人教版八年级下册第十章浮力单元练习(有解析)

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人教版八年级下册第十章浮力单元练习(有解析)

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人教版八年级下册 第十章 浮力 单元练习
一、单选题
1.如图所示,将一个空心铁球浸没入水中,放手后铁球恰好悬浮,若沿虚线方向将铁球切成大小不等的两块,则(  )
A.大块的将下沉,小块的将上浮 B.大块的将上浮,小块的将下沉
C.两块都将上浮 D.两块都将下沉
2.如图所示,甲、乙、丙三个完全相同的烧杯中均装有适量的水,将质地均匀,且不吸水的a、b两实心体分别放入甲、乙烧杯中,当a、b静止时,a有五分之二的体积露出水面,b悬浮于水中,此时两烧杯液面刚好相平。若将b置于a上一起放入丙烧杯中,静止时a的上表面刚好与液面相平,整个过程中水均未溢出,下列说法正确的是(  )
A.a的密度是0.4×103kg/m3 B.a、b的重力之比为5:3
C.a、b的体积之比为5:2 D. b的密度是0.8×103kg/m3
3.如图甲,在水平面上的盛水容器中,一个质量分布均匀的物体被固定在容器底部的一根细线拉住后完全浸没在水中静止。当将细线剪断后,物体漂浮在水面上,且有四分之一的体积露出水面(如图乙),比较甲、乙两图(  )
A.物体受到的浮力之比1∶1
B.容器底对水平面的压力之比1∶1
C.物体与水的密度之比为4∶3
D.水对容器底的压强之比4∶3
4.两个相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体,把完全相同的两个小球分别放入两个容器中,当两球静止时液面相平,球所处位置如图所示。甲、乙两种液体对容器底部的压强大小分别为、,两球在甲、乙两种液体中所受浮力大小分别为、,则它们的大小关系是(  )
A. B.
C. D.
5.相同柱形容器甲、乙置于水平地面上,容器内装有完全相同物块A、B,物块A与容器甲底部用一根细绳相连。同时往两容器内注水,直至水面相平,如图所示。下列判断正确的是(  )
A.此时物块受到的浮力F浮A=F浮B
B.此时容器对地面的压力F甲=F乙
C.此时容器对地面的压强p甲>p乙
D.此时水对容器底部的压力F水甲=F水乙
6.测量工具为我们的工作和生活带来了极大的便利,而成功制作测量工具需要科技人员的创造性劳动。小慧想通过自制密度计,体验动手与动脑相结合的劳动过程。她在粗细均匀的木棒一端缠绕一些细钢丝制成简易密度计(未标刻度)。该密度计放在水和酒精中时均竖直漂浮,露出液面的长度用L表示(如图所示),已知酒精的密度为0.8g/cm3,水的密度为1.0g/cm3为了给简易密度计标刻度,小慧将该密度计放入酒销中,密度计静止时L为6cm,她在密度计上距顶端6m处标记刻度线,该刻度线对应的密度值为0.8g/cm3;小慧将该密度计放入水中,密度计静止时L为8cm,她在密度计上距顶端8cm处标记刻度线。该刻度线对应的密度值为1.0g/cm3利用上述数据,可计算出该密度计上对应密度值为1.25g/cm3的刻度线到密度计顶端的距离为(  )
A.9.2cm B.9.6cm C.10cm D.10.4cm
7.水平桌面上,完全相同的甲、乙、丙容器中装有三种不同液体,将同一实心小球放入容器中,静止时三容器中液面相平,如图所示。下列说法正确的是(  )
A.小球所受的浮力 F浮甲=F浮乙C.液体对容器底的压强 p乙8.如图甲所示,将弹簧测力计一端固定,另一端挂一合金块A,合金块A浸没在装有水深为10cm、底面积为100cm2的圆柱形容器中,容器的质量为200g(容器的厚度忽略不计)。容器底部有个由阀门B控制的出水口。打开阀门B缓慢放水过程中,弹簧测力计示数随放水时间变化的规律如图乙所示,整个过程中金属块始终不与容器底部接触。下列说法正确的是(g取10N/kg)(  )
A.随着放水时间的增加,合金块A受到的浮力一直减小
B.合金块A受到的最大浮力为22N
C.合金块A的密度为3.2×103kg/m3
