9.4 物体的浮与沉 ---2024—2025学年沪科版八年级物理下学期

2024—2025学年八年级物理沪科版(2024)9.4 物体的浮与沉 一、单选题 1．当海水的温度及所含盐分变化时，可能会导致海水密度发生突变，在垂直海面方向上形成一个类似“悬崖”的突变水层，在如图所示的情形中，若有潜艇潜航至此水域时，就会急速下沉，发生“掉深”事故，危及潜艇安全。我军潜艇曾创造过遭遇“掉深”自救成功的奇迹。下列相关说法正确的是（   ） A．潜艇在高密度水层悬浮时，所受浮力大于其重力 B．潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时，所受浮力不变 C．潜艇遭遇“掉深”进行自救时，需快速排出水箱中的水 D．潜艇从刚要露出水面至漂浮在水面的过程中，其所受浮力变大 2．下列实例的解释，错误的是（    ） A．船闸利用了连通器原理实现轮船通行 B．发生“高原反应”时会出现头晕等症状，主要是因为海拔高，气压高 C．094型战略核潜艇通过改变自身重力实现浮沉 D．跑车上的尾翼扰流装置利用流体压强与流速的关系来提高车辆的稳定性 3．以下事例中，利用流体压强与流速关系的是（    ） A．热气球腾空而起 B．用吸管将饮料吸到嘴里 C．茶壶盖上开小孔便于把水倒出 D．飞机机翼设计成上表面凸起，下表面平直 4．近年来，我国科技成就让世人瞩目，科技创新成果不断涌现。下列说法正确的是（　　） A．核潜艇通过改变自重来实现浮沉 B．高铁列车运行时的速度增大，其惯性变大 C．国产大飞机 C919上升过程中，机舱外的大气压变大 D．绕月飞行的嫦娥六号探测器如果不受任何外力作用，将会一直绕月球做圆周运动 5．把体积为200cm3、重为1.2N的物体放入水中，当物体静止时，它所处的状态及受到的浮力大小分别是（   ） A．漂浮，F浮>1.2N B．漂浮，F浮=1.2N C．沉底，F浮<1.2N D．沉底，F浮=1.2N 6．把一物块放入盛满水的溢水杯中，物块漂浮，溢出60g的水，若将此物块从水中取出，擦干后放入盛满酒精的溢水杯中，则溢出的酒精的质量（    ） A．等于60g B．不小于60g C．不大于60g D．无正确选项 7．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，然后逐渐向水中加入食盐并搅拌，鸡蛋渐渐上浮，最后漂浮在水面的过程中，关于鸡蛋下列说法正确的是（　　） A．沉入水底时，受到的浮力等于重力 B．上浮时，受到的浮力等于排开盐水的重力 C．上浮时，容器底部受到的压强逐渐变大 D．漂浮在水面时受的浮力大于重力 8．小明洗水果时，发现体积较小的桔子漂浮在水面上，而体积较大的芒果却沉在水底，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．桔子的密度大于芒果的密度 B．桔子受到的浮力大于它受到的重力 C．桔子受到的重力小于芒果受到的重力 D．桔子受到的浮力大于芒果受到的浮力 9．把一个质量为80g，体积为120cm3的物块轻放入盛满水的烧杯中，当物块静止时，下列说法中正确的是（　　） A．溢出水的质量为80g，水对杯底的压强变大 B．溢出水的质量为80g，水对杯底的压强不变 C．溢出水的质量为120g，水对杯底的压强变大 D．溢出水的质量为120g，水对杯底的压强不变 10．小津把体积相等的三种不同的水果放进水中，水果静止后出现了如图所示的情况，A漂浮，B悬浮，C沉底，关于它们的密度和浮力的大小关系判断正确的是（　　） A． B． C． D． 11．实践课上，小明用硬质塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和注射器等，制作如图所示的潜水艇模型（不计进排气管的体积），然后将模型放入水中，使其上浮或下沉，下列说法正确的是（　　） A．当模型漂浮于水面时，它受到的浮力小于重力 B．向内推注射器活塞，瓶内气体压强变大，模型将下沉 C．向外拉注射器活塞，水会被压入试管中，可实现潜艇上浮 D．