初中物理沪科版八年级全册第一节 认识浮力优秀随堂练习题
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9.1认识浮力同步练习沪科版初中物理八年级全一册
一、单选题(本大题共10小题,共20.0分)
- 下列关于浮力利用的说法正确的是
A. 一艘轮船从河里开到海里,它受到的浮力增大
B. 宇航员翟志刚能“行走”太空是因为他受到了浮力的作用
C. 悬浮在水中的潜水艇,若水舱中水位在上升,那么潜水艇一定上浮
D. 在空中上浮的气球里充满密度小于空气的气体
- 港珠澳大桥是连接香港、珠海和澳门的特大型桥梁隧道结合工程,有世界最大的外海深埋沉管隧道。根据以上信息,下列说法正确的是
A. 海水水位上升时,深入海底的桥墩受到海水的浮力变大
B. 桥墩静止在水中没有惯性
C. 斜拉索对桥面的拉力是弹力
D. 外形为“流线型”小轿车在桥上匀速行驶过程中,汽车对地面的压力等于汽车的总重力
- 下列物体中不受浮力的情况是
A. 水中的气泡 B. 水中的桥墩
C. 漂浮在水面的树叶 D. 水中正在下沉的石块
- 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
- 如图情景中没有受到浮力的物体是
A. 遨游的“天宫一号”
B. 航行的“辽宁号”
C. 下潜的“蛟龙”号
D. 上升的热气球
- 如图所示,一个重为G的锥形物体P浸没在水中,它受到竖直向下的水的压力为,受到竖直向上的水的压力为,则
A.
B.
C.
D. 无法确定和的大小
- 水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有不同的液体,A、B、C三个长方体的质量和体积都相同,将它们分别放入三个容器的液体中,静止时,三个容器内的液面相平,如图所示,则下列判断
物体受到的浮力
液体对容器底的压强
物体下表面受到液体的压力
容器对桌面的压力
A. 只有正确 B. 只有正确 C. 只有正确 D. 只有正确
- 在物理课上,唐老师用自制教具演示了如下实验:将一只去盖、去底的饮料瓶的瓶口朝下,把乒乓球直径略大于瓶口直径,往饮料瓶内并注水,看到有少量水从瓶口流出,此时乒乓球静止,如图所示,然后用手堵住瓶口,一会儿乒乓球浮起来了,以下分析正确的是
A. 图中乒乓球静止时没有受到浮力作用
B. 乒乓球上浮过程中,受到的浮力始终不变
C. 乒乓球上浮过程中,受到的浮力等于受到的重力
D. 图中乒乓球静止时受到的支持力与受到的重力平衡
- 关于桥墩在河水中所受浮力的情况,下列说法中正确的是
A. 水中的桥墩不受水的浮力
B. 河水涨时,桥墩所受浮力减小
C. 河水涨时,桥墩所受浮力增大
D. 河水涨时,桥墩所受浮力大小不变
- 将一小石块和小木块抛入一杯水中,结果发现木块浮在水面上,而石块却沉入水中,就此现象,下列分析正确的是
A. 木块受到浮力,石块不受浮力 B. 木块不受到浮力,石块受到浮力
C. 木块和石块都不受浮力 D. 木块和石块都受到浮力
二、填空题(本大题共4小题,共8.0分)
- 如图所示的长方体浸没在液体中时,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 的;如果,物体受到的浮力是,则 N。
- 浸在液体中物体一定受到浮力吗?老师做了如图所示的实验:取一只去底的矿泉水透明塑料瓶,瓶口朝下,瓶口略小于乒乓球。放入乒乓球,往塑料瓶里面注水,发现有水从塑料瓶口漏出,乒乓球没有浮起,出现这一现象的原因: ;用瓶塞或手堵住漏水的瓶口,一段时间后你能观察的现象: 。
- 一个正方体铁块,在水下某深度时,上表面受到15N压力,下表面受到20N压力,则铁块受到浮力是______ N;当铁块下沉到某位置时,上表面受到的压力增大至20N,下表面受到的压力是______ N,此时铁块上、下表面的压力差是______ N。
- 将两个完全相同的长方体分别水平与竖直放置在水中,如图所示,A的上表面受到水的压力为8N,下表面受到水的压力为15N,则A受到的浮力为______N;A和B上、下表面受到水的压力差______选填“相等”或“不相等”。
三、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
- 请画出图中潜水艇上浮时所受重力和浮力的示意图。小黑点O表示潜水艇的重心
- 如图所示,一烧杯静止在斜面上,烧杯内的水面上漂浮着一小球.请在图中作出烧杯对斜面的压力和小球受到的浮力的示意图.
