寒假作业08 浮力（巩固培优）八年级物理新教材沪科版（五四学制）

限时练习：40min 完成时间： 月 日 天气： 作业08 浮力 1、物体的浮沉条件 上浮 漂浮 悬浮 下沉 沉底 示意图 F浮与G物的关系 F浮＞G物 F浮=G物 F浮=G物 F浮＜G物 F浮=G物－F支 V排与V物的关系 V排=V物 V排＜V物 V排=V物 V排=V物 V排=V物 ρ液与ρ物的关系 ρ液＞ρ物 ρ液＞ρ物 ρ液=ρ物 ρ液＜ρ物 ρ液＜ρ物 运动状态和受力情况 动态，受非平衡力作用 静态，受平衡力作用 静态，受平衡力作用 动态，受非平衡力作用 静态，受平衡力作用 说明 上浮是个过程，漂浮是上浮的最终状态 悬浮是个状态 下沉是个过程，沉底是下沉的最终状态 2、物体的浮沉条件的理解 （1）物体的浮沉取决于浮力F浮和重力G物的大小关系。 （2）悬浮状态：物体浸没在液体中，且只受到浮力和重力，可以在液体内部任意位置静止。 （3）漂浮状态：物体的一部分浸人液体中，且只受到浮力和重力，可以在液面任意位置静止。 三层必刷：巩固提升+能力培优+创新题型 1．质地均匀的实心物体悬浮在水中，将物体截成大小不等的两块后，仍放入水中，则（　　） A．大块下沉，小块悬浮 B．大块下沉，小块上浮 C．两块都上浮 D．两块都悬浮 【答案】D 【详解】物体悬浮在水中的条件是物体的密度等于水的密度（）；该物体质地均匀，截成大小不等的两块后，每一块的密度仍与原物体密度相同，即；根据浮沉条件，当物体密度等于液体密度时，物体处于悬浮状态，因此两块都会悬浮在水中，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 2．两只相同气球，分别充入氢气和空气，充气后体积不同，同学们在教室内同时放飞时只有氢气气球上升，如图所示。若它们在空气中受到浮力分别为和，下列判断正确的是（ ） A． B． C． D．条件不足，无法比较 【答案】C 【详解】两只相同的气球，分别充入氢气和空气，充气后体积不同，所以排开空气的体积不同，由图可知，空气气球排开空气的体积较大，根据可知，空气密度相同，排开空气的体积越大时，浮力越大，所以空气气球受到的浮力更大，即。 故选C。 3．如下图所示，“奋斗者”号在万米深海处继续下潜的过程中，不考虑海水密度及潜水器体积的变化，以下说法正确的是（　　） A．“奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强变大 B．“奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强不变 C．“奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强不变 D．“奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强变大 【答案】A 【详解】在万米深海处继续下潜的过程中，根据和可知，“奋斗者”号排开水的体积不变，深度变大，故“奋斗者”号受到海水的浮力不变，压强变大，故A正确，BCD错误。 故选A。 4．如图所示，物理老师用弹簧测力计悬挂重为10N的石块并将其浸入水中，静止时弹簧测力计的示数为6N，此时石块所受浮力的大小和方向分别是（　　） A．4N，竖直向上 B．6N，竖直向上 C．4N，竖直向下 D．10N，竖直向下 【答案】A 【详解】由题意得，石块的重力，石块静止时弹簧测力计对石块的拉力，此时石块所受的浮力方向是竖直向上的，浮力大小 故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 5．如图所示，一条小鱼在水中游动，能正确表示该小鱼受到的浮力方向的是（   ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】物体浸在液体中时会受到液体对其竖直向上的浮力，故D正确，ABC错误。 故选D。 6．如图甲、乙所示，先用弹簧测力计测量物块在空气中所受的重力，再把物块浸没在水中，发现弹簧测力计的示数变 ，表明物块受到了浮力的作用。根据图中数据可知，物块受到的浮力为 N。 【答案】 小 1.4 【详解】[1][2]由图甲可知，弹簧测力计的分度值为，弹簧测力计示数为，则物块所受的重力为，由图乙可知，把物块浸没在水中，弹簧测力计的示数为，弹簧测力计的示数变小，则物块受到的浮力为。 7．下图所示的大鱼和小鱼的争论中， 鱼的说法是正确的。这是因为两条鱼都浸没在水中，它们受到的浮力大小与 有关。 【答案】 大 排开液体的体积 【详解】[1]根据阿基米德原理可知，两条鱼都浸没在水中，液体密度相同，大鱼的体积更大，排开水的体积更大，因此大鱼受到的浮力更大； [2]因两条鱼都浸没在水中（液体密度相同），浮力大小的差异由排开液体的体积决定，故浮力大小与排开液体的体积有关。 8．如图所示，盐水的密度为1.1g/cm3，空粒和瘪粒都漂浮在盐水中，饱满的种子沉在盐水的底部。则密度大于1.1g/cm3的是 （选填“空粒”、“瘪粒”或“饱满的种子”）；为了挑选更加饱满的种子，应该 （选填“增大”或“减小”）盐水密度。 