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【精品解析】初中科學浙教版八年級上冊 第一章 浮力的提高練習

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【精品解析】初中科學浙教版八年級上冊 第一章 浮力的提高練習

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初中科學浙教版八年級上冊 第一章 浮力的提高練習
一、單選題
1.(2021七上·溫州期中)某組同學在探究光對蚯蚓影響的實驗時,擬定了以下實驗計劃,不正確的是(  )
A.提出問題:光會影響蚯蚓的分布嗎?
B.作出假設(shè):光會影響蚯蚓的分布
C.設(shè)置變量:設(shè)置黑暗潮濕和明亮干燥兩種環(huán)境
D.實驗對象:10條大小相似的健康蚯蚓
【答案】C
【知識點】科學探究的基本環(huán)節(jié)
【解析】【分析】本實驗的變量是由無光和陰暗與潮濕兩個變量。設(shè)計探究實驗,常用到對照實驗的設(shè)計,要注意惟一變量即所要探究的條件。
【解答】探究光對蚯蚓影響的實驗,提出問題:光會影響蚯蚓的分布嗎 作出假設(shè):假設(shè)是對問題肯定或否定的解答,根據(jù)她提出的問題作出假設(shè):光會影響蚯蚓的分布,AB正確:
設(shè)置變量時有兩個變量,有無光和潮濕與干燥,因此不能得出結(jié)論,C錯誤;
實驗對象:10條大小相似的健康蚯蚓,D正確。
故選C。
2.(2024七下·椒江期末)實驗是科學研究的基本方法之一。下列操作能達成實驗目的的是(  )
A.用放大鏡觀察細菌的結(jié)構(gòu)
B.用顯微鏡觀察子房的結(jié)構(gòu)
C.用圓形光源探究凸透鏡成像規(guī)律
D.用彈簧測力計測量物體的重力
【答案】D
【知識點】科學探究的基本環(huán)節(jié);科學探究觀察工具
【解析】【分析】 彈簧測力計是一種測力的大小的工具,運用于物理力學,主要由彈簧、掛鉤、刻度板構(gòu)成。其在使用前和使用中要注意一些事項。 在彈簧的彈性限度內(nèi),彈簧受力與彈性形變大小成正比。首先任何測量都是將某一個物理量與標準(即單位)比較的過程,力的測量就是將力的作用效果與已知力的作用效果比較的過程。
【解答】A. 用放大鏡觀察細小的物體,細菌的結(jié)構(gòu)屬于微小的物體,無法用放大鏡觀察,A錯誤;
B. 用放大鏡觀察子房的結(jié)構(gòu),顯微鏡只能觀察微小的物體,B錯誤;
C. 圓形光源屬于點光源,探究凸透鏡成像規(guī)律應該用平行光源,C錯誤;
D. 用彈簧測力計測量物體的重力,D正確;
故答案為:D
3.(2024八上·諸暨月考)諸暨新茅渚埠大橋施工時,要向江中沉放大量的施工構(gòu)件,假設(shè)一正方體構(gòu)件被緩緩吊入江水中(如圖甲),在沉入過程中,其下表面到水面的距離h逐漸增大,隨著h的增大,正方體構(gòu)件所受浮力F1、鋼繩拉力F2的變化如圖乙所示(g=10N/kg)。下列判斷正確的是(  )
A.浮力F1隨h變化的圖線是圖乙中的①圖線
B.構(gòu)件的邊長為4m
C.構(gòu)件所受的最大浮力為1.2×105N
D.構(gòu)件的密度為2.5×103kg/m
【答案】D
【知識點】阿基米德原理;浮力大小的計算
【解析】【分析】當構(gòu)件完全淹沒時的高度則為構(gòu)件的邊長;利用體積公式求出其體積,根據(jù)圖中可知構(gòu)件完全浸沒時的拉力,先分析構(gòu)件下沉過程中,排開水的體積變大,因此構(gòu)件受到的浮力變大,當構(gòu)件排開水的體積不變時,構(gòu)件受到的浮力也不再改變。
【解答】A.根據(jù)題意知道,構(gòu)件在浸入水中的過程是排開的水的體積變大,浮力逐漸變大;當構(gòu)件浸沒后排開水的體積不變,則浮力不變,所以,浮力F1隨h變化的圖線是圖乙中的②,故A錯誤;
B.由乙圖知道,當構(gòu)件完全淹沒時的高度為2m,即正方體構(gòu)件邊長為2m,故B錯誤;
C.由乙圖知道,當構(gòu)件完全淹沒時受到的浮力小于1.2×105 N,故C錯誤;
D.由于正方體構(gòu)件邊長為2m,所以,構(gòu)件的體積等于完全淹沒時的排水體積,當構(gòu)件完全淹沒時,鋼繩拉力F2= 1.2×105 N;
故答案為:D。
4.(2024八上·諸暨月考)如圖所示,容器內(nèi)有水,有一試管下面掛一小鐵塊,浮在水面上。現(xiàn)將小鐵塊取下放入試管中,試管仍浮在水面,則(  )
A.液面上升 B.液面不變
C.液面下降 D.試管所受到的浮力不變
【答案】B
【知識點】阿基米德原理;浮力的變化
【解析】【分析】如圖所示和將鐵塊取下放入試管中,兩種情況均為漂浮,并且總重不變,根據(jù)物體的漂浮條件得出兩種情況下受到的水的浮力不變,根據(jù)阿基米德原理知道排開水的體積不變,水深不變。
【解答】AC.因小鐵塊和試管的總重力不變,由①②可知整體受到的浮力(或總浮力)相等,由可知,兩種情況下排開水的總體積相等,則水的深度不變; 故AC錯誤;
B.因為,即試管所受到的浮力變大,所以試管排開水的體積變大了,也就是試管下沉了一些,由可知,試管底部受到液體的壓強變大,故B正確。
D.如圖所示,把小鐵塊和試管看做整體,整體漂浮,則整體受到的浮力

將鐵塊取下放入試管中,整體漂浮,則試管受到的浮力

由①②可知,,即試管所受到的浮力變大,故D錯誤;
故答案為:B。
5.(2024八上·諸暨月考)2020年11月10日,中國載人潛水器“奮斗者”號在西太平洋馬里亞納海溝成功坐底,創(chuàng)造了中國載人深潛的新紀錄。如圖所示,假設(shè)海水的密度不變,在“奮斗者”號潛水器勻速下潛過程中,下列分析合理的是(  )
A.潛水器所受浮力的大小始終小于它的自重
B.潛水器所受海水對它的壓強始終保持不變
C.潛水器所受到的浮力隨深度的增大而增大
D.潛水器所受浮力的大小始終等于它排開海水的重力
【答案】D
【知識點】液體的壓強;浮力產(chǎn)生的原因;浮力的變化
【解析】【分析】 勻速下潛 是一種平衡狀態(tài),浮力與重力相等,排開海水的體積不變,海水密度不變,浮力大小不變。
【解答】A、在“奮斗者”號潛水器勻速下潛過程中,處于平衡狀態(tài),所受的浮力等于自身的重力,故A錯誤;
B、潛水器在下潛的過程中,深度增加,潛水器受到海水的壓強變大,故B錯誤;
C、潛水器浸沒海水中后繼續(xù)下潛過程中,排開海水的體積不變,海水密度不變,由阿基米德原理可知,潛水器受到的浮力不變,故C錯誤;
D、潛水器在下潛的過程中,由阿基米德原理可知受到的浮力等于排開海水的重力,故D正確。
故答案為:D。
6.(2024八上·諸暨月考)探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)的實驗情形如圖所示,其中所用金屬塊a和塑料塊b的密度不同,但重力均為1.6N。下列分析正確的是(  )
A.金屬塊a浸沒在水中,受到浮力的大小必為0.3N
B.利用甲、乙,可以探究浮力的大小與物體體積的關(guān)系
C.利用乙、丙,可以探究浮力的大小與物體密度的關(guān)系
D.利用丙、丁,可以探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系
【答案】D
【知識點】阿基米德原理
【解析】【分析】根據(jù)阿基米德實驗原理進行分析,熟練掌握每個步驟,以及每一步要測量的對象是解題關(guān)鍵
【解答】A、金屬塊a浸沒在水中時,根據(jù)稱重法測浮力可知受到浮力的大小為F浮=G-F=1.6N-1.0N=0.6N,故A錯誤;
B、根據(jù)甲、乙可知,物體浸在液體的體積不同,排開的液體的體積不同,所以可以探究浮力的大小與物體排開液體體積的關(guān)系,故B錯誤;
C、根據(jù)乙、丙可知,物體的重力相同、物體的密度不同、物體的體積不同,浸沒在同種液體中時排開的液體的體積不同,測力計示數(shù)不同,探究浮力與密度關(guān)系時,需要控制物體的體積相同(排開液體的體積相同),物體的密度不同,故C錯誤;
D、根據(jù)丙、丁可知,同一個物體浸沒在不同液體中,排開的液體的體積相同,液體的密度不同,所以可以探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系,故D正確。
故答案為:D。
7.(2024八上·期末) 將一根質(zhì)量可忽略不計的一端封閉的塑料管倒插入液體中,塑料管在豎直向下的力 F 作用下保持平衡,如圖所示,下列因素與管內(nèi)、外液面的高度差 H的大小無關(guān)的是(  )
A.管子的半徑 B.液體的密度
C.大氣壓的大小 D.力 F的大小
【答案】C
【知識點】阿基米德原理;物體的浮沉條件及其應用;浮力的變化
【解析】【分析】 標準大氣壓是在標準大氣條件下海平面的氣壓,其值為101.325kPa,是壓強的單位,記作atm。 1標準大氣壓=760mm汞柱=76cm汞柱=10.336m水柱=1.01325×105Pa=101325 N/㎡;在計算中通常為 1標準大氣壓=1.01×105 N/㎡。
【解答】管內(nèi)氣體的壓強等于大氣壓與高度為 H的液體產(chǎn)生的壓強和,即p內(nèi)=ρ液gH+P大氣壓;由于塑料管受到豎直向下的壓力 F 等于管內(nèi)氣體向上的壓力與大氣壓力之差,故有 p內(nèi) S=F+p大氣壓S,化簡得 因此管內(nèi)、外液面的高度差 H的大小與力 F 的大小、液體的密度和管子的面積(管子的半徑)有關(guān),與大氣壓的大小無關(guān)。
故答案為:C
8.(2024八上·期末) 實心的銅球和鋁球,它們的質(zhì)量相同,如果把它們?nèi)堪慈胨校瑒t兩者所受浮力的大小關(guān)系為(ρm>ρm)(  )
A.銅球比鋁球的小 B.銅球比鋁球的大
C.兩球一樣大 D.無法確定
【答案】A
【知識點】阿基米德原理;物體的浮沉條件及其應用;浮力的變化
【解析】【分析】浸在液體中的物體會受到向上的浮力,浮力的大小等于物體排開的液體所受到的重力,這就是有名的阿基米德原理;
【解答】 實心的銅球和鋁球,它們的質(zhì)量相同, 因為銅球的密度比鋁球大,所以銅球的體積比鋁球小, 如果把它們?nèi)堪慈胨校麄兌紩拿芏榷急人螅远紩鲁粒^阿基米德原理可知,液體的密度相同,銅球排開的液體的體積小,所以浮力小;
故答案為:A
9.(2024八上·期末)端午節(jié)那天,小科發(fā)現(xiàn)煮熟后的咸鴨蛋有的沉在水底,有的浮在水面上,如圖所示。若甲的體積比乙小,則下列分析合理的是(  )
A.甲的質(zhì)量比乙大 B.甲受到的浮力等于重力
C.甲的密度比乙大 D.乙受到的浮力大于重力
【答案】B
【知識點】浮力產(chǎn)生的原因;阿基米德原理;浮力大小的計算;物體的浮沉條件及其應用;浮力的變化
【解析】【分析】 浮沉條件指的是浸沒在液體中的物體,受到兩個力:豎直向下的重力和豎直向上的浮力,這兩個力的大小決定了物體在液體中的運動狀態(tài)。根據(jù)物體所受浮力與重力的大小的不同,物體的浮沉存在三種情況。條件:下沉:ρ物>ρ液,G物>F浮 ;懸浮:ρ物=ρ液,G物=F浮 ;上浮:ρ物<ρ液,G物<F浮;漂浮:ρ物<ρ液,G物=F浮 ;沉底:ρ物>ρ液,G物=F浮+F杯底對物的支持力,F(xiàn)浮<G;浸沒在液體中的物體如果它的密度小于液體密度,物體上浮;如果它的密度等于液體的密度,物體懸浮;如果它的密度大于液體的密度,物體下沉。
【解答】物體漂浮時浮力等于重力,下沉時浮力小于重力,所以B正確,D錯誤。 根據(jù)浮沉條件可知,物體密度小于液體密度時漂浮,物體密度大于液體密度時沉底,所以甲的密度比乙小,C錯誤。 由于甲的體積小于乙的體積,所以甲的質(zhì)量比乙小,A 錯誤。
故答案為:B
10.一塊密度為0.4g/cm3.質(zhì)量為220g的木塊浮在水面上,一只青蛙蹲在上面,木塊的上表面恰好與水面相平,則青蛙的質(zhì)量為(g取10 N/kg) (  )
A.0.77 kg B.0.55 kg C.0.22 kg D.0.33 kg
【答案】D
【知識點】阿基米德原理;浮力大小的計算
【解析】【分析】物體懸浮在液體表面,浮力等于重力,青蛙蹲在上面 ,青蛙和冰塊的總重力等于浮力大小。
【解答】 一塊密度為0.4g/cm3.質(zhì)量為220g的木塊浮在水面,木塊體積為550立方厘米, 一只青蛙蹲在上面,木塊的上表面恰好與水面相平 ,則青蛙質(zhì)量等于330g即為0.33kg,故答案為:D。
11.小科看到雞蛋浮在鹽水面上,他沿杯壁緩慢加入清水使雞蛋下沉。在此過程中,雞蛋受到的浮力F隨時間t的變化圖像可能是圖中的(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知識點】阿基米德原理;浮力的變化
【解析】【分析】漂浮浮力等于重力,懸浮,浮力等于重力,沉底浮力小于重力,最終雞蛋完全沉底后,液體密度不變后,浮力大小不變。
【解答】最后雞蛋完全在水中,浮力不變,剛開始,雞蛋漂浮在水面,浮力也不變,綜合圖像分析,只可能選A。故答案為:A。
12.如圖所示,密度均勾的長方體木塊漂浮在水面上。若將木塊虛線以下的部分截去,則(  )
A.木塊和水面均下降,且下降的高度相同
B.木塊和水面均下降,且木塊下降的高度更大
C.木塊和水面均下降,且水面下降的高度更大
D.木塊下降,水面上升,且變化的高度不相同
【答案】B
【知識點】阿基米德原理;浮力的變化
【解析】【分析】物體漂浮在液面,浮力等于重力,若將木塊虛線以下的部分截去, 浮力和重力都減小,但浮力減小程度大于重力減小程度。
【解答】 密度均勾的長方體木塊漂浮在水面,浮力等于重力, 若將木塊虛線以下的部分截去 ,浮力減小,所以木塊和水面均下降,而且浮力減小比重力減小更多,應該增大浮力才能再次平衡,所以木塊下降的高度更大,故答案為:B。
13.如圖所示,將一支試管口朝下插入水中,管內(nèi)封閉有一定量的空氣,在某一溫度時恰好懸浮在水中,當水的溫度降低時,下列說法中正確的是(  )
A.試管加速下沉 B.試管勻速下沉
C.試管加速上浮 D.試管仍懸浮
【答案】A
【知識點】阿基米德原理;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】 當水的溫度降低時, 管內(nèi)封閉有一定量的空氣 ,空氣體積減小,排開液體體積減小,浮力減小。
【解答】空氣體積減小,浮力減小,小于自身重力,所以物體加速下沉,浮力等于重力,才有可能勻速下沉,故答案為:A。
14.有一塊冰漂浮在一杯濃鹽水中(冰的密度是0.9×103 kg/m3,濃鹽水的密度是1.1×103kg/m3).當冰塊全部熔化后,則(  )
A.液面不變 B.液面上開 C.液面下降 D.無法判斷
【答案】B
【知識點】阿基米德原理;浮力的變化
【解析】【分析】 冰漂浮在一杯濃鹽水中 ,浮力等于重力,冰熔化后體積等于原來排開水的體積。
【解答】 有一塊冰漂浮在一杯濃鹽水,浮力等于重力,浮力等于排開濃鹽水的重力, 冰塊全部熔化,體積為水的體積,水的密度小于濃鹽水,所以水的體積大于冰排開的濃鹽水體積,所以當冰塊全部熔化后,則液面上開。故答案為:B。
15.一個水槽內(nèi)漂浮著一個放有小鐵球的燒杯,若將小鐵球取出放入水槽里,燒杯仍漂浮在水槽中,則水面將(  )
A.上升 B.不變 C.下降 D.無法判斷
【答案】C
【知識點】浮力大小的計算;物體的浮沉條件及其應用;浮力的變化
【解析】【分析】漂浮狀態(tài),浮力等于重力。根據(jù)阿基米德原理進行分析,直接將鐵球放在水中,浮力小于重力,排開液體體積減小。
【解答】 一個水槽內(nèi)漂浮著一個放有小鐵球的燒杯,浮力等于燒杯重力加上鐵球重力, 若將小鐵球取出放入水槽里,燒杯仍漂浮在水槽中, 鐵球浮力小于鐵球重力,燒杯重力等于浮力,最終總浮力小于第一次總浮力,所以根據(jù)阿基米德原理,水面下降,故答案為:C。
16.如圖所示,密度均勾的木塊漂在水面上。現(xiàn)沿虛線將下部分截去,則剩下的部分將(  )
A.上浮一些 B.靜止不動 C.下沉一些 D.無法確定
【答案】C
【知識點】阿基米德原理;浮力的變化
【解析】【分析】根據(jù)阿基米德原理以及受力平衡求解,沿虛線將下部分截去, 浮力減少量大于物體重力減少量。
【解答】木塊密度小于水的密度, 沿虛線將下部分截去 ,木塊減小重力小于浮力減少量,浮力減少更多,再次平衡,浮力要增大,所以物塊下冊一些。故答案為:C。
17.如圖甲所示,邊長為10 cm的正方體木塊A 通過細線與圓柱形容器底部相連,容器中液面與A上表面齊平。從打開容器底部的抽液機勻速向外排液開始計時,細線上拉力F隨時間t的變化圖像如圖乙所示,木塊的密度ρ=0.5×103kg/m3,容器底部的面積為200cm2,g取10N/kg.下列說法中正確的是(  )
A.隨著液體的排出,木塊受到的浮力不斷減小
B.容器中的液體是酒精
C.抽液機每秒鐘抽出液體的質(zhì)量是10 g
D.第30s時,木塊露出液面的高度是2m
【答案】C
【知識點】阿基米德原理;浮力的變化
【解析】【分析】受力平衡,拉力加重力等于浮力,結(jié)合阿基米德原理分析,隨著液體的排出 ,浮力減小,拉力減小。
【解答】A.浮力開始會減小,最后浮力等于重力后,會保持浮力不變,A錯誤;
B.木塊的密度ρ=0.5×103kg/m3 ,邊長為10 cm的正方體 ,拉力最開始為5N,結(jié)合阿基米德原理以及受力平衡可得液體為水,B錯誤;
C.50秒液面下降5cm,每秒下降0.1cm,由于容器底面積為物塊底面積2倍,所以最下面下降0.05cm,物塊處液面即可下降0.1cm,最下面下降0.05cm,抽液機每秒鐘抽出液體的質(zhì)量是10 g ,C正確;
D.第30s時, 拉力為2N,浮力7N,木塊露出液面的高度是3cm,D錯誤;
故答案為:C。
18.如圖 所示,銅、鐵,鉛三個實心球,用細線拴住,全部浸沒在水中時,三根細線上的拉力相等,則關(guān)于這三個金屬球的體積、質(zhì)量之間的關(guān)系,下列判斷正確的是(  )
A.V銅>V鐵>V鋁;m銅>m鐵>m鋁 B.V銅>V鐵>V鋁;m銅C.V銅m鐵>m鋁 D.V銅【答案】D
【知識點】阿基米德原理;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】靜止狀態(tài),浮力+拉力等于重力,結(jié)合阿基米德原理以及受力平衡進行分析 。
【解答】全部浸沒在水中時,三根細線上的拉力相等, 比較鐵和銅,如果體積相等或者銅體積更大,則銅拉力一定更大,不會拉力相等,同理分析鐵和鋁,所以 V銅19.如圖所示,三個完全相同的玻璃缸中裴滿水,其中甲中只有水,乙中漂浮著一只小鴨子,丙中漂浮著一只大鴨子。若把三個缸放到臺秤上稱量,可知它們的質(zhì)量(  )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一樣大
【答案】D
【知識點】物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】液體壓強與深度有關(guān),深度越大,壓強越大,鴨子處于漂浮狀態(tài),浮力等于重力,結(jié)合阿基米德原理以及受力平衡進行分析 。
【解答】 若把三個缸放到臺秤上稱量 ,液體壓強與深度有關(guān),深度一樣,壓強一樣,對秤的壓力一樣大,所以示數(shù)一樣, 可知它們的質(zhì)量一樣大,故答案為:D。
二、填空題
20.(2024七下·杭州期末)人們發(fā)現(xiàn)汽車在行駛中所受到的空氣阻力F1與汽車迎風面積S和汽車行駛速度v有關(guān),得到實驗有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示(表1為汽車行駛速度v=20m/s時空氣阻力F1與迎風面積S的有關(guān)數(shù)據(jù),表2為迎風面積S=4.0m2時空氣阻力F1與汽車行駛速度的有關(guān)數(shù)據(jù))。
表1
S/m2 1.0 2.0 3.0 4.0
F1/N 103 206 309 412
表2
v/m·s-2 10 20 30 40
F1/N 103 412   1648
(1)由表1數(shù)據(jù)可知:汽車行駛速度一定時,空氣阻力與迎風面積成   關(guān)系。
(2)表2空格中的數(shù)據(jù)應為   。
【答案】(1)正比
(2)927
【知識點】認識科學
【解析】【分析】(1)運用控制變量法,控制汽車行駛的速度相同,探究汽車在高速行駛過程中受到的空氣阻力f(也稱風阻)與汽車正面的投影面積S的關(guān)系,根據(jù)表中數(shù)據(jù)得出結(jié)論;
(2)運用控制變量法探究汽車在高速行駛過程中受到的空氣阻力f(也稱風阻)與行駛的速度關(guān)系時,要控制汽車正面的投影面積一定,根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論。
【解答】 (1)由表中數(shù)據(jù)可以看出,當汽車行駛的速度一定時,汽車正面投影面積S增大到2倍時,汽車所受空氣阻力增大到2倍;汽車正面投影面積S增大到3倍時,汽車所受空氣阻力增大到3倍;所以可得出結(jié)論:當汽車行駛的速度一定時,汽車所受空氣阻力與汽車正面的投影面積成正比;
(2)探究汽車在高速行駛過程中受到的空氣阻力f(也稱風阻)與行駛的速度關(guān)系時,要控制汽車正面的投影面積相同;由表中數(shù)據(jù)可以看出,當汽車行駛速度增大到2倍時,汽車所受空氣阻力增大到4倍;當汽車行駛速度增大到4倍時,汽車所受空氣阻力增大到16倍;所以當汽車行駛速度增大到3倍時,汽車所受空氣阻力增大到9倍,所以缺少的數(shù)據(jù)為:103N×9=927N。
