[2]物块排开水所受的重力
(3)由称重法可知,图中物块所受的浮力
(4)分析表中数据可得
得出的结论:物体受到的浮力等于其排开液体的重力。
17.(23-24八下·山西临汾尧都区临汾杏园中学、兴国实验学校·期末)小明用溢水杯、弹簧测力计、烧杯、水、重物及细线按照正确的操作步骤完成了“验证阿基米德原理”的实验。
(1)请根据图中的操作示意图排列出小明实验操作的正确顺序是 ;
(2)图丁中物体所受的浮力为 N,由 两图可以得出物体进入水中排开水的重力,小明的实验结果与阿基米德原理 (选填“相符”或“不相符”);
(3)若实验时溢水杯里的水没有装到溢水口处,则测得的G排将比实际的 (选填“偏大”或“偏小”);
(4)小明和小刚实验完成后想探究物体所受的浮力与深度的关系,小明按照图A、B、C进行实验,小刚按照图A、C、D进行实验。你认为 (选填“小明”或“小刚”)的做法正确,理由是 。
【答案】 丙甲丁乙 2 乙、丙 相符 偏小 小刚 小明没有控制浸入液体中的体积相同
【来源】山西省临汾市尧都区临汾市杏园中学、兴国实验学校2023-2024学年八年级下学期7月期末联考物理试题
【详解】(1)[1]为了减小误差,在小桶接水前,应先测出其重力,所以合理的实验顺序为丙、甲、丁、乙。
(2)[2]由图甲可知,弹簧测力计的示数为4N,即物体重为4N,根据称重法可知,图丁中物体所受的浮力为
F浮=4N-2N=2N
[3][4]根据实验过程,由乙、丙两图可知,物体进入水中排开水的重力
G排=3N-1N=2N
浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小,与阿基米德原理相符。
(3)[5]若实验时溢水杯里的水没有装到溢水口处,则物体刚开始浸入水中时,没有水溢出,因此测得的G排将比实际的偏小。
(4)[6][7]根据控制变量法,要想探究物体所受的浮力与深度的关系,需控制物体排开液体的体积和液体的密度相同,而小明按照图A、B、C进行实验,没有控制浸入液体中的体积相同,小刚按照图A、C、D进行实验,物体浸入液体中的体积相同,故小刚的做法正确。
三、计算题
18.(23-24八下·山西晋城·期末)图甲是装有某品牌饮料的瓶子,瓶壁厚度忽略不计,空瓶质量为30g,其下半部分可看成底面积为25的圆柱体,瓶中饮料高度为8cm。盖子盖紧后,将瓶子倒置并使其在水中竖直漂浮,瓶子内、外液面的高度差为2cm,如图乙所示。(g取10N/kg,)求解下列问题。
(1)图乙中饮料瓶受到的浮力;
(2)饮料的密度。
【答案】(1)2.5N;(2)1.1×103kg/m3
【来源】山西省晋城市2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
【详解】解:(1)瓶中饮料的体积为
壁厚忽略不计,瓶子倒放后内液面与外液面形成的排开水的体积为
故由阿基米德原理得,饮料瓶受到的浮力为
(2)由图乙可知,此时饮料瓶处于漂浮状态,饮料瓶和饮料的总重力等于饮料瓶所受到的浮力,则饮料瓶和饮料的总重力
饮料瓶和饮料的总质量为
饮料的质量为
则瓶中饮料的密度为
答:(1)图乙中饮料瓶受到的浮力为;
(2)饮料的密度为。
四、科普阅读题
19.(21-22八下·山西忻州宁武县·期末)阅读《从福船到深潜器》回答问题。
从福船到深潜器
早在中国古代就有嫦娥奔月、神龙入海等神话传说,人们想去地球以外的星空看一看、大海深处游一游。我们的祖先发现,木头和树叶可以漂浮在水面上,于是把砍下来的树干,用石斧和火,将一面削平、挖空,造成了第一只独木舟。
