资源简介

/ 让教学更有效 精品试卷 | 科学
八上科学丨易错题--浮力综合应用
探究“浸在水中的物体所受浮力与浸入深度的关系”。
实验器材：弹簧测力计、烧杯、水、圆柱体（体积相同的不同物体）。
实验要求：将物体所受的浮力大小及弹簧测力计示数与浸入深度的关系用图像表示出来。
实验结束后，A、B、C、D四组根据实验过程及结果画出了以下四幅图像，并进行汇报。
（1）这四幅图像中，有一幅图是错误的，你认为错误的是　 　。
（2）根据图像A和C，得出F1、F2、F3三者的等量关系是 　 　。
（3）根据图像B，计算出该物质的密度为 　 　g/cm3。
【答案】（1）D；（2）F1＝F2+F3；（3）2。
【解答】解：（1）根据阿基米德原理，物体未完全浸没时，浮力随着浸入深度的增加而增大，当完全浸没时，深度增加，浮力大小不变，所以物体所受拉力应先减小后不变，所以 a是描述拉力与深度关系的，b是描述浮力与深度关系的，当物体刚好完全浸没时，此时拉力开始不变，同时物体受到的浮力也开始不变，但图D中拉力开始不变时浮力还在增大，所以D同学所画的图形是错误的；
（2）图像A和C中，根据阿基米德原理，物体未完全浸没时，浮力随着浸入深度的增加而增大，当完全浸没时，深度增加，浮力大小不变，所以物体所受拉力应先减小后不变，所以a是描述拉力与深度关系的，b是描述浮力与深度关系的；图象中的F1表示物体所受的重力；图象中的F2表示物体全部浸没后弹簧测力计的拉力；F3表示物体全部浸没后，物体所受的浮力；物体全部浸没后受到三个力的作用，向下的重力和向上的浮力、拉力，此时物体处于静止状态，受的是平衡力，即重力等于浮力加拉力，所以：F1＝F2+F3；
（3）与（2）分析同理，图B中物体受力也符合：F1＝F2+F3；由图B可知，图B中F2＝F3，代入等式F1＝F2+F3可得：F1＝2F3；物体全部浸入液体中，物体的体积等于排开液体的体积，
根据阿基米德浮力公式和重力公式可得：
ρ物gV＝2ρ水gV
ρ物＝2ρ水＝2×1g/cm3＝2g/cm3。
练1.1
如图甲所示，圆柱体金属块在细绳竖直拉力的作用下，从空气中以恒定速度下降至水中并最终沉在池底。图乙是细绳拉力F随下降高度h变化的图像。若不计水的阻力，忽略下降过程中液面的变化，则下列说法正确的是（　　）
A．金属块质量为2.6kg
B．金属块的密度为1.3×103kg/m3
C．金属块恰好完全浸没时，其下表面所受水的压强为5×103Pa
D．若松开细绳，金属块沉底静止时对池底的压强为2600Pa
【答案】D
【解答】解：A．由图像可知，h从0到30时金属块在空气中，此时拉力等于重力，即G＝46N，
根据G＝mg得金属块质量为：
，故A错误；
B．金属块浸没在水中时，受到的浮力F浮＝G﹣F拉＝46N﹣26N＝20N，
根据F浮＝ρ液gV排可得金属块体积：，
金属块密度为：
，故B错误；
C．由图像可知，金属块从h＝30开始浸入水中，到h＝50时恰好完全浸没，此时金属块下表面所处的深度为：h＝h金＝50cm﹣30cm＝20cm＝0.2m，
下表面所受水的压强为：
，故C错误；
D．金属块沉底静止时，对池底的压力F压＝G﹣F浮＝46N﹣20N＝26N，
金属块的底面积，
金属块对池底的压强为：
，故D正确。
故选：D。
练1.2
在某海域，装满货物的密封集装箱意外落入海水中，沉入40m深的海底（未陷入）。如图甲所示，打捞船匀速竖直打捞集装箱，钢缆绳对集装箱的拉力F随提升高度h的变化情况如图乙所示。海水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg，不计海水的阻力和钢缆绳自重，则下列有关说法正确的是（　　）
A．集装箱所受重力为5.6×105N
B．打捞过程中，集装箱（未露出水面）底部受到海水的压强减小，所受浮力也减小
C．集装箱刚露出水面时，底部受到海水的压强为3×104Pa
D．集装箱的体积为40m3
【答案】C
【解答】解：A．由图乙可知，当集装箱完全离开水面后，拉力等于重力即G＝F＝1.0×106N，故A错误；
