10.3 物体的浮沉条件及应用 同步练习 -----2024-2025学年人教版物理八年级下册

2024—2025学年八年级下册10.3 物体的浮沉条件及应用 一、单选题 1．一个盛有水的底面积为100cm2的圆柱形容器置于水平桌面上，如图甲所示，容器对桌面的压强为400Pa。用细线系一小球A，将小球A一半体积浸入水中，容器对桌面的压强为500Pa，如图乙所示：将细线剪断，容器对桌面的压力相比乙图增大了0.8N；将小球A与一个密度为1.2g/cm3的球B用细线连接后置于容器中， A、B球悬浮于水中，如图丙所示。（不计所有细线的体积和质量）则下列判断正确的是（　　） A．球A的体积为100cm3 B．球A的密度为0.8g/cm3 C．球B的重力为1.8N D．将图丙中的细线剪断后，图丙比图甲的液面高2.8cm 2．小明取一只空牙膏皮，一次将它挤瘪，一次将它撑开，两次都拧紧盖后，先后放入桌面上同一杯水中，结果如图甲、乙所示。下列说法正确的是（　　）    A．牙膏皮在甲中受到的浮力大 B．牙膏皮在甲、乙中受到的浮力一样大 C．甲、乙容器底受到水的压力一样大 D．甲、乙容器对桌面的压强一样大 3．在盛满不同液体的相同的溢水杯中，放入两个完全相同的小球，如图所示，当小球静止时，甲、乙两烧杯中溢出的液体的重力分别为0.5N和0.4N，则下列说法正确的是（　　）    A．溢水杯对桌面的压强相等 B．小球的质量为50g C．甲杯液体的密度小于乙杯液体的密度 D．乙球受到的浮力小于0.4N 4．如图所示，关于物体受到的浮力及其应用，下列说法正确的是（　　）    A．图甲中，轮船从长江驶入海洋的过程中，浮力变大 B．图乙中，当孔明灯内部空气密度比外部空气的密度小到一定程度，孔明灯才上升 C．图丙中，良种所受浮力小于重力，次种所受浮力大于重力 D．图丁中，同一支密度计静止在不同液体中，液体A的密度大于液体B的密度 5．如图所示事例和装置中，利用连通器原理工作的是（　　） A．  皮划艇 B．  船闸 C．  飞机 D．  吸管 6．水平桌面上的大烧杯内装有水，轻轻放入一个小球后，从烧杯中溢出200g的水，g取10N/kg．则下列判断中正确的是 A．水对烧杯底的压强一定增大 B．小球的质量一定小于200g C．小球的体积一定等于 D．小球所受浮力可能等于2N 7．水平桌面上放有甲、乙、丙三个完全相同的容器，容器内分别盛有等质量的液体。其中甲、乙容器中的液体密度相等。现有三个完全相同的小球，利用不计质量的细线和细杆，分别采用了“下拉”、“下压”、“上拉”的方式，使小球分别浸没在甲、乙、丙液体中，且使其不碰容器壁和容底，器如图所示。按照甲、乙、丙的顺序，若此时容器对桌面的压力分别为、、；液体对容器底的压强分别为、、；小球在液体中受到的浮力、、；绳的拉力或压力分别为、、。则下列判断正确的是（　　） A． B． C． D． 8．如图所示，放在水平桌面上的甲、乙两个相同的容器中盛有同种液体，体积相等的a、b两个物体在液体中静止时，两液面相平。以下判断正确的是（　　） A．物体b受到的浮力大 B．物体a的密度更大 C．甲容器底部受到液体的压力比乙容器的小 D．乙容器底部受到液体的压力比甲容器的小 9．将一个新鲜的鸡蛋分别浸入甲、乙两个水杯中，静止后如图所示，则鸡蛋在甲杯液体中受到的浮力为F甲，鸡蛋在乙杯液体中受到的浮力为F乙，甲杯中的液体密度为ρ甲，乙杯中液体的密度为ρ乙。下列说法中正确的是（　　） A．F甲＞F乙，ρ甲＞ρ乙 B．F甲＞F乙，ρ甲＜ρ乙 C．F甲＜F乙，ρ甲＞ρ乙 D．F甲＜F乙，ρ甲＜ρ乙 10．盐水选种是一种常用的选种方法，将待选的种子放入浓度适当的盐水中，良种沉入水底、次种则漂浮于水面，如图甲所示。