随着人类文明的不断进步,人们在努力寻求着变革水上交通工具的办法。如图甲所示,福船的出现为中国乃至世界航海史写下了璀璨的一页。与指南针对航海贡献相媲美的“水密隔舱福船制造技艺”,是中国对世界航海发展史产生深远影响的另一项伟大发明。2010年11月15日,《中国水密隔舱福船制造技艺》被列入联合国教科文组织“急需保护的非物质文化遗产名录”。所谓“水密隔舱”,就是用厚实的隔舱板把船舱层层隔断,分隔成互不透水的一个个舱区。在航行过程中,如果有个别舱意外破损,海水进不到其他舱中。从船整体看,仍然保持有足够的浮力,不至沉没。
18世纪中叶,人们改用蒸汽机为动力。随着科技的发展,半个多世纪以后,美国制造了“鹦鹉螺号”核潜艇。改用核燃料为动力,可以随心所欲地在水下长期潜航,被称为“真正的潜水艇”。就这样,在阿基米德定理的指引下,经过100多年的努力,潜水艇终于成为一种现代化的水下攻击利器。
除了自由地在海中浮沉,人们对深海和深海丰富的资源充满好奇。“蛟龙号”载人深潜器是我国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器。它设计的最大下潜深度为10500米级,是目前世界上下潜能力最深的作业型载人深潜器,如图乙所示。艇体由双层船壳构成,外层与海水接触,外壳选择了钛合金作主材。深潜器在上浮和下潜时,其体积是一定的。“蛟龙号”由载人舱、生命支持系统、取样系统、导航通信系统等六部分组成,其中艇体在深海中的上浮要靠压载铁来实现。所谓压载铁,顾名思义,就是给“蛟龙号”增加重量的铁块。压载铁分为两种,一种为整体铸造的,质量为123kg;另一种为砝码形式,可以依靠调整砝码数量来确定质量。
如今我国自行研制的“嫦娥四号”实现了世界首次成功软着陆于月球背面,而“蛟龙号”可作业型载人深潜器也成功下潜到海下7062米的深度,真正实现了伟人诗句里“可上九天揽月,可下五洋捉鳖”的伟大梦想。
请根据上述材料和你学过的物理知识,回答下列问题:
(1)①福船采用了 制造技艺,大大提高了船舶的整体抗沉性。
(2)潜水艇,在下潜过程中,水对潜水艇底部的压强 (选填“变大”、“不变”或“变小”);悬停时,潜水艇受到的重力与它所受的浮力是一对 力。
(3)“蛟龙号”每次下潜携带质量很大的压载铁,这样做的原因是 。
A.有利于深潜器下沉,丢弃后可实现迅速上浮
B.深海处液体压强很大,艇内水不易排出
C.悬停时较平稳,不易受深海暗流的影响
D.便于在深海作业时灵活移动
【答案】 水密隔舱 变大 平衡 ABC
【来源】山西省忻州市宁武县2021-2022学年八年级下学期期末检测物理试题
【详解】(1)[1]根据材料可知,福船采用了水密隔舱技术大大提高了船舶的整体抗沉性。
(2)[2]潜水器在下潜过程中,海水的密度不变,但深度h不断增大,根据p=ρ液gh可知,水对它的压强变大。
[3]当潜水艇悬停时,其受到的重力和浮力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,是一对平衡力。
(3)[4]A.深潜器上浮时需要浮力大于重力,若丢弃压载铁,重力的减小量大,能远小于浮力,有利于迅速上浮,故A符合题意;
B.由于深潜器所处的位置比较深,根据p=ρgh可知深海处液体压强很大,艇内水要排出需要里面的压强大于外面的水的压强;所以,艇内水不易排出,故B符合题意;
C.携带质量很大的压载铁,则深潜器的重心较低,稳定性好,所以悬停时较平稳,不易受深海暗流的影响,故C符合题意;
D.在深海作业移动时动力来源于机器,与携带压载铁没关系,故D不符合题意。
故选ABC。
20.(22-23八下·山西晋中·期末)阅读短文,回答问题。
“海翼”号水下滑翔机
“海翼”号是由中国科学院沈阳自动化研究所完全自主研发的水下滑翔机。针对海上不同观测任务的需求,“海翼”号滑翔机已经发展形成作业深度从300米到7000米的系列水下滑翔机。普通的水下机器人凭借螺旋桨在水下航行,而“海翼”号水下滑翔机是通过改变尾部油囊大小来改变自身的浮力,另外借助海水的流动,从而实现在水下的航行。“海翼”内部装配有类似鱼鳔的油囊和可前后移动的电池。下潜时,“鱼鳔”排油,体积缩小,浮力减小,同时电池向前移动使整体重心前移,“海翼”就能头朝斜下方滑翔。上浮时,“鱼鳔”吸油,体积增大,浮力增大,同时电池向后移,机体便向斜上方行进,如图所示为“海翼”号滑翔机水下航行轨迹示意图。
