内容正文:
《9.3 物体的浮沉》同步练习-2024-2025学年第二学期沪粤版物理八年级下册
一、单选题
1.如图所示是“圆梦”实践活动小组制作的潜水艇模型,进排气管与注射器相连,要让原本沉底的潜水艇上浮至某一位置并悬浮,可以利用注射器( )
A.一直打气 B.一直抽气
C.先打气后抽气 D.先抽气后打气
2.如图所示是中国航母“山东号”训练时,舰载飞机飞离航母甲板时的图片。下列说法中正确的是( )
A.飞机飞离航母前后,航母的总重力不变
B.飞机在起飞过程中,惯性将变大
C.飞机在航母甲板上加速飞行时,受到非平衡力的作用
D.飞机飞离航母甲板时,航母所受浮力大小不变
3.网课期间,小明居家进行实验探究:向水平桌面上盛水的烧杯中放入鸡蛋,鸡蛋沉至水底,如图甲所示;向水中缓慢加盐,搅拌使其溶解,鸡蛋静止时如图乙所示;继续加盐,鸡蛋静止时如图丙所示。下列判断正确的是( )
A.图甲中的鸡蛋受力不平衡
B.图乙中的鸡蛋所受浮力最大
C.图丙中的烧杯底部压强最大
D.烧杯对桌面的压强始终不变
4.一个密封的木箱,体积是,质量是4kg,它在水中最终的状态是( )
A.悬浮 B.沉底 C.漂浮 D.无法判断
5.周末,小明帮妈妈洗菜时发现,放在盆中的茄子浮在水面如图甲所示,而西红柿沉在盆底如图乙所示,她用所学的物理知识对此现象作出一些分析,其中正确的是( )
A.茄子受到的浮力大于它受到的重力
B.茄子的密度小于西红柿的密度
C.西红柿排开水的重力等于自身的重力
D.放入西红柿前后水对盆底的压强不变
6.将重为3牛的泡沫板轻轻放入盛有水的自制溢水杯中,杯中水重5牛,则溢出水的重力为( )
A.一定为1牛 B.可能为2牛
C.一定为3牛 D.可能为5牛
7.2024年8月2日晚,上海国际邮轮节主题活动——老码头“乐享华夏”海派邮轮风情秀在黄浦区老码头开幕。当邮轮从长江口水域平稳驶入黄浦江时,邮轮受到的浮力( )
A.变大 B.不变
C.先变小后变大 D.先变大后变小
8.四个完全相同的容器中分别装有不同的液体,将同一个小球分别放入四种液体中,静止时的位置如图所示,则小球所受浮力最小的是( )
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
9.如图,体积相等的甲、乙两实心球分别静止在同一水中不同的位置(其中乙球受到容器底部的支持力),下列说法正确的是( )
A.甲球受到的浮力最大
B.往水中加入足够量的酒精可使乙球上浮(酒精的密度比水小)
C.如果把甲球露出水面的那部分切去,则甲球将会悬浮在水中
D.乙球的密度一定大于水的密度
10.物理课上,老师将整个橙子放入水中,漂浮在水面上,如图甲。将其切成大小两块,再次投入水中,发现大块仍漂浮,小块缓慢沉入水底,如图乙。下列说法正确的是( )
A.整个橙子的密度等于水的密度
B.大块橙子受到的浮力大于其重力
C.小块橙子缓慢沉入水底的过程中受到的浮力逐渐变小
D.两块橙子受到浮力之和不可能大于整个橙子受到的浮力
二、填空题
11.如图,气球下用细线悬挂一石块,它们恰好悬浮在水中,已知石块与气球的总重力为G总,则气球受到的浮力F浮 G总 (选填“>”“<”或“=”);若沿杯壁缓慢注水,石块将 (选填“上浮”“下沉”或“保持悬浮”)。
12.气球和飞艇是靠 的浮力工作的。
13.饺子是中国的传统美食之一,在包、煮、吃的过程中包含许多物理知识。生饺子刚放入开水中时沉底,是因为饺子受到的浮力 (选填“大于”“小于”或“等于”)重力;煮熟的饺子会浮起,主要是因为饺子的 (选填“质量”“体积”或“密度”)变大了。
14.体积相等的两个实心小球A、B在如图所示的位置保持静止,A、B两球密度的大小关系是 (选填“大于”“小于”或“等于”,下同),A、B两球所受浮力的大小关系是 。
15.我国自主研发的“深海勇士号”载人潜水器,其质量为2×104kg。当潜水器悬浮在海水中时,受到的浮力是 N;当它继续下潜时受到的浮力 (选填“变大”“不变”或“变小”),压强 (选填“变大”“不变”或“变小”)。(g取10N/kg)
