专题14 第十章浮力问题科学思维类作业（18道）2024-2025学年人教版八年级下册暑假物理核心素养作业

2025年人教版8年级下册暑假物理核心素养作业（全国通用） 专题14 第十章浮力问题科学思维类作业（18道） 1. “生活处处皆物理”，下列估测数据符合实际的是（ ） A. 一名中学生对地面的压强大约是500Pa B. 中学生游泳时受到的浮力约为50N C. 一个标准大气压能支撑起大约760mm高的水柱 D. 一个鸡蛋受到的重力约为0.5N 2. “估测”是物理学中常用的一种方法，小明同学对自己相关物理量的估测合理的是（　　） A. 重力约50kg B. 双脚站立时对地面的压强约 C. 身体的密度约为 D. 游泳时受到的浮力约500N 3. 如图所示，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，图中已给出整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的实验图像，已知ρ水＝1.0×103kg/m3，不考虑液面升降。则下列说法中正确的是（　　） A. 圆柱体重力为12N B. 圆柱体所受的最大浮力为4N C. 圆柱体的密度为2.5×103kg/m3 D. 圆柱体在刚完全浸入水中时排开体积最小 4.一均匀的长方体浸没在液体中，如图所示．已知它的底面积为S，上表面所处深度为h1，下表面所处深度为h2，则长方体下表面所受到液体的压力表达式为_________，浮力表达式为__________．（液体密度ρ液和g为已知量） 5. 按要求作图，请保留作图痕迹。图中小球在水中处于静止状态，画出小球所受力的示意图。 6.如图所示，用弹簧测力计悬挂着物体静止在水中，请画出此时物体受到力的示意图。 7. 如图所示，下列关于物体的受力示意图正确的是（不计空气阻力）（　　） A. 正在水中下沉的小球 B. 正在空中飞行的铅球 C. 物块沿光滑斜面下滑 D. 球悬挂在天花板上静止 8. 将一个生鸡蛋放进盛有清水的杯中，如图所示，鸡蛋沉入水底，鸡蛋重为G，然后逐渐向水中加入食盐并使其溶解，在鸡蛋渐渐浮起到静止的过程中，鸡蛋所受的浮力随时间变化图像正确的是（　　） A. B. C. D. 9. 如图甲所示，左上方装有电子阀门的圆柱形容器放在水平桌面上，将长方体木块竖直放在容器底部．控制阀门，使容器中相同时间内流入的水量相等，注水直至图乙所示状态．下列表示木块所受浮力大小F1、木块对容器底部的压力F2、容器对桌面的压强p和木块所受浮力做的功W随时间t变化的关系图线中，可能正确的是 A. B. C. D. 10. 如图所示，圆柱形容器中盛有一定量的水，其中用细线吊有一个圆锥形金属块，顶端距水面有一小段距离。现向上提起金属块，直至离开水面。在此过程中，下列关于金属块所受浮力F、容器底部对桌面的压强p随金属块上升高度h变化的关系图线中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 11. 在弹簧测力计下挂一圆柱体，从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降，圆柱体浸没后继续下降，直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止，如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数随圆柱体下降高度变化的图象.则（ ） A. 分析图象可知，圆柱体得力是12N B. 圆柱体浸没在水中时，受到的浮力是8N C. 圆柱体的密度是 D. 分析图象段：物体浸没液体之前，浸入液体的深度越深，受到的浮力不变 12. 如图甲所示，体积可忽略不计的轻质硬杆B一端固定在容器底，一端与不吸水的实心正方体A固定。现缓慢向容器中加水，杆B受到正方体A的作用力大小F随注水深度变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. F越大，浮力越小 B. 