【精品解析】沪科版物理八年级下学期第九章《浮力》单元测试提升卷

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【精品解析】沪科版物理八年级下学期第九章《浮力》单元测试提升卷

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沪科版物理八年级下学期第九章《浮力》单元测试提升卷
一、选择题(每题3分,共30分)
1.(2025八下·昭平期末)如图所示的物体中,没有受到浮力的是(  )
A.遨游的中国空间站
B.上升的热气球
C.航行的辽宁舰
D.下潜的蛟龙号
2.(2023八下·晋江期中)关于浮力,下列说法中正确的是(  )
A.浮力的施力物体只能是液体
B.浮力的方向不一定总是竖直向上
C.正在水中下沉的石头受到浮力的作用
D.只有漂浮在水面的物体才受到浮力的作用
3.(2025八下·宝安期中)如图所示,家里洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,则水堵头
A.不受水的压力,受浮力 B.受到水的压力,不受浮力
C.既受水的压力,也受浮力 D.不受水的压力,也不受浮力
4.如图,盛有水的圆柱形小容器漂浮在盛有水的圆柱形大容器中,大容器的底面积是小容器的4倍(大、小容器壁的厚度均不计).现将体积相等的小球A、B投入小容器中,投入后,两容器内的水对各自容器底部压强的增加量相等.则小球 A 的密度的最大值为(  ).
A. B.
C. D.
5.(2023八下·任丘期末)2022年5月11日,“探索二号”科考船搭载着深海载人潜水器“深海勇士”号返航,圆满完成2022年度深海原位科学实验站第一航段任务——深海原位实验室在南海冷泉区的海试任务。在潜水器“深海勇士”号浮出水面的过程中(  )
A.浮力不变,受到的液体压强变大
B.浮力变小,受到的液体压强变小
C.浮力不变,受到的液体压强变小
D.浮力变小,受到的液体压强不变
6.如图甲所示,某科技小组的同学用弹簧测力计悬挂一实心圆柱形金属块,使其缓慢匀速下降,并将其浸入平静的游泳池水中,弹簧测力计的示数 F与金属块下底面下降高度h 的变化关系如图乙所示,忽略金属块浸入水中时池水液面高度的变化,g取10 N/kg,则下列说法中正确的是(  ).
A.金属块所受重力大小为26 N
B.金属块的密度为
C.金属块完全浸没在水中时所受浮力的大小为26 N
D.金属块恰好完全浸没时,金属块下底面所受水的压强为5×103 Pa
7.(2025八下·贵州期中)实验证明我们周围存在大气压,利用大气压可以为生产生活服务,下列属于利用大气压工作的是
A.吸盘式挂衣钩
B.液压千斤顶
C.锅炉的水位计
D.热气球升空
8.(2025八上·武冈竞赛)如图所示,两个完全相同的圆柱形容器放在水平桌面上,分别装有甲、乙两种不同的液体。将体积相同、密度不同的实心小球A、B分别放入容器中静止,A球沉底,B球漂浮,,且两种液体对容器底的压强相等。则(  )
①两个小球受到的重力:②两个小球受到的浮力
③两种液体的密度:④两个容器对桌面的压强:
⑤各自取出A、B球后,两种液体对底部的压强:
A.①③④ B.②③④ C.①③⑤ D.②③⑤
9.(2023八下·深圳期末)如图所示,有一个重力为G的长方体浸没在液体中,其受到的浮力为F浮,液体对长方体向下和向上的压力分别为F1和F2,下列说法正确的是(  )
A.长方体只有上下表面受到液体压力
B.F1和F2的大小关系是F1>F2
C.F1、F2和F浮的大小关系是F2-F1=F浮
D.若物体浸没于更深的位置,与图示位置相比,F1、F2大小均不变
10.在水平桌面上竖直放置一个底面积为 S 的圆柱形容器、内装密度为ρ1 的液体,将挂在弹簧测力计下体积为V的实心金属球浸没在该液体中(液体未溢出,并没有沉底),当物体静止时,弹簧测力计示数为F;撤去弹簧测力计,球下沉并静止于容器底部,此时液体对容器底部的压力为容器底对金属球的支持力的n倍.则(  ).
A.金属球的密度为
B.金属球静止于容器底部时支持力为ρ1gV
C.圆柱形容器内液体的质量为
D.金属球浸没在该液体中时,容器中液体的体积为
二、多选题(每题3分,共9分)
11.(2025八下·贵州期中)图甲为我国古代的滴水计时工具漏刻,图乙为它的模拟示意图。漏水壶通过底部的出水口向受水壶中滴水,受水壶中液面升高,箭尺上升,从箭尺上的刻度即可读出时间(受水壶中的箭尺始终处于漂浮状态)。当受水壶中液面升高时,下列说法正确的是
A.箭尺受到的浮力不变 B.箭尺排开水的体积变大
C.箭尺排开水的重力不变 D.水对受水壶底压强变大
12.(2025八下·贵州期中)“奋斗者”号载人潜水器(如图)成功潜人海底10909m,刷新了中国载人潜水的新纪录。潜水器总质量36t(包含下方安装的压载铁质量2t),观测窗面积0.03m2。潜水器潜人海底,待科研任务结束后,抛掉压载铁,潜水器匀速上浮至海面(忽略部件受到海水压力后的体积变化和下潜、上浮过程中海水对它的阻力,ρ海水取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。关于“奋斗者”号潜水器,下列说法正确的有
A.下潜时所受海水的压强逐渐变大
B.下潜过程中所受海水的浮力不变
C.抛掉压载铁后,上浮时所受海水的浮力为3.6X105N
D.下潜至10000m深度时,观测窗所受海水压力为3×106N
13.(2025八下·南宁期末)水平来面上放置着甲、乙两个底面积和质量相同、形状不同的圆柱形容器,内有质量相同的不同液体,现将A、B两个质量相同的物块分别放入两个容器中,当两物块静止时,容器中的液面恰好相平,如图所示,下列判断正确的是
A.物块A、B受到的浮力FA=FB B.两容器中物块的密度ρA<ρB
C.容器对水平桌面的压力FApB
三、填空题(每空2分,共16分)
14.(2025八下·云梦期末)中国电影《哪吒之魔童闹海》上映至今已斩获近160亿票房,暂列全球影史票房榜第5位。如图所示是一个哪吒形象的PVC玩具,其质量约为60g,体积约为,用手将其浸没在水中,松手后“哪吒”将   (选填“上浮”“悬浮”或“下沉”),待“哪吒”静止时所受浮力大小为   N。
15.(2024八下·厦门期末)如图所示,小明用手将重1.8N、体积为2×10-4m3的苹果压入水中,松手后苹果将   (选填“上浮”或“悬浮”或“下沉”),最后静止时,苹果受到的浮力大小是   N(g=10N/kg)。
16.(2025八下·贵州期中)如图所示,2024年11月17日,由我国自主设计建造的首艘大洋钻探船“梦想”号在广州正式人列。“梦想”号满载排水量42600t,最大钻深可达11000m。“梦想”号满载航行时所受浮力为   N.钻头在1000m深处所受海水的压强为   pa(g取10N/kg)
17.(2025·竞赛)如图 ,实心正方体木块(不吸水)放入底面积为 200cm2 的圆柱形容器中,木块浸入水中的体积为 6×10-4m3,然后在其上表面放置一个重 4N 的铝块,静止后木块上表面刚好与水面相平,木块的密度为   kg/m3,铝块放上去到木块静止过程中,木块克服重力做的功为   J。
四、实验探究题(共2题,共18分)
18.(2024八下·金寨期末)小明学习了浮力知识后,想利用一弹簧测力计和一铁块制作一个测定液体密度的仪器,如图戊所示。(铁的密度为ρ铁=7.9×103kg/m3)
(1)首先,他称得此铁块的重力为G=7.9N;然后,将金属块浸没在待测液体中,设此时弹簧测力计的示数为F,则待测液体的密度表达式为ρ=   (均用题目中的符号表示)。小明依据此规律,在测力计右侧标注出了液体的密度值,做成了一支密度计;
(2)当利用该密度计测某液体密度时,物体浸没时指针在6.9N的位置,则该液体的密度为   kg/m3;
(3)下图中能正确反映液体的密度ρ与测力计示数F之间关系的是图   ;
(4)水银的密度是水的十几倍,利用该密度计   (选填“能”或“不能”)测出水银的密度。
19.(2025八下·贵州期中)小明和同学在“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验时,做了如图所示的实验。
(1)根据图中实验数据可知,物体的重力为   N
(2)根据图中实验数据可知,物体浸设在水中所受的浮力为   N:
(3)分析对比   三次实验数据,可以得出初步结论:物体所受的浮力大小与排开液体的体积有关;
(4)分析对比A、C、D三次实验数据,可以得出初步结论:物体所受的浮力大小与   无关;
(5)实验中还需要探究浮力的大小与液体密度的关系,应进行的操作是:   .
