《10.5物体的浮与沉》提优训练（二） ---2023-2024学年苏科版八年级物理下学期

2023-2024学年苏科版八年级物理《10.5物体的浮与沉》提优训练（二） （时间：90分钟 满分：100分） 一．选择题(每小题2分 共24分) 1. 在远洋轮船的船舷上,都漆着五条吃水线,又称“载重线”,如图所示,其中标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线.当船从北大西洋驶向印度洋时,轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度ρ1和ρ2的关系是 (　　). A. 浮力增大,ρ1=ρ2 B. 浮力减小,ρ1=ρ2 C. 浮力不变,ρ1>ρ2 D. 浮力不变,ρ1<ρ2 第1题图 第2题图 第3题图 第4题图 2. 如图所示,用同一支密度计分别测量甲、乙两种液体的密度,下列说法正确的是 (　　). A. 密度计在乙液体中所受的浮力大              B. 乙液体的密度大于甲液体的密度              C. 密度计上的刻度值上大下小              D. 密度计在甲、乙两种液体中所受的浮力相等              3.如图潜水艇在海面下根据需要实现上浮或下潜(但始终未露出海面)。在加速下潜时,潜水艇受到的重力为G1、浮力为F1;在加速上浮时,受到的重力为G2、浮力为F2,下列关系中(　　) ①F1<G1　　②F2<G2 ③F1=F2　 ④G1=G2 A.只有①③正确　B.只有②④正确 C.只有①④正确　D.只有③④正确 4.如图所示,是南极海洋冰山的美丽景象。冰山实质就是海中漂浮的大块淡水冰。据科学分析,全球气候变暖会导致冰山熔化,海平面升高。下列判断正确的是 (　　) A.冰山所受到的浮力一定大于它所受的重力 B.冰山所受的重力小于它排开水所受的重力 C.冰山熔化一部分后仍会漂浮在水面上 D.冰山熔化一部分后排开水的体积不变 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.课外实践活动中,小雨用橡皮泥造“船”并放入水中,往所造小船中装入豆粒来观察它的承载量,如图所示。在逐渐装入豆粒的过程中(船未沉底) (　　) A.小船受的浮力不变 B.小船排开水的质量变大 C.小船浸在水中的体积变小 D.小船受的浮力大于它和豆粒的总重力 第6题图 第7题图 第8题图 7.2022年1月,海啸导致南太平洋岛国汤加淡水紧缺,为实施人道主义救援,中国海军“五指山舰”日夜兼程抵达汤加之后,停泊于码头旁并通过管道向陆地输送550 t淡水。如图所示,输水过程中,“五指山舰” ( ) A.舰体略上浮,受到浮力不变 B.舰体略上浮,受到浮力变小 C.舰体略下沉,受到浮力不变 D.舰体略下沉,受到浮力变大 8. 装有液体的甲、乙两相同烧杯，如图所示，放入两个完全相同的小球，当物体静止后两烧杯中液面恰好相平。液体对甲、乙两烧杯底部压强分别是p甲、p乙，液体对两物体的浮力分别是F甲、F乙，则对它们的判断正确的是（　　） A. p甲=p乙，F甲<F乙 B. p甲=p乙，F甲>F乙 C. p甲>p乙，F甲=F乙 D. p甲<p乙，F甲=F乙 9.如图小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”如图。他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上，矿泉水瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封，用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮。下列说法错误的是(   ) A. “浮沉子”下沉时，所受重力大于它受到的浮力 B. 无论怎样挤压矿泉水瓶侧面，“浮沉子”都不可能悬浮在水中 C. “浮沉子”上浮时，小瓶内的压缩空气会将内部的水压出一部分 D. 潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同 第9题图 第10题图 第11题图 第12题图 10.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. 潜水艇模型是通过改变潜水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，可实现潜水艇下沉 C. 向外拉注射器活塞，试管内水量适当时，可实现潜水艇悬浮 D. 潜水艇模型的试管上绕些铁丝，可保持试管稳定 11. 将同一支密度计先后放入两容器中，如图所示，两容器中液体的密度分别是ρA、ρB，密度计受到的浮力分别是FA、FB，则密度和浮力的关系分别满足（　　） A. ρA<ρB，FA>FB B. ρA<ρB，FA=FB C. ρA= ρB，FA>FB D. ρA>ρB，FA=FB 12. 如图将底面半径为2R的圆柱形薄壁容器放在水平桌面上，把高为h，密度为ρ（ρ<ρ水），半径为R的实心圆柱体木块竖直放在容器中，然后向容器内注水，则( ) A. 注水前，木块对容器底的压力为4πR2ρgh B. 注水前，木块对容器底的压强为2ρgh C. 若使木块竖直漂浮，向容器中注入水的质量至少为πR2ρh D. 若使木块竖直漂浮，向容器中注入水的质量至少为3πR2ρh 二．填空题（每空1分 共24分） 13. 一个物体所受重力为10N，将其全部浸没在水中时，排开的水受到的重力为20N，此时它所受浮力大小为___________N，放手后物体将________（选填“上浮”、“下沉“或“悬浮”），静止时物体所受浮力的大小为___________N。 