专题03 浮力（8种经典题型模型）（期中复习专项训练）八年级物理下学期新教材北师大版（北京）

专题03 浮力 题型1 探究浮力大小的影响因素 题型2 阿基米德原理的原理（常考点、重点） 题型3 阿基米德原理的应用（计算压强、浮力和密度）（常考点、重点、难点） 题型4 物体的浮沉条件（常考点） 题型5 物体的浮沉条件的应用（常考点、难点） 题型6 潜水艇、轮船、、气球飞艇、盐水选种等原理用（常考点） 题型7 浮力的相关应用（常考点） 题型8 浮力与压强和密度综合问题（常考点、重点、难点） 3 / 23 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 题型一 探究浮力大小的影响因素（共4小题） 1．（24-25八年级下·北京·期中）实验桌上有两个完全相同的烧杯，分别装有适量的水和酒精（密度已知），另外还有如图所示的圆柱体A且ρA＞ρ水＞ρ酒精弹簧测力计及餐巾纸。请利用上述实验器材，设计一个实验证明：“浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关”。 (1)实验步骤： ①将圆柱体A用细线系好，____________________，并记录水和酒精的密度在表格中。 ②将步骤①中用细线系好的圆柱体A浸没在烧杯内的水中，圆柱体A不接触烧杯，读出此时测力计的示数F并记录在表格中。 ③将圆柱体A从水中拿出并用餐巾纸擦干，____________________，读出此时测力计的示数F并记录在表格中。 ④根据____________，分别计算出2次物体受到的浮力，并记录在表格中。 (2)画出实验数据记录表格_________。 F0/N F/N F浮/N 2．（24-25八年级下·北京·期中）如图所示是初二物理实验小组在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验情景。 (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)由图中信息可知，圆柱体浸没在水中时所受浮力为________N；分析比较图甲、丙、丁三次实验，可知浸没时物体受到的浮力与深度________（选填“有关”或“无关”）； (3)分析比较图甲、丁、戊三次实验，可知在浮力大小与____________有关。 3．（24-25八年级下·北京·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，水对玻璃圆筒左端橡皮膜的压力和水对玻璃圆筒右端橡皮膜的压力的大小关系是_______（选填“>”“=”或“<”）；当玻璃圆筒沿竖直方向放置时，水对玻璃圆筒上端橡皮膜的压力和水对玻璃圆筒下端橡皮膜的压力的大小关系是________（选填“>”“=”或“<”）。通过以上探究，可得出浮力产生的原因。 4．（24-25八年级下·北京东城·期中）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。请你根据小明的实验探究回答下列问题。 (1)在D与E两图中，保持了排开液体的体积不变，是在研究浮力与________的关系；根据A与E两图所标的实验数据，可知物体浸没在盐水中所受的浮力为________N。 (2)在小明实验的基础上，根据有关实验数据，可以计算出盐水的密度为________。 (3)小明对ABCD四个实验步骤进行了观察研究，能够得出的结论是________。 题型二 阿基米德原理的原理（计算压强、浮力和密度）（共4小题） 5．（24-25八年级下·北京·期中）下图所示的是小涛同学探究“浸在液体中的物体所受浮力的大小与物体排开液体所受重力的关系”实验。 (1)上面操作过程有一项是错误的，正确的做法是____________。 (2)纠正错误后继续实验可以测得上图中的实验数据，根据实验数据可知：石块排开的水所受的重力______N。 (3)实验结果表明：浸在水中的物体受到的浮力______物体排开水所受的重力。 (4)为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中，合理的是______。（选填选项前的字母，可多选） A．用原来的方案和器材多次测量求平均值 B．用原来的方案将石块浸入水中一部分进行实验 C．用原来的方案将石块换成木块在溢水杯的水面上漂浮进行实验 D．用原来的方案将水换成酒精再进行实验 6．（24-25八年级下·北京·期中）实验课上，小明利用弹簧测力计和金属块、装水的烧杯，完成了如图所示的三次实验，甲、乙、丙图中测力计对应的示数分别为G、和（）。请你帮助小明分析丙图中金属块所受的浮力____________（用图中的测量量表示），并写出分析过程。____________ 7．（24-25八年级下·北京房山·期中）为了探究“浸入液体中物体受到的浮力大小与它排开液体的重力大小的关系”，小华进行了如图所示实验，弹簧测力计的示数分别表示为、、和，实验时测得，，，。 (1)由实验数据可以计算出物体受到的浮力F浮=_______N，物体排开液体的重力G排=_______N； (2)为了得到多组实验数据，接下来他应该______。 8．（24-25八年级下·北京大兴·期中）小兰设计了如图所示的实验，来验证阿基米德原理。 (1)对图所示的实验过程进行优化，恰当的测量顺序是___________。 A．甲、丙、乙、丁 B．丁、甲、乙、丙 C．乙、甲、丁、丙 (2)由甲、乙两图弹簧测力计的示数可以求出石块受到的浮力F浮=___________。（用给出的符号表示） (3)若F1、F2、F3、F4之间满足关系：___________，则可验证阿基米德原理。 题型三 阿基米德原理的应用（计算压强、浮力和密度）（共4小题） 9．（25-26九年级上·北京房山·期中）在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中，物体所受的重力为，当把物体浸在水中和盐水中时弹簧测力计的示数如图所示。 (1)物体在甲图中所受浮力大小为__________N。 (2)通过乙、丙两图可以初步得出的结论为__________。 (3)由图中信息还可以计算出盐水的密度为__________。 10．（24-25八年级下·北京顺义·期中）如图甲所示，水平面上有个装满水的圆柱形溢水杯，溢水口距容器底12cm，其底面积为8×10-3m2。将悬挂在弹簧测力计上的物体A缓慢浸没在溢水杯的水中，静止时如图乙所示，弹簧测力计的示数为3N，溢出的水的体积为2×10⁻⁴m3，取10N/kg。求： (1)图甲中水对溢水杯底部的压强； (2)图乙中水对溢水杯底部的压力； (3)画出图乙中物体A受力的示意图，求出物体A受到的重力； (4)物体A的密度。 11．（24-25八年级下·北京·期中）如图所示，弹簧测力计下悬挂重为16N的物体，物体的体积为600cm3。拉着弹簧测力计把物体静止浸没在水中，水的密度为1×103kg/m3。求： (1)请画出物体静止浸没在水中时的受力分析图； (2)物体受到水的浮力； (3)当物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数F。 12．（24-25八年级下·北京昌平·期中）如图甲所示，水平地面上有一底面积为50cm2的圆柱形容器，容器中水深10cm，现用细绳提着一个物块使其浸没在水中且不接触容器底面和侧面，容器内水深为12cm，细绳拉力大小为2N。已知，g取10N/kg，求： (1)物块浸没在水中时受到的浮力； (2)物块的密度。 题型四 物体的浮沉条件（共4小题） 13．（23-24八年级下·北京西城·期中）在小华提出的以下四个问题中，属于可探究的科学问题的是（　　） A．力的三要素哪个更重要？ B．是什么因素影响物体的浮沉？ C．浮力的大小跟液体的密度是否有关？ D．为什么浸在液体中的物体会受到浮力？ 14．（24-25八年级下·北京顺义·期中）如图所示，沿纸条上方吹气时，纸条向上飘。选项所示的实例中，其原理与图所示现象原理相同的是（　　） A．提供飞机飞行的升力 B．自制喷雾器 C．人在海面上漂浮 D．热气球飘在空中 15．（24-25八年级下·北京顺义·期中）如图，小京洗水果时，发现体积较小的桔子漂浮在水面上，而体积较大的芒果却沉在水底，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．桔子受到了浮力，芒果没有受到浮力 B．桔子受到的浮力大于它受到的重力 C．桔子的密度小于芒果的密度 D．桔子受到的浮力大于芒果受到的浮力 16．（24-25八年级下·北京·期中）阅读《仿生学—潜水艇》，回答问题： 仿生学—潜水艇 自古以来，自然界就是人类各种技术思想、工程原理及重大发明的源泉。 鱼儿在水中有自由来去的本领，人们就模仿鱼类的形体造船，以木桨仿鳍。