第十章 浮力 单元复习-2025-2026学年人教版八年级物理下册
2026-04-11
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2份
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51页
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普通
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 | 复习与提高 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 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 | 4.00 MB |
| 发布时间 | 2026-04-11 |
| 更新时间 | 2026-04-27 |
| 作者 | 笑对人生_ |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57290462.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
单元复习(新人教版原卷版)
第十章 浮力
A、知识导图
B、知识梳理
知识点一:浮力
1.定义:浸在液体(或气体)中的物体受到向上的力,这个力叫做_______。
2.方向:___________,在图中画出小球受到的浮力的示意图。
3.产生原因:浸没在液体中的物体,其上下表面受到液体对它的_______不同。图中 F浮=F2−F1 。
深度理解: 浸在液体中的物体不一定受到液体对它的浮力,如下图所示,甲、乙、丙三个物体,底部均与容器底紧密接触,则受到水的浮力的是_____(选填“甲”“乙”或“丙”)。
4.测量:先用_____________测出物体所受的重力 G ;再将物体悬挂在弹簧测力计下浸没在液体中,读出弹簧测力计的示数记为 F拉 ,则此时物体所受的浮力 F浮= _________。
5.影响浮力大小的因素:物体在液体中所受浮力的大小,跟它浸在液体中的_______和液体的_______有关。物体浸入液体的体积越_____,液体的密度越大,浮力就越_____。(控制变量法)
深度理解: 判断下列说法的对错:
(1) 在液体中上浮的物体受到浮力,下沉的物体不受浮力( )
(2) 浮力的大小与物体的密度有关 ( )
(3) 液体密度越大,物体所受浮力越大 ( )
(4) 物体的体积越大,所受浮力就越大 ( )
(5) 物体浸没在水中越深,所受浮力越大 ( )
(6) 漂在水面上的物体比沉在水底的物体受到的浮力大 ( )
知识点二:阿基米德原理
1.内容:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于_________________________。
2.公式: F浮= _____ =m排g= _________。其中 ρ液 是_______的密度而非_______的密度,单位是 kg/m3 ; V排 是_____________的体积,而非_______的体积,单位是 m3 。
3.变形式:
(1)求排开液体的体积: V排= _ _____;
(2)求液体的密度: ρ液= _ _____。
注意 只有当物体浸没在液体中时, V排 ____ V物 。
知识点三:物体的浮沉条件
上浮
下沉
悬浮
漂浮
沉底
F浮 ____ G
F浮 ____ G
F浮 ____ G
F浮 ____ G
F浮 _____ G F浮+FN ____ G
(实心体,右同) ρ液 _ρ物
ρ液 ____ρ物
ρ液 ____ρ物
ρ液 ___ ρ物
ρ液 ____ ρ物
处于动态(运动状态不断改变),受非平衡力作用
可以停留在液体的任何深度
是“上浮”过程的最终状态
是“下沉”过程的最终状态
处于静态,受平衡力作用
知识点四:浮力的应用
1.轮船:采用空心的方法,增大了排开水的体积,从而增大了浮力。
①轮船的大小用它的_________来表示。
②轮船的排水量=轮船_______时货物的质量+船身的质量。
2.潜水艇:通过向水舱中充水或排水来改变_______,从而实现上浮、悬浮或下潜。
3.气球和飞艇:气囊中充入密度比空气密度_____的气体(氢气、热空气或氦气),因而能够升空。
4.密度计
(1)定义:密度计是用来测定液体密度的仪器。
(2)原理:密度计在不同的待测液体中都呈漂浮状态,所受的浮力大小都等于它所受_______的大小。根据浮力公式,液体的密度_______(选填“较大”或“较小”)时,密度计露出液面的部分多,反之就少。
C、对点训练
知识点一、浮力
1.实验(如图): 用弹簧测力计测铁块在空气中的重力G= ,再将铁块浸入水中,观察弹簧测力计的示数 .
(1)在水中下沉的铁块 (选填“受到”或“不受到”)浮力;
(2)铁块受到的浮力F浮= ;
(3)用弹簧测力计测得某物体在空气中所受的重力为G',物体浸在某种液体中时弹簧测力计的示数为F',则物体在液体中受到的浮力为F浮'= .(称重法)
2.(2022福建期中)如图所示,将两端蒙上绷紧程度相同的橡皮膜的玻璃圆筒浸没在水中,当玻璃圆筒沿水平方向放置时,水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力F向左和F向右的大小关系是F向左 (选填“大于”“等于”或“小于”)F向右 ;
当玻璃圆筒沿竖直方向放置时,水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力F向上和F向下的大小关系是F向上 (选填“大于”“等于”或“小于”)F向下;通过以上探究,得出浮力产生的原因.
3.(2022淮安期末)实验小组用如图所示的实验装置探究浮力的大小跟哪些因素有关(ρ水>ρ乙醇).
(1)分析a、b、c三次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与 有关;
(2)分析a、c、d三次实验可知:浸没在液体中的物体受到浮力的大小与浸没深度 ;
(3)分析a、d、e三次实验可知: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 (选填“越大”或“越小”);
(4)由实验可知物体的重力是 N,物体浸没在水中时受到的浮力是 N;
(5)小明在进行d图实验时,保持物体所处的位置不变,缓慢向烧杯内加水(水未溢出),发现弹簧测力计的示数 (选填“增大”“减小”或“不变”).
深度理解:
浮力的大小取决于液体的密度、物体排开液体的体积,与物体的形状、密度、质量、体积及在液体中的浸没深度、运动状态无关.
知识点三:实验:探究物体受到浮力的大小与排开液体的重力的关系
根据课堂演示实验,回答下列问题.
1.演示实验:按如图进行实验.
温馨提示:用细线把物体拴牢.物体浸没在溢水杯中,不要使物体触及杯底或杯壁.
2.数据整理:将所测得的实验数据填在下表中,并归纳实验结论.
物体重力G/N
物体浸没在水中时弹簧测力计的示数F示/N
物体受到的浮力F浮/N
小桶重G2/N
排开的水重G排/N
(1)从上表的数据中可得到,浸在液体中的物体所受的浮力大小等于 .用公式表示为F浮= = = .其中被排开液体的体积等于物体浸在液体中的体积.
(2)如果在做如图甲所示的实验步骤时,溢水杯没装满水,则测得的排开的水的重力会偏 .
(3)如果在做如图乙所示的实验步骤时,物体碰到了容器底且对底部产生压力,则测得的浮力会偏
深度理解:
(1)物体全部浸入(浸没)在液体中时,V排=V物;物体部分浸入液体中时,V排<V物.
(2)从公式中可以看出:液体对物体的浮力与物体浸在液体中的体积和液体的密度有关,与物体的体积、重力、形状、浸没的深度等均无关.
3.一个正方体物体,重为10 N,体积为1×10-3 m3,用细绳吊着浸没在薄壁圆柱体容器的液体中,绳子的拉力为2 N,如图所示,g取10 N/kg,求:
(1)物体受到的浮力;
(2)液体的密度.
4.【易错题】观察金鱼缸中小金鱼口中吐出的小气泡,在升至水面的过程中(如图
所示),水对气泡的压强 ;气泡所受到的浮力 .(均选填“变大”“变小”或“不变”)
知识点四:物体的浮沉条件
5.(2022吉林期末)在课外小组活动中,小刚将一挂在弹簧测力计下的形状不规则的石块浸没在水中,弹簧测力计的示数如图所示,石块在水中所受到的浮力为 N.如果直接将该石块放入水中,该石块将 (选填“漂浮”“悬浮”或“下沉”).
