2023八年级物理下册第十章流体的力现象单元测试题含解析新版教科版
展开第十章《流体的力现象》单元测试题
一、单选题(每小题只有一个正确答案)
1.在盛水的烧杯中漂浮着一块冰,待冰全部熔化后将发现杯中水面()
A.升高 B.降低 C.不变 D.无法判断
2.如图所示,水平桌面上有两个相同的烧杯,分别盛有质量相等的甲、乙两种液体。将材料相同的a、b两个实心球,分别放入甲、乙两种液体中,a球体积大于b球体积。静止时,a球漂浮在液面上,b球悬浮在液体中,a、b两球受到的浮力分别为F甲、F乙,甲、乙两种液体对烧杯底的压强分别为p甲、p乙,则()
A.F甲=F乙;p甲=p乙 B.F甲=F乙;p甲>p乙
C.F甲>F乙;p甲=p乙 D.F甲>F乙;p甲>p乙
3.海上舰艇护航编队在距离较近时一般采用“前后”形式,而不采用“并排”形式,如图中与其原理相同的是()
A.盆景水位保持一定高度B.壶嘴与壶身高度相同
C.用吸管吸饮料D.向两纸间吹气
4.如图水平桌面上放有三个容器,分别装有A、B、C三种不同的液体。将同一个正方体先后放入三种液体中,静止时液面相平,如图所示。物体下表面受到液体的压力分别为FA、FB、FC,则它们的大小关系为()
A.FA=FB=FC B.FA=FB<FCC.FA=FB>FC D.无法确定
5.如图是课本上的一些演示实验或插图,下列说法错误的是()
A.不断改变图(1)中斜面的倾角,可以得出的结论是:重力方向始终是竖直向下的
B.按如图(2)所示的线路连接完毕后,只需将导体棒AB在磁场中做切割磁感线运动,就可以使电表指针偏转
C.利用图(3)研究流体压强与流速的关系时,研究对象是乒乓球
D.利用图(4)来认识电流时,我们用到的研究方法是类比法
6.能够说明流体压强与流速的关系的现象是( )
A.高度越高,大气压强越小
B.当居室前后两面的窗子都打开时,“过堂风”会把居室侧面摆放的衣柜的门吹开
C.用吸管吸饮料时,饮料会上升到嘴里
D.塑料挂钩的吸盘贴在光滑的墙面上,能承受一定的拉力而不脱落
7.如图所示,悬吊的实心金属球缓慢浸没于倾斜的盛满水的大烧杯中,沉到底部,则从大烧杯溢出流入小烧杯中的水和此金属球的关系是 ( )
A.两者体积相等,小烧杯中水的质量较大
B.金属球受到的浮力大于小烧杯中水的重力
C.金属球受到浮力小于小烧杯中水的重力
D.两者体积相等,小烧杯中水的质量较小
8.用弹簧测力计测出一个物体重为,然后将该物体浸没在水中,这时弹簧测力计的示数变为,则该物体在水中受到的浮力是()
A. B. C. D.
9.飞机能够在空中水平飞行的原因是()
A.机翼下方空气流速大,压强小 B.机翼下方空气流速大,压强大
C.机翼上方空气流速大,压强小 D.机翼上方空气流速大,压强大
10.在下列所列举的各种事例中,没有受到浮力的是()
A.在钓鱼岛海域巡航的海巡船
B.缓缓上升的探空气球
C.太空中运行的空间飞行器
D.元宵夜放飞的“孔明灯”
11.一木块在水中有一半的体积露出水面,如将露出部分锯掉,则剩余部分将会( )
A.沉入水底 B.在水中悬浮
C.在水面漂浮,仍露出剩余体积的一半 D.在水面漂浮,露出的体积小于剩余体积的一半
12.2014年12月,中央军委主席习近平高度赞扬了海军372潜艇官兵.372潜艇在海上正常航行时,突然遭遇海水密度变化,引发潜艇“掉深”,即突然快速向海底沉降.指战员临危不惧,冷静处置,转危为安.造成潜艇沉降的原因可能是()
A.潜艇所受浮力突然增大 B.潜艇所受压强突然增大
C.潜艇所受浮力突然减小 D.潜艇所受压强突然减小
二、多选题(每小题至少有两个正确答案)
13.某地在江面上修建一座大桥,图甲是使用吊车向江底投放长方体石料的示意图,在整个投放过程中,石料以恒定速度下降。图乙是钢绳的拉力F随时间t变化的图象(从开始投放到石料刚好接触江底前)。t=0时刻吊车开始下放石料,忽略水的摩擦阻力。则下列说法正确的是()
A.石料在t=20 s时开始浸入水中
B.石料的重力是1400 N
C.石料受到的浮力始终是500 N
D.石料浸没水中后钢绳的拉力为900 N
14.在水平桌面上有甲乙两个完全相同的烧杯,两个烧杯内分别盛满不同液体,把两个完全相同的小球分别放入甲乙烧杯内,静止时如图所示,则下列判断正确的是()
A.甲杯中的液体的密度大于乙杯中的液体的密度
B.甲杯中小球受到的浮力大于乙杯中小球受到的浮力
C.甲杯对水平桌面的压强大于乙杯对水平桌面的压强
D.若向下按压甲杯中的小球,甲杯中液体对烧杯底的压强会减小
15.如图所示,容器中盛有水,体积相同的铁球、铜球和木球都静止在水中,根据图中所示的情况可以判定( )
A.木球一定是空心的B.铜球一定是空心的
C.铁球和铜球受的浮力相同 D.木球一定是实心的
三、实验题
16.小明同学利用如图所示的小烧杯、大水槽、量筒、水、滴管、记号笔、细线等器材测量一块金属块的密度,他设计了如下实验步骤。
(1)将金属块放入烧杯中,使烧杯直立在漂浮大水槽中,用签字笔在烧杯上标出水面的位置;
(2)用量筒测出________ 的体积为V1;
(3)将烧杯直立漂浮在大水槽中,向烧杯中倒入适量的水,使_________________;
(4)用量筒测出烧杯中水的体积V2;
(5)金属块密度的表达式为ρ金= ____________________ .