B．根据p＝ρgh，打捞过程中，深度减小，底部受到海水的压强减小；集装箱未露出水面，集装箱排开海水的体积不变，根据F浮＝ρ液gV排，所受浮力不变，故B错误；
C．集装箱刚露出水面时，底部在海水中的深度h＝40m﹣37m＝3m；
底部受到海水的压强；故C正确；
D．集装箱浸没在海水中时，受到的浮力
根据F浮＝ρ液gV排，可得集装箱的体积
故D错误。
故选：C。
小圳在做家务洗碗时，发现碗可以漂浮在水面也可以沉水底。小圳设计了一个测量碗的密度的探究实验，实验步骤及实验数据如图所示。根据实验数据下列计算结果正确的是（　　）
A．碗的体积为V2﹣V1
B．碗的质量为ρ水（V3﹣V1）
C．碗的密度为
D．碗漂浮时的V排等于碗沉底时的V排
【答案】C
【解答】解：A、碗沉底时，排开水的体积等于碗的体积，根据甲、丙可得碗的体积为V＝V3﹣V1，故A错误；
BC、碗漂浮时，所受浮力等于碗的重力，根据F浮＝G排可知，此时碗排开水的重力等于碗的重力，即G排＝G，
由G＝mg可得，碗的质量：m＝m排，
由甲、乙可知，此时碗排开水的体积为V排＝V2﹣V1，
由ρ可得，碗的质量：m＝m排＝ρ水V排＝ρ水（V2﹣V1），故B错误；
碗的密度：ρ，故C正确；
D、碗沉底时，所受浮力小于碗的重力，故碗漂浮时所受浮力大于碗沉底时所受的浮力，
水的密度不变，根据F浮＝ρ液gV排可知，碗漂浮时的V排大于碗沉底时的V排，故D错误。
故选：C。
练2.1
如图所示，三个相同的柱形容器中盛有体积相同的水或盐水，将重3.0N的圆柱体挂在弹簧测力计下端，依次放入这三个容器中。下列说法错误的是（　　）
A．图甲中圆柱体下表面受到水的压力等于0.3N
B．图乙中圆柱体上、下表面受到的压力之差等于0.7 N
C．图丙中盐水的密度是 1.1×103kg/m3
D．圆柱体的密度是 3.0×103kg/m3
【答案】B
【解答】解：A．图甲中，甲上表面的压力为0，故下表面的压力为F甲下＝F浮甲＝G﹣F甲＝3.0N﹣2.7N＝0.3N，由浮力产生的原因可得，图甲中圆柱体下表面受到水的压力等于0.3N，故A正确；
B．乙图中，物体所受的浮力大小为F浮乙＝G﹣F乙＝3.0N﹣2.0N＝1.0N，图乙中圆柱体上、下表面受到的压力之差等于1N，故B错误；
C．圆柱体在乙和丙中都浸没，排开液体体积相同，且与圆柱体体积相同，
在图乙中，则圆柱体的体积为，
图丙中，圆柱体所受的浮力为F浮丙＝G﹣F丙＝3.0N﹣1.9N＝1.1N，
则盐水的密度，故C正确；
D．圆柱体的质量为，
圆柱体的密度是，故D正确。
故选：B。
练2.2
如图所示，烧杯的底面积是200cm2，里面装有一定量的水，水位在A处（图甲），用弹簧测力计吊着未知物体，先将物体浸没在水中（图乙），水位升高到B处，弹簧测力计示数是18N；再将物体缓慢提起，使水位下降到AB的中点C处，弹簧测力计示数是23N（不计物体带出的水）。g取10N/kg，下列判断中正确的是（　　）
①物体的质量是2.8kg
②物体的体积是1×10﹣3m3
③物体浸没时受到的浮力是15N
④从乙到丙，液面下降了2.5cm
A．只有①②④正确
B．只有①②正确
C．只有①②③正确
D．只有③④正确
【答案】A
【解答】解：
设物体重为G，当物体浸没水中时，由称重法可得测力计的示数：F示＝G﹣F浮＝18N﹣﹣﹣Ⅰ
将物体缓慢提出，当水位下降到AB的中点C时，排开水的体积减半，浮力减半，
此时测力计的示数：F示′＝GF浮＝23N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣Ⅱ
Ⅱ式﹣Ⅰ式得：F浮＝23N﹣18N＝5N，
则当物体浸没水中时，其受到的浮力F浮＝10N，故③错误；
由F浮＝ρ水V排g可得物体的体积：
V＝V排1×10﹣3m3，故②正确；
由Ⅰ式可得物体的重力：G＝F示+F浮＝18N+10N＝28N，
则物体的质量：
m2.8kg，故①正确；
从乙到丙，物体排开水的体积的减少量等于物体体积的一半，即：ΔV排5×10﹣4m3，
根据ΔV排＝SΔh可得烧杯内水面下降的高度：
Δh0.025m＝2.5cm，故④正确；
综上可知，只有①②④正确。
故选：A。
