青海果洛市人教版初中物理八年级下册第十章综合经典题(含解析)
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一、选择题
1.孔明灯又叫天灯,俗称许愿灯,是一种古老的中国手工艺品。
在重大节日,放飞孔明灯,象征丰收成功,幸福年年。
下列现象中,与孔明灯原理相同的是()
A.放飞的风筝
B.滑翔的鸟
C.升空的热气球
D.起飞的飞机C
解析:C
燃料燃烧使周围空气温度升高,密度减小上升,从而排出孔明灯中的空气,使自身重力变小,空气对它的浮力把它托了起来。
A.风筝在空中受风,空气会分成上下流层。
通过风筝下层的空气受风筝面的阻塞,空气的流速减低,气压升高;上层的空气流通舒畅,流速增强,致使气压减低;这是风筝能够上升的原因。
故A不符合题意;
B.鸟类滑翔时,翅膀后倾(前缘高后缘低),由于惯性,空气不能及时移动,导致翅膀下部的气压高,翅膀上部的气压低。
翅膀上下有压差,这个压差在平行于地球引力方向的分力也就是鸟类滑翔时的升力。
故B不符合题意;
C.气球升空的原理简单地说就是:球囊内空气被加热后密度变小,质量轻于球囊外相同体积的冷空气,于是球囊产生浮力而升空。
故C符合题意;
D.飞机的机翼上表面是拱起的,下表面是平坦的。
当相同的空气通过机翼上表面和下表面的时候,会在机翼的上下方形成不同的流速。
空气通过机翼上表面时,流速大,所以压强较小。
通过下表面时流速小,所以压强比较大。
此时飞机会形成一个总体向上的合力,飞机才可以离开地面,在空中飞行。
故D不符合题意。
故选C。
2.小芳同学做“探究浮力的大小“实验时,为使误差尽量减小,最佳的操作顺序应该是()
A .甲、乙、丙、丁
B .丙、丁、甲、乙
C .丁、甲、乙、丙
D .丙、甲、乙、丁B
解析:B
实验探究浮力的大小,为使误差尽量减小,最佳的操作顺序应该是:第一步测量出空桶的质量为G 桶;第二步测出小石块的重力为G 石;第三步将小石块完全浸没在盛满液体的烧杯中,用小桶承接溢出的水;第四步测量出小桶和溢出水的总重力G 。
根据阿基米德原理可知
F 浮=
G 排=G-G 桶
故选B 。
3.有一个模型船漂浮在一盆水上,现把其整体移至月球上。
已知月球的引力是地球的六分之一,则船所受的重力和其排开水的体积与原来相比,下列说法正确的是( ) A .重力不变,排开水的体积也不变 B .重力不变,排开水的体积减小 C .重力减小,排开水的体积不变 D .重力减小,排开水的体积也减小C
解析:C 【分析】 求解 题干信息
公式 重力的变化 排开水体积的变化
月球的引力是地球引力的六分之一
G =mg F 浮=G
F ρV g =浮液排
模型船本身质量不随地理位置的改变而改变,即m 不变,月球的引力只有地球引力的六分
之一,即g g 月地<
根据G =mg 可知
G G 月地<
即重力减小;模型船漂浮在水面上,根据浮F G =
可知,在地球上
F G V g ρ==浮地水排地
在月球上
''F G V g ρ==月月浮水排
而
1
6
G G =⨯月地
且
1
6
g g =⨯月地
联立可得
'V V =排排
故选C 。
【点睛】
失分原因: 浮力公式的运用掌握不透彻。
4.如图所示,有一根木棒,在其下端绕有细铁丝,分别放入甲、乙、丙三种液体中时恰好竖直漂浮,则下列说法中正确的是( )
A .木棒在三种液体中受到的浮力一样大
B .木棒在甲种液体中受到的浮力最大
C .乙中木棒下端受到的压强最大
D .丙种液体的密度是最小的A 解析:A 【分析】
考查漂浮条件的应用
