9.5 物体的浮与沉 （课件）2024-2025学年度苏科版物理八年级下册

五、 物体的浮与沉 第1课时　物体浮沉的条件 第九章　压强和浮力 1. （2023·南通）小明探究“怎样使物体上浮”，将体积相等的两个物体A、B浸没在水中，松开手，物体静止时如图甲所示。（g取10N/kg） （第1题） （1） 如图乙所示，选择物体A进行实验，用弹簧测力计测出其重力GA＝ 　4　N，浸没在水中时受到的浮力FA＝ 　1.5　N， A的体积VA＝ 　150　cm3。 4　 1.5　 150　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 返回目录 （2） 测出物体B的重力GB后，发现GB小于 　FA　（GA/FA），初步得到物体上浮的条件。 FA　 （3） 将物体A从水中提起的过程中，发现弹簧测力计的示数变大，你认为可能的原因是 　物体A逐渐露出水面（或物体A做加速运动）　。 物体A逐渐露出水面（或物体A做加速运动）　 （第1题） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 返回目录 2. （2024·贵州）泡茶时可以欣赏到茶叶在水中浮沉“起舞”。冲泡茶叶时，部分茶叶表面附着的气泡使其排开水的体积增大，由于浮力大于重力而 　上浮　；茶叶充分吸水后由于其密度 　大于　水的密度而下沉。 上浮　 大于　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 返回目录 3. （2024·甘孜）热爱物理的小茗同学对如图所示的情境进行了观察和思考，下列分析中，正确的是（　C　） A. 漂浮的木头受到的浮力小于它受到的重力 B. 悬浮的鲸受到的浮力小于它受到的重力 C. 沉底的石头受到的浮力小于它受到的重力 D. 木头受到的浮力一定大于鲸鱼受到的浮力 （第3题） C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 返回目录 4. （2024·齐齐哈尔）如图所示，有一个内外壁皆为圆柱形的平底容器，内装有足够深的水。将一个质地均匀的正方体物体悬挂在竖直放置的弹簧测力计下（图中未画出弹簧测力计）。当物体的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为7N；当物体的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为4N。现将物体从弹簧测力计上取下放入水中，则该物体静止时，所受到的浮力是 　9　N，该物体的密度 为 　0.9×103　kg/m3。（g取10N/kg） 9　 0.9×103　 （第4题） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 返回目录 5. ★将一个物体完全放入容积为200mL的烧杯中，向杯中加入128g水或96g酒精都恰好能将烧杯装满，则物体的体积为 　80　cm3，密度为 　0.9×103　kg/m3，在酒精中静止时所受浮力为 　0.64　N。（g取10N/kg，酒精的密度为0.8×103kg/m3） 80　 0.9×103　 0.64　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 返回目录 6. （2024·南通）将新鲜度不同的甲、乙两个鸡蛋放入水中，静止时的状态如图所示，下列说法中，正确的是（　B　） A. 若甲、乙体积相等，则甲受到的浮力小 B. 若甲、乙质量相等，则甲受到的浮力小 C. 向杯中加盐水后，乙受到的浮力变大 D. 向杯中加酒精后，乙受到的浮力变大 （第6题） B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 返回目录 7. 质量相等的A、B两实心物块，密度之比ρA∶ρB＝3∶2，将A、B两实心物块分别放入足够多的水中，物块所受浮力分别为FA和FB，下列关于两物块静止时所受浮力FA与FB之比不可能的是（　D　） A. 1∶1 B. 2∶3 C. ρ水∶ρA D. ρ水∶ρB D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 返回目录 8. （2024·泸州）钓鱼是一项户外运动。图甲是钓鱼常用的一种钓具，其主要由鱼钩、铅坠、浮漂（7颗相同浮子）构成，该钓具各部分参数如表所示。假如垂钓时，浸没在水面下的浮子处于同一竖直线上，漂浮在水面上的浮子处于同一水平线上，为浮子的理想状态（忽略鱼线弯曲造成的影响，即不计漂浮浮子与浸没浮子之间的相互作用）。