2026《中考科学考前最后一课》-重难题型四 漂球问题

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2026《中考科学考前最后一课》-重难题型四 漂球问题

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重难题型四 漂球问题
【知识讲解】
(1)同液体、同体积:A、B、C体积相同→使用阿基米德原理
(2)同液体、同质量:A、B、C质量相同→受力分析
(3)同物体、不同液体→受力分析
【例题分析】
1.(2025·浙江)鱼通过调节鱼鳔中的气体体积来控制浮沉。如图,鱼在水缸中,当它浮在水面时,与悬浮在水中相比 (  )
A.受到的浮力减少 B.受到的浮力不变
C.水面高度下降 D.水面高度上升
【答案】B
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据沉浮条件判断浮力大小变化情况,浮力若不变,则排开液体的体积不变,水面高度不变。
【解答】鱼通过改变鱼鳔的体积大小从而改变排开液体的体积实现改变浮力的目的,但这个过程中鱼的重力不变。由沉浮条件可知,鱼正在漂浮时,浮力等于重力,在悬浮时,浮力也等于重力,可知鱼浮在水面上 与悬浮在水中时受到的浮力相等。
故答案为:B。
(1题图) (2题图)
2.(2022·舟山)学习了物体的浮沉条件后,小舟做了如下实验:在两个薄气球中加满温水,扎紧后剪去多余部分,分别浸没于盛有冷水与热水的玻璃杯中(如图)。若不计气球自重,放手后两气球的运动情况是(  )
A.冷水、热水中都下沉 B.冷水中下沉,热水中上升
C.冷水、热水中都上升 D.冷水中上升,热水中下沉
【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据浮沉条件分析判断。
【解答】冷水的密度大于温水,即气球受到的浮力大于重力,因此气球在冷水中上浮。热水的密度小于温水,即气球受到的浮力小于重力,因此气球在热水中下沉。
故选D。
【精准练习】
1.(2026八上·黄岩期末)如图甲所示, “彩球温度计”是一种精美的居家装饰品,也可用于粗略测量环境温度。瓶内装有密度可随温度升高而减小的液体,以及5个体积相同但质量不同的小球(如图乙所示)。当有彩球悬浮时,悬浮的彩球标牌上的温度值就是所测得的当前环境温度。下列说法正确的是(  )
A.小球 b、c受到的浮力相等
B.d球质量小于 c球质量
C.小球a标记的温度最高
D.环境温度越低时,上浮的小球数量越少
【答案】C
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】A.根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较b、c受到浮力大小;
B.根据浮沉条件比较c、d的密度大小,根据公式m=ρV比较二者质量大小;
C.根据浮沉条件确定a球的密度大小,根据“ 装有密度可随温度升高而减小的液体 ”判断它的温度大小;
D.根据“ 密度可随温度升高而减小的液体 ”结合浮沉条件判断。
【解答】 A.由图乙可知,b排开液体的体积小于c排开液体的体积,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,小球b受到的浮力小于小球c受到的浮力,故A错误;
B.d球在液体里下沉,则d的密度大于液体密度;c在液体中悬浮,则c的密度等于液体密度,即d的密度大于c的密度。d和c的体积相同,根据m=ρV可知,d球的质量大于c球的质量,故B错误;
C.根据浮沉条件可知,a球的密度最小,则a的温度最高,故C正确;
D. 环境温度越低时, 则液体密度越大,那么小球受到的浮力增大,那么上浮的小球数量变多,故D错误。
故选C。
2.(2026八上·拱墅期末) 如图,一木块静止于水面上,若用手将木块向下推至恰好在水中浸没,此过程中木块(  )
A.所受重力逐渐增大 B.受到的浮力保持不变
C.受到手的推力逐渐增大 D.下表面受到水的压强逐渐减小
【答案】C
【知识点】浮力产生的原因;浮力的变化
【解析】【分析】(1)阿基米德原理与浮力变化:浸在液体中的物体受到的浮力大小等于它排开液体所受的重力,公式为。在液体密度不变时,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大。将木块向下推至浸没的过程中,木块排开水的体积逐渐增大。
(2)液体压强与力的平衡:液体内部的压强随深度的增加而增大,公式为。物体的重力是由于地球的吸引而产生的,大小 G=mg,与物体的位置和状态无关。对浸没过程中的木块进行受力分析,木块在竖直方向上受到向下的重力、向下的推力和向上的浮力,三者满足。