我国古代劳动人民观察鱼在水中用尾巴的摇摆而游动、转弯，他们就在船尾上架置木桨。通过反复的观察、模仿和实践，逐渐改成橹和舵，增加了船的动力，掌握了使船转弯的手段。 鱼儿还能在水中自由自在的上浮和下潜，你们知道是为什么吗？在鱼的肚腔的软腹部位有鱼鳔，鱼鳔里面全是气体，可以收缩或膨胀，如图所示。鱼鳔是鱼游泳时在水中深浅位置的调节器，当鱼在栖息的水层用尾鳍使鱼体稍向下沉时，随着水深增加，水对鱼体的压强增大，鱼体对鱼鳔的压强增大，鱼鳔收缩，鱼肚变小，减少鱼体排水量，所受浮力变小，鱼便自然下潜。反之，鱼从较深处向原栖息水层（上层）游动时，水压减小，鱼鳔膨胀使鱼肚变大，鱼体排水量增加，鱼所受浮力加大，自然上浮。人们发明潜水艇的灵感就来自可以在水中任意上下游动的鱼。 在人类的历史中，人类从动物身上得到许许多多宝贵的启示，根据动物的体型结构和特殊功能，发明了各种先进的设备应用于生活中，这就是仿生学。同学们，神奇的大自然，等待着你们去观察、去学习。希望你们通过学习物理，能以物理学视角去认识自然、理解自然，从自然界获得更多的启示。 请根据上述材料，回答下列问题： (1)当鱼上浮时，鱼鳔会______（选填“收缩”或“膨胀”）； (2)请你简述鱼类下潜的原理；______ (3)请你再列举一个仿生学应用的实例。_____ 题型五 物体的浮沉条件的应用（共4小题） 17．（24-25八年级下·北京·期中）甲、乙两个圆柱形容器完全相同，静止放在水平桌面上，容器中分别盛有体积相等的A、B两种液体，将一个小球分别放入两个容器中，静止时，小球在甲容器中漂浮，在乙容器中沉底，如图所示。若A、B液体的密度分别为、，小球在A、B液体中所受浮力分别为、，甲、乙两个容器对桌面的压力分别为、，甲、乙两个容器对桌面的压强分别为、，则下列判断中正确的是（　　） A． B． C． D． 18．（24-25八年级下·北京房山·期中）小华将一个李子和一个香瓜放入水槽内的水中，静止后，发现李子沉到水槽底部，香瓜漂浮在水面上，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．李子的密度小于水的密度 B．香瓜的密度大于李子的密度 C．李子受到的浮力等于李子受到的重力 D．香瓜受到的浮力等于香瓜排开水的重力 19．（23-24八年级下·北京朝阳·期末）盐水选种是一种常用的选种方法，将待选的种子放入浓度适当的盐水中，良种沉入水底、次种则漂浮于水面，如图甲所示。农民为了方便检验自制的盐水浓度是否合适，在一端封闭的吸管内放入一些铁砂制成了简易密度计。首先将密度计放入标准盐水中，在吸管上标出水面的位置，如图乙所示，再将密度计放入自制的盐水中，如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A．良种的密度小于次种的密度 B．图丙中密度计所受的浮力大于图乙中密度计所受的浮力 C．图丙中的自制盐水需要通过加水配成标准盐水 D．若只换用更细的吸管制作密度计可以提高密度计的测量精度 20．（24-25八年级下·北京顺义·期中）请阅读《挺进深海》并回答下列小题。 挺进深海 2020年11月10日，我国全海深载人潜水器“奋斗者”号（如图所示）在马里亚纳海沟深度10909m处成功坐底，刷新中国载人深潜的纪录，并在水下停留6小时，期间进行了一系列的深海探测科考活动，带回了海底岩石、沉积物、深海生物及深海水样等珍贵样本。“奋斗者”号不仅在深度上达到了目前全海深载人潜水器的最高标准，还大幅度提高了部件的国产率。 马里亚纳海沟是世界上最深的海沟，海沟底部有着巨大水压，同时完全黑暗、温度低，可谓是地球上环境最恶劣的区域之一。由于不同海域、不同深度的海水密度不同，“奋斗者”号在海水中受到的浮力是变化的。 “奋斗者”号的外壳坚固，其在下潜过程中体积保持不变，浮力的变化要靠压载铁来平衡。所谓“压载铁”，就是给“奋斗者”号增加总重的铁块。根据在不同海域测得的海水温度、盐度和深度等参数精确地计算下潜时所需要的“压载铁”质量。“奋斗者”号装配所需的压载铁下潜，当下潜至预定深度时，克服自身晃动、海底洋流等内外干扰，通过适时抛掉一定数量的压载铁，并利用相关技术实现悬停。完成潜水工作后，还需要根据实时水文数据抛卸压载铁，以减小“奋斗者”号的总重从而开始上浮。 “奋斗者”号的成功反映了我国当代科技工作者持续奋斗、勇攀高峰的精神风貌，每一位为中国探索星辰大海、保卫国泰民安、创造繁荣富强的工作者，都是这个时代最美的“奋斗者”！ 请根据上述材料，回答下列问题： (1)“奋斗者”号在马里亚纳海沟下潜时承受的海水对它产生的最大压强约为______Pa。（海水密度近似取，取） (2)“奋斗者”号在深海中通过抛卸压载铁由静止开始上浮时，其所受的浮力______（选填“大于”或“等于”）它的总重。 (3)如果在一次测试中测得的马里亚纳海沟某海域海水密度ρ和深度h的关系如图所示，请分析说明“奋斗者”号这样的深潜器在此海域加速下潜过程中，随着下潜深度的增加，所受的浮力如何变化？答：浮力将___________，依据是____________。 题型六 潜水艇、轮船、、气球飞艇、盐水选种等原理（共4小题） 21．（24-25八年级下·北京东城·期中）在物理课堂上老师用注射器为同学们演示了很多有趣的实验：如图甲，水槽中放入适量染成红色的水，活塞向外拉，瓶内长吸管就会有水喷出，形如内置的喷泉，此实验证明了________的存在；如图乙为潜水艇模型，进气排气管所受浮力大小忽略不计。要使处于悬浮状态的潜水艇下沉，可通过________（选填“向内推”或“向外拉”）动注射器活塞来实现，在此过程中潜水艇所受浮力大小________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 22．（24-25八年级下·北京顺义·期中）图所示的实例中，属于连通器应用的是（　　） A．船闸 B．锅炉水位计 C．洗手池的回水管 D．潜水艇 23．（24-25八年级下·北京·期中）2018年7月28日，“海翼”号水下滑翔机首次应用于中国北极科考。“海翼”是由中国科学院沈阳自动化研究所完全自主研发、拥有自主知识产权的水下滑翔机。 水下滑翔机是一种新型的水下机器人。“海翼”的外形设计成流线型，使用碳纤维材料做成。由于配备有油囊装置，需要上浮时，油囊会鼓起来，其利用净浮力和姿态角调整获得推进力，能源消耗极小，只在调整净浮力和姿态角时消耗少量能源，并且具有效率高、续航力大（可达上千公里）的特点。虽然水下滑翔机的航行速度较慢，但其制造成本和维护费用低、可重复使用、并可大量投放等特点，满足了长时间、大范围海洋探索的需要。水下滑翔机可以搭载各种传感器，可以大范围地观测和获取海水的温度、盐度、浊度、叶绿素、含氧量及洋流变化等信息，对开发海洋资源、预防灾害等都有重要作用。 (1)“海翼”的外形设计成流线型，是为了___________（选填“增大”或“减小”）阻力。 (2)在其外表穿上碳纤维材料特制的“衣服”可以减小重力，这是因为碳纤维材料密度比较___________（选填“大”或“小”）。 (3)请简述“海翼”在水中实现上浮的原理。 24．（24-25八年级下·北京延庆·期中）按要求完成实验。 (1)如图甲中所示的弹簧测力计的示数是_____N。 (2)如图乙所示的是北京冬奥会单板滑雪大跳台比赛中运动员在空中运动时的情境，此时他所受重力的方向是沿图中_____向下的方向（选填“”、“”或“”。其中，垂直于滑雪板，沿竖直方向，平行于滑雪板）。 (3)如图丙所示的是一种连体花瓶，在任何一个花瓶中倒入水，三个花瓶中的水位最后都会相平，这种花瓶应用了_____原理。 (4)如图丁所示为某同学利用塑料瓶等器材制作的潜艇模型。当通过进排气孔向瓶中吹气时，潜艇模型将_____（选填“下沉”或“上浮”）。 题型七 浮力的相关应用（共8小题） 25．（24-25八年级下·北京·期中）甲、乙两个完全相同的圆柱形容器放在水平桌面上，容器内盛有不同种类的液体。将完全相同的实心物块A、B分别用一根不计质量的细线拉住并浸没在液体中，A、B均不与容器接触，此时甲、乙两容器中液面相平，如图所示。已知细线对物块A、B的拉力大小相等且不为零，下列判断中正确的是（　　） A．物块A受到的浮力小于物块B受到的浮力 B．物块的密度等于两种液体密度之和的一半 C．剪断两根细线，物块都静止时，甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力 D．剪断两根细线，物块都静止时，甲容器底所受液体压强大于乙容器底所受液体压强 26．（24-25八年级下·北京·期中）如图所示，将边长10cm的正方体木块放入装有水的烧杯中，木块静止时，上表面距离水面4cm，g取10N/kg，则（　　） A．木块底部受到水向上的压强为600Pa B．木块受到的浮力为4N C．木块的密度是0.6g/cm3 D．使木块完全浸没需要4N向下的力 27．