第十章 浮力（深圳卷，人教版2024）-【新教材】2024-2025学年八年级物理下册单元速记·巧练（广东专用，人教版2024）

2024-2025学年八年级物理下册单元测试卷（人教版） 第十章 浮力 本卷满分70分，考试时间60分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如 需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写 在本试卷上无效。 3．测试范围：人教版八年级下册第十章。 一、单选题（本大题共7小题，每小题2分，共14分。在每小题的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1．如题图所示，有一个重力为G的长方体浸没在液体中，其受到的浮力为，液体对长方体向下和向上的压力分别为和。下列说法正确的是（　　）    A．长方体只有上下表面受到液体压力 B．和的大小关系是 C．、和的大小关系是 D．若物体浸没于更深的位置，长方体上下表面压力差不变，压强差变大 2．在下列情形中，物体所受浮力不变的是（   ） A．从海水中走向沙滩的游泳者 B．从辽河入海口驶向大海的轮船 C．正在码头装载货物的轮船 D．浮在海面上，正在下潜的潜艇 3．如图所示，在物理实验中小明把鸡蛋放入盛水的杯中，鸡蛋沉在杯底（图甲所示）；向杯中加盐，鸡蛋悬浮（图乙所示）；继续往杯中加盐，鸡蛋漂浮（图丙所示）．在这三种情况中，各物理量之间的关系正确的是（    ） A．容器中液体的密度ρ甲＜ρ乙＝ρ丙 B．液体对容器底部的压强p甲＝p乙＞p丙 C．鸡蛋受到的浮力F甲＜F乙＜F丙 D．鸡蛋排开液体的质量m甲＜m乙＝m丙 4．如图甲为盛水的烧杯，上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体，将圆柱体缓慢下降，直至将圆柱体全部浸入水中，整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图象如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．圆柱体受到的重力是8N B．圆柱体受到的最大浮力是4N C．圆柱体的密度是 D．当圆柱体刚好全部浸没时，下表面受到水的压强为700Pa 5．如图所示的三只球的体积是相等的，在同种液体中静止，由图可知（　　） A．甲球受的浮力最小 B．乙球受的浮力最小 C．丙球受的浮力最小 D．三球受的浮力一样大 6．将一个小球先后放入甲、乙两个完全相同的溢水杯中，两个溢水杯中装满两种不同液体，静止时小球的位置如图所示，其中A、B为两个一样的烧杯。下列说法正确的是（   ） A．小球在乙杯中不受到浮力 B．小球在乙杯中下沉过程中杯底受到液体的压强逐渐增大 C．A杯对桌面的压强大于B杯对桌面的压强 D．A杯中的液体密度小于B杯中的液体密度 7．如图甲，正方体物块放入装有水的烧杯中，用弹簧测力计提升物块的过程中，测力计的示数随时间的变化如题图乙所示，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，下列说法正确的是（ ） A．物块在露出水面前受到的浮力是22N B．物块的密度因条件不足无法算出 C．物块从刚露出水面到全部露出，此过程作匀速运动 D．在1s～5s时间内，物块受到的浮力越来越小 二、填空题（本大题共3小题，每空1分，共9分） 8．小明用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体，圆柱体的底面刚好与水面接触（未浸入水），如图甲所示，然后将其逐渐浸入水中，图乙所示是弹簧测力计示数随圆柱体逐渐浸入水中深度的变化情况，则圆柱体受到的最大浮力是 N；圆柱体刚浸没时下表面受到水的压力为 N；圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强是 Pa。（g取10N/kg，水的密度）    9．浮力调整器也称作浮力控制背心（如图），潜水者可以从气囊中增加或释放空气来达到一个适当的浮力，便于潜水者更轻松地在水下运动。潜水者背着浮力调整器时排开水的体积约为0.065m3，他下潜至水下5m深处时所受到的压强约为 Pa，受到的浮力为 N，浮力调整器1cm2的面积上受到的海水压力为 N。（ρ海水=1.03×103kg/m3）（g=10N/kg）    10．