第9章 实践 调研我国造船与航海方面的成就&专题 浮力的计算-【追梦之旅·大先生】2024-2025学年新教材八年级下册物理同步训练方案(沪科版2024)

河南专版 ZDK·八年级物理下册 实践 调研我国造船与航海方面的成就 实践活动背景：船是人类伟大的发明，是重要的水上交通运输工具，船的发展史也从某方面体现 了人类的科技进步。为了更深入的了解我国在造船和航海方面的成就，小梦小组对此进行了调 研和探索。 任务一：了解船舶设计特点及知识应用 3.当海船从淡水中驶入海水中时，船体将 与指南针对航海贡献相巍美的“水密隔舱 (选填“上浮”或“下沉”)，海船受到 福船制造技艺”，是中国对世界航海发展史产生 的浮力将 (选填“增大”“减小”或 深远影响的另一项伟大发明。所谓“水密隔 “不变”)，船静止时，底部受到的海水的压力 舱”，就是用厚实的隔舱板把船舱层层隔断，分 (选填“小于”“大于”或“等于”)船 隔成互不透水的一个一个舱区。在航行过程 受到的浮力。 中，如果有一个或两个舱外破损，海水进不到其 随着我国科技的进步和无数海洋人的努力 他舱中，从船整体看，仍然保持有足够的实力， 和探索，“奋斗者”号载人深潜器于2020年11 不至沉没。该技术大大提高了船舶的整体抗沉 月10日，在马里亚纳海沟深度10909m处成功 性，另外隔舱板与船壳板紧密连接，使船体结构 也更加坚固，分别隔舱，还便利货物存放管理， 坐底，成为中国载人深潜新坐标。“奋斗者”号 水密隔舱福船制造技艺，对于远洋航海史研究 两侧配有压载铁，通过改变其数量来控制下沉、 有着不可替代的重要学术价值。 上浮或悬停。 1.福船采用的 技术大大提高了船 4.“奋斗者”号是通过 的方法 舶的整体抗沉性。 实现下潜或上浮的。 任务二：了解郑和下西洋对航海的贡献 5.假定海水的密度处处相同，则“奋斗者”号在 南京静海寺《郑和残碑》记载：“永乐三年」 下潜过程中船体受到的压力变化 将领官军乘架二千料海船并八橹船…”。经 是 学术界考证，与北京天坛齐名的二千料海船就 6.(双选)追梦学习小组的同学们开展了用橡皮 是福船。“料”是当时流行的用来表示舟船大小 泥进行“造船”比赛的活动，看谁的小船装载 的一种计量单位。二千料海船总长61.2米，最 的“货物”最多（船始终漂浮）。他们各自用相 大宽13.8米，型深4.89米：满载时，水线长53 同的橡皮泥制作了一艘小船放在盛有不同体 米，水线宽13米，吃水深度为3.9米，帆装、给 积水的相同水槽中，然后不同数量的相同泥 养、武器、人员、货物等及船自身质量总共可达 丸当作“货物”装进去，最终水槽中水面相平， 1170吨（即最大排水量可达1170吨）。 如图所示。下列说法正确的是( 2.排水量是衡量造船能力的重要指标，请你根 A.图甲中的小船所受的浮 据文中提供的信息计算出二千料海船满载时 力小 受到的浮力 N,船体某点距离水面 B.两艘小船排开水的重力 2.9米，该点受到海水的压强是 相等 (为了计算方便，海水密度取1.0×10'kg/m3, C.图乙中小船排开水的体积小 g取10N/kg》 D.甲、乙两水槽底部受到水的压强大小相等 通过查阅资料，同学们不仅了解了我国航海史，还了解了其中运用到的物理知识，更了解到 航海对国家发展的重要影响，提升同学们学习的积极性 40 第九厚浮力 。河南专版 专题浮力的计算 类型一)称重法 为负，向下为正)。已知P水=1.0×103kg/m, 老师在讲授“测量浸没在水中的铝块所受 P*=0.7×103kgm3,g取10N/kg,钢丝机械强 的浮力”时告诉学生用到的一种方法一称重 度足够且质量不计。下列说法正确的 法。请用此方法完成第1~2题。 