2024春季人教版物理八年级下册《10.3 物体的浮沉条件及应用》同步练习2(含解析)

2024春季人教版物理八年级下册《10.3 物体的浮沉条件及应用》同步练习2
一 、单选题(本大题共11小题,共33分)
1.(3分)如图所示,水平桌面上放置有甲、乙两个完全相同的圆柱形烧杯,分别装入适量的密度不同但质量相等的盐水,将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两个烧杯中,鸡蛋在甲烧杯中处于悬浮状态,在乙烧杯中处于漂浮状态。下列判断正确的是
A. 甲杯中盐水密度为,乙杯中盐水密度为,则
B. 鸡蛋在甲、乙两烧杯中受到的浮力分别为和,则
C. 放入鸡蛋后,甲、乙两烧杯对桌面的压力分别为和,则
D. 放入鸡蛋后,甲、乙两烧杯底部受到的压强分别为和,则
2.(3分)两个底面积相同形状不同的容器、,盛有不同的液体放置在水平桌面上,现将甲、乙两个相同的物块分别放入两容器中,当两物块静止时,两容器中液面恰好相平,两物块所处的位置如图所示忽略液体的损失,下列说法正确的是
A. 甲物块受到的浮力大于乙物块受到的浮力
B. 容器中液体的密度小于容器中液体的密度
C. 两容器底受到的液体压强相等
D. 取出两物块后,容器底受到液体的压强大于容器底受到液体的压强
3.(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
4.(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
5.(3分)关于浮力,下列说法正确的是
A. 浮空艇里所充气体的密度应该大于空气的密度
B. 深入河底的柱形桥墩,受到浮力作用
C. 鸡蛋悬浮在盐水中时,往盐水中加盐,鸡蛋最终受到的浮力不变
D. 一艘轮船由海水驶入河水时,受到的浮力不变,将下沉一些,排水量变大
6.(3分)质量相等的两个小球、如图甲所示,两球静止在某液体中时所受浮力相等。图乙是小明画出的两球静止时的四种情形,其中可能的一组是
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
7.(3分)如图所示,茶壶小孔盖上开一个小孔,其作用是
A. 让热气冒出来,便于热茶冷却
B. 好系绳子,防止壶盖被打碎
C. 让外面空气流进壶内,防止壶内气体压强减小时水倒不出来
D. 让外面的空气流进壶内,保证茶水的新鲜
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)如图,是巧用物理知识将帽子送到楼上的情景,此过程中应用的关键知识是
A. 气球受到的重力 B. 帽子的质量大于气球的质量
C. 帽子的密度大于气球的密度 D. 空气对帽子和气球有浮力作用
11.(3分)浮力在生活中有很多应用,以下说法不正确的是
A. 密度计在不同液体中总是处于漂浮状态,所以将其插入待测液体中,待静止后密度计露出液面越多,待测液体密度越小
B. 轮船的排水量越大,表明轮船满载时货物和船自身质量之和越大
C. 潜水艇通过改变自身的重力以达到上浮和下潜的目的
D. 气球和飞艇可以飘在空中是充入了密度小于空气的气体
二 、填空题(本大题共5小题,共20分)
12.(4分)据报道,年月日,直改进型直升机降落在我国首艘国产航母的甲板上、该航母满载时排水量为吨,在海水中吃水深度为。该航母满载时,受到的浮力为 ______ ,航母的最低处受到海水的压强为 ______ ;某架直升机飞离该航母后,若航母排开的海水体积减少了,则该直升机的浮力是 ______ 。此时,浮力 ______ 重力填“大于”、“小于”或“等于”。
13.(4分)在探究物体的“浮沉条件”时,小明先将装满水的溢水杯放在水平桌面上,再把一个质量为的物体投入溢水杯中,静止时溢出了水.物体受到的浮力是 ______;物体静止时在水中 ______选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”;放入物体后,水对杯底的压强 ______选填“变大”、“变小”或“不变”,溢水杯对桌面的压强 ______选填“变大”、“变小”或“不变”取
