第9章 浮力【A卷 达标卷】-2024-2025学年八年级物理下册单元速记·巧练（沪粤版2024）

2024-2025学年八年级物理下册单元测试卷（沪粤版） 第九章 浮力 （A卷•考点达标卷） （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：沪粤版八年级下册第九章。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共10小题，第1~7小题为单选题，每小题3分，共21分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的；第8~10小题为多选题，每小题4分，共12分；本大题共33分） 1．下列事例中，属于利用连通器原理工作的是（  ） A．密度计 B．气压计 C．抽水机 D．船闸 2．如图所示，A、B是可自由移动的物体，C、D是容器自身凸起的一部分，现往容器里注入一些水。下列说法正确的是（   ） A．A、B、C、D物体都受到浮力 B．A、B、C物体受到浮力，D不受浮力 C．A、B物体受到浮力，C、D物体不受浮力 D．A物体受到浮力，B、C、D物体不受浮力 3．将重为15N的金属块浸没在盛满水的容器中，溢出水的重力为8N，金属块所受的浮力大小为（　　） A．7N B．8N C．15N D．23N 4．如图所示，不能够说明流体压强与流速关系的是（　　） A．  孔明灯升空 B．  吹气时乒乓球不下落 C．  吹气时纸条飘起来 D．  安全线以外候车 5．将吸管的一端封口并缠绕细铜丝制作了一个简易密度计。将该密度计分别放入盛有水和盐水的甲、乙两容器中，静止时如图所示，此时液面相平。下列有关说法正确的是（　　） A．甲容器中的液体是盐水 B．密度计在水中排开液体的重力较小 C．密度计在两液体中所受的浮力相等 D．两液体对甲、乙容器底的压强相等 6．某海滨浴场的水底有一些小鹅卵石，小明踩着鹅卵石由浅水处走向深水处。下列关于在此过程中小明的体验以及原因分析合理的是（　　） A．脚底的疼痛感越来越重，因为水底鹅卵石对人的支持力越来越大 B．脚底的疼痛感越来越重，因为人受到的重力越来越大 C．脚底的疼痛感越来越轻，因为水底鹅卵石对人的支持力越来越小 D．脚底的疼痛感越来越轻，因为人越来越轻 7．如图所示，将同一个鸡蛋分别放入盛有不同液体的烧杯中，鸡蛋在甲杯中沉底，在乙杯中悬浮，在丙杯中漂浮，且各杯中液体深度相同。则三种液体的密度关系是（　　） A． B． C． D． 8．甲、乙、丙三个相同的容器盛有不同的液体放在同一水平桌面上，将同一个小球先后放入三个容器中，小球静止时的位置如图所示，图中三个容器中的液面到容器底面的距离相等，则下列分析正确的是（    ） A．小球在丙容器中受到的浮力最大 B．甲容器中液体的密度最大 C．甲容器底面受到液体的压强最大 D．乙容器对桌面的压强最大 9．学习了“测量物质的密度”之后，物理兴趣小组的同学们，尝试用不同的方法测量盐水的密度。实验前，把天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端零刻度线处。如图丁所示，先在量筒内放入适量的水，液面刻度为；再将小瓷杯浸没于水中，液面刻度为V2；最后捞起小瓷杯并将杯中的水倒回量筒，使其浮于水面（水未损失），液面刻度为V3。下列说法正确的是（　　） A．测量鹅卵石质量时，将最小为5g的砝码放入托盘天平的右盘后，分度标尺的指针如图甲所示，接下来应该取下5g的砝码并向右移动游码 B．该鹅卵石的密度为2.7×103kg/m3 C．小瓷杯密度的表达式 D．实验完毕后发现小瓷杯内的水未倒干净，则所测结果偏小 10．一弹簧测力计下挂一圆柱体，将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中。在如图给出的整个过程弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的实验图象中，已知，则下列说法中正确的是（　　） A．圆柱体的重力为 B．圆柱体所受的最大浮力为 C．圆柱体的体积为 D．圆柱体的密度为 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题（共22空，每空1分，共22分） 11．伟大科学家 用大量的实验发现：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小 它排开液体所受的重力（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 12．我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程，如图所示，这是三峡船闸中轮船通过船闸的示意图，三峡船闸利用了 原理；质量为60t的轮船静止在江面上时排开江水的体积为 m3。（g取10N/kg，ρ江水＝1.0×103kg/m3） 13．