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【情境化·新趋势】初中物理沪科2024版八全册单元期中期末素养提升卷
第九章 浮力单元素养提升卷
（满分100分，答题时间90分钟）
一、单项选择题（本大题有10小题，每小题3分，共30分.每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的）
1. 如图所示，将乒乓球置于去底塑料瓶口处，然后向瓶里注水，当有少量水从瓶口流出时，乒乓球不上浮；若用手堵住瓶口，可观察到乒乓球上浮起来，此实验说明了（　　）
A. 连通器工作原理
B. 浮力产生的原因
C. 大气存在着压强
D. 液压机工作原理
【答案】B
【解析】开始时乒乓球受到上面液体压强和大气压的作用，下部没有液体只受大气压的作用，向上的压强小于向下的压强，向上的压力小于向下的压力，乒乓球不能上浮；当用手堵住瓶口，乒乓球下面有水，乒乓球下面也受到液体压强和大气压的作用；向上的液体压强大于向下的液体压强，乒乓球上浮，由此说明浮力产生的原因是液体对物体上、下表面产生压力差。故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。
2. 如图所示物体没有受到浮力的是（ ）
A. 沉在水底的铁球 B. 水面戏水的天鹅
C. 打入水底的木桩 D. 在水中游动的小鱼
【答案】C
【解析】A．沉在水底的铁球底面受到水的压力，受到浮力，A不符合题意；
B．水面上的天鹅受到浮力的作用，B不符合题意；
C．打入水底的木桩，下面没有受到水向上的压力，不受浮力，C符合题意；
D．水中的鱼受到浮力的作用，D不符合题意.
3. 如图为我国“辽宁号”航空母舰演习时的场景。下列说法正确的是（　　）
A. “辽宁号”所受浮力的方向是竖直向下的
B. “辽宁号”所受浮力和重力是一对相互作用力
C. 战斗机从“辽宁号”上起飞后，舰体所受浮力变小
D. “辽宁号”从渤海驶入黄海后，舰体所受浮力变大
【答案】C
【解析】A．浮力是由于液体对物体上、下表面的压力差而产生的，其方向总是竖直向上的，与重力的方向相反。因此，“辽宁号”所受浮力的方向是竖直向上的，不是竖直向下的，故A错误；
B．平衡力是作用在同一物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上的两个力。而相互作用力是作用在两个不同的物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上的两个力。在这里，“辽宁号”所受浮力和重力是作用在同一个物体的两个力，它们大小相等、方向相反、作用在同一直线上，因此是一对平衡力，不是相互作用力，故B错误；
C．战斗机从“辽宁号”上起飞后，由于战斗机的质量被移走，所以“辽宁号”的总质量减小，其重力会减小。由于“辽宁号”仍然漂浮在水面上，根据物体浮沉条件，漂浮时浮力等于重力，所以舰体所受浮力也会变小，故C正确；
D．“辽宁号”从渤海驶入黄海后，由于“辽宁号”始终漂浮在水面上，所以其受到的浮力始终等于其重力。由于“辽宁号”的质量没有改变，所以其重力也没有改变，因此舰体所受浮力也不会变大，故D错误。故选C。
4. 如图所示，将香瓜和樱桃放入同一个盛有水的水槽中，质量较大的香瓜漂浮在水面上，质量较小的樱桃沉在水底。关于此现象，下列说法中正确的是（　　）
A. 樱桃的密度小于香瓜的密度
B. 香瓜受到的浮力大于它受到的重力
C. 樱桃受到的浮力等于它受到的重力
D. 香瓜受到的浮力大于樱桃受到的浮力
【答案】D
【解析】A．由题意可知，质量较大的香瓜漂浮在水面上，质量较小的樱桃沉在水底，由物体浮沉条件可知
，
因此。故A错误；
BC．香瓜漂浮在水面，樱桃沉在水底，由物体浮沉条件可知，香瓜受到的浮力等于自身重力，樱桃受到的浮力小于它受到的重力，故BC错误；
D．由题意可知，香瓜排开水的体积大于樱桃排开水的体积，由可知，香瓜受到的浮力大于樱桃受到的浮力，故D正确。故选D。
5. 将一个生鸡蛋放进盛有清水的杯中，如图所示，鸡蛋沉入水底，鸡蛋重为G，然后逐渐向水中
加入食盐并使其溶解，在鸡蛋渐渐浮起到静止的过程中，鸡蛋所受的浮力随时间变化图像正确的
是（　　）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】鸡蛋沉入水底时，根据物体的浮沉条件可知，受到的浮力小于重力；逐渐向水中加入食盐时，盐水的密度变大，而鸡蛋的体积不变，即排开水的体积不变，由阿基米德原理公式可知，鸡蛋所受浮力逐渐增大，当浮力大于重力时鸡蛋上浮；当鸡蛋开始露出液面的过程中，浮力逐渐变小，直到浮力等于重力，最后始终漂浮，浮力不再发生变化。由上分析知，浮力先变大，后变小最后保持不变。故选A。
6. 放在水平桌面上的甲乙两个相同的容器盛有不同的液体，现将两个相同的物块分别放在两容器中，当物块静止时，两容器中的液面恰好相平，两物块所处的位置如图所示，则（　　）
A. 甲容器中物块排开液体的重力较大
B. 甲容器底受到的压强大
C. 乙容器中的液体密度大
D. 乙容器中物块受到的浮力大
【答案】B
【解析】A．甲容器中物块漂浮，F浮甲=G排甲=G；乙容器中物块悬浮，则F浮乙=G排乙=G，可知G排甲=G排乙，故A错误；
B．物体在甲中漂浮，则ρ甲＞ρ物，在乙中悬浮，则ρ乙=ρ物，可知甲的密度较大，由于深度相同，由p=ρ液gh可知，甲液体对容器底的压强大，故B正确；
C．物体在甲中漂浮，则ρ甲＞ρ物，在乙中悬浮，则ρ乙=ρ物，可知甲容器中的液体密度较大，故C错误；
D．由A分析知，两容器中物体受到的浮力相同，故D错误。
7. 如图所示，将一体积为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；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. B. C. D.
