人教版物理八年级(下)专题复习资料 第十章 浮力 【学案(有答案)+测试卷(有解析)】

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人教版物理八年级(下)专题复习资料 第十章 浮力 【学案(有答案)+测试卷(有解析)】

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八年级(下)第十章
浮力
复习测试卷
一.选择题(共10小题,满分20分,每小题2分)
1.(2分)如图甲是小华在做“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验,她猜想:浮力可能与液体的密度、物体浸入液体的深度以及物体排开液体体积有关:如果她想探究浮力与排开液体体积的关系,在甲图实验的基础上,接下来她应该完成图中的哪一个步骤(  )
A.
B.
C.
D.
2.(2分)被誉为“新世界七大奇迹”的港珠澳大桥(如图)由“水上桥面”和“海底隧道”两部分组成,其中海底隧道长5.7km,设计时速100km/h,隧道洞壁采用了让人视觉舒适的新型装饰材料。下列说法正确的是(  )
A.水中的桥墩不受海水的浮力
B.桥面上行驶的汽车相对灯杆静止
C.通过海底隧道最少需要34.2min
D.光在装饰材料上发生镜面反射
3.(2分)将甲、乙、丙、丁四个体积相同而材料不同的小球放在水中,如图所示,则受到浮力最小的小球是(  )
A.甲
B.乙
C.丙
D.丁
4.(2分)有一种被称作“跟屁虫”的辅助装备是游泳安全的保护神,如图所示。“跟屁虫”由一个气囊和腰带组成,两者之间由一根线连接。正常游泳时,连接线是松弛的,气囊漂浮着,跟人如影相随。在体力不支等情况下,可将气囊压入水中,防止人下沉,在此情况下(  )
A.人的重力减小了
B.人所受的重力方向改变了
C.气囊排开水的体积变小了
D.气囊受到的浮力变大了
5.(2分)把甲、乙两个体积相等的物体放入水中,它们静止时的情况如图所示,由下列说法中正确的是(  )
A.甲物体受到的浮力等于乙物体受到的浮力
B.甲物体受到的浮力大于乙物体受到的浮力
C.甲物体受到的浮力小于乙物体受到的浮力
D.无法判断谁受到的浮力大
6.(2分)在如图所示的“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,不能探究影响物体所受浮力大小因素是图中的(  )
A.甲和丙
B.甲和丁
C.乙和丁
D.丙和丁
7.(2分)在相同的溢水杯中分别盛满不同的液体,再放入两个完全相同的小球,如图所示。当小球静止时,甲、乙两杯中溢出液体的重力分别是0.4N和0.5N,取g=10N/kg,则下列说法正确的是(  )
A.小球的质量是60g
B.甲杯中小球受到的浮力小于0.4N
C.甲杯中液体对杯底的压强等于乙杯内液体对容器底部的压强
D.甲杯内液体对杯底的压力小于乙杯内液体对杯底的压力
8.(2分)在弹簧测力计下悬挂一个实心小球,弹簧测力计的示数是9N.把实心小球浸没在密度为0.8×103kg/m3的油中,弹簧测力计的示数是5N,下列说法正确的是(  )
A.小球受到的浮力是5N
B.小球的质量是0.5kg
C.小球的体积是5×10﹣4m3
D.小球的密度是1×103kg/m3
9.(2分)图是关于浮力知识的应用实例,其中说法正确的是(  )
A.图A中浸没在水中的潜水艇在下潜过程中所受浮力逐渐变大
B.图B中巨轮之所以能够浮在水面是因为用空心的办法增大了排开液体的体积
C.图C中液体的密度越大密度计漂浮时受到的浮力就越大
D.图D中气球是利用填充气体密度大于空气密度的原理上浮
10.(2分)在装有不同液体的甲、乙两个容器中,同时放入两个完全相同的物体,当物体静止后两容器内液面恰好相平,如图所示。若液体对甲、乙两容器底部压强分别是p甲、p乙,液体对两物体的浮力分别是F甲、F乙,则下列判断中正确的是(  )
A.p甲<p乙,F甲=F乙
B.p甲>p乙,F甲=F乙
C.p甲=p乙,F甲<F乙
D.p甲=p乙,F甲>F乙
二.多选题(共3小题,满分12分,每小题4分)
11.(4分)如图所示,一个长方体物块的体积为V,把它放人装有适量水的底面积为S的容器中(水的密度为ρ水),物块静止时漂浮在水面上,此时物块浸入水中的体积为V1,用力缓慢向下压物块便其恰好浸没在水中(水未溢出),则(  )
A.物块的质量为V1ρ水
B.物块浸没时与漂浮时相比,物块所受浮力增大了△F浮=Vgρ水
C.物块的密度为ρ物=
D.物块浸没时与源浮时相比,水对容器底部的压强增大了△p=
12.(4分)底面积为S1的圆柱形容器内盛有密度为ρ1的某种液体,其深度为h1.另有一底面积为S2、高为h2、密度为ρ2的圆柱体(S1>S2),将其竖直缓慢放入容器中,待其静止时,容器内液体没有溢出,圆柱体仍处于竖直状态,圆柱体所受浮力可能是(  )
A.ρ2S2h2g
B.ρ1S2h2g
C.ρ1h1g
