内容正文:
第4节 水的浮力(第4课时)(分层作业)
目录
【A 夯基础】 1
一、浮力的应用 1
【B 提能力】 2
【C 链真题】 4
1、 浮力的应用
1.图中甲、乙、丙、丁是4个体积和形状相同而材料不同的实心球,图中表示的是把它们投入水中后静止时的情况(丁球沉底),材料密度最小的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
2.下列关于浮力的利用的说法,正确的是( )
A.气球在空中上浮,是因为气球里所充气体的密度小于空气的密度
B.航天员能在太空“行走”,是因为航天员受到了浮力的作用
C.一艘轮船从大海驶入长江的过程中,轮船受到的浮力逐渐减小
D.悬浮在水中的潜艇,若水舱中的水位在上升,则潜艇一定上浮
3.下列关于浮力应用的实例中,分析正确的是( )
A.甲图,巨轮从海洋驶向江河的过程中,船体会上浮一些
B.乙图,气球释放上升过程中,球内填充的气体密度变小
C.丙图,液体的密度越大,密度计受到的浮力就越大
D.丁图,浸没后的潜水艇,下潜时所受的压强和浮力均变大
4.中国台湾长荣海运公司旗下的巨型货轮“长赐”号曾经在埃及苏伊士运河新航道搁浅,导致运河双向堵塞断航,如图甲所示,简化为模型为如图乙为了使该货船能回到航道继续航行,下列措施一定不可行的是( )
A.借助浮筒船上浮 B.将货船拖回到航道
C.将货物搬到甲板上 D.清除货船底部淤泥
5.图为某潜水艇模型示意图。若使其从如图所示的位置上浮至露出液面前,下列对“潜水艇”分析或操作正确的是( )
A.所受的浮力逐渐变大 B.通过胶管向烧瓶内吹气
C.顶部受到水的压强保持不变 D.自身重力保持不变
6.小尚帮妈妈洗菜时发现,放在盆中的茄子漂浮在水面,西红柿沉在水底。她用所学的科学知识对此现象作出分析,正确的是( )
A.茄子受到的浮力大于它受到的重力
B.茄子受到的浮力大于西红柿受到的浮力
C.西红柿排开水的重力等于自身的重力
D.西红柿的密度大于茄子的密度
7.真情境生活科学如图所示,装有石块的船浮在水面上时所受浮力为10牛。当把石块投入水中时,石块所受浮力为2牛,池底对石块的支持力为3牛,下列判断中不正确的是( )
A.空船所受浮力为5牛
B.池底所受水的压力减小
C.石块所受重力等于5牛
D.船排开水的体积减小了 米3
8.小科用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图),他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上,矿泉水瓶内留有少量空气,拧紧瓶盖使其密封,用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”即上浮。下列说法错误的是( )
A.“浮沉子”下沉时,所受重力大于它受到的浮力
B.“浮沉子”上浮时,小瓶内的压缩空气会将内部的水压出
C.无论怎样挤压矿泉水瓶侧面, “浮沉子”不可能悬浮在水中
D.潜水艇的工作原理与“浮沉子”浮沉的原理有一定相同之处
9.潜艇有多个蓄水舱。当潜艇要下潜时就往蓄水舱中注水,使潜艇重力大于它的浮力,潜艇就下潜。下列关于潜艇的说法正确的是( )
A.潜艇沉在海底时,它受到的浮力小于重力
B.潜艇通过改变浮力大小来改变自身的浮沉
C.潜艇在海面下下潜时,它受到的浮力逐渐增大
D.潜艇在海面下上浮时,它受到的浮力逐渐减小
10.密度计分为“比重计”和“比轻计”。测量密度大于水的液体时用“比重计”, “比重计”的最小刻线是“1”; 测量密度小于水的液体用“比轻计”, “比轻计”的最大刻线是“1”。图中A、B两支密度计,一支是“比重计”,一支是“比轻计”,它们的外形完全相同,B中的配重质量大于A中的。下列说法中正确的是( )
A.图中刻线“a”的示数大于刻线“b”的
B.将A、B两支密度计放入水中,漂浮时露出水面较长的密度计是B
C.密度计B是比重计,刻线“1”在密度计刻线的上端
D.密度计A是比重计,刻线“1”在密度计刻线的下端
11.小金把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗,他先将一个重为15N的空桶漂浮在水面上,然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内,桶仍漂浮在水面(不考虑捞出过程中带出的水,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)某块鹅卵石在水池底部时,它受到的浮力 它的重力(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)全部鹅卵石捞出放置在桶内时,水池内水面高度与鹅卵石未捞出时相比会 (选填“上升”、“下降”或“不变”)。
12.质量为90克的实心物块,缓缓浸没到盛满密度为0.8×103千克/米3的酒精的容器中时,溢出80克酒精,则物块所受的浮力为 牛。若将该物块浸没在水中,放手后物块将 (填“上浮” “下沉”或“悬浮”) ,最终物块受到水的浮力是 牛。
13.(2025八上·黄岩期末)为拯救濒危物种中华鲟,生物学家在放养的中华鲟身上拴上定位硬壳胶囊;数天后,胶囊与潜入水中的中华鲟脱离,最终漂浮于江面发射定位信号;脱离后,胶囊受到的浮力随时间变化的关系为下列图中的( )