【答案】B
【解析】将一体积为的方体木块放入一盛满某种液体的溢水杯中，溢出液体的体积为，因为，说明木块最终在液体中处于漂浮状态，木块受力平衡，则此时木块浮力等于重力大小，即。根据阿基米德原理可得
得出木块密度与液体密度关系为
若将木块从中间锯掉一半，密度不变，木块依然处于漂浮状态，此时浮力依然等于重力大小
此时木块体积变成原来一半，为，则排开液体的体积为
故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。
8. 某同学用石块、细线、弹簧测力计、烧杯、水和食盐等器材，进行如图所示的实验探究。下列说法正确的是（　　）
A. 石块在水中受到的浮力方向竖直向下
B. 石块在水中受到的浮力大小为
C. 石块浸没在水中时，排开水的体积为
D. 丙图中盐水的密度为
【答案】B
【解析】A．石块浸没在水中后，弹簧测力计对石块的拉力变小了，说明石块受到竖直向上的浮力，故A错误；
B．由图甲可知，物体的重力G=2N，由图乙可知，石块浸没在水中时弹簧测力计的示数，则石块在水中受到的浮力为
故B正确；
C．石块浸没在水中时，根据阿基米德原理可知，排开水的体积为
故C错误；
D．物体的重力G=2N，由图丙可知，石块浸没在盐水中时弹簧测力计的示数，则石块在盐水中受到的浮力为
根据阿基米德原理可知，盐水的密度为
故D错误。故选B。
9. 小明往吸管下端内部塞入一些细铁丝作为配重，并将吸管下端封闭，制作成一支简易密度计。将密度计先后放入盛有甲、乙两种不同液体的两个相同烧杯中，它会竖直立在液体中，当密度计静止时，两杯中液体深度相同，如图所示。密度计在甲液体中受到的浮力为F浮甲、在乙液体中受到的浮力为F浮乙，甲液体的密度为ρ甲，乙液体的密度为ρ乙。下列说法中正确的是（ ）
A. F浮甲>F浮乙，ρ甲>ρ乙 B. F浮甲=F浮乙，ρ甲<ρ乙
C. F浮甲ρ乙
【答案】B
【解析】同一支密度计放在甲、乙两种液体中都漂浮，根据浮与沉的条件，则
F浮甲=F浮乙=G
即浮力是相同的；由图可知，密度计在乙液体中排开的液体的体积小，根据F浮=ρ液V排g可知，乙液体的密度大，即ρ甲<ρ乙。
故选B。
10. 如图甲所示，体积可忽略不计的轻质硬杆B一端固定在容器底，一端与不吸水的实心正方体A固定。现缓慢向容器中加水，杆B受到正方体A的作用力大小F随注水深度变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A. F越大，浮力越小 B. 当F大小为0时，水的深度为11cm
C. 物体A完全浸没时受到的浮力为2N D. 物体A的密度为
【答案】B
【解析】A．由乙图知当F=0时，物体A受到的浮力刚好等于其重力，物体处于漂浮状态，此后随着注入水的深度越深，物体A的浮力大于它的重力，此时对A受力分析可知，A受到重力、浮力和杆B的拉力的作用，而杆B对A的拉力和杆B受到正方体A的作用力（拉力）F是一对相互作用力，则
结合乙图可知，此时随着注入水的深度越深，物体A受到的浮力越大，F也越大，故F越大，浮力越大。
故A错误；
B．由图乙可知，当h=5cm时物体A的下表面恰好与水面接触，因此细杆的长度：L杆=5cm，到h=15cm后，物体A完全浸入水中，物体A为正方体，故其边长为
当F大小为0时，此时，A受到的浮力等于A的重力GA，由图乙可知，当水的深度为0时，力传感器的示数大小F0=6N，则此时正方体对传感器的压力等于A的重力，则物体A重力
则A受到的浮力
解得此时A排开水的体积
此时正方体A浸在水中的深度
所以此时容器中水的深度
故B正确；
C．由以上知A的边长为，则A的体积
A刚浸没时，它排开水的体积等于A的体积，故A受到的浮力
故C错误；
D．由以上B、C选项可知，物体A重力，物体A的体积，由G=mg可知，物体A的质量
则物体A的密度
故D错误。故选B。
二、多项选择题（本大题有2小题，每小题3分，共6分.每小题给出的四个选项中，至少有两个选项是符合题意的，选对但不全得2分，有选错的得0分，全选对的得3分）
11．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小 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受到的浮力变小
【答案】ACD
【解析】A．由于水的密度小于盐水密度，冰块完全熔化为水后，会使原来盐水的密度变小，故A正确；
B．冰块漂浮在盐水中，F浮=G冰，冰熔化成水后，质量不变，所以有F浮=G水，则ρ盐水gV排=ρ水gV水
因为ρ盐水>ρ水，所以V排CD．冰块未熔化时，A漂浮，B悬浮，液体对容器底部的压力等于液体、冰块A、物块B的总重力。冰块熔化后，液体密度变小，根据公式F浮=ρ液gV排可知，物块B受到的浮力变小，小于自身重力，将会下沉到容器底部，受到容器底部的支持力，所以液体对容器底部的压力会变小。根据公式 可知，在容器底面积不变的情况下，杯底受到液体的压强变小，故CD正确。 故选ACD。
