第九单元 浮力 单元检测达标训练(四)-2025-2026学年沪粤版八年级物理下册
2025-12-10
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内容正文:
第九单元 浮力 单元检测达标训练(四)沪粤版2025-2026学年八年级物理下册
姓名:__________ 班级:__________ 考号:__________
一、单选题
1.【答案】D
【解析】乙图中,碗处于漂浮状态,土豆沉底,由浮沉条件得,碗受到的浮力等于重力,土豆受到的浮力小于重力;碗与土豆的质量相同,由得,碗与土豆的重力相同,则水对碗的浮力大于水对土豆的浮力,故A错误;甲、乙容器的总质量相等,甲、乙的总重力相等,则甲、乙容器对地面的压力相等,甲、乙容器的底面积相同,由得,甲图容器对地面的压强等于乙图容器对地面的压强,故B错误;土豆沉底后,水对碗减少的浮力等于土豆的重力,而乙图中水对土豆的浮力小于土豆的重力,故C错误;甲图容器中的水的深度较大,由得,甲图容器中的水对容器底部的压强较大,由得,甲图容器中的水对容器底部的压力大于乙图容器中的水对容器底部的压力,故D正确。
2.【答案】C
【解析】正方体A和B的质量相同,根据G=mg知A和B的重力相同,根据在水平面上物体对水平面的压力大小等于物体的重力知A、B对水平地面的压力相等,根据图知A的受力面积大于B受力面积的关系,由p知A对水平地面的压强小于B对水平地面的压强,即pA<pB,故A、B错误;
由图知将A、B放入水中后,A漂浮,B悬浮,
根据物体的浮沉条件可知,漂浮时浮力等于其重力,悬浮时浮力也等于其重力,由于两物体重力相同,所以两物体在水中受到的浮力相等,即F浮A=F浮B,故C正确;
根据阿基米德原理F浮=G排知A、B排开液体的重力相同,根据G=mg知A、B的排水量相同,即m排A=m排B,故D错误。
3.【答案】D
【解析】冰熔化前整体受到的浮力为,冰熔化后整体受到的浮力相当于
冰熔化为水后前后重力不变,因为铁块下沉,所以,所以。由可知,前后排开水的体积,所以液面将下降,根据可知,水对容器底部的压强会减小,根据可知,水对容器底的压力减小,故D符合题意,A、B、C不符合题意。
4.【答案】C
【解析】浮力的方向总是竖直向上的,故A错误;
轮船漂浮在海面上,所受浮力等于轮船的重力,故B错误;
满载时排水量达22.5万吨,则满载时船受到的浮力为,故C正确;
因为轮船一直漂浮在水面,浮力等于重力,当游客下船后,船的总重力变小,所以浮力变小,故D错误。
5.【答案】C
【解析】由图可知鸡蛋在甲盐水中沉底,则浮力小于鸡蛋的重力;鸡蛋在乙盐水中悬浮,则浮力等于鸡蛋的重力,且同一只鸡蛋的重力不变,所以鸡蛋在乙盐水中受到的浮力大,故ABD错误,C正确。
6.【答案】C
【解析】乌龟的质量不变,根据G=mg可知重力不变,故A错误;
乌龟排开水的体积变小,根据F浮=ρ水gV排可知乌龟所受的浮力变小,故B错误;
水面下降,根据p=ρ水gh可知容器底部受到水的压强变小,故C正确;
各物体的重力不变,根据F=G总可知容器对桌面的压力不变,故D错误。
7.【答案】B
【解析】假设物体为一正方体,浸没在液体(或气体)中,正方体的上表面与液体(或气体)表面相平,
这时正方体的六个表面都受到液体(或气体)的压力作用如右图:
正方体的前面和后面、左面和右面,处在液体(或气体)中的同一深度处。则h前=h后,h左=h右,
所以由F=ps=ρ液ghs可得:F前=F后,F左=F右。
即正方体的前面和后面受到的压力、左面和右面受到的压力是平衡力,合力为零。
而上、下表面都受到液体(或气体)的压力,由于上下表面所处的深度不同,即:h下>h上。
∵F下=ps=ρ液gh下s,F上=ps=ρ液gh上s。
∴F下>F上
