【核心素养】4.4 水的浮力(第2课时)分层练习(含解析)

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【核心素养】4.4 水的浮力(第2课时)分层练习(含解析)

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【核心素养】浙教版(2024版)八年级科学上册·分层练习
4.4 水的浮力(第2课时)
科学观念:能使学生用语言表述出阿基米德原理,知道浮力产生的原因。
科学思维:能用等效更换的方法解释阿基米德原理,利用其解释简单的现象和计算。
探究实践:通过参与、经历知识的形成过程,培养学生探究意识,提升物理素养;培养学生观察、分析、概括、总结的能力,训练收集材料、处理信息、交流信息的能力。
态度责任:培养学生严谨的科学态度以及团结协作的精神;逐步培养学生的创新意识,使其敢于依据客观事实提出自己的见解。
1.浸没在液体中的物体受到的浮力大小决定于(  )
A.物体在液体里的深度
B.物体的体积和形状
C.物体的体积和液体的密度
D.物体的密度和液体的密度
【答案】C
【分析】根据阿基米德原理的内容知道浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关,据此分析判断。
【解答】解:根据阿基米德原理的推导公式F浮=G排=ρ液V排g可知:浸没在液体中的物体受到浮力的作用,浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关,此时排开液体的体积等于物体的体积;
与物体的密度、形状以及浸没的深度无关。故ABD错误;C正确;
故选:C。
2.关于阿基米德原理的理解,下面说法正确的是(  )
A.浸入液体中的物体,受到的浮力大小与物体的体积有关
B.浸没在液体中的物体,在液体中的深度越大,受到的浮力越大
C.阿基米德原理同样适用于气体
D.浸没在液体中的物体,受到的浮力与物体的形状有关
【答案】C
【分析】(1)由阿基米德原理F浮=G排=ρ液gv排可知,物体浸在液体中受到的浮力与液体的密度和排开液体的体积有关,而与物体的密度、物体的体积、物体的形状无关;
(2)阿基米德原理既适合液体又适合气体。
【解答】解:
ABD.由阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排可知,浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力,浮力大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关,与物体的体积、浸没的深度、物体的形状无关,故ABD错误;
C.阿基米德原理既适合液体又适合气体,故C正确。
故选:C。
3.如图,把小石块挂在弹簧测力计上,示数为2.5N,再将石块浸没在盐水中,示数变为1.5N,利用以上信息能求解的物理量是(  )
A.石块的体积 B.排开盐水的重
C.石块的密度 D.盐水的密度
【答案】B
【分析】把小石块挂在弹簧测力计上,示数为2.5N,则石块的重力为2.5N,再将石块浸没在盐水中,示数变为1.5N,根据称重法可知石块所受浮力;据阿基米德原理可知排开盐水的重力。
【解答】解:把小石块挂在弹簧测力计上,示数为2.5N,则石块的重力为2.5N,
再将石块浸没在盐水中,示数变为1.5N,根据称重法可知石块所受浮力F浮=G﹣F示=2.5N﹣1.5N=1N;
根据阿基米德原理可知排开盐水的重G排=F浮=1N。
由于条件有限,无法计算石块的体积、密度和盐水的密度。
故选:B。
4.往量筒里倒入100厘米3的水,然后把一铁块用线吊着,放入量筒里,当铁块浸没在水中后,量筒里的水位升高到150厘米3,则铁块受到的浮力是(取=10牛/千克)(  )
A.1.5牛顿 B.0.5牛顿 C.2.5牛顿 D.1.0牛顿
【答案】B
【分析】利用量筒内水位升高,可以求铁块的体积(排开水的体积),知道水的密度,利用阿基米德原理的变形公式求浮力。
【解答】解:∵铁块浸没在水中
∴V排=V铁=150cm3﹣100cm3=50×10﹣6m3,
F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×50×10﹣6m3×10N/kg=0.5N
故选:B。
5.两物体分别挂在弹簧秤下,将它们同时浸没在水中,两弹簧秤的示数减小值相同,则两物体一定具有相同的(  )
A.重力 B.质量 C.体积 D.密度
【答案】C
【分析】利用阿基米德原理及计算浮力的公式F浮=ρ液gV排进行分析。
【解答】解:两弹簧秤示数减少相等,说明两个物体在水中所受浮力相等,根据F浮=ρ液gV排,所以它们排开液体的体积必相等,又知它们是浸没在水中,所以V排=V物,所以它们的体积也相等,故C正确,ABD错误。
故选:C。
6.2024法国奥运会中,我国跳水运动员取得了数名金牌。如图表示运动员从入水到露出水面的过程,其中运动员受到水的浮力不断减小的阶段是(  )
A.①→② B.②→③ C.③→④ D.④→⑤
【答案】D
【分析】浸在液体中的物体受到浮力大小跟液体密度和物体排开液体的体积有关,在液体密度一定时,物体排开液体的体积越小,物体受到的浮力越小。
【解答】解:在跳水运动员跳水过程中,液体的密度一定,运动员在此过程中,①→②:运动员排开水的体积不断增大,②→③→④:运动员排开水的体积不变,④→⑤:运动员排开水的体积逐渐减小,所以根据F浮=ρ水gV排知运动员在此过程中,①→②:运动员受到水的浮力变大,②→③→④:运动员受到水的浮力不变,④→⑤:运动员受到水的浮力减小,故D正确。
故选:D。
7.如图所示,在三个相同的容器中分别盛有甲、乙、丙三种液体;将三个完全相同的铜球,分别沉入容器底部,当铜球静止时,容器底受到铜球的压力大小关系是F甲<F乙<F丙,则液体密度相比较(  )
A.一样大 B.乙的最小 C.丙的最小 D.甲的最小
【答案】C
【分析】铜球对容器底有压力作用,根据物体间力的作用是相互的,判断容器对铜球的支持力。再对铜球进行受力分析,判断铜球受到的浮力,最后根据阿基米德原理判断液体的密度。
【解答】解:容器底受到铜球的压力大小关系是F甲<F乙<F丙,所以铜球在甲乙丙容器中受到的支持力大小关系为F甲<F乙<F丙,
铜球浸没在液体中受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力、支持力作用,铜球处于静止状态,受到平衡力的作用,所以G=F支+F浮,
因为铜球的重力相同,甲乙丙受到的支持力关系为甲<F乙<F丙,所以F甲浮>F乙浮>F丙浮,
三个铜球的体积相同,浸没在液体中,排开液体的体积相同,根据F浮=ρ液gV排,所以甲容器中液体密度最大,丙容器中液体密度最小。
故选:C。
8.如将一只盛有水的薄塑料袋,用细线扎紧袋口,用弹簧测力计测得其重力为9N,再将这个装水的塑料袋浸入水中,当弹簧测力计示数为7N时,袋内水面与袋外水面相比较(  )
A.塑料袋内水面比袋外水面高
B.塑料袋内水面比袋外水面低
C.塑料袋内水面与袋外水面相平
D.塑料袋内水面与袋外水面高低无法判断
【答案】A