12. 如图所示，烧杯中装有适量的水，现有质地均匀，不吸且不溶于水的a、b两实心柱体，质量之比为3∶1，体积之比为4∶1，将b置于a上面一起放入烧杯中，静止时a的上表面刚好与液面相平，下列说法正确的是（　　）
A. a的密度为
B. 单独把a放入烧杯中，有四分之三的体积露出液面
C. 单独把b放入烧杯中，有四分之一的体积露出液面。
D. 单独把a放入烧杯中时，其下表面液体压强与图中a的下表面液体压强之比为3∶4
【答案】AD
【解析】A．由题意可知，，根据重力公式可知，，由题图可知
联立可得
即
解得
故A正确；
B．因，故单独把放入烧杯中，漂浮，即，即
解得
所以露出液面的体积占总体积的四分之一，故B错误；
C．由题意可知，，根据可知
所以
因，故单独把b放入烧杯中，b悬浮，故C错误；
单独把a放入烧杯中时，a下表面在水中的深度，在题图中，下表面所在深度为，根据液体公式可知，单独把放入烧杯中时和题图中的下表面液体压强之比为，故D正确。故选AD。
三、填空题（本大题有8小题，每空1分，共18分）
13.一均匀的长方体浸没在液体中，如图所示．已知它的底面积为S，上表面所处深度为h1，下表面所处深度为h2，则长方体下表面所受到液体的压力表达式为_________，浮力表达式为__________．（液体密度ρ液和g为已知量）
【答案】ρ液gh2S；ρ液g（h2﹣h1）S．
【解析】由液体压强公式p=ρgh及压强公式的变形公式F=pS得：
长方体上表面受到液体向下的压力F1=p1S=ρ液gh1S；
长方体下表面受到液体向上的压力F2=p2S=ρ液gh2S，
长方体受到的浮力F浮=F2﹣F1=ρ液gh2S﹣ρ液gh1S=ρ液g（h2﹣h1）S．
14. 小悦用塑料瓶等材料，制作了一个潜水艇模型。他把潜水艇模型放入装有水的盆中，模型在水中漂浮，如图所示。小悦必须从进气（排气）管口处_________（选填“吹”或“吸”）气，改变潜水艇模型自身的_________力，实现在水盆中下沉。
【答案】 吸 重
【解析】潜水艇排开水的体积不变，由F浮=ρ液V排g知，受到的浮力不变，要使其下沉，需要增大重力，所以必须从进排气管吸气，使塑料瓶内气压减小，大气压将部分水压入瓶内，重力增大，当大于浮力时，塑料瓶就会下沉。
潜水艇是通过人工的方法排水、吸水，来改变潜艇自身所受的重力，从而达到上浮和下沉的。
15. 潜水艇的“掉深”指的是潜艇在水下航行时突然遇到密度较______的海水，浮力急剧减小，就会像汽车掉进悬崖一样急剧掉向海底，此时若想自救，潜艇应______（“向内充水”或“向外排水”）。
【答案】 小 向外排水
【解析】潜水艇的“掉深”指的是潜艇在水下航行时突然遇到密度较小的海水，由可知，浮力急剧减小，此时浮力小于重力，潜水艇就会像汽车掉进悬崖一样急剧掉向海底，此时若想自救，潜艇应向外排水，使浮力大于重力，潜水艇减速，直到开始上浮。
16. 全球首艘智能型无人系统航母船“珠海云”号（如图所示）在广州下水。“珠海云”号排水量为2000吨，满载时受到的浮力为______N，船上的无人机起飞后船身受到的浮力______（填“变大”“变小”或“不变”），无人机受到重力的方向______。（g取10N/kg）
【答案】 2×107 变小 竖直向下
【解析】根据阿基米德原理，“珠海云”号受到的浮力为
F浮=G排=m排g=2.0×106kg×10N/kg=2.0×107N
因为船漂浮，所以F浮=G船，船上的无人机起飞后，船的总重力变小，因此船受到的浮力变小。
地球附近任何地方，重力的方向都是竖直向下。
17．如图，某物块用细线系在弹簧测力计下，在空气中和浸没在水中时测力计的示数如图所示，则此时物块受到水的浮力为 ；已知水的密度为1×103kg/m3，则物块的密度为 。（g=10N/kg）

【答案】 3N 1.4×103kg/m3
【解析】根据称重法可得，物块受到的浮力
F浮=G-F实=4.2N-1.2N=3N
物块浸没水中，根据公式F浮=ρgV排可知，物体的体积为
物体的质量为
物块的密度为
18．在“王冠之谜与阿基米德原理”的故事，若王冠的质量为490g，浸没在水中称时，王冠重4.5N，这顶王冠在水中受到的浮力为 N，王冠的体积为 ，若纯金的密度为，根据上述数据可知王冠 （填“是”或“不是”）纯金制作的。
【答案】 0.4 不是
【解析】王冠的质量为490g，重力为
这顶王冠在水中受到的浮力
王冠的体积
王冠的密度
王冠的密度小于纯金的密度，故王冠不是纯金做的。
19. 用弹簧测力计悬挂一个实心柱体，将它浸入水中静止时，其上表面恰好与水面相平。此时弹簧测力计的示数为3N，柱体下表面受到水的压力为2N，则柱体受到的浮力为_______N，其密度是_________kg/m3。（）
【答案】 2
【解析】柱体上表面恰好与水面相平，则上表面受到水的压力为0，则它受到的浮力为
柱体的重力为
柱体的质量为
柱体的体积为
柱体的密度为