∴下表面受到液体(或气体)的压力比上表面大,其合力F合=F下﹣F上。
由此可知物体受到液体(或气体)对它的上、下表面的压力的合力,这个合力就叫浮力。
这就是浮力产生的原因,所以选项A、C、D错误。
8.【答案】C
【解析】A、阿基米德原理不仅适用于浸在液体中的物体,也适用于浸在气体中的物体,故A错误;
B、牛顿是力的基本单位,浮力是力的一种,所以其单位也是牛顿,故B错误;
C、一标准大气压的数值等于高度差为760mm水银柱产生的压强,故C正确;
D、马德堡半球实验是历史上第一个证明大气压强存在的实验,故D错误。
9.【答案】A
【解析】阿基米德原理是物体所受浮力等于它排开液体所受的重力,如图,浮力为
F浮=F2-F3
排开水的重力为
G排=F4-F1
故
F2-F3=F4-F1
故A正确,BCD错误。
10.【答案】D
【解析】浮力产生的原因是物体受到液体对它上下表面的压力差,若下表面不受液体压力,物体不受浮力,如桥墩不受浮力,因此浸在液体中的物体不一定会受到液体对它产生的浮力,故A错误;
物体对地面的压力属于弹力,弹力是由于施力物体发生形变产生的,物体对地面的压力的施力物体是物体,因此物体对地面的压力是由于物体发生弹性形变产生的,故B错误;
摩擦力阻碍相对运动,摩擦力的方向一定与物体相对运动的方向相反,故C错误;
摩擦力产生的条件是接触面粗糙,相互之间存在弹力,有相对运动或相对运动趋势,因此物体间如果有摩擦力,就一定存在相互作用的弹力,故D正确。
11.【答案】B
【解析】由图乙可知,木块A漂浮在水面,物体A排开水的体积
根据阿基米德原理可知,木块A受到的浮力
根据物体的漂浮条件可知,木块A受到的浮力等于木块自身的重力,则木块自身的重力
根据
可知,木块A的质量
物体A的密度,A不符合题意;
由图甲可知,把正方体物体A和B看成一个整体,漂浮在水面,A和B排开水的总体积
A和B受到的浮力之和
A和B整体漂浮在水面上,根据物体的漂浮体积可知,A和B的总重力
则物体B的重力
根据可知,木块B的质量
物体B的密度
B符合题意;
由图甲可知,物体A排开水的体积
此时A受到的浮力
物体A受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和绳子对A的拉力作用,此时A处于平衡状态,则绳子对A的拉力,C不符合题意;
由题意可知,剪断细线后,排开水的体积减小了
根据可知,由于不知道容器底面积,所以无法知道液面下降的情况,D不符合题意。
12.【答案】C
【解析】A.蒜瓣上升时,所受合力向上,故受到的浮力大于重力,故A正确,不符合题意;
B.蒜瓣下降时,在液体中的深度增加,故由p=ρgh可知,蒜瓣下降时受到液体的压强变大,故B正确,不符合题意;
C.蒜瓣的浮沉是通过改变所受浮力的大小来实现的,而潜水艇的浮沉是通过改变自身重力的大小来实现的,故C错误,符合题意;
D.因刚开始蒜瓣沉入杯底,故由物体的浮沉条件可知,剥开未放入杯子的蒜瓣密度大于啤酒的密度,故D正确,不符合题意。
故选C。
二、多选题
13.【答案】AD
【解析】由图2知,整个过程中拉力减小,所以开始浮力减小,当拉力为零时,此时物体漂浮,在液体排出过程中,浮力不再变化,A错误,符合题意;
由图1知,此时木块受向上的浮力和竖直向下的重力及拉力作用,由图象知,当物体完全浸没时,此时细绳的拉力为5N,木块的重力
没有抽水时木块受到的浮力
由得,液体的密度
由计算可知,此液体是水,B正确,不符合题意;
当绳的拉力为0时,木块恰好漂浮时,,由得,木块漂浮时排开液体的体积
由上式可知,木块露出水面的高度为
所以排出液体的体积为
排出液体的质量
所以每秒抽出液体的质量为
C正确,不符合题意;
第30s抽出液体的质量为
由得,液体的体积为
