2023-2024学年华师大版八年级上第三单元质量检测卷(含答案)

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2023-2024学年华师大版八年级上第三单元质量检测卷(含答案)

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2023-2024学年八年级上第三单元质量检测卷
(满分120分,考试时间120分钟)
考生须知:本卷g取10N/kg
一、选择题(每小题 2分,共 40分)
1.某钢瓶中装有氧气,瓶内气体密度为8千克/米3,在一次急救中用去了其中的四分之三,则剩下气体的密度为(  )
A.2千克/米3 B.4千克/米3 C.6千克/米3 D.8千克/米3
2.如图所示的容器内盛有空气,活塞可左右移动且不漏气,容器中有一个木球A,下列说法中正确的是(  )
A.容器内空气的密度变小
B.木球A受到的浮力变大
C.木球A对容器的压力将变大
D.无法比较木球A对容器压力的大小
3.今天微风,小明看到拴在地上的气球呈现如右图所示的样子,图中能正确表示气球所受空气浮力方向的是(  )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
4.如图所示,欢欢同学把一只苹果丢入水中,发现苹果下沉一段距离后,又向上运动,最终漂浮在水面上,下列分析正确的是(  )
A.在水面漂浮时,苹果受到的浮力大于它受到的重力
B.在下沉的过程中,苹果受到水的浮力减小
C.在下沉的过程中,苹果受到水的压强不变
D.在下沉过程中,苹果受到浮力的方向总是竖直向上
5.以下情景中没有受到浮力的物体是(  )
A.遨游的“天宫一号” B.上升的热气球
C.航行的“辽宁号” D.下潜的“蛟龙号”
6.如图所示,A和B是自由移动的物体,C和D是容器本身凸起的一部分,现在往容器中注入一些水,四个物体位置如图所示,则没有受到浮力的是(  )
A.物体A B.物体B C.C部分 D.D部分
7.如图所示,是南极海洋冰山的美丽景象。冰山实质就是海中漂浮的大块淡水冰。据科学分析,全球气候变暖会导致冰山熔化,海平面升高。下列判断正确的是(  )
A.冰山所受到的浮力一定大于它所受的重力
B.冰山所受的重力小于它排开水所受的重力
C.冰山熔化一部分后仍会漂浮在水面上
D.冰山熔化一部分后排开水的体积不变
8.如图所示,水槽中有三个等质量的实心物体处于静止状态,甲、乙为长方体,丙为球体。下列有关说法正确的是(  )
A.丙物体排开的水的体积最多
B.乙物体受到的浮力最小
C.甲物体的密度大于乙物体的密度
D.无法判断三个物体之间的密度大小关系
9.小明利用小石块、溢水杯及水、弹簧测力计、小烧杯、细线等器材验证阿基米德原理,过程如图所示,下列说法中正确的是(  )
A.实验中最合理的操作顺序是甲、乙、丙、丁
B.若物体漂浮在水面,就一定不满足阿基米德原理
C.若图乙中的石块没有完全浸入水中,就不能验证阿基米德原理
D.若实验中出现F1﹣F2>F4﹣F3的现象,则可能是由于溢水杯中没有盛满水
10.小青同学制作的潜水艇模型如图所示。通过乳胶管向烧瓶中充气或从烧题中吸气,就可以改变烧瓶的浮沉状态。当烧瓶处于如图所示状态时,若向烧瓶中充气,它将会(  )
A.上浮。受到的浮力不变 B.上浮。受到的浮力增大
C.下沉。受到的浮力不变 D.下沉。受到的浮力变小
11.水平桌面上两个相同的烧杯中分别装有甲、乙两种不同液体,将两个不同材料制成的正方体A,B(VAA.甲液体密度大于乙液体的密度
B.甲液体对杯底的压强等于乙液体对杯底的压强
C.甲液体对B下表面的压强等于乙液体对A下表面的压强
D.装甲液体的容器对水平桌面的压力小于装乙液体的容器对水平桌面的压力
12.如图是某海底隧道的施工现场,起重船将圆柱形物体放入水中至全部浸没的过程中,能正确表示起重船所受浮力大小随物体浸入水的深度变化的图像是(  )
