初中物理沪科版八年级全册第九章 浮力综合与测试当堂达标检测题
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沪科版八年级物理期末复习 第九章 浮力 单元练习 含答案
一、单选题
1.选择优良种子,是农业丰收的基本保证,盐水选种是我国农民常采用的选种方法:将待选的种子放入浓度适当的盐水中后,良种沉入水底,次种则漂浮于水面,很快就能完成选种工作,如图所示。但盐水浓度的把握是关键,如果盐水的浓度太低,则可能( )
A.所有种子都漂浮在水面B.所有种子都不受浮力
C.只有少量次种漂浮D.良种漂浮,而次种下沉
2.实验课上,小红同学通过向盐水中加水的方法,使原来漂浮在水面上的鸡蛋慢慢由漂浮变成悬浮最后下沉,则下列说法正确的是()
A.鸡蛋由漂浮到悬浮的过程中受到的浮力变小B.鸡蛋由漂浮到悬浮的过程中受到的浮力变大
C.鸡蛋由悬浮到沉底的过程中受到的浮力变小D.鸡蛋由悬浮到沉底的过程中受到的浮力变大
3.将一半径为R的实心金属球,用细线拉着,匀速缓慢地放入水深为2R的盛水容器中,
直至容器底部,水未溢出。下图能反映金属球从水面刚接触处开始至容器底部过程中,所受浮力的大小F与金属球浸入水中深度h的关系的是 ( )
A.B.C.D.
4.把一小球放人盛满酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3)的溢水杯中,它漂浮在液面上,从杯中溢出8g酒精;若将该小球放人盛满水的溢水杯中,则从杯中溢出水的质量( )
A.等于8gB.大于 8gC.小于8gD.无法判断
5.如图所示,甲、乙两台秤上各有一个容器,一个装满水而另一个未满,现各将一手指浸入水中,手指与容器壁、底均不接触。则在手指浸入水中之后,两台秤的示数变化情况是 ( )
A.甲变小,乙不变B.甲变大,乙不变C.甲不变,乙变大D.甲变小,乙变大
6.在装有不同液体的甲、乙两个烧杯中,同时放入两个完全相同的物体,当物体静止后两烧杯内液面恰好相平,如图所示。若液体对甲、乙两烧杯底部压强分别是p甲、p乙 , 液体对两物体的浮力分别是F甲、F乙 , 则对它们判断正确的是( )
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
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
8.用一只量筒、水、一根细针做实验,来测木块的某些物理量。下列说法中正确的是 ()
A.木块的体积、所受的浮力、质量和密度都能测量B.只能测木块的体积
C.只能测木块所受的浮力D.只能测木块的体积、质量和密度
9.某种材料制成的空心球漂浮在甲液体的液面上,但沉于乙液体中.利用这个信息可得()
A.该材料的密度一定小于甲液体的密度B.该材料的密度一定大于乙液体的密度
C.该材料的密度一定等于甲液体的密度D.该材料的密度一定等于乙液体的密度
10.某同学在清洗水果时,发现苹果、橙子和西瓜等水果都能漂浮在水面上,该同学根据水果漂浮在水面上的不同情况,作出了下列判断,其中正确的是( )
A.露出水面部分体积最大的水果,所受的浮力最大B.浸没水中部分体积最大的水果,所受的浮力最大
C.露出水面部分体积占水果总体积最大的水果,所受的浮力最大
D.浸没水中部分体积占水果总体积最大的水果,所受的浮力最大
11.三个体积相同的实心木球,铁球和铜球(ρ木<ρ铁<ρ铜),放入装有水银的容器中后,都漂浮在水银面上,则下列说法中不正确的是( )
A.木球受到的浮力最小B.铜球受到的浮力最大
C.三个球受到的浮力一样大D.浸在水银中的体积铜球最大
12.如图甲所示,弹簧测力计下挂着一个实心圆柱体,将它逐渐浸入装有水的烧杯中,弹簧测力计的示数,随圆柱体下表面浸入的深度h的变化如图乙所示。下列结论错误的是(g取10N/kg) ()
A.圆柱体的质量为0. 3kgB.圆柱体的体积为2. 0×10-4m3
C.圆柱体的密度为3×103kg/m3D.圆柱体刚好浸没时其下表面受到水的压强为400Pa
13.有一种被称作“跟屁虫”的辅助装备是游泳安全的保护神。“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,连接线是松驰的,气囊漂浮着,跟人如影相随。在人体力不支等情况下,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.气囊受到的浮力变大了C.气囊排开水的体积变小了D.人所受的重力方向改变了
14.有一长方体木块,分别以图甲和乙两种方式漂浮在水面上,若木块底部受到水的压力分别为F甲和F乙 , 则( )
A.F甲>F乙B.F甲=F乙C.F甲<F乙D.条件不足,无法比较
15.下列关于浮力的说法,正确的是( )
A.只有浸在液体里的物体才受到浮力,在空气中的物体不受浮力
B.乒乓球和玻璃球均浸在水中,则乒乓球受到浮力,玻璃球不受浮力
C.物体浸在液体中,由于受到浮力,物体的重力要变小
D.铁球浸没在水中缓慢下沉时,弹簧测力计示数不变,说明铁球所受浮力不变
16.一艘在水下向左潜行的潜艇,受到的浮力方向表示正确的是( )
A.B.C.D.
二、填空题
17.浸在水中的物体为什么会受到向上的浮力呢?如图所示,某实验小组为探究这个问题,在玻璃圆筒的两端蒙上绷紧程度相同的橡皮膜,将其浸没在水中:
(1)当玻璃圆筒沿水平方向放置时,由于________ ,且受力面积相等,所以水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力F向左和压力F向右的大小相等,水平方向的合力为0;
(2)当玻璃圆筒沿竖直方向放置时,水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力F向上大于F向下 , 竖直方向的合力不为0,方向________ ;
(3)结合(1)(2)可知浮力产生的原因是:________ .