(1)“海翼”号水下滑翔机是通过改变 来改变自身的浮力;
(2)“海翼”号的“鱼鳔”增大时,它排开水的重力将 (选填“变大”“不变”或“变小”),同时移动电池使整体重心 (选填“前移”或“后移”),“海翼”就能头朝斜上方行进;
(3)假如你自己制作了一个深海滑翔机,请你展开想象它应该具备哪些特点? (写出一条即可)
【答案】 尾部油囊大小 变大 后移 轻便、耐压
【来源】山西省晋中市2022-2023学年八年级下学期期末学业水平监测物理试题
【详解】(1)[1]阅读材料可知,“海翼”号通过改变油囊的体积来实现浮沉的。
(2)[2][3]由题可知,油囊体积变大,排开液体的体积变大,根据F浮=ρ液gV排可知其受到的浮力F浮增大,根据阿基米德原理可知它排开水的重力将增大,同时移动电池使整体重心后移,“海翼”就能头朝斜上方行进。
(3)[4]深海滑翔机动辄在几千米深的水下活动,因为液体压强随深度的增加而增大,深海滑翔机必须使用轻便耐压的特殊抗压材料。
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专题04 浮力
考点概览
考点01 浮力
考点02 阿基米德原理
考点03 物体的浮沉条件及应用
一、单选题
1.(23-24八下·山西吕梁交口县多校·期末)五一期间,小明和爸爸去贵州旅游,观看了著名的“独竹漂”表演(如图所示)。“独竹漂”又称独竹舟,俗称划竹竿,表演者赤足站立于一根直径大约15厘米,长约8米以上的笔直楠竹上。手拿一根直径约5厘米、长约4米的笔直小竹竿当桨,左右交替,在水上划行。对此下列说法中正确的是( )
A.人站到楠竹上后,楠竹受到的浮力变大
B.表演时,楠竹受到的浮力大于人和楠竹的总重力
C.表演时,楠竹受到的浮力大于楠竹排开水的重力
D.人从楠竹上离开后,楠竹所受到的浮力不变
2.(22-23八下·山西晋城阳城县·期末)我国自主研制的“极目一号”Ⅲ型浮空艇顺利升至9032m高空,创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。小明查阅资料了解到:高度越高,大气越稀薄,浮空艇上升过程中艇体体积不变。正在升空的浮空艇( )
A.所受大气压强逐渐增大 B.所受空气浮力小于自身的重力
C.所受空气浮力大于排开空气的重力 D.所受空气浮力逐渐减小
3.(21-22八下·山西吕梁交城县·期末)如图,是我国自主研发的最新一代战略导弹核潜艇——“长征十八号”,各方面的性能可比肩美俄的核潜艇。它庞大的身躯有浓厚的威慑力,是我们无与伦比的骄傲。在一次执行任务时,要求“长征十八号”潜艇需要在不同深度处悬浮。若海水密度保持不变,则下列说法错误的是( )
A.潜水艇排开海水的体积相等
B.潜水艇所受的重力大小不相等
C.潜水艇所受的浮力大小相等
D.潜水艇所受的浮力与重力大小相等
4.(22-23八下·山西吕梁中阳县·期末)如图所示,对图中涉及的物理知识的解释错误的是( )
A.图甲,饮料在大气压的作用下“吸”到嘴里
B.图乙,热气球受空气浮力的作用腾空而起
C.图丙,向烧瓶浇冷水,由于瓶中水面上方的气压减小,水的沸点降低,水又沸腾了
D.图丁,往b管中吹气,由于流体在流速大的地方压强大,a管中的水面上升
5.(2021·山西省太原市·一模)2020年7月26日,第二届国际热气球节在中国张掖拉开帷幕。如图所示,当热气球喷火装置“喷火”时,气囊内的空气被加热并排出一部分后,气球上浮。下列关于其升空原因的说法正确的是( )
A.加热时气囊内气体密度不变
B.气囊排开空气的重力大于自身重力
C.气囊内气体密度大于空气密度
D.气囊所受的浮力大于它排开空气的重力
