专题03 浮力(6大考点)(天津专用)-【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
2025-05-16
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2份
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34页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 浮力 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 天津市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.10 MB |
| 发布时间 | 2025-05-16 |
| 更新时间 | 2025-05-16 |
| 作者 | xhxxhxzxxk |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-05-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52134365.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题04 浮力
浮力 阿基米德原理
1.(23-24八下·天津蓟州区等5地·期末)弹簧测力计下悬挂一重为5N的物体,把物体浸没在水中时测力计的示数如图所示,则物体在水中所受的浮力是( )
A.0N B.5N C.2.6N D.2.4N
2.(23-24八下·天津南开区·期末)一重为6N的物体挂在弹簧测力计下,将它全部浸没在酒精中时,测力计示数如下图所示,则物体受到的浮力是 N;地球的表面积约为,地球表面的大气压约,则大气对地球表面的压力约为 N。
物体的浮沉条件
3.(23-24八下·天津南开区·期末)水平桌面上有两个相同的烧杯甲和乙,内盛有密度不同的盐水.将同一鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两个烧杯中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示.若甲、乙两杯盐水对容器底的压强分别为p甲和p乙,鸡蛋排开盐水的质量分别是m甲和m乙。则( )
A.p甲=p乙 m甲=m乙 B.p甲<p乙 m甲>m乙
C.p甲<p乙 m甲=m乙 D.p甲>p乙 m甲>m乙
浮沉条件的应用
4.(23-24八下·天津西青区·期末)2022年6月17日,中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰“福建舰”进行下水命名仪式,它满载时的排水量为,则它满载时所受的浮力为 N;当一架舰载机飞离了航母,则航母浸在水中的体积跟原来相比将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
5.(23-24八下·天津红桥区·期末)排水量是6000t的轮船在河水中航行,满载时船及货物总重是 ,排开水的体积是 m3。(g=10N/kg)
探究实验
6.(23-24八下·天津滨海新区·期末)某教师在“阿基米德原理”教学过程中,做了如下演示实验。
(1)在弹簧下端挂上小筒和金属块,记下弹簧伸长后指针位置O,如图甲所示;
(2)溢水杯中装满水,把金属块全部浸入溢水杯的水中,用烧杯收集排开的水,弹簧缩短,如图乙所示;
(3)把烧杯中的水全倒入小筒中,弹簧指针又恢复到原来位置O,如图丙所示.乙图的弹簧比甲图的弹簧缩短了,说明金属块受到 的作用;丙图弹簧指针又恢复到位置O,说明 。
设计实验
7.(23-24八下·天津河西区·期末)物理兴趣活动课上,老师让同学们测量椰子汁的密度。除了椰子汁,老师还提供如图所示器材和足量的水(含取水工具,水的密度为ρ0 )。请你利用上述器材,帮助同学们设计一种测量椰子汁密度ρ椰的实验方案。(实验器材满足实验需求)要求:
(1)写出主要的实验步骤及所需测量的物理量;
(2)写出椰子汁密度ρ椰的数学表达式。(用已知量和测量量表示)
13.(23-24八下·天津西青区·期末)艾悟理同学想测量白酒的密度,家中能找到的器材有电子秤、一个已知体积为的小金属块、细线、碗,请同学们利用上述器材帮助艾悟理设计一个实验方案,测出白酒的密度。(实验器材满足实验需求)
(1)写出主要实验步骤及需要测量的物理量;
(2)写出白酒密度的数学表达式。(用已知量和测得量表示)
14.物理兴趣活动课上,老师拿来一个民国时期的小玻璃药瓶,如图所示,让同学们测出它的密度,除了小玻璃药瓶,老师还提供的器材有:一个量筒、适量密度为的水,请你利用上述器材,帮助同学们设计一个实验方案,测出玻璃的密度。(实验器材满足实验需求,)要求:
(1)写出主要的实验步骤及所需测量的物理量;
(2)写出玻璃密度的数学表达式。(用已知量和测量量表示)
综合计算
20.(23-24八下·天津南开区·期末)用弹簧测力计悬挂一物体,保持静止时弹簧测力计读数如图甲所示,当物体浸没在质量为0.8kg的水中静止时,弹簧测力计的示数如图乙所示,且容器中的水深度由10cm升高到12cm,(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,容器是柱形的)求:
(1)物体浸没在水中受到的浮力;
(2)物体的密度;
(3)容器内部的底面积;
(4)物体浸没在水中后,容器底部受到水的压力的增加量与物体受到的浮力有什么关系。
21.(23-24八下·天津南开区·期末)如图为2024年2月,055型万吨大型驱逐舰延安舰奔赴南海某海域执行战备训练任务时的场景。该舰满载时,排水量为,吃水深度。g取,海水密度。
(1)满载时,延安舰受到的浮力为多少?
(2)在水下深处,一面积为的钢板受到海水的压力为多少?