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)甲、乙两个自重不计的薄壁圆柱形容器,盛有两种不同的液体,将两个相同的小球分别放入液体中,小球静止时位置如图所示,此时液面相平。则小球在甲中所受浮力______,下同乙中所受浮力,取出小球后甲容器对桌面的压力______乙容器对桌面的压力。
三 、实验题(本大题共2小题,共12分)
17.(6分)小明在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验时,用到了弹簧测力计、圆柱体、水和盐水,两个相同的烧杯,其实验装置和弹簧测力计示数如图所示。

圆柱体浸没在水中时所受浮力为 ______ ;
分析比较图、、,说明物体所受浮力的大小与物体浸没在液体中的深度 ______ 选填“有关”或“无关”;分析实验步骤、、可知,在 ______ 一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越 ______ ;
对比图、和, ______ 选填“能”或“不能”分析出浮力大小与物体排开液体体积的关系,理由是 ______ ;
若先完成步骤,再完成步骤,测得的浮力将 ______ 选填“偏大”或“偏小”;
如图所示,将物体缓慢浸入水中,在物体接触容器底之前,能正确反映弹簧测力计示数和物体下表面到水面距离关系的图象是 ______ 。
18.(6分)、、、四幅图是“验证阿基米德原理”的过程情景,请根据图示完成下面的填空取。

实验中的所用圆柱体的重力为 ______ ;
在情景图中存在的错误是 ______ ;
纠正错误后,继续实验,在情景中,圆柱体受到的浮力______ ;
圆柱体排开的水所受的重力______ ;
实验结果表明:浸在水中的物体受到的浮力 ______ 物体排开水所受到的重力;选填“大于”、“等于”或“小于”
根据实验中记录的数据,可以计算出圆柱体的体积是 ______ ,密度是 ______ 。
四 、计算题(本大题共3小题,共36分)
19.(12分)如图所示,轻质杠杆可绕点转动,杠杆左端处挂了一金属球,右端处施加一个的拉力,此时杠杆在水平位置平衡,测得,。不考虑水的阻力求:
绳子对杠杆端的拉力;
若金属球的体积为,金属球浸没时受到的浮力;
金属球的密度。
20.(12分)钓鱼岛自古以来就是中国固有领土,早在明朝年我国渔民就已经发现了钓鱼岛。如图所示是我国一艘装备精良的现代化综合公务船正在钓鱼岛巡航的示意图。海水密度为,取
若该船的声呐探头距海面深度为,则该声呐探头受到海水的压强是多少?
该船满载时排水量为,则船受到的重力和浮力各为多少?
当该公务船以的速度匀速航行,若航行时受到的阻力为船重的倍,则这一过程中动力所做功的功率是多少?
21.(12分)潜水艇截面如图所示,通过向水舱中充水或从水舱向外排水来改变潜水艇的自重,从而使其下沉或上浮。我国某型号潜水艇的总体积为,水舱未充海水时潜水艇总重为,最大下潜深度可达。海水密度取,取。求:
最大下潜深度处的海水压强;
潜水艇完全潜入海水中时受到的浮力;
潜水艇悬浮在海水中时,水舱中充入海水的质量?
答案和解析
1.【答案】D;
【解析】
此题主要考查了物体浮沉条件、阿基米德原理、压力和压强大小的比较等,综合性强,难度较大;解题时要注意压强公式的正确选择。
同一只鸡蛋无论漂浮或悬浮,其浮力都等于排开盐水的重,也等于自身的重力;在浮力相同时,排开的液体体积越大,说明液体的密度是越小的;
水平面上物体对水平面的压力和自身的重力相等,据此可知甲、乙两烧杯对桌面的压力关系;
粗细均匀容器底部受到的压力等于液体的重力和漂浮或悬浮物体的重力之和,根据判断甲、乙两烧杯底部受到的压强关系。

因为鸡蛋在甲中悬浮、乙中漂浮,所以浮力都等于自身的重力,即鸡蛋在甲、乙两烧杯中受到的浮力相等,故不正确;
根据浮液排可知,在浮力相同时,甲杯中的排大,所以液小,故不正确;
C.因甲、乙两个烧杯完全相同,装入密度不同但质量相等的盐水,且鸡蛋一样,