20. 如图所示，有一个内外壁皆为圆柱形的平底容器，内装足够深的水。将一个质地均匀的正方体物体悬挂在竖直放置的弹簧测力计下（图中未画出弹簧测力计）。当物体的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为7N；当物体的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为4N。现将物体从弹簧测力计上取下放入水中，则该物体静止时，所受到的浮力是______N，该物体的密度为______。
【答案】 9
【解析】设物体体积为，重力为，根据和称重法，当物体的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为7N，则有
①
当物体的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为4N，则有
②
联立①②，解得物体体积，重力，则该物体的密度为
所以则该物体静止时漂浮，浮力为
四、作图题（本大题有2小题，每小题2分。共4分）
21. 不计海水阻力，请在图中画出潜水艇在海水中沿竖直方向加速上浮时的受力示意图（O表示艇的重心）。
【答案】如图所示
【解析】潜水艇受到竖直向下的重力，竖直向上的浮力，因为潜艇加速上升，竖直方向上合力应该向上，故浮力应大于重力，如图所示：
22. 按要求作图，请保留作图痕迹。图中小球在水中处于静止状态，画出小球所受力的示意图。
【答案】如图所示
【解析】小球在水中处于静止状态时，小球受到平衡力的作用，受到的重力和浮力，大小相等，小球所受的浮力和浮力都作用在球上，浮力方向竖直向上，重力方向竖直向下，如图：
五、实验探究题（本大题有3小题，每空1分，共22分）
23. （7分）小组同学在探究影响浮力大小的因素时，做了如图所示的实验。
（1）小明对步骤A、B、C、D、E进行了观察研究。
①观察步骤A、B、C，发现：随着物体下表面在水中深度增加，物体受到的浮力__________；
②观察步骤A、C、D，发现：随着物体下表面在水中深度增加，物体受到的浮力__________；
③小明对此产生了疑惑：浮力大小到底与物体下表面在水中深度有没有关系呢？同学们讨论后认为，真正影响浮力大小的不是物体下表面在水中的深度，而是__________；
（2）小华对步骤A、C、E进行了观察研究，发现__________不变，物体受到的浮力与__________有关；
（3）已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，分析图中数据可得：
①物体的密度为__________kg/m3；
②盐水的密度为__________kg/m3。
【答案】（1） 变大 不变 物体排开液体的体积（2） 排开液体的体积 液体的密度
（3） 4×103 1.2×103
【解析】（1）根据控制变量法，观察步骤A、B、C，随着物体下表面在水中深度增加，弹簧测力计示数越来越小，根据称重法可知，物体受到的浮力变大。
根据控制变量法，观察步骤A、C、D，随着物体下表面在水中深度增加，弹簧测力计的示数不变，根据称重法可知，物体受到的浮力不变。
综上所述，物体所受浮力大小与物体在水中的深度无关，因为在深度改变的同时，实际上改变的是物体排开水的体积，当物体排开水的体积不变时，随着深度的变化，物体受到的浮力不变，因此真正影响浮力大小的不是物体下表面在水中的深度，而是物体排开液体的体积。
（2）根据控制变量法，分析步骤A、C、E，物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，弹簧测力计的示数不同，说明物体受到的浮力不同，因此可知当物体排开液体的体积不变，物体受到的浮力与液体的密度有关。
（3）由图A可知，物体的重力为8N，由图A、C可知，物体完全浸没在水中时受到的浮力为
F浮=G-F示=8N-6N=2N
根据F浮=ρ液V排g可知，物体的体积为
则物体的密度为
由图A、E可知，物体完全浸没在盐水中时受到的浮力为
F浮盐水=G-F示E=8N-5.6N=2.4N
根据F浮=ρ液V排g可知，盐水的密度为
24. （6分）如图是“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”的实验，请解答下列问题。
（1）最合理的实验顺序是______；
（2）由图乙可知，实验中所用物体的______为4N；由乙、丙两图可知物体受到的浮力为______N；
（3）综合四幅图可得到的结论是：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它______；
（4）若物体没有完全浸没在液体中，则在其余操作过程正确的前提下______（选填“能”或“不能”）得到与（3）中相同的结论，如果换用密度小于液体密度的物体（不吸液体）来进行实验，则图______中可以不使用弹簧测力计。
【答案】（1） 丁乙丙甲 （2）重力 1 （3）排开的液体所受的重力 （4） 能 丙
【解析】（1）为了使小桶在接水之后可直接计算水的重力，应先测量空桶的重力，然后再测出石块的重力，并直接浸入水中观察测力计的示数，最后测排出的水和小桶的总重力，求排出的水的重力。因此，最合理的顺序应为：丁、乙、丙、甲。
