专题19 浮力 对应知识点的练习题 2025-2026学年人教版物理八年级下册
2026-02-27
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第1节 浮力 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 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 | 3.55 MB |
| 发布时间 | 2026-02-27 |
| 更新时间 | 2026-04-11 |
| 作者 | 物理核心素养知识学堂 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-02-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56586596.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2026年上学期人教版物理八年级新教材下册课节知识点精编练习题(全国通用)
第十章 浮力
专题19 浮力一节课对应知识点的练习题
课节知识点指引
知识点1. 浮力及测量方法 (含作图计算)
知识点2.决定浮力大小的因素(探究)
第1节 浮力
知识点3. 浮力产生的原因(含计算)
突破课节知识点的练习题(共34道小题)
知识点1. 浮力及测量方法(含作图计算)练习题(18道小题)
1. 下列物体中没有受到浮力的是( )
A. 邀游的天宫二号 B. 下潜的潜水器
C. 上升的热气球 D. 航行的辽宁号航母
2. 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
3. 如图为奥运会期间,14岁的全红婵跳水的情景,她为我们呈现了令人叹为观止的“水花消失术”,夺得跳水女子单人10米跳台项目的金牌,关于跳水运动下列说法正确的是( )
A. 逐渐落入水中的过程中,所受到的浮力变大
B.逐渐落入水中的过程中,头部受到水的压强不变
C.浸没在水中后潜入越深,排开水的重力越大
D.浸没在水中后潜入越深,所受到的浮力越大
4.如图所示,能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体A浸入水后下表面到水面距离h关系的图像是( )
5.小明用弹簧测力计测量一个苹果的重力,示数如图所示,再将这个苹果部分浸入水中,此时弹簧测力计的示数为1.0N,则苹果所受的浮力为( )
A.1.0N B.1.2N C.0.4N D.2.4N
6.将金属块挂在弹簧测力计的下端,先后浸没在水和酒精中,金属块静止时弹簧测力计的示数如图中甲、乙所示(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3),则下列说法正确的是( )
A.金属块在水中受到的浮力为1N B.金属块质量为3kg
C.金属块体积为100cm3 D.金属块密度为3.0×103kg/m3
7. 如图所示,将一个重为8N的物块用细线系在弹簧测力计的挂钩上,将它浸没在水中静止,弹簧测力计示数为5N,则物块受到的浮力是 N,此力的施力物体是 。
8. 在“测量浮力大小”的实验中,由图甲可知金属块受到的重力是______N,现将金属块完全浸没到水中,弹簧测力计的示数变为如图乙所示,则金属块受到水的浮力是______N。
9.弹簧测力计通过细线吊着一个合金块,静止时弹簧测力计的示数如图甲所示,将合金块浸没在水中如图乙所示,则合金块的重力是 N,浸没在水中时受到浮力是 N。若剪断细线,合金块下沉,最终沉底时,合金块对容器底的压力是 N。
10.把一个重为 5N 的小石块挂在弹簧测力计下,并慢慢地把小石块浸入水中,弹簧测力计示数如图所示。则小石块受到的浮力是_______N。
11. 用弹簧测力计在空气中称一铁块,测得其重为20 N,当把这个物块的一部分浸在水中时,弹簧测力计的示数为16 N,这时物块受到的浮力是_______N;若将物块全部浸没在水中,物块所受浮力为15 N,这时弹簧测力计的示数将变为_______N。两次实验物体所受浮力不同,说明浮力大小与________有关。
12.利用如图所示的装置来探究浮力的方向是怎样的:将一个气球用细线系在容器底部,然后向容器中倒入适量的水,容器起初放在水平木板上,发现细线沿竖直方向,缓慢抬起木板一端,随着∠α 的改变,悬线与水平面的夹角将 (选填“改变”或“保持不变”),剪断悬线,小气球将运动,这说明浮力的方向是 。
13. 画出图中青蛙所受浮力的示意图。
14. 如图所示,鸡蛋在盐水中处于悬浮状态,请画出鸡蛋受到浮力F的示意图。
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,一小球静止在水面上。请作出图中小球受到的重力和浮力的示意图。
17. 不计海水阻力,请在图中画出潜水艇在海水中沿竖直方向加速上浮时的受力示意图(O表示艇的重心)。
18.如图,杯装水,静置于斜面,请画出小球受到浮力F浮,以及杯对斜面的压力F压。
知识点2. 决定浮力大小的因素(探究)练习题(9道小题)
1. 小明用弹簧测力计、圆柱体和两个相同的圆柱形容器(分别装有一定量的水和盐水),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示。
(1)在甲图中画出物体所受到重力的示意图;______
(2)分析图甲、乙、丙,说明浮力的大小与 ______有关;
(3)为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,可选用 ______两图的装置来进行操作;
(4)圆柱体浸没在水中时受到的浮力为 ______N,圆柱体的体积为 ______m3;
(5) 圆柱体的密度是 ______kg/m3,盐水的密度是 ______kg/m3。(g取10N/kg)
2. 小组同学在探究影响浮力大小的因素时,做了如图所示的实验。
(1)小明对步骤A、B、C、D、E进行了观察研究。
①观察步骤A、B、C,发现:随着物体下表面在水中深度增加,物体受到的浮力__________;
②观察步骤A、C、D,发现:随着物体下表面在水中深度增加,物体受到的浮力__________;
③小明对此产生了疑惑:浮力大小到底与物体下表面在水中深度有没有关系呢?同学们讨论后认为,真正影响浮力大小的不是物体下表面在水中的深度,而是__________;
(2)小华对步骤A、C、E进行了观察研究,发现__________不变,物体受到的浮力与__________有关;
(3)已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,分析图中数据可得:
①物体的密度为__________kg/m3;
②盐水的密度为__________kg/m3。
3. 如图所示,探究浮力大小与哪些因素有关时,用弹簧测力计悬挂一个实心金属块,分别在下列四种情况下保持静止。请你帮助小明完成以下问题:
(1)乙图中金属块所受浮力为___________N;
(2)比较甲、丙、丁三幅图可得出结论:浮力的大小与___________有关;
(3)比较___________三幅图可得出结论:浮力的大小与物体排开液体的体积有关;
(4)小明知道了浮力大小的影响因素后,结合所学的力的平衡知识,设计了测量液体密度的新方法。用一只如图戊所示的厚底薄壁圆柱状玻璃筒来进行实验,圆筒底面积为S,厚为d,筒壁厚度忽略不计,在筒壁外侧沿竖直方向标有显示高度的刻度。小明使圆筒直立漂浮于水面后,在圆筒内缓慢注入少量某种未知液体,记录下此时筒内液面和筒外水面在筒外壁上的刻度值h1、h2,再分批添加液体,记录多组h1、h2数据,作出h1—h2图像。则玻璃筒的重力为___________,该液体的密度为___________(用符号a、b、c、ρ水、S表示)。
4. 如图所示是小明探究“影响浮力大小的因素”的实验:
(1)由上述实验可知:圆柱体浸没在盐水中时所受浮力为__________N;
(2)比较步骤A、C、D可知浮力的大小与物体浸没在液体的深度__________,本实验主要用到的实验方法是__________;
(3)由图中的信息可算出物体的密度为_______,盐水的密度为______(,取);
(4)如图所示图像,能正确反映实验中弹簧测力计示数与圆柱体下表面所处深度关系的是__________。
5. 实验小组在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,根据生活经验讨论交流后提出了猜想;
猜想一:浮力大小与物体密度有关;
猜想二:浮力的大小与物体浸没在液体中的深度有关;
猜想三:浮力的大小与液体密度有关;
猜想四:浮力的大小与物体排开液体的体积有关;
(1)请你写出一个支持猜想四的生活现象:________________________________(合理即可);
(2)实验小组进行的实验操作及弹簧测力计的示数如图所示,由此可知:物块浸没在水中受到的浮力为_______N;
(3)分析比较图—1、_______三次实验可得:浮力的大小与物体浸没在液体中的深度________(选填“有关”或“无关”);
(4)分析比较图—1、—3、—5三次实验,可验证猜想________是正确的;
(5)分析比较图__________三次实验可得:液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大;
(6)本次实验除了可以探究“浮力的大小与哪些因素有关”,还可以测量液体的密度。根据实验数据可计算出图—5中盐水的密度为_________ kg/m3。(g取10 N/kg,)
6. 如图甲是科技兴趣小组探究“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,g取)。
(1)物体完全浸没在水中时所受浮力为________;
(2)由图甲中A、C、D可知,浮力与物体浸入液体的深度________(选填“有关”或“无关”);
(3)由图甲中A、D、E可知,浮力与液体的密度________(选填“有关”或“无关”);
(4)由实验数据可知,物体的密度为________;
(5)完成实验后,小组成员想通过实验找到浮力与排开液体重力的关系,借来了木块、天平、量筒和溢水杯等器材。首先将溢水杯放到天平的左盘,并向溢水杯内缓慢加水,直至液面到达溢水杯杯口。在右盘添加砝码直至天平平衡。将量筒放到溢水杯杯口下方,将木块缓慢放入溢水杯,待水不流出时,天平依然平衡,说明______________。
7.某小组同学在“探究影响浮力大小的因素”实验中,提出以下猜想:
①浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关;
②浮力大小与物体排开液体的体积有关;
③浮力大小与液体的密度有关。
实验器材有:弹簧测力计、烧杯、金属块、水、盐水()。
小明先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块慢慢浸入液体中不同深度。实验步骤如图a、b、c、d、e所示(液体均未溢出),并将弹簧测力计的示数记录下来。
(1)分析图中数据可知,金属块浸没在水中时受到的浮力大小是 N;
(2)分析三个实验步骤 (填序号)可知,在同种液体中,物体排开液体的体积越大、物体受到的浮力越大;分析实验步骤a、d、e可知,在物体排开液体的体积一定时, 越大,物体受到的浮力越大;分析实验步骤a、c、d可知,在同种液体中,物体所受浮力大小与物体浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”);
(3)通过探究分析得出结论,影响浮力大小的因素有 和 ;
(4)小明想探究浮力大小是否与物体密度有关,还需要添加的器材是 。
8. 小丽用装有沙子的柱形带盖塑料瓶“探究浮力的大小跟哪些因素有关”。
(1)小丽列举了以下三个常识,做出了三个猜想,其中符合常识2的是猜想 (填序号)。
常识
猜想
常识1:空玻璃瓶会漂浮在水面上,装满水的玻璃瓶会沉入水底。
常识2:轮船从江里驶入海里,船身会上浮一些。
常识3:人在水中越往深处走,觉得身体越来越轻。
猜想1:浮力大小与液体的密度有关。
猜想2:浮力大小与物体排开液体的体积或深度有关。
猜想3:浮力大小与物体的质量有关。
(2)为了验证上述猜想是否正确,依次做了以下实验,如图所示。
A.B.C.D.E.
①装有沙子的塑料瓶挂在弹簧测力计下,静止时弹簧测力计的示数如图A,则装沙子的塑料瓶重 N;
②通过A、B实验两图的实验数据,可知在B图状态下,物体所受浮力大小是 N;
③通过A、B、C实验步骤, (选填“能”或“不能”)得出浮力大小与物体浸入液体的深度是否有关,原因是 ;
④通过A、B、C实验步骤,可以得出浮力的大小跟浸入液体体积有关的前提是确定了浮力大小与 无关;
⑤通过A、C、E实验步骤,可探究物体所受浮力大小与 的关系。
9. 小楷同学在探究“影响浮力大小的因素”时,做了如图所示的实验。请你根据小楷的实验探究回答下列问题:
(1)弹簧测力计在使用之前应该在 (选填“竖直”或“水平”)方向调零;
(2)D图中金属块完全浸没在水中时所受浮力 N;
(3)分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟排开液体的 有关;
(4)为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,可选步骤A和 步骤进行分析;
(5)F图是金属块放到另外某种液体中的情形,小楷据此又算出了该液体的密度是 ,金属块的密度为 。
知识点3. 浮力产生的原因(含计算)练习题(7道小题)
1.浮力产生的原因是由于( )
A.液体(或气体)对物体有压力
B.液体(或气体)对物体有压力差
C.液体(或气体)有质量
D.物体对液体(或气体)有压力
2.如图所示,长方体M悬浮在水中。下列说法正确的是( )
A.M上表面受到的压力等于下表面受到的压力
B.M上表面受到的压力大于下表面受到的压力
C.M受到的浮力等于M下表面受到水向上的压力
D.M受到的重力等于M上下表面受到水的压力差
3. 如图所示,A、B是能自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的部分,现往容器里注入一些水,下列说法错误的是( )
A.A物体一定受浮力作用 B.B物体一定受浮力作用
C.C部分一定受浮力作用 D.D部分一定受浮力作用
4. 将一个乒乓球放入倒置的饮料瓶中,然后向瓶内注入水将乒乓球浸没,如图所示,乒乓球保持静止状态则乒乓球( )
A.仍受水的浮力 B.不受水的浮力,也不受水对它的压力
C.不受水的浮力,但受水对它的压力 D.无法判断
5. 如图所示,一个棱长为10cm的正方体竖直悬浮在某液体中,上表面受到液体的压力F1为5N,下表面受到液体的压力F2为13N,g取10N/kg。下列说法错误的是( )
A.正方体受到的浮力为8N B.液体的密度为0.8×103kg/m3
C.正方体上表面到液面的距离为5cm D.液体对正方体下表面的压强为1.3×103Pa
6. 一个长方体物体竖直浸没在水中时,水对它上、下表面的压力分别为20N和50N,这个物体所受浮力的大小等于___________N。
7. 一边长为的正方体物体浸在装有足够深水的容器中恰好处于漂浮状态,它的下表面距水面,则下表面受的压强 ,该物体受到的浮力大小为 N。
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2026年上学期人教版物理八年级新教材下册课节知识点精编练习题(全国通用)
第十章 浮力
专题19 浮力一节课对应知识点的练习题
课节知识点指引
知识点1. 浮力及测量方法 (含作图计算)
知识点2.决定浮力大小的因素(探究)
第1节 浮力
知识点3. 浮力产生的原因(含计算)
突破课节知识点的练习题(共34道小题)
知识点1. 浮力及测量方法(含作图计算)练习题(18道小题)
1. 下列物体中没有受到浮力的是( )
A. 邀游的天宫二号 B. 下潜的潜水器
C. 上升的热气球 D. 航行的辽宁号航母
【答案】A
【解析】A.太空中没有空气,邀游的天宫二号不受浮力,故A符合题意;
B.下潜的潜水器会受到水的浮力作用,故B不符合题意;
C.热气球上升是因为受到空气浮力的作用,故C不符合题意;
D.航行的辽宁号航母漂浮在水中,是因为受到了水的浮力作用,故D不符合题意。故选A。
2. 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
【解析】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。
3. 如图为奥运会期间,14岁的全红婵跳水的情景,她为我们呈现了令人叹为观止的“水花消失术”,夺得跳水女子单人10米跳台项目的金牌,关于跳水运动下列说法正确的是( )
A. 逐渐落入水中的过程中,所受到的浮力变大
B.逐渐落入水中的过程中,头部受到水的压强不变
C.浸没在水中后潜入越深,排开水的重力越大
D.浸没在水中后潜入越深,所受到的浮力越大
【答案】A
【解析】A.逐渐落入水中的过程中,排开水的体积越来越大,根据F浮=ρ液gV排可知,
所受到的浮力变大,故A正确;
B.逐渐落入水中的过程中,头部所处深度越来越深,根据p=ρgh可知,头部受到水的压强变大,故B错误;
CD.浸没在水中后排开水的体积不变,根据F浮=ρ液gV排可知,所受浮力不变,根据阿基米德原理可知排开水的重力也不变,故CD错误。故选A。
4.如图所示,能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体A浸入水后下表面到水面距离h关系的图像是( )
【答案】B
【解析】在完全浸没前,随着物体进入的深度逐渐变深,弹簧测力计的示数逐渐变小;完全浸没后,物体浸没深度逐渐变深,弹簧测力计的示数不变,综上分析知,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。
5.小明用弹簧测力计测量一个苹果的重力,示数如图所示,再将这个苹果部分浸入水中,此时弹簧测力计的示数为1.0N,则苹果所受的浮力为( )
A.1.0N B.1.2N C.0.4N D.2.4N
【答案】C
【解析】由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,则其示数为1.4N,因此苹果的重力为1.4N,将这个苹果部分浸入水中,此时弹簧测力计的示数为1.0N,由称重法可知,苹果所受的浮力:F浮=G-F=1.4N-1.0N=0.4N
故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
6.将金属块挂在弹簧测力计的下端,先后浸没在水和酒精中,金属块静止时弹簧测力计的示数如图中甲、乙所示(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3),则下列说法正确的是( )
A.金属块在水中受到的浮力为1N B.金属块质量为3kg
C.金属块体积为100cm3 D.金属块密度为3.0×103kg/m3
【答案】ACD
【解析】由图知,金属块浸没在水中时,拉力F水=2N;
由力的平衡条件(或称重法测浮力)可得:G=F浮水+F水,即G=ρ水V排g+2N,
代入数据得:G=1.0×103kg/m3×10N/kg×V+2N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①;
金属块浸没在酒精中时,拉力F酒=2.2N;
金属块受力情况为:G=F浮酒+F酒,即G=ρ酒V排g+2.2N,
代入数据得:G=0.8×103kg/m3×10N/kg×V+2.2N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②;
联立①和②解得:G=3N,V=1×10﹣4m3=100cm3,
金属块在水中受到的浮力F浮水=G﹣F水=3N﹣2N=1N;
金属块的质量为:m===0.3kg;
金属块的密度为:ρ===3.0×103kg/m3。
综上所述:
A.金属块在水中受到的浮力为1N,故A正确;
B.金属块质量为0.3kg,故B错误;
C.金属块体积为100cm3,故C正确;
D.金属块密度为3.0×103kg/m3,故D正确。故选:ACD。
7. 如图所示,将一个重为8N的物块用细线系在弹簧测力计的挂钩上,将它浸没在水中静止,弹簧测力计示数为5N,则物块受到的浮力是 N,此力的施力物体是 。
【答案】3 水
【解析】由称重法知道,物块受到的浮力
由于一切浸在液体中的物体都要受到液体对它竖直向上的浮力,所以,浮力的施力物体是水。
8. 在“测量浮力大小”的实验中,由图甲可知金属块受到的重力是______N,现将金属块完全浸没到水中,弹簧测力计的示数变为如图乙所示,则金属块受到水的浮力是______N。
【答案】 1.4 0.4
【解析】由图甲可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数F=1.4N,此时金属块处于空气中,由二力平衡条件可得,金属块受到的重力G=F=1.4N
由图乙可知,金属块浸没时弹簧测力计的示数F'=1.0N,即金属块受到的拉力为1.0N,则金属块受到水的浮力
F浮=G-F'=1.4N-1.0N=0.4N
9.弹簧测力计通过细线吊着一个合金块,静止时弹簧测力计的示数如图甲所示,将合金块浸没在水中如图乙所示,则合金块的重力是 N,浸没在水中时受到浮力是 N。若剪断细线,合金块下沉,最终沉底时,合金块对容器底的压力是 N。
【答案】 4 1.2 2.8
【解析】甲图中测力计的分度值为,其示数为4N,即合金块的重力是4N。
将合金块浸没在水中如图乙所示,静止时弹簧测力计示数为,根据称重法可知合金块所受的浮力
若剪断细线,合金块下沉,最终沉底时,合金块对容器底的压力
10.把一个重为 5N 的小石块挂在弹簧测力计下,并慢慢地把小石块浸入水中,弹簧测力计示数如图所示。则小石块受到的浮力是_______N。
【答案】1.4
【解析】由图可知,弹簧测力计的分度值为 0.2N,弹簧测力计的示数为 3.6N,根据力的平衡条件,小石块受到的浮力:
F浮=G-F= 5N− 3.6N=1.4N
11. 用弹簧测力计在空气中称一铁块,测得其重为20 N,当把这个物块的一部分浸在水中时,弹簧测力计的示数为16 N,这时物块受到的浮力是_______N;若将物块全部浸没在水中,物块所受浮力为15 N,这时弹簧测力计的示数将变为_______N。两次实验物体所受浮力不同,说明浮力大小与________有关。
【答案】4;5;物体排开液体的体积
【解析】把铁块的一部分浸在水中时,铁块受到的浮力
F浮1=G−F1=20N−16N=4N
将铁块全部浸没在水中,则G=F浮2+F2,弹簧测力计的示数为:
F2=G−F浮2=20N−15N=5N
物体浸入液体的体积越大,也就是物体排开液体的体积越大,弹簧测力计拉力越小,说明浮力越大,即浮力大小与物体排开液体的体积有关。
12.利用如图所示的装置来探究浮力的方向是怎样的:将一个气球用细线系在容器底部,然后向容器中倒入适量的水,容器起初放在水平木板上,发现细线沿竖直方向,缓慢抬起木板一端,随着∠α 的改变,悬线与水平面的夹角将 (选填“改变”或“保持不变”),剪断悬线,小气球将运动,这说明浮力的方向是 。
【答案】 保持不变 竖直向上
【解析】将一个气球用细线系在容器底部,然后向容器中倒入适量的水,容器起初放在水平木板上,发现细线沿竖直方向,缓慢抬起木板一端,随着的改变,悬线与水平面的夹角将保持不变,始终与水平面垂直,剪断悬线,小气球将沿竖直向上方向运动,这说明浮力的方向是竖直向上。
13. 画出图中青蛙所受浮力的示意图。
【答案】如图所示
【解析】浮力的方向竖直向上,作图如下:
14. 如图所示,鸡蛋在盐水中处于悬浮状态,请画出鸡蛋受到浮力F的示意图。
【答案】如图所示
【解析】鸡蛋所受浮力的方向是竖直向上的,从重心开始竖直向上画一条带箭头的线段表示出浮力,并标出符号F,如图所示:
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】如图所示
【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,一小球静止在水面上。请作出图中小球受到的重力和浮力的示意图。
【答案】如图所示
【解析】小球静止在水面上,受到重力和浮力作用,且两个力是一对平衡力,重力方向竖直向下,浮力方向竖直向上。
17. 不计海水阻力,请在图中画出潜水艇在海水中沿竖直方向加速上浮时的受力示意图(O表示艇的重心)。
【答案】如图所示
【解析】潜水艇受到竖直向下的重力,竖直向上的浮力,因为潜艇加速上升,竖直方向上合力应该向上,故浮力应大于重力,如图所示:
18.如图,杯装水,静置于斜面,请画出小球受到浮力F浮,以及杯对斜面的压力F压。
【答案】如图所示
【解析】小球在水中处于静止状态,浮力和重力是一对平衡力,大小相等,方向相反,过小球重心竖直向上做有向线段,标上浮力的符号,即为浮力的示意图;杯对斜面的压力作用在斜面上,方向垂直斜面向下,过作用点做垂直斜面向下的有向线段,标上压力的符号即为压力的示意图,如图
知识点2. 决定浮力大小的因素(探究)练习题(9道小题)
1. 小明用弹簧测力计、圆柱体和两个相同的圆柱形容器(分别装有一定量的水和盐水),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示。
(1)在甲图中画出物体所受到重力的示意图;______
(2)分析图甲、乙、丙,说明浮力的大小与 ______有关;
(3)为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,可选用 ______两图的装置来进行操作;
(4)圆柱体浸没在水中时受到的浮力为 ______N,圆柱体的体积为 ______m3;
(5) 圆柱体的密度是 ______kg/m3,盐水的密度是 ______kg/m3。(g取10N/kg)
【答案】 (1) (2) 物体排开液体的体积 (3) 丙、丁 (4) 4 (5)
【解析】(1)根据弹簧测力计的使用方法可知,重力大小等于弹簧测力计的示数,大小为5N。物体所受到重力的作用点在物体的重心处,方向竖直向下,如图:
(2)分析图甲、乙、丙可知,因为物体进入液体中的体积不同,弹簧测力计的示数不同,所以说明浮力的大小物体排开液体的体积有关。
(3)为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,应使物体进入液体的深度不同,其他的物理量都应相同,所以可选丙、丁两图的装置来进行操作。
(4)由图可知,重力为5N,弹簧测力计示数为1N,所以物体所受浮力为
浸没的时候,圆柱体的体积与其排开液体的体积相等,则
(5) 圆柱体的质量为
圆柱体的密度为
由图甲、戊所示实验可知,圆柱体浸没在盐水中时受到的浮力是
根据阿基米德原理可得,盐水的密度为
2. 小组同学在探究影响浮力大小的因素时,做了如图所示的实验。
(1)小明对步骤A、B、C、D、E进行了观察研究。
①观察步骤A、B、C,发现:随着物体下表面在水中深度增加,物体受到的浮力__________;
②观察步骤A、C、D,发现:随着物体下表面在水中深度增加,物体受到的浮力__________;
③小明对此产生了疑惑:浮力大小到底与物体下表面在水中深度有没有关系呢?同学们讨论后认为,真正影响浮力大小的不是物体下表面在水中的深度,而是__________;
(2)小华对步骤A、C、E进行了观察研究,发现__________不变,物体受到的浮力与__________有关;
(3)已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,分析图中数据可得:
①物体的密度为__________kg/m3;
②盐水的密度为__________kg/m3。
【答案】(1) 变大 不变 物体排开液体的体积(2) 排开液体的体积 液体的密度
(3) 4×103 1.2×103
【解析】(1)根据控制变量法,观察步骤A、B、C,随着物体下表面在水中深度增加,弹簧测力计示数越来越小,根据称重法可知,物体受到的浮力变大。
根据控制变量法,观察步骤A、C、D,随着物体下表面在水中深度增加,弹簧测力计的示数不变,根据称重法可知,物体受到的浮力不变。
综上所述,物体所受浮力大小与物体在水中的深度无关,因为在深度改变的同时,实际上改变的是物体排开水的体积,当物体排开水的体积不变时,随着深度的变化,物体受到的浮力不变,因此真正影响浮力大小的不是物体下表面在水中的深度,而是物体排开液体的体积。
(2)根据控制变量法,分析步骤A、C、E,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,说明物体受到的浮力不同,因此可知当物体排开液体的体积不变,物体受到的浮力与液体的密度有关。
(3)由图A可知,物体的重力为8N,由图A、C可知,物体完全浸没在水中时受到的浮力为
F浮=G-F示=8N-6N=2N
根据F浮=ρ液V排g可知,物体的体积为
则物体的密度为
由图A、E可知,物体完全浸没在盐水中时受到的浮力为
F浮盐水=G-F示E=8N-5.6N=2.4N
根据F浮=ρ液V排g可知,盐水的密度为
3. 如图所示,探究浮力大小与哪些因素有关时,用弹簧测力计悬挂一个实心金属块,分别在下列四种情况下保持静止。请你帮助小明完成以下问题:
(1)乙图中金属块所受浮力为___________N;
(2)比较甲、丙、丁三幅图可得出结论:浮力的大小与___________有关;
(3)比较___________三幅图可得出结论:浮力的大小与物体排开液体的体积有关;
(4)小明知道了浮力大小的影响因素后,结合所学的力的平衡知识,设计了测量液体密度的新方法。用一只如图戊所示的厚底薄壁圆柱状玻璃筒来进行实验,圆筒底面积为S,厚为d,筒壁厚度忽略不计,在筒壁外侧沿竖直方向标有显示高度的刻度。小明使圆筒直立漂浮于水面后,在圆筒内缓慢注入少量某种未知液体,记录下此时筒内液面和筒外水面在筒外壁上的刻度值h1、h2,再分批添加液体,记录多组h1、h2数据,作出h1—h2图像。则玻璃筒的重力为___________,该液体的密度为___________(用符号a、b、c、ρ水、S表示)。
【答案】(1) 0.4 (2) 液体的密度(3) 甲、乙、丙(4) ρ水aSg
【解析】(1)由图甲得,金属块的重力
则乙图中金属块所受浮力为
(2)比较甲、丙、丁三幅图,丙图和丁图中金属块排开液体的体积相同,液体密度不同,弹簧测力计的示数不同,浮力不同,可得出结论:浮力的大小与液体的密度有关。
(3)比较甲、乙、丙三幅图,乙图和丙图中液体的密度相同,排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同, 浮力不同,说明浮力的大小与排开液体的体积有关。
(4)玻璃筒漂浮时,受到的浮力等于玻璃筒的重力为
当玻璃筒内液体的深度为c时,玻璃筒浸入水的深度 为b,玻璃筒内液体的重力
玻璃筒受到的浮力
则
即
解得。
4. 如图所示是小明探究“影响浮力大小的因素”的实验:
(1)由上述实验可知:圆柱体浸没在盐水中时所受浮力为__________N;
(2)比较步骤A、C、D可知浮力的大小与物体浸没在液体的深度__________,本实验主要用到的实验方法是__________;
(3)由图中的信息可算出物体的密度为_______,盐水的密度为______(,取);
(4)如图所示图像,能正确反映实验中弹簧测力计示数与圆柱体下表面所处深度关系的是__________。
【答案】(1) 2.2 (2) 无关 控制变量法(3) 2 (4) C
【解析】(1)根据A、E两图和称重法可得,圆柱体浸没在盐水中时所受浮力为
(2)由图A、C、D可知,控制液体的密度和排开液体的体积不变,深度改变,测力计的示数不变,圆柱体受到的浮力不变,说明浮力的大小与浸没在液体的深度无关,实验中采用的研究方法是控制变量法。
(3)由A、D两图可知,物体浸没在水中时受到的浮力为
因为圆柱体完全浸没在水中,根据阿基米德原理可得,物体的体积为
根据可得,物体的质量为
物体的密度为
盐水的密度为
(4)当圆柱体在完全浸没在水中之前,圆柱体下表面与水面距离增大时,圆柱体排开水的体积变大,受到水的浮力变大,根据称重法可知,圆柱体受到的测力计的拉力变小,即弹簧测力计的示数变小,当圆柱体完全浸没在水中后,深度变大,圆柱体排开水的体积不变,受到的浮力不变,根据称重法可知,圆柱体受到测力计的拉力不变,即弹簧测力计的示数不变,所以弹簧测力计的示数先变小后不变,故C正确,ABD错误。故选C。
5. 实验小组在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,根据生活经验讨论交流后提出了猜想;
猜想一:浮力大小与物体密度有关;
猜想二:浮力的大小与物体浸没在液体中的深度有关;
猜想三:浮力的大小与液体密度有关;
猜想四:浮力的大小与物体排开液体的体积有关;
(1)请你写出一个支持猜想四的生活现象:________________________________(合理即可);
(2)实验小组进行的实验操作及弹簧测力计的示数如图所示,由此可知:物块浸没在水中受到的浮力为_______N;
(3)分析比较图—1、_______三次实验可得:浮力的大小与物体浸没在液体中的深度________(选填“有关”或“无关”);
(4)分析比较图—1、—3、—5三次实验,可验证猜想________是正确的;
(5)分析比较图__________三次实验可得:液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大;
(6)本次实验除了可以探究“浮力的大小与哪些因素有关”,还可以测量液体的密度。根据实验数据可计算出图—5中盐水的密度为_________ kg/m3。(g取10 N/kg,)
【答案】(1) 将皮球压入水中,随着皮球浸入水中的体积越大越费力(2) 1 (3) 图—3、图—4 无关 (4) 三 (5) —1、—2、—3 (6) 1.1×103
【解析】(1)要探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系,需要控制液体的密度相同,改变物体浸在液体中的体积,因此生活现象:将皮球压入水中,随着皮球浸入水中的体积越大越费力。
(2)由图—1可知,物体受到的重力为3.2N,由图—3可知,物体浸没时受到的拉力为2.2N,则物块浸没在水中受到的浮力
(3)要探究浮力的大小与物体浸没在液体中深度之间的关系,需要控制液体的密度和排开液体的体积,因此选择图—1、图—3、图—4三次实验。
分析图—1、图—3、图—4三次实验发现,物体浸入的液体的密度和排开液体的体积相同时,物体浸没在液体中深度不同,物块受到的浮力相同,所以可得物体受到的浮力与深度无关。
(4)分析比较图—1、图—3、图—5三次实验,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,且液体的密度越大,物体受到的浮力越大,因此可以证明浮力的大小与液体密度有关,故猜想三是正确的。
(5)要得出“液体的密度相同时,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大”实验结论,需要控制液体的密度相同,改变物体排开液体的体积,因此选用图—1、图—2、图—3三次实验(或图—1、图—2、图—4三次实验)。
(6)物体浸没在水中受到的浮力为1N,可得物体的体积
物体浸没在盐水中受到的浮力
盐水的密度
6. 如图甲是科技兴趣小组探究“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,g取)。
(1)物体完全浸没在水中时所受浮力为________;
(2)由图甲中A、C、D可知,浮力与物体浸入液体的深度________(选填“有关”或“无关”);
(3)由图甲中A、D、E可知,浮力与液体的密度________(选填“有关”或“无关”);
(4)由实验数据可知,物体的密度为________;
(5)完成实验后,小组成员想通过实验找到浮力与排开液体重力的关系,借来了木块、天平、量筒和溢水杯等器材。首先将溢水杯放到天平的左盘,并向溢水杯内缓慢加水,直至液面到达溢水杯杯口。在右盘添加砝码直至天平平衡。将量筒放到溢水杯杯口下方,将木块缓慢放入溢水杯,待水不流出时,天平依然平衡,说明______________。
【答案】 (1)1 (2)无关 (3) 有关 (4) 4×103 (5) 见解析
【解析】(1)C图中物体完全浸没在水中,根据称重法可得物体浸没在水中受到的浮力为
(2)图甲中A、C、D可知,物体浸没在水中的深度不同,弹簧测力计的示数相同,由称重法可知,受到的浮力相同,因此可得物体受到的浮力与进入液体中的深度无关。
(3)图甲中A、D、E可知,物体排开液体的体积相同,液体的密度越大,弹簧测力计的示数越小,物体受到的浮力越大,说明物体受到的浮力与液体的密度有关。
(4)物体浸没在水中排开液体的体积与物体的体积大小相等,则物体的体积为
物体的密度为
(5)上述实验过程中,天平依然平衡,说明物体受到的浮力等于其排开液体的重力。
7.某小组同学在“探究影响浮力大小的因素”实验中,提出以下猜想:
①浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关;
②浮力大小与物体排开液体的体积有关;
③浮力大小与液体的密度有关。
实验器材有:弹簧测力计、烧杯、金属块、水、盐水()。
小明先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块慢慢浸入液体中不同深度。实验步骤如图a、b、c、d、e所示(液体均未溢出),并将弹簧测力计的示数记录下来。
(1)分析图中数据可知,金属块浸没在水中时受到的浮力大小是 N;
(2)分析三个实验步骤 (填序号)可知,在同种液体中,物体排开液体的体积越大、物体受到的浮力越大;分析实验步骤a、d、e可知,在物体排开液体的体积一定时, 越大,物体受到的浮力越大;分析实验步骤a、c、d可知,在同种液体中,物体所受浮力大小与物体浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”);
(3)通过探究分析得出结论,影响浮力大小的因素有 和 ;
(4)小明想探究浮力大小是否与物体密度有关,还需要添加的器材是 。
【答案】(1)2 (2) a、b、c 液体密度 无关 (3) 物体排开液体的体积 液体的密度 (4)体积相同,密度不同的金属块
【解析】(1)由a、c或a、d,根据称重法知金属块浸没在水中时受到的浮力大小是
(2)要验证浮力大小与排开液体体积的关系,需要控制液体的密度相同,排开液体的体积不同,步骤a、b、c符合题意。
分析a、d、e三次实验知道,排开液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,且液体的密度越大,弹簧测力计的示数越小,由称重法可知,浮力越大,所以可以得出结论:在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越大。
分析a、c、d三次实验知道,液体的密度和排开液体的体积相同,金属块浸没在水中深度增加,弹簧测力计的示数不变,由称重法知道,金属块所受浮力不变,说明浮力大小跟物体浸没在液体中的深度无关。
(3)通过探究分析知道,浮力的大小与物体排开液体的体积有关;浮力的大小与液体的密度有关;故影响浮力大小的因素有:物体排开液体的体积、液体的密度。
(4)小明想探究浮力的大小是否与物体的密度有关,需要控制其他条件不变,改变物体的密度,因此,他需要添加的器材是:体积、形状相同,密度不同的金属块。
8. 小丽用装有沙子的柱形带盖塑料瓶“探究浮力的大小跟哪些因素有关”。
(1)小丽列举了以下三个常识,做出了三个猜想,其中符合常识2的是猜想 (填序号)。
常识
猜想
常识1:空玻璃瓶会漂浮在水面上,装满水的玻璃瓶会沉入水底。
常识2:轮船从江里驶入海里,船身会上浮一些。
常识3:人在水中越往深处走,觉得身体越来越轻。
猜想1:浮力大小与液体的密度有关。
猜想2:浮力大小与物体排开液体的体积或深度有关。
猜想3:浮力大小与物体的质量有关。
(2)为了验证上述猜想是否正确,依次做了以下实验,如图所示。
A.B.C.D.E.
①装有沙子的塑料瓶挂在弹簧测力计下,静止时弹簧测力计的示数如图A,则装沙子的塑料瓶重 N;
②通过A、B实验两图的实验数据,可知在B图状态下,物体所受浮力大小是 N;
③通过A、B、C实验步骤, (选填“能”或“不能”)得出浮力大小与物体浸入液体的深度是否有关,原因是 ;
④通过A、B、C实验步骤,可以得出浮力的大小跟浸入液体体积有关的前提是确定了浮力大小与 无关;
⑤通过A、C、E实验步骤,可探究物体所受浮力大小与 的关系。
【答案】 (1) 1 (2) 4 1 没有控制物体排开液体的体积一定 不能 物体浸入液体的深度 液体密度
【解析】(1)轮船从江里驶入海里,船身会上浮一些,轮船排开液体的体积发生变化是因为液体的密度发生改变;所以小丽列举了以下三个常识,做出了三个猜想,符合常识2“轮船从江里驶入海里,船身会上浮一些”的是猜想1:浮力大小与液体密度有关。
(2)①装有沙子的塑料瓶挂在弹簧测力计下,静止时弹簧测力计的示数如图A,该弹簧测力计的分度值为0.2N,则读数为4N。
②在B图状态下,弹簧测力计的示数为3N,根据称重法可知物体所受浮力大小是
F浮=G-F'=4N-3N=1N
③通过A、B、C实验步骤,没有控制物体排开液体的体积一定,根据控制变量法可知不能得出浮力大小与物体浸入液体的深度是否有关。
④探究浮力的大小跟浸入液体体积有关,要先确定浮力大小与物体浸入液体的深度无关。
⑤根据称重法分析A、C、E实验步骤可知物体浸入液体的体积相同时,物体在不同液体中受到的浮力不同,可探究物体所受浮力大小与液体密度的关系。
9. 小楷同学在探究“影响浮力大小的因素”时,做了如图所示的实验。请你根据小楷的实验探究回答下列问题:
(1)弹簧测力计在使用之前应该在 (选填“竖直”或“水平”)方向调零;
(2)D图中金属块完全浸没在水中时所受浮力 N;
(3)分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟排开液体的 有关;
(4)为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,可选步骤A和 步骤进行分析;
(5)F图是金属块放到另外某种液体中的情形,小楷据此又算出了该液体的密度是 ,金属块的密度为 。
【答案】(1) 竖直 (2) 0.5 (3) 体积(4) D、E (5) 1.2×103 5.4×103
【详解】(1)要测量物体的重力及记录物体浸在水中时弹簧测力计的示数,这两个力的方向都是竖直方向,故弹簧测力使用之前应该在竖直方向调零。
(2)由A图可知,物体的重力为2.7N,D图中弹簧测力计的示数为2.2N,则金属块浸没在水中时,受到的浮力为
F浮=G-F=2.7N-2.2N=0.5N
(3)对比A、B、C、D可知,物体排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同,由F浮=G-F可知,浮力不同,则浮力大小跟排开液体的体积有关。
(4)研究浮力大小与物体浸没在液体中的深度的关系,需要控制排开液体的体积、液体的密度相同,只改变物体浸没在液体中的深度,所以选择步骤A与步骤D、E进行对比。
(5)金属块浸没在水中受到的浮力为0.5N,则金属块的体积
由图F可知,在某种液体中,金属块受到的浮力
金属块浸没在该液体中,所以金属块排开液体的体积等于金属块的体积,所以该液体的密度
金属块的密度
知识点3. 浮力产生的原因(含计算)练习题(7道小题)
1.浮力产生的原因是由于( )
A.液体(或气体)对物体有压力
B.液体(或气体)对物体有压力差
C.液体(或气体)有质量
D.物体对液体(或气体)有压力
【答案】B
【解析】液体(或气体)对物体上下表面有压力差示浮力产生的原因。
2.如图所示,长方体M悬浮在水中。下列说法正确的是( )
A.M上表面受到的压力等于下表面受到的压力
B.M上表面受到的压力大于下表面受到的压力
C.M受到的浮力等于M下表面受到水向上的压力
D.M受到的重力等于M上下表面受到水的压力差
【答案】D
【解析】AB.M的上下表面面积大小相等,但下表面所处的深度较深,根据公式 p=pgh可得:下表面受到压强大于上表面受到的压强,结合F=pS,得出M上表面受到水的压力小于M下表面受到水的压力,故AB 错误;
C.M受到的浮力是因为其上、下表面受到水对它的压力不同,M受到的浮力的大小等于M上下表面受到水的压力差,故C错误;
D.长方体M悬浮在水中,则浮力等于重力,M受到的浮力的大小等于M上下表面受到水的压力差,故M受到的重力也等于M上下表面受到水的压力差,故D正确。故选D。
3. 如图所示,A、B是能自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的部分,现往容器里注入一些水,下列说法错误的是( )
A.A物体一定受浮力作用 B.B物体一定受浮力作用
C.C部分一定受浮力作用 D.D部分一定受浮力作用
【解析】A.由图可知,水对A物体上下表面产生了向上的压力差,所以A物体一定受浮力的作用,故A不符合题意;
B.B物体上下表面都受到水的压力,但下表面受到水的压力更大,因此水对B物体上下表面产生了向上的压力差,所以B物体一定受浮力的作用,故B不符合题意;
C.同B物体一样,水对C物体上下表面产生了向上的压力差,所以C物体一定受浮力的作用,故C不符合题意。
D.D物体上表面受到水的压力,但下表面没有受到水的压力,因此水对D物体上下表面没有产生向上的压力差,所以D物体不受浮力的作用,故D符合题意。
因题目要求选择错误的,故选D。
4. 将一个乒乓球放入倒置的饮料瓶中,然后向瓶内注入水将乒乓球浸没,如图所示,乒乓球保持静止状态则乒乓球( )
A.仍受水的浮力 B.不受水的浮力,也不受水对它的压力
C.不受水的浮力,但受水对它的压力 D.无法判断
【答案】C
【解答】浮力产生的原因是液体对物体向上和向下的压力差,图中小球下部没有水,不能产生向上的压力,因而不受浮力,上部有水,产生向下的压力,故C正确。故选:C。
5. 如图所示,一个棱长为10cm的正方体竖直悬浮在某液体中,上表面受到液体的压力F1为5N,下表面受到液体的压力F2为13N,g取10N/kg。下列说法错误的是( )
A.正方体受到的浮力为8N B.液体的密度为0.8×103kg/m3
C.正方体上表面到液面的距离为5cm D.液体对正方体下表面的压强为1.3×103Pa
【答案】C
【解析】A.物体受到的浮力大小:F浮=F2-F1=13N-5N=8N,A正确,不符合题意。
B.液体密度:,B正确,不符合题意。
C.液体对正方体上表面的压强:
又因为p =ρ液gh,则:,C错误,符合题意。
D.液体对正方体下表面的压强:,D正确,不符合题意。故选C。
6. 一个长方体物体竖直浸没在水中时,水对它上、下表面的压力分别为20N和50N,这个物体所受浮力的大小等于___________N。
【答案】30
【解析】浸在液体中的物体,所受的浮力大小等于上、下表面的压力差,由此可得物体在水中受到的浮力
这个物体所受浮力的大小等于30N。
7. 一边长为的正方体物体浸在装有足够深水的容器中恰好处于漂浮状态,它的下表面距水面,则下表面受的压强 ,该物体受到的浮力大小为 N。
【答案】 500 5
【解析】下表面距水面5cm,下表面受的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-2m=500Pa[2]正方体的棱长
a=10cm=0.1m正方体的底面积
S=a2=(0.1m)2=0.01m2下表面受的压力
F下=pS=500Pa×0.01m2=5N物体漂浮时上表面的压力为0,由浮力产生的原因可知,浮力大小F浮=F下=5N
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