当F大小为0时，水的深度为11cm C. 物体A完全浸没时受到的浮力为2N D. 物体A的密度为 13. 小悦用塑料瓶等材料，制作了一个潜水艇模型。他把潜水艇模型放入装有水的盆中，模型在水中漂浮，如图所示。小悦必须从进气（排气）管口处_________（选填“吹”或“吸”）气，改变潜水艇模型自身的_________力，实现在水盆中下沉。 14. 如图甲所示，一个金属块在钢绳拉力的作用下从水面上方匀速下降，直至金属块全部没入水中，图乙所示为钢绳拉力F随时间t变化的关系图像。若不计水的阻力，水的密度为1.0×103kg/m3，取10N/kg，则下列说法中正确的是（　　） A. 金属块受到的重力为3950N B. 金属块浸没在水中时受到的浮力为3450N C. 金属块的体积为5×10-3m3 D. 金属块的密度为7.9×103kg/m3 15. 如图所示，在位置A处画出挤压雪碧瓶时，“浮沉子”下沉时所受力的示意图。 16. 如图所示，一个小球悬浮在水中，画出小球受力的示意图。 17. 如图为盛水的柱形容器，将高为5cm的圆柱体悬挂在弹簧测力计上，缓慢下降，直至将圆柱体全部浸入水中，水未溢出，弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系如图乙所示。（，）求整个过程： （1）圆柱体受到的最大浮力； （2）圆柱体的底面积； （3）圆柱体的密度。 18．如图甲所示，有一正方体物块A，其密度小于水的密度，把它挂在一轻质弹簧下，物块静止时，弹簧长度的变化量ΔL＝3cm；物块A的正下方水平桌面上有一个圆柱形容器，其底面积S＝200cm2，如图乙，现在往容器中缓慢注入水，使水面刚好淹没物块A，弹簧长度随之发生变化，变化量ΔL1＝2cm，这时容器中的水面距容器底高度是40cm；保持其它条件都不变的情况下，将物块A换成同样大小的正方体物块B挂在弹簧下，其密度大于水的密度，弹簧长度再次变化，变化量ΔL2＝6cm。丙图是轻质弹簧受到的弹力F与弹簧的长度变化量ΔL关系。（本题物块A、B对水都没有吸附性，始终保持上下表面与水平面平行；轻质弹簧一直完好无损，受力时只在竖直方向变化；水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3）求： （1）物块A的质量； （2）物块B的密度； （3）容器中水的质量和物块B下表面在水中所受到水的压强。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年人教版8年级下册暑假物理核心素养作业（全国通用） 专题14 第十章浮力问题科学思维类作业（18道） 1. “生活处处皆物理”，下列估测数据符合实际的是（ ） A. 一名中学生对地面的压强大约是500Pa B. 中学生游泳时受到的浮力约为50N C. 一个标准大气压能支撑起大约760mm高的水柱 D. 一个鸡蛋受到的重力约为0.5N 【答案】D 【解析】A．一名中学生的重力约为G=500N，双脚与地面的接触面积为 S=500cm2=0.05m2 则中学生对水平地面的压强约为 故A不符合题意； B．一位中学生的重力约为500N，在游泳时处于漂浮状态，受到的浮力等于重力，约是500N，故B不符合题意； C．一个标准大气压可以托起760mm高的水银柱，托起水柱的高度大约是10m，故C不符合题意； D．一个鸡蛋的质量约为50g=0.05kg，则一个鸡蛋的重力约为 故D符合题意。 故选D。 2. “估测”是物理学中常用的一种方法，小明同学对自己相关物理量的估测合理的是（　　） A. 重力约50kg B. 双脚站立时对地面的压强约 C. 身体的密度约为 D. 游泳时受到的浮力约500N 【答案】D 【解析】A．一名中学生的质量约为50kg，重力约为500N，故A不符合题意； B．