第十章浮力 2024-2025学年人教版八年级下册物理

第十章 浮力(中等难度版) 学校:_姓名:_班级:_考号:_ 一、单选题 1.如图所示的情景是浮力在生活中的应用,下列说法正确的是( ) A.图甲中,热气球内充的是被燃烧器加热而密度变小的空气 B.图乙中,潜水艇通过改变所受浮力的大小来实现下沉 C.图丙中,密度计漂浮在某液体中,其所受浮力小于自身重力 D.图丁中,舰载机从山东舰上起飞升空后,山东舰排开水的体积变大 2.盛有适量水的柱形容器静止于水平桌面上,先把质量与碗相等的土豆放置于碗中,并将其放入柱形容器的水中,它们处于漂浮状态,如图甲所示;再把土豆从碗中取出轻放入水中,静止时土豆沉底,碗处于漂浮状态,如图乙所示。下列说法正确的是( ) A.图甲容器对桌面的压强等于图乙容器对桌面的压强 B.图甲容器中水对容器底部的压强小于图乙容器中水对容器底部的压强 C.图乙中水对碗的浮力小于水对土豆的浮力 D.图甲中水对碗的浮力等于水对土豆的浮力 3.如图甲所示,用弹簧测力计挂一实心圆柱体,将圆柱体从盛满水的柱形容器上方离水面某一高度处缓缓下降,如图乙所示为整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图象.下列说法正确的是( ) A.圆柱体下降过程中容器内的水对容器底部的压强保持不变 B.圆柱体的密度为 C.圆柱体刚浸没时下表面受到的水的压力是6N D.物体完全浸没时和物体浸入一半时圆柱体下表面受到水的压力之差等于2N 4.测量液体密度的仪器叫做密度计.图甲和图乙是用自制的简易密度计测量液体密度.简易密度计是在粗细均匀木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,将其放入盛有不同液体的两个烧杯中,它会竖直立在液体中,若铜丝的体积不计,木棒在甲、乙液体中受到的浮力大小分别为和,甲、乙两种液体的密度大小分别为和,则( ) A.; B.; C.; D.; 5.密度计作为测量液体密度的常用工具,蕴含着丰富的物理知识。如图是微型密度计的结构示意图。以下说法正确的是( ) A.密度计的下端增加配重是为了增加密度计的重力 B.标度杆上方刻度值小,下方刻度值大 C.标度杆上的刻度值均匀分布 D.被测液体的密度越大密度计所受的浮力也越大 6.小明在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥,将它分别置于甲、乙两杯液体中,观察到铅笔静止时的情形如图,下列说法正确的是( ) A.甲杯液体的密度较大 B.乙杯液体的密度较大 C.铅笔在甲杯液体中受到的浮力较大 D.铅笔在乙杯液体中受到的浮力较大 二、多选题 7.将两块相同的橡皮泥分别做成实心球形和碗形后,分别将它们放入装有等量水的两只完全相同的烧杯中,两块橡皮泥在水中静止时如图所示,下列说法正确的是( ) A.甲杯中橡皮泥受到的浮力大于乙杯中橡皮泥受到的浮力 B.甲杯中橡皮泥受到的浮力小于乙杯中橡皮泥受到的浮力 C.甲杯中水的深度大于乙杯中水的深度 D.甲杯中水的深度小于乙杯中水的深度 三、填空题 8.小聪按图示的步骤进行探究浮力的实验:①在弹簧测力计下悬挂一金属球.如图甲所示,弹簧测力计的示数为2.7N;②将金属球浸没在水中,弹簧测力计的示数如图乙所示为1.7N;③将金属球从水中取出并擦干水分,再将它浸没在另一种液体中,弹簧测力计的示数如图丙所示为1.5N。 由实验可知,金属球浸没在水中时受到的浮力大小为 N,图乙中水的密度 图丙中液体的密度(选填“大于”、“等于”或“小于”)。 9.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”) 10.