科学八年级上册第3章 浮力综合与测试习题
展开第三章浮力强化突击(3)2020-2021学年华师大版八年级上册
姓名:___________班级:___________
一、选择题
1.一瓶矿泉水喝去半瓶,则剩下的半瓶矿泉水( )
A.质量减半,密度减半 B.质量减半,密度不变
C.体积减半,密度减半 D.质量、体积、密度均减半
2.下列有关密度的叙述,正确的是( )
A.根据密度的公式不能得出物质的密度与质量成正比,与体积成反比
B.固体的密度都比液体密度大
C.密度大的物体,其质量一定大
D.体积大的物体,其密度一定小
3.如图,将一块挂在弹簧测力计下的圆柱体金属缓慢进入水中(假设水足够深),在圆柱体接触容器底之前,能正确表示浮力F和圆柱体下表面到水面的距离h关系的图像是( )
A. B.
C. D.
4.用弹簧测力计测出一个物体重为4N,然后将该物体浸没在水中,这时弹簧测力计的示数变为3N,则该物体在水中受到的浮力是( )
A.7N B.4N C.3N D.1N
5.科学考试时,你在用钢笔答题的过程中,笔中墨水的物理量不变的是( )
A.体积 B.质量 C.密度 D.重力
6.为了庆祝市科技运动会,学校操场上特意安放了大型气球,气球随风飘扬。如图画了气球所受的浮力,正确的是
A. B. C. D.
7.看到人们在死海上像如上右图所示悠闲地看书,爱动脑筋的小明突发奇想:假如某一天地球对所有物体的引力明显增大,还能在同样的环境中发生如此惬意的事情吗?经过认真思考,他作出了几种猜想,你认为正确的是( )
A.人的质量将明显增大,人将沉入海里
B.人的质量将明显增大,人仍能浮在海中看书
C.人受到的重力将明显增大,人将沉入海中看书
D.人受到的重力将明显增大,人仍能浮在海中看书
8.小明同学阅读下表后,得出了一些结论,其中正确的是( )
一些物质的密度/Kg•m-3 | |||
水 | 1.0×103 | 水银 | 13.6×103 |
冰 | 0.9×103 | 松木 | 0.5×103 |
煤油 | 0.8×103 | 铜 | 8.9×103 |
酒精 | 0.8×103 | 铅 | 11.3×103 |
A.不同的物质,密度一定不同
B.固体的密度都比液体的大
C.质量相等的实心铜块和实心铅块,铜块的体积比铅块的体积小
D.同种物质在不同状态下,其密度不同
9.有两个外形、体积和质量都相同的铁球和铜球(ρ铜>ρ铁),则下列判断中正确的是( )
A.铁球一定是实心的,铜球一定是空心的
B.铁球可能是实心的,铜球一定是空心的
C.铁球一定是空心的,铜球一定是实心的
D.铁球可能是空心的,铜球可能是实心的
10.质量相等的甲、乙、丙 三个实心小球,放入水中后,甲球漂浮,乙球悬浮,丙球下沉,位置如图所示,则( )
A.三个小球所受的浮力是F甲<F乙<F丙 B.三个小球密度是ρ甲>ρ乙>ρ丙
C.三个小球所受的浮力是F甲>F乙>F丙 D.三个小球所受的浮力是F甲=F乙>F丙
11.金鱼缸中小金鱼口中吐出的小气泡,在升至水面的过程中体积逐渐变大,这个过程中气泡所受浮力将( )
A.不变 B.变大 C.变小 D.无法确定
12.一弹簧测力计下挂一圆柱体,将圆柱体从盛水的烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降,然后将圆柱体逐渐浸入水中(忽略水面高度变化)。下图是整个过程中弹簧测力的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像。下列说法正确的是( )
0
A.刚好浸没时圆柱体底部受到的压强是700Pa
B.圆柱体的高度是9cm
C.圆柱体受到的重力是8N
D.圆柱体的密度是1.5×103kg/m3
13.如图所示,弹簧测力计下端悬挂一高度为、质量为的圆柱体,它在水中受到最大浮力为,圆柱体下表面从刚刚与水面接触向下移动,弹簧测力计示数及圆柱体所受的浮力分别与浸入水中深度的关系图像正确的是( )
