第七章 浮力 单元测试卷(高效培优)物理新教材沪科版(五四学制)八年级下册
2026-03-18
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3份
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37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 | 第7章 浮力 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | 浮力 |
| 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 | 10.17 MB |
| 发布时间 | 2026-03-18 |
| 更新时间 | 2026-03-18 |
| 作者 | 物理杨老师教研组 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-03-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56880263.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025-2026学年八年级下册单元测试卷
第七章·浮力 参考答案
建议用时:90分钟,满分:100分
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。1--11每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求;12--15每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案
A
D
B
C
C
A
A
B
C
C
D
AD
BD
BC
AD
二、填空题:(每空1分,共19分)
16.【答案】 1.4 运动
17.【答案】 0.8 1.2
18.【答案】 变大 大于
19.【答案】 增加 <
20.【答案】 小于 变小
21.【答案】 = <
22.【答案】 上升 不变
23.【答案】 =
24.【答案】 0.5 0.55 1.1
三、作图题:(每小题2分,共4分)
25.
【答案】
26.
【答案】
四、实验题:(每空1分,共16分)
27.
【答案】(1)平衡
(2) 增大 小明
(3)液体密度
(4)1.2×103
(5)偏大
(6)②
(7)先用弹簧测力计测出金属块重力记为G,再将金属块浸没在水中,记录弹簧测力计示数为F,比较受到的浮力为G-F与上述实验中的浮力大小关系,若二者相等,则说明浮力大小与物体重力无关。
28.
【答案】 液体密度 排开液体的体积或重力 > 小桶内水没有倒干净 C = 不能 =
五、计算题:(29小题7分,30小题9分,共16分)
29.
【答案】(1)重力
(2)3000Pa
(3)5N,380g
【详解】(1)潜水艇是通过改变自身的重力来实现上浮和下沉的。其工作原理是:当潜水艇需要下潜时,会向水舱中注入水,增大自身重力,使重力大于浮力而下沉;当需要上浮时,则用压缩空气将水舱中的水排出,减小自身重力,使重力小于浮力而上浮。
(2)螺母的深度达到30cm时,螺母受到的压强为
(3)潜水艇模型浸没时排开水的体积
受到的浮力为
悬浮时总重力应等于浮力
饮料瓶质量为20g,则饮料瓶的重力为
螺母配重为100g,则螺母重力为
需要注入水的重力为
需要注入水的质量为
30.
【答案】(1)1960Pa
(2)
(3)1m
【详解】(1)水对储水箱底部的压强为
(2)当水位到达0.5m时,力传感器示数恰好为0,此时浮体A处于漂浮状态,其所受的浮力等于其自身重力,即
此时浮体A浸入水中的深度为
浮体A排开水的体积为
此时浮体A所受的浮力为
即A的重力为,浮体A的质量为
由得,浮体A的密度为
(3)当水位到达最高水位线时,浮体A所受浮力为
此时浮体A排开水的体积为
此时浮体A浸入水中的深度为
最高水位线为
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2025-2026学年八年级下册单元测试卷
第七章·浮力
建议用时:90分钟,满分:100分
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。1--11每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求;12--15每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求。
1.如图所示,洗手盆底部的出水口塞着由橡胶制成的水堵头,则水堵头( )
A.只受到水的压力,没有受到水的浮力 B.只受到水的浮力,没有受到水的压力
C.既受到水的压力,又受到水的浮力 D.没有受到水的压力,也没有受到水的浮力
2.世界游泳冠军杨丽娜在防溺水课程中强调,意外落水时应立即屏住呼吸、头往后仰,且手不能伸出水面,以增大生存几率。下列说法正确的是( )
A.头部后仰能减少人体质量
B.伸出手臂能增加人体浮力
C.头部后仰会减少身体浸入水中的体积
D.伸出手臂会减少浸入水中的体积,导致浮力不足
3.春节期间,爱思考的小明设计完成了一项物理学科的跨学科实践活动:利用家里的工具测量草莓的密度。小明找到一个质量为m0的杯子,装入适量的水后放在水平的电子秤上,如图甲;接着把草莓轻放入水中,草莓漂浮,如图乙;然后用细针将草莓轻压入水中,如图丙;水均未溢出,电子秤示数依次为m1、m2、m3,不计细针体积。下列判断正确的是( )
A.乙图中,草莓的质量为m2-m1-m0
B.丙图中,草莓排开水的体积为
C.草莓的密度为
D.细针对草莓的压力为(m3-m2-m0)g
4.把一个金属块浸没在盛满酒精的杯中,溢出酒精50g;若把这金属块浸没在盛满水的杯中,从杯中溢出水的质量是(ρ酒精=0.8g/cm3,ρ水=1g/cm3)( )
A.小于50g B.等于50g
C.大于50g D.无法确定
5.如图所示,潜水艇从高密度海水区驶入低密度海水区时,如果不采取措施就会急剧下沉导致灾难性后果,称为“掉深”。造成潜水艇“掉深”的原因是( )
A.潜水艇的重力变大 B.潜水艇所受浮力变大
C.潜水艇排开液体所受重力变小 D.潜水艇排开液体的体积变小
6.如下列图片所示,甲、乙、丙、丁四个小球的体积相等,则四个小球中受到的浮力最小的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
7.如图所示,重力为G边长为a的正方体物块悬浮在水中,受到的浮力为,上表面深度为,受到水的压强为,压力为;下表面深度为,受到水的压强为,压力为。物块的密度为,水的密度为。下列选项中不正确的是( )
