人教版八年级下册10.1 浮力习题
展开人教版八年级下 10.1 浮力
一、单选题
1.“上能九天揽月,下可五洋捉鳖”,下列研究对象的浮力消失的是( )
A.地面课堂上压入水中的乒兵球 B.太空空间站压入水中的乒兵球
C.升上千米高空的热气球 D.潜入万米海底的中国载人潜水器
2.小陈泡脚时,双脚感受到水的浮力。不禁好奇,盆内起按摩作用的凸起物A、B(如图所示)是否也受浮力作用。则下列判断中正确的是( )
A.A、B受到浮力作用
B.A、B不受浮力作用
C.A受浮力作用,B不受浮力作用
D.A不受浮力作用,B受浮力作用
3.如图甲,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,图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像,则下列说法中错误的是(g取10N/kg)( )
A.物体的重力是9N
B.物体刚浸没时下表面受到水的压力时4N
C.物体的体积是400cm3
D.物体受到的最大浮力是5N
4.如图,一个放在斜面上杯子里的铁球,所受到的浮力的方向为( )
A.竖直向上 B.竖直向下
C.垂直于斜面向上 D.垂直于斜面向下
5.如图所示的甲、乙、丙三个物体,底部均与容器底密切接触,向容器内逐渐注水,则受到水的浮力的物体是( )
A.甲、乙、丙三个物体 B.甲物体
C.乙物体 D.丙物体
6.将木块投入盛水的盆中,静止时木块会浮在水面上,则木块所受浮力的施力物体是( )
A.木块 B.水 C.水盆 D.空气
7.关于浮力,下列说法正确的是( )
A.在液体中下沉的物体不受浮力的作用
B.物体的体积越大,它所受的浮力就越大
C.液体的密度越大,物体在液体中所受的浮力就越大
D.物体完全浸没在同一种液体中,它所受的浮力大小与浸没的深度无关
8.在一个底面积为 150cm2足够深的容器内有一定量的水,将一个高14cm、横截面积 50cm2的圆柱形实心塑料块挂在一条橡皮筋上,此时圆柱体的下表面刚好与水面接触,如图,当每次向容器中注入100g 水时,橡皮筋收缩 0.2cm,要想把圆柱体刚好淹没,需要向容器中注入水的质量为( )
A.2000g B.200g C.1750g D.1800g
9.如图所示,A、B是自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的一部分,现往容器里注入一些水。则一定不受浮力的是( )
A.A B.B C.C D.D
10.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 变化的图象。根据图象信息,下列判断正确的是( )
A.该金属块重力的大小为136N
B.在t1至t2时间段金属块不受浮力作用
C.浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20 N
D.在t1至t2 时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大
11.如图所示,将鸡蛋浸入容器里的盐水中,鸡蛋所受浮力的施力物体是( )
A.盐水 B.鸡蛋 C.容器 D.地球
12.如图,一边长为10cm的实心正方体悬浮在某液体中,已知h1=10cm,其上表面受到液体向下的压力F1=8N,则以下说法正确的是( )
A.正方体的密度为0.8×103g/cm3
B.正方体受到的重力为10N
C.正方体受到的浮力8N
D.正方体下表面受到液体的压强为2×103Pa
二、填空题
13.弹簧测力计拉着一个长方体竖直浸没在水中的,其上表面受到水的压力为,下表面受到水的压力为,这个物体受到水的浮力为___________N,该长方体浸没时所受拉力如图所示,则该物体所受重力为___________N。
14.弹簧秤下吊着重为的正方体金属块,当它完全浸没在水中时,弹簧测力计的示数为,该物体受到的浮力大小为______;若金属块上表面所受水的压力为,则金属块下表面所受水的压力为______。
