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
一 、单选题(本大题共10小题,共30分)
1.(3分)分别用木头、铜、铁制成甲、乙、丙三个小球,将它们放入水中,三个小球静止时位置如图所示,以下判断正确的是
A. 甲小球一定是空心的 B. 乙小球一定是空心的
C. 丙小球一定是空心的 D. 三个小球都是实心的
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)小明在水盆中洗碗,发现一个大碗正漂浮在水盆中,如图所示。他将水盆中的一些水放入大碗中,但大碗仍然漂浮。与原先相比
A. 大碗所受到的浮力将变小,水盆中的水面将会上升
B. 大碗所受到的浮力将变大,水盆中的水面将会下降
C. 大碗所受到的浮力将变大,水盆中的水面将会不变
D. 大碗所受到的浮力将不变,水盆中的水面将会上升
4.(3分)年月,海啸导致南太平洋岛国汤加淡水紧缺,为实施人道主义救援,中国海军五指山舰日夜兼程抵达汤加之后,停泊于码头旁并通过管道向陆地输送淡水,如图所示,输水过程中,五指山舰
A. 舰体略上浮,受到浮力不变 B. 舰体略上浮,受到浮力变小
C. 舰体略下沉,受到浮力不变 D. 舰体略下沉,受到浮力变大
5.(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
6.(3分)甲。乙两物体的密度相同,甲的体积是乙的倍。将它们叠放在水槽里的水中,水面恰好与甲的上表面相平,如图所示。现将乙物体取下,当甲物体静止时,甲物体将
A. 沉在水槽的底部
B. 悬浮在原位置
C. 漂浮,水下部分高度与甲的高度之比为:
D. 漂浮,露出水面部分的体积与甲的体积之比为:
7.(3分)圆柱体先后放入密度为和的两种液体中,均处于漂浮状态,如图所示。圆柱体在两液体中所受浮力依次是和,则
A. B.
C. D.
8.(3分)悬浮在水中的潜水艇上浮至漂浮的过程中,下列说法正确的是
A. 悬浮时,若要上浮需向水舱充水 B. 漂浮时,所受浮力等于重力
C. 上浮过程中,所受浮力逐渐变大 D. 上浮过程中,水对艇外底部压力不变
9.(3分)关于物体受到的浮力,下列说法正确的是
A. 漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力大
B. 物体排开水的体积越大受到的浮力越大
C. 没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大
D. 物体的密度越大受到的浮力越小
10.(3分)将一个生鸡蛋放进盛有清水的杯中,如图所示,鸡蛋沉入水底,鸡蛋重为,然后逐渐向水中加入食盐并使其溶解,在鸡蛋渐渐浮起到静止的过程中,鸡蛋所受的浮力随时间变化正确的是
A. B.
C. D.
二 、填空题(本大题共5小题,共20分)
11.(4分)小林学习游泳时,在泳池岸上看到池水的深度比实际深度要浅,这是由于 ______ 现象形成的。如图为防溺水自救手环,当手环停留在水深度以下的时间超过时,手环上的充气开关被触发,手环内部的气囊自动充气,气囊膨胀后使人体浮出水面。感应开关被触发的液体压强至少为 ______ ;若一个充满气的安全气囊能够排开的水,则可以给溺水者提供 ______ 的浮力安全气囊重力忽略不计,,。
12.(4分)如右图所示,容器内有水,有一塑料试管下面挂一小铁块,浮在水面上:现将小铁块取下放入容器中,则液面______。选填“上升”、“下降”或“不变”
13.(4分)冬至,小静煮饺子时发现,当饺子刚刚下锅会沉在水底,此时饺子所受的浮力 ______重力;在水中煮一会儿,饺子就会胀浮在水面上,此时饺子所受的浮力 ______重力选填“大于”、“等于”或“小于”。
14.(4分)把一个实心密度均匀小物块轻轻放入盛满酒精的溢水杯中,溢出酒精的质量是,若把该物块再轻轻放入盛满水的溢水杯中,溢出水的质量是,则物块的密度 ______千克米。
15.(4分)一个重为的苹果悬浮在水中如图,受到的浮力为______,往水中加盐,苹果逐渐浮起,最后漂浮在水面如图,则漂浮时与悬浮时相比受到的浮力______选填“增大”、“减小”或“不变”
三 、实验题(本大题共1小题,共6分)