14. 园园煮汤圆时发现，生汤圆放入锅内，由于浮力______（选填“大于”或“小于”）重力而下沉；煮熟的汤圆因其内部受热膨胀，浮力_____（选填“增大”或“减小”），汤圆上浮。若一个汤圆的体积约为20cm3，那么它在上浮过程中（未露出水面）所受浮力约为______N（g取10N/kg）。 15. 如图所示为一种自制简易密度计，它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的，用它来测量液体密度时，该密度计 _________ 在被测液体中（选填“悬浮”、“漂浮”或“下沉”）．将其分别放入装有液体密度为ρ1和ρ2的两个烧杯中，可以判断：ρ1_________ ρ2．若该密度计两次测量中排开液体的质量分别为m1、m2，则m1_______ m2．（后两空选“<”、“=”或“>”） 第15题图 第16题图 第18题图 16. 将重为3 N的小球放入装有水的容器中,静止时的状态如图所示,则小球所受浮力的大小为　　　　N,小球的体积为　　　　 m3.若向水中加入足量的盐,小球将　　　　(选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”).(g取10 N/kg)  17. 某课外活动小组在探究物体的“浮沉条件”时,将一个质量为100g的物体放入装满水的深桶中,溢出90 g水,物体受到的浮力是　　　N,(取g=10 N/kg);这个物体在水中将会　　　(填“上浮”“下沉”或“悬浮”),放人物体后水对桶底的压强　　　(填“大于”“小于”或“等于”)放人木块前水对桶底的压强。 18.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 t,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 (选填“变大”“变小”或“不变”),无人机受到重力的方向为 。(g取10 N/kg)  19.小金在学习浮力时认识了密度计,接下来是他对密度计的学习和研究的过程。他将同一支密度计先后静止在水和酒精中(如图甲、乙所示),则密度计受到的浮力　　　　(选填“变大”、“变小”或“不变”);装水的容器是　　　　(选填“甲”或“乙”)。 接着小金将一支铅笔的下端缠绕了适量铜丝,自制了一支密度计(如图丙);为了给密度计标上刻度,他进行了如下实验: a.将其放入水中,竖立静止后,在密度计上与水面相平处标上水的密度值1.0 g/cm3; b.将其放入植物油中,用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值0.9 g/cm3; 如丙图所示,小金制作的密度计上,你认为刻度0.9应该在　　点(选填“p”或“q”)。  第19题图 第20题图 20.某同学想测量一种液体的密度。他将适量的待测液体加入到圆柱形平底玻璃容器里,然后一起缓慢放入盛有水的水槽中。当容器下表面所处的深度h1=10 cm时,容器处于直立漂浮状态,如图a所示。(已知容器的底面积S=25 cm2,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)水对容器下表面的压强为________;容器受到的浮力为________;从容器中取出100 cm3的液体后,当容器下表面所处的深度h2=6.8 cm时,容器又处于直立漂浮状态,如图b所示,液体的密度为_________。 三．解答题（共52分） 21．（4分）两个高为0.1m外形完全相同圆柱体A、B，A密度为0.6g/cm3，B密度为2.7g/cm3，分别放置在两个相同的圆柱形容器中，向容器中缓慢注水直至水深为0.2 m，在甲图中画出放圆柱体A的容器中注水质量与水深度h的大致关系图像，在乙图中画出圆柱体B所受浮力F与水深度h的大致关系图像。 　　　　 22. （6分）如图所示，容器中装有水，水中有一个木块被细线系着，已知水重200N，水深为0.5m，木块的体积为4dm3，木块的密度为0.6×103kg/m3，g取10 N / kg试求： （1）水对容器底面的压强是多少？木块受到的浮力是多大？ （2）若绳子断了，最终木块漂浮在水面上时，所受的浮力为多大？此时水对容器底的压强比第（1）问中的大还是小？ 23. （8分）如图甲是修建码头时用钢缆绳拉着实心长方体A沿竖直方向以0.3m/s的速度匀速下降的情景（江面上升高度忽略不计），图乙是A下降到水底之前钢缆绳对A的拉力F随时间t变化的图像。求：（g取10N/kg） （1）长方体A的高度； （2）长方体A浸没在水中后受到的浮力； （3）长方体A的密度。 24. （6分）甲、乙两位同学分别对“物体的浮沉条件”进行了探究。 (1)甲同学的探究方案  实验器材:弹簧测力计(量程0~5 N,分度值0.2 N)、天平(带砝码盒)、量筒及水、蜡块(约10 g)  探究问题:蜡块的上浮条件。  实验过程:  ①首先测量蜡块的重力:方案一是用弹簧测力计直接测出蜡块的重力;方案二是用天平测出蜡块的质量,再求出重力,你支持方案　　　　,理由是　　　　　　　　　　　　。   ②测量蜡块受到的浮力:量筒中装有适量的水,把蜡块放在水中浮在水面时,测出蜡块排开水的体积,用阿基米德原理求出浮力。你认为上述操作存在的问题是　　　　　　　　　　　　　　　。   ③通过比较蜡块的重力和受到的浮力,可知物体上浮的条件。 (2)乙同学的探究方案  实验器材:装有水的大烧杯、蜡块、铁钉(如图)。  探究问题:蜡块的下沉条件。  实验过程:把蜡块浸没在水中,松手后,发现蜡块要上浮直至漂浮在水面。为了使浸没在水中的蜡块会下沉,设计了两种实验方案。  