如图乙所示，某钓鱼爱好者在鱼塘垂钓时，鱼饵的质量为1.5×10－3kg，体积为1×10－6m3，沉到水底后未与塘底紧密接触，有4颗浮子浸没在水下、有3颗浮子漂浮在水面上，且浮子处于理想状态。ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg，则： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 返回目录 名　称 1颗浮子 铅坠 鱼钩 鱼线 质量m/kg 4×10－4 9×10－4 4×10－4 不计 体积V/m3 8×10－7 1×10－7 不计 不计 （第8题） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 返回目录 （1） 浸没在水中的4颗浮子受到的总浮力为多大？ 解：（1） 由题意知V排总＝4V浮子＝4×8×10－7m3＝3.2×10－6m3。浸没在水中的4颗浮子受到的总浮力F浮子总＝ρ水gV排总＝1.0×103kg/m3×10N/kg×3.2×10－6m3＝0.032N （第8题） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 返回目录 （2） 当鱼饵静止在水平塘底时，鱼饵受到的支持力为多大？ 解：（2） 浮子、铅坠、鱼钩和鱼饵整体处于平衡状态，则它们受到的浮力与支持力之和等于它们受到的重力。铅坠受到的浮力F浮铅＝ρ水gV排铅＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10－7m3＝0.001N。鱼饵受到的浮力F浮饵＝ρ水gV排饵＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10－6m3＝0.01N。根据力的平衡条件可知，F浮子总＋F浮铅＋F浮饵＋F支 ＝G浮子总＋G铅＋G饵＋G鱼钩。 （第8题） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 返回目录 即F浮子总＋F浮铅＋F浮饵＋F支＝（m浮子总＋m铅＋m饵＋m鱼钩）g，代入数据得，0.032N＋0.001N＋0.01N＋F支＝（4×4×10－4kg＋9×10－4kg＋1.5×10－3kg＋4×10－4kg）×10N/kg，解得F支＝0.001 N （第8题） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 返回目录 （3） 当鱼饵被全部吃掉，而鱼未上钩，稳定后，浮子仍处于理想状态，水面下浸没的浮子有多少颗？ 解：（3） 当鱼饵被全部吃掉，而鱼未上钩，稳定后，水面下浮子、铅坠和鱼钩处于悬浮状态，设浸没在水下的浮子的个数为n，根据力的平衡关系可知，nF浮子＋F浮铅＝nG浮子＋G铅＋G鱼钩。 即n×＋0.001N＝（n×4×10－4kg＋9× 10－4kg＋4×10－4kg）×10N/kg，解得n＝3 （第8题） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 返回目录 9. 如图所示，一实心长方体悬浮在油和盐水中，浸在油中和盐水中的体积之比为3∶2，则该长方体在油中受到的浮力与长方体的重力之比为 　7∶15　；该长方体的密度为 　0.9×103　kg/m3。（ρ油＝0.7×103 kg/m3，ρ盐水＝1.2×103kg/m3） （第9题） 7∶15　 0.9×103　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 返回目录 10. 将密度为0.9g/cm3、棱长为10cm的立方体冰块放入盛有水的柱状容器中，静止时冰块有2cm高度露出水面，如图所示。对容器缓慢进行加热，直至冰块完全熔化。在冰熔化过程中，下列判断与事实不符的是（g取10N/kg）（　B　） A. 冰吸收热量，温度保持不变 B. 水面高度始终保持不变 C. 冰块漂浮之后，受到的浮力逐渐变小 D. 水对容器底部的压力最多增大1.0N （第10题） B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 返回目录 五、 物体的浮与沉 第2课时　物体浮沉条件的应用 第九章　压强和浮力 1. 我国“奋斗者”号成功下潜至10909m的深海处。如图所示，某潜水器由舱体和油囊两部分构成，质量为M、体积为V，悬停在深海中甲处。从舱内向油囊注入质量为m的油后，潜水器的体积增大了0.1V，此时潜水器将 　上浮　（上浮/下沉），最终悬停在乙处，则潜水器在乙处排开海水的质量为 　M　，乙处海水的密度为 　　。 （上述过程中无其他动力） 上浮　 M　 　 （第1题） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 返回目录 2. 如图所示为用薄纸制成的“孔明灯”，点燃灯笼下端小碟内的松脂，加热灯笼内部的空气，使 　重力减小　（重力减小/浮力增大），当浮力 　大于　（大于/等于/小于）重力时，孔明灯就腾空而起。 （第2题） 重力减小　 大于　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 返回目录 3. （2024·内江）青岛号导弹驱逐舰从海洋驶入长江时，受到的浮力和吃水深度的变化是（ρ海水＞ρ江水，忽略驱逐舰自重的变化）（　B　） A. 浮力变大 B. 浮力不变 C. 吃水深度变小 D. 吃水深度不变 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 返回目录 4. （2024·自贡）在传统农耕文化中，劳动人民一般采用“盐水选种”的方法来挑选种子（如图），下列说法中，正确的是（　C　） A. 种子上浮过程中盐水对种子的压强变大 B. 漂浮的种子受到的浮力大于自身重力 C. 下沉的种子密度比盐水的密度大 D. 沉底的种子只受到重力和支持力 （第4题） C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 返回目录 5. （2023·泰州）2022年6月17日，我国第三艘航空母舰“福建舰”成功下水，其满载排水量为88000t，如图所示。该航母满载时，受到的浮力为 　8.8×108　N，当舰载机飞离航母后，航母所受浮力变 　小　，舰底所受海水的压强变 　小　，此时航母排开的海水体积变化量为26m3，则该舰载机的质量是 　2.6×104　kg。 （ρ海水取1.0×103kg/m3，g取10N/kg） 8.8×108　 小　 小　 2.6×104　 （第5题） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 返回目录 6. 如图所示，将装有适量水的小玻璃瓶瓶口向下，使其漂浮在大塑料瓶内的水面上，拧紧大瓶瓶盖，通过改变作用在大瓶侧面的压力大小，实现小瓶的浮与沉，则（　B　） A. 用力捏大瓶时，小瓶不能实现悬浮 B. 用力捏大瓶时，小瓶内的气体密度变大 C. 盖上小瓶瓶盖，捏大瓶也能使小瓶下沉 D. 打开大瓶瓶盖，捏大瓶也能使小瓶下沉 （第6题） B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 返回目录 7. 如图所示为我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇示意图，艇体采用轻质的复合织物材料制成，外观呈白色，囊体上层装有压缩氦气。通过向艇外排出下层部分的空气而实现上升，飞行高度可达到9032m，高度越高，大气越稀薄，上升过程中艇体体积不变。关于浮空艇，下列说法中正确的是（　C　） （第7题） C A. 艇体材料的密度较大 B. 白色外观可以帮助艇体吸收各种色光 C. 上升过程中，浮空艇所受的浮力变小 D. 上升过程中，浮空艇所受的重力不变 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 返回目录 8. 在综合实践活动中，小明制作了一只长12cm、宽5cm的小纸船，如图甲所示。如图乙所示为按图甲中箭头所示方向观察到的船的主视图。现让纸船漂浮在水面上，向船内轻轻放入目前我们常用的一元硬币，估测纸船最多能承载的硬币数量是（　D　） A. 15枚 B. 20枚 C. 30枚 D. 60枚 （第8题） D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 返回目录 9. 某潜艇截面如图所示。通过向水舱中充水或从水舱向外排水来改变潜艇的自重，从而使其下沉或上浮。我国某型号潜艇的总体积为2×103m3，水舱未充海水时潜艇总重为1.26×107N，最大下潜深度可达400m。海水密度取1.03×103kg/m3，g取10N/kg。求： （第9题） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 返回目录 （1） 潜艇完全潜入海水中时受到的浮力。 解：（1） 潜艇完全潜入海水中，潜艇受到的浮力F浮＝ρgV排＝1.03×103kg/m3×10N/kg×2×103m3＝2.06×107N （第9题） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 返回目录 （2） 潜艇悬浮在海水中时，水舱中充入海水的质量。 