A. B.
C. D.
14.(2024八上·兰溪期中)考古人员在南海海域意外地发现了一艘已经沉睡了年,却至今仍未腐烂的古沉船。图甲为整体打捞的情形。沉船打捞常用“浮筒打捞法”。首先把浮筒灌满水,沉入水底,拴在沉船两侧,然后再将筒内的水用高压气体压出,沉船便可以浮起来。“南海一号”被顶出水面后,将放置在广东海上丝绸之路博物馆特别设置的“水晶宫”内。
(1)将筒内的水用高压气体压出的过程中,浸没在水中的浮筒的浮力 (填“变大” “变小”或“不变”),浮筒的重力 (填“变大” “变小”或“不变”);
(2)用“浮筒打捞法” 打捞沉船的原理,相当于图乙中 (选填“向外拉” 或“向内推”)注射器。
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第4节 水的浮力(第4课时)(分层作业)
目录
【A 夯基础】 1
一、浮力的应用 1
【B 提能力】 3
【C 链真题】 7
1、 浮力的应用
1.图中甲、乙、丙、丁是4个体积和形状相同而材料不同的实心球,图中表示的是把它们投入水中后静止时的情况(丁球沉底),材料密度最小的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】A
【解析】由题图可知:甲、乙球漂浮,甲、乙球的密度比水的密度小;丙球悬浮,丙球的密度等于水的密度;丁球沉底,丁球的密度大于水的密度。因甲、乙球排开水的体积关系为V排甲<V排乙,根据阿基米德原理可知,甲球受到的浮力小于乙球受到的浮力;因甲、乙球漂浮,所受浮力等于自身重力,所以甲球的重力小于乙球的重力;根据重力公式可知,甲球的质量小于乙球的质量;已知甲、乙球体积相同,由密度公式可知,甲球的密度小于乙球的密度;4个实心球的密度大小关系为ρ甲<ρ乙<ρ丙<ρ丁,故BCD 错误,A正确。
2.下列关于浮力的利用的说法,正确的是( )
A.气球在空中上浮,是因为气球里所充气体的密度小于空气的密度
B.航天员能在太空“行走”,是因为航天员受到了浮力的作用
C.一艘轮船从大海驶入长江的过程中,轮船受到的浮力逐渐减小
D.悬浮在水中的潜艇,若水舱中的水位在上升,则潜艇一定上浮
【答案】A
【解析】
A、气球是利用在空气中的浮力来工作的,当气球里气体的密度小于空气的密度时,浮力大于重力,才可以升空,故A正确;
B、宇航员能“行走”太空,是因为他处于失重状态,航天员此时是不受浮力的作用,故B错误;
C、因为轮船漂浮,根据物体的浮沉条件可知,F浮=G,一艘轮船从大海驶入长江的过程中,轮船的重力不变,所以浮力也不变,故C错误;
D、潜水艇原来处于悬浮状态,浮力等于重力,若水舱中水位在上升,则潜水艇的重力增大,此时重力会大于浮力,根据物体的浮沉条件可知,潜水艇会下沉,故D错误。
3.下列关于浮力应用的实例中,分析正确的是( )
A.甲图,巨轮从海洋驶向江河的过程中,船体会上浮一些
B.乙图,气球释放上升过程中,球内填充的气体密度变小
C.丙图,液体的密度越大,密度计受到的浮力就越大
D.丁图,浸没后的潜水艇,下潜时所受的压强和浮力均变大
【答案】B
【解析】
A.巨轮从海洋驶向江河后,仍为漂浮状态,则浮力大小等于轮船的重力,即浮力不变,由F浮=ρ液gV排可知,海水的密度大于江河水的密度,所以轮船浸在江河水中体积变大,即船体会下沉一些,故A错误;
B.在气球上升的过程中,随着高度的增加,大气压强不断减小,气球内的气压比外面的气压大,于是气球内气体膨胀,体积变大,密度变小,故B正确;
C.密度计测液体密度时,都是漂浮的,所以浮力都等于重力,在不同液体中,密度计所受浮力不变,故C错误;
D.浸没在水中的潜水艇在下潜过程中,水密度和排开水的体积不变,由F浮=ρ液gV排可知,所受的浮力不变,深度增加,由p=ρgh知压强变大,故D错误。