五、计算题(共5分)
20.(2024八下·章贡月考)竹筏漂流是许多地区的旅游项目之一。现有一竹筏,质量为58kg,体积为0.7m3。(g=10N/kg,水的密度ρ=1.0×103kg/m3)求:
(1)竹筏的重力;
(2)不载人时,竹筏漂浮于水中时受到的浮力;
(3)为安全起见,竹筏最多能有一半体积浸入水中,若每名乘客的重力均为500N,求该竹筏最多能载的人数。
六、综合题(共14分)
21.(2024八下·南沙期末)小宇用如图1甲所示的实验装置探究浮力的大小与哪些因素有关,记录弹簧测力计从接触水之前到浸没水中后的读数变化如图1乙所示,根据图像回答下列问题:(物体A为实心长方体)。

(1)物体A的重力为   N;
(2)图乙显示,物体A浸没在水中之前,弹簧测力计的示数随物体A浸入水中的体积增加而减小,这一现象说明浮力与物体A的浸入液体体积   (选填“有关”或“无关”)。
(3)物体A浸没在水中后,所受的浮力为   N,且保持不变,说明浸没在水中的物体所受的浮力与它浸没在水中的深度   (选填“有关”或“无关”);
(4)小宇接着想通过实验验证阿基米德原理,过程如图2所示,其中弹簧测力计的示数依次是F1、F2、F3、F4;请根据图中给的信息回答下列问题:
①物体所受浮力F浮=   ,G排=   ;(以上两空均用题目中已给的物理量符号表示)
②F浮和G排的大小要满足什么关系才能成功验证阿基米德原理:   。
七、科普阅读题(共8分)
22.(2025八下·香洲期末)阅读短文,回答问题,
养殖工船
题图甲是某深远海养殖工船,不但实现了自然海水零污染循环智能养殖,还具备垂钓、研学等功能,最大登船人数可达上百人,该船通过调整压载水舱水量改变其吃水深度。
它还有自主航行能力,能够在海域寻找最佳养殖区域并自主躲避台风,实现“海上游牧”(海水密度取1×103kg/m3,g=10N/kg)
D 0-10% 10%-60% 60%-80% 80%-100%
S S1 S2 S3 S4
(1)养殖工船是通过改变   实现上浮和下沉:
(2)该船工作过程中所受的浮力方向是   :当它依次处于题图乙中a、b、c三个状
态时,在   (选填“a”“b”或“c”)状态船体所受浮力最大:在c状态下船底受到海水的压强为   Pa;
(3)若在某次航行中,D=,上表为某段路程内航行距离s对应的D:图丙为D对应发动机输出功率P,图丁为D对应该养殖工船的航行速度v(s1和s3的图像在图中均未画出).已知总过程牵引力做功为3×1010J,则D为10%-60%阶段的航行时间是   s,此次航行过程中,s2:S4=   .
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】A.遨游的中国空间站,周围没有空气和液体,因此空间站在太空中不受浮力,故A符合题意;
BCD.热气球浸在空气中,航行的辽宁舰和下潜的蛟龙号浸在水中,因此他们受到空气的浮力,故BCD不合题意。
故选A。
【分析】浸在液体或气体中的物体,都会受到向上的浮力,据此分析判断。
2.【答案】C
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】A.浮力的施力物体可能是液体,也可能是气体,故A错误;
B.浮力的方向总是竖直向上的,故B错误;
C.正在水中下沉的石头上下表面都受到水的压力,因此受到浮力的作用,故C正确;
D.浸没在水里的物体也受到浮力的作用,故D错误。
故选C。
【分析】(1)(2)根据对浮力三要素的认识判断;
(3)(4)浮力等于物体在液体上上下表面的压力差,据此分析判断。
3.【答案】B
【知识点】压力及重力与压力的区别;浮力及其产生原因
【解析】【解答】洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,受到水向下的压力,但水堵头的下表面没有水,没有受到水向上的压力,所以水堵头不受浮力。
故选:B。
【分析】浸没在液体中的物体,液体对物体向上的压强大于向下的压强,向上的压力大于向下的压力,物体受到向上和向下的压力差的作用,这个压力差是物体受到的浮力(适用于气体和液体),浮力的方向总是竖直向上的。
4.【答案】D
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】对于大容器而言,增加的压力即为增加的浮力,即为加入两小球的重力,故可以列等式
对小容器而言,增加的压力即为浮力,即为两个小球的浮力,假设两小球都浸没,则可以列等式
联立两等式,即可得出
当时,悬浮,可以满足题目AB浸没,此时A的密度最大,若B的密度小于水的密度,则B球将漂浮,不满足题意,故A球的最大值为
故ABC错误,D正确。
故答案为:D。
【分析】由题知,两容器内的水对各自容器底部压强的增加量相等;根据p=ρgh可知:两容器内的水的深度的增加量相等;所以,根据漂浮条件和阿基米德原理分别得出深度的变化量。然后得出等式,求出A、B球的密度与水的密度关系;要想小球A的密度的最大,则B球的密度应为最小,由于B球是需要自己能浸没在水中的,所以B球的最小密度是等于水的密度,据此即可求出球A的最大密度。
5.【答案】B
【知识点】液体压强的特点;阿基米德原理
【解析】【解答】根据题意可知,“深海勇士”号浮出水面的过程中,它排开海水的体积逐渐减小。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,潜水器受到的浮力变小。
潜水器所在的深度不断变小,根据液体压强公式p=ρ水gh可知,潜水器受到海水的压强不断变小,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析潜艇受到浮力的变化,根据液体压强公式p=ρ水gh分析潜艇受到压强的变化。
6.【答案】B
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.由图象可知,当h=0时,弹簧测力计示数为46N,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知,G=F拉=46N,故A错误;
C.由图象可知物体完全浸没后排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,则圆柱体受到的浮力F浮=G F=46N 26N=20N.故C错误;
B.由F浮=ρ水gV排得:
V物=V排= = =2×10 3m3
由公式G=mg可求出物体的质量m= = =4.6kg,
则圆柱体密度ρ物== =2.3×103kg/m3
故B正确;
D.由图象可知,圆柱体在刚浸没时,下表面所处的深度为h=50cm 30cm=20cm=0.2m,因此受到的液体压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa,故D错误。
故答案为:B。
【分析】图象中,上方与横轴平行的线段表示金属块在水面以上时受到的拉力,等于金属块的重力;下方与横轴平行的线段表示金属块在水面以下时受到的拉力。两个拉力之差就是浸没时受到的浮力;利用G=mg求金属块的质量;利用阿基米德原理求金属块的体积;再利用密度公式求金属的密度;由图象可知:金属块恰好完全浸没时下表面距离水面为0.2m,利用p=ρgh即可计算出下表面受到压强的数值。
7.【答案】A
【知识点】液体压强的特点;连通器原理及其应用;大气压强的存在;浮力的利用
【解析】【解答】A、 把吸盘紧压在光滑的墙上,把吸盘内的空气排出,大气压就把吸盘紧压在了墙上 ,故A正确;
B、 液压千斤顶利用的是帕斯卡原理,故B错误;
C、 锅炉水位计、符合连通器的特点,是利用连通器的原理工作的,故C错误;
D、 热气球升空,是通过加热,使热气球内的气体的密度减小,当气球内气体密度比外界空气密度小到一定程度时,受到浮力而升空,是利用空气产生的浮力, 故D错误。
故选:A。
【分析】(1) 大气压强的存在可以用实验来证明,我们学过的实验当中就有:马德堡半球实验、瓶吞鸡蛋实验、覆杯实验等;大气压的应用有:用吸管吸饮料、吸盘式挂衣钩、用注射器抽取药液等。
(2) 液压千斤顶应用了帕斯卡定律。
(3) 连通器的原理:连通器中装同种液体时,液体静止时,液面相平。
(4) 热气球升空,是通过改变气球内空气的温度,使热气球内的气体的密度发生改变。当气球内气体密度比外界空气密度小到一定程度时,受到浮力而升空。
8.【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】③.两种液体对容器底的压强相等,且h1ρ乙,故③正确;
②.A小球完全浸没在甲液体中,排开甲液体的体积等于A小球的体积,B小球漂浮在乙液体中,排开乙液体的体积小于B小球的体积,因为两小球体积相等,所以两小球排开液体的体积关系为V排甲>V排乙,甲液体的密度大于乙液体的密度,由F浮=ρ液gV排可知,两个小球的浮力关系为F浮A>F浮B,故②错误;
①.因为A小球在甲液体中沉底,受到的重力GA大于浮力F浮A,B小球漂浮在乙液体中,受到的重力GB等于浮力F浮B,所以两个小球的重力关系为GA>GB, 故①正确;
④.两种液体对容器底的压强相等,受力面积相等,根据F=pS可知,甲和乙两种液体对容器底的压力相等,都为F,又因为容器为柱形容器且力的作用是相互的,所以液体对容器底的压力等于液体的重力和物体受到浮力之和,即F=G液+F浮
所以甲液体的重力G甲=F-F浮A
乙液体的重力G乙=F-F浮B
甲容器对桌面的压力F甲=G容+G甲+GA=G容+F-F浮A+GA
乙容器对桌面的压力F乙=G容+G乙+GB=G容+F-F浮B+GB
由于F浮B=GB, 所以F乙=G容+F
因为GA>F浮A, 所以G容+F-F浮A+GA>G容+F
