9.2 探究浮力大小与哪些因素有关---2024—2025学年八年级物理沪科版 下学期

2024—2025学年八年级物理沪科版(2024)9.2 探究:浮力大小与哪些因素有关 一、单选题 1．2024年3月24日，世界泳联跳水世界杯德国柏林站结束所有项目的争夺。中国队选手全红婵和王宗源为队伍再添2金。如图所示是全红婵参加跳水比赛时向上起跳和下落的运动轨迹及分解动作示意图。下列说法正确的是（　　） A．全红婵到达最高点时，若所受外力突然全部消失，她将保持静止状态 B．从起跳到入水前的过程中，全红婵受到的都是非平衡力 C．全红婵入水时的水花越小，她没入水中后所受浮力越小 D．全红婵入水过程中，所受浮力方向取决于入水的角度 2．将空矿泉水瓶慢慢压入水中，直到浸没。下列对矿泉水瓶受到的浮力分析不正确的是（　　） A．浮力的方向竖直向上 B．浸没后，压入越深，受到的浮力越大 C．矿泉水瓶受到水对它的浮力 D．排开水的体积越大，受到的浮力越大 3．物理学习小组利用喝完的饮料瓶做了如图所示的几个实验，其中可以证明大气压存在的实验是（　　） A．水从侧孔喷出 B．瓶子悬空水不流出 C．弹开纸片钢球下落 D．将瓶按入水中感到费力 4．物理是以实验为基础的学科，下列关于教材中的有关实验说法正确的是（    ） A．甲图实验说明物体在液体中所受浮力与液体所处深度有关 B．乙图说明光发生反射时入射角等于反射角 C．丙图中用玻璃板代替平面镜的目的是为了成像更清晰 D．丁图的两个实验可以探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系 5．下列几个验证实验不正确的是（  ） A．两手用力顶住一头削尖的铅笔的两端挤压，顶住笔尖的手疼得厉害，说明压力作用效果与受力面积有关 B．将书橱内的书拿出一些，推动橱较为轻松，说明压强大小与压力大小有关 C．用弹簧测力计吊起重物没入水中，慢慢下沉，弹簧测力计示数不变，说明浸没的物体浮力与深度无关 D．将可乐瓶侧壁上、下各扎一个小孔，装满水后，下面的小孔水流出速度快，说明液体压强跟深度有关 6．图中的实验操作中，可探究“浮力的大小与液体深度无关”的操作是（　　） A．①②③ B．①③⑤ C．③④⑤ D．①③④ 7．关于浮力，下列说法中正确的是（    ） A．物体浸入水中越深，受到的浮力越大 B．浮力是由于物体上、下表面受到液体（或气体）的压力差产生的 C．在水中下沉的石块没有受到浮力的作用 D．深陷河床的桥墩，受到浮力的作用 8．弹簧测力计下悬挂一重为5N的物体，把物体浸没在水中时测力计的示数如图所示，则物体在水中所受的浮力是（    ） A．0N B．5N C．2.6N D．2.4N 9．在平静的水面上匀速行驶的船，受到重力和浮力的作用。这两个力（　　） A．大小相等，方向相反，是一对平衡力 B．大小相等，方向相反，是一对作用力和反作用力 C．方向相反，大小不一定相等，是两种不同性质的力 D．方向相反，大小相等，是一对性质完全相同的力 10．如图所示，能正确描述各物理量之间关系的图象是（　　） A．物体所受重力与质量的关系 B．浮力与物体浸没的深度的关系 C．液体内部压强与深度的关系 D．弹簧测力计示数与弹簧长度的关系 11．细心的小明同学把老师的部分演示实验记录在了如图所示的情境中，根据图示可以知道该同学这次操作的目的是（　　） A．探究浮力与液体质量的关系 B．探究浮力与液体体积的关系 C．探究浮力与液体密度的关系 D．探究浮力与液体深度的关系 12．将一个密闭的易拉罐放在装有水的深桶中，如图所示，用手慢慢把它竖直压入水中，体会手的感受；易拉罐全部没入水中后，继续把它压向桶底，体会手的感受，根据活动中的感受和观察到的现象判断下列说法正确的是（　　） A．浮力的大小与物体的体积有关 B．浮力的大小与液体密度有关 C．浮力的大小与物体浸在液体中的体积有关 D．