AB .木棒都是漂浮状态,浮力都等于重力,一样大,故A 正确,B 错误; C .木棒受浮力一样大,下端横截面积不变,下端受到的压强一样大,故C 错误; D .由F gV ρ=浮水排可知,浮力相同时,排开水的体积越小,液体密度越大,丙图中排开水的体积最小,液体密度最大,故D 错误。
故选A 。
5.一艘船从黄河驶入渤海时,船受到的浮力将会( ) A .浮力增大,船身上浮些 B .浮力增大,船身下沉些 C .浮力不变,船身下沉些 D .浮力不变,船身上浮些D
解析:D
AB .船在从黄河驶入渤海时,轮船均处于漂浮状态,根据漂浮条件可知:船受到的浮力大小等于重力大小,而船的重力不变,则船受到的浮力大小不变,故AB 错误; CD .因河水的密度小于海水的密度,所以根据F 浮=ρgV 排可知,船从黄河驶入渤海时,排开海水的体积变小,则船身将上浮些,故D 正确,C 错误。
故选D 。
6.有一不吸水的实心木球,先把它轻轻放入盛满水的溢水杯中。
当木球静止时,溢出水的质量为10g ;把它取出擦干,再轻轻放入盛满煤油的溢水杯中,当木球静止时,溢出煤油的质量是(3
0.6g/cm ρ=木、3
0.1g /cm ρ=水、3
0.8g /cm ρ=煤油)( ) A .5g B .8g
C .10g
D .16g C
解析:C
因为木球的密度比水的密度小,所以木球放在水中时是漂浮的,则F G =浮木,由阿基米德原理可知F G =浮排水,则
F G G ==浮排水木
因为木球的密度比煤油的密度小,所以木球放在煤油中也是漂浮的,则F G '=浮木,由阿基米德原理可知F G '=浮排油,则
F G G '==浮排油木 G G =排油排水,m m =排油排水
由于10m g =排水,所以10m g =排油。
故选C 。
7.甲、乙两个玻璃缸内分别盛有水和消精,将同一个木块放入甲、乙两个玻璃缸内静止时如图。
木块底部受到液体的压强( )
A .水的大
B .酒精的大
C .一样大
D .无法确定C
解析:C
由图可知,木块在甲、乙两玻璃缸中都处于漂浮状态,因为物体漂浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以木块在两玻璃缸中受到的浮力相等,都等于木块的重力。
浮力等于上下表面液体的压力差,因为上表面受到的液体压力都为零,故下底面受到的压力相同,故
由F
p S =
得木块底部受到水和酒精的压强相等。
故选C 。
8.小明参观了中国科技馆“探索与发现”展厅A 区后,用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了“浮沉子”如图所示。
他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在瓶内的水面上,矿泉水瓶内留有少量空气,拧紧瓶盖使其密封。
当用力挤压矿泉水瓶侧面,“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”即上浮。
下列说法错误的是( )
A.“浮沉子”漂浮时,所受重力等于它受到的浮力
B.“浮沉子”下沉时,所受重力大于它受到的浮力
C.“浮沉子”上浮时,玻璃瓶内的压缩空气会将内部的水压出
D.无论怎样挤压矿泉水瓶侧面,“浮沉子”都不可能悬浮在水中D
解析:D
A.“浮沉子”漂浮时,所受重力等于它受到的浮力,故A正确;
BCD.挤压大塑料瓶,瓶内空气被压缩,将压强传递给水,水被压入小瓶中,将瓶体中的空气压缩,这时浮沉子里进入一些水,它的重力增加,大于它受到的浮力,就向下沉。
松开手,瓶内水面上的空气体积增大,压强减小,浮沉子里面被压缩的空气把水压出来,此时浮沉子的重力小于它所受的浮力,因此它就向上浮;当浮力等于重力,就会悬浮在水中;故BC正确,D错误。
故选D。