|
四、实验探究题(本大题共2小题,共12.0分)
- 一位物理实验小组的同学利用一只可乐瓶与一只乒乓球做“研究浮力产生原因”的实验,如图所示,将一只塑料可乐瓶剪去底部,把一只乒乓球放在瓶内,从上面倒入水,观察到有少量水从乒乓球与瓶颈缝隙中流出图甲,但乒乓球并不上浮,这是因为______。若用手堵住瓶口图乙,可观察到乒乓球浮起,这是因为______,此实验说明浮力产生的原因是液体对物体上、下表面产生______。
- 某物理小组在“研究液体内部的压强”实验时,想知道液体对容器底部的压强增加量及容器对水平面的压强增加量与哪些因素有关,他们选取了体积相同、密度不同的若干小球放入水中水深大于小球直径,且水不溢出,如图所示,测出水对容器底部的压强增加量及容器对水平面的压强增加量,得到的实验数据如表中实验序号所示。
液体分类 | 水 | 未知液体 | ||||||||
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
帕 | 294 | 392 | 490 | 490 | 490 | 294 | 392 | 490 | 539 | 539 |
帕 | 294 | 392 | 490 | 588 | 686 | 294 | 392 | 490 | 588 | 686 |
本实验设计所用到的实验方法是下列中的______ 。
A.控制变量法
B.转换法
C.等效替代法
D.理想模型法
分析比较表中实验序号中的数据及相关条件可知:当 ______ 选填“”、“”、“”、“”、“”时,。
分析比较表中实验序号中的数据及相关条件可知:与 ______ 选填“成正比”、“成反比”或“无关”。
他们仅改变液体种类,利用上述实验器材重复了实验,得到数据如表中实验序号所示。据此可知该液体的密度 ______ 。
五、计算题(本大题共3小题,共24.0分)
- 将底面积,高的铝制圆柱体,轻轻地放入水槽中,使它静止于水槽底部,如图所示圆柱体的底部与水槽的底部不密合,此时槽中水深已知,,g取。求:
水对圆柱体底部的压强
圆柱体受到的浮力
圆柱体对水槽底部的压强。
- 如图所示,某正方体物块重,用绳子拉着浸没在水中,上表面受到水向下的压力为,下表面受到水向上的压力为,求:
物块上、下表面受到水的压力差。
此时物块受到的浮力大小。
此时绳子对物块的拉力。
- 由浮力产生的原因可知:浮力是由于液体对物体向上和向下的压力差产生的。一均匀的长方体密浸没在液体中,如图所示。已知它的上、下底面积都为S,上表面所处深度为,下表面所处深度为,液体密度液和g为已量试推导:
长方体下表面受到液体压力的表达式;
物体受到浮力的表达式。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:A、因为轮船漂浮,所以,所以轮船受到河水和海水的浮力都等于轮船受到的重力G,重力不变,浮力也不变,故A错误;
B、翟志刚能“行走”太空,是因为他处于失重状态,不是因为受到浮力,且太空中是真空,因此翟志刚在太空中不受浮力作用,故B错误;
C、原来潜水艇悬浮,浮力等于重力,若水舱中水位在上升,则重力应大于浮力,则潜水艇下沉,故C错误;
D、气球是利用在空气中的浮力来工作的,当气球里气体的密度小于空气的密度时,浮力大于重力,才可以升空,故D正确;
故选:D。
轮船都漂浮,受到的浮力都等于轮船受到的重力;
太空中是真空,根据浮力的定义可知,物体在太空中不受浮力;
潜水艇是靠改变改变自身重力来实现上浮和下潜的;
气球是利用在空气中的浮力来工作的,气球要上升,则浮力应大于重力。
本题考查了学生对阿基米德原理和物体浮沉条件的掌握与应用,是一道较为简单的应用题。
2.【答案】C
【解析】解:A、桥墩插入海底,桥墩下表面没有水,则桥墩下表面受到海水的压力为0,所以桥墩不受浮力,故A错误;
B、一切物体都具有惯性,所以桥墩静止在水中仍然具有惯性,故B错误;
C、斜拉索被拉伸,发生弹性形变,产生弹力,所以斜拉索对桥面的拉力是弹力,故C正确;
D、轿车在快速行驶过程中,车子上方空气的流速大于车子下方空气的流速,因而车子上方气体的压强小于车子下方气体的压强,轿车上下方所受到的压力差形成向上的升力,从而使得轿车对地面的压力变小,故D错误。