浮力的大小与物体浸入液体的深度有关 13．在初中物理学习中，我们常用到一些科学研究方法，以下探究过程中所采用的研究方法相同的是（    ） ①探究浮力大小与浸在液体中深度的关系时，让同一物体浸没在同种液体的不同深度 ②探究阻力对物体运动的影响时，在实验事实的基础上，进一步分析推理得出物体不受阻力时的情况 ③探究影响滑动摩擦力大小的因素时，保持压力大小不变，改变接触面的粗糙程度 ④探究影响压力作用效果的因素时，通过比较海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 14．下列说法正确的是（　　） A．跳伞运动员和伞在空中匀速直线下降的过程不受力的作用 B．铅球被推出在空中飞行的过程受到推力的作用 C．将一石块扔到水中，在其下沉过程中受到水的压强变大，浮力也变大 D．在空中漂浮的氢气球受到空气对它的浮力 15．如图所示，将乒乓球置于去底塑料瓶口处，然后向瓶里注水，当有少量水从瓶口流出时，乒乓球不上浮；若用手堵住瓶口，可观察到乒乓球上浮起来，此实验说明了（    ） A．连通器工作原理 B．浮力产生的原因 C．大气存在着压强 D．抽水机工作原理 二、填空题 16．学习浮力的相关知识后，小明把如图甲所示的装置改装成密度计。如图乙所示，小明先将物块A分别浸没在三种液体中。当弹簧测力计示数稳定时，小明在指针所指位置分别标记对应的液体密度，如图丙所示。 （1）如图乙所示，当物块浸没在不同的液体中时，液体密度越大，弹簧测力计示数越 ； （2）该密度计的刻度应标记在 N的位置； （3）该密度计使用时，在不接触容器底部的前提下，测量结果与物体A浸没在液体中的深度 （选填“有关”或“无关”）。 17．如图所示，甲图中弹簧测力计下挂一不吸水长方体物块，从盛有适量水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中，弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系如图乙所示，容器底面积为200cm2，则物块浸没时的浮力大小为 N，浸没前后容器对小桌压强变化量为 Pa。 18．“辽宁舰”号是中国人民解放军海军第一艘可搭载固定翼飞机的航空母舰。根据“辽宁舰”号的参数表，该舰满载时所受浮力为 牛，若航母的舰载机飞离航母后，航母所受浮力将 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 舰长 304米（全长） 吃水深度 10.5米（满载） 舰宽 70.5米 排水量 67500（满载） 19．根据图的甲、丙两图可知，物体受到的浮力大小为 牛，甲、乙或甲、丙两图探究的物理问题是 ，甲、乙和甲、丙两组图可以探究的物理问题是 。 三、计算题 20．水平地面上有一质量为2千克的薄壁柱形容器，另有一个质量为8千克的圆柱体甲，甲的底面积是容器底面积的一半。容器中盛有水，将甲放入水中，分别测出甲放入容器前后，容器对水平桌面的压强p容、水对容器底部的压强p水，如下表所示。（g取10N/kg）求： 容器对桌面、水对容器底的压强 甲放入前 甲放入后 p容（Pa） 6000 9000 p水（Pa） 5000 6000 (1)圆柱体甲的重力； (2)圆柱体甲放入容器前水的深度； (3)①请判断甲在水中的状态并说明理由（提示：漂浮、浸没、未浸没等）；②圆柱体甲的密度。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B B D B D B C A A 题号 11 12 13 14 15 答案 C C B D B 1．B 【详解】A．由图中运动轨迹可知，全红婵到达最高点时，在竖直方向速度为零，但在水平方向有一定的速度，所以若所受外力突然全部消失，她将沿水平方向做匀速直线运动，故A错误； B．