农民为了方便检验自制的盐水浓度是否合适，在一端封闭的吸管内放入一些铁砂制成了简易密度计。首先将密度计放入标准盐水中，在吸管上标出水面的位置，如图乙所示，再将密度计放入自制的盐水中，如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A．良种的密度小于次种的密度 B．图丙中密度计所受的浮力大于图乙中密度计所受的浮力 C．图丙中的自制盐水需要通过加水配成标准盐水 D．若只换用更细的吸管制作密度计可以提高密度计的测量精度 11．小芳在水中放入一个质量为60g的鸡蛋，鸡蛋静止时如图甲所示；她在水中慢慢加入食盐，使其溶解，鸡蛋静止时如图乙所示；继续加入食盐，鸡蛋静止时如图丙所示。若g取10N/kg，则关于小芳所做实验，下列判断正确的是（　　） A．图甲：鸡蛋受重力和支持力，不受浮力 B．图乙：鸡蛋排开食盐水的体积是60cm3 C．图丙：食盐水对鸡蛋的压力的合力是0.6N D．三种情况下液体对烧杯底部的压强大小关系为：p甲＝p乙＜p丙 12．市场上有一种自带吸管的玻璃杯，如图所示，当杯中装入适量的水放在水平桌面上时。下列说法不正确的是（　　）    A．该玻璃杯可以看作是一个连通器 B．杯子对桌面的压力与桌面对杯子的支持力是一对相互作用力 C．当杯中水静止时，A点的水的压强等于B点的水的压强 D．若在杯中放入一小块冰块，当冰块完全熔化后，水对杯底的压强大于冰块未熔化时水对杯底的压强 13．如图所示，某装有水的容器中漂浮着一块冰，在水的表面上又覆盖着一层油。已知水面高度，油面高度为，则当冰熔化之后（    ） A．水面高度升高，油面高度升高 B．水面高度升高，油面高度降低 C．水面高度降低，油面高度升高 D．水面高度降低，油面高度降低 14．掉进水中的苹果，向下运动一段距离后（没有触底），又向上运动，最终漂浮在水面上静止。苹果浸没在水中的那段运动过程中（　　）    A．它始终处于平衡状态 B．向下运动时，它所受的重力大于浮力 C．向上运动时，它所受的重力小于浮力 D．运动方向改变，它所受浮力的方向也改变 15．如图甲所示，竖直细杆（质量不计）的上端通过力传感器连在天花板上，力传感器可以显示出细杆上端受到作用力的大小，下端与正方体物块相连。现向底面积为的薄壁空水箱中加水，力传感器的示数大小随水箱中加入水质量变化的图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．正方体物块质量为 B．正方体物块边长 C．加水到C点时，水对容器底部的压强是 D．当加入的水质量是时，物块恰好所受浮力最大 二、填空题 16．小明探究怎样使物体上浮或下沉，用手将质量为200g、体积为2.1×10-4m3的苹果浸没水中，苹果受到的浮力为 N，松手后苹果将 （填“上浮”“下沉”或“悬浮”），最后静止时，苹果受到的浮力是 N。（g取10N/kg） 17．小明用手把重8 N，体积为1.0×10-3 m3的小球浸没在水中，此时物体受到的浮力为 N，放手后物体将 （选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”，g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）。 18．甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水，将同一个鸡蛋先后放入其中，当鸡蛋静止时，两个杯子中的液面恰好相平，鸡蛋所处的位置如图所示，则 杯底部所受液体压强较大， 杯底部所受液体压力较大。   