北京重点校2023-2024学年八年级下学期期中物理试题汇编：物体的浮沉条件及应用

2024北京重点校初二（下）期中物理汇编 物体的浮沉条件及应用 一、单选题 1．（2024北京人大附中朝阳学校初二下期中）图所示的实例中，属于连通器应用的是 （　　） A．轮船 B．高压锅 C．船闸 D．浇花喷壶 2．（2024北京育才学校初二下期中）甲、乙、丙三个小球的质量m和体积V如下表所示。将它们浸没在水中由静止释放，在其稳定后，三个小球所受的浮力分别为F甲、F乙和F丙。下列判断正确的是（　　） 小球 甲 乙 丙 m/g 20 10 54 V/cm3 40 10 20 A．甲球漂浮，F甲＞F乙＞F丙 B．乙球悬浮，F甲=F丙＞F乙 C．丙球沉底，F甲=F乙＞F丙 D．乙球悬浮，F乙＞F甲＞F丙 3．（2024北京清华附中初二下期中）如图所示，桌面上放置两个相同的圆柱形容器，装有甲、乙两种体积相同的液体，密度分别为、，液体对容器底部的压强分别为、；体积相同的实心球A、B，密度分别为，重力分别为。将A球放入甲液体中，B球放入乙液体中，A球和B球静止时均有一半体积露在液面外，液体均没有溢出，此时所受浮力的大小分别为和。下列判断中正确的是（    ） A．若，则 B．若，则 C．若，则 D．若，则 4．（2024北京第一六六中学初二下期中）用甲、乙两个完全相同的烧杯分别盛有体积相同的水和盐水（ρ盐水>ρ水），将一只鸡蛋先后浸入两杯液体中，如图所示，鸡蛋在水中沉底，在盐水中悬浮，下列说法正确的是（    ）    A．鸡蛋排开两种液体的重力相等 B．鸡蛋在两种液体中所受的浮力相等 C．图中甲烧杯比乙烧杯对桌面的压强小 D．图中甲烧杯比乙烧杯底部受到液体的压力大 5．（2024北京第一六六中学初二下期中）小东将电子秤放在水平桌面上并调零，然后将溢水杯放到电子秤上，按实验操作规范将溢水杯中装满水，如图甲所示。然后将一木块（）轻轻放入溢水杯的水中，木块最终漂浮在水面，并用小烧杯承接溢出的水，如图乙所示。则下列四个选项中判断正确的是（　　） A．甲图中水对溢水杯底的压力比乙图中水对溢水杯底的压力大 B．甲图中水对溢水杯底的压强比乙图中水对溢水杯底的压强小 C．甲图中电子秤示数大小等于乙图中电子秤示数大小 D．木块在水中漂浮时，木块受到的重力大于木块排开水的重力 6．（2024北京第一六六中学初二下期中）小东在一根均匀木杆的一端缠上少许铜丝，使得木杆放在液体中能竖直漂浮，从而制成一支简易密度计。小东将它分别放入甲、乙两种不同液体中，静止后如图所示。若两种液体的密度分别为、，静止时密度计所受的浮力分别为、，则下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 7．（2024北京育才学校初二下期中）小亮用一支自制的简易密度计测量液体的密度。他将简易密度计分别放入盛有不同液体的甲、乙两个烧杯中，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．甲杯中液体密度比乙杯中液体密度大 B．密度计在甲、乙两杯中，所受浮力相等 C．在甲杯中，密度计底部所受液体压强较大 D．在乙杯中，密度计底部所受液体向上的压力较大 8．（2024北京第一七一中学初二下期中）甲、乙两个完全相同的烧杯，盛有密度不同的盐水，放在水平桌面上．将同一只鸡蛋先后放入甲、乙两个烧杯中，当鸡蛋静止时，如图所示，两烧杯中液面恰好相平．若甲、乙两杯盐水对容器底的压强分别为p甲和p乙，鸡蛋排开盐水的质量分别是m甲和m乙．则下列判断中正确的是 A．p甲＝p乙m甲＝m乙 B．p甲＜p乙m甲＝m乙 C．p甲＜p乙m甲＞m乙 D．p甲＞p乙m甲＞m乙 二、多选题 9．