摘要:
**基本信息**
初中物理“浮力”单元复习卷,以“海巡156”轮、山东舰等科技前沿及盐水选种、密度计等生活情境为载体,覆盖浮沉条件、阿基米德原理等核心知识点,融合物理观念与科学探究,适配单元复习巩固与能力提升。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|12题/36分|受力分析(1题)、浮沉条件(2题)、浮力计算(6题)|结合“延安”号驱逐舰考查排水量,渗透科学态度|
|填空题|6题/12分|浮力与重力关系(13题)、潜水艇原理(17题)|通过水母浮沉动态分析,培养科学思维|
|实验题|4题/22分|浮力影响因素(20题)、密度计刻度(22题)|设计酒精替代盐水实验,强化科学探究|
|计算题|3题/30分|排水量变化(25题)、压强与浮力综合(23题)|山东舰舰载机着舰问题,综合应用物理观念|
内容正文:
第10章 浮力自我检测题
一、选择题
1.2023年1月16日,我国首艘具有破冰功能的大型航标船“海巡156”轮(如图)在天津列编,正式投入使用。“海巡156”轮( )
A.漂浮在海面上时受力平衡 B.匀速航行时所受合力向前
C.加速破冰时惯性越来越大 D.卸货过程中所受浮力不变
2.某种水母利用浮囊体中产生的一氧化碳、氮气等气体实现上浮和下沉。如图所示,若悬浮在水中的该种水母想要上浮,则其应该(该种水母的质量视为保持不变)( )
A.产生气体,囊内气体增多,浮力大于重力
B.产生气体,囊内气体增多,浮力小于重力
C.排出气体,囊内气体减少,浮力大于重力
D.排出气体,囊内气体减少,浮力小于重力
3.盐水选种是一种巧妙挑选种子的方法,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大于良种的密度
C.若要选出更饱满的种子,则需要往盐水中加入适量的盐
D.体积相同的良种和次种,良种受到的浮力较小
4.将乒乓球压入水底,松手后乒乓球上浮过程中经过位置1和位置2,最终在位置3静止,如图所示。则乒乓球( )
A.在位置1时处于悬浮状态,受到的浮力等于自身重力
B.从位置1至位置2的过程中,受到的浮力逐渐变大
C.从位置1至位置2的过程中,受到水的压强逐渐变大
D.在位置3时受到的浮力小于在位置1时受到的浮力
5.水平桌面上的两个相同的烧杯中盛有两种不同的液体,两个相同的物块在液体中静止时两液面相平,如图所示。下列选项中的物理量,相等的是( )
A.两物块底部受到的压力 B.两物块排开液体的质量
C.两液体对烧杯底的压强 D.两烧杯对桌面的压强
6.用手使重6N的物体恰好浸没在装满水的杯中,溢出水的重力为5.5N,放手后物体将( )
A.下沉 B.上浮 C.漂浮 D.悬浮
7.用细线将两个半径相同的实心小球A和B连接在一起,放入水中,静止后的状态如图所示,线已绷紧。下列判断正确的是( )
A.F浮A=GA B.F浮A=F浮B C.GA>GB D.ρA>ρ水
8.水平桌面上老师用相同的烧杯盛放了相同体积的水和浓盐水,让同学们进行区分,聪明的小李用吸管和橡皮泥自制了一个简易密度计,先后放入两液体中静止时如图甲、乙所示,下列说法正确的是( )
A.密度计在乙液体中受到的浮力更大 B.甲液体是浓盐水
C.两液体对容器底的压强相等 D.乙容器对桌面的压力更大
9.小华在相同气球内装上不同配重做了两个“小鱼”。“小鱼”甲的质量大于“小鱼”乙的质量。注射器可以通过连接“小鱼”的软管对“小鱼”进行抽气和充气,从而改变“小鱼”的体积。初始时,两“小鱼”在水中处于静止状态,如图所示。忽略空气重力及软管对“小鱼”的作用力。“小鱼”所受浮力分别用F甲、F乙表示。下列说法正确的是( )
A.对甲充气,甲上浮,再次静止时F甲小于F乙
B.对甲抽气,甲下沉,再次静止时F甲一定小于F乙
C.对乙充气,乙再次静止时所受浮力比初始时的浮力小
D.对乙抽气,乙再次静止时所受浮力可能等于初始时的浮力
10.如图,是我国055型万吨级导弹驱逐舰“延安”号,高约,该舰满载时,排水量约12000吨。吃水深度。下列说法正确的是( )(海水的密度取,取)
A.“延安”号满载时受到的浮力为
B.“延安”号满载时舰底受到海水的压强为
C.发射导弹后,“延安”号会上浮一些
D.“延安”号满载时进入海水密度不同海域行驶,其所受浮力不同
11. 如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同。下列说法正确的是( )
①三个正方体受到的浮力大小关系为
②三个正方体的密度大小关系是
③容器对桌面的压力大小关系为
④容器底部受到水的压强大小关系为
A. 只有①③ B. 只有①④ C. 只有②③ D. 只有②④
12.认识了自由漂浮在海洋上的冰山露出的仅是“冰山一角”后,小闽同学想利用此知识计算漂浮物体的密度。他将一个方形均质木块放入水中,木块静止在水面时露出水面的部分与水面以下部分体积之比是,如图所示,水的密度是1 g/cm3,则该木块的密度是( )
