9.4 物体的浮与沉 同步练习 2025-2026学年沪科版物理八年级全一册
2026-03-26
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版八年级全一册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第四节 物体的浮与沉 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.14 MB |
| 发布时间 | 2026-03-26 |
| 更新时间 | 2026-03-29 |
| 作者 | 秀娟12 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57018864.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
9.4物体的浮与沉
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.甲、乙两个完全相同的圆柱形容器静止放在水平桌面上,装有两种不同的液体,将物体A分别放入两种液体中,静止时A浸入两种液体的情况如图所示,两容器中液面相平。两容器中的液体密度分别为和;两容器中的液体对A产生的浮力分别为和;两容器中液体对容器底部的压强分别为和;两容器对桌面的压力分别为和。则下列判断中正确的是( )
A. B. C. D.
2.下列实例中,利用大气压强的是( )
A.孔明灯升空 B.拦河坝形状上窄下宽
C.使用拔火罐治病 D.洗手池回水管的水阻隔臭气
3.如图甲所示的薄壁圆柱形容器(容器质量不计)底面积为,将一体积为的木块放入水中静止时,有体积露出水面;用一根质量和体积不计的细线把容器底和木块底部中心连接起来,如图乙所示,取,下列说法中错误的是( )
A.木块的密度为
B.木块漂浮时排开水的质量为
C.乙图中,细线对木块的拉力为
D.甲、乙两图所示情况,容器对水平桌面的压强相等
4.甲、乙两只完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一只鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两杯中液面相平,鸡蛋所处的位置如图所示.关于鸡蛋受到的浮力F甲和F乙,液体密度ρ甲和ρ乙,则下列说法正确的是( )
A.F甲<F乙 B.F甲>F乙 C.ρ甲>ρ乙 D.ρ甲<ρ乙
5.图甲为一种在水下执行海洋环境监测任务的滑翔机,它主要由图乙所示的密封舱、非密封舱两部分组成,通过液压泵将油在内、外两个弹性油囊间来回转移,从而实现上浮和下潜。下列关于该滑翔机的说法正确的是( )
A.主要通过改变自重实现上浮或下潜
B.上浮时油从内油囊转移到外油囊
C.悬浮时排开的水所受的重力大于自重
D.下潜过程中所受水的压强不变
6.为探究浮力产生的原因,疯狂物理小组制作了一个特别的水槽:重为的水槽分成M、N两部分,M底部的横截面积为,N底部的横截面积为,且有一个边长为的正方形开口,容器厚度均忽略不计,如图甲所示,。现将一个质量为,边长为的正方体木块完全密封在正方形开口上方并使其不下落,然后向N水槽中加水使,水未从N流出,观察到木块并没有上浮,如图乙所示。继续向M槽中加水,如图丙所示,直至木块能刚好脱离N水槽的底部时,停止加水。以下说法正确的是( )
A.向N水槽中加水结束时,木块上表面受到水的压力为
B.向M水槽中加水,当深度为时,木块刚好上浮
C.木块上浮最终静止后,整个水槽对桌面的压强为
D.木块最终漂浮时,水对M底部的压强为
7.物理在生活中有很多应用,以下实例中利用连通器原理制成的是( )
A.压力锅 B.吸尘器 C.热气球 D.船闸
8.如图,将一简易密度计先后放入甲、乙两种不同液体里。两种液体密度分别为ρ甲、ρ乙,密度计所受的浮力分别为F1、F2。下列说法正确的是( )