9.下列说法正确的是()
A.图甲中橡皮泥船所装载的“货物”重力增大时,船所受浮力不变
B.图乙中“蛟龙号”从海面潜入 7000m 深的海底是通过改变浮力大小来实现的
C.图丙说明物体浸没在液体中越深,所受的浮力越大
D.图丁中密度计在两种液体中所受浮力 F 甲=F 乙,两种液体的密度ρ甲<ρ乙D
解析:D
A.图中小船和货物一起漂浮在水面上,所受浮力等于重力,当重力增大时,浮力也增大,故A不正确;
B.“蛟龙号”潜入水下,是靠增大自身重力,使重力大于浮力,实现下沉的,故B不正确;C.当物体浸没在液体中时,排开液体的体积不再变化,根据阿基米德原理可知,所受浮力不变,故C不正确;
D.密度计在两种液体中均处于漂浮状态,所受浮力等于自身重力,所以在两种液体中受到的浮力相等;由图知,它排开乙液体的体积较小,根据阿基米德原理可知,乙液体密度较大,故D正确。
故选D。
10.港珠澳大桥是连接香港、珠海和澳门的特大型桥梁隧道结合工程,有世界最大的外海深埋沉管隧道。
远远望去,车在桥中穿梭,桥在水上,水在桥间,虚实相映,如入画中。
根据以上信息,下列说法正确的是()
A.随着海水位的上升,深入海底的桥墩受到海水的浮力变大
B.桥墩很粗是为了增大受力面积来减小压强
C.隧道“沉管”匀速下沉,海水对它的压强不变
D.“桥在水上,水在桥间,虚实相映”中的“虚”指的是光的折射形成的虚像B
解析:B
A.桥墩的下表面没有受到水的压力,即没有液体对桥墩产生向上的压力,故不产生浮力,故A错误;
B.桥墩总是下端较粗,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,故B正确;
C.隧道“沉管”匀速下沉,深度增大,则海水对它的压强变大,故C错误;
D.“桥在水上,水在桥间,虚实相映”,平静的湖面相当于一个平面镜,倒影属于平面镜成像现象,其原理是光的反射,故D错误。
故选B。
11.玻璃杯中装有适量的水,底部沉有边长为6cm的正方体物块,现用弹簧测力计竖直向上将其匀速提起,从物块脱离杯底开始直至物块底部刚好离开水面的过程中,物块所受的浮力F浮、弹簧测力计的拉力F、水对杯底的压强p1、水对物块下底面的压强p2随物块下底面距容器底部的距离h变化的图像描绘正确的是()
A.B.
C.
D. B
解析:B
A.水对杯底的压强p1不会降到0,故A错误;
B.物块底部离开水面的过程中,浮力下降,拉力F上升,故B正确;
C.物块底部离开水面的过程中,浮力下降到0,故C错误;
D.物块不断上升,水对物块下底面的压强p2不断减小到0,故D错误。
故选B。
12.两个相同的容器中装有甲、乙两种密度不同的液体。
将同一支密度计先后放入甲、乙两容器中,静止时如图所示,则()
A.密度计在甲液体中受到的浮力较大
B.密度计在乙液体中受到的浮力较大
C.乙液体的密度比甲液体的密度大
D.甲液体的密度比乙液体的密度大D
解析:D
AB.由图可知,密度计在甲、乙液体中处于漂浮状态,因同一支密度计的重力不变,所以,密度计在两种液体中所受的浮力相等,故AB错误;
CD.因甲中密度计排开液体的体积小于乙中排开液体的体积,所以,由F浮=ρgV排可知,甲液体的密度大于乙液体的密度,故C错误,D正确。
故选D。
13.如图所示,将重为5N 的小球挂在弹簧测力计下,当小球的一半体积浸在水中时,测力计示数为2N。
下列说法正确的是()
A.小球的体积为400cm3
B.小球的密度为1.25g/cm3
C.缓缓向下移动弹簧测力计,小球对测力计的拉力最小可达到1N
D.剪断悬吊小球的细线,小球在水中稳定时受到的浮力为5N D
解析:D
A .由题知
5N -2N =3N F G F =-=示浮
因为
