五、物体的浮与沉(培优考点练)(第2课时)物理新教材苏科版八年级下册

2026-03-18
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内容正文:

五、物体的浮与沉(第二课时) 目录 题型分组练 2 题型01 轮船原理 2 题型02 潜水艇和浮沉子 2 题型03 密度计原理与应用 3 题型04 孔明灯与飞艇原理 4 题型05 浮力计算综合题 5 拔高综合练 6 链接中考 10 新题快递 12 题型分组练 题型01 轮船原理 1. 如图是我国“远望7号”航天远洋测量船,其满载排水量为2.7×104t,在水中满载航行时测量船受到的浮力是______N,排开水的体积是______m3(水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg) 2.如图所示,是中国航母“辽宁”号训练时的图片,当舰载战斗机全部飞离“辽宁”号航空母舰后(  ) A.航母将沉下一些,所受浮力增大 B.航母将浮起一些,所受浮力减小 C.航母将沉下一些,所受浮力减小 D.航母始终漂浮,所受浮力不变 题型02潜水艇和浮沉子 3.如图所示,利用潜水艇模型,探究潜水艇在水中如何实现浮沉。下列说法中正确的是(  ) A.潜水艇能上浮或下沉是通过改变浮力实现的 B.若要让悬浮的模型上浮应使模型中进水 C.用打气筒向模型中打气模型上浮 D.模型浸没后继续下沉的过程中受到的浮力变大 4.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 5.潜水艇能在水中上浮、下潜或停留在某一位置。如图,它在a、b、c三处受到的浮力分别为Fa、Fb、Fc,受到的重力分别为Ga、Gb、Gc,已知潜水艇在a处漂浮,b处悬浮,下列说法正确的是(      ) A.Fa=Fb<Fc B.Ga=Gb=Gc C.Fb=Gb,且合力为0 D.,且合力方向向上 6.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 7.如图将小玻璃瓶装适量的水倒扣装满水的塑料瓶中,使其恰好能漂浮在水面上,旋紧塑料瓶盖,这就做成“浮沉子”。用力抓握塑料瓶,小玻璃瓶就会往水下沉落;松开塑料瓶,它又会浮上来。调整握塑料瓶的力度,小玻璃瓶就可以悬浮在水中。下列说法错误的是(  ) A.小玻璃瓶上浮是因为受到的浮力大于重力 B.小玻璃瓶下沉时受到的液体压强变大 C.用力抓握塑料瓶时,小玻璃瓶内的空气体积变大 D.小玻璃瓶悬浮在水中时,它所受的浮力和重力的大小相等 题型03 密度计原理和应用 8.密度计是用来测量液体密度的仪器,把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中,密度计静止时如图所示,设甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲和ρ乙,密度计受到的浮力分别为F甲和F乙,则(  ) A.ρ甲<ρ乙   F甲=F乙 B.ρ甲<ρ乙  F甲>F乙 C.ρ甲>ρ乙 F甲=F乙 D.ρ甲>ρ乙  F甲<F乙 9. 小刚在“制作简易的密度计”的活动中发现自己做的吸管密度计(配重未画出)不能竖直漂浮在液体中而是斜靠在容器的边沿上,什么原因呢?在老师指导下,小刚查阅资料知道漂浮在水中的物体有两个心:重心与浮心。对于质量分布均匀、形状规则的物体,重心就是物体的几何中心;浮心是浮力的作用点,浮心的位置就是被排开那部分液体的重心的位置。根据你的所学帮助小刚判断下图中吸管密度计最终可以竖直漂浮在液体中的是(  ) A. B. C. D. 10. 两个相同的容器,甲中盛有水,乙中盛有另一种液体,将同一支自制的圆柱形简易密度计分别放入甲、乙中,静止时如图所示,则乙中液体的密度约为( ) A. B. C. D. 题型04 孔明灯与飞艇原理 11.如图所示是“孔明灯”升空的情景,点燃托盘中的松脂,灯笼内部的空气受热密度变小,重力G______(变大/不变/变小),浮力F浮_______(变大/不变/变小),当F浮______(大于/等于/小于)G时,灯笼就开始上升了。 12.如图是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇,其内部有两个气囊,主气囊内充满氦气(密度小于空气),副气囊内充有空气。关于驻空的浮空艇,下列说法正确的是(  ) A.排出副气囊内的部分空气,使浮空艇受到的重力等于浮力,实现上浮 B.排出主气囊内的部分氦气,使浮空艇受到的重力大于浮力,实现上浮 C.浮空艇上浮和下潜是靠改变浮力大小实现的 D.浮空艇上浮和下潜是靠改变自身重力大小实现的 13.如图所示是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇,在其内部充入氦气就可以依靠______(选填“浮力”或“升力”)升空。若充入密度为0.2kg/m3的氦气后悬浮在空气密度为0.4kg/m3的9052m高空,此时其总体积为9000m3,则它的总质量为______kg。 题型05 浮力计算综合题 14. 如图所示,体积为V=300cm3的木块在绳子拉力F=1.5N的作用下完全浸没在水中,g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,绳子重力不计,求: (1)此时木块受到浮力; (2)木块的重力; (3)剪断绳子,木块静止时露出水面体积。 15. 如图甲所示,水平桌面上放有一底面积为80cm2的溢水杯,在溢水杯中装满水。现将一正方体木块(不吸水)轻轻放入杯中,木块漂浮时从溢水口溢出60mL水。用手缓慢将木块压入水中(手不碰水),如图乙所示,当木块上表面刚好与水面相平时,溢出水的体积增加到100mL(g取10N/kg,ρ水=1×103 kg/m3)。求: (1)木块漂浮时所受浮力的大小; (2)木块上表面与水面刚好相平时手对木块压力F的大小; (3)木块的密度。 拔高综合练 16.如图所示,某些鱼的浮沉靠鳔的胀缩实现,下列说法正确的是(  ) A.当鳔膨胀时,鱼会上浮 B.当鳔收缩时,鱼的浮力不变 C.鱼的浮沉与轮船的原理相似 D.当鳔膨胀时,鱼排开水的重力变小 17.图甲为一彩球“温度计”,其密闭玻璃容器内装有一种特殊液体,随着温度升高,这种液体的密度会减小。液体中有5个挂有温度标牌的彩球,彩球体积(包括标牌)相等,其热胀冷缩可以忽略。当有彩球悬浮时,悬浮的彩球标牌上的温度值就是所测得的当前环境温度。图乙为这个温度计的示意图,编号为4的彩球标牌所标温度值为22℃,相邻编号的彩球标牌上的温度值间隔为2℃。下列说法正确的是(  ) A.彩球4在22℃时所受浮力大于18℃时所受浮力 B.当环境温度处于该温度计可测得的最低温度时,5个彩球均漂浮 C.若有2个彩球漂浮,3个彩球沉底,则环境温度t满足 D.要增大该温度计能测得的最高温度,可增加一个与彩球1体积相等、质量更大的彩球 18.在跨学科实践活动中小延制作了如图1所示的“浮沉子”。他将一个开口的小玻璃瓶倒置在塑料矿泉水瓶中使其漂浮,矿泉水瓶密封后用力挤压,小玻璃瓶下降至如图2所示。小玻璃瓶内气压记为p内,矿泉水瓶内气压记为p外。已知质量一定的气体在密闭空间中,其他条件相同时,体积越小,压强越大。则小玻璃瓶从图1位置下降至图2所示位置过程中下列说法中正确的是(  ) A.p内变小 B.p外变小 C.以小瓶和瓶内气体、瓶内水整体为研究对象,受到的浮力不变 D.