木块露出液体的高度,D错误,符合题意。
14.【答案】CD
【解析】“奋斗者”号在上浮过程中,在露出水面之前,排开的海水的体积不变,海水的密度不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,受到的浮力不变,故A错误;
“奋斗者”在下潜的过程中,深度增加,由p=ρgh可知,“奋斗者”受到海水的压强变大,故B错误;
“奋斗者”号在海面下受到的浮力不变,是通过改变自身重力实现上浮和下潜的,故C正确;
“奋斗者”号在水下作业时,根据阿基米德原理可知,所受浮力等于其排开海水的重力,故D正确。
15.【答案】CD
【解析】A.由题图可知,在液体A中物块最终受到的浮力FA浮=9N,在液体B中物块最终受到的浮力FB浮=8N,浮力不相等,说明不可能都漂浮或悬浮,而A液体的深度超过8cm后物块受到的浮力就不变了,B液体的深度超过10cm后物块受到的浮力才不变,则物块在A液体中漂浮,在B液体中沉底。物块受到的重力为
G=FA浮=9N
故A错误;
B.物块在A液体中漂浮,则ρ物<ρA液,物块在B液体中沉底,则ρ物>ρB液,液体A的密度大于液体B的密度,故B正确;
C.A液体的深度到8cm后,物块就漂浮,故当h=10cm时,物块在A液体中仍然漂浮,故C正确。
D.由题图乙可知,当B液体的深度为10cm时,物块刚好全部浸入,说明物块的棱长为10cm,物体的体积为
则液体B的密度为
B液体对容器底部的压强为
故D正确。
三、填空题
16.【答案】0.8。
【解析】物体下表面受到的压力为F下表面=2.3N,上表面受到的压力为F上表面=1.5N,
根据浮力产生的原因可得,物体受到的浮力:
F浮=F下表面﹣F上表面=2.3N﹣1.5N=0.8N,
因为物体间力的作用是相互的,
所以该物体对水的压力:
F压=F浮=0.8N。
17.【答案】 液体 竖直向上
【解析】 物体浸在液体中,受到液体给的浮力;浮力方向是竖直向上的。
18.【答案】=;=;>;=
【解析】因为木块漂浮在水中,根据漂浮条件可知,木块所受水的浮力:F浮=G;木块漂浮,木块上表面受到水的压力为0,根据浮力产生的原因可知:F木向上=G;
若该木块漂浮在酒精中(ρ酒精<ρ水),浮力等于自身的重力,与漂浮在水中相比,根据F浮=ρ液V排g可知,木块排开酒精的体积V漂浮>V排水;
木块漂浮在酒精中,木块上表面受到酒精的压力为0,根据浮力产生的原因可知:F酒精向上=G,则F酒精向上=F水向上。
19.【答案】 竖直向上 运动状态
【解析】由题意可知,当向容器中倒入适量的水时,乒乓球处于受力平衡状态,乒乓球在竖直向下的重力、细线的拉力、水的浮力三个力的作用下平衡,所以,将一个乒乓球用细线系在容器底部,然后向容器中倒入适量的水,容器起初放在水平木板上,发现细线沿竖直方向,缓慢抬起木板一端,随着的改变,悬线与水平面的夹角不变,始终与水平面垂直;这说明浮力的方向总是竖直向上的。
将细绳剪断后,向下的细线的拉力消失,这时乒乓球所受竖直向上的浮力大于竖直向下的重力,此时乒乓球的受力不再平衡,所受合力不再为零,受到的浮力大于重力,乒乓球由静止开始上浮,运动状态发生变化,这说明力可以改变物体运动状态。
20.【答案】5 20 竖直向上 不变
21.【答案】(1)下;(2)下方橡皮膜的形变程度大于上方橡皮膜的形变程度
【解析】(1)实验中采用了转换法,我们通过观察橡皮膜的形变来反映液体内部存在压强,当橡皮膜下面的橡皮膜向上凸起时,说明液体内部存在向上的压强;
(2)上方橡皮膜的深度小,受到的压强小、压力小,形变程度小;下方橡皮膜的深度大、压强大,形变程度大;由此产生了一个向上的压力差,该压力差就是浮力,所以支持浮力产生原因的现象是下方橡皮膜的形变程度大于上方橡皮膜的形变程度。
22.【答案】 甲、丙 乙、丁 等于
