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1、沪科版八年级物理第九章 浮力综合训练 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、如图所示,完全相同的烧杯甲中装有酒精,乙中装有水,它们静止在水平桌面上。完全相同的物块A在细线的拉力作用下浸没在液体中处
2、于静止状态,此时两液面相平。已知,下列说法中正确的是()A酒精和水对甲、乙烧杯底的压强相等B物块在甲、乙烧杯中受到的浮力相等C甲烧杯中细线对物块的拉力大于乙烧杯中细线对物块的拉力D甲烧杯对桌面的压强小于乙烧杯对桌面的压强2、100 克物体放在盛放液体的杯子里,溢出液体80克,则()A物体将沉入杯底B物体将浮在液面上C物体将悬浮在液体中D无法确定物体的沉浮3、甲、乙、丙、丁四个体积相同而材料不同的实心球,在水中静止后的情况如图所示,下列说法正确的是()A甲球受到的浮力最大B丙、丁两球受到的浮力不一样大C甲球的密度比水小D丁球沉入水底,所受浮力最小4、下列图象中,能正确表达相关选项的方向或刻度的是
3、()A甲:大气对流运动的方向B乙:物体受到液体对它的浮力的方向C丙:对流管中水流动的方向D丁:密度计上的刻度5、预计2019年通车的青山长江大桥施工时,要向江中沉放大量的施工构件。假设一正方体构件从江面被缓缓吊入江水中(如图甲),在沉入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,构件所受浮力F1、钢绳拉力F2随h的变化如图乙所示。下列判断正确的是()A浮力F1随h变化的图线是图乙中的图线B构件的重力为9.6105NC构件的密度为3103kg/m3D构件在如图位置时,h为3m,则底部受到江水压强为2104Pa6、形状不同的铝块、铁块、铜块浸没在水里,受到的浮力相同,由此可知它们的()A质量相同B体积
4、相同C密度相同D物重相同7、关于浮沉条件的应用,下列说法中正确的是()A潜水艇上浮过程中受到的浮力总是变大的B密度计上的刻度示数从下到上是逐渐变大的C气象用探测气球里所充气体的密度小于空气的密度D密度计漂浮在不同的液体中所受到的浮力大小与液体的密度有关8、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,F浮8N9、在温度60时,一只盛有不饱和蔗糖水的水槽中放着一只乒乓球,乒乓球处于漂浮状态。而后,温度降低到20,乒乓球仍处于漂浮状态。其中一定没有发生变化的是()A乒
5、乓所受到的浮力B乒乓露出液面的体积C蔗糖的溶解度D溶液质量分数10、半潜船可用来运输超大型货物,空载时漂浮于海面(如图甲);装载时需向船体水舱注水,船体重力增加,巨大的甲板下沉至海面以下(如图乙);待货物被拖到甲板上方时,排出水舱中的水,船体重力减小,甲板上浮至海面,完成货物装载(如图丙)。以下图像能正确表示同一艘半潜船从图甲到图丙受到的浮力变化的是()ABCD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、请按要求将以下四项分类:海拔高度每升高9米,大气压强约降低100帕;压力一定时,增大受力面积可以减小压强;挂在弹簧测力计下的物体放入水中后,测力计的示数变小了;浸在
6、水中的物体受到的浮力大小等于它排开水的重力。其中,_为物理现象,_为物理规律。2、体积是100cm3的铁块,浸没在水中,则排开水的体积是_cm3,排开的水受到的重力是_N,铁块受到的浮力是_N。(水1.0103kg/m3)3、重为5牛的物块,用细线挂在弹簧测力计下浸没在水中时,测力计的示数为2牛,则物块受到浮力的大小为_牛,方向_;增大物块浸没的深度,它受到浮力的大小将_(选填“变大”“不变”或“变小”)。4、浸没在水中的空心铝球重4.9N,体积0.7103m3,则它受到的浮力是_N,它在水中将_(选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。(g取10N/kg)5、质量相同的甲、乙两个实心正方体置于水
7、平地面上,已知正方体甲的边长大于乙的边长,则对地面压强较大的是_,密度较大的是_;将它们浸没在水中,受到浮力较大的是_。(均选填“甲”或“乙”)三、计算题(5小题,每小题8分,共计40分)1、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
