【横扫重难点·高分突破】浙教版八年级科学上册·重难点易错题 提优精练02 浮力的图像问题(含解析)

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【横扫重难点·高分突破】浙教版八年级科学上册·重难点易错题
提优精练02 浮力的图像问题
1.C
【详解】起重船将长方体石块放入水中至全部浸没(未触底)过程中,起重船和石块的总重力不变,且处于漂浮状态,根据F浮=G可知,所受浮力大小不变。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.C
【详解】弹簧测力计的示数知,金属块未浸没时,随着浸入深度的增加,受到的浮力增大;重力是一定的,浮力变大,弹簧测力计的示数变小;当金属块浸没水中后,受到的浮力与深度无关,浮力不变,弹簧测力计的示数不变。 所以弹簧测力计的示数随着深度的变化是:先变小,后不变,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.A
【详解】从0到B过程中,潜水艇还未露出水面,故排开水的体积不变,浮力不变;
B点开始露出水面,从B到C过程中排开水的体积变小,浮力变小,由于潜水艇顶部是圆弧形的,若潜水艇匀速露出水面,则排开水的体积减小的会越来越快,直到圆弧部分全部露出水面;
从C到D过程则是排开水的体积均匀减小,所以浮力也是均匀减小;
D点处于静止,之后浮力不再变化,浮力等于潜水艇自身重力。
综上分析可知,图像A正确。
故选A。
4.A
【详解】向容器中慢慢加水,物体浸入水中,物体受到的浮力小于重力,细线没有被拉直,随着水的增多,当物体受到的浮力等于物体重时,处于漂浮状态,当细线被拉直,浮力增大,当物体全浸入水中,浮力不变,由此可见当细线被拉直前,细线的拉力为0,当细线被拉直的过程中随着木块浸在液体的体积增加,浮力增加,细线受到的拉力变大,当木块浸没后受到的浮力不变,细线的拉力不变,因此细线的拉力是先保持一段为0、再逐渐增加,后保持不变,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.C
【详解】B.由图像可知,物体的重力G=9N,物体浸没在水中时的拉力F拉=5N,则物体受到的最大浮力是
F浮=G-F拉=9N-5N=4N
故B错误;
A.由F浮=ρ液gV排 得,物体浸没在水中时排开液体的体积,即物体的体积是
故A错误;
C.由G=mg 得,物体的质量
物体的密度是
故C正确;
D.物体刚浸没时上表面受到水的压力是0,由 F浮= F下-F上得,下表面受到水的压力是
F下 =F浮= 4N
故D错误。
故选C。
6.D
【详解】A.由图可知,构件在浸入水中的过程是排开的水的体积变大,所以浮力逐渐变大;当构件浸没后排开水的体积不变,所以浮力不变,因此浮力F1随h变化的图线是图乙中的②,故A错误;
B.从乙图中可以看出,当构件完全淹没时的高度为2m,则构件边长为2m,故B错误;
C.从乙图中可以看出,当构件完全淹没时受到的浮力小于1.2×105 N,故C错误;
D.构件完全淹没时,排开液体的体积为
V排=2m×2m×2m=8m3
绳末端的拉力为F2=1.2×105N
则有

带入数据为
解得:ρ=2.5×103kg/m3,故D正确。
故选D。
7.C
【详解】根据题意开始时气球就受到液体的压强,当逐渐往下液的过程中,由液体压强的特点可知,深度越深,压强越大,即压强与深度成正比,即①符合题意;
气球漂浮在液面时,受到浮力的作用,当逐渐往下压到气球浸没,气球排开液体的体积增加,则浮力变大;当气球完全浸没后到a位置前,气球排开液体的体积不变,浮力不变,当到a位置以下,因为气球受压体积变小,导致浮力变小,则③符合题意,综合所述:故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
8. 10 0.6 6
【详解】[1]由图乙可知,当h=10cm时,圆柱体上表面恰好与水面相平,当上升高度在20cm以上,圆柱体脱离水面,则圆柱体的高为
