10.3 物体的浮沉条件及其应用 练习 2024-2025学年人教版八年级下册物理

10.3 物体的浮沉条件及其应用 练习 班级： 姓名： 【知识回顾】 一、物体的浮沉条件 1．当F浮 > G物时： 物体受到非平衡力的作用，物体 ，会露出液面一部分体积，最终 在液面上； 漂浮时：F浮_____G物（选填“>”、“=”或“<”）。 2．当F浮 = G物时： 这两个力相互抵消，物体保持原来的 ，会 在原来的位置。 3．当F浮 < G物时： 物体受到非平衡力的作用,物体下沉，最终沉在底部，并受底部的支持力，沉到底部：F浮 G物 （选填“>”、“=”或“<”）。 物体所处状态 F浮与G物的关系 ρ液与ρ物的关系 上浮 悬浮 下沉 漂浮 沉底 二、浮沉条件的应用 1．轮船： （1）原理：把密度 水的钢铁制成空心的轮船，使它 增大，从而来增大它所受的浮力，故轮船能 在水面上。 （2）排水量：轮船满载时排开的水的 。 2．潜水艇 （1）原理：通过水舱充放水改变自身 来实现潜水艇的下潜、上浮的。 （2）方法：潜水艇两侧有水舱，向水舱中充水时,潜水艇的重力逐渐 ，增大到F浮 G时，可悬浮于某一位置航行；至F浮 G时，则潜水艇下潜。当用压缩空气将水舱内的水排出一部分时,当F浮 G时，而上浮。 3．气球 原理：内部充有密度 空气的气体（如氢气、氦气或热空气），使浮力 重力而升空。 气球悬浮于一高度；要下降时，将气囊中气体放出一些，使气囊体积 ，使浮力 。 4．密度计 （1）原理：密度计 在被测液体中，F浮 G ，浮力大小 。 （2）用它来测量液体密度时，密度计漂浮在液体中，F浮=G物且不变，利用阿基米德推导式F浮=ρ液gV排，ρ液改变，V排改变，从而可以比较ρ液的大小，且可以读数。 （3）刻度分布特点：上面刻度 ，下面刻度 。 【精炼】 1．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 2．在一个装满水的容器中，放入一质量为20 g的物块，从容器中溢出15 g的水，则该物块在水中的浮沉情况应该是( ) A．下沉 B．上浮 C．漂浮 D．悬浮 3.一个小球悬浮在容器内的盐水中，如果不断往容器中加水，则该球将(ρ盐水＞ρ水)( ) A．上浮至水面 B．下沉至水底 C．仍然悬浮 D．向下沉后上浮 4.为了延长水果的存放时间，果农先将水果浸没到自己配制的保鲜液中．再用保鲜纸包住就能存放比较长的时间．若将同一个苹果先后放入甲、乙两个容器的保鲜液中静止后苹果的浮沉情况如图所示，则甲乙两容器中保鲜液的密度大小比较正确的是( ) A．甲中的大 B．乙中的大 C．一样大 D．条件不够，不能比较 5.把重5 N体积为6×10－4 m3的物体投入水中，若不计水的阻力，当物体静止时，下列说法正确是） A．物体上浮，F浮＝6 N B．物体悬浮，F浮＝5 N C．物体漂浮，F浮＝5 N D．物体沉在水底，F浮＝6 N 6.小球质量300 g,体积是200 cm3。把它浸没在水中,放手后,小球将 (　　) A.沉入水底 B.上浮至漂浮在水面上 C.悬浮水中 D.无法确定如何运动 7.将相同鸡蛋分别放入盛有液体的两个相同圆柱形容器中，鸡蛋静止时液面相平，如图所示．鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力分别为F1和F2，液体对容器底部的压强分别为p1和p2，则( ) A．F1＝F2，p1<p2 B．F1<F2，p1＝p2 C．F1>F2，p1>p2 D．F1＝F2，p1＝p2 8．（多选） 2019年12月17日，中国首艘国产航母“山东舰”正式列装服役，标志着我国海军正式迈入了双航母时代。结合右图下列说法中正确的是（　　） A．舰载机逐渐飞离航母后，航母所受浮力不变 B．舰载机升空后，不再受到重力的作用 C．航母航行时，使航母前进的力的施力物体是空气 D．航母沿直线匀速航行，停在水平甲板上的舰载机不受甲板对它的摩擦力 9．（多选）如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．图甲中橡皮泥船采用空心的办法来增加载货量 B．图乙潜水艇在海中悬浮和漂浮时所受的浮力相等 C．图丙盐水选种时，沉入水底的良种浮力小于重力，浮在水面的次种浮力等于重力 D．图丁加热孔明灯内空气，内部空气密度比外部空气密度小到一定程度，孔明灯上升 10．（多选）如图，关于浮力知识的应用正确的是（　　） A．图A中浸没在水中的潜水艇在下潜过程中所受浮力不变 B．图B中巨轮之所以能够浮在水面，是因用空心的办法增大了排开液体的体积 C．