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文档简介
人教版初中物理八年级下学期第十章《浮力》单元测试提升卷
一、选择题(每题3分,共30分)
1.如图所示,当热气球喷火装置“喷火”时,气囊内的空气被加热并排出气囊外一部分后,热气球上
浮。下列说法正确的是
A.加热时气囊内气体密度变大
B.热气球排开空气的重力小于自身重力
C.热气球所受的浮力等卜它排开空气的重力
D.上升时气囊受到的大气压强逐渐增大
2.如图,3N的小球被线拉住静止在水中,若小球受到浮力4.9N,则线对小球拉力是()
B.4.9NC.1.9ND.ON
3.弹簧测力计下挂一正方体物决,将物块从盛有适量液体的烧杯上方离液面某一高度处缓缓下降,
然后将其逐渐浸入液体中如图甲:图乙是弹簧测力计示数F与物块下降高度h变化关系的图像。则
下列说法中不正确的是()(g取10N/kg)
A.物块的质量是1kg
B.物块的体积是4xl(r旬?
C.物块的密度是1(Pkg/nP
D.物块刚浸没时下表面受到液体的压力是4N
4.取一根木棒,在它的一端缠绕一些铜丝就做成了一个简易密度计,将其分别放入甲、乙两个盛有
不同液体的烧杯中,它竖直立在液体中的漂浮情况如图所示。设密度计在甲、乙两个烧杯中所受的
浮力分别为F甲和F乙,两个烧杯中液体的密度分别为p年和p乙,则()
A.F甲>F乙B.F甲VF乙C.p甲〉「乙D.p甲Vp乙
5.【传统文化】《天工开物》中记录了我国古代劳动者煮海水制盐的方法,对用于制盐的海水密度有
严格要求。关于海水等级的测评,《熬波图咏》中谈到,可以用莲子制备成四颗不同标准的“浮子来
测定海水等级0测定时.浮起的“浮子”数量越多.待测海水的等级越高(一等海水密度最大等级最
高、二、三、四、五等依次次之)。若将以上四颗“浮子”放入盛有待测海水的竹管内,“浮子”的沉浮
情况如图所示,下列选项正确的是
A.竹管内待测的海水为一等海水
B.①号“浮子”的重力比其它三颗“浮子”大
C.①号“浮子”的密度比其它三颗“浮子”大
D.若竹管内改盛四等海水,①号"浮子”所受浮力不变
6.可收垃圾投放前应保持清洁干燥。小明在清洗金属材质的空鞋油管时,发现挤瘪的空鞋油管沉
在水底(如图甲所示),而将它撑鼓后却浮在水面(如图乙所示)。下列分析正确的是
A.图甲中,空鞋油管所受的浮力小于它排开水所受的重力
B.图乙中,空鞋油管所受的浮力大于它自身所受的重力
C.图甲中空鞋油管所受的浮力大于图乙中空鞋油管所受的浮力
D.图甲中空鞋油管所受的浮力小于图乙中空鞋油管所受的浮力
7.如图所示,圆锥体浸没在水中静止时受到水对它向上的压力为B,向下的压力为F2,这两个力之
间的关系是
A.FI>F2B.FI=F2C.FI<F2D.无法判断
8.水平桌面上的甲、乙两个相同圆柱形容器,内装不同液体。将两个相同小球分别放入甲、乙两
容器中,小球静止时如图所示。若两容器底部所受液体压强相等,则下列判断正确的是()
A.两容器中的液体密度相等
B.两容器所装液体的质量相等
C.甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强
D.甲容器中小球所受浮力大于乙容器中小球所受浮力
9.关于图所示的四个实验情景,下列说法正确的是()
蠢
向瓶子里吹气做成将小桌腿朝下用弹簧测力计吊着石块
自制气压计放在海绵上站在地铁安全线以外浸没在溢水杯的水中
甲乙丙丁
A.图甲所示的实验中,如果大气压变大时,玻璃管内的液面会上升
B.图乙所示的实验中,在小桌面上放一个祛码后海绵的凹陷程度会增大,说明压力的作用效果
与小莫的质量有关
C.图丙所示,当列车高速通过,站在安全线内的人会感觉到被气流吸向列车
D.图丁所示实验中,如果石块接触溢水杯底部,那么石块受到的浮力会变大
10.如图所示,三个相同的容器内水面高度相同,甲中只有水,乙中有一小球漂浮在水面上,丙中
悬浮着一个小物块,则下列四个说法正确的是()
甲乙丙
A.如果向乙中加入盐水,小球受到的浮力不变
B.如果向丙中加入酒精,物块受到的浮力不变
C.水对三个容器底部的压力关系:F甲<F乙VF丙