【答案】 饱满的种子 增大 【详解】[1][2]饱满的种子沉在盐水的底部，说明饱满的种子的密度大于盐水的密度，即大于1.1g/cm3。为了挑选更饱满的种子，需要让沉底的一部分种子漂浮起来，所以需要增大盐水的密度。 9．如图甲乙所示是某同学用实验探究浮力大小的实验过程。 (1)物体在图B中所受浮力为 N； (2)由图中A、B、C三图可知，浮力大小与排开液体的体积有关；由图中A、C、D三图可知，浮力大小和浸没的深度 关；由图中A、D、E三图可知，浮力大小和 有关； (3)为了使实验结论更具有普遍性，同学们接下来应该怎样操作： 。 A．多次测量取平均值 B．换用其他液体多次实验 【答案】(1)1.6 (2) 无 液体密度 (3)B 【详解】（1）图A中，测力计测量的是物体的重力，此时测力计示数为6N，则物体的重力为；图B中，测力计的分度值为0.2N，示数为4.4N，则此时物体受到的拉力为，根据称重法可得，物体在图B中所受浮力为 （2）[1]由图中A、C、D三图可知，物体浸没的液体密度相同（均为水），物体浸没的深度不同，排开水的体积相同，C、D中测力计的示数相同，根据称重法可知，物体受到的浮力相等，可知，浮力大小和浸没的深度无关。 [2]由图中的A、D、E三图可知，物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，测力计的示数不同，根据称重法可知，物体受到的浮力不同，故可知，浮力大小和液体的密度有关。 （3）多次测量取平均值是为了减小误差，为了使实验结论更具有普遍性，应换用其他液体多次实验，故A不符合题意，B符合题意。 故选B。 10．小阳探究浮力大小与排开的水所受重力的关系，如图所示，弹簧测力计的示数分别为、、和。某次实验时，测得，，，。 (1)物体在空气中所受的重力等于 N； (2)物体浸没在水中后所受的浮力等于 N； (3)物体排开水所受的重力等于 N； (4)通过以上实验可得：物体所受浮力的大小 （选填“大于”“等于”或“小于”）物体排开的水所受的重力。 【答案】(1)3 (2)0.6 (3)0.6 (4)等于 【详解】（1）如图甲，弹簧测力计吊着物体静止在空中，则物体的重力 （2）如图甲、乙，根据称重法，物体浸没在水中后所受的浮力 （3）如图丙、丁，物体排开水所受的重力 （4）根据上述分析可得，即物体所受浮力的大小等于物体排开的水所受的重力。 11．用密度计测量酒精的密度，是一种初步判断酒精是否合格的简单办法。如图所示是跨学科实践小组的同学们设计的微型密度计。主要由标度杆、浮子、配重等构成。把调好配重的微型密度计放入标准消毒酒精中。待微型密度计静止时，依据液面的位置在标度杆上做一个记号。则微型密度计（　　） A．在水中时排开水的质量大于自身的质量 B．在水中时受到水向上的压力大于自身的重力 C．在标准消毒酒精中浸入的更深一些 D．在标准消毒酒精中受到的浮力更大 【答案】C 【详解】AB．微型密度计漂浮在水面上，受到水向上的压力为浮力，此时浮力等于重力，即排开水的重力等于自身重力，故AB不符合题意； CD．漂浮状态的微型密度计，浮力等于重力，密度计重力不变，在水中所受浮力等于其在酒精中所受浮力，酒精的密度小于水的密度，由可知，在标准消毒酒精中密度计排开液体体积变大，即浸入的更深一些，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 12．自制的简易密度计如图所示，它是在木棒的一端缠绕铜丝做成的，将其放入不同的液体中，会呈竖直漂浮状态。下列说法正确的是（　　） A．木棒越粗，测量误差越小 B．密度计浸入液体的体积越大，说明该液体的密度越小 C．密度计漂浮在水面上静止时，水对密度计的浮力大于它的重力 D．密度计漂浮在水面上静止时，把露出的部分剪去，剩余的部分在水面下静止不动 【答案】B 【详解】A．木棒越粗，相同密度变化下，密度计浸入深度的变化越小，测量误差会越大，而非越小，故A错误。 B．密度计始终漂浮，浮力等于重力（），根据阿基米德原理，越大，说明越小，故B正确。 C．漂浮状态下，浮力与重力是一对平衡力，大小相等，而非浮力大于重力，故C错误。 D．密度计漂浮在水面时，受到的浮力等于重力，当截去密度计露出水面的部分时，重力变小，浮力大于重力，密度计会上浮，最终处于漂浮状态，故D错误。 故选B。 13．体积相同的甲、乙、丙三艘潜艇模型浸没在水中的浮沉情况，如图所示，下列说法正确的是（    ） A．丙潜艇所受浮力最小 B．丙潜艇最终沉底后所受的浮力可能增大 C．将乙潜艇下移一些，静止后它会继续悬浮 D．甲潜艇最终会漂浮，漂浮时的浮力比上浮时的浮力大 【答案】C 【详解】A．三艘潜艇体积相同，完全浸没时排开液体的体积相同，根据阿基米德原理即 可知，三艘潜艇所受浮力相等，故A错误； B．由图可知，丙在下沉，沉底后排开液体体积不变，液体密度不变，所受浮力不变，故B错误； C．由图可知，乙处于悬浮状态，其在任意位置都有浮力等于重力，即在任意位置都悬浮，故C正确； D．