A. B.
C. D.
8.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
9.浮沉条件在日常生活中有广泛的应用,从简单的物体漂浮到复杂的建筑结构设计,都有其独特的用途。下列四幅图中关于浮沉条件的应用说法正确的是( )
A.图甲中密度计测量的液体密度越大,密度计受到的浮力越大
B.图乙中盐水选种时,下沉的种子密度比盐水的密度小
C.图丙中热气球是通过自带的加热器调节气囊中气体的温度来控制升降
D.图丁中古人打捞铁牛时,浮船受到的浮力等于铁牛的重力
10.用盐水浸泡可以去除新鲜水果表面残留的农药。水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器,分别盛有浓度不同的盐水,将两个质量相等的冬枣、樱桃(V冬枣>V樱桃),分别放入盐水中,静止时的状态如图所示,两容器中的液面相平。下列说法正确的是( )
A.甲容器中盐水的密度大于乙容器中盐水的密度
B.樱桃可以漂浮在水面上是因为所受的浮力大于重力
C.冬枣和樱桃所受的浮力大小相等
D.甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力
11.为拯救濒危物种中华鲟,生物学家在放养的中华鲟身上拴上定位硬壳胶囊。数天后,胶囊与潜入水中的中华鲟脱离,最终漂浮于江面发射定位信号,脱离后,胶囊受到的浮力随时间变化的关系为下列图中的( )
A. B. C. D.
12.小丽帮妈妈洗菜时发现,将茄子和土豆同时放入水中,茄子浮在水面而土豆沉在盆底,如图所示。下列分析正确的是( )
A.土豆排开水的重力小于自身的重力
B.茄子的密度大于土豆的密度
C.放入土豆前后水对盆底的压强不变
D.茄子受到的浮力等于它受到的重力
13.如图所示,水平桌面上有两个完全相同的溢水杯,杯中装满不同的液体,将两个完全相同的小球分别放入溢水杯中,甲杯溢出0.8N的液体,乙杯溢出0.6N的液体,下列说法正确的是( )
A.小球在甲杯中受浮力,在乙杯中不受浮力
B.小球重0.8N,在乙杯中受到的浮力是0.6N
C.甲杯对桌面的压强小于乙杯对桌面的压强
D.液体对甲杯底的压强大于液体对乙杯底的压强
14.如下图所示,两个底面积相同的薄壁容器甲、乙分别装有密度为、的液体,放置在水平桌面上。现将同一个物块(密度为ρ)先后放入两个容器中,物块静止时两个容器内的液面等高。下列说法正确的是( )
A.液体密度与物块密度的关系为
B.放入物块前,乙容器底部受到的液体压强较大
C.放入物块后,乙容器底部受到的液体压力较大
D.放入物块后,甲容器对桌面的压强增加量较大
15.如图甲所示,小京实验小组把实心圆柱体A逐渐浸入水中,根据数据作出的测力计示数F与物体下表面浸入水中的深度h的关系图像,如图乙所示。取。下列说法中正确的是( )
A.A受到的重力为4N
B.A受到的浮力为2N
C.A刚好完全浸没时,下表面受到水的压强为
D.A的密度为
二、填空题:(每空1分,共19分)
16.用弹簧测力计挂着一个重为4N的小石块浸没在水中,静止时,弹簧测力计的示数如图所示,此时小石块受到的浮力大小为_______N,当剪断连接小石块与测力计的细线后,小石块相对桌面是_______的。
17.某实心物体漂浮在水面上时,没入水中的体积是总体积的,则物体的密度是___________g/cm3,当此物体漂浮在另一液面时,露出液面的体积是总体积的,则该液体的密度是___________g/cm3。
18.在实验室里,小明用完全相同的电子测力计,分别称取100N的棉花和铜块(如图甲、乙所示),然后将它们悬挂在透明密闭的容器内,随着抽气机逐渐将容器中的空气抽离,小明发现两个电子测力计的示数均____________(选填“变大”“变小”或“不变”),最后发现悬挂棉花的电子测力计的示数________(选填“大于”“小于”或“等于”)悬挂铜块的电子测力计的示数。
19.小明用吸管、铁丝制作了一支简易密度计,将其放入水中时,密度计不能直立,应_______(选填“增加”或“减少”)吸管中铁丝的质量;改进后,用它分别测量甲、乙两种液体的密度,如图所示,则甲、乙两种液体的密度大小关系是_____(选填“>”“<”或“=”)。
20.在煮水饺的时候,刚下锅的水饺沉在水底,水饺受到的浮力______(选填“大于”“小于”或“等于”)重力;煮熟之后水饺会漂在水面上,煮熟的水饺会上浮是因为水饺煮熟后平均密度_____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
21.如下图片所示,同一木块两次浮在同一水面上,且静止不动,则两次木块浸在水中的体积关系为 ________________(>、<、=),两次木块底部所受的压强关系为________________(>、<、=)。(均选填“>”“<”或“=”)
22.如图所示,桌面上放一个盛盐水的容器,盐水中漂浮着一块冰,冰在逐渐熔化的过程中,容器内液面________(选填“上升”“下降”或“不变”);容器对桌面的压强________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