D.三个容器对桌面的压强关系:p甲<p乙vp可
二、多选题(每题3分,共9分)
1L水平桌面上有两个完全相同的杯子,盛有等质量的水。将橘子放入左侧杯中,取出后剥皮再放
入右侧杯中,橘子静止时的状态分别如图甲、乙所示。下列分析正确的是()
左右
-----<-----
7$加扁77加翔苏〃
甲乙
A.甲图中的橘子所受的浮力大于其所受的重力
B.甲图中的橘子比乙图中的橘子所受的浮力大
C.甲图中杯子对桌面的压强小于乙图中杯子对桌面的压强
D.甲图中杯底所受水的压强大于乙图中杯底所受水的压强
12.如图所示是关于浮力知识的应用实例,下列说法正确的是(
A.图甲,次种所受浮力大于重力
B.图乙,巨轮能浮在水面上是因为用空心的办法增大了排开液体的体积
C.图内,艇里允的是密度小于空气的氮气
D.图丁,潜水艇是通过改变浮力来实现上浮和下沉
13.在学习浮力知识时,同学们进行了造"船''比赛,他们用三块大小相同的橡皮泥做成小船,放在
盛有水的水槽中,然后往小船中加大小相同的玻璃珠,看谁的小船承载量大。如图所示,下列说法
正确的是
A.橡皮泥小船漂浮时,浮力大于重力
B.盛玻璃珠越多的小船排开的水越多
C.船的“空心”部分越大,小船可以盛的玻璃珠越多
D.将船中的玻璃珠投入水中,玻璃珠下沉,水对船底面的压强将增大
三、填空题(每空2分,共20分)
14.如图,用细线将重为8N的石湾陶瓷工艺品挂在弹簧测力计卜,当其浸没在水中静止对,测力计
的示数为3N,则工艺品受到浮力的大小为N,方向;若剪断细线,工艺品
将(选填“上浮”“悬浮”或“下沉
15.小浦用一个弹簧测力计竖直悬空拉着一个物体,此时弹簧测力计的示数为3.0N.他将物体浸没在
水中,此时弹簧测力计的示数变为2.0牛,则浮力的大小是牛,方向为;若
将物体继续向下移动,则弹簧测力计的示数大小(选填“变大”或"不变''或"变小
16,模拟潜水艇工作原理的装置如图所示,模拟装置在水面下下潜时,所受浮力大小将o
若要使模拟装置上浮,应该用注射器(选填”向内压入''或"向外抽出“)空气。
铁।丝胶管/声
注射器
试管进、排水管
17.2020年11月10日,中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功下潜到10909米的海底,
创造了中国载人深潜的新记录.潜水器下潜的过程中,随着深度的增加,它的外壳受到海水的压力
会逐渐(选填“增大”或“减小潜水器完成作业后,会抛掉部分压载铁,使潜水器所受浮
力(选填“大于""小于''或"等于”)自身的重力,从而实现上浮。
四、实验探究题(每空2分,共6分)
18.研学活动中,小明捡到一块矿石。他用天平和量筒测量其密度,如图所示。不计绳子的质量和
体积,水的密度为Ig/cnrtg®10N/kgo他的实验步骤如下:
(1)小明将大半放在水平台上并完成调平,如图甲,随后将矿石放入大半左盘,待大半平衡后,
右盘所加祛码及游码位置如图乙所示,则矿石的质量为go
(2)向量筒中倒入60mL的水,用细线拴住矿石并放入量筒中后,量筒中的水面如图丙所示,根
据实验数据,可求出矿石的密:度是g/cnA
(3)在丙图中,矿石沉在水底时,此时矿石受到的浮力为No
五、计算题(共13分)
19.有一体积为10—37n3,密度为0.6X103如/a3的正方体木块,用细线置于容器的水中,如图所
示,(g=10N/kg)求:
(1)木块所受的浮力大小;
(2)细线对木块的拉力大小;
(3)剪断细线后,木块最终静止后受到的浮力。
20.如图I所示,将盛有液体的甲、乙两个容器竖直放在水平面上。甲容器中液体未知,乙容器中
液体为水,容器的质量和厚度都忽略不计。(g取10N/kg)
(1)若甲容器中液体质量为L2kg,底面积为1.2x10-37n2,求甲容器对水平面的压强p*
(2)若乙容器中水的质量为1.5kg,求乙容器中水的体积V水;
(3)如图2所示,若在乙容器中再加入一定量的水,则此时水的深度为0.2m,将乙容器放进甲
容器中,甲容器的液面比乙容器的水面高0.05m。求甲容器中液体的密度。
六、科普阅读题(每空2分,共14分)
21.中国人民解放军海军成立7()周年海上阅兵在青岛附近举行。图甲为某改进型攻击核潜艇。我国
