苏科版八年级下册物体的浮与沉同步练习题
展开1.水平桌面上放有两个完全相同的烧杯,分别盛有甲、乙两种液体.将质量相等、体积不等(VM
(2)M的密度大于N的密度
(3)甲液体对杯底的压强大于乙液体对杯底的压强
(4)若将N也放入甲液体中静止时,N沉在杯底
A.(1)(3)B.(1)(4)C.(2)(3)D.(2)(4)
【答案】C
【解析】(1)根据物体浮沉条件比较两物块所受浮力关系;
(2)根据密度公式比较两物块的密度关系;
(3)首先根据阿基米德原理比较两种液体的密度关系,然后根据液体压强公式比较杯底受到的压强关系;
(4)首先根据两种液体的密度关系判断N放入甲液体中的状态.
详解:(1)物块M在甲中漂浮,则F浮M=GM;物块N在乙中悬浮,则F浮N=GN;而两物块质量相等,即GM=GN,所以M受到的浮力等于N受到的浮力.故(1)错误;
(2)由图知,M的体积小于N的体积,两物块质量相等,根据可知,M的密度大于N的密度.故(2)正确;
(3)由图知,M排开液体的体积小于N排开液体的体积,又知M受到的浮力等于N受到的浮力;根据F浮=ρ液gV排可知,甲液体的密度大于乙液体的密度,即ρ甲>ρ乙;两液面等高,根据p=ρ液gh可知,甲液体对杯底的压强大于乙液体对怀底的压强.故(3)正确;
(4)物块N在乙中悬浮,则ρN=ρ乙,又因为ρ甲>ρ乙,所以ρN<ρ甲,故将N放入甲液体中静止时,N漂浮,故(4)错误.
2.如图所示,将甲、乙两容器放在水平桌面上,甲、乙两容器的底面积分别为S甲和S乙。甲容器中盛有密度为ρ1的液体,乙容器中盛有密度为ρ2的液体。现将体积相等的A、B两个物体分别放入甲、乙两容器后,物体A悬浮,物体B漂浮且有一半体积露出液面,此时两容器中液面相平。液体对甲容器底部的压强为p1、压力为F1,液体对乙容器底部的压强为p2、压力为F2.。已知物体A与物体B的密度之比为2︰3,S乙等于4S甲。则下列判断正确的是( )
A.p1=p2,F1>F2B.p1<p2,6F1=F2
C.3p1=p2,12F1=F2D.p1>p2,F1=4F2
【答案】C
【解析】物体A悬浮,物体B漂浮且有一半体积露出液面,物体A的密度等于甲容器液体密度,物体B的密度等于乙容器液体密度的一半;物体A与物体B的密度之比为2︰3,ρ1︰ρ1为1︰3,两容器中液面相平,由p=ρgh可知p1︰p2等于1︰3即3p1=p2;S乙等于4S甲,由F=pS可知12F1=F2。
故选C。
3.把一个质量为120g,体积为80cm3的小球轻放入盛满水的烧杯中,当小球静止时,下列说法中正确的是( )
A.溢出水的质量为80g,水对杯底的压强变大 B.溢出水的质量为80g,水对杯底的压强不变
C.溢出水的质量为120g,水对杯底的压强变大 D.溢出水的质量为120g,水对杯底的压强不变
【答案】B
【解析】根据题意计算物块的密度:ρ=mV=120g80cm3=1.5g/cm3,可见大于水的密度,根据浮沉条件知,小球轻放入盛满水的烧杯中会下沉,则V排=V=80cm3,
排开水的质量为:m排=ρV排=1g/cm3×80cm3=80g;
因为是一盛满水的烧杯,所以放入物体后,水溢出,水面的高度不变,水对杯底的压强不变.
故选B.
