物理八年级下册10.1 浮力课时作业

这是一份物理八年级下册10.1 浮力课时作业，共11页。试卷主要包含了下列物体中，不受浮力作用的是， 1，1N，弹簧测力计的示数是1等内容，欢迎下载使用。
基础达标
1.下列物体中，不受浮力作用的是（ ）
A．在水中下沉的铁块B．在水中的桥墩
C．浮在水面上的轮船D．空中上升的气球
【答案】B
【解析】ACD．在水中下沉的铁块和浮在水面上的轮船受到液体的浮力，空中上升的气球，受到气体的浮力，故ACD不符合题意；
B．桥墩由于底面埋在地下，其底面不与水接触，因此桥墩没有受到水对其向上的压力，故桥墩不受浮力作用，故B符合题意。故选B。
2.潜入海底观光是人们现代旅游休闲方式之一。某潜水爱好者从水下2m深继续下潜的过程中，他受到的浮力和海水对他的压强变化的情况分别是（不考虑海水的密度变化）（ ）
A．浮力逐渐变大，压强不变
B．浮力逐渐变大，压强逐渐变大
C．浮力不变，压强逐渐变大
D．浮力逐渐变小，压强逐渐变大
【答案】C
【解析】他在水面下不断下潜的过程中，海水的密度ρ海水不变，
由于排开海水的体积不变，根据F浮＝ρ海水V排g可知，他受到的浮力不变，故ABD错误；由于所处的深度逐渐变大，根据p＝ρ海水gh可知，他受到的海水的压强逐渐变大，故C正确；故选：C。
3.如图是探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验步骤之一，弹簧测力计的示数为______N；若石块重2.6N，则它所受浮力为______N。
【答案】 (1). 1.6 ； (2). 1
【解析】[1]由图可知，弹簧测力计的分度值是0.1N，弹簧测力计的示数是1.6N。
[2]它所受浮力：F浮=G-F=2.6N-1.6N=1N
4.2020年6月我国深潜器在马里亚纳海沟下潜深度达10907m时，它受到水的压强是______Pa。深潜器在下潜过程中浮力______（变大、变小或不变）。（ρ水=1.0×103kg/m3）
【答案】(1). 1.0907×108Pa ； (2). 不变
【解析】[1]它受到水的压强：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg ×10907m=1.0907×108Pa
[2]浮力大小与排开液体的体积和液体的密度有关，与浸没的深度无关；排开液体的体积不变，故深潜器在下潜过程中浮力不变。
5.将细线一端固定在烧杯底部，另一端固定在乒乓球上。烧杯加水后静止在斜面上，如图所示。不计乒兵球的重力，请以球心为作用点画出乒乓球受到的浮力和拉力的示意图。
【答案图】
【解析】不计重力的作用，乒乓球受到的向上的浮力向下的拉力一对平衡力，根据力的示意图的画法，如上图所示。
6.如图甲，请画出鸡蛋在水中下沉时的受力示意图；
【答案】
【解析】重力的方向竖直向下，浮力的方向竖直向上，因为铁球下沉，所以重力大于浮力，根据力的示意图的画法，如上图所示。
7.如图一木块静止在水面上，请作出木块所受重力和浮力的示意图。
【答案】
【解析】木块静止在水面上，处于漂浮状态，则物体受到的浮力等于重力，即F浮＝G，过重心作竖直向下的重力和竖直向上的浮力，如图所示：
8.为了检验“浸没在液体中的固体所受浮力与固体形状有关”的猜想是否正确，小明选用了弹簧测力计、细线、装有适量水的大烧杯和50g橡皮泥块。
（1）将橡皮泥块捏成长方体，用细线系住挂在弹簧测力计上浸没于水中，弹簧测力计示数为0.3N，这时橡皮泥块受到水的浮力为_______N（g取10N/kg）。
（2）取出橡皮泥块捏成圆柱体，再浸没于水中的不同深度，弹簧测力计示数均为0.3N，说明：浮力的大小与物体浸没的深度______（选填“有关”或“无关”）。
