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人教八下物理 第十章 浮力(单元检测)
展开这是一份人教八下物理 第十章 浮力(单元检测),共24页。
人教版八年级物理下册第十章《浮力》学科核心素养单元检测(含答案详解)
第十章《浮力》单元检测
(内容:人教版八下第十章《浮力》 时限:90分钟 总分:100)
一、单选题(共30分)
1.(本题3分)如图所示,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,物体A、B所受浮力分别为FA、FB。则( )
A.<、= B.<、>
C.>、= D.>、<
2.(本题3分)将一个重为G的鸡蛋放进盛有浓盐水的杯中,鸡蛋漂浮,然后逐渐向杯中加入清水,当鸡蛋下沉至杯底静止时停止加水,如图中的图象能粗略描述这个过程中浮力随时间变化关系的是( )
A.B.C. D.
3.(本题3分)甲、乙两个完全相同的烧杯中,装有两种不同的液体,小明将自制的密度计先后放入这两个杯子中,密度计静止时,观察到的情形如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲杯液体的密度较大 B.密度计在甲杯中受到的浮力较大
C.乙杯对水平面的压力小 D.乙杯容器底部受到的液体压强大
4.(本题3分)三个完全相同的烧杯,分别装有相同体积的甲、乙、丙三种不同液体,将烧杯放在同一个水槽中,静止时如图所示。则下列说法正确的是( )
A.三个烧杯所受浮力相等 B.乙液体的密度最大
C.丙液体的密度比水大 D.三种液体的密度相等
5.(本题3分)小明在饮料吸管中塞入一些细铁丝作为配重,并将一端封闭,制作了一只简易密度计;将其先后放入甲、乙两杯液体中,当密度计静止时,两杯中液体深度相同,如图所示,下列说法正确的是( )
A.密度计在甲杯液体中受到的浮力更大
B.密度计的刻度线,越往上标注的密度值越大
C.密度计放入后,乙杯中液体对容器底的压强更大
D.适当减小配重,可以增大该密度计两条刻度线之间的距离,使测量结果更精确
6.(本题3分)关于浮沉条件的应用,下列说法中正确的是( )
A.潜水艇上浮过程中受到的浮力总是变大的
B.气象用探测气球里所充气体的密度小于空气的密度
C.密度计上的刻度示数从下到上是逐渐变大的
D.密度计浮在不同的液体中所受到的浮力的大小与液体的密度有关
7.(本题3分)如图所示是中国航母“辽宁号”训练时舰载飞机飞行的图片.下列说法中正确的是
A.飞机飞离航母后,航母始终漂浮,航母所受浮力的大小不变
B.飞机飞行时能获得向上的压强差,是因为机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速
C.飞机在航母甲板上加速飞行时,受到平衡力
D.飞机在起飞过程中,惯性将消失
8.(本题3分)如图所示,在三个相同的容器中装有质量相同的水,将木块A、金属块B按不同的方式放入水中,待A、B静止时,三个容器中木块下表面所受的压强相比较,正确的是( )
A.P甲>P乙>P丙 B.P甲=P乙>P丙 C.P甲 9.(本题3分)体积相同的铜、铁、铝三个小球,放入水中静止后,如图所示,已知密度关系是ρ铜>ρ铁>ρ铝,则下列判断正确的是( )
A.铝球一定是实心的,铜、铁两球一定是空心的 B.三个小球的浮力关系:F铝
10.(本题3分)两个相同的烧杯中分别装满了两种不同的液体,把甲、乙两球分别轻轻放入两杯液体,最后处于如图所示状态。甲、乙排开液体的重力相等,两种情况相比,下列判断正确的是( )
A.甲液体对容器底部的压强较大 B.甲、乙液体对容器底部的压强相等
C.甲所受浮力更大 D.甲、乙所受浮力一样大
二、填空题(共31分)
11.(本题3分)如图所示,桌子上有一个底面积为2×10﹣2m2、内盛有某液体的圆柱形容器,物块A(不吸液体)漂浮在液面上,则A的密度_______(选填“大于”、“小于”“等于”)液体的密度,若A的密度为0.5×103kg/m3,体积为4×10﹣4m3则A的质量为_______kg。现用力压A,使其缓慢向下,直到恰好浸没在液体中(液体未溢出),此时液体对容器底部压强增大了80Pa,则该液体的密度为_______kg/m3。