15.如图所示一薄壁圆柱形容器盛有水,弹簧测力计竖直吊着重为10牛的金属块,将其浸没在水中保持静止,弹簧测力计示数为6牛,此时金属块受到的浮力大小为 ______ 牛。剪断细线后金属块开始下沉,在其下沉过程中水对金属块下表面的压力 ______ ,金属块受到的浮力 ______ (上述两空均选填“变大”“不变”或“变小”),若不考虑水的阻力,金属块受到的合力大小为 ______ 牛。
16.一只天鹅漂浮在水面上,此时,它受到了______对它产生的浮力;一条热带鱼在水里游泳,此时它______(填“受到”或“不受”)浮力作用。
三、综合题
17.如图所示,水平面上放置一个装满水的溢水杯,总重为8N。物体A悬挂在弹簧测力计上,缓慢将其浸没在水中静止时,溢水杯溢出水的体积为200cm3。物体A的密度为2.7×103kg/m3,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)如图所示,画出物体A受力示意图;
(2)物体A受到的浮力F浮;
(3)弹簧测力计示数F;
(4)溢水杯对水平桌面的压力。
18.我国自行设计的“蛟龙号”载人潜水器(如图) 对印度洋进行深海探矿、海底高精度地形测量. “蛟龙号”的外壳选择了钛合金板作主材,其主要技术参数如下表.蛟龙号挂有适当数量的压载铁,可通过改变压载铁的数量,来控制其下沉或上浮.并采用科学家们研发的具有世界先进水平的高速水声通信技术,即声纳通信.
(1)“蛟龙号”的外壳选择钛合金板,这主要是因为这种材料具有较大_______;
(2)“蛟龙号”在下潜的过程中受到海水的压强_____(填“变大”、“变小”或“不变”) ;
(3)加速下沉的“蛟龙号”,若在经过某一密度均匀的海水区域时,迅速抛掉部分压载铁,使其所受浮力等于重力,不计水的阻力,则其将 ( )
A.继续加速下沉
B.减速下沉
C.匀速下沉
D.立即静止
(4)“蛟龙号”采用“深潜器无动力下潜上浮技术”,它是靠改变压载铁的数量,实质上就是通过改变____________来实现浮沉.当它处于1000 m深工作区时,“蛟龙号”自身所受的浮力为___________N.(设海水的密度ρ水=1.03×103kg/m3)
19.阅读短文,回答问题。
中国“辽宁号”航母护卫舰下水成功。这标志着我国在航母研制中取得了重大突破。有关参数如表所示,新型固定舰载机在“辽宁号”航母训练平台上的着落、起飞试验已取得成功。
满载排水量/t | 67200 | 总功率/kW | 1.5×105 |
最高航速/km/h | 54 | 最大舰载机数量/架 | 30 |
最大舰长/m | 304 | 歼﹣15舰载机推重比 | 0.5 |
最大舰宽/m | 70.5 | 歼﹣15舰载机的质量/t | 21 |
(1)机翼的横截面设计成图乙所示的形状,是利用流体流速越快,压强越______的原理,使舰载机产生向上的升力;
(2)下列有关航母、舰载机的说法正确的是______;
A.舰载机静止在航母甲板时,飞机受到的重力与支持力是一对平衡力
B.舰载机起飞时,发动机往后喷出烈焰,可知推力的施力物体是发动机
C.舰载机在航空母舰上顺风起飞,更有利于飞机升空
D.舰载机降落后,飞机由于惯性作用仍会向前滑行一段距离
(3)飞机降落时,在舰载机与尾钩完全咬合后,舰载机在弹链的强大拉力作用下,迅速减速而停止,这表明力可以改变______;当阻拦索钩住飞机减速时,为确保飞行员的安全,必要的措施是______;
(4)5架歼15舰载机从航母起飞后,舰底所受海水的压强将______(选填“变大”“变小”或“不变”),航母所受的浮力变化了______N。
20.在水平桌面中央有一个重为7N、底面积为2×10-2m2的薄壁容器,该容器内盛有重为49N的水,且水对容器底部的压力为53N。
① 求:容器对桌面的压力F和压强p?_______ ________