A.ρ甲>ρ乙 F1> F2
B.ρ甲>ρ乙 F1= F2
C.ρ甲<ρ乙 F1< F2
D.ρ甲<ρ乙 F1= F2
9.一个质量为80g的圆柱形瓶身的空玻璃瓶,瓶内装10cm高的水密封后放在水平地面上,如图甲所示。再将玻璃瓶分别倒置在盛有水和某种未知液体的容器中,静止后,瓶内、外液面的高度差如图乙、丙所示(,g取10N/kg,瓶壁厚度忽略不计)。下列说法正确的是( )
A.玻璃瓶在水中受到的浮力小于在未知液体中受到的浮力
B.玻璃瓶底的面积为
C.未知液体的密度为
D.玻璃瓶在水中受到的浮力为4N
10.如图所示,a、b两种物质的质量和体积关系图像如图所示,分别用a、b两种物质制成质量相等的甲、乙两实心物体,浸没在水中。松手稳定后( )
A.甲漂浮,甲受浮力大于乙 B.乙漂浮,乙受浮力小于甲
C.甲沉底,甲受浮力小于乙 D.乙沉底,乙受浮力小于甲
二、填空题
11.如图所示,水平桌面上甲、乙两个质量和底面积相同形状不同的容器内,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,两容器内液面相平。两个小球受到的浮力分别为、,甲、乙容器底部受到液体的压力分别、。则__________,__________,容器对桌面的压强__________。(以上各空均选填“>”、“=”或“<”)
12.如图所示,水平桌面上有底面积为150cm2,高25cm的轻质柱形容器,底部放置密度为0.5g/cm3,边长为10cm的正方体A。在距离水平桌面高30cm的天花板上通过一长为5cm的细线悬挂重为6N,边长为5cm的正方体B,且B在A的正上方。缓慢向容器中加水,当A恰好漂浮时(还未接触到B),水对容器底部的压强为______Pa。继续向容器中加水,当细绳拉力刚好为0时,A底部受到的液体压力为______N。(g=10N/kg)
13.如图甲所示的密闭容器,壁厚忽略不计,其底部是边长为5cm的正方形,容器内装有6cm的水,此时水对容器底的压强为 ___________Pa。将容器倒置并使其在水中竖直漂浮,如图乙所示,容器内外水面的高度差为3cm,则容器的质量为___________g。(,g取10N/kg)
14.周末萍萍同妈妈一起观看《哪吒2魔童闹海》电影,观察到敖丙在深海中遇见父王敖光时,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。为什么会这样呢?难道弄错方向了吗?请你用所学的物理知识帮助萍萍完善其道理的解释。
这是因为眼泪比水的密度_______,受_______的影响产生向_______运动的趋势,叠加海水流动、温度差异、盐度分布等因素,就造成我们看到的眼泪往上流的奇妙景象。
15.用手将一重为6N的物体全部压入水中,物体排开的水重8N,此时物体受到的浮力为___________N,放手后物体将___________(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”),待物体静止时排开水的体积是___________m3。(g取10N/kg,水密度1.0×103kg/m3)
三、实验题
16.学习了密度的测量知识后,小明同学想自己做实验测量小石块的密度,于是从实验室借来仪器进行实验:
(1)将天平取出放在水平桌面上,正确测量时,右盘中砝码和游码位置如图甲所示,则小石块的质量为 ________g;
(2)将小石块取下后,用细线将石块系住,慢慢放入如图乙所示的量筒内,发现水面上升到40mL 处, 则小石块的密度为 ________ kg/m3;
(3)小明又想用爸爸新买的精度很高的手提式电子秤,(既可以测量力,也可以测量质量),对小石块的密度重新进行了测量,步骤如下:
①先将小石块用细线系好,悬挂在电子秤的下端,如图丙所示,待电子秤示数稳定后,读出并记为F1;