A. B.
C. D.
14.一个很薄的塑料袋装满水,袋口扎紧后挂在弹簧测力计下称量,示数为 9N,若将塑料袋体积的 2/3 浸在水中称,弹簧测力计的示数接近于()
A.0N B.2N C.6N D.3N
15.下列说法中不正确的是( )
A.蜡烛在燃烧的过程中,质量变小、体积不变、密度不变
B.若把打气筒的出口封往,在将活塞向下压的过程中,被封在气筒内的空气质量不变、体积减小,密度增大
C.氧气瓶中的氧气在使用的过程中质量减小,体积减小,密度不变
D.冰化成水,质量不变,密度变大,体积减小
二、简答题
16.电影“湄公河行动”是根据真实事件湄公河大案改编,影片开头,两艘货船载着货物在湄公河上行驶。假设其中的一艘货船满载时排水量为1.3×104吨,货船自身的重量为1.1×104吨,求:
(1)这艘货船受到的浮力是多少;(ρ水=1.0×103千克/米3)
(2)若这艘货船沿着湄公河行驶到南海时,它的排水量变为多少;(ρ海=1.3×103千克/米3)
(3)当货船停靠在南海海岸时,其轮船底部0.8m处受到的压强为多少。
17.如图所示,弹簧上端固定于天花板,下端连接一圆柱形重物。先用一竖直细线拉住重物,使弹簧处于原长,此时水平桌面上烧杯中的水面正好与圆柱体底面接触。已知圆柱形重物的截面积为10cm2,长度为10cm;烧杯横截面积20cm2,弹簧每伸长1cm的拉力为0.3N,g=10N/kg,重物密度为水的两倍,水的密度为103kg/m3。细线撤走后,重物重新处于平衡时,弹簧的伸长量为多少?
18.如图甲所示, 一小木块漂浮在90℃下一定量的饱和蔗糖溶液中,此时小木块排开液体的体积为V排,将装置放置在室温20℃的房间里,若此过程中木块始终处于漂浮状态。请在图乙中画出小木块排开液体的体积随时间变化的图象,并进行分析说明。(温馨提示:1.溶液的密度和溶液的浓度有关,蔗糖溶液的密度随浓度的增大而增大 2.蔗糖的溶解度随温度的升高而增大)
三、填空题
19.某实心正立方体金属块的质量是m千克,边长是a米,则金属块的密度ρ= 千克/米3(用m、a表示)。取6个这样的金属块,分别以下图的甲、乙两种方式放置在水平地面上,则甲、乙两种方式放置的金属块对水平地面的压力之比F甲:F乙= ,压强之比p甲:p乙= 。
20.“独竹漂”运动首次被列入2011年9月我省举行的第九届全国民运会
的比赛项目,最终我省选手荣获男、女一等奖.“独竹漂”运动中,运动员赤脚
踏在漂在水面的单棵楠竹上,靠手里的细竿划水和保持平衡,如图所示,若楠竹
质量为10kg,运动员和细竿总质量为60kg,则此楠竹受到的浮力大小为 N,
此时排开水的体积为 m3。(取g=10N/kg,ρ水=1.0×l03kg/m3)
21.小金用刻度尺、塑料碗、大烧杯(底面积为S)等器材测量金属球的体积和质量,他先在烧杯内放入适量水,再将塑料碗轻轻放入水中,如图甲所示,测出此时烧杯内水的深度为h1;将金属球放在塑料碗中,放入球后的状态如图乙所示,测出此时烧杯内水的深度为h2;将塑料碗中的金属球轻放入烧杯中,如图丙所示,测出此时烧杯内水的深度为h3。则h1、h2、h3的大小关系是______________,且该金属球的密度是_______________(结果用字母表示)