（3）小明的实验证明，上述猜想是_____（选填“错误”或“正确”）的。
【答案】（1）0.2 ； （2）无关； （3）错误。
【解析】(1)[1]将橡皮泥块捏成长方体，用细线系住挂在弹簧测力计上浸没于水中，弹簧测力计示数为0.3N，这时橡皮泥块沿竖直方向在向上的弹簧拉力、向上水的浮力及向下的重力作用下平衡，则受到水的浮力为
(2)[2]物体所受浮力与其排出液体的体积有关，取出橡皮泥块捏成圆柱体，再浸没于水中的不同深度，弹簧测力计示数均为0.3N，此时浮力仍为0.2N，故说明浮力的大小与物体浸没的深度无关。
(3)[3]小明的实验中改变了橡皮泥的形状，但其质量不变，实心体的体积不变，浸没在水中后弹簧的拉力也不变，故所受水的浮力不变，故可证明关于“浸没在液体中的固体所受浮力与固体形状有关”的猜想是错误的。
9．小明等几位同学设计不同实验探究浮力。
（1）他们找了一段较细的红线，将其两端分别固定在乒乓球和大烧杯的底部，再向烧杯缓慢注水，直到水将乒乓球浸没，发现红线在竖直方向被拉直，如图甲所示；然后，将大烧杯倾斜，发现红线仍旧在竖直方向被拉直，如图乙所示。根据两次观察到的现象，小明他们认为：乒乓球受到的浮力 （选填序号）。
A．大小与乒乓球的体积有关 B．大小与水的密度有关
C．方向可能竖直向上也可能斜向上 D．方向竖直向上
（2）在弹簧测力计下悬挂一个铝块，弹簧测力计示数是4.0N．然后，将铝块慢慢浸入水中，当铝块部分浸入水中，弹簧测力计示数如图丙所示，弹簧测力计示数是 N；当铝块全部浸没在水中，弹簧测力计示数如图丁所示，此时铝块受到浮力大小是 N．实验结果表明：铝块浸在水中的体积越大，受到浮力越大。
【答案】（1）D；（2）3；1.5.
【解析】（1）物体受向下的拉力及向上的浮力作用，小球处于静止状态，由力的平衡，小球受到竖直向下力的合力与浮力为一对平衡力，由二力平衡，这个合力与受到的浮力大小相等，方向相反，故乒乓球受到的浮力方向竖直向上，选D；
（2）在弹簧测力计下悬挂一个铝块，弹簧测力计示数是4.0N，然后，将铝块慢慢浸入水中，当铝块部分浸入水中，弹簧测力计示数如图丙所示，测力计分度值为0.1N，弹簧测力计示数是3N；当铝块全部浸没在水中，弹簧测力计示数如图丁所示，测力计示数为2.5N，由称重法测浮力，此时铝块受到浮力大小是：F浮＝G﹣F＝4N﹣2.5N＝1.5N；
实验结果表明：铝块浸在水中的体积越大，受到浮力越大。
10.某水底打捞作业中，需将一长方体石柱从水底匀速打捞出水，如图所示是吊车钢丝绳拉力F随石柱下表面距水底深度h变化的图像，（水的阻力忽略不计，）求：
（1）石柱浸没在水中受到的浮力；
（2） 在水底时石柱上表面受到的水的压强。
【答案】（1）5 000 N （2）30 000 Pa
【解析】（1）由图知，石柱的重力为G=12 500 N；
浸没在水中受到的拉力为：F=7 500 N；
浸没在水中受到的浮力为：F浮=G–F=12 500 N–7 500 N=5 000 N；
（2）在水底时石柱上表面距水面的深度为：h=h2–h1=5 m–2 m=3 m
此时受到水的压强为：p=ρgh=1×103 kg/m3×10 N/kg×3 m=3×104 Pa；
能力进阶
1.被誉为“新世界七大奇迹”的港珠澳大桥（如图）由“水上桥面”和“海底隧道”两部分组成，其中海底隧道长5.7km，设计时速100km/h，隧道洞壁采用了让人视觉舒适的新型装饰材料。下列说法正确的是
A. 水中的桥墩不受海水的浮力
B. 桥面上行驶的汽车相对灯杆静止
C. 通过海底隧道最少需要34.2min
