深圳盐港中学物理八年级第十章浮力单元专项训练.docx
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深圳盐港中学物理八年级第十章浮力单元专项训练
深圳盐港中学物理八年级第十章浮力单元专项训练
一、选择题
1.如图所示,在两个完全相同的容器中装有甲、乙两种不同的液体,将体积相等的实心小球1、2、3分别放入两个容器中,放入小球后两个容器中的液面高度相同,且1、3两球排开液体体积相同,2球在甲液体中悬浮,在乙液体中下沉。
则下列选项正确的是()
A.1、3两球所受的浮力相等
B.甲液体比乙液体对容器底的压强大
C.三个小球中密度最小的是2球
D.把1、3两球对调,1球在乙液体中不会下沉
2.质量相等的甲、乙两实心小球,密度之比ρ甲:
ρ乙=3:
2,将它们分别放入水中静止时,两球所受的浮力之比F甲:
F乙=4:
5,设水的密度为ρ水。
则甲球的密度为( )
A.
ρ水B.
ρ水C.
ρ水D.
ρ水
3.小强做鸡蛋在盐水中悬浮的实验时,先配制了半杯浓盐水并将鸡蛋放入杯中,静止时如图甲所示,然后逐渐向杯中添加清水,直至如图乙所示.在逐渐向杯中添加清水过程中,下列说法不正确的是
A.鸡蛋受到的浮力不变
B.盐水的密度变小
C.盐水对烧杯底的压强逐渐变小
D.盐水对烧杯底的压力逐渐变大
4.在一支平底试管内装入适量铁砂,然后将其先后放入装有甲、乙两种不同液体的烧杯中,试管静止时的状态如图所示,则下列说法中正确的是()
A.试管在甲液体中受到的浮力较大
B.试管在乙液体中受到的浮力较大
C.装有甲液体的烧杯底部所受压强较大
D.装有乙液体的烧杯底部所受压强较大
5.如图所示,一铅块用细线挂在一个充气的小气球的下面,把它放入水中某处恰好处于静止状态,如果从底部缓慢放出一些水,则铅块及气球()
A.仍能静止B.向下运动
C.向上运动D.静止、向上或向下运动都有可能
6.一个重20N的金属块,在盛水的容器中静止,用弹簧测力计去拉金属块,如图所示,弹簧测力计的示数为4N,那么此时金属块受到的浮力是( )
A.20NB.16NC.4ND.条件不足,无法判断
7.质量相等的甲、乙两个物体,它们的密度之比是2:
1,将甲放入水中,乙放入酒精(ρ=0.8ⅹ103kg/m3)中静止时,它们受到的浮力之比为2:
3,则甲物体的密度是
A.0.6ⅹ103kg/m3B.0.8ⅹ103kg/m3C.1.2ⅹ103kg/m3D.1.5ⅹ103kg/m3
8.水平桌面上有甲、乙两个相同的溢水杯,装满不同密度的液体。
现将小球A分别放入两溢水杯中,小球静止时的情景和溢出的液体如图所示,从甲杯中溢出的液体所受重力为G甲=0.9N,从乙杯中溢出的液体所受重力为G乙=0.8N,小球在甲杯中所受的浮力为F甲,在乙杯中所受的浮力为F乙。
则下列说法中正确的是( )
A.因为A在乙杯中排开的液体体积较大,所以有F乙>F甲
B.A的重力为0.9N,它在乙杯中受到浮力为0.8N
C.液体对甲杯底的压强等于液体对乙杯底的压强
D.甲杯对桌面的压力小于乙杯对桌面的压力
9.如图所示,将盛有适量水的容器放在水平桌面上,然后把系在弹簧测力计下的铁块慢慢地浸入水中(水未溢出),观察铁块从刚开始浸入水中到浸没在水中的实验现象,并对一些物理量做出了如下判断:
①铁块受到的浮力变大;②弹簧测力计的示数变大;③桌面受到容器的压力变大:
④水对容器底部的压强变大,其中正确的是( )
A.①④B.②③C.①③④D.①②④
10.如图所示,水平桌面上有两个完全相同的鱼缸甲和乙盛有适量的水,把一个橡皮泥做的小船放入乙后,小船处于漂浮状态,此时两鱼缸内的水面刚好相平,然后把它们分别放在台秤
