第3节 浮沉的条件及应用(分层作业)物理新教材沪科版(五四学制)八年级下册
2026-01-21
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3份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版(五四学制)八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第3节 浮沉的条件及应用 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | 物体的浮沉条件 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 12.68 MB |
| 发布时间 | 2026-01-21 |
| 更新时间 | 2026-01-21 |
| 作者 | 悟理物理 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-01-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56069390.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第3节 浮沉的条件及应用
目录
【A夯基础】 1
一、浮沉的条件 1
二、浮力的应用 4
【B提能力】 8
【C链中考】 11
一、 浮沉的条件
1. 小红在研学活动中,参观了位于我国四川省的地下古盐湖(俗称“中国死海”)。如图所示,小红悠闲地躺在湖面上阅读。请估测小红受到湖水的浮力约为( )
A.50牛 B.100牛 C.500牛 D.2000牛
【答案】C
【详解】小梦的质量约为50kg,小梦漂浮在湖面,由物体浮沉条件可知,其受到的浮力等于自身重力,即
故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。
2. 在家庭小实验中,想让沉在水底的鸡蛋漂浮起来,下列操作可行的是( )
A.向杯子中加水 B.向杯子中加盐 C.倒出少量的水 D.轻轻摇晃杯子
【答案】B
【详解】A.向杯子中加水,水的密度不变,鸡蛋仍会沉底,故A不符合题意;
B.向杯子中加盐,盐水的密度会变大,当盐水的密度大于鸡蛋的密度时,鸡蛋就会漂浮起来,故B符合题意;
C.倒出少量的水,水的密度不变,鸡蛋仍会沉底,故C不符合题意;
D.轻轻摇晃杯子,对鸡蛋的浮沉状态没有影响,故D不符合题意。
故选B。
3. 用试管、铁丝、透明胶带、细管、胶管、容器和注射器等,制作如图所示的潜水艇模型(不计胶管的体积),然后将模型放入水中,使其上浮或下沉,下列说法正确的是( )
A.当模型漂浮于水面时,它受到的浮力小于模型的重力
B.让浅处悬浮的模型下潜至深处悬浮,应使试管内的水先增加后减少
C.向内推注射器活塞,试管内气压会变大,模型将下沉
D.向外拉注射器活塞,水会被吸入试管,可实现模型上浮
【答案】B
【详解】A.由浮沉条件知道,当模型漂浮在水面时,它受到的浮力与重力相等,故A错误;
B.让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮,应使瓶内的水先增加,使模型重力大于浮力,模型下沉,当模型下沉到更深处时,再使瓶内的水减少,使模型重力等于浮力,模型悬浮,故B正确;
C.向内推注射器活塞,瓶内气体体积减小,压强变大,试管内的水将变少,模型的重力减小,浮力不变,浮力大于重力,模型将上浮,故C错误;
D.向外拉注射器活塞,瓶内气体体积增大,压强变小,小于外界大气压,水被压入试管中,模型重力变大,浮力不变,重力大于浮力,模型下沉,故D错误。
故选B。
4. 小明观察到:将静置在离水面一定高度的苹果静止释放,苹果掉入水中先向下运动一段距离后(没有触底),后又向上运动,最终漂浮在水面上静止。关于苹果浸没在水中的那段运动过程,下列说法正确的是( )
A.它始终处于平衡状态 B.向下运动时,它所受的重力大于浮力
C.向上运动时,它所受的重力小于浮力 D.运动方向改变,它所受浮力的方向也改变
【答案】C