核潜艇H最大潜深350m,完全下潜排水量8.24X1。3久潜艇通过水舱充排水改变自重实现沉浮,己
知海水密度1.03x103^/^3、江水密度LOx1。3的/血3,g取l()N/kg,且不考虑潜艇体积变化。
(1)列关于核潜艇的说法中,正确的是一
A.核潜艇的外壳用硬度小的特种钢材制成的
B.核潜艇是通过改变自身体积达到浮沉的
C.核潜艇悬浮和漂浮时所受的浮力相等
D.核潜艇由东海海面下潜行进入长江后所受的浮力变小
(2)核潜艇在海面下水平匀速巡航时,突然进入密度跃层(海水密度突然变小)时,核潜艇将
会,将给核潜艇带来安全隐患。为确保核潜艇安全,应立即采取的措施是
(选填“向水舱中充水''或"从水舱中向外排水
(3)核潜艇H所受的海水阻力与航速的关系如图乙,当核潜艇H航速为8m/s时,核潜艇H所
受的海水阻力为No
22.如图甲所示,小明的妈妈为了躲避盛夏热辣的阳光,想在电动车的前把上安装遮阳伞,可商家
告诉妈妈根据《上海市非机动车安全管理条例》,自2021年5月1日起,口明确禁止在非机动车上
加装遮阳伞。为探其原因,小明根据遮阳伞的形状制作了如图乙所示的模型,并查阅资粒了解到模
型上表面呈圆弧状,上方的空气流速快;下表面较平整,下方的空气流速慢。小明把该模型穿在一
根铁丝上并固定,在铁丝的上下各用一个力传感器施加向上、向下的拉力后,打开电扇走着模型吹
风,如图丙所示。结果发现:上面力传感器的示数变小,下面力传感器的示数变大。
甲
(I)根据实验现象比较模型上、下表面受到的流动气体压强的大小关系,并结合相关条件可归纳
出流动气体的压强与流速的关系是:;
(2)结合之前学过的知识:在其他条件相同时,压力越大,摩擦力也越大。请你根据上述信息帮
小明解释非机动车禁止加装遮阳伞的原
因:______________________________________________________________________________________
(3)下列生活实例中,不能利用上述的规律解释的是。
A.一阵大风吹来,伞面被吹翻
B.将氢气球放手后,它会飘向空中
C.跑车尾部安装上平下凸的气流偏导器,增加抓地力
七、综合题(每空2分,共8分)
23.某次学校物理社团活动主题是“制作浮力秤”.经思考,小明决定用薄壁硬质饮料瓶、水槽、水、
细线及几个质量不同的重物进行制作.他设想,让饮料瓶漂浮于水面,在瓶身上标记出相应的质量刻
度线,把待测物体放入瓶中,待水面静止时,根据水面所在刻度线的位置,便可读出待测物体质量.
小明进行如卜.制作:
【任务一】制作秤体
小明切掉饮料瓶底部,用细线将瓶盖与其中一个重物连接,旋紧瓶盖,将瓶体开口向上倒置于
水槽中,待其静止后,若瓶体呈竖直状态,且与重物整体漂浮,则秤体制作完成,如图甲所示.此时
瓶体便可作为秤盘盛放待测物体.
(1)此时秤体所受浮力大小其重力大小.
(2)【任务二】标注刻度
小明认为当秤体漂浮,且水面位于瓶体的圆柱状部分时才便于标记刻度.他发现图甲中秤体在水
中的位置尚未满足标记刻度的条件.
为满足条件,小明用准备的器材进行调整,请你给他提出调整建议.
调整完成后,小明先将饮料瓶身与水面齐平处标记为0cm,此处即为质量标度的零刻度线;将
饮料瓶取出,冉将刻度尺对应的长度刻度值标记在瓶身上;测量出饮料瓶圆柱状部分的横截面积为
50cm2,再放入水中,如图乙所示.
(3)接下来,只需将瓶身上所标注的长度刻度值转换为相应的质量标度,便可完成浮力秤的制
33
作.请你计算瓶身上刻度1cm处所对应的质量标度为多少克?(P水=1.0x10^/m,g取10N/kg)
小明按照此方法计算并标注了浮力秤各刻度值对应的质量标度.
(4)【任务三】拓展分析
小羽参照小明的方法,用一-个横截面为圆形,切口处圆的面积也为5()cm2,但上下粗细不同的
饮料瓶来制作浮力秤.她正确标记了零刻度线的位置,用刻度尺紧贴瓶身,在瓶身上标注了均匀的刻
度,如图丙所示;接着她依照小明浮力秤的刻度值,在相同的刻度处标注了相同的质量标度(图中未
画出).
请判断小羽制作的浮力秤所称出的物体质量比真实值偏大还是偏小?说明理由.