D.阀门B未打开时容器对水平面的压强为4.4×103Pa
9.如图所示、装有水的容器静止放在水平桌面上。正方体物块M悬浮在水中,其上表面与水面平行,水对物体M竖直向下的压力,竖直向上的压力为。则下列说法中正确的是(  )
A.大于
B.与的合力方向竖直向下
C.与合力大小等于物体M受到的重力大小
D.物体M受到水的作用力的合力大小等于零
10.如图所示,两个相同的柱形容器分别盛有两种不同液体,两个相同物体分别浸入液体中,物体静止后两液面恰好相平。若将两物体从液体中取出,则液面下降高度、和液体对容器底部的压强、的大小关系,判断正确的是(  )
A., B.,
C., D.,
11.2021年4月23日,海军三型主战舰艇——长征18号艇、大连舰、海南舰在海南三亚某军港集中交接入列,中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平出席交接入列活动并登上舰艇视察。下列针对新人列舰艇的说法正确的是(  )
A.大连舰、海南舰受到的重力一定大于其浮力
B.日常巡航中,水面舰艇多采用前后编队而非并排行驶,是为避免舰艇相“吸”碰撞
C.长征18号潜艇受到的重力等于其浮力时,该艇一定处于漂浮状态。
D.当海南舰上舰载直升机起飞后,该舰排开水的体积会增大
12.如图所示,将已校对好的弹簧测力计挂上物块后,轻轻的浸没于水中后,空烧杯中收集到100ml的水,g=10N/kg,关于该实验能得出的结论正确的是
A.在物块逐渐浸没过程中,A点处受到水的压强先变大后不变
B.弹簧测力计下的物块浸末后示数是1N
C.物块的体积小于100cm3
D.物块受到的浮力是1N
13.如图所示,小聪用一个长方体铝块探究影响浮力大小的因素。他先后将该铝块平放、侧放和竖放,使其部分浸入同一杯水中,保证每次水面到达同一标记处,比较弹簧测力计示数大小。该实验探究的是下列哪个因素对浮力大小的影响(  )
A.液体的密度 B.物体的密度
C.物体排开液体的体积 D.物体浸入液体的深度
14.如图所示,烧杯中的冰块漂浮在水中,杯中水面恰好与杯口相平。当冰块全部熔化,则(  )
A.水会从烧杯中溢出
B.烧杯中水面会下降
C.水不会从杯中溢出,杯中水面也不会下降
D.熔化过程中水面下降,完全熔化后水会溢出
15.渔民利用鸬鹚捕鱼是我国传承千年的古老技艺,如图所示,关于鸬鹚捕鱼的场景,下列说法正确的是(  )
A.渔船所受浮力始终大于它的总重力
B.鸬鹚全部下水后,渔船所受的浮力不变
C.鸬鹚全部上船后,渔船排开水的重力变大
D.鸬鹚全部下水后,渔船底部受到水的压强变大
二、填空题
16.“中国海监50”是目前我国最先进的海监船,从长江驶入东海过程中,它受到浮力的大小______(选填“变大”、“不变”或“变小”),船身将______(选填“上浮”或“下沉”)一些。如果把船体想像成一个巨大的液体密度计,如图所示密度计的刻度值从上向下应逐渐______(选填“变大”或“变小”)
17.如图所示,某物块用细线系在弹簧测力计下,在空气中测量时示数是4N,浸没在水中测量时示数是1N,则此时物块受到水的浮力为______N,如果物块继续下沉,此物块所受到的浮力______(选填“增大”“减小”或“不变”),已知水的密度为,则物块的密度为______kg/m3。(结果保留2位小数)
18.如图所示是我国第二艘055型万吨驱逐舰“拉萨号”,它于2021年3月正式亮相,其综合作战能力在当今世界位居同类舰艇前列,“拉萨号”受到的浮力方向_________,若舰上的直升机飞离甲板后,航母所受的浮力大小将_______,排开水的体积_______(后两空均选填“变大”“不变”或“变小”)。
19.如图甲所示,底面积S为25cm2的圆柱形平底容器内装有适量的未知液体,将容器放入水中处于直立漂浮状态。容器下表面所处深度为h1=10cm,该容器受到的浮力是___________ N;如图乙所示,从容器中取出100cm3的液体后,当容器下表面所处深度h2=6.8cm时,该容器仍处于直立漂浮状态,则未知液体的密度是___________kg/m3(g取10Nkg)
