内容正文:
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考点01浮力
一、单选题
1.B
2.D
3.D
二、填空题
4.有
没有
5.压强
10
6.3
5
7.变大
不变
8.大于
0
三、作图题
9.
F浮
YG
10.
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专题04浮力
答案版
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F-10N
G-15N
四、实验题
11.(1)1
(2)浸在液体中的体积
(3)DE
(4)错误
物体浸在液体中的体积
(5)B
考点02阿基米德原理
一、选释题(本题共9小题,其中1~3题为单选题,4-9题为多选题)
1.B
2.A
3.C
4.ABD
5.ABD
6.ABCD
7.ABD
8.ABC
9.BD
二、填空题
10.A
等于
11.0.55
三、实验题
12.(1)
浮力
①④
2/5
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(2)相等
(3)大于
(4)1.5×103
四、综合应用题
13.(1)水深为h=10cm=0.1m
水对容器底的压强p=pgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa
水对容器底的压力F=pS=1×103Pa×20×104m2=2N
(2)容器的重力为5N,容器中装入0.3kg的水,则容器和水的总重力
G总=G1+m水g=5N+0.3kg×10N/kg=8N
F1=G总=
8N
容器对桌面的压强p=S=S=20×104m
=4×103Pa
(3)木块静止时浸入水中的体积为75cm3,由阿基米德原理可得,木块受到的浮力
F浮=p水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×75×106m3=0.75N
14.(1)容器底部所受水的压强
=p水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa
容器底部所受水的压力F=pS=3000Pa×2×102m2=60N
(2)由于小球完全浸没,小球排开水的体积等于小球的体积,浮力为
F浮=p水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×103m3=10N
(3)小球的质量m=0.8kg,则重力G球=mg=0.8kg×10N/kg=8N
小球受竖直向下的重力、细杆对小球的压力、竖直向上的浮力,根据平衡条件知,压力F=F
浮-G球=10N-8N=2N
考点03物体的浮沉条件及应用
一、单选题
1.D
2.C
3.D
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4.C
5.D
二、填空题
6.1×109
不变
7.6.2×10
变小
8.小于
等于
9.0.1
10.1.35×109
变小
小于
三、综合应用题
1.(1)铁牛质量为39t,其密度为7.8×10kg1m,铁牛体积V=m=,39×10kg=5m2
p7.8×103kg/m3
铁牛浸没在水中受到的浮力F4=p*gV=1.0×10kgm×10Nkg×5m=5×10'N
(2)
铁牛重力G=mg=3.9×104kg×10N/kg=3.9×103N
拉力最小为F=G-F=3,9×10N-5×10N=3.4×10N
(3)开始时,船和泥沙整体漂浮在水面上,根据漂浮条件,船受到的浮力等于船和泥沙的总
重力。当把船上的泥沙扔到河里后,船和泥沙的总重力减小。由于船排开水的体积在短时间
内不变,根据阿基米德原理,船受到的浮力不变。此时船受到的浮力大于船和剩余物体的总
重力,船就会上升。船上升时通过绳索对铁牛施加向上的拉力,从而能把铁牛从淤泥里拔出
来。
考点04跨学科实践:制作微型密度计
一、选释题(本题共2小题,其中1题为单选题,2题为多选题)
1.B
2.BD
二、填空题
3.
0.1
4.<
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5.d
偏大
三、实验题
6.(1)
漂浮
0.1
(2)
1.2
BD
(3)
P水H
h
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专题04浮力
4大高频考点概览
· 考点01 浮力
· 考点02 阿基米德原理
· 考点03物体的浮沉条件及应用
· 考点04 跨学科实践:制作微型密度计考点01浮力
一、单选题
1.(24-25八年级下·辽宁大连·期中)如图,盛水的烧杯放在水平桌面上,一个苹果漂浮在水面上。苹果受到的浮力的施力物体是( )
A.苹果 B.水 C.烧杯 D.桌面
【答案】B
【详解】已知,在液体内部,液体向各个方向都有压强,且液体压强随深度的增加而增大;浸在液体中的物体,其上、下表面会受到液体向下和向上的压力,这个压力差就是物体受到的浮力,所以,苹果漂浮在水面上时,苹果受到的浮力的施力物体是水,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.(24-25八年级下·辽宁沈阳·期中)如图所示,将质量为2kg的物体浸没在水中,此时弹簧测力计的示数为15N(g=10N/kg),下列说法中正确的是( )
A.物体受到的重力为2N
B.物体受到的浮力为15N
C.物体受到的浮力方向是竖直向下
D.此时物体上表面受到水的压力为2N,则其下表面受到水的压力为7N
【答案】D
【详解】A.物体受到的重力。故A错误;
B.由称重法测浮力得物体受到的浮力。故B错误;
C.物体受到的浮力方向是竖直向上的,故C错误;
D.因为物体受到水的浮力
所以物体下表面受到水的压力
故D正确。
故选D。
3.(24-25八年级下·辽宁丹东·期中)下列物体没有受到浮力的是( )
A.放飞的孔明灯 B.海底水草的叶子
C.水中行驶的轮船 D.遨游在太空的天宫一号
【答案】D
【详解】A.孔明灯浸在空气中,受到空气的浮力,故A不符合题意;
B.海底水草的叶子浸在水中,受到水的浮力,故B不符合题意;
C.轮船浸在水中,受到水的浮力,故C不符合题意;
D.天宫一号在太空中,周围无流体(液体或气体),无法产生浮力,故D符合题意。
故选D。
二、填空题
4.(24-25八年级下·辽宁大连·期中)如图,洗手盆底部的出水口塞着水堵头。则水对水堵头_______压强,_______浮力。(均选填“有”或“没有”)
【答案】 有 没有
【详解】[1][2]洗手盆底部的出水口塞着水堵头,水对水堵头有向下的压强,水堵头受到水向下的压力,但水堵头的下表面没有水,侧面会受到水向上的压力小于水向下的压力,所以水堵头不受浮力。
5.(24-25八年级下·辽宁大连·期中)如图所示,浸没在液体中的圆柱形物体受到浮力作用,是因为液体内部存在________。用弹簧测力计测出物体此时所受浮力,物体下表面连接的传感器显示其所受压力,则可计算出其上表面所受压力________。
【答案】 压强 10
【详解】[1][2]一个物体浸没在液体中,它的前、后、左、右、上、下表面都受到液体内部压强的作用,物体受到的浮力为下表面与上表面的压力差,所以产生浮力,用图中字母表示为F浮=F下-F上
则表面所受压力
6.(24-25八年级下·辽宁丹东·期中)一物体挂在弹簧测力计下测出重力为,将其浸没在水中,发现弹簧测力计的示数变化了,则该物体受到的浮力为___________N,重力与浮力的合力为___________N。
【答案】 3 5
【详解】[1]当物体完全浸没在水中静止时,发现弹簧测力计的示数变化了,根据称重法,则受到的浮力
[2]重力方向竖直向下,浮力方向竖直向上,二力在同一直线上,方向相反。根据同一直线上反方向二力的合力计算方法,可得合力