D.ρ1h2g
13.(4分)如图所示,甲、乙、丙、丁是用同金属块探究浮力大小跟哪些因素有关的实验。下列分析正确的是(  )
A.图乙中金属块受到的浮力大小为0.6N
B.利用甲、乙、丙,可以探究浮力的大小与物体浸在液体中的体积的关系
C.利用甲、乙、丙,可以探究浮力的大小与物体浸没在液体中深度的关系
D.利用甲、丙、丁,可以探究浮力的大小与液体密度的关系
三.填空题(共7小题,满分28分,每小题4分)
14.(4分)我国自主研制的载人潜水器“蛟龙号”下潜深度已突破7km。“蛟龙号”的体积约50m3,估算“蛟龙号”下潜到7×103m深度处所受海水的浮力F,可取海水的密度为1×103kg/m3,g取10N/kg,则F为 
 N。
15.(4分)如图所示,将去盖的农夫山泉矿泉水瓶截去底后倒置,放入一乒乓球后压着球向里注水,然后放手,则乒乓球将 
 ,同时观察到有少量水流出;再用手将瓶口堵住,过一会儿,观察到乒乓球将 
 。该实验表明产生浮力的根本原因是 
 。
16.(4分)如图所示的圆柱体浸没在液体中时,它的侧面受到的各个方向液体的压力相互 
 ,其下表面受到液体向上的压力比上表面受到液体向下的压力 
 ,这就是浸没在液体中的物体受到浮力的原因。因此,浮力的方向总是 
 。
17.(4分)“钻石公主号”游轮因新冠肺炎进入公众视野,其排水量为116000吨,则其满载时受到的浮力为 
 N,“钻石公主号”从中国香港驶往日本横滨的过程中(途中未停靠),受到的浮力 
 (选填“变大”“变小”或“不变”)。停靠在日本横滨的“钻石公主号”邮轮上第一批新型冠状病毒检测呈阴性的乘客陆续下船后船底受到水的压强 
 (选填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10N/kg)
18.(4分)王同学利用测力计做如图所示实验。根据实验现象可知:物体所受的浮力为 
 
N,该物体的密度是 
 kg/m3(ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg)。
19.(4分)图(a)为一种自制的简易密度计,在测量过程中,该密度计漂浮在被测液体中。将其分别放入装有液体甲和液体乙的两个烧杯中,由图(b)可知液体密度ρ甲 
 ρ乙;若该密度计两次测量中排开甲、乙液体的质量分别为m甲和m乙,则m甲 
 m乙(后两空选填“大于”、“等于”或“小于”)。
20.(4分)重1.6N的物体在酒精中处于悬浮状态,它所受的浮力是 
 N,如果把这个物体取出后再放入水中,当物体静止时将处于 
 状态(选填“漂浮”、“悬浮”、“沉底”)。(ρ酒精=0.8×103kg/m3)
四.作图题(共2小题,满分4分,每小题2分)
21.(2分)如图,画出小球在水中加速上浮过程中受力情况。
22.(2分)装水的烧杯放在斜面上,有一个球漂浮在水面上,如图所示。请画出该球受
到的力的示意图。
五.实验探究题(共2小题,满分12分,每小题6分)
23.(6分)某实验小组在探究“影响浮力大小的因素”时,做了如图所示的实验。请你根据他们的实验探究回答下列问题。(g取10N/kg)
(1)小华通过对 
 两图的观察研究,发现当物体完全浸入在水中后排开水的体积相同,浮力的大小与所在液体的深度无关。
(2)在C与E两图中,保持了排开液体的体积不变,研究浮力与 
 的关系。
(3)由实验可知,物体浸没在水中时受到的浮力为 
 N。
24.(6分)小明利用如图1所示实验探究“浮力大小和哪些因素有关”。他把同一金属块挂在弹簧测力计上,将它分别浸入水和酒精中的不同位置:
(1)如图1四种情况, 
 图中金属块所受到的浮力最小。
(2)做丙、丁两次实验,是为了探究浮力大小与 
 是否有关。
(3)如图2所示ABCD四图中能正确反映弹簧测力计示数F和金属块下表面在水中的深度h关系的图像是 
 (金属块未接触容器底)。
六.综合能力题(共1小题,满分6分,每小题6分)
25.(6分)请根据材料,回答下列问题:
“蛟龙”﹣﹣AG600水陆两栖飞机
2018年10月20日,中国自主研制的首款大型水陆两栖飞机﹣﹣“蛟龙”AG600在湖北荆门漳河水库首飞成功!AG600是我国为满足森林灭火和水上救援的迫切需要,首次研制的大型特种用途民用飞机,是国家应急救援体系建设急需的重大航空装备。
AG600飞机可以在陆基机场和水上起降,水面起降抗浪高度大于2.8m海浪,是世界上最大的水陆两用飞机.当飞机停泊在水上时,宽大船体所产生的浮力,就会使飞机浮在水面上并且不会下沉。但在需要起飞时,螺旋桨发动机产生的拉力,就会拖着它以相当快的速度在水面上滑跑。伴随着速度的不断增加,机翼上产生的升力逐渐增大,从而把飞机从水面上逐渐托起来,成为在空中飞行的航船。
AG600飞机使用四台WJ﹣6涡轮螺旋桨发动机,单台发动机功率约3800kW。“蛟龙”AG600的最大起飞重量可达53.5t,最大平飞速度560km/h,最大航程可达5500km。在水上救援方面,一次可救援50名遇险人员或装载相应重量的空投物资。AG600飞机的应用可以实现我国对南海更远端的中沙群岛、南沙群岛以及公海等区域的救助,更好地满足日益增长的海洋战略发展需求。