让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮，应使瓶内的水先增加后减少 12．如图所示，甲图中圆柱形容器装有适量的水，若在密度均匀的木块A上表面轻放一个质量为m1的物块，将它们一起放入水中，平衡时木块A仍有部分体积露出水面，如图乙所示，此时水对容器底部的压强比图甲水对容器底部的压强增加了400Pa，取下m1，待木块A在水中静止后，A有的体积露出水面，如图丙所示，此时水对容器底部的压强比图乙水对容器底部的压强减少了100Pa，若将容器中的水换成另一种液体，在木块A上表面轻放一个质量为m2的物块，使平衡时木块A露出液面部分与乙图相同，如图丁所示，若，水的密度为，则下列说法中正确的是（　　） A．木块A的质量mA与m1之比为1∶3 B．木块A的密度为 C．在图乙和丙中，木块A露出水面的体积之比是1∶3 D．图丁中的液体密度为0.8g/cm3 13．潜艇在正常航行时，有时突然遭遇海水密度变化，可能会引发潜艇“掉深”，即突然快速向海底沉降。造成潜艇沉降的原因可能是（　　） A．海水密度变大，潜艇所受浮力突然增大 B．海水密度变大，潜艇所受压强突然增大 C．海水密度变小，潜艇所受浮力突然减小 D．海水密度变小，潜艇所受压强突然减小 14．物理知识在生产生活中的应用十分广泛，则下列应用正确的是（    ） A．行李箱下装有小轮可减小摩擦 B．活塞式抽水机利用了连通器 C．孔明灯是利用大气压升空的 D．往B管中吹气，A管中液柱会下降 15．如图甲所示，一个实心圆柱体金属块在细绳竖直向上的拉力的作用下，从水面下一定深度开始竖直向上以0.1m/s的速度匀速直线运动，上升到离水面一定的高度处（假设水面不动）。如图乙所示的是绳子的拉力F随时间t变化的图像。结合图像中的信息，下列判断正确的是（　　） A．该金属块的重力为20N B．浸没在水中时金属块受到的浮力大小是30N C．金属块的密度为 D．圆柱体的高度是 二、填空题 16．如图甲所示的密闭容器，壁厚忽略不计，其底部是边长为5cm的正方形，容器内装有6cm的水，此时水对容器底的压强为 Pa。将容器倒置并使其在水中竖直漂浮，如图乙所示，容器内外水面的高度差为3cm，则容器的质量为 g。（，g取10N/kg） 17．把同一小球分别放入甲、乙两杯不同的液体中，小球静止时所处的位置如图所示，则两杯液体的密度大小关系为ρ甲 ρ乙；小球在两杯液体中受到的浮力大小关系为F甲 F乙（选填“>”、“<”或“=”）。 18．为助力郓城中小学“十个一”活动，小明利用身边的塑料瓶进行了一次研学活动。 （1）如图1，小明用手握住瓶子在空中静止时，此时瓶子的重力和受到的摩擦力 （选填“是”或“不是”）一对平衡力； （2）如图2，小明利用软管等器材，将塑料瓶改装成了潜水艇模型悬浮在水中，从进气孔吹气，塑料瓶内的水从进、排水口流出，潜水艇的重力 （选填“增大”、“不变”或“减小”），潜水艇会 （选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”）。 19．如图所示三个体积相同质量不同的实心球在液体中静止，那么 球所受到的浮力最小，三个球中密度最小的是 球。 三、计算题 20．学校科技创新活动中，小明展示了自己的作品“浮力秤”，该作品可方便地称量物体的质量，其构造如图所示。已知小筒底面积为，高度为15cm，秤盘中不放物体时，小筒浸入水中的长度为5cm。（g取10N/kg，）求： (1)秤盘中不放物体时，小筒底受到水的压强； (2)该“浮力秤”能称出物体的最大质量； (3)若大筒底面积为，当秤盘中放入最大称量的物体时比不放物体时，大筒底部受到水的压强变化量。 21．A为质量分布均匀的长方体实心物块，质量为300g，边长如图甲所示。B为内部平滑的圆柱形薄壁容器，其质量为600g，底面积为，高度如图乙所示。A、B均静置于水平地面上。求：（，） (1)物块A的密度； (2)图乙中容器B对水平地面的压强； (3)将A以不同的底面朝下先后放入B中，然后向B中缓慢加水，在A对B底部的压力恰好最小的所有情况中，分析并计算水对容器底部的最小压力。 