从起跳到入水前的过程中，其运动方向不断变化，运动状态在不断改变，所以全红婵受到的都是非平衡力，故B正确； C．浮力的大小只与液体的密度和排开液体的体积有关，与入水时水花的大小无关，故C错误； D．浸入液体中物体受到的浮力是液体对物体向上和向下的压力差，浮力的方向总是竖直向上的，故D错误。 故选B。 2．B 【详解】AC．浸在液体中的物体都受到液体对它竖直向上的浮力，故AC正确，不符合题意； BD．根据阿基米德原理可知，浸在水中的物体，排开水的体积越大，受到的浮力越大，当物体浸没时，排开水的体积不变，所以受到的浮力也将不变，与深度无关，故B错误，符合题意，D正确，不符合题意。 故选B。 3．B 【详解】A．水从侧孔喷出，水的深度越深，水喷得越远，说明同种液体内部压强随着液体深度的增加而增大，与大气压无关，故A不符合题意； B．纸片能托住水不流出，是因为大气压给纸片一个向上的作用力，因此该实验能证明大气压的存在，故B符合题意； C．用手弹开纸片，钢球掉入瓶中，钢球没有随纸片一起运动，说明钢球具有惯性，同时钢球掉入瓶中，是因为钢球受到重力作用，与大气压无关，故C不符合题意； D．将瓶按入水中感到费力，是因为瓶子排开水的体积增大，受到的浮力增大，瓶子给手向上的作用力增大，与大气压无关，故D不符合题意。 故选B。 4．D 【详解】A．甲图实验改变物体排开水的体积，说明物体在液体中所受浮力与排开液体的体积有关，故A错误； B．先有入射光线后有反射光线，探究光的反射实验得出的结论是反射角等于入射角，故B错误； C．用透明的玻璃板代替平面镜，在物体一侧能看到物体的像，同时还能看到代替物体的另一个物体，便于准确确定像的位置，故C错误； D．探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，应控制接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，故D正确。 故选D。 5．B 【详解】A．两手用力顶住一头削尖的铅笔的两端挤压时，两手受到的压力相等，笔尖一侧手的受力面积小，压力的作用效果明显，即手疼得厉害，说明压力作用效果与受力面积有关，故A正确，不符合题意； B．将书橱内的书拿出一些，地面受到的压力变小，推动书橱时，书橱受到的摩擦力变小即推动橱较为轻松．与压强大小无关，故B不正确，符合题意； C．用弹簧测力计吊起重物没入水中后，物体排开液体的体积和液体的密度不变，慢慢下沉时，物体在液体中的深度变大，弹簧测力计示数不变，则物体受到的浮力不变，说明浸没的物体浮力与深度无关，故C正确，不符合题意； D．可乐瓶装满水后，下方的小孔所处的深度大，下面的小孔水流出速度快，则下面小孔处液体压强大，说明液体压强跟深度有关，故D正确，不符合题意。 故选B。 6．D 【详解】由可知，浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关，所以在探究浮力的大小与液体深度的关系时，要控制液体密度和物体排开液体的体积相同，而深度不同，所以应选择图中①③④进行实验，由图①可知，物体的重力为4.8N，图中③④测力计示数相同，说明拉力相同，均为2.8N，则浮力均为 即物体深度不同，但浮力相同，故可得：浮力的大小与液体深度无关。 故选D。 7．B 【详解】A．浮力的大小与物体浸入液体中的深度无关，故A错误； B．浮力产生的原因是物体上下表面所受的液体（或气体）的压力差，有了压力差才有浮力，即，故B正确； C．在水中下沉的石块上下表面受到水的压力差，所以受到浮力的作用，故C错误； D．深陷河床的桥墩下部在淤泥中，底部不会受到水的压力，所以不会受到浮力的作用，故D错误。 故选B。 8．