第九章 浮力 章节测试（试卷）-2024-2025学年沪科版（2024）物理八年级全一册

这是一份第九章 浮力 章节测试（试卷）-2024-2025学年沪科版（2024）物理八年级全一册，共14页。
第九章 章节测试一、填空题（每空2分，共32分）1．一金属块被吊在弹簧测力计下端，弹簧测力计示数是27.5N，现将金属块浸没在水中后，弹簧测力计示数是21.5N，则金属块受到的浮力是______N。2．找一段较粗的红毛线，将其两端分别固定在乒乓球和大烧杯的底部。将水注入大烧杯，直到将乒乓球浸没，如图甲所示。观察红毛线被拉直的方向。如图乙所示，将大烧杯的一侧杯底垫高，观察红毛线被拉直的方向，并与图丙中重垂线的方向相比较。实验中，我们发现，被拉直的红毛线与重垂线的方向都是平行的，这说明浮力的方向是__________的。3．人体密度跟水的密度差不多。质量为40kg的小明套着游泳圈（游泳圈重力不计）在游泳池中漂浮时，小明浸在水中的体积为他的体积的34，则游泳圈浸在水中的体积约为__dm3。(ρ水=1×103kg/m3)4．如图所示，充满氦气的气象探测气球携带探空仪在高空测量，此时它会受到____对它的浮力。测量完毕后收回气球让其下落到地面，在下落的过程中气球（体积不变）受到的浮力会____（填“变大”或“变小”）。（第4题）5．如图所示的是我国“大连舰”，它的重力为1.05×108N，在海上静止时，排开海水的体积是____________m3(ρ海水取1.05×103kg/m3，g取10N/kg)。若“大连舰”驶入长江后，其排开江水的体积将____（填“变大”“变小”或“不变”）。（第5题）6．用细绳吊着某金属块并将其浸在水中，分别在如图甲、乙所示位置保持静止，若金属块受到的拉力分别为F1、F2，则F1____F2；若水对其上、下表面的压力差分别为ΔF1、ΔF2，则ΔF1____ΔF2。（均填“> ”“=”或“< ”）（第6题）7．甲、乙两个完全相同的杯子中盛有不同浓度的液体，将同一个鸡蛋先后放入其中，鸡蛋静止时状态如图所示，此时甲、乙杯子中的液面恰好相平，则鸡蛋在两种液体中所受浮力F甲______（填“> ”“< ”或“=”）F乙。__杯底部所受液体压力较大。（第7题）8．把一个苹果放入水中，苹果悬浮。从水中取出苹果，切成一大、一小两块，如图所示，将小块苹果放入水中，发现小块苹果沉入水底，据此现象可以推断：若将大块苹果浸没在水中，松手后大块苹果将会____（填“上浮”“下沉”或“悬浮”）。推断的理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（第8题）9．如图所示，将一个大物块甲放入水中，先后两次分别在小物块乙和小物块丙的作用下，使其上表面恰好与水面相平，甲、乙之间用细绳连接，细绳体积不计，且细绳绷直。若小物块乙的体积为100cm3，则乙、丙两物块的质量相差____g。(ρ水=1g/cm3)（第9题）10．如图甲所示，足够高的圆柱形薄壁容器，装有适量的水放在水平桌面上。现将一个质量为2kg、底面积为100cm2的均匀长方体竖直放入容器中，受到容器的支持力为4N，此时长方体所受浮力为__N。若再加入适量的水使长方体刚好漂浮，如图乙所示，则此时水面的高度与图甲相比增加了______cm。(ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg) （第10题）二、选择题（每题3分，共21分；每题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的）11．下列物体中没有受到浮力的是（ ） A．在太空中遨游的卫星 B．下潜的潜水器 C．上升的热气球 D．航行的航母12．如图所示，有一个重力为G的长方体浸没在液体中，其受到的浮力为F浮，液体对长方体向下和向上的压力分别为F1和F2。下列说法中正确的是（ ）A．长方体只有上、下表面受到液体的压力B．F1和F2的大小关系是F1>F2C．F1、F2和F浮的大小关系是F2−F1=F浮D．若长方体浸没于更深的位置，与图示位置相比，F1、F2的大小均不变13．一个物体所受重力为0.5N，将它轻轻地放入装满水的容器中时，从容器中溢出的水的重力为0.3N，则该物体所受浮力（ ）A．一定是0.5N B．可能是0.2NC．一定是0.3N D．可能是0.4N14．将体积相同的甲、乙两实心球放入装有水的烧杯中。若甲、乙所受的重力和排开水所受的重力如表所示，则两球静止在水中的情形可能是图中的（ ）A． B．C． D．15．如图所示，潜水员浸没在海水中，他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或放气，以改变背心的体积大小来实现浮沉。