资源简介 / 让教学更有效 精品试卷 | 科学【核心素养】浙教版(2024版)八年级科学上册·分层练习4.4 水的浮力(第4课时)科学观念:知道轮船、密度计、潜艇、热气球和飞艇等浮沉的原理。科学思维:理解物体的浮沉条件,分析解释轮船、密度计、潜艇、热气球和飞艇等浮沉的原理。探究实践:通过实验探究,培养学生观察、分析和归纳总结的能力;经历从生活中发现问题、提出问题、解决问题的过程,提高学生运用科学知识解决实际问题的能力。态度责任:初步认识科学技术对社会发展的影响;初步建立应用科学知识的意识。1.某科学小组制作如图所示的潜水艇模型,以下说法正确的的是( )A.潜水艇在水面下匀速下潜时,受到的浮力小于重力B.潜水艇工作原理是改变自身体积C.潜水艇漂浮在水面上时浮力大于重力D.若想让潜水艇上浮,需要向左压注射器活塞【答案】D【分析】潜水艇是依靠改变自身重来实现上浮和下沉的。【解答】解:A.根据二力平衡的条件可知:潜水器在水面下匀速下潜,受到浮力与重力二力平衡,大小相等,即浮力等于重力,故A错误;B.潜水艇是靠改变自身的重力来实现浮沉的,不是依靠改变自身的体积来实现浮沉的,故B错误;C.潜水艇漂浮在水面上时受到平衡力的作用,浮力等于重力,故C错误;D.如果潜水艇需要上浮,则浮力要大于重力,需要减小潜水艇的重力,所以需要向左压注射器活塞,故D正确。故选:D。2.如图所示,当潜水艇从海面下海水高密度区匀速水平驶入海水低密度区过程中,以下说法正确的是( )A.潜水艇受到水的压强变大B.潜水艇受到的浮力不变C.潜水艇排开液体的重力变大D.为保持平衡潜水艇应排出一部分水【答案】D【分析】(1)液体的压强随深度的增加而增大。(2)物体受到浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关。(3)物体受到浮力的大小等于它排开液体受到的重力。(4)根据物体的浮沉条件进行分析。【解答】解:A.当潜水艇从海面下海水高密度区匀速水平驶入海水低密度区过程中,潜水艇在海水中的深度不变,液体密度变小,由p=ρgh可知,在深度一定时,潜水艇受到水的压强变小,故A错误;B.当潜水艇从海面下海水高密度区匀速水平驶入海水低密度区过程中,排开液体的体积不变,液体的密度变小,由F浮=ρ液gV排可知,潜水艇受到的浮力变小,故B错误;C.由于潜水艇从海面下海水高密度区匀速水平驶入海水低密度区过程中,液体的密度减小,根据阿基米德原理,潜水艇受到的浮力变小,潜水艇排开液体的重力等于潜水艇受到的浮力,所以潜水艇排开液体的重力变小,故C错误;D.此时潜水艇受到的浮力变小,此时浮力小于重力,为保持潜水艇平衡,应使潜水艇的重力等于浮力,所以潜水艇应排出一部分水,故D正确。故选:D。3.关于物体的浮沉条件及应用实例,下列分析合理的是( )A.轮船从长江驶入东海时会下沉一些B.干瘪、虫蛀的种子漂浮在盐水上,种子所受浮力大于其重力C.潜水艇在水面下匀速下潜过程中,受到的压强不变,浮力变大D.把橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面上,是通过增大排开水的体积实现的【答案】D【分析】(1)轮船漂浮时,浮力等于重力,重力不变,则浮力不变;由阿基米德原理F浮=ρ液V排g可知,液体的密度不同,排开液体的体积不同;(2)物体漂浮,浮力等于重力;(3)潜水艇在水面下匀速下潜过程中,深度增加,根据p=ρ液gh分析受到的压强的变化情况,排开液体的体积不变,根据F浮=ρ液gV排得出浮力的变化情况;(4)橡皮泥捏成小船可以漂浮在水面,自身重力不变,是通过增大排开液体体积来实现的。【解答】解:A.轮船从长江驶入东海,轮船的浮力等于重力,大小不变,但海水的密度大于江水的密度,根据F浮=ρ水gV排可知,排开液体的体积变小,会上浮一些,故A错误;B.干瘪、虫蛀的种子漂浮在盐水上,种子所受浮力等于其重力,故B错误;C.潜水艇在水面下匀速下潜过程中,深度增加,根据p=ρ液gh可知受到的压强变大,排开液体的体积不变,F浮=ρ液gV排可知浮力不变,故C错误;D.把橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面上,是通过增加排开液体的体积从而增大浮力来实现的,故D正确。故选:D。4.某同学制作了如图所示的潜水艇模型,下列说法错误的是( )A.潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现沉浮的B.向内推注射器活塞,水会被压入试管中,可实现潜艇下沉C.向外拉注射器活塞,试管内水量适当时,可实现潜艇悬浮D.浸没在水中的潜艇模型在继续下沉的过程中,浮力不变【答案】B【分析】潜水艇是通过改变自身的重力来实现下潜、悬浮和上浮的,结合这个特点来对此题的模型进行分析;浸没在水中的潜艇模型在继续下沉的过程中,排开水的体积不变,由F浮=ρ液gV排判断出浮力的变化。【解答】解:D、浸没在水中的潜艇模型在继续下沉的过程中,排开水的体积不变,由F浮=ρ液gV排知浮力不变,故D正确。A、当潜艇模型浸没在水中时,所受浮力不变,因此模型要上浮和下沉,是通过改变潜艇的重力来实现的,故A正确;B、图中潜艇模型,向内推注射器活塞时,试管内气压变大,水会被压出试管,此时模型的自重减小,模型上浮,故B错误;C、向外拉注射器活塞时,试管内气压变小,水会被压入试管,此时模型的自重变大,试管内水量适当时,即自重力等于浮力时,潜艇将悬浮,故C正确。故选:B。5.如图所示,某些鱼的浮沉靠鱼鳔充气时膨胀,放气时收缩实现,下列说法正确的是( )A.鱼的浮沉是通过改变自身重力实现的B.鱼静止在水中时,受到的浮力等于鱼的重力C.鱼想让鱼鳔膨胀,在浅处比深处难些D.鱼鳔膨胀时,鱼排开水的重力变小【答案】B【分析】鱼鳔里面是空气,改变鱼鳔的体积也就改变了排开水的体积(不会改变自身质量),从而改变所受浮力的大小,达到控制自身浮沉的目的;物体悬浮时,所受浮力等于重力;在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大,随深度的减小而减小。【解答】解:AD、鱼鳔充气时膨胀,鱼的体积变大,其排开水的体积变大,由阿基米德原理可知鱼受到的浮力变大,排开水的重力变大,浮力大于重力,鱼将上浮;鱼鳔放气时收缩,鱼的体积变小,其排开水的体积变小,由阿基米德原理可知鱼受到的浮力变小,浮力小于自身的重力时,鱼将下沉,故鱼的浮沉是通过改变自身体积来实现的,故AD错误;B、鱼静止在水中时,相当于悬浮在水中,此时受到的浮力等于鱼的重力,故B正确;C、鱼鳔膨胀时,鱼的肚子鼓起,需克服外部水对鱼的压强,因同种液体内部的压强随深度的减小而减小,所以,鱼想让鳔膨胀,在浅处比深处容易些,故C错误。故选:B。6.如图,把一块橡皮泥捏成碗状,它可以漂浮在盛有水的烧杯中。如果将橡皮泥揉成团,它会沉入水底。比较上述两种情况,则下列说法中正确的是( )A.橡皮泥漂浮时受到的重力比它沉底时受到的重力小B.橡皮泥漂浮时受到的浮力比它沉底时受到的浮力大C.橡皮泥沉底时排开水的体积比它漂浮时排开水的体积大D.橡皮泥沉底时受到的浮力等于它的重力【答案】B【分析】橡皮泥无论做成“船形”还是还是揉成团,受到的地球的吸引力不变,当它漂浮在水面上时,受到的浮力等于自重;当沉到水底时它受到的浮力小于自重;可见漂浮时受到的浮力大于下沉到水底时受到的浮力,根据阿基米德原理F浮=ρ水gv排知道橡皮泥漂浮时排开水的体积大于沉底时排开水的体积。【解答】解:A、橡皮泥漂浮和沉底时受到的重力(G=mg)不变,故A错误;B、因为橡皮泥漂浮时受到的浮力F浮=G,沉底时受到的浮力F浮′<G,所以F浮>F浮′,即:橡皮泥漂浮时受到的浮力比它沉底时受到的浮力大,故B正确;C、根据F浮=ρ水gV排可得,排开水的体积:V排<V排′,即:橡皮泥沉底时排开水的体积小于橡皮泥漂浮时排开水的体积,故C错误;D、橡皮泥沉底时受到的浮力小于它的重力,故D错误。故选:B。7.如右图所示,一船在某水域作业时,将装满金属工具的大铁箱用绳子悬放入水。第一次放,因水太深,铁箱没触碰到水底,此时船的吃水线在A处。换个地方第二次再放,铁箱才接触到水底。下列说法正确的是( )A.铁箱在船上时,船的吃水线在A处下方B.铁箱接触到水底时,船的吃水线仍在A处C.铁箱接触到水底时,船的吃水线在A处之下D.铁箱接触到水底时,船的吃水线在A处之上【答案】C【分析】要解决此题,需要正确对船和物体进行受力分析。