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初中物理人教版八年级下册10.3 物体的浮沉条件及其应用课时练习
展开2021-2022人教版八年级下学期
《10.3 物体的沉浮条件及应用》同步练习
一、选择题
1.(3分)关于物体沉浮条件及应用实例,下列分析合理的是( )
A.同一密度计在不同液体中漂浮时,所受浮力大小相同
B.轮船从长江驶入东海,吃水深度变大
C.橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面,是通过改变自身重力实现的
D.潜水艇靠改变排开水的体积来改变浮力,从而实现上浮和下沉
2.(3分)甲、乙两只完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一只鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两杯中液面相平,鸡蛋所处的位置如图所示。则下列说法正确的是( )
A.鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大
B.鸡蛋在甲杯中排开液体的质量较大
C.甲杯底部所受液体的压力较大
D.乙杯底部所受液体的压强较大
3.(3分)如图中所示是“辽宁号”航母搭载着“舰载机”试飞演习的场景,下列说法正确的是( )
A.当舰载机静止在航母上时,航母受到的浮力与它们的总重力大小相等
B.当舰载机飞离航母时,航母将上浮,航母受到的浮力将变大
C.当舰载机降落在航母上时,航母将下沉,航母受到的浮力将变小
D.不论舰载机静止在航母上,还是离开航母,航母受到的浮力大小都不变
4.(3分)重为15N的物体,浸没于装满水的容器中后,溢出了5×10﹣4m3的水。则此物体是( )
A.浮在水面上 B.沉到水底
C.悬浮在水中 D.以上几种情况都有可能
5.(3分)同一只鸡蛋先后放入甲、乙两杯不同浓度的盐水中,鸡蛋在甲杯处于悬浮状态,如图甲;在乙杯处于漂浮状态,如图乙。可以肯定的是( )
A.甲杯盐水密度比乙杯盐水密度小
B.甲杯盐水密度比乙杯盐水密度大
C.甲图鸡蛋受到的浮力比乙图鸡蛋受到的浮力小
D.甲图鸡蛋受到的浮力比乙图鸡蛋受到的浮力大
6.(3分)如图所示,鸡蛋浮在盐水面上,现沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉。在此过程中,关于鸡蛋受到的浮力的大小,下列说法正确的是( )
A.始终保持不变 B.先不变,后变小
C.先变小,后不变 D.始终变小
(多选)7.(3分)液体密度计常用来测定啤酒、牛奶等液体的密度,从而判定其中的含水量。如图所示是将一支密度计放入牛奶中的情景,下列判断正确的是(密度计相邻刻度线间的密度差相同)( )
A.测得该牛奶的密度是1.1g/cm3
B.该密度计的测量范围是0.8~1.2g/cm3,分度值是0.5g/cm3
C.密度计的制作原理是二力平衡
D.密度计上刻度值越大,相邻刻度线之间的间距越小
(多选)8.(3分)用同一支密度计测定不同液体的密度,下列叙述正确的是( )
A.密度计漂浮的越高,所受的浮力越大
B.密度计漂浮在不同液体中,所受的浮力都相等
C.密度计排液体积越大,液体密度越大
D.密度计漂浮的越高,液体密度越大
9.(3分)将一个铝球放入一个装有水的容器中,铝球沉在容器底部。下列哪个措施可使铝球受到的浮力增大( )
A.将容器中多倒入一些水 B.将容器中的水倒出一些
C.撒一些盐到容器中 D.将一些酒精倒入容器中
10.(3分)两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中,两球沉底;放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示,则下列说法错误的是( )
A.小球A的质量小于小球B的质量
B.甲液体的密度小于乙液体的密度