下列分析正确的是（ ）A．对背心进行放气后，潜水员将往上浮B．对背心进行充气后，潜水员受到海水的浮力变小C．在海水中水平游动时，潜水员受到海水的压强不变D．向海底下潜的过程中，潜水员受到海水的压强变小16．质量为m0的杯子，装入适量的水后放在水平的电子秤上，如图甲；接着把草莓轻放入水中，草莓漂浮，如图乙；然后用细针将草莓轻压入水中，如图丙；水均未溢出，电子秤示数依次为m1、m2、m3，不计细针体积。下列判断正确的是（ ）A．甲图中，水对杯底的压力为(m1−m0)gB．乙图中，草莓的质量为m2−m1−m0C．丙图中，草莓排开水的体积为m3−m1ρ水D．丙图中，细针对草莓的压力为(m3−m2−m0)g17．将冰块轻轻放入水平桌面上盛满煤油的烧杯中，冰块静止时如图所示(ρ冰>ρ煤油)（煤油不溶于水）。下列分析正确的是（ ）A．冰块完全熔化后，煤油的密度变大B．冰块完全熔化后，杯中液面高度不变C．冰块完全熔化后，杯底受到液体的压强不变D．放入冰块后，烧杯对桌面的压力变大三、实验题（每空2分，共28分）18．在“探究影响浮力大小的因素”实验中，同学们根据生活经验，提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想：①与物体浸入液体中的深度有关。②与物体排开液体的体积有关。③与液体的密度有关。进行探究时，实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。（1） 其中实验b中物体所受浮力大小为____N。（2） 分析a、c、d三次实验，可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度____（填“有关”或“无关”）；分析______________________三次实验，可知浮力大小与液体的密度有关。（3） 根据实验数据还可求出盐水的密度为________________kg/m3，物体的密度为________________kg/m3。19．下列甲、乙、丙、丁四幅图是某实验小组利用弹簧测力计、溢水杯、物块、小桶和水探究“浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系”的过程情景，其中弹簧测力计的示数依次是F1，F2，F3，F4。（1） 在进行实验操作前有细心的同学指出：图甲中存在错误，请你写出该错误：____________________________________。（2） 纠正错误后，请你用甲、乙、丙、丁表示，写出该探究实验操作的合理顺序：______________。（3） 另一实验小组在步骤乙的操作中，只将物块的一部分浸在水中，其他步骤操作均正确，则__（填“能”或“不能”）得到相同的结论。（4） 为了得到更普遍的结论，请你写出一种可行的操作办法：____________________________________________。20．小明设计了一个实验，测量一个实心金属块的密度。实验器材有小空桶、溢水杯、烧杯、量筒和水，实验步骤如下：①小空桶漂浮在盛满水的溢水杯中，如图甲；②将金属块浸没在水中，测得溢出水的体积为15mL，如图乙；③将烧杯中15mL 水倒掉，从水中取出金属块，如图丙；④将金属块放入小空桶，小空桶仍漂浮，测得此时溢出水的体积为45mL，如图丁。请回答下列问题：（1） 图甲中，小空桶在水中漂浮时，空桶受到的浮力____它所受的重力。（2） 与图甲相比较，图乙中当金属块沉在水底后，水对溢水杯底部的压强将____，溢水杯对桌面的压强____。（均填“变大”“变小”或“不变”）（3） 被测金属块的密度是______g/cm3(ρ水=1×103kg/m3，g取10N/kg)。（4） 在实验步骤③和④中，将沾有水的金属块放入小空桶，则测出的金属块的密度将____（填“偏大”“偏小”或“不变”）。四、计算题（21题9分，22题10分，共19分）21．小华想利用气球与探空仪探测高空的空气状况。如图甲所示，质量为0.4kg的探空仪静止在水平桌面上，与桌面接触面积为0.02m2。在室内测试时，当向气球内充入0.6m3的某种气体，释放后该气球恰好能携带探空仪悬浮在空中，如图乙所示。已知气球壳的质量为0.23kg，室内空气的密度为1.22kg/m3(g取10N/kg)。求：（1） 探空仪所受的重力。（2） 探空仪对水平桌面的压强。（3） 充入的某种气体的密度（计算浮力时，不计探空仪的体积和气球壳的厚度）。22．如图所示，是某型号水下机器人。