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竞赛训练营:八上科学竞赛训练经典试题选编2浮力

发布时间:2014-01-14 09:49:30  

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竞赛训练营:八上科学竞赛训练经典试题选编2(浮力)

一、选择题(每题2分,共40分。)

1.如图所示:在研究浮力的大小时,将浮于水面的盆子慢慢向下按,用力越大,盆子浸入水中的部分越多。根据以上事实,下列猜想最符合研究目的的是( )

A.用力越大,物体排开水的体积越大

B.液体密度越大,物体所受浮力越大

C.物体的体积越大,所受浮力越大

D.物体排开水越多,所受浮力越大

2.选择优良种子,是农业丰收的基本保证,盐水选种是我国

农民常采用的选种方法:将待选的种子放入浓度适当的盐

水中后,良种沉入水底,次种则漂浮于水面,很快就能完次种 成选种工作,如图所示。但盐水浓度的把握是关键,如果

盐水的浓度太低,则可能

A.所有种子都漂浮在水面 良种 B.所有种子都不受浮力

C.只有少量次种漂浮 第2题 D.良种漂浮,而次种下沉

3.如将一只盛有水的薄塑料袋,用细线扎紧袋口,用弹簧测

力计测得其重力为9N,再将这个装水的塑料袋浸入水中,当弹簧测力计示数为7N时,袋内水面与袋外水面相比较( )

A.塑料袋内水面比袋外水面高 B.塑料袋内水面比袋外水面低

C.塑料袋内水面与袋外水面相平 D.塑料袋内水面与袋外水面高低无法判断 4.有一不吸水木球,其质量为10g,体积为20cm3,先把它轻轻放入盛满水的溢水杯中.当木球球静止时,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(煤油的密度是0.8g/cm3)( )

A.5g B.8g C.10g D.16g

5.如图所示,密度均匀的长方体木块漂浮在水面上。若将木块虚

线以下的部分截去,则( )

A. 木块和水面均下降,且下降的高度相同

B. 木块和水面均下降,且木块下降的高度更大

C. 木块和水面均下降,且水面下降的高度更大 D. 木块下降,水面上升,且变化的高度不相同

6.甲溢水杯盛满密度为ρ1的液体,乙溢水杯盛满密度为ρ2的液体.将密度为ρ的小球A 轻轻放入甲溢水杯,小球A浸没在液体中,甲溢水杯溢出液体的质量是32g.将小球B轻轻放入乙溢水杯,小球B漂浮,且有1/6的体积露出液面,乙溢水杯溢出液体的质量是40g.已知小球A与小球B完全相同,ρ大于ρ1,则下列选项正确的是( )

A.小球

A

的质量为32g

B.小球B的质量为8g

C.ρ1与ρ2之比为2:3 D.ρ1与ρ2之比为24:25

7.若给你一块小木块、一只量筒、水、酒精、一根细针,你能完成下列实验中的哪几种( ) ①测出木块的质量;②测出木块的体积;③测出木块的密度;④测出酒精的密度 ⑤测出木块所受水的浮力;⑥测出木块所受酒精的浮力.

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A.①②③ B.①②③④ C.①②③④⑤ D.①②③④⑤⑥

8.设想从某一天起,地球的引力减小一半,那么对于漂浮在水面上的船来说,下列说法中正确的是( )

A.船受到的重力将减小,船的吃水深度仍不变

B.船受到的重力将减小,船的吃水深度也减小

C.船受到的重力将不变,船的吃水深度也不变

D.船受到的重力将不变,船的吃水深度将减小

9.如图所示,将底面半径为2R的圆柱形薄壁容器放在水平桌面上,把高为h。密度为ρ(ρ<ρ

,半径为R的实心圆柱体木块竖直放在容器中,然后向容器内注水,则 水)

A.注水前,木块对容器底的压力为4πR2ρgh

B.注水前,木块对容器底的压强为2ρgh

C.若使木块竖直漂浮,向容器中注入水的质量至少为πR2ρh D.若使木块竖直漂浮,向容器中注入水的质量至少为3πR2ρh

10.一弹簧测力计下挂一圆柱体,将圆柱体从盛有水的烧杯上方离

水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中,如图已给

出整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关

系的实验图象,已知ρ水=1.0×103kg/m3.则下列说法中错误

的是( )