18.如图所示,在弹簧测力计的挂钩下悬挂一个盛有水的小水桶,用一细线栓一铁球,当用手提细线上端将小球从空气中缓慢浸没在水中,使其静止,且不与桶壁、桶底接触,水未溢出;此时弹簧测力计的示数会 ________ 。(填“增大”、“减小”或“不变”)
19.课堂上,周老师用自制教具演示实验:将一只去盖、去底的饮料的瓶口朝下,把乒乓球(直径略大于瓶口直径)放入瓶内并注水,看到有少量水不断的从瓶口流出,此时乒乓球静止,原因是 ________ ;然后周老师用手堵住瓶口,一会乒乓球浮起来,原因是 ________ ;最终乒乓球处于 ________ 状态.
20.如图所示,两个相同的弹簧测力计,上端固定在同一高度,下端分别悬挂两个完全相同的柱形金属块.在其正下方同一水平面上放置两个完全相同的圆柱形容器.分别向甲、乙两个容器中缓慢注入水和盐水,当两个金属块各有一部分浸入液体中,且两个弹簧测力计的示数相等时,两个金属块下表面所受的液体压强的大小关系为P甲________P乙 , 两个容器底受到的液体压强的大小关系为P水________P盐水 .
21.如图所示,桌面上有甲、乙两个相同的容器,有体积相等的实心木球和实心铜球,容器中分别装有等质量的水和酒精,水、酒精、木球和铜球的密度关系为ρ酒精<ρ木<ρ水<ρ铜 , 将木球放入水中,铜球放入酒精中(无液体溢出),静止时,甲、乙两容器对桌面的压强分别为p1和p2 , 木球和铜球所受浮力分别为F1和F2 , 则p1________ p2 , F1________ F2(选填“大于”、“等于”或“小于”).
22.(2015•江西)如图所示,将一根试管由空气慢慢压入水中,试管越往下压,水对试管内空气的________越大,试管中空气的体积会________(选填“变大”、“变小”或“不变”).
三、计算题
23.如图所示,一密度均匀,质量为6kg,底面积为600cm2的长方体木块漂浮在静止的水面上,g=10N/kg,求:
①水对木块产生的浮力大小.
②木块浸入水中的深度.
③水在木块下表面上产生的压强大小.
24.如图所示,放在水平面上装满水的一溢水杯,水深为20cm。弹簧测力计挂着重为10N的物块,现将物块侵没在装满水的溢水杯中,静止后溢出水的质量为0.4kg(g取10N/kg)。求:
①弹簧测力计的示数;
②物体的密度。
25.(2016•兰州)如图所示,正方体A的边长为10cm,在它的上面放一个重为2N的物体B,此时正方体A恰好没入水中,已知g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3 . 求:
①正方体A受到的浮力的大小;
②正方体A的密度.
四、作图题
26.一烧杯放在斜面上,画出图中质量为0.5Kg的小球受浮力的示意图
27.图是一铁球从A点下沉至C点的过程,作出铁球在B点时受到的浮力和重力的示意图.
五、 实验探究题
28.如图所示是小新同学验证阿基米德原理的一个实验过程图:
(1)如果是你做这个实验,为了减小误差,则图中的操作步骤顺序为 ________ .
(2)图中 ________ 两个步骤是为了测量浮力的大小.
(3)下面是小新同学实验时设计的表格及填写的实验数据
实验
次数
物重
G/N
物体浸没水中测力计示数F/N
桶与排出水总重G1/N
空桶重
G0/N
浮力
F浮/N
排开水重
G排/N
1
1.2
0.7
1.1
0.6
0.5
0.5
2
2.0
1.5
1.0
0.6
0.5
0.4
3
2.4
1.7
________
0.6
0.7
0.7
①请你将该表格第三行数据补充完整.
②小新同学在进行数据分析时,发现第二次实验数据与其他两次反映的规律不相符,为了得到结论,他将第二次实验中G1的数据改为1.1N,G排的数据改为0.5N.
请你对他的做法进行评估:________;
如果是你,对这种情况采用的做法是:________ .
29.在“探究浮力大小与哪些因素有关”实验中,小芳同学将一块重4.2N的铁块悬挂在弹簧测力计的挂钩上:
(1)当她手持弹簧测力计将该铁块缓慢放入水中的过程中,发现弹簧测力计的示数逐渐变小,说明物体排开液面的体积变大,所受浮力变________;
(2)实验过程中,若弹簧测力计示数如图所示,此时铁块所受浮力为________ N;
(3)当铁块完全浸没在水中后,改变它在水中的深度,弹簧测力计的示数将________.
30.小强为了“探究浮力的大小跟排开的液体所受重力的关系”,做了如下的实验:(弹簧测力每小格示数是0.5N)
(1)请在A图中画出被测物体所受力的示意图.
(2)你认为更合理的实验顺序是________.
(3)通过实验你得到的结论是:浸在液体中的物体,所受浮力的大小等于________.
(4)如果实验中用的是水,你根据小强在实验中获得的数据,计算物体的体积是________ m3;你认为通过本实验获得的数据________(填“能”或“不能”)计算出此物体的密度.
(5)请你指出实验中的注意事项,(说出一条即可)________.
31.江浙两省居民的食用油以大豆油、菜籽油为主.然而有些不法商家为了获取暴利,大量购买地沟油用来加工各种食品,严重危害消费者的身心健康,为探究地沟油的检测方法,同学们进行了多种尝试.
(1)小明查阅资料发现:菜籽油的密度是0.91×103 kg/m3~0.92×103 kg/m3 , 大豆油的密度是0.92×103 kg/m3~0.94×103 kg/m3 . 他质疑:地沟油的密度与大豆油、菜籽油的密度会有明显差异吗?于是,小明利用简易器材展开了实验测量,如图所示:
(a)实验测得地沟油的密度是多少?(请完整书写解题过程)
(b)用密度测量法来检测地沟油是________ (有效/无效)的.
