北京课改版物理八年级全册《4.7 物体的浮沉条件》同步练习2(含解析)

北京课改版物理八年级全册《4.7 物体的浮沉条件》同步练习2
一 、单选题(本大题共11小题,共33分)
1.(3分)把重、体积为的物体投入水中,若不计水的阻力,当物体静止时,下列说法正确的是
A. 物体上浮, B. 物体悬浮,
C. 物体漂浮, D. 物体沉在水底,
2.(3分)放在水平桌面上的两个相同的烧杯中装有不同浓度的盐水,其中一杯是饱和的。盐水中的实心小球是用同种材料制作的。小球静止时情况如图所示,此时小球、小球受到的浮力分别记为、。向两个烧杯中分别加入少许质量相等的盐后盐的体积忽略不计,发现小球依然静止在烧杯底,小球还是处于漂浮状态。此时小球、小球两个小球受到的浮力分别记为、。整个过程温度不变,可推断出
A. ,,
B. ,,
C. ,,
D. ,,
3.(3分)春暖花开,大美临沂又迎来了一年一度的沂河帆船赛,如图所示,下列与帆船有关的物理知识,说法中正确的是
A. 风吹帆船前进说明物体的运动需要力来维持
B. 比赛中的帆船速度发生变化时,其惯性随着发生变化
C. 帆船的重力与其受到水的浮力是一对平衡力
D. 在比赛的过程中,帆船排开水的重力大于帆船的重力
4.(3分)年月日凌晨,我国“极目一号”型浮空艇从珠峰站附近成功升空,创造了海拔的大气科学观测世界纪录。浮空艇里填充氦气、氢气、热空气等气体,利用空气浮力升空。若浮空艇的体积不变,关于“极目一号”升空,下列说法正确的是
A. 浮空艇里所充气体的密度大于空气的密度
B. 浮空艇上升过程中受到的浮力大于它排开空气的重力
C. 浮空艇上升过程中受到的浮力逐渐减小
D. 浮空艇在上升过程中受到的大气压强保持不变
5.(3分)如图所示,是南极海洋冰山的美丽景象。冰山实质就是海中漂浮的大块淡水冰。据科学分析,全球气候变暖会导致冰山熔化,海平面升高。下列判断正确的是
A. 冰山熔化一部分后仍会漂浮在水面上
B. 冰山熔化一部分后排开水的体积不变
C. 冰山所受到的浮力一定大于它所受的重力
D. 冰山所受的重力小于它排开水所受的重力
6.(3分)孝道是中华民族传统文化之一,小东在帮妈妈做家务的时候,发现两根相同体积的筷子,甲浮在水面上,乙沉在水底,如图所示,下列说法中正确的是
A. 甲受到的浮力大于自身的重力 B. 甲排开水的重力等于自身的重力
C. 乙筷子的密度比甲筷子的密度小 D. 乙筷子比甲筷子底面受到水的压强小
7.(3分)下列过程中不是利用大气压的是
A. 潜水艇上浮 B. 用吸管喝饮料 C. 注射器抽取药液 D. 水泵抽水
8.(3分)由于密度不同,如图所示液体会分成三层,将体积不同,质量相同的、小球放入其中,静止后球漂浮在油面上受的浮力为,球悬浮在糖浆中所受浮力为,则
A. B. C. D. 无法确定
9.(3分)下列生活现象与物理知识对应不正确的是
A. 高压锅易煮熟食物--气压越高,沸点越低
B. 磨刀不误砍柴工--受力面积越小,压力作用效果越明显
C. 拦河坝上窄下宽--液体压强随深度的增加而增大
D. 轮船浮在水面上--利用空心的办法增大浮力
10.(3分)将实心小铅球轻轻放入水中,铅球将
A. 漂浮在水面上 B. 悬浮在水中
C. 沉在水底 D. 以上三种情况都有可能
11.(3分)下列说法正确的是
A. 热气球升空时,球内气体密度比空气密度小
B. 潜水艇要上浮,需要向水仓内进水
C. 轮船的排水量是轮船满载时排开水的体积
D. 飞机飞上天空,利用了浮力
二 、填空题(本大题共5小题,共20分)