17.如图所示是验证“_______原理”的实验,该实验需要比较浸在液体中的物体所受的浮力与排开液体重力之间的大小关系。实验中可利用器材_______测量物体所受的浮力、利用量筒测量排开液体的________,根据如图(a)、(c)可知,此时物体浸在液体中所受的浮力为_______牛。
18.有以下器材:两张薄纸片、两个乒乓球、一根吸管、两根筷子、两只纸船、一个脸盆、一只水枪、清水。兴趣实验小组的同学进行“探究流体压强与流速关系”的实验。请你设计实验方案完成实验探究。
(1)你选的实验器材:
________________________________________________________________。
(2)简述实验过程:
__________________________________________________________________。
(3)简述实验现象:
__________________________________________________________________。
(4)写出实验结论:
___________________________________________________________________。
四、计算题
19.体积为2m3的物体浸没在水中,求物体受到的浮力大小_____.
20.如图甲所示,为我国首艘国产航母001下水时的情景小明和他的同学在实验室模拟航母下水前的一个过程,他们将一个质量为2.4kg,体积为6.0×10﹣3m3的航母模型,置于水平地面上的一个质量为6kg,底面积为0.03m2,高为0.5m的薄壁柱形容器底部,如图乙所示现在向容器中加水,当加水深度为0.1m时,模型刚好离开容器底部如图丙所示,水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg,则:
(1)图丙中水对容器底部的压力为多少N______?
(2)若继续加水到适当深度然后将一个舰载机模型轻轻放在航母模型上,静止后它们一起漂浮在水面上,测得此时航母模型露出水面的体积为2.4×10﹣3m3,则舰载机模型的质量为多少kg_____?
参考答案
1.C
【解析】设冰块的质量为m。
冰块在盛水的烧杯中漂浮着,则浮力等于重,
即:,即;
则冰块排开水的体积为:
冰块化为水后,质量不变,故水的体积为:
因为,所以。
即冰全部熔化后将发现杯中水面将不变。
故C正确。
点睛:根据物理意义很容易解答本问题,因为冰熔化为水后,质量不变,且冰与排开水的质量相等,所以冰熔化为水后的体积与排开水的体积相等,即水面不变。
2.D
【解析】
两球的材料相同,a球体积大于b球体积,所以;
a球漂浮在液面上,b球悬浮在液体中,根据物体的浮沉条件可知,两球的浮力都等于重力,则;
分别盛有质量相等的甲、乙两种液体,则,又因为,
所以两液体对容器底的压力关系为:
两容器相同,所以底面积相等,
根据可知,受力面积相等时,压力大的压强大,即。
故D正确。
点睛:重点是浮力大小的判断和液体压强的判断,利用好浮沉条件是关键,根据浮力等于重可得浮力的大小关系;判断液体压强应根据判断,即正确判断液体和球的总重。
3.D
【解析】当并排行驶时,两舰艇中间空气流速较大,压强变小,容易向中间靠拢而发生事故;与其原理相同的应是向两纸间吹气,故应选D。
4.B
【解析】
【分析】
物体漂浮或悬浮时受到的浮力和自身的重力相等,根据F浮=F下-F上比较物体下表面受到的压力的大小关系。
【详解】
物体在AB液体中漂浮,物体在C液体中悬浮,根据浮沉条件可知物体在三种液体中受到的浮力都等于重力,即F浮A=F浮B=F浮C=G,因为物体上、下表面受到液体的压力差等于物体受到的浮力;物体在A和B液中上表面受到的压力为零,根据F浮=F下-F上可知物体在A和B液体中下表面受到液体的压力等于浮力,因为F浮A=F浮B,所以物体在A和B液体中下表面受到的压力相等,即FA=FB=F浮A=F浮B,物体在C液体中上表面浸入液体中,受到的压力大于零,根据F浮=F下-F上可知下表面受到的压力大于浮力,FC>F浮C,因为F浮A=F浮B=F浮C,所以FA=FB<FC。
故选B。
5.B
【解析】
【详解】
A、不断改变图(1)中斜面的倾角,可以得出的结论是:重力方向始终是竖直向下的.所以A选项是正确的;
B、当闭合电路的一部分在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流.按如图(2)所示的线路连接完毕后,不闭合开关,只将导体棒AB在磁场中做切割磁感线运动,不会产生感应电流,电表指针不偏转.故B错误;
C、利用图(3)研究流体压强与流速的关系时,研究对象是乒乓球.所以C选项是正确的;
D、利用图(4)来认识电流时,把电流比作水流,我们用到的研究方法是类比法.所以D选项是正确的.