是( 1.(2分)一物体在弹簧测力计下，示数为8N, F/N 当它浸入水中时，示数为3N,此时物体所受 04 24681 的浮力为() A.3N B.5N C.8N D.11N 2.(3分)先用弹簧测力计测出物块在空气中的 重力G:再测出物块浸在液体中时测力计的示 A.正方体木块的边长为7cm 数F拉：物块浸在水中时所受的浮力F浮= B.正方体木块重力为10N N。如图所示，物体浸没在盐水中 C.正方体全部浸没在水中受到的浮力为3N 时，受到的浮力大小为 N:从图乙、丙 D.正方体全部浸没在水中受到的浮力为10N 可知，浮力的大小与液体的 有关。 类型四)平衡法 九章 6.(6分)如图所示，边长为0.1m的正方体塑料 4N 3N 29 块，漂浮在水面上时，有五分之二的体积露出 水面，如图甲所示。将塑料块从水中取出，放 盐水 入另一种液体中，并在塑料块表面上放一重 3N的石块，静止时，塑料块上表面恰好与液 类型二压力差法 面相平，如图乙所示。已知g取10N/kg,水 3.(3分)一个正方体铁块，在水下某深度静止 的密度p水=1.0×103kg/m3。求： 时，上表面受到15N压力，下表面受到20N (1)图甲中塑料块受的浮力大小： 压力，则铁块受到浮力是 N:当铁块 (2)图甲中塑料块下表面受到水的压强： 下沉到某位置时，上表面受到的压力增大至 (3)图乙中液体的密度。 20N,下表面受到的压力是 N,此时 铁块上、下表面的压力差是 N。 石块 类型三公式法 4.(2分)某正方体物块重为G,与它等体积的水重 为G2,将它浸没在密度为0.8gcm3的煤油中， 受到煤油的浮力为() A.G B.G2 C.G-G2 D.0.8G2 5.(2分)（南京模拟）如图甲所示，用一轻质钢丝 固定在一正方体的木块中央。通过钢丝对木 块在竖直方向上的作用力F,使木块浸入水中。 钢丝对木块在竖直方向上的作用力F与木块 下表面到水面距离x的关系如图乙所示（向上 41 河南专版 ZDK·八年级物理下册 类型五)压力差与公式法的结合 重力为G=10N,如图甲所示，然后将物块A 7.(4分)如图所示，长方体木块直立在液体中， 浸没在水中，如图乙所示，g取10N/kg,求： 它的高为h,底面积为S。上表面距离液面的 (1)物块A浸没在水中时受到的浮力的大小： 高度为h,下表面距离液面的高度为h,,试根 (2)物块A浸没在水中时弹簧测力计的示数。 据浮力产生的原因，推导出阿基米德原理的 公式，即：F学=P:'推g。（提示：浮力产生的原 因是物体上下表面所受的压力差) 第九草 类型七平衡法与公式法的结合 10.(2分)有两根相同的缠有铜丝的木棒，将它 类型六称重法与公式法的结合 们分别放入装有不同液体的两个烧杯中，会 8.(2分)如图质量为150g的烧杯（可认为是柱 竖直立在液体中，静止时液面相平，如图所 形)，底面积是100cm2,装有10cm深的水 示。下列说法中正确的是() (图甲)，水面在A处。用弹簧测力计吊着未 A.液体的密度大小关系p甲>Pz 知物体，先将物体浸没在水中（图乙）水位升 B.木棒在液体中受到的浮力大小关系F甲 高到B处，示数是7N:再将物体缓慢提出，使 <FL 水位下降到AB的中点C处，示数是12N(图 C.容器底部受到液体的压强大小关系P甲 丙不计物体带出的水)，g取10N/kg,则下列 =pL 判断中正确的是( D.木棒排开液体的质量大小关系mm=mz 第10题图 第11题图 A.物体浸没时受到的浮力是5N 11.(1分)A、B是两个不溶于水的物块，用一根细 B.丙图中烧杯对桌面的压强是1650Pa 线连接在一起，先后以两种不同方式放入同 C.