浙教版八年级上科学第一章第三节浮力计算题带答案.docx
- 文档编号:6524175
- 上传时间:2023-01-07
- 格式:DOCX
- 页数:14
- 大小:188.90KB
浙教版八年级上科学第一章第三节浮力计算题带答案.docx
《浙教版八年级上科学第一章第三节浮力计算题带答案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《浙教版八年级上科学第一章第三节浮力计算题带答案.docx(14页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
浙教版八年级上科学第一章第三节浮力计算题带答案
浙教版八年级上科学第一章第三节浮力计算题(带答案)
学校:
___________姓名:
___________班级:
___________考号:
___________
一、简答题
1.将密度分别为ρ1和ρ2的甲乙两个实心小球,同时放入足量的水中,己知水的密度为ρ水,ρ1>ρ水>ρ2,则:
(1)若甲,乙两球体积相同,甲乙两球受到的浮力之比为________;
(2)若甲,乙两球质量相同,甲乙两球受到的浮力之比为________;
(3)现将甲乙两球同时浸没在水中,通过分析说明放手后甲球下沉,乙球上浮._____
2.如图所示,用细线将正方体A和物体B相连放入水中,两物体静止后恰好悬浮,此时A上表面到水面的高度差为0.12m。
已知A的体积为1.0×10﹣3m3,所受重力为8N;B的体积为0.5×10﹣3m3,g取10N/kg,求:
(1)A的密度;
(2)细线对B的拉力大小。
3.如图甲所示,水平放置的方形容器里有一个重为8N、边长为10cm的立方体物块M,M与容器底部不密合。
以5mL/s的恒定水流向容器内注水,容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示。
请解答下列问题:
(1)当t=140s时,物块M在水中处于________(填“沉底”“悬浮”或“漂浮”)状态。
(2)当t=140s时,水对容器底部的压力大小是多少?
”_____
(3)图乙中a的值是多少?
_____
(4)在0~40s和40s~140s两个阶段,浮力对物体做功分别是多少?
_____
4.“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制、世界上下潜最深的作业型深海载人潜水器。
“蛟龙号”体积约为30米3,空载时质量约为22吨,最大荷载240千克。
(1)“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大?
(2)若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的,则至少注入多少立方米的水?
(海水密度取1.0×103千克/米3,g取10牛/千克)
5.小金学了浮力的知识后,想制造一台浮力杆,他将一段密度为0.25×103千克/米3,粗细均匀的木料,先进行不吸水处理,再将其竖立水中,如图所示,这段木料长为80厘米,横截面积为0.1平方米,其上面可以作为秤盘g=10牛/千克),问
(1)质量为0的刻度线的位置距下表面多少?
_____________
(2)距离上表面10厘米处的刻度对应的质量为多少?
__________
二、探究题
6.如图所示,一冰块漂浮在水面上,当冰块完全熔化后。
(1)请你用有关知识证明冰块熔化后水面不升不降。
___________(不考虑水的蒸发和溢出)。
(2)如果冰块是漂浮在一杯盐水上,当冰块完全熔化后,液面的变化是________(填“上升”、“下降”、“不变”)。
7.如图所示,将密度为0.6克/厘米3、高度为10厘米、底面积为20厘米2的圆柱体放入底面积为50厘米2的容器中,并向容器内加水。
(g取10牛/千克)
(1)当水加到2厘米时,求圆柱体对容器底的压力大小。
______
(2)继续向容器中加水,当圆柱体对容器底压力为0时;求图柱体在液面上方和下方的长度之比。
______
8.一弹簧测力计下挂一圆柱体,将圆柱体从盛水的烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降,然后将圆柱体逐渐浸入水中。
如图,表示全过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像。
(g取10N/kg)则:
(1)圆柱体受到的最大浮力是多少?
_________
(2)当圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强为多少?
_________
(3)圆柱体的密度是多少?
_________________
9.一边长为10cm,密度为0.6×103kg/m3的正方体木块,用细线置于容器的水中,如图所示。
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。
_____________
三、填空题
10.一个底面积为10米2的圆柱状容器,装有适量的水,现在将一个体积为20米3、密度为0.8×103千克米3的物体A放入其中,最终物体A漂浮于水面上。
则:
(1)物体A所受到的浮力是多少?
________
(2)如图所示,若将画斜线部分截取下来并取出(其体积为浸入水中体积的一半),则取出的那部分物体的质量是多少?
___________
(3)待剩余部分再次静止后,容器底部受到的压强减小了多少?