20.如图所示,AB两物块以不同方式组合,分别静止在甲 乙两种液体中,由此可判断______;若A物块在两种液体中受到的浮力分别为F甲 F乙,则F甲______F乙(均选填“>” “<”或“=”)
三、综合题
21.请阅读下列材料,回答相关问题:
地效飞行器,作为贴海面或水面高速行驶的运载工具,兼具舰船及飞机的特点,在近海军事行动中,有广泛的用途。地效飞行器利用地面效应提供支撑力来飞行。地效飞行器装有固定机翼,能贴近地面(或水面)飞行。机翼下表面离地面很近,形成气流的堵塞,使机翼升力增加,称为地面效应。由于地效这种特殊的现象,当飞机飞的特别贴近地面(或水面)时,它的升力会突然变得比正常情况下要大很多。地效飞行器在飞行过程中受到的阻力较小,因此其速度也快得多。如图所示为某型号地效飞行器,下表是它的一些参数。升阻比是指飞行器在飞行过程中,升力与飞行阻力的比值。
自重/kg 2400 最大载重/kg 1200 飞行高度/m 1-4
升阻比 20~40 单次最大飞行距离/km 600 飞行速/km/h 200
(1)下列飞行器中,升空原理与地效飞行器借助机翼获得升力的原理相同的是______;
A、热气球B、飞机C、火箭
(2)地效飞行器在水面上方飞行时,与水面脱离接触,大大减小了______。飞行器加速时,惯性将______(选填变大、变小或不变);
(3)地效飞行器满载后停在水面时受到的浮力是______N;(g取10N/kg)
(4)当飞行器受到的升力______总重时才能起飞(选填大于、等于或小于);地效飞行器匀速飞行,当飞行距离达到单次最大飞行距离时,所用时间是______小时。
22.如图所示为某电热加湿器工作原理图,当向水箱内缓慢加水时,正方体浮块随之上升,至图中虚线位置时(浮块上、下表面分别和a、b点齐平),浮块触发水箱侧壁开关,使加热器工作。为防止水面太低而使加热器空烧,该加湿器设定为:仅当浮块位于虚线位置时,加热器才工作。已知浮块处于虚线位置时,其下表面距水箱底部的高度为15cm,弹簧对浮块的弹力大小为7N,浮块的质量为0.3kg。求:
(1)浮块受到浮力的方向是________;
(2)浮块受到浮力的大小;( )
(3)浮块在虚线位置时排开水的体积;( )
(4)加湿器正常工作的最低水面到水箱底部的距离。( )
23.创新小组自制简易“浸没式液体密度计”,过程为:①将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方,示数如图甲所示;②将小球浸没在水中,弹簧测力计示数如图乙所示;③将小球浸没在某未知液体中,弹簧测力计示数如图丙所示;已知ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg,问:
(1)未知液体的密度是______g/cm3;
(2)该密度计的最大测量值是______kg/m3;
(3)在测量范围内,某待测液体的密度ρ与弹簧测力计示数F的关系式为ρ=______kg/m3(用F和己知数据表示),则该“浸没式液体密度计”的刻度值分布______(均匀/不均匀)。
24.如图1所示,水平地面上放有上下两部分均为柱形的薄壁容器。一个质量、体积的木球通过细线与容器底部相连,浸没在水中静止不动,此时细线受到的拉力为F拉。水的密度,。
(1)以“”表示木球,在图2方框内画出木球此时的受力示意图;( )
(2)求绳子的拉力F拉;( )
(3)剪断细线且待木球静止后,忽略水的汽化带来的影响,水对容器底部的压强___________,容器对桌面的压力___________以上均选填“变大”、“变小”、“不变”。
25.2020年11月19日10时09分,由我国自主研制的“大国重器”——“奋斗者”号全海深载人潜水器在马里亚纳海沟成功下潜到10909m,成为中国历史上第一艘下潜到“挑战者深渊”的载人潜水器;(设海水密度为1.0×103kg/m3,且不随深度发生变化,g取10N/kg)
(1)“奋斗者”号全海深载人潜水器在海面下匀速下潜时,所受到的浮力 ______(选填“变大”、“变小”、“不变”),所受到的压强 ______(选填“变大”“变小”、“不变”)。