（2024北京清华附中初二下期中）小鹿同学在粗细均匀的木棒上缠绕一些细铜丝，制作简易密度计A，如图甲所示。将A依次放入一系列密度已知的液体中，每次当A在液体中处于竖直漂浮状态时，在木棒上标出与液面位置相平的刻度线及相应密度值，并测量木棒浸入液体的深度h，再利用收集的数据画出图像，如图乙中图线①所示。小妍同学继续选用了与A完全相同的木棒，并缠绕了不同质量的铜丝制作简易密度计B。将B同样依次放入一系列密度已知的液体中进行实验，得到图乙中图线②。她们进一步研究发现对同一密度计浸入液体的深度h和对应密度的乘积不变。铜丝的体积可以忽略，下列说法正确的是（　　） A．上述实验中密度计A在不同液体中漂浮时，浸入的深度h越大，受到的浮力越大 B．密度计B上越靠近铜丝的位置，其刻度线对应的密度值越大 C．密度计A上缠绕铜丝的质量小于密度计B上缠绕铜丝的质量 D．若图乙中，则密度计A上与刻度线间距小于与刻度线间距 10．（2024北京清华附中初二下期中）如图所示的事例中，主要利用大气压强的是（    ） A．塑料吸盘被压在光滑的墙上 B．排水管的U形回水弯 C．活塞式抽水机把水抽到高处 D．木制的船只漂浮在水面上 11．（2024北京清华附中初二下期中）某船只满载的时候，其排开水的质量为12000吨，此时船吃水的深度为6.6m，g取10N/kg。关于该船只，下列分析正确的是（    ） A．该船只在海上稳定航行时，受到的浮力等于重力 B．该船只满载时，受到的浮力为 C．该船只满载时，浸在水中部分的体积为 D．该船只满载时，底部受到的液体压强最大值为 12．（2024北京北师大附属实验中学初二下期中）图甲所示，沿纸条上方吹气时，纸条向上飘。如图所示的实例中，其原理与图甲所示现象原理相同的是（　　） A．提供飞机飞行的升力 B．高铁安全线设计 C．人在海面上漂浮 D．热气球飘在空中 13．（2024北京第一六六中学初二下期中）甲、乙、丙三个小球的质量m和体积V如图下表所示。将它们浸没在水中由静止释放，在其稳定后，三个小球所受的浮力分别为和。下列判断正确的是（　　） 小球 甲 乙 丙 m/g 20 10 54 40 10 20 A．甲球漂浮， B．乙球悬浮， C．丙球沉底， D．乙球悬浮， 14．（2024北京第一七一中学初二下期中）在下列几种情形中，物体所受浮力增大的是（　　） A．从沙滩走向海水中的游泳者 B．从长江入海口驶向大海的轮船 C．正在码头装载货物的轮船 D．海面下正往深水处下潜的潜艇 15．（2024北京二中初二下期中）关于浮力，下列说法正确的是（　　） A．下沉的物体不受浮力 B．浮力的方向总是竖直向上 C．物体在水中所受浮力大小与浸没深度无关 D．阿基米德原理只适用于液体 16．（2024北京北师大附属实验中学初二下期中）如图所示的事例中，属于利用大气压的是（　　） A．用注射器吸取药液 B．拦河坝形状上窄下宽 C． 人能漂浮在死海上 D． 工人用吸盘搬运玻璃 三、填空题 17．（2024北京人大附中朝阳学校初二下期中）如图所示，将一个小物块浸没在盛有足量水的容器中，松手后，物块上浮，最终处于静止状态时露出水面的体积为物块体积的；再按图所示的方式，将擦干后的该物块浸没在盛有足量酒精的容器中，请判断松手后该物体会“上浮”还是“悬浮”还是“沉底”？请画出小物块的受力分析图并写出分析过程。（已知水的密度 酒精的密度） 18．（2024北京清华附中初二下期中）如图所示，横截面积为S的容器内盛有水，水面上方压有块横截面积也为S的活塞M，在活塞的中央挖一个面积为的小孔，小孔内塞入一个横截面积也为的木塞N，N露在M上方的长度为h。假设N与M之间、M与容器器壁之间紧密结合，且不考虑任何摩擦。已知水的密度为，当在M的上方注入质量为m的密度为的液体时，N的上表面刚好和液面平齐。没有任何液体溢出容器，N的下表面始终在水中。