【分析】根据阿基米德原理知道,水受到水的浮力等于排开水的重,若两水面相平,弹簧测力计示数会为零。现在弹簧测力计的示数不为0,袋内水没有全浸入,据此分析判断。
【解答】解:若袋内水面与袋外水面相平,则排开水的体积等于袋内水的体积,根据阿基米德原理,此时排开水的重力等于袋内水的重力,所以测力计的示数应为零。
而题中测力计示数为7N,即F示=G﹣F浮=9N﹣7N=2N,由此可知袋内水的重力大于受到的浮力(排开水的重力),即G>G排,而G=mg=ρVg,所以袋内水的体积大于排开水的体积,或者说袋内水没有全浸入水中,袋内水面比袋外水面高。
故选:A。
9.如图所示,在研究浮力的大小时,将浮于水面的盆子慢慢向下按,用力越大,盆子浸入水中的部分越多。根据以上事实,下列猜想最符合研究目的是(  )
A.用力越大,物体排开水的体积越大
B.液体密度越大,物体所受浮力越大
C.物体排开水越多,所受浮力越大
D.物体的体积越大,所受浮力越大
【答案】C
【分析】根据阿基米德原理可知,浮力与液体的密度、排开液体的体积有关,液体密度越大,排开液体的体积越多,则浮力越大。
【解答】解:物体排开水的体积与物体所受的外力无关,所以A错;
将浮于水面的盆子慢慢向下按,用力越大,盆子浸入水中的部分越多,盆子排开水的体积增大,盆子受到的浮力增大,所以B、D错,C正确。
故选:C。
10.如图为金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。该过程中气泡密度和受到浮力的变化情况,叙述正确的是(  )
A.密度和浮力都不变 B.密度和浮力都变大
C.密度变小,浮力不变 D.密度变小,浮力变大
【答案】D
【分析】(1)质量不随位置的改变而改变,气泡在水中上升的过程中体积增大,根据密度公式分析密度的变化;
(2)根据公式F浮=ρgV排可知气泡受到水的浮力的变化情况。
【解答】解:金鱼吐出的气泡在水中上升的过程中,所处深度减小,受到的液体压强变小,故气泡体积增大,而气泡内空气的质量不变,由ρ可知,密度变小;
气泡上升时,体积变大,则排开水的体积变大,
所以由F浮=ρgV排可得:气泡受到水的浮力变大。
故ABC错误,D正确。
故选:D。
11.如图所示,体积相等的铁块甲、乙、丙浸在同一液体里,丙的底部紧贴容器底,则(  )
A.甲、乙、丙受到的浮力一样大
B.乙受到的浮力最大
C.丙受到的浮力最大
D.甲、乙受到的浮力一样大,丙不受浮力
【答案】D
【分析】首先根据浮力产生的原因判断出甲、乙、丙铁块是否受浮力作用,然后再根据阿基米德原理判断浮力的大小。
【解答】解:(1)由图可知,甲、乙铁块浸在液体里,底部没有与容器底接触,
所以,铁块下表面受到水的向上压力大于上表面受到水向下的压力,即受到浮力作用;
因为甲、乙铁块体积相等,排开水的体积相等,浸在同一液体里,
所以,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知:甲、乙受到的浮力一样大;
(2)丙的底部紧贴容器底,则下表面受到水的压力为0.所以丙不受浮力。
故选:D。
12.如图所示,弹簧的上端与木块相连,下端固定在容器底部,此时木块处在静止状态。慢慢的往容器中加水(容器足够高),物块所受浮力F与容器中液面的深度h关系正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】浸入液体的物体受到的浮力大小与液体的密度、排开的液体的体积大小有关,据此解答。
【解答】解:慢慢地往容器中加水,在水面到达木块前,木块受到的浮力为0;
水面没过弹簧后,木块开始浸入水中,水的密度不变,排开的水的体积逐渐变大,所以木块受到的浮力增大,此时弹簧受到的压力逐渐减小,弹簧伸长;当弹力等于木块的重力与浮力的合力时,弹簧恢复原长;继续加水,木块浸入水中的体积增大,所受浮力继续增大,当木块全部浸没时,浮力最大,此时木块受到的浮力,重力,弹簧的拉力为平衡力,继续加水,浮力不在变化;故B正确。
故选:B。
13.在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,测力计示数是7.5N,把零件浸入某液体中,当零件的体积露出液面时,测力计的示数是6N,则零件浸没在液体中时,测力计的示数是(  )
A.3N B.5N C.5.5N D.6N
【答案】C
【分析】当零件的体积露出液面时,根据F浮=G﹣F示可知金属零件所受的浮力,
且根据阿基米德原理可知此时所受浮力的表达式,
则零件浸没在液体中时,根据阿基米德原理可知此时所受浮力的表达式,
联立可得零件浸没在液体中时所受的浮力F浮′根据F示′=G﹣F浮′可知测力计的示数。
【解答】解:
当零件的体积露出液面时,根据称重法可知金属零件所受的浮力F浮=G﹣F示=7.5N﹣6N=1.5N,
根据阿基米德原理可知此时所受浮力F浮=ρ液gV排=ρ液g(1)V=ρ液gV=1.5N.....①
则零件浸没在液体中时,所受浮力F浮′=ρ液gV排′=ρ液gV........②
根据①②可得F浮′=2N,
根据称重法可知测力计的示数F示′=G﹣F浮′=7.5N﹣2N=5.5N。
故选:C。
14.“灰汤粽”是指用过滤后的草木灰浸出液(俗称“灰汤”)浸泡或蒸煮做成的粽子。若一粽子的体积为200cm3,灰汤的密度为1.05g/cm3,则该粽子浸没在灰汤中,受到的浮力为  2.1  N。(g取10N/kg)
【答案】2.1
【分析】浸没在液体中的物体排开液体的体积等于物体的体积,根据阿基米原理求出该粽子浸没在灰汤中,受到的浮力。
【解答】解:该粽子浸没在灰汤中,其排开液体的体积为:V排=V=200cm3,液体的密度ρ=1.05g/cm3=1.05×103kg/m3,
其受到的浮力为:F浮=ρgV排=1.05×103kg/m3×10N/kg×200×10﹣6m3=2.1N。
故答案为:2.1。
15.如图,先将溢水杯装满水,然后用测力计拉着重为4N、体积为100cm3的石块,缓慢浸没在水中,溢出的水全部收集到小空桶中,桶中水重为  1  N,石块静止时,测力计示数为  3  N。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
【答案】1;3。
【分析】(1)由阿基米德原理知,物体受到的浮力等于它排开液体所受的重力;
(2)石块静止时,由称重法求测力计示数。
【解答】解:
(1)石块缓慢浸没在水中,V排=V=100cm3=1×10﹣4m3,
石块受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣4m3=1N,
根据阿基米德原理知,桶中水重(排开水的重):G排=F浮=1N。
(2)石块静止时,测力计示数:F=G﹣F浮=4N﹣1N=3N。
故答案为:1;3。
16.如图是探究浮力大小影响因素的实验。
(1)丁图中圆柱体所受浮力为 5  牛。
(2)换用饱和食盐水或酒精重复上述实验,可以探究浮力大小跟 液体的密度  的关系。
(3)要探究浮力大小和排开液体的重力的关系,还应进行的实验操作是 测出空桶的重力、小桶和溢出液体的总重力  。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)根据图甲得出物体的重力大小;由图甲丙根据F浮=G﹣F得出所受浮力的大小;