根据水平面上物体对水平面的压力和自身的重力相等和可知,放入鸡蛋后甲、乙两烧杯对桌面的压力相等,故不正确;
D.烧杯粗细均匀,装入密度不同但质量相等的盐水,且鸡蛋一样,所以甲、乙两烧杯底部受到的压力相等,
因两烧杯底面积相同,根据可知,两只杯子底部受到液体的压强相同,故正确。
故选。
2.【答案】D;
【解析】解:、根据物体的浮沉条件,由图可知,甲悬浮,甲物块受到的浮力等于甲物块自身的重力;乙漂浮,则乙物块受到的浮力等于乙物块自身的重力,因为甲、乙是相同的物块,重力相等,可知,甲物块受到的浮力等于乙物块受到的浮力,故错误;
、物体甲在中悬浮,则容器中液体的密度;物体乙在中漂浮,则容器中液体的密度,可知容器中液体的密度大于容器中液体的密度,
由题意可知,当两物块静止时,两容器中液面恰好相平,由可知,液体对容器底的压强大于液体对容器底的压强,故错误;
、因为甲排开液体的体积大于乙排开液体的体积,而且甲是下宽上窄,取出物体后,甲液面下降的更大,因为容器中液体的密度小于容器中液体的密度,且中液体的深度小于中液体的深度,由可知,液体对容器底的压强大,故取出两物块后,容器底受到液体的压强大于容器底受到液体的压强,故正确。
故选:。
根据物体的浮沉条件判断浮力与重力的关系,由此比较浮力大小;
根据两物体在两种液体中的状态比较两种液体密度的大小;再根据比较容器底受到的液体的压强;
取出物块后,从体积变化量及容器形状确定深度变化量;再根据比较容器底受到的液体的压强;
此题主要考查了物体浮沉条件及液体压强公式的应用,是一道综合题。
3.【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。
4.【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。
5.【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;
、浮力产生的原因是物体在液体中时受到上下表面的压力差,深入河底的柱形桥墩,下表面没有受到水的压力,故不受浮力,故错误;
、鸡蛋悬浮在盐水中时,浮力等于重力,往盐水中加盐,盐水的密度变大,根据可知鸡蛋受到的浮力变大,鸡蛋上浮,最后漂浮,浮力等于重力,故鸡蛋最终受到的浮力不变,故正确;
、因为轮船漂浮,所以,则轮船受到河水和海水的浮力都等于轮船受到的重力,即船受到的浮力不变,根据可知,由于,所以,,上游轮船由海水驶入河水时,排开液体的体积将变大,轮船将下沉一些;轮船的排水量是指轮船满载时排开水的质量,即排水量不变;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;
浮力产生的原因是物体在液体中时受到上下表面的压力差,深入河底的柱形桥墩,下表面没有受到水的压力,据此分析;
悬浮时浮力等于重力;
轮船都漂浮,受到的浮力都等于轮船受到的重力,据此得出受到浮力的大小关系;
知道河水和海水的密度关系,根据阿基米德原理分析排开河水和海水体积的大小关系,得出是上浮、还是下沉。
本题综合应用物体的浮沉条件、浮力产生的原因、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。
6.【答案】B;
【解析】解:因为两球静止在某液体中时所受浮力相等,根据可知,两个球排开液体的体积是相同的,又因为球的体积大于球的体积,所以球一定是漂浮的;
①球沉底,则球受到的浮力小于球的重力,球漂浮,则球受到的浮力等于球的重力,因为两个小球的质量相等,所以球受到的浮力会小于球受到的浮力,而题目中已告知两球所受浮力相等,所以①这种情况不可能出现,故①不符合题意;
②球悬浮,则球受到的浮力等于球的重力,球漂浮,球受到的浮力等于球的重力,因为两个小球的质量相等,所以球受到的浮力会等于球受到的浮力,与题意相符,且由图②可知,球排开液体的体积可能等于球排开液体的体积,故②符合题意;
③④球与球都是漂浮的,所以两个球受到的浮力都等于重力,而两个球的质量相等,所以两个球受到的浮力相同,与题意相符,但图③中球排开液体的体积可能与球排开液体的体积相同,图④中球排开液体的体积一定小于球排开液体的体积,故③符合题意,④不符合题意。