A. B.
C. D.
13.在分析“轮船由河里驶入海里,船体是上浮一些,还是下沉一些”这个问题时,有下面几句话:
①轮船在河里和海里都会漂浮在液面上;
②轮船由河里驶入海里所受浮力不变;
③轮船由河里驶入海里上浮一些;
④海水密度大于河水密度;
⑤轮船排开较小体积的海水就可获得所需浮力。
其分析过程的正确顺序是(  )
A.①②③④⑤ B.②④⑤①③ C.①②④⑤③ D.②④①⑤③
14. 两同学在底端封闭的两支相同吸管中装入不同质量的细沙,制成了A、B两支密度计放入盛水的烧杯中,静止后如图所示。下列说法正确的是(  )
A.密度计都处于悬浮状态
B.密度计B所受重力较小
C.密度计A所受浮力较小
D.两密度计在水面处的刻度值不同
15.苏通大桥施工时,要向江中沉放大量的施工构件,假设一正方体构件被缓缓吊入江水中(如图甲),在沉入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,随着h的增大,正方体构件所受浮力F1、钢绳拉力F2的变化如图乙所示,下列判断正确的是(  )
A.构件的边长为4m
B.构件的密度为2.5×10kg/m3
C.构件所受的最大浮力为1.2×105N
D.浮力F1随h变化的图线是图乙中的①
16.将100g某物体放在盛满某液体的杯子里,溢出了液体80g,则(  )
A.物体静止时漂浮在液面 B.物体将沉入杯底
C.物体会悬浮在该液体中 D.无法确定该物体的浮沉
17.如图所示,水平桌面上放有甲、乙、丙、丁四个完全相同的圆柱形容器。其中甲容器内只有水;乙容器内有木块漂浮在水面上;丙容器内有一个装有铅块的平底塑料盒漂浮在水面上,塑料盒底始终与容器底平行,且塑料盒的底面积等于圆柱形容器底面积的一半;丁容器中用细线悬吊着一个实心的铅球浸没在水中。已知四个容器中的水面一样高,ρ木=0.6×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3,ρ铝=2.7×103kg/m3,对于这一情景,有如下一些说法:
①各容器对水平桌面的压强相同;
②向乙容器中倒入酒精后,木块底部受到的压强将增大;
③将塑料盒内的铝块取出放到水平桌面上,塑料盒底距容器底的距离的增大值等于水面下降高度的数值;
④将悬吊铝球的细线剪断后,丁容器对水平桌面压力的增大值等于铝球所受重力的大小。
上述说法中正确的一组是(  )
A.①② B.②③ C.③④ D.①③
18.水平桌面上三个完全相同的容器内装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的小球分别放入容器内,小球静止后如图所示,此时三个容器内水面高度相同以下说法正确的是(  )
A.小球受到的浮力大小FA=FB=FC
B.容器对桌面的压力大小FA=FB=FC
C.小球的质量大小mA>mB>mC
D.容器底部受到的液体压强大小pA>pB>pC
19.用如图的实验装置验证阿基米德原理,当物块浸入溢水杯时,水会流入空桶中。下列说法中正确的是(  )
A.实验前溢水杯未装满水,对实验结果没有影响
B.物块浸入水中越深,左侧弹簧测力计的示数越大
C.物块浸入水中越深,水对溢水杯底部的压强越大
D.通过计算可知,实验所用物块的密度为2×103kg/m3
20.如图所示,在两个完全相同的容器中装有甲、乙两种不同的液体,将体积相等的实心小球A、B、C分别放入两个容器中。放入小球后两个容器中的液体深度机同,且A、C两球排开液体体积相同,B球在甲液体中悬浮,在乙液体中下沉。下列选项中(  )
①甲液体对容器底的压强与乙液体对容器底的压强相等
②三个小球中密度最小的是A球
③A球所受浮力大于C球所受浮力
④如果把A、C两球对调,A球在乙液体中可能下沉
A.只有①②正确 B.只有②③正确
C.只有③④正确 D.只有①②③④正确
二、填空题(每空 2分,共 30分)
21.辽宁舰是我国第一艘航空母舰,今年是辽宁舰入列的第十周年。在一次远海实战化训练中,一架架歼-15从辽宁舰上起飞,在这个过程中,辽宁舰在海洋中受到的浮力   重力,受到的浮力   (选填“不变”、“变大”、“变小”)。
22.劳动实践中,小宁把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗,他先将一个重为8N的空桶漂浮在水面上,然后将池底的鹅卵石捞出并放置在桶内,桶仍漂浮在水面(不考虑捞出过程中带出的水)。
(1)某块鹅卵石在水池底部时,它受到的浮力   (填“大于”“小于”或“等于”)它的重力。
(2)全部鹅卵石捞出放置在桶内时,水池内水面高度与鹅卵石未捞出时相比会   (填“上升”“下降”或“不变”)。若此时桶排开水的体积为4.0×10﹣3m3,则桶内鹅卵石的总质量为 
 kg。
23.如图所示,台称上放置一个装有适量水的烧杯,已知烧杯和水的总重力为2N,将一重力为1.2N的长方体实心物块A用细线吊着,将其一半没入水中,台秤的示数为3N,则A受到的浮力为   N,长方体实心物块A的密度为   kg/m2.
24.如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的液体,液体密度ρ甲   ρ乙(选填”大于”“等于”或”小于”,下同),液体对容器底部的压强p甲   P乙。
25.如图所示,一块冰放在盛有的水的容器中,已知冰块与容器底部相接触并相互间有压力,则当冰完全融化成水后,容器中水面的位置将   。
26.已知质量相等的两个实心小球A和B,它们的密度之比A:B=1:2,现将A、B放入盛有足够多水的容器中,当A、B两球静止时,水对A、B两球的浮力之比FA:FB=8:5,则A= 
 kg/m3,B=   kg/m3.