(已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)WJ﹣6涡轮螺旋桨发动机的燃料燃烧时,能量转化情况是 
 ;AG600飞机以最大起飞重量起飞时,升力至少为 
 N。
(2)AG600飞机的机翼设计成如图2所示的截面图,当飞机水平飞行时,下列说法正确的是 
 。
A.机翼上方空气速度大,压强小
B.机翼上方空气速度大,压强大
C.机翼下方空气速度大,压强小
D.机翼下方空气速度大,压强大
(3)若AG600飞机全速飞行1小时,发动机做功大约为 
 J(结果保留两位有效数字)。飞机满载货物时,为了能在水上起降,飞机排开水的体积至少为 
 m3。
七.计算题(共3小题,满分18分,每小题6分)
26.(6分)在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若王冠的质量为500g,浸没在水中时,王冠排开水的质量为0.05kg,g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,求:
(1)这顶王冠在水中所受的浮力。
(2)王冠的体积。
(3)王冠的密度;是否为纯金的。(纯金的密度为19.3×103kg/m3)
27.(6分)中国核潜艇是中国海军核潜艇部队的主力装备.在1996年的台海危机中,中国海军的核潜艇作为国家威慑力量的象征,充分发挥了其应有的作用.如图是目前我国最先进的核潜艇093攻击型核潜艇,它此时正在海底匀速潜行,潜行时排水量约6000吨,采用双壳体结构,该艇水面航速18节,水下航速25节,最大下潜深度约400米,若093攻击型核潜艇在某段航行中牵引力与速度的关系如图乙所示,海水密度近似1.0×103kg/m3.求
(1)093攻击型核潜艇潜行时受到的浮力;
(2)093攻击型核潜艇的顶部有一个观察窗面积约200cm2,最大下潜时潜艇观察窗受到海水的压力.
(3)请根据图所示计算,093攻击型核潜艇以10m/s潜行时,发动机的牵引力.
28.(6分)在课外探究活动中,物理兴趣小组的同学做了如下实验(图1),将一质量为1.6kg、底面积为80cm2的圆筒形容器内装入20cm深的水,放在水平桌面上,再把一底面积为60cm2的实心圆柱体用细线栓好并悬挂在弹簧测力计下,将圆柱体从容器上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中,并绘出整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的实验图象(如图2),求:
(1)物体刚好浸没时受到的浮力;
(2)物体刚好浸没时,容器对桌面的压强;
(3)物体刚浸没时,水对物体下表面的压强?
八年级(下)第十章
浮力
复习测试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题,满分20分,每小题2分)
1.【解答】要探究物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关时,要控制液体的密度不变,改变物体排开液体的体积,但是注意不能碰到底部,由以上四图可知C图符合。
故选:C。
2.【解答】A、桥墩下面没有水,水不会对桥墩产生向上的压力,不会产生浮力。故A正确。
B、汽车行驶时,汽车和灯杆之间距离发生的变化,所以以灯杆为参照物,汽车是运动的。故B错误。
C、t===0.057h=3.42min,故C错误。
D、隧道洞壁采用了让人视觉舒适的新型装饰材料,说明人看隧道壁不会刺眼,所以隧道洞壁发生漫反射。故D错误。
故选:A。
3.【解答】由题意可知,甲、乙、丙、丁四个小球的体积相等,
由图可知,四个小球排开水的体积关系为V排乙<V排甲<V排丙=V排丁,
由F浮=ρ水gV排可知,四个球受到的浮力关系为V浮乙<V浮甲<V浮丙=V浮丁,
所以,受到浮力最小的是乙小球。
故选:B。
4.【解答】把气囊压入水中,人受到重力的大小和方向不变,所以A、B不符合题意;
在体力不支等情况下,人下沉,把气囊压入水中,排开水的体积变大,浮力变大,所以C不符合题意、D对。
故选:D。
5.【解答】由图知,两个球排开水的体积:v甲<v乙,
∵F浮=ρ水v排g,
两个球受到的浮力:F甲<F乙。
故选:C。
6.【解答】
A、甲和丙都是在水中,浸入水中的体积不同,测力计示数不同,受到的浮力不同,故能探究该实验,故A不符合题意;
B、甲和丁浸入液体的密度不同,浸入液体中的体积不同,故不能探究该实验,故B符合题意;
C、乙和丁浸入液体的密度相同,浸入液体中的深度不同,故能探究该实验,故C不符合题意;
D、丙和丁浸入液体的密度不同,浸入液体中的体积相同,故能探究该实验,故D不符合题意。