12.(4分)如图甲所示,将塑料袋逐渐浸入水中,弹簧测力计的示数将 ______ 变大变小不变;当塑料袋中的水面与容器中的水面相平时,弹簧测力计的示数为 ______ 。如图乙所示是悬浮在水槽中的简易潜水艇模型,向模型内吹气,潜艇模型将 ______ ,从模型内吸气,潜水艇模型将 ______ 上浮下沉保持静止,其受到的浮力大小 ______ 变大变小不变。潜水艇是通过改变 ______ 的大小来实现浮与沉的。
13.(4分)两个完全相同的容器中,分别盛有密度为、两种液体,将甲、乙两个完全相同的小球分别放入、容器中,当两球静止时,容器内液面相平,两球所处的位置如图所示。此时甲、乙小球受到的浮力为、,、两种液体对容器底的压强为、,则______;______。
14.(4分)小明往空玻璃瓶中倒入热水,玻璃瓶发烫,是通过 ______的方式增加玻璃瓶的内能;接着将瓶中的水倒出,立即盖上套有吸管的瓶盖,再将瓶子倒置使吸管一端倒浸入水中,如图,过了一会儿瓶子的温度降低,瓶内气体由于 ______的原理体积变小,瓶内压强 ______,盆中的水在 ______的作用下回流入玻璃瓶。
15.(4分)如图所示,盛有水的圆柱形容器,侧壁上固定了一块体积可忽略不计的水平挡板,挡板下方有一个体积为,重力为的实心小球,若水对容器底产生的压强为,则容器中水的深度为 ______;若撤去挡板,小球静止后,水对容器底的压力的变化量为 ______。
16.(4分)嘉兴粽子糯而不腻,成甜适中,是浙江“名小吃”。小科同学把粽子放入盛有适量水的锅中。发现粽子完全浸没在水中并沉在锅底,由此可知,粽子的密度 ______水的密度选填“大于”、“等于”或“小于”,下同。此时粽子对锅底的压力 ______锅底对粽子的支持力。
三 、实验题(本大题共2小题,共12分)
17.(6分)物体从刚开始接触水面至浸没于水中,它所受浮力大小与浸入水中深度的关系如图甲所示,由此猜想:物体未浸没前,它所受浮力大小可能与深度有关。为了探究该结论是否正确,老师为同学们准备了以下实验器材:弹簧测力计、足够的水、一个密度大于水的均匀长方体,长方体表面标有等距离的线,为了便于弹簧测力计挂住长方体,在长方体上设置了、、、四个挂扣,如图乙所示。请仅用以上器材设计实验,并写出实验步骤和分析论证。实验步骤: ______ 。如果出现 ______ ,则说明物体未浸没前,它所受浮力大小与深度无关。
18.(6分)某物理实验小组的同学,想验证阿基米德原理,进行了下面的实验:

为了方便操作和减小测量误差,最合理的操作步骤应该是 ______。
A.①②③④
B.④②①③
C.④①②③
按照正确的操作步骤,当测量结果满足等式 ______时用弹簧测力计示数、、、表示,则说明阿基米德原理成立。
按照正确的操作顺序,以下会影响验证结果的是 ______。
A.图①中烧杯内水面未到烧杯口
B.图②中物体未完全浸没在水中
C.图④中小桶内有少量水
为了更全面地验证阿基米德原理,还必须 ______。
四 、计算题(本大题共3小题,共36分)
19.(12分)如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上的拉力作用下,从水中开始一直竖直向上以的速度做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。如图乙所示的是绳子的拉力随时间变化的图象,求:
浸没在水中时,金属块受到的浮力?