二、填空题
6.(20-21八下·山西运城盐湖区·期末)5月20日,辽宁舰航母编队首次在西太平洋展开综合对抗演练;“辽宁号”航空母舰,满载时的排水量约为6.7×107kg,此时航空母舰受到的浮力约为 N。编队中的核潜艇要下潜执行任务,它是通过改变 实现下潜的,在海面下潜过程中,如果核潜艇的体积不变,且不考虑海水密度的变化,则它受到的浮力 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
三、作图题
7.(23-24八下·山西临汾曲沃县·期末)请画出图中正在水中上浮的乒乓球的受力示意图。(水的阻力忽略不计)
8.(22-23八下·山西大同·期末)大同火山群处于平坦宽广的大同盆地东翼和桑干河中游的河谷地带,是我国六大著名火山群之一。如图所示是游客在景区乘坐热气球的场景,热气球在空中沿虚线方向匀速飞行。请在图中画出热气球在竖直方向所受力的示意图,图中“·”为重心(不计空气阻力)。
四、实验题
9.(21-22八下·山西运城盐湖区·期末)在“探究影响浮力大小的因素”实验中,同学们根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
①与物体浸入液体中的深度有关;
②与物体排开液体的体积有关;
③与液体的密度有关;
④可能与物体的形状有关。
(1)请你写出能够支持猜想③的一个生活现象: ;
(2)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号b中物体P所受浮力大小为 N;
(3)分析a、c、d三次实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”);分析 三次实验,可知浮力大小与物体排开液体的体积有关;分析a、d、e三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力 (选填“越大”或“越小”);
(4)为了研究猜想4,晓丽同学用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图f、g的实验,由此得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,小珍认为该结论不可靠,主要原因是 。
10.(20-21八下·山西晋中祁县、灵石县·期末)小明利用实验探究浮力大小和哪些因素有关系:
他把金属块挂在弹簧测力计上,将它分别浸入水和酒精中的不同位置,如图所示;
(1)上述四种情况,图中 金属块所受到的浮力最小,最小浮力为 N;
(2)做丙、丁两次实验,是为了探究浮力大小与 有关;
(3)做 两次实验,是为了探究金属块浸没在液体中时,受到的浮力与深度无关;
(4)由以上的探究实验可知,浮力大小与 和 有关。
五、计算题
11.(22-23八下·山西晋中寿阳县南燕竹镇·期末)为了宣示我国政府对钓鱼岛及其附属岛屿的主权和管辖权,我国派出排水量为2000t的某海监船对钓鱼岛海域进行巡航,排水量是指轮船满载时排开水的质量。(g=10N/kg,ρ海水=1.03×103kg/m3)
(1)此海监船满载时,受到海水的浮力是多少?
(2)船身外表面有一螺丝钉,位于海面下3m处,受力面积为100cm2,求海水对螺丝钉的压强和压力。
12.(23-24八下·山西吕梁汾阳·期末)2023年由中国首艘国产航母山东舰组成的航母编队经过台湾东南海域顺利穿越巴士海峡,展开首次西太平洋训练。如图所示是山东舰航母,其最大吃水深度约为10m。满载时排水量约为65000t。该舰至少可以搭载36架歼-15舰载机,每架舰载机的最大起飞质量是32500kg。求:(ρ海水=1.03×103 kg/m3,g取10N/kg)
(1)“山东舰”达到最大吃水深度,其底部受到海水的压强约为多少?