(2)小华查阅资料发现:菜籽油的凝固点是﹣10℃,大豆油的凝固点是﹣18℃,她质疑:地沟油的凝固点与大豆油、菜籽油的凝固点会有明显差异吗?于是,小华利用实验室制冷设备展开地沟油的冷冻、观察实验,实验数据如下表所示:
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
温度/℃
2
0
﹣2
﹣4
﹣4
﹣4
﹣4
﹣6
﹣8
﹣10
状态
液
液
液
固液混合
固液混合
固液混合
固液混合
固
固
固
(c)小华在实验室测得地沟油的凝固点是________℃.
(d)用凝固点测量法来检测地沟油是________(有效/无效)的.
(3)小丽走访有关部门,得知:长期食用地沟油,会明显增加脂肪肝、高血脂、高血压、胆囊炎、胃病、肥胖、心脏病和多种癌症的发病率;不法商贩通常会把地沟油与合格菜籽油、大豆油勾兑,手段更为隐蔽;江苏化工学院已摸索出新型检测方法,能让勾兑于菜籽油、大豆油中的地沟油“暴露踪迹”,只是检测较为繁复、成本也较高;地沟油其实是生产高级润滑油以及清洁柴油的优质原料,关于地沟油的整治和利用,请向有关部门提出合理化建议:________(一条即可).
32. 请根据所学的浮力知识,完成以下题目。
(1)________ 体积相同的铁块和木块放入水中,如图所示。受到浮力较大的是________,在图中画出木块的受力示意图。
(2)如图所示,将一挂在弹簧测力计下的金属圆柱体缓慢放入水中(水足够深),h表示圆柱体下表面到水面的距离。则在柱体接触容器底之前,测力计对圆柱体的拉力F拉与h、圆柱体所受浮力F浮与h、烧杯底受水的压力F压与h、圆柱体重力G与h的关系图象中(如图所示),正确的是( )
33.建设中的港珠澳大桥由桥梁和海底隧道组成,隧道由一节一节用钢筋混凝土做成的空心沉管连接而成建造隧道时,先将沉管两端密封,如同一个巨大的长方体空心箱子,然后让其漂浮在海面上,再用船将密封沉管拖到预定海面上,向其内部灌水使之沉入海底。宽.高分别是180m,35m,10m,总质量为6×107kg(海水密度取1.0×103kg/m3 , g取10N/kg)
(1)漂浮在海面上的密封沉管,在灌水前受到的浮力F浮=________N
(2)在对密封沉管灌水使其下沉过程中,其下表面受到海水的压强大小将________,当密封沉管上表面刚好水平浸没在海水中时,注入的海水至少为________kg,此时其下表面受到海水的压力等于________N.
(3)当密封沉管灌水下沉到海底后,将其下半部分埋入海底的泥沙中,再将灌入其中的海水全部抽出,此时空心密封沉管不会再上浮,请用浮力的知识来解释其原因。
答:________
参考答案
第 1 题:
【答案】 C
【考点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】将种子放入盐水中后,由于干瘪、虫蛀的种子重力较小,故受到的浮力大于重力而使种子上浮,直至浮力等于重力时漂浮于水面上;而饱满的种子,本身重力较大,故重力大于所受浮力,故种子会下沉.但如果盐水的浓度太低,因为种子排开盐水的体积不变,所以种子受到盐水的浮力减小,所以只有少量次种漂浮,当种子受到的浮力大于种子重力时,就可以浮起来。
【点评】解决本题的关键是熟知物体的浮沉条件:当, 物体处于上浮状态;当, 物体处于漂浮状态或悬浮状态;, 物体处于下沉状态。
第 2 题:
【答案】 C
【考点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】鸡蛋由漂浮到悬浮的过程中,虽然水的密度在变小,但鸡蛋所受浮力始终都等于鸡蛋重力,也就是说鸡蛋所受浮力始终不变,故A,B错误;
由悬浮到沉底过程中,排开水的体积不变,但水的密度在变小,即受到的浮力变小,故C正确、D错误.
故选C.
【分析】向盐水中加水,水的密度慢慢变小,鸡蛋浸没水中,排开水的体积不变,但液体密度变小,鸡蛋所受浮力变小,当水的密度和鸡蛋密度相等时,鸡蛋悬浮,继续加水,水的密度继续变小,当水的密度小于鸡蛋密度时,鸡蛋下沉.不管悬浮或漂浮,鸡蛋所受的浮力始终等于自身的重力.本题考查物体的沉浮条件和浮力公式的应用,关键知道物体密度大于液体密度时物体下沉,物体密度等于液体密度时物体悬浮,物体密度小于液体密度时物体漂浮,不管漂浮或悬浮,浮力始终等于自身的重力,还要知道影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积.
第 3 题:
【答案】 C
【考点】阿基米德原理
【解析】解答:根据公式 可知,完全没入以前,深度越大,排开水的体积越大,浮力越大;完全浸没后,排开水的体积不再改变,不管深度怎样改变,浮力大小不变。由于是球体h与V球前一半体积随着浸入的深度越深体积变化越快,后一半体积随着深度越深体积变化越慢,直到完全浸没故C对、ABD错,选择C。分析:结合阿基米德原理以及球体体积的变化分析
第 4 题:
【答案】 A
【考点】阿基米德原理,物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】小球在酒精中是漂浮的,把小球放到密度大于酒精的水中,还是漂浮的。把一小球放人盛满酒精从杯中溢出8g酒精;溢出酒精的质量等于小球的质量,若将该小球放人盛满水的溢水杯中,则从杯中溢出水的质量等于小球的质量,所以溢出水的质量等于8g。故选A。
考点:本试题考查的是浮力。
【点评】对于此类试题,学生应把握小球在酒精中是漂浮的,把小球放到密度大于酒精的水中,还是漂浮的。漂浮时浮力等于重力,所以从杯中溢出酒精的质量等于从杯中溢出水的质量。
第 5 题:
【答案】 C
【考点】阿基米德原理,浮力的利用
【解析】
【解答】甲中浸入手指后,水溢出,液面的高度不变,故水对底部的压强不变,压力也不变,故台秤所受压力不变,示数不变;
乙中浸入手指后,液面高度升高,液体对底部压强变大,故压力变大,台秤的示数变大;
故选C.
