第九章浮力基础练习题2024---2025学年沪科版八年级全一册物理

第九章浮力基础练习题 一、单选题 1．将密度计分别放入甲、乙两种不同的液体中，密度计静止时的状态如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．密度计在甲液体中所受浮力大于在乙液体中所受浮力 B．密度计在乙液体中所受浮力大于在甲液体中所受浮力 C．甲液体的密度大于乙液体的密度 D．甲液体的密度小于乙液体的密度 2．如图所示，向溢水杯中注满密度为的液体，将一个密度为、质量为的小球轻轻放入溢水杯中，待小球和液面都静止后，测得溢出液体的质量为；将溢水杯中的液体全部倒出并擦干，再向溢水杯中注满密度为的另一种液体，然后将小球擦干轻轻放入溢水杯中，待小球和液面都静止后，测得溢出液体的质量为。下列说法不正确的是（　　） A．若，则 B．若，则 C．若，则 D．若，则 3．把体积相同的甲、乙两个小球放入装水的杯子里，静止后，甲球漂浮，乙球沉底，如图所示，则（    ） A．甲球密度大于乙球的密度 B．甲球受到的浮力大于乙球受到的浮力 C．甲球的质量大于乙球的质量 D．甲球排开水的质量小于乙球排开水的质量 4．把两个直径相等，密度分别为1和2的半球粘合在一起组成一个实心球。当把它放入水中时，恰有一半体积露出水面。则1和2的关系应满足（　　） A．1=2 B．1+2=1×103千克/米3 C．│1-2│=1×103千克/米3 D．1+2＝2×103千克/米3 5．如图甲所示，长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动，上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像，（g取10N/kg）。根据图像信息，下列判断不正确的是（　　） A．该金属块重力的大小为54N B．浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20N C．该金属块的密度是 D．在至时间段金属块在水中受到的浮力逐渐减小 6．下列列举的物体中，利用空气浮力而升空的物体是（　　） A．人造卫星 B．飞机 C．风筝 D．氢气球 7．关于压强和浮力，说法正确的是（　　） A．飞机水平飞行时，机翼上方的空气流速大，压强小 B．潜入水中的潜水艇，潜水越深，所受的浮力就越大 C．历史上通过马德堡半球实验第一次测得了大气压的值 D．铁的密度较大，铁球放在任何液体中，都是沉底的 二、填空题 8．把一上细下粗的圆台状实心铁块挂在弹簧测力计下方，从铁块的下表面刚要接触水面处开始（如图甲），将铁块缓慢下放到完全浸没（如图乙），该过程弹测力计的示数从F1逐渐变化到F2，则铁块在图乙中受到的浮力大小为 ；已知水的密度为ρ水，铁的密度表达式ρ铁= （用题中物理量字母表示），在图丙中，能大致反映该过程弹簧测力计示数F拉与铁块下表面浸入水中深度h关系的是 （填字母）。 9．如图甲所示， 一足够高的柱形容器放置 在水平地面上，容器内放有一柱形物体A，A 的 底部固定一根质量体积不计的细绳与容器底部 相连（图中未画出）。现缓慢向容器中注水，容 器底部所受水的压强p 与注水质量m的关系如图乙所示，则绳子的长度为 cm； 当 注水质量为1.23kg时停止注水，将A 的上部分沿水平方向截取一定的厚度，并将所截部分竖直平稳地放入水中，则水面稳定后，水对容器底部压强的最大值为   Pa。 10．如图所示，悬浮在水中的潜水艇，当用压缩空气将其水舱里的水排出一部分时，潜水艇将 （选填“下沉”、“悬浮”或“上浮”）。 11．如图所示，小明用手将重1.8N、体积为2×10-4m3的苹果压入水中，松手后苹果将 （选填“上浮”或“悬浮”或“下沉”），最后静止时，苹果受到的浮力大小是 N（g=10N/kg）。 12．