如图所示,甲、乙两个相同的溢水杯盛满水。把体积相同的两个小球放入其中,静止时如图所示,甲溢出40g水,乙溢出30g水,两小球在甲、乙杯中受到的浮力分别为、,甲、乙两个溢水杯底对桌面的压强分别为、,则 , (均选填“>”、“=”或“<”)。 四、实验题 11.如图1是小明同学所在实验小组探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验装置(在物体未浸入水中时,溢水杯中盛满水或酒精); (1)物体完全浸没在水中时所受的浮力为 N; (2)由A、C、D可知,浮力与物体浸没的深度 (有关/无关); (3)由A、D、E可知,浮力与液体的密度 (有关/无关); (4)实验中小明还测量出B、C、D、E中排出液体的重力,发现排出液体所受的重力大小总是等于 ; (5)小明在家中利用台秤、玻璃杯、水、玻璃缸、记号笔来测量盐水的密度。实验过程如下: ①将玻璃杯放在台秤上,测出空玻璃杯的质量为; ②如图2-甲所示,向玻璃缸中倒入适量的水,使空玻璃杯漂浮在水面上,用记号笔记下水面在玻璃杯上对应的位置b,此时玻璃杯受到的浮力为 (用字母表示); ③倒出玻璃缸中的水并擦干净,向玻璃缸里倒入适量的待测盐水,擦干玻璃杯外面的水,使玻璃杯漂浮在盐水面上(如图2-乙所示)。向玻璃杯中倒水,直到盐水液面与标记b相平; ④取出玻璃杯并擦干外面的盐水,用台秤测出其总质量为; ⑤盐水密度的表达式为 (用字母表示,已知水的密度为)。 12.在探究“浮力大小与什么因素有关”的实验中,同学们做了如图所示的一系列操作。 (1)铜块浸没水中后,所受的浮力的大小为 N; (2)比较①②③三次实验数据是为了探究浮力大小与 的关系; (3)分析 三次实验数据,可知浮力大小与物体浸入液体内的深度无关; (4)比较①③⑤三次实验数据可知:物体浸没在水中受到的浮力 浸没在盐水中受到的浮力(选填“大于”“小于”或“等于”),说明浮力大小与 有关; (5)下列选项中,能正确反映弹簧测力计示数和铜块浸入水后下表面到水面距离关系的图像是( ); A. B. C. D. (6)实验时若先将铜块放入水中测拉力,再在空气中测铜块的重力,则会使浮力的测量结果 (选填“偏大”或“偏小”)。 五、计算题 13.如图所示,溢水杯置于水平桌面上,溢水杯中盛有某种液体,液面刚好与溢水口齐平。将一个质量为的物块放到溢水杯中,物块漂浮在液面上,溢到量杯中的液体体积为,取。求: (1)物块受到的浮力; (2)液体的密度; (3)若用小针将物块上表面压至液面下后又溢出的液体,求物体的密度。 14.如图甲所示,一个薄壁圆柱形容器置于水平地面上,内装有0.3m深的水。现将物体A放入其中,物体A漂浮于水面上,排开了160cm3的水,如图乙所示。当再给物体A施加一个竖直向下大小为0.4N的力F以后,物体A恰好浸没水中静止(水未溢出)。如图丙所示。(,g取10N/kg)求: (1)物体A放入前,水对容器底部的压强; (2)图乙中物体A受到的浮力; (3)物体A的密度。 15.如图甲所示的圆柱形容器中装有深度为h的水,水对容器底的压强为2000Pa。现将一个边长为0.1m的正方体木块A放入水中,如图乙所示,木块静止时露出水面的体积与浸入水中的体积之比为1∶3.此时,在木块A的上表面轻放一个物块B,木块A的上表面恰好与液面相平,如图丙所示。g取10N/kg,求: (1)图甲中水的深度h; (2)物块A的密度; (3)物块B的重力。 六、综合题 16.小明利用18cm长的吸管、细铜丝、石蜡等材料自制密度计。 (1)制作密度计的过程中,需要一个盛放液体的容器,现有250mL的量筒和400mL的烧杯供选择。则小明应选择 ; (2)小明将自制的密度计放入水中,发现密度计不能直立漂浮,其原因可能 。