第10章 浮力(思维导图+知识梳理+易错点拨+20个考点讲练+优选真题难度分层练 共80题)-2024-2025学年人教版物理八年级下学期期末培优知识讲练【2024新教材】
2025-05-13
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2份
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第十章 浮力 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.77 MB |
| 发布时间 | 2025-05-13 |
| 更新时间 | 2025-05-13 |
| 作者 | 勤勉理科资料库 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-05-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52096511.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024-2025学年人教版物理八年级下学期期末复习重难点培优讲练(优等生培优版)【2024新教材】
第10章 浮力
(思维导图+知识梳理+易错点拨+20大考点讲练+优选真题难度分层练 共80题)
讲义简介 2
章节知识回顾梳理 3
知识点01:浮力 3
知识点02:浮力产生的原因 3
知识点03:探究浮力的大小跟哪些因素有关——控制变量法 4
知识点04:探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系 4
知识点05:阿基米德原理 4
知识点06:物体的浮沉条件 5
知识点07:浮沉条件的应用 5
易错考点点拨汇总 6
易错知识点01:对浮力概念理解不准确 6
易错知识点02:浮力方向的理解偏差 6
易错知识点03:阿基米德原理的应用条件 6
易错知识点04:对排水体积(或排气体积)理解不清 6
易错知识点05:浮力大小的计算方法选择 6
易错知识点06:物体浮沉条件的应用 6
易错知识点07:悬浮与漂浮的区分 6
易错知识点08:对“浸没”的理解 6
易错知识点09:浮力与液体深度的关系 6
易错知识点10:空心物体浮沉情况的判断 7
易错知识点11:利用称重法测量浮力时,读数错误 7
易错知识点12:不考虑容器的重力 7
易错知识点13:忽略单位换算 7
期末真题考点汇编讲练 7
期末考向一:浮力 7
重点考点讲练01:压力的概念 7
重点考点讲练02:浮力的方向及产生原因 9
重点考点讲练03:称重法测浮力的大小 10
重点考点讲练04:根据浮力产生的原因计算浮力的大小 13
重点考点讲练05:探究浮力大小与浸入液体中的深度的关系 15
重点考点讲练06:探究浮力大小与浸在液体中的体积的关系 18
重点考点讲练07:探究浮力大小与液体密度的关系 20
期末考向二:阿基米德原理 23
重点考点讲练08:探究阿基米德原理实验装置和操作步骤 23
重点考点讲练09:探究阿基米德原理实验的数据处理 27
重点考点讲练10:利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量 31
重点考点讲练11:应用阿基米德原理解释生活中的现象 33
重点考点讲练12:浮力与深度的图像关系 35
期末考向三:物体的浮沉条件及应用 37
重点考点讲练13:物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系 37
重点考点讲练14:根据物体的浮沉状态判断密度大小 39
重点考点讲练15:物体在不同液体中的浮沉比较浮力和密度的大小 41
重点考点讲练16:密度计原理及应用 43
重点考点讲练17:轮船的原理 45
重点考点讲练18:潜水艇的原理 46
重点考点讲练19:气球和飞艇的原理 48
重点考点讲练20:浮力与压强的综合问题 50
优选真题难度分层练 53
中档题—夯实基础能力 53
压轴题—强化解题技能 58
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知识点01:浮力
(1)定义:浸在液体或气体里的物体受到 液体或气体向上 的力,这个力称为浮力。
(2)方向: 竖直向上 。
(3)施力物体: 液体或气体 。
知识点02:浮力产生的原因
(1)推导
如图所示,液体对上表面的压力:F1= p1S = ρ液gh1S , 方向: 竖直向下
液体对下表面的压力F2= p2S = ρ液gh2S , 方向: 竖直向上
因为h1 < h2,所以F1 < F2,因此物体总存在 竖直向上 的压力差。
(2)浮力产生的原因:浸在液体(气体)中的物体,其受到液体(气体)向上的压力 总大于 向下的压力,因此浮力的方向总是 竖直向上 的。
(3)公式:F浮=F向上-F向下
(4)浸在水中的物体与容器底部紧密接触,且接触处无水渗入(即不受水对其有向上的压力)时,浸在水中的物体不受浮力。如图,甲 不受 浮力,乙 受 浮力(填受/不受)。
知识点03:探究浮力的大小跟哪些因素有关——控制变量法
(1) 探究浮力与物体浸在液体中体积的关系(ABC):在同一液体中,物体浸在液体中的体积越大,所受到的浮力 越大 。
(2)探究浮力与物体浸没后深度的关系(ACD):浮力的大小与物体浸没在同种液体中的深度 无关 。
(3) 探究浮力与液体密度的关系(ACE):物体排开液体体积一定时,液体密度越大,浮力 越大 。
(4)结论:物体在液体中所受的浮力大小,跟它浸在液体中的体积 有关 ,跟液体的密度 有关 。物体浸在液体中的体积 越大 、液体的密度 越大 ,物体所受浮力就越大。
知识点04:探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
1.物体受到的浮力为: F浮=G物-F示
2.排开水所受的重力: G排=G总-G桶
3.对比两者的大小,得出实验结论。
知识点05:阿基米德原理
1.内容:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于 它排开的液体所受的重力 。
2.表达式: F浮=G排=m排g=ρ液gV排 。
3.适用条件:适用于物体受到液体或气体的浮力
4.注意
(1)浸在液体中的物体所受浮力大小取决于液体的 密度 和物体 浸在液体中的体积 ,而与物体密度、物体体积、物体形状、浸没在液体中的深度等因素 均无关 。
(2)物体浸没在液体中时,V排 = V物;物体部分浸入液体时,V排 < V物。
知识点06:物体的浮沉条件
1.浸在液体中的物体受到 重力 和 浮力 的作用,物体的浮沉取决于 浮力 和 重力 的关系。
2.浮沉的条件
(1)上浮:F浮 > G物 , ρ液 > ρ物 , 非平衡状态。
(2)下沉:F浮 < G物 , ρ液 < ρ物 , 非平衡状态。
(3)悬浮:F浮 = G物 , ρ液 = ρ物 ,可停留液体中任意深度,是平衡状态。
(4)漂浮:F浮 = G物 , ρ液 > ρ物 ,上浮过程的最终状态,是平衡状态。
(5)沉底: G物= F浮 + FN , ρ液 < ρ物 ,下沉过程的最终状态,是平衡状态。
知识点07:浮沉条件的应用
1.轮船:采用“ 空心 ”的办法增大可以利用的浮力;轮船的大小用 排水量 表示,即满载货物时排开水的质量(F浮=G排=m排g)。 注意轮船始终漂浮在水面上,F浮=G,当它从内陆河中驶入海中,受到的浮力是不变的,由于海水的密度大于河水的密度,它排开海水的体积小于排开河水的体积,所以它要上浮一些。
2.潜水艇:通过改变 自身的重力 实现上浮和下潜的。 注意潜水艇在水面下潜行时,浸没在水中的潜水艇排开水的体积不变,它受到的浮力也不变。
3.气球和飞艇:内充密度 小于 外部空气密度的气体,靠 空气浮力 升空。
4.密度计:测定液体密度的仪器,利用漂浮原理: G密度计=F浮=ρ液gV排 ,即ρ液大,V排就 小 ,密度计露出部分 大 ,所以大的刻度值在 下面 ,小的刻度值在 上面 。
易错知识点01:对浮力概念理解不准确
错误理解: 认为只有浸在液体中的物体才受浮力。
正确理解: 浸在气体中的物体也受到浮力,只是通常情况下空气的密度远小于液体,浮力较小。
易错知识点02:浮力方向的理解偏差
错误理解: 浮力方向总是竖直向上,与重力方向相反。
正确理解: 浮力的方向是竖直向上,指向地球外,与物体所受的重力方向总是相反的。
易错知识点03:阿基米德原理的应用条件
错误理解: 阿基米德原理对任何形状的物体都适用。
正确理解: 阿基米德原理只适用于浸在液体或气体中的物体,计算的是物体所受浮力的大小。
易错知识点04:对排水体积(或排气体积)理解不清
错误理解: 排水体积就是物体的体积。
正确理解: 排水体积是指物体浸入液体中的那部分体积,或物体排开的液体体积。
易错知识点05:浮力大小的计算方法选择
错误理解: 计算浮力只能用阿基米德原理。
正确理解: 浮力大小有多种计算方法:F浮 = G排液, F浮 = G空-G液 ,F浮=p向上-p向下
易错知识点06:物体浮沉条件的应用
错误理解: 物体浮沉只与物体密度和液体密度有关,与其他因素无关。
正确理解: 物体的浮沉取决于浮力与重力的大小关系,而浮力又与液体的密度和排开液体体积有关。
易错知识点07:悬浮与漂浮的区分
错误理解: 悬浮和漂浮都是浮力等于重力。
正确理解: 悬浮时,物体密度等于液体密度;漂浮时,物体密度小于液体密度。
易错知识点08:对“浸没”的理解
错误理解: 浸没就是物体完全进入液体中。
正确理解: 浸没是指物体完全浸入液体中,且物体的所有部分都在液面以下。
易错知识点09:浮力与液体深度的关系
错误理解: 物体在液体中越深,受到的浮力越大。
正确理解: 在同种液体中,物体所受浮力只与排开液体的体积有关,与浸没深度无关。
易错知识点10:空心物体浮沉情况的判断
错误理解: 空心物体一定能浮起来。
正确理解: 空心物体能否浮起来取决于其平均密度与液体密度的关系。
易错知识点11:利用称重法测量浮力时,读数错误
错误操作:读数时,视线未与弹簧测力计的刻度线垂直。
正确操作:读数时,视线要与弹簧测力计的刻度线垂直。
易错知识点12:不考虑容器的重力
错误理解:只计算排开水的重力,而不考虑容器本身受到的力。
正确理解:分析整体时,应该把容器和里面的水看做一个整体。
易错知识点13:忽略单位换算
错误理解:直接使用题目中给出的数据进行计算,不注意单位是否统一。
正确理解:在计算前,务必将所有物理量换算成国际单位制单位(如体积换算成m³,密度换算成kg/m³)。
期末考向一:浮力
重点考点讲练01:压力的概念
【母题精讲】(24-25八年级下·安徽合肥·期中)如图所示,洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,则水堵头( )
A.受到水的压力,没有受到水的浮力
B.受到水的压力,也受到水的浮力
C.没有受到水的压力,但受到水的浮力
D.没有受到水的压力,也没有受到水的浮力
【答案】A
【规范解答】洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,受到水向下的压力,但水堵头的下表面没有水,没有受到水向上的压力,所以水堵头不受浮力,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
【训练1】(24-25八年级下·全国·课后作业)小明同学认为金属块在水中时,不受到水的浮力。聪明的小旭同学做了下图所示的实验,加水前后弹簧的形变量不同,说明在水中的金属块 (选填“受到”或“不受到”)浮力。
【答案】受到
【规范解答】据图可知,加水后弹簧的形变程度变小,即受到的弹力变小,因其重力不变,所以一定还受到一个竖直向上的力,而这个力就是金属块受到的浮力,说明在水中的金属块受到浮力。
【训练2】(22-23八年级下·陕西咸阳·期末)如图所示,不计空气阻力,质量为0.02kg的气球A保持与水平面成45°角的方向匀速直线运动,则气球除了受重力,还要受到一个 N的力,此力的方向是 。气球所受重力的施力物体是 。(g取10N/kg)
【答案】 0.2 竖直向上 地球
【规范解答】[1][2]气球的重力
气球在空中做匀速直线运动,因此它受到的力是平衡力,不计空气阻力,气球受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力是一对平衡力,由二力平衡条件可知,浮力的大小
[3]物体由于地球吸引而受到的力叫做重力,故气球所受重力的施力物体是地球。
重点考点讲练02:浮力的方向及产生原因
【母题精讲】(24-25八年级下·重庆渝北·期中)关于浮力,下列说法中正确的是( )
A.只有浸在液体里的物体才受到浮力的作用,在空气中的物体不受浮力的作用
B.浮力的方向总是竖直向下的
C.浮力是由于液体(或气体)对物体向上和向下的压力差产生的
D.浮力产生的原因是液体内部的压强随深度的增加而增大
【答案】C
【规范解答】A.浮力是由于液体(或气体)对物体向上和向下的压力差产生的,物体在气体和液体中上下表面都存在压强差,故会产生压力差,所以浸入液体和气体中的物体都受到浮力的作用,故A错误;
B.浮力的方向总是竖直向上的,故B错误;
CD.浮力产生的原因是浸没在液体(或气体)中的物体,其上、下表面受到液体(或气体)对它的压力不同,浮力大小等于浸入液体(或气体)中的物体下表面所受的液体(或气体)压力减去上表面所受液体(或气体)的压力,即液体(或气体)对物体向上和向下的压力差;而液体内部的压强随深度的增加而增大,是液体压强与深度的关系。故C正确,D错误。
故选C。
【训练1】(24-25八年级下·全国·课后作业)为了研究浮力产生的原因,小明同学画出了如图所示的示意图。对于浸在液体中的长方体物体,其下表面受到液体向上的压力 (选填“小于”或“大于”)上表面受到液体向下的压力,这两个压力之间存在的 就是产生浮力的原因。浮力的大小与该物体所受重力的大小 (选填“有关”或“无关”)。
【答案】 大于 压力差 无关
【规范解答】[1][2]由液体压强的特点可知,物体下表面受到的液体压强较大,上表面受到的压强小,因为上、下表面的面积相等,根据可知,物体下表面受到的压力较大,上表面受到的压力较小,这两个压力的差值就是浮力产生的原因。
[3]浮力的大小与液体的密度和物体浸没在液体中的体积有关,与物体所受重力大小无关。
【训练2】(24-25八年级下·全国·单元测试)把橙子放入装有清水的杯子中,在橙子加速下沉的过程中拍摄获得一张照片,如图所示。请你尝试画出此时橙子所受的浮力和重力的示意图(O点为橙子重心)。
【答案】
【规范解答】由题意可知,橙子加速下沉,则该橙子在水中受到的浮力小于其自身重力,过橙子重心沿竖直向下方向作带箭头的有向线段,符号记为G,即橙子受到的重力;过橙子重心沿竖直向上方向作带箭头的有向线段,符号记为F浮,即橙子受到的浮力,作图如下图所示:
重点考点讲练03:称重法测浮力的大小
【母题精讲】(24-25八年级下·吉林·课后作业)如图所示,一个长方体物体重力为12N,当它浸没在液体中时,弹簧测力计的示数为9N,则它受到液体的浮力为 N。若物体上表面受到液体向下的压力为4N,则物体下表面受到液体向上的压力为 N。
【答案】 3 7
【规范解答】[1]长方体物体重力为12N,当它浸没在液体中时,弹簧测力计的示数为9N,由称重法可知,它受到液体的浮力
[2]物体上表面受到液体向下的压力为4N,物体受到液体的浮力为3N,由浮力产生的原因可知,物体下表面受到液体向上的压力
【训练1】(24-25八年级下·吉林·单元测试)下图为创新实验小组“探究浮力大小的影响因素”的实验过程。
(1)由步骤甲、丙可知物体浸没在水中所受的浮力为 N。
(2)比较 三个步骤可以得出:物体所受浮力随排开液体体积的增大而增大。
(3)小明通过比较甲、丙、丁三个步骤得出了物体所受的浮力与液体密度有关,小红认为小明得出结论的操作有误,请你将错误的操作进行改正: 。
(4)创新实验小组又利用自制的实验装置进行探究,如图戊所示。将弹簧测力计固定在支架上,通过向烧杯中逐渐加水进行相关的实验探究。
①往烧杯中逐渐加水的过程中,弹簧测力计的示数变化情况是 。
②该装置在进行实验时的优点是 。
【答案】(1)2
(2)甲、乙、丙
(3)将步骤丙中的物体下沉到与丁相同的深度/将丁中的物体上移到与丙中的物体深度相同
(4) 先不变再变小后不变 便于读数
【规范解答】(1)由步骤甲可知物体所受重力为3N,物体浸在水中所受的浮力F浮=G-F=3N-1N=2N
(2)要得到物体所受浮力与排开液体体积的关系,应该保持液体的密度相同,改变物体排开液体的体积,同时只有测出物体的重力才可以计算出物体所受的浮力,所以选择甲、乙、丙进行比较。
(3)实验中没有控制物体浸入液体的深度相同,出现两个变量,不符合控制变量法的要求,应将丙中物块向下移,与图丁中的物体深度相同(或将丁中的物体上移到与丙中的物体深度相同)。
(4)[1]在刚开始加水时,物体下表面没有接触水,弹簧测力计的示数不发生变化,然后物体逐渐浸入水中,所受的浮力逐渐增大,当完全浸没水中后,所受的浮力不再变化,所以弹簧测力计的示数先不变再变小后不变。
[2]该装置在读数时不需要用手提着,读数更方便;只需要往装置中不断加水便能通过实验现象得出浮力与物体浸入液体体积的关系,实验操作更简便(开放性设问,答案合理即可)。
【训练2】(24-25八年级下·上海黄浦·期中)在图(a)中,金属块A静止在水面下,金属块所受浮力为2牛。
(1)请在图(b)中用力的示意图画出物体A所受浮力。
(2)物体A上、下表面所受水的压力差为 牛。
(3)若此时测力计示数为3牛,则金属块所受重力为 牛。
【答案】(1)
(2)2
(3)5
【规范解答】(1)物体A所受浮力大小为2N,方向竖直向上,作用点在物体的重心,作图如下:
(2)物体A受到的浮力等于上、下表面的压力差,它上、下表面所受水的压力差为F=F浮=2N
(3)若此时测力计示数为3牛,则金属块所受重力为G=F拉+F浮=3N+2N=5N
重点考点讲练04:根据浮力产生的原因计算浮力的大小
【母题精讲】(24-25八年级下·全国·课后作业)如下图所示,一个密度为、棱长为a的实心正方体物块悬浮在某液体中,物块下底面的深度为H,则下列说法正确的是( )
A.物块下底面受到液体向上的压力为
B.物块所受浮力的大小为
C.物块受到液体向上和向下的压力差为
D.物块上表面受到液体向下的压力为
【答案】ACD
【规范解答】A.物块下底面受到液体向上的压强大小为
物块下底面受到液体向上的压力为
故A正确;
D.物块上表面受到液体向下的压强为
物块上表面受到液体向下的压力为
故D正确;
BC.由浮力产生的原因可知,物块所受浮力的大小等于物块受到液体向上和向下的压力差,即
