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【精品解析】10.3 《科學探究:浮力的大小》 筑基提能同步分層練習設計(基礎版) 初中物理八年級下冊(教科版2024)

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【精品解析】10.3 《科學探究:浮力的大小》 筑基提能同步分層練習設計(基礎版) 初中物理八年級下冊(教科版2024)

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10.3 《科學探究:浮力的大小》 筑基提能同步分層練習設計(基礎版) 初中物理八年級下冊(教科版2024)
一、單選題
1.(2022八下·上杭期中)如圖所示,潛水員正潛沒在海水中,他攜帶的氣瓶可以對身上的背心進行充氣或放氣,以改變背心的體積大小來實現浮沉。下列對潛水員分析正確的是(  )
A.向海底下潛過程中,受到海水的壓強變大
B.海水中水平游動時,受到海水的壓強變小
C.對背心進行放氣后,受到海水的浮力變大
D.對背心進行充氣后,受到海水的浮力變小
【答案】A
【知識點】液體壓強的特點;浮力大小的計算
【解析】【解答】A.向海底下潛過程中,深度增加,根據p=ρgh,受到海水的壓強變大,A符合題意;
B.海水中水平游動時,深度不變,根據p=ρgh,受到海水的壓強不變,B不符合題意;
CD.對背心進行充氣后,排開液體體積變大,根據F浮=ρgV排可知,浮力變大,對背心進行放氣后,排開液體體積變小,浮力變小,CD不符合題意。
故答案為:A。
【分析】根據p=ρgh分析判斷壓強變化情況;根據F浮=ρ液V排g分析判斷浮力變化情況。
2.(2024八下·重慶市月考)下列關于浮力的說法中正確的是(  )
A.物體排開液體的體積越大,浮力越大
B.物體的浮力與液體的密度和液體的體積有關
C.如果物體浸在液體中受的浮力等于重力,物體一定懸浮在液體中
D.一個物體從液體中往上浮,當它露出液面繼續往上浮時,浮力將漸漸變小
【答案】D
【知識點】液體壓強的計算;浮力大小的計算
【解析】【解答】A.液體密度一定時,物體排開液體的體積越大,浮力越大,A不符合題意;
B.物體的浮力與液體的密度和排開液體的體積有關,B不符合題意;
C.如果物體浸在液體中受的浮力等于重力,物體可能懸浮在液體中,可能漂浮,C不符合題意;
D.物體從液體中上浮,露出液面繼續往上浮時,排開液體體積變小,浮力將漸漸變小,D符合題意。
故答案為:D.
【分析】物體受到的浮力和液體密度有關,和排開液體的體積有關;漂浮和懸浮時,物體受到的浮力等于物體的重力。
3.(2024八下·黔東南期中)小明兩手分別拿著一個小乒乓球和一個大石塊(V球<V石)浸沒在水中。同時松手,發現小乒乓球上浮,大石塊下沉,兩者所受浮力較大的物體是(  )
A.小乒乓球 B.大石塊 C.一樣大 D.無法確定
【答案】B
【知識點】浮力大小的計算
【解析】【解答】根據浮力的計算公式F浮=ρ液gV排,石頭排開水的體積大,所以浮力大,B正確,ACD錯誤
綜上選B
【分析】根據浮力的計算判識選項
浮力的公式F浮=ρ液gV排,所以物體排水體積越大,所受浮力越大,本題中乒乓球和石頭均是浸沒在水中,且 V球<V石 ,所以石頭排開水的體積大,所以浮力大
4.(2024八下·深圳期中) 如圖所示,容器中裝有一定質量的水,先后按甲、乙兩種方式使物體A和小玻璃杯漂浮在水面上(圖中細線重力及體積均不計)。設甲、乙兩圖中物體A和小玻璃杯共同受到的浮力分別為F甲和F乙,水對容器底的壓強分別為p甲和p乙,則(  )
A.F甲F乙p甲>p乙
C.F甲=F乙p甲【答案】D
【知識點】壓強的大小及其計算;浮力大小的計算
【解析】【解答】A、根據圖可知,物體A和小玻璃漂浮在水面上,所以浮力等于重力,F甲=F乙 ,據圖可知,容器中水的高度相同,根據壓強公式P=ρgh可知,p甲=p乙 ,D正確,ABC錯誤
綜上選D
【分析】根據壓強公式,受力分析判識選項
1、壓強公式:P=ρgh,容器中水的高度相同,所以液體對容器底部的壓強相同
2、受力分析:物體處于漂浮狀態,所以受力平衡,即物體重力等于浮力
5.(2024八下·深圳期中) 如圖所示的各種情景,下列說法正確的是(  )
A.甲圖中:當閥門打開,蓄水槽中的水流動時,B管中水柱高度最高
B.乙圖中:在同一地點做托里拆利實驗,玻璃管稍傾斜一些時,水銀柱的長度變大
C.丙圖中:水壩筑成上窄下寬的形狀,是由于越深處水對壩體側面浮力越大
D.丁圖中:金魚吐出的氣泡正在水中上升時,受到水的壓強逐漸變小、浮力不變
【答案】B
【知識點】連通器原理及其應用;浮力大小的計算
【解析】【解答】A、 甲圖中:當閥門打開,蓄水槽中的水流動時,ACB管中水柱高度相同,A錯誤
B、 乙圖中:在同一地點做托里拆利實驗,玻璃管稍傾斜一些時,水銀柱的高度不變,長度變大,B正確
C、 丙圖中:水壩筑成上窄下寬的形狀,是由于越深處水對壩體側面壓強越大,C錯誤
D、 丁圖中:金魚吐出的氣泡正在水中上升時,受到水的壓強逐漸變小、重力減小,浮力減小,D錯誤
綜上選B
【分析】根據連通器、壓強的計算、浮力的計算判識選項
1、連通器:上端開口相通,或底部相通的容器叫連通器,在連通器的液體保持同一水平,壓強相等
2、浮力的計算:金魚吐出的氣泡,金魚的重力減小,浮力也減小,根據P=ρgh,高度減小,壓強減小,水壩筑成上窄下寬的形狀,是由于越深處水對壩體側面壓強越大
6.(2024八下·雅安月考)如圖所示,在裝滿水的燒杯中,將空飲料罐慢慢向下按,我們發現向下按的力越來越大。根據以上的實驗過程,下列猜想最符合研究目的的是(  )
A.物體的體積越大,所受的浮力越大
B.物體浸沒在液體中越深,所受的浮力越大
C.向下按的力越大,物體所受浮力越大
D.物體浸在液體體積越大,所受浮力越大
【答案】D
【知識點】探究浮力大小的實驗
【解析】【解答】 將空飲料罐慢慢向下按 ,浸沒在水中的體積逐漸變大,物體受到的浮力等于重力和向下按壓的力,重力不變,下按的壓力逐漸變大,所以浮力逐漸變大,所以研究目的是:物體浸在液體體積越大,所受浮力越大,D正確,ABC錯誤;
綜上選D。【分析】1、浮力的本質為上下表面產生的壓力差,計算公式為F浮=ρ液gV排,所以物體所受浮力和物體所處的深度無關,與排開水的體積有關,當排開水的體積越小時,浮力越小,排開水的體積越大時,浮力越大;
2、阿基米德原理:物體排開水的重力等于物體所受浮力;
3、物體沉浮條件:物體懸浮時的浮力等于重力(排開水的體積等于物體體積),物體的密度等于液體的密度,物體漂浮表明浮力等于重力(排開水的體積小于物體體積),物體的密度小于液體的密度,物體下沉時重力大于浮力(排開水的體積等于物體體積),物體的密度大于液體的密度。
7.(2022八下·興慶期中)如圖,小魚口中吐出的氣泡在升至水面的過程中,體積會逐漸變大,則氣泡受到的浮力和氣泡內氣體壓強的變化情況是(  )
A.浮力不變,壓強不變 B.浮力變小,壓強變小
C.浮力變大,壓強變大 D.浮力變大,壓強變小
【答案】D
【知識點】液體壓強的特點;浮力大小的計算
【解析】【解答】小魚口中吐出的氣泡在升至水面的過程中,根據液體壓強的公式p=ρgh,氣泡的深度變小,液體壓強減小;氣泡上升時,體積會逐漸變大,根據F浮=ρ液gV排,受到的浮力變大,則氣泡受到的浮力變大,壓強變小,D符合題意。
故答案為:D.