故选:B。
7.【解答】A、乙杯中小球受到的浮力F乙浮=G排乙=0.5N,
因为乙球漂浮,所以G球=F乙=0.5N,
球的质量m球===0.05kg=50g,故A错误;
B、甲杯中小球受到的浮力F甲浮=G排甲=0.4N,故B错误;
C、因为乙球漂浮,所以乙杯内液体的密度ρ乙>ρ球,
因为甲球下沉,所以甲杯内液体的密度ρ甲<ρ球,
两种液体的密度:ρ乙>ρ甲;
又因为两容器液面等高,p=ρgh,
所以两种液体对容器底压强:p乙>p甲,即甲杯中液体对杯底的压强小于乙杯内液体对容器底部的压强,故C错误;
D、因为溢水杯相同,底面积相同,F=pS,
所以两种液体对容器底压力:F乙>F甲,即甲杯中液体对杯底的压力小于乙杯内液体对容器底部的压力,故D正确。
故选:D。
8.【解答】
A、由题意可知,小球的重力为9N,浸没在油中小球受到的拉力为5N;
故小球受到的浮力为:F浮=G﹣F=9N﹣5N=4N;故A错误;
B、根据G=mg可得,小球的质量:m===0.9kg;故B错误;
C、根据F浮=ρ液gV排可得,小球体积:
V=V排===5×10﹣4m3;故C正确;
D、小球的密度为:ρ===1.8×103kg/m3;故D错误。
故选:C。
9.【解答】
A.浸没在水中的潜水艇在下潜过程中,水密度和排开水的体积不变,由F浮=ρ液gV排可知,所受的浮力不变,故A错误;
B.巨轮之所以能够浮在水面上,是利用空心的方法来增大排开液体的体积来增大浮力,故B正确;
C.密度计测液体密度时,都是漂浮的,所以浮力都等于重力,在不同液体中,密度计所受浮力不变,故C错误;
D.气球是利用在空气中的浮力来工作的,当气体的密度小于空气的密度时,才可以升空,故D错误。
故选:B。
10.【解答】由题知,两物体完全相同,物体重相同,
在甲液体中悬浮、在乙液体中漂浮,所受到的浮力相等,都等于物体重;
∵F浮=ρ液V排g,排开甲液体的体积比排开乙液体的体积大,
∴ρ甲<ρ乙,
∵p=ρgh,两容器液面等高,
∴甲容器液体对底部压强小于乙容器液体对底部压强,即:p甲<p乙。
故选:A。
二.多选题(共3小题,满分12分,每小题4分)
11.【解答】
A、物块受到的浮力为F浮=ρ水gV1;由于物块漂浮在水面上,则物块的重力G=F浮=ρ水gV1;则物块的质量m===V1ρ水,故A正确;
B、物块完全浸没时,△V排=V﹣V1,则所受浮力增大量△F浮=ρ水g△V排=ρ水g(V﹣V1),故B错误;
C、物块的密度ρ物===ρ水,故C错误;
D、水的深度增加量△h==,则水对容器底的压强增加量△p=ρ水g△h=ρ水g×=,故D正确。
故选:AD。
12.【解答】(1)圆柱体漂浮时,F浮=G=mg=ρ2V1g=ρ2S2h2g;
(2)圆柱体悬浮时,ρ1=ρ2,F浮=G=mg=ρ2V1g=ρ2S2h2g=ρ1S2h2g;
(3)圆柱体下沉时,有一部分露出液面时,F浮=ρ1gV排=ρ1S2hg=ρ1gS2?h1=ρ1;
故选:ABC。
13.【解答】
A、图乙中金属块受到的浮力大小为:F浮=G﹣F乙=2.2N﹣1.6N=0.6N,故A正确;
BC、根据甲、乙、丙可知,液体的密度相同,物体浸在液体的体积不同,排开的液体的体积不同,所以可以探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系,故B正确,C错误;
D、根据甲、丙、丁可知,同一个物体浸没在不同液体中,排开的液体的体积相同,液体的密度不同,所以可以探究浮力的大小与液体密度的关系,故D正确。
故选:ABD。
三.填空题(共7小题,满分28分,每小题4分)
14.【解答】因“蛟龙号”下潜到7×103m深度,完全浸没,则V排=V物=50m3;
则“蛟龙号”受到的浮力F浮=ρgV排=1×103kg/m3×10N/kg×50m3=5×105N。
故答案为:5×105。
15.【解答】开始时乒乓球受到上面液体压强,下部没有液体(流向地面),向上的压强小于向下的压强,向上的压力小于向下的压力,乒乓球不能上浮,静止不动;
用手堵住瓶口,乒乓球下面有水,乒乓球下面也受到液体压强,但乒乓球受到向上的液体压强大于向下的液体压强,向上的压力大于向下的压力,乒乓球上浮。
故答案为:不上浮;上浮;向上的压力大于向下的压力。
16.【解答】据相同深度液体向各个方向的压强相等的特点可知,圆柱体浸没在液体中时,它的侧面受到的各个方向液体的压力相互平衡,即可以相互抵消掉;
而圆柱体上、下表面所受的压力是不同的,上表面所处的深度为h1,下表面深度为h2。
则上表面受到的压强为p向下=ρ液gh1,受到的压力为F向下=p向下S=ρ液gh1;
下表面受到的压强为p向上=ρ液gh2,受到的压力为F向上=P向上S=ρ液gh2。
因为h1<h2。
所以F向上>F向下,
则液体会对物体产生一个向上的和向下的压力不相等,压力差就产生了浮力,即:F浮=F向上﹣F向下,
所以浮力方向是与向上的压力F向上的方向一致,是竖直向上的。
故答案为:平衡;大;竖直向上。