如题图所示，一个小球悬浮于盐水中静止不动，此时小球受到重力和浮力是一对 力（选填相互作用和平衡）；如果要使小球漂浮于水面上，则应该向盐水中加 （选填盐和水）；现保持题图状态不变，如果从P点观察小球，所看到小球的像大约在 点。 三、作图题（本大题共2小题，每题2分，共4分） 11．一个实心、质地均匀的球体在水中正匀速下沉，请画出球体受力示意图。 12．重力为G的小球漂浮在水面上，请在图中画出小球所受浮力和杯子对斜面压力的示意图。 四、实验题（本大题共3小题，共20分） 13．在探究“物体受到浮力大小是否与物体密度有关？”时，小聪所选实心铜块、实心铁块的体积和形状应 （选填：“相同”或“不同”）．在正确选择后，他做了以下实验，以下情景中的物块均处于静止状态． （1）步骤C中的铁块在水中所受的浮力为 N． （2）探究“物体所受的浮力大小是否与物体的密度有关？”．小聪要测出铜块的密度，设计了实验步骤E（已知水密度为ρ水），此步骤中测力计示数为F2． ①在步骤E时，画出烧杯和液面的示意图 ． ②ρ铜= （用图中所测物理量的符号及已知条件写出表达式） ③他还应该选取图中 的步骤（填字母符号）进行对比，才能得出“物体受到浮力大小是否与物体密度有关？”的结论． 14．如题图，小明探究“某长方形物体所受浮力的大小与哪些因素有关”的实验步骤。 （1）本实验探究主要运用的科学探究方法是： ； （2）由步骤A、E可知，物体浸没在酒精中时受到的浮力是 N； （3）由步骤A、B、C可得出结论：物体受到的浮力大小与 有关；由步骤A、C、D可得出结论：物体受到的浮力与物体浸没在液体中的深度 ； （4）由步骤A、D、E可得出结论：物体受到的浮力大小与 有关； （5）用弹簧秤拉着长方形物体从水面缓慢浸入水中，能正确反映浮力F浮随物体浸入深度h变化的关系图像，最符合实际的是 。 15．某小组探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。 （1）弹簧测力计使用前要先进行竖直调零； （2）实验步骤如图所示，甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4，由图甲和丁可知物体受到的浮力F浮= ； （3）以下选项中若 成立，则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系； A．F1-F2=F3-F4 B．F1-F3=F4-F2 C．F3-F2=F1-F4 （4）另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋（质量忽略不计）对实验进行改进，装置如图己所示。向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到A的示数逐渐变小，B的示数逐渐变大，且A、B示数的变化量 （选填“相等”或“不相等”）； （5）在丁图中，金属块从刚接触水面到刚好浸没的过程中，水对溢水杯底的压强将 ；金属块完全浸没水中后，在水面下匀速下沉但未触底的过程中，弹簧测力计的示数将 。（两空均选填“变大”、“变小”或“保持不变”） （6）若按照甲丙丁戊乙顺序进行实验，预估最终的实验结果是浮力的大小 （选填“等于”“大于”或“小于”）它排开的液体所受的重力。 五、计算题（本大题共2小题，16题4分，17题6分，共10分） 16．如图所示，一体积为的正方体木块，在水中静止时，刚好有四分之一露出水面，求： （1）木块受到的浮力； （2）木块的质量； （3）若用手将木块缓慢压入水中，当木块没入水中时，手对木块的压力。    17．用弹簧测力计悬挂一实心物块，物块下表面与水面刚好接触，如图甲所示。从此处匀速下放物块，经过5s后其上表面刚好浸没于水中，然后继续匀速下放（物块未与水底接触）。物块下放过程中，弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水的深度h的关系如图乙所示（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg），求：（不考虑水面高度的变化） （1）物块匀速下放的速度； （2）物块完全浸没在水中时受到的浮力； （3）物块的密度。 六、综合题（本大题共2小题，共13分） 18．浮动码头是由一个个浮筒拼接搭建的浮动平台，具有让游艇停泊，游人上下船等功能。如图1，单个浮筒经过简单组装后可搭建出一个浮动码头。其具有搭建成本低，搭建时间短，以及可以根据停靠船只的尺寸进行灵活调整，设计不同规格的浮动码头等优点。