第10章 章末测试八年级物理人教版下册Word文件下载.docx
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6.用如图所示的实验装置探究“浮力大小与哪些因素有关”,将盛有适量水的烧杯放置在升降台上,使升降台逐渐上升。
下列能正确反映水面刚好接触物体下表面开始到完全浸没水中(如图所示位置)时。
弹簧测力计示数F与升降台高度h关系的图象是
A.
B.
C.
D.
7.从岸边到海里游泳的人,由浅水区走到深水区的过程中,如果水底布满小石头,以下体验和分析合理的是
A.脚不痛,因人越来越轻
B.脚疼痛越来越弱,因为水底小石头对脚的支持力越来越小
C.脚越来越痛,因人越来越重
D.脚越来越痛,因水底小石头对人的支持力越来越大
8.如图所示,甲、乙、丙三个完全相同的容器,甲内装有酒精,乙和丙内装有适量的水后,在乙容器内放入木块漂浮在水面上,丙容器内放一个小球悬浮在水中,此时,甲、乙、丙三个容器内液面高度相同,下列说法正确的是
A.三个容器各自的总质量关系为m甲<
m丙=m乙
B.三个容器底部受到的压强关系为p甲<
p乙<
p丙
C.若木块和小球的体积相同,则木块受到的浮力F1等于小球受到的浮力F2
D.若木块和小球的质量相同,则木块排开水的体积V1等于小球排开水的体积V2
9.如图所示,把甲、乙、丙三个体积相同的实心球放在装有水的大水槽中,甲漂浮,乙悬浮,丙沉在容器底部并且对底部有压力。
则
A.它们受到的浮力关系是F甲<
F乙=F丙
B.它们受到的重力关系是G甲<
G乙<
G丙
C.它们的密度大小关系是ρ甲<
ρ乙<
ρ丙
D.它们的密度大小关系是ρ甲=ρ乙<
二、填空题
10.将重为5N的木块放入装水的烧杯中(水未溢出),静止时木块所受浮力的大小为________N,方向为____________。
放入木块后,烧杯底部所受水的压强比原来________(填“变大”“变小”或“不变”)。
11.如图所示,一个棱长为10cm的正方体悬浮在某液体中,上表面受到液体的压力F1为5N,下表面受到液体的压力F2为13N。
则正方体受到的浮力为__________N。
12.如图所示,在弹簧测力计的挂钩下悬挂一个盛有水的小水桶,用一细线拴一铁球,当用手提细线上端将小球从空气中缓慢浸没在水中,使其静止,且不与桶壁、桶底接触,水未溢出;
此时弹簧测力计的示数会________。
(填“增大”、“减小”或“不变”)
13.小明用弹簧测力计吊着一物块在空气中称时,读数为3N,当把物块浸没在煤油中称时,读数为2.5N,此时物块受到煤油的浮力为___________N;
把体积为0.01m3物体浸没在水中时,它受到的浮力是__________N。
14.轮船从鸭绿江驶入黄海所受到的浮力将________,轮船排开海水的体积将__________(“变大”、“变小”或“不变”),若此轮船的排水量为3000t,那么该轮船受到的浮力为________N。
15.如图,用一细绳拴住体积为0.6dm3重为4N的木块,使它浸没在水中,此时绳的拉力为________N;
若剪断细绳,当木块静止时水面将________(选填“上升”、“下降”或“不变”,ρ水=1.0×
103kg/m3)。
16.生活和生产中的很多物品都运用了物理学的知识。
如图(a)所示为紫砂茶壶,倒茶水时应用________的知识;
如图(b)所示为注射器,抽取药液时应用________的知识;
如图(c)所示为飞艇,空中飞行时应用_________的知识。
(均填写所学物理概念或装置的名称)
17.思佩同学为探究力之间的关系做了如图所示的实验,将弹簧测力计下端吊着的铜块逐渐浸入台秤上盛有水的烧杯中,直至刚没入水中(不接触容器,无水溢出)。
在这个过程中,弹簧测力计的示数_________,台秤的示数__________。
(均选填“变大”“变小”或“不变”)
三、实验探究题
18.实验桌上有满足实验需要的如下器材:
弹簧测力计、刻度尺、轻细线、铁架台、装有适量水的圆柱形容器(如图所示)、圆柱体金属块(其上表面有可拴细线的挂钩)。
小龙想设计一个实验证明:
圆柱体没入水中之前所受的浮力,随它浸在水中的深度增加而增大。