C 【详解】物体重力为5N，弹簧测力计分度值为0.2N，故浸没在水中时弹簧测力计示数为2.4N，则浮力 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 9．A 【详解】在平静的水面上匀速行驶的轮船，其在竖直方向处于平衡状态，即此时所受到的力应是平衡力，故此时所受的重力和浮力大小相等，方向相反，且作用在同一物体上，并在同一条直线上，且这两个力的性质是不同的，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 10．A 【详解】A．根据重力与质量成正比的关系，即G＝mg，因此水的重力与质量的关系图像应是一条过原点的倾斜直线，故A符合题意； B．物体浸没在液体中时，排开液体的体积与物体的体积相同，根据阿基米德原理可知，物体受到的浮力不变，所以浮力与物体浸没的深度的关系图像应该是平行于横轴（深度轴）的直线，故B不符合题意； C．由液体压强公式可知，液体密度不变时，液体压强p与液体的深度h成正比，则液体的p﹣h关系图象是一条过原点的倾斜直线，故C不符合题意； D．在弹性限度内，弹簧的伸长与所受的拉力成正比，图中反映的不是正比关系，故D不符合题意。 故选A。 11．C 【详解】由阿基米德原理可知，物体受到的浮力大小与物体排开液体的密度和排开液体的体积有关（而与物体的质量、物体浸没在的深度等其它因素无关），研究浮力大小与其中一个因素的关系时，要控制另一个因素不变。本实验中物体浸没在水和盐水两种不同液体中，排开液体的体积都等于物体的体积，即排开液体的体积不变，因此，这次实验探究浮力与液体密度的关系，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 12．C 【详解】用手慢慢把它竖直压入水中，易拉罐浸在液体中的体积变大，即排开液体的体积变大，易拉罐受到的浮力变大，因此越往下压，手感觉需要的力会越大；易拉罐全部没入水中后，继续把它压向桶底，感觉手施加的力不变； AB．实验过程中，物体的体积、液体的密度不变，因此无法探究浮力的大小与物体的体积、液体的密度之间的关系，故AB错误； C．易拉罐未浸没之前，随物体浸在液体中的体积变大，需要施加的力变大，因此说明浮力的大小与物体浸在液体中的体积有关，故C正确； D．当物体浸没后，继续向下按压物体，所需要的力不变，说明浮力的大小与物体浸入液体的深度无关，故D错误。 故选C。 13．B 【详解】①探究浮力大小与浸在液体中深度的关系时，让同一物体浸没在同种液体的不同深度，采用的是控制变量法； ②探究阻力对物体运动的影响时，在实验事实的基础上，进一步分析推理得出物体不受阻力时的情况，采用是科学推理法； ③探究影响滑动摩擦力大小的因素时，保持压力大小不变，改变接触面的粗糙程度，采用是控制变量法； ④探究影响压力作用效果的因素时，通过比较海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果，采用的是转换法。 探究过程中所采用的研究方法相同的是①③，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 14．D 【详解】A．跳伞运动员和伞在空中匀速直线下降，虽然它们的速度保持不变，但它们仍然受到力的作用。具体来说，它们受到重力和空气阻力的作用，且这两个力是一对平衡力，使得它们能够保持匀速直线下降。故A错误； B．铅球被推出后，在空中飞行时已经不再受到推力的作用。铅球之所以能够继续飞行，是因为它具有惯性，会保持原来的运动状态。故B错误； C．将一石块扔到水中，在其下沉过程中，由于石块所处的深度不断增加，根据液体压强的特点，石块受到的水的压强会变大。石块受到的浮力并不一定会变大。浮力的大小取决于排开水的体积和水的密度。在这个情况下，石块在浸没前浮力变大，浸没后浮力不变。故C错误； D．