12.(本题2分)小明有一个不吸水的工艺品,底座为质地均匀的柱形木块A,木块上粘有合金块B。他将工艺品竖直放置在水中(如图甲),静止时木块浸人水中的深度为h1:按图乙竖直放置.静止时木块浸人水中的深度为h2,工艺品所受浮力与甲图相比_______(选填“变大”“变小”或“不变”)。因粘合处松开导致合金块沉底,若不计粘合材料的影响,合金的密度为水的n倍,当木块在水中竖直静止时浸人的深度h=_______(用h1、h2、n表示)。
13.(本题2分)许多轮船都有排水量的标记,“青岛号”导弹驱逐舰满载时的排水量是4800t,表示它浮在海面上排开的海水质量是4800t,此时舰船所受的浮力是______当舰船从海洋驶入长江时,吃水深度______选填“变大”、“变小”或“不变”
14.(本题2分)“蛟龙号”完成第20次下潜任务后,逐渐浮出水面,当排开水的质量为2000t时,所受海水的浮力是_____N;在“蛟龙号”浮出水面的过程中,浮力将_____(选填“变大”“变小”或“不变”)(ρ海水=1.0×103kg/m3)
15.(本题3分)弹簧测力计下悬挂一物体,当物体的体积浸入水中时,弹簧测力计示数为5N,当物体的体积浸入水中时,弹簧测力计示数为3N,现将物体从弹簧测力计上取下放入水中,则该物体的重力为____________________N,静止时所受浮力是___________N,该物体的密度为_____ kg/m3(,g=10N/kg)。
16.(本题3分)远洋轮船海面航行时排水量为1×106kg,轮船受到的浮力_______N,在远洋轮船的船舷上,都漆着五条“吃水线”,又称“载重线”,如图所示,其中标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线。当船从北大西洋驶向印度洋时,轮船受到的浮力F1______F2,北大西洋与印度洋的海水密度ρ1______ρ2(以上两空选填“大于”、“等于”或“小于”)
17.(本题3分)如图所示,台秤上放置一个装有适量水的烧杯,将一个质量为600g、体积为300cm3的长方体实心物体A用细线吊着,然后将一半浸入烧杯的水中(杯内水没有溢出,g=10N/kg).则:物体A所受的浮力为_____N,细线对物体A的拉力为_____N,将A缓慢提起直至将底部拉至水面的过程中,烧杯对台秤的压强_____ (选填“变大”、“变小”或“不变”).
18.(本题2分)如图所示,AB两物块以不同方式组合,分别静止在甲、乙两种液体中,由此可判断______;若A物块在两种液体中受到的浮力分别为F甲、F乙,则F甲______F乙(均选填“>”、“<”或“=”)。
19.(本题2分)把一个质量为60g、体积为100cm3的物块,轻放入盛满水的烧杯中,当物块静止时,溢出水的质量m1=________g;当把此物块轻放入盛满酒精的烧杯中,物块静止时,溢出酒精的质量为m2________m1(选填“>”、“=”或“<”).(酒精密度为0.8×103kg/m3, 烧杯足够大.)
20.(本题2分)漂浮在海面的潜水艇受到的浮力为F1,该艇下潜到海面下受到的浮力为F2,则F1_____F2;若该艇从海中潜行进入长江后,受到的浮力为F3,已知海水的密度大于江水的密度,则F3_____F2.(均选填“>”“=”或“<”)
21.(本题3分)水平桌面上两个完全相同的烧杯中分别盛有甲、乙两种液体,将两个完全相同的小球A、B分别放入两烧杯中,当两球静止时,两液面高度相同,球所处的位置如图所示两小球;甲所受浮力的大小关系为FA_____FB,两小球所排开液体重力的大小关系为GA_____GB,两种液体对烧杯底的压强的大小关系为p甲_____p乙(均选填“>”、“=”或“<”).
22.(本题2分)在综合实践活动中,同学们制作简易密度计.小明选择粗细均匀的塑料吸管,在其下端加适当的配重,并将这一端封闭起来,使其能够________漂浮.已知吸管的横截 面积为S,浸入水中的深度为H,水的密度为 ρ水;浸入另一种液体中时,吸管在液体中的深度是h,则该液体的密度是________.