D. 光在装饰材料上发生镜面反射
【答案】A
【解析】A．浮力由物体上下表面液体压力差产生，水中的桥墩下表面埋入水中，水对下表面无向上的压力，则不受浮力；
B. 灯杆静止不动，行驶的汽车相对灯杆为运动的；
C. 由s=vt得， ，以最大速度通过时时间最短，为3.42min；
D. 让人感觉舒服为漫反射，镜面反射会让人感觉炫目；
2.弹簧测力计通过细线吊着一个金属块，静止时弹簧测力计的示数如图甲所示，则金属块的重力是_____N。如图乙所示，将金属块浸没在水中，静止时弹簧测力计的示数是1.6N。则金属块在水中受到的浮力是______N。
【答案】 (1). 2.8N ； (2). 1.2N
【解析】[1]由图甲可知，弹簧测力计的示数为2.8N，根据二力平衡条件，可得金属块的重力是2.8N。
[2]根据称重法求浮力可得，金属块在水中受到的浮力：
3．如图甲所示，小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验。他用弹簧测力计挂着实心圆柱体，圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触，然后将其缓慢拉出水面，弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙，g取10N/kg，则圆柱体的重力为 N，圆柱体受到的最大浮力是 N。
【答案】（1）2；（2）0.4。
【解析】（1）由图乙可知，当上升高度在20cm以上，圆柱体脱离水面，弹簧测力计示数F示1＝2N，此时圆柱体处于空气中，圆柱体的重力G＝F示1＝2N；
（2）由图乙可知，圆柱体上升高度在0～10cm时，圆柱体浸没水中，此时弹簧测力计示数F示2＝1.6N，此时圆柱体受到的浮力最大，其大小为F浮最大＝G﹣F示2＝2N﹣1.6N＝0.4N。
4.如图所示，鸡蛋悬浮在盐水中，请画出鸡蛋受到的重力G和浮力F的示意图。
【答案】
【解析】鸡蛋所受浮力的方向是竖直向上的，从重心开始竖直向上画一条带箭头的线段表示出浮力，并标出符号F；鸡蛋悬浮在盐水中，鸡蛋受到的重力与浮力大小相等，方向相反，作用点都在重心，同理作出重力的示意图，并标出符号G。如上图所示。
5.如图所示，物体上系一细线，细线右端固定，物体静止在水中时细线恰好水平，请作出物体受力的示意图。
【答案】
【解析】由题知，物体静止在水中时细线恰好水平，说明物体处于悬浮状态，浮力等于重力，细线对物体没有力的作用，过物体重心分别竖直向上和竖直向下作出浮力和重力，注意长度相等，如上图所示。
6.图为正在水中上浮的乒乓球，作出乒乓球受到的重力与浮力的示意图。
【答案】
【解析】过乒乓球的重心分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段，并分别用符号G和F浮表示，即为其所受重力和浮力示意图；乒乓球在水中上浮过程中，浮力大于重力，所以表示浮力的线段长度应大于表示重力的线段长度；如下图所示：
7．物理兴趣小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中，用弹簧测力计挂着一实心圆柱体，以图a、b、c、d、e分别为实验情景。（g取10N/kg）
（1）通过a、c两次实验，可知物体浸没在水中所受浮力大小是 N；
（2）通过 两次实验，可探究物体所受浮力大小与浸没深度的关系；
（3）通过c、e两次实验，可探究物体所受浮力大小与 的关系；
（4）在某种液体中进行探究的过程中，记录实验数据，得到如图f所示弹簧测力计读数与圆柱体下表面浸入深度的关系图象，则该液体的密度为 kg/m3。