即两个容器对桌面的压力关系为F甲>F乙,由于两个容器底面积相等,由可知,两个容器对桌面的压强关系为p甲>p乙,故④错误;
⑤.液体对容器底的压力等于液体的重力和物体受到浮力之和,各自取出A、B球后,因为GA>GB,故此时液体对容器底的压力F甲液综上所述,①③⑤正确,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大;
2、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;
3、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度;
4、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同。
9.【答案】C
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强大小比较;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.长方体的六个表面都浸没在水中,则它的六个面都会受到液体压力,故A错误;
B.根据图片可知,上表面深度小,下表面深度大小,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,下表面受到的压强更大。根据F=pS可知,下表面受到的压力F2>F1,故B错误;
C.浮力等于物体上下表面的压力差,即浮力为,
故C正确;
D.若物体浸没于更深的位置,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,则上下表面受到的压强增大。受力面积不变,根据F=pS可知,它们受到的压力增大,即F1、F2大小均变大,故D错误。
故选C。
【分析】液体 体对浸入的物体向各个方向都有压强,压强随深度的增加而增大;
物体受到液体(或气体)对它的上、下表面的压力的合力,这个合力就叫浮力。
10.【答案】C
【知识点】密度公式及其应用;力的合成与应用;浮力大小的计算
【解析】【解答】A、计算金属球受到的浮力为:F浮=ρ1gV,物体受到的浮力F浮=G-F,G=F+F浮=F+ρ1gV,
金属球的密度:,故A不正确;
B、金属球静止于容器底部时,受到的支持力等于金属球的重力减去小球受到的浮力,
即F支=G-F浮=ρ1gV+F-ρ1gV=F,故B不正确;
C、金属球静止于容器底部时,受到的支持力等于金属球的重力减去小球受到的浮力,
则F支=G-F浮=F+ρ1gV-ρ1gV=F,液体对容器底部的压力为容器底对金属球的支持力的n倍,
即ρ1ghS=nF,即ρ1gV总=nF,总体积等于液体的体积和金属球体积之和,ρ1gV液体+ρ1gV=nF,即,则m液=ρ1V液,圆柱形容器内液体的质量为:,故C正确;
D、球浸没在该液体中时,液体未溢出,容器中液体的体积:,故D不正确。
故选C。
【分析】已知液体密度和金属球浸没的体积,根据F浮=ρ1gV,计算浮力;根据称重法求出金属的重力,根据,计算金属球的密度;金属球静止于容器底部时,受到的支持力等于金属球的重力减去小球受到的浮力;根据液体对容器底部的压力为容器底对金属球的支持力的n倍,即可求出液体的质量;球浸没在该液体中时,液体未溢出,又已知圆柱形容器内液体的质量,根据,计算液体的体积。
11.【答案】A,C,D
【知识点】重力及其大小的计算;液体压强的特点;浮力的利用
【解析】【解答】 解:A、因受水壶中的箭尺始终处于漂浮状态,则根据物体的浮沉条件可知箭尺受到的浮力等于箭尺的重力,由于箭尺的重力不变,则浮力不变,故A正确;
B、由于浮力不变,则根据阿基米德原理可知排开水的体积不变,故B错误;
C、根据阿基米德原理可知排开水的重力等于箭尺受到的浮力,由于浮力不变,则箭尺排开水的重力不变,故C正确;
D、当受水壶中液面升高时,由于液体密度一定,深度变大,则根据p=ρgh可知水对受水壶底压强变大,故D正确。
故选:ACD。
【分析】 (1)根据物体的浮沉条件即可判断浮力的变化;
(2)根据阿基米德原理判断排开水的体积的变化;
(3)根据阿基米德原理判断排开水的重力变化;
(4)根据液体内部的压强与液体深度关系判断水对受水壶底压强。
12.【答案】A,D
【知识点】液体压强的特点;液体压强的计算;浮力的利用
【解析】【解答】 解:A.下潜时深度变大,由公式p=ρgh可知所受海水压强变大,所受海水的压强逐渐变大,故A正确;
B.下潜时,未完全浸没时,浮力越来越大,完全浸没后,所受浮力保持不变,故B错误;
C.抛掉压载铁后,下沉时所受海水的浮力:F浮D.10000m深度时所受海水压强p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10000m=1×108Pa;
由得海水对该观测窗的压力:F=pS=1×108Pa×0.03m2=3×106N,故D正确。
故选:AD。
【分析】 (1)海水密度不变,由公式p=ρgh可知潜水器在海面下不断下潜时受到海水的压强的变化;
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排和排开海水的体积变化判断出潜水器受到海水浮力的变化;
(3)完全浸没时,所受浮力保持不变;
(4)知道压强和受力面积,根据求出压力。
13.【答案】A,D
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;液体压强的计算;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A. A、B两个物块的质量相同,根据G=mg可知,A、B两个物块的重力相同;由图可知,A物块在甲液体中悬浮,B物块在乙液体中漂浮,所受的浮力都等于物块自身的重力,所以物块A、B受到的浮力FA=FB ,故A正确;
B.两个容器内液体的质量相同,由图可知,液体的体积关系为V甲ρ乙;根据可得,A、B两个物块排开液体的体积关系为VA排ρB,故B错误;
C. 甲、乙两个圆柱体容器的质量相同,两液体的质量相同, A、B两个物块的质量相同,根据F=G容+G液+G物可知,容器对水平桌面的压力相等,故C错误;
D.两种液体的密度关系为ρ甲>ρ乙,容器中的液面恰好相平,根据P=ρ液gh可得, 容底受到的液体压强pA>pB,故D正确。
故选AD。
【分析】A.两物块的质量相同,由图可知物块在液体中的状态,根据浮沉条件可比较亮物块所受的浮力大小关系;
B.两液体的质量相同,由图可知两液体的体积关系,根据密度公式可比较两液体的密度大小,根据可比较两物块排开液体的体积大小,进而可比较两物块的体积大小,根据密度公式可比较亮物块的密度大小;
C.容器对水平桌面的压力等于容器、液体、物块的总重力,据此进行分析;
D.根据P=ρ液gh分析比较容器底部受到的液体压强大小。
14.【答案】下沉;0.5
【知识点】重力及其大小的计算;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】“哪吒”浸没时,受到的浮力:F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×50×10-6m3=0.5N
“哪吒”的重力:G=mg=60×10-3kg×10N/kg=0.6N,因为F浮【分析】根据F浮=ρgV排,计算浮力大小,根据G=mg,计算重力;浮力小于重力,则下沉。
15.【答案】上浮;1.8
【知识点】密度公式及其应用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)根据题意可知,该苹果的重力为1.8N,体积为 2×10-4m3 ,则苹果的平均密度为<ρ水;
将苹果压入水中,松手后,苹果会上浮。
(2)最后苹果会漂浮在水面上,此时它受到的浮力等于重力,
即漂浮时苹果受到的浮力为。
【分析】(1)计算出苹果的密度,然后与水的密度比较,根据浮沉条件确定松手后苹果的运动状态;
(2)根据物体的漂浮条件计算苹果最终受到的浮力的大小。
16.【答案】4.26×108;1×107
【知识点】液体压强计算公式的应用;浮力大小的计算
【解析】【解答】 “梦想”号满载时受到的浮力为:F浮=G排=m排g=42600×103kg×10N/kg=4.26×108N。
“梦想”号钻头达到海面下3000m处受到海水的压强为:
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1000m=1×107Pa;
答:“梦想”号满载时受到的浮力是4.26×108N。
“梦想”号钻头达到海面下3000m处受到海水的压强是1×107Pa;
【分析】 (1)根据F浮=G排=m排g可求出“梦想”号满载时受到的浮力。
(2)根据p=ρgh可求出“梦想”号钻头达到海面下1000m处受到海水的压强。
17.【答案】0.6×103;3.6
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】设木块的密度为ρ木;根据浮力公式和漂浮是重力等于浮力可列, 在其上表面放置一个重 4N 的铝块,静止后木块上表面刚好与水面相平 ,则,连列解得ρ液=0.6×103kg/m3;F浮原=G=6N,F浮后=10N,此时浸没体积为,所以正方体木块的边长为0.1m, 实心正方体木块(不吸水)放入底面积为 200cm2 的圆柱形容器中,木块浸入水中的体积为 6×10-4m3,此时排开体积的增加量 ΔV= 4 × 10 4m 3 水面上升的高度为,所以木块高度变化量为Δh=0.1m-0.06m+0.02m=0.06m;所以重力做功GΔh=mgΔh=6N×0.6m=3.6J.