23.(本题2分)如图所示,一个质量为500g,底面积为100cm2的圆柱体容器(容器壁的厚度忽略不计)放在水平桌面的中央,容器中装有1000cm3水,将一个重5N的实心长方体A挂在弹簧测力计上,然后竖直浸入水中,当物体A刚好浸没在水中时(水未溢出),弹簧测力计的读数为3N,则此时水对容器底部的压力是 ________ N,容器对水平桌面的压强是________ Pa.(ρ水=1.0×103kg/m3)
三、实验题(共20分)
24.(本题6分)小红设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
(1)实验的最佳顺序是______。
A.甲、乙、丙、丁 B.丁、甲、乙、丙 C.乙、甲、丁、丙
(2)图乙中物体受到的浮力是______N。通过实验可得到的结论是:浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于它______。
(3)以下情况会影响结论的是______。
A.图乙中水面未到达溢水杯的溢水 B.图乙中物体未全部浸没在水中
(4)将图乙中的水换成酒精(),物体受到的浮力______。(填“变大”“变小”或“不变”)
(5)小红利用上述实验中的器材和木块,探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”,实验过程中______步骤不需要弹簧测力计。(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)
25.(本题7分)如图是某一小组探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验,根据图回答下列问题:
(1)从①、②两图可知物体A在水中所受的浮力大小是______N;
(2)若选用的操作是①④⑤,可探究浮力的大小与______的关系;
(3)若探究浮力大小与物体浸没深度的关系,应选用的操作是______(填序号);
(4)若探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,应选用的操作是______(填序号);
(5)另一小组在实验结束后,绘制了弹簧测力计对物体B的拉力和物体B所受浮力随浸入液体深度变化的两条图线,如图2所示。分析图象可知:
①曲线______(选填“a”或“b”)描述的是物体B所受浮力的变化情况;
②物体B所受重力为______N,物体B的密度为为______kg/m3。
26.(本题7分)在综合实践活动中,小明利用图示装置来测量烧杯中液体的密度,已知物块的体积是50cm3,图1、2中物块均处于静止状态,弹簧测力计示数如图所示,g取10N/kg.
(1)图2中,物块受到的浮力为______N,烧杯中液体的密度为______g/cm3.
(2)小明对本实验原理进行了进一步分析,从而得到弹簧测力计的示数与被测液体的密度之间的函数关系,则符合此关系的应是图3中的图线______(选填“①”、“②”或“③”);
(3)根据上述结论,小明对弹簧测力计刻度进行重新标度,将图2装置改装成一个密度秤,它的零刻度应标在______N处,用它测量时,待测液体密度ρ液应不超过______g/cm3;
(4)用此密度秤测量时,若物块未完全浸没,则测得液体密度值将偏______;
(5)原物块质量、体积和密度分别记为m0、V0、ρ0,将原物块更换为下列哪些物块后,可以提高该密度秤测量液体密度秤测量液体密度时的精确度?你选择的是:______(选填选项前的字母)
A.质量为m0、密度比ρ0小的物块 B.质量为m0,密度比ρ0大的物块
C.质量比m0大而密度比ρ0小的物块 D.体积比V0小的物块.
四、计算题(共19分)
27.(本题6分)潜水艇为增强国防力量,维护祖国安定发挥了重要作用。潜水艇截面如图所示,通过向水舱中充水或从水舱向外排水来改变潜水艇的自重,从面使其下沉或上浮。我国某型号潜水艇的总体积为2×103m3,水舱未充海水时潜水艇总重为1.26×107N,最大下潜深度可达400m。海水密度取1.03×103kg/m3。g取10N/kg。求:
(1)最大下潜深度处的海水压强;
(2)潜水艇完全潜入海水中时受到的浮力;
(3)潜水艇悬浮在海水中时,水舱中充入海水的质量。
28.(本题7分)如图甲,下表面涂有不溶于水的粘合剂的立柱体石料,在钢绳拉力的作用下从水面上方以5m/s的速度一直匀速下降至硬质水平江底,如图乙是钢绳拉力F随时间t变化的图像,若不计水的阻力和粘合剂的质量,(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)石料全部没入水中时受到的浮力是多少?
(2)石料的密度是多少?
(3)石料刚浸没在水中时,下表面受到水的压强。
29.(本题6分)底面积为400cm2、重2N的薄壁圆柱形容器放在水平地面上,用原长为16cm的弹簧将边长为10cm的正方体A的下表面中点与容器底部相连,向容器内加水至A刚好浸没,如图甲所示,此时弹簧长18cm,A对弹簧的拉力为F1.现打开阀门B缓慢放水,当A对弹簧的作用力大小再次等于F1时关闭阀门B.已知弹簧受力F的大小与弹簧长度的变化量△x间的关系如图乙所示.不计弹簧的体积及其所受的浮力.求:
(1)物体A浸没时受到的浮力;
(2)正方体A的密度;
(3)从开始放水到关闭阀门B,放出水的质量.