6.【易错题1】将重为7 N的物体放入盛水的容器中,物体漂浮在水面上且溢出3 N 的水,物体受到的浮力( )
A.一定等于3 N B.一定等于7 N
C.可能等于3 N D.可能等于4 N
知识点五:物体的浮沉条件的应用
7.一艘轮船从东海驶入长江(装载货物的质量不变),会发生变化的是( )
A.轮船受到的重力 B.轮船受到的浮力
C.轮船排开液体的重力 D.轮船排开液体的体积
8.如图所示,水面下有两艘完全相同的潜艇,其中一艘正在上浮,另一艘正在下潜,以下判断正确的是( )
A.正在下潜的是甲艇
B.没露出水面前,上浮潜艇所受的浮力不断增大
C.正在下潜的潜艇,所受的浮力不断减小
D.两艘潜艇所受的浮力相同
9.一个飞艇充入气体后的质量是1.5 t,体积为1 500 m3.空气密度为1.29 kg/m3,飞艇受到的重力是 N,飞艇受到的浮力为 N,当装入 N货物时,飞艇能悬浮在空中.(g取10 N/kg)
10.测量 体密度的仪器叫做密度计.将其插入被测液体中,待 直接读取液面处的刻度值(图甲),就是被测液体的密度.图乙和图丙是自制的简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,铜丝的作用是 .由观察到的现象可以判断 杯液体的密度大,即密度计上的刻度值从上到下是变 的.
11.【易错题2】在远洋轮船的船舷上,都漆着五条“吃水线”,又称“载重线”,如图所示.其中标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线.若不考虑常数g的变化,当轮船从北大西洋驶向印度洋时,轮船受到的浮力大小以及北大西洋与印度洋的海水密度ρ1和ρ2的关系是( )
A.浮力增大,ρ1<ρ2 B.浮力减小,ρ1>ρ2
C.浮力不变,ρ1>ρ2 D.浮力不变,ρ1<ρ2
12. 将一个新鲜的鸡蛋分别浸入甲、乙两个水杯中,静止后如图所示,则鸡蛋在甲杯液体中受到的浮力为F甲,鸡蛋在乙杯液体中受到的浮力为F乙,甲杯中的液体密度为ρ甲,乙杯中液体的密度为ρ乙.下列说法中正确的是( )
13. A.F甲>F乙,ρ甲>ρ乙
B.F甲>F乙,ρ甲<ρ乙
C.F甲<F乙,ρ甲>ρ乙
D.F甲<F乙,ρ甲<ρ乙
D、单元训练
1.(2022淄博期中改编)下列关于浮力的说法中,正确的是( )
A.在液体中下沉的物体不受浮力
B.浮力的方向总是竖直向下
C.浮力的施力物体是气体或液体
D.只有浸在液体里的物体才受到浮力,在空气中的物体不受浮力
2.(2022烟台期中)如图所示,一个烧杯静止在斜面上,请在图中画出小球所受浮力的示意图和烧杯受到斜面的摩擦力的示意图(摩擦力作用在接触面上).
3.(2022唐山期末)下列物体没有受到浮力作用的是( )
A.在水中嬉戏的小鸭 B.长在海底的海带
C.在深海潜游的鲸 D.深入河底的桥墩
4.(2022唐山期末)弹簧秤下吊着重为14.7 N的正方体金属块,当它浸没在水中时,弹簧秤的示数为9.8 N,则金属块受到的浮力为 N,所受浮力的方向是 ;若金属块上表面所受水的压力为19.6 N,则金属块下表面所受水的压力为 N.
5.(2022青岛)小明在厨房帮妈妈煮饺子,发现饺子刚入锅时沉在水底,一段时间后饺子鼓起来,煮熟后漂浮在水面上.小明猜想,物体受到的浮力大小可能与它排开液体的体积有关,于是设计实验进行探究.他把适量砂子装入气球,并充入少量空气,制成一个“饺子”进行了如下实验.实验中充入“饺子”的空气质量忽略不计.
(1)如图甲所示,用弹簧测力计测出“饺子”的重力G= N.
(2)如图乙所示,将“饺子”浸入水中,“饺子”沉底,它受到的浮力F乙与其重力G的大小关系为F乙 (选填“>”“=”或“<”)G.
(3)用测力计把“饺子”竖直拉离水底,在水中静止,测力计的示数如图丙所示,它受到的浮力F丙= N.
(4)向“饺子”中充入适量空气,体积变大,浸入水中,测力计的示数如图丁所示,此时它受到的浮力为F丁,则F丁与F丙的大小关系为F丁 (选填“>”“=”或“<”)F丙.
(5)向“饺子”中充入更多的空气,浸入水中,“饺子”排开水的体积更大,最终漂浮在水面上,如图戊所示.至此,小明验证了自己的猜想,即物体受到的浮力大小与它排开液体的体积有关,且排开液体的体积越大,浮力越 .
6.如图所示,体积相等、形状不同的铅球、
铁块和铝块浸没在水中不同深度处,则( )
A.铁块受到的浮力大
B.铝块受到的浮力大
C.铅球受到的浮力大
D.它们受到的浮力一样大
7.(2022金华期末)某科学研究小组设计了如下实验方案来验证阿基米德原理.
(1)为了减小误差,同学们对实验方案进行了优化,最佳的操作顺序是 ;
(2)优化实验方案后,他们进行了实验,记录的实验数据如表所示.
待测物体重(G物/N)
空桶重(G桶/N)
弹簧测力计读数(F/N)
液体与桶的总重(G总/N)
①待测物体在液体中受到的浮力为 N;
②分析实验数据可知排开液体的重力要比浮力略小.从b步骤分析,可能的原因是 .
A.注入溢水杯中的液体未到达溢水口
B.将物体快速浸没到液体中
C.物体没有浸没
D.取出物体时带走了部分液体
8.将重6 N的物体浸没在装满水的杯中,溢出了4 N的水,物体受到的浮力是( )
A.10 N B.6 N C.4 N D.2 N
9.一个在节日放飞的气球,体积是64 dm3,这个气球在地面附近受到的浮力是 N.(g取10 N/kg,地面附近空气的密度是1.29 kg/m3)
10.如图所示,木块A的体积为4×10-3 m3,用细线拉着浸没于盛水的圆柱体容器中处于静止状态,此时绳子对木块A的拉力为20 N.ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg.求:
(1)木块A受到的浮力;
(2)木块A的密度.
11.分别用木头、铜、铁制成甲、乙、丙三个小球,将它们放入足够多的水中,三个小球静止时的位置如图所示,以下判断错误的是( )
A.甲小球一定是空心的
B.乙小球一定是空心的
C.丙小球可能是空心的
D.三个小球可能都是空心的
12.如图所示,将一个空心铁球浸没在水中,放手后铁球恰好悬浮,若沿虚线将铁球切成大小不等的两块,有甲、乙两种切法,则( )
A.甲切法两块都保持悬浮
B.甲切法会导致大块下沉,小块上浮
C.乙切法会导致两块都下沉
D.乙切法会导致两块都上浮
13.一个物体所受的重力为10 N,将其浸没在水中时,排开的水受到的重力为20 N,此时它所受浮力的大小为 N,放手后物体将 (选填“上浮”“下沉”或“悬浮”),静止时物体所受浮力的大小为 N.