C.在甲液体中小球A对容器底的压力小于小球B对容器底的压力
D.小球A在甲液体中排开液体的质量大于在乙液体中排开液体的质量
二、填空题
11.(3分)漂浮在水面上的巨型油轮通常有 条吃水线,海水的吃水线在江水吃水线的 方,冬天海水的吃水线在夏天海水的吃水线的 方。
12.(3分)把一个体积为100cm3,质量为60g的物体放入水中。物体静止时,它所受到的浮力及浸入水中的体积分别为 。
13.(3分)一个物体所受的重力为10N,将其全部浸没在水中时,它所排开的水所受的重力为20N,此时它所受的浮力为 N,放手后物体将 (填“上浮”、“下沉”或“悬浮”),物体静止时所受浮力为 N。
14.(3分)质量为50g的鸡蛋悬浮在清水中受到的浮力是 N,当鸡蛋漂浮在盐水中时,受到的浮力是 N。
15.(3分)杯子放在水平桌面上,放入茶叶,再倒入开水,茶叶先漂浮在水面上,过一段时间,茶叶逐渐下沉到杯底。
(1)茶叶漂浮在水面,是因为浮力 重力(填“大于”、“小于”或“等于”);
(2)茶叶匀速下沉阶段(不考虑水的蒸发),茶杯对桌面的压力将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
三、实验题
16.为了探究物体的浮沉条件,实验室提供了如下器材:弹簧测力计、量筒、烧杯、金属块、木块、细线、水及其他简单辅助器材。
(1)方法1:称重法。测量过程及示数如图(甲)所示,则金属块的重力为 N,金属块所受的浮力为 N。
(2)方法2:阿基米德原理法。测量过程与示数如图(乙)所示,则金属块排开水的体积为 mL,根据F浮=G排=ρ水V排g,可计算出金属块受到的浮力为 N。(g=10N/kg)由此可得物体在水中下沉的条件是 。
(3)第二小组:要测木块浸没时的浮力,你准备选用上述两方法中的方法 (选填:“1”或“2”),若采用该方法还应采取的措施: 。
(4)第三小组探究“浮力的大小等于什么”的实验。
以上探究中,操作合理顺序是 (只填字母)。若图中F1、F2、F3、F4四个力之间的关系式 成立,则可得出结论F浮=G排。
参考答案与试题解析
一、选择题
1.(3分)关于物体沉浮条件及应用实例,下列分析合理的是( )
A.同一密度计在不同液体中漂浮时,所受浮力大小相同
B.轮船从长江驶入东海,吃水深度变大
C.橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面,是通过改变自身重力实现的
D.潜水艇靠改变排开水的体积来改变浮力,从而实现上浮和下沉
【解答】解:A、密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力,而重力不变,所以所受浮力大小相同,故A正确;
B、轮船从长江驶入东海,所受浮力等于本身的重力不变,由于水的密度变大,则轮船浸入水的体积变小,所以吃水深度变小,故B错误;
C、橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面,橡皮泥的重力不变,是通过改变排开水的体积来实现漂浮的,故C错误;
D、潜水艇靠在水中排开水的体积不变,受到的浮力不变,为了实现上浮和下沉,是通过改变自身的重力来实现的,故D错误。
故选:A。
2.(3分)甲、乙两只完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一只鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两杯中液面相平,鸡蛋所处的位置如图所示。则下列说法正确的是( )
A.鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大
B.鸡蛋在甲杯中排开液体的质量较大
C.甲杯底部所受液体的压力较大
D.乙杯底部所受液体的压强较大
【解答】解:
(1)读图可知,鸡蛋在甲杯中悬浮,在乙杯中漂浮,则浮沉条件可知,它们此时所受的浮力都等于自身的重力,即浮力相同,因此所排开液体的质量也相同。故AB错误;