故B错误,C正确。
故选ACD。
【训练1】(2025八年级下·全国·专题练习)如右图所示,一个棱长为10cm的正方体浸没在水中,上表面受到水向下的压力F1=5N,下表面受到水向上的压F2=15N力。求:(g取10N/kg)
(1)该正方体所受浮力的大小;
(2)正方体下表面距离水面的深度。
【答案】(1)10N
(2)15cm
【规范解答】(1)由浮力产生的原因可得,正方体受到的浮力为
(2)由题意得,正方体下表面的面积为
水对正方体下表面的压强为
由可得,正方体下表面到水面的距离为
【训练2】(24-25八年级下·全国·课后作业)科学思维;图甲是小张探究浮力产生原因的实验装置。它是由容器A和B构成的连通器,A的底面积为,B的底面积为,B容器底的中间部分有一个面积为的方形孔。现将棱长为10cm、质量为0.5kg的正方体木块放在B容器中,且木块紧密覆盖住容器底的方形孔,然后向B容器缓慢注入13cm深的水(如图乙所示),发现木块没有上浮,静止在B容器底部。(,g取)
(1)求图乙中木块上表面受到水的压强;
(2)小张向A容器内注水,当水位到达22.5cm时(如图丙),木块恰好开始向上运动。请通过计算分析木块所受浮力产生的原因。
【答案】(1)
(2)见解析
【规范解答】(1)木块上表面所处的深度
木块上表面受到B容器中水的压强为
(2)方形孔在A容器中的深度为
木块下表面受到A容器中水的压强为
木块下表面受到A容器中水的压力为
木块上表面受到B容器中水的压力为
则木块上、下表面所受的压力差为
木块恰好开始向上运动时,木块对B容器底部的压力为零,此时木块所受的浮力为
所以,,说明木块所受的浮力等于其上、下表面的压力差。
重点考点讲练05:探究浮力大小与浸入液体中的深度的关系
【母题精讲】(24-25八年级下·河南·单元测试)下图为创新实验小组“探究浮力大小的影响因素”的实验过程。
(1)由步骤甲、丙可知物体浸没在水中所受的浮力为 N;
(2)比较 三个步骤可以得出:物体所受浮力随排开液体体积的增大而 ;
(3)小明通过比较甲、乙、丁三个步骤得出了物体所受的浮力与液体密度有关,小红认为小明得出结论的操作有误,请你将错误的操作进行改正: ;
(4)创新实验小组又利用自制的实验装置进行探究,如图戊所示。将弹簧测力计固定在支架上,通过向烧杯中逐渐加水进行相关的实验探究。
①往烧杯中逐渐加水的过程中,弹簧测力计的示数变化情况是 。
②该装置在进行实验时的优点是 。
【答案】(1)2
(2) 甲、乙、丙 增大
(3)将步骤乙中的物体下沉到与丁相同的深度(或将丁中的物体上移到与乙中的物体深度相同)
(4) 先不变再变小后不变 便于读数(或实验操作更简便,合理即可)
【规范解答】(1)由称重法和步骤甲、丙知道,物体浸没在水中所受的浮力为
(2)要探究浮力与物体排开液体体积的关系就要控制液体密度不变,由图知道,乙、丙中液体的密度相同,排开液体的体积不同,故通过比较甲、乙、丙三个步骤知道,物体所受浮力随排开液体的体积增大而增大。
(3)甲、乙、丁三个步骤没有控制物体进入液体的体积相同,无法得出浮力与液体密度的关系,应将步骤乙中的物体浸没在水中直至与丁的深度相同。
(4)[1]往杯子加水,物体没有浸入液体之前,弹簧测力计的示数不变,物体慢慢浸入液体中,浮力变大,弹簧测力计的示数会变小,当物体浸没后,浮力不再变,弹簧测力计示数也不再变。
[2]将弹簧测力计固定在支架上的好处就是实验操作更简便,且便于读数。
【训练1】(24-25八年级下·全国·课后作业)“浸入液体中的物体所受浮力的大小与哪些因素有关?”某同学带着这个问题做了如图所示的实验,通过比较图(b)和图 ,知道浮力的大小与物体排开水的体积有关;通过比较图(c)和图(d),知道浮力的大小与物体浸没在水中的 无关;通过比较图 和图 ,知道物体排开的液体体积相同时,所受浮力的大小与液体密度有关。
【答案】 (c) 深度 (c) (e)
【规范解答】[1]由(b)、(c)两图所示实验可知,物体排开水的体积不同,物体受到的浮力不同,由此可知:物体在水中受到的浮力与物体排开液体的体积有关。
[2]由(c)、(d)两图所示实验可知,物体浸没在水中,物体浸入水的深度不同而物体受到的浮力相同,由此可得:物体受到的浮力与物体浸入液体的深度无关。
[3][4]由(c)、(e)两图所示实验可知,物体排开液体的体积相同而液体的密度不同,物体受到的浮力不同,由此可知:物体受到的浮力与液体的密度有关。
【训练2】(24-25八年级下·全国·课后作业)在“探究影响浮力大小的因素”的实验中,小明利用老师提供的弹簧测力计、圆柱体、两杯分别装有水和某种液体的烧杯进行探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示:
(1)分析图(a)、(b)、(c),说明浮力的大小与 有关;
(2)为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,可选用图 的装置来进行操作;
(3)圆柱体浸没在水中时受到的浮力是 N,圆柱体浸没在某液体中受到的浮力是 N,说明这种液体的密度比水的密度 ;
(4)综上所述,影响浮力大小的因素有 、 。
【答案】(1)排开液体的体积
(2)(a)、(c)、(d)/(c)、(d)
(3) 4 4.4 大
(4) 物体排开液体的体积 液体密度
【规范解答】(1)据图中圆柱体浸入到液体中的体积和弹簧测力计示数的变化,圆柱体进入到液体中的体积越大,即排开液体的体积越大,弹簧测力计的拉力越小,根据F浮=G-F拉可知,圆柱体重力不变,受的浮力会越大,说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
(2)比较图(a)、(c)、(d)或(c)、(d)两图可知,液体密度相同,圆柱体排开液体的体积相同,浸没的深度不同,而物体受的浮力相同,说明圆柱体浸没在同种液体中,所受浮力大小与圆柱体浸没在液体中的深度无关。
(3)[1][2]由图(a)可知,圆柱体没有浸入到水中前的拉力即为物体的重力,则物体的重力为G=5N
由图(c)可知,圆柱体完全浸没后,圆柱体受的浮力为F浮1=G-F拉水=5N-1N=4N
同理,图(e)中圆柱体受的浮力为F浮2=G-F拉液=5N-0.6N=4.4N
[3]由于圆柱体体积不变,即V排不变,根据可知,当V排不变时,液体密度越大,物体受到的浮力越大,因
说明这种液体的密度比水的密度大。
(4)[1][2]由(1)可知,浮力的大小与物体排开液体的体积有关;由(3)可知,浮力的大小与液体的密度有关;故影响浮力大小的因素有:物体排开液体的体积、液体的密度。
重点考点讲练06:探究浮力大小与浸在液体中的体积的关系
【母题精讲】(24-25八年级下·吉林·课后作业)为了探究空气产生浮力大小是否与排开体积有关,小明设计了如下实验,能够达成目的的是( )
A.篮球放气使气球变大 B.给篮球打气
C.给气球打气 D.篮球旁增放一个气球
【答案】A
【规范解答】探究空气产生浮力大小是否与排开体积有关时,应只改变排开空气的体积,其它因素保持相同。
A.篮球放气使气球变大,只改变了排开空气的体积,可以探究空气产生浮力大小是否与排开体积有关,故A符合题意;
BCD.给篮球打气、给气球打气或者篮球旁增放一个气球,在改变排开空气的体积的同时也改变了物体的总质量,没有控制变量,所以不能探究空气产生浮力大小是否与排开体积有关,故BCD不符合题意。
故选A。
【训练1】(24-25八年级下·广东茂名·阶段练习)在探究“影响浮力大小的因素”时,同学们做了下图所示的一系列实验。请你根据图中给出的信息,回答下列问题:
(1)图丙中物体受到的浮力为 N;
(2)根据图乙和图 可知,浮力的大小与物体排开液体的体积有关;
(3)根据图丙和图丁可知,浮力的大小与液体 有关;把图丁中物块A缓慢浸没入更深,A不触底,此过程弹簧测力计的示数 (变大/变小/不变);酒精的密度为 kg/m3;
(4)物体在空气中会受到浮力作用。小华设计了一个测气球在空气中受浮力大小的实验:
①排尽一个气球内部的空气,测出气球的重力G;
②将适量的氢气充入气球,用细线扎紧封口,按图戊所示测出拉力的大小F;
③小华的实验方案中(细线重力、充的氢气重力和摩擦忽略不计),计算浮力的表达式是F浮= 。(用上述字母表示)
【答案】(1)1
(2)丙
(3) 密度 不变 0.8×103
(4)F+G
【规范解答】(1)由图甲知道G=4N,由图丙知道F=3N,由称重法知道,物体在图乙中所受浮力为
(2)要探究浮力的大小与排开液体体积的关系,需要控制液体的密度相同,改变排开液体的体积,故图乙、丙符合题意。
(3)[1]根据图丙和图丁知道排开液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,物体受到的浮力不同,所以说浮力的大小与液体密度有关。
[2]图丁中,当物块浸没在液体中的深度增大时(不触底),深度增加,排开水的体积不变,浮力不变,根据称重法知弹簧测力计的示数不变。
[3]物块浸没在水中受到的浮力为1N,由阿基米德原理知道,物块的体积为
物块浸没在酒精中受到的浮力为
由阿基米德原理知道,该液体的密度为
(4)将充有适量氢气的气球视为一个整体,由于细线重力、充的氢气和摩擦忽略不计,所以在图戊中静止时,受到气球竖直向下的总重力、绳子对球竖直向下的拉力和竖直向上的浮力作用,所以
【训练2】(23-24八年级下·贵州贵阳·期中)小勇和小杨在探究影响浮力大小的因素时,做了如图所示的实验。图中数据为弹簧测力计的拉力示数。
(1)在c与e两图中,保持了 不变,研究浮力与 的关系;
(2)根据下面实验数据,物体浸没在水中所受的浮力为 N;
(3)小勇通过观察c、d,得出的结论 ;
(4)小勇的搭档小杨做了b、c两组实验后,得出结论:物体在液体中深度越深,受到的浮力越大。你认可这个实验结论 (认可、不认可)请分析 。
【答案】(1) 排开液体的体积 液体密度
(2)2
(3)当液体的密度和排开液体的体积一定时,物体受到的浮力与所处的深度无关
(4) 不认可 未控制排开液体的体积相同
【规范解答】(1)[1][2]在c与e两图中,物体都是浸没,物体排开液体的体积是一定的,但液体密度不同,是探究浮力的大小与液体密度的关系。
(2)由a、c两组实验,利用称重法可得,物体浸没在水中所受的浮力为
(3)c、d两组实验中,物体排开液体的体积相同,液体的密度相同,物体所处的深度不变,弹簧测力计的示数相同,根据称重法可得物体受到的浮力相同,因此可得结论为:当液体的密度和排开液体的体积一定时,物体受到的浮力与所处的深度无关。
(4)[1][2]探究物体受到的浮力与深度之间的关系,需要控制物体排开液体的体积和液体的密度相同,b、c两组实验未控制物体排开液体的体积相同,因此得到的结论是错误的。
重点考点讲练07:探究浮力大小与液体密度的关系
【母题精讲】(24-25八年级下·上海黄浦·期中)以下为我们本学期进行的几个实验。
(1)小明在做“测量液体的密度”实验,他按正确的步骤进行实验,并按规范进行操作。部分测量结果如图(a)所示,请将下表空白处的数据补全;
空量筒质量ml/克
量筒和液体总质量m2/克
量筒中液体质量m/克
量筒中液体体积V/厘米3
液体密度ρ/(克/厘米3)
150.0
(2)小红在做“探究液体压强与哪些因素有关”的实验。她用隔板将一容器分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用橡皮膜封闭,如图(b)所示。她在探究液体压强与 的关系;
(3)小华在做“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验。图(c)是探究浮力大小是否和 有关的大致过程,理由是 。
【答案】(1) 182.0 32.0 40 0.8
(2)深度
(3) 液体的密度 见解析
【规范解答】(1)[1][2][3][4]如图(a)所示,量筒和液体总质量,则量筒中液体质量
量筒的分度值为,则量筒中液体体积
则液体密度
(2)如图(b)所示,橡皮膜左右两侧液体的密度相同,深度不同,根据控制变量法可知是在探究液体压强与深度的关系。
(3)[1][2]图(c)中,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,根据控制变量法可知是在探究浮力大小是否和液体的密度有关。
【训练1】(24-25八年级下·安徽合肥·期中)如图所示,小华在做探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,她猜想:浮力可能与液体的密度、物体浸入液体的深度有关。
(1)分析A、E、F组实验数据,初步可知浮力大小与 有关;
(2)根据A、B、C三组实验 (选填“能”或“不能”)得出浮力大小与物体浸入液体中的深度有关;
(3)为了探究物体在液体中受到的浮力大小与物体浸入液体的深度是否有关,小华又将同一物体以三种方式浸入同一杯水中,使物体浸入液体的深度不同,且每次浸入都使水面达到相同的标记处,如图G,分析数据初步可知: 。
【答案】(1)密度
(2)不能
(3)当液体的密度和排开液体的体积相同时,物体受到浮力的大小与物体所处的深度无关
【规范解答】(1)A、E、F组实验,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,此时弹簧测力计的示数不同,根据称重法可得,物体受到的浮力不同,由此说明浮力的大小与液体的密度有关。
(2)探究浮力大小与物体浸入液体中深度的关系,需要控制液体的密度和排开液体的体积相同,B、C两组实验未控制物体排开液体的体积相同,因此不能得出浮力大小与物体浸入液体中的深度有关的实验结论。
(3)图G中使物体浸入液体的深度不同,且每次浸入都使水面达到相同的标记处,此时液体的密度和物体排开液体的体积相同,弹簧测力计的示数相同,根据称重法可知,物体受到的浮力大小相等,因此可得结论为:当液体的密度和排开液体的体积相同时,物体受到浮力的大小与物体所处的深度无关。
【训练2】(24-25八年级下·河南·随堂练习)浮力
(1)定义:浸在液体(或气体)中的物体受到 的力,这个力叫作浮力;
(2)方向:总是 的;
(3)“称重法”测浮力:利用弹簧测力计测出物体在空气中的重力G和物体浸在液体中受到的拉力F,则物体受到的浮力F浮= ;
(4)决定浮力大小的因素;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;物体浸在液体中的体积越 ,液体的密度越 ,所受的浮力就越大;
(5)浮力产生的原因;浮力是液体(或气体)对物体向上和向下的压力差产生的,即F浮=F向上-F向下。
【答案】 向上 竖直向上 G-F 大 大
【规范解答】(1)[1]根据浮力的定义可知,浸在液体(或气体)中的物体会受到液体(或气体)向上托起的力,这个力叫做浮力。
(2)[2]浮力的方向与重力的方向相反,是竖直向上的。
(3)[3]用弹簧测力计在空气中拉住物体,此时测量物体的重力,将物体浸在液体中,弹簧测力计的示数会变小,是由于物体受到浮力的作用,因此弹簧测力计示数的减小量为物体受到的浮力,即,该计算浮力的方法为称重法。
(4)[4][5]通过实验可知,物体在液体中所受浮力的大小,与它浸在液体中的体积和液体的密度有关;物体浸在液体中的体积越大,液体的密度越大,物体受到的浮力会越大。
期末考向二:阿基米德原理
重点考点讲练08:探究阿基米德原理实验装置和操作步骤
【母题精讲】(24-25八年级下·吉林·单元测试)某物理兴趣小组的同学,想验证阿基米德原理,进行了下面的实验。
(1)为了方便操作和减小测量误差,最合理的操作步骤应该是________;
A.①②③④ B.④②①③ C.④①②③
(2)在实验步骤②中,如果增大物体浸没在液体中的深度时,弹簧测力计示数会 (选填“变大”“不变”或“变小”);
(3)在实验中,排除测量误差因素的影响,兴趣小组发现物体排开水的重力明显小于所受的浮力,实验操作中可能造成这种结果的原因是________。
A.图①中烧杯内水面未到烧杯口 B.图④中小桶内有少量水
【答案】(1)C
(2)不变
(3)A
【规范解答】(1)实验时,先测出空桶的重力,然后测出物体的重力,再将物体浸没在溢水杯中,读出弹簧测力计的示数,根据F浮=G-F示得出物体受到的浮力,最后测出小桶和水的总重力,因此合理的实验步骤是④①②③。
故选C。
(2)在实验步骤②中,如果增大物体浸没在液体中的深度时,物体排开液体的体积不变,由阿基米德原理可知物体受到的浮力不变,由可知弹簧测力计示数不变。
(3)A.图①中烧杯内水面未到烧杯口,造成溢出水的体积小于排开水的体积,排开水的重力减小,故A符合题意;
B.图④中小桶内有少量水,物体排开水后,小桶重力的两次示数之差仍为排开水的重力,不影响实验结果,故B不符合题意。
故选A。
【训练1】(23-24八年级下·湖北武汉·阶段练习)某同学利用如图所示的装置探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。
(1)图中探究操作的最合理顺序是 (只填字母),选用其他液体多次实验后,就可得出结论:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小 (用文字表述);
(2)图中会影响该探究结论能否正确得出的是( )(只填字母)。
A.B中水面未到达溢水杯的溢水口;
B.B中物体没有全部浸入在水中;
C.将B中的水换成酒精。
(3)另一小组用相同的器材进行实验时,仅因为图A中溢水杯水未装满,导致图C中弹簧测力计示数变为1.3N。若柱形平底溢水杯(不计厚度)底面积为50cm2,从物体下表面刚接触水面到浸没(未触底)的过程中溢水杯对水平桌面的压强变化了 ;
(4)他又将B中水换成了另一种液体,并将物块浸没其中(物块未触底),其他操作都正确,观察弹簧测力计的示数为1.2N,可知水与该液体的密度之比为 。
【答案】(1) DABC 等于排开液体受到的重力
(2)A
(3)40Pa
(4)5∶4
【规范解答】(1)[1][2]根据先测小桶的重力,再测石块重力,后测量拉力,计算溢出液体的重力,故顺序是DABC;由图A和B得到物体受到的浮力F浮=G-F=2N-1N=1N
由图C和D得到物体排开水的重力G排=1.5N-0.5N=1N
所以F浮=G排,即浮力的大小等于排开液体受到的重力。
(2)A.图中水面未到达溢水杯的溢水口,物体放入溢水杯时,先要使溢水杯满了才可以向外排水,故在此过程中,物体受到的浮力大于排出的水的重力,故A符合题意;
B.物体未全部浸没在水中,物体排开液体的体积小,排开液体的重力小,浮力也小,仍然能得出浮力等于排开的液体受到的重力,对实验没有影响,故B不符合题意;
C.将B中的水换成酒精,浮力的大小等于排开液体受到的重力,故C不符合题意。
故选A。
