学年人教版 八年级物理下册 第十章 浮力 综合训练含答案.docx
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学年人教版八年级物理下册第十章浮力综合训练含答案
人教版八年级物理下册第十章浮力综合训练
一、选择题
1.长江上一艘满载货物的轮船在卸完一半货物后,该艘轮船( )
A.会浮起一些,所受浮力变小
B.会浮起一些,所受浮力变大
C.会下沉一些,所受浮力变大
D.会始终漂浮,所受浮力不变
2.[多选]如图Ⅰ所示是甲、乙两种液体的质量与体积关系的图像,将相同的木块分别放入盛有甲、乙两种液体的容器a和b中,待木块静止时,两容器液面相平,下列说法正确的是( )
A.a容器盛的是甲液体,b容器盛的是乙液体
B.木块在a容器内排开液体的质量较大
C.a、b两容器底部受到液体的压强相等
D.a、b两容器中木块下表面受到液体的压强相等
3.(多选)如图所示,放在同一水平桌面上的两个容器,分别盛有甲、乙两种液体,现将同一木块分别放入两容器中,当木块静止时两容器中液面相平。
两种情况相比,下列判断正确的是( )
A.木块受到的浮力一样大
B.木块在甲液体中受到的浮力较大
C.甲液体对容器底部的压强较大
D.盛甲液体的容器对桌面的压强较小
4.如图所示为a、b两种物质质量与体积的关系图像,分别用a、b两种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体,浸没在水中,松手待稳定后( )
A.乙漂浮,乙受到的浮力比甲小
B.甲漂浮,甲受到的浮力比乙大
C.乙沉底,甲受到的浮力比乙大
D.甲沉底,乙受到的浮力比甲大
5.某些鱼的浮沉靠鳔的胀缩实现.原来静止在水中的鱼( )
A.鳔膨胀时浮力小于重力会下沉B.鳔膨胀时浮力大于重力会上浮
C.鳔收缩时浮力等于重力仍悬浮D.鳔收缩时浮力大于重力会漂浮
6.如图甲所示,烧杯里盛有6℃的水,小球在水中恰好悬浮.经研究发现,水的密度随温度的变化如图乙所示.现在烧杯四周放上大量的冰块,在烧杯内水的温度下降到0℃的过程中,假设小球的体积始终不变,关于小球的浮沉情况判断正确的是( )
A.先下沉然后上浮B.浮力变小,一直下沉
C.先上浮然后下沉D.浮力变大,一直上浮
7.如图所示,水平桌面上放置甲、乙两个圆筒形容器,甲容器中盛有液体A,物块M漂浮在A中,排开液体的质量为m1,液体A对甲容器底部的压强为p1;乙容器中盛有液体B,物块N漂浮在B中,排开液体的质量为m2,液体B对乙容器底部的压强为p2.已知甲容器的底面积大于乙容器的底面积,容器中液体A、B质量相等,物块M、N质量相等.下列判断正确的是( )
A.p1<p2,m1<m2B.p1<p2,m1=m2
C.p1>p2,m1>m2D.p1>p2,m1=m2
二、填空题
8.如图所示,将一长方体物体浸没在装有足够深水的容器中恰好处于悬浮状态,它的上表面受到的压力为1.8N,下表面受到的压力为3N,则该物体受到的浮力大小为 N;如果物体再下沉5cm,则它受到的浮力大小为 N。
9.将一个新鲜的鸡蛋分别浸入水和浓盐水中,静止后如图所示,则鸡蛋在两液体中的浮力关系是F甲______F乙,若鸡蛋的质量为50g.则鸡蛋在乙杯盐水中所受到的浮力为______N.
10.小明用细线系住重为5N的物体,使其一半体积浸入盛满水的溢水杯中,物体排开的水重为2N,此时物体所受的浮力为______N,将物体浸没在水中,此时物体所受的浮力为________N,物体排开水的体积为________m3,松手后,物体将________(选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”)(g取10N/kg).