参考答案:
1.C
【解析】
【分析】
【详解】
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、悬浮条件知道,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,物体A、B完全相同,则ρA=ρB,由于两种液体的密度ρ甲液>ρ乙液;又因为两容器液面等高,所以由p=ρgh知道,两种液体对容器底压强
p甲>p乙
故C正确。
故选C。
2.C
【解析】
【分析】
【详解】
鸡蛋开始漂浮时,所受的浮力等于其等于重力,向杯中加清水的过程,杯中液体的密度逐渐变小,鸡蛋由漂浮逐渐变成悬浮,这个过程浮力一直等于其重力,即浮力的大小保持不变,当鸡蛋开始下沉时,所受的浮力便小于其重力,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3.D
【解析】
【详解】
A.根据F浮=ρgV排可知,当F浮相同时,V排大的液体密度小,由图知甲V排的大,所以甲杯液体的密度较小,乙杯液体的密度较大,故A错误;
B.密度计均漂浮,根据浮沉条件可知,浮力相同,故B错误;
C.由图可知液体高度相同,因为同样烧杯,所以液体体积相同,因为乙密度大,根据m=ρV可知,乙质量大,重力大,所以乙压力大,故C错误;
D.液体高度相同,乙密度大,根据p=ρgh可知,乙杯容器底部受到的液体压强大,故D正确。
故选D。
4.B
【解析】
【详解】
三杯中,乙杯V排最大,故乙杯所受浮力最大,甲杯V排最小,故甲杯所受浮力最小,三杯都处于漂浮状态,所受浮力等于各自重力,故乙杯液体质量最大,液体体积都相同,乙杯液体密度最大,丙杯内外液面高度相等,考虑到烧杯自重,丙杯液体密度小于水的密度。
故选B。
5.C
【解析】
【详解】
A.同一支密度计放在甲、乙两种液体中都漂浮,则
F浮甲=F浮乙=G
即浮力是相同的,故A错误;
B.密度计漂浮在液体中,由
F浮=ρ液gV排=G
密度计浸入液体的深度越大,说明液体的密度越小,即密度计越靠近上方的刻度,其相应的密度数值越小,故B错误;
C.由图可知,密度计在乙液体中排开的液体的体积小,根据ρ液=可知,乙液体的密度大,深度相同,根据p=ρgh可知,乙杯中液体对容器底的压强更大,故C正确;
D.因为密度计漂浮在液体中,则
F浮=G
ρ液gSh=G
ΔV=Sh
增大该密度计两条刻度线之间的距离,即ΔV变大,h变大,具体做法是:可适当增大配重或用更细的吸管,故D错误。
故选C。
6.B
【解析】
【详解】
A.因为潜水艇在水中上浮过程中,没有露出水面之前,排开水的体积等于物体的体积,即
V排=V艇
因为V艇不变、所以V排不变,根据阿基米德原理的公式
F浮=ρ液V排g
所以潜水艇没露出水面之前的浮力不变;当潜水艇露出水面直至漂浮在水面的过程中,由于其排开水的体积在不断变小,所以所受浮力也在不断变小,漂浮在水面以后不再变化,故A错误;
B.气球是利用在空气中的浮力来工作的,当气体的密度小于空气的密度时,才可以升空,故B正确;
CD.密度计是漂浮在液体中,不论在哪种液体中所受浮力都等于本身的重力,大小不变,根据阿基米德原理,如果液体的密度越大,则密度计浸入液体中的体积越小,即越往上浮一些,所以密度计的刻度是越往下值越大,故C、D错误。
故选B。
7.B
【解析】
【详解】
A.飞机飞离航母后,航母的总重减小,航母始终漂浮,航母所受浮力等于其重力,所以所受浮力减小,故A错误.
B.飞机飞行时能获得向上的压强差,是因为机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速,机翼上方压强小于机翼下方的压强,故B正确.
C.飞机在航母甲板上加速飞行时,运动状态不断改变,受到非平衡力的作用,故C错误.
D.一切物体都具有惯性,惯性与物体的运动状态无关,故D错误.