【解答】A、木块的质量不变,根据 G=mg 可知,其受到的重力大小保持不变,故该选项错误。
B、将木块向下推的过程中,木块排开水的体积逐渐变大,根据阿基米德原理,木块受到的浮力逐渐增大,故该选项错误。
C、由受力平衡可知,由于重力 G 不变,浮力逐渐增大,因此手对木块的推力逐渐增大,故该选项正确。
D、木块向下运动时,其下表面在水中的深度逐渐增加,根据液体压强公式,下表面受到水的压强逐渐增大,故该选项错误。
故答案为:C。
(2题图) (3题图)
3.(2026八上·永康期末)如图所示,将苹果和梨放入水中后,苹果漂浮,梨子沉底。下列判断正确的是(  )
A.苹果受到的浮力大 B.梨受到的重力大
C.苹果的密度小 D.梨的体积大
【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】沉浮条件:物体处于漂浮或悬浮时,浮力等于重力;上浮时,浮力大于重力;下沉时,浮力小于重力。
物体的密度小于液体的密度时,物体处于漂浮状态;物体的密度等于液体的密度,物体将悬浮;物体的密度大于液体的密度,物体将下沉。
【解答】ABD、苹果漂浮,浮力等于重力;梨下沉,浮力小于重力,由于没有说明苹果和梨的体积大小关系和质量大小关系,所以不能比较浮力以及重力的大小关系,故ABD错误;
C、苹果漂浮,说明密度小于水的密度,梨下沉,说明梨的密度大于水的密度,则梨的密度大于苹果的密度,故C正确。
故答案为:C。
4.(2026八上·南湖期末)妈妈买了新鲜桔子(密度均匀),小明将质量为 120g 的桔子放入水中,发现桔子漂浮且 1/10 体积露出水面( 下列说法正确的是(  )
A.若将露出水面的部分切除,剩余部分仍会漂浮
B.桔子的密度为1.0×103kg/m3, 与水的密度相等
C.若往水中加适量食盐,桔子露出水面的体积会变小
D.若将桔子压入水中完全浸没,其受到的浮力仍为 1.2N
【答案】A
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】漂浮条件:漂浮时浮力等于重力,即 F浮 =G。
密度关系:物体漂浮时,其密度小于液体密度。
加盐影响:往水中加盐会增大液体密度,根据 F浮 =ρ液 gV排 ,浮力不变时,V排 减小,露出水面的体积会变大。
完全浸没浮力:先根据漂浮条件算出物体体积,再计算完全浸没时的浮力。
【解答】选项 A:切除露出水面的部分后,剩余桔子的重力减小,但桔子的密度不变(仍小于水的密度),所以剩余部分会下沉一些,最终仍会漂浮。A 正确
选项 B:桔子漂浮,浮力等于重力:F浮 =G,排开水的体积 V排 =V;由 F浮 =ρ水 gV排 =ρ桔 gV 得:ρ桔 = ρ水 =0.9×103 kg/m3;桔子密度小于水的密度。B 错误
选项 C:往水中加盐,水的密度变大,桔子仍漂浮(浮力等于重力)。由 F浮 =ρ液 gV排 ,ρ液 变大,
V排 减小,因此露出水面的体积会变大。C 错误
选项 D:桔子漂浮时,F浮 =G=mg=0.12kg×10N/kg=1.2 N;由F浮 =ρ水 gV排 =ρ水 g×V 得:
V= ≈1.33×10 4 m3
完全浸没时,F浮' =ρ水 gV=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.33×10 4 m3≈1.33 N
完全浸没时浮力大于 1.2 N。D 错误
故答案为:A
(4题图) (5题图)
5.(2025八上·温州竞赛)两个底面积不等的圆柱形容器(S甲A.△p甲一定大于△p乙 B.△p甲一定等于△pz
C.△p甲一定小于△p乙 D.△p甲可能小于△p乙
【答案】A
【知识点】压强的大小及其计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】首先根据物体的浮沉条件比较小球受到浮力的大小,然后根据容器的形状分析取出小球后减小的压力大小,最后根据比较容器底部减小的压强大小即可。
【解答】根据图片可知,小球在甲中悬浮,在乙中漂浮,则二者受到的浮力都等于重力,即二者受到的浮力相等。
由于两个容器都是柱形容器,则取出小球后,容器底部减小的压力都等于小球受到的浮力,
即容器底部减小的压力相等;
又因为容器的底面积S甲<S乙,由可知,容器底部减小的压强Δp甲>Δp乙。
故选A。
6.(2025八上·绍兴期末)某同学把几个鸭蛋放入配制好的盐水中,其中一个鸭蛋进入盐水中的运动轨迹如图所示,则该鸭蛋在此过程中所受浮力变化的大致曲线为(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】由图可知,鸭蛋排开盐水的体积变化情况,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析鸭蛋受到浮力的变化情况。