【解析】根据称重法,甲图中弹簧测力计的示数等于石块的重力;丙图中石块完全浸没在液体中,读出此时弹簧测力计的示数,根据称重法测浮力可知,石块受到的浮力为
即石块受到的浮力等于甲中弹簧测力计的示数减去丙中弹簧测力计的示数,故由甲、丙两图可得石块受到的浮力。
排开液体所受的重力等于排开液体和小桶的总重力减去空桶的重力,即排开液体所受的重力等于丁中弹簧测力计的示数减去乙中弹簧测力计的示数,故由乙、丁两图可得排开液体所受的重力。
由阿基米德原理可知,选用其他液体多次实验后,可得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。
四、计算题
23.【答案】(1)1900kg;(2)25800N;(3)380kg
【解析】(1)热气球内部空气的质量为
(2)气球受到的浮力
(3)球囊内气体重力
热气球布料、吊篮和加热装置总重力
恰好离地时浮力等于总重力,则最大负载重力
最大负载质量为
24.【答案】(1)正方体物块下表面受到的压强是1.5×103Pa,
(2)物块受到的浮力大小是10N。
【解析】(1)物块下表面距离水面的深度:h=h1+L=0.05m+0.1m=0.15m,
物块下表面受到的压强:
p下表面=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1.5×103Pa;
(2)物块的底面积S=L2=0.1m×0.1m=0.01 m2,
下表面受到水向上的压力:
F下表面=p下表面S=1.5×103Pa×0.01 m 2=15N;
上表面受到水的压强:
p上表面=ρgh1=1.0×103kg/m3×10 N/kg×0.05m=5×102Pa,
上表面受到水向下的压力:
F上表面=p上表面S=5×102Pa×0.01 m2=5N,
因为物体受到的浮力等于物块上下表面受到的压力差,
所以F浮=F下表面﹣F上表面=15N﹣5N=10N。
25.【答案】(1)2×103Pa (2)66N (3)500Pa
【解析】(1)已知容器内的水深为20cm=0.2m,g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,根据液体压强公式可知,物块A浸入水中前,容器底部受到的液体压强为
容器底部受到的液体压强为2×103Pa。
(2)已知物块A的底面积为100cm2,高为10cm,则该物块A的体积为
已知其五分之三的体积浸入水中,则物块A排开水的体积为
容器的底面积为300cm2,容器中水面升高的高度为
物块A浸入水中后,水面的高度为
水对容器底部的压强为
容器的底面积为300cm2=0.03m2,水对容器底部的压力为,水对容器底部的压力为66N。
(3)剪断细线前,把物体A、水、容器看作一个整体受力分析,这整体受到细线的拉力、自身的重力、桌面对它的支持力作用,这三力平衡,可得
剪断细线后,这整体只受到自身的重力、桌面对它的支持力作用,这二力平衡,可得
结合上面两式可知,桌面对容器的支持力变化量为
力的作用是相互的,那么容器对桌面的压力变化量也等于F拉;
对物体A受力分析,它受到水的浮力、细线的拉力、自身的重力,处于平衡状态,可得
物块A的质量为2.1kg,则物块A的重力为21N,由(2)解析可知,物块A排开水的体积为600cm3,根据阿基米德原理的公式可知,物块A受到水的浮力大小为
由此可知,细线的拉力大小为
容器对桌面的压力变化量等于15N,容器的底面积为0.03m2,根据压强公式可知,容器底部对桌面的压强变化量为
容器底部对桌面的压强变化量为500Pa。
五、实验题
26.【答案】3 1 ade 大 无 1.2×103