(2)“奋斗者”号全海深载人潜水器排开海水的体积约为50m3,求潜水器下潜过程中所受的浮力大小?______
(3)“奋斗者”号全海深载人潜水器下潜到10900m时所受海水的压强p大小?______
26.制作简易密度计。
(1)小明取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量橡皮泥并用石蜡封口。塞入橡皮泥的目的是使吸管能 ___________在液体中,此时吸管受到的浮力 ___________重力(选填“等于”“大于”或“小于”);
(2)将吸管放到水中的情景甲图所示,测得浸入的长度为H;放到另一液体中的情景如乙图所示,浸入的长度为h,用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度,则ρ液___________ρ水(选填“=”“>”或“<”);
(3)小明在吸管上标出与液面位置相平的刻度线及相应密度值ρ,如甲图在吸管上标出1.0刻度线(单位g/cm3,下同),表示水的密度,再将此吸管放入不同的液体中,液面所对应吸管的位置处标出了0.8、0.9、1.1、1.2的刻度线(图中未画出)。结果发现,0.9刻线是在1.0刻线的 ___________(选填“上”或“下”)方;
(4)在制作密度计的过程中,小明发现吸管中装入橡皮泥的质量不同,吸管浸入液体中标出的相邻两个刻度的间隔不同,装橡皮泥质量越大的密度计,相邻两个刻度的间隔越 ___________(选填“大”或“小”)。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【详解】
空心铜球悬浮在某液体中,说明物体的密度与液体的密度相同,将它沿图示虚线切为大小不等的两块后,小块为实心,小块密度大于液体的密度,大块仍为空心,切除部分实心后密度减小,密度小于液体的密度,所以大块将上浮,小块将下沉,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2.C
【详解】
A.由题意知,当a在甲烧杯中静止时,a有五分之二的体积露出水面,漂浮在水面上,根据阿基米德原理
G=F浮=G排=ρ水gV排
可得
ρagVa=ρ水gV排
因为a有五分之二的体积露出水面,则排开水的体积为
a的密度为
ρa=0.6ρ水=0.6×103kg/m3
故A错误;
BC.由图甲可得
由图乙可知
由图丙可知
通过上面三个式子联立可得Va:Vb=5:2,进而求得Ga:Gb=3:2,故B错误,C正确;
D.因为b悬浮在水中,根据阿基米德原理
G=F浮=G排=ρ水gV排
因为b完全浸没在水中,可得
ρbgVb=ρ水gVb

ρb=ρ水=1.0×103kg/m3
故D错误。
故选C。
3.B
【详解】
A.甲图中木块浸没在水中,浮力F浮甲=ρ水gV,乙图中木块漂浮,且有四分之一的体积露出水面,浮力
F浮乙=ρ水g(1-)V=ρ水gV
则木块受到水的浮力之比
F浮甲∶F浮乙=ρ水gV∶ρ水gV=4∶3
故A不符合题意;
B.容器、水、物体的重力不变,则整个装置的总重力不变,对水平面的压力不变,即容器底对水平面的压力之比1∶1,故B符合题意;
C.将细线剪断后,物体漂浮在水面上,且有四分之一的体积露出水面,所以
F浮=G
ρ水g(1-)V=ρ水gV =ρ物gV
得到
故C不符合题意;
D.当将细线剪断后,物体漂浮在水面上,此时物体排开的水的体积变小,液面的高度会下降,由于不知道水和木块体积的具体关系,所以无法判定物体漂浮时与浸没时液面的高度的比值,所以无法判定比值的大小,故D不符合题意。
故选B。
4.A
【详解】
球在甲中漂浮,浮力等于重力,在乙中悬浮,浮力等于重力,两球的重力相等,所以两球浮力相等,即
F甲=F乙
在甲中漂浮,则
ρ甲>ρ球
在乙中悬浮,则
ρ乙=ρ球
所以
ρ甲>ρ乙
两个容器中液体的深度相同,根据公式p=ρgh可知
p甲>p乙
故选A。
5.D
【详解】
A.由图可知,物体排开水的体积的关系
VA排>VB排