7.(24-25八年级下·辽宁葫芦岛·期中)在海军博物馆的展品中,有黄旭华老师设计的、现已退役的“长征一号”核潜艇,“长征一号”现被定为国家一级革命文物。现役时“长征一号”在海中下潜过程中,所受海水的压强将______;随着下潜深度的增加,潜在海面下的潜水艇所受浮力将______。
【答案】 变大 不变
【详解】[1]由可知,同一液体,深度越深,压强越大,故“长征一号”在海中下潜过程中,所受海水的压强将变大。
[2]由可知,液体密度与排开液体的体积不变,物体所受浮力不变,故随着下潜深度的增加,潜在海面下的潜水艇所受浮力将不变。
8.(24-25八年级下·辽宁沈阳·期中)如图所示,浸没在液体中的物体,其下表面受到液体向上的压力_________上表面受到液体向下的压力,这个压力差就是产生浮力的原因。珠江大桥的桥墩支撑着大桥与桥上川流不息的车辆的重力,则桥梁的所有桥墩受到的浮力为_________N。
【答案】 大于 0
【详解】[1]根据相同深度处液体向各个方向的压强相等的特点可知,物体浸没在液体中时,它的侧面受到的各个方向液体的压力相互平衡,即可以相互抵消;而物体上、下表面所受的液体压力是不同的,设上表面所处的深度为h1,下表面所处的深度为h2。则上表面受到的压强为p向下=ρ液gh1
受到的压力为F向下=p向下S=ρ液gh1S
下表面受到的压强为p向上=ρ液gh2,受到的压力为F向上=P向上S=ρ液gh2S
因为h1<h2,所以F向上>F向下,则液体对物体产生向上的压力和向下的压力不相等,压力差就产生了浮力,即F浮=F向上-F向下
[2]由图可知,大桥的桥墩浸在河床中,桥墩下表面没有受到水的压力的作用,因此没有压力差,所以也就没有浮力,即它在水中受到的浮力是0N。
三、作图题
9.(24-25八年级下·辽宁葫芦岛·期中)如图所示为鸡蛋在水中匀速直线上浮时某一时刻的图片,请画出鸡蛋此时受力情况。
【答案】
【解析】【小题1】鸡蛋在水中匀速直线上浮,处于平衡状态,故鸡蛋所受竖直向下的重力与竖直向上的浮力是一对平衡力,大小相等,从鸡蛋重心分别画这两个力,注意两个力的线段长短相同,如图所示:
10.(24-25八年级下·辽宁葫芦岛·期中)如图将重15N的圆球用线吊着缓慢的浸没在水中,当圆球完全浸没后所受浮力为10N。请在图中画出圆球所受浮力和重力的示意图。
【答案】
【详解】由题意知,小球受到的重力为G=15N,作用点在小球重心,方向竖直向下,小球所受的浮力F=10N,浮力的作用点在小球重心,方向竖直向上,浮力小于重力,所以浮力的作用线比重力的作用线短,如图所示:
四、实验题
11.(24-25八年级下·辽宁沈阳·期中)物理兴趣小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中,用弹簧测力计挂着一实心物块,下图A、B、C、D、E分别为实验情景。
(1)物块浸没在水中时受到的浮力是______N;
(2)由图A、B、C可得结论:当液体密度一定时,物体____________越大,所受浮力越大;
(3)由图A和图______(填字母符号),可知物体受到浮力的大小与液体的密度有关;
(4)同桌小红根据图A、B、C得出结论,物体在液体中深度越深,受到的浮力越大。你认为小红的结论是______(选填“正确”或“错误”)的,理由是没有控制____________相同;
(5)小明还想探究物体所受浮力的大小跟物体的密度是否有关,下列实验方案中你认为合理的是______。
A.选两个质量相等,密度不同的实心物体,分别浸没在水中,比较浮力大小
B.选两个体积相等,密度不同的实心物体,分别浸没在水中,比较浮力大小
C.选两个密度相等,体积不同的实心物体,分别浸没在水中,比较浮力大小
【答案】(1)1
(2)浸在液体中的体积
(3)DE
(4) 错误 物体浸在液体中的体积
(5)B
【详解】(1)由A图可知测力计分度值为0.2N,则物块的重力为2.4N,由C、D图可知物体浸没在水中时弹簧测力计的示数为1.4N,则物块浸没在水中时受到的浮力为
(2)由A、B、C所示实验可知在同种液体中,物体重力一定,浸在液体中的体积越大,弹簧测力计示数越小,根据可知物体受到的浮力越大,由此可知:当液体密度一定时,物体浸在液体中的体积越大,所受浮力越大。
(3)探究浮力与液体密度的关系,需控制物体浸在液体中的体积不变,改变液体密度,故选图A和图D、E实验。
(4)[1][2]图A、B、C,物体浸在液体中的体积不同,深度也不同,由于没有控制物体浸在液体中的体积相同,故小红的结论是错误的。
(5)探究物体所受浮力的大小跟物体的密度是否有关,需控制液体密度和排开液体体积不变,改变物体密度,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
考点02阿基米德原理
一、选择题(本题共9小题,其中1~3题为单选题,4-9题为多选题)
1.(24-25八年级下·辽宁沈大连·期中)如图,潜水员在水下呼吸时,吐出的气泡在上升过程中,会逐渐变大,气泡在上升过程中所受浮力和气泡内气体压强的变化情况是( )
A.浮力变大,压强变大 B.浮力变大,压强变小
C.浮力变小,压强变小 D.浮力不变,压强变大
【答案】B
【详解】因为气泡上升时,所处深度h变小,所以由p=ρgh得气泡受到水的压强变小,使气泡的体积变大,因为一定质量的气体,体积变大,压强变小,所以气泡内的压强p变小,因为气泡的体积变大,排开水的体积变大,所以由F浮=ρ水V排g得气泡受到水的浮力变大,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2.(24-25八年级下·辽宁葫芦岛·期中)取一个空的透明塑料瓶,在瓶口扎上橡皮膜,将塑料瓶浸在液体中。第一次瓶口朝上如图(a),第二次和第三次瓶口朝下如图(b)和图(c)(),塑料瓶在液体里的位置均相同( )
A.橡皮膜向瓶内凹进越多,表明其受到液体压强越大
B.图(a)和图(b)中的塑料瓶所受浮力相等
C.图(a)与图(c)能比较液体压强与深度的关系
D.图(b)与图(c)比较,图(c)中的橡皮膜凹进得更多
【答案】A
【详解】A. 橡皮膜的凹陷程度体现了液体压强的大小,运用了转换法, 橡皮膜向瓶内凹进越多,表明其受到液体压强越大,故A符合题意;
B.图(b)中的橡皮膜在液体中的深度更深,凹陷程度更大,则图(b)中塑料瓶排开液体的体积小,根据可知,液体密度相同,排开液体体积越小,受到的浮力越小,所以图(a)和图(b)中的塑料瓶所受浮力不相等,故B不符合题意;
C. 图(a)与图(c)可知,两种液体密度不同,橡皮膜在液体中的深度不同,根据控制变量法可知,不能比较液体压强与深度的关系,故C不符合题意;
D. 如图(c)所示,塑料瓶在酒精里的位置与图(b)相同,要研究与液体的密度关系,必须控制深度相同,因而对比图(b)与图(c),且(b)中液体密度大,橡皮膜受到的液体的压强大,凹陷程度大,所以图(b)中的橡皮膜凹进得更多,故D不符合题意。
故选A。
3.(24-25八年级下·辽宁营口·期中)当海水的温度及所含盐分变化时,可能会导致海水密度发生突变,在垂直海面方向上形成一个类似“悬崖”的突变水层,在如图所示的情形中,若有潜艇潜航至此水域时,就会急速下沉,发生“掉深”事故,危及潜艇安全。我军潜艇曾创造过遭遇“掉深”自救成功的奇迹。下列相关说法正确的是( )
A.潜艇在高密度水层悬浮时,所受浮力大于其重力
B.潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时,所受浮力不变
C.潜艇遭遇“掉深”进行自救时,需快速排出水箱中的水
D.潜艇从刚要露出水面至漂浮在水面的过程中,其所受浮力变大
【答案】C
【详解】A.潜艇在高密度水层悬浮时,潜艇处于静止状态,所受的浮力等于其重力,故A错误;
B.由阿基米德原理知道,潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时,不变,变小,因此所受的浮力变小,故B错误;
C.潜艇遭遇“掉深”时潜艇受到的浮力小于重力,因此进行自救时,需快速排出水箱中的水,减小潜艇的重力,从而使重力小于潜艇受到的浮力才能重新上浮,故C正确;
D.由阿基米的原理知道,潜艇从刚露出水面至漂浮在水面的过程,所受的浮力变小。故D错误。
故选C。