4.如图,两个相同的空塑料瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直浸没在水中,甲瓶口朝上,乙瓶口朝下,若甲瓶恰好悬浮,则( )
A.乙瓶内气体密度较大B.乙瓶可能悬浮
C.甲瓶内气体的压强较大D.两瓶受到的浮力相等
【答案】A
【解析】BD.已知两个空塑料瓶是相同的,则两个空塑料瓶的重力相等;甲瓶恰好悬浮,则甲瓶受到的浮力等于瓶的重力;由图可知:乙瓶的橡皮膜朝下时,浸入液体的深度大,橡皮膜凹的更明显,则乙瓶排开水的体积小于甲瓶排开水的体积,根据阿基米德原理可知:乙瓶受到的浮力小于甲瓶受到的浮力,则乙瓶受到的浮力小于瓶的重力,所以,乙瓶会下沉,故BD不符合题意;
AC.由于两个空塑料瓶是相同的,瓶内空气质量相同,乙瓶橡皮膜凹进得更多,体积变小,故乙瓶内空气的密度变大,乙瓶内空气的压强也变大,故C不符合题意故,A符合题意。
故选A。
5.下列四幅图中所描述的物理情景,分析正确的是( )
A.斜面既是一种省力机械,也是一种省距离的机械
B.用吸管喝饮料时,嘴的“吸力”把饮料吸到口中
C.射箭时,弯弓的弹性势能转化为箭的动能
D.鸡蛋撞在石头上,石头没烂是因为石头受到的力较小
【答案】C
【解析】A.斜面是一种省力、但费距离的机械。故A错误;
B.吸管吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,使管内气压减小,这样在外界大气压的作用下,饮料就被压进吸管里,故B错误;
C.箭射出时,弓的弹性形变程度变小,弹性势能减小;箭由静止变为运动,动能增大;所以弓的弹性势能转化为箭的动能。故C正确;
D.鸡蛋撞在石头上,鸡蛋对石头的力与石头对鸡蛋的力是一对相互作用力,二者大小是相等的,故D错误。
故选C。
6.池塘里漂浮着大量的冰块(ρ冰=0.9×103kg/m3),如果没有其它因素影响.当冰块熔化后,池塘内水位将( )
A.升高B.不变C.降低D.无法判断
【答案】B
【解析】因为冰漂浮于水面上,所以F浮=ρ水gV排 =G冰;当冰熔化成水后,其质量不变,所以G冰 =G水=ρ水gV水,故解得:ρ水gV排 =ρ水gV水,所以V排=V水,即冰块排开水的体积跟冰熔化成水后的体积相等,水面不变,故选B.
7.如图,某同学将两个完全相同的物体A、B分别放到甲、乙两种液体中.物体静止时,A漂浮,B悬浮,且两液面相平,容器底部受到的液体压强分别为p甲、p乙,物体A、B所受浮力分别为FA、FB..则
A.p甲<p乙,FA=FBB.p甲<p乙,FA>FB
C.p甲>p乙,FA=FBD.p甲>p乙,FA<FB
【答案】C
【解析】由于A、B完全相同,则重力相等,由图可知:A在甲液体中漂浮,B在乙液体中悬浮,由物体的漂浮、悬浮条件可知:FA=G,FB=G,所以FA=FB;甲液体中的A漂浮,ρ甲液>ρA,乙液体中的B悬浮,ρ乙液=ρB,两种液体的密度:ρ甲液>ρ乙液;又因为两容器液面等高,所以由p=ρgh可知,两种液体对容器底压强:p甲>p乙.故C正确;故应选C.
二、填空题
8.一木块所受的重力为9.8牛,漂浮在水面上时有五分之一的体积露出水面,则木块受到的浮力为________牛,木块浸在水中的体积为________米3,木块的密度为________千克/米3。
【答案】9.8;1×103;0.8×103。
【解析】一木块所受的重力为9.8牛,漂浮在水面上时,根据二力平衡条件知:浮力等于重力大小,所以木块受到的浮力为9.8牛,又由F浮=ρ水gV排得:V排=F浮/ρ水g=9.8N/(1.0×103kg/m3×9.8N/kg)= 1×103m3;漂浮在水面上时有五分之一的体积露出水面,即V排=4V/5,V=1.25V排=1.25×103m3;m木=G/g=9.8N/9.8N/kg=1kg,木块的密度ρ=m/V=1kg/1.25×103m3=0.8×103 kg/m3.
