人教版物理八下重难点突破:浮力计算型选择
一、单选题
1.(2023八上·房山期末)图甲所示,一个金属块在钢绳拉力的作用下从水面上方匀速下降,直至金属块全部没入水中。图乙所示,是钢绳拉力F随时间t变化的关系图像。若不计水的阻力,水的密度为,g取10N/kg,下列说法正确的是( )
A.金属块受到的重力为500N B.金属块受到的浮力最大为3450N
C.金属块的体积为 D.金属块的密度为
2.(2022八下·泰安期末)在“探究影响浮力大小的因素”实验中,小明同学利用弹簧测力计、金属块、烧杯、水、盐水等器材进行了如图所示的操作,,下列说法中正确的是( )
①序号c中金属块所受浮力为3.4N
②分析a、c、e三次实验可知:浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关
③金属块的密度
④盐水的密度为
A.只有①②正确 B.只有③④正确
C.只有①③④正确 D.只有②③④正确
3.(2022八下·芜湖期末)如图甲为盛水的烧杯,上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体,将圆柱体缓慢上提,直至将圆柱体全部提出水中,整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体上升高度h变化关系的图象如图乙所示,g取10N/kg,下列说法正确的是(不考虑烧杯液面变化)( )
A.圆柱体受到的重力是0.1N
B.圆柱体受到的最大浮力是0.25N
C.圆柱体的密度是3.5×103kg/m3
D.当圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强为400Pa
4.(2022八下·涿州期末)将重为,体积为的物体投入一装有适量水的烧杯中,当物体静止时,下列判断正确的是(g取)( )
A.物体悬浮, B.物体漂浮,
C.物体漂浮, D.物体沉底,
5.(2022八下·乾安期末)将一实心圆柱体悬挂于弹簧测力计下,物体下表面刚好与水面接触,从此处匀速下放物体,直至浸没(物体未与容器底接触)的过程中,弹簧测力计示数F与物体下表面浸入水中深度h的关系如图所示,则下列说法正确的是( )
A.物体重力为40N
B.物体浸没时受到的浮力为15N
C.物体的密度为2.5×103kg/m3
D.物体刚好浸没时下表面受到的液体压强为800Pa
6.(2022八下·新泰期末)如图所示,烧杯的底面积是100cm2,里面装有一定量的水(图甲)。用弹簧测力计测得一物体重力是28N,先将物体浸没在水中(图乙),水位升高到B处,弹簧测力计示数是18N;再将物体缓慢提出,使水位下降到AB的中点C处,此时物体一半体积浸没在水中,不计物体带出的水,ρ水=1.0×103kg/m3, g取10N/kg。下列判断中正确的是( )
①图乙物体浸没时受到的浮力是8N;
②图丙物体浸没一半时受到的浮力是5N;
③物体的体积是1cm3;
④从乙到丙,水对烧杯底部的压强减小了500Pa。
A.只有①③ B.只有①④ C.只有②③ D.只有②④
7.(2022八下·香洲期末)如图所示,一个盛有水的烧杯水平放置在电子秤上,烧杯底有一轻质细绳系住木块,木块浸没在水中,此时电子秤示数为500g,木块重0.6N,体积为100cm3。剪断细绳,木块上浮,直至漂浮在水面静止。(g=10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)下列说法正确的是( )
A.剪断细绳前,木块受到的浮力为0.6N
B.木块漂浮时,电子秤的示数仍为500g
C.木块由浸没到漂浮,水对杯底的压强增大
D.木块由浸没到漂浮,所受的浮力增大
8.(2022八下·青羊期末)如图,体积相同的两个均匀且不吸水的两个物体A、B用不可伸长细线系住底部中心位置,在放入水中后,A刚好完全浸没入水中,细线被拉直。已知A的重力为3N,B受到的浮力为4N。以下说法中正确的是( )
A.细线对A的拉力为7N B.B所受重力为4N
C.A的密度为 D.A、B的密度之比为3∶4
9.(2022八下·江岸期末)如图所示,2022年5月20日,全球首艘10万吨级智慧渔业大型养殖工船“国信1号”在中国航舶集团青岛北海造船有限公司交付运营。“国信1号”船长249.9米,排水量13万吨,最多可装货物10万吨,若此时“国信1号”所处海域海水密度取,下列说法正确的是( )
A.此时若“国信1号”满载,则它排开海水的体积是
B.此时若“国信1号”空载,则它排开海水的体积是
C.若满载的“国信1号“航行到密度更大的海域,则它排开海水的质量变大
D.若消费的“国信1号”航行到密度更大的海域.则它排开海水的体积变小
10.(2022八下·金平期末)如图所示,水平桌面上有两个完全相同的溢水杯甲的乙,杯中分别装满酒精和水。将两个完全相同的小球分别放入溢水杯中,甲杯溢出80g的酒精,乙杯溢出90g的水。已知ρ酒精=0.8×103kg/m3,则( )
A.小球的质量是100g
B.两溢水杯排开液体的体积相等
C.小球的密度为0.9×103kg/m3
D.放入小球后,静止时,液面相平,甲杯对桌面的压强等于乙杯对桌面的压强
11.(2022八下·吴江期末)如图甲所示,用一轻质钢丝固定在一正方体的木块中央。通过钢丝对木块在竖直方向上的作用力F,使木块浸入水中。钢丝对木块在竖直方向上的作用力F与木块下表面到水面距离x的关系如图乙所示。已知ρ水=1.0×103kg/m3,ρ木=0.7×103kg/m3,g=10N/kg。钢丝机械强度足够且质量不计。下列说法正确的是( )
A.正方体木块的边长为7cm
B.正方体木块重力为10N
C.正方体全部浸没在水中受到的浮力为3N
D.正方体全部浸没在水中受到的浮力为10N
12.(2022八下·尤溪期中)在弹簧测力计下挂一一个实心物体,弹簧测力计的示数为F;如果把物体浸没在水中,物体静止时弹簧测力计的示数是 。则该物体的密度是( )
A.1.25×103k/gm3 B.1.0×103k/gm3
C.1.5×103k/gm3 D.0.8×103k/gm3
