2025年湖北省襄阳市樊城区八年级下学期期中物理考试：浮力计算与流体力学深度解析

2025年湖北省襄阳市樊城区八年级下学期期中物理考试：浮力计算与流体力学深度解析一、选择题1.下列关于浮力的说法中，正确的是：A.浸没在液体中的物体，所受的浮力等于物体排开的液体重量。B.浸没在液体中的物体，所受的浮力与物体在液体中的深度成正比。C.浸没在液体中的物体，所受的浮力与物体的质量成正比。D.浸没在液体中的物体，所受的浮力与物体的体积成正比。2.下列关于流体力学原理的说法中，错误的是：A.流体的流速越大，其压力越小，即伯努利原理。B.流体的流速越大，其密度越小。C.流体的流速越大，其粘度越小。D.流体的流速越大，其压强越小。二、填空题1.根据阿基米德原理，物体在液体中所受的浮力大小等于它排开的液体的重量，即浮力F=ρ液gV排，其中ρ液为液体的密度，g为重力加速度，V排为物体排开的液体体积。若一物体在水中受到的浮力为4.9N，水的密度为1.0×10^3kg/m^3，重力加速度为10N/kg，则该物体的体积为_______m^3。2.根据伯努利原理，流体流速越大，其压力越小。在一段水平管道中，若管道的直径在A处为10cm，B处为20cm，流体在A处的流速为5m/s，在B处的流速为2m/s，则A处的流体压强与B处的流体压强之比为_______。三、解答题1.一物体在液体中受到的浮力为F1，在气体中受到的浮力为F2。已知物体在液体中的密度为ρ物，液体和气体的密度分别为ρ液和ρ气。请根据上述信息，推导出物体在液体和气体中浮力的表达式，并比较F1和F2的大小关系。2.一船在静水中以速度v1匀速行驶，水流的速度为v2。请分析船在顺流和逆流行驶时，其速度的变化情况，并推导出船在顺流和逆流行驶时的实际速度表达式。四、简答题1.简述流体在流动过程中，流速与压强的关系。2.解释为什么在船底做成凹形，可以增加船的浮力。五、实验题1.实验目的：验证阿基米德原理。实验器材：弹簧测力计、烧杯、水、铁块、细线。实验步骤：a.用细线将铁块悬挂在弹簧测力计上，记录铁块在空气中的重力G。b.将铁块完全浸没在水中，记录此时弹簧测力计的示数F。c.计算铁块在水中受到的浮力F浮。d.分析实验数据，验证阿基米德原理。2.实验目的：探究流体流速与压强的关系。实验器材：透明塑料管、水泵、水、细沙。实验步骤：a.将水泵连接到透明塑料管的一端，另一端放入装有细沙的容器中。b.打开水泵，观察塑料管中的水流情况。c.通过改变水泵的转速，观察水流速度的变化，并记录水流在塑料管不同位置的流速和对应的压强。d.分析实验数据，验证伯努利原理。六、应用题1.一艘小船在静水中以速度v1匀速行驶，水流的速度为v2。若小船的长度为L，宽度为W，水的密度为ρ水，重力加速度为g。请计算小船在顺流和逆流行驶时，船身所受的水流压力。2.有一艘游艇在河中航行，河水的流速为v水，游艇的速度为v艇。若游艇在河中航行时，船身所受的水流压力为F，请计算游艇在河水中所受的浮力。本次试卷答案如下：一、选择题1.A解析：根据阿基米德原理，浸没在液体中的物体所受的浮力等于它排开的液体重量。2.B解析：流体流速越大，其压力越小，这是伯努利原理的内容。流速与密度、粘度无关。二、填空题1.0.00049解析：根据公式F=ρ液gV排，代入已知数值计算得V排=F/(ρ液g)=4.9N/(1.0×10^3kg/m^3×10N/kg)=0.00049m^3。2.2:1解析：根据伯努利原理，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。由流速比可以得出压强比。三、解答题1.解析：-物体在液体中浮力F1=ρ物gV物-ρ液gV排，其中V物为物体体积。-物体在气体中浮力F2=ρ物gV物-ρ气gV物，因为ρ气<<ρ物，所以F2<<F1。2.解析：-顺流时，船的实际速度v顺=v1+v2。-逆流时，船的实际速度v逆=v1-v2。四、简答题1.解析：-流体在流动过程中，流速越大，压强越小，即伯努利原理。2.解析：-船底做成凹形，可以增加船与水的接触面积，从而增加排开水的体积，根据阿基米德原理，船的浮力增大。五、实验题1.解析：-a.记录铁块在空气中的重力G。-b.记录铁块在水中的重力F。-c.计算浮力F浮=G-F。-d.验证阿基米德原理，即F浮=ρ液gV排。2.解析：-a.连接水泵和塑料管，放入细沙容器。-b.打开水泵，观察水流情况。-c.改变水泵转速，记录流速和压强。-d.验证伯努利原理，即流速大压强小。六、应用题1.解析：-顺流时，水流压力F顺=ρ水g(LW)。-逆流时，水流压力F逆=ρ水g(LW)。2.解析：-