第十章 浮力单元测验 (学生卷+教师卷)2024-2025学年人教版八年级下册

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第十章 浮力单元测验 (学生卷+教师卷)2024-2025学年人教版八年级下册

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第十章浮力
考试范围:浮力;考试时间:100分钟;分值:100分
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题:本大题共10小题,共20分。
1.边长为、密度为的立方体橡皮泥块,放在足够多的水中,沉入水底当把它捏成一只小船时,便能漂浮在水面上。以下计算结果正确的是( )
A. 橡皮泥块的质量是
B. 橡皮泥块浸没在水中时受到的浮力是
C. 橡皮泥小船漂浮时受到的浮力是
D. 橡皮泥小船漂浮时排开水的体积是
2.密度为的实心木块,轻放于足够深的水中,木块静止后,浸入水中的体积与木块体积之比为( )
A. B. C. D.
3.下列设备和器材中,利用浮力的是( )
A. 抽水机 B. 气压计 C. 热气球 D. 铅垂线
4.鱼体内有一器官叫鱼鳔,鱼在水中可以自由地沉浮,就是靠改变鱼瓢的体积来实现的.当一只鱼在水中沉浮时,你认为它主要是改变( )
A. 所受的重力 B. 所受的浮力 C. 水的密度 D. 无法确定
5.如图所示是中国航母“山东舰”训练时舰载飞机飞行的图片。下列说法中正确的是( )
A. 飞机在甲板上静止时,受到甲板对它的支持力与飞机的重力是一对平衡力
B. 飞机在起飞过程中,甲板对飞机的支持力大于飞机对甲板的压力
C. 飞机飞离航母前后,航母始终漂浮,航母所受浮力的大小不变
D. 飞机在起飞过程中,机翼上方的空气流速比下方慢
6.一个充气的气球下面挂一个金属块,把它们放入水中某处恰能悬浮,如图所示。如果轻轻向下触碰一下气球,则金属块和气球( )
A. 先向下运动,然后回到原来的位置 B. 向下运动,最终沉底
C. 向上运动,最终漂浮 D. 都有可能
7.如图,某同学将盛水的烧杯放在电子台秤上,台秤的示数如图甲所示:将一个物块投入水中,漂浮时台秤示数为如图乙,物体上表面始终保持水平,用力将物块压入全部浸没在水中,此时台秤示数为如图丙;将物块继续下压,从丙到丁物块下表面受到水的压力增加了,整个过程水始终未溢出,请问说法正确的是( )
A. 木块的质量为
B. 木块的密度为
C. 从图丙到图丁,瓶底水的压强逐渐增大
D. 从图丙到图丁,物体上表面受到水的压力增加了
8.物理小组制作的潜水艇模型如图所示。通过胶管从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气,就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时,若从管吸气,烧瓶将会( )
A. 上浮,它受到的浮力增大 B. 下沉,它受到的浮力减小
C. 下沉,它受到的浮力不变 D. 上浮,它受到的浮力不变
9.甲、乙、丙三个容器内分别盛有体积相同但是质量不同的液体,将同一个小球分别放入三个容器中。小球静止后的状态如图所示。则小球( )
A. 在甲容器中所受浮力最小 B. 在乙容器中所受浮力最小
C. 在丙容器中所受浮力最小 D. 三种情况下所受浮力相等
10.水平面上放有甲、乙两个完全相同的容器,容器中装有质量相等的不同液体.现把质量相等的、两球放入甲容器中后,漂浮、沉底;用线把、两球系在一起放入乙容器中线的质量和体积不计,静止后的状态如图所示,两容器中液面恰好相平.下列说法中不正确的是.
A. 球在甲中排开液体重力小于在乙中排开液体重力
B. 球在甲中所受浮力大于在乙中所受浮力
C. 甲容器底所受液体压强小于乙容器底所受液体压强
D. 甲容器对水平面压强等于乙容器对水平面压强
二、填空题:本大题共8小题,每空1分,共27分。
11.将质量为的物体挂在弹簧秤上,当物体浸在水中时弹簧秤示数为,则此时物体受到浮力大小是 ,方向是竖直向上,施力物体是 。取
12.如图所示,将一只去盖、去底的饮料瓶的瓶口朝下,把乒乓球放入瓶内并注水,看到有少量水从瓶口流出,此时乒乓球______选填“会”或“不会”浮起来;再用瓶盖将瓶口堵住,过一会儿,观察到乒乓球将浮起来。该实验说明,浮力产生的原因是液体对物体上下表面有______。
13.如图,将高为的长方体木块缓慢放入盛满水的容器中,静止时木块在水面上漂浮,下表面到水面的距离为,排开水的重力为。则木块下表面受到水的压强是______,木块受到的浮力是______,木块的质量是______,木块的密度是______。取
14.在判断物体的浮沉时,从力学角度看,物体的浮沉取决于它受到的 力与重力的大小。即:
当浮力 重力时,物体会上浮,最终漂浮
当浮力 重力时,物体处于漂浮或悬浮状态
当浮力 重力时,物体会下沉,最终沉底。后三空均选填“大于”“小于”或“等于”
15.如图所示,、两物块以不同方式组合,分别静止在甲、乙两种液体中,由此可判断________;若物块在两种液体中受到的浮力分别为、,则________。均选填“”“”或“”
16.在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面刚要与烧杯底部接触为止,如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数随圆柱体下降高度变化的图象。
分析图象可知,圆柱体重力是______
圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是______
圆柱体的体积是______
圆柱体的密度是______
分析图象段,可得结论:物体浸没液体之前,浸入液体的深度越深,受到的浮力越______选填“大”或“小”;
分析图象段,可得结论:______。
17.用手将一重为的物体全部压入水中,物体排开的水重为,此时物体受到的浮力为 ;放手后物体将 填“上浮”、“下沉”或“悬浮”,待物体静止时所受浮力为 。
18.如图所示,把两只完全相同的密度计分别放入两个相同的容器中,容器中盛有不同液体,两只密度计受到的浮力甲 ,乙,两种液体的密度甲 ,乙。液体对两个容器底部的压强甲 ,乙均选填“”、“”或“”。
三、作图题:本大题共1小题,共3分。
19.如图所示,小球漂浮在静止于斜面上的杯内液体中,请画出小球所受的力。
四、实验探究题:本大题共2小题,共20分。
20.如图所示,图甲是“探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系”实验的五个步骤。
圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力 。 两步骤可得出物块排开水所受的重力。比较与,可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系。
如图乙所示是圆柱体物块从水面缓慢浸入水中时,根据实验数据描绘出弹簧测力计示数随物块浸入深度变化的关系图像。
分析图像可得:当物块没有浸没之前,增大时,弹簧测力计示数 选填“变大”“变小”或“不变”。当时,物块所受的浮力为 ,浸没后,继续增大时,弹簧测力计示数为 ,该圆柱体物块的高度是 。
21.如图是探究浮力的大小与哪些因素有关的实验操作:
如、图所示,可求得物体浸在水中时所受的浮力是______。
由、图可知:浸在同种液体中的物体受到浮力的大小与______有关。
由______三图可知:浸没在同种液体中的物体受到浮力的大小与深度无关。
由______二图可知:浸入液体中物体所受的浮力大小与液体的密度有关。
五、计算题:本大题共4小题,共30分。
22.如图为我国研制的深海勇士“奋斗者号”载人潜水器,在马里亚纳海沟成功完成米坐底,创造了中国载人深潜的新纪录。该潜水器的质量约为,在海水中下潜时排开海水的体积为。,海水密度取求:
潜水器的重力;
潜水器在海水中下潜受到的浮力;
潜水器在深处受到海水的压强。
23.如图所示,空气中有一个氢气球,氢气球完全浸没在空气中,氢气球的体积是,已知空气密度,氢气密度,取。
此时氢气球受到的浮力为多少?
求氢气球排开的空气的质量是多少?
若氢气球的重力为,当氢气球用细绳系着,静止在空中时,细绳对氢气球的拉力是多少?
若继续向氢气球内充氢气,让球内氢气的密度变大,但氢气球的体积不变,请判断氢气球受到的浮力如何变化?写出判断依据。
24.一个正方体物体,重为,体积为,用细绳吊着浸没在薄壁圆柱形容器的液体中,绳子的拉力为,如图所示,已知容器的底面积为,取。求:
物体受到的浮力。
物体的密度。
放入物体后,液体对容器底部增加的压强。
25.如图甲所示,圆柱形容器中盛有适量的水,其内底面积为。弹簧测力计的下端挂着一个正方体花岗岩,将花岗岩从容器底部开始缓慢向上提起的过程中,弹簧测力计的示数与花岗岩下底距容器底部的距离的关系如图乙所示。求:
在花岗岩未露出水面前所受水的浮力大小。
花岗岩的密度。
从开始提起到花岗岩到花岗岩完全离开水面,水对容器底部减小的压强。
第8页,共8页第十章浮力
【答案】
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
8. 9. 10. 11. 水 12. 不会 压力差
13. 14. 浮 大于 等于 小于 15.
16. ; ; ; ; 大;
物体浸没到液体中后,浮力大小不变或者说物体浸没到液体中后,物体所受的浮力与物体浸入的深度无关。
17. 上浮 18.