21.(2024八上·諸暨月考)如圖所示,將一塊橡皮泥放入水中,橡皮泥沉入水底(圖甲),取出橡皮泥將其捏成船狀,再將其放入水中,橡皮就可以漂浮在水面上(圖乙),兩次橡皮泥所受的重力 G甲   G乙,兩次受到的浮力 F甲   F乙,兩次排開水的體積 V甲   V乙(以上均選填“>”“<”或“=”)。
【答案】=;<;<
【知識點】阿基米德原理;浮力大小的計算
【解析】【分析】橡皮泥的質(zhì)量不變,根據(jù)G=mg分析其重力的變化;根據(jù)物體的浮沉條件分析浮力的大小關(guān)系;根據(jù)阿基米德原理可知物體排開水的體積關(guān)系。
【解答】將橡皮泥揉成圓球與捏成小船形狀相比,橡皮泥的質(zhì)量不變,則重力不變。甲圖中橡皮泥靜止時沉底,受到的浮力小于自身重力,乙圖中橡皮泥漂浮,則受到的浮力等于自身重力,則兩次受到的浮力,根據(jù)可知,兩次排開水的體積。
22.(2024八上·諸暨月考)如圖甲,一木塊漂浮于30℃的硝酸鉀飽和溶液中,當溫度改變時(不考慮由此引起的木塊和溶液體積的變化) ,木塊排開液體的體積(V排)隨時間(t)發(fā)生如圖乙所示的變化。由此推測,溫度的改變方式為   (選填“升溫”或“降溫”) ;隨溫度的改變,硝酸鉀溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)將   (選填“不變”“增大”或“減小”)。
【答案】升溫;增大
【知識點】浮力的變化;溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)及相關(guān)計算
【解析】【分析】排開液體體積越大,說明溶液的密度越小,即溶液中的溶質(zhì)減少,結(jié)合硝酸鉀的溶解度隨著溫度的升高而增大,進行分析解答。
【解答】觀察圖象可知,木塊排開液體的體積減小,說明液體的密度變大,溶解的溶質(zhì)增加;硝酸鉀的溶解度隨溫度的升高而增大,可采取升溫的方法,升溫后硝酸鉀的溶解度增大,溶解的溶質(zhì)增加,溶液的密度增大,可使木塊排開液體的體積變小。隨溫度的升高,溶質(zhì)的質(zhì)量增加,溶劑質(zhì)量不變,硝酸鉀溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)將增大。
23.某同學想測量一種液體的密度,他將適量的待測液體加入到圓柱形平底玻璃容器里,然后一起緩慢放入盛有水的水槽中,當容器下表面所處的深度時,容器處于直立漂浮狀態(tài),如圖a所示。已知容器的底面積取。
1)水對容器下表面的壓強隨水深度的增加而   (選填“變大”“變小”或“不變”)。
2)求容器受到的浮力。
3)從容器中取出的液體后,當容器下表面所處的深度時,容器又處于直立漂浮狀態(tài),如圖b所示,求液體的密度。
【答案】(1)變大;(2)2.5N;(3)。
【知識點】密度公式的應用;阿基米德原理;液體壓強計算公式的應用
【解析】【分析】(1)根據(jù)液體壓強的特點解答;
(2)根據(jù)阿基米德原理 計算容器受到的浮力;
(3)根據(jù)阿基米德原理F浮 ' = G排'= ρ水gV排 '計算取出液體后容器受到的浮力,而前后兩次容器受到的浮力差等于取出液體的重力,最后根據(jù)計算液體的密度。
【解答】(3)當從容器中取出100cm3的液體后,
容器受到的浮力為:F浮 ' = G排'= ρ水gV排 ' = ρ水 gsh2 =1.0× 103kg/m3 ×10N/kg ×(0.068m ×25×10-4m2) =1.7N;
由(2)可知未取出100cm3的液體前容器所受浮力為2.5N。
容器兩次受到的浮力差等于從容器中取出的液體受到的重力,
即:G液=F浮-F深 '=2.5N-1.7N=0.8N。
液體的密度為:。
24.(2024九下·浙江模擬)如圖所示,某遠洋輪船的船舷上標的“吃水線”,又稱“載重線”,其中標有W的是北大西洋“載重線”,標有S的是印度洋“載重線”。若此遠洋輪船在海面航行時的排水量為1×106kg,g取10N/kg,則遠洋輪船此時受到的浮力為   N;當該遠洋輪船從北大西洋駛向印度洋時,遠洋輪船在北大西洋受到的浮力F1   (填“大于”“等于”或“小于”,下同)在印度洋受到的浮力F2;北大西洋的海水密度ρ1   印度洋的海水密度ρ2。
【答案】1×107;等于;大于
【知識點】阿基米德原理;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】根據(jù)阿基米德原理即可求出遠洋輪船此時受到的浮力;
當該遠洋輪船從北大西洋駛向印度洋時,根據(jù)漂浮條件即可判斷受到的浮力關(guān)系;
由載重線知道排開海水的體積的大小關(guān)系,再根據(jù)阿基米德原理分析海水密度的大小關(guān)系。
【解答】 若此遠洋輪船在海面航行時,根據(jù)阿基米德原理可知:F浮=G排=m排g=1×106kg×10N/kg=1×107N;
當該遠洋輪船從北大西洋駛向印度洋時,因為輪船漂浮,所以輪船受到的浮力都等于輪船受到的重力G,即:F1=F2;
標有W的是北大西洋“載重線”,標有S的是印度洋“載重線”,由圖可知北大西洋“載重線”在下方,
則輪船排開海水的體積:V排1<V排2,即輪船在北大西洋航行時V排較小,
根據(jù)F浮=ρ液gV排可知北大西洋的海水密度大于印度洋的海水密度,即:ρ1>ρ2。
25.(2024·義烏模擬)某學習小組同學用一重為5牛的物體、彈簧測力計、溢水杯等器材驗證“阿基米德原理”實驗:
(1)將溢水杯裝滿水,當物體一半體積浸入水中時,物體受到的浮力   (選題“大于”、“等于”或“小于”)物體排開液體的重力;
(2)如圖,當物體浸沒在水中并靜止時,彈簧測力計的讀數(shù)為2牛,物體下表面與上表面受到的壓力差為   牛。
【答案】(1)等于
(2)3
【知識點】浮力產(chǎn)生的原因;阿基米德原理
【解析】【分析】根據(jù)阿基米德原理以及浮力產(chǎn)生的原因進行分析。
【解答】(1)根據(jù)阿基米德原理可知,浮力等于物體排開液體的重力;
(2)浸沒在水中時,浮力等于重力減拉力,即F浮=G-F=5N- 2N = 3N,根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知,
浮力等于物體上下表面壓力差,故壓力差為3N。
26.(2024·嵊州模擬)我國自主研發(fā)的“極目一號”Ⅲ型浮空艇(如圖),最高升空可達9050米,創(chuàng)造了浮空艇大氣科學觀測海拔最高的世界紀錄。(空氣密度隨海拔升高而減小)
(1)上升的過程中,浮空艇受到的大氣壓強   。(選填“變大”、“不變”或“變小”)
(2) 浮空艇在海拔4300m處(空氣密度約為0.8kg/m3), 體積為9000m3,此時浮空艇受到空氣的浮力約為   牛。
【答案】(1)變小
(2)72000
【知識點】浮力大小的計算;大氣壓強與高度的關(guān)系
【解析】【分析】大氣壓隨海拔升高而變小,根據(jù)阿基米德原理算出浮空艇受到的浮力。
【解答】(1)大氣壓隨海拔升高而變小,上升的過程中,浮空艇受到的大氣壓強變小;
(2)根據(jù)阿基米德原理可得F浮=0.8x9000x10N=72000N。
27.(2024·舟山模擬)小南同學學習了浮力的有關(guān)知識后,制作了一臺浮力秤,可方便地稱量物體的質(zhì)量,其構(gòu)造如圖甲所示。已知小筒底面積為,小筒和秤盤總重0.8N。
(1)如圖甲,當秤盤上不放物體時,應在小筒A處標出該浮力秤的   刻度;
(2)如圖乙,在秤盤上放一物體后,小筒浸入水中的深度為0.2米,則該物體的質(zhì)量為   。(g=10牛/千克)
【答案】(1)0
(2)0.12
【知識點】質(zhì)量及其特性;浮力大小的計算
【解析】【分析】此題根據(jù)浮力的計算公式F浮=ρ液gV排求出浮力,再根據(jù)漂浮時浮力等于重力,可解此題。
【解答】 (1)當秤盤上不放物體時,說明此時稱量為0,因此水面A處應為零刻度;
(2)放上物體后受到的浮力F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.001m2×0.2m=2N
所以物體的重力為G=2N-0.8N=1.2N
物體的質(zhì)量為
答:該物體的質(zhì)量為0.12kg。
28.(2024·浙江模擬)魔法水母是一款受孩子喜愛的玩具,將魔法水母放人注水的礦泉水瓶中,旋緊瓶蓋后,可通過調(diào)整握塑料瓶的松緊來控制魔法水母的上浮、下沉及懸浮。
(1)魔法水母懸浮在水中時,浮力   重力(選填“大于”“等于”或“小于”);
(2)某款魔法水母實現(xiàn)上浮和下沉的原理與潛水艇的原理相同。其原理是靠改變   來實現(xiàn)浮沉。
【答案】(1)等于
(2)自身重力
【知識點】物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】浮力大于重力,物體上浮,浮力小于重力,物體下沉,
【解答】(1) 魔法水母懸浮在水中時, 處于受力平衡狀態(tài),浮力等于重力;
(2) 某款魔法水母實現(xiàn)上浮和下沉的原理與潛水艇的原理相同。其原理是靠改變自身重力來實現(xiàn)浮沉。潛水艇要下沉通過加水增加重力,重力大于浮力, 潛水艇要上浮通過排水減小重力,重力小于浮力。
29.兩個容器中分別盛有甲、乙兩種不同的液體,體積相等、質(zhì)量不同的A、B兩個實心小球在甲、乙液體中靜止時的情況如圖所示。小球A在甲液體中受到的浮力   (填“大于”“小于”或“等于”,下同)在乙液體中授到的浮力,甲液體的密度   乙液體的密度,小球A的質(zhì)量   小球的質(zhì)量。
【答案】小于;小于;小于
【知識點】密度公式的應用;阿基米德原理;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】(1)根據(jù)小球A在甲和乙液體中的不同狀態(tài)比較二者液體密度大小和它受到的浮力大小;
(2)根據(jù)A、B小球在乙中的狀態(tài)比較二者密度大小,根據(jù)m=ρV比較二者質(zhì)量大小。
【解答】(1)根據(jù)圖片可知,A在甲液體中下沉,則浮力小于重力;A在乙液體中漂浮,則浮力等于重力。比較可知,A在甲中受到的浮力小于在乙中受到的浮力;
據(jù)圖片可知,A在甲液體中下沉,A的密度大于甲液體的密度;A在乙液體中漂浮,則A的密度小于乙液體的密度。比較可知,甲液體密度小于乙液體密度。
(2)A在乙中漂浮,則A的密度小于乙液體密度;B在乙液體中下沉,則B的密度大于乙液體密度。比較可知,A的密度小于B的密度。二者體積相同,根據(jù)m=ρV可知,A的質(zhì)量小于B的質(zhì)量。
30.(2024九下·溫州開學考)如圖是小明制作的簡易蒸汽船模型。將盛有一定量水的銅制容器安裝在“船體”上,用蠟燭對銅制容器底部加熱,一段時間后銅管向右噴蒸汽,“蒸汽船”向左行駛。
(1)“蒸汽船”行駛時,銅管口沖出“白氣”。“白氣”是銅制容器內(nèi)水受熱后產(chǎn)生的水蒸氣發(fā)生了   后形成的。(填物態(tài)變化)
(2)行駛一段時間后,“蒸汽船”受到水的浮力   。(填“增大”、“減小”或“不變”)
【答案】(1)液化
(2)減小
【知識點】液化及液化現(xiàn)象;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】(1)根據(jù)物質(zhì)的初始態(tài)和終末態(tài)確定物態(tài)變化的名稱;
(2)根據(jù)漂浮條件分析解答。
【解答】(1)“白氣”是空氣中的水蒸氣從氣態(tài)變成液態(tài)發(fā)生液化形成的小水珠;
(2)行駛一段時間后,由于水的蒸發(fā),則“蒸汽船”的重力減小。根據(jù)漂浮條件F浮=G可知,蒸汽船受到的浮力減小。
31.將一底面積為0.01 m2的長方體木塊用細線拴在一個空容器的底部,然后向容器中級慢加水直到木塊上表面與液面相平,如圖甲所示,在此整個過程中,木塊底部受到水的壓強隨容器中水的深度的變化如圖乙所示,則木塊所受到的最大浮力為    N,木塊的重力為   N,細線對木塊的最大拉力為   N.(g取10 N/kg)
【答案】15;9;6
【知識點】阿基米德原理;浮力的變化
【解析】【分析】根據(jù)阿基米德原理原理求解浮力大小,結(jié)合受力平衡列方程求解,拉力大小等于浮力減去重力大小。
【解答】木塊所受到的最大浮力為木塊完全浸沒時浮力,根據(jù)浮力產(chǎn)生原理可得最大浮力等于1500x0.01 N=15N,木塊的重力等于壓強不變圖像對應浮力大小,即為900x0.01 N=9N,細線對木塊的最大拉力為 15N-9N=6N 。
32.(2024八上·慈溪期末)2022年5月15日,我國自主研發(fā)的“極目二號”Ⅲ型浮空艇從科考基地上升到海拔9032米,創(chuàng)造了大氣科學觀測世界紀錄。
(1)上升過程中,以地面為參照物,浮空艇是   (填“靜止”或“運動”)的。
(2)該浮空艇是軟式飛艇,上升過程中需通過調(diào)整氣囊中的氣壓來保持形狀和體積不變。上升過程中,該艇受到的浮力   (填“增大”、“減小”或“不變”)。
【答案】(1)運動
(2)減小
【知識點】參照物及其選擇;浮力的變化
【解析】【分析】一個物體是運動還是靜止,取決于選擇的參照物,參照物不同,物體運動狀態(tài)也不一樣;根據(jù)F浮=ρ空gV排判斷浮力的大小變化。
【解答】(1)上升過程中,以地面為參照物,浮空艇與地面之間發(fā)生了位置的變化,是運動的;
(2)上升過程中,該艇排開的空氣的體積不變,空氣的密度會變小,根據(jù)F浮=ρ空gV排可知,浮空艇受到的浮力減小。
三、實驗探究題
33.(2024八下·奉化期末)植物生命活動調(diào)節(jié)的基本形式是激素調(diào)節(jié),請分析回答。
甲 乙
(1)不同濃度的生長素類似物對植物生長有促進或抑制作用,如圖甲為農(nóng)科院專家的研究結(jié)果,其中曲線Ⅰ代表了雙子葉植物,曲線Ⅱ代表了單子葉植物。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,用一定濃度的生長素類似物作為除草劑,可以除去單子葉農(nóng)作物田間的雙子葉雜草,則可選用   (填字母)點所對應濃度的生長素類似物作為除草劑。
(2)為研究細胞分裂素對植物側(cè)芽生長的影響,實驗小組將大小相近的同種植物分為①、②、③三組,分別進行不同的處理,實驗結(jié)果如圖乙所示。根據(jù)圖中的①、③組所示結(jié)果進行比較,可得出結(jié)論:   。根據(jù)圖中的   兩組所示結(jié)果進行比較,可得出細胞分裂素能在一定程度上緩解頂芽對側(cè)芽的影響。
【答案】(1)d
(2)在其他條件相同時,頂芽能抑制該植物側(cè)芽的生長;②③
【知識點】科學探究的基本環(huán)節(jié);植物激素
【解析】【分析】 分析曲線圖:甲圖中Ⅰ和Ⅱ曲線代表的生物對生長素的敏感程度不同,其中曲線Ⅱ代表的植物對生長素根敏感;乙圖中①③組的區(qū)別是頂芽的有無,說明頂芽的存在會抑制側(cè)芽的生長;②③組的區(qū)別是細胞分裂素的有無,說明細胞分裂素能在一定程度上緩解頂芽對側(cè)芽的抑制作用。
【解答】(1)由題意得想要既能抑制雙子葉植物的生長,又能促進單子葉植物的生長,在生長素類似物濃度為d的時候符合。
(2)由①③兩組進行比較,符合對照實驗,兩者變量為有無頂芽,結(jié)果是無頂芽情況下比有頂芽情況下側(cè)芽生長更快,可以得出結(jié)論頂芽的存在對側(cè)芽的生長具有抑制作用。而②③組進行對照,可以發(fā)現(xiàn)在保留項芽的前提下,加了細胞分裂素的側(cè)芽生長快,可得出細胞分裂素能在一定程度上緩解頂芽對側(cè)芽的影響。
34.(2024八下·奉化期末)甲鈷胺是維生素B12衍生物。為了研究甲鈷胺對受損神經(jīng)結(jié)構(gòu)和功能恢復的影響,某研究小組選取30只神經(jīng)受到相同損傷的實驗鼠。將實驗鼠隨機分成3組,每天分別定時注射1次不同濃度的甲鈷胺溶液。8周后,測量切面愈合處神經(jīng)髓鞘橫截面積和髓鞘壁厚度,以及神經(jīng)沖動傳導速度,獲得如下表所示數(shù)據(jù)。請回答問題:
組別 實驗處理 實驗結(jié)果
髓鞘橫截面積(mm2) 髓鞘壁厚度(mm) 神經(jīng)沖動傳導速度(m/s)
A組 60μg/mL的甲鈷胺 13.3 1.1 30
B組 20μg/mL的甲鈷胺 9.5 0.8 25
C組 ① 5.7 0.6 20
(1)為了形成對照,C組大鼠注射的①應為   。
(2)實驗中每組大鼠的實驗數(shù)據(jù)需要求平均值,目的是   。
(3)根據(jù)實驗結(jié)果,可得出一定濃度范圍內(nèi)的甲鈷胺溶液可以   。
【答案】(1)生理鹽水
(2)減小實驗誤差
(3)促進受損神經(jīng)結(jié)構(gòu)和功能恢復
【知識點】科學探究的基本環(huán)節(jié)
【解析】【分析】實驗變量:也稱自變量,指實驗中由實驗者所操縱的因素或條件。
對照試驗遵循單一變量原則(實驗設(shè)計中僅僅改編實驗中的某一項變量,其它因子不變,在此條件下,觀察、研究該變量對實驗材料和實驗結(jié)果的影響.除了整個實驗過程中欲處理的實驗因素外,其他實驗條件要做到前后一致。)
【解答】(1)對照實驗是指在研究一種條件對研究對象的影響時,所進行的除了這種條件不同,其他條件都相同的實驗.該種不同的條件就是實驗變量。本實驗是為了研究甲鈷胺對受損神經(jīng)結(jié)構(gòu)和功能恢復情況的影響, C作對照組的處理方案是注射不含甲鈷胺的等的生理鹽水。
(2)實驗中進行多次實驗或者多組實驗求平均值,目的是為了減小實驗誤差。
(3)據(jù)表中數(shù)據(jù)得出實驗結(jié)論:在一 定范圍內(nèi),較高劑量的甲鈷胺使神經(jīng)沖動傳導的速度更快,結(jié)合髓鞘的變化可知,甲鈷胺可促進損傷神經(jīng)結(jié)構(gòu)和功能的修復。
35.(2024八下·嘉興期末)為了探究溫度對植物光合作用的影響,小嘉進行了如下實驗:
【步驟】①選擇生長狀況一致的某種植物,隨機平均分成甲、乙、丙、丁、戊五組;
②將五組植物分別放置在溫度為20℃、25℃、30℃、35℃、40℃的環(huán)境中,其他環(huán)境條件相
同且適宜;
③用儀器分別測定每組的光合作用速率(用CO2吸收量的相對值表示)。
【結(jié)果】
組別 甲組 乙組 丙組 丁組 戊組
溫度 20℃ 25℃ 30℃ 35℃ 40℃
CO2吸收量相對值 18.2 20.3 23.6 18.9 -1.3
(1)二氧化碳吸收量的相對值越大說明植物光合作用的速率越   。
(2)根據(jù)實驗結(jié)果,可得出的結(jié)論是   。
(3)戊組實驗CO2吸收量的相對值為負值,原因是   。
【答案】(1)越快
(2)其他條件相同時,在20℃~40℃范圍內(nèi),隨著溫度的升高,植物光合作同強度先變大再變小
(3)植物的呼吸作用強于光合作用
【知識點】科學探究的基本環(huán)節(jié);光合作用的原理
【解析】【分析】光合作用是指植綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存能量的有機物,并且釋放出氧氣的過程,植物通過光合作用制造的有機物來構(gòu)建自身的各個組成部分。呼吸作用是指細胞內(nèi)的有機物在氧的參與下被分解成二氧化碳和水,同時釋放出能量的過程。影響光合作用效率的環(huán)境因素有:光照、溫度、二氧化碳的濃度等。
【解答】(1)植物的光合作用是在葉綠體里利用光能把二氧化碳和水合成有機物,釋放氧氣,同時把光能轉(zhuǎn)變成化學能儲存在合成的有機物中的過程,因此,二氧化碳和水是光合作用的原料,二氧化碳吸收量的多少,可以說明光合作用的快慢, 二氧化碳吸收量的相對值越大說明植物光合作用的速率越快。
(2)從圖表可以看出, 其他條件相同時,在20℃~40℃范圍內(nèi),隨著溫度的升高,植物光合作同強度先變大再變小 。光合作用溫度高反而變小的原因是:溫度過高,氣孔關(guān)閉,影響了光合作用。
(3) 實驗CO2吸收量的相對值為正數(shù)時,光合作用大于呼吸作用;實驗CO2吸收量的相對值為零時,光合作用等于呼吸作用;實驗CO2吸收量的相對值為負數(shù)時,呼吸作用大于光合作用。
36.(2024八下·鄞州期末)腎上腺素和藥物“心得安”都可以影響心理活動,從而影響動物的代謝水平。研究人員用腎上腺素和“心得安”進行了如下實驗。
【實驗目的】探究“心得安”和腎上腺素對小白鼠代謝水平的影響。
【實驗材料】小白鼠若干只,腎上腺素,“心得安”,生理鹽水,注射器,檢測耗氧量的裝置。
組別 心得安 腎上腺素 耗氧量(×103mL)
A +   1.7
B   + 2.5
C + + 2.1
D     2.0
【實驗步驟】
①用生理鹽水配制一定濃度的腎上腺素和“心得安”劑。
②選出大小、生長狀況相同的小白鼠20只,平均分成4組,A、B、C組小白鼠按表所示注射等量藥劑(用+表示),D組為對照組。
③將小白鼠分別置入檢測耗氧量的裝置中,將裝置放在相同環(huán)境中,10分鐘后記錄每只小白鼠的耗氧量并求出各組的平均值,結(jié)果如表所示。
(1)研究人員通過   來比較“心得安”和腎上腺素對小白鼠代謝水平的影響。
(2)D組作為對照組應注射   。
(3)實驗表明,“心得安”對動物代謝水平具有   (填“促進”“抑制”或“無”)作用,因此“心得安”對腎上腺和甲狀腺功能亢進的患者都有很好的療效。
