鲁科版(五四制)八年级下册《第八章 浮力》章节练习
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鲁科版(五四制)八年级下册《第八章 浮力》章节练习
一 、单选题(本大题共8小题,共24分)
1.(3分)一长方体铁块挂弹簧秤下并浸于水中如图甲所示,现将它慢慢向上提起至如图乙所示,则能反映弹簧秤读数y(单位:N)与铁块下表面离杯底距离x(单位:cm)之间的关系的大致图象是( )
A. B.
C. D.
2.(3分)两个体积相等的木球和铁球,用细线系住后放入水中时恰能悬浮在水中,如图所示,则木球和铁球受到的浮力
A. 木球较大 B. 铁球较大 C. 两球一样大 D. 无法确定
3.(3分)端午节那天,小明发现煮熟的咸鸭蛋有的沉在水底,有的浮在水面如图所示若甲的体积比乙小,则下列分析合理的是
A. 甲的质量比乙大 B. 甲受到的浮力等于重力
C. 甲的密度比乙大 D. 乙受到的浮力大于重力
4.(3分)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
5.(3分)下列说法中正确的是
A. 船从河里开到海里的时候,将会沉下去一些
B. 木块浮在水面上,而铁块却沉在水底,这是因为铁块比木块重
C. 潜水艇能够停留在水中任何深度的地方,是因为这时艇受到的浮力等于艇重
D. 挂在弹簧秤下面的物体浸入水中,弹簧秤的示数随物体浸入越来越小
6.(3分)将一只玩具青蛙放入水中,它能漂浮于水面;把它放入另一种液体中,它却沉入底部.则在这两种情况下这只玩具青蛙受到的浮力大小相比较( )
A. 在水中受到的浮力较大 B. 在液体中受到的浮力较大
C. 受到的浮力一样大 D. 无法比较浮力大小
7.(3分)两个物体分别挂在弹簧测力计下,将它们分别浸没水中,弹簧测力计减小的示数相同,则这两个物体必定有相同的( )
A. 体积 B. 质量 C. 重力 D. 密度
8.(3分)如图所示,杠杆AB的A点挂边长为10cm的正方体C,B点挂体积为2000cm3实心小球D,AO:OB=1:2,杠杆在水平位置平衡时,D静止在空中,C对水平地面的压强为p1;若将小球D浸没在某种液体中(未接触到容器底),杠杆在水平位置平衡时,C对水平地面的压强p2比 p1增大了4000Pa,A点受到竖直向下的拉力为10N,则下列选项正确的是(g取10N/kg)( )
A. 小球D浸没在某种液体中受到的浮力为20N
B. 小球D浸没在某种液体中受到的浮力为40N
C. 该液体的密度是2.0×103kg/m3
D. 小球D的密度是1.0×103kg/m3
二 、填空题(本大题共8小题,共31分)
9.(2分)质量相同的木块和冰块分别放在盐水和水中,均浮在液面上,木块受到的浮力____(填“大于”、“等于”或“小于”,下同)冰块受到的浮力,木块排开盐水的体积____冰块排开水的体积.
10.(5分)如图所示,水平桌面上的圆柱体玻璃杯装有质量为的水,杯的底面积为,将一个质量为、体积为的实心正方体用细线吊着,然后将其浸没杯内水中杯的厚度忽略不计,杯内水没有溢出,。则正方体的密度是__________,当正方体浸没水中后,水对烧杯底部的压强增大了__________ ,杯对水平桌面的压力增加了__________。
11.(5分)如图,鱼缸中小金鱼吐出的气泡,在水中上升的过程体积逐渐变大,则气泡所受压强和浮力的变化情况是______,
A.压强变小,浮力变小
B.压强变小,浮力变大
C.压强变大,浮力不变
D.压强不变,浮力不变
理由:______。
12.(4分)如图所示三个体积相同的实心球体在液体中静止,那么 ______ 球所受到的浮力最小, ______ 球所受到的浮力最大,与液体密度相同的是 ______ 球,三球中密度最小的是 ______ 球.
