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1、沪科版八年级物理第九章 浮力专题训练 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、如图是a、b两种物质的质量与体积的关系图象,现将用a、b两种物质制成两个实心长方体甲和乙放入水中。下列说法中正确的是()
2、A物体乙一定沉入水底B物体甲一定漂浮在水面C若甲、乙两物体的质量相等,则甲受到的浮力小于乙受到的浮力D若甲、乙两物体的体积相等,则甲受到的浮力小于乙受到的浮力2、小华用如图甲所示进行实验“探究影响浮力大小的因素”,A是实心圆柱体,用弹簧测力计悬挂A缓慢浸入水中、他根据数据作出的弹簧测力计示数F与物体下表面浸入水中的深度h的关系图像如图乙,下列说法错误的是()A当物体浸没在水中时受到的浮力为2NB圆柱体A的高为8cmC该物体的密度为D当h在08cm范围内,浸入液体的物体所受的浮力大小与深度成正比3、如图所示,当溢水杯盛满密度为的液体时,把实心物块放入杯中,物块漂浮,静止后溢出的液体为m1;当溢水
3、杯盛满密度为的液体时,把同一物块放入杯中,物块沉底,静止后溢出的液体质量为m2。则物块的密度为( )ABCD4、浸在液体中的物体所受到的浮力,大小等于()A物体的体积B物体排开液体的体积C物体的重力D物体排开液体的重力5、如图所示,三个完全相同的玻璃缸,缸装满了水,缸装满了水且水面上漂浮着一只小鸭子,缸装满了酒精且液面上漂浮着一只大鸭子(大、小鸭子的密度相同)。若将三个玻璃缸分别放到台秤上称量,则台秤的示数大小情况是()A比大B比大C最小D一样大6、两个质量不计的薄壁圆柱形容器甲和乙,高度相同但底面积不同,分别装满水和浓盐水后静置在水平桌面上,所装的水和浓盐水质量刚好相等。现在将两个完全相同的
4、鸡蛋分别放入水和浓盐水中,待静止后鸡蛋的状态如图所示。水和浓盐水对容器底部的压强分别为p甲和p乙,甲和乙容器对桌面的压力分别为F甲和F乙,则下列关系正确的是()Ap甲p乙,F甲F乙Bp甲p乙,F甲F乙Cp甲p乙,F甲F乙Dp甲p乙,F甲F乙7、下列实例中,利用连通器原理工作的是()A密度计B吸尘器C洒水壶D潜水艇8、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9、将完全相同的A、B两个小球放入相同容器的不同液体中,它们静止后
5、两容器内的液面相平,则小球所受浮力F和容器底部受到液体压强p的大小关系是()A,B,C,D,10、如图所示、装有水的容器静止放在水平桌面上。正方体物块M悬浮在水中,其上表面与水面平行,水对物体M竖直向下的压力,竖直向上的压力为。则下列说法中正确的是()A大于B与的合力方向竖直向下C与合力大小等于物体M受到的重力大小D物体M受到水的作用力的合力大小等于零第卷(非选择题 70分)二、填空题(5小题,每小题2分,共计10分)1、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“
6、变小”)。2、如图,2020年10月27口至11月10日中国载人潜水器“奋斗者”号,在西太平洋马里亚纳海沟成功下潜突破1万米,创造了中国载人深潜的新纪录。11月10日“奋斗者”号下潜达到10909m,关于这次在水面下下潜过程中(忽略水的密度随温度变化),以下说法正确的是(_)A“奇斗者”号潜水器,潜的越深,受到水的浮力越大 B“奋斗者”号潜水器,潜的越深,受到水的压强不变 C“奋斗者”号潜水器,潜的越深,潜水器上下表面受到水的压力差不变 D“奋斗者”号潜水器悬浮时,此时潜水器的整体密度小于水的密度选择理由:_3、在图甲中,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中。图乙
