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1、沪科版八年级物理第九章 浮力同步测试 考试时间:90分钟;命题人:物理教研组考生注意:1、本卷分第I卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。第I卷(选择题 30分)一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)1、两个相同的量筒内装有不同的液体甲、乙,将同一支密度计分别放入两液体中,静止后液面相平,如图所示,下列说法正确的是()A甲
2、液体的密度比乙液体的密度小B密度计在乙液体中所受的浮力较大C密度计排开甲液体的质量大于乙液体的质量D甲液体对容器底部的压力大2、下列应用与原理对应不正确的是()A锅炉水位计连通器原理B轮船物体漂浮条件C塑料吸盘大气压的存在D船闸流速与压强的关系3、某潜水艇从珠江潜行(在水面下航行)到南海某地执行任务。若它悬浮在江面下所受的重力、浮力分别为G1、F1,悬浮在海面下所受重力、浮力分别为G2、F2,则()A B C D 4、把重6N、体积为8104m3的物体投入足够多的水中,若不计水的阻力,当物体静止时,下列说法正确的是()A物体漂浮,F浮8NB物体悬浮,F浮6NC物体漂浮,F浮6ND物体沉在水底,
3、F浮8N5、如图甲所示,将一金属圆柱体挂在弹簧测力计下缓慢浸入水中(水足够深且不考虑水面上升),在圆柱体接触容器底之前,分别记下圆柱体下表面所处深度h和弹簧测力计相应的示数F,图乙是根据记录数据作出的F和h关系的图象(g取10N/kg)。由图象可知( )A该金属圆柱体的高度是12cmB该金属圆柱体的横截面积是60cm2C该金属圆柱体的体积是2103m3D该金属圆柱体的密度是4103kg/m36、如图所示,均匀圆柱体甲和盛有液体乙的圆柱形容器放置在水平地面上,甲、乙质量相等。现有物体丙分别放在物体甲上和浸没在液体乙中(液体没有溢出),甲对地面压强的增加量大于乙对容器底部压强的增加量。若甲、乙和丙
4、的密度分别是甲、乙、丙,则()A甲可能等于乙B丙一定大于乙C丙可能小于甲D丙一定小于乙7、关于浮力、浮沉条件,下列说法中正确的是()A浸在液体中的物体,所受浮力的大小与液体的密度无关B浸没在均匀液体中的物体,所受浮力的大小随深度的增加而增大C阿基米德原理只适用于浸在液体中的物体,不适用于气体中的物体D潜水艇是靠改变自身的重力来实现上浮和下潜的8、如图所示,装有石块的小船浮在水面上时所受浮力为10N,当把石块投入水中后,石块所受浮力为2N,池底对石块的支持力为3N,下列判断中不正确的是()A空船所受浮力为5NB石块所受重力等于5NC石块的密度是2.5103kg/m3D船排开水的体积减小了8104
5、m39、若一艘轮船从长江驶入东海,关于轮船受到的浮力及船身状况的判断正确是()A浮力变大B船身上浮C浮力变小D船身下沉10、在装满水的容器中,放入一质量为30克的实心物块,从容器中溢出20克水,则该物块在水中的浮沉情况和水对容器底部的压强变化应是()A下沉、压强不变B上浮、压强增大C漂浮、压强减小D悬浮、压强减小第卷(非选择题 70分)二、填空题(5小题,每小题2分,共计10分)1、在图所示的实例中,应用连通器原理的是图_;应用大气压强的是图_;应用阿基米德原理的是图_。均选填“(a)”、“(b)”、“(c)”2、2019年4月23日,我国在青岛附近海空域举行海军建军70周年海上阅兵。护卫舰自