16.(6分)在一次物理兴趣小组活动中,小琳将一小段吸管对折,用两枚回形针固定住如图甲,做成“浮沉子”,接着将其放入装有适量水的矿泉水瓶中,让其浮在水面,拧紧瓶盖。如图乙,当用力捏矿泉水瓶时,可以使“浮沉子”内水的重力 ______选填“变大”、“变小”或“不变”,当“浮沉子”和它内部的水的总重 ______它受到的浮力时,“浮沉子”就会向下运动;而松手后,它又会上升。“浮沉子”的工作原理与 ______选填“轮船”、“密度计”或“潜水艇”相同。
四 、计算题(本大题共1小题,共12分)
17.(12分)解放前,我国经济很落后,一些地区过着极其原始的生活。如图所示,就是为了解决饮水问题,需要到很远地方挑水的示意图。为了防止道路不好水溅出桶外,在水面上覆盖木板如图,若一个木板质量为,密度为,每个桶内水深,求:
桶底受到的水产生的压强;
一个木板受到的浮力及静止时露出水面的体积;
扁担与绳质量忽略不计,扁担长度,每桶水总重,扁担与肩膀接触点距离扁担右端,支撑手距离扁担左端也是,则支撑手受到的扁担产生的压力。
答案和解析
1.【答案】B;
【解析】解:甲是木球,木头的密度小于水的密度,所以木球要漂浮在水面上。若木球是空心的,也会漂浮在水面上。所以木球也有可能是空心的。但不一定,所以说法错误。
乙是铜球,铜的密度大于水的密度,应沉于水底,而乙球悬浮在水中,所以乙球一定是空心的。所以说法正确。
丙是铁球,铁的密度大于水的密度,应沉于水底。所以丙球可能是实心。但若是空心,但空心部分不大,也有可能沉于水底,所以丙球有可能是空心的。所以说法错误,也错误。
故选:。
要解决此题需要掌握物体的浮沉条件,知道当物体的密度大于液体密度时,物体下沉;当物体密度等于液体密度时,物体在液体中悬浮;若物体密度小于液体密度时,物体将漂浮在液面上。
此题主要考查了物体的浮沉条件,一定要注意搞清物体的浮沉密度之间的关系。知道物体的密度与液体的密度大小关系决定了物体的浮沉。
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:
当碗漂浮时,碗受到的浮力等于重力;将水盆中的一些水放入大碗中,大碗仍然漂浮。碗受到的浮力等于大碗和里面水的重力,因此大碗所受到的浮力变大;
由的变形公式可知,在液体密度一定时,物体受到的浮力变大,排开液体的体积变大,由于碗里面水与碗排开水增加的体积相等,因此水盆内水面不变。
故选:。
当物体漂浮时,浮力等于重力;当物体下沉时,物体受到的浮力小于重力;据此比较浮力的大小,再根据的变形公式判断液面的变化。
此题主要考查物体浮沉条件的应用以及阿基米德原理的应用,难度适中。
4.【答案】B;
【解析】解:五指山舰始终漂浮在水面上,根据浮沉条件,漂浮时,浮力等于重力,当输水过程中,五指山舰的总重力减小,故受到的浮力减小;
根据阿基米德原理原理得,当浮力变小时,变小,即舰体上浮。故正确。
故选:。
根据浮沉条件判断浮力的大小;根据阿基米德原理判断的变化。
此题主要考查阿基米德原理和浮沉条件的应用。属于基础题目,难度不大。
5.【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。
6.【答案】D;
【解析】解:由图可知:甲、乙处于漂浮,,
则由物体的漂浮条件可知:,
即:,
已知,
所以,,
解得:,
则当乙物体取下,由物体的浮沉条件可知:甲物体会漂浮,故A、B错误;
甲漂浮时,由物体的漂浮条件可知:,
即:,
所以,;
由得:;故C错误;
已知,则;故D正确。
故选:。
由图可知:甲、乙处于漂浮,则由物体的漂浮条件和阿基米德原理即可求出物体的密度与水密度的关系,据此可判断将乙物体取下甲物体的状态,然后根据阿基米德原理判断水下部分高度与甲的高度之比和露出水面部分的体积与甲的体积之比。
本题关键有二:一是漂浮条件的使用,二是对阿基米德原理的理解和应用。关键是公式及其变形的灵活运用,难点是对物体进行受力分析。
7.【答案】D;
【解析】
此题主要考查了物体浮沉条件和液体压强公式的应用,一定要掌握物体浮沉情况与密度的关系,同时要搞清不同状态下漂浮、悬浮物体所受重力与浮力的大小关系,根据物体的浮沉条件判断两者所受浮力关系,根据阿基米德原理判断液体密度关系。
由图可知,圆柱体在甲、乙两种液体中都处于漂浮状态,
由于物体漂浮时,受到的浮力和自身的重力相等,
所以,圆柱体在两液体中所受浮力相等,都等于圆柱体的重力,故错误,
