第10章 第1节 浮力-【新课程能力培养】2024-2025学年新教材八年级下册物理同步练习(人教版2024）

第十章 浮 力 第十章 浮 力 知识网络 浮力 浮力 物体的浮沉 条件及应用 浸在液体（或气体）中的物体受到向上的力 产生原因：液体对物体上、下表面的压强差 相关因素 方向：竖直向上 测量 液体的密度 物体排开液体的体积 用弹簧测力计测物体的重力 G 将物体浸入液体中，记录弹簧测力计对物体的拉力 F拉 F浮 =G-F拉 浮力的大小和排开液体所受重力的关系 测浮力 测重力 设计实验顺序阿基米德原理 阿基米德灵感的启示 内容：浸在液体中的物体受到的浮力大小等于物体排开液体受到的重力大小 公式：F 浮=G 排=m 排 g=籽gV 排 应用 条件 浮力与重力的关系 F浮 =G漂浮，悬浮 F浮 >G上浮 F浮 <G下沉，沉底 液体、物体密度比较 潜水艇 热气球 气球、飞艇 轮船 通过增大排开水的体积使轮船受到较大的浮力而漂浮 吃水线（密度计） 通过改变自身重力而改变沉浮 上浮、下潜、悬浮的方法 通过燃烧器使球内空气受热膨胀 上升、下降的方法 填充密度小于空气的气体 上升、下降的方法 065 八年级 人教版下册 1.浮力 （ 1 ） 定义 ： 浸在液体中的物体受到向上的力 。 （ 2 ） 施力物体 ： 液体 。 （ 3 ） 方向 ： 竖直向上 。 （ 4 ） 大小 ： 称重法 （ 只适用于在液体中下沉的物体 ）。 ① 用弹簧测力计测出物体受到的重力 G 。 ② 把物体浸在水中 ， 记下此时弹簧测力计的示数 F 拉 。 ③ 计算出物体受到的浮力 F 浮 。 F 浮 ＝G-F 拉 。 2.决定浮力大小的因素 （ 1 ） 物体在液体中所受浮力的大小与它浸在液体中的体积有关 ， 与液体的密度有关 。 （ 2 ） 液体的密度一定时 ， 物体浸在液体中的体积越大 ， 浮力越大 ； 物体浸在液体中的体积一定时 ， 液体的密度越大 ， 浮力越大 。 3.浮力产生的原因 （ 1 ） 浸没在液体中的物体 ， 其上 、 下表面受到液体对它的压力不同 ， 其所受到的浮力是由液 体对物体向上和向下的压力差产生的 。 即 F 浮 =F 向上 －F 向下 。 （ 2 ） 注意 ： 浸在液体中的物体可能不受浮力 。 如 ： 物体下表面和容器底部紧密接触的情况 。 基础巩固 达标闯关 知识点 1 浮力 1. 漂在水面上的乒乓球受到水对它的 力 ， 该力的方向为 。 2. 将重 5 N 的铝块挂在弹簧测力计下 ， 缓慢浸入水中 ， 弹簧测力计的示数将变 。 当铝块浸没水中时 ， 弹簧测力计的示数是 3 N ， 此时铝块所受浮力是 N 。 当改变铝 块在水中浸没的深度 ， 铝块所受浮力将 （ 选填 “ 变大 ” “ 变小 ” 或 “ 不变 ”）。 3. 关于浮力 ， 下列说法正确的是 （ ） A. 浮力的施力物体是地球 B. 在水中下沉的实心球不受浮力 C. 只有浮在水面上的物体受到浮力 D. 浮力的方向总是与重力的方向相反 知识点 2 决定浮力大小的因素 4. 同学们在做 “ 探究浮力的大小与哪些因素有关 ” 的实验时 ， 所用的器材有弹簧测力 计 、 体积相同密度不同的金属块 （ 3 个 ）、 水 、 盐水 、 酒精等 。 第 1 节 浮 力 知识清单 066 第十章 浮 力 （ 1 ） 他们根据生活经验进行如下猜想 ： 猜想 1 ： 木头会漂在水面上 ， 铁块会沉入水底 。 浮力的大小可能与物体的密度有关 。 