14.一艘轮船从长江驶入大海,下列说法正确的是( )
A.轮船所受浮力不变,将上浮一些,轮船的“排水量”不变
B.轮船所受浮力变大,将上浮一些,轮船的“排水量”不变
C.轮船所受浮力不变,将上浮一些,轮船的“排水量”变大
D.轮船所受浮力减小,将下沉一些,轮船的“排水量”变大
15.潜艇是海军的战略重器,建设一支强大的海军队伍是实现中国梦的有力保障.如图所示为我国海军某舰队的“强国号”潜艇在海中悬浮、上浮、漂浮的训练过程,则下列对此潜艇的分析中正确的是( )
A.上浮过程中所受浮力逐渐变大
B.悬浮和漂浮时所受的浮力相等
C.漂浮时潜艇底部所受海水压强最大
D.漂浮时排开的海水所受的重力最小
16.如图所示,气象探测保障服务团队在珠峰大本营准备释放甲、乙两个探空气球采集气象信息,甲的体积小于乙的体积.在探空气球释放前后的过程中,下列分析正确的是( )
A.释放前甲受到的浮力一定等于它自身的重力
B.释放前甲受到的浮力一定大于乙受到的浮力
C.释放后探空气球受到的浮力等于它排开空气所受的重力
D.释放后探空气球在上浮过程中受到的浮力一定小于自身重力
17.在木棒的一端缠绕一些铜丝做成简易密度计,将其放入盛有不同液体的烧杯中,它会竖直立在液体中.由观察到的现象(如图所示)可以判断,下列烧杯中的液体密度最大的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
18.在一支平底试管内装入适量细砂,然后先后放入装有甲、乙两种不同液体的烧杯里,如图所示,下列说法正确的是( )
A.试管在甲液体中受到的浮力大
B.甲液体的密度大于乙液体的密度
C.甲、乙两种液体对烧杯底的压强一样大
D.乙液体对烧杯底的压强大
E、单元试卷
一、选择题
1.如图18所示,水沸腾时,内部会产生大量气泡,在水中不断上升、变大。关于气泡所受压强和浮力的变化情况(气泡未露出液面时),下列说法正确的是 ( )B
A.压强变小,浮力变小
B.压强变小,浮力变大
C.压强变大,浮力不变
D.压强不变,浮力不变
2.(2025·江苏淮安)如图甲、乙所示,两个相同的柱形容器内装有两种不同的液体,将两个相同的物体A、B放入容器中,静止时液面刚好相平。下列说法正确的是( )
A.A受到的浮力大于B受到的浮力
B.图甲中液体的密度大于图乙中液体的密度
C.两个柱形容器对水平桌面的压强相等
D.两个容器底部受到的液体的压强相等
3.(2025·宁夏)向装有细沙的气球中吹入适量气体,使其恰好悬浮在水中,如图所示。以下说法正确的是( )
A.气球悬浮在水中时,所受浮力小于排开的水所受到的重力
B.将气球用细棒压入水底的过程,气球所受水的压强不变
C.将气球用细棒压入水底的过程,气球所受浮力不变
D.将气球用细棒压入水底,撤去细棒后,气球不会上浮
4.(2025·四川达州)小红在阳台种了儿株番茄苗,番茄成熟后,她将一个番茄先后浸没在盛有水和盐水的容器中静止,释放后发现番茄在水中下沉,在盐水中上浮。下列说法正确的是( )
A.番茄密度比水大
B.番茄在水中受到的浮力较大
C.番茄在盐水中受到的浮力小于它排开盐水的重力
D.将番茄露出盐水部分切去,盐水对容器底部的压强将增大
5.(2025·四川成都)在探究“影响浮力大小的因素”实验中,小明选用体积相同的实心金属块甲和乙,实验过程如图所示,他探究的问题是( )
A.浮力大小与物体浸入液体深度的关系
B.浮力大小与排开液体重力的关系
C.浮力大小与液体密度的关系
D.浮力大小与物体密度的关系
6.(2025·四川眉山)水平桌面上的甲、乙两个相同圆柱形容器,内装不同液体。将两个相同小球分别放入甲、乙两容器中,小球静止时如图所示。若两容器底部所受液体压强相等,则下列判断正确的是( )
A.两容器中的液体密度相等
B.两容器所装液体的质量相等
C.甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强
D.甲容器中小球所受浮力大于乙容器中小球所受浮力
7.(2025·甘肃武威、嘉峪关、临夏)小栋了解到伽利略温度计的测温原理后,想自己动手设计一个粗略测温的装置,他的设计思路如下:在密闭的玻璃容器中装上一种密度会随温度升高而减小的特殊液体,液体中有5个体积相等、密度不同且标有温度示数的小球,小球不吸收液体且热胀冷缩可以忽略不计,当有小球悬浮时,悬浮小球上标有的温度值就是当前环境的温度。如图所示,是这个测温装置的示意图。其中小球3上所标温度值为25℃,相邻标号的小球上所标的温度值间隔为2℃,则下列说法正确的是( )
A.27℃时,小球2处于漂浮状态
B.小球2在27℃时所受的浮力小于25℃时所受的浮力
C.若有3个小球漂浮,2个小球沉底,则环境温度在23℃至25℃之间
D.若要增大该装置能测得的最高温度,可增加一个与小球5体积相等但质量更大的小球
8. 当海水的温度及所含盐分变化时,可能会导致海水密度发生突变,在垂直海面方向上形成一个类似“悬崖”的突变水层,在如图所示的情形中,若有潜艇潜航至此水域时,就会急速下沉,发生“掉深”事故,危及潜艇安全。我军潜艇曾创造过遭遇“掉深”自救成功的奇迹。下列相关说法正确的是( )
A. 水对物块底部的压强为2 000 Pa
B. 弹簧的原长为5 m
C. 此时弹簧对物块的压力为20 N
D. 物块的密度为3×103 kg/m3
9. 如图甲所示,一轻质弹簧上端固定,下端连接正方体物块,物块上表面恰与水面相平,物块的棱长为10 cm,水深为20 cm,弹簧的上端与容器底部之间的高度为35 cm,弹簧的弹力大小F与长度L的关系如图乙所示。下列选项正确的是(ρ水=1. 0×103 kg/m3,g取10 N/kg,弹簧未超过弹性限度) 下列选项正确的是 ( )
二、填空题1×17 =17分
10.将一个大饮料瓶的瓶底剪掉,把一个直径略大于瓶口直径的乒乓球放入瓶内,向瓶里倒水,如图甲所示,乒乓球________浮力的作用;用瓶盖将瓶下口堵住,如图乙所示,乒乓球____浮力的作用。(均选填“受”或“不受”)
11.(人教素材)如图所示,一只空饮料罐浮在烧杯内的水面上,用手将它慢慢向下按,在此过程中,手用的力逐渐变_____,说明空饮料罐受到的浮力逐渐变_____。该现象说明物体受到的浮力大小与______________________有关。
12.(2025·四川凉山)2025年5月10日,代号“鲲龙”的水陆两栖飞机AG600,批产首架机总装下线。这是我国自主研制的全球最大的水陆两栖特种用途飞机。“鲲龙”飞行时机翼上方受到空气的压力 下方受到空气的压力(选填“大于”“小于”或“等于”)。如图甲所示,匀速飞行的“鲲龙”在投水灭火时,其动能会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。“鲲龙”执行海上救援任务时,可一次性救援50名遇险人员。在海上救援时,“鲲龙”静止在水面,如图乙所示,若此时遇险人员被救上“鲲龙”,它受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
13. 如图所示,两支完全相同的密度计漂浮在甲、乙两种液体中,静止时两液面相平。则液体密度ρ甲 ρ乙;两支密度计所受的浮力F甲 F乙,甲、乙两种液体对容器底部的压强p甲 p乙。(均选填“>”“<”或“=”)
14. 小明想测量一个长方体物块的密度,他用细线提着物块缓慢放入盛有水的杯中,如图甲所示,压力传感器的示数随物块浸入深度的变化关系如图乙所示。整个过程中物块受到浮力的变化情况是 ,已知物块的质量为2.4 kg,则物块的密度为___________kg/m3。剪断细线,当物块静止后压力传感器的示数为 N。(水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
15. 小强用手将重1. 2 N,体积为1. 4×10-4 m3的苹果压入水中,直到苹果浸没在水中。苹果浸没时受到的浮力大小为______N,松手后苹果将_______(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”),最后静止时,苹果受到的浮力大小是______N。(ρ水=1. 0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
三、作图题3×2 =6分
16. 如图所示,请画出静止在水面上的海豚所受到力的示意图(O为重心)
17. 已知圆锥体的密度比水大,用弹簧测力计拉着圆锥体,使其从顶部刚好接触水面开始缓慢下降,直到浸没后再下降一段距离(杯中水足够深)。请在图中画出弹簧测力计的示数F随下降高度h变化的大致关系图像。