（2）由图乙知道，实验中所用物体的重力为4N。
由乙、丙两图，根据称重法知道，物体受到的浮力为
（3）因F浮=G排，可得到的结论是：浸在液体中的物体受到的浮力等于物体排开液体的重力。
（4）若物体没有完全浸没在液体中，排开水的体积减小，排开水的重力减小，浮力减小，仍能得出
F浮=G排。
如果换用密度小于液体密度的物体（不吸液体）来进行该实验，此物体会漂浮在液面上，物体受到的浮力等于物体的重力，则图丙步骤中可不使用弹簧测力计。
25. （9分）综合实践活动——制作密度计
在物理文化周的实践活动中，小红利用圆柱状饮料吸管、作为配重物的铁丝、石蜡和水等制作了一个简易密度计。制作时，她先将吸管两端剪平，在其下端加适当的配重，并将这一端用蜡封起来，如图甲，将其置于纯水中，在吸管上标出水面的位置1；取出吸管，量出标记至吸管下端的距离H。如图乙，再将简易密度计置于其他液体中，在吸管上标记液面位置2；取出吸管，量出标记至吸管下端的距离h，。
（1）在吸管下端增加适当的配重是为让吸管竖直______在液体中；
（2）图甲中水的密度与图乙中液体的密度的大小关系是______，______（用、h及H表示）；
（3）在密度计重力和横截面积未知的情况下，小红通过测量密度计浸入液体中的深度，再通过计算，共标出了0.8、0.9、1.0、1.1、1.2五条刻度线，则她测量密度计浸入液体（包含水）中的深度至少为______次；
A．1 B．2 C．3 D．4
（4）在小组展示时发现由于刻度不均匀，估读时误差较大。于是，同学们准备再制作另一种刻度均匀的密度计；
【小组讨论】
图甲密度计是根据______变化判断密度大小；那么，能否通过密度与质量之间的关系来制作刻度均匀的密度计呢？
【查阅资料】
杆秤是我国称量质量的工具，刻度是均匀的。使用时先把被测物体挂在秤钩处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量；
【产品制作】
器材：木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块（代替秤砣）；
步骤：
①模仿杆秤结构，用杯子代替秤钩，先自制一根无刻度“密度秤”；
②如图丙，空杯子，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，将此时秤砣的悬挂点A标记为“______”刻度；
③杯中加纯水至a处，重复②中步骤，此时秤砣的悬挂点B标记为“”；
④将AB两点之间长度等分，以其中1等份为标准，在整根秤杆上均匀地标上刻度；
【产品检验】在杯子中加入某液体至a处后，提起提纽，移动秤砣至C处，秤杆在水平位置平衡，此时刻度如图丁，则该液体的密度为______；
【分析评估】
①实验时，若杯子外壁沾有液体，将导致测量结果______；
②图丙中秤砣质量为56g，提纽到杯子悬挂点的距离；图丁中刻度线B、C的间距。则每次加入杯中液体的体积______。
【答案】 （1）漂浮 （2） < （3） B （4）排开液体体积 0 1.25 偏大 140
【解析】（1）在吸管下端增加适当的配重是为了降低吸管的重心，让吸管竖直漂浮在液体中。
（2）密度计在液体中漂浮，受到的浮力等于重力，浮力大小不变，密度计排开水的体积大于密度计排开液体的体积，由得
密度计在水中与液体中受到的浮力相等，由得
即
则
（3）在密度计重力和横截面积未知的情况下，为了标出0.8、0.9、1.0、1.1、1.2这五条刻度线，我们至少需要知道两种已知密度的液体来作为基准。例如，我们可以选择水（密度为1.0g/cm3）作为第一个基准，测量出吸管在水中的浸入深度，并标出1.0刻度线。然后，我们再选择一种密度小于水的液体（如酒精），测量出吸管在该液体中的浸入深度，并通过计算得到该液体的密度，从而标出另一个刻度线。有了这两个基准刻度线后，就可以通过比较吸管在其他液体中的浸入深度与这两个基准刻度线的距离来推算出其他液体的密度，并标出相应的刻度线。因此，小红至少需要测量密度计浸入液体中的深度两次。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
密度计受到的浮力不变，密度计是根据排开液体体积变化判断密度大小，若排开液体体积越大，说明液体密度越小。
②如图丙，空杯子，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，此时杆秤称量的液体的质量为0，则可将此时秤砣的悬挂点A标记为“0”刻度。
由图丁得，标尺的分度值为0.01g/cm3，C点处的示数为1.25g/cm3，即该液体的密度为1.25 g/cm3。
①实验时，若杯子外壁沾有液体，阻力变大，阻力臂与动力不变，由杠杆平衡条件得，动力臂变大，则将导致测量结果偏大
由杠杆平衡条件得
则
则
由得
由得
则
六、计算题（本大题有3小题，共20分）
