北师大版八年级物理下 8.6 物体的浮沉条件同步练习(含答案)
一、单项选择题(共13小题;共52分)
1. 在下图所示的实例中,不能说明大气压强存在的是
A.
吸在墙壁上的吸盘式挂衣钩
B.
厨房的抽油烟机
C.
纸片托起满杯的水
D.
上升中的热气球
2. 小球漂浮在酒精中,排开酒精的质量为 千克。若该小球漂浮在水中,则排开水的质量
A. 一定大于 千克 B. 可能小于 千克
C. 一定等于 千克 D. 一定小于 千克
3. 下列关于物体浮沉条件的说法中正确的是
A. 漂浮在水面上的物体,其材料的密度一定小于水的密度
B. 漂浮在水面上的物体所受的浮力大于物体的重力
C. 密度大于水密度的物体能漂浮在水面上,它一定是空心的
D. 密度等于水密度的实心物体,可以漂浮在水面上,也可以悬浮在水面下
4. 某泳池水面上漂浮看一只救生圈,当池内水量增加致使水面上升一定高度后,下列判断中错误的是
A. 池底受到水的压强增大 B. 池底受到水的压力增大
C. 救生圈所受的浮力不变 D. 救生圈底受到水的压力增大
5. 如图所示的情景中没有受到浮力的物体是
A.
遨游的“天宫一号”
B.
上升的热气球
C.
航行的“辽宁号”
D.
下潜的“蛟龙”号
6. 如图所示,两个相同的柱形容器分别盛有两种不同液体,两个相同物体分别浸入液体中,物体静止后两液面恰好相平。若将两物体从液体中取出,则液面下降高度 、 和液体对容器底部的压强 、 的大小关系,判断正确的是
A. , B. ,
C. , D. ,
7. 相同柱形容器甲、乙置于水平地面上,容器内装有完全相同物块 、 ,物块 与容器甲底部用一根细绳相连。同时往两容器内注水,直至水面相平,如图所示。下列判断正确的是
A. 此时物块受到的浮力
B. 此时容器对地面的压力
C. 此时容器对地面的压强
D. 此时水对容器底部的压力
8. 三个完全相同的实心铜球,分别在如图所示的水、盐水、水银三种液体中静止,所受浮力分别为 、 、 ,下面判断正确的是 ()
A. B. C. D.
9. 两只完全相同的平底鱼缸甲和乙,盛有适量的水,把小木船放入乙后,小木船处于漂浮状态,此时两鱼缸内的水面刚好相平,如图所示。若水对鱼缸底的压强分别为 和 ,鱼缸对桌面的压力分别为 和 ,则它们的关系正确的是
A. , B. ,
C. , D. ,
10. 取一根长为 、内部横截面积为 的直筒塑料管,质量为 ,底部未扎上橡皮膜,塑料管直接竖立漂浮于水中,在底部扎上橡皮膜后(橡皮膜的质量忽略不计),再次把塑料管竖立漂浮于水中。向管内倒入 深的酒精,直到如图所示,观察到橡皮膜恰好变平。 取 ,,下列结论正确的是
A. 装有酒精的塑料管受到的浮力大小为
B. 水对塑料管底部橡皮膜产生的压强大小为
C. 管内液面比管外水面高
D. 将放入水中的塑料管继续向下压时,橡皮膜会向外凸
11. 在水平桌面上有一个盛有水的容器,木块用细线系住没入水中,如图甲所示,将细线剪断,木块最终漂浮在水面上,且有 的体积露出水面,如图乙所示,下列说法不正确的是
A. 木块的密度为
B. 甲、乙两图中,木块受到水的浮力之比是
C. 甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是
D. 甲图中容器对水平桌面的压力等于乙图中容器对水平桌面的压力
12. 如图所示,在浸过蜡的细木棍下端缠一些铁丝,依次放入 、 、 三种液体后液面高度相同。已知三个容器完全相同,则下列说法中错误的是
A. 比较木棍在三种液体里所受的浮力, 最大, 最小
B. 比较三种液体的密度, 最大, 最小
C. 比较液体对杯底的压强, 最大, 最小
D. 比较杯底对桌面的压强, 最大, 最小
13. 如图所示,长方体木块甲和装有适量水的轻质薄壁圆柱形容器乙置于水平地面上。木块甲的底面积为 ,足够高的容器乙的底面积为 。若将物块 放在木块甲上表面中央,甲对地面的压强增大了 ;将物块 放入乙容器的水中,水对容器底部压强增大了 ,容器底对地面的压强增大了 。已知 ,物块 的密度和水的密度分别为 和 。则下列判断一定正确的是
A. 若 ,则
B. 若 ,则
C. 若 ,则
D. 若 ,则
二、填空题(共8小题;共48分)