为方便，小伟将单个浮筒简化成重为50N，底面边长为50cm，高度为40cm的长方体（尺寸图如上）进行分析研究。请你帮助小伟一起完成以下内容： （1）浮筒表面设计有突起花纹，这是通过 从而增大摩擦力，保证行走时的安全； （2）用4个浮筒组装成一个平台，重600N的小伟静止站立在平台上，如图2。此时平台在水面上保持水平静止。已知p水=1×103kg/m3，g=10N/kg，请根据要求完成以下问题： ①若用“·”代表小平台，请在虚线框重画出小平台此时的受力示意图 ； ②求平台此时排开水的体积 ； （3）为了使用安全，此款浮筒浸入的最大深度为35cm。当浸入深度到达最大深度时，此时码头的承重即为最大承重值。小伟根据所学的浮力知识，认为若把相同尺寸码头搭建在海边，因为海水的密度比湖水大，所以该码头在海边的最大承重值会比在湖边大。你认为小伟的分析正确吗? （选填“正确”或“错误”）。 19．2024年3月12日，“海基二号”油气平台建造完工，总重达37000吨，应用S420级高强钢，将成为亚洲最高的海上油气生产平台，对开发中国深海油气资源具有重要战略意义。 （1）“海基二号”应用S420级高强钢，在体积结构相同的情况下，比使用原方案的材料减重了5000吨。说明该材料的密度相比原材料更 （选填“大”或“小”）； （2）“海基二号”在建造基地完工时对水平地面的压力是 N，此时地面和“海基二号”之间有一层面积较大的地垫来增大对地面的受力面积，从而 （选填“增大”或“减小”）对地面的压强（g取10N/kg。） （3）如图甲，当质量约53000吨的海洋石油船托着“海基二号”在水面行驶时，海洋石油船排开水的体积为 m3（=，g取10N/kg）； （4）在“海基二号”建造过程中常用到起重机，其吊臂上的滑轮组如图乙所示。某次在匀速吊起重为8.1×106N的部件时，部件10s内上升了10m，滑轮组的机械效率为90%，则电动机提供的拉力是 N； （5）小明在现场观看了“海基二号”的下水过程，这引起了他极大的兴趣，于是他想要探究“物体在水中受到的浮力与物体浸在水中的体积是否有关”，为此收集了以下工具和物品： 细线 石头 装了水的桶 手提拉力计 请帮助小明设计本探究实验，完成表格 ； 需测的物理量 浮力表达式（用物理量表示） 实验操作步骤（可图文结合） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年八年级物理下册单元测试卷（人教版） 第十章 浮力 本卷满分70分，考试时间60分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如 需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写 在本试卷上无效。 3．测试范围：人教版八年级下册第十章。 一、单选题（本大题共7小题，每小题2分，共14分。在每小题的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1．如题图所示，有一个重力为G的长方体浸没在液体中，其受到的浮力为，液体对长方体向下和向上的压力分别为和。下列说法正确的是（　　）    A．长方体只有上下表面受到液体压力 B．和的大小关系是 C．、和的大小关系是 D．若物体浸没于更深的位置，长方体上下表面压力差不变，压强差变大 【答案】C 【详解】A．液体内部各个方向都有压强，长方体浸没在液体中，长方体各个方向都受到压力的作用，故A错误； B．同种液体中，深度越深，压强越大，长方体上下表面的面积相同，下表面在液体中深度较深，受到的液体压强较大，由得 故B错误； C．物体在液体中收到的浮力等于物体上下表面受到的压力差，即是 故C正确； D．若物体浸没于更深的位置，物体排开液体体积不变，长方体受到的浮力大小不变，长方体上下表面压力差不变，压强差不变，故D错误。 故选C。 2．在下列情形中，物体所受浮力不变的是（   ） A．从海水中走向沙滩的游泳者 B．从辽河入海口驶向大海的轮船 C．正在码头装载货物的轮船 D．浮在海面上，正在下潜的潜艇 【答案】B 【详解】A．根据阿基米德原理可知，从海水中走向沙滩的游泳者，排开海水的体积在不断变小，海水的密度不变，那么游泳者所受的浮力不断变小，A项不合题意； B．从辽河入海口驶向大海的轮船，轮船是漂浮在液体上面的，轮船自身的重力不变，那么根据可知，物体所受浮力是不变的，选项B符合题意； C．正在码头装载货物的轮船，轮船自身的重力不断增加，还是处于漂浮状态，根据可知，物体所受浮力是不断变大的，C项不合题意； D．