【分析】台秤的示数为容器的底部对台秤的压力,可由液体压强求压力.当手指浸入后,我们不能再利用水的重力求压力,此时应灵活的利用压强公式进行判断.
第 6 题:
【答案】 A
【考点】液体的压强的特点,浮力的利用
【解析】【解答】两个物体完全相同,在甲中悬浮,在乙中漂浮,它们所受浮力都等于自身的重力,所以浮力相等;根据浮力的公式F浮=ρgV排 , 在浮力相同的情况下,甲排开液体的体积小,所以甲液体的密度大.又因为当物体静止后两烧杯中液面恰好相平,根据公式p=pgh可知甲的压强大。
故选A
【分析】判断液体对两物体的浮力,应从浮沉条件的角度进行考虑,再根据浮力的公式,结合图中排水体积的情况,推理得出液体密度的大小.
第 7 题:
【答案】 B
【考点】液体的压强的特点,阿基米德原理
【解析】【解答】小球在甲液体中漂浮,小球受到的浮力等于小球重;在乙液体中悬浮,小球受到的浮力等于小球重;因为两小球相同,所以两球受到的浮力相等,即F甲=F乙;
小球在甲液体中漂浮,ρ甲>ρ球 ,
小球在乙液体中悬浮,ρ乙=ρ球 ,
∴ρ甲>ρ乙 ,
∵p=ρgh,h相同,
∴对容器底部的压强p甲>p乙 .
故选B.
【分析】小球漂浮或悬浮时浮力等于重力,根据物体的浮沉条件比较小球受浮力大小关系;
在甲中漂浮,液体的密度大于小球的密度,在乙中悬浮,液体密度等于乙球的密度,据此得出两种液体的密度关系,又知道液体深度相同,根据公式p=ρgh可比较对容器底部的压强.
第 8 题:
【答案】 A
【考点】质量及其特性,密度及其特性,阿基米德原理,浮力大小的计算
【解析】
【解答】用针扎着木块浸没入量筒的水中,可测出它排开水的体积,也就是木块的体积;同时根据排水的体积,利用浮力的公式可算出木块受到的水的浮力;根据木块漂浮时排水的体积,可测出漂浮时受的浮力,此时的浮力就等于木块的重力,根据G=mg可求出木块的质量;有了质量和体积,根据公式ρ=可求出木块的质量.因此,通过分析可知木块的体积、密度、质量、浮力都可以求出.
故选A.
【分析】利用现有的器材能否测出选项中所列的量,我们必须拿出可行的方法来才能说明问题,因此,要先确定方法才行.此题的设计较为巧妙,利用非常简单的仪器,借助所学的物理知识可求出多个重要的物理量,而且方法简单,思路明确,非常值得我们学习和借鉴.
第 9 题:
【答案】 B
【考点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】
【分析】根据生活经验和物体的浮沉条件:木块(ρ<ρ水)总会漂浮在水面上(无论实心、空心);
铁块(ρ>ρ水),在水中实心的将下沉,空心的可能下沉、悬浮,也可能上浮至漂浮.
据此分析判断.
【解答】设该材料的密度为ρ,
若ρ<ρ甲 , 空心球会漂浮在甲液体的液面上;
若ρ>ρ甲 ,
若球是实心的,球会下沉;
若球是空心的,当球的整体密度小于甲液体的密度时,球会漂浮在甲液体的液面上;
故A、C都错.
∵空心球沉于乙液体中,
∴ρ>ρ球>ρ乙 , 故B正确,D错.
故选B.
【点评】根据物体的密度与液体的密度的大小关系确定物体在液体中的状态:
放入液体中的物体,若ρ物<ρ液体 , 物体将上浮至漂浮;若ρ物=ρ液体 , 物体将悬浮;若ρ物>ρ液体 , 物体将下沉至液体底
第 10 题:
【答案】 B
【考点】阿基米德原理,物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】浸在液体的物体所受的浮力,大小等于它排开液体受到的重力,因为苹果、橙子和西瓜等水果都能漂浮在水面上,故由F浮=G排=ρ水gV排可知,浸没水中部分体积最大的水果,所受的浮力最大.
故选B.
【分析】根据阿基米德原理的内容:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体的重力即可解答此题.本题是对阿基米德原理的一个直接考查.难度不大,但是要深刻理解阿基米德原理才可做出正确选择.
第 11 题:
【答案】 C
【考点】浮力及其产生原因,浮力大小的计算,探究浮力大小的实验
【解析】∵三个实心球的体积相等,且ρ木<ρ铁<ρ铜 ,
∴根据m=ρV可知,m木<m铁<m铜 ,
∵三球在有水银的容器中都漂浮,
∴根据漂浮的条件F浮=G物可得:F浮木<F浮铁<F浮铜 ,
∵F浮=ρgV排 ,
∴V排木<V排铁<V排铜 .
故选C.
第 12 题:
【答案】 B
【考点】弹簧测力计及其使用,阿基米德原理,浮力大小的计算
【解析】析:(1)由F-h图象可知,当h=0(圆柱体没有浸入水),弹簧测力计的示数为圆柱体重;当h≥4cm(圆柱体全浸入水),弹簧测力计的示数加上圆柱体 受到的水的浮力等于圆柱体重;据此求出圆柱体受的浮力(最大浮力).上面求出了圆柱体重,利用重力公式求出圆柱体的质量;
(2)求出了球全浸入时受到的浮力,利用阿基米德原理求圆柱体的体积(排开水的体积),再利用密度公式求圆柱体的密度.
(3)由图知,圆柱体刚浸没时下表面所处的深度为4cm,根据液体压强公式求此时圆柱体下表面受到的水的压强.
