10.3 物体的浮沉条件及应用 分层作业 2025-2026学年物理人教版八年级下学期

**基本信息** 本练习通过A、B两层设计，以基础巩固与综合应用为路径，覆盖物体浮沉条件及应用核心知识点，融合科学思维与物理观念，适配新授课分层教学需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A层|浮沉条件判断、阿基米德原理简单应用|以选择、填空为主，如判断物体浮沉状态（题3），基础计算（题7），巩固物理观念| |B层|多物体/液体浮沉比较、复杂情境综合计算|结合实际情境，如“天宫课堂”实验分析（题12）、半潜船工作原理（题13），提升科学思维与探究能力|

10.3 物体的浮沉条件及应用 分层作业 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ A层 1．水平桌面上甲、乙两个相同容器中，分别盛有等体积但密度不同的液体。现将等质量的A、B两个小球放入其中，小球静止后的状态如图所示。下列说法正确的是（　　） A．A、B两个小球所受浮力的大小关系为 B．液体密度的大小关系为 C．容器底部所受液体压强的大小关系为 D．容器对桌面的压力的大小关系为 2．小华在相同气球内装上不同配重做了两个“小鱼”。“小鱼”甲的质量大于“小鱼”乙的质量。注射器可以通过连接“小鱼”的软管对“小鱼”进行抽气和充气，从而改变“小鱼”的体积。初始时，两“小鱼”在水中处于静止状态，如图所示。忽略空气重力及软管对“小鱼”的作用力。“小鱼”所受浮力分别用F甲、F乙表示。下列说法正确的是（　　） A．对甲充气，甲上浮，再次静止时F甲小于F乙 B．对甲抽气，甲下沉，再次静止时F甲一定小于F乙 C．对乙充气，乙再次静止时所受浮力比初始时的浮力小 D．对乙抽气，乙再次静止时所受浮力可能等于初始时的浮力 3．将重力为4N、体积为的物体投入一个装有适量水的烧杯中，当物体静止时，下列判断正确的是（，取10N/kg）（   ） A．物体上浮， B．物体悬浮， C．物体漂浮， D．物体沉在水底， 4．“和平方舟”号医院船是中国专门为海上医疗救护“量身定做”的专业大型医院船，如图是“和平方舟”执行任务时的场景。下列说法正确的是（　　） A．“和平方舟”号医院船所受浮力的方向竖直向上 B．“和平方舟”号医院船所受浮力等于它排开的海水受到的重力 C．直升飞机降落后，“和平方舟”号医院船所受浮力不变 D．航行中，船尾附近海水流速大，压强小 5．体积相等的两个实心小球A、B在如图所示的位置保持静止，A、B两球密度的大小关系是_______（选填“大于”“小于”或“等于”，下同），A、B两球所受浮力的大小关系是_______。 6．如图所示，甲、乙两个完全相同的薄壁轻质圆柱形容器置于水平桌面上，底面积均为0.2m²，两容器底部用一根细管相连，开始阀门K关闭。甲容器中盛有深度为0.9m的水。乙容器中放一边长为0.1m的正方体物体A（不吸水），其质量为600g。（g=10N/kg，ρ水=1×10³kg/m³） (1)阀门K未打开时，①请在图丙中画出物体A的受力示意图__________。②求水对甲容器底的压强？__________ (2)打开阀门后，直到水不再流动，①甲容器液面的高度__________乙容器液面的高度（选填“高于”“等于”或“低于”），判断依据是______________。②求物体A静止时受到的浮力？__________ 7．解放军在一次夺岛演习中，出动了05型履带式水陆两栖突击车。该车总质量为28.5t，同时，该车装配有输出功率为的发动机，机动性能卓越（g取10N/kg）。 (1)该车在平面沙滩上行进时，两条履带与沙滩的总接触面积为，求该车对沙滩的压强； (2)该车在水面漂浮时，它排开水的体积是多少？（取） (3)该车在水上最快的速度可达25km/h，若该车以21.6km/h的速度在水面上匀速行进10.8km时，若发动机的输出功率全部用于做机械功，则发动机做了多少功？求该车在水面上匀速行进时受到的阻力为多少？ B层 8．在水平桌面上两个相同的烧杯分别装有质量相同的甲和乙两种液体，把质量也相同的实心小球A和B放入杯中，静止时如图所示，下列说法正确的是（　　） A．甲液体的密度大于乙液体的密度 B．小球A的密度大于小球B的密度 C．甲、乙烧杯底受到的液体压强相等 D．