在分析过程中,为了分析的方便,可以把船和铁箱看做一个整体。并且要知道当物体漂浮时,浮力与重力相等;当物体下沉时,浮力小于重力。同时要掌握浮力的计算公式:F浮=ρ液gV排。【解答】解:若物体放在船上,把船和铁箱看做一个整体。其总重为船重+铁箱重…①;当铁箱悬入水中时,其总重为船重+铁箱重﹣铁箱所受浮力…②;由此可见①>②铁箱在船上和水中时,整体受到的浮力相同,排开水的总体积相同,所以总A情况船的吃水线最深,应该在A的上方。故选项A错误;第一次,铁箱没触碰到水底,此时船受到铁箱向下的拉力作用(等于铁箱的重力减浮力),吃水线在A处;第二次,铁箱接触到了水底,由于受到支持力的作用,此时铁箱对船的拉力减小,所以船的吃水深度减小,船向上浮,船的吃水线在A处之下。所以A、B、D说法错误,C说法正确。故选:C。8.如图所示,在木棒的一端缠绕一些铜丝做成简易密度计,用它来测量液体密度时,密度计处于漂浮状态,则下列液体密度ρ1、ρ2和密度计受到的浮力F1、F2关系正确的是( )A.ρ1>ρ2,F1>F2 B.ρ1>ρ2,F1=F2C.ρ1<ρ2,F1>F2 D.ρ1<ρ2,F1=F2【答案】D【分析】密度计用来测量液体密度时,密度计处于漂浮状态,受到的浮力都等于密度计受到的重力。【解答】解:密度计放在两种液体中都漂浮,受到的浮力都等于密度计受到的重力。密度计受到的重力不变,密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力,即F1=F2=G,由图可知,密度计排开液体的体积V排1>V排2,由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,甲液体的密度小,即ρ1<ρ2,故D符合题意,ABC不符合题意。故选:D。9.如图,我国一艘第三代093B型攻击核潜艇在一次军事演习中,停在水面下300m处,后根据演习指令,上浮至200m处悬停,在此过程中( )A.只需向水舱内充水B.只需水舱向外排水C.需先水舱向外排水,后向水舱内充水D.需先向水舱内充水,后水舱向外排水【答案】C【分析】核潜艇悬停时受到的重力和浮力大小相等、方向相反,是一对平衡力,平衡力合力为零;核潜艇完全没入水面之后,海水的密度不变,排开海水的体积不变,根据F浮=ρ液gV排可知,受到的浮力不变,核潜艇要继续下潜,需要重力大于浮力,据此分析。【解答】解:核潜艇悬停时受到的重力和浮力大小相等。核潜艇完全没入水面之后,海水的密度不变,排开海水的体积不变,根据F浮=ρ液gV排可知,受到的浮力不变。核潜艇要上浮,需要浮力大于重力,需先将水舱内的水排出;当上浮至200m处悬停,此时重力需要等于浮力,由于浮力不变,所以需要向水舱向内充水,使重力等于浮力核潜艇才能悬停在200m处,故C正确。故选:C。10.如图所示,海监部门在某海域放置浮标以监测水文变化,监测发现,从春季至夏季,海水温度升高,体积膨胀导致海水密度变小。此过程中,若浮标体积保持不变,则( )A.浮标所受浮力不变,露出海面体积变小B.浮标所受浮力变大,露出海面体积变小C.浮标所受浮力变小,露出海面体积变大D.浮标所受浮力不变,露出海面体积变大【答案】A【分析】物体漂浮时,浮力等于重力,根据海水密度的变化,结合F浮=ρgV排可知浮标露出海面体积的变化情况。【解答】解:因为浮标始终漂浮,并且浮标重力不变,故浮力等于重力,并且浮力不变;又因为海水密度减小,由F浮=ρgV排可知,浮标排开海水的体积变大,则露出海面体积变小。故选:A。11.人们常用“浮筒打捞法”打捞沉船。做法是将几个灌满水的浮筒沉到水底并拴在沉船两旁,把空气压进浮筒将浮筒里的水排出,沉船随着浮筒一起浮起。下列说法正确的是( )A.沉船在河底时,受到的浮力等于其重力B.浮筒充满气后,受到的浮力大于其重力C.沉船在水下上浮时,受到的浮力逐渐变小D.船和浮筒浮在水面时,受到的浮力大于其重力【答案】B【分析】(1)物体的浮沉条件:①当F浮>G时,物体上浮;②当F浮=G时,物体漂浮或悬浮; ③当F浮<G时,物体下沉或沉底;(2)阿基米德原理:F浮=ρ液gV排。【解答】解:A.沉船在河底时处于沉底状态,受到的浮力小于自身重力,故A错误;B.原来灌满水的浮筒,把空气压进浮筒,将浮筒里的水排出,浮筒充满气,此时沉船随着浮筒一起浮起;当浮筒处于上浮状态时,它受到的浮力大于其重力,故B正确;C.沉船在水下上浮时,沉船仍浸没在水中,沉船排开水的体积等于沉船自身体积;因水的密度不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知:在水下上浮时,沉船受到的浮力不变,故C错误;D.船和浮筒浮在水面时处于漂浮状态,船和浮筒受到的浮力应等于其重力,故D错误;故选:B。12.体育、娱乐活动用到的热气球,充的是被燃烧而体积膨胀的热空气。要使已经升空的热气球下降,下列说法正确的是( )A.加大火力对热空气加热,使浮力变小B.加大火力对热空气加热,使重力变大C.减小火力对热空气加热,使浮力变小D.减小火力对热空气加热,使重力变大【答案】D【分析】热气球上升的原因是:球内空气受热膨胀,体积变大,自重变小,当气球受到的浮力大于气球的重力时,热气球就能上升。【解答】解:热气球是利用球内的热空气比球外的冷空气的密度要小而能够上升的,已经升空的热气球,浮力不变;AB、加大火力对热空气加热时,球内空气受热膨胀,密度变小,自重变小,而浮力不变,则气球受到的浮力大于气球的重力时,热气球就能上升;故A、B错误;CD、当减小火力对热空气加热时,球内空气温度降低,密度变大,自重变大,则气球受到的浮力小于气球的重力时,可以使热气球下降;故C错误,D正确。故选:D。13.如图所示的密度计,若把它放入密度为ρA的液体里,静止时,液面在密度计A刻度处,密度计受到浮力为FA.若把它放入密度为ρB的液体里,静止后,液面在B刻度处,受到的浮力为FB,则有( )A.在两种液体里受到的浮力是FA<FBB.两种液体的密度是:ρA>ρBC.两个刻度的读数是A<BD.以上说法都不正确【答案】C【分析】由物体的浮沉条件可知密度计所受浮力关系,由浮力公式可得两个读数关系。【解答】解:在两种液体内,密度计均漂浮于液体中,即浮力与重力相等,故两种液体内所受浮力相同,故A错;密度计在A中时排开水的体积大,由F=ρgv得,A的密度小,故A示数应小于B示数,故B错,C对,因C对,故D错。故选:C。14.可回收垃圾投放前应保持清洁干燥。小明在清洗金属材质的空鞋油管时,发现挤瘪的空鞋油管沉在水底(如图甲所示),而将它撑鼓后却浮在水面(如图乙所示)。下列分析正确的是( )A.图甲中,鞋油管所受的浮力小于它排开水所受的重力B.图乙中,鞋油管所受的浮力大于它自身所受的重力C.图甲中鞋油管所受的浮力大于图乙中鞋油管所受的浮力D.图甲中鞋油管所受的浮力小于图乙中鞋油管所受的浮力【答案】D【分析】由题知,空鞋油管质量相同,由G=mg可知重力相同;根据浮沉条件可判断出浮力的大小关系;根据阿基米德原理可知空鞋油管排开水的体积关系。【解答】解:A、由阿基米德原理可知,鞋油管所受的浮力等于它排开水所受的重力,故A错误;B、乙中鞋油管漂浮在水面上,则F乙=G乙,故B错误;CD、同一块空鞋油管做成不同形状的物体,空鞋油管的质量不变,由G=mg可得,二者所受的重力相等,即G甲=G乙;甲中鞋油管沉入水底,则F甲<G甲,乙中鞋油管漂浮在水面上,则F乙=G乙,所以F甲<F乙,故D正确,C错误。故选:D。15.如图所示,小华将一支质量为140g、体积为1.8×10﹣4m3的牙膏,用手将其浸没在水中时,牙膏受到的浮力为 1.8 N,松手后牙膏将 上浮 (选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。待其静止后,与浸没时相比,杯底受到水的压强将 减小 (选填“不变”、“增大”或“减小”)(g取10N/kg)【答案】见试题解答内容【分析】(1)知道牙膏的质量,利用公式G=mg计算牙膏受到的重力;(2)当牙膏浸没在水中时,此时排开水的体积就等于牙膏的体积,利用阿基米德原理计算此时牙膏受到的浮力;再与重力进行比较,重力大于浮力就下沉,重力等于浮力就悬浮,重力大于浮力就上浮;(3)根据p=ρgh比较静止后与浸没时杯底受到水的压强。