故选:C。
桥墩插入海底,桥墩下表面没有受到海水的压力;物体受到的浮力等于物体上下表面受到的压力差;
物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都具有惯性;
物体由于发生弹性形变而产生的力叫弹力;
在流体中,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大,轿车快速行驶时,上下方所受到的压力差形成向上的升力,对地面的压力减小。
本题考查了浮力产生的原因、惯性、弹力以及流体压强与流速的关系,属于综合性题目。
3.【答案】B
【解析】解:ACD、水中的气泡、漂浮在水面的树叶、水中正在下沉的石头,都受到液体向上的压力,由浮力的产生原因可知,都受到浮力;选项ACD不符合题意;
B、桥墩由于底面埋在地下,其底面不与水接触,因此桥墩没有受到水对其向上的压力,故桥墩不受浮力作用;选项B符合题意;
故选:B。
浸没在液体中的物体,液体对物体向上的压强大于向下的压强,向上的压力大于向下的压力,物体受到向上和向下的压力差的作用,这个压力差是物体受到的浮力。
本题考查了对浮力产生原因的理解,属于基础题,难度不大。
4.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查了浮力产生的原因,关键要知道浮力产生的原因,属于基础知识。
【解答】
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。
5.【答案】A
【解析】
【分析】
此题考查浮力产生的原因,解答此题的关键是明确浮力的定义,难度不大,属于基础知识。
根据浮力的定义:浸在液体或气体中的物体受到液体或气体竖直向上托起的力叫浮力,对各个选项逐一分析即可。
【解答】
A、太空中没有空气,所以太空中遨游的“天宫一号”没有受到浮力,故A符合题意;
B、浮力是浸在液体或气体中的物体受到液体或气体向上托起的力,航行的“辽宁号”受到水的向上托起的力,即受到浮力,故B不符合题意;
C、下潜的“蛟龙”号在水中尽管下沉,但仍然受到浮力,故C不符合题意;
D、空中上升的热气球,由于受到空气的浮力而升空,故D不符合题意。
故选A。
6.【答案】A
【解析】解:锥形物体P浸没在水中,受到竖直向上的浮力作用,
浮力产生的原因:液体对物体上下表面的压力差;
所以它受到竖直向上的水的压力大于受到竖直向下的水的压力。
故选:A。
根据浮力产生的原因:液体对物体上下表面的压力差;浮力的方向是竖直向上的来解答此题。
此题综合考查学生对浮力产生的原因的了解与掌握,明确液体对物体上下表面的压力差是浮力产生的原因是解答此题的关键。
7.【答案】B
【解析】解:
根据图示可知,A悬浮,B、C漂浮,所以物体所受的浮力与自身的重力相等,因三个长方体的质量相同、重力相同,所以,故错误;
由知,,由图知,
根据可知,,
三容器的液面等高,根据可知,液体对容器底的压强,故正确;
因为物体上、下表面受到液体的压力差等于物体受到的浮力,所以甲下表面受到的压力大于浮力;
乙、丙上表面受到的压力为零,所以乙、丙下表面受到液体的压力等于浮力,且相等;
由此可知物体下表面受到液体的压力;故错误。
甲、乙、丙三个容器完全相同,三个长方体的质量相同,则重力相同,
三容器液面相平,,由图知液体的体积,
所以由可知,三容器内液体的质量,液体的重力,
则容器及容器内液体和物体的总重力,
所以,故正确;
综上所述,只有正确。
故选:B。
当物体漂浮或悬浮时,其浮力等于自身的重力;
由阿基米德原理公式可知三种液体的密度关系,根据液体压强公式得出对容器底部的压强关系。
物体上、下表面受到液体的压力差等于物体受到的浮力;
根据容器对桌面的压力等于容器的重力和容器内部物体重力之和,可判断三容器对桌面的压力大小。
本题考查了液体压强和阿基米德原理的理解和应用,理清题意,分析清楚各种情况的状态是解决该题的关键,其难度较大。
8.【答案】A
【解析】解:
A、图中乒乓球静止时,虽然有少量水从瓶口侧面流出,但乒乓球下表面没有受到水的压力,由浮力产生的原因可知此时乒乓球不受浮力作用,故A正确;