金属块的密度?
金属块上表面刚要出水面时,下表面受到水的压强?
20.(12分)如图甲所示,水平面上有一底面积为的圆柱形薄壁容器容器壁厚度忽略不计,容器中装有质量为的水。现将一个质量分布均匀、体积为:的物块不吸水放入容器中,物块漂浮在水面上,浸入水中的体积为。取,求:
物块受到的浮力大小;
物块的密度;
用力缓慢向下压物块使其恰好浸没在水中水未溢出,如图乙所示,此时水对容器底的压强。
21.(12分)海军三型主战舰艇交接入列
年月日,海军三型主战舰艇在海南三亚某军港集中交接入列,标志着我国国防实力得到进一步的提升。这三般舰艇分别是:新型战略核潜艇——长征号艇,型万吨级大型导弹驱逐舰——大连舰,型两栖攻击舰——海南舰。我们来进一步认识一下这三艘舰艇。

长征号艇如图甲是我国最新型的战略导弹核潜艇,相关资料显示:该艇长约,宽约,指挥塔围壳带有填角和圆角设计结构,这样能降低噪音,水下最大排水量约万吨,水下潜航速度节,艇上有具艇载垂直发射装置,能用来发射“巨浪”潜射洲际导弹,具有隐蔽性高、威力大、突防能力强等特点。
大连舰如图乙是我国目前第三艘入列的型大型导弹驱逐舰,该型舰长约,舷宽约,标准排水量余吨,最大航速节。从指标上看,型驱逐舰火力、电子设备等已达到世界同类舰的领先水准,隐身性能更加突出,已经成为了世界上最先进的驱逐舰之一,在航母战斗群中,型驱逐舰承担着编队防空、反舰和反潜等作战任务。
海南舰如图丙是我国自行建造的型两栖攻击舰,舰长超过,舰宽接近,满载排水量超过万吨,动力系统采用柴油机,最大航速超过节。型两栖攻击舰属于一款两栖作战舰艇,外形与普通航母很相似,舰岛在舰体右侧,设计有大型机库和大面积的直通航空甲板,拥有个直升机起降点,最大直升机搭载量接近架,同时还设置了大型坞轮和车库,具备了比较强大的车辆搭载、抢滩登陆能力。
阅读上述材料,回答下列问题取:
我国海军大连舰的标准排水量约为,该种状态下大连舰受到的浮力约为 ______
A.
在某次联合搜救演习中,海南舰上执行搜救任务的两架舰载直升机起飞。直升机起飞后与起飞前相比,海南舰所受浮力将 ______。选填“变大”或“变小”
长征号艇在某次训练中在海面下的位置处于悬浮状态,那么此时它受到的海水产生的压强约为 ______。取海水的密度
答案和解析
1.【答案】C;
【解析】解:
设物体全部浸入水中,
则所受浮力为:,
,故物体将漂浮于水面上;
由浮沉条件得:物体受到的浮力等于重力,即.
故选C.
由物体体积可求得排开水的重力,等于物体所受到的最大浮力,比较浮力与物体的重力可得物体的状态,由状态再确定浮力.
判断物体的状态时要根据物体所能受到的最大浮力进行判定,若最大浮力小于重力物体将沉底,若最大浮力与重力相等物体将悬浮,若最大浮力大于重力,物体将漂浮.
