人教版八年级下册《第10章 浮力》2022年单元测试卷(含解析)

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人教版八年级下册《第10章 浮力》2022年单元测试卷(含解析)

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人教版八年级下册《第10章 浮力》2022年单元测试卷(1)
一 、单选题(本大题共16小题,共48分)
1.(3分)弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中如图甲;图乙是弹簧测力计示数与物体下降高度变化关系的图象,则下列说法中正确的是
A. 物体的体积是
B. 物体受到的最大浮力是
C. 物体的密度是
D. 物体刚浸没时下表面受到水的压力是
2.(3分)如图,、两个体积相同的实心球在水槽中静止,球漂浮于水面,球悬浮于水中,则
A. 球受到的浮力大于球 B. 两球受到的浮力相等
C. 球的密度一定小于球 D. 球的重力一定大于球
3.(3分)年月日,我国在南海举行海上阅兵。此次阅兵,辽宁舰航母编队精彩亮相,一大批新型潜艇、水面舰艇、作战飞机集中展示。下列说法正确的是
A. 当辽宁舰航母上舰载飞机起飞后,航空母舰排开水的体积会增大
B. 水面舰艇多采用前后编队而非并排行驶,是为避免舰艇相“排斥”队列混乱
C. 潜水艇受到的重力等于其浮力时,潜水艇不一定处于漂浮状态
D. 战机升空时,机翼下方气流速度较大,气流对机翼下表面的压强较大
4.(3分)在一次卫生大扫除中,吴明与张亮两位同学配合用小车运送垃圾。在斜坡上吴明在车前用的力沿斜坡向上拉车,张亮在后面用的力沿斜坡向上推车,如图所示,则车受到这两个力的合力大小和方向是
A. ,沿斜坡向上 B. ,沿斜坡向上
C. ,沿斜坡向上 D. ,沿斜坡向上
5.(3分)小明分别拿着体积相同的木块和石块,把它们都浸没到水中,同时松开手时,他看到木块上浮,石块下沉,在木块未露出水面前,下列说法正确的是
A. 木块受到的浮力等于自身重力 B. 石块受到的浮力等于自身重力
C. 木块受到的浮力等于石块受到的浮力 D. 木块受到的浮力大于石块受到的浮力
6.(3分)一弹簧测力计下挂一圆柱体,将圆柱体从盛水的烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降,然后将圆柱体逐渐浸入水中。如图是整个过程中弹簧测力计的示数与圆柱体下降高度变化关系的图象。取下列说法正确的是
A. 当圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强为
B. 圆柱体受到的重力是
C. 圆柱体受到的最大浮力是
D. 圆柱体的密度是
7.(3分)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、、三个体积相同的正方体分别放入容器内,等正方体静止后,三个容器内水面高度相同。下列说法正确的是
A. 三个物体的密度大小关系是
B. 容器对桌面的压强大小关系为
C. 容器底部受到水的压力大小关系为
D. 物体受到的浮力大小关系为
8.(3分)甲、乙、丙是由不同材料制成、质量相等的实心球,把它们投入水中静止后,甲球漂浮、乙球悬浮、丙球沉底,则它们受到浮力的情况是
A. 三球浮力相同 B. 甲球浮力最小 C. 乙球浮力最小 D. 丙球浮力最小
9.(3分)如图所示是质量为的轮船含船载设备及船员,已知其排水量为。当它在长江上满载航行时,下列判断不正确的是取
A. 轮船所装货物质量是
B. 轮船受到江水的浮力是
C. 轮船排开江水的体积是
D. 轮船底部距水面 处 的面积上受到水的压力为
10.(3分)一个气球下挂一个铁块置于水中某一位置,处于静止状态如图所示。现用手轻轻向下推一下气球,那么手离开气球后,气球和铁块的运动情况是
A. 加速向下运动 B. 匀速向下运动
C. 减速向下运动 D. 仍然处于静止状态
11.(3分)没剥皮的橘子和剥了皮的橘子在水里的表现竟然不一样!在水平桌面上,有两个相同的圆柱形容器,内盛等质量的水。将剥皮前和剥皮后的同一个橘子分别放入其中,橘子静止时如图所示。下列分析正确的是
A. 橘子两次受的浮力一样大 B. 剥皮前的橘子排开水的重力大
C. 剥皮后的橘子所受浮力大于重力 D. 橘子剥皮后密度变小
12.(3分)俗话说“瓜浮李沉”,意思是西瓜投入水中会漂浮,李子投入水中会下沉图中李子为示意图。对此现象,下列说法正确的是
A. 李子下沉过程中所受的浮力逐渐变小
B. 西瓜所受的浮力大于李子所受的浮力
C. 西瓜漂浮时所受的浮力大于自身重力
D. 李子下沉过程中受到的浮力大于自身重力
