第九章浮力 自我测评卷
一、选择题(每题所列出的四个选项中,只有一项最符合题目要求,每题3分,共30分)
1.鱼类体内有鱼鳔,鱼通过改变鱼鳔的体积,可以轻易地改变自身的沉浮.鱼能控制自身的沉浮,主要是通过改变( )
A.所受的浮力 B.所受的重力
C.液体的密度 D.身体的温度
2.下列物体受到浮力作用的是( )
A.如图甲所示,浸在水下的桥墩
B.如图乙所示,正在水中下沉的石头
C.如图丙所示,飘在太空中的中国空间站
D.如图丁所示,天宫课堂中“悬浮”在水中的乒乓球
3.如图所示,下列与浮力有关的事例说法正确的是( )
A.图甲中,鸡蛋悬浮在盐水中,向杯中不断加盐,鸡蛋所受浮力不变
B.图乙中,舰载机降落到甲板上,航母受到的浮力变大
C.图丙中,静止在空中的热气球调大火焰开始加速上升,它所受到浮力等于重力
D.图丁中,同一支密度计静止在不同液体中,排开液体a的质量小于排开液体b的质量
4.潜艇在正常航行时,有时突然遭遇海水密度变化,可能会引发潜艇“掉深”,即突然快速向海底沉降.造成潜艇沉降的原因可能是( )
A.海水密度变大,潜艇所受浮力突然增大
B.海水密度变小,潜艇所受浮力突然减小
C.海水密度变大,潜艇所受压强突然增大
D.海水密度变小,潜艇所受压强突然减小
5.(2024·苏州中考)将鸡蛋放入盐水中出现如图所示状态,缓慢向杯中加盐或水使鸡蛋悬浮,下列说法正确的是( )
A.加盐可以让鸡蛋悬浮
B.鸡蛋悬浮时液体密度大
C.鸡蛋悬浮时浮力大
D.鸡蛋悬浮时液体对杯底的压强大
6.(2024·济宁期末)中国人民解放军海军成立75周年之际,我国第三艘航母福建舰于5月1日开启它的首次航行试验.如图所示,这艘护国利器可搭载歼-35等各种战机60架,最大排水量约为8×104 t,下列说法正确的是( )
A.从长江驶入东海后,液体密度增大,福建舰所受浮力增大
B.从长江驶入东海后,福建舰所受浮力不变,但会上浮一些
C.福建舰满载时所受到的最大浮力约为8×105 N
D.舰载飞机飞走后,福建舰所受的浮力保持不变
7.如图所示,将一体积为10 cm3的质量分布均匀的正方体木块轻轻放入一盛满某种液体的溢水杯中,溢出液体的体积为8 cm3;若将木块从中间锯掉一半,将剩余部分再次轻轻放入装满该液体的溢水杯中,则该液体会溢出( )
A.3 cm3 B.4 cm3 C.5 cm3 D.6 cm3
8.三个相同容器内分别盛满不同的液体,现将三个完全相同的小球轻轻放入容器中,小球静止后的状态如图所示.以下判断正确的是( )
A.小球受到的浮力大小关系是F乙=F丙>F甲
B.液体的密度关系是ρ甲>ρ丙>ρ乙
C.液体对容器底部的压强关系是p乙>p甲>p丙
D.容器对桌面的压强关系是p甲'>p乙'>p丙'
9.一个量筒中盛有水,水面刻度值是200 cm3,现将一质量是60 g的物体投入量筒中后水面升高到250 cm3处(水未溢出),那么这个物体在量筒中的情况是(g取10 N/kg)( )
A.悬浮在水中 B.漂浮在水面上
C.下沉到筒底 D.下沉到筒底后又上浮
10.如图甲为盛水的烧杯,上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体,将圆柱体缓慢下降,直至将圆柱体全部浸入水中,整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像如图乙所示,g取10 N/kg,下列说法正确的是( )
A.圆柱体受到的重力是6 N
B.圆柱体受到的最大浮力是3 N
C.圆柱体的密度是1.5×103 kg/m3
D.当圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强为800 Pa
二、填空题(每空2分,共18分)
11.重6 N、体积为0.5 dm3的小球,若把它浸没在水中,它受到的浮力是 N;松开手后它将 (选填“上浮”“下沉”或“悬浮”).(g取10 N/kg)
12.(2024·达州中考)如图所示,一重为20 N的正方体木块静止在盛水的薄壁柱形容器中,已知容器底面积S=200 cm2,则木块下底面受到水的压力为 N,木块放入容器前后水对容器底部的压强变化量为 Pa.(ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg)
13.(2024·鸡西中考)美丽鸡西是石墨之都,研学小组为了测量石墨的密度,用弹簧测力计测得石墨样品重4.8 N,然后将其逐渐浸入水中,浸没后弹簧测力计示数是2.8 N,样品的质量是 kg,样品的密度为 kg/m3.(g=10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
14.如图所示,台秤上放置一个装有适量水的烧杯(烧杯质量不计),已知水的质量为600 g,烧杯的底面积为100 cm2,将一个质量为800 g、体积为1 000 cm3的实心长方体A用细线系着,将其一半浸入烧杯的水中,此时A受到的浮力为 N,烧杯对台秤的压强增大了 Pa;若剪断细线,长方体静止后将 (选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”).(ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg)
三、作图与实验题(第15题3分,第16题10分,第17题12分,共25分)
15.如图所示,重为20 N的鱼悬浮在水中,请用力的图示法画出鱼所受到的浮力和重力(O为重心).
