【能力培优】八年级物理下册 第九章 浮力与升力专题训练 沪粤版(1).docVIP

第九章 浮力与升力9.1 认识浮力1（教材延伸题）如图所示，取一个瓶口内径略小于乒乓球直径的雪碧瓶，去掉其底部，把一只乒乓球放到瓶口处，然后向瓶里注水，会发现水从瓶口流出，乒乓球不上浮。若用手指堵住瓶口，不久就可观察到乒乓球上浮起来。此实验说明了（）a大气存在压强b连通器原理c浮力产生的原因 d液体的压强与液体的密度和深度有关2. 【动手动脑】饺子为什么浮上来了？周六下午，丽丽同学和妈妈一块煮饺子，在煮饺子的过程中，丽丽发现了一个问题，她发现刚下锅的饺子是沉于水底的，在饺子慢慢变熟的过程中，饺子上浮后又漂浮在水面上。这引起了丽丽同学的好奇和探究欲，是什么因素导致饺子在水中所受的浮力发生了变化？于是周一回到学校的她提出了如下的猜想，并与她们组的同学进行了探究。猜想一：浮力的大小可能与物体的质量有关；猜想二：浮力的大小可能与物体的密度有关；猜想三：浮力的大小可能与物体浸入液体中的深度有关；猜想四：浮力的大小可能与物体排开液体的体积有关。丽丽同学和她的小组为了验证猜想l和猜想2，选用了体积相同、质量不同的三个圆柱形物体a、b、c并测出了它们的重力别为4 n、4.5 n和5 n，进行了如图甲所示的实验。（1）比较图甲中序号为a、b、c的三次实验，得出的结论是：浮力的大小与。比较图甲中序号为a 、d 、e的三次实验可以得出结论：。（2）针对猜想三的内容，请你举出一个生活中的实例来支持她的猜想。（3）丽丽探究小组第二组的同学为了验证猜想四的内容，进行了如图乙所示的实验，得到的实验数据如下表：分析下表中的数据，得到的实验结论是。实验序号1234物体排开液体的体积/ cm310203040受到的浮力/n0.10.20.30.4参考答案1c 【解析】开始时乒乓球受到上面液体压强和大气压的作用，下部没有液体只受大气压的作用，向上的压强小于向下的压强，向上的压力小于向下的压力，乒乓球不能上浮。当用手堵住瓶口，乒乓球下面有水，乒乓球下面也受到液体压强和大气压的作用，向上的液体压强大于向下的液体压强，乒乓球上浮，跟浮力的产生有关系。2（1）物体的质量无关浮力的大小与液体的密度有关；液体的密度越大，同一物体受到的浮力也越大（2）从浅水区向深水区时感觉身体越来越轻（3）在液体的密度一定时，物体排开液体的体积越大，物体所受的浮力就越大【解析】此题从一个生活中的实例入手，展开猜想，然后利用物理学的知识进行探究，充分体现了从生活走向物理的理念，从中培养了学生利用物理知识来解决实际问题的能力。首先丽丽同学在探究的过程中通过控制变量法的得出了实验数据，使得学生很容易根据实验数据得出结论。然后让同学们根据生活中的实例来验证猜想，进一步体现出了物理回归生活的理念。9.2 阿基米德原理1（教材拓宽题）如图，已知甲、乙两弹簧测力计的示数分别为5 n、4 n，把甲测力计下移，使金属块刚好没入水中时，甲的示数变成了3 n。则此时乙的示数及金属块受到的浮力大小分别为 （）a6 n、3 nb7 n、3 nc6 n、2 nd无法确定1题图2题图 3题图2(多选)一弹簧测力计下挂一圆柱体，将圆柱体从盛水的烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降，然后将圆柱体逐渐浸入水中。如图所示是整个过程中弹簧测力计的示数f与圆柱体下降高度h变化关系的图像。（g取10 n/kg）下列说法正确的是（）a当圆柱体刚好全部浸没时，下表面受到水的压强为700 pab圆柱体受到的重力是12 nc圆柱体受到的最大浮力是4 nd圆柱体的密度是1.5103 kg/m33（中考改编题）如图所示，在容器中放一个上、下底面积均为10 cm2、高为5 cm，体积为80 cm3的均匀对称石鼓，其下底表面与容器底部完全紧密接触，石鼓全部浸没于水中且其上表面与水面齐平，则石鼓受到的浮力是。.