【解答】(1)由图可知,圆柱体重G=3N,
∵当圆柱体全浸入时,弹簧测力计的示数F′=2N,
∴圆柱体受到的最大浮力(全浸入时):
F浮=G-F′=3N-2N=1N;
圆柱体的质量:
m===0.3kg;故A正确,不符合题意;
(2)∵圆柱体全浸入时圆柱体受到的浮力:
F浮=ρ水gV排═ρ水gV,
∴圆柱体的体积:
V===1×10-4m3; 故B错误,符合题意;
圆柱体的密度ρ===3×103kg/m3 . 故C正确,不符合题意.
(3)由图知,当圆柱体下表面浸入深度h为4cm时:
h=4cm=0.04m,
圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强:
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa;故D正确,但不符合题意;
故选B.
【点评】本题考查知识点比较多,密度的计算、重力的计算、压强的计算、浮力的计算及其公式变形,会识图并从中得出相关信息是本题的关键,属于难题.
第 13 题:
【答案】 B
【考点】重力及其大小的计算,阿基米德原理,物体的浮沉条件及其应用
【解析】【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、D不符合题意;
在体力不支等情况下,人下沉,把气囊压入水中,气囊排开水的体积变大,浮力变大,所以C不符合题意、B对.
所以选B.
重力、浮力
【点评】在地球附近,由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力,重力的方向是竖直向下的,将气囊压入水中时,人受重力的大小和方向不变,但排开水的体积变大,浮力变大,防止人下沉
第 14 题:
【答案】 B
【考点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】解:由于物体受到的浮力等于上、下表面的压力差,即F浮=F下﹣F上;
由图可知,两个物体都漂浮在水面上,上表面受到水的压力为0,则有:F甲=F甲浮 , F乙=F乙浮;
又因为F甲浮=F乙浮=G,所以F甲=F乙 .
故选B.
【分析】解答此题可以从浮力产生的原因入手,浸在液体中的物体,受到液体对它竖直向上的浮力,而浮力大小等于物体上、下表面受到的压力差;另外,漂浮在液面的物体,其浮力等于重力.
第 15 题:
【答案】 D
【考点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】解:液体和气体对浸在其中的物体有竖直向上的托力,
物理学中把这个托力叫做浮力,故选项A、B错误.
重力是由于地球的吸引而使物体受到得力,与浮力无关,故C错误;
铁球浸没在水中缓慢下沉时,由于此时铁球全部浸没,
所以所受浮力不变,弹簧测力计示数不变,故D正确.
故选D.
【分析】从浮力产生的原因和浮力的定义去分析此题.
第 16 题:
【答案】 D
【考点】浮力的示意图
【解析】【解答】解:在水下向左潜行的潜艇,受到的浮力方向是向上的,故ABC错误,D正确.
故选D.
【分析】浮力产生的原因是液体(或气体)对物体上下表面的压力差;浮力的方向是竖直向上的.
第 17 题:
【答案】 同一深度,液体压强相等;竖直向上;上下两个表面的压力差
【考点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】(1)当玻璃圆筒沿水平方向放置时,由于同一深度,液体压强相等,且受力面积相等,所以水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力F向左和压力F向右的大小相等,水平方向的合力为0;
(2))当玻璃圆筒沿竖直方向放置时,根据液体压强的变形公式F=ps水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力F向上大于F向下 , 竖直方向的合力不为0,方向竖直向上;
(3)因此液体会对正方体产生一个向上的和向下的压力不相等,压力差F差=F向上﹣F向下=.实际上,这个压力差就是液体对正方体的浮力.
故答案为:(1)同一深度,液体压强相等;(2)竖直向上;(3)上下两个表面的压力差.
【分析】物体浸在液体(或气体)中,物体将受到的液体(或气体)对它产生的压力,求出合力,即受到的浮力,从而得出浮力产生的原因是液体(或气体)对物体上下表面的压力差;浮力的方向是竖直向上的.
第 18 题:
【答案】 增大
【考点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】解:原来弹簧测力计的示数等于水和桶的重力;
当铁球浸没水中时,铁球将受到浮力作用,并且浮力小于铁球的重力;
将水、水桶和铁球看作一个整体,对其受力分析可知,竖直向上弹簧测力计的拉力和手的拉力等于水、水桶和铁球的总重力,由于铁球受浮力的作用,因此手的拉力小于铁球的重力,因此弹簧测力计的示数等于水、水桶和铁球的总重力减去手的拉力,则弹簧测力计的示数大于水和桶的重力,故弹簧测力计的示数增大。
故答案为:增大。
【分析】先确定铁球没有放入水中时弹簧测力计示数的大小,然后根据铁球浸没水中受浮力的作用,确定手的拉力与铁球重力的关系,再将水、桶以及铁球看作整体进行受力分析,从而得出弹簧测力计的示数与水和桶重力的关系,进一步得出弹簧测力计示数的变化。
第 19 题:
【答案】 乒乓球不受浮力;乒乓球受到浮力的作用;漂浮
【考点】浮力及其产生原因,物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:图中乒乓球静止时,虽然有少量水从瓶口流出,但乒乓球下表面受到的压力小于上表面受到的压力,所以不受浮力作用;
用受堵住瓶口,乒乓球受到浮力作用,当浮力大于重力时,乒乓球上浮,最终乒乓球漂浮在水中.
故答案为:乒乓球不受浮力;乒乓球受到浮力的作用;漂浮.
【分析】根据浮力产生的原因进行分析;浮力大于重力,物体上浮,最终物体处于漂浮状态.