由于圆柱体在两液体中所受浮力,由图可知:,根据得可知: ,故错误;正确;
故选:。
8.【答案】B;
【解析】解:
、潜水艇悬浮时,受到的浮力等于自身的重力,由于潜水艇排开的水的体积不变,受到的浮力不变,若要上浮,需要通过向外排水来减小潜水艇的重力,故错误,正确;
、上浮过程中,水的密度不变,潜水艇的体积不变,排开的水体积不变,根据阿基米德原理可知,潜水艇受浮力不变,故错误;
、上浮过程中,潜水艇的深度变小,根据可知,艇外底部受到的水的压强变小;受力面积不变,根据可知,水对艇外底部压力变小,故错误。
故选:。
潜水艇悬浮时,根据物体的浮沉条件可知,其受到的浮力等于自身的重力;潜水艇是依靠改变自身的重力来实现上浮和下潜的;
根据阿基米德原理分析其浮力的变化;
根据潜水艇深度的变化分析艇外底部受到的压强的变化,根据分析水对艇外底部压力的变化。
此题主要考查了物体的浮沉条件、阿基米德原理、压强计算公式的应用,难度不大。
9.【答案】B;
【解析】解:、漂在水面的物体如果排开液体的体积比沉在水底的物体排开液体的体积小,那么漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力小,不符合题意;
、由阿基米德原理公式:可知,物体排开水的体积越大受到的浮力越大,符合题意;
、当物体完全浸入液体中时,不变,浮力不变,不符合题意;
、由阿基米德原理公式:可知,物体受到的浮力与液体的密度有关,与物体的密度无关,不合题意;
故选
本题主要是考查阿基米德原理公式:,要知道决定浮力大小的因素是和
解决此类考查浮力变化的问题时,一定要从和这两个因素分析考虑.
10.【答案】C;
【解析】解:鸡蛋沉入水底时,受到的浮力小于重力,逐渐向水中加入食盐时,盐水的密度变大,由可知,鸡蛋所受浮力逐渐增大,当浮力大于重力时鸡蛋上浮;当鸡蛋开始露出液面的过程中,浮力逐渐变小,直到浮力等于重力,最后始终漂浮,浮力不再发生变化。
由上分析知,浮力先变大,后变小最后保持不变。
故选:。
根据物体的浮沉条件:浮力小于重力时下沉、浮力大于重力时上浮、浮力等于重力时漂浮以及阿基米德原理判断鸡蛋所受浮力的变化。
本题关键:一是浮沉条件的使用,二是鸡蛋自重和体积不变隐含条件,三是利用阿基米德原理时要同时考虑影响浮力的两个因素液体的密度和排开液体的体积。
11.【答案】;
【解析】解:因为光从水中斜射入空气时发生了折射,折射后的光线远离法线,折射角大于入射角,人眼逆着折射光线看向水中时,会感觉水变浅;
感应开关被触发时液体的压强为:
;
由阿基米德原理可知,安全气囊提供的浮力为:
。
故答案为:光的折射;;。
因为光从水中斜射入空气时发生了折射,折射后的光线远离法线,折射角大于入射角,人眼逆着折射光线看向水中时,会感觉水变浅;
根据求感应开关被触发时液体的压强;
根据阿基米德原理求出安全气囊提供的浮力。
此题主要考查光的折射现象的应用、液体压强公式和阿基米德原理的应用,是一道基础题。
12.【答案】下降;
【解析】
此题主要考查了阿基米德原理、物体的浮沉条件的掌握和运用,能根据漂浮条件判断受浮力相等、再根据阿基米德原理判断排开水的体积相等是本题的关键。
把小铁块和塑料试管看做整体,整体漂浮,受到的浮力和它们的重力相等,若将小铁块取下放入水中,小铁块下沉,试管漂浮,根据物体浮沉条件比较两种情况下它们的浮力关系,然后判断出排开水的体积变化,进一步可知容器内水深度的变化。
把小铁块和塑料试管看做整体,整体漂浮,受到的浮力和总重力相等,此时排开水的体积等于小铁块的体积加上试管排开水的体积;
整体受到的浮力--------①
若将小铁块取下放入水中,小铁块下沉,受到的浮力,
试管漂浮受到的浮力,
此时两者受到的浮力之和-----------②
比较①②可知,整体受到的浮力减小,
由可知,两者排开水的体积变小,液面下降。
故答案为:下降。
13.【答案】小于 等于;
【解析】解:当饺子刚刚下锅会沉在水底,是因为饺子所受的浮力小于重力;
在水中煮一会儿,饺子受热膨胀、体积变大,排开水的体积变大,由可知,饺子所受浮力变大;
当浮力大于饺子的重力时,饺子上浮,直至漂浮在水面上,此时浮力等于重力。
故答案为:小于;等于。
当物体受到的浮力小于自身重力时,物体会下沉;
饺子受热膨胀,排开水的体积变大,根据阿基米德原理可知饺子受到的浮力变化;
当物体漂浮时,物体受到的浮力等于物体自身的重力。