8.A
【解析】
【分析】
木块A和金属块B在甲、乙两图中都是处于漂浮状态,所以受到的浮力都等于它们的总重力,甲、乙两种情况中A、B两物体受到的浮力相等,根据阿基米德原理可知它们排开水的体积相等,图丙中木块A处于漂浮状态,木块A受到的浮力等于木块的重力,金属块B下沉,金属块B受到的浮力小于金属块的重力,则图丙中A、B两物体受到的浮力和小于它们的重力和,根据阿基米德原理可知他们排开水的体积的大小,再根据液体压强公式求出木块下表面所受压强的大小。
【详解】
由图可知木块A和金属块B在甲、乙两图中都是处于漂浮状态,所以受到的浮力都等于它们的总重力,甲、乙两种情况中A、B两物体受到的浮力相等,根据阿基米德原理可知它们排开水的体积相等,则甲图中木块A排开水的体积等于乙图中金属块B和木块A排开水的体积和,所以甲图中木块A排开水的体积大于乙图中木块A排开水的体积,甲图中木块下表面所处的深度大于乙图中木块下表面所处的深度,所以甲图中木块下表面所受的压强大于乙图中木块下表面所受的压强;由图丙可知,图丙中木块A处于漂浮状态,木块A受到的浮力等于木块的重力,金属块B下沉,金属块B受到的浮力小于金属块的重力,则图丙中A、B两物体受到的浮力和小于它们的重力和,所以丙图中排开水的体积小于乙图中排开水的体积,在乙、丙,两种情况下B排开水的体积相等,所以丙图中A排开水的体积小于乙图中A排开水的体积,所以乙图中木块下表面所处的深度大于丙图中木块下表面所处的深度,所以乙图中木块下表面所受的压强大于丙图中木块下表面所受的压强。故A正确。
故选A。
9.D
【解析】
【详解】
图中铝球沉底,无法判断铝球是空心还是实心的,铜球漂浮,铁球悬浮可以判断铜球和铁球一定是空心的;A说法错误;因三个小球体积相同,铁球与铝球排开水的体积相同,铜球排开水的体积减小,得F铝=F铁>F铜,B说法错误;由三球的位置关系可得,铜球的重力等于受到浮力,铁球重力等于其受到浮力,铝球重力大于其受到浮力,因浮力F铝=F铁>F铜,可得重力G铝>G铁>G铜,C说法错误;进一步得出质量关系m铝>m铁>m铜,D说法正确;答案选D.
10.D
【解析】
【分析】
【详解】
CD.由阿基米德原理可知
F浮甲=G甲排
F浮乙=G乙排
已知甲、乙排开液体的重力相等,所以
F浮甲=F浮乙
故C错误,D正确;
AB.根据阿基米德原理可知
ρ液甲gV排甲=ρ液乙gV排乙
由图可知,甲球排开的液体的体积要大于乙球排开的液体的体积,浮力相同,则甲球所在的液体的密度要小于乙球所在的液体的密度,根据p=ρgh可知:乙液体对容器底部的压强大。故AB错误。
故选D。
11. 小于 0.2 0.9×103kg/m3
【解析】
【详解】
[1]已知物块A(不吸液体)漂浮在液面上,则,
即
因为,
所以
或直接根据浮沉条件也可知,漂浮时A的密度小于液体的密度。
[2]根据可得,A的质量为
[3]现用力压A,使其缓慢向下,直到恰好浸没在液体中(液体未溢出),此时液体对容器底部压强增大了80Pa。
根据得增大的压力为
增大的压力即物体A液面以上部分排开液体的重,等于浸没时排开液体的重与A的重之差,即
解得
【点睛】
第三问是个难点,关键是理解物体A被压入液体中时,液面上的部分排开液体的重即为增大的压力,即浸没时排开液体的重与物体A的重之差为增大的压力,列出关系式即可求解。
12. 不变
【解析】
【详解】
[1]甲乙两图中,物体均漂浮在中,所以浮力等于重力,而重力不变,所以浮力不变。
[2]甲乙两图中,工艺品所受浮力不变,由可知,工艺品排开液体体积不变,则合金块B排开液体的体积为
所以由,可知B球的质量为
由图甲可知,工艺品漂浮时,浮力与重力的关系为
即
所以
因粘合处松开导致合金块沉底,木块在水中竖直静止时,木块漂浮,由,可知即
即
浸人的深度为
13. 变大
【解析】
【详解】
此舰满载时所受的浮力F浮=G排=m排g=4800×103kg×10N/kg=4.8×107 N;
因为物体漂浮,所受浮力等于重力,驱逐舰在海洋、长江上都漂浮,自重不变,所以,驱逐舰从海洋驶入长江时,所受的浮力大小不变,即排开水的重力不变,所以排开水的质量不变,即排水量不变,但由于海水的密度大于江水的密度,所以吃水深度将变大.