所以选B.
【点睛】
(1)重力方向始终是竖直向下的.
(2)当闭合电路的一部分在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流.这个现象叫电磁感应现象,产生的电流叫感应电流.
(3)研究流体压强与流速的关系时,研究对象是乒乓球.
(4)认识电流时,我们用到的研究方法是类比法.
6.B
【解析】A、大气压随着高度的升高而减小,该选项不符合题意;B、屋子中吹过“过堂风”时,居室侧面摆放的衣柜的门外面空气流速大,压强小,小于柜门内的大气压,产生了一个向外的压强差,将柜门压开.该选项符合题意;C、用吸管吸饮料时,嘴内的压强小于外界大气压,饮料在大气压的作用下被压入到嘴中,该选项不符合题意;D、吸盘能承受一定的拉力而不脱落是利用大气压的原理来工作的,该选项不符合题意。故选B.
7.D
【解析】将金属球缓慢浸没于盛满水的大烧杯中,排开水的体积(小烧杯内水的体积)等于金属球的体积;因为金属球在水中下沉,所以金属球受到的浮力小于金属球重,而金属球受到水的浮力等于排开的水重(小烧杯内的水重),所以小烧杯内的水重小于金属球重,可得小烧杯内的水的质量小于金属球的质量,由以上分析可知:两者体积相等,小烧杯中水的质量较小;金属球受到的浮力等于小烧杯中水的重力,故选D。
8.D
【解析】根据称重法测浮力的原理,即静止时,重力与浮力和测力计的拉力平衡,所以浮力为:
故选D。
9.C
【解析】
等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面,由于机翼上表面弯曲,下表面平直,所以空气通过机翼上方的空气流速大,压强较小;机翼下方的空气流速小,压强大,使飞机受到一个向上的升力.
10.C
【解析】
【分析】
浸在液体或空气中的物体,液体或气体对物体向上的压强大于向下的压强,向上的压力大于向下的压力,物体受到向上和向下的压力差的作用,这个压力差是物体受到的浮力.
【详解】
A. 在钓鱼岛海域巡航的海巡船,受到海水竖直向上的浮力作用,A不符合题意;
B. 在大气层中缓慢上升的气球,是因为受到大气的浮力作用,B不符合题意;C. 太空中没有空气,所以不受到浮力的作用,C符合题意;D. 元宵夜放飞的“孔明灯”,就是因为空气受热,密度减小,在空中飞行时,受到空气的浮力的作用,D不符合题意。故选C.
11.C
【解析】设木块的密度为ρ、体积为V,排开水的体积为V排,由题意得:ρ水gV排=ρgV,ρ=ρ水=ρ水=ρ水,将木块露出水面部分截去后,只是改变了木块的质量和体积,没有改变木块的密度,所以剩余部分仍然在水面上漂浮,有12浸没在水中,也就是露出部分是剩余体积的.故选C.
点睛:已知木块漂浮时露出水面的体积,可以得到木块密度与水的密度关系;漂浮物体排开液体体积大小与液体密度成反比。
12.C
【解析】试题分析:由于海水中不同深度下海水的密度会是变化的,所以潜艇突遇“断崖”险情是因为遇到海水的密度突然变小,潜水艇排开海水的体积不变,根据F浮=ρ海水gV排可知浮力会突然变小,潜水艇突然遭遇海水密度突变引发潜艇“掉深”,“掉深”到潜艇的极限深度便会艇毁人亡,由此分析可知ABD错误,C正确.
故选C.