17.【解答】(1)满载时排开水的重力:
G排=m排g=116000×103kg×10N/kg=1.16×109N,
由阿基米德原理可得,受到的浮力:
F浮=G排=1.16×109N;
(2)“钻石公主号”从中国香港驶往日本横滨的过程中(途中未停靠),始终处于漂浮状态,浮力等于重力,游轮重力不变,故受到的浮力不变;
(3)当第一批新型冠状病毒检测呈阴性的乘客陆续下船后,邮轮的总重减小,所以浮力变小,
因为邮轮的浮力减小,由F浮=ρgV排可知,排开水的体积减小,轮船上浮,船底所处的深度减小,
由p=ρgh可知,当深度减小时,压强也变小。
故答案为:1.16×109;不变;变小。
18.【解答】(1)由图知:G=4N,F示=3N,
∴根据“称重法”可知物体在水中受浮力:
F浮=G﹣F示=4N﹣3N=1N;
(2)∵F浮=ρVg,且物体浸没在水中,
∴物体的体积:
V=V排===1×10﹣4m3,
又∵G=mg=4N
∴m===0.4kg,
物体的密度:
ρ===4×103kg/m3。
故答案为:1,4×103。
19.【解答】密度计是利用漂浮原理工作的,故密度计放在两种液体中都漂浮;根据漂浮条件可知,密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G,
即:F甲=F乙=G;
由图知密度计排开液体的体积V排甲>V排乙,由阿基米德原理F浮=ρ液V排g可知,密度计排开甲液体的体积大,所以甲液体的密度小,即ρ甲<ρ乙。
密度计两次测量中排开甲、乙液体的质量分别为m甲和m乙,由于浮力相同,根据阿基米德原理可知,密度计排开的液体的重力相同,根据G=mg可知,排开的液体的质量也是相同的,即m甲等于m乙。
故答案为:小于;等于。
20.【解答】因为物体在酒精中处于悬浮状态,由物体的浮沉条件可知,浮力等于物体重力,即它所受的浮力是1.6N;
因为F浮=G,即ρ酒精gV排=mg=ρ物gV,则ρ物=ρ酒精=0.8×103kg/m3<ρ水,所以物体上浮,最后漂浮。
故答案为:1.6;漂浮。
四.作图题(共2小题,满分4分,每小题2分)
21.【解答】小球受竖直向上的浮力及竖直向下的重力,两力在同条直线上,上浮时浮力要大于重力,故浮力线段的长度应大于重力线段的长度,如下图所示:
22.【解答】重力的方向竖直向下,浮力的方向总是竖直向上,二力的作用点都画在小球的重心处,因为小球漂浮在水面上,所以这两个力是一对平衡力,作图时两条线段的长度要相等,如图所示:
五.实验探究题(共2小题,满分12分,每小题6分)
23.【解答】
(1)要验证浮力的大小与所在液体的深度无关,需要控制液体的密度、排开液体的体积相同,深度不同,观察弹簧测力计的示数可知,C、D三个步骤符合题意;
(2)C、F物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,测力计的示数不同,说明受到的浮力不同,是研究浮力与液体密度的关系;
(3)由A知,物体的重力G=8N,由C或D或E知,物体完全浸没在水中时拉力F=6N,则完全浸没在水中所受浮力F浮水=8N﹣6N=2N。
故答案为:(1)C、D;(2)液体密度;(3)2。
24.【解答】(1)金属块受竖直向下的重力G,竖直向上的弹簧秤的拉力F,竖直向上的浮力F浮作用,金属块处于平衡状态,由平衡条件得:G=F+F浮,F=G﹣F浮,由此可知,弹簧测力计的示数F越大,金属块受到的浮力越小,由图1可知,甲图中弹簧测力计示数最大,金属块受到的浮力最小;
(2)由图1可知,丙、丁两次实验,金属块排开液体的体积和浸没的深度都相同,只有液体的密度不同,因此是探究浮力与液体密度的关系;
(3)金属块处于平衡状态,弹簧秤示数F=G﹣F浮,
金属块底部接触水面后,随着浸入水中深度h的增加,金属块排开水的体积变大,金属块受到的浮力F浮变大,所以弹簧测力计的示数变小;
当金属块完全浸没入水中时,金属块受到的浮力不变,弹簧测力计的示数不再变化;图像D符合弹簧测力计示数F与金属块底部浸入水中深度h关系。
故答案为:(1)甲;(2)液体密度;(3)D。
六.综合能力题(共1小题,满分6分,每小题6分)
25.【解答】(1)燃料燃烧时,化学能转化为内能。
飞机的最大起飞重力G=mg=53.5×103kg×10N/kg=5.35×105N,
故当升力大于5.35×105N时,飞机就可以离陆上升。
(2)根据题目图中所示,机翼上方凸出,下方平直,在相同时间内,空气经过机翼上方的路程长,速度大;经过机翼下方的路程短,速度小。所以,上方空气流速大压强小,下翼面空气流速小受到的压强大。故应选
(3)发动机的总功率:P=4×3800×103W=1.52×107W;
则根据P=可得,1h做功:W=Pt=1.52×107W×3600s=5.5×1010J。
为了能在水上起降,飞机应该漂浮在水面,故受到的浮力F浮=G=5.35×105N,
所以,根据F浮=ρgV排可得,排开水的体积:V排===53.5m3。