23.某学校在进行防溺水知识宣传时,游泳教练告诉同学们如果不小心落水,要记住“手出水,头必沉”。同学们不太理解这句话中的道理,活动结束后,物理老师就带着大家利用所学的浮力知识做了如下实验。如下列图片所示,加了配重的木质人偶的重力为10N,体积为,若以图甲所示姿势漂浮在水中,则此时人偶露出水面的体积V1=________m3;若以图乙所示姿势漂浮在水中,则此时人偶露出水面的体积________(选填“>”“<”或“=”)。(,g取)
24.兴趣实验小组在进行“盐水浮鸡蛋”的实验中,将一个质量为55g、体积为的鸡蛋浸没在盛有水的烧杯中,鸡蛋沉底,如图甲所示,此时鸡蛋受到的浮力为___________N;向水中不断加盐并搅拌,直至鸡蛋恰好在盐水中悬浮,如图乙所示,此时鸡蛋受到的浮力为___________N。图乙中盐水的密度是___________。(g取10N/kg,)
三、作图题:(每小题2分,共4分)
25.如图所示,请画出小球受力示意图。
26.如图表示重为G的跳水运动员从入水到露出水面的过程,请画出运动员从入水直至漂浮在水面后的这一段时间内,浮力与时间的变化大致图像。(不计空气中浮力)
四、实验题:(每空1分,共16分)
27.小明同学在探究“影响浮力大小的因素”时做了如图所示的实验,请回答下列问题:
(1)为了观察物体逐渐放入水中时浮力的变化情况,弹簧测力计吊着物体要匀速、缓慢向下放,使物体处于______状态;
(2)实验时小明发现从物体接触水面到完全浸没前的过程中,弹簧测力计的示数逐渐变小,说明浮力逐渐______(选填“增大”“减小”或“不变”),据此,小明认为物体受到的浮力改变是因为物体浸入水中的深度增大;而小华则认为浮力改变是因为物体浸入水中的体积增大。根据图a、图c和图d的实验,证明______的想法是错误的;
(3)比较图d与图e可以探究浮力大小跟______的关系;
(4)图e中盐水的密度是______;(,)
(5)若物体浸没在液体中,物体的底部不小心碰到容器的底部,则测得的浮力值______(选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(6)当物体从接触水面开始,到浸没于水中,直至浸没到更深位置(未触底),在右图中能表示出此过程物体所受浮力F与浸入水中深度h关系的图像是______(选填“①”或“②”);
(7)探究完浮力与排开液体的体积、液体的密度的关系后,小明还想探究浮力是否和物体所受重力有关,他利用与上述实验中物块体积相同的另一种金属块重复实验,并对比上述实验数据,得出了结论。请你简要说明他的实验方案:______。
28.在学习浮力时,小聪在家里做了一些有趣的小实验。
(1)把鸡蛋放入清水中,发现它会沉在水底,不断在清水中加盐,下沉的鸡蛋会浮到水面上,根据这个现象,小聪猜想,物体受到的浮力大小可能跟_____________有关;
(2)将浮于水面的盆子向下按,盆子浸入水中的部分越多,需要用力越大,(如图乙),针对这一现象,小聪做了如下猜想:“物体在水中所受浮力大小可能与____________有一定关系”;
(3)经过进一步思考后发现,盆子浸入水中的部分越多,盆子排开的水就越多,排开水的重力就越大,浮力大小与排开水的重力有什么关系呢?在老师的帮助之下,小聪又继续进行了实验,如下甲图是“探究浮力的大小与排开水所受重力关系”的情景;
(4)用已调零的弹簧测力计,按照图甲中所示顺序进行实验排作,测力计的示数分别为:,小聪发现测出的结果______ (选填“>”“=”“<”),出现这一现象的原因是__________;
(5)小聪分析发现了此实验操作中存在的问题并加以改正,为减小测量误差并使操作更简便,最合理的操作步骤应该是_______ (填选项前的字母);
A.adbc B.abdc C.dabc D.dbac
(6)为了避免偶然性,得出普遍性结论,小聪换用不同种类的液体和物体,重复实验,最终得到了和阿基米德原理相同的规律:______(选填“>”、“=”、“<”);
(7)小聪进一步思考后明白:如果实验中小球碰到了容器底部,将_______(选填“能”或“不能”)验证“阿基米德原理”;
(8)回家后小聪利用家里的矿泉水瓶制作成溢水杯,设计了创新实验,如图乙、丙所示:将溢水杯中注满水放在电子秤上,如图乙所示,其示数为,将小球用细线悬挂慢慢放入水中浸没,如图丙所示,待杯中水停止外溢时,其示数为,则______(选填“>”、“=”、“<”)。
五、计算题:(29小题7分,30小题9分,共16分)
29.如图所示,某科技小组利用容积为500mL、质量为20g、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100g,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,水的密度为,g取。试问:
(1)潜水艇是通过改变自身的________来实现上浮和下沉的。
(2)潜水艇模型下潜过程中,螺母的深度达到30cm时受到的水的压强是多少?
(3)潜水艇模型浸没在水中时受到的浮力是多少?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?