由图可知，甲在上浮，最终漂浮时，浮力等于重力，但排开液体的体积变小，根据阿基米德原理可知，此时受到浮力小于完全浸没时受到的浮力，故D错误。 故选 C。 14．深潜器实现浮沉的方法与潜水艇有所不同。小明阅读资料后，利用材质不同但体积相同的两个实心小球A、B和一条细线模拟深潜器，它们放入水中静止后状态如图所示，线已绷紧A、B两球的重力分别为GA、GB，受到的浮力分别为FA、FB，则（　　） A．FA=GA B．FB<GB C．FA>FB D．GA=GB 【答案】B 【详解】细线有拉力，说明A的浮力大于重力，即FA>GA，若剪断细线，A球上浮，A的密度小于液体密度，B球下沉，B的密度大于液体密度，FB<GB；两球体积相同，根据 可知，GA<GB，两球均浸没在水中，根据 F浮=ρ水gV排可知，两球所受的浮力相等，即FA=FB，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 15．体积相同的铝球、铜球和木块，浸在液体中的情况如图所示。则关于它们受到的浮力，下列说法正确的是（　　） A．铝球受到的浮力最大 B．木块受到的浮力最大 C．铜球受到的浮力最大 D．它们受到的浮力一样大 【答案】D 【详解】根据阿基米德原理，浮力大小公式为 。铝球、铜球、木块的体积相同，且从图中可知三者均完全浸没在液体中，因此它们排开液体的体积相等；液体密度和是定值，故三者受到的浮力大小相等，ABC错误，D正确。 故选D。 16．小明用如图所示的装置验证“阿基米德原理”，图丙中弹簧测力计的示数应为 N。若将图乙中的绳子剪断，物体将 （填“上浮”“下沉”或“悬浮”）；物体的密度是 。（容器中液体密度，） 【答案】 1.5 下沉 【详解】[1][2]根据图甲、乙，由称重法可得，物体浸没在液体中所受浮力为 因，由浮沉条件可知，若将图乙中的绳子剪断，物体将下沉。 根据阿基米德原理，物体排开液体的重力等于其所受浮力，即 图丁中弹簧测力计测量空桶的重力为0.5N，图丙中弹簧测力计测量物体排开液体和桶的总重力，故其示数应为 [3]物体排开液体的质量为 物体排开液体的体积为 因物体浸没在液体中，物体的体积等于物体排开液体的体积，即，物体的质量为 物体的密度为 17．小明洗草莓时发现草莓漂浮在水面上，他想知道草莓的密度，于是用家里的电子秤进行测量。首先测出杯子和水的质量为210g，如图甲所示；然后再将草莓放入水中漂浮，此时电子秤的示数为237g，如图乙所示；最后用一根细针压草莓使其浸没在水中且不接触杯子，杯子中没有水溢出，此时电子秤的示数为240g，如图丙所示。，g取10N/kg。 则细针对草莓的压力为 N，草莓的密度为 kg/m3。 【答案】 0.03 【详解】[1]细针对草莓的压力为 [2]由图甲和图乙可知，草莓的质量 由图甲和图丙可知，草莓完全浸没时，排开水的质量为 此时草莓的体积等于排开水的体积，由得，草莓的体积为 草莓的密度 18．实验小组的同学利用弹簧测力计、金属块、溢水杯、水和小桶等器材，按照如图所示的实验进行操作，探究浮力的有关问题。 (1)比较B、C、D三次实验，可得出的结论是：当液体密度一定时，物体排开液体的体积越大，受到的浮力 。 (2)比较 （填字母序号）三次实验，可得出结论：物体受到的浮力的大小与其浸没在液体中的深度无关。 (3)综合分析实验数据，金属块浸没在水中时受到的浮力是 N，浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体 。 (4)根据实验数据可计算出该金属的密度是 。 (5)若实验结束整理器材时，发现弹簧测力计未使用时指针指在0.2N刻度线处，则计算出的金属块的密度值 （选填“偏大”、“准确”、“偏小”）。 【答案】(1)越大 (2)BDE (3) 1 排开液体受到的重力 (4) (5)偏大 【详解】（1）根据控制变量法，B、C、D三次实验中液体的密度不变，排开液体的体积逐步增大，根据称重法，由B、C两图可得图C中物体所受浮力为 由B、D两图可得图D中物体所受浮力为 故可得出结论，当液体密度一定时，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大。 （2）根据称重法，由B、D两图可得物体浸没时所受浮力为 由B、E两图可得物体浸没在水中的深度增加时所受浮力为 由以上数据可得，物体的浸没深度增加，而排开液体的体积和液体密度不变时，而浮力大小不变；故比较B、D、E三次实验，可得出结论，物体所受浮力的大小与其浸没在液体中的深度无关。 （3）根据称重法，由B、D两图的浮力为 由A、F两图可得，物体浸没在水中时所排开的水的重力为 可得出结论，浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体的重力。 （4）由题意得，当物体浸没于水中时， 故该金属块的体积为 由图B可知，金属块的重力为2.7N，则金属块的密度为 （5）发现弹簧测力计未使用时指针指在0.2N刻度线处，则由（3）可知不变，由（4）可知不变，金属块的质量偏大，则计算出的金属块的密度值偏大。 19．