初中物理人教版八年级下册第10章 第3节 物体的浮沉条件及应用 练习题带解析.docx
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初中物理人教版八年级下册第10章第3节物体的浮沉条件及应用练习题带解析
第3节物体的浮沉条件及应用
一、单选题
1. 如图所示的四个场景中,主要依靠空气浮力而“飞天”的是( )
A.
孔明灯
B.
飞机
C.
火箭
D.
风筝
2. 如图所示,装有水的容器静止放在水平桌面上,正方体物块M悬浮在水中,其上表面与水面平行,则下列说法中正确的是( )
A. M上、下表面受到水压力的合力大小等于M受到的重力大小
B. M上表面受到水的压力和M下表面受到水的压力是一对平衡力
C. M上表面受到水的压力大于M下表面受到水的压力
D. M上、下表面受到水压力的合力大于M受到的浮力
3. 重80N的物体浸没在水中时,弹簧测力计示数为零,若把该物体浸入酒精中,则该物将( )
A. 上浮
B. 下沉
C. 悬浮
D. 无法判定
4. 在“制作简易密度计”的综合实践活动中,小华取一根饮料吸管,将一些铁丝从吸管的下端塞入作为配重,并用石蜡将吸管的下端封起来,制作成一支简易密度计,他将该密度计分别放入水、酒精中,所受的浮力分别为F1、F2,排开的液体所受重力分别为G1、G2,下列选项正确的是( )
A. F1>F2
B. F1=F2
C. F1<G1
D. G1>G2
5. 在木棒的一端缠绕一些铜丝制成两个完全相同的简易密度计,现将它们分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,如图所示,当它们竖直静止在液体中时,液面高度相同。
以下相关判断不正确的是( )
A. 两个简易密度计所受浮力相等
B. 甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度
C. 甲烧杯底部所受液体的压强小于乙烧杯底部所受液体的压强
D. 甲烧杯对桌面的压强小于乙烧杯对桌面的压强
6. 在吸管的底部缠绕一小段细铜丝制成两个完全相同的简易密度计,现将它们分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,如图所示,当它们竖直静止在液体中时,液面的高度相同。
下列判断正确的是()
A. 两个简易密度计所受浮力F甲=F乙
B. 两个简易密度计排开液体的重力G甲<G乙
C. 两个烧杯底部所受液体压强p甲=p乙
D. 两杯液体的密度ρ甲=ρ乙
7. 如图所示,有一根木棒,在其下端绕有细铁丝,分别放入甲、乙、丙三种液体中时恰好竖直漂浮,则下列说法中正确的是( )
A. 木棒在甲种液体中时受到的浮力最大
B. 在三种液体中受到的浮力一样大
C. 丙种液体的密度是最小的
D. 条件不足,无法比较三种液体的密度的大小
8. 如图所示,一个底面积为S,高为H的圆柱形容器(器壁厚度不计),放在水平桌面上,容器内装有深度为h密度为ρ的液体,如图所示。
现将小球A放入容器中,小球下沉至器底,容器内液面恰好与容器口相平。
则下列说法正确的是( )
A. 小球的密度小于液体密度
B. 小球的质量m=ρS(H-h)
C. 小球受的浮力为F=ρgS(H-h)
D. 小球在液体中静止时,液体对容器底的压强为p=ρgh
9. 如图是甲、乙两种物质质量与体积关系的图象。
分别用甲、乙两种物质制成实心球,将球放到盛有足量水的大容器中,则下列说法正确的是( )
A. 甲球的密度小于乙球的密度
B. 乙球的密度是1.0×103kg/m3
C. 甲球一定漂浮在水面