8、,如图丙所示,直至木块能刚好脱离N水槽的底部时,停止加水。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?2、如图所示,足够高的薄壁轻质圆柱形容器甲置于水平地面上,底面积为2.510-2米2,并装有深为0.1米的水。另有质量为3千克高为0.2米的圆柱体乙,其底面积为110-2米2.。求: 水对容器甲底部的压强p水。(_) 柱体乙的密度乙。(_) 现将圆柱体乙放入容器甲中,并向容器甲内继续加入体积为210-3米3的水,请判断圆柱体乙在水中的状态是_(选填“漂浮
9、”“沉底不浸没”“沉底且浸没”),试通过计算说明理由。(_)并求容器对水平地面的压强的变化量p容和水对容器底部的压强的变化量p水的比值。(_)3、如图所示是测量某液体密度的过程,从左至右测力计的指针稳定后的示数分别为:F1、F2、F3,已知水的密度为水,重力与质量的比值为g,求:(1)石块的质量;(2)石块的体积;(3)液体的密度(用以上符号表示结果)。4、如图,放在水平桌面上的圆柱形容器重,底面积,容器内水深。弹簧测力计的挂钩上挂着体积为的金属块,现将金属块浸没在水中静止且不接触容器。取。求:(1)金属块未放入水中时,容器底受到水产生的压强;(2)金属块浸没水中后,受到的浮力;(3)金属块浸
10、没水中后,容器对桌面的压强。5、有一个氢气球,其体积为1000米,则氢气(空气的密度为1.29千克/米氢气的密度为0.09千克/米)球在空中受到的浮力为多大?若氢气球本身、气球操作员及其他携带物体的总质量为1.0吨,则要用绳子拉住气球不至于飞走,绳子上的拉力至少多大?四、实验探究(2小题,每小题10分,共计20分)1、小强同学在“探究影响浮力大小的因素”时,做了如图所示的实验。请你根据小强的实验探究回答下列问题。(水的密度为1103kg/m3,g取10N/kg)(1)根据A与E两图所示的实验数据,可知物体浸没在盐水中所受的浮力为_N;(2)在C与E两图中,保持物体排开液体的体积不变,这是探究浮
11、力的大小与_的关系;(3)分析A、B、C图中的有关实验数据可知,浮力的大小与有_关;(4)在小明实验的基础上,根据有关实验数据,可以计算出盐水的密度为_kg/m3。2、在学习浮力的知识后,小华尝试将装有金属颗粒的试管作为实验仪器来比较液体密度的大小。现将该仪器分别置于甲、乙两种液体中,仪器均处于静止状态,此时用笔标记所记液面位置分别为A、B,如图(a)、(b)所示。以图(a)为例,尝试写出并分析该仪器静止时所受力的情况;_根据图(a)、(b)所示现象,结合相关知识判断甲、乙液体密度大小的关系。_(需写出判断的过程)-参考答案-一、单选题1、D【详解】A两种液体的深度相同,酒精水, 由可知,水对
12、烧杯底的压强大于酒精对烧杯底的压强,故A错误;B物块A浸没在两种液体中,则V排水=V排酒精,水的密度大于酒精的密度,由可得,物块A在水中受到的浮力大于在酒精中受到的浮力,故B错误;C物块A在液体中静止不动,则受到平衡力的关系为F线+GA=F浮则细线对物块的拉力为F线=F浮-GA由B解析可知,物块A在水中受到的浮力大于在酒精中的浮力,因此装酒精的甲烧杯中细线对物块的拉力小于装水的乙烧杯中细线对物块的拉力,故C错误;D由图可知,甲乙容器中液体的体积相等,酒精的密度小于水的密度,由m=V得甲烧杯中酒精的质量小于乙烧杯中水的质量,则G甲液G乙液,由烧杯对桌面的压强可得,甲烧杯对桌面的压强小于乙烧杯对桌
13、面的压强,故D正确。故选D。2、D【详解】ABC物体的重力G物m物g100103kg9.8N/kg0.98N若杯子盛满液体时,则排开液体的质量等于溢出液体的质量,即m排80g,由阿基米德原理可得,物体受到的浮力F浮G排m排g80103kg9.8N/kg0.784N因为G物F浮,所以物体将下沉,故ABC不符合题意;D若杯子没盛满液体时,则排开液体的质量大于溢出液体的质量,即m排80g,由阿基米德原理可知,物体受到的浮力F浮0.784N,浮力可能小于、等于或大于物体的重力,则物体可能处于沉底状态、悬浮状态或漂浮状态,所以无法确定物体的沉浮,故D正确。故选D。3、C【详解】ABD四个小球的体积相同,