“彩球温度计”是一种精美的居家装饰品，也是一种很特别的温度计，可用于粗略地测量环境温度。它的测量范围是13℃~26℃；如图所示，玻璃管中装有对温度敏感的液体，当外界温度变化时，玻璃管中液体的密度会随之变化。液体中装有体积均为五颜六色的彩球，每个彩球都标注有特定的温度。当彩球都在玻璃管中静止，不再运动时（彩球体积变化可忽略），所有上浮彩球中最下方一个彩球（此时彩球处于悬浮状态）标注的温度表示所测的环境温度。球上标有设定好的温度来读数，小球质量和标注温度如下表。 标注温度（℃） 16 18 20 22 24 26 彩球质量（克） 2.5 2.4 2.3 2.2 2.1 2.0 (1)当外界温度为18℃时，温度计内液体的密度是 ； (2)根据上述信息结合自己所学知识判断：玻璃管中液体的密度会随温度升高 （选填“升高”或“降低”），说出理由 。 13．有一体积为、密度为的物块，用手压住把它浸没在水中时，它受到的浮力为 N；松手后，待物块再次静止时，它受到的浮力为 N。如图所示是某同学利用硬塑料瓶制作的潜水艇模型，为使潜水艇下沉，则必须从进排气管处 （选填“吸气”或“吹气”）。（，g取） 14．小致同学把一个不易形变的塑料盒的盒口用橡皮膜紧密封闭，制成了如图甲所示的探头。保证探头上表面水平而且橡皮膜向下，浸入柱形容器的水中，如图所示，进行了乙、丙、丁三次实验。如图乙实验中，探头静止时容器中水的高度是h1。丙实验中，探头上压了一个空玻璃杯，静止时，容器中水面的高度是h2。如果容器底面积是S，水的密度是ρ水，玻璃杯的质量m= 。丁实验中，玻璃杯沉入杯底，探头静止时，容器中水面的高度是h3，跟丙实验比，容器底受到水的压强变 。玻璃杯的密度ρ杯= 。如果改成按乙、丁、丙的顺序实验，测得的玻璃杯的密度值会 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。（忽略橡皮膜的变化） 三、实验题 15．如图所示是本学期物理活动卡中的几个实验装置。 图（a）中，为了研究压力的作用效果与哪些因素有关，某同学把铅笔压在两个食指之间，感觉右侧食指较痛，说明： 。 图（b）中，两支恰好能套在一起的试管，在较大的试管中注入约1/3的水，将较小的试管插入大试管中，然后迅速把它们一起倒过来。会观察到：小试管会 。 装置（c）可以用来验证 。 16．如图所示，甲、乙、丙、丁四幅图是某实验小组利用弹簧测力计、溢水杯、圆柱形物块、小桶和水“探究浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系”的过程情景，其中弹簧测力计的示数依次是F1、F2、F3、F4。 (1)在实验操作前，细心的小莉同学指出：在情景中甲存在错误，该错误是 ； (2)纠正错误后，该探究实验的合理操作顺序为 （用甲、乙、丙、丁表示）； (3)在情景乙的测量中，溢水口还在溢水过程中，小饭同学便急忙把小杯移开，开始测量小杯和溢出水的总重力，这样会导致测得排开液体所受重力 （选填“偏小”“不变”或“偏大”）； (4)在完成实验之后，小李同学发现实验桌上有一瓶用于测量密度的盐溶液，她思考之后建议：利用浮力来测量该液体的密度，经过组内一番讨论，仅增加了戊图（注意：戊图中是盐水，乙图中是水）所示情景，此时弹簧测力计示数为F5，则待测检溶液的密度ρ液= （用所测的物理量表示，水的密度为ρ水）。 四、计算题 17．如图甲所示，水平桌面上有一底面积为5.0×10-3m2的圆柱形容器，容器中装有一定量的水，现将一个体积为5.0×10-5m3的物块（不吸水）放入容器中，物块漂浮在水面上，露出水面的体积为1.0×10-5m3。（ρ水＝1×103kg/m3，g＝10N/kg）求： （1）物块受到的浮力； （2）物块的质量； （3）如图乙所示，用力F缓慢向下压物块，使其恰好完全浸没在水中（水未溢出）。此时水对容器底的压强比物块被下压前增加了多少？ 