2.【答案】C;
【解析】解:由题可知,实心小球是用同种材料制作的,即小球密度相等;
由图可知,小球的体积比小,即,则,,;
根据小球沉底,小球漂浮可知此时:、;
结合物体的浮沉条件可知:,由于盐水只有一杯是饱和的,所以密度较大的右侧烧杯内为饱和盐水;
向两个烧杯中分别加入少许质量相等的盐后盐的体积忽略不计,左侧不饱和盐水的密度增大,根据,小球受到的浮力会增大,即;
由于小球依然静止在烧杯底,说明增大后的浮力;
右侧烧杯中的饱和盐水加入盐之后不变,所以小球受到的浮力不变,即;
所以,即,故错误,正确。
故选:。
由题可知,实心小球是用同种材料制作的,即小球密度相等;
由图可知,小球的体积比小,根据可知,小球的质量小于小球,则小球的重力小于小球的重力;
根据两个小球的浮沉情况可知,,由于盐水只有一杯是饱和的,则密度较大的右侧烧杯内为饱和盐水;
向两个烧杯中分别加入少许质量相等的盐后盐的体积忽略不计,左侧不饱和盐水的密度增大,根据,小球受到的浮力会增大;
但小球依然静止在烧杯底,说明增大后的浮力;
右侧烧杯的小球始终处于漂浮状态,烧杯中的饱和盐水加入盐之后不变,所以小球受到的浮力不变,即;
再根据判断和的大小关系。
此题主要考查了物体浮沉条件的应用、考查了化学中饱和溶液和不饱和溶液的概念、考查了学生定性分析的能力,有一定难度。
3.【答案】C;
【解析】解:
、风吹帆船前进,说明力可以改变物体的运动状态,而物体的运动并不需要力来维持,故错误;
、惯性大小只与物体的质量有关,与速度大小无关;帆船速度发生变化时,其质量不变,则它的惯性大小不变,故错误;
、帆船漂浮在水面上,在竖直方向上受浮力和重力的作用而处于平衡状态,所以,帆船的重力与其受到水的浮力是一对平衡力,故正确;
、在比赛的过程中,帆船漂浮在水面上,由漂浮条件可知浮力等于帆船的重力;由阿基米德原理可知浮力等于排开水的重力,所以帆船排开水的重力等于帆船的重力,故错误。
故选:。
物体的运动并不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因;
惯性是物体本身的一种属性,其大小只与质量有关;
物体处于平衡状态时,其受到的力为平衡力;
物体漂浮时浮力等于物体自身的重力,根据阿基米德原理可知浮力等于排开液体的重力,据此可知帆船排开水的重力与帆船的重力的关系。
此题主要考查了力和运动的关系、惯性以及浮力的有关知识,难度不大。
4.【答案】C;
【解析】解:、浮空艇是利用在空气中的浮力来工作的,当艇内气体的密度小于空气的密度时,才可以升空,故错误;
、由阿基米德原理知,浮空艇上升过程中受到的浮力等于它排开空气的重力,故错误;
、海拔越高,空气的密度越小,浮空艇排开空气的体积不变,根据可知浮空艇上升过程中受到的浮力越来越小,故正确;
、海拔越高、气压越低,浮空艇上升过程中大气对它的压强越来越小,故错误。
故选:。
浸在液体或气体中的物体都受到液体或气体对它施加的竖直向上的浮力,当物体受到的浮力大于重力或者物体密度小于液体或气体密度时,物体上浮;
根据阿基米德原理分析力与它排开空气重力的关系;
根据分析浮空艇受到的浮力情况;
大气压随高度增加而减小。
此题主要考查大气压强与高度的关系、物体的浮沉条件和阿基米德原理的应用,注重了物理与实际的联系,综合性较强。
5.【答案】A;
【解析】解:、开始冰山漂浮在海水中,由物体的浮沉条件可知,冰山的密度小于海水的密度,冰山熔化一部分后冰山的密度不变,所以剩余的冰山密度仍小于海水的密度,因此剩余的冰山仍然漂浮在水面上,故正确;