方案一:将一根铁钉全部插入蜡块中,然后将蜡块浸没在水中松手,发现蜡块沉入水底。  方案二:用同样的铁钉,但只将其部分插入蜡块中,然后将蜡块浸没在水中松手,发现蜡块也沉入水底。  ①从物体受力的角度看,在蜡块中插入铁钉是为了改变　　　　的大小。   ②能够得到的实验结论是:　　　　　　　　　。   ③虽然两种方案的实验结果基本一致,但老师认为方案一更科学。你认为老师这样评价的主要理由是 　。    第24题图 第25题图 25.（8分）如图甲所示,水平放置的方形容器里有一个重为6 N、边长为10 cm的立方体物块M(开始时容器内无水)。已知容器高20 cm,物块M与容器底部不密合,且M底部与容器底部之间用一段5 cm长的细线相连,假设细线足够牢固。现以5 mL/s的恒定水流向容器内注水,当注水时间t=130 s时,可画出容器中水的深度h随注水时间t的变化关系如图乙所示。请解答下列问题: (1)当t=130 s时,物块在水中的状态是　　　　。(选填“完全浸入”或“部分浸入”)  (2)当t=130 s时,水对容器底部的压力大小是　　　　N。  (3)图乙中a的值是多少?(要求写出计算过程) (4)持续以原来的流速向容器内注水,则当t=　　　　 s时容器恰被注满。  26.（10分）小红设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。 （1）实验的最佳顺序是______。 （2）图乙中物体受到的浮力是______N。通过实验可得到的结论是：浸没在液体中的物体，受到的浮力大小等于它______。 (3以下情况会影响结论的是______。 A.图乙中水面未到达溢水杯的溢水口 B.图乙中物体未全部浸没在水中 （4）将图乙中的水换成酒精，物体受到的浮力______(选填“变大”“变小”或“不变”)。 （5）小红利用上述实验中的器材和木块，探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”，实验过程中______（选填“甲”“乙”“丙”或“丁”）步骤不需要弹簧测力计。 （6）实验中所用物体的体积是______，密度是______ （7）物体从刚接触水面到全部浸没在水中，水对溢水杯底的压强______（选填“逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不变”）。 27．（10分）阅读短文，回答问题： 密度计 实验室中常用密度计测量液体的密度，其刻度为液体的密度与水的密度的比值．测量时，密度计竖直漂浮在液体中，液面所对应的刻度即表示液体的密度，如图甲所示。 密度计是由密封的玻璃管和配重制成．玻璃管上端粗细均匀部分用来标刻度，下端玻璃泡内装密度大的铅丸或水银做配重，适量的配重是确保密度计竖直漂浮的关键． 密度计分为“比重计”和“比轻计”．测量密度大于水的液体时用比重计，比重计的最小刻度线是“1”；测量密度小于水的液体用比轻计，比轻计的最大刻度线是“1”。 图乙中A、B两支密度计，一支是比重计，一支是比轻计，它们的玻璃管完全相同，B中配重质量大于A。 ( B A 甲 乙 液面 0.8 ) （1）如图甲，被测液体的密度为 kg/m3。 （2）图甲中，“0.7”刻度的位置在“0.8”的 （上/下）方。 （3）图乙中 （A/B）是比轻计。 （4）关于A、B两支密度计刻度线的说法正确的是 A．两密度计刻度线“1”均在刻度的上端 B．两密度计刻度线“1”均在刻度的下端 C．A的刻度线“1”在上端，B的刻度线“1”在下端 D．A的刻度线“1”在下端，B的刻度线“1”在上端 （5）将A、B两支密度计放入水中，漂浮时 A．所受浮力相等，露出水面部分A比B长 B．所受浮力相等，露出水面部分长度相等 C．所受浮力B比A大，露出水面部分A比B长 D．所受浮力B比A大，露出水面部分长度相等 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023-2024学年苏科版八年级物理《10.5物体的浮与沉》提优训练（二） （时间：90分钟 满分：100分） 一．选择题(每小题2分 共24分) 1. 在远洋轮船的船舷上,都漆着五条吃水线,又称“载重线”,如图所示,其中标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线.当船从北大西洋驶向印度洋时,轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度ρ1和ρ2的关系是 (　　). A. 浮力增大,ρ1=ρ2 B. 浮力减小,ρ1=ρ2 C. 浮力不变,ρ1>ρ2 D. 浮力不变,ρ1<ρ2 【答案】C 【解析】漂浮时浮力等于重力,从北大西洋驶向印度洋,浮力不发生改变,但V排W<V排S,所以ρ1>ρ2. 第1题图 第2题图 第3题图 第4题图 2. 如图所示,用同一支密度计分别测量甲、乙两种液体的密度,下列说法正确的是 (　　). A. 密度计在乙液体中所受的浮力大              B. 乙液体的密度大于甲液体的密度              C. 密度计上的刻度值上大下小              D. 密度计在甲、乙两种液体中所受的浮力相等              【答案】 D 【解析】 密度计在两种液体中受到的浮力都等于其重力,所以浮力相等,D正确. 3.如图潜水艇在海面下根据需要实现上浮或下潜(但始终未露出海面)。在加速下潜时,潜水艇受到的重力为G1、浮力为F1;在加速上浮时,受到的重力为G2、浮力为F2,下列关系中(　　) ①F1<G1　　②F2<G2 ③F1=F2　 ④G1=G2 A.只有①③正确　B.只有②④正确 C.