19.
20. ;;变小;;;
21. ;排开液体的体积;、、;、。
22. 解:“奋斗者号”潜水器的重力;
潜水器在海水中受到的浮力;
潜水器在深处所受海水的压强

答:潜水器的重力为;
潜水器在海水中下潜受到的浮力为;
潜水器在深处受到海水的压强为。

23. 解:此时氢气球受到的浮力:

氢气球排开的空气的质量;
静止在空中时,氢气球受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和拉力的作用,且处于平衡状态,细绳对氢气球的拉力;
若继续向氢气球内充氢气,让球内氢气的密度变大,但氢气球的体积不变,则氢气球排开空气的体积不变,根据可知,氢气球受到的浮力不变。
答:此时氢气球受到的浮力为;
求氢气球排开的空气的质量是;
若氢气球的重力为,当氢气球用细绳系着,静止在空中时,细绳对氢气球的拉力是;
若继续向氢气球内充氢气,让球内氢气的密度变大,但氢气球的体积不变,氢气球受到的浮力不变;若继续向氢气球内充氢气,让球内氢气的密度变大,但氢气球的体积不变,则氢气球排开空气的体积不变,根据可知,氢气球受到的浮力不变。
24. 解:物体受到的浮力:

物体的质量:

物体的密度:

根据可得液体的密度:

物体浸入后,排开液体体积为,
那么液体高度增加为:;
容器底部受到液体的压强增大了;
答:物体受到的浮力为;
物体的密度为;
放入物体后,液体对容器底部增加的压强为。
25. 解:
由图乙可知,花岗岩的重量为,花岗岩在未露出水面前弹簧测力计的拉力,所以花岗岩所受水的浮力大小 。
由阿基米德原理,可得,
花岗岩未露出水面前,
花岗岩的密度为。
方法一:花岗岩离开水面后,水面下降的高度为,

