第十章 浮力 单元培优卷 2024-2025学年 人教版物理八年级下册

第十章 浮力 单元培优卷 一、选择题（每题3分，共45分） 1．浸没在水中质量相等的实心铝球和铜球（已知ρ铝＜ρ铜），它们所受浮力的大小关系为（　　） A．铜球大 B．铝球大 C．大小相等 D．无法确定 2．有两个不同材料制成的小球，在下述情况下，它们受到的浮力相等的是（　　） A．若两个小球体积相等，都浮在同种液体的液面上 B．若两小球体积相等，分别浸没在同种的液体中 C．若两小球质量相等，分别浸没在不同的液体上 D．若两小球质量相等，都浸没在同种液体中 3．探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验情形如图所示，其中所用金属块a和塑料块b的密度不同，但重力均为1.6N。下列分析正确的是（　　） A．金属块a浸没在水中，受到浮力的大小必为0.3N B．利用甲、乙，可以得出：同一物体浸入水中深度越深，所受浮力越大的结论 C．利用乙、丙，可以得出：在同种液体中，物体密度越大，所受浮力越大的结论 D．利用丙、丁，可以初步得出：同一物体浸没在密度越大的液体中所受浮力越大的结论 4．跳水运动员入水的过程中，他所受浮力F随深度h变化的关系如图所示，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 5．如图所示，装满水的烧杯放在盘子里，再把空易拉罐按入水中，感受到浮力的同时，会看到排开的水溢到盘子中，慢慢将易拉罐压入水中，体会浮力的大小并观察溢出水的多少。根据活动中的感受和观察，能够提出的最具探究价值的科学问题是（　　） A．浮力的大小与物体排开液体的密度有什么关系 B．浮力的大小与浸入液体的物体形状有什么关系 C．浮力的大小与物体排开液体的体积有什么关系 D．浮力的大小与物体浸入液体的深度有什么关系 6．如图，一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋，容器放在斜面上，图上画出了几个力的方向，你认为鸡蛋所受浮力的方向应是（　　） A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 7．有两个圆柱形容器，分别盛有深度相同的水和某种未知液体。现用弹簧测力计挂着一个圆柱体，先后将圆柱体逐渐浸入水和未知液体中，如图甲所示（水和未知液体都未溢出）。图乙、丙所示分别为弹簧测力计的示数F随着圆柱体下表面在水和未知液体中深度的变化图像，下列判断正确的是（　　） A．圆柱体在水中受到的最大浮力大于圆柱体在未知液体中受到的最大浮力 B．圆柱体下表面在水中深度为60cm时，下表面受到的压力为6N C．未知液体的密度为1.25×103kg/m3 D．取下圆柱体放入水中，圆柱体静止时对容器底部的压强为500Pa 8．质量分布均匀的A、B两个实心正方体（），放置在盛水的容器中，静止时如右图所示；现将A、B捞起后放置在水平桌面上。比较A、B在水中受到的浮力、，和它们对水平桌面的压强、的大小关系，正确的是（　　） A． B． C． D． 9．某物理实践小组设计了一款自动排水装置模型，如图所示，该装置左、右水槽的底面积分别为、，左水槽底部有一排水阀门（体积质量均忽略不计）用细绳与浮体甲相连，绳长，浮体甲的密度为，底面积为，阀门面积为；右水槽底部有一体积不计，面积为的力传感器，圆柱体乙置于力传感器的正上方，但未与传感器紧密贴合，乙重力为160N，底面积为，高度（两水槽中间通道体积忽略不计）。现供水管向右水槽注水，当水面刚没过甲时，到达预设液面深度，甲在浮力作用下拉开阀门排水，而右水槽的力传感器触发报警装置报警，则下列说法正确的是（　　） A．预设液面深度 B．当供水2.7kg时，左水槽底部受到水的压力28N C．触发报警装置时力传感器所受压力为145N D．刚触发警报时，容器内一共有的水 10．水平桌面上的薄壁圆柱形容器中盛有适量的酒精，容器底面积为80cm2，用细线拴着体积为100cm3的金属球沉入容器底，这时液体深度为10cm，金属球对容器底的压力为1.9N，如图所示。则下列判断正确的是（　　） ​​ A．金属球的密度为2.7×103kg/m3 B．容器中液体所受重力大小为6.4N C．金属球在液体中所受浮力大小为1N D．取出金属球后，容器对桌面的压强减小了100Pa 11．如图所示，甲、乙两个相同的烧杯中装有密度相同的液体，将两个物体A、B分别放入甲、乙两杯液体中。静止时，物体A在甲杯液体中处于沉底状态，物体B在乙杯液体中处于漂浮状态，两杯中的液体液面高度均为h。若A、B的质量分别为mA、mB，A、B的体积分别为VA、VB，A、B受到的浮力分别为FA、FB。下列判断中正确的是（　　） A．若VA<VB，则一定有mA<mB B．若mA<mB，则一定有FA<FB C．甲杯中液体对容器底的压力大于乙杯中液体对容器底的压力 D．甲杯对桌面的压强小于乙杯对桌面的压强 12．如图甲所示，喜欢动手动脑的小鹿同学在弹簧测力计下端用轻质细线系着底面积为40cm2的实心圆柱体，圆柱体浸没在水中，不与容器壁、容器底接触，现将其以1cm/s的速度匀速拉出水面，弹簧测力计示数F随圆柱体上升时间t的变化关系如图乙。不计圆柱体表面所沾水和细线体积，下列说法正确的是（　　） A．圆柱体的重力大小为15N B．圆柱体的密度为3×103kg/m3 C．圆柱体上表面所受液体压强最大为2000Pa D．圆柱体上表面刚露出水面时，下表面受到水的压强为1250Pa 13．如图所示，在盛有水的圆柱形容器内，体积为实心物块甲放在实心木块乙上，木块乙漂浮在水面上，现将甲取下并放在水中沉底，静止时，容器对甲的支持力为2N，已知木块乙的质量为400g，圆柱形容器的底面积为，则下列说法中正确的是（　　） A．