【解答】鸭蛋在下沉到刚好浸没在盐水的过程中,排开盐水的体积变大;
鸭蛋继续下沉,再上浮到上表面刚接触水面的过程中,排开盐水的体积不变(等于鸭蛋的体积);
当鸭蛋上浮至漂浮的过程中,排开盐水的体积减小,因为盐水的密度不变,则由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,鸭蛋在整个过程中受到的浮力先增大,再不变,再减小,最后漂浮时又保持不变(等于鸭蛋的重力),故A符合题意。
故选:A。
7.小宁将橘子放入水中,静止后如图甲所示;将该橘子剥去部分表皮后放入水中,静止后如图乙所示;剥去全部表皮后放入水中,静止后如图丙所示(不考虑实验过程中橘子吸水)。下列说法中,正确的是 (  )
A.剥去橘子皮前后橘子的密度不变
B.图甲中橘子所受浮力大于重力
C.图丙容器对桌面的压强最大
D.图甲中的橘子排开液体的体积最大
【答案】D
【知识点】压强大小比较;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;浮力的变化
【解析】【分析】沉浮条件:物体处于漂浮或悬浮时,浮力等于重力;上浮时,浮力大于重力;下沉时,浮力小于重力。
物体的密度小于液体的密度时,物体处于漂浮状态;物体的密度等于液体的密度,物体将悬浮;物体的密度大于液体的密度,物体将下沉。
【解答】A、橘子在甲中漂浮,密度小于水的密度;在乙中悬浮,密度等于水的密度;在丙中下沉,密度大于水的密度,可知橘子的密度变大,故A错误;
B、橘子在甲中漂浮,浮力等于重力,故B错误;
C、对桌面的压强等于压力与受力面积的比值,受力面积相同,丙中橘子的重力最小,可知压力最小,则压强最小,故C错误;
D、甲中橘子受到的浮力等于橘子的重力;乙中橘子悬浮,浮力等于重力,但乙中橘子的重力小于甲中橘子的重力;丙中橘子下沉,浮力小于重力,且丙中橘子的重力最小,可知浮力最大的是甲,由可知,甲中排水液体的体积最大,故D正确。
故答案为:D。
8.甲、乙体积相同,乙、丙质量相等,将它们放入水中静止时的现象如图所示,其中丙沉底,则下列说法中,正确的是(  )
A.甲所受的浮力大于甲所受的重力
B.乙受到的浮力最大
C.丙的平均密度最小
D.若三个物体均由同种材料制成,则丙一定为实心
【答案】B
【知识点】物体的浮沉条件及其应用;浮力的变化
【解析】【分析】这道题考查浮力、物体的浮沉条件及密度的分析,结合阿基米德原理(F浮=ρ液gV排)和浮沉条件分析:漂浮 / 悬浮时,浮力等于重力;沉底时,浮力小于重力;密度与浮沉的关系:物体密度大于液体密度时沉底,小于时漂浮。
【解答】A:甲处于漂浮状态,所以甲所受的浮力等于甲所受的重力,故A错误;
B:甲、乙体积相同,由 可知, F乙浮>F甲浮,乙、丙质量相等,所以乙、丙所受的重力相等,但是丙沉底,所以丙所受浮力小于丙的重力,即 所以乙受到的浮力最大,故B正确;
C:甲处于漂浮状态,甲的密度小于水,乙处于悬浮状态,乙的密度等于水,丙沉底,丙的密度大于水的密度,所以丙物体的密度最大,故C错误;
D:若三个物体均由同种材料制成,甲、乙体积相同,甲排开水的体积小于乙,所以甲一定为空心,但是丙为沉底,可能是丙中空心的部分最小,甲中的空心部分最大,故D错误。
故答案为:B。
(8题图) (9题图)
9.(2025八上·金华月考)如图,水平桌面上的杯子中装有0℃的冰水混合物,水较少,冰块较大,冰与杯底有接触且对杯底有压力,在冰块熔化的过程中,不考虑空气中水蒸气在外壁的液化现象,下列判断正确的是(  )
A.杯中水位高度将保持不变
B.杯中水的温度将逐渐升高
C.杯子对桌面的压强将先增大后不变
D.杯中水对杯底的压强先增大后不变
【答案】D
【知识点】熔化与熔化现象;晶体与非晶体;浮力的变化
【解析】【分析】(1)杯子中装有0℃的冰水混合物,水面下的冰不会熔化,水面上冰从周围吸热而熔化。因为水较少,冰块较大,在水面上冰熔化的过程中,冰不会浮起,原来水面下的冰块不变化;水面上的冰熔化为0℃的水,水位会升高,根据p=ρgh判断出杯中水对杯底压强的变化;
在冰块熔化的过程中,原来水下部分不变,上面冰块体积逐渐减小,但因为水面升高,冰块排开水的体积不断变大,根据F浮=ρ水gV排判断出冰块受到水的浮力的变化以及冰熔化后水面的变化,根据p=ρgh判断出杯中水对杯底压强的变化;
(2)晶体在熔化过程中吸收热量,温度保持不变;
(3)杯子对桌面的压力等于杯子与杯内水和冰的总重力,利用分析杯子对桌面的压强变化。
【解答】 AD、杯子中装有0℃的冰水混合物,水面下的冰不会熔化,水面上冰从周围吸热而熔化。因为水较少,冰块较大,在水面上冰熔化的过程中,冰不会浮起,原来水面下的冰块不变化;水面上的冰熔化为0℃的水,水位会升高,根据p=ρgh知杯中水对杯底的压强变大;