故选。
物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,据此进行分析。
此题主要考查了物体浮沉条件和阿基米德原理的应用,属于易错题目。
7.【答案】C;
【解析】解:茶壶盖上如果没有孔,随着茶水的外流,茶壶内部气体压强减小,很难将水倒出,所以壶盖上有孔,使得壶内液面上的气压始终与外界大气压相等,茶水在重力作用下能方便倒出。
故选:。
由于存在大气压,茶壶盖上的小孔能保证与大气相通,壶身和壶嘴构成连通器,水容易倒出来。
茶壶盖上的小孔是壶内的气压与外界大气压强相等,连通器中的液体不流动时,各开口中的液面总是相平的,倒水时就是利用的连通器原理。
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】D;
【解析】解:空气对气球和帽子有浮力作用,当空气和帽子受到的浮力大于自身重力,使帽子上升到楼上。
故选:。
浸没在空气中的物体受到空气对它的浮力,将帽子送给楼上,是因为气球和帽子在空气中受到空气的浮力大于空气和帽子的重,使帽子能上升。
此题主要考查了浮力在生活中的应用,在平时的学习生活过程中,多观察、多分析,提高自己的分析能力。
11.【答案】A;
【解析】解:、密度计漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力不变;如果液体的密度越大,由可知,则密度计浸入液体中的体积越小,即越往上浮,所以密度计露出液面的部分越多,故错误;
、排水量是指轮船满载货物时所排开水的质量;
因为轮船漂浮,所以;
由阿基米德原理可得,所以,即,则;
所以,轮船的排水量越大,表明轮船满载时货物和船自身质量之和越大,故正确;
、潜水艇靠自身水舱的吸水和排水,来改变自身的重力,从而改变重力与浮力的大小关系,实现上浮和下沉,故正确;
、气球可以飘在空中,是因为气球内气体的密度小于空气的密度,故正确。
故选:。
密度计利用了物体的沉浮条件,是漂浮在液体中,放在密度不同的液体中,所受浮力都等于本身的重力,由阿基米德原理可知,液体的密度不同,排开液体的体积不同。
轮船的大小通常用排水量来表示,排水量就是指轮船按设计的要求满载货物时排开水的质量。
潜水艇浸没在水中,潜水艇的体积不变排开水的体积不变,受浮力不变;通过让海水进、出压力舱改变潜水艇受到的重力,然后再根据物体的浮沉条件分析是怎么上浮或下沉的。
如果被研究的物体的平均密度可以知道,则物体的浮沉条件可变成以下形式:
①,上浮;
②,悬浮;
③,下沉。
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,分析有关密度问题时,要好好利用漂浮条件。
12.【答案】;
【解析】解:该航母满载时排水量:,
航母满载时受到的浮力:

满载时该航母最低处受到海水的压强:

减小的浮力:,
因为航母漂浮在水面上,减小的浮力即该直升机的浮力,且浮力等于重力。
故答案为:;;;等于。
知道航母满载排水量排开水的质量,利用阿基米德原理求该航母满载时所受浮力;
已知满载时的吃水深度,利用液体压强公式求出航母的最低处受到海水的压强;
由可求得减小的浮力,然后可知该直升机的浮力,航母漂浮,则浮力等于自身的总重力。
此题主要考查了液体压强、浮力的计算,同时考查排水量的有关问题,关键是知道排水量就是轮船满载时排开水的质量,还要知道轮船漂浮时浮力等于自身的重力。
13.【答案】0.9 沉底 不变 变大;
【解析】解:由题意知物体的重力为:,
物体静止时受到的浮力为:;
因为浮力小于重力,所以物体下沉至底部;
当物体沉在水底后,物体排开的水从溢水口流出,溢水杯中水的深度不变,根据可知水对溢水杯底部的压强不变;
物体沉底,根据物体浮沉条件可知,而溢水杯对水平桌面的压力变化量为,故溢水杯对桌面的压力变大,根据可知在受力面积一定时,溢水杯对桌面的压强变大。
故答案为:;沉底;不变;变大。
根据阿基米德原理求得浮力的大小;根据物体的浮沉条件确定物体静止时的浮沉情况;
根据公式分析水对溢水杯底部的压强变化情况;