27.三个相同的轻质弹簧,一端固定在容器底部,另一端分别与三个体积相同的实心球相连。向容器内倒入某种液体直到将三个球均完全浸没。待液体和球都静止后,观察到如图所示的情况,乙球的弹簧长度恰好等于它没受到力时的长度(即弹簧原长)。
(1)三个球受到的浮力F甲、F乙、F丙的大小关系是   。
(2)三个球中密度最大的是   球。
(3)如果地心引力减半,则三个球中会向上运动的是   球。
三、实验探究题(每空 3分,共36分)
28.小艾同学按如图所示步骤,进行探究“浮力大小与哪些因素有关 ”的实验。
通过比较步骤A、B、C、D,可以得出结论;同种液体中,物体受到的浮力大小与
    有关;
(2)根据实验测得的数据还可计算出图E中弹簧测力计示数是     N(ρ酒精 = 0.8g/cm3 );若在图E的基础上加入少量水,则弹簧测力计示数将    (选填“变 大 ”、“不变 ”或“变小 ”);
(3)小艾同学受上面实验的启发,继续利用家里的电子秤、水、水杯和某金属圆柱体 来测量盐水的密度。实验步骤如图2所示:
①将圆柱体的一半浸入水中,记下台秤的示数为m1 =85g;
②将圆柱体全部浸入水中,记下台秤的示数为m2 =135g;
③将圆柱体从水中取出,擦干后全部没入与水等质量的盐水中,记下台秤的示数为m3 = 155g。则盐水的密度是     g/cm3。
29.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,提出如下猜想
【猜想1】浮力的大小可能与液体的密度有关
【猜想2】浮力的大小可能与物体的重力有关
【猜想3】浮力的大小可能与物体的形状有关
【猜想4】浮力的大小可能与排开液体的体积有关
(1)为了研究猜想1和猜想2,选用了体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得重力分别为4N、4.5N和5N,然后进行如图所示的实验。
①在序号a的实验中物体所受的浮力为   N。
②比较序号a、b、c三次实验,可得到结论:   。
③比较序号a、d、e三次实验,可得到结论:   。
(2)为了研究猜想3,小科用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图所示的实验。由此小科得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,小嘉认为这个结论不可靠,主要原因是   。
(3)A的重力为4N,水的密度为1.0g/cm3,则浓盐水的密度为   。
30.小磊和小明尝试自制简易密度计:取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口。
(1)为了给密度计标上刻度,小磊进行了如下操作:
步骤1、将其放入水中,竖立静止后,在密度计上与水面相平处标上1.0;
步骤2、将其放入密度为1.1g/cm3盐水中,用同样的方法在密度计上标上1.1;
步骤3、以两刻度线间的长度表示0.1g/cm3,将饮料吸管均匀标上刻度。
①图甲所示小磊制作的密度计,刻度1.1应该标在   点。(选填“p”或“q”)
②小明指出小磊在步骤3中“均匀标上刻度"是错误的,理由是   。
(2)小明将他自制的密度计放入水中,出现如图丙所示的现象。应如何改进 建议采取的解决办法是   。
四、解答题(本题共三题, 31题4分,31、32题各5分,共 14分)
31.一个空心铜球质量为445g,在铜球的空心部分注满水后总质量为545g。
(1)求这个空心铜球的总体积?
(2)若在铜球的空心部分注满某种液体后,总质量为1.5kg,求注入液体的密度?(铜的密度为8.9×103 kg/m3)
32.如图所示,一边长为20cm的正方体木块漂浮在水面上,木块浸入水中的深度为12cm。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)试求:
(1)木块受到的浮力F浮。
(2)木块下表面受到的水的压强p;
(3)木块的密度。
33.如图所示,有一木块的体积为200cm3,浸没在水中且处于静止状态,木块受到绳子向下的拉力F为0.8N.(g=10N/kg、ρ水=1.0×103kg/m3,绳子重力忽略不计)求:
(1)木块此时受到浮力;
(2)木块的重力;
(3)剪断绳子,木块静止时排开水的体积。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】密度公式的应用
【解析】【分析】根据公式计算剩余气体的密度即可。
【解答】设钢瓶的容积为V,则原来氧气的质量为m=ρV=8kg/m3×V;
用去四分之三后,体积不变,质量变成原来的,
则此时剩余气体的密度为:。
故选C。
2.【答案】B
【知识点】密度公式的应用;二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理
【解析】【分析】A.根分析空气密度的变化;
B.根据阿基米德原理F浮=ρ空气gV排分析木球受到浮力的变化;
CD.首先根据平衡力的知识识F浮+F支=G分析木球受到支持力的变化,再根据相互作用力的原理分析木球对地面的压力大小变化。【解答】A.在活塞向左移动时,里面封闭的空气质量不变、体积减小,由可知,里面空气的密度增大,故A错误;
B.A球浸没在里面的空气中,在空气中排开的体积与它自身的体积相等,即排开空气的体积不变。
空气的密度增大,根据阿基米德原理F浮=ρ空气gV排可知,A球受浮力增大,故B正确;
CD.木球A受到的重力不变,但是受到的浮力变大,根据二力平衡的知识F浮+F支=G可知,容器底对它的支持力F支减小。根据物体间力的作用是相互的可知,木球A对容器底的压力变小,故C、D错误。
故选B。
3.【答案】B
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】根据对浮力的认识判断。
【解答】浸在液体或气体中的物体,受到竖直向上的浮力,而竖直向上即与水平面垂直向上,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
4.【答案】D
【知识点】浮力产生的原因;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】A.根据漂浮条件比较浮力和重力大小;
B.根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的变化;
C.根据液体压强公式p=ρ液gh分析压强变化;
D.根据浮力的方向的知识判断。
【解答】A.在水面漂浮时,苹果受到的浮力等于它受到的重力,故A错误;
B.在下沉的过程中,苹果排开水的体积不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它受到水的浮力不变,故B错误;
C.在下沉的过程中,苹果所在水的深度增大,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,苹果受到水的压强变大,故C错误;
D.在下沉过程中,苹果受到浮力的方向总是竖直向上,故D正确。
故选D。
5.【答案】A
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】 浸在流体内的物体受到流体竖直向上的作用力叫作浮力,与重力的方向相反。浮力指物体浸没在流体(液体和气体)中,各表面受流体压力的差(流体对物体的作用力的合力)。公元前245年,阿基米德发现了浮力原理。浮力的定义式为F浮=G排(即物体所受的浮力等于物体处于稳定状态下所排开液体的重力),计算可用它的推导公式F浮=G排=ρ液gV排(ρ液为液体的密度,单位为kg/m ;g为常数,是重力与质量的比值,取g=9.8N/kg,粗略计算时可取10N/kg;V排表示排开液体的体积,单位为m )。同时,液体的浮力公式也适用于气体(把ρ液换为ρ气即可),未做特殊说明时,浮力一般指物体浸没在液体中所受到竖直向上的力。
【解答】A.外太空没有大气的,所以遨游的“天空一号”没有受到浮力,A正确;
B.上升的热气球受到了空气的浮力;
C.航行的辽宁号受到了水的浮力;
D.下潜的蛟龙号受到了水的浮力;
故答案为:A.