只有①④正确　D.只有③④正确 【答案】A　 【解析】在海水中(未露出水面)潜水艇所受浮力不变,它是通过“让海水进入压力舱”增大自重或“将海水排出压力舱”减小自重来实现下潜或上浮的。当潜水艇上浮时,F2>G2;当潜水艇下沉时,F1<G1,由于F浮=F1=F2,则G1>G2,故①③正确。 4.如图所示,是南极海洋冰山的美丽景象。冰山实质就是海中漂浮的大块淡水冰。据科学分析,全球气候变暖会导致冰山熔化,海平面升高。下列判断正确的是 (　　) A.冰山所受到的浮力一定大于它所受的重力 B.冰山所受的重力小于它排开水所受的重力 C.冰山熔化一部分后仍会漂浮在水面上 D.冰山熔化一部分后排开水的体积不变 【答案】C　 【解析】冰山在海水中漂浮,冰山所受到的浮力等于它所受的重力,即冰山所受的重力等于它排开水所受的重力,故A、B错误;冰山熔化一部分后密度仍然小于海水密度,所以仍会漂浮在水面上,故C正确;冰山熔化一部分后,重力变小,浮力变小,则排开水的体积变小,故D错误。 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.课外实践活动中,小雨用橡皮泥造“船”并放入水中,往所造小船中装入豆粒来观察它的承载量,如图所示。在逐渐装入豆粒的过程中(船未沉底) (　　) A.小船受的浮力不变 B.小船排开水的质量变大 C.小船浸在水中的体积变小 D.小船受的浮力大于它和豆粒的总重力 【答案】B　 【解析】由于小船一直漂浮在水面上,根据物体漂浮条件F浮=G物可知,小船受到的浮力大小等于小船和豆粒的总重力,在逐渐装入豆粒的过程中,小船和豆粒的总重力逐渐变大,小船受到的浮力逐渐变大,由阿基米德原理F浮=G排可知,小船排开水的重力、质量和体积也逐渐变大。 第6题图 第7题图 第8题图 7.2022年1月,海啸导致南太平洋岛国汤加淡水紧缺,为实施人道主义救援,中国海军“五指山舰”日夜兼程抵达汤加之后,停泊于码头旁并通过管道向陆地输送550 t淡水。如图所示,输水过程中,“五指山舰” ( ) A.舰体略上浮,受到浮力不变 B.舰体略上浮,受到浮力变小 C.舰体略下沉,受到浮力不变 D.舰体略下沉,受到浮力变大 【答案】B　 【解析】“五指山舰”始终漂浮在水面上,根据浮沉条件,漂浮时,浮力等于重力,当输水过程中,“五指山舰”的总重力减小,故受到的浮力减小;根据阿基米德原理原理得V排=,当浮力变小时,V排变小,即舰体上浮。故B正确。 8. 装有液体的甲、乙两相同烧杯，如图所示，放入两个完全相同的小球，当物体静止后两烧杯中液面恰好相平。液体对甲、乙两烧杯底部压强分别是p甲、p乙，液体对两物体的浮力分别是F甲、F乙，则对它们的判断正确的是（　　） A. p甲=p乙，F甲<F乙 B. p甲=p乙，F甲>F乙 C. p甲>p乙，F甲=F乙 D. p甲<p乙，F甲=F乙 【答案】C 【解析】如图装有液体的甲、乙两相同烧杯，放入两个完全相同的小球，当物体静止后，小球在甲杯中漂浮，在乙杯中悬浮，所以，两烧杯中液面恰好相平，根据P=ρgh可得，P甲＞P乙；液体对两物体的浮力F甲=G，F乙=G所以F甲=F乙，故选C。 9.如图小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”如图。他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上，矿泉水瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封，用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮。下列说法错误的是(   ) A. “浮沉子”下沉时，所受重力大于它受到的浮力 B. 无论怎样挤压矿泉水瓶侧面，“浮沉子”都不可能悬浮在水中 C. “浮沉子”上浮时，小瓶内的压缩空气会将内部的水压出一部分 D. 潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同 【答案】B  【解析】A、利用浮沉条件只是可知，浮力大于重力，物体上浮，浮力小于重力，物体下沉，故A正确，不符合题意；B、挤压矿泉水瓶，瓶内空气被压缩，将压强传递给水，水被压入小玻璃瓶中，将小瓶体中的空气压缩，这时浮沉子里进入一些水，它的重力增加，大于它受到的浮力，就向下沉；当浮力等于重力，就会悬浮在水中，故B错误，符合题意；C、松开手，矿泉水瓶内水面上的空气体积增大，压强减小，浮沉子里面被压缩的空气把水压出来，此时浮沉子的重力小于它所受的浮力，因此它就向上浮，故C正确，不符合题意；D、潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同，都是靠改变自身重力来实现沉浮的，故D正确，不符合题意。故选B。 第9题图 第10题图 第11题图 第12题图 10.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. 潜水艇模型是通过改变潜水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，可实现潜水艇下沉 C. 向外拉注射器活塞，试管内水量适当时，可实现潜水艇悬浮 D. 潜水艇模型的试管上绕些铁丝，可保持试管稳定 【答案】B  【解析】A.潜水艇是通过改变自身的重力来实现下潜、悬浮和上浮的，故A正确，但不符合题意；B.图中潜艇模型，向内推注射器活塞，水会被压出试管，此时模型的自重减小，模型上浮，故B 错误，符合题意；C.向外拉注射器活塞，试管内水增加，试管内水量适当时，潜艇可能悬浮，故C 正确，但不符合题意；D.