将甲放入水中沉底，水对容器底部的压强变大 B．容器内水面高度变化2cm C．甲的密度为 D．乙物体受到的浮力将变化3N 14．用图中实验装置验证阿基米德原理，当物块浸入溢水杯时，水会流入空桶中，下列说法正确的是( ) A．实验前溢水杯未装满水，对实验结果没有影响 B．物块浸入水中越深，水对溢水杯底部的压强越大 C．物块浸入水中越深，左侧弹簧测力计的示数越大 D．通过计算可知实验所用物块的密度为2×103 kg/m3 15.A、B、C三个体积相同的小球放入水中时，发现它们在水中的位置如图所示。关于小球受到的浮力，下列说法中正确的是（　　） A．A球受到的浮力大 B．B球受到的浮力大 C．C球受到的浮力大 D．三个球受到的浮力一样大 二、填空题（每空2分，共26分） 16．如图所示，用细杆将重为3N的正方体小木块压入水中并保持静止，此木块上表面受到水的压力为7N，下表面受到水的压力为15N，则木块受到浮力大小是　 　N，浮力的方向是　 　，细杆对木块的力大小是　 　N。 17．如图所示，水平桌面上有两个容器，分别盛有甲、乙两种液体，把两个完全相同的长方体物块、放入液体中，漂浮，悬浮，则甲、乙两种液体的密度　 　，液体对两物块下表面的压强　 　选填“”“”或“”。 18．如图 7.110(a) 所示， 装有部分水的试管坚直漂浮在容器内的水面上， 试管内水面与容器底部的距离为 ， 试管壁的厚度不计， 粗细均匀。现将某物块放入试管， 物块漂浮在试管内的水面上， 试管仍漂浮在容器内的水面上， 此时试管内水面与容器底部的距离为 ， 如图 7.110(b) 所示， 则 　 　h (选填“ “ ”或“ =”)； 取走该物块， 将另一物块完全浸没在该试管水中， 发现试管内水面与容器底部的距离恰好又变为 ， 如图 7.110(c) 所示， 若试管横截面积与容器横截面积之比为 ， 则新放入的物块密度为　 　 。 19．死海是世界著名的咸水湖，当人完全浸入死海时，人受到的浮力　 　人受到的重力，所以人就会自然向上浮起；当人浮在海面上时，人受到的浮力　 　人受到的重力(选填“大于”、“小于”、“等于”). 20． 潜水艇能潜入水下航行，是一种很重要的军用舰艇。潜水艇是靠改变　 　实现上浮、下沉的。一艘体积为3×103m3的潜水艇悬浮在海水中300m深处执行任务时，排开海水的质量为　 　t；潜水艇上一个面积为300cm2的观察窗此时所受水的压力为　 　N。完成任务后潜水艇需上浮至海面进行维护等工作，则潜水艇上浮时所受浮力　 　（填“大于”“小于”或“等于”）此时潜水艇排开海水的重力。 三、实验探究题（共15分） 21．小明同学在探究影响浮力大小的因素时，做了如图所示的实验，请你根据小明的实验探究回答下列问题： （1）在c与e两图中，保持了排开液体的体积不变，研究浮力与　 　的关系； （2）若探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系，可选用的操作是　 　，可以得到结论：同种液体中，物体排开液体体积越大，物体在液体中受到的浮力　 　； （3）在小明实验的基础上，根据有关实验数据，可以计算出：物体A的体积为　 　(cm3，盐水的密度为　 　 kg/m3，物体A的密度为　 　kg/m3； （4）小明对 a、b、c、d四个步骤进行了观察研究，发现浮力的大小有时与深度有关，有时与深度又无关，对此正确的解释是：　 　。 22．小清利用弹簧测力计、金属块、水、小桶等器材进行了验证阿基米德原理的实验，如图甲所示。 （1）为了方便操作、减小测量误差，图甲中最合理的实验顺序是　 　； A．①②③④ B.④②①③ C.④①②③ D.②①③④ （2）按照正确的实验步骤操作，图甲步骤①中弹簧测力计下悬挂物体受到水的浮力为　 　，图甲步骤③中小桶内水的重力为　 　。当测量结果满足　 　时，说明阿基米德原理成立；（均用弹簧测力计示数、、、中的部分或全部表示） （3）小清对此实验进行了改进：用两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢水杯、小桶等器材，组装成图乙中的装置。实验时逐渐向下移动水平横杆，重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中直至刚好浸没，观察到弹簧测力计A的示数逐渐减小，弹簧测力计B的示数逐渐增大。弹簧测力计A的示数变化量为，弹簧测力计B的示数变化量为。若它们的大小关系满足　 　（选填“>”“=”或“<”），则说明阿基米德原理成立。在这个过程中，溢水杯对升降台的压力　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （4）做完上述实验后，组员小亮想利用图乙中的装置测量一个苹果的密度，步骤如下： ①将苹果轻轻放入装满水的溢水杯中，如图丙所示（实验中的小桶容积足够大），弹簧测力计B的示数变化量为； ②将苹果取出擦干，将溢水杯加满水，再将小桶中的水倒掉擦干后，用牙签将苹果全部压入溢水杯中，如图丁所示，弹簧测力计B的示数变化量为。 则该苹果的密度表达式为　 　（用、和等已知物理量的符号表示）； 若步骤②中，未将溢水杯完全加满水，则所测得的苹果密度将　 　（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 23．小明与同学一起利用弹簧测力计、玻璃杯、金属块、水、浓盐水等实验器材，探究浮力的大小与哪些因素有关。他们正确地进行了如图(甲)所示的实验操作。 