②再在小桶里倒入适量的水,悬挂在电子秤的下端,如图丁所示,待电子秤示数稳定后,读出并记为F2;
③再用手提着系着小石块的细线一端,将小石块缓慢地浸没在水中,但要保证石块________,如图戊所示。待电子秤示数稳定后,读出并记为F3,完成以上测量后,根据所得实验数据,请你写出石块密度的表达式:ρ石=_______; (用字母表示,水的密度为ρ水)
④若戊图中小石块吸水(小石块吸水后体积保持不变),会使密度测量值 ______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”) 。
(4)同班的小红想知道丁图中的盐水密度是多少,于是设计了如图己所示的实验装置。内外两个容器紧密粘合在一起,内部小容器的底部为一张弹性很好的橡皮膜。小红进行了如下操作:
a.在内部小容器内装入适量待测盐水,发现橡皮膜向下突出;
b.在外部大容器内装入清水,直到橡皮膜变平,测出盐水深度h以及清水与盐水的液面高度差Δh,请你写出盐水的密度表达式:ρ盐水=____(用含有h、Δh和ρ水的式子表示)。
(5)同班的小薇想利用刻度尺和平底柱形杯测量可乐的密度 ,步骤如下:
①小薇利用一块已知密度为ρ木的立方体木块和刻度尺测可乐的密度如图所示,她找来家里的柱形杯,装入一定量的可乐,测出杯中可乐的深度h1,
②将木块漂浮在可乐表面,测出此时杯中可乐的深度h2,
③用____(选填“粗”或“细”)铁丝将木块全部压入可乐中,测出此时杯中可乐的深度h3,则可乐密度的表达式ρ可乐=_____(用h1、h2、h3和ρ木表达)。如果②③两步交换做,则测出的可乐密度会_____(填“变大”,“变小”或“不变”)。
四、综合题
项目主题:制作微型密度计
项目提出:小梦回家看望爷爷的时候,正好碰到爷爷在挑选下一季要种植的种子。她联系到自己所学知识,准备为爷爷制作一个微型密度计帮助爷爷选种。
任务一 了解微型密度计的工作原理及设计要求
17.(知原理)密度计是测量液体______的仪器,它是利用物体的______条件工作的,如图所示,它的重力和浮力大小______;液体的密度越大,它排开液体的体积越______,密度计的位置也就越______(选填“高”或“低”)。所以密度计上越往下,标注的密度值越______;
18.(作设计)如图是综合实践活动中,小梦用自制密度计测量液体密度的场景。这种简易密度计从上到下的标度依次变______(选填“大”或“小”),原因是______;
任务二 制作微型密度计
19.(做制作)(1)在制作简易密度计的综合实践活动中,小梦将吸管的一端塞入一些铜丝作为配重,并用石蜡将吸管的底端封闭,做成一只简易密度计,如图甲。将该密度计分别放入水、盐水和酒精中测试发现,放入其中某一种液体时密度计不能处于竖直状态,则该液体是______,接下来合理的操作是______,改进后重新进行密度的标记实验,标记的刻度如图乙所示,则刻度A处标记的应是______的密度值,实验结束后,小梦还想进一步提高该密度计的精确度,可行的方案是______;
(2)在吸管一端塞入铜丝作为配重制作密度计,两端用蜡密封好,放水中后如图丙,此时应适当______(选填“增加”或“减少”)铜丝的量。调整并标好刻度后如图乙,A处示数为1g/cm3,C处为1.8g/cm3。把它放入某液体中,液面恰好处在AC的中点D处,则所测液体的密度______(选填“大于”“等于”或“小于”)1.4g/cm3。如果再增加一些配重,则D处对应的液体密度值应______(选填“调大”“不调”或“调小”);
任务三 测试微型密度计
20.(做测试)测试微型密度计
(1)简易密度计上的刻度分布是______(选填“均匀”“不均匀”)的;
(2)小华利用不同吸管成功自制了几支密度计,其中精确度最高的密度计是______;
A.长度最长的 B.横截面积最小的 C.质量最大的 D.浸入水中的深度最深的