13.(2分)潜艇的上浮和下沉是靠改变 ______ 来实现的.它在米深处下潜到米深的过程中,受到的浮力 ______ 填“变大”“变小”或“不变”
14.(5分)中国第一艘航母--“辽宁舰”已于年正式服役,其最大吃水深度为指最底部到水面的竖直距离,排水量达,舰载机余架,它将为保护我国领土领海发挥重要的作用。取,当“辽宁舰”达到最大吃水深度时,其底部受到海水的压强为______,此时航母受到的浮力为______当一架质量为的舰载机起飞后,航母排开海水的体积减小了______。
15.(5分)质量相等的甲、乙两个实心球,它们的密度之比为若将甲乙都放入水中,静止时它们受到的浮力之比为,则甲、乙两球的体积之比是________;乙球静止时处于_________选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”;甲球的密度是_______
16.(3分)如图,放有铁块的杯子漂浮在水面上,如果把铁块用细线悬挂在杯底,杯子和铁块受到的浮力将____,水对容器底部的压强将____.(填增大、减小或不变)如果把细线断了,水面将____.
三 、实验题(本大题共1小题,共10分)
17.(10分)阅读短文,回答文后的问题:
液体密度计 为使弹簧测力计具有测量液体密度的功能。某课外兴趣小组,将塑料小桶中分别装满已知密度的四种不同液体后,用弹簧测力计测出它们的重力如图甲,记录了下表中的数据;
液体密度 | ||||
弹簧测力计示数 |
通过分析此表,小红同学发现液体密度与弹簧测力计的示数之间有一定规律。小亮同学根据小红的发现。将实验时所用的弹簧测力计和小桶改装成了一个液体密度计。使用时,只需要将小桶中装满待测液体,就可以从弹簧测力计指针指示的位置直接读出液体的密度。
图乙中能正确反映液体密度与弹簧测力计示数规律的图象是______
塑料小桶重______。
若小桶重盛满某种液体时弹簧测力计的示数是,该液体的密度是______。
在图甲中把液体密度计的零刻度线和最大值刻度线向右延长,并标出相应的刻度值。
四 、计算题(本大题共2小题,共20分)
18.(10分)翔翔在家探究鸡蛋受到的浮力大小与哪些因素有关,如图所示.请仔细观察图示并回答下列问题:
(1)从A、B两图可知,鸡蛋在水中受到的浮力大小是____.
(2)根据B、C两实验,他就得出鸡蛋受到的浮力大小与液体的密度有关,你认为对吗?____,理由是____.
19.(10分)如图所示,水平地面上放有上下两部分均为柱形的薄壁容器,两部分的横截面积分别为,质量为的木球通过细线与容器底部相连,浸没在水中,细线受到的拉力为,此时容器中水深为取。求:
木球的密度;
剪断细线,待木球静止后水对容器底压力的变化量。
答案和解析
1.【答案】C;
【解析】解:由题意得:开始铁块浸于水中,由于受重力和浮力的作用,则弹簧秤读数不变,当铁块到达水面开始到离开水面的过程中,由于浮力逐渐减小,则弹簧秤读数变大,直到全部离开水中后,只受重力作用,则弹簧秤读数保持不变.所以弹簧秤读数由保持不变-逐渐变大-保持不变.
故选C.
2.【答案】C;
【解析】本题只需排除干扰,找出有用信息两球体积相同、排开水的体积相同直接利用阿基米德定律即可求解。
两球虽然质量不同,但由于体积相同且都浸没在水中,故它们排开水的体积相同;
水的密度一定,由阿基米德原理公式可知,两球所受浮力相同。
故选。
3.【答案】B;
【解析】解:、甲漂浮,乙沉在水底,并且甲的体积比乙小,故甲排开水的体积较小,由阿基米德原理可知,甲受到的浮力小于乙受到的浮力;又因为甲受到的重力等于浮力,乙受到的重力大于浮力,因此乙的质量大于甲的质量;故A错误;
B、甲漂浮,所以甲受到的浮力等于重力,故B正确;
C、煮熟的咸鸭蛋有的沉在水底,有的浮在水面,沉在水底的密度大于水的密度,浮在水面上的密度小于水的密度;故甲的密度小于乙的密度;故C错误;
D、乙沉在水底,故乙受到的浮力小于重力;故D错误.