1
2
F g V ρ=浮水排
所以
-4333313N =310m =300cm 210kg /m 10N /kg
F V g ρ==⨯⨯浮排水 物体的体积
332300cm =600cm V =⨯
故A 错误; B .物体的质量为
5N
=0.5kg =500g 10N /kg
G m g =
= 密度为
33500g 0.83g /cm 600cm
m V ρ=
=≈物 故B 错误;
C .缓缓向下移动弹簧测力计,当小球全部浸没时受到的浮力
33-4310kg /m 10N /kg 610m =6N F gV ρ'='=⨯⨯⨯浮排
因为F G '>浮,所以物体将上浮,小球对测力计的拉力最小为0N ;故C 错误; D .因为ρρ<物水,所以剪断悬吊小球的细线,物体漂浮在水面上物体受到的浮力
5N F G '==浮
故D 正确。
故选D 。
14.一个物体恰好悬浮在水中,若将其分成大小不等的两块(质量分布均匀),则( ) A .大块下沉,小块上浮 B .大块悬浮、小块漂浮 C .大块、小块都漂浮 D .大块、小块仍悬浮D 解析:D
一个物体恰好悬浮在水中,则物体的密度与水的密度相同,分成大小不等的两块后(质量分布均匀),物体的密度没有变化依然与水的密度相同,所以大块、小块仍悬浮,故ABC 错误,D 正确。
故选D 。
二、填空题
15.把重8N 、体积为1.0×
10-3m 3的物体投入水中,当物体静止时,物体将处于_____(选填“漂浮”、“悬浮” 或“下沉”)状态,所受浮力是____N 。
漂浮8
解析:漂浮 8
[1]设物体浸没于水中,则它受到的浮力
33331.010kg /m 10N /kg 1.010m 10N F G gV ρ===⨯⨯⨯⨯=浮排水排
此时,物体受到的浮力大于它受到的重力,根据物体浮沉条件可知,物体将上浮,最终漂浮于水面上。
[2]当物体处于漂浮状态时,根据浮沉条件可知,它受到的浮力
'8N F G ==浮
16.体积均为200cm 3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 .
82
解析:8 2
[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=200cm 3=2×10﹣4m 3
合金块受到的浮力
F 合金=ρ水gV 合金排=1.0×103kg/m 3×10N/kg×2×10﹣4m 3=2N
17.一个物体体积为2×10-3m 3,所受重力为10N ,用手将其全部浸在水中时,它所受浮力为____N ,放手后物体将____(填“上浮”、“下沉”或“悬浮”),物体静止时所受浮力为_____N 。
上浮10N 解析:上浮 10N
[1]全部浸在水中时,它所受浮力为
33-33110kg/m 10N/kg 210m =20N F gV ρ==⨯⨯⨯⨯浮水排
[2]物体重10N ,所受浮力为20N ,浮力大于重力,放手后,会上浮。
[3]物体静止时处于漂浮状态,浮力等于重力为10N 。
18.“蛟龙号”最深的下潜深度是7062m 它在此深度受到海水的最大压强是_____Pa (海水密度取1.0×103kg/m 3,g 取10N/kg )。
当在上浮但未露出水面前,它受到的浮力______。
062×107不变 解析:062×107 不变
[1]“蛟龙号”到达h =7062m 深的海底时,潜水器受到海水的压强
p =ρgh =1.0×103kg/m 3×10N/kg ×7062m=7.062×107Pa
[2]“蛟龙号”在上浮但未露出水面前,排开水的体积不变,根据F 浮=ρgV 排可知,其所受浮力不变。