【解析】(1)用手把饮料罐按入水中,饮料罐浸入水中越深,即排开水的体积越大,手会感到越吃力,说明饮料罐受到的浮力越大,这个事实可以支持“浮力的大小可能与排开液体的体积有关”,即猜想3。
(2)由称重法,在序号a的实验中物所受的浮力为
研究浮力大小与液体密度有关,要控制排开液体的体积相同,比较序号ade的三次实验,由称重法,序号ade实验中物体受到的浮力大小不同,可得出初步结论:浮力大小与液体密度有关。
进一步分析de可知,排开液体的体积相同,而盐水的密度大于酒精的密度,由称重法测浮力可知,序号ade实验中物体受到的浮力大小不同,在盐水中受到的浮力较大,得出液体的密度越大,物体所变的浮力越大。
比较序号a、b、c的三次实验知,三个物体的体积相同,排开水的体积相同,而三个物体的重力不同,由称重法,在序号b的实验中物体所受的浮力为
在序号c的实验中物体所受的浮力为
则三个物体受到的浮力相同,可得出结论:浮力的大小与物体的重力无关。
(3)圆柱体A排开盐水的体积不变,由得
物体在盐水中所受浮力为
由得盐水的密度为
27.【答案】 (1)甲、乙
(2)偏小
(3)B
(4)丁甲乙丙
(5)
(6)能
【解析】(1)由图甲可知,物块的重力为2N,由图乙可知,将物块浸没在水中时,弹簧测力计的示数为1N,因此物块受到的浮力大小为
(2)实验时,若溢水杯中未装满水,则会导致溢出水的体积偏小,则导致测出的偏小。
(3)为了得到更普遍的结论,应该选择不同的液体或者物体重复试验,使用相同的方案和器材多次测量是没有意义的。故选B。
(4)实验步骤的最佳顺序是先测出空小桶的重力,再测出物块的重力,然后将物块浸没在水中进行排水,最后测得小桶和溢出水的总重力,所以最佳顺序是丁甲乙丙。
(5)物块的体积为
则物块的密度为
(6)将物块换成可以漂浮在水面的木块进行实验,木块的浮力可以由漂浮时浮力等于重力得到,根据原来的方法得到,所以也能得到与(1)相同的结论。
28.【答案】(1)DBCA
(2)排开液体的重力
(3)A
【解析】(1)为了减小石头上残留液体与方便操作,最合理的操作顺序是DBCA。
(2)由实验数据得,石头在液体中受到的浮力为
石头排开液体的重力为
由此可以得到结论:浸在液体中的物体受到的浮力大小等于该物体排开液体的重力。
(3)溢水杯内未盛满水,石头排开的水不会全部流入水桶,导致测得的排开水的重力偏小,故A符合题意;
小桶内原来有少量水,不会影响实验的测量结果,故B不符合题意;
铁块未浸没在水中,铁块排开水的体积较小,由得,铁块排开水的重力较小,由得,铁块受到的浮力也较小,但仍可以得出,故C不符合题意。
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第九单元 浮力 单元检测达标训练(四)沪粤版2025-2026学年八年级物理下册
姓名:__________ 班级:__________ 考号:__________
一、单选题
1.盛有适量水的柱形容器静止于水平桌面上,先把质量与碗相等的土豆放置于碗中,并将其放入柱形容器的水中处于漂浮状态如图甲所示;再把土豆从碗中取出轻放入水中,静止时土豆沉底、碗处于漂浮状态如图所示,下列说法正确的是( )
A. 乙图中水对碗的浮力小于水对土豆的浮力
B. 甲图容器对地面的压强大于乙图容器对地面的压强
C. 土豆沉底后,水对碗减少的浮力等于乙图中水对土豆的浮力
D. 甲图容器中的水对容器底部的压力大于乙图容器中的水对容器底部的压力
2.质量相同的两个实心正方体A和B,将它们放在水平地面上时如图甲所示,将它们放入水中后分别静止如图乙所示,下列有关A和B物体的说法正确的是( )
A. 对水平地面的压力F压A>F压B
B. 对水平地面的压强pA=pB
C. 在水中受到的浮力F浮A=F浮B
D. 排水量m排A>m排B