【解答】解:(1)m=140g=0.14kg,牙膏受到的重力:G=mg=0.14kg×10N/kg=1.4N;当牙膏浸没在水中时,排开水的体积就等于牙膏的体积,即V排=V物=1.8×10﹣4m3,∴此时牙膏受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1000kg/m3×10N/kg×1.8×10﹣4m3=1.8N;(2)∵G<F浮,∴松手后牙膏会上浮;(3)当牙膏静止时,漂浮,与浸没时相比,液面上升高度较小,由p=ρgh可知,杯底受到水的压强将减小。故答案为:1.8;上浮;减小。16.我国自行设计的水下滑翔机“海翼”,其外形设计成流线型是为了减小阻力,“海翼”外围配备油囊装置,需要上浮时,油囊会鼓起来,从而使得排开水的体积 增大 (选填“增大”“减小”或“不变”),受到的浮力 > (选填“>”“<”或“=”)重力。【答案】增大;>。【分析】根据F浮=ρ液gV排判断浮力的变化,根据浮力与重力的关系判断浮沉。【解答】解:油囊鼓起来,从而使得排开水的体积增加,根据F浮=ρ液gV排知,“海翼”受到的浮力变大,当浮力大于重力时,“海翼”上浮。故答案为:增大;>。17.许多轮船都有排水量的标记,“青岛号”导弹驱逐舰满载时的排水量是4800t,表示它浮在海面上排开的海水质量是4800t,此时舰船所受的浮力是 4.8×107 N(g=10N/kg)。若该船从大海驶入内河,船受到的浮力大小 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”,下同),由于河水密度比海水密度小,所以它排开水的体积 变大 ,因此轮船要 下沉一些 (选填“上浮一些”或“下沉一些”)。【答案】见试题解答内容【分析】(1)知道导弹驱逐舰满载时的排水量,根据阿基米德原理求出舰船所受的浮力;(2)驱逐舰从大海驶入内河时,始终处于漂浮状态,受到的浮力和自身的重力相等,根据重力不变可知受到的浮力变化,根据阿基米德原理可知排开水的体积变化,然后判断轮船的变化。【解答】解:(1)舰船所受的浮力:F浮=G排=m排g=4800×103kg×10N/kg=4.8×107N;(2)该船从大海驶入内河时,始终处于漂浮状态,受到的浮力和自身的重力相等,船的重力不变,受到的浮力不变,根据F浮=ρgV排的变形式V排可知,由于河水密度比海水密度小,它排开水的体积变大,因此轮船要下沉一些。故答案为:4.8×107;不变;变大;下沉一些。18.将一个空心的合金球轻轻地放入装满酒精的溢水杯中,溢出80g的酒精,小球刚好悬浮,则该合金球空心部分的体积是 90 cm3;若将合金球放到水中,待稳定时再施加一个压力使小球完全浸没在水中,这个压力至少是 0.2 N(已知:ρ酒精=0.8×103kg/m3 ρ合金=8×103kg/m3)【答案】见试题解答内容【分析】(1)由题知小球悬浮在酒精中,小球的重力等于受到的浮力,据此可求小球的质量,知道合金的密度,利用V求合金球实心部分的体积;知道排开酒精的质量,可求排开酒精的体积(合金球的体积),进而求出合金球空心部分的体积;(2)将合金球浸没水中,利用阿基米德原理求受到水的浮力,待稳定时,小球受到的浮力等于施加的压力加上小球的重力,据此可求施加的压力。【解答】解:(1)因为小球悬浮在酒精中,小球的重力G=m球g=F浮=G排=m排g=m溢g,所以m球=m溢=80g,ρ合金=8×103kg/m3=8g/cm3,合金球实心部分的体积:V合金10cm3,合金球的体积:V=V排=V溢100cm3,合金球空心部分的体积:V空=V﹣V合金=100cm3﹣10cm3=90cm3;(2)将合金球浸没水中,受到水的浮力:F浮水=ρ水V排g=ρ水V球g=1×103kg/m3×100×10﹣6m3×10N/kg=1N,待稳定时,小球受到的浮力等于施加的压力加上小球的重力,即:F浮水=F+G球,则F=F浮水﹣G球=1N﹣m球g=1N﹣0.08kg×10N/kg=0.2N。故答案为:90;0.2。19.医生给病人体检,有时需要测量病人血液的密度。如果用密度计进行血液测量,需要抽取血液较多。分析人员采用了一个巧妙的方法:先配制浓度不同的硫酸铜溶液,然后分别倒入试管里,在每个试管中滴进一滴血液。(1)某次分析时,甲乙丙三支试管里的血液静止后如图所示,则 乙 试管的硫酸铜溶液密度与血液相同。(2)甲乙丙中相同的三滴血液,受到的浮力最小的是 丙 试管中的血液。【答案】见试题解答内容【分析】(1)根据物体的浮沉条件来分析判断;(2)根据物体所处的状态,利用物体的浮沉条件来分析。【解答】解:(1)当物体密度与液体密度相同时,物体将悬浮在液体中,故填:乙;(2)甲中血液漂浮,浮力等于重力;乙中血液悬浮,浮力等于重力;丙中血液沉底,浮力小于重力;故受到的浮力最小的是丙。故答案为:(1)乙;(2)丙。20.2022年4月28日,“巅峰使命”珠峰科考全面启动。5月15日凌晨1点26分,中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4300m的科考营地顺利升空,4点40分达到海拔9032m,超过珠峰8848.86m的高度,创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。(g取10N/kg)(1)该浮空艇总质量约2600kg,它受到重力的大小约为 26000 N;(2)已知海拔4300m处的空气密度约为0.8kg/m3。如图所示,该浮空艇在营地升空前体积达9000m3,此时浮空艇受到的浮力大小约为 72000 N;(3)“极目一号”浮空艇内部有三层:上层装有氦气(相同条件下氦气密度比空气小得多),中间隔开,下层是空气。当悬于空中的浮空艇需要 上浮 (选填“上浮”或“下降”)的时候,可以用上层的氦气排出下层的部分空气,以此改变自身重力,同时使整个浮空艇的压差在安全范围内。【答案】(1)26000;(2)72000;(3)上浮。【分析】(1)根据G=mg得出浮空艇的重力;(2)根据F浮=ρ气gV排算出浮空艇受到的浮力;(3)根据浮沉条件和阿基米德原理公式分析解答。【解答】解:(1)浮空艇受到的重力为:G=mg=2600kg×10N/kg=26000N;(2)浮空艇受到的浮力大小为:F浮=ρ气gV排=0.8kg/m3×10N/kg×9000m3=72000N;(3)由于相同条件下氦气密度比空气小得多,当用上层的氦气排出下层的部分空气时,浮空艇的重力减小,而浮空艇的体积可认为不变,外部空气的密度大于内部气体的密度,根据阿基米德原理可知,浮空艇受到的浮力大于自身的重力,从而上升到空中。故答案为:(1)26000;(2)72000;(3)上浮。21.如图是港珠澳大桥海底隧道一施工现场。起重船“振华30”将长方体物体放入水至全部浸没的过程中,“振华30”主船体所受浮力的变化是( )A. B.C. D.M【答案】A【分析】对“振华30”主船体受力分析知:船受竖直向上的浮力、竖直向下的重力,重物对船向下的拉力,物体逐渐浸入水时,浮力逐渐增大,拉力逐渐减小,船的浮力逐渐减小,等物体全部浸没后浮力不变,物体受拉力不变,船的浮力不变。【解答】解:“振华30”主船体受竖直向上的浮力、竖直向下的重力,重物对船向下的拉力,当物体逐渐浸入水时,根据F浮=ρ液gV排知,浮力逐渐增大,根据F浮=G﹣F知,拉力逐渐减小,船受到的浮力逐渐减小,等物体全部浸没后浮力不变,物体受拉力不变,船的浮力不变,图象A符合题意。故选:A。22.小明利用笔和铜丝制作了一个简易密度计(如图甲)。根据密度计在液体中的深度和液体密度绘制了h﹣ρ图像(如图乙)。小明测得密度计在A液体中对应深度和液体密度的关系为A点。为使密度计更稳定,增加铜丝质量后,仍测量A液体,此时A点位置将( )A.向①移动 B.向②移动 C.向③移动 D.向④移动【答案】A【分析】密度计在液体中总是漂浮,增加铜丝的质量后,密度计的质量增加,即密度计所受的浮力增大,根据F浮=G排=ρ液gV排=ρ液gSh判断出密度计所受的浮力与深度的关系。【解答】解:密度计在液体中总是漂浮,增加铜丝的质量后,密度计的质量增加,即密度计所受的浮力增大,根据F浮=G排=ρ液gV排=ρ液gSh得:h,因为仍测量A液体的密度,液体的密度不变,密度计的底面积S不变,密度计所受的浮力增大。所以密度计在液体中的深度h增大,则此时A点会向①移动,故A正确。故选:A。23.2022年5月,我国自主研制的“极目一号”Ⅲ型浮空艇(如图)顺利升至9032m高空,创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。