(3)在行驶过程中,延安舰不能与其他舰船近距离并排航行,请用所学物理知识解释其原因。
1.(23-24八下·天津南开区·期末)将适量的橡皮泥粘在铅笔的一端,使铅笔能竖立浮在液体中,这就制成了一个简易密度计,将它分别放在盛有不同液体的烧杯中,静止时液面相平如图所示,下列说法不正确的是( )
A.液体对杯底的压强p乙>p甲>p丙
B.简易密度计受到的浮力F浮甲=F浮乙=F浮丙
C.向甲杯中慢慢加入乙杯内的液体,铅笔浸没部分将变少
D.用简易密度计可直接测出液体密度的大小
2.(23-24八下·天津蓟州区等5地·期末)质量相同的甲、乙两物块,分别由、两种物质制成。下图是、两种物质的质量和体积的关系图像。现将甲和乙都浸没在水中,则甲、乙两物块所受的浮力之比是( )
A. B. C. D.
3.(23-24八下·天津河西区·期末)如图所示,重力为5N的实心物体挂在弹簧测力计下,物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数如图所示,此时物体受到的浮力为 N,物体的密度为 kg/m3。(g取10N/kg)
4.如图所示,用弹簧测力计、一个正方体物块、两个装有适量水和盐水的烧杯;探究浸在液体中物体浮力的大小跟哪些因素有关。由图可知浮力大小与 有关,用图示实验数据可得盐水的密度是 kg/m³。(g取10Nkg)
5.小明想自制一个密度计,通过实验和测算得到了一组刻度线和数据并做成贴到密度计上,他应该选择 标签,且此标签的不妥之处为 。
6.(23-24八下·天津红桥区·期末)同学们观看奋斗者号潜水器入水过程,思考物体所受浮力的大小跟哪些因素有关,于是进行了如下探究:
(1)同学们通过生活中的实例:清洗樱桃时将其放入水中,部分会沉底,之后加入盐清洗,沉底的樱桃会上浮,由此推理出浮力大小与 有关;
(2)同学们使用弹簧测力计设计如图甲的实验过程,该实验测量浮力大小是利用了. ;(填字母)
A.浮力与重力是一对平衡力
B.浮力与重力是一对相互作用力
C.浮力与拉力是一对相互作用力
D.拉力与浮力之和等于重力
(3)通过实验数据及现象分析,由图甲C→D的过程可初步得出实验结论:浮力大小与物块浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”);再由图甲B→C可初步得出结论:物块浸在液体中受到的浮力大小与 有关;
(4)为进一步探究“浸在液体中的物体受到的浮力大小是否与物体的体积有关”,同学选用两个大小不同的塑料盒分别装上不等量的水,使它们的总重力相等,将两盒放入水中,如图乙所示,则这两个盒子受到的浮力大小 (选填“相等”或“不相等”),说明浸在液体中的物体受到的浮力大小与物体的体积 (选填“有关”或“无关”)。
7.(23-24八下·天津南开区·期末)小明同学想要测量某种液体的密度,使用了实验室的弹簧测力计、细线、水、烧杯、小金属块,请你帮助小明完成:
(1)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量;
(2)写出液体密度ρ液的数学表达式(用已知量和测量量表示,水的密度为)。
8.(23-24八下·天津蓟州区等5地·期末)春节期间,小津买了一个蜡质实心“小龙人”(如图1),小津想测出它的密度(已知蜡的密度小于水的密度)。他找来一个电子秤、一根牙签、一个装有适量水的烧杯(水的密度为),并进行了实验,实验步骤如下:
①将盛水的烧杯放在电子秤上,读出电子秤的示数为,如图2所示;……
请你帮小津完成实验。要求:
(1)写出步骤①之后的实验步骤和需要测量的物理量;
(2)写出蜡质“小龙人”密度的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
9.(23-24八下·天津和平区·期末)小明用不吸液体的物体(已知密度为,且小于油的密度)、细长针、刻度尺、烧杯,测量油的密度,要求:
(1)写出主要实验步骤及所需测量的物理量;
(2)写出油的密度的数学表达式(用已知量和测量的物理量表示)。
10.物理兴趣小组组织同学们测量某一不规则的实心小塑料块的密度(已知水的密度为,),可以选取不同测量方法及器材,比一比谁的方法多,小明决定使用溢水杯、细针(体积不计)、高度及底面积适宜的厚底薄壁圆柱形玻璃杯、刻度尺,请设计出测量小塑料块密度的实验方案。要求:
(1)写出主要实验步骤及需要测量的物理量 ;
(2)写出小塑料块密度的数学表达式(用已知量和测量量表示)= 。
11.(23-24八下·天津河东区·期末)如图所示,A是重为G、底面积为的均匀正方体,B是装有水(水的密度为ρ0)、底面积为的薄壁圆柱形容器(不计容器质量),A、B置于水平地面上(A、B底面积不等)。
(1)求A对地面的压强;
(2)现将一质量m的实心物体C分别放在A的上面和B容器的水中(水不溢出),若A对地面压强的变化量与B中水对容器底压强的变化量相等,请判断物体C在水中的状态并说明理由(提示:漂浮、悬浮、沉底);
(3)求出物体C的密度ρ的表达式。
12.(23-24八下·天津西青区·期末)北宋年间,黄河上曾架着一座浮桥,浮桥的两端用铁索拴在两岸的铁牛上。后因河水暴涨,把铁牛冲到河底淤泥中。为了打捞铁牛,有个叫怀丙的和尚让人们用两艘大船装满泥沙,开到铁牛沉没的地方,把一根粗大的木头架在两船上,将铁索的一端拴在横木上,铁索的另一端拴在铁牛上,然后卸掉船里的泥沙,随着船逐渐上升,铁牛从河底淤泥中被完全拉了出来,铁牛位置如图所示。记铁牛重为,卸掉的泥沙重为,铁的密度为,水的密度为,设卸载泥沙前铁索刚好拉直且拉力为零,铁索自重、体积均不计。问:
(1)如图状态下,画出此时铁牛的受力分析,铁牛从淤泥中完全拉出后,铁索对铁牛的拉力多大?