30.如图所示,物理兴趣小组为学校“生物角”设计了一个自动水箱模型。浮体A(不吸水)的底面积为0.01m2,高为1m,通过一轻质硬细杆与力传感器相连,浮体A底面与水箱底的距离为0.1m,柱形薄壁水箱的底面积为1.2m2,当水箱内水位低于最低水位线h1时,水泵开始注水;当水位到达0.5m时,力传感器示数恰好为0;继续注水到最高水位线h2水泵停止注水,此时力传感器示数为49N(即浮体A所受浮力较水位线0.5m时增加了49N)。
(1)若水面位于最低水位线h1为0.2m处,求此时水对储水箱底部的压强P1;
(2)求浮体A的密度ρA;
(3)求最高水位线h2。
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第七章·浮力
建议用时:90分钟,满分:100分
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。1--11每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求;12--15每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求。
1.如图所示,洗手盆底部的出水口塞着由橡胶制成的水堵头,则水堵头( )
A.只受到水的压力,没有受到水的浮力 B.只受到水的浮力,没有受到水的压力
C.既受到水的压力,又受到水的浮力 D.没有受到水的压力,也没有受到水的浮力
【答案】A
【详解】ABCD.水堵头受到水向下的压力,但水堵头的下表面没有水,没有受到水向上的压力,所以水堵头不受浮力,故A正确,B、C、D错误。
故选A。
2.世界游泳冠军杨丽娜在防溺水课程中强调,意外落水时应立即屏住呼吸、头往后仰,且手不能伸出水面,以增大生存几率。下列说法正确的是( )
A.头部后仰能减少人体质量
B.伸出手臂能增加人体浮力
C.头部后仰会减少身体浸入水中的体积
D.伸出手臂会减少浸入水中的体积,导致浮力不足
【答案】D
【详解】A.人体质量是物体本身的属性,不会因姿势改变而改变,故A错误;
BD.根据公式可知,浮力大小取决于排开水的体积,伸出手臂会使手臂部分离开水面,导致人体浸入水中的总体积即排开水的体积减小,则浮力减小,即导致浮力不足,故B错误,D正确;
C.头部后仰的目的是让口鼻露出水面呼吸,这并不会减少身体浸入水中的总体积,反而会使重心后移,有助于保持身体在水中的平衡,故C错误。
故选D。
3.春节期间,爱思考的小明设计完成了一项物理学科的跨学科实践活动:利用家里的工具测量草莓的密度。小明找到一个质量为m0的杯子,装入适量的水后放在水平的电子秤上,如图甲;接着把草莓轻放入水中,草莓漂浮,如图乙;然后用细针将草莓轻压入水中,如图丙;水均未溢出,电子秤示数依次为m1、m2、m3,不计细针体积。下列判断正确的是( )
A.乙图中,草莓的质量为m2-m1-m0
B.丙图中,草莓排开水的体积为
C.草莓的密度为
D.细针对草莓的压力为(m3-m2-m0)g
【答案】B
【详解】A.由图甲乙可知,草莓的质量为
故A错误;
B.根据阿基米德原理可知,丙图中草莓受到的浮力为
则草莓排开水的体积为
故B正确;
C.草莓的体积为
则草莓的密度为
故C错误;
D.图丙中,草莓受到竖直向下的重力、竖直向下的压力和竖直向上的浮力而平衡,根据力的平衡条件,细针对草莓的压力为
故D错误。
故选B。
4.把一个金属块浸没在盛满酒精的杯中,溢出酒精50g;若把这金属块浸没在盛满水的杯中,从杯中溢出水的质量是(ρ酒精=0.8g/cm3,ρ水=1g/cm3)( )
A.小于50g B.等于50g
C.大于50g D.无法确定
【答案】C
【详解】金属块浸没在液体中时,排开液体的体积等于金属块的体积,因此排开酒精的体积与排开水的体积相等。根据密度公式,变形有。
已知,且排液体积相同,所以排开水的质量大于排开酒精的质量。排开酒精的体积
溢出水的质量
故选C。
5.如图所示,潜水艇从高密度海水区驶入低密度海水区时,如果不采取措施就会急剧下沉导致灾难性后果,称为“掉深”。造成潜水艇“掉深”的原因是( )
A.潜水艇的重力变大 B.潜水艇所受浮力变大
C.潜水艇排开液体所受重力变小 D.潜水艇排开液体的体积变小
【答案】C
【详解】潜水艇从高密度海水区驶入低密度海水区,自身重力不变,由于V排不变,海水密度减小,由F浮=G排=ρ液V排g可知其受到的浮力减小、其排开液体的重力减小,使得浮力小于重力而下沉。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
6.如下列图片所示,甲、乙、丙、丁四个小球的体积相等,则四个小球中受到的浮力最小的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】A
【详解】由图可知,甲、乙、丙、丁四个小球的体积相等,酒精中甲漂浮、乙悬浮,水中丙悬浮、丁沉入水底,因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,则有;
因,由可知,,则四个小球受到的浮力最小的是甲。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7.如图所示,重力为G边长为a的正方体物块悬浮在水中,受到的浮力为,上表面深度为,受到水的压强为,压力为;下表面深度为,受到水的压强为,压力为。物块的密度为,水的密度为。下列选项中不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】AC.根据力的平衡与合成知识可知,浮力等于液体对物体上下表面的压力差,有
故A错误,题意,C正确,不符合题意
BD.物体悬浮,物体体积等于排开液体体积。有
即
可得
故BD正确,不符合题意
故选A。
8.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 。