【分析】液體密度一定時,深度減小,液體壓強變小,排開液體的體積變大,浮力變大。
二、多選題
8.(2024八下·蓬萊期中)甲乙兩容器完全相同裝有等體積的兩種液體,置于水平桌面上。將同種材料制成的實心物體A;B分別放入兩容器中,靜止時兩液面等高,如圖所示,則(  )
A.A受的重力大于B受的重力
B.A受的浮力等于B受的浮力
C.甲容器底部所受液體壓強大
D.甲容器對桌面的壓力等于乙容器對桌面的壓力
【答案】A,C
【知識點】浮力及其產生原因;浮力大小的計算
【解析】【解答】A、甲、乙兩相同的容器中裝有體積相等的兩種液體,
將實心物體A、B分別放入兩容器中,靜止時液面等高,
則甲液體與A排開液體的體積之和等于乙液體與B排開液體的體積之和,
由圖可知,A漂浮,排開液體的體積小于物體的體積,B懸浮,排開液體的體積等于物體的體積,
所以A的體積大于B的體積,
實心物體A、B由同種材料制作,則密度相等,
根據可知,A的質量大于B的質量,
根據G=mg可知,A的重力大于B的重力。故A正確。
B、由圖可知,A漂浮,受到的浮力等于其重力,B懸浮,受到的浮力等于其重力,
因為A的重力大于B的重力,所以A受的浮力大于B受到的浮力,故B錯誤。
CD、由圖可知,A漂浮,A的密度小于甲液體的密度,B懸浮,B的密度等于乙液體的密度,
實心物體A、B由同種材料制作,則密度相等,
所以,甲杯中液體的密度大于乙杯中液體的密度;
甲杯中液體的密度大于乙杯中液體的密度,
靜止時液面等高,
根據p=ρ液gh可知,甲容器底部所受液體壓強大于乙容器底部所受液體壓強。故C正確。
根據m=ρV可知,甲液體的質量大于乙液體的質量,
根據G=mg可知,甲液體的重力大于乙液體的重力,
因容器對桌面的壓力等于容器、液體和物體的重力之和,
所以,甲杯對桌面的壓力大于乙杯對桌面的壓力,故D錯誤。
故答案為:AC。
【分析】(1)首先根據題目中給出的條件判斷,判斷實心物體A、B的體積關系,又知實心物體A、B由同種材料制作,利用密度公式判斷其質量關系,再利用重力公式判斷其重力關系。
(2)根據物體浮沉條件,結合圖示判斷兩種液體的密度關系。
(3)已知兩種液體的密度關系,又知高度關系,根據p=ρ液gh判斷兩容器底部所受液體壓強關系。根據m=ρV可知兩液體的質量的大小關系,根據G=mg可知兩液體的重力的大小關系,因容器對桌面的壓力等于容器、液體和物體的重力之和,據此得出兩杯對桌面的壓力大的大小關系。
9.(2024八下·天橋期中)妙趣橫生的動物世界蘊涵著豐富的物理知識,下列說法中正確的是(  )
A.深水里的海魚,捕到岸上時會死掉,因為水面上的壓強比深水處小很多
B.魚下沉時體內魚鰾會被壓縮變小,減小自身排開的水的體積使浮力變小
C.啄木鳥的喙又細又尖,可以增大壓強,利于將樹木啄破捉住里面的害蟲
D.鴨子的腳掌又扁又平,可以減小壓力,從而在松軟的爛泥地上行走自如
【答案】A,B,C
【知識點】增大壓強的方法及其應用;減小壓強的方法及其應用;液體壓強的特點;阿基米德原理
【解析】【解答】A:深水里的海魚,捕到岸上時會死掉,深海深度大,液體壓強大,水面上的壓強比深水處小很多,A正確;
B.魚吐出魚鰾內的空氣,減小自身排開水的體積而使受到的浮力變小,當魚受到的浮力小于自重時,就下沉,故B正確;
C.啄木鳥的喙很尖細,就是通過減小受力面積的方法來增大壓強的,便于鑿開樹干,吃到里面的蟲子,故C正確;
D.鴨子的腳掌又扁又平,是在壓力一定時,通過增大受力面積來減小對地面的壓強,實現在松軟的爛泥地上行走自如,故D錯誤。
故答案為:ABC。
【分析】魚受到的浮力小于自重時下沉,啄木鳥的喙很尖細,就是通過減小受力面積的方法來增大壓強。
10.(2024八下·順城期中)水平桌面上兩個相同的燒杯中分別裝有甲、乙兩種不同液體,將兩個不同材料制成的正方體A、B(VAA.甲液體密度大于乙液體密度
B.甲液體對杯底的壓強小于乙液體對杯底的壓強
C.甲液體中物塊B受到的浮力大于乙液體中物塊A受到的浮力
D.裝甲液體的容器對桌面的壓力小于裝乙液體的容器對桌面的壓力
【答案】B,D
【知識點】液體壓強計算公式的應用;阿基米德原理
【解析】【解答】AC.將AB看作整體可知,物塊漂浮在水面上,所以浮力等于重力,G物=ρ液gV排,根據圖可知,甲排開水的體積大于乙,所以甲密度小于乙密度,AC錯誤
B. 兩杯中液面恰好相平 ,根據公式p=ρgh以及ρ甲<ρ乙,得p甲D.由圖可知, VA故答案為:BD。
【分析】根據重力的計算、物體沉浮條件、判識選項
物體沉浮條件:物體懸浮時的浮力等于重力(排開水的體積等于物體體積),物體的密度等于液體的密度,物體漂浮表明浮力等于重力(排開水的體積小于物體體積),物體的密度小于液體的密度,物體下沉時重力大于浮力(排開水的體積等于物體體積),物體的密度大于液體的密度A、B兩物體作為一個整體,由圖可知,該整體在兩液體中都處于漂浮狀態,由漂浮條件可知F浮=GA+GB,則該整體在兩液體中受到的浮力相等
壓強的計算:由p=ρgh可知,兩液體對杯底的壓強小的大小;
重力的計算:公式為G=ρgv,兩容器中液面恰好相平且容器相同,物體體積 VA11.(2024八下·從江期中)在彈簧測力計下掛一物體,從燒杯上方緩慢下降,浸沒后繼續下降,直到物體底面與燒杯底接觸為止,如圖是物體下降過程中彈簧測力計讀數F隨物體下降高度h變化的圖象。下列說法正確的是(  )
A.物體的重力是12 N
B.物體浸沒在水中時,受到的浮力是8 N
C.物體的體積是8×10-3m3
D.物體的密度是1.5×103 kg/m3
【答案】A,B,D
【知識點】浮力及其產生原因;浮力大小的計算;探究浮力大小的實驗
【解析】【解答】A.由圖像可知,當時,彈簧測力計示數為12N,此時圓柱體在空氣中,根據二力平衡條件可知,圓柱體的重力,故A正確。
B、由圖像可知,從開始,彈簧測力計示數不變,說明此時圓柱體已經浸沒在水中,彈簧測力計的拉力,則圓柱體浸沒在水中時,受到的浮力:,故B正確;
C、因物體浸沒時排開液體的體積和自身的體積相等.所以,由可得,圓柱體的體積:,故C錯誤;
D、由可得,圓柱體的質量:,圓柱體的密度:,故D正確。
【分析】(1)分析圖像AB段,物體還沒浸入水中,圓柱體重力等于彈簧測力計的示數;
(2)分析圖像CD段,物體全部浸沒水中,讀出彈簧測力計的示數,利用稱重法求出物體受到的浮力;
(3)物體浸沒時排開水的體積和自身的體積相等,根據阿基米德原理求出圓柱體排開水的體積即為自身的體積;
(4)根據求出圓柱體的質量,利用密度公式求出圓柱體的密度。