以小瓶和瓶内气体、瓶内水整体为研究对象,受到的浮力变大 【答案】 D 【详解】AB.根据“质量一定的气体,体积越小,压强越大”可知,挤压矿泉水瓶时,瓶内空气被压缩,矿泉水瓶内的气压p外增大,会把水压入小玻璃瓶,小玻璃瓶内的气体体积被压缩,所以小玻璃瓶内的气压p内增大,故AB错误;    CD.以小瓶、瓶内气体、瓶内水整体为研究对象。图1中整体漂浮,浮力等于总重力;图2中整体下沉,排开水的体积变大,根据阿基米德原理可知,浮力变大,故C错误,D正确。 故选D。 20.将一个重为G的鸡蛋放进盛有浓盐水的杯中,鸡蛋漂浮,然后逐渐向杯中加入清水,当鸡蛋下沉至杯底静止时停止加水,如图中的图像能粗略描述这个过程中浮力随时间变化关系的是(  ) A. B. C. D. 21.如图甲,将球和球用轻细绳相连放入柱形容器内的水中,球A露出水面的体积为它自身体积的。把绳剪断,球B沉底,球A浸入水中的体积是它总体积的,这时球B受到容器底对它的支持力为,如图乙。若已知球A和球B的体积之比是,则下列说法正确的是(  ) A.球A的密度为 B.球B受的浮力为0.5N C.球B的体积为 D.绳子剪断前后,两球所受的总浮力变化了 22.如图所示,某科技小组利用容积为500mL、质量为18g、厚度不计的饮料瓶做成了潜水艇模型,已知图中螺母配重为120g、体积忽略不计,进排水口和进排气管的质量和体积均忽略不计,水的密度(g取10N/kg)。求: (1)不装水时,模型漂浮在水面受到的浮力; (2)潜水艇模型浸没在水中时受到的浮力; (3)为了使潜水艇模型恰好悬浮在水中,需要在饮料瓶中装入多少克的水? 23.小明同学想知道中国潜艇在南海中执行任务时是如何实现浮沉的,他自制了一个浮沉子,模拟潜艇浮沉。如图甲所示,将小药瓶打孔,瓶内放一小段铁丝,灌上水盖紧;在广口瓶中注入水,一只手拿瓶,另一只手用带有弯钩的滴管向小药瓶内一点点注入空气,并反复实验,观察小药瓶下沉的情况,直到小药瓶上方的空气量恰能使小药瓶在水中缓慢上浮,用橡皮膜密封广口瓶的瓶口,用手压橡皮膜,小药瓶自动下沉,便算成功。 (1)用手压橡皮膜,膜和瓶内空气之间的压强增大,小药瓶内_______(选填“充水”或“排水”),浮沉子所受浮力_______(选填“大于”“小于”或“等于”)所受重力,浮沉子下沉。 (2)拿开手,橡皮膜恢复原状,膜和瓶内空气之间的压强减小,小药瓶内_______(选填“充水”或“排水”),浮沉子所受浮力_______(选填“大于”“小于”或“等于”)所受重力,浮沉子上浮。 (3)轻压橡皮膜到一定程度,浮沉子悬浮于水中,此时浮沉子所受浮力_______(选填“大于”“小于”或“等于”)浮沉子下沉时所受的浮力。 (4)做完实验,小明将图乙潜艇模型与实验所用的浮沉子进行比较,发现潜艇与浮沉子都是靠改变_______来实现浮沉的。 24.学习了“浮沉子”以后,小明同学决定也做一个试试: (1)如图甲,取一个椭圆形的塑料大瓶,去掉瓶盖,装入一定量的水,然后在瓶口蒙上一张塑料膜,接着以图乙所示方式试压大瓶,发现水面下降,塑料膜向内凹陷; 问:①塑料膜向内凹陷的原因是:______;②“水面下降,塑料膜向内凹陷”的现象初步说明瓶内密封气体的压强随其体积的变化关系是:______; (2)如图丙,取下塑料膜,用一个玻璃小瓶和一个小吸管放进大瓶做“浮沉子”。在反复调整小瓶中的水量后,终于使小瓶悬浮在大瓶的水中。 问:小瓶经反复调整其中水量后才得以悬浮,这说明物体的浮沉状况与______有关; (3)如图丁,重新蒙上塑料膜,再次依照图乙所示压大瓶,小明观察到“浮沉子”保持悬浮,没有上浮也没有下沉。造成这一现象的原因可能是:______; (4)如图戊,解决了上述问题后,依然沿原来的方向压大瓶,则小瓶子会______(选填“浮起来”、“沉下去”或“依然悬浮”),此时小瓶内的水量会______(选填“增多”或“减少”)一些。 链接中考 25.(2024淮阴•中考真题)如图所示是关于浮力知识的应用实例,下列说法正确的是(  ) A.图甲:良种所受浮力大于重力,次种所受浮力小于重力 B.图乙:孔明灯利用内部气体密度大于空气密度来实现升空 C.图丙:安徽舰能浮在水面上,是因为用空心的办法增大了排开液体的体积 D.图丁:“奋斗者”号载人潜水器潜入10909米深的海底是通过改变自身所受浮力来实现的 26.(2024扬州•中考真题)如图所示,当潜艇从高密度水层潜航至低密度水层,就会急速下沉,发生“掉深”事故,危及潜艇安全。对于该现象,下列相关说法正确的是(  ) A.潜艇在高密度水层潜航过程中,下沉与上浮时所受浮力相等 B.潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时,排开水的重力不变 C.潜艇遭遇“掉深”时,需快速将自身水箱充满水 D.潜艇在“掉深”过程中,所受浮力逐渐变大 27.(2024苏州•中考真题)如图所示是小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作的“浮沉子”。他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上,矿泉水瓶内留有少量空气,拧紧瓶盖使其密封,用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”即上浮。下列说法错误的是(  ) A.“浮沉子”上浮时,小瓶内上方气压减小,大瓶内上方气压增大 B.适当用力挤压矿泉水瓶侧面,“浮沉子”可能悬浮在水中 C.“浮沉子”下沉时,所受重力大于它受到的浮力 D.潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同 28. (2024南京•中考真题)小明按照教材中“综合实践活动”的要求制作简易密度计。 (1)取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口。塞入金属丝的目的是使吸管能___________在液体中。 (2)将吸管放到水中的情景如图(a)所示,测得浸入的长度为;放到另一液体中的情景如图(b)所示,测得浸入的长度为。用分别表示液体和水的密度,则___________(选填“>”、“”或“=”),、,及的关系式是___________。 (3)小明做了五次实验,获得的数据如下表:小明根据实验数据在吸管上标出0.8、0.9、1.0、1.1、1.2刻度线(单位)。结果发现,该密度计的刻度线的间距___________(选填“均匀”或“不均匀”)。 实验次数 1 2 3 4 5 液体密度 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 浸入的深度 6.3 5.6 5.0 4.5 4.2 (4)小明继续探究密度计的精确程度,于是在密度计中增加了少许金属丝,并对其重新标出刻度线。此时“”刻度线在原“”刻度线的___________(选填“上方”或“下方”),该密度计的精确程度比原来___________(选填“高”或“低”)。 新题快递 29.(2025年南通期末)小平同学将一个质量为50g的鸡蛋放入一杯均匀盐水静止时,如图所示,然后向杯子里加入一些食盐搅拌,过一会儿后,则鸡蛋最终所受浮力(  ) A.小于0.49N B.大于0.49N C.等于0.49N D.无法确定 30.(2025年东台期末)如图所示是核潜艇训练时的情景。假设海水密度不变,关于该核潜艇,下列说法正确的是(  ) A.靠改变排开海水的体积来实现上浮与下潜 B.