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2017-2018学年教科版八年级下册物理 第十章 第3节 科学研究:浮力的大小

2017-2018 学年教科版八年级下册物理 第十章 第 3 节 科学研究:浮力的大小

2017-2018 学年教科版八年级下册物理 第十章 第三节 科学研究:浮力的大小

一、单选题(共 8 题;共 16 分)
1.一个 1 牛顿的钩码.挂在弹簧秤钩上.当钩码浸没在水里时.弹簧秤的示数是 0.8 牛顿.这个钩码受到 水的浮力是( )

A. 0.1 牛顿

B. 0.2 牛顿

C. 0.3 牛顿

D. 0.4 牛顿

2.两手分别拿着一个小木块和一个大石块浸没在水中,同时松手,小木块上浮,大石块下沉.比较松手时 两者所受的浮力( )

A. 木块受的浮力大 B. 石块受的浮力大 C. 两者受的浮力一样大 D. 条件不足,无法比较

3.下列有关潜艇的说法,正确的是( )

A. 潜艇上浮靠的是升力 B. 潜艇在海面下上浮时浮力增大,下沉时浮力减小 C. 潜艇在悬浮和漂浮时都处于平衡状态,因此所受浮力相等 D. 潜艇在海面下上浮和下沉所受浮力不变,改变的是潜艇的重力
4.如图,实心物体 A.B 悬挂在弹簧测力计下并浸没在水中,当把盛水槽移走后,发现弹簧测力计的示数增 加了相同的数值,那么 A.B 必有相同的( )

A. 体积

B. 质量

C. 密度

D. 重力

5.将一重为 80N 的物体,放人一盛满水的溢水杯中,从杯中溢出了 30N 的水,则物体受到的浮力是( )。

A. 80N

B. 30N

C. 50N

D. 11ON

6.形状不同的铁块和铅块,浸没在水中不同的深处,如果受到的浮力相等,则可以判断它们的( )

A. 质量相等

B. 体积相等

C. 压强相等

D. 重力相等

7.将一个乒乓球放入剪成漏斗状的可乐瓶内,把瓶口堵住,向瓶内倒水,对乒乓球受力分析正确的是( )

A. 重力、浮力、压力 B. 浮力、压力、支持力 C. 重力、支持力、浮力 D. 重力、压力、支持力

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2017-2018 学年教科版八年级下册物理 第十章 第 3 节 科学研究:浮力的大小 8.如图所示,重为 8N 的石块浸没在水中称重时为 5N,则石块受到的浮力大小为( )

A. 2N

B. 3N

C. 5N

D. 8N

二、多选题(共 2 题;共 6 分)

9.某地在江面上修建一座大桥,如图所示,甲图是使用吊车向江底投放长方形石料的示意图.在整个投放 过程中,石料以恒定速度下降.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湖底 前).t=0 时刻吊车开始下放石料,忽略水的摩擦阻力.g=10N/kg,则下列说法正确的是( )

A. 石料在 t=20s 时开始浸入水中 C. 石料的质量是 140kg

B. 石料受到的浮力始终是 500N D. 石料完全浸没水后钢绳的拉力为 900N

10.一长方体铁块按如图所示,从下表面与液面刚刚接触处下放至图中虚线位置.不能大致反映铁块下降过 程中所受浮力的大小 F 浮与铁块下表面浸入液体深度 h 深关系的图象是( )

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A.

B.

C.

D.

三、填空题(共 4 题;共 9 分)
11.小明用如图所示的实验装置,验证下沉的物体是否受到浮力的作用.由图可知弹簧测力计前后示数变化 了________N.为了使弹簧测力计前后示数变化更明显,他可采取的措施有________、________(填两种 方法).