根据阿基米德原理可知，浮在海面上，正在下潜的潜艇，排开海水的体积在不断变大，那么潜艇所受的浮力在不断变大，D项不合题意 3．如图所示，在物理实验中小明把鸡蛋放入盛水的杯中，鸡蛋沉在杯底（图甲所示）；向杯中加盐，鸡蛋悬浮（图乙所示）；继续往杯中加盐，鸡蛋漂浮（图丙所示）．在这三种情况中，各物理量之间的关系正确的是（    ） A．容器中液体的密度ρ甲＜ρ乙＝ρ丙 B．液体对容器底部的压强p甲＝p乙＞p丙 C．鸡蛋受到的浮力F甲＜F乙＜F丙 D．鸡蛋排开液体的质量m甲＜m乙＝m丙 【答案】D 【详解】解答：鸡蛋在甲中沉入水底,则ρ甲<ρ鸡蛋,F甲<G；在图乙中悬浮,则ρ乙=ρ蛋,F乙=G；在图丙中漂浮,则ρ丙>ρ蛋,F丙=G；所以液体的密度ρ甲<ρ乙<ρ丙，故A错误； 鸡蛋受到的浮力F甲<F乙=F丙，故C错误；因为F浮=G排=m排g，所以鸡蛋排开液体的质量m甲<m乙=m丙，故D正确．因为向杯中不断加盐,所以容器里液体重力G甲<G乙<G丙，因为盛水的杯是柱状容器,根据液体对容器底的压力F=G液+F浮可知：F甲<F乙<F丙，所以根据p=FS可知,液体对容器底的压强p甲<p乙<p丙，所以B错误．故选D． 4．如图甲为盛水的烧杯，上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体，将圆柱体缓慢下降，直至将圆柱体全部浸入水中，整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图象如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．圆柱体受到的重力是8N B．圆柱体受到的最大浮力是4N C．圆柱体的密度是 D．当圆柱体刚好全部浸没时，下表面受到水的压强为700Pa 【答案】C 【详解】由图像可知，当h=0时，弹簧测力计示数为9N，此时圆柱体处于空气中，根据二力平衡可知，圆柱体受到的重力为 由图像可知，物体完全浸没后排开水的体积不再改变，受到的浮力不再改变，此时圆柱体受到的拉力F=3N，则圆柱体受到的浮力为 由排得，圆柱体的体为 由可得，圆柱体的质量为 则圆柱体密度为 由图知圆柱体下降高度为4cm时，下表面接触水面，下降8cm时圆柱体刚好浸没水中，此时圆柱体下表面距水面距离是4cm，则下表面受到水的压强为 故选C。 5．如图所示的三只球的体积是相等的，在同种液体中静止，由图可知（　　） A．甲球受的浮力最小 B．乙球受的浮力最小 C．丙球受的浮力最小 D．三球受的浮力一样大 【答案】A 【详解】根据三球状态：三只球的体积相等，乙球丙球排开的液体体积相等，甲球排开的液体体积最小，由公式F浮＝ρ液gV排知，在液体密度一定时，甲球排开液体的体积最小，所以受到的浮力最小。 故选A。 6．将一个小球先后放入甲、乙两个完全相同的溢水杯中，两个溢水杯中装满两种不同液体，静止时小球的位置如图所示，其中A、B为两个一样的烧杯。下列说法正确的是（   ） A．小球在乙杯中不受到浮力 B．小球在乙杯中下沉过程中杯底受到液体的压强逐渐增大 C．A杯对桌面的压强大于B杯对桌面的压强 D．A杯中的液体密度小于B杯中的液体密度 【答案】C 【详解】A．小球先后放入甲、乙两个盛满不同液体的溢水杯中，由阿基米德原理知道，物体所受浮力的大小与排开液体的重力相等，即小球在乙杯中受到浮力，故A错误； B．由于小球在乙杯中下沉过程中液体的深度不变，所以，由p=ρgh知道，杯底受到液体的压强不变，故B错误； C．由图知道，甲杯中排出的液体重力等于物重，乙杯中排出的液体重力小于物重，A杯对桌面的压力大于B杯对桌面的压力，由于A、B为两个一样的烧杯则底面积相同，则由 知道，A杯对桌面的压强大于B杯对桌面的压强，故C正确； D．小球在甲杯漂浮，说明ρ甲 ＞ρ球 ，小球在乙杯中沉底，说明ρ乙 ＜ρ球，所以，两种液体的密度ρ甲 ＞ρ乙，故D错误。 故选C。 7．如图甲，正方体物块放入装有水的烧杯中，用弹簧测力计提升物块的过程中，测力计的示数随时间的变化如题图乙所示，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，下列说法正确的是（ ） A．物块在露出水面前受到的浮力是22N B．物块的密度因条件不足无法算出 C．物块从刚露出水面到全部露出，此过程作匀速运动 D．在1s～5s时间内，物块受到的浮力越来越小 【答案】D 【详解】A．由图可知，正方体物块的重力 G＝F拉＝32N， 浸没在水中时物块受到的拉力F拉′＝22N，根据称重法可知，物体在液体中受到的浮力： F浮＝G﹣F拉′＝32N﹣22N＝10N 故A错误； B．