解：（2） 潜艇悬浮在海水中时，受力平衡，浮力等于潜艇重力和充入海水的重力之和，即F浮＝G艇＋G海水；水舱至少充入海水的重力G海水＝F浮－G艇＝2.06×107N－1.26×107N＝8×106N。充入海水的质量m＝＝＝8×105kg （第9题） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 返回目录 10. （2023·徐州）如图所示，用轻质薄壁的塑料瓶、透明胶带、铁制螺母和塑料软管制作潜艇模型，潜艇模型在水中受到浮力的方向是 　竖直向上　， （第10题） 竖直 向上　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 返回目录 模型通过改变 　自身重力　来实现浮与沉，因此需要选择质量合适的螺母作为配重。若塑料瓶的容积为V，水的密度为ρ水，铁的密度为ρ铁，要让瓶内有一半水时，模型恰能在水中悬浮，则所选螺母质量的表达式为m＝ 　　。 自身重力　 　 （第10题） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 返回目录 11. （2024·常州）为实施流花11－1油田二次开发，我国工程师需要将导管架从陆地工厂运至海洋中指定位置。① 工程师将导管架装载在驳船上，静止时驳船排开海水的体积为8×104m3，如图甲所示；② 驳船将导管架运至海洋指定位置后，导管架被推入海中，如图乙所示；③ 驳船和导管架完全分离后，静止时空驳船排开海水的体积为5×104m3，如图丙所示。已知导管架的体积为3.3×104m3，ρ海水＝1.1×103kg/m3，g取10N/kg。求： （第11题） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 返回目录 （1） 导管架受到的重力大小。 解：（1） 由图甲可知，导架管和驳船整体漂浮，其总重G总＝F浮甲＝ρ海水gV排＝1.1×103kg/m3×10N/kg×8×104m3＝8.8×108N，由图丙可知空驳船仍漂浮，其重力G船＝F浮丙＝ρ海水gV排'＝1.1×103kg/m3×10N/kg ×5×104m3＝5.5×108N，则导管架受到的重力大小G架＝G总－G船＝8.8×108N－5.5×108N＝3.3×108N （第11题） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 返回目录 （2） 导管架和驳船完全分离后，导管架最终静止时受到的浮力大小。 解：（2） 导管架和驳船完全分离后，假设导管架静止时浸没在海水中，此时其受到的浮力F浮架＝ρ海水gV排″＝1.1×103kg/m3×10N/kg ×3.3×104m3＝3.63×108N＞3.3×108N，假设不成立，因此导管架静止时漂浮在海水中，导管架和驳船完全分离后，导管架最终静止时受到的浮力大小等于其自身重力，为3.3×108N （第11题） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 返回目录 五、 物体的浮与沉 第3课时　设计制作简易密度计 第九章　压强和浮力 1. ★（2024·大庆）密度计是根据“浮在液面上的物体所受浮力等于物体自重的原理”制作的。某学习小组在研究与密度有关的实验时，要自制一个简单的密度计。关于密度计及相关实验，请回答下列问题： 1 2 3 4 5 返回目录 （1） 如图甲所示，在一根一端封闭、粗细均匀的玻璃管内放一些小铅粒使管能竖直浮于水中不动，设玻璃管的横截面积为S，管和管内铅粒总质量为m，水的密度为ρ，则玻璃管在水面以下的长度h1＝ 　　（用S、m、ρ表示）；在玻璃管与水面交接处画上刻线并标记上1.0，代表这个位置对应的液体密度为水的密度的1.0倍。 　 （第1题） 1 2 3 4 5 返回目录 （2） 将这个自制密度计放置于某未知液体中，管竖直漂浮不动时，若标记1.0的刻线位于液面上方，距离管与液面交接处为h2，如图乙所示，则该液体密度与水的密度的比值为 　　（用h1、h2表示）；若标记1.0的刻线位于液面下方，距离管与液面交接处为h2（题中未画出），则该液体密度与水的密度的比值为 　　（用h1、h2表示）。 　 　 （第1题） 1 2 3 4 5 返回目录 （3） 若用上述方法在玻璃管上依次标记0.7、0.8、0.9、1.1、1.2、1.3……的刻线，分别代表液体密度与水的密度的比值，则数值小的刻线在 　上边　（上边/下边），刻线分布 　不均匀　（均匀/不均匀）。 上边　 不均匀　 （第1题） 1 2 3 4 5 返回目录 2. （2023·苏州）综合实践活动课上，小明用一根长约20cm的圆柱状饮料吸管、一段细铁丝、石蜡和水等制作了一个简易密度计。 