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 C B D A B C B C B A 题号 11 12 13 14 15 答案 D D C A C 1．C 【详解】A．潜艇在高密度水层悬浮时，潜艇处于静止状态，所受的浮力等于其重力，故A错误； B．由阿基米德原理知道，潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时，不变，变小，因此所受的浮力变小，故B错误； C．潜艇遭遇“掉深”时潜艇受到的浮力小于重力，因此进行自救时，需快速排出水箱中的水，减小潜艇的重力，从而使重力小于潜艇受到的浮力才能重新上浮，故C正确； D．由阿基米的原理知道，潜艇从刚露出水面至漂浮在水面的过程，所受的浮力变小。故D错误。 故选C。 2．B 【详解】A．连通器是上端开口，下端连通的仪器，特点是指当各容器内的液体不流动时，各容器中的液面相平。船闸由闸室和上、下游闸门以及上、下游阀门组成，它利用连通器原理，让闸室与上游和下游构成连通器，以便船只通行，故A正确，不符合题意； B．大气压强随海拔的升高而降低，发生“高原反应”时会出现头晕等症状，主要是因为在高原上海拔高，气压低，故B错误，符合题意； C．潜水艇在水中的浮沉是通过改变自身重力来实现的。当潜水艇需要上浮时，它会排出部分水舱中的水，使自身重力减小，从而浮力大于重力，潜水艇上浮；当需要下潜时，它会向水舱中充水，使自身重力增大，从而重力大于浮力，潜水艇下沉，故C正确，不符合题意； D．跑车上的尾翼扰流装置利用流体压强与流速的关系来提高车辆的稳定性。当跑车高速行驶时，尾翼上方的空气流速慢，压强大；尾翼下方的空气流速快，压强小。这样，尾翼就受到一个向下的压力差，从而提高了车辆的稳定性，故D正确，不符合题意。 故选B。 3．D 【详解】A．热气球腾空而起利用的是浮力大于重力，故A不符合题意； B．用吸管吸饮料时，吸管内气压减小，在外界大气压的作用下将饮料压到嘴里，故B不符合题意； C．茶壶盖上开小孔是为了使水壶内外的气压相等，在水的重力作用下，水可以更容易倒出，利用了大气压，故C不符合题意； D．飞机机翼设计成上表面凸起，下表面平直，在机翼上方的空气流速快、压强小，在机翼下方的空气流速慢、压强大，形成向上的压强差，从而产生向上的升力，故D符合题意。 故选D。 4．A 【详解】A．当核潜艇的重力大于浮力时，潜水器会下沉；核潜艇的重力减小，重力小于浮力，潜水器才会上浮，所以核潜艇是通过改变自身重力来实现浮沉的，故A正确； B．惯性是物体本身固有的属性，与物体的质量有关，与速度无关，故B错误； C．大气压随高度的增加而减小，所以国产大飞机在上升时，高度增加，机舱外的大气压将变小，故C错误； D．由牛顿第一定律可知，物体不受力时会保持静止状态或匀速直线运动状态；如果绕月飞行的嫦娥六号探测器不受任何外力作用，则将做匀速直线运动，故D错误。 故选A。 5．B 【详解】若物体浸没于水中，它受到的浮力为 物体受到的浮力大于它的重力，物体将上浮，最终漂浮于水面上，漂浮时，物体受到的浮力等于它的重力，大小为1.2N，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 6．C 【详解】物块漂浮在水面上，ρ物<ρ水。根据浮沉条件，物块受到的浮力F浮=G，由阿基米德原理可知，物块排开水的重力G排水=F浮，则物块排开水的质量m排水等于物块的质量m物，即m排水=m物。所以物块的质量为60g。将此物块从水中取出，擦干后放入盛满酒精的溢水杯中，由于酒精的密度ρ酒精<ρ水，则物块在酒精中分三种情况： 若物块在酒精中漂浮或悬浮，则溢出酒精的质量等于60g，若沉底，则小于60g，综上所述，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 7．B 【详解】A．