根据F浮＝ρ液gV排＝ρ液gV可得，物体的体积： V＝ ＝＝0.001m3， 物块的质量为： 物块的密度： ρ物＝＝＝3.2×103kg/m3 故B错误； C．由图乙知1~5s物体从刚露出水面到全部露出，此时力的变化与时间的变化图象不是直线，不成正比，说明在相同的时间内，拉力变化不相同，浮力变化不相同，排开液体的体积变化不相同，露出液面的高度变化不相同，即相同时间内，物体露出液面变化的高度不相同，作变速运动，故C错误； D．在1~5s时间内，拉力F越来越大，根据 F浮＝G﹣F拉′ 知物块受到的浮力越来越小，故D正确。 二、填空题（本大题共3小题，每空1分，共9分） 8．小明用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体，圆柱体的底面刚好与水面接触（未浸入水），如图甲所示，然后将其逐渐浸入水中，图乙所示是弹簧测力计示数随圆柱体逐渐浸入水中深度的变化情况，则圆柱体受到的最大浮力是 N；圆柱体刚浸没时下表面受到水的压力为 N；圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强是 Pa。（g取10N/kg，水的密度）    【答案】 0.6 0.6 1200 【详解】[1]如图乙，在空气中的重为2N，浸没水中时测力计的示数为1.4N，浮力最大为这两个示数的差 [2]圆柱体刚浸没时,上表面受到的压力为零，则下表面受到水的压力为 [3]刚浸没时下表面的深度为12cm，压强为 9．浮力调整器也称作浮力控制背心（如图），潜水者可以从气囊中增加或释放空气来达到一个适当的浮力，便于潜水者更轻松地在水下运动。潜水者背着浮力调整器时排开水的体积约为0.065m3，他下潜至水下5m深处时所受到的压强约为 Pa，受到的浮力为 N，浮力调整器1cm2的面积上受到的海水压力为 N。（ρ海水=1.03×103kg/m3）（g=10N/kg）    【答案】 5.15×104 669.5 5.15 【详解】[1]下潜至水下5m深处时所受到的压强为 p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×5m=5.15×104Pa [2]他下潜至水下5m深处时受到的浮力 F浮=ρ海水gV排=1.03×103kg/m3×10N/kg×0.065m3=669.5N [3]1cm2的面积上受到的海水压力 F=pS=5.15×104Pa×1×10-4m2=5.15N 10．如题图所示，一个小球悬浮于盐水中静止不动，此时小球受到重力和浮力是一对 力（选填相互作用和平衡）；如果要使小球漂浮于水面上，则应该向盐水中加 （选填盐和水）；现保持题图状态不变，如果从P点观察小球，所看到小球的像大约在 点。 【答案】 平衡 盐 A 【详解】[1]小球悬浮于盐水中静止不动，处于平衡态，受平衡力的作用，则小球受到的重力和浮力是一对平衡力。 [2]重力大小始终不变，要使小球上浮，最终漂浮于水面上，则应增大小球浸没在液体中的浮力大小，让浮力大于重力，小球浸没在液体中的排开液体的体积不变，只需增大液体的密度，即可增大浮力的大小，故应向盐水中加盐。 [3]如图所示，根据光的折射定律画出从P点观察小球，光的传播路径，而人眼只能沿着直线去观察物体，故人眼看见的像，是在A点的虚像。 三、作图题（本大题共2小题，每题2分，共4分） 11．一个实心、质地均匀的球体在水中正匀速下沉，请画出球体受力示意图。 【答案】 【详解】正在水中匀速下沉的球体，此时受到竖直向下的重力G，竖直向上的浮力F浮，且此时重力等于浮力，作用点在球体的重心上，如图： 12．重力为G的小球漂浮在水面上，请在图中画出小球所受浮力和杯子对斜面压力的示意图。 【答案】 【详解】小球在水中静止时处于漂浮状态，此时浮力等于重力，所受到的浮力的作用点在重心，方向是竖直向上的，杯子对斜面压力方向垂直于斜面，在物体和斜面的接触面上找一点作为力的作用点，画一条垂直斜面向下的线段，标出箭头，记为F压，如图所示： 四、实验题（本大题共3小题，共20分） 13．在探究“物体受到浮力大小是否与物体密度有关？”时，小聪所选实心铜块、实心铁块的体积和形状应 （选填：“相同”或“不同”）．在正确选择后，他做了以下实验，以下情景中的物块均处于静止状态． （1）步骤C中的铁块在水中所受的浮力为 N． （2）探究“物体所受的浮力大小是否与物体的密度有关？”．