内容正文:
八年级下册《10.3物体的浮沉条件及应用》分层练习题
【核心知识点清单】
物体的浮沉条件(浸没在液体中的实心物体):
当 时,物体上浮,最终漂浮( , );
当 时,物体悬浮( ,可停留在液体中任意深度);
当 时,物体下沉,最终沉底( )。
密度判断法(实心物体):
若 ,物体上浮(最终漂浮);
若 ,物体悬浮;
若 ,物体下沉。
浮沉条件的应用:
轮船:采用“空心”法增大排开水的体积,从而获得更大的浮力;轮船从海水进入河水,吃水深度增加。
潜水艇:通过改变自身重力实现浮沉。
气球和飞艇:充入密度小于空气的气体(如氢气、氦气),靠空气浮力升空。
密度计:漂浮时浮力等于重力,浸入深度与液体密度成反比。
盐水选种:饱满种子密度大下沉,空瘪种子密度小上浮。
【易错点提醒】
漂浮时浮力等于重力,但排开液体体积小于物体体积:学生易误认为漂浮时 ,实际上只有悬浮或浸没时才相等。
轮船从淡水到海水,吃水深度变化:海水密度大,轮船受到的浮力不变(等于重力),排开海水体积变小,吃水深度减小。
潜水艇原理是改变自身重力,而不是改变浮力:潜水艇浸没后,排开水的体积不变,浮力不变,通过向水舱充水或排水改变重力实现浮沉。
【解题技巧点拨】
浮沉条件判断“两步法”:第一步比较浮力与重力(或比较物体密度与液体密度);第二步根据结果判断物体最终状态(上浮、悬浮、下沉)并确定平衡时 (漂浮或悬浮)。
轮船、密度计问题:均利用漂浮条件 ,结合 分析。当 变化时, 随之变化,但浮力始终等于重力。
一、基础层(15题)——覆盖核心概念与简单应用
1. 浸没在水中的实心木块,松手后会( )
A. 上浮
B. 下沉
C. 悬浮
D. 无法判断
2. 关于物体的浮沉条件,下列说法正确的是( )
A. 物体漂浮时,浮力大于重力
B. 物体悬浮时,浮力等于重力
C. 物体下沉时,浮力大于重力
D. 物体上浮时,浮力小于重力
3. 一个重为 5 N 的物体,放入水中静止后漂浮在水面上,则它受到的浮力为( )
A. 大于 5 N
B. 小于 5 N
C. 等于 5 N
D. 无法确定
4. 将一块实心铁块放入水银中,铁块会( )
(已知 , )
A. 漂浮
B. 悬浮
C. 沉底
D. 无法判断
5. 潜水艇是通过改变______来实现上浮和下沉的;轮船从长江驶入大海,受到的浮力______(选填“变大”“变小”或“不变”),船身会______(选填“上浮”或“下沉”)一些。
6. 一艘轮船满载时的排水量为 1000 t,则该轮船受到的浮力为______N。(g取10 N/kg)
7. 将同一支密度计分别放入甲、乙两种液体中,静止时如图所示,密度计在甲液体中浸入更深。则甲、乙两种液体的密度关系是 ______ (选填“>”“<”或“=”)。
8. 一个实心物体,在空气中用弹簧测力计测得其重力为 4 N,浸没在水中时弹簧测力计示数为 3 N,则该物体的密度______(选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度,松手后物体将______(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”)。
9. 如图所示,将三个体积相同、材料不同的小球放入水中,静止后甲球漂浮、乙球悬浮、丙球沉底。则它们所受浮力的大小关系是( )
A. 甲 > 乙 > 丙
B. 甲 < 乙 = 丙
C. 甲 = 乙 = 丙
D. 甲 = 乙 > 丙
10. 质量相等的实心铁球和木球,放入水中静止后,它们受到的浮力( )
A. 铁球大
B. 木球大
C. 一样大
D. 无法比较
11. 一艘轮船从海里驶入河里,它受到的浮力______,它排开水的体积______(均选填“变大”“变小”或“不变”)。
12. 潜水艇在水面下从 20 m 深处下潜到 50 m 深处的过程中,潜水艇受到的浮力______,受到的压强______(均选填“变大”“变小”或“不变”)。
13. 煮汤圆时,汤圆刚放入水中会沉底,煮熟后会浮起来。这是因为煮熟后汤圆的______变大,导致______变小,当浮力______重力时,汤圆上浮。