(2)“山东舰”满载时受到的海水浮力是多少?
六、科普阅读题
13.(20-21八下·山西孝义·期末)阅读短文,回答问题
“奋斗者”号
2021 年 3 月 16 日,“奋斗者”号载人潜水器交付活动在三亚举行,这一交付 意味着“奋斗者”号将进入一个“新阶段”,和“蛟龙”号、“深海勇士”号一样入 列我国的科考装备。
“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度 10909m,刷新中 国载人深潜的新纪录。
“奋斗者”号采用的固体浮力材料为微米级大小的空心玻璃微珠,具有密度小、 耐磨耐高温、隔音隔热、电绝缘、抗压能力强等多方面优点。下潜开始时,压载水 箱开始注水并调整姿态,达到“最舒服的状态”后,开始下潜,在临近海底后,潜水器会抛掉第一组压载铁使自己悬浮在水中,并按照作业计划进行海底作业。完成 作业后,潜水器会抛掉第二组压载铁,使潜水器所受的浮力大于自身的重力,加速 上浮返航。
(1)“奋斗者”号采用的固体浮力材料为微米级大小的空心玻璃微珠,它具有的优点 有 (写出一点即可),“奋斗者”号是通过改变 (选填“自身的重力”或“受到的浮力”)实现浮沉的。
(2)临近海底后,奋斗者号抛掉第一组压载铁,此时受到 (选填“平 衡力”或“非平衡力”)作用;
(3)已知海水密度为 1×103kg/m3,g 取 10N/kg,“奋斗者”号潜水器成功坐底时, 潜水器底部受到海水的压强为 p= Pa;
一、单选题
1.(23-24八下·山西朔州多校·期末)2024年4月30日,神舟十七号载人飞船返回舱在我国东风着陆场成功着陆,神舟十七号航天员乘组圆满完成任务。太空中物体会失重,在太空环境中还会“消失”的力学现象是( )
①液体的浮力 ②物体间的摩擦力 ③惯性 ④大气压
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
2.(23-24八下·山西晋城阳城县·期末)在传统农耕文化中,劳动人民一般采用“盐水选种”的方法挑选种子。如 图所示是种子在盐水中的不同状态。下列说法正确的是( )
A.漂浮的种子受到的浮力大于自身重力
B.悬浮的种子的密度小于盐水的密度
C.下沉的种子受到的浮力等于它排开盐水的重力
D.上浮过程中盐水对种子的压强变大
3.(23-24八下·山西运城盐湖区·期末)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.冰山所受的重力等于它排开海水所受的重力
C.冰山熔化一部分后会沉入海底
D.冰山熔化一部分后排开海水的体积不变
4.(23-24八下·山西吕梁孝义·期末)将一个生鸡蛋放进盛有清水的杯中,如图所示,鸡蛋沉入水底,然后逐渐向水中加入食盐并搅拌,鸡蛋渐渐上浮,最后漂浮在水面的过程中,关于鸡蛋下列说法正确的是( )
A.沉入水底时,受到的浮力等于重力
B.上浮时,受到的浮力等于排开盐水的重力
C.上浮时,容器底部受到的压强逐渐变大
D.漂浮在水面时受的浮力大于重力
5.(23-24八下·山西大同·期末)福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,采用平直通长飞行甲板,满载排水量约为8万吨,是中国第三艘航空母舰。2024年5月1日,福建舰从上海江南造船厂码头解缆启航,赴相关海域开展首次航行试验。关于福建舰,下列说法正确的是(g取10N/kg;ρ海水=1.0×103kg/m3)( )
A.舰载战斗机离舰后,福建舰所受浮力变大
B.舰载战斗机离舰后,舰底所受海水压强变大
C.航母满载时受到的浮力为8×10⁷N
D.该航母在水下5m处受到的海水压强为5×104Pa