物体的质量是1.2kg 一个装有水的烧杯中，处于如图甲、乙所示的 D.物体的密度是1.2g/cm 静止状态。试判断两种情况下，烧杯中水面 的高度h甲、hz的大小关系为h甲 9.(4分)有一正方体物块A,它的体积为V= (选填“大于”“小于”或“等于”)。 0.4×103m3,用弹簧测力计测出此物块A的 4212.C【解析】AB.未加盐时两球正好悬浮，把两球看作一 5N 个整体，该整体所受的浮力等于该整体的重力，当加入 4.D【解析】由题知，正方体物块的体积等于重为G,水的 盐后，液体的密度变大，由F=Pg「地得，该整体受到 的浮力将变大，该整体将上浮，最终会漂浮在液而上，所 体积，由G=mg=pVg得物块的体积：V=V本 ,把它浸 以木球一定有一部分露出液面：因为铁球是空心的，空 P条 G. 心部分体积未知，其平均密度与盐水的密度大小无法判 没在煤油中，排开煤油的体积：V=V= ,物块受到煤 断，所以铁球有可能悬浮，有可能下沉，还有可能漂浮。 P本g 但在未加盐时，两球悬浮，说明铁球的平均密度一定大 于木球的平均密度，所以加盐后不管铁琥处于何种状 油的浮力：F浮=P煤情gVe=P隔海×g× 泉g -0.8 G:= 态，铁球排开液体的体积一定大于木球排开液体的体 G 积，由F,=P魔gV排知，铁球受到的浮力一定大于木球受 g/cm'× =0.8G。故选D 到的浮力，AB错误：C,把两个球看成整体，由悬浮变为 1g/em' 漂浮，静止后浮力不变（等于重力）。国为整体的浮力 5.D【解析】A.根据图乙可知，作用在钢丝绳上的力为0 F=F自-FE,所以F上=F+F 。,因为浮力不变， 时，木块下表面距离水面的高度为7m,并且木块处于漂 Fr变小（悬浮时Fr不等于0，漂浮时F1=0),所以 浮状态，则浮力等于重力，即F=G=PsgV#=P本g木，设 F上变小，因为铁球最低点受液体的压强p= 该正方体木块的边长为a,则pSM=pa,a=Ph 球最低点受到的压强一定变小，C正确：D.加盐后铁球 1.0x10kg/m3 ×0.07m=0.1m=10m,A错误：B.当木块 和木球会上浮，铁球会对木球有向下的拉力，此时木球 0.7×10kg/m 漂浮，所以木块受到的浮力等于G+「，故木球受到 下表面距离水面距离为0时，钢丝的拉力竖直向上，且大 的浮力大于自身的重力，D错误。故选C 小等于木块的重力，因此由乙图可知，木块的重力为7N。 13.A【解析】A.设木块的体积为V,则甲中排开水的体积 B错误：CD.正方体全部浸没在水中受到的浮力：F=P 儿，=北乙中排开水的体积=(1子)=，剩甲，乙 3 g'#=1.0x10kg/m3'×10N/kg×(0.1m)3=10N,C错误，D 正确。故选D。 两图中木块受到水的浮力之比F,:FL=P条g:(P米g× 门=53，A正确：B.将细线剪断，木块最终涤浮在水 6解：(1)图甲中塑料块排井水的体积：=(1，乙)=子 (0.1m)'=6×10m3,图甲中塑料块受到的浮力大小：F 而上，木块排开水的体积变小，容器内水的深度变小，由 =P&gVa=1.0×10kg/m×10N/kg×6×10m=6N: P=Pgh可知，甲中水对容器底部的压强大于乙中水对容 (2)图甲中塑料块下表面受到水的压强：P=P水gh=1.0× 器底部的压强，由于容器底的面积不变，则由F=S可 知，甲中水对客器底部的压力大于乙中水对客器底部的 1'kg/m'x1ON/kgX(1-)x0.Im=6Pa: 压力，B错误：C.国木块漂浮时受到的浮力和自身的重 (3)图甲中因为塑料块漂浮，故G=F#=6N,根据图乙中 力相等，所以木块的重力G=F。