放入物体后,溢水杯对水平桌面的压力变化量为,根据物体的浮沉条件分析压力的变化情况,在受力面积一定时,根据公式分析溢水杯对桌面的压强变化情况。
此题主要考查了有关重力的计算、浮力的计算,同时还考查了物体的浮沉条件和压强公式的应用。关键是搞清物体浮力和重力之间的关系。
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】=;>;
【解析】解:由题意可知,两个小球的重力、体积、密度均相同;
小球在甲液体中漂浮,则;
小球在乙液体中悬浮,则,
因两个小球的重力相同,则可知两球受到的浮力相同;
小球在甲液体中漂浮,则,
小球在乙液体中悬浮,则,
所以,即甲液体的密度较大,
由图知,,此时,且,所以液体的体积关系为,
因,,则由可知,液体的质量,则液体的重力,
因甲、乙两个自重不计的薄壁圆柱形容器,
所以,当取出小球后甲容器和乙容器对桌面的压力等于液体的重力,即,,
由于甲液体更重,所以。
故答案为:;。
根据物体的浮沉条件判断浮力与重力的关系;
根据物体的浮沉情况判断出物体密度与液体密度的关系;根据求得的甲的密度较大,可知甲的质量较大,容器质量不计,则容器对桌面的压力等于容器内液体的重力,据此分析即可。
这道题主要考查了物体浮沉条件以及浮力公式、密度公式的应用,关键能够根据浮沉情况判断出液体的密度、所受浮力的关系,同时还要进行严密的推理,综合性较强,难度适中。
17.【答案】;
【解析】解:由图甲可知,弹簧测力计的分度值为,示数为,即物体的重力为;
图中物体完全浸没时的弹簧测力计的示数为,则物体浸没在水中时受到的浮力:;
分析、、三次实验可知,液体的密度和排开液体的体积相同,金属块浸没在水中深度增加,弹簧测力计的示数不变,由称重法可知,金属块所受浮力不变,说明浮力大小跟物体浸没在液体中的深度无关;
分析、、三次实验可知,排开液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,且液体的密度越大,弹簧测力计的示数越小,由称重法可知,浮力越大,所以可以得出结论:在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越大;
对比图、和,不能分析出浮力大小与物体排开液体体积的关系,理由是:没有控制液体的密度相同;
若先完成步骤,再完成步骤,圆柱体因沾水而重力变大,弹簧测力计的示数不变,根据称重法测出圆柱体受到的浮力将偏大;
浸没前,物体浸入水中越深,受到的浮力越大;浸没后,物体受到的浮力与浸没深度无关,所以浮力的大小是先变大再不变;根据可知,拉力弹簧测力计示数先变小再不变,故图丁正确。
故选:丁。
故答案为:;无关;物体排开液体的体积;大;不能;没有控制液体的密度相同;偏大;丁。
观察弹簧测力计的量程和分度值读出弹簧测力计的示数;根据称重法求出圆柱体浸没在水中时所受浮力;
影响浮力因素是液体的密度、排开液体的体积;分析比较图、、或、、的相同量和不同量,根据控制变量法分析解答;
探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,要控制液体的密度相同,改变物体排开液体体积;
若先完成步骤,再完成步骤,圆柱体因沾水而重力变大;
根据称重法求出物体在水中和盐水中受到的浮力,根据阿基米德原理求出物体的体积和盐水的密度;
未浸没时,物体浸入水中越深,受到的浮力越大;浸没后,物体受到的浮力与浸没深度无关。故此浮力的大小是先变大再不变。
本题是探究影响浮力大小的因素实验,考查了影响浮力的因素、控制变量法的应用、误差分析等,本题难点是:弹簧测力计示数和物体下表面到水面距离关系图象的判断。
18.【答案】;
【解析】解:由图可知,实验中的所用圆柱体的重力为;
圆柱体放入水中前,溢水杯中的水应该满的,否则溢出水的体积将小于物体排开水的体积,所以,在情景图中存在的错误是溢水杯未注满水,应改为在溢水杯中装满水;
由图可知,圆柱体浸没在水中时,弹簧测力计的示数,
则圆柱受到的浮力:;
由图可知,小桶和水的总重力;由图可知,空小桶的重力,
则圆柱体排开水所受的重力:;
由可知,浸在水中的物体受到的浮力等于物体排开水所受到的重力;