故选B.
时,物体上浮,最终漂浮,漂浮时,,即;
时,物体悬浮,,即;
时,物体下沉,即.
该题考查了学生对阿基米德原理、物体的浮沉条件的掌握和运用,能根据物体的浮沉确定重力与浮力、物体密度与液体密度关系是本题的关键.
4.【答案】D;
【解析】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.
5.【答案】C;
【解析】解:
A、船由河里驶入海里的过程中,始终处于漂浮状态,且所受重力没有变化,根据物体的浮沉条件,轮船所受浮力大小也不变;因为海水的密度大于河水的密度,由可知轮船排开河水的体积较大;所以轮船由河里驶入海里后会上浮一些,故A错;
B、木块浮在水面上,是因为木块受到的浮力大于木块重;铁块却沉在水底,是因为铁块受到的浮力小于木块重,故B错;
C、潜水艇能够停留在水中任何深度的地方,是因为这时艇受到的浮力等于艇重,处于悬浮状态,正确;
D、挂在弹簧秤下面的物体浸入水中,弹簧秤的示数等于物重减去受到的浮力,物重不变,受到的浮力先变大、后不变,弹簧测力计的示数先变小、后不变,故D错。
故选:。
利用下列知识分析判断:
物体漂浮在液体中时,浮力等于物体的重力,据此判断出轮船在河里与海里时的浮力变化情况;由阿基米德原理可知,当物体所受浮力不变时,与液体的密度成反比;
物体的浮沉条件:完全浸没在液体中的物体,若受到浮力大于重力,则上浮,最后漂浮在液面上;若受到浮力等于重力,则悬浮;若受到浮力小于重力,则下沉到液底。
挂在弹簧秤下面的物体浸入水中,弹簧秤的示数等于物重减去受到的浮力。
本题为阿基米德原理、物体的浮沉条件的综合应用,要求灵活运用所学知识。
6.【答案】A;
【解析】将玩具青蛙放入水中,它能漂浮于水面,则青蛙受到的浮力F水浮=G;将玩具青蛙放入另一种液体中,它却沉入底部,则玩具青蛙受到的浮力F液浮<G.故F水浮>F液浮,即玩具青蛙在水中受到的浮力较大,故A符合题意为答案,选项BCD错误.
故选A
7.【答案】A;
【解析】解:根据称重法可知:两弹簧测力计减小的数值相同,说明所受浮力相同,根据公式F浮=ρgV,说明排开液体体积相同,因为它们是浸没在水中,则排开液体的体积与物体体积相同,所以这两个物体体积相同.
故选A.
8.【答案】A;
【解析】解:如图,杠杆原来平衡,当D球浸没液体中时,杠杆仍平衡,由此可知杠杆两端减小的拉力和力臂的乘积相等,
即:△FA×OA=△FB×OB=F浮×OB,
杠杆右端减小的拉力:
△FB=F浮,
∴△FA×OA=F浮×OB,-------①
由题知,物体C对地面的压强增加值△p=4000Pa,
∵p=
F |
s |
,s=0.1m×0.1m=0.01,
∴地面增加的压力:
△F压=△ps=4000Pa×0.01=40N,
杠杆A端减小的拉力:
△FA=△F压=40N,代入①式得:
F浮=
△FA×OA |
OB |
=
40N×1 |
2 |
=20N,故A正确、B错;
∵F浮=ρ液V排g=ρ液VDg,
∴ρ液=
F浮 |
VDg |
=
20N |
2000×10-6m3×10N/kg |
=1×103kg/,故C错;
D球浸没液体中后,A端拉力:
FA′=10N,
∵杠杆在水平位置平衡,
∴△FA′×OA=△FB′×OB,
∴FB′=
△F′A×OA |
OB |
=
10N×1 |
2 |
=5N,
∵D球浸没液体中受到的重力等于浮力加上拉力,
即:GD=F浮+FB′,
∵GD=ρDVDg,
∴ρD=
F浮+F′B |
VDg |
=
20N+5N |
2000×10-6m3×10N/kg |
=1.25×103kg/,故D错.