(3)利用笔芯可自制密度计。为使笔芯______漂浮在液体中,同款的新笔芯和用了一半油墨的旧笔芯,应该选用______。将所选笔芯放入水中,在笔芯上标出液面的位置A,将笔芯放入酒精()中,标出液面的位置B,如图所示,笔芯在水中和酒精中受到的浮力分别为F1和F2,两者的大小关系为:F1______F2。将笔芯放入密度为0.9g/cm3的液体中,则位置C和D中,液面对应的位置可能是______。
21.如图所示,小明和妈妈乘坐观光船在公园里游玩,船和人的总重为2.3×103N, 船底距离水面0.6m。问:(ρ水=1.0×10³kg/m³,g取10N/kg)
(1)观光船受到浮力的方向为 ____________
(2)观光船排开水的体积是多少?____________
(3)船底10cm2的面积上受到水的压力是多少?____________
22.阅读短文,回答问题。(取10N/kg)
如图所示,2019年10月国产航母山东舰完成第八次试航,山东舰满载时的排水量为,制造航母的钢板要求强度大、耐高温、防弹、不易变形;舰载机是在航空母舰上起降的飞机,山东舰搭载的舰载机每架质量是5150kg,每一架舰载机与甲板的总接触面积为,舰载机在航母上着陆时,必须适时勾住阻拦索,达到强行减速的目的;推重比是指飞机发动机产生的总推力与飞机总重的比值,已知该舰载机以720km/h水平匀速飞行时的推重比为1.2,舰载机水平匀速飞行时的推力与速度的平方成正比。
(1)航母在海面上匀速前进时,航母总重力与______是一对平衡力,满载时航母受到的浮力为______N;
(2)下列说法中,正确的是______;
A.航母舰体外壳是弹性好的特殊钢板 B.为了飞机着陆,航母甲板要光滑些
C.舰载机飞行时机翼上方的流速较大 D.阻拦索强行减速减小了飞机的惯性
(3)一架停在甲板上的舰载机对甲板的压强为______Pa,其中两架舰载机起飞后,航母舰底受到的海水压强______(选填“变大”、“不变”或“变小”),航母排开海水的体积变化______;(海水密度为)
(4)舰载机的某个钢制零件质量为158kg,现选用强度更高的等体积钛合金材料,已知钛合金的密度为,则该零件的质量可以减少68kg,若舰载机的钢制零件全部用等体积钛合金制造,则舰载机以720km/h的速度水平匀速飞行的推重比______(选填“变大”、“不变”或“变小”);(钢的密度为)
(5)假设舰载机质量不变,当舰载机以360km/h水平匀速飞行时,受到的空气阻力______N。
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《9.4物体的浮与沉》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
B
D
B
C
D
B
C
C
1.B
【详解】A.由于物体A漂浮在液体甲中,所以
而物体A在液体B中沉底,所以
所以
故A错误;
B.由于两容器中液体深度相同,根据液体压强公式可知密度大的液体对容器底部的压强大,所以
故B正确;
C.由于物体漂浮在液体1中,所以
而物体在液体2中沉底,所以
所以
故C错误;
D.由图可知
又因为
根据可知
所以
由于容器对地面的压力等于容器的重力、液体的重力以及物体A的重力之和,所以,故D错误。
故选B。
2.C
【详解】A.孔明灯升空是由于孔明灯受到的浮力大于重力,故A不符合题意;
B.拦河坝形状上窄下宽,是由于水的压强随水的深度增加而增大,故B不符合题意;
C.使用拔火罐治病,现将火罐内的氧气燃烧,使罐内的气体变少,罐内的气压变小,小于大气压,在大气压作用下,火罐吸附在皮肤上,故C符合题意;
D.洗手池回水管的水阻隔臭气利用连通器,故D不符合题意。
故选C。
3.B
【详解】A.由题目描述可知,木块在水中静止时有部分体积露出水面,说明木块处于漂浮状态,此时浮力等于重力; 木块漂浮时,浮力等于重力,即
可得
由题意知
