【专项练】浮沉条件及其应用-鲁科版（五四学制）八年级下册期中、期末专项（初中物理）

1 浮沉条件及其应用 1．以下是小红帮妈妈做饭时联想到的物理知识，其中说法错误．．的是（ ） A．将土豆放入盛有水的盆中，土豆沉入水盆底部，是由于水的密度大于土豆的密度 B．将鸡蛋在锅边缘上磕一下，鸡蛋就破了，是由于力的作用是相互的 C．用吸盘挂钩将铲子等备具挂在竖直墙壁上，是利用了大气压强 D．菜刀刀刃要磨薄才会变得锋利，是利用减小受力面积来增大压强 2．如图，水平桌面上的两个完全相同的容器内装有适量的水，可将 A、B两个体积相同的实心 正方体分别放入容器内，待正方体静止后，两个容器内水面高度相同。下列说法正确的是 （ ） A．物体受到的浮力大小关系为 FA<FB B．容器对桌面的压强大小关系为 p 甲=p 乙 C．容器底部受到水的压力大小关系为 F 甲<F 乙 D．两个物体的密度大小关系为ρA<ρB 3．建设一支强大的海军是实现中国梦的有力保障，潜水艇是海军的战略重器。如图所示是潜 水艇在海中漂浮、下潜、悬浮的过程，下列分析正确的是（ ） A．潜水艇主要是利用了空心的办法实现“浮沉”的 B．潜水艇通过将水仓中的水排出，以实现下潜 C．潜水艇从漂浮到悬浮时，其受到的浮力变小 D．潜水艇下潜时，下表面受到的水的压强变大 2 4．2022 年 6 月 17 日，中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰“福建舰”进行下水命 名仪式，它满载时的排水量为 48.2 10 t ，则它满载时所受的浮力为 N；当航母在海面上匀 速航行时，它受到的重力与 力是一对平衡力。 5．如图所示，将一个小球浸没在水中由静止释放，发现小球会在水中上浮，请利用文字和必 要的公式，推导小球的密度 ρ 球与水的密度ρ水之间应满足的大小关系。 6．物理课上，小邬用一根木棒和适量铜丝，自制了一支简易密度计。将简易密度计分别放入 盛有甲、乙液体的烧杯中，此时液面高度相同，如图所示，下列说法错误的是（ ） A．甲液体的密度比乙液体的密度小 B．密度计在两液体中所受的浮力相等 C．密度计漂浮时，两烧杯对桌面的压强相等 D．木棒的一端缠绕铜丝的目的是让密度计在液体中竖直漂浮 7．如图所示，一个铁块在水中沉底（铁块与容器底部不密合），水对该铁块向上和向下的压 力分别为 1F 和 2F 。下列说法正确的是（ ） A． 1F 的大小一定大于 2F 的大小 B． 1F 与 2F 的合力方向竖直向下 3 C． 1F 与 2F 的合力小于铁块所受浮力 D． 1F 与 2F 的合力等于铁块所受重力 8．小明将一个薄壁空水杯放在水平放置的电子秤上，如图甲所示，再将电子秤示数清零（按 电子秤的清零键后，示数显示为零）。水杯中倒入适量的水后，如图乙所示，电子秤示数为 m1。用细线系好小金属块，使其浸没在水中（不触碰水杯），如图丙所示，电子秤示数为 m2。 使小金属块沉入水底并松开手，如图丁所示，电子秤示数为 m3。已知水杯的底面积为 S，水 的密度为ρ水。下列判断正确的是（ ） A．乙图中，水对杯底的压强小于 1 m g S B．丁图中，小金属块受到的浮力为 3 1-m m g（ ） C．小金属块的密度为 3 1 2 1 - - m m m m  水 D．丙图与乙图相比，水杯对电子秤的压力增加量大于 2 1-m m g（ ） 9．如图所示，质量为 60g 的鸡蛋悬浮在装有淡盐水的玻璃杯中，鸡蛋受到的浮力是 N， 若再往玻璃杯中加盐，鸡蛋受到的浮力将 。（鸡蛋未露出液面） 10．