在冰块熔化的过程中,原来水下部分不变,上面冰块体积逐渐减小,但因为水面升高,冰块排开水的体积不断变大,根据F浮=ρ水gV排可知,冰块受到水的浮力将逐渐变大;随着冰块变小,其重力变小,当浮力大于重力后,冰块上浮,最终漂浮在水面上,冰块再熔化时,由于F浮=G冰=G化水,根据G=mg、和F浮=ρ水gV排可得:ρ水gV排=ρ冰gV冰=ρ水gV化,所以V排=V化,故冰熔化时,容器中水面不变,根据p=ρgh知杯中水对杯底的压强不变,故A错误,D正确;
B、冰熔化过程中温度保持不变,则杯中水的温度不变,故B错误;
C、在冰熔化成水的过程中,杯内水和冰的总质量不变,冰和水的总重力不变,且杯子的重力一定,故杯子对桌面的压力不变;杯子的底面积(即受力面积)不变,根据可知,杯子对桌面的压强不变,故C错误。
故答案为:D。
10.(2025八上·宁波月考)如图所示,水平桌面上放有甲、乙、丙三个完全相同的圆柱形容器,容器内水面高度相同。若甲容器内只有水;乙容器中放入木块静止时漂浮在水面上;丙容器中有一个空心小球静止时悬浮在水中。则下列四种说法正确的是(  )
A.如果向乙容器中加盐水,木块静止时受到的浮力变大
B.三个容器对桌面压强一样大
C.如果将小球分成大小两块,小球仍悬浮在水中
D.丙容器中的水对容器底部压强最大
【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】A.木块漂浮在乙容器中,向乙容器中加入盐水后,液体密度增大,木块仍然漂浮在液面上,受到的浮力和自身的重力相等;
B.物体漂浮或悬浮时受到的浮力和自身的重力相等,根据阿基米德原理可知物体漂浮或悬浮时受到的浮力和自身的重力相等,据此可知三容器内液体和物体的总重力的关系,水平面上物体的压力和自身的重力相等,据此得出三个容器对水平桌面的压力关系,再根据判断压强大小;
C.空心的小球,分开后可能是实心的;
D.三个容器水面高度相同,根据p=ρgh可知三个容器的底部受到水的压强关系。
【解答】 A.木块漂浮在乙容器中,向乙容器中加入盐水后,液体密度增大,木块将上浮一些,但木块静止后仍然漂浮在液面上,所以木块受到的浮力仍等于木块的重力不变,故A错误;
B.在甲容器中,甲容器对于桌面的压力F甲=G水+G杯-------①;
在乙容器中,由于木块漂浮,所以F浮木=G木=G排,
则乙容器对桌面的压力F乙=G水'+G木+G杯=G水'+G排+G杯,
因为G水'+G排=G水,所以F乙=G水'+G排+G杯=G水+G杯-------②;
在丙容器中,由于小球悬浮,所以F浮球=G球=G排',
则丙容器对桌面的压力F丙=G水″+G球+G杯=G水″+G排'+G杯,
因为G水″+G排'=G水,所以F丙=G水″+G排'+G杯=G水+G杯-------③;
所以F甲=F乙=F丙,因为容器的底面积相同,由,可知三个容器对桌面压强一样大,故B正确;
C.空心小球悬浮,分开后可能是实心的,就会下沉,故C错误;
D.三个容器水面高度相同,根据p=ρgh可知水对容器底的压强相等,故D错误。
故选B。
11.汤圆刚放入水中时会沉入锅底,而当汤圆煮熟时则会浮出水面,针对此现象,某同学用简化图模拟烧煮一段时间后的汤圆分布图(其中A、B、C表示汤圆),则(  )
A.A汤圆与锅底接触,则A 的密度一定大于水的密度
B.C汤圆浮出水面,则C 汤圆的密度等于水的密度
C.B汤圆静止时,浮力大于重力
D.若此时在水中加入适量的白砂糖,则B 汤圆所受浮力减小
【答案】A
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】沉浮条件:物体处于漂浮或悬浮时,浮力等于重力;上浮时,浮力大于重力;下沉时,浮力小于重力。
物体的密度小于液体的密度时,物体处于漂浮状态;物体的密度等于液体的密度,物体将悬浮;物体的密度大于液体的密度,物体将下沉。
【解答】A、汤圆与锅底接触,处于沉底状态,由沉浮条件可知,A的密度一定大于水的密度,故A正确;
B、C汤圆浮出水面,处于漂浮状态,由沉浮条件可知,C汤圆的密度小于水的密度,故B错误;
C、B汤圆静止时,处于悬浮状态,受到的浮力等于重力,故C错误;
D、若此时在水中加入适量的白砂糖,液体的密度变大,根据F浮知,B汤圆所受浮力增大,故D错误。
故答案为:A。
12.检验人员在甲、乙、丙三支相同试管中分别盛放不同密度的硫酸铜溶液,在每支试管内各滴入一滴体积相同的同一病毒感染者的血液,一段时间后出现了如图所示的情形,此时硫酸铜溶液深度相同。则下列说法正确的是(  )
A.检验者的血液密度和甲试管中硫酸铜溶液的密度相等
B.三支试管中血液受到的浮力大小关系是
C.丙试管中硫酸铜溶液对试管底部的压强最大
D.丙试管对试管架底座的压力最大
【答案】B