4.(24-25八年级下·辽宁本溪·期中)弹簧测力计下挂一长方体,将长方体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,将其逐渐浸入水中,图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像(忽略液面变化),下列说法中正确的是( )
A.长方体刚浸没时下表面受到水的压力是4N
B.长方体的体积是
C.长方体受到的最大浮力是5N
D.长方体的密度是
【答案】ABD
【详解】A.由图乙可知,长方体的重力为9N,长方体下降4cm时开始浸入水中,下降8cm时,全部浸入水中,测力计的示数不再变化;长方体刚浸没时下表面受到水的压力等于长方体受到的浮力,长方体刚浸没时下表面受到水的压力
故A正确;
B.长方体的体积等于它浸没在水中后排开水的体积,长方体的体积
故B正确;
C.长方体浸没在水中时受到的浮力最大,受到的最大浮力是
故C错误;
D.长方体的密度是
故D正确。
故选ABD。
5.(24-25八年级下·辽宁朝阳·期中)如图所示,乙丙两个相同的柱形容器中盛有体积相同的水或未知液体,将圆柱体依次放入这两个容器中。下列说法正确的是(,g取10N/kg)( )
A.图乙中圆柱体上下表面受到水的压力之差等于1N
B.图乙中圆柱体的重力与浮力的合力竖直向下
C.图丙中未知液体的密度大于1.0×103kg/m3
D.图丙中若剪断圆柱体上方细绳,圆柱体静止时受到的支持力为2.2N
【答案】ABD
【详解】由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,由图甲可知,圆柱体的重力G=F1=3N
图乙中,弹簧测力计示数,根据称重法,圆柱体在水中受到的浮力
图丙中,弹簧测力计示数,圆柱体在未知液体中受到的浮力
A.根据浮力产生的原因,浮力等于物体上下表面受到的压力之差。图乙中圆柱体受到的浮力,所以圆柱体上下表面受到水的压力之差等于1N,故A正确;
B.图乙中,圆柱体受到的重力,方向为竖直向下,圆柱体受到的浮力,方向为竖直向上,弹簧测力计的拉力,方向为竖直向上,则重力与浮力的合力为
方向为竖直向下,故B正确;
C.圆柱体在水和未知液体中均完全浸没,排开液体的体积相同,根据阿基米德原理,浮力与液体密度成正比。因为
所以,即未知液体的密度小于1.0×103kg/m3,故C错误;
D.图丙中,若剪断圆柱体上方细绳,圆柱体静止时沉底,受到重力G、浮力和容器底的支持力,根据受力平衡
则
故D正确。
故选ABD。
6.(24-25八年级下·辽宁葫芦岛·期中)阿基米德是古希腊伟大的数学家和物理学家,他的发明和科学发现对人类文明的贡献是巨大的。他的流体静力学原理为后来的船舶设计和制造提供了理论基础,而他的杠杆原理和斜面理论则为机械工程和建筑学提供了重要指导。有一次阿基米德在洗澡时观察到水溢出,从而发现了浮力定律。关于浮力的计算方法下列说法正确的有( )
A.称重法 B.压力差法 C.阿基米德原理 D.溢水法
【答案】ABCD
【详解】A.称重法:用弹簧测力计分别测出物体在空气中的重力G和物体浸在液体中时弹簧测力计的示数F示,则浮力,这是一种常见的计算浮力的方法,故A 正确;
B.压力差法:浸没在液体中的物体,其上、下表面受到液体对它的压力不同,这个压力差就是浮力,即,这也是计算浮力的方法之一,故B 正确;
C.阿基米德原理:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体所受的重力,公式为,是计算浮力的重要原理,故C 正确;
D.溢水法:若液体盛满容器,物体浸入液体中时,溢出液体的重力等于物体受到的浮力,即 ,这是一种计算浮力的方法,故D正确。
故选ABCD。
7.(24-25八年级下·辽宁大连·期中)如图所示,放在水平桌面上的溢水杯盛满水,在弹簧测力计下挂一个实心金属块,弹簧测力计示数为F1(如图甲);将金属块缓慢浸没水中(未接触溢水杯底),溢出的水流入小烧杯,弹簧测力计的示数为F2(如图乙)。下列分析正确的是( )
A.水对溢水杯底部的压强关系为 p甲=p乙
B.溢水杯对水平桌面的压力
C.小烧杯中水的质量等于
D.金属块排开水的体积等于
【答案】ABD
【详解】A.溢水杯盛满水后,金属块浸入过程中,溢水杯的液面高度不变,根据液体压强公式可知,水对溢水杯底部的压强关系为,故A正确;
B.图甲中,溢水杯对水平桌面的压力等于溢水杯和水的重力之和,即
图乙中,整体受力分析可得,溢水杯受到的支持力为
根据称重法和阿基米德原理可得,
所以,可得
根据物体间力的作用是相互的可知,此时溢水杯对水平桌面的压力为
所以,,故B正确;
C.小烧杯中的水的重力为金属块完全浸没在水中排开的水所受的重力,又因为金属块完全浸没在水中时受到的浮力等于金属块排开的水所受的重力,则小烧杯中水的重力为
根据G=mg可得,小烧杯中水的质量为
故C错误;
D.金属块排开水的质量等于小烧杯中水的质量,根据可得,金属块排开水的体积为
故D正确。
故选ABD。
8.(24-25八年级下·辽宁阜新·期中)如图所示,为验证阿基米德原理,小明将装满水的溢水杯放到电子秤上,再用细线系住铝块,缓慢将铝块浸入水中,铝块始终不与溢水杯接触。在这一过程描述错误的是( )
A.水对溢水杯底的压力变小
B.水对溢水杯底的压强变大
C.铝块浸没在水中静止时,细线对铝块的拉力等于铝块排开水的重力
D.若电子秤示数不变,则验证了阿基米德原理
【答案】ABC
【详解】AB.铝块浸入水中前后,溢水杯中水的深度不变,根据可知,水对溢水杯底的压强不变,根据可知,水对溢水杯底的压力不变,故AB错误,符合题意;
C.铝块浸没在水中静止时,细线对铝块的拉力等于铝块的重力和浮力之差,故C错误,符合题意;
D.将铝块浸入水中时,铝块受到水对它竖直向上的浮力,由于力的作用是相互的,水受到铝块竖直向下的压力,两力大小相等,同时,有水被铝块排出,若电子秤示数不变,说明铝块对水向下的压力等于铝块排开的水的重力,则铝块受到的浮力等于铝块排开的水的重力,从而验证了阿基米德原理,故D正确,不符合题意。
故选ABC。
9.(24-25八年级下·辽宁沈阳·期中)如图所示,将放在水平桌面上的溢水杯盛满水,在空气中用弹簧测力计提着一个实心铁块,此时测力计示数为,如图甲所示;然后将铁块缓慢浸没水中(未接触溢水杯),溢出的水流入小烧杯,此时弹簧测力计的示数为,如图乙所示。下列分析判断正确的是( )
A.水对溢水杯底部的压强
B.小烧杯中水的重力
C.水对溢水杯底部的压力
D.铁块受到的浮力
【答案】BD
【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,即,故A错误;
BD.根据称重法测量浮力可知,铁块受到的浮力
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BD正确;
C.水对溢水杯底部的压强相等,受力面积相同,根据可知,水对溢水杯底部的压力相等,即,故C错误。
故选BD。
二、填空题
10.(24-25八年级下·辽宁沈阳·期中)体积相同的A、B、C三个小球浸在水中稳定后的情形如图所示,分析可知___________球受到的浮力最小,B球受到的浮力___________(选填“大于”“小于”或“等于”)C球受到的浮力。
【答案】 A 等于
【详解】[1][2]由图可知,A、B、C三个小球浸在水中稳定后的情况为A球有一部分体积露出水面,,B球和C球完全浸没,由于三个小球体积相同,则
根据阿基米德原理可知,A球受到的浮力最小,B球和C球受到的浮力相等。
11.(24-25八年级下·辽宁阜新·期中)丽丽使用电子秤称得一个鸡蛋的质量为55g,将其放入水中后沉入水底,如图所示,逐渐向水中加盐,待鸡蛋悬浮于水中静止时,鸡蛋所受浮力大小为__________N;沉底时鸡蛋受到的浮力为F1,悬浮时鸡蛋受到的浮力为F2,则F1__________F2(选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】 0.55 <
【详解】[1]由题意可知,鸡蛋在盐水中处于悬浮状态,根据物体的浮沉可知,此时鸡蛋所受浮力等于鸡蛋本身的重力,所以鸡蛋所受浮力大小为