6.【答案】C
【知识点】浮力产生的原因
【解析】【分析】根据浮力产生的原因分析判断。
【解答】浸在液体里的物体受到的浮力,等于物体上下两个表面的压力差。根据图片可知,A上表面压力为零,下表面压力不为零,则A受到浮力。B、D的上下两个表面都受到液体压力,因此二者都受浮力。C的上表面有压力,而下面没有液体即没有压力,因此C不受浮力。
故选C。
7.【答案】C
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据物体的浮沉条件,结合阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排分析判断。【解答】AB.冰山漂浮在水面上,根据物体的浮沉条件可知,冰山所受到的浮力一定等于它所受的重力;根据阿基米德原理F浮力=G排可知,冰山受到的浮力等于其排开的水的重力,所以冰山所受的重力等于它排开水所受的重力,故A、B错误;
C.冰山熔化一部分后,冰山的密度不变,冰山的密度小于水的密度,所以冰山仍会漂浮在水面上,故C正确;
D.冰山熔化一部分后,冰山的重力减小,冰山漂浮,浮力等于自身的重力,所以冰山受到的浮力变小,根据F浮=ρ液gV排可知,冰山排开水的体积变小,故D错误。
故选C。
8.【答案】C
【知识点】密度公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)(2)根据浮沉条件比较浮力的大小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较排开水的体积大小;
(3)(4)根据浮沉条件比较三个物体的密度大小。
【解答】根据图片可知,甲和乙漂浮,丙悬浮,那么它们受到的浮力都等于自身重力。因为三者质量相等,所以重力相等,那么受到的浮力相等,故B错误;
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,当浮力相等时,它们排开水的体积相等,故A错误;
丙的体积等于V排,而甲和乙的体积等于V排+V露出,则三者的体积为:V乙>V甲>V丙。根据公式可知,密度丙>甲>乙,故C正确,D错误。
故选C。
9.【答案】D
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】根据对探究阿基米德原理的实验过程、现象和结论的认识判断。
【解答】 A.根据图片可知,先测空桶的重力,再测物体的重力,接下来将物体进入水中记下测力计的示数,最后测量空桶和排开水的重力,则合理顺序为丙、甲、乙、丁,故A错误;
B.阿基米德原理适用于任何浮沉状态,漂浮也满足阿基米德原理,故B错误;
C.未完全浸没时,物体受到的浮力和排开水的重力都会偏小,但是浮力依然等于排开液体重力,能够验证阿基米德原理,故C错误;
D.根据图片可知,物体受到的浮力F浮力=F1-F2,排开液体重力为G排=F4-F3。如果水未满,则会造成溢出水较少,则排开液体重力小于浮力,故D正确。
故选D。
10.【答案】A
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】物体到的浮力与排开液体的体积与液体的密度有关,液体密度越大,排开液体的体积越大,所受的浮力越大。
【解答】若向烧瓶内充气,气体进入烧瓶内,水从烧瓶内排出,自身重减小,但体积不变,浮力不变,自重小于浮力,将上浮。故A正确。
11.【答案】D
【知识点】密度公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】A.将两个物体看做一个整体,根据漂浮条件比较受到浮力大小,再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较液体密度大小;
B.根据液体压强公式p=ρ液gh比较杯底受到压强大小;
C.首先根据浮力产生的原因F浮力=F向上-F向下比较下表面受到压力大小,再根据比较下表面受到液体压强大小;
D.根据图片比较液体体积大小,根据G=ρVg比较液体重力大小,最后根据F=G杯+GA+GB+G液比较容器对桌面压强大小。
【解答】A.把A、B两物体作为一个整体,它们在两液体中都处于漂浮状态,
根据漂浮条件得到:F浮=GA+GB,则它们在两液体中受到的浮力相等;
根据图片可知,排开液体的体积V排甲>V排乙;
因根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,液体密度ρ甲<ρ乙,故A错误;
B.根据图片可知,两液体的深度h相同,且ρ甲<ρ乙,由液体压强公式p=ρ液gh可知,甲液体对杯底的压强小于乙液体对杯底的压强,故B错误;
C.两个物体受到的浮力相等,且两物体上表面没有受到液体的压力,
由浮力产生的原因F浮力=F向上-F向下可知,甲液体中B物体与乙液体中A物体的下表面受到的液体压力相等,
而B的底面积更大,由可知,甲液体对B下表面的压强小于乙液体对A下表面的压强,故C错误;
D.两烧杯中液面恰好相平且烧杯相同,则液体与物块排开液体的体积之和相同,但V排甲>V排乙,所以甲液体的体积较小。因为ρ甲<ρ乙,则根据G液=m液g=ρ液gV液可知,甲液体的重力较小。
根据烧杯对水平桌面的压力F=G杯+GA+GB+G液可知,因甲液体的重力较小,所以装甲液体的烧杯对水平桌面的压力较小,故D正确。
故选D。
12.【答案】B
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】 浸入静止流体(气体或液体)中的物体受到一个浮力,其大小等于该物体所排开的流体重量,方向竖直向上并通过所排开流体的形心,即F浮=G液排=m液排g=gV排ρ液(V排表述物体排开液体的体积)
【解答】因为船和重物始终一起漂浮在水面上,所以浮力的大小等于船和重物的总重力;然后随着重物不断地放入水中,重物排开液体的体积不变的增大,重物受到的浮力不断地增大;船受到的浮力不断地减小,当重物完全浸没在水中时,船受到的浮力也开始不变,所以船受到的浮力随着物体浸入水中的深度先变小后不变;
故答案为:B.