16.某兴趣小组做了如图所示的实验,将同一物体A逐渐浸入某液体中,并通过观察弹簧测力计的示数的变化规律,得出以下一些结论:
(1)分析比较实验甲、乙、丙可初步得出结论:当液体的密度相同时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越 ;分析比较实验 可初步得出结论:当物体排开液体的体积相同时,物体所受浮力与浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”).
(2)A物体浸没在该种液体中时所受的浮力是 N.
(3)同组的小兰同学利用该实验的数据测出了该种液体的密度,她的具体操作如下:将物体A浸没在水中(如图戊所示),弹簧测力计的示数为3.5 N,则该种液体的密度是 kg/m3.(g取10 N/kg)
17.某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,按照图示的步骤,探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”.
(1)先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力,其中石块的重力大小为 N.
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为 N.石块排开的水所受的重力可由 (选填字母代号)两个步骤测出.
(3)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力等于 .
(4)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是 (选填字母).
A.用原来的方案和器材多次测量取平均值
B.用原来的方案将水换成酒精进行实验
C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
(5)另一实验小组在步骤C的操作中,只将石块的一部分浸入水中,其他步骤操作正确,则 (选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论.
四、计算题(第18题4分,第19题13分,共17分)
18.停留在空气中的充满氢气的飞艇体积为3×103 m3,空气的密度为1.29 kg/m3,氢气的密度为0.09 kg/m3,飞艇重300 N,求货物重多少牛.(g取10 N/kg)
19.(2024·泰安中考)古代有一种计时器称为“漏刻”,其计时原理是通过漏壶或箭壶中水量的均匀变化来度量时间.图甲为我国国家博物馆收藏的西汉时期的计时工具青铜漏壶.图乙为某同学设计的计时工具箭壶模型,该模型由薄壁圆柱形玻璃容器、长方体木块(不吸水)和标有刻度的箭尺构成,箭尺重力忽略不计,其底部与木块相连,当向容器内均匀注水时,可使箭尺和木块随水面匀速竖直上升,从而计时.已知容器高为50 cm,底面积为700 cm2;木块重1.5 N,高为5 cm.初始状态下,容器内有部分水,刚好使木块在浮力作用下与容器底部脱离接触,此时水深为3 cm;工作状态下,当木块上升至上表面刚好与容器上沿相平时,一个计时周期结束.g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3,不计容器底和容器壁的厚度.求:
(1)初始状态下木块受到的浮力.
(2)木块的密度.