四、实验题1×10 =20分
18.在“探究浮力的大小与什么因素有关”的实验中,小明做了图9所示的一系列实验。
(1)比较①③④⑤可知:浸没前,随着浸入液体的深度增加,铜块所受浮力________;浸没后,随着浸入液体的深度增加,铜块所受浮力________。(前两空均选填“变大”“变小”或“不变”)由此可得物体受到的浮力大小与__________________有关。
(2)分析①②④⑥四次实验是为了探究浮力的大小与物体密度的关系,实验中要保证铝块和铜块的________相同,由图中数据得出的结论是______________________________。
(3)为了使实验结论更具有普遍性,应_____(选填字母)。
A.多次测量取平均值 B.换用其他液体多次实验
(4)如图10所示,小明分别画出了弹簧测力计的拉力、物体所受的浮力以及容器底部所受液体的压力与物体浸入深度h的关系图像,其中表示弹簧测力计的拉力与h关系的是_____,表示物体所受的浮力与h关系的是_____。(均选填字母)
(5)小波同学发现在①③④三次实验中,随着物体浸入液体中的深度增加,物体所受到的浮力变大,于是他得出结论:浮力的大小跟物体浸入液体中的深度有关。你认为小波同学的结论是______(选填“正确”或“错误”)的,原因是____________________________。
(6)由①④⑦三次实验,可得出铜块的密度为________kg/m3,盐水的密度为_________kg/m3。(已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
19. 如图甲是“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验过程示意图。(g取10 N/kg)
(1)实验步骤C和D可以探究浮力大小与 的关系,步骤B和______可以测出物块浸没在水中时受到的浮力F浮,步骤A和______可以测出物块排开的水所受重力G排;比较F浮与G排,可以得到浮力的大小跟物体排开的水所受重力的关系F浮______(选填“>”“<”或“=”)G排。
(2)图乙是物块缓慢浸入水中时,弹簧测力计示数F随浸入深度h变化的关系图像。分析图像,可得关于浮力大小的初步结论:
①物块浸没前,物体浸入水中的深度越深,物块所受的浮力________;
②物块浸没后,所受的浮力大小与________________无关。
(3)物体的重力为_____N。
(4)此物块的密度是 g/cm3。
五、计算题6+7=13分
20.(2025·青海)如图所示,“悟空”号全海深AUV是由我国某高校研制的无人无缆潜水器,具备在1.1×m深海自主作业的能力。其质量约为1.3×kg,总体积约为4m³。已知海水密度为1.0×kg/m³,g取10N/kg。求:
(1)“悟空”号的重力;
(2)“悟空”号完全潜入海水时,受到的浮力;
(3)“悟空”号在1.1×104m深海自主作业时所受海水的压强。
21.(2025·四川乐山)如图所示,某同学用一个上端开口的圆柱形厚底空塑料瓶和装有水的圆柱形水槽制作了一个浮力秤,用于测量质量。空塑料瓶质量为120g,塑料瓶底面积为,水槽底面积为,瓶身能够浸入水中的最大长度为18cm,使用过程中水不溢出,塑料瓶始终漂浮且瓶身保持竖直。已知水的密度为,g取10N/kg,不考虑塑料瓶侧壁的厚度。求:
(1)空载时塑料瓶受到的浮力;
(2)浮力秤的最大称量值;
(3)浮力秤空载时和最大称量时水槽内水面的高度差。
六、综合能力题1×8 =8分
22.(2025·江苏南通)小海同学在地质博物馆看到一块火山石,讲解员说,它是火山喷发过程中岩浆急骤冷却后形成的玻璃质熔岩,俗称浮石,具有保温、隔热、吸音、耐腐蚀、无污染等特点。小海拿起一块火山石,感觉到很“轻”,他猜想火山石内部可能具有多孔的结构。为了验证猜想,他购买了火山石进行实验,步骤如下:
①用调节好的电子秤,测出空烧杯的质量m₁;
②测出火山石的质量m₂;
③将火山石浸没在水中数小时后取出,将其表面擦干,测出它的质量m₃,
④再将火山石浸没在装满水的容器中,用烧杯接溢出的水,测出烧杯和溢出水的总质量m₄
(1)火山石具有保温、隔热、吸音的特点,可用来制造 (写出一个即可)。
(2)分析 (填写序号)两个步骤中的数据可知,小海的猜想是 (选填“正确”或“错误”)的。
(3)火山石的密度为 g/cm³,俗称“浮”石的原因是 。
(4)实验中,若只进行①②④操作步骤,密度测量值偏 ,理由 。
(5)你认为不同的火山石,密度一定相同吗?请判断并说出理由。 。
1
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第十章 浮力
A、知识导图
B、知识梳理
知识点一:浮力
1.定义:浸在液体(或气体)中的物体受到向上的力,这个力叫做_______。
2.方向:___________,在图中画出小球受到的浮力的示意图。
3.产生原因:浸没在液体中的物体,其上下表面受到液体对它的_______不同。图中 F浮=F2−F1 。
深度理解: 浸在液体中的物体不一定受到液体对它的浮力,如下图所示,甲、乙、丙三个物体,底部均与容器底紧密接触,则受到水的浮力的是_____(选填“甲”“乙”或“丙”)。
4.测量:先用_____________测出物体所受的重力 G ;再将物体悬挂在弹簧测力计下浸没在液体中,读出弹簧测力计的示数记为 F_拉 ,则此时物体所受的浮力 F浮= _________。
5.影响浮力大小的因素:物体在液体中所受浮力的大小,跟它浸在液体中的_______和液体的_______有关。物体浸入液体的体积越_____,液体的密度越大,浮力就越_____。(控制变量法)
深度理解: 判断下列说法的对错:
(1) 在液体中上浮的物体受到浮力,下沉的物体不受浮力( )
(2) 浮力的大小与物体的密度有关 ( )
(3) 液体密度越大,物体所受浮力越大 ( )
(4) 物体的体积越大,所受浮力就越大 ( )
(5) 物体浸没在水中越深,所受浮力越大 ( )
(6) 漂在水面上的物体比沉在水底的物体受到的浮力大 ( )
答案:浮力 竖直向上
压力 乙 弹簧测力计 G-F拉 体积 密度 大 大 × × × × × ×
知识点二:阿基米德原理
1.内容:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于_________________________。
2.公式: F浮= _____ =m排g= _________。其中 ρ液 是_______的密度而非_______的密度,单位是 kg/m3 ; V排 是_____________的体积,而非_______的体积,单位是 m3 。
3.变形式:
(1)求排开液体的体积: V排= _ _____;
(2)求液体的密度: ρ液= _ _____。
注意 只有当物体浸没在液体中时, V排 ____ V物 。
答案:它排开液体所受到的重力 G排 ρ液gV排 液体 物体 排开的液体 物体 =
知识点三:物体的浮沉条件
上浮
下沉
悬浮
漂浮
沉底
F浮 ____ G
F浮 ____ G
F浮 ____ G
F浮 ____ G
F浮 _____ G F浮+FN ____ G
(实心体,右同) ρ液 _ρ物
ρ液 ____ρ物
ρ液 ____ρ物
ρ液 ___ ρ物
ρ液 ____ ρ物
处于动态(运动状态不断改变),受非平衡力作用
可以停留在液体的任何深度
是“上浮”过程的最终状态
是“下沉”过程的最终状态
处于静态,受平衡力作用
答案:> < = = < = > < = > <
知识点四:浮力的应用
1.轮船:采用空心的方法,增大了排开水的体积,从而增大了浮力。
①轮船的大小用它的_________来表示。
②轮船的排水量=轮船_______时货物的质量+船身的质量。
2.潜水艇:通过向水舱中充水或排水来改变_______,从而实现上浮、悬浮或下潜。
3.气球和飞艇:气囊中充入密度比空气密度_____的气体(氢气、热空气或氦气),因而能够升空。
4.密度计
(1)定义:密度计是用来测定液体密度的仪器。
(2)原理:密度计在不同的待测液体中都呈漂浮状态,所受的浮力大小都等于它所受_______的大小。根据浮力公式,液体的密度_______(选填“较大”或“较小”)时,密度计露出液面的部分多,反之就少。
答案:排水量 满载 自重 小 重力 较大
C、对点训练
知识点一、浮力
1.实验(如图): 用弹簧测力计测铁块在空气中的重力G= ,再将铁块浸入水中,观察弹簧测力计的示数 .