切口
5
o
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】密度与温度的关系;大气压强与高度的关系;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A、加热时气囊内气体温度升高,体积膨胀,同时排出部分气体,气体质量减小。
根据密度公式夕=半,质量减小、体积基本不变(气囊容积固定),因此气体密度变小,A错误。
B、热气球上浮,说明浮力大于自身重力。根据阿基米德原理,浮力等于排开空气的重力,因此热气
球排开空气的重力大于自身重力,B错误。
C、根据阿基米德原理,浸在气体中的物体受到的浮力等于它排开气体所受的重力。热气球浸在空气
中,所受浮力等于它排开空气的重力,C正确。
D、大气压随高度升高而减小,因此热气球上升时,气囊受到的大气压强逐渐减小,D错误。
故答案为:Co
【分析】I、密度与温度:一般情况下,气体受热膨胀,质量不变、体积变大,密度减小(热胀冷
缩)。
2、阿基米德原理:浸在液体(或气体)中的物体受到向上的浮力,浮力大小等于物体排开液体(或
气体)所受的重力,公式为F行G产p->gV撑。
3、物体的浮沉条件:当F心G构时,物体上浮;当F衍G物时,物体悬浮;当F浮<G物时,物体下
沉。
4、大气压与高度的关系;海拔越高,大气压强越小(空气越稀薄,气压越低)。
2.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力的合成与应用;浮力大小的计算
【解析】【解答】图中小球在竖直向上的浮力,竖直向下的重力和拉力的作用下处于静止状态,根据
平衡力的关系可知,线对小球的拉力为:
F=F,?-G=4.9N-3N=1.9N
故ABD错误,C正确。
故选C。
【分析】对静止在水中的小球进行受力分析,根据平衡力的关系求出线对小球的拉力。
3.【答案】C
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;浮力及其产生原因;阿基米德原理;浮力大小的计
算
【解析】【解答】A.由图像可知,当h<5cm时,此时物体在空气中,弹簧测力计示数保持为10N,
此时物体受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力作用,根据二力平衡条件可知,物体重力为:
G=F=10N
则物块的质量为:
G10N
910N/kg'
故A正确;
BD.当h>10cm时,此时物体浸没在液体中,受到的浮力最大,弹簧测力计示数为6N不变,此时
物体受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和浮力,根据平衡力的关系可知,物体受到的最大浮力
为:
F;:=G-F=10N-6N=4N
由浮力产生的原因F行F向上-F向卜可得,物块刚浸没时,上表面受到液体的压力为零,则下表面受到
液体的压力为:
F|5J±=F泞+F向产F;?=4N
正方体物块的体积为:
F浮4N一
V=%=---=----------------=4x10-4m3
P水91.0x103kg/m3x10N/kg
故BD正确;
C.物块的密度为:
P=yv=------^^7——=2.5x103kg/m3
v4x10-4m3
故c错误;
故选c。
【分析】1.由图像可知,当hV5cm时,弹簧测力计示数为10N不变,此时物体在空气中,根据二力
平衡条件求出物体重力,根据重力公式计算出物块的质量;当h>l()cm时,弹簧测力计示数为6N
不变,此时物体浸没在液体中受到的浮力最大,根据称重法F『G-F求出物体受到的最大浮力;物
体刚浸没时上表面受到液体的压力为零,根据浮力产生的原因F-F向上-F向下求出下表面受到液体
的压力;
2.已求出物体浸没时所受的浮力,根据阿基米德原理求出物体排开液体的体积,即物体的体积,利用
密度公式求出物体的密度。
4.【答案】D
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;制作微型密度计
【解•析】【解答】AB.同一个密度计放在甲、乙液体中都处于漂浮状态,则它受到的浮力始终等于自
身的重力,
由于密度计的重力保持不变,所以浮力FHFF乙,
所以密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G,故AB错误;
CD.根据图片可知,密度计排开液体的体积V排甲VV他.,且二者受到的浮力相等,
根据阿基米德原理F『p液V打g可知,液体的密度p甲〉p乙,故C正确、D错误。
故选Co
【分析】AB.根据物体的漂浮条件比较甲和乙受到浮力的大小;
CD.根据图片比较密度计排开液体体积的大小关系,再根据阿基米德原理F『p液V昌g分析液体的密
度大小关系。
5.【答案】C
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A、一等海水密度最大,浮起的“浮子”数量应最多。图中只有②③④浮起,①沉
底,说明浮起数量不是最多,因此不是一等海水,A错误。
、四颗“浮子”体积未知,仅从沉浮状态无法直接比较重力大小(重力G=mg=pVg,体积不确定时不
能由密度直接判断重力),B错误。
C、①号沉底,说明p①邛海木;②③④漂浮,说明p②③④<p2因此p①邛②③④,即①
号'浮子”的密度比其它三颗大,C正确。
D、四等海水密度比当前待测海水小。若改盛四等海水,①号仍沉底(p①,pw水),VI,不变,但
海水密度p池减小,由F泮=p/gV村可知浮力会变小,D错误。
故答案为:Co
【分析】1、物体的浮沉条件
下沉:p4>p液,F"G粉
漂浮:p为<p液,F$$二G物
悬浮:p妁二p液,F浮二G物
2、阿基米德原理
公式:FfgV推,浮力大小与液体密度和排开液体体积有关。
3、密度与浮沉的关系
物体密度大于液体密度时下沉,小于液体密度时漂浮,可通过沉浮状态直接比较物体与液体的密度
大小。
4、古代测液体密度的原理