（24-25八年级下·北京昌平·期中）图甲所示，一个金属块在钢绳拉力的作用下从水面上方匀速下降，直至金属块全部没入水中。图乙所示，是钢绳拉力F随时间t变化的关系图像。若不计水的阻力，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg，下列说法正确的是（　　） A．金属块受到的重力为500N B．金属块受到的浮力最大为3450N C．金属块的体积为5×10﹣3m3 D．金属块的密度为7.9×103kg/m3 28．（24-25八年级下·北京·期中）如图甲所示，弹簧测力计下挂一质量分布均匀的实心圆柱体，让圆柱体从盛有适量水的烧杯上方缓缓下降，将其逐渐浸入水中。在此过程中弹簧测力计的示数与圆柱体下表面到水面的距离的关系图像如图乙所示。已知水的密度，。根据以上信息，下列说法正确的是（　　） A．圆柱体的底面积为 B．圆柱体的密度是 C．当时，圆柱体下表面受到水的压力是 D．当时，圆柱体上表面受到水的压力为 29．（24-25八年级下·北京·期中）小明同学选择了一个重力为的物体A来测量它在水中受到的浮力。容器的重力，容器内的水重为。如图所示，当物体A有三分之一的体积浸在烧杯的水中静止时，弹簧测力计的示数为，容器对水平地面的压力为。已知水的密度，。求： (1)物块A的体积； (2)容器对水平地面的压力； (3)当剪断细线稳定后，物体A静止时所受的浮力大小。 30．（24-25八年级下·北京·期中）如图所示，将球A和球B（均为实心）用轻细绳相连放入柱形容器内的水中，静止时球A露出水面的体积为A自身体积的十分之一，轻细绳对球B的拉力为1N。剪断轻细绳后，球B静止在容器底部。若已知球A和球B的体积关系是，，。则下列说法正确的是（    ） A．球A受到的重力为4N B．球B的密度为 C．球B静止在容器底部时受到的浮力为5N D．剪断轻细绳稳定后，球A和球B受到的总浮力会减小2N 31．（24-25八年级下·北京·期中）利用电子秤也可以测量某木块浮力的大小，实验如图所示，杯子及杯中水的质量均相同，电子秤放置于水平桌面上，设木块不吸水且体积不变，则图中木块的密度为___________。 32．（24-25八年级下·北京·期中）如图甲所示，弹簧测力计下挂一质量分布均匀的实心圆柱体，让圆柱体从盛有适量水的烧杯上方缓缓下降，将其逐渐浸入水中。在此过程中弹簧测力计的示数与圆柱体下表面到水面的距离的关系图像如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A．圆柱体的底面积为 B．圆柱体的密度是 C．当时，圆柱体下表面受到水的压力是 D．当时，圆柱体上表面受到水的压力为 题型八 浮力与压强和密度综合问题（共8小题） 33．（24-25八年级下·北京·期中）如图所示是一个带有台阶的游泳池，台阶从岸边连接到泳池底部。一个质量为的人顺着台阶从下往上走（人的头部始终在水面以上）。已知人在水中的体积为，泳池中水的密度为，脚受池底的支持力为。请用已知量的字母推导出随变化的关系式，并分析人在水中从下往上走的过程中，脚受到的支持力是如何变化的。 34．（24-25八年级下·北京·期中）如图所示，用测力计竖直提着铝块使其浸没在水中静止，已知铝块的体积为1×10-4m3，密度为2.7×103kg/m3，g取10N/kg。求： (1)铝块的重力； (2)画出此时铝块的受力示意图； (3)此时弹簧测力计的示数。 35．（24-25八年级下·北京房山·期中）如图所示，质量为2kg的物体A浸没在水中静止时，弹簧测力计的示数为16N，g取10N/kg。求： (1)物体A的重力； (2)物体A浸没在水中静止时受到的浮力； (3)物体A的体积； (4)物体A的密度。 36．（24-25八年级下·北京房山·期中）放在水平桌面上的两个完全相同的容器中装有质量相等的甲、乙两种液体，小球A被容器底部细线拉着浸没在液体甲中静止，小球B在液体乙中沉底，如图所示，此时两种液体的液面高度相同。两种液体的密度分别为、，小球的密度分别为、，体积分别为、，容器对桌面的压强分别为、，两球受到的浮力分别为、，已知，下列判断正确的是（　　） A． B． C． D． 37．（24-25八年级下·北京·期中）装有适量水的容器放在水平桌面上，用轻质细绳将物体系在容器底部，如图所示。已知：物体所受重力为，物体静止时细绳对它竖直向下的拉力为。取。求： (1)物体所受浮力；（请画出物体受力的示意图） (2)物体的密度。 38．（24-25八年级下·北京延庆·期中）小华在弹簧测力计下悬挂一个实心金属块，如图甲所示，弹簧测力计的示数为；将金属块浸没在水中，如图乙所示，弹簧测力计的示数为；将金属块从水中取出并擦干水分，再将它浸没在另一种液体中，如图丙所示，弹簧测力计示数为。水的密度为，取。 (1)画出图乙中金属块的受力示意图； (2)求出金属块在水中所受到的浮力； (3)求出图丙中液体的密度值。 39．（24-25八年级下·北京东城·期中）如图所示，放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重4N，底面积为，内装有16N的水。弹簧测力计的挂钩上挂着重为10N的物块，现将物块缓慢浸没水中，容器内水面由16cm上升至20cm。求： (1)物块未放入水中时，容器底受到的水的压强； (2)物块受到的浮力； (3)细线剪断后，容器对桌面的压强。 40．（24-25八年级下·北京·期中）一个质量为120g的圆柱形瓶身的空玻璃瓶，瓶内装10cm高的水密封后放在水平地面上，如图甲所示。再将玻璃瓶分别倒置在盛有水和某种未知液体的容器中，静止后，瓶内、外液面的高度差如图乙、丙所示（，取，瓶壁厚度忽略不计）。求：玻璃瓶底的面积是______，未知液体的密度是______。 $专题03 浮力 题型1 探究浮力大小的影响因素 题型2 阿基米德原理的原理（常考点、重点） 题型3 阿基米德原理的应用（计算压强、浮力和密度）（常考点、重点、难点） 题型4 物体的浮沉条件（常考点） 题型5 物体的浮沉条件的应用（常考点、难点） 题型6 潜水艇、轮船、、气球飞艇、盐水选种等原理用（常考点） 题型7 浮力的相关应用（常考点） 题型8 浮力与压强和密度综合问题（常考点、重点、难点） 3 / 23 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 题型一 探究浮力大小的影响因素（共4小题） 1．（24-25八年级下·北京·期中）实验桌上有两个完全相同的烧杯，分别装有适量的水和酒精（密度已知），另外还有如图所示的圆柱体A且ρA＞ρ水＞ρ酒精弹簧测力计及餐巾纸。请利用上述实验器材，设计一个实验证明：“浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关”。 (1)实验步骤： ①将圆柱体A用细线系好，____________________，并记录水和酒精的密度在表格中。 ②将步骤①中用细线系好的圆柱体A浸没在烧杯内的水中，圆柱体A不接触烧杯，读出此时测力计的示数F并记录在表格中。 ③将圆柱体A从水中拿出并用餐巾纸擦干，____________________，读出此时测力计的示数F并记录在表格中。 ④根据____________，分别计算出2次物体受到的浮力，并记录在表格中。 (2)画出实验数据记录表格_________。 【答案】(1) 挂在弹簧测力计下，测出此时测力计读数F0 仿照步骤②再将圆柱体A浸没在另一烧杯内的酒精中 F浮＝F0﹣F (2)见解析 【详解】（1）[1][2][3]要探究“浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关”，根据控制变量法，控制排开液体的体积相等，改变液体的密度，根据称重法，用弹簧测力计测出圆柱体A的重力，再分别测出圆柱体A浸没在不同液体中的拉力，计算出浮力的大小，所以实验步骤： 将圆柱体A用细线系好，挂在弹簧测力计下，测出此时测力计读数F0，将F0以及水和酒精的密度记在实验数据记录表格中。 ②将步骤①中用细线系好的圆柱体A浸没在烧杯内的水中，圆柱体A不接触烧杯，记录此时测力计的示数F，将F记录在实验数据记录表格中。 ③将圆柱体A从水中拿出并用餐巾纸擦干，仿照步骤②再将圆柱体A浸没在另一烧杯内的酒精中，做实验，并将F的数据记录在实验数据记录表格中。 ④根据F浮＝F0﹣F，分别计算出2次F浮的数据，并记在实验数据记录表中。 （2）根据实验步骤可画出实验表格如下： F0/N F/N F浮/N 2．（24-25八年级下·北京·期中）如图所示是初二物理实验小组在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验情景。 (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)由图中信息可知，圆柱体浸没在水中时所受浮力为________N；分析比较图甲、丙、丁三次实验，可知浸没时物体受到的浮力与深度________（选填“有关”或“无关”）； (3)分析比较图甲、丁、戊三次实验，可知在浮力大小与____________有关。 【答案】(1)竖直 (2) 2.8 无关 (3)液体密度 【详解】（1）因实验时在竖直方向上使用弹簧测力计，弹簧测力计受到重力作用，重力方向竖直向下，所以弹簧测力计在使用之前应该在竖直方向调零。 （2）[1]由甲图可知，圆柱体的重力G=4.8N 由丙图可知，圆柱体浸没在水中时，弹簧测力计的示数 则圆柱体受到的浮力 [2]甲、丙、丁三次实验，图丙和图丁中，圆柱体排开水的体积相同，处在液体中的深度不同，弹簧测力计的示数相同，由称重法可知，圆柱体受到的浮力相同，因此可知。浸没时物体受到的浮力与深度无关。 （3）分析比较图甲、丁、戊三次实验可知，在物体浸在液体中的体积一定时，液体密度越大，弹簧测力计的示数越小，由称重法可知，物体受到的浮力越大，所以浮力大小与液体密度有关。 3．（24-25八年级下·北京·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，水对玻璃圆筒左端橡皮膜的压力和水对玻璃圆筒右端橡皮膜的压力的大小关系是_______（选填“>”“=”或“<”）；当玻璃圆筒沿竖直方向放置时，水对玻璃圆筒上端橡皮膜的压力和水对玻璃圆筒下端橡皮膜的压力的大小关系是________（选填“>”“=”或“<”）。通过以上探究，可得出浮力产生的原因。 【答案】 = < 【详解】[1]当玻璃圆筒沿水平方向放置时，由于两端的橡皮膜在同一深度，根据可知，两端的橡皮膜受到的液体压强相等；由于两端的橡皮膜受力面积相等，由可知，水对玻璃圆筒左端橡皮膜的压力和水对玻璃圆筒右端橡皮膜的压力的大小相等。 [2]当玻璃圆筒沿竖直方向放置时，根据可知，下端橡皮膜受到的液体压强大于上端橡皮膜受到的液体压强；两端的橡皮膜受力面积相等，根据压强的变形公式可知，水对玻璃圆筒上端橡皮膜的压力小于水对玻璃圆筒下端橡皮膜的压力。 4．（24-25八年级下·北京东城·期中）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。请你根据小明的实验探究回答下列问题。 (1)在D与E两图中，保持了排开液体的体积不变，是在研究浮力与________的关系；根据A与E两图所标的实验数据，可知物体浸没在盐水中所受的浮力为________N。 (2)在小明实验的基础上，根据有关实验数据，可以计算出盐水的密度为________。 (3)小明对ABCD四个实验步骤进行了观察研究，能够得出的结论是________。 【答案】(1) 液体密度 2.4 (2) (3)物体在液体中所受浮力大小与排开液体的体积有关 【详解】（1）[1]D与E两图中，物体排开液体的体积相同，但液体种类不同（水和盐水），根据控制变量法可知，这是在研究浮力与液体密度的关系。 [2]由A图可知物体重力G=8N，E图中弹簧测力计示数F=5.6N，则物体在盐水中所受浮力F浮=G-F=8N-5.6N=2.4N （2）由AD两图可知物体在水中所受浮力F浮水=8N-6N=2N 根据阿基米德原理，可得物体体积 盐水密度 （3）ABCD四个步骤中，物体浸入水中的体积逐渐增大，弹簧测力计示数逐渐减小，说明浮力逐渐增大，可得结论：物体在液体中所受浮力大小与排开液体的体积有关。 题型二 阿基米德原理的原理（计算压强、浮力和密度）（共4小题） 5．（24-25八年级下·北京·期中）下图所示的是小涛同学探究“浸在液体中的物体所受浮力的大小与物体排开液体所受重力的关系”实验。 (1)上面操作过程有一项是错误的，正确的做法是____________。 (2)纠正错误后继续实验可以测得上图中的实验数据，根据实验数据可知：石块排开的水所受的重力______N。 (3)实验结果表明：浸在水中的物体受到的浮力______物体排开水所受的重力。 (4)为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中，合理的是______。（选填选项前的字母，可多选） A．用原来的方案和器材多次测量求平均值 B．用原来的方案将石块浸入水中一部分进行实验 C．用原来的方案将石块换成木块在溢水杯的水面上漂浮进行实验 D．用原来的方案将水换成酒精再进行实验 【答案】(1)使溢水杯中的水与溢水杯杯口相平 (2)0.4 (3)等于 (4)BCD 【详解】（1）[1][2]在探究“浮力的大小与石块排开液体所受重力关系”的实验中，需要准确测量石块排开液体的重力。如果溢水杯没有装满水，那么石块放入溢水杯时，溢出水的体积就不是石块排开液体的真实体积，会导致测量的排开液体重力不准确。所以图中操作过程错误的是②，正确的做法是使溢水杯中的水与溢水杯杯口相平。 （2）由图可知，空桶的重力G桶=1.8N，桶和排开的水的总重力G总=2.2N，那么石块排开的水所受的重力 （3）根据称重法测浮力，浮力大小等于物体在空气中的重力减去物体在液体中时弹簧测力计的示数。由图可知，物体在空气中弹簧测力计示数G=3N，物体浸没在水中时弹簧测力计示数F= 2.6N，则情境④中石块受到的浮力 石块排开的水所受的重力G排=0.4N，二者大小相等。所以实验结果表明：浸在水中的物体受到的浮力等于物体排开水所受到的重力。 （4）A．本实验是探究浮力与排开液体重力的关系，不是测量性实验，多次测量求平均值并不能得到更普遍的结论，故A不符合题意； B．根据阿基米德原理，物体受到浮力大小等于排开液体的重力，排开液体的体积越大，受到浮力越大；只将石块的一部分浸在水中进行实验，能得到更普遍的结论，故B符合题意； C．将石块换成木块在溢水杯的水面上漂浮进行实验，改变了物体的种类，可探究不同物体在液体中浮力与排开液体重力的关系，能得到更普遍的结论，故C符合题意。 D．将水换成酒精再进行实验，改变了液体的种类，可以探究在不同液体中浮力与排开液体重力的关系，能得到更普遍的结论，故D符合题意。 故选BCD。 6．（24-25八年级下·北京·期中）实验课上，小明利用弹簧测力计和金属块、装水的烧杯，完成了如图所示的三次实验，甲、乙、丙图中测力计对应的示数分别为G、和（）。请你帮助小明分析丙图中金属块所受的浮力____________（用图中的测量量表示），并写出分析过程。____________ 【答案】 乙和丙排开液体的体积相同，故浮力大小不变 【详解】[1][2]由图乙和图丙分析，金属块均浸没在水中，则两种情况的，根据可得，液体密度和均相同，所以金属块在图乙和图丙中受到的浮力大小相等。金属块在图乙中浸没在水中，受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和弹簧测力计的拉力，处于静止状态，根据称重法，则 7．（24-25八年级下·北京房山·期中）为了探究“浸入液体中物体受到的浮力大小与它排开液体的重力大小的关系”，小华进行了如图所示实验，弹簧测力计的示数分别表示为、、和，实验时测得，，，。 (1)由实验数据可以计算出物体受到的浮力F浮=_______N，物体排开液体的重力G排=_______N； (2)为了得到多组实验数据，接下来他应该______。 【答案】(1) 0.8 0.8 (2)见解析 【详解】（1）[1]由图乙和丙知，物体的重力F2=1.5N，物体浸入液体中，弹簧测力计的示数F3=0.7N，据称重法知，物体所受的浮力 [2]据阿基米德原理知，物体排开液体的重力 （2）为了得到多组实验数据，让实验更具有说服力，接下来他应该改变物体所受浮力的大小，验证物体所受浮力与排开液体重力的关系。 8．（24-25八年级下·北京大兴·期中）小兰设计了如图所示的实验，来验证阿基米德原理。 (1)对图所示的实验过程进行优化，恰当的测量顺序是___________。 A．甲、丙、乙、丁 B．丁、甲、乙、丙 C．乙、甲、丁、丙 (2)由甲、乙两图弹簧测力计的示数可以求出石块受到的浮力F浮=___________。（用给出的符号表示） (3)若F1、F2、F3、F4之间满足关系：___________，则可验证阿基米德原理。 【答案】(1)B (2)F1-F2 (3)F1-F2=F3-F4 【详解】（1）从减小测量的误差和操作的方便考虑，恰当的测量顺序是丁、甲、乙、丙。故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 （2）根据称重法测量浮力可知，由甲、乙两图弹簧测力计的示数可以求出石块受到的浮力F浮= F1-F2 （3）由题意可知，物体排开液体受到的重力为G排= F3-F4，若F1-F2=F3-F4，则证明F浮=G排，即可验证阿基米德原理，即浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。 