8.7 物体的沉浮条件及其应用 同步练习-2025-2026学年北师大版物理八年级下册

8.7物体的沉浮条件及其应用 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．体积为的金属块与体积为的木块叠放在装有水的柱形容器中，金属块与木块密度之比为，容器底面积为，此时金属块与木块悬浮在水中，如图甲所示。水平切割下金属块的一半沉于水底，剩余部分金属块和木块最终一起漂浮，如图乙所示（取）。下列说法正确的是（   ） A．金属块的密度为 B．甲乙两图的液面高度差为0.2cm C．切割前，金属块对木块的压力为0.6N D．切割后，金属块对木块的压力为0.2N 2．下列关于浮力的说法中，正确的是（　　） A．物体在液体中受到的浮力大小只与液体的密度有关 B．物体在液体中受到的浮力大小只与物体排开液体的体积有关 C．物体在液体中受到的浮力大小等于物体的重力 D．阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于气体 3．如图甲所示，质量为200g的薄壁柱形容器盛有适量某种液体，弹簧测力计下挂有底面积为的一个长方体物块，此时物块底部距容器底2cm。把它从容器中缓慢提升，该过程中弹簧测力计读数F随物体上升高度h的关系如图乙所示（忽略物块带出的液体）。已知容器底面积为，下列说法正确的是（　　） A．长方体的密度是 B．物体出液面后，容器底所受液体的压力为14N C．当时，长方体物块所受浮力为2N D．剪断甲图中的细线，当物块静止后，容器对地面的压强为1550Pa 4．图甲为一种在水下执行海洋环境监测任务的滑翔机，它主要由图乙所示的密封舱、非密封舱两部分组成，通过液压泵将油在内、外两个弹性油囊间来回转移，从而实现上浮和下潜。下列关于该滑翔机的说法正确的是（　　） A．主要通过改变自重实现上浮或下潜 B．上浮时油从内油囊转移到外油囊 C．悬浮时排开的水所受的重力大于自重 D．下潜过程中所受水的压强不变 5．关于图中所涉及的物理知识，下列说法中错误的是（　　） A．甲中液压千斤顶的工作原理是帕斯卡定律 B．乙中气垫船通过使接触面分离来减小摩擦力 C．丙中磁浮列车在行驶中不受阻力作用 D．丁中放飞的孔明灯受到浮力作用 6．下列有关浮力的说法，正确的是（　　） A．潜水艇在海面下通过改变自身浮力实现上浮和下潜 B．热气球通过充入密度比空气大的热空气实现升空的 C．橡皮泥船通过空心的方法增大排开水的体积，从而实现漂浮 D．鸡蛋沉底时浮力等于重力 7．溱湖湿地公园每年都举办会船节，如图为龙舟比赛场景，下列说法正确的是（　　） A．使龙舟前进的施力物体是船桨 B．龙舟自身受到的重力等于龙舟受到的浮力 C．船桨对水的作用力等于水对船桨的作用力 D．停止划桨后，龙舟继续前进是由于受到惯性力 8．如图所示，是将同一个自制的简易密度计，先后放入盛有不同液体的两个烧杯中的情景，则下列说法中正确的是（　　） A．密度计在乙烧杯液体中受到的浮力较大 B．密度计在甲烧杯液体中受到的浮力较大 C．乙烧杯中液体的密度较大 D．甲烧杯中液体的密度较大 9．小明用一个圆柱形玻璃杯（不计玻璃厚度）研究物体密度。如图甲所示，空杯静止在水中时，水面对齐A，将空杯静止在液体a中时，液面对齐B。如图乙所示，在杯中倒入和杯子质量相等的水，此时水对杯底的压强为p、然后将两个外形相同的实心物体b、c分别轻轻放入杯中（水足够多且无溢出）静止时，杯子对地面的压强和水对容器底的压强如表格所示，A处深度为4.5cm，，下列说法错误的是（    ） 压强 只放入b时 只放入c时 A． B． C． D． 10．在对物体的浮沉条件的实验探究过程中，小明小组把如图甲、乙、丙、丁四个不同材质的实心正方体分别放入适量水的烧杯中。已知四种物体皆不与水发生化学反应，且不吸水也不溶于水，ρ水=1g/cm3。根据质量体积图象判断，静止平衡后，哪个物体可以漂浮（　　） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 二、填空题 11．在一足够高的容器底部固定一轻质弹簧，弹簧原长10cm，弹簧上方连有正方体木块A，木块的边长为10cm，容器的底面积为200cm2，如图所示，此时弹簧长度为6cm（已知弹簧的长度每改变1cm，所受力的变化量为1N），则木块A的密度为________kg/m3。现向容器内注入某种液体，当木块A有一半的体积浸入液体中时，弹簧恰好处于自然伸长状态，此时液体对容器底部的压强是________Pa。（弹簧的体积忽略不计） 12．如图所示，水平桌面上放置着一个高为10cm、密度为的均匀正方体和高为7cm的轻质薄壁圆柱形容器，其内装有4cm深的水，若将正方体沿着竖直方向切割四分之一，则剩余部分对桌面的压强为______Pa。若将切割部分竖直放入容器中，静止时切割部分对容器的压强为，水对容器的压强为，且；若将正方体全部放入容器中，待其静止时，容器对桌面的压力为______N。 13．如图甲所示，水平放置的电子秤上有一长方体薄壁柱形容器，其质量为300g、高为13cm、底面积为，容器中装的某种液体。将质量为900g的实心正方体轻放入液体中，当其稳定后再打开容器底部的阀门向外排放该液体。在排放过程中，容器底部所受液体压强与排出液体体积的关系如图乙所示。则该液体的密度为______，当电子秤示数变化2000g时，正方体对容器底的压强与容器对电子秤的压强之比为______。 14．停在甲板上的飞机飞离航母时，航母排开海水的体积__________（选填“变大”、“变小”或“不变”），一艘潜水艇下潜到海面以下300m深处时，在其2m2舱盖上受到海水的压力是__________N。（ρ海水=1.025×103kg/m3） 15．2021年4月23日，中国海军迎来了第72个生日，我国第一艘两栖攻击舰--“海南舰”交接入列（如图），该舰满载排水量约4万吨，可作为两栖车辆和气垫登陆艇的母船，运送士兵、步兵战车、主战坦克等武器装备。该舰满载时受到的浮力约是___________N，它从长江口进入到东海，舰身会___________（选填“上浮一些”、“位置不变”或“下沉一些”）（g=10N/kg ）。 三、实验题 16．为了将所学知识应用到实际生活中去，某同学设计了一个测量碗的密度的探究实验，实验步骤及实验数据如图。请你根据实验数据，填写计算结果：（已知：ρ水=1.0×103kg/m3） （1）碗的体积为___________cm3； （2）碗的质量为___________g； （3）碗的密度为___________g/cm3. 四、综合题 17．如图所示，小明在家里洗水果时，发现体积较小的苹果漂浮在水面上，而体积较大的芒果却沉在水底。 (1)请在图乙方框内画出此时苹果的受力示意图；（“·”表示苹果） (2)苹果的质量为150g，苹果受到的重力大小为_______N； (3)苹果受到的浮力大小为_______N，依据是_______； (4)小明想知道芒果的密度，如图所示，他用电子秤测量芒果的质量为_______g，随后，他测出芒果的体积为，图甲中芒果受到的浮力大小为_______N。芒果对容器底部压力大小为_______N。 18．如图甲所示，均匀且不吸水的圆柱体A重为10N，高为20cm，底面积100cm2。如图乙所示是一个质量不计的薄壁圆柱形容器B放在水平桌面上，容器底面积为200cm2，高为32cm。现将圆柱体A下表面中央与容器B的底部用一根6cm长的细线连在一起（细线的质量、体积等忽略不计），如图丙，A置于容器B中央并静止。每分钟注入100cm3的水（恒定不变） ，第一次缓慢向容器B中注水12min后暂停注水。（忽略物体吸附液体等次要因素。已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10Nkg） (1)求图丙中未加水时容器对桌面的压强； (2)第一次注水后，再将A竖直向上缓慢提升2cm，求A此时受到的浮力； (3)放手后待A重新静止，第二次注水，从第二次注水开始计时到A刚好浸没，求水对容器底的压强p与注水时间tx（单位为 min且tx>10min）的函数关系式。 19．装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下漂浮在矿泉水瓶内的水中，矿泉水瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封。小玻璃瓶（含瓶内的水和空气）称为浮沉子，如图（a）所示。若将小瓶视为圆柱形容器，底面积为S，忽略其壁厚，当小瓶漂浮时，简化的模型如图（b）所示，小瓶内空气柱的高度为h。若将倒置的小瓶和小瓶内的空气看成一个整体A，A的质量为m，水的密度为ρ水，g为已知量。求： (1)图（b）中A受到的浮力F浮； (2)图（b）中A排开水的体积V排； (3)给大瓶施加适当的压力，小瓶会 _________ （选填“向上运动”或“向下运动”），请尝试解释产生这种现象的原因。_______ 学科网（北京）股份有限公司 《8.7物体的沉浮条件及其应用》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D D B C C C C D A 1．B 【详解】A．设木块的密度为，则金属块的密度为，金属块与木块悬浮在水中，浮力等于总重力，则有 约掉代入数据得 解得 金属块的密度为 故A错误； B．甲图中排开水的体积为 乙图中排开水的体积为 排开水的体积变化量为 甲乙两图的液面高度差为 故B正确； C．切割前，木块受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和金属块对它向下的压力，则有 切割前，金属块对木块的压力为 故C错误； D．切割后，木块浸没在水中，木块受到竖直向下的重力不变、竖直向上的浮力不变，则金属块对它向下的压力不变，则有切割后，金属块对木块的压力为，故D错误。 故选B。 2．D 【详解】AB．根据阿基米德原理 ，物体在液体中受到的浮力大小不仅与液体的密度有关，还与物体排开液体的体积有关，故AB错误； C．只有当物体在液体中处于漂浮或悬浮状态时，物体受到的浮力大小才等于物体的重力。当物体下沉时，浮力小于重力；当物体上浮时，浮力大于重力，故C错误； D．阿基米德原理指出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所受的重力，而这一原理同样适用于气体，故D正确。 故选D。 3．D 【详解】A．由图乙可知，物块浸没时，弹簧测力计的示数为F1=2N，物块全部露出液面后，弹簧测力计的示数为F2=8N，由二力平衡条件可知，物块的重力G物=F2=8N 由称重法测浮力可知，物块浸没时受到的浮力F浮=G物-F1=8N-2N=6N 由题意可知，物块上表面与水面相平即刚好露出水面时，物块底部距容器底h1=2cm+3cm=5cm 根据等体积法，物块的高度为 物块的体积 由G=mg可知，物块的质量 则长方体物块的密度 故A错误； B．当物块完全浸没在液体中时，根据阿基米德原理可得 即 解得液体的密度为 根据题意和题图，物块刚好露出液面时（或物块完全浸没在液体中），此时液体的深度为 物块完全露出液体面后，此时液体的深度为 此时液体对容器底的压强为 容器底所受液体的压力为 故B错误； C．由图乙可知，3cm~5cm的过程中，F随h的增大而增大，是一次函数的关系；当物块上升高度由3cm增加到5cm时，弹簧测力计的示数由2N增加到8N，说明物块上升2cm，弹簧测力计的示数增加6N，当h=4cm时，物块由3cm增加到4cm，物块上升1cm，则弹簧测力计的示数增加3N，则此时弹簧测力计的示数F3=2N+3N=5N 由称重法测浮力可知，此时物块受到的浮力F浮2=G物-F3=8N-5N=3N 故C错误； D． 液体的体积为 则液体的质量为 液体的重力为 容器的重力为 由于物块的密度大于液体的密度，剪断甲图中的细线，当物块静止后，物块沉底，此时容器对地面的压强为 故D正确。 故选D。 4．B 【详解】A．由题意可知，该装置是通过改变排开液体的体积改变浮力大小，从而实现上浮和下潜，故A错误； B．根据阿基米德原理可知，排开液体的体积减小，浮力减小；根据浮沉条件可知，上浮时，浮力大于重力，所以应该增大体积，增大浮力，即油从内油囊转移到外油囊，增大排开水的体积，故B正确； C．根据浮沉条件可知，悬浮时浮力等于重力；根据阿基米德原理可知，悬浮时排开水的重力大小等于浮力大小，所以此时排开水的重力等于自重，故C错误； D．下潜过程中深度增加，根据可知，压强增大，故D错误。 故选 B。 5．C 【详解】A．油压千斤顶就是根据帕斯卡定律来工作的，外力对面积小的活塞产生的压强等于物体对千斤顶中面积大的活塞产生的压强，这样就可以用较小的力举起较重的物体，故A正确，但不符合题意； B．气垫船是利用使物体接触面分离的办法来减小摩擦的，故B正确，不符合题意； C．磁悬浮列车的高速运行时，会受到风的阻力，故C错误，符合题意； D．孔明灯在上升过程中，不但受到浮力而且受到重力的作用，故D正确，不符合题意。 故选C。 6．C 【详解】A．潜水艇浸没在水中时，排开水的体积不变，受到的浮力不变；为了实现上浮和下沉，是通过改变自身的重力来实现的，故A错误； B．热气球和飞艇是利用它们在空气中的浮力来工作的；只有当它们的密度小于空气的密度时，才可以升空，故B错误； C．橡皮泥船通过空心的方法增大其排开水的体积，从而增大其所受的浮力，实现漂浮，故C正确； D．由图可知，鸡蛋沉底，此时浮力小于重力；当鸡蛋漂浮在水面上，此时浮力等于重力，故D错误。 故选C。 7．C 【详解】A．运动员用桨向后划水，对水施加力的作用，由于物体间力的作用是相互的，水就会对船桨产生向前的反作用力使龙舟前进。因此使龙舟前进的力的施力物体是水，而不是船桨，故A错误； B．龙舟处于漂浮状态，龙舟受到的浮力等于龙舟和人的总重力，故B错误； C．船桨对水的作用力和水对船桨的作用力是相互作用力，大小相等，故C正确； D．停止划桨后，龙舟还会继续前进一段距离，是因为龙舟具有惯性，惯性不是力，不能说惯性力的作用，故D错误。 故选C。 8．C 【详解】AB．同一个密度计放在甲、乙液体中都漂浮，所以 即密度计在甲、乙两液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G，则AB错误； CD．由图知，密度计排开液体的体积，而，根据 可知，故D错误，C正确。 故选C。 9．D 【详解】A．甲图中A处深度为hA=4.5cm，杯底所受水的压强为pA=ρ水ghA=1.0×103kg/m3×10N/kg×4.5×10-2m=450Pa 设杯底的面积为S，则杯底受到的压力为F压=pAS 玻璃杯处于漂浮状态，受到的浮力等于玻璃杯的重力，且根据浮力产生的原因可知，玻璃杯的重力G杯=F浮=F压= pAS=450Pa×S 在杯中倒入和杯子质量相等的水，则水的重力等于玻璃杯的重力，则水对杯底的压力F压杯底=G杯=450Pa×S 则水对杯底的压强 故A正确，不符合题意； B．玻璃杯放在水中和放在液体a中时，玻璃杯底部受到的压强 所以p水=pa，由题意可知ρ水ghA=ρaghB 则有 故B正确，不符合题意； CD．在杯中倒入和杯子质量一样的水，由此可知G杯=pS=G水=ρ水ghS 由表中的数据可知，Gb=0.1pS，Gc=0.4pS 由题意知，p=ρ水gh，由表格中的数据可知，p水b=1.1p，p水c=1.2p，所以hb=1.1h，hc=1.2h，Δhc=2Δhb=0.2h b、c排开水的体积V排=ΔhS，所以V排c=2V排b=0.2hS 若b、c漂浮，物体受到的浮力F浮=ρ水V排g=G排 若b漂浮，液体的密度 若c漂浮，液体的密度 题中b、c都放入水中，故b、c不会同时漂浮，因为V排b<V排c，则b、c不会同时沉底；故b漂浮c沉底，所以V c=V排=0.2hS 物体c的密度 物体b的密度 故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。 故选D。 10．A 【详解】将物体放入水中，根据密度大小与浮沉的关系：ρ物＜ρ水，物体漂浮；ρ物=ρ水，物体悬浮；ρ物＞ρ水，物体沉底。根据质量体积图像信息，由密度公式可得 由此可知甲漂浮，乙悬浮，丙沉底，丁沉底；故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 11． 0.4×103 1.2×103 【详解】[1]由题意可知，弹簧上方连有正方体木块A时，其长度只有6cm，则弹簧的压缩量 Δx= 10cm-6cm=4cm 因弹簧的长度每改变1cm，所受力的变化量为1N，所以，弹簧产生的弹力 F=4cm×1N/cm=4N 因物体A静止时，受到的重力与弹簧产生的弹力是一对平衡力，大小相等，所以，物体A的重力 G=F=4N 木块的体积 V=l3=(10cm)3=1000cm3=1×10-3m3 木块A的密度为 [2]当木块A有二分之一的体积浸入液体中时，弹簧恰好处于自然伸长状态，则木块处于漂浮状态，木块受到的浮力 F浮=G=4N 由F浮=ρ液gV排可得，液体的密度 此时液体的深度 h=l+h浸=10cm+0.5×10cm=15cm 此时液体对容器底部的压强是 12． 800 11.5 【详解】[1]对于均匀正方体，其对桌面的压强公式为，其中ρ是正方体密度，h是正方体高度，推导过程 当沿着竖直方向切割四分之一时，正方体的密度和高度都不变，根据，可得压强 [2]正方体的高度 正方体的体积 正方体的底面积 正方体的质量 正方体的重力 切割部分的底面积 切割部分的重力 切割部分放入水中受到的浮力……① 是切割部分对容器底的压力，切割部分对容器的压强为……② 水对容器底部的压强为……③ 因为……④ 联合①②③④解得 液面升高 则容器的底面积 根据浮沉条件可知，因为容器高度只有7cm小于10cm，则不会处于悬浮状态；如果物体处于漂浮状态，则需要浸入深度为8cm大于7cm，因此整个正方体放入其中，物体会沉在底部，则剩余水的体积 剩余水的重力 则容器对桌面的压力 13． 0.8 5∶6 【详解】[1]由图乙可知，液体的体积为4000cm3，当排出液体体积为1000cm3时，液面刚好到达正方体上表面，液面下降的深度为 此时压强变化量为 故液体的密度为 [2]由图乙知，打开阀门前，容器底部所受液体压强为，故液体深度为 液体和正方体的总体积为 正方体的体积为 故正方体的密度为 打开阀门前液体的质量为 排出2000g液体后，剩余液体的质量为 电子秤示数变化2000g时，容器对电子秤的压力等于容器、正方体和剩余液体的总重力，即 容器对电子秤的压强为 剩余液体的体积为 正方体的边长为 正方体的底面积 液体与容器底部的接触面积为 液体的深度为 正方体在液体中受到的浮力 正方体所受的重力 容器底对正方体的支持力 正方体对容器底的压力 正方体对容器底的压强 故电子秤示数变化2000g时，液体对容器底的压强与容器对电子秤的压强之比为 14． 变小 【详解】[1]飞机飞离航母时，航母受到的总重力减小，航母仍处于漂浮状态，根据物体浮沉条件可知，浮力等于重力，所以航母受到的浮力变小，根据 航母排开海水的体积变小。 [2]一艘潜水艇下潜到海面以下300m深处时，在其2m2舱盖上受到海水的压强为 根据可得，2m2舱盖上受到海水的压力是 15． 4×108 上浮一些 【详解】[1]由阿基米德原理可知，船排开液体的重力等于船自身所受浮力大小，船排开液体的重力为 即船所受的浮力为4×108N。 [2]从长江口进入到东海，船处于漂浮状态，所受浮力等于自身重力，但海水的密度比长江水大，由可知，浮力相同，密度变大，排开液体的体积变小，故船要上浮一些。 16． 30 60 2 【详解】（1）[1]由图甲知，水的体积V1=500mL，由图丙知，碗和水的总体积V3=530mL，碗的体积 V=V3-V1=530mL-500mL=30mL=30cm3 （2）[2]由图乙知，水与碗排开水的总体积V2=560mL，碗所排开水的体积 V排=V2-V1=560mL-500mL=60mL=60cm3 碗所排开水的质量 m水=ρ水V排=1g/cm3×60cm3=60g 碗漂浮在水面上时，碗受竖直向下的重力G碗=m碗g，竖直向上的浮力F浮=m水g，处于平衡状态，由平衡条件得G碗=F浮，即m碗g=m水g，所以 m碗=m水=60g （3）[3]碗的密度 17．(1) (2)1.5 (3) 1.5 二力平衡条件 (4) 480.0 4 0.8 【详解】（1）较小的苹果漂浮在水面上，受到竖直向下的重力 G 和竖直向上的浮力F浮，二者大小相等，方向相反。此时苹果的受力示意图如下 （2）苹果的质量 m=150g=0.15kg 重力大小G=mg=0.15kg×10N/kg=1.5N （3）[1]由于苹果漂浮，浮力等于重力，苹果受到的浮力大小F浮=G=1.5N [2]苹果漂浮，处于静止，是平衡状态，依据二力平衡条件可知，苹果漂浮时浮力等于重力。 （4）[1]电子秤的分度值是0.1g，如图所示，小明用电子秤测量芒果的质量480.0g。 [2]芒果的体积为400cm3，图甲中芒果受到的浮力大小 [3]芒果的重力G芒果=m芒果g=480×10-3kg×10N/kg=4.8N 芒果对容器底部压力与 容器底部对芒果的支持力是一对相互作用力，大小相等，故芒果对容器底部压力大小 F压​=F支=G芒果−F浮=4.8N−4N=0.8N 18．(1)500Pa； (2)6N； (3)p=600+100tx 【详解】（1）因为容器的质量不计，则未加水时容器对桌面的压力等于A的重力，即 F=GA=10N 所以图丙中未加水时容器对桌面的压强为 （2）由题知，每分钟注入100cm3的水（恒定不变），第一次缓慢向容器B中注水12min后暂停注水， 当注水12min时，注水的体积为 假设此时柱体A仍与容器B的底部接触，则容器内水的深度为 此时A排开水的体积为 则A受到的浮力为 因 所以第一次注水后A漂浮，即假设不成立， 此时A受到的浮力为 此时A排开水的体积为 此时容器内水的深度为 此时A浸入水中的深度为 所以此时A的下表面距容器底的距离为 将A竖直向上缓慢提升2cm后，A下表面距容器底的距离 2cm+1cm=3cm＜6cm 此时细线还没有拉直， 设此过程中水面下降的高度为Δh降，根据ΔV排的两种计算方法可得 所以水面下降的高度为 此时A浸入水中的深度为 此时A排开水的体积为 则A此时受到的浮力为 （3）放手后待A重新静止，A的底部到容器底部的距离为1cm（如下图1）。则第二次注水到细线恰好拉直时，柱体A仍处于漂浮状态（如下图2）： 其浸入水中深度不变，需注入水的体积为 需注水的时间为 则当0＜tx≤10min时，容器内水的深度为 此时水对容器底的压强为 从细线拉直到A刚好浸没，A刚浸没时如上图3，需注入水的体积为 需注水的时间为 则当10min＜tx≤20min时，容器内水的深度为 此时水对容器底的压强为 19．(1)mg (2) (3) 向下运动 见解析 【详解】（1）由图2可知，A处于漂浮状态，根据浮与沉的条件可知，浮力等于重力，图2中A所受浮力F浮=G=mg （2）由F浮=ρ液V排g可知，图2中A排开水的体积 （3）[1][2]给大瓶施加适当的压力，瓶内空气被压缩，压强变大，把水压进A，使得A的重力增大，根据浮与沉的条件可知，重力大于浮力而向下运动，当浸没后浮力不再增大，重力大于浮力会下沉。 学科网（北京）股份有限公司 $