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： 1．D 【详解】AB．密度计放入液体处于漂浮状态，此时密度计所受浮力大小等于自身重力，密度计为同一根密度计，故密度计在甲乙两液体所受浮力大小都为自身重力大小，故两次所受浮力大小相等，故AB错误； CD．密度计在两种液体所受浮力一样，根据阿基米德原理可知，当浮力不变时，排开液体的体积越大，液体的密度就越小，由图可知，密度计在甲液体浸入液体的体积较大，故排开液体的体积较大，甲液体的密度就较小，故C错误，D正确。 故选D。 2．D 【详解】依题意得 A．若 则 则小球在两液体中均漂浮，受到的浮力均等于重力，则小球在两液体中受到的浮力相等，由与得 故A正确，不符合题意；     B．若 当 时，小球在第一种液体中沉底，在第二种液体中漂浮，由浮沉条件与得，则小球在第一种液体中排开液体的质量小于小球的质量，小球在第二种液体中排开液体的质量等于小球的质量，即 当 时 故B正确，不符合题意； C．若 则 则小球在第一种液体中悬浮，在第二种液体中漂浮，由浮沉条件与得 故C正确，不符合题意；     D．若 则 小球在第两种液体中均沉底，小球排开液体的体积相等，由得 故D错误，符合题意。 故选D。 3．D 【详解】A．甲球漂浮，则甲球的密度小于水的密度；乙球沉底，则乙球的密度大于水的密度，所以，甲球密度小于乙球的密度，故A不符合题意； B．两球的体积相等，由图可知，乙球排开水的体积较大，则乙球受到的浮力较大，所以，甲球受到的浮力小于乙球受到的浮力，故B不符合题意； C．两球的体积相等，甲球密度小于乙球的密度，则甲球的质量小于乙球的质量，故C不符合题意； D．甲球受到的浮力小于乙球受到的浮力，根据 可知，甲球排开水的质量小于乙球排开水的质量，故D符合题意。 故选D。 4．B 【详解】设实心球总体积为2V，则半球体积为V， 球的质量 球在水中漂浮时，浮力与重力相等，则 球受到浮力的表达式为 则 解得 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 5．C 【详解】A．当金属块完全露出水面时，金属块不受浮力，此时拉力等于重力，即为图中的CD段，从图可知，该金属块重力为 故A正确，不符合题意； B．当金属块浸没在水中时，即为图中的AB段，从图可知，此时绳子的拉力为34N，则金属块受到的浮力为 故B正确，不符合题意； C．由可得，金属块排开水的体积(金属块的体积)为 则金属块的密度为 故C错误，符合题意； D．由图知，在t1至t2时间段绳子的拉力逐渐变大，而金属块的重力不变，则由可知，金属块受到的浮力逐渐变小，故D正确，不符合题意。 故选C。 6．D 【详解】A．人造卫星是通过火箭向下喷射气体，利用气体的反推力升空，故A不符合题意； B．飞机是利用机翼上下方空气的流速不同产生的升力升空的，故B不符合题意； C．风筝是利用风筝上下方空气的流速不同产生的升力升空的，故C不符合题意； D．氢气球里所充氢气的密度小于空气密度，氢气球所受空气浮力大于重力而上升，故D符合题意。 故选D。 7．A 【详解】A．飞机水平飞行时，由于机翼的流线型结构，机翼上方的空气流速大，压强小，故A正确； B．潜入水中的潜水艇，潜水艇受到水的浮力大小跟潜水艇的体积和水的密度有关，跟潜水艇在水中的深度无关，故B错误； C．托里拆利实验第一次测量了大气压值，故C错误； D．将铁球放在密度比铁大的液体中，铁球不会沉底，故D错误。 故选A。 8． C 【详解】[1]根据称重法测浮力可知，铁块在图乙中受到的浮力大小为 [2]铁块的质量为 铁块的体积为 铁块的密度为 [3] BD．在铁块没有完全浸没在水中时，弹簧测力计的示数随着铁块下表面浸入水中深度变大而减小，故BD不符合题意； AC．在铁块没有完全浸没在水中时，弹簧测力计的示数随着铁块下表面浸入水中深度变大而减小，但由于铁块上细下粗，故弹簧测力计示数F拉与铁块下表面浸入水中深度h不是线性关系，故A不符合题意，C符合题意。 