6、身质量为4.0103t,排水量9.0103t。如图所示,空舰静止在海面上时所受浮力为_N;(海水=1.03103kg/m3,g=10N/kg)该舰最多能装货物_t。若舰艇从东海驶入黄浦江,则它受到的浮力_(填:变大,变小,不变)。3、如图所示是有关浮力的探究实验:薄塑料袋中装满水并扎紧。用弹簧测力计将它提起后静止。由图可知水袋所受重力的大小为_牛;将水袋慢慢浸入水的过程中(不与容器壁接触),弹簧测力计的示数将_(选填“变大”“不变”或“变小”),说明水袋所受浮力_(选填“变大”“不变”或“变小”)。4、如图所示,把一个边长为20cm的正方体木块放入水中,静止时,木块有的体积浸入水中,此时木块受
7、到的浮力是_N,木块下表面受到的水的压强是_Pa。(g取10N/kg,水=1.0103kg/m3)5、如图所示的情景,是为了验证_原理。小华同学选用重为2牛的物体进行实验。他将物体浸没在水中时,测力计示数为1.5牛,则物体受到的浮力为_牛。最后他还应通过计算找出浮力大小与_大小的关系。三、计算题(5小题,每小题8分,共计40分)1、如图所示,底面积为200cm2、重为10N的薄璧柱形容器,放在水平桌面上,装有1.8kg的水,把边长为10cm的实心正方体A(不吸水),用细线悬挂固定在容器正上方静止时,正方体A有的体积没入水中,此时容器内水深12cm,已知正方体A的密度。(,)求:(1)水对容器底
8、部的压强;(2)正方体A受到的浮力大小;(3)解开细线,将正方体A缓缓放入水中,待正方体A静止后(容器中的水未溢出),容器对桌面的压强。2、为探究浮力产生的原因,杜老师制作了一个特别的水槽:水槽分成M、N两部分,M底部的横截面积为400cm2,N底部的横截面积为200cm2,且有一个边长为10cm的正方形开口,容器厚度均忽略不计,h0=10cm,如图甲所示。现将一个质量为600g,边长为10cm的正方体木块完全密封在正方形开口上方并使其不下落,然后向N水槽中加水使h1=12cm,水未从N流出,观察到木块并没有上浮,如图乙所示。继续向M槽中加水,如图丙所示,直至木块能刚好脱离N水槽的底部时,停止
9、加水。求:(1)向N水槽中加水结束时,木块上表面受到水的压力为多少N?(2)向M水槽中加水,木块刚好上浮时,向M水槽加水的质量为多少kg?(3)木块上浮最终静止后,水对M底部的压强为多少Pa?3、如图甲所示,在一个底面积为的足够高的圆柱体容器中装了的水,现在将一实心长方体物块悬挂于弹簧测力计下,物块下表面刚好与水面接触,从此处匀速下放物块,直至浸没(物块未与容器底接触)的过程中,弹簧测力计示数与物块下表面浸入水中深度的关系如图所示。已知,求:(1)物块浸没时受到的浮力;(2)物块的密度;(3)物块刚好浸没时与没有放入物体前相比,水对容器底的压强变化量;(4)如果不计容器的质量,当物体完全浸没在
10、水中,且物体没有到达容器底部时,容器对水平桌面的压强。4、体积为510-4m3的金属球浸没在水中,求金属球受到的浮力F浮。5、如图所示,薄壁柱形容器甲和正方体乙置于水平地面上,甲容器高为4H,底面积为3S,内盛有深度为2H的水,正方体乙的底面积为2S。(1)若甲中水的深度为0.2米,体积为410-3米3。求水的质量m水。求水对甲底部的压强p水。(2)先有A、B和C三个均匀圆柱体,其规格如下表所示,请选择其中两个,分别竖直置于容器甲的水中(水不溢出)和正方体乙的上方,使水对容器甲底部压强增加量p水和正方体乙对地面压强增加量p乙的比值最大。写出选择的圆柱体,并求出p水和p乙的最大比值。密度底面积高