② 求:容器内水的质量m水与体积V水?_________ _______
③ 在分析本题“水对容器底部的压强p水”的过程中,小明和小华两位同学有各自不同想法,如下表记:
(a)请判断:小明的分析过程是____;小华的分析过程是____。(均选填“正确”或“错误”)
(b)若能求水对容器底部的压强p水,请计算并得出结果;若不能求水对容器底部的压强p水,请简要说明理由。____________
21.完成下列作图和读数。
(1)物体AB放在平面镜前,请在图中画出它经平面镜所成的像A′B′______;
(2)请在图中画出静止在水中的小球所受浮力的示意图______ ;
(3)读出图中被测物体的长度为______cm。
参考答案:
1.B
【详解】
A.地面课堂上压入水中的乒乓球,排开水的体积越来越大,所受的浮力越来越大,故A不符合题意;
B.因为太空中,物体都处于失重状态,所以太空站中,压入水中的乒乓球,没受到水的压力的作用,那么乒乓球不受到浮力的作用,故B符合题意;
C.热气球能升到高空,是由于受到空气浮力的作用,故C不符合题意;
D.潜入万米海底的潜水器受到水的浮力的作用,故D不符合题意。
故选B。
2.D
【详解】
浮力是由于物体上下表面的压力差形成的,由图可知,凸起物A上表面受到水的压力,但下表面没有受到水的压力,因此水对A上下表面没有产生压力差,故不受浮力的作用;水对凸起物B上下表面产生了的压力差,故B一定受浮力的作用。
故选D。
3.D
【详解】
A.由图像可知,当h=0时,弹簧测力计示数为9N,此时物体在空气中,则
G=F拉=9 N
故A正确,不符合题意;
C.由 可得物体的体积
故C正确,不符合题意;
D.由图像可知,物体完全浸没后排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,此时受到的浮力最大,物体浸没时拉力为5N,物体受到的最大浮力
F浮=G-F=9N-5N=4N
故D错误,符合题意;
B.物体刚浸没时,上表面受到水的压力为0,则下表面受到水的压力
F下=F浮=4 N
故B正确,不符合题意。
故选D。
4.A
【详解】
放在斜面上杯子里的铁球,受到浮力作用,所受到的浮力的方向竖直向上。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.C
【详解】
甲、乙、丙三个物体的下表面与容器底密切接触,所以下表面均不会产生向上的压力,而三个物体的上表面均产生向下的压力。甲物体为上小下大,侧面受到水产生向下压的合力,即甲没有受到水的浮力;乙物体上大下小,水对乙物体的侧面产生向上压的合力,乙物体侧面受到向上的压力和上表面向下的压力差即为浮力;丙物体为柱形体,侧面受到沿水平方向的压力,合力为零,没有受到向上的压力,即丙物体没有水的浮力。综上所述,只有乙物体受到水的浮力。
故选C。
6.B
【详解】
浸在水中的物体受到水的浮力,浮力的方向总是竖直向上,所以木块在水中受到的浮力施力物体是水。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
7.D
【详解】
A.当物体浸在液体或气体中时受到浮力,所以在液体中下沉的物体也受浮力,故A错误;
B.物体在液体中所受的浮力和液体的密度、物体浸入液体的体积有关,和物体的体积无关,故B错误;
C.物体在液体中所受的浮力和液体的密度、物体浸入液体的体积有关,液体的密度越大,可如果物体浸入液体体积很小时,可能受到浮力很少,故C错误;
D.物体在液体中所受的浮力和液体的密度、物体浸入液体的体积有关,物体完全浸没在同一种液体中时,物体浸入液体体积和液体密度一定,所以物体所受的浮力一定,物体受到的浮力与浸没的深度无关,故D正确。
故选D。
8.A
【详解】
由题意可知,每加100g水,则每次加水的体积
一次加水后,橡皮筋收缩0.2cm,则加入的水要填充圆柱体底部与水面间的空间,这个空间的体积为
其余的水的体积为