F浮=G蛋=m蛋g=55×10-3kg×10N/kg=0.55N
[2]由题意可知,鸡蛋在水中处于沉底状态,根据物体的浮沉可知,ρ蛋>ρ水;鸡蛋在盐水中处于悬浮状态,根据物体的浮沉可知,ρ蛋=ρ盐水,所以可得ρ水<ρ盐水,又因为鸡蛋在水和盐水中都处于浸没状态,V水排=V盐水排=V蛋,根据公式可知,F1<F2。
三、实验题
12.(24-25八年级下·辽宁朝阳·期中)在“探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系”实验中:
(1)如图甲所示,是小阳进行实验的步骤图。由步骤②③可知,石块浸没在盛满水的溢水杯中时它受到______的大小;石块排开的水所受的重力可由______两个步骤中的数据计算出。
(2)根据甲图中的实验数据可知:物体所受浮力的大小与它排开的液体所受的重力______。
(3)若步骤②中溢水杯里的水没有装满,则会导致本实验测量出的F浮______G排。
(4)小阳又将该石块浸没在图乙所示的液体中,发现此时弹簧测力计的示数F=1.2N,请计算出该容器中所装液体的密度是多少kg/m3?(取ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg,写出必要的文字说明、表达式及最后结果)
【答案】(1) 浮力 ①④
(2)相等
(3)大于
(4)
【详解】(1)[1]根据称重法测浮力,浮力等于物体在空气中的重力减去物体浸没在液体中时弹簧测力计的示数。由步骤②③可知,石块浸没在盛满水的溢水杯中时它受到浮力的大小。
[2]排开的水所受的重力等于小桶和排开的水的总重力减去空桶的重力,可由步骤①④中的数据计算出。
(2)计算可知,物体所受浮力
排开液体重力
所以物体所受浮力大小与它排开的液体所受重力相等。
(3)若步骤②中溢水杯里的水没有装满,则石块排开的水没有全部溢出到小桶中,导致测量出的排开的水所受的重力 G 排 偏小,而浮力是根据称重法准确测量的,所以会导致本实验测量出的。
(4)根据阿基米德原理,可得石块浸没在水中时排开水的体积
因为石块浸没在水中,所以石块的体积
石块浸没在图乙液体中时,弹簧测力计的示数,石块在空气中的重力,根据称重法可得此时石块受到的浮力
根据阿基米德原理,可得液体的密度
四、综合应用题
13.(24-25八年级下·辽宁沈阳·期中)如图甲所示,水平桌面上放着一个重为5N,底面积为20cm2的容器,向容器中装入0.3kg的水后,水深为10cm,g取10N/ kg,求:
(1)水对容器底的压力;
(2)容器对桌面的压强;
(3)如图乙所示,将一个边长为5cm的正方体木块放入水中,当木块静止时浸入水中的体积为75cm3,求木块受到的浮力。
【答案】(1)2N
(2)4000Pa
(3)0.75N
【详解】(1)水深为h=10cm=0.1m
水对容器底的压强
水对容器底的压力
(2)容器的重力为5N,容器中装入0.3kg的水,则容器和水的总重力
容器对桌面的压强
(3)木块静止时浸入水中的体积为75cm3,由阿基米德原理可得,木块受到的浮力
14.(24-25八年级下·辽宁协作校·期中)如图所示,将一个盛有水的圆柱形容器置于水平桌面上,用细杆(体积和质量均可忽略)将一个小球按压在水面下,使小球完全浸没在水中。小球静止时,细杆对小球的压力为F。已知小球的质量是0.8kg,小球的体积是10-3m3,图中圆柱形容器中水的深度为30cm,容器的底面积为2×10-2m2,(水的密度为1.0×10³kg/m3)求:
(1)此时容器底部所受水的压力;
(2)小球在水中受到的浮力;
(3)细杆对小球的压力F。
【答案】(1)60N
(2)10N
(3)2N
【详解】(1)容器底部所受水的压强
容器底部所受水的压力
(2)由于小球完全浸没,小球排开水的体积等于小球的体积,浮力为
(3)小球的质量m=0.8kg,则重力
小球受竖直向下的重力、细杆对小球的压力、竖直向上的浮力,根据平衡条件知,压力F=F浮-G球=10N-8N=2N
考点03物体的浮沉条件及应用
一、单选题
1.(24-25八年级下·辽宁大连·期中)母亲节那天,小梦给妈妈煮饺子。他把饺子放入沸水中,饺子先下沉到锅底,过一会儿又上浮,最终漂浮在水面上。对于同一个饺子,下列分析正确的是( )
A.下沉的过程中,受到水的压强不变
B.下沉到锅底时不受浮力
C.上浮过程中,受到的浮力等于它所受的重力
D.上浮过程比下沉过程受到的浮力大
【答案】D
【详解】A.饺子下沉的过程中,饺子在水中的深度h变大,由可知,所受水的压强将随深度h的增加而变大,故A错误;
B.下沉到锅底时排开了水,且不与容器底紧密接触,故仍受到浮力,故B错误;
C.由物体的浮沉条件可知,当浮力大于物体的重力时,物体上浮;所以,饺子上浮过程中,受到的浮力大于自身的重力,故C错误;
D.由题意可知,饺子的重力不变,根据物体的浮沉条件,饺子上浮过程中,受到的浮力大于它所受的重力,下沉时浮力小于重力,则上浮过程比下沉过程受到的浮力大,故D正确。
故选D。
2.(24-25八年级下·辽宁沈阳·期中)“大鹏一日同风起,扶摇直上九万里”。随着国家科技的飞速发展,中国人自古就有的“上天入海”的梦想,梦想正在一步步变为现实。关于如图“国之重器”的分析,其中不正确的是( )
A.甲图,AS700飞艇悬停在空中时受到的浮力等于重力
B.乙图,093型核潜艇浸没在水中下潜过程中,受到的浮力不变,压强变大
C.丙图,C919客机加速升空时,其浮力大于重力
D.丁图,“山东号”航母上的舰载机起飞后,航母的吃水深度变浅
【答案】C
【详解】A.飞艇悬停在空中时,受到的重力和浮力是一对平衡力,大小相等,故A正确,不符合题意;
B.潜艇浸没在水中下潜时,液体密度不变,排开水的体积不变,根据可知,浮力不变;所处深度变大,根据可知,压强变大,故B正确,不符合题意;
C.客机加速升空时,浮力并不大于重力,而是升力大于重力,飞机升空的核心原理是机翼产生的升力克服自身重力。机翼通过特殊设计(如上凸下平的翼型)使上方空气流速加快、气压降低,形成向上的升力。当升力大于飞机总重力时,飞机开始升空,故C错误,符合题意;
D.“山东号”航母上的舰载机起飞后,航母的重力减小,根据漂浮时浮力等于重力,浮力减小,根据阿基米德原理知,排开液体的体积减小,吃水深度变浅,故D正确,不符合题意。
故选C。
3.(24-25八年级下·辽宁葫芦岛·期中)如图孔明灯在空中匀速上升时( )
A.内部气体密度等于外面空气密度 B.所受到的大气压越来越大
C.升空主要是利用增大排开空气的体积 D.所受的浮力等于灯受到的重力
【答案】D
【详解】A.根据浮沉条件可知,孔明灯内部气体密度小于外面空气密度,故A不符合题意;
B.高度越高,气压越低,孔明灯匀速上升,所受到的大气压越来越小,故B不符合题意;
C.孔明灯升空排开空气的体积不变,主要是利用内部气体密度小于外面空气密度,故C不符合题意;
D.孔明灯匀速上升,所受的浮力与灯受到的重力二力平衡,即浮力等于灯受到的重力,故D符合题意。
故选D。
4.(24-25八年级下·辽宁抚顺·期中)盐水选种是一种巧妙挑选种子(良种密度相对于次种子大)的方法,选种前需要配制一定浓度的盐水,然后把种子倒入盐水中,漂浮于水面的是次种,沉入容器底的是良种 (如图所示)。下列说法正确的是( )
A.漂浮于水面的次种所受浮力大于自身重力
B.盐水选种时所用盐水的密度要大于所有良种的密度
C.若要选出更好 (密度大)的良种,则需要往盐水中加入适当的盐
D.体积相同的良种和次种,良种受到的浮力较小
【答案】C
【详解】A.根据沉浮条件可知,次种漂浮,所受浮力等于重力,故A错误;
B.若盐水选种时所用盐水的密度大于所有良种的密度,那么所有的种子都会漂浮,无法挑选种子,故B错误;
C.更饱满种子的密度更大,若要选出更饱满种子,则需要往盐水中加入适当的盐,增大盐水的密度,将次种漂浮起来,故C正确;
D.若良种和次种的体积相同,良种是完全浸没的,排开液体的体积等于自身体积,次种是漂浮状态,排开液体的体积小于自身体积,所以良种排开的盐水的体积大,由阿基米德原理可知,良种受到的浮力较大,故D错误。
故选C。