14. 一个鸡蛋放入清水中沉底,向水中加盐并搅拌,鸡蛋会上浮。这是因为加盐后,水的______变大,鸡蛋受到的浮力______(选填“变大”“变小”或“不变”),当浮力______重力时,鸡蛋上浮。
15. 如图所示,是“盐水选种”的示意图,饱满的种子因______(选填“密度大”或“密度小”)而______(选填“沉底”或“漂浮”),空瘪的种子因______(选填“密度大”或“密度小”)而______。
二、提升层(10题)——知识综合运用与实验分析
16. 将一重为 6 N 的物体浸没在水中,弹簧测力计示数为 4 N。松手后,物体将( )
A. 上浮
B. 悬浮
C. 下沉
D. 无法判断
17. 把重为 5 N、体积为 600 cm³ 的物体投入水中,当物体静止时,下列说法正确的是(g取10 N/kg)( )
A. 物体漂浮,浮力为 5 N
B. 物体悬浮,浮力为 5 N
C. 物体漂浮,浮力为 6 N
D. 物体沉底,浮力为 6 N
18. 将一实心小物块轻轻放入装满水的烧杯中,物块漂浮在水面上,有 1/4 的体积露出水面。则物块的密度为______ kg/m³;若将物块轻轻放入装满酒精的烧杯中,物块静止时,排开酒精的质量______(选填“大于”“小于”或“等于”)排开水的质量。
19. 如图所示,是“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验装置。将同一物体分别浸没在水和盐水中,弹簧测力计示数不同。若将物体浸没在盐水中松手,物体将______(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”),理由是______。
20. 一艘轮船的排水量为 2000 t,它满载时在河水中受到的浮力为______N,排开河水的体积为______m³。若从河水驶入海水,则它受到的浮力______,排开液体的体积______。(g取10 N/kg, , )
21. 如图所示,是潜水艇的剖面图。潜水艇通过向水舱中充水或排水来改变______,从而实现浮沉。当潜水艇悬浮在水中时,若向水舱中充水,潜水艇将______;若将水舱中的水排出,潜水艇将______。
22. 将一小块冰放入盛有水的烧杯中,冰块漂浮在水面上。当冰块熔化后,烧杯中的水面将______(选填“上升”“下降”或“不变”)。若冰块中有一个小木块,熔化后水面将______;若冰块中有一个小铁块,熔化后水面将______。
23. 一个体积为 200 cm³、重为 1.6 N 的物体,将它浸没在水中时,受到的浮力为______N,松手后物体将______(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”),当物体静止时,受到的浮力为______N。(g取10 N/kg)
24. 在“探究物体的浮沉条件”实验中,小明将鸡蛋放入清水中,鸡蛋沉底。他向水中逐渐加盐,观察到鸡蛋慢慢上浮。请解释这一现象。
25. 将一木块放入水中,木块漂浮,有 2/5 的体积露出水面。求木块的密度;若将该木块放入另一种液体中,有 1/3 的体积露出液面,求该液体的密度。( )
三、拓展层(5题)——实验探究与综合应用
26. 小明利用弹簧测力计、烧杯、细线、水和某种液体,测量一个实心金属块的密度,并判断其浮沉情况。实验步骤如下:
(1)用弹簧测力计测出金属块的重力 ;
(2)将金属块浸没在水中,读出弹簧测力计示数 ;
(3)将金属块浸没在待测液体中,读出弹簧测力计示数 。
请用所测物理量及 、 表示:
① 金属块在水中受到的浮力: ;
② 金属块的体积: ;
③ 金属块的密度: ;
④ 待测液体的密度: 。
27. 在“探究物体的浮沉条件”实验中,某小组同学用同一鸡蛋进行了如下操作:
① 将鸡蛋放入清水中,鸡蛋沉底;
② 向水中逐渐加盐并搅拌,鸡蛋慢慢上浮,最终漂浮。
(1)请解释鸡蛋在清水中沉底的原因。
(2)鸡蛋在盐水中漂浮时,受到的浮力与重力的大小关系如何?