这些水要填充圆柱体侧壁与容器侧壁间的空间,这些水的高度(圆柱体被淹没的高度)为
则14cm高的圆柱体恰好被淹没,应该加水的次数为
需加水的质量为
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9.C
【详解】
AD.由图可知,水对A、D物体上、下表面都产生了压力差,故A、D物体都受浮力的作用,故AD不符合题意;
B.B物体上表面没有受到水的压力,但下表面受到水的压力,因此水对B物体上、下表面产生了向上的压力差,故B物体一定受浮力的作用,故B不符合题意;
C.C物体上表面受到水的压力,但下表面没有受到水的压力,因此水对C物体上、下表面没有产生向上的压力差,故C物体一定不受浮力的作用,故C符合题意。
故选C。
10.C
【详解】
A.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,则由图知道,该金属块重力为
G=F拉=156N
故A错误;
BD.由图知道,在t1至t2时间段内绳子的拉力逐渐变大,由公式F浮=G-F拉知道,金属块受到浮力,且逐渐变小,故BD错误;
C.当金属块未露出液面时,即为图中的AB段,由图知道,此时绳子的拉力为136N,则浸没在水中的金属块受到的浮力大小为
F浮=G-F拉=156N-136N=20N
故C正确。
故选C。
11.A
【详解】
浸入盐水中的鸡蛋,会受到盐水对鸡蛋上下表面的压力差,这个压力差就是浮力,故浮力的施力物体是盐水。
故选A。
12.C
【详解】
A.其上表面受到液体向下的压强
则液体的密度为
故A错误;
B C D.正方体下表面所受的压强为
则D错误;
下表面所受的压力为
则浮力为
故C正确;
由于物体悬浮,故浮力等于重力,故正方体的重力为8N,故B错误。
故选C。
13. 8 10.6
【详解】
[1]这个物体受到水的浮力为
F浮=F向上-F向下=12N-4N=8N
[2]由图可知,弹簧测力计的分度值是0.2N,弹簧测力计的示数是2.6N,由称重法可知物体的重力
G=F浮+F=8N+2.6N=10.6N
14. 8 27.6
【详解】
[1]该物体受到的浮力大小为
F浮=G-F拉=17.8N-9.8N=8N
[2]因为
F浮=F下-F上
所以金属块下表面所受到的压力
F下=F浮+F上=8N+19.6N=27.6N
15. 4 变大 不变 6
【详解】
[1] 金属块受到的浮力大小为
[2]金属块下沉过程中,深度变大,压强变大,所以压力变大。
[3]根据 , 和 不变,所以浮力不变。
[4]下沉过程中,金属块收到重力和浮力的作用,所以合力大小为
16. 水 受到
【详解】
[1][2]流体对浸在其中的物体有浮力的作用,天鹅漂浮在水面上、热带鱼在水里游泳,天鹅与热带鱼都受到水的浮力的作用。
17.(1)见解析;(2)2N;(3)3.4N;(4)8N
【详解】
解:(1)根据题意知道,物体A受到竖直向下的重力、竖直向上浮力和弹簧秤的拉力,示意图如下:
(2)由阿基米德原理可得,物块浸没在装满水的溢水杯中时所受到的浮力
(3)根据题意知道,物体A的体积等于排开水的体积,即
由知道,物体A的质量
物体A的重力
由F浮=G-F知道,弹簧测力计的示数
(4)溢水杯溢出水的重力
把溢水杯、物体A,以及杯内的水作为一个整体,则放物体A后溢水杯对水平桌面的压力等于溢水杯、物体A以及杯内水的重力之和减去弹簧测力计的拉力和溢出水的重力,即
答:(1)见解析;
(2)物体A受到的浮力2N;
(3)弹簧测力计示数3.4N;
(4)溢水杯对水平桌面的压力8N。
18. 硬度 变大 C 自身重力 5.046×105N
【详解】
(1)液体压强随深度的增加而增大,要克服深海海水产生的巨大压强,所选的材料必须有很强的硬度,而钛合金板就属于硬度大,稳定性强的材料;
(2)“蛟龙号”下潜的过程中,海水密度不变,深度增加,根据液体压强公式p=ρgh可知受到海水的压强变大;
(3)抛掉部分压载铁,使其所受浮力等于重力,不计水的阻力,受的是平衡力,它将保持原状态做匀速下沉运动;故选C;