双脚站立时，与地面的接触面积约为，对地面的压强约为 故B不符合题意； C．人体的密度约等于水的密度，约为，故C不符合题意； D．游泳时，人处于漂浮状态，重力大小等于浮力大小，所以游泳时受到的浮力约500N，故D符合题意。 故选D。 3. 如图所示，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，图中已给出整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的实验图像，已知ρ水＝1.0×103kg/m3，不考虑液面升降。则下列说法中正确的是（　　） A. 圆柱体重力为12N B. 圆柱体所受的最大浮力为4N C. 圆柱体的密度为2.5×103kg/m3 D. 圆柱体在刚完全浸入水中时排开体积最小 【答案】A 【解析】A．未浸入时，弹簧测力计的示数等于圆柱体的重力，由图可知，圆柱体的重力等于12N，故A正确； B．完全浸没时，圆柱体受到的浮力最大，此时弹簧测力计的示数为4N，由称重法可知，最大浮力为 F浮＝G－F＝12N－4N＝8N 故B错误； C．圆柱体的质量为 浸没时，圆柱体的体积等于排开水的体积，即 圆柱体的密度为 故C错误； D．完全浸没时，浸入水中的体积等于圆柱体的体积，是最大的，故D错误。 故选A。 4.一均匀的长方体浸没在液体中，如图所示．已知它的底面积为S，上表面所处深度为h1，下表面所处深度为h2，则长方体下表面所受到液体的压力表达式为_________，浮力表达式为__________．（液体密度ρ液和g为已知量） 【答案】ρ液gh2S；ρ液g（h2﹣h1）S． 【解析】由液体压强公式p=ρgh及压强公式的变形公式F=pS得： 长方体上表面受到液体向下的压力F1=p1S=ρ液gh1S； 长方体下表面受到液体向上的压力F2=p2S=ρ液gh2S， 长方体受到的浮力F浮=F2﹣F1=ρ液gh2S﹣ρ液gh1S=ρ液g（h2﹣h1）S． 5. 按要求作图，请保留作图痕迹。图中小球在水中处于静止状态，画出小球所受力的示意图。 【答案】 【解析】小球在水中处于静止状态时，小球受到平衡力的作用，受到的重力和浮力，大小相等，小球所受的浮力和浮力都作用在球上，浮力方向竖直向上，重力方向竖直向下，如图： 6.如图所示，用弹簧测力计悬挂着物体静止在水中，请画出此时物体受到力的示意图。 【答案】如图所示： 【解析】由图知，用弹簧测力计悬挂着物体静止在水中，受的浮力、拉力和重力的作用，重力从重心竖直向下画，浮力、拉力从重心竖直向上画，标出符号，浮力与拉力之和等于重力。 7. 如图所示，下列关于物体的受力示意图正确的是（不计空气阻力）（　　） A. 正在水中下沉的小球 B. 正在空中飞行的铅球 C. 物块沿光滑斜面下滑 D. 球悬挂在天花板上静止 【答案】D 【解析】A．正在水中下沉的小球，重力大于浮力，图中显示为浮力大于重力，故A错误； B．铅球在向右上方运动，摩擦力应与相对运动方向相反，故B错误； C．该斜面光滑斜面，物块不受摩擦力作用，故C错误； D．球悬挂在天花板上静止，处于平衡状态，分析小球可知，小球仅受重力和绳子拉力作用，且二力大小相同，方向相反，作用在同一直线上，故D正确。 故选D。 8. 将一个生鸡蛋放进盛有清水的杯中，如图所示，鸡蛋沉入水底，鸡蛋重为G，然后逐渐向水中加入食盐并使其溶解，在鸡蛋渐渐浮起到静止的过程中，鸡蛋所受的浮力随时间变化图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】鸡蛋沉入水底时，根据物体的浮沉条件可知，受到的浮力小于重力；逐渐向水中加入食盐时，盐水的密度变大，而鸡蛋的体积不变，即排开水的体积不变，由阿基米德原理公式可知，鸡蛋所受浮力逐渐增大，当浮力大于重力时鸡蛋上浮；当鸡蛋开始露出液面的过程中，浮力逐渐变小，直到浮力等于重力，最后始终漂浮，浮力不再发生变化。由上分析知，浮力先变大，后变小最后保持不变。 故选A。 9. 