14、分别静止在不同深度的水里;由图可知,它们排开水的体积关系为由可知,它们受到的浮力关系为所以,甲球所受浮力最小,丙丁两球所受浮力相等且最大,故ABD错误;C由于甲球在水中漂浮,则根据漂浮条件可知,甲球的密度小于水的密度,故C正确。故选C。4、C【详解】A空气对流是由于空气受热不均匀而形成的,温度高的地方,受热的空气膨胀上升,温度低的地方,冷空气由于密度较大而下沉。图中左边第一个箭头的方向画错了,故A错误;B浮力的方向总是竖直向上的,图中浮力的方向画错了,故B错误;C在a处加热,热水会上升,冷水会下降,水会循环流动起来,方向是先向上,再向右,向下,再向左,故C正确;D密度计的工作原理是利用了物体的
15、浮沉条件,密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力,根据G=F浮=液gV排可知:如果液体的密度越大,则密度计浸入液体中的体积V排越小,所以密度计的刻度是上端小、下端大,图中密度计上的刻度标错了,故D错误。故选C。5、C【详解】A由图可知,构件在浸入水中的过程是排开的水的体积变大,所以浮力逐渐变大;当构件浸没后排开水的体积不变,所以浮力不变,因此浮力随h变化的图线是图乙中的;故A错误;BC从乙图中可以看出,当构件完全淹没时的深度为2m,则构件边长为2m,构件体积构件完全淹没时, 有即代入数值得解得由可得构件的质量则构件的重力故B错误,C正确;D当时,构件底部受到江水的压强故D错误。故选C。6
16、、B【详解】已知受到的浮力相同,根据公式可知,排开的水的体积相同,因为形状不同的铝块、铁块、铜块浸没在水里,所以排开的水的体积与物体的体积相等。则由此可知它们的体积相同。故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。7、C【详解】A潜水艇在水中时排开水的体积等于自身的体积且不变,由 可知,水的密度不变时,潜水艇上浮过程中受到的浮力不变,故A错误;B密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力不变,如果液体的密度越大,则密度计浸入液体中的体积越小,即越往上浮,所以密度计的刻度是越往下值越大,故B错误;C热气球是利用在空气中的浮力来工作的,当气体的密度小于空气的密度时,浮力大于重力,才可以升空,故C正确
17、;D密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力不变,与液体密度无关,故D错误。故选C。8、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于重力,即F浮G6N故ABD错误,C正确。故选C。9、A【详解】A不饱和蔗糖水温度降低前后,乒乓球始终漂浮,其重力不变,所受浮力一定不变,故A符合题意;B不饱和蔗糖水温度降低前后,若密度发生变化,根据F浮=gV排可知,其排开蔗糖水的体积一定发生变化,露出液面的体积也一定发生变化,故B不符合题意;C温度越低,蔗糖的
18、溶解度越小,所以蔗糖的溶解度一定发生变化,故C不符合题意;D温度降低后,不饱和蔗糖水有可能变为饱和蔗糖水,其溶液质量分数一定发生变化,故D不符合题意。故选A。10、A【详解】据图可知,乙图中半载船排开水的体积最大,其次是丙图,甲图排开水的体积最小,液体的密度是相同的,所以据可知,乙图中船受浮力最大,其次是丙图,再次是甲图,即浮力大小关系是从图甲到图丙受到的浮力变化先变大、后变小。故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。二、填空题1、 【详解】12物理现象是指具体某个物体或过程表现出来的一种现象,不具有普遍代表意义,物理规律是在大量物理现象背后归纳总结出具有普遍适用意义的规律。题中所描述的是物体
19、放入水中后的一种物理现象,所描述的是可以普遍应用物理规律。2、100 1 1 【详解】1铁块浸没在水中时,排开水的体积等于铁块的体积,即V排100cm310-4m32排开水的质量m排水V排1.0103kg/m310-4m30.1kg排开水的重力G排m排g0.1kg10N/kg1N3铁块受到的浮力F浮G排1N3、3 竖直向上 不变 【详解】12由称重法可知,浸没在水中的物块所受浮力F浮等于物块的重力G减去弹簧测力计的拉力F拉,即F浮=G-F拉=5N-2N=3N浮力的方向竖直向上。3因物块完全浸没在水中,增大物块浸没的深度时,物块排开水的体积不变,故由阿基米德原理可知,它受到的浮力大小将不变。4、
