第7章 浮力(单元自测卷)物理新教材沪科版(五四学制)八年级下册
2026-01-23
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4份
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24页
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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 | 回顾与复习 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | 浮力的应用 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 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 | 7.82 MB |
| 发布时间 | 2026-01-23 |
| 更新时间 | 2026-01-23 |
| 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/56069406.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025-2026学年八年级下册物理单元自测
第7章 浮力
题号
答案及评分标准
一、选择题
(共20分)
1. D 2. D 3. C 4. B 5. B
6. A 7. A 8. B 9. B 10. D
二、填空题
(共30分,每空1分)
11. 3 上浮 2。
12. 3N 竖直向上 不变。
13. 4.9 变小 不变 不变。
14. 1.4×108 不变 变大。
15. 排开液体的重力 气体 不会 会。
16. 下沉 不变 竖直向上 变小。
17. 形状 大于 运动状态。
18. 10 22 可能大于 小于 不变 上浮。
三、解答题
(共46分)
19.
(3分)
作图正确得3分;
20.
(3分)
作图正确得3分。
21.
(6分)
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N
22.
(10分)
(1)物块A受到的重力为
对物块A受力分析可知,其受到竖直向下的重力、向下的拉力以及竖直向上的浮力作用,此时处于平衡状态,受到平衡力的作用,则
所以,物块A受到的浮力为
(2)物块A的体积为
如图所示,物块A浸没在水中,排开水的体积等于物块A的体积,根据阿基米德原理可得,物块所受的浮力为
所以,液体的密度为
6分
6分
23.
(11分)
(1)木块排开水的体积
长方体木块此时受到的浮力
(2)木块的重力
当木块对容器底部压力为0时,刚好漂浮,所受的浮力等于自身的重力,据阿基米德原理得,木块此时排开液体的重力
5分
6分
24.
(8分)
4.8 3.2 1.6 无关 控制变量法
不变 物体在液体中的深度 能
25.
(5分)
(1)不变,减小,大于;(2)见解析;(3)D
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2025-2026学年八年级下册物理单元自测
第7章 浮力
建议用时 60分钟 满分 100分
一、选择题(本大题共10题,每题2分,共20分,每题只有一个正确选项)
1.一个中学生在水中游泳时所受浮力大小约为( )
A.1N B.50N C. D.
2.重5牛的物体浸入一盛有水的容器中,受到的浮力为2牛,该物体排开水的重力( )
A.等于5牛 B.小于2牛 C.等于3牛 D.等于2牛
3. 下列水中的物体没有受到浮力的是( )
A.水面戏水的鸭子 B.水中游弋的小鱼 C.水中大桥的桥墩 D.海底水草的叶子
4. 近日我国东部战区组织了环台岛军事演习,这是对“台独”分裂势力与外部反华势力勾连挑衅的严重警告,是捍卫国家主权和领土完整的必要行动。如图所示为参加演习的我国辽宁号航空母舰,当战斗机从军舰上起飞后( )
A.舰体略上浮,受到浮力不变 B.舰体略上浮,受到浮力变小
C.舰体略下沉,受到浮力不变 D.舰体略下沉,受到浮力变大
5. 2024年8月2日晚,上海国际邮轮节主题活动——老码头“乐享华夏”海派邮轮风情秀在黄浦区老码头开幕。当邮轮从长江口水域平稳驶入黄浦江时,邮轮受到的浮力( )
A.变大 B.不变
C.先变小后变大 D.先变大后变小
6. 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
7.如图所示,重力为5N的木块,在水中处于静止状态,此时绳子的拉力为3N,木块所受浮力的大小和方向是( )
A.8N,竖直向上 B.5N,竖直向下
C.3N,竖直向下 D.2N,竖直向上
8. 把一个物块轻轻放入盛满水的容器中,溢出了0.5千克水,则物块的质量( )
A.一定等于0.5千克 B.大于或等于0.5千克
C.一定大于0.5千克 D.小于或等于0.5千克
9. 如图所示,两只相同的气球分别充入氦气和空气,充气后气球体积相同,在地面把它们同时放飞,放飞后只有氦气球飞向空中。下列关于气球受到的浮力F和重力G的关系正确的是( )
A.F氦气球>F空气球 B.F氦气球=F空气球
C.G氦气球>F氦气球 D.G空气球<F空气球
10. 如图所示,两个相同的柱形容器分别盛有两种不同液体,在容器中分别放入两个相同物体,当物体静止后两液面刚好相平,下列判断正确的是 ( )
A.物体排开液体的质量m甲<m乙 B.液体对容器底部的压强p甲=p乙
C.容器对地面的压强p甲′=p乙' D.液体对容器底部的压力F甲>F乙
二、填空题(本大题共8小题,共30分)
11. 一个小球所受的重力为2N,将它浸没在水中时,所排开的水的重力为3N,那么小球浸没时受到的浮力大小为 N;放开手后,小球将 (选填“上浮”“下沉”或“悬浮”),最终小球受到的浮力为 N。
12. 浸没在液体中的物体,上表面受到液体压力的大小为7N,下表面受到液体压力的大小为10N,则物体受到的浮力大小为 ;浮力的方向是 ;增大物体在水中的深度,物体受到向上和向下的压力差将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
13. 质量为0.5千克的木块漂浮在水中,木块所受的浮力为 牛。跟木块漂浮在水中相比,当其漂浮在浓盐水中时(ρ浓盐水>ρ水),木块所排开液体的体积 ,排开液体的质量 。用弹簧测力计吊着某物体静止在水面下,当增大该物体浸没的深度,物体受到的浮力大小 (后三空均选填“变大”、“不变”或“变小”)。