(2)物体排开液体的体积相同,得出浮力大小跟液体密度有关;
(3)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。
【解答】解:
(1)由甲知,圆柱体的重力G=6N;由图甲、丙知,圆柱体浸没在水中后所受浮力F浮=G﹣F=6N﹣1N=5N;丁图中圆柱体排开水的体积不变,则所受浮力仍然为5N;
(2)换用饱和食盐水或酒精重复上述实验,保持排开液体的体积相同,液体的密度不同,可以探究浮力大小跟液体的密度的关系;
(3)要探究浮力大小和排开液体的重力的关系,需要测量的量有四个:物体重力、物体浸在液体中时弹簧测力计的示数、空桶的重力、小桶和溢出液体的总重力;所以还应进行的实验操作是测出空桶的重力、小桶和溢出液体的总重力;
故答案为:(1)5;(2)液体的密度;(3)测出空桶的重力、小桶和溢出液体的总重力。
17.在探究“浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受的重力”的关系时,小洋进行了如图所示的实验。
(1)物块浸没在水中时所受到的浮力F浮= 0.4  N。
(2)溢水杯的水没装满,导致本实验测量的F浮 >  G排.(选填:“>”或“<”)
(3)若溢水杯装满水,已知水密度=1.0×103kg/m3.则戊图与甲图测力计的读数差应该是 0.4  N;石块的体积应该是 4×10﹣5 m3。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)读出弹簧测力计的示数,已知物重和浸没时弹簧测力计的示数,两者之差就是浮力;
(2)溢水杯的水没装满,会导致有一部分水没有排出溢水杯;
(3)根据阿基米德原理可知,F浮=G排=ρ液gV排,为计算方便,g=10N/kg。
【解答】解:(1)得到浮力,需要得到物重和浸没时受到的拉力,所以选择乙、丁两过程;
物体受到的浮力为F浮=G﹣G′=2N﹣1.6N=0.4N;
(2)溢水杯的水没装满,物体放入溢水杯时,先要使溢水杯满了才可以向外排水,故在此过程中,物体受到的浮力大于排出的水的重力;
(3)根据阿基米德原理,浮力等于排开的液体受到的重力,戊图与甲图测力计的读数差即为排开的液体受到的重力,即0.4N;
∵F浮=G排=ρ液gV排,
∴V排4×10﹣5m3。
故答案为:(1)0.4;
(2)>;
(3)0.4;4×10﹣5。
18.有一个石块质量为2.5kg,将它浸没在水中时,弹簧测力计示数为15N,g取10N/kg,求:
(1)石块浸没在水中时所受的浮力?
(2)石块的密度?
【答案】(1)石块浸没在水中时所受的浮力为10N;
(2)石块的密度为2.5×103kg/m3。
【分析】(1)先利用G=mg求石块的重力,石块所受浮力等于重力减去浸没水中弹簧测力计的示数(称重法测浮力)。
(2)求出了石块浸没时受到的浮力,利用阿基米德原理的变形公式求出排开水的体积(石块的体积),知道石块的质量,利用密度公式求出石块的密度。
【解答】解:
(1)石块的重力G=mg=2.5kg×10N/kg=25N,
石块浸没在水中时所受的浮力:
F浮=G﹣F示=25N﹣15N=10N;
(2)因为石块完全浸没,
所以石块的体积:
V=V排10﹣3m3,
石块的质量m=2.5kg,
石块的密度:
ρ2.5×103kg/m3。
答:(1)石块浸没在水中时所受的浮力为10N;
(2)石块的密度为2.5×103kg/m3。
19.一个铅球和两个铁球,它们体积相同,使其分别浸入水和煤油中,如图所示,若三者受到的浮力分别为F1、F2、F3,则以下正确的是(  )
A.F1=F2=F3 B.F1=F2>F3 C.F1>F2=F3 D.F1>F2>F3
【答案】B
【分析】由图可知,铅球和两个铁球体积相同,在水中和在煤油中,排开液体的体积相同,因为水的密度大于煤油的密度,利用阿基米德原理判断受浮力的大小关系;
【解答】解:由图可知,在水中的铅球和铁铁,
∵F浮=ρ液V排g,排开液体的体积相同,
∴F1=F2;
铁球在水中和在煤油中,
∵F浮=ρ液v排g,排开液体的体积相同,ρ水>ρ煤油,
∴F2>F3;
所以三者受到的浮力关系是F1=F2>F3。
故选:B。
20.小华用如图甲所示进行实验“探究影响浮力大小的因素”,A是实心圆柱体,用弹簧测力计悬挂A缓慢浸入水中。他根据数据作出的弹簧测力计示数F与物体下表面浸入水中的深度h的关系图像如图乙,下列说法错误的是(  )
A.当物体浸没在水中时受到的浮力为2N
B.圆柱体A的高为8cm
C.该物体的密度为4.0×103kg/m3
D.当h在0~8cm范围内,浸入液体的物体所受的浮力大小与深度成正比
【答案】C
【分析】分析图示图像答题:物体没有浸入液体时测力计的示数为物体的重力;物体的重力与测力计示数之差是物体受到的浮力;
根据物体受到的浮力,应用浮力公式可以求出物体的密度。
【解答】解:
A、由图示图像可知,物体没有浸入液体时测力计示数为4N,则物体重力:G=4N,物体完全浸没在水中时受到的浮力:F浮=G﹣F=4N﹣2N=2N,故A正确;
B、由图示图像可知,圆柱体A的高为8cm,故B正确;
C、由F浮=ρgV排可知,物体的体积:V=V排2×10﹣4m3,
由G=mg可知,物体的质量:m0.4kg,
物体的密度:ρ物体2×103kg/m3,故C错误;
D、由图示图像可知,物体没有完全浸没在液体中前受到的浮力与物体浸入液体的深度成正比,物体完全浸入液体后受到的浮力不变,故D正确;
故选:C。
21.如图所示,在容器中放入一个上、下底面积均为10cm2,体积为80cm3的均匀对称石鼓,其下表面与容器底部紧密接触,容器中的水面高6cm.且与石鼓上表面齐平,则石鼓受到的浮力是(g取10N/kg)(  )
A.0N B.0.2N C.0.6N D.0.8N
【答案】B
【分析】由于石鼓下底面与容器紧密接触,所以石鼓底面没有受到向上的压力,又石鼓上表面与水面相平,所以也没有受到向下的压力,石鼓圆柱体部分与浮力无关,石鼓中间凸出的部分受到了浮力的作用,排开水的体积的计算应去掉中间圆柱的体积。
【解答】解:由于石鼓下底面与容器紧密接触,且石鼓上表面与水面相平,
所以,石鼓圆柱体部分不受浮力,而石鼓两侧凸出的部分受到了浮力,
则石鼓排开水的体积如下图阴影部分所示:
则V排=V石鼓﹣V圆柱=80cm3﹣10cm2×6cm=20cm3=2×10﹣5m3,
所以,石鼓受到水的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣5m3=0.2N。
故选:B。
22.甲、乙两个金属块密度之比为1:3,质量之比是2:3.把甲浸没在水中,把乙浸没在酒精中,则甲、乙两金属块受到的浮力之比为(ρ酒精=0.8×103千克/米3)(  )
A.5:2 B.2:1 C.5:8 D.5:18
【答案】A
【分析】已知两金属块的密度比、质量比,计算出体积比;从而得到排开液体的体积比;再由阿基米德原理计算它们受到的浮力比。
【解答】解:甲、乙两个金属块密度之比为1:3,质量之比是2:3,
由ρ得,
甲、乙两金属块的体积之比为:
2:1;
金属块浸没在液体中,V排=V金,