13.(2022·大渡口二模)如图,水平桌面上放有一圆柱形溢水杯,它重为10N,底面积为250cm2,溢水口距杯底25cm,现在溢水杯内装水的深度为23cm。将一体积为1000cm3,质量为800g的正方体木块缓慢放入水中,不计溢水杯厚度。下列说法正确的是( )
A.木块的密度是0.8kg/m3
B..将木块放入前,水对溢水杯底的压力为67.5N
C.将木块放入水中静止后,溢水杯对桌面的压强为2900Pa
D.将木块放入水中静止后,从溢水杯中溢出来水的重力为2N
14.(2022八下·上杭期中)有甲、乙两个溢水杯,甲溢水杯盛满酒精,乙溢水杯盛满某种液体,将一个不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中,小球浸没在酒精中,溢出酒精的质量是80g;将小球从甲溢水杯中取出擦干,轻轻放入乙溢水杯中,溢出液体的质量是80g,小球露出液面体积与浸入液体中体积之比为1:4.已知ρ酒精=0.8×103kg/m3,下列说法中正确的是( )
A.小球静止于甲溢水杯的底部 B.小球的体积是80cm3
C.液体的密度是1.0×lO3kg/m3 D.小球的密度是0.9×103kg/m3
15.(2022八下·武昌期中)如图所示,一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在密度为0.8×103kg/m3的液体中,上表面受到液体的压力F1为5N。下列说法错误的是( )
A.上表面受到液体的压强为5×102Pa
B.下表面受到液体的压力F2为15N
C.正方体受到的浮力为8N
D.液体对物体下表面的压强为1.3×103Pa
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】密度公式及其应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.由乙图知,0至t1时刻拉力不变,即石料未浸入水中,所以此时的拉力等于重力,即石料的重力为G=3950N,A不符合题意;
B.由乙图知,在t2至t3时刻拉力不再减小,即石料已全部浸没水中,此时金属块所受浮力最大为,B不符合题意;
C.根据得排开水的体积即石料的体积为,C不符合题意;
D.金属块的质量为,金属块的密度为,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】石料未浸入水中,拉力等于重力;石料已全部浸没水中,金属块所受浮力最大;根据得排开水的体积即石料的体积;根据,可求出质量;根据公式,可求出密度。
2.【答案】B
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】①由图a可知,物体的重力,由图c可知,金属块浸没在水时弹簧测力计的示数,则c中金属块所受的浮力
故①错误;
②由图c、e可知,金属块浸没在不同的液体中,液体的密度不同,根据控制变量法可知,不能探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度的关系,故②错误;
③金属块浸没在水中时,金属块的体积等于金属块排开水的体积,由可知,金属块的体积
由可知,金属块的质量
金属块的密度
故③正确;
④由图e可知,金属块浸没在盐水中时弹簧测力计所受,则金属块浸没在盐水所受的浮力
金属块浸没在盐水中排开盐水的体积
由可知,盐水的密度
故④正确,所以只有③④正确,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据,求出浮力;金属块浸没在不同的液体中,液体的密度不同,根据控制变量法可知,不能探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度的关系;根据、及求出金属块密度;根据及,可求出盐水密度。
3.【答案】C
【知识点】密度公式及其应用;液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.由图象可知,当时,弹簧测力计示数为,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知
A不符合题意;
B.圆柱体完全浸入水中,排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,由图乙可知,圆柱体受到的拉力,则圆柱体受到的浮力
B不符合题意;
C.根据可知,圆柱体的质量
根据可知,圆柱体浸没时排开水的体积
此时圆柱体排开水的体积等于圆柱体的体积,即
圆柱体的密度为
C符合题意;
D.由图乙可知,当时,弹簧测力计示数开始增大,浮力开始减小,说明圆柱体上表面开始露出水面,当时,弹簧测力计底示数最大,说明圆柱体完全露出水面;过于圆柱体的高度
所以,当圆柱体刚好全部浸没时,下表面在水中是深度
当圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强
D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据物体的重力和进入液体后测力计的拉力差,计算浮力;利用浮力和液体密度,可以计算排开液体的体积,根据物体的质量和体积的比值, 计算密度;根据液体密度和深度,可以计算液体压强。
4.【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】物体的密度为
所以物体在水中将漂浮
故答案为:C。
【分析】液体密度大于物体密度时,物体漂浮,漂浮时,浮力等于重力。
5.【答案】C
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.如图,圆柱体没有浸入水中时弹簧测力计示数F为25N,则圆柱体重G=F=25N;A不符合题意;
B.当圆柱体全浸入时,弹簧测力计的示数为15N,浸没时受到的浮力为:F浮=G﹣F′=25N﹣15N=10N;B不符合题意;
C.圆柱体的质量:,
体积:;
则圆柱体的密度:,C符合题意;
D.圆柱体刚浸没时下表面深度:h=4cm=0.04m,此时下表面受到的液体压强:p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa;D不符合题意.