19．质量0.5kg，边长为10cm的正方体木块漂浮在水面上，则木块受到的浮力为 N，若向水中加入一些食盐，溶解后，木块受到的浮力将 。（选填“变大”、“不变”或“变小”） 三、计算题 20．一个不规则的实心物体，质量为52g。放入装满水的烧杯中，沉入底部，排开0.5N的水，然后向烧杯中加盐并搅拌，直到物体悬浮为止，g取10N/kg、ρ水=1.0×103kg/m3。求： （1）物体在水中所受的浮力； （2）物体的体积； （3）物体悬浮时盐水的密度。 21．如图所示，水平桌面上有一个薄壁溢水杯，底面积是 8×10-3m2，装满水后水深0.1m ，总质量是0.95kg。把一个木块（不吸水）轻轻放入水中，待木块静止时，从杯中溢出水的质量是0.1kg 。求： （1）水对溢水杯底的压力。 （2）木块受到的浮力。 （3）溢水杯对桌面的压强。    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 D D B B B D B A D D 题号 11 12 13 14 15 答案 C D B C C 1．D 【详解】A．将小球A一半体积浸入水中，容器对桌面的压强为500Pa，增加的压力为 根据力的作用是相互的，A浮力也是1N，此时排开液体体积 所以A体积为200cm3，故A错误； B．当细绳剪短后，压力比乙图又增大了0.8N，即A受到的浮力比乙图又增大了0.8N，若A悬浮或者沉底，则浸没体积是乙图中的2倍，则浮力应该增加1N，但A的浮力只增加了0.8N，故A此时为漂浮状态，浮力为 F浮=1N+0.8N=1.8N 漂浮时浮力等于重力，所以GA=1.8N，A质量为 A密度 故B错误； C．当AB用细绳连接后，两者整体悬浮，所以浮力为 F浮1=(mA+mB)g 根据阿基米德原理 F浮1=ρ水g(VA+VB) 又因为B密度为1.2g/cm3，且mB=ρBVB，联立可解得mB=120g，VB=100cm3，所以球B的重力为 故C错误； D．当绳子剪断后，A漂浮，B沉底，浮力为 F浮2=GA+ρ水gVB=1.8N+103kg/m3×10N/kg×10-4m3=2.8N 排开水体积 液面上升高度 故D正确。 故选D。 2．D 【详解】．牙膏皮在甲中下沉到水底，所受浮力小于牙膏皮的重力，即 在乙中漂浮，所受浮力等于牙膏皮的重力，即 牙膏皮的重力不变，所以 故AB错误； C．由于 根据可知 由于水没有溢出则容器里的水的深度 根据便可判断乙容器底受到水的压强大，由于是同一个水杯，则底面积相等，根据可知乙容器底受到水的压力大，故C错误； D．容器对桌面的压力等于容器的总重力，由于是同一个杯水和同一个牙膏皮，则容器的总重力相等，所以容器对桌面的压力相等，根据可知甲、乙容器对桌面的压强一样大，故D正确。 故选。 3．B 【详解】AC．小球在甲杯漂浮，则 ρ甲液>ρ球 小球在乙杯下沉，沉入杯底，则 ρ乙液<ρ球 两种液体的密度 ρ甲液>ρ乙液 甲剩余液体的体积大于乙剩余液体的体积，根据 G=mg=ρVg 可知甲溢水杯中剩余液体重力大于乙溢水杯中剩余液体重力；而溢水杯对桌面的压力等于容器、液体、小球的总重力，所以甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力，由于容器相同则底面积相同，根据可知，甲杯对桌面的压强大于乙杯对桌面的压强，故AC错误； BD．由物体所受浮力的大小与排开液体的重力相等可知，甲杯中小球受到的浮力 F浮甲=G排甲=0.5N 乙杯中小球受到的浮力 F浮乙=G排乙=0.4N 小球在甲杯中漂浮，则小球的重力 G=F浮甲=0.5N 小球的质量为 故B正确，D错误。 