16.一个竖直放置在水平桌面上的圆柱形容器内装有适量的水,现将挂在弹簧测力计下的金属块A浸没在该水中(未与容器底和壁接触),金属块A静止时,弹簧测力计的示数为F1,如图甲所示;将木块B(B外包有一层体积和质量均不计的防水膜)放入水中,如图乙所示,静止后木块B露出水面的体积与浸在水中的体积之比为2∶3;然后将挂在弹簧测力计下的金属块A放在木块B上面,使木块B刚好浸没在水中,如图丙所示,此时弹簧测力计的示数为F2;已知金属块A的体积与木块B的体积之比为9∶10,则木块B的密度为 kg/m3,金属块 A 的体积为VA= (请用字母 F1、F2、g、ρ水表示)。
三、实验题
17.小丽和小红在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验时,操作如下:
(1)图甲是小丽把一个饮料罐慢慢按入水中,感觉所需用力越来越大,由此猜想“浮力的大小可能与排开水的体积有关”,根据图乙所示实验步骤的B、C两图可以验证她的猜想 (选填“是”或“否”) 正确;
(2)通过观察B、E两图,得出了“浮力的大小与液体密度有关”的结论,你认为这样得出结论是否合理: (选填“是”或“否”),请你说出理由 ;
(3)通过观察 C、D图的实验数据,可知物体浸没后,浮力的大小与物体浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”);
(4)用图乙所示实验数据可计算盐水的密度是 kg/m3;
(5)分析图乙,可知由此装置制作的简易“浸没式密度计”的分度值是 g/cm3,所能测量的液体密度的最大值为 g/cm3;
(6)小红又利用实验桌上的薄铝片、烧杯和水进行了如下的实验:
步骤一;将铝片放入盛水的烧杯中,铝片下沉至杯底:
步骤二:将铝片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上;
通过分析可知,步骤一中铝片受到的浮力 步骤二中铝片受到的浮力(选填“大于”“等于”或“小于”)。
四、计算题
18.竹筏漂流是许多地区的旅游项目之一。现有一竹筏,质量为58kg,体积为0.7m3。(g=10N/kg,水的密度ρ=1.0×103kg/m3)求:
(1)竹筏的重力;
(2)不载人时,竹筏漂浮于水中时受到的浮力;
(3)为安全起见,竹筏最多能有一半体积浸入水中,若每名乘客的重力均为500N,求该竹筏最多能载的人数。
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
C
C
B
B
B
D
D
D
1.C
【详解】潜水艇原理:在同种液体里,排开液体体积不变,则浮力大小不变,而潜水艇的浮沉是通过改变潜水艇的自身重力来实现的,潜水艇的自重是通过充水和排水来完成的。本题要让原本沉底的潜水艇上浮至某一位置并悬浮,所以应该先用注射器充气减小潜艇里面的水以减小潜艇的自重,当潜艇自重减的过多时,此时潜艇开始加速上浮。为了保持潜艇悬浮,应再抽出一部分里面的气体,增加潜艇里面的水,即增大自重,最终让潜艇受到的浮力等于其自重时,即可保持潜艇平衡了。故ABD不符合,C符合。
故选C。
2.C
【详解】A.飞机飞离航母后,航母的总质量变小,根据知其总重力变小,故A错误;
B.飞机在起飞过程中,质量不变,则惯性不变,故B错误;
C.飞机在航母甲板上加速飞行时,处于非平衡状态,受到非平衡力的作用,故C正确;
D.飞机飞离航母甲板时,航母仍漂浮,且总重力变小,根据可知航母所受浮力变小,故D错误。
故选C。
3.C
【详解】A.图甲中的鸡蛋静止,处于平衡状态,受力平衡,故A错误;
B.图甲中鸡蛋下沉,所受浮力小于自身重力,图乙中的鸡蛋悬浮,所受的浮力等于自身的重力,图丙中的鸡蛋漂浮,所受的浮力等于自身的重力,故图乙、丙中的鸡蛋所受浮力大小相同,故B错误;
C.图丙中的盐水的密度最大,根据可知盐水的质量最大,根据
可知,盐水和鸡蛋对丙图容器底部的压力最大,根据可知烧杯底部压强最大,故C正确;
D.加盐过程中,根据可知烧杯对桌面的压力逐渐变大,根据可知烧杯对桌面的压强逐渐变大,故D错误。