上,则台秤的示数()
A.甲放上时大B.乙放上时大C.甲和乙放上一样大D.无法判断
二、填空题
11.如图所示,重为8N的金属块用轻质的细绳系在弹簧测力计的挂勾上,当金属块浸没在水中时,弹簧测力计的示数为7N,则此时金属块受到的浮力大小为___N;若将该金属块浸没到酒精中,弹簧测力计的示数为___N(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3)。
12.如图甲所示。
底面积为200cm2重10N的足够高的薄壁圆柱形容器放在水平地面上,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上端连有一边长为0.1m的正方体物块A,当容器中水的深度为20cm时,物块A有
的体积露出水面,弹簧恰好处于原长状态,则此时物块A受到的浮力______N;往容器缓慢加水至物块A恰好浸没时停止加水,整个过程中弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量关系如图乙所示,此时容器甲对水平地面的压强为______Pa。
13.质量为1kg的柱形薄壁容器放在水平面上,底面积为0.01m2,高为0.6m,装有0.5m深的酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3),如图所示。
求:
(1)酒精对容器底部的压强____;
(2)容器对水平面的压强______;
(3)在酒精中放入一个固体,保持酒精不溢出,使酒精对容器底部压强的增加量最大的情况下,同时使容器对水平面压强的增加量最小,请计算固体的质量_____,并判断固体密度ρ固与酒精密度ρ酒精之间的大小关系,即ρ固________ρ酒精。
14.如图所示的容器,放置在水平桌面上,两侧容器口齐平,底部相互连通,容器高
,容器质量
,里面装有
深的水,容器左侧底面积为
,容器右侧底面积为
.木块A的重力为8N,底面积为
,高
,木块A中央固定一轻质弹簧.若用手拿着弹簧末端从木块A的底面刚好与水面接触开始向下移动
,此时木块所受浮力大小为______N.若用手拿着弹簧末端从木块A的底面刚好与水面接触开始向下移动,直至弹簧末端的B点向下移动了38cm,则此时容器对桌面的压力为_____N.(不计连接部分水的体积、弹簧的体积及质量,弹簧每变化2cm,所产生的弹力变化1N,全过程均在弹簧弹性范围内).
15.如图,将同一物体分别放入a、b两种液体中,由图可知,物体在a液体中受到的浮力_____(填“大于”、“等于”或“小于”)在b液体中受到的浮力。
16.一个竖直放置在水平桌面上的圆柱形容器内装有适量的水,现将挂在弹簧测力计下的金属块A浸没在水中(未与容器底和壁接触),金属块A静止时,弹簧测力计的示数为F1,如图甲所示;将木块B(B外包有一层体积和质量均不计的防水膜)放入水中,如图乙所示,静止后木块B露出水面的体积与浸在水中的体积之比为2∶3;然后将挂在弹簧测力计下的金属块A放在木块B上面,使木块B刚好浸没在水中,如图丙所示,此时弹簧测力计的示数为F2;已知金属块A的体积与木块B的体积之比为9∶10,则木块B的密度为______kg/m3,金属块A的体积为VB=______(请用字母F1、F2、g、ρ水表示)。
17.两个完全相同容器内分别盛满不同的液体,现将两个完全相同的小球轻轻放入容器中,小球静止后的状态如图所示,则液体对容器底部的压强关系是p甲____p乙;两小球所受的浮力关系是F甲__________F乙.(选填“>”、“<”或“=”).