题型三 阿基米德原理的应用（计算压强、浮力和密度）（共4小题） 9．（25-26九年级上·北京房山·期中）在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中，物体所受的重力为，当把物体浸在水中和盐水中时弹簧测力计的示数如图所示。 (1)物体在甲图中所受浮力大小为__________N。 (2)通过乙、丙两图可以初步得出的结论为__________。 (3)由图中信息还可以计算出盐水的密度为__________。 【答案】(1)0.7 (2)当物体排开液体的体积和液体的密度都相同时，浸在液体中的物体受到的浮力与物体浸在液体中的深度无关 (3) 【详解】（1）物体所受重力为，物体在图甲中所受拉力大小为，所受浮力大小 （2）对比图乙、丙可知，当物体排开液体的体积相同，液体的密度相同，液体的深度不同，弹簧测力计的示数相同，物体受到的浮力相同，可以初步得出的结论是：当物体排开液体的体积和液体的密度都相同时，浸在液体中的物体受到的浮力与物体浸在液体中的深度无关。 （3）由图丙、图丁可知，物体浸没时所受的浮力 根据阿基米德原理知， 因为图丙、图丁中物体均浸没，则图丙和图丁中排开水的体积一样大，即 根据阿基米德原理知， 10．（24-25八年级下·北京顺义·期中）如图甲所示，水平面上有个装满水的圆柱形溢水杯，溢水口距容器底12cm，其底面积为8×10-3m2。将悬挂在弹簧测力计上的物体A缓慢浸没在溢水杯的水中，静止时如图乙所示，弹簧测力计的示数为3N，溢出的水的体积为2×10⁻⁴m3，取10N/kg。求： (1)图甲中水对溢水杯底部的压强； (2)图乙中水对溢水杯底部的压力； (3)画出图乙中物体A受力的示意图，求出物体A受到的重力； (4)物体A的密度。 【答案】(1) 1200Pa (2) 9.6N (3) 5N (4) 【详解】（1）图甲中溢水杯装满水，水深等于溢水口距容器底的高度，可得水的深度 水对溢水杯底部的压强为 （2）图乙中，物体A浸没在水中，水面高度仍与溢水口相平，所以水的深度不变，水对溢水杯底部的压强不变，已知溢水杯的底面积，水对溢水杯底部的压力为 （3）图乙中静止的物体A受到三个力的作用：竖直向下的重力G，竖直向上的弹簧测力计的拉力F拉和竖直向上的浮力F浮，作用点均在物体的重心，作图如下图所示： 物体A浸没时排开水的体积等于溢出水的体积 物体A受到的浮力为 可得物体A的重力为 （4）物体A的质量为 因为物体A浸没在水中，所以物体A的体积等于它排开水的体积 物体A的密度为 11．（24-25八年级下·北京·期中）如图所示，弹簧测力计下悬挂重为16N的物体，物体的体积为600cm3。拉着弹簧测力计把物体静止浸没在水中，水的密度为1×103kg/m3。求： (1)请画出物体静止浸没在水中时的受力分析图； (2)物体受到水的浮力； (3)当物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数F。 【答案】(1) (2)6N (3)10N 【详解】（1）物体静止在水中，处于平衡状态，物体在竖直方向上受到三个力的作用：重力G：方向竖直向下，大小为16N。浮力F浮：由水施加，方向竖直向上，大小为6N。拉力F：由弹簧测力计施加，方向竖直向上，大小为10N，如图所示： （2）浸没在水中的物体，排开液体体积等于物体的体积 （3）物体静止在水中，处于平衡状态，其所受合力为零。弹簧测力计的示数 12．（24-25八年级下·北京昌平·期中）如图甲所示，水平地面上有一底面积为50cm2的圆柱形容器，容器中水深10cm，现用细绳提着一个物块使其浸没在水中且不接触容器底面和侧面，容器内水深为12cm，细绳拉力大小为2N。已知，g取10N/kg，求： (1)物块浸没在水中时受到的浮力； (2)物块的密度。 【答案】(1)1N； (2) 【详解】（1）物块浸没在水中排开水的体积 受到水的浮力 （2）图乙中，物块静止，物块物块的重力 物块的质量 物块的体积 物块的密度 题型四 物体的浮沉条件（共4小题） 13．（23-24八年级下·北京西城·期中）在小华提出的以下四个问题中，属于可探究的科学问题的是（　　） A．力的三要素哪个更重要？ B．是什么因素影响物体的浮沉？ C．浮力的大小跟液体的密度是否有关？ D．为什么浸在液体中的物体会受到浮力？ 【答案】C 【详解】A．重要与否是人的主观判断，没有明确可以测量、可以检验的标准，故A不符合题意； B．因素太宽泛且不具体，故B不符合题意； C．明确了两变量：浮力大小和液体密度，可以通过控制变量法探究两者的关系。如保持物体排开液体的体积等不变，改变液体密度，测量浮力变化，属于可探究的科学问题，故C符合题意； D．问题是关于浮力成因的原理，不是探究变量间的因果关系，故D不符合题意。 故选C。 14．（24-25八年级下·北京顺义·期中）如图所示，沿纸条上方吹气时，纸条向上飘。选项所示的实例中，其原理与图所示现象原理相同的是（　　） A．提供飞机飞行的升力 B．自制喷雾器 C．人在海面上漂浮 D．热气球飘在空中 【答案】AB 【详解】吹气时纸条向上飘，是因为纸条上方空气流速大、压强小，纸条下方空气流速小、压强大，从而产生向上的压力差。 A．图中飞机的机翼“上凸下平”，使机翼上方的空气流速大、压强小，下方空气流速小、压强大，从而产生向上的压力差，即产生向上的升力，故A符合题意； B．图中推动自制喷雾器上方的活塞，使空气流速大、压强小，水在下方气压的作用下上升被气流吹出，故B符合题意； C．人在海面上漂浮时受到的浮力等于人的重力，利用了漂浮条件，故C不合题意； D．热气球飘在空中是利用了空气的浮力，故D不合题意。 故选AB。 15．（24-25八年级下·北京顺义·期中）如图，小京洗水果时，发现体积较小的桔子漂浮在水面上，而体积较大的芒果却沉在水底，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．桔子受到了浮力，芒果没有受到浮力 B．桔子受到的浮力大于它受到的重力 C．桔子的密度小于芒果的密度 D．桔子受到的浮力大于芒果受到的浮力 【答案】C 【详解】A．桔子和芒果均浸入了水中，均受到水对它们向上托的力，均受到浮力，故A错误； B．根据物体的浮沉条件可知，桔子漂浮时受到的浮力等于其重力，故B错误； C．桔子漂浮在水面上，芒果沉在水底，所以桔子的密度小于水的密度，芒果的密度大于水的密度，即桔子的密度小于芒果的密度，故C正确； D．桔子体积小漂浮在水面上，而体积较大的芒果却沉在水底，所以桔子排开水的体积小于芒果排开水的体积，根据可知，桔子受到的浮力小于芒果受到的浮力。故D错误。 故选C。 16．（24-25八年级下·北京·期中）阅读《仿生学—潜水艇》，回答问题： 仿生学—潜水艇 自古以来，自然界就是人类各种技术思想、工程原理及重大发明的源泉。 鱼儿在水中有自由来去的本领，人们就模仿鱼类的形体造船，以木桨仿鳍。我国古代劳动人民观察鱼在水中用尾巴的摇摆而游动、转弯，他们就在船尾上架置木桨。通过反复的观察、模仿和实践，逐渐改成橹和舵，增加了船的动力，掌握了使船转弯的手段。 鱼儿还能在水中自由自在的上浮和下潜，你们知道是为什么吗？在鱼的肚腔的软腹部位有鱼鳔，鱼鳔里面全是气体，可以收缩或膨胀，如图所示。鱼鳔是鱼游泳时在水中深浅位置的调节器，当鱼在栖息的水层用尾鳍使鱼体稍向下沉时，随着水深增加，水对鱼体的压强增大，鱼体对鱼鳔的压强增大，鱼鳔收缩，鱼肚变小，减少鱼体排水量，所受浮力变小，鱼便自然下潜。反之，鱼从较深处向原栖息水层（上层）游动时，水压减小，鱼鳔膨胀使鱼肚变大，鱼体排水量增加，鱼所受浮力加大，自然上浮。人们发明潜水艇的灵感就来自可以在水中任意上下游动的鱼。 在人类的历史中，人类从动物身上得到许许多多宝贵的启示，根据动物的体型结构和特殊功能，发明了各种先进的设备应用于生活中，这就是仿生学。同学们，神奇的大自然，等待着你们去观察、去学习。希望你们通过学习物理，能以物理学视角去认识自然、理解自然，从自然界获得更多的启示。 请根据上述材料，回答下列问题： (1)当鱼上浮时，鱼鳔会______（选填“收缩”或“膨胀”）； (2)请你简述鱼类下潜的原理；______ (3)请你再列举一个仿生学应用的实例。_____ 【答案】(1)膨胀 (2)见解析 (3)见解析 【详解】（1）当鱼上浮时，鱼所受的浮力大于鱼自身的重力，根据可知，鱼排开水的体积变大，故鱼鳔会膨胀。 （2）鱼是通过改变自身的体积来改变所受的浮力实现上浮或下沉。鱼类下潜时，收缩鱼鳔，减小排水量，浮力变小，浮力小于重力；鱼类上浮时，膨胀鱼鳔，增大排水量，浮力变大，浮力大于重力。 （3）利用蝙蝠发射超声波回声定位原理发明了雷达。雷达发射电波，根据接收发射回来的电波情况推测前方环境情况。 题型五 物体的浮沉条件的应用（共4小题） 17．