D. 乙球一定漂浮在水面
10. 如图所示,装有水的容器静止放在水平桌面上,正方体物块M悬浮在水中,其上表面与水面平行,则下列说法中正确的是( )
A. M上、下表面受到水压力的合力大于M受到的浮力
B. M上、下表面受到水压力的合力大小等于M受到的重力大小
C. M上表面受到水的压力大于M下表面受到水的压力
D. M上表面受到水的压力和M下表面受到水的压力是一对平衡力
11. 我国自主设计的航母“辽宁号”正按计划进行各项试验和训练,当飞机起飞离开航母后( )
A. 航母将浮起一些,所受浮力减小
B. 航母将下沉一些,所受浮力增大
C. 航母将下沉一些,所受浮力减小
D. 航母始终漂浮,所受浮力不变
二、多选题
1. 如图所示,三个相同的容器内水面高度相同,甲中只有水,乙中有一小球漂浮于水面上,丙中悬浮着一个小物块,则下列四个说法正确的是()(ρ盐水>ρ水>ρ酒精)
A. 水对三个容器底部的压力关系:
F甲=F乙=F丙
B. 水对三个容器底部的压强关系:
p甲
C. 如果向乙中加入盐水,小球受到的浮力不变
D. 如果向丙中加入酒精,物块受到的浮力不变
2. 有边长为a的正方体木块A和小铁块B.如图所示,将A放入盛有适量水的烧杯中,浸入深度为h1;再将B叠放在A上,A没入深度变为h2.下列判断错误的是( )
A. A的质量mA=ρ水a3
B. A与B的总质量m总=ρ水a2h2
C. A的密度ρA=
D. 将叠放在A上的B取下放入水中,A、B静止后水对烧杯底的减小的压强△p=ρ水g(h2-h1)
3. 在相同的溢水杯中分别盛满不同的液体,再放入两个完全相同的小球,如图所示。
当小球静止时,甲、乙两杯中溢出液体的重力分别是0.4N和0.5N,取g=10N/kg,则下列说法正确的是()
A. 小球的质量是50g
B. 甲杯中小球受到的浮力小于0.4N
C. 甲杯中液体对杯底的压强等于乙杯内液体对容器底部的压强
D. 甲杯内液体对杯底的压力小于乙杯内液体对杯底的压力
4. 如图所示,甲、乙两个体积相同的小球分别放在两个装有不同液体的容器中处于静止状态,此时容器中液体深度不同,但液体对容器底部的压强相同,则()
A. 甲球的密度小于乙球的密度
B. 甲球受到的重力等于乙球的重力
C. 甲球受到的浮力小于乙球的浮力
D. 甲球所受重力等于浮力
5. 如图所示是甲、乙两实心物体的质量和体积关系图象,下列说法正确的是( )
A. 将体积相同的甲、乙两物体放入水中静止时,甲受到的浮力大
B. 将质量相同的甲、乙两物体放入水中静止时,乙受到的浮力大
C.
将质量相同的甲、乙两物体用细线连接后放入水中,物体将下沉
D. 将体积相同的甲、乙两物体用细线连接后放入水中,物体将上浮
三、填空题
1. 在水平桌面上有一个圆柱形水槽,装有10cm深的水。
将体积为5cm3的空心球放入水中,已知球重0.2N,当它在水中静止时,受到的浮力为______N,球排开水的体积为______cm3.(g取10N/kg)
2. 小明同学利用密度为1.5×103kg/m3的橡皮泥造“船”,他所用橡皮泥的体积为20cm3,造成的小船最大排水体积为200cm3.小船漂浮在水面时所受到的浮力为______N,他所制成的小船能装载的货物最大质量是______kg.(取g=10N/kg,水的密度为1×103kg/m3)
3. 把重为10N的木块浸没在水中,如果木块受到的浮力是13N,放手后,木块将______,木块最后静止时,受到的浮力是______N。
4. 将一个体积为300cm3,重为2.4N的铜球放入水中,静止后该球处于______(填“漂浮、悬浮或沉底”),此时球受到的浮力是______N。
