八年级物理下学期暑假作业(二)
易错点1 浮力产生的原因
液体对物体向上和向下的压力差。注意向上无压力和向下无压力的情况。
浮力的方向始终竖直向上,(不是垂直向上),与重力的方向相反,和物体所处的位置、运动状态、形状、液体放置方式都无关。
压力差法求浮力:F浮=F向下-F向下
易错点2 阿基米德原理
浮力的计算公式:F浮=G排=ρ液gV排
浮力和浸没在液体中的深度无关,只跟物体浸在液体中的体积、液体密度有关;阿基米德原理F浮=G排也适用于气体。
物体体积与排开液体体积的关系:“浸在”包含两种情景,一是部分浸入;二是全部浸没;物体的体积与排开液体的体积不同。
易错点3 浮沉条件
物体在液体中的三种状态:漂浮、悬浮、沉底
物体在漂浮和悬浮状态下:F浮=G排
物体在悬浮和沉底状态下:V排=V物
漂浮ρ液>ρ物、悬浮ρ液=ρ物、下沉ρ液<ρ物
上浮的过程如下:物体全部在液面之下时,浮力大于重力;部分在液面之上时,排开液体的体积会随着物体上浮而减小,故浮力也减小。最终漂浮时,浮力等于重力,不能认为同一个物体在液体中“上浮”和“漂浮”时所受浮力相等。
物体漂浮在不同液面上时,所受浮力相等。
物体所受的浮力关键是看物体排开水的体积,排开水的体积越大,所受浮力就越大,不能认为在水中下沉的物体受到的浮力小,上浮的物体受到的浮力大。
易错点4 密度计
密度计一直漂浮,所受浮力都等于密度计自身的重力。由公式可知液体密度越大,密度计排开液体的体积越小
典题精练
1.如图甲,盛有水的柱形容器放置在水平桌面上,木块用细线固定在容器底部且浸没,细线对木块的拉力为4N。将细线剪断,木块最终漂浮且有的体积露出水面,如图乙。下列说法正确的是( )
A.甲、乙两图中,水对容器底部的压强大小相等
B.木块密度为0.4g/cm3
C.乙图中容器对桌面的压力小于甲图
D.乙图中水对容器底的压力比甲图小4N
2.在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥,将它分别置于甲、乙两杯液体中,观察到铅笔静止时的情景如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲杯液体密度小于乙杯液体密度
B.甲杯液体对底部压强大于乙杯液体对底部的压强
C.铅笔在甲杯液体中受到的浮力较大
D.铅笔在乙杯液体中受到的浮力较大
3.如图所示,水平桌面上盛有适量盐水的烧杯中,漂浮着冰块A,悬浮着物块B。当冰块A完全熔化后,下列分析正确的是( )
A.烧杯中盐水的密度变大 B.烧杯内液面不发生变化
C.杯底受到液体的压强变小D.物块B受到的浮力变大
4.如图所示,水平桌面上放有甲、乙、丙三个完全相同的圆柱形容器,容器内水面高度相同。若甲容器内只有水;乙容器中放入木块静止时漂浮在水面上;丙容器中有一个空心小球静止时悬浮在水中。则下列四种说法正确的是( )
A.如果向乙容器中加盐水,木块静止时受到的浮力变大
B.三个容器对桌面压强一样大的
C.如果将小球分成大小两块,小球仍悬浮在水中
D.丙容器中的水对容器底部压强最大
5.如图甲所示,一个重20N,底面积为的薄壁圆柱形容器置于水平地面上,装有0.3m深的水。现将物体A放入其中,物体A漂浮于水面上,排开了160cm3的水,如图乙所示。当再给物体A施加一个竖直向下大小为0.4N的力F以后,物体A恰好浸没水中静止(水未溢出),如图丙所示。(,g取10N/kg)求:
(1)物体A放入前,容器对水平地面的压强;
(2)图乙中物体A受到的浮力;
(3)物体A的密度。
6.水平桌面上放置底面积为100cm2圆柱形容器(不计容器壁厚度),内有一定量的水(如图甲)。某考生用弹簧测力计悬挂一金属圆柱体,从水面开始缓慢浸入水中,拉力F与圆柱体下表面到水面的距离h变化关系如图乙所示。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)圆柱体浸没在水中时所受到的浮力;
(2)圆柱体的体积;
(3)圆柱体的密度;
(4)若将该圆柱体的一半浸在盐水中,求此时弹簧测力计的示数(ρ盐水=1.2×103kg/m3)。
7.小聪用弹簧测力计探究“浮力大小与哪些因素有关”,实验过程如图所示。
①分析图中实验数据可知,物体浸没在水中时受到的浮力为_________N;
②比较图中甲、乙、丙三次的实验数据,可知浮力的大小与___________有关;
③小聪通过数据还计算出了物体A的体积为_______m3,A的密度为________kg/m3。
8.某个小组的同学在实验室发现一块印章。他们利用这块印章做了以下实验探究。