【详解】A.苹果从进入水中到最终漂浮的过程中,经历了加速下沉、减速下沉、停止下沉、加速上浮、减速上浮最终漂浮等多个运动阶段。这些运动状态的连续变化充分说明苹果在水中运动时受到的是非平衡力作用。只有当苹果最终漂浮在水面静止时,才处于平衡状态,故A错误;
B.苹果入水后向下运动的主要原因是惯性。随着浸入深度增加,排开水的体积增大,浮力逐渐增大,浮力即使大于重力,苹果也可能继续向下运动。例如推小车的人,即使不推小车了,摩擦力向后,小车由于具有惯性还会向前运动一段距离,故B错误;
C.苹果能够从水中上浮,说明此时浮力已经大于重力。根据阿基米德原理,完全浸没时浮力最大。当苹果开始上浮后,随着部分露出水面,排开水的体积减小,浮力逐渐减小,直到浮力等于重力时达到漂浮平衡状态。因此在上浮过程中浮力始终大于重力,故C正确;
D.浮力的方向是由液体对物体的压力差决定的,始终竖直向上。无论苹果是下沉还是上浮,浮力的方向都不会改变。运动方向的改变是由重力和浮力的合力方向决定的,故D错误。
故选C。
5. 如图所示,将装有适量水的小玻璃瓶瓶□向下,漂浮在大塑料瓶内的水面上,拧紧大瓶瓶盖,通过改变作用在大瓶侧面的压力大小,实现小瓶的浮与沉、下列说法中正确的是( )
A.用力捏大瓶时,小瓶不能实现悬浮 B.用力捏大瓶时,小瓶内的气体密度变大
C.盖上小瓶瓶盖,捏大瓶时也能使小瓶下沉 D.打开大瓶瓶盖,捏大瓶时也能使小瓶下沉
【答案】B
【详解】AB.挤压大塑料瓶,瓶内空气被压缩,将压强传递给水,水被压入小瓶中,将瓶体中的空气压缩,小瓶内的气体质量不变,体积变小,由ρ=m/V可知小瓶内的气体密度变大,这时小瓶里进入一些水,它的重力增加,大于它受到的浮力,就向下沉;浸没时,就处于悬浮状态,故A错误,B正确;
C.盖上小瓶瓶盖,挤压大塑料瓶,瓶内空气被压缩,水不能压入小瓶中,小瓶的重力不变,浸入水里的体积不变,小瓶受到的浮力不变,不能使小瓶下沉,故C错误;
D.打开大瓶瓶盖,用力捏大瓶,大瓶上方的气压不变,水不能进入小瓶中,所以小瓶不会下沉,故D错误。
故选B。
6. 将重为4N,体积为6×10-4m3的物体投入一个装有适量水的烧杯中,溢出200g水。当物体静止时,下列判断正确的是( )
A.物体漂浮,F浮=2N B.物体悬浮,F浮=6N
C.物体漂浮,F浮=4N D.物体沉在水底,F浮=2N
【答案】C
【详解】物体重为4N,所以它的质量为
物体的密度
由于物体的密度小于水的密度,所以把物体放入水中后将漂浮,漂浮时物体所受的浮力等于物体的重力,所以浮力为4N。故C正确,ABD错误。故选C。
7. 一个篮球的重力为6N,体积为3×10-3m3,用细绳将这个篮球固定在水下(如图),此时绳子拉力
N,剪开细绳的瞬间,篮球将 (选填“上浮”或“下沉”)。
【答案】 24 上浮
【详解】篮球在水中受到向上的浮力F浮,向下的重力G和细绳对篮球的拉力F,且由题意可知,物体被浸没在水中,所以排开液体的体积为3×10-3m3,所以篮球受到的浮力为
所以,细绳对篮球的拉力为
剪开细绳后,根据浮沉条件判断,由于浮力大于重力,物体将上浮,即篮球将上浮。
二、浮力的应用
8.福建舰是中国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航空母舰,可搭载歼-15T、歼-35、歼-15D等不同类型的舰载机70架,如图所示。下列分析合理的是( )
A.当航母舰载机全部弹出后,舰体略上浮,航母受到浮力变小
B.当航母静止漂浮在海面时,受到的浮力大于自身重力
C.航母旁边没有船并排行驶,因为航母旁边液体流速快,压强大
D.当航母舰载机全部弹出后,舰体底部受到液体压强变大
【答案】A
【详解】A.航母漂浮时,浮力等于航母和舰载机的总重力,舰载机全部弹出后,总重力减小,浮力也减小;由F浮=ρ水gV排可知,浮力减小,则排开海水的体积减小,舰体上浮,故A符合题意;
B.航母始终处于漂浮状态,受到的浮力等于重力,故B不符合题意;
C.航母旁液体流速快,根据流体压强规律,流速快的位置压强小,易导致其他船被 “吸” 向航母,因此不能并排行驶,故C不符合题意;
D.舰载机弹出后舰体上浮,舰体底部深度减小,由p=ρgh可知,底部受到的液体压强变小,故D不符合题意。
故选A。
9. 如图所示是潜水艇的示意图,下列说法正确的是( )
A.潜水艇上浮且未露出水面时,自身浮力变大