猜想 2 ： 将空饮料瓶压入水中 ， 饮料瓶浸在液体中的体积越大 ， 感觉越费力 。 浮力的大 小可能与 有关 。 猜想 3 ： 游泳时 ， 感觉在海里比在泳池里受到的浮力大 。 浮力的大小可能与 有关 。 （ 2 ） 若探究猜想 1 ， 则选择的器材是 。 （ 3 ） 某同学用弹簧测力计将一个金属块分别浸没在酒精 、 水和盐水中 ， 发现弹簧测力计 三个示数都不相同 。 通过分析与论证 ， 可得出的结论是 。 5. 大量实验表明 ： 物体在液体中所受浮力的大小与 和 有关 。 知识点 3 浮力产生的原因 6. 如图所示的圆柱体浸没在液体中时 ， 它的侧面受到的各个方向液体的 压力互相 ， 其下表面受到液体向上的压力比上表面受到液体向下的 压力 ， 这就是浸没在液体中的物体受到浮力的原因 。 7. 如图所示 ， 将一只去盖 、 去底的饮料瓶的瓶口朝下 ， 把乒乓球放入瓶 内并注水 ， 看到有少量水从瓶口流出 ， 此时乒乓球 （ 选填 “ 会 ” 或 “ 不会 ”） 浮起来 ； 再用瓶盖将瓶口堵住 ， 过一会儿 ， 观察到乒乓球浮起来 。 该 实验说明 ， 浮力产生的原因是液体对物体上下表面有 。 能力提升 综合拓展 1. 如图甲所示 ， 物体的重力为 N ， 将物体放入水中时 ， 弹 簧测力计的示数为 2 N ， 则物块受到的浮力为 N 。 2. 一艘军舰在海上受到巨大的浮力 ， 这个浮力的施力物体是 ， 浮力的方向是 。 当军舰船底某处距海面深度增大时 ， 军 舰受到的浮力变 。 3. 如图所示 ， a 、 b 是自由移动的物体 ， c 、 d 是容器自身凸起的一部 分 ， 现往容器里注入一些水 ， 则 a 、 b 、 c 、 d 四个物体中受到浮力作用的物 体是 。 4. 我国 “ 奋斗者 ” 号载人潜水器在马里亚纳海沟万米深处多次成功坐 底 ， 标志着我国在载人深潜领域达到了世界领先水平 。 若不考虑海水密度 的变化 ， “ 奋斗者 ” 号在深水下潜过程中 ， 体积始终不变 ， 所受水的压强 ， 浮力 。 （ 均选填 “ 变大 ” “ 变小 ” 或 “ 不变 ”） 5. 下列情境中的物体 ， 没有受到浮力的是 （ ） A. 正在下潜的 “ 蛟龙号 ” 潜艇 B. 航行中的 “ 辽宁号 ” 航空母舰 C. 正在升空的 “ 圆梦号 ” 飞艇 D. 遨游太空的 “ 天宫一号 ” 空间站 第 6 题图 第 7 题图 h F 2 F 1 第 3 题图 N 2 3 2 3 乙甲 第 1 题图 b a d c 067 八年级 人教版下册 6. 如图所示 ， 一块长方体正立静止在水中 ， 已知其前后左右四个表面受到水 的压力均为 10 N ， 下表面受到水的压力为 8 N ， 上表面受到水的压力为 3 N ， 则 该长方体受到的浮力为 （ ） A. 5 N B. 11 N C. 21 N D. 51 N 7. 某海滨浴场的水底布满石头 ， 人由深水走向浅水的过程中 ， 下列体验和分析合理的是 （ ） A. 脚越来越疼 ， 人受到的重力越来越大 B. 脚越来越疼 ， 水底对人的支持力越来越大 C. 脚不疼 ， 人受的浮力越来越大 D. 脚不疼 ， 水底对人的支持力越来越大 8. 两个物体分别挂在弹簧测力计上 ， 将它们同时浸没在水中 ， 发现两个弹簧测力计示数 的减小值相同 。 由此可以判断这两个物体 （ ） A. 所受浮力相同 B. 所受重力相同 C. 