根据F浮=ρ水gV排可知物块受到的浮力
F浮A>F浮B
故A错误;
BC.相同的容器内水面相平,因为
VA排>VB排
所以容器内水的体积大小关系
V甲<V乙
根据m=ρV可知,水的质量
m甲<m乙
物块和容器的质量都相同,总质量等于容器、物块和水的质量之和,所以总质量的关系
m总甲<m总乙
由G=mg可知总重力的关系
G总甲<G总乙
容器对地面的压力等于总重力,所以此时容器对地面的压力
F甲<F乙
容器的底面积相等,由可知,此时容器对地面的压强
p甲<p乙
故BC错误;
D.相同的容器内水面相平,根据p=ρ水gh可知水对容器底部的压强
p水甲=p水乙
容器的底面积相等,根据F=pS可知水对容器底部的压力
F水甲=F水乙
故D正确。
故选D。
6.B
【详解】
设木棒长度为h,底面积为S,细钢丝体积为V,密度计重为G,小慧将该密度计放入酒销中,密度计静止时L为6cm,她在密度计上距顶端6m处标记刻度线,该刻度线对应的密度值为0.8g/cm3;则
小慧将该密度计放入水中,密度计静止时L为8cm,她在密度计上距顶端8cm处标记刻度线,则
联立解得
V=(0.16m-h)S
设该密度计上对应密度值为1.25g/cm3的刻度线到密度计顶端的距离为L′,则
解得
L′=0.096m=9.6cm
故选B。
7.C
【详解】
A.根据图示可知,小球在甲中悬浮,所以小球受到的浮力
F浮甲=G
小球在乙中沉底,所以小球受到的浮力
F浮乙<G
小球在丙中漂浮,所以小球受到的浮力
F浮丙=G
同一实心小球,重力不变,所以小球受到的浮力
F浮甲=F浮丙>F浮乙
故A错误;
B.小球在甲中悬浮,所以甲液体的密度
ρ甲=ρ
小球在乙中沉底,所以乙液体的密度
ρ乙<ρ
小球在丙中漂浮,所以丙液体的密度
ρ丙>ρ
同一实心小球,重力不变,所以
ρ乙<ρ甲<ρ丙
故B错误;
C.三容器的液面等高,根据p=ρ液gh可知,液体对容器底的压强
p乙故C正确;
D.甲、乙、丙三个容器完全相同,三容器液面相平,由图知液体的体积
V甲=V乙<V丙
因为液体的密度关系为
ρ乙<ρ甲<ρ丙
所以由m=ρV可知,三容器内液体的质量
m乙<m甲<m丙
由G=mg可知液体的重力
G乙液<G甲液<G丙液
则容器及容器内液体和物体的总重力
G乙<G甲<G丙
桌面所受的压力
F压乙故D错误。
故选C。
8.C
【详解】
A.由图乙可知,随着放水时间的增加,弹簧测力计的示数F先不变后增加再不变,
由可知,合金块A受到的浮力先不变后减小,故A错误;
B.由乙图可知,当合金块A全部露出水面后,测力计的示数即合金块A的重力为
合金块全部浸入水中时的示数为
则合金块A最大的浮力为
故B错误;
C.由 可得,合金块A的质量
由 可得,合金块A的体积
则合金块A的密度
故C正确;
D.由题意可知,阀门B未打开时容器中水的体积
所以容器中水的重力
容器的重力
由图乙可知阀门B未打开时合金块全部浸入水中时的示数为
则容器对水平面的压力
所以此时容器对水平面的压强
故D错误。
故选C。
9.C
【详解】
A.由题意可知,物体M上表面的深度小于下表面的深度,由可知,下表面受到的压强大于上表面受到的压强,由可知,水对物体M竖直向下的压力为F1小于竖直向上的压力为F2,故A错误;
B. ,竖直向上,F1竖直向下,F1与F2的合力方向竖直向上,故B错误;
C.物体受到了重力、上表面的压力和下表面的压力,在这三个力的作用下处于平衡状态,F1与F2的合力大小等于物体受到的重力的大小,合力F与重力G的方向相反,故C正确;
D.物体M侧面受到水的作用力的合力大小等于零,上下表面受到水的合力就是物体受到的浮力,大小不为零,故D错误。
故选C。
10.D
【详解】
由图中可知,甲排开液体的体积小于乙排开液体的体积,故可知将两物体从液体中取出后,甲液体液面下降的高度将小于乙液体液面下降的高度,即
Δh甲<Δh乙
因取出物体前,两液体的液面高度相同,且取出液体后,甲液体液面下降的高度将小于乙液体液面下降的高度,故可知取出物体后,甲液体液面的高度将大于乙液体液面的高度,即
h甲>h乙
两物体静止时,一个漂浮,一个悬浮,都等于自身重力,因为两个物体相同,所以受到的浮力相等,即