(1)小超同学想测量这块印章的密度:
①将托盘天平放在水平桌面上,把游码拨至标尺左端零刻度线,如果发现指针所处位置如图甲所示,应将平衡螺母向___________移动,使天平横梁在水平位置平衡;
②将印章放在天平左盘,天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,这枚印章的质量是___________g。把印章放入装有20mL水的量筒中,液面达到的位置如图丙所示。由此可以求出这枚印章的密度为___________ ;
③若天平的右盘在实验前沾了少许泥,则所测印章密度比真实值___________(选填“偏大”、“偏小”或“无影响”);
(2)完成实验后,小超还想利用这块印章来探究浮力的影响因素:
A.在大烧杯中装入适量的某种液体,电子秤的示数为200g,如图甲所示;
B.将印章和一个气球用轻质细绳连接在一起后,将印章浸没在液体中,读出电子秤的示数为215g,如图乙所示;
C.将印章和和气球一起浸没在液体中,电子秤的示数为240g,如图丙所示;+
D.将印章和气球继续往下放电子秤的示数232g,如图丁所示;
④对比乙、丙两图可知,气球浮力大小与___________有关;
⑤乙图中,印章所受浮力大小为___________N。对比丙、丁两图,气球的体积变化了___________ 。
参考答案:
1.D 2.A 3.C 4.B
14.(1)3.5×103Pa;(2)1.6N;(3)0.8×103kg/m3
【详解】解:(1)底面积为 4×10−2m2 的薄壁圆柱形容器置于水平地面上,装有0.3m深的水,则水的重力
物体A放入前,容器对水平地面的压强
(2)物体A漂浮于水面上,排开了160cm3的水,物体A受到的浮力
(3)物体A漂浮时,由沉浮条件可知,物体A受到的浮力等于重力
GA=F浮=1.6N
再给物体A施加一个竖直向下大小为0.4N的力F以后,物体A恰好浸没水中静止,则物体A受到的重力和向下的压力,等于物体A浸没时受到的浮力
则物体A的体积等于物体A浸没时排开液体的体积
则物体A的密度
答:(1)物体A放入前,容器对水平地面的压强为3.5×103Pa;
(2)图乙中物体A受到的浮力为1.6N;
(3)物体A的密度为0.8×103kg/m3。
16.【详解】解:(1)由乙图知道,圆柱体未浸入水中时弹簧测力计的示数为
G=F1=3N
圆柱体浸没在水中时弹簧测力计的示数为F2=2N,圆柱体浸没在水中时所受到的浮力
F浮=G﹣F2=3N﹣2N=1N
(2)由F浮=ρ水gV排知道,圆柱体浸没时排开水的体积
因圆柱体浸没在水中,则圆柱体体积
V=V排=1×10﹣4m3
(3)由G=mg知道,圆柱体的质量
圆柱体的密度为
(4)若将该圆柱体的一半浸在盐水中,排开水的体积
受到的浮力
此时弹簧测力计的示数
F示=G﹣F'浮=3N﹣0.6N=2.4N
答:(1)圆柱体浸没在水中时所受到的浮力为1N;
(2)圆柱体的体积为1×10﹣4m3;
(3)圆柱体的密度为3×103kg/m3;
(4)一半浸在盐水中,弹簧测力计示数为2.4N。
17. 1 液体的密度 1×10-4 4×103
【详解】①[1]由称重法可得,物体浸没在水中时受到的浮力为
②[2]测力计的分度值为0.2N,丙中测力计的示数为F丙=2.8N,则物体浸没在盐水中时受到的浮力为
因为,且,则根据阿基米德原理可得
可知浮力的大小与液体的密度有关。
③[3]物体A的体积为
[4]物体A的质量为
则物体A的密度为
18. 左 54 无影响 物体排开液体体积 0.15 10.7
【详解】(1)[1]由图甲得,指针应指向分度盘右边,则应将平衡螺母向左移动,使天平横梁在水平位置平衡。
[2]由图乙得,这枚印章的质量是
[3]由图丙得,量筒的分度值为1mL,水与印章的体积为40mL,印章的体积为
印章的密度为
[4]天平的右盘在实验前沾了少许泥,调节平衡后,泥对测量结果没有影响,则测得的印章的质量不变,体积测量准确,由得,所测印章密度无影响
(2)[5]对比乙、丙两图可知,丙图中物体排开液体体积较大,液体与物体的排开液体的质量较大,液体质量不变,则物体排开液体的质量较大,由得,物体受到的浮力较大,说明浮力大小与排开液体体积有关。
[6]乙图中,印章所受浮力大小为
[7]将印章和气球继续往下,气球与印章受到液体压强变大,气球体积变小,排开液体体积变小,对比丙、丁两图,气球与印章排开液体的质量变化了
当印章浸没在液体中时,排开液体体积等于印章体积,由得,液体密度为
由得,气球体积变化了