图C中液体的密度越大，同一支密度计漂浮时受到的浮力就越大 D．图D中气球是因填充气体密度大于空气密度，而上浮的 11．夏天原本漂浮在海面上的冰山熔化了一部分以后，冰山会在水中处于 　 　状态（选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”）。这个冰山在水下部分的体积约为2×105m3，则此冰山受到的浮力为 　 　N。（ρ海水＝1.03×103kg/m3，g＝10N/kg）。 12．如图，放在水平地面上的柱形容器中盛有水，漂浮在水面上的木块和冰块的质量均为0.4千克，木块所受的浮力大小为 　 　牛，方向为 　 　。一段时间后，冰全部融化成水，与冰融化前相比，木块受到的浮力将 　 　。（选填“变大”、“变小”或“不变”） 13．中国“蛟龙号”载入潜水器顺利完成下潜任务后回到母船甲板上。如图所示。当“蛟龙号”下潜深度为3000米时，潜水器受到的海水压强为 　 　帕（海水的密度值取水的密度值）。“蛟龙号”上浮过程中，从刚露出水面到自主漂浮，受到的浮力 　 　（选填“变大”“不变”或“变小”），自主漂浮时浮力大小 　 　“蛟龙号”自身重力。（选填“大于”、“等于”或“小于”） 14．如图所示，这是中国航母“辽宁号”训练时舰载飞机起飞的情景。飞机起飞时能获得向上的升力，是因为机翼上方空气流速 　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）机翼下方空气流速。飞机飞离航母后，航母所受的浮力将 　 　，舰底所受海水的压强将 　 　。（中间两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）舰载飞机从航母上起飞后，以舰载飞机为参照物，航母是 　 　（选填“静止”或“运动”）的。 15．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。则桔子的密度 　 　芒果的密度，桔子受到的浮力 　 　芒果受到的浮力。（均选填“大于”“小于”或“等于”） 16．从百米浅海到万米深海，中国自主研制的潜水器具有了质的飞跃。如图所示为近年来中国自主研制潜水器的变迁图。从7103救生艇到奋斗者号达到最大下潜深度时受到海水压强逐渐 　 　，漂浮在水面的奋斗者号要继续下潜至全部浸入水中，需要 　 　自身重力。 17．在“天宫课堂”中，王亚平演示浮力实验，展示了浸没在水中的乒乓球无法上浮的实验现象，她用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察到乒乓球静止不动，如图甲所示。 （1）外太空处于微重力状态，重力可以忽略不计。在空间站中，水对乒乓球各个方向的压强 　 　（填“相等”或“不相等”），乒乓球 　 　（填“受到”或“不受”）浮力的作用。 （2）在中国科技馆里的同学们做了同样的实验，用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察到乒乓球会迅速上浮直至漂浮，如图乙所示。乒乓球上浮时（露出水面前）所受的浮力 　 　（填“大于”、“小于”或“等于”）所受的重力，乒乓球上浮时（露出水面前）水对容器底部的压强 　 　（填“变大”、“变小”或“不变”）。 18．综合实践活动课上，小明用一根长约20cm的圆柱状饮料吸管、一段细铁丝、石蜡和水等制作了一个简易密度计。制作时，小明先将吸管两端剪平，铁丝密绕成小团后塞入吸管一端，再用石蜡将该端口堵住密封：接着，将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态（图甲），用笔在吸管上标记此时水面位置O；取出吸管，量出O点至封口端的距离H，通过分析与计算，在吸管上分别确定密度值0.8g•cm﹣3、0.9g•cm﹣3、1.0g•cm﹣3、1.1g•cm﹣3的位置并标上密度值。使用时，将密度计静置于待测液体中，读出吸管壁上液面处的数值即为液体密度。 （1）O位置处的刻度值为 　 　g•cm﹣3； （2）吸管漂浮在其他液体中时（图乙），液面下方的深度h＝　 　（用ρ水、ρ液、H表示）； （3）管壁上标注的4个刻度值，相邻两刻度值之间的距离 　 　（相等/不相等）； （4）小明突发奇想，将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出，缠绕到底部外侧，其它没有变化（图丙），他用这样“改装”后的密度计测同一液体密度，测量结果 　 　（偏大/偏小/无变化）。 