小聪要测出铜块的密度，设计了实验步骤E（已知水密度为ρ水），此步骤中测力计示数为F2． ①在步骤E时，画出烧杯和液面的示意图 ． ②ρ铜= （用图中所测物理量的符号及已知条件写出表达式） ③他还应该选取图中 的步骤（填字母符号）进行对比，才能得出“物体受到浮力大小是否与物体密度有关？”的结论． 【答案】 相同 0.3 A、B、D 【详解】探究“物体受到浮力大小是否与物体密度有关，只需使物体的密度不同，其它条件相同，所以小聪所选实心铜块、实心铁块的体积和形状应相同； （1）由A知道，G=4N，由C图知道，F=3.7N，则F浮=G-F=4N-3.7N=0.3N； （2）①探究浮力与物体密度的关系，其它条件应相同，因此铜块的体积与铁块体积相同，也完全浸没，因此液面与D图相同，如图所示： ②铜块受到的浮力为F浮=F1 -F2；由F浮=ρ液gV排得，铜块的体积V=V排=F浮/ρ水g=（F1−F2）/ρ水g；则铜块的密度：ρ=m/V=G/gV=F1/g（F1−F2/ρ水g）=F1ρ水/（F1−F2）； ③探究物体受到浮力大小是否与物体密度有关，应分别比较铜块和铁块受到的浮力关系，且铜块和铁块排开水的体积相同，应选择A、B、D分析． 14．如题图，小明探究“某长方形物体所受浮力的大小与哪些因素有关”的实验步骤。 （1）本实验探究主要运用的科学探究方法是： ； （2）由步骤A、E可知，物体浸没在酒精中时受到的浮力是 N； （3）由步骤A、B、C可得出结论：物体受到的浮力大小与 有关；由步骤A、C、D可得出结论：物体受到的浮力与物体浸没在液体中的深度 ； （4）由步骤A、D、E可得出结论：物体受到的浮力大小与 有关； （5）用弹簧秤拉着长方形物体从水面缓慢浸入水中，能正确反映浮力F浮随物体浸入深度h变化的关系图像，最符合实际的是 。 【答案】 控制变量法 0.8 排开液体的体积 无关 液体的密度 B 【详解】（1）[1]当要探究的物理量受多个物理量影响时，要保持其它几个量不变，只改变其中的一个量，用来探究改变量与要探究的物理量之间的关系，这种方法叫控制变量法，本实验探究主要运用的科学探究方法是控制变量法。 （2）[2]由图A、E可知，根据称重法测浮力，物体浸没在酒精中时受到的浮力 （3）[3]由图A、B、C可知，物体浸在水中的体积变大，弹簧测力计的示数变小，根据 可知，物体受到的浮力变大，则说明物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大。 [4]由图A、C、D可知，物体浸没后，物体排开液体的体积不变，弹簧测力计的示数相同，物体受到浮力大小相同，则说明物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。 （4）[5]由步骤A、D、E可知，物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，弹簧测力计的示数不同，物体受到的浮力不同，这说明物体受到的浮力大小与液体的密度有关。 （5）[6]当长方形物体从水面缓慢浸入水中时，在开始浸入的阶段，物体排开液体的体积逐渐增大，根据阿基米德原理可知，浮力逐渐增大。当物体完全浸没后，排开液体的体积不再变化，浮力也不再变化，所以浮力先增大，然后保持不变。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 15．某小组探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。 （1）弹簧测力计使用前要先进行竖直调零； （2）实验步骤如图所示，甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4，由图甲和丁可知物体受到的浮力F浮= ； （3）以下选项中若 成立，则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系； A．F1-F2=F3-F4 B．F1-F3=F4-F2 C．F3-F2=F1-F4 （4）另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋（质量忽略不计）对实验进行改进，装置如图己所示。向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到A的示数逐渐变小，B的示数逐渐变大，且A、B示数的变化量 （选填“相等”或“不相等”）； （5）在丁图中，金属块从刚接触水面到刚好浸没的过程中，水对溢水杯底的压强将 ；金属块完全浸没水中后，在水面下匀速下沉但未触底的过程中，弹簧测力计的示数将 。