B.潜水艇下潜过程中,应在水舱中充水
C.潜水艇漂浮时受到的浮力比悬浮时大
D.潜水艇是通过改变所受浮力的大小来实现上浮和下沉的
【答案】B
【详解】A.潜水艇上浮且未露出水面时,排开水的体积不变,根据F浮=ρ水gV排可知所受浮力不变,故A错误;
B.潜水艇下潜过程中浮力小于重力,浮力不可改变,因而只有增大重力,故应在水舱中充水,故B正确;
C.潜水艇漂浮时,部分露出,故排开水的体积比悬浮时小,根据F浮=ρ水gV排可知,漂浮时受到的浮力比悬浮时小,故C错误;
D.潜水艇是通过改变自身的重力大小来实现上浮和下沉的,钢制外壳的体积不变,排开液体的体积不变,浮力不可改变,故D错误。
故选B。
10. 某物理兴趣小组的同学制作了一个简易密度计,分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,静止时液面相平如图所示,则( )
A.密度计在甲液体中受到浮力更小 B.甲液体的密度更小
C.密度计在甲液体中受到浮力更大 D.甲液体的密度更大
【答案】B
【详解】AC.密度计在两种液体中都处于漂浮状态,受到的浮力都等于密度计的重力,即,故AC不符合题意;
BD.密度计在甲液体中排开液体的体积较大,根据可得,甲液体的密度较小,即,故B符合题意,D不符合题意。
故选B。
11.一热气球在空气浮力F、总重力G和空气阻力f作用下匀速上升,如图所示,这些力的关系满足( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】热气球匀速上升,处于平衡状态,说明热气球受力平衡。热气球受到的空气浮力F的方向竖直向上,总重力G的方向竖直向下,空气阻力f的方向与相对运动方向相反,竖直向下,故这三个力满足的关系是F=G+f,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
12. 我国055型驱逐舰首舰南昌舰的排水量为12000t,表示它浮在海面上排开的海水质量是12000t。此时舰船所受的浮力是 N,若舰船从海洋驶入长江,吃水深度将 (选填“变大”,“变小”或“不变”)。
【答案】 1.2×108 变大
【详解】驱逐舰排开水的质量
根据阿基米德原理可知,驱逐舰受到的浮力
驱逐舰在海中行驶时,处于漂浮状态,浮力等于重力;驱逐舰在长江中行驶时,处于漂浮状态,浮力等于重力,所以驱逐舰从海洋驶入长江时,所受的浮力不变,但是根据阿基米德原理可得,由于液体密度变小,故排开水的体积增大,舰船的吃水深度变大。
13. 如图1所示,“海翼”是由中国科学院沈阳自动化研究所完全自主研发、拥有自主知识产权的水下滑翔机。“海翼”配备油囊装置,需要上浮时,油囊会鼓起来,从而使得排开水的体积 (选填“增大”“减小”或“不变”),受到的浮力 (选填“大于”“小于”或“等于”)重力;而图2中传统潜水艇是通过改变 实现在水中的浮潜。
【答案】 增大 大于 自身重力
【详解】由题意得,“海翼”水下滑翔机配备的油囊鼓起来时,水下滑翔机所排开的水的体积V排增大,根据阿基米德原理F浮=G排=ρ水gV排可知,水下滑翔机所受浮力F浮增大,当受到的浮力大于重力时,水下滑翔机就能实现上浮。
传统潜水艇自身的体积不变,浸没在水中时的V排不变,根据阿基米德原理F浮=G排=ρ水gV排可知,潜水艇所受浮力F浮不变,但传统潜水艇配备有水箱,用压缩空气排出水箱中的水,自身重力减小,当受到的浮力大于重力时,潜水艇上浮;往水箱中充水,自身重力增大,当受到的浮力小于重力时,潜艇下潜,所以,传统潜水艇是通过改变自身重力实现在水中的浮潜的。
14. 乘热气球飞行是人们喜爱的一种航空体育运动,热气球在空中静止时的高度是有限的。为了解释这一问题,小明查阅资料后得知:①如图所示,热气球气囊底部有供空气加热用的大开口和吊篮,当热气球内空气加热到100℃时,其密度约为0.95千克/米3。②热气球的体积变化忽略不计。③当空气浮力大于热气球总重力时,热气球会上浮,反之会下沉。④热气球外界空气密度与海拔高度的关系如表所示。
海拔高度(米)
10
50
100
200
300
400
空气密度(千克/米3)
1.2245
1.2198
1.2140
1.2023
1.1908
1.1793