如图所示是小明同学探究“浮力大小跟哪些因素有关”的实验过程。将金属块挂在弹簧测力计下，静止时弹簧测力计的示数为F，如图-1。 (1)金属块浸没在水中时，受到的浮力是 N。 (2)小明分析图-1、图-2、图-3得出浮力大小和物体浸入液体的深度有关，小华认为他的结论是错误的，原因是因为没有控制 不变。 (3)根据图-1、图-3和图-4中F-F2 （选填“=”或“≠”）F-F3，可以验证“物体受到的浮力和液体的密度有关”。 (4)小明还利用4个相同的长方体磁力块进行了如图-5所示的实验操作，发现F4=F5，继续向下移动磁力块，弹簧测力计的示数均不变，这 （选填“能”或“不能”）说明物体所受浮力大小与其浸入液体的物体形状无关。 【答案】(1)2 (2)排开液体的体积 (3)≠ (4)能 【详解】（1）由图-1可知，金属块的重力（弹簧测力计示数为4.8N）；图-3中金属块浸没在水中时，弹簧测力计示数。 根据称重法测浮力 （2）图-2到图-3的过程中，金属块浸入水中的体积（排开液体的体积）在变化，未控制排开液体的体积不变，因此不能得出“浮力与浸入深度有关”的结论。 （3）“物体受到的浮力和液体的密度有关”的验证条件是：排开液体的体积相同、液体密度不同。 图-3（水）中浮力 图-4（盐水）中浮力 由于水和盐水密度不同，浮力不同，故 （4）在图-5的实验中，4个相同的长方体磁力块，无论组合成何种形状，排开液体的体积始终等于4个长方体的总体积（控制了“排开液体的体积”和“液体密度”这两个变量不变）。在排开液体体积、液体密度均相同的前提下，形状改变但浮力不变，因此能说明物体所受浮力大小与其浸入液体的形状无关。 20．如图甲所示，薄壁圆筒的底面积是，在圆筒下用细线（忽略体积）拴一个体积为的实心物块（密度大于水），再放入盛水的大桶中，静止时，圆筒底部到水面的距离为5cm，然后在圆筒内倒入深为5cm的某种液体，圆筒底部到水面的距离为8cm，如图乙所示。取，水的密度为。问： (1)图甲中，实心物块所受的浮力是多少？ (2)图甲中，圆筒底部受到水的压力是多少？ (3)圆筒内液体的质量和密度分别是多少？ 【答案】(1)1N (2)0.5N (3)30g， 【详解】（1）由题意可知，， 实心物块完全浸没在水中，其排开水的体积等于自身的体积。根据阿基米德原理，图甲中，实心物块所受的浮力 （2）由题意可知，圆筒底部到水面的距离 圆筒底面积 图甲中，圆筒底部受到水的压强 圆筒底部受到水的压力 （3）由题意可知，圆筒内倒入液体后，圆筒排开水的高度变化为 圆筒底面积 乙图中，圆筒排开水的体积变化量 装置始终处于漂浮状态，所受浮力等于总重力，则放入液体的重力等于增加的浮力，即： 圆筒内液体的质量 液体的体积 圆筒内液体的密度 21．如图所示，将长方体物块完全浸没在水中，此时弹簧测力计的示数为，若物块 上、下表面所受水的压力分别为和。求： (1)物体A所受的浮力； (2)物块的质量是多少千克（）。 (3)物块的密度。 【答案】(1)5N (2)1.5kg (3) 【详解】（1）由浮力公式，可得物体A所受的浮力为 （2）由称重法测浮力可知，则物块A的重力为 由得，物块A的质量 （3）因为物块A完全浸没在水中，所以物块的体积等于其排开水的体积。根据阿基米德原理，可得物块A的体积 根据密度公式，可求得物块A的密度 22．压强与我们的生活息息相关。 (1)如图所示的实例中，属于增大压强的是（　　） A．图钉尖很尖 B．书包带很宽 C．铁轨铺枕木 D．滑雪板滑雪 (2)如图所示，甲、乙、丙三个实心正方体放在水平地面上，它们对地面的压强相等。则对地面压力最大的是 ，密度最大的是 。如果在三个正方体上分别放一个质量相等的铜块，则三个正方体对水平地面的压强最大的是 。（均选填“甲”“乙”或“丙”） (3)某小组同学研究大气压强与海拔高度的关系， 他们操控带有压强传感器的无人机，使其从地面（A点）沿竖直方向飞到最大高度（D点约为60m），再原路返回。传感器记录的大气压强随时间的变化图线如图所示。无人机飞行到B点时， 大气压强为 Pa；分析图中的曲线及相关条件，可知，每升高10m，大气压强约降低 Pa。 (4)2025年4月10日，首艘国产大型邮轮“爱达·魔都”号圆满完成青岛首航，排水量为10万吨。 ①“爱达·魔都”号邮轮满载时，受到的浮力为 N，方向 。邮轮在水面前进时，周围的小块浮冰会 （填“靠近”或“远离”）邮轮。若卸货时，则邮轮相对于水面将 （填“上浮”“下沉”或“不变”）。 ②当邮轮漂浮在水面时，水下8m处的船体上受到水的压强约为 Pa。阿基米德原理 （选填“适用”或“不适用”）空气中的物体受到浮力的问题。 【答案】(1)A (2) 甲 丙 丙 (3) 100 (4) 竖直向上 靠近 上浮 78400 适用 【详解】（1）A．图钉尖很尖是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故A符合题意； B．书包带很宽是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故B不符合题意； C．