11、度A2水S6HB3水S2HC4水2S2H四、实验探究(2小题,每小题10分,共计20分)1、游泳的人从河边的浅水区走向深水区的过程中,若河底布满小石头,脚底疼痛感会减弱。针对这一现象,同学们展开讨论,对影响浮力大小的因素猜想如下:小敏猜想:浮力的大小与深度有关。小乐猜想:浮力的大小与排开液体的体积有关。小惠猜想:浮力的大小与排开液体的密度有关。根据猜想他们进行了如图所示的实验。(1)分析乙、丙可知,浸在液体中的物体受到的浮力大小与 _有关;(2)分析丙、丁可知,浮力大小与物体浸没的深度_(选填“有关”或“无关”);(3)图乙中物块A受到的浮力是_N;(4)由上述实验步骤可得出,物块A的密度是_
12、kg/m3,盐水密度是_kg/m3。2、如图所示是小李同学做“验证阿基米德原理”实验的情景。实验步骤如下:在弹簧测力计下悬挂一块金属块,记下测力计的示数的大小,即金属块所受的_;在量筒中盛适量的水,记下水面的示数;将金属块浸没在水中,记下此时量筒内水面的示数 及测力计示数;在此实验中,浮力的大小可以直接由_表示出来,量筒内液面的两次示数差表示_。若用表示水的密度,通过实验可以发现_和_的值是相等的,从而验证了阿基米德原理。(最后两空用题中字母表示)-参考答案-一、单选题1、D【详解】AB因为密度计漂浮,密度计受到的浮力等于重力,所以密度计在两种液体中受到的浮力都大小相等。由图知,密度计甲排开液
13、体的体积小于乙排开液体的体积,根据阿基米德原理F浮液gV排,甲液体的密度大于乙液体的密度,故AB错误;C密度计在两种液体中受到的浮力都大小相等,即在两种液体中排开液体的重力相等,故密度计排开甲液体的质量等于乙液体的质量,故C错误;D甲的密度较大,由,甲液体对容器底的压强大,根据压强公式有FpS所以甲液体对容器底的压力大,故D正确。故选D。2、D【详解】A锅炉水位计与锅炉上端开口,下端连通,构成了连通器,根据连通器原理,同种液体不流动各液面相平,所以锅炉水位计利用的是连通器原理,故A正确,A不符合题意;B轮船在水中处于漂浮状态,轮船受到的浮力等于自身的重力,故B正确,B不符合题意;C塑料吸盘挂重
14、物,使用前先把空气排空,是利用了大气压来工作的,说明大气压的存在,故C正确,C不符合题意;D船闸利用的是连通器原理,与流体压强和流速的关系无关,故D错误,D符合题意。故选D。3、C【详解】因为潜水艇潜行(在水面下航行),所以V排不变;潜水艇从珠江潜行到南海,因海水的密度大于江水的密度,则根据可知,其受到的浮力变大,即又因为潜水艇都是悬浮在水中,所以浮力等于重力,浮力变大,故自身重力也变大,即故选C。4、C【详解】设物体浸没水中,则所受浮力为F浮水gV1.0103kg/m310N/kg8104m38N物体的重力G6N则有F浮G因此物体将上浮,最后漂浮于水面上,由浮沉条件得:漂浮时物体受到的浮力等
15、于重力,即F浮G6N故ABD错误,C正确。故选C。5、B【详解】A由图乙知,h为10cm时,圆柱体所受弹簧测力计的示数保持不变,即所受浮力的大小保持不变,说明圆柱体此时刚好浸没在水中,所以其高度为10cm,故A不符合题意;BC由图乙知,圆柱体浸入前,测力计的示数为8N,那么圆柱体的重力为8N,浸没在水中后,受到的浮力F浮=G-F=8N-2N=6N据阿基米德原理知,浸没后,排开水的体积即圆柱体的体积那么圆柱体的底面积故B符合题意,C不符合题意;D圆柱体的质量它的密度故D不符合题意。故选B。6、B【详解】如图可知甲的体积大于乙的体积,甲、乙质量相等,则由可知,甲的密度小于乙的密度,若丙在乙中悬浮,