故选C。 9． 5 1060 【详解】[1]从图乙可知，当容底部受到水的压强达到300Pa时，物体A开始漂浮，此时水的深度为 当容底部受到水的压强达到800Pa时，细绳被拉直，物体A不再运动，此时水的深度为 则绳子的长度为 [2]当容底部受到水的压强达到1700Pa时，物体A刚好被浸没，此时水的深度为 物体A的高度为 由图乙可得，800Pa-1700Pa进水情况和0Pa-300Pa相同，所以此段进水质量 m3=3m1=3×0.3kg=0.9kg所以在300Pa-800Pa段，进水 m2=1.95kg-0.3kg-0.9kg=0.75kg 所以容器的底面积 根据在0Pa-300Pa时进水m1=0.3kg，所以 所以物体A的底面积 当注水质量为1.23kg时，绳子拉直后多添加水的质量 m4=1.23kg-m1-m2=1.23kg-0.3kg-0.75kg=0.18kg 又因为 解得h4=1.8cm，所以当注水质量为1.23kg时，绳子拉直后水继续上升的高度为1.8cm，此时物体A浸在水的深度为 h5=h1+h4=3cm+1.8cm=4.8cm要求水对容器底部压强的最大值，根据可知，就要使容器内水面上升最高，将A 的上部分沿水平方向截取一定的厚度，并将所截部分竖直平稳地放入水中，此时水面上升的高度，此时有两种情况；第一种情况，当把物体A水面上部分全部截去时，截取的厚度为 h6=h-h5=12cm-4.8cm=7.2cm物体A在300Pa处于二力平衡状态 GA=F浮=SAh1ρg=50×3×10-6m3×1.0×103kg/m3×10N/kg=1.5N 截去部分的重力为 代入数据解得GA'=0.9N，所截部分竖直平稳地放入水中后，有 GA'=F浮'=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×V排=0.9N 解得V排=90cm3，容器中水增加的深度为 此时容器中水的深度为 水对容器底部压强的为 第二种情况，当把物体A水面上部分截去，并所截部分竖直平稳地放入水中后，未被截去部分刚好被浸没，设截取的厚度为h'，此时有未截去的厚度为12cm-h'，放入所截部分水面上升的高度为 h''=12cm-h'-4.8cm=7.2cm-h'……① 此时截去部分的重力为 ……②所截部分竖直平稳地放入水中后，有 GA''=F浮''=ρgV'排=1.0×103kg/m3×10N/kg×V'排……③ 容器中水增加的深度为 ……④ 联立①②③④得，h'=6.4cm，所以 h''=7.2cm-h'=0.8cm 此时容器中水的深度为 此时水对容器底部压强的为 综上所述，水对容器底部压强的最大值为1060Pa。 10．上浮 【解析】【小题1】若潜水艇悬浮在海水中，浮力等于重力，当将水舱内的水排出一部分后，潜水艇的重力减小，重力将小于浮力，潜水艇将上浮。 11． 上浮 1.8 【详解】[1]苹果的平均密度为 将苹果压入水中，松手后，由于苹果的密度小于水的密度（1.0×103kg/m3），所以苹果会上浮。 [2]最后静止时苹果会漂浮在水面上，根据物体的浮沉条件可知，漂浮时苹果受到的浮力为 12．(1) (2) 降低 见详解 【详解】（1）当外界温度为18℃时，温度计内液体温度为18℃，由表中数据可知，标注18℃的彩球质量为2.4g，则彩球的密度 此时彩球处于悬浮状态，由沉浮条件可知，此时温度计内液体的密度为1.2×103kg/m3。 （2）[1][2]由于液体吸收热量，温度升高，体积膨胀，即体积增大，液体的质量不变，由可知，液体的密度降低。 13． 