所以水对容器底部减小的压强。
方法二:当花岗岩离开水面后,容器底部所受水的压力减小,
所以水对容器底部减小的压强为。

第3页,共3页第十章浮力
考试范围:浮力;考试时间:100分钟;分值:100分
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题:本大题共10小题,共20分。
1.边长为、密度为的立方体橡皮泥块,放在足够多的水中,沉入水底当把它捏成一只小船时,便能漂浮在水面上。以下计算结果正确的是( )
A. 橡皮泥块的质量是
B. 橡皮泥块浸没在水中时受到的浮力是
C. 橡皮泥小船漂浮时受到的浮力是
D. 橡皮泥小船漂浮时排开水的体积是
【答案】D
【解析】,错
橡皮泥块浸没后,排开液体体积等于物体体积,,错
橡皮泥小船漂浮时,由二力平衡得,错
,对。
2.密度为的实心木块,轻放于足够深的水中,木块静止后,浸入水中的体积与木块体积之比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为木块最终会漂浮于水面上,所以,因为, ,所以,所以
【分析】
本题主要考查了阿基米德原理和漂浮条件,难度不大。
物体漂浮时,浮力与重力大小相等,利用阿基米德原理,结合重力、密度知识进行解答。
【解答】
因为木块最终会漂浮于水面上,所以,因为, ,所以,故;
故BCD不正确、A正确。
3.下列设备和器材中,利用浮力的是( )
A. 抽水机 B. 气压计 C. 热气球 D. 铅垂线
【答案】C
【解析】略
【分析】
本题主要考查浮力的应用,较为简单。
根据大气压的应用,浮力的应用以及重力的方向进行解答。
【解答】
A.抽水机利用了大气压的原理,不符合题意;
B.气压计是测量气压的,没有用到浮力的知识;不符合题意
,热气球利用了浮力作用上升的,符合题意;
D.铅垂线利用了重力的方向竖直向下,不符合题意。
4.鱼体内有一器官叫鱼鳔,鱼在水中可以自由地沉浮,就是靠改变鱼瓢的体积来实现的.当一只鱼在水中沉浮时,你认为它主要是改变( )
A. 所受的重力 B. 所受的浮力 C. 水的密度 D. 无法确定
【答案】B
【解析】解:鱼在水中可以自由地沉浮,就是靠改变鱼瓢的体积来实现的,也就改变了排开液体的体积,从而改变其所受的浮力,改变其浮沉.
故选 B.
题干里面有了很大的提示,“鱼在水中可以自由地沉浮,就是靠改变鱼瓢的体积来实现的”,很明显鱼在沉浮时,鱼的重力不变,所以要改变其浮沉,就得改变其所受的浮力.
本题目考查的是根据物体的浮沉条件,来判断物体所受力的大小关系,从而改变其物体的浮沉.
5.如图所示是中国航母“山东舰”训练时舰载飞机飞行的图片。下列说法中正确的是( )
A. 飞机在甲板上静止时,受到甲板对它的支持力与飞机的重力是一对平衡力
B. 飞机在起飞过程中,甲板对飞机的支持力大于飞机对甲板的压力
C. 飞机飞离航母前后,航母始终漂浮,航母所受浮力的大小不变
D. 飞机在起飞过程中,机翼上方的空气流速比下方慢
【答案】A
【解析】解:
A、飞机静止在航母甲板时,处于平衡状态,飞机只受到重力和支持力的作用,则二力是一对平衡力,故A正确;
B、飞机在起飞过程中,甲板对飞机的支持力和飞机对甲板的压力是一对相互作用力,大小相同,故B错误;
C、航载飞机飞离航母后,航母的总重力减小,航母始终漂浮,浮力等于重力,所以浮力会减小,故C错误;
D、飞机飞行时能获得向上的升力,是因为机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速,上方压强小于下方,故D错误。
故选:。
物体只有处于静止状态或匀速直线运动状态时,才受到平衡力的作用;
一对相互作用力的大小相同;
漂浮物体的浮力始终等于自身重力,先确定重力的变化情况,再得出浮力如何变化;
流体流速越快的位置压强越小,据此来分析飞机起飞时的受力情况。
本题考查了漂浮条件、平衡力和相互作用力的判断、流体压强和流速的关系等多个知识点,有一定的综合性,但总体难度不大。
6.一个充气的气球下面挂一个金属块,把它们放入水中某处恰能悬浮,如图所示。如果轻轻向下触碰一下气球,则金属块和气球( )
A. 先向下运动,然后回到原来的位置 B. 向下运动,最终沉底
C. 向上运动,最终漂浮 D. 都有可能
【答案】B
【解析】【分析】
本题考查了学生对液体压强特点、阿基米德原理的掌握和运用,知道气球在水中的深度不同体积不同是本题的关键。
气球所处的深度变大,则气球受到水的压强变大,气球的体积变小,气球受到的浮力减小;
气球和金属块的总重不变,根据物体的浮沉条件分析判断。
【解答】
原来气球和金属块悬浮在水中,,
如果轻轻向下触碰一下气球,气球所处的深度变大,则气球受到水的压强变大,气球的体积变小,气球受到的浮力减小,小于自重,气球和金属块将向下运动,最终沉底;
故选B。
【分析】
本题考查了学生对液体压强特点、阿基米德原理的掌握和运用,知道气球在水中的深度不同体积不同是本题的关键。
气球所处的深度变大,则气球受到水的压强变大,气球的体积变小,气球受到的浮力减小;
气球和金属块的总重不变,根据物体的浮沉条件分析判断。
【解答】
原来气球和金属块悬浮在水中,,
如果轻轻向下触碰一下气球,气球所处的深度变大,则气球受到水的压强变大,气球的体积变小,气球受到的浮力减小,小于自重,气球和金属块将向下运动,最终沉底;
故选B。
7.如图,某同学将盛水的烧杯放在电子台秤上,台秤的示数如图甲所示:将一个物块投入水中,漂浮时台秤示数为如图乙,物体上表面始终保持水平,用力将物块压入全部浸没在水中,此时台秤示数为如图丙;将物块继续下压,从丙到丁物块下表面受到水的压力增加了,整个过程水始终未溢出,请问说法正确的是( )
A. 木块的质量为
B. 木块的密度为
C. 从图丙到图丁,瓶底水的压强逐渐增大
D. 从图丙到图丁,物体上表面受到水的压力增加了
【答案】D
【解析】A.将盛水的烧杯放在电子台秤上,示数为,则烧杯和水的质量为,将物块投入水中,漂浮时台秤示数为,则烧杯、水和物体的质量为,所以物体的质量
故A错误;
B.用力将物块压入全部浸没在水中,此时台秤示数为,则排开水的重力