5. 烧杯内有一冰块浮在水面上,冰内含有铅块,当冰熔化后,水面的高度应比原来______(“高”“低”),水对杯底的压强______ (“变大”“变小”“不变”)。
6. 如图,某物块用细线系在弹簧测力计下,在空气中称时示数是15N(甲图),浸没在水中称时示数是5N(乙图),浸没在另一种液体中示数为10N(丙图),则物块受到水的浮力为______N,如果物块在水中继续下沉,物块所受到的浮力将______(增大/减小/不变),丙图中液体的密度为______kg/m3。
四、实验探究题
1. 在测盐水密度的实验中:
(1)将装有适量盐水的杯子放在调好的天平左盘内,测出杯子和盐水的总质量为116g,然后将杯子中的一部分盐水倒入量筒中,如图所示,则量筒中盐水的体积为______cm3。
(2)将装有剩余盐水的杯子放在天平左盘内,右盘中砝码的质量和游码在标尺上的位置如图乙所示时,天平再一次平衡,则杯子及杯内剩余盐水的总质量为______g。
(3)根据上述实验数据计算出此盐水的密度为______kg/m3(结果保留两位小数)。
(4)在完成上述实验后,某同学想测量一个小蜡块的密度(其密度小于水),他手中只有如下器材:
一个量筒、一个细钢针、一个小蜡块、适量的水。
请你帮助他设计实验,并填写实验步骤,用测量的物理量符号表示结果。
①向量筒中倒入适量的水,记下体积V1;
②______;
③______;
④ρ蜡块=______(水的密度用ρ水表示)。
第3节物体的浮沉条件及应用
【单选题答案】
1. A 2. A 3. B 4. B 5. B
6. A 7. B 8. C 9. D 10. B
11. A
【解析】
1.
【分析】
(1)孔明灯内热空气密度小于空气的密度,导致灯笼受到的浮力大于灯笼的重力,所以灯笼才会上升;
(2)(4)流体在流速大的位置压强小,在流速小的位置压强大;风筝和飞机是利用流体压强与流速的关系升空的。
(3)火箭起飞借助的是空气的反作用力,不是空气浮力。
本题主要考查了浮力的利用,要知道一些物体升空的原理,有助于我们开拓知识面。
【解答】
A、孔明灯点燃时,其内部空气的密度变小,质量减小,孔明灯受到的浮力大于重力时会升空,即它是依靠空气浮力而升空的,故A符合题意;
B、飞机滑行时,机翼上下表面的空气流速不同、压强不同,会产生向上的压力差,即产生升力而升空,故B不合题意。
C、火箭起飞时,向后喷气,空气对火箭产生一个向前的力,使火箭加速前进,这是利用了力的作用是相互的,故C不合题意;
D、将风筝放飞到高空是因为风筝上方空气流速快、压强小,下方空气流速慢、压强大,产生了向上的升力,故D不合题意;
故选:
A。
2.
解:
AD、物体上表面与水面平行,根据浮力产生的原因可知,M上、下表面受到水压力的合力大小F合=F浮,
正方体物块M悬浮在水中,则F浮=G,所以F合=G,故A正确,D错误。
BC、由图知,M上表面所处的深度较小,根据p=ρgh可知,M上表面受到水的压强小于M下表面受到水的压强,而上下表面的面积相同,则由F=pS可知,M上表面受到水的压力小于M下表面受到水的压力,所以,M上表面受到水的压力和M下表面受到水的压力不是一对平衡力,故BC错误;
故选:
A。
(1)结合浮力产生的原因:
物体上下表面受到液体的压力差分析解答;
(2)一对平衡力应满足的条件:
大小相等,方向相反,作用在同一物体上,作用在一条直线上;
(3)根据物体浮沉条件:
浸没水中的物体,F浮>G,上浮(最后漂浮:
F浮′=G);F浮<G,下沉;F浮=G,悬浮。
本题考查了平衡力的辨别、浮力产生的原因、物体浮沉条件的运用,难度不大。
3.