则 （用字母表示） 19．（2024北京清华附中初二下期中）在水平桌面上的一个柱状容器内，放入一个体积大小为的质地均匀的柱状物体，如图所示，然后不断向容器内注入水，并记录水的总体积V和所对应的水的深度h，如下表所示。已知水的密度为，则柱状物体的密度为 。 60 120 180 240 300 360 h/cm 5 10 15 19 22 25 四、计算题 20．（2024北京人大附中朝阳学校初二下期中）将边长为10cm的正方体B 放入容器底部，如图所示；逐渐向容器内倒入水（未溢出），测量容器内水的深度h，计算出该物块受到的浮力F浮，绘制了如图所示的图像， g=10N/kg求∶ （1）物体所受重力 G； （2）物体的密度ρ物； 21．（2024北京育才学校初二下期中）如图所示，一个柱形容器放在水平桌面上，容器的底面积为1×10-2m2，容器质量不计，盛有0.05m深的水，把一个质量为0.16kg、体积为2×10-4m3的正方体物体A轻轻放入水中，水没有溢出，松手后物体A最终处于静止状态。已知水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg。当物体A在水中静止时，求： （1）通过计算分析说明物体A处于漂浮、悬浮还是沉底状态； （2）物体A受到的浮力； （3）对以下两个物理量二选一进行计算即可：水对容器底部的压强、容器对桌面的压强。 22．（2024北京清华附中初二下期中）如图所示，盛有水的柱形平底薄壁容器放在水平桌面上静止，容器底面积为，容器和水所受总重为30N。重2.5N的木块A放在水中后漂浮在水面上静止，此时容器中水深为5cm。g取10N/kg，水的密度为，求： （1）放入木块A后水对容器底部的压强p。 （2）放入木块A后A排开液体的体积V。 （3）放入木块A前容器中水的深度h。 23．（2024北京第一六六中学初二下期中）将小球浸没在水中由静止释放，小球下沉最后沉底，如图所示。已知小球的体积为，重力为1.8N。g取10N/kg。 （1）请你根据题干提供的信息，通过计算分析说明小球为什么会下沉； （2）请画出小球沉底状态时的受力示意图； （3）求小球沉底时小球对容器底部的压力。 参考答案 1．C 【详解】上端开口，下部连通的容器叫做连通器，连通器的特点是容器中的同种液体不流动时，各个容器中液面总是相平的。 A．轮船利用的是浮力原理，不属于连通器应用，故A不符合题意； B．高压锅是利用液体的沸点跟气压的关系，气压增大，沸点升高，气压减小，沸点降低，不属于连通器应用，故B不符合题意； C．船闸上端开口，底部相互连通，属于连通器，故C符合题意； D．浇花喷壶利用的是流体压强与流速的关系，流速越大，压强越小，故D不符合题意。 故选C。 2．B 【详解】根据表格中的数据，利用公式可知，三个小球的密度分别为 甲的密度小于水的密度，所以甲球漂浮在水中，根据物体的浮沉条件可知 F甲＝G甲＝m甲g＝20×10﹣3kg×10N/kg＝0.2N 乙的密度等于水的密度，所以乙球悬浮在水中 F乙＝G乙＝m乙g＝10×10﹣3kg×10N/kg＝0.1N 丙的密度大于水的密度，丙球在水中下沉，根据阿基米德原理可知，丙受到的浮力为 F丙＝ρ水gV排＝ρ水gV丙＝1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10﹣6m3＝0.2N 由此可知 F甲＝F丙＞F乙 故ACD 不符合题意，B符合题意。 故选B。 3．A 【详解】AD．设A球和B球的体积均为V，因为静止时A球和B球均漂浮在液面上，根据物体浮沉条件可得 ， 若，则 若，则 故A正确，D错误； B．两个容器相同，液体的体积相同，由可得两液体的高度相同，再由结合甲乙的压强关系可得 根据阿基米德原理可得 ， 则 再结合物体浮沉条件可得 故B错误； C．