精品解析春沪粤版物理八年级下册课后习题93研究物体的浮沉条件解析版.docx
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精品解析春沪粤版物理八年级下册课后习题93研究物体的浮沉条件解析版
9.3 研究物体的浮沉条件
知识点1 物体的浮沉条件
1.新旧两个鸡蛋放入水中的状态如图所示。
两个鸡蛋的体积分别是VA、VB,质量分别是mA、mB,两个鸡蛋受到的浮力分别为:
FA=_____,FB=_____(已知水的密度为ρ)。
【答案】
(1).mAg
(2).ρgVB
【解析】鸡蛋A漂浮在水中,所受浮力FA=GA=mAg,鸡蛋B沉在水底,排开水的体积V排=VB,所受浮力FB=
。
点睛:
(1)漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力,已知质量,由G=mg可以求出浮力;
(2)下沉的物体受到的浮力小于物体的重力,可以根据阿基米德原理求出浮力。
2.在水中,鱼、漂浮的木头、静止在水底的石头的位置如图所示,下列说法正确的是( )
A.水对石头的压强比对木头的小
B.木头受到的浮力大于它自身的重力
C.鱼受到的浮力等于它排开水的重力
D.石头受到的浮力等于它自身的重力
【答案】C
【解析】试题分析:
液体的压强与液体密度和深度有关,同一液体深度越深其压强越大,故水对石头的压强比对木头的大;物体漂浮时,处于平衡状态,此时浮力大小等于其自身重力;鱼在水中处于悬浮状态,故鱼受到的浮力等于它排开水的重力;石头在水中是沉底的,故石头受到的浮力小于它自身重力。
考点:
物体的浮沉
3.未煮过的汤圆沉在水底,煮熟后漂浮在水面上,则此时汤圆( )
A.受到的浮力等于重力,排开水的体积比未煮过的小
B.受到的浮力大于重力,排开水的体积比未煮过的小
C.受到的浮力大于重力,排开水的体积比未煮过的大
D.受到的浮力等于重力,排开水的体积比未煮过的大
【答案】D
考点:
物体的浮沉条件
4.将体积为1000cm3,质量为600g的正方体实心木块放入水中,静止时如图所示,
求:
(1)木块的密度;
(2)木块在水中静止时受到的浮力。
【答案】
(1).0.6×103kg/m3
(2).5.88N
【解析】
(1)木块的密度为:
(2)漂浮时,浮力等于重力,故浮力为:
知识点2 浮沉条件在技术上的应用
5.潜水艇能够上浮和下沉是通过改变_______来实现的;潜水艇由东海潜行到长江执行任务中,所受到的浮力将_______(选填“不变”“变大”或“变小”)。
【答案】
(1).自身重力
(2).变小
【解析】潜水艇的体积一定,所以浸没时排开水的体积一定,根据阿基米德知,浮力一定,那么潜水艇要实现上浮和正常只能改变自身的重力;
潜水艇浸没时排开水的体积一定,由东海潜行到长江执行任务中,水的密度变小,根据
知,浮力将变小。
点睛:
重点是浮沉条件和阿基米德原理的应用,关键是理解潜水艇的体积不会改变,所以浮力一定,那么潜水艇只能改变自身的重来实现上浮和下沉。
6.飞艇内充的气体的密度_____空气密度,当飞艇匀速上升时,浮力等于飞艇的______,如果此时从飞艇上抛下一些重物,则飞艇将_____上升;要使飞艇回到地面上可以采用_________的方法。
【答案】
(1).小于
(2).重力(3).加速(4).放掉飞艇内一部分气体
【解析】飞艇内充的气体的密度小于空气密度,所以受到的浮力大于重力才能实现上肖;
当飞艇匀速上升时,为平衡状态,受力平衡,即浮力等于飞艇的重力;
如果此时从飞艇上抛下一些重物,则浮力大于重力,飞艇将加速上升;
要使飞艇回到地面上,应减小浮力,故可以采用放掉飞艇内一部分气体的方法,则排开的空气体积减小,浮力减小。
7.下列设备和器材中,利用浮力的是( )
A.抽水机B.气压计
C.潜水艇D.铅垂线
【答案】C
【解析】试题分析:
抽水机是利用大气压工作的,与浮力无关,故A不符合题意;气压计是测量大气压的仪器,与浮力无关,故B不符合题意;潜水艇是靠改变自身的重力来实现浮沉,利用了浮力,故C符合题意;铅垂线是利用重力方向始终竖直向下的重力制成的,故D不符合题意;故应选C。
【考点定位】浮力的利用
8.一艘集装箱货轮载满货物后,从常州港出发驶向辽宁大连港,在长江口进入大海(海水密度大于江水密度)的过程中,货轮( )
A.排开水的体积减小B.排开水的体积增大
C.所受浮力减小D.所受浮力增大
【答案】A
【解析】当船由长江口驶入大海后,都是漂浮,船受到的浮力:
F浮=G,因为船受到的重力G不变,所以船受到的浮力不变;因为F浮=ρ水V排g,ρ江水<ρ海水,所以排开海水的体积小于排开江水的体积.故A正确,BCD错误.