18.如图所示,体积为10cm3的小球在绳子拉力作用下恰好浸没在水中,此时小球所受的浮力_____小球的重力(选填“大于”、“小于”或“等于”),大小为_______N。
剪断绳子后,小球上升过程中所受的浮力_____(选填“变大、“变小”或“不变”,下同),水对烧杯底部的压强_____。
(g=10N/Kg)
19.有两种颜色和密度都不相同的饮料,密度分别是
和
,分别取相同的质量m装入相同的甲、乙两杯中,如图所示。
然后小明把甲、乙杯中的部分饮料依次缓慢倒入另一玻璃杯丙中,便做出了一杯好看的分层彩色饮料。
丙杯中,上层的是哪一种饮料_____(选填“
”或“
”);如果甲、乙杯中的饮料全部都倒入了丙杯中,并用筷子把丙杯中的分层饮料搅拌均匀,不计前后总体积的变化。
则搅拌均匀后的饮料密度为_____。
(用题目中出现的字母来表示)
20.如图所示,台秤上放置一个装有适量水的烧杯,已知烧杯和水的总重为2N,将一重力为2N、体积为2×10-4m3的长方体实心物块A用细线吊着,将其一半浸入水中,则A受到的浮力为_______N,当把细线剪断后,静止时A漂浮在水中且水未溢出,此时台秤的示数为_______kg.(已知ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg)
三、实验题
21.在探究影响浮力大小因素时,小明做了如图甲所示的实验,请你根据小明的实验探究回答下列问题:
(1)在C与E两图中,保持了排开液体的体积不变,研究的是浮力与_______的关系。
若要研究浮力与物体浸入液体中的深度是否有关,则需要分析A图与_______两图的数据。
(2)实验结束后,小明绘制了弹簧测计对金属体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入液体深度变化的图线,如图乙所示,分析图象可知:
①曲线______(选填“a”或“b”)描述的是金属体所受浮力的变化情况。
②由图乙数据可知金属体的密度为______kg/m3。
22.如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验装置和实验过程中弹簧测力计挂着同一金属块的示数。
(1)如图甲所示,弹簧测力计的示数为4.8N,金属块浸没在水中时,受到的浮力是______N;
(2)分析图丙、丁可知,浮力大小跟物体浸没在水中的深度______(选填“有关”或“无关”);
(3)图戊图中盐水的密度是______kg/m3;如果在实验中不小心使图戊中的金属块接触了容器底且与容器底有力的作用,此时测量出的盐水密度值将______(选填“偏大”、“不变”“偏小”);
(4)若在图丁中,拴着金属块的细绳突然断了,合金块沉底,与物体未沉入底部时相比,水对容器底部的压力______,容器对水平地面的压力______(两空均选填“变大”、“不变”或“变小”);
(5)实验中由于握着测力计的手臂易晃动,导致测力计示数不稳定,读数困难。
请你写出一种改进措施______;
(6)由图中数据可知,金属块的密度是______kg/m3。
23.在“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,如图-1所示,用弹簧测力计悬挂着金属块,依次浸入水和盐水中,分别读出弹簧测力计的示数。
(1)金属块在如图-3中受到的浮力为______N;
(2)分析比较图-2、图-3可知:
浮力的大小与______有关;
(3)分析比较图______可知:
浮力的大小与浸没的深度无关;
(4)分析比较图-4、图-5可得出结论:
______;
(5)______(选填“能”或“不能”)通过图-2、图-5两图来“探究浮力的大小与液体密度的关系”,理由是:
______;
(6)根据图中的实验数据,可计算出金属块的体积为______cm3,金属块的密度为______kg/m3。
(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
24.某物理课外小组为了探究圆柱体所受浮力随浸入水中深度的变化情况,进行了如图甲、乙的实验:
(1)由图甲可知,圆柱体的重力为______N.
(2)将圆柱体缓慢浸入水中,如图乙.记录圆柱体下表面所处的深度h和弹簧测力计的示数F,如下表:
实验次序
1
2
3
4
5
6
7
圆柱体浸入水的深度h/cm
0
2
4
6
8
10
12
弹簧测力计读数F/N
4
3.4
2.8
2.2
1.6
1.6
1.6
圆柱体受到的浮力F浮/N
0
0.6
1.2
1.8
2.4
2.4
记录第5次数据时,圆柱体受到的浮力为______N.
(3)请依据表中数据,在坐标系中画出F浮随h变化的图像.