小明查阅资料了解到:高度越高大气越稀薄,浮空艇上升过程中艇体体积不变。浮空艇在匀速上升过程中,下列说法正确的是( )A.所受空气浮力大小不变B.所受空气浮力大于自身重力C.所受浮力大于排开空气重力D.所受大气的压强会逐渐增大【答案】A【分析】匀速上升过程受平衡力作用,浮力等于重力大小不变;根据浮沉条件可知,浮力大于重力时,上浮;浮力小于重力时,下降;大气压随高度的增加而减小。【解答】解:A、匀速上升过程受力平衡,浮力等于重力大小不变,故A正确;B、浮空艇在匀速上升过程中,所受空气浮力等于自身重力,故B错误;C、由阿基米德原理可知所受浮力等于排开空气重力,故C错误;D、大气压随高度的增加而减小,所受大气的压强会逐渐减小,故D错误。故选:A。24.如图水平面上有两个相同的杯子,分别装不同的液体,将同一个小球A分别放入两杯中,静止时,小球A在甲液体中漂浮,在乙液体中沉底。再往两个杯中放一些盐,杯中液体密度都增大,但两物体仍处于原来的状态,加入盐后( )A.小球A在甲液体中受到的浮力变大B.小球A在乙液体中受到的浮力不变C.小球A在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中受到的浮力D.小球A在甲液体中受到的浮力等于在乙液体中受到的浮力【答案】C【分析】物体漂浮时,受到的浮力等于其重力,物体在液体中下沉时,受到的浮力小于重力;物体受到的浮力与液体的密度和排开的液体的体积有关。【解答】解:由图可知,小球A在甲液体中始终处于漂浮状态,浮力等于重力,浮力不变;小球A在乙液体中下沉,受到的浮力小于重力,加入盐后,液体的密度变大,排开的液体的体积不变,则小球受到的浮力变大,但仍小于重力;所以小球A在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中受到的浮力,故ABD错误,C正确;故选:C。25.如图所示,在三个相同的容器中装有质量相同的水,将木块A、金属块B按不同的方式放入水中,待A、B静止时,水面高度的大小关系相比较,正确的是( )A.h甲=h乙=h丙 B.h甲=h乙>h丙C.h甲>h乙=h丙 D.h甲>h乙>h丙【答案】B【分析】木块A和金属块B在甲、乙两图中都是处于漂浮状态,所以受到的浮力都等于它们的总重力,图丙中木块A处于漂浮状态,金属块B下沉,知道金属块B受到的浮力小于金属块的重力,据此根据浮沉条件分别求出A、B两物体所受的总的浮力,然后比较;由于三个相同的容器中装有质量相同的水,知道它们的浮力关系,根据阿基米德原理可知A、B两物体排开水的体积的大小,即可得出三个容器中水面升高的高度的大小关系,进而可得待A、B静止时,水面高度的大小关系。【解答】解:由图可知木块A和金属块B在甲、乙两图中都是处于漂浮状态,图丙中木块A处于漂浮状态,所以A、B两物体受到的浮力F甲AB=GA+GB,F乙AB=GA+GB,F丙AB=GA+FB浮,因为金属块B在水中会下沉,所以,GB>FB浮,所以F甲AB=F乙AB>F丙AB;根据阿基米德原理可知V排,则V甲AB=V乙AB>V丙AB,则水面上升的高度关系为:h甲升=h乙升>h丙升在三个相同的容器中装有质量相同的水,原来水面高度相同,故待A、B静止时,水面高度的大小关系为:h甲=h乙>h丙。故选:B。26.在青少年科技创新大赛中,某同学的发明作品《浮力秤》参加了展评,该作品可方便地称量物体的质量,其构造如图所示。已知小筒底面积为80cm2,总长为20cm,盘中不放物体时,小筒浸入水中的长度为8cm。在小筒上与水面相平位置标记为零刻度线,再向上画出刻度线,标上质量值,浮力秤就做好了。g取10N/kg。则下列说法错误的是( )A.小筒及秤盘的总质量为640gB.该秤能称出物体的最大质量是960gC.小筒上的表示质量的刻度线是均匀的D.若想增大该浮力秤的最大测量值,可以减小透明大筒中液体的密度【答案】D【分析】(1)小筒和秤盘是漂浮在水面上,故它们的总重力等于受到的浮力,故只要根据F浮=ρ液gV排求出浮力,即为小筒和秤盘的总重力,根据重力公式计算小筒及秤盘的总质量;(2)该秤的原理是利用了漂浮时物体所受浮力等于重力,故该秤能测出物体质量的前提是小筒能漂浮在水面上,所以当小筒整个浸入水中时,所能秤出物体质量是最大的,此时物体和小筒秤盘的总重力等于小筒所受的浮力,进一步计算物体的质量;(3)刻度是否均匀,取决于小筒浸入的深度与物体的质量是否成正比或一次函数关系;(4)分析物体的质量的函数关系式即可。【解答】解:(1)小筒底面积为80cm2,小筒浸入水中的长度为8cm,故小筒排开水的体积为V排=Sh=80cm2×8cm=640cm3=6.4×10﹣4m3因小筒和秤盘是漂浮在水面上,故G筒=F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6.4×10﹣4m3=6.4N,小筒及秤盘的总质量为m0.64kg=640g,故A正确;(2)该秤测物体的最大质量时,就是V排1=V筒=Sh′=80cm2×20cm=1600cm3=1.6×10﹣3m3,此时物体和小筒秤盘的总重力G=F浮=ρ液gV筒=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.6×10﹣3m3=16N,故此时物体的重力为G物=G﹣G筒=16N﹣6.4N=9.6N,此时物体的质量为m物0.96kg=960g,故B正确;(3)根据以上分析可知物体质量m物ρ液S(h′﹣h)=ρ液Sh′﹣ρ液Sh;因液体密度ρ液、小筒底面积S、小筒深度都是定值,故物体质量与小筒浸入的深度是一次函数关系,故小筒上的刻度(即代表了小筒的深度)是均匀的,故C正确;(4)根据m物=ρ液S(h′﹣h)可知减小透明大筒中液体的密度,减小该浮力秤的最大测量值,故D错误。故选:D。27.小明自制了一个简易实用的“救生圈”,用一个三通塑料管将3个大号空塑料瓶固定,如图所示。已知每个空塑料瓶的体积是2L,则此“救生圈”全部浸没在水中时所受浮力为 60 N(忽略三通管和绳子的体积,g取10N/kg),扔到水中救人时,人和“救生圈”漂浮在水面上所受的总浮力 等于 (填“大于”“等于”或“小于”)总重力。【答案】60;等于。【分析】(1)根据阿基米德原理求出“救生圈”全部浸没在水中时所受浮力;(2)根据物体的浮沉条件可知人和“救生圈”漂浮在水面上所受的总浮力与总重力的关系。【解答】解:此“救生圈”的总体积:V=3×2L=6L=6dm3=6×10﹣3m3,“救生圈”全部浸没时排开水的体积V排=V=6×10﹣3m3,根据阿基米德原理可知,此“救生圈”全部浸没在水中时所受浮力:;根据物体浮沉条件可知,物体漂浮时,受到的浮力等于自身重力,因此人和“救生圈”漂浮在水面上所受的总浮力等于总重力。故答案为:60;等于。28.“彩球温度计”是一种家居装饰品。如图所示,在圆柱形玻璃容器内装有对温度敏感的液体,将一些体积相同的小球,按照密度大小排序,依次沉入液体中,球上标有设定好的温度用来读数。当外界气温降低时,容器内液体的密度 变大 ,小球受到的浮力 变大 (变大/变小/不变),使沉在容器底部的一些小球依次浮起,我们就用最后浮起的小球上标记的温度来表示外界的气温。根据图中小球的位置可以判断,浮起的三个小球中 C (填字母)球的密度最大。【答案】变大;变大;C。【分析】(1)容器内的液体质量一定,体积变小,利用密度公式进行定性分析即可判断;小球排开液体的体积不变(等于自身的体积),由F浮=ρ液gV排可知,小球受到的浮力变大;(2)浸没液体中的物体,如果物体的密度大于液体的密度,物体将下沉;如果物体的密度小于液体的密度,物体将上浮;如果物体的密度等于液体的密度,物体将悬浮。据此分析判断。【解答】解:(1)当外界气温降低时,容器内的液体质量不变,体积变小,由ρ可知密度变大,小球排开液体的体积不变(等于自身的体积),由F浮=ρ液gV排可知,小球受到的浮力变大;(2)当外界气温降低时,液体的密度变大,密度先增加到哪个小球的密度,哪个密度小就先浮起来,故按小球上浮的先后顺序,先上浮的小球的密度较小,后上浮的小球的密度较大,图中浮起的三个小球中C球最后浮起,所以浮起的三个小球中C球的密度最大。故答案为:变大;变大;C。29.小科按照教材中“综合实践活动”的要求制作简易密度计。(1)取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口。