14.如图,是中国制造的“和平方舟”号大型医院船,被誉为守卫和平的友谊使者。“和平方舟”号满载时的排水量约为1.4万吨,满载时所受浮力为 N。某次执行任务过程中,“和平方舟”号由大西洋驶入海水密度更小的印度洋,受到的浮力 ,吃水深度 (后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。(取10N/kg)
15.大量实验表明:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于 大小。研究表明,阿基米德原理也适用于 。将瓶口朝下,放入一个乒乓球,同时向瓶中缓慢注水,发现有少量水从乒乓球与瓶口的缝隙漏出,乒乓球 上浮;拧上瓶盖,乒乓球 上浮。
16. 一艘远洋轮船由大海驶入黄浦江后,船体将 一些(选填“下沉”或“上浮”),它受到的浮力大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”),浮力的方向为 。当远洋轮船卸下货物后,发现船身上浮了一些,此时它受到的浮力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
17. 小明同学做了如图所示的浮沉子探究浮沉的条件。将一个装适量水的开口小药瓶倒放在矿泉水瓶的液面上漂浮,拧紧矿泉水瓶的盖子。挤压矿泉水瓶,矿泉水瓶变形,说明力可以改变物体的 。此时瓶内气压增大,一部分水进入小药瓶,药瓶的总重力(药瓶本身重力和药瓶内水的重力) 自身受到浮力(选填“大于”“等于”或“小于”),小药瓶下沉,说明力可以改变物体的 。
18. 物块浸没在液体中,受到液体对它向上、向下的压力分别为15牛、5牛,其受到浮力的大小为 牛;物块所受浮力与重力的合力大小为12牛,它所受重力的大小为 牛。重力为10牛的水对漂浮的物体所产生的浮力大小 10牛(选填“一定小于”、“一定等于”或“可能大于”)。根据图中轮船上的“吃水线”排列情况,可以判断:印度洋海水密度 北大西洋海水密度(选填“大于”、“等于”或“小于”),同一艘轮船从印度洋开往北大西洋,它所受浮力 (选填“变大”、“不变”或“变小”),船体将 (选填“上浮”或“下沉”)。
三、作图题(本大题共2题,共6分)
19. 如图所示,重为3牛的物体浮在水面上,请用力的示意图画出它受到的浮力。
20.一个重0.1N的气球被细绳牵引着处于静止状态,如图所示,已知该气球在空气中受到0.2N大小的浮力,用力的示意图在图中画出它受到的浮力F浮。
四、综合题(本大题共5题,共44分)
21.木块浸在水中,排开水的体积为1×10-3米3。求木块所受浮力F浮的大小。
22.如图所示,水平桌面上有底面积为250厘米2、质量忽略不计的薄壁圆柱形容器,内装有7.8千克的某液体,边长为10厘米的正方体物块A,其质量为0.9千克。通过一根细线与容器底部相连,细线对A的拉力为2.94牛。求:
(1)物体所受的浮力;
(2)液体的密度。
23.如图所示,将质量为320g,底面积为20cm2,高20cm的长方体木块放入一薄壁容器中。向容器内慢慢加水,当长方体一半浸入水中时停止加水。
(1)求长方体木块此时受到的浮力;
(2)继续向容器内加水,当木块对容器底部压力为0时,求此时木块排开液体的重力。
24.如图所示,某同学做“探究浮力大小与物体的形状是否有关”的实验:
【问题】浮力大小与物体的形状是否有关?
【证据】该同学用一块橡皮泥(不吸水)、一个弹簧测力计、烧杯、水和细线,按如下步骤进行实验。
(1)如图(a),用弹簧测力计测出橡皮泥的重力为 牛;
(2)如图(b),将一块橡皮泥浸没在水中,读出弹簧测力计的示数为 牛;
(3)如图(c),将同一块橡皮泥捏成实心五边体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数;
(4)如图(d),将同一块橡皮泥捏成实心球体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数。
【解释】
① 图(b)中橡皮泥受到的浮力大小为 牛;
② 由以上实验可知,浮力大小与物体的形状 (选填“有关”或“无关”)。
【交流】
③ 本实验在其它因素都相同的前提下,只改变物体的形状来进行探究。在物理学中,这种研究方法称为 ;
④ 在第(4)步实验中,将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时,深度增加,橡皮泥所受浮力大小 (选填“变大”“变小”或“不变”),说明浮力大小与 无关;
⑤ 若用刻度尺和弹性较好的橡皮筋替代弹簧测力计,能否完成本实验? (选填“能”或“不能”)。
25.孔明灯相传是由三国时期的诸葛亮所发明,当时用于传递军事信号。
(1)孔明灯的工作原理是:当点燃灯内燃料加热空气时,由于热空气密度小于冷空气,灯内空气被加热后密度变小;而孔明灯的体积不变,所以孔明灯所受浮力 、重力 (前两空选填“增大”、“不变”或“减小”)。当孔明灯受到的浮力大小 重力大小(选填“大于”、“等于”、或“小于”)时就会升空。
小梅和小悦制作了一个孔明灯,体积约为0.02m3,材料和燃料的质量约为5.2g。下表是一个标准大气压下干燥空气的密度和温度的关系。
温度(℃)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
密度()
1.248
1.205
1.165
1.128
1.093
1.060
1.029
1.000
0.972
0.945
小梅同学想起来,在之前的活动中学过:浸入液体的物体在液体中上浮的条件是。因此她猜想只要点燃孔明灯内的燃料,稍稍加热,使得灯内气体的密度略小于环境空气密度孔明灯就会上升。而小悦同学认为需要加热一段时间,使得灯内气体升高一定的温度,孔明灯才有可能上升。
(2)你同意谁的观点?请简要说明理由。
(3)若此时环境温度为80℃,则该孔明灯上升时灯内空气的温度为_____。(选填字母)
A.20℃ B.80℃ C.90℃ D.100℃
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此卷只装订不密封
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………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
2025-2026学年八年级下册物理单元自测
第7章 浮力
建议用时 60分钟 满分 100分
一、选择题(本大题共10题,每题2分,共20分,每题只有一个正确选项)
1.一个中学生在水中游泳时所受浮力大小约为( )
A.1N B.50N C. D.