5.(24-25八年级下·辽宁营口·期中)如图甲所示是一款U型水上机器人,它被誉为“会跑的救生圈”,通过操控手柄可远距离、快速、精准送达,实现对落水人员的快速救援。已知这款机器人的质量为12kg,体积为0.14m3。如图乙所示,若一个被救援的人正怀抱这款机器人一起漂浮在水面上,人的质量为60kg,人有的体积露出水面。则下列说法正确的是( )
A.图甲,漂浮在水面的机器人受到的浮力大于重力
B.图甲,漂浮在水面的机器人排开水的体积为0.14m3
C.图乙,被救援的人和机器人受到的总浮力为480N
D.图乙,被救援人和机器人排开水的总体积为0.072 m3
【答案】D
【详解】A.图甲,漂浮在水面的机器人,由二力平衡得,机器人受到的浮力等于重力,故A错误;
B.图甲,漂浮在水面的机器人,受到的浮力为
由得,机器人排开水的体积为
故B错误;
C.图乙,被救援的人和机器人一起漂浮在水面上,被救援的人和机器人受到的总浮力为
故C错误;
D.图乙,由得,被救援人和机器人排开水的总体积为
故D正确。
故选D。
二、填空题
6.(24-25八年级下·辽宁丹东·期中)一艘轮船满载时的排水量为吨,这艘轮船满载时受到的浮力为______N;潜水艇通过改变自身重力实现上浮和下潜,当潜水艇未露出水面,上浮的过程中,潜水艇受到海水(海水的密度不变)的浮力______(选填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10N/kg)
【答案】
不变
【详解】[1]根据阿基米德原理可得,这艘轮船满载时受到的浮力为
[2]潜水艇未露出水面,上浮过程中,排开海水的体积不变,海水密度不变。根据,潜水艇受到海水的浮力不变。
7.(24-25八年级下·辽宁葫芦岛·期中)2022年1月,海啸导致南太平洋岛国汤加淡水紧缺。为实施人道主义救援,中国海军五指山舰日夜兼程抵达汤加之后,停泊于码头旁并通过管道向陆地输送550t淡水。已知五指山舰的排水量为620t,此时五指山舰所受的浮力大小为____N,如图所示,为五指山舰向陆地输送淡水的过程中,五指山舰所受浮力怎么变____。(“变大”“变小”“不变”)
【答案】 6.2×106 变小
【详解】[1]五指山舰的排水量为
五指山舰所受的浮力
[2]五指山舰在水面漂浮,浮力等于重力。五指山舰向陆地输送淡水的过程中,五指山舰所受总重力减小,该舰所受浮力变小。
8.(24-25八年级下·辽宁沈阳·期中)浮沉条件在我们生活中有很多应用:气象用探测气球里所充气体的密度___________(填“大于”“小于”或“等于”)空气的密度;盐水选种时干瘪、虫蛀的种子会漂浮在水面,这样的种子重力___________(填“大于”“小于”或“等于”)它所受的浮力。
【答案】 小于 等于
【详解】[1]根据浮沉条件可知,气象用探测气球升空,里面气体的密度小于空气的密度。
[2]盐水选种时干瘪、虫蛀的种子会漂浮在水面,受到的重力与浮力二力平衡,种子重力等于它所受的浮力。
9.(24-25八年级下·辽宁沈阳·期中)如图所示密度计,质量为10g,放到甲液体中静止时所受浮力为______N;当将其放入乙液体中,静止时如图所示,则______(选填“”,“”或“”)。
【答案】 0.1
【详解】[1]密度计在甲液体中静止时漂浮,则所受浮力为
[2]密度计在甲乙液体中静止时均漂浮,浮力等于重力,重力相同,则浮力相同。由图可知,密度计排开甲液体的体积较小,根据可知,甲液体的密度较大,即。
10.(24-25八年级下·辽宁协作校·期中)如图甲所示,中国首艘国产大型邮轮“爱达魔都号”,是全球首创5G邮轮,该邮轮的排水量为13.5万吨,则该邮轮满载时受到的浮力为______N(g取10N/kg)。如图乙所示,将孔明灯下方的蜡烛点燃,灯内空气被加热后密度______(选填“不变”“变大”或“变小”),使纸质灯罩逐渐膨胀,此时孔明灯并不能立即升空。待到灯罩膨胀到最大,稍过一会儿,孔明灯的重力______浮力,就慢慢上升了。
【答案】 变小 小于
【详解】[1]根据阿基米德原理,得该邮轮满载时受到的浮力为
[2]一定质量的气体,温度升高时,体积膨胀,根据(m不变,V变大 ),密度变小。所以孔明灯内空气被加热后,密度变小。
[3]根据浮与沉的条件可知,孔明灯上升时,浮力大于重力,这样合力向上,才能上升。
三、综合应用题
11.(24-25八年级下·辽宁大连·期中)公元1066年,山西永济县的黄河段发大水把河边拴浮桥的八只镇水神牛冲走了。和尚怀丙叫人把两艘大木船并排拴在一起,船上装满泥沙,并在两木船之间用结实的木料搭了个架子。然后怀丙让人带着绳索潜到水底,用绳索把铁牛绑牢,再把绳索的另一端捆在两船之间的架子上。最后怀丙让人把船上的泥沙扔到河里去,大船慢慢地上升,终于把铁牛从淤泥里拔了出来。假设铁牛质量为39t,其密度为,g取10N/kg,。
(1)求铁牛没出水时受到的浮力;
(2)大船要拉起铁牛,拉力最小;
(3)请用学过的知识解释,为什么怀丙让人把船上的泥沙扔到河里去,大船慢慢的上升,就能把铁牛从淤泥里拔出来?
【答案】(1)
(2)
(3)泥沙从船上卸下后,减小了自身重力,浮力大于重力,船体上升,从而对铁牛产生向上的拉力。
【详解】(1)铁牛质量为39t,其密度为,铁牛体积
铁牛浸没在水中受到的浮力
(2)铁牛重力
拉力最小为
(3)开始时,船和泥沙整体漂浮在水面上,根据漂浮条件,船受到的浮力等于船和泥沙的总重力。当把船上的泥沙扔到河里后,船和泥沙的总重力减小。由于船排开水的体积在短时间内不变,根据阿基米德原理,船受到的浮力不变。此时船受到的浮力大于船和剩余物体的总重力,船就会上升。船上升时通过绳索对铁牛施加向上的拉力,从而能把铁牛从淤泥里拔出来。
考点04跨学科实践:制作微型密度计
一、选择题(本题共2小题,其中1题为单选题,2题为多选题)
1.(24-25八年级下·辽宁锦盘锦·期中)自制的简易密度计如图所示,它是在木棒的一端缠绕铜丝做成的,将其放入不同的液体中,会呈竖直漂浮状态。下列说法正确的是( )
A.木棒越粗,测量误差越小
B.密度计浸入液体的体积越大,说明该液体的密度越小
C.密度计漂浮在水面上静止时,水对密度计的浮力大于它的重力
D.密度计漂浮在水面上静止时,把露出的部分剪去,剩余的部分在水面下静止不动
【答案】B
【详解】A.木棒越粗,相同密度变化下,密度计浸入深度的变化越小,测量误差会越大,而非越小,故A错误。
B.密度计始终漂浮,浮力等于重力(),根据阿基米德原理,越大,说明越小,故B正确。
C.漂浮状态下,浮力与重力是一对平衡力,大小相等,而非浮力大于重力,故C错误。
D.密度计漂浮在水面时,受到的浮力等于重力,当截去密度计露出水面的部分时,重力变小,浮力大于重力,密度计会上浮,最终处于漂浮状态,故D错误。
故选B。
2.(24-25八年级下·辽宁沈阳·期中)小菲在“制作简易密度计”的跨学科实践活动中,用一根圆柱状饮料吸管、一段细铜丝、石蜡等材料制作了一个简易密度计。在标记刻度过程中,发现相邻两刻度线之间的距离较小,为提高测量精度,他想了如下改进方案,其中可行的是( )
A.更换更大的容器盛放液体
B.换横截面积更细的吸管制作密度计
C.换横截面积相等、长度更长的吸管制作密度计
D.适当增大塑料管下端铜丝的质量
【答案】BD
【详解】A.更换更大的容器盛放液体,堆密度计本身的测量精度没有直接影响。因为密度计的工作原理是基于浮力,只要液体能浸没密度计且密度计能在其中竖直漂浮,容器大小不影响密度计对液体密度的测量,所以该方案不可行。故A不符合题意;
B.根据(是排开液体体积的变化量,S是密度计的横截面积,是密度计浸入液体深度的变化量),当换用横截积S更细的吸管制作密度计时,在液体密度变化相同的情况下,排开体体积的变化量相同时,横截面积变小,那么浸入液体深度的变化量就会增大,即相邻两刻度线之间的距离会变大,从而提高测量精度,该方案可行。故B符合题意;
C.换横截面积相等、长度更长的吸管制作密度计,虽然长度增加了,但由于横截面积不变,根据密度计的原理,在相同液体密度变化下,排开液体体积变化量相同,密度计浸入液体深度的变化量也不会改变,所以不能提高测量精度,该方案不可行。故C不符合题意;