故选A.
考点1 利用浮沉条件解决物体的浮沉问题
9.如图所示,小华制作了一个简易的密度计:
她选择一根长16cm的饮料吸管,将一些铜丝从下端塞入并用石蜡封口,使吸管在液体中漂浮时能保持在____方向。
密度计在液体中漂浮时,受到的浮力___(选填“大于”“小于”或“等于”)重力。
把密度计放入水中,露出液面的长度是7.9cm,再将密度计放入某液体中,露出液面的长度是7cm,则此液体的密度为_____kg/m3(ρ水=1.0×103kg/m3)。
【答案】
(1).竖直
(2).等于(3).0.9×103
【解析】试题分析:
将一些铜丝从下端塞入并用石蜡封口,这样做目的是让密度计竖直漂浮在液体中;根据物体浮沉条件可知,密度计在液体中漂浮时,受到的浮力等于重力;吸管露出水面的长度是7.9cm,则浸入水中的深度h水=16cm﹣7.9cm=8.1cm,将该密度计放入某液体中,吸管浸入液体的深度h液=16cm﹣7cm=9cm,因为密度计不管是在水中还是在液体中,都是漂浮状态,所以,F浮水=F浮液=G,由F浮=ρgV排可得:
ρ水gSh水=ρ液gSh液,即1.0×103kg/m3×g×S×0.081m=ρ液×g×S×0.09m。
解得:
ρ液=0.9×103kg/m3;
【考点定位】物体的浮沉条件及其应用
10.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
【答案】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。
11.如图所示,一密度均匀,重力为50N,底面积为500cm2的长方体物块漂浮在静止的水面上,g取10N/kg,
求:
(1)水对物块产生的浮力大小。
(2)物块浸入水中的深度。
(3)水在物块下表面上产生的压强大小。
【答案】
(1).50N
(2).0.1m(3).1×103Pa
【解析】
(1)漂浮在静止的水面上,浮力等于重力,所以浮力为:
(2)浮漂时,水对物体向上的压力等于浮力,根据
得,排开水的体积为:
,
物块浸入水中的深度为:
。
(3)根据
得,水在物块下表面上产生的压强大小为:
点睛:
重点是浮沉条件、阿基米德原理和液体压强公式的应用,先根据浮沉状态结合阿基米德原理可计算排开水的体积的大小,再据此求出物体下表面在水中的深度,可计算下表面的压强。
考点2 浮沉条件的应用
12.很久以前法国人做成的世界上第一个可载人的氢气球,体积为620m3。
这个气球在地面附近受到的浮力为______N,它上升的过程中(若气球体积不变)受到的浮力_____(选填“变大”“不变”或“变小”)(设地面附近空气的密度为1.30kg/m3)
【答案】
(1).8060
(2).变小
【解析】这个气球在地面附近受到的浮力为:
它上升的过程中,海拔升高,空气的密度减小,排开空气的体积不变,所以根据
得,受到的浮力变小。
13.生活中应用浮力的例子很多,关于浮力的应用,下列说法正确的是( )
A.一艘轮船从长江驶入大海,受到的浮力变大
B.一艘轮船从长江驶入大海,排开的液体的体积变大
C.悬浮的潜水艇排出水舱中的一部分水后将上浮
D.热气球里充入的是密度比空气大的气体
【答案】C
【解析】A.一艘轮船从长江驶入大海,仍然漂浮,浮力等于重力,故A错误;
学*科*网...学*科*网...学*科*网...学*科*网...