4.中国台湾长荣海运公司旗下的巨型货轮“长赐”号曾经在埃及苏伊士运河新航道搁浅,导致运河双向堵塞断航,如图甲所示,简化为模型为如图乙为了使该货船能回到航道继续航行,下列措施一定不可行的是( )
A.借助浮筒船上浮 B.将货船拖回到航道
C.将货物搬到甲板上 D.清除货船底部淤泥
【答案】C
【解析】
A.借助浮筒能增大浮力,可以使船上浮,故A正确不符合题意;
B.将货船拖回到航道,可以使船继续航行,故B正确不符合题意;
C.将货物搬到甲板上,船和货物的总重力不变,在浮力不变的情况下,不能继续航行,故D错误符合题意;
D.清除货船底部淤泥,能增大船排开的水的体积,从而增大浮力,故D正确不符合题意。
5.图为某潜水艇模型示意图。若使其从如图所示的位置上浮至露出液面前,下列对“潜水艇”分析或操作正确的是( )
A.所受的浮力逐渐变大 B.通过胶管向烧瓶内吹气
C.顶部受到水的压强保持不变 D.自身重力保持不变
【答案】B
【解析】潜水艇是通过改变自身重力来实现沉浮的。此时潜水艇悬浮在水中,说明浮力等于重力。
A、上浮至露出水面前,排开液体的体积不变,由阿基米德原理可知,受到的浮力不变,故A错误;
BD、向瓶内吹气瓶内气体变多,压强增大,将瓶内的部分气体排出,瓶子的重力变小,小于浮力,在浮力的作用下上浮,故B正确,D错误;
C、液体压强潜水艇上浮,顶部到水面的距离减小,所以受到水的压强减小,故C错误。
6.小尚帮妈妈洗菜时发现,放在盆中的茄子漂浮在水面,西红柿沉在水底。她用所学的科学知识对此现象作出分析,正确的是( )
A.茄子受到的浮力大于它受到的重力
B.茄子受到的浮力大于西红柿受到的浮力
C.西红柿排开水的重力等于自身的重力
D.西红柿的密度大于茄子的密度
【答案】D
【解析】
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、由于不知道茄子和西红柿排开水体积的关系,由F浮=ρ液gV排知不能判断出茄子所受浮力与西红柿所受到浮力的关系,故B错误;
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D正确。
7.真情境生活科学如图所示,装有石块的船浮在水面上时所受浮力为10牛。当把石块投入水中时,石块所受浮力为2牛,池底对石块的支持力为3牛,下列判断中不正确的是( )
A.空船所受浮力为5牛
B.池底所受水的压力减小
C.石块所受重力等于5牛
D.船排开水的体积减小了 米3
【答案】D
【解析】装有石块的船浮在水面上时所受浮力为10牛。 说明漂浮时,船和石头的总重力为10N;当 把石块投入水中时,石块所受浮力为2牛,池底对石块的支持力为3牛, 说明石头的重力为5N,所以C正确;因为船和石头的总重力为10N,推出空船的重力为5N,所以空船漂浮时,浮力等于重力,为5N,A正确;原来 池底所受水的压力为5N,现在石头对池底的压力为3N,所以减少了,B正确;减少的浮力为5N,所以船排开水的体积减小了 米3,所以D错误。
8.小科用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图),他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上,矿泉水瓶内留有少量空气,拧紧瓶盖使其密封,用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”即上浮。下列说法错误的是( )
A.“浮沉子”下沉时,所受重力大于它受到的浮力
B.“浮沉子”上浮时,小瓶内的压缩空气会将内部的水压出
C.无论怎样挤压矿泉水瓶侧面, “浮沉子”不可能悬浮在水中