试管左轻、右重，为了保持试管稳定，潜艇模型的试管上绕些铁丝，故D正确，但不符合题意。故选B 。 11. 将同一支密度计先后放入两容器中，如图所示，两容器中液体的密度分别是ρA、ρB，密度计受到的浮力分别是FA、FB，则密度和浮力的关系分别满足（　　） A. ρA<ρB，FA>FB B. ρA<ρB，FA=FB C. ρA= ρB，FA>FB D. ρA>ρB，FA=FB 【答案】B 【解析】因为密度计漂浮，由漂浮的特点，所以F浮=G同一支密度计，重力不变，密度计在A、B两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G，故有FA=FB由图知，密度计排开液体体积VA>VB根据F浮=ρ液gV排可知，A、B液体的密度ρA<ρB故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。 12. 如图将底面半径为2R的圆柱形薄壁容器放在水平桌面上，把高为h，密度为ρ（ρ<ρ水），半径为R的实心圆柱体木块竖直放在容器中，然后向容器内注水，则( ) A. 注水前，木块对容器底的压力为4πR2ρgh B. 注水前，木块对容器底的压强为2ρgh C. 若使木块竖直漂浮，向容器中注入水的质量至少为πR2ρh D. 若使木块竖直漂浮，向容器中注入水的质量至少为3πR2ρh 【答案】D 【解析】AB．根据题意知道，木块的体积是V=Sh=πR2h木块的质量是m=ρV=ρπR2h木块的重力是G=mg=ρπR2h g所以木块对容器底的压力是F=G=mg=ρπR2h g木块对容器底的压强是故AB错误；CD．当木块与容器底接触且木块对容器底的压恰好为零时，注入水的质量最少，且受到的浮力是F浮=G=mg=ρπR2 hg此时木块排开水的体积是木块浸入水中的深度是注入水的体积是注入水的质量故C错误，D正确。故选D。 二．填空题（每空1分 共24分） 13. 一个物体所受重力为10N，将其全部浸没在水中时，排开的水受到的重力为20N，此时它所受浮力大小为___________N，放手后物体将________（选填“上浮”、“下沉“或“悬浮”），静止时物体所受浮力的大小为___________N。 【答案】 20 上浮 10 【解析】将物体全部浸没在水中时，已知排开的水受到的重力为20N，由阿基米德原理知此时物体所受的浮力也为20N，由于物体受到的浮力20N大于物体的自重10N，所以放手后物体上浮。静止时漂浮，浮力等于重力为10N。 14. 园园煮汤圆时发现，生汤圆放入锅内，由于浮力______（选填“大于”或“小于”）重力而下沉；煮熟的汤圆因其内部受热膨胀，浮力_____（选填“增大”或“减小”），汤圆上浮。若一个汤圆的体积约为20cm3，那么它在上浮过程中（未露出水面）所受浮力约为______N（g取10N/kg）。 【答案】 小于 增大 0.2 【解析】园园煮汤圆时发现，生汤圆放入锅内，由于浮力小于重力而下沉；煮熟的汤圆因其内部受热膨胀，体积变大，浮力增大，当浮力大于重力时汤圆上浮。汤圆所受浮力 15. 如图所示为一种自制简易密度计，它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的，用它来测量液体密度时，该密度计 _________ 在被测液体中（选填“悬浮”、“漂浮”或“下沉”）．将其分别放入装有液体密度为ρ1和ρ2的两个烧杯中，可以判断：ρ1_________ ρ2．若该密度计两次测量中排开液体的质量分别为m1、m2，则m1_______ m2．（后两空选“<”、“=”或“>”） 【答案】 漂浮 ＜ = 【解析】 测量液体密度的仪器叫密度计．将其插入被测液体中，待漂浮时直接读取液面处的刻度值．观察图可知密度计漂浮在液体中，因为密度计在两种液体中都是漂浮的，所示受到的浮力等于重力．因为是同一密度计，重力不变，所以密度计在两种液体中受到的浮力是相等的，根据阿基米德原理F浮=G排=m排g可知，密度计两次排开液体的质量是相等的．观察两图可发现，密度计在密度为ρ1的液体中浸入深度大，即排开液体的体积大，由F浮=ρgV排可知，在F浮，g不变时，V排越大，ρ越小。 第15题图 第16题图 第18题图 16. 将重为3 N的小球放入装有水的容器中,静止时的状态如图所示,则小球所受浮力的大小为　　　　N,小球的体积为　　　　 m3.若向水中加入足量的盐,小球将　　　　(选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”).(g取10 N/kg)  【答案】3　3×10-4　上浮 【解析】图中小球悬浮在水中,浮力等于自身的重力,为3 N.小球排开水的体积V排==3×10-4 m3,小球浸没在水中,排开水的体积即为小球的体积,在水中加入足量的盐,可以增大液体的密度,根据V排=可以判断出,排开液体的体积变小,小球上浮. 17. 某课外活动小组在探究物体的“浮沉条件”时,将一个质量为100g的物体放入装满水的深桶中,溢出90 g水,物体受到的浮力是　　　N,(取g=10 N/kg);这个物体在水中将会　　　(填“上浮”“下沉”或“悬浮”),放人物体后水对桶底的压强　　　(填“大于”“小于”或“等于”)放人木块前水对桶底的压强。 【答案】0.9　下沉　大于 【解析】由阿基米德原理知，G排=F浮=10×90×=0.9 N；G=mg=100××10=1 N＞F浮，所以这个物体将会下沉；由p=F/S可知，放入后水对桶底压强变大。 18.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 t,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 (选填“变大”“变小”或“不变”),无人机受到重力的方向为 。