故答案为:C
【分析】根据测力计对物体的拉力测量重力;利用物体的重力和进入液体后测力计的示数差, 计算浮力,结合液体密度,可以计算排开液体的体积;根据物体的重力计算质量,利用质量和体积的比值, 计算密度;利用液体密度和深度,可以计算液体压强。
6.【答案】D
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】①图乙中,物体浸没时受到的浮力F浮1=G-F拉=28N-18N=10N
故①错误;
②图丙中,物体浸没一半时,排开水的体积变为原来的一半,根据F浮=ρ水gV排可知,受到的浮力变为原来的一半,为
故②正确;
③根据阿基米德原理可知物体的体积
故③错误;
④从乙到丙,物体少排开水的体积等于物体体积的一半
容器内水位降低的高度
减小的压强
故④正确;ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据F浮1=G-F拉及F浮=ρ水gV排,可求出浮力大小及体积大小;根据,可求出压强变化。
7.【答案】B
【知识点】液体压强的特点;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.木块浸没在水中,体积为100cm3,则木块受到的浮力
A不符合题意;
B.木块漂浮时,电子秤称量的物体仍是烧杯、水、木块的质量,所以示数仍为500g,B符合题意;
C.木块由浸没到漂浮,水的深度降低,由液体压强影响因素可知,水对杯底的压强减小,C不符合题意;
D.木块由浸没到漂浮,木块排开水的体积减小,由阿基米德原理可知,木块所受的浮力减小,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据液体密度和排开液体的体积,计算浮力;水平面受到的压力,等于物体的总重力;根据液体密度和深度,计算液体压强大小。
8.【答案】C
【知识点】密度公式及其应用;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.已知A、B的体积相同,都浸没在水中,则A、B排开水的体积相等,根据可知,A受到的浮力等于B受到的浮力,即,A在重力、拉力和浮力的共同作用下刚好完全浸没入水中,细线被拉直,根据力的合成可得细线对A的拉力为,A不符合题意;
B.由于物体间力的作用是相互的,所以细线对B的拉力等于细线对A的拉力,B物体处于静止状态,受竖直向下的重力、竖直向上的浮力和竖直向上的拉力,根据力的合成可得物体B的重力为,B不符合题意;
C.由A知,根据可得A的体积,则A的密度,C符合题意;
D. A、B的密度之比为,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】液体密度相同时,排开液体的体积相等,浮力相等;根据物体受到的力,计算物体的重力;根据物体受到的浮力和液体密度,计算排开液体的体积;根据物体的重力计算质量,利用质量和体积的比值, 计算密度。
9.【答案】D
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.“国信1号”满载时排开海水的体积为
A不符合题意;
B.“国信1号”空载时排开海水的体积为:
B不符合题意;
C.若满载的“国信1号”航行到密度更大的海域,始终漂浮在水面,船和货物的质量不变受到浮力等于自身的重力,则它排开海水的质量不变,C不符合题意;
D.若满载的“国信1号“航行到密度更大的海域,始终漂浮在水面,受到浮力等于自身的重力,由阿基米德原理 可知,航行到密度更大的海域时,排开海水的体积变小,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据公式,求出排开液体的体积;漂浮时,浮力等于重力;根据公式,判断排开海水的体积的变化。
10.【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算;阿基米德原理
【解析】【解答】AB.由阿基米德原理可知,小球在酒精液体中受到的浮力等于排开酒精的重力,即
小球在水中受到的浮力等于排开水的重力,即
小球在酒精中排开的体积为
小球在水中排开的体积为
由于V排酒>V排水,即两溢水杯排开液体的体积不相等,由此可得,小球在水中漂浮,在酒精中处于浸没状态,故小球的质量为
AB不符合题意;
C.小球的体积为
小球的密度为
C符合题意;
D.在小球放进前,酒精的体积和水的体积是相同的,由于V排酒>V排水,可得乙中剩余水的体积大于甲中剩余酒精的体积,因此乙中剩余水的重力也大于甲中剩余酒精的重力,由于杯子是相同的,小球也是相同的,所以乙对桌面的压力大于甲对桌面的压力,由于底面积S相等,根据可得,甲杯对桌面的压强小于乙杯对桌面的压强,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据及,求出小球的质量、排开液体的体积及小球的密度,根据,判断压强的大小。