B、乒乓球上浮过程中,露出水面之前,排开水的体积不变,根据可知,受到的浮力不变,露出水面的过程中,排开水的体积变小,浮力减小,故B错误。
C、乒乓球上浮过程中,受到的浮力大于重力;露出水面的过程中,重力不变,浮力减小,当乒乓球漂浮时浮力等于重力,故C错误;
D、图中乒乓球静止时,受重力、水的压力和瓶口的支持力,在这三个力的作用下处于平衡状态,因此图中乒乓球静止时受到的支持力与受到的重力不平衡,故D错误。
故选:A。
根据浮力产生的原因进行分析;
乒乓球静止时受到水的压力、重力和支持力作用,在这几个力的作用下处于静止状态;
浮力大于重力,物体上浮;根据阿基米德原理判断浮力的变化情况。
本题考查了平衡力的分析、阿基米德原理的应用及浮力产生的原因,在学习过程中,要注重理解。
9.【答案】A
【解析】解:桥墩下面没有水,水不会对桥墩产生向上的压力,没有上下表面的压力差,故不会产生浮力,故A正确,BCD错误。
故选:A。
物体浸没在液体中,当物体的底部没有液体时,液体对物体是不产生浮力的。
本题考查浮力产生的原因,难度不大。
10.【答案】D
【解析】
【分析】
判断物体在水中是否受到浮力的作用;关键是看上下表面是否存在压力差。
本题考查物体是受到浮力的作用;关键是看上下表面是否存在压力差。
【解答】
水中的石块和木块在水中上下表面存在压力差,也就是都受到浮力作用,故ABC不符合题意。
故选D。
11.【答案】平衡
大
竖直向上
12
【解析】略
12.【答案】乒乓球只有上部受到水的压力 乒乓球上浮
【解析】当有水从乒乓球与瓶颈之间的缝隙中流出,乒乓球下面的水向下流,下表面受到的压力为0,上表面受到的水的压力不为0,受到的合力方向向下,乒乓球不能上浮;用瓶塞或手堵住漏水的瓶口,乒乓球浸没水中,因为乒乓球受到的浮力上下表面产生了压力差大于重力,所以乒乓球上浮。
13.【答案】5 25 5
【解析】解:由题知,,,
根据浮力产生的原因可得,铁块受到浮力:;
液体的密度和铁块排开液体的体积保持不变,
所以根据可知,铁块受到的浮力保持不变,
当上表面受到的压力增大为20N时,
下表面受到的压力为:;
此时铁块上、下表面的压力差是。
故答案为:5;25;5。
首先从浮力产生的原因来考虑,利用公式计算浮力的大小;
当铁块下沉到某位置时,由于液体的密度和排开液体的体积保持不变,所以铁块受到的浮力保持不变,再利用公式计算下表面受到的压力大小,进而可求此时铁块上、下表面的压力差。
本题考查了浮力的计算和压力的计算,关键是知道浮力产生的原因即。
14.【答案】7 相等
【解析】解:因为,,
根据浮力产生的原因知:
;
长方体物块悬浮在水中,说明受到水的浮力不变,而浮力等于物体上下表面受到水的压力差,所以长方体物块上下表面受到水的压力差相等。
故答案为:7;相等。
利用公式计算浮力的大小,物体浸没在水中受到的浮力等于物体上下表面受到水的压力差。
本题考查了学生对浮力产生的原因以及物体的浮沉条件的掌握和运用,本题关键是知道浮力的实质物体上下表面受到水的压力差。
15.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查力的示意图的画法,画图时要注意大小、方向及作用点,同时要标准确力的名称。
潜水艇在水中受重力与浮力的作用,要使潜水艇上浮则浮力应大于重力,据此画出重力和浮力的示意图。
【解答】
潜水艇受到的重力竖直向下,而浮力竖直向上,且浮力应大于重力,如图所示:
。
16.【答案】
【解析】
【分析】
本题的关键是确定浮力和压力的作用点和方向,并会用力的示意图表示力的三要素。注意浮力的方向始终竖直向上。
漂浮的物体受到的浮力方向竖直向上,作用点在物体的重心;
压力是接触面受到的力,因此压力的作用点在接触面上,即烧杯与接触面的中点;然后根据压力的方向垂直于受力面,并过压力作用点表示出压力的方向即可。
【解答】
小球受到的浮力方向竖直向上,作用点在小球的重心;
在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点,过压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段,符号为F。