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】沉浮条件:物体处于漂浮或悬浮时,浮力等于重力;上浮时,浮力大于重力;下沉时,浮力小于重力。
物体的密度小于液体的密度时,物体处于漂浮状态;物体的密度等于液体的密度,物体将悬浮;物体的密度大于液体的密度,物体将下沉。
【解答】AB、血液属于同一病毒感染者,体积相同,密度相同,所受重力也相同。血液在甲中漂浮,浮力等于重力,乙中悬浮,浮力等于重力,丙中沉底,浮力小于重力,可知,,故A错误,B正确;
C、试管中硫酸铜溶液深度相同,而 ,由液体内部压强特点可得,p甲> p乙>p丙,故C错误;
D、血液在甲中漂浮,乙中悬浮,丙中沉底,血液在甲中排开的液体体积最小,在乙和丙中排开液体的体积相同,可得甲试管中液体的体积最大,乙、丙液体的体积相同,而ρ甲>ρ乙>ρ丙,由G=mg=ρgV知,甲试管中液体的重力最大,甲试管对试管架底座的压力最大,故D错误。
故答案为:B。
13.小黄在两根完全相同的蜡烛底部各插入一根相同的铁钉,使其能竖直漂浮在水中(如图所示)。下列关于甲、乙容器中蜡烛露出液面的高度h1、h2的大小关系,正确的是(  )
A. B. C. D.无法判断
【答案】C
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 漂浮时,受到的浮力都等于总重力;根据F浮=ρ水gV排分析解答。
【解答】两根完全相同的蜡烛底部各插入一根相同的铁钉,竖直漂浮在水中,受到的浮力都等于总重力;由图知乙容器中铁钉的一部分在蜡烛的外部,所以 可得 。
故选C。
14.三个完全相同的烧杯,分别装有相同体积的甲、乙、丙三种不同液体,将烧杯放在同一个水槽中,静止时如图所示。则下列说法正确的是(  )
A.三个烧杯所受浮力相等 B.乙液体的密度最小
C.丙液体的密度比水小 D.三种液体的密度相等
【答案】C
【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】【分析】沉浮条件:物体处于漂浮或悬浮时,浮力等于重力;上浮时,浮力大于重力;下沉时,浮力小于重力。三个杯子的体积相同,可根据阿基米德原理比较浮力大小以及液体的重力大小,再由密度公式比较三种液体的密度大小关系。
【解答】A、由图可知 由 可知,烧杯所受的浮力 ,故A错误;
BCD、根据 可知:烧杯与液体的总重力 由于烧杯相同,所以三种液体的重力关系 由G=mg可知,液体的质量关系由于三种液体的体积相同,由 可得,;丙进行受力分析可知 由 = mg和 可得:;因烧杯有一定厚度,且丙液体液面与水面相平,则右边烧杯排开水的总体积等于烧杯自身浸入的体积加上丙液体的体积,即 所以①式可写为 因为>,所以< g,则 所以>故 C正确,B、D错误。
故答案为:C。
15.(2026八上·海曙期末)硝酸钾的溶解度随温度升高而增大。如图所示是对硝酸钾溶液的实验操作及变化情况,以及同一小球在三种溶液中的浮沉情况。请回答问题:
(1)操作Ⅰ可能是   (选填字母)。
A.降低温度 B.加入硝酸钾 C.蒸发水分
(2)小球所受的浮力F①、F②、F③的大小关系正确的是(  )
A. B.F①C. D.
(3)从②到③,烧杯底析出硝酸钾晶体5克,整个装置总质量减少了20克,可知②的溶质质量分数是   。
【答案】(1)B
(2)D
(3)20%
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;固体溶解度的概念;溶解度的影响因素;溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】(1)由可知,浮力一定时,液体的密度越大,物体排开液体的体积越小。
(2)沉浮条件:物体处于漂浮或悬浮时,浮力等于重力;上浮时,浮力大于重力;下沉时,浮力小于重力。
(3)装置减少的质量是蒸发水的质量,不是溶液的质量,因为析出的晶体仍在装置内。
【解答】(1)A、硝酸钾的溶解度随温度升高而增大,①是硝酸钾的不饱和溶液,降低温度,溶解度变小,没有晶体析出,溶质的质量分数不变,即溶液密度不变,小球不会向上浮,故A错误;
B、加入硝酸钾,溶质质量变大,溶质的质量分数变大,溶液的密度变大。球漂浮,浮力等于重力,可知浮力大小不变,由阿基米德原理可知,液体密度变大,球排开液体的体积将变小,即球将上浮,符合图中现象,故B正确;
C、蒸发水分,溶液的体积减小,球上浮,排开液体的体积也减小,液面会降低,由图可知,溶液体积几乎不变,故C错误。
故答案为:B。
(2)小球在三种溶液中均处于漂浮状态,浮力等于重力,重力不变,可知浮力不变,即浮力相等。
故答案为:D。
(3)烧杯底析出硝酸钾晶体5克,整个装置总质量减少了20克,即20g水中溶解5g溶质达到饱和,可知溶质的质量分数为。
16.如图所示,A、B、C三个球的体积相等,这三个球中受到浮力最大的是球   ,密度最大的是球   ,三个球中质量最小的是球   。
【答案】A;A;C
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据公式F浮=ρgV排来判断三个小球所受浮力的情况;
(2)根据物体的浮沉条件比较小球的密度大小;
(2)首先根据物体的浮沉条件比较三个小球的重力大小,再根据G=mg比较三个球的质量大小。
【解答】 (1)根据图片可知,三个球排开水的体积V排A>V排B>V排C,根据公式阿基米德原理F浮=ρgV排可知,三个球中受到浮力关系F浮A>F浮B>F浮C,则这三个球受到浮力最大的是A球;
(2)根据图片可知,A球沉底,则ρA>ρ液,
B、C都漂浮,则二者的密度都小于水的密度,则三个球中密度最大的是A球;
(3)根据物体的浮沉条件可知,F浮A且三个球中受到浮力关系F浮A>F浮B>F浮C,
那么GA>GB>GC,
根据G=mg可知,三个球的质量mA>mB>mC,
则三个球中质量最小的是C球。
17.小明想探究能否利用鸡蛋的浮沉状态来判断鸡蛋的新鲜程度,他查阅资料发现:鸡蛋表面有很多微小的气孔,可用于蛋内外的气体交换,同时蛋内水分可通过气孔排出,在鸡蛋大头一端形成被气体占据的“气室”。随着储存时间的延长,水分不断蒸发,气室就会变得越来越大,从而改变鸡蛋的密度。由此,小明设计了如下实验:
①选取一枚新鲜的鸡蛋,用记号笔在鸡蛋外壳中轴线距小头端3.5cm处做标记,记为O点(如图所示)。
②将鸡蛋浸没在盛有一定量清水的烧杯中,记录O点距离烧杯底部的高度 H。
③在16天内,每隔2 天观察高度 H 的数值,并记录数据如表所示。
④选取形态相似、新鲜程度相同的若干鸡蛋,进行重复实验。
鸡蛋 储存 时间/天 0 2 4 6 8 10 12 14 16
H/ cm 1.0 1.1 1.3 1.5 1.8 2.2 2.7 3.5 10.5
(1)本实验通过记录O 点距离烧杯底部的高度 H 来反映鸡蛋的新鲜程度,小明分析表中数据,发现第14~16天,高度 H 发生较大改变,其原因是   。
(2)小明查阅资料后发现,鸡蛋经过蜂胶液浸泡10s后,其保鲜效果加强。为了探究不同浓度的蜂胶液对鸡蛋的保鲜效果,请你设计实验方案并写出实验步骤。实验器材:溶质质量分数分别为1.5%、3%、4.5%和6%的蜂胶液,新鲜鸡蛋若干,记号笔,清水,烧杯若干。
【答案】(1)在第14~16天,鸡蛋密度小于水的密度,出现上浮现象
(2)①选取大小形态相似的鸡蛋5枚,用防水记号笔在鸡蛋外壳中轴线距小头端3.5cm处标记,记为O点;
②将5枚鸡蛋分别浸入盛有溶质质量分数为1.5%、3%、4.5%、6%的蜂胶液和清水的五个烧杯中,各浸泡10s后取出;
③待鸡蛋晾干后,依次置于盛有等量清水的A~E五个烧杯中,记录O点距离烧杯底部的高度H。在16天内,每隔2天记录高度H|的数值,计算高度的增加量△H;
④比较在相同时间内,不同浓度蜂胶浸泡过的鸡蛋在清水中的高度增加量△H;
⑤选取大小形态相似、新鲜程度相同的若干鸡蛋,进行重复实验。(合理均可)
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;浮力的变化
【解析】【分析】 (1)第14~16天时,高度H发生明显变化,说明鸡蛋的密度明显变小,已经小于水的密度。根据浮沉条件可知,此时鸡蛋应该浮出水面,在水面漂浮;
(2)根据控制变量法的要求可知,探究蜂胶的浓度对鸡蛋保鲜效果的影响时,应该保证其他因素相同而改变蜂胶的浓度。鸡蛋的新鲜程度仍然使用上面实验中测量距离容器底部高度H的方法来判断,注意要选用不同的鸡蛋重复实验,从而使结论更准确,据此设计实验过程即可。
【解答】 (1)分析表中数据,发现14-16天,高度H发生较大改变,其原因是在第14-16天,鸡蛋密度小于水的密度,出现上浮现象;
(2)为了探究不同浓度的蜂胶对鸡蛋的保鲜效果,设计实验方案和实验步懂如下:
①选取大小形态相似的鸡蛋5颗,用防水记号笔在鸡蛋外壳中轴线距小头端3.5cm处标记为0点;
②将5个鸡蛋分别浸入浓度为1.5%、3%、4.5%,6%的蜂胶液和清水的五个烧杯中,各浸10秒钟后取出;
③待鸡蛋晾干后依次置于盛有等量清水的A-E五个烧杯中,记录O点距离烧杯底部的高度H。在20天内,每隔两天,记录高度H的数值,计算高度的增加量ΔH;
④比较在相同时间内,不同浓度蜂胶浸渍过的鸡蛋在清水中高度增加量ΔH;
⑤选取大小形态相似,新鲜程度相同的若干鸡蛋重复实验。
18.如图所示,在装有铁球的气球中充入一定量的气体,其总重力为6 N。将气球缓慢压入装有盐水的容器中,松手后气球静止在盐水中。请回答下列问题:
(1)气球受到的浮力大小为   N。