(1)在水中下沉的铁块 (选填“受到”或“不受到”)浮力;
(2)铁块受到的浮力F浮= ;
(3)用弹簧测力计测得某物体在空气中所受的重力为G',物体浸在某种液体中时弹簧测力计的示数为F',则物体在液体中受到的浮力为F浮'= .(称重法)
答案:F1 F2 受到 F1-F2 G'-F'
2.(2022福建期中)如图所示,将两端蒙上绷紧程度相同的橡皮膜的玻璃圆筒浸没在水中,当玻璃圆筒沿水平方向放置时,水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力F向左和F向右的大小关系是F向左 (选填“大于”“等于”或“小于”)F向右 ;
当玻璃圆筒沿竖直方向放置时,水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力F向上和F向下的大小关系是F向上 (选填“大于”“等于”或“小于”)F向下;通过以上探究,得出浮力产生的原因.
答案:等于 大于
3.(2022淮安期末)实验小组用如图所示的实验装置探究浮力的大小跟哪些因素有关(ρ水>ρ乙醇).
(1)分析a、b、c三次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与 有关;
(2)分析a、c、d三次实验可知:浸没在液体中的物体受到浮力的大小与浸没深度 ;
(3)分析a、d、e三次实验可知: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 (选填“越大”或“越小”);
(4)由实验可知物体的重力是 N,物体浸没在水中时受到的浮力是 N;
(5)小明在进行d图实验时,保持物体所处的位置不变,缓慢向烧杯内加水(水未溢出),发现弹簧测力计的示数 (选填“增大”“减小”或“不变”).
答案:物体排开液体的体积 无关 越大 2 0.6 不变
深度理解:
浮力的大小取决于液体的密度、物体排开液体的体积,与物体的形状、密度、质量、体积及在液体中的浸没深度、运动状态无关.
知识点三:实验:探究物体受到浮力的大小与排开液体的重力的关系
根据课堂演示实验,回答下列问题.
1.演示实验:按如图进行实验.
温馨提示:用细线把物体拴牢.物体浸没在溢水杯中,不要使物体触及杯底或杯壁.
2.数据整理:将所测得的实验数据填在下表中,并归纳实验结论.
物体重力G/N
物体浸没在水中时弹簧测力计的示数F示/N
物体受到的浮力F浮/N
小桶重G2/N
排开的水重G排/N
(1)从上表的数据中可得到,浸在液体中的物体所受的浮力大小等于 .用公式表示为F浮= = = .其中被排开液体的体积等于物体浸在液体中的体积.
(2)如果在做如图甲所示的实验步骤时,溢水杯没装满水,则测得的排开的水的重力会偏 .
(3)如果在做如图乙所示的实验步骤时,物体碰到了容器底且对底部产生压力,则测得的浮力会偏
答案:它排开的液体所受的重力 G排 m排g ρ液gV排 小 大
深度理解:
(1)物体全部浸入(浸没)在液体中时,V排=V物;物体部分浸入液体中时,V排<V物.
(2)从公式中可以看出:液体对物体的浮力与物体浸在液体中的体积和液体的密度有关,与物体的体积、重力、形状、浸没的深度等均无关.
3.一个正方体物体,重为10 N,体积为1×10-3 m3,用细绳吊着浸没在薄壁圆柱体容器的液体中,绳子的拉力为2 N,如图所示,g取10 N/kg,求:
(1)物体受到的浮力;
(2)液体的密度.
解:(1)根据称重法测得物体受到的浮力:
F浮=G-F拉=10 N-2 N=8 N
(2)物体浸没在液体中,物体排开液体的体积:
V排=V物=1×10-3 m3
根据F浮=ρ液gV排可知液体的密度:
ρ液=F浮/gV排=8 N/10 N/kg×1×10−3 m3=0.8×103 kg/m3
答:(1)物体受到的浮力是8 N;
(2)液体的密度是0.8×103 kg/m3.
4.【易错题】观察金鱼缸中小金鱼口中吐出的小气泡,在升至水面的过程中(如图
所示),水对气泡的压强 ;气泡所受到的浮力 .(均选填“变大”“变小”或“不变”)
答案:变小 变大
知识点四:物体的浮沉条件
5.(2022吉林期末)在课外小组活动中,小刚将一挂在弹簧测力计下的形状不规则的石块浸没在水中,弹簧测力计的示数如图所示,石块在水中所受到的浮力为 N.如果直接将该石块放入水中,该石块将 (选填“漂浮”“悬浮”或“下沉”).
答案:1 下沉
6.【易错题1】将重为7 N的物体放入盛水的容器中,物体漂浮在水面上且溢出3 N 的水,物体受到的浮力( )B
A.一定等于3 N B.一定等于7 N
C.可能等于3 N D.可能等于4 N
知识点五:物体的浮沉条件的应用
7.一艘轮船从东海驶入长江(装载货物的质量不变),会发生变化的是( )D
A.轮船受到的重力 B.轮船受到的浮力
C.轮船排开液体的重力 D.轮船排开液体的体积
8.如图所示,水面下有两艘完全相同的潜艇,其中一艘正在上浮,另一艘正在下潜,以下判断正确的是( )D
A.正在下潜的是甲艇
B.没露出水面前,上浮潜艇所受的浮力不断增大
C.正在下潜的潜艇,所受的浮力不断减小
D.两艘潜艇所受的浮力相同
9.一个飞艇充入气体后的质量是1.5 t,体积为1 500 m3.空气密度为1.29 kg/m3,飞艇受到的重力是 N,飞艇受到的浮力为 N,当装入 N货物时,飞艇能悬浮在空中.(g取10 N/kg)
答案:1.5×104 1.935×104 4 350
10.测量 体密度的仪器叫做密度计.将其插入被测液体中,待 直接读取液面处的刻度值(图甲),就是被测液体的密度.图乙和图丙是自制的简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,铜丝的作用是 .由观察到的现象可以判断 杯液体的密度大,即密度计上的刻度值从上到下是变 的.
答案:液 密度计平衡后 降低重心,使木棒漂浮在液体中 丙 大
11.【易错题2】在远洋轮船的船舷上,都漆着五条“吃水线”,又称“载重线”,如图所示.其中标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线.若不考虑常数g的变化,当轮船从北大西洋驶向印度洋时,轮船受到的浮力大小以及北大西洋与印度洋的海水密度ρ1和ρ2的关系是( )C
A.浮力增大,ρ1<ρ2 B.浮力减小,ρ1>ρ2
C.浮力不变,ρ1>ρ2 D.浮力不变,ρ1<ρ2
12.将一个新鲜的鸡蛋分别浸入甲、乙两个水杯中,静止后如图所示,则鸡蛋在甲杯液体中受到的浮力为F甲,鸡蛋在乙杯液体中受到的浮力为F乙,甲杯中的液体密度为ρ甲,乙杯中液体的密度为ρ乙.下列说法中正确的是( ) D
A.F甲>F乙,ρ甲>ρ乙
B.F甲>F乙,ρ甲<ρ乙
C.F甲<F乙,ρ甲>ρ乙
D.F甲<F乙,ρ甲<ρ乙
D、单元训练
1.(2022淄博期中改编)下列关于浮力的说法中,正确的是( )C
A.在液体中下沉的物体不受浮力
B.浮力的方向总是竖直向下
C.浮力的施力物体是气体或液体
D.只有浸在液体里的物体才受到浮力,在空气中的物体不受浮力
2.(2022烟台期中)如图所示,一个烧杯静止在斜面上,请在图中画出小球所受浮力的示意图和烧杯受到斜面的摩擦力的示意图(摩擦力作用在接触面上).
3.(2022唐山期末)下列物体没有受到浮力作用的是( )D
A.在水中嬉戏的小鸭 B.长在海底的海带
C.在深海潜游的鲸 D.深入河底的桥墩
4.(2022唐山期末)弹簧秤下吊着重为14.7 N的正方体金属块,当它浸没在水中时,弹簧秤的示数为9.8 N,则金属块受到的浮力为 N,所受浮力的方向是 ;若金属块上表面所受水的压力为19.6 N,则金属块下表面所受水的压力为 N.