9.浮沉条件在日常生活中有广泛的应用,从简单的物体漂浮到复杂的建筑结构设计,都有其独特的用途。下列四幅图中关于浮沉条件的应用说法正确的是( )
A.图甲中密度计测量的液体密度越大,密度计受到的浮力越大
B.图乙中盐水选种时,下沉的种子密度比盐水的密度小
C.图丙中热气球是通过自带的加热器调节气囊中气体的温度来控制升降
D.图丁中古人打捞铁牛时,浮船受到的浮力等于铁牛的重力
【答案】C
【详解】A.密度计在不同液体中都是漂浮状态,根据物体漂浮时浮力等于重力,密度计的重力不变,所以它在不同密度的液体中受到的浮力都相等,故A错误;
B.图乙中盐水选种时,下沉的种子受到的重力大于浮力,即,即
因为,所以下沉的种子密度比盐水的密度大,故B错误;
C.图丙中热气球是通过自带的加热器调节气囊中气体的温度来改变气球内气体的密度,根据
可知,改变气球自身的重力,从而改变浮力和重力的大小关系控制升降,故C正确;
D.图丁中古人打捞铁牛时,船和铁牛整体处于漂浮状态,船和铁牛的总重等于船和铁牛受到的浮力,故D错误。
故选C。
10.用盐水浸泡可以去除新鲜水果表面残留的农药。水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器,分别盛有浓度不同的盐水,将两个质量相等的冬枣、樱桃(V冬枣>V樱桃),分别放入盐水中,静止时的状态如图所示,两容器中的液面相平。下列说法正确的是( )
A.甲容器中盐水的密度大于乙容器中盐水的密度
B.樱桃可以漂浮在水面上是因为所受的浮力大于重力
C.冬枣和樱桃所受的浮力大小相等
D.甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力
【答案】C
【详解】A.冬枣、樱桃的质量相等,V冬枣>V樱桃,根据可知冬枣的密度要小于樱桃的密度,冬枣悬浮,冬枣的密度等于甲液体的密度,樱桃漂浮,樱桃的密度小于乙液体的密度,所以甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度,故A错误;
B.樱桃可以漂浮在水面上,处于静止状态,受力平衡,所受的竖直向上的浮力等于竖直向下的重力,故B错误;
C.冬枣、樱桃的质量相等,根据可知,冬枣、樱桃的重力也相等,甲图,冬枣悬浮,浮力等于重力,即F浮甲=G;乙图,樱桃漂浮,浮力等于重力,即F浮乙=G,所以冬枣受到的浮力等于樱桃受到的浮力,故C正确;
D.因为冬枣受到的浮力等于樱桃受到的浮力,甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度,根据阿基米德原理
可知, V冬枣排>V樱桃排,放入冬枣、樱桃后,两容器液面相平,说明没放物体之前甲容器中液体的体积小于乙容器中液体的体积,即V甲<V乙,且ρ甲<ρ乙,由可知,两液体的质量m甲<m乙,则G甲<G乙,两容器质量相同,则容器的重力相同,冬枣、樱桃质量相同,其重力也相等,但液体的重力G甲<G乙,两容器对桌面的压力分别为
所以F甲<F乙,故D错误。
故选C。
11.为拯救濒危物种中华鲟,生物学家在放养的中华鲟身上拴上定位硬壳胶囊。数天后,胶囊与潜入水中的中华鲟脱离,最终漂浮于江面发射定位信号,脱离后,胶囊受到的浮力随时间变化的关系为下列图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】当胶囊未离开水面时,排开水的体积不变,由阿基米德原理可知,该过程中胶囊受到的浮力大小不变;当胶囊露出水面且稳定前,排开水的体积不断减小,由阿基米德原理可知,胶囊受到的浮力不断减小;当胶囊最终漂浮在水面时,排开水的体积不再变化,由阿基米德原理可知,此时受到的浮力不再变化。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
12.小丽帮妈妈洗菜时发现,将茄子和土豆同时放入水中,茄子浮在水面而土豆沉在盆底,如图所示。下列分析正确的是( )
A.土豆排开水的重力小于自身的重力
B.茄子的密度大于土豆的密度
C.放入土豆前后水对盆底的压强不变
D.茄子受到的浮力等于它受到的重力
【答案】AD
【详解】A.据图可知土沉底,根据物体的浮沉条件可知,土豆受到的浮力小于自身重力,土豆受到的浮力等于其排开水的重力,因此土豆排开水的重力小于自身的重力,故A正确;
BD.图中茄子处于漂浮状态,根据物体的浮沉条件可知,茄子受到的浮力等于其重力,且茄子的密度小于水的密度;土豆沉底,土豆的密度大于水的密度,因此土豆的密度大于茄子的密度,故B错误,D正确;
C.放入土豆前后液面的高度会发生改变,盆底所处的深度发生改变,根据可知,水对盆底的压强大小会发生改变,故C错误。
故选AD。
13.如图所示,水平桌面上有两个完全相同的溢水杯,杯中装满不同的液体,将两个完全相同的小球分别放入溢水杯中,甲杯溢出0.8N的液体,乙杯溢出0.6N的液体,下列说法正确的是( )
A.小球在甲杯中受浮力,在乙杯中不受浮力
B.小球重0.8N,在乙杯中受到的浮力是0.6N
C.甲杯对桌面的压强小于乙杯对桌面的压强
D.液体对甲杯底的压强大于液体对乙杯底的压强
【答案】BD
【详解】A.小球在甲杯中受浮力,在乙杯中也受浮力,故A错误;
B.物体所受浮力的大小与排开液体的重力相等,甲杯中小球受到的浮力
小球在甲杯中漂浮
由阿基米德原理可知,乙杯中球受到的浮力
故B正确;
C.甲液体密度大于乙液体密度,甲剩余液体体积大于乙剩余液体体积,所以甲剩余液体重力大于乙剩余液体重力,两溢水杯的重力相同,所以对桌面的压力甲大于乙,对桌面的压强甲大于乙,故C错误;
D.由小球在乙液体下沉和在甲液体中漂浮可知,;由可知,两容器中,甲容器中的液体对容器底的压强大,故D正确。
故选BD。
14.如下图所示,两个底面积相同的薄壁容器甲、乙分别装有密度为、的液体,放置在水平桌面上。现将同一个物块(密度为ρ)先后放入两个容器中,物块静止时两个容器内的液面等高。下列说法正确的是( )
A.液体密度与物块密度的关系为