6.(23-24八下·山西吕梁交城县·期末)妈妈生日那天,小梦准备给妈妈做一个水果拼盘他将梨子和苹果都放入水中后发现,梨子沉底、苹果漂浮,如图所示。他利用所学的浮力知识分析这一现象,下列说法正确的是( )
A.苹果的密度大于梨子的密度
B.梨子排开水的重力小于自身的重力
C.苹果排开水的质量小于自身的质量
D.苹果底部受到水的压强大于梨子底部受到水的压强
7.(23-24八下·山西朔州右玉县右玉教育集团初中部·期末)如图是学习小组自制的潜水艇模型,通过胶管从烧瓶吸气或向烧瓶吹气,能使烧瓶下沉或上浮,当从烧瓶吸气后,下列说法正确的是( )
A.“潜水艇”的重力不变
B.“潜水艇”受到的浮力变小
C.“潜水艇”受到的水的压强变小
D.“潜水艇”所受浮力等于它排开的水所受的重力
8.(23-24八下·山西忻州·期末)如图所示,这是一款我国制造的超大型无人潜航器。该潜航器的体积可通过从内部油舱向外部油囊压入油量的多少来改变,从而实现浮沉。下列说法正确的是( )
A.漂浮时潜航器所受的浮力大于它所受的重力
B.潜航器是通过改变自重实现上浮或下沉的
C.潜航器所受浮力的大小等于它排开水所受重力的大小
D.压入外部油囊的油越少,潜航器所受浮力越大
9.(23-24八下·山西吕梁·期末)如图所示,这是小文同学在项目化学习中制作的潜水艇模型(进、排水管的体积忽略不计),将模型放入水中可实现上浮或下沉。下列说法正确的是( )
A.向内推注射器活塞,水会被压入试管中,可实现潜水艇模型下沉
B.潜水艇模型漂浮在水面时,所受的浮力小于其排开的水所受的重力
C.潜水艇模型是通过改变所受浮力的大小来实现浮沉的
D.悬浮时,潜水艇模型所受的浮力等于其排开的水所受的重力
二、实验题
10.(23-24八下·山西晋城·期末)实验小组在“探究影响浮力大小的因素”实验中,根据生活经验,交流后提出了猜想。
猜想一:浮力大小可能与物体浸入液体中的深度有关;
猜想二:浮力大小可能与物体排开液体的体积有关;
猜想三:浮力大小可能与液体密度有关;
为了验证上述猜想,同学们合作进行了如图所示的实验。
(1)从图中的实验数据可知,物块浸没在水中所受的浮力为 N;
(2)比较A、D、E三次实验,可以得出:浮力大小与 有关;
(3)比较 三次实验,可以得出:浮力大小与物体排开液体的体积有关。请你举出一个可以印证该结论的生活实例: ;
(4)小明通过比较A、B、C三次实验,得出浮力大小与浸入液体的深度有关。该结论 (选填“可靠”或“不可靠”),说明理由: ;
(5)通过实验数据可以得出物块的密度为 。(g取10N/kg,)
11.(23-24八下·山西大同部分学校联考·期末)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,实验过程如图所示。
(1)物块的重力为 N,当它浸没在水中时受到的浮力为 N;
(2)分析A、B、C、D四图,可知浮力的大小与物体浸入液体的 有关;
(3)分析 三图,可知浮力的大小与物体浸入液体的密度有关。探究过程中采用的实验方法是 。
12.(23-24八下·山西吕梁孝义·期末)周末,小丽帮妈妈洗水果的时候发现枣漂浮在水面上,而小番茄沉入水底,于是猜想:浸在液体中的物体受到的浮力大小可能与物体的密度有关?请选择合适的物品帮小丽设计实验并探究她所提出的问题:
所选物品: ;
实验步骤: ;
现象及结论: 。
13.(23-24八下·山西吕梁交城县·期末)在“探究浮力大小跟哪些因素有关”的实验中,用弹簧测力计挂着同一物体时的示数分别如图所示,g取10N/kg。请你解答:
(1)比较甲、丙、丁三图可知,浮力的大小跟 有关;
(2)比较 三图可知,浮力的大小跟物体排开液体的体积有关;
