10.3 物体的浮沉条件及应用 2024—2025学年人教版八年级下册物理

2024—2025学年八年级下册物理人教版(2024)10.3 物体的浮沉条件及应用 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．小滨同学看到烧杯中的鸡蛋沉在水底，于是，他不断向烧杯中均匀地加入食盐并搅拌，鸡蛋逐渐浮出水面，如图所示，在此过程中；鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图象可能是（　　） A． B． C． D． 2．如图所示，潜水艇悬浮在水中时，下列说法正确的是（　　） A．要使潜水艇上浮，应向水舱充水 B．要使潜水艇下沉，应将水舱里的水排出一部分 C．当潜水艇悬浮在水中时，潜水艇重等于同体积的水重 D．潜水艇是靠改变自身重力和受到的浮力来实现浮沉的 3．南海黄岩岛事件后，中国制造航母的呼声越来越高。一架舰载机飞离航母后，则（　　） A．航母将上浮，所受浮力减小 B．航母将上浮，所受浮力增大 C．航母将下沉，所受浮力增大 D．航母将下沉，所受浮力减小 4．如图所示是同一密度计分别放入两种不同液体静止后的情形，关于两次密度计所受浮力大小和两种液体密度大小的关系，下列判断正确的是（    ） A．密度计在甲杯中受到的浮力比乙杯中小 B．密度计在甲杯中受到的浮力比乙杯中大 C．甲杯液体的密度比乙杯液体的密度大 D．甲杯液体的密度比乙杯液体的密度小 5．如图所示，将一挂在弹簧测力计下的金属圆柱体缓慢放入水中（水足够深），h表示圆柱体下表面到水面的距离。则在柱体接触容器底之前，测力计对圆柱体的拉力F拉与h、圆柱体所受浮力F浮与h、烧杯底受水的压力F压与 h、圆柱体重力G与h的关系图像中（如图所示），正确的是（　　） A． B． C． D． 6．先把一揉成球状的橡皮泥轻轻放入清水中，小球下沉（如图a）；再将该橡皮泥取出捏成一小船，放入水中则可以漂浮在水面上（如图b）。则橡皮泥前后所受浮力大小（　　） A．变小 B．不变 C．变大 D．无法判断 7．两个相同的实心小球，分别放入水平桌面上甲、乙两个装有不同液体的相同容器中，小球静止后两容器中液面相平，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．容器甲中小球受到的浮力小于容器乙中小球受到的浮力 B．容器甲底部受到液体的压强大于容器乙底部受到液体的压强 C．将容器乙中的液体及小球倒入容器甲中，充分混合后两小球悬浮 D．容器甲中液体的密度小于容器乙中液体的密度，且容器甲对桌面的压力等于容器乙对桌面的压力 8．2020年4月22日，在中国海军成立71周年纪念日前夕，075型两栖攻击舰的2号舰在上海某造船厂正式下水．如图所示，这艘两栖攻击舰长约235m，宽约36m，排水量约为3.5×104t，是中国海军舰艇中尺寸仅次于航母的军舰．下列说法正确的是（　　） A．此军舰满载时受到的浮力约为3.5×104N B．军舰受到的浮力和军舰对水的压力是一对平衡力 C．此军舰从长江驶入东海后，船体会下沉一些 D．直升机从军舰上飞走后，军舰所受浮力减小 9．两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．两密度计底部所受水的压强相等 D．两密度计在水面处的刻度值不同 10．近年来我的国防力量越来越强大。我国自主研发的第一艘航母“山东舰”在海上进行科目训练时。下列说法正确的是（　　） A．航母是采用“空心”的方法减小了可利用的浮力 B．舰载机飞离航母后，航母底部受海水压强增大 C．舰载机飞离航母后，航母所受的浮力减小 D．航母能漂浮在海面上是因为它受到的浮力总大于它的重力 11．