B.放入物块前,乙容器底部受到的液体压强较大
C.放入物块后,乙容器底部受到的液体压力较大
D.放入物块后,甲容器对桌面的压强增加量较大
【答案】BC
【详解】A.同一物块在甲中悬浮,则,在乙中漂浮,则,所以,故A错误;
B.同一物块在甲中悬浮,在乙中漂浮,则物块排开a液体的体积大,排开b液体的体积小,现在液面相平,因两容器的底面积相同,且乙容器上粗下细,所以放入物块前,乙的液面高,且乙液体的密度大,根据可知,乙容器底受到液体的压强较大,故B正确;
C.放入物块后,液面相平(液体深度相等),且乙液体的密度大,根据可知乙容器底受到的液体压强大,根据可知,在底面积相同时,乙容器底受到液体的压力较大,故C正确;
D.放入物块后,容器对桌面的压力的增加量,且两容器的底面积相同,根据知,甲乙容器对桌面的压强增加量相等,故D错误。
故选BC。
15.如图甲所示,小京实验小组把实心圆柱体A逐渐浸入水中,根据数据作出的测力计示数F与物体下表面浸入水中的深度h的关系图像,如图乙所示。取。下列说法中正确的是( )
A.A受到的重力为4N
B.A受到的浮力为2N
C.A刚好完全浸没时,下表面受到水的压强为
D.A的密度为
【答案】AD
【详解】A.由图乙图像知,当物体还没有浸入水中时,弹簧测力计的示数是4N,所以物体的重力是,故A正确;
B.物体的重力是,物体完全浸没在水中时,弹簧测力计示数是,物体受到的浮力
由于A受到的浮力为过程性变量,浮力随浸入深度增加而增大,直到完全浸没才稳定为2N,故B错误;
C.由图乙图像知,物体刚好完全浸没时,物体下表面所处的深度是
则物体刚浸没时,下表面受到水的压强为,故C错误;
D.物体A的体积为
物体的密度为,故D正确。
故选AD。
二、填空题:(每空1分,共19分)
16.用弹簧测力计挂着一个重为4N的小石块浸没在水中,静止时,弹簧测力计的示数如图所示,此时小石块受到的浮力大小为_______N,当剪断连接小石块与测力计的细线后,小石块相对桌面是_______的。
【答案】 1.4 运动
【详解】[1]弹簧测力计的分度值为0.1N,读数为2.6N,则石块受到的浮力为
[2]当剪断连接小石块与测力计的细线后,小石块下沉,相对桌面位置变化,是运动的。
17.某实心物体漂浮在水面上时,没入水中的体积是总体积的,则物体的密度是___________g/cm3,当此物体漂浮在另一液面时,露出液面的体积是总体积的,则该液体的密度是___________g/cm3。
【答案】 0.8 1.2
【详解】[1]物体漂浮时,浮力等于重力,结合阿基米德原理、重力公式 ,已知物体漂浮在水面(),,代入,即
物体的密度为
[2]物体漂浮在该液体时,露出体积为,则
由漂浮条件,即
液体的密度为
18.在实验室里,小明用完全相同的电子测力计,分别称取100N的棉花和铜块(如图甲、乙所示),然后将它们悬挂在透明密闭的容器内,随着抽气机逐渐将容器中的空气抽离,小明发现两个电子测力计的示数均____________(选填“变大”“变小”或“不变”),最后发现悬挂棉花的电子测力计的示数________(选填“大于”“小于”或“等于”)悬挂铜块的电子测力计的示数。
【答案】 变大 大于
【详解】[1][2]原来两个电子测力计的示数相同,随着抽气机逐渐将容器中的空气抽离,棉花和铜块在空气中受到的浮力减小,则两个电子测力计的示数均变大;由于棉花的体积大,在空气中受到的浮力大,空气被抽离后,其减小的浮力多,使得最后悬挂棉花的电子测力计的示数大于悬挂铜块的电子测力计的示数。
19.小明用吸管、铁丝制作了一支简易密度计,将其放入水中时,密度计不能直立,应_______(选填“增加”或“减少”)吸管中铁丝的质量;改进后,用它分别测量甲、乙两种液体的密度,如图所示,则甲、乙两种液体的密度大小关系是_____(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】 增加 <
【详解】[1]密度计不能直立,是因为重心偏高。增加吸管中铁丝的质量,可以降低整体重心,使密度计更容易直立漂浮。
[2]密度计在甲、乙两种液体中均处于漂浮状态,所受浮力都等于自身重力,即。根据阿基米德原理,由图可知,密度计在甲液体中排开液体的体积大于在乙液体中排开液体的体积。在浮力相等的情况下,排开液体的体积越大,液体的密度越小,因此。
20.在煮水饺的时候,刚下锅的水饺沉在水底,水饺受到的浮力______(选填“大于”“小于”或“等于”)重力;煮熟之后水饺会漂在水面上,煮熟的水饺会上浮是因为水饺煮熟后平均密度_____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 小于 变小
【详解】[1][2]刚下锅的水饺沉在水底,说明此时水饺受到的浮力小于重力( )。根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力,此时水饺的平均密度大于水的密度( ),因此下沉。 煮熟后水饺漂浮在水面,说明浮力等于重力(),此时水饺的平均密度小于水的密度( )。水饺煮熟后体积膨胀,内部充满气体,导致整体平均密度变小,因此会上浮。
21.如下图片所示,同一木块两次浮在同一水面上,且静止不动,则两次木块浸在水中的体积关系为 ________________(>、<、=),两次木块底部所受的压强关系为________________(>、<、=)。(均选填“>”“<”或“=”)
【答案】 = <
【详解】[1]同一木块浮在同一水面上,木块受到的浮力等于自身的重力,由于木块的重力相等,所以两木块受到的浮力相等,由可知,木块排开水的体积相等,即木块在水中的体积。
[2]由图可知,b图中木块下表面的深度大于a图中木块下表面的深度,根据可知,b图中木块下表面受到的压强大于a图中木块下表面受到的压强,即。
22.如图所示,桌面上放一个盛盐水的容器,盐水中漂浮着一块冰,冰在逐渐熔化的过程中,容器内液面________(选填“上升”“下降”或“不变”);容器对桌面的压强________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 上升 不变