球A受到的浮力比球B大 9．把同一个小球分别放入甲、乙两只盛有不同液体的烧杯里，静止时小球的位置如图所示。下列说法正确的是（   ） A．小球在甲烧杯中受到的浮力较大 B．小球在乙烧杯中受到的浮力较大 C．甲烧杯中液体的密度较大 D．乙烧杯中液体的密度较大 10．三个相同容器内分别盛满不同的液体，现将三个完全相同的小球轻轻放入容器中，小球静止后的状态如下图所示。下列判断正确的是（    ） A．液体的密度大小关系是 B．液体对容器底部的压强大小关系是 C．容器对桌面的压强大小关系是 D．小球受到的浮力大小关系是 11．如图所示，甲、乙、丙三个完全相同的烧杯中均装有适量的酒精，将质地均匀，且不吸酒精的a、b两实心体分别放入甲、乙烧杯中，当a、b静止时，a有的体积露出液面，b悬浮于液体中，此时两烧杯液面刚好相平。若将b置于a上一起放入丙烧杯中，静止时a有的体积露出液面，整个过程中液体均未溢出，下列说法正确的是（　　）（ρ酒精=0.8×103kg/m3） A．a的密度是0.2×103 kg/m3 B．a、b的质量之比为1∶2 C．a、b的体积之比为3∶1 D．b的密度是1.0×103 kg/m3 12．在“天宫课堂”中，航天员王亚平用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察到乒乓球悬停在水中，如图-1所示，这是由于在中国空间站中，乒乓球不再受到重力和___________力的原因而悬停不动。在地面课堂的同学们也做同样的实验；用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察到乒乓球会迅速上浮直至漂浮，如图-2所示，乒乓球露出水面前，浮力___________重力且浮力大小___________。 13．如图1所示，“新光华”号半潜船是我国自行研制的全球第二大半潜船，其最大下潜深度为30 m，满载排水量约。如图2所示，工作时通过调节压载水舱中的海水量，使甲板下潜至预定水深，待货物到达甲板上方，再次排空压载水舱中的水，使甲板浮出水面，完成装载过程。 (1)“新光华”号船身采用特种钢材制造，已知钢材的质量为，则这种钢材的密度为_____；半潜船是利用该材料制成________（选填“A实心”或“B空心”）的办法，可以增大浮力，从而漂浮在水面上； (2)“新光华”号从长江驶入东海时，船身会_____（选填“A上浮”或“B下沉”）；行驶过程中，其他船只不能与“新光华”号近距离并排航行，是因为两船内侧水流速度大，压强_____，易造成碰撞事故； (3)“新光华”号的工作原理与密度计的工作原理_____（选填“A相同”或“B不同”）； (4)求“新光华”号满载时所受的浮力；（写出计算过程） (5)当半潜船从图2乙的状态变到图2丙的状态后： ①浮力的大小_____（选填“A变大”“B变小”或“C不变”），并说明理由。_______________； ②图2乙中给水舱加入海水的重力_____图2丙中货物的重力（选填“A大于”“B小于”或“C等于”）。 14．在物理课外拓展活动中，力学兴趣小组的同学进行了如图所示的探究。用不可伸长的细线P将A、B两个形状相同的不吸水的长方体连接起来，再用不可伸长轻质细杆Q将A、B两物体悬挂后，放入底面积3S0的圆柱形容器中，细杆Q上端接有一个力传感器，初始时细线P刚好拉直且拉力为零，物体B与容器底不密合。已知A、B两物体的底面积均为S0，A∶B=2∶5，，细线P的长度与A的高度均为h0，求： (1)向容器中注水到B物体对容器底刚好没有压力时，注入的水的体积； (2)继续注水，到A物体刚好被浸没为止，此时力传感器的示数； (3)第（2）问中注入的水的质量。（温馨提示：推导计算过程中需要的物理量，请提前设定!） 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《 10.3 物体的浮沉条件及应用 分层作业》参考答案 题号 1 2 3 4 8 9 10 11 答案 A D C ABD C C C AB 1．A 【详解】A．甲中A小球漂浮，乙中B小球悬浮，浮力都等于自身重力，由于A、B两小球质量相等，根据可知，两小球重力也相等，故两小球受到的浮力也相等，故A正确； B．