第 20 题:
【答案】 =|<
【考点】压强的大小及其计算,液体压强计算公式的应用,浮力及其产生原因,阿基米德原理,浮力大小的计算
【解析】【解答】解:(1)两个完全相同的柱形金属块的重力相等, 当两个弹簧测力计的示数相等时,由F浮=G﹣F′可知,两圆柱体受到的浮力相等,
由浮力产生的原因可知F浮=F下﹣F上=F下﹣0=F下 , 即两个金属块下表面所受的液体压力相等,
因相同柱形金属块的底面积相等,
所以,由p= 可知,两个金属块下表面所受的液体压强相等,即p甲=p乙;(2)两个相同的弹簧测力计,上端固定在同一高度,下端分别悬挂两个完全相同的柱形金属块,
当弹簧测力计的示数相等时,两柱形金属块下表面到相同容器底部的距离相等,
因盐水密度大于水的密度,且浮力相等,所以,由F浮=ρ液gV排的变形式V排= 可知,柱体金属块排开盐水的体积较小,其浸入盐水的深度较小,则盐水的深度较小,如图所示:
因盐水的密度较大,而盐水的深度较小,所以,不能直接用p=ρgh判断液体对容器底的压强;
在两金属块下表面处作一水平虚线,把液体对容器底的压强分为上下两部分液体产生的压强,
由(1)知p甲=p乙 , 即p水上=p盐水上﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
由前面分析可知,虚线以下的液体深度相等,且盐水密度较大,由p=ρgh可得,p水下<p盐水下﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
则p水上+p水下<p盐水上+p盐水下 ,
即p水<p盐水 .
故答案为:=;<.
【分析】(1)两个完全相同的柱形金属块的重力相等,根据F浮=G﹣F′可知两个弹簧测力计的示数相等时圆柱体受到的浮力关系,根据浮力产生的原因F浮=F下﹣F上可知两个金属块下表面所受的液体压力关系,根据p= 可知两个金属块下表面所受的液体压强的大小关系;(2)两个相同的弹簧测力计,上端固定在同一高度,下端分别悬挂两个完全相同的柱形金属块,当弹簧测力计的示数相等时,两柱形金属块下表面到相同容器底部的距离相等,根据阿基米德原理可知排开水的体积关系,从而得出容器内液体的深度;若盐水的深度较小,但盐水的密度较大,此时不能直接用p=ρgh判断液体对容器底的压强;需在两金属块下表面处作一水平虚线,把液体对容器底的压强分为上下两部分液体产生的压强,然后分别比较这两部分压强的大小关系,最终可得两个容器底受到的液体压强的大小关系.
第 21 题:
【答案】 小于 ;大于
【考点】压强大小比较,浮力大小的计算
【解析】【解答】解:
(1)根据ρ=, G=mg=ρVg,
实心木球和实心铜球体积相等,则G木<G铜 ,
甲、乙是两个相同的容器,容器中分别装有等质量的水和酒精,容器对水平桌面的压力:
F=G容+G液+G球 ,
所以甲、乙两容器对桌面的压力F甲<F乙 ,
由p=, S相同,所以p1<p2;
(2)因为ρ酒精<ρ木<ρ水<ρ铜 , 所以木球放入水中漂浮,铜球放入酒精中都下沉,
木球受到浮力F1=G木=ρ木gV,
铜球受到浮力F2=ρ酒精gV,
所以F1>F2 .
故答案为:小于;大于.
【分析】(1)由G=ρVg判断实心木球和实心铜球重力关系.容器对桌面压力大小等于容器的总重力,根据p=判断p1和p2的大小关系;
(2)由水、酒精、木球和铜球的密度关系,判断木球和铜球在液体中的状态,由阿基米德原理可判断它们受到的浮力大小关系.
第 22 题:
【答案】 压强;变小
【考点】阿基米德原理
【解析】【解答】解:
将一根试管由空气慢慢压入水中,试管越往下压,进入水中的部分越大,由于水的内部存在压强,所以水对试管内的空气也有压强,并且越来越大;
在水的压强作用下,空气柱被压缩,体积减小.
故答案为:压强;变小.
【分析】①液体内部存在压强,液体对浸入其中的物体有压强;
②力可以改变物体的形状,气体分子间距较大,容易被压缩.
第 23 题:
【答案】 ①木块的重力:G=mg=6kg×10N/kg=60N;
木块漂浮,所以水对木块产生的浮力:F浮=G=60N.
②木块的底面积:S=600cm2=6×10﹣2m2 ,
根据F浮=ρ水gV排可得,木块排开水的体积:
V排= = =6×10﹣3m3 ,
木块浸入水中的深度:h= = =0.1m.
③水在木块下表面上产生的压强为:
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa.
答:①水对木块产生的浮力大小为60N.②木块浸入水中的深度为0.1m.③水在木块下表面上产生的压强大小为1×103Pa.
【考点】液体的压强的计算,阿基米德原理,物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】①根据漂浮条件求水对木块产生的浮力大小.②根据F浮=ρ水gV排求出木块排开水的体积,然后利用 计算木块浸人水中的深度.③利用p=ρ水gh计算水在木块下表面上产生的压强大小.
此题考查浮力和液体压强的计算,涉及到物体漂浮条件、阿基米德原理的应用,关键是公式的灵活运用,解答过程中应注意单位换算.
第 24 题:
【答案】 解:
①物块受到浮力:
F浮=G排=m排g=0.4kg×10N/kg=4N,
弹簧测力计读数F=G﹣F浮=10N﹣4N=6N;
②F浮=G排=ρ水gV排=ρ水gV物可得;
物块的体积:
V=V排= = =4×10﹣4m3 ,
物块的质量:
m= = =1kg,
物块的密度:
ρ= = =2.5×103kg/m3。
答:①弹簧测力计的读数为6N;②物块的密度为2.5×103kg/m3。
【考点】密度公式及其应用,阿基米德原理
【解析】【分析】①已知物块排开水的质量,可以得到物块受到的浮力;已知物块的重力、受到的浮力,两者之差就是弹簧测力计的拉力;②根据浮力公式F浮=G排=ρ水gV排=ρ水gV物可以得到物块排开水的体积,也就是物块的体积;已知物块的体积和重力,利用密度公式得到金属块的密度。此题考查的是阿基米德原理的应用和力的平衡关系的应用,属于力学综合题,要仔细解答。
第 25 题:
【答案】 解:①如图,正方体A浸没在水中,V排=V=(0.1m)3=0.001m3 ,
正方体A受到的浮力的大小:F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×0.001m3×10N/kg=10N;
②如图,A和B一起处于漂浮状态,
所以F浮=GA+GB ,
则正方体A的重力:GA=F浮﹣GB=10N﹣2N=8N,
正方体A的质量:mA= = =0.8kg,
正方体A的密度:
ρA= = =0.8×103kg/m3 .