【分析】 要解决本题,需分两部分:一是求木块密度,利用漂浮条件(浮力等于重力)结合阿基米德原理,先求木块重力,再确定木块体积进而计算密度;二是求木块克服重力做功,需先确定木块上升高度,通过两次浮力变化得到排开体积变化,结合容器底面积求水面上升高度,再得木块上升高度,最后用 W = G h 计算。
18.【答案】;1×103;丙;不能
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)将金属块浸没在待测液体中,根据重力和拉力差,金属块受到的浮力为F浮=G-F,物体的体积等于排开液体的体积,即,液体的密度为:;
(2)利用该密度计,测某液体密度时,指针在6.9N,液体的密度为:

(3)根据,液体的密度ρ随弹簧测力计的示数F的增大而减小,故丙符合题意。
(4)水银的密度大于铁密度,铁不能浸没在水银中。不能利用该密度计能否测出水银的密度。
【分析】(1)根据F浮=G-F,计算浮力,利用,计算排开的体积,根据,计算液体密度;
(2)根据,计算液体密度;
(3)排开液体的体积相同时,液体密度越大, 物体受到的浮力越大, 拉力越小;
(4)物体密度小于液体密度,物体在液体中漂浮,不能浸没,不能测量体积。
19.【答案】(1)8
(2)2
(3)A、B、C
(4)深度
(5)应换用其他的液体进行实验
【知识点】探究影响浮力大小的因素
【解析】【解答】(1)从图A中看出物体的重力是G=8N;
(2)由AC两图和称重法可知,物体浸没在水中受到的浮力为F浮=G-F=8N-6N=2N;
(3)通过A、B、C、三次实验可知物体所受的浮力大小与排开液体的体积有关。
(4) 由A、C、D三次实验可知,物体所受的浮力大小均等于2N,与深度无关;
(5) 若继续探究浮力的大小与液体密度的关系,应换用其他的液体,最好取材的是在水中加盐,制成盐水 。
故答案为:(1)8;(2)2;(3)A、B、C;(4)深度;(5)应换用其他的液体进行实验。
【分析】(1)根据二力平衡可知,弹簧测力计的读数即为物体的重力;
(2)根据称重法计算浮力大小;
(3) 比较A、B、C三次实验,得到浮力的大小与物体排开液体的体积有关;
(4)由A、C、D三次实验可知,物体所受的浮力大小与深度无关;
(5) 若继续探究浮力的大小与液体密度的关系,应换用其他的液体。
20.【答案】解:(1)由题意可知,竹筏的重力为:
G竹筏=m竹g=58kg×10N/kg=580N
(2)由于竹筏在水中处于漂浮状态,所以其受到的浮力等于它的重力,即
F浮=G竹筏=580N
(3)当竹筏一半的体积浸入水中时,排开水的体积为:
V排'=0.5V总=0.5×0.7m3=0.35m3
此时竹筏受到的浮力为:
F浮'=ρ水gV排'=1×103kg/m3×10N/kg×0.35m3=3.5×103N
因为竹筏仍然处于漂浮状态,可求出人的总重力为:
G总=F浮'﹣G竹筏=3.5×103N﹣580N=2920N
所以,该竹筏最多能载的人数为:
即该竹筏最多能载5人。
答:(1)竹筏的重力为580N。
(2)不载人时,竹筏漂浮于水面受到的浮力为580N。
(3)该竹筏最多能载5人。
【知识点】重力及其大小的计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)已知竹筏的质量,根据G=mg求出竹筏的重力;
(2)竹筏漂浮于水中,根据浮沉条件可知,竹筏所受的浮力等于竹筏的重力;
(3)已知竹筏的体积,根据阿基米德原理求出当竹筏一半的体积浸入水中时所受的浮力,因为竹筏仍然处于漂浮状态,根据浮沉条件可知,此时竹筏和人的总重力等于竹筏受到的浮力,进而可求出人的总重力,由人的总重力和人的重力可求出竹筏最多能载的人数。
21.【答案】(1)1.2
(2)有关
(3)1.0;无关
(4)F2-F3;F4-F1;F浮=G排
【知识点】探究影响浮力大小的因素
【解析】【解答】(1)由图乙知,h=0时,弹簧测力计的示数F=1.2N,根据二力平衡,物体的重力G=1.2N。
(2)弹簧测力计的示数随A的下表面浸入水中深度h的增加而减小,因V排=Sh,由F浮=G-F示可得出,物体A浸没在水中之前受到浮力与物体排开液体的体积有关。
(3)由图乙知,水平线表示物体浸没在水中时弹簧测力计的示数,故物体浸没时受到的浮力大小
F浮全=1.2N-0.2N=1.0N此时浮力大小为1.0N保持不变,说明浸没在水中的物体所受的浮力与它浸没在水中的深度无关。
(4)由图2可知,物体的重力为F2,物体浸没时,弹簧测力计的示数是F3,根据称重法可知,物体受到的浮力F浮=G-F示=F2-F3由图2可知,空桶的重力为F1,桶和桶中液体的总重力是F4,则桶中水即排开液体的体积G排=F4-F1比较F浮和G排的大小关系,如果关系式 F2-F3=F4-F1成立,即F浮=G排可验证阿基米德原理。
【分析】(1)根据二力平衡,物体的重力等于弹簧测力计的示数;
(2)弹簧测力计的示数随A的下表面浸入水中深度h的增加而减小;
(3)水平线表示物体浸没在水中时弹簧测力计的示数;
(4)根据称重法可知,物体受到的浮力等于重力减去拉力。
22.【答案】(1)自身重力
(2)竖直向上;c;2.0 x 105
(3)2500;2:1
【知识点】速度公式及其应用;液体压强的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)由题意“ 该船通过调整压载水舱水量改变其吃水深度 ”可知,养殖工船是通过改变自身重力实现上浮和下沉的;
(2)该船工作过程中所受的浮力方向是竖直向上;
当它依次处于题图乙中a、b、c三个状态时,液体密度不变,c状态养殖工船排开水的体积最大,所受的浮力最大;
由图可知,在c状态下船底浸入水中的深度h=20m,则船底受到海水的压强为:
P=ρgh=1.0 x 103 kg/m3 x 10N/kg x 20m = 2.0 x 105Pa
(3)D为10%-60%阶段,牵引力做功为:
W2=W总 x (60%-10%)= 3×1010J x 50% = 1.5×1010J
则D为10%-60%阶段的航行时间为:
D为80%-100%阶段,牵引力做功为:
W4=W总 x (100%-80%)= 3×1010J x 20% = 6×109J
D为80%-100%阶段的航行时间为:
此次航行过程中,
【分析】(1)由题意可知,殖工船是通过改变自身重力实现上浮和下沉的;
(2)浮力方向:竖直向上;
浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关,据此分析比较浮力的大小;
由图可知船底的深度,根据P=ρgh求出船底受到的压强;
(3)根据总过程牵引力做功分别求出D2和D4阶段,牵引力所做的功,根据丙图可知不同阶段的功率,利用求出航行的时间,由图丁可知不同阶段航行的速度,利用s=vt求出不同阶段航行的距离,进而求出航行的路程之比。
1 / 1沪科版物理八年级下学期第九章《浮力》单元测试提升卷
一、选择题(每题3分,共30分)
1.(2025八下·昭平期末)如图所示的物体中,没有受到浮力的是(  )
A.遨游的中国空间站
B.上升的热气球
C.航行的辽宁舰
D.下潜的蛟龙号
【答案】A
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】A.遨游的中国空间站,周围没有空气和液体,因此空间站在太空中不受浮力,故A符合题意;
BCD.热气球浸在空气中,航行的辽宁舰和下潜的蛟龙号浸在水中,因此他们受到空气的浮力,故BCD不合题意。
故选A。
【分析】浸在液体或气体中的物体,都会受到向上的浮力,据此分析判断。
2.(2023八下·晋江期中)关于浮力,下列说法中正确的是(  )
A.浮力的施力物体只能是液体
B.浮力的方向不一定总是竖直向上
C.正在水中下沉的石头受到浮力的作用
D.只有漂浮在水面的物体才受到浮力的作用
【答案】C
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】A.浮力的施力物体可能是液体,也可能是气体,故A错误;
B.浮力的方向总是竖直向上的,故B错误;
C.正在水中下沉的石头上下表面都受到水的压力,因此受到浮力的作用,故C正确;
D.浸没在水里的物体也受到浮力的作用,故D错误。