13.ABD
【解析】从图可以看出,石料在t=20s时钢绳的拉力开始减小,故此时石料开始浸入水中,A说法正确;在t=20s以前,石料没有浸入水中时,钢绳的拉力F=1400N,可得石料的重力等于钢绳的拉力即G=1400N,B说法正确;当石料接触江底后,石料不在受到浮力作用,C说法错误;图中可以看到当石料浸没水中后,钢绳的拉力为900N,D说法正确;答案选ABD。
14.AC
【解析】
试题分析:两个小球完全相同,故其所受重力大小相同。小球在甲液体中漂浮,在乙液体中悬浮,两球所受浮力皆等于球的重力,所受浮力大小相等。由图可见排开甲液体的体积小于排开乙液体的体积,根据阿基米德原理得甲杯中的液体的密度大于乙杯中液体的密度。故A选项正确,B选项错误;甲乙两杯与桌面之间的受力面积相同,甲杯对桌面的压力大于乙杯对桌面的压力,由可得甲杯对水平桌面的压强大于乙杯对水平桌面的压强,故C选项正确;因为向下按压甲杯中的小球时杯中液体深度不变,由液体内部压强计算公式可得压强不变,故D选项错误。答案:AC
考点:浮沉条件应用;阿基米德原理应用;液体内部压强计算公式应用;压强定义式应用。
15.BC
【解析】因为,无论木球是实心、还是空心,都将漂浮在水面上,故AD都错误。
B.铜的密度大于水的密度,如果铜球是实心的,它将下沉,此时铜球悬浮,所以铜球一定是空心的,故B正确。
C.图中三个球的体积是相等的,由F浮=ρ水gV排可知,铁球和铜球受到的浮力相同,故C正确。
答案为BC。
16.(2)金属块 (3)烧杯记号位置和大水槽水面相平(5)
【解析】
试题分析:此方法为等效替代法。因为实验中缺少天平,所以利用浮力知识通过求水的质量得到金属块的质量。(1)金属块的质量不能直接测量,把它放在烧杯中,将烧杯放在水槽中,烧杯漂浮于水面,用笔记下水面的位置,然后取出金属块,往烧杯中倒水,使水槽的水面又达到刚才的标记处,这表面两次相等,则浮力相等,由于两次烧杯都是漂浮,浮力等于重力,所以两次重力相等,即质量相等,所以金属块质量等于烧杯中水的质量;
(2)金属块的体积可由量筒测出;
(3)如(1)所述,加水至烧杯记号位置和大水槽水面相平;
(4)烧杯中水的体积V2可由量筒测出,则水的质量为,金属块的质量等于水的质量,所以;
(5)金属块的密度
考点:测量物质密度浮力
17.阿基米德测力计体积0.5
【解析】
【分析】
从图中可知测量浮力的仪器,根据称重法得到物体浸在液体中所受的浮力。
【详解】
验证阿基米德原理需要比较浸在液体中的物体所受浮力大小和排开液体的重力的数量关系;
利用弹簧测力计测量物体所受的浮力,利用量筒测量液体的体积,根据如图(a)、(c)可知,此时物体浸在液体中所受的浮力:F浮=G-F=2N-1.5N=0.5N。
18.两长薄纸片将两长纸拿起悬在半空中,使其平行自然下垂,然后用力向这两张纸中间吹气两张纸向中间靠拢流体在流速大的地方压强小
【解析】 (1)实验器材:两张薄纸片。(2)实验过程:将两张纸拿起悬在半空中,使其平行自然下垂,然后用力向这两张纸中间吹气。(3)实验现象:两张纸向中间靠拢。(4)实验结论:流体在流速大的地方压强小。
点睛:利用题目中所给的三组器材可以设计三个探究“流体压强与流速关系”的最典型的实验.比如向两张纸的中间吹气,纸会靠拢;向两个乒乓球的中间吹气,乒乓球会靠在一起;向两只船的中间冲水,船会靠在一起。
19.1.96×104N
【解析】
试题分析:因为物体浸没在水中,所以物体排开水的体积等于物体的体积V排=V物=2m3,根据阿基米德原理可求得物体受到的浮力:.
答:物体受到的浮力为1.96×104N.
考点:阿基米德原理
20.30N1.2kg
【解析】
【详解】
(1)由题可知,图丙中水的深度为0.1m,则图丙中水对容器底部的压强:
,
由可得,此时水对容器底部的压力:
;
(2)舰载机模型轻轻放在航母模型上,静止后它们一起漂浮在水面上,由题意可得,此时航母模型排开水的体积:
,
此时航母模型受到的浮力:
,
由漂浮条件可得,航母和舰载机模型的总重力:,
则航母和舰载机模型的总质量:
,
则舰载机模型的质量:
。
【点睛】
考查了液体压强公式、压强定义式、重力公式、阿基米德原理和浮沉条件的应用,熟练应用公式,特别是求出浮力后,根据浮沉条件得出总质量是解题的关键。