小东在一根均匀木杆的一端缠上少许铜丝，使得木杆放在液体中能竖直漂浮，从而制成一支简易密度计。小东将它分别放入甲、乙两种不同液体中，静止后如图所示。若两种液体的密度分别为、，静止时密度计所受的浮力分别为、，则下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 12．如图是用同一支密度计测量甲、乙两种液体密度时的情景，相同的两烧杯中液面相平，下列说法正确的是（　　） A．密度计上的刻度值上大下小 B．甲液体的密度比乙液体的密度大 C．甲图密度计受到的浮力比乙大 D．甲液体的质量比乙液体的质量小 13．如图所示，质量为10kg，底面积为500cm2的圆柱体A放在水平面上。一薄壁圆柱形容器B也置于水平面上，该容器足够高，底面积为200cm2，内盛有8kg的水。若将一物体M分别放在圆柱体A上表面的中央和浸没在容器B的水中时，圆柱体A对水平面的压强变化量和水对容器B底部压强的变化量相等（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3），则（　　） A．未放上物体M时，圆柱体A对水平地面的压强为2×105Pa B．容器B内水的体积为0.08m3 C．物体M的密度为2.5×103kg/m3 D．物体M未放入容器B时，容器B底部受到的水的压强为4×104Pa 二、填空题 14．一个物体所受的重力为10N，将其全部浸没在水中时，排开的水受到的重力为20N，此时它所受浮力大小为 N，放手后物体将 （选填“上浮”、“下沉“或“悬浮”），静止时物体所受浮力的大小为 N。 15．潜艇在水中水平匀速巡航时，如果突然进入密度跃层（海水密度突然变小），潜艇受到的浮力就突然 (变大/变小)而 （上浮/下沉)，此时应立即采取措施使潜艇的重力 (大于/小于)它受到的浮力，否则将给潜艇带来危险。 16．小田同学在木棒的一端缠绕了一些较重的铜丝从而制成了一只简易密度计。缠绕铜丝是为了降低重心，使其能竖直 在不同的液体中。两个完全相同的烧杯中分别装有两种不同液体，小田将这支密度计分别放入其中，如图甲和乙所示，此时两液面相平，则 （选择“甲”或“乙”）烧杯中的液体密度较大。 17．（1）轮船制造的原理是 ，轮船自河里开向海里所受浮力 （选填“变大”、“不变”或“变小”），轮船应 （选填“上浮一些”或“下沉一些”）。 （2）潜水艇是靠 实现上浮和下潜的，潜水艇自水面下开始下潜过程中所受水的浮力 ，所受水的压强 （均选填“变大”、“不变”或“变小”）。 三、计算题 18．竹筏漂流是许多地区的旅游项目之一。现有一竹筏，质量为58kg，体积为0.7m3。（g＝10N/kg，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3）求： （1）竹筏的重力； （2）不载人时，竹筏漂浮于水中时受到的浮力； （3）为安全起见，竹筏最多能有一半体积浸入水中，若每名乘客的重力均为500N，求该竹筏最多能载的人数。 19．如图甲所示，水平桌面上有一底面积为4.0×10-3m2的圆柱形容器，容器中装有一定量的水，现将一个体积为4.0×10-5m3的物块（不吸水）放入容器中，物块漂浮在水面上，浸入水中的体积为3.0×10-5m3 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？（g取10N/kg） 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 《2025年2月13日初中物理作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C A C A C B D A C 题号 11 12 13 答案 D D C 1．