2.重5牛的物体浸入一盛有水的容器中,受到的浮力为2牛,该物体排开水的重力( )
A.等于5牛 B.小于2牛 C.等于3牛 D.等于2牛
3. 下列水中的物体没有受到浮力的是( )
A.水面戏水的鸭子 B.水中游弋的小鱼 C.水中大桥的桥墩 D.海底水草的叶子
4. 近日我国东部战区组织了环台岛军事演习,这是对“台独”分裂势力与外部反华势力勾连挑衅的严重警告,是捍卫国家主权和领土完整的必要行动。如图所示为参加演习的我国辽宁号航空母舰,当战斗机从军舰上起飞后( )
A.舰体略上浮,受到浮力不变 B.舰体略上浮,受到浮力变小
C.舰体略下沉,受到浮力不变 D.舰体略下沉,受到浮力变大
5. 2024年8月2日晚,上海国际邮轮节主题活动——老码头“乐享华夏”海派邮轮风情秀在黄浦区老码头开幕。当邮轮从长江口水域平稳驶入黄浦江时,邮轮受到的浮力( )
A.变大 B.不变
C.先变小后变大 D.先变大后变小
6. 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
7.如图所示,重力为5N的木块,在水中处于静止状态,此时绳子的拉力为3N,木块所受浮力的大小和方向是( )
A.8N,竖直向上 B.5N,竖直向下
C.3N,竖直向下 D.2N,竖直向上
8. 把一个物块轻轻放入盛满水的容器中,溢出了0.5千克水,则物块的质量( )
A.一定等于0.5千克 B.大于或等于0.5千克
C.一定大于0.5千克 D.小于或等于0.5千克
9. 如图所示,两只相同的气球分别充入氦气和空气,充气后气球体积相同,在地面把它们同时放飞,放飞后只有氦气球飞向空中。下列关于气球受到的浮力F和重力G的关系正确的是( )
A.F氦气球>F空气球 B.F氦气球=F空气球
C.G氦气球>F氦气球 D.G空气球<F空气球
10. 如图所示,两个相同的柱形容器分别盛有两种不同液体,在容器中分别放入两个相同物体,当物体静止后两液面刚好相平,下列判断正确的是 ( )
A.物体排开液体的质量m甲<m乙 B.液体对容器底部的压强p甲=p乙
C.容器对地面的压强p甲′=p乙' D.液体对容器底部的压力F甲>F乙
二、填空题(本大题共8小题,共30分)
11. 一个小球所受的重力为2N,将它浸没在水中时,所排开的水的重力为3N,那么小球浸没时受到的浮力大小为 N;放开手后,小球将 (选填“上浮”“下沉”或“悬浮”),最终小球受到的浮力为 N。
12. 浸没在液体中的物体,上表面受到液体压力的大小为7N,下表面受到液体压力的大小为10N,则物体受到的浮力大小为 ;浮力的方向是 ;增大物体在水中的深度,物体受到向上和向下的压力差将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
13. 质量为0.5千克的木块漂浮在水中,木块所受的浮力为 牛。跟木块漂浮在水中相比,当其漂浮在浓盐水中时(ρ浓盐水>ρ水),木块所排开液体的体积 ,排开液体的质量 。用弹簧测力计吊着某物体静止在水面下,当增大该物体浸没的深度,金属块受到的浮力大小 (后三空均选填“变大”、“不变”或“变小”)。
14.如图,是中国制造的“和平方舟”号大型医院船,被誉为守卫和平的友谊使者。“和平方舟”号满载时的排水量约为1.4万吨,满载时所受浮力为 N。某次执行任务过程中,“和平方舟”号由大西洋驶入海水密度更小的印度洋,受到的浮力 ,吃水深度 (后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。(取10N/kg)
15.大量实验表明:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于 大小。研究表明,阿基米德原理也适用于 。将瓶口朝下,放入一个乒乓球,同时向瓶中缓慢注水,发现有少量水从乒乓球与瓶口的缝隙漏出,乒乓球 上浮;拧上瓶盖,乒乓球 上浮。
16. 一艘远洋轮船由大海驶入黄浦江后,船体将 一些(选填“下沉”或“上浮”),它受到的浮力大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”),浮力的方向为 。当远洋轮船卸下货物后,发现船身上浮了一些,此时它受到的浮力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
17. 小明同学做了如图所示的浮沉子探究浮沉的条件。将一个装适量水的开口小药瓶倒放在矿泉水瓶的液面上漂浮,拧紧矿泉水瓶的盖子。挤压矿泉水瓶,矿泉水瓶变形,说明力可以改变物体的 。此时瓶内气压增大,一部分水进入小药瓶,药瓶的总重力(药瓶本身重力和药瓶内水的重力) 自身受到浮力(选填“大于”“等于”或“小于”),小药瓶下沉,说明力可以改变物体的 。
18. 物块浸没在液体中,受到液体对它向上、向下的压力分别为15牛、5牛,其受到浮力的大小为 牛;物块所受浮力与重力的合力大小为12牛,它所受重力的大小为 牛。重力为10牛的水对漂浮的物体所产生的浮力大小 10牛(选填“一定小于”、“一定等于”或“可能大于”)。根据图中轮船上的“吃水线”排列情况,可以判断:印度洋海水密度 北大西洋海水密度(选填“大于”、“等于”或“小于”),同一艘轮船从印度洋开往北大西洋,它所受浮力 (选填“变大”、“不变”或“变小”),船体将 (选填“上浮”或“下沉”)。
三、作图题(本大题共2题,共6分)
19. 如图所示,重为3牛的物体浮在水面上,请用力的示意图画出它受到的浮力。
20.一个重0.1N的气球被细绳牵引着处于静止状态,如图所示,已知该气球在空气中受到0.2N大小的浮力,用力的示意图在图中画出它受到的浮力F浮。
四、综合题(本大题共5题,共44分)
21.木块浸在水中,排开水的体积为1×10-3米3。求木块所受浮力F浮的大小。
22.如图所示,水平桌面上有底面积为250厘米2、质量忽略不计的薄壁圆柱形容器,内装有7.8千克的某液体,边长为10厘米的正方体物块A,其质量为0.9千克。通过一根细线与容器底部相连,细线对A的拉力为2.94牛。求:
(1)物体所受的浮力;
(2)液体的密度。
23.如图所示,将质量为320g,底面积为20cm2,高20cm的长方体木块放入一薄壁容器中。向容器内慢慢加水,当长方体一半浸入水中时停止加水。
(1)求长方体木块此时受到的浮力;
(2)继续向容器内加水,当木块对容器底部压力为0时,求此时木块排开液体的重力。
24.如图所示,某同学做“探究浮力大小与物体的形状是否有关”的实验:
【问题】浮力大小与物体的形状是否有关?
【证据】该同学用一块橡皮泥(不吸水)、一个弹簧测力计、烧杯、水和细线,按如下步骤进行实验。
(1)如图(a),用弹簧测力计测出橡皮泥的重力为 牛;
(2)如图(b),将一块橡皮泥浸没在水中,读出弹簧测力计的示数为 牛;
(3)如图(c),将同一块橡皮泥捏成实心五边体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数;
(4)如图(d),将同一块橡皮泥捏成实心球体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数。
【解释】
① 图(b)中橡皮泥受到的浮力大小为 牛;
② 由以上实验可知,浮力大小与物体的形状 (选填“有关”或“无关”)。
【交流】
③ 本实验在其它因素都相同的前提下,只改变物体的形状来进行探究。在物理学中,这种研究方法称为 ;
④ 在第(4)步实验中,将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时,深度增加,橡皮泥所受浮力大小 (选填“变大”“变小”或“不变”),说明浮力大小与 无关;
⑤ 若用刻度尺和弹性较好的橡皮筋替代弹簧测力计,能否完成本实验? (选填“能”或“不能”)。
25.孔明灯相传是由三国时期的诸葛亮所发明,当时用于传递军事信号。
(1)孔明灯的工作原理是:当点燃灯内燃料加热空气时,由于热空气密度小于冷空气,灯内空气被加热后密度变小;而孔明灯的体积不变,所以孔明灯所受浮力 、重力 (前两空选填“增大”、“不变”或“减小”)。当孔明灯受到的浮力大小 重力大小(选填“大于”、“等于”、或“小于”)时就会升空。
小梅和小悦制作了一个孔明灯,体积约为0.02m3,材料和燃料的质量约为5.2g。下表是一个标准大气压下干燥空气的密度和温度的关系。
温度(℃)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
密度()
1.248
1.205
1.165
1.128
1.093
1.060
1.029
1.000
0.972
0.945
小梅同学想起来,在之前的活动中学过:浸入液体的物体在液体中上浮的条件是。因此她猜想只要点燃孔明灯内的燃料,稍稍加热,使得灯内气体的密度略小于环境空气密度孔明灯就会上升。而小悦同学认为需要加热一段时间,使得灯内气体升高一定的温度,孔明灯才有可能上升。
(2)你同意谁的观点?请简要说明理由。
(3)若此时环境温度为80℃,则该孔明灯上升时灯内空气的温度为_____。(选填字母)
A.20℃ B.80℃ C.90℃ D.100℃
试题 第3页(共8页) 试题 第4页(共8页)
试题 第5页(共8页) 试题 第6页(共8页)
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第7章 浮力
建议用时 60分钟 满分 100分
一、选择题(本大题共10题,每题2分,共20分,每题只有一个正确选项)
1.一个中学生在水中游泳时所受浮力大小约为( )
A.1N B.50N C. D.
【答案】D
【详解】中学生的重力约为500N,游泳时所受浮力等于人体重力,所以中学生游泳时所受浮力约为500N。故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
2.重5牛的物体浸入一盛有水的容器中,受到的浮力为2牛,该物体排开水的重力( )
A.等于5牛 B.小于2牛 C.等于3牛 D.等于2牛
【答案】D
【详解】由阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于排开液体的重力,重5牛的物体浸入一盛有水的容器中,受到的浮力为2牛,则物体排开水的重力等于其受到的浮力,为2N。故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
3. 下列水中的物体没有受到浮力的是( )
A.水面戏水的鸭子 B.水中游弋的小鱼 C.水中大桥的桥墩 D.海底水草的叶子
【答案】C
【详解】ABD.水面戏水的鸭子、水中游弋的小鱼、海底水草的叶子,这些物体浸在液体中,因为液体对浸没在其中的物体有向上的作用力和向下的压力作用,其中向上的压力大于向下的压力,这个压力差即物体受到的浮力,故ABD不符合题意;
C.水中的桥墩由于底面埋在淤泥下,不能与水接触,因此桥墩没有受到水对其向上的压力,则桥墩不受浮力作用,故C符合题意。
故选C。
4. 近日我国东部战区组织了环台岛军事演习,这是对“台独”分裂势力与外部反华势力勾连挑衅的严重警告,是捍卫国家主权和领土完整的必要行动。如图所示为参加演习的我国辽宁号航空母舰,当战斗机从军舰上起飞后( )
A.舰体略上浮,受到浮力不变 B.舰体略上浮,受到浮力变小
C.舰体略下沉,受到浮力不变 D.舰体略下沉,受到浮力变大
【答案】B
【详解】当战斗机从军舰上起飞后,航空母舰的重力减小,处于漂浮状态,浮力等于重力,所以舰体受到的浮力减小,由可知,液体的密度不变,排开液体的体积减小,舰体略上浮,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
5. 2024年8月2日晚,上海国际邮轮节主题活动——老码头“乐享华夏”海派邮轮风情秀在黄浦区老码头开幕。当邮轮从长江口水域平稳驶入黄浦江时,邮轮受到的浮力( )
A.变大 B.不变
C.先变小后变大 D.先变大后变小
【答案】B
【详解】当邮轮从长江口水域平稳驶入黄浦江时均处于漂浮状态,根据漂浮条件可知:船受到的浮力大小等于重力大小,而船的重力大小不变,则船受到的浮力大小不变,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
6. 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。
7.如图所示,重力为5N的木块,在水中处于静止状态,此时绳子的拉力为3N,木块所受浮力的大小和方向是( )
A.8N,竖直向上 B.5N,竖直向下
C.3N,竖直向下 D.2N,竖直向上
【答案】A
【详解】水中的木块受到重力、拉力以及浮力作用,并且重力和拉力的方向均竖直向下,而浮力的方向是竖直向上的,所以根据力的平衡条件可得,木块所受浮力
F浮=G+F=5N+3N=8N
故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
8. 把一个物块轻轻放入盛满水的容器中,溢出了0.5千克水,则物块的质量( )
A.一定等于0.5千克 B.大于或等于0.5千克
C.一定大于0.5千克 D.小于或等于0.5千克
【答案】B
【详解】把一个物块轻轻放入盛满水的容器中:
(1)若小球下沉,因为F浮<G物,即 G物=m物g>m排g m物>m排=0.5kg
(2)若小球悬浮,因为F浮=G物,即G物=m物g=m排g m物=m排=0.5kg
(3)若小球漂浮,因为F浮=G物,即G物=m物g=m排g m物=m排=0.5kg
所以物块的质量大于或等于0.5kg。故选B。
9. 如图所示,两只相同的气球分别充入氦气和空气,充气后气球体积相同,在地面把它们同时放飞,放飞后只有氦气球飞向空中。下列关于气球受到的浮力F和重力G的关系正确的是( )
A.F氦气球>F空气球 B.F氦气球=F空气球
C.G氦气球>F氦气球 D.G空气球<F空气球
【答案】B
【详解】放飞后只有氦气球飞向空中,说明氦气球的重力小于浮力,即,而空气球的重力大于浮力,即,而两气球充气后气球体积相同,根据可知,两气球所受浮力。故B正确,ACD错误。故选B。
10. 如图所示,两个相同的柱形容器分别盛有两种不同液体,在容器中分别放入两个相同物体,当物体静止后两液面刚好相平,下列判断正确的是 ( )
A.物体排开液体的质量m甲<m乙 B.液体对容器底部的压强p甲=p乙
C.容器对地面的压强p甲′=p乙' D.液体对容器底部的压力F甲>F乙
【答案】D
【详解】A.物体在甲液体中漂浮,物体受到的浮力等于物体重;在乙液体中悬浮,物体受到的浮力等于物体重,所以物体受到的浮力相等,即F浮甲=F浮乙; 根据阿基米德原理F浮=G排知,G甲排=G乙排, 所以物体排开液体的质量m甲=m乙,故A错误;
BD.因为物体在甲液体中漂浮,所以ρ甲>ρ物, 物体在乙液体中悬浮,所以ρ乙=ρ物, 所以ρ甲>ρ乙, 根据p=ρgh,h相同, 所以对容器底部的压强p甲>p乙,由于甲乙的底面积相等,根据p=F/S知,液体对容器底部的压力F甲>F乙,故B错误,D正确;
C.由图知甲液体的体积大于乙液体的体积,且甲液体的密度大于乙液体的密度, 根据
G=mg=ρgV知甲液体的重力大于乙液体的重力, 又因为容器的重力相等,且在水平面上压力等于重力, 所以F′甲>F′乙, 根据p=F/S,甲乙底面积S相同,所以p甲'>p乙',故C错误。
故选D。
二、填空题(本大题共8小题,共30分)
11. 一个小球所受的重力为2N,将它浸没在水中时,所排开的水的重力为3N,那么小球浸没时受到的浮力大小为 N;放开手后,小球将 (选填“上浮”“下沉”或“悬浮”),最终小球受到的浮力为 N。
【答案】 3 上浮 2
【详解】由题意知,小球浸没在水中排开的水重为3N,由阿基米德原理可知,小球浸没时受到的浮力大小为
已知小球所受的重力为2N,即,则放手后小球将上浮,最终漂浮在水面上,根据物体浮沉条件可知,最终小球受到的浮力等于重力,即
12. 浸没在液体中的物体,上表面受到液体压力的大小为7N,下表面受到液体压力的大小为10N,则物体受到的浮力大小为 ;浮力的方向是 ;增大物体在水中的深度,物体受到向上和向下的压力差将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】 3N 竖直向上 不变
【详解】浮力是浸没在液体中的物体上下表面受到的压力差,物体受到的浮力为
F浮=F向上﹣F向下=10N﹣7N=3N
浸没在液体中的物体,其所受浮力的方向为竖直向上。
浸没在液体中的物体,当所处的深度增加时,V排不变,由阿基米德原理推导式F浮=ρ水V排g,可得物体受到的浮力不变,则物体受到向上和向下的压力差将不变。
13. 质量为0.5千克的木块漂浮在水中,木块所受的浮力为 牛。跟木块漂浮在水中相比,当其漂浮在浓盐水中时(ρ浓盐水>ρ水),木块所排开液体的体积 ,排开液体的质量 。用弹簧测力计吊着某物体静止在水面下,当增大该物体浸没的深度,物体受到的浮力大小 (后三空均选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 4.9 变小 不变 不变
【详解】[1]因为木块漂浮在水中,由物体浮沉条件可知,木块所受的浮力为
F浮1=G木=m木g=0.5kg×9.8N/kg=4.9N
[2]若该木块漂浮在盐水中,木块受到的浮力
F浮2=G木,F浮1=F浮2即ρ水V排水g=ρ盐水V排盐水g
因为ρ浓盐水>ρ水,因此V盐水<V排水。
[3]因为木块漂浮在水中和盐水中,所以F浮1=F浮2=G木=G排=m液g
所以排开液体的质量不变。
[4]增大该物体浸没的深度时,物体排开水的体积不变,根据阿基米德原理F浮=G排=ρ水gV排可知,物体受到的浮力大小不变。
14.如图,是中国制造的“和平方舟”号大型医院船,被誉为守卫和平的友谊使者。“和平方舟”号满载时的排水量约为1.4万吨,满载时所受浮力为 N。某次执行任务过程中,“和平方舟”号由大西洋驶入海水密度更小的印度洋,受到的浮力 ,吃水深度 (后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。(取10N/kg)
【答案】 1.4×108 不变 变大
【详解】[1]满载时所受浮力
[2]无论在哪个水域,“和平方舟”都漂浮在水面,浮力都等于重力,它的重力不变,所以浮力不变。
“和平方舟”号由大西洋驶入海水密度更小的印度洋,所受浮力不变,根据F浮 =ρ液gV排,ρ液变小,
V排变大,所以它的吃水深度变大。
15.大量实验表明:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于 大小。研究表明,阿基米德原理也适用于 。将瓶口朝下,放入一个乒乓球,同时向瓶中缓慢注水,发现有少量水从乒乓球与瓶口的缝隙漏出,乒乓球 上浮;拧上瓶盖,乒乓球 上浮。
【答案】 排开液体的重力 气体 不会 会
【详解】由阿基米德原理可知,F浮=G排,即浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于排开液体的重力大小。
由于浸在气体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于排开气体的重力大小,所以阿基米德原理也适用于气体。
由于浮力产生的根本原因是液体对物体上、下表面产生压力差,将瓶口朝下,放入一个乒乓球,同时向瓶中缓慢注水,则乒乓球上表面受到水的压力,下表面没有受到水的压力,所以乒乓球没有受到浮力,不会上浮。
拧上瓶盖,有少量水从乒乓球与瓶口的缝隙漏出,当乒乓球下方有水后,乒乓球下表面受到水的压力,则乒乓球受到浮力,所以乒乓球会上浮。
16. 一艘远洋轮船由大海驶入黄浦江后,船体将 一些(选填“下沉”或“上浮”),它受到的浮力大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”),浮力的方向为 。当远洋轮船卸下货物后,发现船身上浮了一些,此时它受到的浮力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 下沉 不变 竖直向上 变小
【详解】当轮船由大海驶入黄浦江后,船体的状态都是漂浮,根据物体的浮沉条件可知,船体在大海和黄浦江中受到的浮力均等于自身的重力大小,所以它受到的浮力大小不变;当轮船由大海驶入黄浦江后,海水变为淡水,液体密度会减小,由F浮=ρ液gV排分析可知,在这个过程中,船体排开液体的体积会增大,船体会下沉。
船体受到重力和浮力的作用,且处于漂浮状态,即平衡状态,重力和浮力是一对平衡力;重力方向竖直向下,由二力平衡条件可知,浮力方向竖直向上。
当远洋轮船卸下货物后,船体的重力减小,船体依旧漂浮,船体受到的浮力大小也会随之减小,当液体密度不变时,船体排开液体的体积会减小,则船身会上浮。
17. 小明同学做了如图所示的浮沉子探究浮沉的条件。将一个装适量水的开口小药瓶倒放在矿泉水瓶的液面上漂浮,拧紧矿泉水瓶的盖子。挤压矿泉水瓶,矿泉水瓶变形,说明力可以改变物体的 。此时瓶内气压增大,一部分水进入小药瓶,药瓶的总重力(药瓶本身重力和药瓶内水的重力) 自身受到浮力(选填“大于”“等于”或“小于”),小药瓶下沉,说明力可以改变物体的 。
【答案】 形状 大于 运动状态
【详解】[1]力的作用效果之一是改变物体的形状,由题意可知,挤压矿泉水瓶时,矿泉水瓶形状改变,说明力可以改变物体的形状。
[2]挤压矿泉水瓶后,瓶内气压增大,将一部分水压入小药瓶中。小药瓶内水变多,导致其总重力增大,从小药瓶下沉现象来看,根据物体的浮沉条件,总重力大于小药瓶受到的浮力。
[3]小药瓶原本漂浮,挤压后下沉,运动状态发生改变,原因是小药瓶内水变多,导致其总重力增大,说明力可以改变物体的运动状态。
18. 物块浸没在液体中,受到液体对它向上、向下的压力分别为15牛、5牛,其受到浮力的大小为 牛;物块所受浮力与重力的合力大小为12牛,它所受重力的大小为 牛。重力为10牛的水对漂浮的物体所产生的浮力大小 10牛(选填“一定小于”、“一定等于”或“可能大于”)。根据图中轮船上的“吃水线”排列情况,可以判断:印度洋海水密度 北大西洋海水密度(选填“大于”、“等于”或“小于”),同一艘轮船从印度洋开往北大西洋,它所受浮力 (选填“变大”、“不变”或“变小”),船体将 (选填“上浮”或“下沉”)。
【答案】 10 22 可能大于 小于 不变 上浮
【详解】由浮力产生的原因可知,物体受到浮力F浮=F向上-F向下=15N-5N=10N
物块浸没在液体中,说明重力大于或等于浮力,且浮力和重力的方向相反,因物块所受浮力与重力的合力大小为12N,则有G-F浮=12N
所以物块的重力G=12N+F浮=12N+10N=22N
由阿基米德原理知,物体所受的浮力大小取决于液体的密度和物体排开液体的体积,与液体的多少无关,重力为10牛的水对漂浮的物体所产生的浮力大小可能小于10N,可能等于10N,可能大于10N。
轮船漂浮,轮船受到的浮力都等于轮船受到的重力,重力不变,浮力不变,由图知北大西洋载重线低,印度洋载重线高,在印度洋轮船排开海水的体积较大,根据F浮=ρ液gV排可知,印度洋海水密度小于北大西洋海水的密度。
同一艘轮船从印度洋开往北大西洋,处于漂浮状态,浮力等于重力,重力不变,浮力不变,北大西洋载重线低,排开海水的体积变小,船体将上浮。
三、作图题(本大题共2题,共6分)
19. 如图所示,重为3牛的物体浮在水面上,请用力的示意图画出它受到的浮力。
【答案】见右图。
【详解】物体漂浮时,浮力的大小等于重力,故小球所受浮力为3N,方向竖直向上,如图所示:
20.一个重0.1N的气球被细绳牵引着处于静止状态,如图所示,已知该气球在空气中受到0.2N大小的浮力,用力的示意图在图中画出它受到的浮力F浮。
【答案】见右图。
【详解】气球受到浮力的方向竖直向上,作用点在气球的重心,大小为0.2N,过气球的重心沿竖直向上的方向画一条有向线段,并标明浮力的符号和大小,如图所示:
四、综合题(本大题共5题,共44分)
21.木块浸在水中,排开水的体积为1×10-3米3。求木块所受浮力F浮的大小。
【答案】10N
【详解】木块受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N
22.如图所示,水平桌面上有底面积为250厘米2、质量忽略不计的薄壁圆柱形容器,内装有7.8千克的某液体,边长为10厘米的正方体物块A,其质量为0.9千克。通过一根细线与容器底部相连,细线对A的拉力为2.94牛。求:
(1)物体所受的浮力;
(2)液体的密度。
【答案】(1)11.76牛;(2)1200千克/米3
【详解】(1)物块A受到的重力为
对物块A受力分析可知,其受到竖直向下的重力、向下的拉力以及竖直向上的浮力作用,此时处于平衡状态,受到平衡力的作用,则
所以,物块A受到的浮力为
(2)物块A的体积为
如图所示,物块A浸没在液体中,排开液体的体积等于物块A的体积,根据阿基米德原理可得,物块所受的浮力为
所以,液体的密度为
23.如图所示,将质量为320g,底面积为20cm2,高20cm的长方体木块放入一薄壁容器中。向容器内慢慢加水,当长方体一半浸入水中时停止加水。
(1)求长方体木块此时受到的浮力;
(2)继续向容器内加水,当木块对容器底部压力为0时,求此时木块排开液体的重力。
【答案】(1)2N;(2)3.2N
【详解】(1)木块排开水的体积
长方体木块此时受到的浮力
(2)木块的重力
当木块对容器底部压力为0时,刚好漂浮,所受的浮力等于自身的重力,据阿基米德原理得,木块此时排开液体的重力
24.如图所示,某同学做“探究浮力大小与物体的形状是否有关”的实验:
【问题】浮力大小与物体的形状是否有关?
【证据】该同学用一块橡皮泥(不吸水)、一个弹簧测力计、烧杯、水和细线,按如下步骤进行实验。
(1)如图(a),用弹簧测力计测出橡皮泥的重力为 牛;
(2)如图(b),将一块橡皮泥浸没在水中,读出弹簧测力计的示数为 牛;
(3)如图(c),将同一块橡皮泥捏成实心五边体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数;
(4)如图(d),将同一块橡皮泥捏成实心球体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数。
【解释】
① 图(b)中橡皮泥受到的浮力大小为 牛;
② 由以上实验可知,浮力大小与物体的形状 (选填“有关”或“无关”)。
【交流】
③ 本实验在其它因素都相同的前提下,只改变物体的形状来进行探究。在物理学中,这种研究方法称为 ;
④ 在第(4)步实验中,将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时,深度增加,橡皮泥所受浮力大小 (选填“变大”“变小”或“不变”),说明浮力大小与 无关;
⑤ 若用刻度尺和弹性较好的橡皮筋替代弹簧测力计,能否完成本实验? (选填“能”或“不能”)。
【答案】4.8 3.2 1.6 无关 控制变量法 不变 物体在液体中的深度 能
【详解】(1)由图知道,弹簧测力计的分度值为0.2N,则橡皮泥的重力为4.8N。
(2)图(b)中,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为3.2N
解释:
①由a图知道,物体的重力为G=4.8N,由b图知道,橡皮泥浸没在水中弹簧测力计的示数为F=3.2N,则此时橡皮泥受到的浮力为
②由以上实验知道,同一橡皮泥捏成不同形状的物体浸没在水中,弹簧测力计的示数相同,根据称重法可知,受到的浮力相等,所以说明浮力大小与物体的形状无关。
交流:
③本实验在其它因素都相同的前提下,只改变物体的形状来进行探究。在物理学中,这种研究方法称为控制变量法。
④在第④步实验中,将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时,深度增加,根据称重法测浮力可知橡皮泥受到浮力大小不变,弹簧测力计的示数不变,由此说明浮力的大小与物体在液体中的深度无关。
⑤ 用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计,用橡皮筋吊着橡皮泥浸入水中,记录橡皮筋的长度,比较每次橡皮筋的长度可以知道拉力的大小,从而可以比较橡皮泥受到的浮力大小,所以能完成本实验的探究。
25.孔明灯相传是由三国时期的诸葛亮所发明,当时用于传递军事信号。
(1)孔明灯的工作原理是:当点燃灯内燃料加热空气时,由于热空气密度小于冷空气,灯内空气被加热后密度变小;而孔明灯的体积不变,所以孔明灯所受浮力 、重力 (前两空选填“增大”、“不变”或“减小”)。当孔明灯受到的浮力大小 重力大小(选填“大于”、“等于”、或“小于”)时就会升空。
小梅和小悦制作了一个孔明灯,体积约为0.02m3,材料和燃料的质量约为5.2g。下表是一个标准大气压下干燥空气的密度和温度的关系。
温度(℃)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
密度()
1.248
1.205
1.165
1.128
1.093
1.060
1.029
1.000
0.972
0.945
小梅同学想起来,在之前的活动中学过:浸入液体的物体在液体中上浮的条件是。因此她猜想只要点燃孔明灯内的燃料,稍稍加热,使得灯内气体的密度略小于环境空气密度孔明灯就会上升。而小悦同学认为需要加热一段时间,使得灯内气体升高一定的温度,孔明灯才有可能上升。
(2)你同意谁的观点?请简要说明理由。
(3)若此时环境温度为80℃,则该孔明灯上升时灯内空气的温度为_____。(选填字母)
A.20℃ B.80℃ C.90℃ D.100℃
【答案】(1)不变,减小,大于;(2)见解析;(3)D
【详解】(1)当点燃灯内燃料加热空气时,孔明灯的体积不变,故排开空气的体积不变,根据阿基米德原理可知孔明灯所受浮力不变。由于热空气密度小于冷空气,灯内空气被加热后密度变小,根据可知重力减小。根据浮沉条件可知,当孔明灯受到的浮力大小大于重力大小时就会升空。
(2)孔明灯刚要上升时,所受的浮力应大于材料、燃料和灯内空气的重力之和,若灯内外空气温差不大,灯所受的浮力略大于灯内空气所受的重力,灯不会上升,故需要加热一段时间,使得灯内气体升高一定的温度,所受的浮力大于材料、燃料和灯内空气的重力之和,孔明灯才会上升,因此小悦同学的观点是正确的。
(3)灯所受浮力
材料和燃料的重力
灯刚好要上升时,所受的浮力等于自身的重力即
灯内空气的重力
灯内空气的密度
该孔明灯上升时灯内空气的温度为100℃。
故选D。
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