故选C。
【分析】(1)(2)根据对浮力三要素的认识判断;
(3)(4)浮力等于物体在液体上上下表面的压力差,据此分析判断。
3.(2025八下·宝安期中)如图所示,家里洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,则水堵头
A.不受水的压力,受浮力 B.受到水的压力,不受浮力
C.既受水的压力,也受浮力 D.不受水的压力,也不受浮力
【答案】B
【知识点】压力及重力与压力的区别;浮力及其产生原因
【解析】【解答】洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,受到水向下的压力,但水堵头的下表面没有水,没有受到水向上的压力,所以水堵头不受浮力。
故选:B。
【分析】浸没在液体中的物体,液体对物体向上的压强大于向下的压强,向上的压力大于向下的压力,物体受到向上和向下的压力差的作用,这个压力差是物体受到的浮力(适用于气体和液体),浮力的方向总是竖直向上的。
4.如图,盛有水的圆柱形小容器漂浮在盛有水的圆柱形大容器中,大容器的底面积是小容器的4倍(大、小容器壁的厚度均不计).现将体积相等的小球A、B投入小容器中,投入后,两容器内的水对各自容器底部压强的增加量相等.则小球 A 的密度的最大值为(  ).
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】对于大容器而言,增加的压力即为增加的浮力,即为加入两小球的重力,故可以列等式
对小容器而言,增加的压力即为浮力,即为两个小球的浮力,假设两小球都浸没,则可以列等式
联立两等式,即可得出
当时,悬浮,可以满足题目AB浸没,此时A的密度最大,若B的密度小于水的密度,则B球将漂浮,不满足题意,故A球的最大值为
故ABC错误,D正确。
故答案为:D。
【分析】由题知,两容器内的水对各自容器底部压强的增加量相等;根据p=ρgh可知:两容器内的水的深度的增加量相等;所以,根据漂浮条件和阿基米德原理分别得出深度的变化量。然后得出等式,求出A、B球的密度与水的密度关系;要想小球A的密度的最大,则B球的密度应为最小,由于B球是需要自己能浸没在水中的,所以B球的最小密度是等于水的密度,据此即可求出球A的最大密度。
5.(2023八下·任丘期末)2022年5月11日,“探索二号”科考船搭载着深海载人潜水器“深海勇士”号返航,圆满完成2022年度深海原位科学实验站第一航段任务——深海原位实验室在南海冷泉区的海试任务。在潜水器“深海勇士”号浮出水面的过程中(  )
A.浮力不变,受到的液体压强变大
B.浮力变小,受到的液体压强变小
C.浮力不变,受到的液体压强变小
D.浮力变小,受到的液体压强不变
【答案】B
【知识点】液体压强的特点;阿基米德原理
【解析】【解答】根据题意可知,“深海勇士”号浮出水面的过程中,它排开海水的体积逐渐减小。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,潜水器受到的浮力变小。
潜水器所在的深度不断变小,根据液体压强公式p=ρ水gh可知,潜水器受到海水的压强不断变小,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析潜艇受到浮力的变化,根据液体压强公式p=ρ水gh分析潜艇受到压强的变化。
6.如图甲所示,某科技小组的同学用弹簧测力计悬挂一实心圆柱形金属块,使其缓慢匀速下降,并将其浸入平静的游泳池水中,弹簧测力计的示数 F与金属块下底面下降高度h 的变化关系如图乙所示,忽略金属块浸入水中时池水液面高度的变化,g取10 N/kg,则下列说法中正确的是(  ).
A.金属块所受重力大小为26 N
B.金属块的密度为
C.金属块完全浸没在水中时所受浮力的大小为26 N
D.金属块恰好完全浸没时,金属块下底面所受水的压强为5×103 Pa
【答案】B
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.由图象可知,当h=0时,弹簧测力计示数为46N,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知,G=F拉=46N,故A错误;
C.由图象可知物体完全浸没后排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,则圆柱体受到的浮力F浮=G F=46N 26N=20N.故C错误;
B.由F浮=ρ水gV排得:
V物=V排= = =2×10 3m3
由公式G=mg可求出物体的质量m= = =4.6kg,
则圆柱体密度ρ物== =2.3×103kg/m3
故B正确;
D.由图象可知,圆柱体在刚浸没时,下表面所处的深度为h=50cm 30cm=20cm=0.2m,因此受到的液体压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa,故D错误。
故答案为:B。
【分析】图象中,上方与横轴平行的线段表示金属块在水面以上时受到的拉力,等于金属块的重力;下方与横轴平行的线段表示金属块在水面以下时受到的拉力。两个拉力之差就是浸没时受到的浮力;利用G=mg求金属块的质量;利用阿基米德原理求金属块的体积;再利用密度公式求金属的密度;由图象可知:金属块恰好完全浸没时下表面距离水面为0.2m,利用p=ρgh即可计算出下表面受到压强的数值。
7.(2025八下·贵州期中)实验证明我们周围存在大气压,利用大气压可以为生产生活服务,下列属于利用大气压工作的是
A.吸盘式挂衣钩
B.液压千斤顶
C.锅炉的水位计
D.热气球升空
【答案】A
【知识点】液体压强的特点;连通器原理及其应用;大气压强的存在;浮力的利用
【解析】【解答】A、 把吸盘紧压在光滑的墙上,把吸盘内的空气排出,大气压就把吸盘紧压在了墙上 ,故A正确;
B、 液压千斤顶利用的是帕斯卡原理,故B错误;
C、 锅炉水位计、符合连通器的特点,是利用连通器的原理工作的,故C错误;
D、 热气球升空,是通过加热,使热气球内的气体的密度减小,当气球内气体密度比外界空气密度小到一定程度时,受到浮力而升空,是利用空气产生的浮力, 故D错误。
故选:A。
【分析】(1) 大气压强的存在可以用实验来证明,我们学过的实验当中就有:马德堡半球实验、瓶吞鸡蛋实验、覆杯实验等;大气压的应用有:用吸管吸饮料、吸盘式挂衣钩、用注射器抽取药液等。
(2) 液压千斤顶应用了帕斯卡定律。
(3) 连通器的原理:连通器中装同种液体时,液体静止时,液面相平。
(4) 热气球升空,是通过改变气球内空气的温度,使热气球内的气体的密度发生改变。当气球内气体密度比外界空气密度小到一定程度时,受到浮力而升空。
8.(2025八上·武冈竞赛)如图所示,两个完全相同的圆柱形容器放在水平桌面上,分别装有甲、乙两种不同的液体。将体积相同、密度不同的实心小球A、B分别放入容器中静止,A球沉底,B球漂浮,,且两种液体对容器底的压强相等。则(  )
①两个小球受到的重力:②两个小球受到的浮力
③两种液体的密度:④两个容器对桌面的压强:
⑤各自取出A、B球后,两种液体对底部的压强:
A.①③④ B.②③④ C.①③⑤ D.②③⑤
【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】③.两种液体对容器底的压强相等,且h1ρ乙,故③正确;
②.A小球完全浸没在甲液体中,排开甲液体的体积等于A小球的体积,B小球漂浮在乙液体中,排开乙液体的体积小于B小球的体积,因为两小球体积相等,所以两小球排开液体的体积关系为V排甲>V排乙,甲液体的密度大于乙液体的密度,由F浮=ρ液gV排可知,两个小球的浮力关系为F浮A>F浮B,故②错误;
①.因为A小球在甲液体中沉底,受到的重力GA大于浮力F浮A,B小球漂浮在乙液体中,受到的重力GB等于浮力F浮B,所以两个小球的重力关系为GA>GB, 故①正确;
④.两种液体对容器底的压强相等,受力面积相等,根据F=pS可知,甲和乙两种液体对容器底的压力相等,都为F,又因为容器为柱形容器且力的作用是相互的,所以液体对容器底的压力等于液体的重力和物体受到浮力之和,即F=G液+F浮
所以甲液体的重力G甲=F-F浮A
乙液体的重力G乙=F-F浮B