12.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.
13.小明去海边游泳,他的感觉是“越往海水深处走,自己身体越轻”.请根据小明的感觉,提出一个可探究 的科学问题: ________ . 14.浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它________受到的重力,这就是著名的________原理.写成公 式就是________ .
四、解答题(共 1 题;共 5 分)
15.密度计是测量液体密度的工具,根据密度计浸入液体的深度就可以从刻度上读出液体的密度,你能说出 其中的道理吗?
五、实验探究题(共 1 题;共 4 分)
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2017-2018 学年教科版八年级下册物理 第十章 第 3 节 科学研究:浮力的大小 16.小刚同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和酒精),对浸在液 体中的物体所受的浮力进行了探究.如图为探究过程及有关数
据.
(1)分析②、③、④,说明浮力大小跟________有关. (2)分析________,说明浮力大小跟液体的密度有关. (3)物体完全浸没在酒精中所受的浮力是________N. (4)当物体完全浸没在水中时,物体上下表面所受压力的差为________N.
六、综合题(共 1 题;共 20 分)
17.如图是小勇研究弹簧测力计的示数 F 与物体 A 下表面离水面的距离 h 的关系实验装置.其中 A 是底面 积为 50cm2 的实心均匀圆柱形物体.用弹簧测力计提着物体 A,使其缓慢浸入水中(水未溢出),得到 F 与 h 的关系图像如图中实线所示.
(1)完全浸没时,A 受到水的浮力; (2)A 圆柱形物体的高; (3)A 圆柱形的密度; (4)小勇换用另一种未知液体重复上述实验并绘制出图中虚线所示图像,则该液体密度.
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答案解析部分
一、单选题 1.【答案】B 【解析】【解答】解:已知 G=1N,F 示=0.8N, 则钩码受到的浮力:F 浮=G﹣F 示=1N﹣0.8N=0.2N. 故选 B. 【分析】当钩码浸没在水中时,受到向下的重力等于钩码受浮力加上弹簧测力计的示数.知道钩码重,和 在水中称重,利用“称重法”可以求钩码受浮力. 2.【答案】B 【解析】【解答】解:由于小木块的体积小于大石块的体积,所以浸没在水中时,大石块排开液体的体积 大于小木块排开液体的体积,根据阿基米德原理公式 F 浮=ρgv 排可知,大石块所受的浮力大于小木块所受的 浮力,虽然小木块上浮,大石块下沉.但松手时小木块和大石块仍然浸没在水中时,所以大石块所受的浮 力仍然大于小木块所受的浮力,A、C、D 不符合题意,只有 B 符合题意. 故选 B. 【分析】根据物体的沉浮条件判断物体的沉浮,然后根据阿基米德原理公式 F 浮=ρgv 排计算浮力. 3.【答案】D 【解析】【解答】解:潜艇上浮靠的是减小自身重力,故 A 错误. 潜艇在海面下上浮和下沉时所受浮力 不变,因为排开水的体积不变,故 B 错误. 潜艇在漂浮时比悬浮时排开水的体积小,所受浮力小,故 C 错误. 潜艇在海面下上浮和下沉靠的是改变自身重力,所受浮力不变,故 D 正确. 故选 D. 【分析】潜水艇在水面以下,排开水的体积一定,所受浮力一定,在海面下上浮和下沉靠的是改变自身重 力,在海面漂浮时,排开水的体积减小,所受浮力减小. 4.【答案】A 【解析】【解答】把盛水槽移走后,发现弹簧测力计的示数增加了相同的数值,说明 A.B 受到的浮力大小 相等,由 F 浮=ρ 水 gV 排得,A.B 排开水的体积相等,即 A.B 具有相同的体积. 故选 A. 【分析】根据测力计的示数增加相同的数值可知 A.B 受到的浮力相同,然后根据阿基米德原理分析即可得
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出结论.
5.【答案】B 【解析】【解答】把物体放入盛满水的溢水杯中,排开的水重: G 排=30N, 物体受到的水的浮力: F 浮=G 排=30N. 故选 B.
【分析】知道把物体轻轻放入盛满水的溢水杯中溢出水的重力(排开水的重力),再利用阿基米德原理求物 体受到的浮力.本题考查了学生对阿基米德原理的了解与掌握,知道溢出水的质量就是排开水的质量是本 题的关键. 6.【答案】B 【解析】【解答】解:因为铁块和铅块浸在水中并且所受浮力相等,则根据 F 浮=ρ 液 gV 排可知:物体排开水 的体积相同, 又因为三个物体都是浸没的,所以 V 物=V 排 , 则三个物体的体积相等. 因为铁和铅的密度不同,则根据 m=ρV 可知:物体质量不同,重力也不同. 由于铁块和铅块浸没在水中不同的深处,则根据液体压强公式 p=ρgh 可知所受压强不同. 故选 B. 【分析】由于铁块和铅块浸没在水中不同的深处,则根据液体压强公式 p=ρgh 可判断所受压强的大小;已 知铁块和铅块受到的浮力相等,则根据 F 浮=ρ 液 gV 排可判断物体的体积,根据密度公式可判断物体的质量与 重力. 7.【答案】D 【解析】【解答】解:将一个乓兵球放入剪成漏斗状的可乐瓶内,把瓶口堵住,向瓶内倒水后,由于乒乓 球下部没有水,它的底部不受水的向上的压力,也就没有压力差,所以,乒乓球不受浮力.故乓兵球受到 水的压力和瓶子的支持力和自身的重力. 故选 D. 【分析】乒乓球受到重力、支持力、压力的作用;浮力是由于浸没在液体中的物体上下表面受到液体的压 力差而产生. 8.【答案】B
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【解析】【解答】解:由题知,G=8N,F 示=5N, 则石块受到的浮力: F 浮=G﹣F 示=8N﹣5N=3N; 故选 B. 【分析】石块所受浮力等于石块在空气中的重力减去石块在水中时测力计的示数.