（24-25八年级下·北京·期中）甲、乙两个圆柱形容器完全相同，静止放在水平桌面上，容器中分别盛有体积相等的A、B两种液体，将一个小球分别放入两个容器中，静止时，小球在甲容器中漂浮，在乙容器中沉底，如图所示。若A、B液体的密度分别为、，小球在A、B液体中所受浮力分别为、，甲、乙两个容器对桌面的压力分别为、，甲、乙两个容器对桌面的压强分别为、，则下列判断中正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】AB．小球在甲容器中漂浮，则小球密度小于A液体密度，浮力等于重力，在乙容器中沉底，则小球密度大于B液体密度，浮力小于重力，所以A、B液体的密度，小球在A、B液体中所受浮力，故AB错误； CD．A、B两种液体体积相等，，根据可知A液体质量较大，容器相同，小球相同，所以甲容器总质量较大，则甲、乙两个容器对桌面的压力，受力面积相同，根据，甲、乙两个容器对桌面的压强，故C正确，D错误。 故选C。 18．（24-25八年级下·北京房山·期中）小华将一个李子和一个香瓜放入水槽内的水中，静止后，发现李子沉到水槽底部，香瓜漂浮在水面上，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．李子的密度小于水的密度 B．香瓜的密度大于李子的密度 C．李子受到的浮力等于李子受到的重力 D．香瓜受到的浮力等于香瓜排开水的重力 【答案】D 【详解】AB．由题意可知，香瓜漂浮在水面上，李子沉在水底，由物体浮沉条件可知，香瓜的密度小于水的密度，李子的密度大于水的密度，则香瓜的密度小于李子的密度，故AB错误； C．李子沉在水底，由物体浮沉条件可知，李子受到的浮力小于自身重力，故C错误； D．香瓜漂浮在水面，由阿基米德原理可知，香瓜受到的浮力等于香瓜排开水的重力，故D正确。 故选D。 19．（23-24八年级下·北京朝阳·期末）盐水选种是一种常用的选种方法，将待选的种子放入浓度适当的盐水中，良种沉入水底、次种则漂浮于水面，如图甲所示。农民为了方便检验自制的盐水浓度是否合适，在一端封闭的吸管内放入一些铁砂制成了简易密度计。首先将密度计放入标准盐水中，在吸管上标出水面的位置，如图乙所示，再将密度计放入自制的盐水中，如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A．良种的密度小于次种的密度 B．图丙中密度计所受的浮力大于图乙中密度计所受的浮力 C．图丙中的自制盐水需要通过加水配成标准盐水 D．若只换用更细的吸管制作密度计可以提高密度计的测量精度 【答案】D 【详解】A．良种沉入水底，说明良种的密度大于水的密度；次种漂浮于水面，说明次种密度小于水的密度；故良种密度大于次种密度，故A错误； B．图乙和图丙中，密度即都处于漂浮状态，所受浮力都等于自身重力，重力不变，浮力不变，所以图丙中密度计所受的浮力等于图乙中密度计所受的浮力，故B错误； C．图丙与图乙比较，浮力相等，密度计浸入液体的体积较多，排开液体体积较大，根据可知丙中液体密度较小，所以应往丙中加盐增加盐水的密度，达到标准盐水的密度，故C错误； D．换用更细的吸管制作密度计，在排开液体体积相同的情况下，密度计浸入水的深度变化比较大，可以提高测量精度，故D正确。 故选D。 20．（24-25八年级下·北京顺义·期中）请阅读《挺进深海》并回答下列小题。 挺进深海 2020年11月10日，我国全海深载人潜水器“奋斗者”号（如图所示）在马里亚纳海沟深度10909m处成功坐底，刷新中国载人深潜的纪录，并在水下停留6小时，期间进行了一系列的深海探测科考活动，带回了海底岩石、沉积物、深海生物及深海水样等珍贵样本。“奋斗者”号不仅在深度上达到了目前全海深载人潜水器的最高标准，还大幅度提高了部件的国产率。 马里亚纳海沟是世界上最深的海沟，海沟底部有着巨大水压，同时完全黑暗、温度低，可谓是地球上环境最恶劣的区域之一。由于不同海域、不同深度的海水密度不同，“奋斗者”号在海水中受到的浮力是变化的。 “奋斗者”号的外壳坚固，其在下潜过程中体积保持不变，浮力的变化要靠压载铁来平衡。所谓“压载铁”，就是给“奋斗者”号增加总重的铁块。根据在不同海域测得的海水温度、盐度和深度等参数精确地计算下潜时所需要的“压载铁”质量。“奋斗者”号装配所需的压载铁下潜，当下潜至预定深度时，克服自身晃动、海底洋流等内外干扰，通过适时抛掉一定数量的压载铁，并利用相关技术实现悬停。完成潜水工作后，还需要根据实时水文数据抛卸压载铁，以减小“奋斗者”号的总重从而开始上浮。 “奋斗者”号的成功反映了我国当代科技工作者持续奋斗、勇攀高峰的精神风貌，每一位为中国探索星辰大海、保卫国泰民安、创造繁荣富强的工作者，都是这个时代最美的“奋斗者”！ 请根据上述材料，回答下列问题： (1)“奋斗者”号在马里亚纳海沟下潜时承受的海水对它产生的最大压强约为______Pa。（海水密度近似取，取） (2)“奋斗者”号在深海中通过抛卸压载铁由静止开始上浮时，其所受的浮力______（选填“大于”或“等于”）它的总重。 (3)如果在一次测试中测得的马里亚纳海沟某海域海水密度ρ和深度h的关系如图所示，请分析说明“奋斗者”号这样的深潜器在此海域加速下潜过程中，随着下潜深度的增加，所受的浮力如何变化？答：浮力将___________，依据是____________。 【答案】(1) (2) 大于 (3) 变大 见解析 【详解】（1）“奋斗者”号在马里亚纳海沟下潜最深时，承受的海水对它产生的压强最大，为 （2）根据物体的浮沉条件可知，当“奋斗者”号在深海中通过抛卸压载铁由静止开始上浮时，其所受的浮力大于它的总重。 （3）[1][2]由图可知，水的密度随深度的增加而增大。深潜器在此海域加速下潜过程中，排开水的体积不变，水的密度增大，根据公式可知，深潜器受到的浮力逐渐增大。 题型六 潜水艇、轮船、、气球飞艇、盐水选种等原理（共4小题） 21．（24-25八年级下·北京东城·期中）在物理课堂上老师用注射器为同学们演示了很多有趣的实验：如图甲，水槽中放入适量染成红色的水，活塞向外拉，瓶内长吸管就会有水喷出，形如内置的喷泉，此实验证明了________的存在；如图乙为潜水艇模型，进气排气管所受浮力大小忽略不计。要使处于悬浮状态的潜水艇下沉，可通过________（选填“向内推”或“向外拉”）动注射器活塞来实现，在此过程中潜水艇所受浮力大小________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 【答案】 大气压 向外拉 不变 【详解】[1]如图甲，水槽中放入适量染成红色的水，活塞向外拉瓶内投出了瓶内空气，瓶内气压变小，在外界大气压的作用下，将水压入瓶内，这一实验证明了大气压的存在。 [2][3]要使处于悬浮状态的潜水艇下沉，可向外拉动注射器的活塞，将潜水艇内空气抽出一部分，使水进入潜水艇，这样潜水艇的重力变大，潜水艇浸没在水中，排开水的体积不变，受到的浮力大小不变，当重力大于浮力时，潜水艇会下沉。 22．（24-25八年级下·北京顺义·期中）图所示的实例中，属于连通器应用的是（　　） A．船闸 B．锅炉水位计 C．洗手池的回水管 D．潜水艇 【答案】ABC 【详解】A．船闸的闸室分别与上下游构成了连通器，故A符合题意； B．锅炉水位计和锅炉内的水分别与大气连通而底部相连，构成了连通器，故B符合题意； C．洗手池的回水管构成了上端开口、底部相互连通的容器，属于连通器，故C符合题意； D．潜水艇是利用物体的浮沉条件工作的，与连通器无关，故D不符合题意。 故选ABC。 23．（24-25八年级下·北京·期中）2018年7月28日，“海翼”号水下滑翔机首次应用于中国北极科考。“海翼”是由中国科学院沈阳自动化研究所完全自主研发、拥有自主知识产权的水下滑翔机。 水下滑翔机是一种新型的水下机器人。“海翼”的外形设计成流线型，使用碳纤维材料做成。由于配备有油囊装置，需要上浮时，油囊会鼓起来，其利用净浮力和姿态角调整获得推进力，能源消耗极小，只在调整净浮力和姿态角时消耗少量能源，并且具有效率高、续航力大（可达上千公里）的特点。虽然水下滑翔机的航行速度较慢，但其制造成本和维护费用低、可重复使用、并可大量投放等特点，满足了长时间、大范围海洋探索的需要。水下滑翔机可以搭载各种传感器，可以大范围地观测和获取海水的温度、盐度、浊度、叶绿素、含氧量及洋流变化等信息，对开发海洋资源、预防灾害等都有重要作用。 (1)“海翼”的外形设计成流线型，是为了___________（选填“增大”或“减小”）阻力。 (2)在其外表穿上碳纤维材料特制的“衣服”可以减小重力，这是因为碳纤维材料密度比较___________（选填“大”或“小”）。 (3)请简述“海翼”在水中实现上浮的原理。 【答案】(1)减小 (2)小 (3)“海翼”配备油囊装置，需要上浮时，油囊会鼓起来，由F浮=ρgV排可知，海水密度不变，V排增大，所以浮力增大，使浮力大于重力，物体上浮 【详解】（1）流线型是前圆后尖、表面光滑、略像水滴的形状，具有这种形状的物体在流体中运动时所受到的阻力最小。 （2）碳纤维材料密度比较小，在体积相同时，相比于其他材料其制成的衣服质量更小，因此能有效减轻重力。 （3）根据物体的浮沉条件可知，“海翼”若想上浮，受到的浮力需大于其重力，因为“海翼”配备油囊装置，需要上浮时，油囊会鼓起来，使其排开水的体积增大，由阿基米德原理可知此时其受到的浮力增大，当浮力大于重力时就会上浮。 24．（24-25八年级下·北京延庆·期中）按要求完成实验。 (1)如图甲中所示的弹簧测力计的示数是_____N。 (2)如图乙所示的是北京冬奥会单板滑雪大跳台比赛中运动员在空中运动时的情境，此时他所受重力的方向是沿图中_____向下的方向（选填“”、“”或“”。其中，垂直于滑雪板，沿竖直方向，平行于滑雪板）。 (3)如图丙所示的是一种连体花瓶，在任何一个花瓶中倒入水，三个花瓶中的水位最后都会相平，这种花瓶应用了_____原理。 (4)如图丁所示为某同学利用塑料瓶等器材制作的潜艇模型。当通过进排气孔向瓶中吹气时，潜艇模型将_____（选填“下沉”或“上浮”）。 【答案】(1)2.2 (2) (3)连通器 (4)上浮 【详解】（1）图甲中弹簧测力计的量程是0～5N，分度值是0.2N。指针指在2N下方第1小格处，所以示数为2N+0.2N= 2.2N。 （2）重力的方向总是竖直向下的，图中OB沿竖直方向，所以运动员所受重力的方向是沿图中OB向下的方向。 （3）连通器是上端开口、底部相连通的容器，当连通器中装同种液体且液体不流动时，各容器中的液面总保持相平。连体花瓶符合连通器的特点，所以应用了连通器原理。 （4）当通过进排气孔向瓶中吹气时，瓶内气体增多，压强增大，会将瓶内的水排出，潜艇模型自身重力减小。而潜艇模型排开液体的体积不变，根据F浮=ρ液V排，浮力不变。当重力小于浮力时，潜艇模型将上浮。 题型七 浮力的相关应用（共8小题） 25．（24-25八年级下·北京·期中）甲、乙两个完全相同的圆柱形容器放在水平桌面上，容器内盛有不同种类的液体。将完全相同的实心物块A、B分别用一根不计质量的细线拉住并浸没在液体中，A、B均不与容器接触，此时甲、乙两容器中液面相平，如图所示。已知细线对物块A、B的拉力大小相等且不为零，下列判断中正确的是（　　） A．物块A受到的浮力小于物块B受到的浮力 B．物块的密度等于两种液体密度之和的一半 C．剪断两根细线，物块都静止时，甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力 D．剪断两根细线，物块都静止时，甲容器底所受液体压强大于乙容器底所受液体压强 【答案】BD 【详解】A．设绳子拉力为F，物重为G，由题可知，A受到的浮力为 B受到的浮力为 所以，故A错误； B．两物块受到的浮力之和为 根据阿基米德原理可得 物块的重力为 则有，解得，故B正确； C．两物块完全浸没时，A受到的浮力较大，故可知，因为容器相同，实心物块A、B也完全相同，液面等高，所以两个容器中液体体积相同，根据可知，甲液体的质量大，所以甲液体的重力大，剪断两根细线，以整体为研究对象，甲整体的重力大，所以甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力，故C错误； D．剪断两根细线，A最终漂浮，B最终沉底，故A受到的浮力等于自身重力，B受到的浮力小于自身重力，即A受到的浮力较大。甲容器底受到液体的压力等于液体的重力和物块A对液体的压力之和，由于力的作用是相互的，A给液体的压力等于A受到的浮力，则甲容器底所受液体压强为 乙容器底受到液体的压力等于液体的重力和物块B对液体的压力之和，同理，B给液体的压力等于B受到的浮力，则乙容器底所受液体压强为 因为、，所以，即甲容器底所受液体压强大于乙容器底所受液体压强，故D正确。 故选BD。 26．（24-25八年级下·北京·期中）如图所示，将边长10cm的正方体木块放入装有水的烧杯中，木块静止时，上表面距离水面4cm，g取10N/kg，则（　　） A．木块底部受到水向上的压强为600Pa B．木块受到的浮力为4N C．木块的密度是0.6g/cm3 D．使木块完全浸没需要4N向下的力 【答案】ACD 【详解】A、木块底部距离水面的高度h=10cm-4cm=6cm=0.06m 则木块底部受到水向上的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa，故A正确； B、木块排开水的体积（即浸入水中的体积）为V排=10cm×10cm×6cm=600cm3=6×10-4m3 木块受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10-4m3=6N，故B错误； C、木块的体积V=10cm×10cm×10cm=1000cm3=10-3m3 木块漂浮，木块的重力G木=F浮=6N， 木块的密度，故C正确； D、使木块完全浸没还需要向下的力F=F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1×0.1×0.04)m3=4N，故D正确。 故选ACD。 27．（24-25八年级下·北京昌平·期中）图甲所示，一个金属块在钢绳拉力的作用下从水面上方匀速下降，直至金属块全部没入水中。图乙所示，是钢绳拉力F随时间t变化的关系图像。若不计水的阻力，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg，下列说法正确的是（　　） A．金属块受到的重力为500N B．金属块受到的浮力最大为3450N C．金属块的体积为5×10﹣3m3 D．金属块的密度为7.9×103kg/m3 【答案】D 【详解】A．由图乙可知，0~t1段钢绳拉力大小不变，此时金属块未接触水面，钢绳的拉力F=3950N，金属块匀速下降，处于平衡状态，根据二力平衡条件可得，金属块的重力G=F=3950N 故A错误； B．由图乙可知，t2~t3段钢绳拉力大小不变，此时金属块浸没在水中，钢丝绳的拉力为3450N，根据称重法可得，金属块浸没时受到的浮力最大为F浮=G﹣F拉=3950N﹣3450N=500N 故B错误； C．由F浮=ρ水gV排可知，金属块排开水的体积 因为此时金属块浸没在水中，所以金属块的体积V=V排=5×10﹣2m3 故C错误； D．由G=mg可知，金属块的质量 金属块的密度 故D正确。 故选D。 28．（24-25八年级下·北京·期中）如图甲所示，弹簧测力计下挂一质量分布均匀的实心圆柱体，让圆柱体从盛有适量水的烧杯上方缓缓下降，将其逐渐浸入水中。在此过程中弹簧测力计的示数与圆柱体下表面到水面的距离的关系图像如图乙所示。已知水的密度，。根据以上信息，下列说法正确的是（　　） A．圆柱体的底面积为 B．圆柱体的密度是 C．当时，圆柱体下表面受到水的压力是 D．当时，圆柱体上表面受到水的压力为 【答案】ACD 【详解】A．由图乙可知，当h=0时，弹簧测力计的示数为4N，即圆柱体的重力。当圆柱体完全浸没时，弹簧测力计的示数为2N，则圆柱体受到的浮力 根据阿基米德原理，可得圆柱体的体积 由图乙可知，圆柱体的高度 根据，可得圆柱体的底面积，故A正确； B．圆柱体的密度，故B错误； C．当h=4cm时，圆柱体刚好完全浸没，此时下表面受到的水的压力等于浮力，即，故C正确； D．当h=5cm时，圆柱体上表面所处的深度 上表面受到水的压强 根据F=pS，可得上表面受到水的压力，故D正确。 故选ACD。 29．（24-25八年级下·北京·期中）小明同学选择了一个重力为的物体A来测量它在水中受到的浮力。容器的重力，容器内的水重为。如图所示，当物体A有三分之一的体积浸在烧杯的水中静止时，弹簧测力计的示数为，容器对水平地面的压力为。已知水的密度，。求： (1)物块A的体积； (2)容器对水平地面的压力； (3)当剪断细线稳定后，物体A静止时所受的浮力大小。 【答案】(1) (2)36N (3)5N 【详解】（1）物体A所受的浮力 由得 物块A的体积 （2）容器对水平地面的压力 （3）当物体全部浸没在水中，所受浮力 因为 ， 所以物体A会漂浮在水面上静止时，所受的浮力大小为 30．（24-25八年级下·北京·期中）如图所示，将球A和球B（均为实心）用轻细绳相连放入柱形容器内的水中，静止时球A露出水面的体积为A自身体积的十分之一，轻细绳对球B的拉力为1N。剪断轻细绳后，球B静止在容器底部。若已知球A和球B的体积关系是，，。则下列说法正确的是（    ） A．球A受到的重力为4N B．球B的密度为 C．球B静止在容器底部时受到的浮力为5N D．剪断轻细绳稳定后，球A和球B受到的总浮力会减小2N 【答案】C 【详解】A．绳子剪断前，A受到竖直向下的重力、竖直向下的拉力和竖直向上的浮力，三个力平衡，则F浮A=GA+F 即 A的体积 球A受到的重力GA=mAg=ρAVAg=0.8×103kg/m3×1×10-3m3×10N/kg=8N 故A错误； BC．