【答案】(1)耗氧量
(2)等量且不加“心得安”和腎上腺素的生理鹽水
(3)抑制
【知識點】科學探究的基本環(huán)節(jié);內(nèi)分泌腺和激素
【解析】【分析】對照實驗是指在研究一種條件對研究對象的影響時,所進行的除了這種條件不同,其他條件都相同的實驗.該種不同的條件就是實驗變量。
實驗變量:也稱自變量,指實驗中由實驗者所操縱的因素或條件。
對照試驗遵循單一變量原則(實驗設(shè)計中僅僅改編實驗中的某一項變量,其它因子不變,在此條件下,觀察、研究該變量對實驗材料和實驗結(jié)果的影響。除了整個實驗過程中欲處理的實驗因素外,其他實驗條件要做到前后一致。)
【解答】(1)從實驗過程和圖表可以看出, 研究人員通過耗氧量來比較“心得安”和腎上腺素對小白鼠代謝水平的影響。
(2)遵循 變量唯一原則,D組不注射任何激素,為了不因溶劑產(chǎn)生影響,應注射等量生理鹽水。
(3)由題可知,單獨注射腎上腺素的小白鼠耗氧量相對D組較多,則腎上腺素對動物代謝水平有促進作用,單獨注射心得安的小白鼠耗氧量相對D組較少,則心得安對動物代謝水平有抑制作用。
37.(2024八上·諸暨月考)某校同學在學習“探究浮力大小的相關(guān)因素”這節(jié)課后,小組反復討論,改進了老師的實驗,改進后的實驗裝置如圖所示:其中A、B是彈簧測力計,C為重物,D為薄塑料袋(質(zhì)量不計),E是用廢棄的大號飲料瓶、帶孔橡皮塞以及彎曲玻璃管自制的溢水杯,杯中加入紅色的水,F(xiàn)是可升降平臺,G為鐵架臺。
(1)實驗前,在選擇A、B兩個彈簧測力計時,小組同學經(jīng)過簡單的討論后,認為應選擇規(guī)格   (選填“相同”或“不相同”)的彈簧測力計。
(2)實驗中,同學們逐漸調(diào)高平臺F,使重物浸入水中的體積越來越大,觀察到彈簧測力計A的示數(shù)   ,彈簧測力計B的示數(shù)   (均選填“增大”“減小”或“不變”)。比較彈簧測力計A的示數(shù)變化量ΔFA和彈簧測力計B的示數(shù)變化量ΔFB,它們的大小關(guān)系是ΔFA   ΔFB(選填“>”“<”或“=”)。
(3)通過分析,你認為改進后的裝置優(yōu)點是什么?   (寫出一條即可)。
【答案】(1)相同
(2)減小;增大;=
(3)調(diào)高平臺F,可觀察到物體受到的浮力隨排開液體的體積的增大而增大(或溢水杯中加紅色的水,增加可見度;能同時顯示出物體所受的浮力大小和物體排開的液體的重力大小;彈簧測力計上端有鐵架臺固定,彈簧測力計示數(shù)更加穩(wěn)定;薄塑料袋質(zhì)量不計,彈簧測力計B的示數(shù)直接反映物體所受浮力的大小;合理即可)
【知識點】阿基米德原理
【解析】【分析】規(guī)格相同的彈簧測力計,量程和分度值都相等,一個示數(shù)減小,一個示數(shù)增大,更方便通過兩個測力計刻度的變化判斷物體受到的浮力和排開水的重力的關(guān)系。根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的變化,根據(jù)阿基米德原理判斷兩個測力計示數(shù)變化量的關(guān)系。可從觀察溢出水的體積和測力計示數(shù)的變化的容易程度方面解答。
【解答】(1)在選擇A、B兩個彈簧測力計時,應選擇相同規(guī)格的便于讀數(shù)。
(2)重物浸入水中的體積越來越大時,排開液體的體積變大,根據(jù)F浮=ρ液gV排可知,重物受到的浮力變大,浮力:F浮=G F',彈簧測力計A的示數(shù)F'=G F浮減小;重物浸入水中的體積越來越大時,溢出水的體積變大、溢出水的質(zhì)量變大、溢出水受到的重力變大,彈簧測力計B的示數(shù)增大;根據(jù)阿基米德原理可知,物體所受浮力的大小和排開液體的重力相等,所以彈簧測力計A的示數(shù)變化量ΔFA和彈簧測力計B的示數(shù)變化量ΔFB相等。
(3)改進試驗中,使用可調(diào)節(jié)的平臺,可以形象觀察到物體溢出液體體積的變化;把水變?yōu)榧t色是為了增加可見度。使用鐵架臺是為了固定彈簧秤方便老師講解。
38.(2024八上·期末)資料顯示:牛奶中摻水量越多,牛奶密度越小。小科想通過測定密度來比較兩種牛奶品質(zhì)的優(yōu)劣,他自制了一個可測液體密度的“浮標”——在竹筷下面纏繞一些鐵絲,如圖甲所示。
(1)純牛奶是   (填“純凈物”或“混合物”)。
(2)分別將“浮標”浸入 A、B兩種牛奶中,待靜止后,筷子上與液面相平的位置分別標記為 A 和 B,如圖乙所示。比較標線A和B的上下位置,可知A、B牛奶的密度關(guān)系為ρA   (填“>”“<”或“=”)ρB,由此可知A、B牛奶品質(zhì)的優(yōu)劣。
(3)在實際測量過程中,發(fā)現(xiàn)“浮標”桿上的兩條標記線靠得很近,為了更易區(qū)分,請你提出一條改進“浮標”的建議:   。
【答案】(1)混合物
(2)<
(3)“浮標”的桿做得更細些(或浮標纏繞多一些鐵絲)
【知識點】浮力產(chǎn)生的原因;阿基米德原理;浮力大小的計算;物體的浮沉條件及其應用;浮力的變化
【解析】【分析】物體沉浮條件:ρ物>ρ液,物體下沉 ,G物>F浮;ρ物>ρ液,物體沉底 ,G物=F浮+F支(是下沉的最終穩(wěn)定狀態(tài));ρ物 =ρ液,物體懸浮 ,G物=F浮;ρ物<ρ液,物體上浮,G物<F浮;ρ物<ρ液,物體漂浮,G物=F浮(是上浮的最終穩(wěn)定狀態(tài)) ;故物體在液體中共有漂浮、上浮、懸浮、下沉、沉底五種狀態(tài)。 浮力的定義式為F浮=G排(即物體所受的浮力等于物體處于穩(wěn)定狀態(tài)下所排開液體的重力),計算可用它的推導公式F浮=G排=ρ液gV排(ρ液為液體的密度,單位為kg/m3;g為常數(shù),是重力與質(zhì)量的比值,取g=9.8N/kg,粗略計算時可取10N/kg;V排表示排開液體的體積,單位為m3)。同時,液體的浮力公式也適用于氣體(把ρ液換為ρ氣即可),未做特殊說明時,浮力一般指物體浸沒在液體中所受到豎直向上的力。
【解答】(1) 純牛奶是混合物,是由兩種或兩種以上的物質(zhì)混合在一起;
(2)分別將“浮標”浸入 A、B兩種牛奶中,待靜止后,筷子上與液面相平的位置分別標記為 A 和 B,如圖乙所示。比較標線A和B的上下位置,可知A處排開液體的體積比B大,在都是漂浮狀態(tài),浮力等于重力的情況下,浮力不變,排開的液體的體積越大,液體的密度越小,所以ρA <ρB;
(3)在實際測量過程中,發(fā)現(xiàn)“浮標”桿上的兩條標記線靠得很近,為了更易區(qū)分,請你提出一條改進“浮標”的建議:“浮標”的桿做得更細些(或浮標纏繞多一些鐵絲),做的更細一些,在排開的液體體積相同的情況下,底面積越小,高越長,更好劃分刻度,提高精確度;
故答案為:(1)混合物(2)<(3)“浮標”的桿做得更細些(或浮標纏繞多一些鐵絲)
39.(2024八上·臨平期末)學習了浮力的相關(guān)知識后,某項目學習小組制作了一款能測量液體密度的密度秤。
【制作材料】彈簧測力計(量程5N)、金屬塊(重為4N,體積為100cm3)、燒杯、細線等
【使用方法】
①將彈簧測力計的刻度盤上的數(shù)值改為對應的的液體密度值。
②將金屬塊掛在彈簧測力計上,緩慢勻速浸沒在待測液體中。靜止后,彈簧測力計指針所指的數(shù)值就是待測液體的密度。
請結(jié)合所學知識,回答下列問題。
(1)該密度秤的零刻度(液體密度為0g/cm3)應標在   N處;將對應力的示數(shù)改為密度示數(shù)后,該密度秤分度值為   g/cm3。
(2)若將金屬塊浸在某液體中(金屬塊不碰底),靜止后指針對準原測力計面板上F=3N處(圖乙),通過計算確定,此時密度計上對應標注的液體密度為   g/cm3;
(3)若將金屬塊換成小金屬塊(重為2N,體積為40cm3),則制作的密度秤的量程如何變化?   
【答案】(1)4;0.2
(2)1
(3)量程變大
【知識點】二力平衡的條件及其應用;阿基米德原理
【解析】【分析】 (1)當物體沒有浸入液體中時,彈簧測力計的示數(shù)為4N,該密度秤的零刻度(液體密度為0)應標在4N處,根據(jù)彈簧測力計是分度值確定最小的浮力,根據(jù)F浮=ρ液gV排算出液體的密度的分度值;
(2)根據(jù)F浮=G-F示判斷出物體浸沒時受到的浮力,根據(jù)F浮2=ρ水gV排算出液體的密度;
(3)根據(jù)彈簧測力計示數(shù)為0時,浮力最大,計算最大浮力和對應的液體密度,并比較兩種情況的最大密度。
【解答】 (1)由圖可知,物體的重力為4N,當物體沒有浸入液體中時,彈簧測力計的示數(shù)為4N,故該密度秤的零刻度(液體密度為0)應標在4N處;彈簧測力計的分度值為0.2N;
物體浸沒時排開液體的體積等于物體的體積,即V排=100cm3=1×10-4m3;
根據(jù)F浮=ρ液gV排可得,
液體的密度:;
(2)物體浸沒在液體中時彈簧測力計的示數(shù)為3N,則物體浸沒時受到的浮力
F浮1=G-F示=4N-3N=1N;
液體的密度:;
(4)當液體密度越大,浮力越大,彈簧測力計示數(shù)越小,當彈簧測力計示數(shù)為0,浮力為F浮2=G-F示2=4N-0N=4N;
液體的密度:;
如果將金屬塊換成小金屬塊(重為2N,體積為40cm3),零刻度在2N處,最大浮力為2N;
液體的密度:;
對比知,更換后密度秤的量程變大了。
四、解答題
40.(2023八上·婺城期末)竹筏漂流是許多地區(qū)的旅游項目之一。現(xiàn)有一個用10根完全相同的竹子制作而成的竹筏,每根竹子質(zhì)量為8kg,體積為0.1m3,忽略制作竹筏所使用繩子的質(zhì)量和體積。計算(g=10N/kg):
(1)不載人時,竹筏漂浮于水面受到的浮力是   牛。
(2)不載人時,竹筏浸入水中的體積為多大?
(3)為安全起見,竹筏最多能有一半體積浸入水中,若竹筏上每人的平均體重為500N,則該竹筏最多能載幾人?
【答案】(1)800
(2)V排=F浮/ρg=800N/(1.0×103kg/m3×10N/kg)=0.08m3
(3)V排′=0.5V總=0.5×1m3=0.5m3
F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m3=5×103N
G總=F浮′-G竹筏=5000N-800N=4200N
n=G總/G人=4200N/500N=8.4
該竹筏最多能載8人
【知識點】阿基米德原理;浮力大小的計算
【解析】【分析】(1)不載人時,竹筏漂浮在水面上,此時浮力大小等于重力。
(2)竹筏浸入水中的體積等于竹筏排開水的體積。可根據(jù)計算。
(3)竹筏一半浸入水中,,再根據(jù)阿基米德原理的公式計算出F浮,漂浮時,浮力大小等于總重力。
【解答】(1)竹筏漂浮在水面上,
41.(2024八上·衢州期末)小樂想制作一個浮力秤,他找來一個瓶身為圓柱體的空飲料瓶(圖中零刻度線以上部分為圓柱體),剪掉瓶底,旋緊瓶蓋,在瓶蓋上系一塊質(zhì)量適當?shù)氖瘔K,然后將其倒置在水桶里,即制成浮力秤。使用時,只要把被測物體投入瓶中,從水面所對的刻度就可以直接讀出被測物體的質(zhì)量。
(1)石塊的作用是   。
(2)浮力秤如圖樣式。當秤上不放其他物體時,瓶身與水面齊平時標為浮力秤的0刻度。若浮力秤圓柱狀部分的橫截面積為50厘米2,請計算圖中刻度4右邊對應的質(zhì)量應標上多少克?(請寫出計算過程)
【答案】(1)使浮力秤能夠豎直地漂浮在水中
(2)設(shè)被測物體的質(zhì)量為m,圓柱狀部分的橫截面積為S,
在浮力秤中放入被測物體后,瓶身浸入的深度增加值為h,
則浮力秤再次漂浮時,增大的浮力等于增大的重力,即:ΔF浮=G物,
即:ρ水gSh=m物g,所以,m物=ρ水Sh,
圖中刻度4,即h=4cm時,
物體的質(zhì)量m物=ρ水Sh=1.0g/cm3×50cm2×4cm=200g。
【知識點】阿基米德原理;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】(1)從空飲料瓶受到的重力和石塊受到的重力比較,從而可知如果沒有石塊,整套裝置的重心將會高于浮力的作用點,在浮力和重力的作用下,浮力秤容易歪斜;
(2)設(shè)被測物體的質(zhì)量為m,瓶身浸入的深度增加值為h,根據(jù)阿基米德原理和物體的漂浮條件得出m與h的關(guān)系式;根據(jù)上面得出的m與h的關(guān)系式求出刻度4cm對應的質(zhì)量。
【解答】 (1)石塊受到的重力遠大于空飲料瓶受到的重力,所以放入石塊后浮力秤的重心較低,并低于浮力的作用點,如圖所示,當浮力等于重力時,浮力秤將豎直漂浮在水中;如果沒有石塊,整套裝置的重心將會高于浮力的作用點,在浮力和重力的作用下,浮力秤容易歪斜,難以豎直漂浮在水中,所以石塊的作用是可以使浮力秤能夠豎直地漂浮在水中。
42.如圖所示,一木塊上面放一塊實心鐵塊 A,木塊頂部剛好與水面相齊,在同樣的木塊下面掛另一實心鐵塊B,木塊也剛好全部浸人水中,則A、B兩鐵塊的體積比為多少? (ρ鐵=7.9×103kg/m3)
【答案】
【知識點】阿基米德原理;浮力大小的計算;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】兩次都是受力平衡,結(jié)合阿基米德原理求解。浮力大小等于排開液體重力大小,也等于物體自身重力大小。
【解答】對A:,對B:,同時,,聯(lián)立解得 A、B兩鐵塊的體積比為。
43.在一個足夠深的容器內(nèi)有一定量的水,將一個長為10cm、底面積為50cm2的圓柱形實心塑料塊掛于彈簧測力計下,當塑料塊底面剛好接觸水面時,彈簧測力計的示數(shù)為4 N,如圖甲所示。已知彈簧的伸長量與受到的拉力成正比,彈簧受到1 N的拉力時伸長1 cm,g取10 N/kg.若往容器內(nèi)緩慢加水,當所加水的體積為1400 cm3時,彈簧測力計示數(shù)恰好為零。此過程中水面升高的高度△H與所加水的體積V的美系如圖乙所示。根據(jù)以上信息可求:
(1)容器的橫截面積。
(2)塑料塊的密度。
(3)彈簧測力計的示數(shù)為1N時,水面升高的高度。
【答案】(1)150 cm2
(2)0.8×103kg/m3
(3)9cm
【知識點】阿基米德原理;物體的浮沉條件及其應用;浮力的變化
【解析】【分析】根據(jù)阿基米德原理求解浮力大小,根據(jù)受力平衡求解彈簧拉力大小,結(jié)合彈簧每伸長1 cm所需的拉力為1 N ,求出 彈簧的伸長量 。
【解答】(1)當所加水的體積為1400 cm3時 ,水面升高 12cm,當塑料塊底面剛好接觸水面時,彈簧測力計的示數(shù)為4 N ,物塊重力為4N。長為10cm、底面積為50cm2的圓柱形實心塑料 ,可得塑料密度為800千克每立方米。 彈簧測力計示數(shù)恰好為零 ,根據(jù)阿基米德原理物體在水中體積為400cm3, 容器的橫截面積。
(2)當塑料塊底面剛好接觸水面時,彈簧測力計的示數(shù)為4 N ,物塊重力為4N。長為10cm、底面積為50cm2的圓柱形實心塑料 ,可得塑料密度為800千克每立方米。
(3)彈簧測力計的示數(shù)為1N時 ,浮力等于3N,底面積為50cm2的圓柱形實心塑料塊 ,根據(jù)阿基米德原理可得在水中深度為6cm,因為彈力減小3N,彈簧受到1 N的拉力時伸長1 cm ,所以物塊上升3cm,所以液面升高的高度為6cm+3cm=9cm。
44.某同學學習了浮力的有關(guān)知識后,制作了一臺浮力秤,可方便地稱量物體的質(zhì)量,其構(gòu)造如圖甲所示。已知小筒底面積為0.001m2,小筒和秤盤總重為0.6 N
(1)如圖甲所示。當秤盤上不放物體時,小筒受弱的浮力是   N.
(2)如圖甲所示,當秤盤上不放物體時,應在小筒A處標出該浮力秤的   刻度。
(3)如圖乙所示,在科盤上放一物體后,小筒浸入水中的深度h為0.1 m,則該物體的質(zhì)量為   kg。(g取10 N/kg)
【答案】(1)0.6
(2)零
(3)0.04
【知識點】阿基米德原理;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】物體總是處于受力平衡狀態(tài),結(jié)合阿基米德原理列式求解,物體重力變大,秤潛入液體深度增加。
【解答】(1)如圖甲所示。當秤盤上不放物體時,小筒受受的浮力等于小筒和秤盤總重為0.6 N;
(2)當秤盤上不放物體時,稱量質(zhì)量為0,應在小筒A處標出該浮力秤的0刻度。
(3)小筒浸入水中的深度h為0.1 m ,小筒底面積為0.001m2 ,總浮力等于1N,小筒和秤盤總重為0.6 N ,所以物體的重力為 0.4N,質(zhì)量為0.04kg。
45.(2024八上·嘉興期末)小嘉同學利用假期參觀酒廠,了解到白酒釀制和相關(guān)工藝流程、并知道了白酒“度數(shù)”的含義,于是決定和同學一起通過項目化學習,制作一個基于密度計原理測量白酒度數(shù)的儀器。(白酒的“度數(shù)”不是質(zhì)量分數(shù),而是體積分數(shù),例如53°的白酒表示20℃時,100mL白酒中含有53mL酒精。)
(1)如圖所示為該項目化學習小組制作的測量白酒“度數(shù)”的儀器,制作時發(fā)現(xiàn)儀器不能豎直漂浮在液體中,可采用的方法是   。
(2)已知該儀器的總體積為30cm3,若把它置于70°白酒中依然能漂浮于液面,則它的質(zhì)量不能大于多少克?
附:20℃時白酒“度數(shù)”與密度對照表
白酒的度數(shù)V/V
密度 0.951 0.924 0.905 0.898 0.886
(3)標刻度時,須先將它置于水中,待該儀器穩(wěn)定后,水面與A處相平,此時A處應標注的刻度為   (選填“0”或“1.0”)。
【答案】(1)增加鉛粒質(zhì)量
(2)解:漂浮時,F(xiàn)浮=G物,ρVg= mg,m =30cm3x0.886g/cm3=26.58g
(3)0
【知識點】物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】
(1)若不能直立,需要增加配重。
(2)根據(jù)物體沉浮條件了阿基米德原理可求出該儀器的質(zhì)量。
(3)根據(jù)“度數(shù)”的含義進行分析。
【解答】
(1)制作時發(fā)現(xiàn)儀器不能豎直漂浮在液體中,說明此時配重較小,可以在下端增加增加鉛粒質(zhì)量。
(2)因為該儀器漂浮在液面,則F浮=G,當儀器恰好浸沒在液體中時,儀器的質(zhì)量最大,則有:,則該儀器的最大質(zhì)量為:。
(3)標刻度時,須先將它置于水中,待該儀器穩(wěn)定后,水面與A處相平,此時酒精含量為0,所以A處應標注的刻度為0。
46.(2024八上·武義期末)如圖是小科自制的一支密度計。取一根兩端開口、粗細均勻的塑料管MN,塑料管長為30cm,質(zhì)量m1為4g,塑料管橫截面的外圓面積S為1.2cm2;在N端放入一些鐵屑,并用橡皮泥封口防止漏水,鐵屑和橡皮泥的總質(zhì)量m2為20g,再在塑料管外壁標上刻度線和刻度值,密度計就完成制作。如圖乙所示,當密度計豎直漂浮在待測液體中時,液面所對應的刻度值就是待測液體的密度大小。請解答:
(1)一端放入鐵屑的目的是確保該密度計能   ;
(2)該密度計豎直漂浮在水中時,受到的浮力大小及浸入水中的深度分別是多少?
【答案】(1)豎直漂浮在液體中
(2)解:儀器豎直漂浮在水中時,受到的浮力大小等于儀器的重力。
F浮=(m1+m2)g=24×10 3kg×10N/kg=0.24N
F浮=ρ液gV排
【知識點】浮力大小的計算;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】考查密度計,密度計是利用漂浮時浮力等于重力原理。同一密度計浸入體積越多,說明密度越小。
【解答】(1)鐵屑放入一端可以使密度計這一端較重,直立在液體中,故答案為:豎直漂浮在液體中。
47.(2024八上·鄞州期末)某同學對一個金屬塊進行了兩次測量:第一次如圖甲所示,用細線系住金屬塊掛在彈簧測力計上,彈簧測力計的讀數(shù)為2.7N。第二次如圖乙所示,讓金屬塊浸沒在盛水的燒杯中,彈簧測力計的讀數(shù)為1.7N。請回答下列問題:(g取10N/kg)
(1)求金屬塊受到的浮力。
(2)求金屬塊的體積。
(3)結(jié)合下表所列的金屬密度,通過計算判斷金屬塊是何種金屬。
金屬 金 銅 鐵 鋁
密度(克/厘米3) 19.3 8.9 7.8 2.7
【答案】(1)F浮=F1-F2=2.7N-1.7N =1N
(2)V=V排=F浮/ρ水g=1 N/(103 kgm-3*10 Nkg-1)=10-4 m3
(3)由ρ=m/V=2.7 N/(10 Nkg-1×10-4 m3)=2.7×103 kg/m3
查某些金屬的密度表可知:此金屬塊是鋁.
【知識點】密度公式的應用;阿基米德原理;浮力大小的計算
【解析】【分析】(1)根據(jù)稱量法F浮=F1-F2 計算金屬塊受到的浮力;
(2)根據(jù)計算金屬塊的體積;
(3)根據(jù)計算金屬塊的密度,再與表格數(shù)據(jù)比較即可。
48.(2024八上·拱墅期末)在學習物體的浮沉條件時,小李做了一個觀察雞蛋懸浮的實驗,其主要操作步驟如下:如圖所示,先在水平桌面上放置一個大錐形瓶,向瓶中裝滿水,再取一個雞蛋,稱得其質(zhì)量為55g,將它輕輕放入水中,發(fā)現(xiàn)雞蛋沉至容器底部,此時用溢水杯接收溢出的水,稱得的溢出水的質(zhì)量為50g,然后,向瓶中溶解食
鹽直到雞蛋恰好懸浮起來為止。
(1)容器中放入雞蛋后,水對容器底部的壓強如何變化?   (選填增大、不變或減小)
(2)雞蛋沉至容器底部時,所受到的浮力為多少?   