14. 重为 牛的木块漂浮在水中,则木块受到的浮力为 牛,浮力的方向为 ;若用力将木块全部压入水中,则它受到的浮力将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
15. 我国科技近年来飞速发展, 国产大客机采用铝锂合金来减轻机身重力,这是应用了 知识。辽宁号航母满载时的质量约为 万吨,能平稳浮在海面上,这主要应用了 原理。奋斗者号潜水器能下潜至深海而不被压扁,是因为它的外壳能承受海水产生的巨大 。
16. 我国“海警 ”船满载时排水量为 吨,则满载时受到的浮力为 牛。若船满载时所装物品的质量为 吨,则该船自身的质量为 吨。若船从黄浦江码头驶向中国东海海域,在入海过程中,船身将 一些(选填“上浮”或“下沉”)。()
17. 一正方体漂浮在水中,排开水的体积为 ,它受到的浮力为 牛,排开水的质量为 千克。若该正方体漂浮在酒精中(),则排开酒精的质量为 千克。
18. 气象站使用的高空探测气球连同其中的气体质量共 ,体积是 。已知空气的密度是 ,这个气球最多可以携带 的探测仪器升空。
19. 某油轮的排水量为 千克,其自身质量 千克,最多可装载原油 千克,当它满载时受到的浮力大小为 牛;若该油轮装载原油后,排开水的体积为 ,它受到的浮力大小为 牛。该油轮到达上海外高桥码头卸下一部分原油,则该油轮受到的浮力将 ,船底受到水的压强将 。(后两空填“变大”“不变”或“变小”)
20. 如图所示,水平桌面上有甲、乙两个相同的玻璃缸装满了水,水中分别漂浮着大、小两个材料相同的均匀实心正方体木块 、 ,则两个木块受到的浮力 (选填“”“”或“”),水对木块底面的压强 (选填“”“”或“”),缸对桌面的压强是 (选填“”“”或“”)。
21. 如图所示,某深海潜水器的上浮和下潜属于无动力控制,其整个工作过程分为:
a.可调压载水舱注水;
b.匀速下潜;
c.抛掉“下潜压载”后减速;
d.潜水器靠底;
e.抛掉“上浮压载”后加速上浮;
f.匀速上浮阶段;
g.可调压载水舱排水。
潜水器的相关数据如下表,海水密度约为 。
①潜水器的观察窗面积做得很小是为了减小它在深海中受到的 ;
A.重力
B.压力
C.压强
②当潜水器在最大深度处准备上浮时,需要抛掉“上浮压载”,此时潜水器的浮力减小量 重力减小量,所以抛去“上浮压载”可以帮助潜艇上浮;
③可调压载水舱中的水需要利用高压气罐中的压缩气体才能将其排出。潜水器在最大深度处时,能否利用排水的方式实现上浮 请根据表格中的数据判断并说明理由 。
三、综合应用题(共6小题;共78分)
22. 如图所示,中国辽宁号航空母舰是中国人民解放军海军的第一艘航空母舰,舰长 、舰宽 ,满载时排水量达 。
(1)它满载时所受的浮力为 。
(2)该舰已经正式加入中国海军序列,航母舰载机歼 着舰成功,标志着航母的战斗力已经形成。当舰载机着舰后,浮力将 (不变/变小/变大)。
23. 回答下列问题:
(1)轮船制造的原理是 ,轮船自河里开向海里所受浮力 (选填“变大”“不变”或“变小”),轮船应 (选填“上浮一些”或“下沉一些”)
(2)潜水艇是靠 实现上浮和下潜的,潜水艇自水面下开始下潜过程中所受水的浮力 ,所受水的压强 (以上两空均选填“变大”“不变”或“变小”)。
24. 为研究物块浸入水中时,物块的密度对其在水中最终状态的影响,某小组同学选用若干体积相同、密度不同的实心物块和足够的水进行实验。实验中他们分别将物块 、 、 和 浸入水中,待其最终静止,并将此时观察到的实验现象记录如图()、()、()和()。已知物块密度跟水密度的情况是 。
(1)分析比较图中()和()或()和()或()和()现象及相关条件,可得出的初步结论是:当物块密度大于水的密度时,物块最终静止在容器底部: 。
(2)分析比较图中的 现象及相关条件,可得出的初步结论是:当物块漂浮在水中时, 。
25. 如图,密度为 、体积为 的正方体木块, 取 :用一条质量可忽略不计的细绳系住,置于容器的水中,如图所示,已知圆柱体容器的底面积为 ,求:
(1)当绳子系住木块所受的浮力大小是 ;细线的拉力大小是 。
(2)当细线剪断后,木块静止时,描述容器底部受到的水的压强变化情况 (进行定量计算)。
26. 一艘轮船从大海里驶入河里。(已知海水的密度大于河水的密度,忽略油耗)