由图可知，A小球体积小于B小球体积，由于A、B两小球质量相等，根据可知，A小球密度大于B小球密度，A小球在甲液体中漂浮，则甲液体密度大于A小球密度，B小球在乙液体中悬浮，则乙液体密度等于B小球密度，故甲液体密度大于乙液体密度，故B错误； C．甲、乙容器中液体体积相等，甲液体密度大于乙液体密度，根据可知甲中液体质量更大，根据可知，甲中液体重力更大；两小球重力相等；因为甲、乙为柱形容器，容器底部受到的液体压强为，甲容器底部所受液体压强更大，故C错误； D．容器对桌面的压力等于容器、液体和小球的总重力，甲、乙容器重力相同，小球重力也相同，甲中液体重力更大，故甲容器对桌面的压力更大，故D错误。 故选A。 2．D 【详解】A．甲在水中悬浮，乙在水中漂浮，由浮沉条件可知，此时甲、乙所受浮力等于各自重力。则甲所受浮力 F甲 = m甲g ，乙所受浮力 F乙 = m乙g ，因为 m甲 > m乙，所以初始时 F甲 > F乙。充气后，甲的体积增大，排开水的体积增大，导致浮力大于重力，因此上浮。再次静止时，处于漂浮状态，浮力等于重力，因此F甲还是大于 F乙，故A错误； B．初始时甲悬浮，抽气后体积减小，浮力减小，导致浮力小于重力，因此下沉。若抽出气体后，甲排开水的体积仍大于乙，由阿基米德原理可知，再次静止时F甲仍大于F乙，故B错误； C．初始时乙漂浮，充气后体积增大，浮力增大，导致浮力大于重力，因此上浮。再次静止时乙会漂浮重新达到平衡，此时 F乙' = m乙g。可知F乙' = F乙，因此乙再次静止时所受浮力与初始时的浮力相等，故C错误； D．抽气后，乙的气球体积减小，浮力减小，导致浮力小于重力，因此下沉。当乙在水中恰好悬浮时，浮力等于重力，忽略空气重力及软管对“小鱼”的作用力，则重力不变。此时所受浮力就等于初始时的浮力，故D正确。 故选D。 3．C 【详解】物体的密度 因为物体的密度小于水的密度，所以物体在水中静止时将漂浮，物体在水中受到的浮力F浮=G=4N 故C正确，ABD错误。 故选C。 4．ABD 【详解】A．浮力的方向总是竖直向上的，因此“和平方舟”号医院船所受浮力的方向竖直向上，故A正确； B．根据阿基米德原理可知，“和平方舟”号医院船所受浮力等于它排开的海水受到的重力，故B正确； C．直升机降落后，和平方舟船仍漂浮，受到的浮力等于总重力，直升机降落后，总重力增大，因此受到的浮力增大，故C错误； D．根据流体压强与流速的关系可知，流速越大压强越小，航行中，船尾附近海水流速变大，压强变小，故D正确。 故选ABD。 5． 小于 小于 【详解】[1][2]由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，小球所受的浮力与小球排开水的体积有关，因两球体积相同，所以B球排开水的体积大于A球排开水的体积，故两球所受的浮力关系FA<FB；因为A球漂浮，由物体的浮沉条件可知ρA<ρ水；因为B球悬浮，由物体的浮沉条件可知ρB=ρ水，所以ρA<ρB。 6．(1) 9000Pa (2) 等于 打开阀门后，直到水不再流动，甲、乙容器形成连通器 6N 【详解】（1）[1]物体静止，则它受平衡力，这两个力是竖直向下的重力G和竖直向上的支持力F，大小相等，方向相反，且作用在同一直线上，作用点在物体的重心。 重力从重心竖直向下画，标出符号G，支持力从重心竖直向上画，标出符号F，注意两个力大小相等，所画线段的长度要相等，如图： 水对甲容器底的压强 [2]甲容器中盛有深度为0.9m的水，根据，水对甲容器底的压强 （2）[1][2]打开阀门后，直到水不再流动，甲、乙容器形成连通器，根据连通器原理可知，甲容器液面的高度等于乙容器液面的高度。 [3]物体A的重力 物体A的密度 所以物体A在水中漂浮，根据物体漂浮条件，漂浮时浮力等于重力，所以 7．(1) (2) (3)， 【详解】（1）该车对沙滩的压力 该车对沙滩的压强 （2）该车在水面漂浮时，所受浮力 它排开水的体积 （3）该车以21.6km/h的速度在水面上匀速行进10.8km，所用时间 发动机做的功 匀速行进时受到的阻力 8．C 【详解】AC．小球的质量相同，液体的质量相同，则两烧杯中液体和小球的总重力相同，液体对杯底的压力等于液体和小球的重力，则压力相同，由于底面积相同，根据可知，甲、乙烧杯底受到的液体压强相等，甲中液体的深度大，根据p=ρgh可知，甲中液体的密度小，故A错误，C正确； B．