则
可求出
故A正确,不符合题意;
B.木块漂浮时排开水的体积
排开水的质量
故B错误,符合题意;
C.乙图中,假设细线对木块产生拉力F,木块受力平衡满足
由A选项可知
那么
木块完全浸没时,排开水的体积等于木块的体积,根据阿基米德原理,
故
故C正确,不符合题意;
D.甲、乙两图中容器对桌面的压力均等于容器、水和木块的总重力,因此容器对水平桌面的压强相等,故D正确,不符合题意。
故选B。
4.D
【详解】鸡蛋在甲杯的液体中悬浮,鸡蛋受到的浮力等于自身重力;鸡蛋在乙杯的液体中漂浮,鸡蛋受到的浮力等于自身重力;所以,鸡蛋在两杯液体中受到的浮力相等,即F甲=F乙;鸡蛋在甲杯的液体中悬浮,所以鸡蛋的密度等于甲杯中液体的密度;鸡蛋在乙杯的液体中漂浮,所以鸡蛋的密度小于乙杯中液体的密度。所以,乙杯中液体的密度较大,即ρ甲<ρ乙。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
5.B
【详解】A.由题意可知,该装置是通过改变排开液体的体积改变浮力大小,从而实现上浮和下潜,故A错误;
B.根据阿基米德原理可知,排开液体的体积减小,浮力减小;根据浮沉条件可知,上浮时,浮力大于重力,所以应该增大体积,增大浮力,即油从内油囊转移到外油囊,增大排开水的体积,故B正确;
C.根据浮沉条件可知,悬浮时浮力等于重力;根据阿基米德原理可知,悬浮时排开水的重力大小等于浮力大小,所以此时排开水的重力等于自重,故C错误;
D.下潜过程中深度增加,根据可知,压强增大,故D错误。
故选 B。
6.C
【详解】A.向N水槽中加水结束时,,此时木块上表面受到的压强为
木块的面积为
木块上表面受到的压力为
故A错误;
B.向M槽中加水,木块刚好上浮,此刻水对下表面的压力等于水对上表面压力与重力之和,木块质量为
木块的重力为
木块上表面受到的力为,根据可知,下表面受到的压力为
已知,根据压强的计算公式得,下表面受到的压强为
根据液体压强的公式得,此时的液体距离N水槽底部的深度为
此时M部分液面距离水槽底部的深度为
所以向M水槽中加水,当深度为时,木块刚好上浮。故B错误;
CD.木块上浮最终静止后,会漂浮在水面上,浮力等于重力
根据阿基米德原理可知,木块排开水的体积为
容器内水的体积为
水槽最终深度为
根据可知,水槽中的水总质量为
水的总重力为
整个水槽对桌面的压力为水的总重力、木块的重力和水槽的重力
整个水槽对桌面的压强为
此时水对水槽底部的压强为
故C正确,故D错误。
故选C。
7.D
【详解】A.连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面的高度总是相平的.液体的沸点跟气压有关,气压增大,沸点升高;气压减小,沸点降低,压力锅的密封效果好,当锅内产生大量水蒸气时,聚集在锅的上方,使锅内气压增大,锅内水的沸点升高,食物更容易煮熟,故A不符合题意;
B.吸尘器在工作时,由于转动的扇叶处气体的流速大,压强小,从而在周围大气压的作用下将灰尘、纸屑等垃圾“吸”入,故B不符合题意;
C.热气球升空是因为热气球所受的浮力大于自身的重力,故C不符合题意;
D.船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,故D符合题意。
故选D。
8.B
【详解】AC.密度计漂浮,则F浮=G,所以,密度计在两种液体中受到的浮力相等,都等于密度计受到的重力G,故AC错误;
BD.因为
F浮=ρ液gV排=G
由图知,密度计排开液体的体积:V甲排<V乙排,所以,液体的密度:ρ甲>ρ乙,故B正确,D错误。
故选B。
9.C
【详解】
A.玻璃瓶在水中和液体中均漂浮,受到的浮力等于瓶和瓶中水的总重力,因此玻璃瓶在水中受到的浮力等于在未知液体中受到的浮力,故A错误;
B.玻璃瓶在水和未知液体中都处于漂浮状态,则
空玻璃瓶受到的重力
瓶子在水中受到的浮力,空玻璃瓶受到的浮力等于它排开深度2cm水的重力
