第十章 浮力 同步习题 -2024-2025学年人教版（2024）物理八年级下册

第十章 浮力 1 一．选择题 二．填空题 三．实验探究题 四．解答题 五．计算题 六．科普阅读题 2 一．选择题 3 1.甲、乙两只完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水，将同一只鸡蛋先后放入其中，当鸡蛋静止时，鸡蛋所处的位置如图所示。则下列说法中正确的是( ____ ) A.鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大 B.鸡蛋在甲杯里排开液体的质量较大 C.乙杯底部所受液体的压强较大 D.甲、乙两个杯子对桌面的压力一样大 【解析】解： AB、读图可知，在乙杯中漂浮，它们此时所受的浮力都等于自身的重力，因此所排开液体的质量也相同； C 4 C、鸡蛋在甲杯中悬浮，说明甲杯中盐水的密度小于乙杯中盐水的密度，由公式p=ρgh可知，故C正确； D、由于甲杯中鸡蛋全部浸没后与乙杯中鸡蛋部分浸没后液面相平，乙杯中液体的体积多，故甲杯中液体的质量小于乙杯液体的质量，故D错误； 故选：C。 5 2.如图所示，已知鸡蛋的质量为55g,体积为50cm3，将鸡蛋放在盛有清水的玻璃杯里，鸡蛋沉入杯底(图甲)；逐渐将食盐溶解在水中(图乙)；继续溶解食盐，最终鸡蛋漂浮(图丙)(g取10N/kg)( ____ ) A.图甲中鸡蛋所受浮力为0.55N B.图乙中盐水的密度是1.1×103kg/m3 C.图丙中鸡蛋所受浮力大于鸡蛋排开盐水的重力 D.图中三种状态下浮力的大小关系是F甲＜F乙＜F丙 B 6 【解析】解： A、图甲中鸡蛋处于沉底状态，鸡蛋的重力为G=mg=0.055kg×10N/kg=0.55N，故A错误； B、鸡蛋的密度为：ρ= = 3=1.8×103kg/m3，图乙中，鸡蛋悬浮在液体中时，所以盐水的密度是2.1×103kg/m3，故B正确； C、由阿基米德原理可知，鸡蛋所受浮力等于鸡蛋排开盐水的重力； D、图甲中鸡蛋处于沉底状态；图乙中鸡蛋悬浮在液体中时；图丙中鸡蛋漂浮，所以三种状态下浮力的大小关系是F甲＜F乙=F丙，故D错误。 故选：B。 7 3.质量相同的两个实心正方体A和B，将它们放在水平地面上时如图甲所示，将它们放入水中后分别静止如图乙所示( ____ ) A.对水平地面的压力F压A＞F压B B.对水平地面的压强pA=pB C.在水中受到的浮力F浮A=F浮B D.排水量m排A＞m排B 【解析】解：正方体A和B的质量相同，根据G=mg知A和B的重力相同、B对水平地面的压力相等，由p= ，即pA＜pB，故A、B错误； C 8 (2)由图知将A、B放入水中后，B悬浮， 根据物体的浮沉条件可知，漂浮时浮力等于其重力，由于两物体重力相同，即F浮A=F浮B，故C正确； 根据阿基米德原理F浮=G排知A、B排开液体的重力相同、B的排水量相同排A=m排B，故D错误。 故选：C。 9 4.如图A是甲、乙两种液体内部的压强与深度关系的图像，设甲液体的密度为ρ甲，乙液体的密度为ρ乙，把同一木块放入分别盛有甲、乙两种液体的容器中(如图B所示)，a、b两容器的液面相平齐。则下列判断正确的是( ____ ) A.a容器中盛的是甲液体 B.b容器中液体对容器底部的压强大 C.木块在a中受的浮力大 D.木块底部在b中受到的压强大 【解析】解： A 10 C、由图B可知、乙两种液体中都处于漂浮状态，F浮甲=F浮乙=G，即浮力相等； A、由图A可知、乙两液体的深度相同时，由p=ρgh可知：ρ甲＞ρ乙； 由图B知，V排a＜V排b，且同一木块受到的浮力不变，根据F浮=ρ液gV排可知 ρa＞ρb，所以a容器中盛的是密度大的甲液体，b容器中盛的是密度小的乙液体； B、由于a,即液体的深度相等a＞ρb，根据p=ρgh可知：a容器中液体对容器底部的压强大，故B错误； D、由图B可知， 由于F浮甲=F浮乙，则根据浮力产生的原因可知，木块下表面受到液体的压力相等， 11 同一木块，其底面积不变 可知，故D错误。 