=Pg了V,图甲中绳子 的状态，则F#'=G:+G石=6N+3N=9小，塑料块恰好浸没时， 排开液体的体积：Va'=V=(0.lm)3=1×10m,由Fm= 3 的拉力F=F,-G=p*gVp*85=psg与，则甲图中 F' 9N P微gV:得，图乙中液体的密度P雅 细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比F:F,=Pg gn'10N/kgxI×10'm =0.9x10kg/m。 VpgV=2:5,C错误：D.将细线剪断，木块最终漂浮 7.解：已知液体压强公式p=pgh,由压强公式P= 得，F 在水面上，容器和客器内水、木块的重力不变，对桌面的 S,所以上表面受到的压力F,=,S=P唯gh,S,下表面受 压力和受力面积都不变，由= S可知，容器对水平桌面 到的压力F,=PS=Pgh,S,上、下表面压力差为：F-F 的压强之比是11，D错误。故选A =Pa gh2S-Pa gh S=p g(ha-h)S=Pa gSh=P gVm=pa gV#,即Fa=PV排g。 实践调研我国造船与航海方面的成就 8.B【解析】A.设物体重为G,当物体浸没水中时，由F每 1.“水密隔舱” 2.L.17×102.9x10 G-F ,可得弹簧测力计的示数：F。=G-F。=7N①，将物 3.上浮不变等于4.改变压载铁数量5.变大 体援慢提出，当水位下降到AB的中点C时，排开水的体 6.AD【解析】A.由图知，甲图小船中的“货物”少，甲中小 积减半，受到的浮力减半，此时弹簧测力计的示数：F。'= 船的重力耍小于乙中小船的重力，由于两只船娜处于源 浮状态，浮力等于重力，故甲中的小船所受的浮力小，乙 G- 2F#=12N②，由①2得，F#=10N,A错误：B客器内 中的小船所受的浮力大，A正确：BC.乙中的小船所受的 浮力大，液体的密度相同，根据阿基米德原理可知乙中小 水的体积：V*=Shk=100cm2×10cm=1000em3,容器内水 船排开水的体积大，甲中的小船所受的浮力小，根据阿基 的质量：m本=P本V泰=1.0g/cm×1000cm3=1000g=1kg, 米德原理可知甲小船排开水的重力小，BC错误：D.由题 容器内水的重力：G*=mg=Ikg×1O小/kg=1ON,烧杯的 意知，小船中放入不同的“货物”时，甲、乙中水的深度相 重力：G标=m:g=0.15kg×10N/kg=1.5N,丙图中烧杯对 同，根据液体压强公式P=Pgh可知甲、乙两水槽底部受到 桌面的压力：F=Gk+G标+ 水的压强大小相等，D正确。故选AD F#=10N+1.5N+2×I0N= 2 专题浮力的计算 F16.5N 1.B【解析】把物体浸入水里时，所受浮力F=G-F。=8N 16.5N,丙图中烧杯对来面的压强：p=S10Ox10m -3N=5N。故选B 1650Pa,B正确：C.物体的重力：G=F。+Ft=7N+10N= 2.11.1密度 17N 3.5255,【解析】由题知，F=20N,F=15N,根 17N,由G=mg可得，物体的质量：m= g10N/kg 据浮力产生的原因可得，铁块受到浮力：F连=F F上画=20N-I5N=5N;液体的密度和铁块排开液体的体 1.7kg,C错误：D.由F每=pg可得，物体的体积：F=V =下 10N 积保持不变，所以根据F三PgV可知，铁块受到的浮 =1×10m3,物体的密度： 力保持不变，当上表面受到的压力增大为20N时，下表面 Pg 1.0x 10'kg/m'x ION/kg 受到的压力为：Fe'=F#+F上来南=5N+20N=25N:此时 1.7kg 铁块上、下表面的压力差是F,'-F上k。'