根据可得,金属块质量:,
由得金属块体积:,
所以金属块的密度为:。
故答案为:;溢水杯未注满水;;;等于;;。
读出弹簧测力计的示数即为圆柱体的重力;
用溢水法收集物体排开的水,将溢水杯装满水,然后将物体浸入水中,用其他容器需先测出其重力接住溢出的水,然后再测出装有溢出的水的容器的总重力,两者之差就是物体排开水的重力;
利用可求得圆柱受到的浮力;
用小桶和水的总重力减去空小桶的重力即为圆柱体排开的水所受的重力;
比较浸在水中的物体受到的浮力和圆柱体排开的水所受的重力可得出结论;
根据求出质量,根据,求出体积,再利用密度公式求出物体的密度。
在“探究浮力的大小”实验中,用“称量法”测出物体受到的浮力,即;用两次称重测出物体在液体中排开液体的重力,进行比较得出:物体在液体中受到的浮力,大小等于它排开的液体的重力。
19.【答案】;
【解析】
根据杠杆的平衡条件代入数据求出点的拉力;
根据计算金属球所受的浮力大小;
根据可得金属球的重力,由计算金属球的质量,根据密度公式计算出金属球的密度。
此题是有关浮力和杠杆问题的综合计算,解决此题的关键是熟练利用好杠杆的平衡条件及阿基米德原理,并正确利用浮力、重力、拉力的关系。
20.【答案】解:(1)该声呐探头受到海水的压强:
=ρ海水gh=1.02×103kg/×10N/kg×8m=8.16×104Pa;
(2)已知=3400t=3.4×106kg;
公务船所受到的浮力:
F浮=G排=g=3.4×106kg×10N/kg=3.4×107N;
由于船处于漂浮,则G=F浮=3.4×107N;
(3)由v=得船的路程为:
s=vt=54km/h×6h=324km=3.24×105m,
由于船匀速行驶,则船受到的动力F=f=0.05G=0.05×3.4×107N=1.7×106N,
动力所做的功:
W=Fs=1.7×106N×3.24×105m=5.508×1011J,
这一过程中动力所做功的功率为:
P===2.55×107W。
答:(1)该声呐探头受到海水的压强是8.16×104Pa;
(2)船受到的重力和浮力都是3.4×107N;
(3)这一过程中动力所做功的功率是2.55×107W。;
【解析】
已知海水的密度和船底所在的深度,利用计算船底受到的压强;
因为船漂浮所以船所受的重力等于浮力等于排开的水重;已知轮船的排水量,可以得到排开的水重,也就得到了轮船受到的浮力;
已知轮船行驶的速度和时间,可以得到行驶是路程;
因为轮船匀速航行,所以推进力等于海水阻力;已知推进力和行驶的路程,利用公式计算推进力做的功,根据算出这一过程中动力所做功的功率。
此题主要考查功、功率的计算、浮力大小的计算、液体压强的计算和阿基米德原理公式的理解和应用,理解排水量的含义是本题的关键。
21.【答案】解:(1)最大下潜深度处的海水压强为:
p=ρgh=1.0×103kg/×10N/kg×400m=4×106Pa;
(2)潜水艇完全潜入海水中,潜水艇受到的浮力为:
F浮=ρgV排=1.0×103kg/×10N/kg×2×103=2×107N;
(3)潜水艇悬浮在海水中时,受力平衡,浮力等于潜水艇重力和充入海水的重力之和,即:
F'浮=G艇+G海水;
水舱至少充水重力为:G海水=F′浮-G艇=2×107N-1.2×107N=8×106N,
充水质量为:m===8×105kg。
答:(1)最大下潜深度处的海水压强为4×106Pa。
(2)潜水艇完全潜入海水中时受到的浮力为2×107N。
(3)潜水艇悬浮在海水中时,水舱中充入海水的质量为8×105kg。;
【解析】
知道海水深度、密度,根据液体压强公式求出液体压强。
知道潜水艇的体积、水的密度,根据阿基米德原理求出完全潜入海水时受到的浮力。
潜水艇完全潜入海水中悬浮时,潜水艇受到的浮力等于总重,知道水舱未充水的重力,可以求出至少增加水的重力,求出增加水的质量。
此题主要考查了液体压强、漂浮和悬浮条件、阿基米德原理等知识;当物体漂浮和悬浮时,首先要考虑浮力等于重力,一般情况下,这个条件都是非常重要的。

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