则物体的体积
则物体的密度
故B错误;
C.从图丙到图丁,物体始终浸没在水中,水面不再升高,由可知,瓶底水的压强不变,故C错误;
D.从图丙到图丁,物块下表面受到水的压力增加了,由于物体上表面和物块下表面变化的深度相同,所以物体上表面受到水的压力也增加了,故D正确。
故选D。
8.物理小组制作的潜水艇模型如图所示。通过胶管从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气,就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时,若从管吸气,烧瓶将会( )
A. 上浮,它受到的浮力增大 B. 下沉,它受到的浮力减小
C. 下沉,它受到的浮力不变 D. 上浮,它受到的浮力不变
【答案】C
【解析】略
9.甲、乙、丙三个容器内分别盛有体积相同但是质量不同的液体,将同一个小球分别放入三个容器中。小球静止后的状态如图所示。则小球( )
A. 在甲容器中所受浮力最小 B. 在乙容器中所受浮力最小
C. 在丙容器中所受浮力最小 D. 三种情况下所受浮力相等
【答案】A
【解析】解:由图可知,小球在甲液体中处于沉底状态,受竖直向下的重力、竖直向上的浮力和容器底对它的支持力保持静止,处于平衡状态,则,所以;
小球在乙液体中受竖直向下的重力和竖直向上的浮力处于悬浮状态,受力平衡,故F;
小球在丙液体中受竖直向下的重力和竖直向上的浮力处于漂浮状态,受力平衡,故F。
综上所述,小球在甲容器中所受浮力最小。
故选:。
物体在液体中处于漂浮或悬浮时,受到的浮力等于自身的重力。小球在甲液体中处于沉底状态,受竖直向下的重力、竖直向上的浮力和容器底对它的支持力保持静止,处于平衡状态,由此可得出小球在甲容器中受到的浮力与小球重力的大小关系。
此题考查物体浮沉条件、阿基米德原理的应用,解决此题时,应注意观察图示差别,找出相同的量,不同的量,代入合适的公式进行比较。
10.水平面上放有甲、乙两个完全相同的容器,容器中装有质量相等的不同液体.现把质量相等的、两球放入甲容器中后,漂浮、沉底;用线把、两球系在一起放入乙容器中线的质量和体积不计,静止后的状态如图所示,两容器中液面恰好相平.下列说法中不正确的是.
A. 球在甲中排开液体重力小于在乙中排开液体重力
B. 球在甲中所受浮力大于在乙中所受浮力
C. 甲容器底所受液体压强小于乙容器底所受液体压强
D. 甲容器对水平面压强等于乙容器对水平面压强
【答案】B
【解析】由图知,两完全相同的容器中的液面恰好相平,则,即,容器中的液体质量相等,故有;由知,球在甲中排开液体重力小于在乙中排开液体重力;在甲液体中漂浮,有,和在乙液体中一起悬浮,,可得;两容器中液体的深度相同,由、知;容器对水平面的压力,即,又两容器对水平面的受力面积相等,故.
二、填空题:本大题共8小题,共27分。
11.将质量为的物体挂在弹簧秤上,当物体浸在水中时弹簧秤示数为,则此时物体受到浮力大小是 ,方向是竖直向上,施力物体是 。取
【答案】