20cm-10cm=10cm
[2]弹簧测力计示数F示1=2.2N,此时圆柱体处于空气中,圆柱体的重力
G=F示1=2.2N
由图乙可知,圆柱体上升高度在0~10cm时,圆柱体浸没水中,此时弹簧测力计示数F示2=1.6N,此时圆柱体受到的浮力最大,其大小为
F浮最大=G-F示2=2.2N-1.6N=0.6N
[3]由F浮=ρ水gV排可得,圆柱体的体积
则圆柱体的底面积为
9. 45 27
【详解】[1]根据图像可知,木块刚刚漂浮时,木块浸入水中的深度为L=9cm;由于从9cm到16cm,木块一直处于漂浮状态,其浸入水中的深度不变;当水面的高度为16cm时细线刚好张紧,此时线的拉力为零;直到木块上表面与水面相平,此时水面的高度为 22cm;所以木块的高度
则木块的体积
木块全部淹没时受到的浮力最大为
[2]由图像可知,木块刚刚漂浮时,木块底部受到水的压强为900Pa,则此时木块受到的重力与水向上的压力(浮力)平衡,所以木块的重力为
10. 0 2∶3
【详解】(1)[1]由图乙可知,在B点时,弹簧弹力F=0N。
(2)[2]在A点物体完全浸没时,物体排开水的体积为
此时弹簧的弹力为
在C点物体完全离开水面时,弹簧被压缩,此时弹簧弹力等于物体的重力,即

11. 156N 20N 7.8×103kg/m3
【详解】[1]当金属块完全露出液面,没有浸入水中时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图中的CD段,从图乙可知,该金属块重力为
G=F拉=156N
[2]当金属块未露出液面时,即为图中的AB段,此时绳子的拉力为136N,则金属块受到的浮力大小为
F浮=G-F拉=156N-136N=20N
[3]金属块的体积
金属块的密度为
12. 4 8.6
【详解】[1]由图乙可知,当t=0时,电子秤示数为8kg,即水的质量为8kg,此时物体B还没浸入水中,由于薄壁容器为柱形,质量不计,所以水对容器底产生的压力为
F1=G1=m1g=8kg×10N/kg=80N
由图乙可知,当
16s≤t≤26s
时,电子秤示数不在发生变化,说明此时B全部浸没在水中,此时电子秤示数为8.4kg,那么容器对电子秤的压力为
F2=G2=m2g=8.4kg×10N/kg=84N
由于力的作用是相互的,所以电子秤增加的压力就等于B受到的浮力,即B受到的浮力为
F浮B=F2-F1=84N-80N=4N
[2]由图乙可知,从26s电子秤示数增加,说明物体A开始浸入水中,由于A、B底面积均相同,浸入水中的速度总保持不变,所以A、B浸入水中的体积(排开水的体积)之比为
由m=ρV可知,A、B排开水的质量之比为1∶2,由图可知,B排开水的质量为
m排B=8.4kg-8kg=0.4kg
A排开水的质量为
乙图中电子秤的示数为
M=8.4kg+0.2kg=8.6kg
13. 2 1.1×103
【详解】[1]根据图乙可知,物体的重力G=3N,当它完全浸没在水中时测力计的示数为1N,则它受到水的浮力
[2]根据图乙可知,物体浸没在未知液体中测力计的示数为0.8N,则它在液体中浸没受到的浮力
根据阿基米德原理可知,当物体排开液体的体积相同时,它受到的浮力与液体密度成正比, 即
带入数据为
解得ρ液=1.1×103kg/m3。
14.(1)12N
(2)8N
(3)1.5×103kg/m3
【详解】(1)由图可知,0-3m物体在空气中,弹簧测力计测量的是圆柱体的重力,则圆柱体的重力为
(2)圆柱体浸没时,弹簧测力计的示数是4N,则圆柱体浸没时受到的浮力为
(3)圆柱体浸没时受到的排开液体的体积等于圆柱体的体积为
圆柱体的密度是
15.(1)6N;(2)1.5×103kg/m3;(3)5600Pa
【详解】解:(1)由图象知,当h=0时,此时弹簧测力计的示数为18N,圆柱体的重力等于弹簧测力计的示数,则G=18N,当h≥17cm时,弹簧测力计的示数不变,说明此时浮力不变,圆柱体完全浸没,此时圆柱体受到的拉力F拉=12N,圆柱体浸没液体时受到的浮力