12.(2024八下·高安期中) 水平桌面上有甲、乙兩個相同的容器,分別裝有體積相等的水和鹽水。將橘子和香蕉先放入甲容器中,取出后擦干,再放入乙容器中、前后兩次靜止時液面如圖所示。下列說法中正確的是(  )
A.橘子在水和鹽水中所受浮力相等
B.香蕉在水和鹽水中所受浮力相等
C.兩容器對水平桌面的壓強
D.向乙容器中加水,香蕉所受浮力不變
【答案】A,C
【知識點】壓強的大小及其計算;浮力大小的計算
【解析】【解答】A、由甲圖和乙圖可知,橘子都是漂浮,根據浮沉條件可知:F橘甲=G橘,F橘乙=G橘,所以F橘甲=F橘乙,橘子在水和鹽水中所受浮力相等,故A正確;
B、香蕉在水和鹽水中都浸沒,且ρ鹽水>ρ水,根據F浮=ρ液gV排可知,香蕉在水所受浮力小于在鹽水所受浮力,故B錯誤;
C、根據水和鹽水的體積相同,鹽水的密度大于水的密度,則由m=ρV可得,鹽水的重力大于水的重力,由于甲、乙兩容器對水平桌面的壓力等于容器、容器內液體和物體的重力之和,甲容器對水平桌面的壓力:F甲=G容+G液水+G香+G橘,乙容器對水平桌面的壓力:
F乙=G容+G液鹽+G香+G橘,所以F甲D、向容器中加水,液體密度降低,根據 F浮=ρ液gV排,香蕉的浮力會減小,故D錯誤;
故答案為:AC。
【分析】甲圖和乙圖中,橘子都是漂浮,根據浮沉條件,可以判斷浮力大小關系。根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排比較香蕉在水和鹽水中所受浮力大小。根據水和鹽水的體積相同,鹽水的密度大于水的密度,則根據公式m=ρV可得出鹽水的重力大于水的重力,甲、乙兩容器對水平桌面的壓力等于容器、容器內液體和物體的重力之和,可以比較出甲乙對桌面的壓力大小關系,再利用公式可比較出壓強大小關系。向容器中加水,液體密度降低,根據公式F浮=ρ液gV排,香蕉的浮力會減小。
三、實驗填空題
13.(2024八下·開州期末) 如圖甲所示,體積為200cm3的實心金屬塊懸掛在細繩的下端靜止時,細繩對金屬塊的拉力為F1;如圖乙所示,底面積為100cm2的開口薄壁容器內裝有適量的液體,放在水平桌面上,將金屬塊浸沒在容器內的液體中靜止時,容器內的液面升高了1cm,容器對桌面的壓力增加了2N,此時細繩對金屬塊的拉力為F2,且F1與F2之比為4∶3。液體密度為   kg/m3,拉力F2的大小是   N。
【答案】1×103;6
【知識點】浮力大小的計算
【解析】【解答】據題分析可知,繩子的拉力差為2N, F1與F2之比為4∶3 ,解得F1=8N,F2=6N,根據稱重法可知物體浸沒在水中的F浮=8N-6N=2N,根據F=ρgv可知,ρ液=2N/10N/kg/(200×10-6)m3= 1×103 kg/m3
綜上第1空、1×103;第2空、6
【分析】1、稱重法測量物體浮力:先測出物體的重力,然后將物體浸入水中,拉力的示數就會減小,減小的示數就是物體受到的浮力,
2、對物體進行受力分析可知,浸沒在水中物體受到重力、浮力以及拉力,液體受到重力,物體的壓力,物體的壓力就是重物受到的浮力,本題中浮力為2N,拉力的差值也為2N,結合浮力公式F=ρgv計算分析
14.(2024八下·興隆臺期末)探究影響浮力大小的因素時,小紅做了如圖所示的實驗,請你根據她的實驗回答下列問題:
(1)實驗前首先應按豎直方向對彈簧測力計進行   。
(2)比較圖乙和丙可知,物體受到的浮力大小與   有關;
(3)比較圖丁和戊可知,物體受到的浮力大小與液體的   有關;
(4)比較   兩圖可知,浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度無關;
(5)圖戊中物體受到浮力的大小為   N;
(6)比較圖乙和丙可知,圖乙中燒杯對水平桌面的壓強   (選填“大于”、“小于”或“等于”)圖丙中燒杯對水平桌面的壓強。
【答案】調零;排開液體的體積;密度;丙丁;2.2;小于
【知識點】探究浮力大小的實驗
【解析】【解答】(1)使用彈簧測力計要現在拉動方向進行調零,同時觀察分度值以及量程等,故實驗前首先應按豎直方向對彈簧測力計進行調零。
(2)圖乙丙中,只有排開水體積不變,其余因素不變,且排水體積越大,浮力越大,所以,圖乙和丙可知,物體受到的浮力大小與排開液體的體積有關。
(3)探究浮力和密度的關系,需要控制密度發生變化,其余因素相同,所以比較圖丙和戊可知,物體受到的浮力大小與液體的密度有關。
(4)研究浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度的關系,應控制物體排開液體的密度和體積不變,只改變深度的大小,所以,比較圖丙和圖丁可知,浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度無關。
(5)根據稱重法以及圖示內容可知物體的重力3N,彈簧測力計的示數0.8N,則物體受到浮力
(6)燒杯對水平桌面的壓力等于燒杯和水的重力加上物體對水向下的壓力,物體收到浮力和物體對水的壓力是相互作用力,乙排水體積小,浮力小,所以乙對水的壓力,即丙圖物體對水向下的壓力大于乙圖對水向下的壓力,燒杯受力面積相同圖乙中燒杯對水平桌面的壓強小于圖丙中燒杯對水平桌面的壓強。
綜上 第1空、 調零 第2空、 排開液體的體積; 第3空、 密度; 第4空、 丙丁; 第5空、2.2; 第6空、 小于
【分析】1、彈簧測力計的使用:使用彈簧測力計要現在拉動方向進行調零,同時觀察分度值以及量程等,本體中需要豎直拉動彈簧測力計,所以在豎直方向調零
2、浮力的計算:公式為F=ρgv,所以影響浮力的因素有液體密度、排開水的體積有關,在探究影響浮力的影響因素時,使用控制變量法進行實驗,如探究浮力和密度的關系,需要控制密度發生變化,其余因素相同,所以比較圖丙和戊可知,物體受到的浮力大小與液體的密度有關
3、稱重法:物體所受浮力F=物體的重力-彈簧測力計示數
15.(2024八下·吉安期中) 小明在廚房幫媽媽煮餃子,發現餃子剛入鍋時沉在水底,一段時間后會鼓起來,煮熟后漂浮在水面上。小明猜想,物體受到的浮力大小可能與它排開液體的體積有關,于是設計實驗進行探究。如圖,他把適量沙子裝入氣球,并充入少量空氣,制成一個“餃子”進行了如下實驗。實驗中充入“餃子”的空氣質量忽略不計。
(1)彈簧測力計是物理實驗中常用的測量工具,該實驗前應在   方向調零,如圖甲所示,該測力計的分度值是   N,用彈簧測力計測出“餃子”的重力   N;
(2)如圖乙所示,將“餃子”浸入水中,“餃子”沉底,它受到的浮力與其重力G的大小關系為   G;(填“>”“<”或“=”)