实验次数 液体种类 金属块的重力/N 金属块浸入情况 弹簧测力计的示数/N 金属块所受浮力/N 1 　 2.7 未浸入 2.7 0 2 水 2.7 部分 2.0 0.7 3 水 2.7 全部 1.7 1.0 4 浓盐水 2.7 全部 1.5 　 （1）分析实验②③可得：液体密度相同，金属块排开液体的体积越大，浮力越　 　。 （2）分析实验③④可得：金属块排开液体的体积相同，液体密度越大，浮力越　 　。 （3）分析图中数据可知浓盐水的密度为　 　(ρ水=1.0×103 kg/m3)。 （4）小明完成上述实验后，找来合适的玻璃杯，倒入足够深的水，使挂在弹簧测力计上的金属块逐渐下降，但不接触容器底。绘制出了实验中测力计的示数F随物体下表面至水面深度h变化的Fh图像，如图(乙)所示。分析图像可知：当金属块浸没水中后继续下降过程中测力计的示数　 　(选填“变大”“变小”或“不变”)，这表明：浸没在水中的物体受到的浮力跟浸没的深度　 　(选填“有关”或“无关”)。 四、计算题（共8分） 24．如图所示，有一个不吸水的实心均匀圆柱体A，A的顶部系有一根轻质细线（未画），还有一个薄壁圆柱体容器B，它们的参数如下表所示。圆柱体A、容器B放在水平地面上。 圆柱体/容器 质量m/g 密度ρ/（g/cm3） 高度h/cm 底面积S/cm2 圆柱体A 240 0.8 6 未知 容器B 200 / 9 60 （1）求圆柱体A的重力； （2）求A对水平地面的压强； （3）将A竖直放入空容器B中，再向容器B中缓慢加入某种液体直至加满。稳定后，用细线将A竖直向上缓慢提升0.6cm，静止后，细线的拉力为1.8N，求液体的密度（圆柱体A始终处于竖直状态）。 五、综合题（共6分） 25． 潜水艇的艇壳是用高强度的特种钢板制造，某潜水艇最大下潜深度可达350m，潜水艇的总体积为1.5×103m3，水舱未充海水时，潜水艇总重量为9×106N，艇内两侧有水舱，通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜水艇的自重，从而使其下沉或上浮，（g取10N/kg，海水密度取1g/cm3）。求： （1）水舱未充海水时，漂浮在海面的潜水艇受到的浮力是　 　N； （2）为使潜水艇完全潜入海水中，至少应向水舱充入海水的质量　 　t。 （3）潜水艇在水面下匀速下潜的过程中受到海水的浮力　 　，压强　 　（均选填“变大”，“不变”或“变小”）。 （4）当潜水艇下潜至最大下潜深度时，受到海水的压强为　 　Pa，舱门与海水的接触面积为1.5m2，此舱门受到海水的压力为　 　N.（用科学读数法表示） 答案解析部分 1．【答案】B 【知识点】浮力及其产生原因 【解析】【解答】① ，且m铜=m铝，ρ铜＞ρ铝， 由公式 知，V铜＜V铝； ②当两个金属球浸没在水中时，排开水的体积等于各自的体积， 由公式F浮=ρ液gV排比较知：铝球受到的浮力较大． 故答案为：B． 【分析】①质量相同的不同物质，体积大小用公式 比较； ②浸没在液体中的物体，受到的浮力影响因素是排开液体的体积和液体的密度． 2．【答案】B 【知识点】浮力及其产生原因 【解析】【解答】影响浮力大小的因素是排开液体的体积和液体密度,与其他因素无关. A.选项中液体的密度相同,但漂浮时浸入液体中的体积不一定相同,故浮力不一定相同,所以A错误; B.选项中,两个小球浸没在同种液体中,所以液体的密度和排开的体积都相同,所以浮力相同,B正确; C.选项中两小球的质量相同,但因为是不同材料制成,所以体积不相同,浸没在不同的液体中,所以排开的体积和液体的密度都无法比较,浮力是否相等不能比较,C选项错误; D.选项,质量相同,材料不同,所以两小球的体积不同,浸没在同种液体中,但排开的液体体积不同,所以浮力不同,D选项错误. 【分析】根据影响浮力大小因素的探究结论可知,浮力大小只与排开液体的体积和液体的密度两个因素有关,所以要比较这两个因素. 3．【答案】D 【知识点】探究浮力大小的实验 【解析】【解答】 探究浮力的大小跟哪些因素有关时， A.金属块a重力1.6N，浸没在水中，受到浮力的大小为F浮=1.6N-1.0N=0.3N，A不符合题意； B.利用甲、乙，液体密度相同，排开液体的体积不同，受到的浮力不同，可以得出：同一物体排开液体体积越大，所受浮力越大，B不符合题意； C.利用乙、丙，物体质量相同时，密度不同，物体的体积不同，排开液体体积不同，浮力不同，可以得出：在同种液体中，排开液体体积越大，所受浮力越大，C不符合题意； D.利用丙、丁，排开液体体积相同，液体密度不同，受到的浮力不同，可以得出：同一物体浸没在密度越大的液体中，所受浮力越大，D符合题意。 故答案为：D. 【分析】物体受到的浮力和液体密度有关，和排开液体的体积有关，探究时，需要利用控制变量法。 4．【答案】A 【知识点】探究浮力大小的实验 【解析】【解答】解：在运动员入水的过程中，排开水的体积V排先增大后不变， ∵F浮=ρ水gV排， ∴运动员受到的浮力先增大、后不变． 故选A． 【分析】分两个过程分析： 一、全浸入水之前：运动员排开水的体积逐渐变大，根据阿基米德原理分析受到的浮力变化情况； 二、全浸入水之后：运动员排开水的体积不变，根据阿基米德原理分析受到的浮力变化情况． 5．【答案】C 【知识点】探究浮力大小的实验 【解析】【解答】用手把空易拉罐缓慢地按入水中，在空易拉罐浸没之前，越往下按，排开水的体积越大受到的浮力越大，这个实验告诉我们浮力的大小跟物体排开液体的体积有关，ABD不符合题意，C符合题意。 故答案为：C。 【分析】越往下按，排开水的体积越大受到的浮力越大，验证了浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。 6．【答案】C 【知识点】浮力的示意图 【解析】【解答】鸡蛋悬浮在液体中，此时鸡蛋上、下表面受到的液体压力不同， 这个压力差就是鸡蛋所受的浮力，因浮力的方向总是竖直向上的，所以F3正确。 