、冰山熔化一部分后,剩余冰山的质量减小,重力减小,浮力减小,由阿基米德原理可知,剩余冰山排开海水的体积减小,故错误;
、冰山漂浮在海水中,由物体的漂浮条件可知,冰山受到的浮力大小等于冰山的重力,故错误;
、由阿基米德原理可知,冰山排开海水的重力等于冰山受到的浮力,由可知,冰山受到浮力等于冰山的重力,因此冰山所受的重力等于它排开水所受的重力,故错误。
故选:。
比较冰山熔化一部分后,剩余冰山的密度与海水密度之间的关系,根据物体的浮沉条件分析剩余冰山在海水中的状态;
根据阿基米德原理分析剩余冰山排开海水的体积变化;
根据物体的漂浮条件分析冰山受到的浮力与冰山的重力关系;
根据阿基米德原理和物体的漂浮条件分析冰山所受的重力与它排开水所受的重力关系。
此题主要考查物体浮沉条件和阿基米德原理的应用,关键是知道冰山在熔化的过程中,冰山的密度不变,冰山的质量减小。
6.【答案】B;
【解析】解:
、因为甲筷子漂浮,则,由阿基米德原理可知,故错误,正确;
、因为甲漂浮,所以,因为乙下沉,所以,则,即乙的密度大,故错误;
、因为乙所处的深度大于甲所处的深度,由可知,乙受到水的压强大于甲受到水的压强,故错误。
故选:。
由题知,甲浮在水面上,浮力等于重力,由阿基米德原理判断出浮力与排开液体重力的关系;
根据甲和乙的浮与沉,判断甲、乙的密度与水的密度关系,得出甲乙的密度关系;
根据甲乙所处深度关系判断受液体压强关系。
此题主要考查了学生对物体的浮沉条件、液体压强公式的运用,能从甲筷子漂浮在水面上、乙筷子沉入水底得出浮力与重力、筷子密度与液体密度的关系是关键。
7.【答案】A;
【解析】解:潜水艇上浮是依靠水的浮力大于重力而上浮的,故符合题意;
用吸管喝饮料、注射器抽取药液、水泵抽水 都是先使得内部压强减小,在大气压的作用下把饮料、药液、水压上来,故是利用大气压,不符合题意。
故选:。
大气压的利用一般都是在某处使气压降低,然后在外界大气压的作用下,产生了某种效果。
此题主要考查了学生对大气压的应用的了解与掌握,利用大气压的生活例子是很多的,学习时,多举例、多解释,分析时不要说成“被吸上来”,而是“被外界的大气压压上来”。
8.【答案】B;
【解析】解:由图可知,球漂浮,球悬浮,
由物体的浮沉条件可知:;,
因为两球的质量相等,所以,
则,所以选项、、错误,正确.
故选
知道球漂浮、球悬浮两球的质量相等、重力相等,根据物体的浮沉条件判断两球受到的浮力大小关系;
此题主要考查了学生对阿基米德原理、物体的漂浮条件的掌握和运用,利用好根据物体的浮沉是本题的关键.
9.【答案】A;
【解析】解:、高压锅易煮熟食物是利用了液体的沸点随气压的增大而升高的原理,故错误;
、磨刀不误砍柴工,指在压力一定时,减小受力面积可以增大压强,对应的物理知识是压力的作用效果与受力面积的关系,故正确;
、液体的压强随深度的增加而增加,越往下,水的深度越深,压强越大,水对水坝的压力越大,因此拦河坝要修成上窄下宽的形状,故正确;
、轮船是采用空心的办法增大可以利用的浮力,使轮船能漂浮在水平面上,故正确。
故选:。
液体的沸点随气压的增大而升高;
压力的作用效果与压力和受力面积的大小有关;
根据液体压强的特点可知:液体压强随着深度的增加而增大;
采用空心的办法可以增大浮力。
此题主要考查了增大压强的方向、液体压强的特点、物体的浮沉条件、沸点与气压的关系等,综合性强,但难度不大。
10.【答案】C;
【解析】解:将实心小铅球轻轻放入水中,实心小铅球的密度大于水的密度,所以在水中是下沉的。
故选:。
根据铅球的密度与水的密度的大小分析铅球的状态。
此题主要考查了物体浮沉条件的应用,属于基础题。
11.【答案】A;