13.【答案】C
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排和浮沉条件分析判断。
【解答】解释“轮船由河里驶入海里,船体是上浮一些,还是下沉一些”如下:
①轮船在河里和海里都会漂浮在液面上;
②轮船由河里驶入海里所受浮力不变;
④海水密度大于河水密度;
⑤轮船排开较小体积的海水就可获得所需浮力。
③轮船由河里驶入海里上浮一些。
则正确顺序为①②④③⑤。
故选C。
14.【答案】C
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】同一个密度计在不同液体中浮力都相同,都等于自身重力。
【解答】A.都处于漂浮状态,A错误;
B和C.浮力都等于自身重力,B排开液体多,浮力较大,B重力较大,B错误,C正确;
D.同一种液体,不同密度计测量值是相同的,D错误;
故答案为:C。
15.【答案】B
【知识点】密度公式的应用;二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理
【解析】【分析】D.根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力随深度的变化规律即可;
ABC.物体上下表面之间的距离就是正方体的边长,而从下表面入水到上表面入水的过程中,浮力不断变大,据此计算正方体的边长。再根据V=L3计算正方体的体积,根据F浮=ρ水gV排计算它浸没时受到的浮力,根据平衡力的知识,结合密度公式G=ρgV列出方程计算构件的密度即可。
【解答】D.由图可知,构件在浸入水中的过程中,它排开的水的体积先变大后不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,浮力逐渐先变大再不变,因此浮力F1随h变化的图线是图乙中的②,故D错误;
ABC.从乙图中可以看出,当构件完全淹没时下表面到水面的距离为2m,则构件边长为2m,
构件完全淹没时,V排=L3=(2m)3=8m3,
此时物体受到的浮力F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×8m3=8×104N=0.8×105N;
此时拉力F2=1.2×105 N,那么:F浮+F2=G;
ρ水gV排++F2=ρgV,
1×103kg/m3×10N/kg×8m3+1.2×105 N=ρ×10N/kg×8m3;
解得:ρ=2.5×103kg/m3,故B正确,A、C错误。
故选B。
16.【答案】B
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】阿基米德原理:物体受到的浮力等于排开水的重力,即F浮=G排=ρ液gV排
【解答】根据题意可知物体的重力G=mg=0.1Kg×10N/Kg=1N ,溢出液体80g,则G排=m排g=0.08g×10N/Kg=0.8N,
F浮=G排=0.8N,F浮<G,故物体将会沉入杯底,故B正确,A、C、D错误
17.【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)乙、丙两个容器的物体漂浮,受到的浮力都等于物体重,丁容器中用细线悬吊着一个实心的铝球,由阿基米德原理可知排开的水重等于物体重,由此可知每个容器对水平桌面的压力、压强。
(2)乙容器中再倒入酒精后,使水的密度减小,但木块还是漂浮,受到的浮力相等,根据浮力产生的原因可知压力压强的变化;
(3)将塑料盒内的铝块取出放到水平桌面上,塑料盒受到的浮力减小,根据阿基米德原理可知排开水的体积,根据V=Sh求出水面下降高度。由于塑料盒受到的浮力减小,塑料盒上浮,则根据浮力的减小量和容器的底面积可知塑料盒底距容器底的距离的增大值;
(4)细线剪断前,容器对桌面增大的压力等于容器中水的重力和铝球排开水的重力。将悬吊铝球的细线剪断后,铝球对容器底部的压力等于铝球的重力减去受到的浮力,进一步求出容器对桌面的压力。【解答】①因为木块在水中漂浮,
所以木块受到的浮力等于木块重力,
根据阿基米德原理F浮=G排=ρ水V排g可知,木块受到的重力等于排开的水重,
因为甲、乙容器水面等高,
所以乙容器的总重等于甲容器的总重,
根据F=G总可知,甲乙对桌面的压力相等;
同理可以得出,丙容器的重力与甲容器的总重力相同,
则甲丙对桌面的压力相等;
丁容器中水重力的增加的量等于小球排开液体的重力,
因液面与甲容器的相平,所以甲丁对桌面的压力相等;
因四个容器底面积相同,
由可知它们的压强相同,故①正确;
②乙容器中再倒入酒精后,使水的密度减小,但木块还是漂浮,受到的浮力相等,
此时木块上表面无水,则上表面受到水的压力为零,
根据F浮=F向上-F向下可知,
此时F浮=F向上=pS木块底,
木块的底面积不变,所以木块底部受到的压强不变,故②错误;
③铝块在塑料盒内处于漂浮,则F浮=G盒+G铝,
将塑料盒内的铝块取出后,F浮′=G盒,
因此浮力的减小量△F浮=F浮-F浮′=G盒+G铝-G盒=G铝,
根据阿基米德原理可知排开水的体积△V=V排-V排′=,
∴根据V=Sh可知水面下降高度为:,
由于塑料盒受到的浮力减小,塑料盒上浮,
则根据△F浮=△pS得:△F浮=△pS=pS盒-p′S盒=ρ水ghS盒-ρ水gh′S盒=△hρ水gS盒,
∴,
∵容器的水面下降,
∴塑料盒底距容器底的距离的增大值为:;
∵塑料盒的底面积等于圆柱形容器底面积的一半。
即△h″=△h,
即塑料盒底距容器底的距离的增大值等于水面下降高度的数值,故③正确;
④细线剪断前,桌面受到的压力等于容器与水的重力、小球排开液体的重力之和,
将悬吊铝球的细线剪断后,桌面受到的压力等于容器与水的重力、铝球对容器底部的压力之和,
而铝球对容器底部的压力等于铝球的重力减去受到的浮力,
根据阿基米德原理可知铝球受到的浮力等于小球排开液体的重力,
所以容器对水平桌面压力的增大值等于铝球所受重力减去受到的浮力,
故④错误;
故选D。
18.【答案】B
【知识点】影响液体压强大小的因素;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 条件: 下沉:ρ物>ρ液,G物>F浮 ; 悬浮:ρ物=ρ液,G物=F浮 ; 上浮:ρ物<ρ液,G物ρ液,G物=F浮+F杯底对物的支持力,F浮【解答】A.都放入水中,BC的浮力相同,因为液体的密度相同,排开的液体的密度相同,A的浮力小于B和C,因为他排开的液体体积较小,所以小球受到的浮力大小FA<FB=FC,A错误;
B.阿基米德原理可知,浮力等于液体排开液体的所受道德重力,所以三者的最终高度相同,所以对桌面的压力相同,容器对桌面的压力大小FA=FB=FC ,B正确;
C.漂浮和悬浮时,小球的重力等于浮力,小球受到的浮力大小FA<FB=FC,小球所受的重力是GA<GB=GC;所以mA<mB=mC ,C错误;
D. 容器底部受到的液体压强大小月液体的密度和液体的深度有关,所以pA=pB=pC,D错误;
故答案为:B.