由浮沉条件可知，当物体重力大于浮力时，物体下沉；所以鸡蛋沉入水底时，受到的浮力小于重力，故A错误； B．由阿基米德原理知，物体受到的浮力等于排开液体的重力；所以上浮时，受到的浮力等于排开盐水的重力，故B正确； C．上浮时，在鸡蛋露出水面前，由于液面高度不变，加入食盐会使得液体密度变大，由p＝ρgh 知，容器底部受到的压强变大；露出水面过程中，由于液面下降，由p＝ρgh 知，容器底部受到的压强变小，故C错误； D．鸡蛋漂浮时，由二力平衡知，鸡蛋受到的浮力等于自身重力，故D错误。 故选B。 8．C 【详解】依题意得，体积较小的桔子漂浮在水面上，而体积较大的芒果却沉在水底。 A．由浮沉条件得，桔子的密度小于水的密度，芒果的密度大于水的密度，因此桔子的密度小于芒果的密度，故A错误； B．桔子漂浮，受到的浮力等于它受到的重力，故B错误； CD．由图可知，桔子排开水的体积小于芒果排开水的体积，由得，桔子受到的浮力小于芒果受到的浮力，桔子受到的浮力等于它受到的重力，芒果受到的浮力小于它受到的重力，则桔子受到的重力小于芒果受到的重力，故C正确，D错误。 故选C。 9．B 【详解】质量为80g，体积为120cm3的物块，其密度为 比水的密度小，放入盛满水的烧杯中，当物块静止时，物块应处于漂浮状态，则有浮力大小等于重力，根据阿基米德原理，浮力等于排开液体的重力，则溢出水的重力等于物体的重力，根据，溢出水的质量等于物体的质量，即为80g，又因为烧杯盛满水，则水的深度不变，底部的压强不变，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 10．A 【详解】AB．已知A漂浮，B悬浮，C沉底，根据浮沉条件可知，A的密度小于水的密度，B的密度等于水的密度，C的密度大于水的密度，即它们的密度大小关系 故A正确，B错误； CD．已知三种不同的水果体积相等，由图可知，A漂浮，B悬浮，C沉底，所以三种不同的水果排开水的体积大小关系为 根据阿基米德原理公式可得，三种不同的水果受到得浮力大小关系为 故CD错误。 故选A。 11．D 【详解】A．当模型漂浮于水面时，由物体浮沉条件可知，它受到的浮力等于重力，故A错误； B．向内推注射器活塞，即向瓶中充气时，瓶内气体压强变大，瓶内水被排出来，模型重力将变小，小于浮力，模型将上浮，故B错误； C．向外拉注射器活塞，即从瓶中抽气时，瓶内气体压强变小，水进入瓶内，模型重力将变大，大于浮力，模型会下沉，故C错误； D．潜水艇是依靠改变自身重力实现浮沉的，让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮，此时应向外抽气，让水进入瓶中，是模型受到的重力大于浮力，实现下沉；然后停止抽气，接着适当充气，向外排水，使模型的重力等于浮力而悬浮，所以瓶内气体是先减少后增加，瓶内的水先增加后减少，故D正确。 故选D。 12．D 【详解】AC．设A的体积为V、容器的底面积为S，丙图中A在水中漂浮，浮力 甲图和丙图比较，容器底受到的压力差 ΔF=GA=mAg 比较甲、丙两图，容器底受到的压强差 ① 设乙图中木块A排开水的体积为V排′，同理，比较甲、乙两图，容器底受到的压强差 ② 由①②得到 mA∶m1=3∶1 取下m1，待木块A在水中静止后，A有的体积露出水面，在图乙和丙中，木块A露出水面的体积之比 故AC错误； B．在丙图中，木块漂浮，浮力和重力相等，即 故B错误； D．在乙图中，由于m1和A漂浮，可得 在丁图中，由于m1和A漂浮，可得 因为 m1∶m2=5∶1 所以 ρ液=0.8ρ水=0.8×1.0×103kg/m3=0.8×103kg/m3=0.8g/cm3 故D正确。 故选D。 13．C 【详解】潜艇突然快速向海底沉降，说明潜艇浮力小于潜艇重力，潜艇没有排水或者加水，重力没有变，因此是浮力变小了，所以原因是潜艇遭遇海水密度变小，根据公式，潜艇所受浮力减小。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 14．A 【详解】A．