答案:4.9 竖直向上 24.5
5.(2022青岛)小明在厨房帮妈妈煮饺子,发现饺子刚入锅时沉在水底,一段时间后饺子鼓起来,煮熟后漂浮在水面上.小明猜想,物体受到的浮力大小可能与它排开液体的体积有关,于是设计实验进行探究.他把适量砂子装入气球,并充入少量空气,制成一个“饺子”进行了如下实验.实验中充入“饺子”的空气质量忽略不计.
(1)如图甲所示,用弹簧测力计测出“饺子”的重力G= N.
(2)如图乙所示,将“饺子”浸入水中,“饺子”沉底,它受到的浮力F乙与其重力G的大小关系为F乙 (选填“>”“=”或“<”)G.
(3)用测力计把“饺子”竖直拉离水底,在水中静止,测力计的示数如图丙所示,它受到的浮力F丙= N.
(4)向“饺子”中充入适量空气,体积变大,浸入水中,测力计的示数如图丁所示,此时它受到的浮力为F丁,则F丁与F丙的大小关系为F丁 (选填“>”“=”或“<”)F丙.
(5)向“饺子”中充入更多的空气,浸入水中,“饺子”排开水的体积更大,最终漂浮在水面上,如图戊所示.至此,小明验证了自己的猜想,即物体受到的浮力大小与它排开液体的体积有关,且排开液体的体积越大,浮力越 .
答案:1.6 < 0.6 > 大
6.如图所示,体积相等、形状不同的铅球、
铁块和铝块浸没在水中不同深度处,则( )D
A.铁块受到的浮力大
B.铝块受到的浮力大
C.铅球受到的浮力大
D.它们受到的浮力一样大
7.(2022金华期末)某科学研究小组设计了如下实验方案来验证阿基米德原理.
(1)为了减小误差,同学们对实验方案进行了优化,最佳的操作顺序是 ;
(2)优化实验方案后,他们进行了实验,记录的实验数据如表所示.
待测物体重(G物/N)
空桶重(G桶/N)
弹簧测力计读数(F/N)
液体与桶的总重(G总/N)
①待测物体在液体中受到的浮力为 N;
②分析实验数据可知排开液体的重力要比浮力略小.从b步骤分析,可能的原因是 .
A.注入溢水杯中的液体未到达溢水口
B.将物体快速浸没到液体中
C.物体没有浸没
D.取出物体时带走了部分液体
答案:abc 0.42 A
8.将重6 N的物体浸没在装满水的杯中,溢出了4 N的水,物体受到的浮力是( )C
A.10 N B.6 N C.4 N D.2 N
9.一个在节日放飞的气球,体积是64 dm3,这个气球在地面附近受到的浮力是 N.(g取10 N/kg,地面附近空气的密度是1.29 kg/m3)
答案:0.825 6
10.如图所示,木块A的体积为4×10-3 m3,用细线拉着浸没于盛水的圆柱体容器中处于静止状态,此时绳子对木块A的拉力为20 N.ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg.求:
(1)木块A受到的浮力;
(2)木块A的密度.
解:(1)由阿基米德原理可得,木块A受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×4×10-3 m3=40 N
(2)木块A在水中受到竖直向上的浮力,竖直向下的重力和绳对木块A竖直向下的拉力,且在这三个力的作用下保持静止状态,即受力平衡,所以木块A的重力:
G=F浮-F拉=40 N-20 N=20 N
则木块A的质量:
m=G/g=20 N/10 N/kg=2 kg
木块A的密度:
ρ=m/V=2 kg/4×10-3 m3=0.5×103 kg/m3
答:(1)木块A受到的浮力为40 N;(2)木块A的密度为0.5×103 kg/m3.
11.分别用木头、铜、铁制成甲、乙、丙三个小球,将它们放入足够多的水中,三个小球静止时的位置如图所示,以下判断错误的是( ) A
A.甲小球一定是空心的
B.乙小球一定是空心的
C.丙小球可能是空心的
D.三个小球可能都是空心的
12.如图所示,将一个空心铁球浸没在水中,放手后铁球恰好悬浮,若沿虚线将铁球切成大小不等的两块,有甲、乙两种切法,则( )C
A.甲切法两块都保持悬浮
B.甲切法会导致大块下沉,小块上浮
C.乙切法会导致两块都下沉
D.乙切法会导致两块都上浮
13.一个物体所受的重力为10 N,将其浸没在水中时,排开的水受到的重力为20 N,此时它所受浮力的大小为 N,放手后物体将 (选填“上浮”“下沉”或“悬浮”),静止时物体所受浮力的大小为 N.
答案:20 上浮 10
14.一艘轮船从长江驶入大海,下列说法正确的是( )A
A.轮船所受浮力不变,将上浮一些,轮船的“排水量”不变
B.轮船所受浮力变大,将上浮一些,轮船的“排水量”不变
C.轮船所受浮力不变,将上浮一些,轮船的“排水量”变大
D.轮船所受浮力减小,将下沉一些,轮船的“排水量”变大
15.潜艇是海军的战略重器,建设一支强大的海军队伍是实现中国梦的有力保障.如图所示为我国海军某舰队的“强国号”潜艇在海中悬浮、上浮、漂浮的训练过程,则下列对此潜艇的分析中正确的是( )D
A.上浮过程中所受浮力逐渐变大
B.悬浮和漂浮时所受的浮力相等
C.漂浮时潜艇底部所受海水压强最大
D.漂浮时排开的海水所受的重力最小
16.如图所示,气象探测保障服务团队在珠峰大本营准备释放甲、乙两个探空气球采集气象信息,甲的体积小于乙的体积.在探空气球释放前后的过程中,下列分析正确的是( ) C
A.释放前甲受到的浮力一定等于它自身的重力
B.释放前甲受到的浮力一定大于乙受到的浮力
C.释放后探空气球受到的浮力等于它排开空气所受的重力
D.释放后探空气球在上浮过程中受到的浮力一定小于自身重力
17.在木棒的一端缠绕一些铜丝做成简易密度计,将其放入盛有不同液体的烧杯中,它会竖直立在液体中.由观察到的现象(如图所示)可以判断,下列烧杯中的液体密度最大的是( )C
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
18.在一支平底试管内装入适量细砂,然后先后放入装有甲、乙两种不同液体的烧杯里,如图所示,下列说法正确的是( )D
A.试管在甲液体中受到的浮力大
B.甲液体的密度大于乙液体的密度
C.甲、乙两种液体对烧杯底的压强一样大
D.乙液体对烧杯底的压强大
E、单元试卷
一、选择题
1.如图18所示,水沸腾时,内部会产生大量气泡,在水中不断上升、变大。关于气泡所受压强和浮力的变化情况(气泡未露出液面时),下列说法正确的是 ( )B
A.压强变小,浮力变小
B.压强变小,浮力变大
C.压强变大,浮力不变
D.压强不变,浮力不变
2.(2025·江苏淮安)如图甲、乙所示,两个相同的柱形容器内装有两种不同的液体,将两个相同的物体A、B放入容器中,静止时液面刚好相平。下列说法正确的是( )
A.A受到的浮力大于B受到的浮力
B.图甲中液体的密度大于图乙中液体的密度
C.两个柱形容器对水平桌面的压强相等
D.两个容器底部受到的液体的压强相等
【答案】B
【解析】AB.由图可知,完全相同的两个物体放入两杯液体内均处于漂浮状态,根据漂浮条件,两种情况下的浮力都等于物体的重力,物体完全相同,所以F浮甲=F浮乙;由于浮力相等,且物体在甲液体中排开液体的体积小于在乙液体中排开液体的体积,根据可得,甲液体的密度大于乙液体的密度,即ρ甲>ρ乙,故A错误,B正确;
C.由图可知甲图排开液体的体积小,而两容器中液面相平,则甲容器中液体的体积大,甲容器中液体密度较大,则甲容器中液体质量更大,总重力更大,物体的重力相同,所以甲图中物体和液体的总重力大于乙图中物体和液体的总重力,根据可知甲容器对桌面产生的压强大,即两容器对桌面产生的压强不相等,故C错误;
D.两容器内液面恰好相平,且甲液体的密度大于乙液体的密度,根据液体压强公式可知,甲液体对容器底的压强大于乙液体对容器底的压强,故D错误。
故选B。
3.(2025·宁夏)向装有细沙的气球中吹入适量气体,使其恰好悬浮在水中,如图所示。以下说法正确的是( )
A.气球悬浮在水中时,所受浮力小于排开的水所受到的重力
B.将气球用细棒压入水底的过程,气球所受水的压强不变