11.如图甲,用弹簧测力计吊一金属逐渐浸入水中,乙图是这个过程弹簧测力计的示数F随金属块下表面在水中的深度h的变化情况,由图可知,金属块质量是________kg,金属块所受最大浮力是________N,金属块下表面所受水的最大压强是________Pa.(g取10N/kg)
12.如图所示,气球下面用细线悬挂一石块,它们恰好悬浮在水中。
已知石块与气球的总重力为G总,则气球受到的浮力F浮 (选填“>”“<”或“=”)G总;若水温升高,石块将 (选填“上浮”“下沉”或“保持悬浮”)。
13.如图所示,小球在绳子拉力作用下恰好浸没在水中,此时小球所受的浮力 (选填“大于”“小于”或“等于”)小球的重力。
剪断绳子后,小球上升过程中所受的浮力 ,水对烧杯底部的压强 。
(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
三、实验题
14.如图所示是探究浮力大小与哪些因素有关的实验:
(1)图甲中,用弹簧测力计测得物体A的重为______N;把物体A浸没在水中时,弹簧测力计示数如图乙所示,则此时物体A受到的浮力大小为______N.
(2)观察乙图和丙图的弹簧测力计示数,可知浮力的大小与物体浸没在水中的________无关.
15.如图甲所示,A、B、C、D、E是“探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系”实验的五个步骤.
甲
(1)________两步骤可计算出圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力F浮=________N.________两步骤可得出物块排开水所受的重力G排.比较F浮与G排可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系.
乙
(2)如图乙所示是圆柱体物块从水面缓慢浸入水中时,根据实验数据描绘出弹簧测力计示数F随物块浸入深度h变化的关系图像.
分析图像可得:
当物块没有浸没之前,h增大时,弹簧测力计示数______(选填“变大”、“变小”或“不变”).当h=4cm时,物块所受的浮力为______N.浸没后,h继续增大时,弹簧测力计示数为______N,该圆柱体物块的高度是______cm.
四、解答题
16.如图所示,将一个体积为1.0×10-3m3的木块用细线系在底面积为400cm2的圆柱形容器的底部。
当木块完全浸没在水中时,绳子的拉力F=4N;若不计绳重,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)求木块的重力。
(2)求木块的密度。
(3)剪断细线后,当木块处于静止时,求容器底部所受水的压强变化量。
17.如图甲所示是一盛有水的圆柱形容器,现置于水平桌面上,容器内水深为0.3m,容器的底面积为0.04m2,图乙是一质量均匀的塑料球,密度为0.2×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)求容器中水的质量。
(2)求距容器底部0.1m处A点水的压强。
(3)把塑料球放入该容器中,用了16N的力恰好使其完全浸没在水中,则塑料球的重力为多大?
18.如图甲所示,有一种圆柱形薄壁烧杯,它的底面积为50cm2,烧杯自重1.2N,置于水平桌面上,在烧杯内倒入200mL的盐水时,杯底所受盐水的压强为440Pa.(g=10N/kg)
求:
(1)烧杯内盐水的密度;
(2)烧杯对桌面的压强;
(3)如图乙所示,把一个鸡蛋轻轻放入盐水中,鸡蛋刚好悬浮,液面上升到250mL刻线处,求鸡蛋的重力.
