9.4浮力 2024-2025学年苏科版物理八年级下册

9.4浮力 一、浮力的产生及方向 1．在下列所列举的各种事例中，没有受到浮力的是（　　） A．在钓鱼岛海域巡航的海巡船 B．缓缓上升的太空热气球 C．太空中运行的中国空间站 D．正在水中下潜的潜水艇 2．请在图中画出小球所受浮力的示意图。 3．小华利用弹簧测力计测量石块受到的浮力。如图所示，此测力计的分度值为 N，他用细线将石块挂在弹簧测力计上，测出石块重4.2N，然后将石块浸没在水中，弹簧测力计的示数如图所示，大小为 N，则石块受到的浮力为 N。（g取10 N/kg） 4．如图所示，将一只去盖、去底的饮料瓶的瓶口朝下，把乒乓球放入瓶内并注水，看到有少量水从瓶口流出，此时乒乓球 （选填“会”或“不会”）浮起来；再用瓶盖将瓶口堵住，过一会儿，观察到乒乓球将 。该实验说明，浮力产生的原因是液体对物体上、下表面的 。 二、探究影响浮力大小的因素 5．小华利用图示装置探究“影响浮力大小的因素”。 （1）步骤a中弹簧测力计的示数为 N，物块的质量为 kg；（g=10N/kg） （2）分析步骤a、b、c、d可知：浸在同种液体中，物体 越大，所受浮力越大； （3）分析步骤d、e，会发现浸没在水中的物体所受的浮力与深度 （选填“有关”或“无关”）；步骤e中，当将物块继续向下放，某一时刻会发现弹簧测力计示数突然变小，可能原因是： ； （4）步骤f中物体所受的浮力为 N；小华分析步骤e、f，发现浸在液体中的物体所受的浮力大小还与 有关。 6．在物理实验操作考查中，小雨抽测的实验题目是“探究浮力的大小”，他的实验操作步骤如图所示，实验过程如下。 A．用细线将橡皮挂在弹簧测力计下，读出弹簧测力计的示数F1； B．将水倒入溢水杯中； C．将挂在弹簧测力计下的橡皮浸没水中，让溢出的水全部流入小桶中，同时读出弹簧测力计的示数F2； D．将盛有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下，读出此时弹簧测力计的示数F3； E.将空桶挂在弹簧测力计下，读出此时弹簧测力计的示数F4； F.记录、分析实验数据，得出实验结论，整理实验器材。 请根据小雨的实验过程回答下面问题： （1）指出上面实验操作中的一处错误： ； （2）为了使测量更加精确，正确的实验步骤是 （3）比较发现： = （用图中符号F1、F2、F3、F4表示），从而得出结论：浮力的大小等于物体排开液体所受到的重力。 三、阿基米德原理 7．把一块石头和一个西红柿同时放入水中，它们静止时西红柿漂在水面上，而石头沉入了水底，如图所示。石头和西红柿在水中受到的浮力的大小相比较（　　） A．石头受到的浮力更大些 B．西红柿受到的浮力更大些 C．石头和西红柿受到的浮力一样大 D．无法比较石头和西红柿受到的浮力大小 8．如图，用细线将一个质量为27g、体积为10cm3的铝块系在电子测力计的挂钩上，使铝块完全浸没在水中静止不动，此时，该铝块受到的浮力为 N，电子测力计的示数 N。若使铝块在水中继续下降，它所受的浮力将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。（g取10N/kg，细线重力忽略不计） 9．如图是被誉为“造岛神器”的“天鲲号”，它是具有中国自主知识产权的、亚洲超大重型自航绞吸船，可用于挖掘水下泥土、砂石等，其长140m，宽27.8m，满载排水量为17000t。已知ρ水=1.0×103kg/m3，取10N/kg。试求： (1)“天鲲号”漂浮在水面，若满载时它受到的浮力是多少？ (2)若“天鲲号”自航绞吸船匀速直线航行时所受阻力为总重力的0.01倍，求“天鲲号”自航绞吸船航行时的牵引力的大小。 四、利用阿基米德原理计算 10．电子秤有“清零”功能，例如，在电子秤上放200g砝码，电子秤显示为200g，按清零键后，显示变为零；随后再放上100g砝码，电子秤显示为100g。利用电子秤的这种功能，结合物理知识可测定玉镯的密度。