【分析】
本题考查物体的沉浮条件及其应用,关键是知道物体处于悬浮状态时,物体的密度等于液体的密度,然后根据物体与液体的密度判断物体的状态。
物体悬浮和漂浮时,浮力等于重力;悬浮时,物体的密度等于液体的密度;漂浮时,物体的密度小于液体的密度;当物体密度大于液体密度时,物体将下沉。
【解答】
将重80N的物体浸没在水中时,弹簧测力计示数为零,说明此时物体受到的浮力等于重力,故此时物体在水中处于悬浮状态,即物体的密度等于水的密度;而水的密度大于酒精的密度,因此物体的密度也大于酒精的密度,若把该物体浸入酒精中,则该物将下沉。
故选B。
4.
解:
将该密度计分别放入水、酒精中,由于密度计在水中和酒精中都是漂浮的,浮力都等于自身的重力,故受到的浮力相同;根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于排开的液体受到的重力,故排开的液体的重力也是相同的,故B正确。
故选:
B。
物体漂浮时,处于平衡状态,受到的浮力等于重力。
本题考查了浮沉条件的应用,属于基础知识。
5.
解:
A、由图可知,密度计在两液体中均处于漂浮状态,根据物体浮沉条件可知,F浮=G密,两个密度计完全相同,则重力相同,所以密度计在两种液体中所受的浮力相等;即F浮甲=F浮乙.故A正确;
B、由图知,甲中密度计排开液体的体积大于乙中排开液体的体积,根据F浮=ρ液gV排可知,甲液体的密度小于乙液体的密度,即ρ甲<ρ乙.故B错误;
C、因ρ甲<ρ乙,液面高度相同,则根据p=ρgh可知,两个烧杯底部所受液体的压强p甲<p乙,故C正确;
D、由图可知两液体液面相平,并且V排甲>V排乙,则液体的体积V甲<V乙,
由于ρ甲<ρ乙,根据m=ρV可知:
m甲<m乙,所以G甲总<G乙总,又因为在水平面上压力等于重力,所以F甲<F乙,两个完全相同的烧杯,底面积相同,由p=F/S可得,甲烧杯对桌面的压强小于乙烧杯对桌面的压强,故D正确。
故选:
B。
本题考查了阿基米德原理、物体漂浮条件和液体压强公式的应用,利用好物体漂浮条件F浮=G是解此类题目的关键。
6.
解:
AB、由图可知,密度计在两液体中均处于漂浮状态,根据物体浮沉条件可知,F浮=G密,两个密度计完全相同,则重力相同,所以密度计在两种液体中所受的浮力相等,排开液体重力相等.故A正确,B错误;
CD、由图知,甲中密度计排开液体的体积小于乙中排开液体的体积,根据F浮=ρgV排可知,甲液体的密度大于乙液体的密度,即ρ甲>ρ乙;
因ρ甲>ρ乙,液面高度相同,则根据p=ρgh可知,两个烧杯底部所受液体的压强p甲>p乙,故CD错误;
故选:
A。
本题考查了阿基米德原理、物体漂浮条件和液体压强公式的应用,利用好物体漂浮条件F浮=G是解此类题目的关键。
7.
解:
(1)木棒在不同液体中均处于漂浮,属于平衡状态,则浮力等于重力,又因为重力大小不变,则浮力大小相等,所以在三种不同液体中木棒所受的浮力一样大。
(2)由图可知,V排甲>V排乙>V排丙,
∵木棒所受的浮力一样大,
∴根据F浮=ρ液gV排可知:
ρ甲<ρ乙<ρ丙,
由上分析可知:
只有选项B正确。
故选:
B。
(1)根据题干,我们可以看出物体均处于漂浮,属于平衡状态,根据二力平衡得,物体所受的浮力等于其重力大小,又因为重力不变,则浮力大小在不同液体中相同。
(2)由图可知,木棒在不同液体中排开的液体体积不同,所以在浮力大小相同时,根据阿基米德原理可判断液体的密度的大小关系。
本题考查物体漂浮条件和阿基米德原理得应用,只要学生掌握住相关知识,题目不难得出答案。
8.