A.0.25 g/cm3 B.0.75 g/cm3 C.0.8 g/cm3 D.1.25 g/cm3
二、填空题
13.如图甲所示,用针将木块按入水中,此时木块受到的浮力_________木块的重力(选填“大于”、“等于”或“小于”)。如图乙所示,拔掉细针,木块受到的浮力_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。如果不断向容器中加入适量食盐,木块受到的浮力将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
14.小明洗菜时发现体积较大的土豆沉入水底,体积较小的西红柿浮于水面,土豆受到的浮力______西红柿受到的浮力;他想测量土豆的密度,用细线将土豆挂在弹簧测力计下示数为2.4N,再将其完全浸没水中测力计示数为0.4N,则土豆的密度是______。
15.如图所示,水平桌面上有A、B两个相同容器,分别装有密度为ρ1、ρ2的两种不同液体,将两个相同的小球分别放入两容器中,小球静止时,两容器液面相平,A、B两容器对桌面的压力分别为F1、F2,则ρ1__________ρ2,F1__________F2(均选填“>”“ <”或“=”)。
16.将质量为0.54 kg、体积为的物体浸没在水中,所受浮力大小为________N。刚松手时该物体所受的合力为________N,物体将会_____________(选填“上浮”或“下沉”)。(、g取10 N/kg)
17.如图所示,潜水艇从高密度海水区驶入低密度海水区,如果不采取措施就会急剧下沉造成灾难性后果,称为“掉深”。“掉深”是由于潜水艇受到的浮力_______(选填“变大”、“变小”或“不变”),为了防止“掉深”,潜水艇的水舱需要_______(选填“排水”、“充水”或“保持不变”)。
18.如图甲所示,使圆柱体缓慢下降,直至其全部没入水中,整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像如乙所示。则圆柱体受到的重力是___N,圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强是____Pa,圆柱体受到的最大浮力是______N。(g取10N/kg,忽略圆柱体下降过程中液面高度的变化)
三、作图与实验题
19.如图所示,这是一个乒乓球在水中加速上浮过程中处在某一位置的示意图,请在图中画出此时乒乓球所受力的示意图。
20.物理学习小组在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用同一金属块依次进行如下步骤的操作:
根据上述实验步骤,完成下列问题:
(1)步骤A中金属块重______N;
(2)步骤B中金属块受到的浮力为______N;
(3)分析______三步骤数据,初步得出浮力大小与液体密度有关;
(4)若步骤D中仅把盐水换成密度比水小的等体积的酒精,测力计的示数______1.6N(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(5)结合已学知识,根据步骤A、C,计算出金属块的体积为______(,g取10N/kg)。
21.用盛水的溢水杯验证阿基米德原理。
(1)分析步骤2、3、4可知,浮力的大小与______ 有关;分析步骤______ 可知,浮力的大小与浸没的深度无关;
(2)物块浸没在水中时受到的浮力为____N;由____两个步骤可得出物块排开水的重力;
(3)由实验数据可知,实验所用物块的体积为______ m3。(g取10N/kg);
(4)如果实验中溢水杯的水未装到溢水口处,会导致排开水的重力______。(选填大于、小于或等于)物体受到的浮力。
22.小云想知道酱油的密度,于是她和小慧用天平和量筒做了如下实验。
(1)将天平放在水平台面上,完成平衡调节。
(2)用天平测出空烧杯的质量为,在烧杯中倒入适量的酱油,测出烧杯和酱油的总质量如图甲所示,则烧杯中酱油的质量为__________:将烧杯中的酱油全部倒入量筒中,量筒中酱油的体积如图乙所示,则酱油的密度为__________。
(3)小云用这种方法测出的酱油的密度会__________(选填“偏大”“偏小”或“准确”)。
(4)小慧想起还可以利用浮力知识自制密度计测液体密度。小慧将一支铅笔的下端缠绕了适量铜丝,初步做成了一支密度计。为了给密度计标上刻度,他进行了如下实验:
a.将其放入水中,竖立静止后,在密度计上与水面相平处标上水的密度值。
b.将其放入植物油中,用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值。
c.像标示弹簧测力计刻度的方法一样,他以两刻度线间的长度表示,将整个铅笔均匀标上刻度。