故答案为：C。 【分析】悬浮在液体中的物体受到液体向上托的力，与重力相平衡，所以这个力的方向与重力方向相反，是竖直向上的。 7．【答案】D 【知识点】二力平衡的条件及其应用；压强的大小及其计算；阿基米德原理 【解析】【解答】 A.由图甲可知，圆柱体在水中浸没时受到的浮力为F浮水=7.2N-1.2N=6N， 由图乙知，当圆柱体浸入水中深度为20cm时测力计的示数减小到0，则此时它受到的浮力等于重力，即圆柱体在液体中浸没时受到的浮力为7.2N，所以圆柱体在水中浸没时受到的浮力小于圆柱体在未知液体中受到的最大浮力，故A错误； B.圆柱体的质量为， 由图像甲可知，圆柱体浸入液体的体积 ， 圆柱体浸入水中的深度为25cm刚好完全浸没，圆柱体的高度为25cm=0.25m， 则圆柱体的底面积为； 圆柱体下表面在水中深度为60cm时， 下表面受到的压强：p=ρ液gh=103kg/m3×10N/kg×0.6m=6000Pa； 则此时下表面受到的压力：F=pS=6000Pa×2.4×10-3m2=14.4N， 故B错误； C.由图乙知，当圆柱体在液体中的深度达到h=20cm=0.2m时，弹簧测力计的示数为0，受到的浮力F浮液=G=7.2N， 由图丙可知，当圆柱体在液体中的深度达到0.2m， 此时圆柱体排开液体的体积为， 未知液体的密度为， 故C错误； D.当圆柱体静止在容器底部时，它对容器底部的压力：F压=G-F浮=7.2N-6N=1.2N； 则圆柱体对容器底部的压强： 故选D。 【分析】 A.由乙丙两图，利用称量法分别计算圆柱体在水中和液体中浸没时受到的浮力进行判断； B.由G=mg得圆柱体的质量，由图像甲可知，根据F浮=ρ液gV排得圆柱体浸入液体的体积等于物体排开液体的体积，由V=Sh计算圆柱体的底面积，根据p=ρ液gh计算下表面受到的压强，根据F=pS计算下表面受到的压力； C.由图乙知，当圆柱体在液体中的深度达到h=20cm=0.2m时受到的浮力等于重力，由图甲可知，圆柱体浸入液体的深度为25cm刚好完全浸没，圆柱体在液体中处于漂浮状态，由V=Sh可得圆柱体的底面积，从而知当圆柱体在液体中的深度达到0.2m时圆柱体排开液体的体积，由阿基米德原理可得未知液体的密度； D.当圆柱体静止在容器底部时，根据F压=G-F浮计算它对容器底部的压力，根据计算它对容器底部的压强。 8．【答案】D 【知识点】压强的大小及其计算；液体压强计算公式的应用；阿基米德原理 【解析】【解答】 根据图片可知，排开液体的体积VA排＞VB排，根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知，物体受到的浮力FA＞FB； 当将它们放入水中后，因为A悬浮，所以ρA=ρ水； 因为B漂浮，所以ρB＜ρ水， 所以ρA＞ρB； A、B两个实心正方体的体积关系为 VA＞VB，则hA＞hB， 它们对水平桌面的压强： ， 因为ρA＞ρB，hA＞hB， 所以pA＞pB，故D正确，而A、B、D错误。 故选D。 【分析】 （1）根据A和B的体积，根据F浮=ρ水gV排比较出浮力的大小，根据漂浮和悬浮的条件比较出浮力的大小； （2）根据漂浮或悬浮得出AB的密度的关系，根据p=ρhg判断物体对桌面的压强大小。 9．【答案】B 【知识点】二力平衡的条件及其应用；压强的大小及其计算；液体压强计算公式的应用；阿基米德原理 【解析】【解答】A．甲在浮力作用下拉开阀门排水，当水面刚没过甲时，到达预设液面深度，此时有 可得 代入数据 解得 故A错误； B．甲的重力 浮力等于重力时甲物体漂浮 解得刚好漂浮时水的深度 当两侧水深为4cm时，水的体积 当供水2.7kg时，水的体积 当供水2.7kg时，设水深为h2，水的体积 代入数据 解得 左水槽底部受到水的压力 故B正确； C．触发报警装置时，水的深度为15cm，力传感器受到水的压力 乙对传感器的压力 力传感器所受压力为 故C错误； D．刚触发警报时，容器内水的体积 代入数据，计算得 故D错误。 故选B。 【分析】(1)根据当模型内水深时，体积公式求出B排开水的体积，根据B与模型底面刚好接触且压力为零可知B处于漂浮状态，根据阿基米德原理结合物体的漂浮条件求出B的重力，根据 G = mg求出B的质量，根据密度公式求出B的密度，根据力的平衡条件求出当B对模型底面压力时B受到的浮力，根据阿基米德原理求出B排开水的体积，根据体积公式求出模型内水深； (2)根据刚触发报警装置时圆柱体对压力传感器的压力为2N结合力的平衡条件求出B受到的浮力，阿基米德原理求出B排开水的体积，根据体积公式求出B浸入水中的深度。 10．【答案】A 【知识点】密度公式及其应用；压强的大小及其计算；浮力大小的计算 【解析】【解答】 （1）金属球浸没液体中排开水的体积： V排=V球=100cm3=1×10-4m3， 将金属球从液体中取出，液面减小值： 液体对容器底的压强改变了100Pa， 即：Δp=ρ液gΔh=100Pa， ρ液×10N/kg×0.0125m=100Pa， 解得：ρ液=0.8×103kg/m3； 金属球沉入容器底，受到的浮力： F浮=ρ液gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=0.8N，故A错； （2）容器中液体体积： V液=Sh-100cm3=80cm2×10cm-100cm3=700cm3=7×10-4m3， 液体的重力： G液=m液g=ρ液V液g=0.8×103kg/m3×7×10-4m3×10N/kg=5.6N；故B错误。 （3）金属球对容器底的压力：F压=G球-F浮， 金属球的重力： G球=F浮+F压=0.8N+1.9N=2.7N， 小球取出后对桌面的压力减小，减小的压力等于金属球的重力， 取出金属球后，容器对桌面的压强减小量： ；故C错误； （4）金属球的质量： 金属球的密度： ，故D正确。 