3 2.4 吸气 【详解】[1]由于物块被完全浸没，所以排开水的体积V排等于物块的体积V物，即 V排=V物=300cm3=3×10−4m3根据阿基米德原理，物块受到的浮力为 F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10−4m3=3N[2]物块的质量 m=ρ物V物=0.8×103kg/m3×3×10−4m3=0.24kg物块的重力为 G=mg=0.24kg×10N/kg=2.4N由于F浮>G，根据物体浮沉条件，松手后物块会上浮，最终漂浮在水面上。在漂浮状态下，物块受到的浮力等于其重力，即 [3]潜水艇能够上浮和下沉是通过改变自身重力来实现的。为使潜水艇模型下沉，必须从进排气管处吸气，使塑料瓶内的气压减小，水进入塑料瓶内，当塑料瓶的总重力大于其所受浮力时，塑料瓶就会下沉。 14． 小 不变 【详解】[1]比较乙、丙两图可知，都是漂浮，受到的浮力都等于自重，则两图中浮力的变化量等于玻璃杯的重力，则玻璃杯的重力为 所以玻璃杯的质量为 [2]丙图中整体漂浮，总浮力等于总重力；丁图中探头漂浮，浮力等于重力，玻璃杯沉底，浮力小于重力，所以总浮力小于总重力。所以总浮力减小，根据可知排开水的体积变小，则水位降低，根据可知跟丙实验比，容器底受到水的压强变小。 [3]玻璃杯的体积为 则玻璃杯的密度为 [4]如果改成按乙、丁、丙的顺序实验，虽然玻璃杯带水，但容器中的液面高度不变，测得的玻璃杯的密度值会不变。 15． 压力大小相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显 上升 阿基米德原理 【详解】[1]把铅笔压在两个食指之间，两食指受到的压力大小相等，右侧食指受力面积小，感觉右侧食指较痛，即右侧食指压力的作用效果更明显，说明压力大小相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。 [2]大试管中注水并插入小试管后，水填充了小试管和大试管底部之间的部分，迅速倒过来，水会在重力作用下，从两个试管壁之间的空隙流动，从而在小试管底部和大试管底部之间的部分形成真空区域，在大气压的作用下，小试管会上升。 [3]由称重法可知，（c）图中两次弹簧测力计示数之差的大小等于物体所受浮力，即 两次量筒中读数之差等于物体排开液体体积的大小，即 由此可得物体排开液体的重力为 通过比较F浮和G排的大小，可以验证阿基米德原理。 16．(1)液面未达到溢水杯杯口 (2)丁、甲、乙、丙 (3)偏小 (4) 【详解】（1）要想准确测出物体排开的水的重力，溢水杯内水的液面必须到达溢水杯杯口，若未达到，则测得的排开的液体的重力会偏小，故图甲中的错误为溢水杯内水面未达到溢水杯杯口。 （2）根据实验目的，合理的实验顺序是： 丁、测出空桶所受的重力； 甲、测出实心合金块所受的重力； 乙、把合金块浸没在装满水溢水杯中，测出合金块所受的浮力，收集合金块排开的水； 丙、测出桶和排开的水所受的重力。 故合理的顺序为丁、甲、乙、丙。 （3）在情景乙的测量中，溢水口还在溢水过程中把小杯移开，开始测量小杯和溢出水的总重力，此时测量的总重力会偏小，即测得“排开液体所受重力”偏小。 （4）物体在水中时，根据阿基米德原理可知，物体受到的浮力等于其排开的液体所受的重力，即 物体在液体中时，物体受到的浮力等于其排开的液体的重力，即 物体全部浸没在水和液体中时，物体的体积不变，排开的液体的体积相同； 则 由V排水=V排液，得 解得 17．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）物块漂浮在水面上时，排开水的体积 物块受到的浮力 （2）因为物块漂浮，所以物块的重力 G=F浮=0.4N由G=mg可得，物块的质量 （3）物块被压下时水面增加的高度 水对容器底的压强增加量 答：（1）物块受到的浮力为0.4N； （2）物块的质量为0.04kg； （3）水对容器底的压强比物块被下压前增加了20Pa。 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 $$