(2)由图知从7cm时弹簧测力计的示数逐渐减小,到17cm弹簧测力计的示数不变,所以圆柱体高度
圆柱体浸没在液体中,排开液体的体积
由得,液体的密度
(3)液体的体积
由可得,液体的质量
将圆柱体、圆筒、液体看做一个整体,圆筒对地面的压力
圆筒对地面的压强
答:(1)圆柱体完全浸没时受到液体的浮力是6N;
(2)筒内液体密度是1.5×103kg/m3;
(3)当圆柱体完全浸没时,圆筒对桌面的压强是5600Pa。
16.(1)4N
(2)
【详解】(1)解:剪断绳子前,木块浸没在水中,排开水的体积等于物体的体积,即
木块此时受到的浮力为
(2)剪断绳子前,木块处于静止状态,受到向下的绳子的拉力和重力,向上的浮力,由力的平衡条件可得,木块的重力为
剪断绳子后,在0~t1时间内,木块仍浸没在水中,根据可知木块所受浮力大小不变,仍为4N;
在t1~t2时间内,木块开始露出水面,排开水的体积变小,根据可知,木块所受浮力变小,且与排开水的体积成正比;
在t2时间之后,木块静止,所受浮力等于重力,即。
根据上述分析将木块在0﹣t2过程中浮力大小随时间变化图补充完整,如下图所示:
答:(1)木块此时受到的浮力为4N;
(2)。
17.(1)不变
(2) 5N 2.8×103kg/m3
【详解】(1)“同济飞鱼”在水中巡游时,液体的密度不变,排开液体的体积不变,则浮力不变。
(2)[1]根据丙图可知,实心物块A浸没在水中时受到的浮力是
[2]实心物块A的体积为
实心物块A的密度是
18. 2 10 0.2×103kg/m3
【详解】(1)[1]由乙图可知,当水的质量为0时,传感器的示数为2N,则物体M受到的重力为2N。
(2)[2]由图乙可知,当向水箱中加入质量为4kg的水时,传感器的示数达到最大,且不再变化,说明此时M完全浸没,压力传感器的示数为
细杆对传感器的作用力为压力,故传感器对细杆有向下的作用力,大小为
作用于物体M,此时物体M受到竖直向上的浮力.竖直向下的重力和杆的作用力,处于静止状态,则M受到的浮力为
物体M的体积为
物体M的密度为
19.(1)10N;(2)6N
【详解】解:(1)已知木块边长为10cm=0.1m,故木块体积
V=(0.1m)3=0.001m3
根据阿基米德原理可知该木块完全浸没在水中时受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=1000kg/m3×10N/kg×0.001m3=10N
(2)根据F-h图像可知木块完全浸没后细线拉力F=4N,此时木块受到重力G、浮力F浮和细线拉力F,故
G+F=F浮

G+4N=10N
解得G=6N;当木块漂浮且细线未拉直时,浮力等于其重力,即
F浮′=G=6N
答:(1)该木块完全浸没在水中所受的浮力为10N;
(2)木块漂浮(细线还未拉直)在水中所受浮力为6N。
20.(1)15N;(2)9cm
【详解】解:(1)由图知道,当t=100s时,物块处于漂移状态。当t=100s时,注入的水的体积
=6mL/s×100s=600mL=6×10-4m3
则注入水的重力为
=1.0×10kg/m3×10N/kg×6×10-4m3=6N
所以液体对底部的压力
=6N+9N=15N
(2)根据G=mg知物块M的质量为
物块M的密度为
即物块的密度小于水的密度,由图像知道,40s后水升高的速度减小,由于物块的密度小于水的密度,物体M不可能浸没,只能是开始漂浮,则
根据知道,物块M排开水的体积为
所以深度
答:(1)当t=100s时,水对容器底部的压力大小是15N;
(2)图乙中a的值是9。
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【横扫重难点·高分突破】浙教版八年级科学上册·重难点易错题
提优精练02 浮力的图像问题
1.如图是海底隧道的施工现场,起重船将长方体石块放入水中至全部浸没(未触底)过程中,起重船和石块所受浮力大小的变化情况是(  )