(1)分析比较表中空气密度与海拔高度变化关系,可得出的初步结论是: ;
(2)根据上述信息并结合相关知识解释热气球在空中静止时的高度是有限的。
【答案】(1)海拔高度越高,空气密度越小;(2)见解析
【详解】(1)由表可知,随着海拔高度的增加,空气密度会逐渐减小,可得:海拔高度越高,空气密度越小。
(2)当空气浮力大于热气球总重力时,热气球会上浮,反之会下沉。热气球受到的浮力为F浮=ρ空气gV排,随着热气球上升,空气密度减小,热气球受到的浮力减小。当热气球内空气加热一定温度后,热气球总重力G不变,当热气球受到的浮力F浮小于重力G时,热气球会下降,所以热气球在空中静止时的高度是有限的。
15. 如图所示,水平桌面上两个相同的长方体玻璃缸装满了水,水中分别漂浮着两只大小不同,材质相同的实心玩具鸭。甲、乙两图中水对缸底的压强分别为p1和p2,缸对桌面的压强分别为p甲和p乙。两只玩具鸭受到的浮力分别为F1和F2,则它们的大小关系为( )
A.p1=p2,p甲>p乙,F1>F2 B.p1=p2,p甲>p乙,F1=F2
C.p1>p2,p甲=p乙,F1>F2 D.p1=P2,p甲=p乙,F1>F2
【答案】D
【详解】由图和题意可知,甲、乙两个完全相同的玻璃缸装满了水,且水的深度h相同,根据可知,水对容器底部的压强相等,即p1=p2;
甲、乙缸装满了水,玩具鸭子漂浮,根据图示可知,甲缸中鸭子排开水的体积大,根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知,甲缸中鸭子受到的浮力大,即F1>F2;
把缸、水和玩具鸭看成一个整体,它们对桌面的压力等于总重力。因为两个玻璃缸相同且装满水,玩具鸭材质相同,大玩具鸭排开的水多,但其重力也大,根据阿基米德原理,物体受到的浮力等于它排开液体的重力,所以漂浮的玩具鸭重力等于其受到的浮力,也就等于它排开的水的重力,故两个整体的总重力相同,对桌面的压力相同,又因为桌面受力面积相同,根据可知,缸对桌面的压强p甲=p乙。
故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
16. 如图所示,半球形物体重12N,浸没在液体中称时,弹簧测力计示数为10N,则下列说法正确的是( )
A.浸没时半球在液体中受到重力、拉力、浮力和水的压力
B.浸没时半球受到液体压力的合力方向竖直向下
C.浸没时半球受到的液体的压力的合力为2N
D.剪断连接测力计的绳子,物体将静止不动
【答案】C
【详解】A.根据图示可知,浸没的半球在液体中受到重力、拉力和浮力的作用,水对半球的压力的合力就是浮力,故A错误;
B.半球所受液体压力的合力就是半球所受的浮力,浮力的方向总是竖直向上的,故B错误;
C.由称重法可知,浸没时半球受到的浮力(液体的压力的合力)为F浮=G-F=12N-10N=2N,
故C正确;
D.因为半球所受的浮力小于重力,所以剪断连接测力计的绳子后半球将下沉,故D错误。
故选C。
17.重为5牛的小球轻放入盛满酒精的烧杯中,溢出的酒精重为4牛。若将该小球轻放入盛满水的烧杯中,已知ρ酒精˂ρ水,则溢出水的重力大小可能( )
A.小于4牛 B.等于5牛 C.等于4牛 D.大于5牛
【答案】B
【详解】B.由于小球轻放入盛满酒精的烧杯中,溢出的酒精重为4牛,由阿基米德原理可知,小球在酒精中受到的浮力F浮=G排=4N
小球的重力5N,则G>F浮,所以由浮沉条件可知,小球在酒精中会下沉到烧杯的底部,小球的密度ρ球>ρ酒精,将该小球轻放入盛满水的烧杯中,由于小球的密度可能小于水的密度,则小球可能漂浮在水面上,由沉浮条件和阿基米德原理可知,溢出水的重力G排1=F浮1=G球=5N
故B符合题意;
D.小球的密度也可能大于水的密度,则小球可能沉底,由沉浮条件可知,小球的重力大于浮力,溢出水的重力G排2=F浮2<G球=5N
故D不符合题意;
AC.小球沉底时,排开水的体积等于排开酒精的体积,已知ρ酒精˂ρ水,则小球排开水的重力大于排开酒精的重力,则溢出水的重力G排2>G排=4N
则溢出水的重力可能大于4N,故AC不符合题意。故选B。