改进后小明将密度计放入水中,用刻度尺测出吸管露出水面的长度是10.8cm,则吸管浸入水中的深度h水= m。小明将该密度计放入某液体中,吸管浸入液体的深度为9cm,则此液体的密度是 kg/m3(); (3)小明的同学也用吸管制作了密度计,他发现密度计相邻两刻度线之间的距离太小,导致用此密度计测量液体密度时误差较大,为此同学们提出了如下改进方案,其中可行的是_。 A.换大的容器做实验 B.同一吸管适当增加配重 C.相同配重选择较粗的吸管 17.图a是实践小组设计的自动储水箱简图,竖直细杆固定在水箱底部,浮简可沿细杆上下移动,水箱中水深为0.1m时,浮筒对水箱底部的压力刚好为零;水深为0.4m时,浮筒开始接触进水阀门:水深为0.6m时,浮筒使进水阀门完全关闭,浮筒所受浮力和水深关系的图像如图b,已,东g取; (1)水深从0.1m到0.4m的过程中,浮筒排开水的重力 ,水对箱底产生的压强 (以上两空选填“变大”“变小”或“不变”); (2)阀门完全关闭时,求: ①水对箱底产生的压强 ; ②浮筒排开水的体积 。 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 《第十章 浮力(中等难度版)》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 A A D D B B BD 1.A 【详解】A.图甲中,热气球内充的是被燃烧器加热而密度变小的空气,热气球内气体的密度小于外界空气的密度,从而使浮力大于重力,热气球升空,故A正确; B.图乙中,潜水艇潜入水中时,体积不变,受到的浮力不变,通过改变水舱内水重力的大小来实现上浮和下沉,故B错误; C.图丙中,密度计漂浮在某液体中,其所受浮力等于自身重力,故C错误; D.图丁中,舰载机从山东舰上起飞升空后,山东舰受到的浮力减小,排开水的体积变小,故D错误。 故选A。 2.A 【详解】A.因为容器、水、碗和土豆的总重力不变,根据压强公式 容器对桌面的压强不变,故A正确; B.图甲中水的深度大于图乙中水的深度,根据液体压强公式,图甲容器中水对容器底部的压强大于图乙容器中水对容器底部的压强,故B错误; C.土豆沉底,土豆受到的浮力小于土豆的重力;碗漂浮,碗受到的浮力等于碗的重力,而土豆与碗的质量相等、重力相等,所以图乙中水对碗的浮力大于水对土豆的浮力,故C错误; D.图甲中土豆和碗的总重力等于水对碗的浮力,而土豆的重力等于水对土豆的浮力,所以图甲中水对碗的浮力大于水对土豆的浮力,故D错误。 故选A。 3.D 【详解】A.圆柱体下降过程中,物体排开水的体积逐渐变大,水面的高度会升高,根据可知,水对容器底部的压强变大;当物体完全浸没后,排开水的体积不变,水面的高度不变,则水对容器底部的压强不变,因此水对容器底部的压强先变大后不变,故A错误; B.据图可知圆柱体受到的重力是8N,圆柱体完全浸没后受到的浮力为 圆柱体浸没后排开水的体积与圆柱体的体积相等为 圆柱体的密度为 故B错误; C.由压力差法结合图像可知,圆柱体刚浸没时下表面受到的压力与浮力大小相等为 故C错误; D.物体浸入一半时圆柱体下表面受到水的压力为浮力的一半为2N,则物体完全浸没时和物体浸入一半时圆柱体下表面受到水的压力之差等于2N,故D正确。 故选D。 4.D 【详解】木棒在甲、乙液体中都处于漂浮状态,木棒漂浮时,都处于平衡状态,木棒受到的浮力都等于自身的重力,所以木棒在甲、乙液体中受到的浮力大小相等,即F甲=F乙;图甲中木棒浸入液体中的体积大于图乙中木棒浸入液体中的体积,即图甲中木棒排开液体的体积大于图乙中木棒排开液体的体积,且木棒在甲、乙液体中受到的浮力大小相等,由阿基米德原理可知, 甲< 乙,故D符合题意,ABC不符合题意。 