(_______)
(4)分析表格数据可知,圆柱体的高度为______cm,
(5)分析实验次序1、2、3、4的数据可知:
在圆柱体浸没水中前,所受的浮力与浸入水中的深度成______;分析实验次序5、6、7的数据可知:
在圆柱体_____,所受的浮力与浸入水中的深度______。
25.小明按照教材中“综合实践活动”的要求制作了简易密度计.取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口.
(1)为了给密度计标上刻度,他进行了如下操作:
a.将其放入水中,竖立漂浮后,在密度计上与水面相平处标上1.0g/cm3;
b.将其放入密度0.9g/cm3植物油中,用同样的方法在密度计上标上0.9g/cm3;
c.接着他以两刻度线间的长度表示0.1g/cm3,将整个饮料吸管均匀标上刻度;
①如图甲所示,小明制作的密度计,你认为刻度0.9g/cm3应该在______点(选填“p”或“q”).
②如图乙所示,若被测液体的密度为ρ液、密度计浸入被测液体的深度为h、自制密度计的质量为m,横截面积为S,用给定的字母推导出ρ液与h的关系式为____________.通过关系式可知:
小明这样均匀标注刻度是__________的(选填“正确”、“错误”).
(2)小红为了让测量结果更准确,想使简易密度计上两条刻度线之间的距离大一些,请为小红设计一种改进方法:
________________________.
(3)小虎将制作好的密度计放入某液体中,出现如图丙所示的现象,为顺利完成实验任务,你的解决办法是____________.(合理即可)
四、作图题
26.如图所示,请画出小球静止在水面时所受浮力的示意图;
(______)
27.如图所示,重1N的小球漂浮在水面上,请画出小球所受浮力的示意图。
(_____)
28.如图所示,请画出漂浮在水面的鸭子所受浮力F浮的示意图。
五、计算题
29.盛有适量水的薄壁容器放在水平桌面上,正方体A和长方体B之间用一根无弹性细线连在一起,挂在动滑轮下,A物体边长为10cm,B物体高为9cm,动滑轮重6N。
开始时A的上表面刚好与水平面相平,打开容器下方的阀门,以250g/min的速度均匀放水,绳子自由端拉力F的大小随时间变化的图象如图所示,t=8min时,A、B之间的细线被拉断,求:
(g取10N/kg,水的密度为1×103kg/m3)
(1)开始时物体A浸没在水中时,物体A的下表面受到水的压强;
(2)物体A的重力;
(3)从0到8min水对容器底的压强的变化量;
(4)物体B的密度。
30.如图甲所示,不吸水的长方体物块放在底部水平的容器中,物块的质量为0.2kg,物块的底面积为50cm2,物块与容器底部用一根质量、体积均忽略不计的细绳相连,当往容器中缓慢注水至如图乙所示位置,停止注水,此时,物块上表面距水面10cm,绳子竖直拉直,物块水平静止,绳子的拉力为2N。
已知ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg。
求:
(1)物块的重力;
(2)物块的密度;
(3)图乙中,停止注水时,水对物块下表面压强。
31.用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示。
由此处匀速下放物块,直至浸没于水中并继续匀速下放(物块始终未与容器接触)。
物块下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示。
求:
(1)物块完全浸没在水中受到的浮力;
(2)物块的密度;
(3)从物块刚好浸没水中到h=10cm过程中,水对物块下表面的压强变化了多少Pa?