16、由浮沉条件可知,甲、乙对地面增加的压力均等于丙的重力,又由于甲的底面积更大,则由可知,甲对地面压强的增加量小于乙对容器底部压强的增加量,与题意矛盾,则可知丙在乙中应是下沉,则由浮沉条件可知,丙的密度大于乙的密度,综合可得故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。7、D【详解】A由可知,物体所受浮力的大小与液体的密度有关,故A错误;B由可知,浸没在均匀液体中的物体,所受浮力的大小与其深度无关,故B错误;C阿基米德原理不仅适用于浸在液体中的物体,还适用于浸在气体中的物体,故C错误;D由阿基米德原理可知,潜水艇在水下所受的浮力大小不变,根据物体的浮沉条件,潜水艇是靠改变自身的重力来实现上浮和下潜的,故
17、D正确。故选D。8、D【详解】B把石块投入水中后,石块下沉至池底静止,石块受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力与支持力而平衡,故石块的重力为G石F浮+F支2N+3N5N故B正确,不符合题意;C根据F浮水V排g知石块的体积为V石V排2104m3根据GmgVg可得石块的密度石2.5103kg/m3故C正确,不符合题意;A因为船漂浮在水面上,且石块在船上,二者受到水的浮力F浮1G船+G石所以空船的重力为G船F浮1G石10N5N5N空船在水中处于漂浮状态,空船的浮力等于空船的重力,所以为空船所受浮力为F浮船G船5N故A正确,不符合题意;D根据F浮水V排g知石块在船上时,排开水的体积为V排1103m3空船
18、在水中船排开水的体积V排5104m3船排开水的体积减小了VV排V排10-3m3510-4m3510-4m3故D错误,符合题意。故选D。9、B【详解】AC当轮船由长江驶入东海后,仍然处于漂浮状态,船受到的浮力因为船受到的重力不变,所以船受到的浮力不变;故AC错误;BD又因为,且,所以排开海水的体积小于排开江水的体积,即船浸入海水中的体积变小,船上浮一些,故D错误,B正确。故选B。10、A【详解】物体所受浮力等于溢出水的重力,即物体的重力因,故物体会下沉;开始时水是满的,放入物体后水仍为满的,即水的深度h不变,故由 可知,压强保持不变。故选A。二、填空题1、(a) (b) (c) 【详解】1由图中
19、可知,茶壶的结构是壶嘴和壶身上端开口,下端连通,构成一个连通器,故应用连通器原理的是图(a)。2由图中可知,将吸盘式挂钩压在墙上时,吸盘内的空气被排出,此时吸盘内的气压小于外界大气压,吸盘在压强差的作用下被压在墙上,故应用大气压强的是图(b)。3由图中可知,密度计漂浮在液体中,此时密度计所受浮力等于所受重力,即G=F浮又由阿基米德原理可知,物体所受浮力为F浮=液gV排故可解得液体密度为由此可测出液体的密度,故应用阿基米德原理的是图(c)。2、4.0107 5.0103 不变 【详解】1由于漂浮,空舰静止在海面上时所受浮力为2该舰最多能装货物所受的重力为该舰最多能装货物3若舰艇从东海驶入黄浦江,
20、轮船始终是漂浮,故浮力等于重力,而船的重力不变,故浮力不变。3、2.6 变小 变大 【详解】1由图可知,弹簧测力计的分度值是0.2N,则图中指针所指位置的示数为2.6N,即水袋所受重力的大小为2.6N。23将水袋慢慢浸入水中时,弹簧测力计所示拉力的大小将水袋慢慢浸入水的过程中,水袋浸入水中的体积越来越大,根据影响浮力大小的因素可知,水袋受到的浮力变大,则所需拉力越来越小,即弹簧测力计示数变小。4、48 1200 【详解】1木块的体积为V=a3=(0.2m)3=810-3m3木块排开水的体积为V排=810-3m3=4.810-3m3木块受到的浮力为F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/k