D.适当增大塑料管下端铜丝的质量,会使密度计整体重力增大,根据漂浮条件,它在液体中会下沉更多,相当于增大相邻刻度间的距离,所以该方案可行。故D符合题意。
故选BD。
二、填空题
3.(24-25八年级下·辽宁沈阳·期中)如图所示密度计,质量为10g,放到甲液体中静止时所受浮力为______N;当将其放入乙液体中,静止时如图所示,则______(选填“”,“”或“”)。
【答案】 0.1
【详解】[1]密度计在甲液体中静止时漂浮,则所受浮力为
[2]密度计在甲乙液体中静止时均漂浮,浮力等于重力,重力相同,则浮力相同。由图可知,密度计排开甲液体的体积较小,根据可知,甲液体的密度较大,即。
4.(24-25八年级下·辽宁营口·期中)物理兴趣小组的同学制作了一个简易密度计,分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,静止时液面相平如图所示,液体的密度_____。液体对杯底的压强p甲_____ p乙(选填“”“=”或“>”)。
【答案】 < <
【详解】[1]由图可知,简易密度计在甲、乙两种液体中都处于漂浮状态,此时浮力等于重力,因同一支密度计的重力不变,所以密度计在两种液体中所受的浮力相等,即,由图知,密度计排开甲液体的体积大于排开乙液体的体积,密度计在两种液体中所受的浮力相等,根据可知,甲液体的密度小于乙液体的密度。
[2]由题可知静止时液面相平,根据可知,甲烧杯底部受到的液体压强较小,即
5.(24-25九年级上·辽宁沈阳·期中)小明用饮料吸管制作了一只如图所示的简易密度计。分别用它测量水和盐水的密度时,吸管浸入液体的深度分别为h水和h盐水。则h水___h盐水(选填“>”“<”或“=”);用它测量可乐密度时,吸管外“沾”上许多小气泡,测得的密度偏 ___。
【答案】 偏大
【详解】[1]因为密度计不管是在水中还是在盐水中,都是漂浮状态,所以F浮浮盐水=G=F浮水,设密度计的底面积为S,则根据
G =F浮液= 液gV排
得
gSh水= P盐水gSh盐水
已知水< 盐水,所以h水 > h盐水。
[2]由于密度计漂浮时浮力等于重力,重力不变,则浮力不变,根据F浮=液gV排排可知排开液体的体积不变,当测量可乐密度时,吸管上“沾”上许多小气泡,此时
V排 = V气泡 + V浸
所以,密度计浸入可乐中的体积变小,由于密度计的刻度是越往下对应的密度越大,所以测得的液体的密度偏大。
三、实验题
6.(24-25八年级下·辽宁·期中)在“制作简易密度计”的跨学科实践活动,同学们用一根长约20cm的圆柱状饮料吸管、一段细铜丝、石蜡等材料制作了一个简易密度计,称得其总质量为10g。
(1)制作时,用石蜡把吸管下端的管口密封,将一些铜丝密绕在吸管的下端是为了降低重心,使其在液体中处于______状态,该自制密度计漂浮时受到的浮力为______N;(g取10N/kg)
(2)将自制密度计分别放入水中和密度分别为、的食盐水中,待漂浮稳定后用记号笔分别在液面齐平处标出刻度A、B、C(如图甲),刻度C处应标示的密度值为______g/cm3。在标记刻度过程中,发现相邻两刻度线之间的距离较小,为提高测量精度,同学们经想了如下改进方案,其中可行的是______;
A.换更大的容器盛放液体
B.换横截面更细的吸管制作密度计
C.换横截面相等、长度更长的吸管制作密度计
D.适当的增加密度计下端铜丝的质量
(3)将制作好的简易密度计置于水中(如图乙),量出水面至封口端的距离为H,此时密度计受到的浮力为再将同一密度计置于盐水中(如图丙),量出盐水液面至封口端的距离为h,此时密度计受到的浮力为,则______(选填“”“=”或“>”),忽略细铜丝的体积,盐水的密度的表达式ρ盐水=______(用ρ水、H、h表示)。
【答案】(1) 漂浮 0.1
(2) 1.2 BD
(3) =
【详解】(1)[1][2]用石蜡把吸管下端的管口密封,将一些铜丝密绕在吸管的下端是为了降低重心;此时浮力等于重力,密度计在正常使用时处于漂浮状态,浮力等于密度计的重力F浮=G密度计=mg=0.01kg×10N/kg=0.1N
(2)[1]如图C刻度处密度计浸入液体体积是最小的时候,密度计在不同液体中受浮力相同,根据F浮=G排=ρ液gV排
可得物体浸入液体体积越小,液体密度越大,刻度C处应标示的密度值为 1.2g/cm3。
[2]在测量同种液体时,受浮力相同,浸入液体体积相同,由V=Sh在浸入液体体积不变的情况下,要增大相邻刻度之间的距离即增大浸入液体的长度,应减小密度计的横截面积,所以选择横截面积较小的吸管可以提高密度计的精确度。适当的增加密度计下端铜丝的质量,这样密度计在不同液体中浸入的深度变大,相当于增大相邻刻度间的距离,故AC不符合题意,BD符合题意。
故选BD。
(3)[1]同一密度计的重力相等,只要该密度计是漂浮在液体中,密度计受到的浮力大小都是等于自身重力的,所以F1=F2。
[2]在水中密度计的浮力表示为F浮=ρ水gV=ρ水gSH
在盐水中密度计的浮力表示为F浮=ρ盐水gV'=ρ盐水gSh
浮力相等时ρ水gSH=ρ盐水gSh
解得
试卷第1页,共3页
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专题04浮力
4大高频考点概览
· 考点01 浮力
· 考点02 阿基米德原理
· 考点03物体的浮沉条件及应用
· 考点04 跨学科实践:制作微型密度计考点01浮力
一、单选题
1.(24-25八年级下·辽宁大连·期中)如图,盛水的烧杯放在水平桌面上,一个苹果漂浮在水面上。苹果受到的浮力的施力物体是( )
A.苹果 B.水 C.烧杯 D.桌面
2.(24-25八年级下·辽宁沈阳·期中)如图所示,将质量为2kg的物体浸没在水中,此时弹簧测力计的示数为15N(g=10N/kg),下列说法中正确的是( )
A.物体受到的重力为2N
B.物体受到的浮力为15N
C.物体受到的浮力方向是竖直向下
D.此时物体上表面受到水的压力为2N,则其下表面受到水的压力为7N
3.(24-25八年级下·辽宁丹东·期中)下列物体没有受到浮力的是( )
A.放飞的孔明灯 B.海底水草的叶子
C.水中行驶的轮船 D.遨游在太空的天宫一号
二、填空题
4.(24-25八年级下·辽宁大连·期中)如图,洗手盆底部的出水口塞着水堵头。则水对水堵头_______压强,_______浮力。(均选填“有”或“没有”)
5.(24-25八年级下·辽宁大连·期中)如图所示,浸没在液体中的圆柱形物体受到浮力作用,是因为液体内部存在________。用弹簧测力计测出物体此时所受浮力,物体下表面连接的传感器显示其所受压力,则可计算出其上表面所受压力________。
6.(24-25八年级下·辽宁丹东·期中)一物体挂在弹簧测力计下测出重力为,将其浸没在水中,发现弹簧测力计的示数变化了,则该物体受到的浮力为___________N,重力与浮力的合力为___________N。
7.(24-25八年级下·辽宁葫芦岛·期中)在海军博物馆的展品中,有黄旭华老师设计的、现已退役的“长征一号”核潜艇,“长征一号”现被定为国家一级革命文物。现役时“长征一号”在海中下潜过程中,所受海水的压强将______;随着下潜深度的增加,潜在海面下的潜水艇所受浮力将______。
8.(24-25八年级下·辽宁沈阳·期中)如图所示,浸没在液体中的物体,其下表面受到液体向上的压力_________上表面受到液体向下的压力,这个压力差就是产生浮力的原因。珠江大桥的桥墩支撑着大桥与桥上川流不息的车辆的重力,则桥梁的所有桥墩受到的浮力为_________N。
三、作图题
9.(24-25八年级下·辽宁葫芦岛·期中)如图所示为鸡蛋在水中匀速直线上浮时某一时刻的图片,请画出鸡蛋此时受力情况。
10.(24-25八年级下·辽宁葫芦岛·期中)如图将重15N的圆球用线吊着缓慢的浸没在水中,当圆球完全浸没后所受浮力为10N。请在图中画出圆球所受浮力和重力的示意图。
四、实验题
11.(24-25八年级下·辽宁沈阳·期中)物理兴趣小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中,用弹簧测力计挂着一实心物块,下图A、B、C、D、E分别为实验情景。