在海面上漂浮时,排开的海水的重力等于自身的重力 C.在上浮过程中,所受的浮力逐渐变大 D.在下潜过程中,海水对核潜艇底部的压强不变 31.(2025年吴江期末)在“自制密度计”的综合实践活动中,小清按照教材的要求制作了简易密度计,取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口(如图所示)。为了给密度计标上刻度,他进行了如下操作:①将其放入水中,竖立静止后,在密度计上与水面相平处标上1.0g/cm3;②将其放入密度为0.9g/cm3的植物油中,用同样的方法在密度计上标上0.9g/cm3.则下列说法中正确的是(  ) A.在下端塞入适量金属丝是为了增大在测量时密度计受到的浮力,使读数更方便 B.若要A或B位置标示刻度0.9,则应该标示在A位置 C.若刻度A、B和刻度1.0都相差0.1g/cm3,则A、B距刻度1.0是等距的 D.若该密度计测某两种液体密度,液面正好在A、B位置,则密度计处于A刻度的那种液体中时受到的浮力大 32. (2025年无锡期末)兴趣小组利用吸管、细沙、刻度尺、水、玻璃杯等身边物品,制作一支测量液体密度的简易密度计。 液体密度ρ/(g·cm-3) 0.8 0.9 1.0 1.1 B 浸入深度h/cm A 6.67 6.00 5.45 5.00 (1)将吸管一端用蜡密封,向其中倒入适量细沙并放入水中,使其竖直______在水面上,在吸管上标记水面的位置,并测出该位置到吸管下端的距离为H,如图所示。 (2)若将吸管放在其它液体中,静止时吸管浸入液体中的深度为h,由ρ液=______ρ水(用H、h符号表示)的关系式,可计算得出表格中的数据。其中A和B处数据分别为______、______。 (3)根据表中数据在吸管上标出相应刻度,即可制成一支简易密度计。小红发现所标刻度间隔______(用“均匀”或“不均匀”),请用数学知识解释这一现象:______。 (4)为提高测量的精度,使自制密度计上刻度线之间的间隔大一些,可采取的一种办法是______。 33.(2025年泰兴期末)如图所示为我国首架国产载人飞艇,若飞艇充入气体后的质量是1.5t,体积为1500m3。已知空气的密度为1.29 kg/m3,g取10N/kg。求: (1)充入气体后飞艇所受的重力多大? (2)当所载人质量为多少千克时,飞艇能够悬浮在空中? 34.(2025年兴化期末)小安同学从“曹冲称象”的故事中得到启发,制作了如图甲所示的“浮力秤”,在秤盘上放物体后,就可以用来称量物体的质量,如图乙所示,已知透明大筒足够深,小筒的高度为0.3m,底面积为,小筒和秤盘总质量为3kg.小筒壁的厚度可忽略不计,水的密度为,g取.求: (1)当秤盘上不放物体时,小筒处于__________(选填“漂浮”或“悬浮”)状态; (2)当秤盘上不放物体时,小筒受到的浮力是多少? (3)A为小筒的中点,当液面位于A点时,小筒底部受到的压强是多少? (4)当“浮力秤”的小筒刚好完全浸没在水中时,所测物体质量达到最大值.求“浮力秤”所能测量物体质量的最大值是多少? 1 / 1 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 五、物体的浮与沉(第二课时) 目录 题型分组练 2 题型01 轮船原理 2 题型02 潜水艇和浮沉子 2 题型03 密度计原理与应用 2 题型04 孔明灯与飞艇原理 2 题型05 浮力计算综合题 2 拔高综合练 4 链接中考 4 新题快递 4 题型分组练 题型01 轮船原理 1. ①. ②. 2.B 题型02潜水艇和浮沉子 3. C 4. B 5. C 6. B 7. C 题型03 密度计原理和应用 8.A 9. B 10. C 题型04 孔明灯与飞艇原理 11. 变小 不变 大于 12.D 13.浮力 3600 题型05 浮力计算综合题 14. 【答案】(1)3N;(2)1.5N;(3)1.5×10﹣4m3 【解析】 【分析】 【详解】解:(1)因木块完全浸没在水中,所以排水的体积就是物体的体积 根据阿基米德原理计算,则木块此时受到的浮力: (2)木块浸没在水中时受三个力作用,即竖直向下的重力G、竖直向下的拉力F、竖直向上的浮力F浮,因木块静止,所以木块受力平衡 则木块的重力 (3)因木块浸没在水中时,,所以,剪断绳子后木块最终会漂浮在水面上,则静止时受到的浮力 由可得,木块静止时排开水的体积 答:(1)此时木块受到浮力为3N; (2)木块的重力为1.5N; (3)剪断绳子,木块静止时露出水面的体积为。 15. 【答案】(1) 0.6N;(2) 0.4N;(3) 0.6×103 kg/m3 【解析】 【详解】解:(1)根据阿基米德原理,木块漂浮时所受的浮力为 (2)由物体的漂浮条件可知,木块的重力为 当木块刚好浸没时排开水的体积为 此时受到的浮力为 由力的平衡条件可知,此时手对木块上表面的压力为 木块的质量为 所以木块的密度为 答:(1)木块漂浮时所受浮力的大小为; (2)木块上表面与水面刚好相平时手对木块压力的大小为; (3)木块的密度是。 拔高综合练 16. A 17. C 18.D 19. D 20. D 21.C 22. 【答案】 (1)1.38N (2)5N (3)362g 【详解】(1)不装水时,模型漂浮 (2)潜水艇模型浸没在水中时受到的浮力 (3)潜水艇模型恰好悬浮在水中时 潜水艇模型总质量为 故需要在饮料瓶中装入水的质量为 23. (1) 充水 小于 (2) 排水 大于 (3)等于 (4)自身的重力 24.瓶外大气压大于瓶内气体的压强 体积变大,气压减小 物体的重力 塑料膜漏气 浮起来 减少 链接中考 25.C 26.A 27. A 28. (1)竖直漂浮 (2) ①. ②. (3)不均匀 (4) ①. 上方 ②. 高 新题快递 29.C 30.B 31. B 32. (1)漂浮 (2) ①. ②. 7.50##7.5 ③. 1.2 (3) ①. 不均匀 ②. 见解析 (4)选择更细一些的吸管进行制作 33. 【答案】(1)1.5×104N (2) 【详解】(1)充入气体后飞艇所受的重力为G=mg=1.5t×10N/kg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N (2)飞艇悬浮在空中时,所受浮力等于所受的重力。则此时的总重力为G总=F浮=ρ气V排g=1.29kg/m3×1.5×103m3×10N/kg=1.935×104N 此时所载人所受重力为G人=G总-G=1.935×104N-1.5×104N=4.35×103N 所载人质量为 34. 【答案】(1)漂浮 (2)30N (3)1500Pa (4)3kg 【详解】(1)该秤是利用物体漂浮时浮力等于重力来测量物体的质量,物体质量越大,小筒浸入到液体中的体积越大,故当秤盘上不放物体时,秤盘处于漂浮状态。 (2)当秤盘上不放物体时,小筒漂浮,浮力等于总重力,即 (3)当秤盘上不放物体时,小筒排开水的体积 则A点距小筒底部的距离 此时小筒底部受到的压强 (4)在秤盘上放物体后小筒受到的最大浮力 则称量物体的最大重力 所能测量物体的最大质量 1 / 1 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 五、物体的浮与沉(第二课时) 目录 题型分组练 2 题型01 轮船原理 2 题型02 潜水艇和浮沉子 2 题型03 密度计原理与应用 6 题型04 孔明灯与飞艇原理 7 题型05 浮力计算综合题 8 拔高综合练 10 链接中考 17 新题快递 21 题型分组练 题型01 轮船原理 1. 