(3)用測力計把“餃子”豎直拉離水底,在水中靜止,測力計的示數如圖丙所示,它受到的浮力   N;
(4)向“餃子”中充入適量空氣,使其體積變大再浸入水中,測力計的示數如圖丁所示,此時它受到的浮力為,則與的大小關系為   ;(填“>”“<”或“=”)
(5)向“餃子”中充入更多的空氣,浸入水中,“餃子”排開水的體積更大,最終漂浮在水面上,如圖戊所示。至此,小明驗證了自己的猜想,即物體受到的浮力大小與它排開液體的體積有關,且排開液體的體積越大,所受浮力越   。
【答案】(1)豎直;0.2;1.6
(2)<
(3)
(4)>
(5)大
【知識點】探究浮力大小的實驗
【解析】【解答】1) 彈簧測力計是物理實驗中常用的測量工具,該實驗前應在 豎直方向調零, 測力計的分度值是 0.2N,餃子的重力為1.6N
綜上第1空為豎直;第2空為0.2;第3空為1.6
2)“餃子”沉底,所以重力大于浮力
綜上 第1空為<
3)由受力分析可知,重力(向下)=浮力(向上)+支持力(向上),F浮=1.6N-1.0N=0.6N
綜上 第1空為
4)據圖可知丁圖的浮力大小為1N,所以丁的浮力大于丙的浮力
綜上 第1空為>
5) 排開液體的體積越大,所受浮力越 大
綜上 第1空為大
【分析】根據浮力的計算、受力分析填空
1、受力分析:物體下沉,受力分析物體受到重力(向下),浮力(向上)、支持力(向上)所以重力=浮力+支持力
2、浮力:浮力產生的原因為上下表面存在壓強差,根據阿基米德遠離可知浮力的大小等于排開水的重力,浮力的公式F浮=ρ液gV排,所以排開液體的體積越大,所受浮力越 大,應用:通過改變自身重力改變浮力,輪船以及潛水艇。
四、解答與計算題
16.(2021八下·永吉期末)西瓜浸沒于水中后松手,西瓜會上浮,用手撈出西瓜的過程中,人感覺越來越費力。
【答案】水的密度不變,用手撈出西瓜的過程中,西瓜排開水的體積減小,根據F浮=ρ水gV排,西瓜所受浮力變小,則手撈西瓜的力要變大,所以感覺越來越費力。
【知識點】阿基米德原理
【解析】【分析】阿基米德原理給出了一種求解物體浮力大小的方法,F浮=ρ液gV排,ρ液是液體的密度,V排使物體排開水的體積,液體密度越大,排開液體的體積越大,那么物體受到的浮力就越大。
17.(2024八下·吉安期中) 小明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,彈簧測力計的讀數為2.7N.第二次如圖(乙)所示,讓金屬塊浸沒在盛水的杯于中,這時彈簧測力計的讀數為1.7N.(g取10N/kg)求:
(l)金屬塊在水中受到的浮力.
(1)金屬塊的體積;
(2)金屬材料的密度.
【答案】(1)因金屬塊浸沒在水中,所以,由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可得,金屬塊的體積:
V金=V排===1×10﹣4m3;
(2)由題意可知,金屬塊的重力G=2.7N,
由G=mg可得,金屬塊的質量:
m===0.27kg,
金屬塊的密度:
ρ===2.7×103kg/m3.
【知識點】密度公式及其應用;浮力大小的計算
【解析】【分析】1)物體浸沒在水中,浮力等于1N,由浮力公式 F浮=ρ液gV排 計算 金屬塊的體積 V金=V排=
2) 由題意可知,金屬塊的重力G=2.7N,根據重力公式G=mg計算金屬塊的質量m=,根據密度公式ρ=計算金屬塊的密度
18.關于深海的探究,對一個國家的國防和經濟建設都有很重要的意義,我國在這一領域的研究也處于世界領先水平。如圖是我們自行研制的水下智能潛航器,其外形與潛艇相似,相關參數為:體積2m3、質量1500kg,最大下潛深度5000m,最大下潛速度10km/h(不考慮海水密度變化,密度ρ取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。求:
(1)某次執行任務,當潛航器下潛到最大深度時所受的海水壓強;
(2)潛航器以最大下潛速度勻速豎直下潛至最大深度所用的時間;
(3)潛航器任務完成后,變為自重時靜止漂浮在海面上,此時露出海面體積。
【答案】(1)解: 當潛航器下潛到最大深度時所受的海水壓強p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5000m=5×107Pa
答:當潛航器下潛到最大深度時所受的海水壓強為5×107Pa;
(2)解: 由得,潛航器以最大下潛速度勻速豎直下潛至最大深度所用的時間
答:潛航器以最大下潛速度勻速豎直下潛至最大深度所用的時間為0.5h;
(3)解: 潛航器靜止漂浮在海面上時,受到的浮力和自身的重力相等,所以,此時潛航器受到的浮力F浮=G=mg=1500kg×10N/kg=15000N
由F浮=ρgV排得,潛航器排開水的體積
潛航器露出海面體積V露=V-V排=2m3-1.5m3=0.5m3
答:露出海面體積為0.5m3。
【知識點】速度公式及其應用;壓強的大小及其計算;浮力大小的計算
【解析】【分析】1)物體 最大下潛深度5000m ,根據P=ρgh可知 潛航器下潛到最大深度時所受的海水壓強
2)據題可知最大下潛速度為10km/h,最大深度為5km,根據速度公式 可計算 潛航器以最大下潛速度勻速豎直下潛至最大深度所用的時間
3)根據受力平衡可知,重力等于浮力,所以 F浮=G=mg ,根據浮力計算公式為F浮=ρ液gV排可計算排開水的體積,所以 潛航器露出海面體積V露=V-V排
1 / 110.3 《科學探究:浮力的大小》 筑基提能同步分層練習設計(基礎版) 初中物理八年級下冊(教科版2024)
一、單選題
1.(2022八下·上杭期中)如圖所示,潛水員正潛沒在海水中,他攜帶的氣瓶可以對身上的背心進行充氣或放氣,以改變背心的體積大小來實現浮沉。下列對潛水員分析正確的是(  )
A.向海底下潛過程中,受到海水的壓強變大
B.海水中水平游動時,受到海水的壓強變小
C.對背心進行放氣后,受到海水的浮力變大
D.對背心進行充氣后,受到海水的浮力變小
2.(2024八下·重慶市月考)下列關于浮力的說法中正確的是(  )
A.物體排開液體的體積越大,浮力越大
B.物體的浮力與液體的密度和液體的體積有關
C.如果物體浸在液體中受的浮力等于重力,物體一定懸浮在液體中
D.一個物體從液體中往上浮,當它露出液面繼續往上浮時,浮力將漸漸變小
3.(2024八下·黔東南期中)小明兩手分別拿著一個小乒乓球和一個大石塊(V球<V石)浸沒在水中。同時松手,發現小乒乓球上浮,大石塊下沉,兩者所受浮力較大的物體是(  )