11.【答案】D
【知识点】液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.根据图乙可知,作用在钢丝绳上的力为0时,木块下表面距离水面的高度为7cm,并且木块处于漂浮状态,则浮力等于重力,即F浮=G,则有ρ水gV排=ρ木gV木
体积公式展开得ρ水gSh=ρ木gSa
化简得木块的边长
A不符合题意;
B.木块的重力
B不符合题意;
CD.正方体全部浸没在水中时,排开液体的体积等于物体的体积,所以受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)3=10N
C不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据物体进入液体中的深度,判断物体的长度;根据物体的密度和体积的乘积计算质量,计算重力;利用液体密度和排开液体的体积,计算浮力。
12.【答案】C
【知识点】密度公式及其应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】该物体的浮力为
把物体浸没在水中,排开液体的体积等于物体的体积
该物体的密度为 。
故答案为:C。
【分析】根据题意可知物体的重力和浸没在水中时弹簧测力计的示数,利用称重法F浮=G-F′求出物体浸没时受到的浮力,再利用F浮=ρ液gV排求出物体排开水的体积即为物体的体积,根据G=mg求出物体的质量,利用ρ=求出该物体的密度。
13.【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.木块体积V=1000cm3,质量m=800g,可知木块的密度为
A不符合题意;
B.容器内水的形状为圆柱形,此时水对容器底部的压力等于水的重力,水柱的底面积S=250cm2,高度h=23cm,可知水的重力G=mg=ρ水V水g=ρ水Shg=1.0103kg/m30.025m20.23m10N/kg=57.5N
即水对溢水杯底的压力为57.5N,B不符合题意;
CD.木块的质量m=800g=0.8kg可知木块的重力G木=mg=0.8kg10N/kg=8N
木块放入水中静止后会漂浮在水面上,此时由二力平衡可知浮力等于重力,此时木块排开水的体积为V排,则有F浮=G木=ρ水gV排
可知
放入木块前液面与溢水口之间的空间为V0=250cm2(25cm-23cm)=500cm3
水从溢水口溢出的体积为V溢=800cm3-500cm3=300cm3
此时容器内木块和水的总质量减少了
m溢=ρ水V溢=1.0g/cm3300cm3=300g=0.3kg则溢出的水的重力为G溢=m溢g=0.3kg10N/kg=3N
此时溢水杯对桌面的压力为F=G+G杯+G木-G溢=57.5N+10N+8N-3N=72.5N
则对桌面的压强为
C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据ρ=算出木块的质量。根据p=ρgh求出水对杯底的压强,根据p=算出水对溢水杯底的压力F。根据G=mg算出木块的重力,根据木块的密度与水的密度的比较判断出木块放入水中处于漂浮状态,浮力等于重力,根据阿基米德原理算出排开水的体积,由V=Sh算出水面上升的高度,并与25cm-23cm=2cm比较,从而判断出木块放入水中后有水溢出;根据阿基米德原理和漂浮的条件知放入木块后,溢水杯内水的质量加上木块的质量等于溢水杯装满水时的总质量。求出杯子装上水后的总质量,根据G=mg即可求出其重力,在水平面上,物体的重力和压力在数值上大小相等,此时重力即为杯子对桌面的压力,又知道杯子外部底面积(受力面积),即可求出溢水杯对桌面的压强p。
14.【答案】C
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.根据题意知道,小球放入乙液体中处于漂浮状态,即F浮乙 =G球 =G排液,由此可知,小球质量是:m=m排 =80g;
即小球的重力是:G球 =mg=0.08kg×10N/kg=0.8N,
当小球浸没在酒精中时,由阿基米德原理知道,小球受到的浮力是:
F浮甲=G排酒精=m排酒精g=0.08kg×10N/kg=0.8N,
由于F浮甲= G球,所以小球在甲溢水杯(在酒精中)处于悬浮状态,A不符合题意;
B.由于小球浸没在酒精中,即小球的体积就等于排开酒精的体积,由知道,小球的体积是:
B不符合题意;
C.因为小球在乙液体中漂浮,所以小球受到的浮力是:F浮乙 =G球 ,
由阿基米德原理知道,ρ液V排 g=ρ液 × Vg=mg,
所以,
解得液体的密度是:ρ液 =1g/cm3 =1.0×103 kg/m3 ,
C符合题意;
D.小球的密度是:=0.8g/cm3 =0.8×103 kg/m3,
D不符合题意.