(2)装满泥沙时与泥沙卸掉后,两船所受的浮力变化了多少?
13.(23-24八下·天津和平区·期末)《宋史•方技传》中记载,我国宋朝治平年间,在今陕西境内发生了一次大洪水,洪水将固定浮桥用的八尊数万斤的铁牛冲到河里并陷入河底淤泥中。为了打捞铁牛,有个叫怀丙的和尚让人们用两艘大船装满泥沙,开到铁牛沉没的地方,把一根粗大的木头架在两船上,将铁索的一端拴在横木上,铁索的另一端拴在铁牛上,然后卸掉船里的泥沙,随着船逐渐上升,铁牛从河底淤泥中被完全拉了出来。(如图1)
在中国古代,没有像现在这样的起重设备和打捞技术,“智慧和尚”怀丙能够把几万斤重的铁牛从河中捞出来,充分展现了我国古代劳动人民的聪明才智。
小明利用实验器材,探究“捞铁牛”故事中蕴含的浮力知识。如图2甲所示,模拟铁牛的金属块A部分陷入淤泥内,重的小船装有的沙石,细绳将金属块A和小船紧连,细绳对小船的拉力为,此时船有三分之一的体积露出水面;将小船内所有沙石清除后,金属块A被拉出淤泥静止在水中,如图乙所示。已知金属块A的体积为,细绳的质量和体积忽略不计,水的密度为,请你完成:
(1)甲图中,金属块A受到的力的示意图;
(2)乙图中,小船有三分之一体积浸入水中,求此时绳子的拉力;
(3)金属块A的密度。
14.(23-24八下·天津河西区·期末)如图所示,一底面积为S0的容器放在水平桌面上,容器中装有适量密度为ρ0的水,将体积分别为5V0、V0的A、B两实心物块分别放入容器中,当A、B静止时,A露出水面的体积为3V0,B沉于水中,如图甲、乙所示。若将B置于A上一起放入容器中,静止时A的上表面恰好与水面相平,如图丙所示。求:
(1)物块A的密度;
(2)图中物块B对容器底部的压力;
(3)图丙与图甲相比,容器底所受水压强的变化量。
15.(23-24八下·天津河北区·期末)如图所示,将边长为h的正方体木块A放入水中时,有h0浸入水中;将金属块B放在木块中央静止后,用刻度尺测出此时木块露出水面的高度h1,如图所示,再用轻质细线将金属块绑在木块中央,放入水中静止后测出此时木块露出水面高度h2,如图所示,求:
(1)木块A的质量;
(2)金属块B的体积;
(3)木块A与金属块B的密度之比。
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专题04 浮力
浮力 阿基米德原理
1.(23-24八下·天津蓟州区等5地·期末)弹簧测力计下悬挂一重为5N的物体,把物体浸没在水中时测力计的示数如图所示,则物体在水中所受的浮力是( )
A.0N B.5N C.2.6N D.2.4N
【答案】C
【解析】物体重力为5N,弹簧测力计分度值为0.2N,故浸没在水中时弹簧测力计示数为2.4N,则浮力
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2.(23-24八下·天津南开区·期末)一重为6N的物体挂在弹簧测力计下,将它全部浸没在酒精中时,测力计示数如下图所示,则物体受到的浮力是 N;地球的表面积约为,地球表面的大气压约,则大气对地球表面的压力约为 N。
【答案】 2.2 5.1×1019
【解析】[1]由图示可知,弹簧测力计的分度值是0.2N,弹簧测力计的示数F′=3.8N,物体浸没在酒精中时受到的浮力
F浮=G−F′=6N−3.8N=2.2N
[2]大气对地球表面的压力
F=pS=1.0×105Pa×5.1×1014m2=5.1×1019N
物体的浮沉条件
3.(23-24八下·天津南开区·期末)水平桌面上有两个相同的烧杯甲和乙,内盛有密度不同的盐水.将同一鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两个烧杯中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示.若甲、乙两杯盐水对容器底的压强分别为p甲和p乙,鸡蛋排开盐水的质量分别是m甲和m乙。则( )
A.p甲=p乙 m甲=m乙 B.p甲<p乙 m甲>m乙
C.p甲<p乙 m甲=m乙 D.p甲>p乙 m甲>m乙
【答案】C
【解析】由图可知,鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态,因为
ρ液>ρ物
时物体漂浮
ρ液=ρ物
时物体悬浮,所以乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度,因为p=ρgh,且两杯中液面相平,所以乙杯底压强大于甲杯底压强,因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以同一只鸡蛋在两杯中受到的浮力相等,都等于鸡蛋的重力,因为
F浮=G排=m排g
浮力相同,所以鸡蛋排开盐水的质量相同。
故选C。