(2)鸡蛋在甲杯中悬浮,在乙杯中漂浮,说明甲杯中盐水的密度小于乙杯中盐水的密度,又因为两杯中液面相平,由公式p=ρgh可知,乙杯底部所受液体的压强较大,故D正确;
(3)由公式p=得,F=pS,两杯底面积相同,乙杯底部所受液体的压强较大,故乙杯底部所受液体的压力较大,故C错误。
故选:D。
3.(3分)如图中所示是“辽宁号”航母搭载着“舰载机”试飞演习的场景,下列说法正确的是( )
A.当舰载机静止在航母上时,航母受到的浮力与它们的总重力大小相等
B.当舰载机飞离航母时,航母将上浮,航母受到的浮力将变大
C.当舰载机降落在航母上时,航母将下沉,航母受到的浮力将变小
D.不论舰载机静止在航母上,还是离开航母,航母受到的浮力大小都不变
【解答】解:A、当舰载机静止在航母上时,航母受到的浮力与它们的总重力大小相等,A正确;
B、当舰载机飞离航母时,航母将上浮,航母受到的浮力仍等于总重力,重力减小,所以浮力减小,B错误;
C、当舰载机降落在航母上时,航母将下沉,因为仍是漂浮,航母受到的浮力仍等于总重力,重力变大,所以浮力变大,C错误;
D、由BC知,D错误。
故选:A。
4.(3分)重为15N的物体,浸没于装满水的容器中后,溢出了5×10﹣4m3的水。则此物体是( )
A.浮在水面上 B.沉到水底
C.悬浮在水中 D.以上几种情况都有可能
【解答】解:物体受的浮力:F浮=ρgV排=1×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣4m3=5N;
∵G>F浮;
∴物体沉到水底。
故选:B。
5.(3分)同一只鸡蛋先后放入甲、乙两杯不同浓度的盐水中,鸡蛋在甲杯处于悬浮状态,如图甲;在乙杯处于漂浮状态,如图乙。可以肯定的是( )
A.甲杯盐水密度比乙杯盐水密度小
B.甲杯盐水密度比乙杯盐水密度大
C.甲图鸡蛋受到的浮力比乙图鸡蛋受到的浮力小
D.甲图鸡蛋受到的浮力比乙图鸡蛋受到的浮力大
【解答】解:鸡蛋在甲盐水中悬浮,所以鸡蛋的密度等于甲盐水的密度;在乙盐水中漂浮,所以鸡蛋的密度小于乙盐水的密度。因此乙的密度大于甲的密度。所以A说法正确。B说法错误。
鸡蛋在甲中悬浮,所以此时浮力等于重力;在乙中漂浮,浮力也等于重力,因此在甲和乙中所受浮力相等,所以CD说法错误。
故选:A。
6.(3分)如图所示,鸡蛋浮在盐水面上,现沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉。在此过程中,关于鸡蛋受到的浮力的大小,下列说法正确的是( )
A.始终保持不变 B.先不变,后变小
C.先变小,后不变 D.始终变小
【解答】解:沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉。鸡蛋是从漂浮到悬浮,最后下沉,
由于漂浮、悬浮所受浮力等于鸡蛋的重力,下沉,所受浮力小于鸡蛋的重力,
所以,鸡蛋受到的浮力F是开始浮力不变,鸡蛋逐渐下降,当鸡蛋浸没水后,鸡蛋排开水的体积不变,
但随着盐水密度减小,根据公式F浮=ρgV排可知鸡蛋所受浮力逐渐变小;故浮力是先不变后减小。故B正确。
故选:B。
(多选)7.(3分)液体密度计常用来测定啤酒、牛奶等液体的密度,从而判定其中的含水量。如图所示是将一支密度计放入牛奶中的情景,下列判断正确的是(密度计相邻刻度线间的密度差相同)( )
A.测得该牛奶的密度是1.1g/cm3
B.该密度计的测量范围是0.8~1.2g/cm3,分度值是0.5g/cm3
C.密度计的制作原理是二力平衡
D.密度计上刻度值越大,相邻刻度线之间的间距越小
【解答】解:AB、由图可知,密度计的测量范围为0.8~1.2g/cm3;分度值是0.05g/cm3,该牛奶的密度为1.05g/cm3,故AB错误;
C、密度计在液体中处于漂浮状态,此时浮力等于其重力,故密度计的制作原理是二力平衡,故C正确;
D、由图可知,相邻刻度线之间的间距随刻度值的变大逐渐变小,所以密度计上刻度值越大,相邻刻度线之间的间距越小,故D正确。
故选:CD。