（两空均选填“变大”、“变小”或“保持不变”） （6）若按照甲丙丁戊乙顺序进行实验，预估最终的实验结果是浮力的大小 （选填“等于”“大于”或“小于”）它排开的液体所受的重力。 【答案】 F1-F3 B 相等 变大 保持不变 大于 【详解】（2）[1]由图甲可知物体所受的重力为F1，由图丁可知物体浸没液体中之后弹簧测力计的示数为F3，由称重法可求得物体受到的浮力 F浮=F1-F3 （3）[2]由步骤（2）得物体受到的浮力是F浮=F1-F3。由图乙可知空桶重力为F2，由图戊可知桶和排开的液体总重力为F4，则排开液体的重力为G排=F4-F2，若 F1-F3= F4-F2 则可以得出浮力的大小等于排开液体所受重力。故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 （4）[3]由题意可知：弹簧测力计A示数的变化量就是物体受到的浮力，弹簧测力计B示数的变化量是物体排开的液体所受的重力，根据阿基米德原理可知，物体受到的浮力等于排开液体所受的重力，所以A、B示数的变化量相等。 （5）[4]金属块从刚接触水面到刚好浸没的过程中，金属块排开水的体积变大，烧杯内水面上升，根据公式p=ρ液gh可知，水对溢水杯底的压强将变大。 [5]金属块完全浸没水中，在水面下匀速下沉但未触底的过程中，排开水的体积不变，根据阿基米德原理可知，金属块受到的浮力不变，且重力不变，则弹簧测力计的示数保持不变。 （6）[6]若按照甲丙丁戊乙顺序进行实验，先测量桶和排开液体的总重力，再测空桶的重力，由于桶内壁上会沾一些水，导致所测量的排开液体的重力偏小，那么浮力的大小就会大于它排开的液体所受的重力。 五、计算题（本大题共2小题，16题4分，17题6分，共10分） 16．如图所示，一体积为的正方体木块，在水中静止时，刚好有四分之一露出水面，求： （1）木块受到的浮力； （2）木块的质量； （3）若用手将木块缓慢压入水中，当木块没入水中时，手对木块的压力。    【答案】（1）7.5N；（2）0.75kg；（3）2.5N 【详解】解：（1）在水中静止时，刚好有四分之一露出水面，木块受到的浮力 （2）木块漂浮在水中，木块受到的浮力等于重力 木块的质量 （3）木块完全浸没后的浮力 木块完全浸没时，受到手的压力、重力、浮力的作用，处于平衡状态，则有 木手对木块的压力 答：（1）木块受到的浮力为7.5N； （2）木块的质量为0.75kg； （3）手对木块的压力为2.5N。 17．用弹簧测力计悬挂一实心物块，物块下表面与水面刚好接触，如图甲所示。从此处匀速下放物块，经过5s后其上表面刚好浸没于水中，然后继续匀速下放（物块未与水底接触）。物块下放过程中，弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水的深度h的关系如图乙所示（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg），求：（不考虑水面高度的变化） （1）物块匀速下放的速度； （2）物块完全浸没在水中时受到的浮力； （3）物块的密度。 【答案】（1）0.8cm/s；（2）8N；（3）2.25×103kg/m3 【详解】解：（1）不考虑水面高度的变化，由图乙可知下表面浸入水的深度h=4cm时，物体上表面刚好浸没在水中，则该过程中物体下放的高度为4cm，物块匀速下放的速度为 （2）由图乙可知，当块下表面与水面刚好接触时，弹簧测力计的示数F=18N，由二力平衡条件可知，物块的重力为 G=F=18N 当物块完全浸没在水中时，弹簧测力计的示数保持10N不变，则物块完全浸没在水中受到的浮力为 （3）因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，所以，由F浮=ρ水gV排可得，物块的体积为 由G=mg可得，物块的质量为 则物块的密度为 答：（1）物块匀速下放的速度为0.8cm/s； （2）物块完全浸没在水中受到的浮力为8N； （3）物块的密度为2.25×103kg/m3。 六、综合题（本大题共2小题，共13分） 18．浮动码头是由一个个浮筒拼接搭建的浮动平台，具有让游艇停泊，游人上下船等功能。如图1，单个浮筒经过简单组装后可搭建出一个浮动码头。其具有搭建成本低，搭建时间短，以及可以根据停靠船只的尺寸进行灵活调整，设计不同规格的浮动码头等优点。为方便，小伟将单个浮筒简化成重为50N，底面边长为50cm，高度为40cm的长方体（尺寸图如上）进行分析研究。