B 【详解】因为鸡蛋沉入水底时所受浮力小于鸡蛋的重力，随着盐水密度增大，根据公式 F浮＝ρgV排 可知鸡蛋所受浮力逐渐增大，鸡蛋悬浮和漂浮时所受浮力等于鸡蛋的重力，浮力不再变化；所以，鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图象应该是开始浮力变大，后来不变；由分析可知，ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 2．C 【详解】A．潜水艇悬浮在水中，浮力与重力相等，要使潜水艇上浮，则重力应小于浮力，由于潜水艇浮力不变，则应把水舱中的水排出一部分，来减小重力,故A错误； B．原来潜水艇悬浮，浮力等于重力，要使潜水艇下沉，则重力应大于浮力，由于潜水艇浮力不变，则应向水舱充水，来增大重力，故B错误； C．当潜水艇悬浮在水中时，排开水的体积与潜水艇的体积相等，由于悬浮，浮力与重力相等，根据阿基米德原理可知潜水艇重等于同体积的水重，故C正确； D．在未露出水面之前，由于排开水的体积不变，故潜水艇所受到的浮力不变，潜水艇靠改变自身重力实现上浮或下潜，故D错误。 故选C。 3．A 【详解】由于舰载机飞离后，航母仍漂浮，由浮沉条件知道 F浮=G 但航母自重G减小，所以，航母所受浮力减小，又因为，所以，排开水的体积要减小，航母将上浮一些，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4．C 【详解】AB．同一支密度计其重力大小相同，在两液体中都处于漂浮状态，浮力等于自身重力，故密度计在两液体中所受浮力大小相等，故AB错误； CD．密度计在甲液体中所受浮力 密度计在乙液体中所受浮力 因为同一支密度计在两液体中都漂浮，浮力等于自身重力，所以密度计在甲、乙两液体中所受浮力大小相等，故 观察图可知，，故，故C正确；D错误。 故选C。 5．A 【详解】A．圆柱体逐渐浸入水的过程中（即浸没前），浸入水中的深度逐渐增大，它排开水的体积增大，根据F浮＝ρ液V排g可知，圆柱体受到的浮力增大，由F拉＝G﹣F浮可知，拉力减小；浸没后，它排开水的体积不变，受到的浮力不变，则拉力也不变；所以，拉力F拉是先变小后不变，故A正确； B．圆柱体浸没前，排开水的体积不断增大，浮力不断增大；圆柱体浸没之后，物体受到的浮力不变，即浮力F浮是先增大后不变，故B错误； C．圆柱体浸没前，排开水的体积不断增大，容器中的液面升高，圆柱体浸没之后，排开水的体积不变，则容器中的液面不再升高，保持不变；根据F＝pS＝ρghS可知，烧杯底受水的压力F压是先增大后不变，故C错误； D．圆柱体重力G与质量有关，与圆柱体下表面到水面的距离无关，所以圆柱体重力G不随h的改变而改变，故D错误。 故选A。 6．C 【详解】把一揉成球状的橡皮泥轻轻放入清水中，小球下沉，浮力小于重力，将该橡皮泥取出捏成一小船，放入水中则可以漂浮在水面上，浮力等于重力，重力不变，所以橡皮泥受到的浮力变大。 故选C。 7．B 【详解】A．两个相同的实心小球，其密度、体积、重力都相同，设小球的密度为ρ球。由图可知，小球在甲、乙两液体中分别处于漂浮和悬浮状态，故两球受到的浮力都等于小球的重力大小，故容器甲中小球受到的浮力等于容器乙中小球受到的浮力，故A错误； B．根据浮沉条件可知，甲容器中液体的密度大于球的密度，乙容器中液体的密度等于球的密度，即 ρ甲>ρ球，ρ乙=ρ球 所以 ρ甲>ρ乙 小球静止后两容器的液面相平，即两液体的深度相同，根据液体压强公式p=ρgh可知，甲容器中液体对容器底的压强大于乙容器中液体对容器底的压强，故B正确； C．