F浮甲= F浮乙
又物体排开甲液体的体积小于物体排开乙液体的体积,故由F浮=ρ液gV排可知,甲液体的密度大于乙液体的密度,即
ρ甲>ρ乙
则由p=ρgh可知,甲液体对容器底部的压强大于乙液体对容器底部的压强,即
p甲>p乙
故ABC错误,D正确。
故选D。
11.B
【详解】
A.大连舰、海南舰在水中处于漂浮状态,受到的重力等于其浮力,故A错误;
B.舰艇并排行驶时,舰艇带动其周围的水随船向前运动,结果使舰艇内侧之间的水流速度大于舰艇外侧的水流速度;因为水的流速越大,压强越小,水的流速越小压强越大,所以舰艇内外侧的水存在压强差,水的压强差使两舰艇靠近,进而发生碰撞,为了避免舰艇相“吸”碰撞,故不采用“并排”行驶,故B正确;
C.长征18号潜艇受到的重力等于其浮力时该艇可能处于漂浮状态,也可能处于悬浮状态,故C错误;
D.海南舰始终漂浮于水面上,由漂浮条件可知,浮力等于重力,即 ,当舰载直升机起飞后,海南舰的重力G减小,海南舰仍处于漂浮状态,故所受浮力F浮减小;由阿基米德原理 可知,排开水的体积减小,故D错误。
故选B。
12.A
【详解】
A、由图知,溢水杯中的水没有装满,在物块逐渐浸入水中的过程,水面上升,A点处水的深度不断增加,当水面达到溢水口后虽有水溢出,但A点处水的深度不再增加,根据可知,A点处受到水的压强先变大后不变,故A正确;
BCD、由图可知,物块的重力G=2N,已知溢出水的体积为100ml,
假如原来溢水杯中装满水,由阿基米德原理可知,物块完全浸没时受到的浮力:,
在这种情况下,物体的体积,
则弹簧测力计下的物块浸没后的示数为:,
由于溢水杯没有装满,则排开水的体积大于溢出水的体积,所以浮力应大于1N,物体的体积应大于100cm3;因为实际的浮力大于1N,所以测力计示数应小于1N,故BCD错误;
故选A.
13.D
【详解】
先后将该长方体铝块平放、侧放和竖放,使其部分浸入同一杯水中,液体的密度相同,每次水面到达同一标记处,说明物体排开水的体积相同,物体进入水的深度不同,比较弹簧测力计示数大小,可以探究浮力与物体浸入液体的深度的关系,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
14.C
【详解】
因为冰漂浮于水面上,故由阿基米德原理可知,冰受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=G冰
因冰熔化成水后,其质量不变,重力不变,即
G水=ρ水gV水=G冰
即有
ρ水gV排=ρ水gV水
所以
V排=V水
即冰熔化为水的体积等于冰排开水的体积,所以不会有水从烧杯中溢出,杯中水面也不会下降,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
15.C
【详解】
A.渔船在水中漂浮,受到的浮力等于自身的重力,故A错误;
B.鸬鹚全部下水后,船仍然漂浮,船的总重减小,由漂浮条件F浮=G物可知,船受到的浮力减小,故B错误;
C.鸬鹚全部上船后,渔船的重力变大,渔船漂浮,受到的浮力等于自身的重力,所以浮力变大,根据阿基米德原理可知,渔船排开水的重力变大,故C正确;
D.鸬鹚全部下水后,由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知,水的密度不变,浮力减小,排开水的体积减小,所以小船上浮一些,船底的深度变小,根据p=ρgh可知,船底受到的压强变小,故D错误。
故选C。
16. 不变 上浮 变大
【详解】
[1]船从长江驶入东海的过程中,船始终处于漂浮状态,故由受力分析可知,它受到的浮力始终等于船的重力不变。
[2]而船从长江驶入东海时,海水的密度比河水大,故由F浮=ρ液gV排可知,船排开海水的体积将减小,故船身将上浮一些。
[3]如果将船体想象成一个巨大的液体密度计,因船身始终漂浮在水面上,故可知密度计所受浮力不变,而由阿基米德原理可知,物体所受浮力不变时,物体排开液体的体积越大,液体的密度越小,故可知密度计的刻度值从上到下是逐渐变大的。
17. 3 不变
【详解】