故选：D。 【分析】 （1）金属球浸没液体中排开水的体积等于金属球的体积，利用V=Sh求将金属球从液体中取出后液面减小值，知道液体对容器底的压强改变值，利用p=ρgh求液体的密度，利用阿基米德原理求金属球沉入容器底受到的浮力； （2）容器中液体体积等于Sh减去金属球的体积，利用G=mg=ρVg求其重力； （3）金属球对容器底的压力等于球的重力减去浮力，据此求金属球的重力，小球取出后对桌面的压力减小，减小的压力等于金属球的重力，利用 求减小的压强； （4）利用G=mg求金属球的质量，再利用密度公式求金属球的密度。 11．【答案】B 【知识点】浮力大小的计算 【解析】【解答】 A、静止时，物体A在甲杯液体中处于沉底状态，物体A的密度大于液体的密度；物体B在乙杯液体中处于漂浮状态，物体B的密度小于液体的密度，液体密度相同，所以物体A的密度大于物体B的密度，若VA＜VB，由m=ρV不能判断出mA与mB的关系，故A错误。 B、若mA＜mB，由G=mg知GA＜GB；由于物体A沉底，所以FA＜GA，由于物体B漂浮，所以FB=GB，则一定有FA＜FB，故B正确。 C、两容器中液体的密度相同，液体的深度相同，由p=ρgh知甲杯中液体对容器底的压强等于乙杯中液体对容器底的压强，又由于容器的面积相同，由F=pS知甲杯中液体对容器底的压力等于乙杯中液体对容器底的压力，故C错误。 D、为了便于比较，设丙烧杯中只装入同种液体，且液面高度也为h，丙烧杯中液体重力为G液丙， 甲烧杯中物体A沉底，则FA浮=GA排＜GA，即A的重力大于与浸入部分等体积液体的重力，所以GA+G液甲＞G液丙； 乙烧杯中物体B漂浮，则FB浮=GB排=GB，即B的重力等于与浸入部分等体积液体的重力，所以GB+G液乙=G液丙， 所以，GA+G液甲＞GB+G液乙。 甲、乙两烧杯完全相同（两烧杯重力相同），且桌面受到的压力等于容器、液体和物体的总重力，所以甲杯对桌面的压力大于乙杯对桌面的压力，即F甲压＞F乙压。 两烧杯的底面积相同，由 得甲杯对桌面的压强大于乙杯对桌面的压强，故D错误。 故答案为：B。 【分析】（1）沉底时物体A的密度大于液体的密度；漂浮状态时，物体B的密度小于液体的密度，据此判断出两物体密度的关系。 （2）若mA＜mB，由G=mg知GA＜GB；根据浮力与重力的关系比较出甲、乙受到浮力的关系。 （3）两容器中液体的密度相同，液体的深度相同，由p=ρgh判断出甲、乙杯中液体对容器底压强的关系，又由于容器的面积相同，由F=pS判断出甲、乙杯中液体对容器底压力的关系。 （4）甲烧杯中物体A沉底，则FA浮=GA排＜GA，即A的重力大于与浸入部分等体积液体的重力；乙烧杯中物体B漂浮，则FB浮=GB排=GB，即B的重力等于与浸入部分等体积液体的重力，据此可比较甲烧杯中物体A和液体总重力与乙烧杯中物体B和液体总重力的关系，进而判断出甲、乙容器桌面压力的关系，两烧杯的底面积相同，由 判断出甲、乙杯对桌面压强的关系。 12．【答案】D 【知识点】密度公式及其应用；压强的大小及其计算；浮力及其产生原因；阿基米德原理；浮力大小的计算 【解析】【解答】A.根据乙图可知，当物体完全出水后测力计的示数为20N，则圆柱体的重力G=20N，故A错误； B.当物体完全浸没时测力计的示数为15N，则受到的浮力F浮力=G-F拉=20N-15N=5N，那么圆柱体的体积：，那么圆柱体的密度为：，故B错误； C.根据乙图可知，从开始到上表面离开水面用了10s，则圆柱体上表面的最大深度s=vt=1cm/s×10s=10cm=0.1m，则圆柱体上表面受到的最大压强：p=ρ液gh=103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa，故C错误； D.圆柱体上表面露出水面时受到水的压力为0，根据F浮=F下-F上可知，此时下表面受到的压力F下=5N，则下表面受到水的压强为：，故D正确。 故选D。 【分析】A.当物体完全出水后，它不受浮力，此时测力计的示数就是物体的重力； B.当物体完全浸没时，它受到的浮力不变，即测力计的示数不变，根据F浮力=G-F拉计算出此时受到的浮力，根据计算圆柱体的体积，根据计算圆柱体的密度； C.根据s=vt计算圆柱体在水面下的最大深度，根据p=ρ液gh计算上表面受到的液体压强； D.首先根据F浮=F下-F上计算上表面刚露出水面时下表面受到的压力，再根据计算下表面受到的压强。 13．【答案】D 【知识点】密度公式及其应用；液体压强计算公式的应用；阿基米德原理；浮力的利用；物体的浮沉条件及其应用 【解析】【解答】A．木块乙漂浮在水面上，此时，假设此时排开水的体积为，则 将甲取下并放在水中沉底，木块乙漂浮在水面上，假设此时排开水的体积为，则 根据题意可知，，所以，所以将甲取下并放在水中沉底时，水面将会下降，根据可知，将甲放入水中沉底，水对容器底部的压强变小，故A错误； B．根据题意将甲取下并放在水中沉底，静止时，容器对甲的支持力为2N，此时，则 则容器内水面高度变化 故B错误； C．甲的密度为 故C错误； D．实心物块甲放在实心木块乙上，木块乙漂浮在水面上时，乙物体受到的浮力为 将甲取下并放在水中沉底时，木块乙仍漂浮，此时乙物体受到的浮力为 乙物体受到的浮力变化为 故D正确。 故选D。 【分析】知道物体乙受到的浮力，由物体的漂浮条件可知甲和乙的总重，将物块甲取下并沉入水中静止时，木块乙仍漂浮，由物体的漂浮条件可知，从而可根据阿基米德原理判断两种状态小液面的变化和甲物体的重力；进而即可求出物体甲的密度、的差值。 14．【答案】D 【知识点】阿基米德原理；探究浮力大小的实验 【解析】【解答】物体放入水中前，溢水杯应该是满水的，否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积．