(3)當雞蛋恰好懸浮起來時,雞蛋所受到的浮力又為多少?此時鹽水的密度是多少?(列式計算)   
【答案】(1)瓶中裝滿水,容器中放入雞蛋后,水的深度不變,根據(jù)p=pgh可知,水對容器底部的壓強不變。
(2)根據(jù)阿基米德原理可知,雞蛋沉至容器底部時,所受到的浮力
F
浮=G排=m排g=0.05kg 10N/kg=0.5N
(3)當雞蛋恰好懸浮起來時,雞蛋所受到的浮力 F浮,=G=mg=0.055kg 10N/kg=0.55N 根據(jù)F浮=p水gV排得雞蛋的體積 V=V排=P水g(F浮)= =5 10-5m3 P鹽水= =0.55kg÷5÷103m3=1.1 103㎏/m3
【知識點】阿基米德原理;浮力大小的計算;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】浸沒在液體中的物 體,受到重力和浮力。當浮力小于重力時,物體下沉;當浮力大于重力時, 物體上浮;當浮力等于重力時,物體 懸浮在液體中。上浮的物體露出液面后,浮力會減小。當浮 力等于重力時,物體就漂浮在液面上。
【解答】(1) 水的深度不, 水對容器底部的壓強不變。
(2)根據(jù)阿基米德原理代入數(shù)據(jù)進行計算可得浮力大小。
(3) 當雞蛋恰好懸浮起來時,雞蛋所受到的浮力等于自身重力,利用排水法求解雞蛋體積,利用阿基米德原理求解鹽水密度。
49.(2020八上·黃巖期中)如圖所示,一體積為10 3m3的立方體木塊,在水中靜止時,剛好有四分之一露出水面,g取10N/kg.求:
(1)木塊受到的浮力;
(2)木塊的質(zhì)量;
(3)若用手將木塊緩慢壓入水中,當木塊浸沒在水中時,手對木塊的壓力。
【答案】(1)解:F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×(1 1/4)×10 3m3=7.5N;
(2)解:木塊漂浮,則G木=F浮=7.5N,
木塊的質(zhì)量:
(3)當木塊完全浸沒時,它排開液體的體積等于自身體積,
那么它受到浮力:F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×10 3m3=10N;
則手對木塊的壓力:。
【知識點】二力平衡的條件及其應用;阿基米德原理;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】(1)根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ水gV排計算木塊受到的浮力;
(2)首先根據(jù)漂浮條件G木=F浮計算出木塊受到的重力,再根據(jù)計算木塊的質(zhì)量;
(3)首先根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ水gV排計算木塊浸沒時受到的浮力,再根據(jù)平衡力的知識計算手對木塊的壓力。
50.(2021八上·義烏期中)如圖甲所示,長方體金屬塊在細繩豎直向上拉力作用下從水中開始一直豎直向上做勻速直線運動,上升到離水面一定的高度處。如圖乙是繩子拉力F隨時間t變化的圖像。根據(jù)圖像信息,求:(g取10N/kg)
(1)金屬塊的質(zhì)量。
(2)金屬塊在水中受到的最大浮力。
(3)金屬塊的密度。
【答案】(1)解:∵對圖乙中CD段物體受力分析可知:F=G=54N
∴m= = =5.4kg
(2)解:∵對圖乙中AB段物體受力分析可知:F浮+F=G
∴F浮=G-F=54N-34N=20N
(3)解:V=V排= = =2×10-3m3
ρ= =2.7×103kg/m3
【知識點】二力平衡的條件及其應用;重力的大小;阿基米德原理;浮力大小的計算
【解析】【分析】當物體完全浸沒水中時,它排開水的體積不變,則它受到的浮力不變,根據(jù)F拉=G-F浮可知,此時繩子的拉力不變。當物體開始露出水面時,它排開水的體積變小,則它受到的浮力變小,因此繩子的拉力變大。當物體完全露出水面后,它不再受到浮力,此時繩子的拉力等于重力。
(1)根據(jù)圖乙確定該物體的重力,然后根據(jù) 計算出它的質(zhì)量。
(2)根據(jù)圖乙確定該物體完全浸沒時繩子的拉力,再根據(jù) F浮=G-F 計算出它受到的最大浮力。
(3)當物體完全浸沒時,它排開水的體積等于自身體積,即 ,然后根據(jù) 計算出金屬塊的密度。
51.(2023八上·浙江省臺州市臨海期中) 中國海軍裝備最先進的戰(zhàn)略核潛艇,它有先進可靠的新型核反應堆,具有高航速、低噪音的性能,它作為中國海軍戰(zhàn)略核威懾力量的重要組成部分,為保障國家安全,會不定期進行戰(zhàn)略巡航。下表是核潛艇的部分性能參數(shù)(設(shè)海水與水的密度相同)。請回答:
水下排水量/噸 11500 水下最大航速/節(jié) 36
水面排水量/噸 9000 水下巡航速度節(jié) 20
艇長/米 135 最大潛深/米 350
艇寬/米 13 1節(jié)≈0.5米秒
(1)核潛艇在水下航行時,所受浮力是多少
(2)當核潛艇以表中的排水量在水面航行時,浸入水中的體積是多少
【答案】(1)當核潛艇在水下航行時,
所受的浮力:F浮=G排下=m排下g=11500×103kg×10N/kg=1.15×108N
(2)核潛艇在水面航行時排開水的體積
【知識點】密度公式的應用;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)已知核潛艇在水下的排水量,根據(jù)F浮=G排=m排g求出核潛艇在水下航行時,所受的浮力;
(2)根據(jù)核潛艇的水面排水量,利用密度公式求出核潛艇在水面航行時排開水的體積。
52.(2023八上·平湖期末) 在彈簧測力計下掛一圓柱體(如圖甲),從盛水的燒杯上方某一高度緩慢下降,圓柱體浸沒后繼續(xù)下降,直到圓柱體底面與燒杯底部接觸為止。如圖乙所示是圓柱體下降過程中彈簧測力計讀數(shù)F隨圓柱體下降高度h變化的圖象。求:(g取值10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,在此過程中水面上升高度可忽略不計)
(1)完全浸沒時,圓柱體受到的浮力是多大?
(2)圓柱體的密度是多少?
(3)該圓柱體的底面積為多少?
【答案】(1)由圖乙可知,圓柱體的重力G=10N,
完全浸沒時,F(xiàn)浮=G-F拉=10N-6N=4N
(2)根據(jù)阿基米德原理,F(xiàn)浮=ρ液gV排,完全浸沒時,求得V排=F浮/ρ液g=4N/1×103kg/m3=4×10-4m3當圓柱體完全浸沒時,V物=V排=4×10-4m3,求得m=G/g=10N/10N/kg=1kg,根據(jù)密度公式,ρ=m/V=1kg/4×10-4m3=2.5×103kg/m3
(3)圖乙可知,圓柱體的高h=2cm=0.02m,求得S=V/h=4×10-4m3/0.02m=2×10-2m2
【知識點】密度公式的應用;阿基米德原理;浮力大小的計算
【解析】【分析】(1)根據(jù)圖乙確定圓柱體的重力和完全浸沒時測力計的拉力,然后根據(jù)稱量法計算此時受到的浮力;
(2)首先根據(jù)阿基米德原理計算圓柱體排開液體的體積,再根據(jù)V物=V排計算物體的體積,最后根據(jù)計算質(zhì)量,根據(jù)密度公式計算它的密度即可。
(3)根據(jù)圖像確定圓柱體的高,然后根據(jù)計算它的底面積。
53.(2023八上·紹興期末)小明取一根飲料吸管,將一些銅絲從吸管的下端塞入作為配重,并用石蠟將吸管的下端封起來,初步做成一支密度計。為了給密度計標上刻度,他用刻度尺測出密度計的長度為L,然后將密度計放入水中,測出密度計露出水面的高度為;小明將該密度計放入待測液體中,密度計露出該液體表面的高度為,如圖1所示。
圖1 圖2
(1)已知水的密度為ρ水,利用測量的物理量和ρ水計算待測液體的密度,請寫出待測液體密度的表達式:   。
(2)若將做成的密度計放入密度為0.9g/cm3的植物油中,靜止時,液面可能在圖2中   (選填“A”或“B”)處。
(3)小紅也用吸管制作了密度計,他發(fā)現(xiàn)密度計相鄰兩刻度線之間的距離太小,導致用此密度計測量液體密度時誤差較大,為此同學們提出了如下改進方案,其中可行的是____。(選填選項前的字母)
A.換大的容器盛放液體做實驗 B.換細的吸管制作密度計
C.換稍長的吸管制作密度計 D.適當減小密度計的配重
【答案】(1)
(2)A
(3)B
【知識點】阿基米德原理;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】 (1)利用F水浮=F鹽水浮和F浮=ρ液gV排就能推導出鹽水的密度公式;
(2)因為V排水<V排植物油,所以密度計放在植物油中,液面的位置在純水密度值刻度線的上方;
(3)為了使測量結(jié)果更準確,使密度計上兩條刻度線之間的距離大一些,根據(jù)判斷出改進方案。
【解答】 (1)設(shè)飲料吸管的橫截面積為S,
當將“密度計”放入盛水的容器時,“密度計”浸入水中的深度為L-h1;
則根據(jù)G=mg、F浮=ρ液gV排和物體的漂浮條件可得:mg=ρ水g(L-h1)S----------①
當將“密度計”放入盛待測液體的容器中,密度計露出該液體表面的高度為h2,則“密度計”浸入水中的深度為L-h2;
同理可得:mg=ρ液g(L-h2)S-----------②
聯(lián)立①②可得:;
(2)因為ρ植物油<ρ水,且密度計在兩液體中受到的浮力相等。由F浮=ρ液gV排可知,V排植物油>V排水,所以密度計放在植物油中,液面的位置在純水密度值刻度線的上方,即刻度0.9應該在A點;
(3)為了使測量結(jié)果更準確,使密度計上兩條刻度線之間的距離大一些,即要求密度計放入某液體中時,密度計豎直浸入液體的深度變大,根據(jù)可知,當ρ液一定時,可適當增大配重,用更細的吸管,故B正確,D錯誤;
密度計的測量結(jié)果與盛放液體容器的大小無關(guān),換稍長的吸管制作密度計時,其質(zhì)量的變化不大,并不能明顯使相鄰兩刻度線之間的距離變大,故A、C錯誤。
故選B。
54.(2023八上·浙江月考)半潛船通過壓水艙的吸水和排水,實現(xiàn)其上浮和半潛(甲板潛入水中)。現(xiàn)有一艘半潛船,前去執(zhí)行運輸一艘受損船舶的任務(wù)。(ρ海水=1.0×103千克/米3)
(1)如圖甲所示,當該半潛船不裝貨物時排開水的體積為4×104米3,求該半潛船的質(zhì)量。
(2)如圖乙所示,當壓水艙吸水時可實現(xiàn)半潛。如圖丙所示,將質(zhì)量為4.7×104噸的受損船舶移動到半潛船甲板上后,半潛船通過排水上浮,當半潛船浸入海水中的體積為9×104米3時,甲板完全露出水面,求此時半潛船中剩余水的重力。
【答案】(1)G船=F浮=ρ海水gV排=1.0×103千克/米3×10牛/千克×4×104米3=4×108牛
千克
(2)G總=F浮'=ρ海水gV排'=1.0×103千克/米3×10牛/千克×9×104米3=9×108牛
G水=G總-G船-G損船=9×108牛-4×108牛-4.7×108牛=3×107牛
【知識點】阿基米德原理;浮力大小的計算;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】 (1)已知半潛船不裝貨物時排開水的體積,可求得此時排開水的質(zhì)量,根據(jù)輪船的排水量可知該半潛船的質(zhì)量。
(2)由阿基米德原理可得,漂浮的物體排開水的質(zhì)量等于它的質(zhì)量,由此可求得剩余水的質(zhì)量,由G=mg算出剩余水的重力。
【解答】 (1)如圖甲所示,當該半潛船不裝貨物時排開水的體積V排=4×104m3,根據(jù)阿基米德原理可得:它的質(zhì)量等于此時排開水的質(zhì)量:m半潛船=ρ水V排=1.0×103kg/m3×4×104m3=4×107kg。
(2)由阿基米德原理可得,漂浮的物體排開水的質(zhì)量等于它的質(zhì)量,
由丙圖可知:m排=m受損船+m半潛船+m剩水,
即:1.0×103kg/m3×9×104m3=4.7×107kg+4×107kg+m剩水,
解得:m剩水=3×106kg,
剩余水的重力為:G剩水=m剩水g=3×106kg×10N/kg=3×107N。
答:(1)該半潛船的質(zhì)量為4×107kg;
(2)此時半潛船中剩余水的重力為3×107N。
55.(2023八上·浙江月考)如圖是小明自制的溫度計,當外界溫度變化時,浮標與液面交界處的刻度就代表環(huán)境的溫度。容器內(nèi)裝有硝酸鉀溶液,底部還有未溶解的硝酸鉀晶體,浮標漂浮在溶液中。小明在不同溫度下標定刻度A、B,請結(jié)合下表和所學知識,比較A、B點對應的溫度示數(shù)高低,并說明理由。(不考慮容器中水的蒸發(fā))
溫度/℃ 0 20 40 60 80
溶解度/克 13.3 31.6 63.9 110 169
飽和溶液密度/克·厘米-3 1.027 1.056 1.086 1.116 1.186
【答案】A點示數(shù)大于B點。溫度升高,硝酸鉀溶解度升高,溶液密度增大。浮標漂浮,所受浮力等于重力。根據(jù)阿基米德原理,浮力不變時,液體密度增大,物體排開液體的體積減小,所以浮標刻度越上面的代表排開液體的體積越大,則所標的讀數(shù)越小,故A點示數(shù)大于B點。
【知識點】阿基米德原理;浮力大小的計算;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】 根據(jù)阿基米德原理和物體沉浮條件并結(jié)合表中數(shù)據(jù)分析。
【解答】A點示數(shù)大于B點。溫度升高,硝酸鉀溶解度升高,溶液密度增大。浮標漂浮,所受浮力等于重力。根據(jù)阿基米德原理,浮力不變時,液體密度增大,物體排開液體的體積減小,所以浮標刻度越上面的代表排開液體的體積越大,則所標的讀數(shù)越小,故A點示數(shù)大于B點。
56.(2023八上·蕭山月考)如圖所示,在一個裝滿水的容器中,輕質(zhì)彈簧的一端連著小球,另一端固定在容器底部。已知小球的體積是500cm3,小球靜止時受到彈簧對它的作用力為4N。
則:
(1)此時小球受到的浮力為多少?
(2)如果剪斷彈簧后,請分析小球的運動情況,并計算再次靜止后小球受到的浮力是多少?
【答案】(1)解:∵小球完全浸沒在水中∴V排=V物=500cm3=0.0005m3
F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.0005m3=5N
(2)解:小球靜止時對其進行受力分析可分為二種情況如圖所示
由圖1可知,G=F浮+F彈=5N+4N=9N
剪斷彈簧后,G>F浮,小球下沉至容器底部靜止,此時F浮=5N
由圖2可知,G=F浮-F彈=5N-4N=1N
剪斷彈簧后,G<F浮,小球上浮至水面處于飄浮狀態(tài),此時F浮=G=1N
【知識點】二力平衡的條件及其應用;阿基米德原理;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】(1)小球浸沒時排開水的體積等于小球的體積,根據(jù)阿基米德原理 F浮=ρ液gV排 計算此時它受到的浮力。
(2)小球靜止時,它受到的彈力可能向上也可能向下,據(jù)此從這兩個角度對小球進行受力分析,根據(jù)平衡力的知識計算出小球的重力,然后根據(jù)浮沉條件確定浮沉狀態(tài),并最終確定小球受到的浮力。
57.(2023八上·蕭山月考)如圖甲所示,一個體積是0.8dm3的立方體木塊,下面用一段細線與木塊相連,細線另一端固定在容器底(容器高比細線與木塊邊長之和大得多)。現(xiàn)向容器中慢慢加水,直到細線拉直,如圖乙所示。若細線的拉力用F表示,倒入容器中水的深度用h表示(g=10N/kg)。
(1)圖丙中的A點對應木塊在水中的位置是處于   狀態(tài)。
(2)該木塊浸沒在水中所受的浮力為多少牛頓?
(3)該木塊的密度為多少?
(4)請在丁圖中作此過程中木塊所受浮力F浮隨水的深度h變化的大致圖象。
【答案】(1)漂浮
(2)解:木塊浸沒在水中所受的浮力F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.8×10-3m3=8N
(3)解:由圖象可知,拉力為4N,則木塊的重力G=F浮-F=8N-4N
=4N,則木塊的質(zhì)量
m==0.4kg,木塊的密度ρ==0.5×103kg/m3
(4)
【知識點】二力平衡的條件及其應用;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)根據(jù)A點已經(jīng)產(chǎn)生拉力分析;
(2)根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析解答;
(3)當木塊完全浸沒時,繩子的拉力為4N,首先根據(jù)平衡力的知識 G=F浮-F 計算木塊的重力,再根據(jù)計算木塊的質(zhì)量,最后根據(jù) ρ= 計算木塊的密度。
(4)根據(jù)題意分析浮力的變化過程,據(jù)此畫出對應的圖像即可。
【解答】(1)根據(jù)丙圖可知,A點時繩子上已經(jīng)產(chǎn)生拉力,即此時繩子已經(jīng)被木塊拉直,因此木塊處于漂浮狀態(tài);
(4)在開始的一段時間內(nèi),隨著水面的升高,木塊排開水的體積逐漸增大,則它受到的浮力不斷增大。當浮力等于重力4N時,木塊處于漂浮狀態(tài),隨著水面的升高,木塊的位置也升高,但是浮力不變。當細線被拉直后,木塊排開水的體積繼續(xù)變大,因此它受到的浮力不斷變大。當木塊完全浸沒時,它排開水的體積不變,此時浮力最大為8N,此后浮力繼續(xù)保持不變,如下圖所示:
58.(2023八上·長興月考)下表為硫酸密度與硫酸溶液中的溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)對照表(20℃)
密度(g/mL) 1.01 1.07 1.14 1.22 1.30 1.40 1.50 1.61 1.73 1.81 1.84
質(zhì)量分數(shù)(%) 1 10 20 30 40 50 60 70 80 90 98
有一物塊A,其體積為500cm3,密度為1.30g/cm3。一只容器中盛有某硫酸溶液5kg,將物塊A放入該溶液中靜止后如圖所示,此時物塊A有的體積露出液面。
(1)求物塊A靜止時受到的浮力大小?
(2)求這種硫酸溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)是多少?
(3)要使物塊A全部浸入溶液中,至少需要往容器中加水多少千克?(容器足夠大,加水后溶液不溢出。)
【答案】(1)解:F浮=G=ρ物V物g=1.3g/cm3×500cm3×10N/Kg=6.5N
(2)解:
根據(jù)表格可知,此時硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為60%。
(3)解:恰好懸浮時,ρ液=ρ物=1.3g/cm3;
根據(jù)表格可知,此時溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為40%;
設(shè)應該加水的質(zhì)量為M,
40%(M+5Kg)=60%×5Kg
解得:M=2.5Kg。
【知識點】浮力大小的計算;溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)及相關(guān)計算
【解析】【分析】(1)由圖可知,A處于漂浮狀態(tài),浮力等于重力,計算出A物塊的重力即可
(2)根據(jù)表格可知,質(zhì)量分數(shù)與密度有關(guān)系,所以實際需要求出液體密度,根據(jù) F浮 = ρ液V排液g ,而 V排液為物體的13/15,可以算出液體密度; :
(3)物體全部浸入液體相當于懸浮狀態(tài),因此 ρ液=ρ物 =1.3g/cm3 ,質(zhì)量分數(shù)由表格查的為40%,將5千克60%的溶液稀釋為40%需要加水,稀釋前后溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)不變,得 40%(M+5Kg)=60%×5Kg
59.(2023八上·鹿城期末)某工廠在裝配一件設(shè)備時,不小心把一個精密空心小球掉到一個又深、又小的堅固的水泥小洞中,用各種工具都取不出來。已知該小球的密度為1.60g/cm3,有人提出往小洞中倒入某種溶液使小球浮起。現(xiàn)有兩種物質(zhì)的溶解度數(shù)據(jù)(注:溶液體積可認為近似等于水的體積):
物質(zhì) 溶解度/g
20℃ 40℃ 60℃ 80℃ 100℃
硝酸鉀 31.6 64.0 110.0 169.0 246.0
氯化鉀 34.0 40.0 45.0 51.1 56.7
(1)理論上可用上表中   物質(zhì)配制成溶液倒入小洞中使小球浮起。
(2)配制的溶液溫度至少應保持   ℃以上。在以上計算所得的最低溫度時,該飽和溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是   。
(3)小球取出后,擦干,用天平稱得其質(zhì)量為8.0g。若把此球投入水中,則靜止時所受浮力為多大?
【答案】(1)硝酸鉀
(2)40;39%
(3)解:因為該小球的密度為1.60g/cm3大于水的密度,所以下沉,
所以F浮=ρ水gV=0.05N。
【知識點】浮力大小的計算;溶解度的影響因素
【解析】【分析】(1)(2)選擇硝酸鉀或氯化鉀,配制的溶液的密度應該大于小球的密度進行分析解答。
(3)比較小球與水的密度,判斷小球的浮沉狀態(tài),根據(jù)密度公式求出小球的體積,然后利用阿基米德原理計算浮力大小。
【解答】(1)往小洞中倒入某種溶液使小球浮起,則配制的溶液的密度應該大于小球的密度;
溶液體積可認為近似等于水的體積,100cm3水的質(zhì)量:m水=ρ水V水=1g/cm3×100cm3=100g,
當液體的密度大于或等于1.60g/cm3時,需要溶質(zhì)的質(zhì)量至少為m質(zhì),
滿足關(guān)系式:,
解得:m質(zhì)≥60g,
對照表格可知,理論上可用表中硝酸鉀物質(zhì)配制成溶液倒入小洞中使小球浮起。
(2)溶液體積可認為近似等于水的體積,
100cm3 水的質(zhì)量:m水=ρ水V水=1g/cm3×100cm3=100g,
40℃時硝酸鉀的飽和溶液的密度為:,
40℃時氯化鉀的飽和溶液的密度為:,
比較可知,40℃時,硝酸鉀的飽和溶液的密度與小球的密度相同,氯化鉀的飽和溶液的密度比小球的密度小,所以應該用40℃以上的硝酸鉀的飽和溶液;
比較可知,40℃時,硝酸鉀的飽和溶液的密度與小球的密度相同,氯化鉀的飽和溶液的密度比小球的密度小,所以應該用40℃以上的硝酸鉀的飽和溶液;其飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為:

(3)根據(jù)F浮=ρ水gV計算出小球受到的浮力的大小。
60.(2023八上·瑞安月考)中國海軍裝備最先進的戰(zhàn)略核潛艇(如圖甲),它有先進可靠的新型核反應堆,具有高航速、低噪音的性能,成為中國海軍戰(zhàn)略核威懾力量的重要組成部分。如圖是小科同學制作的一個潛水艇模型,該潛水艇模型體積550cm3,開始放在水中時會漂浮在水面上,當用注射器將模型中的水艙內(nèi)的空氣抽出,水會被吸入水艙,潛水艇模型就會下沉。(水密度為1.0×103kg/m3,取g=10N/kg)。求:
(1)該潛水艇模型是靠   實現(xiàn)上浮和下沉的;
(2)該潛水艇模型懸浮時,潛水艇受到的浮力是多少?
(3)潛水艇模型從漂浮到勻速下潛所受浮力如圖丙所示。當潛水艇勻速下潛時吸入水質(zhì)量是多少?
【答案】(1)改變自身重力
(2)解:因為懸浮,V排=V物
F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×550×10-6m3=5.5N
(3)解:G水=5.5N-5N=0.5N
m水=G水/g=0.5N/(10N/kg)=0.05kg=50g
【知識點】浮力大小的計算;物體的浮沉條件及其應用;浮力的變化
【解析】【分析】改變物體的沉浮狀態(tài),可以通過改變物體所受浮力或者重力來實現(xiàn)。
【解答】(1)當浮力大于重力時,物體上浮,浮力小于重力時,物體下沉。潛水艇就是利用改變自生重力的方法實現(xiàn)上浮和下沉。
1 / 1初中科學浙教版八年級上冊 第一章 浮力的提高練習
一、單選題
1.(2021七上·溫州期中)某組同學在探究光對蚯蚓影響的實驗時,擬定了以下實驗計劃,不正確的是(  )
A.提出問題:光會影響蚯蚓的分布嗎?