14. 2×107 变小
【解析】
【分析】
(1)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;
(2)蛟龙号”浮出水面的过程中,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.
【详解】
(1)“蛟龙号”所受浮力:
.
(2)在“蛟龙号”浮出水面的过程中,排开水的体积不断减小,根据公式可知浮力将变小.
15. 9 9
【解析】
【详解】
[1][2]假设物体的重力为G,物体的体积为V,当物体的体积浸入水中时,排开水的体积为,弹簧测力计示数为5N,根据称重法测浮力以及有
①
当物体的体积浸入水中时,弹簧测力计示数为3N,同理有
②
①②得
③
将③代入①得:
由③知,物体浸没受到的浮力为12N,大于物体的重力,由物体的浮沉条件,将物体从弹簧测力计上取下放入水中,则该物体静止时处于漂浮状态,由漂浮的特点,物体所受浮力是
[3]由③得物体的体积
该物体的密度为
16. 等于 大于
【解析】
【分析】
【详解】
[1]根据阿基米德原理,轮船所受的浮力为
[2]因为轮船漂浮,所以浮力等于重力,轮船的重力不变,所以当船从北大西洋驶向印度洋时,轮船受到的浮力不变。
[3]由图可知,北大西洋吃水深度小,即浸入海水体积小,浮力一定,根据公式得北大西洋海水的密度大。
17. 1.5 4.5 变小
【解析】
【详解】
物体A的一半浸入水中时受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg××300×10﹣6m3=1.5N;
物体A的重力:
GA=mAg=0.6kg×10N/kg=6N,
细线对物体A的拉力:F拉=GA﹣F浮=6N﹣1.5N=4.5N,
烧杯对台秤的压力等于烧杯和水的重力、物体A对水向下的作用力(或物体A受到的浮力)
将A缓慢提起直至将底部拉至水面的过程中,物体A对水向下的作用力(或物体A受到的浮力)减小,
由p=可知,烧杯对台秤的压强变小.
18. > >
【解析】
【详解】
[1]将AB看出整体,两物块在甲乙液体中处于漂浮状态,甲中
F浮甲=G
ρ甲gV排甲=G
乙中
F浮乙=G
ρ乙gV排乙=G
ρ甲gV排甲=ρ乙gV排乙
V排甲<V排乙
ρ甲>ρ乙
[2]A物块在两种液体中排开液体的体积不变,因为
ρ甲>ρ乙
由F浮=ρ液gV排可知
F甲>F乙
19. 60 =
【解析】
【分析】
已知质量、体积,利用密度公式求出物块的密度;根据浮沉条件确定物块在水中存在的状态,得出溢出水的质量以及排开酒精的质量.
【详解】
物块的密度为;,
可见:,,
根据浮沉浮沉条件知,物块在水中和酒精中最终都是漂浮状态,即浮力等于重力;
根据阿基米德原理可得,F浮=G排=G物
即m排g=m物g,则m排=m物,
物体的质量为60g,所以在两种液体中排开液体的质量m排=m物=60g.
即.
20. < <
【解析】
【分析】
(1)根据判断出漂浮在海面的潜水艇与下潜到海面下的该艇受到的浮力的大小;
(2)因为潜水艇潜行(在水面下航行),所以排开液体的体积相等,根据阿基米德原理可知,从江水到海水,液体的密度变大,所以浮力大.
【详解】
根据阿基米德原理知,浮力等于排开液体的重.
漂浮在海面的潜水艇排开水的体积较小,下潜到海面下排开水的体积较大,所以下潜到海面下受到的浮力大,即F1
重点是阿基米德原理的应用,根据,浮力的大小只与液体密度和排开的液体体积有关,与其它因素无关.
21. = = >
【解析】
【详解】
由图可知,A球漂浮,B球悬浮,所以根据悬浮和漂浮条件可知两球受到的浮力都等于各自的重力,由于两个小球是相同的,重力相等,所以FA=FB=G.