3.如图所示,在烧杯中盛有水,水上面漂浮了一个冰块,冰块中有一枚小铁钉。过一会当冰块融化后,铁钉会沉入水底。则在整个过程中水对容器底部的压力和压强将如何变化( )
A. 压力增大、压强增大
B. 压力不变、压强增大
C. 压力不变、压强减小
D. 压力减小、压强减小
4.如图所示的是世界上最大的豪华邮轮之一“海洋魅力”号,长361m,宽66m,满载时排水量达22.5万吨,满载时吃水深度达30m,可以搭载6360名游客。下列相关说法正确的是(g取,)( )
A. 轮船匀速航行时,所受浮力方向竖直向下
B. 轮船漂浮在海面上,所受浮力大于重力
C. 满载时船受到的浮力为
D. 游客下船后船受到的浮力保持不变
5.将同一个新鲜的鸡蛋分别浸入装有浓度不同的盐水的容器中,鸡蛋静止在两个容器中的位置如图所示。则下列说法正确的是( )
A. 鸡蛋在甲中受到的浮力大
B. 鸡蛋在甲、乙中受到的浮力一样大
C. 鸡蛋在乙中受到的浮力大
D. 由于盐水密度不同,无法比较
6.如图所示,某同学发现桌上玻璃水缸中的乌龟,总喜欢时不时将头从水中探出,他对乌龟把头探出水面的过程进行了如下分析,其中正确的是( )
A. 乌龟自身重力减小
B. 乌龟受到的浮力不变
C. 容器底部受到水的压强变小
D. 容器对桌面的压力变大
7.浮力产生的原因是由于( )
A. 液体(或气体)对物体有压力
B. 液体(或气体)对物体有压力差
C. 液体(或气体)有质量
D. 物体对液体(或气体)有压力
8.在浮力压强的知识构建中,我们认识了很多古今中外的物理学家,他们推动物理学发展,推动社会进步,下列物理学史的描述中正确的是( )
A. 阿基米德原理只适用于液体,不适用于气体
B. 为纪念物理学家帕斯卡,将其名字作为浮力的单位
C. 托里拆利实验测得1个标准大气压能托起760mm水银柱
D. 马德堡半球实验是历史上第一个证明液体压强存在的实验
9.兴趣小组在测量“浮力的大小”时,其实验操作步骤及弹簧测力计的示数均如图所示。下列等式正确的是( )
A. F2-F3=F4-F1
B. F2-F1=F4-F3
C. F3-F1=F2-F4
D. F1=F2-F3-F4
10.下列关于力的说法中正确的是( )
A. 浸在液体中的物体一定会受到液体对它产生的浮力
B. 物体对地面的压力是由于地面发生弹性形变产生的
C. 摩擦力的方向一定与物体运动的方向相反
D. 物体间如果有摩擦力,就一定存在相互作用的弹力
11.边长均为10cm的正方体物体A和B,用细线相连,放入装水的容器中,呈如图甲所示状态,物体A露出水面高度为2cm,剪断细线后如图乙,物体B沉入水底,物体A露出水面高度为4cm,则( )(g取10N/kg)
A. 物体A的密度为0.8×103kg/m3 B. 物体B的密度为1.2×103kg/m3
C. 图甲中细线对物体A的拉力为4N D. 剪断细线后水面下降2cm
12.小明一次将一个蒜瓣放入一杯啤酒中观察蒜瓣的运动情况,刚开始蒜瓣沉入杯底,不一会儿它身上“长满”气泡并向上运动,到达液面后,部分气泡破裂又下沉,并不断往复运动,最后沉在杯底。下列有关说法不正确的是( )
A. 蒜瓣上升时受到的浮力大于重力
B. 蒜瓣下降时受到液体的压强变大
C. 蒜瓣的浮沉与潜水艇的原理相同
D. 剥开未放入杯子的蒜瓣密度大于啤酒的密度
二、多选题
13.如图1所示,边长为10cm的立方体木块A通过细线与圆柱形容器底部相连,容器中液面与A上表面齐平。从打开容器底部的抽液机匀速向外排液开始计时,细线中拉力F随时间t的变化图象如图2所示。木块密度,容器的底面积为,。下列说法不正确的是 ( )
A. 随着液体的排出,木块受到的浮力不断减小 B. 容器中的液体是水
C. 抽液机每秒钟排出液体的质量是10g D. 第30s时,木块露出液面的高度是2cm