具体操作如下： 步骤a：向烧杯内倒入适量水，放在电子秤上，按清零键，显示数变为零；步骤b：手提细线拴住玉镯，浸没在水中，且不与烧杯底和壁接触，记下此时电子秤示数为m1；步骤c：把玉镯接触杯底，手放开细线，记下此时电子秤示数为m2。则下列判断中（　　） ①玉镯的质量为m1         ②玉镯的质量为m2 ③玉镯的密度为         ④玉镯的密度为 A．只有①③正确 B．只有①④正确 C．只有②③正确 D．只有②④正确 11．如图甲所示，长方体金属块体积V=2500cm3，在细绳竖直向上拉力作用下从液体中开始一直竖直向上做匀速直线运动，上升到离液面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像，取g=10N/kg。根据图像信息，该金属块的重力为 N，该金属块浸没在液体中受到的浮力 N，液体的密度 g/cm3。 12．如图所示，一块矿石在空气中称重为3N，浸没在某液体中时弹簧测力计示数为2.2N，（g=10N/kg）求： （1）小石块的体积； （2）小石块的密度； （3）某液体的密度。 13．正方体木块A、长方体铝块B及铁球C体积相等，将它们都浸没在水中（如图所示），则下列说法正确的是（　　） A．木块A受到的浮力大 B．铝块B受到的浮力大 C．铁球C受到的浮力大 D．三个物体受到的浮力一样大 14．如题图所示，小芳在某次实验中用电子秤测出烧杯和盐水的总质量为200g，接着将系好细线的小物块缓慢浸没到盐水中并保持静止（未触底，绳绷直），且盐水未溢出，此时电子秤的示数为255g。利用以上信息（g取10N/kg）能求解出的物理量是（　　） A．小物块的质量 B．小物块的体积 C．小物块的密度 D．小物块的浮力 15．小明验证阿基米德原理实验，他操作规范，如图所示，图中F1、F2、F3、F4分别表示对应的弹簧测力计示数。下列说法正确的是（　　） A．该实验合理的顺序应为甲、丙、丁、乙 B．若石块未完全浸没水中，不能验证阿基米德原理 C．丙实验中石块浸没后，水对溢水杯底的压强变大 D．若F2+F1＝F4+F3，则本实验可以验证阿基米德原理 16．建设桥梁的过程中，要向水中沉放大量的施工构件。如图甲所示，假设一正方体构件从江面被匀速吊入江水中，在沉入过程中，其下表面到水面的距离 h 逐渐增大，构件所受浮力 F1、钢绳拉力 F2随h 的变化如图乙所示（ρ水＝1 × 103kg/m3）。下列判断正确的是（　　） A．构件的边长为 4m B．构件的密度为 3×103kg/m3 C．构件所受的最大浮力为 1.6×105N D．构件所受的重力为 2×105N 17．某同学在游乐场游玩时，观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情景如图所示，则气泡上升过程中所受浮力 ，受到水的压强 。（以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”） 18．如图甲，用弹簧测力计吊一金属块逐渐浸入水中，乙图是这个过程弹簧测力计的示数F随金属块下表面在水中的深度h的变化情况。由图可知，金属块质量是 kg，金属块所受最大浮力是 N。（g取10N/kg） 19．如图，正方体塑料盒上挖了四个大小相同的圆孔，蒙上相同的橡皮膜a、b、c、d，抓住手柄将塑料盒竖直浸没到水中一定深度后静止。观察到橡皮膜 的形变程度最大（a/b/c/d），可得知液体压强大小与 有关。往上缓慢提塑料盒，仍保持塑料盒处于浸没状态，塑料盒受到的浮力 （变大/变小/不变）。 20．用弹簧测力计测出一合金块的重力为32N，将其浸没在水中时弹簧测力计示数为12N，该金属块受到的浮力为 N，金属块的密度为 kg/m3，将其浸没在另一液体中时弹簧测力计为18N，则该液体的密度为 g/cm3。 21．