一个体积为 3100cm 的小球，轻轻放入盛满水的溢水杯中，小球静止后排出水的质量为90g， 此时小球所受浮力为 N；将小球取出，放入盛足够多的密度为 3 30.8 10 kg / m 的酒精的杯 中，静止后小球所受浮力为 N。 4 11．中国人自古就有“上天入海”的梦想，随着国家科技的飞速发展，这些梦想正在一步步变 为现实。对于如图所示的“国之重器”的分析，其中正确的是（ ） A．甲图，“AS700”飞艇在空中悬浮时所受浮力大于其自身重力 B．乙图，“C919”客机升空时，机翼上方空气的流速小，压强小 C．丙图，“山东号”航母上的舰载机起飞后，航母受的浮力变小 D．丁图，“093”型核潜艇在下潜过程中，水舱应该放水 12．关于浮沉条件的应用，下列说法正确的是（ ） A．轮船从长江驶入大海的过程中，浮力变大 B．热气球利用了内部气体密度大于空气密度实现升空 C．潜水艇由漂浮下潜至浸没的过程中，浮力逐渐增大 D．盐水选种时，空壳的种子漂浮在水面上是因为它的浮力大于重力 13．小京洗水果时，发现体积较小的桔子漂浮在水面上，而体积较大的芒果却沉在水底，如图 所示。下列说法正确的是（ ） A．桔子的密度小于芒果的密度 B．桔子受到的浮力小于芒果受到的浮力 C．桔子受到的浮力大于它受到的重力 D．桔子受到的重力小于芒果受到的重力 14．某同学认为漂浮的物体受到的浮力一定大于沉底的物体受到的浮力。他将樱桃和蓝莓放入 水中，当它们都静止时，发现体积较小的蓝莓漂浮在水面上，而体积较大的樱桃却沉在水底， 如图所示。 （1）请分析并判断蓝莓受到的浮力 F1与樱桃受到的浮力 F₂ 的大小关系，说明该同学的想法 是否正确； （2）请分析并判断蓝莓的重力 G1与樱桃的重力 G₂ 的大小关系（可画受力示意图辅助说明）。 5 15．一根均匀木棍长度为 L，密度为 1 。下端挂一质量为m的小金属块后，能漂浮在密度为 2 的液体中，如图所示，此时木棍露出液面的长度为 h。求用剪刀剪掉露出液面的木棍后，木棍 再次静止时露出液面的高度是多少？ 1 浮沉条件及其应用 1．A 【详解】A．土豆在水中下沉，是因为土豆的密度大于水的密度，故 A错误，符合题意； B．把鸡蛋往灶台一磕，鸡蛋对灶台施加力的同时，灶台对鸡蛋也有力的作用，鸡蛋在灶台力 的作用下被磕破了，利用了力的作用是相互的道理，故 B正确，不符合题意； C．把吸盘紧压在光滑的墙.上，把吸盘内的空气排出，大气压就把吸盘紧压在了墙上，利用的 是大气压，故 C正确，不符合题意； D．过段时间菜刀刀刃要磨一磨， 是为了在压强（恰好切开肉）一定时，通过减小受力面积来 减小压力（人施加给刀的力也减少），故 D正确 ，不符合题意。 故选 A。 2．B 【详解】A．由图可知，A、B两个正方体排开水的体积关系为 VA 排>VB 排，根据 F gV浮 液 排可知， 浮力的大小关系为 FA>FB，故 A错误； B．甲容器中物体 A悬浮，乙容器中物体 B漂浮，浮力都等于自身的重力，根据阿基米德原理 可知，此时浮力等于排开水的重力，即表明甲、乙容器中的正方体补充了排开那些水的重力， 则两容器内物质的重力相等，而两容器相同，则容器对桌面的压力相等。容器的底面积相等， 由 Fp S  可得，容器对桌面的压强大小相等，即 p 甲=p 乙，故 B正确； C．两个容器内水面高度相同，根据 p gh 液 可知，容器底的压强相同，容器底面积相同，由 F pS 可知，容器底部受到水的压力大小相等，即 F 甲=F 乙，故 C错误； D．根据物体的浮沉条件可知，A的密度等于水的密度，B的密度小于水的密度，则 A的密度大 于 B的密度，即ρA>ρB，故 D错误。 故选 B。 3．D 【详解】A．潜水艇是通过改变自身重力来实现浮沉，故 A错误； B．