_______(g取10牛/千克)
参考答案
1.ρ水:
ρ2ρ水:
ρ2见解析
【详解】
(1)甲,乙两球同时放入足量的水中,已知ρ1>ρ水>ρ2,则甲球沉底、乙球漂浮,甲球受到的浮力:
F甲=G排=ρ水gV甲,
乙球受到的浮力:
F乙=G乙=ρ2gV乙,
若甲,乙两球体积相同,即V甲
V乙,则甲乙两球受到的浮力之比为:
F甲:
F乙 =ρ水gV甲:
ρ2gV乙=ρ水:
ρ2 ;
(2)若甲,乙两球质量相同,即m甲
m乙,则甲乙两球受到的浮力之比:
F甲:
F乙 =ρ水gV甲:
ρ2gV乙=ρ水g
:
ρ2g
=ρ水:
ρ1;
(3)现将甲乙两球同时浸没在水中,甲球受到的浮力:
=G甲排=ρ水gV甲,
甲球重力:
G甲=ρ1gV甲,
ρ1>ρ水,
因此
G甲,
故放手后,甲球下沉,
乙球受到的浮力:
=G乙排=ρ水gV乙,
乙球重力:
G乙=ρ2gV乙,
ρ水>ρ2,
因此
G乙,
故放手后,乙球上浮。
2.
(1)0.8×103kg/m3;
(2)2N
【详解】
(1)A的质量
mA=
=
=0.8kg
ρ=
=
=0.8×103kg/m3
(2)A受到的浮力
F=ρgV=1×103kg/m3×10N/kg×1.0×10﹣3m3=10N
因为A恰好悬浮,所以
F浮=GA+F拉A
细线对A的拉力
F拉A=F浮﹣GA=10N﹣8N=2N
因为物体间力的作用是相互的,所以细线对B的拉力
F拉B=F拉A=2N
3.漂浮15N80.32J
【详解】
(1)当t=140s时,假设物块M浸没在水中,物块受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=10N;因为10N>8N,所以F浮>G,那么物块上浮;
(2)t=140s时,容器内的水重为:
G水=ρ水gV水=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-6m3/s×140s=7N此时水对容器底部的压力大小为:
F=G物+G水=8N+7N=15N;
(3)物块M漂浮时,它受到的浮力F浮=G物=8N;此时,F浮=ρ水gV排=ρ水gSha=8N所以ha=
=0.08m=8cm
(4) 0~40s阶段:
W=F浮s=F浮×0m=0J(或物体没有运动,做功为0J)40s~140s阶段:
浮力恒为8N,浮力做功W为:
W‘=F浮's'=8N×(0.12m-0.08m)=0.32J。
4.
(1)220000N;
(2)7.76m3
【详解】
(1)设“蛟龙号”空载时质量为m空,因为漂浮在水面,
∴“蛟龙号”受到的浮力
(2)设“蛟龙号”满载时至少需要注入水的质量为m水,体积为V水,最大荷载质量为m载,
∵满载时若要下沉,至少G总=F浮总,
∴
m水g
m空g
m载g=
水gV排
∴
m水=
水V排
m空
m载=1.0
103kg/m3
30m3
22000kg
240kg=7760kg
则至少注入的水的体积
【点睛】
(1)根据浮沉条件求出“蛟龙号”漂浮在水面的浮力。
(2)根据满载时浮力、重力的关系求出注入的水的质量,再由密度公式求出满载时注入的水的体积。
5.距离下木料表面0.2m处50kg
【详解】
(1)木料的体积:
V=Sh=0.1m2×0.8m=0.08m3,
由ρ=
得
木料的质量为:
m0=ρV=0.25×103kg/m3×0.08m3=20kg;
木料处于漂浮状态,浮力等于重力,即:
F浮=G=mg=20kg×10N/kg=200N,
排开水的体积为:
V排=
=
=0.02m3,
没入水中的高度:
h0=
=
=0.2m=20cm,
因为物体上没有放物体,故浮力秤的0刻度线的位置在距离下表面20cm处;
(2)距离上表面10厘米处时,浮力秤的浮力为:
F'浮=ρ水gV'排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.8m−0.1m)×0.1m2=700N,
物体的重力为:
G物=F'浮−F浮=700N−200N=500N,
物体的质量为:
m物=
=
=50kg。
答:
(1)质量为0的刻度线的位置在距离下表面20cm处;
(2)距离上表面10厘米处的刻度对应的质量为50kg。
6.见解析上升
【解析】
【详解】
(1)证明:
由于冰块漂浮,F浮=G冰,由阿基米原理:
F浮=G排;又因为冰熔化前后重力不变,
G冰=G冰化水即有:
G排=G冰化水,
因为:
F浮=G排=ρ水V排g,G冰=G冰化水=ρ水V冰化水g,
所以:
ρ水V排g=ρ水V冰化水g,
故V排=V冰化水
所以冰熔化前后水面不升也不降.