在综合实践活动中，小明利用图示装置来测量烧杯中液体的密度，已知物块的体积是50cm3，图1、2中物块均处于静止状态，弹簧测力计示数如图所示，g取10N/kg． （1）图2中，物块受到的浮力为 N，烧杯中液体的密度为 g/cm3． （2）小明对本实验原理进行了进一步分析，从而得到弹簧测力计的示数与被测液体的密度之间的函数关系，则符合此关系的应是图3中的图线 （选填“①”、“②”或“③”）； （3）根据上述结论，小明对弹簧测力计刻度进行重新标度，将图2装置改装成一个密度秤，它的零刻度应标在 N处，用它测量时，待测液体密度ρ液应不超过 g/cm3； （4）用此密度秤测量时，若物块未完全浸没，则测得液体密度值将偏 ； （5）原物块质量、体积和密度分别记为m0、V0、ρ0，将原物块更换为下列哪些物块后，可以提高该密度秤测量液体密度秤测量液体密度时的精确度？你选择的是： （选填选项前的字母） A．质量为m0、密度比ρ0小的物块 B．质量为m0，密度比ρ0大的物块 C．质量比m0大而密度比ρ0小的物块 D．体积比V0小的物块． 22．某实验小组在探究某种物质的属性时，日常需将物体浸没在煤油中保存，将体积为1×10-3m3、密度为0.6×103kg/m3的该物体用细线系在圆柱形容器的底部，物体浸没在煤油中，如图所示。求：（g取10N/kg，ρ煤油=0.8×103kg/m3） (1)物体所受的浮力。 (2)细线受到的拉力。 《9.4浮力》参考答案 题号 1 7 10 13 14 15 16 答案 C A C D D D B 1．C 【详解】A．在钓鱼岛海域巡航的海巡船，受到海水竖直向上的浮力作用，故A不符合题意； B．在大气层中缓慢上升的气球，是因为受到大气的浮力作用，故B不符合题意； C．太空中没有空气，所以不受到浮力的作用，故C符合题意； D．正在水中下潜的潜水艇，受到水竖直向上的浮力作用，故D不符合题意。 故选C。 2． 【详解】浮力的方向是竖直向上，故小球所受浮力的示意图如图所示。 3． 0.2 2.2 2 【详解】[1][2]从图中可知测力计的刻度线上1N和2N之间有5格，每格表示0.2N，故此测力计的分度值为0.2N，测力计的示数为2.2N。 [3]根据称重法可知石块受到的浮力 F浮=G-F示=4.2N-2.2N=2N 4． 不会 上浮 压力差 【详解】[1]图中乒乓球静止时，虽然有少量水从瓶口向流出，但球的下表面没有受到水的压力，而上表面受到水向下的压力，则受到的合力方向向下，即乒乓球不受浮力的作用，所以乒乓球不能上浮。 [2][3]再用瓶盖将瓶口堵住，乒乓球受到液体对乒乓球上下表面的压力差即浮力作用，当浮力大于重力时，乒乓球上浮，最终乒乓球漂浮在水中；由该实验可以说明：浮力产生的原因是液体对物体上、下表面的压力差。 5． 2.7 0.27 排开液体体积 无关 物块碰到容器底了 0.6 液体的密度 【详解】（1）[1][2]步骤a中弹簧测力计的分度㨁为0.1N，示数为2.7N，物块的质量为 （2）[3]分析步骤a、b、c、d，液体密度相同，排开液体的体积越大，物体受到的拉力越小，根据称重法，物体受到的浮力越大，可知：浸在同种液体中，物体排开液体的体积越大，所受浮力越大。 （3）[4]分析步骤d、e，在同种液体中，物体浸没在水中的深度不同，物体受到的拉力不变，根据称重法，物体受到的浮力不变，可得浸没在水中的物体所受的浮力与深度无关。 [5]步骤e中，当将物块继续向下放，浮力不变，拉力不变，继续向下运动，如果碰到容器底，底部会对物体产生一个向上的支持力，使拉力变小，所以某一时刻会发现弹簧测力计示数突然变小，可能原因是物块碰到容器底了。 （4）[6]根据称重法，步骤f中物体所受的浮力为 [7]小华分析步骤e、f，排开液体的体积相同，液体的密度不同，受到的浮力不同，根据控制变量法可知，浸在液体中的物体所受的浮力大小还与液体的密度有关。 6． 水面没有达到溢水口 E、A、B、C、D、F F1-F2 F3-F4 【详解】（1）[1]物体放入水中前，溢水杯应该是满水的，否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积，结合图B可知水面没有达到溢水口（或水没有注满）。 （2）[2]要先测物体的重力和空桶的重力，然后再把物体没入水中，测出物体受到的拉力，根据称重法求出浮力；最后再测出桶和溢出水的重力得出排开水的重力；由此正确的实验步骤是E、A、B、C、D、F。 （3）[3][4]物体受到的浮力 F浮=G-F拉=F1-F2 排开水的重力 G排=F3-F4 比较发现 F浮=G排 即 F1-F2=F3-F4 由此可知，浮力的大小等于物体排开液体所受到的重力。 7．A 【详解】把一块石头和一个西红柿同时放入水中，它们静止时西红柿漂在水面上，而石头沉入了水底，西红柿排开的水的体积小于石头排开的水的体积，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，石头受到的浮力大。 故选A。 8． 0.1 0.17 不变 【详解】[1]铝块完全浸没在水中静止不动，则排开水的体积等于物体的体积，有 受到的浮力为 [2]根据称重法可得，铝块完全浸没时所受的浮力为 则电子测力计的示数为 [3]若使铝块在水中继续下降，根据可知，它所受的浮力将保持不变。 9．(1)1.7×108N (2)1.7×106N 【详解】（1）满载排水量为17000t，由阿基米德原理可知，“天鲲号”漂浮在水面，满载时受到的浮力 F浮=G排=m排g=17000×103kg×10N/kg=1.7×108N （2）“天鲲号”漂浮在水面，根据物体的浮沉条件可知，“天鲲号”受到的浮力大小等于重力大小，则 G=F浮=1.7×108N“天鲲号”自航绞吸船匀速直线航行时所受阻力为总重力的0.01倍，则“天鲲号”自航绞吸船匀速直线航行时所受阻力 f=0.01G=0.01×1.7×108N=1.7×106N匀速直线航行时，水平方向受力平衡，“天鲲号”受到的阻力和牵引力是一对平衡力，大小相等，所以“天鲲号”自航绞吸船航行时的牵引力 F牵=f=1.7×106N 10．C 【详解】①②向烧杯内倒入适量水，放在电子秤上，按清零键，显示数变为零，说明原来水和烧杯的总质量设为零，把玉镯接触杯底，手放开细线，总质量是m2，所以玉镯的质量为m2，故①错误，②正确； ③④玉镯排开水的质量 m排=m1 玉镯全部浸入水中，玉镯的体积 V=V排= 玉镯的密度 ρ= 故③正确，④错误。 故选C。 11． 54 20 0.8 【详解】[1]当金属块完全露出液面时，金属块不受浮力，此时拉力等于重力，即为图中的CD段，由图像可知，该金属块重力为 [2]当金属块浸没在液体中时，即为图中的AB段，由图像可知，此时绳子的拉力 则浸没在液体中时金属块受到的浮力为 [3]已知金属块体积（金属块排开液体的体积） 由得，液体的密度 12．（1）1×10-4m3；（2）3×103kg/m3；（3）0.8×103kg/m3 【详解】解：（1）小石块在水中受到的浮力为 小石块的体积为 （2）小石块的质量为 小石块的密度为 （3）小石块在某液体中受到的浮力为 某液体的密度为 答：（1）小石块的体积为； （2）小石块的密度为； （3）某液体的密度。 13．D 【详解】正方体木块A、长方体铝块B及铁球C体积相等，将它们都浸没在水中，则排开水的体积相同，根据可知三个物体受到的浮力一样大，故ABC错误，D正确。 故选D。 14．D 【详解】根据力的相互作用，可求得小物块的浮力为 因缺乏条件，无法求得小物块的质量、体积或者密度。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 15．D 【详解】A．为了减小石块沾水与小桶上有水残留，对实验结果的影响，该实验合理的顺序应为乙、甲、丙、丁，故A错误； B．若石块未完全浸没水中，石块受到的浮力较小，石块排开的水的重力较小，仍能验证阿基米德原理，故B错误； C．丙实验中石块浸没后，水的深度不变，水对溢水杯底的压强不变，故C错误； D．若 则 即 则本实验可以验证阿基米德原理，故D正确。 故选D。 16．B 【详解】A．由图乙可知，当下表面到水面的距离达到2m后，浮力、拉力不再发生变化，这表明当下表面到水面的距离为2m时，构件恰好完全浸没，所以构件的长度为2m，故A错误； BCD．