小明在家探究鸡蛋受到的浮力大小与哪些因素有关，如图所示，鸡蛋浸没在水中时，所受到的浮力为 N；如果直接将该鸡蛋投入水中，该鸡蛋将 （选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”）。 14．由于环境污染，全球气候变暖，导致南极洲冰川开始大面积熔化，海面上出现大量浮冰。现有一块6×104kg的浮冰漂浮在海面上，如图所示，浮冰受到的浮力为 N；若海面所有浮冰全部熔化后，海平面的水位将 （选填“上升”“不变”或“下降”），已知海水的密度为1.03×103kg/m3，冰的密度为0.9×103kg/m3。 15．质量相等但密度不同的A、B、C三个实心小球浸在水中稳定后的情形如图所示，分析可知： 球受到的浮力最小， 球的密度最小。 16．一个物体所受的重力为10N，将其全部浸没在水中时，排开的水受到的重力为20N，此时它所受浮力大小为 N，放手后物体将 （选填“上浮”、“下沉“或“悬浮”），静止时物体所受浮力的大小为 N。 17．将重为 6N 的物体放入盛水的容器中，物体漂浮在水面上且溢出 3N 的水，据此可判断物体受到的浮力大小为 ，此时物体处于 状态。（选填“平衡”或“非平衡”） 18．弹簧测力计下悬挂一个重力为9 N的物体，将物体浸没到装满水的容器中，测力计的示数是5 N，则物体受到的浮力是 N，物体排开水的重力为 N。 19．物理学的发展离不开物理学家们的贡献，比如： 原理阐明了浮力大小与排开液体的重力的关系；英国物理学家 提出了原子的核式模型。 20．浸入 或 中的物体都会受到浮力的作用，浮力的方向总是 的。 三．实验题（共20空，每空1分，共20分） 21．如图1所示是小杨探究“浮力大小与哪些因素有关”实验，他将同一物体分别放在不同液体中。 (1)由图1中甲乙可知此时物体浸在水中所受浮力的大小为 N； (2)由图1甲、丙、丁三图可知，浮力大小和浸没的深度 （选填“有关”或“无关”）；由图1甲、丁、戊三图可知，浮力大小和 有关； (3)分析丁、戊两图，比较水对烧杯底的压强和液体对烧杯底的压强的大小关系，则 （选填“大于”“等于”或“小于”）； (4)图2中反映物体浮力大小和物体下表面在水中的深度h关系的图像是 （选填“A”或“B”）（金属块未接触容器底）； (5)在实验过程中，小杨还发现用测量浮力的方法也可以测量物体的密度： 将物体挂在弹簧测力计下，测得物体的重力为G； 将挂在弹簧测力计下的物体 水中，此时弹簧测力计的读数为F； 物体的密度表达式为 （用G、F和来表示）。 22．下列A、B、C、D四幅图是小明“探究浮力的大小与排开水所受重力关系”的过程情景，请根据图示完成下面的填空。 (1)为完成本实验，最合理的操作顺序是 。 (2)本实验的操作中存在的错误是 。 (3)纠正错误后，继续实验，设A、B、C、D四个实验步骤中弹簧测力计的示数分别是、、、，则金属圆柱体受到的浮力 N，排开液体的重力 N。 (4)进一步思考：如果圆柱体没有完全浸没在水中， 验证“阿基米德原理”；如果圆柱体碰到了容器底部， 验证“阿基米德原理”（均选填“能”或“不能”）。 23．为预防新冠肺炎，小吴同学用密度为 0.8g/cm3的纯酒精配制浓度为 75%的酒精。他查阅资料得知浓度为 75%的医用酒精的密度为 0.87g/cm3，为检验自己配制的酒精是否合格，进行了如下实验和分析： （1）将天平放在水平台上，将游码移至 处，发现横梁指针如图甲所示，接下来他应该向 （选填“左”或“右”）移动平衡螺母，直到天平平衡。 （2）测出烧杯和酒精的总质量为98g后，将烧杯中的一部分酒精倒入量筒中，如图乙所示，则量筒中酒精的体积为 cm3； （3）再测量烧杯和剩余酒精的总质量，天平横梁平衡时如图丙所示，则该同学配制的酒精密度为 g/cm3。为符合要求，他应该向已配制的酒精中添加适量的 （选填“纯酒精”或“水”）。 （4）小吴同学感觉这样测密度比较麻烦，他自己用一支新铅笔和细铁丝制作了一只密度计，他制作步骤 如下： ①他用细铁丝在铅笔底部缠绕几圈（细铁丝的体积忽略不计），然后放入装有水的烧杯中，如图甲所示用，用记号笔在铅笔外壳与水面相交处标记； ②他取出铅笔，在标记处写上1g/cm3，用刻度尺量出铅笔浸入水中的深度 H，用记号笔和刻度尺标出了其他密度值的刻线，你认为0.5g/cm3的刻线在1g/cm3刻线的 （选填“上方”或“下方”）； ③将该密度计分别放入装有不同液体的两个烧杯中，若两次测量中排开液体的质量分别为m1和m2， 则m1 m2（选填“大于”“等于”或“小于”）。 四．综合计算题（共4小题，共25分） 24．小军发现一个质量为1.6kg、不吸水的新型建筑材料，他只有量程为0-5N的弹簧测力计，设计了下图所示的装置进行实验。重力为8N、底面积为100cm2的薄壁容器M内盛有200cm3的水，容器M置于水平地面，当轻质杠杆在水平位置平衡时竖直向上的拉力F为1.5N，此时材料浸没在水中静止且未触底，求：（g取10N/kg） (1)材料受到的重力； (2)材料未放入前容器对水平地面的压强； (3)材料的密度。 25．浮标广泛应用于台风预测、海洋资源开发等领域。如图所示，某浮标由坚硬壳体及下方可伸缩油囊构成（油囊质量忽略不计）。当液压式柱塞泵将壳体内的油注入油囊时，油囊排开水的体积等于注入油的体积；当油囊中的油全部被抽回壳体内时，油囊体积忽略不计。