D.潜水艇的工作原理与“浮沉子”浮沉的原理有一定相同之处
【答案】C
【解析】
A.“浮沉子”下沉时,所受重力大于它受到的浮力,故A正确不合题意;
BC.挤压大塑料瓶,瓶内空气被压缩,将压强传递给水,水被压入小瓶中,将瓶体中的空气压缩,这时浮沉子里进入一些水,它的重力增加,大于它受到的浮力,就向下沉;松开手,小瓶内水面上的空气体积增大,压强减小,浮沉子里面被压缩的空气把水压出来,此时浮沉子的重力小于它所受的浮力,因此它就向上浮;当浮力等于重力,就会悬浮在水中,故B正确不合题乙,C错误符合题意;
D.潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理是浮沉条件,二者相同,故D正确不合题意。
9.潜艇有多个蓄水舱。当潜艇要下潜时就往蓄水舱中注水,使潜艇重力大于它的浮力,潜艇就下潜。下列关于潜艇的说法正确的是( )
A.潜艇沉在海底时,它受到的浮力小于重力
B.潜艇通过改变浮力大小来改变自身的浮沉
C.潜艇在海面下下潜时,它受到的浮力逐渐增大
D.潜艇在海面下上浮时,它受到的浮力逐渐减小
【答案】A
【解析】
A.由物体的浮沉条件可知,当浮力小于重力时,物体下沉,即核潜艇沉在海底时,它受到的浮力小于重力,故A正确;
B.核潜艇是通过改变自重来实现下潜或上浮,故B错误;
CD.核潜艇在海面下匀速下潜和上浮时,核潜艇排开的水的体积不变,
由F浮=ρgV排可知,它受到的浮力不变,故C、D错误。
10.密度计分为“比重计”和“比轻计”。测量密度大于水的液体时用“比重计”, “比重计”的最小刻线是“1”; 测量密度小于水的液体用“比轻计”, “比轻计”的最大刻线是“1”。图中A、B两支密度计,一支是“比重计”,一支是“比轻计”,它们的外形完全相同,B中的配重质量大于A中的。下列说法中正确的是( )
A.图中刻线“a”的示数大于刻线“b”的
B.将A、B两支密度计放入水中,漂浮时露出水面较长的密度计是B
C.密度计B是比重计,刻线“1”在密度计刻线的上端
D.密度计A是比重计,刻线“1”在密度计刻线的下端
【答案】C
【解析】
A.根据密度计的工作原理可知,所测液体密度越小,刻度的位置越偏上,图中刻度“a”小于刻度“b”,故A错误;
B.将A、B两支密度计放入水中,它们都在水面漂浮,即受到的浮力都等于自身重力;因为GA<GB,所以它们受到的浮力FA<FB;根据F浮=ρ液gV排可知,当液体密度相同时,浮力越大,V排越大;因此排开水的体积VA<VB,那么A露出水面的长度较大,故B错误;
ACD.由B中配重质量大于A,根据漂浮时,浮力等于其重力可知,B受到的浮力大,A受到的浮力小,当体积一定时,液体的密度小,已知测量密度小于水的液体用比轻计,所以A为比轻计、B为比重计;A为比轻计,测量密度小于水的液体,比轻计的最大刻度线是“1”。所以A密度计的刻度线“1”在刻度的下端;B为比重计,比重计的最小刻度线是“1”;测量密度大于水的液体,则密度计B的刻度线“1”在刻度的上端,故C正确、D错误。
11.小金把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗,他先将一个重为15N的空桶漂浮在水面上,然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内,桶仍漂浮在水面(不考虑捞出过程中带出的水,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)某块鹅卵石在水池底部时,它受到的浮力 它的重力(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)全部鹅卵石捞出放置在桶内时,水池内水面高度与鹅卵石未捞出时相比会 (选填“上升”、“下降”或“不变”)。