故答案为:(1)化学能转化为内能;5.35×105;(2)A;(3)5.5×1010;53.5。
七.计算题(共3小题,满分18分,每小题6分)
26.【解答】(1)浸没在水中时,王冠排开水的质量为m排=0.05kg,
则G排=m排g=0.05kg×10N/kg=0.5N;
由阿基米德原理可知:F浮=G排=0.5N;
(2)王冠浸没在水中,则王冠的体积等于排开水的体积;
由ρ=可得王冠的体积:
V=V排===5×10﹣5m3;
(3)王冠的密度为:ρ===10×103kg/m3,
纯金的密度19.3×103kg/m3,而王冠的密度是10×103kg/m3,所以王冠不是纯金的。
答:(1)王冠在水中受到的浮力为0.5N;
(2)王冠的体积为5×10﹣5m3;
(3)王冠的密度是10×103kg/m3;王冠不是纯金的。
27.【解答】
(1)由阿基米德原理可知,093攻击型核潜艇潜行时受到的浮力:
F浮=G排=m排g=6000×103kg×10N/kg=6×107N;
(2)093攻击型核潜艇在最大下潜深度时受到的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×400m=4×106Pa,
由p=可得,潜艇观察窗受到海水的压力:
F=pS=4×106Pa×200×10﹣4m2=8×104N;
(3)由图象可知,093攻击型核潜艇在某段航行中牵引力与速度的乘积不变(根据P=Fv可知发动机的功率不变),且v=2m/s时F′=6×106N,
则发动机的功率P=F′v=6×106N×2m/s=1.2×107W,
则093攻击型核潜艇以10m/s潜行时,发动机的牵引力:
F″===1.2×106N.
答:(1)093攻击型核潜艇潜行时受到的浮力为6×107N;
(2)最大下潜时潜艇观察窗受到海水的压力为8×104N;
(3)093攻击型核潜艇以10m/s潜行时,发动机的牵引力为1.2×106N.
28.【解答】(1)读图象可知,物体未浸入水中时,其重力为13.6N,当达到7cm时,弹簧测力计示数保持4N不变,说明此时已完全浸没,则所受的浮力:
F浮=G﹣F拉=13.6N﹣4N=9.6N,
(2)由图象可知,物体实际浸没深度为7cm以下时物体已经浸没,弹簧测力计示数为4N不变,说明物体并未对容器底产生直接压力,所以,容器对水平桌面产生的压力是容器、水的重力与物体对水产生的压力之和,由于物体对水产生的压力与浮力是一对相互作用力,则容器对水平桌面的压力:
F容器=G容器+G水+F浮=mg+ρ水gSh+F浮
=1.6kg×10N/kg+1.0×103kg/m3×10N/kg×80×10﹣4m2×0.2m+9.6N=41.6N,
则容器对水平桌面的压强:
p===5200Pa;
(3)物体刚浸没时所受的浮力F浮=9.6N,则根据浮力产生的原因可知:物体下表面受到水向上的压力F向上=F浮=9.6N,则下表面受到水的压强:
p向上===1600Pa。
答:(1)物体浸没在水中所受的浮力为9.6N;
(2)物体刚好浸没时,容器对桌面的压强为5200Pa;
(3)刚浸没时,水对物体下表面的压强为1600Pa。
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精品试卷·第
2

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人教版物理八年级(下)第十章
浮力
复习学案
定义
浸在液体或气体中的物体受到液体或气体对其向上的托力。
方向
浮力的方向总是_竖直向上_。
产生
原因
物体由于其上、下表面受到液体或气体对它的压力不同,向上的压力大于向下的压力,这两个压力之差就是液体对浸入物体的浮力,即F浮=F向上一F向下。
影响
因素
物体在液体中所受浮力的大小,跟它浸在液体中的体积有关、跟液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大。
内容
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重力的大小。
公式
上浮
下沉
悬浮
漂浮
沉底
F浮G
F浮G
F浮=G
F浮=G
F浮+F=G
处于动态(运动状态不断改变),受非平衡力作用
处于静态,受平衡力作用
轮船
轮船的大小通常用排水量来表示.排水量是指轮船装满货物时排开水的质量,轮船漂浮在水面上,受到的浮力等于轮船排开水的重力。
潜水艇
因浸没在水中的潜水艇排开水的体积始终不变,所以潜水艇浸没在不同深度处时受到的浮力不变,潜水艇是通过改变自身的重力来实现浮沉的。
气球和飞艇
靠充入密度小于空气的气体来工作。
密度计
原理:根据物体漂浮时受力平衡及阿基米德原理制成,用来测定液体密度的仪器
特点:正常使用时,浸入液体的体积越小,说明液体的密度越大,其示数越大。
盐水
选种
把种子放入浓度适宜的盐水中,干瘪、虫蛀的种子就会处于漂浮状态,而饱满的种子则处于沉底状态。
例题1.