故选C。
4.C
【详解】密封箱子的密度
箱子密度小于水的密度,则此箱子掉入足够深的水中,它将上浮,最后处于漂浮。
故选C。
5.B
【详解】A.由图可知,茄子漂浮在水面,由物体的漂浮条件可知,茄子受到的浮力等于它受到的重力,故A错误;
B.由物体的浮沉条件可知,茄子漂浮在水面,茄子的密度比水的密度小,西红柿沉在水底,西红柿的密度大于水的密度,所以茄子的密度小于西红柿的密度,故B正确;
C.由阿基米德原理可知,西红柿受到的浮力等于它排开水的重力,由图可知,西红柿沉在水底,由物体的浮沉条件可知,西红柿受到的浮力小于它受到的重力,因此西红柿排开水的重力小于它自身的重力,故C错误;
D.由图可知放入西红柿后排开的水没有溢出容器,则水的深度变大,根据p=ρgh可知放入西红柿后水对盆底的压强变大,故D错误。
故选B。
6.B
【详解】将泡沫板轻轻放入自制溢水杯中,由于泡沫板的密度小于水的密度,所以泡沫板会漂浮在水面上,则由漂浮条件可知泡沫板受到的浮力等于泡沫板的重力,由阿基米德原理可知浮力也等于泡沫板排开水的重力,即排开水的重力是3 N。若溢水杯原来装满水,则溢出的水的重力等于排开水的重力;若溢水杯原来没装满水,则溢出的水的重力小于排开水的重力。由于题目没告知是否装满水,所以溢出水的重力小于等于3N,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选 B。
7.B
【详解】当邮轮从长江口水域平稳驶入黄浦江时均处于漂浮状态,根据漂浮条件可知:船受到的浮力大小等于重力大小,而船的重力大小不变,则船受到的浮力大小不变,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8.D
【详解】由图可知,同一个小球在甲液体和乙液体中处于漂浮状态,则小球在甲乙液体中受到的浮力
F浮甲=F浮乙=G球
小球在丙液体中处于悬浮状态,则小球在丙液体中受到的浮力
F浮丙=G球
小球在丁液体中沉底,则小球在丁液体中受到的浮力
F浮丁<G球
所以小球在丁液体中受到的浮力最小,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
9.D
【详解】A.因为两个小球体积相同,由图可以看出,两个小球排开液体的体积大小为
根据可知,甲球受到的浮力最小,故A错误;
B.因为酒精的密度比水小,当往水中加入足够量的酒精时,可知,乙球受到的浮力更小,所以乙球继续沉底,不可能上浮,故B错误;
C.如果把甲球露出水面的那部分切去,甲球的受到的重力减小,若甲球悬浮,其受到的浮力不变,此时甲球受到的浮力大于其重力,所以甲球会上浮,故甲球不可能悬浮,故C错误;
D.由于乙球沉底,由于
又
可得
可知乙球的密度一定大于水的密度,故D正确。
故选D。
10.D
【详解】A.整个橙子放入水中,漂浮在水面上, 整个橙子的密度小于水的密度,故A错误;
B.将其切成大小两块,再次投入水中,发现大块仍漂浮,大块橙子受到的浮力等于其重力,故B错误;
C.小块橙子缓慢沉入水底的过程中,体积不变,排开水的体积不变,由阿基米德原理可知其受到的浮力不变,故C错误;
D.整个橙子在水中漂浮,所受浮力等于其重力。将其切成大小两块,再次投入水中,大块橙子受到的浮力等于自身重力,小块橙子受到的浮力小于自身重力,两块橙子受到浮力之和小于整个橙子受到的浮力,故D正确。
故选D。
11. 下沉
【详解】[1]气球下面用细线悬挂一石块,它们恰好悬浮在水中;根据物体的浮沉条件可知
所以气球受到的浮力。
[2]若沿杯壁缓慢注水,烧杯中水的高度增加,气球的深度增加,根据知气球受到的压强变大,气球的体积减小,由阿基米德原理知气球的浮力减小,而石块排开水的体积不变,则石块受到的浮力不变,且总重力不变,此时总浮力小于总重力,所以气球和石块的整体都会下沉。
12.空气
【详解】气球和飞艇浸没在空气中,是靠空气的浮力工作的。
13. 小于 体积
【详解】[1]煮饺子时,饺子刚放入水中,由于饺子所受的重力大于浮力,所以饺子会沉入锅底。
