专题07 浮与沉(期末真题汇编,河北专用)八年级物理下学期
2026-05-18
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3份
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61页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 浮力 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 河北省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.43 MB |
| 发布时间 | 2026-05-18 |
| 更新时间 | 2026-05-18 |
| 作者 | 明今理化 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-05-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57914863.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
专题聚焦浮与沉核心考点,汇编河北多地期末真题,通过鸡蛋浮沉、密度计使用等生活情境及潜水艇、浮力秤等科技案例,实现基础巩固与能力提升的梯度设计。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|21题|浮力比较、密度关系判断|结合鸡蛋在不同液体中浮沉、苹果与香梨浮沉对比,考查浮沉条件应用|
|填空题|12题|密度计原理、潜水艇浮沉调节|以橘子剥皮前后浮沉变化、自制密度计刻度分析,体现科学探究|
|计算题|14题|浮力计算、压强变化量|通过“浮力秤称量铁块”“潜水艇悬浮受力分析”,综合考查物理观念与科学思维|
内容正文:
专题07 浮与沉 答案版
地 城
考点01
浮力、密度大小的比较
1.C
2.C
3.D
4.B
5.D
6.C
7.D
8.C
9.B
10.C
11.B
12.A
13.D
14. 大于 变小
地 城
考点02
浮与沉的判断以及应用
1. C
2. A
3. B
4. B
5. D
6. B
7. D
8. B
9.
4000
10. 潜水艇自身重力 不变
11. 增加 小于 调大
12. 自身重力 上浮
13. 等于 进水
14. 1 竖直向上 上浮
15. 不变 小于
16. 自身重力 上浮
17. 不变 不变 减小
18. 6.7×108 6.7×104 变小
19. 2.4 将大筒中的水换成密度更大的液体
20.
21. (1) 变小 变大
(2) 小 自身重力
22. 平衡力 0.09
23. 【答案】(1)24N
(2)0.6×103kg/m3
(3)150Pa
【详解】(1)此时容器底部受到水的压力F=pS=ρ水ghS=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10-2m×400×10-4m2=24N
(2)木块的重力G木=F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10×10×6×10-6m3=6N
可得木块的质量
故木块的密度
(3)木块取出前,水对容器底部的压力F1=G水'+G木
木块取出后,水对容器底部的压力F2=G水'
即木块取出前后水对容器底部的压力大小变化量ΔF=F1-F2=G木=6N
则水对容器底部压强的变化量
24.
【答案】(1)120N;(2);(3)0.15m
【详解】解:(1)由图像可知,长方体受到的浮力最大为,长方体的重力为,因为,所以长方体处于沉底状态,长方体刚刚浸没时,受重力、浮力与容器的支持力的作用,所以有
则容器对长方体的支持力为
(2)根据G=mg可得,长方体的质量为
根据阿基米德原理可得,长方体排开水的体积为
因为长方体处于沉底状态,所以长方体的体积为
长方体的密度为
(3)水对容器的压强为
①
水的重力为
容器对桌面的压强为
②
又
③
由①②③联立,解得。
答:(1)长方体刚刚浸没时,容器对长方体的支持力为120N;
(2)长方体的密度为;
(3)的大小为0.15m。
25. 【答案】(1)1N
(2)1N
(3)100Pa
【详解】(1)实心长方体A的体积浸入烧杯内的水中时排开水的体积为
长方体A受到的浮力为
(2)长方体A的重力为
对物体A受力分析可知,物体A受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力以及绳子对物体A的拉力,根据力的平衡条件可知,细线对物体A的拉力
(3)若剪断细线,由于长方体全部浸没时受到的浮力为
根据物体的浮沉条件可知,长方体会先上浮,待A静止后,长方体A处于漂浮状态,长方体A漂浮时受到的浮力
根据阿基米德原理可知,漂浮时排开水的体积
与A体积浸没时相比排开水的体积增加量
由可知,烧杯内水面上升的高度
水对烧杯底的压强增大量
26. 【答案】(1)20N
(2)2200Pa
(3)0.8N
【详解】(1)已知容器为薄壁柱形容器,水对容器底的压力大小等于水的重力,水对容器底的压力F=G=mg=2kg×10N/kg=20N
(2)浮沉子的总体积V=200cm3=2×10-4m3
撤去细杆前,浮沉子完全浸没在水中,排开水的体积V排=V= 2×10-4m3
容器底面积S=100cm2=1×10-2m2
则液面上升的高度
容器内原来水的体积
容器内原来水的体积深度
撤去细杆前水的深度h=h0+Δh=0.2m+0.02m=0.22m
撤去细杆前,水对容器底的压强
(3)撤去细杆,浮沉子静止后容器内液面深度变化了Δh' =1.2cm=0.012m
排开水体积的变化量ΔV排=SΔh' =1×10-2m2×0.012m=1.2×10-4m3
小于浮沉子的体积,所以浮沉子最终漂浮,漂浮时,浮沉子排开水的体积
因为最终浮沉子漂浮,浮力等于重力,所以浮沉子的重力为
27.【答案】(1)
(2)
(3)3600N
【详解】(1)浸没时,“蓝鲸号”在近海悬浮时受到的浮力为