故答案为:C
【分析】小球漂浮在乙溢水杯液体中,小球受到的浮力等于重力,据此求出球的质量和重力;由于小球浸没在酒精中,根据阿基米德原理可知小球受到的浮力,然后与重力比较即可根据浮沉条件判断小球所处的状态。
由于小球浸没在酒精中,小球的体积就等于排开酒精的体积,利用ρ=求小球的体积。
因为小球在乙中漂浮,所以小球受到的浮力F浮=G,利用阿基米德原理可得F浮=ρ液V排g=G,据此求液体的密度。
利用密度公式求小球的密度。
15.【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.正方体上下表面面积为S=L2=(10cm)2=100cm2=1×10-2m2
正方体上表面受到的压强为
A正确,不符合题意;
BC.正方体悬浮时排开液体的体积为V排=V=L3=(10cm)3=1000cm3=1×10-3m3
正方体受到液体的浮力为F浮=ρ液gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=8N
由浮力产生的原因可知,正方体下表面受到的压力为F2=F浮+F1=8N+5N=13N
C正确,不符合题意,B错误,符合题意;
D.液体对物体下表面的压强为
D正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据压力和受力面积的比值, 计算压强;利用液体密度和排开液体的体积可以及时浮力;根据物体上下表面的压力差可以及时浮力。
人教版物理八下重难点突破:浮力计算型选择
一、单选题
1.(2023八上·房山期末)图甲所示,一个金属块在钢绳拉力的作用下从水面上方匀速下降,直至金属块全部没入水中。图乙所示,是钢绳拉力F随时间t变化的关系图像。若不计水的阻力,水的密度为,g取10N/kg,下列说法正确的是( )
A.金属块受到的重力为500N B.金属块受到的浮力最大为3450N
C.金属块的体积为 D.金属块的密度为
【答案】D
【知识点】密度公式及其应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.由乙图知,0至t1时刻拉力不变,即石料未浸入水中,所以此时的拉力等于重力,即石料的重力为G=3950N,A不符合题意;
B.由乙图知,在t2至t3时刻拉力不再减小,即石料已全部浸没水中,此时金属块所受浮力最大为,B不符合题意;
C.根据得排开水的体积即石料的体积为,C不符合题意;
D.金属块的质量为,金属块的密度为,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】石料未浸入水中,拉力等于重力;石料已全部浸没水中,金属块所受浮力最大;根据得排开水的体积即石料的体积;根据,可求出质量;根据公式,可求出密度。
2.(2022八下·泰安期末)在“探究影响浮力大小的因素”实验中,小明同学利用弹簧测力计、金属块、烧杯、水、盐水等器材进行了如图所示的操作,,下列说法中正确的是( )
①序号c中金属块所受浮力为3.4N
②分析a、c、e三次实验可知:浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关
③金属块的密度
④盐水的密度为
A.只有①②正确 B.只有③④正确
C.只有①③④正确 D.只有②③④正确
【答案】B
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】①由图a可知,物体的重力,由图c可知,金属块浸没在水时弹簧测力计的示数,则c中金属块所受的浮力
故①错误;
②由图c、e可知,金属块浸没在不同的液体中,液体的密度不同,根据控制变量法可知,不能探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度的关系,故②错误;
③金属块浸没在水中时,金属块的体积等于金属块排开水的体积,由可知,金属块的体积
由可知,金属块的质量
金属块的密度
故③正确;
④由图e可知,金属块浸没在盐水中时弹簧测力计所受,则金属块浸没在盐水所受的浮力
金属块浸没在盐水中排开盐水的体积
由可知,盐水的密度
故④正确,所以只有③④正确,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据,求出浮力;金属块浸没在不同的液体中,液体的密度不同,根据控制变量法可知,不能探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度的关系;根据、及求出金属块密度;根据及,可求出盐水密度。
3.(2022八下·芜湖期末)如图甲为盛水的烧杯,上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体,将圆柱体缓慢上提,直至将圆柱体全部提出水中,整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体上升高度h变化关系的图象如图乙所示,g取10N/kg,下列说法正确的是(不考虑烧杯液面变化)( )
A.圆柱体受到的重力是0.1N
B.圆柱体受到的最大浮力是0.25N
C.圆柱体的密度是3.5×103kg/m3
D.当圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强为400Pa
【答案】C
【知识点】密度公式及其应用;液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.由图象可知,当时,弹簧测力计示数为,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知
A不符合题意;
B.圆柱体完全浸入水中,排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,由图乙可知,圆柱体受到的拉力,则圆柱体受到的浮力
B不符合题意;
C.根据可知,圆柱体的质量
根据可知,圆柱体浸没时排开水的体积
此时圆柱体排开水的体积等于圆柱体的体积,即
圆柱体的密度为
C符合题意;
D.由图乙可知,当时,弹簧测力计示数开始增大,浮力开始减小,说明圆柱体上表面开始露出水面,当时,弹簧测力计底示数最大,说明圆柱体完全露出水面;过于圆柱体的高度
所以,当圆柱体刚好全部浸没时,下表面在水中是深度
当圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强
D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据物体的重力和进入液体后测力计的拉力差,计算浮力;利用浮力和液体密度,可以计算排开液体的体积,根据物体的质量和体积的比值, 计算密度;根据液体密度和深度,可以计算液体压强。
4.(2022八下·涿州期末)将重为,体积为的物体投入一装有适量水的烧杯中,当物体静止时,下列判断正确的是(g取)( )
A.物体悬浮, B.物体漂浮,
C.物体漂浮, D.物体沉底,
【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】物体的密度为
所以物体在水中将漂浮
故答案为:C。
【分析】液体密度大于物体密度时,物体漂浮,漂浮时,浮力等于重力。
5.(2022八下·乾安期末)将一实心圆柱体悬挂于弹簧测力计下,物体下表面刚好与水面接触,从此处匀速下放物体,直至浸没(物体未与容器底接触)的过程中,弹簧测力计示数F与物体下表面浸入水中深度h的关系如图所示,则下列说法正确的是( )
A.物体重力为40N
B.物体浸没时受到的浮力为15N
C.物体的密度为2.5×103kg/m3
D.物体刚好浸没时下表面受到的液体压强为800Pa
【答案】C
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.如图,圆柱体没有浸入水中时弹簧测力计示数F为25N,则圆柱体重G=F=25N;A不符合题意;
B.当圆柱体全浸入时,弹簧测力计的示数为15N,浸没时受到的浮力为:F浮=G﹣F′=25N﹣15N=10N;B不符合题意;
C.圆柱体的质量:,
体积:;
则圆柱体的密度:,C符合题意;
D.圆柱体刚浸没时下表面深度:h=4cm=0.04m,此时下表面受到的液体压强:p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa;D不符合题意.