利用不同密度的"浮子''在待测液体中的沉浮数量,判断待测液体密度等级:浮起的浮子越多,液体
密度越大。
6.【答案】D
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【辞析】【解答】我们先分析两种状态下的受力与浮力:
图甲(沉底):空鞋油管沉在水底,说明浮力小于重力,即F浮甲<G。
根据阿基米德原理,浮力始终等于排开液体的重力,即F审产G推甲,所以A选项错误。
图乙(漂浮):空鞋油管漂浮在水面,根据漂浮条件,浮力等于重力,即F挣*G,所以B选项错
误。
浮力大小比较:因为F制,VG且F湿『G,所以F浮甲<F泞乙。区此C选项错误,D选项止确。
故答案为:Do
【分析】1、阿基米德原理:浸在液体中的物体所受浮力,等于它排开液体所受的重力,公式为F浮
=G排"p沿gV外。
2、物体的浮沉条件:下沉:F/G物(最终沉底)
漂浮:F疗二G物
悬浮:F净二G构
3、受力分析:同一物体重力G不变,通过状态变化可直接比较浮力大小。
7.【答案】A
【知识点】浮力及其产生原因;浮力大小的计算
【解•析】【解答】浮力产生的原因是:浸在液体中的物体,受到液体对它向上的压力大于向下的压
力,这个压力差就是浮力,即F$$=FLF2。图中的圆锥体浸没在水中,处于静止状态,说明它受到了
浮力的作用,因此FQ0。由此可得F1-F2X),即FI>F2。所以,正确答案是A。
故答案为:Ao
【分析】1、浮力的产生原因:根在液体中的物体,受到液体对它向上和向下的压力差,这个压力差
就是浮力,公式为F产F*」「F冏六
2、浮力的存在条件:只要物体浸在液体或气体中,且上下表面存在压力差,就会受到浮力,浮力的
方向总是竖直向上。
3、压力差与浮力的关系:浮力的大小等于向上的压力与向下的压力之差,因此向上的压力一定大于
向下的压力。
8.【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【蟀析】【解答】A、两球相同,甲中漂浮,所以球的密度小于甲中液体密度,乙中悬浮,所以球的
密度等于乙液体的密度,所以甲的密度大于乙,故A错误;
B、压强相同,根据F=Ps可知,液体对容器底部的压力相同,压力等于液体的重力,所以液体质量
相同,故B正确;
C、甲乙液体的质量相同,小球质量相同,所以总质量相同,对地面的受力面积相同,根据F=Ps可
知,压强相同,故C错误;
D、甲乙漂浮和悬浮,重力等于浮力,重力相同,所以浮力相同,故D错误。
综上选B。
【分析】1、浮力的木质为上卜表面产生的压力差,计算公式为F;产p液gV排,所以物体所受浮力和
物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越
大忖,浮力越大
2、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;
3、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液
体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密
度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度;
4、压强的计算:公式为P=pgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度
越大,压强越大,在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强相同。
9.【答案】C
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验:大气压的综合应用;流体压强与流速的关系;阿
基米德原理
【解析】【解答】A.图甲实验中,大气压由瓶内气压与水柱气压共同平衡。若大气压增大,由于瓶
内气压不变,会导致液面下降,因此选项A是错误的。
B.图乙实验表明,增加破码后海绵凹陷加深,说明在受力面积不变时,压力增大会增强作用效果,
故B错误。
C.图丙实验中,列车高速通过时,附近空气流速加快导致安全线内侧气压降低,外侧大气压将人推
向列车,因此C正确。
D.图丁实验中,即使石块接触杯底,排开水的体积不变,曰浮力公式/浮=〃液v排g可知浮力不变,
故D错误。
正确答案为C。
【分析】1、压强和流速的关系:压强越大,流速越小,应用为飞机机翼上凸,空气流速快,导致压
强较小,形成向上的升力;
2、浮力的公式F泞=p^gV播;
3、压强的计算公式:P=F/S,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小
压力,增加受力面积。
10.【答案】A
【知识点】压强大小比较;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.小物块在乙容器中处于漂浮状态,当向乙容器中加入盐水时,液体密度增大,
但小物块仍保持漂浮。根据浮沉条件,漂浮时浮力等于重力,由于小物块重力不变,故其浮力也不
变,选项A正确。
B.小球在丙容器中处于悬浮状态,此时。物=。水。若向丙容器中加入酒精,液体密度减小,根据浮
力公式尸浮=2液9,排可知,小球所受浮力减小,选项B错误。
C.三容器中水的密度p和深度h均相同,由液体压强公式口=pg/i可得口甲==P丙。由于压强
和容器底面积相同,根据压力公式/=pS可知,水对容器底的压力产甲=尸乙=F丙,选项C错误。
D.对于丙容器,小球悬浮时满足“浮=6物=6排。根据相互作用力,容器对桌面的压力包括水的重
力、排开水的重力(即小球重力)和容器自重:小内压=G丙水+G物+G杯。而甲容器的压力为尸压=
G水+G杯,且6水=6丙水+G排,因此三容器对桌面压力相等。结合相同底面积,由p=(可知压强相
同,选项D错误。
综上所述,正确答案为A。
【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F产p液gV排,所以物体所受浮力和