26. （4分）某次物理活动举行了“造船”比赛，小明选了一块的圆柱体橡皮泥，它的体积为，小明用这块橡皮泥造出了一只小船。经测试，在确保船只仍漂浮在水面的前提下，船内最多可放的物体，如图所示。已知，g取，求：
（1）此时小船受到的浮力有多大？
（2）此时小船排开水的体积有多大？
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）船内放的物体，处于漂浮的状态，根据物体的沉浮条件可知
（2）根据阿基米德原理，此时小船排开水的体积
答：（1）此时小船受到的浮力为；
（2）此时小船排开水的体积为。
27. （8分）“海葵一号”是中国自主设计并建造的亚洲首艘浮式生产储卸型装置，“海葵一号”漂浮在大海上工作，从空中俯瞰像一朵绽放的葵花。思考乐傲傲同学查阅资料得知：“海葵一号”的质量是3.7×107kg，满载时排开海水的质量是1.0×108kg（g 取10N/kg， 海水的密度为 1.0×103kg/m3） 根据已知信息求：
（1）“海葵一号”满载时受到的浮力；
（2）“海葵一号”一次最多能储存石油的质量；
（3）当一架3×104N的直升机停放在“海葵一号”的水平停机坪上时，直升机与停机坪接触的面积是0.06m2，请帮助傲傲同学求出直升机对停机坪的压强。
【答案】（1）1.0×109N；（2）6.3×107kg；（3）
【解析】（1）“海葵一号”满载时受到的重力
“海葵一号”漂浮在海面上，根据二力平衡，“海葵一号”满载时受到的浮力
（2）“海葵一号”一次最多能储存石油的质量
（3）直升机在水平停机坪上，对停机坪的压力
直升机对停机坪的压强
答：（1）“海葵一号”满载时受到的浮力为1.0×109N；
（2）“海葵一号”一次最多能储存石油的质量为6.3×107kg；
（3）直升机对停机坪的压强为5×105Pa。
28. （8分）如图所示，水平桌面上的平底薄壁容器（重力忽略不计）底面积为，容器内盛有质量为4kg的水。一实心木块漂浮在水面上，木块的质量为0.6kg，体积为。g取10N/kg，求：
（1）木块的密度；
（2）木块受到的重力；
（3）木块受到的浮力；
（4）此时容器对水平桌面的压强。
【答案】（1）；（2）；（3）；（4）
【解析】（1）根据题意可知，木块的密度为
（2）根据题意可知，木块受到的重力为
（3）根据题意可知，实心木块漂浮在水面上，则木块受到的浮力等于木块的重力，即浮力为
（4）根据可知，此时容器对水平桌面的压强为
答：（1）木块的密度为；
（2）木块受到的重力为；
（3）木块受到的浮力为；
（4）容器对水平桌面的压强为。
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【情境化·新趋势】初中物理沪科2024版八全册单元期中期末素养提升卷
第九章 浮力单元素养提升卷
（满分100分，答题时间90分钟）
一、单项选择题（本大题有10小题，每小题3分，共30分.每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的）
1. 如图所示，将乒乓球置于去底塑料瓶口处，然后向瓶里注水，当有少量水从瓶口流出时，乒乓球不上浮；若用手堵住瓶口，可观察到乒乓球上浮起来，此实验说明了（　　）
A. 连通器工作原理
B. 浮力产生的原因
C. 大气存在着压强
D. 液压机工作原理
2. 如图所示物体没有受到浮力的是（ ）
A. 沉在水底的铁球 B. 水面戏水的天鹅
C. 打入水底的木桩 D. 在水中游动的小鱼
3. 如图为我国“辽宁号”航空母舰演习时的场景。下列说法正确的是（　　）
A. “辽宁号”所受浮力的方向是竖直向下的
B. “辽宁号”所受浮力和重力是一对相互作用力
C. 战斗机从“辽宁号”上起飞后，舰体所受浮力变小
D. “辽宁号”从渤海驶入黄海后，舰体所受浮力变大
4. 如图所示，将香瓜和樱桃放入同一个盛有水的水槽中，质量较大的香瓜漂浮在水面上，质量较小的樱桃沉在水底。关于此现象，下列说法中正确的是（　　）
A. 樱桃的密度小于香瓜的密度
B. 香瓜受到的浮力大于它受到的重力
C. 樱桃受到的浮力等于它受到的重力
D. 香瓜受到的浮力大于樱桃受到的浮力
5. 将一个生鸡蛋放进盛有清水的杯中，如图所示，鸡蛋沉入水底，鸡蛋重为G，然后逐渐向水中
加入食盐并使其溶解，在鸡蛋渐渐浮起到静止的过程中，鸡蛋所受的浮力随时间变化图像正确的
是（　　）
A. B. C. D.
6. 放在水平桌面上的甲乙两个相同的容器盛有不同的液体，现将两个相同的物块分别放在两容器中，当物块静止时，两容器中的液面恰好相平，两物块所处的位置如图所示，则（　　）
A. 甲容器中物块排开液体的重力较大
B. 甲容器底受到的压强大
C. 乙容器中的液体密度大
D. 乙容器中物块受到的浮力大
7. 如图所示，将一体积为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；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. B. C. D.