小球的质量相同，小球的体积大小关系未知，无法判定A和B的密度的大小关系，故B错误； D．A球在液体中悬浮，浮力等于重力，B球在液体中漂浮，浮力等于重力，两个小球的质量相同，重力相同，所以受到的浮力相同，故D错误。 故选C。 9．C 【详解】AB．据图可知，同一小球漂浮在甲烧杯的液体上，悬浮在乙烧杯的液体中，根据物体的浮沉条件可知，小球在甲、乙两烧杯的液体中受到的浮力大小均等于自身的重力，因此在两种液体中受到的浮力大小是相等的，故AB错误； CD．小球在甲烧杯的液体上漂浮，根据物体的浮沉条件可知，；小球在乙烧杯的液体中悬浮，根据物体的浮沉条件可知，，因此，即甲烧杯中液体的密度较大，乙烧杯中液体的密度较小，故C正确，D错误。 故选C。 10．C 【详解】A.三个完全相同的小球，其质量、体积和密度都相同。小球在甲中下沉，故；在乙中漂浮，故；在丙中悬浮，故。所以三种液体的密度大小关系为，故A错误； B.静止时三个容器的液面恰好相平，即深度h相等，由于乙中液体的密度最大，根据可知，乙容器底受到的液体压强最大，甲容器底受到的液体压强最小，即，故B错误； C.开始时，液体的体积，放入小球后，甲、丙溢出相同体积的液体，则剩余液体的体积；由于，故，重力，乙液体溢出的最少，故剩余液体的体积最大；又因为最大，所以乙的质量最大、重力最大，故；容器相同，则容器重力相等，三个完全相同的小球，则小球的重力相等，容器对水平桌面的压力等于容器、容器内的液体和球的重力之和，即；由于受力面积相同，由可得，，故C正确； D.由图知，小球在丙容器中悬浮，在乙容器中漂浮，所以小球所受的浮力与自身的重力相等；在甲容器中下沉，浮力小于其重力，所以小球受到的浮力大小关系是，故D错误。 故选C。 11．AB 【详解】A． a有的体积露出液面，漂浮，根据漂浮平衡条件， a的密度是，故A正确； D． b悬浮于液体中，根据悬浮平衡条件，故D错误； C． 若将b置于a上一起放入丙烧杯中，静止时a有的体积露出液面，有浸入液体中，整体漂浮，b的质量等于多排开的液体的质量， 所以a、b的体积之比，故C错误； B． a、b的质量之比，故B正确。 故选AB。 12． 浮 大于 不变 【详解】[1]在中国空间站微重力环境中，图中乒乓球所受重力几乎为零，乒乓球悬停处于平衡状态，因此水对乒乓球的浮力几乎为零，即乒乓球不再受到重力和浮力作用。 [2] 乒乓球露出水面前，乒乓球上浮，根据物体的沉浮条件可知，乒乓球受到的浮力大于它所受的重力。 [3] 乒乓球露出水面前，处于完全浸没，排开液体的体积等于乒乓球的体积不变，根据阿基米德原理F浮=ρgV排，在同种液体中，排开液体体积不变，它所受的浮力也不变。 13．(1) B (2) A 小 (3)A (4)已知满载排水量， 根据阿基米德原理，浮力等于排开液体的重力 (5) B 液体密度不变，从乙状态到丙状态，半潜船排开海水的体积减小，根据，浮力变小 A 【详解】（1）根据密度公式 钢材密度大于水，做成空心可以增大排开水的体积，从而增大浮力，使船漂浮在水面，因此选B。 （2）半潜船从长江驶入东海始终漂浮，浮力等于自身总重力，重力不变因此浮力不变，海水密度大于江水密度，根据，变大则减小，因此船身上浮；根据流体压强规律：流体流速越大，压强越小，两船并排航行时内侧水流速度大、压强小，外侧压强大，容易将船压向一起造成碰撞事故。 （3）半潜船和密度计都是利用漂浮时浮力等于自身总重力的原理工作，因此工作原理相同。 （4）已知满载排水量， 根据阿基米德原理，浮力等于排开液体的重力 （5）液体密度不变，从乙状态到丙状态，半潜船排开海水的体积减小，根据，浮力变小；乙状态漂浮：，丙状态漂浮：，因为，所以，推导可得，即注入海水的重力大于货物重力。 14．(1) (2) (3) 【详解】（1）向容器中注水到B物体对容器底刚好没有压力时，此时的浮力等于物体B的重力，则F浮=GB，又因为，所以有ρ水S0h′g=ρBS0h0 g 解得 则注水体积 （2）由题知，A∶B=2∶5，，则 继续注水，到A物体刚好被浸没为止，此时力传感器的示数等于A、B受到的总浮力与总重力之差，大小为F=ρ水gS0（h0+h0）-（ρAS0h0+ρBS0h0）g 解得 （3）第（2）问中注入的水的体积为 注入水的质量为 答案第1页，共2页 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