由阿基米德原理可得两金属块受到的浮力之比:5:2。
故选:A。
23.如图所示,放在水平桌面上的溢水杯盛满水,在弹簧测力计下挂一个实心金属块,弹簧测力计示数为F1(如图甲);将金属块缓慢浸没水中(未接触溢水杯底),溢出的水流入小烧杯,弹簧测力计的示数为F2(如图乙)。下列说法正确的是(  )
A.水对溢水杯底部的压强关系为p甲>p乙
B.水对溢水杯底部的压力关系为F甲<F乙
C.金属块受到的浮力F浮=F1﹣F2
D.金属块排开水的体积等于
【答案】C
【分析】(1)溢水杯装满水,金属块浸入水中,水会溢出,但溢水杯中水的深度不变,利用P=ρgh来判断压强的关系,根据p判断出水对溢水杯底部的压力关系;
(2)对乙图中的金属块进行受力分析,即可求出金属块所受的浮力;
(3)根据阿基米德原理求出金属块排开水的体积。
【解答】解:AB、溢水杯盛满水后,金属块浸入过程中,溢水杯的液面高度不变,根据液体压强公式p=ρgh可知水对溢水杯底部的压强关系为p甲=p乙,由压强公式可知,溢水杯底面积不变,水对溢水杯底部的压力关系为F甲=F乙,故AB错误;
C、由图甲可知,F1相当测的是金属块的重力,由图乙可知,F2为金属块浸没时所受的拉力,此时金属块受到重力、浮力和拉力,F2为浸没时的拉力,三力平衡,故金属块受到的浮力为:F浮=G﹣F拉=F1﹣F2,故C正确;
D、根据阿基米德原理,金属块排开水的体积为:,故D错误。
故选:C。
24.如图甲所示,悬挂在弹簧测力计下的实心圆柱体A浸没在水中,将其缓慢拉出水面(忽略物体带出的水),弹簧测力计的示数F与物体上升的高度h之间的变化图象如图乙所示。然后将体积为2000cm3的实心物体B用细线和A连接在一起,如图丙所示放入水中,A、B刚好悬浮。细线的重力和体积忽略不计,,g取10N/kg,下列说法正确的是(  )
A.A浸没在水中所受浮力为10N
B.A的底面积为50cm2
C.B的重力为20N
D.B的密度为0.75×103kg/m3
【答案】D
【分析】(1)根据称重法计算浮力;
(2)根据阿基米德原理计算A的体积,根据高度计算底面积;
(3)根据整体悬浮计算B的重力,得出B的质量,根据密度公式计算。
【解答】解:A、根据图像知,拉出水面后,不受浮力时,F=G=10N,
浸没时,F=5N;
根据称重法知,F浮=G﹣F=10N﹣5N=5N;故A错误;
B、浸没时V=V排5×10﹣4m3=500cm3;
A从开始露出水面到全部离开,上升的高度为h=20cm﹣10cm=10cm;由于液面下降,物体的高度大于10cm,故
A的底面积S50cm2;故B错误;
C、B的体积为2000cm3;AB整体V'=2000cm3+500cm3=2500cm3=25×10﹣4m3;
整体受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×25×10﹣4m3=25N;
根据悬浮的条件知,F浮=GA+GB;
GB=F浮﹣GA=25N﹣10N=15N;
B的密度为ρB0.75×103kg/m3,故C错误,D正确。
故选:D。
25.一根轻质且不可拉伸的细线将一边长为10cm的正方体物块拴接在容器底部,如图甲所示,当水深为30cm时,细线刚好伸直;如图乙所示,当水深为36cm时,物体上表面恰好与水面相平,已知ρ水=1.0×103kg/m3,则此正方体物块的密度为  0.4×103 kg/m3,乙图中细线的拉力为  6  N。
【答案】0.4×103;6。
【分析】根据水深的变化,求出细线刚好伸直时物块浸在水中的体积,利用浮沉条件、阿基米德原理及求得物块的密度;利用阿基米德原理结合受力分析计算细线的拉力。
【解答】解:(1)当水深为30cm时细线刚好伸直,水深为36cm时物块上表面恰好与水面向平,正方体物块边长为10cm,则细线刚好伸直时物块浸在水中的深度为h1=10cm﹣(36cm﹣30cm)=4cm,则浸在水中的体积V1=4cm×10cm×10cm=400cm3=4×10﹣4m3,根据阿基米德原理得此时所受浮力F浮1=ρ水gV1=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣4m3=4N,此时物块漂浮则G物=F浮1=4N,则物块质量m物0.4kg,V物=10cm×10cm×10cm=1000cm3=1×10﹣3m3,由求得物块的密度ρ物0.4×103kg/m3;
(2)乙图中物块完全浸在水中静止,此时物块在重力、细线的拉力及浮力的作用下受力平衡,因此细线的拉力等于浮力减去物块重力,已知物块重G物=4N,物块完全浸没受到的浮力F浮=ρ水gV物=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N,则细线拉力F=F浮﹣G物=10N﹣4N=6N。
故答案为:0.4×103;6。
26.某实验小组利用弹簧测力计、石块、溢水杯、小桶等器材做“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验。
实验步骤 A B C D
弹簧测力计的示数/N 3.2 3.6 1.2 0.8
【设计实验与进行实验】
(1)进行实验前应对弹簧测力计进行调零。
(2)小华在进行实验时的部分实验操作如图所示,遗漏的主要步骤是 测量空桶所受的重力  。若将遗漏的步骤标注为D,最合理的实验步骤顺序是 D、B、A、C  (用实验步骤对应的字母表示)。
(3)小明进行实验并把数据记录在上面表格中。从表中数据可知,石块受到的浮力是 0.4  N,排开液体的重力是0.4N。
【分析与论证】分析实验数据,可得出实验结论:浸在液体中的物体所受的浮力大小等于物体排开液体所受的重力。
【答案】(2)测量空桶所受的重力;D、B、A、C;(3)0.4。
【分析】(2)本实验需要测量排开液体所受的重力,据此分析。
从实验结果的准确性、减小误差的角度考虑;
(3)根据称重法得出所受重力,由步骤C与步骤D可知排开液体所受重力。
【解答】解:(2)本实验需要测量排开液体所受的重力,结合其他实验步骤可知,缺少的主要步骤是测量空桶所受的重力,这样才能结合步骤C得到排开液体所受的重力。
为保证实验结果的准确性,减小误差,应当先测量空桶与小石块的重力,再将小石块放入水中,最后测量排开液体与小桶的总重力从而得到排开液体的重力,所以正确的顺序为D、B、A、C。
(3)由实验步骤和表中数据可知,石块所受重力为3.6N,在步骤A中,石块受到拉力、浮力与重力的作用,受到的拉力为3.2N,根据称重法可知石块受到的浮力是
F浮=FB﹣FA=3.6N﹣3.2N=0.4N
由步骤C与步骤D可知,排开液体与小桶的总重力为1.2N,空桶的重力为0.8N,所以排开液体所受重力为
G排=FC﹣FD=1.2N﹣0.8N=0.4N
故答案为:(2)测量空桶所受的重力;D、B、A、C;(3)0.4。
27.用如图实验装置验证阿基米德原理,当物块浸入装满水的溢水杯中时,水会流入空桶,回答下列问题:
(1)如图所示,当物块浸入装满水的溢水杯中时,水对杯底的压强将会  不变  (填”变大”“不变”或“变小”)。
(2)由实验可得结论,浸在水中的物体所受的浮力的大小等于  排开水的重力  。
(3)由图中信息可知物块的密度为  4×103 kg/m3。