由题意可得，构件浸入水中的过程中，排开水的体积变大，构件受到的浮力变大，拉力变小，当构件完全浸没在水中时，浮力最大，此时拉力最小，由图乙可得，拉力最小为1.6×105N，因为构件的体积为 V=2m×2m×2m=8m3 所以构件完全浸没时，所受浮力为 F1=ρ水gV排=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg×8m3=8×104N 又因为构件从江面被匀速吊入江水中，处于平衡状态，对构件进行受力分析可得，构件受到重力、拉力和浮力，且重力等于拉力与浮力的和，所以可得构件所受重力为 G=F1+F2=1.6×105N+8×104N=2.4×105N 所以构件的质量为 所以构件的密度为 故B正确，CD错误。 故选B。 17． 变大 变小 【详解】[1][2]如图，气泡上升过程中体积变大，根据阿基米德原理可知，则气泡上升过程中所受浮力变大；气泡上升过程中在水中的深度变浅，由可知，气泡受到水的压强变小。 18． 0.6 2 【详解】[1]由乙图知，金属块在测力计下的示数最大时，即空气中时重力为6N，则质量为 [2]当测力计的示数减小到4N时，不再减小，说明金属块已浸没在水中，即最大浮力为 19． c 深度 不变 【详解】[1][2]实验中通过橡皮膜的形变程度的大小来判断压强的大小。根据液体压强的公式可知，在同种液体中，深度越大，压强越大，故橡皮膜c的形变程度最大。可知液体压强大小与深度有关。 [3]往上缓慢提塑料盒，仍保持盟料盒处于浸没状态，此时橡皮膜受到的压强变小，橡皮膜的凹陷的程度变小，导致V排变大，液体密度不变，由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，浮力变大。 20． 20 1.6×103 0.7 【详解】[1]根据称重法可知，该金属块完全浸没在水中时受到的浮力 F浮=G-F示=32N-12N=20N [2]金属块浸没在水中时，排开水的体积等于金属块的体积，金属块的体积 金属块的密度 [3]根据称重法可知，金属块浸没在另一液体中受到的浮力 F浮′=G-F示′=32N-18N=14N 金属块浸没另一液体中时，排开液体的体积 V排′=V=2×10-3m3 另一液体的密度 21． 0.5 1 ③ 1.5 3 小 AC 【详解】（1）弹簧测力计的分度值为0.1N，物块的重：G=1.5N， 物体在水中弹簧测力计的示数：F=1N， 物块受到的浮力：F 浮=G-F=1.5N-1N=0.5N； 根据阿基米德原理G排=F浮=0.5N， 排开液体的质量 排开液体的体积V 排=V 物=50cm 3， 液体的密度： （2）由F 浮=G-F和F 浮=ρ 液gV 排可得，F=G-ρ 液gV 排，F与ρ 液图象与③符合； （3）当密度为零时，物块受到的浮力为零，根据F 浮=G-F，弹簧测力计的示数等于物体重力，所以它的零刻度应标在1.5N处； 物体的重力是1.5N，所以液态对物块产生的浮力最大不能超过1.5N，由F 浮=ρ 液gV 排可得， （4）若物块未完全浸没，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV 排则物体受到的浮力偏小，弹簧测力计示数偏大，测得液体密度值将偏小； （5）要想提高液体密度秤测量液体密度时的精确度，可以减少分度值，增大重力，需要增大m 0质量，或换用密度比ρ 0小的物块，故选AC． 22．(1)8N (2)2N 【详解】（1）由题知，物体浸没在煤油中，则排开煤油的体积 V排=V=1.0×10-3 m3 物体所受的浮力 F浮=ρ煤油gV排=0.8×103 kg/m3×10 N/kg×1.0×10-3 m3=8 N （2）物体在竖直向下的重力、竖直向上的浮力和细线施加的竖直向下的拉力作用下静止，处于平衡状态，则有 G+F拉=F浮 物体受的重力为 G= mg=ρVg=0.6×103 kg/m3×1×10-3m3×10 N/kg=6 N 细线受到的拉力 F拉=F浮-G= 8 N-6N=2 N 1 学科网（北京）股份有限公司 $$