故选D。 5.B 【详解】A.密度计的下端增加配重是为了降低密度计的重心,提高密度计的稳度,故A错误; B.密度计在液体中漂浮,受到的浮力始终等于重力,浮力不变,密度计排开液体的体积越大,由得,液体的密度越小,则标度杆上方刻度值小,下方刻度值大,故B正确; C.由阿基米德原理可知,液体的密度,密度计受到的浮力不变,液体的密度与排开液体的体积成反比,所以标度杆上的刻度值分布不均匀,故C错误。 D.密度计在液体中始终处于漂浮状态,受到的浮力始终等于重力,被测液体的密度增大,密度计所受的浮力不变,故D错误。 故选B。 6.B 【详解】CD.铅笔的质量不变,在两液体中均处于漂浮状态,浮力等于重力,则铅笔在两种液体中所受浮力相同,故CD错误; AB.铅笔在甲液体中浸入的体积大,在乙液体中浸入的体积小,根据可知,甲液体的密度小,乙液体的密度大,故B正确,A错误。 故选B。 7.BD 【详解】AB.两块橡皮泥相同,甲杯中橡皮泥沉底,受到的浮力小于它的重力;乙杯中橡皮泥漂浮,受到的浮力等于它的重力;甲杯中橡皮泥受到的浮力小于乙杯中橡皮泥受到的浮力,故A错误,B正确; CD.甲杯中橡皮泥受到的浮力小于乙杯中橡皮泥受到的浮力,根据阿基米德原理可知,甲杯中橡皮泥排开水的体积较小,甲杯中水的深度小于乙杯中水的深度,故C错误,D正确。 故选BD。 8. 1 小于 【详解】[1]由图甲可知,金属球的重力为G=F甲=2.7N 由图乙,根据称重法可知,金属球浸没在水中时受到的浮力大小为F浮水=G-F乙=2.7N-1.7N=1N [2]金属球浸没在丙中液体中时,所受浮力为F浮液=G-F丙=2.7N-1.5N=1.2N 所以F浮液>F浮水,而金属球浸没在水和液体中时,排开液体的体积相等,由F浮= 液gV排知, 液> 水,即图乙中水的密度小于图丙中液体的密度。 9. 不变 不变 变小 变小 【详解】[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。 10. > > 【详解】[1]如图,甲球全部浸入,乙球部分浸入,甲排开水的体积大,根据阿基米德原理知,甲排开液体的重力大,受到的浮力大,即。 [2]甲沉底,小球的重力大于排开液体的重力,而乙小球的重力等于排开液体的重力,乙可以等效替换为全部是水,故甲溢水杯的总重力大于乙溢水杯的总重力,两容器底面积相等,由可知,甲的压强大于乙,即。 11.(1)1 (2)无关 (3)有关 (4)浮力 (5) 【详解】(1)物体完全浸没在水中时所受的浮力为 (2)由A、C、D可知,液体的密度相同,液体排开水的体积相同,深度不同,弹簧测力计的示数相同,根据可知,物体所受的浮力相同,故浮力与物体浸没的深度无关。 (3)由A、D、E可知,液体的密度不同,液体排开水的体积相同,弹簧测力计的示数不同,根据可知,物体所受的浮力不相同,浮力与液体的密度有关。 (4)根据阿基米德原理可知,浮力等于物体所排开液体所受的重力。 (5)[1]空玻璃杯漂浮在水面上,玻璃杯受到的浮力为 [2]向玻璃杯中倒水,直到盐水液面与标记b相平,此时玻璃杯排开盐水的体积等于②中排开水的体积,玻璃杯和水的总质量为m2,此时装水的玻璃杯在盐水中所受的浮力为② 空玻璃杯在水中受到的浮力为① 联立①②可知,盐水的密度为。 12.(1)1 (2)排开液体的体积 (3)①③④ (4) 小于 液体密度 (5)B (6)偏大 【详解】(1)根据称重法测浮力,浮力。由图①可知铜块的重力G=9N,由图③可知铜块浸没在水中时弹簧测力计的示数F示=8N,则铜块浸没水中后所受浮力 (2)观察①②③三次实验,图①中铜块未浸入水中,图②中铜块部分浸入水中,图③中铜块浸没在水中,排开液体的体积逐渐增大,弹簧测力计示数逐渐减小,根据称重法可知浮力逐渐增大。