【答案】(1)不变;(2)排开水的重力;(3)4×103。
【分析】(1)根据液体压强公式p=ρ液gh分析水对杯底压强的变化;
(2)根据F浮力=G﹣F拉计算浮力,根据G排=G总﹣G筒计算排开水的重力,然后比较即可;
(3)根据计算物体的体积,根据计算物体的密度。
【解答】解:(1)当物块浸入装满水的溢水杯中时,会有水不断排出,但是水面高度不变。根据p=ρ液gh可知,水对杯底的压强不变。
(2)物体受到的浮力:F浮力=G﹣F拉=F1﹣F3=2N﹣1.5N=0.5N;
物体排开水的重力:G排=G总﹣G筒=F4﹣F2=0.7N﹣0.2N=0.5N。
比较可知,浸在水中的物体受到的浮力大小等于排开水的重力。
(3)物体的体积;
则物体的密度:。
故答案为:(1)不变;(2)排开水的重力;(3)4×103。
28.小科同学按照如图1所示的操作,探究影响浮力大小的因素。
(1)由A、B、C、D四图可得出结论:物体受到的浮力大小与  排开液体的体积  有关。
(2)由D、E两图可得出结论:物体受到的浮力大小与  液体密度  有关。
(3)小科还想用图2所示装置验证阿基米德原理:
①将装满水的溢水杯放在升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时,小科发现随着物体浸入水中的体积变大,弹簧测力计甲的示数变小,此时弹簧测力计乙的示数会  变大  (填“变大”“变小”或“不变”),若它们的变化量相等,则证明F浮=G排。
②在图2中,已知物体是底面积为100cm2、高为8cm、重为10N的实心长方体,从物体刚接触水面开始,将升降台缓慢上升6cm,则物体最终浸入的深度为  4  cm。(弹簧测力计每1N的刻度线间距为0.5cm)
【答案】(1)排开液体的体积;(2)液体密度;(3)变大;4。
【分析】(1)(2)影响浮力大小的因素液体密度和排开液体体积,要运用控制变量法;
(3)①根据阿基米德原理可知,重物浸入水中的体积越来越大时受到的浮力变大,根据称重法可知弹簧测力计甲示数的变化,然后分析乙示数的变化量,进一步得出结论;
②根据升降台上升6cm,物体静止时弹簧测力计示数减小,设弹簧缩短了hcm,由此表示出物体浸入深度,由拉力、浮力和重力平衡,计算出h的大小。
【解答】解:(1)观察A、B、C三幅图,由称重法可知浮力不同,液体密度一定,但排开液体的体积变大,故可知金属块受到的浮力大小与排开液体的体积有关;
(2)由D、E两图,金属块排开液体体积相同,但液体密度不同,故可得出结论:物体受到的浮力大小与液体密度有关;
(3)①如图2,小明将装满水的溢水杯放在升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度,
当小明逐渐调高升降台,重物浸入水中的体积变大,排开水的体积变大,根据F浮=ρ液gV排可知,重物受到的浮力变大,所以弹簧测力计甲的示数F′=G﹣F浮变小;
又因为重物浸入水中的体积越来越大时,溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大,所以弹簧测力计乙的示数变大;
根据阿基米德原理可知,物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等,所以弹簧测力计甲示数的变化量和弹簧测力计乙的示数变化量相等,从而证明了F浮=G排;
②因平台又上升后,由于物体受浮力,弹簧测力计示数会减小,且弹簧测力计每1N的刻度线间距为0.5cm,
所以,设物体静止时弹簧缩短了hcm,此时物体浸入水中的深度为(6﹣h)cm,弹簧测力计示数为F=Gh,即F=G﹣2N/cm×h,
此时弹簧测力计拉力、浮力与物体重力平衡,所以F+F浮=G,
即:(10N﹣2N/cm×h)+1.0×103kg/m3×10N/kg×100×(6﹣h)×10﹣6m3=10N,
解得:h=2cm;所以重物浸入深度为:6cm﹣2cm=4cm。
故答案为:(1)排开液体的体积;(2)液体密度;(3)变大;4。
29.某兴趣小组为了验证阿基米德原理,设计并开展了如下的实验:
步骤一:取一个如图甲所示的塑料圆筒和金属圆柱体(塑料圆筒内径和金属圆柱体直径相同),按图乙进行操作,读出弹簧测力计的示数,记为F1。
步骤二:如图丙所示,向烧杯中逐渐加水,直到液面与金属圆柱体上表面相平,读出弹簧测力计的示数,记为F2。
步骤三:如图丁所示,用滴管向塑料圆筒中加满水,调节铁夹的高度,使烧杯中液面与金属圆柱体上表面相平,读出弹簧测力计的示数,记为F3。
(1)如图丙所示,此时金属圆柱体受到的浮力大小为  F1﹣F2 (用F1、F2、F3列式表示)。
(2)若实验中的测量结果满足  F3=F1 的关系,则可以验证阿基米德原理。
(3)实验中小组发现圆柱体受到的浮力大于它排开水的重力。下列操作会引起该结果的有  CD  (填字母)。
A.步骤一中弹簧测力计未调零就使用
B.步骤二中液面未达到圆柱体上表面
C.步骤三中塑料圆筒中的水没有加满
D.步骤三未调节好铁夹的高度就读数
【答案】(1)F1﹣F2;(2)F3=F1;(3)CD。
【分析】(1)由图中实验数据和称重法得出物体第1次实验时受到的浮力;
(2)本实验由于没有使用溢水杯,因而必须控制物体浸入水中的体积与在圆筒中添加水的体积相等,由于塑料圆筒内径和圆柱体直径相同,当高度相同时,V排=V加水,因而调节铁夹的高度,使烧杯中液面与圆柱体标记h′相平的目的是控制圆柱体排开液体的体积与在圆筒中添加液体的体积相等;实验中金属圆柱体受到的浮力使弹簧测力计示数减小,之后加入的水又使得弹簧测力计示数恢复原值,说明浮力的大小等于排开液体的重力;
(3)在该实验中,要保证物体浸入液体中的体积与在圆筒中添加液体的体积相等。
【解答】解:
(1)塑料圆筒和金属圆柱体挂在弹簧测力计上时,测力计的示数为F1,此时测量的是总重力,则G=F1,第1次实验时金属圆柱体浸入水中后,测力计的示数F2,根据称重法测浮力可知,此时圆柱体受到的浮力F浮=G﹣F2=F1﹣F2;
(2)图乙测出了物体的重力,图丙测量的是物体浸在水中时弹簧测力计的拉力,物体受到的浮力等于重力减去弹簧测力计的拉力,物体受到的浮力F浮=G物﹣F=F1﹣F2;物体排开液体的重力G排=F3﹣F2;如果满足:F3=F1可以证明阿基米德原理成立;
(3)A、若弹簧测力计都没有校零,F3与F2大小为变化量,对结果没有影响,故A错误;
B、步骤二中液面未达到圆柱体上表面,浮力更小,圆柱体受到的浮力等于它排开水的重力,故B错误;
C、步骤三中塑料圆筒中的水没有加满,排开水的重力G排更小,圆柱体受到的浮力大于它排开水的重力,故C正确;
D、若步骤三未调节好铁夹的高度就读数,因向塑料圆筒中加水后会使弹簧的长度增大(即弹簧伸长),则圆柱体会向下移动,圆柱体可能接触烧杯底部(杯底对圆柱体有向上的支持力),所以此时弹簧测力计的示数F3可能偏小,即测得排开水的重力偏小,可能会造成圆柱体受到的浮力大于它排开水的重力,故D正确。
故选:CD。
故答案为:(1)F1﹣F2;(2)F3=F1;(3)CD。
30.将一石块挂在弹簧测力计下,并分别浸没在水和盐水中,弹簧测力计静止时示数如图所示,g取10N/kg.求:
(1)石块在水中所受浮力.