(3)因为图A中溢水杯水未装满,导致图C中弹簧测力计示数变为1.3N。因而溢水杯增大的重力为1.5N-1.3N=0.2N
增大的压强
(4)水中时弹簧测力计的示数为1N,则物体浸没在水中所受浮力为F浮=G-F=2N-1N=1N
B中水换成了另一种液体,并将物块浸没其中(物块未触底),其他操作都正确,观察弹簧测力计的示数为1.2N,受到的浮力F'浮=G-F'=2N-1.2N=0.8N
根据F浮=ρ液gV排;排开液体的体积一定时,浮力与液体密度成正比,故水与该液体的密度之比等于浮力之比,即1N∶0.8N=1N∶0.8N=5∶4
【训练2】(24-25八年级下·重庆·期中)生活物理创新实验小组做“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验。
(1)进行实验前应对弹簧测力计进行 ,将烧杯中的水加满至溢水口;
(2)在进行实验时的部分实验操作如图所示,遗漏的主要步骤是 。若将遗漏的步骤标注为D,最合理的实验步骤顺序是 (用实验步骤对应的字母表示);
实验步骤
A
B
C
D
弹簧测力计的示数/N
3.2
3.6
1.2
0.8
(3)实验数据记录结果如上表格所示。可知,石块受到的浮力是 N,排开液体的重力是 N;
(4)分析实验数据,可得出实验结论:浸在液体中的物体所受的浮力大小 物体排开液体所受的重力。
【答案】(1)调零
(2) 测量空桶的重力 DBAC
(3) 0.4 0.4
(4)等于
【规范解答】(1)弹簧测力计在使用之前应进行调零。
(2)[1]本实验需要测量排开液体所受的重力,结合其他实验步骤可知,缺少的主要步骤是测量空桶所受的重力,这样才能结合步骤C得到排开液体所受的重力。
[2]究浮力大小与排开液体重力的关系,需分别测出物体所受浮力和它排开的液体的重力,排开的液体的重力等于溢出的水和桶的总重力减空桶重力,所以遗漏的步骤是测空小桶的重力。为了减小实验误差又便于实验操作,应在接水之前测量空小桶的重力,故最合理的顺序是DBAC。
(3)[1]由实验步骤和表中数据可知,石块所受重力为3.6N,在步骤A中,石块受到拉力、浮力与重力的作用,受到的拉力为3.2N,根据称重法测浮力可知,石块受到的浮力是
[2]由步骤C与步骤D可知,排开液体与小桶的总重力为1.2N,空桶的重力为0.8N,所以排开液体所受重力为
(4)根据计算结果可知,浸在液体中的物体所受的浮力大小等于物体排开液体所受的重力。
重点考点讲练09:探究阿基米德原理实验的数据处理
【母题精讲】(24-25八年级下·重庆·期中)如图所示是小畅“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验情形。
(1)物块未浸入水中时,弹簧测力计示数如图a所示,物块的重力为 N;
(2)小畅将物块从图b下降至图c的过程中,发现弹簧测力计示数逐渐减小,同时水面上升,由此初步分析得出:物体所受浮力的大小与 有关。继续增大物块所处的深度,当弹簧测力计示数如图d所示,此时物块受到的浮力为 N;
(3)为探究浮力与液体密度的关系,小畅把物块浸没在事先配好的盐水中,如图e所示。分析图a、d、e得出:物体排开液体的体积相同时, ,浮力越大。根据数据,测出盐水密度为 kg/m3;
(4)另一小组的静静在实验时发现,改变液体密度,物块受到的浮力变化不明显。对此你的改进建议是 ;
(5)如图f所示,小龙在蜡块下方绑了一石块,利用弹簧测力计结合浮力知识,测出了该蜡块的密度。请把实验步骤补充完整:
①用弹簧测力计测出蜡块的重力,示数为G;
②把一石块系在蜡块下,用测力计吊着蜡块和石块,仅将石块浸没在水中(不触底)静止时,测力计的示数为F1;
③ ,静止时测力计示数为F₂;
④蜡块密度表达式:ρ蜡= (用ρ水和测得的物理量表示,不考虑蜡块吸水)。
【答案】(1)4.8
(2) 排开液体的体积 2
(3) 液体密度越大 1.1×103
(4)换用体积更大的同种物块或换用精确程度更高的测力计或换用密度与水相差更多的液体
(5) 将挂在测力计下的蜡块和石块都浸没在水中(不触底)
【规范解答】(1)由图a可知,物块的重力为4.8N。
(2)[1][2]将物块从图b下降至图c的过程中,水面上升,物块排开水的体积变大,弹簧测力计示数逐渐减小,物块受到的浮力变大,由此初步分析得出:物体所受浮力的大小与排开液体的体积有关;如图d所示,此时物块受到的浮力为
(3)[1][2]分析图a、d、e可知,物块排开液体的体积相同,物块在水中受到的浮力为2N,在盐水中受到的浮力为
盐水的密度大于水的密度,说明液体密度越大,浮力越大;物块体积不变,根据公式
可得
则盐水密度为1.1×103kg/m3。
(4)改变液体密度,物块受到的浮力变化不明显,根据公式
可知,可以换用体积更大的同种物块或换用密度与水相差更多的液体,也可以换用精确程度更高的测力计。
(5)①用弹簧测力计测出蜡块的重力,示数为G;
②把一石块系在蜡块下,用测力计吊着蜡块和石块,仅将石块浸没在水中(不触底)静止时,测力计的示数为F1;
③[1] 将挂在测力计下的蜡块和石块都浸没在水中(不触底),静止时测力计示数为F2;
④[2]蜡块的质量为;蜡块受到的浮力为,根据公式
可得蜡块的体积为
则蜡块密度表达式
【训练1】(24-25八年级下·河南·期末)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
【规范解答】(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。
【训练2】(23-24八年级下·四川南充·期中)小红设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
(1)实验的最佳顺序是______。
A.甲、乙、丙、丁
B.丁、甲、乙、丙
C.乙、甲、丁、丙
(2)通过实验可得到的结论是:浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于它 。
(3)以下情况会影响结论的是______。
A.图乙中水面未到达溢水杯的溢水
B.图乙中物体未全部浸没在水中
【答案】(1)B
(2)排开的液体受到的重力
(3)A
【规范解答】(1)实验中,先测出空桶的重力,再测出物体所受到的重力,把物体浸在装满水的溢水杯中,测出测力计的示数,再测出桶和排开的水受到的重力,故正确顺序为:丁、甲、乙、丙。
故选B。
(2)空气中物体的重力为G=2N,水中弹簧测力计的示数为F′=1N,物体在水中受到的浮力为F浮=G-F′=2N-1N=1N
由图丁可知,空桶的重力G桶=0.5N,由图丙可知,水和桶的重力G总=1.5N,所以溢出水的重力为G排=G总-G桶=1.5N-0.5N=1N
根据计算结果,可见F浮=G排,说明浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开的液体受到的重力。
(3)A.图乙中水面未到达溢水杯的溢水口,物体放入溢水杯时,先要使溢水杯满了才可以向外排水,故在此过程中,物体受到的浮力大于排出的水的重力,故A符合题意;
B.图乙中物体未全部浸没在水中,物体排开液体的体积小,排开液体的重力小,浮力也小,仍然能得出浮力等于排开的液体受到的重力,对实验没有影响,故B不符合题意。
故选A。
重点考点讲练10:利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量
【母题精讲】(24-25八年级下·吉林·课后作业)热气球充气时气囊不断膨胀,受到的空气浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。某热气球充气后体积为3000m3,则该热气球所受到的浮力为 N。(空气的密度为1.3kg/m3,g取10N/kg)
【答案】 变大
【规范解答】[1]热气球充气时气囊不断膨胀,气囊排开空气的体积变大,由得,受到的空气浮力变大。
[2]某热气球充气后体积为3000m3,则该热气球所受到的浮力为
【训练1】(24-25八年级下·吉林·课后作业)把重3N的铁块放入盛水的烧杯里,铁块静止时,从杯中溢出的水重2N,则铁块受到的浮力( )
A.一定是2N B.可能是1.5N C.一定是1N D.可能是3N
【答案】D
【规范解答】根据题意无法得知烧杯是否盛满水,则铁块排开水的重力至少为2N,由阿基米德原理知,铁块受到的浮力至少为2N,可能为3N,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【训练2】(24-25八年级下·吉林·期末)在“探究影响浮力大小的因素”实验中,陇西某中学同学们根据生活经验提出了浮力的大小可能与下列因素有关的猜想:①与物体浸入液体中的深度有关;②与物体排开液体的体积有关;③与液体的密度有关。
(1)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号b中物体P所受浮力的大小为 N。
(2)分析a、c、d三次实验可知,浮力大小与物体浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”);分析 三次实验可知,浮力大小与物体排开液体的体积有关;分析a、d、e三次实验可知,在物体排开液体的体积相同时,液体密度越大,物体受到的浮力 (选填“越大”或“越小”)。
(3)物体P的密度为 kg/m3。(g取10N/kg,水的密度为1×103kg/m3)
【答案】(1)1.4
(2) 无关 a、b、c 越大
(3)
【规范解答】(1)序号b中物体P所受浮力的大小为弹簧测力计在空气中的示数减去浸入液体中的示数,即:4.8N−3.4N=1.4N
(2)[1]分析a、c、d三次实验,物体P浸没在水中不同深度时,弹簧测力计的示数相同,说明浮力大小相同,因此浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
[2]根据控制变量法的思想,要想探究浮力大小与物体排开液体的体积的关系,应控制液体的密度相同,因此应分析a、b、c三次实验,物体P浸入水中的体积逐渐增大,弹簧测力计的示数逐渐减小,说明浮力大小与物体排开液体的体积有关。
[3]分析a、d、e三次实验,物体P排开液体的体积相同,但液体密度不同(水和盐水),弹簧测力计的示数不同,说明在物体排开液体的体积相同时,液体密度越大,物体受到的浮力越大。
(3)由a图可知,物体P的重力 G=4.8N,质量
由a、d两图可知,物体P浸没在水中时受到的浮力4.8N− 2.8N = 2.0N
根据阿基米德原理,物体P的体积
物体P的密度:
重点考点讲练11:应用阿基米德原理解释生活中的现象
【母题精讲】(2025八年级下·全国·专题练习)装有适量水的烧杯置于水平桌面上,将一个木块浸没在水中一定深度后撤去外力,木块开始上浮,如图所示,最后木块漂浮。在木块露出水面之前,木块所受浮力 ,水对烧杯底的压强 ;木块逐渐露出水面的过程中,木块所受浮力 ,水对烧杯底的压强 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】 不变 不变 变小 变小
【规范解答】[1]在木块露出水面之前,木块一直都是浸没的,则排开水的体积不变,由可知,木块所受浮力不变。
[2]在木块露出水面之前,水面深度不变,由可知,水对烧杯底的压强不变。
[3]木块逐渐露出水面的过程中,木块浸入水中的体积逐渐减小,即木块排开水的体积变小,由可知,木块所受浮力变小。
[4]木块逐渐露出水面的过程中,水面高度减小,由可知,水对烧杯底的压强变小。
【训练1】(2025·上海奉贤·一模)如图所示,在“验证阿基米德原理”的实验中,重9牛的柱体A静止在水中,弹簧测力计的示数为5牛,柱体A所受浮力F浮为 牛,柱体A上、下表面受到水的压力分别为F向下、F向上,则F浮 F向上 (选填“大于”、“等于”或“小于”)。继续增大柱体浸入水中的深度它受到的浮力 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 4 小于 不变
【规范解答】[1]根据称重法,柱体A所受浮力为
[2]浮力是物体上下表面所受液体的压力差,根据压力差法可知。
[3]根据,继续增大柱体浸入水中的深度,排开液体的体积不变,液体的密度不变,它受到的浮力不变。
【训练2】(23-24八年级下·甘肃武威·期末)探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验装置与步骤如图所示:
(1)图B中,金属块受到的浮力为 N;
(2)分析图B、C数据可得:物体在液体中受到浮力的大小与 有关;
(3)分析图C、D数据可得:物体在液体中受到浮力的大小与 无关;
(4)图D小桶内液体的重力为 N;
(5)请推测图A、B、C中电子秤的示数大小关系 。
【答案】(1)0.6
(2)排开液体体积
(3)物体浸没的深度
(4)0.8
(5) = =
【规范解答】(1)弹簧测力计的分度值是0.2N,示数为1.4N。金属块的重力G=2.0N,则金属块受到的浮力
F浮=G-FB=2.0N-1.4N=0.6N
(2)分析B、C,液体的密度相同,排开液体的体积不同,弹簧测力计示数不同,说明受到的浮力不同,故可得:物体在液体中受到浮力的大小与排开液体的体积有关。
(3)分析图C、D,液体的密度相同,排开液体的体积相同,弹簧测力计示数相同,说明受到的浮力相同,物体在液体中浸没的深度不同,故可知:物体在液体中受到浮力的大小与物体浸没的深度无关。
(4)图D中,物体受到的浮力
F'浮=G-FD=2.0N-1.2N=0.8N
根据阿基米德原理F浮=G排可得,小桶内液体的重力为0.8N。
(5)根据阿基米德原理可知,排开液体的重力等于物体受到的浮力。根据力的作用是相互的可知,液体对物体的浮力等于物体对液体的压力,则物体对液体的压力大小等于排开液体的重力,即物体放入液体中增加的压力与排出到小桶中液体的重力相等,所以B、C中容器对电子秤的压力不变,依然等于A中容器对电子秤的压力,所以A、B、C中电子秤的示数大小相等,即m1=m2=m3。
重点考点讲练12:浮力与深度的图像关系
【母题精讲】(2025八年级下·安徽·专题练习)如图甲所示,圆柱形容器中盛有适量的水。弹簧测力计的下端挂着一块正方体花岗岩,将花岗岩从容器底部开始缓慢向上提起的过程中,弹簧测力计的示数F与花岗岩下底面距容器底部的距离h的关系如图乙所示。求:(g取10N/kg)
(1)花岗岩露出水面前所受浮力大小。
(2)花岗岩的密度。
【答案】(1)2N
(2)2.8×103kg/m3
【规范解答】(1)由图乙知,花岗岩在露出水面前弹簧测力计的拉力
花岗岩完全露出水面后弹簧测力计的拉力,则花岗岩的重力
根据称重法测浮力可知,花岗岩在露出水面前所受水的浮力。
(2)因为物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以,根据得,花岗岩的体积
花岗岩的质量
则花岗岩的密度。
【训练1】(24-25八年级下·安徽·单元测试)为拯救濒危物种中华鲟,生物学家在放养的中华鲟身上拴上定位硬壳胶囊。数天后,胶囊与潜入水中的中华鲟脱离,最终漂浮于江面并发射定位信号。脱离后,胶囊受到的浮力随时间变化的关系为如图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【规范解答】脱离后,胶囊由浸没在水中,再慢慢浮出水面,最终漂浮在水面上,此过程中胶囊排开水的体积先不变,再变小,最后不变,由得,胶囊受到的浮力先不变,再变小,最后不变,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【训练2】(24-25九年级上·广东深圳·阶段练习)如图所示,用弹簧测力计通过细线拉着正方体物块缓慢浸入某未知液体中,物块受到的拉力F与其下表面浸入液体中的深度h之间的关系如图所示,则物块浸没时受到的浮力为 N,未知液体的密度为 kg/m3。(g取10N/kg)
【答案】 9
【规范解答】[1]从图乙可知,当物块下表面浸入液体中的深度h大于10cm时,物块受到的拉力保持6N不变,根据称重法可知,物块浸没时受到的浮力
[2]当浸入深度h为10cm时,物块恰好完全浸没在液体中,则可知正方体物块的边长
则物块排开液体的体积
根据可得未知液体的密度
期末考向三:物体的浮沉条件及应用
重点考点讲练13:物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系
【母题精讲】(24-25八年级下·吉林·课后作业)海水断崖是局部海水由于含盐量、温度等因素影响,密度小于周边海水密度的区域。潜艇在水下某深度航行,如突遭海水断崖,会因浮力突然变小而急剧掉向海底。大多数潜艇极限下潜深度是数百米,超过了这个深度就很可能会被海水压坏,造成事故。2014年中国的372潜艇遭遇海水断崖,全艇官兵克服变故造成的心理压力以及身体不适、巨大噪声导致指挥不畅等特殊情况,冷静处置,在180秒内完成上百个操作,成功让潜艇止落回浮,成为全球唯一一次遭遇海水断崖自救成功的案例。
(1)如果不考虑海水上下层密度的变化,那么潜艇从水面下开始下潜过程中受到海水的压强 ,浮力 ;(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)遭遇海水断崖时,潜艇下沉的原因是海水密度变小,潜水艇受到 变小,小于潜水艇的 ;
(3)欲使潜艇上浮,应 (选填“向水舱进水”或“向外排水”);
(4)若372潜艇体积为3000m3,潜入大海中受到的浮力为 N。(海水密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【答案】(1) 变大 不变
(2) 浮力 重力
(3)向外排水
(4)
【规范解答】(1)[1]不考虑海水上下层密度的变化,潜艇从水面下开始下潜过程中,海水的深度逐渐增大,由可知,潜艇受到海水的压强变大。
[2]不考虑海水上下层密度的变化,潜艇从水面下开始下潜过程中,潜艇排开海水的体积不变,由阿基米德原理可知,潜艇受到海水的浮力不变。
(2)[1][2]遭遇海水断崖时,海水密度变小,潜艇排开海水的体积不变,由阿基米德原理可知,潜艇受到海水的浮力变小,当潜水艇受到的浮力小于自身重力时,由沉浮条件可知,潜艇下沉。
(3)由于潜艇是通过改变自身重力来实现上浮或下沉的,所以为了使潜艇上浮,应减小潜艇自身重力,故应向外排水。
(4)潜艇体积为3000m3,潜入大海中受到的浮力
【训练1】(2025·甘肃兰州·一模)一个圆柱形容器中装有适量水,将一个重4N的合金块B放置在体积为1000cm3的木块A上后,缓慢将A、B一同放入水中,待其静止后,发现木块A的上表面恰好与水面相平,如图所示。求:
(1)此时木块A所受的浮力大小是多少?