9.甲、乙两同学分别用质量相同的铝板、铜板制作容积相同的两只模型船,它们都漂浮在水面上时,受到的浮力大小关系是F甲_____F乙(填“>”、“<”或“=”);它们能运载水的最大质量关系是m甲____m乙(ρ铝<ρ铜)(填“>”、“<”或“=”).
【答案】 = >
【解析】两只模型船,它们都漂浮在水面上,并且质量相同,所以两船所受的浮力相同,由V=mρ,m铝=m铜,ρ铝<ρ铜,得:V铝>V铜;当两船恰好完全浸没在水中时,所受浮力:F铝船=ρgV铝>ρgV铜=F铜船;因此铝船受到的浮力较大,由于两船的质量相同,即重力相同,所以铝船能承载更多的水量,即m甲>m乙;
10.质量为5kg的木块,漂浮在水面上时,受到水的浮力是_____N,漂浮在酒精液面上时,受到酒精的浮力是_______N.g=10N/kg.
【答案】50 50
【解析】因为木块漂浮在水面上,所以木块受到的浮力;漂浮在酒精液面上时,受到酒精的浮力
故答案为 (1). 50 (2). 50
11.据报道,目前我国已有两艘航母服役,某型航母满载时排水量为70000吨,在海水中吃水深度为11m,该航母满载时,受到的浮力为______N,最低处受到海水的压强为______Pa(海水的密度取1.0×10kg/m3计算)。
【答案】7×108 1.1×105
【解析】[1]满载的航母漂浮在海面,所受的浮力
F浮=G=mg=70000×103kg×10N/kg=7×108N
[2]航母最低处受到海水的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×11m=1.1×105Pa
12.小明将质量为100g的物体放入盛满水的溢水杯中,当物体静止时,溢水杯中溢出了100cm3的水,则物体静止时在溢水杯中的状态是_________(选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”),物体受到的浮力是_________N(g取10N/kg)。
【答案】漂浮(悬浮) 1
【解析】[1][2]溢水杯中溢出的水质量为
由于物体溢出的液体质量或重量等于物体自身质量或重量,则可判断物体静止时在溢水杯中的状态是漂浮或悬浮,物体受到的浮力等于自身重力,即
13.孔明灯能上升是因为它受到的空气的____大于它的重力。
【答案】浮力
【解析】孔明灯能上升是因为:灯罩内的气体被加热,体积膨胀、密度减小,自重小于灯罩外空气的密度,使灯笼受到空气的浮力大于灯笼重力,故灯笼上升.
14.如图所示为中国国产航母山东舰,于2019年12月17日,在海南三亚某军港交付海军。山东舰的排水量可达到6.5万吨,在海面巡航时受到的浮力为______N,某日山东舰在海面巡航时接受补给,此时山东舰排开水的体积______(选填“变大”、“变小”或“不变”),山东舰舰底最底处的压强______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】6.5108 变大 变大
【解析】[1]排水量是指舰船满载时排开水的质量,由阿基米德原理可得山东舰受到的浮力
[2][3]山东舰在海面巡航时接受补给时,山东舰的总重力变大,根据漂浮条件可知,山东舰所受浮力增大,液体的密度不变,由可知此时山东舰排开水的体积变大,山东舰舰底在水中深度增加,由可知故山东舰舰底最底处的压强变大。
15.浮在水面上的轮船,受到的浮力______重力(填“大于”、“小于”、“等于”)。当船上装载的货物增加时,船受到的浮力___________。(填“ 增大”、“减少”、或“不变”),潜水艇是靠改变它受到的________来实现潜水和上浮的。
【答案】 等于 增大 重力
【解析】(1)浮在水面上的轮船是浮力的应用,由物体的浮沉条件可知,漂浮在水面上的轮船,受到的浮力等于船受到重力;
当船上装载的货物增加时,轮船仍然漂浮在水面上,轮船受到的浮力等于轮船装货后的总重力,总重力增大,所以轮船受到的浮力增大.