【详解】[1][2]若冰的熔化质量为m,则冰熔化成水的体积;由于冰块是漂浮在盐水中的,排开盐水的质量,排开盐水的体积。因为,所以,即冰块熔化过程中,容器中液面会上升。冰块在熔化时,容器总重不变,桌面受到的压力和受力面积不变,根据可知,容器对桌面的压强不变。
23.某学校在进行防溺水知识宣传时,游泳教练告诉同学们如果不小心落水,要记住“手出水,头必沉”。同学们不太理解这句话中的道理,活动结束后,物理老师就带着大家利用所学的浮力知识做了如下实验。如下列图片所示,加了配重的木质人偶的重力为10N,体积为,若以图甲所示姿势漂浮在水中,则此时人偶露出水面的体积V1=________m3;若以图乙所示姿势漂浮在水中,则此时人偶露出水面的体积________(选填“>”“<”或“=”)。(,g取)
【答案】 =
【详解】[1]若以图甲所示姿势漂浮在水中,则人偶受到的浮力,根据可知,此时人偶排开水的体积,则此时人偶露出水面的体积;
[2]图甲、乙中人偶均漂浮,浮力等于重力,因重力相同,所以浮力相同,根据可知,人偶排开水的体积相同,则人偶露出水面的体积相同,即。
24.兴趣实验小组在进行“盐水浮鸡蛋”的实验中,将一个质量为55g、体积为的鸡蛋浸没在盛有水的烧杯中,鸡蛋沉底,如图甲所示,此时鸡蛋受到的浮力为___________N;向水中不断加盐并搅拌,直至鸡蛋恰好在盐水中悬浮,如图乙所示,此时鸡蛋受到的浮力为___________N。图乙中盐水的密度是___________。(g取10N/kg,)
【答案】 0.5 0.55 1.1
【详解】[1]图甲中鸡蛋受到的浮力
[2]鸡蛋在盐水中悬浮,浮力等于重力,故浮力为
[3]图乙中盐水的密度
三、作图题:(每小题2分,共4分)
25.如图所示,请画出小球受力示意图。
【答案】
【详解】小球漂浮在水面上,受到竖直向下的重力G和竖直向上的浮力作用,受力示意图如下:
26.如图表示重为G的跳水运动员从入水到露出水面的过程,请画出运动员从入水直至漂浮在水面后的这一段时间内,浮力与时间的变化大致图像。(不计空气中浮力)
【答案】
【详解】根据阿基米德原理可知,排开液体体积越大,所受浮力越大,运动员入水过程中,排开液体体积逐渐增大,所受浮力从0开始逐渐增大,完全入水后,运动员会上浮,浮力大于重力,在上浮过程中,头露出来之前,排开液体体积不变,浮力不变,身体逐渐露出来过程中,排开液体体积减小,浮力逐渐减小,直至漂浮在水面,此时浮力大小等于重力,这一段时间内,浮力与时间的变化大致图像如图所示:
四、实验题:(每空1分,共16分)
27.小明同学在探究“影响浮力大小的因素”时做了如图所示的实验,请回答下列问题:
(1)为了观察物体逐渐放入水中时浮力的变化情况,弹簧测力计吊着物体要匀速、缓慢向下放,使物体处于______状态;
(2)实验时小明发现从物体接触水面到完全浸没前的过程中,弹簧测力计的示数逐渐变小,说明浮力逐渐______(选填“增大”“减小”或“不变”),据此,小明认为物体受到的浮力改变是因为物体浸入水中的深度增大;而小华则认为浮力改变是因为物体浸入水中的体积增大。根据图a、图c和图d的实验,证明______的想法是错误的;
(3)比较图d与图e可以探究浮力大小跟______的关系;
(4)图e中盐水的密度是______;(,)
(5)若物体浸没在液体中,物体的底部不小心碰到容器的底部,则测得的浮力值______(选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(6)当物体从接触水面开始,到浸没于水中,直至浸没到更深位置(未触底),在右图中能表示出此过程物体所受浮力F与浸入水中深度h关系的图像是______(选填“①”或“②”);
(7)探究完浮力与排开液体的体积、液体的密度的关系后,小明还想探究浮力是否和物体所受重力有关,他利用与上述实验中物块体积相同的另一种金属块重复实验,并对比上述实验数据,得出了结论。请你简要说明他的实验方案:______。
【答案】(1)平衡
(2) 增大 小明
(3)液体密度
(4)1.2×103
(5)偏大
(6)②
(7)先用弹簧测力计测出金属块重力记为G,再将金属块浸没在水中,记录弹簧测力计示数为F,比较受到的浮力为G-F与上述实验中的浮力大小关系,若二者相等,则说明浮力大小与物体重力无关。
【详解】(1)物体放入水中时,弹簧测力计吊着物体要匀速、缓慢向下放,则物体处于平衡状态,此时弹簧测力计的示数稳定,才能准确求出物体受到的浮力。
(2)[1][2]从物体接触水面到完全浸没前的过程中,弹簧测力计的示数逐渐变小,由称重法可知物体受到的浮力逐渐增大;根据图a、图c和图d的实验,液体密度相同,物体排开液体体积变大,弹簧测力计示数变小,由称重法可得物体受到的浮力变大,同时说明浮力的大小与物体浸入液体的体积有关,证明小明的想法是错误的。
(3)比较图d与图e,排开液体的体积相同,液体的密度不同,探究浮力大小跟液体密度的关系。
(4)物体浸没在水中的浮力F浮=G-FC=8N-6N=2N
物体的体积
物体浸没在盐水中的浮力F浮盐=G-Fe=8N-5.6N=2.4N
盐水的密度
(5)若物体浸没在液体中,物体的底部不小心碰到容器的底部,弹簧测力计的示数会变小,由称重法可知浮力会变大。
(6)当物体从接触水面开始,到浸没于水中,直至浸没到更深位置(未触底),排开液体体积先增大后不变,根据F浮=ρ液gV排可知,浮力先增大后不变,所以此过程物体所受浮力F与浸入水中深度h关系的图象为②。
(7)先用弹簧测力计测出金属块重力记为G,再将金属块浸没在水中,记录弹簧测力计示数为F,比较受到的浮力为G-F与上述实验中的浮力大小关系,若二者相等,则说明浮力大小与物体重力无关。
28.在学习浮力时,小聪在家里做了一些有趣的小实验。