【答案】（1）0.5；（2）c、d；（3）液体密度；（4）0.8×103。
【解析】（1）由a、c两次实验中测力计示数可知，物体浸没在水中所受的浮力为：F浮水＝G﹣Fc＝2N﹣1.5N＝0.5N；
（2）研究物体所受浮力的大小与浸没的深度的关系时采用的是控制变量法，需要控制排开液体的密度和体积相同，所以应该对比cd；
（3）由图c、e所示实验可知，物体排开液体的体积相同而液体密度不同，该实验可以探究浮力大小与液体密度的关系；
（4）实验步骤c中，物体受到的浮力为：F浮c＝G﹣Fc＝2N﹣1.5N＝0.5N；
实验步骤e中，物体受到的浮力为：F浮e＝G﹣Fe＝2N﹣1.6N＝0.4N；
因物体均浸没，所以V排水＝V排液；
根据阿基米德原理可知：＝；
所以该液体的密度为：
ρ液＝×ρ水＝×1×103kg/m3＝0.8×103kg/m3。
8．盛有液体的圆柱形容器里，放入物体后容器底部受到液体压力会増大，那么，容器底部受到液体压力的増加量△F液与哪些因素有关？某实验创新小组对此问题进行实验探究。
（1）他们猜想：△F液与放入物体的重力G物有关。他们将三个重力不同、体积相同的物体先后放入盛有相等质量水的相同容器中，并测得容器底部受到水的压力増加量△F水，实验示意图及相应数据见下表。
①三次实验中，容器中的水面升高的高度 （选填“相等”或“不相等“）。
②分析比较实验1、2与3，可得：△F水与G物 （选填“有关”或“无关”）。
（2）他们提出新的猜想：△F液与放入物体的体积V物有关。于是他们选用不同物体，先后放入盛有相等质量水的相同容器中，待物体静止，测得△F水．实验示意图及相应数据见表。
①分析比较实验4、5与6，得到：V物越大，△F水越 。
②进一步分析比较实验6、7与8，发现：△F水与V物 （选填“有关”或“无关”）。
③再通过计算比较实验4、5与6，发现：物体受到的浮力F浮 △F水（选填“＞”、“＝”或“＜”）。
④综合分析比较实验4﹣8，可得初步结论：影响液体对容器底部压力的増加量△F液的因素是物体 的体积。
（3）为了使实验结论更有普遍性，还应 继续实验。
【答案】（1）①相等；②无关；（2）①大；②无关；③＝；④浸入（或排开）液体；（3）换用不同的液体。
【解析】（1）①将体积相同的物体先后放入盛有相等质量水的相同容器中，排开的水体积相同，故水面上升高度相同；
②三个物体重力不同，而容器底部受到液体压力的増加量相同，故△F水与G物无关；
（2）①比较实验4、5与6，可知V物越大，△F水越大；
②由实验6、7与8，可知△F水与V物无关；
③由阿基米德原理可以算出实验4、5与6中的浮力正好等于容器底部受到液体压力的増加量，故可得物体受到的浮力F浮与△F水相等。
④综上可得，影响液体对容器底部压力的増加量△F液的因素是物体排开液体的体积。
（3）为了使实验结论更有普遍性，还应换用不同的液体，多次测量找普遍规律。
9．小明用装有沙子的带盖塑料瓶探究浮力的影响因素。
（1）小明列举了三个常识，分别做出了三个猜想，其中符合常识1的是猜想 （填序号）。
（2）为了验证上述猜想是否正确，小明依次做了如下实验：
①根据A、B、C的结果，可得猜想1是 （正确/错误）的；根据A、C、D的结果，可得猜想1是 （正确/错误）的。深入分析上述现象，可得：浮力大小与 有关，与浸入液体的深度 ；
②接下来根据A、D和E （能/不能）对猜想2进行验证；
③为验证猜想3，小明在老师的指导下，将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度。接着他仿照步骤D进行实验，发现此时测力计示数小于1.8N，便认为该猜想是正确的。小明在该实验环节中存在的问题是 。