(g取10 N/kg)  【答案】.2×107　变小　竖直向下 【解析】船满载时受到的浮力F浮=G排=m排g=2000×103 kg×10 N/kg=2×107 N;船上的无人机起飞后,航母仍处于漂浮状态,浮力仍等于重力,由于重力减小,故船受到的浮力减小;无人机受到的重力的方向总是竖直向下的。 19.小金在学习浮力时认识了密度计,接下来是他对密度计的学习和研究的过程。他将同一支密度计先后静止在水和酒精中(如图甲、乙所示),则密度计受到的浮力　　　　(选填“变大”、“变小”或“不变”);装水的容器是　　　　(选填“甲”或“乙”)。 接着小金将一支铅笔的下端缠绕了适量铜丝,自制了一支密度计(如图丙);为了给密度计标上刻度,他进行了如下实验: a.将其放入水中,竖立静止后,在密度计上与水面相平处标上水的密度值1.0 g/cm3; b.将其放入植物油中,用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值0.9 g/cm3; 如丙图所示,小金制作的密度计上,你认为刻度0.9应该在　　点(选填“p”或“q”)。  【答案】不变　乙　p 【解析】密度计在水和酒精中均处于漂浮状态,所受浮力都等于自身重力,即:F浮1=F浮2,由阿基米德原理得:ρ水gV排1=ρ酒精gV排2,因为ρ酒精=0.8×103 kg/m3<ρ水=1×103 kg/m3,所以V排水<V排酒精,由图可知:装水的容器是乙;(2)因为V排水<V排植物油,所以密度计放在植物油中,液面的位置在水密度值刻度线的上方,即刻度0.9应该在p点。 第19题图 第20题图 20.某同学想测量一种液体的密度。他将适量的待测液体加入到圆柱形平底玻璃容器里,然后一起缓慢放入盛有水的水槽中。当容器下表面所处的深度h1=10 cm时,容器处于直立漂浮状态,如图a所示。(已知容器的底面积S=25 cm2,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)水对容器下表面的压强为________;容器受到的浮力为________;从容器中取出100 cm3的液体后,当容器下表面所处的深度h2=6.8 cm时,容器又处于直立漂浮状态,如图b所示,液体的密度为_________。 【答案】1 000 Pa　2.5 N　0.8×103 kg/m3 【解析】水对容器下表面的压强:p1=ρ水gh1=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=1 000 Pa。容器受到的浮力:F浮=p1S=1 000 Pa×25×10-4 m2=2.5 N。图a中容器漂浮,所以容器和容器中液体总重力等于此时所受的浮力,即:G液+G容=F浮,此为①式;图b中,水对容器下表面的压强:p2=ρ水gh2=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.068 m=680 Pa,此时,容器受到的浮力:F浮'=p2S=680 Pa×25×10-4 m2=1.7 N,容器和容器中液体总重力也等于此时所受的浮力,即:G液'+G容=F浮',此为②式;由①②两式得,取出液体的重力:ΔG液=F浮-F浮'=2.5 N-1.7 N=0.8 N,取出液体的质量:m===0.08 kg;液体密度:ρ===0.8×103 kg/m3。 三．解答题（共52分） 21．（4分）两个高为0.1m外形完全相同圆柱体A、B，A密度为0.6g/cm3，B密度为2.7g/cm3，分别放置在两个相同的圆柱形容器中，向容器中缓慢注水直至水深为0.2 m，在甲图中画出放圆柱体A的容器中注水质量与水深度h的大致关系图像，在乙图中画出圆柱体B所受浮力F与水深度h的大致关系图像。 　　　　 【答案】 【解析】圆柱体A密度为0.6g/cm3，密度小于水的密度，则在缓慢注水的过程中，圆柱体A会漂浮，当圆柱体A漂浮时F浮=GA则ρ水gV排=ρAgVA则ρ水gSh排=ρAgShA则 h排===0.06m=6cm由上述计算可知，当水深至6cm时，圆柱体A漂浮，当圆柱体A漂浮前，注水质量随着水深度h的增加而增加，此时水深度h增加量较快，当圆柱体A漂浮后，注水质量随着水深度h的增加而增加，但此时水深度h增加量缓慢，故注水质量与水深度h的大致关系图像如图所示 B密度为2.7g/cm3，密度大于水的密度，则圆柱体B在水中处于沉底状态，当缓慢注水的过程中，圆柱体B受到的浮力逐渐增大，当注水深度等于0.1m时，圆柱体B完全浸没，此时圆柱体B受到的浮力最大，之后注水深度增加，圆柱体B受到的浮力不变，则圆柱体B所受浮力F与水深度h的大致关系图像如图所示 22. （6分）如图所示，容器中装有水，水中有一个木块被细线系着，已知水重200N，水深为0.5m，木块的体积为4dm3，木块的密度为0.6×103kg/m3，g取10 N / kg试求： （1）水对容器底面的压强是多少？木块受到的浮力是多大？ （2）若绳子断了，最终木块漂浮在水面上时，所受的浮力为多大？此时水对容器底的压强比第（1）问中的大还是小？ 【答案】（1） ；40N；（2）24N；小 【解析】（1）水对容器底面的压强为：P==1.010N/kg 木块受到的浮力为:F浮==1.010N/kg=40N; （2）木块漂浮在水面上时，所受的浮力为： =G==0.6 木块漂浮在水面上时，所受的浮力变小，排开水的体积变小，水面下降，容器底处在水中的深度变浅，所以此时水对容器底的压强比第（1）问中的小． 23. （8分）如图甲是修建码头时用钢缆绳拉着实心长方体A沿竖直方向以0.3m/s的速度匀速下降的情景（江面上升高度忽略不计），图乙是A下降到水底之前钢缆绳对A的拉力F随时间t变化的图像。