B.作出假設(shè):光會影響蚯蚓的分布
C.設(shè)置變量:設(shè)置黑暗潮濕和明亮干燥兩種環(huán)境
D.實驗對象:10條大小相似的健康蚯蚓
2.(2024七下·椒江期末)實驗是科學研究的基本方法之一。下列操作能達成實驗目的的是(  )
A.用放大鏡觀察細菌的結(jié)構(gòu)
B.用顯微鏡觀察子房的結(jié)構(gòu)
C.用圓形光源探究凸透鏡成像規(guī)律
D.用彈簧測力計測量物體的重力
3.(2024八上·諸暨月考)諸暨新茅渚埠大橋施工時,要向江中沉放大量的施工構(gòu)件,假設(shè)一正方體構(gòu)件被緩緩吊入江水中(如圖甲),在沉入過程中,其下表面到水面的距離h逐漸增大,隨著h的增大,正方體構(gòu)件所受浮力F1、鋼繩拉力F2的變化如圖乙所示(g=10N/kg)。下列判斷正確的是(  )
A.浮力F1隨h變化的圖線是圖乙中的①圖線
B.構(gòu)件的邊長為4m
C.構(gòu)件所受的最大浮力為1.2×105N
D.構(gòu)件的密度為2.5×103kg/m
4.(2024八上·諸暨月考)如圖所示,容器內(nèi)有水,有一試管下面掛一小鐵塊,浮在水面上。現(xiàn)將小鐵塊取下放入試管中,試管仍浮在水面,則(  )
A.液面上升 B.液面不變
C.液面下降 D.試管所受到的浮力不變
5.(2024八上·諸暨月考)2020年11月10日,中國載人潛水器“奮斗者”號在西太平洋馬里亞納海溝成功坐底,創(chuàng)造了中國載人深潛的新紀錄。如圖所示,假設(shè)海水的密度不變,在“奮斗者”號潛水器勻速下潛過程中,下列分析合理的是(  )
A.潛水器所受浮力的大小始終小于它的自重
B.潛水器所受海水對它的壓強始終保持不變
C.潛水器所受到的浮力隨深度的增大而增大
D.潛水器所受浮力的大小始終等于它排開海水的重力
6.(2024八上·諸暨月考)探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)的實驗情形如圖所示,其中所用金屬塊a和塑料塊b的密度不同,但重力均為1.6N。下列分析正確的是(  )
A.金屬塊a浸沒在水中,受到浮力的大小必為0.3N
B.利用甲、乙,可以探究浮力的大小與物體體積的關(guān)系
C.利用乙、丙,可以探究浮力的大小與物體密度的關(guān)系
D.利用丙、丁,可以探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系
7.(2024八上·期末) 將一根質(zhì)量可忽略不計的一端封閉的塑料管倒插入液體中,塑料管在豎直向下的力 F 作用下保持平衡,如圖所示,下列因素與管內(nèi)、外液面的高度差 H的大小無關(guān)的是(  )
A.管子的半徑 B.液體的密度
C.大氣壓的大小 D.力 F的大小
8.(2024八上·期末) 實心的銅球和鋁球,它們的質(zhì)量相同,如果把它們?nèi)堪慈胨校瑒t兩者所受浮力的大小關(guān)系為(ρm>ρm)(  )
A.銅球比鋁球的小 B.銅球比鋁球的大
C.兩球一樣大 D.無法確定
9.(2024八上·期末)端午節(jié)那天,小科發(fā)現(xiàn)煮熟后的咸鴨蛋有的沉在水底,有的浮在水面上,如圖所示。若甲的體積比乙小,則下列分析合理的是(  )
A.甲的質(zhì)量比乙大 B.甲受到的浮力等于重力
C.甲的密度比乙大 D.乙受到的浮力大于重力
10.一塊密度為0.4g/cm3.質(zhì)量為220g的木塊浮在水面上,一只青蛙蹲在上面,木塊的上表面恰好與水面相平,則青蛙的質(zhì)量為(g取10 N/kg) (  )
A.0.77 kg B.0.55 kg C.0.22 kg D.0.33 kg
11.小科看到雞蛋浮在鹽水面上,他沿杯壁緩慢加入清水使雞蛋下沉。在此過程中,雞蛋受到的浮力F隨時間t的變化圖像可能是圖中的(  )
A. B.
C. D.
12.如圖所示,密度均勾的長方體木塊漂浮在水面上。若將木塊虛線以下的部分截去,則(  )
A.木塊和水面均下降,且下降的高度相同
B.木塊和水面均下降,且木塊下降的高度更大
C.木塊和水面均下降,且水面下降的高度更大
D.木塊下降,水面上升,且變化的高度不相同
13.如圖所示,將一支試管口朝下插入水中,管內(nèi)封閉有一定量的空氣,在某一溫度時恰好懸浮在水中,當水的溫度降低時,下列說法中正確的是(  )
A.試管加速下沉 B.試管勻速下沉
C.試管加速上浮 D.試管仍懸浮
14.有一塊冰漂浮在一杯濃鹽水中(冰的密度是0.9×103 kg/m3,濃鹽水的密度是1.1×103kg/m3).當冰塊全部熔化后,則(  )
A.液面不變 B.液面上開 C.液面下降 D.無法判斷
15.一個水槽內(nèi)漂浮著一個放有小鐵球的燒杯,若將小鐵球取出放入水槽里,燒杯仍漂浮在水槽中,則水面將(  )
A.上升 B.不變 C.下降 D.無法判斷
16.如圖所示,密度均勾的木塊漂在水面上。現(xiàn)沿虛線將下部分截去,則剩下的部分將(  )
A.上浮一些 B.靜止不動 C.下沉一些 D.無法確定
17.如圖甲所示,邊長為10 cm的正方體木塊A 通過細線與圓柱形容器底部相連,容器中液面與A上表面齊平。從打開容器底部的抽液機勻速向外排液開始計時,細線上拉力F隨時間t的變化圖像如圖乙所示,木塊的密度ρ=0.5×103kg/m3,容器底部的面積為200cm2,g取10N/kg.下列說法中正確的是(  )
A.隨著液體的排出,木塊受到的浮力不斷減小
B.容器中的液體是酒精
C.抽液機每秒鐘抽出液體的質(zhì)量是10 g
D.第30s時,木塊露出液面的高度是2m
18.如圖 所示,銅、鐵,鉛三個實心球,用細線拴住,全部浸沒在水中時,三根細線上的拉力相等,則關(guān)于這三個金屬球的體積、質(zhì)量之間的關(guān)系,下列判斷正確的是(  )
A.V銅>V鐵>V鋁;m銅>m鐵>m鋁 B.V銅>V鐵>V鋁;m銅C.V銅m鐵>m鋁 D.V銅19.如圖所示,三個完全相同的玻璃缸中裴滿水,其中甲中只有水,乙中漂浮著一只小鴨子,丙中漂浮著一只大鴨子。若把三個缸放到臺秤上稱量,可知它們的質(zhì)量(  )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一樣大
二、填空題
20.(2024七下·杭州期末)人們發(fā)現(xiàn)汽車在行駛中所受到的空氣阻力F1與汽車迎風面積S和汽車行駛速度v有關(guān),得到實驗有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示(表1為汽車行駛速度v=20m/s時空氣阻力F1與迎風面積S的有關(guān)數(shù)據(jù),表2為迎風面積S=4.0m2時空氣阻力F1與汽車行駛速度的有關(guān)數(shù)據(jù))。
表1
S/m2 1.0 2.0 3.0 4.0
F1/N 103 206 309 412
表2
v/m·s-2 10 20 30 40
F1/N 103 412   1648
(1)由表1數(shù)據(jù)可知:汽車行駛速度一定時,空氣阻力與迎風面積成   關(guān)系。
(2)表2空格中的數(shù)據(jù)應為   。
21.(2024八上·諸暨月考)如圖所示,將一塊橡皮泥放入水中,橡皮泥沉入水底(圖甲),取出橡皮泥將其捏成船狀,再將其放入水中,橡皮就可以漂浮在水面上(圖乙),兩次橡皮泥所受的重力 G甲   G乙,兩次受到的浮力 F甲   F乙,兩次排開水的體積 V甲   V乙(以上均選填“>”“<”或“=”)。
22.(2024八上·諸暨月考)如圖甲,一木塊漂浮于30℃的硝酸鉀飽和溶液中,當溫度改變時(不考慮由此引起的木塊和溶液體積的變化) ,木塊排開液體的體積(V排)隨時間(t)發(fā)生如圖乙所示的變化。由此推測,溫度的改變方式為   (選填“升溫”或“降溫”) ;隨溫度的改變,硝酸鉀溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)將   (選填“不變”“增大”或“減小”)。
23.某同學想測量一種液體的密度,他將適量的待測液體加入到圓柱形平底玻璃容器里,然后一起緩慢放入盛有水的水槽中,當容器下表面所處的深度時,容器處于直立漂浮狀態(tài),如圖a所示。已知容器的底面積取。
1)水對容器下表面的壓強隨水深度的增加而   (選填“變大”“變小”或“不變”)。
2)求容器受到的浮力。
3)從容器中取出的液體后,當容器下表面所處的深度時,容器又處于直立漂浮狀態(tài),如圖b所示,求液體的密度。
24.(2024九下·浙江模擬)如圖所示,某遠洋輪船的船舷上標的“吃水線”,又稱“載重線”,其中標有W的是北大西洋“載重線”,標有S的是印度洋“載重線”。若此遠洋輪船在海面航行時的排水量為1×106kg,g取10N/kg,則遠洋輪船此時受到的浮力為   N;當該遠洋輪船從北大西洋駛向印度洋時,遠洋輪船在北大西洋受到的浮力F1   (填“大于”“等于”或“小于”,下同)在印度洋受到的浮力F2;北大西洋的海水密度ρ1   印度洋的海水密度ρ2。
25.(2024·義烏模擬)某學習小組同學用一重為5牛的物體、彈簧測力計、溢水杯等器材驗證“阿基米德原理”實驗:
(1)將溢水杯裝滿水,當物體一半體積浸入水中時,物體受到的浮力   (選題“大于”、“等于”或“小于”)物體排開液體的重力;
(2)如圖,當物體浸沒在水中并靜止時,彈簧測力計的讀數(shù)為2牛,物體下表面與上表面受到的壓力差為   牛。
26.(2024·嵊州模擬)我國自主研發(fā)的“極目一號”Ⅲ型浮空艇(如圖),最高升空可達9050米,創(chuàng)造了浮空艇大氣科學觀測海拔最高的世界紀錄。(空氣密度隨海拔升高而減小)
(1)上升的過程中,浮空艇受到的大氣壓強   。(選填“變大”、“不變”或“變小”)
(2) 浮空艇在海拔4300m處(空氣密度約為0.8kg/m3), 體積為9000m3,此時浮空艇受到空氣的浮力約為   牛。
27.(2024·舟山模擬)小南同學學習了浮力的有關(guān)知識后,制作了一臺浮力秤,可方便地稱量物體的質(zhì)量,其構(gòu)造如圖甲所示。已知小筒底面積為,小筒和秤盤總重0.8N。
(1)如圖甲,當秤盤上不放物體時,應在小筒A處標出該浮力秤的   刻度;
(2)如圖乙,在秤盤上放一物體后,小筒浸入水中的深度為0.2米,則該物體的質(zhì)量為   。(g=10牛/千克)
28.(2024·浙江模擬)魔法水母是一款受孩子喜愛的玩具,將魔法水母放人注水的礦泉水瓶中,旋緊瓶蓋后,可通過調(diào)整握塑料瓶的松緊來控制魔法水母的上浮、下沉及懸浮。
(1)魔法水母懸浮在水中時,浮力   重力(選填“大于”“等于”或“小于”);
(2)某款魔法水母實現(xiàn)上浮和下沉的原理與潛水艇的原理相同。其原理是靠改變   來實現(xiàn)浮沉。
29.兩個容器中分別盛有甲、乙兩種不同的液體,體積相等、質(zhì)量不同的A、B兩個實心小球在甲、乙液體中靜止時的情況如圖所示。小球A在甲液體中受到的浮力   (填“大于”“小于”或“等于”,下同)在乙液體中授到的浮力,甲液體的密度   乙液體的密度,小球A的質(zhì)量   小球的質(zhì)量。
30.(2024九下·溫州開學考)如圖是小明制作的簡易蒸汽船模型。將盛有一定量水的銅制容器安裝在“船體”上,用蠟燭對銅制容器底部加熱,一段時間后銅管向右噴蒸汽,“蒸汽船”向左行駛。
(1)“蒸汽船”行駛時,銅管口沖出“白氣”。“白氣”是銅制容器內(nèi)水受熱后產(chǎn)生的水蒸氣發(fā)生了   后形成的。(填物態(tài)變化)
(2)行駛一段時間后,“蒸汽船”受到水的浮力   。(填“增大”、“減小”或“不變”)
31.將一底面積為0.01 m2的長方體木塊用細線拴在一個空容器的底部,然后向容器中級慢加水直到木塊上表面與液面相平,如圖甲所示,在此整個過程中,木塊底部受到水的壓強隨容器中水的深度的變化如圖乙所示,則木塊所受到的最大浮力為    N,木塊的重力為   N,細線對木塊的最大拉力為   N.(g取10 N/kg)
32.(2024八上·慈溪期末)2022年5月15日,我國自主研發(fā)的“極目二號”Ⅲ型浮空艇從科考基地上升到海拔9032米,創(chuàng)造了大氣科學觀測世界紀錄。
(1)上升過程中,以地面為參照物,浮空艇是   (填“靜止”或“運動”)的。
(2)該浮空艇是軟式飛艇,上升過程中需通過調(diào)整氣囊中的氣壓來保持形狀和體積不變。上升過程中,該艇受到的浮力   (填“增大”、“減小”或“不變”)。
三、實驗探究題
33.(2024八下·奉化期末)植物生命活動調(diào)節(jié)的基本形式是激素調(diào)節(jié),請分析回答。
甲 乙
(1)不同濃度的生長素類似物對植物生長有促進或抑制作用,如圖甲為農(nóng)科院專家的研究結(jié)果,其中曲線Ⅰ代表了雙子葉植物,曲線Ⅱ代表了單子葉植物。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,用一定濃度的生長素類似物作為除草劑,可以除去單子葉農(nóng)作物田間的雙子葉雜草,則可選用   (填字母)點所對應濃度的生長素類似物作為除草劑。
(2)為研究細胞分裂素對植物側(cè)芽生長的影響,實驗小組將大小相近的同種植物分為①、②、③三組,分別進行不同的處理,實驗結(jié)果如圖乙所示。根據(jù)圖中的①、③組所示結(jié)果進行比較,可得出結(jié)論:   。根據(jù)圖中的   兩組所示結(jié)果進行比較,可得出細胞分裂素能在一定程度上緩解頂芽對側(cè)芽的影響。
34.(2024八下·奉化期末)甲鈷胺是維生素B12衍生物。為了研究甲鈷胺對受損神經(jīng)結(jié)構(gòu)和功能恢復的影響,某研究小組選取30只神經(jīng)受到相同損傷的實驗鼠。將實驗鼠隨機分成3組,每天分別定時注射1次不同濃度的甲鈷胺溶液。8周后,測量切面愈合處神經(jīng)髓鞘橫截面積和髓鞘壁厚度,以及神經(jīng)沖動傳導速度,獲得如下表所示數(shù)據(jù)。請回答問題:
組別 實驗處理 實驗結(jié)果
髓鞘橫截面積(mm2) 髓鞘壁厚度(mm) 神經(jīng)沖動傳導速度(m/s)
A組 60μg/mL的甲鈷胺 13.3 1.1 30
B組 20μg/mL的甲鈷胺 9.5 0.8 25
C組 ① 5.7 0.6 20
(1)為了形成對照,C組大鼠注射的①應為   。
(2)實驗中每組大鼠的實驗數(shù)據(jù)需要求平均值,目的是   。
(3)根據(jù)實驗結(jié)果,可得出一定濃度范圍內(nèi)的甲鈷胺溶液可以   。
35.(2024八下·嘉興期末)為了探究溫度對植物光合作用的影響,小嘉進行了如下實驗:
【步驟】①選擇生長狀況一致的某種植物,隨機平均分成甲、乙、丙、丁、戊五組;
②將五組植物分別放置在溫度為20℃、25℃、30℃、35℃、40℃的環(huán)境中,其他環(huán)境條件相
同且適宜;
③用儀器分別測定每組的光合作用速率(用CO2吸收量的相對值表示)。
【結(jié)果】
組別 甲組 乙組 丙組 丁組 戊組
溫度 20℃ 25℃ 30℃ 35℃ 40℃
CO2吸收量相對值 18.2 20.3 23.6 18.9 -1.3
(1)二氧化碳吸收量的相對值越大說明植物光合作用的速率越   。
(2)根據(jù)實驗結(jié)果,可得出的結(jié)論是   。
(3)戊組實驗CO2吸收量的相對值為負值,原因是   。
36.(2024八下·鄞州期末)腎上腺素和藥物“心得安”都可以影響心理活動,從而影響動物的代謝水平。研究人員用腎上腺素和“心得安”進行了如下實驗。
【實驗目的】探究“心得安”和腎上腺素對小白鼠代謝水平的影響。
【實驗材料】小白鼠若干只,腎上腺素,“心得安”,生理鹽水,注射器,檢測耗氧量的裝置。
組別 心得安 腎上腺素 耗氧量(×103mL)
A +   1.7
B   + 2.5
C + + 2.1
D     2.0
【實驗步驟】
①用生理鹽水配制一定濃度的腎上腺素和“心得安”劑。
②選出大小、生長狀況相同的小白鼠20只,平均分成4組,A、B、C組小白鼠按表所示注射等量藥劑(用+表示),D組為對照組。
③將小白鼠分別置入檢測耗氧量的裝置中,將裝置放在相同環(huán)境中,10分鐘后記錄每只小白鼠的耗氧量并求出各組的平均值,結(jié)果如表所示。
(1)研究人員通過   來比較“心得安”和腎上腺素對小白鼠代謝水平的影響。
(2)D組作為對照組應注射   。
(3)實驗表明,“心得安”對動物代謝水平具有   (填“促進”“抑制”或“無”)作用,因此“心得安”對腎上腺和甲狀腺功能亢進的患者都有很好的療效。
37.(2024八上·諸暨月考)某校同學在學習“探究浮力大小的相關(guān)因素”這節(jié)課后,小組反復討論,改進了老師的實驗,改進后的實驗裝置如圖所示:其中A、B是彈簧測力計,C為重物,D為薄塑料袋(質(zhì)量不計),E是用廢棄的大號飲料瓶、帶孔橡皮塞以及彎曲玻璃管自制的溢水杯,杯中加入紅色的水,F(xiàn)是可升降平臺,G為鐵架臺。
(1)實驗前,在選擇A、B兩個彈簧測力計時,小組同學經(jīng)過簡單的討論后,認為應選擇規(guī)格   (選填“相同”或“不相同”)的彈簧測力計。
(2)實驗中,同學們逐漸調(diào)高平臺F,使重物浸入水中的體積越來越大,觀察到彈簧測力計A的示數(shù)   ,彈簧測力計B的示數(shù)   (均選填“增大”“減小”或“不變”)。比較彈簧測力計A的示數(shù)變化量ΔFA和彈簧測力計B的示數(shù)變化量ΔFB,它們的大小關(guān)系是ΔFA   ΔFB(選填“>”“<”或“=”)。
(3)通過分析,你認為改進后的裝置優(yōu)點是什么?   (寫出一條即可)。
38.(2024八上·期末)資料顯示:牛奶中摻水量越多,牛奶密度越小。小科想通過測定密度來比較兩種牛奶品質(zhì)的優(yōu)劣,他自制了一個可測液體密度的“浮標”——在竹筷下面纏繞一些鐵絲,如圖甲所示。
(1)純牛奶是   (填“純凈物”或“混合物”)。
(2)分別將“浮標”浸入 A、B兩種牛奶中,待靜止后,筷子上與液面相平的位置分別標記為 A 和 B,如圖乙所示。比較標線A和B的上下位置,可知A、B牛奶的密度關(guān)系為ρA   (填“>”“<”或“=”)ρB,由此可知A、B牛奶品質(zhì)的優(yōu)劣。
(3)在實際測量過程中,發(fā)現(xiàn)“浮標”桿上的兩條標記線靠得很近,為了更易區(qū)分,請你提出一條改進“浮標”的建議:   。
39.(2024八上·臨平期末)學習了浮力的相關(guān)知識后,某項目學習小組制作了一款能測量液體密度的密度秤。
【制作材料】彈簧測力計(量程5N)、金屬塊(重為4N,體積為100cm3)、燒杯、細線等
【使用方法】
①將彈簧測力計的刻度盤上的數(shù)值改為對應的的液體密度值。
②將金屬塊掛在彈簧測力計上,緩慢勻速浸沒在待測液體中。靜止后,彈簧測力計指針所指的數(shù)值就是待測液體的密度。
請結(jié)合所學知識,回答下列問題。
(1)該密度秤的零刻度(液體密度為0g/cm3)應標在   N處;將對應力的示數(shù)改為密度示數(shù)后,該密度秤分度值為   g/cm3。
(2)若將金屬塊浸在某液體中(金屬塊不碰底),靜止后指針對準原測力計面板上F=3N處(圖乙),通過計算確定,此時密度計上對應標注的液體密度為   g/cm3;
(3)若將金屬塊換成小金屬塊(重為2N,體積為40cm3),則制作的密度秤的量程如何變化?   
四、解答題
40.(2023八上·婺城期末)竹筏漂流是許多地區(qū)的旅游項目之一。現(xiàn)有一個用10根完全相同的竹子制作而成的竹筏,每根竹子質(zhì)量為8kg,體積為0.1m3,忽略制作竹筏所使用繩子的質(zhì)量和體積。計算(g=10N/kg):
(1)不載人時,竹筏漂浮于水面受到的浮力是   牛。
(2)不載人時,竹筏浸入水中的體積為多大?
(3)為安全起見,竹筏最多能有一半體積浸入水中,若竹筏上每人的平均體重為500N,則該竹筏最多能載幾人?
41.(2024八上·衢州期末)小樂想制作一個浮力秤,他找來一個瓶身為圓柱體的空飲料瓶(圖中零刻度線以上部分為圓柱體),剪掉瓶底,旋緊瓶蓋,在瓶蓋上系一塊質(zhì)量適當?shù)氖瘔K,然后將其倒置在水桶里,即制成浮力秤。使用時,只要把被測物體投入瓶中,從水面所對的刻度就可以直接讀出被測物體的質(zhì)量。
(1)石塊的作用是   。
(2)浮力秤如圖樣式。當秤上不放其他物體時,瓶身與水面齊平時標為浮力秤的0刻度。若浮力秤圓柱狀部分的橫截面積為50厘米2,請計算圖中刻度4右邊對應的質(zhì)量應標上多少克?(請寫出計算過程)
42.如圖所示,一木塊上面放一塊實心鐵塊 A,木塊頂部剛好與水面相齊,在同樣的木塊下面掛另一實心鐵塊B,木塊也剛好全部浸人水中,則A、B兩鐵塊的體積比為多少? (ρ鐵=7.9×103kg/m3)
43.在一個足夠深的容器內(nèi)有一定量的水,將一個長為10cm、底面積為50cm2的圓柱形實心塑料塊掛于彈簧測力計下,當塑料塊底面剛好接觸水面時,彈簧測力計的示數(shù)為4 N,如圖甲所示。已知彈簧的伸長量與受到的拉力成正比,彈簧受到1 N的拉力時伸長1 cm,g取10 N/kg.若往容器內(nèi)緩慢加水,當所加水的體積為1400 cm3時,彈簧測力計示數(shù)恰好為零。此過程中水面升高的高度△H與所加水的體積V的美系如圖乙所示。根據(jù)以上信息可求:
(1)容器的橫截面積。
(2)塑料塊的密度。
(3)彈簧測力計的示數(shù)為1N時,水面升高的高度。
44.某同學學習了浮力的有關(guān)知識后,制作了一臺浮力秤,可方便地稱量物體的質(zhì)量,其構(gòu)造如圖甲所示。已知小筒底面積為0.001m2,小筒和秤盤總重為0.6 N
(1)如圖甲所示。當秤盤上不放物體時,小筒受弱的浮力是   N.