解得,玻璃瓶底的面积
故B错误;
C.玻璃瓶在水中和在未知液体中受到的浮力相等,即,带入图中数据
化简得
带入具体数据
解得未知液体的密度
故C正确;
D.玻璃瓶在水中受到的浮力
故D错误。
故选C。
10.C
【详解】由图像可知,a物质的密度为
b物质的密度为
水的密度为1g/cm3,a物质的密度大于水的密度,则甲沉底,浮力小于重力;b物质密度小于水的密度,则乙漂浮,浮力等于重力;又因为甲、乙两物体质量相等,重力相等,所以甲受浮力小于乙,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
11. = > >
【详解】[1]两个小球的质量是相同的,在甲中漂浮,在乙中悬浮,都有重力等于浮力,故。
[2]因为两小球受到的浮力相同,但在甲中排开液体的体积小,根据阿基米德原理,,此时甲乙液体的深度相同,根据液体压强公式可得,容器底部受到的液体压强,甲大于乙,则根据压强公式,甲、乙容器底部受到液体的压力分。
[3]对甲乙容器底部进行受力分析,容器底部受自身向下的重力、液体对容器底向下的压力,桌面对容器向上的支持力,因为甲、乙容器底部受到液体的压力分,容器自身的重力相等,则桌面对容器的支持力,甲大于乙,故容器对桌面压力,甲大于乙,所以容器对桌面的压强。
12. 500 14
【详解】[1]正方体A的体积
A的质量
A的重力
A的密度0.5g/cm3小于水的密度,所以A漂浮在水面,所受的浮力等于自身的重力,为5N,排开水的体积
A的底面积
A浸入水中的深度
容器中的水深为5cm,水对容器底部的压强
[2]续向容器中加水,当细绳拉力刚好为0时,B物体对A物体的压力等于B物体的重力6N,即FB=6N
此时A物体的重力和FB与A物体受到的浮力平衡,即
此时两物体需要排开水的体积
故A浸没在水中,A浸入水中的深度
B物体有一部分浸入水中,B物体浸入水中的体积
B的底面积
B浸入水中的深度
A和B浸入水中的深度
A底部的液体压强
A底部受到的液体压力
13. 600 75
【详解】[1]已知水的深度
h=6cm=0.06m
则此时水对容器底的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa
[2]容器排开水的体积
V排=V水+V空=Sh+SΔh=5cm×5cm×6cm+5cm×5cm×3cm=225cm3
容器所受的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×225×10﹣6m3=2.25N
容器和水的重力
G=F浮=2.25N
容器和水的质量
水的体积
V水=Sh=5cm×5cm×6cm=150cm3
水的质量
m水=ρ水V水=1g/cm6×150cm3=150g=0.15kg
容器的质量
m容=m﹣m水=0.225kg﹣0.15kg=0.075kg=75g
14. 小 浮力 向上
【详解】[1][2][3]眼泪的密度小于水的密度,根据物体浮沉规律可知,物体的密度小于浸没液体的密度,物体受到的浮力大于重力,所以眼泪的浮力大于重力,合力向上,所以产生向上的运动趋势。
15. 8 上浮 6×10-4
【详解】[1]由阿基米德原理可知,当物体排开的水重8N,此时物体受到的浮力
[2]物体的重力为6N,当物体受到的浮力为8N时,浮力大小大于物体自身的重力大小,由物体的浮沉条件可知,放手后物体将上浮。
[3]待物体静止时,受到的浮力大小和物体自身的重力大小相等,即
此时物体排开水的体积
16.(1)63
(2)
(3) 完全浸没在水中,且不碰到小桶底部和侧壁 偏大
(4)
(5) 细 不变
【详解】(1)如图甲所示,天平的分度值为0.2g,游码对应示数为3g,所以小石块质量
(2)如图乙所示,量筒的分度值1mL,未放石块时,水的体积
石块的体积
石块的密度