请回答以下问题:
(1)小龙所探究的问题中,自变量是____________________;
(2)下表是小龙设计的数据记录表,指出表格中存在的主要问题是:
__________________________。
容器中水的深度
圆柱体所受重力
测力计的读数
19.小明家中有一电子秤,如图所示,他想利用电子秤、横截面积为100cm2的柱形玻璃烧杯、石块、适量水和食用油、细线等进行有关密度、压强、浮力的探究(不考虑石块吸入或沾有液体对实验的影响)。
(1)在烧杯中装适量的水,他进行了图中的如图、3、4所示的操作,其中如图4中石块浸没在水中,随后剪断细线,让石块缓慢沉底。
根据图中实验数据及所学的物理知识可知石块浸没在水中时:
细线对石块的拉力为_________N,石块排开水的体积为_________cm3。
由此可计算出石块的密度为_________g/cm3。
(2)小明将杯中的水换成相同体积的食用油进行了如图5、6的操作,对比实验步骤2、3、5、6,可知石块浸没在液体中受到的浮力大小与_________有关。
(3)根据实验数据可知,食用油的密度为_________g/cm3,杯中食用油的体积为_________cm3,空杯子的质量为_________g。
(4)综上所述,如图中细线对石块的拉力大小为_________N。
四、计算题
20.一个均匀的物体挂在弹簧测力计上,静止时测力计的示数为20N;
当物体一半浸在水中静止时测力计示数为15N。
求:
(1)当物体浸没在水中时,物体所受的浮力;
(2)物体的体积;
(3)物体的密度。
21.容器A及其中的液体总质量为2kg,底面积为2cm2,将测力计下质量为0.5kg的物块B浸入液体后(液体未溢出),测力计示数如图所示。
(g=10N/kg)求:
(1)物块B所受浮力;
(2)容器A对地面的压强(不计测力计的重)。
1.A【解析】A、物体所受重力的方向始终竖直向下,故正确;
B、摩擦力是阻碍物体相对运动的力,当摩擦力的方向和物体运动方向相同时,摩擦力是物体前进的动力;
当摩擦力的方向和物体运动方向相反时,摩擦力是阻碍物体运动的力,故错误;
C、两个物体不相互接触也能产生力的作用,例如磁铁吸引铁钉时并不一定要相互接触,故错误;
D、浸没在液体中的物体,液体对其上下表面也会存在压力差,产生向上的浮力作用,故错误。
故选A。
2.B【解析】因为浮力的实质就是浸在液体中的物体受到的向上和向下的压力差,因此,物体受到浮力:
F浮=F向上−F向下=15N−5N=10N。
3.D【解析】A、根据阿基米德原理:
F浮=G排=ρ液gV排;
可见浮力与ρ液和V排都有关;
浸在水中的物体,体积大,但排开水的体积不一定大,A错误.B、水中的物体,漂浮或悬浮时,受到的浮力等于自身重力,静止在底部的重力要大于浮力,故B错误.C、漂浮在水面上的物体,受到的浮力等于重力;
故C错误.D、在水中向下运动的物体,若物体还受向下的拉力,受到的浮力可能大于自身重力;
故D正确;
故选D。
4.C【解析】A.正在码头卸货的轮船,漂浮在水面上,所受浮力等于自身重力,卸货时重力减小,浮力变小,故A不符合题意,B.慢慢压入水中的空矿泉水瓶,排开水的体积增大,由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,矿泉水瓶受到的浮力增大,故B不符合题意。
C.海面下正在下潜的海底探测器,排开水的体积不变,所受浮力大小不变,故C符合题意为答案。
D.逐渐浮出水面的潜水艇,排开水的体积变小,所受到的浮力变小,故D不符合题意。
5.C【解析】∵物体都浸没在水中,∴F浮=G−F′,即两物体受到的浮力相同,故C正确;
仅知道物体受浮力的大小关系,据F浮=G−F′不能确定物体受重力、浸没水中后弹簧测力计的示数的大小关系,故A、B错;
浸没水中的物体受到的浮力与所处的深度无关,故D错。
故选C。
6.B【解析】水面刚好接触物体下表面开始到图乙所示位置,物体浸没前,深度增加的同时排开液体的体积也增加了,所受浮力大小随物体排开液体的体积的增大而增大;
浸没后物体受到的浮力大小与深度无关,根据F=G–F浮,对应的弹簧测力计的示数逐渐减小后不变,故B正确。