A. B. C. D.
2.如图所示,将一挂在弹簧测力计下的正方体金属块缓慢浸入水中,观察弹簧测力计示数的变化情况。在金属块接触容器底之前,若以浸入水中的深度为横坐标,弹簧测力计的示数为纵坐标建立平面直角坐标系,则能正确反映弹簧测力计示数变化的图像是(  )
A. B.C. D.
3.学校开展自制潜水艇的项目化学习,某小组演示潜水艇的浮沉情况如图所示。0点开始向含有少量水的水舱内注水,潜水器开始下沉;A点开始将水舱中的水向外排出;B点潜水艇顶端恰好到达水面;C点潜水器弧形部分恰好露出水面;D点为潜水器最后停在水面的位置。此过程中潜水艇所受浮力的变化情况表示正确的是(  )
A. B.C. D.
4.用图像来描述物理过程或物理规律是很直观的,如图a所示为一立方体木块,下面用一段细线与之相连(容器高比细线与木块边长大得多)。现向容器中慢慢加水,如图b所示,容器中水的深度用h表示,在图中可以准确描述拉力F随深度h变化关系的图像是(  )
A. B. C. D.
5.弹簧测力计下挂一长方物体,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,则下列说法中正确的是(  )
A.物体的体积是500cm3
B.物体受到的最大浮力是5N
C.物体的密度是2.25×103kg/m3
D.物体刚浸没时下表面受到水的压力是5N
6.诸暨新茅渚埠大桥施工时,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(g=10N/kg)。下列判断正确的是(  )
A.浮力F1随h变化的图线是图乙中的①图线
B.构件的边长为4m
C.构件所受的最大浮力为1.2×105N
D.构件的密度为2.5×103kg/m
7.小文将漂浮在水面装有硬币的气球(不漏气也不爆炸)压入到位置以上(图甲),松手后,发现气球自动上浮至水面;再将气球压入到位置以下(图乙),气球下沉到杯底。下列有关气球在液体中所受压强与浮力随深度变化的大致曲线图像,正确的是( )
A.①④ B.②③ C.①③ D.②④
8.如图甲所示,小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验。他用弹簧测力计挂着实心圆柱体,圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触,弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙,则圆柱体的高度为 cm,圆柱体受到的最大浮力是 N,圆柱体的底面积为 cm2。(不考虑水面高度的变化)
(第8题图) (第9题图)
9.将一底面积为0.03m2的长方体木块用细线栓在空容器的底部,然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平, 如图甲所示,在整个过程中, 木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示, 则木块所受到的最大浮力为 N, 木块重力为 N。
10.如图甲所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上方连有正方体甲,容器侧面的底部有一个由阀门K控制的出水口。此时物体甲刚好完全浸没在水中,接着打开阀门K,缓慢放水,直至物体甲恰好完全离开水面,再关闭阀门K,这个过程中,弹簧的弹力F与物体露出水面的体积V的关系如图乙所示,已知物体甲的密度为0.6×103kg/m3,体积为V0,不计弹簧所受浮力。则:
(1)B点时弹簧的弹力大小为 牛;
(2)点A与点C的纵坐标a、c的绝对值之比为 。
11.如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下,从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动。上升到离水面一定的高度处,图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像。该金属块的重力为 。金属块浸没时受到的浮力为 。金属块的密度为 。