塞入金属丝的目的是使吸管能漂浮在液体中。这根吸管竖直漂浮在不同液体中时,液体的密度越大,它露出液面部分的长度 越长 (填“越长”、“越短”或“不变”)。(2)小科根据图甲在吸管上标出1.0刻度线(单位g/cm3,下同),再利用上述关系式进行计算,标出了0.9、1.0、1.1 的刻度线,如图乙A、B、C、D所示,则标示正确的图是 c 。(3)将吸管放到水中的情境如丙图(a)所示,测得浸入的长度为H;放到另一液体中的情景如丙图(b)所示,浸入的长度为h。用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度,则h和ρ液、ρ水,H的关系式是h= 。【答案】(1)越长;(2)c;(3)。【分析】(1)密度计的质量一定,在液体中受力平衡,受到的浮力总是等于自身的重力,被测液体的密度越大时,由公式F浮=ρ液gV排可知排开液体的体积越小,据此可知露出液面部分的长度变化;(2)密度计的刻度线特点是:上端刻度小、下端刻度大和上端刻度疏、下端刻度密;(3)从图(a)和图(b)中可以看出,吸管在水和另一种液体中,浸入的深度不同,但都漂浮,所以浮力相等,都等于自身的重力,根据公式F浮=ρgV排得出h与ρ水、ρ液及H的关系式。【解答】解:(1)密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力,则浮力大小保持不变,如果液体的密度越大,则根据F浮=ρ液gV排可知密度计浸入液体中的体积越小,则露出液面部分的长度越长;(3)由于吸管在(a)、(b)图中均漂浮,所以F浮=G,则吸管在水和另一种液体中受到的浮力相等,即F浮水=F浮液,设吸管的底面积为S,根据阿基米德原理可得:ρ水gSH=ρ液gSh,解得:h;(2)根据(3)可知,ρ液和h是反比例函数,将上端刻度与下端刻度进行比较,得到刻度线的两个特点是:上端刻度小、下端刻度大和上端刻度疏、下端刻度密;即1.1刻线在1.0刻线的下方,且下端刻度密,故标示正确的是图c。故答案为:(1)越长;(2)c;(3)。30.小科所在的项目化学习小组同学制作“浮漂器”,成功地验证了阿基米德定律。选取溢水杯、泡沫块、托盘和粗铁丝、细铁丝等材料制作成“浮漂器”。“浮漂器”的支撑杆由粗铁丝制成,下托盘由细铁丝制成。①将“浮漂器”置于装有适量水的溢水杯,取一小石块放在上托盘,在支撑杆上标出水位刻度线。②将小石块改放在下托盘,往上托盘加砝码,同时用空烧杯接收溢出的水,直到水位刻度线与水面相平。③取下砝码,把烧杯中的水全部倒入上托盘。由步骤①②得出石块所受浮力F浮=G砝码。由步骤②③得出烧杯中水的重力G排=G砝码。因此,F浮=G排,即石块所受浮力等于其所排开的水受到的重力,从而验证了阿基米德原理。(1)泡沫块是制作“浮漂器”的关键要素之一。为确定泡沫块高度,应考虑因素有 BC (可多选)。A.溢水杯的质量B.泡沫块的体积C.液体的密度(2)步骤①中将“浮漂器”置于溢水杯,判断杯中水为“适量”的依据是 将小石块放入上托盘时,有少量水溢出(或水位刚好达到溢水口处) 。(3)分析步骤②③,该组同学得出结论:烧杯中所收集水的重力等于砝码的总重力,即G排=G砝码。推测其观察到的现象为 水位刻度线与水面相平 。(4)有同学认为,往上托盘“加砝码”的操作存在缺陷,改进方法有 加细食盐 (写出一种)。【答案】(1)BC;(2)将小石块放入上托盘时,有少量水溢出(或水位刚好达到溢水口处);(3)水位刻度线与水面相平;(4)加细食盐。【分析】(1)泡沫块高度与泡沫块所受浮力有关,浮力大于托盘重力和自身重力之和,能够上浮说明其密度小于液体密度;(2)溢水杯中要盛满水,当在上托盘中放入小石块后,马上有水溢出,避免对实验结果产生影响,据此分析杯中水为“适量”的依据;(3)两重力相等直观的现象是具有相同的作用效果;(4)砝码有最小重量,食盐颗粒的最小重量较砝码更小,故更精确。【解答】解:(1)浮漂器能上浮,说明其所受浮力还得大于自身重力,即泡沫块的密度小于液体的密度,泡沫块的密度与泡沫块的体积有关,故BC正确;又因为溢水杯在泡沫块的外部,溢水杯静止不动,所以A不影响泡沫块的高度。故选:BC。(2)为避免对实验结果产生影响,判断杯中水为“适量”的依据是将小石块放入上托盘时,有少量水溢出(或水位刚好达到溢水口处);(3)两重力相等直观的现象是有相同的作用效果,即水位刻度线与水面相平;(4)加上最小砝码,水位刻度线在水面下,取下最小砝码,水位刻度线在水面上,改用细盐可以避免这种情况发生。故答案为:(1)BC;(2)将小石块放入上托盘时,有少量水溢出(或水位刚好达到溢水口处);(3)水位刻度线与水面相平;(4)加细食盐。31.某校“制作浮力秤”项目研究小组,制成如图所示浮力秤。使用过程中,发现称量范围较小,有待提升改造。【原理分析】浮力秤是利用物体漂浮时,F浮=G物的原理工作的:浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关。【问题提出】浮力大小与液体密度存在怎样的定量关系?【方案设计】器材:悬挂式电子秤、金属块(4.0N)、大烧杯、水以及各种不同密度的溶液等。步骤:①将金属块挂在电子秤下,读取电子秤示数并记录。②将金属块浸没在盛水的烧杯中,读取电子秤示数并记录,然后取出金属块擦干。③按照步骤②的操作,换用不同密度的溶液,多次重复试验。【数据处理】实验编号 1 2 3 4 5 6 7液体密度ρ液(g/cm3) 一 0.8 1.0 1.2 1.4 1.9 2.0电子秤示数F拉(N) 4.0 3.6 3.5 3.4 3.3 2.6 3.0浮力大小F浮(N) 一 0.4 0.5 X 0.7 1.4 1.0【交流分析】(1)表格中x的数据是 0.6 。(2)实验过程中,除步骤①外,其余每一次测量,金属块都需要浸没,其目的是 控制金属块排开的液体的体积相同 。(3)小组同学对实验数据进行了分析讨论,认为第6次实验数据异常。若电子秤正常工作、电子秤读数和表中数据记录均无误。则造成此次实验数据异常的原因可能是 金属块碰到烧杯底部 。【得出结论】……【答案】(1)0.6;(2)控制金属块排开的液体的体积相同;(3)金属块碰到烧杯底部。【分析】(1)根据称重法求出物体的重力;根据称重法求出x的大小;(2)(3)探究浮力大小与液体密度的关系时,需要控制金属块排开的液体的体积相同。【解答】解:(1)根据2、3、5组的实验数据可知,金属块受到的重力为:G=F拉+F浮=3.6N+0.4N=3.5N+0.5N=3.3N+0.7N=4.0N;第4组实验中,拉力的大小为3.4N,则受到的浮力为:F浮=G﹣F拉=4.0N﹣3.4N=0.6N;(2)探究浮力大小与液体密度的关系时,根据控制变量法可知,需要控制金属块排开的液体的体积相同,除步骤①外,其余每一次测量,金属块都需要浸没,金属块排开的液体的体积等于金属块的体积,其目的是控制金属块排开的液体的体积相同;(3)电子秤正常工作、电子秤读数和表中数据记录均无误,每次实验时金属块都需要浸没,则V排相同,第6次实验数据与第3次实验数据相比,液体密度大约是原来的2倍,而浮力是原来的2.8倍,说明测得的浮力偏大,原因可能是金属块碰到烧杯底部,造成测力计的示数偏小,由F浮=G﹣F示可知测得的浮力偏大。故答案为:(1)0.6;(2)控制金属块排开的液体的体积相同;(3)金属块碰到烧杯底部。32.西湖龙井茶素有“绿茶皇后”之称,具有独特的功效及作用。冲泡龙井茶很有讲究,方法多种多样,上投法是其中一种,具体过程如下:①往玻璃杯中放入少许龙井茶叶,再倒入85℃左右的热水,龙井茶叶漂在水面上;②等待龙井茶叶一片一片慢慢下沉;③龙井茶叶在水中慢慢舒展,上下沉浮。请结合所学知识,解释泡茶过程中的现象。【答案】(1)干燥的茶叶表面附带空气,使得排开液体的体积较大,刚放入水中时,使得浮力等于重力,龙井茶叶漂在水面上;(2)茶叶表面的气泡被加热后破裂,而茶叶的密度大于水的密度,所受浮力小于重力,会一片一片慢慢下沉;(3)茶叶吸水开始舒展,所受浮力大于重力,就会上浮,等内部空气完全排出,所受浮力小于重力时,又会下沉,所以会出现上下沉浮的现象。【分析】物体所受浮力小于重力时就会下沉;浮力等于重力时就会悬浮或漂浮;浮力大于重力时就会上浮。