A.小乒乓球 B.大石塊 C.一樣大 D.無法確定
4.(2024八下·深圳期中) 如圖所示,容器中裝有一定質量的水,先后按甲、乙兩種方式使物體A和小玻璃杯漂浮在水面上(圖中細線重力及體積均不計)。設甲、乙兩圖中物體A和小玻璃杯共同受到的浮力分別為F甲和F乙,水對容器底的壓強分別為p甲和p乙,則(  )
A.F甲F乙p甲>p乙
C.F甲=F乙p甲5.(2024八下·深圳期中) 如圖所示的各種情景,下列說法正確的是(  )
A.甲圖中:當閥門打開,蓄水槽中的水流動時,B管中水柱高度最高
B.乙圖中:在同一地點做托里拆利實驗,玻璃管稍傾斜一些時,水銀柱的長度變大
C.丙圖中:水壩筑成上窄下寬的形狀,是由于越深處水對壩體側面浮力越大
D.丁圖中:金魚吐出的氣泡正在水中上升時,受到水的壓強逐漸變小、浮力不變
6.(2024八下·雅安月考)如圖所示,在裝滿水的燒杯中,將空飲料罐慢慢向下按,我們發現向下按的力越來越大。根據以上的實驗過程,下列猜想最符合研究目的的是(  )
A.物體的體積越大,所受的浮力越大
B.物體浸沒在液體中越深,所受的浮力越大
C.向下按的力越大,物體所受浮力越大
D.物體浸在液體體積越大,所受浮力越大
7.(2022八下·興慶期中)如圖,小魚口中吐出的氣泡在升至水面的過程中,體積會逐漸變大,則氣泡受到的浮力和氣泡內氣體壓強的變化情況是(  )
A.浮力不變,壓強不變 B.浮力變小,壓強變小
C.浮力變大,壓強變大 D.浮力變大,壓強變小
二、多選題
8.(2024八下·蓬萊期中)甲乙兩容器完全相同裝有等體積的兩種液體,置于水平桌面上。將同種材料制成的實心物體A;B分別放入兩容器中,靜止時兩液面等高,如圖所示,則(  )
A.A受的重力大于B受的重力
B.A受的浮力等于B受的浮力
C.甲容器底部所受液體壓強大
D.甲容器對桌面的壓力等于乙容器對桌面的壓力
9.(2024八下·天橋期中)妙趣橫生的動物世界蘊涵著豐富的物理知識,下列說法中正確的是(  )
A.深水里的海魚,捕到岸上時會死掉,因為水面上的壓強比深水處小很多
B.魚下沉時體內魚鰾會被壓縮變小,減小自身排開的水的體積使浮力變小
C.啄木鳥的喙又細又尖,可以增大壓強,利于將樹木啄破捉住里面的害蟲
D.鴨子的腳掌又扁又平,可以減小壓力,從而在松軟的爛泥地上行走自如
10.(2024八下·順城期中)水平桌面上兩個相同的燒杯中分別裝有甲、乙兩種不同液體,將兩個不同材料制成的正方體A、B(VAA.甲液體密度大于乙液體密度
B.甲液體對杯底的壓強小于乙液體對杯底的壓強
C.甲液體中物塊B受到的浮力大于乙液體中物塊A受到的浮力
D.裝甲液體的容器對桌面的壓力小于裝乙液體的容器對桌面的壓力
11.(2024八下·從江期中)在彈簧測力計下掛一物體,從燒杯上方緩慢下降,浸沒后繼續下降,直到物體底面與燒杯底接觸為止,如圖是物體下降過程中彈簧測力計讀數F隨物體下降高度h變化的圖象。下列說法正確的是(  )
A.物體的重力是12 N
B.物體浸沒在水中時,受到的浮力是8 N
C.物體的體積是8×10-3m3
D.物體的密度是1.5×103 kg/m3
12.(2024八下·高安期中) 水平桌面上有甲、乙兩個相同的容器,分別裝有體積相等的水和鹽水。將橘子和香蕉先放入甲容器中,取出后擦干,再放入乙容器中、前后兩次靜止時液面如圖所示。下列說法中正確的是(  )
A.橘子在水和鹽水中所受浮力相等
B.香蕉在水和鹽水中所受浮力相等
C.兩容器對水平桌面的壓強
D.向乙容器中加水,香蕉所受浮力不變
三、實驗填空題
13.(2024八下·開州期末) 如圖甲所示,體積為200cm3的實心金屬塊懸掛在細繩的下端靜止時,細繩對金屬塊的拉力為F1;如圖乙所示,底面積為100cm2的開口薄壁容器內裝有適量的液體,放在水平桌面上,將金屬塊浸沒在容器內的液體中靜止時,容器內的液面升高了1cm,容器對桌面的壓力增加了2N,此時細繩對金屬塊的拉力為F2,且F1與F2之比為4∶3。液體密度為   kg/m3,拉力F2的大小是   N。
14.(2024八下·興隆臺期末)探究影響浮力大小的因素時,小紅做了如圖所示的實驗,請你根據她的實驗回答下列問題:
(1)實驗前首先應按豎直方向對彈簧測力計進行   。
(2)比較圖乙和丙可知,物體受到的浮力大小與   有關;
(3)比較圖丁和戊可知,物體受到的浮力大小與液體的   有關;
(4)比較   兩圖可知,浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度無關;
(5)圖戊中物體受到浮力的大小為   N;
(6)比較圖乙和丙可知,圖乙中燒杯對水平桌面的壓強   (選填“大于”、“小于”或“等于”)圖丙中燒杯對水平桌面的壓強。
15.(2024八下·吉安期中) 小明在廚房幫媽媽煮餃子,發現餃子剛入鍋時沉在水底,一段時間后會鼓起來,煮熟后漂浮在水面上。小明猜想,物體受到的浮力大小可能與它排開液體的體積有關,于是設計實驗進行探究。如圖,他把適量沙子裝入氣球,并充入少量空氣,制成一個“餃子”進行了如下實驗。實驗中充入“餃子”的空氣質量忽略不計。
(1)彈簧測力計是物理實驗中常用的測量工具,該實驗前應在   方向調零,如圖甲所示,該測力計的分度值是   N,用彈簧測力計測出“餃子”的重力   N;
(2)如圖乙所示,將“餃子”浸入水中,“餃子”沉底,它受到的浮力與其重力G的大小關系為   G;(填“>”“<”或“=”)
(3)用測力計把“餃子”豎直拉離水底,在水中靜止,測力計的示數如圖丙所示,它受到的浮力   N;
(4)向“餃子”中充入適量空氣,使其體積變大再浸入水中,測力計的示數如圖丁所示,此時它受到的浮力為,則與的大小關系為   ;(填“>”“<”或“=”)
(5)向“餃子”中充入更多的空氣,浸入水中,“餃子”排開水的體積更大,最終漂浮在水面上,如圖戊所示。至此,小明驗證了自己的猜想,即物體受到的浮力大小與它排開液體的體積有關,且排開液體的體積越大,所受浮力越   。
四、解答與計算題
16.(2021八下·永吉期末)西瓜浸沒于水中后松手,西瓜會上浮,用手撈出西瓜的過程中,人感覺越來越費力。
17.(2024八下·吉安期中) 小明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,彈簧測力計的讀數為2.7N.第二次如圖(乙)所示,讓金屬塊浸沒在盛水的杯于中,這時彈簧測力計的讀數為1.7N.(g取10N/kg)求:
(l)金屬塊在水中受到的浮力.