(3)图丙中物体受到的浮力F浮= N,物体排开液体的体积V排= m3,物体的密度= kg/m3。
(4)若丙图中水对烧杯底的压强为p水,丁图中液体对烧杯底的压强为p液,则p水 p液(选填“>”、“=”或“<”)
14.(23-24八下·山西吕梁·期末)小文利用弹簧测力计、烧杯、金属块、水、盐水(�� 盐水>��水) 等器材,进行了“探究影响浮力大小因素”的实验,实验步骤如图所示。
(1)分析数据可知:金属块浸没在水中时受到的浮力大小是 N,
(2)分析步骤a、b、c可知:在同种液体中,物体所受浮力大小与物体浸在液体中的深度有关。你认为该结论是否合理? ,并说明理由:
(3)分析步骤a、d、e 可知:在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力
15.(23-24八下·山西临汾蒲县多校·期末)经了解,独竹漂(如图所示)所用的竹竿一般长约九米,如果竹竿的长度或者直径不够,所受浮力不够,就漂不起来。据此,小丽猜想:浮力的大小可能与物体的重力有关。请你自选器材帮她设计一个实验,验证她的猜想是否正确。
(1)实验器材:
(2)实验步骤:
(3)分析论证:
16.(23-24八下·山西临汾曲沃县·期末)如图所示是物理兴趣小组在探究“物体所受浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”时所做的实验。
(1)物块浸入溢水杯前,溢水杯内液面高度应与溢水口的位置 (选填“相平”或“不相平”);
(2)图中物块所受的浮力F浮= ,物块排开水所受的重力G排= ;(用图中的测量量表示)
(3)实验小组的同学们记录的部分实验数据如下表,请你将表格中空白的数据补充完整;
实验
F1/N
F2/N
F3/N
F4/N
浮力F浮/N
排开水的重力G排/N
1
1.1
0.1
0.6
0.6
0.5
0.5
2
0.9
0.1
0.5
0.5
0.4
3
1.3
0.1
0.6
0.8
0.7
0.7
(4)分析实验数据,得出的实验结论是 。
17.(23-24八下·山西临汾尧都区临汾杏园中学、兴国实验学校·期末)小明用溢水杯、弹簧测力计、烧杯、水、重物及细线按照正确的操作步骤完成了“验证阿基米德原理”的实验。
(1)请根据图中的操作示意图排列出小明实验操作的正确顺序是 ;
(2)图丁中物体所受的浮力为 N,由 两图可以得出物体进入水中排开水的重力,小明的实验结果与阿基米德原理 (选填“相符”或“不相符”);
(3)若实验时溢水杯里的水没有装到溢水口处,则测得的G排将比实际的 (选填“偏大”或“偏小”);
(4)小明和小刚实验完成后想探究物体所受的浮力与深度的关系,小明按照图A、B、C进行实验,小刚按照图A、C、D进行实验。你认为 (选填“小明”或“小刚”)的做法正确,理由是 。
三、计算题
18.(23-24八下·山西晋城·期末)图甲是装有某品牌饮料的瓶子,瓶壁厚度忽略不计,空瓶质量为30g,其下半部分可看成底面积为25的圆柱体,瓶中饮料高度为8cm。盖子盖紧后,将瓶子倒置并使其在水中竖直漂浮,瓶子内、外液面的高度差为2cm,如图乙所示。(g取10N/kg,)求解下列问题。
(1)图乙中饮料瓶受到的浮力;
(2)饮料的密度。
四、科普阅读题
19.(21-22八下·山西忻州宁武县·期末)阅读《从福船到深潜器》回答问题。
从福船到深潜器
早在中国古代就有嫦娥奔月、神龙入海等神话传说,人们想去地球以外的星空看一看、大海深处游一游。我们的祖先发现,木头和树叶可以漂浮在水面上,于是把砍下来的树干,用石斧和火,将一面削平、挖空,造成了第一只独木舟。