如图是我国“远望7号”航天远洋测量船,其满载排水量为2.7×104t,在水中满载航行时测量船受到的浮力是______N,排开水的体积是______m3(水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg) 【答案】 ①. ②. 【详解】[1][2]在水中满载航行时测量船受到的浮力是 排开水的体积 2.如图所示,是中国航母“辽宁”号训练时的图片,当舰载战斗机全部飞离“辽宁”号航空母舰后(  ) A.航母将沉下一些,所受浮力增大 B.航母将浮起一些,所受浮力减小 C.航母将沉下一些,所受浮力减小 D.航母始终漂浮,所受浮力不变 【答案】 B 【详解】航母原来漂浮在水面上,受到的浮力等于重力,飞机全部飞离航母后,航母总重减小,但仍然漂浮在水面上,受到的浮力等于重力,所以浮力减小,水的密度不变,由公式知,航母排开水的体积减小,因此要上浮一些。故ACD不符合题意,B符合题意。 故选B。 题型02潜水艇和浮沉子 3.如图所示,利用潜水艇模型,探究潜水艇在水中如何实现浮沉。下列说法中正确的是(  ) A.潜水艇能上浮或下沉是通过改变浮力实现的 B.若要让悬浮的模型上浮应使模型中进水 C.用打气筒向模型中打气模型上浮 D.模型浸没后继续下沉的过程中受到的浮力变大 【答案】 C 【详解】A.潜水艇的上浮和下沉是通过改变自身重力来实现的,故A错误; B.模型原来处于悬浮状态,说明 ,若想要模型上浮,需要增大浮力或者减小重力,题中“使模型中进水”重力增加,不符合,故B错误;   C.根据B中解析可知,题中“向模型中打气”使得V排变大,则浮力变大,此时浮力大于重力,模型会上浮,故C正确; D.模型浸没后,下沉过程中排开液体的体积不变,所以模型的浮力不变,故D错误。 故选C。 4.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。 5.潜水艇能在水中上浮、下潜或停留在某一位置。如图,它在a、b、c三处受到的浮力分别为Fa、Fb、Fc,受到的重力分别为Ga、Gb、Gc,已知潜水艇在a处漂浮,b处悬浮,下列说法正确的是(      ) A.Fa=Fb<Fc B.Ga=Gb=Gc C.Fb=Gb,且合力为0 D.,且合力方向向上 【答案】 C 【详解】A.由图可知,潜水艇在a、b、c三个位置排开水的体积,由可知,潜水艇在a、b、c三个位置所受浮力的大小关系为,故A错误; B.潜水艇在a处漂浮,水舱中吸入部分水后下潜至b处悬浮,浮力等于重力,在c处时处于下潜状态,浮力小于重力,所以,故B错误; C.潜水艇在b处悬浮时,所受的浮力等于潜水艇的重力,即,且潜水艇处于静止状态,所受合力为0,故C正确; D.潜水艇在c处下潜,所受的浮力小于潜水艇的重力,即,合力方向向下,故D错误。 故选C。 6.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。 7.如图将小玻璃瓶装适量的水倒扣装满水的塑料瓶中,使其恰好能漂浮在水面上,旋紧塑料瓶盖,这就做成“浮沉子”。用力抓握塑料瓶,小玻璃瓶就会往水下沉落;松开塑料瓶,它又会浮上来。调整握塑料瓶的力度,小玻璃瓶就可以悬浮在水中。下列说法错误的是(  ) A.小玻璃瓶上浮是因为受到的浮力大于重力 B.小玻璃瓶下沉时受到的液体压强变大 C.用力抓握塑料瓶时,小玻璃瓶内的空气体积变大 D.小玻璃瓶悬浮在水中时,它所受的浮力和重力的大小相等 【答案】 C 【详解】A.当向上的浮力大于向下的重力,小玻璃瓶会上浮,直到两个力大小相等在水面漂浮,故A正确,A不符合题意; B.小玻璃瓶下沉时,浸到水中的部分变大,则排开的水的体积变大,液面会上升,由可知,液面升高,受到的液体压强变大,故B正确,B不符合题意; C.力能改变物体的形状,用力抓握塑料瓶时,塑料瓶内水的压强变大,部分水会进入玻璃瓶内,瓶内空气体积会变小,故C错误,C符合题意; D.悬浮是一种平衡态,受平衡力,小玻璃瓶悬浮在水中时,它所受的浮力和重力的大小相等,故D正确,D不符合题意。 故选C。 题型03 密度计原理和应用 8.密度计是用来测量液体密度的仪器,把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中,密度计静止时如图所示,设甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲和ρ乙,密度计受到的浮力分别为F甲和F乙,则(  ) A.ρ甲<ρ乙   F甲=F乙 B.ρ甲<ρ乙  F甲>F乙 C.ρ甲>ρ乙 F甲=F乙 D.ρ甲>ρ乙  F甲<F乙 【答案】 A 【详解】由图可知,密度计是漂浮在液体中的,因此它处于平衡状态,即,又由于两支密度计完全相同,所以它们的质量、重力都相等,所以密度计受到的浮力;图中显示,密度计在甲中浸没的深度比乙中的大,所以,根据阿基米德原理可知,两只密度计在甲、乙液体受到的浮力相同,但,所以,故A符合题意,BCD不符合题意。 故选 A。 9. 小刚在“制作简易的密度计”的活动中发现自己做的吸管密度计(配重未画出)不能竖直漂浮在液体中而是斜靠在容器的边沿上,什么原因呢?在老师指导下,小刚查阅资料知道漂浮在水中的物体有两个心:重心与浮心。对于质量分布均匀、形状规则的物体,重心就是物体的几何中心;浮心是浮力的作用点,浮心的位置就是被排开那部分液体的重心的位置。根据你的所学帮助小刚判断下图中吸管密度计最终可以竖直漂浮在液体中的是(  ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】浮心是浮力的作用点,浮心的位置就是那部分被排开液体的重心的位置,浮力的方向总是竖直向上的;小刚发现自己做的细管密度计不能竖直漂浮在液体中而是斜靠在容器的边沿上,这是因为他制作密度计的重心较高(不稳定),高于浮心的位置。为了使细管密度计可以竖直漂浮在液体中,应该降低细管密度计的重心,使密度计的重心低于浮心;B选项中密度计受到的浮力等于重力,密度计可看做一根杠杆,以密度计的底端为支点,则可知浮力的力臂大于重力的力臂,所以密度计会绕支点沿逆时针方向转动,直到在竖直位置漂浮;A选项中密度计受到的浮力小于重力,而密度计竖直漂浮在液体里时受到的浮力等于重力;故B符合题意,ACD不符合题意。 故选B。 10. 两个相同的容器,甲中盛有水,乙中盛有另一种液体,将同一支自制的圆柱形简易密度计分别放入甲、乙中,静止时如图所示,则乙中液体的密度约为( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】同一密度计在两种不同的液体中处于漂浮状态,浮力均等于重力,所以所受浮力相等。由F浮=ρ液gV排知,V排与ρ液成反比,如图,密度计在甲中的水中浸入了2格,若在某液体中浸入3格,则V排液是V排水的,那么该液体密度就是水的密度的,即 而该密度计在乙中的液体中浸入了2格多一些,所以乙中液体密度比水小,即比1g/cm3小,但比0.67g/cm3大,故C符合题意,ABD不符合题意。 故选C。 题型04 孔明灯与飞艇原理 11.如图所示是“孔明灯”升空的情景,点燃托盘中的松脂,灯笼内部的空气受热密度变小,重力G______(变大/不变/变小),浮力F浮_______(变大/不变/变小),当F浮______(大于/等于/小于)G时,灯笼就开始上升了。 【答案】 变小 不变 大于 【详解】[1]灯笼内部的空气受热体积变大,密度变小,灯笼体积不变,灯笼内部空气质量变小,重力G减小。 [2]由于灯笼体积不变,排开空气的体积不变,根据可知,浮力的大小不变。 [3]当浮力大于重力时,合力向上,此时灯笼向上运动。 12.如图是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇,其内部有两个气囊,主气囊内充满氦气(密度小于空气),副气囊内充有空气。关于驻空的浮空艇,下列说法正确的是(  ) A.排出副气囊内的部分空气,使浮空艇受到的重力等于浮力,实现上浮 B.排出主气囊内的部分氦气,使浮空艇受到的重力大于浮力,实现上浮 C.浮空艇上浮和下潜是靠改变浮力大小实现的 D.浮空艇上浮和下潜是靠改变自身重力大小实现的 【答案】D 【详解】AB.根据物体的浮沉条件,驻空的浮空艇要上浮时,排出副气囊内的部分空气,使浮空艇受到的重力小于浮力,实现上浮。故AB错误; CD.由前面分析可知,浮空艇上浮和下潜是靠改变自身重力大小实现的,而不是靠改变浮力大小实现的,故C错误,D正确。 故选D。 13.如图所示是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇,在其内部充入氦气就可以依靠______(选填“浮力”或“升力”)升空。若充入密度为0.2kg/m3的氦气后悬浮在空气密度为0.4kg/m3的9052m高空,此时其总体积为9000m3,则它的总质量为______kg。 【答案】 浮力 3600 【详解】[1]在内部充入氦气后,浮空艇的浮力大于重力从而升空,故依靠浮力升空。 [2]浮空艇所受浮力为 因为悬浮,浮空艇重力为 则总质量为 题型05 浮力计算综合题 14. 如图所示,体积为V=300cm3的木块在绳子拉力F=1.5N的作用下完全浸没在水中,g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,绳子重力不计,求: (1)此时木块受到浮力; (2)木块的重力; (3)剪断绳子,木块静止时露出水面体积。 【答案】(1)3N;(2)1.5N;(3)1.5×10﹣4m3 【解析】 【分析】 【详解】解:(1)因木块完全浸没在水中,所以排水的体积就是物体的体积 根据阿基米德原理计算,则木块此时受到的浮力: (2)木块浸没在水中时受三个力作用,即竖直向下的重力G、竖直向下的拉力F、竖直向上的浮力F浮,因木块静止,所以木块受力平衡 则木块的重力 (3)因木块浸没在水中时,,所以,剪断绳子后木块最终会漂浮在水面上,则静止时受到的浮力 由可得,木块静止时排开水的体积 答:(1)此时木块受到浮力为3N; (2)木块的重力为1.5N; (3)剪断绳子,木块静止时露出水面的体积为。 15. 如图甲所示,水平桌面上放有一底面积为80cm2的溢水杯,在溢水杯中装满水。现将一正方体木块(不吸水)轻轻放入杯中,木块漂浮时从溢水口溢出60mL水。用手缓慢将木块压入水中(手不碰水),如图乙所示,当木块上表面刚好与水面相平时,溢出水的体积增加到100mL(g取10N/kg,ρ水=1×103 kg/m3)。求: (1)木块漂浮时所受浮力的大小; (2)木块上表面与水面刚好相平时手对木块压力F的大小; (3)木块的密度。 【答案】(1) 0.6N;(2) 0.4N;(3) 0.6×103 kg/m3 【解析】 【详解】解:(1)根据阿基米德原理,木块漂浮时所受的浮力为 (2)由物体的漂浮条件可知,木块的重力为 当木块刚好浸没时排开水的体积为 此时受到的浮力为 由力的平衡条件可知,此时手对木块上表面的压力为 木块的质量为 所以木块的密度为 答:(1)木块漂浮时所受浮力的大小为; (2)木块上表面与水面刚好相平时手对木块压力的大小为; (3)木块的密度是。 拔高综合练 16.如图所示,某些鱼的浮沉靠鳔的胀缩实现,下列说法正确的是(  ) A.当鳔膨胀时,鱼会上浮 B.当鳔收缩时,鱼的浮力不变 C.鱼的浮沉与轮船的原理相似 D.当鳔膨胀时,鱼排开水的重力变小 【答案】 A 【详解】A.当鳔膨胀时,排开水的体积变大,浮力变大,浮力大于重力,鱼会上浮,故A正确; B.当鳔收缩时,排开水的体积变小,浮力变小,故B错误; C.鱼的浮沉是通过鳔膨胀或收缩改变排开水的体积从而实现上浮或下沉,轮船的工作原理是漂浮,所以原理不同,故C错误; D.当鳔膨胀时,排开水的体积变大,由可知,鱼排开水的质量变大,则排开水的重力变大,故D错误。 故选A。 17.图甲为一彩球“温度计”,其密闭玻璃容器内装有一种特殊液体,随着温度升高,这种液体的密度会减小。液体中有5个挂有温度标牌的彩球,彩球体积(包括标牌)相等,其热胀冷缩可以忽略。当有彩球悬浮时,悬浮的彩球标牌上的温度值就是所测得的当前环境温度。图乙为这个温度计的示意图,编号为4的彩球标牌所标温度值为22℃,相邻编号的彩球标牌上的温度值间隔为2℃。下列说法正确的是(  ) A.彩球4在22℃时所受浮力大于18℃时所受浮力 B.当环境温度处于该温度计可测得的最低温度时,5个彩球均漂浮 C.若有2个彩球漂浮,3个彩球沉底,则环境温度t满足 D.要增大该温度计能测得的最高温度,可增加一个与彩球1体积相等、质量更大的彩球 【答案】 C 【详解】由题意知,液体的温度升高时,密度变小,原来悬浮的小球因液体的温度升高而下沉,所以4号彩球标牌所标温度值为22℃,则5号小球应标20℃,3号小球应标24℃。 A.22℃大于18℃,液体在22℃时密度小,等于4号球的密度,4号球悬浮,浮力等于重力;18℃时密度大,大于4号球的密度,4号球漂浮,浮力等于重力,所以4号在22℃时所受浮力等于18℃时所受浮力,故A错误; B.由于液体的密度随着环境温度降低会增大,有更多的彩球能漂浮,所以当环境温度处于该温度计可测得的最低温度时,液体的密度等于密度最大一个小球的密度,即5号彩球悬浮,其余四个小球漂浮,故B错误; C.若有2个彩球漂浮,3个彩球沉底,则3、4、5三个彩球沉底,4号球标示22℃、3号球标示24℃、2号球标示26℃,表明当前环境温度在24℃到26℃之间,故C正确; D.当环境温度升高时,液体的密度减小,当前1号球标示温度最高,若想测量更高的温度,应增加一个密度更小的彩球(即与彩球1体积相等、质量更小的彩球),这样在液体密度更小时,该彩球才能悬浮,从而增大温度计能测得的最高温度,故D错误。 故选C。 18.在跨学科实践活动中小延制作了如图1所示的“浮沉子”。他将一个开口的小玻璃瓶倒置在塑料矿泉水瓶中使其漂浮,矿泉水瓶密封后用力挤压,小玻璃瓶下降至如图2所示。小玻璃瓶内气压记为p内,矿泉水瓶内气压记为p外。已知质量一定的气体在密闭空间中,其他条件相同时,体积越小,压强越大。则小玻璃瓶从图1位置下降至图2所示位置过程中下列说法中正确的是(  ) A.p内变小 B.p外变小 C.以小瓶和瓶内气体、瓶内水整体为研究对象,受到的浮力不变 D.以小瓶和瓶内气体、瓶内水整体为研究对象,受到的浮力变大 【答案】 D 【详解】AB.根据“质量一定的气体,体积越小,压强越大”可知,挤压矿泉水瓶时,瓶内空气被压缩,矿泉水瓶内的气压p外增大,会把水压入小玻璃瓶,小玻璃瓶内的气体体积被压缩,所以小玻璃瓶内的气压p内增大,故AB错误;    CD.以小瓶、瓶内气体、瓶内水整体为研究对象。图1中整体漂浮,浮力等于总重力;图2中整体下沉,排开水的体积变大,根据阿基米德原理可知,浮力变大,故C错误,D正确。 故选D。 19. 在一根表面涂蜡的细木棍的一端绕着适量的铁丝,把它放到甲、乙、丙三种密度不同的液体中,木棍浸入液体里的情况如图所示,则木棍在三种液体中受到的浮力F的大小及三个容器底部受到的液体的压强p的大小关系分别是(  ) A. F甲=F乙=F丙 p甲=p乙=p丙 B. F甲<F乙<F丙 p甲<p乙<p丙 C. F甲<F乙<F丙 p甲=p乙=p丙 D. F甲=F乙=F丙 p甲>p乙>p丙 【答案】D 【详解】同一支木棍重力相同,放在甲、 乙、丙三种液体中都处于漂浮状态,根据漂浮条件可知,木棍受到的浮力大小都等于自身重力,所以木棍所受浮力 F甲=F乙=F丙 由图可知,木棍在三种液体中排开液体的体积大小关系为 V排甲<V排乙<V排丙 根据F浮=ρ液gV排可知,三种液体密度关系为 ρ甲>ρ乙>ρ丙 图中三种液体的深度相同,再由 p=ρ液gh可知,容器底部受到的液体压强大小关系为 p甲>p乙>p丙 故选D。 20.将一个重为G的鸡蛋放进盛有浓盐水的杯中,鸡蛋漂浮,然后逐渐向杯中加入清水,当鸡蛋下沉至杯底静止时停止加水,如图中的图像能粗略描述这个过程中浮力随时间变化关系的是(  ) A. B. C. D. 【答案】 D 【详解】当鸡蛋在浓盐水中漂浮时,鸡蛋所受浮力等于鸡蛋的重力;当给浓盐水中缓慢加入水时,盐水的密度开始减小,但此时盐水的密度仍大于鸡蛋的密度,虽然鸡蛋开始缓慢下沉,不过鸡蛋仍处于漂浮状态,只是浸入液体中的体积在增大,而露出的体积则在减小,所以此时鸡蛋受到的浮力仍等于鸡蛋的重力;当盐水的密度逐渐减小到等于鸡蛋的密度时,此时鸡蛋在盐水中处于悬浮状态,鸡蛋受到的浮力仍等于鸡蛋的重力;加入的清水越来越多,当盐水的密度比鸡蛋密度小时,此时鸡蛋受到的浮力就会小于重力,鸡蛋会下沉直至沉到杯子的底部。由此可知,鸡蛋受到的浮力是先不变,然后减小,但最后所受的浮力不为0,故D符合题意,ABC不符合题意。 故选D。 21.如图甲,将球和球用轻细绳相连放入柱形容器内的水中,球A露出水面的体积为它自身体积的。把绳剪断,球B沉底,球A浸入水中的体积是它总体积的,这时球B受到容器底对它的支持力为,如图乙。若已知球A和球B的体积之比是,则下列说法正确的是(  ) A.球A的密度为 B.球B受的浮力为0.5N C.球B的体积为 D.绳子剪断前后,两球所受的总浮力变化了 【答案】 C 【详解】A.设物体A的体积为V,由图乙球A处于漂浮状态,则GA=F浮A 所以 A的密度 故A错误; BC.因为球A和球B的体积之比是2∶1,则球B的体积为,球B沉底,对容器底部对它的支持力为0.5N,球B的重力 图甲中,AB整体漂浮在水面上,由物体的沉浮条件得GA+GB=ρ水gV排A+ρ水gV排B 即 即 将数据代入解得V=0.5×10-3m3,球B的体积为 B受到的浮力F浮B=ρ水gV排B=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg×2.5×10-4m3=2.5N 故C正确,B错误; D.绳子剪断前后,A、B所受的浮力的变化量,由于物体B浸入的体积没有变化,故浮力的变化量等于物体A排开液体的重力的变化量 故D错误。 故选C。 22.如图所示,某科技小组利用容积为500mL、质量为18g、厚度不计的饮料瓶做成了潜水艇模型,已知图中螺母配重为120g、体积忽略不计,进排水口和进排气管的质量和体积均忽略不计,水的密度(g取10N/kg)。求: (1)不装水时,模型漂浮在水面受到的浮力; (2)潜水艇模型浸没在水中时受到的浮力; (3)为了使潜水艇模型恰好悬浮在水中,需要在饮料瓶中装入多少克的水? 【答案】 (1)1.38N (2)5N (3)362g 【详解】(1)不装水时,模型漂浮 (2)潜水艇模型浸没在水中时受到的浮力 (3)潜水艇模型恰好悬浮在水中时 潜水艇模型总质量为 故需要在饮料瓶中装入水的质量为 23.小明同学想知道中国潜艇在南海中执行任务时是如何实现浮沉的,他自制了一个浮沉子,模拟潜艇浮沉。如图甲所示,将小药瓶打孔,瓶内放一小段铁丝,灌上水盖紧;在广口瓶中注入水,一只手拿瓶,另一只手用带有弯钩的滴管向小药瓶内一点点注入空气,并反复实验,观察小药瓶下沉的情况,直到小药瓶上方的空气量恰能使小药瓶在水中缓慢上浮,用橡皮膜密封广口瓶的瓶口,用手压橡皮膜,小药瓶自动下沉,便算成功。 (1)用手压橡皮膜,膜和瓶内空气之间的压强增大,小药瓶内_______(选填“充水”或“排水”),浮沉子所受浮力_______(选填“大于”“小于”或“等于”)所受重力,浮沉子下沉。 (2)拿开手,橡皮膜恢复原状,膜和瓶内空气之间的压强减小,小药瓶内_______(选填“充水”或“排水”),浮沉子所受浮力_______(选填“大于”“小于”或“等于”)所受重力,浮沉子上浮。 (3)轻压橡皮膜到一定程度,浮沉子悬浮于水中,此时浮沉子所受浮力_______(选填“大于”“小于”或“等于”)浮沉子下沉时所受的浮力。 (4)做完实验,小明将图乙潜艇模型与实验所用的浮沉子进行比较,发现潜艇与浮沉子都是靠改变_______来实现浮沉的。 【答案】 (1) 充水 小于 (2) 排水 大于 (3)等于 (4)自身的重力 【详解】(1)[1][2]当用手压薄膜时,膜和瓶内空气之间的压强增大,在压强差的作用下,水会进入小药瓶,即小药瓶内充水。此时,小药瓶的重力增大,而根据阿基米德原理,因为小药瓶排开液体的体积不变,液体密度也不变,所以浮力不变。但由于重力增大,使得浮沉子所受浮力小于其重力,物体所受合力向下,浮沉子就会下沉。 (2)[1][2]拿开手,橡皮膜恢复原状,膜和瓶内空气之间的压强减小,压强差的作用下,小药瓶会排水。此时,小药瓶的重力变小,而根据阿基米德原理,因为小药瓶排开液体的体积不变,液体密度也不变,所以浮力不变。但由于重力变小,使得浮沉子所受浮力大于其重力,物体所受合力向上,浮沉子就会上浮。 (3)根据阿基米德原理,悬浮和下沉时,小药瓶都浸没在水中,小药瓶排开液体的体积不变,液体密度也不变,所以浮力不变。 (4)在整个实验过程中,无论是浮沉子通过改变内部水的多少来改变自身重力,还是潜水艇通过向水舱中充水或排水改变自身重力,它们都是靠改变自身的重力来实现浮沉的。 24.学习了“浮沉子”以后,小明同学决定也做一个试试: (1)如图甲,取一个椭圆形的塑料大瓶,去掉瓶盖,装入一定量的水,然后在瓶口蒙上一张塑料膜,接着以图乙所示方式试压大瓶,发现水面下降,塑料膜向内凹陷; 问:①塑料膜向内凹陷的原因是:______;②“水面下降,塑料膜向内凹陷”的现象初步说明瓶内密封气体的压强随其体积的变化关系是:______; (2)如图丙,取下塑料膜,用一个玻璃小瓶和一个小吸管放进大瓶做“浮沉子”。在反复调整小瓶中的水量后,终于使小瓶悬浮在大瓶的水中。 问:小瓶经反复调整其中水量后才得以悬浮,这说明物体的浮沉状况与______有关; (3)如图丁,重新蒙上塑料膜,再次依照图乙所示压大瓶,小明观察到“浮沉子”保持悬浮,没有上浮也没有下沉。造成这一现象的原因可能是:______; (4)如图戊,解决了上述问题后,依然沿原来的方向压大瓶,则小瓶子会______(选填“浮起来”、“沉下去”或“依然悬浮”),此时小瓶内的水量会______(选填“增多”或“减少”)一些。 【答案】 瓶外大气压大于瓶内气体的压强 体积变大,气压减小 物体的重力 塑料膜漏气 浮起来 减少 【详解】(1)[1]瓶内外存在气压差,且瓶外大气压大于瓶内气体的压强使塑料膜向内凹陷。 [2]水面下降,塑料膜向内凹陷的现象初步说明瓶内密封气体的体积变大,压强变小。 (2)[3]小瓶经反复调整其中水量后才得以悬浮,这改变了小瓶的重力,说明物体的浮沉状况与物体的重力有关。 (3)[4]依照图乙所示压大瓶,小明观察到“浮沉子”保持悬浮,没有上浮也没有下沉,说明瓶内气压不变,可能是塑料膜漏气。 (4)[5][6]解决了上述问题后,依然沿原来的方向压大瓶,会使大瓶内气压减小,小瓶内的水流出一部分,小瓶内的水量减少,浮力不变,会浮起来。 链接中考 25.(2024淮阴•中考真题)如图所示是关于浮力知识的应用实例,下列说法正确的是(  ) A.图甲:良种所受浮力大于重力,次种所受浮力小于重力 B.图乙:孔明灯利用内部气体密度大于空气密度来实现升空 C.图丙:安徽舰能浮在水面上,是因为用空心的办法增大了排开液体的体积 D.图丁:“奋斗者”号载人潜水器潜入10909米深的海底是通过改变自身所受浮力来实现的 【答案】 C 【详解】A.盐水选种时,良种沉底,受到的浮力小于重力,次种漂浮,受到的浮力等于重力,故A错误; B.点燃孔明灯,当孔明灯内部空气密度比外部空气的密度小到一定程度时,孔明灯受到的浮力大于自身的重力,孔明灯才上升,故B错误; C.轮船是通过做成空心来增大排开液体的体积,由阿基米德原理可知,增大安徽舰受到的浮力,能浮在水面上,故C正确; D.由F浮=ρ液gV排可知,“奋斗者”号载人潜水器潜入10909米深的海底的过程中,ρ液、V排不变,所以浮力不变,“奋斗者”号载人潜水器下潜是通过改变自身重力来实现的,故D错误。 故选C。 26.(2024扬州•中考真题)如图所示,当潜艇从高密度水层潜航至低密度水层,就会急速下沉,发生“掉深”事故,危及潜艇安全。对于该现象,下列相关说法正确的是(  ) A.潜艇在高密度水层潜航过程中,下沉与上浮时所受浮力相等 B.潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时,排开水的重力不变 C.潜艇遭遇“掉深”时,需快速将自身水箱充满水 D.潜艇在“掉深”过程中,所受浮力逐渐变大 【答案】 A 【详解】A.潜艇在高密度水层潜航过程中,排开液体的体积不变,液体的密度不变,根据可知,此过程中潜艇下沉与上浮时所受浮力相等,故A正确; B.潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时,不变,变小,由阿基米德原理可知,潜艇所受浮力变小,其排开水的重力也变小,故B错误; C.潜艇遭遇“掉深”时,潜艇受到的浮力小于重力,要进行自救,即要让潜艇上浮,需快速排出水箱中的水,减小潜艇的重力,使重力小于潜艇受到的浮力才能上浮,故C错误; D.潜艇在“掉深”过程中,潜艇排开液体的体积不变,液体密度不变,由可知,潜艇所受浮力不变,故D错误。 故选A。 27.(2024苏州•中考真题)如图所示是小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作的“浮沉子”。他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上,矿泉水瓶内留有少量空气,拧紧瓶盖使其密封,用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”即上浮。下列说法错误的是(  ) A.“浮沉子”上浮时,小瓶内上方气压减小,大瓶内上方气压增大 B.适当用力挤压矿泉水瓶侧面,“浮沉子”可能悬浮在水中 C.“浮沉子”下沉时,所受重力大于它受到的浮力 D.潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同 【答案】 A 【详解】AB.松开手,小瓶内水面上的空气体积增大,压强减小,浮沉子里面被压缩的空气把水压出来,此时浮沉子的重力小于它所受的浮力,所以,它就向上浮;当浮力等于重力,就会悬浮在水中,故A错误,符合题意,B正确,不符合题意。 C.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,这时浮沉子里进入一些水,它的重力增加,大于它受到的浮力,就向下沉,故C正确,不符合题意; D.潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同,都是靠改变自身重力来实现沉浮的,故D正确,不符合题意。 故选A。 28. (2024南京•中考真题)小明按照教材中“综合实践活动”的要求制作简易密度计。 (1)取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口。塞入金属丝的目的是使吸管能___________在液体中。 (2)将吸管放到水中的情景如图(a)所示,测得浸入的长度为;放到另一液体中的情景如图(b)所示,测得浸入的长度为。用分别表示液体和水的密度,则___________(选填“>”、“”或“=”),、,及的关系式是___________。 (3)小明做了五次实验,获得的数据如下表:小明根据实验数据在吸管上标出0.8、0.9、1.0、1.1、1.2刻度线(单位)。结果发现,该密度计的刻度线的间距___________(选填“均匀”或“不均匀”)。 实验次数 1 2 3 4 5 液体密度 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 浸入的深度 6.3 5.6 5.0 4.5 4.2 (4)小明继续探究密度计的精确程度,于是在密度计中增加了少许金属丝,并对其重新标出刻度线。此时“”刻度线在原“”刻度线的___________(选填“上方”或“下方”),该密度计的精确程度比原来___________(选填“高”或“低”)。 【答案】(1)竖直漂浮 (2) ①. ②. (3)不均匀 (4) ①. 上方 ②. 高 【解析】 【小问1详解】 为了让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中,吸管下端塞入一些金属丝作为配重,所以这样做目的是让密度计竖直漂浮在液体中。 【小问2详解】 [1][2]由于吸管在(a)、(b)图中均漂浮,所以F浮=G,则在水和另一种液体中受到的浮力相等,根据F浮=ρgV排,V排a>V排b,所以ρ液>ρ水。设吸管的底面积为S,根据物体浮沉条件可知,F浮水=F浮液,即ρ水gSH=ρ液gSh 则 【小问3详解】 设密度计的重力为G,横截面积为S,根据漂浮条件F浮=G,ρ液gSh=G 则 可以看出h与ρ液成反比关系,不是一次函数关系,所以密度计上刻度线的间距不均匀。 【小问4详解】 [1]在密度计中增加少许金属丝,密度计的重力增大,根据漂浮条件F浮=G,浮力增大,由阿基米德原理F浮=ρgV排可知,在液体密度不变时,排开液体的体积增大,所以此时“1.0g/cm3”刻度线在原“1.0g/cm3”刻度线的上方。 [2]增加金属丝后,密度计在不同液体中排开液体体积的变化量更明显,能更精确地区分不同的液体密度,所以该密度计的精确程度比原来高。 新题快递 29.(2025年南通期末)小平同学将一个质量为50g的鸡蛋放入一杯均匀盐水静止时,如图所示,然后向杯子里加入一些食盐搅拌,过一会儿后,则鸡蛋最终所受浮力(  ) A.小于0.49N B.大于0.49N C.等于0.49N D.无法确定 【答案】 C 【详解】如图,鸡蛋处于悬浮状态,浮力等于重力,向杯子中加入一些食盐搅拌后,液体密度增大,鸡蛋排开盐水的体积不变,根据公式可得,鸡蛋受到的浮力变大,鸡蛋重力不变,则浮力大于重力,鸡蛋将上浮最终漂浮于液面上,此时鸡蛋受到的浮力等于它的重力,所以鸡蛋最终所受浮力为 故C符合题意,ABD不符合题意。 故选C。 30.(2025年东台期末)如图所示是核潜艇训练时的情景。假设海水密度不变,关于该核潜艇,下列说法正确的是(  ) A.靠改变排开海水的体积来实现上浮与下潜 B.在海面上漂浮时,排开的海水的重力等于自身的重力 C.在上浮过程中,所受的浮力逐渐变大 D.在下潜过程中,海水对核潜艇底部的压强不变 【答案】 B 【详解】A.潜水艇在水中时,排开水的体积不变,是靠改变自身重力实现上浮和下潜。当潜水艇水舱进水时,潜艇自身重量增加,浮力小于重力,于是就下潜。反之,水舱中水排出艇外,潜水艇重量减轻,浮力大于重力,于是就上浮。故A错误; B.潜水艇在海面上漂浮时,由漂浮条件和阿基米德原理可得 即受到的重力等于它排开海水的重力,故B正确; C.在上浮过程中,海水的密度不变,潜水艇排开海水的体积不变,根据可知,所受的浮力不变,故C错误; D.在下潜过程中,随着海水深度的增加,由可知海水对核潜艇底部的压强变大,故D错误。 故选B。 31.(2025年吴江期末)在“自制密度计”的综合实践活动中,小清按照教材的要求制作了简易密度计,取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口(如图所示)。为了给密度计标上刻度,他进行了如下操作:①将其放入水中,竖立静止后,在密度计上与水面相平处标上1.0g/cm3;②将其放入密度为0.9g/cm3的植物油中,用同样的方法在密度计上标上0.9g/cm3.则下列说法中正确的是(  ) A.在下端塞入适量金属丝是为了增大在测量时密度计受到的浮力,使读数更方便 B.若要A或B位置标示刻度0.9,则应该标示在A位置 C.若刻度A、B和刻度1.0都相差0.1g/cm3,则A、B距刻度1.0是等距的 D.若该密度计测某两种液体密度,液面正好在A、B位置,则密度计处于A刻度的那种液体中时受到的浮力大 【答案】 B 【详解】A.为了让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中,吸管下端塞入一些金属丝作为配重,这样做目的是为了降低重心,让密度计竖直漂浮在液体中,故A错误; B.密度计放入水中或放入植物油时都漂浮,所受浮力等于密度计的重力,即 因为植物油的密度小于水的密度,浸在水中、植物油中时 所以密度计放在植物油中,液面的位置在水密度值刻度线的上方,即刻度0.9应该在A点,故B正确; C.由 ,可得 变形得:,A点的深度为,B点的深度为 ,刻度为1.0的深度为,则 A点到1.0刻度的间距为 ΔhA=m0.9S-mS=m9SB点到1.0刻度的间距为 ΔhA>ΔhB,故C错误; D.密度计竖直的漂浮在液体中,根据漂浮条件可知;吸管所受浮力与重力相等,重力不改变,则浮力也不变,故D错误。 故选B。 32. (2025年无锡期末)兴趣小组利用吸管、细沙、刻度尺、水、玻璃杯等身边物品,制作一支测量液体密度的简易密度计。 液体密度ρ/(g·cm-3) 0.8 0.9 1.0 1.1 B 浸入深度h/cm A 6.67 6.00 5.45 5.00 (1)将吸管一端用蜡密封,向其中倒入适量细沙并放入水中,使其竖直______在水面上,在吸管上标记水面的位置,并测出该位置到吸管下端的距离为H,如图所示。 (2)若将吸管放在其它液体中,静止时吸管浸入液体中的深度为h,由ρ液=______ρ水(用H、h符号表示)的关系式,可计算得出表格中的数据。其中A和B处数据分别为______、______。 (3)根据表中数据在吸管上标出相应刻度,即可制成一支简易密度计。小红发现所标刻度间隔______(用“均匀”或“不均匀”),请用数学知识解释这一现象:______。 (4)为提高测量的精度,使自制密度计上刻度线之间的间隔大一些,可采取的一种办法是______。 【答案】(1)漂浮 (2) ①. ②. 7.50##7.5 ③. 1.2 (3) ①. 不均匀 ②. 见解析 (4)选择更细一些的吸管进行制作 【解析】 【小问1详解】 密度计是根据漂浮的原理制成的,将吸管一端用蜡密封,向其中倒入适量细沙并放入水中,将其竖直漂浮在水中。 【小问2详解】 [1]设塑料吸管的截面积为S,当密度计漂浮在水面上时,则,,所以,即,化简得液体的密度 [2]由表中数据可知,密度计在水中浸入的深度是6.00cm, 表格A处的深度为 [3] B液体中浸入深度是5.00cm,液体的密度 【小问3详解】 [1][2]根据密度计的特点,刻度上小下大,刻度上疏下密,所以小红发现所标刻度间隔不均匀,由可知:在、和一定时,与成反比,所以刻度间隔不均匀。 【小问4详解】 密度计漂浮在液体中,所受重力等于浮力,由知,密度计越重,浮力越大,两条刻度线之间的距离越大;在同种液体中,由知,重力相同,排开液体的体积相同,若浸入液体的深度大,需要密度计更细,即密度计越细,两条刻度线之间的距离越大;所以为了让测量结果更准确,想使简易密度计上两条刻度线之间的距离大一些,可采取的方法是增大密度计的重力、选择更细一些的吸管进行制作。 33.(2025年泰兴期末)如图所示为我国首架国产载人飞艇,若飞艇充入气体后的质量是1.5t,体积为1500m3。已知空气的密度为1.29 kg/m3,g取10N/kg。求: (1)充入气体后飞艇所受的重力多大? (2)当所载人质量为多少千克时,飞艇能够悬浮在空中? 【答案】(1)1.5×104N (2) 【详解】(1)充入气体后飞艇所受的重力为G=mg=1.5t×10N/kg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N (2)飞艇悬浮在空中时,所受浮力等于所受的重力。则此时的总重力为G总=F浮=ρ气V排g=1.29kg/m3×1.5×103m3×10N/kg=1.935×104N 此时所载人所受重力为G人=G总-G=1.935×104N-1.5×104N=4.35×103N 所载人质量为 34.(2025年兴化期末)小安同学从“曹冲称象”的故事中得到启发,制作了如图甲所示的“浮力秤”,在秤盘上放物体后,就可以用来称量物体的质量,如图乙所示,已知透明大筒足够深,小筒的高度为0.3m,底面积为,小筒和秤盘总质量为3kg.小筒壁的厚度可忽略不计,水的密度为,g取.求: (1)当秤盘上不放物体时,小筒处于__________(选填“漂浮”或“悬浮”)状态; (2)当秤盘上不放物体时,小筒受到的浮力是多少? (3)A为小筒的中点,当液面位于A点时,小筒底部受到的压强是多少? (4)当“浮力秤”的小筒刚好完全浸没在水中时,所测物体质量达到最大值.求“浮力秤”所能测量物体质量的最大值是多少? 【答案】(1)漂浮 (2)30N (3)1500Pa (4)3kg 【详解】(1)该秤是利用物体漂浮时浮力等于重力来测量物体的质量,物体质量越大,小筒浸入到液体中的体积越大,故当秤盘上不放物体时,秤盘处于漂浮状态。 (2)当秤盘上不放物体时,小筒漂浮,浮力等于总重力,即 (3)当秤盘上不放物体时,小筒排开水的体积 则A点距小筒底部的距离 此时小筒底部受到的压强 (4)在秤盘上放物体后小筒受到的最大浮力 则称量物体的最大重力 所能测量物体的最大质量 1 / 1 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $

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五、物体的浮与沉(培优考点练)(第2课时)物理新教材苏科版八年级下册
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