求：（g取10N/kg） （1）长方体A的高度； （2）长方体A浸没在水中后受到的浮力； （3）长方体A的密度。 【答案】（1）1.5m；（2）2×104N；（3）1.5×103kg/m3 【解析】（1）由图乙可知，0~10s钢缆对A的拉力不变，可知此过程长方体A未接触水面，此时钢缆对A的拉力等于A的重力，第10s开始，拉力F开始变小，可知此时长方体A开始接触水面，第15s时，拉力F的值最小，可知此时长方体A完全浸没在水中，则长方体A从下底面接触水面到刚好浸没所用的时间为t=15s-10s=5s由题意可知，长方体A的下降速度为v=0.3m/s，故由可得，长方体A的高度为h=vt=0.3m/s×5s=1.5m （2）由（1）中可得，长方体A的重力为G=F大=3×104N长方体A完全浸没后，钢缆对A的拉力为F小=1×104N，故由称重法可得，长方体A浸没在水中后受到的浮力为 F浮=G-F小=3×104N-1×104N=2×104N （3）由F浮=ρ液gV排可得，长方体A的体积为故由可得，长方体A的密度为 答：（1）长方体A的高度为1.5m； （2）长方体A浸没在水中后受到的浮力为2×104N； （3）长方体A的密度为1.5×103kg/m3。 24. （6分）甲、乙两位同学分别对“物体的浮沉条件”进行了探究。 (1)甲同学的探究方案  实验器材:弹簧测力计(量程0~5 N,分度值0.2 N)、天平(带砝码盒)、量筒及水、蜡块(约10 g)  探究问题:蜡块的上浮条件。  实验过程:  ①首先测量蜡块的重力:方案一是用弹簧测力计直接测出蜡块的重力;方案二是用天平测出蜡块的质量,再求出重力,你支持方案　　　　,理由是　　　　　　　　　　　　。   ②测量蜡块受到的浮力:量筒中装有适量的水,把蜡块放在水中浮在水面时,测出蜡块排开水的体积,用阿基米德原理求出浮力。你认为上述操作存在的问题是　　　　　　　　　　　　　　　。   ③通过比较蜡块的重力和受到的浮力,可知物体上浮的条件。 (2)乙同学的探究方案  实验器材:装有水的大烧杯、蜡块、铁钉(如图)。  探究问题:蜡块的下沉条件。  实验过程:把蜡块浸没在水中,松手后,发现蜡块要上浮直至漂浮在水面。为了使浸没在水中的蜡块会下沉,设计了两种实验方案。  方案一:将一根铁钉全部插入蜡块中,然后将蜡块浸没在水中松手,发现蜡块沉入水底。  方案二:用同样的铁钉,但只将其部分插入蜡块中,然后将蜡块浸没在水中松手,发现蜡块也沉入水底。  ①从物体受力的角度看,在蜡块中插入铁钉是为了改变　　　　的大小。   ②能够得到的实验结论是:　　　　　　　　　。   ③虽然两种方案的实验结果基本一致,但老师认为方案一更科学。你认为老师这样评价的主要理由是 　。    【答案】（1）①二　因为弹簧测力计的分度值大于蜡块的重力　②蜡块没有浸没在水中 （2）①重力　②物体的重力大于浮力时,物体下沉　③方案一是在改变物体重力的同时,控制了浮力不变这一条件 【解析】（1）①因为弹簧测力计的分度值0.2 N，而蜡块非常强轻，重力小于弹簧测力计最小分度值，所以用弹簧测力计测量不准确。②让蜡块浮在水面上时，此时蜡块受力平衡，受到的浮力等于蜡块的重力，此时用排水法测得的结果不是蜡块的上浮条件，正确的做法是让蜡块完全浸没在水中用排水法测量出来的浮力即为所求结果。（2）在蜡块中插入铁钉,蜡块排开水的体积不变，所受浮力不变，重力增大,物体会下沉。方案一:将一根铁钉全部插入蜡块,在改变重力的同时浮力是不变的;方案二:没有将铁钉全部插入蜡块,在改变重力的同时,蜡块排开液体的体积增大,根据F浮=ρ液gV排可知浮力变大,无法找到浮力和重力的关系。 25.（8分）如图甲所示,水平放置的方形容器里有一个重为6 N、边长为10 cm的立方体物块M(开始时容器内无水)。已知容器高20 cm,物块M与容器底部不密合,且M底部与容器底部之间用一段5 cm长的细线相连,假设细线足够牢固。现以5 mL/s的恒定水流向容器内注水,当注水时间t=130 s时,可画出容器中水的深度h随注水时间t的变化关系如图乙所示。请解答下列问题: (1)当t=130 s时,物块在水中的状态是　　　　。(选填“完全浸入”或“部分浸入”)  (2)当t=130 s时,水对容器底部的压力大小是　　　　N。  (3)图乙中a的值是多少?(要求写出计算过程) (4)持续以原来的流速向容器内注水,则当t=　　　　 s时容器恰被注满。  【答案】(1)部分浸入　(2)12.5　(3)见解析　(4)300 【解析】　(1)立方体物块M的密度:ρM===0.6×103 kg/m3<ρ水,所以,当水深等于物块高度时,物块漂浮在水面上,它在水中的状态是部分浸入;(2)当t=130 s时,容器内水的体积:V水=5 mL/s×130 s=650 mL=650 cm3,水的质量:m水=ρ水V水=1.0 g/cm3×650 cm3=650 g=0.65 kg,水的重力:G水=m水g=0.65 kg×10 N/kg=6.5 N,则水对容器底部的压力:F=G水+GM=6.5 N+6 N=12.5 N;(3)由图乙可知,t=30 s时,物块M恰好开始漂浮,则F浮=GM=6 N,物块M排开水的体积:V排===6×10-4 m3=600 cm3,此时物块浸入水中的深度即容器中水的深度a===6 cm;(4)当t=30 s时,容器内水的体积:V水'=5 mL/s×30 s=150 mL=150 cm3,由V水=(S容-SM)h可得,容器的底面积:S容=+SM=+(10 cm)2=125 cm2,由LM+L线=10 cm+5 cm=15 cm<20 cm可得,容器恰被注满水时,物块M浸没,则此时水的体积:V水″=S容h容-=125 cm2×20 cm-(10 cm)3=1 500 cm3,所以持续以原来的流速向容器内注水的时间为=300 s。 