14.2024年3月28日下午,中国“探索一号”科考船搭载着“奋斗者”号载人潜水器抵达三亚基地,圆满完成首次中国-印度尼西亚爪哇海沟联合深潜科考航次任务(如图)。创造了印尼深海下潜新纪录。若海水密度保持不变,下列说法正确的是( )
A. “奋斗者”号在上浮过程中,所受浮力变大
B. “奋斗者”号下潜过程中,所受海水压强变小
C. “奋斗者”号通过改变自身的重力实现上浮和下潜
D. “奋斗者”号在水下作业时,所受浮力等于其排开海水的重力
15.图甲所示,实心正方体物块放入柱形容器底部。逐渐向容器内倒入液体A(液体始终未溢出),物块受到的浮力与容器内液体深度的关系图像如图乙中实线所示。现在更换另一种液体B重复上述过程,与的关系图像如图乙中虚线所示。下列说法中正确的是(取)( )
A. 物块的重力为
B. 液体A的密度小于液体B的密度
C. 当时,物块在液体A中处于漂浮状态
D. 当倒入液体B的深度为时,液体对容器底部的压强为
三、填空题
16.某物块重3牛,浸没在水中时,下表面受到水的压力为2.3N,上表面受到水的压力为1.5N,则该物体对水的压力为 N。
17.浸入液体中的物体,通常要受到液体对它竖直向上的力,浮力的施力物体是 ,浮力的方向是 。
18.重为G的木块漂浮在水中,则木块受到的浮力F浮 G;木块下底面受到水向上的压力F木向上 G;若该木块漂浮在酒精中(ρ酒精<ρ水),与漂浮在水中相比,木块排开酒精的体积V漂浮 V排水,木块下底面受到酒精向上的压力与水向上的压力F酒精向上 F水向上。(均选填“=”“>”或“<”)
19.如图所示,将一个乒乓球用细线系在容器底部,然后向容器中倒入适量的水,容器起初放在水平木板上,缓慢抬起木板一端,随着的改变,悬线与水平面的夹角不变,这说明浮力的方向总是 的;将细绳剪断后,乒乓球会上浮,这说明力可以改变物体的 。
20.如图所示,将重力为的物体浸没在水中后,弹簧测力计的示数减小了,则物体受到的浮力为 N;若它在水中静止不动,上表面受到水的压力为,则下表面受到水的压力为 N,方向为 ;当它在水中所处的深度增加时,它上、下表面受到的水的压力差将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
21.如图甲是一个上下两端开口的玻璃管,在上、下开口处分别蒙上了绷紧程度相同的橡皮膜,将此装置竖直置于图乙的水中静止。
(1)通过观察 (选填“上”或“下”)面橡皮膜的形变可知,液体内部存在向上的压强。
(2)此情景中支持浮力产生原因的现象是 。
22.为了探究“浸在液体中的物体所受浮力的大小跟它排开液体所受重力的关系”,某同学进行了如图所示的实验:由 两图可得石块受到的浮力,由 两图可得排开液体所受的重力;选用其他液体多次实验后,可得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小 (选填“大于”“小于”或“等于”)它排开的液体所受的重力。
四、计算题
23.热气球是一种用热空气作为浮升气体的气球,是人类最早的飞行工具,由球囊、吊篮和加热装置三部分构成,如图所示。中国普遍使用的是七级热气球,体积为2000m3,空载时球囊布料、吊篮和加热装置总质量为300kg。空气加热后密度减小,温度达100℃ 时密度为0.95kg/m3,常温时空气密度为1.29kg/m3。假设热气球周围空气均处于常温状态,内部空气温度恒定为100℃ 球囊外壳、吊篮、加热装置体积忽略不计,求:
(1)热气球内部空气的质量;
(2)热气球受到的浮力;
(3)热气球若要正常离地,能负载的最大质量。
24.将一个质量为500g,边长为10cm的正方体物块浸没于水中,静止时物块上表面离水面5cm。求:(g取10N/kg)