【技巧延伸】巧测碗的密度受阿基米德辨别真伪皇冠故事的启发，小明设计了一个测量碗的密度的探究实验，实验步骤及实验数据如图所示。根据实验数据，填写计算结果：（1）碗的体积为cm3；（2）碗的质量为g；（3）碗的密度为g/cm3。参考答案1c 【解析】由图可知金属块的重g=5 n、金属块在水中弹簧测力计的示数f甲示=3 n，金属块排开的水重g排=f浮=2 n，乙的示数f乙示=4 n+2 n=6 n。2bd 【解析】由图像可知，当h=0时，弹簧测力计示数为12 n，说明此时圆柱体处于空气中，根据二力平衡条件可知，g=f拉=12 n；圆柱体在刚浸没时，下表面所处的深度为h=7 cm-3 cm=4 cm=0.04 m，因此受到的液体压强p=水gh=1.0103 kg/m310 n/kg0.04 m=400 pa，故a选项说法错误，b选项说法正确；由图可知物体完全浸没后排开水的体积不再改变，受到的浮力不再改变，为最大值。利用力的平衡条件求出圆柱体受到的浮力，利用阿基米德原理求得圆柱体的体积，再利用密度公式求得圆柱体的密度。30.3 n4（1）30（2）60（3）2 【解析】（1）由图甲知，水的体积v1=500 ml，由图丙知，碗和水的总体积v3=530 ml，碗的体积v=v3-v1=530 ml-500 ml=30 ml=30 cm3；（2）由图乙知，水与碗所排开水的总体积v2=560 ml，碗所排开水的体积v排=v2-v1=560 ml-500 ml=60 ml，碗所排开水的质量m水=水v排=1 g/ml60 ml=60 g；碗漂浮在水面上时，碗受竖直向下的重力g碗=m碗g，竖直向上的浮力f浮=m水g，处于平衡状态，由平衡条件得：g碗=f浮，即：m碗g=m水g，所以m碗=m水=60 g；（3）碗的密度为。9.3 研究物体的浮沉条件1（教材延伸题）如图所示，某同学制作了潜水艇模型，调节后恰好悬浮于水中，下列说法不正确的是（）a潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现沉浮的 b向内推注射器活塞，水会被压入试管中，可实现潜艇下沉 c向外拉注射器活塞，试管内水量适当时，可实现潜艇下沉 d若要潜艇模型露出水面5 cm3，应需压出5 g的水2一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有76 g水溢出；将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中，静止后有64 g酒精溢出。已知酒精的密度是0.8103 kg/m3，则物块在水中的状态及物块的密度是（）a悬浮，1.0103 kg/m3 b漂浮，0.95103 kg/m3c下沉，1.2103 kg/m3 d漂浮，0.90103 kg/m33. 【趣味链接】为什么肥皂泡总先上升后下降日常生活中，我们常看到一些小朋友吹肥皂泡，如图所示，一个个肥皂泡从吸管中飞出，在阳光照耀下，发出美丽的色彩。此时，小朋友沉浸在欢乐和幸福之中，大人们也希望肥皂泡能够漂浮在空中，形成一道美丽的风景。但我们常常是看到肥皂泡开始时上升，随后便下降，这是为什么呢？认真思考就会发现这个过程中包含着丰富的物理知识。开始时，肥皂泡中充满从嘴里吹出的热空气，肥皂泡将其与外界隔开，形成里外两个区域，里面的热空气温度大于外部空气的温度。此时肥皂泡内气体的密度小于外部空气的密度，根据阿基米德原理可知，此时肥皂泡受到的浮力大于它受到的重力，因此它会上升。