[1]根据题意,物体浸没在水中时主要受到三个力的作用,竖直向上的拉力和浮力,竖直向下的重力,这三个力处于平衡状态,所以物块浸没在水中受到浮力
[2]因物块浸没以后排开水的体积等于物体的体积,所以继续下沉时排开水的体积不变,由可知,物块所受的浮力不变。
[3]物块浸没以后排开水的体积等于物体的体积,由可知,物块的体积为
由可得,物块的质量为
则物块的密度为
18. 竖直向上 变小 变小
【详解】
[1]浸在液体中的物体受到向上的浮力,“拉萨号”受到的浮力方向是竖直向上的。
[2]航母在水中漂浮,浮力等于自身重力,直升机飞离甲板后,自重减小,所以航母所受浮力减小。
[3]根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知排开水的体积要减小。
19. 2.5 0.8×103
【详解】
[1]由液体压强公式可得,水对容器底部向上的压强为
水对容器底部向上的压力为
根据浮力产生的原因我们可以知道:浮力是液体对浸入其中物体的上下两表面的压力差,此时容器未全部浸入水中,未受到液体对它的向下的压力,所以,容器受到的浮力等于水对它的向上的压力,为2.5N。
[2]容器浸入水中的深度减小了,减小的数值为
容器排开水的体积减小了,减小的数值为
容器受到的浮力减小了,减小的浮力为
容器漂浮在水面上,受到的浮力等于自身的总重。当其总重减小后,依然漂浮。它减小的重力等于减小的浮力,则取出的液体重为
被取出的液体的密度为
20. > >
【详解】
[1]将AB看出整体,两物块在甲乙液体中处于漂浮状态,甲中
F浮甲=G
ρ甲gV排甲=G
乙中
F浮乙=G
ρ乙gV排乙=G
ρ甲gV排甲=ρ乙gV排乙
V排甲<V排乙
ρ甲>ρ乙
[2]A物块在两种液体中排开液体的体积不变,因为
ρ甲>ρ乙
由F浮=ρ液gV排可知
F甲>F乙
21. B 摩擦力 不变 3.6×104 大于 3
【详解】
(1)[1]地效飞行器的机翼能获得向上的升力,是应用了流速越大流体的压强越小的原理。
A.热气球升空是利用物体的浮沉条件,故A不符合题意;
B.飞机的机翼能获得向上的升力,是应用了流速越大流体的压强越小的原理,故B符合题意;
C.火箭升空利用力的相互性,故C不符合题意。
故选B。
(2)[2]地效飞行器在水面上方飞行时,与水面脱离接触,可起到减小摩擦力的作用。
[3]惯性是物体本身的属性,由物体的质量大小决定,物体的质量越大,惯性越大,与物体的速度无关,故飞行器加速时,惯性将会不变。
(3)[4]地效飞行器满载的质量为
m=m自身+m载=2400kg+1200kg=3600kg
由阿基米德原理可得,停在水面时受到的浮力为
F浮=G物=mg=3600kg×10N/kg=3.6×104N
(4)[5]当飞行器受到的升力大于总重时才能起飞。
[6]单次最大飞行距离为600km,飞行速度为200km/h,由
可得,当飞行距离达到单次最大飞行距离时,所用时间为
22. 竖直向上 10N 25cm
【详解】
解:(1)浮力的方向总是竖直向上,故浮块受到浮力的方向是竖直向上。
(2)当浮块上升到虚线位置时,受重力、浮力和弹簧向下的拉力的作用而平衡,则重力
G=mg=0.3kg×10N/kg=3N
所以,浮力
F浮=G+F=3N+7N=10N
即浮块受到浮力的大小是10N。
(3)根据F浮=ρ液gV排可得
V排===1×10-3m3
即浮块在虚线位置时排开水的体积是1×10-3m3。
(4)由于仅当浮块对准磁控开关时才能通电,因而水位上升时也要保持浮块位置不变,则浮块此时必须是浸没的,即浮块的体积等于排开水的体积,则浮块的边长为
L==0.1m=10cm
因而此时最低的水位为
h=15cm+10cm=25cm
即加湿器正常工作的最低水面到水箱底部的距离是25cm。
答: (1)浮块受到浮力的方向是竖直向上;
(2)浮块受到浮力的大小是10N;
(3)浮块在虚线位置时排开水的体积是1×10-3m3;
(4)加湿器正常工作的最低水面到水箱底部的距离是25cm。
23. 2103 5103 (5N-F)103 均匀
【详解】
(1)[1]由图甲、乙可知,小球在水中受到的浮力