7.B【解析】从岸边到海里游泳的人,由浅水区走到深水区的过程中,由于人排开水的体积变大,人所受浮力变大;
人在水中受到重力G、浮力F浮及支持力F三个力作用,且在竖直方向上处于平衡状态,所以支持力F=G–F浮;
由于人的重力不变,当浮力增大时,支持力减小,人的脚疼痛越来越弱。
故选B。
8.AD【解析】因为木块漂浮在乙容器中,所以F1=G木,根据阿基米德原理知道,G木=G排,所以,m木=m木排;
因为小球悬浮在丙容器中,所以F2=G球;
根据阿基米德原理知道,G球=G球排,所以,m球=m球排;
由于三个容器完全相同,容器内液面高度相同,则液体的体积关系是:
V甲=V乙+V木排=V丙+V球排=V;
由图知道,各容器的总质量分别是:
m甲=ρ酒精V;
m乙=ρ水V乙+m木=ρ水V乙+m木排=ρ水V乙+ρ水V木排=ρ水(V乙+V木排)=ρ水V;
m丙=ρ水V丙+m球=ρ水V丙+m球排=ρ水V丙+ρ水V球排=ρ水(V丙+V球排)=ρ水V;
已知ρ酒精<
ρ水,所以,m甲<
m丙=m乙,故A正确;
由于三个相同的容器内液面高度相同,且ρ酒精<
ρ水,由p=ρgh知道,液体对容器底的压强关系是:
p甲<
p乙=p丙,故B错误;
若木块和小球的体积相同,由图知道,V木排<
V,V球排=V,所以V木排<
V球排,由阿基米德原理F浮=ρ水gV排知道,F1<
F2,故C错误;
若木块和小球的质量相同,则m木=m球,即G木=G球;
又因为F1=G木;
F2=G球,所以,F1=F2,由阿基米德原理F浮=ρ水gV排知道,V1=V2,故D正确,故选AD。
9.ABC【解析】A.由图可知,甲漂浮,乙悬浮,丙沉底,则V排甲<
V甲,V排乙=V乙,V排丙=V丙,V甲=V乙=V丙,故它们受到的浮力关系是F甲<
F乙=F丙,故A正确;
B.∵当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮,∴F甲=G甲,F乙=G乙,∵F甲<
F乙,则G甲
G乙,丙沉底,∴F丙
G丙,∵F乙=F丙,∴G乙
G丙,∴它们受到的重力关系是G甲<
G丙,故B正确;
CD.∵当物体的密度大于液体的密度时物体下沉,当物体的密度等于液体的密度时物体悬浮,当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮,∴根据甲漂浮、乙悬浮、丙沉入底部可知:
ρ甲<
ρ丙,故C正确,D错误。
故选ABC。
10.5竖直向上变大
【解析】因为木块会漂浮在水面上,所以静止时木块受到的浮力大小是:
F浮=G=5N,方向竖直向上,放入木块后,水的深度h变大,由p=ρgh知道,容器底所受压强会变大。
11.8
【解析】正方体受到的浮力为:
。
12.增大
【解析】原来弹簧测力计的示数等于水和桶的重力;
当铁球浸没水中时,铁球将受到浮力作用,并且浮力小于铁球的重力;
将水、水桶和铁球看作一个整体,对其受力分析可知,竖直向上弹簧测力计的拉力和手的拉力等于水、水桶和铁球的总重力,由于铁球受浮力的作用,因此手的拉力小于铁球的重力,因此弹簧测力计的示数等于水、水桶和铁球的总重力减去手的拉力,则弹簧测力计的示数大于水和桶的重力,故弹簧测力计的示数增大。
13.0.5100
【解析】称重法求浮力,浮力等于重减去液体中测力计的示数:
,体积为0.01m3物体浸没在水中的浮力:
14.不变变小3×
107
【解析】因为轮船漂浮,所以F浮=G,轮船受到江水和海水的浮力都等于轮船受到的重力G,即:
ρ液gV排=G;
设江水和海水的密度ρ1和ρ2,轮船排开江水和海水的体积为V1、V2,因为ρ1<
ρ2,所以轮船排开水的体积:
V1>
V2,所以排开水的体积将变小;
轮船受到的浮力:
F浮=G排=m排g=3000×
103kg×
10N/kg=3.0×
107N。
15.2;
下降
【解析】根据阿基米德原理知道,木块浸没在水中所受浮力是:
F浮=ρ水gV排=1.0×
103kg/m3×
10N/kg×
0.6×
10–3m3=6N;
由于物体受竖直向下的重力、细线的拉力和竖直向上的浮力而静止,所以受到的拉力是:
F=F浮–G=6N–4N=2N;
由于木块浸没在水中时的浮力大于木块的重力,所以剪断细线后,木块会上浮直至漂浮在水面上,当漂浮时,所受到的浮力是:
F浮′=G=4N,即浮力变小,由F浮=ρ水gV排知道,排开水的体积减小,液面下降。
16.连通器大气压强浮力
【解析】茶壶的上端开口下端连通,属于连通器,倒茶水时应用连通器的原理;
针筒吸药液这一现象中,药液不是吸上去的,而是被大气压压上去的,利用的是大气压的知识;
飞艇里所充气体的密度小于空气的密度,使受到空气的浮力大于飞艇重力而升空,是利用空气浮力升空的。
17.变小变大
【解析】对铝块进行受力分析:
铝块受竖直向下的重力、竖直向上弹簧测力计的拉力和浮力,由力的平衡条件得:
G铝=F+F浮,则弹簧测力计的示数(即拉力):
F=G铝−F浮,在铝块完全浸没前,V排逐渐增大,F浮逐渐增大,弹簧测力计的示数F逐渐减小。
对烧杯及水进行受力分析:
烧杯及水受竖直向下的重力,铝块向下的压力F压=F浮,台秤的支持力FN,由力的平衡条件可得,台秤的支持力:
FN=G+F压,在铝块完全浸没前,V排逐渐增大,F压=F浮逐渐增大,FN逐渐变大,则台秤所受压力增大,台秤的示数增大。
18.
(1)圆柱体浸在水中的深度
(2)表中缺少圆柱体浸在水中的深度,而不是容器中水的深度h/m
【解析】
(1)根据题意知道,设计的实验是为了:
探究圆柱体没入水中之前所受的浮力,随它浸在水中的深度增加而增大,所以,需要不断改变圆柱体浸在水中的深度,然后判断浮力的变化情况,故自变量应是圆柱体浸在水中的深度;
(2)根据实验目的知道,实验中应改变圆柱体浸在水中的深度,所以表中需要圆柱体浸在水中的深度h/m,而不是容器中水的深度h/m。
19.
(1)0.21152.4
(2)液体的密度(3)0.9200105(4)0.225
(1)根据图中3和4实验数据可知,石块浸没在水中时,电子秤示数减少m=341g–320g=21g=0.021kg,则细线对石块的拉力为F=mg=0.021kg
10N/kg=0.21N,由图2和3知,石块所受浮力为F浮=(320g–305g)g=0.015kg
10N/kg=0.15N,由F浮=ρ水gV排得,石块排开水的体积为V排=
=1.5
10–5m3=15cm3,由图2和4知,石块的质量为m石=341g–305g=36g,由此可计算出石块的密度为ρ石块=
=2.4g/cm3;
(2)由图5和6知,石块浸没在食用油中所受浮力为F浮′=(298.5g–285g)×
10N/kg=0.135N<
0.15N,即F浮′<
F浮,石块浸没在水中和浸没在食用油中所受浮力不同,因此石块浸没在液体中受到的浮力大小与液体的密度有关。
(3)由F浮=ρgV排可得,食用油的密度ρ油=
=0.9g/cm3,由图1和2知,空杯和水的总质量为305g,即:
m杯+ρ水V=305g,m杯+1.0V=305g①,由图1和5知,空杯和食用油的总质量为285g,即m杯+ρ油V=285g,m杯+0.9V=285g,②,联立①②解得,m杯=105g,V=200cm3。
(4)m石=36g=0.036kg,G石=m石g=0.036kg×
10N/kg=0.36N,则食用油中细线对石块的拉力F′=G石–F浮′=0.36N–0.135N=0.225N。
20.
(1)10N
(2)10–3m3(3)
(1)根据题意知道,测力计空气中的示数为物体的重力G=20N,又因为当物体一半浸在水中静止时测力计示数为15N,所以,由称重法知道,当物体浸没在水中时,物体所受的浮力是:
F浮=2×
(20N–15N)=10N;
(2)由阿基米德原理知道,F浮=ρ水gV排,当物体浸没在水中时,V排=V,所以,物体的体积是:
;
(3)由G=mg知道,物体的质量是:
m=
,
由
知道,物体的密度是:
21.
(1)2N
(2)1.1×
105Pa
(1)由图可知,弹簧测力计示数为3N,
则物块B所受的浮力:
F浮=G−F=mg−F=0.5kg×
10N/kg−3N=2N;
(2)容器及其中的液体总重力:
G总=m总g=2kg×
10N/kg=20N,
容器对桌面的压力:
F=G总+FB压=G总+F浮=20N+2N=22N,
容器对桌面的压强:
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