解:
A、小球下沉至器底,根据物体的浮沉条件可知:
小球的密度大于液体密度,故A错误;
B、由于小球下沉至器底,容器内液面恰好与容器口相平,则小球的体积V=V排=S(H-h),因为小球的密度未知,所以无法求出小球的质量;故B错误;
C、由阿基米德原理可得,小球受到的浮力F=ρgV排=ρgS(H-h),故C正确;
D、小球在液体中静止时,容器内液面恰好与容器口相平,则液体的深度为H,所以液体对容器底的压强为p=ρgH,故D错误;
故选:
C。
(1)根据物体的浮沉条件(ρ液>ρ物,上浮;ρ液<ρ物,下沉;ρ液=ρ物,悬浮)即可判断。
(2)根据小球排开水的体积,即为小球的体积,由于小球的密度未知,故无法求出小球的质量;
(3)根据F浮=ρ水gV排计算小球受到的浮力。
(4)小球在液体中静止时,已知容器内液体的深度和密度,根据p=ρgh求出液体对容器底部产生的压强。
本题考查了密度公式、液体压强公式的应用,要注意容器内液面恰好与容器口相平,即小球的体积V=V排。
9.
解:
由图象可知,m甲=2g时,V甲=1cm3;m乙=1g时,V乙=2cm3,
则甲、乙两种物质的密度分别为:
ρ甲=2g/cm3,ρ乙=0.5g/cm3=0.5×103 kg/m3,故B错误;
所以,分别用甲、乙两种物质制成实心球后,甲球的密度大于乙球的密度,故A错误;
由ρ甲>ρ水可知,甲球一定在盛有足量水的大容器中沉底,故C错误;
由ρ乙<ρ水可知,乙球一定在盛有足量水的大容器中漂浮,故D正确。
故选:
D。
从图象中读出甲、乙两种物质的质量和对应的体积,根据ρ=m/V求出两者的密度,然后得出分别用甲、乙两种物质制成实心球的密度关系,然后比较实心球和水的密度关系判断球在盛有足量水的大容器中所处的状态。
本题考查了密度的计算和物体浮沉条件的应用,从图象中获取有用的信息是关键。
10.
【分析】
根据物体的悬浮条件F浮=G和浮力产生的原因“上下表面受到液体的压力差”,难度一般。
结合二力平衡的知识可以解决本题。
【解答】
AB.正方体物块M悬浮在水中,则F浮=G,
根据浮力产生的原因可知,M上、下表面受到水压力的合力大小F合=F浮,
所以F合=G,故A错误,B正确;
CD.因为F合=F浮,合力竖直向上,所以上表面受到水的压力小于M下表面受到水的压力,所以,M上表面受到水的压力和M下表面受到水的压力不是一对平衡力,故CD错误。
故选B。
11.
解:
(1)航母原来漂浮在水面上,浮力等于重力;当飞机起飞离开航母后,航母总重减小,但仍然漂浮,所以浮力相应减小;
(2)由阿基米德原理F浮=ρ液gV排得到变形公式V排=
,因为航母受到的浮力减小,在水的密度一定时,航母排开水的体积减小,也就是要浮起一些。
故选:
A。
(1)漂浮的物体,浮力等于重力。
浮力是否变化决定于重力如何变化;
(2)物体排开液体体积的变化(上浮还是下沉),用阿基米德原理的推导公式V排=
分析。
物体只要是漂浮,浮力始终等于重力,浮力的变化决定于重力是否变化、如何变化。
【多选题答案】
1. AC 2. ACD 3. AD 4. ACD 5. BC
【解析】
1.