已知浮标壳体质量为35kg，油的总质量为20kg，当向油囊中注12kg油时，浮标悬浮于水中。油的密度为0.8×103kg/m3，海水密度取1.0×103kg/m3。求： （1）油囊中注入12kg油时，浮标所受浮力； （2）浮标壳体体积； （2）若某次测试时将一体积为1×10﹣3m3，质量为3kg的测量仪挂于浮标下方浸没于水中，浮标漂浮时露出水面的体积为2×10﹣3m3，则需要向油囊中注入多少千克的油？ 26．潜水艇在国家的国防中占有重要位置，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，其截面如图所示，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，排开海水的体积是 m3； （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） 27．制作简易密度计。 （1）小明取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量橡皮泥并用石蜡封口。塞入橡皮泥的目的是使吸管能 在液体中，此时吸管受到的浮力 重力（选填“等于”“大于”或“小于”）； （2）将吸管放到水中的情景甲图所示，测得浸入的长度为H；放到另一液体中的情景如乙图所示，浸入的长度为h，用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度，则ρ液 ρ水（选填“=”“>”或“<”）； （3）小明在吸管上标出与液面位置相平的刻度线及相应密度值ρ，如甲图在吸管上标出1.0刻度线（单位g/cm3，下同），表示水的密度，再将此吸管放入不同的液体中，液面所对应吸管的位置处标出了0.8、0.9、1.1、1.2的刻度线（图中未画出）。结果发现，0.9刻线是在1.0刻线的 （选填“上”或“下”）方； （4）在制作密度计的过程中，小明发现吸管中装入橡皮泥的质量不同，吸管浸入液体中标出的相邻两个刻度的间隔不同，装橡皮泥质量越大的密度计，相邻两个刻度的间隔越 （选填“大”或“小”）。 / 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（沪粤版） 第九章 浮力 （A卷•考点达标卷） （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：沪粤版八年级下册第九章。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共10小题，第1~7小题为单选题，每小题3分，共21分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的；第8~10小题为多选题，每小题4分，共12分；本大题共33分） 1．下列事例中，属于利用连通器原理工作的是（  ） A．密度计 B．气压计 C．抽水机 D．船闸 【答案】D 【解析】A．密度计是根据物体漂浮时浮力等于重力的原理工作的，即利用F浮=G，通过排开液体体积的不同来测量液体密度，不属于连通器原理，故A不符合题意； B．气压计是用来测量大气压强的仪器，如金属盒气压计是利用盒内空气的形变与大气压的关系工作，水银气压计是利用托里拆利实验原理，与连通器原理无关，故B不符合题意； C．抽水机是利用大气压把水从低处抽到高处的，工作原理是先使抽水机内部形成真空，在大气压作用下将水压入抽水机，再提升到高处，不是利用连通器原理，故C不符合题意； D．船闸的上游阀门打开时，上游和闸室构成连通器；下游阀门打开时，下游和闸室也构成连通器。通过控制阀门，使船闸内水位与上下游水位相平，方便船只通行，是利用连通器原理工作的，故D符合题意。 故选D。 2．如图所示，A、B是可自由移动的物体，C、D是容器自身凸起的一部分，现往容器里注入一些水。下列说法正确的是（   ） A．A、B、C、D物体都受到浮力 B．A、B、C物体受到浮力，D不受浮力 C．A、B物体受到浮力，C、D物体不受浮力 D．A物体受到浮力，B、C、D物体不受浮力 【答案】B 【解析】浮力产生的原因是液体（或气体）对物体上下表面的压力差，A物体上表面没有受到水的压力，但下表面受到水的压力，因此水对A物体上下表面产生了的压力差，故A物体受浮力的作用；由图可知，水对B、C物体上下表面都产生了的压力差，故B、C物体都受浮力的作用；D物体上表面受到水的压力，但下表面没有受到水的压力，因此水对D物体没有产生向上的压力差，故D物体不受浮力的作用。故A、C、D错误，B正确。 3．将重为15N的金属块浸没在盛满水的容器中，溢出水的重力为8N，金属块所受的浮力大小为（　　） A．7N B．8N C．15N D．23N 【答案】B 【解析】把金属块轻轻放入盛满水的容器中，排开的水重：G排​=8N，金属块受到的水的浮力 F浮​=G排​=8N 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 4．如图所示，不能够说明流体压强与流速关系的是（　　） A．  