C.悬浮的潜水艇排出水舱中的一部分水后,本身的重减小,重力小于浮力,将上浮,故C正确;
D.热气球里充入的是密度比空气小的气体,这样浮力才能大于重力而上浮,故D错误;
选C。
14.中国辽宁号航空母舰是中国人民解放军海军的第一艘航空母舰,舰长304m、舰宽70.5m,满载时排水量达67500t。
下列说法正确的是( )
A.它满载时的排水体积是6.75×104m3
B.当舰载机着舰后,航母受到的浮力不变
C.轮船靠改变自身体积来改变浮力
D.辽宁号航空母舰返航驶进淡水区后浮力变小
【答案】A
【解析】A.它满载时的排水体积是:
,故A正确;
B.当舰载机着舰后,总重增加,而浮力等于重力,所以航母受到的浮力变大,故B错误;
C.轮船靠改变排开水的体积来改变浮力,而自身的体积不能改变,故C错误;
D.辽宁号航空母舰返航驶进淡水区后,仍然漂浮,所以浮力等于重力,即浮力不会改变,故D错误;
故A正确。
15.一重为0.6N的鸡蛋先后放入甲、乙两液体中,如图所示,鸡蛋在甲中悬浮,在乙中漂浮,则鸡蛋在甲中受到的浮力为_____N,甲的密度_____(选填“>”“<”或“=”)乙的密度。
【答案】
(1).0.6
(2).<
【解析】因为鸡蛋(重为G)在甲液体悬浮,
所以鸡蛋受到甲液体的浮力:
鸡蛋在乙液体漂浮,
所以鸡蛋受到乙液体的浮力:
所以
据
所以
因此,本题正确答案是:
.0.6.<
【点睛】根据物体的漂浮和悬浮条件判断出所受浮力的大小关系,由图得出排开液体的体积关系,然后根据阿基米德原理解开判断甲乙液体的密度大小关系。
16.小明自制了一个简易实用的“救生圈”,用一个三通塑料管将3个大号空塑料瓶固定。
已知每个空塑料瓶的体积是2L,则此“救生圈”全部浸没在水中时所受浮力为_____N(忽略三通管和绳子的体积,g取10N/kg),扔到水中救人时,人和“救生圈”漂浮在水面上所受的总浮力_____(选填“大于”“等于”或“小于”)总重力。
若在该“救生圈”上固定更多的空塑料瓶,使用时可_____(选填“增大”或“减小”)浮力。
【答案】
(1).60
(2).等于(3).增大
【解析】试题分析:
3个大号空塑料瓶的体积V=3×2L=6L=6dm3=6×10﹣3m3;此“救生圈”全部浸没在水中时所受浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣3m3=60N;根据阿基米德原理F浮=G排可得:
扔到水中救人时,人和“救生圈”漂浮在水面上所受的总浮力等于总重力;若在该“救生圈”上固定更多的空塑料瓶,V排增大,由F浮=ρ水gV排可知,使用时浮力增大。
【考点定位】物体的浮沉条件及其应用
17.如图所示,某同学将两个完全相同的物体A、B分别放到甲、乙两种液体中。
物体静止时,A漂浮,B悬浮,且两液面相平,容器底部受到的液体压强分别为p甲、p乙,物体A、B所受浮力分别为FA、FB。
则( )
A.p甲
B.p甲
FB
C.p甲>p乙,FA=FB
D.p甲>p乙,FA【答案】C
【解析】试题分析:
(1)由于A、B完全相同,则重力相等,由图可知:
A在甲液体中漂浮,B在乙液体中悬浮,
由物体的漂浮、悬浮条件可知:
FA=G,FB=G,所以FA=FB;
(2)甲液体中的A漂浮,ρ甲液>ρA,乙液体中的B悬浮,ρ乙液=ρB,两种液体的密度:
ρ甲液>ρ乙液;又因为两容器液面等高,所以由p=ρgh可知,两种液体对容器底压强:
p甲>p乙.故C正确;故应选C。
【考点定位】压强和浮力
18.小金学了浮力的知识后,想制造一台浮力秤,他将一段密度为0.5×103kg/m3,粗细均匀的木料,先进行不吸水处理,再将其竖立水中,如图所示,这段木料长为40cm,横截面积为0.1m2,其上表面可以作为秤盘(g取10N/kg),问:
(1)浮力秤的0刻度线的位置在哪里?
(2)距离上表面10cm处的刻度对应的质量为多少?
【答案】
(1).浮力秤的0刻度线在0.2m处
(2).10kg
【解析】试题分析:
(1)木料的体积:
V=Sh=0.1m2×0.4m=0.04m3,由ρ=
得木料的质量为:
m0=ρV=0.5×103kg/m3×0.04m3=20kg;木料处于漂浮状态,浮力等于和重力即F浮=G=mg=20kg×10N/kg=200N,排开水得体积为:
V排=
=
=0.02m3,没入水中的高度:
h0=
=
=0.2m,因为物体上没有放物体,故浮力秤的0刻度线为0.2m;
(2)距离上表面10厘米处时,浮力秤的浮力为:
F′浮=ρ水gV′排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.4m﹣0.1m)×0.1m2=300N,物体的重力为:
G物=F′浮﹣F浮=300N﹣200N=100N,物体的质量为:
m物=
=
=10kg。
【考点定位】物体的浮沉条件及其应用