26.（10分）小红设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。 （1）实验的最佳顺序是______。 （2）图乙中物体受到的浮力是______N。通过实验可得到的结论是：浸没在液体中的物体，受到的浮力大小等于它______。 (3以下情况会影响结论的是______。 A.图乙中水面未到达溢水杯的溢水口 B.图乙中物体未全部浸没在水中 （4）将图乙中的水换成酒精，物体受到的浮力______(选填“变大”“变小”或“不变”)。 （5）小红利用上述实验中的器材和木块，探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”，实验过程中______（选填“甲”“乙”“丙”或“丁”）步骤不需要弹簧测力计。 （6）实验中所用物体的体积是______，密度是______。取 （7）物体从刚接触水面到全部浸没在水中，水对溢水杯底的压强______（选填“逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不变”）。 【答案】（1）丁、甲、乙、丙 （2） 1  排开的液体受到的重力  (3)A  （4）小 （5） 乙 （6）     （7）逐渐增大  【解析】（1）最合理的实验顺序是：丁、测出空桶的重力； 甲、测出物体所受到的重力；乙、把物体浸在装满水的溢水杯中，测出测力计的示数；丙、测出桶和排开的水受到的重力；故正确顺序为：丁、甲、乙、丙； （2）空气中物体的重力为；水中弹簧测力计的示数为，物体在水中受到的浮力为：；由图丁可知，空桶的重力，由图丙可知，水和桶的重力，所以溢出水的重力为：，根据计算结果，可见，说明浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开的液体受到的重力； （3）A图甲中水面未到达溢水杯的溢水口，物体放入溢水杯时，先要使溢水杯满了才可以向外排水，故在此过程中，物体受到的浮力大于排出的水的重力，故A符合题意； B.图乙中物体未全部浸没在水中，物体排开液体的体积小，排开液体的重力小，浮力也小，仍然能得出浮力等于排开的液体受到的重力，对实验没有影响，故B不符合题意； 故选：； （4）因为物体浸没在水中，所以，物体的体， 图乙中的水换成酒精，，物体受到酒精的浮力：； 将图乙中的水换成酒精，物体受到的浮力变小； （5）物体漂浮在水面上，受到的浮力等于它的重力，测量漂浮的物体受到的浮力时，不需要用弹簧测力计提着物体，即乙步骤不需要弹簧测力计； （6）物体的密度：； （7）物体从刚接触水面到全部浸没在水中，水的深度越来越大，根据可知水对溢水杯底的压强逐渐变大。 27．（10分）阅读短文，回答问题： 密度计 实验室中常用密度计测量液体的密度，其刻度为液体的密度与水的密度的比值．测量时，密度计竖直漂浮在液体中，液面所对应的刻度即表示液体的密度，如图甲所示。 密度计是由密封的玻璃管和配重制成．玻璃管上端粗细均匀部分用来标刻度，下端玻璃泡内装密度大的铅丸或水银做配重，适量的配重是确保密度计竖直漂浮的关键． 密度计分为“比重计”和“比轻计”．测量密度大于水的液体时用比重计，比重计的最小刻度线是“1”；测量密度小于水的液体用比轻计，比轻计的最大刻度线是“1”。 图乙中A、B两支密度计，一支是比重计，一支是比轻计，它们的玻璃管完全相同，B中配重质量大于A。 ( B A 甲 乙 液面 0.8 ) （1）如图甲，被测液体的密度为 kg/m3。 （2）图甲中，“0.7”刻度的位置在“0.8”的 （上/下）方。 （3）图乙中 （A/B）是比轻计。 （4）关于A、B两支密度计刻度线的说法正确的是 A．两密度计刻度线“1”均在刻度的上端 B．两密度计刻度线“1”均在刻度的下端 C．A的刻度线“1”在上端，B的刻度线“1”在下端 D．A的刻度线“1”在下端，B的刻度线“1”在上端 （5）将A、B两支密度计放入水中，漂浮时 A．所受浮力相等，露出水面部分A比B长 B．所受浮力相等，露出水面部分长度相等 C．所受浮力B比A大，露出水面部分A比B长 D．所受浮力B比A大，露出水面部分长度相等 【答案】（1）0.8×103 （2）下 （3）A （4）D （5）A 【解析】(1)密度计竖直漂浮在液体中，静止时液面所对应的刻度即表示液体的密度，由图甲可知，被测液体的密度为0.8g/cm3=0.8x103kg/m3。 (2)根据密度计的工作原理可知，所测液体密度越小，刻度的位置越偏上，故图甲中“0.7”刻度的位置在“0.8”的上方; (3)由题知，B中配重质量大于A，根据漂浮时浮力等于其重力可知，B受到的浮力大，A受到的浮力小;当浸入液体中的体积相同(V排相同)时，因A受到的浮力小，由F浮=pgV排可知，A所测液体的密度小，已知测量密度小于水的液体用比轻计，所以A为比轻计。(4)已知A为比轻计，测量密度小于水的液体，比轻计的最大刻度线是“1”;所以A密度计的刻度线“1”在刻度的下端;B为比重计，比重计的最小刻度线是“1”，测量密度大于水的液体，则B密度计的刻度线“1”在刻度的上端，如图所示，故ABC错误，D正确; （5)A、B两支密度计，一支是比重计，一支是比轻计，它们的玻璃管完全相同，已知B中配重质量大于A.根据漂浮时浮力等于其重力可知，B受到的浮力大;将A、B两支密度计放入水中，因B受到的浮力大，由F浮=P水gV排可知，B排开水的体积大，即 B浸入液体部分大，则B露出水面较短;而A受到的浮力小，A排开水的体积小，即A浸入液体部分小，则A露出水面较长。故C正确; 学科网（北京）股份有限公司 $$