(1)它受到的重力 ,它受到的浮力 。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)轮船在海里的情形如图甲所示,请在图乙中画出该船在河里时河面的大致位置。
(3)该轮船排开的海水受到的重力为 ,排开的河水受到的重力为 ,则 (选填“”、“”或“”)。
27. 如图所示,底面积为 的薄壁圆柱形容器中装有密度 为的某种液体,将一金属块放入底面积为 ,高度为 的长方体塑料盒中,塑料盒竖直漂浮在液面上,且液体不会溢出容器,其没入液体的深度为 ,若把金属块从塑料盒中取出,用细线系在塑料盒的下方,放入该液体中,塑料盒竖直漂浮在液面上,且金属块不接触容器底,塑料盒浸入液体的深度为 ,剪断细线,金属块沉到容器底,塑料盒仍竖直漂浮在液面上,其浸入液体的深度为 。请解答下列问题:
(1)画出塑料盒静止时(金属块放入塑料盒中)竖直方向上的受力示意图;
(2)求金属块的密度;
(3)将金属块放入塑料盒中,向塑料盒中逐渐加入重物,使塑料盒排开液体的体积最大,塑料盒不接触容器底,则液体对容器底的压强变化了多少
答案
第一部分
1. D
2. C
3. C
4. D
【解析】池内水量增加致使水面上升一定高度,根据 , 增大,池底受到水的压强增大,故A项正确,不符合题意;
底面积不变,底面受到水的压强增大,根据 ,池底受到水的压力增大,故B项正确,不符合题意;
救生圈依旧漂浮在水面,浮力等于重力,没有变化,故C项正确,不符合题意;
根据物体浮力产生的原因,物体在液体中受到的浮力等与物体底面受到的液体压力减去物体上表面受到的液体压力,救生圈漂浮,浮力不变,上表面受到的液体压力为零,所以救生圈底受到水的压力不变,故D项错误,符合题意。
5. A
6. D
7. D
8. B
【解析】铜与三种液体的密度关系是:;
当 时,物体漂在液体中;
;
铜球在水银中漂浮,;
当 时,物体在液体中沉底;
;
铜球浸没在水中,;
即 ,也就是铜球在水银中所受的浮力最大;
因为在水和盐水中全部浸没;根据公式 可知,在盐水中受到的浮力大于在水中受到的浮力。所以 ,故选B。
9. B
10. C
【解析】,塑料管和酒精的总重力 ,由题知,装有酒精的塑料管在水中漂浮,则受到的浮力 ,故A错误;
橡皮膜受到酒精的压力 ,所以酒精对橡皮膜的压强 ,橡皮膜恰好变平,说明橡皮膜上、下表面受到的压强相等,则水对塑料管底部橡皮膜产生的压强也为 ,故B错误;
根据公式 可得,橡皮膜处水的深度 ;酒精的深度 ,则管内外的液面高度差 ,故C正确;
将放入水中的塑料管继续向下压时,橡皮膜处水的深度增加,受到水向上的压强变大,而酒精对橡皮膜向下的压强不变,故橡皮膜会向上凸(即向内凸),故D错误。
11. C
【解析】由乙图知,木块漂浮在水面上,则木块的重力 ,
即:;
所以,;故A正确;
甲图中,浮力:,乙图中,,
则木块受到水的浮力之比:,故B正确;
甲图中,木块受重力、浮力和细绳的拉力作用,则拉力:;
故 ,故C错误;
以整体为研究对象,甲、乙对桌面的压力都等于容器、水和木块的总重力,因此甲图中容器对水平桌面的压力等于乙图中容器对水平桌面的压力,故D正确。
12. A
13. D
第二部分
14. ;竖直向上;变大
【解析】[ ][ ]重为 牛的木块漂浮在水中,物体处于静止状态,根据二力平衡的知识,则木块受到的浮力等于物体的重力,故受到的浮力为 牛,浮力的方向为竖直向上。
[ ]若用力将木块全部压入水中,物体排开水的体积变大,根据阿基米德原理,则它受到的浮力将变大。
15. 密度;阿基米德;压强
16. ;;上浮
【解析】(1)船满载时受到的浮力:
;
(2)船满载时受的浮力 ,
船漂浮,则满载时的重力 ,
若满载时,所装物品的质量为 吨,则该船自身的重力:,
则该船自身的质量为:。
(3)船从黄浦江码头驶向中国东海海域的过程中始终处于漂浮状态,受到的浮力和自身的重力相等,
由船的重力不变可知,船受到的浮力不变,因为 ,
由 可知,排开海水的体积比排开江水的体积小,所以,船要上浮一些。
17. ;;
【解析】()根据阿基米德原理可得,正方体所受浮力:
;
因为正方体漂浮在水中,所以由漂浮条件和阿基米德原理可得 ,
由 得,排开水的质量:
;
()若该木块漂浮在酒精中,根据漂浮条件可得木块受到的浮力:,
所以 ,
根据阿基米德原理可知,排开酒精的重力等于排开水的重力,
所以排开酒精的质量等于排开水的质量,等于 。
18.