【解答】答:(1)干燥的茶叶表面附带空气,使得排开液体的体积较大,刚放入水中时,使得浮力等于重力,龙井茶叶漂在水面上;(2)茶叶表面的气泡被加热后破裂,而茶叶的密度大于水的密度,所受浮力小于重力,会一片一片慢慢下沉;(3)茶叶吸水开始舒展,所受浮力大于重力,就会上浮,等内部空气完全排出,所受浮力小于重力时,又会下沉,所以会出现上下沉浮的现象。33.如图是一种简易温度计,当外界温度升高时,液体体积膨胀,引起液体密度变化,导致小球受到的浮力变化而运动,小球运动会引起悬挂于下端的链条长度发生变化,最终使小球重新悬浮液体的某一深度,指针指示温度值。(小球体积变化可忽略)(1)该温度计的刻度值自下而上变 小 (2)若该温度计中小球的体积为3×10﹣3米3,20℃时容器内液体密度为0.8×103千克/米3,则此时悬浮在液体中的小球受到的浮力为多少牛?(g取10牛/千克)(3)为了使该温度计更精准,请提出一条改进建议: 改用热胀冷缩更明显的液体,或选用弹性更好更细的金属链条 。【答案】见试题解答内容【分析】(1)当外界温度升高时,根据小球运动的情况判断出位置的变化即可得出该温度计的刻度值特点;(2)利用公式F浮=ρ液gV排即可求出浮力;(3)根据测量的原理(温度不同,小球悬浮液体的深度不同),分析使该温度计更精准建议。【解答】解:(1)由于外界温度升高时,液体体积膨胀,引起液体密度变小,导致小球受到的浮力减小,链条拉力减小,则小球会下降,最终使小球重新悬浮液体的深度变大,所以该温度计的刻度值向下的应是变大的,即自下而上指针指示温度值是变小。(2)小球排开水的体积与小球的体积相等,即V排=V球=3×10﹣3m3,则F浮=ρ液V排g=0.8×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣3m3=24N;(3)该温度计测量的原理是根据外界温度对液体密度产生的影响,引起小球在液体所处的深度不同,从而判断外界温度的高低;所以小球所处的深度受液体密度的变化和金属链条的弹性程度有关,所以为了小球悬浮液体的深度的变化更明显,则可以改用热胀冷缩更明显的液体,或选用弹性更好更细的金属链条。故答案为:(1)小。(2)悬浮在液体中的小球受到的浮力为24N;(3)改用热胀冷缩更明显的液体,或选用弹性更好更细的金属链条。34.寒假来临,小明准备去海岛洞头,并利用生活中的吸管去估测海水的密度。于是,他在家里将一根粗细均匀的透明长吸管的一端用热熔胶封闭使其能竖直漂浮在液体中,然后准备清水和待测盐水进行模拟实验,实验过程如下:①如图甲所示,在该吸管中注入适量清水,测出吸管中的清水长度为25cm;然后竖直漂浮在清水中,测出吸管浸没在清水中的长度为28cm;②如图乙所示,将图甲中的吸管从清水中拿出后,重新竖直漂浮在待测盐水中,测出浸没在盐水中的长度为23cm;据图回答问题。(1)在图甲和图乙中,若该注有清水的吸管所受的浮力分别为F浮甲、F浮乙,则F浮甲 = F浮乙(选填“>”“=”或“<”)。(2)已知密度ρ清水=1.0g/cm3,吸管的横截面积为0.2cm2,该待测盐水的密度为多少?(计算结果保留一位小数)(3)小明发现将步骤②改为如下步骤也同样能测盐水的密度:如图丙所示,在该吸管中注入适量待测盐水,竖直漂浮在清水中并使浸没长度与图甲相同,测出此时吸管内的盐水的长度为x,通过计算可知盐水的密度。若让其改测密度更大的盐水时,重复上述步骤,则长度x将如何变化 变短 (选“变长,变短,不变”)?【答案】(1)=;(2)测盐水的密度为1.2g/cm3;(3)变短。【分析】(1)注有清水的吸管在水和盐水中,根据物体浮沉条件可判断吸管所受浮力的关系;(2)根据物体浮沉条件和阿基米德原理可求出待测盐水的密度;(3)由图甲、丙两图可知排开水的体积相同,由阿基米德原理可知两种情况下受到的浮力相同,再根据物体浮沉条件可求出待测盐水的密度。【解答】解:(1)由图甲、乙可知,注有清水的吸管在水和盐水中均漂浮在液面,根据物体浮沉条件可知,所受的浮力等于自身的重力,故F浮甲=F浮乙=G;(2)设吸管的底面积为S,由阿基米德原理可知:F浮甲=ρ清水gV排甲=ρ清水gSh甲,F浮乙=ρ盐水gV排乙=ρ盐水gSh乙,则有:ρ清水gSh甲=ρ盐水gSh乙,则盐水的密度为:ρ盐水ρ清水1.0g/cm3≈1.2g/cm3;(3)根据甲、丙两图可知,吸管排开水的体积相同,由阿基米德原理可知,两者受到的浮力相同,由物体浮沉条件可知,吸管中盐水和清水的重力相同,即:ρ清水gSh清水=ρ盐水'gSx,则待测盐水的密度为:ρ盐水'ρ清水1.0g/cm3g/cm3,由上式可知,当盐水密度变大时,其长度x将变短。故答案为:(1)=;(2)测盐水的密度为1.2g/cm3;(3)变短。35.小明来到素有“中国死海”之称的新疆达坂城盐湖游玩,看到游客能漂浮在湖面,便利用随身携带的砝码盒以及长方体有盖铁皮罐、细线、沙石、水等物品探究湖中盐水的密度。(g取10N/kg)a.取一根细线与铁皮罐等高,通过对折细线找到铁皮罐一半高度位置,并作记号;b.在铁皮罐内加入适量沙石并加盖密封,使之漂浮时一半浸入水中;c.在铁皮罐上加砝码,直至铁皮罐恰好浸没在水中;d.将该铁皮罐放入盐水中,加砝码,直至铁皮罐恰好浸没在盐水中;试求:(1)铁皮罐的体积有多大;(2)铁皮罐和沙石的总重有多大;(3)盐水的密度有多大。【答案】(1)铁皮罐的体积有1×10﹣3m3;(2)铁皮罐和沙石的总重有5N;(3)盐水的密度有1.2×103kg/m3。【分析】(1)根据漂浮的条件,结合增大的浮力等语言增大的重力,根据阿基米德原理计算铁罐的体积;(2)根据漂浮的条件计算重力;(3)根据漂浮时浮力等于重力计算颜色的密度。【解答】解:(1)由②图可知:一半浸入水中漂浮时受到的浮力F浮1=ρ水V排1g=ρ水V罐g,根据漂浮时增大浮力等于增大的重力,即F浮2﹣F浮1=G砝码1,即ρ水×V罐g﹣ρ水V罐g=G砝码1,则V罐1×10﹣3m3。(2)根据开始一半浸入的体积与后来全部浸入增大的体积相等,故开始的浮力与增大的浮力相等,故开始的重力与增大的重力相等,故G=mg=0.5kg×10N/kg=5N。(3)将该铁皮罐放入盐水中,铁皮罐恰好浸没在盐水中时处于漂浮,则根据漂浮条件可得F浮3=G罐+G砝码2,即ρ盐水V罐g=G罐+G砝码2,所以ρ盐水1.2×103kg/m3。答:(1)铁皮罐的体积有1×10﹣3m3;(2)铁皮罐和沙石的总重有5N;(3)盐水的密度有1.2×103kg/m3。21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)21世纪教育网(www.21cnjy.com) 同舟共理工作室·周承秉声明:未经著作权人及本平台书面授权,严禁以任何形式实施复制、传播、信息网络传播等侵权行为(包括但不限于通过微信、小红书等社交平台进行转发、分享、转载)。一旦发现上述侵权情形,将严格依据《中华人民共和国著作权法》等相关法律法规追究侵权主体的法律责任。/ 让教学更有效 精品试卷 | 科学【核心素养】浙教版(2024版)八年级科学上册·分层练习4.4 水的浮力(第4课时)科学观念:知道轮船、密度计、潜艇、热气球和飞艇等浮沉的原理。科学思维:理解物体的浮沉条件,分析解释轮船、密度计、潜艇、热气球和飞艇等浮沉的原理。探究实践:通过实验探究,培养学生观察、分析和归纳总结的能力;经历从生活中发现问题、提出问题、解决问题的过程,提高学生运用科学知识解决实际问题的能力。态度责任:初步认识科学技术对社会发展的影响;初步建立应用科学知识的意识。1.某科学小组制作如图所示的潜水艇模型,以下说法正确的的是( )A.潜水艇在水面下匀速下潜时,受到的浮力小于重力B.潜水艇工作原理是改变自身体积C.潜水艇漂浮在水面上时浮力大于重力D.若想让潜水艇上浮,需要向左压注射器活塞2.如图所示,当潜水艇从海面下海水高密度区匀速水平驶入海水低密度区过程中,以下说法正确的是( )A.潜水艇受到水的压强变大B.潜水艇受到的浮力不变C.潜水艇排开液体的重力变大D.为保持平衡潜水艇应排出一部分水3.关于物体的浮沉条件及应用实例,下列分析合理的是( )A.轮船从长江驶入东海时会下沉一些B.干瘪、虫蛀的种子漂浮在盐水上,种子所受浮力大于其重力C.潜水艇在水面下匀速下潜过程中,受到的压强不变,浮力变大D.把橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面上,是通过增大排开水的体积实现的4.某同学制作了如图所示的潜水艇模型,下列说法错误的是( )A.潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现沉浮的B.向内推注射器活塞,水会被压入试管中,可实现潜艇下沉C.向外拉注射器活塞,试管内水量适当时,可实现潜艇悬浮D.浸没在水中的潜艇模型在继续下沉的过程中,浮力不变5.如图所示,某些鱼的浮沉靠鱼鳔充气时膨胀,放气时收缩实现,下列说法正确的是( )A.鱼的浮沉是通过改变自身重力实现的B.鱼静止在水中时,受到的浮力等于鱼的重力C.鱼想让鱼鳔膨胀,在浅处比深处难些D.鱼鳔膨胀时,鱼排开水的重力变小6.如图,把一块橡皮泥捏成碗状,它可以漂浮在盛有水的烧杯中。如果将橡皮泥揉成团,它会沉入水底。比较上述两种情况,则下列说法中正确的是( )A.橡皮泥漂浮时受到的重力比它沉底时受到的重力小B.橡皮泥漂浮时受到的浮力比它沉底时受到的浮力大C.橡皮泥沉底时排开水的体积比它漂浮时排开水的体积大D.橡皮泥沉底时受到的浮力等于它的重力7.如右图所示,一船在某水域作业时,将装满金属工具的大铁箱用绳子悬放入水。第一次放,因水太深,铁箱没触碰到水底,此时船的吃水线在A处。换个地方第二次再放,铁箱才接触到水底。下列说法正确的是( )A.铁箱在船上时,船的吃水线在A处下方B.铁箱接触到水底时,船的吃水线仍在A处C.铁箱接触到水底时,船的吃水线在A处之下D.铁箱接触到水底时,船的吃水线在A处之上8.如图所示,在木棒的一端缠绕一些铜丝做成简易密度计,用它来测量液体密度时,密度计处于漂浮状态,则下列液体密度ρ1、ρ2和密度计受到的浮力F1、F2关系正确的是( )A.ρ1>ρ2,F1>F2 B.ρ1>ρ2,F1=F2C.ρ1<ρ2,F1>F2 D.ρ1<ρ2,F1=F29.如图,我国一艘第三代093B型攻击核潜艇在一次军事演习中,停在水面下300m处,后根据演习指令,上浮至200m处悬停,在此过程中( )A.只需向水舱内充水B.只需水舱向外排水C.需先水舱向外排水,后向水舱内充水D.需先向水舱内充水,后水舱向外排水10.如图所示,海监部门在某海域放置浮标以监测水文变化,监测发现,从春季至夏季,海水温度升高,体积膨胀导致海水密度变小。此过程中,若浮标体积保持不变,则( )A.浮标所受浮力不变,露出海面体积变小B.浮标所受浮力变大,露出海面体积变小C.浮标所受浮力变小,露出海面体积变大D.浮标所受浮力不变,露出海面体积变大11.人们常用“浮筒打捞法”打捞沉船。做法是将几个灌满水的浮筒沉到水底并拴在沉船两旁,把空气压进浮筒将浮筒里的水排出,沉船随着浮筒一起浮起。下列说法正确的是( )A.沉船在河底时,受到的浮力等于其重力B.浮筒充满气后,受到的浮力大于其重力C.沉船在水下上浮时,受到的浮力逐渐变小D.船和浮筒浮在水面时,受到的浮力大于其重力12.体育、娱乐活动用到的热气球,充的是被燃烧而体积膨胀的热空气。要使已经升空的热气球下降,下列说法正确的是( )A.加大火力对热空气加热,使浮力变小 B.加大火力对热空气加热,使重力变大C.减小火力对热空气加热,使浮力变小 D.减小火力对热空气加热,使重力变大13.如图所示的密度计,若把它放入密度为ρA的液体里,静止时,液面在密度计A刻度处,密度计受到浮力为FA.若把它放入密度为ρB的液体里,静止后,液面在B刻度处,受到的浮力为FB,则有( )A.在两种液体里受到的浮力是FA<FB B.两种液体的密度是:ρA>ρBC.两个刻度的读数是A<B D.以上说法都不正确14.可回收垃圾投放前应保持清洁干燥。小明在清洗金属材质的空鞋油管时,发现挤瘪的空鞋油管沉在水底(如图甲所示),而将它撑鼓后却浮在水面(如图乙所示)。下列分析正确的是( )A.图甲中,鞋油管所受的浮力小于它排开水所受的重力B.图乙中,鞋油管所受的浮力大于它自身所受的重力C.图甲中鞋油管所受的浮力大于图乙中鞋油管所受的浮力D.图甲中鞋油管所受的浮力小于图乙中鞋油管所受的浮力15.如图所示,小华将一支质量为140g、体积为1.8×10﹣4m3的牙膏,用手将其浸没在水中时,牙膏受到的浮力为 N,松手后牙膏将 (选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。待其静止后,与浸没时相比,杯底受到水的压强将 (选填“不变”、“增大”或“减小”)(g取10N/kg)16.我国自行设计的水下滑翔机“海翼”,其外形设计成流线型是为了减小阻力,“海翼”外围配备油囊装置,需要上浮时,油囊会鼓起来,从而使得排开水的体积 (选填“增大”“减小”或“不变”),受到的浮力 (选填“>”“<”或“=”)重力。17.许多轮船都有排水量的标记,“青岛号”导弹驱逐舰满载时的排水量是4800t,表示它浮在海面上排开的海水质量是4800t,此时舰船所受的浮力是 N(g=10N/kg)。若该船从大海驶入内河,船受到的浮力大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”,下同),由于河水密度比海水密度小,所以它排开水的体积 ,因此轮船要 (选填“上浮一些”或“下沉一些”)。18.将一个空心的合金球轻轻地放入装满酒精的溢水杯中,溢出80g的酒精,小球刚好悬浮,则该合金球空心部分的体积是 cm3;若将合金球放到水中,待稳定时再施加一个压力使小球完全浸没在水中,这个压力至少是 N(已知:ρ酒精=0.8×103kg/m3 ρ合金=8×103kg/m3)19.医生给病人体检,有时需要测量病人血液的密度。如果用密度计进行血液测量,需要抽取血液较多。分析人员采用了一个巧妙的方法:先配制浓度不同的硫酸铜溶液,然后分别倒入试管里,在每个试管中滴进一滴血液。(1)某次分析时,甲乙丙三支试管里的血液静止后如图所示,则 试管的硫酸铜溶液密度与血液相同。(2)甲乙丙中相同的三滴血液,受到的浮力最小的是 试管中的血液。20.2022年4月28日,“巅峰使命”珠峰科考全面启动。5月15日凌晨1点26分,中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4300m的科考营地顺利升空,4点40分达到海拔9032m,超过珠峰8848.86m的高度,创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。(g取10N/kg)(1)该浮空艇总质量约2600kg,它受到重力的大小约为 N;(2)已知海拔4300m处的空气密度约为0.8kg/m3。如图所示,该浮空艇在营地升空前体积达9000m3,此时浮空艇受到的浮力大小约为 N;(3)“极目一号”浮空艇内部有三层:上层装有氦气(相同条件下氦气密度比空气小得多),中间隔开,下层是空气。当悬于空中的浮空艇需要 (选填“上浮”或“下降”)的时候,可以用上层的氦气排出下层的部分空气,以此改变自身重力,同时使整个浮空艇的压差在安全范围内。21.如图是港珠澳大桥海底隧道一施工现场。起重船“振华30”将长方体物体放入水至全部浸没的过程中,“振华30”主船体所受浮力的变化是( )A. B. C. D.22.小明利用笔和铜丝制作了一个简易密度计(如图甲)。根据密度计在液体中的深度和液体密度绘制了h﹣ρ图像(如图乙)。小明测得密度计在A液体中对应深度和液体密度的关系为A点。为使密度计更稳定,增加铜丝质量后,仍测量A液体,此时A点位置将( )A.向①移动 B.向②移动 C.向③移动 D.向④移动23.2022年5月,我国自主研制的“极目一号”Ⅲ型浮空艇(如图)顺利升至9032m高空,创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。小明查阅资料了解到:高度越高大气越稀薄,浮空艇上升过程中艇体体积不变。浮空艇在匀速上升过程中,下列说法正确的是( )A.所受空气浮力大小不变B.所受空气浮力大于自身重力C.所受浮力大于排开空气重力D.所受大气的压强会逐渐增大24.如图水平面上有两个相同的杯子,分别装不同的液体,将同一个小球A分别放入两杯中,静止时,小球A在甲液体中漂浮,在乙液体中沉底。再往两个杯中放一些盐,杯中液体密度都增大,但两物体仍处于原来的状态,加入盐后( )A.小球A在甲液体中受到的浮力变大B.小球A在乙液体中受到的浮力不变C.小球A在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中受到的浮力D.小球A在甲液体中受到的浮力等于在乙液体中受到的浮力25.