孔明灯升空 B．  吹气时乒乓球不下落 C．  吹气时纸条飘起来 D．  安全线以外候车 【答案】A 【解析】A． 孔明灯升空的原理是灯内空气受热膨胀，体积增大，密度减小，孔明灯所受浮力大于其自身重力，所以A符合题意； B． 吹气时乒乓球不下落，是因为乒乓球上方空气流速大，压强小，乒乓球受到向上的力，从而使乒乓球落下，故B不符合题意； C．纸条上方流速快、压强小，纸条受到向上的力，从而向上飘，故C不符合题意； D．列车进站时，轨道一侧空气流速快，压强小，防止人被后方空气推入列车运行的轨道，人需要站在安全线以外候车，故D不符合题意。 故选A。 5．将吸管的一端封口并缠绕细铜丝制作了一个简易密度计。将该密度计分别放入盛有水和盐水的甲、乙两容器中，静止时如图所示，此时液面相平。下列有关说法正确的是（　　） A．甲容器中的液体是盐水 B．密度计在水中排开液体的重力较小 C．密度计在两液体中所受的浮力相等 D．两液体对甲、乙容器底的压强相等 【答案】C 【解析】AC．同一支密度计放在甲、乙两种液体中都漂浮，根据浮沉条件知，此时密度计所受浮力都等于自身重力，即浮力是相同的；由图可知，密度计在乙液体中排开的液体的体积小，根据可知，乙液体的密度大，故A错误，C正确； B．由A可知同一支密度计放在甲、乙两种液体中的浮力相同，由阿基米德原理F浮=G排可知密度计排开甲液体的重力等于排开乙液体的重力，故B错误； D．深度相同，由于乙液体的密度大，根据p=ρgh可知，乙杯中液体对容器底的压强更大，故D错误。 故选C。 6．某海滨浴场的水底有一些小鹅卵石，小明踩着鹅卵石由浅水处走向深水处。下列关于在此过程中小明的体验以及原因分析合理的是（　　） A．脚底的疼痛感越来越重，因为水底鹅卵石对人的支持力越来越大 B．脚底的疼痛感越来越重，因为人受到的重力越来越大 C．脚底的疼痛感越来越轻，因为水底鹅卵石对人的支持力越来越小 D．脚底的疼痛感越来越轻，因为人越来越轻 【答案】C 【解析】由受力分析可知：人在水中受到重力G、浮力F浮及支持力F三个力，且在竖直方向上处于平衡状态，所以支持力F=G-F浮；从岸边到海里游泳的人，由浅水区走到深水区的过程中，由于人排开水的体积变大，根据阿基米德原理可知人所受浮力变大；由于人的重力不变，所以支持力减小，则人的脚疼痛越来越弱。 故选C。 7．如图所示，将同一个鸡蛋分别放入盛有不同液体的烧杯中，鸡蛋在甲杯中沉底，在乙杯中悬浮，在丙杯中漂浮，且各杯中液体深度相同。则三种液体的密度关系是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】根据物体的沉浮条件，鸡蛋在甲杯中沉底，则鸡蛋密度大于甲液体的密度；鸡蛋在乙杯中悬浮，则鸡蛋密度等于乙液体的密度；鸡蛋在丙杯中漂浮，则鸡蛋密度小于丙液体的密度。所以三种液体的密度关系是。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 8．甲、乙、丙三个相同的容器盛有不同的液体放在同一水平桌面上，将同一个小球先后放入三个容器中，小球静止时的位置如图所示，图中三个容器中的液面到容器底面的距离相等，则下列分析正确的是（    ） A．小球在丙容器中受到的浮力最大 B．甲容器中液体的密度最大 C．甲容器底面受到液体的压强最大 D．乙容器对桌面的压强最大 【答案】BC 【解析】A．由图可知，小球在甲液体中漂浮，浮力等于重力，在乙液体中悬浮，浮力等于重力，在丙液体中沉底，浮力小于重力，所以小球在丙液体中受到的浮力最小，故A错误； B．由图可知，小球在甲液体中漂浮，甲液体的密度大于小球的密度；小球在乙液体中悬浮，乙液体的密度等于小球的密度；小球在丙液体中沉底，丙液体的密度小于小球的密度；故甲液体的密度最大，丙液体的密度最小，故B正确； C．由图可知，甲乙丙三容器内液体深度相同，由题知，甲液体的密度最大，根据p＝ρgh知，甲液体对容器底的压强最大，故C正确； D．甲容器的液体密度最大，液体的重力最大，小球的重力不变，甲容器对水平桌面的压力最大，则甲容器对桌面的压强最大，故D错误。 故选BC。 9．学习了“测量物质的密度”之后，物理兴趣小组的同学们，尝试用不同的方法测量盐水的密度。实验前，把天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端零刻度线处。如图丁所示，先在量筒内放入适量的水，液面刻度为；再将小瓷杯浸没于水中，液面刻度为V2；最后捞起小瓷杯并将杯中的水倒回量筒，使其浮于水面（水未损失），液面刻度为V3。下列说法正确的是（　　） A．测量鹅卵石质量时，将最小为5g的砝码放入托盘天平的右盘后，分度标尺的指针如图甲所示，接下来应该取下5g的砝码并向右移动游码 B．该鹅卵石的密度为2.7×103kg/m3 C．小瓷杯密度的表达式 D．实验完毕后发现小瓷杯内的水未倒干净，则所测结果偏小 【答案】ABC 【解析】A．测量鹅卵石质量时，将最小为5g的砝码放入托盘天平的右盘后，分度标尺的指针如图甲所示，指针右偏，说明砝码较重，则接下来应该取下5g的砝码并向右移动游码直至天平平衡，故A正确； B．