二、多选题

9.【答案】A,C,D

【解析】【解答】解:A、由图象可以看出,石料在第 20s 开始浸入水中,故 A 正确; B、在第 20s~30s 的过程中,石料排开水的体积不断增大,由公式 F 浮=ρ 液 gV 排知,浮力不断增大,故 B 错 误;

C、在前 20s,石料的重力等于受到的拉力为 1400N,则石料的质量 m=

=140kg,故 C 正确;

D、石料完全浸没后,浮力不变,钢绳的拉力不变,始终为 900N,故 D 正确. 故选 ACD. 【分析】图象可以分成三个过程分析: ①前 20s,钢绳的拉力不变,等于物体的重力,此时物体在水面以上; ②中间 10s,钢绳的拉力减小,物体从与水面接触到完全浸没,物体排开水的体积不断增大; ③最后 90s,钢绳的拉力不变,此时物体完全浸没在水中.

10.【答案】A,C,D

【解析】【解答】解:当物体从开始浸入水中到完全浸入水中即浸没的过程中,物体排开液体的体积在逐 渐变大,液体密度不变,因为 F 浮=ρ 液 V 排 g,所以物体受到的浮力变大;而当物体浸没以后,再向水中下沉 的时候,物体排开液体的体积不再发生变化,所以物体受到的浮力不变.由此可知物体受到的浮力先变大 后不变.故 B 正确、ACD 错. 故选 ACD. 【分析】首先我们要学会分析图象,知道一个物理量随着另外的一个物理量怎样变化,A 图说明浮力随深 度增加而减小,B 图说明开始浮力随深度的增加而增大、后来与深度无关,c 图说明浮力先不变再变大,D 图说明浮力随深度增加而增大; 然后,根据我们所学过阿基米德原理 F 浮=ρ 液 v 排 g,我们知道浮力的大小与液体的密度和物体浸入液体体积 的大小有关,与物体浸没在水中的深度无关.我们一定要注意是“浸没”,当物体从开始浸入水中到完全浸

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入水中即浸没的过程中,物体排开液体的体积在逐渐变大,液体密度不变,所以浮力是变大的.而当物体 浸没以后,再向水中下沉的时候,物体排开液体的体积不再发生变化,所以浮力是不变的.
三、填空题
11.【答案】0.2;增加液体密度;换用体积更大的物体
【解析】【解答】解:弹簧测力计的分度值为 0.2N,浸没在水中前弹簧测力计的示数为 F1=2.4N , 浸没 在水中时弹簧测力计的示数为 F2=2.2N , 则弹簧测力计前后示数变化为△ F=F1﹣F2=2.4N﹣2.2N=0.2N; 由于弹簧测力计前后示数变化是浮力作用的结果,根据响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的 体积(F 浮=ρ 液 V 排 g),可采取的措施是: 一是增加液体的密度,二是增大物体排开液体的体积. 故答案为:0.2;增加液体的密度;增大物体排开液体的体积. 【分析】根据弹簧测力计的分度值读出物体的重力和把物体浸没在水中时弹簧测力计的示数,根据 F 浮=G ﹣F 拉求出浮力;根据(F 浮=ρ 液 V 排 g 分析。
12.【答案】1.8 ;2
【解析】【解答】解:(1)由图可知木块漂浮,根据浮沉条件,F 浮木=G 木=1.8N; (2)由图可知完全浸没在水中,V 排=V 合金排=200cm3=2×10﹣4m3 , 合金块受到的浮力 F 合金=ρ 水 gV 合金排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3=2N. 故答案为:1.8;2. 【分析】(1)物体在液体中的浮沉条件:上浮:F 浮>G,悬浮:F 浮=G,下沉:F 浮<G; (2)合金块完全浸没,利用 F 浮=ρ 液 gV 排计算合金块受到的浮力.
13.【答案】物体所受浮力与物体排开液体的体积是否有关?
【解析】【解答】解:物体所受浮力大小与物体排开液体的体积和液体密度有关,小明去海边游泳,他的 感觉是“越往海水深处走,自己身体越轻”,海水密度不变,越往海水深处走,排开水的体积越大,因此可 提出一个可探究的科学问题:物体所受浮力与物体排开液体的体积是否有关?. 故答案为:物体所受浮力与物体排开液体的体积是否有关?. 【分析】根据浮力的影响因素结合题意小明的感觉是“越往海水深处走,自己身体越轻”分析.
14.【答案】排开液体;阿基米德;F 浮=ρ 液 V 排液 g
【解析】【解答】解:浸在液体的物体所受的浮力,大小等于它排开液体受到的重力,这就是著名的阿基 米德原理.
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公式:F 浮=G 排液 , 由于 G=mg=ρVg,所以 F 浮=ρ 液 V 排液 g. 故答案为:排开液体;阿基米德;F 浮=ρ 液 V 排液 g. 【分析】根据阿基米德原理(F 浮=G 排液)结合密度公式和重力公式,可以推导出 F 浮=ρ 液 V 排液 g,据此分析 回答.
四、解答题
15.【答案】答:密度计测液体密度时,都是漂浮的,所以浮力都等于重力,在不同液体中,密度计所受浮 力不变;