如图所示，在三个相同的容器中装有相同质量的水，将木块A、铁块B按不同的方式放入水中，待A、B静止时，三个容器中木块下表面所受水的压力相比较，正确的是（　　）
A．F甲＜F乙＜F丙 B．F甲＞F乙＝F丙
C．F甲＜F乙＝F丙 D．F甲＝F乙＝F丙
【答案】A
【解答】解：在三个相同的容器中装有相同质量的水，则不放任何物体时，三容器内液面相平。
（1）由图可知木块A和金属块B在乙、丙两图中都是处于漂浮状态，所以受到的浮力都等于它们的总重力，乙、丙两种情况中A、B两物体受到的浮力相等，根据阿基米德原理可知它们排开水的体积相等，则丙图中木块A排开水的体积等于乙图中金属块B和木块A排开水的体积和，所以丙图中木块A排开水的体积大于乙图中木块A排开水的体积，丙图中木块下表面所处的深度大于乙图中木块下表面所处的深度，所以丙图中木块下表面所受的压强大于乙图中木块下表面所受的压强，木块下表面面积相等，根据p可知，丙图中木块下表面所受的压力大于乙图中木块下表面所受的压力；
（2）由图甲可知，图甲中木块A处于漂浮状态，木块A受到的浮力等于木块的重力，金属块B下沉，金属块B受到的浮力小于金属块的重力，则图甲中A、B两物体受到的浮力和小于它们的重力和，所以甲图中排开水的体积小于乙图中排开水的体积，在甲、乙两种情况下B排开液体的体积相等，所以甲图中A排开水的体积小于乙图中A排开水的体积，所以乙图中木块下表面所处的深度大于甲图中木块下表面所处的深度，所以乙图中木块下表面所受的压强大于甲图中木块下表面所受的压强。木块下表面面积相等，根据p可知，乙图中木块下表面所受的压力大于甲图中木块下表面所受的压力。
综上所述，可知F甲＜F乙＜F丙。故选：A。
在底面积为200cm2的薄壁容器中装有一定量的水。用同种合金制成质量相等的空心金属盒和实心金属块各一个，把金属块放在盒内密封后，它们恰好能悬浮在水中，如图甲所示。把金属块和金属盒用细绳相连，放入水中静止时，金属盒有体积露出水面（如图乙），此时细绳对金属块的拉力为12N。则：
（1）将乙图中的细绳剪断，金属盒底部受到水的压强 　 　（填“变大”或“变小”）。
（2）求实心金属块的体积。
（3）若在金属盒内部装水，则金属盒最多能装多少千克的水？
【答案】（1）变小；（2）实心金属块的体积为1.2×10﹣3m3；（3）若在金属盒内部装水，则金属盒最多能装3.6kg的水
【解答】解：（1）细绳对金属块的拉力为12N，将乙图中的细绳剪断，金属盒会上升，金属盒底部的深度变浅，根据p＝ρgh可知，金属盒底部受到水的压强变小；
（2）设实心金属块的体积是V块，空心金属盒的总体积是V盒，实心金属块（二者质量相等）为m；
对甲、乙两种情况，进行受力分析：
由图甲可知：G总＝F浮，即：2mg＝ρ水gV盒，2m×10N/kg＝1.0×103kg/m3×10N/kg×V盒﹣﹣﹣①
对图乙中金属盒受力分析可得：
mg+12N＝ρ水g（1）V盒，m×10N/kg+12N＝1.0×103kg/m3×10N/kgV盒﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
对图乙中金属块受力分析可得：
mg＝12N+ρ水gV块，m×10N/kg＝12N+1.0×103kg/m3×10N/kg×V块﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
联立①②③可得：V盒＝4.8×10﹣3m3，m＝2.4kg，V块＝1.2×10﹣3m3；
（3）金属盒金属部分的体积为：V'盒＝V块＝1.2×10﹣3m3；
在金属盒内部装满水，水的体积为：V＝V盒﹣V'盒＝4.8×10﹣3m3﹣1.2×10﹣3m3＝3.6×10﹣3m3
则金属盒所装水的最大质量为：m'＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×3.6×10﹣3m3＝3.6kg。
答：（1）变小；（2）实心金属块的体积为1.2×10﹣3m3；（3）若在金属盒内部装水，则金属盒最多能装3.6kg的水。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)/ 让教学更有效 精品试卷 | 科学