浮沉条件的应用
4.(23-24八下·天津西青区·期末)2022年6月17日,中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰“福建舰”进行下水命名仪式,它满载时的排水量为,则它满载时所受的浮力为 N;当一架舰载机飞离了航母,则航母浸在水中的体积跟原来相比将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 变小
【解析】[1]航母满载时漂浮,所受的浮力等于重力
[2]当一架舰载机飞离了航母,则航母的重力减小,由于航母漂浮时浮力等于重力,所以航母受到浮力减小,由阿基米德原理可知,航母排开水的体积变小。
5.(23-24八下·天津红桥区·期末)排水量是6000t的轮船在河水中航行,满载时船及货物总重是 ,排开水的体积是 m3。(g=10N/kg)
【答案】
【解析】[1]轮船满载时受到的浮力为
轮船漂浮,所以满载时船及货物总重为
[2]由可得,排开水的体积是
探究实验
6.(23-24八下·天津滨海新区·期末)某教师在“阿基米德原理”教学过程中,做了如下演示实验。
(1)在弹簧下端挂上小筒和金属块,记下弹簧伸长后指针位置O,如图甲所示;
(2)溢水杯中装满水,把金属块全部浸入溢水杯的水中,用烧杯收集排开的水,弹簧缩短,如图乙所示;
(3)把烧杯中的水全倒入小筒中,弹簧指针又恢复到原来位置O,如图丙所示.乙图的弹簧比甲图的弹簧缩短了,说明金属块受到 的作用;丙图弹簧指针又恢复到位置O,说明 。
【答案】 浮力 见解析
【解析】[1]由乙图可知,乙图的弹簧比甲图的弹簧缩短了,说明金属块受到了向上托的力,即金属块受到了浮力。
[2]丙图弹簧指针又恢复到位置O,说明金属块受到了浮力等于排开水所受的重力。
设计实验
7.(23-24八下·天津河西区·期末)物理兴趣活动课上,老师让同学们测量椰子汁的密度。除了椰子汁,老师还提供如图所示器材和足量的水(含取水工具,水的密度为ρ0 )。请你利用上述器材,帮助同学们设计一种测量椰子汁密度ρ椰的实验方案。(实验器材满足实验需求)要求:
(1)写出主要的实验步骤及所需测量的物理量;
(2)写出椰子汁密度ρ椰的数学表达式。(用已知量和测量量表示)
【答案】(1)见解析;(2)见解析
【解析】(1)①将杯子装入适量的水竖直放入大水槽中,使杯子漂浮,记录水槽中的水面到达杯子的刻度线位置为h;
②将杯子中的水全部倒入量筒中,测量水的体积为V水;
③再将椰子汁倒入杯子中,放到水槽中使其漂浮,通过增减杯子中的椰子汁使水槽中的水面到达原来的刻度线位置h;
④将杯子内椰子汁全部倒入量筒内,测量椰子汁的体积为V椰。
(2)两次杯子和液体漂浮,排开水的体积相同,受到的浮力相等,它们的重力相等,所以
G水总=G椰总
G水+G杯=G椰+G杯
G水=G椰
m水g=m椰g
ρ0V水g=ρ椰V椰g
椰子汁密度
13.(23-24八下·天津西青区·期末)艾悟理同学想测量白酒的密度,家中能找到的器材有电子秤、一个已知体积为的小金属块、细线、碗,请同学们利用上述器材帮助艾悟理设计一个实验方案,测出白酒的密度。(实验器材满足实验需求)
(1)写出主要实验步骤及需要测量的物理量;
(2)写出白酒密度的数学表达式。(用已知量和测得量表示)
【答案】(1)见解析;(2)
【解析】(1)①在碗中倒入适量白酒,用电子秤测出白酒和碗的质量。
②用细线系好小金属块,提着细线的一端,将小金属块浸没在白酒中保持静止(小金属块不与碗接触),读出此时电子秤的示数。
(2)表达式:
14.物理兴趣活动课上,老师拿来一个民国时期的小玻璃药瓶,如图所示,让同学们测出它的密度,除了小玻璃药瓶,老师还提供的器材有:一个量筒、适量密度为的水,请你利用上述器材,帮助同学们设计一个实验方案,测出玻璃的密度。(实验器材满足实验需求,)要求:
(1)写出主要的实验步骤及所需测量的物理量;
(2)写出玻璃密度的数学表达式。(用已知量和测量量表示)
【答案】(1)见解析;(2)
【解析】(1)①量筒中倒入适量的水,记下水面对应的刻度;
②将小玻璃瓶放进量筒中,使其漂浮在水面上,记下水面对应的刻度;
③使小玻璃瓶浸没在量筒的水中,记下水面对应的刻度;
(2)小玻璃瓶漂浮时,浮力等于重力,小玻璃瓶的重力
G=F浮=ρ0gV排=ρ0g(V2-V1)
小玻璃瓶的体积
V=V3-V1
玻璃密度
综合计算
20.(23-24八下·天津南开区·期末)用弹簧测力计悬挂一物体,保持静止时弹簧测力计读数如图甲所示,当物体浸没在质量为0.8kg的水中静止时,弹簧测力计的示数如图乙所示,且容器中的水深度由10cm升高到12cm,(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,容器是柱形的)求:
(1)物体浸没在水中受到的浮力;
(2)物体的密度;
(3)容器内部的底面积;
(4)物体浸没在水中后,容器底部受到水的压力的增加量与物体受到的浮力有什么关系。
【答案】(1)1.6N;(2)2.375×103kg/m3;(3)0.008m2;(4)见解析
【解析】解:(1)测力计的分度值为0.2N,甲中测力计的示数为3.8N,则物体的重力
物体浸没在水中时,测力计的示数为2.2N,根据称重法可知物体浸没在水中受到的浮力
(2)根据可知物体的质量
根据阿基米德原理可知物体的体积
物体的密度
(3)容器中的水上升的高度
容器内部的底面积
(4)容器是柱形的,物体浸没在水中后,容器底部受到水的压力的增加量等于物体受到的浮力。
答:(1)物体浸没在水中受到的浮力为1.6N;
(2)物体的密度为2.375×103kg/m3;
(3)容器内部的底面积为0.008m2;
(4)物体浸没在水中后,容器底部受到水的压力的增加量等于物体受到的浮力。
21.(23-24八下·天津南开区·期末)如图为2024年2月,055型万吨大型驱逐舰延安舰奔赴南海某海域执行战备训练任务时的场景。该舰满载时,排水量为,吃水深度。g取,海水密度。
(1)满载时,延安舰受到的浮力为多少?
(2)在水下深处,一面积为的钢板受到海水的压力为多少?
(3)在行驶过程中,延安舰不能与其他舰船近距离并排航行,请用所学物理知识解释其原因。
【答案】(1);(2)330N;(3)见解析
【解析】解:(1)满载时延安舰排开水的重力为
由阿基米德原理得,满载时,延安舰受到的浮力为
(2)在水下深处所受海水压强为
由得,面积为50cm2的钢板所受海水压力为
(3)两艘舰艇若近距离并排航行,两舰艇之间的水流速加快、压强变小,小于两舰艇外面的压强,产生了一个向内的压力差,将两舰艇压向中间,易发生两舰艇相撞事故。
答:(1)满载时,延安舰受到的浮力为1.2×108N;
(2)钢板所受海水压力为330N;
(3)见解析
1.(23-24八下·天津南开区·期末)将适量的橡皮泥粘在铅笔的一端,使铅笔能竖立浮在液体中,这就制成了一个简易密度计,将它分别放在盛有不同液体的烧杯中,静止时液面相平如图所示,下列说法不正确的是( )
A.液体对杯底的压强p乙>p甲>p丙
B.简易密度计受到的浮力F浮甲=F浮乙=F浮丙
C.向甲杯中慢慢加入乙杯内的液体,铅笔浸没部分将变少
D.用简易密度计可直接测出液体密度的大小
【答案】D
【解析】AB.物体在液体中漂浮,浮力等于重力,即在三个容器中受到的浮力大小相等,根据浸入液体体积的不同,可知;静止时液面相平,由知:液体对杯底的压强,故AB正确,不符合题意;
C.已知,向甲杯中慢慢加入乙杯内的液体,使得混合液体密度增大,故铅笔要上浮一些,浸没部分将变少,故C正确,不符合题意;
D.从图中可以看出仪器在三种液体中排开液体的体积大小,根据公式可以比较三种液体密度的大小,由于简易密度计上无刻度值,无法直接读出液体密度的大小,故D错误,符合题意。
故选D。
2.(23-24八下·天津蓟州区等5地·期末)质量相同的甲、乙两物块,分别由、两种物质制成。下图是、两种物质的质量和体积的关系图像。现将甲和乙都浸没在水中,则甲、乙两物块所受的浮力之比是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由图可知,a的体积为时,质量为,则a的密度为
b的体积为时,质量为,则b的密度为
根据,质量相等时,密度和体积成反比,a、b的密度之比为,则甲乙体积之比为。所以将甲和乙都浸没在水中,则甲、乙两物块排开水的体积之比为,根据可知甲、乙两物块所受的浮力之比是。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.(23-24八下·天津河西区·期末)如图所示,重力为5N的实心物体挂在弹簧测力计下,物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数如图所示,此时物体受到的浮力为 N,物体的密度为 kg/m3。(g取10N/kg)
【答案】 2 2.5×103
【解析】[1][2]由图可知,弹簧测力计的示数是3N,物体受到的浮力为
F浮=G-F=5N-3N=2N
物体浸没水中,物体的体积
物体的密度为
4.如图所示,用弹簧测力计、一个正方体物块、两个装有适量水和盐水的烧杯;探究浸在液体中物体浮力的大小跟哪些因素有关。由图可知浮力大小与 有关,用图示实验数据可得盐水的密度是 kg/m³。(g取10Nkg)
【答案】 物体排开液体的体积和液体的密度 1.1×103
【解析】[1]分析图甲、乙、丙:当物体逐渐浸入水中体积越大时,所受到的浮力越大,可知浮力大小与排开液体的体积有关;比较丁、戊两图可知,物体排开液体体积相同,液体密度不同,所受浮力不同,浮力大小与排开液体的密度有关,故由图可知浮力大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关。
[2]由甲丙可知,正方体浸没在水中所受的浮力
F浮水=G-F=5N-1N=4N
正方体的体积
由图甲、戊所示实验可知,圆柱体浸没在盐水中所受浮力
F浮盐水=G-F′=5N-0.6N=4.4N
盐水的密度
5.小明想自制一个密度计,通过实验和测算得到了一组刻度线和数据并做成贴到密度计上,他应该选择 标签,且此标签的不妥之处为 。
【答案】 甲 刻度线应该是不均匀的
【解析】[1]密度计在使用时应当漂浮在水面上,处于平衡状态,根据阿基米德原理
所以密度计在密度大的液体中排开液体的体积小,即密度计浸没的高度小,因此刻度应“下大上小”,故选择甲。
[2]根据阿基米德原理
可得
密度计受到的浮力一定,定于自身重力,密度计的横截面积一定,故液体的密度与密度计浸没的深度成反比,刻度线应该是不均匀的。
6.(23-24八下·天津红桥区·期末)同学们观看奋斗者号潜水器入水过程,思考物体所受浮力的大小跟哪些因素有关,于是进行了如下探究:
(1)同学们通过生活中的实例:清洗樱桃时将其放入水中,部分会沉底,之后加入盐清洗,沉底的樱桃会上浮,由此推理出浮力大小与 有关;
(2)同学们使用弹簧测力计设计如图甲的实验过程,该实验测量浮力大小是利用了. ;(填字母)
A.浮力与重力是一对平衡力
B.浮力与重力是一对相互作用力
C.浮力与拉力是一对相互作用力
D.拉力与浮力之和等于重力
(3)通过实验数据及现象分析,由图甲C→D的过程可初步得出实验结论:浮力大小与物块浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”);再由图甲B→C可初步得出结论:物块浸在液体中受到的浮力大小与 有关;
(4)为进一步探究“浸在液体中的物体受到的浮力大小是否与物体的体积有关”,同学选用两个大小不同的塑料盒分别装上不等量的水,使它们的总重力相等,将两盒放入水中,如图乙所示,则这两个盒子受到的浮力大小 (选填“相等”或“不相等”),说明浸在液体中的物体受到的浮力大小与物体的体积 (选填“有关”或“无关”)。
【答案】 液态密度 D 无关 排开液体的体积 相等 无关
【解析】(1)[1]清洗樱桃时将其放入水中,部分会沉底,之后加入盐清洗,盐水的密度大于水的密度,沉底的樱桃会上浮,由此推理出浮力大小与液体密度有关。
(2)[2]物体浸入水中之后,受到竖向向下的重力、竖直向上的拉力及浮力,这三个力是一组平衡力,拉力与浮力之和等于重力,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(3)[3][4]图甲C→D的过程,物体浸没在水中的深度不同,但弹簧测力计示数相同,物体受到的浮力相同,可初步得出实验结论:浮力大小与物块浸没在液体中的深度无关;图甲B→C的过程,物体排开水的体积变大,弹簧测力计示数变小,物体受到的浮力变大,可初步得出结论:物块浸在液体中受到的浮力大小与排开液体的体积有关。
(4)[5][6]如图乙所示,两个塑料盒静止时都漂浮,受到的浮力等于其重力,两个塑料盒的总重力相等,则这两个盒子受到的浮力大小相等,两个盒子的体积不相等,说明浸在液体中的物体受到的浮力大小与物体的体积无关。
7.(23-24八下·天津南开区·期末)小明同学想要测量某种液体的密度,使用了实验室的弹簧测力计、细线、水、烧杯、小金属块,请你帮助小明完成:
(1)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量;
(2)写出液体密度ρ液的数学表达式(用已知量和测量量表示,水的密度为)。
【答案】(1)见解析;(2)见解析
【解析】(1)实验步骤:①用细线将小石块系住,挂在弹簧测力计下,测出小石块的重力为G;②在烧杯中装入适量的水,将石块浸没于水中,读出此时弹簧测力计的示数为F1;③在烧杯中装入适量的某种液体,将石块浸没于某种液体中,用弹簧测力计测出此时的示数为F2。
(2)石块浸没在水中时,根据称重法可得,石块所受浮力为
F浮1=G-F1根据F浮=ρgV排可得石块排开水的体积
石块浸没在某种液体中时,石块所受浮力
F浮2=G-F2石块浸没于水和某种液体中时,排开液体的体积均等于石块的体积,即排开液体的体积相等,根据F浮=ρgV排可得
8.(23-24八下·天津蓟州区等5地·期末)春节期间,小津买了一个蜡质实心“小龙人”(如图1),小津想测出它的密度(已知蜡的密度小于水的密度)。他找来一个电子秤、一根牙签、一个装有适量水的烧杯(水的密度为),并进行了实验,实验步骤如下:
①将盛水的烧杯放在电子秤上,读出电子秤的示数为,如图2所示;……
请你帮小津完成实验。要求:
(1)写出步骤①之后的实验步骤和需要测量的物理量;
(2)写出蜡质“小龙人”密度的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
【答案】(1)见解析 (2)
【解析】(1)②将“小龙人”放入水中静止后,读出电子秤的示数为m1;
③用牙签将“小龙人”完全压入水中静止后,读出电子秤的示数为m2。
(2)“小龙人”的质量
“小龙人”浸没时所受的浮力
其体积
故“小龙人”的密度
9.(23-24八下·天津和平区·期末)小明用不吸液体的物体(已知密度为,且小于油的密度)、细长针、刻度尺、烧杯,测量油的密度,要求:
(1)写出主要实验步骤及所需测量的物理量;
(2)写出油的密度的数学表达式(用已知量和测量的物理量表示)。
【答案】(1)见解析;(2)
【解析】(1)实验步骤如下:
①用刻度尺测量出烧杯中的适量油的深度为;
②将干燥的物体A放入烧杯中,物体A漂浮,用刻度尺测量出此时油的深度为;
③用细长针将物体A压至浸没在油中,用刻度尺测量出此时油的深度为;
(2)当物体A漂浮时,用刻度尺测量出此时油的深度为,设烧杯的底面积为S,则物体A排开油的体积为
由阿基米德原理可得,此时物体A受到的浮力为
此时物体A漂浮,所以物体A的重力大小等于浮力大小,即
物体A的质量为
已知物体A的密度为,所以物体A的体积为
当用细长针将物体A压至浸没在油中,根据此时油的深度为可得,此时物体A排开油的体积为
因为物体A完全浸没,所以此时物体A排开油的体积等于物体A的体积,即为
由此可解得油的密度的数学表达式为
10.物理兴趣小组组织同学们测量某一不规则的实心小塑料块的密度(已知水的密度为,),可以选取不同测量方法及器材,比一比谁的方法多,小明决定使用溢水杯、细针(体积不计)、高度及底面积适宜的厚底薄壁圆柱形玻璃杯、刻度尺,请设计出测量小塑料块密度的实验方案。要求:
(1)写出主要实验步骤及需要测量的物理量 ;
(2)写出小塑料块密度的数学表达式(用已知量和测量量表示)= 。
【答案】 小塑料块的质量和体积
【解析】[1][2]测量某一不规则的实心小塑料块的密度,需要测出来小塑料块的质量和体积,在现有器材的条件下,利用排水法,可测出小塑料块排开液体的重力,根据漂浮的条件,可以间接求出矿石的质量,利用细针将小塑料块全部按压在高度及底面积适宜的厚底薄壁圆柱形玻璃杯中,利用刻度尺间接求出小塑料块的体积,进而求出实心小塑料块的密度。
实验步骤如下:①在溢水杯中装满水,把实心小塑料块放入溢水杯中,玻璃杯装入适量水,用刻度尺测出玻璃杯内水的深度,则排开液体的体积为,排开水的重力为,因为,所以小塑料块处于漂浮状态,所以小塑料块受的浮力等于其重力,结合阿基米德远离可知
则小塑料块的质量为
②在高度及底面积适宜的厚底薄壁圆柱形玻璃杯中倒入适量的水,记下高度为,把小塑料块放在圆柱形玻璃杯中,用细针把小塑料块按压在水中,使其刚好浸没在水中,记下此刻的深度为,则小塑料块的体积为。
③小塑料块的数学表达式为
11.(23-24八下·天津河东区·期末)如图所示,A是重为G、底面积为的均匀正方体,B是装有水(水的密度为ρ0)、底面积为的薄壁圆柱形容器(不计容器质量),A、B置于水平地面上(A、B底面积不等)。
(1)求A对地面的压强;
(2)现将一质量m的实心物体C分别放在A的上面和B容器的水中(水不溢出),若A对地面压强的变化量与B中水对容器底压强的变化量相等,请判断物体C在水中的状态并说明理由(提示:漂浮、悬浮、沉底);
(3)求出物体C的密度ρ的表达式。
【答案】(1);(2)物体只能在水中沉底(理由见解析);(3)
【解析】解:(1)A对地面的压强为
(2)A对地面压强的变化量
①
B中水对容器底压强的变化量
②
当物体在水中漂浮、悬浮时
即
由题目可知,A对地面压强的变化量与B中水对容器底压强的变化量相等,即
A、B底面积不等,显然不成立,故排除物体在水中漂浮、悬浮,物体只能在水中沉底。
(3)物体沉入水底,则物体放入B中排开水的体积为
③
由于,联立①、③可得
则
答:(1)A对地面的压强为;
(2)物体只能在水中沉底(理由见解析);
(3)物体C的密度ρ的表达式为。
12.(23-24八下·天津西青区·期末)北宋年间,黄河上曾架着一座浮桥,浮桥的两端用铁索拴在两岸的铁牛上。后因河水暴涨,把铁牛冲到河底淤泥中。为了打捞铁牛,有个叫怀丙的和尚让人们用两艘大船装满泥沙,开到铁牛沉没的地方,把一根粗大的木头架在两船上,将铁索的一端拴在横木上,铁索的另一端拴在铁牛上,然后卸掉船里的泥沙,随着船逐渐上升,铁牛从河底淤泥中被完全拉了出来,铁牛位置如图所示。记铁牛重为,卸掉的泥沙重为,铁的密度为,水的密度为,设卸载泥沙前铁索刚好拉直且拉力为零,铁索自重、体积均不计。问:
(1)如图状态下,画出此时铁牛的受力分析,铁牛从淤泥中完全拉出后,铁索对铁牛的拉力多大?
(2)装满泥沙时与泥沙卸掉后,两船所受的浮力变化了多少?
【答案】(1),;(2)
【解析】(1)铁牛在水中静止,共受三个力作用:自身重力、铁索对铁牛的拉力F拉(竖直向上)、水对铁牛的浮力,如图所示:
由于三力平衡,则
所以拉力
(2)装满泥沙的船漂浮在水面,共受两个力作用:自身重力(包括泥沙重)、水对船的浮力,二力平衡,则
泥沙完全卸掉后,船共受三个力作用:船自身重力(此时不包括泥沙的重)G、铁索对船向下的拉力(大小等于铁索对铁牛的拉力)F拉、水对船的浮力,三力平衡,则
两次浮力之差为
答:(1)铁牛的受力分析为,铁牛从淤泥中完全拉出后,铁索对铁牛的拉力为;
(2)装满泥沙时与泥沙卸掉后,两船所受的浮力变化了。
13.(23-24八下·天津和平区·期末)《宋史•方技传》中记载,我国宋朝治平年间,在今陕西境内发生了一次大洪水,洪水将固定浮桥用的八尊数万斤的铁牛冲到河里并陷入河底淤泥中。为了打捞铁牛,有个叫怀丙的和尚让人们用两艘大船装满泥沙,开到铁牛沉没的地方,把一根粗大的木头架在两船上,将铁索的一端拴在横木上,铁索的另一端拴在铁牛上,然后卸掉船里的泥沙,随着船逐渐上升,铁牛从河底淤泥中被完全拉了出来。(如图1)
在中国古代,没有像现在这样的起重设备和打捞技术,“智慧和尚”怀丙能够把几万斤重的铁牛从河中捞出来,充分展现了我国古代劳动人民的聪明才智。
小明利用实验器材,探究“捞铁牛”故事中蕴含的浮力知识。如图2甲所示,模拟铁牛的金属块A部分陷入淤泥内,重的小船装有的沙石,细绳将金属块A和小船紧连,细绳对小船的拉力为,此时船有三分之一的体积露出水面;将小船内所有沙石清除后,金属块A被拉出淤泥静止在水中,如图乙所示。已知金属块A的体积为,细绳的质量和体积忽略不计,水的密度为,请你完成:
(1)甲图中,金属块A受到的力的示意图;
(2)乙图中,小船有三分之一体积浸入水中,求此时绳子的拉力;
(3)金属块A的密度。
【答案】(1)见解析;(2);(3)
【解析】解:(1)甲图中金属块A受到竖直向下的重力,竖直向下的压力,竖直向上的拉力和支持力,如图所示:
(2)设船的体积为V,甲、乙两图,船的受力平衡,则
因为
所以
解得
(3)乙图中金属块A重力、拉力和浮力,由力的平衡得到
A的密度
答:(1)见解析;
(2)乙图中,小船有三分之一体积浸入水中,此时绳子的拉力是;
(3)金属块A的密度是。
14.(23-24八下·天津河西区·期末)如图所示,一底面积为S0的容器放在水平桌面上,容器中装有适量密度为ρ0的水,将体积分别为5V0、V0的A、B两实心物块分别放入容器中,当A、B静止时,A露出水面的体积为3V0,B沉于水中,如图甲、乙所示。若将B置于A上一起放入容器中,静止时A的上表面恰好与水面相平,如图丙所示。求:
(1)物块A的密度;
(2)图中物块B对容器底部的压力;
(3)图丙与图甲相比,容器底所受水压强的变化量。
【答案】(1);(2);(3)。
【解析】解:(1)根据图甲,物块A受力平衡
物块A质量
物块A密度
(2)根据图丙,物块A、B受力平衡
物块B的重力
物块B的质量
根据图乙,物块B受力平衡
解得容器底部对物块B的支持力
物块B对容器底部的压力
(3)图丙与图甲,容器底所受水压强的变化量
答:(1)物块A的密度是;
(2)图中物块B对容器底部的压力是;
(3)图丙与图甲相比,容器底所受水压强的变化量是。
15.(23-24八下·天津河北区·期末)如图所示,将边长为h的正方体木块A放入水中时,有h0浸入水中;将金属块B放在木块中央静止后,用刻度尺测出此时木块露出水面的高度h1,如图所示,再用轻质细线将金属块绑在木块中央,放入水中静止后测出此时木块露出水面高度h2,如图所示,求:
(1)木块A的质量;
(2)金属块B的体积;
(3)木块A与金属块B的密度之比。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】解:(1)甲图中,浸入液体得体积
此时木块悬浮在液体中,即浮力等于物重
(2)乙图中,浸入液体体积
丙图中,浸入液体体积
由于,即
(3)将金属块放在木块中央静止后,木块悬浮在水中,此时浮力等于物重,根据可知
根据可知
根据可知
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