A.圆柱体在刚浸没时下表面受到的液体压强是700Pa

B.圆柱体的重力为12N

C.圆柱体所受的最大浮力为8N

D.圆柱体的密度为1.5×103kg/m3

11.老师在课堂上做了下述演示实验:在天平左盘放上溢水杯,往杯中注水恰至溢水管口处,使天平平衡.然后往杯里放一木块,天平左端下降,同时木块排开的水从管口流入空量筒中.等排开的水流完后,天平又恢复平衡,如图所示.同学们对此发表了以下观点: ①木块在水中受到浮力、重力和水的压力;

②木块的重量等于它排入量筒中水的重量;

③木块受到的浮力等于量筒中水的重量;

④天平重新平衡时,左盘中物体的总质量等于右盘中珐码的总质量.

其中正确的是( )

A.①②③ B.②③④ C.②③ D.③④

12.小吴同学为探究力之间的关系做了如图所示的实验.将弹簧测力计下

端吊着的铝块逐渐浸入台秤上盛有水的烧杯中,直至刚没入水中(不

接触容器,无水溢出).在该过程中,下列有关弹簧测力计和台秤示

数的说法正确的是( )

A.弹簧测力计的示数减小,台秤示数不变

B.弹簧测力计的示数不变,台秤示数也不变

C.弹簧测力计的示数减小,台秤示数增大

D.弹簧测力计的示数不变,台秤示数增大

13.如图,在两个弹簧测力计下端分别挂甲、乙两实心金属球.当把它们

浸没在水中时,两弹簧测力计的示数相等;当把它们浸没在酒精中时,

挂甲球的弹簧测力计示数大于挂乙球的弹簧测力计示数.用G甲,G

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,ρ甲,ρ乙分别表示甲、乙两球的重力和密度.下列关系正确的是( )

A.G甲>G乙,ρ甲>ρ乙 B.G甲>G乙,ρ甲<ρ乙

C.G甲<G乙,ρ甲>ρ乙 D.G甲<G乙,ρ甲<ρ乙

14.甲、乙两容器分别装有密度为ρ甲、ρ乙的液体.今有A、B两个实心小球,质量

分别为mA、mB,体积分别为VA、VB,密度分别为ρA、ρB.已知它们的密度关系为ρ甲>ρA>ρB>ρ乙,则( )

A.若VA=VB,将两球都放入甲容器中,静止时两球所受浮力相等

B.若VA=VB,将两球都放入乙容器中,静止时两球所受浮力之比为ρA:ρB

C.若mA=mB,将A、B两球分别放入乙、甲容器中,静止时两球所受浮力

相等

D.若mA=mB,将A、B两球分别放入甲、乙容器中,静止时两球所受浮力

之比为ρB:ρ乙 15.重100牛的水可以产生的最大浮力为( )

A.一定小于100牛

B.一定大于100牛

C.一定等于100牛 D.可以大于100牛

16.甲、乙两个圆柱形容器盛有相同深度的液体,放置于水平桌面上,如图7所示。甲、乙

两容器的底面积分别为S1和S2,且2S1=3S2。甲容器中液体的密度为ρ1,液体对容器底产生的压强为p1。乙容器中液体的密度为ρ2,液体对容器

底产生的压强为p2,且p2=2p1。将A球浸在甲容器的液体

中,B球浸在乙容器的液体中,两容器中均无液体溢出。

液体静止后,甲、乙两容器底受到液体的压力相等,A、B

两球所受浮力分别为F1和F2。则下列判断正确的是

乙 甲 A.F1>F2 ,ρ1<ρ2 图7 B.F1 = F2 ,ρ1<ρ2

C.F1<F2 ,ρ1>ρ2

D.F1<F2 ,ρ1<ρ2

17.如图所示容器内放有一长方体木块M,上面压有一铁块m,木块浮出水面的高度为h1

(图a);用细绳将该铁块系在木块的

下面,术块浮出水面的高度为h2(图

b);将细绳剪断后(图c),则木块浮出

水面的高度h3为:( )

A.h1 +ρ铁(h2- h1)/ρ水

B.h2 +ρ铁(h2- h1)/ρ水

C.h1 +ρ木(h2- h1)/ρ水

D.h2 +ρ铁(h2- h1)/ρ木

18.如图1所示,边长为10cm的立方体木块A通过细

线与圆柱形容器底部相连,容器中液面与A上表面

齐平.从打开容器底部的抽液机匀速向外排液开始

计时,细线中拉力F随时间t的变化图象如图2所

示.木块密度ρ=0.5×103kg/m3,容器的底面积

为200cm2,g=10N/kg.下列说法正确的是

( )