(3)若继续向盐水中加盐,鸡蛋将如何变化?为什么?
28. 阅读材料,回答问题。
密度计是一种测量液体密度的仪器。它是一根粗细均匀的密封玻璃管,下端装有铅粒或水银,使它能竖直漂浮在液体中。密度计漂浮在不同液体中时,浸入液体的深度不同,液面所对的刻度就是液体的密度。
(1)密度计的工作原理是什么?
(2)密度计上的刻度线是否均匀?为什么?
(3)若密度计在水中时,浸入水中的深度为 h,在某种液体中浸入的深度为 0.8h,则该液体的密度是多少?
29. 一个质量为 0.5 kg 的实心小球,体积为 0.0006 m³。将它投入水中,静止后受到的浮力是多少?将它投入密度为 0.8×10³ kg/m³ 的酒精中,静止后受到的浮力又是多少?(g取10 N/kg)
30. 小明想用一只弹簧测力计、一杯水、细线和一个金属块,测量一种未知液体的密度。他先用弹簧测力计测出金属块的重力为 5.4 N,再将金属块浸没在水中,示数为 3.4 N;然后将金属块擦干,浸没在未知液体中,示数为 3.6 N。求:
(1)金属块在水中受到的浮力;
(2)金属块的体积;
(3)金属块的密度;
(4)未知液体的密度;
(5)若将金属块放入该未知液体中,松手后它将上浮、悬浮还是下沉?
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八年级下册《10.3物体的浮沉条件及应用》分层练习题
【核心知识点清单】
物体的浮沉条件(浸没在液体中的实心物体):
当 时,物体上浮,最终漂浮( , );
当 时,物体悬浮( ,可停留在液体中任意深度);
当 时,物体下沉,最终沉底( )。
密度判断法(实心物体):
若 ,物体上浮(最终漂浮);
若 ,物体悬浮;
若 ,物体下沉。
浮沉条件的应用:
轮船:采用“空心”法增大排开水的体积,从而获得更大的浮力;轮船从海水进入河水,吃水深度增加。
潜水艇:通过改变自身重力实现浮沉。
气球和飞艇:充入密度小于空气的气体(如氢气、氦气),靠空气浮力升空。
密度计:漂浮时浮力等于重力,浸入深度与液体密度成反比。
盐水选种:饱满种子密度大下沉,空瘪种子密度小上浮。
【易错点提醒】
漂浮时浮力等于重力,但排开液体体积小于物体体积:学生易误认为漂浮时 ,实际上只有悬浮或浸没时才相等。
轮船从淡水到海水,吃水深度变化:海水密度大,轮船受到的浮力不变(等于重力),排开海水体积变小,吃水深度减小。
潜水艇原理是改变自身重力,而不是改变浮力:潜水艇浸没后,排开水的体积不变,浮力不变,通过向水舱充水或排水改变重力实现浮沉。
【解题技巧点拨】
浮沉条件判断“两步法”:第一步比较浮力与重力(或比较物体密度与液体密度);第二步根据结果判断物体最终状态(上浮、悬浮、下沉)并确定平衡时 (漂浮或悬浮)。
轮船、密度计问题:均利用漂浮条件 ,结合 分析。当 变化时, 随之变化,但浮力始终等于重力。
一、基础层(15题)——覆盖核心概念与简单应用
1. 浸没在水中的实心木块,松手后会( A )
A. 上浮
B. 下沉
C. 悬浮
D. 无法判断
【解析】木块的密度小于水,根据浮沉条件,松手后木块会上浮。
【易错点】 利用密度比较法更快捷。
2. 关于物体的浮沉条件,下列说法正确的是( B )
A. 物体漂浮时,浮力大于重力
B. 物体悬浮时,浮力等于重力
C. 物体下沉时,浮力大于重力
D. 物体上浮时,浮力小于重力
【解析】物体悬浮时,浮力等于重力;漂浮时浮力等于重力;上浮时浮力大于重力;下沉时浮力小于重力。
【易错点】 漂浮和悬浮都是浮力等于重力,但排开体积不同。