(2)如圖甲所示,當秤盤上不放物體時,應在小筒A處標出該浮力秤的   刻度。
(3)如圖乙所示,在科盤上放一物體后,小筒浸入水中的深度h為0.1 m,則該物體的質(zhì)量為   kg。(g取10 N/kg)
45.(2024八上·嘉興期末)小嘉同學利用假期參觀酒廠,了解到白酒釀制和相關(guān)工藝流程、并知道了白酒“度數(shù)”的含義,于是決定和同學一起通過項目化學習,制作一個基于密度計原理測量白酒度數(shù)的儀器。(白酒的“度數(shù)”不是質(zhì)量分數(shù),而是體積分數(shù),例如53°的白酒表示20℃時,100mL白酒中含有53mL酒精。)
(1)如圖所示為該項目化學習小組制作的測量白酒“度數(shù)”的儀器,制作時發(fā)現(xiàn)儀器不能豎直漂浮在液體中,可采用的方法是   。
(2)已知該儀器的總體積為30cm3,若把它置于70°白酒中依然能漂浮于液面,則它的質(zhì)量不能大于多少克?
附:20℃時白酒“度數(shù)”與密度對照表
白酒的度數(shù)V/V
密度 0.951 0.924 0.905 0.898 0.886
(3)標刻度時,須先將它置于水中,待該儀器穩(wěn)定后,水面與A處相平,此時A處應標注的刻度為   (選填“0”或“1.0”)。
46.(2024八上·武義期末)如圖是小科自制的一支密度計。取一根兩端開口、粗細均勻的塑料管MN,塑料管長為30cm,質(zhì)量m1為4g,塑料管橫截面的外圓面積S為1.2cm2;在N端放入一些鐵屑,并用橡皮泥封口防止漏水,鐵屑和橡皮泥的總質(zhì)量m2為20g,再在塑料管外壁標上刻度線和刻度值,密度計就完成制作。如圖乙所示,當密度計豎直漂浮在待測液體中時,液面所對應的刻度值就是待測液體的密度大小。請解答:
(1)一端放入鐵屑的目的是確保該密度計能   ;
(2)該密度計豎直漂浮在水中時,受到的浮力大小及浸入水中的深度分別是多少?
47.(2024八上·鄞州期末)某同學對一個金屬塊進行了兩次測量:第一次如圖甲所示,用細線系住金屬塊掛在彈簧測力計上,彈簧測力計的讀數(shù)為2.7N。第二次如圖乙所示,讓金屬塊浸沒在盛水的燒杯中,彈簧測力計的讀數(shù)為1.7N。請回答下列問題:(g取10N/kg)
(1)求金屬塊受到的浮力。
(2)求金屬塊的體積。
(3)結(jié)合下表所列的金屬密度,通過計算判斷金屬塊是何種金屬。
金屬 金 銅 鐵 鋁
密度(克/厘米3) 19.3 8.9 7.8 2.7
48.(2024八上·拱墅期末)在學習物體的浮沉條件時,小李做了一個觀察雞蛋懸浮的實驗,其主要操作步驟如下:如圖所示,先在水平桌面上放置一個大錐形瓶,向瓶中裝滿水,再取一個雞蛋,稱得其質(zhì)量為55g,將它輕輕放入水中,發(fā)現(xiàn)雞蛋沉至容器底部,此時用溢水杯接收溢出的水,稱得的溢出水的質(zhì)量為50g,然后,向瓶中溶解食
鹽直到雞蛋恰好懸浮起來為止。
(1)容器中放入雞蛋后,水對容器底部的壓強如何變化?   (選填增大、不變或減小)
(2)雞蛋沉至容器底部時,所受到的浮力為多少?   
(3)當雞蛋恰好懸浮起來時,雞蛋所受到的浮力又為多少?此時鹽水的密度是多少?(列式計算)   
49.(2020八上·黃巖期中)如圖所示,一體積為10 3m3的立方體木塊,在水中靜止時,剛好有四分之一露出水面,g取10N/kg.求:
(1)木塊受到的浮力;
(2)木塊的質(zhì)量;
(3)若用手將木塊緩慢壓入水中,當木塊浸沒在水中時,手對木塊的壓力。
50.(2021八上·義烏期中)如圖甲所示,長方體金屬塊在細繩豎直向上拉力作用下從水中開始一直豎直向上做勻速直線運動,上升到離水面一定的高度處。如圖乙是繩子拉力F隨時間t變化的圖像。根據(jù)圖像信息,求:(g取10N/kg)
(1)金屬塊的質(zhì)量。
(2)金屬塊在水中受到的最大浮力。
(3)金屬塊的密度。
51.(2023八上·浙江省臺州市臨海期中) 中國海軍裝備最先進的戰(zhàn)略核潛艇,它有先進可靠的新型核反應堆,具有高航速、低噪音的性能,它作為中國海軍戰(zhàn)略核威懾力量的重要組成部分,為保障國家安全,會不定期進行戰(zhàn)略巡航。下表是核潛艇的部分性能參數(shù)(設(shè)海水與水的密度相同)。請回答:
水下排水量/噸 11500 水下最大航速/節(jié) 36
水面排水量/噸 9000 水下巡航速度節(jié) 20
艇長/米 135 最大潛深/米 350
艇寬/米 13 1節(jié)≈0.5米秒
(1)核潛艇在水下航行時,所受浮力是多少
(2)當核潛艇以表中的排水量在水面航行時,浸入水中的體積是多少
52.(2023八上·平湖期末) 在彈簧測力計下掛一圓柱體(如圖甲),從盛水的燒杯上方某一高度緩慢下降,圓柱體浸沒后繼續(xù)下降,直到圓柱體底面與燒杯底部接觸為止。如圖乙所示是圓柱體下降過程中彈簧測力計讀數(shù)F隨圓柱體下降高度h變化的圖象。求:(g取值10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,在此過程中水面上升高度可忽略不計)
(1)完全浸沒時,圓柱體受到的浮力是多大?
(2)圓柱體的密度是多少?
(3)該圓柱體的底面積為多少?
53.(2023八上·紹興期末)小明取一根飲料吸管,將一些銅絲從吸管的下端塞入作為配重,并用石蠟將吸管的下端封起來,初步做成一支密度計。為了給密度計標上刻度,他用刻度尺測出密度計的長度為L,然后將密度計放入水中,測出密度計露出水面的高度為;小明將該密度計放入待測液體中,密度計露出該液體表面的高度為,如圖1所示。
圖1 圖2
(1)已知水的密度為ρ水,利用測量的物理量和ρ水計算待測液體的密度,請寫出待測液體密度的表達式:   。
(2)若將做成的密度計放入密度為0.9g/cm3的植物油中,靜止時,液面可能在圖2中   (選填“A”或“B”)處。
(3)小紅也用吸管制作了密度計,他發(fā)現(xiàn)密度計相鄰兩刻度線之間的距離太小,導致用此密度計測量液體密度時誤差較大,為此同學們提出了如下改進方案,其中可行的是____。(選填選項前的字母)
A.換大的容器盛放液體做實驗 B.換細的吸管制作密度計
C.換稍長的吸管制作密度計 D.適當減小密度計的配重
54.(2023八上·浙江月考)半潛船通過壓水艙的吸水和排水,實現(xiàn)其上浮和半潛(甲板潛入水中)。現(xiàn)有一艘半潛船,前去執(zhí)行運輸一艘受損船舶的任務(wù)。(ρ海水=1.0×103千克/米3)
(1)如圖甲所示,當該半潛船不裝貨物時排開水的體積為4×104米3,求該半潛船的質(zhì)量。
(2)如圖乙所示,當壓水艙吸水時可實現(xiàn)半潛。如圖丙所示,將質(zhì)量為4.7×104噸的受損船舶移動到半潛船甲板上后,半潛船通過排水上浮,當半潛船浸入海水中的體積為9×104米3時,甲板完全露出水面,求此時半潛船中剩余水的重力。
55.(2023八上·浙江月考)如圖是小明自制的溫度計,當外界溫度變化時,浮標與液面交界處的刻度就代表環(huán)境的溫度。容器內(nèi)裝有硝酸鉀溶液,底部還有未溶解的硝酸鉀晶體,浮標漂浮在溶液中。小明在不同溫度下標定刻度A、B,請結(jié)合下表和所學知識,比較A、B點對應的溫度示數(shù)高低,并說明理由。(不考慮容器中水的蒸發(fā))
溫度/℃ 0 20 40 60 80
溶解度/克 13.3 31.6 63.9 110 169
飽和溶液密度/克·厘米-3 1.027 1.056 1.086 1.116 1.186
56.(2023八上·蕭山月考)如圖所示,在一個裝滿水的容器中,輕質(zhì)彈簧的一端連著小球,另一端固定在容器底部。已知小球的體積是500cm3,小球靜止時受到彈簧對它的作用力為4N。
則:
(1)此時小球受到的浮力為多少?
(2)如果剪斷彈簧后,請分析小球的運動情況,并計算再次靜止后小球受到的浮力是多少?
57.(2023八上·蕭山月考)如圖甲所示,一個體積是0.8dm3的立方體木塊,下面用一段細線與木塊相連,細線另一端固定在容器底(容器高比細線與木塊邊長之和大得多)。現(xiàn)向容器中慢慢加水,直到細線拉直,如圖乙所示。若細線的拉力用F表示,倒入容器中水的深度用h表示(g=10N/kg)。
(1)圖丙中的A點對應木塊在水中的位置是處于   狀態(tài)。
(2)該木塊浸沒在水中所受的浮力為多少牛頓?
(3)該木塊的密度為多少?
(4)請在丁圖中作此過程中木塊所受浮力F浮隨水的深度h變化的大致圖象。
58.(2023八上·長興月考)下表為硫酸密度與硫酸溶液中的溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)對照表(20℃)
密度(g/mL) 1.01 1.07 1.14 1.22 1.30 1.40 1.50 1.61 1.73 1.81 1.84
質(zhì)量分數(shù)(%) 1 10 20 30 40 50 60 70 80 90 98
有一物塊A,其體積為500cm3,密度為1.30g/cm3。一只容器中盛有某硫酸溶液5kg,將物塊A放入該溶液中靜止后如圖所示,此時物塊A有的體積露出液面。
(1)求物塊A靜止時受到的浮力大小?
(2)求這種硫酸溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)是多少?
(3)要使物塊A全部浸入溶液中,至少需要往容器中加水多少千克?(容器足夠大,加水后溶液不溢出。)
59.(2023八上·鹿城期末)某工廠在裝配一件設(shè)備時,不小心把一個精密空心小球掉到一個又深、又小的堅固的水泥小洞中,用各種工具都取不出來。已知該小球的密度為1.60g/cm3,有人提出往小洞中倒入某種溶液使小球浮起。現(xiàn)有兩種物質(zhì)的溶解度數(shù)據(jù)(注:溶液體積可認為近似等于水的體積):
物質(zhì) 溶解度/g
20℃ 40℃ 60℃ 80℃ 100℃
硝酸鉀 31.6 64.0 110.0 169.0 246.0
氯化鉀 34.0 40.0 45.0 51.1 56.7
(1)理論上可用上表中   物質(zhì)配制成溶液倒入小洞中使小球浮起。
(2)配制的溶液溫度至少應保持   ℃以上。在以上計算所得的最低溫度時,該飽和溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是   。
(3)小球取出后,擦干,用天平稱得其質(zhì)量為8.0g。若把此球投入水中,則靜止時所受浮力為多大?
60.(2023八上·瑞安月考)中國海軍裝備最先進的戰(zhàn)略核潛艇(如圖甲),它有先進可靠的新型核反應堆,具有高航速、低噪音的性能,成為中國海軍戰(zhàn)略核威懾力量的重要組成部分。如圖是小科同學制作的一個潛水艇模型,該潛水艇模型體積550cm3,開始放在水中時會漂浮在水面上,當用注射器將模型中的水艙內(nèi)的空氣抽出,水會被吸入水艙,潛水艇模型就會下沉。(水密度為1.0×103kg/m3,取g=10N/kg)。求:
(1)該潛水艇模型是靠   實現(xiàn)上浮和下沉的;
(2)該潛水艇模型懸浮時,潛水艇受到的浮力是多少?
(3)潛水艇模型從漂浮到勻速下潛所受浮力如圖丙所示。當潛水艇勻速下潛時吸入水質(zhì)量是多少?
答案解析部分
1.【答案】C
【知識點】科學探究的基本環(huán)節(jié)
【解析】【分析】本實驗的變量是由無光和陰暗與潮濕兩個變量。設(shè)計探究實驗,常用到對照實驗的設(shè)計,要注意惟一變量即所要探究的條件。
【解答】探究光對蚯蚓影響的實驗,提出問題:光會影響蚯蚓的分布嗎 作出假設(shè):假設(shè)是對問題肯定或否定的解答,根據(jù)她提出的問題作出假設(shè):光會影響蚯蚓的分布,AB正確:
設(shè)置變量時有兩個變量,有無光和潮濕與干燥,因此不能得出結(jié)論,C錯誤;
實驗對象:10條大小相似的健康蚯蚓,D正確。
故選C。
2.【答案】D
【知識點】科學探究的基本環(huán)節(jié);科學探究觀察工具
【解析】【分析】 彈簧測力計是一種測力的大小的工具,運用于物理力學,主要由彈簧、掛鉤、刻度板構(gòu)成。其在使用前和使用中要注意一些事項。 在彈簧的彈性限度內(nèi),彈簧受力與彈性形變大小成正比。首先任何測量都是將某一個物理量與標準(即單位)比較的過程,力的測量就是將力的作用效果與已知力的作用效果比較的過程。
【解答】A. 用放大鏡觀察細小的物體,細菌的結(jié)構(gòu)屬于微小的物體,無法用放大鏡觀察,A錯誤;
B. 用放大鏡觀察子房的結(jié)構(gòu),顯微鏡只能觀察微小的物體,B錯誤;
C. 圓形光源屬于點光源,探究凸透鏡成像規(guī)律應該用平行光源,C錯誤;
D. 用彈簧測力計測量物體的重力,D正確;
故答案為:D
3.【答案】D
【知識點】阿基米德原理;浮力大小的計算
【解析】【分析】當構(gòu)件完全淹沒時的高度則為構(gòu)件的邊長;利用體積公式求出其體積,根據(jù)圖中可知構(gòu)件完全浸沒時的拉力,先分析構(gòu)件下沉過程中,排開水的體積變大,因此構(gòu)件受到的浮力變大,當構(gòu)件排開水的體積不變時,構(gòu)件受到的浮力也不再改變。
【解答】A.根據(jù)題意知道,構(gòu)件在浸入水中的過程是排開的水的體積變大,浮力逐漸變大;當構(gòu)件浸沒后排開水的體積不變,則浮力不變,所以,浮力F1隨h變化的圖線是圖乙中的②,故A錯誤;
B.由乙圖知道,當構(gòu)件完全淹沒時的高度為2m,即正方體構(gòu)件邊長為2m,故B錯誤;
C.由乙圖知道,當構(gòu)件完全淹沒時受到的浮力小于1.2×105 N,故C錯誤;
D.由于正方體構(gòu)件邊長為2m,所以,構(gòu)件的體積等于完全淹沒時的排水體積,當構(gòu)件完全淹沒時,鋼繩拉力F2= 1.2×105 N;
故答案為:D。
4.【答案】B
【知識點】阿基米德原理;浮力的變化
【解析】【分析】如圖所示和將鐵塊取下放入試管中,兩種情況均為漂浮,并且總重不變,根據(jù)物體的漂浮條件得出兩種情況下受到的水的浮力不變,根據(jù)阿基米德原理知道排開水的體積不變,水深不變。
【解答】AC.因小鐵塊和試管的總重力不變,由①②可知整體受到的浮力(或總浮力)相等,由可知,兩種情況下排開水的總體積相等,則水的深度不變; 故AC錯誤;
B.因為,即試管所受到的浮力變大,所以試管排開水的體積變大了,也就是試管下沉了一些,由可知,試管底部受到液體的壓強變大,故B正確。
D.如圖所示,把小鐵塊和試管看做整體,整體漂浮,則整體受到的浮力

將鐵塊取下放入試管中,整體漂浮,則試管受到的浮力

由①②可知,,即試管所受到的浮力變大,故D錯誤;
故答案為:B。
5.【答案】D
【知識點】液體的壓強;浮力產(chǎn)生的原因;浮力的變化
【解析】【分析】 勻速下潛 是一種平衡狀態(tài),浮力與重力相等,排開海水的體積不變,海水密度不變,浮力大小不變。
【解答】A、在“奮斗者”號潛水器勻速下潛過程中,處于平衡狀態(tài),所受的浮力等于自身的重力,故A錯誤;
B、潛水器在下潛的過程中,深度增加,潛水器受到海水的壓強變大,故B錯誤;
C、潛水器浸沒海水中后繼續(xù)下潛過程中,排開海水的體積不變,海水密度不變,由阿基米德原理可知,潛水器受到的浮力不變,故C錯誤;
D、潛水器在下潛的過程中,由阿基米德原理可知受到的浮力等于排開海水的重力,故D正確。
故答案為:D。
6.【答案】D
【知識點】阿基米德原理
【解析】【分析】根據(jù)阿基米德實驗原理進行分析,熟練掌握每個步驟,以及每一步要測量的對象是解題關(guān)鍵
【解答】A、金屬塊a浸沒在水中時,根據(jù)稱重法測浮力可知受到浮力的大小為F浮=G-F=1.6N-1.0N=0.6N,故A錯誤;
B、根據(jù)甲、乙可知,物體浸在液體的體積不同,排開的液體的體積不同,所以可以探究浮力的大小與物體排開液體體積的關(guān)系,故B錯誤;
C、根據(jù)乙、丙可知,物體的重力相同、物體的密度不同、物體的體積不同,浸沒在同種液體中時排開的液體的體積不同,測力計示數(shù)不同,探究浮力與密度關(guān)系時,需要控制物體的體積相同(排開液體的體積相同),物體的密度不同,故C錯誤;
D、根據(jù)丙、丁可知,同一個物體浸沒在不同液體中,排開的液體的體積相同,液體的密度不同,所以可以探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系,故D正確。
故答案為:D。
7.【答案】C
【知識點】阿基米德原理;物體的浮沉條件及其應用;浮力的變化
【解析】【分析】 標準大氣壓是在標準大氣條件下海平面的氣壓,其值為101.325kPa,是壓強的單位,記作atm。 1標準大氣壓=760mm汞柱=76cm汞柱=10.336m水柱=1.01325×105Pa=101325 N/㎡;在計算中通常為 1標準大氣壓=1.01×105 N/㎡。
【解答】管內(nèi)氣體的壓強等于大氣壓與高度為 H的液體產(chǎn)生的壓強和,即p內(nèi)=ρ液gH+P大氣壓;由于塑料管受到豎直向下的壓力 F 等于管內(nèi)氣體向上的壓力與大氣壓力之差,故有 p內(nèi) S=F+p大氣壓S,化簡得 因此管內(nèi)、外液面的高度差 H的大小與力 F 的大小、液體的密度和管子的面積(管子的半徑)有關(guān),與大氣壓的大小無關(guān)。
故答案為:C
8.【答案】A
【知識點】阿基米德原理;物體的浮沉條件及其應用;浮力的變化
【解析】【分析】浸在液體中的物體會受到向上的浮力,浮力的大小等于物體排開的液體所受到的重力,這就是有名的阿基米德原理;
【解答】 實心的銅球和鋁球,它們的質(zhì)量相同, 因為銅球的密度比鋁球大,所以銅球的體積比鋁球小, 如果把它們?nèi)堪慈胨校麄兌紩拿芏榷急人螅远紩鲁粒^阿基米德原理可知,液體的密度相同,銅球排開的液體的體積小,所以浮力小;
故答案為:A
9.【答案】B
【知識點】浮力產(chǎn)生的原因;阿基米德原理;浮力大小的計算;物體的浮沉條件及其應用;浮力的變化
【解析】【分析】 浮沉條件指的是浸沒在液體中的物體,受到兩個力:豎直向下的重力和豎直向上的浮力,這兩個力的大小決定了物體在液體中的運動狀態(tài)。根據(jù)物體所受浮力與重力的大小的不同,物體的浮沉存在三種情況。條件:下沉:ρ物>ρ液,G物>F浮 ;懸浮:ρ物=ρ液,G物=F浮 ;上浮:ρ物<ρ液,G物<F浮;漂浮:ρ物<ρ液,G物=F浮 ;沉底:ρ物>ρ液,G物=F浮+F杯底對物的支持力,F(xiàn)浮<G;浸沒在液體中的物體如果它的密度小于液體密度,物體上浮;如果它的密度等于液體的密度,物體懸浮;如果它的密度大于液體的密度,物體下沉。
【解答】物體漂浮時浮力等于重力,下沉時浮力小于重力,所以B正確,D錯誤。 根據(jù)浮沉條件可知,物體密度小于液體密度時漂浮,物體密度大于液體密度時沉底,所以甲的密度比乙小,C錯誤。 由于甲的體積小于乙的體積,所以甲的質(zhì)量比乙小,A 錯誤。
故答案為:B
10.【答案】D
【知識點】阿基米德原理;浮力大小的計算
【解析】【分析】物體懸浮在液體表面,浮力等于重力,青蛙蹲在上面 ,青蛙和冰塊的總重力等于浮力大小。
【解答】 一塊密度為0.4g/cm3.質(zhì)量為220g的木塊浮在水面,木塊體積為550立方厘米, 一只青蛙蹲在上面,木塊的上表面恰好與水面相平 ,則青蛙質(zhì)量等于330g即為0.33kg,故答案為:D。
11.【答案】A
【知識點】阿基米德原理;浮力的變化
【解析】【分析】漂浮浮力等于重力,懸浮,浮力等于重力,沉底浮力小于重力,最終雞蛋完全沉底后,液體密度不變后,浮力大小不變。
【解答】最后雞蛋完全在水中,浮力不變,剛開始,雞蛋漂浮在水面,浮力也不變,綜合圖像分析,只可能選A。故答案為:A。
12.【答案】B
【知識點】阿基米德原理;浮力的變化
【解析】【分析】物體漂浮在液面,浮力等于重力,若將木塊虛線以下的部分截去, 浮力和重力都減小,但浮力減小程度大于重力減小程度。
【解答】 密度均勾的長方體木塊漂浮在水面,浮力等于重力, 若將木塊虛線以下的部分截去 ,浮力減小,所以木塊和水面均下降,而且浮力減小比重力減小更多,應該增大浮力才能再次平衡,所以木塊下降的高度更大,故答案為:B。
13.【答案】A
【知識點】阿基米德原理;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】 當水的溫度降低時, 管內(nèi)封閉有一定量的空氣 ,空氣體積減小,排開液體體積減小,浮力減小。
【解答】空氣體積減小,浮力減小,小于自身重力,所以物體加速下沉,浮力等于重力,才有可能勻速下沉,故答案為:A。
14.【答案】B
【知識點】阿基米德原理;浮力的變化
【解析】【分析】 冰漂浮在一杯濃鹽水中 ,浮力等于重力,冰熔化后體積等于原來排開水的體積。
【解答】 有一塊冰漂浮在一杯濃鹽水,浮力等于重力,浮力等于排開濃鹽水的重力, 冰塊全部熔化,體積為水的體積,水的密度小于濃鹽水,所以水的體積大于冰排開的濃鹽水體積,所以當冰塊全部熔化后,則液面上開。故答案為:B。
15.【答案】C
【知識點】浮力大小的計算;物體的浮沉條件及其應用;浮力的變化
【解析】【分析】漂浮狀態(tài),浮力等于重力。根據(jù)阿基米德原理進行分析,直接將鐵球放在水中,浮力小于重力,排開液體體積減小。
【解答】 一個水槽內(nèi)漂浮著一個放有小鐵球的燒杯,浮力等于燒杯重力加上鐵球重力, 若將小鐵球取出放入水槽里,燒杯仍漂浮在水槽中, 鐵球浮力小于鐵球重力,燒杯重力等于浮力,最終總浮力小于第一次總浮力,所以根據(jù)阿基米德原理,水面下降,故答案為:C。
16.【答案】C
【知識點】阿基米德原理;浮力的變化
【解析】【分析】根據(jù)阿基米德原理以及受力平衡求解,沿虛線將下部分截去, 浮力減少量大于物體重力減少量。
【解答】木塊密度小于水的密度, 沿虛線將下部分截去 ,木塊減小重力小于浮力減少量,浮力減少更多,再次平衡,浮力要增大,所以物塊下冊一些。故答案為:C。
17.【答案】C
【知識點】阿基米德原理;浮力的變化
【解析】【分析】受力平衡,拉力加重力等于浮力,結(jié)合阿基米德原理分析,隨著液體的排出 ,浮力減小,拉力減小。
【解答】A.浮力開始會減小,最后浮力等于重力后,會保持浮力不變,A錯誤;
B.木塊的密度ρ=0.5×103kg/m3 ,邊長為10 cm的正方體 ,拉力最開始為5N,結(jié)合阿基米德原理以及受力平衡可得液體為水,B錯誤;