(1)把鸡蛋放入清水中,发现它会沉在水底,不断在清水中加盐,下沉的鸡蛋会浮到水面上,根据这个现象,小聪猜想,物体受到的浮力大小可能跟_____________有关;
(2)将浮于水面的盆子向下按,盆子浸入水中的部分越多,需要用力越大,(如图乙),针对这一现象,小聪做了如下猜想:“物体在水中所受浮力大小可能与____________有一定关系”;
(3)经过进一步思考后发现,盆子浸入水中的部分越多,盆子排开的水就越多,排开水的重力就越大,浮力大小与排开水的重力有什么关系呢?在老师的帮助之下,小聪又继续进行了实验,如下甲图是“探究浮力的大小与排开水所受重力关系”的情景;
(4)用已调零的弹簧测力计,按照图甲中所示顺序进行实验排作,测力计的示数分别为:,小聪发现测出的结果______ (选填“>”“=”“<”),出现这一现象的原因是__________;
(5)小聪分析发现了此实验操作中存在的问题并加以改正,为减小测量误差并使操作更简便,最合理的操作步骤应该是_______ (填选项前的字母);
A.adbc B.abdc C.dabc D.dbac
(6)为了避免偶然性,得出普遍性结论,小聪换用不同种类的液体和物体,重复实验,最终得到了和阿基米德原理相同的规律:______(选填“>”、“=”、“<”);
(7)小聪进一步思考后明白:如果实验中小球碰到了容器底部,将_______(选填“能”或“不能”)验证“阿基米德原理”;
(8)回家后小聪利用家里的矿泉水瓶制作成溢水杯,设计了创新实验,如图乙、丙所示:将溢水杯中注满水放在电子秤上,如图乙所示,其示数为,将小球用细线悬挂慢慢放入水中浸没,如图丙所示,待杯中水停止外溢时,其示数为,则______(选填“>”、“=”、“<”)。
【答案】 液体密度 排开液体的体积或重力 > 小桶内水没有倒干净 C = 不能 =
【详解】(1)[1]把鸡蛋放入清水中,发现它会沉在水底,此时浮力小于重力。不断在清水中加盐,盐水的密度逐渐增大,下沉的鸡蛋会浮到水面上,此时浮力等于重力,重力不变,故这个过程中浮力变大,根据这个现象,我们可以猜想,物体受到的浮力大小可能跟液体密度有关。
(2)[2]将浮于水面的盆子向下按,用力越大,盆子浸入水中的部分越多时,手感受到的反作用力越大,故猜想物体所受浮力可能与物体排开液体的体积有关。
(4)[3][4]甲图中先测量液体和小桶的总重力,然后测量空桶的重力,导致测量出的排开液体的重力偏小,即
(5)[5]实验中为了减少测量过程中的误差,需要先测空桶的重力然后依次测量物体的重力、物体浸没后弹簧测力计的示数、排出液体和桶的总重力,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(6)[6]根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于排开液体所受的重力,即。
(7)[7]若实验中小球碰到容器的地步,小球会受到容器底的支持力的作用,不能准确的获得小球受到的浮力,因此不能验证“阿基米德原理”。
(8)[8]水未溢出时,天平的质量为m1,将小球用细线悬挂慢慢放入水中浸没,此时小球受到浮力的作用会有部分水溢出,力的作用都是相互的,小球会给水一个向下的压力,若此时天平显示的示数m2与之间的示数相同,则说明溢出水的重力和水受到的压力大小相等,即溢出水的重力和小球受到的浮力大小相等。
五、计算题:(29小题7分,30小题9分,共16分)
29.如图所示,某科技小组利用容积为500mL、质量为20g、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100g,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,水的密度为,g取。试问:
(1)潜水艇是通过改变自身的________来实现上浮和下沉的。
(2)潜水艇模型下潜过程中,螺母的深度达到30cm时受到的水的压强是多少?
(3)潜水艇模型浸没在水中时受到的浮力是多少?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)重力
(2)3000Pa
(3)5N,380g
【详解】(1)潜水艇是通过改变自身的重力来实现上浮和下沉的。其工作原理是:当潜水艇需要下潜时,会向水舱中注入水,增大自身重力,使重力大于浮力而下沉;当需要上浮时,则用压缩空气将水舱中的水排出,减小自身重力,使重力小于浮力而上浮。
(2)螺母的深度达到30cm时,螺母受到的压强为
(3)潜水艇模型浸没时排开水的体积
受到的浮力为
悬浮时总重力应等于浮力
饮料瓶质量为20g,则饮料瓶的重力为
螺母配重为100g,则螺母重力为
需要注入水的重力为
需要注入水的质量为
30.如图所示,物理兴趣小组为学校“生物角”设计了一个自动水箱模型。浮体A(不吸水)的底面积为0.01m2,高为1m,通过一轻质硬细杆与力传感器相连,浮体A底面与水箱底的距离为0.1m,柱形薄壁水箱的底面积为1.2m2,当水箱内水位低于最低水位线h1时,水泵开始注水;当水位到达0.5m时,力传感器示数恰好为0;继续注水到最高水位线h2水泵停止注水,此时力传感器示数为49N(即浮体A所受浮力较水位线0.5m时增加了49N)。
(1)若水面位于最低水位线h1为0.2m处,求此时水对储水箱底部的压强P1;
(2)求浮体A的密度ρA;
(3)求最高水位线h2。
【答案】(1)1960Pa
(2)
(3)1m
【详解】(1)水对储水箱底部的压强为
(2)当水位到达0.5m时,力传感器示数恰好为0,此时浮体A处于漂浮状态,其所受的浮力等于其自身重力,即
此时浮体A浸入水中的深度为
浮体A排开水的体积为
此时浮体A所受的浮力为
即A的重力为,浮体A的质量为
由得,浮体A的密度为
(3)当水位到达最高水位线时,浮体A所受浮力为
此时浮体A排开水的体积为
此时浮体A浸入水中的深度为
最高水位线为
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