22.取一只重力忽略不计小塑料袋,袋内装满水,用细线把袋口扎紧,袋内不留空气,如图(a)所示,用弹簧测力计测出水袋重为2.8N。将这水袋逐渐浸入水中,通过观察到的______________现象,说明水袋所受浮力变大,当水袋全部浸没水中时,弹簧测力计的读数为____;一个重为2N的苹果悬浮在水中如图(b),受到的浮力为___N;往水中加盐,苹果逐渐浮起,最后漂浮在水面如图(c),则漂浮时与悬浮时相比受到的浮力________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
参考答案
1.B
【详解】
一瓶矿泉水喝掉一半后,质量减为一半,同时体积也减为一半,由ρ=可知,此时密度保持不变
故B符合题意。
2.A
【解析】
【详解】
A.密度是物质本身的一种特性,决定于物质的种类、状态和温度,所以密度的公式仅能说明密度、质量、体积间的等量关系,与物体的质量、体积没有关系,故A符合题意;
B.水银是液体,其密度是13.6×103 kg/m3,铜是固体,其密度是8.9×103 kg/m3,但铜的密度比水银小得多,故B不符合题意;
C.由公式m=ρV知道,当物质体积不确定时,即使密度较大,质量也不能确定,故C不符合题意;
D.密度是物质本身的一种特性,对于同种物质,密度是确定的,与体积大小没有关系;对于不同物质,即使体积较大,若质量不确定,则密度与不确定,故D不符合题意。
3.B
【解析】
【详解】
圆柱体逐渐浸入水中的过程中,浸入水中越深,它排开水的体积越大受到的浮力越大,浸没后,它排开水的体积不变,受到的浮力不变,故浮力F先增大后不变。
故B正确.
4.D
【详解】
已知G=4N,F′=3N,则
该物体在水中受到的浮力F浮=G﹣F′=4N﹣3N=1N,故ABC不符合题意,D符合题意。
5.C
【详解】
在答题的过程中,笔中墨水的体积在不断减少,质量也随之减小,所以长度也在不断减小,而墨水这种物质没变,所以其密度没变,所以只有选项C正确。
故选C.
6.B
【详解】
浮力的方向总是竖直向上的,对照图示可知,只有F2正确。故选B。
7.D
【详解】
AB. 质量是物体的属性,是不变的,故选项AB不符合题意;
CD.引力增大时g增大,根据公式G=mg,重力增大,人在水中漂浮,F浮=G,mg=ρ液gV排,g约掉,m、ρ不变,所以V排不变,人仍能浮在海中看书,故选项C不符合题意,选项D符合题意。
8.D
【详解】
A.密度是物质的一种特性,在通常情况下,每种物质都有一定的密度,不同的物质的密度一般是不同的,但也有不同物质密度相同,如煤油和酒精的密度都是0.8×103kg/m3,故A不符合题意;
B.因为单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度,这里没有告诉液体和固体的体积和质量,所以无法比较其密度大小,因此不能说液体的密度一定比固体小,故B不符合题意;
C.根据密度公式ρ=可知,V=,又知ρ铅>ρ铜,m铅=m铜时,V铜>V铅,故C不符合题意;
D.密度是物质的一种特性,即同种物质(状态相同时)密度相同,不同物质密度一般不同,密度与物质的质量和体积是无关的,同种物质在不同状态下,其密度一般不同,故D符合题意。
9.B
【详解】
∵V铜=V铁 m铜=m铁
V= V铜= V铁=
因为ρ 铜 >ρ 铁
所以V铜<V铁
但铁球和铜球体积一样说明铜球为空心,而铁球可能是空心的,也可能是实心的
故选B.