(2)小石块的密度.
(3)盐水的密度.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)在空气中称石块重,从甲图读出弹簧测力计的示数(石块重),从乙图读出石块全浸入水中弹簧测力计的示数,利用称重法可求出石块受到的浮力;
(2)利用阿基米德原理求石块的体积,最后利用密度公式即可求出石块的密度;
(3)利用称重法求出石块受到盐水的浮力,再利用阿基米德原理求盐水的密度。
【解答】解:
(1)由甲图可知,石块的重力为4N;
由甲、乙两图得:石块在水中所受到的浮力:
F浮=G﹣F示=4N﹣3N=1N;
(2)根据F浮=ρ水V排g可知石块的体积:
V=V排1×10﹣4m3,
则石块的密度:ρ石4×103kg/m3;
(3)由甲、丙两图可知,石块受到盐水的浮力:
F浮′=G﹣F示′=4N﹣2.9N=1.1N,
根据F浮′=ρ盐水V排g可得盐水的密度:
ρ盐水1.1×103kg/m3。
答:
(1)石块在水中所受到的浮力为1N。
(2)石块的密度为4×103kg/m3;
(3)盐水的密度为1.1×103kg/m3。
31.武汉东湖景区有乘氦气球升空的观光项目。如图所示,氦气球内充满氦气,下端连接吊篮,在吊篮底端有一根缆绳,通过缆绳来控制氦气球的升降。氦气球的体积为6000m3(不计球壁的厚度),。
(1)求氦气球内氦气的质量。
(2)氦气球(含氦气)连同吊篮等配件的总重为4×104N,现有总质量为1740kg的乘客,乘坐氦气球匀速竖直升空,缆绳处于竖直状态,求此时缆绳对吊篮的拉力。(不计吊篮及乘客在空气中的浮力,不计空气阻力)
【答案】(1)氦气球内氦气的质量为1080kg。
(2)此时缆绳对吊篮的拉力为2×104N。
【分析】(1)已知氦气球的内氦气的体积和密度,利用密度公式计算氦气球内氦气的质量。
(2)乘坐氦气球匀速竖直升空,缆绳处于竖直状态,氦气球在竖直方向上受力平衡,向上的力是在空气中受到的浮力F浮,向下的力有氦气球(含氦气)连同吊篮等配件的总重,乘客重力,缆绳对吊篮的拉力F拉,在不计吊篮及乘客在空气中的浮力,不计空气阻力时,浮力F浮=G1+G2+F拉。
【解答】解(1)根据ρ可得,氦气球内氦气的质量为:
m氦气=ρ氦气V=0.18kg/m3×6000m3=1080kg。
(2)由阿基米德原理可知,氦气球在空气中受到向上的浮力为:
F浮=ρ空气gV排=1.29kg/m3×10N/kg×6000m3=7.74×104N,
乘坐氦气球匀速竖直升空,缆绳处于竖直状态,氦气球在竖直方向上受力平衡,向上的力是在空气中受到的浮力F浮,向下的力有氦气球(含氦气)连同吊篮等配件的总重G1=4×104N,总质量为1740kg的乘客重力G2=mg=1740kg×10N/kg=1.74×104N,缆绳对吊篮的拉力F拉,
所以,在不计吊篮及乘客在空气中的浮力,不计空气阻力时,浮力为:
F浮=G1+G2+F拉,
此时缆绳对吊篮的拉力为:
F拉=F浮﹣G1﹣G2=7.74×104N﹣4×104N﹣1.74×104N=2×104N。
答:(1)氦气球内氦气的质量为1080kg。
(2)此时缆绳对吊篮的拉力为2×104N。
32.如图甲所示,用粗细和重力不计的细线系住一个体积为0.001m3的物体,从液面上方竖直向下运动直至浸入水中,整个过程中物体始终保持匀速运动,拉力的大小随时间变化的关系如图乙所示。求:
(1)物体的重力的大小。
(2)物体浸没时浮力的大小。
(3)物体浸没时拉力的大小。
【答案】(1)物体的重力为20N;
(2)物体浸没时浮力为10N;
(3)物体浸没时拉力为10N。
【分析】(1)刚开始时,物体没有浸入水中,物体受到的拉力等于自身重力;
(2)物体浸没时,根据F浮=ρ液gV排求出浮力的大小;
(3)物体浸没时,物体受到自身重力、拉力和浮力的作用,根据F浮=G﹣F拉的变形求出拉力的大小。
【解答】解:(1)刚开始时,物体没有浸入水中,物体受到的拉力等于自身重力,则物体的重力为G=F拉=20N;
(2)物体浸没时浮力:F浮=ρ液gV排=1×103kg/m3×10N/kg×0.001m3=10N;
(3)物体浸没时,物体受到自身重力、拉力和浮力的作用,处于平衡状态,由F浮=G﹣F拉可得,
物体浸没时的拉力:F拉′=G﹣F浮=20N﹣10N=10N。
答:(1)物体的重力为20N;
(2)物体浸没时浮力为10N;
(3)物体浸没时拉力为10N。
33.小明利用电子秤、烧杯、细线、实心铝块(已知ρ铝=2.7g/cm3)对洗手液的密度进行测量,步骤如下:(g取10N/kg)
①将适量的洗手液倒入烧杯中放置在电子秤上,如图甲所示;
②将系好细线的铝块缓缓浸没到洗手液中保持静止,洗手液未溢出,如图乙所示;
③将铝块缓慢沉底后松开细线,如图丙所示。
(1)实心铝块的质量为  81  g。
(2)实心铝块的体积为  30  cm3。
(3)图乙中铝块受到的浮力为  0.27  N。
(4)洗手液的密度为  0.9  g/cm3。
【答案】故答案为:(1)81;
(2)30;
(3)0.27;
(4)0.9。
【分析】(1)(2)由图甲、丙得出铝块的质量;根据密度公式得出铝块的体积;
(3)由图甲乙可知排开洗手液的质量,根据G=mg算出排开液体的重力,根据阿基米德原理算出浮力;
(4)根据F浮=ρ液gV排求洗手液的密度。
【解答】解:
(1)由图甲、丙知,铝块的质量为m铝=m3﹣m1=271g﹣190g=81g
(2)铝块的体积为
(3)由图甲、乙可知排开洗手液的质量为
m排=m2﹣m1=217g﹣190g=27g=0.027kg
排开液体的重力为G排=m排g=0.027kg×10N/kg=0.27N
根据阿基米德原理知F浮=G排=0.27N
(4)根据F浮=ρ液gV排得洗手液的密度
故答案为:(1)81;
(2)30;