(2)木块A的密度是多少?
(3)取掉合金块B后,待A静止时,A露出水面的体积与自身体积的比值是多少?
【答案】(1)10N
(2)0.6×103kg/m3
(3)2:5
【规范解答】(1)因为物体完全浸没在水中,所以
由阿基米德原理可得
(2)把和当作一个整体则整体漂浮,分析受力可得
物体A的重力为
又因为
木块A的密度是
(3)因为,所以去掉B后A将处于漂浮状态,此时A所受浮力,则有
所以
A露出水面的体积与自身体积的比值是
【训练2】(24-25八年级下·全国·课后作业)如图所示,小华在薄壁平底试管中装入一些沙子,管口密封,制成一个简易密度计。当把它放入水中竖直漂浮时,试管露出水面的高度为5cm;当把它放入待测液体中竖直漂浮时,试管露出液面的高度为7cm。若试管和沙子的总质量为30g,试管的横截面积为,水的密度为,g取10N/kg。求:
(1)试管在水中漂浮时受到的浮力。
(2)在水中漂浮时,水对试管底部的压强。
(3)待测液体的密度。(计算结果保留三位有效数字)
【答案】(1)0.3N
(2)2000Pa
(3)
【规范解答】(1)试管和沙子的总重G=mg=30×10-3kg×10N/kg=0.3N
由于试管漂浮在水面,则F浮=G=0.3N
(2)设试管长为l,则在水中浸入深度为l-0.05m, 根据阿基米德原理得F浮=ρ水g(l-0.05m)S=1.0×103kg/m3×10N/kg×(l-0.05m)×1.5×10-4m2=0.3N
解得l=0.25m, 则浸入水中深度h1=l-0.05m=0.25m-0.05m=0.2m
故水对试管底部的压强p=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa
(3)当试管漂浮于水面时,有F浮=G=ρ水gh1S①
当试管漂浮于待测液体时,有h2=l-0.07m=0.25m-0.07m=0.18m
则有F浮′=G=ρ液gh2S②
由①②两式得
重点考点讲练14:根据物体的浮沉状态判断密度大小
【母题精讲】(24-25八年级下·河南·单元测试)将三种密度不同的液体沿汤匙注入玻璃杯中,如图所示,液体分成三层,则由上至下三种液体的密度 (选填“依次增大”或“依次减小”);把蜡块和橡皮分别轻轻放入杯中,蜡块漂浮在A液体表面,橡皮悬浮在B、C层之间,则蜡块的密度 (选填“大于”“小于”或“等于”)橡皮的密度。
【答案】 依次增大 小于
【规范解答】[1]由浮沉条件知道,分成的三层液体,由上至下三种液体的密度依次增大,即
[2]蜡块漂浮在A液体表面,橡皮悬浮在B、C层之间,由浮沉条件知道,蜡块的密度小于A液体; 橡皮的密度介于B、C两液体密度之间,故蜡块的密度小于橡皮的密度。
【训练1】(24-25八年级下·全国·课后作业)A、B、C三个实心小球的体积相等,在水中静止(如图所示),若三个小球所受浮力分别为、、,三个球的密度分别为、、,质量分别为、、,则浮力大小关系为 ,密度大小关系为 ,质量大小关系为 。
【答案】
【规范解答】[1]由图可知,A排开水的体积最小,BC排开水的体积相同,根据公式可知,BC所受浮力相同,A所受浮力最小,即
[2][3]由图可知,A球漂浮、B球悬浮、C球下沉,则根据物体的浮沉条件可知,,
所以
由可知三个实心小球体积相等时,质量关系为
【训练2】(24-25八年级下·全国·课后作业)一空心球放入水中后悬浮,若如图所示切成两块再浸没在水中,则大块将 (选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”,下同),小块将 。
【答案】 上浮 下沉
【规范解答】[1][2]空心球在水中悬浮,说明该球的平均密度等于水的密度,则组成该球的物质的密度大于水的密度,所以将图中的小块浸没在水中,小块将下沉,说明小块受到的浮力小于重力;空气球悬浮,受到的浮力等于重力,切去小块部分,减小的浮力小于减小的重力,则剩余的大块受到的浮力大于重力,则大块将上浮。
重点考点讲练15:物体在不同液体中的浮沉比较浮力和密度的大小
【母题精讲】(24-25八年级下·河南·单元测试)如图所示为一个底部带有阀门K的容器,容器左右两侧形状完全相同,分别装有体积相同的盐水和水,将两个完全相同的小球A、B分别放入盐水和水中,静止时的情况如图所示,此时小球A受到的浮力 (选填“大于”“等于”或“小于”)小球B受到的浮力;打开阀门K后,两个小球重新静止后的状态是 (选填“都漂浮”“都悬浮”或“一个漂浮一个悬浮”)。
【答案】 等于 都漂浮
【规范解答】[1]小球A在盐水中处于漂浮状态,浮力等于重力,小球B在水中处于悬浮状态,浮力等于重力,因为A、B两球完全相同,即两球的重力相等,故两球受到的浮力也相等。
[2]原来小球B在水中处于悬浮状态,由浮沉条件可知,小球B的密度等于水的密度,因为A、B两球完全相同,所以小球A的密度也等于水的密度;打开阀门K后,盐水和水混合,水的密度变大,盐水的密度变小。最终容器左右两侧液体都变成淡盐水,密度相同,都大于水的密度,即都大于两球的密度。由浮沉条件可知,两个小球重新静止后都漂浮。
【训练1】(24-25九年级下·湖北武汉·阶段练习)将三个完全相同的小球放入盛有不同液体的烧杯中,如图所示,放入小球后,烧杯内液面相平,已知烧杯底面积相同,小球在甲杯中漂浮,在乙杯中悬浮,在丙杯中沉底,下列判断正确的是( )
A.三种液体的密度关系为ρ甲<ρ乙<ρ丙
B.小球排开液体的质量关系为m甲<m乙=m丙
C.此时液体对容器底的压力关系为F甲> F乙>F丙
D.小球在三种液体中受到的浮力关系为F甲<F乙<F丙
【答案】C
【规范解答】AC.小球在丙中下沉,丙的密度小于小球密度;在乙中悬浮,乙的密度等于小球密度;在甲中漂浮,甲的密度大于小球密度,所以;又此时三个烧杯内液面相平,底面积相等,由知,故A错误,C正确;
BD.小球在丙中下沉,浮力小于小球的重力,则排开液体的质量小于小球的质量;乙悬浮,甲中漂浮,则乙、甲受到的浮力等于小球的重力,即排开乙、甲液体的质量等于小球的质量,所以;小球在三种液体中受到的浮力关系为,故BD错误。
故选C。
【训练2】(24-25八年级下·全国·课后作业)小明用吸管、铁丝等制作了一个简易密度计,将其放入水中时,密度计不能直立,应 (选填“增大”或“减小”)吸管中铁丝的质量;改进后,分别用它测量甲、乙两种液体的密度,如下图所示。则甲、乙两种液体的密度关系是 (选填“>”“<”或“=”)。
【答案】 增大 <
【规范解答】[1]小明将自制的密度计放入水中,密度计不能直立漂浮,应降低其重心,故需要增加吸管中铁丝质量,使其重心降低。
[2]因为密度计在甲、乙两种液体中时,都是漂浮状态,所以
设密度计的底面积为S,则根据
设密度计在甲、乙两液体中距离液面的深度分别为H、h,即有
因为
所以
重点考点讲练16:密度计原理及应用
【母题精讲】(24-25八年级下·吉林·单元测试)在制作简易密度计的综合实践活动中,实验小组将吸管的一端塞入一些铜丝作为配重,并用石蜡将吸管的底端封闭,做成一只简易密度计,如图甲。将该密度计分别放入水、盐水和酒精中测试发现,放入其中某一种液体时密度计不能处于竖直状态,则该液体是 ,改进后重新进行密度的标记实验,标记的刻度如图乙所示,则刻度A处标记的应是 的密度值。
【答案】 盐水 酒精
【规范解答】[1][2]密度计在液体中始终处于漂浮状态,浮力等于其重力,重力不变,则浮力不变。根据可知,液体密度越大,排开液体体积越小,液体密度越小,排开液体体积越大。盐水的密度最大,密度计排开液体的体积最小,则密度计浸在盐水中的深度最小,所以密度计不能处于竖直状态的液体应是盐水,因此要想密度计在盐水中能处于竖直状态,应增加配重,以降低重心,使其能处于竖直状态;酒精的密度最小,排开液体的体积最大,则浸在液体中的深度最大,所以刻度A处标记的应是酒精的密度值。
【训练1】(24-25八年级下·河南·单元测试)在一次综合实践活动中,小丽同学利用一根吸管制作了一个简易密度计。
(1)制作密度计时,为了让吸管能竖直地漂浮在液体中,应在吸管的 (选填“上”或“下”)端塞入一些铜丝作为配重,并用石蜡将吸管的下端封闭起来;
(2)当密度计竖直漂浮在不同液体中时,受到的浮力大小 (选填“变大”“变小”或“不变”),液体的密度越大,它露出液面部分的长度越 (选填“长”或“短”);
(3)小丽想,如果在吸管上标上相应的密度刻度,不就能直接显示所测液体密度的大小吗?于是她决定对吸管进行刻度标定。在标定刻度前,她先测出吸管在水中漂浮时浸入水中的深度(如图所示)。若漂浮在密度为的某液体中时浸入的深度为,可推出的表达式为 (用、、表示),根据这个表达式即可对不同液体的密度在吸管上进行标定。
【答案】(1)下
(2) 不变 长
(3)
【规范解答】(1)为了让饮料吸管能竖直地漂浮在液体中,应该降低吸管的重心,所以应在吸管下端塞入一些铜丝作为配重,并用石蜡将吸管的下端封闭起来。
(2)[1][2]当密度计竖直漂浮在不同液体中时,由于密度计在不同液体中都处于平衡状态,受到的浮力都等于密度计的重力,密度计的重力不变,所以密度计受到的浮力大小不变。根据G=F浮=ρ液gV排=ρ液gSh
可知,密度计受到的浮力、底面积是一定的,液体密度与密度计在液体中的深度成反比,所以密度计所在的液体的密度越大,密度计在液体中的深度越小,它露出液面部分的长度越长。
(3)密度计在水中受到的浮力为F浮水=ρ水gV排=ρ水gSH
密度计在液体中受到的浮力为F浮液=ρ液gV排=ρ液gSh
由于密度计在不同液体中都处于平衡状态,受到的浮力都等于密度计的重力,所以有ρ水gSH=ρ液gSh
可推出h的表达式为
【训练2】(24-25八年级下·全国·课后作业)浮力的应用
(1)轮船:将密度大于水的材料做成空心,使它能排开更多的水,从而 浮力,这就是制成轮船的道理;
(2)潜水艇:通过改变自身的 来实现沉浮。向水舱充水,使重力 浮力,潜水艇就 ;水舱排水,使重力 浮力,潜水艇就 。潜水艇上浮过程中(未露出水面)浮力 ,露出水面过程中浮力 ;
(3)气球和飞艇:充入密度 空气密度的气体。它们的升降是靠改变物体的 从而改变浮力的大小,当浮力大于重力时气球就 ;
(4)密度计:它可以 在不同液体中测量液体的密度,在酿酒、石油、化工以及农业选种等方面有广泛应用。
【答案】(1)增大
(2) 重力 大于 下潜 小于 上浮 不变 变小
(3) 小于 体积 升空
(4)漂浮
【规范解答】(1)将密度大于水的材料做成空心,使它能排开更多的水,由可知,排开水的体积增大,浮力增大,这就是制成轮船的道理。
(2)[1][2][3][4][5][6][7]潜水艇靠改变自身的重力实现上浮或下沉,潜水艇的艇身装有水舱,向水舱充水时,潜水艇变重,重力大于浮力,逐渐潜入水中;当水舱充水后潜水艇重等于同体积的水重时,潜水艇在水中悬浮,受到的重力和浮力相等;当用压缩空气将水舱里的水排出时,自身的重力减小,潜水艇变轻,潜水艇上浮过程中(未露出水面),由阿基米德原理可知,受到的浮力不变,则受到的重力小于浮力,所以潜水艇会上浮;露出水面过程中,排开水的体积减小,由阿基米德原理可知,受到的浮力减小。
(3)[1][2][3]飞艇中所装的气体都是比空气密度小,通过加热气体,使热气球内的空气膨胀、体积增大、密度减小。它们的升降是靠改变物体的体积从而改变浮力的大小,根据阿基米德原理可知,物体排开气体的体积越大,受到的浮力越大,它们因受到的浮力大于本身的重力而升空。
(4)密度计是利用漂浮原理工作的,故密度在被测液体中都漂浮。
重点考点讲练17:轮船的原理
【母题精讲】(2025八年级下·全国·专题练习)如图所示的是世界上最大的豪华邮轮之一“海洋魅力”号,长361m,宽66m,满载时排水量达22.5万吨,满载时吃水深度达30m,可以搭载6360名游客。下列相关说法正确的是(g取,)( )
A.轮船匀速航行时,所受浮力方向竖直向下 B.轮船漂浮在海面上,所受浮力大于重力
C.满载时船受到的浮力为 D.游客下船后船受到的浮力保持不变
【答案】C
【规范解答】A.浮力的方向总是竖直向上的,故A错误;
B.轮船漂浮在海面上,所受浮力等于轮船的重力,故B错误;
C.满载时排水量达22.5万吨,则满载时船受到的浮力为,故C正确;
D.因为轮船一直漂浮在水面,浮力等于重力,当游客下船后,船的总重力变小,所以浮力变小,故D错误。
故选C。
【训练1】(24-25八年级下·全国·课后作业)轮船的漂浮原理是采用“空心”的办法: 物体排开水的体积,使物体受到的浮力更大。中国辽宁号航空母舰是中国人民解放军海军的第一艘航空母舰,舰长304m、舰宽70.5m,满载时排水量达67500t。满载时所受的重力为 N,所受的浮力为 N。(g取10N/kg)
【答案】 增加
【规范解答】[1]轮船之所以能够浮在水面上,是利用空心的方法来增大排开液体的体积来增大浮力。
[2][3]航母满载时所受的浮力F浮=G排=m排g=67500×103kg×10N/kg=6.75×108N
航母处于漂浮状态,满载时所受的重力为G=F浮=6.75×108N
【训练2】(24-25八年级下·全国·随堂练习)一艘轮船的排水量是50000t,当它满载在长江内河航行时,排开水的体积是 m3,一艘潜水艇从长江内河潜行(潜行时潜水艇浸没)到海洋时,潜水艇受到的浮力 (选填“变大”“不变”或“变小”)。()
【答案】 5×104 变大
【规范解答】[1]一艘轮船的排水量是50000t,当它满载在长江内河航行时,由得,它排开水的体积是
[2]一艘潜水艇从长江内河潜行(潜行时潜水艇浸没)到海洋时,潜水艇排开水的体积不变,液体密度变大,由得,潜水艇受到的浮力变大。
重点考点讲练18:潜水艇的原理
【母题精讲】(24-25八年级下·全国·课后作业)新鲜的鸡蛋放入清水中会下沉,这是因为鸡蛋受到的浮力 它的重力。在清水中加入适量的浓盐水,鸡蛋会上浮,这是通过改变 的方法来改变物体的浮沉。停留在海水中某一深度的潜水艇,通过向水舱中充水或从水舱中向外排水可以实现下沉或上浮,这是通过改变 的方法来改变物体的浮沉。橡皮泥捏成团放入水中会下沉,把它捏成盒子的形状就能浮在水面,这是通过改变 的方法来改变物体沉浮的。
【答案】 小于 浮力 自身重力 排开水的体积
【规范解答】[1]新鲜的鸡蛋放入清水中会下沉,由浮沉条件知道,这是因为鸡蛋受到的浮力小于自身重力。
[2]在清水中加入适量的浓盐水,盐水密度增大,根据阿基米德原理知道,鸡蛋受到的浮力会增大,当浮力大于自身重力时,鸡蛋会上浮,这是通过改变浮力的方法来改变物体的浮沉。
[3]潜水艇靠自身水舱的吸水和排水,来改变自身的重力,从而改变重力与浮力的大小关系,实现上浮和下沉的。
[4]橡皮泥捏成团放入水中会下沉,橡皮泥捏成盆的形状就能浮在水面,这是采用了空心的方法增大了排开水的体积,由知道,橡皮泥受到的浮力变大。