d.他将做好的密度计放入酱油中进行检验,发现标记的刻度与所测酱油密度不符。
①如图丙所示为小慧制作的密度计,你认为刻度0.9应该在__________(选填“”或“”)点,
②在实验步骤c中,小明这样均匀标示刻度对不对?__________。若被测液体的密度为,密度计浸入被测液体的深度为(如图丁)、自制密度计的质量为,铅笔的横截面积为,请你推导出与的关系式:__________(用给定的字母表示推导结果)。
四、计算题
23.如图甲所示,水平放置的长方体容器中水深16cm,用细线将沉在容器底的圆柱体物块竖直向上匀速提升。从物块刚刚离开容器底到拉出水面的过程中,拉力F与物块下表面到容器底的距离h的关系如图乙所示(细线的质量、体积及物块带走的水均忽略不计,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。求:
(1)物块浸没在水中时受到的浮力;
(2)物块取出后,水对容器底的压强;
(3)容器中水的质量。
24.一个边长为10cm的正方体木块,密度为0.6×10³kg/m³,漂浮在水面上。(g取10N/kg,ρ水=1.0×10³kg/m³)求:
(1) 木块受到的浮力;
(2) 木块排开水的体积;
(3) 木块露出水面的体积;
(4) 若将木块完全浸没在水中,需要施加多大的竖直向下的压力?
25.山东舰作为中国自行设计的航母,至少可以搭载36架歼﹣15舰载机,如表是“山东舰”的部分参数。已知一架歼﹣15舰载机质量为17.5吨,舰载机与水平甲板的总接触面积为0.5m2。求:(海水密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
长
305m
吃水深度
10m(满载)
宽
75m
排水量
60000t(满载)
最大功率
1.5×105kW
最大航速
54km/h
(1)舰载机对水平甲板的压强;
(2)山东舰以最大航速匀速直线行驶1.5h,通过的距离;
(3)山东舰满载时受到海水的浮力;
(4)在某次训练完成,一架歼﹣15舰载机着舰后,山东舰排开海水的体积增加了多少?
第十章浮力自我检测题答案
1、 选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
A
A
C
D
B
A
B
D
D
C
A
C
二、填空题
13. 大于 变小 不变
14. 大于 1.2
15. > >
16. 2 3.4 下沉
17. 变小 排水
18. 2.0 1000 0.5
三、作图与实验题
19.
20. (1)2.6 (2) 0.4 (3)A、C、D (4)大于 (5)
21.
(1)排开液体的体积 4、5 (2)0.5 1、6 (3) (4)小于
22.
(2)46.0 (3) 偏大 (4) ① ②不对
四、计算题
23.解:(1)由图乙可知,当h>15cm时,物块完全离开水面,物块受到的竖直向下的重力、
竖直向上的拉力,处于二力平衡状态,则物块的重力,
当h<9cm时,物块完全浸没在水中,此时拉力F=8N,物块受到的竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的浮力,处于三力平衡状态,即 ,
因此物块浸没在水中时受到的浮力N,
(2)由图乙可知,当h=15cm时,物块下表面刚好离开水面,则物块取出后,容器中水的深度,
水对容器底的压强:;
(3)根据可得,物块浸没时排开水的体积:
,
物块浸没时与物块取出后相比,水面下降的高度:
,
容器的底面积:,
容器中水的体积:,
根据可得,容器中水的质量:
.
24.解:(1)木块的体积:==0.001=1-3,
木块的质量:=0.6kg,
木块的重力:G=mg=0.6kg×10N/kg=6N,
因为木块漂浮,所以受到的浮力为F浮=G=6N;
(2)木块排开水的体积:,
(3)木块露出水面的体积:=V-=1-3-6×10-4=4×10-4m3,
(4)完全浸没时,受到的浮力为
F浮’=10N,
需要施加的竖直向下的压力为F=F浮’- G=10- 6N=4N.
25.解:(1)舰载机对甲板的压力F=G舰载机=m舰载机g=17.5×103kg×10N/kg=1.75×105N,
对甲板的压强:p3.5×105Pa;
(2)由v得山东舰以最大航速匀速直线行驶1.5h通过的距离为:
s=vt=54km/h×1.5h=81km;
(3)由表格可知,山东舰满载时排水量m排=60000t=6×107kg,
山东舰满载时受到海水的浮力F浮=G排=m排g=6×107kg×10N/kg=6×108N;
(4)根据漂浮的条件可知,一架歼﹣15舰载机着舰后,山东舰增加的浮力
ΔF浮=ΔG=1.75×105N,
根据阿基米德原理可知山东舰排开海水的体积增加量:
ΔV排17.5m3.
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