人教版八年级物理下册第十章浮力综合训练-答案
一、选择题
1.【答案】A [解析]轮船是漂浮的,浮力等于重力,满载货物的轮船在卸完一半货物后,轮船仍然漂浮,由于重力减小了,则浮力也变小了,根据阿基米德原理得F浮=ρ水gV排可知,水的密度不变,浮力变小时,排开水的体积变小,则轮船会上浮一些。
2.【答案】AD [解析]由图Ⅰ可知体积相同时甲液体的质量大,所以甲液体的密度大于乙液体的密度。
由图Ⅱ可知木块漂浮在两种液体中,漂浮时F浮=G=ρ液gV排,木块重力不变,因为a容器中木块排开液体的体积小,所以a容器内液体密度大,故a容器盛的是甲液体,b容器盛的是乙液体,A正确。
木块漂浮时F浮=G=G排,所以排开液体的质量相等,B错误。
两液体深度相同,由p=ρ液gh可知,a容器底部受到的压强大,C错误。
漂浮时下表面受到的压力等于浮力,所以下表面受到的压力相等,下表面面积相同,所以下表面受到的压强相等,D正确。
3.【答案】AD [解析]木块在甲液体中悬浮,F浮甲=G木,在乙液体中漂浮,F浮乙=G木,则F浮甲=F浮乙,故A正确,B错误。
木块在甲液体中悬浮,ρ木=ρ甲,在乙液体中漂浮,ρ木<ρ乙,所以ρ乙>ρ甲,根据液体压强公式p=ρgh可知,p甲
由题图可知,V木+V甲=V木浸乙+V乙,因为V木>V木浸乙,所以V甲液 = 可知,p甲' 4.【答案】A [解析]由题图可知,甲物体的密度ρa= = =1.5g/cm3=1.5×103kg/m3,乙物体的密度ρb= = =0.5g/cm3=0.5×103kg/m3。 体积相等的甲、乙两实心物体浸没在水中,由于ρa>ρ水>ρb,则甲、乙两实心物体在水中稳定后甲沉底,乙漂浮。 所以V排甲>V排乙,由F浮=ρ液gV排可知,F浮甲>F浮乙。 5.【答案】B 【解析】静止在水中的鱼,浮力等于重力,鳔膨胀时排开水的体积变大,水的密度不变,由F浮=ρgV排可得,鱼受到的浮力变大,浮力大于重力,鱼上浮.故选B. 6.【答案】C 【解析】因为烧杯里水的初温是6℃,此时小球在水中恰好悬浮,所以ρ水=ρ球,现在烧杯四周放上大量冰块,烧杯内水的温度将会下降;当由6℃下降至4℃时,由图像可知,此时水的密度变大;这一阶段,ρ水′>ρ球,故小球将上浮;当由4℃下降至0℃时,由图像可知,此时水的密度变小,即ρ水″逐渐小于ρ球,小球将下沉,则小球的浮沉情况为先上浮然后下沉;当小球浸没在水中时,排开水的体积不变,由于水的密度是先变大后变小,根据F浮=ρ液gV排可知浮力也是先变大后变小.故选C. 7.【答案】B 【解析】物块M、N质量相等,它们漂浮在两种不同的液体中,故受到的浮力是相等的,都等于自身的重力.根据阿基米德原理可知,F浮=G排=m排g,浮力相等,则排开液体的质量也相等,故m1=m2;两个容器中液体对容器底的压力“来源”于液体和物块的总重力,容器中液体A、B质量相等,物块M、N质量相等,故它们的总重力相等,对容器底的压力相等,由公式p= 可知,在压力相等的条件下,甲容器的底面积较大,液体对容器底的压强较小,故p1 二、填空题 8.【答案】1.2 1.2 9.【答案】< 0.5 【解析】由图甲和图乙可知,V排水=V排盐水,ρ水<ρ盐水,由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,鸡蛋在水中受到的浮力小于在盐水中受到的浮力,即: F甲 F浮′=G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N. 10.【答案】2 4 4×10-4 下沉 【解析】本题考查了阿基米德原理和物体的浮沉条件.由阿基米德原理可知,物体浸没在水中一半体积时受到的浮力为F半浮=G排=2N;由公式F浮=ρ液gV排可看出,在液体密度一定时,物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积成正比,因此,物体浸没在水中时受到的浮力F浮=2F半浮=2×2N=4N;此时物体排开水的体积为V排= = =4×10-4m3;由于物体浸没时受到的浮力小于它的重力,所以松手后物体将下沉. 11.【答案】0.6 2 800 【解析】由图乙可知,金属块的重力G=6N,金属块的质量: m= = =0.6kg;当h=6cm时,金属块全部浸入水中,浮力最大,此时,弹簧测力计的拉力F=4N,金属块受到的浮力F浮=G-F=6N-4N=2N;由图乙可知,金属块下表面浸入水中的最大深度为h=8cm=0.08m,则金属块下表面受到水的最大压强: p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa. 12.