19.【答案】D
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】A.用溢水法收集物体排开的水,将溢水杯装满水,然后将物体浸入水中,用其他容器(需先测出其重力)接住溢出的水,然后再测出装有溢出的水的容器的总重力,两者之差就是物体排开水的重力;根据所测数据计算F浮与G排并进行比较;
B.液体内部的压强与液体深度有关,深度越大,产生的压强越大;
C.物块完全浸没水中前,排开水的体积增大,溢出去的增多;
D.由左侧图可知物块的重力,计算出质量;由图可知物块浸没水中后的重力G′,根据计算出浮力,根据阿基米德原理计算出V排,即物体的体积,最后根据密度公式计算出物体的密度。
【解答】
A.物体放入水中前,溢水杯应该是满水的,否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积。所以应该在溢水杯中倒满水,故A错误;
B.物块浸没水中后,随着深度的增加,排开水的体积不变,液体的深度不变,故水对容器底部的压强不变,故B错误;
C.左侧实验中,在物块完全浸没水中前,随着物块浸入水中深度的增加,排开水的体积增大,溢出去的水增多,受到的浮力变大,故弹簧测力计的示数变小;物块完全浸没水中,排开水的体积不变,受到的浮力不变,弹簧测力计的示数不再变化,故C错误;
D、由测力计的示数可知,物体的重力,物体的质量;
物体浸没水中后的浮力,
由阿基米德原理可得,物体的体积,
物体的密度;故D正确。
故答案为:D。
20.【答案】C
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】①以B为研究对象,根据浮沉条件比较液体的密度大小,再根据p=ρ液体gh比较液体对容器底部压强大小;
②在容器乙中,根据浮沉条件比较二者密度大小。根据漂浮条件,结合A、C的体积关系,利用F浮=ρ液gV排比较二者的密度大小,从而得到三者的密度大小关系即可;
③根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较A、C的浮力大小;
④比较小球和液体的密度大小,从而确定浮沉状态。
【解答】①根据图片可知,B球在甲中悬浮,则ρB=ρ甲;
B球在乙中下沉,则ρB>ρ乙,比较可知,液体密度ρ甲>ρ乙;
两容器中的液体深度相同,根据液体压强公式p=ρ液体gh可知,液体对容器底部的压强p甲>p乙,故①错误;
②由B球在乙中下沉,C球在乙中漂浮可知,ρB>ρ乙,ρc<ρ乙,则ρB>ρc,
根据图片可知,A、C漂浮,且两球排开液体体积相同,三个球的体积V相同,
则可得ρAgV=ρ甲gVA排,则;
ρcgV=ρ乙gVB排,则,
因ρ甲>ρ乙,则可知ρA>ρc,
所以三个小球的密度关系为:ρB>ρA>ρC,即三个小球中密度最小的是C球,
故②错误;
③因VA排=VC排,ρ甲>ρ乙,根据F浮=ρ液gV排可得,A、C两球所受浮力关系为:F浮A>F浮C,故③正确;
④因ρc<ρ乙,ρC<ρA,所以不能比较ρA和ρ乙的关系,如果把A、C两球对调,则不能确定把A球放在乙液体中的浮沉情况,所以A球在乙液体中可能下沉,故④正确;
综上可知,只有③④正确。
故选C。
21.【答案】=;变小
【知识点】物体的浮沉条件及其应用;浮力的变化
【解析】【分析】漂浮或者悬浮状态,浮力等于重力,沉底,浮力小于重力,上浮,浮力大于重力。
【解答】航母漂浮于水面,浮力总等于重力,飞机起飞,航母重力减小,浮力减小。
22.【答案】(1)小于
(2)上升;3.2
【知识点】二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)物体的浮力大于重力,在液体中上浮;浮力等于重力,在液体里悬浮;浮力小于重力,在液体里下沉;
(2)①比较将鹅卵石放入桶内前后浮力的变化,再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较排开水的体积变化,最终确定水面高度变化;
②首先根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算出桶受到的总浮力,再根据F浮=G桶+G计算鹅卵石的质量即可。
【解答】(1)鹅卵石在水池底部时下沉,根据浮沉条件可知,它受到的浮力小于重力;
(2)①空桶始终在水面漂浮,它不会影响水面的高度变化。而鹅卵石原来下沉,浮力小于重力;后来在水面漂浮,此时浮力等于重力,即鹅卵石受到的浮力变大了。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,鹅卵石排开水的体积变大了,因此水面会上升;
②此时桶受到的总浮力:F浮=ρ液gV排=103kg/m3×10N/kg×4×10-3m3=40N;
根据漂浮条件得到:F浮=G桶+G水;
即40N=8N+m×10N/kg;
解得:m=3.2kg。
即鹅卵石的总质量为3.2kg。
23.【答案】1;0.6╳103
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【分析】 阿基米德定律是流体静力学的一个重要原理,它指出,浸入静止流体中的物体受到一个浮力,其大小等于该物体所排开的流体重量,方向竖直向上并通过所排开流体的形心。这结论是阿基米德首先提出的,故称阿基米德原理。结论对部分浸入液体中的物体同样是正确的。同一结论还可以推广到气体。
【解答】原来烧杯和水的总重力为2N;说明台秤的数值原来是2N,现在台秤的数值是3N,说明物体受到水的浮力是1N,由于力的作用是相互的,所以物块给水的压力为1N;V排=F浮/ρ水g=1N/(1.0×103N/kg×10N/kg)=1×10-4m3; V物=2V排=2×10-4m3;GA=1.2N;mA=GA/g=1.2N/10N/kg=0.12kg;ρA=mA/ VA =0.12kg/2×10-4m3= 0.6╳103kg/m3.