3. 一个重为 5 N 的物体,放入水中静止后漂浮在水面上,则它受到的浮力为( C )
A. 大于 5 N
B. 小于 5 N
C. 等于 5 N
D. 无法确定
【解析】漂浮时,浮力等于重力,所以浮力为 5 N。
【易错点】 漂浮条件: 。
4. 将一块实心铁块放入水银中,铁块会( A )
(已知 , )
A. 漂浮
B. 悬浮
C. 沉底
D. 无法判断
【解析】 ,所以铁块在水银中会上浮,最终漂浮。
【易错点】 利用密度比较法。
5. 潜水艇是通过改变__ 自身重力____来实现上浮和下沉的;轮船从长江驶入大海,受到的浮力__不变____(选填“变大”“变小”或“不变”),船身会___上浮___(选填“上浮”或“下沉”)一些。
【解析】潜水艇通过改变自身重力实现浮沉;轮船从长江到大海,浮力不变(等于重力),海水密度大,排开海水体积小,船身上浮。
6. 一艘轮船满载时的排水量为 1000 t,则该轮船受到的浮力为__ ____N。(g取10 N/kg)
【解析】 , 。
7. 将同一支密度计分别放入甲、乙两种液体中,静止时如图所示,密度计在甲液体中浸入更深。则甲、乙两种液体的密度关系是 __ <__ (选填“>”“<”或“=”)。
【解析】密度计漂浮,浮力等于重力,在甲中浸入更深,说明 大,由 得 。
8. 一个实心物体,在空气中用弹簧测力计测得其重力为 4 N,浸没在水中时弹簧测力计示数为 3 N,则该物体的密度___大于___(选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度,松手后物体将___下沉___(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”)。
【解析】浸没时浮力 ,所以物体下沉,密度大于水。
9. 如图所示,将三个体积相同、材料不同的小球放入水中,静止后它们所受浮力的大小关系是( B )
A. 甲 > 乙 > 丙
B. 甲 < 乙 = 丙
C. 甲 = 乙 = 丙
D. 甲 = 乙 > 丙
【解析】体积相同,甲漂浮 ,乙悬浮 ,丙沉底 ,所以甲浮力最小,乙和丙浮力相等。因此浮力关系:甲 < 乙 = 丙。
【易错点】 注意漂浮时 。
10. 质量相等的实心铁球和木球,放入水中静止后,它们受到的浮力( B )
A. 铁球大
B. 木球大
C. 一样大
D. 无法比较
【解析】铁球密度大,沉底,浮力小于重力;木球密度小,漂浮,浮力等于重力;两球质量相等,重力相等,所以木球浮力等于重力,铁球浮力小于重力,木球浮力大。
11. 一艘轮船从海里驶入河里,它受到的浮力___不变___,它排开水的体积___变大___(均选填“变大”“变小”或“不变”)。
【解析】轮船漂浮,浮力等于重力,重力不变,浮力不变;河水密度小于海水,由 知,排开河水体积更大。
12. 潜水艇在水面下从 20 m 深处下潜到 50 m 深处的过程中,潜水艇受到的浮力___不变___,受到的压强___变大___(均选填“变大”“变小”或“不变”)。
【解析】潜水艇浸没后,排开液体体积不变,浮力不变;深度增加,压强增大。
13. 煮汤圆时,汤圆刚放入水中会沉底,煮熟后会浮起来。这是因为煮熟后汤圆的___体积___变大,导致__密度____变小,当浮力___大于___重力时,汤圆上浮。
【解析】汤圆煮熟后体积变大,密度变小,当浮力大于重力时上浮。
14. 一个鸡蛋放入清水中沉底,向水中加盐并搅拌,鸡蛋会上浮。这是因为加盐后,水的___密度___变大,鸡蛋受到的浮力__变大____(选填“变大”“变小”或“不变”),当浮力___大于___重力时,鸡蛋上浮。