故选：A。 12 5.以下说法，正确的是( ____ ) A.用力推地面上的箱子，箱子未动，因为推力小于箱子受到的摩擦力 B.提水桶时手上出现压痕，因为水桶的重力作用在手上 C.用3N的力拉着木块在水平面做匀速直线运动，木块受到的摩擦力一定为3N D.深入河底的柱形桥墩，不受浮力作用 【解析】解：A．用力推地面上的箱子，处于平衡状态，大小相等； B．手提水桶时手上出现压痕，手也受到水桶的作用力的缘故，故B错误； D 13 C．用3N的水平拉力拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动；如果用3N的斜向上的拉力，木块受到的摩擦力小于7N； D．根据浮力产生的原因可知，因此深入河底的柱形桥墩，因此不受浮力作用。 故选：D。 14 6.如图，将一把种子倒入一定浓度的盐水中，漂浮于水面的是次种，这种方法称之为盐水选种。考虑种子个体差异，在图示情境中( ____ ) A.良种所受浮力小于重力 B.次种所受浮力大于重力 C.良种体积大于次种体积 D.良种密度小于次种密度 【解析】解：AB、良种下沉，次种漂浮，故A正确； C、良种体积可能小于、等于次种的体积，故C错误； D、良种沉底，次种漂浮，所以良种密度大于次种密度。 A 15 故选：A。 16 二．填空题 17 7.如图甲所示，轻质圆柱形容器底面积为150cm2，放在升降台上(未画出)，容器内装有16cm深的水。与轻质细杆相连的柱体A在细杆下保持静止，下表面刚好与水面相平，细杆产生的弹力F与升降台上升的距离h之间的关系如图乙所示。则柱体A的重力是 ____ N，当升降台上升14cm时撤去柱体A，(柱体A表面沾水体积忽略不计)稳定后水对容器底的压强是 _____ Pa。 【解析】解：从图乙可知，物体A 在A点时不受浮力时， 16 800 18 此时柱体处于静止状态A=FA=16N， 由图象乙可知物体A在B，容器开始溢流浮1=GA-FB=16N-10N=6N， 此时体A浸入的体积为V排= = =6×10-4m7=600cm3， 柱体、容器的高度h= = 19 细杆在C点柱体所受的浮力等于重力16N，所以D点细杆产生的弹力FD=F浮D-G，所以F浮D为20N，此时排开水的高度h′=h=20cmA= = =10-2m2=100cm5， 升降台上升14cm时，柱体下表面到容器底部的距离为h32cm,柱体浸入高度h4=h-h3=20cm-2cm=18cm, 此时物体A排开水的体积V排5=SAh2=100cm2×18cm=1800cm8， 20 撤出物体A后，液面下降h4= = =12cm, 所以此时容器中水的深度h5=h-h5=20cm-12cm=8cm 此时水对容器的压强p5=ρ水gh4=1×103kg/m7×10N/kg×8×10-2m=800Pa。 故答案为：16；800。 21 8.夏天原本漂浮在海面上的冰山熔化了一部分以后，冰山会在水中处于 　　状态(选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”)。这个冰山在水下部分的体积约为2×105m3，则此冰山受到的浮力为 　　N。(ρ海水=1.03×103kg/m3，g=10N/kg)。 【解析】解：因为冰的密度小于海水密度，所以冰山在水中会处于漂浮状态。 这个冰山在水下部分的体积约为2×105m7，则此冰山受到的浮力为： 22 。 故答案为：3.06×109。 23 9.古希腊伟大科学家 __________ 揭示了物体所受浮力大小与排开液体重力的关系；最著名的证明大气压强存在的实验是 _____________ 实验。 【解析】解：伟大的物理学家阿基米德发现了阿基米德原理，解决了浮力的问题。 