所以应该在溢水杯中倒满水，A不符合题意；物块浸没水中后，随着深度的增加，排开水的体积不变，液体的深度不变，故水对容器底部的压强不变，B不符合题意；左侧实验中，在物块完全浸没水中前，随着物块浸入水中深度的增加，排开水的体积增大，溢出去的水增多，故弹簧测力计的示数变大；物块完全浸没水中，排开水的体积不变，弹簧测力计的示数不再变化，C不符合题意；由测力计的示数可知，物体的重力G=2N，物体的质量m= = =0.2kg；物体浸没水中后的浮力F浮=G﹣G′=2N﹣1N=1N，由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得，物体的体积V=V排= = =1×10﹣4m3，物体的密度ρ= = =2×103m3，D符合题意； 故答案为：D。 【分析】阿基米德原理反应物体受到的浮力和排开的液体的重力的关系，利用测力计的示数反应浮力的大小，可以计算物体的体积和密度. 15．【答案】C 【知识点】物体的浮沉条件及其应用 【解析】【解答】由于A、B、C三球的体积相等，则由图可知排开水的体积大小关系是：；根据可知： 故选：C。 【分析】A、B、C三球的体积相等，根据三球在水中的状态，得出排开水的体积大小关系，再根据阿基米德原理判断出三球在水中受到的浮力大小。 16．【答案】8；竖直向上；5 【知识点】二力平衡的条件及其应用；浮力及其产生原因 【解析】【解答】浮力的方向总是竖直向上的；根据浮力产生的原因，木块受到浮力大小是；重力的方向竖直向下，浮力的方向与重力的方向相反，是竖直向上；对木块受力分析可得，细杆对木块的力大小是。 【分析】浮力的方向总是竖直向上的；根据浮力的产生原因(浮力等于上、下表面的压力差)计算木块受到的浮力大小。对木块受力分析，求出细杆对木块压力的大小。 17．【答案】＞；＜ 【知识点】浮力及其产生原因；浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用 【解析】【解答】A漂浮，所以物体密度小于甲液体密度，B悬浮，所以物体密度等于乙液体密度，A，B密度相等，所以甲液体密度大于乙液体密度；A，B两物体受到的浮力相等，所以，，化简得，所以B物体下表面受到的压强大于A物体下表面受到的压强。 【分析】A，B物体密度相等，由物体的漂浮和悬浮时物体密度与液体密度的关系判断甲乙液体密度大小；物体受到的浮力等于物体上下表面受到的压力差，A，B两物体受到的浮力相等，列出等式即可判断液体对两物块下表面的压强大小。 18．【答案】>；1.25×103 【知识点】浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用 【解析】【解答】假设，试管底面积为S1，容器底面积为S2，物体在试管内部漂浮时，上升的高度为h0，h1表示物体放入试管内部，导致试管和物体的重力变大，所以排开水的体积变大而下沉的高度；试管下沉容器液面会上升，高度为h2； 将某物块放入试管， 物块漂浮在试管内的水面上 ，所以可列ρ水gS1h0=m1g 采用整体法研究 某物块放入试管的情况，物体放入试管内部，导致，试管和物体的重力变大，所以排开水的体积变大，增加的重力等于重物的浮力，即ΔF浮=m1g，且试管外部液体升高量为h1+h2，所以ρ水gS1（h1+h2）=m1g所以h0＞h1，物体在试管内部漂浮时，上升的高度大于物体放入试管内部，导致试管和物体的重力变大，所以排开水的体积变大而下沉的高度，（a）试管内水面于容器底部的距离h=a+h试水，a为试管底部到容器底部的高度，（b）试管内水面于容器底部的距离h'=d-h1+h0+h试水，所以 > h ； 当试管中另一个物体下沉，试管内液面上升的高度为H0，H1表示物体放入试管内部，导致试管和物体的重力变大，所以排开水的体积变大而下沉的高度；试管下沉容器液面会上升，高度为H2据题可知试管内部物体下沉，所以液面上升的体积等于物体的体积，即V=V物=S1H0 据题分析可知，h‘’=h-（H1-H2）+H0，据题可知（H1-H2）=H0，试管排开水的体积V'=S1H1，所以H2=H1/5，试管仍然漂浮，可列ρ物=m物/V物=ρ水S1H1/S1(H1-H2)，所以ρ物= 1.25×103 【分析】根据物体漂浮、下沉条件表示体积的变化情况，根据浮力公式、密度以及重力公式表示物体密度 根据试管漂浮、物体下沉，可分别表示出将物块放入后，物块的排水体积、试管的排水体积、容器内液面上升的体积，再利用浮力公式、重力、质量公式将其中的等量关系表示出来，最终找出物体密度与水的密度的关系。就本题而言将某物块放入试管， 物块漂浮在试管内的水面上 ，所以可列ρ水gS1h0=m1g，物体放入试管内部，导致试管和物体的重力变大，所以排开水的体积变大，增加的重力等于重物的浮力，即ΔF浮=m1g，且试管外部液体升高量为h1+h2，所以ρ水gS1（h1+h2）=m1g所以h0＞h1； 当试管中另一个物体下沉，试管内液面上升的高度为H0，H1表示物体放入试管内部，导致试管和物体的重力变大，所以排开水的体积变大而下沉的高度；试管下沉容器液面会上升，高度为H2据题可知试管内部物体下沉，所以液面上升的体积等于物体的体积，即V=V物=S1H0 据题分析可知，h‘’=h-（H1-H2）+H0，据题可知（H1-H2）=H0，试管排开水的体积V'=S1H1，所以H2=H1/5，ρ物=m物/V物=ρ水S1H1/S1(H1-H2)，所以ρ物= 1.25×103 19．【答案】大于；等于 【知识点】浮力的利用；物体的浮沉条件及其应用 【解析】【解答】人完全浸入海水时，因为F浮 =ρ海水 gV，G=ρ人 Vg，ρ海水 ＞ρ人 ，所以F浮 ＞G，人向上浮起；当人浮在海面上时，因为人漂浮在海面上，所以人受到的浮力：F浮 ′=G. 