B的体积 剪断轻细绳前，B受到的浮力F浮B=ρ水gVB=1×103kg/m3×10N/kg×5×10-4m3=5N B受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和竖直向上的浮力，三个力平衡，则 B的密度 剪断轻细绳后，球B静止在容器底部，球B静止在容器底部时受到的浮力为F′浮B=F浮B=5N 故B错误，C正确； D．剪断轻细绳稳定后，A处于漂浮状态，受到的浮力F′浮A=GA=8N 绳子剪断前后，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，即A浮力的变化量，所以球A和球B受到的总浮力会减小 故D错误。 故选C。 31．（24-25八年级下·北京·期中）利用电子秤也可以测量某木块浮力的大小，实验如图所示，杯子及杯中水的质量均相同，电子秤放置于水平桌面上，设木块不吸水且体积不变，则图中木块的密度为___________。 【答案】0.75 【详解】由甲乙可知，木块的质量为 所以木块的重力为 由甲丙可知，木块浸没在水中时受到的浮力为 木块的体积为 木块的密度为 32．（24-25八年级下·北京·期中）如图甲所示，弹簧测力计下挂一质量分布均匀的实心圆柱体，让圆柱体从盛有适量水的烧杯上方缓缓下降，将其逐渐浸入水中。在此过程中弹簧测力计的示数与圆柱体下表面到水面的距离的关系图像如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A．圆柱体的底面积为 B．圆柱体的密度是 C．当时，圆柱体下表面受到水的压力是 D．当时，圆柱体上表面受到水的压力为 【答案】AC 【详解】A．由图乙可知，当圆柱体下表面到水面的距离达到4cm后，拉力不在减小，此时圆柱体刚好完全浸没，所以圆柱体的高度为4cm，圆柱体没有浸入水中时，弹簧测力计的示数即为圆柱体的重力，即圆柱体重力为4N，当完全浸没后，圆柱体受到的浮力 此时圆柱体完全浸没，则圆柱体体积为 圆柱体的底面积为 故A正确。 B．圆柱体的质量 则圆柱体的密度 故B错误； C．当时，圆柱体刚好完全浸没，此时圆柱体上表面与水平相平，受到水的压力为0，由之前分析可知，此时圆柱体受到的浮力为2N。此时根据浮力产生的原因可知，圆柱体下表面受到水的压力是，故C正确； D．当时，圆柱体上表面距水面的高度为 则上表面受到的压强 上表面受到水的压力 故D错误。 故选 AC。 题型八 浮力与压强和密度综合问题（共8小题） 33．（24-25八年级下·北京·期中）如图所示是一个带有台阶的游泳池，台阶从岸边连接到泳池底部。一个质量为的人顺着台阶从下往上走（人的头部始终在水面以上）。已知人在水中的体积为，泳池中水的密度为，脚受池底的支持力为。请用已知量的字母推导出随变化的关系式，并分析人在水中从下往上走的过程中，脚受到的支持力是如何变化的。 【答案】见详解 【详解】人在水中的体积为，泳池中水的密度为，则人在水中受到的浮力 质量为的人重力 则人在水中从下往上走的过程中，脚受到的支持力 当人在水中从下往上走的过程中，人在水中的体积为逐渐减小，则人在水中受到的浮力逐渐减小，人的重力不变，所以脚受到的支持力逐渐变大。 34．（24-25八年级下·北京·期中）如图所示，用测力计竖直提着铝块使其浸没在水中静止，已知铝块的体积为1×10-4m3，密度为2.7×103kg/m3，g取10N/kg。求： (1)铝块的重力； (2)画出此时铝块的受力示意图； (3)此时弹簧测力计的示数。 【答案】(1) (2) (3)1.7N 【详解】（1）铝块的重力为 （2）铝块浸没在水中，受到的浮力为 弹簧测力计的拉力为 铝块受到2.7N的竖直向下的重力，1N的竖直向上的浮力和1.7N的竖直向上的拉力，力的作用点都在它的重心，作图如下： （3）由以上解析可知，弹簧测力计的示数为1.7N。 35．（24-25八年级下·北京房山·期中）如图所示，质量为2kg的物体A浸没在水中静止时，弹簧测力计的示数为16N，g取10N/kg。求： (1)物体A的重力； (2)物体A浸没在水中静止时受到的浮力； (3)物体A的体积； (4)物体A的密度。 【答案】(1)20N (2)4N (3) (4) 【详解】（1）物体A的重力 （2）根据称重法，物体A浸没在水中静止时受到的浮力 （3）物体A的体积 （4）物体A的密度 36．（24-25八年级下·北京房山·期中）放在水平桌面上的两个完全相同的容器中装有质量相等的甲、乙两种液体，小球A被容器底部细线拉着浸没在液体甲中静止，小球B在液体乙中沉底，如图所示，此时两种液体的液面高度相同。两种液体的密度分别为、，小球的密度分别为、，体积分别为、，容器对桌面的压强分别为、，两球受到的浮力分别为、，已知，下列判断正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．如图所示，此时两种液体的液面高度相同，，所以甲液体体积较大，因为甲、乙两种液体质量相等，根据，两种液体的密度，故A错误； B．小球A受到的浮力大于重力，若去掉细线，A将上浮至漂浮，则小球A密度小于甲液体密度，小球B在液体乙中沉底，则小球B密度大于乙液体密度，，所以小球的密度，故B错误； C．，，根据可知A小球质量小于B小球质量，两个容器完全相同，甲、乙两种液体质量相等，所以甲容器总质量小于乙容器总质量，则甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力，容器底面积相同，根据，甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强，即，故C错误； D．与小球B相比，小球A排开液体的体积较小，排开的液体的密度较小，根据可知小球A受到的浮力较小，则，故D正确。 故选D。 37．（24-25八年级下·北京·期中）装有适量水的容器放在水平桌面上，用轻质细绳将物体系在容器底部，如图所示。已知：物体所受重力为，物体静止时细绳对它竖直向下的拉力为。取。求： (1)物体所受浮力；（请画出物体受力的示意图） (2)物体的密度。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）物体A静止，受力平衡，受到细绳对它竖直向下的拉力，竖直向下的重力以及竖直向上的浮力，根据力的平衡条件，浮力为 作图如下： （2）物体体积为 则物体的密度 38．（24-25八年级下·北京延庆·期中）小华在弹簧测力计下悬挂一个实心金属块，如图甲所示，弹簧测力计的示数为；将金属块浸没在水中，如图乙所示，弹簧测力计的示数为；将金属块从水中取出并擦干水分，再将它浸没在另一种液体中，如图丙所示，弹簧测力计示数为。水的密度为，取。 (1)画出图乙中金属块的受力示意图； (2)求出金属块在水中所受到的浮力； (3)求出图丙中液体的密度值。 【答案】(1) (2)1N (3) 【详解】（1）图乙中，金属块受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力及弹簧测力计的拉力作用，三个力是平衡力，都作用在金属块的重心上，作图如下： （2）据称重法知，金属块在水中所受的浮力 （3）由得，金属块排开液体的体积 金属块浸没在水中，排开水的体积等于自身的体积，即 由图丙得，金属块浸没待测液体中所受的浮力 由得液体的密度 39．（24-25八年级下·北京东城·期中）如图所示，放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重4N，底面积为，内装有16N的水。弹簧测力计的挂钩上挂着重为10N的物块，现将物块缓慢浸没水中，容器内水面由16cm上升至20cm。求： (1)物块未放入水中时，容器底受到的水的压强； (2)物块受到的浮力； (3)细线剪断后，容器对桌面的压强。 【答案】(1) (2)4N (3)3000Pa 【详解】（1）物块未放入水中时，水的深度为16cm，容器底受到的水的压强 （2）由阿基米德原理可知，物块受到的浮力等于它排开的水的重力 （3）细线剪断后，容器对桌面的压力 细线剪断后，容器对桌面的压强 40．（24-25八年级下·北京·期中）一个质量为120g的圆柱形瓶身的空玻璃瓶，瓶内装10cm高的水密封后放在水平地面上，如图甲所示。再将玻璃瓶分别倒置在盛有水和某种未知液体的容器中，静止后，瓶内、外液面的高度差如图乙、丙所示（，取，瓶壁厚度忽略不计）。求：玻璃瓶底的面积是______，未知液体的密度是______。 【答案】 60 【详解】[1]设玻璃瓶底的面积为，则水的体积为，则水的重力为 乙中玻璃瓶排开水的体积为 乙中玻璃瓶漂浮，则浮力等于重力，根据，则有 解得 [2]丙中玻璃瓶排开水的体积为 丙中玻璃瓶漂浮，则浮力等于重力，根据，则浮力为 则未知液体的密度 $