18.如图所示,放在水平地面上的柱形容器中盛有水,漂浮在水面上的木块和冰块的质量均为0.5kg,木块所受的浮力大小为 N,方向为 。一段时间后,冰全部熔化成水,与冰熔化前相比,木块受到的浮力将 ,水对容器底部的压强将 。(后两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 4.9 竖直向上 不变 不变
【详解】由图可知木块漂浮在水面上,根据浮与沉的条件可知,此时木块受到的浮力等于木块受到的重力可得
根据浮力产生的原因可知,浮力的方向始终是竖直向上的。
冰块在水中熔化后,液体的密度没有发生变化,所以木块仍然漂浮在水面上,受到的浮力大小仍等于木块受到的重力,因此与冰熔化前相比,木块受到的浮力将不变。
冰漂浮在水面上,所以有
又因为冰熔化成水后,其质量不变,重力不变,所以
故V排=V水,即冰熔化为水的体积等于冰排开水的体积,所以冰熔化为水后水的高度不变,根据p=ρgh可知,水对容器底部的压强不变。
19. 某同学探究在盛有液体的柱形容器内浸入某漂浮的实心物体前后,容器底部受到液体压强的增加量Δp与哪些因素有关,他猜想:Δp与物体的密度ρ物和体积V物有关。于是选择了六个漂浮的实心体,先后放入盛有某种液体的同一柱形容器中(液体不溢出),并测得Δp,见下表。
序号
1
2
3
4
5
6
现象
V物(米3)
0.001
0.001
0.001
0.0015
0.002
0.004
ρ物(千克/米3)
800
600
400
400
400
200
Δp(帕)
160
120
80
120
160
(1)根据序号1与4的数据, (选填“可以”或“不可以”)验证Δp与漂浮的实心物体的密度ρ物相关的猜想,依据是: ;
(2)根据序号 的数据,可得到的初步结论是:当不同体积、相同ρ物的实心物体浸入盛有某种液体的同一柱形容器中漂浮时, ;
(3)请填写实验序号6中相关数据:Δp为 。
【答案】(1)不可以,没有控制物体体积相同;(2)3、4与5,Δp与V物成正比;(3)160Pa
【详解】(1)[1][2]要验证Δp与漂浮的实心物体的密度ρ物的关系时,应控制物体体积V物相等。由表格中数据知,1与4两次实验中物体的体积不同,所以不可以验证此次猜想。
(2)[1][2]比较3、4、5三次实验数据,物体的密度相同,体积不同,且物体体积增大几倍,Δp也增大几倍,可得:当不同体积、相同ρ物的实心物体浸入盛有某种液体的同一柱形容器中漂浮时,Δp与V物成正比。
(3)由表中1、2、3次实验数据知,物体体积V物相同时,Δp与ρ物成正比;由表中3、4、5次实验数据知,物体的密度相同时,Δp与V物成正比。与第5次相比,第6次物体的体积是第5次的2倍,第6次液体密度是第5次的1/2,所以Δp与第5次相同,均为160Pa。
20.(2025·徐汇·一模)如图所示,水平面上足够高的圆柱形容器A、B中分别盛有甲、乙两种液体,且甲对A底部的压强大于乙对B底部的压强。现在两容器中各放入一个物体,物体均漂浮在液面上。小陈认为:若两物体体积相等,甲对容器底部的压强可能小于乙;小王认为:若两物体质量相等,甲对容器底部的压强一定大于乙。关于两人观点,下列判断中正确的是( )
A.两人的观点均正确 B.两人的观点均不正确
C.只有小陈的观点正确 D.只有小明的观点正确
【答案】C
【详解】由于物体均漂浮,所以物体受到的浮力等于重力;若两物体的质量相等,则所受浮力相等,容器底增大的压 力等于物体的重力,由图知,A的底面积大于B的底面积,所以甲对容器底部增加的压强一定小于乙,由于原来甲对容器底部的压强大于乙,故甲对容器底部的压强可能小于乙,故小王的观点错误。 若两物体体积相等,由于甲、乙物体漂浮在液面上, V排的大小无法判断,无法得出液面上升的情况,故无法比较对容器底压强的大小关系,故小陈的观点是正确的。
故选C。
21. (2025·黄浦·一模)如图所示,底面积为米的薄壁轻质柱形容器置于水平面上,且盛有0.1米深的水。
(1)求水对容器底部的压强 ;
(2)将体积相同、密度不同的物块分别浸入容器内的水中,水均不溢出,观察物块在水中所处的状态、测得物块的密度及浸入水中的体积,并记录在下表中。
物块
甲
乙
丙
丁
物块在水中所处状态
漂浮
浸没
(千克/米)
0.4
0.6
0.8
2
(米)
40
60
80
①分析比较表中甲、乙、丙的V浸与的关系,可知:漂浮在水面上的物块, 。
②求物块丁浸入水中的体积 。