(1)物块浸没在水中时受到的浮力是______N;
(2)由图A、B、C可得结论:当液体密度一定时,物体____________越大,所受浮力越大;
(3)由图A和图______(填字母符号),可知物体受到浮力的大小与液体的密度有关;
(4)同桌小红根据图A、B、C得出结论,物体在液体中深度越深,受到的浮力越大。你认为小红的结论是______(选填“正确”或“错误”)的,理由是没有控制____________相同;
(5)小明还想探究物体所受浮力的大小跟物体的密度是否有关,下列实验方案中你认为合理的是______。
A.选两个质量相等,密度不同的实心物体,分别浸没在水中,比较浮力大小
B.选两个体积相等,密度不同的实心物体,分别浸没在水中,比较浮力大小
C.选两个密度相等,体积不同的实心物体,分别浸没在水中,比较浮力大小
考点02阿基米德原理
一、选择题(本题共9小题,其中1~3题为单选题,4-9题为多选题)
1.(24-25八年级下·辽宁沈大连·期中)如图,潜水员在水下呼吸时,吐出的气泡在上升过程中,会逐渐变大,气泡在上升过程中所受浮力和气泡内气体压强的变化情况是( )
A.浮力变大,压强变大 B.浮力变大,压强变小
C.浮力变小,压强变小 D.浮力不变,压强变大
2.(24-25八年级下·辽宁葫芦岛·期中)取一个空的透明塑料瓶,在瓶口扎上橡皮膜,将塑料瓶浸在液体中。第一次瓶口朝上如图(a),第二次和第三次瓶口朝下如图(b)和图(c)(),塑料瓶在液体里的位置均相同( )
A.橡皮膜向瓶内凹进越多,表明其受到液体压强越大
B.图(a)和图(b)中的塑料瓶所受浮力相等
C.图(a)与图(c)能比较液体压强与深度的关系
D.图(b)与图(c)比较,图(c)中的橡皮膜凹进得更多
3.(24-25八年级下·辽宁营口·期中)当海水的温度及所含盐分变化时,可能会导致海水密度发生突变,在垂直海面方向上形成一个类似“悬崖”的突变水层,在如图所示的情形中,若有潜艇潜航至此水域时,就会急速下沉,发生“掉深”事故,危及潜艇安全。我军潜艇曾创造过遭遇“掉深”自救成功的奇迹。下列相关说法正确的是( )
A.潜艇在高密度水层悬浮时,所受浮力大于其重力
B.潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时,所受浮力不变
C.潜艇遭遇“掉深”进行自救时,需快速排出水箱中的水
D.潜艇从刚要露出水面至漂浮在水面的过程中,其所受浮力变大
4.(24-25八年级下·辽宁本溪·期中)弹簧测力计下挂一长方体,将长方体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,将其逐渐浸入水中,图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像(忽略液面变化),下列说法中正确的是( )
A.长方体刚浸没时下表面受到水的压力是4N
B.长方体的体积是
C.长方体受到的最大浮力是5N
D.长方体的密度是
5.(24-25八年级下·辽宁朝阳·期中)如图所示,乙丙两个相同的柱形容器中盛有体积相同的水或未知液体,将圆柱体依次放入这两个容器中。下列说法正确的是(,g取10N/kg)( )
A.图乙中圆柱体上下表面受到水的压力之差等于1N
B.图乙中圆柱体的重力与浮力的合力竖直向下
C.图丙中未知液体的密度大于1.0×103kg/m3
D.图丙中若剪断圆柱体上方细绳,圆柱体静止时受到的支持力为2.2N
6.(24-25八年级下·辽宁葫芦岛·期中)阿基米德是古希腊伟大的数学家和物理学家,他的发明和科学发现对人类文明的贡献是巨大的。他的流体静力学原理为后来的船舶设计和制造提供了理论基础,而他的杠杆原理和斜面理论则为机械工程和建筑学提供了重要指导。有一次阿基米德在洗澡时观察到水溢出,从而发现了浮力定律。关于浮力的计算方法下列说法正确的有( )
A.称重法 B.压力差法 C.阿基米德原理 D.溢水法
7.(24-25八年级下·辽宁大连·期中)如图所示,放在水平桌面上的溢水杯盛满水,在弹簧测力计下挂一个实心金属块,弹簧测力计示数为F1(如图甲);将金属块缓慢浸没水中(未接触溢水杯底),溢出的水流入小烧杯,弹簧测力计的示数为F2(如图乙)。下列分析正确的是( )
A.水对溢水杯底部的压强关系为 p甲=p乙
B.溢水杯对水平桌面的压力
C.小烧杯中水的质量等于
D.金属块排开水的体积等于
8.(24-25八年级下·辽宁阜新·期中)如图所示,为验证阿基米德原理,小明将装满水的溢水杯放到电子秤上,再用细线系住铝块,缓慢将铝块浸入水中,铝块始终不与溢水杯接触。在这一过程描述错误的是( )
A.水对溢水杯底的压力变小
B.水对溢水杯底的压强变大
C.铝块浸没在水中静止时,细线对铝块的拉力等于铝块排开水的重力
D.若电子秤示数不变,则验证了阿基米德原理
9.(24-25八年级下·辽宁沈阳·期中)如图所示,将放在水平桌面上的溢水杯盛满水,在空气中用弹簧测力计提着一个实心铁块,此时测力计示数为,如图甲所示;然后将铁块缓慢浸没水中(未接触溢水杯),溢出的水流入小烧杯,此时弹簧测力计的示数为,如图乙所示。下列分析判断正确的是( )
A.水对溢水杯底部的压强
B.小烧杯中水的重力
C.水对溢水杯底部的压力
D.铁块受到的浮力
二、填空题
10.(24-25八年级下·辽宁沈阳·期中)体积相同的A、B、C三个小球浸在水中稳定后的情形如图所示,分析可知___________球受到的浮力最小,B球受到的浮力___________(选填“大于”“小于”或“等于”)C球受到的浮力。
11.(24-25八年级下·辽宁阜新·期中)丽丽使用电子秤称得一个鸡蛋的质量为55g,将其放入水中后沉入水底,如图所示,逐渐向水中加盐,待鸡蛋悬浮于水中静止时,鸡蛋所受浮力大小为__________N;沉底时鸡蛋受到的浮力为F1,悬浮时鸡蛋受到的浮力为F2,则F1__________F2(选填“>”、“=”或“<”)。
三、实验题
12.(24-25八年级下·辽宁朝阳·期中)在“探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系”实验中:
(1)如图甲所示,是小阳进行实验的步骤图。由步骤②③可知,石块浸没在盛满水的溢水杯中时它受到______的大小;石块排开的水所受的重力可由______两个步骤中的数据计算出。
(2)根据甲图中的实验数据可知:物体所受浮力的大小与它排开的液体所受的重力______。
(3)若步骤②中溢水杯里的水没有装满,则会导致本实验测量出的F浮______G排。
(4)小阳又将该石块浸没在图乙所示的液体中,发现此时弹簧测力计的示数F=1.2N,请计算出该容器中所装液体的密度是多少kg/m3?(取ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg,写出必要的文字说明、表达式及最后结果)
四、综合应用题
13.(24-25八年级下·辽宁沈阳·期中)如图甲所示,水平桌面上放着一个重为5N,底面积为20cm2的容器,向容器中装入0.3kg的水后,水深为10cm,g取10N/ kg,求:
(1)水对容器底的压力;
(2)容器对桌面的压强;
(3)如图乙所示,将一个边长为5cm的正方体木块放入水中,当木块静止时浸入水中的体积为75cm3,求木块受到的浮力。
14.(24-25八年级下·辽宁协作校·期中)如图所示,将一个盛有水的圆柱形容器置于水平桌面上,用细杆(体积和质量均可忽略)将一个小球按压在水面下,使小球完全浸没在水中。小球静止时,细杆对小球的压力为F。已知小球的质量是0.8kg,小球的体积是10-3m3,图中圆柱形容器中水的深度为30cm,容器的底面积为2×10-2m2,(水的密度为1.0×10³kg/m3)求:
(1)此时容器底部所受水的压力;
(2)小球在水中受到的浮力;
(3)细杆对小球的压力F。
考点03物体的浮沉条件及应用
一、单选题
1.(24-25八年级下·辽宁大连·期中)母亲节那天,小梦给妈妈煮饺子。他把饺子放入沸水中,饺子先下沉到锅底,过一会儿又上浮,最终漂浮在水面上。对于同一个饺子,下列分析正确的是( )
A.下沉的过程中,受到水的压强不变