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一、选择题
1.B
解析:
B
【详解】
A.由图可知,2球在甲液体中悬浮,在乙液体中下沉,则
,
1、3两球排开液体体积相同,由
可知1球在甲液体中所受浮力大于3球在乙液体中所受的浮力,故A项错误;
B.两容器中的液体深度相同,又因为
所以对容器底部的压强关系
故B项正确;
C.1球在甲液体中漂浮,2球在甲液体中悬浮,所以有
3球在乙液体中漂浮,2球在乙液体中沉底所以有
所以三个小球中密度最大的是2球,故C项错误;
D.因为
,
,而
与
的关系不能确定,把1、3两球对调,1球在乙液体的沉浮情况不能确定,故D项错误。
故选B。
2.B
解析:
B
【详解】
由于甲、乙两球质量相同,则由G=mg可知两球重力相等,又由
可知,两球体积之比等于密度的反比,即
V甲:
V乙=ρ乙:
ρ甲=2:
3
若两球均漂浮,由漂浮浮力等于重力可知,浮力应相等,与题目浮力比例冲突,则两球不都漂浮;若两球均浸没,排开液体体积等于物体体积,则由
可知,在液体密度相同的情况下,浮力之比等于排开液体体积之比,即
F甲:
F乙=V甲:
V乙=2:
3
与题目浮力比例不符,则综合可知,两球一个漂浮,一个浸没,根据浮沉条件可知,密度较小的漂浮,密度较大的浸没,即甲球浸没,乙球漂浮;设甲、乙重力均为G,由于乙球漂浮,则乙球所受浮力等于重力,根据甲、乙浮力之比可求甲球所受浮力为
根据
可得
整理可得
故选B。
3.C
解析:
C
【详解】
A、鸡蛋由漂浮到悬浮,受到的浮力都等于鸡蛋的重力,故鸡蛋受到的浮力不变,故A正确;
B、鸡蛋刚好漂浮在一杯盐水中,此时浮力等于重力,鸡蛋的密度小于盐水的密度,现在往杯中加入适量清水(未溢出),盐水的密度变小,故B正确;
CD、现在往杯中加入适量清水(未溢出),盐水对容器的压力增大,根据
知液体对容器底部的压强增大,故C错误,D正确;
4.D
解析:
D
【详解】
AB.如图两次试管都漂浮在液面上,浮力等于重力,所以浮力相等,故AB错误;
CD.试管在乙液体中排开液化的体积小,根据
可知,乙的密度大,且两容器中液体的深度相等,再根据
可知,装有乙液体的烧杯底部所受压强较大,故C错误,D正确.
【点睛】
重点是浮沉条件、阿基米德原理和液体压强公式的应用,先根据浮沉状态结合阿基米德原理判断出两液体密度的大小,再根据液体压强的特征判断液体对容器底的压强大小.
5.C
解析:
C
【分析】
从底部缓慢放出一些水,气球上部水的深度减小,该处水的压强也随着减小,小气球的体积增大,水对小气球的浮力也就增大。
【详解】
气球和铅块处于静止状态,气球和铅块的浮力等于铅块的重力,从底部缓慢放出一些水,上部水的深度减小,该处水的压强也随着减小,小气球的体积增大,水对小气球的浮力也就增大了;这时就会使铅块重力小于气球和铅块的浮力,因而上浮,故C正确。
故选C。
6.D
解析:
D
【详解】
读图可知,金属块受到竖直向下的重力,而此时金属块是否被拉起、运动状态如何都不确定,因此,金属块除受浮力、拉力外,还可能受到底面的支持力的作用,因此,条件不足,无法判断。
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
7.D
解析:
D
【详解】
甲乙两物体的质量相等,密度之比ρ甲:
ρ乙=2:
1,由密度变形公式可知V甲:
V乙=1:
2;
①若甲乙都漂浮,此时浮力比为1:
1,不符合条件;
②若甲乙都浸没(悬浮或下沉),V排=V物,此时浮力比为:
,不符合条件;
③因为密度之比ρ甲:
ρ乙=2:
1,两液体密度比为5:
4,故不可能甲漂浮在水面,乙浸没(悬浮或下沉):
④若甲浸没下沉,甲受到的浮力小于物体重;乙漂浮在酒精面,乙受到的浮力等于物体重,所以甲受到的浮力小于乙受到的浮力,浮力之比为2:
3,符合题意,存在这种状态.
甲浸没在水中,其受到的浮力
;
乙漂浮在酒精面上,其受到的浮力
;
则
,
所以
,
又因为
,
所以得:
.
故选D.
【点睛】
重点是浮沉条件和阿基米德原理的应用,注意根据题意判断出两物体在液体中的状态是关键,然后利用浮力的比结合阿基米德原理解题.