【答案】(1)980Pa;(2)见解析 1×10-4m3
【详解】(1)水对容器底部的压强p水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m=980Pa
(2)①根据表格甲、乙、丙数据可知,漂浮在水面上的体积相同的物体,物体的密度越大,排开液体的体积越大。
②由数据知当物体的密度为0.4×103kg/m3时,物体浸入水中的体积为40×10⁻6m3,此时物体处于漂浮状态,受到的浮力等于其自身的重力,即F浮=G
由F浮=ρ水V排g和G=mg=ρ甲gV得ρ水V排g=ρ甲gV甲得物块的体积为
因为物体丁浸没在水中,且物体甲和丁的体积相同,所以丁浸入水中
22. (2024·上海·中考真题)如图1所示,将盛有液体的容器甲、乙两容器竖直放在水平面上。甲中液体未知,乙中液体为水,容器的质量和厚度都忽略不计。
(1)若甲容器中液体质量为1.2kg,受力面积为1.2×10-3m2,求甲容器对地面的压强p甲;
(2)若乙容器中水的质量为1.5kg,求乙中水的体积V水;
(3)如图2所示,若在乙容器中再加入一定水,则此时水的深度为0.2米,将容器乙放进容器甲中,容器甲的液面比容器乙的水面高0.05m。求此时甲容器中液体的密度。
【答案】(1)1×104Pa;(2)1.5×10-3m3;(3)800kg/m3
【详解】(1)容器的质量和厚度都忽略不计,则甲容器中液体的重力
甲容器对地面的压力
甲容器对地面的压强
(2)乙中水的体积
(3)以容器整体为受力分析对象,因为容器的质量和厚度都忽略不计,故G乙=G水,乙容器在甲中漂浮,故G乙=F浮=G排
即
即
答:(1)若甲容器中液体质量为1.2kg,受力面积为1.2×10-3m2,甲容器对地面的压强为1×104Pa;
(2)若乙容器中水的质量为1.5kg,乙中水的体积为1.5×10-3m3;
(3)此时甲容器中液体的密度为800kg/m3。
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第3节 浮沉的条件及应用
目录
【A夯基础】 1
一、浮沉的条件 1
二、浮力的应用 4
【B提能力】 8
【C链中考】 11
一、 浮沉的条件
1. C;2. B;3. B;4. C;5. B;6. C
7. 24,上浮
二、浮力的应用
8.A;9. B;10. B;11. B
12. 1.2×108 变大
13. 增大 大于 自身重力
14. (1)海拔高度越高,空气密度越小;(2)(2)当空气浮力大于热气球总重力时,热气球会上浮,反之会下沉。热气球受到的浮力为F浮=ρ空气gV排,随着热气球上升,空气密度减小,热气球受到的浮力减小。当热气球内空气加热一定温度后,热气球总重力G不变,当热气球受到的浮力F浮小于重力G时,热气球会下降,所以热气球在空中静止时的高度是有限的。
15. D;16. C;17. B
18.4.9,竖直向上,不变,不变
19.(1)不可以,没有控制物体体积相同;(2)3、4与5,Δp与V物成正比;(3)160Pa
20. C
21.(1)980Pa;(2)见解析 1×10-4m3
22. (1)1×104Pa;(2)1.5×10-3m3;(3)800kg/m3
【详解】(1)容器的质量和厚度都忽略不计,则甲容器中液体的重力
甲容器对地面的压力
甲容器对地面的压强
(2)乙中水的体积
(3)以容器整体为受力分析对象,因为容器的质量和厚度都忽略不计,故G乙=G水,乙容器在甲中漂浮,故G乙=F浮=G排
即
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第3节 浮沉的条件及应用
目录
【A夯基础】 1
一、浮沉的条件 1
二、浮力的应用 2
【B提能力】 4
【C链中考】 6
一、 浮沉的条件
1. 小红在研学活动中,参观了位于我国四川省的地下古盐湖(俗称“中国死海”)。如图所示,小红悠闲地躺在湖面上阅读。请估测小红受到湖水的浮力约为( )
A.50牛 B.100牛 C.500牛 D.2000牛
2. 在家庭小实验中,想让沉在水底的鸡蛋漂浮起来,下列操作可行的是( )
A.向杯子中加水 B.向杯子中加盐 C.倒出少量的水 D.轻轻摇晃杯子