【解析】加盐后液体密度增大,鸡蛋排开液体体积不变(仍浸没),浮力变大,当浮力大于重力时上浮。
15. 如图所示,是“盐水选种”的示意图,饱满的种子因___密度大___(选填“密度大”或“密度小”)而___沉底___(选填“沉底”或“漂浮”),空瘪的种子因___密度小___(选填“密度大”或“密度小”)而__漂浮____。
二、提升层(10题)——知识综合运用与实验分析
16. 将一重为 6 N 的物体浸没在水中,弹簧测力计示数为 4 N。松手后,物体将( C )
A. 上浮
B. 悬浮
C. 下沉
D. 无法判断
【解析】浸没时浮力 ,小于重力 6 N,所以松手后下沉。
【易错点】 注意是浸没时的浮力与重力比较。
17. 把重为 5 N、体积为 600 cm³ 的物体投入水中,当物体静止时,下列说法正确的是(g取10 N/kg)( A )
A. 物体漂浮,浮力为 5 N
B. 物体悬浮,浮力为 5 N
C. 物体漂浮,浮力为 6 N
D. 物体沉底,浮力为 6 N
【解析】物体完全浸没时浮力 ,大于重力 5 N,所以物体上浮,最终漂浮。漂浮时浮力等于重力 5 N。
【易错点】 先判断浮沉状态,再求平衡时的浮力。
18. 将一实心小物块轻轻放入装满水的烧杯中,物块漂浮在水面上,有 1/4 的体积露出水面。则物块的密度为___ ___ kg/m³;若将物块轻轻放入装满酒精的烧杯中,物块静止时,排开酒精的质量___等于___(选填“大于”“小于”或“等于”)排开水的质量。
【解析】漂浮: , ,所以 。放入酒精中,由于 (0.75<0.8),所以仍漂浮,浮力等于重力,排开液体的质量等于物体质量,与水中相同。
19. 把同一鸡蛋分别放在水和盐水中。鸡蛋在水中时下沉至水底,是因为鸡蛋的密度 大于 水的密度;鸡蛋悬浮在盐水中,是因为鸡蛋的密度等于 盐水的密度。(两空均选填“大于”、“等于”或“小于”)
【解析】当物体密度大于液体密度时,会下沉;鸡蛋在水中下沉,所以鸡蛋密度大于水的密度。
当物体密度等于液体密度时,会悬浮;鸡蛋在盐水中悬浮,所以鸡蛋密度等于盐水密度。
20. 一艘轮船的排水量为 2000 t,它满载时在河水中受到的浮力为______N,排开河水的体积为______m³。若从河水驶入海水,则它受到的浮力___不变___,排开液体的体积____变小__。(g取10 N/kg, , )
【解析】 ; ;从河水到海水,浮力不变,海水密度大,排开体积变小。
21. 如图所示,是潜水艇的示意图。潜水艇通过向水舱中充水或排水来改变____自身重力__,从而实现浮沉。当潜水艇悬浮在水中时,若向水舱中充水,潜水艇将___下沉___;若将水舱中的水排出,潜水艇将___上浮___。
【解析】潜水艇原理。
22. 将一小块冰放入盛有水的烧杯中,冰块漂浮在水面上。当冰块熔化后,烧杯中的水面将___不变___(选填“上升”“下降”或“不变”)。若冰块中有一个小木块,熔化后水面将___不变___;若冰块中有一个小铁块,熔化后水面将___下降___。
【解析】冰块漂浮,熔化后水面不变;冰块中木块,整体漂浮,熔化后水面不变;冰块中铁块,整体漂浮,熔化后铁块沉底,水面下降。
【易错点】 这类题需分析熔化前后排开液体体积的变化。
23. 一个体积为 200 cm³、重为 1.6 N 的物体,将它浸没在水中时,受到的浮力为___2___N,松手后物体将___上浮___(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”),当物体静止时,受到的浮力为___1.6___N。(g取10 N/kg)