12.一个盛有一定量水的底面积为的薄壁柱形容器(质量不计)放在电子秤上,用细线将底面积相同的A、B均匀实心长方体(ρ水<ρA<ρB),从如图甲所示位置匀速放入水中,直至A刚好浸没在水中(A、B未接触到容器),整个过程水未溢出,电子秤示数m与时间t的关系如图乙所示。则B完全浸没时受到的浮力为 N,图乙中M的值为 。
13.如图甲是小敏研究弹簧测力计的示数 F 与物体 A 下表面离水面的距离 h 的关系实验装置,其中 A 是实心均匀圆柱形物体,用弹簧测力计提着物体 A,使其缓慢浸入水中( 水未溢出),得到 F 与 h 的关系图像如图乙中实线所示。物体 A 完全浸没在水中时,受到水的浮力为 N;小敏换用另一种未知液体重复上述实验并绘制出图乙中虚线所示图像,则该液体密度为 kg/m3。
14.如图所示,弹簧测力计下面挂一实心圆柱体,将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降(其底面始终与水面平行),使其逐渐浸没入水中某一深度处。如图是整个过程中,弹簧测力计的示数F与圆柱体下降距离h变化关系的图像。(g取10N/kg)求:
(1)圆柱体的重力为多少牛;
(2)圆柱体浸没时受到的浮力;
(3)圆柱体的密度。
15.如图甲所示,一弹簧测力计下悬挂底面积为40cm2的圆柱体,水平桌面上放置底面积为100cm2,质量为500g的圆筒,筒内装有30cm深的某液体。现将圆柱体从圆筒上方离液面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入液体中(圆筒的厚度忽略不计,圆柱体下降过程中没有液体从筒中溢出,不考虑液面上升,g取10N/kg)。求:
(1)圆柱体完全浸没时受到液体的浮力;
(2)筒内液体密度;
(3)当圆柱体完全浸没时,圆筒对桌面的压强。
16.如图所示,体积V=400cm3的木块在绳子拉力F=1N的作用下完全浸没在水中(绳子重力不计)。求:
(1)木块此时受到浮力。
(2)剪断绳子后,木块缓缓运动,请你根据木块沉浮状况,将木块在0- t2过程中浮力大小随时间变化图补充完整(剪断绳子时,时间记为0秒;木块上表面恰好与水面相平时记为t1;木块开始静止时记为t2;要求:在图中标出浮力数值)。
17.“同济飞鱼”是我国制造的一款水空跨域巡航器原型机,它在空中可以像无人机一样飞行,入水后像潜水器一样运行(如图甲所示)、它的质量为1.63kg,可在水下巡游游。(已知g取10N/kg,水的密度水=1.0×103kg/m3)
(1)“同济飞鱼”在水中巡游时,下沉时浮力将 (填“增大”“减小”或“不变”);
(2)在某次测试“同济飞鱼”的“打捞”功能的试验中,“同济飞鱼”悬挂着一个实心物块A从水面以下匀速上升,直至实心物块A匀速提升到距水面一定的高度,如图乙所示:测试过程中,绳的拉力随时间t变化的图象(不计水的阻力),如图丙所示。求:
①实心物块A浸没在水中时受到的浮力是多大?
②实心物块A的密度是多少?
18.在科技节中,小宁用传感器设计了如图甲所示的浮力感应装置,竖直细杆的上端通过力传感器连在天花板上,力传感器可以显示出细杆的上端受到作用力的大小。下端与物体M相连,细杆及连接处的重力可忽略不计。向图甲所示的空水箱中加水直到刚好加满。图乙是力传感器的示数大小随水箱中加入水质量变化的图像。求:
(1)由图乙可知,物体M受到的重力为 N;
(2)当向水箱中加入质量为4kg的水时,物体M受到的浮力为 N;
(3)物体M的密度。
19.如图甲所示,一个边长为10cm的立方体木块,下面用一段细线与木块相连,细线另一端固定在容器底(容器高比细线与木块边长之和大得多)。现向容器中慢慢加水,直到装满容器,如图乙所示。若细线中的拉力用F表示,容器中水的深度用h表示,如图丙。
(1)该木块完全浸没在水中所受的浮力为多少牛?
(2)木块漂浮(细线还未拉直)在水中所受浮力为多少牛?
20.如图甲所示,水平放置的方形容器里有一个重为9N、边长为10cm的立方体物块M,M与容器底部不密合。以6mL/s的恒定水流向容器内注水,容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示。求:
(1)当t=100s时,水对容器底部的压力大小是多少?
(2)图乙中a的值是多少?
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