(3)计时周期结束时木块底部受到的水的压强和容器内水的质量.第九章浮力 自我测评卷
一、选择题(每题所列出的四个选项中,只有一项最符合题目要求,每题3分,共30分)
1.鱼类体内有鱼鳔,鱼通过改变鱼鳔的体积,可以轻易地改变自身的沉浮.鱼能控制自身的沉浮,主要是通过改变( A )
A.所受的浮力 B.所受的重力
C.液体的密度 D.身体的温度
2.下列物体受到浮力作用的是( B )
A.如图甲所示,浸在水下的桥墩
B.如图乙所示,正在水中下沉的石头
C.如图丙所示,飘在太空中的中国空间站
D.如图丁所示,天宫课堂中“悬浮”在水中的乒乓球
3.如图所示,下列与浮力有关的事例说法正确的是( B )
A.图甲中,鸡蛋悬浮在盐水中,向杯中不断加盐,鸡蛋所受浮力不变
B.图乙中,舰载机降落到甲板上,航母受到的浮力变大
C.图丙中,静止在空中的热气球调大火焰开始加速上升,它所受到浮力等于重力
D.图丁中,同一支密度计静止在不同液体中,排开液体a的质量小于排开液体b的质量
4.潜艇在正常航行时,有时突然遭遇海水密度变化,可能会引发潜艇“掉深”,即突然快速向海底沉降.造成潜艇沉降的原因可能是( B )
A.海水密度变大,潜艇所受浮力突然增大
B.海水密度变小,潜艇所受浮力突然减小
C.海水密度变大,潜艇所受压强突然增大
D.海水密度变小,潜艇所受压强突然减小
5.(2024·苏州中考)将鸡蛋放入盐水中出现如图所示状态,缓慢向杯中加盐或水使鸡蛋悬浮,下列说法正确的是( D )
A.加盐可以让鸡蛋悬浮
B.鸡蛋悬浮时液体密度大
C.鸡蛋悬浮时浮力大
D.鸡蛋悬浮时液体对杯底的压强大
6.(2024·济宁期末)中国人民解放军海军成立75周年之际,我国第三艘航母福建舰于5月1日开启它的首次航行试验.如图所示,这艘护国利器可搭载歼-35等各种战机60架,最大排水量约为8×104 t,下列说法正确的是( B )
A.从长江驶入东海后,液体密度增大,福建舰所受浮力增大
B.从长江驶入东海后,福建舰所受浮力不变,但会上浮一些
C.福建舰满载时所受到的最大浮力约为8×105 N
D.舰载飞机飞走后,福建舰所受的浮力保持不变
7.如图所示,将一体积为10 cm3的质量分布均匀的正方体木块轻轻放入一盛满某种液体的溢水杯中,溢出液体的体积为8 cm3;若将木块从中间锯掉一半,将剩余部分再次轻轻放入装满该液体的溢水杯中,则该液体会溢出( B )
A.3 cm3 B.4 cm3 C.5 cm3 D.6 cm3
8.三个相同容器内分别盛满不同的液体,现将三个完全相同的小球轻轻放入容器中,小球静止后的状态如图所示.以下判断正确的是( A )
A.小球受到的浮力大小关系是F乙=F丙>F甲
B.液体的密度关系是ρ甲>ρ丙>ρ乙
C.液体对容器底部的压强关系是p乙>p甲>p丙
D.容器对桌面的压强关系是p甲'>p乙'>p丙'
9.一个量筒中盛有水,水面刻度值是200 cm3,现将一质量是60 g的物体投入量筒中后水面升高到250 cm3处(水未溢出),那么这个物体在量筒中的情况是(g取10 N/kg)( C )
A.悬浮在水中 B.漂浮在水面上
C.下沉到筒底 D.下沉到筒底后又上浮
10.如图甲为盛水的烧杯,上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体,将圆柱体缓慢下降,直至将圆柱体全部浸入水中,整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像如图乙所示,g取10 N/kg,下列说法正确的是( C )
A.圆柱体受到的重力是6 N
B.圆柱体受到的最大浮力是3 N
C.圆柱体的密度是1.5×103 kg/m3
D.当圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强为800 Pa
二、填空题(每空2分,共18分)
11.重6 N、体积为0.5 dm3的小球,若把它浸没在水中,它受到的浮力是 5 N;松开手后它将 下沉 (选填“上浮”“下沉”或“悬浮”).(g取10 N/kg)
12.(2024·达州中考)如图所示,一重为20 N的正方体木块静止在盛水的薄壁柱形容器中,已知容器底面积S=200 cm2,则木块下底面受到水的压力为 20 N,木块放入容器前后水对容器底部的压强变化量为 1 000 Pa.(ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg)
13.(2024·鸡西中考)美丽鸡西是石墨之都,研学小组为了测量石墨的密度,用弹簧测力计测得石墨样品重4.8 N,然后将其逐渐浸入水中,浸没后弹簧测力计示数是2.8 N,样品的质量是 0.48 kg,样品的密度为 2.4×103 kg/m3.(g=10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
14.如图所示,台秤上放置一个装有适量水的烧杯(烧杯质量不计),已知水的质量为600 g,烧杯的底面积为100 cm2,将一个质量为800 g、体积为1 000 cm3的实心长方体A用细线系着,将其一半浸入烧杯的水中,此时A受到的浮力为 5 N,烧杯对台秤的压强增大了 500 Pa;若剪断细线,长方体静止后将 漂浮 (选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”).(ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg)
三、作图与实验题(第15题3分,第16题10分,第17题12分,共25分)
15.如图所示,重为20 N的鱼悬浮在水中,请用力的图示法画出鱼所受到的浮力和重力(O为重心).