随着人类文明的不断进步,人们在努力寻求着变革水上交通工具的办法。如图甲所示,福船的出现为中国乃至世界航海史写下了璀璨的一页。与指南针对航海贡献相媲美的“水密隔舱福船制造技艺”,是中国对世界航海发展史产生深远影响的另一项伟大发明。2010年11月15日,《中国水密隔舱福船制造技艺》被列入联合国教科文组织“急需保护的非物质文化遗产名录”。所谓“水密隔舱”,就是用厚实的隔舱板把船舱层层隔断,分隔成互不透水的一个个舱区。在航行过程中,如果有个别舱意外破损,海水进不到其他舱中。从船整体看,仍然保持有足够的浮力,不至沉没。
18世纪中叶,人们改用蒸汽机为动力。随着科技的发展,半个多世纪以后,美国制造了“鹦鹉螺号”核潜艇。改用核燃料为动力,可以随心所欲地在水下长期潜航,被称为“真正的潜水艇”。就这样,在阿基米德定理的指引下,经过100多年的努力,潜水艇终于成为一种现代化的水下攻击利器。
除了自由地在海中浮沉,人们对深海和深海丰富的资源充满好奇。“蛟龙号”载人深潜器是我国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器。它设计的最大下潜深度为10500米级,是目前世界上下潜能力最深的作业型载人深潜器,如图乙所示。艇体由双层船壳构成,外层与海水接触,外壳选择了钛合金作主材。深潜器在上浮和下潜时,其体积是一定的。“蛟龙号”由载人舱、生命支持系统、取样系统、导航通信系统等六部分组成,其中艇体在深海中的上浮要靠压载铁来实现。所谓压载铁,顾名思义,就是给“蛟龙号”增加重量的铁块。压载铁分为两种,一种为整体铸造的,质量为123kg;另一种为砝码形式,可以依靠调整砝码数量来确定质量。
如今我国自行研制的“嫦娥四号”实现了世界首次成功软着陆于月球背面,而“蛟龙号”可作业型载人深潜器也成功下潜到海下7062米的深度,真正实现了伟人诗句里“可上九天揽月,可下五洋捉鳖”的伟大梦想。
请根据上述材料和你学过的物理知识,回答下列问题:
(1)①福船采用了 制造技艺,大大提高了船舶的整体抗沉性。
(2)潜水艇,在下潜过程中,水对潜水艇底部的压强 (选填“变大”、“不变”或“变小”);悬停时,潜水艇受到的重力与它所受的浮力是一对 力。
(3)“蛟龙号”每次下潜携带质量很大的压载铁,这样做的原因是 。
A.有利于深潜器下沉,丢弃后可实现迅速上浮
B.深海处液体压强很大,艇内水不易排出
C.悬停时较平稳,不易受深海暗流的影响
D.便于在深海作业时灵活移动
20.(22-23八下·山西晋中·期末)阅读短文,回答问题。
“海翼”号水下滑翔机
“海翼”号是由中国科学院沈阳自动化研究所完全自主研发的水下滑翔机。针对海上不同观测任务的需求,“海翼”号滑翔机已经发展形成作业深度从300米到7000米的系列水下滑翔机。普通的水下机器人凭借螺旋桨在水下航行,而“海翼”号水下滑翔机是通过改变尾部油囊大小来改变自身的浮力,另外借助海水的流动,从而实现在水下的航行。“海翼”内部装配有类似鱼鳔的油囊和可前后移动的电池。下潜时,“鱼鳔”排油,体积缩小,浮力减小,同时电池向前移动使整体重心前移,“海翼”就能头朝斜下方滑翔。上浮时,“鱼鳔”吸油,体积增大,浮力增大,同时电池向后移,机体便向斜上方行进,如图所示为“海翼”号滑翔机水下航行轨迹示意图。
(1)“海翼”号水下滑翔机是通过改变 来改变自身的浮力;
(2)“海翼”号的“鱼鳔”增大时,它排开水的重力将 (选填“变大”“不变”或“变小”),同时移动电池使整体重心 (选填“前移”或“后移”),“海翼”就能头朝斜上方行进;
(3)假如你自己制作了一个深海滑翔机,请你展开想象它应该具备哪些特点? (写出一条即可)
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