7、是钢绳拉力随时间t变化的图像。若不计水的阻力,则该石料的重力是_N,石料所受的浮力为_N,该石料的密度为_kg/m3。4、体积均为200cm3的木块和合金块,放入水中静止时的情况如图所示,已知木块重为1.8N,合金块重为6N,则木块受到的浮力为_N,合金块受到的浮力为_N。(g10N/kg)5、潜水艇是靠改变_实现上浮和下沉的;轮船从河里开到海里受到的浮力_(填“变大”、“变小”或“不变”),_(填“浮起”或“沉下”)一些。三、计算题(5小题,每小题8分,共计40分)1、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。2、我们征途是大海:中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟
8、成功下潜,深度10909米,创造了中国载人深潜纪录。潜水器的体积为28m3、质量为27.6吨,请通过计算回答:(假设海水的密度与水的密度相同,)(1)潜水器下潜到最大深度时受到的压强;(2)潜水器下潜时受到的浮力;(3)当潜水器悬浮在海水中时,舱内配载重物的质量。3、底面积是80 cm2的容器中盛有30cm深的水,将一质量为540g的实心铝球投入水中,(铝=2.7g/cm3,g10N/kg),如图所示,问:(1)铝球的体积多大?(2)铝球浸没在水中受到的浮力多大?(3)投入铝球后,水对容器底的压强增加了多少? 4、如图所示,足够大圆柱形空容器A放在水平桌面上。在容器A底部固定一轻质弹簧,弹簧原
9、长为L0;弹簧上端连有底面积为S0、高为h0的小圆柱形容器B,制成容器B的材料密度为,它竖直压在弹簧上且不与A容器壁接触,此时弹簧的长度为l1.现往空容器A中缓慢加水,当弹簧的伸长量达到最大时,继续向容器A中加水,直至弹簧的变化量不再改变。已知:弹簧所受弹力F与其长度的变化量L的关系式为FkL,k为已知常量;上述过程中弹簧始终在竖直方向伸缩,且始终在弹性限度内。请你计算并分析:(水的密度为,不计弹簧的体积)(1)小容器B的质量;(2)向空容器A中缓慢加水,当弹簧的伸长量达到最大时,弹簧的伸长量。(3)当继续向容器A中加水,直至弹簧的变化量不再改变时,弹簧处于伸长状态还是压缩状态或保持原长不变?
10、5、如图甲所示,木块A的重力为10N,将合金块B放在木块A上方,木块A恰好有五分之四的体积浸入水中;若将合金块B取下放到水中,如图乙所示,B沉底,木块A露出水面的体积为自身体积的二分之一,此时B受到容器底部的支持力为2N,求:(1)合金块B的密度;(2)从图甲到图乙水对容器底部压力的变化了多少?四、实验探究(2小题,每小题10分,共计20分)1、如图所示,在“探究浮力的大小与什么因素有关”的实验中,小明同学们做了一系列实验:(1)小明做三次实验是为了探究浮力的大小与 _的关系,根据数据,可以得出实验结论是 _。(2)分析 _三次的实验数据,可知浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。(3)做
11、_三次实验可探究浮力的大小与液体密度的关系,通过比较数据得出的结论 _。(4)做四次实验是为了探究浮力的大小与 _的关系,在探究时,我们需要控制铜块、铝块的_相同。(5)由图和可知,此铜块的密度为 _kg/m3。(6)小明同学想利用浮力及力学其他相关知识测出一个实心塑料球的密度,但是发现塑料球放在水中会漂浮在水面上,无法测出它的体积。于是小明设计了如图所示的实验步骤:A把适量的水倒进量筒中如图甲所示,记录此时水的体积为V1;B用细线在塑料球下吊一个小铁块放入水中,静止时如图乙所示,记录此时量筒的示数为V2;C把小铁块单独放入水中静止时如图丙所示,记录此时量筒的示数为V3;D_,记录此时量筒的示
12、数为V4;E利用密度公式计算出结果。根据上述实验过程,回答下列问题。请你根据题意把实验操作步骤D补充完整:根据你补充的步骤,推导出塑料球密度的表达式_。(推导过程要有必要的文字说明,涉及的物理量用题中所给字母表示,水的密度为水)。推导过程:_。2、如图所示,在“验证_”的实验中,小顾同学将重力为2.0牛的物体浸没在水中,此时测力计示数为_牛,则物体受到的浮力为_牛,物体排开液体的重力等于_(用水、V1、V2等字母表示)。-参考答案-一、单选题1、C【详解】由图可知,当Va=1cm3时ma=2g,Vb=2cm3时mb=1g,则长方体甲的密度为长方体乙的密度为AB因甲的密度大于水的密度,所以物体甲