由于ρ甲>ρ乙，当将容器乙中的液体及小球倒入容器甲中，充分混合后，混合液体的密度一定大于乙容器中液体的密度，即混合后的液体密度大于小球的密度，由物体的浮沉条件，两球均漂浮，故C错误； D．容器甲中液体的密度大于容器乙中液体的密度；两个容器完全相同，小球静止后两容器的液面相平，说明液体体积与小球排开液体体积之和相等；由图知，小球在甲液体中排开液体的体积较小，则可知甲液体的体积较大；因甲液体的密度较大大，根据 G=mg=ρVg 可知甲液体的重力大，即 G甲液>G乙液 容器对桌面的压力等于容器的重力、液体的重力及小球的重力之和，故可知容器甲对桌面的压力大于容器乙对桌面的压力，故D错误。 故选B。 8．D 【详解】A．此军舰满载时受到的浮力为 F浮＝G排＝m排g＝3.5×104×103kg×10N/kg＝3.5×108N 故A错误； B．军舰受到的浮力和军舰对水的压力，二力的大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，作用在两个物体上，所以二力不是平衡力，而是一对相互作用力，故B错误； C．军舰不管是在海水中还是在江水中，都处于漂浮状态，浮力始终等于军舰的重力，而军舰的重力不变，所以军舰受到的浮力保持不变；从长江驶入东海后，由于海水的密度大于江水的密度，由公式F浮＝ρ液gV排可知，排开液体的体积减小，所以军舰要上浮一些，故C错误； D．直升机起飞时，军舰仍漂浮，但自重G减小，根据漂浮条件可知军舰所受浮力减小，故D正确。 故选D。 9．A 【详解】A．根据阿基米德原理 F浮=ρ液gV排 A、B均漂浮在水中，故液体密度相同。由图可知 VB排>VA排 可得 FB浮>FA浮 故A正确； B．密度计处于漂浮状态，浮力和重力的关系为 F浮=G计 因为 FB浮>FA浮 所以 GB>GA 故B错误； C．A、B浸没的深度关系为 hA<hB 根据液体压强公式 p=ρgh 可得 pA<pB 故C错误； D．密度计是用来测量液体密度的仪器，密度计漂浮时，在液面处的刻度就是所测液体的密度，A、B均为密度计，漂浮在水上，所以两密度计在水面处的刻度都是水的密度，故D错误。 故选A。 10．C 【详解】A．航母是采用空心的办法增大排开液体的体积，从而增大可以利用的浮力，故A错误； BC．舰载机飞离后，航母仍漂浮，F浮=G，但自重G减小，所以航母所受浮力减浮小；由F浮=ρgV排可知，因为浮力减小，所以排开水的体积要减小，航母将上浮一些，则航母底部在水中的深度变小，由p=ρgh可知，航母底部受海水压强减小，故B错误，C正确； D．当“航母”漂浮在水面上时，它所受浮力等于重力，故D错误。 故选 C。 11．D 【详解】AB．密度计都漂浮，受到的浮力都等于密度计受到的重力，因为密度计的重力不变，则静止时密度计所受的浮力相等，即，故AB错误。 CD．由图知，密度计排开液体的体积v甲＞v乙，密度计所受的浮力相等，根据阿基米德原理可知，浮力相等时，排开液体体积越大，液体密度越小，则，故C错误，D正确。 故选D。 12．D 【详解】ABC．因为密度计在两种液体中都是漂浮，所以浮力等于重力，由F浮=ρ液gV排得 ρ液= 浮力相等，在甲中排开液体的体积大，所以甲的密度小于乙液体的密度，甲图所示的刻度小于乙图所示的刻度，所以密度计的刻度是上小下大，故ABC错误； D．相同的两烧杯中液面相平，密度计在甲中排开液体的体积大，甲中液体的体积小于乙中液体的体积，甲的密度小于乙液体的密度，由m=ρV可知甲液体的质量比乙液体的质量小，故D正确。 故选D。 13．C 【详解】A．未放上物体M时，圆柱体A对水平地面的压强为 故A错误； B．容器B内水的体积为 故B错误； C．