铁轨铺枕木是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故C不符合题意； D．滑雪板滑雪是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故D不符合题意。 故选A。 （2）[1]由图可知，甲对地面压力的受力面积最大，甲、乙、丙对地面的压强相等，根据可知，甲对地面的压力最大。 [2]根据，由图可知，丙的高度最小，甲、乙、丙对地面的压强相等，因此丙的密度最大。 [3]在三个正方体上分别放一个质量相等的铜块，则三个实心正方体对地面增大的压力相同，因为甲对地面压力的受力面积最大，丙对地面压力的受力面积最小，根据可知，丙对地面增加的压强最大，则三个正方体对水平地面的压强最大的是丙。 （3）[1][2]由图可知，无人机飞行到B点时， 大气压强为；地面（A点）的大气压强略低于，最大高度（D点约为60m）的大气压强略低于，则每升高10m，大气压强约降低 （4）[1][2]已知邮轮为排水量为10万吨，则受到的浮力 根据浮力产生的原因可知，浮力的方向总是竖直向上的，所以邮轮受到的浮力竖直向上。 [3]在流体中，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。邮轮在水面前进时，中间的水流速大，压强小，所以周围的小块浮冰会靠近邮轮。 [4]邮轮在水中始终处于漂浮状态，浮力等于其总重力，卸货时，邮轮的总重力变小，则邮轮受到的浮力会减小，根据阿基米德原理可知，排开水的体积会减小，因此邮轮相对于水面将上浮。 [5]水下8m处的船体上受到水的压强约为 [6]根据阿基米德原理，浸在流体里的物体受到向上的浮力作用，浮力的大小等于被该物体排开的流体的重力，因此该原理也适用于空气中的物体受到浮力的问题。 23．小余和小组同学用一块边长10cm的正方体木块制作液体密度计。他们将木块缓慢放入水中如图甲所示，木块静止后，用记号笔在木块上标记水面位置O如图乙所示，O点对应密度，测量得到O点到木块底部距离为5cm（取10N/kg），求： (1)木块静止时底部液体产生的压强； (2)木块所受的重力； (3)小组同学将木块缓慢放入未知液体中，木块静止后漂浮，同学观察到O点在液面下方。用记号笔标记新的液面位置A点，OA间的距离为1.25cm，则未知液体的密度是？ (4)理论上，该密度计可以测量的最小液体密度为 。 【答案】(1)500Pa (2)5N (3) (4) 【详解】（1）已知木块浸入水深 则木块静止时底部液体产生的压强 （2）木块排开水的体积 木块受到的浮力 因木块漂浮，根据物体的浮沉条件可知，木块所受重力 （3）木块在未知液体中底部深度 木块排开未知液体体积 根据阿基米德原理可得，未知液体的密度 （4）木块受到的浮力等于重力，而重力不变时，浮力一定，液体的密度越小，浸入的深度越大，根据 可知，当木块恰好完全浸没时，液体密度最小，此时木块浸入密度最小的液体中的深度为浸入水中的深度的两倍，可得 故最小液体密度为 24．2024年3月28日，“奋斗者”号深海载人潜水器圆满完成首次万米海试（如图甲所示）。物理兴趣小组同学们对潜水器非常感兴趣，通过物理学习初步认识了潜水艇是通过改变自身重力改变浮沉状态的（如图乙所示）。同学们利用身边的器材自制一个潜水艇模型如图丙所示（铁丝、塞子、细管、胶管的体积和重力以及管内空气重力均忽略不计，试管为玻璃材质且有一定厚度，已知）。 (1)请在图中画出潜水艇所受浮力的示意图（O为重心）。 (2)该装置通过注射器向试管内打气或向外抽气来实现试管浮沉，若要使试管上浮，应该进行的操作是 。 (3)试管的容积为260cm3，当管中空气为160cm3时，试管恰好有三分之二的体积浸入水面以下，此时，试管内水的质量为 g。接下来，抽出100cm3的空气，试管可以在槽中水面下任何深度静止，则试管排开液体所受重力为 N。 (4)请根据上述测量求出试管的玻璃密度。（写出必要的文字说明，表达式及最后的结果） 【答案】(1) (2)向试管内打气 (3) 100 3 (4)2.5g/cm3 【详解】（1）潜水艇受到的浮力的方向竖直向上，作用点在潜水艇的重心上，从潜水艇的重心，沿竖直向上画一条带有箭头的线段，如图所示： （2）潜水艇是通过改变自身的重力来实现浮沉的，向试管中充气时，试管内气体压强变大，试管内的水将变少，总重力变小，试管将上浮。所以要使试管上浮，应进行的操作是向试管内打气。 （3）试管的容积为260cm3，当管中空气为160cm3时，试管内水的质量为 试管内水的重力为 此时试管处于漂浮状态，浮力等于试管的重力和水的重力，即……① 由题意可知，当试管处于悬浮状态，试管中水的体积为 试管中水的质量为 试管中水的重力为 此时，试管受到的浮力等于试管的重力和水的重力，即……② 由②-①得， 解得，试管的体积为 试管受到的浮力为 由阿基米德原理可知，当在槽中水面下任何深度静止时，试管排开液体所受重力等于试管受到的浮力，所以，试管排开液体的重力为3N。 （4）由（3）可知，玻璃的体积为 玻璃的重力为 玻璃的质量为 玻璃的密度为 25．