内容正文:
第十章《浮力》单元测试卷(解析版)
注意事项:
1.测试范围:人教版: 八年级下册第十章。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题:本题共9小题,每小题2分,共18分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~9题有多项符合题目要求。全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
1. 关于浮力的说法中下列正确的是( )
A.浮力的大小等于物体排开液体的质量
B.浮力的方向是垂直于物体的下表面
C.浮力的施力物体是气体或液体
D.排开液体的体积越大,浮力也越大
【答案】C
【详解】A.浮力的大小等于物体排开液体的重力,故A错误;
B.浮力的方向是竖直向上的,故B错误;
C.一切浸在液体或气体内的物体都受到液体或气体对它竖直向上的力叫浮力,所以浮力对的施力物体
是气体或液体,故C正确;
D.物体受到的浮力大小和液体的密度、排开液体的体积都有关,排开液体的体积越大,浮力不一定越
大,故D错误。
故选C。
2. 如图所示,潜水员在海水中潜行时,他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或放气。下列分析正确的是( )
A.潜水员通过改变重力实现上浮下沉
B.对背心进行放气后,潜水员受到海水的浮力变大
C.潜水员要借助背心上浮时,需要给背心充气
D.对背心进行放气后,潜水员受到的浮力小于排开海水的重力
【答案】C
【详解】A.潜水员通过增大背心的体积,使背心受浮力增大,来实现上浮,故A错误;
B.对背心进行放气后,潜水员排开海水体积没有变化,潜水员受到海水的浮力不变,故B错误;
C.给背心充气,背心排开海水体积增大,浮力增大,可带着潜水员上浮,故C正确;
D.对背心进行放气后,潜水员受到的浮力等于排开海水的重力,故D错误。
故选C。
3. 如图是金老师制作的潜艇模型,通过胶管从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气,就可使烧瓶下沉或上浮。若从烧瓶中吸气,使其从右图所示的位置下沉(胶管在水中的体积忽略不计),下列分析正确的是( )
A.“潜艇”排开水的重力变小
B.“潜艇”所受的浮力不变
C.“潜艇”顶部受到水的压强保持不变
D.“潜艇”是通过改变浮力的大小来实现下沉的
【答案】B
【详解】AB.从瓶中吸气烧瓶会进水而下沉,完全浸没时由阿基米德原理可知,
浮力大小不变,排开水的重力不变,故A错误,B正确;
C.“潜水艇”从如图所示的位置下沉时,顶部深度变大使受到水的压强变大,故C错误;
D.潜水艇是通过改变自身重力实现上浮和下沉,不是通过改变浮力的大小来实现下沉的,故D错误。故选B。
4. 《哪吒之魔童闹海》是一部由我国导演杨宇(饺子)编剧并执导的奇幻动画电影,于2025年1月29日上映。电影中有一个令人印象深刻的文戏:敖丙在深海水中真情流露,热泪盈眶。但他的眼泪是往上方流的,而不是顺着脸颊往下流的。下列分析正确的是( )
A.泪珠的密度大于海水的密度
B.泪珠受到的浮力大于自身的重力
C.泪珠受到的浮力大于排开海水的重力
D.泪珠在上升过程中受到海水的压强变大
【答案】B
【详解】A.眼泪往上方流,由物体的浮沉条件可知,泪珠的密度小于海水的密度,故A错误;
B.根据物体的浮沉条件可知,浮力大于重力时,物体上浮,所以泪珠受到的浮力大于自身的重力,故
B正确;
C.由阿基米德原理可知,泪珠受到的浮力等于排开海水的重力,故C错误;
D.泪珠在上升过程中,离海面的高度变小,由可知,受到海水的压强变小,故D错误。
故选B。
5. 关于桥墩在河水中所受浮力的情况,下列说法中正确的是( )
A.水中的桥墩不受水的浮力 B.河水涨时,桥墩所受浮力减小
C.河水涨时,桥墩所受浮力增大 D.河水涨时,桥墩所受浮力大小不变
【答案】A
【详解】物体所受浮力的基本原理是上底、下底受到液体对物体的压力差,水中的桥墩下表面不受液体
的压力,所以不受浮力作用。
故选A。
6. 重为10N,体积为1.2×10﹣3m3的物块在水中静止时,物块的状态和所受浮力分别是
A.沉底,F浮=0N B.悬浮,F浮=10N
C.漂浮,F浮=10N D.漂浮,F浮=12N
【答案】C
【详解】当物体全浸入水中时,V排=V=1.2×10﹣3m3,
物体受到水的浮力:F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×1.2×10﹣3m3×10N/kg=12N;
因为F浮>G=10N,所以物体静止在水面上时,处于漂浮状态;
当物体漂浮时,物体受到水的浮力:F浮′=G=10N.故C正确,ABD错误.