如图所示:
17.【答案】乒乓球不受浮力,它的底部不受水的向上的压力 乒乓球受到浮力的作用,浮力大于乒乓球的重力 压力差
【解析】解:甲图中,乒乓球下部没有水,它的底部不受水的向上的压力,而浮力是由于浸没在液体中的物体上、下表面受到液体的压力差,所以,乒乓球不受浮力;
乙图中,用手堵住瓶口,乒乓球的上部和下部分别受到向下和向上的压力,从而产生浮力,当浮力大于乒乓球的重力时,乒乓球上浮;
综上分析可知,此实验说明浮力产生的原因是液体对物体上、下表面产生压力差。
故答案为:乒乓球不受浮力,它的底部不受水的向上的压力;乒乓球受到浮力的作用,浮力大于乒乓球的重力;压力差。
根据浮力是由于浸没在液体中的物体上、下表面受到液体的压力差而产生分析此题。
此题考查浮力产生的原因,特别需要注意的是:当物体与容器是一个整体时,由于物体底部不受液体向上的压力,所以不受浮力的作用。
18.【答案】A 无关
【解析】解:实验中控制小球的体积、液体密度和容器不变,改变小球密度,探究压强的增加量与什么因素有关,这种探究方法叫做控制变量法;
由1、2、3次实验数据可知,当的密度时,;
由3、4、5次实验数据可知,选用密度不同的小球实验时,保持不变;
当时,小球在浸没在液体中沉底,小球排开水的体积等于小球的体积,由公式可知,体积相同密度不同的小球在同种液体中所受浮力相同,根据力的作用是相互的原理可知,液体对规则容器底的压力增加量,由压强公式可知,在容器底面积一定时,液体对容器底的压强增加量相等。
同时由压强公式可得:,在第5和第10次实验中,,,则有:
,即:
,即:
由可得:。
故答案为:;;无关;。
实验中控制小球的体积、液体密度和容器不变,探究压强的增加量与什么因素有关,这种探究方法叫做控制变量法;
由1、2、3次实验数据可知,当球的密度小于或等于水的密度时,与的关系;
由3、4、5次实验数据可知,选用密度不同的小球实验时,保持不变,即:与无关;
当时,小球在浸没在液体中沉底,小球排开水的体积等于小球的体积,由公式可知,体积相同密度不同的小球在同种液体中所受浮力相同,根据力的作用是相互的原理可知,液体对规则容器底的压力增加量,由压强公式可知,在容器底面积一定时,液体对容器底的压强增加量相等。
同时由压强公式可得:,取第5和第10次实验数据可求得未知液体的密度。
本题考查科学探究方法控制变量法在实验探究中的应用,以及压强、阿基米德原理的应用,培养学生的分析综合能力,难度较大。
19.【答案】
【解析】 水对圆柱体底部的压强:
圆柱体受到的浮力
圆柱体的重力
圆柱体对水槽底部的压力大小:
所以圆柱体对水槽底部的压强:
20.【答案】解:由题知,物块上表面受到水的压力为,其方向为竖直向下,
下表面受到水的压力为,其方向为竖直向上,
所以物块上、下表面受到水的压力差:;
物块受到的浮力:;
由于物块浸没在水中处于静止状态,根据受力平衡可知:
拉力:。
答:物块上、下表面受到水的压力差为9N。
此时物块受到的浮力大小9N。
此时绳子对物块的拉力为11N。
【解析】本题考查浮力的计算。
根据“上表面受到水向下的压力为15N,下表面受到水向上的压力为24N”计算压力差;
物体产生的浮力等于上下表面受到的压力差;
由于物块浸没在水中处于静止状态,根据受力平衡可知: 拉力:。
21.【答案】解:
长方体下表面所处深度为,则下表面受到液体的压强:,
由压强公式可得,下表面受到液体的压力:;
长方体上表面所处深度为,则上表面受到液体的压强:,
由压强公式可得,长方体上表面受到液体的压力:;
上下两表面的压力差为:。
根据浮力产生的原因可得,浮力表达式为:。
答:长方体下表面受到液体压力的表达式为;
物体受到浮力的表达式为。
【解析】浸入液体中的物体所受的浮力等于物体上下表面所受的液体的压力差,根据液体压强公式、压强公式的变形公式推导证明。
本题考查了:液体压强公式、压强公式的变形公式、浮力产生的原因,推导证明过程有一定难度。
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