根据 V 排=

, 浮力相同,液体的密度越大,排开液体的体积越小,密度计浸入液体的深度越小,密

度计上的刻度(值)越靠近下端,示数值越大;液体的密度越小,排开液体的体积越大,密度计浸入液体 的深度越大,密度计上的刻度(值),越靠近上端,示数值越小.
【解析】【分析】(1)密度计是用来测量液体密度的工具,是根据物体漂浮时浮力与重力相等的原理制 成的;

(2)密度计上的刻度代表了液体密度的大小,根据 ρ 液=

, 密度计排开液体的体积越大,则表示

液体的密度越小.
五、实验探究题
16.【答案】(1)物体排开液体的体积 (2)④⑤ (3)2.4 (4)3
【解析】【解答】解:(1)由②、③、④所示实验可知,物体排开液体的密度相同而排开液体的体积 不同,物体受到的浮力不同,由此可知,物体受到的浮力与物体排开液体的体积有关.(2)由图④⑤所 示实验可知,物体排开液体的体积相同而液体密度不同,物体受到的浮力不同,由此可知,物体受到的浮 力与液体的密度有关.(3)由①⑤所示实验可知,物体完全浸没在酒精中受到的浮力为 10N﹣ 7.6N=2.4N.(4)由图①④所示实验可知,物体完全浸没在水中时,物体所受浮力为:10N﹣7N=3N,即: 当物体完全浸没在水中时,物体上下表面所受压力的差为 3N. 故答案为:(1)物体排开液体的体积; (2)④⑤;(3)2.4;(4)3.

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【分析】(1)分析图②、③、④所示实验,根据实验控制的变量与实验现象分析答题.(2)要探究浮 力大小与液体密度的关系,应控制物体排开液体的体积相同而液体密度不同,分析图示实验找出符合要求 的实验序号答题.(3)物体浸没在液体中受到的浮力等于物体的重力与弹簧测力计所示之差,由图示实 验求出物体完全浸没在酒精中受到的浮力.(4)要知道浮力产生的原因:即物体上下表面受到的压力差, 因此根据图①④求出物体完全浸没在水中时受到的浮力,即可得到该压力差.

六、综合题

17.【答案】(1)解:由图可知:当 h=0 时,弹簧测力计的示数为 6N,即物体 A 的重力 G=6N,完全浸没 在水中:F 浮=G?F=6N?2N=4N (2)解:因为物体完全浸没在水中:所以 V=V 排=F 浮∕ρg=4N∕(1.0×103kg/m3×10N/kg)=4×10?4m3;所以圆

柱体的高为:h= =

=8cm

(3)解:物体 A 的质量 m=G∕g=6N∕10N/kg=0.6kg, 物体 A 的密度 ρ=m∕V=0.6kg∕4×10?4m3=1.5×103kg/m3 (4)解:完全浸没在另一种液体中:F′浮=G?F′=6N?2.8N=3.2N, 由 F 浮=ρgV 排可得:ρ 液=F′浮 gV 排=3.2N∕(10N/kg×4×10?4m3)=0.8×103kg/m3

【解析】【分析】本题综合考查了学生对浮力,压强,密度的知识的掌握情况。实验室里用称重法来测量 物体所受的浮力:F 浮=G-F 拉。阿基米德原理公式: F 浮=ρ 液 gV 排。密度:ρ=m∕V。要灵活运用这些公式。

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