物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时.,浮力越小,排开水的体积越
大时,浮力越大;
2、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;
3、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液
体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的'密度小于液体的密
度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度;
4、压强的计算公式:p增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小
压力,增加受力面积。
11.【答案】B.D
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.根据甲图显示,橘子处于漂浮状态,受力平衡。根据浮沉条件可知,橘子受到
的重力和浮力大小相等,因此选项A的说法是错误的。
B.在放入橘子之前,两个杯子中的水质量相同且杯子容积相等,因此水面高度相同。将甲图中的橘
子取出剥皮后放入右侧杯子时,橘子的重力减小。甲杯中橘子漂浮,浮力等于重力;乙杯中橘子沉
底,浮力小于重力。因此甲图中橘子受到的浮力更大,选项B正确。
C.剥皮后橘子的重力减小,而水和杯子的重力保持不变。因此中杯的总重力大于乙杯的总重力。由
于受力面积相同,根据压强公式p=(可知,甲图中杯子对桌面的压强更大,故选项C错误。
D.从图中可以看出,甲杯中的水深大于乙杯。根据液体压强公式p=pgh可知,甲图中杯底受到
的水压更大,因此选项D正确。
正确答案为BDo
【分析】1、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密
度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的外积小于物体体积),物体的密度小于液
体的密度,物体下沉时重力大于泞力(排开水的体积等于物为体积),物体的密度大于液体的密度;
2、压强的计算:公式为P=pgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度
越大,压强越大,在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强相同。
12.【答案】B,C
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A、良种沉底,所受浮力小于自身的重力,次种漂浮在液面上,浮力等于自身重
力,故A错误;
B、巨轮之所以能够浮在水面匕是利用空心的方法来增大排开液体的体积来增大浮力,故B正
确:
C、飞艇内充入气体的密度一定比空气密度小,浮力大于重力,气艇升空;当浮力和总重相等时,气
艇悬浮在空中,故C正确;
D、潜水艇浸没在液体中,所受浮力不变,是通过改变自身重力来实现上浮和下沉的,故D错
误。
故选;BCo
【分析】(1)根据浮沉条件,物体下沉和沉底时,浮力小于物体重力,漂浮时浮力等于物体重力;
(2)将物体做成中空的可以通过增大排开液体的体积增大浮力;
(3)当浮力大于重力或者物体密度小于气体密度时,物体上浮;
(4)潜水艇两侧有水舱,向里加水,重力增大,大于浮力,潜艇下沉;向外排水,减小自身重力,
小于浮力,潜艇上浮。
13.【答案】B,C
【知识点】液体压强的计算;浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:A、橡皮泥小船漂浮在水面上,浮力等于重力,故A错误;
B、放入物体后,小船仍然漂浮,浮力等于重力,但放入的玻璃球越多,重力越大,所受浮力越大,
小船排开的水越多,故B正确;
C、“空心啷分体积越大,排开的水的体积大,根据F浮=p液Vj,g知,浮力大,放入物体后,小船仍
然漂浮,浮力等于重力,浮力变大,物体的重力变大,盛玻温珠多,故C止确;
D、船一直处于漂浮状态,受到的浮力等于船的总重力,将个球从船上投入水中,船的总重力变小,
所受的浮力变小,排开水的体积变小,船将浮出水面一些,故船底的深度变小,所受到的水的压强
也变小,故D错误。
故选:BCo
【分析】(1)漂浮时浮力等于重力;
(2)放入物体后,小船仍然漂浮,但放入的物体质量不同、重力不同,三只小船所受浮力也就不
同,放入的物体越重,所受浮力越大,小船排开的水越多;
(3)小船所受浮力越大,所能承载的玻璃球越多,液体密度一定时,浮力受排开液体体积影响;
(4)比较两种情况下船和玻璃珠受到的浮力:一是玻璃珠在船上,F;,=G,@=G)«+G*二是玻璃珠
放入水中后,船和玻璃珠受到的浮力等于船受到的浮力加上玻璃珠受到的浮力;
通过浮力大小关系,根据阿基米德原理得出两种情况下排开水的体积关系,得出水位升降:若排开
水的体积变大,水位上升;若排开水的体积变小,水位下降,由p=pgh比较水对船底面的压强关
系。
14.【答案】5;竖直向上;下沉
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【蟀析】【解答】根据称重法可知,工艺品受到浮力的大小为:F朽G-F示=8N-3N=5N
浮力的方向竖直向上;
工艺品浸没时受到的浮力小于重力,根据物体的浮沉条件可知,若剪断细线,工艺品酹下沉。
故答案为:5:竖直向上;下沉,
【分析】根据称重法测浮力得出工艺品受到浮力的大小;浮力的方向竖直向上;根据物体的浮沉条
件分析。
15.【答案】1;竖直向上;不变
【知识点】浮力及其产生原因;阿基米德原理;浮力大小的计算
【裤析】【解答】浮力大小:根据称重法测浮力公式:F^=G-F^=3.ON-2.ON=1N:
浮力方向:浮力的方向始终是竖直向上,与重力方向相反。