(3)0.27;
(4)0.9。
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【核心素养】浙教版(2024版)八年级科学上册·分层练习
4.4 水的浮力(第2课时)
科学观念:能使学生用语言表述出阿基米德原理,知道浮力产生的原因。
科学思维:能用等效更换的方法解释阿基米德原理,利用其解释简单的现象和计算。
探究实践:通过参与、经历知识的形成过程,培养学生探究意识,提升物理素养;培养学生观察、分析、概括、总结的能力,训练收集材料、处理信息、交流信息的能力。
态度责任:培养学生严谨的科学态度以及团结协作的精神;逐步培养学生的创新意识,使其敢于依据客观事实提出自己的见解。
1.浸没在液体中的物体受到的浮力大小决定于(  )
A.物体在液体里的深度 B.物体的体积和形状
C.物体的体积和液体的密度 D.物体的密度和液体的密度
2.关于阿基米德原理的理解,下面说法正确的是(  )
A.浸入液体中的物体,受到的浮力大小与物体的体积有关
B.浸没在液体中的物体,在液体中的深度越大,受到的浮力越大
C.阿基米德原理同样适用于气体
D.浸没在液体中的物体,受到的浮力与物体的形状有关
3.如图,把小石块挂在弹簧测力计上,示数为2.5N,再将石块浸没在盐水中,示数变为1.5N,利用以上信息能求解的物理量是(  )
A.石块的体积 B.排开盐水的重
C.石块的密度 D.盐水的密度
4.往量筒里倒入100厘米3的水,然后把一铁块用线吊着,放入量筒里,当铁块浸没在水中后,量筒里的水位升高到150厘米3,则铁块受到的浮力是(取=10牛/千克)(  )
A.1.5牛顿 B.0.5牛顿 C.2.5牛顿 D.1.0牛顿
5.两物体分别挂在弹簧秤下,将它们同时浸没在水中,两弹簧秤的示数减小值相同,则两物体一定具有相同的(  )
A.重力 B.质量 C.体积 D.密度
6.2024法国奥运会中,我国跳水运动员取得了数名金牌。如图表示运动员从入水到露出水面的过程,其中运动员受到水的浮力不断减小的阶段是(  )
A.①→② B.②→③ C.③→④ D.④→⑤
7.如图所示,在三个相同的容器中分别盛有甲、乙、丙三种液体;将三个完全相同的铜球,分别沉入容器底部,当铜球静止时,容器底受到铜球的压力大小关系是F甲<F乙<F丙,则液体密度相比较(  )
A.一样大 B.乙的最小 C.丙的最小 D.甲的最小
8.如将一只盛有水的薄塑料袋,用细线扎紧袋口,用弹簧测力计测得其重力为9N,再将这个装水的塑料袋浸入水中,当弹簧测力计示数为7N时,袋内水面与袋外水面相比较(  )
A.塑料袋内水面比袋外水面高 B.塑料袋内水面比袋外水面低
C.塑料袋内水面与袋外水面相平 D.塑料袋内水面与袋外水面高低无法判断
9.如图所示,在研究浮力的大小时,将浮于水面的盆子慢慢向下按,用力越大,盆子浸入水中的部分越多。根据以上事实,下列猜想最符合研究目的是(  )
A.用力越大,物体排开水的体积越大
B.液体密度越大,物体所受浮力越大
C.物体排开水越多,所受浮力越大
D.物体的体积越大,所受浮力越大
10.如图为金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。该过程中气泡密度和受到浮力的变化情况,叙述正确的是(  )
A.密度和浮力都不变 B.密度和浮力都变大
C.密度变小,浮力不变 D.密度变小,浮力变大
11.如图所示,体积相等的铁块甲、乙、丙浸在同一液体里,丙的底部紧贴容器底,则(  )
A.甲、乙、丙受到的浮力一样大
B.乙受到的浮力最大
C.丙受到的浮力最大
D.甲、乙受到的浮力一样大,丙不受浮力
12.如图所示,弹簧的上端与木块相连,下端固定在容器底部,此时木块处在静止状态。慢慢的往容器中加水(容器足够高),物块所受浮力F与容器中液面的深度h关系正确的是(  )
A. B. C. D.
13.在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,测力计示数是7.5N,把零件浸入某液体中,当零件的体积露出液面时,测力计的示数是6N,则零件浸没在液体中时,测力计的示数是(  )
A.3N B.5N C.5.5N D.6N
14.“灰汤粽”是指用过滤后的草木灰浸出液(俗称“灰汤”)浸泡或蒸煮做成的粽子。若一粽子的体积为200cm3,灰汤的密度为1.05g/cm3,则该粽子浸没在灰汤中,受到的浮力为   N。(g取10N/kg)
15.如图,先将溢水杯装满水,然后用测力计拉着重为4N、体积为100cm3的石块,缓慢浸没在水中,溢出的水全部收集到小空桶中,桶中水重为     N,石块静止时,测力计示数为     N。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
第15题图 第16题图
16.如图是探究浮力大小影响因素的实验。
(1)丁图中圆柱体所受浮力为    牛。
(2)换用饱和食盐水或酒精重复上述实验,可以探究浮力大小跟    的关系。
(3)要探究浮力大小和排开液体的重力的关系,还应进行的实验操作是    。
17.在探究“浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受的重力”的关系时,小洋进行了如图所示的实验。
(1)物块浸没在水中时所受到的浮力F浮=   N。
(2)溢水杯的水没装满,导致本实验测量的F浮   G排.(选填:“>”或“<”)
(3)若溢水杯装满水,已知水密度=1.0×103kg/m3.则戊图与甲图测力计的读数差应该是   N;石块的体积应该是   m3。
18.有一个石块质量为2.5kg,将它浸没在水中时,弹簧测力计示数为15N,g取10N/kg,求:
(1)石块浸没在水中时所受的浮力?
(2)石块的密度?