(3)[1]小明用手提式电子秤测量小石块的密度时,其原理是先计算出小石块的质量,再根据小石块完全浸没时受到的浮力,计算出小石块排开水的体积V排,再利用其体积与小石块排开水的体积相等,计算出小石块的体积,最后计算出小石块的密度。故为了能够准确的测量出小石块受到的浮力与小石块的体积,小石块需要完全浸没在水中,且不能碰到小桶底部和侧壁。
[2]由图丙可知,小石块受到的重力
则小石块的质量
由图丁、戊可知,小石块受到的浮力
小石块的体积
小石块的密度
[3]若戊图中小石块吸水,且小石块体积不变时,小石块的重力变大、浮力不变,则戊图中手施加的拉力变大,则F3变小,根据可知,若戊图中小石块吸水时,测量的小石块的密度会偏大。
(4)当橡皮膜变平时,清水和盐水在橡皮膜处的压强相等,即
即
则盐水的密度
(5)[1]为了排除铁丝的体积对实验结果的影响,故用细铁丝更好。
[2]假设平底柱形杯的底面积为S,则木块的体积
则木块的质量
木块受到的重力
木块漂浮时受到的浮力
在漂浮时,木块受到的重力等于其受到的浮力,即
即
解得可乐的密度
[3]若②、③两步交换(先压入木块,再让木块漂浮),由于木块从完全浸没到漂浮时,会带出少量可乐,木块吸附液体使得木块变重,同时也使得容器内液体减少,这两种效应恰好抵消,则测出的可乐密度不变。
17. 密度 浮沉 相等 小 高 大 18. 大 见解析 19. 盐水 增加配重 酒精 适当增加配重 增加 小于 调大 20. 不均匀 D 竖直 旧笔芯 等于 D
【解析】17.[1][2][3][4][5][6]密度计是测量液体密度的仪器,它是利用物体的浮沉条件工作的。用密度计测量不同液体密度时,密度计始终漂浮,浮力等于重力,重力不变,则浮力不变。根据,液体的密度越大,它排开液体的体积越小,密度计的位置也就越高。所以密度计上越往下,标注的密度值越大。
18.[1][2]密度计在不同液体中始终漂浮,浮力等于重力,重力不变,则浮力不变。根据知密度计排开液体的体积越小,即浸入液体的体积越小,液体的密度越大,所以简易密度计从上到下的标度依次变大。
19.[1][2][3][4]将该密度计分别放入水、盐水和酒精中测试发现,放入其中某一种液体时密度计不能处于竖直状态,则该液体是盐水,因为盐水的密度较大,则密度计浸入盐水的体积较小,重心偏高,容易侧倒,接下来合理的操作是增加配重,使得密度计重力增加,则浮力增加,则浸入盐水的体积变大。密度计从上到下的标度依次变大,酒精的密度最小,所以刻度A处标记的应是酒精的密度值。要想提高该密度计的精确度,则需要增大密度计在同一液体中浸入的深度,则增大排开液体的体积,即增大密度计所受的浮力,因密度计始终漂浮,浮力等于重力,因此应适当增大配重。
[5]在吸管一端塞入铜丝作为配重制作密度计,两端用蜡密封好,放水中后如图丙,密度计不能处于竖直状态,这是因为密度计浸入水中的体积较小,重心偏高,接下来合理的操作是增加配重,即适当增加铜丝的量,使得密度计重力增加,则浮力增加,则浸入水中的体积变大。
[6][7]设密度计管底面积为S,h为浸入深度,因为密度计始终漂浮,浮力等于重力,重力不变,则浮力不变。根据,液体的密度,液体密度随吸管浸入深度的增大而减小,刻度不均匀且上疏下密,若把这个密度计放入某种液体中,液面位置恰好在AC的中点D,则这种液体的密度小于中间密度。若再增加配重,则浮力变大,根据得,密度一定,密度计排开液体的体积变大,即浸入液体的体积变大,浸入液体的深度增加,D在液面下,则D处对应的液体密度值应调大。
20.(1)[1]设密度计管底面积为S,h为浸入深度,因为密度计始终漂浮,浮力等于重力,重力不变,则浮力不变。根据,液体的密度,液体密度随吸管浸入深度的增大而减小,刻度不均匀且上疏下密。
(2)[2]由(1)中分析可知,密度计上的刻度不均匀且上疏下密,同样测水的密度,浸入水中的深度最深的密度计的刻度间距最大,精确度最高,故选D。
