八年级科学上册水的浮力测试卷
一、填空题
1.甲同学用弹簧测力计测量一个苹果的重力,示数如图所示,再将这个苹果放入水中,静止时苹果浮在水面上,此时苹果受到的浮力为_________N.
2.如图所示,金属块所受的浮力为_________ N,金属块的质量是_________ kg,金属块的体积是_________m3.(g取10 N/kg)
二、选择题
3.如图所示,A、B是能自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的一部分.现往容器里注入一些水,则下列说法错误的是( )
A.A物体一定受浮力作用B.B物体一定受浮力作用
C.C部分一定受浮力作用D.D部分一定受浮力作用
4.人从河的浅水区走向深水区,若水底布满石头,则下述体验与分析合理的是( )
A.脚底疼痛感减弱,因为人越来越轻
B.脚底疼痛感减弱,因为水对人的浮力越来越大
C.脚底疼痛感加重,因为人越来越重
D.脚底疼痛感加重,因为水对人的浮力越来越小
5.如图所示的“蛟龙号”载人深潜器是我国首台自主设计、研制的作业型深海载人潜水器,设计最大下潜深度为7000米,是目前世界上下潜最深的作业型载人潜水器.“蛟龙号”载人深潜器在海水中匀速竖直下潜过程中,下列说法正确的是( )
A.所受海水的压强增大B.重力小于浮力
C.动能增大D.重力是维持匀速下潜的原因
三、综合题
6.在“浮力的研究”实验中:
(1)取一铁块,把它挂在弹簧测力计的挂钩上,如图甲所示.当铁块浸入水中的体积缓慢增大时,铁块受到的浮力大小的变化是_________ .
(2)探究“浮力大小与排开水的重力关系”的实验过程:①如图乙,用弹簧
测力计测出石块的重力为F
1;②如图丙;用弹簧测力计测出空烧杯的重力为F
2
;
③如图丁,把石块浸入盛满水的溢水杯中,用该烧杯承接从溢水杯里被排出的水,
当石块全部浸入水中时,读出弹簧测力计的示数为F
3
;④如图戊,用弹簧测力计
测出该烧杯和排出的水的总重力为F
4
.
实验中测得石块所受的浮力为_________,排出水的重力为_________(用
F 1、F
2
、F
3
、F
4
表示).根据该实验的测量数据,可得出物体所受浮力大小与排开
水的重力的定量关系是_________.
7.2011年7月26日,我国自主研制的第一台深海载人潜水器“蛟龙号”成功突破5000 m水深大关。
这标志着我国的深海载潜技术已达到世界领先水平.
(1)“蛟龙号”在下潜过程中,所受压强将_________(填“增大”“减小”或“不变”).
(2)“蛟龙号”潜水器在下潜过程中,排开水的体积约为23m3,则潜水器受到的浮力约为_________N(海水的密度取1.0×103kg/m3,g取10 N/kg).8.把质量为56g的石块,放在盛有40 mL水的量筒中,水面上升到如图的位置,求:
(1)石块的重力.
(2)石块的体积.
(3)石块的密度.
(4)石块所受到的浮力.(g取10 N/kg)
9.有A、B两种液体,其密度均小于2×103kg/m3.小明同学通过实验探究,比较这两种液体密度的大小,实验装置如图所示,实验步骤为:
a.用弹簧测力计测量铜块在空气中的重力为G;
b.把弹簧测力计下悬挂的铜块分别浸没在A、B两种液体中,示数分别为
F A 和F
B
.
请完成下列要求:
(1)画出记录和分析实验数据的表格.
(2)讨论可能的实验结果与探究结论的对应关系.
10.小宁为了研究浸在液体中的物体所受浮力的规律,设计了如图所示的实
验,他将弹簧测力计一端固定,另一端挂一合金块A,开始他将合金块A浸没在装有水的容器中,容器侧面的底部有一由阀门B控制的出水口,实验时,打开阀门B缓慢放水,放到弹簧测力计的读数不再变化时,立即关闭阀门B,在此过程中金属块始终不与容器底部接触,读出弹簧测力计示数的最小值和最大值分别为22 N和32 N,g取10 N/kg.
(1)在原图上作出关闭阀门B后水面的大致位置.
(2)求合金块A受到的重力.
(3)求合金块A受到的最大浮力.
(4)求合金块A的密度.
参考答案
1.1.4 解析:由图可知,该苹果的重力是1.4 N ;放入水中后,由于苹果漂浮在水中,所受浮力等于物体的重力,因此该苹果所受浮力为1.4 N .
