第4节 物体的浮与沉-【初中学霸创新题】2024-2025学年新教材八年级下册物理习题课件(沪科版2024)

第九章　浮力 第四节　物体的浮与沉 1 目 录 练基础 练素养 练提升 2 练基础 知识点1　物体的浮沉条件 1.（四川德阳中考）如图所示，将同一个小球分别放入甲、乙、丙三种不同液体中，静止时小球在甲液体中漂浮、在乙液体中悬浮、在丙液体中下沉到底部。如果用ρ甲、ρ乙、ρ丙分别表示三种液体的密度，则关于三种液体密度大小的关系说法正确的是 （　　） A. ρ甲>ρ乙=ρ丙 B. ρ甲=ρ乙>ρ丙 C. ρ甲>ρ乙>ρ丙 D. ρ甲<ρ乙<ρ丙 C 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 目 录 导 航 3 2. （教材P223实验改编）了解了浮力的相关概念后，小明在家自主开展实验探究，就地取材设计了如下实验：他把一枚鸡蛋放在一个透明玻璃杯中，加入清水后发现鸡蛋悬浮（如图甲所示）；接着他向水里加盐并搅拌，最后鸡蛋漂浮（如图乙所示），则鸡蛋排开液体的质量m排甲________ m排乙，鸡蛋排开液体的体积V排甲________V排乙，玻璃杯 对桌面的压力F甲________F乙，图乙中鸡蛋受到的浮力 ________鸡蛋的重力。（以上四空均选填“大于”“小于” 或“等于”） 等于 大于 小于 等于 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 目 录 导 航 4 3. 【新情境·传统文化】《三国志》记载了曹冲称象的故事：曹冲生五六岁，智意所及，有若成人之智。时孙权曾致巨象，太祖欲知其斤重，访之群下，咸莫能出其理。冲曰：“置象大船之上，而刻其水痕所至，称物以载之，则校可知矣。”若曹冲称象时，船底离水面的深度为0.5 m，船的质量为1 t，船上所装石块的质量为2.5 t，ρ水=1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg。求： （1）船底所受到的水的压强； （2）大象的质量； （3）船排开水的体积。 （1）5×103 Pa （2）2.5×103 kg （3）3.5 m3 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 目 录 导 航 5 解：（1）船底所受到的水的压强p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.5 m=5×103 Pa。 （2）由题意可知，船上放大象和石块时排开水的体积相同，则两次船受到的浮力相等，由漂浮条件可知F浮=G船+G大象=G船+G石块，所以大象的重力等于石块的重力，即G大象=G石块，根据G=mg可得大象的质量m大象=m石块=2.5 t=2.5×103 kg。 （3）船受到的浮力 F浮=G船+G大象=m船g+m大象g=1×103 kg×10 N/kg+2.5×103 kg×10 N/kg=3.5×104 N， 由F浮=ρ水gV排可得船排开水的体积V排===3.5 m3。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 目 录 导 航 知识点2　浮沉条件的应用 4.（河南中考）两同学分别在底端封闭的两支相同吸管中装入不同质量的细沙，制成了A、B两支密度计，放入同一个盛有水的烧杯中，静止后如图所示。下列说法正确的是 （　　） A. 密度计A所受浮力较小 B. 密度计B所受重力较小 C. 两支密度计底部所受水的压强相等 D. 两支密度计在水面处的刻度值不同 A 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 目 录 导 航 7 5.（江苏南京模拟）如图所示，热气球是由球囊、吊篮和加热装置三部分构成的。在球囊下方安装燃烧器，当火点燃时，由鼓风机将热风吹 入球囊，加热球囊内的空气，使之变轻获得升力。请针对 热气球回答下列问题：（忽略球囊体积变化） （1）热气球在加热后，球囊内空气的温度比球囊外空气的温 度高，球囊内空气的________比球囊外空气的小。 （2）结合“加热球囊内的空气，使之变轻获得升力”这句话，请你运用学过的物理知识，解释加热球囊内的空气时热气球能上升的原因：________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 密度 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　球囊内空气受热膨胀，密度变小，体积不变，质量变小，由阿基米德原理可知F浮=ρ气gV排，V排不变，故热气球所受浮力不变，当热气球的重力小于热气球所受的浮力时，热气球就能上升 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 目 录 导 航 8 易错点　没有判断物体所处状态，直接计算浮力 6.（山东济宁邹城期末）一个实心小球重4.5 N，体积为5×10-4 m3，将小球分别轻轻放入水中（ρ水=1.0×103 kg/m3）和酒精中（ρ酒精=0.8×103 kg/m3），若小球静止时，在水中所受浮力为F1，在酒精中所受浮力为F2，其大小分别为（g取10 N/kg） （　　） A. F1=4.5 N，F2=4 N B. F1=5 N，F2=4 N C. F1=4.5 N，F2=5 N D. F1=4 N，F2=4.5 N A 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 目 录 导 航 9 7.（河南安阳期末）如图所示，将两块相同的橡皮泥做成实心球形和碗形，分别放入相同的甲、乙两杯水中，甲杯中橡皮泥沉入水底，乙杯中橡皮泥浮在水面。下列说法正确的是 （　　） A. 橡皮泥受到的浮力大小F甲>F乙 B. 橡皮泥受到的浮力大小F甲=F乙 C. 甲、乙液面高度h甲>h乙 D. 甲、乙液面高度h甲<h乙 D 练提升 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 目 录 导 航 10 8.