故答案为：大于；等于 【分析】理解物体的浮沉条件，当人完全浸入死海时，人受到的浮力大于人受到的重力，所以人就会自然向上浮起；漂浮时人受到的浮力等于人受到的重力. 20．【答案】自身重力；3×103；9×104；等于 【知识点】密度公式及其应用；压强的大小及其计算；物体的浮沉条件及其应用 【解析】【解答】（1） 潜水艇是靠改变自身重力来实现上浮和下沉的； 排开水的质量m排=ρ水V排=1.0×103kg/m3×3×103m3=3×106kg=3×103t； （2）观察窗受到海水的压强：p=ρ液gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×300m=3×106Pa， 舱盖上受到海水的压力：F=pS=3.×106Pa×300×10-4m2=9×104N。 （3）根据阿基米德原理F浮=G排可知，完成任务后潜水艇需上浮至海面进行维护等工作，则潜水艇上浮时所受浮力等于此时潜水艇排开海水的重力。 【分析】 （1）根据潜水艇的浮沉方法解答。根据m排=ρ水V排计算排开海水的质量； （2）根据p=ρ液gh求出观察窗受到海水的压强，根据F=pS求出它受到的压力； （3）根据阿基米德原理F浮=G排分析。 21．【答案】（1）液体密度 （2）a、 b、 c；越大 （3）200；1.2×103；4×103 （4）浮力与深度无关，与排开液体的体积有关 【知识点】探究浮力大小的实验 【解析】【解答】(1)第1空、 由图c、e可知，物体浸入液体的体积相同，而液体的密度不同，可知探究的是浮力与液体密度的关系。故该空填“ 液体密度 ”； (2)第1空、 要探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系，应控制液体的密度相同，改变物体排开液体的体积，故可选择操作a、b、c。故该空填“ a、 b、 c ”； 第2空、 由图a、b、c可知，物体浸入水中的体积越大，弹簧测力计的示数越小，则由称重法可知，物体所受浮力越大，故可得到结论：同种液体中，物体排开液体体积越大，物体在液体中受到的浮力越大。故该空填“ 越大 ”； (3) 第1空、 由图a、c可知，物体浸没在水中时所受浮力为 故由 可得，物体 A的体积为 。故该空填“ 200 ”； 第2空、 由图a、e可知，物体A浸没在盐水中所受浮力为 故由 ，可得，盐水的密度为 。故该空填“ 1.2×103”； 第3空、 物体A的密度为 。故该空填“ 4×103”； (4) 第1空、 当物体未完全浸没在液体中时，物体浸入液体中的深度越大，物体排开液体的体积越大，则物体所受浮力越大，当物体完全浸没在液体中后，物体浸入液体中的深度增加，物体排开液体的体积不变，则此时物体所受浮力不变，可知物体所受浮力与深度无关，与物体排开液体的体积有关。故该空填“ 浮力与深度无关，与排开液体的体积有关 ”。 【分析】通过观察图 c 和 e 中液体密度不同，其他条件相同，确定是探究浮力与液体密度的关系。明确要探究浮力与排开液体体积的关系，需控制液体密度相同，所以选择 a、b、c 操作，通过分析这几个图中弹簧测力计示数变化及称重法得出相应结论。利用称重法结合图 a、c 计算出物体浸没在水中的浮力，进而根据浮力公式求出物体体积；同理根据图 a、e 求出物体在盐水中的浮力，再求出盐水密度；最后根据物体重力和体积求出物体密度。从物体未完全浸没和完全浸没两种情况，分析深度变化对排开液体体积和浮力的影响，从而得出浮力与深度及排开液体体积的关系结论。 22．【答案】B；；；；=；不变；；偏大 【知识点】阿基米德原理 【解析】【解答】（1）需要先测量出物体的重力和空桶的重力，然后再将物体浸入水中，读出此时的弹簧测力计示数，最后收集排开的水并测量其重力。正确的实验顺序是B选项：④②①③，故B符合题意。 （2）根据称重法计算得出，物体排开的水的重力， 当结果满足F浮​=G排，即时，说明阿基米德原理成立； （3）如果阿基米德原理成立，那么物体受到的浮力就应该等于它排开的水的重力，即ΔFA​=ΔFB​；物体受到的浮力等于其排开液体所受的重力，因此水杯对升降台的压力不变； （4）苹果漂浮时苹果受到的浮力等于它排开水的重力，即， 由于苹果漂浮，所以，苹果完全浸没时排开水的重力： 即 苹果的密度表达式为： 如果步骤②中未将溢水杯完全加满水，那么计算出的苹果排开水的体积偏小，使测得的苹果密度偏大。 【分析】（1）为方便操作和减小测量误差，应先用弹簧测力计测出空桶和物体的重力，再用弹簧测力计吊着物体浸没在装满水的溢水杯中，读出此时弹簧测力计的示数，最后测出桶和排开水所受的总重力； （2）物体受到的浮力等于物重减去弹簧测力计的拉力，排开液体的重力G排=G总-G空桶；要验证阿基米德原理就要证明物体受到的浮力等于排开液体的重力； （3）如图乙所示，向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，重物排开水的体积变大，受到的浮力变大，根据称重法可知弹簧测力计A的示数变化；重物排开水的体积越大时小桶内水的重力越大，即弹簧测力计B的示数越大。小桶的质量忽略不计时，根据阿基米德原理可知弹簧测力计A、B示数的变化量关系； （4）容器对升降台的压力等于空杯和杯内水的总重与物体的重力之和再减去物体受到的拉力，据此分析。 23．