氢气球在空中漂浮时，它排开了一部分空气，使得空气对氢气球产生了向上的浮力。这个浮力与氢气球的重力相平衡，使得氢气球能够保持漂浮状态。所以，D选项正确。 故选D。 15．B 【详解】开始时乒乓球受到上面液体压强和大气压的作用，下部没有液体只受大气压的作用，向上的压强小于向下的压强，向上的压力小于向下的压力，乒乓球不能上浮；当用手堵住瓶口，乒乓球下面有水，乒乓球下面也受到液体压强的作用；向上的液体压强大于向下的液体压强，乒乓球上浮，由此说明浮力产生的原因是液体对物体上、下表面产生压力差。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 16． 小 6 无关 【详解】（1）[1]由图乙可知，从左到右三次实验，物体均浸没在液体中，液体密度依次增大，弹簧测力计示数依次减小，所以，当物块浸没在不同的液体中时，液体密度越大，弹簧测力计示数越小。 （2）[2]由图甲可知，物体的重力为6N，若物体浸没在密度为的液体中，物体将不受到浮力，弹簧测力计的示数应等于物体的重力，所以，该密度计的刻度应标记在6N的位置。 （3）[3]物体浸没在液体中时，受到的浮力和深度无关，所以，该密度计使用时，在不接触容器底部的前提下，测量结果与物体A浸没在液体中的深度无关。 17． 8 400 【详解】[1]由图乙可知，物块的重力为G＝12N，浸没时弹簧测力计的示数为F＝4N，由称重法可知，物块浸没时的浮力大小为 F浮＝G－F＝12N－4N＝8N [2]浸没前后容器对小桌的压力变化量等于物块所受的浮力，即 ΔF＝F浮＝8N 所以浸没前后容器对小桌压强变化量为 18． 6.615×108 减小 【详解】[1]该舰满载时所受浮力 [2]舰载机群飞离后，航母仍漂浮，但自重G减小，所以，航母所受浮力减小。 19． 1.1 浸在液体中的物体是否受到浮力 浸没在不同液体中的同一物体所受的浮力大小与液体密度的关系 【详解】[1]根据图中的甲、丙两图和称重法可知，物体受到的浮力为 [2]甲、乙或甲、丙两图，说明物体浸没在水或盐水中受到水或盐水的浮力；探究的物理问题为：浸在液体中的物体是否受到浮力。 [3]由甲、乙两图得出物体受到水的浮力 4N-3N=1N 由甲、丙两图得出物体受到盐水的浮力为1.1N；排开液体的体积相同的，研究的问题是：浸没在不同液体中的同一物体所受的浮力大小与液体密度的关系。 20．(1)80N (2)0.5m (3)①沉底且浸没；②2×103kg/m3 【详解】（1）圆柱体甲的重力    G甲=m甲g=8kg×10N/kg=80N （2）由表中数据，甲放入前水对容器底的压强 p水＝5000Pa圆柱体甲放入容器前水的深度    （3）①容器对水平桌面的压力等于容器和水的重力和，大小为 F容桌＝G容器+G水 容器对水平桌面的压强    因为柱形容器，故水对容器底部的压力大小等于物体的重力 F水容＝G水 水对容器底部的压强    容器的底面积 容器对桌面增加的压力 ΔF＝Δp容S＝（9000Pa﹣6000Pa）×0.02m2＝60N 甲放入容器后，溢出水的重力 G溢=G甲- ΔF=80N-60N=20N<G甲 甲放入后水的深度   甲放入容器后，水面上升，对应物体排开液体的没有溢出的体积         V'排=S（h'-h）=0.02m2×(0.6m-0.5m)=2×10-3m3 说明甲在水中触底，甲受到的部分浮力 F浮甲=G溢=20N 甲溢出的水对应物体排开水的体积 甲排开水的体积 V排=  V'排+ V排溢出  = 2×10-3m3 +2×10-3m3= 4×10-3m3          甲浸入水中的深度 说明甲在水中沉底且浸没。 ②甲在水中一定是浸没的，甲的体积等于排开水的体积 V甲＝ 4×10-3m3 甲的密度 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$