故答案为:1; 0.6╳103
24.【答案】大于;大于
【知识点】密度公式的应用;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据图片比较液体体积大小,再根据密度公式比较液体密度大小;
(2)根据液体压强公式p=ρ液gh比较容器底部受到液体压强的大小。
【解答】(1)根据图片可知,液体的体积V甲ρ乙;
(2)液面相平,而密度ρ甲>ρ乙,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,容器底部受到液体压强p甲>p乙。
25.【答案】上升
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】水面上升还是下降,取决于冰块排开水的体积与熔化成水后体积的大小关系,据此分析解答。
【解答】冰熔化前,它受到竖直向上的浮力和支持力,以及竖直向下的重力,
根据二力平衡的知识得到:F浮+F支=G冰,
所以F浮=ρ水V排g<G冰, ①
冰化水后质量不变,
根据G=mg可知,重力不变,即G冰=G水,
即:ρ冰V冰g=ρ水V水g ②
由①②可得:
ρ水V排g<ρ水V水g,
即:冰熔化为水的体积大于排开水的体积,
所以冰熔化后,水面将上升。
26.【答案】800;1600
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】因为两球质量相等,若两球在水中都漂浮,则所受浮力相等,这与实际不符,显然不是都漂浮;所以应先判断出两球在水中所处的状态,然后根据阿基米德原理和水对两球的浮力比值列出等式解之即可。【解答】两球质量相等,密度之比是ρA:ρB=1:2,
根据公式可知,二者的体积之比为VA:VB=2:1,
若两球在水中都漂浮,则浮力都等于重力,
那么FA:FB=GA:GB=mA:mB=1:1,与实际不符,显然不是都漂浮;
若两球在水中都是全部浸没,就有FA:FB=ρ水gVA:ρ水gVB=VA:VB=2:1,与实际不符,显然不可能是全部浸没;
这样就只有是一个漂浮、一个浸没,即甲球漂浮,乙球下沉(甲的密度比乙的密度小),
由FA:FB=ρAVAg:ρ水VBg=ρAVA:ρ水VB=8:5,
可得;
则ρB=2ρA=800kg/m3×2=1600kg/m3。
27.【答案】(1)F甲=F乙=F丙
(2)丙
(3)丙
【知识点】平衡状态的判断;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】阿基米德原理:物体受到的浮力等于排开水的重力,即F浮=G排=ρ液gV排
【解答】(1)甲乙丙三个球的体积相等且全部浸没在水中,因此三个球的V排相同,根据阿基米德原理,三个球受到的浮力相等,即
F甲=F乙=F丙
(2)甲弹簧处于拉伸状态,乙球的弹簧长度恰好等于它没受到力时的长度,丙弹簧处于压缩状态,三个球受力分析如下
三个小球处于静止状态,因此F甲=G甲+F,F乙=G乙,F丙+F=G丙,由于F甲=F乙=F丙,可以推出G甲<G乙<G丙,m甲<m乙<m丙,
根据可以得出,ρ甲<ρ乙<ρ丙,故密度最大的是丙球
(3)根据F甲=G甲+F,F甲=ρ液gV排,G甲=ρ甲gV,得出ρ液gV排=ρ甲gV+F,地心引力减半是实质是g变成原来的1/2,,故甲会下沉
根据F乙=G乙,得出ρ液gV排=ρ乙gV,当g变成原来的1/2时,,故乙保持静止
根据F丙+F=G丙,得出ρ液gV排+F=ρ丙gV,当g变成原来的1/2时,,故丙会上浮
故三个球中向上运动的是丙球
故答案为(1) F甲=F乙=F丙 (2)丙 (3)丙
28.【答案】(1)排开液体体积
(2)3.2;变小
(3)1.2
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】(1)根据图片分析实验A、B、C、D中哪个因素不同即可;
(2)①根据阿基米德原理F浮力=ρ液体gV排可知,当排开液体的体积相同时,物体受到的浮力大小与液体密度成正比,据此根据F浮力=G-F拉列方程计算E中测力计的示数即可。
②首先分析加水后酒精的密度变化,再根据阿基米德原理F浮力=ρ液体gV排比较浮力变化,最后根据F拉=G-F浮力计算测力计的示数变化。
(3)将①②比较,计算出圆柱体一半进入水中时增大的示数,再据此计算出水和水杯的总质量,根据计算出圆柱体的体积。圆柱体浸没在盐水中时,用总质量减去盐水和水杯的总质量得到排开盐水的质量,最后根据计算盐水的密度。
【解答】(1)根据图片可知,A、B、C、D中物体排开水的体积增大,那么得出结论:同种液体中,物体受到的浮力大小与排开液体体积有关;
(2)①图D和图E中物体完全浸没,则二者排开液体的体积相同,那么浮力与液体密度成正比,
即;

解得:F拉=3.2N。
②若在图E的基础上加入少量水, 则酒精的密度会增大,根据阿基米德原理F浮力=ρ液体gV排可知,物体受到的浮力增大。根据F浮力=G-F拉可知,弹簧测力计的示数变小。
(3)根据①②可知,当圆柱体一半浸入水中时增大的示数为:135g-85g=50g;
则水和烧杯的总质量为:m水=85g-50g=35g;
则圆柱体完全浸没时排开水的质量为:m排=135g-35g=100g;
则圆柱体的体积为:;
圆柱体浸没时排开盐水的质量为:m排'=155g-35g=120g;
则盐水的密度为;.