【训练1】(24-25八年级下·全国·单元测试)如图是金老师制作的潜艇模型,通过胶管从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气,就可使烧瓶下沉或上浮。若从烧瓶中吸气,使其从右图所示的位置下沉(胶管在水中的体积忽略不计),下列分析正确的是( )
A.“潜艇”排开水的重力变小
B.“潜艇”所受的浮力不变
C.“潜艇”顶部受到水的压强保持不变
D.“潜艇”是通过改变浮力的大小来实现下沉的
【答案】B
【规范解答】AB.从瓶中吸气烧瓶会进水而下沉,完全浸没时由阿基米德原理可知,浮力大小不变,排开水的重力不变,故A错误,B正确;
C.“潜水艇”从如图所示的位置下沉时,顶部深度变大使受到水的压强变大,故C错误;
D.潜水艇是通过改变自身重力实现上浮和下沉,不是通过改变浮力的大小来实现下沉的,故D错误。
故选B。
【训练2】(24-25八年级下·河南·课后作业)潜水艇和轮船都是浮力知识的应用。如图所示是同一艘潜水艇在水面下上浮和下潜时的情景,其中图 正在下潜,潜水艇受到的浮力 (选填“>”“<”或“=”);满载时,排水量为1000t的轮船在河水中航行,受到河水的浮力是 N,船及所装货物共重 N。这艘轮船从河里驶入海里,受到的浮力 ,排开水的体积 。(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)(取10N/kg)
【答案】 乙 = 不变 变小
【规范解答】[1][2]潜水艇是通过改变水舱中水的重力来控制浮沉,潜水艇所受的浮力大于潜水艇的重力时,潜水艇上浮,此时水舱中水较少,故甲图为上浮时的情景,乙图为下潜时的情景;根据阿基米德原理可知,潜水艇所受的浮力等于潜水艇排开水的重力,因甲、乙两种情景潜水艇排开水的重力相等,故所受的浮力相等。
[3]由阿基米德原理,满载时轮船所受河水的浮力
[4]因轮船漂浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以,满载时船及货物总重
[5][6]因船在海水中也处于漂浮状态,所受浮力不变;由河里驶入海里时,由于液体的密度变大,由得,排开水的体积变小。
重点考点讲练19:气球和飞艇的原理
【母题精讲】(24-25八年级下·全国·单元测试)热气球是靠加热球内的空气,使其密度 (选填“变大”“变小”或“不变”),相当于充入了 的气体,当F浮 G时就升空了。
【答案】 变小 密度小于空气 大于
【规范解答】[1][2][3]当加热热气球内气体时,由于球内气体温度升高,体积变大,密度变小,相当于对球内充入密度比空气小的气体。由于热气球受到竖直向下的重力和空气对它竖直向上的浮力,热气球完全浸没在空气中,排开空气的体积等于球的体积,则当球内气体的密度比空气小时,热气球受到的浮力大于球的重力,球就升空了。
【训练1】(24-25八年级下·全国·课后作业)如图所示,热气球下方开口处燃烧液化气,随着热气球内部气体温度升高,热气球体积膨胀到一定程度时,热气球开始离地,徐徐升空,此时热气球受到的浮力 (选填“大于”“小于”或“等于”)热气球的重力;在加热过程中,热气球内部气体的密度 (选填“变大”“变小”或“不变”);如果充入气体后气球和吊篮的总质量为100kg,体积为150m3,则气球可以搭载重 N的货物悬浮在空中。(,g取)
【答案】 大于 变小 950
【规范解答】[1]热气球徐徐升空时,其体积不变,排开空气的体积不变,所受的浮力不变,而气球内部体积膨胀时,热空气从球口流出,球内气体质量减小,重力减小,小于浮力,所以升空。
[2]在加热过程中,热气球内部气体温度升高,其气体体积增大,则气球内部的气体密度减小。
[3]热气球悬浮在空中时,排开气体的体积
受到的浮力
气球和吊篮的的重力
由于热气球悬浮在空中,则热气球受到的浮力等于热气球和吊篮与货物的重力,则气球可以搭载的货物
【训练2】(21-22八年级下·江苏南通·期末)诗人杜甫在《茅屋为秋风所破歌》中写道“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”,从物理学角度来看,下列情景与茅屋顶被狂风掀起的原理一致的是( )
A.起飞的客机 B.放飞的风筝 C.升空的火箭 D.上升的热气球
【答案】A
【规范解答】A.秋风吹过茅草屋顶,空气流动速度快,压强小,其压强小于屋内空气的压强,所以屋内向上的大气压力大于大气压对屋顶向下的压力。使屋顶内外大气压力差大于屋顶的重力,所以茅草屋顶被卷走。客机机翼的形状上凸下平,飞机起飞时,机翼上方的空气流速大,压强较小,机翼下方的空气流速小,压强大,所以机翼受到一个向上的压力差,从而产生向上的升力。故A符合题意;
B.放风筝时,经常说要逆风放风筝,这主要是使风筝能吹到风筝,而风筝本身有一个倾斜的角度,因此风会对风筝有一个向上的推力的作用,这就使得风筝不会掉下来。故B不符合题意;
C.火箭发射升空时,发动机向下喷出高温高压气体,火箭对气体施加向下的作用力,由于力的作用是相互的,火箭也受到高温高压的燃气的推力,从而升空。故C不符合题意;
D.上升的热气球是因为受到空气的浮力作用。故D不符合题意。
故选A。
重点考点讲练20:浮力与压强的综合问题
【母题精讲】(24-25八年级下·河南·单元测试)如图所示,水平桌面上甲、乙两个底面积不同的烧杯,分别盛有A、B两种不同液体,此时杯底受到液体的压强相同,将两个完全相同的小球分别放入两个烧杯中,静止后,小球在甲杯中漂浮,在乙杯中悬浮(没有液体溢出)。下列判断错误的是( )
A.甲烧杯中液体A的密度小于乙烧杯中液体B的密度
B.放入小球后液体对甲杯底的压力大于液体对乙杯底的压力
C.放入小球后液体对甲杯底的压强小于液体对乙杯底的压强
D.甲烧杯中小球受到的浮力等于乙烧杯中小球受到的浮力
【答案】A
【规范解答】A.由图可知液体的深度hA<hB,已知两种液体对容器底的压强相等,则根据p=ρgh可知液体的密度ρA>ρB,故A错误,符合题意;
B.容器是柱形容器,未放入小球时,液体对容器底部的压力等于自身的重力,甲中容器的底面积大,根据G=F=pS可知,甲中液体的重力要大于乙中液体的重力;小球在甲杯中漂浮,在乙杯中悬浮,此时放入小球后液体对杯底的压力等于液体重力与小球重力的和,小球的重力相同,放入小球后液体对甲杯底的压力大于液体对乙杯底的压力,故B正确,不符合题意;
CD.将两个完全相同的小球分别放入两个烧杯中,静止后,小球在甲杯中漂浮,浮力等于重力,在乙杯中悬浮,浮力等于重力,两个小球的重力相等,两个小球受到的浮力相等,由阿基米德原理可知浮力等于排开液体的重力,所以排开液体的重力相等,放入小球后液体对甲杯底的压强
放入小球后液体对乙杯底的压强
因为S甲>S乙,G甲排=G乙排,所以p甲<p乙,故CD正确,不符合题意。
故选A。
【训练1】(24-25八年级下·重庆·期中)如图甲所示,将边长为0.1m的正方体木块放入水中,静止时木块有的体积露出水面;若将石块放到木块上方,静止时木块刚好全部浸入水中如图乙所示。容器底面积为400cm2。求:
(1)未放石块时木块受到的浮力;
(2)石块的重力;
(3)放上石块前后,容器对地面的压强变化量。
【答案】(1)6N
(2)4N
(3)100Pa
【规范解答】(1)未放石块时木块受到的浮力为
(2)由题图甲木块漂浮可得,木块的重力为
木块刚好全部浸入水中时所受浮力为
对木块受力分析可得
则石块的重力为
(3)由图可知,水没有溢出,则放石块前后,容器底部所受总压力之差正好是石块的重力差,为4 N,容器底面积
则压强变化量
【训练2】(2025·安徽马鞍山·一模)如图所示,薄壁烧杯内装质量800g的水,烧杯的底面积是,将一个质量是200g、体积是的实心长方体A用细线吊着,然后将其体积的三分之一浸入烧杯内的水中。(杯内的水在实验过程中始终没有溢出。,)求:
(1)长方体A受到的浮力;
(2)细线对长方体A的拉力;
(3)若剪断细线,待A静止后,水对烧杯底的压强变化量。
【答案】(1)1N
(2)1N
(3)100Pa
【规范解答】(1)实心长方体A的体积浸入烧杯内的水中时排开水的体积为
长方体A受到的浮力为
(2)长方体A的重力为
对物体A受力分析可知,物体A受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力以及绳子对物体A的拉力,根据力的平衡条件可知,细线对物体A的拉力
(3)若剪断细线,由于长方体全部浸没时受到的浮力为
根据物体的浮沉条件可知,长方体会先上浮,待A静止后,长方体A处于漂浮状态,长方体A漂浮时受到的浮力
根据阿基米德原理可知,漂浮时排开水的体积
与A体积浸没时相比排开水的体积增加量
由可知,烧杯内水面上升的高度
水对烧杯底的压强增大量
中档题—夯实基础能力
1.(24-25八年级下·全国·课后作业)在弹簧测力计下挂一个石块,下列情况中弹簧测力计的示数最小的是( )
A.石块静止在空气中 B.石块浸没在水中 C.石块浸没在酒精中 D.石块浸没在盐水中
【答案】D
【规范解答】石块在空气中时,测力计示数等于石块的重力;由于石块密度大于水、酒精、盐水的密度,故将石块放在水、酒精、盐水中,石块会浸没,即排开液体的体积等于石块的体积;由阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排
可知石块在盐水中所受的浮力最大,水中次之,酒精中最小;由称重法测浮力可知,测力计示数等于石块的重力减去所受浮力,故石块浸没在盐水中时测力计示数最小,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.(24-25八年级下·全国·单元测试)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
【规范解答】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。
3.(24-25八年级下·全国·课后作业)某同学制作了如图所示的潜艇模型,在推拉注射器活塞过程中,下列说法正确的是( )
A.潜艇没有浮出水面时所受的重力不变 B.潜艇没有浮出水面时所受的浮力不变
C.向外拉注射器活塞,可实现潜艇上浮 D.向内推注射器活塞,可实现潜艇下沉
【答案】B
【规范解答】AB.潜水艇是通过改变自身的重力来实现下潜和上浮的,当向外拉注射器活塞或向内推注射器活塞时,改变了潜水艇受到的重力,但是当潜艇模型浸没在水中时,排开水的体积不变,所受浮力不变,故A错误,B正确;
C.向外拉注射器活塞,水会被压入试管内,此时试管的自重增加,当重力大于浮力时,可实现潜水艇下沉,故C错误;
D.向内推注射器活塞,水会被压出试管内,此时试管的自重减小,当重力小于浮力时,可实现潜水艇上浮,故D错误。
故选B。
4.(24-25八年级下·吉林·期末)小明在水盆中洗碗,发现一个大碗正漂浮在水盆中,如图所示。大碗所受浮力 (选填“大于”“小于”或“等于”)它的重力;若将水盆中的一些水放入大碗中,大碗仍然漂浮,与原先相比,大碗所受到的浮力将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】 等于 变大
【规范解答】[1][2]大碗漂浮在水盆中,由漂浮条件可知大碗所受浮力等于它的重力;将水盆中的一些水放入大碗中,但大碗仍然漂浮,碗受到的浮力等于大碗和里面水的重力,总重力变大,因此大碗所受到的浮力变大。
5.(24-25八年级下·全国·课后作业)如图所示,用细杆将重力为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,浮力的方向为 。
【答案】 8 竖直向上
【规范解答】[1]根据浮力产生的原因可知,浮力为物体上下表面的压力差,因为木块上表面受到水的压力为7N,下表面受到水的压力为15N,所以木块受到浮力大小为F浮=F下-F上=15N-7N=8N
[2]浸在液体中的物体会受到竖直向上的浮力,浮力的方向竖直向上,浮力的施力物体是液体。
6.(24-25八年级下·全国·课后作业)一个重为20N的物块浸没在水中时受到的浮力为25N,释放后它将 (选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。当物块刚要露出水面时,所受浮力 (选填“大于”“小于”或“等于”)20N,当物块漂浮在水面时,所受浮力为 N。
【答案】 上浮 大于 20
【规范解答】[1]物块浸没在水中时受到的浮力为25N,物体的自重20N,浮力大于重力,因此物体要上浮。
[2]当它刚要露出水面时,排开水的体积还没有减小,则所受浮力不变仍为25N,故浮力大于20N。
[3]当物体漂浮在水面时,此时物体所受的浮力等于物体的重力,即为20N。
7.(2025八年级下·全国·专题练习)如图,一只乒乓球从水中A处上浮直至漂浮在水面上C处,画出乒乓球在B处时受力的示意图(不计水的阻力)。
【答案】
【规范解答】乒乓球从水中A处上浮至B处时,受浮力和重力,且浮力大于重力,如图所示:
8.(24-25八年级下·全国·课后作业)一个空心铁球重为4.5N,体积为。使它浸没在水中,放手后它是上浮、下沉还是悬浮?(g取)
【答案】悬浮
【规范解答】当铁球浸没在水中时,排开水的体积V排=V=0.45dm3=4.5×10-4m3
铁球受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4.5×10-4m3=4.5N
因为F浮=G,所以铁球在水中悬浮。
9.(24-25八年级下·吉林·单元测试)在一次综合实践活动中,小丽同学利用一根吸管制作了一个简易密度计。
(1)制作密度计时,为了让吸管能竖直地漂浮在液体中,应在吸管的 (选填“上”或“下”)端塞入一些铜丝作为配重,并用石蜡将吸管的下端封闭起来。
(2)当密度计竖直漂浮在不同液体中时,受到的浮力大小 (选填“变大”“变小”或“不变”),液体的密度越大,它露出液面部分的长度越 (选填“长”或“短”)。
【答案】(1)下
(2) 不变 长
【规范解答】(1)为了让饮料吸管能竖直地漂浮在液体中,应该降低吸管的重心,所以应在吸管下端塞入一些铜丝作为配重,并用石蜡将吸管的下端封闭起来。
(2)[1]当密度计竖直漂浮在不同液体中时,由于密度计在不同液体中都处于平衡状态,受到的浮力都等于密度计的重力,密度计的重力不变,所以密度计受到的浮力大小不变。
[2]根据可知,密度计受到的浮力、底面积是一定的,液体密度与密度计在液体中的深度成反比,所以密度计所在的液体的密度越大,密度计在液体中的深度越小,它露出液面部分的长度越长。
10.(24-25八年级下·全国·期末)请同学们根据自己掌握的实验操作技能和相关知识,解答下列问题.