13.(3分)两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,如图甲所示,把体积相同的、两个实心小球放入甲液体中,两球沉底:放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示。则下列说法正确的是
A. 在乙液体中小球受到的浮力大于小球受到的浮力
B. 在甲液体中容器底对小球的支持力等于对小球的支持力
C. 小球在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中受到的浮力
D. 甲液体的密度小于乙液体的密度
14.(3分)在帮妈妈做家务的时候,小明发现两根相同体积的筷子,甲浮在水面上,乙沉在水底,如图,由此可知甲比乙
A. 所受浮力小 B. 质量大 C. 所受压强大 D. 密度大
15.(3分)某科技小组制作的潜水艇模型,如图所示。他们用试管作为潜水艇模型,细玻璃管作为进、排水管。下列说法正确的是
A. 该模型是通过改变其自身重力实现沉浮的
B. 该模型匀速上浮时受到的浮力大于自身重力
C. 该模型匀速下沉时受到的浮力小于自身重力
D. 向内推活塞将水排出试管中可实现该模型下沉
16.(3分)学习了物体的浮沉条件后,小舟做了如下实验:在两个薄气球中加满温水,扎紧后剪去多余部分,分别浸没于盛有冷水与热水的玻璃杯中如图。若不计气球自重,放手后两气球的运动情况是
A. 冷水、热水中都下沉 B. 冷水中下沉,热水中上升
C. 冷水、热水中都上升 D. 冷水中上升,热水中下沉
二 、填空题(本大题共5小题,共20分)
17.(4分)如图所示,、两物块以不同方式组合,甲图中叠放在的上面,乙图中、间用轻质细线连接,分别静止在甲、乙两种液体中,由此可判断液体密度______;若物块在两种液体中受到的浮力分别为、,则______均选填“”、“”或“”。
18.(4分)如图甲,把边长为的正方体木块放入水中,静止时有的体积露出水面,如图乙所示,把木块放入另一种未知液体中,静止时有露出液面。
木块受到水的浮力为 ______ ,木块的密度为 ______ ;
甲、乙两图中液体对木块底部的压强分别为、,则______ 选填“”“”或“”,未知液体的密度为 ______ 。
19.(4分)如图所示的容器放在水平桌面上,内装有的酒精,已知酒精密度是,则酒精对点处产生向上的压强是 ______。
20.(4分)如题图所示,在水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有不同的液体,现将三个完全相同的圆柱体分别放入容器的液体中,静止时三个容器的液面恰好相平。在三个容器中,液体密度最小的是 ______ ,三种液体对容器底的压强最大的是 ______ ;三个容器对桌面压力最大的是 ______ 。选填“甲”“乙”或“丙”
21.(4分)将一未装满水的密闭矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示,则倒立时水对瓶盖的压强是 ______;正立时水对瓶底的压力为,倒立时水对瓶盖的压力为,则______选填“”、“”或“”。
三 、实验题(本大题共2小题,共12分)
22.(6分)某物理兴趣小组利用弹簧测力计、水、小石块不吸水、溢水杯、小桶、细线等实验器材探究浮力的大小与排开液体所受到的重力的关系。
如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验步骤,最科学合理的实验顺序是 ______。
根据图中的实验数据可求出石块的密度为 ______取,。
兴趣小组的同学换用不同的物体不吸液体或液体按科学合理的顺序进行了多次实验,由实验数据得出______选填“”“”或“”,从而验证了阿基米德原理的正确性。
图丁步骤中,小石块逐渐浸入液体过程中未接触溢水杯,液体对杯底的压强 ______选填“逐渐变大”“一直不变”或“逐渐变小”。
如果换用密度小于液体密度的物体不吸液体来进行该实验,则图 ______步骤中可不使用弹簧测力计。
其中一个同学每次进行图甲步骤时,都忘记将溢水杯中液体装满,其他步骤无误,因而他会得出______小桶中液体所受重力的结论。选填“”“”或“”
23.(6分)小军同学在做“探究影响浮力大小因素”的实验时,他用弹簧测力计悬挂一个实心金属块,分别在下列四种情况下保持静止如图所示。请你帮助小军同学完成以下问题:

乙图中金属块所受浮力为 ______。
比较甲、丙、丁三幅图可得出结论:浮力的大小与 ______有关。
比较 ______三幅图可得出结论:浮力的大小与物体浸在液体中的体积有关。
四 、计算题(本大题共2小题,共24分)
24.(12分)如图甲,下表面涂有不溶于水的粘合剂的立柱体石料,在钢绳拉力的作用下从水面上方以的速度一直匀速下降至硬质水平江底,如图乙是钢绳拉力随时间变化的图像,若不计水的阻力和粘合剂的质量,取,求:
石料全部没入水中时受到的浮力是多少?