密度相同 D. 所处深度相同 9. 如图所示 ， 洗手盆底部的出水口塞着由橡胶制成的水堵头 ， 则水堵头 （ ） A. 没有受到水的压力 ， 但受到水的浮力 B. 既没有受到水的压力 ， 也没有受到水的浮力 C. 受到水的压力 ， 但没有受到水的浮力 D. 既受到水的压力 ， 也受到水的浮力 10. （ 多选 ） 如图甲将立方体物块缓慢浸入某种液体 中 ， 弹簧测力计示数 F 随 h （ h 为物体底面到水面的距 离 ） 变化的关系图像如图乙 ， 分析图像可知 （ ） A. 物体的重力为 0.3 N B. 弹簧测力计示数最小值是 0.18 N C. 物体的密度为 2.5 g/cm 3 D. h 为 4 cm 时 ， 物体所受浮力为 0.12 N 11. 某同学在探究 “ 浮力的大小与哪些因素有关 ” 实验中 ， 他猜想浮力大小可能与物体 体积 、 物体浸在液体的体积和液体的密度有关 。 实验器材有 ： 体积不同的带有挂钩的柱状物 体若干 、 烧杯 、 量杯 、 酒精 、 水 、 盐水 、 弹簧测力计 。 （ 1 ） 实验前 ， 手拿着弹簧测力计的 （ 选填 “ 外壳 ” 或 “ 吊环 ”）， 使弹簧测力计 在 方向静止 ， 观察指针位置 ， 进行调零 。 （ 2 ） 在探究 “ 浮力的大小与物体浸在液体的体积是否有关 ” 时 ， 把一个柱状物体竖直悬 挂在弹簧测力计下 ， 当物体浸在液体中的体积逐渐增大时 ， 弹簧测力计的示数逐渐减小 。 则 第 6 题图 第 9 题图 第 10 题图 洗手盆 水 水堵头 N 0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 甲 乙 F/N h/cm 1 2 3 4 5 6 0.1 0 0.2 0.3 068 第十章 浮 力 可得出的探究结论是 。 如果在实验中 ， 当增大柱状物 体浸在液体中体积时 ， 烧杯中有少量液体溢出 ， 对所测量的浮力是否会产生影响 ？ 。 （ 3 ） 在探究 “ 浮力大小与液体密度是否有关 ” 实验时 ， 记录的实验信息如下表 ： 根据表中信息 ， 还可以得出浮力大小与液体密度的定性关系 ， 其关系是 ： 当物体浸在液 体的体积相同时 ， 。 素养探究 综合实践 1. 如图所示 ， 找一段较粗的红毛线 ， 将其两端分别固 定在乒乓球和大烧杯的底部 。 将水注入大烧杯 ， 直到将乒 乓球浸没 。 观察红毛线被拉直的方向 。 将大烧杯的一侧杯 底垫高 ， 观察红毛线被拉直的方向 ， 并与铅垂线的方向相 比较 。 实验中 ， 我们发现 ， 被拉直的红毛线与铅垂线的方 向是平行的 ， 这说明浮力的方向是 的 。 2. 北京时间 2021 年 10 月 16 日 ， 神舟十三号载人飞船将 3 名航天员送入太空 。 12 月 9 日 ， 中国空间站以 “ 天宫课堂 ” 的形 式进行太空授课 。 外太空处于微重力状态 ， 重力可以忽略不计 。 宇航员在太空中演示浮力实验 ， 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 。 在中国科技馆的同学 们做了同样的实验 ， 乒乓球却迅速上浮直至漂在水面上 ， 如图乙所示 。 （ 1 ） 图甲中 ， 静止的乒乓球不受浮力作用 。 请你通过对乒乓球进行受力分析来推理该 结论 。 （ 2 ） 图乙中 ， 静止的乒乓球漂在水面上 ， 请你分析乒乓球分别受到什么力 ， 这些力的大 小有什么关系 。 （ 3 ） 若缓慢下压图乙中的乒乓球直至全部浸没 ， 手对乒乓球的压力 （ 选填 “ 变 大 ” “ 变小 ” 或 “ 不变 ”）。 实验次数 物体的 体积 V 物 物体浸在液体 的体积 V 排 液体种类 液体的 密度 ρ 液 物体的重 力 G 物 /N 弹簧测力计 示数 F 示 /N 浮力 F 浮 /N 3 盐水 大 0.1 1.1 1 相同 相同 酒精 小 1.2 0.4 0.8 2 水 中 0.2 1.0 第 1 题图 第 2 题图 乙甲 069 八年级 人教版下册 5. AB 【 能力提升 综合拓展 】 1. C 2. B 3. D 4. ABD 5. BC 6. （ 1 ） 排净水管 中的空气 （ 2 ） 9.3×10 4 （ 3 ） 水会退回到水槽中 ， 直至 管内外液面相平 。 【 素养探究 综合实践 】 1. （ 1 ） 低于 室外 室内 （ 2 ） C 2. 高 600 130 第 4 节 跨学科实践： 制作简易活塞式抽水机 【 学科拓展 】 1. （ 1 ） 向上 （ 2 ） 大气压 小于 大气压 B （ 3 ） B A A 大气压 2. B 3. （ 3 ） ①B ② 小于 向上 向 下 向上 B 【 应用实践 】 连通器 大气压 重力 第 5 节 流体压强与流速的关系 【 基础巩固 达标闯关 】 1. 不相等 大于 大于 大 小 2. 靠拢 大于 小于 3. 大于 小于 4. C 【 能力提升 综合拓展 】 1. BD 2. A 3. B 4. 大 A 5. 小 不需要 【 素养探究 综合实践 】 1. （ 1 ） 小 上 小 （ 2 ） 4.4 （ 3 ） 机翼厚度越大 ， 产生的升力越大 2. 应选择图甲所示结构特点进行安装 。 为了避免被强 横风吹动移位 ， 则悬空部分应该受到向下的压强大 ； 根据 流体流速越大的位置压强越小可知 ， 上方空气的流速要小 ， 下方空气的流速要大 ， 所以应选择上平下凸的甲图结构特点 。 第九章测试题 一 、 选择题 1. C 2. B 3. B 4. C 5. B 6. B 7. BD 8. BD 9. AC 二 、 填空题 10. 增大压力 减小受力面积 11. 1.2×10 4 大 12. 变 小 小于 13. 小于 相等 14. 上 变小 15. 1 ∶ 1 1 ∶ 2 三 、 作图题 16. 如图所示 17. 如图所示 四 、 实验题 18. （ 1 ） 海绵的下陷程度 （ 2 ） D 、 E 压力作用效果 与压力的大小有关 （ 3 ） E 、 F 压力大小一定时 ， 受力面 积越小 ， 压力作用效果越明显 （ 4 ） 受力面积 压力 19. （ 1 ） U 形管两液面是否出现高度差 （ 2 ） ① 液体 密度 ρ 液体深度 h/cm ② 液体的密度一定时 ， 液体的压 强随深度的增大而增大 （ 3 ） 没有控制探头的深度相同 五 、 综合应用题 20. 解 ： （ 1 ） 机器人的重力 ： G=mg=500 kg×10 N/kg= 5000 N 。 （ 2 ） 机器人对冰面的压力等于自身重力 ， F=G=mg= 500 kg×10 N/kg=5000 N ， 机器人有四条履带 ， 受力面积 S= 4×1000 cm 2 =4000 cm 2 =0.4 m 2 ， 故机器人对冰面的压强 ： p= F S = 5000 N 0.4 m 2 =1.25×10 4 Pa<4×10 4 Pa ， 故该机器人能顺利通过 该冰面 。 （ 3 ） 科考队员对冰面的压力等于自身重力 ， 则有 ： F′= G′=m′g=75 kg×10 N/kg=750 N ， 队员行走时两脚交替着地 ， 受力面积 ： S′= 1 2 ×300 cm 2 =150 cm 2 =0.015 m 2 ， 则科考队员 对冰面的压强 ： p′= F′ S′ = 750 N 0.015 m 2 =5×10 4 Pa>4×10 4 Pa ， 所以 ， 科考队员不能在冰面上安全行走 。 答 ： 略 21. 解 ： （ 1 ） 酒精对容器底部的压强 ： p 酒精 =ρ 酒精 gh=0.8×10 3 kg/m 3 ×10 N/kg×30×10 -2 m=2400 Pa 。 （ 2 ） 由 p= F S 可知 ， 酒精对容器底部的压力 ： F=p 酒精 S=2400 Pa×100×10 -4 m 2 =24 N 。 （ 3 ） 酒精的重力 ： G 酒精 =m 酒精 g=4.5 kg×10 N/kg=45 N ， 装着酒精的容器对水平桌面的压力 ： F 压 =G 酒精 +G 容 = 45 N+5 N=50 N ， 容器对桌面的压强 ： p= F 压 S = 50 N 100×10 -4 m 2 =5×10 3 Pa 。 答 ： 略 22. 项目一 ： （ 1 ） 不是 不是 项目二 ： （ 1 ） 减小 减小 （ 2 ） 135 225 （ 3 ） 22500 第十章 浮 力 第 1 节 浮 力 【 基础巩固 达标闯关 】 1. 浮 竖直向上 2. 小 2 不变 3. D 4. （ 1 ） 物体 浸在液体中的体积 液体的密度 （ 2 ） 3 个不同的金属块 、 水 （ 或酒精 、 盐水 ）、 弹簧测力计 （ 3 ） 浮力的大小与液 体的密度有关 5. 液体的密度 物体浸在液体中的体积 6. 平衡 大 7. 不会 压力差 【 能力提升 综合拓展 】 1. 3 1 2. 海水 竖直向上 大 3. a 、 b 、 d 4. 变大 不变 5. D 6. A 7. B 8. A 9. C 10. ABD 11. （ 1 ） 吊环 竖直 （ 2 ） 浮力的大小与物体浸在液体中的体积有 关 否 （ 3 ） 液体的密度越大 ， 浮力越大 【 素养探究 综合实践 】 1. 竖直向上 。 2. （ 1 ） 乒乓球处于静止状态 ， 乒乓球 处于平衡状态 ， 所受合力为零 。 由于在太空舱里 ， 乒乓球 不受重力作用 ， 则它也不受浮力作用 。 （ 2 ） 重力和浮力 ； 重力和浮力相等 。 （ 3 ） 变大 第 2 节 阿基米德原理 【 基础巩固 达标闯关 】 1. 阿基米德 物体排开液体 物体排开液体 2. （ 1 ） DABC （ 或 ADBC ） （ 2 ） 3.8 A 和 B 1.4 C 和 D 1.4 （ 3 ） 能 3. m 排 g ρ 液 V 排 g 液体的密度 物体排开液 体的体积 4. 5 5 5. 10 0.1 0.1 6. 78 【 能力提升 综合拓展 】 1. C 2. D 3. D 4. A 5. D 6. D 7. = < 8. 10 6 0.6×10 3 9. （ 1 ） 校零 （ 2 ） F 1 -F 3 （ 3 ） 变小 变 大 相等 （ 4 ） BC 10. 解 ： （ 1 ） 正方体排开的水的体积 ： 第 16 题答图 第 17 题答图 F G F 拉 f F 压 164