(2)冰块的质量为m冰;盐水的密度ρ盐水
∵冰块漂浮在盐水中,
∴F浮=G冰=m冰g
F浮=ρ盐水gV排
∴ρ盐水gV排=m冰g
∴V排=
;
当冰完全熔化成水后,质量不变
即:
m化水=m冰
冰化成水的体积为:
V化水=
=
,
∵ρ盐水>ρ水
>
,
∴V化水>V排,即杯中液面上升.
7.0.8N
【详解】
(1)以圆柱体为研究对象进行受力分析:
F支=G-F浮=
物gV物-
水gV排=(
物h物-
水h浸)gS柱
=(0.6×103kg/m3×0.1m-1.0×103kg/m3×0.02m)×10N/kg×20×10-4m2=0.8N
∵容器对圆柱体的支持力和圆柱体对容器的压力是一对相互作用力
∴F压=0.8N
(2)∵压力为0
∴容器对圆柱体的支持力为0
∴F浮=G物
∴
水gh下S柱=
物gh物S柱
∴
=
=
=
∴
=
=
8.8N400Pa1.5×103kg/m3
【解析】
【详解】
(1)由图象可知,当h=0时,弹簧测力计示数为12N,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知,G=F拉=12N,
图象中CD段是圆柱体完全浸入水中的情况,此时圆柱体受到的拉力F=4N,则圆柱体受到的浮力F浮=G−F=12N−4N=8N,
(2)由图象BC段可知,圆柱体刚好浸没时下表面所处的深度h=7cm−3cm=4cm=0.04m,
此时下表面受到水的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa,
(3)∵F浮=ρ水gV排
∴圆柱体的体积:
V=V排=
=
=8×10−4m3
由公式G=mg可求出物体的质量:
m=
=
=1.2kg,
则圆柱体密度:
ρ=
=
=1.5×103kg/m3
9.10N4N6N
【解析】
【详解】
(1)由于木块完全浸没在水中,所以V排=V=(10cm)3=1000cm3=1×10−3m3
木块所受的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10−3m3=10N,
(2)根据G=mg和ρ=mV可得,木块的重力:
G木=mg=ρVg=0.6×103kg/m3×1×10−3m3×10N/kg=6N.
对木块进行受力分析可知,木块受到重力、浮力和拉力的作用,
根据力的平衡可知,F浮=F拉+G,
所以,绳子对木块的拉力:
F拉=F浮−G=10N−6N=4N;
(3)细线剪断后,当木块静止时,木块处于漂浮状态,则F′浮=G=6N,
10.:
由ρ=m/V得:
物体A的质量mA=ρAVA=0.8×103千克/米3×20米3=1.6×104千克
则GA=mAg=1.6×104千克×10牛/千克=1.6×105牛
由于物体A漂浮于水面上,则F浮=GA=1.6×105牛由F浮=ρ水gV排得:
V排=F_浮/(ρ_水g)=(1.6×〖10〗^5N)/(1.0×〖10〗^3千克/米^3×10牛/千克)=16米3
取出的那部分物体的体积V′=
×16米3=8米3
由ρ=m/V得质量:
m′=ρAV′=0.8×103千克/米3×8米3=6.4×103千克根据取出的那部分物体的重力G′=m′g=6.4×103千克×10牛/千克=6.4×104牛
因为ΔF=G′=6.4×104牛
所以Δp=ΔF/S=(6.4×〖10〗^4N)/(10米^2)=6400帕
【解析】
由
得:
物体A的质量mA=ρAVA=0.8×103kg/m3×20m3=1.6×104kg,
则GA=mAg=1.6×104kg×10N/kg=1.6×105N.
∵物体A漂浮于水面上,
∴F浮=GA=1.6×105N.
(2)由F浮=ρ水gV排得:
,
取出的那部分物体的体积
,
由
得质量:
m′=ρAV′=0.8×103kg/m3×8m3=6.4×103kg,
(3)根据取出的那部分物体的重力G′=m′g=6.4×103kg×10N/kg=6.4×104N.
∵△F=G′=6.4×104N,
∴
.
答:
(1)物体A所受到的浮力是1.6×105N.
(2)取出的那部分物体的质量是6.4×103kg.
(3)待剩余部分再次静止后,容器底部受到压强减小了6400Pa.
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 浙教版八 年级 科学 第一章 三节 浮力 算题 答案