[2]饺子煮熟后,饺子内的水受热汽化后形成水蒸气,使饺子膨胀、体积变大,使饺子所受浮力变大,当浮力大于饺子的重力时,饺子上浮。
14. 小于 小于
【详解】[1][2]由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,小球所受的浮力与小球排开水的体积有关,因两球体积相同,所以B球排开水的体积大于A球排开水的体积,故两球所受的浮力关系FA<FB;因为A球漂浮,由物体的浮沉条件可知ρA<ρ水;因为B球悬浮,由物体的浮沉条件可知ρB=ρ水,所以ρA<ρB。
15. 2×105 不变 变大
【详解】[1]当潜水器悬浮在海水中时,受到的浮力
F浮=G=mg=2×104kg×10N/kg=2×105N
[2]当它继续下潜时,排开海水的体积不变,海水的密度不变,由F浮=ρ液gV排可知,潜水器受到的浮力不变。
[3]当它继续下潜时,深度变大,海水的密度不变,由p=ρgh可知,潜水器受到的压强变大。
16. 0.6×103
【详解】[1]根据称重法可知,将金属块A浸没在水中受到的浮力为
FA=GA−F1=ρ水VAg
故金属块A的重为
GA=F1+ρ水VAg
将木块B放入水中,木块B漂浮,木块B受到的浮力为
FB=GB=mBg=ρBVBg=ρ水V排g
因为静止后木块B露出水面的体积与浸在水中的体积之比为2∶3,所以
V排: VB=3∶5
因此
ρBVBg =ρ水VBg
解得,木块B的密度为
[2]把金属块A放在木块B上,把A、B当做一个整体分析,则有
F′B+F2=ρ水V′排g+F2=ρ水VBg+F2=GA+GB
即
因为
VA∶VB=9∶10
所以
解得,金属块A的体积为
17. 是 否 没有控制排开液体的体积相同 无关 1.1×103 0.05 2.4 小于
【详解】(1)[1]要验证浮力大小和物体排开液体体积的关系,就要保证液体的密度一定而物体排开液体的体积不同,故图B、C符合题意,可以验证她的猜想。
(2)[2][3]观察B、E两图可知,物体排开液体的体积不同,液体的密度也不同,不能得出物体受到的浮力大小与液体的密度有关,故结论是不合理的,因为研究浮力大小与液体的密度的关系,要保证排开液体的体积相等。
(3)[4]观察C、D图的实验数据可知,物体排开的液体的体积相同,液面的密度相同,深度不同,弹簧测力计示数相同,浮力相同,即浮力的大小与深度无关。
(4)[5]由图A、C可知,A在水中浸没受到的浮力
F浮=G-F=4.8N-2.8N=2N
由F浮=ρ液gV排可得物体的体积
根据A、E可知物体全部浸没在盐水中所受浮力
F浮′=G-F′=4.8N-2.6N=2.2N
物体排开盐水的体积等于物体的体积,由F浮=ρ液gV排可得盐水的密度
(5)[6]弹簧测力计的分度值是0.1N,“密度计”的分度值
[7]F示=0时,F浮=G,F浮最大,此时物体悬浮在液体中,液体密度最大,液体密度
(6)[8]步骤一:铝片下沉说明
F浮1<G
步骤二:铝片漂浮说明
F浮2=G
所以F浮1<F浮2,即步骤一中铝片受到的浮力小于步骤二中铝片受到的浮力。
18.(1)580N;(2)580N;(3)5人
【详解】解:(1)由题意可知,竹筏的重力为
G竹筏=m竹g=58kg×10N/kg=580N
(2)由于竹筏在水中处于漂浮状态,所以其受到的浮力等于它的重力
F浮=G竹筏=580N
(3)当竹筏一半的体积浸入水中时,排开水的体积
V排′=0.5V总=0.5×0.7m3=0.35m3
此时竹筏受到的浮力
F浮′=ρ水gV排′=1×103kg/m3×10N/kg×0.35m3=3.5×103N
因为竹筏仍然处于漂浮状态,可求出人的总重力
G总=F浮′﹣G竹筏=3.5×103N﹣580N=2920N
所以,该竹筏最多能载的人数
即该竹筏最多能载5人。
答:(1)竹筏的重力为580N。
(2)不载人时,竹筏漂浮于水面受到的浮力为580N。
(3)该竹筏最多能载5人。
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