19．市面上有一种防溺水手环，如图，将手环系在手臂上，紧急情况下打开手环，手环内气瓶的CO2会迅速充满气囊，最终使人漂浮于水面。为确保安全，人体浸入水中的体积不能超过人体总体积的五分之四、已知某运动员质量为61.2kg，平均密度 ρ人＝1.03×103kg/m3，水的密度ρ水＝1.03×103kg/m3，g＝10N/kg，忽略手环体积和自重，求： （1）该运动员的重力； （2）当人体浸入水中体积为人体总体积的五分之四时，该运动员在水中受到的浮力； （3）人漂浮时，气囊体积至少多大，才能确保运动员的安全。 参考答案 【精炼】 1．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(B ) 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 2．在一个装满水的容器中，放入一质量为20 g的物块，从容器中溢出15 g的水，则该物块在水中的浮沉情况应该是( B ) A．下沉 B．上浮 C．漂浮 D．悬浮 3.一个小球悬浮在容器内的盐水中，如果不断往容器中加水，则该球将(ρ盐水＞ρ水)( B ) A．上浮至水面 B．下沉至水底 C．仍然悬浮 D．向下沉后上浮 4.为了延长水果的存放时间，果农先将水果浸没到自己配制的保鲜液中．再用保鲜纸包住就能存放比较长的时间．若将同一个苹果先后放入甲、乙两个容器的保鲜液中静止后苹果的浮沉情况如图所示，则甲乙两容器中保鲜液的密度大小比较正确的是( A ) A．甲中的大 B．乙中的大 C．一样大 D．条件不够，不能比较 5.把重5 N体积为6×10－4 m3的物体投入水中，若不计水的阻力，当物体静止时，下列说法正确是） A．物体上浮，F浮＝6 N B．物体悬浮，F浮＝5 N C．物体漂浮，F浮＝5 N D．物体沉在水底，F浮＝6 N 6.小球质量300 g,体积是200 cm3。把它浸没在水中,放手后,小球将 (　A　) A.沉入水底 B.上浮至漂浮在水面上 C.悬浮水中 D.无法确定如何运动 7.将相同鸡蛋分别放入盛有液体的两个相同圆柱形容器中，鸡蛋静止时液面相平，如图所示．鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力分别为F1和F2，液体对容器底部的压强分别为p1和p2，则( A ) A．F1＝F2，p1<p2 B．F1<F2，p1＝p2 C．F1>F2，p1>p2 D．F1＝F2，p1＝p2 8．（多选） 2019年12月17日，中国首艘国产航母“山东舰”正式列装服役，标志着我国海军正式迈入了双航母时代。结合右图下列说法中正确的是（　AD　） A．舰载机逐渐飞离航母后，航母所受浮力变小 B．舰载机升空后，不再受到重力的作用 C．航母航行时，使航母前进的力的施力物体是空气 D．航母沿直线匀速航行，停在水平甲板上的舰载机不受甲板对它的摩擦力 9．（多选）如图所示，下列说法中正确的是（CD　　） A．图甲中橡皮泥船采用空心的办法来增加载货量 B．图乙潜水艇在海中悬浮和漂浮时所受的浮力相等 C．图丙盐水选种时，沉入水底的良种浮力小于重力，浮在水面的次种浮力等于重力 D．图丁加热孔明灯内空气，内部空气密度比外部空气密度小到一定程度，孔明灯上升 10．（多选）如图，关于浮力知识的应用正确的是（AB　　） A．图A中浸没在水中的潜水艇在下潜过程中所受浮力不变 B．图B中巨轮之所以能够浮在水面，是因用空心的办法增大了排开液体的体积 C．图C中液体的密度越大，同一支密度计漂浮时受到的浮力就越大 D．图D中气球是因填充气体密度大于空气密度，而上浮的 11．夏天原本漂浮在海面上的冰山熔化了一部分以后，冰山会在水中处于 　漂浮 　状态（选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”）。这个冰山在水下部分的体积约为2×105m3，则此冰山受到的浮力为 　 2.06×109 　N。（ρ海水＝1.03×103kg/m3，g＝10N/kg）。 12．如图，放在水平地面上的柱形容器中盛有水，漂浮在水面上的木块和冰块的质量均为0.4千克，木块所受的浮力大小为 　 4 　N，方向为 　 竖直向上 　。一段时间后，冰全部融化成水，与冰融化前相比，木块受到的浮力将 　变小 　。（选填“变大”、“变小”或“不变”） 13．中国“蛟龙号”载入潜水器顺利完成下潜任务后回到母船甲板上。如图所示。