继续向下移动时的示数变化:物体已经完全浸没在水中,继续向下移动时,排开液体的体积V柑不
变,液体密度p液也不变。根据阿基米德原理F产p液gV排,浮力大小不变。又因为F^G-F泞,重力
G和浮力F泞都不变,所以弹簧测力计的示数不变。
故答案为:1;竖直向上;不变。
【分析】1、称重法测浮力:F;尸G-F求,其中G是物体重力,F小是物体浸在液体中时弹簧测力计的
示数。
2、浮力的方向:总是竖直向上,
3、阿基米德原理:浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开液体所受的重力,即F,kp淞gV,,。当物
体完全浸没后,V扑不变,因此浮力与浸没深度无关。
16.【答案】不变;向内压入
【知识点】阿基米德原理;浮力的利用
【解析】【解答】模拟装置在水面下下潜时,潜水艇排开水的体积不变,由F浮=。水9/徘可知,潜
水艇受到水的浮力不变。想要模拟潜水艇的试管上浮,浮力不变,所以只能使得重力不变,合力向
上,所以,试管里的一部分水应排出,所以,应该向内压入空气。
【分析】浮力:浮力产生的原因为上下表面存在压强差,根据阿基米德远离可知浮力的大小等于排
开水的重力,浮力的公式F片p/gV排,应用:通过改变自身重力改变浮力,轮船以及潜水艇。
17.【答案】增大;大于
【知识点】液体压强的特点;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】根据p=pgh可知,潜水器下潜的过程中,随着深度的增加,它的外壳受到海水的压
强会逐渐增大,而潜水器的面积不变,根据尸=pS可知,它的外壳受到海水的压力增大:
潜水器在水中作业时,悬浮于海水中,它受到的浮力等于它的重力,潜水器完成作业后,会抛掉部
分压载铁,使潜水器的重力变小,而潜水器排开海水的体积不变,则佗受到的浮力不变,潜水器所
受浮力大于自身的重力,实现上浮。
故答案为:增大;大于。
【分析】根据p=pgh求出海水对潜水器产牛.的压强变化;利用p=1可知受到海水的压力变化;
浸没在液体中的物体受到的浮力等于自身的重力时,会处于悬浮状态;当浮力大于重力时,物体会
上浮。
18.【答案】(1)48.8
(2)2.44
(3)0.2
【知识点】固体密度的测量;阿基米德原理
【解析】【解答】(1)图中矿石的质量为m=20g+20g+5g+3.8g=48.8g
(2)量筒的分度值为2mL,矿石体积为V=/一匕=SOmL-60mL=20mL=20cm3,结合密度
公式计算可知矿石的密度为p=y==2A4g/cm3
(3)矿石沉在水底时,排开水的体积等于矿石的体积。水的密度为Ig/cm3=ixl()3kg/m3。根据
浮力的计算可知矿石受到的浮力为F浮=P水9匕非=1x103^/m3xION/kgx20x10-6m3=
0.2N;
【分析】1、测量物体密度试验:原理为p=m/v,使用的仪器为天平和量筒;
2、天平的使用步骤:1、调零:天平置于水平台上,将游码归零,调节平衡螺母使得指针指向刻度
中央,
称重:是用镜子夹取硅码,测量时为左物右码,不断调整硅码和游码重量,使得天平重新平衡;测
量为左物右码,量筒的使用:确定分度值,视线平行对准液面最低处,进行读数。
3、浮力:浮力产生的原因为上下表面存在压强差,根据阿基米德远离可知浮力的大小等于排开水的
重力,浮力的公式F『p淞gV小应用:通过改变自身重力改变浮力,轮船以及潜水艇。
(1)图乙中天平标尺的分度值为0.2g,游码在标尺上对应的质量为3.8g。矿石的质量为m=20g+
20g+5g+3.8g=48.8g
(2)图丙中量筒的分度值为2mL,矿石体积为V=匕一匕=80mL—60mL=20mL=20cm3
矿石的密度为p=y=黑黑=2A4g/cm3
(3)水的密度为矿石沉在水底时,排开水的体积等于矿石的体积。此时
矿石受到的浮力为/浮=P水9卜拧=1xx10N/kgx20x10-6?n3=0.2/V
19.【答案】解:(1)由图可知木块浸没在水中,木排开水的体积V-V木=1(尸nF
3333
木块所受的浮力大小;F,?-p水gVIF=I.Ox10kg/mx1ON/kgx10m=ION;
(2)由p=节可知,木块的质量:m=p木V木=0.6x103kg/m3x103m3=O.6kg,
木块的重力:G=mg=0.6kgxl0N/kg=6N,
木块在竖直向下的重力、竖直向上的浮力和竖直向下的细线拉力的作用下保持静止状态,
则细线对木块的拉力:F=F泞-G=10N-6N=4N;
(3)由于木块受到的浮力大于自身的重力,剪断细线后,木块将上浮,直至漂浮在水面上,此时木
块受到的浮力F浮=G=6N。
答:(1)木块所受的浮力大小为10N;
(2)细线对木块的拉力大小为4N;
(3)剪断细线后,木块最终静止后受到的浮力为6N。
【知识点】重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)由图可知木块浸没在水中,木块排开水的体积等于木块的体积,根据F泞=p^
gV排求出木块所受的浮力大小;
(2)根据密度公式求出木块的,贡量,利用G二mg求出木块的重力,对木块受力分析可知细线对木块
的拉力;
(3)根据浮力和重力的大小关系可知剪断细线后木块的状态,根据木块的状态可知木块受到的浮
力。
20.【答案】(1)解:甲容器对水平面的压力为:
F£尹=G甲=m液g=1.2kgx10N/kg=12N
则甲容器对地面的压强为:
F甲12N
P早=k=-------------ZQ--=10000PQ
、甲1.2x10m2
答:甲容器对水平面的压强为lOOOOPao
(2)解:乙容器中水的体积为:
“=襄=--"宴--=1.5x10-3m3
,P水1.0x103kg/m3
答:乙容器中水的体为1.5X10-3巾3。
(3)解:以乙容器整体为受力分析对象,因为容器的质量和厚度都忽略不计,故乙容器
在甲中漂浮,故G『F;kG科,即P次s乙九乙次g=p成gs乙(九乙夫+/九)
则甲容器中液体的密度为;
P/小乙水9P4乙水1.0x103kg/m3x0.2m..