图乙中天平横梁标尺分度值为0.2g，则鹅卵石的质量为 图丙量筒分度值为，鹅卵石的体积为 则该鹅卵石的密度为 故B正确； C．由图丁可知，小瓷杯体积为，小瓷杯漂浮时，根据浮沉条件和阿基米德原理则有 所以小瓷杯质量为 则小瓷杯密度为 故C正确； D．小瓷杯内的水未倒干净，设杯内水的体积为，此时 可见，结果不受影响，即所测结果不变，故D错误。 故选ABC。 10．一弹簧测力计下挂一圆柱体，将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中。在如图给出的整个过程弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的实验图象中，已知，则下列说法中正确的是（　　） A．圆柱体的重力为 B．圆柱体所受的最大浮力为 C．圆柱体的体积为 D．圆柱体的密度为 【答案】BD 【解析】A．由图像知道，当h=0时，弹簧测力计示数为12N，此时圆柱体处于空气中，根据二力平衡条件知道 故A错误； B．由图像知道，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，此时圆柱体受到的浮力最大，大小是 故B正确； CD．由知道，所以 由G=mg知道，物体的质量 则圆柱体密度 故C错误，D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题（共22空，每空1分，共22分） 11．伟大科学家 用大量的实验发现：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小 它排开液体所受的重力（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 【答案】 阿基米德 等于 【解析】[1][2]伟大科学家、古希腊学者阿基米德，用大量的实验发现了著名的阿基米德原理：浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于它排开液体所受的重力。 12．我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程，如图所示，这是三峡船闸中轮船通过船闸的示意图，三峡船闸利用了 原理；质量为60t的轮船静止在江面上时排开江水的体积为 m3。（g取10N/kg，ρ江水＝1.0×103kg/m3） 【答案】 连通器 60 【解析】[1]三峡大坝船闸的闸室通过闸门的下端与上、下游连通，形成连通器，工作进利用了连通器的原理。 [2]质量为60t的轮船静止在江面上时受到的浮力 由得 13．小明在家探究鸡蛋受到的浮力大小与哪些因素有关，如图所示，鸡蛋浸没在水中时，所受到的浮力为 N；如果直接将该鸡蛋投入水中，该鸡蛋将 （选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”）。 【答案】 0.5 下沉 【解析】[1]由图中弹簧测力计示数可知，鸡蛋浸没在水中时，所受到的浮力 [2]由图中弹簧测力计示数可知，鸡蛋的重力为0.6N，在水中受到浮力为0.5N，将该鸡蛋投入水中，重力大于浮力，所以鸡蛋会下沉。 14．由于环境污染，全球气候变暖，导致南极洲冰川开始大面积熔化，海面上出现大量浮冰。现有一块6×104kg的浮冰漂浮在海面上，如图所示，浮冰受到的浮力为 N；若海面所有浮冰全部熔化后，海平面的水位将 （选填“上升”“不变”或“下降”），已知海水的密度为1.03×103kg/m3，冰的密度为0.9×103kg/m3。 【答案】 6×105 上升 【解析】[1]浮冰的重力 由于浮冰漂浮,则 [2]因为浮冰漂浮于海面上，所以 ① 又因为冰熔化成水后，其质量不变，重力不变，所以 ② 由①②可得 因为 所以 即：浮冰熔化为海水的体积大于浮冰排开海水的体积。所以浮冰全部熔化后，海平面水位会上升。 15．质量相等但密度不同的A、B、C三个实心小球浸在水中稳定后的情形如图所示，分析可知： 球受到的浮力最小， 球的密度最小。 【答案】 C A 【解析】[1]A、B、C三个实心小球浸在水中稳定后的情况可知：A球漂浮，B球悬浮，C球沉底，根据物体的浮沉条件可知浮力与重力的关系为 因为A、B、C三个实心小球质量相等，所以 所以C球受到的浮力最小。 [2]如图，A球漂浮， 所以A球密度， B球悬浮，所以B球密度，因为C球沉底，所C球密度，所以三球密度 所以A球的密度最小。 16．一个物体所受的重力为10N，将其全部浸没在水中时，排开的水受到的重力为20N，此时它所受浮力大小为 N，放手后物体将 （选填“上浮”、“下沉“或“悬浮”），静止时物体所受浮力的大小为 N。 【答案】 20 上浮 10 【解析】[1]将物体全部浸没在水中时，已知排开的水受到的重力为20N，由阿基米德原理知此时物体所受的浮力也为20N。 [2]由于物体受到的浮力20N大于物体的自重10N，所以放手后物体上浮。 [3]静止时漂浮，浮力等于重力为10N。 17．将重为 6N 的物体放入盛水的容器中，物体漂浮在水面上且溢出 3N 的水，据此可判断物体受到的浮力大小为 ，此时物体处于 状态。