根据阿基米德原理可得 ， 结合选项可得 故C错误。 故选A。 4．C 【详解】AB．因为鸡蛋在甲杯中下沉，所以鸡蛋受到的浮力小于鸡蛋的重力；因为鸡蛋在乙杯中悬浮，乙杯中鸡蛋受到的浮力等于重力，故乙杯中鸡蛋受到的浮力大，由阿基米德原理可知，乙杯中鸡蛋排开液体的重力大，故AB错误； C．水和盐水的体积相同，盐水的密度大，根据m=ρV可知，甲中水的质量小于乙中盐水的质量，根据G=mg可知，水的重力小于盐水的重力；杯子的重力相同，鸡蛋的重力相同，所以甲的总重力小于乙的总重力，则甲对桌面的压力小于乙对桌面的压力，而受力面积相同，根据 可知，图中甲烧杯比乙烧杯对桌面的压强小，故C正确； D．已知ρ盐水>ρ水，两杯子中液体的深度相同，根据p=ρgh可知，甲杯底部所受液体的压强较小，根据F=pS可知，图中甲烧杯比乙烧杯底部受到液体的压力小，故D错误。 故选C。 5．C 【详解】AB．木块浸在水中静止时与木块未浸入水中时相比，溢水杯中水的深度不变，根据公式可知，水对溢水杯底的压强不变，根据公式F=pS可知，水对溢水杯底的压力不变，故AB错误。 CD．木块在水中漂浮，受到的浮力等于木块的重力，根据阿基米德原理，浮力等于排开液体的重力，则木块的重力等于溢出水的重力，则溢水杯的总重力不变，则甲图中电子秤示数大小等于乙图中电子秤示数大小，故C正确，D错误。 故选C。 6．D 【详解】AB．密度计都漂浮，受到的浮力都等于密度计受到的重力，因为密度计的重力不变，则静止时密度计所受的浮力相等，即，故AB错误。 CD．由图知，密度计排开液体的体积v甲＞v乙，密度计所受的浮力相等，根据阿基米德原理可知，浮力相等时，排开液体体积越大，液体密度越小，则，故C错误，D正确。 故选D。 7．B 【详解】AB．因为同一个密度计放在甲、乙液体中都漂浮，所以 F浮甲=F浮乙=G 所以密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G，由图知密度计排开液体的体积 V排甲＞V排乙 又因为F浮=ρ液V排g，所以 ρ甲＜ρ乙 故A错误，B正确； CD．密度计受到的浮力相同，根据浮力产生的原因可知，浮力等于物体下表面和上表面所受压力之差，而密度计漂浮，其上表面受到的压力为0，所以下表面受到的压力相等，密度计底面积一定，故密度计底部所受液体的压强相等，故CD错误。 故选B。 8．B 【详解】由图可知，鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态，因为物体漂浮或悬浮时，受到的浮力和自身的重力相等，所以同一只鸡蛋在两杯中受到的浮力相等，都等于鸡蛋的重力， 因为F浮＝G排＝m排g，浮力相同，所以鸡蛋排开盐水的质量相同．因为ρ液＞ρ物时物体漂浮，ρ液＝ρ物时物体悬浮，所以乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度，因为p＝ρgh，且两杯中液面相平，所以乙杯底压强大于甲杯底压强． 9．BCD 【详解】A．密度计A的重力不变，不同的液体中，处于竖直漂浮状态，浮力等于重力，重力不变，浮力不变，故A错误； B．对同一密度计浸入液体的深度h和对应密度的乘积不变，密度计B上越靠近铜丝的位置，浸入液体的深度越小，对应密度越大，故B正确； C．由图乙可知，密度计浸入液体深度相同，密度计B对应的密度较大，根据可知，V排相同，密度计B受到的浮力较大，由漂浮条件可知密度计B的重力较大，由G=mg可知密度计B的质量较大，故C正确； D．如图所示： 密度计A上三个密度和对应的深度的乘积相等，即 ，与刻度线的间距       ①与刻度线的间距 因为 所以       ② 比较①②，由于 ， 所以 即密度计A上与刻度线的间距小于与刻度线的间距，故D正确。 