19.甲、乙两相同的烧杯中装有体积相等的两种液体,放置在水平桌面上静止。
将同种材料制作的实心物体A 、B 分别放入两容器中,静止时两烧杯的液面等高,如图所示。
则A 、B 两球受到的浮力F A ____ F B ,两烧杯对桌面的压强P A _____P B 。
(选填“>”“<”或“=”)
>>
解析:> >
[1]根据物体在液体中的沉浮状态,可知物体A 的密度小于甲容器液体密度,物体B 的密度等于乙容器液体密度,而物体A 、B 密度相同,故
ρρ甲乙>
放入物体前后,容器中的体积分别相同,说明物体A 、B 分别排开的体积相同,即
=V V 排甲排乙
根据阿基米德原理,物体所受液体的浮力等于排开液体的重力,即
A F gV ρ=甲浮排甲
B F gV ρ=乙浮排乙
则可知
A B F F >浮浮
[2]容器对桌面的压力等于容器重力、液体重力及物体重力之和,且物体漂浮或悬浮状态下所受的浮力等于物体自身重力,即
A G G gV F ρ=++甲甲浮容
B G G gV F ρ=++乙乙浮容
可知
G G >甲乙
而容器底面积相同,由压强公式可知两烧杯对桌面的压强
A B p p >
20.(1)某物理课外小组制作了如图所示的实验装置,打开A 阀门,水流入管道,当水稳定后,a 管液面高度_____b 管液面高度;再打开B 阀门,在水向外流的过程中,a 管液面高度_____b 管液面高度。
(大于/小于/等于)
(2)弹簧测力计在空气中称得一石块重为1N ,将石块完全浸入水中,弹簧测力计的示数为 0.6N ,则石块受到的浮力为______N ,石块的体积为______m 3。
(3)一张硬纸片就可以托起一整杯水,若杯口朝向其他方向,如图所示,则硬纸片______ 会/不会)掉下,这说明______。
等于大于044×10-5不会大气内部向各个方向都有压强
解析:等于 大于 0.4 4×10-5 不会 大气内部向各个方向都有压强
(1)[1][2]打开A 阀门,水流入管道,当水稳定后,a 管、b 管、大烧杯组成了连通器,装有水,水静止时水面是相平的。
当打开B 阀门,粗管和细管流量相同,细管的水流速大压强小,支持的水柱高度小;粗管的水流速小压强大,支持的水柱高度大。
故a 管液面高度大于b 管液面高度。
(2)[3][4]根据称重法可知石块受到的浮力为
F 浮=
G -F =1N-0.6N=0.4N
由于石块完全浸没,则由F 浮=ρ液gV 排可知得石块体积为
53330.4N 410m 1.010kg/m 10N/kg
F V V g ρ-====⨯⨯⨯浮排水 (3)[5][6]一张硬纸片就可以托起一整杯水,说明空气中有向上的压强,即大气中存在大气压强;如图若杯口朝向其他方向时纸片也不会掉下,杯子里的水不会流出来,说明大气内部向各个方向都有压强。
三、解答题
21.如图所示,盛有水的柱形平底薄壁容器放在水平桌面上,木块A 放在水中后处于漂浮
状态,此时A 浸在水中的体积为1.5×
10-4m 3,容器中水深为10cm 。
g 取10N/kg ,水的密度为1.0×
103kg/m 3,求: (1)木块A 受到的浮力;
(2)放入木块A 后水对容器底部的压强。
解析:(1) 1.5N ;(2) 1000Pa 。
(1)木块A 受到的浮力:
F 浮=ρ水gV 排=1.0×103kg/m 3×10N/kg×1.5×10-4m 3=1.5N ;
(2)放入木块A 后水对容器底部的压强:
p =ρ水gh =1.0×103kg/m 3×10N/kg×0.1m=1000Pa 。
答:(1) 木块A 受到的浮力是1.5N ;
(2)放入木块A 后水对容器底部的压强是1000Pa 。