19. ;;;变小;变小
20. ;;
【解析】设 的边长为 , 的边长为 ,,,由图知,,所以 ,由于 、 漂浮在水面上,所以,,,所以,两个木块受到的浮力 。 漂浮在水面上,故 ,又因为 ,所以 ,水对木块 向上的压力 ,则水对木块 向上的压强 ,同理水对木块 向上的压强 ,因为 ,所以 。 、 放入水中之前,甲、乙两玻璃缸和缸中水的重力都相等,容器对桌面的压力相等,压强相等; 漂浮在水面上, 排开水的重力等于 自身的重力,说明 放入水中前后,玻璃缸的总重不变,对桌面的压力不变,压强不变; 漂浮在水面上, 排开水的重力等于 的重力,说明 放入水中前后,玻璃缸的总重不变,对桌面的压力不变,压强不变,故放入 、 后,玻璃缸对桌面的压强不变,即 。
21. B;小于;最大深度处海水的压强大于压缩气体的压强,所以在此深度无法将水舱中的水排出
【解析】①潜水器的观察窗面积做得很小是为了减小它在深海中受到的;
A.重力的大小与质量成正比,与面积的大小无关,故A不符合题意;
B.由 可知,压强一定的情况下,受力面积越小,压力越小,故B符合题意;
C.由 可知,潜水器在深海中受到压强与深度有关,故C不符合题意。
故选B。
②当 时,物体上升。所以,当潜水器在最大深度处准备上浮时,需要抛掉“上浮压载”,此时潜水器的浮力减小量小于重力减小量,才能保证 ,实现潜艇上浮。
③潜水器在最大深度处时,海水产生的压强 ,高压气罐内气体的最大压强 ,所以,不能利用排水的方式实现上浮。
第三部分
22. (1)
(2) 变大
23. (1) 密度大于水的钢铁制成空心可以浮在水面上;不变;上浮一些
【解析】轮船是利用密度大于水的钢铁制成空心可以浮在水面上制造的;同一艘轮船从河里驶进海里,船始终漂浮,浮力等于重力,所以,船受到的浮力不变;因为海水的密度大于河水的密度,由 可知,排开海水的体积小于排开河水的体积,所以,船身相对水面上浮一些。
(2) 改变自身重力;不变;变大
【解析】潜水艇是靠改变自身重力实现上浮和下潜的;潜水艇在水面下下潜过程中,排开水的体积始终等于潜水艇的自身体积,由阿基米德原理 可知,潜水艇受到水的浮力不变;潜水艇在水面下下潜过程中,水的深度变大,由 可知,潜水艇受到水的压强变大。
24. (1) 当物块密度小于水的密度时,物体最终漂浮在水面上
(2) ()和()和();体积相同的物块密度越小,浸入水中部分体积越大
25. (1) ;
【解析】木块受到的浮力:
,
木块的重力
因为 ,
木块受到的拉力:
,
细线所受到的拉力:
;
(2)
【解析】当细线剪断后,木块漂浮在水面上,漂浮时,
,
则 ,
,
水深变化:
,
。
26. (1) 不变;不变
【解析】轮船从大海里驶入河里,忽略油耗,轮船的质量不变,它受到的重力不变,始终漂浮在液面上,它受到的浮力等于重力,故浮力也不变。
(2)
【解析】轮船受到的浮力,已知 得 ,故 ,即轮船在海里排开海水的体积小于在河里排开河水的体积,轮船会下沉一些,如答图所示。
(3)
【解析】由()可知,轮船始终漂浮在液面上,它受到的浮力等于重力,根据阿基米德原理可得,排开的海水受到的重力等于排开的河水受到的重力,则 。
27. (1)
【解析】塑料盒静止时(金属块放入塑料盒中),竖直方向上塑料盒受到竖直向下的重力、金属块向下的压力和竖直向上的浮力,并且浮力等于重力与压力之和,如图所示:
(2)
【解析】根据题意作图:
甲图,金属块在塑料盒中时,根据漂浮条件可得:,
根据 、 可得:
乙图,金属块系在塑料盒下面时,此时塑料盒所受浮力为 ,有:,
金属块的体积:,
根据阿基米德原理可得:
丙图,金属块沉底,塑料盒漂浮时,有:
代入 得:
整理 得,;
(3)
【解析】将金属块放入塑料盒中,向塑料盒中逐渐加入重物,使塑料盒排开液体的体积最大,此时塑料盒排开液体的体积为 ,刚放入塑料盒时其排开液体的体积为 ,
则塑料盒浸入液体中的体积增加量为:
,
液体对容器底部增加的压力为:
,
液体对容器底部增加的压强为:
。