故选BCD。 10．AC 【详解】A．因为塑料吸盘与光滑的墙壁之间的压强小于大气压强，是大气对吸盘的压力将吸盘压在光滑的墙上，故A符合题意； B．排水管的U形反水弯是一个连通器，故B不符合题意； C．活塞式抽水机的工作原理是利用大气压强，抽水机抽水时，筒内气压小于外界大气压，大气压将水从低处压到高处，故C符合题意； D．木制的船只漂浮在水面上，根据浮沉条件可知，物体密度小于液体密度，利用了浮力，故D不符合题意。 故选AC。 11．ABC 【详解】A．该船只在海上稳定航行时，处于漂浮状态，受到的浮力等于重力，故A正确； B．根据阿基米德原理，该船只满载时，受到的浮力为 故B正确； C．该船只满载时，浸在水中部分的体积为 故C正确； D．该船只满载时，底部受到的液体压强最大值为 故D错误。 故选ABC。 12．AB 【详解】沿纸条上方吹气时，纸条上方空气流速快、压强小，下方空气压强大，产生向上的压力，所以纸条会向上飘。这是利用了伯努利原理。 A．飞机机翼上凸下平，上方空气流速快、压强小；下方空气流速慢，压强大，产生向上的升力使飞机起飞。利用了伯努利原理，故A符合题意； B．高铁安全线设计，是因为乘客靠近高铁的一侧空气流速快、压强小；另一侧空气流速慢、压强大，若果距离高铁太近，容易被推向高铁造成事故，利用了伯努利原理，故B符合题意； C．人在海面上漂浮，是因为人受到浮力等于重力，故C不符合题意； D．热气球飘在空中是利用空气的浮力，故D不符合题意。 故选AB。 13．BC 【详解】甲球浸没后受到的浮力为 甲球受到的重力为 因为甲球受到的重力小于浮力，则甲球最终会漂浮，浮力等于其重力为0.2N； 乙球浸没后受到的浮力为 乙球受到的重力为 因为乙球受到的浮力等于其重力，则乙球悬浮，浮力为0.1N； 丙球浸没后受到的浮力为 丙球受到的重力为 因为丙球受到的浮力小于重力，因此丙球会沉底，浮力为0.2N，故BC正确，AD错误。 故选BC。 14．AC 【详解】A．从沙滩走向海水中的游泳者排开水的体积增大，由阿基米德原理得出受到浮力增大，故A符合题意； B．从长江入海口驶向大海的轮船，轮船始终漂浮，浮力等于重力，浮力大小不变，故B不符合题意； C．轮船装货时，始终漂浮，浮力等于重力，装货越多，重力越大，受到的浮力越大，故C符合题意； D．海面下正往深水处下潜的潜艇，其排开水的体积不变，由阿基米德原理可知所受的浮力不变，故D不符合题意。 故选AC。 15．BC 【详解】A．下沉的物体也受浮力，故A错误； B．浮力是物体上、下表面受到压力的压力差，浮力的方向总是竖直向上，故B正确； C．由可知，物体浸没后，即使深度加深，排开水的体积也不会发生变化，所以浮力不变，即物体在水中所受浮力大小与浸没深度无关，故C正确； D．阿基米德原理不只适用于液体，也适用于气体，故D错误。 故选BC。 16．AD 【详解】A．吸药液时，向后拉活塞，注射器内气压减小，外界大气压压着药液从针头进入注射器内，故A符合题意； B．拦河坝的形状上窄下宽是因为液体的压强随着深度的增加而增大，与大气压无关，故B不合题意； C．人能漂浮在死海中，人的密度小于海水的密度，与大气压无关，故C不合题意； D．用吸盘搬运玻璃时，是把吸盘内的空气排出，大气压就把吸盘紧压在玻璃上，利用了大气压，故D符合题意。 故选AD。 17．，沉底 【详解】设物块所受重力为G，体积为V，物块静止时露出水面的体积为物块体积的可知，物块漂浮在水中，则，即 解得物体的密度 水的密度 ，酒精的密度，物块浸没在酒精中静止时，受到的浮力为 将擦干后的该物块浸没在盛有足量酒精的容器中，由于浮力小于重力，松手后该物体会沉底。如图所示 18． 