潜水艇通过将水仓中的水排出，以实现上浮，故 B错误； C．由图可知，悬浮时排开海水的体积大于漂浮时排开海水的体积，由 F gV浮 液 排可知，潜艇 悬浮时所受浮力大，故 C错误； 2 D．根据 p =ρgh 可知，潜水艇下潜时，下表面受到的水的压强变大，故 D正确。 故选 D。 4． 8.2×10 8 浮 【详解】[1]航空母舰满载时所受的浮力为 F 浮=G 排=m 排g=8.2×10 4 ×10 3 kg×10N/kg=8.2×10 8 N[2]当航母在海面上匀速航行时，处于平衡状 态，它受到的重力与浮力是一对平衡力，即所受浮力等于航母的总重力。 5．  水 球 【详解】将一个小球浸没在水中由静止释放，松手后，小球受浮力和重力，当浮力大于重力时， 小球上浮，即浮力大于重力 F G浮 球由阿基米德原理和密度公式可得 F gV浮 水 排，G gV球 球 球可得 gV gV 水 排 球 球＞ 小球浸没在水中时V V 球排 得出  水 球 6．C 【详解】AB．同一密度计在两种液体中处于漂浮状态，浮力等于重力，重力不变，浮力不变， 图甲中排开液体的体积大于图乙中排开液体的体积，由阿基米德原理可知甲液体的密度比乙液 体的密度小，故 AB 正确，不符合题意； C．液面高度相同，甲图中密度计排开液体的体积较大，甲图中液体的体积较大，甲液体的密 度较大，由 m=ρV 可知甲液体的质量较大，由 G=mg 可知甲液体的重力较大，烧杯对桌面的压 力等于烧杯和液体的总重力，烧杯的重力相同，所以甲烧杯对桌面的压力较大，底面积相同， 由 Fp S  可知甲烧杯对桌面的压强较大，故 C错误，符合题意； D．木棒的一端缠绕铜丝可以降低重心，让密度计在液体中竖直漂浮，故 D正确，不符合题意。 故选 C。 7．A 【详解】A．下表面的深度大，则下表面受到的液体压强大，液体对下表面受到的向上的压力 大，故 A正确； B．下表面受到的压力方向是竖直向上的，上表面受到的压力方向是竖直向下的，且 21F F＞ ，故 合外力竖直向上，故 B错误； C．根据浮力产生的原因， 1F 与 2F 的合力等于铁块所受浮力，故 C错误； 3 D．铁块在水中沉底，则重力大于浮力，即 1F 与 2F 的合力小于铁块所受重力，故 D错误。 故选 A。 8．AC 【详解】A．水杯上宽下窄，水对杯底的压力小于水的重力，所以水对杯底的压强小于 1 m g S ， 故 A正确； B．图丁中水、水杯及金属块的总质量为 m₃ ，图乙中水和水杯的总质量为 m₁ ，所以金属块的 质量为 3 1m m m  金属块的重力为  3 1G mg m m g   金属块沉底，浮力小于重力，故 B错误； C．图丙中金属块给水的压力等于水给金属块的浮力，所以浮力为  2 1F m m g 浮 金属块的体积为    2 1 2 1m m g m mFV V g g        浮 排 水 水 水 金属块的密度 3 1 3 1 2 1 2 1 =m m m mm m mV m m          水 水 故 C正确； D．丙图与乙图相比，水杯对电子秤的压力增加量等于 2 1-m m g（ ） ，故 D错误。 故选 AC。 9． 0.6 不变 【详解】[1]鸡蛋悬浮在装有淡盐水的玻璃杯中，鸡蛋受到的浮力 0.06kg 10N/kg=0.6NF G mg    浮 鸡蛋受到的浮力为 0.6N。 [2]若再往玻璃杯中加盐，盐水的密度变大，则鸡蛋将漂浮在液面上，则浮力等于重力，鸡蛋 4 的重力不变，则鸡蛋受到的浮力不变。 10． 