第65页 - 苏科版八年级（上下册）物理学习与评价答案

一样大

不变

C

1

1.1

相等

100

4

1.1

变大

不变

a、b、d

解：根据阿基米德原理，

$ F_{浮} = ρ_{水}\ \mathrm {g} V_{排} $

代入数据：$ ρ_{水}=1.0×10^3\ \mathrm {kg/m}^3 ，$$ g=10\ \mathrm {N/kg} ，$$ V_{排}=2×10^{-5}\ \mathrm {m^3} $

$ F_{浮}=1.0×10^3\ \mathrm {kg/m}^3 × 10\ \mathrm {N/kg} × 2×10^{-5}\ \mathrm {m^3} = 0.2\ \mathrm {N} $

【分析】
要画出浸没在水中的小球所受浮力的示意图，首先需明确浮力的特性：浮力是液体对浸在其中物体的向上托力，方向始终竖直向上；接着回忆力的示意图绘制要求，要确定作用点（可选取小球的重心，即球心位置），再沿浮力方向画出带箭头的线段并标注力的符号。
【解析】
浮力的方向为竖直向上，作用点选取小球的重心（球心位置），过重心沿竖直向上的方向画一条带箭头的线段，标注符号$F_{浮}$，即可完成浮力示意图的绘制。
【答案】
图略（提示：浮力方向竖直向上，作用点在小球重心，过重心画竖直向上带箭头线段并标注$F_{浮}$）
【知识点】
浮力的方向、力的示意图画法
【点评】
本题考查浮力方向的判断与力的示意图的绘制，需明确浮力始终竖直向上，属于基础题型，侧重对力学基础知识点的考查。
【难度系数】
0.8

【分析】
要解决这道题，需围绕阿基米德原理展开思考：
1. 对于第一空，三块相同的橡皮泥，质量和密度都相同，根据$V=\frac{m}{\rho}$可知它们的体积相等。当浸没在水中时，排开水的体积等于橡皮泥自身体积，即$V_{排}$相等，结合阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，水的密度和g是定值，就能判断浮力大小关系。
2. 对于第二空，同一块橡皮泥浸没在水中深度增加时，要注意它始终是完全浸没状态，排开水的体积不会随深度增加而改变，水的密度和g也不变，再根据阿基米德原理就能判断浮力是否变化。
【解析】
根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$分析：
1. 三块相同的橡皮泥质量相同、密度不变，由$V=\frac{m}{\rho}$可知其体积相同。当它们浸没在水中时，排开水的体积等于橡皮泥的自身体积，即$V_{排}$相等，水的密度$\rho_{液}$和g均为定值，因此根据$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知，三块橡皮泥受到的浮力一样大。
2. 同一块橡皮泥浸没在水中的深度增加时，它仍然是完全浸没状态，排开水的体积始终等于其自身体积，即$V_{排}$不变，水的密度$\rho_{液}$和g也不变，所以由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知，橡皮泥受到的浮力不变。
【答案】
一样大；不变
【知识点】
阿基米德原理；影响浮力大小的因素
【点评】
本题考查对阿基米德原理的理解与应用，关键要明确浮力大小仅与排开液体的体积和液体密度有关，与物体的形状、浸没深度无关，属于基础题。
【难度系数】
0.8