=25N-20N= P=V=1×10m =1.7×10kg/m3=1.7g/cm3,D错误。 追梦之旅·DK·入年级物理下第11页 故选B 6.C【解析】A.根据阿基米德原理可知：F,=G甲，F 9.解：(1)物块A浸没在水中时排开水的体积：Vm=V=0.4× G,因为两球受到的浮力相同，所以甲、乙排开液体的 10m,则物块A浸没在水中时受到的浮力：F。=P本gV 重力相等，A错误：BC.因为A球在甲液体中沉底，A球的 =1.0x10kg/m×10N/kgx0.4×103m3=4N: 重力大于浮力，B球漂浮，B球浮力等于重力，因为两球 (2)由F岸=G-F,可得，物块A浸没在水中时弹簧测力计 浮力相等，所以A球的重力大于B球的重力，A球的质量 的示数：F元=G-F=10N-4N=6N。 大于B球的质量，故在体积相同时，A球的密度大于B球 10.D【解析】由图可知，木棒在两液体中均处于漂浮状 的密度，B错误，C正确：D.由题知，两琼浮力相等，即 态，根据物体浮沉条件可知，F海=G4,两个木棒完全相 F甲=p甲g=F=PzgV乞*，因V,e>V地，则可知P 同，则重力相同，所以木棒在两种液体中所受的浮力相 >P,,由P=Pg知，在深度相同时乙烧杯底部受到液体的 等，即F。=F。,根据阿基米德原理F年=Gw可知，排开 压强大，D错误。故选C 液体的重力相等，根据G=mg知排开液体的质量也相 专题与浮力有关的实验探究 等，B错误，D正确：由图知，甲中木棒排开液体的体积 1.(1)1.8(2)变大物体排开液体的体积无关 大于乙中木棒排开液体的体积，根据F#=Pgm可知，甲 (3)1.8(4)浮力大于物体重力 液体的密度小于乙液体的密度，即P<PL,A错误；因 (5)600(6)3.3×10 P印2，液面高度相同，根据P=Pgh可知，两个客器底部 2.(1)物体受到竖直向上的浮力作用(2)ad(3)大 所受液体的压强P<印2，C错误。故选D (4)无关 11.等于【解析】把AB当作一个整体进行受力分析：因为 3.(1)不变变大(2)无关(3)a(4)液体的密度 漂浮，所以，甲图物体受到的浮力：F。=G+G,所以，乙图 4.(1)4.6(2)变小物体排开液体的体积(3)相等 物体受到的浮力：F,=G,+G。:故两种情况下，F。=F,:根 (4)3.4最初溢水杯中的水未装至溢水口 5.(1)DCBA (2)G-F (3)Cn-G 据F#=P水g可知，排开液体的体积也相同，根据h= (4)G陆-FG。-G。(5)正确(6)1.2×10 知，hm=hza 追梦第九章章末复习 专题浮沉状态分析 【知识体系构建】①竖直向上②密度③物体排开液体 1.等于竖直向上小于 的体积④深度⑤PmV。g⑥上浮⑦大于 ⑧密度 2D【解析】由浮沉条件可知，浮沉子漂浮时，所受重力等 ⑨重力0F￥=G# 于它受到的浮力，A正确：挤压矿泉水瓶，瓶内空气被压 编，将压强传递给水，水被压入小瓶中，将瓶体中的空气 1.D【解析】D.太空中没有空气，在月背采样的嫦城六号 压编，这时浮沉子里进入一些水，它的重力增加，大于它 没有受到浮力，D符合题意。故选D。 受到的浮力，就向下沉。松开手，矿泉水瓶内水而上的空 2.C 气体积增大，压强减小，浮沉子里面被压缩的空气把水压 3.D【解析】A.由浮力产生的原因可得，正方体受到的浮 出来，此时浮沉子的重力小于它所受的浮力，因此它就向 力F年=F2-F,=I2N-4N=8N,A错误：B.正方体的上、下 上浮：当浮力等于重力，就会悬浮在水中，BC正确，D错 表而积S上=S-=L=(0.1m)2=0.01m';液体对正方体下 误。故选D。 F2 12N =1200Pa:B错误：C.物体 3.B【解析】A.