制作时，小明先将吸管两端剪平，将铁丝密绕成小团后塞入吸管一端，再用石蜡将该端口堵住进行密封；接着，将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态（如图甲），用笔在吸管上标记此时水面位置O；取出吸管，量出O点至封口端的距离H，通过分析与计算，在吸管上分别确定密度值0.8g/cm3、0.9g/cm3、1.0g/cm3、1.1g/cm3的位置并标上密度值。 1 2 3 4 5 返回目录 使用时，将密度计静置于待测液体中，读出吸管壁上液面处的数值即为液体密度。 （第2题） （1） O位置处的刻度值为 　1.0　g/cm3。 （2） 吸管漂浮在其他液体中时（如图乙），液面下方的深度h＝ 　　（用ρ水、ρ液、H表示）。 1.0　 　 1 2 3 4 5 返回目录 （3） 管壁上标注的4个刻度值，相邻两刻度值之间的距离 　 不相等　（相等/不相等）。 不相等　 （4） 小明突发奇想，将制作好的密度计内的铁丝从吸管上端倒出，缠绕到底部外侧，其他没有变化（如图丙），他用这样“改装”后的密度计测同一液体密度，测量结果 　偏大　（偏大/无变化/偏小）。 偏大　 （第2题） 1 2 3 4 5 返回目录 （5） 若增加塞入吸管中铁丝的质量，则制作的密度计精确程度将 　变高　。 变 高　 （第2题） 1 2 3 4 5 返回目录 3. （2024·无锡）制作简易的密度计，器材有长度为20cm的吸管一根，铁屑、石蜡、小瓶、记号笔、刻度尺、天平。（g取10N/kg） （1） 如图甲所示，用刻度尺和记号笔在吸管上标出长度刻度，用石蜡将标0cm的一端封闭，添加铁屑至管内，使其总质量为10g，能竖直漂浮在液体中。 （第3题） 1 2 3 4 5 返回目录 ① 当将它放入密度为1.0g/cm3的水中时，浸入的深度为H。若放入密度为0.8g/cm3的酒精中，密度计所受的浮力大小为 　0.1　N，浸入的深度为 　1.25　H。 ② 将它放入密度为0.8～1.2g/cm3的不同液体中，浸入的深度h与液体密度ρ液之间的关系应符合图乙中 　a　（a/b/c）。 0.1　 1.25　 a　 （第3题） 1 2 3 4 5 返回目录 ③ 为使该简易密度计测量水和酒精的密度时，两条刻度线间的距离大一些，利用现有器材，合理的做法是 　添加铁屑至吸管内，适当增大密度计的重力（合理即可）　。 添加铁屑至吸管内，适当增大密 度计的重力（合理即可）　 （第3题） 1 2 3 4 5 返回目录 （2） 如图丙所示，在吸管下方安装一个小瓶，将铁屑装入瓶中，制成另一支简易密度计，使其总质量为30g，放入液体后能竖直漂浮，小瓶完全浸没。放入水中，在密度计上标记出水面位置M，密度计排开水的体积为 　30　cm3。从水中取出擦干后，放入待测盐水中，M比液面高2cm。取出密度计擦干，倒出部分铁屑，使其总质量为27g，再放入水中，液面距离M为3cm，则吸管的横截面积为 　1　cm2，盐水的密度为 　1.07　g/cm3（结果保留两位小数）。 30　 1　 1.07　 （第3题） 1 2 3 4 5 返回目录 4. （2023·云南）科技制作活动中，小明将金属夹夹在吸管一端使其密封，制成简易密度计，如图所示。为了给密度计标刻度，他将密度计分别放入水和煤油中，密度计均竖直漂浮，吸管露出液面的长度为d。密度计在水中时d为12cm，浮力大小为F1；在煤油中时d'为10cm，浮力大小为F2，则F1 　＝　（＞/＝/＜）F2。若将密度计放入密度为1.25g/cm3的液体中，则d″为 　13.6　cm。 （ρ水＝1.0g/cm3，ρ煤油＝0.8g/cm3） ＝　 13.6　 （第4题） 1 2 3 4 5 返回目录 5. 某同学在粗细均匀的木棒上缠绕一些细铜丝，制作了一支简易密度计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ρ，并测量木棒浸入液体的深度h，再利用收集的数据画出ρ－h图像，如图乙中图线①所示。该同学继续选用了与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。他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ρ的乘积不变。铜丝的体积可以忽略，下列说法中，正确的是（　C　） 1 2 3 4 5 返回目录 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小 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ρ3－ρ2＝ρ2－ρ1，则密度计A上ρ3与ρ2刻度线的间距大于ρ2与ρ1刻度线的间距 （第5题） 答案：C 1 2 3 4 5 返回目录 $$