【分析】
首先，当弹簧测力计示数为零时，塑料袋处于平衡状态，此时塑料袋受到的浮力等于袋内液体B的重力。我们可以先根据阿基米德原理和重力公式建立等式，再分别针对题目中的两种密度关系，分析排开液体的体积和袋内液体体积的关系，进而判断袋内和袋外液面的位置关系。
【解析】
当弹簧测力计示数为零时，塑料袋受到的浮力等于袋内液体B的重力，即$F_{浮}=G_{B}$。
根据阿基米德原理：$F_{浮}=\rho_{A}gV_{排}$，
袋内液体B的重力：$G_{B}=\rho_{B}gV_{B}$（$V_{B}$为袋内液体B的体积），
因此可得：$\rho_{A}gV_{排}=\rho_{B}gV_{B}$，化简得$\rho_{A}V_{排}=\rho_{B}V_{B}$。
① 若$\rho_{A}=\rho_{B}$，则由$\rho_{A}V_{排}=\rho_{B}V_{B}$可得$V_{排}=V_{B}$，即塑料袋排开液体A的体积等于袋内液体B的体积，此时袋内液面与袋外液面相平，故①正确；
② 若$\rho_{A}＞\rho_{B}$，则由$\rho_{A}V_{排}=\rho_{B}V_{B}$可得$V_{排}＜V_{B}$，即袋内液体B的体积大于排开液体A的体积，此时袋内液面高于袋外液面，故②正确。
因此①②都正确。
【答案】
C
【知识点】
阿基米德原理；物体的浮沉条件
【点评】
本题考查阿基米德原理与浮沉条件的综合应用，需结合浮力与重力的关系，通过密度和体积的关系分析液面的位置关系，对逻辑分析能力有一定要求。
【难度系数】
0.6

【分析】
首先，根据称重法测浮力的原理，浮力等于物体在空气中的重力减去浸没在液体中弹簧测力计的示数，可分别计算石块在水和盐水中的浮力；其次，石块浸没在液体中时，排开液体的体积等于石块自身的体积，所以在水和盐水中排开液体体积相等；然后利用阿基米德原理，结合水中的浮力计算石块的体积，再通过重力算出石块质量，进而得到石块密度；最后根据盐水中的浮力和石块体积计算盐水的密度。
【解析】
1. 计算水中浮力：
由图可知，石块在空气中的重力$ G = 4\ \mathrm{N} $，浸没在水中时弹簧测力计示数$ F_1 = 3\ \mathrm{N} $，根据称重法$ F_{\mathrm{浮}} = G - F_{\mathrm{示}} $，可得石块在水中的浮力：
$ F_{\mathrm{浮水}} = G - F_1 = 4\ \mathrm{N} - 3\ \mathrm{N} = 1\ \mathrm{N} $
2. 计算盐水中浮力：
浸没在盐水中时弹簧测力计示数$ F_2 = 2.9\ \mathrm{N} $，同理可得盐水中的浮力：
$ F_{\mathrm{浮盐}} = G - F_2 = 4\ \mathrm{N} - 2.9\ \mathrm{N} = 1.1\ \mathrm{N} $
3. 判断排开液体体积关系：
石块浸没在水和盐水中时，排开液体的体积都等于石块自身的体积，所以体积相等。
4. 计算石块体积：
根据阿基米德原理$ F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{液}}gV_{\mathrm{排}} $，石块浸没时$ V = V_{\mathrm{排}} $，由水中浮力可得：
$ V = V_{\mathrm{排}} = \frac{F_{\mathrm{浮水}}}{\rho_{\mathrm{水}}g} = \frac{1\ \mathrm{N}}{1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m^3} × 10\ \mathrm{N/kg}} = 1 × 10^{-4}\ \mathrm{m^3} = 100\ \mathrm{cm^3} $
5. 计算石块密度：
石块的质量$ m = \frac{G}{g} = \frac{4\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}} = 0.4\ \mathrm{kg} = 400\ \mathrm{g} $，
石块密度$ \rho_{\mathrm{石}} = \frac{m}{V} = \frac{400\ \mathrm{g}}{100\ \mathrm{cm^3}} = 4\ \mathrm{g/cm^3} $
6. 计算盐水密度：
由阿基米德原理，盐水中$ F_{\mathrm{浮盐}} = \rho_{\mathrm{盐水}}gV_{\mathrm{排}} $，则：
$ \rho_{\mathrm{盐水}} = \frac{F_{\mathrm{浮盐}}}{gV_{\mathrm{排}}} = \frac{1.1\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg} × 1 × 10^{-4}\ \mathrm{m^3}} = 1.1 × 10^3\ \mathrm{kg/m^3} = 1.1\ \mathrm{g/cm^3} $
【答案】
1；1.1；相等；100；4；1.1
【知识点】
称重法测浮力、阿基米德原理、密度计算
【点评】
本题综合考查浮力与密度的计算，需要熟练运用称重法和阿基米德原理，注意浸没时排开液体体积等于物体体积的隐含条件，同时要重视单位换算的准确性。
【难度系数】
0.6