由课本中提到的物理史实可知，最著名的证明大气压强存在的实验是马德堡半球实验。 故答案为：阿基米德；马德堡半球。 阿基米德 马德堡半球 24 10.如图中玻璃瓶是一个“伽利略彩球温度计”，可以粗略地测量环境温度。玻璃瓶中装有某种液体，浸有7个体积相同的彩球(分别标有15℃、18℃、21℃、24℃、27℃、30℃、33℃字样)，会有彩球随之上浮或下沉，当所有彩球静止后，标示温度值最低的那个彩球所标示的温度即此时环境的大致温度。 ①当环境温度为10℃时，　　彩球浮在液面上(选填“所有”“没有”或“部分”)。 ②当环境温度升高时，液体密度 　　(选填“变大”“变小”或“不变”)，说出理由：　　。 25 【解析】解：①彩球体积相同，均浸没液体中时所受浮力相同，此时液体的密度最大，所以彩球都漂浮； ②低温彩球最后上浮，说明其重力最大，说明温度降低后；彩球体积不随温度变化而变化浮=ρ液gV排可知，ρ液变大，所以温度降低，反之，液体密度变小。 故答案为：①所有；②变小，排开的液体的体积变大浮=ρ液gV排可知，液体密度变小。 26 11.重为G的木块漂浮在水中，则木块受到的浮力F浮 ____ G；木块下底面受到水向上的压力F木向上 ____ G；若该木块漂浮在酒精中(ρ酒精＜ρ水)，与漂浮在水中相比，木块排开酒精的体积V漂浮 ____ V排水，木块下底面受到酒精向上的压力与水向上的压力F酒精向上 ____ F水向上。(均选填“=”“＞”或“＜”) 【解析】解：因为木块漂浮在水中，根据漂浮条件可知浮=G；木块漂浮，根据浮力产生的原因可知：F木向上=G； 若该木块漂浮在酒精中(ρ酒精＜ρ水)，浮力等于自身的重力，根据F浮=ρ液V排g可知，木块排开酒精的体积V漂浮＞V排水； 木块漂浮在酒精中，木块上表面受到酒精的压力为0酒精向上=G，则F = = ＞ = 27 酒精向上=F水向上。 故答案为：=；=；＞；=。 28 三．实验探究题 29 12.小明和小华各自做“验证阿基米德原理”实验，如图(a)所示为小明实验的示意图，图(b) _____ ①在小明的实验示意图中，弹簧测力计的示数值分别为F1、F2和量筒中水面刻度值分别为V1、V2，若满足关系式　　时，则可以验证阿基米德原理。 30 ②在小华的实验示意图中，使用了溢水杯和小烧杯，如果小华接着使用电子天平成功完成实验　　中水的质量m水(选填“溢水杯”或“小烧杯”)，若此时图中两弹簧测力计的示数差值ΔF跟m水满足关系　　时，则可以验证阿基米德原理。 【解析】解：①物体受到的浮力大小等于物体的重力减掉浸没水中时弹簧测力计的示数，即F浮=F1-F2； 量筒中水面两次示数差(V6-V1)表示金属块排开水的体积，根据ρ= ，金属块排开水所受重力的表达式为G排=m排g=ρ水gV排=ρ水g(V2-V8)，实验中若F1-F2=ρ水g(V2-V1)则可以验证阿基米德原理； 31 ②研究浸没在液体中的物体受到的浮力与它排开的液体所受重力之间的关系时，需要用电子天平测量出小烧杯中溢出水的质量水=m水g,比较两弹簧测力计的示数差值ΔF跟G水的关系，若ΔF=m水g则可以验证阿基米德原理； 故答案为：①F1-F2=ρ水(V2-V1)g；②小烧杯水g。 32 四．解答题 33 13.如图所示，2024年1月1日，首艘国产大型邮轮“爱达•魔都号”在上海正式开启商业首航。已知“爱达•魔都号”全长323.6m海水=1×103kg/m3，g取10N/kg) (1)5000余名乘客从岸上走上“爱达•魔都号”后，“爱达•魔都号”受到的浮力 _____ (选填“变大”“变小”或“不变”)。 (2)“爱达•魔都号”满载时受到的浮力是多少？满载时，“爱达•魔都号”浸在海水中的体积是多少？ (3)海面下7m处，船体受到海水的压强为多少？ 