22.有一块面积足够大的木板漂浮在水面上,已知木板重G =1200N ,体积V =0.2m 3
(g =10N/kg ,ρ水=1.0×
103kg/m 3),求: (1)该木板的密度ρ木;
(2)木板漂浮时浸入水中部分的体积V 排;
(3)有一个人重500N ,通过计算说明他能否平躺在木板上而不浸湿。
解析:(1)330.6?10kg/m ;(2)30.12m ;(3)能平躺在木板上而不浸湿
解:(1)木板的质量
1200N =
=120kg 10N/kg
G m g =木 木板的密度 333120kg ==0.6?10kg/m 0.2m
m V ρ=木木 (2)因为木板处于漂浮状态,根据漂浮条件得
=1200N F G =浮 根据阿基米德原理可得,此时木板排开水的体积
3331200N =
=0.12m 1?10kg/m ?10N/kg
F V g ρ=浮排水 人躺在木板上时,总重为 =+=1200N+500N=1700N
G G G 人总木
木板和人一起漂浮于水面,此时受到的浮力
'==1700N F G 浮总
此时排开水的体积
'3331700N ==0.17m 1?10kg/m ?10N/kg F V g ρ=,浮排
水 330.17m <0.2m
所以,人不会被浸湿
答:(1)该木板的密度是33
0.6?10kg/m ;
(2)木板漂浮时浸入水中部分的体积是30.12m ;
(3)有一个人重500N ,他能平躺在木板上。
23.有一个石块重25N ,将它浸没在水中时,弹簧测力计示数为15N ,g 取10N/kg ,求:
(1)石块浸没在水中时所受的浮力;
(2)石块的密度;
(3)它浸没在酒精中时,弹簧测力计的示数。
(酒精密度为0.8×103kg/m 3)
解析:(1)10N ;(2)2.5×103kg/m 3;(3)17N
(1)石块浸没在水中时,根据受力分析可知其所受的浮力为
F 浮=
G -T =25N -15N=10N
(2)根据阿基米德浮力公式
F gV ρ=浮水
由密度计算公式,可知石块的密度为
333310kg/m 10kg 25N 2.510N /m G G gV F ρρ====⨯⨯石水 (3)它浸没在酒精中时,其所受浮力为
33
33
10kg/m 10kg/m 0.810N 8N 1F gV F ρρρ'====⨯⨯⨯酒精浮浮酒精水 则弹簧测力计的示数为
25N 8N 17N T G F ''=-=-=浮
答:(1)石块浸没在水中时所受的浮力为10N ;
(2)石块的密度为2.5×103kg/m 3;
(3)它浸没在酒精中时,弹簧测力计的示数为17N 。
24.如图所示,一体积为1×
10-3m 3的立方体木块,在水中静止时,刚好有四分之一露出水面,(ρ=1.0×
103kg/m 3,g 取10N/kg )求: (1)木块受到的浮力;
(2)木块的质量;
(3)若用手将木块缓慢压入水中。
当木块没入水中时,手对木块的压力。
解析:(1)7.5N ;(2)0.75kg ;(3)2.5N
(1)木块受到的浮力
F 浮=ρ水gV 排=1×103kg/m 3×10N/kg×(1-
14)×10-3m 3=7.5N (2)木块漂浮,则
G 木=F 浮=7.5N
木块的质量
m 木=
7.5N 10N/kg
G g =木=0.75kg (3)木块完全浸没后的浮力
F 浮′=ρ水gV 排′=ρ水gV 木=1×103kg/m 3×10N/kg×10-3m 3=10N
木块完全浸没时
F 浮′=F 压+
G 木
手对木块的压力
F 压=F 浮′-
G 木=10N-7.5N=2.5N
答:(1)木块受到的浮力为7.5N ;
(2)木块的质量为0.75kg ;
(3)手对木块的压力为2.5N。