(多选)8.(3分)用同一支密度计测定不同液体的密度,下列叙述正确的是( )
A.密度计漂浮的越高,所受的浮力越大
B.密度计漂浮在不同液体中,所受的浮力都相等
C.密度计排液体积越大,液体密度越大
D.密度计漂浮的越高,液体密度越大
【解答】解:AB、密度计测液体密度时,都是漂浮的,所以浮力都等于重力,在不同液体中,密度计所受浮力不变,故A错误,B正确;
CD、根据ρ液=可知,浮力相同,密度计漂浮的越高,排开液体的体积越小,则液体的密度越大,故C错误,D正确。
故选:BD。
9.(3分)将一个铝球放入一个装有水的容器中,铝球沉在容器底部。下列哪个措施可使铝球受到的浮力增大( )
A.将容器中多倒入一些水 B.将容器中的水倒出一些
C.撒一些盐到容器中 D.将一些酒精倒入容器中
【解答】解:AB、铝球所在水中所受的浮力与V排有关,与容器中的水量的多少无关,故AB不符合题意;
CD、根据F浮=ρ液V排g可知,当V排不变时,如果液体的密度增大,则所受的浮力会增大,反之会减小,当向水中撒盐时,容器中液体的密度会增大,即铝球所受的浮力会增大;当向水中倒入酒精时,容器中液体的密度会减小,即铝球所受的浮力会变小,故C正确,D错误。
故选:C。
10.(3分)两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中,两球沉底;放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示,则下列说法错误的是( )
A.小球A的质量小于小球B的质量
B.甲液体的密度小于乙液体的密度
C.在甲液体中小球A对容器底的压力小于小球B对容器底的压力
D.小球A在甲液体中排开液体的质量大于在乙液体中排开液体的质量
【解答】解:A、乙液体中,A漂浮,A的密度小于乙液体的密度,B下沉,B的密度大于乙液体的密度,两个小球的体积相同,根据m=ρV,A的质量小于B的质量,故A正确;
B、A、B在甲液体中均下沉,则甲液体的密度均小于两个小球的密度,由A知,乙液体的密度大于A的密度,所以甲液体的密度小于乙液体的密度,故B正确;
C、由A知,A的质量小于B的质量,则可知A的重力小于B的重力,因为A、B都沉底,由F浮=ρgV排可得,在甲液体中受到的浮力相同,压力=小球重﹣浮力,所以在甲液体中小球A对容器底的压力小于小球B对容器底的压力,故C正确;
D、由图可知,在甲液体中,小球下沉,则GA>F浮甲,在乙液体中,GA=F浮乙,所以F浮甲<F浮乙,由F浮=G排=m排g可知,小球A在甲液体中排开液体的质量小于在乙液体中排开液体的质量,故D错误。
故选:D。
二、填空题
11.(3分)漂浮在水面上的巨型油轮通常有 3 条吃水线,海水的吃水线在江水吃水线的 下 方,冬天海水的吃水线在夏天海水的吃水线的 下 方。
【解答】解:因为巨型油轮会在淡水中、夏季海水和冬季海水中航行,所以巨型游轮通常有三条吃水线;
无论巨型油轮在江水中,还是海水中航行,巨型油轮始终漂浮,浮力等于重力,即浮力不变,且海水的密度大于江水的密度,由F浮=ρ液gV排可知,巨型油轮在海水中航行时排开海水的体积较小,因此海水的吃水线在江水吃水线下方;
由于热胀冷缩的现象,海水冬天时的密度会变大,但巨型油轮受到的浮力不变,由F浮=ρ液gV排可知,冬天排开海水的体积较小,因此冬天海水的吃水线在夏天海水的吃水线下方。
故答案为:3;下;下。
12.(3分)把一个体积为100cm3,质量为60g的物体放入水中。物体静止时,它所受到的浮力及浸入水中的体积分别为 0.6N、60cm3。 。
【解答】解:
物体的密度:
ρ物===0.6g/cm3;
因为ρ物<ρ水,
所以物体静止时在水中漂浮,
则物体在水中受到的浮力:
F浮=G=mg=0.06kg×10N/kg=0.6N;
由F浮=ρ水gV排得物体浸入水的体积:
V浸=V排===6×10﹣5m3=60cm3。
故答案为:0.6N、60cm3。
13.(3分)一个物体所受的重力为10N,将其全部浸没在水中时,它所排开的水所受的重力为20N,此时它所受的浮力为 20 N,放手后物体将 上浮 (填“上浮”、“下沉”或“悬浮”),物体静止时所受浮力为 10 N。