故选B。 4．B 【详解】A．轮船始终漂浮在液面上，浮力始终等于轮船的总重，总重力不变，浮力不变，故A错误； B．孔明灯内部空气密度比外部空气的密度小到一定程度，使浮力大于自身重力，孔明灯向上升，故B正确； C．良种沉底，所受浮力小于自身的重力，次种漂浮在液面上，浮力等于自身重力，故C错误； D．同一支密度计放在A、B两种液体中都漂浮，则 F浮A=F浮B=G 由图知密度计排开液体的体积V排A>V排B，根据F浮=ρ液V排g可得ρA<ρB，故D错误。 故选B。 5．B 【详解】A．皮划艇是利用浮力原理工作的，与连通器原理无关，故A不合题意； B．船闸在工作时，上游和下游分别与闸室构成连通器，故B符合题意； C．相等的时间内，空气经过机翼上面的路程大于下面的路程，机翼上面的空气流速大于下面的流速，机翼上面的压强小于下面的压强，出现压强差，出现了压力差，这个压力差就是机翼向上的升力，能用流体压强与流速的关系来解释，故C不合题意； D．吸管是利用大气压将饮料吸入嘴里的，故D不合题意。 故选B。 【点评】此题考查的是连通器在生活中的应用。这就要求我们平时要多观察、多思考。 6．D 【详解】A.根据液体压强公式 ，液体深度增加压强增大，若原烧杯中装满水，则深度不变，水对烧杯底的压强不变，故A错误； B. ①若烧杯中装满水，且小球漂浮或悬浮在水中，此时浮力与重力相等，结合阿基米德原理有，则小球的质量等于200g，②若烧杯中装满水，且小球沉入水底，此时浮力小于重力，则小球的质量大于200g，③若烧杯中没有装满水，则排开水的质量大于200g，无论小球处于漂浮、悬浮或沉底，小球的质量也大于200g，故B错误； C. 从烧杯中溢出200g的水，溢出水的体积 ，由于水是否装满、小球是否完全浸没等条件均未知，所以不能确定小球的体积，故C错误； D. 若当时大烧杯中装满水，从烧杯中溢出200g水，根据阿基米德原理可知，小球受到的浮力为，若烧杯中没有装满水，则排开水的质量大于200g，浮力大于2N ，故D正确． 7．B 【详解】B．在甲容器中，小球被拉入液体中，把容器、液体、小球当做一个整体来看，容器对桌面的压力为 在乙容器中，小球被按入液体中，把容器、液体、小球当做一个整体来看，另外受到向下的压力F，容器对桌面的压力为 在丙容器中，小球被细线向上拉，容器对桌面的压力为 由以上分析可知，，故B正确； ACD．由图可知，甲图小球受到向下的拉力、重力、浮力，浮力大于重力，因此；乙图小球受到向下的压力、重力、浮力，浮力大于重力，因此；甲、乙容器中的液体密度相等，小球受到的浮力相等，、绳的拉力或压力分别为，液体对容器底的压强分别为；丙图小球受到浮力、拉力、重力，浮力小于重力，因此，小球在液体中受到的浮力 图丙浮力对容器底面产生的压强小，液体对容器底的压强分别为 由于液体的密度没有准确数值，无法比较 ．、与F丙的大小，故ACD错误。 故选B。 8．A 【详解】A．由图可知，甲容器中物体a排开液体的体积小于乙容器中物体b排开液体的体积，即 V排a<V排b 由题意可知，甲、乙两个相同的容器中盛有同种液体，即甲、乙两容器中液体密度相同，由可知，物体b受到的浮力大，故A正确； B．由图可知，a在液体中漂浮，b在液体中悬浮，二者的浮力大小都等于其自身的重力，物体b受到的浮力大，说明物体b的重力更大，质量更大；由题意可知，a、b两物体体积相同，由可知，物体b的密度更大，故B错误； CD．由题意可知，a、b两个物体在液体中静止时，两液面相平，即甲、乙容器中液体深度相同，由可知，甲容器底部受到液体的压强和乙容器大小相同，由可知，甲容器底部受到液体的压力和乙容器大小相同，故CD错误； 故选A。 9．