7. 如图所示,水平桌面上有甲、乙两个相同容器,分别装有密度为、的两种不同液体。将两个相同的小球分别放在两容器中,小球静止时,两容器液面相平,两个小球受到的浮力分别为、,则下列判断正确的是( )
A.
B.
C.甲容器底部受到液体的压强大于乙容器底部受到液体的压强
D.甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
【答案】ABC
【详解】A.因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以两个相同的小球在两杯中受
到的浮力都等于小球的重力,则F1=F2,故A正确;
B.由图可知,小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态,根据浮沉条件可知,1>,故B正确;
C.两杯中液面相平,1>,所以根据 p=液gh可知,烧杯底受到液体的压强: p1>p2,故C正确;
D.由于两球漂浮或悬浮,排开液体的重力等于球的重力,则两种情况下容器内的总重力等于等高的液
体产生的压力,所以可以认为甲杯内液体的体积等于乙杯内液体的体积,且1>,由G=mg=Vg可
知,甲杯内总重力较大,甲、乙两烧杯相同,所以甲杯对桌面的压力较大,故D错误。
故选ABC。
8.弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中如图甲;图乙是弹簧测力计示数与物体下降高度变化关系的图像,取则下列说法不正确的是( )
A.物体的体积是 B.物体受到的最大浮力是
C.物体的密度是 D.物体刚浸没时下表面受到水的压力是
【答案】AD
【详解】AB.由图像可知,物体下降的高度为零时,拉力大小是9N,此时拉力和重力是平衡力,由二
力平衡条件可知,物体重力当物体完全浸没时,拉力,则完全浸没时的浮力为
物体完全浸没,由阿基米德原理可知,此时物体所受浮力最大,由得物体的体积
故A错误,符合题意,B正确,不符合题意;
C.物体的质量
物体的密度
故C正确,不符合题意;
D.由浮力产生的原因可知,物体刚浸没时,下表面受到的压力
故D错误,符合题意。
故选AD。
9.“草船借箭”是我国古典名著《三国演义》中赤壁之战的一个故事,讲的是诸葛亮利用若干草船诱敌,最终“借”到了十万余支箭(如图所示)。关于“草船借箭”的过程中涉及的物理知识,下列分析正确的是( )
A.“借箭”前,草船受到的浮力小于其自身重力
B.“借箭”后,草船受到的浮力等于其排开水的重力
C.“借箭”前后,草船排开水的体积保持不变
D.“借箭”后,草船底部受到水的压力变大
【答案】BD
【详解】A.“借箭”前,船漂浮在水面上,根据物体的浮沉条件可知,草船受到的浮力等于其自身重
力,故A错误;
B.“借箭”后,船漂浮在水面上,根据阿基米德原理可知,船受到的浮力等于其排开水的重力,故B
正确;
CD.“借箭”后,船仍会漂浮在水面上,根据阿基米德原理和物体的浮沉条件可知船受到的浮力等于其
排开水的重力等于自身总重力,“借箭”后总重力增加了,浮力增加了,排开水的重力也增加了,排开
水的体积变大了,浸入水的深度也增加了,根据液体压强公式可得船底受到水的压强变大了,由
可得,船底受到水的压力也变大了。故C错误,D正确。
故选BD。
二、填空题:本题共6小题,每空1分,共12分。
10.跳水运动员离开跳台后,从接触水面到浸没在水里的过程中,他受到的浮力将 (选填“变大”“变小”或“不变”,下同);他在全部浸入水中并向下运动的过程中,受到的浮力将 。
【答案】 变大 不变
【详解】[当跳水运动员刚接触水面到逐渐浸入水中,V排变大,水的密度不变,结合知道,运动员受到的浮力变大。
当运动员全部浸入水中下沉的过程中,V排不变,水的密度不变,结合知道,运动员受到的浮力不变。
11. 如图,重为5N,体积为0.2×10-3 m3的物体用细线系在弹簧测力计的挂钩上,将它浸没在水中,物体受到的浮力是 N, 静止时弹簧测力计的示数是 N(g=10N/kg)。
【答案】 2 3
【详解】根据阿基米德原理得
物体静止时,处于平衡状态,对物体受力分析,物体受重力、浮力和拉力,即
则
12. 我国“奋斗者”号成功下潜至10909米的深海处,达到了全球深海探测的制高点。如图所示,某潜水器由宁舱体和油囊两部分构成,质量为M、体积为V,悬停在深海中甲处。从舱内向油囊注入质量为m的油后,潜水器的体积增大了0.1V,此时潜水器将 (填“上浮”或“下沉”),最终悬停在乙处,则潜水器在乙处所排开海水的质量为 ,乙处海水的密度为 。(上述过程无其他动力)