我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇的体积约为9000 m3，总质量约为2.6 t，内部上层充满氦气，下层是空气，中间隔开。由于没有动力系统，它通过缆绳与地面连接，利用自身的浮力和缆绳的拉力可以实现升空、悬停、下降，并能在低温、低压环境中完成科学观测任务。 2022年5月15日，“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔约4000 m的科考营地升空，并到达海拔超9000 m空气稀薄的高空，这一高度甚至超过珠穆朗玛峰的海拔，创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。请你解答下列问题： (1)为了实现依靠浮力升空，浮空艇内所用氦气的密度 （选填“大于”“小于”或“等于”）艇外空气的密度。 (2)浮空艇所受重力约为多少？（g取10 N/kg） (3)若浮空艇的质量和体积不变，请判断它在无风时竖直匀速上升的过程中缆绳的拉力大小如何变化？并说明理由。 (4)若艇内外压强差过大，则浮空艇有安全隐患，为保证内外压强差在一个安全范围内，有时需要排出下层的部分空气。如果你是浮空艇的指挥员，你应该选择在浮空艇上升还是下降的过程中排出部分空气？请说明理由。 【答案】(1)小于 (2)2.6×104 N (3)拉力变小，见解析 (4)上升，见解析 【详解】（1）浮空艇要上升，说明浮空艇受到的浮力大于重力，由于排开空气的体积和浮空艇的体积相等，所以 化简得 所以浮空艇内所用氦气的密度小于艇外空气的密度。 （2）浮空艇总质量约为 浮空艇所受重力约为 （3）浮空艇在匀速直线上升过程中，受竖直向上的浮力、竖直向下的拉力、竖直向下的重力，处于平衡状态，受到平衡力的作用，即 由于上升过程中，空气密度会减小，由得 浮力减小，所以缆绳的拉力应变小。 （4）由于大气压随着高度的增加而减小，所以越往高处，大气压越小，内外压强差越大，浮空艇越不安全，所以应在浮空艇上升的过程中来排出部分空气来减小浮空艇内部的压强，使内外压强差变小。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 限时练习：40min 完成时间： 月 日 天气： 作业08 浮力 1、物体的浮沉条件 上浮 漂浮 悬浮 下沉 沉底 示意图 F浮与G物的关系 F浮＞G物 F浮=G物 F浮=G物 F浮＜G物 F浮=G物－F支 V排与V物的关系 V排=V物 V排＜V物 V排=V物 V排=V物 V排=V物 ρ液与ρ物的关系 ρ液＞ρ物 ρ液＞ρ物 ρ液=ρ物 ρ液＜ρ物 ρ液＜ρ物 运动状态和受力情况 动态，受非平衡力作用 静态，受平衡力作用 静态，受平衡力作用 动态，受非平衡力作用 静态，受平衡力作用 说明 上浮是个过程，漂浮是上浮的最终状态 悬浮是个状态 下沉是个过程，沉底是下沉的最终状态 2、物体的浮沉条件的理解 （1）物体的浮沉取决于浮力F浮和重力G物的大小关系。 （2）悬浮状态：物体浸没在液体中，且只受到浮力和重力，可以在液体内部任意位置静止。 （3）漂浮状态：物体的一部分浸人液体中，且只受到浮力和重力，可以在液面任意位置静止。 三层必刷：巩固提升+能力培优+创新题型 1．质地均匀的实心物体悬浮在水中，将物体截成大小不等的两块后，仍放入水中，则（　　） A．大块下沉，小块悬浮 B．大块下沉，小块上浮 C．两块都上浮 D．两块都悬浮 2．两只相同气球，分别充入氢气和空气，充气后体积不同，同学们在教室内同时放飞时只有氢气气球上升，如图所示。若它们在空气中受到浮力分别为和，下列判断正确的是（ ） A． B． C． D．条件不足，无法比较 3．如下图所示，“奋斗者”号在万米深海处继续下潜的过程中，不考虑海水密度及潜水器体积的变化，以下说法正确的是（　　） A．“奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强变大 B．“奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强不变 C．“奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强不变 D．“奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强变大 4．如图所示，物理老师用弹簧测力计悬挂重为10N的石块并将其浸入水中，静止时弹簧测力计的示数为6N，此时石块所受浮力的大小和方向分别是（　　） A．4N，竖直向上 B．6N，竖直向上 C．4N，竖直向下 D．10N，竖直向下 5．如图所示，一条小鱼在水中游动，能正确表示该小鱼受到的浮力方向的是（   ） A． B． C． D． 6．如图甲、乙所示，先用弹簧测力计测量物块在空气中所受的重力，再把物块浸没在水中，发现弹簧测力计的示数变 ，表明物块受到了浮力的作用。根据图中数据可知，物块受到的浮力为 N。 7．下图所示的大鱼和小鱼的争论中， 鱼的说法是正确的。这是因为两条鱼都浸没在水中，它们受到的浮力大小与 有关。 