【解析】物体重力;
浮力:;
物体浸没在水中,受到水对物体竖直向上的浮力,浮力的施力物体是水。
12.如图所示,将一只去盖、去底的饮料瓶的瓶口朝下,把乒乓球放入瓶内并注水,看到有少量水从瓶口流出,此时乒乓球______选填“会”或“不会”浮起来;再用瓶盖将瓶口堵住,过一会儿,观察到乒乓球将浮起来。该实验说明,浮力产生的原因是液体对物体上下表面有______。
【答案】不会 压力差
【解析】解:图中乒乓球静止时,虽然有少量水从瓶口向下流出,但球的下表面没有受到水的压力,而上表面受到水向下的压力,则受到的合力方向向下,即乒乓球不受浮力的作用,所以乒乓球不能上浮;
用手堵住瓶口,乒乓球受到液体对乒乓球上下表面的压力差即浮力作用,当浮力大于重力时,乒乓球上浮,最终乒乓球漂浮在水中;由该实验可以说明:浮力产生的原因是液体对物体上、下表面的压力差。
故答案为:不会;压力差。
浮力是由于物体在液体中上下表面受到的压力差产生的。
本题是与浮力有关的知识,考查了浮力产生的原因,在学习过程中,要注重理解。
13.如图,将高为的长方体木块缓慢放入盛满水的容器中,静止时木块在水面上漂浮,下表面到水面的距离为,排开水的重力为。则木块下表面受到水的压强是______,木块受到的浮力是______,木块的质量是______,木块的密度是______。取
【答案】
【解析】解:木块下表面受到水的压强为:;
由阿基米德原理可知,木块受到的浮力;
由物体的浮沉条件可知,物体漂浮时,物体的重力:,
由可得,木块的质量:;
由可知,木块排开水的体积:,
由题意可知,木块的体积:,
木块的密度:;
故答案为:;;;。
由可得木块下表面受到水的压强;根据阿基米德原理可得木块受到的浮力;根据漂浮条件可求出木块的重力,由可得木块的质量;由可知木块排开水的体积,根据可得出木块的体积,根据密度公式可得木块的密度。
本题考查压强、浮力、密度的计算,是一道综合题,但难度不大。
14.在判断物体的浮沉时,从力学角度看,物体的浮沉取决于它受到的 力与重力的大小。即:
当浮力 重力时,物体会上浮,最终漂浮
当浮力 重力时,物体处于漂浮或悬浮状态
当浮力 重力时,物体会下沉,最终沉底。后三空均选填“大于”“小于”或“等于”
【答案】浮
大于 等于 小于
【解析】略
15.如图所示,、两物块以不同方式组合,分别静止在甲、乙两种液体中,由此可判断________;若物块在两种液体中受到的浮力分别为、,则________。均选填“”“”或“”
【答案】
【解析】解:由于两物体两次静止时处于漂浮或悬浮状态,所以受到的浮力都等于物体受到的重力,即;
由图知,物体排开液体的体积:,
由可知:,
甲乙中物块在两种液体中都完全浸没,排开液体的体积相同,
根据知,。
故答案为:;。
同一物体在两种液体中处于漂浮或悬浮,所以受到的浮力都等于物体受到的重力;
由图可以得出物体排开液体体积的大小关系,再根据阿基米德原理分析液体的密度大小关系,根据判断出浮力的关系。
本题考查了阿基米德原理、物体的漂浮条件,利用好漂浮或悬浮是解此类题目的关键。
16.在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面刚要与烧杯底部接触为止,如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数随圆柱体下降高度变化的图象。
分析图象可知,圆柱体重力是______
圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是______
圆柱体的体积是______
圆柱体的密度是______
分析图象段,可得结论:物体浸没液体之前,浸入液体的深度越深,受到的浮力越______选填“大”或“小”;
分析图象段,可得结论:______。
【答案】;



大;
物体浸没到液体中后,浮力大小不变或者说物体浸没到液体中后,物体所受的浮力与物体浸入的深度无关。
【解析】解:由图象可知,当时,弹簧测力计示数为,
此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知,。
从开始,弹簧测力计示数不变,说明此时圆柱体已经浸没在水中,对圆柱体受力分析可知,

由阿基米德原理得:

因为物体是全部浸没,所以,
由公式可求出物体的质量,


分析图象段,物体在液体中的深度逐渐增加,测力计读数在减小,
说明物体在慢慢浸入水中,在逐渐增大,物体受到的浮力也在逐渐增大。
分析图象段,深度在增加,而测力计的读数不变,
说明物体全部浸没水中,不变,浮力不变。
故答案为:;;;;大;
物体浸没到液体中后,浮力大小不变或者说物体浸没到液体中后,物体所受的浮力与物体浸入的深度无关。
由题知,物体缓慢下落,整个过程中物体受力平衡,图象反映的是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数随圆柱体下降高度的变化关系:
分析图象段,物体还未浸入水中,由二力平衡知此时弹簧对圆柱体的拉力即为物重;
分析图象段,物体全部浸没水中,对物体受力分析如右图所示求其受到的浮力;
由阿基米德原理求出,;
由公式求出质量,再由求出物体的密度;
设想情景,分析段,为物体慢慢浸入液体,至到浸没的过程,弹簧测力计的读数逐渐变小,由图知浮力的变化;
段表明物体全部浸没液体中,测力计的读数不变,说明了浮力不再变化。
本题用到的知识点有重力、质量、密度、单位换算、二力平衡、受力分析、阿基米德原理等,考查学生结合图象对所学知识进行综合分析的能力,难度较大。
17.用手将一重为的物体全部压入水中,物体排开的水重为,此时物体受到的浮力为 ;放手后物体将 填“上浮”、“下沉”或“悬浮”,待物体静止时所受浮力为 。
【答案】
上浮

【解析】【分析】
本题考查浮力的计算,关键是知道物体所受浮力等于物体排开的液体的重力,以及物体的浮沉条件的相关知识.阿基米德原理:浸在液体中的物体受到向上的浮力的作用,浮力大小等于物体排开的液体的重力。
【解答】