当“蛟龙号”下潜深度为3000m时，潜水器受到的海水压强为 　3 ×107 　pa（海水的密度值取水的密度值）。“蛟龙号”上浮过程中，从刚露出水面到自主漂浮，受到的浮力 　 变小 　（选填“变大”“不变”或“变小”），自主漂浮时浮力大小 　 等于 　“蛟龙号”自身重力。（选填“大于”、“等于”或“小于”） 14．如图所示，这是中国航母“辽宁号”训练时舰载飞机起飞的情景。飞机起飞时能获得向上的升力，是因为机翼上方空气流速 　大于 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）机翼下方空气流速。飞机飞离航母后，航母所受的浮力将 　 变小 　，舰底所受海水的压强将 　 变小 　。（中间两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）舰载飞机从航母上起飞后，以舰载飞机为参照物，航母是 　运动 　（选填“静止”或“运动”）的。 15．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。则桔子的密度 　小于 　芒果的密度，桔子受到的浮力 　 小于 　芒果受到的浮力。（均选填“大于”“小于”或“等于”） 16．从百米浅海到万米深海，中国自主研制的潜水器具有了质的飞跃。如图所示为近年来中国自主研制潜水器的变迁图。从7103救生艇到奋斗者号达到最大下潜深度时受到海水压强逐渐 　变大 　，漂浮在水面的奋斗者号要继续下潜至全部浸入水中，需要 　 增大 　自身重力。 17．在“天宫课堂”中，王亚平演示浮力实验，展示了浸没在水中的乒乓球无法上浮的实验现象，她用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察到乒乓球静止不动，如图甲所示。 （1） 外太空处于微重力状态，重力可以忽略不计。在空间站中，水对乒乓球各个方向的压强 　 相等 　（填“相等”或“不相等”），乒乓球 　不受 　（填“受到”或“不受”）浮力的作用。 （2） 在中国科技馆里的同学们做了同样的实验，用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察到乒乓球会迅速上浮直至漂浮，如图乙所示。乒乓球上浮时（露出水面前）所受的浮力 　不变 （填“大于”、“小于”或“等于”）所受的重力，乒乓球上浮时（露出水面前）水对容器底部的压强 　不变 　（填“变大”、“变小”或“不变”）。 18．综合实践活动课上，小明用一根长约20cm的圆柱状饮料吸管、一段细铁丝、石蜡和水等制作了一个简易密度计。制作时，小明先将吸管两端剪平，铁丝密绕成小团后塞入吸管一端，再用石蜡将该端口堵住密封：接着，将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态（图甲），用笔在吸管上标记此时水面位置O；取出吸管，量出O点至封口端的距离H，通过分析与计算，在吸管上分别确定密度值0.8g•cm﹣3、0.9g•cm﹣3、1.0g•cm﹣3、1.1g•cm﹣3的位置并标上密度值。使用时，将密度计静置于待测液体中，读出吸管壁上液面处的数值即为液体密度。 （1）O位置处的刻度值为 　 1.0 　g•cm﹣3； （2）吸管漂浮在其他液体中时（图乙），液面下方的深度h＝　Hρ水/h 　（用ρ水、ρ液、H表示）； （3）管壁上标注的4个刻度值，相邻两刻度值之间的距离 　 相等 　（相等/不相等）； （4）小明突发奇想，将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出，缠绕到底部外侧，其它没有变化（图丙），他用这样“改装”后的密度计测同一液体密度，测量结果 　 偏小 　（偏大/偏小/无变化）。 19．市面上有一种防溺水手环，如图，将手环系在手臂上，紧急情况下打开手环，手环内气瓶的CO2会迅速充满气囊，最终使人漂浮于水面。为确保安全，人体浸入水中的体积不能超过人体总体积的五分之四、已知某运动员质量为61.2kg，平均密度 ρ人＝1.03×103kg/m3，水的密度ρ水＝1.03×103kg/m3，g＝10N/kg，忽略手环体积和自重，求： （1）该运动员的重力； （2）当人体浸入水中体积为人体总体积的五分之四时，该运动员在水中受到的浮力； （3）人漂浮时，气囊体积至少多大，才能确保运动员的安全。 （1）612N（2）480（3）0.0132m³ ( 第 5 页 共 11 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$