如图甲所示，左上方装有电子阀门的圆柱形容器放在水平桌面上，将长方体木块竖直放在容器底部．控制阀门，使容器中相同时间内流入的水量相等，注水直至图乙所示状态．下列表示木块所受浮力大小F1、木块对容器底部的压力F2、容器对桌面的压强p和木块所受浮力做的功W随时间t变化的关系图线中，可能正确的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】A．开始注水时，木块排开水的体积增大，浮力增大，当水位在一定高度时，当浮力等于重力时，木块处于漂浮状态，浮力不变，所以木块受到浮力先增大后不变，故A错误； B．开始注水时，木块排开水的体积增大，浮力增大，木块对容器底部的压力减小，当水位在一定高度时，当浮力等于重力时，木块对容器底部的压力为零，继续加水，木块处于漂浮状态，木块对容器底部的压力为零，木块对容器底部的压力减小到零不变，故B错误； C．由题意可知，使容器中相同时间内流出的水量相等，所以，相同时间内水增加的重力相同，容器对桌面增大的压力相同，由p=容器对桌面的压强p随时间均匀增大，故C错误； D．开始注水时，木块排开水的体积增大，浮力增大，浮力小于重力，木块静止，浮力对木块做功为零，当水位在一定高度时，当浮力等于重力时，木块漂浮，继续加水，木块上升，根据W=F浮h得到浮力做功增大，故D正确． 10. 如图所示，圆柱形容器中盛有一定量的水，其中用细线吊有一个圆锥形金属块，顶端距水面有一小段距离。现向上提起金属块，直至离开水面。在此过程中，下列关于金属块所受浮力F、容器底部对桌面的压强p随金属块上升高度h变化的关系图线中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】AB．根据题意可知，在圆锥形金属块未露出水面之前，随着金属块上升高度的增大，其排开水的体积不变，根据可知，其受到的浮力不变，图像是一条平行于横轴的线段；当圆锥形金属块开始露出水面，直到完全露出水面的过程中，由于圆锥形金属块“上小下大”，因此随着金属块上升高度的增大，排开水的体积减小，但是排开水的体积减小的幅度在变大，根据可知，金属块受到的浮力变小，且浮力变小的幅度在变大；金属块完全露出水面后，其排开水的体积为零，受到的浮力为零，如图所示 故AB错误； CD．把容器、水、金属块看成一个整体，那么整体受到容器、水、金属块的重力之和以及桌面对容器的支持力、向上的拉力作用，即 所以桌面对容器的支持力为 其中F为金属块受到的浮力，根据物体间力的作用是相互的可知，容器对桌面的压力为 则容器底部对桌面的压强为 容器的重力以及水的重力不变，容器的底面积不变，所以在金属块未完全露出水面之前，容器底部对桌面的压强p随金属块上升高度h变化的关系图线的大致趋势应与金属块所受浮力F随金属块上升高度h变化的关系图线相似，但金属块刚完全离开水面时，容器底部对桌面的压强不为零，故D正确，C错误。故选D。 11. 在弹簧测力计下挂一圆柱体，从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降，圆柱体浸没后继续下降，直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止，如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数随圆柱体下降高度变化的图象.则（ ） A. 分析图象可知，圆柱体得力是12N B. 圆柱体浸没在水中时，受到的浮力是8N C. 圆柱体的密度是 D. 分析图象段：物体浸没液体之前，浸入液体的深度越深，受到的浮力不变 【答案】ABC 【解析】由图象乙可知，当h＝0时，弹簧测力计示数为12N， 此时圆柱体在空气中，根据二力平衡条件可知，G＝F示＝12N，故A正确； 从h＝7cm开始，弹簧测力计示数不变，说明此时圆柱体已经浸没在水中，对圆柱体受力分析可知， F浮＝G﹣F拉＝12N﹣4N＝8N，故B正确； 由阿基米德原理F浮＝ρ液V排g得：， 因为物体是全部浸没，所以V物＝V排＝8×10﹣4m3， 由公式G＝mg可求出物体的质量：， ，故C正确； 分析图象BC段，物体在液体中的深度逐渐增加，测力计读数在减小， 说明物体在慢慢浸入水中，V排在逐渐增大，物体受到的浮力也在逐渐增大，故D错误。 