甲容器对桌面的压力F甲=G容+G甲+GA=G容+F-F浮A+GA
乙容器对桌面的压力F乙=G容+G乙+GB=G容+F-F浮B+GB
由于F浮B=GB, 所以F乙=G容+F
因为GA>F浮A, 所以G容+F-F浮A+GA>G容+F
即两个容器对桌面的压力关系为F甲>F乙,由于两个容器底面积相等,由可知,两个容器对桌面的压强关系为p甲>p乙,故④错误;
⑤.液体对容器底的压力等于液体的重力和物体受到浮力之和,各自取出A、B球后,因为GA>GB,故此时液体对容器底的压力F甲液综上所述,①③⑤正确,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大;
2、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;
3、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度;
4、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同。
9.(2023八下·深圳期末)如图所示,有一个重力为G的长方体浸没在液体中,其受到的浮力为F浮,液体对长方体向下和向上的压力分别为F1和F2,下列说法正确的是(  )
A.长方体只有上下表面受到液体压力
B.F1和F2的大小关系是F1>F2
C.F1、F2和F浮的大小关系是F2-F1=F浮
D.若物体浸没于更深的位置,与图示位置相比,F1、F2大小均不变
【答案】C
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强大小比较;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.长方体的六个表面都浸没在水中,则它的六个面都会受到液体压力,故A错误;
B.根据图片可知,上表面深度小,下表面深度大小,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,下表面受到的压强更大。根据F=pS可知,下表面受到的压力F2>F1,故B错误;
C.浮力等于物体上下表面的压力差,即浮力为,
故C正确;
D.若物体浸没于更深的位置,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,则上下表面受到的压强增大。受力面积不变,根据F=pS可知,它们受到的压力增大,即F1、F2大小均变大,故D错误。
故选C。
【分析】液体 体对浸入的物体向各个方向都有压强,压强随深度的增加而增大;
物体受到液体(或气体)对它的上、下表面的压力的合力,这个合力就叫浮力。
10.在水平桌面上竖直放置一个底面积为 S 的圆柱形容器、内装密度为ρ1 的液体,将挂在弹簧测力计下体积为V的实心金属球浸没在该液体中(液体未溢出,并没有沉底),当物体静止时,弹簧测力计示数为F;撤去弹簧测力计,球下沉并静止于容器底部,此时液体对容器底部的压力为容器底对金属球的支持力的n倍.则(  ).
A.金属球的密度为
B.金属球静止于容器底部时支持力为ρ1gV
C.圆柱形容器内液体的质量为
D.金属球浸没在该液体中时,容器中液体的体积为
【答案】C
【知识点】密度公式及其应用;力的合成与应用;浮力大小的计算
【解析】【解答】A、计算金属球受到的浮力为:F浮=ρ1gV,物体受到的浮力F浮=G-F,G=F+F浮=F+ρ1gV,
金属球的密度:,故A不正确;
B、金属球静止于容器底部时,受到的支持力等于金属球的重力减去小球受到的浮力,
即F支=G-F浮=ρ1gV+F-ρ1gV=F,故B不正确;
C、金属球静止于容器底部时,受到的支持力等于金属球的重力减去小球受到的浮力,
则F支=G-F浮=F+ρ1gV-ρ1gV=F,液体对容器底部的压力为容器底对金属球的支持力的n倍,
即ρ1ghS=nF,即ρ1gV总=nF,总体积等于液体的体积和金属球体积之和,ρ1gV液体+ρ1gV=nF,即,则m液=ρ1V液,圆柱形容器内液体的质量为:,故C正确;
D、球浸没在该液体中时,液体未溢出,容器中液体的体积:,故D不正确。
故选C。
【分析】已知液体密度和金属球浸没的体积,根据F浮=ρ1gV,计算浮力;根据称重法求出金属的重力,根据,计算金属球的密度;金属球静止于容器底部时,受到的支持力等于金属球的重力减去小球受到的浮力;根据液体对容器底部的压力为容器底对金属球的支持力的n倍,即可求出液体的质量;球浸没在该液体中时,液体未溢出,又已知圆柱形容器内液体的质量,根据,计算液体的体积。
二、多选题(每题3分,共9分)
11.(2025八下·贵州期中)图甲为我国古代的滴水计时工具漏刻,图乙为它的模拟示意图。漏水壶通过底部的出水口向受水壶中滴水,受水壶中液面升高,箭尺上升,从箭尺上的刻度即可读出时间(受水壶中的箭尺始终处于漂浮状态)。当受水壶中液面升高时,下列说法正确的是
A.箭尺受到的浮力不变 B.箭尺排开水的体积变大
C.箭尺排开水的重力不变 D.水对受水壶底压强变大
【答案】A,C,D
【知识点】重力及其大小的计算;液体压强的特点;浮力的利用
【解析】【解答】 解:A、因受水壶中的箭尺始终处于漂浮状态,则根据物体的浮沉条件可知箭尺受到的浮力等于箭尺的重力,由于箭尺的重力不变,则浮力不变,故A正确;
B、由于浮力不变,则根据阿基米德原理可知排开水的体积不变,故B错误;
C、根据阿基米德原理可知排开水的重力等于箭尺受到的浮力,由于浮力不变,则箭尺排开水的重力不变,故C正确;
D、当受水壶中液面升高时,由于液体密度一定,深度变大,则根据p=ρgh可知水对受水壶底压强变大,故D正确。
故选:ACD。
【分析】 (1)根据物体的浮沉条件即可判断浮力的变化;
(2)根据阿基米德原理判断排开水的体积的变化;
(3)根据阿基米德原理判断排开水的重力变化;
(4)根据液体内部的压强与液体深度关系判断水对受水壶底压强。
12.(2025八下·贵州期中)“奋斗者”号载人潜水器(如图)成功潜人海底10909m,刷新了中国载人潜水的新纪录。潜水器总质量36t(包含下方安装的压载铁质量2t),观测窗面积0.03m2。潜水器潜人海底,待科研任务结束后,抛掉压载铁,潜水器匀速上浮至海面(忽略部件受到海水压力后的体积变化和下潜、上浮过程中海水对它的阻力,ρ海水取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。关于“奋斗者”号潜水器,下列说法正确的有
A.下潜时所受海水的压强逐渐变大
B.下潜过程中所受海水的浮力不变
C.抛掉压载铁后,上浮时所受海水的浮力为3.6X105N
D.下潜至10000m深度时,观测窗所受海水压力为3×106N
【答案】A,D
【知识点】液体压强的特点;液体压强的计算;浮力的利用
【解析】【解答】 解:A.下潜时深度变大,由公式p=ρgh可知所受海水压强变大,所受海水的压强逐渐变大,故A正确;
B.下潜时,未完全浸没时,浮力越来越大,完全浸没后,所受浮力保持不变,故B错误;
C.抛掉压载铁后,下沉时所受海水的浮力:F浮D.10000m深度时所受海水压强p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10000m=1×108Pa;
由得海水对该观测窗的压力:F=pS=1×108Pa×0.03m2=3×106N,故D正确。
故选:AD。
【分析】 (1)海水密度不变,由公式p=ρgh可知潜水器在海面下不断下潜时受到海水的压强的变化;
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排和排开海水的体积变化判断出潜水器受到海水浮力的变化;
(3)完全浸没时,所受浮力保持不变;
(4)知道压强和受力面积,根据求出压力。
13.(2025八下·南宁期末)水平来面上放置着甲、乙两个底面积和质量相同、形状不同的圆柱形容器,内有质量相同的不同液体,现将A、B两个质量相同的物块分别放入两个容器中,当两物块静止时,容器中的液面恰好相平,如图所示,下列判断正确的是
A.物块A、B受到的浮力FA=FB B.两容器中物块的密度ρA<ρB
C.容器对水平桌面的压力FApB
【答案】A,D