石料的密度是多少?
石料刚浸没在水中时,下表面受到水的压强。
25.(12分)如图,圆柱形木块漂浮在装有水的圆柱形容器中。已知木块的重力为、底面积为,容器的底面积为,容器中的水深图甲,求:
水对容器底部的压强;
水对容器底部的压力;
当用力将木块向下压后,木块刚好浸没,水未溢出图乙,则的大小为多少?
答案和解析
1.【答案】A;
【解析】解:、由图象知,,当物体完全浸没时,拉力,
则完全浸没时的浮力为,此时物体完全浸没,所以浮力最大;
由得,,故正确;错误;
、物体的质量;
则,故错误;
、圆柱体刚浸没时,下表面受到的压力,故错误。
故选:。
根据图象,分析出物体的重力,完全浸没时的拉力,从而可根据求出完全浸没时的浮力,即最大浮力;
由浮力公式计算出完全浸没时排开液体的体积,即为物体的体积;
由物体的重力求出质量,根据密度公式得出物体的密度;
根据阿基米德原理,物体刚浸没时下表面受到的压力等于物体受到的浮力。
本题用到的知识点有重力、质量、密度、阿基米德原理、压强的计算等,考查学生结合图象对所学知识进行综合分析的能力,难度较大。
2.【答案】D;
【解析】解:、两个体积相同的实心球在水槽中静止,从图中可知球排开水的体积大于球,根据可知球受到的浮力大,故错误;
、球悬浮,密度等于水的密度,球漂浮,密度小于水的密度,故球的密度大于球的密度,故错误;
、球悬浮,球漂浮,所受浮力都等于自身重力,已知球所受浮力大,故球的重力大于球,故正确。
故选:。
两个体积相同的实心球在水槽中静止,从图中可知球排开水的体积大于球,根据可知两球所受浮力的大小关系;
球悬浮,密度等于水的密度,球漂浮,密度小于水的密度,据此得出两球密度的大小关系;
球悬浮,球漂浮,所受浮力都等于自身重力,已知两球浮力的大小关系,可得出两球重力的大小关系。
本题通过一个简单的现象综合考查了浮沉条件的应用、阿基米德原理公式的应用,综合性强,难度适中。
3.【答案】C;
【解析】解:、由于航母在平静的水面航行时,航母处于漂浮,它受到的浮力等于它的总重力;战机从航母上起飞后,航母的总重力减小,
因为漂浮物体的浮力等于自身重力,所以此时航母受到的浮力将减小,因为,则当航空母舰上舰载飞机起飞后,它排开水的体积会减小。故错误;
、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,所以舰艇内外测的水存在压强差,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。故错误;
、当水舱充水后,潜水艇重等于同体积的水重时,由于潜水艇排开水的体积等于潜水艇体积,所以潜水艇可以悬浮在水中,而不是一定漂浮在水中。故正确;
、飞机在空中前进时,机翼上方气流速度较大,气流对机翼的压强小,下方气流速度较小,它对机翼的压强大,这样在机翼的上下表面存在压力差,就产生了向上的升力。故错误。
故选:。
知道航母在平静的水面上航行漂浮,利用漂浮条件确定浮力与总重力的关系;战机在起飞前是停在航母上的,应将其与航母看成一个整体,再根据漂浮的条件,可判断战机起飞前后浮力的变化情况,利用阿基米德原理判断它排开水的体积变化。
流体流速越大,流体产生的压强越小;流体流速越小,压强越大;
物体在液体中的浮沉条件:上浮:;悬浮或漂浮:;下沉:。
此题主要考查了学生对流体流速与流体压强、阿基米德原理、和物体的浮沉条件的掌握和运用,明确战机起飞后对航母总重力的影响是本题的关键。
4.【答案】D;
【解析】解:斜坡路上,吴明在车前用的力沿斜坡向上拉车,张亮在后面用的力沿斜坡向上推车,这两个力的方向相同且作用在同一直线上;
这两个力的合力大小,方向是沿斜面向上。
故选:。
根据力的合成计算合力的大小,即同一直线上同方向二力的合力等于二力之和,即,方向与这两个分力方向相同。
此题主要考查同一直线同方向上的二力合成,属于基础题。
5.【答案】C;
【解析】解:体积相同的木块和石块,把它们都浸没到水中,则他们所受到的浮力大小相等,所以选项C正确、D错误。
松开手后木块上浮,说明木块所受的浮力大于其自身重力,故A错误。
石块下沉,说明石块所受的浮力小于其自身重力,故B错误。
故选:。
这道题主要考查对浮力大小与物体浮沉的条件的记忆:
一切浸在液体或气体中的物体都受到竖直向上的浮力,物体所受浮力的大小既与物体排开液体的体积有关,又与排开液体的密度有关。