20、7 上浮 【详解】1空心铝球浸没在水中时排开水的体积V排V0.7103m3则空心铝球受到的浮力F浮水gV排1.0103kg/m310N/kg0.7103m37N2因F浮G4.9N根据物体的浮沉条件,它在水中将上浮。5、乙 乙 甲 【详解】1根据题意,由可得甲乙的重力为,所以物体对水平面的压力分别为,所以,正方体甲的边长大于乙的边长,则,由压强公式可知乙物体对水平面的压强大于甲。故对地面压强较大为乙。2 根据题意,正方体甲的边长大于乙的边长,则,由密度公式可知乙物体密度大于甲。故密度较大是乙。3 它们浸没在水中,正方体甲的边长大于乙的边长,则,则,由可知同时浸没在水中,甲的排开液体体积大于乙排开
21、液体的体积,故甲物体受到浮力较大。三、计算题1、(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
22、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,
23、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。2、 沉底且浸没 见解析 【详解】解:水对容器甲底部的压强柱体乙的密度因为所
24、以物体在水中沉底。假设物体浸没在水中,则容器底到与物体相平处的水的体积为而容器中水的总体积为所以圆柱体乙沉底且浸没在水中。容器对水平地面的压强的变化量为圆柱体乙上方水的深度为容器中水总深度为水变化的深度水对容器底部的压强的变化量因此答: 水对容器甲底部的压强p水为;柱体乙的密度乙为; 现将圆柱体乙放入容器甲中,并向容器甲内继续加入体积为210-3米3的水,圆柱体乙的密度比水大,因此圆柱体乙在水中沉底时,且圆柱体沉底时圆柱体上方有水,所以圆柱体在水中沉底且浸没;容器对水平地面的压强的变化量p容和水对容器底部的压强的变化量p水的比值为。3、(1);(2);(3)水【详解】解:(1)已知石块的重力G
25、F1石块的质量m(2)石块浸没在水中时,受到的浮力F浮水GF拉F1F2水gV排水石块排开水的体积V排水因为石块浸没在水中,所以石块的体积VV排水(3)石块浸没在未知液体中受到的浮力F浮液F1F3液gV排液因为石块浸没在液体中,所以V排液V排水由F浮液液gV排液可得液体密度液答:(1)石块的质量为;(2)石块的体积为;(3)液体的密度为水。4、(1)1600Pa;(2)6N;(3)【详解】(1)水对容器底的压强(2)金属块受到的浮力(3)水的体积由可知,水的质量水的重力则容器对桌面的压力为容器的重力、水的重力与物体对水的压力之和,由于物体对水的压力等于水对物体的浮力,所以对桌面的压力容器对桌面的
26、压强为;答:(1)金属块未放入水中时,容器底受到水产生的压强为;(2)金属块浸没水中后,受到的浮力为;(3)金属块浸没水中后,容器对桌面的压强为。5、1.29104N;1.29104N【详解】解:(1)氢气球受到的浮力F浮空气gV排空气gV1.29kg/m310N/kg1000m31.29104N(2)氢气球本身、气球操作员及其他携带物体的总重力G总m总g1.0103kg10N/kg1.0104N漂浮在空气中F浮G总+F拉即1.29104N1.0104N+F拉解得F拉2.9103N答:球在空中受到的浮力为1.29104N;要用绳子拉住气球不至于飞走,绳子的拉力为1.29104N。四、实验探究1
27、、2.4 排开液体的密度 物体排开的液体的体积 1.2103 【详解】(1)1根据A图知,物体的重力为,E中测力计示数为,由称重法测浮力,物体浸没在盐水中所受的浮力为(2)2在C与E两图中,控制变量法物体浸没保持了排开液体的体积不变,而排开液体的密度不同,这是研究浮力大小与物体排开液体的密度的关系。(3)3分析A、B、C图中的有关实验数据,由称重法测浮力可知,物体排开的液体的体积越大,浮力越大,即浮力的大小与有物体排开的液体的体积有关。(4)4由A、D实验和 称重法测浮力,知物体浸没在水中所受的浮力为根据阿基米德原理因为浸没则物块的体积为因物体浸没在盐水中所受的浮力为,因浸没在盐水中,由阿基米德原理盐水的密度为 2、见详解 甲液体的密度大于乙液体 【详解】1如图(a)所示,试管静止在甲液体中,受力平衡,受到的有竖直向上的浮力和竖直向下的重力作用,重力和浮力大小相等,方向相反,是一对平衡力。2因为试管和金属颗粒的总重力不变,试管和金属颗粒都是漂浮在液体中,受到的浮力等于重力,浮力保持不变,根据F浮=液gV排,可知,浮力相等时,液体的密度越大,排开液体的体积越小,由图可知,V排甲小于V排乙,所以甲液体的密度大于乙液体。