(1)使用弹簧测力计测量前要观察其 和分度值,并进行校零。若直接使用图甲工具测量,则测出的结果与实际值相比偏 (选填“大”或“小”)。
(2)某物理兴趣小组做了如图乙所示的实验来测量物体浸在液体中受到的浮力,则由图乙可知,物体受到的浮力为 N,其排开液体的重力为 N。
(3)图丙是一款指针式握力计的表盘,它有内外两圈刻度.通过观察可知,它的外圈刻度显示的才是力的大小,分度值为 N;而内圈刻度显示的是物体的 (填物理量名称)。该表盘还能同时显示两个物理量的关系: (用公式表示)。
【答案】(1) 测量范围 大
(2) 1 1
(3) 10 质量
【规范解答】(1)[1]根据弹簧测力计的使用规则可知,使用弹簧测力计测量前要观察其测量范围和分度值,并进行校零。
[2]由图甲可知,弹簧测力计在测量前没有校零,指针指在0.4N的位置,因此若直接使用其测量,则测出的结果与实际值相比偏大。
(2)[1]由图乙可知,物体的重力为4.0N,物体浸没在水中时弹簧测力计的示数为3.0N,则物体受到的浮力为
[2]根据阿基米德原理可知,物体排开液体的重力为
(3)[1]由丙图可知,在0~100N的范围内有10个小格,每个小格表示10N,因此分度值为10N。
[2]内圈刻度显示的数值的单位是千克,千克是质量的单位,因此内圈刻度显示的是物体的质量。
[3]由图丙可知,当质量为10kg时,力为100N,质量为20kg时,力为200N,质量为100kg时,力为1000N,即力与质量的比值固定不变,为g=10N/kg,因此两个物理量的关系为。
压轴题—强化解题技能
11.(24-25八年级下·吉林·课后作业)如图甲,将一枚鸡蛋放在盛有水的烧杯中,鸡蛋沉入杯底;逐渐向水中加入食盐,鸡蛋先悬浮再漂浮,分别如图乙、丙所示。下列有关说法正确的是( )
A.图甲中鸡蛋所受浮力等于重力
B.图乙中鸡蛋所受浮力大于重力
C.图丙中鸡蛋的密度等于盐水的密度
D.三种状态下鸡蛋浮力的大小关系是F甲<F乙=F丙
【答案】D
【规范解答】A.图甲中,鸡蛋沉底,鸡蛋受到烧杯底部的支持力,则鸡蛋所受的浮力小于自身的重力,故A错误;
B.图乙中,鸡蛋悬浮,鸡蛋处于平衡状态,所受的浮力等于自身的重力,故B错误;
C.图丙中,鸡蛋漂浮,由沉浮条件可知,所受的浮力等于自身的重力,鸡蛋的密度小于盐水的密度,故C错误;
D.由以上选项的分析可知,三种状态下鸡蛋浮力的大于关系是F甲<F乙=F丙
故D正确。
故选D。
12.(24-25八年级下·吉林·课后作业)了解物体浮沉的秘密后,小亮了解到在远洋海轮上,常画有几条“吃水线”,如图所示。其中②是印度洋线,另外四条分别是“淡水线”、“夏季海洋线”、“冬季海洋线”和“北大西洋线”,其中印度洋线在北大西洋线上边,下列说法正确的是( )
A.轮船漂浮在水面是因为浮力大于重力
B.同一轮船在不同水域受到的浮力不同
C.图中淡水线是⑤
D.印度洋海水密度比北大西洋海水密度小
【答案】D
【规范解答】A.轮船漂浮在水面上时,轮船静止,处于平衡状态,轮船受到的浮力等于重力,故A错误;
B.同一轮船在不同水域始终处于漂浮状态,浮力始终等于重力,所以受到的浮力不变,故B错误;
C.由于同一轮船在不同水域受到的浮力相同,不同水域的水的密度不同,由阿基米德原理可知,水的密度越小,轮船排开水的体积越大,轮船浸入水中深度越深,所以图中淡水线是①,故C错误;
D.由题意可知,②是印度洋线,淡水线是①,则北大西洋线在印度洋线下放,则轮船浸入印度洋中深度比浸入北大西洋中深度更深,则轮船在印度洋中排开海水的体积更大;由于轮船在不同水域受到的浮力相同,由阿基米德原理可知,印度洋海水密度比北大西洋海水密度小,故D正确。
故选D。
13.(24-25八年级下·吉林·课后作业)某同学将一支自制的简易密度计放入盛有不同液体的两个烧杯中,静止后的情形如图所示,两液面相平,下列判断正确的是( )
A.密度计在甲液体中受到的浮力和在乙液体中受到的浮力不同
B.甲液体对容器底部的压强比乙液体对容器底部的压强小
C.密度计越靠上的刻度,对应的密度值越大
D.甲液体的密度比乙液体的密度大
【答案】B
【规范解答】A.密度计漂浮在两种液体中,受到的浮力都等于密度计受到的重力,所以所受浮力相等,故A错误;
BD.根据阿基米德原理,因为浮力相同,排开液体的体积越大,液体的密度越小,所以甲液体排开的体积大,甲液体的密度小于乙液体的密度;又因为两液面相平,根据可知,甲液体对容器底部的压强小于乙液体对容器底部的压强,故B正确,D错误;
C.根据同一物体浮在不同液体中一定时,与成反比可知,液体的密度越大,排开液体的体积越小,所以密度计的刻度越靠下密度值越大,故C错误。
故选B。
14.(24-25八年级下·吉林·课后作业)淡水湖面上漂有一块浮冰,如图所示,浮冰水上和水下的体积比为1∶9,则冰的密度为 kg/m3。当冰全部熔化后,水面将 。
【答案】 不变
【规范解答】[1]由图可知,浮冰漂浮在水面上,由沉浮条件可知,浮冰受到的浮力等于浮冰的重力,即
由阿基米德原理可得
由于浮冰水上和水下的体积比为1∶9,则有
解得
[2]当冰全部熔化成水后,质量不变,即
则
即
则冰全部熔化成水后,水的体积
即水的体积
所以熔化后水的体积等于浮冰排开水的体积,则冰全部熔化后,水面将不变。
15.(24-25八年级下·吉林·课后作业)把重9N、边长为0.1m的正方体物块投入装有足够多水的大容器中,当物块静止时处于 (选填“沉底”、“悬浮”或“漂浮”)状态,此时物体所受浮力大小为 N。
【答案】 漂浮 9
【规范解答】[1]重9N、边长为0.1m的正方体物块的密度
由于水的密度为1×103kg/m3,所以正方体物块的密度小于水的密度,由沉浮条件可知,正方体物块静止时,漂浮在水面上。
[2]由于正方体物块静止时,漂浮在水面上,处于平衡状态,所以正方体物块受到的浮力等于正方体物块的重力,故此时物体所受浮力大小为9N。
16.(24-25八年级下·吉林·课后作业)取下端开口的鸡蛋内膜,将正在燃烧的艾草放进鸡蛋内膜开口下方,就可以让鸡蛋内膜飞起来。这是由于艾草燃烧时鸡蛋内膜中的热气密度 外界空气密度,鸡蛋内膜受到的浮力 其重力,从而使鸡蛋内膜升空。(均选填“大于”、“小于”或“等于”)
【答案】 小于 大于
【规范解答】[1]将正在燃烧的艾草放进鸡蛋内膜开口下方,则鸡蛋内膜中的空气温度升高,由热胀冷缩可知,鸡蛋内膜中的空气体积膨胀,所以鸡蛋内膜中的热气密度小于外界空气密度。
[2]由于鸡蛋内膜中的热气密度小于外界空气密度,鸡蛋内膜的体积不变,所以鸡蛋内膜和内部的热气的总重力减小,由沉浮条件可知,当鸡蛋内膜和内部的热气的总重力小于鸡蛋内膜受到的浮力时,鸡蛋内膜会上浮,即鸡蛋内膜升空。
17.(24-25八年级下·吉林·课后作业)如图所示,画出氦气球所受空气浮力的示意图。
【答案】
【规范解答】氢气球所受浮力的方向竖直向上,作用点在气球的重心O处,如图所示
18.(24-25八年级下·吉林·期末)“水密隔舱福船制造技艺”是中国对世界航海的重大贡献。所谓“水密隔舱”,就是用厚实的隔舱板把船舱层层隔断,分隔成互不透水的一个个舱区。在航行过程中,如果有一个或两个舱意外破损,海水进不到其他舱中,大大提高了船舶的整体抗沉性。若某福船满载时,吃水3.9m,总质量可达1170t。求:(海水密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)满载时福船的总重力;
(2)该福船满载时排开水的体积;
(3)该福船满载时船底0.2m2的面积受到海水的压力。
【答案】(1)1.17×107N
(2)1.17×103m3
(3)7.8×103N
【规范解答】(1)满载时福船的总重力
(2)该福船满载时所受浮力
该福船满载时排开水的体积
(3)该福船满载时船底所受海水压强
船底0.2m2的面积受到的海水压力
19.(24-25八年级下·吉林·课后作业)如图所示,为了验证阿基米德原理,小昌做了如下实验。
(1)A步骤中向溢水杯中注水时,水面要恰好与出水口 。
(2)该实验漏掉一个步骤,请写出该步骤E的内容: ,此时弹簧测力计的示数是。
(3)为减小误差,B、C、D、E操作的合理顺序应该是 (按顺序填写序号)。
(4)若、、、之间满足关系 ,则说明“阿基米德原理”成立。
【答案】(1)相平
(2)用弹簧测力计测出物体的重力
(3)DEBC或EDBC
(4)
【规范解答】(1)A步骤中向溢水杯中注水时,必须注满,注满的标志就是水面要恰好与出水口相平。
(2)要判断浮力,用到公式,需要测出物体重力和物体浸没水中时测力计的读数,该实验漏掉的一个步骤是:用弹簧测力计测出物体的重力。
(3)为减小误差,应该先测量物体的重力和空小桶的重力,这两个重力先测哪个都可以。用测力计提着物体浸没水中,读出测力计示数,并用小桶收集排开的水,最后测出排开的水和小桶的总重力,合理的实验顺序是:DEBC或EDBC。
(4)要验证阿基米德原理,就要求出物体所受的浮力和排开的水所受的重力,再进行比较,如果满足则说明“阿基米德原理”成立。
20.(24-25八年级下·吉林·课后作业)小聪利用下图所示的器材对“浮力大小与哪些因素有关”进行了以下探究。
(1)选择器材 探究浮力的大小是否与物体浸在液体中的体积有关。
(2)选择器材 探究浮力的大小是否与液体的密度有关。
(3)选择器材 探究浮力的大小是否与物体的密度有关。
(4)小聪在上述过程中采用的研究方法主要是( )
A.比值法 B.等效法 C.控制变量法 D.估算法
【答案】(1)a、c、d、e
(2)a、d、e、f
(3)a、b、d、e
(4)C
【规范解答】(1)探究浮力的大小是否与物体浸在液体中的体积关系,应选择体积大小不同的同种物体,放在同种液体中测量比较,所以选择a、c、d、e
(2)探究浮力的大小与液体密度的关系,应该保持物体的体积和物体密度不变,所以应将物体放在不同液体中测量浮力大小,所以选择器材a、d、e、f
(3)探究浮力的大小与物体密度的关系,所以应将体积相同的不同物体放在同一液体中测量浮力大小,器材a、b体积相同而物体本身的密度不同,器材e保证了液体密度不变,所以由控制变量法可知选择a、b、d、e是探究浮力的大小是否与物体密度是否有关
(4)在(1)中,控制物体的密度和排开液体的密度不变,在(2)中,控制物体的体积和物体密度不变;在(3)中,控制排开液体的体积相同和排开液体的密度不变;所以运用了控制变量法,故C符合题意。
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2024-2025学年人教版物理八年级下学期期末复习重难点培优讲练(优等生培优版)【2024新教材】
第10章 浮力
(思维导图+知识梳理+易错点拨+20大考点讲练+优选真题难度分层练 共80题)
讲义简介 2
章节知识回顾梳理 3
知识点01:浮力 3
知识点02:浮力产生的原因 3
知识点03:探究浮力的大小跟哪些因素有关——控制变量法 4
知识点04:探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系 4
知识点05:阿基米德原理 4
知识点06:物体的浮沉条件 5
知识点07:浮沉条件的应用 5
易错考点点拨汇总 6
易错知识点01:对浮力概念理解不准确 6
易错知识点02:浮力方向的理解偏差 6
易错知识点03:阿基米德原理的应用条件 6
易错知识点04:对排水体积(或排气体积)理解不清 6
易错知识点05:浮力大小的计算方法选择 6
易错知识点06:物体浮沉条件的应用 6
易错知识点07:悬浮与漂浮的区分 6
易错知识点08:对“浸没”的理解 6
易错知识点09:浮力与液体深度的关系 6
易错知识点10:空心物体浮沉情况的判断 7
易错知识点11:利用称重法测量浮力时,读数错误 7
易错知识点12:不考虑容器的重力 7
易错知识点13:忽略单位换算 7
期末真题考点汇编讲练 7
期末考向一:浮力 7
重点考点讲练01:压力的概念 7
重点考点讲练02:浮力的方向及产生原因 8
重点考点讲练03:称重法测浮力的大小 9
重点考点讲练04:根据浮力产生的原因计算浮力的大小 10
重点考点讲练05:探究浮力大小与浸入液体中的深度的关系 12
重点考点讲练06:探究浮力大小与浸在液体中的体积的关系 13
重点考点讲练07:探究浮力大小与液体密度的关系 15
期末考向二:阿基米德原理 16
重点考点讲练08:探究阿基米德原理实验装置和操作步骤 16
重点考点讲练09:探究阿基米德原理实验的数据处理 18
重点考点讲练10:利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量 20
重点考点讲练11:应用阿基米德原理解释生活中的现象 21
重点考点讲练12:浮力与深度的图像关系 22
期末考向三:物体的浮沉条件及应用 23
重点考点讲练13:物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系 23
重点考点讲练14:根据物体的浮沉状态判断密度大小 25
重点考点讲练15:物体在不同液体中的浮沉比较浮力和密度的大小 25
重点考点讲练16:密度计原理及应用 26
重点考点讲练17:轮船的原理 28
重点考点讲练18:潜水艇的原理 28
重点考点讲练19:气球和飞艇的原理 29
重点考点讲练20:浮力与压强的综合问题 30
优选真题难度分层练 31
中档题—夯实基础能力 31
压轴题—强化解题技能 34
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知识点01:浮力
(1)定义:浸在液体或气体里的物体受到 的力,这个力称为浮力。
(2)方向: 。
(3)施力物体: 。
知识点02:浮力产生的原因
(1)推导
如图所示,液体对上表面的压力:F1= = , 方向:
液体对下表面的压力F2= = , 方向:
因为h1 h2,所以F1 F2,因此物体总存在 的压力差。
(2)浮力产生的原因:浸在液体(气体)中的物体,其受到液体(气体)向上的压力 向下的压力,因此浮力的方向总是 的。
(3)公式:F浮=F向上-F向下
(4)浸在水中的物体与容器底部紧密接触,且接触处无水渗入(即不受水对其有向上的压力)时,浸在水中的物体不受浮力。如图,甲 浮力,乙 浮力(填受/不受)。
知识点03:探究浮力的大小跟哪些因素有关——控制变量法
(1) 探究浮力与物体浸在液体中体积的关系(ABC):在同一液体中,物体浸在液体中的体积越大,所受到的浮力 。
(2)探究浮力与物体浸没后深度的关系(ACD):浮力的大小与物体浸没在同种液体中的深度 。
(3) 探究浮力与液体密度的关系(ACE):物体排开液体体积一定时,液体密度越大,浮力 。
(4)结论:物体在液体中所受的浮力大小,跟它浸在液体中的体积 ,跟液体的密度 。物体浸在液体中的体积 、液体的密度 ,物体所受浮力就越大。
知识点04:探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
1.物体受到的浮力为:
2.排开水所受的重力:
3.对比两者的大小,得出实验结论。
知识点05:阿基米德原理
1.内容:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于 。
2.表达式: 。
3.适用条件:适用于物体受到液体或气体的浮力
4.注意
(1)浸在液体中的物体所受浮力大小取决于液体的 和物体 ,而与物体密度、物体体积、物体形状、浸没在液体中的深度等因素 。
(2)物体浸没在液体中时,V排 V物;物体部分浸入液体时,V排 V物。
知识点06:物体的浮沉条件
1.浸在液体中的物体受到 和 的作用,物体的浮沉取决于 和 的关系。
2.浮沉的条件
(1)上浮:F浮 G物 , ρ液 ρ物 , 非平衡状态。
(2)下沉:F浮 G物 , ρ液 ρ物 , 非平衡状态。
(3)悬浮:F浮 G物 , ρ液 ρ物 ,可停留液体中任意深度,是平衡状态。
(4)漂浮:F浮 G物 , ρ液 ρ物 ,上浮过程的最终状态,是平衡状态。
(5)沉底: G物= , ρ液 ρ物 ,下沉过程的最终状态,是平衡状态。
知识点07:浮沉条件的应用
1.轮船:采用“ ”的办法增大可以利用的浮力;轮船的大小用 表示,即满载货物时排开水的质量(F浮=G排=m排g)。 注意轮船始终漂浮在水面上,F浮=G,当它从内陆河中驶入海中,受到的浮力是不变的,由于海水的密度大于河水的密度,它排开海水的体积小于排开河水的体积,所以它要上浮一些。
2.潜水艇:通过改变 实现上浮和下潜的。 注意潜水艇在水面下潜行时,浸没在水中的潜水艇排开水的体积不变,它受到的浮力也不变。
3.气球和飞艇:内充密度 外部空气密度的气体,靠 升空。
4.密度计:测定液体密度的仪器,利用漂浮原理: ,即ρ液大,V排就 ,密度计露出部分 ,所以大的刻度值在 ,小的刻度值在 。
易错知识点01:对浮力概念理解不准确
错误理解: 认为只有浸在液体中的物体才受浮力。
正确理解: 浸在气体中的物体也受到浮力,只是通常情况下空气的密度远小于液体,浮力较小。
易错知识点02:浮力方向的理解偏差
错误理解: 浮力方向总是竖直向上,与重力方向相反。
正确理解: 浮力的方向是竖直向上,指向地球外,与物体所受的重力方向总是相反的。
易错知识点03:阿基米德原理的应用条件
错误理解: 阿基米德原理对任何形状的物体都适用。
正确理解: 阿基米德原理只适用于浸在液体或气体中的物体,计算的是物体所受浮力的大小。
易错知识点04:对排水体积(或排气体积)理解不清
错误理解: 排水体积就是物体的体积。
正确理解: 排水体积是指物体浸入液体中的那部分体积,或物体排开的液体体积。
易错知识点05:浮力大小的计算方法选择
错误理解: 计算浮力只能用阿基米德原理。
正确理解: 浮力大小有多种计算方法:F浮 = G排液, F浮 = G空-G液 ,F浮=p向上-p向下
易错知识点06:物体浮沉条件的应用
错误理解: 物体浮沉只与物体密度和液体密度有关,与其他因素无关。
正确理解: 物体的浮沉取决于浮力与重力的大小关系,而浮力又与液体的密度和排开液体体积有关。
易错知识点07:悬浮与漂浮的区分
错误理解: 悬浮和漂浮都是浮力等于重力。
正确理解: 悬浮时,物体密度等于液体密度;漂浮时,物体密度小于液体密度。
易错知识点08:对“浸没”的理解
错误理解: 浸没就是物体完全进入液体中。
正确理解: 浸没是指物体完全浸入液体中,且物体的所有部分都在液面以下。
易错知识点09:浮力与液体深度的关系
错误理解: 物体在液体中越深,受到的浮力越大。
正确理解: 在同种液体中,物体所受浮力只与排开液体的体积有关,与浸没深度无关。
易错知识点10:空心物体浮沉情况的判断
错误理解: 空心物体一定能浮起来。
正确理解: 空心物体能否浮起来取决于其平均密度与液体密度的关系。
易错知识点11:利用称重法测量浮力时,读数错误
错误操作:读数时,视线未与弹簧测力计的刻度线垂直。
正确操作:读数时,视线要与弹簧测力计的刻度线垂直。
易错知识点12:不考虑容器的重力
错误理解:只计算排开水的重力,而不考虑容器本身受到的力。
正确理解:分析整体时,应该把容器和里面的水看做一个整体。
易错知识点13:忽略单位换算
错误理解:直接使用题目中给出的数据进行计算,不注意单位是否统一。
正确理解:在计算前,务必将所有物理量换算成国际单位制单位(如体积换算成m³,密度换算成kg/m³)。
期末考向一:浮力
重点考点讲练01:压力的概念
【母题精讲】(24-25八年级下·安徽合肥·期中)如图所示,洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,则水堵头( )
A.受到水的压力,没有受到水的浮力
B.受到水的压力,也受到水的浮力
C.没有受到水的压力,但受到水的浮力
D.没有受到水的压力,也没有受到水的浮力
【训练1】(24-25八年级下·全国·课后作业)小明同学认为金属块在水中时,不受到水的浮力。聪明的小旭同学做了下图所示的实验,加水前后弹簧的形变量不同,说明在水中的金属块 (选填“受到”或“不受到”)浮力。
【训练2】(22-23八年级下·陕西咸阳·期末)如图所示,不计空气阻力,质量为0.02kg的气球A保持与水平面成45°角的方向匀速直线运动,则气球除了受重力,还要受到一个 N的力,此力的方向是 。气球所受重力的施力物体是 。(g取10N/kg)