故答案为:C
【分析】根据测力计对物体的拉力测量重力;利用物体的重力和进入液体后测力计的示数差, 计算浮力,结合液体密度,可以计算排开液体的体积;根据物体的重力计算质量,利用质量和体积的比值, 计算密度;利用液体密度和深度,可以计算液体压强。
6.(2022八下·新泰期末)如图所示,烧杯的底面积是100cm2,里面装有一定量的水(图甲)。用弹簧测力计测得一物体重力是28N,先将物体浸没在水中(图乙),水位升高到B处,弹簧测力计示数是18N;再将物体缓慢提出,使水位下降到AB的中点C处,此时物体一半体积浸没在水中,不计物体带出的水,ρ水=1.0×103kg/m3, g取10N/kg。下列判断中正确的是( )
①图乙物体浸没时受到的浮力是8N;
②图丙物体浸没一半时受到的浮力是5N;
③物体的体积是1cm3;
④从乙到丙,水对烧杯底部的压强减小了500Pa。
A.只有①③ B.只有①④ C.只有②③ D.只有②④
【答案】D
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】①图乙中,物体浸没时受到的浮力F浮1=G-F拉=28N-18N=10N
故①错误;
②图丙中,物体浸没一半时,排开水的体积变为原来的一半,根据F浮=ρ水gV排可知,受到的浮力变为原来的一半,为
故②正确;
③根据阿基米德原理可知物体的体积
故③错误;
④从乙到丙,物体少排开水的体积等于物体体积的一半
容器内水位降低的高度
减小的压强
故④正确;ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据F浮1=G-F拉及F浮=ρ水gV排,可求出浮力大小及体积大小;根据,可求出压强变化。
7.(2022八下·香洲期末)如图所示,一个盛有水的烧杯水平放置在电子秤上,烧杯底有一轻质细绳系住木块,木块浸没在水中,此时电子秤示数为500g,木块重0.6N,体积为100cm3。剪断细绳,木块上浮,直至漂浮在水面静止。(g=10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)下列说法正确的是( )
A.剪断细绳前,木块受到的浮力为0.6N
B.木块漂浮时,电子秤的示数仍为500g
C.木块由浸没到漂浮,水对杯底的压强增大
D.木块由浸没到漂浮,所受的浮力增大
【答案】B
【知识点】液体压强的特点;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.木块浸没在水中,体积为100cm3,则木块受到的浮力
A不符合题意;
B.木块漂浮时,电子秤称量的物体仍是烧杯、水、木块的质量,所以示数仍为500g,B符合题意;
C.木块由浸没到漂浮,水的深度降低,由液体压强影响因素可知,水对杯底的压强减小,C不符合题意;
D.木块由浸没到漂浮,木块排开水的体积减小,由阿基米德原理可知,木块所受的浮力减小,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据液体密度和排开液体的体积,计算浮力;水平面受到的压力,等于物体的总重力;根据液体密度和深度,计算液体压强大小。
8.(2022八下·青羊期末)如图,体积相同的两个均匀且不吸水的两个物体A、B用不可伸长细线系住底部中心位置,在放入水中后,A刚好完全浸没入水中,细线被拉直。已知A的重力为3N,B受到的浮力为4N。以下说法中正确的是( )
A.细线对A的拉力为7N B.B所受重力为4N
C.A的密度为 D.A、B的密度之比为3∶4
【答案】C
【知识点】密度公式及其应用;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.已知A、B的体积相同,都浸没在水中,则A、B排开水的体积相等,根据可知,A受到的浮力等于B受到的浮力,即,A在重力、拉力和浮力的共同作用下刚好完全浸没入水中,细线被拉直,根据力的合成可得细线对A的拉力为,A不符合题意;
B.由于物体间力的作用是相互的,所以细线对B的拉力等于细线对A的拉力,B物体处于静止状态,受竖直向下的重力、竖直向上的浮力和竖直向上的拉力,根据力的合成可得物体B的重力为,B不符合题意;
C.由A知,根据可得A的体积,则A的密度,C符合题意;
D. A、B的密度之比为,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】液体密度相同时,排开液体的体积相等,浮力相等;根据物体受到的力,计算物体的重力;根据物体受到的浮力和液体密度,计算排开液体的体积;根据物体的重力计算质量,利用质量和体积的比值, 计算密度。
9.(2022八下·江岸期末)如图所示,2022年5月20日,全球首艘10万吨级智慧渔业大型养殖工船“国信1号”在中国航舶集团青岛北海造船有限公司交付运营。“国信1号”船长249.9米,排水量13万吨,最多可装货物10万吨,若此时“国信1号”所处海域海水密度取,下列说法正确的是( )
A.此时若“国信1号”满载,则它排开海水的体积是
B.此时若“国信1号”空载,则它排开海水的体积是
C.若满载的“国信1号“航行到密度更大的海域,则它排开海水的质量变大
D.若消费的“国信1号”航行到密度更大的海域.则它排开海水的体积变小
【答案】D
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.“国信1号”满载时排开海水的体积为
A不符合题意;
B.“国信1号”空载时排开海水的体积为:
B不符合题意;