请你帮助小伟一起完成以下内容： （1）浮筒表面设计有突起花纹，这是通过 从而增大摩擦力，保证行走时的安全； （2）用4个浮筒组装成一个平台，重600N的小伟静止站立在平台上，如图2。此时平台在水面上保持水平静止。已知p水=1×103kg/m3，g=10N/kg，请根据要求完成以下问题： ①若用“·”代表小平台，请在虚线框重画出小平台此时的受力示意图 ； ②求平台此时排开水的体积 ； （3）为了使用安全，此款浮筒浸入的最大深度为35cm。当浸入深度到达最大深度时，此时码头的承重即为最大承重值。小伟根据所学的浮力知识，认为若把相同尺寸码头搭建在海边，因为海水的密度比湖水大，所以该码头在海边的最大承重值会比在湖边大。你认为小伟的分析正确吗? （选填“正确”或“错误”）。 【答案】 增大接触面的粗糙程度 0.08m3 正确 【详解】（1）[1]浮筒表面设计有突起花纹，这样在压力一定的情况下，增大了接触面的粗糙程度，从而增大摩擦力，保证行走时的安全。 （2）①[2]根据题意知道，平台在水面上保持水平静止，由平衡条件知道，小平台受到重力G、浮力F浮和人的压力F压，示意图如下 ②[3]由平衡条件知道 由知道，平台此时排开水的体积 （3）[4]由知道，当浸入深度到达最大深度时，排开海水的体积等于排开湖水的体积，因为海水的密度比湖水大，所以，受到的浮力大于在湖水中受到的浮力，由浮沉条件知道，该码头在海边的最大承重值会比在湖边大，故小伟的分析正确。 19．2024年3月12日，“海基二号”油气平台建造完工，总重达37000吨，应用S420级高强钢，将成为亚洲最高的海上油气生产平台，对开发中国深海油气资源具有重要战略意义。 （1）“海基二号”应用S420级高强钢，在体积结构相同的情况下，比使用原方案的材料减重了5000吨。说明该材料的密度相比原材料更 （选填“大”或“小”）； （2）“海基二号”在建造基地完工时对水平地面的压力是 N，此时地面和“海基二号”之间有一层面积较大的地垫来增大对地面的受力面积，从而 （选填“增大”或“减小”）对地面的压强（g取10N/kg。） （3）如图甲，当质量约53000吨的海洋石油船托着“海基二号”在水面行驶时，海洋石油船排开水的体积为 m3（=，g取10N/kg）； （4）在“海基二号”建造过程中常用到起重机，其吊臂上的滑轮组如图乙所示。某次在匀速吊起重为8.1×106N的部件时，部件10s内上升了10m，滑轮组的机械效率为90%，则电动机提供的拉力是 N； （5）小明在现场观看了“海基二号”的下水过程，这引起了他极大的兴趣，于是他想要探究“物体在水中受到的浮力与物体浸在水中的体积是否有关”，为此收集了以下工具和物品： 细线 石头 装了水的桶 手提拉力计 请帮助小明设计本探究实验，完成表格 ； 需测的物理量 浮力表达式（用物理量表示） 实验操作步骤（可图文结合） 【答案】 小 减小 3×106 见解析 【详解】（1）[1]“海基二号”应用S420级高强钢，在体积结构相同的情况下，比使用原方案的材料减重了5000吨。体积一定时，质量更小，由可知，该材料的密度相比原材料更小。 （2）[2]“海基二号”在建造基地完工时对水平地面的压力等于自身的重力，即 [3]地面和“海基二号”之间有一层面积较大的地垫来增大对地面的受力面积，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对地面的压强。 （3）[4]当质量约53000吨的海洋石油船托着“海基二号”在水面行驶时，处于漂浮状态，海洋石油船受到的浮力等于其总重力，即 海洋石油船排开水的体积为 （4）[5]由图可知，，由效率公式 可知，电动机提供的拉力是 （5）[6]小明在现场观看了“海基二号”的下水过程，这引起了他极大的兴趣，于是他想要探究“物体在水中受到的浮力与物体浸在水中的体积是否有关”，根据收集了以下工具和物品，可以利用称重法 计算出物体的浮力，利用弹簧测力计测出石块的重力。在探究和体积的关系时，需要多次改变不同的浸入体积，来探究物体在水中受到的浮力与物体浸在水中的体积的关系。具体操作步骤如表： 需测的物理量 浮力表达式（用物理量表示） 实验操作步骤 （允许用画图方式表达） 石块重力G 拉力计示数 1、用细线绑好石块，使用拉力计测出石块重力G； 2、拉力计拉着石块， 将石块部分浸入水中， 读出此时的拉力； 3、拉力计拉着石块， 改变浸入水中的体积， 读出此时的拉力； 4、重复第3步实验； 5、求出三次浮力的大小， 比较得出结论。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$