【解析】解:、热气球升空时,球内气体密度比空气密度小,故正确;
、潜水艇靠改变自身的重力来上浮或下潜,潜水艇要上浮,需要从水仓内向外排水,故错误;
、轮船的排水量是轮船满载时排开水的质量,故错误;
、飞机在飞行过程中利用了气体的流速越大,压强越小的原理,获得向上的升力,故错误。
故选:。
热气球升空时,球内气体密度比空气密度小;
潜水艇靠改变自身的重力来上浮或下潜;
轮船的排水量是轮船满载时排开水的质量;
液体和气体都称为流体,生活中常见的流体是水和空气,流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大。
此题主要考查浮力的有关知识,是一道综合题。
12.【答案】;
【解析】解:将塑料袋逐渐浸入水中,塑料袋排开水的体积逐渐变大,根据可知,塑料袋所受的浮力逐渐变大,根据可知弹簧测力计的示数将变小;
当塑料袋中的水面与容器中的水面相平时,根据可知,塑料袋中水的重力等于塑料袋所受的浮力,故弹簧测力计的示数为零。
如图乙所示是悬浮在水槽中的简易潜水艇模型,向模型内吹气,模型向外排水,模型的总重力变小,排开水的体积不变,根据可知。模型所受的浮力不变,潜艇模型将上浮,从模型内吸气,模型的总重力变大,排开水的体积不变,根据可知,模型所受的浮力不变,潜水艇模型将下沉,其受到的浮力大小不变。潜水艇是通过改变自身重力的大小来实现浮与沉的。
故答案为:变小;零;上浮;下沉;不变;自身重力。
将塑料袋逐渐浸入水中,塑料袋排开水的体积逐渐变大,根据可知,塑料袋所受的浮力的变化情况,根据可知弹簧测力计的示数的变化情况;
当塑料袋中的水面与容器中的水面相平时,根据可知,塑料袋中水的重力等于塑料袋所受的浮力,故弹簧测力计的示数为零。
如图乙所示是悬浮在水槽中的简易潜水艇模型,向模型内吹气,模型向外排水,模型的总重力变小,从模型内吸气,模型的总重力变大;排开水的体积不变,根据可知,模型所受的浮力不变;根据浮沉条件判断模型的状态;潜水艇是通过改变自身重力的大小来实现浮与沉的。
此题主要考查浮沉条件的应用,是一道综合题。
13.【答案】= >;
【解析】解:
由图可知,甲球漂浮,乙球悬浮,且甲、乙两个小球完全相同,即两球重力相等,所以甲、乙小球受到的浮力:。
甲球漂浮,则,
乙球悬浮,则,
所以两种液体的密度:;
由于两球静止时,容器内液面相平深度相同,所以由可知,两种液体对容器底压强:。
故答案为:;。
甲、乙是两个完全相同的小球,漂浮和悬浮时受到的浮力都等于重力,由此可知两小球受浮力大小关系;
根据漂浮和悬浮时液体密度和球的密度关系,得出两种液体的密度关系;又知道当两球静止时,容器内液面相平深度相同,利用液体压强公式分析两种液体对容器底压强的大小关系。
此题主要考查了学生对漂浮条件、悬浮条件运用密度关系、浮力与自重关系,难度不大,属于基础题目
14.【答案】热传递 热胀冷缩 变小 大气压;
【解析】解:小明往空玻璃瓶中倒入热水,玻璃瓶吸收热量,是通过热传递的方式增加玻璃瓶的内能;
瓶内气体的质量不变,瓶子的温度降低,瓶内气体由于热胀冷缩的原理体积变小,使得瓶内压强变小,小于外界气压,盆中的水在大气压的作用下回流入玻璃瓶。
故答案为:热传递;热胀冷缩;变小;大气压。
改变物体内能的方法有两种:做功和热传递;气体有热胀冷缩的性质,一定质量的气体,温度越低,气压越小。
此题主要考查了改变内能的方法、气体的热胀冷缩、气压的大小变化,属于基础题。
15.【答案】0.3 0.4;
【解析】解:由得,容器中水的深度为:

小球全部浸没在水中,所以,则小球受到的浮力:

当撤去挡板后,小球要上浮,最后漂浮在水面上,所以;