【解答】解:用手将物体全部压入水中时,已知物体排开的水重为20N,由阿基米德原理知:此时物体所受的浮力也为20N;
放手后,物体受到的浮力20N要大于物体的自重10N,因此物体要上浮;
待物体静止时,漂浮在水面上:此时物体所受的浮力等于物体的重力,即10N;
故答案为:20、上浮、10。
14.(3分)质量为50g的鸡蛋悬浮在清水中受到的浮力是 0.49 N,当鸡蛋漂浮在盐水中时,受到的浮力是 0.49 N。
【解答】解:鸡蛋的质量m=50g=0.05kg,
则鸡蛋重:G=mg=50×10﹣3kg×9.8N/kg=0.49N,
由于鸡蛋在清水中悬浮,则受到的浮力F浮=G=0.49N。
当鸡蛋漂浮在盐水中时,受到的浮力是=G=0.49N。
故答案为:0.49;0.49;。
15.(3分)杯子放在水平桌面上,放入茶叶,再倒入开水,茶叶先漂浮在水面上,过一段时间,茶叶逐渐下沉到杯底。
(1)茶叶漂浮在水面,是因为浮力 等于 重力(填“大于”、“小于”或“等于”);
(2)茶叶匀速下沉阶段(不考虑水的蒸发),茶杯对桌面的压力将 不变 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
【解答】解:(1)根据物体浮沉条件可知,茶叶漂浮在水面,是因为浮力等于重力;
(2)茶杯对桌面的压力等于茶杯、水和茶叶的总重力,所以不考虑水的蒸发,茶杯对桌面的压力不变。
故答案为:(1)等于;(2)不变。
三、实验题
16.为了探究物体的浮沉条件,实验室提供了如下器材:弹簧测力计、量筒、烧杯、金属块、木块、细线、水及其他简单辅助器材。
(1)方法1:称重法。测量过程及示数如图(甲)所示,则金属块的重力为 2.2 N,金属块所受的浮力为 0.2 N。
(2)方法2:阿基米德原理法。测量过程与示数如图(乙)所示,则金属块排开水的体积为 20 mL,根据F浮=G排=ρ水V排g,可计算出金属块受到的浮力为 0.2 N。(g=10N/kg)由此可得物体在水中下沉的条件是 物体所受浮力小于重力 。
(3)第二小组:要测木块浸没时的浮力,你准备选用上述两方法中的方法 2 (选填:“1”或“2”),若采用该方法还应采取的措施: 用针将木块完全压入水中 。
(4)第三小组探究“浮力的大小等于什么”的实验。
以上探究中,操作合理顺序是 DBCA (只填字母)。若图中F1、F2、F3、F4四个力之间的关系式 F2﹣F3=F1﹣F4。 成立,则可得出结论F浮=G排。
【解答】解:(1)由甲图可得:G=2.2N,F示=2N,
金属块所受的浮力:F浮=G﹣F示=2.2N﹣2N=0.2N;
(2)金属块的体积:V=40mL﹣20mL=20mL=20cm3,
金属块受到的浮力:F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10﹣6m3=0.2N;
金属块浸没在水中下沉的条件:F浮<G;
(3)由于木块不下沉,不能直接测量木块受到浮力的大小,要测量木块浸没时的浮力应选方法2,用针将木块完全压入水中;
(4)为了使小桶在接水之后可直接计算水的重力,应先测量空桶的重,然后再测出石块的重力,并直接浸入水中观察测力计的示数,最后测排出的水和小桶的总重,求排出的水的重力,因此,合理的顺序应为:DBCA;
BC两次的结果之差符合称重法求浮力,AD两次的结果之差则可求出物体排出的水受到的重力,二者的结果是相等的,故得:F2﹣F3=F1﹣F4,进一步得出结论:F浮=G排。
故答案为:(1)2.2;0.2;(2)20;0.2;物体所受浮力小于重力;(3)2;用针将木块完全压入水中;(4)DBCA;F2﹣F3=F1﹣F4。
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日期:2022/3/2 21:45:00;用户:思考乐中学部;邮箱:zhangmian@qq.com;学号:21487918