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;液体压强的计算;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A. A、B两个物块的质量相同,根据G=mg可知,A、B两个物块的重力相同;由图可知,A物块在甲液体中悬浮,B物块在乙液体中漂浮,所受的浮力都等于物块自身的重力,所以物块A、B受到的浮力FA=FB ,故A正确;
B.两个容器内液体的质量相同,由图可知,液体的体积关系为V甲ρ乙;根据可得,A、B两个物块排开液体的体积关系为VA排ρB,故B错误;
C. 甲、乙两个圆柱体容器的质量相同,两液体的质量相同, A、B两个物块的质量相同,根据F=G容+G液+G物可知,容器对水平桌面的压力相等,故C错误;
D.两种液体的密度关系为ρ甲>ρ乙,容器中的液面恰好相平,根据P=ρ液gh可得, 容底受到的液体压强pA>pB,故D正确。
故选AD。
【分析】A.两物块的质量相同,由图可知物块在液体中的状态,根据浮沉条件可比较亮物块所受的浮力大小关系;
B.两液体的质量相同,由图可知两液体的体积关系,根据密度公式可比较两液体的密度大小,根据可比较两物块排开液体的体积大小,进而可比较两物块的体积大小,根据密度公式可比较亮物块的密度大小;
C.容器对水平桌面的压力等于容器、液体、物块的总重力,据此进行分析;
D.根据P=ρ液gh分析比较容器底部受到的液体压强大小。
三、填空题(每空2分,共16分)
14.(2025八下·云梦期末)中国电影《哪吒之魔童闹海》上映至今已斩获近160亿票房,暂列全球影史票房榜第5位。如图所示是一个哪吒形象的PVC玩具,其质量约为60g,体积约为,用手将其浸没在水中,松手后“哪吒”将   (选填“上浮”“悬浮”或“下沉”),待“哪吒”静止时所受浮力大小为   N。
【答案】下沉;0.5
【知识点】重力及其大小的计算;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】“哪吒”浸没时,受到的浮力:F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×50×10-6m3=0.5N
“哪吒”的重力:G=mg=60×10-3kg×10N/kg=0.6N,因为F浮【分析】根据F浮=ρgV排,计算浮力大小,根据G=mg,计算重力;浮力小于重力,则下沉。
15.(2024八下·厦门期末)如图所示,小明用手将重1.8N、体积为2×10-4m3的苹果压入水中,松手后苹果将   (选填“上浮”或“悬浮”或“下沉”),最后静止时,苹果受到的浮力大小是   N(g=10N/kg)。
【答案】上浮;1.8
【知识点】密度公式及其应用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)根据题意可知,该苹果的重力为1.8N,体积为 2×10-4m3 ,则苹果的平均密度为<ρ水;
将苹果压入水中,松手后,苹果会上浮。
(2)最后苹果会漂浮在水面上,此时它受到的浮力等于重力,
即漂浮时苹果受到的浮力为。
【分析】(1)计算出苹果的密度,然后与水的密度比较,根据浮沉条件确定松手后苹果的运动状态;
(2)根据物体的漂浮条件计算苹果最终受到的浮力的大小。
16.(2025八下·贵州期中)如图所示,2024年11月17日,由我国自主设计建造的首艘大洋钻探船“梦想”号在广州正式人列。“梦想”号满载排水量42600t,最大钻深可达11000m。“梦想”号满载航行时所受浮力为   N.钻头在1000m深处所受海水的压强为   pa(g取10N/kg)
【答案】4.26×108;1×107
【知识点】液体压强计算公式的应用;浮力大小的计算
【解析】【解答】 “梦想”号满载时受到的浮力为:F浮=G排=m排g=42600×103kg×10N/kg=4.26×108N。
“梦想”号钻头达到海面下3000m处受到海水的压强为:
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1000m=1×107Pa;
答:“梦想”号满载时受到的浮力是4.26×108N。
“梦想”号钻头达到海面下3000m处受到海水的压强是1×107Pa;
【分析】 (1)根据F浮=G排=m排g可求出“梦想”号满载时受到的浮力。
(2)根据p=ρgh可求出“梦想”号钻头达到海面下1000m处受到海水的压强。
17.(2025·竞赛)如图 ,实心正方体木块(不吸水)放入底面积为 200cm2 的圆柱形容器中,木块浸入水中的体积为 6×10-4m3,然后在其上表面放置一个重 4N 的铝块,静止后木块上表面刚好与水面相平,木块的密度为   kg/m3,铝块放上去到木块静止过程中,木块克服重力做的功为   J。
【答案】0.6×103;3.6
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】设木块的密度为ρ木;根据浮力公式和漂浮是重力等于浮力可列, 在其上表面放置一个重 4N 的铝块,静止后木块上表面刚好与水面相平 ,则,连列解得ρ液=0.6×103kg/m3;F浮原=G=6N,F浮后=10N,此时浸没体积为,所以正方体木块的边长为0.1m, 实心正方体木块(不吸水)放入底面积为 200cm2 的圆柱形容器中,木块浸入水中的体积为 6×10-4m3,此时排开体积的增加量 ΔV= 4 × 10 4m 3 水面上升的高度为,所以木块高度变化量为Δh=0.1m-0.06m+0.02m=0.06m;所以重力做功GΔh=mgΔh=6N×0.6m=3.6J.
【分析】 要解决本题,需分两部分:一是求木块密度,利用漂浮条件(浮力等于重力)结合阿基米德原理,先求木块重力,再确定木块体积进而计算密度;二是求木块克服重力做功,需先确定木块上升高度,通过两次浮力变化得到排开体积变化,结合容器底面积求水面上升高度,再得木块上升高度,最后用 W = G h 计算。
四、实验探究题(共2题,共18分)
18.(2024八下·金寨期末)小明学习了浮力知识后,想利用一弹簧测力计和一铁块制作一个测定液体密度的仪器,如图戊所示。(铁的密度为ρ铁=7.9×103kg/m3)
(1)首先,他称得此铁块的重力为G=7.9N;然后,将金属块浸没在待测液体中,设此时弹簧测力计的示数为F,则待测液体的密度表达式为ρ=   (均用题目中的符号表示)。小明依据此规律,在测力计右侧标注出了液体的密度值,做成了一支密度计;
(2)当利用该密度计测某液体密度时,物体浸没时指针在6.9N的位置,则该液体的密度为   kg/m3;
(3)下图中能正确反映液体的密度ρ与测力计示数F之间关系的是图   ;
(4)水银的密度是水的十几倍,利用该密度计   (选填“能”或“不能”)测出水银的密度。
【答案】;1×103;丙;不能
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)将金属块浸没在待测液体中,根据重力和拉力差,金属块受到的浮力为F浮=G-F,物体的体积等于排开液体的体积,即,液体的密度为:;
(2)利用该密度计,测某液体密度时,指针在6.9N,液体的密度为:

(3)根据,液体的密度ρ随弹簧测力计的示数F的增大而减小,故丙符合题意。
(4)水银的密度大于铁密度,铁不能浸没在水银中。不能利用该密度计能否测出水银的密度。
【分析】(1)根据F浮=G-F,计算浮力,利用,计算排开的体积,根据,计算液体密度;
(2)根据,计算液体密度;
(3)排开液体的体积相同时,液体密度越大, 物体受到的浮力越大, 拉力越小;
(4)物体密度小于液体密度,物体在液体中漂浮,不能浸没,不能测量体积。
19.(2025八下·贵州期中)小明和同学在“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验时,做了如图所示的实验。
(1)根据图中实验数据可知,物体的重力为   N
(2)根据图中实验数据可知,物体浸设在水中所受的浮力为   N:
(3)分析对比   三次实验数据,可以得出初步结论:物体所受的浮力大小与排开液体的体积有关;
(4)分析对比A、C、D三次实验数据,可以得出初步结论:物体所受的浮力大小与   无关;
(5)实验中还需要探究浮力的大小与液体密度的关系,应进行的操作是:   .