C.若满载的“国信1号”航行到密度更大的海域,始终漂浮在水面,船和货物的质量不变受到浮力等于自身的重力,则它排开海水的质量不变,C不符合题意;
D.若满载的“国信1号“航行到密度更大的海域,始终漂浮在水面,受到浮力等于自身的重力,由阿基米德原理 可知,航行到密度更大的海域时,排开海水的体积变小,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据公式,求出排开液体的体积;漂浮时,浮力等于重力;根据公式,判断排开海水的体积的变化。
10.(2022八下·金平期末)如图所示,水平桌面上有两个完全相同的溢水杯甲的乙,杯中分别装满酒精和水。将两个完全相同的小球分别放入溢水杯中,甲杯溢出80g的酒精,乙杯溢出90g的水。已知ρ酒精=0.8×103kg/m3,则( )
A.小球的质量是100g
B.两溢水杯排开液体的体积相等
C.小球的密度为0.9×103kg/m3
D.放入小球后,静止时,液面相平,甲杯对桌面的压强等于乙杯对桌面的压强
【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算;阿基米德原理
【解析】【解答】AB.由阿基米德原理可知,小球在酒精液体中受到的浮力等于排开酒精的重力,即
小球在水中受到的浮力等于排开水的重力,即
小球在酒精中排开的体积为
小球在水中排开的体积为
由于V排酒>V排水,即两溢水杯排开液体的体积不相等,由此可得,小球在水中漂浮,在酒精中处于浸没状态,故小球的质量为
AB不符合题意;
C.小球的体积为
小球的密度为
C符合题意;
D.在小球放进前,酒精的体积和水的体积是相同的,由于V排酒>V排水,可得乙中剩余水的体积大于甲中剩余酒精的体积,因此乙中剩余水的重力也大于甲中剩余酒精的重力,由于杯子是相同的,小球也是相同的,所以乙对桌面的压力大于甲对桌面的压力,由于底面积S相等,根据可得,甲杯对桌面的压强小于乙杯对桌面的压强,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据及,求出小球的质量、排开液体的体积及小球的密度,根据,判断压强的大小。
11.(2022八下·吴江期末)如图甲所示,用一轻质钢丝固定在一正方体的木块中央。通过钢丝对木块在竖直方向上的作用力F,使木块浸入水中。钢丝对木块在竖直方向上的作用力F与木块下表面到水面距离x的关系如图乙所示。已知ρ水=1.0×103kg/m3,ρ木=0.7×103kg/m3,g=10N/kg。钢丝机械强度足够且质量不计。下列说法正确的是( )
A.正方体木块的边长为7cm
B.正方体木块重力为10N
C.正方体全部浸没在水中受到的浮力为3N
D.正方体全部浸没在水中受到的浮力为10N
【答案】D
【知识点】液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.根据图乙可知,作用在钢丝绳上的力为0时,木块下表面距离水面的高度为7cm,并且木块处于漂浮状态,则浮力等于重力,即F浮=G,则有ρ水gV排=ρ木gV木
体积公式展开得ρ水gSh=ρ木gSa
化简得木块的边长
A不符合题意;
B.木块的重力
B不符合题意;
CD.正方体全部浸没在水中时,排开液体的体积等于物体的体积,所以受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)3=10N
C不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据物体进入液体中的深度,判断物体的长度;根据物体的密度和体积的乘积计算质量,计算重力;利用液体密度和排开液体的体积,计算浮力。
12.(2022八下·尤溪期中)在弹簧测力计下挂一一个实心物体,弹簧测力计的示数为F;如果把物体浸没在水中,物体静止时弹簧测力计的示数是 。则该物体的密度是( )
A.1.25×103k/gm3 B.1.0×103k/gm3
C.1.5×103k/gm3 D.0.8×103k/gm3
【答案】C
【知识点】密度公式及其应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】该物体的浮力为
把物体浸没在水中,排开液体的体积等于物体的体积
该物体的密度为 。
故答案为:C。
【分析】根据题意可知物体的重力和浸没在水中时弹簧测力计的示数,利用称重法F浮=G-F′求出物体浸没时受到的浮力,再利用F浮=ρ液gV排求出物体排开水的体积即为物体的体积,根据G=mg求出物体的质量,利用ρ=求出该物体的密度。
13.(2022·大渡口二模)如图,水平桌面上放有一圆柱形溢水杯,它重为10N,底面积为250cm2,溢水口距杯底25cm,现在溢水杯内装水的深度为23cm。将一体积为1000cm3,质量为800g的正方体木块缓慢放入水中,不计溢水杯厚度。下列说法正确的是( )
A.木块的密度是0.8kg/m3
B..将木块放入前,水对溢水杯底的压力为67.5N
C.将木块放入水中静止后,溢水杯对桌面的压强为2900Pa
D.将木块放入水中静止后,从溢水杯中溢出来水的重力为2N
【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.木块体积V=1000cm3,质量m=800g,可知木块的密度为
A不符合题意;
B.容器内水的形状为圆柱形,此时水对容器底部的压力等于水的重力,水柱的底面积S=250cm2,高度h=23cm,可知水的重力G=mg=ρ水V水g=ρ水Shg=1.0103kg/m30.025m20.23m10N/kg=57.5N