此时水对容器底的压力变化量:

故答案为:;。
已知水对容器底产生的压强,根据液体压强公式变形即可求出容器中水的深度;
当撤去挡板后,小球要上浮,最后漂浮在液面上,水对容器底的压力变化量等于小球排开水的重力变化量,等于小球受到的浮力变化量。
此题涉及到液体压强的计算,阿基米德原理,物体的浮沉条件等知识点,综合性较强,而且有一定的拔高难度。
16.【答案】大于 等于;
【解析】解:粽子在水中下沉,说明此时粽子的密度大于水的密度;
由于粽子对锅底的压力和锅底对粽子的支持力是一对相互作用力,其大小相等。
故答案为:大于;等于。
物体在液体中的浮沉条件:①,,上浮;②,,悬浮;③,,下沉;
相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在两个物体上。
此题主要考查了对物体浮沉条件的应用和相互作用力的判断,需熟练掌握有关基础知识。
17.【答案】;
【解析】解:为了探究物体未浸没前,它所受浮力大小可能与深度有关,实验器材:弹簧测力计、足够的水、一个密度大于水的均匀长方体,长方体表面标有等距离的线,为了便于弹簧测力计挂住长方体,在长方体上设置了、、、四个挂扣;
实验步骤:
①用弹簧测力计钩挂住或,让物块浸入水的深度为物块的或,读出并记录弹簧测力计的示数;
②用弹簧测力计钩住或,让物块浸入水的深度仍为物块的或,读出并记录弹簧测力计的示数;
分析论证:
若,说明物体未浸没前,它所受浮力大小与深度无关。
故答案为:①用弹簧测力计钩挂住或,让物块浸入水的深度为物块的或,读出并记录弹簧测力计的示数,②用弹簧测力计钩住或,让物块浸入水的深度仍为物块的或,读出并记录弹簧测力计的示数;。
要探究物体所受浮力的大小和物体浸在液体中深度的关系,应控制液体的密度和物体排开液体的体积一定,最好的办法就是让同一个物体浸没在同种液体的不同深度处,测出浮力的大小,进行比较,得出结论。
此题主要考查了控制变量法、探究与浮力大小有关的因素,并会分析图象,设计实验方案,有一定难度。
18.【答案】;
【解析】解:
为方便操作和减小测量误差,合理的实验顺序是:
④测出空桶所受的重力,再把空桶置于溢水杯口的正下方;
①用弹簧测力计测出物体所受的重力;
②用弹簧测力计吊着物体浸没在装满水的溢水杯中,读出此时弹簧测力计的示数;
③测出桶和排开水所受的总重力,所以合理的实验顺序为④①②③,故选;
根据图中①②两个步骤,由称重法测浮力可知物体浸没在液体中受到的浮力:,
物体排开液体的重力:,
如果满足:,就可以证明浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开液体所受重力的大小即说明阿基米德原理成立。
、图①中烧杯内水面未到烧杯口,物体浸入水中后,水面先上升到烧杯口,才有水溢出,则测得排开水的重力会偏小,会影响验证结果。
、图②中未完全浸没在水中,此时测得的浮力较小,测得排开水的重力也较小,但二者仍然相等,不影响实验结果。
、图④中小桶内有少量水,物体排开水后,图③④两次测力计示数之差仍为排开水的重力,不影响实验结果。
故选。
为了更全面地验证阿基米德原理,还必须换用几种不同的液体进行实验。
故答案为:;;;换用几种不同的液体进行实验。
为方便操作和减小测量误差,应先用弹簧测力计测出空桶和物体的重力,再用弹簧测力计吊着物体浸没在装满水的溢水杯中,读出此时弹簧测力计的示数,最后测出桶和排开水所受的总重力;
物体受到的浮力等于物重减去弹簧测力计的拉力,排开液体的重力;要验证阿基米德原理就要证明物体受到的浮力等于排开液体的重力;