该机器人可以通过三种方式控制浮沉，第一种是机器人内部水舱充放水，水舱的容积为4×10−3m3；第二种是利用推进器提供竖直向上的推力F推，F推可以在0～30N之间调节；第三种是在机器人外部加装不同数量的浮块，每个浮块质量均为0.4kg，体积均为1×10−3m3。已知该机器人水舱未充水时的质量为9.5kg，未装浮块时，机器人的总体积为1.2×10−2m3（体积不变，含机械臂，g取10N/kg，ρ水=1×103kg/m3）。（1） 求150m深处水的压强。（2） 求当机器人未加浮块、水舱充满水浸没在水中悬停时，F推的大小。（3） 深处水底有一物体（未与水底紧密接触），其密度均匀为2.5×103kg/m3，体积为4×10−3m3，需机器人潜入水中用机械臂抓住物体打捞上来，为确保打捞顺利进行，机器人下水前需制定好能让机器人抓住物体上浮的方案，在F推调到30N的情况下，还需如何利用另外两种方式实现上浮，请通过计算给出一种合理方案。【参考答案】第九章 章节测试一、填空题（每空2分，共32分）1．6【点拨】金属块浸没在水中后，弹簧测力计的示数比在空气中时的示数小，这是因为金属块受到了浮力作用，方向向上，所以该金属块受到的浮力F浮=G−F=27.5N−21.5N=6N。2．竖直向上3．10【点拨】由题可知ρ人≈ρ水=1×103kg/m3，小明的体积V人=mρ人=40kg1×103kg/m3=4×10−2m3=40dm3；漂浮时，所受浮力等于自身的重力，即：F浮=G，即ρ水V排g=ρ人V人g，即V排=V人，小明浸在水中的体积为他的体积的34，V排=V浸+V圈，则游泳圈浸在水中的体积约为V圈=V排−V浸=14V人=14×40dm3=10dm3。4．空气； 变大【点拨】充满氦气的气象探测气球携带探空仪在高空测量，此时它浸没在空气中，故其受到空气对它的浮力；测量完毕后收回气球让其下落到地面，在下落的过程中气球体积不变，排开空气的体积不变，但由于空气的密度随着高度的降低而增大，根据F浮=ρ空气V排g可知，气球所受浮力变大。5．1×104； 变大【点拨】“大连舰”漂浮在海面上时，受到的浮力F浮=G=1.05×108N，由F浮=ρV排g可得，排开海水的体积V排=F浮ρ海水g=1.05×108N1.05×103kg/m3×10N/kg=1×104m3。驶入长江后，江水的密度小于海水的密度，而浮力不变，故排开江水的体积变大。6．【点拨】图甲中，金属块浸没在水中，图乙中金属块部分浸在水中，所以图乙中金属块排开水的体积小，受到的浮力小；金属块均保持静止，均受到竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F和浮力F浮，重力一定，图乙中金属块受到的浮力小，故F1=G−F浮甲ΔF2。7．=； 乙【点拨】由图可知，同一鸡蛋在两液体中分别处于悬浮和漂浮状态，受到的浮力大小和自身的重力相等，即F甲=F乙。同一个鸡蛋在甲杯液体中悬浮，乙杯液体中漂浮，故乙杯中液体的密度大于甲杯中液体的密度，且两杯中液面相平，根据p=ρgℎ可知，乙杯底所受液体的压强大于甲杯底所受液体的压强，两杯完全相同，杯底面积相同，根据F=pS可知，乙杯底所受液体的压力大于甲杯底所受液体的压力。8．上浮； 小块苹果沉入水底，故G小>F浮小，整个苹果放入水中悬浮，即G=F浮，G小+G大=F浮大+F浮小，则G大F1，故B错误；根据浮力产生的原因可知，浮力等于物体上、下表面的压力差，即长方体受到的浮力F浮=F2−F1，故C正确；若长方体浸没于更深的位置，上、下表面受到的压强增大，受力面积不变，受到的压力F1、F2的大小均变大，故D错误。13．C【点拨】将一个重为0.5N的物体轻轻地放入装满水的容器中时，溢出的水重为0.3N，根据阿基米德原理，可知该物体所受浮力等于0.3N。14．C【点拨】根据物体的浮沉条件可知，甲实心球可能处于漂浮或悬浮状态，乙实心球处于沉底状态，A、D错误；从表格数据可知，甲、乙两实心球排开水所受的重力相等，则甲、乙两实心球排开水的体积相等，即甲实心球应处于悬浮状态，故B错误，C正确。故选C。15．C【点拨】潜水员对背心进行放气后，背心的体积变小，排开海水的体积变小，由F浮=ρ液V排g可知，受到海水的浮力变小,潜水员将会下沉；对背心进行充气后，背心的体积变大，排开海水的体积变大，同理可知，受到海水的浮力变大，故A、B错误；海水的密度不变，根据p=ρgℎ可知，潜水员在海水中水平游动时，深度不变，受到海水的压强不变，向海底下潜的过程中，深度增加，受到海水的压强变大，故C正确,D错误。16．