C.将气球用细棒压入水底的过程,气球所受浮力不变
D.将气球用细棒压入水底,撤去细棒后,气球不会上浮
【答案】D
【解析】A.根据阿基米德原理,物体所受浮力等于排开液体所受的重力,所以气球悬浮时,浮力等于排开的水的重力,故A错误;
B.将气球压入水底过程中,深度增加,根据,气球所受水的压强会增大,故B错误;
C.压入水底过程中,气球体积会因水的压强增大而变小,排开水的体积变小,根据,浮力会变小,故C错误;
D.开始气球悬浮,受到的浮力与其重力大小相等,气球被压入水底后,体积变小,浮力变小,浮力小于重力,所以撤去细棒后,气球不会上浮,故D正确。
故选D。
4.(2025·四川达州)小红在阳台种了儿株番茄苗,番茄成熟后,她将一个番茄先后浸没在盛有水和盐水的容器中静止,释放后发现番茄在水中下沉,在盐水中上浮。下列说法正确的是( )
A.番茄密度比水大
B.番茄在水中受到的浮力较大
C.番茄在盐水中受到的浮力小于它排开盐水的重力
D.将番茄露出盐水部分切去,盐水对容器底部的压强将增大
【答案】A
【解析】A.番茄在水中下沉,番茄受到的浮力小于自身的重力
番茄沉底时,,说明番茄的密度大于水的密度,即,故A正确;
B.放手后,番茄在水中沉底,浮力小于重力,在盐水中漂浮,浮力等于重力,番茄在盐水中的浮力更大,故B错误;
C.根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力,番茄在盐水中受到的浮力等于它排开盐水的重力,故C错误;
D.切去露出部分后,番茄仍漂浮,排开盐水的体积减少,液面下降,盐水深度减小,由可知,盐水对容器底部的压强将减小,故D错误。
故选A。
5.(2025·四川成都)在探究“影响浮力大小的因素”实验中,小明选用体积相同的实心金属块甲和乙,实验过程如图所示,他探究的问题是( )
A.浮力大小与物体浸入液体深度的关系
B.浮力大小与排开液体重力的关系
C.浮力大小与液体密度的关系
D.浮力大小与物体密度的关系
【答案】D
【解析】由题意可知,选用体积相同的实心金属块甲和乙,浸没在水中,则金属块排开水的体积相同,由阿基米德原理可知,排开液体的重力相同;液体的密度相同;由图可知,金属块在水中的深度相同,金属块的密度不同,由控制变量法可知,他探究的问题是浮力大小与物体密度的关系,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
6.(2025·四川眉山)水平桌面上的甲、乙两个相同圆柱形容器,内装不同液体。将两个相同小球分别放入甲、乙两容器中,小球静止时如图所示。若两容器底部所受液体压强相等,则下列判断正确的是( )
A.两容器中的液体密度相等
B.两容器所装液体的质量相等
C.甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强
D.甲容器中小球所受浮力大于乙容器中小球所受浮力
【答案】B
【解析】A.两容器底部所受液体压强相等,由图可知甲液体深度小于乙液体,根据可知,甲液体密度大于乙液体,故A错误;
B.两容器底部所受液体压强相等,两容器底面积相同,由可知,两容器底部所受液体压力相等,又由于液体压力等于液体重力和小球重力的总和,两小球重力相等,所以液体质量相等,故B正确;
C.由于容器重力相同,甲和乙中容器、液体和小球的总重力相等,容器对桌面的压力相等,两容器底面积相同,由可知,甲容器对桌面的压强等于乙容器对桌面的压强,故C错误;
D.小球在甲容器中漂浮,浮力等于重力,小球在乙容器中悬浮,浮力等于重力,由于小球重力相等,因此甲容器中小球所受浮力等于乙容器中小球所受浮力,故D错误。
故选B。
7.(2025·甘肃武威、嘉峪关、临夏)小栋了解到伽利略温度计的测温原理后,想自己动手设计一个粗略测温的装置,他的设计思路如下:在密闭的玻璃容器中装上一种密度会随温度升高而减小的特殊液体,液体中有5个体积相等、密度不同且标有温度示数的小球,小球不吸收液体且热胀冷缩可以忽略不计,当有小球悬浮时,悬浮小球上标有的温度值就是当前环境的温度。如图所示,是这个测温装置的示意图。其中小球3上所标温度值为25℃,相邻标号的小球上所标的温度值间隔为2℃,则下列说法正确的是( )
A.27℃时,小球2处于漂浮状态
B.小球2在27℃时所受的浮力小于25℃时所受的浮力
C.若有3个小球漂浮,2个小球沉底,则环境温度在23℃至25℃之间
D.若要增大该装置能测得的最高温度,可增加一个与小球5体积相等但质量更大的小球
【答案】C
【解析】A.由题意知,液体的温度升高时,密度变小,原来漂浮的小球因液体的温度升高而下沉,小球3上所标温度值为25℃,相邻标号的小球上所标的温度值间隔为2℃,则小球2上所标温度值为27℃,所以当27℃时,小球2处于悬浮状态,故A错误;
B.小球2上所标温度值为27℃,则27℃时小球2处于悬浮状态,浮力与重力相等;小球2在25℃时处于漂浮状态,浮力也等于重力,则小球2在27℃时所受的浮力等于25℃时所受的浮力,故B错误;
C.若有3个彩球漂浮,2个彩球沉底,则4、5两个彩球沉底,3号球标示25℃、4号球标示23℃、2号球标示27℃,表明当前环境温度在23℃到25℃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,所以与彩球1体积相等、质量更小,故D错误。
故选C。
8. 当海水的温度及所含盐分变化时,可能会导致海水密度发生突变,在垂直海面方向上形成一个类似“悬崖”的突变水层,在如图所示的情形中,若有潜艇潜航至此水域时,就会急速下沉,发生“掉深”事故,危及潜艇安全。我军潜艇曾创造过遭遇“掉深”自救成功的奇迹。下列相关说法正确的是( )C
A. 水对物块底部的压强为2 000 Pa
B. 弹簧的原长为5 m
C. 此时弹簧对物块的压力为20 N
D. 物块的密度为3×103 kg/m3
9. 如图甲所示,一轻质弹簧上端固定,下端连接正方体物块,物块上表面恰与水面相平,物块的棱长为10 cm,水深为20 cm,弹簧的上端与容器底部之间的高度为35 cm,弹簧的弹力大小F与长度L的关系如图乙所示。下列选项正确的是(ρ水=1. 0×103 kg/m3,g取10 N/kg,弹簧未超过弹性限度) 下列选项正确的是 ( )
二、填空题1×17 =17分
10.将一个大饮料瓶的瓶底剪掉,把一个直径略大于瓶口直径的乒乓球放入瓶内,向瓶里倒水,如图甲所示,乒乓球________浮力的作用;用瓶盖将瓶下口堵住,如图乙所示,乒乓球____浮力的作用。(均选填“受”或“不受”)
11.(人教素材)如图所示,一只空饮料罐浮在烧杯内的水面上,用手将它慢慢向下按,在此过程中,手用的力逐渐变_____,说明空饮料罐受到的浮力逐渐变_____。该现象说明物体受到的浮力大小与______________________有关。
12.(2025·四川凉山)2025年5月10日,代号“鲲龙”的水陆两栖飞机AG600,批产首架机总装下线。这是我国自主研制的全球最大的水陆两栖特种用途飞机。“鲲龙”飞行时机翼上方受到空气的压力 下方受到空气的压力(选填“大于”“小于”或“等于”)。如图甲所示,匀速飞行的“鲲龙”在投水灭火时,其动能会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。“鲲龙”执行海上救援任务时,可一次性救援50名遇险人员。在海上救援时,“鲲龙”静止在水面,如图乙所示,若此时遇险人员被救上“鲲龙”,它受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
13. 如图所示,两支完全相同的密度计漂浮在甲、乙两种液体中,静止时两液面相平。则液体密度ρ甲 ρ乙;两支密度计所受的浮力F甲 F乙,甲、乙两种液体对容器底部的压强p甲 p乙。(均选填“>”“<”或“=”)