随着上升过程的开始和时间的推移，肥皂泡内、外气体发生热交换，内部气体温度下降，因热胀冷缩，肥皂泡体积逐渐减小，它受到的外界空气的浮力也会逐渐变小，而其受到的重力不变，这样，当重力大于浮力时，肥皂泡就会下降。（1）从文中获取信息，分析出肥皂泡为什么先上升后下降？（2）根据肥皂泡上升和下降的原理，举例说明生活中还有哪些类似的例子？参考答案1b 【解析】当潜艇模型浸没在水中时，排开水的体积不变，所受浮力不变，因此模型的上浮和下沉是通过改变潜艇的重力来实现的，a选项说法正确；现在潜艇模型处于悬浮状态，向内推注射器活塞，水会被压出试管，此时模型的自重减小，模型上浮，b说法错误；向外拉注射器活塞，试管内水增加，试管内水量适当时，可实现潜艇悬浮或下沉，c选项说法正确；若要潜艇模型露出水面5 cm3，即应排开水的体积为5 cm3，则排开水的质量为：m=v=1 g/m35 cm3=5 g，故d选项说法正确。2b 【解析】首先根据两种情况判断出物块在酒精中的状态。求出物块的体积与物块排开水的体积比较，便可得出结论。根据公式计算出物体的密度。3（1）肥皂泡刚从嘴里吹出时内部充满热空气，与外界隔开，形成里外两个区域，里面的热空气温度大于外部空气的温度。此时肥皂泡内气体的密度小于外部空气的密度，肥皂泡受到的浮力大于它受到的重力，因此它会上升；在上升的过程中，肥皂泡内、外气体发生热交换，内部气体温度下降，因热胀冷缩，肥皂泡体积逐渐减小，它受到的外界空气的浮力也会逐渐变小，而其受到的重力不变，这样，当重力大于浮力时，肥皂泡就会下降。（2）热气球；飞艇。9.4 神奇的升力1. 如图所示是一种水翼船，船体下安装了水翼。当船在高速航行时，水面下的水翼会使船体整体抬高从而减小水对船体的阻力。则水翼安装正确的是（）2. 在五一游戏晚会上，陈思同学演示了如图所示的实验，排在一条线上的三个碗，中间碗内放一个乒乓球，当用小管向球斜上方吹气时，乒乓球将。3. 如图所示是鱼缸中过滤增氧泵增氧工作时的情景，水泵把水从进水管吸入，从出水管快速喷出时，空气就会从进气管进入水中，与水流一起喷出。（1）请根据所学的物理知识解释空气为什么会进入水中与水流一起喷出。（2）举一个生产或生活中利用此物理知识的例子。4. 【趣味链接】有趣的犬鼠洞 如图所示是北美草原许多犬鼠洞穴横截面示意图。洞穴深达34 m，洞口有两个出口，一个是平的，而另一个则有隆起的圆形土堆。（1）猜想：甲同学猜想：犬鼠是为了建一处视野开阔的瞭望台。乙同学猜想：犬鼠是为了作一个识别自己洞穴的记号。丙同学猜想：犬鼠是在挖洞时就近堆放。丁同学猜想：犬鼠是为适应深处洞内生活而建立的通风设施。你认为正确的猜想是同学。（2）分析：若风如箭头所示方向吹过，根据“流速大，压强小”的原理，则（选填“1”或“2”）洞口处气压低。（3）结论：风从平坦的洞口，从隆起的洞口，是犬鼠的空调系统。（均选填“出”或“入”）参考答案1b 【解析】a、d两个水翼相反放置，两个水翼受到水的压力相反，对船体不会产生向上的升力作用。b选项中两个水翼都是上面弧形，下面平面，水经过上方流速大于下方流速，上方压强小于下方压强，水对船体产生一个向上的升力作用，符合题意。c选项两个水翼都是上面平面，下面弧形，水经过上方流速小于下方流速，下方压强小于上方压强，水对船体产生一个向下的压力作用，不符合题意。2运动到右碗 【解析】用小管向乒乓球斜上方吹气，上方气体流速大，压强小，乒乓球上升，而越靠近小管，气体流速越大，压强越小，故最后乒乓球将运动到右碗。3（1）因为出水管中水的流速大，压强小，进气管下端开口处压强小于外界大气压强，大气压强把空气压入水中。（2）飞机的机翼的外形（答案不唯一）【解析】出水管中的水在水泵的作用下，快速流出，水从进气管的下管口处流出，进气管