B.下沉到锅底时不受浮力
C.上浮过程中,受到的浮力等于它所受的重力
D.上浮过程比下沉过程受到的浮力大
2.(24-25八年级下·辽宁沈阳·期中)“大鹏一日同风起,扶摇直上九万里”。随着国家科技的飞速发展,中国人自古就有的“上天入海”的梦想,梦想正在一步步变为现实。关于如图“国之重器”的分析,其中不正确的是( )
A.甲图,AS700飞艇悬停在空中时受到的浮力等于重力
B.乙图,093型核潜艇浸没在水中下潜过程中,受到的浮力不变,压强变大
C.丙图,C919客机加速升空时,其浮力大于重力
D.丁图,“山东号”航母上的舰载机起飞后,航母的吃水深度变浅
3.(24-25八年级下·辽宁葫芦岛·期中)如图孔明灯在空中匀速上升时( )
A.内部气体密度等于外面空气密度 B.所受到的大气压越来越大
C.升空主要是利用增大排开空气的体积 D.所受的浮力等于灯受到的重力
4.(24-25八年级下·辽宁抚顺·期中)盐水选种是一种巧妙挑选种子(良种密度相对于次种子大)的方法,选种前需要配制一定浓度的盐水,然后把种子倒入盐水中,漂浮于水面的是次种,沉入容器底的是良种 (如图所示)。下列说法正确的是( )
A.漂浮于水面的次种所受浮力大于自身重力
B.盐水选种时所用盐水的密度要大于所有良种的密度
C.若要选出更好 (密度大)的良种,则需要往盐水中加入适当的盐
D.体积相同的良种和次种,良种受到的浮力较小
5.(24-25八年级下·辽宁营口·期中)如图甲所示是一款U型水上机器人,它被誉为“会跑的救生圈”,通过操控手柄可远距离、快速、精准送达,实现对落水人员的快速救援。已知这款机器人的质量为12kg,体积为0.14m3。如图乙所示,若一个被救援的人正怀抱这款机器人一起漂浮在水面上,人的质量为60kg,人有的体积露出水面。则下列说法正确的是( )
A.图甲,漂浮在水面的机器人受到的浮力大于重力
B.图甲,漂浮在水面的机器人排开水的体积为0.14m3
C.图乙,被救援的人和机器人受到的总浮力为480N
D.图乙,被救援人和机器人排开水的总体积为0.072 m3
二、填空题
6.(24-25八年级下·辽宁丹东·期中)一艘轮船满载时的排水量为吨,这艘轮船满载时受到的浮力为______N;潜水艇通过改变自身重力实现上浮和下潜,当潜水艇未露出水面,上浮的过程中,潜水艇受到海水(海水的密度不变)的浮力______(选填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10N/kg)
7.(24-25八年级下·辽宁葫芦岛·期中)2022年1月,海啸导致南太平洋岛国汤加淡水紧缺。为实施人道主义救援,中国海军五指山舰日夜兼程抵达汤加之后,停泊于码头旁并通过管道向陆地输送550t淡水。已知五指山舰的排水量为620t,此时五指山舰所受的浮力大小为____N,如图所示,为五指山舰向陆地输送淡水的过程中,五指山舰所受浮力怎么变____。(“变大”“变小”“不变”)
8.(24-25八年级下·辽宁沈阳·期中)浮沉条件在我们生活中有很多应用:气象用探测气球里所充气体的密度___________(填“大于”“小于”或“等于”)空气的密度;盐水选种时干瘪、虫蛀的种子会漂浮在水面,这样的种子重力___________(填“大于”“小于”或“等于”)它所受的浮力。
9.(24-25八年级下·辽宁沈阳·期中)如图所示密度计,质量为10g,放到甲液体中静止时所受浮力为______N;当将其放入乙液体中,静止时如图所示,则______(选填“”,“”或“”)。
10.(24-25八年级下·辽宁协作校·期中)如图甲所示,中国首艘国产大型邮轮“爱达魔都号”,是全球首创5G邮轮,该邮轮的排水量为13.5万吨,则该邮轮满载时受到的浮力为______N(g取10N/kg)。如图乙所示,将孔明灯下方的蜡烛点燃,灯内空气被加热后密度______(选填“不变”“变大”或“变小”),使纸质灯罩逐渐膨胀,此时孔明灯并不能立即升空。待到灯罩膨胀到最大,稍过一会儿,孔明灯的重力______浮力,就慢慢上升了。
三、综合应用题
11.(24-25八年级下·辽宁大连·期中)公元1066年,山西永济县的黄河段发大水把河边拴浮桥的八只镇水神牛冲走了。和尚怀丙叫人把两艘大木船并排拴在一起,船上装满泥沙,并在两木船之间用结实的木料搭了个架子。然后怀丙让人带着绳索潜到水底,用绳索把铁牛绑牢,再把绳索的另一端捆在两船之间的架子上。最后怀丙让人把船上的泥沙扔到河里去,大船慢慢地上升,终于把铁牛从淤泥里拔了出来。假设铁牛质量为39t,其密度为,g取10N/kg,。
(1)求铁牛没出水时受到的浮力;
(2)大船要拉起铁牛,拉力最小;
(3)请用学过的知识解释,为什么怀丙让人把船上的泥沙扔到河里去,大船慢慢的上升,就能把铁牛从淤泥里拔出来?
考点04跨学科实践:制作微型密度计
一、选择题(本题共2小题,其中1题为单选题,2题为多选题)
1.(24-25八年级下·辽宁锦盘锦·期中)自制的简易密度计如图所示,它是在木棒的一端缠绕铜丝做成的,将其放入不同的液体中,会呈竖直漂浮状态。下列说法正确的是( )
A.木棒越粗,测量误差越小
B.密度计浸入液体的体积越大,说明该液体的密度越小
C.密度计漂浮在水面上静止时,水对密度计的浮力大于它的重力
D.密度计漂浮在水面上静止时,把露出的部分剪去,剩余的部分在水面下静止不动
2.(24-25八年级下·辽宁沈阳·期中)小菲在“制作简易密度计”的跨学科实践活动中,用一根圆柱状饮料吸管、一段细铜丝、石蜡等材料制作了一个简易密度计。在标记刻度过程中,发现相邻两刻度线之间的距离较小,为提高测量精度,他想了如下改进方案,其中可行的是( )
A.更换更大的容器盛放液体
B.换横截面积更细的吸管制作密度计
C.换横截面积相等、长度更长的吸管制作密度计
D.适当增大塑料管下端铜丝的质量
二、填空题
3.(24-25八年级下·辽宁沈阳·期中)如图所示密度计,质量为10g,放到甲液体中静止时所受浮力为______N;当将其放入乙液体中,静止时如图所示,则______(选填“”,“”或“”)。
4.(24-25八年级下·辽宁营口·期中)物理兴趣小组的同学制作了一个简易密度计,分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,静止时液面相平如图所示,液体的密度_____。液体对杯底的压强p甲_____ p乙(选填“”“=”或“>”)。
5.(24-25九年级上·辽宁沈阳·期中)小明用饮料吸管制作了一只如图所示的简易密度计。分别用它测量水和盐水的密度时,吸管浸入液体的深度分别为h水和h盐水。则h水___h盐水(选填“>”“<”或“=”);用它测量可乐密度时,吸管外“沾”上许多小气泡,测得的密度偏 ___。
三、实验题
6.(24-25八年级下·辽宁·期中)在“制作简易密度计”的跨学科实践活动,同学们用一根长约20cm的圆柱状饮料吸管、一段细铜丝、石蜡等材料制作了一个简易密度计,称得其总质量为10g。
(1)制作时,用石蜡把吸管下端的管口密封,将一些铜丝密绕在吸管的下端是为了降低重心,使其在液体中处于______状态,该自制密度计漂浮时受到的浮力为______N;(g取10N/kg)
(2)将自制密度计分别放入水中和密度分别为、的食盐水中,待漂浮稳定后用记号笔分别在液面齐平处标出刻度A、B、C(如图甲),刻度C处应标示的密度值为______g/cm3。在标记刻度过程中,发现相邻两刻度线之间的距离较小,为提高测量精度,同学们经想了如下改进方案,其中可行的是______;
A.换更大的容器盛放液体
B.换横截面更细的吸管制作密度计
C.换横截面相等、长度更长的吸管制作密度计
D.适当的增加密度计下端铜丝的质量
(3)将制作好的简易密度计置于水中(如图乙),量出水面至封口端的距离为H,此时密度计受到的浮力为再将同一密度计置于盐水中(如图丙),量出盐水液面至封口端的距离为h,此时密度计受到的浮力为,则______(选填“”“=”或“>”),忽略细铜丝的体积,盐水的密度的表达式ρ盐水=______(用ρ水、H、h表示)。
试卷第1页,共3页
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