行李箱下装有小轮可将滑动摩擦变为滚动摩擦，可以减小摩擦，故A正确； B．抽水机抽水，通过活塞上移使活塞下方的桶内气压减小，水在外界大气压的作用下，被压上来，利用的是大气压，没有利用连通器原理，故B错误； C．孔明灯升空是灯罩内气体膨胀，密度变小，孔明灯向下的重力小于向上的浮力，从而升起来，利用的是浮力，故C错误； D．往B管中吹气，A管上方空气流速加快，压强减小，则A管中液柱会上升，故D错误。 故选A。 15．C 【详解】如图所示，AB段拉力不变，表明浮力不变，物体完全在水下，BC段拉力变大，表明浮力变小，物体逐渐露出水面，CD段拉力不变，表明物体完全露出水面。 AB．CD段物体完全露出水面，拉力等于物体的重力，所以金属块的重力为30N，AB段拉力不变，物体完全在水下，根据称重法，浸没在水中时金属块受到的浮力的大小是 故AB错误； C．浸没时物体排开水的体积等于物体的体积，所以物体的体积为 金属块的密度为 故C正确； D．由图可知BC段为物体逐渐离开水的过程，则圆柱体的高度为 故D错误。 故选C。 16． 600 75 【详解】[1]已知水的深度 h=6cm=0.06m 则此时水对容器底的压强 p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa [2]容器排开水的体积 V排=V水+V空=Sh+SΔh=5cm×5cm×6cm+5cm×5cm×3cm=225cm3 容器所受的浮力 F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×225×10﹣6m3=2.25N 容器和水的重力 G=F浮=2.25N 容器和水的质量 水的体积 V水=Sh=5cm×5cm×6cm=150cm3 水的质量 m水=ρ水V水=1g/cm6×150cm3=150g=0.15kg 容器的质量 m容=m﹣m水=0.225kg﹣0.15kg=0.075kg=75g 17． > = 【详解】[1]因为两次小球都静止在液体中，小球受到的浮力等于小球的重力，根据浮力公式可知，乙中小球排开液体体积大，则乙液体密度小，故ρ甲>ρ乙。 [2]因为两次小球都静止在液体中，小球受到的浮力等于小球的重力，故F甲=F乙。 18． 是 减小 上浮 【详解】（1）[1]小明用手握住瓶子在空中静止时，瓶子处于平衡状态，根据二力平衡的条件，瓶子受到的重力和摩擦力是一对平衡力。 （2）[2][3]潜水艇靠改变自身重力来实现上浮和下沉的，潜水艇模型悬浮在水中，重力等于浮力，从进气孔吹气，塑料瓶内的水从进、排水口流出，潜水艇的重力减小，浮力不变，重力小于浮力，潜水艇上浮。 19． A A 【详解】[1]由图知，三个球排开液体的体积 由阿基米德原理知 可知，三球受到的浮力 故A球受到的浮力最小，B、C球所受浮力最大。 [2]由图知，根据物体的浮沉条件得，A球漂浮时，则A球密度 ① B球悬浮，则B球密度 ② C球悬浮，则C球密度 ③ 由①②③得，三球密度 即B和C球与液体密度相同，A球密度最小。 20．(1) (2)0.08kg (3) 【详解】（1）秤盘中不放物体时，小筒底受到水的压强 （2）秤盘中不放物体时，秤盘和小筒的重力为 当小桶刚好浸没时，该“浮力秤”所受的最大浮力为 该“浮力秤”能称出物体的最大质量为 （3）当秤盘中放入最大称量的物体时比不放物体时，小筒受到的浮力变化量 排开水的体积变化量 水面变化高度 大筒底部受到水的压强变化量 21．(1) (2)200Pa (3)11.25N 【详解】（1）A的密度 （2）B的重力 底面积 图乙中B对地面的压强 （3）将A放入B后，向B中缓慢加水，因A的密度小于水的密度，当A刚好漂浮，即 A对B底部的压力恰好为0；当长方体底面积最大时，水的深度最小，此时水对容器底部的压力最小；由图可知，最大底面积为 根据阿基米德原理可知，A浸入水中的深度为 则水对容器的压强为 则水对容器底部的最小压力为 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 $$