C【点拨】甲图中，水的重力G=m水g=(m1−m0)g，由于容器上粗下细，水对杯底的压力小于水的重力，即水对杯底的压力小于(m1−m0)g，A错误；乙图中，草莓漂浮，根据甲、乙图中电子秤的示数可得，草莓的质量m草莓=m2−m1，B错误；丙图中，草莓被细针压入水中，根据甲、丙图中电子秤的示数可得，草莓排开水的质量m排=m3−m1，草莓排开水的体积V排=m排ρ水=m3−m1ρ水，C正确；丙图中，草莓受到的浮力F浮=G排=m排g=(m3−m1)g，草莓受到的重力G草莓=m草莓g=(m2−m1)g，此时草莓受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力及细针对它向下的压力，处于静止状态，由力的平衡条件可得，细针对草莓的压力F=F浮−G草莓=(m3−m1)g−(m2−m1)g=(m3−m2)g，D错误。故选C。17．D【点拨】煤油不溶于水，冰熔化成水后沉底，煤油的密度不变，A错误。冰块完全熔化后，由于冰块的密度小于水的密度，根据ρ=mV可知，冰块化成水后体积变小，液面高度变低，B错误；冰块静止时沉底，由浮沉条件可得F浮F浮=G排，溢水杯对水平桌面的压力变化量为ΔF=G金−G排，故溢水杯对桌面的压力变大，根据Δp=ΔFS分析可知在受力面积一定时，溢水杯对桌面的压强变大。（3） 4[解析]图乙中金属块沉底排开水的体积为15mL，则金属块的体积V金=15mL=15cm3，图丁中小空桶和金属块在溢水杯中漂浮，金属块排开水的体积V排=45mL+15mL=60mL=60cm3，根据浮沉条件可知则金属块的重力G金=G排′=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×60×10−6m3=0.6N，则根据G金=ρ金gV金可知金属块的密度ρ金=G金V金g=0.6N15×10−6m3×10N/kg=4×103kg/m3=4g/cm3。（4） 不变[解析]在实验步骤①和②中测得的金属块的体积不变，在实验步骤③和④中，将沾有水的金属块放入小空桶，相当于减少了小空桶排开水的重力，增加了小空桶和金属块排开水的重力，而且其减少量等于增加量，故金属块排开水的体积不变，所受浮力不变，则测出金属块的密度不变。四、四、计算题（21题9分，22题10分，共19分）21．（1） 【解】探空仪所受的重力G=mg=0.4kg×10N/kg=4N。（2） 探空仪对水平桌面的压力大小等于其重力大小，即：F=G=4N，则对水平桌面的压强p=FS=4N0.02m2=200Pa。（3） 气球和探空仪悬浮在空中时，不计探空仪的体积和气球壳的厚度，则V排=V气=0.6m3，由阿基米德原理可得，其所受浮力为F浮=ρ空气gV排=1.22kg/m3×10N/kg×0.6m3=7.32N，探空仪的重力G=4N，气球壳的重力G壳=m壳g=0.23kg×10N/kg=2.3N，气球悬浮在空中，所受浮力等于总重力，则充入的某种气体的重力G气=G总−G−G壳=7.32N−4N−2.3N=1.02N，充入的某种气体的质量m气=G气g=1.02N10N/kg=0.102kg，则ρ气=m气V气=0.102kg0.6m2=0.17kg/m3。22．（1） 【解】150m深处水的压强p=ρ水gℎ=1×103kg/m3×10N/kg×150m=1.5×106Pa。（2） 机器人水舱未充水时受到的重力G机=m机g=9.5kg×10N/kg=95N，水舱充满水，水受到的重力G水=ρ水gV容=1×103kg/m3×10N/kg×4×10−3m3=40N，机器人浸没在水中所受浮力F浮机=ρ水gV排机=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg×1.2×10−2m3=120N，机器人水舱充满水在水中悬停时，F推+F浮机=G水+G机，F推=G机+G水−F浮机=95N+40N−120N=15N。（3） 物体重力G物=m物g=ρ物V物g=2.5×103kg/m3×4×10−3m3×10N/kg=100N，物体受到的浮力F浮物=ρ水gV物排=ρ水gV物=1×103kg/m3×10N/kg×4×10−3m3=40N，能把物体打捞上来，机器人对物体施加的最小拉力F最小=G物−F浮物=100N−40N=60N，为确保打捞顺利进行，机器人下水前将水舱先充满水，打捞时将水全部排出，F推最大=30N，另外安装n个浮块，一个浮块的重力G浮块=m浮块g=0.4kg×10N/kg=4N，一个浮块受到的浮力F浮浮块=ρ水gV排浮块=ρ水gV浮块=1×103kg/m3×10N/kg×1×10−3m3=10N，给物体提供的拉力F浮机+F推最大+nF浮浮块−G机−nG浮块=60N，120N+30N+n×10N−95N−n×4N=60N，解得：n≈0.83，n取1，即需在机器人外部安装一个浮块，且在打捞物体时，将水舱内的水全部排出。实心球实心球所受的重力/N 排开水所受的重力/N 甲22乙32