运用图中器材进行“探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系”的实验。下列说法正确的是(  )
A.甲、乙两步实验说明浮力大小与物体浸入液体的深度有关
B.在乙图中,物体受到的浮力为1.5N
C.乙图中物体受到的重力与浮力互相平衡
D.为减小实验误差,该实验合理的顺序应为丁、甲、乙、丙或甲、丁、乙、丙
【解析】A、甲、乙两步,物体放入水中时,弹簧测力计的示数减小,说明浸入水中的物体受浮力,不能说明浮力大小与物体浸入液体的深度有关。故A错误;B、据称量法F浮=G-F=2N-1.5N=0.5N。故B错误;C、乙图中圆柱体受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的浮力,因为重力和浮力不相等,不能互相平衡。故C错误;D、若按图中甲乙丙丁的顺序进行实验时,先测量水和桶的总重力,再测量空桶的重力,由于空桶中有残留的水使得空桶的重力偏大,会导致排开水的重力偏小,应该先测量物体或空桶的重力,再将圆柱体放入水中,得出弹簧测力计的示数,最后测出桶和水的总重力,即按丁、甲、乙、丙或甲、丁、乙、丙。故D正确。
【答案】D。
例题2.
弹簧测力计下挂一长方体物体,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);图(乙)是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图象。物体受到的最大浮力是
物体的密度是

【解析】物体在浸入水中之前,受到重力和拉力的作用,并且这两个力是一对平衡力,由图象知,G=F示=9N;当物体完全浸没时,拉力F=3N,则完全浸没时的浮力为F浮=G-F=9N-3N=6N,此时物体完全浸没,所以浮力最大;由F浮=ρ液gV排得,物体的体积:
【答案】6N;1.5×103kg/m3。
例题3.
小何同学秋游时,看到许多浮标漂浮在西湖面上,他判断,浮标能够漂浮在水面,是由于浮标的密度
(选填“大于”、“小于”、“等于”)水的密度。为了证明自己的观点,他选取了其中一只,测量出浮标的体积为200cm3、露出水面的体积为150cm3,那么该浮标的密度为
。他又突发奇想,如果地球对所有物体的引力都变成原来的一半,即g=5N/kg,那么浮标受到的浮力变为
,浮标在水的位置将
(“上浮一些”、“下沉一些”或“不变”)。
【解析】(1)因为浮标漂浮在水面上,所以,浮标的密度小于水的密度。
(2)因为浮标漂浮在水面上,所以,浮力等于重力,
根据G=mg、ρ=和F浮=ρ水gV排可得:ρ水gV排=ρVg,
代入数据得:1.0×103kg/m3×10N/kg×50×10-6m3=ρ×10N/kg×200×10-6m3,
解得ρ=0.25×103kg/m3;
(3)如果地球对所有物体的引力都变成原来的一半,
浮标受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×5N/kg×50×10-6m3=0.25N,
因为F浮=ρ水gV排,G=ρgV;
由阿基米德原理知:F浮=G;
即:ρ水V排=ρV,所以,如果地球对所有物体的引力都变成原来的一半时,而浮标和水的密度都没有变化,它的位置也就不变。
【答案】小于;0.25×103kg/m3;
0.25N;不变。
1.如图所示,用同一只密度计分别放入三个盛有不同液体的容器中,关于三种液体的密度和它受到的浮力,下列说法正确的是(  )
A.ρA>ρB>ρC
;FA>FB>FC
B.ρA>ρB>ρC;FA=FB=FC
C.ρA<ρB<ρC;FA<FB<FC
D.ρA<ρB<ρC;FA=FB=FC
2.2020年6月我国自主研制的“海斗一号”最大下潜深度10907米,刷新中国潜水器最大下潜深度纪录,被人赞叹为“这是一个有‘深度’的潜水器,“海斗一号”在水下下潜时,所受的浮力和压强变化正确的是(  )
A.浮力增大,压强增大
B.浮力不变,压强不变
C.浮力不变,压强增大
D.浮力增大,压强不变
3.某兴趣小组在探究“浮力大小的影响因素”的实验中,做了如图所示的实验,将同一
物体
A
逐渐浸入到密度为ρ的液体中,并通过观察弹簧测力计的示数的变化规律,得出
以下一些结论,正确的是(  )
A.乙、丙对比可以得出浮力大小与液体密度有关
B.丙、丁对比可以得出浮力大小与浸入深度无关
C.丙、丁对比可以得出浮力大小与浸入体积无关