8. 某同学用石块、细线、弹簧测力计、烧杯、水和食盐等器材，进行如图所示的实验探究。下列说法正确的是（　　）
A. 石块在水中受到的浮力方向竖直向下
B. 石块在水中受到的浮力大小为
C. 石块浸没在水中时，排开水的体积为
D. 丙图中盐水的密度为
9. 小明往吸管下端内部塞入一些细铁丝作为配重，并将吸管下端封闭，制作成一支简易密度计。将密度计先后放入盛有甲、乙两种不同液体的两个相同烧杯中，它会竖直立在液体中，当密度计静止时，两杯中液体深度相同，如图所示。密度计在甲液体中受到的浮力为F浮甲、在乙液体中受到的浮力为F浮乙，甲液体的密度为ρ甲，乙液体的密度为ρ乙。下列说法中正确的是（ ）
A. F浮甲>F浮乙，ρ甲>ρ乙 B. F浮甲=F浮乙，ρ甲<ρ乙
C. F浮甲ρ乙
10. 如图甲所示，体积可忽略不计的轻质硬杆B一端固定在容器底，一端与不吸水的实心正方体A固定。现缓慢向容器中加水，杆B受到正方体A的作用力大小F随注水深度变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A. F越大，浮力越小 B. 当F大小为0时，水的深度为11cm
C. 物体A完全浸没时受到的浮力为2N D. 物体A的密度为
二、多项选择题（本大题有2小题，每小题3分，共6分.每小题给出的四个选项中，至少有两个选项是符合题意的，选对但不全得2分，有选错的得0分，全选对的得3分）
11．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小 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受到的浮力变小
12. 如图所示，烧杯中装有适量的水，现有质地均匀，不吸且不溶于水的a、b两实心柱体，质量之比为3∶1，体积之比为4∶1，将b置于a上面一起放入烧杯中，静止时a的上表面刚好与液面相平，下列说法正确的是（　　）
A. a的密度为
B. 单独把a放入烧杯中，有四分之三的体积露出液面
C. 单独把b放入烧杯中，有四分之一的体积露出液面。
D. 单独把a放入烧杯中时，其下表面液体压强与图中a的下表面液体压强之比为3∶4
三、填空题（本大题有8小题，每空1分，共18分）
13.一均匀的长方体浸没在液体中，如图所示．已知它的底面积为S，上表面所处深度为h1，下表面所处深度为h2，则长方体下表面所受到液体的压力表达式为_________，浮力表达式为__________．（液体密度ρ液和g为已知量）
14. 小悦用塑料瓶等材料，制作了一个潜水艇模型。他把潜水艇模型放入装有水的盆中，模型在水中漂浮，如图所示。小悦必须从进气（排气）管口处_________（选填“吹”或“吸”）气，改变潜水艇模型自身的_________力，实现在水盆中下沉。
15. 潜水艇的“掉深”指的是潜艇在水下航行时突然遇到密度较______的海水，浮力急剧减小，就会像汽车掉进悬崖一样急剧掉向海底，此时若想自救，潜艇应______（“向内充水”或“向外排水”）。
16. 全球首艘智能型无人系统航母船“珠海云”号（如图所示）在广州下水。“珠海云”号排水量为2000吨，满载时受到的浮力为______N，船上的无人机起飞后船身受到的浮力______（填“变大”“变小”或“不变”），无人机受到重力的方向______。（g取10N/kg）
17．如图，某物块用细线系在弹簧测力计下，在空气中和浸没在水中时测力计的示数如图所示，则此时物块受到水的浮力为 ；已知水的密度为1×103kg/m3，则物块的密度为 。（g=10N/kg）

18．在“王冠之谜与阿基米德原理”的故事，若王冠的质量为490g，浸没在水中称时，王冠重4.5N，这顶王冠在水中受到的浮力为 N，王冠的体积为 ，若纯金的密度为，根据上述数据可知王冠 （填“是”或“不是”）纯金制作的。
19. 用弹簧测力计悬挂一个实心柱体，将它浸入水中静止时，其上表面恰好与水面相平。此时弹簧测力计的示数为3N，柱体下表面受到水的压力为2N，则柱体受到的浮力为_______N，其密度是_________kg/m3。（）
20. 如图所示，有一个内外壁皆为圆柱形的平底容器，内装足够深的水。将一个质地均匀的正方体物体悬挂在竖直放置的弹簧测力计下（图中未画出弹簧测力计）。当物体的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为7N；当物体的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为4N。现将物体从弹簧测力计上取下放入水中，则该物体静止时，所受到的浮力是______N，该物体的密度为______。
四、作图题（本大题有2小题，每小题2分。共4分）
21. 不计海水阻力，请在图中画出潜水艇在海水中沿竖直方向加速上浮时的受力示意图（O表示艇的重心）。
22. 按要求作图，请保留作图痕迹。图中小球在水中处于静止状态，画出小球所受力的示意图。
五、实验探究题（本大题有3小题，每空1分，共22分）
23. （7分）小组同学在探究影响浮力大小的因素时，做了如图所示的实验。
（1）小明对步骤A、B、C、D、E进行了观察研究。
①观察步骤A、B、C，发现：随着物体下表面在水中深度增加，物体受到的浮力__________；
②观察步骤A、C、D，发现：随着物体下表面在水中深度增加，物体受到的浮力__________；