8．如图所示，盐水的密度为1.1g/cm3，空粒和瘪粒都漂浮在盐水中，饱满的种子沉在盐水的底部。则密度大于1.1g/cm3的是 （选填“空粒”、“瘪粒”或“饱满的种子”）；为了挑选更加饱满的种子，应该 （选填“增大”或“减小”）盐水密度。 9．如图甲乙所示是某同学用实验探究浮力大小的实验过程。 (1)物体在图B中所受浮力为 N； (2)由图中A、B、C三图可知，浮力大小与排开液体的体积有关；由图中A、C、D三图可知，浮力大小和浸没的深度 关；由图中A、D、E三图可知，浮力大小和 有关； (3)为了使实验结论更具有普遍性，同学们接下来应该怎样操作： 。 A．多次测量取平均值 B．换用其他液体多次实验 10．小阳探究浮力大小与排开的水所受重力的关系，如图所示，弹簧测力计的示数分别为、、和。某次实验时，测得，，，。 (1)物体在空气中所受的重力等于 N； (2)物体浸没在水中后所受的浮力等于 N； (3)物体排开水所受的重力等于 N； (4)通过以上实验可得：物体所受浮力的大小 （选填“大于”“等于”或“小于”）物体排开的水所受的重力。 11．用密度计测量酒精的密度，是一种初步判断酒精是否合格的简单办法。如图所示是跨学科实践小组的同学们设计的微型密度计。主要由标度杆、浮子、配重等构成。把调好配重的微型密度计放入标准消毒酒精中。待微型密度计静止时，依据液面的位置在标度杆上做一个记号。则微型密度计（　　） A．在水中时排开水的质量大于自身的质量 B．在水中时受到水向上的压力大于自身的重力 C．在标准消毒酒精中浸入的更深一些 D．在标准消毒酒精中受到的浮力更大 12．自制的简易密度计如图所示，它是在木棒的一端缠绕铜丝做成的，将其放入不同的液体中，会呈竖直漂浮状态。下列说法正确的是（　　） A．木棒越粗，测量误差越小 B．密度计浸入液体的体积越大，说明该液体的密度越小 C．密度计漂浮在水面上静止时，水对密度计的浮力大于它的重力 D．密度计漂浮在水面上静止时，把露出的部分剪去，剩余的部分在水面下静止不动 13．体积相同的甲、乙、丙三艘潜艇模型浸没在水中的浮沉情况，如图所示，下列说法正确的是（    ） A．丙潜艇所受浮力最小 B．丙潜艇最终沉底后所受的浮力可能增大 C．将乙潜艇下移一些，静止后它会继续悬浮 D．甲潜艇最终会漂浮，漂浮时的浮力比上浮时的浮力大 14．深潜器实现浮沉的方法与潜水艇有所不同。小明阅读资料后，利用材质不同但体积相同的两个实心小球A、B和一条细线模拟深潜器，它们放入水中静止后状态如图所示，线已绷紧A、B两球的重力分别为GA、GB，受到的浮力分别为FA、FB，则（　　） A．FA=GA B．FB<GB C．FA>FB D．GA=GB 15．体积相同的铝球、铜球和木块，浸在液体中的情况如图所示。则关于它们受到的浮力，下列说法正确的是（　　） A．铝球受到的浮力最大 B．木块受到的浮力最大 C．铜球受到的浮力最大 D．它们受到的浮力一样大 16．小明用如图所示的装置验证“阿基米德原理”，图丙中弹簧测力计的示数应为 N。若将图乙中的绳子剪断，物体将 （填“上浮”“下沉”或“悬浮”）；物体的密度是 。（容器中液体密度，） 17．小明洗草莓时发现草莓漂浮在水面上，他想知道草莓的密度，于是用家里的电子秤进行测量。首先测出杯子和水的质量为210g，如图甲所示；然后再将草莓放入水中漂浮，此时电子秤的示数为237g，如图乙所示；最后用一根细针压草莓使其浸没在水中且不接触杯子，杯子中没有水溢出，此时电子秤的示数为240g，如图丙所示。，g取10N/kg。 则细针对草莓的压力为 N，草莓的密度为 kg/m3。 18．实验小组的同学利用弹簧测力计、金属块、溢水杯、水和小桶等器材，按照如图所示的实验进行操作，探究浮力的有关问题。 (1)比较B、C、D三次实验，可得出的结论是：当液体密度一定时，物体排开液体的体积越大，受到的浮力 。 (2)比较 （填字母序号）三次实验，可得出结论：物体受到的浮力的大小与其浸没在液体中的深度无关。 (3)综合分析实验数据，金属块浸没在水中时受到的浮力是 N，浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体 。 (4)根据实验数据可计算出该金属的密度是 。 (5)若实验结束整理器材时，发现弹簧测力计未使用时指针指在0.2N刻度线处，则计算出的金属块的密度值 （选填“偏大”、“准确”、“偏小”）。 19．如图所示是小明同学探究“浮力大小跟哪些因素有关”的实验过程。将金属块挂在弹簧测力计下，静止时弹簧测力计的示数为F，如图-1。 (1)金属块浸没在水中时，受到的浮力是 N。 (2)小明分析图-1、图-2、图-3得出浮力大小和物体浸入液体的深度有关，小华认为他的结论是错误的，原因是因为没有控制 不变。 (3)根据图-1、图-3和图-4中F-F2 （选填“=”或“≠”）F-F3，可以验证“物体受到的浮力和液体的密度有关”。 (4)小明还利用4个相同的长方体磁力块进行了如图-5所示的实验操作，发现F4=F5，继续向下移动磁力块，弹簧测力计的示数均不变，这 （选填“能”或“不能”）说明物体所受浮力大小与其浸入液体的物体形状无关。 