(2)随着温度的升高,气体体积的变化会比液体体积的变化大。当容器所处环境温度上升时,气球将会____(填字母)。
A.保持悬浮 B.先下沉后悬浮
C.上浮 D.下沉最后沉底
(3)向容器中缓慢加入同种盐水,请判断此时气球在液体中的状态并说明理由:   。
【答案】(1)6
(2)C
(3)气球会下沉,最后沉底;因为气球所处的深度变大,所受压力变大,气球体积变小,根据可知,气球受到的浮力减小,由于重力不变,则此时浮力小于重力,故气球会下沉,最后沉底
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 (1)由图可知:松手后气球静止在盐水中,处于悬浮状态,根据物体的浮沉条件即可判断气球受到的浮力大小;
(2)当容器所处环境温度上升时,由于随着温度的升高气体体积变化比液体体积变化大,据此判断出气球排开盐水的体积变化,然后利用公式F浮=ρ液gV排即可判断浮力的变化,最后根据物体的浮沉条件即可判断气球的运动状态;
(3)向容器中缓慢加入同种盐水,气球所处的深度变大,根据p=ρgh可知气球受到压强的变化,然后判断出气球排开盐水的体积变化,然后利用公式F浮=ρ液gV排即可判断浮力的变化,最后根据物体的浮沉条件即可判断气球的运动状态。
【解答】 (1)由图可知:松手后气球静止在盐水中,处于悬浮状态,根据物体的浮沉条件可知:气球受到的浮力F浮=G=6N;
(2)当容器所处环境温度上升时,由于随着温度的升高气体体积变化比液体体积变化大,气球排开盐水的体积变大,根据F浮=ρ液gV排可知气球受到的浮力变大,由于重力不变,则此时浮力大于重力,则气球会上浮,最后漂浮在水面上,
故选C;
(3)向容器中缓慢加入同种盐水,气球所处的深度变大,根据p=ρgh可知气球受到压强的变大,气球体积变小,则气球排开盐水的体积减小,根据F浮=ρ液gV排可知气球受到的浮力减小,由于重力不变,则此时浮力小于重力,则气球会下沉,最后沉底。
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重难题型四 漂球问题
【知识讲解】
(1)同液体、同体积:A、B、C体积相同→使用阿基米德原理
(2)同液体、同质量:A、B、C质量相同→受力分析
(3)同物体、不同液体→受力分析
【例题分析】
1.(2025·浙江)鱼通过调节鱼鳔中的气体体积来控制浮沉。如图,鱼在水缸中,当它浮在水面时,与悬浮在水中相比 (  )
A.受到的浮力减少 B.受到的浮力不变
C.水面高度下降 D.水面高度上升
(1题图) (2题图)
2.(2022·舟山)学习了物体的浮沉条件后,小舟做了如下实验:在两个薄气球中加满温水,扎紧后剪去多余部分,分别浸没于盛有冷水与热水的玻璃杯中(如图)。若不计气球自重,放手后两气球的运动情况是(  )
A.冷水、热水中都下沉 B.冷水中下沉,热水中上升
C.冷水、热水中都上升 D.冷水中上升,热水中下沉
【精准练习】
1.(2026八上·黄岩期末)如图甲所示, “彩球温度计”是一种精美的居家装饰品,也可用于粗略测量环境温度。瓶内装有密度可随温度升高而减小的液体,以及5个体积相同但质量不同的小球(如图乙所示)。当有彩球悬浮时,悬浮的彩球标牌上的温度值就是所测得的当前环境温度。下列说法正确的是(  )
A.小球 b、c受到的浮力相等
B.d球质量小于 c球质量
C.小球a标记的温度最高
D.环境温度越低时,上浮的小球数量越少
2.(2026八上·拱墅期末) 如图,一木块静止于水面上,若用手将木块向下推至恰好在水中浸没,此过程中木块(  )
A.所受重力逐渐增大 B.受到的浮力保持不变
C.受到手的推力逐渐增大 D.下表面受到水的压强逐渐减小
(2题图) (3题图)
3.(2026八上·永康期末)如图所示,将苹果和梨放入水中后,苹果漂浮,梨子沉底。下列判断正确的是(  )
A.苹果受到的浮力大 B.梨受到的重力大
C.苹果的密度小 D.梨的体积大
4.(2026八上·南湖期末)妈妈买了新鲜桔子(密度均匀),小明将质量为 120g 的桔子放入水中,发现桔子漂浮且 1/10 体积露出水面( 下列说法正确的是(  )
A.若将露出水面的部分切除,剩余部分仍会漂浮
B.桔子的密度为1.0×103kg/m3, 与水的密度相等
C.若往水中加适量食盐,桔子露出水面的体积会变小
D.若将桔子压入水中完全浸没,其受到的浮力仍为 1.2N
(4题图) (5题图)
5.(2025八上·温州竞赛)两个底面积不等的圆柱形容器(S甲A.△p甲一定大于△p乙 B.△p甲一定等于△pz
C.△p甲一定小于△p乙 D.△p甲可能小于△p乙
6.(2025八上·绍兴期末)某同学把几个鸭蛋放入配制好的盐水中,其中一个鸭蛋进入盐水中的运动轨迹如图所示,则该鸭蛋在此过程中所受浮力变化的大致曲线为(  )