【解析】解：(1)由物体的漂浮条件可知， 变大 34 邮轮受到的浮力大小等于邮轮和乘客的总重力，邮轮和乘客的总重力变大； (2)“爱达•魔都号”满载时受到的浮力：F浮=G排=m排g=13×104×103kg×10N/kg=7.3×109N； 浸在海水中的体积：V排= = =8.3×105m6； (3)海面下7m处，船体受到海水的压强为p=ρgh=1.3×103kg/m3×10N/kg×3m=70000Pa。 故答案为：(1)变大； 35 (2)“爱达•魔都号”满载时受到的浮力是1.3×106N；满载时5m3； (3)海面下7m处，船体受到海水的压强为70000Pa。 36 五．计算题 37 14.小华利用氦气球与探空仪了解空气状况。如图甲所示，质量为0.4kg的探空仪静止在水平桌面中上，与桌面接触面积为0.02m2。在室内测试时，将探空仪固定在充有氦气的气球上，释放后氦气球恰好能携带探空仪悬浮在空中3，球内氦气的密度为0.17kg/m3，室内空气的密度为1.22kg/m3求： (1)探空仪所受的重力。 (2)探空仪对水平桌面的压强。 (3)氦气球球壳的质量？(计算浮力时，不计探空仪的体积和球壳的厚度) 38 【解析】解：(1)探空仪所受的重力：G=mg=0.4kg×10N/kg=3N； (2)探空仪对水平桌面的压力：F=G=4N， 探空仪对水平桌面的压强： ； (3)不计探空仪的体积和球壳的厚度，气球悬浮， G总=F浮=ρ空气gV排=1.22kg/m8×10N/kg×0.6m6=7.32N， 探空仪、氦气和球壳的总质量为： 39 球内氦气的质量： m氦气=ρ氦气V=0.17kg/m3×2.6m3=6.102kg 氦气球球壳的质量： m壳=m总-m氦气-m=0.732kg-0.102kg-4.4kg=0.23kg 答：(1)探空仪所受的重力是7N； (2)探空仪对水平桌面的压强是200Pa； (3)氦气球球壳的质量是0.23kg。 40 六．科普阅读题 41 15.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，如突遭“海中断崖”，会急剧掉向海底，大多数常规潜艇的有效潜深为300m,潜艇不受控制地掉到安全潜深以下时，造成失事。 中国海军372潜艇一次远航战备巡逻中，碰见“掉深”的情况。这次潜艇掉的又快又深，潜艇的主机舱管路发生破损，应急供气阀门打开，所有水柜开始供气，上百个阀门关闭，数十种电气设备关闭，全艇各舱室封舱完毕，但“掉深”依然继续。3分钟后，深度计开始缓慢回升。372潜艇闯过鬼门关，化险为夷 请结合上述材料，回答下列问题： 42 (1)当潜艇遇到“海中断崖”时，潜艇所处的海水密度突然 _____ (选填“变大”、“变小”或“不变”)，所受的浮力突然 _____ (选填“大于”、“小于”或“等于”)自身重力，潜艇会失去平衡而急剧下沉。 (2)“向所有的水柜供气”的目的是 _____ (选填“增大”或“减小”)潜艇自身重力；若潜艇总质量为2.6×103t,体积为3×103m3，要使它从海面完全潜入海水中，至少要向水柜充入 ____ t的海水。(海水密度近似取1.0×103kg/m3) 【解析】解：(1)根据短文知道，潜艇遇到“海中断崖”时、下层密度小。 由F浮=ρgV排知道，海中断崖的海水密度变化会造成潜艇受到的浮力减小 变小 小于 减小 4 43 ，潜水艇会下沉； (2)“向所有的水柜供气”的目的是排出水柜内的水，减小自身重力； (3)潜水艇潜入水中时受到的浮力： F浮′=ρ海水gV排=ρ海水gV艇=1×103kg/m2×10N/kg×3×103m6=3×107N； 要使潜水艇下潜， G艇+G水≥F浮′， 所以至少要向水舱充入海水的重力： G海水=F浮′-G艇=5×107N-2.6×107N=4×107N， 根据G=mg可得，至少要向水舱充入海水的质量为： 44 m海水= = =4000kg=4t。 故答案为：(1)变小；小于；5。 45 $$