16.某兴趣小组做了如图所示的实验,将同一物体A逐渐浸入某液体中,并通过观察弹簧测力计的示数的变化规律,得出以下一些结论:
(1)分析比较实验甲、乙、丙可初步得出结论:当液体的密度相同时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越 大 ;分析比较实验 甲、丙、丁 可初步得出结论:当物体排开液体的体积相同时,物体所受浮力与浸没在液体中的深度 无关 (选填“有关”或“无关”).
(2)A物体浸没在该种液体中时所受的浮力是 2 N.
(3)同组的小兰同学利用该实验的数据测出了该种液体的密度,她的具体操作如下:将物体A浸没在水中(如图戊所示),弹簧测力计的示数为3.5 N,则该种液体的密度是 0.8×103 kg/m3.(g取10 N/kg)
17.某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,按照图示的步骤,探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”.
(1)先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力,其中石块的重力大小为 3.8 N.
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为 1.4 N.石块排开的水所受的重力可由 A、D (选填字母代号)两个步骤测出.
(3)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力等于 物体排开水所受的重力 .
(4)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是 A (选填字母).
A.用原来的方案和器材多次测量取平均值
B.用原来的方案将水换成酒精进行实验
C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
(5)另一实验小组在步骤C的操作中,只将石块的一部分浸入水中,其他步骤操作正确,则 能 (选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论.
四、计算题(第18题4分,第19题13分,共17分)
18.停留在空气中的充满氢气的飞艇体积为3×103 m3,空气的密度为1.29 kg/m3,氢气的密度为0.09 kg/m3,飞艇重300 N,求货物重多少牛.(g取10 N/kg)
解:飞艇受到的浮力
F=ρ空气V排g=1.29 kg/m3×3×103 m3×10 N/kg=38 700 N.
飞艇内氢气的重
G=mg=ρ氢气Vg=0.09 kg/m3×3×103 m3×10 N/kg=2 700 N.
货物的重
G'=F-G-G艇=38 700 N-2 700 N-300 N=35 700 N.
19.(2024·泰安中考)古代有一种计时器称为“漏刻”,其计时原理是通过漏壶或箭壶中水量的均匀变化来度量时间.图甲为我国国家博物馆收藏的西汉时期的计时工具青铜漏壶.图乙为某同学设计的计时工具箭壶模型,该模型由薄壁圆柱形玻璃容器、长方体木块(不吸水)和标有刻度的箭尺构成,箭尺重力忽略不计,其底部与木块相连,当向容器内均匀注水时,可使箭尺和木块随水面匀速竖直上升,从而计时.已知容器高为50 cm,底面积为700 cm2;木块重1.5 N,高为5 cm.初始状态下,容器内有部分水,刚好使木块在浮力作用下与容器底部脱离接触,此时水深为3 cm;工作状态下,当木块上升至上表面刚好与容器上沿相平时,一个计时周期结束.g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3,不计容器底和容器壁的厚度.求:
(1)初始状态下木块受到的浮力.
(2)木块的密度.
(3)计时周期结束时木块底部受到的水的压强和容器内水的质量.
解:(1)初始状态下,木块漂浮,受到的浮力
F浮=G木=1.5 N.
(2)初始状态下,由题知,V排=V木①,
由木块漂浮可知,F浮=G木,则
ρ水V排g=ρ木V木g②,
由①②可得木块的密度
ρ木=ρ水=×1.0×103 kg/m3=0.6×103 kg/m3.
(3)计时周期结束时,容器内水深为h水=50 cm-2 cm=48 cm,木块底部距水面h1=3 cm=0.03 m.
木块底部受到的水的压强
p水=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.03 m=300 Pa.
水的体积与木块排开水的体积之和
V总=Sh水=700 cm2×48 cm=33 600 cm3=3.36×10-2 m3,
由F浮=ρ水V排g得,木块排开水的体积
V排===1.5×10-4 m3=150 cm3.
容器内水的体积
V水=V总-V排=33 600 cm3-150 cm3=33 450 cm3.
由ρ=可知,水的质量
m水=ρ水V水=1.0 g/cm3×33 450 cm3=33 450 g=33.45 kg.