所以比较①②③三次实验数据是为了探究浮力大小与排开液体体积的关系。 (3)要探究浮力大小与物体浸入液体内深度的关系,需要控制液体密度和排开液体体积相同,改变深度。观察①③④三次实验,③④液体都是水,铜块都浸没(排开液体体积相同),只是深度不同,弹簧测力计示数都是8N,根据称重法可知浮力相同。所以分析①③④三次实验数据,可知浮力大小与物体浸入液体内的深度无关。 (4)[1]由图①③可知物体浸没在水中受到的浮力 由图①⑤可知物体浸没在盐水中受到的浮力 所以物体浸没在水中受到的浮力小于浸没在盐水中受到的浮力。 [2]这三次实验中物体排开液体的体积相同,液体密度不同,浮力不同,说明浮力大小与液体密度有关。 (5)铜块未浸入水中时,弹簧测力计示数等于铜块重力,随着铜块浸入水中深度h增大,排开液体体积增大,浮力增大,弹簧测力计示数减小,当铜块完全浸没后,排开液体体积不变,浮力不变,弹簧测力计示数不变。故ACD不符合题意,B符合题意。 故选B。 (6)实验时若先将铜块放入水中测拉力,再在空气中测铜块的重力,由于铜块从水中拿出时会沾有水,导致测量的重力偏大。根据,不变,G偏大,则会使浮力的测量结果偏大。 13.(1)0.45N (2) (3) 【详解】(1)物块的重力 因为物块漂浮,所以物块受到的浮力等于其自身重力,即 (2)已知 由得,液体的密度 (3)物体浸没在液体中,则 物块的密度 14.(1)3000Pa (2)1.6N (3)0.8 103kg/m3 【详解】(1)物体A放入前,内装有0.3m深的水,水对容器底部的压强为 (2)图乙中,物体A处于漂浮状态,排开水的体积为V排=160cm3,所受浮力为 (3)漂浮时,物体A的重力等于浮力,即 物体A的质量为 浸没时,所受浮力为F'浮=F+G=0.4N+1.6N=2N 此时物体A的体积等于排开水的体积,即 物体A的密度为 15.(1)0.2m (2)0.75 103kg/m3 (3)2.5N 【详解】(1)已知水的压强2000Pa,则水的深度 (2)在图乙中,木块A漂浮,木块静止时露出水面的体积与浸入水中的体积之比为1:3,根据漂浮条件,即 则 (3)在图丙中,A、B整体漂浮,所以。 此时 总的浮力 因为 则 16.(1)250mL的量筒 (2) 其底部没加配重 0.072 0.8 103 (3)B 【详解】(1)量筒的高度较高且直径较小,适合放置较长的密度计,避免密度计触底,因此选择250mL的量筒。 (2)[1]密度计无法直立漂浮是因为重心偏高,导致下部浮力不足以稳定平衡。 [2]吸管总长18cm,露出水面10.8cm,浸入深度为18cm−10.8cm=7.2cm=0.072m [3]根据漂浮条件,密度计在水中和液体中浮力相等 代入数据 解得 (3)容器大小不影响刻度间距(只影响液面可用范围),但大容器可能增加液面不稳定风险,不可行。增加配重(选项B)会增大密度计的总质量G,根据 当G增大时,相同密度差对应的h变化量 h增大,从而刻度间距变大。换粗吸管(选项C)会增大S,导致 h减小,间距更小,故AC不符合题意,B符合题意。 故选B。 17.(1) 不变 变大 (2) 【详解】(1)[1]根据浮筒所受浮力和水深关系的图像可知,水深从0.1m到0.4m的过程中,浮筒所受浮力不变,根据阿基米德原理可知,浮力等于排开液体所受的重力,故浮筒排开水的重力不变。 [2]根据可知,深度变深,水对箱底产生的压强变大。 (2)[1]水深为0.6m时,浮筒使进水阀门完全关闭,水对箱底产生的压强 [2]根据浮筒所受浮力和水深关系的图像可知,水深为0.6m时,浮筒所受的浮力为7.5N,浮筒排开水的体积 答案第1页,共2页 答案第1页,共2页 学科网(北京)股份有限公司 $$