19.一个铅球和两个铁球,它们体积相同,使其分别浸入水和煤油中,如图所示,若三者受到的浮力分别为F1、F2、F3,则以下正确的是(  )
A.F1=F2=F3 B.F1=F2>F3 C.F1>F2=F3 D.F1>F2>F3
20.小华用如图甲所示进行实验“探究影响浮力大小的因素”,A是实心圆柱体,用弹簧测力计悬挂A缓慢浸入水中。他根据数据作出的弹簧测力计示数F与物体下表面浸入水中的深度h的关系图像如图乙,下列说法错误的是(  )
A.当物体浸没在水中时受到的浮力为2N
B.圆柱体A的高为8cm
C.该物体的密度为4.0×103kg/m3
D.当h在0~8cm范围内,浸入液体的物体所受的浮力大小与深度成正比
21.如图所示,在容器中放入一个上、下底面积均为10cm2,体积为80cm3的均匀对称石鼓,其下表面与容器底部紧密接触,容器中的水面高6cm.且与石鼓上表面齐平,则石鼓受到的浮力是(g取10N/kg)(  )
A.0N B.0.2N C.0.6N D.0.8N
22.甲、乙两个金属块密度之比为1:3,质量之比是2:3.把甲浸没在水中,把乙浸没在酒精中,则甲、乙两金属块受到的浮力之比为(ρ酒精=0.8×103千克/米3)(  )
A.5:2 B.2:1 C.5:8 D.5:18
23.如图所示,放在水平桌面上的溢水杯盛满水,在弹簧测力计下挂一个实心金属块,弹簧测力计示数为F1(如图甲);将金属块缓慢浸没水中(未接触溢水杯底),溢出的水流入小烧杯,弹簧测力计的示数为F2(如图乙)。下列说法正确的是(  )
A.水对溢水杯底部的压强关系为p甲>p乙
B.水对溢水杯底部的压力关系为F甲<F乙
C.金属块受到的浮力F浮=F1﹣F2
D.金属块排开水的体积等于
24.如图甲所示,悬挂在弹簧测力计下的实心圆柱体A浸没在水中,将其缓慢拉出水面(忽略物体带出的水),弹簧测力计的示数F与物体上升的高度h之间的变化图象如图乙所示。然后将体积为2000cm3的实心物体B用细线和A连接在一起,如图丙所示放入水中,A、B刚好悬浮。细线的重力和体积忽略不计,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,下列说法正确的是(  )
A.A浸没在水中所受浮力为10N B.A的底面积为50cm2
C.B的重力为20N D.B的密度为0.75×103kg/m3
25.一根轻质且不可拉伸的细线将一边长为10cm的正方体物块拴接在容器底部,如图甲所示,当水深为30cm时,细线刚好伸直;如图乙所示,当水深为36cm时,物体上表面恰好与水面相平,已知ρ水=1.0×103kg/m3,则此正方体物块的密度为   kg/m3,乙图中细线的拉力为   N。
26.某实验小组利用弹簧测力计、石块、溢水杯、小桶等器材做“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验。
实验步骤 A B C D
弹簧测力计的示数/N 3.2 3.6 1.2 0.8
【设计实验与进行实验】
(1)进行实验前应对弹簧测力计进行调零。
(2)小华在进行实验时的部分实验操作如图所示,遗漏的主要步骤是    。若将遗漏的步骤标注为D,最合理的实验步骤顺序是    (用实验步骤对应的字母表示)。
(3)小明进行实验并把数据记录在上面表格中。从表中数据可知,石块受到的浮力是    N,排开液体的重力是0.4N。
【分析与论证】分析实验数据,可得出实验结论:浸在液体中的物体所受的浮力大小等于物体排开液体所受的重力。
27.用如图实验装置验证阿基米德原理,当物块浸入装满水的溢水杯中时,水会流入空桶,回答下列问题:
(1)如图所示,当物块浸入装满水的溢水杯中时,水对杯底的压强将会    (填“变大”“不变”或“变小”)。
(2)由实验可得结论,浸在水中的物体所受的浮力的大小等于     。
(3)由图中信息可知物块的密度为     kg/m3。
28.小科同学按照如图1所示的操作,探究影响浮力大小的因素。
(1)由A、B、C、D四图可得出结论:物体受到的浮力大小与     有关。
(2)由D、E两图可得出结论:物体受到的浮力大小与     有关。
(3)小科还想用图2所示装置验证阿基米德原理:
①将装满水的溢水杯放在升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时,小科发现随着物体浸入水中的体积变大,弹簧测力计甲的示数变小,此时弹簧测力计乙的示数会   (填“变大”“变小”或“不变”),若它们的变化量相等,则证明F浮=G排。
②在图2中,已知物体是底面积为100cm2、高为8cm、重为10N的实心长方体,从物体刚接触水面开始,将升降台缓慢上升6cm,则物体最终浸入的深度为   cm。(弹簧测力计每1N的刻度线间距为0.5cm)
29.某兴趣小组为了验证阿基米德原理,设计并开展了如下的实验:
步骤一:取一个如图甲所示的塑料圆筒和金属圆柱体(塑料圆筒内径和金属圆柱体直径相同),按图乙进行操作,读出弹簧测力计的示数,记为F1。
步骤二:如图丙所示,向烧杯中逐渐加水,直到液面与金属圆柱体上表面相平,读出弹簧测力计的示数,记为F2。
步骤三:如图丁所示,用滴管向塑料圆筒中加满水,调节铁夹的高度,使烧杯中液面与金属圆柱体上表面相平,读出弹簧测力计的示数,记为F3。
(1)如图丙所示,此时金属圆柱体受到的浮力大小为     (用F1、F2、F3列式表示)。
(2)若实验中的测量结果满足     的关系,则可以验证阿基米德原理。
(3)实验中小组发现圆柱体受到的浮力大于它排开水的重力。下列操作会引起该结果的有   (填字母)。
A.步骤一中弹簧测力计未调零就使用 B.步骤二中液面未达到圆柱体上表面
C.步骤三中塑料圆筒中的水没有加满 D.步骤三未调节好铁夹的高度就读数
30.将一石块挂在弹簧测力计下,并分别浸没在水和盐水中,弹簧测力计静止时示数如图所示,g取10N/kg。
(1)石块在水中所受浮力;
(2)小石块的密度;
(3)盐水的密度。
31.武汉东湖景区有乘氦气球升空的观光项目。如图所示,氦气球内充满氦气,下端连接吊篮,在吊篮底端有一根缆绳,通过缆绳来控制氦气球的升降。氦气球的体积为6000m3(不计球壁的厚度),ρ氦气=0.18kg/m3,ρ空气=1.29kg/m3。
(1)求氦气球内氦气的质量。
(2)氦气球(含氦气)连同吊篮等配件的总重为4×104N,现有总质量为1740kg的乘客,乘坐氦气球匀速竖直升空,缆绳处于竖直状态,求此时缆绳对吊篮的拉力。(不计吊篮及乘客在空气中的浮力,不计空气阻力)
32.如图甲所示,用粗细和重力不计的细线系住一个体积为0.001m3的物体,从液面上方竖直向下运动直至浸入水中,整个过程中物体始终保持匀速运动,拉力的大小随时间变化的关系如图乙所示。求:
(1)物体的重力的大小。
(2)物体浸没时浮力的大小。
(3)物体浸没时拉力的大小。
33.小明利用电子秤、烧杯、细线、实心铝块(已知ρ铝=2.7g/cm3)对洗手液的密度进行测量,步骤如下:(g取10N/kg)
①将适量的洗手液倒入烧杯中放置在电子秤上,如图甲所示;
②将系好细线的铝块缓缓浸没到洗手液中保持静止,洗手液未溢出,如图乙所示;
③将铝块缓慢沉底后松开细线,如图丙所示。
(1)实心铝块的质量为     g。
(2)实心铝块的体积为     cm3。
(3)图乙中铝块受到的浮力为     N。
(4)洗手液的密度为     g/cm3。
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