3. 用试管、铁丝、透明胶带、细管、胶管、容器和注射器等,制作如图所示的潜水艇模型(不计胶管的体积),然后将模型放入水中,使其上浮或下沉,下列说法正确的是( )
A.当模型漂浮于水面时,它受到的浮力小于模型的重力
B.让浅处悬浮的模型下潜至深处悬浮,应使试管内的水先增加后减少
C.向内推注射器活塞,试管内气压会变大,模型将下沉
D.向外拉注射器活塞,水会被吸入试管,可实现模型上浮
4. 小明观察到:将静置在离水面一定高度的苹果静止释放,苹果掉入水中先向下运动一段距离后(没有触底),后又向上运动,最终漂浮在水面上静止。关于苹果浸没在水中的那段运动过程,下列说法正确的是( )
A.它始终处于平衡状态 B.向下运动时,它所受的重力大于浮力
C.向上运动时,它所受的重力小于浮力 D.运动方向改变,它所受浮力的方向也改变
5. 如图所示,将装有适量水的小玻璃瓶瓶□向下,漂浮在大塑料瓶内的水面上,拧紧大瓶瓶盖,通过改变作用在大瓶侧面的压力大小,实现小瓶的浮与沉、下列说法中正确的是( )
A.用力捏大瓶时,小瓶不能实现悬浮 B.用力捏大瓶时,小瓶内的气体密度变大
C.盖上小瓶瓶盖,捏大瓶时也能使小瓶下沉 D.打开大瓶瓶盖,捏大瓶时也能使小瓶下沉
6. 将重为4N,体积为6×10-4m3的物体投入一个装有适量水的烧杯中,溢出200g水。当物体静止时,下列判断正确的是( )
A.物体漂浮,F浮=2N B.物体悬浮,F浮=6N
C.物体漂浮,F浮=4N D.物体沉在水底,F浮=2N
7. 一个篮球的重力为6N,体积为3×10-3m3,用细绳将这个篮球固定在水下(如图),此时绳子拉力
N,剪开细绳的瞬间,篮球将 (选填“上浮”或“下沉”)。
二、浮力的应用
8.福建舰是中国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航空母舰,可搭载歼-15T、歼-35、歼-15D等不同类型的舰载机70架,如图所示。下列分析合理的是( )
A.当航母舰载机全部弹出后,舰体略上浮,航母受到浮力变小
B.当航母静止漂浮在海面时,受到的浮力大于自身重力
C.航母旁边没有船并排行驶,因为航母旁边液体流速快,压强大
D.当航母舰载机全部弹出后,舰体底部受到液体压强变大
9. 如图所示是潜水艇的示意图,下列说法正确的是( )
A.潜水艇上浮且未露出水面时,自身浮力变大
B.潜水艇下潜过程中,应在水舱中充水
C.潜水艇漂浮时受到的浮力比悬浮时大
D.潜水艇是通过改变所受浮力的大小来实现上浮和下沉的
10. 某物理兴趣小组的同学制作了一个简易密度计,分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,静止时液面相平如图所示,则( )
A.密度计在甲液体中受到浮力更小 B.甲液体的密度更小
C.密度计在甲液体中受到浮力更大 D.甲液体的密度更大
11.一热气球在空气浮力F、总重力G和空气阻力f作用下匀速上升,如图所示,这些力的关系满足( )
A. B. C. D.
12. 我国055型驱逐舰首舰南昌舰的排水量为12000t,表示它浮在海面上排开的海水质量是12000t。此时舰船所受的浮力是 N,若舰船从海洋驶入长江,吃水深度将 (选填“变大”,“变小”或“不变”)。
13. 如图1所示,“海翼”是由中国科学院沈阳自动化研究所完全自主研发、拥有自主知识产权的水下滑翔机。“海翼”配备油囊装置,需要上浮时,油囊会鼓起来,从而使得排开水的体积 (选填“增大”“减小”或“不变”),受到的浮力 (选填“大于”“小于”或“等于”)重力;而图2中传统潜水艇是通过改变 实现在水中的浮潜。
14. 乘热气球飞行是人们喜爱的一种航空体育运动,热气球在空中静止时的高度是有限的。为了解释这一问题,小明查阅资料后得知:①如图所示,热气球气囊底部有供空气加热用的大开口和吊篮,当热气球内空气加热到100℃时,其密度约为0.95千克/米3。②热气球的体积变化忽略不计。③当空气浮力大于热气球总重力时,热气球会上浮,反之会下沉。④热气球外界空气密度与海拔高度的关系如表所示。
海拔高度(米)
10
50
100
200
300
400
空气密度(千克/米3)
1.2245
1.2198
1.2140
1.2023
1.1908
1.1793
(1)分析比较表中空气密度与海拔高度变化关系,可得出的初步结论是: ;