故选A.
9.【答案】等于;小于;
【解析】解:木块、冰块均漂浮,所以所受的浮力相等,都等于自身的重力;
因为排开的液体的重力相等,也就是说排开的液体的质量相等,盐水的密度大于水的密度,根据公式V=
m |
ρ |
可知,木块排开盐水的体积小于冰块排开水的体积.
故答案为:等于;小于.
10.【答案】;;;
【解析】
此题主要考查了力的作用是相互的、密度的计算、液体压强的计算、从阿基米德原理求浮力等综合性较强,有一定的难度。
根据可计算的密度;
由变形求烧杯中水增加的深度,根据计算水对烧杯底部增大的压强;
根据可求得物体受到的浮力,根据力的作用是相互的可知物体对水向下的作用力,也就是杯对水平桌面增大的压力。
由题意可得物体的密度为:
;
当正方体浸没水中后,排开水的体积为,
由得烧杯中水增加的深度为:
,
水对烧杯底部增大的压强为:
;
根据,物体的浸入水中时受到的浮力:
,
由于物体间力的作用是相互的,则物体对水向下的作用力为,即杯对水平桌面的压力增加了。
故答案为:;;。
11.【答案】B 气泡在上升过程中,体积会逐渐变大,所处的深度变小,根据p=ρgh可知,气泡受到的压强在不断减小;根据F浮=ρgV排可知,气泡排开液体的体积变大,所以,气泡受到的浮力在不断变大。;
【解析】解:气泡在上升过程中,体积会逐渐变大,所处的深度变小,根据可知,气泡受到的压强在不断减小;根据可知,气泡排开液体的体积变大,所以,气泡受到的浮力在不断变大。
故答案为:;气泡在上升过程中,体积会逐渐变大,所处的深度变小,根据可知,气泡受到的压强在不断减小;根据可知,气泡排开液体的体积变大,所以,气泡受到的浮力在不断变大。
气泡在上升过程中,体积会逐渐变大即排开液体的体积变大,所处的深度变小;根据公式可知气泡所受压强的变化,根据公式可知气泡所受浮力的大小变化。
此题主要考查了学生对液体压强公式、阿基米德原理公式的掌握和运用;知道物体所受浮力的大小与排开液体的体积有关、与所处的深度无关,液体压强与所处的深度有关、与排开液体的体积无关是关键。
12.【答案】A;B和C;B和C;A;
【解析】解:
由图知,三个球排开水的体积,
根据可知,三球受到的浮力:.
故A球受到的浮力最小,球所受浮力最大.
如图,球漂浮,则球密度,
球悬浮,则球密度,
球悬浮,则球密度,
所以,三球密度,即和球与液体密度相同,球密度最小.
故答案为:;和;和;.
由图知、、三个球排开水的体积大小关系,利用阿基米德原理的推导公式比较受浮力的大小关系.
当物体的密度大于液体密度时,物体下沉;当物体密度等于液体密度时,物体在液体中悬浮;若物体密度小于液体密度时,物体将漂浮在液面上.
该题考查了学生对阿基米德原理、物体的漂浮条件的掌握和运用,利用好根据物体的浮沉判断密度关系当物体的密度大于液体密度时,物体下沉;当物体密度等于液体密度时,物体在液体中悬浮;若物体密度小于液体密度时,物体将漂浮在液面上是本题的关键.