【答案】（1）3；（2）①正确；错误；排开液体的体积；无关；②能；③没有测量出此时瓶子（含有沙子的）重力。
【解析】（1）木头漂在水面，是因为木头的密度小于水的密度；铁钉沉在水底，是因为铁的密度大于水的密度，
其中符合常识1的是与物体的密度有关，即符合常识1的是猜想3；
（2）①B、C实验中（物体在水中的深度不同），测力计示数不同，由称重法，两实验中受到的浮力不同，根据A、B、C的结果，可得猜想1是正确的；
而C、D实验中，浸入液体的深度不同，两实验中，测力计示数相同，由称重法，两实验中受到的浮力相同，根据A、C、D的结果，可得猜想1是错误的；
B、C实验中排开液体的体积不同，而C、D实验中排开液体的体积相同，深入分析上述现象，可得：浮力大小与排开液体的体积有关，与浸没在液体的深度无关；
②研究浮力与液体的密度有关，要控制排开液体的体积相同，只改变排开液体的密度，故接下来根据A、D和E能对猜想2进行验证；
③根据称重法测浮力，F浮＝G﹣F，
将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度，则此时瓶子（含有沙子的）重力小于2.8N，为验证猜想3，即浮力与与物体的密度有关，应测量出此时瓶子（含有沙子的）重力中，故小明在该实验环节中存在的问题是没有测量出此时瓶子（含有沙子的）重力。
10.某同学想测量一种液体的密度。他将适量的待测液体加人到圆柱形平底玻璃容器里，然后一起缓慢放人盛有水的水槽中。当容器下表面所处的深度h1=10cm时，容器处于直立漂浮状态，如图a所示。（已知容器的底面积S=25cm2，ρ水=1.0×103kg/m2，g取10N/kg）
（1）求水对容器下表面的压强；
（2）求容器受到的浮力；
（3）从容器中取出100cm3的液体后，当容器下表面所处的深度h2=6.8cm时，容器又处于直立漂浮状态，如图b所示。求液体的密度。
【答案】(1)1000Pa；(2)2.5N；(3)0.8×103kg/m³
【解析】(1)水对容器下表面的压强：p1=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
(2)容器受到的浮力：F浮=p1S=1000Pa×25×10-4m2=2.5N
(3)图a中容器漂浮，所以容器和容器中液体总重力等于此时所受的浮力，即
G液+G容=F浮
此为①式，图b中，水对容器下表面的压强：p2=ρ水gh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.068m=680Pa
此时，容器受到的浮力：F浮＇=p2S=680Pa×25×10-4m2=1.7N
容器和容器中液体总重力也等于此时所受的浮力，即：G液＇+G容=F浮＇
此为②式，由①②两式得，取出液体的重力：∆G液=F浮-F浮＇=2.5N-1.7N=0.8N
取出液体的质量：
液体密度：
答：(1)水对容器下表面的压强为1000Pa；
(2)求容器受到的浮力为2.5N；
(3)液体的密度为0.8×103kg/m3。实验序号
1
2
3
实验示意图
G物（N）
4.0
4.8
5.6
△F水（N）
2.8
2.8
2.8
实验序号
4
5
6
7
8
实验示意图
V物（×10﹣4m3）
0
1.8
2.4
2.8
2.8
2.8
△F水（N）
0
1.8
2.4
2.8
2.4
2.0
常识
猜想
常识1：木头漂在水面，铁钉沉在水底
常识2：轮船从长江驶入大海，船身会上浮一些
常识3：人从泳池浅水区走向深水区，感觉身体变轻
猜想1：与浸入液体的深度有关
猜想2：与液体的密度有关
猜想3：与物体的密度有关