A. B. C. D.
7.小宁将橘子放入水中,静止后如图甲所示;将该橘子剥去部分表皮后放入水中,静止后如图乙所示;剥去全部表皮后放入水中,静止后如图丙所示(不考虑实验过程中橘子吸水)。下列说法中,正确的是 (  )
A.剥去橘子皮前后橘子的密度不变
B.图甲中橘子所受浮力大于重力
C.图丙容器对桌面的压强最大
D.图甲中的橘子排开液体的体积最大
8.甲、乙体积相同,乙、丙质量相等,将它们放入水中静止时的现象如图所示,其中丙沉底,则下列说法中,正确的是(  )
A.甲所受的浮力大于甲所受的重力
B.乙受到的浮力最大
C.丙的平均密度最小
D.若三个物体均由同种材料制成,则丙一定为实心
(8题图) (9题图)
9.(2025八上·金华月考)如图,水平桌面上的杯子中装有0℃的冰水混合物,水较少,冰块较大,冰与杯底有接触且对杯底有压力,在冰块熔化的过程中,不考虑空气中水蒸气在外壁的液化现象,下列判断正确的是(  )
A.杯中水位高度将保持不变
B.杯中水的温度将逐渐升高
C.杯子对桌面的压强将先增大后不变
D.杯中水对杯底的压强先增大后不变
10.(2025八上·宁波月考)如图所示,水平桌面上放有甲、乙、丙三个完全相同的圆柱形容器,容器内水面高度相同。若甲容器内只有水;乙容器中放入木块静止时漂浮在水面上;丙容器中有一个空心小球静止时悬浮在水中。则下列四种说法正确的是(  )
A.如果向乙容器中加盐水,木块静止时受到的浮力变大
B.三个容器对桌面压强一样大
C.如果将小球分成大小两块,小球仍悬浮在水中
D.丙容器中的水对容器底部压强最大
11.汤圆刚放入水中时会沉入锅底,而当汤圆煮熟时则会浮出水面,针对此现象,某同学用简化图模拟烧煮一段时间后的汤圆分布图(其中A、B、C表示汤圆),则(  )
A.A汤圆与锅底接触,则A 的密度一定大于水的密度
B.C汤圆浮出水面,则C 汤圆的密度等于水的密度
C.B汤圆静止时,浮力大于重力
D.若此时在水中加入适量的白砂糖,则B 汤圆所受浮力减小
12.检验人员在甲、乙、丙三支相同试管中分别盛放不同密度的硫酸铜溶液,在每支试管内各滴入一滴体积相同的同一病毒感染者的血液,一段时间后出现了如图所示的情形,此时硫酸铜溶液深度相同。则下列说法正确的是(  )
A.检验者的血液密度和甲试管中硫酸铜溶液的密度相等
B.三支试管中血液受到的浮力大小关系是
C.丙试管中硫酸铜溶液对试管底部的压强最大
D.丙试管对试管架底座的压力最大
13.小黄在两根完全相同的蜡烛底部各插入一根相同的铁钉,使其能竖直漂浮在水中(如图所示)。下列关于甲、乙容器中蜡烛露出液面的高度h1、h2的大小关系,正确的是(  )
A. B. C. D.无法判断
14.三个完全相同的烧杯,分别装有相同体积的甲、乙、丙三种不同液体,将烧杯放在同一个水槽中,静止时如图所示。则下列说法正确的是(  )
A.三个烧杯所受浮力相等 B.乙液体的密度最小
C.丙液体的密度比水小 D.三种液体的密度相等
15.(2026八上·海曙期末)硝酸钾的溶解度随温度升高而增大。如图所示是对硝酸钾溶液的实验操作及变化情况,以及同一小球在三种溶液中的浮沉情况。请回答问题:
(1)操作Ⅰ可能是   (选填字母)。
A.降低温度 B.加入硝酸钾 C.蒸发水分
(2)小球所受的浮力F①、F②、F③的大小关系正确的是(  )
A. B.F①C. D.
(3)从②到③,烧杯底析出硝酸钾晶体5克,整个装置总质量减少了20克,可知②的溶质质量分数是   。
16.如图所示,A、B、C三个球的体积相等,这三个球中受到浮力最大的是球   ,密度最大的是球   ,三个球中质量最小的是球   。
17.小明想探究能否利用鸡蛋的浮沉状态来判断鸡蛋的新鲜程度,他查阅资料发现:鸡蛋表面有很多微小的气孔,可用于蛋内外的气体交换,同时蛋内水分可通过气孔排出,在鸡蛋大头一端形成被气体占据的“气室”。随着储存时间的延长,水分不断蒸发,气室就会变得越来越大,从而改变鸡蛋的密度。由此,小明设计了如下实验:
①选取一枚新鲜的鸡蛋,用记号笔在鸡蛋外壳中轴线距小头端3.5cm处做标记,记为O点(如图所示)。
②将鸡蛋浸没在盛有一定量清水的烧杯中,记录O点距离烧杯底部的高度 H。
③在16天内,每隔2 天观察高度 H 的数值,并记录数据如表所示。
④选取形态相似、新鲜程度相同的若干鸡蛋,进行重复实验。
鸡蛋 储存 时间/天 0 2 4 6 8 10 12 14 16
H/ cm 1.0 1.1 1.3 1.5 1.8 2.2 2.7 3.5 10.5
(1)本实验通过记录O 点距离烧杯底部的高度 H 来反映鸡蛋的新鲜程度,小明分析表中数据,发现第14~16天,高度 H 发生较大改变,其原因是   。
(2)小明查阅资料后发现,鸡蛋经过蜂胶液浸泡10s后,其保鲜效果加强。为了探究不同浓度的蜂胶液对鸡蛋的保鲜效果,请你设计实验方案并写出实验步骤。实验器材:溶质质量分数分别为1.5%、3%、4.5%和6%的蜂胶液,新鲜鸡蛋若干,记号笔,清水,烧杯若干。
18.如图所示,在装有铁球的气球中充入一定量的气体,其总重力为6 N。将气球缓慢压入装有盐水的容器中,松手后气球静止在盐水中。请回答下列问题:
(1)气球受到的浮力大小为   N。
(2)随着温度的升高,气体体积的变化会比液体体积的变化大。当容器所处环境温度上升时,气球将会____(填字母)。
A.保持悬浮 B.先下沉后悬浮
C.上浮 D.下沉最后沉底
(3)向容器中缓慢加入同种盐水,请判断此时气球在液体中的状态并说明理由:   。
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