D 【详解】由图可知，鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于沉底和悬浮状态。物体悬浮时，受到的浮力和自身的重力相等；物体沉底时，浮力小于重力，所以 物体下沉，最后沉底时 物体悬浮时 甲杯中液体的密度小于乙杯中液体的密度，即 故ABC错误，D正确。 故选D。 10．D 【详解】A．良种沉入水底，说明良种的密度大于水的密度；次种漂浮于水面，说明次种密度小于水的密度；故良种密度大于次种密度，故A错误； B．图乙和图丙中，密度即都处于漂浮状态，所受浮力都等于自身重力，重力不变，浮力不变，所以图丙中密度计所受的浮力等于图乙中密度计所受的浮力，故B错误； C．图丙与图乙比较，浮力相等，密度计浸入液体的体积较多，排开液体体积较大，根据可知丙中液体密度较小，所以应往丙中加盐增加盐水的密度，达到标准盐水的密度，故C错误； D．换用更细的吸管制作密度计，在排开液体体积相同的情况下，密度计浸入水的深度变化比较大，可以提高测量精度，故D正确。 故选D。 11．C 【详解】A．图甲：鸡蛋沉至容器底部，受重力、浮力和支持力的作用；故A错误； B．图乙：鸡蛋悬浮时 F浮＝G 根据F浮＝G排可知 G排＝G 即 m排＝m＝60g 所以，排开水的体积 故B错误； C．图丙：鸡蛋处于漂浮，则 F浮＝G＝mg＝0.06kg×10N/kg＝0.6N 根据浮力产生的原因可知 F合＝F浮＝0.6N 故C正确； D．根据浮沉条件可知 ρ甲＜ρ鸡蛋 ρ乙＝ρ鸡蛋 ρ丙＞ρ鸡蛋 所以 ρ甲＜ρ乙＜ρ丙 由于甲乙的液面深度相同，根据p＝ρgh可知 p甲＜p乙 图乙和图丙中；烧杯底部受到的压力等于杯子内盐水和鸡蛋的重力之和，丙的水中比乙的水中多加了盐，所以 F乙＜F丙 由于是同一个烧杯，所以底面积相同，根据可知 p乙＜p丙 所以盐水对杯底的压强大小关系是 p甲＜p乙＜p丙 故D错误。 故选C。 12．D 【详解】A．该玻璃杯上端开口，下端相连通，是连通器，故A正确，不符合题意； B．杯子对桌面的压力的受力物体是桌子，桌面对杯子的支持力的受力物体是杯子，两个力大小相等，方向相反，所以两个力是一对相互作用力，故B正确，不符合题意； C．由于A点与B点所处的深度相同，由液体压强公式可得，两点的水的压强相等，故C正确，不符合题意； D．在杯中放入一小块冰块，冰块处于漂浮状态，冰块受到的浮力等于排开液体的重力，则冰块浸入水中体积等于排开水的体积，当冰块完全熔化后，水的深度不变，所以水对杯底的压强等于冰块未熔化时水对杯底的压强，故D错误，符合题意。 故选D。 13．B 【详解】冰块漂浮于液面，它所受的浮力是由水和油共同产生的，根据漂浮条件可得 F浮水+F浮油=G冰 结合阿基米德原理原理和重力公式变形得 ρ水gV排水+ρ油gV排油=ρ冰gV冰 解得，冰排开水的体积为 冰熔化后，质量不变，则有 即 解得，冰熔化成水后，水的体积为 故有 即冰熔化后为水的体积大于冰原来排开水的体积，所以水面高度升高。冰熔化为水后，处于油面之下，不再排开油，所以油面高度下降，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 14．C 【详解】A．苹果向下运动一段距离后（没有触底），又向上运动，运动状态不断发生变化，所以不是处于平衡状态，故A不符合题意； B．对苹果受力分析，苹果受重力和浮力，重力竖直向下，浮力竖直向上，向下运动时，苹果所受合力向上，浮力大于重力，由于惯性向下运动，故B不符合题意； C．向上运动时，苹果所受合力竖直向上，所以重力小于浮力，故C符合题意； D．浮力是水对苹果的力，所以浮力方向始终是竖直向上，浮力方向不变，故D不符合题意。 