13.【答案】自身重力;不变;
【解析】解:在水中,潜水艇受到水的浮力和重力的作用,潜水艇浸没在水中无论是上浮还是下沉,潜水艇的体积不变排开水的体积不变,受浮力不变;通过让海水进、出压力舱改变潜水艇受到的重力,实现上浮或下沉的;所以潜水艇能够上浮和下沉是通过改变自身重力来实现的;
在米深处下潜到米深的过程中,潜水艇的体积不变,排开水的体积不变,由阿基米德原理可知,潜水艇受到水的浮力不变;
故答案为:自身重力;不变.
在水中,潜水艇受到水的浮力和重力的作用,潜水艇能够上浮和下沉是通过改变自身重力来实现的;
浸没在水中的潜水艇,排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知浮力不变.
该题考查了学生对液体压强公式、阿基米德原理和物体浮沉条件的掌握和运用,知道潜水艇自身体积不变排开水的体积不变、受浮力不变是本题的关键.
14.【答案】;
【解析】解:当“辽宁舰”达到最大吃水深度时,其底部受到海水的压强:
;
受到海水的浮力:
;
因为,
所以,排开海水体积减小量:
。
故答案为:;;。
已知最大吃水深度,利用求得底部受到海水的压强;
已知排水量排水质量,利用阿基米德原理求解浮力;
舰载机起飞后,航母的重力减少,受到的浮力减少,减少的浮力等于舰载机的重力,然后由浮力公式的变形公式求出航母排水量的体积减少量。
此题主要考查了液体压强、浮力的计算,舰载机起飞后减小的排水量等问题,难度不大;熟练应用液体压强公式、浮力公式的变形公式即可正确解题。
15.【答案】:漂浮 ;
【解析】
已知甲、乙两个球体的质量相等,又知其密度之比,利用密度公式计算甲、乙两个球体的体积之比;
已知甲、乙两球体积,分两球都漂浮、两球都下沉、甲球漂浮乙球下沉、甲下沉乙漂浮四种情况分别进行讨论;
在的基础上,利用重力、密度和浮力公式列出甲下沉或悬浮乙漂浮时所受浮力的表达式,又知浮力之比,可求甲的密度。
考查阿基米德原理、物体浮沉条件,密度的计算以及密度公式的应用,涉及的知识点较多,综合性较强,是一道难度较大的习题。难点是对甲乙两球在水中的浮沉情况进行分类讨论。
由题知,::,::,根据可得,,
则甲、乙两个球体的体积之比为:
;
设甲、乙两球体积分别为、,假设两球都漂浮时,浮力等于两球重力,两球质量相等,所以浮力比应是:,所以假设不正确;
假设两球都下沉时,,甲下沉时受到的浮力,乙下沉时受到的浮力,则甲、乙浮力之比为:,所以假设不正确;故应该是甲下沉或悬浮;乙漂浮。
甲下沉或悬浮时受到的浮力;
乙漂浮时受到的浮力;
因为甲、乙两球受到的浮力之比为:,
所以,,
解得,,
因为甲乙密度之比为,所以。
故填::;漂浮;。
16.【答案】不变;不变;下降;
【解析】解:
①把铁块和杯子看做一个整体,根据漂浮状态下F浮=G物,由于铁块和杯子的重力和始终不变,所以杯子和铁块受到总浮力不变;
②由阿基米德原理知,杯子和铁块受到的浮力为F浮=ρ液gV排,因为总F浮一直保持不变,且ρ液和g均不变,所以V排也不变,因此前后水面的高度h是不变的,
又因为P底=ρ液gh,ρ液gh始终不变,所以水对容器底的压强不变.
③如果把细线断了,杯子漂浮,铁块下沉,则它们受到的浮力减小,由阿基米德原理知,且ρ液和g均不变,所以V排′减小,因此水面下降.
故答案为:不变;不变;下降.