由题知,物体浸没在水中,物体排开水的重力为,
由阿基米德原理可知:;而,
所以,,
则放手后物体将上浮.
待物体静止时,漂浮在水面上,
此时物体所受的浮力等于物体的重力,即浮力为。
故答案为:;上浮;。
18.如图所示,把两只完全相同的密度计分别放入两个相同的容器中,容器中盛有不同液体,两只密度计受到的浮力甲 ,乙,两种液体的密度甲 ,乙。液体对两个容器底部的压强甲 ,乙均选填“”、“”或“”。
【答案】

【解析】密度计在两种液体中都是漂浮,浮力始终等于自身重力,重力不变,因此受到的浮力大小不变,即甲乙;根据图片可知,排开液体的体积甲乙,根据阿基米德原理可知,液体的密度甲乙。
根据图片可知,液体的深度甲乙,且甲乙,根据公式可知,液体对容器底部的压强甲乙。
三、作图题:本大题共1小题,共3分。
19.如图所示,小球漂浮在静止于斜面上的杯内液体中,请画出小球所受的力。
【答案】
【解析】【详解】
小球漂浮在液体中,小球受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力,作用点在小球的重心,由于小球漂浮,处于平衡状态,则这两个力是一对平衡力,大小相等,如图所示:
四、实验探究题:本大题共2小题,共20分。
20.如图所示,图甲是“探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系”实验的五个步骤。
圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力 。 两步骤可得出物块排开水所受的重力。比较与,可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系。
如图乙所示是圆柱体物块从水面缓慢浸入水中时,根据实验数据描绘出弹簧测力计示数随物块浸入深度变化的关系图像。
分析图像可得:当物块没有浸没之前,增大时,弹簧测力计示数 选填“变大”“变小”或“不变”。当时,物块所受的浮力为 ,浸没后,继续增大时,弹簧测力计示数为 ,该圆柱体物块的高度是 。
【答案】;;变小;;;
【解析】略
圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力;
根据和两步骤可得出物块排开水所受的重力。比较与,可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系;
如图乙所示是圆柱体物块从水面缓慢浸入水中时,根据实验数据描绘出弹簧测力计示数随物块浸入深度变化的关系图像。
分析图像可得:当物块没有浸没之前,增大时,物体排开水的体积变大,浮力变大,弹簧测力计示数就变小;
当时,弹簧测力计的示数是,物块所受的浮力;
浸没后,继续增大时,弹簧测力计示数不变为;
圆柱体下表面接触到水时,,圆柱体上表面接触到水时即圆柱体刚好浸没时,
,所以该圆柱体物块的高度是。
21.如图是探究浮力的大小与哪些因素有关的实验操作:
如、图所示,可求得物体浸在水中时所受的浮力是______。
由、图可知:浸在同种液体中的物体受到浮力的大小与______有关。
由______三图可知:浸没在同种液体中的物体受到浮力的大小与深度无关。
由______二图可知:浸入液体中物体所受的浮力大小与液体的密度有关。
【答案】;排开液体的体积;、、;、。
【解析】由、两图可知,物体浸没在水中所受的浮力;
由、两图可知,液体的密度相同、排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同,则浮力大小不同,故可以得出结论:浸在同种液体中的物体受到浮力的大小与排开液体的体积有关;
要探究“浸没在同种液体中的物体受到浮力的大小与深度无关”,需要控制液体的密度相同、排开液体的体积相同,浸没的深度不同,故A、、三图符合题意;
要探究“浸入液体中物体所受的浮力大小与液体的密度有关”,需要控制排开液体的体积相同、深度相同,改变液体的密度,由图可知,、两图符合题意。
故答案为:;排开液体的体积;、、;、。
物体浸入液体中受到竖直向上的浮力作用,物体重力与弹簧测力计示数之差是物体受到的浮力;
浮力的大小液体的密度、物体排开的液体的体积有关;根据控制变量法的要求分析图示情景,然后答题。
此题是探究浮力大小的影响因素实验,要掌握浮力大小的影响因素并注意控制变量法的应用。
五、计算题:本大题共4小题,共30分。
22.如图为我国研制的深海勇士“奋斗者号”载人潜水器,在马里亚纳海沟成功完成米坐底,创造了中国载人深潜的新纪录。该潜水器的质量约为,在海水中下潜时排开海水的体积为。,海水密度取求:
潜水器的重力;
潜水器在海水中下潜受到的浮力;
潜水器在深处受到海水的压强。
【答案】解:“奋斗者号”潜水器的重力;
潜水器在海水中受到的浮力;
潜水器在深处所受海水的压强