【答案】 上浮 M
【详解】根据浮力公式可知,当潜水器的体积增大0.1V时,潜水器收到的浮力增大,而此
时潜水器的重力不变,故潜水器将上浮。
潜水器在乙处时处于悬停状态,则
根据阿基米德原理,可知
根据可得
13.如图所示为一个底部带有阀门K的容器,容器左右两侧形状完全相同,分别装有体积相同的盐水和水,将两个完全相同的小球A、B分别放入盐水和水中,静止时的情况如图所示,此时小球A受到的浮力 (选填“大于”“等于”或“小于”)小球B受到的浮力;打开阀门K后,两个小球重新静止后的状态是 (选填“都漂浮”“都悬浮”或“一个漂浮一个悬浮”)。
【答案】 等于 都漂浮
【详解】小球A在盐水中处于漂浮状态,浮力等于重力,小球B在水中处于悬浮状态,浮力等于重力,因为A、B两球完全相同,即两球的重力相等,故两球受到的浮力也相等。
原来小球B在水中处于悬浮状态,由浮沉条件可知,小球B的密度等于水的密度,因为A、B两球完全相同,所以小球A的密度也等于水的密度;打开阀门K后,盐水和水混合,水的密度变大,盐水的密度变小。最终容器左右两侧液体都变成淡盐水,密度相同,都大于水的密度,即都大于两球的密度。由浮沉条件可知,两个小球重新静止后都漂浮。
14. 如图,气球下面用细线悬挂一石块,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“=”);若水温升高,石块将 (选填“上浮”“下沉”或“保持悬浮” ).
【答案】 < 上浮
【详解】石块和气球悬浮在水中,总,,V排是石块和气球的总体积,气球的体积小于总体积,因此气球受到的浮力F浮<G总;若水温升高,气球的体积增大,排开水的体积变大,由公式 知,气球受到的浮力增大,使得石块和气球受到的浮力大于总重而上浮.
15.如图所示,重5N的木块A,在水中处于静止状态,此时绳子的拉力为3N,木块A所受浮力的大小是 N,木块的体积是 。(,g取)
【答案】 8 800
【详解】]木块A在水中受到重力、绳的拉力、向上的浮力,木块A所受浮力的大小
木块的体积等于木块排开液体的体积,木块的体积
三.作图题:本题共2小题,每小题2分,共4分。
16.将一个鸡蛋轻轻放入烧杯水中,然后向水中加盐,如图所示。在图中画出鸡蛋上浮时的受力示意图。
【答案】
【详解】如图,鸡蛋上浮时,受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力,并且浮力大于重力,两个力的作用点都在重心。示意图如下图所示:
17.如图所示小球漂浮在水面上,请画出小球所受的浮力的示意图及杯子内壁A点所受水的压力的示意图。
【答案】
【详解】小球在水中处于漂浮状态,浮力等于重力,浮力的方向是竖直向上的,由题知,压力F的作用点为A,压力与接触面垂直,则过A点作垂直于杯壁向右的压力F。如图所示:
四.实验题(本题共4小题,共24分)
18.(5分)下图为创新实验小组“探究浮力大小的影响因素”的实验过程。
(1)由步骤甲、丙可知物体浸没在水中所受的浮力为 N;
(2)比较 三个步骤可以得出:物体所受浮力随排开液体体积的增大而 ;
(3)小明通过比较甲、乙、丁三个步骤得出了物体所受的浮力与液体密度有关,小红认为小明得出结论的操作有误,请你将错误的操作进行改正: ;
(4)创新实验小组又利用自制的实验装置进行探究,如图戊所示。将弹簧测力计固定在支架上,通过向烧杯中逐渐加水进行相关的实验探究。往烧杯中逐渐加水的过程中,弹簧测力计的示数变化情况是 。
【答案】(1)2
(2) 甲、乙、丙 增大
(3)将步骤乙中的物体下沉到与丁相同的深度(或将丁中的物体上移到与乙中的物体深度相同)
(4) 先不变再变小后不变
【详解】(1)由称重法和步骤甲、丙知道,物体浸没在水中所受的浮力为
(2)要探究浮力与物体排开液体体积的关系就要控制液体密度不变,由图知道,乙、丙中液体的密度
相同,排开液体的体积不同,故通过比较甲、乙、丙三个步骤知道,物体所受浮力随排开液体的体积增
大而增大。
(3)甲、乙、丁三个步骤没有控制物体进入液体的体积相同,无法得出浮力与液体密度的关系,应将
步骤乙中的物体浸没在水中直至与丁的深度相同。
(4)[1]往杯子加水,物体没有浸入液体之前,弹簧测力计的示数不变,物体慢慢浸入液体中,浮力变
大,弹簧测力计的示数会变小,当物体浸没后,浮力不再变,弹簧测力计示数也不再变。
将弹簧测力计固定在支架上的好处就是实验操作更简便,且便于读数。
19.(7分)小明在海边游泳时,发现塑料泡沫板浮在水面上,石块却沉入水底,由此,他进行了有关浮力的实验探究。
(1)如图甲所示,用弹簧测力计测出石块的重力为 N;