八上科学丨易错题--浮力综合应用
探究“浸在水中的物体所受浮力与浸入深度的关系”。
实验器材：弹簧测力计、烧杯、水、圆柱体（体积相同的不同物体）。
实验要求：将物体所受的浮力大小及弹簧测力计示数与浸入深度的关系用图像表示出来。
实验结束后，A、B、C、D四组根据实验过程及结果画出了以下四幅图像，并进行汇报。
（1）这四幅图像中，有一幅图是错误的，你认为错误的是　 　。
（2）根据图像A和C，得出F1、F2、F3三者的等量关系是 　 　。
（3）根据图像B，计算出该物质的密度为 　 　g/cm3。
练1.1
如图甲所示，圆柱体金属块在细绳竖直拉力的作用下，从空气中以恒定速度下降至水中并最终沉在池底。图乙是细绳拉力F随下降高度h变化的图像。若不计水的阻力，忽略下降过程中液面的变化，则下列说法正确的是（　　）
A．金属块质量为2.6kg
B．金属块的密度为1.3×103kg/m3
C．金属块恰好完全浸没时，其下表面所受水的压强为5×103Pa
D．若松开细绳，金属块沉底静止时对池底的压强为2600Pa
练1.2
在某海域，装满货物的密封集装箱意外落入海水中，沉入40m深的海底（未陷入）。如图甲所示，打捞船匀速竖直打捞集装箱，钢缆绳对集装箱的拉力F随提升高度h的变化情况如图乙所示。海水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg，不计海水的阻力和钢缆绳自重，则下列有关说法正确的是（　　）
A．集装箱所受重力为5.6×105N
B．打捞过程中，集装箱（未露出水面）底部受到海水的压强减小，所受浮力也减小
C．集装箱刚露出水面时，底部受到海水的压强为3×104Pa
D．集装箱的体积为40m3
小圳在做家务洗碗时，发现碗可以漂浮在水面也可以沉水底。小圳设计了一个测量碗的密度的探究实验，实验步骤及实验数据如图所示。根据实验数据下列计算结果正确的是（　　）
A．碗的体积为V2﹣V1
B．碗的质量为ρ水（V3﹣V1）
C．碗的密度为
D．碗漂浮时的V排等于碗沉底时的V排
练2.1
如图所示，三个相同的柱形容器中盛有体积相同的水或盐水，将重3.0N的圆柱体挂在弹簧测力计下端，依次放入这三个容器中。下列说法错误的是（　　）
A．图甲中圆柱体下表面受到水的压力等于0.3N
B．图乙中圆柱体上、下表面受到的压力之差等于0.7 N
C．图丙中盐水的密度是 1.1×103kg/m3
D．圆柱体的密度是 3.0×103kg/m3
练2.2
如图所示，烧杯的底面积是200cm2，里面装有一定量的水，水位在A处（图甲），用弹簧测力计吊着未知物体，先将物体浸没在水中（图乙），水位升高到B处，弹簧测力计示数是18N；再将物体缓慢提起，使水位下降到AB的中点C处，弹簧测力计示数是23N（不计物体带出的水）。g取10N/kg，下列判断中正确的是（　　）
①物体的质量是2.8kg
②物体的体积是1×10﹣3m3
③物体浸没时受到的浮力是15N
④从乙到丙，液面下降了2.5cm
A．只有①②④正确
B．只有①②正确
C．只有①②③正确
D．只有③④正确
如图所示，在三个相同的容器中装有相同质量的水，将木块A、铁块B按不同的方式放入水中，待A、B静止时，三个容器中木块下表面所受水的压力相比较，正确的是（　　）
A．F甲＜F乙＜F丙 B．F甲＞F乙＝F丙
C．F甲＜F乙＝F丙 D．F甲＝F乙＝F丙
在底面积为200cm2的薄壁容器中装有一定量的水。用同种合金制成质量相等的空心金属盒和实心金属块各一个，把金属块放在盒内密封后，它们恰好能悬浮在水中，如图甲所示。把金属块和金属盒用细绳相连，放入水中静止时，金属盒有体积露出水面（如图乙），此时细绳对金属块的拉力为12N。则：
（1）将乙图中的细绳剪断，金属盒底部受到水的压强 　 　（填“变大”或“变小”）。
（2）求实心金属块的体积。
（3）若在金属盒内部装水，则金属盒最多能装多少千克的水？
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