10.D
【详解】
ACD.由图可知,甲漂浮,浮力F甲=G甲;乙悬浮,浮力F乙=G乙;丙沉入底部,浮力F丙<G丙,三球的质量相等,由公式G=mg可知,三球的重力也相等,所以F甲=F乙>F丙,故AC不合题意,D符合题意;
B.当物体的密度大于液体的密度时物体下沉,当物体的密度等于液体的密度时物体悬浮,当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮,所以甲<乙<丙,故B不合题意。
11.B
【解析】
【详解】
由可知,气泡排开液体的体积变大时,气泡受到的浮力在不断变大,故B符合题意。
12.D
【详解】
AB.根据图像可知,圆柱体从开始没入水中到完全浸没的深度
h=7cm=−3cm=4cm
因此圆柱体的高度是4cm,则刚好浸没时圆柱体底部受到的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa
故AB错误;
C.由图像可知,当h=0时,弹簧测力计示数为12N,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知
G=F拉=12N
故C错误;
D.圆柱体受到的最大浮力
F浮=G−F=12N−4N=8N
由阿基米德原理可得,圆柱体的体积
圆柱体密度
故D正确。
故选D。
13.A
【分析】
根据可知影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积,圆柱体下表面刚刚与水面接触,没有受到浮力;然后随着浸入水中深度的逐渐增大到全部浸没时物体排开液体的体积逐渐变大,受到的浮力逐渐变大;当浸没后时,物体排开液体的体积不变,则受到浮力不变;由此可知,金属块逐渐浸入水中的过程中,浮力是先变大后不变的;弹簧测力计的示数,重力是一定的,浮力变大,弹簧测力计的示数变小,浮力不变,弹簧测力计的示数不变。
【详解】
圆柱体下表面刚刚与水面接触,没有受到浮力;然后随着浸入水中深度的逐渐增大到全部浸没时物体排开液体的体积逐渐变大,根据可知受到的浮力逐渐变大;当浸没时,物体排开液体的体积最大,受到浮力最大为10N,然后浮力保持不变;由此可知,金属块逐渐浸入水中的过程中,浮力是先变大后不变的;弹簧测力计的示数,重力是一定的,浮力变大,弹簧测力计的示数变小,当浮力最大时,则弹簧测力计的示数为
然后示数不变,则A正确。
故选A。
14.D
【详解】
塑料袋内水的体积为:
V=G/ρg =9 N /1.03kg/m310 N /kg=910-4m3;
塑料袋受到的浮力是:
F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(2/3610-4 m3)=6 N;
所以弹簧测力计的示数为:
F=G-F浮=9N-6N=3N。
故D符合题意。
15.AC
【解析】
【详解】
A.蜡烛在燃烧过程中,所含物质的多少在改变,所以质量和体积减小;密度是质量和体积的比值,质量和体积的比值不变,即密度不变;A项符合题意;
B.活塞向下压的过程中,筒内的空气被压缩,体积将变小;质量指物质的多少,是物质的一种属性,体积变化不会引起质量变化;根据密度的公式可知:当质量不变、体积变小后,密度将变大;B项不符合题意;
C.氧气瓶中的氧气在使用过程中,质量减小,因为是气体能够充满整个空间,所以体积不变,根据公式可知其密度减小,C项符合题意;
D.冰化成水,状态发生了变化,但是含有物质的多少没有发生变化,所以质量是保持不变的;但冰熔化成水后密度变大了,根据可知,质量不变时,密度变大,体积变小。D项不符合题意;
16.(1)1.3×108N(2)1.0×104m3(3)1.04×104Pa
【详解】
(1) 该船满载时受到的浮力:
F浮=G排=m排g=1.3×104×103kg×10N/kg=1.3×108N