【分析】
要解决这道题，需依据阿基米德原理分析浮力变化。首先明确阿基米德原理公式$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，浮力大小由液体密度$\rho_{液}$、重力加速度g和排开液体的体积$V_{排}$决定。接下来分两个阶段分析：第一阶段是从接触水面到浸没水里，此时运动员排开水的体积逐渐增大，水的密度和g不变，可据此判断浮力变化；第二阶段是全部浸入水中向下运动，此时排开水的体积不再变化，结合公式就能判断浮力情况。
【解析】
根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$：
1. 跳水运动员从接触水面到浸没在水里的过程中，排开水的体积$V_{排}$逐渐变大，水的密度$\rho_{水}$和g不变，由公式可知，他受到的浮力变大；
2. 他在全部浸入水中并向下运动的过程中，排开水的体积$V_{排}$始终等于自身的体积，保持不变，水的密度$\rho_{水}$和g也不变，所以受到的浮力不变。
【答案】
变大；不变
【知识点】
阿基米德原理；浮力大小影响因素
【点评】
本题考查阿基米德原理的实际应用，解题核心是准确分析不同运动阶段中排开液体体积的变化情况，结合公式即可快速判断浮力的变化。
【难度系数】
0.8

【分析】
要判断物体是否受到浮力，需依据浮力产生的核心原因：物体上下表面受到液体的压力差。我们可以逐个分析图中的物体：首先看a，它浸没在液体中，上下表面存在液体的压力差，所以受到浮力；b漂浮在液面上，下表面受到液体向上的压力，上表面压力远小于下表面压力，存在压力差，受到浮力；c是容器自身凸起的部分，它的下表面没有液体，不存在向上的压力，上下表面没有压力差，不受浮力；d浸没在液体中，上下表面存在液体压力差，受到浮力。通过这样逐个分析，就能确定受浮力的物体。
【解析】
浮力产生的原因是物体上下表面受到液体的压力差，据此对各物体逐一分析：
1. 对于a物体：它浸没在液体中，上下表面存在液体的压力差，因此受到浮力；
2. 对于b物体：它漂浮在液面上，下表面受到液体向上的压力，上表面受到的压力远小于下表面压力，存在压力差，因此受到浮力；
3. 对于c部分：它是容器自身凸起的一部分，其下表面没有液体，不存在向上的压力，上下表面无压力差，因此不受浮力；
4. 对于d物体：它浸没在液体中，上下表面存在液体的压力差，因此受到浮力。
综上，受到浮力的物体或部分是a、b、d。
【答案】
a、b、d
【知识点】
浮力产生的原因；浮力的判断
【点评】
本题考查浮力的判断，核心是理解浮力产生的本质是物体上下表面的液体压力差，不能仅通过物体是否浸在液体中判断是否受浮力，要注意像c这种容器自身结构的特殊情况，避免误判。
【难度系数】
0.6

【分析】
首先，题目要求计算物体所受浮力，已知物体排开水的体积，我们可以利用阿基米德原理来求解。阿基米德原理指出浸在液体中的物体所受浮力等于它排开液体的重力，我们可以直接使用推导公式$F_{浮}=ρ_{水}gV_{排}$，将题目给出的已知数据代入公式就能计算出浮力大小。
【解析】
根据阿基米德原理，物体所受浮力的计算公式为：
$F_{浮}=ρ_{水}gV_{排}$
已知$ρ_{水}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$，$g=10\ \mathrm{N/kg}$，$V_{排}=2×10^{-5}\ \mathrm{m}^3$，将数据代入公式：
$F_{浮}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg} × 2×10^{-5}\ \mathrm{m}^3 = 0.2\ \mathrm{N}$
【答案】
$0.2\ \mathrm{N}$
【知识点】
阿基米德原理
【点评】
本题考查阿基米德原理的直接应用，解题关键是熟练掌握阿基米德原理的相关公式，代入数据时注意单位的统一，避免计算失误。
【难度系数】
0.8