【答案】(1)8
(2)2
(3)A、B、C
(4)深度
(5)应换用其他的液体进行实验
【知识点】探究影响浮力大小的因素
【解析】【解答】(1)从图A中看出物体的重力是G=8N;
(2)由AC两图和称重法可知,物体浸没在水中受到的浮力为F浮=G-F=8N-6N=2N;
(3)通过A、B、C、三次实验可知物体所受的浮力大小与排开液体的体积有关。
(4) 由A、C、D三次实验可知,物体所受的浮力大小均等于2N,与深度无关;
(5) 若继续探究浮力的大小与液体密度的关系,应换用其他的液体,最好取材的是在水中加盐,制成盐水 。
故答案为:(1)8;(2)2;(3)A、B、C;(4)深度;(5)应换用其他的液体进行实验。
【分析】(1)根据二力平衡可知,弹簧测力计的读数即为物体的重力;
(2)根据称重法计算浮力大小;
(3) 比较A、B、C三次实验,得到浮力的大小与物体排开液体的体积有关;
(4)由A、C、D三次实验可知,物体所受的浮力大小与深度无关;
(5) 若继续探究浮力的大小与液体密度的关系,应换用其他的液体。
五、计算题(共5分)
20.(2024八下·章贡月考)竹筏漂流是许多地区的旅游项目之一。现有一竹筏,质量为58kg,体积为0.7m3。(g=10N/kg,水的密度ρ=1.0×103kg/m3)求:
(1)竹筏的重力;
(2)不载人时,竹筏漂浮于水中时受到的浮力;
(3)为安全起见,竹筏最多能有一半体积浸入水中,若每名乘客的重力均为500N,求该竹筏最多能载的人数。
【答案】解:(1)由题意可知,竹筏的重力为:
G竹筏=m竹g=58kg×10N/kg=580N
(2)由于竹筏在水中处于漂浮状态,所以其受到的浮力等于它的重力,即
F浮=G竹筏=580N
(3)当竹筏一半的体积浸入水中时,排开水的体积为:
V排'=0.5V总=0.5×0.7m3=0.35m3
此时竹筏受到的浮力为:
F浮'=ρ水gV排'=1×103kg/m3×10N/kg×0.35m3=3.5×103N
因为竹筏仍然处于漂浮状态,可求出人的总重力为:
G总=F浮'﹣G竹筏=3.5×103N﹣580N=2920N
所以,该竹筏最多能载的人数为:
即该竹筏最多能载5人。
答:(1)竹筏的重力为580N。
(2)不载人时,竹筏漂浮于水面受到的浮力为580N。
(3)该竹筏最多能载5人。
【知识点】重力及其大小的计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)已知竹筏的质量,根据G=mg求出竹筏的重力;
(2)竹筏漂浮于水中,根据浮沉条件可知,竹筏所受的浮力等于竹筏的重力;
(3)已知竹筏的体积,根据阿基米德原理求出当竹筏一半的体积浸入水中时所受的浮力,因为竹筏仍然处于漂浮状态,根据浮沉条件可知,此时竹筏和人的总重力等于竹筏受到的浮力,进而可求出人的总重力,由人的总重力和人的重力可求出竹筏最多能载的人数。
六、综合题(共14分)
21.(2024八下·南沙期末)小宇用如图1甲所示的实验装置探究浮力的大小与哪些因素有关,记录弹簧测力计从接触水之前到浸没水中后的读数变化如图1乙所示,根据图像回答下列问题:(物体A为实心长方体)。

(1)物体A的重力为   N;
(2)图乙显示,物体A浸没在水中之前,弹簧测力计的示数随物体A浸入水中的体积增加而减小,这一现象说明浮力与物体A的浸入液体体积   (选填“有关”或“无关”)。
(3)物体A浸没在水中后,所受的浮力为   N,且保持不变,说明浸没在水中的物体所受的浮力与它浸没在水中的深度   (选填“有关”或“无关”);
(4)小宇接着想通过实验验证阿基米德原理,过程如图2所示,其中弹簧测力计的示数依次是F1、F2、F3、F4;请根据图中给的信息回答下列问题:
①物体所受浮力F浮=   ,G排=   ;(以上两空均用题目中已给的物理量符号表示)
②F浮和G排的大小要满足什么关系才能成功验证阿基米德原理:   。
【答案】(1)1.2
(2)有关
(3)1.0;无关
(4)F2-F3;F4-F1;F浮=G排
【知识点】探究影响浮力大小的因素
【解析】【解答】(1)由图乙知,h=0时,弹簧测力计的示数F=1.2N,根据二力平衡,物体的重力G=1.2N。
(2)弹簧测力计的示数随A的下表面浸入水中深度h的增加而减小,因V排=Sh,由F浮=G-F示可得出,物体A浸没在水中之前受到浮力与物体排开液体的体积有关。
(3)由图乙知,水平线表示物体浸没在水中时弹簧测力计的示数,故物体浸没时受到的浮力大小
F浮全=1.2N-0.2N=1.0N此时浮力大小为1.0N保持不变,说明浸没在水中的物体所受的浮力与它浸没在水中的深度无关。
(4)由图2可知,物体的重力为F2,物体浸没时,弹簧测力计的示数是F3,根据称重法可知,物体受到的浮力F浮=G-F示=F2-F3由图2可知,空桶的重力为F1,桶和桶中液体的总重力是F4,则桶中水即排开液体的体积G排=F4-F1比较F浮和G排的大小关系,如果关系式 F2-F3=F4-F1成立,即F浮=G排可验证阿基米德原理。
【分析】(1)根据二力平衡,物体的重力等于弹簧测力计的示数;
(2)弹簧测力计的示数随A的下表面浸入水中深度h的增加而减小;
(3)水平线表示物体浸没在水中时弹簧测力计的示数;
(4)根据称重法可知,物体受到的浮力等于重力减去拉力。
七、科普阅读题(共8分)
22.(2025八下·香洲期末)阅读短文,回答问题,
养殖工船
题图甲是某深远海养殖工船,不但实现了自然海水零污染循环智能养殖,还具备垂钓、研学等功能,最大登船人数可达上百人,该船通过调整压载水舱水量改变其吃水深度。
它还有自主航行能力,能够在海域寻找最佳养殖区域并自主躲避台风,实现“海上游牧”(海水密度取1×103kg/m3,g=10N/kg)
D 0-10% 10%-60% 60%-80% 80%-100%
S S1 S2 S3 S4
(1)养殖工船是通过改变   实现上浮和下沉:
(2)该船工作过程中所受的浮力方向是   :当它依次处于题图乙中a、b、c三个状
态时,在   (选填“a”“b”或“c”)状态船体所受浮力最大:在c状态下船底受到海水的压强为   Pa;
(3)若在某次航行中,D=,上表为某段路程内航行距离s对应的D:图丙为D对应发动机输出功率P,图丁为D对应该养殖工船的航行速度v(s1和s3的图像在图中均未画出).已知总过程牵引力做功为3×1010J,则D为10%-60%阶段的航行时间是   s,此次航行过程中,s2:S4=   .
【答案】(1)自身重力
(2)竖直向上;c;2.0 x 105
(3)2500;2:1
【知识点】速度公式及其应用;液体压强的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)由题意“ 该船通过调整压载水舱水量改变其吃水深度 ”可知,养殖工船是通过改变自身重力实现上浮和下沉的;
(2)该船工作过程中所受的浮力方向是竖直向上;
当它依次处于题图乙中a、b、c三个状态时,液体密度不变,c状态养殖工船排开水的体积最大,所受的浮力最大;
由图可知,在c状态下船底浸入水中的深度h=20m,则船底受到海水的压强为:
P=ρgh=1.0 x 103 kg/m3 x 10N/kg x 20m = 2.0 x 105Pa
(3)D为10%-60%阶段,牵引力做功为:
W2=W总 x (60%-10%)= 3×1010J x 50% = 1.5×1010J
则D为10%-60%阶段的航行时间为:
D为80%-100%阶段,牵引力做功为:
W4=W总 x (100%-80%)= 3×1010J x 20% = 6×109J
D为80%-100%阶段的航行时间为:
此次航行过程中,
【分析】(1)由题意可知,殖工船是通过改变自身重力实现上浮和下沉的;
(2)浮力方向:竖直向上;
浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关,据此分析比较浮力的大小;
由图可知船底的深度,根据P=ρgh求出船底受到的压强;
(3)根据总过程牵引力做功分别求出D2和D4阶段,牵引力所做的功,根据丙图可知不同阶段的功率,利用求出航行的时间,由图丁可知不同阶段航行的速度,利用s=vt求出不同阶段航行的距离,进而求出航行的路程之比。
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