【详解】在N的上方注入质量为m的密度为ρ的液体时之前，系统处于平衡状态，浮力等于重力，竖直方向合力为零。注入质量为m的密度为ρ的液体后，N与M增加了一个重力mg，当系统重新平衡时，水的浮力也增加了mg，因为活塞M和木块N紧密连接，所以M和N是一起上升，假设M上升了Δh，则V排的增加量为ΔhS，所以应当有 F浮＝mg 即 ρ水gΔhS＝mg 解得。 注入液体的体积为 ……① 注入液体在容器的高度为h＇，所以注入液体的体积为 ……② 由①②可解得 M上升的高度为 所以 19． 【详解】设容器底面积为，柱状物体底面积为，当水深时，水的体积为，则有 解得；当水深时，因为 说明此时水已经超过柱形物体的顶部或者漂浮。则容器底面积为 所以柱状物体底面积为 所以柱状物体的高度为 所以柱形物体是漂浮而不是过顶部。设水深时，物体浸入的深度为，此时水的体积为。则有 解得物体浸入的深度。此时物体漂浮，浮力等于重力，则柱形物体重力为 则柱状物体的密度为 20．（1）8N；（2） 【详解】（1）由图可知，当容器内液体的深度h等于或大于8cm时，正方体受到的浮力不再变化，而正方体的边长为10cm，所以可判断此时物体处于漂浮状态，则物体重力为 G=F浮=8N （2）物体的密度为 答：（1）物体重力为8N； （2）物体的密度为。 21．（1）ρA＝0.8×103kg/m3＜ρ水，所以漂浮；（2）1.6N；（3）水对容器底的压强为660Pa，容器对桌面的压强为660Pa 【详解】解：（1）物体A的密度为 故物体A处于漂浮状态。 （2）物体A的重力为 GA＝mAg＝0.16kg×10N/kg＝1.6N 漂浮时，物体A受到的浮力等于自身重力，即 F浮＝GA＝1.6N （3）①水的体积为 V水＝Sh＝1×10-2m2×0.05m＝5×10-4m3 水的质量为 m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×5×10-4m3＝0.5kg 水的重力为 G水＝m水g＝0.5kg×10N/kg＝5N 水对容器底的压力等于水和物体A的总重力，即 F＝GA＋G水＝1.6N＋5N＝6.6N 水对容器底的压强为 ②容器的质量不计，故容器对桌面的压力也等于水和物体A的总重力，受力面积也为1×10-2m2，故容器对桌面的压强也是660Pa。 答：（1）物体A处于漂浮状态； （2）物体A受到的浮力为1.6N； （3）水对容器底部的压强为660Pa，容器对桌面的压强为660Pa。 22．（1）500Pa；（2）；（3）4.5cm 【详解】解：（1）容器中水深为5cm，进行单位换算 h=5cm=0.05m 水对容器底部的压强为 （2）因木块A漂浮在水面上，所以，木块A受到的浮力为 由可得，A排开液体的体积为 （3）放入木块A后容器水增加的深度为 放入木块A前容器水的深度为 答：（1）放入木块A后水对容器底部的压强为500Pa； （2）放入木块A后A排开液体的体积为； （3）放入木块A前容器中水的深度为4.5cm。 23．（1）见解析；（2）；（3）0.6N 【详解】解：（1）因为小球浸没在水中，排开水的体积等于小球的体积，则排开水的体积为 V排=V=1.2×10-4m3 则小球受到的浮力为 即小球受到的浮力小于小球自身的重力，故小球会下沉。 （2）小球沉底后，受三个力作用，即竖直向上的浮力和支持力，竖直向下的重力G，作用点在小球的重心，受力示意图如下图所示： （3）小球沉底时，小球对容器底部的压力等于容器底对小球的支持力，这两个力是一对相互作用力，则压力大小为 答：（1）小球的密度大于水的密度，所以小球会下沉； （2）； （3）小球沉底时小球对容器底部的压力大小为0.6N。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$