③小明对此产生了疑惑：浮力大小到底与物体下表面在水中深度有没有关系呢？同学们讨论后认为，真正影响浮力大小的不是物体下表面在水中的深度，而是__________；
（2）小华对步骤A、C、E进行了观察研究，发现__________不变，物体受到的浮力与__________有关；
（3）已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，分析图中数据可得：
①物体的密度为__________kg/m3；
②盐水的密度为__________kg/m3。
24. （6分）如图是“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”的实验，请解答下列问题。
（1）最合理的实验顺序是______；
（2）由图乙可知，实验中所用物体的______为4N；由乙、丙两图可知物体受到的浮力为______N；
（3）综合四幅图可得到的结论是：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它______；
（4）若物体没有完全浸没在液体中，则在其余操作过程正确的前提下______（选填“能”或“不能”）得到与（3）中相同的结论，如果换用密度小于液体密度的物体（不吸液体）来进行实验，则图______中可以不使用弹簧测力计。
25. （9分）综合实践活动——制作密度计
在物理文化周的实践活动中，小红利用圆柱状饮料吸管、作为配重物的铁丝、石蜡和水等制作了一个简易密度计。制作时，她先将吸管两端剪平，在其下端加适当的配重，并将这一端用蜡封起来，如图甲，将其置于纯水中，在吸管上标出水面的位置1；取出吸管，量出标记至吸管下端的距离H。如图乙，再将简易密度计置于其他液体中，在吸管上标记液面位置2；取出吸管，量出标记至吸管下端的距离h，。
（1）在吸管下端增加适当的配重是为让吸管竖直______在液体中；
（2）图甲中水的密度与图乙中液体的密度的大小关系是______，______（用、h及H表示）；
（3）在密度计重力和横截面积未知的情况下，小红通过测量密度计浸入液体中的深度，再通过计算，共标出了0.8、0.9、1.0、1.1、1.2五条刻度线，则她测量密度计浸入液体（包含水）中的深度至少为______次；
A．1 B．2 C．3 D．4
（4）在小组展示时发现由于刻度不均匀，估读时误差较大。于是，同学们准备再制作另一种刻度均匀的密度计；
【小组讨论】
图甲密度计是根据______变化判断密度大小；那么，能否通过密度与质量之间的关系来制作刻度均匀的密度计呢？
【查阅资料】
杆秤是我国称量质量的工具，刻度是均匀的。使用时先把被测物体挂在秤钩处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量；
【产品制作】
器材：木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块（代替秤砣）；
步骤：
①模仿杆秤结构，用杯子代替秤钩，先自制一根无刻度“密度秤”；
②如图丙，空杯子，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，将此时秤砣的悬挂点A标记为“______”刻度；
③杯中加纯水至a处，重复②中步骤，此时秤砣的悬挂点B标记为“”；
④将AB两点之间长度等分，以其中1等份为标准，在整根秤杆上均匀地标上刻度；
【产品检验】在杯子中加入某液体至a处后，提起提纽，移动秤砣至C处，秤杆在水平位置平衡，此时刻度如图丁，则该液体的密度为______；
【分析评估】
①实验时，若杯子外壁沾有液体，将导致测量结果______；
②图丙中秤砣质量为56g，提纽到杯子悬挂点的距离；图丁中刻度线B、C的间距。则每次加入杯中液体的体积______。
六、计算题（本大题有3小题，共20分）
26. （4分）某次物理活动举行了“造船”比赛，小明选了一块的圆柱体橡皮泥，它的体积为，小明用这块橡皮泥造出了一只小船。经测试，在确保船只仍漂浮在水面的前提下，船内最多可放的物体，如图所示。已知，g取，求：
（1）此时小船受到的浮力有多大？
（2）此时小船排开水的体积有多大？
27. （8分）“海葵一号”是中国自主设计并建造的亚洲首艘浮式生产储卸型装置，“海葵一号”漂浮在大海上工作，从空中俯瞰像一朵绽放的葵花。思考乐傲傲同学查阅资料得知：“海葵一号”的质量是3.7×107kg，满载时排开海水的质量是1.0×108kg（g 取10N/kg， 海水的密度为 1.0×103kg/m3） 根据已知信息求：
（1）“海葵一号”满载时受到的浮力；
（2）“海葵一号”一次最多能储存石油的质量；
（3）当一架3×104N的直升机停放在“海葵一号”的水平停机坪上时，直升机与停机坪接触的面积是0.06m2，请帮助傲傲同学求出直升机对停机坪的压强。
28. （8分）如图所示，水平桌面上的平底薄壁容器（重力忽略不计）底面积为，容器内盛有质量为4kg的水。一实心木块漂浮在水面上，木块的质量为0.6kg，体积为。g取10N/kg，求：（1）木块的密度；
（2）木块受到的重力；
（3）木块受到的浮力；
（4）此时容器对水平桌面的压强。
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