D.该实验可得出物体浸入液体的体积越大,浮力越小
4.小华同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯分别装有体积相等的水和煤油。对浸在液体中的物体所受的浮力进行探究。
(1)由图的实验过程可知,金属块在煤油中受到的浮力是 
 N;
(2)金属块的体积为 
 m3;(3)三图中 
 杯底受液体压力最大。
5.如题图所示,池塘里大鱼说:“我的体积大,受到的浮力大”,小鱼说:“我在深处,受到的浮力大”。 
 (选填“大鱼”或“小鱼”)的说法是正确的,判断的依据是浮力的大小与 
 有关;若大鱼的体积为1×10﹣3m3,此时它受到的浮力为 
 N。(ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg)
6.辽宁舰在西太平洋海域训练如图所示,当舰载机飞离航母后,航母所受浮力将 
 ,航母的排开海水的质量将 
 (选填“增大”、“减小”或“不变”),航母将 
 (选填“上浮一些”、“下沉一些”或“位置不变”)。
1.小明是一位物理爱好者,他在学习浮力时,为了探究浮力与物体形状的关系,他设计了如下实验,他先将一橡皮泥捏成锥体,用细线挂在弹簧测力计下并浸没于水中,读出弹簧测力计的示数F1,再将橡皮泥捏成立方体,重复上述过程,并读出示数F2,请你猜想F1与F2的大小关系(  )
A.F1=F2
B.F1<F2
C.F1>F2
D.条件不足,无法判断
2.在弹簧测力计下挂一个圆柱体,将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,直到圆柱体的底部与烧杯底部接触为止(设烧杯底面积为ldm2),图中已给出整个过程中弹簧测力计的示数F随着圆柱体下降高度变化的实验图象。下列说法错误的是(  )
A.圆柱体的体积为4×10﹣4m3
B.圆柱体的密度为1.5×103kg/m3
C.圆柱体所受的最大浮力为8N
D.圆柱体浸没到水中所受的重力依然为12N
3.如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同,下列说法正确的是(  )
A.容器对桌面的压强大小关系为p甲=p乙=p丙
B.三个物体的密度大小关系为ρA>ρB>ρC
C.容器底部受到水的压力大小关系为F甲>F乙>F丙
D.物体受到的浮力大小关系为FA>FB>FC
4.有两个完全相同的容器甲乙,在容器中装有深度相同的水,现将两块相同的橡皮泥做成实心球形和碗形,分别放入甲、乙两容器中。静止时如图所示,甲乙容器中橡皮泥所受的浮力F甲 
 F乙,容器中水深h甲 
 h乙(以上两空均选填“>”、“<”或“=”)。
5.小明用如图所示的实验装置,验证下沉的物体是否受到浮力的作用。由图可知弹簧测力计前后示数变化了 
 N。为了使弹簧测力计前后示数变化更明显,保证物体质量不变的情况下,他可采取的措施是: 
 。
6.小亮利用如图所示装置进行实验,探究物体受到弹簧测力计的拉力F与物体下表面浸入水中深度h的关系。实验中所使用的物体高为24cm.小亮记录的实验数据如下表所示。请根据表中数据归纳出弹簧测力计的示数F与物体下表面浸入液体中的深度h的关系:
当物体的下表面浸入水中的深度h≤0.24m时,F= 
 。
h/m
0.00
0.04
0.08
0.12
0.16
0.20
0.24
0.28
0.32
F/N
9.0
8.2
7.4
6.6
5.8
5.0
4.2
4.2
4.2
7.如图是“探究浮力大小与物体排开液体的体积是否有关”的实验。
分析图中弹簧测力计示数的变化可知,物体排开液体的体积越大所受的浮力 
 。通过实验数据绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入水中深度变化的曲线。分析图像可知:曲线 
 (选填“a”或“b”)描述的是金属圆柱体所受拉力的变化情况。金属圆柱体的密度为 
 kg/m3。
答案:
课堂练习:1.D;
2.C;
3.B;
4.2.4;3×10﹣4;丙;
5.大鱼;排开液体体积;10;
6.减小;减小;上浮一些。
课后练习:1.A;
2.A;
3.A;
4.<;<;
5.0.2;换用密度更大的液体进行实验;
6.9.0N﹣20N/m×h;7.越大;b;2.7×103。
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