13、放入水中后,一定沉入水底;因乙的密度小于水的密度,所以乙物体放入水中,一定漂浮在水面上,故AB错误;C若甲、乙两物体的质量相等,根据G=mg可知,重力相同;甲下沉,甲受到的浮力小于自身的重力,乙漂浮,乙受到的浮力等于自身的重力,所以甲受到的浮力小于乙受到的浮力,故C正确;D若甲、乙两物体的体积相等,甲下沉、乙漂浮,甲排开的水的体积大于乙排开的水的体积,根据阿基米德原理可知,甲受到的浮力要大于乙受到的浮力,故D错误。故选C。2、C【详解】A由图示图像可知,物体没有浸入液体时测力计示数为4N,则物体重力为,物体完全浸没在水中时受到的浮力为故A正确,不符合题意;B由图示图像可知,圆柱体A从接触水面到
14、完全浸没的高度为8cm,即圆柱体A的高为8cm,故B正确,不符合题意;C完全浸没时,物体的体积和排开水的体积相同,由可知,物体的体积为由可知,物体的质量为物体的密度为故C错误,符合题意;D由图示图像可知,物体没有完全浸没在液体中前受到的浮力与物体浸入液体的深度成正比,物体完全浸入液体后受到的浮力不变,故D正确,不符合题意。故选C。3、D【详解】设物块的密度为,体积为V,根据和 可得物块的重力,当溢水杯盛满密度为的液体时,把实心物块放入杯中,物块漂浮,由阿基米德原理可得,物块受到的浮力化简得 当溢水杯盛满密度为的液体时,把同一物块放入杯中,物块沉底,由阿基米德原理可得,物块受到的浮力化简得 将代
15、入可得综上分析可知,D符合题意,ABC不符合题意。故选D。4、D【详解】根据阿基米德原理,物体在液体中受到的浮力等于物体排开液体的重力,故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。5、C【详解】AB缸装满了水,放到台秤上称量时,台秤受到的压力大小等于水和缸的总重力,缸中,因为鸭子漂浮,所以由漂浮条件和阿基米德原理可得F浮=G排=G鸭即:放入鸭子后排开水的重力等于鸭子的重力,所以缸和的总重相同,则放到台秤上称量时,和的台秤示数相等,故AB不符合题意;CD由于缸装满了酒精且漂浮着一只大鸭子,由漂浮条件和阿基米德原理可得F浮=G排=G鸭所以缸中酒精和大鸭子的总重与只装满酒精时酒精的重力相同;由于三个玻璃
16、缸完全相同,酒精的密度小于水的密度,则根据G=mg=gV可知,只装满酒精时酒精的重力小于只装满水时水的重力;所以,缸中缸、酒精和大鸭子的总重最小,放到台秤上称量时,的台秤示数最小,故C符合题意,D不符合题意。故选C。6、A【详解】CD由于圆柱形容器甲和乙高度相同,分别装满水、浓盐水后静置在水平桌面上,则液体的深度相同,鸡蛋在水中下沉,说明水的密度小于鸡蛋的密度,鸡蛋在盐水中漂浮,说明鸡蛋的密度小于盐水的密度,故水盐水,根据可知,高度相同,故压强关系为故CD错误;AB由图可知:鸡蛋在水下沉,在盐水中处于漂浮,则所以由于甲、乙分别装满水、浓盐水后静置在水平桌面上,所装的水和浓盐水质量刚好相等,则放
17、入水和浓盐水中鸡蛋完全相同的,则根据水平面上物体的压力和自身的重力相等可知所以故A正确;B错误。故选A。7、C【详解】A液体密度计是利用物体的漂浮条件工作的,即让密度计在液体中漂浮,则可知密度计在任何液体中所受浮力都等于密度计的重力,通过密度计浸入液体的深度来反映液体密度的大小,故A不符合题意;B吸尘器在工作时,由于转动的扇叶处气体的流速大,压强小,从而在周围大气压的作用下将灰尘、纸屑等垃圾“吸”入,故B不符合题意;C洒水壶的壶嘴与壶身底部相通,上端开口,壶嘴和壶身在同一高度,倒满水后,液面相平,利用了连通器,故C符合题意;D潜水艇是通过改变自身重力进行下沉和上浮的,与连通器无关,故D不符合题
18、意。故选C。8、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。9、A【详解】由题意和图可知,A、B两个小球完全相同,故,小球A漂浮在液体中,B悬浮在液体中,由物体的浮沉条件可知,即,由题意可知,两容器的液面相平,即液面的深度相同