重点考点讲练02:浮力的方向及产生原因
【母题精讲】(24-25八年级下·重庆渝北·期中)关于浮力,下列说法中正确的是( )
A.只有浸在液体里的物体才受到浮力的作用,在空气中的物体不受浮力的作用
B.浮力的方向总是竖直向下的
C.浮力是由于液体(或气体)对物体向上和向下的压力差产生的
D.浮力产生的原因是液体内部的压强随深度的增加而增大
【训练1】(24-25八年级下·全国·课后作业)为了研究浮力产生的原因,小明同学画出了如图所示的示意图。对于浸在液体中的长方体物体,其下表面受到液体向上的压力 (选填“小于”或“大于”)上表面受到液体向下的压力,这两个压力之间存在的 就是产生浮力的原因。浮力的大小与该物体所受重力的大小 (选填“有关”或“无关”)。
【训练2】(24-25八年级下·全国·单元测试)把橙子放入装有清水的杯子中,在橙子加速下沉的过程中拍摄获得一张照片,如图所示。请你尝试画出此时橙子所受的浮力和重力的示意图(O点为橙子重心)。
重点考点讲练03:称重法测浮力的大小
【母题精讲】(24-25八年级下·吉林·课后作业)如图所示,一个长方体物体重力为12N,当它浸没在液体中时,弹簧测力计的示数为9N,则它受到液体的浮力为 N。若物体上表面受到液体向下的压力为4N,则物体下表面受到液体向上的压力为 N。
【训练1】(24-25八年级下·吉林·单元测试)下图为创新实验小组“探究浮力大小的影响因素”的实验过程。
(1)由步骤甲、丙可知物体浸没在水中所受的浮力为 N。
(2)比较 三个步骤可以得出:物体所受浮力随排开液体体积的增大而增大。
(3)小明通过比较甲、丙、丁三个步骤得出了物体所受的浮力与液体密度有关,小红认为小明得出结论的操作有误,请你将错误的操作进行改正: 。
(4)创新实验小组又利用自制的实验装置进行探究,如图戊所示。将弹簧测力计固定在支架上,通过向烧杯中逐渐加水进行相关的实验探究。
①往烧杯中逐渐加水的过程中,弹簧测力计的示数变化情况是 。
②该装置在进行实验时的优点是 。
【训练2】(24-25八年级下·上海黄浦·期中)在图(a)中,金属块A静止在水面下,金属块所受浮力为2牛。
(1)请在图(b)中用力的示意图画出物体A所受浮力。
(2)物体A上、下表面所受水的压力差为 牛。
(3)若此时测力计示数为3牛,则金属块所受重力为 牛。
重点考点讲练04:根据浮力产生的原因计算浮力的大小
【母题精讲】(24-25八年级下·全国·课后作业)如下图所示,一个密度为、棱长为a的实心正方体物块悬浮在某液体中,物块下底面的深度为H,则下列说法正确的是( )
A.物块下底面受到液体向上的压力为
B.物块所受浮力的大小为
C.物块受到液体向上和向下的压力差为
D.物块上表面受到液体向下的压力为
【训练1】(2025八年级下·全国·专题练习)如右图所示,一个棱长为10cm的正方体浸没在水中,上表面受到水向下的压力F1=5N,下表面受到水向上的压F2=15N力。求:(g取10N/kg)
(1)该正方体所受浮力的大小;
(2)正方体下表面距离水面的深度。
【训练2】(24-25八年级下·全国·课后作业)科学思维;图甲是小张探究浮力产生原因的实验装置。它是由容器A和B构成的连通器,A的底面积为,B的底面积为,B容器底的中间部分有一个面积为的方形孔。现将棱长为10cm、质量为0.5kg的正方体木块放在B容器中,且木块紧密覆盖住容器底的方形孔,然后向B容器缓慢注入13cm深的水(如图乙所示),发现木块没有上浮,静止在B容器底部。(,g取)
(1)求图乙中木块上表面受到水的压强;
(2)小张向A容器内注水,当水位到达22.5cm时(如图丙),木块恰好开始向上运动。请通过计算分析木块所受浮力产生的原因。
重点考点讲练05:探究浮力大小与浸入液体中的深度的关系
【母题精讲】(24-25八年级下·河南·单元测试)下图为创新实验小组“探究浮力大小的影响因素”的实验过程。
(1)由步骤甲、丙可知物体浸没在水中所受的浮力为 N;
(2)比较 三个步骤可以得出:物体所受浮力随排开液体体积的增大而 ;
(3)小明通过比较甲、乙、丁三个步骤得出了物体所受的浮力与液体密度有关,小红认为小明得出结论的操作有误,请你将错误的操作进行改正: ;
(4)创新实验小组又利用自制的实验装置进行探究,如图戊所示。将弹簧测力计固定在支架上,通过向烧杯中逐渐加水进行相关的实验探究。
①往烧杯中逐渐加水的过程中,弹簧测力计的示数变化情况是 。
②该装置在进行实验时的优点是 。
【训练1】(24-25八年级下·全国·课后作业)“浸入液体中的物体所受浮力的大小与哪些因素有关?”某同学带着这个问题做了如图所示的实验,通过比较图(b)和图 ,知道浮力的大小与物体排开水的体积有关;通过比较图(c)和图(d),知道浮力的大小与物体浸没在水中的 无关;通过比较图 和图 ,知道物体排开的液体体积相同时,所受浮力的大小与液体密度有关。
【训练2】(24-25八年级下·全国·课后作业)在“探究影响浮力大小的因素”的实验中,小明利用老师提供的弹簧测力计、圆柱体、两杯分别装有水和某种液体的烧杯进行探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示:
(1)分析图(a)、(b)、(c),说明浮力的大小与 有关;
(2)为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,可选用图 的装置来进行操作;
(3)圆柱体浸没在水中时受到的浮力是 N,圆柱体浸没在某液体中受到的浮力是 N,说明这种液体的密度比水的密度 ;
(4)综上所述,影响浮力大小的因素有 、 。
重点考点讲练06:探究浮力大小与浸在液体中的体积的关系
【母题精讲】(24-25八年级下·吉林·课后作业)为了探究空气产生浮力大小是否与排开体积有关,小明设计了如下实验,能够达成目的的是( )
A.篮球放气使气球变大 B.给篮球打气
C.给气球打气 D.篮球旁增放一个气球
【训练1】(24-25八年级下·广东茂名·阶段练习)在探究“影响浮力大小的因素”时,同学们做了下图所示的一系列实验。请你根据图中给出的信息,回答下列问题:
(1)图丙中物体受到的浮力为 N;
(2)根据图乙和图 可知,浮力的大小与物体排开液体的体积有关;
(3)根据图丙和图丁可知,浮力的大小与液体 有关;把图丁中物块A缓慢浸没入更深,A不触底,此过程弹簧测力计的示数 (变大/变小/不变);酒精的密度为 kg/m3;
(4)物体在空气中会受到浮力作用。小华设计了一个测气球在空气中受浮力大小的实验:
①排尽一个气球内部的空气,测出气球的重力G;
②将适量的氢气充入气球,用细线扎紧封口,按图戊所示测出拉力的大小F;
③小华的实验方案中(细线重力、充的氢气重力和摩擦忽略不计),计算浮力的表达式是F浮= 。(用上述字母表示)
【训练2】(23-24八年级下·贵州贵阳·期中)小勇和小杨在探究影响浮力大小的因素时,做了如图所示的实验。图中数据为弹簧测力计的拉力示数。
(1)在c与e两图中,保持了 不变,研究浮力与 的关系;
(2)根据下面实验数据,物体浸没在水中所受的浮力为 N;
(3)小勇通过观察c、d,得出的结论 ;
(4)小勇的搭档小杨做了b、c两组实验后,得出结论:物体在液体中深度越深,受到的浮力越大。你认可这个实验结论 (认可、不认可)请分析 。
重点考点讲练07:探究浮力大小与液体密度的关系
【母题精讲】(24-25八年级下·上海黄浦·期中)以下为我们本学期进行的几个实验。
(1)小明在做“测量液体的密度”实验,他按正确的步骤进行实验,并按规范进行操作。部分测量结果如图(a)所示,请将下表空白处的数据补全;
空量筒质量ml/克
量筒和液体总质量m2/克
量筒中液体质量m/克
量筒中液体体积V/厘米3
液体密度ρ/(克/厘米3)
150.0
(2)小红在做“探究液体压强与哪些因素有关”的实验。她用隔板将一容器分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用橡皮膜封闭,如图(b)所示。她在探究液体压强与 的关系;
(3)小华在做“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验。图(c)是探究浮力大小是否和 有关的大致过程,理由是 。
【训练1】(24-25八年级下·安徽合肥·期中)如图所示,小华在做探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,她猜想:浮力可能与液体的密度、物体浸入液体的深度有关。
(1)分析A、E、F组实验数据,初步可知浮力大小与 有关;
(2)根据A、B、C三组实验 (选填“能”或“不能”)得出浮力大小与物体浸入液体中的深度有关;
(3)为了探究物体在液体中受到的浮力大小与物体浸入液体的深度是否有关,小华又将同一物体以三种方式浸入同一杯水中,使物体浸入液体的深度不同,且每次浸入都使水面达到相同的标记处,如图G,分析数据初步可知: 。
【训练2】(24-25八年级下·河南·随堂练习)浮力
(1)定义:浸在液体(或气体)中的物体受到 的力,这个力叫作浮力;
(2)方向:总是 的;
(3)“称重法”测浮力:利用弹簧测力计测出物体在空气中的重力G和物体浸在液体中受到的拉力F,则物体受到的浮力F浮= ;
(4)决定浮力大小的因素;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;物体浸在液体中的体积越 ,液体的密度越 ,所受的浮力就越大;
(5)浮力产生的原因;浮力是液体(或气体)对物体向上和向下的压力差产生的,即F浮=F向上-F向下。
期末考向二:阿基米德原理
重点考点讲练08:探究阿基米德原理实验装置和操作步骤
【母题精讲】(24-25八年级下·吉林·单元测试)某物理兴趣小组的同学,想验证阿基米德原理,进行了下面的实验。
(1)为了方便操作和减小测量误差,最合理的操作步骤应该是________;
A.①②③④ B.④②①③ C.④①②③
(2)在实验步骤②中,如果增大物体浸没在液体中的深度时,弹簧测力计示数会 (选填“变大”“不变”或“变小”);
(3)在实验中,排除测量误差因素的影响,兴趣小组发现物体排开水的重力明显小于所受的浮力,实验操作中可能造成这种结果的原因是________。
A.图①中烧杯内水面未到烧杯口 B.图④中小桶内有少量水
【训练1】(23-24八年级下·湖北武汉·阶段练习)某同学利用如图所示的装置探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。
(1)图中探究操作的最合理顺序是 (只填字母),选用其他液体多次实验后,就可得出结论:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小 (用文字表述);
(2)图中会影响该探究结论能否正确得出的是( )(只填字母)。
A.B中水面未到达溢水杯的溢水口;
B.B中物体没有全部浸入在水中;
C.将B中的水换成酒精。
(3)另一小组用相同的器材进行实验时,仅因为图A中溢水杯水未装满,导致图C中弹簧测力计示数变为1.3N。若柱形平底溢水杯(不计厚度)底面积为50cm2,从物体下表面刚接触水面到浸没(未触底)的过程中溢水杯对水平桌面的压强变化了 ;
(4)他又将B中水换成了另一种液体,并将物块浸没其中(物块未触底),其他操作都正确,观察弹簧测力计的示数为1.2N,可知水与该液体的密度之比为 。
【训练2】(24-25八年级下·重庆·期中)生活物理创新实验小组做“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验。
(1)进行实验前应对弹簧测力计进行 ,将烧杯中的水加满至溢水口;
(2)在进行实验时的部分实验操作如图所示,遗漏的主要步骤是 。若将遗漏的步骤标注为D,最合理的实验步骤顺序是 (用实验步骤对应的字母表示);
实验步骤
A
B
C
D
弹簧测力计的示数/N
3.2
3.6
1.2
0.8
(3)实验数据记录结果如上表格所示。可知,石块受到的浮力是 N,排开液体的重力是 N;
(4)分析实验数据,可得出实验结论:浸在液体中的物体所受的浮力大小 物体排开液体所受的重力。
重点考点讲练09:探究阿基米德原理实验的数据处理
【母题精讲】(24-25八年级下·重庆·期中)如图所示是小畅“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验情形。
(1)物块未浸入水中时,弹簧测力计示数如图a所示,物块的重力为 N;
(2)小畅将物块从图b下降至图c的过程中,发现弹簧测力计示数逐渐减小,同时水面上升,由此初步分析得出:物体所受浮力的大小与 有关。继续增大物块所处的深度,当弹簧测力计示数如图d所示,此时物块受到的浮力为 N;
(3)为探究浮力与液体密度的关系,小畅把物块浸没在事先配好的盐水中,如图e所示。分析图a、d、e得出:物体排开液体的体积相同时, ,浮力越大。根据数据,测出盐水密度为 kg/m3;
(4)另一小组的静静在实验时发现,改变液体密度,物块受到的浮力变化不明显。对此你的改进建议是 ;
(5)如图f所示,小龙在蜡块下方绑了一石块,利用弹簧测力计结合浮力知识,测出了该蜡块的密度。请把实验步骤补充完整:
①用弹簧测力计测出蜡块的重力,示数为G;
②把一石块系在蜡块下,用测力计吊着蜡块和石块,仅将石块浸没在水中(不触底)静止时,测力计的示数为F1;
③ ,静止时测力计示数为F₂;
④蜡块密度表达式:ρ蜡= (用ρ水和测得的物理量表示,不考虑蜡块吸水)。
【训练1】(24-25八年级下·河南·期末)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”)。
【训练2】(23-24八年级下·四川南充·期中)小红设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
(1)实验的最佳顺序是______。
A.甲、乙、丙、丁
B.丁、甲、乙、丙
C.乙、甲、丁、丙
(2)通过实验可得到的结论是:浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于它 。
(3)以下情况会影响结论的是______。
A.图乙中水面未到达溢水杯的溢水
B.图乙中物体未全部浸没在水中
重点考点讲练10:利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量
【母题精讲】(24-25八年级下·吉林·课后作业)热气球充气时气囊不断膨胀,受到的空气浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。某热气球充气后体积为3000m3,则该热气球所受到的浮力为 N。(空气的密度为1.3kg/m3,g取10N/kg)
【训练1】(24-25八年级下·吉林·课后作业)把重3N的铁块放入盛水的烧杯里,铁块静止时,从杯中溢出的水重2N,则铁块受到的浮力( )
A.一定是2N B.可能是1.5N C.一定是1N D.可能是3N
【训练2】(24-25八年级下·吉林·期末)在“探究影响浮力大小的因素”实验中,陇西某中学同学们根据生活经验提出了浮力的大小可能与下列因素有关的猜想:①与物体浸入液体中的深度有关;②与物体排开液体的体积有关;③与液体的密度有关。
(1)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号b中物体P所受浮力的大小为 N。
(2)分析a、c、d三次实验可知,浮力大小与物体浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”);分析 三次实验可知,浮力大小与物体排开液体的体积有关;分析a、d、e三次实验可知,在物体排开液体的体积相同时,液体密度越大,物体受到的浮力 (选填“越大”或“越小”)。
(3)物体P的密度为 kg/m3。(g取10N/kg,水的密度为1×103kg/m3)
重点考点讲练11:应用阿基米德原理解释生活中的现象
【母题精讲】(2025八年级下·全国·专题练习)装有适量水的烧杯置于水平桌面上,将一个木块浸没在水中一定深度后撤去外力,木块开始上浮,如图所示,最后木块漂浮。在木块露出水面之前,木块所受浮力 ,水对烧杯底的压强 ;木块逐渐露出水面的过程中,木块所受浮力 ,水对烧杯底的压强 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
【训练1】(2025·上海奉贤·一模)如图所示,在“验证阿基米德原理”的实验中,重9牛的柱体A静止在水中,弹簧测力计的示数为5牛,柱体A所受浮力F浮为 牛,柱体A上、下表面受到水的压力分别为F向下、F向上,则F浮 F向上 (选填“大于”、“等于”或“小于”)。继续增大柱体浸入水中的深度它受到的浮力 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【训练2】(23-24八年级下·甘肃武威·期末)探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验装置与步骤如图所示:
(1)图B中,金属块受到的浮力为 N;
(2)分析图B、C数据可得:物体在液体中受到浮力的大小与 有关;
(3)分析图C、D数据可得:物体在液体中受到浮力的大小与 无关;
(4)图D小桶内液体的重力为 N;
(5)请推测图A、B、C中电子秤的示数大小关系 。
重点考点讲练12:浮力与深度的图像关系
【母题精讲】(2025八年级下·安徽·专题练习)如图甲所示,圆柱形容器中盛有适量的水。弹簧测力计的下端挂着一块正方体花岗岩,将花岗岩从容器底部开始缓慢向上提起的过程中,弹簧测力计的示数F与花岗岩下底面距容器底部的距离h的关系如图乙所示。求:(g取10N/kg)
(1)花岗岩露出水面前所受浮力大小。
(2)花岗岩的密度。
【训练1】(24-25八年级下·安徽·单元测试)为拯救濒危物种中华鲟,生物学家在放养的中华鲟身上拴上定位硬壳胶囊。数天后,胶囊与潜入水中的中华鲟脱离,最终漂浮于江面并发射定位信号。脱离后,胶囊受到的浮力随时间变化的关系为如图中的( )
A. B.
C. D.
【训练2】(24-25九年级上·广东深圳·阶段练习)如图所示,用弹簧测力计通过细线拉着正方体物块缓慢浸入某未知液体中,物块受到的拉力F与其下表面浸入液体中的深度h之间的关系如图所示,则物块浸没时受到的浮力为 N,未知液体的密度为 kg/m3。(g取10N/kg)
期末考向三:物体的浮沉条件及应用
重点考点讲练13:物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系
【母题精讲】(24-25八年级下·吉林·课后作业)海水断崖是局部海水由于含盐量、温度等因素影响,密度小于周边海水密度的区域。潜艇在水下某深度航行,如突遭海水断崖,会因浮力突然变小而急剧掉向海底。大多数潜艇极限下潜深度是数百米,超过了这个深度就很可能会被海水压坏,造成事故。2014年中国的372潜艇遭遇海水断崖,全艇官兵克服变故造成的心理压力以及身体不适、巨大噪声导致指挥不畅等特殊情况,冷静处置,在180秒内完成上百个操作,成功让潜艇止落回浮,成为全球唯一一次遭遇海水断崖自救成功的案例。
(1)如果不考虑海水上下层密度的变化,那么潜艇从水面下开始下潜过程中受到海水的压强 ,浮力 ;(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)遭遇海水断崖时,潜艇下沉的原因是海水密度变小,潜水艇受到 变小,小于潜水艇的 ;
(3)欲使潜艇上浮,应 (选填“向水舱进水”或“向外排水”);
(4)若372潜艇体积为3000m3,潜入大海中受到的浮力为 N。(海水密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【训练1】(2025·甘肃兰州·一模)一个圆柱形容器中装有适量水,将一个重4N的合金块B放置在体积为1000cm3的木块A上后,缓慢将A、B一同放入水中,待其静止后,发现木块A的上表面恰好与水面相平,如图所示。求:
(1)此时木块A所受的浮力大小是多少?