(2)将石块缓慢浸入水中,弹簧测力计示数 ,石块浸没后,在触底之前,弹簧测力计示数 ,说明浮力的大小与 有关;
(3)将 相同的实心铜块和铝块分别浸没于水中,若发现它们所受的浮力大小 ,说明浮力的大小与物体密度无关;
(4)将一个两端蒙有橡皮膜的玻璃管,分别以图乙和图丙的方式浸没于水中,能反映浮力产生原因的是图 。
【答案】(1)1.4
(2) 变小 不变 物体排开液体的体积
(3) 体积 相等
(4)丙
【详解】(1)测力计的分度值为0.2N,示数为1.4N,所以,用弹簧测力计测出石块的重力为1.4N。
(2)由于石块浸入水中时会受到水对其的浮力作用,浮力的方向为竖直向上,根据称重法可知,
将石块缓慢浸入水中,石块排开水的体积变大,石块受到的浮力会变大,受到测力计的拉力变小,弹簧
测力计示数变小;石块浸没后,在触底之前,石块排开水的体积不变,石块受到的浮力不变,测力计对
其的拉力不变,测力计的示数不变;由此可说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
(3)根据(2)分析以及控制变量法可知,若要探究浮力的大小与物体密度的关系,需控制物体的
体积相同、液体的密度相同;所以,将体积相同的实心铜块和铝块分别浸没于水中,若发现它们所受的
浮力大小相等,说明浮力的大小与物体密度无关。
(4)当两端蒙有橡皮膜的玻璃管沿水平方向放置时,由于同一深度,液体压强相等,且受力面积相等,
所以水对玻璃管两端的橡皮膜的压力F向左和压力F向右的大小相等;当玻璃管沿竖直方向放置时,水对玻
璃管两端的橡皮膜的压力F向上大于F向下,竖直方向的合力不为0,方向竖直向上;结合图可知,液体会
对玻璃管产生一个向上的和向下的压力不相等,压力差
F差=F向上-F向下
实际上,这个压力差就是液体对物体的浮力;所以丙图可以说明浮力的产生原因。
20.(6分)某实验小组利用如图所示实验装置“探究浮力大小与哪些因素有关”。
(1)由图A、B可得:当液体密度一定时,物体 越大,所受浮力越大。
(2)由两个实验操作 (填实验字母序号)可知,浮力大小与浸入液体中的深度无关。
(3)根据实验测得的数据还可以计算出物块密度 。
(4)完成实验后,又进行了如图D所示的改进实验,先将溢水杯装满水,并用电子秤测出空烧杯质量为,将物块缓慢浸入水中,测得烧杯和水的总质量为,物块浸入水中前后弹簧测力计示数变化为,若 (用已知量和测量量表示),则可验证阿基米德原理成立。
(5)小刘同学受上面实验的启发,用家里的电子秤、玻璃杯、木块、水、牙签,进行了如图E所示的操作,小刘利用这些数据计算出木块的密度为 。爱思考的小徐却提出不同的看法,认为木块浸入水中后会吸水(木块吸水后不考虑其体积变化),所以小刘测得的木块密度值和真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1)排开液体的体积
(2) B、C
(3)2.8×103
(4)(m2-m1)g
(5) 0.8 偏大
【详解】(1)由A、B图可知,物块浸入的液体密度相同,排开液体的体积不同,B图排开液体的体积
大,测力计示数小,根据称重法可知,受到的浮力大,所以由图A、B可得:当液体密度一定时,物块
排开液体的体积越大,所受浮力越大。
(2)由B、C图可知,物块浸入液体中的体积和液体密度相同,浸入水中的深度不同,测力计示数相同,
根据称重法可知,受到的浮力相同,所以由B、C次实验操作可知,浮力大小与浸入液体中的深度无关。
(3)由于物块的重力为2.8N,所以物块的质量为
物块浸没在水中时受到的浮力是1N,所以物块的体积为
物块密度为
(4)物块浸入水中前后弹簧测力计示数变化实际上等于浮力大小,即,空烧杯质量为m1,烧
杯和水的总质量为m2,则物块排开水的质量为
m排=m2-m1
排开水的重力为
G排=m排g=(m2-m1)g
如果
则可验证阿基米德原理成立。
(5)[1]E图中,玻璃板和水的质量为150g,玻璃板、水和木块的总质量为198g,则木块的质量为
m木=198g-150g=48g
用牙签将木块全部压入水中时,排开水的质量为
m排′=210g-150g=60g
木块排开水的体积为
由于木块浸没在水中,所以木块的体积为
V木=V排′=60cm3
木块的密度为
木块浸入水中后会吸水,体积不变,排开水的质量不变,而玻璃杯及水(减小)的总质量减小,故第
三图中电子秤的示数偏小,由一、二两图知木块的质量不变,根据可知,测得的木块密度偏大。
21. 小丽在家利用小桶、弹簧测力计、水、带溢水口的容器等器材探究阿基米德原理,其中桶是圆柱形。