C.50秒液面下降5cm,每秒下降0.1cm,由于容器底面積為物塊底面積2倍,所以最下面下降0.05cm,物塊處液面即可下降0.1cm,最下面下降0.05cm,抽液機每秒鐘抽出液體的質(zhì)量是10 g ,C正確;
D.第30s時, 拉力為2N,浮力7N,木塊露出液面的高度是3cm,D錯誤;
故答案為:C。
18.【答案】D
【知識點】阿基米德原理;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】靜止狀態(tài),浮力+拉力等于重力,結(jié)合阿基米德原理以及受力平衡進行分析 。
【解答】全部浸沒在水中時,三根細線上的拉力相等, 比較鐵和銅,如果體積相等或者銅體積更大,則銅拉力一定更大,不會拉力相等,同理分析鐵和鋁,所以 V銅19.【答案】D
【知識點】物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】液體壓強與深度有關(guān),深度越大,壓強越大,鴨子處于漂浮狀態(tài),浮力等于重力,結(jié)合阿基米德原理以及受力平衡進行分析 。
【解答】 若把三個缸放到臺秤上稱量 ,液體壓強與深度有關(guān),深度一樣,壓強一樣,對秤的壓力一樣大,所以示數(shù)一樣, 可知它們的質(zhì)量一樣大,故答案為:D。
20.【答案】(1)正比
(2)927
【知識點】認識科學
【解析】【分析】(1)運用控制變量法,控制汽車行駛的速度相同,探究汽車在高速行駛過程中受到的空氣阻力f(也稱風阻)與汽車正面的投影面積S的關(guān)系,根據(jù)表中數(shù)據(jù)得出結(jié)論;
(2)運用控制變量法探究汽車在高速行駛過程中受到的空氣阻力f(也稱風阻)與行駛的速度關(guān)系時,要控制汽車正面的投影面積一定,根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論。
【解答】 (1)由表中數(shù)據(jù)可以看出,當汽車行駛的速度一定時,汽車正面投影面積S增大到2倍時,汽車所受空氣阻力增大到2倍;汽車正面投影面積S增大到3倍時,汽車所受空氣阻力增大到3倍;所以可得出結(jié)論:當汽車行駛的速度一定時,汽車所受空氣阻力與汽車正面的投影面積成正比;
(2)探究汽車在高速行駛過程中受到的空氣阻力f(也稱風阻)與行駛的速度關(guān)系時,要控制汽車正面的投影面積相同;由表中數(shù)據(jù)可以看出,當汽車行駛速度增大到2倍時,汽車所受空氣阻力增大到4倍;當汽車行駛速度增大到4倍時,汽車所受空氣阻力增大到16倍;所以當汽車行駛速度增大到3倍時,汽車所受空氣阻力增大到9倍,所以缺少的數(shù)據(jù)為:103N×9=927N。
21.【答案】=;<;<
【知識點】阿基米德原理;浮力大小的計算
【解析】【分析】橡皮泥的質(zhì)量不變,根據(jù)G=mg分析其重力的變化;根據(jù)物體的浮沉條件分析浮力的大小關(guān)系;根據(jù)阿基米德原理可知物體排開水的體積關(guān)系。
【解答】將橡皮泥揉成圓球與捏成小船形狀相比,橡皮泥的質(zhì)量不變,則重力不變。甲圖中橡皮泥靜止時沉底,受到的浮力小于自身重力,乙圖中橡皮泥漂浮,則受到的浮力等于自身重力,則兩次受到的浮力,根據(jù)可知,兩次排開水的體積。
22.【答案】升溫;增大
【知識點】浮力的變化;溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)及相關(guān)計算
【解析】【分析】排開液體體積越大,說明溶液的密度越小,即溶液中的溶質(zhì)減少,結(jié)合硝酸鉀的溶解度隨著溫度的升高而增大,進行分析解答。
【解答】觀察圖象可知,木塊排開液體的體積減小,說明液體的密度變大,溶解的溶質(zhì)增加;硝酸鉀的溶解度隨溫度的升高而增大,可采取升溫的方法,升溫后硝酸鉀的溶解度增大,溶解的溶質(zhì)增加,溶液的密度增大,可使木塊排開液體的體積變小。隨溫度的升高,溶質(zhì)的質(zhì)量增加,溶劑質(zhì)量不變,硝酸鉀溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)將增大。
23.【答案】(1)變大;(2)2.5N;(3)。
【知識點】密度公式的應用;阿基米德原理;液體壓強計算公式的應用
【解析】【分析】(1)根據(jù)液體壓強的特點解答;
(2)根據(jù)阿基米德原理 計算容器受到的浮力;
(3)根據(jù)阿基米德原理F浮 ' = G排'= ρ水gV排 '計算取出液體后容器受到的浮力,而前后兩次容器受到的浮力差等于取出液體的重力,最后根據(jù)計算液體的密度。
【解答】(3)當從容器中取出100cm3的液體后,
容器受到的浮力為:F浮 ' = G排'= ρ水gV排 ' = ρ水 gsh2 =1.0× 103kg/m3 ×10N/kg ×(0.068m ×25×10-4m2) =1.7N;
由(2)可知未取出100cm3的液體前容器所受浮力為2.5N。
容器兩次受到的浮力差等于從容器中取出的液體受到的重力,
即:G液=F浮-F深 '=2.5N-1.7N=0.8N。
液體的密度為:。
24.【答案】1×107;等于;大于
【知識點】阿基米德原理;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】根據(jù)阿基米德原理即可求出遠洋輪船此時受到的浮力;
當該遠洋輪船從北大西洋駛向印度洋時,根據(jù)漂浮條件即可判斷受到的浮力關(guān)系;
由載重線知道排開海水的體積的大小關(guān)系,再根據(jù)阿基米德原理分析海水密度的大小關(guān)系。
【解答】 若此遠洋輪船在海面航行時,根據(jù)阿基米德原理可知:F浮=G排=m排g=1×106kg×10N/kg=1×107N;
當該遠洋輪船從北大西洋駛向印度洋時,因為輪船漂浮,所以輪船受到的浮力都等于輪船受到的重力G,即:F1=F2;
標有W的是北大西洋“載重線”,標有S的是印度洋“載重線”,由圖可知北大西洋“載重線”在下方,
則輪船排開海水的體積:V排1<V排2,即輪船在北大西洋航行時V排較小,
根據(jù)F浮=ρ液gV排可知北大西洋的海水密度大于印度洋的海水密度,即:ρ1>ρ2。
25.【答案】(1)等于
(2)3
【知識點】浮力產(chǎn)生的原因;阿基米德原理
【解析】【分析】根據(jù)阿基米德原理以及浮力產(chǎn)生的原因進行分析。
【解答】(1)根據(jù)阿基米德原理可知,浮力等于物體排開液體的重力;
(2)浸沒在水中時,浮力等于重力減拉力,即F浮=G-F=5N- 2N = 3N,根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知,
浮力等于物體上下表面壓力差,故壓力差為3N。
26.【答案】(1)變小
(2)72000
【知識點】浮力大小的計算;大氣壓強與高度的關(guān)系
【解析】【分析】大氣壓隨海拔升高而變小,根據(jù)阿基米德原理算出浮空艇受到的浮力。
【解答】(1)大氣壓隨海拔升高而變小,上升的過程中,浮空艇受到的大氣壓強變小;
(2)根據(jù)阿基米德原理可得F浮=0.8x9000x10N=72000N。
27.【答案】(1)0
(2)0.12
【知識點】質(zhì)量及其特性;浮力大小的計算
【解析】【分析】此題根據(jù)浮力的計算公式F浮=ρ液gV排求出浮力,再根據(jù)漂浮時浮力等于重力,可解此題。
【解答】 (1)當秤盤上不放物體時,說明此時稱量為0,因此水面A處應為零刻度;
(2)放上物體后受到的浮力F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.001m2×0.2m=2N
所以物體的重力為G=2N-0.8N=1.2N
物體的質(zhì)量為
答:該物體的質(zhì)量為0.12kg。
28.【答案】(1)等于
(2)自身重力
【知識點】物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】浮力大于重力,物體上浮,浮力小于重力,物體下沉,
【解答】(1) 魔法水母懸浮在水中時, 處于受力平衡狀態(tài),浮力等于重力;
(2) 某款魔法水母實現(xiàn)上浮和下沉的原理與潛水艇的原理相同。其原理是靠改變自身重力來實現(xiàn)浮沉。潛水艇要下沉通過加水增加重力,重力大于浮力, 潛水艇要上浮通過排水減小重力,重力小于浮力。
29.【答案】小于;小于;小于
【知識點】密度公式的應用;阿基米德原理;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】(1)根據(jù)小球A在甲和乙液體中的不同狀態(tài)比較二者液體密度大小和它受到的浮力大小;
(2)根據(jù)A、B小球在乙中的狀態(tài)比較二者密度大小,根據(jù)m=ρV比較二者質(zhì)量大小。
【解答】(1)根據(jù)圖片可知,A在甲液體中下沉,則浮力小于重力;A在乙液體中漂浮,則浮力等于重力。比較可知,A在甲中受到的浮力小于在乙中受到的浮力;
據(jù)圖片可知,A在甲液體中下沉,A的密度大于甲液體的密度;A在乙液體中漂浮,則A的密度小于乙液體的密度。比較可知,甲液體密度小于乙液體密度。
(2)A在乙中漂浮,則A的密度小于乙液體密度;B在乙液體中下沉,則B的密度大于乙液體密度。比較可知,A的密度小于B的密度。二者體積相同,根據(jù)m=ρV可知,A的質(zhì)量小于B的質(zhì)量。
30.【答案】(1)液化
(2)減小
【知識點】液化及液化現(xiàn)象;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】(1)根據(jù)物質(zhì)的初始態(tài)和終末態(tài)確定物態(tài)變化的名稱;
(2)根據(jù)漂浮條件分析解答。
【解答】(1)“白氣”是空氣中的水蒸氣從氣態(tài)變成液態(tài)發(fā)生液化形成的小水珠;
(2)行駛一段時間后,由于水的蒸發(fā),則“蒸汽船”的重力減小。根據(jù)漂浮條件F浮=G可知,蒸汽船受到的浮力減小。
31.【答案】15;9;6
【知識點】阿基米德原理;浮力的變化
【解析】【分析】根據(jù)阿基米德原理原理求解浮力大小,結(jié)合受力平衡列方程求解,拉力大小等于浮力減去重力大小。
【解答】木塊所受到的最大浮力為木塊完全浸沒時浮力,根據(jù)浮力產(chǎn)生原理可得最大浮力等于1500x0.01 N=15N,木塊的重力等于壓強不變圖像對應浮力大小,即為900x0.01 N=9N,細線對木塊的最大拉力為 15N-9N=6N 。
32.【答案】(1)運動
(2)減小
【知識點】參照物及其選擇;浮力的變化
【解析】【分析】一個物體是運動還是靜止,取決于選擇的參照物,參照物不同,物體運動狀態(tài)也不一樣;根據(jù)F浮=ρ空gV排判斷浮力的大小變化。
【解答】(1)上升過程中,以地面為參照物,浮空艇與地面之間發(fā)生了位置的變化,是運動的;
(2)上升過程中,該艇排開的空氣的體積不變,空氣的密度會變小,根據(jù)F浮=ρ空gV排可知,浮空艇受到的浮力減小。
33.【答案】(1)d
(2)在其他條件相同時,頂芽能抑制該植物側(cè)芽的生長;②③
【知識點】科學探究的基本環(huán)節(jié);植物激素
【解析】【分析】 分析曲線圖:甲圖中Ⅰ和Ⅱ曲線代表的生物對生長素的敏感程度不同,其中曲線Ⅱ代表的植物對生長素根敏感;乙圖中①③組的區(qū)別是頂芽的有無,說明頂芽的存在會抑制側(cè)芽的生長;②③組的區(qū)別是細胞分裂素的有無,說明細胞分裂素能在一定程度上緩解頂芽對側(cè)芽的抑制作用。
【解答】(1)由題意得想要既能抑制雙子葉植物的生長,又能促進單子葉植物的生長,在生長素類似物濃度為d的時候符合。
(2)由①③兩組進行比較,符合對照實驗,兩者變量為有無頂芽,結(jié)果是無頂芽情況下比有頂芽情況下側(cè)芽生長更快,可以得出結(jié)論頂芽的存在對側(cè)芽的生長具有抑制作用。而②③組進行對照,可以發(fā)現(xiàn)在保留項芽的前提下,加了細胞分裂素的側(cè)芽生長快,可得出細胞分裂素能在一定程度上緩解頂芽對側(cè)芽的影響。
34.【答案】(1)生理鹽水
(2)減小實驗誤差
(3)促進受損神經(jīng)結(jié)構(gòu)和功能恢復
【知識點】科學探究的基本環(huán)節(jié)
【解析】【分析】實驗變量:也稱自變量,指實驗中由實驗者所操縱的因素或條件。
對照試驗遵循單一變量原則(實驗設(shè)計中僅僅改編實驗中的某一項變量,其它因子不變,在此條件下,觀察、研究該變量對實驗材料和實驗結(jié)果的影響.除了整個實驗過程中欲處理的實驗因素外,其他實驗條件要做到前后一致。)
【解答】(1)對照實驗是指在研究一種條件對研究對象的影響時,所進行的除了這種條件不同,其他條件都相同的實驗.該種不同的條件就是實驗變量。本實驗是為了研究甲鈷胺對受損神經(jīng)結(jié)構(gòu)和功能恢復情況的影響, C作對照組的處理方案是注射不含甲鈷胺的等的生理鹽水。
(2)實驗中進行多次實驗或者多組實驗求平均值,目的是為了減小實驗誤差。
(3)據(jù)表中數(shù)據(jù)得出實驗結(jié)論:在一 定范圍內(nèi),較高劑量的甲鈷胺使神經(jīng)沖動傳導的速度更快,結(jié)合髓鞘的變化可知,甲鈷胺可促進損傷神經(jīng)結(jié)構(gòu)和功能的修復。
35.【答案】(1)越快
(2)其他條件相同時,在20℃~40℃范圍內(nèi),隨著溫度的升高,植物光合作同強度先變大再變小
(3)植物的呼吸作用強于光合作用
【知識點】科學探究的基本環(huán)節(jié);光合作用的原理
【解析】【分析】光合作用是指植綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存能量的有機物,并且釋放出氧氣的過程,植物通過光合作用制造的有機物來構(gòu)建自身的各個組成部分。呼吸作用是指細胞內(nèi)的有機物在氧的參與下被分解成二氧化碳和水,同時釋放出能量的過程。影響光合作用效率的環(huán)境因素有:光照、溫度、二氧化碳的濃度等。
【解答】(1)植物的光合作用是在葉綠體里利用光能把二氧化碳和水合成有機物,釋放氧氣,同時把光能轉(zhuǎn)變成化學能儲存在合成的有機物中的過程,因此,二氧化碳和水是光合作用的原料,二氧化碳吸收量的多少,可以說明光合作用的快慢, 二氧化碳吸收量的相對值越大說明植物光合作用的速率越快。
(2)從圖表可以看出, 其他條件相同時,在20℃~40℃范圍內(nèi),隨著溫度的升高,植物光合作同強度先變大再變小 。光合作用溫度高反而變小的原因是:溫度過高,氣孔關(guān)閉,影響了光合作用。
(3) 實驗CO2吸收量的相對值為正數(shù)時,光合作用大于呼吸作用;實驗CO2吸收量的相對值為零時,光合作用等于呼吸作用;實驗CO2吸收量的相對值為負數(shù)時,呼吸作用大于光合作用。
36.【答案】(1)耗氧量
(2)等量且不加“心得安”和腎上腺素的生理鹽水
(3)抑制
【知識點】科學探究的基本環(huán)節(jié);內(nèi)分泌腺和激素
【解析】【分析】對照實驗是指在研究一種條件對研究對象的影響時,所進行的除了這種條件不同,其他條件都相同的實驗.該種不同的條件就是實驗變量。
實驗變量:也稱自變量,指實驗中由實驗者所操縱的因素或條件。
對照試驗遵循單一變量原則(實驗設(shè)計中僅僅改編實驗中的某一項變量,其它因子不變,在此條件下,觀察、研究該變量對實驗材料和實驗結(jié)果的影響。除了整個實驗過程中欲處理的實驗因素外,其他實驗條件要做到前后一致。)
【解答】(1)從實驗過程和圖表可以看出, 研究人員通過耗氧量來比較“心得安”和腎上腺素對小白鼠代謝水平的影響。
(2)遵循 變量唯一原則,D組不注射任何激素,為了不因溶劑產(chǎn)生影響,應注射等量生理鹽水。
(3)由題可知,單獨注射腎上腺素的小白鼠耗氧量相對D組較多,則腎上腺素對動物代謝水平有促進作用,單獨注射心得安的小白鼠耗氧量相對D組較少,則心得安對動物代謝水平有抑制作用。
37.【答案】(1)相同
(2)減小;增大;=
(3)調(diào)高平臺F,可觀察到物體受到的浮力隨排開液體的體積的增大而增大(或溢水杯中加紅色的水,增加可見度;能同時顯示出物體所受的浮力大小和物體排開的液體的重力大小;彈簧測力計上端有鐵架臺固定,彈簧測力計示數(shù)更加穩(wěn)定;薄塑料袋質(zhì)量不計,彈簧測力計B的示數(shù)直接反映物體所受浮力的大小;合理即可)
【知識點】阿基米德原理
【解析】【分析】規(guī)格相同的彈簧測力計,量程和分度值都相等,一個示數(shù)減小,一個示數(shù)增大,更方便通過兩個測力計刻度的變化判斷物體受到的浮力和排開水的重力的關(guān)系。根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的變化,根據(jù)阿基米德原理判斷兩個測力計示數(shù)變化量的關(guān)系。可從觀察溢出水的體積和測力計示數(shù)的變化的容易程度方面解答。
【解答】(1)在選擇A、B兩個彈簧測力計時,應選擇相同規(guī)格的便于讀數(shù)。
(2)重物浸入水中的體積越來越大時,排開液體的體積變大,根據(jù)F浮=ρ液gV排可知,重物受到的浮力變大,浮力:F浮=G F',彈簧測力計A的示數(shù)F'=G F浮減小;重物浸入水中的體積越來越大時,溢出水的體積變大、溢出水的質(zhì)量變大、溢出水受到的重力變大,彈簧測力計B的示數(shù)增大;根據(jù)阿基米德原理可知,物體所受浮力的大小和排開液體的重力相等,所以彈簧測力計A的示數(shù)變化量ΔFA和彈簧測力計B的示數(shù)變化量ΔFB相等。
(3)改進試驗中,使用可調(diào)節(jié)的平臺,可以形象觀察到物體溢出液體體積的變化;把水變?yōu)榧t色是為了增加可見度。使用鐵架臺是為了固定彈簧秤方便老師講解。
38.【答案】(1)混合物
(2)<
(3)“浮標”的桿做得更細些(或浮標纏繞多一些鐵絲)
【知識點】浮力產(chǎn)生的原因;阿基米德原理;浮力大小的計算;物體的浮沉條件及其應用;浮力的變化
【解析】【分析】物體沉浮條件:ρ物>ρ液,物體下沉 ,G物>F浮;ρ物>ρ液,物體沉底 ,G物=F浮+F支(是下沉的最終穩(wěn)定狀態(tài));ρ物 =ρ液,物體懸浮 ,G物=F浮;ρ物<ρ液,物體上浮,G物<F浮;ρ物<ρ液,物體漂浮,G物=F浮(是上浮的最終穩(wěn)定狀態(tài)) ;故物體在液體中共有漂浮、上浮、懸浮、下沉、沉底五種狀態(tài)。 浮力的定義式為F浮=G排(即物體所受的浮力等于物體處于穩(wěn)定狀態(tài)下所排開液體的重力),計算可用它的推導公式F浮=G排=ρ液gV排(ρ液為液體的密度,單位為kg/m3;g為常數(shù),是重力與質(zhì)量的比值,取g=9.8N/kg,粗略計算時可取10N/kg;V排表示排開液體的體積,單位為m3)。同時,液體的浮力公式也適用于氣體(把ρ液換為ρ氣即可),未做特殊說明時,浮力一般指物體浸沒在液體中所受到豎直向上的力。
【解答】(1) 純牛奶是混合物,是由兩種或兩種以上的物質(zhì)混合在一起;
(2)分別將“浮標”浸入 A、B兩種牛奶中,待靜止后,筷子上與液面相平的位置分別標記為 A 和 B,如圖乙所示。比較標線A和B的上下位置,可知A處排開液體的體積比B大,在都是漂浮狀態(tài),浮力等于重力的情況下,浮力不變,排開的液體的體積越大,液體的密度越小,所以ρA <ρB;
(3)在實際測量過程中,發(fā)現(xiàn)“浮標”桿上的兩條標記線靠得很近,為了更易區(qū)分,請你提出一條改進“浮標”的建議:“浮標”的桿做得更細些(或浮標纏繞多一些鐵絲),做的更細一些,在排開的液體體積相同的情況下,底面積越小,高越長,更好劃分刻度,提高精確度;
故答案為:(1)混合物(2)<(3)“浮標”的桿做得更細些(或浮標纏繞多一些鐵絲)
39.【答案】(1)4;0.2
(2)1
(3)量程變大
【知識點】二力平衡的條件及其應用;阿基米德原理
【解析】【分析】 (1)當物體沒有浸入液體中時,彈簧測力計的示數(shù)為4N,該密度秤的零刻度(液體密度為0)應標在4N處,根據(jù)彈簧測力計是分度值確定最小的浮力,根據(jù)F浮=ρ液gV排算出液體的密度的分度值;
(2)根據(jù)F浮=G-F示判斷出物體浸沒時受到的浮力,根據(jù)F浮2=ρ水gV排算出液體的密度;
(3)根據(jù)彈簧測力計示數(shù)為0時,浮力最大,計算最大浮力和對應的液體密度,并比較兩種情況的最大密度。
【解答】 (1)由圖可知,物體的重力為4N,當物體沒有浸入液體中時,彈簧測力計的示數(shù)為4N,故該密度秤的零刻度(液體密度為0)應標在4N處;彈簧測力計的分度值為0.2N;
物體浸沒時排開液體的體積等于物體的體積,即V排=100cm3=1×10-4m3;
根據(jù)F浮=ρ液gV排可得,
液體的密度:;
(2)物體浸沒在液體中時彈簧測力計的示數(shù)為3N,則物體浸沒時受到的浮力
F浮1=G-F示=4N-3N=1N;
液體的密度:;
(4)當液體密度越大,浮力越大,彈簧測力計示數(shù)越小,當彈簧測力計示數(shù)為0,浮力為F浮2=G-F示2=4N-0N=4N;
液體的密度:;
如果將金屬塊換成小金屬塊(重為2N,體積為40cm3),零刻度在2N處,最大浮力為2N;
液體的密度:;
對比知,更換后密度秤的量程變大了。
40.【答案】(1)800
(2)V排=F浮/ρg=800N/(1.0×103kg/m3×10N/kg)=0.08m3
(3)V排′=0.5V總=0.5×1m3=0.5m3
F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m3=5×103N
G總=F浮′-G竹筏=5000N-800N=4200N
n=G總/G人=4200N/500N=8.4
該竹筏最多能載8人
【知識點】阿基米德原理;浮力大小的計算
【解析】【分析】(1)不載人時,竹筏漂浮在水面上,此時浮力大小等于重力。
(2)竹筏浸入水中的體積等于竹筏排開水的體積。可根據(jù)計算。
(3)竹筏一半浸入水中,,再根據(jù)阿基米德原理的公式計算出F浮,漂浮時,浮力大小等于總重力。
【解答】(1)竹筏漂浮在水面上,
41.【答案】(1)使浮力秤能夠豎直地漂浮在水中
(2)設(shè)被測物體的質(zhì)量為m,圓柱狀部分的橫截面積為S,