(3)[3][4]新笔芯的重心靠近笔芯的中间位置,放入水中时无法竖直漂浮,用了一半油墨的旧笔芯的重心靠近笔芯的下端,当把旧笔芯放入水中时,旧笔芯能竖直漂浮在水中。为使笔芯竖直漂浮在液体中,同款的新笔芯和用了一半油墨的旧笔芯,应该选用用了一半油墨的旧笔芯。
[5]用密度计测量不同液体密度时,密度计始终漂浮,浮力等于重力,重力不变,则浮力不变。所以笔芯在水中和酒精中受到的浮力相等,即。
[6]水的密度为,酒精密度为,密度计上的刻度不均匀且上疏下密,所以将笔芯放入密度为0.9g/cm3的液体中,则位置C和D中,液面对应的位置可能是D。
21. 竖直向上 0.23m3 6N
【详解】(1)[1]观光船在水中处于漂浮状态,根据漂浮条件可知,观光船受到的浮力方向是竖直向上的,与重力方向相反。
(2)[2]观光船和人的总重为G=2.3×103N,由于观光船漂浮在水面上,根据漂浮条件有
F浮=G=2.3×103N根据阿基米德原理,观光船排开水的重力等于其受到的浮力,即F浮=ρ水gV排;由此可得,观光船排开水的体积为
(3)[3]船底距离水面h=0.6m,则船底受到水的压强为
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.6m=6×103Pa船底
S=10cm2=1×10−3m2的面积上受到水的压力为
F=pS=6×103Pa×1×10−3m2=6N
22.(1) 浮力 5×108
(2)C
(3) 1.03×105 变小 10
(4)变大
(5)15450
【详解】(1)[1][2]航母在海面匀速行驶时,处于平衡状态,航母总重力与浮力为一对平衡力,满载时,航母受到的浮力为F浮=G排=m排g=5×104×103kg×10N/kg=5×108N
(2)A.制造航母的钢板要求强度大、耐高温、防弹、不易变形,不是弹性好的特殊钢板,故A错误;
B.为了飞机着陆,航母甲板要有一定的粗糙程度,增大摩擦力,故B错误;
C.舰载机飞行时,机翼上方空气流速大于下方空气流速,机翼上方的压强小于机翼下方的压强,机翼受到向上的压强差,从而产生压力差,获得向上的升力,故C正确;
D.惯性大小只与物体的质量有关,阻拦索强行减速并没有减小飞机的质量,因此没有减小飞机的惯性,故D错误。
故选C。
(3)[1]舰载机的重力G=mg=5150kg×10N/kg=51500N
一架停在甲板上的舰载机对甲板的压力F=G=51500N
一架舰载机与甲板的总接触面积为S=5000cm2=0.5m2
该舰载机对甲板的压强为
[2]两架舰载机起飞后,总重力变小,而航母仍处于漂浮状态,由漂浮条件可知航母受到的浮力变小,根据F浮=ρ液gV排可知,航母排开海水的体积变小,则舰底在水中的深度变小,由p=ρgh可知舰底受到海水压强变小。
[3]两架舰载机起飞后,航母总重力减小了51500N×2=1.03×105N
由漂浮条件可知航母受到浮力的减小量为1.03×105N,由阿基米德原理可得航母排开海水的体积变化量
(4)舰载机水平匀速飞行时的推力与速度的平方成正比,舰载机以720km/h的速度水平匀速飞行,速度不变,推力不变。若舰载机的钢制零件全部用等体积钛合金制造,该舰载机的质量减小,由G=mg可知舰载机的重力减小,推重比是指飞机发动机产生的总推力与飞机总重的比值,所以舰载机以720km/h的速度水平匀速飞行的推重比变大。
(5)已知该舰载机以720km/h水平匀速飞行时的推重比为1.2,则此时飞机发动机产生的总推力F推=1.2G=1.2×51500N=61800N
已知舰载机水平匀速飞行时的推力与速度的平方成正比,则F=kv2,当舰载机以360km/h水平匀速飞行时,速度变为原来的,推力变为原来的,此时的总推力为
因为舰载机水平匀速飞行,总推力与受到的空气阻力为一对平衡力,其大小相等,所以此时舰载机受到的空气阻力为f=F推′=15450N
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