(1)金屬塊的體積;
(2)金屬材料的密度.
18.關于深海的探究,對一個國家的國防和經濟建設都有很重要的意義,我國在這一領域的研究也處于世界領先水平。如圖是我們自行研制的水下智能潛航器,其外形與潛艇相似,相關參數為:體積2m3、質量1500kg,最大下潛深度5000m,最大下潛速度10km/h(不考慮海水密度變化,密度ρ取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。求:
(1)某次執行任務,當潛航器下潛到最大深度時所受的海水壓強;
(2)潛航器以最大下潛速度勻速豎直下潛至最大深度所用的時間;
(3)潛航器任務完成后,變為自重時靜止漂浮在海面上,此時露出海面體積。
答案解析部分
1.【答案】A
【知識點】液體壓強的特點;浮力大小的計算
【解析】【解答】A.向海底下潛過程中,深度增加,根據p=ρgh,受到海水的壓強變大,A符合題意;
B.海水中水平游動時,深度不變,根據p=ρgh,受到海水的壓強不變,B不符合題意;
CD.對背心進行充氣后,排開液體體積變大,根據F浮=ρgV排可知,浮力變大,對背心進行放氣后,排開液體體積變小,浮力變小,CD不符合題意。
故答案為:A。
【分析】根據p=ρgh分析判斷壓強變化情況;根據F浮=ρ液V排g分析判斷浮力變化情況。
2.【答案】D
【知識點】液體壓強的計算;浮力大小的計算
【解析】【解答】A.液體密度一定時,物體排開液體的體積越大,浮力越大,A不符合題意;
B.物體的浮力與液體的密度和排開液體的體積有關,B不符合題意;
C.如果物體浸在液體中受的浮力等于重力,物體可能懸浮在液體中,可能漂浮,C不符合題意;
D.物體從液體中上浮,露出液面繼續往上浮時,排開液體體積變小,浮力將漸漸變小,D符合題意。
故答案為:D.
【分析】物體受到的浮力和液體密度有關,和排開液體的體積有關;漂浮和懸浮時,物體受到的浮力等于物體的重力。
3.【答案】B
【知識點】浮力大小的計算
【解析】【解答】根據浮力的計算公式F浮=ρ液gV排,石頭排開水的體積大,所以浮力大,B正確,ACD錯誤
綜上選B
【分析】根據浮力的計算判識選項
浮力的公式F浮=ρ液gV排,所以物體排水體積越大,所受浮力越大,本題中乒乓球和石頭均是浸沒在水中,且 V球<V石 ,所以石頭排開水的體積大,所以浮力大
4.【答案】D
【知識點】壓強的大小及其計算;浮力大小的計算
【解析】【解答】A、根據圖可知,物體A和小玻璃漂浮在水面上,所以浮力等于重力,F甲=F乙 ,據圖可知,容器中水的高度相同,根據壓強公式P=ρgh可知,p甲=p乙 ,D正確,ABC錯誤
綜上選D
【分析】根據壓強公式,受力分析判識選項
1、壓強公式:P=ρgh,容器中水的高度相同,所以液體對容器底部的壓強相同
2、受力分析:物體處于漂浮狀態,所以受力平衡,即物體重力等于浮力
5.【答案】B
【知識點】連通器原理及其應用;浮力大小的計算
【解析】【解答】A、 甲圖中:當閥門打開,蓄水槽中的水流動時,ACB管中水柱高度相同,A錯誤
B、 乙圖中:在同一地點做托里拆利實驗,玻璃管稍傾斜一些時,水銀柱的高度不變,長度變大,B正確
C、 丙圖中:水壩筑成上窄下寬的形狀,是由于越深處水對壩體側面壓強越大,C錯誤
D、 丁圖中:金魚吐出的氣泡正在水中上升時,受到水的壓強逐漸變小、重力減小,浮力減小,D錯誤
綜上選B
【分析】根據連通器、壓強的計算、浮力的計算判識選項
1、連通器:上端開口相通,或底部相通的容器叫連通器,在連通器的液體保持同一水平,壓強相等
2、浮力的計算:金魚吐出的氣泡,金魚的重力減小,浮力也減小,根據P=ρgh,高度減小,壓強減小,水壩筑成上窄下寬的形狀,是由于越深處水對壩體側面壓強越大
6.【答案】D
【知識點】探究浮力大小的實驗
【解析】【解答】 將空飲料罐慢慢向下按 ,浸沒在水中的體積逐漸變大,物體受到的浮力等于重力和向下按壓的力,重力不變,下按的壓力逐漸變大,所以浮力逐漸變大,所以研究目的是:物體浸在液體體積越大,所受浮力越大,D正確,ABC錯誤;
綜上選D。【分析】1、浮力的本質為上下表面產生的壓力差,計算公式為F浮=ρ液gV排,所以物體所受浮力和物體所處的深度無關,與排開水的體積有關,當排開水的體積越小時,浮力越小,排開水的體積越大時,浮力越大;
2、阿基米德原理:物體排開水的重力等于物體所受浮力;
3、物體沉浮條件:物體懸浮時的浮力等于重力(排開水的體積等于物體體積),物體的密度等于液體的密度,物體漂浮表明浮力等于重力(排開水的體積小于物體體積),物體的密度小于液體的密度,物體下沉時重力大于浮力(排開水的體積等于物體體積),物體的密度大于液體的密度。
7.【答案】D
【知識點】液體壓強的特點;浮力大小的計算
【解析】【解答】小魚口中吐出的氣泡在升至水面的過程中,根據液體壓強的公式p=ρgh,氣泡的深度變小,液體壓強減小;氣泡上升時,體積會逐漸變大,根據F浮=ρ液gV排,受到的浮力變大,則氣泡受到的浮力變大,壓強變小,D符合題意。
故答案為:D.