物体的沉浮与物体的重力大小以及物体所受浮力的大小无关,它是由物体所受重力与浮力的合力决定。当合力向上则物体上浮;当合力向下,则物体下沉;当合力为,则物体处于漂浮或悬浮状态。
该题考查物体浮沉条件及其应用,知道影响浮力大小的因素和决定物体浮沉的条件是本题的解题关键。
6.【答案】D;
【解析】解:
、由图可知,圆柱体下降高度时,下表面刚接触水面,下降时,圆柱体刚好浸没在水中;
所以物体高度,下表面受到水的压强,故错误;
、由图象可知,当时,弹簧测力计示数为,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知,,故错误;
、由图象段可知,物体完全浸没后排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变;
则圆柱体受到的最大浮力:故错误;
、由可知,物体的体积:

由可得,物体的质量:,
则圆柱体密度:故正确。
故选:。
为了便于分析,给线段标上、、、四个点,如下图,根据图象分析如下:

下降高度时,下表面接触水面,下降时,圆柱体刚好浸没水中,这时水面上升,圆柱体下表面距水面距离是,由可计算,下表面受到水的压强。
由图可知段圆柱体未浸入液体,测力计的示数即为圆柱体的重力,所以从图中可读出圆柱体的重力大小。
由图象段可知物体完全浸没后排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,为最大值。
由题意可知图中段是圆柱体完全浸入水后的情况,由图可知圆柱体完全浸入水后测力计对圆柱体的拉力为,再利用力的平衡条件求出圆柱体受到的浮力,利用阿基米德原理求得圆柱体的体积,利用密度公式求得圆柱体的密度。
本题用到的知识点有重力、质量、密度、二力平衡、受力分析、阿基米德原理、压强的计算等,考查学生结合图象对所学知识进行综合分析的能力,难度较大。
7.【答案】A;
【解析】解:由题知,、、三个正方体的体积相同;
、由图可知,、、三个正方体排开水的体积关系为,根据可知,浮力的大小关系为:,故错误;
由图可知,和处于漂浮,处于悬浮,则由浮沉条件可知:,,,由于,所以;由于正方体、、的体积相同,根据可知,物体密度的大小关系:,故正确;
、因正方体分别处于漂浮或悬浮状态,则浮力等于自身重力,由阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于排开液体的重力,即说明容器中正方体的重力等于正方体排开水的重力,即可以理解为,容器中正方体的重力补充了它排开的水的重力,能看出三个容器内总重力相等;由于容器相同,所以三个容器对桌面的压力关系为,根据知容器对桌面的压强大小关系为,故错误;
、三个容器内水面高度相同,即相同,水的密度一定,根据可知,容器底受到水的压强关系为,容器的底面积相同,根据可知,容器底部受到水的压力大小关系为,故错误。
故选:。
由图得出、、三个正方体排开水的体积关系,根据阿基米德原理即可判断物体受到的浮力大小关系;
由图、、三个正方体所处的状态,判定其浮力和重力的关系;然后根据三者的浮力大小判断出三个物体重力的关系,利用密度公式判断出物体密度大小关系;
根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于物体排开液体的重力,分析出整个装置的压力的大小关系,根据判断容器对桌面的压强大小关系;
三个容器内水面高度相同,即相同,水的密度一定,根据可知容器底受到水的压强关系;容器的底面积相同,根据可知容器底部受到水的压力大小关系。
此题主要考查阿基米德原理、液体压强公式和密度公式的应用等,是一道综合性较强的题目,但难度不是很大。
8.【答案】D;
【解析】解:三个球的质量相等,由可知,三个球的重力相等,
由物体的浮沉条件可知,甲球漂浮,;乙球悬浮,;丙球沉底,,
因此,故正确。
故选:。
物体在液体中的浮沉条件:上浮时,;悬浮或漂浮时,;下沉时,;
此题主要考查物体浮沉条件的应用,难度不大,属于常考题型。
9.【答案】D;
【解析】解:、已知,其排水量。
轮船所装货物质量等于轮船的排水量减去轮船自身质量,
即:,故A正确;
B、满载时轮船受到江水的浮力:
,故B正确;
C、由可得,轮船排开的江水的体积:
,故C正确;