（选填“平衡”或“非平衡”） 【答案】 6N 平衡 【解析】[1]物体漂浮在水面上静止，由物体的浮沉条件可知，物体受到的浮力为 F浮=G=6N [2]物体在水中静止时处于平衡状态。 18．弹簧测力计下悬挂一个重力为9 N的物体，将物体浸没到装满水的容器中，测力计的示数是5 N，则物体受到的浮力是 N，物体排开水的重力为 N。 【答案】 4 4 【解析】[1]根据称重法可以知道 [2]根据阿基米德原理可以知道：物体浸在液体受到的浮力等于物体排开的液体的重力。物体浸在水中受到的浮力 为4N，所以物体排开水的重力也是4N。 19．物理学的发展离不开物理学家们的贡献，比如： 原理阐明了浮力大小与排开液体的重力的关系；英国物理学家 提出了原子的核式模型。 【答案】 阿基米德 卢瑟福 【解析】[1]物理学家阿基米德通过大量的科学实验阐明了浮力大小与排开液体的重力的关系，即阿基米德原理。 [2] 英国物理学家卢瑟福在大量科学实验的基础上提出了原子的核式模型。 20．浸入 或 中的物体都会受到浮力的作用，浮力的方向总是 的。 【答案】 液体 气体 竖直向上 【解析】[1][2]浸在液体或气体中物体，由于物体上、下表面所处的深度不同，下表面所处的深度大于上表面的深度，下表面受到的压强大于上表面受到的压强，因此液体或气体对物体产生的一个向上的压力与向下的压力不相等，实际上，这两个压力的合力就是液体或气体对物体施加的向上的托力，这个力称为浮力。 [3]静止在水面的上的物体受到的浮力与重力是一对平衡力，重力的方向竖直向下，浮力的方向与重力方向相反，所以浸在液体或气体中的物体无论处于任何状态所受浮力的方向总是竖直向上。 三．实验题（共20空，每空1分，共20分） 21．如图1所示是小杨探究“浮力大小与哪些因素有关”实验，他将同一物体分别放在不同液体中。 (1)由图1中甲乙可知此时物体浸在水中所受浮力的大小为 N； (2)由图1甲、丙、丁三图可知，浮力大小和浸没的深度 （选填“有关”或“无关”）；由图1甲、丁、戊三图可知，浮力大小和 有关； (3)分析丁、戊两图，比较水对烧杯底的压强和液体对烧杯底的压强的大小关系，则 （选填“大于”“等于”或“小于”）； (4)图2中反映物体浮力大小和物体下表面在水中的深度h关系的图像是 （选填“A”或“B”）（金属块未接触容器底）； (5)在实验过程中，小杨还发现用测量浮力的方法也可以测量物体的密度： 将物体挂在弹簧测力计下，测得物体的重力为G； 将挂在弹簧测力计下的物体 水中，此时弹簧测力计的读数为F； 物体的密度表达式为 （用G、F和来表示）。 【答案】(1)1.6 (2)无关 液体的密度 (3)大于 (4)A (5)浸没 【解析】（1）图1乙中，测力计分度值为0.2N，示数为4.4N，根据称重法，可知此时物体浸在水中所受浮力的大小为 （2）[1]丙、丁中，只改变浸没的深度，测力计示数不变，根据称重法可知浮力不变，说明浮力大小和浸没的深度无关。 [2]丁、戊中，只改变液体的密度，测力计示数改变，根据称重法可知浮力改变，说明浮力大小和液体密度有关。 （3）分析丁、戊两图，丁中测力计示数较小，根据称重法可知浮力较大，根据可知丁中水的密度大于戊中液体的密度，两个烧杯中液体深度相同，根据可知水对烧杯底的压强大于液体对烧杯底的压强。 （4）物体浸没之前，随着深度增加，物体排开液体的体积增大，受到的浮力增大，物体浸没后，排开液体的体积不变，所受的浮力大小不变，所以物体的浮力是先增大后不变，故A符合题意，B不符合题意。 故选A。 （5）[1][2]将物体挂在弹簧测力计下，测得物体的重力为G；将挂在弹簧测力计下的物体浸没水中，此时弹簧测力计的读数为F；则物体浸没时受到的浮力，根据可知物体的体积为 则物体密度为 22．下列A、B、C、D四幅图是小明“探究浮力的大小与排开水所受重力关系”的过程情景，请根据图示完成下面的填空。 (1)为完成本实验，最合理的操作顺序是 。 (2)本实验的操作中存在的错误是 。 (3)纠正错误后，继续实验，设A、B、C、D四个实验步骤中弹簧测力计的示数分别是、、、，则金属圆柱体受到的浮力 N，排开液体的重力 N。 (4)进一步思考：如果圆柱体没有完全浸没在水中， 验证“阿基米德原理”；如果圆柱体碰到了容器底部， 验证“阿基米德原理”（均选填“能”或“不能”）。 【答案】(1)CADB (2)圆柱体放入水中前溢水杯中未装满水 (3) 1 1 (4) 能 不能 【解析】（1）为了准确测量物体排开液体的重力，合理的实验顺序是： C．测出空桶所受的重力； A．测出物体所受的重力； D．把物体浸没在装满水的溢水杯中，读出弹簧测力计的示数； B．测出桶和排开的水所受的重力。 最合理的实验顺序是CADB。 （2）圆柱体放入水中前，溢水杯中的水应该满的，否则溢出水的体积将小于物体排开水的体积。所以存在的错误是圆柱体放入水中前溢水杯未注满水。 （3）[1]如图弹簧测力计分度值为0.2N，由图A可知，圆柱体重力为，由图D可知，圆柱体浸没在水中时弹簧测力计的示数，则圆柱受到的浮力。 [2]由图B可知，小桶和水的总重力，由图C可知，空小桶的重力，则圆柱体排开水所受的重力。 （4）[1]阿基米德原理的表达式为 ，只要物体浸在液体中，排开了一定体积的液体，就满足F浮与G排相等的关系，与物体是否完全浸没无关。所以即便圆柱体没有完全浸没在水中，也能验证阿基米德原理。 [2]当圆柱体碰到容器底部时，容器底部会对圆柱体产生一个支持力。此时弹簧测力计的示数会受到支持力的影响，根据称重法计算出的浮力就不准确了。因为弹簧测力计的示数不再单纯是物体重力与浮力的差值，导致无法准确验证F浮与G排这一关系，所以不能验证阿基米德原理。 23．为预防新冠肺炎，小吴同学用密度为 0.8g/cm3的纯酒精配制浓度为 75%的酒精。他查阅资料得知浓度为 75%的医用酒精的密度为 0.87g/cm3，为检验自己配制的酒精是否合格，进行了如下实验和分析： （1）将天平放在水平台上，将游码移至 处，发现横梁指针如图甲所示，接下来他应该向 （选填“左”或“右”）移动平衡螺母，直到天平平衡。 （2）测出烧杯和酒精的总质量为98g后，将烧杯中的一部分酒精倒入量筒中，如图乙所示，则量筒中酒精的体积为 cm3； （3）再测量烧杯和剩余酒精的总质量，天平横梁平衡时如图丙所示，则该同学配制的酒精密度为 g/cm3。为符合要求，他应该向已配制的酒精中添加适量的 （选填“纯酒精”或“水”）。 （4）小吴同学感觉这样测密度比较麻烦，他自己用一支新铅笔和细铁丝制作了一只密度计，他制作步骤 如下： ①他用细铁丝在铅笔底部缠绕几圈（细铁丝的体积忽略不计），然后放入装有水的烧杯中，如图甲所示用，用记号笔在铅笔外壳与水面相交处标记； ②他取出铅笔，在标记处写上1g/cm3，用刻度尺量出铅笔浸入水中的深度 H，用记号笔和刻度尺标出了其他密度值的刻线，你认为0.5g/cm3的刻线在1g/cm3刻线的 （选填“上方”或“下方”）； ③将该密度计分别放入装有不同液体的两个烧杯中，若两次测量中排开液体的质量分别为m1和m2， 则m1 m2（选填“大于”“等于”或“小于”）。 【答案】 0刻度 左 40 0.9 纯酒精 上方 等于 【解析】（1）[1]根据天平的使用规则可知，将天平放在水平台上，首要将游码归零，即移至0刻度处。 [2]由图可知，横梁指针向右偏转，按照“右偏左调”可知，接下来他应该向左移动平衡螺母，直到天平平衡。 （2）[3]由图可知，量筒的分度值为1mL，根据液面所在的位置可知，量筒中酒精的体积为 V=40mL=40cm3 （3）[4][5]由图丙可知，烧杯和剩余酒精的总质量为 m3=50g+10g+2g=62g 所以倒入量筒中酒精的质量为 m=m0-m3=98g-62g=36g 所以酒精的密度为 由于医用酒精的密度为0.87g/cm3，所以需要添加密度小的纯酒精。 （4）[6]当密度计置于液体中，都是处于漂浮状态，浮力都等于密度计的重力，根据公式可知，当浮力相同时，液体的密度越大，物体排开液体的体积越小，即密度计浸入水液体中的深度越浅，所以0.5g/cm3的刻线在 1g/cm3刻线的上方。 [7]由题意可知，密度计两次所受到的浮力相等，根据阿基米德原理可知，浮力等于物体排开液体的重力，所以密度计两次排开液体的重力相等，由公式G=mg可知，两次排开液体的质量m1=m2。 四．综合计算题（共4小题，共25分） 24．小军发现一个质量为1.6kg、不吸水的新型建筑材料，他只有量程为0-5N的弹簧测力计，设计了下图所示的装置进行实验。重力为8N、底面积为100cm2的薄壁容器M内盛有200cm3的水，容器M置于水平地面，当轻质杠杆在水平位置平衡时竖直向上的拉力F为1.5N，此时材料浸没在水中静止且未触底，求：（g取10N/kg） (1)材料受到的重力； (2)材料未放入前容器对水平地面的压强； (3)材料的密度。 【答案】(1)16N (2)1000Pa (3) 【解析】（1）材料受到的重力为 （2）的水的重力为 材料未放入前容器对水平地面的压力为 材料未放入前容器对水平地面的压强为 （3）根据杠杆的平衡条件，有，由可知， 则 材料浸没，则材料的体积为 材料的密度为 25．浮标广泛应用于台风预测、海洋资源开发等领域。如图所示，某浮标由坚硬壳体及下方可伸缩油囊构成（油囊质量忽略不计）。当液压式柱塞泵将壳体内的油注入油囊时，油囊排开水的体积等于注入油的体积；当油囊中的油全部被抽回壳体内时，油囊体积忽略不计。已知浮标壳体质量为35kg，油的总质量为20kg，当向油囊中注12kg油时，浮标悬浮于水中。油的密度为0.8×103kg/m3，海水密度取1.0×103kg/m3。求： （1）油囊中注入12kg油时，浮标所受浮力； （2）浮标壳体体积； （2）若某次测试时将一体积为1×10﹣3m3，质量为3kg的测量仪挂于浮标下方浸没于水中，浮标漂浮时露出水面的体积为2×10﹣3m3，则需要向油囊中注入多少千克的油？ 