(4)“蛟龙号”采用“深潜器无动力下潜上浮技术”,它是靠改变自身重力来实现浮沉,当它悬停在工作区时,“蛟龙号”自身所受的浮力为:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×50.46m3=5.046×105N;
19. 小 A 运动状态 系安全带 变小 1.05×106
【详解】
(1)[1]飞机机翼做成上凸下平的形状,在相同时间内,空气经过上方的路程长,速度大;经过下方的路程短,速度小,由于流体压强与流速有关,流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大,所以飞机机翼上表面受到向下的压强小,下表面受到向上的压强大,于是产生了一个向上的压强差,正是这个向上的压强差为飞机提供了向上的升力。
(2)[2]A.舰载机静止在航母甲板时处于平衡状态,在竖直方向上受到重力和支持力的作用,这两个力是一对平衡力,故A正确;
B.舰载机起飞时,发动机往后喷出烈焰,由于物体间力的作用是相互的,空气会给飞机一个向前的力,这个力使得飞机前进,故B错误;
C.机翼上方空气流速越大,压强越小;机翼下方空气流速越小,压强越大。所以机翼下方的气压大于上方的气压,便形成向上的升力,即飞机升力是根据流体压强与流速的关系的原理获得的。在舰艇上的跑道不可能很长,飞机逆风起飞时飞机的速度不需要加速到很大,飞机就可相对空气有一个较大的相对速度,从而获得足够的升力,故C错误;
D.舰载机降落后,飞机由于具有惯性,仍会向前滑行一段距离,惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,不是力,不能说受到惯性作用,故D错误。
故选A。
(3)[3]舰载机在弹链的强大拉力作用下,迅速减速而停止,舰载机的运动状态发生了变化,这表明力可以改变物体的运动状态。
[4]当阻拦索钩住飞机减速时,为防止惯性带来的伤害,必要的措施是飞行员必须佩带安全带。
(4)[5]5架歼15舰载机从航母起飞后,由于航母是漂浮的,浮力等于重力,此时航母的重力减小,则浮力减小,航母将会上浮一些,深度减小,根据p=ρgh可知,舰底所受海水的压强减小。
[6]物体漂浮时,受到的浮力等于其重力;舰载机飞走,则航母少排开的海水质量
m舰载机=21t×5=105t=105000kg
则变化的浮力
∆F浮=m舰载机g=105000kg×10N/kg=1.05×106N
20. 56 2.8×103Pa 5kg 5×10−3m3 错误 错误 2.65×103Pa
【详解】
①[1]容器对桌面的压力
F=G水+G容=7N+49N=56N
[2]容器对桌面的压强
p==2.8×103Pa
②[3]水的质量为
m水== =5kg
[4]水的体积为
V水== =5×10−3m3
③(a)[5]压强公式p=适用于一切求压强的计算,而p=ρgh只能用来求液体压强,故小明的说法错误;
[6]因容器的形状不知,所以不能用h=求出水的深度,故小华的说法错误;
(b)[7]水对容器底部的压强
p水= ==2.65×103Pa
21. 3.24
【详解】
(1)[1]分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′即为AB在平面镜中的像,如图所示:
(2)[2]过小球的重心沿竖直向上的方向画一条带箭头的线段,用符号F浮表示;如图所示:
(3)[3]由图知:刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是
0.1cm=1mm
即此刻度尺的分度值为1mm;物体左侧与2.00cm刻度线对齐,右侧与5.24cm刻度线对齐,所以物体的长度为
L=5.24cm-2.00cm=3.24cm
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