D、由题意知,,江水对船底的压强:

由可得,船底面积上受到水的压力:
,故D错误。
故选:。
根据船身自重求出船的质量,则可载货质量为轮船满载排水量与船的质量的差;
知道轮船满载时排水量排开水的质量,利用阿基米德原理求轮船满载时受到的浮力;
利用阿基米德原理求出船排开的江水的体积;
知道深度,利用液体压强公式求深处水对船底产生的压强;再利用求出面积上受到水的压力大小。
该题考查浮力的计算和阿基米德原理的应用,以及压强公式的运用,关键是知道物体漂浮时浮力等于自身重力还等于排开水的重力,本题的难点是对排水量的理解,这也是本题的重点。
10.【答案】A;
【解析】解:
原来金属块和小气球悬浮在水中,;
把金属块及气球的位置轻轻向下移动一些,所处的深度增加,由公式知,小气球受到水的压强增大,气球的体积变小,所以气球排开水的体积减小,由公式知,气球受到的浮力减小,使得浮力小于自重而向下加速运动直到触碰到容器底部。
故选:。
把水中气球与金属块的位置轻轻向下移动一些,所处的深度增大,根据液体压强公式知,气球受到的压强增大,气球的体积减小,排开水的体积变小,根据阿基米德原理可知,气球受到的浮力减小,自重不变,由物体的浮沉条件分析判断。
此题将金属块和小气球连接在一起,使其悬浮在水中,解析时应把两者看成一个整体加以分析;同时还要注意气球的特点体积可变。
11.【答案】B;
【解析】解:、橘子两次受到的浮力不一样,剥皮前橘子处于漂浮状态,浮力等于重力,剥皮后橘子沉底,浮力小于重力,且剥皮后橘子的重力变小,所以剥皮后所受的浮力小于剥皮前所受的浮力,即剥皮前的橘子排开水的重力大,故错误,正确;
、剥皮前橘子处于漂浮状态,橘子的密度小于水的密度,剥皮后橘子沉底,橘子的密度大于水的密度,所以橘子剥皮后密度变大,故错误。
故选:。
根据剥皮前橘子的浮沉情况判断出浮力与重力的关系,由剥皮后橘子的重力变小判断出剥皮后所受浮力的变化,由阿基米德原理判断出橘子排开水重力的变化;
根据剥皮前橘子的浮沉情况判断出橘子密度与水密度的关系,进而判断出橘子密度的变化。
此题主要考查了浮沉条件的应用,掌握剥皮前后重力的变化是解答该题的关键。
12.【答案】B;
【解析】解:、李子下沉过程中,水的密度不变、排开水的体积不变,根据可知,李子下沉过程所受的浮力大小不变,故错误;
、西瓜漂浮在水面上,浮力等于其重力,即;
李子在水中下沉,浮力小于其重力,即;
由于西瓜的重力大于李子的重力,即,
所以,西瓜所受的浮力大于李子所受的浮力,故正确;错误;
故选:。
物体在液体中的浮沉条件:上浮:,悬浮:,下沉:;据此对各选项分析解答即可。
此题主要考查了学生对物体浮沉条件的掌握和运用,难度不大,属于基础题。
13.【答案】D;
【解析】解:
、在图乙中,,根据,可知在乙液体中小球受到的浮力小于小球受到的浮力,故错误;
球漂浮,所受浮力等于自身的重力,球下沉,所受的浮力小于自身的重力,故。
由于、在甲液体中都沉底,由可得,两球在甲液体中受到的浮力相同,则根据 可知支持力,所以,,故错误。
、在乙液体中,漂浮,则的密度小于乙液体的密度;在甲液体中下沉,的密度大于甲液体的密度,故乙的密度大于甲的密度,故正确;
、由图可知,在甲液体中球下沉,则,在乙液体中漂浮,,所以,故错误。
故选:。
根据,可判断出乙中两个小球所受浮力的大小关系;根据浮沉条件得出两球的重力大小关系,根据物体的受力平衡即可判断在甲液体中容器底对两球的支持力的大小关系;
根据两个小球的浮沉情况及物体的浮沉条件,可判断出物体密度和液体密度的大小关系,物体漂浮,则物体密度小于液体密度;物体下沉,则物体密度大于液体密度;
根据物体的浮沉条件结合阿基米德原理分析。
此题通过分析小球在液体中的浮沉情况,考查了对阿基米德原理、浮沉条件的应用,同时考查了密度知识的应用,难度较大。
14.【答案】A;
【解析】解:
A、因为甲筷子漂浮,所以甲排开水的体积;因为乙筷子沉底,所以乙排开水的体积,则;由阿基米德原理可知甲受到的浮力小于乙受到的浮力,故A正确;
B、由题知,,,由知道,所以,因为,所以,故B错;
C、因为甲处的深度小于乙所处的深度,由可知,甲受到水的压强小,故C错;
D、因为甲漂浮,所以,因为乙下沉,所以,所以,故D错。
故选:。