答:潜水器的重力为;
潜水器在海水中下潜受到的浮力为;
潜水器在深处受到海水的压强为。

【解析】根据求潜水器的重力;
根据求潜水器在海水中下潜受到的浮力;
根据求潜水器在深处受到海水的压强。
23.如图所示,空气中有一个氢气球,氢气球完全浸没在空气中,氢气球的体积是,已知空气密度,氢气密度,取。
此时氢气球受到的浮力为多少?
求氢气球排开的空气的质量是多少?
若氢气球的重力为,当氢气球用细绳系着,静止在空中时,细绳对氢气球的拉力是多少?
若继续向氢气球内充氢气,让球内氢气的密度变大,但氢气球的体积不变,请判断氢气球受到的浮力如何变化?写出判断依据。
【答案】解:此时氢气球受到的浮力:

氢气球排开的空气的质量;
静止在空中时,氢气球受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和拉力的作用,且处于平衡状态,细绳对氢气球的拉力;
若继续向氢气球内充氢气,让球内氢气的密度变大,但氢气球的体积不变,则氢气球排开空气的体积不变,根据可知,氢气球受到的浮力不变。
答:此时氢气球受到的浮力为;
求氢气球排开的空气的质量是;
若氢气球的重力为,当氢气球用细绳系着,静止在空中时,细绳对氢气球的拉力是;
若继续向氢气球内充氢气,让球内氢气的密度变大,但氢气球的体积不变,氢气球受到的浮力不变;若继续向氢气球内充氢气,让球内氢气的密度变大,但氢气球的体积不变,则氢气球排开空气的体积不变,根据可知,氢气球受到的浮力不变。
【解析】根据得出此时氢气球受到的浮力;
根据得出氢气球排开的空气的质量;
静止在空中时,氢气球受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和拉力的作用,且处于平衡状态,根据得出细绳对氢气球的拉力;
若继续向氢气球内充氢气,让球内氢气的密度变大,但氢气球的体积不变,则氢气球排开空气的体积不变,根据可知,氢气球受到的浮力的变化情况。
本题考查阿基米德原理的应用,是一道综合题。
24.一个正方体物体,重为,体积为,用细绳吊着浸没在薄壁圆柱形容器的液体中,绳子的拉力为,如图所示,已知容器的底面积为,取。求:
物体受到的浮力。
物体的密度。
放入物体后,液体对容器底部增加的压强。
【答案】解:物体受到的浮力:

物体的质量:

物体的密度:

根据可得液体的密度:

物体浸入后,排开液体体积为,
那么液体高度增加为:;
容器底部受到液体的压强增大了;
答:物体受到的浮力为;
物体的密度为;
放入物体后,液体对容器底部增加的压强为。
【解析】本题考查了阿基米德原理,浮力、液体压强和密度的计算的灵活运用,虽然涉及的知识点较多、综合性较强,但都是基础内容,也是我们需要掌握的内容。
根据物体所受重力、拉力和浮力的关系计算物体受到的浮力;
利用求出物体的质量,又知体积,利用计算物体的密度;
根据求出液体的密度,再求出容器中液面高度差,根据求出对容器底部受到压强的增大值。
25.如图甲所示,圆柱形容器中盛有适量的水,其内底面积为。弹簧测力计的下端挂着一个正方体花岗岩,将花岗岩从容器底部开始缓慢向上提起的过程中,弹簧测力计的示数与花岗岩下底距容器底部的距离的关系如图乙所示。求:
在花岗岩未露出水面前所受水的浮力大小。
花岗岩的密度。
从开始提起到花岗岩到花岗岩完全离开水面,水对容器底部减小的压强。
【答案】解:
由图乙可知,花岗岩的重量为,花岗岩在未露出水面前弹簧测力计的拉力,所以花岗岩所受水的浮力大小 。
由阿基米德原理,可得,
花岗岩未露出水面前,
花岗岩的密度为。
方法一:花岗岩离开水面后,水面下降的高度为,

所以水对容器底部减小的压强。
方法二:当花岗岩离开水面后,容器底部所受水的压力减小,
所以水对容器底部减小的压强为。

【解析】【分析】
本题考查了重力公式、密度公式、液体压强公式、阿基米德原理的应用,能根据图像提供的信息利用称重法求出花岗岩受到的浮力是关键。
由图乙可知,花岗岩在露出水面后,弹簧测力计的示数可得花岗岩的重力;又可得花岗岩在未露出水面前弹簧测力计的拉力,利用称重法可得花岗岩所受水的浮力大小;
根据求出花岗岩排开水的体积即为其体积,根据求出花岗岩的质量,利用求出花岗岩的密度;
花岗岩离开水面后,水面下降的高度等于排开水的体积除以容器底面积,利用求出水对容器底部减小的压强。
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