12. 如图甲所示，体积可忽略不计的轻质硬杆B一端固定在容器底，一端与不吸水的实心正方体A固定。现缓慢向容器中加水，杆B受到正方体A的作用力大小F随注水深度变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. F越大，浮力越小 B. 当F大小为0时，水的深度为11cm C. 物体A完全浸没时受到的浮力为2N D. 物体A的密度为 【答案】B 【解析】A．由乙图知当F=0时，物体A受到的浮力刚好等于其重力，物体处于漂浮状态，此后随着注入水的深度越深，物体A的浮力大于它的重力，此时对A受力分析可知，A受到重力、浮力和杆B的拉力的作用，而杆B对A的拉力和杆B受到正方体A的作用力（拉力）F是一对相互作用力，则 结合乙图可知，此时随着注入水的深度越深，物体A受到的浮力越大，F也越大，故F越大，浮力越大。 故A错误； B．由图乙可知，当h=5cm时物体A的下表面恰好与水面接触，因此细杆的长度：L杆=5cm，到h=15cm后，物体A完全浸入水中，物体A为正方体，故其边长为 当F大小为0时，此时，A受到的浮力等于A的重力GA，由图乙可知，当水的深度为0时，力传感器的示数大小F0=6N，则此时正方体对传感器的压力等于A的重力，则物体A重力 则A受到的浮力 解得此时A排开水的体积 此时正方体A浸在水中的深度 所以此时容器中水的深度 故B正确； C．由以上知A的边长为，则A的体积 A刚浸没时，它排开水的体积等于A的体积，故A受到的浮力 故C错误； D．由以上B、C选项可知，物体A重力，物体A的体积，由G=mg可知，物体A的质量 则物体A的密度 故D错误。故选B。 13. 小悦用塑料瓶等材料，制作了一个潜水艇模型。他把潜水艇模型放入装有水的盆中，模型在水中漂浮，如图所示。小悦必须从进气（排气）管口处_________（选填“吹”或“吸”）气，改变潜水艇模型自身的_________力，实现在水盆中下沉。 【答案】 吸 重 【解析】潜水艇排开水的体积不变，由F浮=ρ液V排g知，受到的浮力不变，要使其下沉，需要增大重力，所以必须从进排气管吸气，使塑料瓶内气压减小，大气压将部分水压入瓶内，重力增大，当大于浮力时，塑料瓶就会下沉。 潜水艇是通过人工的方法排水、吸水，来改变潜艇自身所受的重力，从而达到上浮和下沉的。 14. 如图甲所示，一个金属块在钢绳拉力的作用下从水面上方匀速下降，直至金属块全部没入水中，图乙所示为钢绳拉力F随时间t变化的关系图像。若不计水的阻力，水的密度为1.0×103kg/m3，取10N/kg，则下列说法中正确的是（　　） A. 金属块受到的重力为3950N B. 金属块浸没在水中时受到的浮力为3450N C. 金属块的体积为5×10-3m3 D. 金属块的密度为7.9×103kg/m3 【答案】AD 【解析】A．如图乙可知，金属块受到的重力为3950N，故A正确； B．如图乙可知，金属块浸没在水中时受到的浮力为 故B错误； C．根据阿基米德原理，金属块的体积为 故C错误； D．金属块质量为 金属块的密度为 故D正确。故选AD。 15. 如图所示，在位置A处画出挤压雪碧瓶时，“浮沉子”下沉时所受力的示意图。 【答案】 【解析】“浮沉子”下沉时受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力作用且重力大于浮力，过A点做竖直向下、竖直向上的带箭头的直线，分别表示重力、浮力，如图所示： 16. 如图所示，一个小球悬浮在水中，画出小球受力的示意图。 【答案】 【解析】小球在水中除了受到竖直向上的浮力F外，还受到竖直向下的重力G，根据物体的浮沉条件可知，F=G。