答:①正方体A受到的浮力的大小为10N;②正方体A的密度为0.8×103kg/m3 .
【考点】密度公式及其应用,阿基米德原理
【解析】【分析】①正方体A浸没水中,排开水的体积等于A的体积,利用阿基米德原理求A受到的浮力的大小;②A和B一起处于漂浮状态,受到的浮力等于总重力,据此求A的重力、质量,再利用密度公式求物体A的密度.本题考查了重力公式、密度公式、阿基米德原理和物体漂浮条件的应用,利用漂浮条件求出物体A的重力是关键.
第 26 题:
【答案】 解:如图所示:
【考点】浮力大小的计算,浮力的示意图
【解析】【解答】由图可知,小球漂浮,受到的浮力和自身的重力相等,
即F浮=G=mg=0.5kg×10N/kg=5N,
从重心开始竖直向上画一条带箭头的线段,如图所示:
【分析】(1)当物体漂浮在液面时,物体受到的浮力方向竖直向上,作用点在物体重心上,浮力大小等于重力;
(2)用一条带箭头的线段把浮力的大小、方向、作用点表示出来,就是浮力的示意图.
第 27 题:
【答案】 解:如图所示:
【考点】重力示意图,阿基米德原理
【解析】【解答】解:铁球在下沉的过程中,重力大于所受浮力,重力的线段要大于浮力的线段的长度,两个力都作用在重心,方向相反,如图所示: .
【分析】铁球从A点下沉至C点,说明此时受到的浮力要小于重力;根据力的示意图的画法做出示意图.
第 28 题:
【答案】 (1)DABC
(2)AB
(3)1.3
;没有实事求是的科学态度,做法不正确
;分析原因,重新实验
【考点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)因为小桶重为0.6N,排开水的重力等于石块所受的浮力,所以图c中弹簧测力计的示数=0.6N+0.5N=1.1N;为了避免实验错误,在小桶接水前,应先测出其重力,所以合理的实验顺序为DABC.
(2)图A是测物体的重力;图B由于受到水的浮力,测力计的示数变小;根据F浮=G﹣F拉可求得浮力,故图中AB两个步骤是为了测量浮力的大小.
(3)①由表中数据可知,表中数据为0.6N+0.7N=1.3N;
②小新为了得出结论,他将第二次实验中G1的数据改为1.1N,G排的数据改为0.5N,他的做法是错误的,不符合实验要求,物理实验要坚持实事求是的态度.他下一步的操作应找出原因重做实验.
故答案为:(1)DABC;(2)AB;
(3)①1.3;
②没有实事求是的科学态度,做法不正确;分析原因,重新实验.
【分析】(1)通过图a的弹簧测力计可读出石块的重力;通过b与a弹簧测力计的示数差可求出石块所受浮力的大小;图c中弹簧测力计的示数等于小桶的重加石块的浮力;用小桶接水前,应先测出其重力.
(2)图A是在空气中测出物体的重力,然后将它浸没在溢水杯中,由于物体受到水向上托的力(浮力),弹簧测力计的示数肯定减小;
(3)①根据空桶重和排开水重可得出结论;
②在实验过程中,应实事求是,不应该随意改动测量数据.
第 29 题:
【答案】 (1)大
(2)0.4
(3)不变
【考点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】解:(1)物体浸入液体时受到的浮力等于物体的重力与弹簧测力计拉力之差,在铁块逐渐浸入水中的过程中,重力不变,排开水的体积逐渐变大,浮力逐渐变大,根据F=G﹣F浮可知,弹簧测力计示数逐渐变小.(2)据右图可知,测力计的分度值是0.2N,故此时测力计的示数是3.8V,故此时所受的浮力是:F浮=G﹣F水=4.2N﹣3.8N=0.4N;(3)当铁块完全浸没在水中后,改变它在水中的深度,此时液体的密度不变,排开液体的体积不变,所以物体所受的浮力不变,故测力计的示数不变.故答案为:(1)大;(2)0.4;(3)不变.
【分析】(1)浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力作用,根据F=G﹣F浮可知,受到的浮越大,则弹簧测力计的示数越小;(2)读出测力计的示数,而后据公式F浮=G﹣F水计算浮力即可;(3)据阿基米德原理可知,浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关;与浸没的深度无关.
第 30 题:
【答案】 (1)解:已知弹簧测力每小格示数是0.5N,由图A知,物体的重力G=2.5N,物体受重力和测力计的拉力作用,二者大小相等,重力方向竖直向下,拉力方向竖直向上,如图所示:
(2)DABC
(3)物体排开液体所受到的重力
(4)1×10﹣4|能
(5)物体要缓慢浸入水中,弹簧测力计要尽量竖直,弹簧测力计要调零等
【考点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】解:(2)合理的实验顺序是:D、测出空桶所受的重力;
A、测出物体所受的重力;
B、把物体浸没在装满水的溢水杯中,测出物体所受的浮力,收集物体排开的水;
C、测出桶和排开的水所受的重力.
故合理的实验顺序是DABC;(3)根据阿基米德原理,浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它排开液体所受的重力.(4)由图AB中实验数据可知,物体受到的浮力:F浮=G﹣F拉=2.5N﹣1.5N=1N,
由公式F浮=ρ水gV排可得,
物体的体积:V=V排= = =1×10﹣4m3 ,
本实验获得的数据能计算出此物体的密度,过程如下:
由公式G=mg得,
物体的质量:m= = =0.25kg,
物体的密度:ρ= = =2.5×103kg/m3 . (5)为了保证实验的准确性,在操作中应该注意的事项包括:物体要缓慢浸入水中,弹簧测力计要尽量竖直,弹簧测力计要调零等.