根据阿基米德原理可知:排开液体重力GA=FA,GB=FB,所以GA=GB;
由于A球漂浮,B球悬浮,根据物体的浮沉条件可知:ρ甲>ρ球,ρ乙=ρ球,
则两种液体的密度大小关系是:ρ甲>ρ乙.
因为两容器液面等高(深度h相同),根据液体压强公式p=ρgh可得,两种液体对烧杯底的压强的大小关系为p甲>p乙.
22.竖直;
【解析】
【详解】
试题分析:(1)选择粗细均匀的塑料吸管,在其下端加适当的配重,并将这一端封闭起来,是为了让塑料吸管能竖直的漂浮在液体中;
(2)因为密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力,则F浮水=F浮液=G,由于V排水=SH,V排液=Sh,根据F浮=ρ液gV排 得:ρ水gSH=ρ液gSh,所以,ρ液= .
考点:物体的浮沉条件及其应用
23. 12 1700
【解析】
【详解】
(1)长方体浸没时物体所受的浮力:,由 可得,长方体排开水的体积:,容器内水的深度:,水对容器底部的压强:,由 可得,水对容器底的压力:;
(2)由 可得,水的质量:,水的重力:,容器的重力:,把容器、水以及长方体A看做整体,受到竖直向下容器、水、长方体A的重力和竖直向上的拉力、支持力的作用处于平衡状态,由力的平衡条件可得:,桌面对容器的支持力:,因支持力和容器最桌面的压力是一对相互作用力,所以,容器对桌面的压力:,容器对桌面的压强:.
故答案为12;1700.
【点睛】本题考查了压强、浮力的计算以及运动状态的判断,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等,难点是根据力的平衡和相互作用力求出物块浸没在水中静止时容器对桌面的压力.
24. B 1 排开液体所受的重力 A 变小 乙
【解析】
【详解】
(1)[1]先测量空桶重力和物体的重力,将物体浸没在溢水杯中,测量拉力的大小,测量小桶和溢出水的重力,所以最佳顺序丁甲乙丙,故选B。
(2)[2][3]图甲中物体的重力是2N,图乙中物体在水中受到的拉力是1N,物体受到的浮力
F浮=G-F=2N-1N=1N
由图丁可知,空桶的重力为0.5N,图丙中桶和溢出水的总重力为1.5N,排开水的重力
G排=G总-G桶=1.5N-0.5N=1N
所以比较可知
F浮=G排
即浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于它排开液体的重力。
(3)[4]A.图乙中水面未到达溢水杯的溢水,排开水的重力小于所受的浮力,会影响实验结论。
B.图乙中物体未全部浸没在水中,排开水的重力减小,浮力减小,浮力和排开水的重力减小量相等,浮力等于排开液体的重力,不会影响实验结论。
(4)[5]将图乙中的水换成酒精,排开液体的体积不变,液体的密度变小,由F浮=ρ液gV排可知物体受到的浮力变小。
(5)[6]探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”,图乙中物体处于漂浮状态,弹簧测力计的示数为零,不需要弹簧测力计。
25. 0.4 液体的密度 ①③④ ①②③(或①②④) a 2.7 2.7×103
【解析】
【详解】
(1)[1]由①知,物体的重力
G=4N
由②知,
F=3.6N
所以
F浮=G﹣F=4N﹣3.6N=0.4N
(2)[2]由①④知,物体浸没在水中时受到的浮力为
F浮水=4N﹣3N=1N
完全浸没在盐水中受到的浮力为
F浮盐水=4N﹣2.8N=1.2N
两种情况排开液体的体积相同,液体的密度不同,浮力不同,可探究浮力大小与液体密度的关系。
(3)[3]要探究浮力大小与物体浸没深度的关系,则需控制液体的密度相同,且浸没的深度不同,所以应选择①③④两图。
(4)[4]若探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,则应控制液体的密度相同,物体排开液体的体积不同,所以应选择①②③或①②④。
(5)①[5]完全浸没前,深度越大,物体排开水的体积越大,所受浮力越大;完全浸没后,排开水的体积不变,所受的浮力不变,所以浮力随深度的变化是先变大后不变,应为a。
②[6]由图象知,当F浮=0时,测力计的示数为2.7N,则
G=2.7N
[7]当物体完全浸没时的浮力为1.0N,根据F浮=ρ液gV排得
V=V排===1.0×10﹣4m3
则
ρ====2.7×103kg/m3
26. 0.5 1 ③ 1.5 3 小 AC
【解析】
【详解】
(1)弹簧测力计的分度值为0.1N,物块的重:G=1.5N,
物体在水中弹簧测力计的示数:F=1N,
物块受到的浮力:F 浮=G-F=1.5N-1N=0.5N;
根据阿基米德原理G排=F浮=0.5N,
排开液体的质量
排开液体的体积V 排=V 物=50cm 3,
液体的密度:
(2)由F 浮=G-F和F 浮=ρ 液gV 排可得,F=G-ρ 液gV 排,F与ρ 液图象与③符合;
(3)当密度为零时,物块受到的浮力为零,根据F 浮=G-F,弹簧测力计的示数等于物体重力,所以它的零刻度应标在1.5N处; 物体的重力是1.5N,所以液态对物块产生的浮力最大不能超过1.5N,由F 浮=ρ 液gV 排可得,
(4)若物块未完全浸没,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV 排则物体受到的浮力偏小,弹簧测力计示数偏大,测得液体密度值将偏小;
(5)要想提高液体密度秤测量液体密度时的精确度,可以减少分度值,增大重力,需要增大m 0质量,或换用密度比ρ 0小的物块,故选AC.
