浙教版(2024)科学八上4.4水的浮力基础训练(含答案)

资源下载
  1. 二一教育资源

浙教版(2024)科学八上4.4水的浮力基础训练(含答案)

资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
浙教版(2024)科学八上4.4水的浮力基础训练(含答案)
一、选择题
1.下列物体受到浮力的是(  )
A.浸没的桥墩 B.在水中下沉的石头
C.中国空间站 D.天宫课堂中“悬浮”的乒乓球
2.如图所示,玉环公园河面上有一片落叶随着水流由某一高处漂流而下。落叶所受浮力是(  )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
(第2题) (第3题)
3.游泳时,将露出水面的双手浸入水中可以获得更大的浮力,使人上浮防止溺水,如图所示。手浸入水中的过程中,浮力增大的原因是(  )
A.减少了人的重力 B.减少了空气对人的阻力
C.增大了人排开水的体积 D.增大了人的密度
4.某同学煮汤圆时发现:刚下锅的汤圆都沉在水底,煮一会儿后汤圆渐渐浮起,最后都漂浮在水面。关于这个现象,下列分析错误的是(  )
A.汤圆下沉时水对它的压强增大 B.刚放入水中的汤圆沉底是因为其密度大于水的密度C.汤圆漂浮时受到的浮力大于它的重力 D.汤圆煮熟后浮起是因为排开水的体积增大
5.潜水艇从海水高密度区驶入低密度区,急剧下降的过程称为“掉深”。如图,某潜水艇从高密度水层驶入低密度水层,在“掉深”过程中发生变化的是(  )
A.潜艇受到的重力 B.潜艇受到的浮力 C.潜艇自身的体积 D.排开海水的体积
6.鱼通过调节鱼鳔中的气体体积来控制浮沉。如图,鱼在水缸中,当它浮在水面时,与悬浮在水中相比(  )
A.受到的浮力减少 B.受到的浮力不变
C.水面高度下降 D.水面高度上升
7.如图,水槽中的碗既可漂浮在水面上,也可沉入水底。下列关于碗沉入水底后的说法正确的是(  )
A.所受浮力比漂浮时大 B.排开水的体积与漂浮时相同
C.水对容器底部的压强比漂浮时小 D.浮力等于碗自身的重力
8.空间站处于微重力环境,可进行许多与地面不一样现象的实验,如图是利用水和乒乓球进行的浮力实验,两者均处于静止状态。以下说法正确的是(  )
A.地面上的乒乓球处于悬浮状态
B.空间站的乒乓球一定将会上浮
C.此时两个乒乓球都受到平衡力
D.两个乒乓球所受浮力大小相同
9.“奋斗号”载人潜水器在上浮时,以下措施可行的是(  )
A.借助密度较大的浮力块 B.抛掉较重的压载铁
C.逐渐向载水箱注水 D.前后螺旋桨对潜水器施加向下推力
10.如图甲所示的“长城189号”退役潜艇是宁波潜艇展示园的镇园之宝。潜艇设计精妙,能够自如地在长江和东海间潜行(已知海水的密度大于江水的密度),其原理示意图如图乙所示。针对潜艇的沉浮原理与航行特性,下列描述正确的是(  )
A.当潜艇从长江潜行到东海时,应向水舱内充水
B.潜行时,潜艇通过改变所受浮力大小来实现上浮和下潜
C.当潜艇在海水中下潜时,潜艇底部所受海水压强保持不变
D.当潜艇在海水中下潜时,应向水舱外排水
11.如图所示,小科用大塑料瓶(大瓶)和开口的小玻璃瓶(小瓶)制作了“浮沉子”。装有适量水的小瓶开口朝下漂浮在大瓶内的水面上,拧紧大瓶的瓶盖使其密封,两瓶内均有少量空气,用适当大小的力挤压大瓶,可使小瓶下沉。下列说法正确的是(  )
A.用力挤压塑料瓶时,小瓶下沉时所受浮力减小
B.小瓶的上浮和下沉是依靠改变自身重力实现的
C.小瓶在水中悬浮时,浮力与质量是一对平衡力
D.用力挤压塑料瓶时,塑料瓶底所受的液体压强不变
12.某同学用图所示实验装置验证阿基米德原理。将物块和空桶挂在弹簧测力计上,读数如图1所示;将物块浸没在装满水的溢水杯中,稳定后,弹簧测力计的读数如图2所示。此时物块受到的浮力大小是(  )
A.0.5牛 B.0.9牛
C.1.5牛 D.3.5牛
13.2025年初,“雪龙2”号极地考察船执行第41次南极考察任务,并停靠在中山科考站卸货。下列有关说法正确的是(  )
A.卸货后船所受浮力变小了 B.卸货前后船浸入水中的深度不变
C.卸货前后船所受浮力不变 D.停靠岸边时船所受浮力大于重力
14.巴黎奥运会上,全红婵和陈芋汐夺得女子双人十米台冠军,这是中国跳水队自参加奥运会以来,夺得的第50枚奥运金牌。如图为运动员的入水过程示意图。下列对入水过程中浮力大小变化判断正确的是(  )
A.从①到②过程中,运动员所受浮力变大
B.从①到②过程中,运动员所受浮力不变
C.从②到③过程中,运动员所受浮力变大
D.从②到③过程中,运动员所受浮力变小
15.如图所示,一艘远洋轮船上标有在不同海域航行时的吃水线,当这艘满载的船在不同水域航行时,下列说法正确的是(  )
A.这艘船受到的浮力 F印度洋<F北大西洋
B.这艘船排开海水的质量 m印度洋=m北大西洋
C.印度洋和北大西洋海水的密度ρ印度洋>ρ北大西洋
D.这艘船排开海水的体积 V印度洋=V北大西洋