故答案为:(1)见上图;(2)DABC;(3)物体排开液体所受到的重力;(4)1×10﹣4m3;能;(5)物体要缓慢浸入水中,弹簧测力计要尽量竖直,弹簧测力计要调零等.
【分析】(1)物体受重力和拉力,二者是一对平衡力,根据二力平衡条件的特点画出两个力;(2)要先测物体的重力和空桶的重力,然后再把物体没入水中,测出物体受到的拉力,根据称重法求出浮力;最后再测出桶和溢出水的重力得出排开水的重力;(3)根据阿基米德原理进行解答;(4)根据物体完全浸没在水中时的浮力计算出体积;根据A测出物体的重力,可计算出其质量,则可计算出物体的密度;(5)在实验中为减小误差,应在溢水杯中装满水,浸入时要缓慢,测力计要竖直等.
第 31 题:
【答案】 (1)无效
(2)﹣4|有效
(3)在各城市设立地沟油收购点,集中收购并由相关企业加工用于工业用途
【考点】熔点和凝固点,液体密度的测量,物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:(1)(a)排开液体的体积:v= = =50cm3 , 地沟油的密度:ρ油= = = =0.92g/cm3; (b)因为地沟油的密度与以上两种油的密度十分接近,所以用密度测量法来检测地沟油是无效的;(2)(c)读图可知小华在实验室测得地沟油的凝固点是﹣4℃;
(d)地沟油的凝固点与以上两种油有明显的差异,所以用凝固点测量法来检测地沟油是有效的;(3)建议合理即可,考虑从增强政府监管力度,有关部门严厉打击,提高民众防犯意识,截断利益链条,引向合理利用等多个角度考虑均可.
故答案为:(a)0.92g/cm3;(b)无效;(c)﹣4℃;(d)有效;(3)在各城市设立地沟油收购点,集中收购并由相关企业加工用于工业用途.(合理即可)
【分析】(1)根据浮沉条件,加了砝码的器皿所排开液体的质量(重力)都等于漂浮物体自身的质量(重力),有了m水和ρ水我们就可以求出排开水的体积了,从图中可以看出,加了砝码的器皿漂浮在水中和地沟油中所排开的体积V是相同的,再根据排开地沟油的质量m油就可以得到它的密度了.如果地沟油的密度与其他食用油的密谋没有明显的差别,则用密度测量法来检测地沟油是无效的.(2)从数据表格中可以看出,当温度为﹣4℃时,地沟油呈固液混合态,而高于和低于这一温度分别呈液态和固态,我们可以断定其凝固点就是﹣4℃,而这一温度与菜籽油的﹣10℃、大豆油的﹣18℃相差明显,因而这种检测方法是有效的.(3)地沟油的整治需要多措并举,这既是政府和相关部门的责任,作为普通公民也应尽自己的一份力.
第 32 题:
【答案】 (1)铁;
(2)A
【考点】液体的压强的特点,阿基米德原理,浮力的示意图
【解析】【解答】解:(1)由图知V木排<V铁排 , 根据F浮=ρ液V排g知F木浮<F铁浮;物体受重力和浮力的作用,且这两个力的大小相等。
(2)圆柱体逐渐浸入水中的过程中,浸入水中越深,它排开水的体积越大,根据F浮=ρ液V排g知受到的浮力越大,弹簧测力计的示数越小,即拉力越小,水面逐渐升高,根据p=ρgh和p=的变形式F=pS知F越来越大;浸没后,它排开水的体积不变,受到的浮力不变,则弹簧测力计的示数也不变,即拉力不变,水面液不变,烧杯底受水的压力F压也不变,拉力是先变小后不变,浮力是先变大后不变,烧杯底受水的压力F压先变大后不变,G一直不变.A图符合题意,B、C、D不符合题意。
故答案为:(1)铁;;(2)A。【分析】(1)根据F浮=ρ液V排g分析得出答案;物体受的重力和浮力是一对平衡力;(2)根据F浮=ρ液V排g分析出浮力的变化,判断拉力F拉和水面的高度变化,再根据p=ρgh和p= F S 的变形式F=pS判断烧杯底受水的压力F压的变化;物体受到的重力不变。
第 33 题:
【答案】 (1)6×108
(2)变大
;3×106
;6.3×108
(3)沉管下半部分埋入海底的泥沙中,下表面与水不接触,不受海水向上的压强,向上的压力为0,根据浮力的产生原因,沉管不再受海水的浮力.
【考点】液体的压强的特点,浮力及其产生原因,阿基米德原理
【解析】解答:沉管灌水前处于漂浮状态,受平衡力作用:F浮=G=mg=6×107kg×10N/kg=6×108N;1液体压强计算公式p=ρgh表明,液体内部的压强随深度的增大而增大,密封沉管灌水使其下沉过程中,其下表面所处的深度越来越大,受到海水的压强将变大;
2当密封沉管上表面刚好水平浸没在海水中时,浮力等于沉管和注入海水的重力F总浮=G总=G管+G水 ,
沉管浸没水中,受到的浮力为:
F总浮=ρgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×(180m×35m×10m)=6.3×108N
至少注入海水的重力:G水=F总浮-G管=6.3×108N×6×108N=3×107N,至少注入海水的质量。
浸没在水中的物体受到的浮力等于上下表面的压力差,因为沉管刚好浸没在水中,故沉管的上表面受到水的压力为0,沉管下表面受到海水的压力就等于沉管此时受到的浮力:F下=6.3×108N。
沉管下半部分埋入海底的泥沙中,下表面与水不接触,不受海水向上的压强,向上的压力为0,根据浮力的产生原因,沉管不再受海水的浮力,此时空心密封沉管不会再上浮
分析:浮力的相关计算,阿基米德原理的利用。
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