17.【答案】C 0.8 1.5×103 ;
【解析】解:分析表中数据可知,弹簧秤的示数随着液体密度的增大而增大,同时因为小桶自身重力的作用,所以当液体密度为时,拉力仍有一定示数,图符合要求;
通过分析表中数据间的数量关系可以看出,,,,故可得出液体密度与弹簧秤拉力的数学表达式为,
则当弹簧秤示数为时,液体的密度;
根据上述分析可知,小桶的重力为,故弹簧秤的零刻线应从开始;
又因为弹簧秤的最大称量为,故,即弹簧秤的处为液体密度值和。
如图所示:
故答案为:;;;如上图。
从表中数据可以看出,弹簧秤的示数随着液体密度的增大而增大,但值得注意的是,小桶本身有一定的重力,因此,这是判断图象时的关键;
通过分析归纳出弹簧秤示数随液体密度变化的规律,求出小桶的重,便可推断出当弹簧秤示数为任意值时,液体密度的大小了;
明确小桶的重,便可确定弹簧秤的零刻度线位置,再利用表达式求出当弹簧秤示数为时液体的密度,即可进行标注。
根据图象或图表探究物质的规律是近两年出现较多的题目,图象可以使我们建立更多的感性认识,从表象中去探究本质规律,体验知识的形成过程,同时解答此题需具备一定的学科综合能力。
18.【答案】解:(1)鸡蛋在水中的浮力:F浮=G-F示=0.6N-0.1N=0.5N
(2)要探究浮力的大小与液体密度的关系,必须在物体排开液体的体积一定时,而BC两图可以看出鸡蛋不对;鸡蛋排开水的体积不等,所以不能得出浮力与液体密度的关系.
故答案为:0.5N;不对;鸡蛋在水和盐水中排开液体的体积是不同的.;
【解析】(1)根据实验法测浮力的方法:F浮=G-F示求出鸡蛋在水中受到的浮力.
(2)根据BC两图可知:鸡蛋在水和盐水中弹簧测力计的示数不同,说明浮力不同.影响浮力大小的因素是液体密度和物体排开液体的体积,而物体排开液体的体积是不同的,所以无法得出鸡蛋受到的浮力大小与液体的密度有关的结论.
19.【答案】解:
(1)木球的重力:G木=g=0.3kg×10N/kg=3N,
木球浸没时,其受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和绳子的拉力,
由于木球处于静止状态,受力平衡,根据力的平衡条件可得:
F浮=G木+T=3N+2N=5N,
木球浸没时,根据F浮=ρ液gV排可得木球的体积:
V木=V排===5×10-4;
所以木球的密度:
ρ木===0.6×103kg/;
(2)剪断细线,木球静止时处于漂浮状态,此时受到的浮力:F浮′=G木=3N,
则待木球静止后浮力变化量为:△F浮=F浮-F浮′=5N-3N=2N,
根据F浮=ρ液gV排可得排开水的体积变化量:
△V排===2×10-4;
则水面下降的高度(容器上部的水面下降):
△h===0.025m,
水对容器底的压强变化量:
△p=ρ水g△h=1.0×103kg/×10N/kg×0.025m=250Pa。
则由p=得,水对容器底的压力变化量:
△F=△pS2=250Pa×100×10-4=2.5N。
答:(1)木球的密度为0.6×103kg/;
(2)剪断细线,待木球静止后水对容器底压力的变化量为2.5N。;
【解析】
木球浸没时,此时受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和绳子的拉力,根据力的平衡条件,利用阿基米德原理和即可求出木球的体积,最后利用求出木块的密度。
剪断细线,木球漂浮,根据漂浮条件求出木球所受浮力的变化量,由于浮力减小,排开水的体积减小,求出水面下降的高度,然后利用求出压强的变化量,利用求出压力的变化量。
本题综合考查受力平衡和阿基米德原理的应用,关键是从图象上读出水面的下降高度的判断,注意底部所受压力一定利用计算,有一定的难度。