此题主要考查物体的浮沉条件和阿基米德原理的应用,知道饺子受热膨胀后,所受浮子的变化情况是关键。
14.【答案】0.9×103;
【解析】解:
若实心密度均匀小物块在水中漂浮或悬浮,物块受到的浮力,则物块的质量;
若把该物块再轻轻放入盛满酒精的溢水杯中,由于,所以物块在酒精中一定下沉;
若物块在水中下沉,物块的密度大于水的密度,也大于酒精的密度,则在酒精中一定下沉;
因为物块在酒精中下沉,,
则物块的体积:
,
排开水的体积:
,
因为排开水的体积小于排开酒精的体积,所以物块在水中一定漂浮,
则物块重力:,
物块的质量:,
物块的密度:
。
故答案为:。
确定实心密度均匀小物块在酒精中的状态:若物块在水中漂浮或悬浮,物块受到的浮力等于物块重力也等于排开水的质量,则物块质量等于排开水的质量;若把该物块再轻轻放入盛满酒精的溢水杯中,排开酒精的质量小于物块的质量,可知物块在酒精中一定下沉;若物块在水中下沉,物块的密度大于水的密度,也大于酒精的密度,则在酒精中一定下沉;
求物块的体积:物块在酒精中下沉,利用求物块排开酒精的体积,物块的体积等于排开酒精的体积;
求物块的质量:因为排开水的体积小于排开酒精的体积,所以在水中漂浮,物块重力,则,利用密度公式求物块的密度。
此题主要考查了学生对阿基米德原理、密度公式、物体浮沉条件的应用,判断出物体在酒精中的状态是解决此题的关键,应属于难题。
15.【答案】2 不变;
【解析】解:已知苹果悬浮在水中,苹果受到的浮力,
当向水中加盐后,液体密度增加,苹果逐渐浮起,最后漂浮,漂浮时,浮力等于重力,苹果的重力不变,所以浮力不变,仍然等于其重力。
故答案为:;不变。
苹果悬浮在水中,利用,可求得苹果受到的浮力;
苹果漂浮在水面上,漂浮时浮力等于重力;往水中逐渐加盐,苹果始终漂浮,浮力不变。
此题主要考查的是浮力知识中的物体的沉浮条件及其应用,分析问题时要注意问题的关键点是苹果所处的状态。
16.【答案】变大 大于 潜水艇;
【解析】解:“浮沉子”的原理:挤压矿泉水瓶,瓶内空气被压缩,将压强传递给水,水被压入“浮沉子”中,将“浮沉子”中的空气压缩,这时浮沉子里进入一些水,它的重力增加,大于它受到的浮力,就向下沉。松开手后瓶内水面上的空气体积增大,压强减小,“浮沉子”里面被压缩的空气把水压出来,此时浮沉子的重力小于它所受的浮力,因此它就向上浮,可见,“浮沉子”是通过改变自身重力来改变浮沉的,与潜水艇的工作原理相同。
故答案为:变大;大于;潜水艇。
物体的浮沉条件:浮力大于重力,物体上浮;浮力小于重力,物体下沉。
此题主要考查了浮沉子的工作原理,掌握物体浮沉的条件是解答本题的关键。
17.【答案】解:(1)水的深度为h=30cm=0.3m;
桶底受到水产生的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/×10N/kg×0.3m=3×103Pa;
(2)木板漂浮在水面上,根据漂浮条件可知一个木板受到的浮力:
F浮=G=mg=0.5kg×10N/kg=5N,
根据F浮=ρ液gV排可得木板排开水的体积(即浸入水中的体积):
V排===5×10-4;
根据ρ=可得木板体积为:
V木===6.25×10-4;
则静止时露出水面的体积:
V露=V木-V排=6.25×10-4-5×10-4=1.25×10-4;
(3)以肩膀为支点,则支撑手对左边的右边的扁担产生向上的托力;如图:
则:L1=1.5m-0.55m=0.95m,L=1.5m-0.55m-0.55m=0.4m,L2=55cm=0.55m,
则根据杠杆平衡条件得:G水L1=G水L2+FL,
所以,F=G水=×180N=180N。
因支持力F与支撑手受到的扁担产生的压力是一对相互作用力,
所以F压=F=180N。
答:(1)桶底受到的水产生的压强为3×103Pa;
(2)一个木板受到的浮力为5N,静止时露出水面的体积是1.25×10-4;
(3)支撑手受到的扁担产生的压力为180N。;
【解析】
明确水的高度,运用液体压强公式可求压强大小。
根据漂浮条件可求木板受到的浮力,根据阿基米德原理求出浸入水中的体积,然后根据密度公式求出木板的条件,最后即可求出露出水面的体积;
以肩膀为支点,根据杠杆平衡条件得出等式即求出支撑手受到的扁担产生的压力。
本题是力学的综合考查,关键是熟练运用液体压强公式、阿基米德原理和杠杆平衡条件。