(2)潜水艇是靠改变它受到重力的来实现潜水和上浮的.
故答案为:等于;增大;重力.
三、综合题
16.如图所示,为我国生产的ZTD﹣05履带式水陆两栖突击车,该车体采用了轻质铝合金装甲,可进一步增强在水中的浮渡能力。请完成以下问题(g取10N/kg):
(1)突击车在海面训练过程中,发射多枚炮弹后,车体向上浮起了一些,车体底部受到水的压强将___________(选填“增大”、“减小”或“不变”);在陆地上行驶时,宽大的履带可以减小车体对地面的___________(选填“压力”或“压强”);
(2)若突击车满载时总质量为30t,则它漂浮水面上时,受到的浮力是多少N?___________
(3)此时突击车浸入水中的体积为多少m3?___________水密度为1.0×103kg/m3。
【答案】减小 压强 3×105 30
【解析】(1)发射多枚炮弹后,车体向上浮起了一些,深度变小,根据p=ρgh可知,车体底部受到水的压强将减小;在陆地上行驶时,宽大的履带增大了受力面积,则在压力一定时,增大受力面积可以减小对地面的压强。
(2)突击车满载时的重力为
由于两栖车在深水中漂浮状态,根据漂浮条件可知,所受浮力等于其重力,即
(3)根据可得,突击车浸入水中的体积为
答:(1)突击车在海面训练过程中,发射多枚炮弹后,车体向上浮起了一些,车体底部受到水的压强将减小;在陆地上行驶时,宽大的履带可以减小车体对地面的压强;
(2)若突击车满载时总质量为30t,则它漂浮水面上时,受到的浮力是3×105N;
(3)此时突击车浸入水中的体积为30m3。
17.物理兴趣小组同学对物体的浮沉条件进行研究.在一个重为4N,底面积为200cm2的圆柱体薄壁玻璃容器底部,放一个边长为10cm的正方体物块,然后逐渐向容器中倒水(水始终未溢出).通过测量容器中水的深度h,分别计算出该物块所受到的浮力F浮,并绘制了如图12所示的图像.请回答下列问题.
(1) 分析图像可知,水的深度由0逐渐增加到8cm前的过程中,物块受到的浮力怎样变化?_____
(2) 当容器中的水深超过8cm以后,物块处于什么状态?____为什么?_____
(3) 物块的密度是多少?______
【答案】变大 漂浮 水到8cm时浮力不再增大 800kg/m3
【解析】(1)由图象可知:水的深度由0逐渐增加到8cm的过程中,物块受到的浮力F浮越来越大.
(2)水的深度增大到8cm后,物块受到的浮力不再发生变化,物块没有全浸入,所以物块处于漂浮状态;
(3)物块的体积:V=10cm×10cm×10cm=1×10−3m3,
由图象可知,物块处于漂浮状态时G=F浮=8N,
∵G=mg,
∴物体的质量m物=G物g=8N10N/kg=0.8kg,
物体的密度ρ=m物V=0.8kg1×10-3m3=800kg/m3.
18.某物体的质量为2kg,体积为4×10-3m3.(g取10N/kg)求:
(1)该物体重;
(2)该物体的密度;
(3)将其浸没在水中时受到的浮力;
(4)松手后,该物体是上浮,还是下沉?最后静止时所受浮力是多少?
【答案】(1)20N (2)0.5×103kg/m3(3)40N (4)上浮 20N
【解析】(1)物体受到的重力:G=mg=2kg×10N/kg=20N
(2)该物体的密度ρ=m/V=2kg/4×10-3m3=0.5×103kg/m3
(3)当物体浸没在水中时,排开水的体积就等于物体的体积,即V排=V物=4×10-3m3,
∴此时物体受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1000kg/m3×10N/kg×4×10-3m3=40N;
(4)因为G<F浮,∴松手后物体会上浮;
当物体静止时,漂浮,受到的浮力F浮′=G=20N
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