圆柱体A对水平面的压强变化量和水对容器B底部压强的变化量相等，当物块M放在圆柱体上时，增加的压强为 而将M浸没在水中，水对容器B底部压强的变化量即为浮力所产生的压强，故压强的变化量为 两式相等，经整理可得 故C正确； D．物体M未放入容器B时，容器B底部受到的水的压强为 故D错误。 故选C。 14． 20 上浮 10 【详解】[1]将物体全部浸没在水中时，已知排开的水受到的重力为20N，由阿基米德原理知此时物体所受的浮力也为20N。 [2]由于物体受到的浮力20N大于物体的自重10N，所以放手后物体上浮。 [3]静止时漂浮，浮力等于重力为10N。 15． 变小 下沉 小于 【详解】[1][2]核潜艇在水中水平匀速巡航时，突然进入密度跃层时，海水密度突然变小，潜水艇体积不变，根据可知，潜艇受到的浮力变小，浮力小于重力，潜艇会突然下沉。 [3]潜艇突然下沉会给潜艇带来安全隐患，为确保潜艇安全，此时应立即将潜艇水舱中的水全部排出，使潜艇受到的重力小于它的浮力，由于惯性，潜艇还会下沉一段距离才会上浮。 16． 漂浮 乙 【详解】[1]密度计的原理是使其在任何液体中都处于漂浮状态，受到的浮力等于自身重力，所以缠绕铜丝是为了降低重心，使其能竖直漂浮在不同的液体中。 [2]由图可知，密度计漂浮在两种液体中，由于密度计重力不变，根据浮沉条件可知，密度计在两种液体中受到的浮力相等，而甲图中密度计排开液体的体积比乙图中的大，则由可知，甲的液体密度小于乙的液体密度。 17． 密度大于水的钢铁制成空心可以浮在水面上 不变 上浮一些 改变自身重力 不变 变大 【详解】(1)[1]浮在水面上的轮船也是浮力的应用，由物体的浮沉条件可知，漂浮在水面上的轮船，受到的浮力等于船受到重力，即利用密度大于水的钢铁制成空心可以浮在水面上。 [2]同一艘轮船从河里驶进海里，船始终漂浮，浮力等于重力，船质量没有变化，所以受到的重力大小不变，所以，船受到的浮力不变。 [3]海水的密度大于河水的密度，由F浮＝ρ液gV排可知，排开海水的体积小于排开河水的体积，所以，船身相对于水面将上浮一些。 (2)[4]潜水艇是靠改变自身重力实现上浮和下潜的。 [5]潜水艇在水面下下潜过程中，排开水的体积始终等于潜水艇的自身体积不变，由阿基米德原理F浮＝ρ水V排g可知，潜水艇受到水的浮力不变。 [6]潜水艇在水面下下潜过程中，水的深度变大，由p＝ρgh可知，潜水艇受到水的压强变大。 18．（1）580N；（2）580N；（3）5人 【详解】解：（1）由题意可知，竹筏的重力为 G竹筏＝m竹g＝58kg×10N/kg＝580N （2）由于竹筏在水中处于漂浮状态，所以其受到的浮力等于它的重力 F浮＝G竹筏＝580N （3）当竹筏一半的体积浸入水中时，排开水的体积 V排′＝0.5V总＝0.5×0.7m3＝0.35m3 此时竹筏受到的浮力 F浮′＝ρ水gV排′＝1×103kg/m3×10N/kg×0.35m3＝3.5×103N 因为竹筏仍然处于漂浮状态，可求出人的总重力 G总＝F浮′﹣G竹筏＝3.5×103N﹣580N＝2920N 所以，该竹筏最多能载的人数 即该竹筏最多能载5人。 答：（1）竹筏的重力为580N。 （2）不载人时，竹筏漂浮于水面受到的浮力为580N。 （3）该竹筏最多能载5人。 19．（1）0.3N；（2）0.03kg；（3）25Pa 【详解】解：（1）物块受到的浮力 （2）物体漂浮在水面上，则物体所受的重力为 则物体的质量为 （3）用力F缓慢向下压物块时，增加的排开水的体积为 水面上升的高度为 水对容器底的压强比物块被下压前增加了 答：（1）物块受到的浮力为0.3N； （2）物体的质量为0.03kg； （3）此时水对容器底的压强比物块被下压前增加了25Pa。 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 $$