27.(1)4.12×106Pa;(2)2.06×107N;(3)8×105kg
【解析】
【详解】
(1)最大下潜深度处的海水压强
(2)潜水艇完全潜入海水中时,排开海水的体积
潜水艇完全潜入海水中时受到的浮力
(3)潜水艇悬浮在海水中时,受力平衡,浮力等于重力,即
则水舱中充入海水的质量
答:(1)最大下潜深度处的海水压强是4.12×106Pa;
(2)潜水艇完全潜入海水中时受到的浮力是2.06×107N;
(3)潜水艇悬浮在海水中时,水舱中充入海水的质量是8×105kg。
28.(1)2×104N;(2)1.5×103kg/m3;(3)1×105Pa
【解析】
【详解】
(1)由图乙可知,0~8s内石料在空气中匀速下降,处于平衡状态,因绳子的拉力和物体的重力是一对平衡力,所以石料的重力
G=F=3×104N
10s以后石料完全浸没在水中,钢绳的拉力F′=1×104N,则石料全部没入水中时受到的浮力
F浮=G-F′=3×104N-1×104N=2×104N
(2)石料的质量
由阿基米德原理可得,石料的体积
石料的密度
(3)由图乙可知,BC段表示石料浸入水中的过程,此过程所需的时间
t=10s-8s=2s
根据速度公式,石料的高度
h=vt=5m/s×2s=10m
石料刚浸没在水中时,石料上表面与水面相平,下表面的深度h1=10m,则下表面受到水的压强
p=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×10m=1×105Pa
答:(1)石料全部没入水中时受到的浮力是2×104N。
(2)石料的密度是1.5×103kg/m3。
(3)石料刚浸没在水中时,下表面受到水的压强1×105Pa。
29. 10 N 0.7×103 kg/m3 3.4 kg
【解析】
【详解】
(1) 物体A刚好浸没, 物体A受到的浮力F浮=水gV排=水gVA=1.0×103 kg/m3 10N/kg(0.1)3m3=10N,(2) 弹簧伸长量为18cm16=2cm,由乙图知此时正方体A对弹簧的拉力为F1=3N,A受到的拉力F拉= F1=3N,则A的重力G=F浮F拉=10N3N=7N,由G=mg得A的质量m==0.7,故A的密度为=0.7×103 kg/m3;(3)当A对弹簧的作用力大小再次等于F1时,即A对弹簧的压力为F压= F1=3N , A受到的支持力 N=F压=3N,则G=,=GN=7N3N=4N,,h=10cm=4cm,=10cm4cm=6cm弹簧由18cm缩短为14cm,即h=4cm,’故放出水的体积为V放=Sh(S)=400cm24cm(400cm2100cm2)6cm=3400cm3=3.410-3m3, 放出水的质量m=水V放=1.0×103 kg/m33.410-3m3=3.4 kg.
点睛:分析可知,放水前和放水后A对弹簧的作用力都等于F1,第一次F1是A对弹簧的向上的拉力,第二次F1是A对弹簧的向下的压力,由此求出放水后A受到的浮力,接着求出水面下降的高度,再由V=Sh求出放出水的体积,最后求出放出水的质量.
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