根据测物体受到的浮力和排开水的重力的方法进行分析;
为了更全面地验证阿基米德原理,还必须换用几种不同的液体进行实验。
此题主要考查了学生对验证阿基米德实验的掌握程度,看学生能否掌握每个步骤以及每一步要测量的对象,属于常考题。
19.【答案】;
【解析】
分析绳子拉力随时间变化的图象,当金属块完全露出水面,没有浸入水中时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图中的段,据此求出金属块重;
分析绳子拉力随时间变化的图象,当金属块从水中一直竖直向上做匀速直线运动,但未露出液面,此时金属块排开水的体积不变,由阿基米德原理可知,此时的浮力不变,绳子的拉力也不变,即为图中的段;
当金属块未露出液面时,拉力等于重力减去浮力,据此求金属块受到的浮力;
根据阿基米德原理求金属块排开水的体积金属块的体积,知道金属块的重,利用重力公式求金属块的质量,最后利用密度公式求金属块的密度;
金属块从水中一直竖直向上做匀速直线运动,根据金属块刚要出水面时到刚露出水面时所用的时间,利用求出物体的高度,据此可知金属块上表面刚要出水面时,下表面所处的深度,利用求出下表面受到水的压强。
此题主要考查了重力公式、密度公式、压强公式和阿基米德原理的应用,难点是通过图乙确定金属块的重力、会用称重法测浮力计算出金属块受到的浮力
20.【答案】解:(1)已知物块排开水的体积等于物块浸入水中的体积,即V排=4.0×10-5,
物块受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/×10N/kg×4×10-5=0.4N;
(2)由于物块漂浮在水面上,根据物体的漂浮条件可知,物块的重力G=F浮=0.4N,
由G=mg可知,物块的质量m===0.04kg;
物块的密度ρ===0.8×103kg/;
(3)由ρ=得,水的体积为V水===5×10-4,
物块使其恰好完全浸没在水中,水和物块的总体积V=V水+V物=5×10-4+5×10-5=5.5×10-4
由V=Sh可知,水的深度为h===0.11m,
所以水对容器底的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/×10N/kg×0.11m=1.1×103Pa。
答:(1)物块受到的浮力大小为0.4N;
(2)物块的密度为0.8×103kg/;
(3)此时水对容器底的压强1.1×103Pa。;
【解析】
利用求出物块受到的浮力大小;
由于物块漂浮在水面上,根据漂浮条件可知物块的重力,根据求出质量,利用求出物块的密度;
利用求出水的体积,即可求出物块恰好完全浸没在水中,水和物块的总体积,已知容器底面积求出水的深度,根据即可求出水对容器底的压强。
此题主要考查漂浮条件、阿基米德原理和密度公式、压强公式的应用,这是中考常考题型,要熟练应用。
21.【答案】C 变小 3×106;
【解析】解:大连舰受到的浮力,
故选;
海南舰上执行搜救任务的两架舰载直升机起飞后,舰艇仍漂浮,但自重减小,浮力等于重力,因此舰艇所受浮力减小。
此时它受到的海水产生的压强。
故答案为:;变小;。
已知标准排水量约为,由可求得大连舰受到的浮力;
舰艇上的舰载机飞离后,舰艇自重减小,舰艇仍然漂浮,据此分析受到的浮力减小变化;
由可求得此时它受到的海水产生的压强。
本题以社会热点事件为背景,考查了液体压强的计算、物体浮沉条件和阿基米德原理,有一定的综合性,体现了物理与生活实际的联系。

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