0.9 0.8 【详解】[1]根据阿基米德原理可知，此时小球所受浮力为 390 10 kg 10N/kg=0.9NF G m g    浮 排 排＝ [2]若小球完全浸没在水中，则小球受到的浮力为 3 3 6 31 10 kg/m 10N/kg 100 10 m 1NF gV       浮 排＝ 由于小球完全浸没在水中受到的浮力大于排开液体受到的重力，所以小球在水中静止时处于漂 浮状态，则小球的重力为 =0.9NG F 浮 小球的密度为 3 3 6 3 0.9N 0.9 10 kg/m 10N/kg 100 10 m G gV       由于小球的密度大于酒精的密度，所以小球在酒精中静止时处于沉底状态。静止后小球所受浮 力为 3 3 6 30.8 10 kg/m 10N/kg 100 10 m 0.8NF gV       浮酒精 排酒精 ＝ 11．C 【详解】A．甲图，“AS700”飞艇在空中悬浮时所受浮力等于其自身重力，故 A错误； B．乙图，“C919”客机升空时，机翼上方空气的流速大、压强小，下方空气流速小、压强大， 形成向上的升力，故 B错误； C．丙图，“山东号”航母受到的浮力等于它的总重，航母上的舰载机起飞后，航母总重力变 小，航母受的浮力变小，故 C正确； D．丁图，“093”型核潜艇在下潜过程中，水舱应该充水，增大重力，使重力大于浮力从而下 沉，故 D错误。 故选 C。 12．C 【详解】A．轮船从长江驶入大海的过程中，始终处于漂浮状态，浮力等于重力，浮力不变， 故 A错误； B．根据浮沉条件可知，热气球利用了内部气体密度小于空气密度实现升空，故 B错误； C．潜水艇由漂浮下潜至浸没的过程中，排开水的体积增大，根据阿基米德原理可知，浮力逐 5 渐增大，故 C正确； D．盐水选种时，空壳的种子漂浮在水面上是因为它的密度小于水的密度，它受到的浮力等于 重力，故 D错误。 故选 C。 13．ABD 【详解】A．桔子漂浮在水面上，其密度小于水的密度；芒果沉在水底，芒果的密度大于水的 密度；所以，桔子的密度小于芒果的密度，故 A正确； B．体积较大的芒果却沉在水底，体积较小的桔子漂浮在水面上，故芒果排开水的体积较大， 由公式 F 浮=ρ液gV 排判断芒果所受的浮力较大，故 B正确； C．桔子漂浮，桔子受到的浮力等于它受到的重力，故 C错误； D．桔子的密度小于芒果的密度，同时，桔子的体积小于芒果的体积，根据密度公式知，桔子 的质量小于芒果的质量，根据 G=mg 知，桔子受到的重力小于芒果受到的重力，故 D正确。 故选 ABD。 14．（1）见详解；（2）见详解 【详解】（1）该同学的想法是错误的；体积较大的樱桃却沉在水底，体积较小的蓝莓漂浮在 水面上，故樱桃排开水的体积较大，由 F G m g gV   浮 液排 排 排 可知体积较小的蓝莓受到的浮力 F1小于体积较大的樱桃受到的浮力 F2。 （2）蓝莓漂浮在水面上，其密度小于水的密度；樱桃沉在水底，樱桃的密度大于水的密度； 所以樱桃的密度小于蓝莓 的密度，同时蓝莓的体积小于樱桃的体积，根据密度公式知，蓝莓 的质量小于樱桃的质量，根据G mg 知，蓝莓受到的重力 G1小于樱桃的重力 G2。 15． 1 2 h  【详解】设木棍的横截面积为 S，金属块在液体中受到的浮力为F金，金属块受到的重力为G金， 剪掉前木棒漂浮在液体中，则 F G 浮总 总 即  2 1g L h S F G gLS    金 金 ① 剪掉 h时，总重力变小，浮力不变，整体将会上浮，最终剩余木棒漂浮在液体中，F G 浮 ，设 6 木棒露出液体的高度为 L，此时    2 1g L h L S F G g L h S      金 金 ② 由①－②可得 2 1gL S ghS   解得 1 1 2 2 ghSL h gS       