【分析】液體密度一定時,深度減小,液體壓強變小,排開液體的體積變大,浮力變大。
8.【答案】A,C
【知識點】浮力及其產生原因;浮力大小的計算
【解析】【解答】A、甲、乙兩相同的容器中裝有體積相等的兩種液體,
將實心物體A、B分別放入兩容器中,靜止時液面等高,
則甲液體與A排開液體的體積之和等于乙液體與B排開液體的體積之和,
由圖可知,A漂浮,排開液體的體積小于物體的體積,B懸浮,排開液體的體積等于物體的體積,
所以A的體積大于B的體積,
實心物體A、B由同種材料制作,則密度相等,
根據可知,A的質量大于B的質量,
根據G=mg可知,A的重力大于B的重力。故A正確。
B、由圖可知,A漂浮,受到的浮力等于其重力,B懸浮,受到的浮力等于其重力,
因為A的重力大于B的重力,所以A受的浮力大于B受到的浮力,故B錯誤。
CD、由圖可知,A漂浮,A的密度小于甲液體的密度,B懸浮,B的密度等于乙液體的密度,
實心物體A、B由同種材料制作,則密度相等,
所以,甲杯中液體的密度大于乙杯中液體的密度;
甲杯中液體的密度大于乙杯中液體的密度,
靜止時液面等高,
根據p=ρ液gh可知,甲容器底部所受液體壓強大于乙容器底部所受液體壓強。故C正確。
根據m=ρV可知,甲液體的質量大于乙液體的質量,
根據G=mg可知,甲液體的重力大于乙液體的重力,
因容器對桌面的壓力等于容器、液體和物體的重力之和,
所以,甲杯對桌面的壓力大于乙杯對桌面的壓力,故D錯誤。
故答案為:AC。
【分析】(1)首先根據題目中給出的條件判斷,判斷實心物體A、B的體積關系,又知實心物體A、B由同種材料制作,利用密度公式判斷其質量關系,再利用重力公式判斷其重力關系。
(2)根據物體浮沉條件,結合圖示判斷兩種液體的密度關系。
(3)已知兩種液體的密度關系,又知高度關系,根據p=ρ液gh判斷兩容器底部所受液體壓強關系。根據m=ρV可知兩液體的質量的大小關系,根據G=mg可知兩液體的重力的大小關系,因容器對桌面的壓力等于容器、液體和物體的重力之和,據此得出兩杯對桌面的壓力大的大小關系。
9.【答案】A,B,C
【知識點】增大壓強的方法及其應用;減小壓強的方法及其應用;液體壓強的特點;阿基米德原理
【解析】【解答】A:深水里的海魚,捕到岸上時會死掉,深海深度大,液體壓強大,水面上的壓強比深水處小很多,A正確;
B.魚吐出魚鰾內的空氣,減小自身排開水的體積而使受到的浮力變小,當魚受到的浮力小于自重時,就下沉,故B正確;
C.啄木鳥的喙很尖細,就是通過減小受力面積的方法來增大壓強的,便于鑿開樹干,吃到里面的蟲子,故C正確;
D.鴨子的腳掌又扁又平,是在壓力一定時,通過增大受力面積來減小對地面的壓強,實現在松軟的爛泥地上行走自如,故D錯誤。
故答案為:ABC。
【分析】魚受到的浮力小于自重時下沉,啄木鳥的喙很尖細,就是通過減小受力面積的方法來增大壓強。
10.【答案】B,D
【知識點】液體壓強計算公式的應用;阿基米德原理
【解析】【解答】AC.將AB看作整體可知,物塊漂浮在水面上,所以浮力等于重力,G物=ρ液gV排,根據圖可知,甲排開水的體積大于乙,所以甲密度小于乙密度,AC錯誤
B. 兩杯中液面恰好相平 ,根據公式p=ρgh以及ρ甲<ρ乙,得p甲D.由圖可知, VA故答案為:BD。
【分析】根據重力的計算、物體沉浮條件、判識選項
物體沉浮條件:物體懸浮時的浮力等于重力(排開水的體積等于物體體積),物體的密度等于液體的密度,物體漂浮表明浮力等于重力(排開水的體積小于物體體積),物體的密度小于液體的密度,物體下沉時重力大于浮力(排開水的體積等于物體體積),物體的密度大于液體的密度A、B兩物體作為一個整體,由圖可知,該整體在兩液體中都處于漂浮狀態,由漂浮條件可知F浮=GA+GB,則該整體在兩液體中受到的浮力相等
壓強的計算:由p=ρgh可知,兩液體對杯底的壓強小的大小;
重力的計算:公式為G=ρgv,兩容器中液面恰好相平且容器相同,物體體積 VA11.【答案】A,B,D
【知識點】浮力及其產生原因;浮力大小的計算;探究浮力大小的實驗
【解析】【解答】A.由圖像可知,當時,彈簧測力計示數為12N,此時圓柱體在空氣中,根據二力平衡條件可知,圓柱體的重力,故A正確。
B、由圖像可知,從開始,彈簧測力計示數不變,說明此時圓柱體已經浸沒在水中,彈簧測力計的拉力,則圓柱體浸沒在水中時,受到的浮力:,故B正確;
C、因物體浸沒時排開液體的體積和自身的體積相等.所以,由可得,圓柱體的體積:,故C錯誤;
D、由可得,圓柱體的質量:,圓柱體的密度:,故D正確。
【分析】(1)分析圖像AB段,物體還沒浸入水中,圓柱體重力等于彈簧測力計的示數;
(2)分析圖像CD段,物體全部浸沒水中,讀出彈簧測力計的示數,利用稱重法求出物體受到的浮力;
(3)物體浸沒時排開水的體積和自身的體積相等,根據阿基米德原理求出圓柱體排開水的體積即為自身的體積;
(4)根據求出圓柱體的質量,利用密度公式求出圓柱體的密度。
12.【答案】A,C
【知識點】壓強的大小及其計算;浮力大小的計算
【解析】【解答】A、由甲圖和乙圖可知,橘子都是漂浮,根據浮沉條件可知:F橘甲=G橘,F橘乙=G橘,所以F橘甲=F橘乙,橘子在水和鹽水中所受浮力相等,故A正確;
B、香蕉在水和鹽水中都浸沒,且ρ鹽水>ρ水,根據F浮=ρ液gV排可知,香蕉在水所受浮力小于在鹽水所受浮力,故B錯誤;
C、根據水和鹽水的體積相同,鹽水的密度大于水的密度,則由m=ρV可得,鹽水的重力大于水的重力,由于甲、乙兩容器對水平桌面的壓力等于容器、容器內液體和物體的重力之和,甲容器對水平桌面的壓力:F甲=G容+G液水+G香+G橘,乙容器對水平桌面的壓力:
F乙=G容+G液鹽+G香+G橘,所以F甲D、向容器中加水,液體密度降低,根據 F浮=ρ液gV排,香蕉的浮力會減小,故D錯誤;
故答案為:AC。
【分析】甲圖和乙圖中,橘子都是漂浮,根據浮沉條件,可以判斷浮力大小關系。根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排比較香蕉在水和鹽水中所受浮力大小。根據水和鹽水的體積相同,鹽水的密度大于水的密度,則根據公式m=ρV可得出鹽水的重力大于水的重力,甲、乙兩容器對水平桌面的壓力等于容器、容器內液體和物體的重力之和,可以比較出甲乙對桌面的壓力大小關系,再利用公式可比較出壓強大小關系。向容器中加水,液體密度降低,根據公式F浮=ρ液gV排,香蕉的浮力會減小。
13.【答案】1×103;6
【知識點】浮力大小的計算