在浮力秤中放入被測物體后,瓶身浸入的深度增加值為h,
則浮力秤再次漂浮時,增大的浮力等于增大的重力,即:ΔF浮=G物,
即:ρ水gSh=m物g,所以,m物=ρ水Sh,
圖中刻度4,即h=4cm時,
物體的質(zhì)量m物=ρ水Sh=1.0g/cm3×50cm2×4cm=200g。
【知識點】阿基米德原理;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】(1)從空飲料瓶受到的重力和石塊受到的重力比較,從而可知如果沒有石塊,整套裝置的重心將會高于浮力的作用點,在浮力和重力的作用下,浮力秤容易歪斜;
(2)設(shè)被測物體的質(zhì)量為m,瓶身浸入的深度增加值為h,根據(jù)阿基米德原理和物體的漂浮條件得出m與h的關(guān)系式;根據(jù)上面得出的m與h的關(guān)系式求出刻度4cm對應的質(zhì)量。
【解答】 (1)石塊受到的重力遠大于空飲料瓶受到的重力,所以放入石塊后浮力秤的重心較低,并低于浮力的作用點,如圖所示,當浮力等于重力時,浮力秤將豎直漂浮在水中;如果沒有石塊,整套裝置的重心將會高于浮力的作用點,在浮力和重力的作用下,浮力秤容易歪斜,難以豎直漂浮在水中,所以石塊的作用是可以使浮力秤能夠豎直地漂浮在水中。
42.【答案】
【知識點】阿基米德原理;浮力大小的計算;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】兩次都是受力平衡,結(jié)合阿基米德原理求解。浮力大小等于排開液體重力大小,也等于物體自身重力大小。
【解答】對A:,對B:,同時,,聯(lián)立解得 A、B兩鐵塊的體積比為。
43.【答案】(1)150 cm2
(2)0.8×103kg/m3
(3)9cm
【知識點】阿基米德原理;物體的浮沉條件及其應用;浮力的變化
【解析】【分析】根據(jù)阿基米德原理求解浮力大小,根據(jù)受力平衡求解彈簧拉力大小,結(jié)合彈簧每伸長1 cm所需的拉力為1 N ,求出 彈簧的伸長量 。
【解答】(1)當所加水的體積為1400 cm3時 ,水面升高 12cm,當塑料塊底面剛好接觸水面時,彈簧測力計的示數(shù)為4 N ,物塊重力為4N。長為10cm、底面積為50cm2的圓柱形實心塑料 ,可得塑料密度為800千克每立方米。 彈簧測力計示數(shù)恰好為零 ,根據(jù)阿基米德原理物體在水中體積為400cm3, 容器的橫截面積。
(2)當塑料塊底面剛好接觸水面時,彈簧測力計的示數(shù)為4 N ,物塊重力為4N。長為10cm、底面積為50cm2的圓柱形實心塑料 ,可得塑料密度為800千克每立方米。
(3)彈簧測力計的示數(shù)為1N時 ,浮力等于3N,底面積為50cm2的圓柱形實心塑料塊 ,根據(jù)阿基米德原理可得在水中深度為6cm,因為彈力減小3N,彈簧受到1 N的拉力時伸長1 cm ,所以物塊上升3cm,所以液面升高的高度為6cm+3cm=9cm。
44.【答案】(1)0.6
(2)零
(3)0.04
【知識點】阿基米德原理;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】物體總是處于受力平衡狀態(tài),結(jié)合阿基米德原理列式求解,物體重力變大,秤潛入液體深度增加。
【解答】(1)如圖甲所示。當秤盤上不放物體時,小筒受受的浮力等于小筒和秤盤總重為0.6 N;
(2)當秤盤上不放物體時,稱量質(zhì)量為0,應在小筒A處標出該浮力秤的0刻度。
(3)小筒浸入水中的深度h為0.1 m ,小筒底面積為0.001m2 ,總浮力等于1N,小筒和秤盤總重為0.6 N ,所以物體的重力為 0.4N,質(zhì)量為0.04kg。
45.【答案】(1)增加鉛粒質(zhì)量
(2)解:漂浮時,F(xiàn)浮=G物,ρVg= mg,m =30cm3x0.886g/cm3=26.58g
(3)0
【知識點】物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】
(1)若不能直立,需要增加配重。
(2)根據(jù)物體沉浮條件了阿基米德原理可求出該儀器的質(zhì)量。
(3)根據(jù)“度數(shù)”的含義進行分析。
【解答】
(1)制作時發(fā)現(xiàn)儀器不能豎直漂浮在液體中,說明此時配重較小,可以在下端增加增加鉛粒質(zhì)量。
(2)因為該儀器漂浮在液面,則F浮=G,當儀器恰好浸沒在液體中時,儀器的質(zhì)量最大,則有:,則該儀器的最大質(zhì)量為:。
(3)標刻度時,須先將它置于水中,待該儀器穩(wěn)定后,水面與A處相平,此時酒精含量為0,所以A處應標注的刻度為0。
46.【答案】(1)豎直漂浮在液體中
(2)解:儀器豎直漂浮在水中時,受到的浮力大小等于儀器的重力。
F浮=(m1+m2)g=24×10 3kg×10N/kg=0.24N
F浮=ρ液gV排
【知識點】浮力大小的計算;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】考查密度計,密度計是利用漂浮時浮力等于重力原理。同一密度計浸入體積越多,說明密度越小。
【解答】(1)鐵屑放入一端可以使密度計這一端較重,直立在液體中,故答案為:豎直漂浮在液體中。
47.【答案】(1)F浮=F1-F2=2.7N-1.7N =1N
(2)V=V排=F浮/ρ水g=1 N/(103 kgm-3*10 Nkg-1)=10-4 m3
(3)由ρ=m/V=2.7 N/(10 Nkg-1×10-4 m3)=2.7×103 kg/m3
查某些金屬的密度表可知:此金屬塊是鋁.
【知識點】密度公式的應用;阿基米德原理;浮力大小的計算
【解析】【分析】(1)根據(jù)稱量法F浮=F1-F2 計算金屬塊受到的浮力;
(2)根據(jù)計算金屬塊的體積;
(3)根據(jù)計算金屬塊的密度,再與表格數(shù)據(jù)比較即可。
48.【答案】(1)瓶中裝滿水,容器中放入雞蛋后,水的深度不變,根據(jù)p=pgh可知,水對容器底部的壓強不變。
(2)根據(jù)阿基米德原理可知,雞蛋沉至容器底部時,所受到的浮力
F
浮=G排=m排g=0.05kg 10N/kg=0.5N
(3)當雞蛋恰好懸浮起來時,雞蛋所受到的浮力 F浮,=G=mg=0.055kg 10N/kg=0.55N 根據(jù)F浮=p水gV排得雞蛋的體積 V=V排=P水g(F浮)= =5 10-5m3 P鹽水= =0.55kg÷5÷103m3=1.1 103㎏/m3
【知識點】阿基米德原理;浮力大小的計算;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】浸沒在液體中的物 體,受到重力和浮力。當浮力小于重力時,物體下沉;當浮力大于重力時, 物體上浮;當浮力等于重力時,物體 懸浮在液體中。上浮的物體露出液面后,浮力會減小。當浮 力等于重力時,物體就漂浮在液面上。
【解答】(1) 水的深度不, 水對容器底部的壓強不變。
(2)根據(jù)阿基米德原理代入數(shù)據(jù)進行計算可得浮力大小。
(3) 當雞蛋恰好懸浮起來時,雞蛋所受到的浮力等于自身重力,利用排水法求解雞蛋體積,利用阿基米德原理求解鹽水密度。
49.【答案】(1)解:F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×(1 1/4)×10 3m3=7.5N;
(2)解:木塊漂浮,則G木=F浮=7.5N,
木塊的質(zhì)量:
(3)當木塊完全浸沒時,它排開液體的體積等于自身體積,
那么它受到浮力:F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×10 3m3=10N;
則手對木塊的壓力:。
【知識點】二力平衡的條件及其應用;阿基米德原理;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】(1)根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ水gV排計算木塊受到的浮力;
(2)首先根據(jù)漂浮條件G木=F浮計算出木塊受到的重力,再根據(jù)計算木塊的質(zhì)量;
(3)首先根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ水gV排計算木塊浸沒時受到的浮力,再根據(jù)平衡力的知識計算手對木塊的壓力。
50.【答案】(1)解:∵對圖乙中CD段物體受力分析可知:F=G=54N
∴m= = =5.4kg
(2)解:∵對圖乙中AB段物體受力分析可知:F浮+F=G
∴F浮=G-F=54N-34N=20N
(3)解:V=V排= = =2×10-3m3
ρ= =2.7×103kg/m3
【知識點】二力平衡的條件及其應用;重力的大小;阿基米德原理;浮力大小的計算
【解析】【分析】當物體完全浸沒水中時,它排開水的體積不變,則它受到的浮力不變,根據(jù)F拉=G-F浮可知,此時繩子的拉力不變。當物體開始露出水面時,它排開水的體積變小,則它受到的浮力變小,因此繩子的拉力變大。當物體完全露出水面后,它不再受到浮力,此時繩子的拉力等于重力。
(1)根據(jù)圖乙確定該物體的重力,然后根據(jù) 計算出它的質(zhì)量。
(2)根據(jù)圖乙確定該物體完全浸沒時繩子的拉力,再根據(jù) F浮=G-F 計算出它受到的最大浮力。
(3)當物體完全浸沒時,它排開水的體積等于自身體積,即 ,然后根據(jù) 計算出金屬塊的密度。
51.【答案】(1)當核潛艇在水下航行時,
所受的浮力:F浮=G排下=m排下g=11500×103kg×10N/kg=1.15×108N
(2)核潛艇在水面航行時排開水的體積
【知識點】密度公式的應用;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)已知核潛艇在水下的排水量,根據(jù)F浮=G排=m排g求出核潛艇在水下航行時,所受的浮力;
(2)根據(jù)核潛艇的水面排水量,利用密度公式求出核潛艇在水面航行時排開水的體積。
52.【答案】(1)由圖乙可知,圓柱體的重力G=10N,
完全浸沒時,F(xiàn)浮=G-F拉=10N-6N=4N
(2)根據(jù)阿基米德原理,F(xiàn)浮=ρ液gV排,完全浸沒時,求得V排=F浮/ρ液g=4N/1×103kg/m3=4×10-4m3當圓柱體完全浸沒時,V物=V排=4×10-4m3,求得m=G/g=10N/10N/kg=1kg,根據(jù)密度公式,ρ=m/V=1kg/4×10-4m3=2.5×103kg/m3
(3)圖乙可知,圓柱體的高h=2cm=0.02m,求得S=V/h=4×10-4m3/0.02m=2×10-2m2
【知識點】密度公式的應用;阿基米德原理;浮力大小的計算
【解析】【分析】(1)根據(jù)圖乙確定圓柱體的重力和完全浸沒時測力計的拉力,然后根據(jù)稱量法計算此時受到的浮力;
(2)首先根據(jù)阿基米德原理計算圓柱體排開液體的體積,再根據(jù)V物=V排計算物體的體積,最后根據(jù)計算質(zhì)量,根據(jù)密度公式計算它的密度即可。
(3)根據(jù)圖像確定圓柱體的高,然后根據(jù)計算它的底面積。
53.【答案】(1)
(2)A
(3)B
【知識點】阿基米德原理;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】 (1)利用F水浮=F鹽水浮和F浮=ρ液gV排就能推導出鹽水的密度公式;
(2)因為V排水<V排植物油,所以密度計放在植物油中,液面的位置在純水密度值刻度線的上方;
(3)為了使測量結(jié)果更準確,使密度計上兩條刻度線之間的距離大一些,根據(jù)判斷出改進方案。
【解答】 (1)設(shè)飲料吸管的橫截面積為S,
當將“密度計”放入盛水的容器時,“密度計”浸入水中的深度為L-h1;
則根據(jù)G=mg、F浮=ρ液gV排和物體的漂浮條件可得:mg=ρ水g(L-h1)S----------①
當將“密度計”放入盛待測液體的容器中,密度計露出該液體表面的高度為h2,則“密度計”浸入水中的深度為L-h2;
同理可得:mg=ρ液g(L-h2)S-----------②
聯(lián)立①②可得:;
(2)因為ρ植物油<ρ水,且密度計在兩液體中受到的浮力相等。由F浮=ρ液gV排可知,V排植物油>V排水,所以密度計放在植物油中,液面的位置在純水密度值刻度線的上方,即刻度0.9應該在A點;
(3)為了使測量結(jié)果更準確,使密度計上兩條刻度線之間的距離大一些,即要求密度計放入某液體中時,密度計豎直浸入液體的深度變大,根據(jù)可知,當ρ液一定時,可適當增大配重,用更細的吸管,故B正確,D錯誤;
密度計的測量結(jié)果與盛放液體容器的大小無關(guān),換稍長的吸管制作密度計時,其質(zhì)量的變化不大,并不能明顯使相鄰兩刻度線之間的距離變大,故A、C錯誤。
故選B。
54.【答案】(1)G船=F浮=ρ海水gV排=1.0×103千克/米3×10牛/千克×4×104米3=4×108牛
千克
(2)G總=F浮'=ρ海水gV排'=1.0×103千克/米3×10牛/千克×9×104米3=9×108牛
G水=G總-G船-G損船=9×108牛-4×108牛-4.7×108牛=3×107牛
【知識點】阿基米德原理;浮力大小的計算;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】 (1)已知半潛船不裝貨物時排開水的體積,可求得此時排開水的質(zhì)量,根據(jù)輪船的排水量可知該半潛船的質(zhì)量。
(2)由阿基米德原理可得,漂浮的物體排開水的質(zhì)量等于它的質(zhì)量,由此可求得剩余水的質(zhì)量,由G=mg算出剩余水的重力。
【解答】 (1)如圖甲所示,當該半潛船不裝貨物時排開水的體積V排=4×104m3,根據(jù)阿基米德原理可得:它的質(zhì)量等于此時排開水的質(zhì)量:m半潛船=ρ水V排=1.0×103kg/m3×4×104m3=4×107kg。
(2)由阿基米德原理可得,漂浮的物體排開水的質(zhì)量等于它的質(zhì)量,
由丙圖可知:m排=m受損船+m半潛船+m剩水,
即:1.0×103kg/m3×9×104m3=4.7×107kg+4×107kg+m剩水,
解得:m剩水=3×106kg,
剩余水的重力為:G剩水=m剩水g=3×106kg×10N/kg=3×107N。
答:(1)該半潛船的質(zhì)量為4×107kg;
(2)此時半潛船中剩余水的重力為3×107N。
55.【答案】A點示數(shù)大于B點。溫度升高,硝酸鉀溶解度升高,溶液密度增大。浮標漂浮,所受浮力等于重力。根據(jù)阿基米德原理,浮力不變時,液體密度增大,物體排開液體的體積減小,所以浮標刻度越上面的代表排開液體的體積越大,則所標的讀數(shù)越小,故A點示數(shù)大于B點。
【知識點】阿基米德原理;浮力大小的計算;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】 根據(jù)阿基米德原理和物體沉浮條件并結(jié)合表中數(shù)據(jù)分析。
【解答】A點示數(shù)大于B點。溫度升高,硝酸鉀溶解度升高,溶液密度增大。浮標漂浮,所受浮力等于重力。根據(jù)阿基米德原理,浮力不變時,液體密度增大,物體排開液體的體積減小,所以浮標刻度越上面的代表排開液體的體積越大,則所標的讀數(shù)越小,故A點示數(shù)大于B點。
56.【答案】(1)解:∵小球完全浸沒在水中∴V排=V物=500cm3=0.0005m3
F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.0005m3=5N
(2)解:小球靜止時對其進行受力分析可分為二種情況如圖所示
由圖1可知,G=F浮+F彈=5N+4N=9N
剪斷彈簧后,G>F浮,小球下沉至容器底部靜止,此時F浮=5N
由圖2可知,G=F浮-F彈=5N-4N=1N
剪斷彈簧后,G<F浮,小球上浮至水面處于飄浮狀態(tài),此時F浮=G=1N
【知識點】二力平衡的條件及其應用;阿基米德原理;物體的浮沉條件及其應用
【解析】【分析】(1)小球浸沒時排開水的體積等于小球的體積,根據(jù)阿基米德原理 F浮=ρ液gV排 計算此時它受到的浮力。
(2)小球靜止時,它受到的彈力可能向上也可能向下,據(jù)此從這兩個角度對小球進行受力分析,根據(jù)平衡力的知識計算出小球的重力,然后根據(jù)浮沉條件確定浮沉狀態(tài),并最終確定小球受到的浮力。
57.【答案】(1)漂浮
(2)解:木塊浸沒在水中所受的浮力F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.8×10-3m3=8N
(3)解:由圖象可知,拉力為4N,則木塊的重力G=F浮-F=8N-4N
=4N,則木塊的質(zhì)量
m==0.4kg,木塊的密度ρ==0.5×103kg/m3
(4)
【知識點】二力平衡的條件及其應用;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)根據(jù)A點已經(jīng)產(chǎn)生拉力分析;
(2)根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析解答;
(3)當木塊完全浸沒時,繩子的拉力為4N,首先根據(jù)平衡力的知識 G=F浮-F 計算木塊的重力,再根據(jù)計算木塊的質(zhì)量,最后根據(jù) ρ= 計算木塊的密度。
(4)根據(jù)題意分析浮力的變化過程,據(jù)此畫出對應的圖像即可。
【解答】(1)根據(jù)丙圖可知,A點時繩子上已經(jīng)產(chǎn)生拉力,即此時繩子已經(jīng)被木塊拉直,因此木塊處于漂浮狀態(tài);
(4)在開始的一段時間內(nèi),隨著水面的升高,木塊排開水的體積逐漸增大,則它受到的浮力不斷增大。當浮力等于重力4N時,木塊處于漂浮狀態(tài),隨著水面的升高,木塊的位置也升高,但是浮力不變。當細線被拉直后,木塊排開水的體積繼續(xù)變大,因此它受到的浮力不斷變大。當木塊完全浸沒時,它排開水的體積不變,此時浮力最大為8N,此后浮力繼續(xù)保持不變,如下圖所示:
58.【答案】(1)解:F浮=G=ρ物V物g=1.3g/cm3×500cm3×10N/Kg=6.5N
(2)解:
根據(jù)表格可知,此時硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為60%。
(3)解:恰好懸浮時,ρ液=ρ物=1.3g/cm3;
根據(jù)表格可知,此時溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為40%;
設(shè)應該加水的質(zhì)量為M,
40%(M+5Kg)=60%×5Kg
解得:M=2.5Kg。
【知識點】浮力大小的計算;溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)及相關(guān)計算
【解析】【分析】(1)由圖可知,A處于漂浮狀態(tài),浮力等于重力,計算出A物塊的重力即可
(2)根據(jù)表格可知,質(zhì)量分數(shù)與密度有關(guān)系,所以實際需要求出液體密度,根據(jù) F浮 = ρ液V排液g ,而 V排液為物體的13/15,可以算出液體密度; :
(3)物體全部浸入液體相當于懸浮狀態(tài),因此 ρ液=ρ物 =1.3g/cm3 ,質(zhì)量分數(shù)由表格查的為40%,將5千克60%的溶液稀釋為40%需要加水,稀釋前后溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)不變,得 40%(M+5Kg)=60%×5Kg
59.【答案】(1)硝酸鉀
(2)40;39%
(3)解:因為該小球的密度為1.60g/cm3大于水的密度,所以下沉,
所以F浮=ρ水gV=0.05N。
【知識點】浮力大小的計算;溶解度的影響因素
【解析】【分析】(1)(2)選擇硝酸鉀或氯化鉀,配制的溶液的密度應該大于小球的密度進行分析解答。
(3)比較小球與水的密度,判斷小球的浮沉狀態(tài),根據(jù)密度公式求出小球的體積,然后利用阿基米德原理計算浮力大小。
【解答】(1)往小洞中倒入某種溶液使小球浮起,則配制的溶液的密度應該大于小球的密度;
溶液體積可認為近似等于水的體積,100cm3水的質(zhì)量:m水=ρ水V水=1g/cm3×100cm3=100g,
當液體的密度大于或等于1.60g/cm3時,需要溶質(zhì)的質(zhì)量至少為m質(zhì),
滿足關(guān)系式:,
解得:m質(zhì)≥60g,
對照表格可知,理論上可用表中硝酸鉀物質(zhì)配制成溶液倒入小洞中使小球浮起。
(2)溶液體積可認為近似等于水的體積,
100cm3 水的質(zhì)量:m水=ρ水V水=1g/cm3×100cm3=100g,
40℃時硝酸鉀的飽和溶液的密度為:,
40℃時氯化鉀的飽和溶液的密度為:,
比較可知,40℃時,硝酸鉀的飽和溶液的密度與小球的密度相同,氯化鉀的飽和溶液的密度比小球的密度小,所以應該用40℃以上的硝酸鉀的飽和溶液;
比較可知,40℃時,硝酸鉀的飽和溶液的密度與小球的密度相同,氯化鉀的飽和溶液的密度比小球的密度小,所以應該用40℃以上的硝酸鉀的飽和溶液;其飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為:

(3)根據(jù)F浮=ρ水gV計算出小球受到的浮力的大小。
60.【答案】(1)改變自身重力
(2)解:因為懸浮,V排=V物
F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×550×10-6m3=5.5N
(3)解:G水=5.5N-5N=0.5N
m水=G水/g=0.5N/(10N/kg)=0.05kg=50g
【知識點】浮力大小的計算;物體的浮沉條件及其應用;浮力的變化
【解析】【分析】改變物體的沉浮狀態(tài),可以通過改變物體所受浮力或者重力來實現(xiàn)。
【解答】(1)當浮力大于重力時,物體上浮,浮力小于重力時,物體下沉。潛水艇就是利用改變自生重力的方法實現(xiàn)上浮和下沉。
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