【答案】（1）550N；（2）4×10-2m3；（3）15.2kg 【解析】解：（1）浮标壳体和油的总质量为 浮标所受的重力为 当向油囊中注12kg油时，浮标悬浮于水中,由沉浮条件可知，此时浮标所受浮力等于浮标所受的重力 （2）当向油囊中注12kg油时，浮标悬浮于水中，此时，浮标的总体积等于排开水的体积，由可知 当向油囊中注12kg油时，油囊的体积等于注入油的体积为 浮标壳体体积等于此时浮标的总体积减去油囊的体积 （3）当挂上测量仪时，浮标漂浮，此时浮标和测量仪的总质量为 浮标和测量仪受到的重力为 由沉浮条件可知，此时浮标受到的总浮力为 测量仪浸没在水中，排开水的体积等于自身的体积，则测量仪受到的浮力为 壳体浸入水中的体积等于浮标壳体总体积减去浮标漂浮时露出水面的体积 壳体受到的浮力为 油囊受到的浮力等于此时浮标受到的总浮力减去测量仪受到的浮力，再减去壳体受到的浮力 此时，油囊的体积等于油囊排开水的体积为 油囊中油的体积等于此时油囊的体积为，则向油囊中注入油的质量为 答：（1）油囊中注入12kg油时，浮标所受浮力。 （2）浮标壳体体积为。 （3）若某次测试时将一体积为1×10﹣3m3，质量为3kg的测量仪挂于浮标下方浸没于水中，浮标漂浮时露出水面的体积为2×10﹣3m3，则需要向油囊中注入千克油。 26．潜水艇在国家的国防中占有重要位置，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，其截面如图所示，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，排开海水的体积是 m3； （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】 9×106 900 600 不变 变大 3.5×106 5.25×106 【解析】解：（1）[1][2]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 潜水艇排开水的体积为 （2）[3]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）[4]根据阿基米德原理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。 [5]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）[6]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 27．制作简易密度计。 （1）小明取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量橡皮泥并用石蜡封口。塞入橡皮泥的目的是使吸管能 在液体中，此时吸管受到的浮力 重力（选填“等于”“大于”或“小于”）； （2）将吸管放到水中的情景甲图所示，测得浸入的长度为H；放到另一液体中的情景如乙图所示，浸入的长度为h，用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度，则ρ液 ρ水（选填“=”“>”或“<”）； （3）小明在吸管上标出与液面位置相平的刻度线及相应密度值ρ，如甲图在吸管上标出1.0刻度线（单位g/cm3，下同），表示水的密度，再将此吸管放入不同的液体中，液面所对应吸管的位置处标出了0.8、0.9、1.1、1.2的刻度线（图中未画出）。结果发现，0.9刻线是在1.0刻线的 （选填“上”或“下”）方； （4）在制作密度计的过程中，小明发现吸管中装入橡皮泥的质量不同，吸管浸入液体中标出的相邻两个刻度的间隔不同，装橡皮泥质量越大的密度计，相邻两个刻度的间隔越 （选填“大”或“小”）。 【答案】 竖直漂浮 等于 > 上 大 【分析】（1）因为粗细均匀的饮料吸管在液体不能竖直漂浮，为了使它保持竖直的漂浮，就在其下端塞入适量橡皮泥；根据漂浮的条件判断吸管受到的浮力与重力的关系； （2）从图甲和图乙中可以看出，吸管在水和另一种液体中，浸入的深度不同，但都漂浮，所以浮力相等，都等于自身的重力，根据公式F浮=ρ液gV排通过比较排开液体的体积大小可以比较液体密度的大小； （3）根据物体漂浮条件和F浮=ρ液gV排得出ρ液与h的关系式，由关系式可知密度计上端刻度代表的密度小、下端刻度代表的密度大； （4）根据物体漂浮条件和F浮=ρ液gV排得出h与吸管重力G的关系式，分析关系式可得间隔大小。 【解析】（1）[1][2]为了让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中，吸管下端塞入一些橡皮泥作为配重，这样做目的是为了降低重心，让密度计竖直漂浮在液体中，饮料吸管竖直的漂浮在液体中，根据漂浮条件可知；吸管所受浮力与重力相等。 （2）[3]由于吸管在图甲、图乙中均漂浮，所以 F浮=G 则吸管在水和另一种液体中受到的浮力相等，因为 F浮=ρ液gV排，V排水>V排液 所以 ρ水<ρ液 （3）[4]设吸管的底面积为S，根据物体漂浮条件可知 G=F浮液=ρ液gV排液=ρ液gSh……① 所以液体的密度 式中，吸管的重力G、S、g均不变，所以ρ液与h成反比，因此吸管上端刻度代表的密度小、下端刻度代表的密度大，即0.9刻线是在1.0刻线的上方。 （4）[5]由①可知 式中ρ液、S、g一定，G越大，h越大，即相邻两个刻度的间隔越大。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$