(2)根据上述信息并结合相关知识解释热气球在空中静止时的高度是有限的。
15. 如图所示,水平桌面上两个相同的长方体玻璃缸装满了水,水中分别漂浮着两只大小不同,材质相同的实心玩具鸭。甲、乙两图中水对缸底的压强分别为p1和p2,缸对桌面的压强分别为p甲和p乙。两只玩具鸭受到的浮力分别为F1和F2,则它们的大小关系为( )
A.p1=p2,p甲>p乙,F1>F2 B.p1=p2,p甲>p乙,F1=F2
C.p1>p2,p甲=p乙,F1>F2 D.p1=P2,p甲=p乙,F1>F2
16. 如图所示,半球形物体重12N,浸没在液体中称时,弹簧测力计示数为10N,则下列说法正确的是( )
A.浸没时半球在液体中受到重力、拉力、浮力和水的压力
B.浸没时半球受到液体压力的合力方向竖直向下
C.浸没时半球受到的液体的压力的合力为2N
D.剪断连接测力计的绳子,物体将静止不动
17.重为5牛的小球轻放入盛满酒精的烧杯中,溢出的酒精重为4牛。若将该小球轻放入盛满水的烧杯中,已知ρ酒精˂ρ水,则溢出水的重力大小可能( )
A.小于4牛 B.等于5牛
C.等于4牛 D.大于5牛
18.如图所示,放在水平地面上的柱形容器中盛有水,漂浮在水面上的木块和冰块的质量均为0.5kg,木块所受的浮力大小为 N,方向为 。一段时间后,冰全部熔化成水,与冰熔化前相比,木块受到的浮力将 ,水对容器底部的压强将 。(后两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
19. 某同学探究在盛有液体的柱形容器内浸入某漂浮的实心物体前后,容器底部受到液体压强的增加量Δp与哪些因素有关,他猜想:Δp与物体的密度ρ物和体积V物有关。于是选择了六个漂浮的实心体,先后放入盛有某种液体的同一柱形容器中(液体不溢出),并测得Δp,见下表。
序号
1
2
3
4
5
6
现象
V物(米3)
0.001
0.001
0.001
0.0015
0.002
0.004
ρ物(千克/米3)
800
600
400
400
400
200
Δp(帕)
160
120
80
120
160
(1)根据序号1与4的数据, (选填“可以”或“不可以”)验证Δp与漂浮的实心物体的密度ρ物相关的猜想,依据是: ;
(2)根据序号 的数据,可得到的初步结论是:当不同体积、相同ρ物的实心物体浸入盛有某种液体的同一柱形容器中漂浮时, ;
(3)请填写实验序号6中相关数据:Δp为 。
20.(2025·徐汇·一模)如图所示,水平面上足够高的圆柱形容器A、B中分别盛有甲、乙两种液体,且甲对A底部的压强大于乙对B底部的压强。现在两容器中各放入一个物体,物体均漂浮在液面上。小陈认为:若两物体体积相等,甲对容器底部的压强可能小于乙;小王认为:若两物体质量相等,甲对容器底部的压强一定大于乙。关于两人观点,下列判断中正确的是( )
A.两人的观点均正确 B.两人的观点均不正确
C.只有小陈的观点正确 D.只有小明的观点正确
21. (2025·黄浦·一模)如图所示,底面积为米的薄壁轻质柱形容器置于水平面上,且盛有0.1米深的水。
(1)求水对容器底部的压强 ;
(2)将体积相同、密度不同的物块分别浸入容器内的水中,水均不溢出,观察物块在水中所处的状态、测得物块的密度及浸入水中的体积,并记录在下表中。
物块
甲
乙
丙
丁
物块在水中所处状态
漂浮
浸没
(千克/米)
0.4
0.6
0.8
2
(米)
40
60
80
①分析比较表中甲、乙、丙的V浸与的关系,可知:漂浮在水面上的物块, 。
②求物块丁浸入水中的体积 。
22. (2024·上海·中考真题)如图1所示,将盛有液体的容器甲、乙两容器竖直放在水平面上。甲中液体未知,乙中液体为水,容器的质量和厚度都忽略不计。
(1)若甲容器中液体质量为1.2kg,受力面积为1.2×10-3m2,求甲容器对地面的压强p甲;
(2)若乙容器中水的质量为1.5kg,求乙中水的体积V水;
(3)如图2所示,若在乙容器中再加入一定水,则此时水的深度为0.2米,将容器乙放进容器甲中,容器甲的液面比容器乙的水面高0.05m。求此时甲容器中液体的密度。
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