内容正文:
第十章浮力单元练习
一、单选题
1.在塑料袋中装满水,扎紧袋口,在空气中用弹簧测力计称出它的重力为4.9N,将这袋水浸没在水中,若塑料袋的质量可忽略不计,则此时弹簧测力计的示数为( )
A.4.9N B.略大于4.9N C.略小于4.9N D.0N
2.以下情景中的物体没有受到浮力的是( )
A.图甲:海中航行的“辽宁号” B.图乙:海中下潜的“蛟龙号”
C.图丙:遨游太空的“天宫一号” D.图丁:空中上升的热气球
3.漂流瓶是航海时代人类文化交流的象征符号,而且不少船只失事的原因也许会在漂流瓶中的纸条得知。如图所示,漂流瓶在海洋中漂浮时,下列说法中正确的是( )
A.漂流瓶受到的浮力大于其重力
B.漂流瓶在不同密度的海水中漂浮时底部所受压强相等
C.漂流瓶在密度大的海水中所受浮力大一些
D.漂流瓶漂入密度较小的海水中会上浮一些
4.如图所示,洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,则水堵头( )
A.不受水的压力,受浮力 B.受到水的压力,不受浮力
C.既受水的压力,也受浮力 D.不受水的压力,也不受浮力
5.可回收垃圾投放前应保持清洁。小晋在清洗金属材质的空鞋油管时,发现挤瘪的空鞋油管沉在水底,如图甲所示;而将它撑鼓后却浮在水面,如图乙所示。分别用F甲和F乙表示甲、乙两图中鞋油管在所受的浮力大小;用G甲和G乙表甲示甲、乙两图中鞋油管在所受的重力大小。下列分析正确的是( )
A.F甲>G甲 B.F乙<G乙 C.F甲>F乙 D.F甲<F乙
6.如图所示,一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在某液体中,上表面受到液体的压力为4N,下表面受到液体的压力为12N。下列说法中正确的是( )
A.正方体受到的浮力为12N B.液体对正方体下表面的压强为1×103Pa
C.正方体上表面所处的深度为4cm D.正方体的密度为0.8×103kg/m3
7.将一块橡皮泥捏成小船放在水面并慢慢压入水中,下列对小船受到浮力的分析中错误的是( )
A.小船漂浮在水面时受到的浮力与重力相等
B.浮力的方向始终是竖直向上的
C.排开水的体积越大时受到的浮力越大
D.浸没后压入越深,受到的浮力越大
8.图所示是阿基米德原理的验证过程的实验,从实验中得出的结论是( )
A.浮力与物体的体积和形状及物体的重力三者有关
B.浮力与物体排开的液体受到的重力有关
C.浮力与物体自身的重力也有关
D.与物体在液体中的深度有关,因为液体对物体产生的力是由压力差所造成的。
9.如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像,(g取10N/kg)。根据图像信息,下列判断不正确的是( )
A.该金属块重力的大小为54N
B.浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20N
C.该金属块的密度是
D.在至时间段金属块在水中受到的浮力逐渐减小
10.如图甲所示,放在水平桌面上的溢水杯装满水,用弹簧测力计挂一个实心铁块,示数为F1;如图乙所示,将铁块缓慢浸没水中(未接触溢水杯),溢出的水流入小烧杯,弹簧测力计的示数为F2。下列判断正确的是( )
A.水对溢水杯底部的压强p甲<p乙
B.溢水杯对桌面的压力F甲<F乙
C.铁块的密度
D.小烧杯中水的重力G=F1-F2
二、填空题
11.体积为的物体,浸没在水中所受浮力的大小为 牛,若物体受到的重力为10牛,则重力和浮力的合力大小为 牛,方向 。
12.我国国产航母顺利完成首次海试任务,国产航母满载时排开海水的体积为6.5×105m3,则航母在海水中受到的最大浮力为 N(ρ海水=1×103kg/m3,g取10N/kg),该航母可以搭载40~45架歼-15型舰载机,当舰载机起飞后航母受到的浮力将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
13.如图所示,把质量为50g 的鸡蛋放入盐水中,鸡蛋静止时,鸡蛋受到的浮力为 N。若向杯中加入清水,鸡蛋最终所受浮力 ;若向杯中加入盐,鸡蛋最终所受浮力 。 (后两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)(g=10N/kg)
14.一个空塑料药瓶,瓶口扎上橡胶膜。用手拿住药瓶,将它竖直浸入水中,一次瓶口朝上,一次瓶口朝下,并使两次药瓶在水里位置相同,如图所示。橡胶膜在下端(乙图)时比在上端(甲图)时凹进得多,是因为 ;药瓶在甲图中受到的浮力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)它在乙图中受到的浮力。
15.如图所示是游泳者使用防溺水自救手环的情境。当游泳者潜水遇到危险时,打开开关,手环内压缩气体迅速释放并充满气囊,此时手环拉住人向上逃生。充入气体后,手环中的气囊受到的浮力 (选填“变大”、“不变”或“变小”);手环和气囊的总质量是0.5kg,充满气后总体积是5×10﹣3m3,手环拉动游泳者匀速上浮,手环对人的拉力是 N;如在密度更大的海水中潜水时,手环对人的拉力将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
三、作图题
16.如图所示,重5N的小球悬浮在水中,请画出小球所受浮力的示意图。
四、实验题
17.如图是某实验小组的同学探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验步骤。
(1)从图中可知物块的重力为 N。
(2)比较A、D和E,可以得出:浮力大小与 有关。
(3)比较 三个图,可以得出:当物块浸没后,浮力大小与所处深度无关。
(4)该小组的同学根据阿基米德原理计算出上述实验中所用物块的密度:
①物块浸没于水中所受浮力为 N;
②物块密度为 。(ρ水=1.0×103kg/m3,)
(5)有同学提出浮力的大小可能与物体的形状有关,于是小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图所示的实验,由此小明得出结论:浮力的大小与物体的形状有关,你认为这个结论 (选填“可靠”或“不可靠”),主要原因是 。
18.小金在做“验证阿基米德原理”的实验,实验步骤如下:
①用细线绑住石块,测出石块重力,记录测力计的示数F1;
②用弹簧测力计测小桶的重力,记录测力计的示数F2;
③将石块缓慢浸没在装满水的烧杯中(液面与杯口齐平),用小桶接住从烧杯里溢出的水,记录测力计的示数F3;
④用弹簧测力计测量 ,记录测力计的示数F4;
测量的量
F1
F2
F3
F4
测力计示数
1.5N
0.5N
1N
(1)将实验步骤④补充完整。
(2)根据示数F1和F3可得石块所受浮力大小为 。
(3)根据表中数据,F4的值为 ,可得石块所受浮力等于排开液体的重力。
(4)分析数据,还可求得石块密度为 kg/m3。
五、计算题
19.小清河大桥施工时,要向河中沉放大量的施工构件,假设一正方体构件被缓缓吊入河水中(如图甲),在沉入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,随着h的增大,正方体构件所受浮力、钢绳拉力的变化如图乙所示,:求:
(1)曲线①②哪条是浮力随h变化的图像;
(2)构件所受的最大浮力;
(3)构件的密度。
20.福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,满载排水量为8万吨,是我国吨位最大的水面战斗舰艇,搭载多架质量为15t的“歼-15”舰载机。(g取10N/kg,海水密度取)求:
(1)满载的福建舰受到海水的浮力;
(2)在海水下10m、面积为的舰体表面受到的海水压力;
(3)当一架“歼-15”舰载机飞离甲板后,福建舰排开海水的体积变化量。
试卷第1页,共3页
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《第十章浮力单元练习-2024-2025学年人教版物理八年级下册》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
B
B
D
D
D
B
C
D
1.D
【详解】塑料袋的质量可忽略不计,将塑料袋其浸没在水中,排开水的体积V排等于塑料袋内水的体积V水,塑料袋受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gV水=m水g=G水
则弹簧测力计的示数F示=G水-F浮=0N
故选D。
2.C
【详解】A.“辽宁号”航空母舰,能浮在海面上,就是因为受到的浮力作用,故A不符合题意;
B.下潜的“蛟龙”号,上下表面所受压力大小不同,故会受到水竖直向上的浮力,故B不符合题意;
C.太空中没有空气,故遨游太空的“天宫一号”不受到浮力,故C符合题意;
D.上升的热气球,受到空气的浮力,故D不符合题意。
故选 C。
3.B
【详解】AC.因为漂流瓶始终漂浮,因此浮力等于重力,即漂流瓶在密度不同的海水中所受浮力都相等,故AC错误;
B.因为浮力等于物体上下表面的压力差,因此漂流瓶下表面受到的压力等于浮力,而浮力始终等于重力,漂流瓶的底面积不变,由可知,漂流瓶在不同密度的海水中漂浮时底部所受压强相等,故B正确;
D.由可知,液体的密度越小,物体排开液体的体积越大,因此漂流瓶漂入密度较小的海水中会下沉一些,故D错误。
故选B。
4.B
【详解】洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,受到水向下的压力,但水堵头的下表面没有水,没有受到水向上的压力,所以水堵头不受浮力,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5.D
【详解】甲图中鞋油管沉底,受到的浮力小于重力,即F甲<G甲;乙图中鞋油管漂浮,受到的浮力等于重力,即F乙=G乙;鞋油管的重力不变,即G甲=G乙,则甲图中鞋油管受到浮力小于乙图中鞋油管受到浮力,即F甲<F乙,故D正确,ABC错误。
故选D。
6.D
【详解】A.由浮力产生的原因可得,正方体受到的浮力,故A错误;
B.正方体的上、下表面积
液体对正方体下表面的压强
故B错误;
C.物体悬浮时排开液体的体积和自身的体积相等,则
由可得,液体的密度
根据得,液体下表面的深度
正方体上表面所处的深度
故C错误;
D.正方体悬浮在液体中,正方体的密度
故D正确。
故选D。
7.D
【详解】A.小船漂浮在水面时,小船处于平衡状态,由二力平衡得,此时小船受到的浮力与重力相等,故A正确,不符合题意;
B.浮力的方向总是竖直向上,故B正确,不符合题意;
C.由得,当液体的密度一定时,排开水的体积越大时,受到的浮力越大,故C正确,不符合题意;
D.浸没后压入越深,液体的密度、排开液体的体积不变,受到的浮力不变,故D错误,符合题意。
故选D。
8.B
【详解】如图所示是阿基米德原理的验证过程的实验,浮力大小等于物体在空气中称得的重力G和物体在水中称得的示数F的差,物体排开液体流入小桶中,可能称得排开液体受到的重力,进行比较,即可得到验证,本题是验证阿基米德原理的,不是研究浮力跟物体体积、形状、物重、深度的关系的,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
9.C
【详解】A.当金属块完全露出水面时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图中的CD段,从图可知,该金属块重力为
故A正确,不符合题意;
B.当金属块浸没在水中时,即为图中的AB段,从图可知,此时绳子的拉力为34N,则金属块受到的浮力为
故B正确,不符合题意;
C.由可得,金属块排开水的体积(金属块的体积)为
则金属块的密度为
故C错误,符合题意;
D.由图知,在t1至t2时间段绳子的拉力逐渐变大,而金属块的重力不变,则由可知,金属块受到的浮力逐渐变小,故D正确,不符合题意。
故选C。
10.D
【详解】A.根据可知,无论排开多少液体,溢水杯的深度不变,故水对溢水杯底部的压强相等,故A错误;
B.水对溢水杯底部的压强相等,受力面积相同,根据可知,溢水杯对桌面的压力相等,故B错误;
C.根据称重法测浮力可知,浮力大小为
铁块的体积等于排开水的体积,为
铁块的密度为
故C错误;
D.根据阿基米德原理可知,铁块受到的浮力等于排开液体所受的重力,故小烧杯中水的重力为
故D正确。
故选D。
11. 9.8 0.2 竖直向下
【详解】[1]体积为的物体,浸没在水中所受浮力的大小为
[2][3]浮力与重力的方向相反,物体受到浮力与重力的合力大小为
合力的方向与较大的重力方向相同,即竖直向下。
12. 6.5×109 减小
【详解】[1]国产航母满载时排开海水的体积为6.5×105m3,根据阿基米德原理可知,最大浮力
F浮=ρ海水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×6.5×105m3=6.5×109N
[2]舰载机起飞后,航母仍漂浮,浮力等于重力,但自重减小,因此航母所受浮力减小。
13. 0.5 变小 不变
【详解】[1]由图可知,鸡蛋在盐水中处于悬浮状态,受到的浮力为
[2]图中鸡蛋悬浮,鸡蛋密度等于液体密度,若向杯中加入清水,液体密度变小,鸡蛋密度大于液体密度,鸡蛋将沉底,鸡蛋排开液体的体积不变,液体密度变小,根据公式可知,鸡蛋最终所受浮力变小。
[3]图中鸡蛋悬浮,鸡蛋密度等于液体密度,若向杯中加入盐,液体密度变大,鸡蛋密度小于液体密度,鸡蛋将漂浮,受到的浮力仍等于重力,大小不变,仍为0.5N。
14. 液体压强随深度的增加而增大 大于
【详解】[1]因为液体压强随深度的增加而增大,橡胶膜在下端受到水的压强大于在上端时受到水的压强,所以橡胶膜在下端(乙图)时比在上端(甲图)时凹进得多。
[2]由于橡胶膜在下端(乙图)时比在上端(甲图)时凹进得多,所以药瓶在甲图中排开水的体积大于在图乙中排开水的体积,根据公式可知,药瓶在甲图中受到的浮力大于它在乙图中受到的浮力。
15. 变大 45 变大
【详解】[1][2][3]充入气体后,手环中的气囊排开水的体积变大,根据
可知受到的浮力变大。手环和气囊的总质量是0.5kg,充满气后总体积是,所受的浮力
手环和气囊的总重力
手环拉动游泳者匀速上浮,手环对人的拉力
如在密度更大的海水中潜水时,手环中的气囊排开水的体积不变,但是海水密度变大,根据公式
可知受到的浮力变大,手环和气囊的总重力不变,再根据
可知手环对人的拉力将变大。
16.
【详解】小球在水中处于悬浮状态,浮力等于重力,即
F浮=G=5N
浮力的方向是竖直向上的,示意图如下
17.(1)4.8
(2)排开液体的密度有关。
(3)A、C、D
(4) 0.6
(5) 不可靠 没有控制排开液体的体积相同
【详解】(1)从图A可知,测力计示数为4.8N,可知物块的重力为4.8N。
(2)D和E实验中物块排开液体的密度不同,排开液体的体积相同,D和E实验中测力计示数不同,结合图A,根据称重法测浮力,可知D和E实验物块受到的浮力不同,可以得出:浮力大小与排开液体的密度有关。
(3)研究浮力大小与深度的关系要控制排开液体的体积和密度相同,只改变深度大小,结合称重法测浮力,故比较A、C、D三个图,可以得出:当物块浸没后,浮力大小与所处深度无关。
(4)①[1]由图A、C可知物块浸没于水中所受浮力为
F水=4.8N-4.2N=0.6N
②[2]物块排开水的体积,即物块的体积为
物块密度为
(5)[1][2]要探究浮力与物体形状的关系,就要控制液体密度和物体排开液体的体积相同,然后改变物体的形状,小明的这个结论不可靠,理由是:没有控制排开液体的体积相同。
18. 接水后小桶的重力 0.5N 1N 3×103
【详解】(1)[1]利用阿基米德原理计算石块浸没后所受浮力,需测量排开水的重力,故用弹簧测力计测量接水后小桶的重力,记录为F4。
(2)[2]由①可知
由③可知,石块浸没在水中,受重力、浮力和弹簧测力计的拉力,根据平衡条件可知
所以石块所受的浮力
(3)[3]根据阿基米德原理可知,石块所受浮力等于排开液体的重力,所以
则
(4)[4]根据
可得
又因为浸没时石块的体积等于排开液体的体积,所以
由石块的重力
可得,石块的质量
所以石块的密度
19.(1)②;(2);(3)
【详解】解:(1)由图可知,构件在浸入水中的过程是排开的水的体积变大,由可知浮力逐渐变大;当构件浸没后排开水的体积不变,所以浮力不变,因此浮力F1随h变化的图像是图乙中的②。
(2)从乙图中可以看出,当构件完全浸没时下表面到水面的距离为2m,则构件边长为2m,构件的体积
当构件完全浸没时受到的浮力最大,构件所受的最大浮力
(3)由图乙可知,构件完全浸没时,拉力,此时构件受到的浮力、重力以及拉力,关系为
所以构件的重力
构件的质量
所以构件的密度
答:(1)曲线②哪条是浮力F1随h变化的图像;
(2)构件所受的最大浮力;
(3)构件的密度。
20.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)满载的福建舰受到海水的浮力
(2)舰体表面受到的海水压强
舰体表面受到的海水压力
(3)一架“歼-15”舰载机飞离甲板后,福建舰所受浮力的变化量
排开海水的体积的变化量
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