20．如图甲所示，薄壁圆筒的底面积是，在圆筒下用细线（忽略体积）拴一个体积为的实心物块（密度大于水），再放入盛水的大桶中，静止时，圆筒底部到水面的距离为5cm，然后在圆筒内倒入深为5cm的某种液体，圆筒底部到水面的距离为8cm，如图乙所示。取，水的密度为。问： (1)图甲中，实心物块所受的浮力是多少？ (2)图甲中，圆筒底部受到水的压力是多少？ (3)圆筒内液体的质量和密度分别是多少？ 21．如图所示，将长方体物块完全浸没在水中，此时弹簧测力计的示数为，若物块 上、下表面所受水的压力分别为和。求： (1)物体A所受的浮力； (2)物块的质量是多少千克（）。 (3)物块的密度。 22．压强与我们的生活息息相关。 (1)如图所示的实例中，属于增大压强的是（　　） A．图钉尖很尖 B．书包带很宽 C．铁轨铺枕木 D．滑雪板滑雪 (2)如图所示，甲、乙、丙三个实心正方体放在水平地面上，它们对地面的压强相等。则对地面压力最大的是 ，密度最大的是 。如果在三个正方体上分别放一个质量相等的铜块，则三个正方体对水平地面的压强最大的是 。（均选填“甲”“乙”或“丙”） (3)某小组同学研究大气压强与海拔高度的关系， 他们操控带有压强传感器的无人机，使其从地面（A点）沿竖直方向飞到最大高度（D点约为60m），再原路返回。传感器记录的大气压强随时间的变化图线如图所示。无人机飞行到B点时， 大气压强为 Pa；分析图中的曲线及相关条件，可知，每升高10m，大气压强约降低 Pa。 (4)2025年4月10日，首艘国产大型邮轮“爱达·魔都”号圆满完成青岛首航，排水量为10万吨。 ①“爱达·魔都”号邮轮满载时，受到的浮力为 N，方向 。邮轮在水面前进时，周围的小块浮冰会 （填“靠近”或“远离”）邮轮。若卸货时，则邮轮相对于水面将 （填“上浮”“下沉”或“不变”）。 ②当邮轮漂浮在水面时，水下8m处的船体上受到水的压强约为 Pa。阿基米德原理 （选填“适用”或“不适用”）空气中的物体受到浮力的问题。 23．小余和小组同学用一块边长10cm的正方体木块制作液体密度计。他们将木块缓慢放入水中如图甲所示，木块静止后，用记号笔在木块上标记水面位置O如图乙所示，O点对应密度，测量得到O点到木块底部距离为5cm（取10N/kg），求： (1)木块静止时底部液体产生的压强； (2)木块所受的重力； (3)小组同学将木块缓慢放入未知液体中，木块静止后漂浮，同学观察到O点在液面下方。用记号笔标记新的液面位置A点，OA间的距离为1.25cm，则未知液体的密度是？ (4)理论上，该密度计可以测量的最小液体密度为 。 24．2024年3月28日，“奋斗者”号深海载人潜水器圆满完成首次万米海试（如图甲所示）。物理兴趣小组同学们对潜水器非常感兴趣，通过物理学习初步认识了潜水艇是通过改变自身重力改变浮沉状态的（如图乙所示）。同学们利用身边的器材自制一个潜水艇模型如图丙所示（铁丝、塞子、细管、胶管的体积和重力以及管内空气重力均忽略不计，试管为玻璃材质且有一定厚度，已知）。 (1)请在图中画出潜水艇所受浮力的示意图（O为重心）。 (2)该装置通过注射器向试管内打气或向外抽气来实现试管浮沉，若要使试管上浮，应该进行的操作是 。 (3)试管的容积为260cm3，当管中空气为160cm3时，试管恰好有三分之二的体积浸入水面以下，此时，试管内水的质量为 g。接下来，抽出100cm3的空气，试管可以在槽中水面下任何深度静止，则试管排开液体所受重力为 N。 (4)请根据上述测量求出试管的玻璃密度。（写出必要的文字说明，表达式及最后的结果） 25．我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇的体积约为9000 m3，总质量约为2.6 t，内部上层充满氦气，下层是空气，中间隔开。由于没有动力系统，它通过缆绳与地面连接，利用自身的浮力和缆绳的拉力可以实现升空、悬停、下降，并能在低温、低压环境中完成科学观测任务。 2022年5月15日，“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔约4000 m的科考营地升空，并到达海拔超9000 m空气稀薄的高空，这一高度甚至超过珠穆朗玛峰的海拔，创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。请你解答下列问题： (1)为了实现依靠浮力升空，浮空艇内所用氦气的密度 （选填“大于”“小于”或“等于”）艇外空气的密度。 (2)浮空艇所受重力约为多少？（g取10 N/kg） (3)若浮空艇的质量和体积不变，请判断它在无风时竖直匀速上升的过程中缆绳的拉力大小如何变化？并说明理由。 (4)若艇内外压强差过大，则浮空艇有安全隐患，为保证内外压强差在一个安全范围内，有时需要排出下层的部分空气。如果你是浮空艇的指挥员，你应该选择在浮空艇上升还是下降的过程中排出部分空气？请说明理由。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $