7.3 浮沉的条件及应用（分层练习）-【上好课】2024-2025学年八年级物理下册同步精品课堂（沪科版（五四学制）2024)

7.3 浮沉的条件及应用 目录 2 考点01 概念辨析 2 考点02 判断物体浮沉及简单计算 2 考点03 “浮沉子” 3 考点04 潜水艇 5 考点05 气球和飞艇 6 考点06 两个物体比较浮沉情况 7 考点07 多个物体比较浮沉情况 8 考点08 细线问题 9 考点09 作图题 10 考点10 实验题 10 11 15 考点01 概念辨析 1．有关物体浮沉的下列说法中，正确的是 A．当物体漂浮时，它所受的浮力大于它的重力 B．当物体上浮时，它所受的浮力大于它的重力 C．当物体悬浮时，它所受的浮力小于它的重力 D．当物体下沉时，它所受的浮力等于它的重力 2．关于物体沉浮条件及应用实例，下列分析不合理的是（　　） A．同一密度计在不同液体中漂浮时，所受浮力大小相同 B．不计燃料损失，轮船从长江驶入东海，会上浮一些 C．打捞沉底的物体时通常可以采用增大排开液体体积的方式来增大浮力 D．在热气球加速上浮过程中，扔去吊篮里部分负重，热气球将立刻下降 3．冲泡茶叶时，一开始茶叶漂在水面上，过一段时间后又沉入水底。下列对茶叶的分析正确的是（　　） A．茶叶漂浮时，重力小于浮力 B．茶叶沉底时，重力大于浮力 C．茶叶下沉时，重力小于浮力 D．茶叶上浮时，重力等于浮力 考点02 判断物体浮沉及简单计算 4．对于现代生活给人们带来的紧张症，可用漂浮疗法减轻它。漂浮池内有一定深度的水，水中加有大量的 （填“盐”、“酒精”），任何人进入池内都会漂浮起来。 5．一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。 6．将某物体放入装满水的容器中溢出27g水，放入装满煤油的容器中溢出24g煤油，该物体在水中静止时受到的浮力为 N，在煤油中静止时会 （选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”）。物体的密度是 g/cm3（ ，g取10N/kg）。 7．一塑料块，放入水中静止时，有的体积没入水中，放入另一种液体中静止时，有的体积没入液体中，则另一种液体的密度为（　　） A．ρ水 B．ρ水 C．ρ水 D．ρ水 8．一块冰浮于盐水中，如图那么当冰熔化前后，其液面将 A．升高     B．降低     C．不变      D．无法判断 9．小明同学在做鸡蛋浮沉的实验时如图，用适当浓度的盐水使鸡蛋正好悬浮，那么下列操作和判断正确的是（　　） A．向盐水中加一些清水，鸡蛋将上浮直至漂浮，过程中鸡蛋所受的浮力一直不变 B．向盐水中加一些清水，鸡蛋将下沉的原因是排开液体的密度减小，浮力减小 C．向盐水中加一些盐，鸡蛋将上浮直至漂浮，过程中鸡蛋所受的浮力一直不变 D．向盐水中加一些盐，鸡蛋将下沉的原因是鸡蛋所受的重力大于浮力 10．将重为3 N，体积为4×10-4 m3的物体投入一装有适量水的烧杯中，当物体静止时，下列判断正确的是（　　） A．物体悬浮，F浮= 3 N B．物体漂浮，F浮= 4 N C．物体漂浮，F浮= 3 N D．物体沉底，F浮= 4 N 11．小球质量200g，体积300cm3，把它浸没在水中。求： （1）小球浸没时受到水的浮力 ； （2）放开手后，小球静止时处于何种状态？ （选写“沉底”或“悬浮”或“漂浮”），说明理由 。（水密度1.0×103kg/m3） 考点03 “浮沉子” 12．如图所示，使得装有水的小瓶子漂浮在大塑料瓶中水面上，用手挤压大塑料瓶后，小瓶子下沉，松手后小瓶子又上浮，从而制成了“浮沉子”，以下说法中正确的是（　　） A．小瓶子瓶口必须密封 B．大瓶子瓶口必须敞口 C．挤压时大瓶子液面上方空气压强增大，将小瓶子压入水中 D．松手时小瓶子中的部分水从小瓶口流出，小瓶子自重小于浮力而上浮 13．如图，将装有适量水的小玻璃瓶瓶口向下，使其漂浮在大塑料瓶内的水面上，拧紧大瓶瓶盖，通过改变作用在大瓶侧面的压力大小，实现小瓶的浮与沉，则（　　） A．用力捏大瓶，小瓶受到的浮力保持不变 B．用力捏大瓶，小瓶内的气体密度变大 C．用力捏大瓶，小瓶不能实现悬浮 D．打开大瓶瓶盖，捏大瓶可使小瓶下沉 14．小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”（如图）。他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上，矿泉水瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封，用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮。下列说法错误的是（　　） A．用力捏大瓶，小瓶内的气体密度变大 B．无论怎样挤压矿泉水瓶侧面，“浮沉子”都不可能悬浮在水中 C．如果小瓶中的水过少，小瓶将无法下沉 D．松开大瓶瓶盖，用力捏大瓶，小瓶不会下沉 考点04 潜水艇 15．（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”）。 16．关于潜水艇的浮沉，以下说法正确的是（    ） A．潜水艇越往下沉，受到液体的压强越大，受到的浮力不断减小 B．潜水艇下沉的原因是浮力减小，当浮力小于重力时就下沉 C．潜水艇浮起过程直到露出水面之前，浮力不断减小 D．潜水艇下沉和上浮过程，浮力始终不变 17．中国自主研发的“海斗一号”无人潜水器是通过水舱吸水和排水来改变 实现上浮和下潜（如图），其在水面下下潜过程中受到的浮力 （选填“变小”、“变大”或“不变”），已知海水的密度 在10000米深处，海水对潜水器的压强大小为 Pa。（g=10N/kg） 18．“中国核潜艇之父”黄旭华为中国核潜艇事业的发展做出了杰出贡献，获得了国家最高科学技术奖。佳佳也深受鼓舞，制作了如图所示的潜水艇模型，下列说法错误的是（    ） A．潜水艇模型是通过改变潜水艇的重力实现沉浮的 B．在水下悬浮时，它受到的浮力等于自身重力 C．向内推注射器活塞，水会被压入试管中，可实现潜水艇下沉 D．潜艇在下潜过程中所受水的压强变大 19．潜水艇是海军的战略重器，建设一支强大的海军是实现中国梦的有力保障。如图1，当潜水艇下潜至水下300m处时，排水量为1.6×104t，此时潜水艇所受到海水的浮力为 N，受到海水的压强为 Pa；潜水艇的水舱向外排出一部分海水后开始上浮，潜水艇在图2中的位置时受到海水的浮力为 N；最终潜水艇静止在图3中的海面上。由此可见，潜水艇是通过改变 实现上浮和下潜的。（=1.05×103kg/m3，g=10N/kg） 考点05 气球和飞艇 20．气球和飞艇是利用空气对它的 升到空中的，是靠改变气囊的体积调节 大小来控制升降的。 21．如图，孔明灯通过加热灯罩内的空气，使孔明灯内部的空气密度比外部空气密度 （填“大”或“小”），这样，孔明灯 （填“重力减小”或“浮力增大”），当浮力 （填“大于”“小于”或“等于”）重力时，孔明灯就会上升。 22．如图所示，热气球下方开口处燃烧液化气，随着热气球内部气体温度升高，热气球体积膨胀到一定程度时，热气球开始离地，徐徐升空，此时热气球受到的浮力 （选填“大于”“小于”或“等于”）热气球的重力；在加热过程中，热气球内部气体的密度 （选填“变大”“变小”或“不变”）；如果充入气体后气球和吊篮的总质量为100kg，体积为150m3，则气球可以搭载重 N的货物悬浮在空中。（，g取） 考点06 两个物体比较浮沉情况 23．把同一只鸡蛋分别放入盐水和清水中，静止时如图甲所示，则 （选填“甲”或“乙”）为盐水，甲图中鸡蛋受到的浮力 乙图中鸡蛋受到的浮力（选填“大于”“等于”或“小于”）；向乙图中不断加盐并搅拌，随着盐的增多，图乙中鸡蛋受到的浮力 （选填“增大”“不变”或“减小”）。    24．甲、乙两相同的容器中装有体积相等的两种液体，静止放置在水平桌面上，将同种材料制作的实心物体A、B分别放入两容器中，静止时液面等高，如图所示，则（　　） A．甲杯中液体的密度小于乙杯中液体的密度 B．A的重力大于B的重力 C．甲杯和乙杯对水平桌面的压强相等 D．A受到的浮力小于B受到的浮力 25．两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体，把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中，两球沉底如图甲所示；放入乙液体中，两球静止时的情况如图乙所示。则下列说法正确的是（　　）    A．小球A的密度大于小球B的密度 B．甲液体的密度小于乙液体的密度 C．小球A在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中的浮力 D．在甲液体中，容器底部对小球A的支持力等于容器底部对小球B的支持力 考点07 多个物体比较浮沉情况 26．如图所示，四个体积相同而材料不同的实心球A、B、C、D，分别静止在不同深度的水里。其中所受浮力最小的是 球，密度最大的是 球。 27．如图所示，将体积相同的三个小球放入同种液体中，静止时1球漂浮，2球悬浮，3球沉底，则三个小球受到的浮力F1、F2和F3的大小关系为 ，三个小球受到的重力G1、G2和G3大小关系为 。 28．如图所示，体积相同的甲、乙、丙三个物体浸没在水中。甲上浮、乙悬浮、丙下沉，在甲露出水面之前，关于它们受到的浮力，下列说法正确的是（　　） A．甲受到的浮力大 B．乙受到的浮力大 C．丙受到的浮力大 D．它们的浮力一样大 29．如图所示，水平桌面上三个完全相同的容器内装有适量的水，将A、B、C三个体积相同的小球分别放入容器内，待小球静止后，A漂浮、B悬浮、C沉底，此时三个容器内水面高度相同.下列判断不正确的是（　　） A．容器底部受到水的压强关系：p甲=p乙=p丙 B．小球受到的浮力关系： C．容器对桌面的压力关系：. D．小球的质量关系： 30．如图所示，放在水平桌面上的甲、乙、丙三个完全相同的容器，装有三种不同的液体，将三个完全相同的长方体A分别放入三种液体中，静止时三个容器的液面恰好相平，下列判断正确的是（　　） A．容器对桌面的压强 B．物体受到的浮力F甲>F乙=F丙 C．液体的密度ρ甲>ρ乙>ρ丙 D．物体下表面受到液体的压力F甲>F乙=F丙 考点08 细线问题 31．如图中，重为5牛的木块A，在水中处于静止状态，此时绳子的拉力为3牛，若绳子突然断了，木块A在没有露出水面之前，所受浮力的大小和方向是（  ） A．5牛，竖直向下 B．8牛，竖直向上 C．2牛，竖直向上 D．8牛，竖直向下 32．一根轻质且不可拉伸的细线将一边长为10cm的正方体物块拴接在底面积为400cm2薄壁容器底部，当水深为30cm时，绳子刚好伸直，如图甲所示；当水深为36cm时，物体上表面恰好与水面相平，如图乙所示。则图乙中细线的拉力为 N，剪断图乙中的细线，稳定后水面将下降 cm。 33．如图甲所示，不吸水的石块m叠放在浸在水中的木块M上保持静止，石块的重力为4N，体积为，木块的重力为8N，底面积为，此时木块M排开液体的体积为 。当按图乙方式放置并保持静止时（忽略细线的质量和体积），木块M底部受到水的压强为 Pa。（g取） 考点09 作图题 34．如图所示，重为5N的木块漂浮在水面上，图中给出的“•”为木块的重心。请你在图中作出木块受到力的示意图。    35．悬浮在液体里的物体受到的重力是10N，请画出物体受到的力的示意图。 考点10 计算题 36．某一木块的体积为200cm3，密度为0.8×103kg/m3。把它浸没在水中后放手，为什么木块不能悬浮在水中？木块最终漂浮在水面上静止时，浸在水中的体积有多大？ 37．有质量为30kg、体积为的物体不慎掉入水中，一名潜水员下水打捞它。（取）求： （1）物体的重力； （2）物体浸没在水中时受到的浮力； （3）判断物体的浮沉。 38．有一个体积为15.8cm3的不锈钢球、将其放入水中恰好处于悬浮状态，已知这种不锈钢材料的密度是7.9×103kg/m3，（g取10N/kg） （1）求钢球受到的浮力； （2）求钢球的质量； （3）钢球是否空心？若空心，求空心部分的体积。 39．如图所示，高为0.6米的薄壁柱形容器放在水平地面上，容器内盛有质量为8千克的水，水的深度为0.4米。 （1）求水的体积V水。 （2）现有两个物块A、B，其密度、体积的关系如下表所示。求： 物块 A B 密度（千克/米3） 1200 1000 体积（米3） 7×10-3 4×10-3 （a）物块A的质量mA； （b）请选择其中一个，将其放入容器中浸没，待静止后，使整个容器中的总质量增加量Δm最大。请写出选择的物体并说明理由，求出Δm最大值。 一、单选题 1．取三块质量相等的橡皮泥，分别捏成一个碗状，两个球状（其中一只球为空心），分别放入装有相同质量水的相同的烧杯中，静止时它们的状态如图所示，下列说法正确的是（　　） A．三个物体受到的浮力为F甲>F丙>F乙 B．橡皮泥排开水的体积为V甲=V丙>V乙 C．液体对容器底部的压强为p甲>p丙>p乙 D．容器对桌面的压力为F′甲=F′乙>F′丙 2．将一个小球放入盛满酒精的溢水杯中，静止时，小球浸没在酒精中，溢水杯中溢出10g的酒精。将这个小球放入盛满水的溢水杯中，静止时，小球漂浮在水中。已知ρ酒精=0.8×103kg/m3，g=10N/kg，则下列判断正确的是（　　） ①若小球在酒精中沉底，它在酒精中所受浮力一定等于0.1N ②若小球在酒精中沉底，它在水中的排水体积一定等于10cm3 ③若小球在酒精中悬浮，它在酒精中所受浮力一定大于0.1N ④若小球在酒精中悬浮，它放入水中后，溢水杯中一定溢出10g的水 A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 二、实验题 3．物体实现浮沉现象需要满足什么条件呢？ （1）设计实验： ①准备好实验器材：容器，小瓶，水； ②如图甲，把盖上盖子的空小瓶浸没于水中，再松手，观察小瓶的运动情况； ③如图乙，把装满水并盖上盖子的小瓶，浸没于水中，再松手，观察小瓶的运动情况； （2）分析归纳： ①空小瓶上浮到水面，直至静止。则在小瓶上浮过程中 （选填“>”“<”或“=”）G； ②装满水的小瓶下沉到容器底部。则在小瓶下沉过程中 （选填“>”“<”或“=”）G。 4．长宁区某学校的初三课外研究性学习小组为了研究漂浮在液体表面上的实心物体浸入液体中的体积与什么因素关系，他们选用不同的实心物体漂浮在不同液体中进行实验。并把实验数据记录在下面的表格中。 小组 液体密度（千克/米3） 实验序号 物体体积（厘米3） 物体浸入液体体积（厘米3） 物体密度（千克/米3） 甲 0.8×103 1 200 100 0.4×103 2 400 200 0.4×103 3 600 300 0.4×103 4 200 150 0.6×103 乙 1×103 5 200 120 0.6×103 6 400 240 0.6×103 7 600 360 0.6×103 8 600 240 0.4×103 (1)分析比较实验序号1、2、3或5、6、7的数据及相关条件，可得出的初步结论是： ； (2)分析比较实验序号 的数据及相关条件，可得出的初步结论是：体积相同不同密度的实心物体漂浮在同种液体中，物体的密度越大，则 ； (3)分析比较实验序号3、8或4、5的数据及相关条件，可得出的初步结论是： ； (4)进一步综合分析表中1、2、3或5、6、7的物体浸入液体中的体积占总体积的比例关系可初步归纳得出： ； (5)进一步综合分析表中数据，发现物体浸入液体中的体积与总体积、物块密度、液体密度满足一定的关系式，请你写出表达式 。 5．为了探究容器中漂浮在液面上的冰块熔化前后液面变化与液体密度的关系，同学们组成兴趣小组进行实验。他们选用了不同质量的冰块，分别放入盛有水的量筒中，水的体积均为300厘米3，如图所示。实验数据记录在表一中。然后，他们换用体积均为300厘米3不同液体重复实验，并将数据记录在表二、表三中。 表一水 实验序号 冰的质量（克） 放入冰块水的体积（厘米3） 冰熔化后总体积（厘米3） 1 60 360 360 2 90 390 390 3 150 450 450 表二液体（ρ液体=1.2×103千克/米3） 实验序号 冰的质量（克） 放入冰块液体体积（厘米3） 冰熔化后总体积（厘米3） 4 60 350 360 5 90 375 390 6 120 400 420 表三液体（ρ液体=1.5×103千克/米3） 实验序号 冰的质量（克） 放入冰块液体体积（厘米3） 冰熔化后总体积（厘米3） 7 60 340 360 8 90 360 390 9 120 380 420 (1)分析比较实验序号1或2或3数据的关系及相关条件，可得出的初步结论是： ，冰块熔化前后容器中液面没有变化； (2)分析比较实验序号4或5或6的数据的关系及相关条件，可得出的初步结论是： ； (3)分析比较表二和表三中的 数据的关系及相关条件，可得出的初步结论是：质量相同的冰块，漂浮在不同液体中，液体密度越大，冰块熔化前后容器中液面变化越大； (4)同学们在得到了上述结论后，猜想：漂浮在液面上的冰熔化前后，容器中液面的变化情况还有一种可能，为了验证猜想，所选择液体密度范围应该为 ； (5)进一步综合分析比较表二、表三中的实验数据及相关条件，可得出放入冰块前后液面上升的体积V1、冰熔化的前后液面上升的体积V2与液体密度ρ液、水的密度ρ水之间的关系式是： 。 一、填空题 1．如图所示，我校兴趣小组的同学制作“孔明灯”，他们用竹片扎成圆桶形，外面以薄红纸密密包围好，开口向下，并在开口端安装一个很轻的框架，框架上固定一些燃料，燃料点燃后，当灯笼内的空气被加热到一定温度时，灯笼就能腾空而起。为了揭秘其中的原因，某同学查阅资料后得知：（a）孔明灯点燃后，自身的体积变化、周围空气密度变化忽略不计；（b）空气密度与温度的对应关系如下表所示；（c）在空气中，物体受到的浮力大于重力时，物体会升空。 温度（℃） 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 密度（kg/m） 1.29 1.25 1.21 1.17 1.14 1.11 1.07 1.04 1.02 1.00 0.97 请依据表中的相关数据及相关信息回答问题： (1)根据上述信息并结合相关知识，分析孔明灯点燃前后，灯内空气的质量变化情况，并说明孔明灯凌空而起的原因： ； (2)为了使孔明灯更容易凌空而起，下列方法可行的是______； A．减小燃料盒的质量 B．减小薄纸做成孔明灯的体积 (3)根据上述信息并结合相关知识说明孔明灯不可能一直上升的原因： 。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 7.3 浮沉的条件及应用 目录 2 考点01 概念辨析 2 考点02 判断物体浮沉及简单计算 3 考点03 “浮沉子” 7 考点04 潜水艇 9 考点05 气球和飞艇 12 考点06 两个物体比较浮沉情况 13 考点07 多个物体比较浮沉情况 15 考点08 细线问题 19 考点09 作图题 21 考点10 实验题 22 26 33 考点01 概念辨析 1．有关物体浮沉的下列说法中，正确的是 A．当物体漂浮时，它所受的浮力大于它的重力 B．当物体上浮时，它所受的浮力大于它的重力 C．当物体悬浮时，它所受的浮力小于它的重力 D．当物体下沉时，它所受的浮力等于它的重力 【答案】B 【分析】解答本题应掌握物体的浮沉条件：当浮力大于重力时，物体上浮；当浮力等于重力时，物体漂浮或悬浮；当浮力小于重力时，物体下沉． 【详解】A、当物体漂浮时，浮力应等于重力，故A错误； B、当浮力大于重力时，物体上浮时，故B正确；C、当物体悬浮时，物体所受浮力与重力相等；故C错误；D、当物体所受浮力小于重力时，物体将下沉，故D错误；故选B． 2．关于物体沉浮条件及应用实例，下列分析不合理的是（　　） A．同一密度计在不同液体中漂浮时，所受浮力大小相同 B．不计燃料损失，轮船从长江驶入东海，会上浮一些 C．打捞沉底的物体时通常可以采用增大排开液体体积的方式来增大浮力 D．在热气球加速上浮过程中，扔去吊篮里部分负重，热气球将立刻下降 【答案】D 【详解】A．同一密度计在不同液体中漂浮时，浮力都等于重力，所以所受浮力大小相同，故A正确，不符合题意； B．轮船从长江驶入东海，轮船始终漂浮，浮力等于重力，重力不变，则浮力不变；因海水密度大于江水密度，根据可知，轮船排开水的体积减小，所以会上浮一些，故B正确，不符合题意； C．打捞沉底的物体时通常可以采用在重力不变时增大排开液体体积的方式来增大浮力，故C正确，不符合题意； D．在热气球加速上浮过程中，扔去吊篮里部分负重，由于浮力不变，重力减小，浮力大于重力，热气球依旧加速上浮，故D错误，符合题意。 故选D。 3．冲泡茶叶时，一开始茶叶漂在水面上，过一段时间后又沉入水底。下列对茶叶的分析正确的是（　　） A．茶叶漂浮时，重力小于浮力 B．茶叶沉底时，重力大于浮力 C．茶叶下沉时，重力小于浮力 D．茶叶上浮时，重力等于浮力 【答案】B 【详解】A．茶叶漂浮时，重力等于浮力，故A错误； B．茶叶沉底时，重力大于浮力，故B正确； C．茶叶下沉时，重力大于浮力，故C错误； D．茶叶上浮时，重力小于浮力，故D错误。 故选B。 考点02 判断物体浮沉及简单计算 4．对于现代生活给人们带来的紧张症，可用漂浮疗法减轻它。漂浮池内有一定深度的水，水中加有大量的 （填“盐”、“酒精”），任何人进入池内都会漂浮起来。 【答案】盐 【详解】人在清水中是下沉的，由此可知，人排开的液体体积V排等于人的体积V，由物体的浮沉条件，人受到的浮力F浮小于人受到的重力，即 F浮<G 要使人漂浮起来，在减小人排开液体体积的同时，还要增大人受到的浮力，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排，因此只能增大液体的密度，故水中加有大量的盐（酒精的密度小于水的密度，加入酒精，液体的密度比水的密度小），任何人进入池内都会漂浮起来。 5．一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。 【答案】 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。 6．将某物体放入装满水的容器中溢出27g水，放入装满煤油的容器中溢出24g煤油，该物体在水中静止时受到的浮力为 N，在煤油中静止时会 （选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”）。物体的密度是 g/cm3（ ，g取10N/kg）。 【答案】 0.27 沉底 0.9 【详解】[1]物体受到的浮力等于物体排开液体的重力，物体在水中静止时受到的浮力 [2]由浮力公式 可知，物体排开水的体积 由密度公式 可知：物体排开同体积煤油的质量 实际上物体排开煤油的质量是24g，则物体排开煤油的体积大于物体排开水的体积。说明物体放在水中时漂浮在水上，物体的重力 物体在煤油中受到的浮力 则物体放在煤油中静止时将沉底。 [3]物体的体积 物体的质量等于它排开水的质量，物体的密度是 7．一塑料块，放入水中静止时，有的体积没入水中，放入另一种液体中静止时，有的体积没入液体中，则另一种液体的密度为（　　） A．ρ水 B．ρ水 C．ρ水 D．ρ水 【答案】C 【详解】塑料块在水中和液体中都是漂浮的，受到的浮力都等于重力，重力不变，所以受到的浮力相同，即 由阿基米德原理可得 可得 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 8．一块冰浮于盐水中，如图那么当冰熔化前后，其液面将 A．升高     B．降低     C．不变      D．无法判断 【答案】A 【分析】（1）冰漂浮在浓盐水中，利用漂浮条件和阿基米德原理求出冰块排开浓盐水的体积．根据ρ＝求出当冰熔化之后水的体积．（2）比较上面的两个体积，如果冰化成水的体积大于冰块排开浓盐水的体积，液面上升；如果冰化成水的体积等于冰块排开浓盐水的体积，液面不变；如果冰化成水的体积小于冰块排开浓盐水的体积，液面下降． 【详解】冰块漂浮在盐水中，所以，F浮＝G冰， 由阿基米德原理和重力公式可得：ρ盐水gV排＝m冰g， 则：V排＝-----① 冰熔化成水之后，状态变化，质量不变，所以，m冰化水＝m冰， 由ρ＝可得，冰化为水的体积：------②， 已知ρ盐水>ρ水，比较①②可知V冰化水>V排， 由于容器没有盛满盐水，所以冰全部熔化后，盐水液面将上升．故选A． 9．小明同学在做鸡蛋浮沉的实验时如图，用适当浓度的盐水使鸡蛋正好悬浮，那么下列操作和判断正确的是（　　） A．向盐水中加一些清水，鸡蛋将上浮直至漂浮，过程中鸡蛋所受的浮力一直不变 B．向盐水中加一些清水，鸡蛋将下沉的原因是排开液体的密度减小，浮力减小 C．向盐水中加一些盐，鸡蛋将上浮直至漂浮，过程中鸡蛋所受的浮力一直不变 D．向盐水中加一些盐，鸡蛋将下沉的原因是鸡蛋所受的重力大于浮力 【答案】B 【详解】AB．盐水中加水，水的密度慢慢变小，鸡蛋浸没水中，排开水的体积不变，但液体密度变小，鸡蛋所受浮力变小，所以鸡蛋下沉；故A错误，B正确； CD．向盐水中继续加盐，盐水的密度增大，因此鸡蛋受到的浮力增大，鸡蛋将上浮，直至浮出液面后，V排减小，浮力又减小，直到等于鸡蛋自身重力而漂浮；故CD错误。 故选B。 10．将重为3 N，体积为4×10-4 m3的物体投入一装有适量水的烧杯中，当物体静止时，下列判断正确的是（　　） A．物体悬浮，F浮= 3 N B．物体漂浮，F浮= 4 N C．物体漂浮，F浮= 3 N D．物体沉底，F浮= 4 N 【答案】C 【详解】物体的密度为 所以物体在水中将漂浮，由物体的浮沉条件可知，当物体静止时，浮力为 F浮=G=3N 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 11．小球质量200g，体积300cm3，把它浸没在水中。求： （1）小球浸没时受到水的浮力 ； （2）放开手后，小球静止时处于何种状态？ （选写“沉底”或“悬浮”或“漂浮”），说明理由 。（水密度1.0×103kg/m3） 【答案】 3N 漂浮 见解析 【详解】[1]小球浸没时，排开水的体积和本身的体积相等，根据阿基米德原理可知，小球受到的浮力为 [2][3]小球受到的重力为 由于 F浮＞G所以小球在水中是上浮至漂浮状态。 考点03 “浮沉子” 12．如图所示，使得装有水的小瓶子漂浮在大塑料瓶中水面上，用手挤压大塑料瓶后，小瓶子下沉，松手后小瓶子又上浮，从而制成了“浮沉子”，以下说法中正确的是（　　） A．小瓶子瓶口必须密封 B．大瓶子瓶口必须敞口 C．挤压时大瓶子液面上方空气压强增大，将小瓶子压入水中 D．松手时小瓶子中的部分水从小瓶口流出，小瓶子自重小于浮力而上浮 【答案】D 【详解】AB．要使大瓶子内空气气压变大或变小，必须密封大瓶子，为了水能进入小瓶子，小瓶子必须敞口，故AB错误； C．用力挤压大瓶时，瓶内空气被压缩，瓶内空气压强增大，将水压入小瓶中，小瓶中水的质量增加，小瓶所受重力大于浮力时，小瓶子下沉，故C错误； D．松手后，瓶内的压缩空气把水压出来一些，整个瓶的重力减小，重力小于浮力，小瓶又会上升，故D正确。 故选D。 13．如图，将装有适量水的小玻璃瓶瓶口向下，使其漂浮在大塑料瓶内的水面上，拧紧大瓶瓶盖，通过改变作用在大瓶侧面的压力大小，实现小瓶的浮与沉，则（　　） A．用力捏大瓶，小瓶受到的浮力保持不变 B．用力捏大瓶，小瓶内的气体密度变大 C．用力捏大瓶，小瓶不能实现悬浮 D．打开大瓶瓶盖，捏大瓶可使小瓶下沉 【答案】B 【详解】AB．挤压大塑料瓶，瓶内空气被压缩，将压强传递给水，水被压入小瓶中，将瓶体中的空气压缩，小瓶内的气体密度变大，这时小瓶里进入一些水，它的重力增加，大于它受到的浮力，就向下沉；当刚刚浸没时，就处于悬浮状态，故A错误、B正确； C．盖上小瓶瓶盖，挤压大塑料瓶，瓶内空气被压缩，水不能压入小瓶中，小瓶的重力不变，浸入水里的体积不变，故C错误； D．松开大瓶瓶盖，用力捏大瓶，大瓶上方的气压不变，水不能进入小瓶中，所以小瓶不会下沉，故D错误。 故选B。 14．小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”（如图）。他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上，矿泉水瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封，用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮。下列说法错误的是（　　） A．用力捏大瓶，小瓶内的气体密度变大 B．无论怎样挤压矿泉水瓶侧面，“浮沉子”都不可能悬浮在水中 C．如果小瓶中的水过少，小瓶将无法下沉 D．松开大瓶瓶盖，用力捏大瓶，小瓶不会下沉 【答案】B 【详解】A．挤压大塑料瓶，瓶内空气被压缩，瓶内空气压强增大，水被压入小瓶中，将瓶体中的空气压缩，小瓶内的气体质量不变，体积减小，则小瓶内的气体密度变大，故A正确，不符合题意； B．挤压大塑料瓶，瓶内空气被压缩，一部分水被压入小瓶中，即浮沉子里进入一些水，它的重力增加，重力等于它受到的浮力，会悬浮在水中，故B错误，符合题意； C．如果小瓶中的水过少，它的重力小于或等于浮力，小瓶将无法下沉，故C正确，不符合题意； D．松开大瓶瓶盖，大瓶子内气压等于外界大气压，用力捏大瓶，瓶内气压保持不变，则小瓶内的水量不会改变，则小瓶不会下沉，故D正确，不符合题意。 故选B。 考点04 潜水艇 15．（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”）。 【答案】 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。 16．关于潜水艇的浮沉，以下说法正确的是（    ） A．潜水艇越往下沉，受到液体的压强越大，受到的浮力不断减小 B．潜水艇下沉的原因是浮力减小，当浮力小于重力时就下沉 C．潜水艇浮起过程直到露出水面之前，浮力不断减小 D．潜水艇下沉和上浮过程，浮力始终不变 【答案】D 【详解】ACD．根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可知，浮力的大小只跟液体的密度和排开液体的体积有关，水的密度不变，只要潜水艇不露出水面，排开水的体积就不变，故浮力就不变。故AC错误，D正确； B．在潜水艇里，通过向水舱中充水或排水来改变自身重力实现浮沉，故B错误。 故选D。 17．中国自主研发的“海斗一号”无人潜水器是通过水舱吸水和排水来改变 实现上浮和下潜（如图），其在水面下下潜过程中受到的浮力 （选填“变小”、“变大”或“不变”），已知海水的密度 在10000米深处，海水对潜水器的压强大小为 Pa。（g=10N/kg） 【答案】 自身重力 不变 1.03×108 【详解】[1][2]无人潜水器是通过水舱吸水时重力增大，排水时重力减小，通过改变自身的重力来实现浮沉，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。 [3]在10000米深处，海水对潜水器的压强大小为 p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×10000m=1.03×108Pa 18．“中国核潜艇之父”黄旭华为中国核潜艇事业的发展做出了杰出贡献，获得了国家最高科学技术奖。佳佳也深受鼓舞，制作了如图所示的潜水艇模型，下列说法错误的是（    ） A．潜水艇模型是通过改变潜水艇的重力实现沉浮的 B．在水下悬浮时，它受到的浮力等于自身重力 C．向内推注射器活塞，水会被压入试管中，可实现潜水艇下沉 D．潜艇在下潜过程中所受水的压强变大 【答案】C 【详解】A．当潜艇模型浸没在水中时，排开水的体积不变，所受浮力不变，因此模型的上浮和下沉是通过改变潜艇所受的重力来实现的，故A正确，不符合题意； B．在水下悬浮时，处于平衡状态，说明受力平衡，即它受到的浮力等于自身重力，故B正确，不符合题意； C．向内推注射器活塞，水会被压出试管，此时模型的自重减小，模型上浮，故C错误，符合题意； D．潜艇在下潜过程中，在水中的深度变大，根据可知，其所受水的压强变大，故D正确，不符合题意。 故选D。 19．潜水艇是海军的战略重器，建设一支强大的海军是实现中国梦的有力保障。如图1，当潜水艇下潜至水下300m处时，排水量为1.6×104t，此时潜水艇所受到海水的浮力为 N，受到海水的压强为 Pa；潜水艇的水舱向外排出一部分海水后开始上浮，潜水艇在图2中的位置时受到海水的浮力为 N；最终潜水艇静止在图3中的海面上。由此可见，潜水艇是通过改变 实现上浮和下潜的。（=1.05×103kg/m3，g=10N/kg） 【答案】 1.6×108 3.15×106 1.6×108 自身的重力 【详解】[1]已知潜水艇的排水量为1.6×104t，即1.6×107kg，所以潜水艇排开海水的重力为 G排​=m排g=1.6×107kg×10N/kg=1.6×108N 由阿基米德原理可知，潜水艇所受到的海水浮力为 F浮​=G排​=1.6×108N [2]受到海水的压强为 p=ρ海水​gh=1.05×103kg/m3×10N/kg×300m=3.15×106Pa [3]图2中由于潜水艇浸没在海水中，即排开海水的体积V排​不变，根据阿基米德原理，潜水艇所受浮力F浮​也不变，仍为1.6×108N。 [4]潜水艇是通过改变自身重力来实现上浮和下潜的。当潜水艇的水舱向外排出一部分海水时，潜水艇的重力减小，若此时重力小于浮力，则潜水艇会上浮；反之，当潜水艇向水舱中充水时，潜水艇的重力增大，若此时重力大于浮力，则潜水艇会下潜。 考点05 气球和飞艇 20．气球和飞艇是利用空气对它的 升到空中的，是靠改变气囊的体积调节 大小来控制升降的。 【答案】 浮力 浮力 【详解】[1][2]气球和飞艇是气体浮力的利用，若气球受到的浮力大于气球的重力，气球受到的合力向上，故气球上升；当放出气球里面的气体时，气球体积将会减小，故排开空气的体积也会减小，根据阿基米德原理F=ρgV排可知，所受浮力减小，当合力向下时气球可降回地面。因此气球和飞艇是利用空气对它的浮力升到空中的，是靠改变气囊的体积调节浮力大小来控制升降的。 21．如图，孔明灯通过加热灯罩内的空气，使孔明灯内部的空气密度比外部空气密度 （填“大”或“小”），这样，孔明灯 （填“重力减小”或“浮力增大”），当浮力 （填“大于”“小于”或“等于”）重力时，孔明灯就会上升。 【答案】 小 重力减小 大于 【详解】[1][2][3]孔明灯通过加热灯罩内的空气，空气热胀冷缩，使孔明灯内部的空气密度比外部空气密度小，因此孔明灯整体的重力减小，由物体沉浮条件可知，当孔明灯所受浮力大于自身重力时，孔明灯就会上升。 22．如图所示，热气球下方开口处燃烧液化气，随着热气球内部气体温度升高，热气球体积膨胀到一定程度时，热气球开始离地，徐徐升空，此时热气球受到的浮力 （选填“大于”“小于”或“等于”）热气球的重力；在加热过程中，热气球内部气体的密度 （选填“变大”“变小”或“不变”）；如果充入气体后气球和吊篮的总质量为100kg，体积为150m3，则气球可以搭载重 N的货物悬浮在空中。（，g取） 【答案】 大于 变小 950 【详解】[1]热气球徐徐升空时，其体积不变，排开空气的体积不变，所受的浮力不变，而气球内部体积膨胀时，热空气从球口流出，球内气体质量减小，重力减小，小于浮力，所以升空。 [2]在加热过程中，热气球内部气体温度升高，其气体体积增大，则气球内部的气体密度减小。 [3]热气球悬浮在空中时，排开气体的体积 受到的浮力 气球和吊篮的的重力 由于热气球悬浮在空中，则热气球受到的浮力等于热气球和吊篮与货物的重力，则气球可以搭载的货物 考点06 两个物体比较浮沉情况 23．把同一只鸡蛋分别放入盐水和清水中，静止时如图甲所示，则 （选填“甲”或“乙”）为盐水，甲图中鸡蛋受到的浮力 乙图中鸡蛋受到的浮力（选填“大于”“等于”或“小于”）；向乙图中不断加盐并搅拌，随着盐的增多，图乙中鸡蛋受到的浮力 （选填“增大”“不变”或“减小”）。    【答案】 乙 小于 不变 【详解】[1]由图可知，鸡蛋在甲杯处于沉底，鸡蛋的密度大于液体的密度，鸡蛋在乙杯处于漂浮，鸡蛋的密度小于液体的密度，所以甲液体的密度小于乙液体的密度，所以乙为盐水。 [2]鸡蛋在甲杯处于沉底，鸡蛋的重力大于鸡蛋受到甲液体的浮力，鸡蛋在乙杯处于漂浮，鸡蛋的重力等于鸡蛋受到乙液体的浮力，所以甲图中鸡蛋受到的浮力小于乙图中鸡蛋受到的浮力。 [3]向乙图中不断加盐并搅拌，随着盐的增多，盐水的密度增大，但鸡蛋仍漂浮，浮力仍等于重力，重力不变，所以浮力不变。 24．甲、乙两相同的容器中装有体积相等的两种液体，静止放置在水平桌面上，将同种材料制作的实心物体A、B分别放入两容器中，静止时液面等高，如图所示，则（　　） A．甲杯中液体的密度小于乙杯中液体的密度 B．A的重力大于B的重力 C．甲杯和乙杯对水平桌面的压强相等 D．A受到的浮力小于B受到的浮力 【答案】B 【详解】A．由图可知，A处于漂浮状态，A的密度小于甲液体的密度，B处于悬浮状态， B的密度等于乙液体的密度，因为实心物体A、B由同种材料制作，密度相等，则甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度，故A错误； B．根据题意可知，甲、乙两相同的容器中装有体积相等的两种液体，将实心物体A、B分别放入两容器中，静止时液面等高，则甲液体与A排开液体的体积之和等于乙液体与B排开液体的体积之和，由图可知，A处于漂浮状态，A排开液体的体积小于物体的体积，B处于悬浮状态，B排开液体的体积等于物体的体积，所以A的体积大于B的体积，实心物体A、B由同种材料制作，则密度相等，根据得到A的质量大于B的质量，根据G=mg可知，A的重力大于B的重力，故B正确； C．由题可知甲杯中液体的体积等于乙杯中液体的体积，甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度，由可知甲杯中液体的质量大于乙杯中液体的质量，根据G=mg可知，甲杯中液体的重力大于乙杯中液体的重力，A的重力大于B的重力，甲杯和乙杯对水平桌面的压力等于液体、物体和杯子的总重力，两个杯子是相同的，重力相同，所以甲杯对水平桌面的压力大于乙杯对水平桌面的压力，两个杯子的底面积相等，由可知甲杯对水平桌面的压强大于乙杯对水平桌面的压强，故C错误； D．由图可知，A处于漂浮状态，A受到的浮力等于其重力，B处于悬浮状态，B受到的浮力等于其重力，因为A的重力大于B的重力，所以A受的浮力大于B受到的浮力，故D错误。 故选B。 25．两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体，把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中，两球沉底如图甲所示；放入乙液体中，两球静止时的情况如图乙所示。则下列说法正确的是（　　）    A．小球A的密度大于小球B的密度 B．甲液体的密度小于乙液体的密度 C．小球A在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中的浮力 D．在甲液体中，容器底部对小球A的支持力等于容器底部对小球B的支持力 【答案】B 【详解】A．根据乙图，A漂浮，B沉底，所以A的密度必然小于B的密度，故A错误； B．A在甲中沉底，所以，A在乙中漂浮，所以，因此甲液体的密度小于乙液体的密度，故B正确； C．A在甲中沉底，所以A受到的浮力小于重力，A在乙中漂浮，所以A受到的浮力等于重力，因此小球A在甲液体中受到的浮力小于在乙液体中的浮力，故C错误； D．A的密度小于B的密度，A、B体积相等，因此A的重力小于B的重力，在甲液体中A、B所受浮力相等，根据受力平衡，即容器底对小球A的支持力小于对小球B的支持力，故D错误。 故选B。 考点07 多个物体比较浮沉情况 26．如图所示，四个体积相同而材料不同的实心球A、B、C、D，分别静止在不同深度的水里。其中所受浮力最小的是 球，密度最大的是 球。 【答案】 A D 【详解】[1][2]已知四个球的体积相等，由图可知，四个球排开水的体积 VA<VB<VC＝VD 由F浮＝ρ水V排g可得四个球受到的浮力 FA<FB<FC＝FD 因此所受浮力最小的是A球；因为A、B两球漂浮，所以A、B的密度小于水的密度；C悬浮，即C的密度等于水的密度；D下沉，即D的密度大于水的密度，因此密度最大的是D球。 27．如图所示，将体积相同的三个小球放入同种液体中，静止时1球漂浮，2球悬浮，3球沉底，则三个小球受到的浮力F1、F2和F3的大小关系为 ，三个小球受到的重力G1、G2和G3大小关系为 。 【答案】 F1<F2=F3 G1<G2<G3 【详解】[1]从图中可知1球排开液体的体积较小，2、3两球排开液体的体积较大且相同，由阿基米德原理可知，三个小球所受浮力的大小关系为 F1<F2=F3 [2]1球漂浮，所受的浮力等于自身的重力，2球悬浮，所受的浮力等于自身的重力，3球下沉，所受的浮力小于自身的重力，故则三个小球受到的重力大小关系为 G1<G2<G3 28．如图所示，体积相同的甲、乙、丙三个物体浸没在水中。甲上浮、乙悬浮、丙下沉，在甲露出水面之前，关于它们受到的浮力，下列说法正确的是（　　） A．甲受到的浮力大 B．乙受到的浮力大 C．丙受到的浮力大 D．它们的浮力一样大 【答案】D 【详解】因为甲、乙、丙三个物体浸没在水中，所以 V甲=V乙=V丙 根据阿基米德原理F浮=ρV排g可得 F甲浮=F乙浮=F丙浮 即甲上浮（露出水面之前）、乙悬浮、丙下沉的时候，甲、乙、丙所受的浮力一样大。 故选D。 29．如图所示，水平桌面上三个完全相同的容器内装有适量的水，将A、B、C三个体积相同的小球分别放入容器内，待小球静止后，A漂浮、B悬浮、C沉底，此时三个容器内水面高度相同.下列判断不正确的是（　　） A．容器底部受到水的压强关系：p甲=p乙=p丙 B．小球受到的浮力关系： C．容器对桌面的压力关系：. D．小球的质量关系： 【答案】C 【详解】A．由题知，A、B、C三个小球的体积相同；小球静止时，三个容器内水面高度相同，即h相同，水的密度一定，根据p=ρgh可知，容器底受到水的压强关系为 p甲=p乙=p丙 故A正确，不符合题意； B．由图可知，A、B、C三个小球排开水的体积关系为 VA排＜VB排=VC排 根据F浮=ρ液gV排可知，浮力的大小关系为 FA＜FB=FC 故B正确，不符合题意； C．A球在甲容器中漂浮，所以FA=GA；根据阿基米德原理有FA=GA排，所以GA=GA排（即A球的重等于A排开水的重）；B球在乙容器中悬浮，所以FB=GB；根据阿基米德原理有FB=GB排，所以GB=GB排（即B球的重等于B排开水的重）；上面的关系式可理解为AB两球的重分别补充了所缺少水的重，由于甲、乙容器内水面相平，则甲、乙容器内水和小球的总重相等；甲、乙两容器完全相同，则两容器的重力相等，故甲、乙容器的总重相等，甲容器对桌面的压力等于乙容器对桌面的压力，即F甲=F乙；而C球在丙容器中沉底，所以GC＞FC，根据阿基米德原理有FC=GC排，所以GC＞GC排，即C球的重大于C排开水的重；故丙容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力，即F乙＜F丙。综上分析可知，三个容器对桌面压力关系为 F甲=F乙＜F丙 故C错误，符合题意； D．由图可知，A漂浮，B悬浮，C下沉，则由浮沉条件可知：GA=FA，GB=FB，GC＞FC，由于 FA＜FB=FC 则 GA＜GB＜GC 所以 mA＜mB＜mC 故D正确，不符合题意。 故选C。 30．如图所示，放在水平桌面上的甲、乙、丙三个完全相同的容器，装有三种不同的液体，将三个完全相同的长方体A分别放入三种液体中，静止时三个容器的液面恰好相平，下列判断正确的是（　　） A．容器对桌面的压强 B．物体受到的浮力F甲>F乙=F丙 C．液体的密度ρ甲>ρ乙>ρ丙 D．物体下表面受到液体的压力F甲>F乙=F丙 【答案】D 【详解】BC．由图可知，甲中A悬浮，则浮力等于重力；乙中A漂浮，则浮力等于重力；丙中A漂浮，则浮力等于重力。所以物体受到的浮力F甲=F乙=F丙。甲中A排开液体的体积最大，丙中A排开液体的体积最小，根据可知液体的密度ρ甲<ρ乙<ρ丙，故BC错误； D．物体受到的浮力F甲=F乙=F丙，根据浮力的产生原因，物体上、下表面受到液体的压力差等于物体受到的浮力，因此甲中A下表面受到的压力大于浮力；乙丙中A上表面受到的压力为零，因此乙丙中A下表面受到液体的压力等于浮力，所以物体下表面受到液体的压力F甲>F乙=F丙，故D正确； A．三个容器中液面的高度相同，甲中物体排开液体的体积最大，丙中物体排开液体的体积最小，所以丙中液体体积最大，甲中液体体积最小，因为液体的密度ρ甲<ρ乙<ρ丙，根据，甲中液体质量最小，丙中液体质量最大，且三个物体和容器相同，所以丙容器对桌面的压力最大，其次是乙，最小的是甲，受力面积相同，根据，容器对桌面的压强，故A错误。 故选D。 考点08 细线问题 31．如图中，重为5牛的木块A，在水中处于静止状态，此时绳子的拉力为3牛，若绳子突然断了，木块A在没有露出水面之前，所受浮力的大小和方向是（  ） A．5牛，竖直向下 B．8牛，竖直向上 C．2牛，竖直向上 D．8牛，竖直向下 【答案】B 【详解】因为物体受到重力、拉力以及浮力作用,并且重力和拉力的方向均竖直向下,而浮力的方向总是竖直向上的,因此根据二力平衡的条件可得,浮力大小 F浮＝G+F＝5N+3N＝8N 若绳子突然断了，木块A在没有露出水面之前，木块受到竖直向上的浮力大小还为8N，浮力的方向是竖直向上的。 故选B。 32．一根轻质且不可拉伸的细线将一边长为10cm的正方体物块拴接在底面积为400cm2薄壁容器底部，当水深为30cm时，绳子刚好伸直，如图甲所示；当水深为36cm时，物体上表面恰好与水面相平，如图乙所示。则图乙中细线的拉力为 N，剪断图乙中的细线，稳定后水面将下降 cm。 【答案】 6 1.5 【详解】[1][2]由题意可知，当水深为30cm时，物体刚好伸直，此时物体处于漂浮状态，根据二力平衡，物体受到的重力大小等于浮力，结合阿基米德原理可得 G物=F浮甲=ρ水gV甲……① 由题意可知，当水深为36cm时，物体上表面恰好与水面相平，此时物体处于平衡状态，对物体受力分析得，物体受到的重力等于浮力和拉力之和，结合阿基米德原理可得 G物+ F拉=F浮乙=ρ水gV乙……② 显然乙图物体排开水的体积等于甲图排开水体积和乙图排开水体积的改变量，即 V乙=V甲+ ΔV……③ 联立①②③得 F拉=ρ水gΔV……④ 甲乙两图排开水体积的改变量为 ΔV=(36cm-30cm) ×10cm×10cm=600cm3=6×10-4m3 代入④可得拉力为 F拉=ρ水gΔV=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10-4m3=6N 剪断图乙中的细线，稳定后物体处于漂浮状态，此时物体排开水的体积减少，减少的排开水的体积等于由甲图到乙图排开水的体积的改变量，即ΔV=600cm3，稳定后液面下降的深度为 33．如图甲所示，不吸水的石块m叠放在浸在水中的木块M上保持静止，石块的重力为4N，体积为，木块的重力为8N，底面积为，此时木块M排开液体的体积为 。当按图乙方式放置并保持静止时（忽略细线的质量和体积），木块M底部受到水的压强为 Pa。（g取） 【答案】 1200 500 【详解】[1]据甲图可知，木块M漂浮在水面上，此时木块受到竖直向下的重力、竖直向下的压力、竖直向上的浮力，则受到的浮力为 则木块M排开水的体积为 [2]把石块m、木块M看作一个整体，在乙图中整体处于漂浮状态，则根据浮沉条件可知图中整体受到的浮力相等，由可知，整体排开水的体积相等，所以 由题意知，乙图中石块m排开水的体积为 则乙图中木块M排开水的体积为 由可得，木块M浸入水中的深度为 所以此时木块M底部受到水的压强为 考点09 作图题 34．如图所示，重为5N的木块漂浮在水面上，图中给出的“•”为木块的重心。请你在图中作出木块受到力的示意图。    【答案】   【详解】木块漂浮在水面上时，木块受竖直向下的重力G，竖直向上的浮力F浮，在这两个力的作用下，木块处于平衡状态，这两个力是一对平衡力，由平衡条件可得 F浮=G=5N 则浮力和重力的示意图如图所示：    35．悬浮在液体里的物体受到的重力是10N，请画出物体受到的力的示意图。 【答案】 【详解】物体在液体中处于悬浮状态，则处于平衡状态，则物体受到的浮力等于重力，即 F浮=G=10N 重力的方向竖直向下，浮力的方向是竖直向上的，如下图所示： 考点10 计算题 36．某一木块的体积为200cm3，密度为0.8×103kg/m3。把它浸没在水中后放手，为什么木块不能悬浮在水中？木块最终漂浮在水面上静止时，浸在水中的体积有多大？ 【答案】见详解 【详解】解：木块的重力为 根据阿基米德原理，木块浸没在水中时排开水的体积等于木块体积，则受到的浮力为 则，根据物体的沉浮条件，木块松手后漂浮在水面上，不能悬浮在水中，此时的浮力为 木块静止时，浸在水中的体积为 答：由于木块浸没时浮力大于重力，松手后漂浮在水面上，不能悬浮在水中，此时浸在水中的体积为。 37．有质量为30kg、体积为的物体不慎掉入水中，一名潜水员下水打捞它。（取）求： （1）物体的重力； （2）物体浸没在水中时受到的浮力； （3）判断物体的浮沉。 【答案】（1）300N；（2）80N；（3）物体下沉 【详解】解：（1）物体受到的重力是 （2）物体浸没在水中时 物体受到的浮力是 （3）由于，所以，物体下沉。 答：（1）物体的重力为300N； （2）物体浸没在水中时受到的浮力为80N； （3）物体下沉。 38．有一个体积为15.8cm3的不锈钢球、将其放入水中恰好处于悬浮状态，已知这种不锈钢材料的密度是7.9×103kg/m3，（g取10N/kg） （1）求钢球受到的浮力； （2）求钢球的质量； （3）钢球是否空心？若空心，求空心部分的体积。 【答案】（1）0.158N；（2）0.0158kg；（3）是空心，13.8cm3 【详解】解：（1）钢球悬浮在水中 由阿基米德原理知，钢球受到的浮力 （2）钢球悬浮时，浮力等于其重力 钢球的质量 （3）不锈钢材料的密度是7.9×103kg/m3，水的密度是1.0×103kg/m3。所以根据物体的浮沉条件知 则实心的钢球会沉在水底，已知钢球在水中悬浮，故钢球一定是空心的；由得钢球的实心部分的体积 钢球中空心部分的体积 答：（1）钢球受到的浮力是0.158N； （2）空心钢球的质量为0.0158kg； （3）钢球是空心的，空心部分的体积13.8cm3。 39．如图所示，高为0.6米的薄壁柱形容器放在水平地面上，容器内盛有质量为8千克的水，水的深度为0.4米。 （1）求水的体积V水。 （2）现有两个物块A、B，其密度、体积的关系如下表所示。求： 物块 A B 密度（千克/米3） 1200 1000 体积（米3） 7×10-3 4×10-3 （a）物块A的质量mA； （b）请选择其中一个，将其放入容器中浸没，待静止后，使整个容器中的总质量增加量Δm最大。请写出选择的物体并说明理由，求出Δm最大值。 【答案】（1）8×10-3米3；（2）（a）8.4千克；（b）选A，理由见解析，Δm最大=5.4千克 【详解】解：（1）水的体积为 （2）（a）根据表中数据可知，物体A的质量为 mA=ρAVA=1.2×103千克/米3×7×10-3米3=8.4千克 （b）容器的底面积为 容器的容积为 若放入A，由于ρA>ρ水，所以A沉底，则有 所以有水溢出，溢出水的体积为 V溢=V总-V容=15×10-3米3-12×10-3米3=3×10-3米3 溢出水的质量为 m溢=ρ水V溢=1.0×103千克/米3×3×10-3米3=3千克 整个容器中的总质量增加量为 Δm=mA-m溢=8.4千克-3千克=5.4千克 若放入B，由于ρB=ρ水，所以A悬浮，则有 所以水无溢出，则整个容器中的总质量增加量为 Δm =mB=ρBVB=1×103千克/米3×4×10-3米3=4千克 所以选A选其放入容器中，整个容器中的总质量增加量最大为5.4千克。 答：（1）水的体积V水为8×10-3米3； （2）（a）物块A的质量mA为8.4千克； （b）选A，理由见解析，Δm最大=5.4千克。 一、单选题 1．取三块质量相等的橡皮泥，分别捏成一个碗状，两个球状（其中一只球为空心），分别放入装有相同质量水的相同的烧杯中，静止时它们的状态如图所示，下列说法正确的是（　　） A．三个物体受到的浮力为F甲>F丙>F乙 B．橡皮泥排开水的体积为V甲=V丙>V乙 C．液体对容器底部的压强为p甲>p丙>p乙 D．容器对桌面的压力为F′甲=F′乙>F′丙 【答案】B 【详解】A．三块橡皮泥的质量相等，所以它们的重力也相等，因为甲和丙中的橡皮泥分别处于漂浮和悬浮状态，所以它们所受的浮力等于重力，而乙中的橡皮泥沉底，所以它所受的浮力小于重力，即F甲=F丙>F乙，故A错误； B．由浮力公式变形式可知，橡皮泥排开水的体积为V甲=V丙>V乙，故B正确； C．因为烧杯中装入水的质量相同，而橡皮泥排开水的体积为V甲=V丙>V乙，所以甲和丙中水的深度相同且大于乙中水的深度，由压强公式p=ρ液gh可知，液体对容器底部的压强为p甲=p丙>p乙，故C错误； D．因为三个烧杯和烧杯内的水的质量均相同，且橡皮泥的质量也相同，所以容器对桌面的压力均相等，故D错误。 故选B。 2．将一个小球放入盛满酒精的溢水杯中，静止时，小球浸没在酒精中，溢水杯中溢出10g的酒精。将这个小球放入盛满水的溢水杯中，静止时，小球漂浮在水中。已知ρ酒精=0.8×103kg/m3，g=10N/kg，则下列判断正确的是（　　） ①若小球在酒精中沉底，它在酒精中所受浮力一定等于0.1N ②若小球在酒精中沉底，它在水中的排水体积一定等于10cm3 ③若小球在酒精中悬浮，它在酒精中所受浮力一定大于0.1N ④若小球在酒精中悬浮，它放入水中后，溢水杯中一定溢出10g的水 A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 【答案】C 【详解】①若小球在酒精中沉底，由阿基米德原理可得，小球在酒精中所受浮力为 F酒精浮=G排酒精=m排酒精g=0.01kg×10N/kg=0.1N 故①正确； ②若小球在酒精中沉底，根据物体浮沉条件可知 G>F酒精浮=0.1N 当小球漂浮在水中时，在水中所受浮力 F水浮=G>0.1N 根据F浮=ρ水gV排得排开水的体积为 故②错误； ③若小球在酒精中悬浮，由阿基米德原理可得，小球在酒精中所受浮力为 F酒精浮=G排酒精=m排酒精g=0.01kg×10N/kg=0.1N 故③错误； ④若小球在酒精中悬浮，根据浮沉条件可知 G=F酒精浮=0.1N 当小球漂浮在水中时，在水中所受浮力为 F水浮=G=0.1N 根据阿基米德原理可知 F水浮=G排=0.1N 则此时溢出水的质量为 故④正确。 综上所述，①④正确，②③错误，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 二、实验题 3．物体实现浮沉现象需要满足什么条件呢？ （1）设计实验： ①准备好实验器材：容器，小瓶，水； ②如图甲，把盖上盖子的空小瓶浸没于水中，再松手，观察小瓶的运动情况； ③如图乙，把装满水并盖上盖子的小瓶，浸没于水中，再松手，观察小瓶的运动情况； （2）分析归纳： ①空小瓶上浮到水面，直至静止。则在小瓶上浮过程中 （选填“>”“<”或“=”）G； ②装满水的小瓶下沉到容器底部。则在小瓶下沉过程中 （选填“>”“<”或“=”）G。 【答案】 > < 【详解】①[1]把盖上盖子的空小瓶浸没于水中，再松手，它会上浮，由静止变为运动，受到不平衡，受到的浮力大于重力；在未露出水面前，它排开水的体积不变，受到的浮力不变，露出水面后，它排开水的体积变小，受到的浮力变小，但仍大于重力，直到静止时浮力等于重力，处于漂浮状态。 ②[2]把装满水并盖上盖子的小瓶，浸没于水中，再松手，它会下沉，由静止变为运动，受到不平衡，受到的浮力小于重力；整个过程中，它排开水的体积不变，受到的浮力不变，浮力始终小于重力。 4．长宁区某学校的初三课外研究性学习小组为了研究漂浮在液体表面上的实心物体浸入液体中的体积与什么因素关系，他们选用不同的实心物体漂浮在不同液体中进行实验。并把实验数据记录在下面的表格中。 