A.随着液体的排出,木块受到的浮力不断减小 乙

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B.容器中的液体是酒精

C.抽液机每秒钟排出液体的质量是10g

D.第30s时,木块露出液面的高度是2cm

19.一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有76g水溢出;将其轻轻放入盛

满酒精的大烧杯中,静止后有64g酒精溢出.已知酒精的密度是0.8×103kg/m3,则物块在水中的状态及物块的密度是( )

A.悬浮,1.0×103kg/m3 B.漂浮,0.95×103kg/m3

C.下沉,1.2×103kg/m3 D.漂浮,0.90×103kg/m3

20.将冰块放在浓盐水中,液面位置如图所示,若冰完全熔化,杯中

液面高度将( )

A.上升

B.下降

C.不变

D.无法确定

二、简答题(每空2分,共30分。)

21.小明利用小试管、螺母和细线制成一个

“土密度计”,用图所示的方法

测量液体的密度。“土密度计”在酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3)中静止

时露出液面的高度为2cm;“土密度计”在水(ρ水=1.0×103kg/m3)中

静止时露出液面的高度为3cm。“土密度计”在硫酸铜溶液中静止时露

出液面的高度为3.8cm。则此硫酸铜溶液的密度为_____________

kg/m3。

22.钻井平台被称为流动的岛屿,我国自行设计的第六代深水半潜式钻井平台“海洋石油981”

号于2012年5月9日正式在南海开钻,一方面宣誓我国领海主权的存在,另一方面可以获得大量的海底石油资源.“海洋石油981”号的最大作业水深3000m,当工作设备到达最大水深处作业时,受到海水的压强为 Pa;平台自身的质量3万吨,上有工作人员200人,从船底到井架顶高147m,如不考虑工作人员的重力,则平台受到的浮力为 N,排开海水的体积为 m3.(假定海水的密度保持为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)

23.甲、乙两溢水杯放在实验桌上,分别盛满水和酒精,酒精的密度为0.8×103kg/m3。将密

度为0.9×103kg/m3的小球M轻轻放入甲溢水杯的水中,小球M静止时从甲溢水杯中溢出9g的水,则小球体积为 ;将小球M轻轻放入乙溢水杯的酒精中,小球M静止时从乙溢水杯中溢出 g的酒精。

24.在一个底面积为200厘米2、高度为20厘米的

圆柱形薄壁玻璃容器底部,放入一个边长为10

厘米的实心正方体物块,然后逐渐向容器中倒

入某种液体。右图反映了物块对容器底部压力

的大小F与容器中倒入液体的深度h(0~6厘

米)之间的关系。由此可知这种液体的密度大

小为_________千克/米3,当倒入液体的深度h

为l2厘米时,物块对容器的底部压力的大小F

大小为________牛。

25.容器水平底面上有一个大小为a×b的长方形洞。用半径

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为a,长度为b的圆柱体盖住此洞(如图所示为其侧视图)。现往容器里慢慢注入密度为ρ的液体,试分析说明圆柱体的质量M为 ,才能使它在任何液位下不会浮起。

26.儿童练习游泳时穿的一种“救生衣”实质是将泡沫塑料包在背心上,使用时,穿上这种“救

生衣”泡沫塑料位于人的胸部,为了确保儿童的安全,必须使人的头部露出水面,儿童体重约300牛,人的密度约为1.06×103千克/米3,人的头部约占人体总体积的十分之一,泡沫塑料的密度约为10千克/米3,求:

(1)此儿童仅头部露出水面时受到浮力为 。

(2)此儿童使用的“救生衣”的最小体积为 ,才能保证儿童的安全?

27.如图所示,装有少量细沙的长直平底玻璃管漂浮于水面.玻璃管的底面积为5×10-4m2 ,

浸入水中的长度是0.1m.求:

(1)玻璃管和细沙总重为 。

(2)当向水中撤入一些食盐并搅拌均匀后,玻璃管向上浮起0.01m,

此时食盐水的密度为 (ρ水=1.0×l03 kg/m3,g=l0N/kg)

28.一冰块内含有某种不溶于水的物体,放入盛有0℃水的量

筒内,正好悬浮在水中,如图所示,此时量筒液面升高了

4.6厘米;当冰完全熔解后,水面又下降了0.44厘米.设

量筒的内横截面积为50厘米3,则该物体的密度为(冰的密度为0.9克/厘米3) 。

29.粗细均匀、密度为ρ蜡的蜡烛底部粘有一块质量为m的铁

块,蜡烛竖直漂浮在密度为ρ水的水中,蜡烛露出水面的

髙度为H,如图.点燃蜡烛,直至蜡烛与水面

平、烛

熄灭(假定蜡烛油不流下来),设燃烧掉的蜡烛长为L,

则L/H= 。

三、实验探究题(每空2分,共12分。)

30.小宁为了研究浸入水中的物体所受浮力的变化规律,设计了

如图所示的实验,他将弹簧测力计上端固定,下端挂一粗细

均匀的圆柱体金属块A,其长度为L。开始时,他将金属块

A完全浸没在水中,容器的底部装有一由阀门B控制的出水

口。实验时,他打开阀门B缓慢放水,放到弹簧测力计的读

数不再变化为止,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F1和F2,已知水的密度为ρ水.则金属块A受到的最

大浮力为 .金属块A的密度为 .弹簧测

力计的示数从最小值变化到最大值的过程中其示数F随圆柱

体金属块A的下端侵入水中的深度χ的变化规律为 .

31.科技小组的同学想利用学到的浮力知识制作一个浮力秤。他

们找来一个瓶身为柱状体的空饮料瓶,剪掉瓶底,旋紧瓶盖,

在瓶盖系上一块质量适当的石块,然后将其倒置在水桶里,

如图所示。使用时,只要把被测物体投入瓶中,从水面所对

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的刻度就可以直接读出被测物体的质量。

(1)在这里石块的作用是

(2)这种浮力秤的质量刻度是否均匀?

(3)经测量,该饮料瓶圆柱状部分的直径为8.0cm,当浮力秤中不放被测物体时,水面所对位置为零刻度(如图所示)。请根据图中标明的长度值,通过计算,在1、2、3、4各刻度线右侧给浮力秤标明对应的质量值。(π取3.1,最后结果只保留整数)

四、分析计算题(每题6分,共18分。)

32.某溶液的密度随深度h(以厘米为单位)而变化,其变化规律为:ρ=ρ0+k·h,式中ρ0=1

克/厘米3,k=0.01克/厘米4。现向该溶液中放入两只用一根10厘米长的细线连在一起的小球A和B,每只球的体积为V=1厘米3,其质量分别为mA=1.2克和mB=1.4克。而且两个球在溶液中都处于悬浮静止状态,线是拉紧的。

求:(1)此时小球A所处的深度hA。

(2)此时细线对小球A的拉力T。

33.小明选用了如图中的质量约600g 的金属皇冠模型,若能测出模型所受重力G 模型、模

G?型浸没在水中所受的浮力F浮,且知水的密度ρ水,就可以根据 模型?模型, ,求F浮?水

出模型密度?模型

(1)证明式子

G模型F浮??模型成立. ?水

(2)现有足量的水和如图中的各种可选的器材,要利用G模型

F浮?模型测出模型的密度,??水

根据实验要求从器材A、B、C、D、E、F 中选择实验所必须的器材,并写出测模型密度的实验步骤及所需记录的数据.

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a. 选择的器材(填代号):b. 实验步骤及需要记录的数据:

34.小明的父亲为了解决全家人夏季淋浴问题,想自己动手:作一个太阳淋浴器,他买来了

一个圆柱形金属桶,一个压力传感开关,两个圆柱体以及细线若干。初步设计如图13所示,其中A、B两个圆柱体通过细绳与压力传感开关相连。

己知:圆柱形金属桶的底面积Sl=0.5 m2,高h1=50 c m;压力传感开关的作用是当它受到竖直向下的拉力达到10 N时闭合,通过控制水泵从进水口向桶内注水,当拉力等于4N时断开,水泵停止向桶内注水:两个圆柱体的底面积S2=40 cm2,高h2=12 cm,每个圆柱体重G=6N。要求当水桶内储水量达200 L时停止注水,当储水量剩余40L时开始注水。

请你帮助小明的父亲在其初步设计的基础上,求出满足上述要求的两段细线的长度。(压力传感开关与金属桶间的距离、细绳质量与体积、计算储水量时圆柱体排水体积忽略不计

)

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