【解析】【解答】據題分析可知,繩子的拉力差為2N, F1與F2之比為4∶3 ,解得F1=8N,F2=6N,根據稱重法可知物體浸沒在水中的F浮=8N-6N=2N,根據F=ρgv可知,ρ液=2N/10N/kg/(200×10-6)m3= 1×103 kg/m3
綜上第1空、1×103;第2空、6
【分析】1、稱重法測量物體浮力:先測出物體的重力,然后將物體浸入水中,拉力的示數就會減小,減小的示數就是物體受到的浮力,
2、對物體進行受力分析可知,浸沒在水中物體受到重力、浮力以及拉力,液體受到重力,物體的壓力,物體的壓力就是重物受到的浮力,本題中浮力為2N,拉力的差值也為2N,結合浮力公式F=ρgv計算分析
14.【答案】調零;排開液體的體積;密度;丙丁;2.2;小于
【知識點】探究浮力大小的實驗
【解析】【解答】(1)使用彈簧測力計要現在拉動方向進行調零,同時觀察分度值以及量程等,故實驗前首先應按豎直方向對彈簧測力計進行調零。
(2)圖乙丙中,只有排開水體積不變,其余因素不變,且排水體積越大,浮力越大,所以,圖乙和丙可知,物體受到的浮力大小與排開液體的體積有關。
(3)探究浮力和密度的關系,需要控制密度發生變化,其余因素相同,所以比較圖丙和戊可知,物體受到的浮力大小與液體的密度有關。
(4)研究浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度的關系,應控制物體排開液體的密度和體積不變,只改變深度的大小,所以,比較圖丙和圖丁可知,浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度無關。
(5)根據稱重法以及圖示內容可知物體的重力3N,彈簧測力計的示數0.8N,則物體受到浮力
(6)燒杯對水平桌面的壓力等于燒杯和水的重力加上物體對水向下的壓力,物體收到浮力和物體對水的壓力是相互作用力,乙排水體積小,浮力小,所以乙對水的壓力,即丙圖物體對水向下的壓力大于乙圖對水向下的壓力,燒杯受力面積相同圖乙中燒杯對水平桌面的壓強小于圖丙中燒杯對水平桌面的壓強。
綜上 第1空、 調零 第2空、 排開液體的體積; 第3空、 密度; 第4空、 丙丁; 第5空、2.2; 第6空、 小于
【分析】1、彈簧測力計的使用:使用彈簧測力計要現在拉動方向進行調零,同時觀察分度值以及量程等,本體中需要豎直拉動彈簧測力計,所以在豎直方向調零
2、浮力的計算:公式為F=ρgv,所以影響浮力的因素有液體密度、排開水的體積有關,在探究影響浮力的影響因素時,使用控制變量法進行實驗,如探究浮力和密度的關系,需要控制密度發生變化,其余因素相同,所以比較圖丙和戊可知,物體受到的浮力大小與液體的密度有關
3、稱重法:物體所受浮力F=物體的重力-彈簧測力計示數
15.【答案】(1)豎直;0.2;1.6
(2)<
(3)
(4)>
(5)大
【知識點】探究浮力大小的實驗
【解析】【解答】1) 彈簧測力計是物理實驗中常用的測量工具,該實驗前應在 豎直方向調零, 測力計的分度值是 0.2N,餃子的重力為1.6N
綜上第1空為豎直;第2空為0.2;第3空為1.6
2)“餃子”沉底,所以重力大于浮力
綜上 第1空為<
3)由受力分析可知,重力(向下)=浮力(向上)+支持力(向上),F浮=1.6N-1.0N=0.6N
綜上 第1空為
4)據圖可知丁圖的浮力大小為1N,所以丁的浮力大于丙的浮力
綜上 第1空為>
5) 排開液體的體積越大,所受浮力越 大
綜上 第1空為大
【分析】根據浮力的計算、受力分析填空
1、受力分析:物體下沉,受力分析物體受到重力(向下),浮力(向上)、支持力(向上)所以重力=浮力+支持力
2、浮力:浮力產生的原因為上下表面存在壓強差,根據阿基米德遠離可知浮力的大小等于排開水的重力,浮力的公式F浮=ρ液gV排,所以排開液體的體積越大,所受浮力越 大,應用:通過改變自身重力改變浮力,輪船以及潛水艇。
16.【答案】水的密度不變,用手撈出西瓜的過程中,西瓜排開水的體積減小,根據F浮=ρ水gV排,西瓜所受浮力變小,則手撈西瓜的力要變大,所以感覺越來越費力。
【知識點】阿基米德原理
【解析】【分析】阿基米德原理給出了一種求解物體浮力大小的方法,F浮=ρ液gV排,ρ液是液體的密度,V排使物體排開水的體積,液體密度越大,排開液體的體積越大,那么物體受到的浮力就越大。
17.【答案】(1)因金屬塊浸沒在水中,所以,由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可得,金屬塊的體積:
V金=V排===1×10﹣4m3;
(2)由題意可知,金屬塊的重力G=2.7N,
由G=mg可得,金屬塊的質量:
m===0.27kg,
金屬塊的密度:
ρ===2.7×103kg/m3.
【知識點】密度公式及其應用;浮力大小的計算
【解析】【分析】1)物體浸沒在水中,浮力等于1N,由浮力公式 F浮=ρ液gV排 計算 金屬塊的體積 V金=V排=
2) 由題意可知,金屬塊的重力G=2.7N,根據重力公式G=mg計算金屬塊的質量m=,根據密度公式ρ=計算金屬塊的密度
18.【答案】(1)解: 當潛航器下潛到最大深度時所受的海水壓強p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5000m=5×107Pa
答:當潛航器下潛到最大深度時所受的海水壓強為5×107Pa;
(2)解: 由得,潛航器以最大下潛速度勻速豎直下潛至最大深度所用的時間
答:潛航器以最大下潛速度勻速豎直下潛至最大深度所用的時間為0.5h;
(3)解: 潛航器靜止漂浮在海面上時,受到的浮力和自身的重力相等,所以,此時潛航器受到的浮力F浮=G=mg=1500kg×10N/kg=15000N
由F浮=ρgV排得,潛航器排開水的體積
潛航器露出海面體積V露=V-V排=2m3-1.5m3=0.5m3
答:露出海面體積為0.5m3。
【知識點】速度公式及其應用;壓強的大小及其計算;浮力大小的計算
【解析】【分析】1)物體 最大下潛深度5000m ,根據P=ρgh可知 潛航器下潛到最大深度時所受的海水壓強
2)據題可知最大下潛速度為10km/h,最大深度為5km,根據速度公式 可計算 潛航器以最大下潛速度勻速豎直下潛至最大深度所用的時間
3)根據受力平衡可知,重力等于浮力,所以 F浮=G=mg ,根據浮力計算公式為F浮=ρ液gV排可計算排開水的體積,所以 潛航器露出海面體積V露=V-V排
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