故过小球的重心（球心）分别向上、向下作等长的有向线段，表示浮力和重力，并标F、G，作图如下： 17. 如图为盛水的柱形容器，将高为5cm的圆柱体悬挂在弹簧测力计上，缓慢下降，直至将圆柱体全部浸入水中，水未溢出，弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系如图乙所示。（，）求整个过程： （1）圆柱体受到的最大浮力； （2）圆柱体的底面积； （3）圆柱体的密度。 【答案】（1）08N；（2）16cm2；（3）1.5×103kg/m3 【解析】（1）由图乙可知圆柱体的重力 圆柱体受到的浮力 （2）圆柱体的体积 圆柱体的底面积 （3）圆柱体的密度 答：（1）圆柱体受到的最大浮力是0.8N； （2）圆柱体的底面积是16cm2； （3）圆柱体的密度1.5×103kg/m3。 18．如图甲所示，有一正方体物块A，其密度小于水的密度，把它挂在一轻质弹簧下，物块静止时，弹簧长度的变化量ΔL＝3cm；物块A的正下方水平桌面上有一个圆柱形容器，其底面积S＝200cm2，如图乙，现在往容器中缓慢注入水，使水面刚好淹没物块A，弹簧长度随之发生变化，变化量ΔL1＝2cm，这时容器中的水面距容器底高度是40cm；保持其它条件都不变的情况下，将物块A换成同样大小的正方体物块B挂在弹簧下，其密度大于水的密度，弹簧长度再次变化，变化量ΔL2＝6cm。丙图是轻质弹簧受到的弹力F与弹簧的长度变化量ΔL关系。（本题物块A、B对水都没有吸附性，始终保持上下表面与水平面平行；轻质弹簧一直完好无损，受力时只在竖直方向变化；水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3）求： （1）物块A的质量； （2）物块B的密度； （3）容器中水的质量和物块B下表面在水中所受到水的压强。 【答案】（1）物块A的质量为0.6kg； （2）物块B的密度为2.2×103kg/m3； （3）容器中水的质量和物块B下表面在水中所受到水的压强为1800Pa。 【解析】（1）物块静止时，弹簧受到的拉力和物体A的重力相等，弹簧长度的变化量ΔL＝3cm，根据图乙可知弹簧受到的弹力即为物体的重力为：GA＝F＝6N， 由G＝mg可得，正方体A的质量：mA＝＝＝0.6kg； （2）现在往容器中缓慢注入水，使水面刚好淹没物块A，A的密度小于水的密度，浸没时要上浮，此时弹簧对A的力作用是压力，弹簧长度的变化量即压缩量为ΔL1＝2cm，根据图乙可知弹簧受到的弹力FA＝4N， 则A浸没时受到的浮力为：F浮A＝GA+FA＝6N+4N＝10N， 由阿基米德原理可知，A的体积为： VA＝VA排＝＝＝1×10﹣3m3， 因为VB＝VA＝1×10﹣3m3＝1000cm3，根据阿基米德原理可知B浸没在水中时受到浮力等于A浸没时受到的浮力， 即F浮B＝F浮A＝10N， 由于B的密度大于水的密度，所以此时弹簧对B的作用力为拉力，弹簧长度的变化量即伸长量为ΔL2＝6cm，根据图乙可知弹簧受到的弹力FB＝12N， 则物块B的重力为：GB＝F浮B+FB＝10N+12N＝22N， 由GB＝ρBVBg可知，物块B的密度为： ρB＝＝＝2.2×103kg/m3； （3）容器内水的体积为：V水＝Sh水﹣VA＝200×10﹣4m2×0.4m﹣1×10﹣3m3＝7×10﹣3m3， 则容器中水的质量为：m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×7×10﹣3m3＝7kg； 物块B的边长为：LB＝＝＝10cm， 物块B下表面到水面的距离为：h＝ΔL2+ΔL1+LB＝6cm+2cm+10cm＝18cm， 所以物块B下表面在水中所受到水的压强为： p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.18m＝1800Pa。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$