如图所示,在三个相同的容器中装有质量相同的水,将木块A、金属块B按不同的方式放入水中,待A、B静止时,水面高度的大小关系相比较,正确的是( )A.h甲=h乙=h丙 B.h甲=h乙>h丙C.h甲>h乙=h丙 D.h甲>h乙>h丙26.在青少年科技创新大赛中,某同学的发明作品《浮力秤》参加了展评,该作品可方便地称量物体的质量,其构造如图所示。已知小筒底面积为80cm2,总长为20cm,盘中不放物体时,小筒浸入水中的长度为8cm。在小筒上与水面相平位置标记为零刻度线,再向上画出刻度线,标上质量值,浮力秤就做好了。g取10N/kg。则下列说法错误的是( )A.小筒及秤盘的总质量为640gB.该秤能称出物体的最大质量是960gC.小筒上的表示质量的刻度线是均匀的D.若想增大该浮力秤的最大测量值,可以减小透明大筒中液体的密度27.小明自制了一个简易实用的“救生圈”,用一个三通塑料管将3个大号空塑料瓶固定,如图所示。已知每个空塑料瓶的体积是2L,则此“救生圈”全部浸没在水中时所受浮力为 N(忽略三通管和绳子的体积,g取10N/kg),扔到水中救人时,人和“救生圈”漂浮在水面上所受的总浮力 (填“大于”“等于”或“小于”)总重力。28.“彩球温度计”是一种家居装饰品。如图所示,在圆柱形玻璃容器内装有对温度敏感的液体,将一些体积相同的小球,按照密度大小排序,依次沉入液体中,球上标有设定好的温度用来读数。当外界气温降低时,容器内液体的密度 ,小球受到的浮力 (变大/变小/不变),使沉在容器底部的一些小球依次浮起,我们就用最后浮起的小球上标记的温度来表示外界的气温。根据图中小球的位置可以判断,浮起的三个小球中 (填字母)球的密度最大。29.小科按照教材中“综合实践活动”的要求制作简易密度计。(1)取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口。塞入金属丝的目的是使吸管能漂浮在液体中。这根吸管竖直漂浮在不同液体中时,液体的密度越大,它露出液面部分的长度 (填“越长”、“越短”或“不变”)。(2)小科根据图甲在吸管上标出1.0刻度线(单位g/cm3,下同),再利用上述关系式进行计算,标出了0.9、1.0、1.1 的刻度线,如图乙A、B、C、D所示,则标示正确的图是 。(3)将吸管放到水中的情境如丙图(a)所示,测得浸入的长度为H;放到另一液体中的情景如丙图(b)所示,浸入的长度为h。用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度,则h和ρ液、ρ水,H的关系式是h= 。30.小科所在的项目化学习小组同学制作“浮漂器”,成功地验证了阿基米德定律。选取溢水杯、泡沫块、托盘和粗铁丝、细铁丝等材料制作成“浮漂器”。“浮漂器”的支撑杆由粗铁丝制成,下托盘由细铁丝制成。①将“浮漂器”置于装有适量水的溢水杯,取一小石块放在上托盘,在支撑杆上标出水位刻度线。②将小石块改放在下托盘,往上托盘加砝码,同时用空烧杯接收溢出的水,直到水位刻度线与水面相平。③取下砝码,把烧杯中的水全部倒入上托盘。由步骤①②得出石块所受浮力F浮=G砝码。由步骤②③得出烧杯中水的重力G排=G砝码。因此,F浮=G排,即石块所受浮力等于其所排开的水受到的重力,从而验证了阿基米德原理。(1)泡沫块是制作“浮漂器”的关键要素之一。为确定泡沫块高度,应考虑因素有 (可多选)。A.溢水杯的质量 B.泡沫块的体积 C.液体的密度(2)步骤①中将“浮漂器”置于溢水杯,判断杯中水为“适量”的依据是 。(3)分析步骤②③,同学得出结论:烧杯中所收集水的重力等于砝码的总重力,即G排=G砝码。推测其观察到的现象为 。(4)有同学认为,往上托盘“加砝码”的操作存在缺陷,改进方法有 (写出一种)。31.某校“制作浮力秤”项目研究小组,制成如图所示浮力秤。使用过程中,发现称量范围较小,有待提升改造。【原理分析】浮力秤是利用物体漂浮时,F浮=G物的原理工作的:浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关。【问题提出】浮力大小与液体密度存在怎样的定量关系?【方案设计】器材:悬挂式电子秤、金属块(4.0N)、大烧杯、水以及各种不同密度的溶液等。步骤:①将金属块挂在电子秤下,读取电子秤示数并记录。②将金属块浸没在盛水的烧杯中,读取电子秤示数并记录,然后取出金属块擦干。③按照步骤②的操作,换用不同密度的溶液,多次重复试验。【数据处理】实验编号 1 2 3 4 5 6 7液体密度ρ液(g/cm3) 一 0.8 1.0 1.2 1.4 1.9 2.0电子秤示数F拉(N) 4.0 3.6 3.5 3.4 3.3 2.6 3.0浮力大小F浮(N) 一 0.4 0.5 X 0.7 1.4 1.0【交流分析】(1)表格中x的数据是 。(2)实验过程中,除步骤①外,其余每一次测量,金属块都需要浸没,其目的是 。(3)小组同学对实验数据进行了分析讨论,认为第6次实验数据异常。若电子秤正常工作、电子秤读数和表中数据记录均无误。则造成此次实验数据异常的原因可能是 。【得出结论】……32.西湖龙井茶素有“绿茶皇后”之称,具有独特的功效及作用。冲泡龙井茶很有讲究,方法多种多样,上投法是其中一种,具体过程如下:①往玻璃杯中放入少许龙井茶叶,再倒入85℃左右的热水,龙井茶叶漂在水面上;②等待龙井茶叶一片一片慢慢下沉;③龙井茶叶在水中慢慢舒展,上下沉浮。请结合所学知识,解释泡茶过程中的现象。33.如图是一种简易温度计,当外界温度升高时,液体体积膨胀,引起液体密度变化,导致小球受到的浮力变化而运动,小球运动会引起悬挂于下端的链条长度发生变化,最终使小球重新悬浮液体的某一深度,指针指示温度值。(小球体积变化可忽略)(1)该温度计的刻度值自下而上变 (2)若该温度计中小球的体积为3×10﹣3米3,20℃时容器内液体密度为0.8×103千克/米3,则此时悬浮在液体中的小球受到的浮力为多少牛?(g取10牛/千克)(3)为了使该温度计更精准,请提出一条改进建议: 。34.寒假来临,小明准备去海岛洞头,并利用生活中的吸管去估测海水的密度。于是,他在家里将一根粗细均匀的透明长吸管的一端用热熔胶封闭使其能竖直漂浮在液体中,然后准备清水和待测盐水进行模拟实验,实验过程如下:①如图甲所示,在该吸管中注入适量清水,测出吸管中的清水长度为25cm;然后竖直漂浮在清水中,测出吸管浸没在清水中的长度为28cm;②如图乙所示,将图甲中的吸管从清水中拿出后,重新竖直漂浮在待测盐水中,测出浸没在盐水中的长度为23cm;据图回答问题。(1)在图甲和图乙中,若该注有清水的吸管所受的浮力分别为F浮甲、F浮乙,则F浮甲 F浮乙(选填“>”“=”或“<”)。(2)已知密度ρ清水=1.0g/cm3,吸管的横截面积为0.2cm2,该待测盐水的密度为多少?(计算结果保留一位小数)(3)小明发现将步骤②改为如下步骤也同样能测盐水的密度:如图丙所示,在该吸管中注入适量待测盐水,竖直漂浮在清水中并使浸没长度与图甲相同,测出此时吸管内的盐水的长度为x,通过计算可知盐水的密度。若让其改测密度更大的盐水时,重复上述步骤,则长度x将 (选“变长,变短,不变”)。35.小明来到素有“中国死海”之称的新疆达坂城盐湖游玩,看到游客能漂浮在湖面,便利用随身携带的砝码盒以及长方体有盖铁皮罐、细线、沙石、水等物品探究湖中盐水的密度。(g取10N/kg)a.取一根细线与铁皮罐等高,通过对折细线找到铁皮罐一半高度位置,并作记号;b.在铁皮罐内加入适量沙石并加盖密封,使之漂浮时一半浸入水中;c.在铁皮罐上加砝码,直至铁皮罐恰好浸没在水中;d.将该铁皮罐放入盐水中,加砝码,直至铁皮罐恰好浸没在盐水中;试求:(1)铁皮罐的体积有多大;(2)铁皮罐和沙石的总重有多大;(3)盐水的密度有多大。21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)21世纪教育网(www.21cnjy.com) 同舟共理工作室·周承秉声明:未经著作权人及本平台书面授权,严禁以任何形式实施复制、传播、信息网络传播等侵权行为(包括但不限于通过微信、小红书等社交平台进行转发、分享、转载)。一旦发现上述侵权情形,将严格依据《中华人民共和国著作权法》等相关法律法规追究侵权主体的法律责任。 展开更多...... 收起↑ 资源列表 【核心素养】4.4 水的浮力(第4课时)分层练习(原卷版).docx 【核心素养】4.4 水的浮力(第4课时)分层练习(解析版).docx