(1)图中是小丽操作的各个步骤,你认为最佳的操作顺序是 ;
(2)将空桶轻放入盛满水的溢水杯中,用桶接住溢出的水,如图丙所示,则空桶受到的浮力为 ;测出桶和溢出水的总重力,如图丁所示,可以得出的实验结论: ;
(3)接着小丽往桶A中加入沙子进行实验,得到4组数据,表格如下,其中有明显错误的是第 次实验的数据;实验中,加入的沙子越多,桶A浸入水中就越深,说明在液体密度一定时, 越大,物体受到的浮力越大;
次序
1
2
3
4
桶A与沙子的总重力/N
2.4
2.8
3.2
3.4
桶B与水的总重力/N
4.0
4.4
4.6
5.0
(4)在图丙中,如果只将容器中的水取一部分加入桶A中,则容器中的水面和桶B中的水量的变化情况是 (选填“容器中水面下降”“桶B中水量增加”或“都不变”)。
【答案】(1)乙甲丙丁
(2) 2 桶A受到的浮力等于桶A排开水受到的重力
(3) 3 排开液体的体积
(4)都不变
【详解】(1)实验中为了减小测量误差,因此应先测量空小桶B的重力、再测量空桶A的重力,将桶A
浸在水中,用桶B接排出的水,最后测量桶B的总重力,因此正确的顺序是乙甲丙丁。
(2)甲图中弹簧测力计的分度值是0.2N,读数为2N,丙图中通A漂浮,受到的浮力与其重力相等,
则桶A受到的浮力为2N;乙图中空桶B的重力为1.6N,丁图中桶B与排出水的总重力为3.6N,则排
出水的重力为
因此可得结论为:桶A受到的浮力等于桶A排开水受到的重力。
(3)桶A中加入沙子进行实验时,装有沙子的桶A在水中仍然处于漂浮状态,则排开水的重力等于桶A受到的浮力,也等于桶A和沙子受到的总重力,第3组数据中不等于桶A与沙子的总重力3.2N,则该组数据是错误的。
加入的沙子越多,桶A浸入水中就越深,排开水的体积越多,物体受到的浮力越大,因此可得结论为:在液体密度一定时,排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大。
(4)在图丙中,如果只将容器中的水取一部分加入桶A 中,容器中水减小G水,设取出水的重力为G水,桶A中的重力增大G水,桶A漂浮状态,浮力等于重力,浮力增大G水,由阿基米德原理可知排开水的重力增大G水,相当于容器中水没有减小,容器中的水面和桶B 中的水量都不变。
五.综合应用题 (本题共3小题,22题7分,23题9分,24题6分共22分)
22.重为8N的物体挂在弹簧测力计下面,浸没在如图所示圆柱形容器的水中,此时弹簧测力计的示数为6N,求:
(1)物体受到的浮力;
(2)物体的体积;
(3)物体的密度。
【答案】(1)2N;(2)2×10﹣4m3;(3)4×103kg/m3
【详解】(1)由图知,物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数为6N,物体受到的浮力为
(2)物体的质量为
因为物体浸没在水中,物体体积等于排开水的体积,物体体积为
(3)物体密度为
答:(1)物体受到的浮力为2N。
(2)物体的体积为2×10﹣4m3。
(3)物体的密度为4×103kg/m3。
23.图中是我国第一艘航空母舰福建舰,它是我国完全自主研制的首艘电磁弹射型航母,其全长为320米,最大宽度78米,满载排水量为8万吨,满载时吃水深度达到13米(即舰底最深处距离海面的竖直高度)。已知海水密度为1.0×10³kg/m³,g取10N/kg。求:
(1)福建舰满载时,舰底某处位于海面下13米,求此处海水产生的压强。
(2)福建舰满载时受到的浮力;
(3)福建舰满载时排开海水的体积。
【答案】(1)(2)(3)
【详解】(1)海面下13米,舰底此处所受海水的压强为
(2)福建舰所受的浮力为
(3)福建舰满载时,排开海水的体积
24.(6分)在跨学科实践活动中,为了检验一瓶100mL的消毒酒精是否合格(密度为0.86~0.88g/cm3视为合格),小明制作了一支简易密度检验计。主要材料有密度为0.86g/cm3和0.88g/cm3的酒精、直径3mm和13mm的吸管、铜丝、记号笔、橡皮泥等。
(1)小明将吸管底端用橡皮泥密封住,并缠绕一些铜丝,使检验计能在酒精中竖直 (选填“悬浮”或“漂浮”);将其放入酒精中后,排开酒精的质量为m,则检验计所受的浮力大小为 (用字母表示)。
(2)将检验计分别置于密度为ρ1=0.86g/cm3和ρ2=0.88g/cm3的酒精中静止时,如图甲所示,各作一标记线,制作完成的检验计如图乙所示,则标记线A对应的酒精密度是 g/cm3,检验计在两种酒精中所受浮力FA FB(选填“>”“<”或“=”)。