21、g4.810-3m3=48N2木块浸入水中的深度为h=0.2m=0.12m木块下表面受到水的压强为p=水gh=1.0103kg/m310N/kg0.12m=1200Pa5、阿基米德 0.5 物体排开水所受重力 【详解】1由图可知:研究浸没在液体中的物体受到的浮力与它排开的液体所受重力之间关系的实验是“验证阿基米德原理”。2由图(C)可知,弹簧测力计的示数F=1.5N,则物体受到的浮力等于物体的重力和浸没水中时弹簧测力计的示数之差,即F浮=G-F=2N-1.5N=0.5N3物体排开水所受重力的表达式为G排=m排g=水V排g=水(V2-V1)g所以把浮力大小F浮与物体排开水所受重力G排进行比较;即
22、可找出浮力与物体排开水所受重力的数量关系。三、计算题1、(1)1.2103Pa;(2)6N;(3)2.9103 Pa【详解】解:(1)水对容器底部的压强(2)A的体积VA=l3=(10cm)3=1000cm3=110-3m3正方体A受到的浮力大小(3)水的重力正方体A的质量正方体A的重力容器对桌面的压强答:(1)水对容器底部的压强是;(2)正方体A受到的浮力大小6N;(3)容器对桌面的压强是。2、(1)12N;(2)7.6kg;(3)2900Pa【详解】(1)由题意可知h112cm0.12m木块的上表面受到水的压强p水gh11.0103kg/m310N/kg0.12m1200Pa木块的上表面受
23、到水的压力F上pS木1200Pa(10102m)212N(2)木块刚好上浮时,设M水槽中的水离它底部的高度为h,根据力的平衡可知,当水对木块下表面的压力等于上表面向下压力与重力之和时,木块开始脱离N底部的水槽水g(hh0)S木mg+F上1.0103kg/m310N/kg(h0.1m)(0.1m)20.6kg10N/kg+12N解得h0.28m28cm根据容器的形状,M水槽加水的体积为VM水=SM h- SN h(hh0)400cm228cm -200cm2(28cm-10 cm)=7600cm3M水槽加水的质量m=水V= 1.0g/cm37600cm3=7600g=7.6kg(3)当木块漂浮时
24、F浮G木mg =0.6kg10N/kg =6N由F浮水gV排可得此时排开水的体积图丙中,N水槽中水的体积VN水SN(h1+h木)V木200cm2(12cm+10cm)1000cm33400cm3M水槽中水的体积VM水7600cm3水的总体积V水总VN水+VM水3400cm3+7600cm311000cm3整个过程中水的体积不变,且水槽厚度均忽略不计,所以有SMHMV水总+V排即400cm2HM11000cm3+600cm311600cm3解得HM29cm0.29m此时底部受到水的压强p底水g HM 1.0103kg/m310N/kg0.29m2900Pa答:(1)向N水槽中加水结束时,木块上表
25、面受到水的压力为12N;(2)向M水槽中加水,木块刚好上浮时,向M水槽加水的质量为7.6kg;(3)木块上浮最终静止后,水对M底部的压强为2900Pa。【点睛】本题考查了液体压强、压力公式、密度公式及阿基米德原理和力的平衡等知识,(3)关键是求出水的总体积,难度大,综合性强。3、(1)10N;(2)2.5103kg/m3;(3)200Pa;(4)1200Pa。【详解】解:(1)由图像可知,弹簧测力计的最大示数F最大=25N,此时物块未浸入水中,则物块重力G=F最大=25N物块浸没时弹簧测力计的示数F示=15N,物块受到的浮力F浮=G-F示=25N-15N=10N(2)物块的体积物块的密度(3)