解:
AB、由题意可知,水的密度ρ与深度h都相同,由液体压强公式:
p=ρgh可知,p甲=p乙=p丙,由p=F/S可知,水对容器底的压力:
F=pS,由于压强与容器底面积都相同,则水对容器底的压力:
F甲=F乙=F丙,故A正确,B错误;
C、小球漂浮在乙容器中,向乙容器中加入盐水,液体密度增大,小球仍然漂浮在液面上,那么小球受到的浮力等于小球的重力,小球的重力没变,小球受到的浮力不变,故C正确;
D、物块悬浮在丙容器中,ρ物块=ρ水,如果向丙容器中加入酒精,则液体密度减小,物块下沉,排开液体的体积不变,仍然等于物块的自身体积,由F浮=ρ液gV排可知,物块受到的浮力变小,故D错误。
故选:
AC。
(1)应用液体压强公式比较液体对容器底的压强关系,应用压强公式的变形公式求出液体对容器底的压力关系;
(2)根据物体浮沉条件和浮力公式判断浮力如何变化。
本题考查了学生对液体压强公式、物体浮沉条件的掌握和运用,本题关键:
一是知道物体密度小于液体密度时物体漂浮,物体密度等于液体密度时物体悬浮,当物体的密度大于液体的密度时,物体下沉;二是影响液体压强的因素是液体密度和液体深度。
2.
解:
A、因为A在水中漂浮,GA=F浮=G排=ρ水gV排1=ρ水ga2h1,所以A的质量mA=ρ水a2h1,而h1<a,所以,mA<ρ水a3,故A错误,符合题意;
B、A与B作为一个整体在水中漂浮,则G总=F浮总=ρ水gV排2=ρ水ga2h2,所以,总质量m总=ρ水a2h2,故B正确,不符合题意;
C、A的密度ρA=
,故C错误,符合题意;
D、将叠放在A上的B取下放入水中,由于A、B静止后,A漂浮,B下沉,则水面下降高度△h<(h2-h1),
则水对烧杯底的减小的压强△p=ρ水g△h<ρ水g(h2-h1),故D错误,符合题意。
故选:
ACD。
(1)根据浮沉情况和阿基米德原理即可求出物体A的质量;
(2)根据浮沉情况分析物体AB的总质量;
(3)根据ρ=
即得出A的密度表达式;
(4)叠放在A上的B取下,放入水中后,B沉底,根据液面的变化,利用p=ρgh判断压强的变化。
本题考查了根据浮沉判断浮力与重力,物体密度于液体密度的关系,以及求密度和压强计压力的变化等知识,是一道难题。
3.
解:
A、乙杯中小球受到的浮力F乙浮=G排乙=0.5N,
因为乙球漂浮,
所以G球=F乙=0.5N,
球的质量m球=
=0.05kg=50g,故A正确;
B、甲杯中小球受到的浮力F甲浮=G排甲=0.4N,故B错;
C、因为乙球漂浮,所以乙杯内液体的密度ρ乙>ρ球,
因为甲球下沉,沉入水底,所以甲杯内液体的密度ρ甲<ρ球,
两种液体的密度:
ρ乙>ρ甲;
又因为两容器液面等高,p=ρgh,
所以两种液体对容器底压强:
p乙>p甲,即甲杯中液体对杯底的压强小于乙杯内液体对容器底部的压强,故C错;
D、因为溢水杯相同,底面积相同,F=ps,
所以两种液体对容器底压力:
F乙>F甲,即甲杯中液体对杯底的压力小于乙杯内液体对容器底部的压力,故D正确。
故选:
AD。
(1)利用阿基米德原理求出小球在乙杯中受到的浮力,利用漂浮条件可求小球的重力,再利用G=mg求其质量;
(2)利用阿基米
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- 初中物理人教版八年级下册第10章 第3节 物体的浮沉条件及应用 练习题带解析 初中 物理 人教版八 年级 下册 10 物体 浮沉 条件 应用 练习题 解析
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