(3)检验计两条标记线间的距离越 ,越容易观察分辨,故制作检验计时应选较 (选填“细”或“粗”)的吸管。若吸管的横截面积为S,则两条标记线间的距离为 (用ρ1、ρ2、m、S表示)。
(4)小明将制作好的检验计放入待检验的酒精中静止时,如图丙所示,可判断该消毒酒精是 的。
【答案】(1) 漂浮 mg
(2) 0.86 =
(3) 长 细
(4)合格
【详解】(1)密度检验计的原理是根据密度计在水中漂浮时,下端浸入水中的体积不同,从而测出密度的大小。
根据阿基米德原理,物体在液体中受到的浮力等于物体所排开的液体的重力,检验计所受的浮力大小为。
(2)根据密度计的测量原理,同一个密度计,测量密度小的液体时,密度计下端浸入液体的体积大,测量密度大的液体时,密度计下端浸入液体的体积小,所以标记线A对应的酒精密度为ρ1=0.86g/cm3,标记线B对应的酒精密度为ρ2=0.88g/cm3。
密度检验计在不同的液体中都是漂浮,漂浮时,同一个密度计重力相同,所以浮力相同。
(3)检验计两条标记线间的距离越长,越容易观察分辨。
若检验不同密度液体,不同粗细密度检验计浸入液体的体积变化量相同时,因为横截面积不同,所以浸入长度变化量不同,越细的浸入的长度变化量越大,越容易观察分辨。
把密度检验计看成一个圆柱体,若吸管的横截面积为S,浸入液体的体积就可以用V=Sh表示,则两条标记对应的浸入液体的体积为
,
又漂浮时,所以在两种液体中浮力相同,即
根据阿基米德原理,可得
所以
,
则两条标记线间的距离为
(4)如图丙所示,此消毒酒精液面处于两条刻度线之间,说明此酒精密度处于两条刻度线对应密度之间,即酒精密度在0.86~0.88g/cm3之间,视为合格。
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第十章《浮力》单元测试卷(原卷版)
注意事项:
1.测试范围:人教版: 八年级下册第十章。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题:本题共9小题,每小题2分,共18分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~9题有多项符合题目要求。全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
1. 关于浮力的说法中下列正确的是( )
A.浮力的大小等于物体排开液体的质量
B.浮力的方向是垂直于物体的下表面
C.浮力的施力物体是气体或液体
D.排开液体的体积越大,浮力也越大
2. 如图所示,潜水员在海水中潜行时,他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或放气。下列分析正确的是( )
A.潜水员通过改变重力实现上浮下沉
B.对背心进行放气后,潜水员受到海水的浮力变大
C.潜水员要借助背心上浮时,需要给背心充气
D.对背心进行放气后,潜水员受到的浮力小于排开海水的重力
3. 如图是金老师制作的潜艇模型,通过胶管从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气,就可使烧瓶下沉或上浮。若从烧瓶中吸气,使其从右图所示的位置下沉(胶管在水中的体积忽略不计),下列分析正确的是( )
A.“潜艇”排开水的重力变小
B.“潜艇”所受的浮力不变
C.“潜艇”顶部受到水的压强保持不变
D.“潜艇”是通过改变浮力的大小来实现下沉的
4. 《哪吒之魔童闹海》是一部由我国导演杨宇(饺子)编剧并执导的奇幻动画电影,于2025年1月29日上映。电影中有一个令人印象深刻的文戏:敖丙在深海水中真情流露,热泪盈眶。但他的眼泪是往上方流的,而不是顺着脸颊往下流的。下列分析正确的是( )
A.泪珠的密度大于海水的密度
B.泪珠受到的浮力大于自身的重力
C.泪珠受到的浮力大于排开海水的重力
D.泪珠在上升过程中受到海水的压强变大
5. 关于桥墩在河水中所受浮力的情况,下列说法中正确的是( )
A.水中的桥墩不受水的浮力 B.河水涨时,桥墩所受浮力减小
C.河水涨时,桥墩所受浮力增大 D.河水涨时,桥墩所受浮力大小不变
6. 重为10N,体积为1.2×10﹣3m3的物块在水中静止时,物块的状态和所受浮力分别是
A.沉底,F浮=0N B.悬浮,F浮=10N
C.漂浮,F浮=10N D.漂浮,F浮=12N
7. 如图所示,水平桌面上有甲、乙两个相同容器,分别装有密度为、的两种不同液体。将两个相同的小球分别放在两容器中,小球静止时,两容器液面相平,两个小球受到的浮力分别为、,则下列判断正确的是( )
A.