故选C。 15．C 【详解】结合题意，可以分析到乙图中A点为水面恰好到物块下表面时，C点为水面恰好到物块上表面时的情况。 A．物块浸入水中前，传感器对物块的拉力等于物体的重力，传感器示数大小等于物体的重力由乙图可知为4N，故物块的质量 故A错误； B．物块完全浸没时，受到传感器向下6N的压力，物块平衡建立平衡等式 因此物块所受浮力大小为10N，根据阿基米德原理，物块排开液体体积 物块浸没，物体体积等于排开液体体积，因此正方体物块边长为10cm，故B错误； C．A点为水面恰好到物块下表面时，加水质量为1kg，加水的体积为 容器底面积200cm2，故物体下表面到容器底的高度 加水到C点时，水到容器底的深度为物块边长（由B可知）加物体下表面到容器底的高度15cm，故水对容器底部的压强是 故C正确； D．物块恰好所受浮力时为水恰好到物块上表面时，此时水深为15cm（由C可知）物块加水的总体积为 物块体积为1000cm3（由B可知），故加入水的体积为2000cm3，加入水的质量 故D错误。 故选C。 16． 2.1 上浮 2 【详解】[1]当苹果浸没在水中时，排开水的体积就等于苹果的体积，即 V排=V物=2.1×10−4m3 所以此时苹果受到的浮力 F浮=ρ水gV排=1000kg/m3×10N/kg×2.1×10−4m3=2.1N [2]苹果的质量是 m=200g=0.2kg 苹果受到的重力 G=mg=0.2kg×10N/kg=2N 因为G<F浮，所以松手后苹果会上浮。 [3]当苹果静止时，漂浮，受到的浮力 F′浮=G=2N 17． 10 上浮 【详解】[1]物体全浸入水中时，排开水的体积为 V排=V=1.0×10-3m3 此时此时物体受到的浮力为 F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1.0×10-3m3=10N[2]放手后，由于物体受到的浮力10N大于物体的自重8N，因此物体要上浮。 18． 乙 乙 【详解】[1]根据图像，鸡蛋悬浮在甲中，鸡蛋的密度等于甲盐水的密度，鸡蛋在乙盐水中漂浮，鸡蛋的密度小于乙盐水的密度，则甲的密度小于乙的密度，由p=ρgh可知在液面相平时，液体密度越大容器底的压强越大。 [2]乙容器底的受到的压强大，根据F=pS，乙容器底受到的液体压力较大。 19． 5 不变 【详解】[1]木块漂浮于水面上，即重力等于浮力，故浮力为 [2]若向水中加入一些食盐，溶解后，液体密度变大，木块仍漂浮在水面上，所受浮力仍等于重力，即浮力不变。 20．（1）0.5N；（2）5×10-5m3；（3）1.04×103kg/m3 【详解】解：（1）根据阿基米德原理可知，物体受到的浮力 F浮=G排=0.5N （2）根据F浮=ρ液gV排可得，物体排开的水的体积 因为物体浸没在水中，所以物体的体积 V物=V排=5×10-5m3 （3）因为物体悬浮，所以盐水的密度与物体的密度相等，则盐水的密度 答：（1）物体在水中所受的浮力为0.5N； （2）物体的体积为5×10-5m3； （3）物体悬浮时盐水的密度为1.04×103kg/m3。 21．（1）8N；（2）1N；（3） 【详解】解：（1）水对溢水杯底的压强 由可得，水对溢水杯底的压力 （2）由阿基米德原理可得，木块所受的浮力 （3）因为木块漂浮在水面上，所以 所以，此时溢水杯对桌面的压力 溢水杯对桌面的压强 答：（1）水对溢水杯底的压力是8N； （2）木块受到的浮力是1N； （3）溢水杯对桌面的压强是。 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 $$