小组 液体密度（千克/米3） 实验序号 物体体积（厘米3） 物体浸入液体体积（厘米3） 物体密度（千克/米3） 甲 0.8×103 1 200 100 0.4×103 2 400 200 0.4×103 3 600 300 0.4×103 4 200 150 0.6×103 乙 1×103 5 200 120 0.6×103 6 400 240 0.6×103 7 600 360 0.6×103 8 600 240 0.4×103 (1)分析比较实验序号1、2、3或5、6、7的数据及相关条件，可得出的初步结论是： ； (2)分析比较实验序号 的数据及相关条件，可得出的初步结论是：体积相同不同密度的实心物体漂浮在同种液体中，物体的密度越大，则 ； (3)分析比较实验序号3、8或4、5的数据及相关条件，可得出的初步结论是： ； (4)进一步综合分析表中1、2、3或5、6、7的物体浸入液体中的体积占总体积的比例关系可初步归纳得出： ； (5)进一步综合分析表中数据，发现物体浸入液体中的体积与总体积、物块密度、液体密度满足一定的关系式，请你写出表达式 。 【答案】(1)密度相同，体积不同的实心物体漂浮在相同液体中，物体浸入液体中的体积与物体体积成正比。 (2) （1、4）或（7、8） 物体进入液体的体积越大。 (3)密度相同，体积相同的实心物体漂浮在不同液体中，液体密度越大，物体浸入液体中的体积越少。 (4)相同密度的实心物体漂浮在相同液体的液面上，物体浸入液体中的体积占总体积的比例相同； (5) 【详解】（1）实验序号1、2、3或5、6、7的数据，物体都是在同一液体中，物体的体积增大，则物体浸入液体中的体积也增大，并且增大的倍数相同，从而可以得出：密度相同，体积不同的实心物体漂浮在相同的液体中，物体浸入液体中的体积与物体体积成正比。 （2）根据结论，物体的体积相同、密度不同，所以要比较1、4或7、8的数据，根据实验数据可以的出，体积相同不同密度的实心物体漂浮在同种液体中，物体的密度越大，则物块浸入液体中的体积越多。 （3）实验序号3、8或4、5的数据物体的体积相同、密度相同，液体的密度不同，并且液体的密度越大，物体浸入液体中的体积越少，从而可得出密度相同、体积相同的实心物体漂浮在不同液体中，液体的密度越大，物体浸入液体中的体积越少。 （4）进一步综合分析表中1、2、3或5、6、7的数据，物体的密度相同，物体的体积越大，浸入液体中的体积越大，并且物体浸入液体中的体积占总体积的比例相同，从而可得出：相同密度的实心物体漂浮在相同液体的液面上，物体浸入液体中的体积占总体积的比例相同。 （5）综合分析各个数据，可得物体浸入液体中的体积与物体的体积之比等于物体的密度与液体的密度之比，即 5．为了探究容器中漂浮在液面上的冰块熔化前后液面变化与液体密度的关系，同学们组成兴趣小组进行实验。他们选用了不同质量的冰块，分别放入盛有水的量筒中，水的体积均为300厘米3，如图所示。实验数据记录在表一中。然后，他们换用体积均为300厘米3不同液体重复实验，并将数据记录在表二、表三中。 表一水 实验序号 冰的质量（克） 放入冰块水的体积（厘米3） 冰熔化后总体积（厘米3） 1 60 360 360 2 90 390 390 3 150 450 450 表二液体（ρ液体=1.2×103千克/米3） 实验序号 冰的质量（克） 放入冰块液体体积（厘米3） 冰熔化后总体积（厘米3） 4 60 350 360 5 90 375 390 6 120 400 420 表三液体（ρ液体=1.5×103千克/米3） 实验序号 冰的质量（克） 放入冰块液体体积（厘米3） 冰熔化后总体积（厘米3） 7 60 340 360 8 90 360 390 9 120 380 420 (1)分析比较实验序号1或2或3数据的关系及相关条件，可得出的初步结论是： ，冰块熔化前后容器中液面没有变化； (2)分析比较实验序号4或5或6的数据的关系及相关条件，可得出的初步结论是： ； (3)分析比较表二和表三中的 数据的关系及相关条件，可得出的初步结论是：质量相同的冰块，漂浮在不同液体中，液体密度越大，冰块熔化前后容器中液面变化越大； (4)同学们在得到了上述结论后，猜想：漂浮在液面上的冰熔化前后，容器中液面的变化情况还有一种可能，为了验证猜想，所选择液体密度范围应该为 ； (5)进一步综合分析比较表二、表三中的实验数据及相关条件，可得出放入冰块前后液面上升的体积V1、冰熔化的前后液面上升的体积V2与液体密度ρ液、水的密度ρ水之间的关系式是： 。 【答案】(1)漂浮在水面上的冰块 (2)冰块漂浮在密度大于水的液体液面上，冰块熔化后，液面会上升 (3)4与7（或5与8或6与9） (4)ρ冰<ρ液<ρ水 (5)V1∶V2=ρ水∶(ρ液-ρ水) 【详解】（1）比较实验序号1或2或3数据，冰块漂浮在水面，冰块熔化前后，水的体积不变，可以得到漂浮在水中的冰块，冰块完全熔化后体积不变，容器中液面没有变化。 （2）比较实验序号4或5或6的数据，漂浮在密度为1.2×103kg/m3的液体中的冰块，熔化后水的体积大于熔化前水的体积，液面会上升，可以得到漂浮在密度为1.2×103kg/m3的液体中的冰块，冰块完全熔化后体积增大，容器中液面上升。 （3）质量相同的冰块，漂浮在不同液体中，液体密度越大，冰块完全熔化前后容器中液面变化越大，得出此结论，需保证质量相同，故分析比较表二和表三中的4和7（或5与8或6与9） （4）要使物体漂浮，液体密度要大于物体密度，由三组表格中的数据可以看出，实验过程研究探究了液体密度等于水和大于水的密度的情况，所以另外研究的是液体密度在冰和水的密度之间的情况，即 ρ冰<ρ液<ρ水 （5）①在第4组实验中，液体原来的体积是V0=300cm3，放入冰块后的体积是350cm3，液面上升的体积为 V1=350cm3-300cm3=50cm3 冰熔化前的总体积为350cm3，完全熔化后的总体积为360cm3，液面上升的体积为 V2=360cm3-350cm3=10cm3 ②在第7组实验中，液体原来的体积是V0=300cm3，放入冰块后的体积是340cm3，液面上升的体积为 V1=340cm3-300cm3=40cm3 冰熔化前的总体积为340cm3，完全熔化后的总体积为360cm3，液面上升的体积为 V2=360cm3-340cm3=20cm3 分析其它数据，也存在以上关系，所以放入冰块前后液面上升的体积V1、冰完全熔化的前后液面上升的体积V2与液体密度ρ液体、水的密度ρ水之间的关系是 一、填空题 1．如图所示，我校兴趣小组的同学制作“孔明灯”，他们用竹片扎成圆桶形，外面以薄红纸密密包围好，开口向下，并在开口端安装一个很轻的框架，框架上固定一些燃料，燃料点燃后，当灯笼内的空气被加热到一定温度时，灯笼就能腾空而起。为了揭秘其中的原因，某同学查阅资料后得知：（a）孔明灯点燃后，自身的体积变化、周围空气密度变化忽略不计；（b）空气密度与温度的对应关系如下表所示；（c）在空气中，物体受到的浮力大于重力时，物体会升空。 温度（℃） 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 密度（kg/m） 1.29 1.25 1.21 1.17 1.14 1.11 1.07 1.04 1.02 1.00 0.97 请依据表中的相关数据及相关信息回答问题： (1)根据上述信息并结合相关知识，分析孔明灯点燃前后，灯内空气的质量变化情况，并说明孔明灯凌空而起的原因： ； (2)为了使孔明灯更容易凌空而起，下列方法可行的是______； A．减小燃料盒的质量 B．减小薄纸做成孔明灯的体积 (3)根据上述信息并结合相关知识说明孔明灯不可能一直上升的原因： 。 【答案】(1)见详解 (2)A (3)见详解 【详解】（1）孔明灯点燃前，空气温度低，点燃后温度升高，空气密度变小，体积不变，质量变小，重力变小，浮力不变，等到浮力大于重力时，孔明灯凌空而起。 （2）A．减小燃料盒的质量可以减小自身的重力，浮力一定，自重越小，更容易凌空而起，故A符合题意； B．减小薄纸做成孔明灯的体积减小了自重，同时也减小了浮力，并一定会更容易凌空而起，故B不符合题意。 故选A。 （3）随着燃料消耗，火焰减弱，空气变冷收缩，外部空气进入灯笼，使得浮力小于重力，孔明灯下降。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$