【解析】浸没时浮力 ,大于重力 1.6 N,所以上浮;静止时漂浮,浮力等于重力 1.6 N。
24. 在“探究物体的浮沉条件”实验中,小明将鸡蛋放入清水中,鸡蛋沉底。他向水中逐渐加盐,观察到鸡蛋慢慢上浮。请解释这一现象。
加盐后,液体密度增大,鸡蛋排开液体的体积不变(仍浸没),由 知,浮力增大。当浮力大于重力时,鸡蛋上浮。
25. 将一木块放入水中,木块漂浮,有 2/5 的体积露出水面。求木块的密度;若将该木块放入另一种液体中,有 1/3 的体积露出液面,求该液体的密度。( )
【解析】漂浮: , ,所以 ;
在另一种液体中: , ,所以 。
三、拓展层(5题)——实验探究与综合应用
26. 小明利用弹簧测力计、烧杯、细线、水和某种液体,测量一个实心金属块的密度,并判断其浮沉情况。实验步骤如下:
(1)用弹簧测力计测出金属块的重力 ;
(2)将金属块浸没在水中,读出弹簧测力计示数 ;
(3)将金属块浸没在待测液体中,读出弹簧测力计示数 。
请用所测物理量及 、 表示:
① 金属块在水中受到的浮力: ;
② 金属块的体积: ;
③ 金属块的密度:
④ 待测液体的密度:
【解析】
由称重法: → ;
;
在待测液体中: → 。
27. 在“探究物体的浮沉条件”实验中,某小组同学用同一鸡蛋进行了如下操作:
① 将鸡蛋放入清水中,鸡蛋沉底;
② 向水中逐渐加盐并搅拌,鸡蛋慢慢上浮,最终漂浮。
(1)请解释鸡蛋在清水中沉底的原因。
鸡蛋密度大于清水密度,所以沉底。
(2)鸡蛋在盐水中漂浮时,受到的浮力与重力的大小关系如何?
漂浮时,浮力等于重力。
(3)若继续向盐水中加盐,鸡蛋将如何变化?为什么?
继续加盐,液体密度增大,鸡蛋排开液体体积不变(仍漂浮),浮力仍等于重力,但浸入深度减小,最终仍漂浮。
28. 阅读材料,回答问题。
密度计是一种测量液体密度的仪器。它是一根粗细均匀的密封玻璃管,下端装有铅粒或水银,使它能竖直漂浮在液体中。密度计漂浮在不同液体中时,浸入液体的深度不同,液面所对的刻度就是液体的密度。
(1)密度计的工作原理是什么?
密度计漂浮时,浮力等于重力,重力不变,在不同液体中浮力相同,由 知, 与 成反比。
(2)密度计上的刻度线是否均匀?为什么?
不均匀;因为 , ,所以 与 成反比,刻度不均匀,上密下疏。
(3)若密度计在水中时,浸入水中的深度为 h,在某种液体中浸入的深度为 0.8h,则该液体的密度是多少?
由 ,得 。
29. 一个质量为 0.5 kg 的实心小球,体积为 0.0006 m³。将它投入水中,静止后受到的浮力是多少?将它投入密度为 0.8×10³ kg/m³ 的酒精中,静止后受到的浮力又是多少?(g取10 N/kg)
【解析】小球重力 ,体积 。
浸没在水中时浮力 ,所以上浮,最终漂浮,浮力等于重力 5 N。
浸没在酒精中时浮力 ,所以下沉,静止时沉底,浮力为 4.8 N。
30. 小明想用一只弹簧测力计、一杯水、细线和一个金属块,测量一种未知液体的密度。他先用弹簧测力计测出金属块的重力为 5.4 N,再将金属块浸没在水中,示数为 3.4 N;然后将金属块擦干,浸没在未知液体中,示数为 3.6 N。求:
(1)金属块在水中受到的浮力;
(2)金属块的体积;
(3)金属块的密度;
(4)未知液体的密度;
(5)若将金属块放入该未知液体中,松手后它将上浮、悬浮还是下沉?
【解析】
(1) ;
(2) ;
(3) , ;
(4)在未知液体中浮力 , ;
(5) ,所以下沉。
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