「液=gS,(「“+他=*=0.2m+0.05m=08x10kg/m
u乙1乙水7乙水
答:甲容器中液体的密度为0.8x103kg/m3。
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)已知液体的质量和底面积,根据尸尹=G/=m^g求出甲容器对水平面的压
F
力,根据p#=,求出甲容器对水平面的压强;
甲
m.
(2)已知乙容器中水的质量,根据V次求出水的体积;
(3)以乙容器整体为受力分析对象,因为容器的质量和厚度都忽略不计,故G『G次,乙容器在甲
中漂浮,故G乙=F;口3接,即P/N九/次9脍“乂八,次+4九),可得出甲容器中液体的密度为
5/:£遥)=g^,据此解出液体密度大小。
乙乙次乙次
21.【答案】(1)D
(2)突然下沉;从水舱中向外排水
(3)1.92X106
【知识点】物质的基本属性;浮力大小的计算;物体的泞沉条件及其应用
【解析】【解答】3)A.核潜能在水下需要承担较大的压强,所以潜水艇的外壳用硬度大的特种钢
材制成的,故A错误;
B.核潜艇是通过改变自身重力达到浮沉的,故B错误;
C.核潜艇悬浮和漂浮时排开水的体积不相同,根据F-p泄gV扑可知,所受的浮力不相等,故C错
误;
D.核潜艇由东海海面下潜行进入长江后,液体的密度减小,根据p液gV排知所受的浮力变小,
故D正确。
故选D。
(2)核潜艇在海面下水平匀速巡航时,突然进入密度跃层(海水密度突然变小)时,海水跃层是上
层密度大、下层密度小,因此由F;kp我gV排可知,会造成潜艇受到的浮力减小,浮力小于重力,所
以潜水艇会突然下沉。
为确保核潜艇安全,应立即采取的措施是从水舱中向外排水,使潜艇受到的重力小于浮力,实现上
浮。
(3)由图乙可知,核潜艇H所受的海水阻力与航速的关系图像为正比例函数,设阻力f=kv2,当航
速的平方为100m2/s2时,核潜艇受到的阻力f=3xl()6N,可得:
6
/3X10/V422
k==———0o=3x104A/.s2/m2
v2100m2/s2
当核潜艇H航速为8m/s时,核潜艇H所受的海水阻力为:
f=kv,2=3x104N.s2/m2x(8m/s)2=1.92x106/V
故答案为:(1)D;(2)突然下沉:从水舱中向外排水;(3)1.92x1伊。
【分析】(1)核潜艇在水下需要承担较大的压强,核潜艇的外壳用硬度大的特种钢材制成;核潜艇
是通过改变自身重力达到浮沉的:核潜艇悬浮和漂浮时排开水的体积不同;核潜艇由东海海面下潜
行进入长江后,排开液体的体积不变,密度变小;
(2)核潜艇在海面下水平匀速巡航时,突然进入密度跃层(海水密度突然变小)时,会造成核潜艇
所受浮力减小,核潜艇将会下沉;为确保核潜艇安全,应立即采取的措施是从水舱中向外排水,减
小自身重力;
(3)根据图乙可得核潜艇H所受的海水阻力与航速的关系图像为正比例函数,设阻力仁kv2,利用
图中数据求出k值,利用f=kv2求出当核潜艇H航速为8m/s时,核潜艇H所受的海水阻力。
22.【答案】(1)在流体中,流速越快的位置压强越小
(2)遮阳伞上表面呈圆弧状,骑行时,上方空气流速大,压强小,下方流速慢,压强大,整体受到
一个向上的升力,使得非机动车对地面压力减小,则摩擦力减小,车子抓地力不够,则容易出
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