即水对溢水杯底的压力为57.5N,B不符合题意;
CD.木块的质量m=800g=0.8kg可知木块的重力G木=mg=0.8kg10N/kg=8N
木块放入水中静止后会漂浮在水面上,此时由二力平衡可知浮力等于重力,此时木块排开水的体积为V排,则有F浮=G木=ρ水gV排
可知
放入木块前液面与溢水口之间的空间为V0=250cm2(25cm-23cm)=500cm3
水从溢水口溢出的体积为V溢=800cm3-500cm3=300cm3
此时容器内木块和水的总质量减少了
m溢=ρ水V溢=1.0g/cm3300cm3=300g=0.3kg则溢出的水的重力为G溢=m溢g=0.3kg10N/kg=3N
此时溢水杯对桌面的压力为F=G+G杯+G木-G溢=57.5N+10N+8N-3N=72.5N
则对桌面的压强为
C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据ρ=算出木块的质量。根据p=ρgh求出水对杯底的压强,根据p=算出水对溢水杯底的压力F。根据G=mg算出木块的重力,根据木块的密度与水的密度的比较判断出木块放入水中处于漂浮状态,浮力等于重力,根据阿基米德原理算出排开水的体积,由V=Sh算出水面上升的高度,并与25cm-23cm=2cm比较,从而判断出木块放入水中后有水溢出;根据阿基米德原理和漂浮的条件知放入木块后,溢水杯内水的质量加上木块的质量等于溢水杯装满水时的总质量。求出杯子装上水后的总质量,根据G=mg即可求出其重力,在水平面上,物体的重力和压力在数值上大小相等,此时重力即为杯子对桌面的压力,又知道杯子外部底面积(受力面积),即可求出溢水杯对桌面的压强p。
14.(2022八下·上杭期中)有甲、乙两个溢水杯,甲溢水杯盛满酒精,乙溢水杯盛满某种液体,将一个不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中,小球浸没在酒精中,溢出酒精的质量是80g;将小球从甲溢水杯中取出擦干,轻轻放入乙溢水杯中,溢出液体的质量是80g,小球露出液面体积与浸入液体中体积之比为1:4.已知ρ酒精=0.8×103kg/m3,下列说法中正确的是( )
A.小球静止于甲溢水杯的底部 B.小球的体积是80cm3
C.液体的密度是1.0×lO3kg/m3 D.小球的密度是0.9×103kg/m3
【答案】C
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.根据题意知道,小球放入乙液体中处于漂浮状态,即F浮乙 =G球 =G排液,由此可知,小球质量是:m=m排 =80g;
即小球的重力是:G球 =mg=0.08kg×10N/kg=0.8N,
当小球浸没在酒精中时,由阿基米德原理知道,小球受到的浮力是:
F浮甲=G排酒精=m排酒精g=0.08kg×10N/kg=0.8N,
由于F浮甲= G球,所以小球在甲溢水杯(在酒精中)处于悬浮状态,A不符合题意;
B.由于小球浸没在酒精中,即小球的体积就等于排开酒精的体积,由知道,小球的体积是:
B不符合题意;
C.因为小球在乙液体中漂浮,所以小球受到的浮力是:F浮乙 =G球 ,
由阿基米德原理知道,ρ液V排 g=ρ液 × Vg=mg,
所以,
解得液体的密度是:ρ液 =1g/cm3 =1.0×103 kg/m3 ,
C符合题意;
D.小球的密度是:=0.8g/cm3 =0.8×103 kg/m3,
D不符合题意.
故答案为:C
【分析】小球漂浮在乙溢水杯液体中,小球受到的浮力等于重力,据此求出球的质量和重力;由于小球浸没在酒精中,根据阿基米德原理可知小球受到的浮力,然后与重力比较即可根据浮沉条件判断小球所处的状态。
由于小球浸没在酒精中,小球的体积就等于排开酒精的体积,利用ρ=求小球的体积。
因为小球在乙中漂浮,所以小球受到的浮力F浮=G,利用阿基米德原理可得F浮=ρ液V排g=G,据此求液体的密度。
利用密度公式求小球的密度。
15.(2022八下·武昌期中)如图所示,一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在密度为0.8×103kg/m3的液体中,上表面受到液体的压力F1为5N。下列说法错误的是( )
A.上表面受到液体的压强为5×102Pa
B.下表面受到液体的压力F2为15N
C.正方体受到的浮力为8N
D.液体对物体下表面的压强为1.3×103Pa
【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.正方体上下表面面积为S=L2=(10cm)2=100cm2=1×10-2m2
正方体上表面受到的压强为
A正确,不符合题意;
BC.正方体悬浮时排开液体的体积为V排=V=L3=(10cm)3=1000cm3=1×10-3m3
正方体受到液体的浮力为F浮=ρ液gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=8N
由浮力产生的原因可知,正方体下表面受到的压力为F2=F浮+F1=8N+5N=13N
C正确,不符合题意,B错误,符合题意;
D.液体对物体下表面的压强为
D正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据压力和受力面积的比值, 计算压强;利用液体密度和排开液体的体积可以及时浮力;根据物体上下表面的压力差可以及时浮力。
转载请注明出处卷子答案网-一个不只有答案的网站 » 人教版物理八下重难点突破:浮力计算型选择