【答案】< 上浮 [解析]气球及石块悬浮在水中,故气球及石块所受浮力与它们的总重力相等,气球所受浮力小于气球及石块所受浮力,所以气球所受浮力小于它们的总重力,即F浮 气球受到的浮力增加,整体受到的浮力大于总重力,整体一起上浮,则石块会上浮。 13.【答案】大于 变小 变小 三、实验题 14.【答案】 (1)4.2N 1.2N (2)深度 【解析】 (1)由图甲可知,弹簧测力计的最小分度值为0.2N,所以物体A的重量为4N+0.2N=4.2N;A受到的浮力为F浮=4.2N-3N=1.2N; (2)观察乙图和丙图的弹簧测力计示数,可知浮力的大小与物体浸没在水中的深度无关. 15.【答案】 (1)BD 1.2 AE (2)变小 0.8 6 6 【解析】 (1)通过B图可知圆柱体的重力为4.2N,D图中圆柱体完全浸入水中,此时弹簧测力计的示数为3.0N,所以圆柱体的浮力为F浮=G-F拉=4.2N-3.0N=1.2N; (2)由AE两个操作可以计算出物块排开水的重力,再通过比较与浮力的大小可以得到物体所受浮力与排开液体所受重力的关系; (2)由图像可知,物体在浸没之前,弹簧测力计示数逐渐变小,浸没后,弹簧测力计示数为定值3N,当h=4cm时,弹簧测力计的示数为3.4N,此时物体受到的浮力为F′浮=G-F′拉=4.2N-3.4N=0.8N,当h≥6cm弹簧测力计的示数恒定为3N,说明当h=6cm时圆柱体刚好完全浸没,所以该圆柱体的高度为6cm. 四、解答题 16.【答案】 解: (1)木块浸没在水中时受到的浮力 F浮=ρ水gV排=ρ水gV木=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.0×10-3m3=10N, 木块受竖直向下的重力、细线的拉力和竖直向上的浮力而处于平衡状态,则木块的重力 G=F浮-F=10N-4N=6N。 (2)木块的质量m= = =0.6kg, 木块的密度 ρ= = =0.6×103kg/m3。 (3)当木块漂浮时,所受的浮力等于木块重力,即F浮'=G=6N, 由F浮=ρ液gV排得,此时排开水的体积 V排'= = =6×10-4m3, 则木块露出水面的体积 V露=V木-V排'=1.0×10-3m3-6×10-4m3=4×10-4m3, 木块露出水面处于静止后,水面下降的高度 Δh= = =0.01m, 则容器底部所受水的压强减小量为 Δp=ρ水gΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.01m=100Pa。 17.【答案】 解: (1)容器中水的体积V=S容h水=0.04m2×0.3m=0.012m3, 由ρ= 可得,水的质量 m=ρ水V=1.0×103kg/m3×0.012m3=12kg。 (2)距容器底部0.1m处A点水的压强 p=ρ水gh=ρ水g(h水-hA)=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.3m-0.1m)=2000Pa。 (3)设塑料球的体积为V', 塑料球放入该容器的水中完全浸没时受到的浮力 F浮=ρ水gV排=ρ水gV', 塑料球的重力G=m'g=ρ塑gV', 塑料球浸没时,受到竖直向下的重力、压力和竖直向上的浮力而处于静止状态,则F浮=F+G, 即ρ水gV'=F+ρ塑gV', 整理得(ρ水g-ρ塑g)V'=F, 代入数据得(1.0×103kg/m3×10N/kg-0.2×103kg/m3×10N/kg)×V'=16N, 解得V'=2×10-3m3, 由ρ= 可得,塑料球的质量 m球=ρ塑V'=0.2×103kg/m3×2×10-3m3=0.4kg, 塑料球的重力 G球=m球g=0.4kg×10N/kg=4N。 18.【答案】 解: (1)烧杯内盐水深度h= = =4cm=0.04m 由p=ρgh可得,烧杯内盐水密度ρ= = =1.1×103kg/m3 (2)烧杯内盐水重力G盐水=F=pS=440Pa×50×10-4m2=2.2N 烧杯对桌面的压强p′= = = =0.68×103Pa=680Pa (3)鸡蛋放入盐水中,排开盐水的体积: V排=250cm3-200cm3=50cm3 F浮=ρ液gV排=1.1×103kg/m3×10N/kg×50×10-6m3=0.55N 因为鸡蛋悬浮,所以G物=F浮=0.55N
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