14. 小明想测量一个长方体物块的密度,他用细线提着物块缓慢放入盛有水的杯中,如图甲所示,压力传感器的示数随物块浸入深度的变化关系如图乙所示。整个过程中物块受到浮力的变化情况是 ,已知物块的质量为2.4 kg,则物块的密度为___________kg/m3。剪断细线,当物块静止后压力传感器的示数为 N。(水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
15. 小强用手将重1. 2 N,体积为1. 4×10-4 m3的苹果压入水中,直到苹果浸没在水中。苹果浸没时受到的浮力大小为______N,松手后苹果将_______(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”),最后静止时,苹果受到的浮力大小是______N。(ρ水=1. 0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
三、作图题3×2 =6分
16. 如图所示,请画出静止在水面上的海豚所受到力的示意图(O为重心)
17. 已知圆锥体的密度比水大,用弹簧测力计拉着圆锥体,使其从顶部刚好接触水面开始缓慢下降,直到浸没后再下降一段距离(杯中水足够深)。请在图中画出弹簧测力计的示数F随下降高度h变化的大致关系图像。
四、实验题1×10 =20分
18.在“探究浮力的大小与什么因素有关”的实验中,小明做了图所示的一系列实验。
(1)比较①③④⑤可知:浸没前,随着浸入液体的深度增加,铜块所受浮力________;浸没后,随着浸入液体的深度增加,铜块所受浮力________。(前两空均选填“变大”“变小”或“不变”)由此可得物体受到的浮力大小与__________________有关。
(2)分析①②④⑥四次实验是为了探究浮力的大小与物体密度的关系,实验中要保证铝块和铜块的________相同,由图中数据得出的结论是______________________________。
(3)为了使实验结论更具有普遍性,应_____(选填字母)。
A.多次测量取平均值 B.换用其他液体多次实验
(4)如图10所示,小明分别画出了弹簧测力计的拉力、物体所受的浮力以及容器底部所受液体的压力与物体浸入深度h的关系图像,其中表示弹簧测力计的拉力与h关系的是_____,表示物体所受的浮力与h关系的是_____。(均选填字母)
(5)小波同学发现在①③④三次实验中,随着物体浸入液体中的深度增加,物体所受到的浮力变大,于是他得出结论:浮力的大小跟物体浸入液体中的深度有关。你认为小波同学的结论是______(选填“正确”或“错误”)的,原因是____________________________。
(6)由①④⑦三次实验,可得出铜块的密度为________kg/m3,盐水的密度为_________kg/m3。(已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
答案: 变大 不变 排开液体的体积 体积 浮力的大小与物体的密度无关 B B A 错误 没有控制排开液体体积相同 9×103 1.2×103
19. 如图甲是“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验过程示意图。(g取10 N/kg)
(1)实验步骤C和D可以探究浮力大小与 的关系,步骤B和______可以测出物块浸没在水中时受到的浮力F浮,步骤A和______可以测出物块排开的水所受重力G排;比较F浮与G排,可以得到浮力的大小跟物体排开的水所受重力的关系F浮______(选填“>”“<”或“=”)G排。
(2)图乙是物块缓慢浸入水中时,弹簧测力计示数F随浸入深度h变化的关系图像。分析图像,可得关于浮力大小的初步结论:
①物块浸没前,物体浸入水中的深度越深,物块所受的浮力________;
②物块浸没后,所受的浮力大小与________________无关。
(3)物体的重力为_____N。
(4)此物块的密度是 g/cm3。
答案:排开液体的体积 G E = 越大 浸没水中的深度 3 2.5
五、计算题6+7=13分
20.(2025·青海)如图所示,“悟空”号全海深AUV是由我国某高校研制的无人无缆潜水器,具备在1.1×m深海自主作业的能力。其质量约为1.3×kg,总体积约为4m³。已知海水密度为1.0×kg/m³,g取10N/kg。求:
(1)“悟空”号的重力;
(2)“悟空”号完全潜入海水时,受到的浮力;
(3)“悟空”号在1.1×104m深海自主作业时所受海水的压强。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)根据公式可知,“悟空”号的重力为
(2)根据阿基米德原理可知,“悟空”号完全潜入海水时,排开液体的体积等于物体的体积,故受到的浮力为
(3)根据公式可知,“悟空”号所受海水的压强为
21.(2025·四川乐山)如图所示,某同学用一个上端开口的圆柱形厚底空塑料瓶和装有水的圆柱形水槽制作了一个浮力秤,用于测量质量。空塑料瓶质量为120g,塑料瓶底面积为,水槽底面积为,瓶身能够浸入水中的最大长度为18cm,使用过程中水不溢出,塑料瓶始终漂浮且瓶身保持竖直。已知水的密度为,g取10N/kg,不考虑塑料瓶侧壁的厚度。求:
(1)空载时塑料瓶受到的浮力;
(2)浮力秤的最大称量值;
(3)浮力秤空载时和最大称量时水槽内水面的高度差。
【答案】(1)1.2N (2)0.24kg (3)0.02m
【解析】(1)空塑料瓶的重力为
由于漂浮,空载时塑料瓶受到的浮力为
(2)当塑料瓶满载时,浸入水中深度最大,此时塑料瓶排开水的体积为
此时塑料瓶受到的浮力为
此时所载物体的重力为
浮力称的最大称量值为
(3)浮力秤空载时和最大称量时塑料瓶浸入水中的体积变化量为
水槽内水面的高度差为
六、综合能力题1×8 =8分
22.(2025·江苏南通)小海同学在地质博物馆看到一块火山石,讲解员说,它是火山喷发过程中岩浆急骤冷却后形成的玻璃质熔岩,俗称浮石,具有保温、隔热、吸音、耐腐蚀、无污染等特点。小海拿起一块火山石,感觉到很“轻”,他猜想火山石内部可能具有多孔的结构。为了验证猜想,他购买了火山石进行实验,步骤如下:
①用调节好的电子秤,测出空烧杯的质量m₁;
②测出火山石的质量m₂;
③将火山石浸没在水中数小时后取出,将其表面擦干,测出它的质量m₃,
④再将火山石浸没在装满水的容器中,用烧杯接溢出的水,测出烧杯和溢出水的总质量m₄
(1)火山石具有保温、隔热、吸音的特点,可用来制造 (写出一个即可)。
(2)分析 (填写序号)两个步骤中的数据可知,小海的猜想是 (选填“正确”或“错误”)的。
(3)火山石的密度为 g/cm³,俗称“浮”石的原因是 。
(4)实验中,若只进行①②④操作步骤,密度测量值偏 ,理由 。
(5)你认为不同的火山石,密度一定相同吗?请判断并说出理由。 。
【答案】(1)建筑物外墙 (2)②③ 正确 (3)0.5 见解析 (4)大 见解析 (5)见解析
【解析】(1)火山石具有保温、隔热、吸音的特点,可用来制造建筑物外墙,使建筑内部保持一定温度。
(2)[1][2]分析②③两个步骤中的数据可知,火山石浸没在水中数小时后质量变大,说明火山石吸水,火山石内部可能具有多孔的结构,则小海的猜想是正确的。
(3)[1]火山石的质量,火山石排开水的质量
火山石排开水的体积
火山石浸没在水中,火山石体积等于排开水的体积
火山石的密度
[2]火山石的密度小于水的密度,所以火山石能浮在水面上,被称为“浮”石。
(4)[1][2]火山石吸水,若没有先浸水饱和,部分水被吸入孔隙中,导致溢出水的体积偏小,因此测量出的体积偏小,密度偏大。
(5)不同的火山石,密度不一定相同,理由:火山石的形成条件不同,会导致孔隙率不同,从而密度不同。
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