A、由题知,甲浮在水面上,排开水的小于筷子的体积;乙沉在水底,排开水的体积等于筷子的体积;而筷子的体积相同,可知甲乙筷子排开水的体积的大小关系,根据阿基米德原理得出受浮力关系;
B、由题知,,,由推导与的关系,进而得出与的关系,最后得出与的关系;
C、根据甲乙所处深度关系判断受液体压强关系;
D、根据甲和乙的浮与沉,判断甲、乙的密度与水的密度关系,得出甲乙的密度关系。
该题考查了学生对物体的浮沉条件、液体压强公式、阿基米德原理的掌握和运用,能从甲筷子漂浮在水面上、乙筷子沉入水底得出排开水的体积大小关系是本题的关键。
15.【答案】A;
【解析】解:、根据图中潜水艇模型处于的状态,向内推注射器活塞,水会被压出试管,试管和试管内水的总重力变小,而试管排开水的体积不变,所以受到的浮力大小不变,根据浮沉条件知,当浮力大于重力时,该模型上浮;
向外拉注射器活塞,水进入试管,试管和试管内水的总重力变大,而试管排开水的体积不变,所以受到的浮力大小不变,根据浮沉条件知,当浮力小于重力时,该模型下沉;
所以该模型是通过改变其自身重力来实现沉浮的,故正确、错误;
、潜水艇模型在水下匀速上浮或匀速下沉时,潜水艇模型受力平衡,潜水艇模型受到的浮力和自身重力是一对平衡力,大小相等,故错误。
故选:。
潜水艇是通过改变自身的重力来实现下潜和上浮的;根据图中潜水艇模型处于的状态,向内推注射器活塞,水会被压出试管,试管的重力变小而浮力的大小不变,根据浮沉条件知,可实现该模型上浮;向外拉注射器活塞,水进入试管,试管的重力增大而浮力不变,可实现该模型下沉;
物体做匀速直线运动时,受力平衡,根据潜水艇的运动状态和力的平衡条件进行分析。
此题主要考查了潜水艇的原理,物体的浮沉条件以及二力平衡条件的应用,题目难度不大。
16.【答案】D;
【解析】解:温水的密度小于冷水的密度,由物体的浮沉条件可知,装温水的气球在冷水中上浮;
温水的密度大于热水的密度,由物体的浮沉条件可知,装温水的气球在热水中下沉,故正确。
故选:。
先判断温水与冷水和热水的密度关系,然后根据物体的浮沉条件分析两气球的运动情况:①,上浮;②,悬浮;③,下沉。
此题主要考查物体的浮沉条件的应用,关键知道温水的密度小于冷水的密度、大于热水的密度。
17.【答案】> >;
【解析】解:将、视为一个整体,在甲液体中,整体漂浮,根据物体浮沉条件可知,整体受到的浮力等于二者的重力之和,即;
在乙液体中,整体悬浮,根据物体浮沉条件可知,整体受到的浮力等于二者的重力之和,即,故;
由图可知,在甲液体中整体排开液体的体积小于在乙液体中整体排开液体的体积,即,
由可知,甲、乙两液体密度大小的关系为;
由图可知,在甲、乙两液体中,物块均浸没在液体中,即,由和可知,物块在两种液体中受到的浮力大小关系为。
故答案为:;。
物体漂浮或悬浮时,受到的浮力等于物体受到的重力,由此可知整体在两种液体中受到的浮力大小关系;
由图可知整体排开液体体积的大小关系,根据阿基米德原理可知两种液体的密度大小关系;
物块在两种液体中均浸没,排开液体的体积相等,根据可知物块在两种液体中所受浮力的大小关系。
此题主要考查了阿基米德原理、物体的漂浮条件,利用好漂浮或悬浮是解此类题目的关键。
18.【答案】6 0.6×103 = 1.2×103;
【解析】解:已知甲图中静止时有的体积露出水面,则;
受到的浮力:。
由于木块漂浮在水面上,则:,
所以,,
所以,木块的密度。
由于木块都是处于漂浮状态,则,由于浮力等于液体对物体上下表面压力差,此时物体上表面不受压力,所以物体下表面受到的压力等于浮力,则木块下表面受到的压力相等,由于受力面积相同,所以物体下表面受到压强相等。
木块放入另一种未知液体中,静止时;
根据可得:
液体的密度。
故答案为:;;;。
在甲图中,求出木块排开水的体积,根据浮力公式可求甲图中木块受到的浮力。木块漂浮时受到的浮力等于自身的重力,可求木块的质量,根据密度公式可求木块的密度。
由于木块都是处于漂浮状态,物体受到的浮力等于上下表面受到的压力差,物体上表面受到液体的压力为零,所以物体受到的浮力等于液体对物体下表面向上的压力,漂浮时物体的重力等于浮力,所以浮力相等,液体对下表面的压力相等,受力面积相同,压强相等。
把木块放入另一种未知液体中,静止时有露出液面,根据漂浮条件和阿基米德原理即可求出未知液体的密度。