二、填空题
16.如图是我国的“福建号”航空母舰,它的一些参数如表所示(表中的“排水量”是指航行时排开水的质量)。若海水密度取1.1×103kg/m3,求:
舰长 约318 吃水深度 13米(满载)
空载排水量 8万吨 满载排水量 8.6万吨
功率 28万马力 最大航速 64km/h
(1)“福建号”满载航行时,所受的浮力为    ;
(2)“福建号”正常空载航行时,排开海水的体积为    ;
(3)“福建号”满载航行时,其底部所受海水的压强比空载航行时大,请说明理由:    。
17.在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止,如图乙所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图象。求:
(1)分析图象可知,圆柱体重力是     N;
(2)圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是     N;
(3)圆柱体的密度是     kg/m3;
18.如图是某远洋轮船的船舷上标的“载重线”,其中标有W的是北大西洋“载重线”,标有S的是印度洋“载重线”。若此远洋轮船在海面航行时的排水量为1×106kg,则远洋轮船此时受到的浮力为     N。北大西洋的海水密度ρ1    印度洋的海水密度ρ2。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
19.如图所示,一个空的塑料药瓶,瓶口扎上橡皮膜,用外力先后将药瓶竖直地浸入甲、乙两种液体中。若这两次药瓶在液体中的位置相同,此时橡皮膜的形变程度相同,甲、乙液面也相平。两次橡皮膜向     (选填“内凹”或“外凸”),比较下列大小关系:甲、乙两图中药瓶受到的浮力F甲    F乙。甲、乙两图中液体对容器底的压强p甲    p乙。(均选填“大于”、“小于”或“等于”)
20.有专家认为,对于现代生活给人们带来的紧张症,可用漂浮疗法减轻症状:在漂浮池内放入一定深度的水,再加入适量的    (请选“食盐”或“酒精”)后,人进入池内就能漂浮。当质量为60千克的老王在池内漂浮时,受到的浮力为    牛。
21.在物理课“造船比赛”中,把橡皮泥捏成碗形,可以漂浮在水面上,这是采用    的方法增大了排开水的体积,从而增大可利用的浮力。某同学用质量为20g的橡皮泥做成的船能漂浮在液面上,此时橡皮泥排开水的质量是    g。
三、探究题
22.如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验装置和实验过程中弹簧测力计挂着同一金属块的示数。
(1)如图甲所示弹簧测力计的示数为4.8N,金属块浸没在水中时,受到的浮力是    N。
(2)图戊中盐水的密度是    kg//m3;如果在实验中不小心使图戊中的金属块接触了容器底且与容器底有力的作用,此时测量出的盐水密度值将    (选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
23.在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”实验时,小科同学提出了如下3个猜想:
猜想1:浮力大小可能与物体排开液体的体积有关;
猜想2:浮力大小可能与液体的密度有关;
猜想3:浮力大小可能与物体浸入液体的深度有关。
为了验证以上猜想是否正确,小科使用正方体金属铜块做了如图甲所示的一系列实验。请完成下列问题:
(1)分析①③⑤三次实验,可得到的结论是:浮力的大小与    有关。
(2)分析    (填序号)三次实验的数据,可以判断猜想3是错误的。
小科还想探究“物体受到浮力的大小与其形状是否有关”,他用橡皮泥进行如图乙所示实验。步骤如下:将橡皮泥揉成实心球放入盛水的烧杯中,橡皮泥沉至杯底;将橡皮泥捏成小船形状放入盛水的烧杯中,发现其漂浮在水面上。
(3)则橡皮泥前后两次受到的浮力F1    (填“>”“<”或“=”)F2。
(4)由此小科认为:物体受到的浮力与其形状有关。请判断小科的结论是否正确并说明理由:    。
四、解答题
24.“福建号”航空母舰于2024年12月3日完成了第5次试航,其满载排水量为8万吨。(海水的密度取近似值1.0×103kg/m3)。请回答:
(1)当战斗机返回停在甲板上,福建舰受到的浮力将    (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)“福建舰”满载时受到的浮力大小。
(3)“福建舰”满载时排开海水的体积。
25.在青少年科技创新大赛中,小东的发明作品《浮力秤》参加展评,作品可方便称量物体的质量,其构造如图所示。已知小筒底面积为20cm2,总长为20cm,透明大筒足够深,盘中不放物体时,小筒浸入水中长度为10cm,问:
(1)小筒和秤盘的总重力是多少牛?
(2)该秤能称出物体的最大质量是多少克?
(3)请你提出一种能增大称量范围的方法:    。
参考答案与试题解析
1.【考点】浮力产生的原因.【分析】浮力产生的原因是物体在液体中时受到上、下表面的压力差。
【解答】解:A.桥墩的底部埋在河床里面,液体对其下表面没有产生向上的压力,所以其不受浮力,故A错误;
B.在水中下沉的石头受到了水对其上下表面的压力,上下表面存在压力差,受浮力的作用;故B正确;
C.飘在太空中的中国空间站,既没有浸入在空气中,也没有浸入在液体中,其不受浮力,故C错误;
D.天宫课堂中“悬浮”在水中的乒乓球,水和乒乓球都处于失重状态,水无法产生压强,乒乓球上下表面也没有压力差,故D错误。
故选:B。
【点评】本题主要考查了浮力产生的原因,属于基础题。
2.【考点】浮力产生的原因.【分析】根据浮力的方向(竖直向上)分析解答。
【解答】解:无论小球在水中处于什么状态,浮力方向总是竖直向上的,故浮力的方向是F3。
故选:C。
【点评】本题考查了浮力的方向,记住浮力的方向竖直向上,与重力的方向相反。
3.【考点】浮力大小的比较.【分析】根据阿基米德原理分析。
【解答】解:根据阿基米德原理知,浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关,游泳时,将露出水面的双手浸入水中可以使得排开液体的体积更大,液体密度不变,可以获得更大的浮力。
故选:C。
【点评】本题考查阿基米德原理的应用,属于基础题。
4.【考点】物体的浮沉条件及其应用;液体的压强的特点.【分析】(1)汤圆在下沉过程中深度增大,由p=ρ水gh判断出所受水压强的变化;
(2)根据漂浮条件判断出汤圆的平均密度与水密度的关系;
(3)汤圆受热后,体积变大,排开水的体积增大;(4)漂浮时浮力等于重力。
【解答】解:A.由p=ρgh可知,液体密度一定时,深度越深,液体压强越大,所以汤圆下沉时,受到水的压强变大,故A正确;
B.由沉浮条件可知,因为汤圆的密度大于水的密度,汤圆下沉,故B正确;
C.汤圆漂浮时,受力平衡,浮力等于重力;若浮力大于重力,汤圆会继续上浮,最终漂浮,故C错误。
D.汤圆受热后,体积变大,由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知,受到的浮力增大,浮力大于重力,汤圆上浮,故D正确;
故选:C。
【点评】此题通过煮汤圆的整个过程,考查了对物体浮沉条件、阿基米德原理以及液体压强公式的掌握及应用,体现了物理与生活的联系,要熟练掌握基础知识,并能用其解决实际问题。
5.【考点】阿基米德原理.【分析】浸没在水中的潜艇,自身体积不变,排开水的体积和自身质量不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,潜艇所受水的浮力发生变化。
【解答】解:浸没在水中的潜艇,自身体积不变,排开水的体积和自身质量不变,
潜艇掉深前后主要变化的是所处水层的密度,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,水层密度的改变,使潜艇所受水的浮力发生变化。
故选:B。
【点评】本题考查潜水艇的原理,基础问题,难度不大。
6.【考点】物体的浮沉条件及其应用.【分析】(1)当物体漂浮或悬浮时,其浮力等于自身的重力;
(2)运用控制变量法,先找到相同的量,再利用公式F浮=ρ水gV排进行分析。
【解答】解:AB、当物体漂浮或悬浮时,鱼受到的浮力等于自身的重力,所以鱼在水缸中,当它浮在水面时,与悬浮在水中相比,浮力不变,故A错误,B正确;
CD、阿基米德原理F浮=ρ水gV排分析,浮力不变,液体密度不变,所以两次排开的液体不变,水面高度也不变,故CD错误。
故选:B。
【点评】本题考查了阿基米德原理的应有,有一定难度。
7.【考点】物体浮沉条件;利用物体的浮沉条件比较浮力的大小;液体压强与深度的关系;阿基米德原理的定性分析.【分析】(1)物体漂浮时,浮力等于自身的重力;下沉时,物体所受的浮力小于自身的重力;
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排判断排开水的体积的大小;
(3)由公式p=ρ液gh判断压强变化;
(4)沉入水底的碗处于静止状态,根据受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和支持力的左右,根据受力平衡合力为零判断。
【解答】解:A.由于碗浸没时是下沉,浮力小于重力,而漂浮时与碗重力相等,碗的重力不变,所以碗沉底时所受的浮力小于漂浮时所受的浮力,故A错误;
B.因为碗沉底时所受的浮力小于漂浮时所受的浮力,根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知,碗沉入水底时排开水的体积小于漂浮时所排开水的体积,故B错误;
C.碗由漂浮变为沉底时,碗排开水的体积减小,水面低,水的深度变小,根据p=ρgh可知,水对容器底的压强变小,故C正确;
D.沉入水底的碗处于静止状态,此时受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和支持力的左右,合力为零,则浮力小于重力,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查阿基米德原理和浮沉条件的应用,关键是知道小碗倾斜后沉入水底排开水的体积变小了,碗重力是不变。
8.【考点】浮力产生的原因;物体浮沉条件;平衡状态与平衡力的概念.【分析】浮力是指浸在液体或气体中的物体受到向上的力;
在地球上,物体受到重力作用,而在空间站处于微重力环境。
【解答】解:A、由图可知,地面上的乒乓球漂浮在水面上,不是悬浮状态,故A错误;
B、太空属于微重力环境,乒乓球所受重力几乎为零,乒乓球处于静止状态,由力的平衡条件可知,水对乒乓球的浮力几乎为零,空间站的乒乓球不会上浮,故B错误;
C、地面上漂浮的乒乓球处于静止状态,受重力和浮力是一对平衡力;空间站中的乒乓球也处于静止状态,同样受到平衡力的作用,故C正确;
D、地面上的乒乓球受到重力和浮力作用,浮力等于重力;空间站中的乒乓球处于微重力环境,所受重力与地面上不同,所受浮力与地面上也不同,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了浮力产生的原因和物体的平衡状态,解题的关键是知道空间站内是微重力环境。
9.【考点】物体的浮沉条件及其应用.【分析】根据物体的浮沉条件分析;
【解答】解:AB、载人潜水器在上浮时,需要重力小于浮力,浮力不变,可以减小重力,所以不能借助密度较大的浮力块,应该抛掉较重的压载铁,故A错误,B正确;
C、潜水器浮力不变,逐渐向载水箱注水,会增大重力,使重力大于浮力,潜水器会下潜,故C错误;
D、前后螺旋桨对潜水器施加向下推力,当重力和作用力之和会大于浮力,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查物体浮沉条件的应用,知道上浮的条件是解题的关键。
10.【考点】物体的浮沉条件及其应用.【分析】潜水艇是通过改变自身的重力来实现下潜、悬浮和上浮的;
由于液体受到重力作用,且具有流动性,所以液体对容器底和容器侧壁有压强,液体内部向各个方向都有压强;液体的压强随深度增加而增大;在同一深度处液体向各个方向的压强相等;不同液体的压强还跟密度有关。
【解答】解:A.当潜艇从长江潜行到东海时,液体密度变大,根据阿基米德原理可知,受到的浮力变大,应向水舱内充水,故A正确;
B.潜行时,潜艇通过改变自身的重力大小来实现上浮和下潜,故B错误;
C.当潜艇在海水中下潜时,深度变大,潜艇底部所受海水压强变大,故C错误;
D.当潜艇在海水中下潜时,水舱内水增加,重力大于浮力,应向水舱外灌水,故D错误;
故选:A。
【点评】本题考查潜水艇的原理及液体压强与深度的关系,属于基础题。
11.【考点】物体的浮沉条件及其应用;平衡力的判别;液体的压强的特点.【分析】(1)小瓶下沉时,排开水的体积V排增大,由F浮=ρ液gV排可知,小瓶所受浮力增大;
(2)潜水艇的上浮和下沉是依靠改变自身重力实现的;
(3)质量是物体的一种属性,不是力;
(4)用力挤压塑料瓶时,分析水的深度变化,根据液体压强公式p=ρ液gh,判断塑料瓶底所受的液体压强的变化情况。
【解答】解:A.用力挤压塑料瓶时,瓶内空气被压缩,瓶内气体压强增大,部分水被压入小瓶,小瓶的重力增大,当小瓶所受重力大于浮力时,小瓶下沉;小瓶下沉时,排开水的体积V排增大,由F浮=ρ液gV排可知,小瓶所受浮力增大,而不是减小,故A错误;
B.小瓶的上浮和下沉是依靠改变自身重力实现的。当用力挤压塑料瓶时,塑料瓶内的气体压强增大,将水压入小瓶中,小瓶的重力增大,当重力大于浮力时,小瓶下沉;松开手后,塑料瓶内压强减小,小瓶内的水流出,重力减小,当重力小于浮力时,小瓶上浮,故B正确;
C.小瓶在水中悬浮时,浮力与重力是一对平衡力,而不是与质量是一对平衡力。因为平衡力是作用在同一个物体上的两个力,大小相等、方向相反,且作用在同一条直线上,而质量是物体的一种属性,不是力,故C错误;
D.用力挤压塑料瓶时,塑料瓶内的气体体积减小,水的深度增加,根据液体压强公式p=ρ液gh,水的密度ρ液和g不变,深度h增大,所以塑料瓶底所受的液体压强增大,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查潜水艇原理、物体的浮沉条件以及液体压强的相关知识,有一定难度。
12.【考点】阿基米德原理.【分析】由称重法测浮力求出物体受到水的浮力。
【解答】解:由图1可知物块受到的重力是2N,由图2可知物体浸没时受到的拉力为1.5N,物块所的浮力大小为F浮=G﹣F=2N﹣1.5N=0.5N。
故选:A。
【点评】本题考查称重法测量浮力,属于基础题。
13.【考点】浮力大小的比较.【分析】物体漂浮时,所受的浮力等于自身重力;根据漂浮的条件结合重力变化分析浮力变化,结合阿基米德原理分析浸入的体积变化,得出深度变化。
【解答】解:ACD、物体漂浮时,所受的浮力等于自身重力,停靠岸边时船所受浮力等于重力,故D错误;
卸货后船的重力减小,根据漂浮时浮力等于重力,所受浮力变小,故A正确,C错误;
B、根据阿基米德原理知,当液体密度不变时,浮力减小,排开液体的体积减小,浸入是深度减小,故B错误。
故选:A。
【点评】本题考查浮沉条件、阿基米德原理的应用,属于基础题。
14.【考点】阿基米德原理.【分析】根据阿基米德原理结合排开液体的体积的变化分析浮力大小。
【解答】解:AB.从图中看出,从①到②过程中,运动员浸入水中的体积增大,排开液体的体积逐渐变大,由F浮=ρ液gV排可知,运动员所受浮力变大,故A正确,B错误;
CD.从②到③过程中,运动员已经浸没,因而排开水的体积不变,且液体的密度不变,由F浮=ρ液gV排可知,运动员所受浮力不变,故CD错误。
故选:A。
【点评】本题考查阿基米德原理的应用,属于中档题。
15.【考点】物体的浮沉条件及其应用;阿基米德原理.【分析】(1)船漂浮时受到的浮力等于其重力;
(2)根据阿基米德原理知:F浮=G排求出排开液体的重力;根据G=mg判断出这艘船排开海水的质量;
(3)根据图得出排开体积的关系,根据F浮=ρgV排的变形公式判断出印度洋和北大西洋水的密度的关系。
【解答】解:
(1)这艘满载的船在不同水域航行时,都处于漂浮状态,浮力都等于自身的重力,即F浮=G;
因为船的重力不变,所以其受到的浮力不变,即F印度洋=F北大西洋,故A错误;
(2)根据阿基米德原理可知:F浮=G排;
船受到的浮力相等,即排开海水的重力相等,
根据G=mg知,这艘船排开海水的质量相等,即m印度洋=m北大西洋,故B正确;
(3)由图知,这艘船排开水的体积V印度洋>V北大西洋,
在浮力不变时,根据F浮=ρgV排可知,排开液体体积大的,液体的密度小,
因V印度洋>V北大西洋,所以ρ印度洋<ρ北大西洋,故CD错误。
故选:B。
【点评】此题主要考查的是学生对浮沉条件的应用、浮力计算公式的理解和掌握,注意单位换算和变形公式的熟练运用,难度不大。
16.【考点】浮力大小的计算;液体的压强的特点;阿基米德原理.【分析】(1)物体所受浮力大小等于它排开液体所受重力;(2)利用F浮=ρ水gV排求正常航行时排开水的体积;
(3)液体压强与深度和液体密度有关。
【解答】解:(1)根据表格数据可知,航母满载时的排水量:m排1=8.6万吨=8.6×107kg,根据阿基米德原理可得,
“福建号”满载航行时,所受的浮力为:
F浮1=G排1=m排1g=8.6×107kg×10N/kg=8.6×108N;
(2)根据阿基米德原理,航母正常航行时所受浮力:
F浮2=G排2=m排2g=8×107kg×10N/kg=8×108N,
由F浮=ρ液gV排得“福建号”正常空载航行时,排开海水的体积为:
V排==≈7.3×104m3;(3)因为满载时排水量比航母正常航行时排水量要大,满载时航母的吃水深度大于正常航行时的吃水深度,当液体密度不变时,深度越深,液体压强越大,所以满载时底部所受海水压强大于正常航行时所受压强。
故答案为:(1)8.6×108N;(2)7.3×104m3;(3)因为满载时排水量比航母正常航行时排水量要大,满载时航母的吃水深度大于正常航行时的吃水深度,当液体密度不变时,深度越深,液体压强越大,所以满载时底部所受海水压强大于正常航行时所受压强。
【点评】本题考查压强和浮力的知识,关键是将课本知识内容记忆清楚,仔细分析即可。
17.【考点】浮力大小的计算;密度的计算;二力平衡条件的应用.【分析】由题知,物体缓慢下落,整个过程中物体受力平衡,图象反映的是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h的变化关系:
(1)分析图象AB段,物体还没浸入水中,由二力平衡知物重;
(2)分析图象CD段,物体全部浸没水中,对物体受力分析(如下图所示)求其受到的浮力;
(3)由阿基米德原理求出V排,V物=V排;
(4)由公式G=mg求出质量,再由ρ=求出物体的密度;
【解答】解:(1)由图象可知,当h=0时,弹簧测力计示数为12N,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知,G=F拉=12N。
(2)从h=7cm开始,弹簧测力计示数不变,说明此时圆柱体已经浸没在水中,对圆柱体受力分析,
根据平衡关系可知,F浮=G﹣F拉=12N﹣4N=8N,
(3)由阿基米德原理F浮=ρ液V排g得]圆柱体的体积为:
V排===8×10﹣4m3,
V物=V排=8×10﹣4m3,
物体的质量:
m===1.2kg,
圆柱体的密度:
ρ===1.5×103kg/m3。
答:(1)12;(3)8;(3)1.5×103。
【点评】本题用到的知识点有重力、质量、密度、阿基米德原理等,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。
18.【考点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用.【分析】根据阿基米德原理即可求出远洋轮船此时受到的浮力;
当该远洋轮船从北大西洋驶向印度洋时,根据漂浮条件即可判断受到的浮力关系;由载重线知道排开海水的体积的大小关系,再根据阿基米德原理分析海水密度的大小关系。
【解答】解:若此远洋轮船在海面航行时,根据阿基米德原理可知:
F浮=G排=m排g=1×106kg×10N/kg=1×107N;
当该远洋轮船从北大西洋驶向印度洋时,因为轮船漂浮,所以轮船受到的浮力都等于轮船受到的重力G,即:F1=F2;
标有W的是北大西洋“载重线”,标有S的是印度洋“载重线”,由图可知北大西洋“载重线”在下方,
则轮船排开海水的体积:V排1<V排2,即轮船在北大西洋航行时V排较小,
根据F浮=ρ液gV排可知北大西洋的海水密度大于印度洋的海水密度,即:ρ1>ρ2。
故答案为:1×107;大于。
【点评】本题考查了阿基米德原理、物体的浮沉条件,利用好轮船漂浮(F浮=G)是解此类题目的关键。
19.【考点】物体浮沉条件;液体压强的大小比较.【分析】(1)液体内部向各个方向都有压强;
(2)已知两图中橡皮膜的形变程度相同,说明橡皮膜受到的液体压强相同,根据橡皮膜所处的深度和p=ρ液gh可知两液体的密度关系;
甲、乙液面相平,说明两液体的深度相同,再根据公式p=ρ液gh判断甲、乙两图中液体对容器底的压强大小关系;
(3)同一个药瓶,两次橡皮膜的形变程度相同,则药瓶排开液体的体积相同,知道两液体的密度关系,然后根据F浮=ρ液gV排判断甲、乙两图中药瓶受到的浮力大小关系。
【解答】解:液体内部向各个方向都有压强,水在瓶外,所以两次橡皮膜向内凹;
已知两图中橡皮膜的形变程度相同,说明橡皮膜受到的液体压强相同,但甲图中橡皮膜所处的深度较小,根据p=ρgh可知甲液体的密度较大,即ρ甲>ρ乙;
甲、乙液面相平,说明两液体的深度相同,且ρ甲>ρ乙,由p=ρgh可知,甲、乙两图中液体对容器底的压强关系为p甲>p乙;
同一个药瓶,两次橡皮膜的形变程度相同,则药瓶排开液体的体积相同,且ρ甲>ρ乙,所以根据F浮=ρ液gV排可知两图中药瓶受到的浮力关系为F甲>F乙;
故答案为:内凹;大于;大于。
【点评】本题主要考查了对液体压强影响因素的了解和阿基米德原理的应用,注意:图中药瓶是在外力作用下处于静止状态,不能称为悬浮。
20.【考点】物体的浮沉条件及其应用.【分析】知道物体的漂浮条件是物体所受的重力等于物体所受的浮力,并且当物体的密度小于液体的密度时,物体放入液体中就会漂浮。
【解答】解:要让人漂浮在水面上,我们必须增大液体的密度,因为酒精的密度小于水的密度,而食盐的密度大于水的密度,所以需要往水中加入大量的食盐;
当质量为60千克的老王在池内漂浮时,根据漂浮条件可知:F浮=G=mg=60kg×10N/kg=600N。
故答案为:食盐;600。
【点评】本题考查物体的沉浮条件的实际应用,知道通过改变液体的密度可以改变物体在水中的状态。
21.【考点】物体的浮沉条件及其应用.【分析】把橡皮泥捏成船状再放入水中,是利用“空心”的办法增大排开液体的体积,从而增大橡皮泥受到的浮力,轮船就是利用这种道理制成的;根据漂浮条件求此时橡皮泥排开水的质量。
【解答】解:橡皮泥捏成船状放入水中时,这是采用空心的方法增大了排开水的体积,由F浮=ρ水gv排知道,橡皮泥受到的浮力变大;
因为“泥船”漂浮,
所以“泥船”受到的浮力:
F浮=G=G排=m排g=mg,
m排g=mg,
则此时橡皮泥排开水的质量m排=m=20g。
故答案为:空心;20。
【点评】本题考查物体的沉浮条件和浮力的计算,要知道物体漂浮时浮力等于自身的重力,还要明白用钢铁做成的轮船能漂浮在水面上的道理。
22.【考点】探究影响浮力大小因素的实验.【分析】(1)根据称重法求出金属块浸没在水中受到的浮力;
(2)由图甲、戊知,根据称重法求出金属块浸没在水(盐水)中受到的浮力,由阿基米德原理求出ρ盐水;
如果他在实验中不小心使戊图中物体接触了容器底且与容器底有力的作用,测力计示数变小,根据称重法分析F浸盐水变化,确定测量的盐水密度值的变化。
【解答】解:(1)根据称重法测浮力,金属块在水中受到的浮力为:
F浮=G﹣GC=4.8N﹣2.8N=2N;
(2)金属块浸没在水中受到的浮力:F浸水=2N﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
根据阿基米德原理有:
F浮水=ρ水gV排水=ρ水gV物﹣﹣﹣﹣﹣②,
由图甲戊知,金属块浸没在盐水中受到的浮力:
F浮盐水=4.8N﹣2.4N=2.4N﹣﹣﹣﹣﹣﹣③,
根据阿基米德原理有:
F浮盐水=ρ盐水gV排盐水=ρ盐水gV物﹣﹣﹣﹣﹣﹣④,
由②④得:
ρ盐水=ρ水﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤;
将①③代入⑤得:
ρ盐水=ρ水=1.2×103 kg/m3;
如果他在实验中不小心使戊图中物体接触了容器底且与容器底有力的作用,则测力计示数变小,导致F示盐水变小,根据称重法,故F浮盐水变大,根据ρ盐水=ρ水知,测量的盐水密度值将偏大。
故答案为:(1)2;(2)1.2×103;偏大。
【点评】本题考查称称重法测浮力、控制变量法、数据分析、阿基米德原理及误差分析。
23.【考点】探究影响浮力大小因素的实验.【分析】(1)分析图①③⑤所示实验,根据实验控制的变量与实验现象分析答题;
分析图①③④所示实验,根据实验现象分析答题;
(2)根据控制变量法知要探究浮力大小与液体密度的关系,需要控制物体排开液体的体积相同、液体密度不相同;
(3)浮力等于重力,物体漂浮或悬浮,浮力小于重力,物体沉底;
(4)根据阿基米德原理可知物体所受浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关。
【解答】解:(1)由图①③⑤所示实验可知,物体排开液体的体积相同,弹簧测力计示数不同,所以物体受到的浮力不同,由此可知,物体所受浮力大小与液体密度有关;
(2)探究物体所受浮力与浸没深度的关系时,应控制液体密度和排开液体体积相同,只改变浸没深度,应选择①③④三实验,比较三次实验可知,弹簧测力计示数相同,说明物体所受浮力与浸没深度无关;
(3)橡皮泥沉底时受到的浮力小于重力,橡皮泥漂浮时受到的浮力等于重力,所以橡皮泥漂浮时受到的浮力大于橡皮泥沉底时受到的浮力,即F1<F2;
(4)该同学结论错误的原因是:他只关注了橡皮泥形状的改变,而忽略了物体排开液体体积对浮力大小的影响。
故答案为:(1)液体密度;
(2)①③④;
(3)<
(4)小科同学结论错误;他只关注了橡皮泥形状的改变,而忽略了物体排开液体体积对浮力大小的影响。
【点评】本题为探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”的实验,考查实验结论,并考查浮沉条件和阿基米德原理的应用,有一定难度。
24.【考点】浮力大小的计算.【分析】(1)“福建舰”漂浮在海面上,根据物体的漂浮可知“福建舰”受到的浮力等于自身的总重力;
(2)根据阿基米德原理F浮=G排=m排g求出“福建舰”满载时受到的浮力大小;
(3)根据F浮=ρ液gV排求出“福建舰”满载时,排开海水的体积。
【解答】解:(1)“福建舰”漂浮在海面上,根据物体的漂浮可知,“福建舰”受到的浮力等于自身的总重力,
当战斗机返回停在甲板上,“福建舰”依然漂浮在海面上,由于“福建舰”的总重力增大,所以“福建舰”受到的浮力将增大;
(2)“福建舰”满载时受到的浮力大小:F浮=G排=m排g=8×104×1000kg×10N/kg=8×108N;
(3)由F浮=ρ液gV排可知,“福建舰”满载时,排开海水的体积:V排===8×104m3。
答:(1)增大;
(2)“福建舰”满载时受到的浮力为8×108N;
(3)“福建舰”满载时,排开海水的体积是8×104m3。
【点评】本题考查物体浮沉条件以及阿基米德原理的应用,是一道常考题,难度不大。
25.【考点】物体的浮沉条件及其应用;浮力大小的计算.【分析】(1)小筒和秤盘是漂浮在水面上,故它们的总重力等于受到的浮力,故只要根据F浮=ρ液gV排求出浮力,即为小筒和秤盘的总重力。
(2)该秤的原理是利用了漂浮时物体所受浮力等于重力,故该秤能测出物体质量的前提是小筒能漂浮在水面上。所以当小筒整个浸入水中时,所能秤出物体质量是最大的。此时物体和小筒秤盘的总重力等于小筒所受的浮力。
(3)若想增大该浮力秤的最大测量值,应使浮力秤受到的浮力增大。
【解答】解:(1)小筒底面积为20cm2,小筒浸入水中的长度为10cm,故小筒排开水的体积为V排=Sh=20cm2×10cm=200cm3=2×10﹣4m3,因小筒和秤盘是漂浮在水面上,故G筒=F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3=2N;
(2)该秤测物体的最大质量时,就是V排=V筒=Sh=20cm2×20cm=400cm3=4×10﹣4m3,
此时物体和小筒秤盘的总重力G=F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣4m3=4N,
故此时物体的重力为G物=G﹣G筒=,4N﹣2N=2N
此时物体的质量为m物===0.2kg;
(3)若想增大该浮力秤的最大测量值,应使浮力秤受到的浮力增大;浮力秤小筒形状不变,排开水的最大体积不变,由阿基米德原理可知:要增大浮力,应增大透明大筒中液体的密度。
答:(1)小筒和秤盘的总重力是2N;
(2)能称出物体的最大质量是0.2kg;
(3)应增大透明大筒中液体的密度。
【点评】本题的关键在于得出物体所受浮力与物体和小筒、秤盘总重之间的关系,并依托此关系展开公式。
(第17题)
(第18题)
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑

资源预览