19、,由可知故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。10、C【详解】A由题意可知,物体M上表面的深度小于下表面的深度,由可知,下表面受到的压强大于上表面受到的压强,由可知,水对物体M竖直向下的压力为F1小于竖直向上的压力为F2,故A错误;B ,竖直向上,F1竖直向下,F1与F2的合力方向竖直向上,故B错误;C物体受到了重力、上表面的压力和下表面的压力,在这三个力的作用下处于平衡状态,F1与F2的合力大小等于物体受到的重力的大小,合力F与重力G的方向相反,故C正确;D物体M侧面受到水的作用力的合力大小等于零,上下表面受到水的合力就是物体受到的浮力,大小不为零,故D错误。故选C。二、填空题1、3 竖直
20、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。2、C 见解析 【详解】12A“奇斗者”号潜水器,潜的越深,水的密度不变,潜水器排开水的体积不变,由阿基米德原理得,“奇斗者”号潜水器受到水的浮力不变,故A错误; B“奋斗者”号潜水器,潜的越深,水的密度不变,由得,“奇斗者”号潜水器受到水的压强变大,故B错误; C“奋斗者”号潜水器,潜的越深,潜水器受到的浮力不变,潜水器
21、受到的浮力是潜水器上下表面的压力差,因此潜水器上下表面受到水的压力差不变,故C正确; D“奋斗者”号潜水器悬浮时,潜水器的整体密度等于水的密度,故D错误。故选C。3、1400 500 2.8103kg/m3 【详解】1由图像知,AB段拉力大小不变,此时石料未接触水面,且石料以恒定的速度下降,所以拉力与重力是一对平衡力,所以故该石料的重力是。2 BC段拉力逐渐减小,说明石料慢慢浸入水中,且浸入水中的体积逐渐变大,受到的浮力逐渐变大;CD段拉力不变,说明石料受浮力不变,所以在C点恰好完全浸没,此时测力计的示数为900N,所以故浮力为500N。3根据F浮=液gV排,石料的体积所以石料的密度故石料的密
22、度为。4、1.8 2 【详解】1根据图示可知,木块漂浮,此时木块受到的浮力等于重力,因此木块受到的浮力2合金块完全浸没,排开水的体积等于合金块的体积,合金块受到的浮力5、自身重力 不变 浮起 【详解】1在水中,潜水艇排开水的体积不变,由。可知所受浮力一定,根据物体的浮沉条件,它能够上浮和下沉是通过改变自身重力来实现的。2根据物体的浮沉条件可知,轮船从河开到海里,其所受的浮力不变,即。3根据2结论和可知,浮力不变,海水的密度大于河水的密度,所以轮船由河里开进海里,变小,轮船要浮起一些。三、计算题1、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,
23、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。2、(1);(2);(3)400kg【详解】解:(1)下潜到最大深度为10909米,则潜水器受到水的压强为(2)潜水器完全浸没在海水中时,排开海水的体积为则潜水器下潜时受到的浮力为(3)潜水器的重力为因为潜水器悬浮时受到的浮力等于总重力,即所以舱内配载重物的重力为则舱内配载重物的质量为答:(1)潜水器下潜到最大深度时受到的压强为;(2)潜水器下潜时受到的浮力为;(3)当潜水器悬浮在海水中时,舱内配载重物的质量为400kg。3、(1)210-4m3;(2)2N;(3)250Pa【详解】解:(1)铝球的体积=200cm3=210-4m3
24、(2)因铝球浸没在水中,所以V排=V=200cm3所以铝球浸没在水中受到的浮力F浮=水gV排=1103kg/m310N/kg210-4m3=2N(3)容器中液面升高的高度为容器底增加压强p=水gh=1103kg/m310N/kg0.025m=250Pa答:(1)铝球的体积是210-4m3;(2)铝球浸没在水中受到的浮力是2N;(3)投入铝球后,水对容器底的压强增加了250Pa。4、(1)(2)(3)见解析【详解】解:(1)未加水前,容器B处于静止状态,根据力的平衡条件可得:,弹力的表达式为,容器B压缩弹簧(此时弹簧的长度为,则;所以,;则(2)往空容器A中缓慢加水,当弹簧的伸长量达到最大时,弹