B.
C.甲容器底部受到液体的压强大于乙容器底部受到液体的压强
D.甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
8.弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中如图甲;图乙是弹簧测力计示数与物体下降高度变化关系的图像,取则下列说法不正确的是( )
A.物体的体积是 B.物体受到的最大浮力是
C.物体的密度是 D.物体刚浸没时下表面受到水的压力是
9.“草船借箭”是我国古典名著《三国演义》中赤壁之战的一个故事,讲的是诸葛亮利用若干草船诱敌,最终“借”到了十万余支箭(如图所示)。关于“草船借箭”的过程中涉及的物理知识,下列分析正确的是( )
A.“借箭”前,草船受到的浮力小于其自身重力
B.“借箭”后,草船受到的浮力等于其排开水的重力
C.“借箭”前后,草船排开水的体积保持不变
D.“借箭”后,草船底部受到水的压力变大
二、填空题:本题共6小题,每空1分,共12分。
10.跳水运动员离开跳台后,从接触水面到浸没在水里的过程中,他受到的浮力将 (选填“变大”“变小”或“不变”,下同);他在全部浸入水中并向下运动的过程中,受到的浮力将 。
11. 如图,重为5N,体积为0.2×10-3 m3的物体用细线系在弹簧测力计的挂钩上,将它浸没在水中,物体受到的浮力是 N, 静止时弹簧测力计的示数是 N(g=10N/kg)。
12. 我国“奋斗者”号成功下潜至10909米的深海处,达到了全球深海探测的制高点。如图所示,某潜水器由宁舱体和油囊两部分构成,质量为M、体积为V,悬停在深海中甲处。从舱内向油囊注入质量为m的油后,潜水器的体积增大了0.1V,此时潜水器将 (填“上浮”或“下沉”),最终悬停在乙处,则潜水器在乙处所排开海水的质量为 ,乙处海水的密度为 。(上述过程无其他动力)
13.如图所示为一个底部带有阀门K的容器,容器左右两侧形状完全相同,分别装有体积相同的盐水和水,将两个完全相同的小球A、B分别放入盐水和水中,静止时的情况如图所示,此时小球A受到的浮力 (选填“大于”“等于”或“小于”)小球B受到的浮力;打开阀门K后,两个小球重新静止后的状态是 (选填“都漂浮”“都悬浮”或“一个漂浮一个悬浮”)。
14.如图,气球下面用细线悬挂一石块,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“=”);若水温升高,石块将 (选填“上浮”“下沉”或“保持悬浮” ).
15.如图所示,重5N的木块A,在水中处于静止状态,此时绳子的拉力为3N,木块A所受浮力的大小是 N,木块的体积是 。(,g取)
三.作图题:本题共2小题,每小题2分,共4分。
16.将一个鸡蛋轻轻放入烧杯水中,然后向水中加盐,如图所示。在图中画出鸡蛋上浮时的受力示意图。
17.如图所示小球漂浮在水面上,请画出小球所受的浮力的示意图及杯子内壁A点所受水的压力的示意图。
四.实验题(本题共4小题,共24分)
18.(5分)下图为创新实验小组“探究浮力大小的影响因素”的实验过程。
(1)由步骤甲、丙可知物体浸没在水中所受的浮力为 N;
(2)比较 三个步骤可以得出:物体所受浮力随排开液体体积的增大而 ;
(3)小明通过比较甲、乙、丁三个步骤得出了物体所受的浮力与液体密度有关,小红认为小明得出结论的操作有误,请你将错误的操作进行改正: ;
(4)创新实验小组又利用自制的实验装置进行探究,如图戊所示。将弹簧测力计固定在支架上,通过向烧杯中逐渐加水进行相关的实验探究。往烧杯中逐渐加水的过程中,弹簧测力计的示数变化情况是 。
19.(7分)小明在海边游泳时,发现塑料泡沫板浮在水面上,石块却沉入水底,由此,他进行了有关浮力的实验探究。
(1)如图甲所示,用弹簧测力计测出石块的重力为 N;
(2)将石块缓慢浸入水中,弹簧测力计示数 ,石块浸没后,在触底之前,弹簧测力计示数 ,说明浮力的大小与 有关;
(3)将 相同的实心铜块和铝块分别浸没于水中,若发现它们所受的浮力大小 ,说明浮力的大小与物体密度无关;