F浮=5N-4N=1N
由F浮=水gV排可得小球排开水的体积
V排===110-4m3
由图甲、丙可知,小球在液体中受到的浮力
F′浮=5N-3N=2N
小球在液体中排开液体的体积等于排开水的体积,由F浮=gV排可得未知液体的密度
ρ未知===2103kg/m3
即未知液体的密度是2103kg/m3。
(2)[2]当弹簧测力计示数为0时,即浮力为5N时,密度计达到最大测量值
ρ最大===5103kg/m3
即该密度计的最大测量值是5103kg/m3。
(3)[3][4]在测量范围内
ρ测====(5N-F)103kg/m3
故ρ测与F之间是一次函数关系,由于弹簧测力计示数是均匀的,则该“浸没式液体密度计”的刻度值分布是均匀的。
24. 0.5 变小 不变
【详解】
解:(1)木球受到竖直向下的重力,竖直向下的拉力以及竖直向上的浮力,处于平衡状态,如图
(2)木球的质量为
木球的重力为

因为木球浸没,排开水的体积

木球受到的浮力为
木块受到竖直向下的重力和绳子的拉力以及竖直向上的浮力而处于平衡状态,由力的平衡条件可得
则细线对木块的拉力

(3)因为剪断细线前,木球的浮力大于重力,所以剪断细线后,木球上浮,直至漂浮,木球排开水的体积减小,液面降低,根据知,水对容器底部的压强减小;剪断细线前后,容器、水、木块的质量都不变,三者的重力不变,容器对桌面的压力等于三者的重力之和,因此容器对桌面的压力不变。
答:(2)绳子的拉力F拉为0.5N;
(3)剪断细线且待木球静止后,忽略水的汽化带来的影响,水对容器底部的压强变小,容器对桌面的压力不变。
25. 不变 变大 5×105N 1.099×108Pa
【详解】
(1)[1][2]“奋斗者”号全海深载人潜水器在海面下匀速下潜时,排开海水的体积不变,根据F浮=ρ海水V排g,可知所受到的浮力不变;所处深度逐渐变大,根据p=ρ海水gh可知所受到的压强变大。
(2)[3]由题可知,潜水器排开海水的体积为50m3,则潜水器受到的浮力大小为
F浮=ρ海水V排g=1.0×103kg/m3×50m3×10N/kg=5×105N
(3)[4]由题可知,潜水器下潜的深度h=10900m,则潜水器受到的液体压强大小为
p=ρ海水gh=1×103kg/m3×10N/kg×10900m=1.099×108Pa
26. 竖直漂浮 等于 > 上 大
(1)因为粗细均匀的饮料吸管在液体不能竖直漂浮,为了使它保持竖直的漂浮,就在其下端塞入适量橡皮泥;根据漂浮的条件判断吸管受到的浮力与重力的关系;
(2)从图甲和图乙中可以看出,吸管在水和另一种液体中,浸入的深度不同,但都漂浮,所以浮力相等,都等于自身的重力,根据公式F浮=ρ液gV排通过比较排开液体的体积大小可以比较液体密度的大小;
(3)根据物体漂浮条件和F浮=ρ液gV排得出ρ液与h的关系式,由关系式可知密度计上端刻度代表的密度小、下端刻度代表的密度大;
(4)根据物体漂浮条件和F浮=ρ液gV排得出h与吸管重力G的关系式,分析关系式可得间隔大小。
【详解】
(1)[1][2]为了让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中,吸管下端塞入一些橡皮泥作为配重,这样做目的是为了降低重心,让密度计竖直漂浮在液体中,饮料吸管竖直的漂浮在液体中,根据漂浮条件可知;吸管所受浮力与重力相等。
(2)[3]由于吸管在图甲、图乙中均漂浮,所以
F浮=G
则吸管在水和另一种液体中受到的浮力相等,因为
F浮=ρ液gV排,V排水>V排液
所以
ρ水<ρ液
(3)[4]设吸管的底面积为S,根据物体漂浮条件可知
G=F浮液=ρ液gV排液=ρ液gSh……①
所以液体的密度
式中,吸管的重力G、S、g均不变,所以ρ液与h成反比,因此吸管上端刻度代表的密度小、下端刻度代表的密度大,即0.9刻线是在1.0刻线的上方。
(4)[5]由①可知
式中ρ液、S、g一定,G越大,h越大,即相邻两个刻度的间隔越大。
答案第1页,共2页
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