(2) 当这艘货船沿着湄公河行驶到南海时,始终处于漂浮状态,受到的浮力和自身的重力相等,因这艘船的重力不变,所以,它受到的浮力不变,排水量为
(3) 轮船底部0.8m处受到的压强:
p=ρ海水gh=1.3×103kg/m3×10N/kg×0.8m=1.04×104Pa。
17.8cm
【详解】
设细线撤走后,重物重新处于平衡时,弹簧的伸长量为△L,圆柱形重物底面积S1=10cm2,烧杯底面积S2=20cm2,S2=2S1,圆柱形重物伸长△L时,水面将上升△L,圆柱形重物将浸入水中2△L,圆柱形重物的体积:
V=S1L=10cm2×10cm=100cm3=1×10-4m3
圆柱形重物的密度:
ρ=2ρ水=2×103kg/m3,
圆柱形重物的重力:
G=mg=ρVg=2×103kg/m3×1×10-4m3×10N/kg=2N,
圆柱形重物受到的浮力:
F浮=ρ水V排g=ρ水×S1×△L×g,
弹簧的伸长与拉力成正比,
即
ρ水×S1×△L×g+
1×103kg/m3×10×10-4m2×△L×10N/kg+=2N
解得:
△L=0.08m=8cm。
18.见解析
【解析】
【详解】
AB段溶液温度从90℃下降到20℃,蔗糖溶液溶解度减小,原饱和溶液晶体析出密度减小,由阿基米德原理,漂浮时F浮力=G物体保持不变,ρ减小时V排增大BC段溶液温度下降到20℃后保持不变,V排保持不变。
19.;1:1;2:3
【详解】
(1)金属块的体积:V=a3,金属块的密度:;
(2)由题知6个金属块放在水平地面上,对地面的压力:F甲=F乙=G总=6G=6mg,所以F甲:F乙=1:1;由图知,地面的受力面积S甲=3a2,S乙=2a2,所以S甲:S乙=3a2:2a2=3:2,∵p= F甲:F乙=1:1;S甲:S乙=3:2,∴p甲:p乙=2:3。
20.700、0.07
【解析】
【详解】
楠竹、运动员和细竿的总重力为:
G=G楠竹+G人竿=10kg×10N/kg+60kg×10N/kg=700N;
因为人和楠竹漂浮在水面,所受浮力等于重力,
所以F浮=G=700N;
由阿基米德原理F浮=ρ液gV排得:
排开水的体积
。
21.h2>h3>h1 ρ水(h2-h1)/(h3-h1)
【详解】
[1]根据浮沉条件,第一次塑料碗所受浮力F1=G塑料碗;第二次塑料碗与金属球所受浮力F2= G塑料碗G球;第三次塑料碗所受浮力=G塑料碗,金属球所受浮力小于G球,塑料碗与金属球所受浮力之和F3G塑料碗+G球,因此F2 F3 F1,据F浮=水gV排可知V排2 V排3 V排1,故烧杯内水的深度h2>h3>h1;
[2]设烧杯的底面积为S,
金属球漂浮时排开水的体积:
V=(h2−h1)S,
金属球漂浮时排开水的质量:
m=ρ水V=ρ水(h2−h1)S,
金属球的质量:
m球=m=ρ水V =(h2−h1)S,
金属球的体积:
V球=(h3−h1)S,
金属球的密度:
ρ金属===ρ水.
22.弹簧测力计的示数变小 0 2 不变
【分析】
水袋浸入水中,就会受到水施加的浮力,根据水袋全部浸没水中的状态判断弹簧测力计的示数;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。
【详解】
[1]把装水的塑料袋慢慢放入水中,水袋受到水向上的浮力,弹簧测力计的示数会变小。
[2]当水袋浸入水中的体积增大时,排开水的体积增大,受到的浮力增大,弹簧测力计对袋子的拉力在减小;当水袋全部浸没水中时,水袋处于悬浮状态,浮力等于重力,因此弹簧测力计的读数为0。
[3]苹果悬浮于水中,受到的浮力等于其重力,即苹果受到的浮力为2N。
[4]向水中加盐,水的密度变大,盐水密度大于苹果的密度,苹果会漂浮于水中,漂浮时浮力也等于重力,所以苹果的浮力不变。
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