(2)木块A的密度是多少?
(3)取掉合金块B后,待A静止时,A露出水面的体积与自身体积的比值是多少?
【训练2】(24-25八年级下·全国·课后作业)如图所示,小华在薄壁平底试管中装入一些沙子,管口密封,制成一个简易密度计。当把它放入水中竖直漂浮时,试管露出水面的高度为5cm;当把它放入待测液体中竖直漂浮时,试管露出液面的高度为7cm。若试管和沙子的总质量为30g,试管的横截面积为,水的密度为,g取10N/kg。求:
(1)试管在水中漂浮时受到的浮力。
(2)在水中漂浮时,水对试管底部的压强。
(3)待测液体的密度。(计算结果保留三位有效数字)
重点考点讲练14:根据物体的浮沉状态判断密度大小
【母题精讲】(24-25八年级下·河南·单元测试)将三种密度不同的液体沿汤匙注入玻璃杯中,如图所示,液体分成三层,则由上至下三种液体的密度 (选填“依次增大”或“依次减小”);把蜡块和橡皮分别轻轻放入杯中,蜡块漂浮在A液体表面,橡皮悬浮在B、C层之间,则蜡块的密度 (选填“大于”“小于”或“等于”)橡皮的密度。
【训练1】(24-25八年级下·全国·课后作业)A、B、C三个实心小球的体积相等,在水中静止(如图所示),若三个小球所受浮力分别为、、,三个球的密度分别为、、,质量分别为、、,则浮力大小关系为 ,密度大小关系为 ,质量大小关系为 。
【训练2】(24-25八年级下·全国·课后作业)一空心球放入水中后悬浮,若如图所示切成两块再浸没在水中,则大块将 (选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”,下同),小块将 。
重点考点讲练15:物体在不同液体中的浮沉比较浮力和密度的大小
【母题精讲】(24-25八年级下·河南·单元测试)如图所示为一个底部带有阀门K的容器,容器左右两侧形状完全相同,分别装有体积相同的盐水和水,将两个完全相同的小球A、B分别放入盐水和水中,静止时的情况如图所示,此时小球A受到的浮力 (选填“大于”“等于”或“小于”)小球B受到的浮力;打开阀门K后,两个小球重新静止后的状态是 (选填“都漂浮”“都悬浮”或“一个漂浮一个悬浮”)。
【训练1】(24-25九年级下·湖北武汉·阶段练习)将三个完全相同的小球放入盛有不同液体的烧杯中,如图所示,放入小球后,烧杯内液面相平,已知烧杯底面积相同,小球在甲杯中漂浮,在乙杯中悬浮,在丙杯中沉底,下列判断正确的是( )
A.三种液体的密度关系为ρ甲<ρ乙<ρ丙
B.小球排开液体的质量关系为m甲<m乙=m丙
C.此时液体对容器底的压力关系为F甲> F乙>F丙
D.小球在三种液体中受到的浮力关系为F甲<F乙<F丙
【训练2】(24-25八年级下·全国·课后作业)小明用吸管、铁丝等制作了一个简易密度计,将其放入水中时,密度计不能直立,应 (选填“增大”或“减小”)吸管中铁丝的质量;改进后,分别用它测量甲、乙两种液体的密度,如下图所示。则甲、乙两种液体的密度关系是 (选填“>”“<”或“=”)。
重点考点讲练16:密度计原理及应用
【母题精讲】(24-25八年级下·吉林·单元测试)在制作简易密度计的综合实践活动中,实验小组将吸管的一端塞入一些铜丝作为配重,并用石蜡将吸管的底端封闭,做成一只简易密度计,如图甲。将该密度计分别放入水、盐水和酒精中测试发现,放入其中某一种液体时密度计不能处于竖直状态,则该液体是 ,改进后重新进行密度的标记实验,标记的刻度如图乙所示,则刻度A处标记的应是 的密度值。
【训练1】(24-25八年级下·河南·单元测试)在一次综合实践活动中,小丽同学利用一根吸管制作了一个简易密度计。
(1)制作密度计时,为了让吸管能竖直地漂浮在液体中,应在吸管的 (选填“上”或“下”)端塞入一些铜丝作为配重,并用石蜡将吸管的下端封闭起来;
(2)当密度计竖直漂浮在不同液体中时,受到的浮力大小 (选填“变大”“变小”或“不变”),液体的密度越大,它露出液面部分的长度越 (选填“长”或“短”);
(3)小丽想,如果在吸管上标上相应的密度刻度,不就能直接显示所测液体密度的大小吗?于是她决定对吸管进行刻度标定。在标定刻度前,她先测出吸管在水中漂浮时浸入水中的深度(如图所示)。若漂浮在密度为的某液体中时浸入的深度为,可推出的表达式为 (用、、表示),根据这个表达式即可对不同液体的密度在吸管上进行标定。
【训练2】(24-25八年级下·全国·课后作业)浮力的应用
(1)轮船:将密度大于水的材料做成空心,使它能排开更多的水,从而 浮力,这就是制成轮船的道理;
(2)潜水艇:通过改变自身的 来实现沉浮。向水舱充水,使重力 浮力,潜水艇就 ;水舱排水,使重力 浮力,潜水艇就 。潜水艇上浮过程中(未露出水面)浮力 ,露出水面过程中浮力 ;
(3)气球和飞艇:充入密度 空气密度的气体。它们的升降是靠改变物体的 从而改变浮力的大小,当浮力大于重力时气球就 ;
(4)密度计:它可以 在不同液体中测量液体的密度,在酿酒、石油、化工以及农业选种等方面有广泛应用。
重点考点讲练17:轮船的原理
【母题精讲】(2025八年级下·全国·专题练习)如图所示的是世界上最大的豪华邮轮之一“海洋魅力”号,长361m,宽66m,满载时排水量达22.5万吨,满载时吃水深度达30m,可以搭载6360名游客。下列相关说法正确的是(g取,)( )
A.轮船匀速航行时,所受浮力方向竖直向下 B.轮船漂浮在海面上,所受浮力大于重力
C.满载时船受到的浮力为 D.游客下船后船受到的浮力保持不变
【训练1】(24-25八年级下·全国·课后作业)轮船的漂浮原理是采用“空心”的办法: 物体排开水的体积,使物体受到的浮力更大。中国辽宁号航空母舰是中国人民解放军海军的第一艘航空母舰,舰长304m、舰宽70.5m,满载时排水量达67500t。满载时所受的重力为 N,所受的浮力为 N。(g取10N/kg)
【训练2】(24-25八年级下·全国·随堂练习)一艘轮船的排水量是50000t,当它满载在长江内河航行时,排开水的体积是 m3,一艘潜水艇从长江内河潜行(潜行时潜水艇浸没)到海洋时,潜水艇受到的浮力 (选填“变大”“不变”或“变小”)。()
重点考点讲练18:潜水艇的原理
【母题精讲】(24-25八年级下·全国·课后作业)新鲜的鸡蛋放入清水中会下沉,这是因为鸡蛋受到的浮力 它的重力。在清水中加入适量的浓盐水,鸡蛋会上浮,这是通过改变 的方法来改变物体的浮沉。停留在海水中某一深度的潜水艇,通过向水舱中充水或从水舱中向外排水可以实现下沉或上浮,这是通过改变 的方法来改变物体的浮沉。橡皮泥捏成团放入水中会下沉,把它捏成盒子的形状就能浮在水面,这是通过改变 的方法来改变物体沉浮的。
【训练1】(24-25八年级下·全国·单元测试)如图是金老师制作的潜艇模型,通过胶管从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气,就可使烧瓶下沉或上浮。若从烧瓶中吸气,使其从右图所示的位置下沉(胶管在水中的体积忽略不计),下列分析正确的是( )
A.“潜艇”排开水的重力变小
B.“潜艇”所受的浮力不变
C.“潜艇”顶部受到水的压强保持不变
D.“潜艇”是通过改变浮力的大小来实现下沉的
【训练2】(24-25八年级下·河南·课后作业)潜水艇和轮船都是浮力知识的应用。如图所示是同一艘潜水艇在水面下上浮和下潜时的情景,其中图 正在下潜,潜水艇受到的浮力 (选填“>”“<”或“=”);满载时,排水量为1000t的轮船在河水中航行,受到河水的浮力是 N,船及所装货物共重 N。这艘轮船从河里驶入海里,受到的浮力 ,排开水的体积 。(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)(取10N/kg)
重点考点讲练19:气球和飞艇的原理
【母题精讲】(24-25八年级下·全国·单元测试)热气球是靠加热球内的空气,使其密度 (选填“变大”“变小”或“不变”),相当于充入了 的气体,当F浮 G时就升空了。
【训练1】(24-25八年级下·全国·课后作业)如图所示,热气球下方开口处燃烧液化气,随着热气球内部气体温度升高,热气球体积膨胀到一定程度时,热气球开始离地,徐徐升空,此时热气球受到的浮力 (选填“大于”“小于”或“等于”)热气球的重力;在加热过程中,热气球内部气体的密度 (选填“变大”“变小”或“不变”);如果充入气体后气球和吊篮的总质量为100kg,体积为150m3,则气球可以搭载重 N的货物悬浮在空中。(,g取)
【训练2】(21-22八年级下·江苏南通·期末)诗人杜甫在《茅屋为秋风所破歌》中写道“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”,从物理学角度来看,下列情景与茅屋顶被狂风掀起的原理一致的是( )
A.起飞的客机 B.放飞的风筝 C.升空的火箭 D.上升的热气球
重点考点讲练20:浮力与压强的综合问题
【母题精讲】(24-25八年级下·河南·单元测试)如图所示,水平桌面上甲、乙两个底面积不同的烧杯,分别盛有A、B两种不同液体,此时杯底受到液体的压强相同,将两个完全相同的小球分别放入两个烧杯中,静止后,小球在甲杯中漂浮,在乙杯中悬浮(没有液体溢出)。下列判断错误的是( )
A.甲烧杯中液体A的密度小于乙烧杯中液体B的密度
B.放入小球后液体对甲杯底的压力大于液体对乙杯底的压力
C.放入小球后液体对甲杯底的压强小于液体对乙杯底的压强
D.甲烧杯中小球受到的浮力等于乙烧杯中小球受到的浮力
【训练1】(24-25八年级下·重庆·期中)如图甲所示,将边长为0.1m的正方体木块放入水中,静止时木块有的体积露出水面;若将石块放到木块上方,静止时木块刚好全部浸入水中如图乙所示。容器底面积为400cm2。求:
(1)未放石块时木块受到的浮力;
(2)石块的重力;
(3)放上石块前后,容器对地面的压强变化量。
【训练2】(2025·安徽马鞍山·一模)如图所示,薄壁烧杯内装质量800g的水,烧杯的底面积是,将一个质量是200g、体积是的实心长方体A用细线吊着,然后将其体积的三分之一浸入烧杯内的水中。(杯内的水在实验过程中始终没有溢出。,)求:
(1)长方体A受到的浮力;
(2)细线对长方体A的拉力;
(3)若剪断细线,待A静止后,水对烧杯底的压强变化量。
中档题—夯实基础能力
1.(24-25八年级下·全国·课后作业)在弹簧测力计下挂一个石块,下列情况中弹簧测力计的示数最小的是( )
A.石块静止在空气中 B.石块浸没在水中 C.石块浸没在酒精中 D.石块浸没在盐水中
2.(24-25八年级下·全国·单元测试)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
3.(24-25八年级下·全国·课后作业)某同学制作了如图所示的潜艇模型,在推拉注射器活塞过程中,下列说法正确的是( )
A.潜艇没有浮出水面时所受的重力不变 B.潜艇没有浮出水面时所受的浮力不变
C.向外拉注射器活塞,可实现潜艇上浮 D.向内推注射器活塞,可实现潜艇下沉
4.(24-25八年级下·吉林·期末)小明在水盆中洗碗,发现一个大碗正漂浮在水盆中,如图所示。大碗所受浮力 (选填“大于”“小于”或“等于”)它的重力;若将水盆中的一些水放入大碗中,大碗仍然漂浮,与原先相比,大碗所受到的浮力将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
5.(24-25八年级下·全国·课后作业)如图所示,用细杆将重力为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,浮力的方向为 。
6.(24-25八年级下·全国·课后作业)一个重为20N的物块浸没在水中时受到的浮力为25N,释放后它将 (选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。当物块刚要露出水面时,所受浮力 (选填“大于”“小于”或“等于”)20N,当物块漂浮在水面时,所受浮力为 N。
7.(2025八年级下·全国·专题练习)如图,一只乒乓球从水中A处上浮直至漂浮在水面上C处,画出乒乓球在B处时受力的示意图(不计水的阻力)。
8.(24-25八年级下·全国·课后作业)一个空心铁球重为4.5N,体积为。使它浸没在水中,放手后它是上浮、下沉还是悬浮?(g取)
9.(24-25八年级下·吉林·单元测试)在一次综合实践活动中,小丽同学利用一根吸管制作了一个简易密度计。
(1)制作密度计时,为了让吸管能竖直地漂浮在液体中,应在吸管的 (选填“上”或“下”)端塞入一些铜丝作为配重,并用石蜡将吸管的下端封闭起来。
(2)当密度计竖直漂浮在不同液体中时,受到的浮力大小 (选填“变大”“变小”或“不变”),液体的密度越大,它露出液面部分的长度越 (选填“长”或“短”)。
10.(24-25八年级下·全国·期末)请同学们根据自己掌握的实验操作技能和相关知识,解答下列问题.
(1)使用弹簧测力计测量前要观察其 和分度值,并进行校零。若直接使用图甲工具测量,则测出的结果与实际值相比偏 (选填“大”或“小”)。
(2)某物理兴趣小组做了如图乙所示的实验来测量物体浸在液体中受到的浮力,则由图乙可知,物体受到的浮力为 N,其排开液体的重力为 N。
(3)图丙是一款指针式握力计的表盘,它有内外两圈刻度.通过观察可知,它的外圈刻度显示的才是力的大小,分度值为 N;而内圈刻度显示的是物体的 (填物理量名称)。该表盘还能同时显示两个物理量的关系: (用公式表示)。
压轴题—强化解题技能
11.(24-25八年级下·吉林·课后作业)如图甲,将一枚鸡蛋放在盛有水的烧杯中,鸡蛋沉入杯底;逐渐向水中加入食盐,鸡蛋先悬浮再漂浮,分别如图乙、丙所示。下列有关说法正确的是( )
A.图甲中鸡蛋所受浮力等于重力
B.图乙中鸡蛋所受浮力大于重力
C.图丙中鸡蛋的密度等于盐水的密度
D.三种状态下鸡蛋浮力的大小关系是F甲<F乙=F丙
12.(24-25八年级下·吉林·课后作业)了解物体浮沉的秘密后,小亮了解到在远洋海轮上,常画有几条“吃水线”,如图所示。其中②是印度洋线,另外四条分别是“淡水线”、“夏季海洋线”、“冬季海洋线”和“北大西洋线”,其中印度洋线在北大西洋线上边,下列说法正确的是( )
A.轮船漂浮在水面是因为浮力大于重力
B.同一轮船在不同水域受到的浮力不同
C.图中淡水线是⑤
D.印度洋海水密度比北大西洋海水密度小
13.(24-25八年级下·吉林·课后作业)某同学将一支自制的简易密度计放入盛有不同液体的两个烧杯中,静止后的情形如图所示,两液面相平,下列判断正确的是( )
A.密度计在甲液体中受到的浮力和在乙液体中受到的浮力不同
B.甲液体对容器底部的压强比乙液体对容器底部的压强小
C.密度计越靠上的刻度,对应的密度值越大
D.甲液体的密度比乙液体的密度大
14.(24-25八年级下·吉林·课后作业)淡水湖面上漂有一块浮冰,如图所示,浮冰水上和水下的体积比为1∶9,则冰的密度为 kg/m3。当冰全部熔化后,水面将 。
15.(24-25八年级下·吉林·课后作业)把重9N、边长为0.1m的正方体物块投入装有足够多水的大容器中,当物块静止时处于 (选填“沉底”、“悬浮”或“漂浮”)状态,此时物体所受浮力大小为 N。
16.(24-25八年级下·吉林·课后作业)取下端开口的鸡蛋内膜,将正在燃烧的艾草放进鸡蛋内膜开口下方,就可以让鸡蛋内膜飞起来。这是由于艾草燃烧时鸡蛋内膜中的热气密度 外界空气密度,鸡蛋内膜受到的浮力 其重力,从而使鸡蛋内膜升空。(均选填“大于”、“小于”或“等于”)
17.(24-25八年级下·吉林·课后作业)如图所示,画出氦气球所受空气浮力的示意图。
18.(24-25八年级下·吉林·期末)“水密隔舱福船制造技艺”是中国对世界航海的重大贡献。所谓“水密隔舱”,就是用厚实的隔舱板把船舱层层隔断,分隔成互不透水的一个个舱区。在航行过程中,如果有一个或两个舱意外破损,海水进不到其他舱中,大大提高了船舶的整体抗沉性。若某福船满载时,吃水3.9m,总质量可达1170t。求:(海水密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)满载时福船的总重力;
(2)该福船满载时排开水的体积;
(3)该福船满载时船底0.2m2的面积受到海水的压力。
19.(24-25八年级下·吉林·课后作业)如图所示,为了验证阿基米德原理,小昌做了如下实验。
(1)A步骤中向溢水杯中注水时,水面要恰好与出水口 。
(2)该实验漏掉一个步骤,请写出该步骤E的内容: ,此时弹簧测力计的示数是。
(3)为减小误差,B、C、D、E操作的合理顺序应该是 (按顺序填写序号)。
(4)若、、、之间满足关系 ,则说明“阿基米德原理”成立。
20.(24-25八年级下·吉林·课后作业)小聪利用下图所示的器材对“浮力大小与哪些因素有关”进行了以下探究。
(1)选择器材 探究浮力的大小是否与物体浸在液体中的体积有关。
(2)选择器材 探究浮力的大小是否与液体的密度有关。
(3)选择器材 探究浮力的大小是否与物体的密度有关。
(4)小聪在上述过程中采用的研究方法主要是( )
A.比值法 B.等效法 C.控制变量法 D.估算法
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