26、物块在容器内浸没后排开水的体积和自身的体积相等,容器内水升高的深度则水对容器底产生压强的增加量p=水gh=1.0103kg/m310N/kg0.02m=200Pa(4)由图乙可知,物体完全浸没在水中,物体没有到达容器底部时,物体对水的压力和水对物体的浮力是一对相互作用力,所以,物体对水的压力F压=F浮=10N不计容器的质量,容器对水平桌面的压力F=G水+F压=mg+F压=5kg10N/kg+10N=60N则容器对水平桌面的压强=1200Pa答:(1)物块浸没时受到的浮力是10N;(2)物块的密度是2.5103kg/m3;(3)物块刚好浸没时与没有放入物体前相比,水对容器底的压强变化量是200P
27、a;(4)如果不计容器的质量,当物体完全浸没在水中,且物体没有到达容器底部时,容器对水平桌面的压强是1200Pa。4、4.9N【详解】解:由题意可知,金属球排开水的体积为V=V排=510-4m3故由阿基米德原理可知,金属球浸没在水中受到的浮力为答:金属球所受到的浮力为4.9N。5、(1)4kg;1960Pa;(2)将C放入甲容器,将B放在乙物体上;49【详解】(1)已知水的体积V=410-3米3,水的质量m水=水V=1.0103kg/m3410-3m3=4kg水对甲底部的压强p水=Agh=1.0103kg/m39.8N/kg0.2m=1960Pa(2)由题可知,三个物体的密度都大于水的密度,所
28、以三个物体放入水中都下沉,但由于A的高度大于容器的高度,所以A部分浸入,BC全部浸没,原来容器中水的体积V水=3S2H=6SH若将A放入容器中后水的深度为h,则有:容器中原来水的体积表示为V水=(3S-S)h=2Sh所以h=3H所以A放入容器中排开水的体积为VA=Sh=3HS若将BC放入容器中,排开水的体积等于各自的体积,则VB=S2H=2SHVC=2S2H=4SHVCVAVB放入甲容器后水的深度变化量则水对甲底部压强增加量p水=水gh=水g由题意可知物体放在乙物体上,乙物体对水平地面压力增加量F乙=G物mA=AVA=2水S6H=12水SHmB=BVB=3水S2H=6水SHmC=CVC=4水2
29、S2H=16水SHmBmAmC要使水对甲容器底部压强增加量p甲和乙对地面压强增加量p乙的比值最大,应当使放入甲容器的物体浸入水的体积最大,也是排开水的体积最大。而放在乙物体上的物体的重力最小,质量最小;因而将C放入甲容器,将B放在乙物体上,则答:(1)水的质量是4kg;水对甲底部的压强是1960Pa;(2)应将C放入甲容器,将B放在乙物体上;p水和p乙的最大比值是49。四、实验探究1、物体排开液体的体积 无关 0.4 4103 1.2103 【详解】(1)1比较图乙、丙可知,液体的密度相同,物体排开水的体积不同,物块A完全浸没后受到的浮力比部分没入受到的浮力增大了,说明浮力的大小与物体排开液体
30、的体积有关。(2)2比较丙和丁可知,物体浸没在水中的深度不同,弹簧测力计示数相同,则物体受到的浮力相同,说明浮力的大小与物体浸没的深度无关。(3)3由图甲可知A物体的重力由图乙可知弹簧测力计的示数则乙图中A物体受到的浮力(4)4当物体A完全浸没时,受到的浮力为由 可得圆柱体的体积为圆柱体的密度5物体A在盐水中受到的浮力为由题意知,在水和盐水中排开液体的体积相等,则解得2、重力 金属块排开水的体积 【详解】1在弹簧测力计下端用细线悬挂一块金属块,静止时,拉力与重力是一对平衡力,故等于G。2345物体受到的浮力等于物体的重力减掉浸没水中时弹簧测力计的示数,即量筒中水面两次示数差表示金属块排开水的体积;根据阿基米德原理的内容,物体所受的浮力等于物体排开液体的重力,物体排开水的重力为所以如果就验证了阿基米德原理。