29.【答案】(1)1;物体所受浮力与液体的重力无关;在物体排开液体体积相同时,液体密度越大物体所受浮力越大
(2)小科没有控制橡皮泥排开液体的体积相同
(3)1.2×103kg/m3
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】实验要注意控制变量,阿基米德原理表述为:浸在液体 里的物体,受到向上的浮力,浮力的大小等于物 体排开的液体受到的重力。
【解答】(1) 浮力等于重力减去拉力大小,①在序号a的实验中物体所受的浮力4N-3N=1N, ②比较序号a、b、c三次实验,a、b、c三次实验物体重力不同,浮力却相同,可得到结论: 物体所受浮力与液体的重力无关 ; ③比较序号a、d、e三次实验,a、d、e三次实验物体排开液体体积相同,液体密度不同且液体密度越大物体所受浮力越大,所以可得结论:在物体排开液体体积相同时,液体密度越大物体所受浮力越大。
(2)实验只允许单一变量,形状不同而且排开液体的体积也不同。
(3) A的重力为4N,浮力等于重力减去拉力,完全浸没在浓盐水,浮力1.2N, 完全浸没在水,浮力1N,结合阿基米德原理可得排开液体体积相同,密度之比即为浮力之比, 水的密度为1.0g/cm3,则浓盐水的密度为1.2×103kg/m3 。
30.【答案】(1)q;密度计处于漂浮状态时浸没的深度与液体密度成反比,所以密度计刻度不均匀
(2)适当减少吸管下端的金属丝
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 沉浮条件: 下沉:ρ物>ρ液,G物>F浮 ; 悬浮:ρ物=ρ液,G物=F浮 ; 上浮:ρ物<ρ液,G物ρ液,G物=F浮+F杯底对物的支持力,F浮【解答】(1)①密度计在液体中都是漂浮的状态,漂浮时,浮力等于重力,所以在不同的液体中,密度计所受到的浮力大小都是相同的,根据阿基米德原理,F浮=ρ液gV排;浮力不变时,液体的密度越大,排开的液体的体积越小,所以图甲所示小磊制作的密度计,刻度1.1应该标在q点。
②根据阿基米德原理,F浮=ρ液gV排=ρ液gSh;所以密度计处于漂浮状态时浸没的深度与液体密度成反比,所以密度计刻度不均匀;
(2)说明此时浮力小于重力,密度计沉底了,应该适当减少吸管下端的金属丝;
故答案为:(1)q、密度计处于漂浮状态时浸没的深度与液体密度成反比,所以密度计刻度不均匀
(2) 适当减少吸管下端的金属丝
31.【答案】(1)解: 据可得铜球中铜的体积为:
铜球内注入水的质量为:;
空心部分的体积为:
所以,空心球的总体积为V总=V铜+V空=50cm3+100cm3=150cm3;
答:这个空心铜球的总体积是150cm3
(2)解:空心部分的体积为100cm3;
空心部分液体的质量为:m=1500g-445g=1055g;
该液体的密度:;
答:若在铜球的空心部分注满某种液体后,总质量为1.5kg,注入液体的密度是10.55g/cm3.
【知识点】密度公式的应用;液体密度的测量
【解析】【分析】根据分析即可。
32.【答案】(1)F浮=ρ水gV排=ρ水gS木h浸=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m×0.2m×0.12m=48N;
(2)木块下表面所受的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa;
或用P=F/S计算也可以
(3)因为木块处于漂浮状态,所以F浮=G木,
ρ水gV排=ρ木V木g,
即:ρ水gL2h浸=ρ木gL3,
ρ木===0.6×103kg/m3。
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算木块受到的浮力;
(2)根据液体压强公式p=ρ液gh计算木块下表面受到水的压强;
(3)首先根据漂浮条件列出平衡关系式,然后将密度公式G=ρVg和阿基米德原理F浮=ρ液gV排代入,最后计算出木块的密度即可。
33.【答案】(1)木块浸没在水中,则木块排开水的体积:
V排=V=200cm3=2×10﹣4m3,
木块此时受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3=2N
(2)木块在绳子拉力的作用下静止在水中,受到竖直向下的重力和拉力,
由三力平衡可得:G木+F=F浮,
则G木=F浮-F=2N-0.8N=1.2N
(3)因G木<F浮,
所以,剪断绳子后木块静止时处于漂浮状态,
此时木块受到的浮力F浮′=G木=1.2N,
根据阿基米德原理可得,此时木块排开水的体积:
V排′= =1.2×10﹣4m3
【知识点】二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)当物体完全浸没在水中时,它排开液体的体积等于自身体积,根据阿基米德原理 F浮=ρ液体gV排 计算木块此时受到的浮力即可;
(2)对静止状态下的木块进行受力分析,根据二力平衡的知识 G木=F浮-F 计算木块受到的重力即可;
(3)将此时木块受到的浮力与重力进行比较,进而确定剪断绳子后木块的运动状态,以及最终的平衡状态。再根据二力平衡的知识计算木块受到的浮力,最后根据阿基米德原理的变形式 计算木块排开水的体积即可。
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