8.B
解析:
B
【详解】
AB.由阿基米德原理可知,浮力等于排开液体的重力,G甲>G乙,因此F甲>F乙,又因为甲中A漂浮,浮力等于重力为0.9N,乙中浮力等于排开液体的重力为0.8N,故A错误,B正确;
C.由图像可知甲中A漂浮,
,乙中A沉底,
,因此
,由
可知深度相同时,液体对甲杯底的压强大于液体对乙杯底的压强,故C错误;
D.甲杯对桌面的压力为
乙杯对桌面的压力
由图可知甲液体的体积大于乙液体的体积,同时甲的密度大于乙的密度,由
可知
因此可得
故D错误。
故选B。
9.C
解析:
C
【详解】
①据题意可知,铁块刚开始浸入水中到完全浸没在水中,铁块排开液体的体积越来越大,因此受到的浮力变大,①正确;
②由F=G-F浮可知,由于铁块受到的浮力变大,所以测力计的示数变小,②错误;
③整个过程中,铁块受到的浮力变大,根据力的作用的相互性,铁块会给水向下的压力,所以容器对桌面的压力变大,③正确;
④铁块刚开始浸入水中到完全浸没在水中,铁块排开液体的体积越来越大,水的深度越来越大,由p=ρgh可知,水对容器底的压强变大,④正确;
由上分析可知,②错误,①③④正确。
故选C。
10.C
解析:
C
【详解】
将鱼缸放上台秤,台秤的示数为鱼缸的总重力。
而甲中装有水,乙中装有水和一个漂浮的小船,则小船的重力与其排开的那部分水的重力相等,而甲乙中的水面相平,所以甲乙两个鱼缸的总重力相等,即台秤的示数一样大。
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
二、填空题
11.7.2
【详解】
[1]金属块浸没在水中时,受到的浮力
F浮=G-F=8N-7N=1N
[2]据阿基米德原理知,金属块的体积
那么金属块浸没在酒精中受到的浮力
F浮1=ρ酒精gV排酒=ρ酒
解析:
7.2
【详解】
[1]金属块浸没在水中时,受到的浮力
F浮=G-F=8N-7N=1N
[2]据阿基米德原理知,金属块的体积
那么金属块浸没在酒精中受到的浮力
F浮1=ρ酒精gV排酒=ρ酒精gV=0.8×103kg/m3×10N/kg×10-4m3=0.8N
则弹簧测力计的示数
F1=G-F浮1=8N-0.8N=7.2N
12.2250
【详解】
[1]物块A有的体积露出水面时,弹簧恰好处于原长状态,则物块A恰好处于漂浮状态,那么此时
GA=F浮=ρ水gV排=ρ水g⋅V物=1.0×103kg/m3×10N/k
解析:
2250
【详解】
[1]物块A有
的体积露出水面时,弹簧恰好处于原长状态,则物块A恰好处于漂浮状态,那么此时
GA=F浮=ρ水gV排=ρ水g⋅
V物=1.0×103kg/m3×10N/kg×
×0.001m3=5N
[2]往容器中加水至浸没物块A时,A所受的浮力
F浮1=2F浮=10N
此时弹簧对物块的拉力
F拉=F浮1-GA=2F浮-GA=10N-5N=5N
由图乙知,弹簧的伸长量为5cm。
所加的水的体积
V水=(S容器-S物)l=(200×10-4-0.01)×0.1m3=10-3m3
水的总体积
V=200×10-4×0.2m3+10-3m3=3×10-3m3
则水的重力
G水=mg=ρ水Vg=1.0×103kg/m3×3×10-3m3×10N/kg=30N
那么容器对水平地面的压力
F压=G容器+GA+G水=10N+5N+30N=45N
所以容器对水平地面的压强
13.3920Pa4900Pa0.8kg
【详解】
(1)[1]酒精对容器底部的压强为
p=ρ酒精gh=0.8×103kg/m3×9.8N/kg×0.5m=3920Pa
(
解析:
3920Pa4900Pa0.8kg
【详解】
(1)[1]酒精对容器底部的压强为
p=ρ酒精gh=0.8×103kg/m3×9.8N/kg×0.5m=3920Pa
(2)[2]容器的重力
G1=m1g=1kg×9.8N/kg=9.8N
容器中水重
G
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