2.0.2 0. 22 2×10-5
解析:从图中的数据可以看出,金属块的重力G =2.2 N ,浸没在水中时,弹簧测力计的示数为F =2 N ,所以金属块的质量 2.20.2210
G m kg kg g ===。
金属块所受浮力F 浮=2.2 N -2N =0.2N ,根据阿基米德原理可得53210F V m g
ρ-=
=⨯浮排水,由于金属块被浸没,所以排开水的体积即为金属块的体积. 3.C 解析:由浮力产生的原因(压力差)可知,物体A 和容器D 部分的上下表面都受到水的压力,且向上的压力大于向下的压力,所以A 、D 一定受浮力作用;而B 物体F 向下=O ,F 浮=F 向上,也受到浮力作用;C 是容器底凸起的一部分,它的下表面没有水,也就没有受到向上的压力,所以它一定不受浮力作用.
4.B 解析:物体受到的浮力等于被物体排开的液体受到的重力,当人从浅水区走向深水区时,人排开水的体积越来越大,排开水的重力也越来越大,即人受的浮力越来越大,所以河底对脚的支持力就越来越小,脚对河底的压力就越来越小,脚底疼痛感减弱.
5.A 解析:深潜器在海水中匀速竖直下潜,深度增加,所以受到的海水的压强增大,A 说法正确,符合题意;深潜器在海水中匀速竖直下潜,因此受到的是平衡力,重力与浮力的大小相等,故B 说法错误,不符合题意;深潜器在海水中匀速竖直下潜,质量不变,速度不变,故其动能是不变的,故C 说法错误,不符合题意;深潜器做的是匀速直线运动,受到的是平衡力,重力不是维持其匀速下潜的原因,故D 说法错误,不符合题意.
6.(1)增大 (2) F 1-F 3 F 4-F 2 物体所受浮力的大小等于排开水的重力(或F 1-F 3=F 4-F 2)
解析:(1)图甲中,当铁块浸入水中的体积缓慢增大时,铁块排开水的体积变大,根据F 浮=ρgV 排可知,铁块受到的浮力大小的变化是增大.(2)根据称重法可知,石块所受的浮力为F 1-F 3,排出水的重力为F 4-F 2,物体所受浮力大小与排开水的重力的定量关系是:物体所受浮力的大小等于排开水的重力(或F 1一F 3=F 4=F 2).
7.(1)增大 (2)2.3×105
解析:(1)液体压强随深度的增加而增大,故“蛟龙号”在下潜过程中,所受压强将增大.(2)由阿基米德原理知,潜水器受到的浮力
F 浮=ρ海水gV 排=1.0×103 kg/m 3×10 N /kg ×23m 3=2.3×105 N
8.(1)G =mg =0.056kg ×10N/kg =0.56 N.
(2)V 石=V 总-V 水=60cm 3-40cm 3=20cm 3. (3)3356== 2.8/20m g g cm V cm
ρ=石石石 (4)F 浮=ρ水V 石g=1.0×103 kg /m 3×20×10-6m 3×10 N/kg=0.2 N .
9.(1)如表所示
空气中 A 液体中 B 液体中 弹簧测力计示数
G F A F B 铜块所受浮力 0 F A 浮=G -F F B 浮=G -
F (2)若F A 浮<F 浮,则A 液体密度小于B 液体密度;
若F A 浮=F B 浮,则A 液体密度等于B 液体密度;
若F A 浮>F B 浮,则A 液体密度太于B 液体密度,
解析:当铜块浸没在液体中时,受到弹簧测力计的拉力(拉力大小即弹簧测力计的示数)、重力与浮力三个力的作用,根据力的平衡可知F 浮=G -F ,由阿基米德原理可知F 浮=ρ液gV 排,当铜块完全浸没时,铜块排开的液体的体积相同,故可根据浮力大小判断液体密度的大小.
10.(1)如图所示
(2)合金块A 浸没在水中受三个力的作用,即重力G 、浮力F 和弹簧测力计对物体的拉力F T ,这三个力的大小关系为G =F+F T ,当弹簧测力计的读数不再变化时,浮力F =0,弹力达到最大值F Tm ,即G =F Tm =32 N.
(3)当F T 为最小值22 N 时,合金块A 所受浮力达到最大值F m ,即F m =G -F T =10 N .
(4)由浮力F m =ρgV ,质量m =G/g 得ρ=m/V =3.2×103 kg/m 3
.
解析:解决此题关键是搞清两个极值,一是弹簧测力计示数的最小值,此时合金块全部没入水中,即合金块受的浮力最大;二是弹簧测力计示数的最大值,此时合金块刚刚全部从水中出来,即此时弹簧测力计的示数为合金块的重力.由此可推知,合金块全部没入水中时所受的浮力为F m=32N-22N=10N,从而根据阿基米德原理和密度的相关知识求待求量,。