【答案】（1）大 （2）大 （3）1.2×103 kg/m3 （4）不变；无关 【知识点】浮力及其产生原因；阿基米德原理；浮力的利用；探究浮力大小的实验；物体的浮沉条件及其应用 【解析】【解答】(1)分析实验②③可知，物体浸入水中的体积越大，弹簧测力计的示数越小，则物体受到的浮力越大，即液体密度相同，金属块排开液体的体积越大，浮力越大； (2)分析实验③④可知，物体排开的液体的体积相同，液体的密度不同，弹簧测力计示数不同，液体密度越大，弹簧测力计示数越小，浮力越大，即金属块排开液体的体积相同，液体密度越大，浮力越大； (3)由(2)、(3)可知，浮力的大小与物体排开的液体的体积和液体密度有关； (4)根据表中第三次实验数据得到金属块的重力和浸没在水中的浮力，根据求出金属块的质量，根据阿基米德原理求出物体排开的水的体积即是物体的体积；利用密度公式算出金属块的密度；或根据表中第四次实验数据得到金属块浸没在浓盐水中受到的浮力，而排开浓盐水的体积等于物体的体积，再利用求浓盐水的密度故用这种实验方法，还可以测量金属块(或浓盐水)的密度； (5)由图像可知，当金属块浸没水中后继续下降过程中测力计的示数不变，说明当金属块完全浸没在水中后继续下降过程中浮力不变，即浸没在水中的物体受到的浮力跟浸没的深度无关。 【分析】(1)(2)(3)浸入液体中的物体受到浮力的大小与液体的密度、排开的液体的体积有关；分析图中的相同点和不同，根据实验控制的变量与实验现象得出实验结论，然后分析答题； (4)根据表中第三次实验数据得到金属块的重力和浸没在水中的浮力，根据求出金属块的质量，根据阿基米德原理求出物体排开的水的体积即是物体的体积；利用密度公式算出金属块的密度；或根据表中第四次实验数据得到金属块浸没在浓盐水中受到的浮力，而排开浓盐水的体积等于物体的体积，再利用求浓盐水的密度； (5)根据测力计的示数变化得出结论， 24．【答案】（1）解：圆柱体A的质量为240g，重力为 G＝mg＝240×10－3kg×10N/kg＝2.4N （2）解：由知，A的体积为 A的底面积为 A对地面的压力等于自身重力，即 F＝G＝2.4N A对地面的压强为 （3）解：①若液体密度小于A的密度，则稳定时，A处于沉底状态，由A的高度及B的高度可知，向上提升0.6cm后，A仍然浸没，此时排开液体的体积等于A的体积，即 V排1＝VA＝300cm3 对A受力分析知，A所受浮力为 F浮1＝G－F拉1＝2.4N－1.8N＝0.6N 由F浮＝ρ液gV排知，液体密度为 ②若液体密度大于A的密度，则稳定时，A处于漂浮状态；向上提升Δh＝0.6cm后，设排开水的体积变化量为ΔV排，由几何关系知 代入数据得 ΔV排＝180cm3＝1.8×10-4m3 依题意，浮力减小量等于绳子的拉力，即 ΔF浮＝F＝1.8N 由F浮＝ρ液gV排知，液体密度为 【知识点】密度公式及其应用；液体压强的计算；阿基米德原理；浮力大小的计算 【解析】【分析】（1）根据G＝mg计算圆柱体A的重力； （2） 根据计算A的体积，根据计算A的底面积，根据F＝G计算A对地面的压力等于自身重力，最后根据计算A对地面的压强。 （3） ①向容器B中缓慢加入某种液体直至加满，液体的深度为9cm，而圆柱体A的高度为6cm， 若ρA＞ρ液，物体A会全部浸没，物体A受到的竖直向下的重力与竖直向上的拉力和浮力相平衡，根据F浮+F拉=GA算出物体A受到的浮力，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排和V排=VA算出液体的密度； ②若ρA＜ρ液，设液面下降的高度为Δh，物体A漂浮时，浮力等于重力，细绳拉着物体时浮力减小，根据 计算排开水的体积的变化量，根据阿基米德原理计算浮力的减小量，也就是绳子的拉力，最后根据 计算液体密度。 25．【答案】（1）9×106 （2）600 （3）不变；变大 （4）3.5×106；5.25×106 【知识点】二力平衡的条件及其应用；液体压强计算公式的应用；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用 【解析】【解答】 （1）水舱未充海水时，潜水艇漂浮在水面上，潜水艇受到的浮力：F浮=G=9×106N， （2）根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排知，潜水艇排开水的体积为：， 潜水艇浸没在海水中增加的排开海水的体积：ΔV排=V-V排=1.5×103m3-900m3=600m3， 潜水艇增加的浮力为：ΔF浮=ρ海水gΔV排=1×103kg/m3×10N/kg×600m3=6×106N， 增加的水重：ΔG=ΔF浮=6×106N， 所以增加水的质量为：； （3）根据阿基米德原理得F浮=ρ液gV排得潜水艇在水面下匀速下潜的过程中，海水密度不变，潜水艇排开海水的体积不变，所以潜水艇受到的浮力不变； 根据液体压强公式p=ρgh得潜水艇在水面下匀速下潜的过程中，海水密度不变，深度不断增大，所以潜水艇受到海水的压强不断变大； （4）当潜水艇潜至最大深度时， 舱门受到海水的压强为：p=ρ海水gh=1×103kg/m3×10N/kg×350m=3.5×106Pa， 舱门与海水的接触面积为1.5m2时， 则此舱门受到海水的压力为：F=pS=3.5×106Pa×1.5m2=5.25×106N。 【分析】 （1）潜水艇水舱未充海水时，潜水艇漂浮在水中，根据漂浮条件求出受到的浮力； （2）根据阿基米德原理求出潜水艇排开海水的体积。增加的浮力等于增加的重力，所以求出增加的浮力求出增加水的重力，求出增加水的质量； （3）根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排来判断浮力的变化，根据液体压强公式p=ρ液gh分析压强的变化。 （4）根据液体压强公式p=ρ液gh求出潜水艇在最深处的压强，根据压强公式F=pS求出此时舱门受到海水的压力。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$