(4)将一个两端蒙有橡皮膜的玻璃管,分别以图乙和图丙的方式浸没于水中,能反映浮力产生原因的是图 。
20.(6分)某实验小组利用如图所示实验装置“探究浮力大小与哪些因素有关”。
(1)由图A、B可得:当液体密度一定时,物体 越大,所受浮力越大。
(2)由两个实验操作 (填实验字母序号)可知,浮力大小与浸入液体中的深度无关。
(3)根据实验测得的数据还可以计算出物块密度 。
(4)完成实验后,又进行了如图D所示的改进实验,先将溢水杯装满水,并用电子秤测出空烧杯质量为,将物块缓慢浸入水中,测得烧杯和水的总质量为,物块浸入水中前后弹簧测力计示数变化为,若 (用已知量和测量量表示),则可验证阿基米德原理成立。
(5)小刘同学受上面实验的启发,用家里的电子秤、玻璃杯、木块、水、牙签,进行了如图E所示的操作,小刘利用这些数据计算出木块的密度为 。爱思考的小徐却提出不同的看法,认为木块浸入水中后会吸水(木块吸水后不考虑其体积变化),所以小刘测得的木块密度值和真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
21. 小丽在家利用小桶、弹簧测力计、水、带溢水口的容器等器材探究阿基米德原理,其中桶是圆柱形。
(1)图中是小丽操作的各个步骤,你认为最佳的操作顺序是 ;
(2)将空桶轻放入盛满水的溢水杯中,用桶接住溢出的水,如图丙所示,则空桶受到的浮力为 ;测出桶和溢出水的总重力,如图丁所示,可以得出的实验结论: ;
(3)接着小丽往桶A中加入沙子进行实验,得到4组数据,表格如下,其中有明显错误的是第 次实验的数据;实验中,加入的沙子越多,桶A浸入水中就越深,说明在液体密度一定时, 越大,物体受到的浮力越大;
次序
1
2
3
4
桶A与沙子的总重力/N
2.4
2.8
3.2
3.4
桶B与水的总重力/N
4.0
4.4
4.6
5.0
(4)在图丙中,如果只将容器中的水取一部分加入桶A中,则容器中的水面和桶B中的水量的变化情况是 (选填“容器中水面下降”“桶B中水量增加”或“都不变”)。
五.综合应用题 (本题共3小题,22题7分,23题9分,24题6分共22分)
22.重为8N的物体挂在弹簧测力计下面,浸没在如图所示圆柱形容器的水中,此时弹簧测力计的示数为6N,求:
(1)物体受到的浮力;
(2)物体的体积;
(3)物体的密度。
23.图中是我国第一艘航空母舰福建舰,它是我国完全自主研制的首艘电磁弹射型航母,其全长为320米,最大宽度78米,满载排水量为8万吨,满载时吃水深度达到13米(即舰底最深处距离海面的竖直高度)。已知海水密度为1.0×10³kg/m³,g取10N/kg。求:
(1)福建舰满载时,舰底某处位于海面下13米,求此处海水产生的压强。
(2)福建舰满载时受到的浮力;
(3)福建舰满载时排开海水的体积。
24.(6分)在跨学科实践活动中,为了检验一瓶100mL的消毒酒精是否合格(密度为0.86~0.88g/cm3视为合格),小明制作了一支简易密度检验计。主要材料有密度为0.86g/cm3和0.88g/cm3的酒精、直径3mm和13mm的吸管、铜丝、记号笔、橡皮泥等。
(1)小明将吸管底端用橡皮泥密封住,并缠绕一些铜丝,使检验计能在酒精中竖直 (选填“悬浮”或“漂浮”);将其放入酒精中后,排开酒精的质量为m,则检验计所受的浮力大小为 (用字母表示)。
(2)将检验计分别置于密度为ρ1=0.86g/cm3和ρ2=0.88g/cm3的酒精中静止时,如图甲所示,各作一标记线,制作完成的检验计如图乙所示,则标记线A对应的酒精密度是 g/cm3,检验计在两种酒精中所受浮力FA FB(选填“>”“<”或“=”)。
(3)检验计两条标记线间的距离越 ,越容易观察分辨,故制作检验计时应选较 (选填“细”或“粗”)的吸管。若吸管的横截面积为S,则两条标记线间的距离为 (用ρ1、ρ2、m、S表示)。
(4)小明将制作好的检验计放入待检验的酒精中静止时,如图丙所示,可判断该消毒酒精是 的。
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