(1)正方体物块下表面受到水的压强
(2)正方体物块受到的浮力(应用浮力产生的原因求解)
25.如图所示,水平桌面上放有底面积为300cm2且足够高的薄壁圆柱形容器(重量不计),容器内装有20cm深的水。现用细线将实心长方体物块A与天花板相连,并使其五分之三的体积浸入水中,已知物块A的质量为2.1kg,底面积为100cm2,高为10cm(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)。求:
(1)物块A浸入水中前,容器底部受到的液体压强;
(2)物块A浸入水中后,水对容器底部的压力;
(3)现剪断细线,待物块A静止后,求剪断前后容器底部对桌面的压强变化量。
五、实验题
26.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,提出如下猜想。
猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关;
猜想2:浮力的大小可能与物体的重力有关;
猜想3:浮力的大小可能与排开液体的体积有关。
(1)如图1所示,用手把饮料罐按入水中,饮料料罐浸入水中越深,手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想 (选填序号)。
(2)为了研究猜想1和猜想2,运用了体积相同的 A、B、C三个圆柱体,测得重力分别为4N、4.5N和5N。然后进行如图2所示的实验。
①在序号a的实验中物体所受的浮力为 N。
②比较序号 的三次实验,可得出初步结论:浮力大小与液体密度有关。
③进一步分析可知:液体的密度越大,物体所受的浮力越 。
④比较序号a、b、c的三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的重力 关。
(3)序号e实验中浓盐水的密度是 kg/m3。
27.小西和同学们利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶和足量的水等实验器材,做“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”的实验,进行了如图所示的操作。
(1)由 两图得出物块所受浮力,再由另外两图得出物块排开液体所受重力,可初步得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开的液体所受的重力;
(2)实验时,若溢水杯中未装满水,则会导致测出的 ;
(3)为了得到更普遍的结论,接下来的操作中合理的是 ;
A.用原来的方案和器材多次测量求平均值
B.将物块换成小石块,用原来的方案再次进行实验
(4)小组同学经过交流、评估和反思后,得出实验步骤的最佳顺序是 ;
(5)根据实验数据,还可以计算出物块的密度ρ= (g取10N/kg);
(6)另一实验小组将物块换成可以漂浮在水面的木块进行实验,则 (选填“能”或“不能”)得到与(1)相同的结论。
28.七中育才学校物理兴趣小组的同学利用弹簧测力计、铁块、溢水杯等器材按照如图所示,探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
(1)以上探究步骤中,最合理的操作顺序是 (填字母代号);
(2)分析以上探究过程可以得到结论:浸在液体中的物体受到的浮力大小等于该物体 。
(3)按最合理的实验步骤进行操作,下列因素会影响实验结果的是 ___________。
A.溢水杯内未盛满水
B.小桶内原来有少量水
C.铁块未浸没在水中
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