此题主要考查浮力、重力、密度、压强等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,此题主要考查知识点较多,实际是考查对物理知识综合应用的能力。
19.【答案】440;
【解析】解:由图可知:点的深度,
则酒精对点的压强:

故答案为:。
已知点的深度和酒精的密度,根据公式求出水对点的压强。
此题主要考查液体压强的计算,关键是深度指的是距离液面的高度,不是距离容器底的深度。
20.【答案】甲 丙 丙;
【解析】解:
由图知,圆柱体在甲容器中悬浮,故;圆柱体在乙容器中漂浮,故;在丙容器中漂浮,故;且由图知,由可知:;故三种液体密度关系:,
静止时三个容器的液面恰好相平,即深度相等,根据可知,,即三种液体对容器底的压强最大的是丙;
三种液体密度关系:,容器相同,由图可知,甲中液体的体积最小,其次是乙,丙中液体的体积最大,根据和可知,三种液体的重力关系为:,
容器相同,则容器重力相等,三个圆柱体相同,则圆柱体的重力相等,
容器对水平桌面的压力等于容器,容器内的液体和物体的重力之和,
故容器对水平桌面的压力:,即三个容器对桌面压力最大的是丙。
故答案为:甲;丙;丙。
根据物体浮沉条件,结合图示得出三种液体的密度大小关系,然后利用液体压强公式分析判断三种液体对容器底的压强关系;
容器对水平桌面的压力等于容器,容器内的液体和物体的重力之和。
此题主要考查物体浮沉条件及其应用、压强的大小比较,根据物体浮沉条件,结合图示得出三种液体的密度大小关系是解答此题关键。
21.【答案】1.2×103 >;
【解析】解:由图可知,倒立时水的深度为,
则倒立时水对瓶盖的压强:;
正放时,瓶子中的水柱是粗细相同的,瓶子底部受到的压力等于瓶中水的重力;倒放时,瓶子中的水柱上面粗,下面细,瓶盖受到的压力小于瓶中水的重力;瓶中水的重力是一定的,所以正放时水对瓶底的压力大于倒放时水对瓶盖的压力,即。
故答案为:;。
根据求出倒立时水对瓶盖的压强;
水对瓶盖和瓶底的压力,可以根据水产生的压力和水重力的关系来入手上下粗细一样的容器中水对容器底的压力等于水的重力,上面粗、下面细的容器中水对容器底的压力小于水的重力,上面细、下面粗的容器中水的压力大于水的重力。
此题主要考查液体压强的计算,液体对容器底部的压力可以根据分析,也可以根据承装液体容器的形状进行分析得出。知道对于圆柱形容器,对容器底的压力等于液体重;对于上口粗下口细的容器,对容器底的压力小于液体重是本题的关键。
22.【答案】丙、甲、丁、乙 2.8×103 = 一直不变 丁 >;
【解析】解:
为了使小桶在接水之后可直接计算水的重力,应先测量空桶的重,然后再测出石块的重力,并直接浸入水中观察测力计的示数,最后测排出的水和小桶的总重,求排出的水的重力.因此,最合理的顺序应为:丙、甲、丁、乙;
由甲、丁根据称重法,石块浸没在水中受到的浮力大小为:

根据,物体的质量为:

根据阿基米德原理,物体的体积:

石块的密度为:

因,;
由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于它排开液体的重力;
小石块逐渐浸入液体过程中未接触溢水杯,溢水杯中水的深度不变,根据公式可知,水对溢水杯底的压强不变;
如果换用密度小于液体密度的物体不吸液体来进行该实验,此物体会漂浮在液面上,物体受到的浮力等于物体的重力,则图丁步骤中可不使用弹簧测力计;
其中一个同学每次进行图甲步骤时,都忘记将溢水杯中液体装满,则偏小,实验时认为,因而他会得出的结论。
故答案为:丙、甲、丁、乙;;;一直不变;丁;。
对于实验的合理顺序,我们应把握住两点:一是小桶是用来接排出的水的,在接水之前必须先测出空桶的重;二是物块要先测重力,再直接浸入水中;
由甲、丁根据称重法得出石块浸没在水中受到的浮力大小;根据求出物体的质量,根据阿基米德原理得出物体的体积,根据求出石块的密度;
求出,分析数据得出结论;
根据公式分析水对溢水杯底的压强;
如果换用密度小于液体密度的物体不吸液体来进行该实验,此物体会漂浮在液面上,因此可以不用弹簧测力计,利用物体的漂浮条件求浮力;
若溢水杯中水没有装满,可导致溢出水的重力小于排开水的重力。
本题探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系,考查实验操作顺序、称重法测浮力、数据分析、阿基米德原理及密度公式的运用.