【答案】(1)小于(2)上升
【解析】
(1)根据物体的浮沉条件可知,某块鹅卵石在水池底部时,它受到的浮力小于它的重力;
(2)鹅卵石捞出前沉底,浮力小于重力,即F浮1<G,将鹅卵石捞出放置在桶内时,鹅卵石与小桶都处于漂浮状态,此时鹅卵石的浮力等于重力,即F浮2=G,所以F浮1<F浮2,即鹅卵石捞出放置在桶内时鹅卵石的浮力变大,根据F浮=ρ液gV排知排开水的体积变大,水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会上升。
12.质量为90克的实心物块,缓缓浸没到盛满密度为0.8×103千克/米3的酒精的容器中时,溢出80克酒精,则物块所受的浮力为 牛。若将该物块浸没在水中,放手后物块将 (填“上浮” “下沉”或“悬浮”) ,最终物块受到水的浮力是 牛。
【答案】0.8;上浮;0.9
【解析】
(1)由于容器原来装满酒精,物块排开酒精的体:m排=m溢=80g=0.08kg,受到酒精的浮力:F浮酒精=G排=m排g=0.08kg×10N/kg=0.8N;ρ酒精=0.8×103kg/m3=0.8g/cm3,则排开酒精的体积:,∵物块浸没酒精中,∴物块的体积:V=V排酒精=100cm3;
(2)将该物块浸没在水中:V排水=V=100cm3=100×10-6m3,受到水的浮力:F浮水=ρ水V排水g=1×103kg/m3×100×10-6m3×10N/kg=1N,物块重力G=mg=0.09kg×10N/kg=0.9N,∵F浮水>G,∴物块将上浮,物块在水中最终漂浮,受到的浮力:F浮水'=G=0.9N。
13.(2025八上·黄岩期末)为拯救濒危物种中华鲟,生物学家在放养的中华鲟身上拴上定位硬壳胶囊;数天后,胶囊与潜入水中的中华鲟脱离,最终漂浮于江面发射定位信号;脱离后,胶囊受到的浮力随时间变化的关系为下列图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】当胶囊未离开水面时,排开水的体积不变,由阿基米德原理可知,该过程中胶囊受到的浮力大小不变;当胶囊露出水面且稳定前,排开水的体积不断减小,由阿基米德原理可知,胶囊受到的浮力不断减小;当胶囊最终漂浮在水面时,浮力等于重力,浮力不为0,由于排开水的体积不再变化,由阿基米德原理可知,此时受到的浮力不再变化,故ACD不符合题意,B符合题意。
14.(2024八上·兰溪期中)考古人员在南海海域意外地发现了一艘已经沉睡了年,却至今仍未腐烂的古沉船。图甲为整体打捞的情形。沉船打捞常用“浮筒打捞法”。首先把浮筒灌满水,沉入水底,拴在沉船两侧,然后再将筒内的水用高压气体压出,沉船便可以浮起来。“南海一号”被顶出水面后,将放置在广东海上丝绸之路博物馆特别设置的“水晶宫”内。
(1)将筒内的水用高压气体压出的过程中,浸没在水中的浮筒的浮力 (填“变大” “变小”或“不变”),浮筒的重力 (填“变大” “变小”或“不变”);
(2)用“浮筒打捞法” 打捞沉船的原理,相当于图乙中 (选填“向外拉” 或“向内推”)注射器。
【答案】(1)不变;变小
(2)向内推
【解析】
(1)浮筒绑在沉船两侧时使整体体积增大,总的浮力增大,排出浮筒中的水,浮筒的重力减小,当浮力大于重力时,沉船就会浮上来。将筒内的水用高压气体压出的过程中,根据可知,浮筒的体积不变,浸没在水中的浮筒的浮力不变,浮筒的重力减小,浮力大于重力,使物体上浮。
(2)用“浮筒打捞法”打捞沉船的原理,相当于图乙中向内推注射器,使试管中的气压增大,排出注射器内的水,使重力减小,物体上浮。
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