（山东济南市中模拟）两个棱长相同、材料不同的实心正方体甲和乙，用质量不计的细线连接，轻轻放入某液体中，静止后悬浮，细线处于绷紧状态，如图所示。则 （　　） A. 甲受到的浮力比乙受到的浮力大 B. 甲的密度与液体的密度相等 C. 如果将细线剪断，甲、乙再次静止后，容器底部受到的压力大小不变 D. 如果将细线剪断，甲、乙再次静止后，容器底部受到液体的压强不变 C 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 目 录 导 航 11 9. （山东淄博临淄期中）如图所示，小球重为3 N，体积为0.4 dm3，完全浸入水中后，所受浮力为________N（ρ水=1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg），松手后小球将________（选填“上浮”“下沉”或“悬浮”）。请画出图中小球的受力示意图。 4 上浮 F浮=4 N G=3 N 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 目 录 导 航 12 10. （四川南充中考）将两个相同的小球分别放入装满不同液体的甲、乙两个相同杯子中，稳定后如图所示，甲中小球漂浮，乙中小球沉底，甲杯溢出的液体质量________（选填“大于”“小于”或“等于”）乙杯溢出的液体质量，此时________（选填“甲”或“乙”）杯底部受到的液体压力较大。 大于 甲 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 目 录 导 航 13 11. 【新情境·生活实践】小科清洗甜瓜时发现它漂浮在水面上，他想知道该甜瓜的密度，于是将甜瓜放入盛满水的溢水杯中，静止时溢出水410 mL，再将甜瓜向下按直至浸没在水中，又溢出水90 mL。求：（ρ水=1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg） （1）甜瓜的重力； （2）甜瓜的密度。 （1）4.1 N （2）0.82×103 kg/m3 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 目 录 导 航 14 解：（1）因为甜瓜漂浮在水面上，所以此时甜瓜受到的浮力等于其重力。由题知，甜瓜漂浮时排开水的体积V排=410 mL=410 cm3=4.1×10-4 m3， 此时甜瓜受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×4.1×10-4 m3=4.1 N， 则甜瓜的重力G=F浮=4.1 N。 （2）甜瓜的质量m===0.41 kg，再将甜瓜向下按直至浸没在水中，又溢出水90 mL，可知甜瓜的体积V=410 mL+90 mL=500 mL=500 cm3=5×10-4 m3， 则甜瓜的密度ρ== =0.82×103 kg/m3。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 目 录 导 航 12.【新题型·短文阅读题】阅读短文，回答下列问题。 绝境重生的372潜艇 　　海水跃层也称“跃变层”，它是指海水中某水文要素在竖直方向上出现突变或不连续剧变的水层。如果海水跃层是上层密度大、下层密度小的状态，形成负密度梯度跃变层，被称为“海中断崖”。潜艇在水下航行时，如突遭“海中断崖”，会急剧掉向海底，称为“掉深”。大多数常规潜艇的有效潜深为300 m，潜艇不受控制地掉到安全潜深以下时，会被巨大的海水压力破坏，造成失事。 　　中国海军372潜艇在一次战备巡逻中，遇上“掉深”的情况。这次潜艇掉得 练素养 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 目 录 导 航 16 又快又深，潜艇的主机舱管路发生破损，艇长立即发出命令：“损管警报!向所有水柜供气!”不到10秒钟，应急供气阀门打开，所有水柜开始供气；1分钟内，上百个阀门关闭，数十种电气设备关闭；2分钟后，全艇各舱室封舱完毕，潜艇“掉深”有所减缓，但依然继续；3分钟后，“掉深”终于停止，潜艇开始缓慢上升。372潜艇闯过鬼门关，化险为夷，创造了我军乃至世界潜艇史上的奇迹。（海水的密度取1×103 kg/m3，g取10 N/kg） （1）潜艇遇到“海中断崖”时，潜艇所受的浮力突然________（选填“变大”或“变小”），潜艇会失去平衡而急剧下沉。 变小 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 目 录 导 航 17 （2）潜艇下潜至300 m深度时受到海水的压强等于1个标准大气压的________倍。（1个标准大气压取1×105 Pa） （3）“向所有水柜供气”的目的是________（选填“增大”或“减小”）潜艇自身的重力。 （4）2分钟后，潜艇“掉深”有所减缓，但不会立即停止，原因是潜艇具有________。 （5）某潜艇的质量为2.6×103 t，体积为3×103 m3，要使它从海面潜入海水中，至少要向水柜充入海水的体积是多少？ 30 减小 惯性 400 m3 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 目 录 导 航 18 解：潜艇潜入水中时受到的浮力 F浮 ′=ρgV排=ρgV潜艇=1×103 kg/m3×10 N/kg×3×103 m3=3×107 N， 要使潜艇下潜，则G潜艇+G海水≥F浮 ′， G潜艇=m潜艇g=2.6×106 kg×10 N/kg=2.6×107 N， 所以至少要向水柜充入海水的重力G海水=F浮 ′-G潜艇=3×107 N-2.6×107 N=4×106 N， 根据G=mg，海水的质量m海水= ==4×105 kg， 因此，至少要向水柜充入海水的体积V海水= = =400 m3。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 目 录 导 航 20 $$