25、簧对容器B向下的拉力最大,容器B受到的浮力也达到最大;此时容器B排开水的体积:,最大浮力弹簧的最大拉力:;根据容器B受力平衡可得即所以,此时弹簧的伸长量(3)当弹簧的伸长量达到最大时,继续向容器A中加水,直至弹簧的变化量不再改变时,即:容器B浸没在水中,则而;所以,比较可知:当时,弹簧处于伸长状态;当时,弹簧处于压缩状态;当时,弹簧保持原长;答:(1)小容器B的质量为;(2)向空容器A中缓慢加水,当弹簧的伸长量达到最大时,弹簧的伸长量为;(3)当继续向容器A中加水,直至弹簧的变化量不再改变时,当时,弹簧处于伸长状态;当时,弹簧处于压缩状态;当时,弹簧保持原长。5、(1)1.5103kg/m3;
26、(2)2N【详解】解:(1)在图甲中,以AB为整体做为研究对象,受到竖直向上的浮力作用FA1,及竖直向下的重力的作用GAB,因处于静止状态,故 根据阿基米德原理 在图乙中,A物体受到的浮力等于重力,即 根据阿基米德原理以B为研究对象,受到竖直向上的浮力作用FB和器底对其的支持力作用F支持及竖直下的重力作用GB,且为静止状态,故根据阿基米德原理由可得 则由可得由可得由可得由可得由可得则B的密度(2)根据甲图可知,容器底部受到的压力等于水和A、B的总重力;根据乙图可知,容器底部受到的压力小于水和A、B的总重力,由于B受到容器底部的支持力为2N,因此水对容器底的压力减小2N。答:(1)合金块B的密度
27、为1.5103kg/m3;(2)从图甲到图乙水对容器底部压力的变化了2N。四、实验探究1、排开液体的体积 物体在同种液体中,排开液体的体积越大,受到的浮力越大 物体在不同液体中的同一深度处,排开液体的体积相同的情况下,液体的密度越大,物体受到的浮力越大 物体的密度 体积 把小铁块取出,然后把实心塑料球放入水中 见解析 【详解】(1)1由控制变量法可知,中,液体的密度相同,排开液体的体积不同,所以,小明做三次实验是为了探究浮力的大小与排开液体的体积的关系。2由和F浮=G-F拉可知,铜块在中受到的浮力为0.5N;由和F浮=G-F拉可知,铜块在中受到的浮力为1N,铜块在中比在中排开液体的体积大,受到
28、的浮力大,可以得出实验结论是物体在同种液体中,排开液体的体积越大,受到的浮力越大。(2)3分析三次的实验数据和F浮=G-F拉可知,物体浸没在液体中的深度不同,但受到的浮力相同,都为1N,可知浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。(3)45做三次实验,排开液体的体积相同,液体的密度不同,铜块浸没在不同的液体中受到的浮力不同,由F浮=G-F拉可知,铜块在水中受到的浮力为1N,在盐水中受到的浮力为1.2N,由此得出的结论:物体在不同液体中的同一深度处,排开液体的体积相同的情况下,液体的密度越大,物体受到的浮力越大。(4)67做四次实验,用密度不同的物体是为了探究浮力的大小与物体密度的关系,在探究时
29、,由于浮力的大小与排开液体的体积有关,需要控制铜块、铝块的体积相同,来达到排开液体的体积相同的目的。(5)8由图和可知,G铜=9N,受到的浮力F浮=G铜-F拉=9N-8N=1N此铜块的密度为(6)91011根据漂浮条件可以求出实心塑料球的质量,所以,把小铁块取出,然后把实心塑料球放入水中,记录此时量筒的示数为V4,实心塑料球的质量可以表示实心塑料球的体积可以表示V=V2-V3塑料球密度的表达式2、阿基米德原理 1.6 0.4 水(V2-V1)g 【详解】1图中“验证阿基米德原理”的实验,目的是比较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的关系。2由图可知,弹簧测力计的分度值是0.2N,此时测力计示数为1.6N。3物体受到的浮力为F浮=G-F示=2.0N-1.6N=0.4N4物体排开液体的重力G排=m排g=水V排g=水(V2-V1)g