23.【答案】0.4 液体的密度 甲、乙、丙;
【解析】解:由图甲得,金属块的重力,
则乙图中金属块所受浮力为。
比较甲、丙、丁三幅图,丙图和丁图中金属块排开液体的体积相同,液体密度不同,弹簧测力计的示数不同,浮力不同,可得出结论:浮力的大小与液体的密度有关。
比较甲、乙、丙三幅图,乙图和丙图中液体的密度相同,排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同,浮力不同,说明浮力的大小与排开液体的体积有关。
故答案为:。液体的密度。甲、乙、丙。
利用称重法计算乙图中金属块所受浮力。
要探究浮力大小与液体密度的关系,应控制物体排开液体的体积相同,据此根据实验现象得出结论。
要探究浮力大小与排开液体的体积关系,应控制液体的密度相同。
此题为探究影响浮力大小因素的实验,属于基础实验题,难度不大,解答时应注意控制变量法的运用。
24.【答案】解:
(1)由图像知,前8s拉力大小不变,此时石料未接触水面,
因石料匀速下降,则石料的重力G=F拉=3×104N,
第8~10s,拉力逐渐减小,说明石料慢慢浸入水中,且浸入水中的体积逐渐变大,受到的浮力逐渐变大,
完全浸没后,拉力不再变化,拉力的大小为1×104N,
则石料全部浸没时所受的浮力:
F浮=G-F拉′=3×104N-1×104N=2×104N。
(2)由F浮=ρgV排得,石料的体积:
V=V排===2,
由图像知,由G=mg得,石料的质量:
m===3×103kg;
则石料的密度:
ρ===1.5×103kg/。
(3)由图像可知,当t=8s时石料刚好接触水面;当t=10s后,石料刚好完全浸没,
则石料的高:h=s=vt=5m/s×(10s-8s)=10m,
石料在刚浸没时下表面受到的水的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/×10N/kg×10m=1×105Pa。
答:(1)石料全部没入水中时受到的浮力是2×104N。
(2)石料的密度是1.5×103kg/。
(3)石料刚浸没在水中时,下表面受到水的压强是1×105Pa。;
【解析】
由图像可知前石料未浸入液体,钢绳拉力即为圆柱体石块的重力;由图可知,是石料完全浸入水后的情况,读出石料完全浸入水后钢绳的拉力,根据称重法求出石料浸没时受到的浮力。
根据阿基米德原理求石料排开水的体积石料的体积,求出石料的质量,再利用密度公式求石料的密度。
根据图像求出石料的高,即石料在刚浸没时的下表面所处的深度,根据求出此时下表面受到的液体压强。
此题通过拉力与时间的关系图象,考查了对图象的分析,浮力公式的应用,浮力、拉力与重力的关系,同时考查了有关密度的计算、液体压强的计算,根据图象确定物体的重力及全部浸没时所受的浮力是解决此题的关键。
25.【答案】解:(1)水对容器底部的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/×10N/kg×40×10-2m=4000Pa;
(2)水对容器底部的压力:F=pS=4000pa×100×10-4=40N;
(3)甲图中木块处于漂浮状态,木块受到的浮力等于自身的重力,
木块刚好浸没时,设水面上升的高度为Δh,
此时木块浸入水中的体积的变化量为:ΔV=(Δh+1cm)×S木=Δh×S容,即(Δh+1cm)×50c=Δh×100c,解得:Δh=1cm,
则ΔV=(Δh+1cm)×S木=(1cm+1cm)×50c=100c=10-4,
木块受到的浮力的变化量为:ΔF浮=ρ水gΔV=1.0×103kg/×10N/kg×10-4=1N,
乙图中木块受到的浮力等于木块重力和压力F之和,所以F=ΔF浮=1N。
答:(1)水对容器底部的压强为4000Pa;
(2)水对容器底部的压力为40N;
(3)F的大小为1N。;
【解析】
根据液体压强公式计算水对容器底部的压强;
根据计算水对容器底部的压力;
甲图中木块处于漂浮状态,木块受到的浮力等于自身的重力,
甲图中木块处于漂浮状态,木块受到的浮力等于自身的重力,
木块刚好浸没时,设水面上升的高度为,此时木块浸入水中的体积的变化量为,解方程可得,进一步计算木块浸入水中的体积的变化量,根据阿基米德原理计算木块受到的浮力的变化量,乙图中木块受到的浮力等于木块重力和压力之和,据此计算压力的大小。
此题主要考查压强公式、液体压强公式、阿基米德原理的灵活运用,有一定难度。

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