物体在甲中悬浮，则P,=P物，在乙中漂浮 表面的压强P=S0.0lm 则PP,可知乙的密度较大，A错误；BC:乙的密度较 悬浮时排开液体的体积和自身的体积相等，则V=V=L 大，深度相同，由P=P随h可知，乙液体对客器底的压强 大，B正确，C错误：D.物体在甲中悬浮，F海甲=G:物体在 =(10cm)'=1000cm'=1×10m3,由F海=pagV#可得，液 F 8N 乙中漂浮，则F浮L=G,可知F甲=FL,D错误。故选B 体的密度P= =0.8×10 4.B【解析】A.周血液在甲中漂浮，故血液的密度小于 gV#10N/kg×1×10-3m3 P=,A错误：B.同一感染者体积相同的一滴血液的重力相 同，甲中血液漂浮，浮力等于重力：乙中血液悬浮，浮力等 kg/m',报据p=pgh得，液体下表面的深度h,=严= Pag 于重力，所以Fw=F,,B正确：C.血液滴在丙试管中下 1200P4 沉，故受到的重力大于排开硫酸钢溶液的重力，C错误： =0.15m,正方体上表面所处的 0.8×10kg/m×10N/kg D血液在乙中悬浮，故感染者血液的密度与P:相同，血 深度h,=h,-L=0.15m-0.1m=0.05m=5em,C错误：D. 液在丙中下沉，P两小于血液的密度，可知P。>P2>p两，由 图知液面相平，由公式p=Pgh可得，Pm>P2>p南，D错误 正方体悬浮在液体中，正方体的密度p=P=0.8×10 故远B kg/m,D正确。故选D。 5.C 【解析】AC,甲球下沉至容器底部，乙球悬浮，丙球漂 4.B【解析】A.液依的密度大，如果物体排开液体的体积 浮，所以甲球的密度大于水的密度，丙球的密度小于水的 小，受到液体的浮力不一定大，A错误：C.阿基米德原理 密度，乙球的密度等于水的密度，因此三个小球的密度大 不仅适用于液体，也适用于气体，C错误：D.根据阿基米 小关系是：p,>P2>P,因三小球体积相同，故mm>m2> 德原理，物体所受浮力的大小跟物体排开的液体的体积 m,A错误，C正确：B.由于甲、乙、丙三个实心小球体积 和液休的密度有关，跟物体的体积是无关的，D错误。故 相同，由图可知排开水的体积关系：V#=V,V#=V 选B <,所以p精=Vc>V,根据F浮=Pg可知浮 5.D【解析】AB.根据题意和图示可知，铁块排开盐水的体 力大小关系是：F甲=F,>F两，B错误；D.因为三个相同烧 积不变，由F三Ps*gV可知，当排开盐水的体积一定 杯中都装满水，水的深度h相同，根据p=Pgh可知烧杯底 时，浮力与盐水密度成正比，因此F,与p成正比关系，AB 部受到水的压强相等，即：Pp=P2=P6,D错误。故选C 错误：CD.由F#=GF可知，F三G-Pgm,显然F,与 P的关系为一次岛数，C错误，D正确。故选D。 【易错提醒】判断物体浮力的大小时必须考虑排开液体的 6.D【解析】A.图甲中，物体的下表面刚好接触水面，物体 体积和液体密反这两个因素，具体方法如下： 没有浸入水中，所受浮力为零，A错误：B.图乙中，物体 淡依霜度相等， T:燕大，浮力越大 完全浸没在水中，所受浮力为F意=G-F,=3N-2N=1N,B 两 比较Vt V越小，浮力越小 错误：CD.利用阿基米德原理F季=PkV吕求得物体的 下 IN 排开液体体积 越大，淫力越大 体积V=V= =1×10m 法 Pag 1.0x10'kg/m'xION/kg 相好.比校 越小，浮力焰 物体在盐水中受到的浮力Fa=G-F,=3N-1.8N= 浮力与杨体在液休中的没没深度无关，当改 1.2N,结合阿基米德原理可知盐水的密度P:= 受物体的浸液深度时，动朱受到的浮力不变 追梦之旅·DK·入年级物理下第12页