(2)顶部受到海水的压强为
(3)近海悬浮时,,远海时,若要防止上浮,需。在远海受到的浮力为
原来悬浮
远海要悬浮需
所以增加的自重
28.【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)水的深度h=8cm=0.08m
容器内水对容器底的压强
(2)木块质量
木块的重力
由于木块漂浮,根据物体的浮沉条件可知,静止时木块受到的浮力等于木块受到的重力,则
(3)水的体积V水=Sh=50cm2×8cm=400cm3
水对容器底的压强最大时,水的深度最大,为15cm;设此时木块浸入水中的深度为h木,则S容h=V水+S木h木
即50cm2×15cm=400cm3+25cm2×h木
解得h木=14cm,此时木块排开液体的体积V排'=S木h木=25cm2×14cm=350cm3
此时木块受到的浮力F浮'=ρ液gV排'=1.0×103kg/m3×10N/kg×350×10-6m3=3.5N
所以需要施加的压力F=F浮'-F浮=3.5N-2.7N=0.8N
29.【答案】(1)530N
(2)400N
(3)0.013m3
【详解】(1)学生的重力G人=m人g=53kg×10N/kg=530N
(2)当学生浸入水中体积为该学生体积时,该学生在水中受到的浮力为
(3)学生漂浮时,受到的浮力为F浮2=G人=530N
此时排开水的体积为
为确保该学生安全,气囊充满气时的最小体积为
30.【答案】(1)10N
(2)6N
(3)6×10-4m3
【详解】(1)由题图可知,物块完全浸没在水中,排开水的体积等于物块的体积,即
根据可得,此时物块受到的浮力为
(2)对此时的物块进行受力分析可知,物块受到竖直向上的浮力、竖直向下的拉力和竖直向下的重力作用,物块处于平衡状态,则受力平衡,根据力的平衡条件可得
所以,物块的重力为
(3)细线剪断后,由于物块受到的浮力大于自身的重力,所以,物块将上浮,物块再次静止时,此时物块处于漂浮状态,根据物体的浮沉条件可知,此时物块受到的浮力等于自身的重力,则物块受到的浮力为
根据可得,物块浸入水中的体积为
31.【答案】(1)1000Pa
(2)25N
(3)
【详解】(1)放在水平面的物体对水平面的压力等于自身的重力,物块A对容器底的压力为F=GA=mg=2kg×10N/kg=20N
物块A对容器底的压强为
(2)整个容器对桌面的压力等于容器内各物体的重力和,即F压=GA+G容=20N+5N=25N
(3)向容器中缓慢注水使物块A刚好离开容器底时,此时物块A处于漂浮状态,物块A受到重力和浮力,这两个力是一对平衡力,即F浮=GA,又根据浮力公式F浮=ρ水gV排,物体排开液体体积为
物体A浸入水中的体积为。
32.【答案】(1)0.05m3
(2)
(3)
【详解】(1)人的体积为
(2)当人漂浮在水面时,受到的浮力为
需要排开水的体积为
(3)约占人体总体积的头部露出水面时,人体浸入水中的体积为
要使人漂浮在水面时,需要排开水的总体积为,则充气后气囊的体积至少应为
33.【答案】(1)1.4N
(2)5N
(3)360g
【详解】(1)由物体浮沉条件可知,模型漂浮在水面受到的浮力等于重力,即
(2)模型浸没在水中受到的浮力
(3)当潜水艇模型悬浮时,重力为
总质量
在饮料瓶中装入水的质量
34.【答案】(1)
3N
(2)
(3)
2N
【详解】(1)由图甲可知,木块的重力为3N,由于木块在图乙中漂浮,则木块所受的浮力F浮=G=3N
(2)由得,木块漂浮时排开水的体积
因为,则木块的总体积
木块的质量
则木块的密度
(3)当木块完全浸没且静止时,木块受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和压力,受力平衡,此时的浮力为
则压力F的大小F=F浮-G=5N-3N=2N
35.【答案】(1)600Pa
(2)120N
(3)16cm
【详解】(1)当秤盘不放物体时,浮力秤下表面受到水的压强为p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa
(2)当秤盘中不放物体,排开水的体积为
浮力秤受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×12×10﹣3m3=120N
又因为浮力秤漂浮,所以,由物体的漂浮条件可知,浮力秤的重力为G=F浮=120N
(3)该秤能称出物体的最大质量是20kg,因为浮力秤漂浮,增大的重力ΔG=ΔF浮=m最大g=20kg×10N/kg=200N
此时“浮力秤”受到的浮力与总重力相等,即
根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得,1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m2×h=200N+120N
解得h=0.16m=16cm
36.【答案】(1)2N
(2)
(3)200Pa
【详解】(1)塑料块A漂浮在水面上,所受的浮力等于其重力,即
(2)容器底部受到水的压强
(3)由得,甲图中塑料块A排开水的体积
甲图状态金属块B浸没在水中,则B排开水的体积为
则甲图中AB整体排开水的体积为
将金属B放在塑料块A上后,A和B一起漂浮
由得,此时AB排开水的体积为
排开水体积增加
水位上升的高度
容器底部受到水的压强改变量
试卷第1页,共3页
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专题07 浮与沉
2大高频考点概览
考点01 浮力、密度大小的比较
考点02 浮与沉的判断以及应用
地 城
考点01
浮力、密度大小的比较
一、单选题
1.(24-25八下·河北邢台南宫·期末)如图所示,将同一个鸡蛋分别放入盛有不同液体的烧杯中,鸡蛋在甲杯中沉底,在乙杯中悬浮,在丙杯中漂浮,且各杯中液体深度相同。则三种液体的密度关系是( )
A. B.
C. D.
2.(24-25八下·河北保定·期末)取一枚生鸡蛋,放在清水中,它会下沉,如图甲所示。向水中慢慢加些盐,并轻轻搅拌,鸡蛋会悬浮,如右图乙所示。再加些盐,鸡蛋会漂浮,如下图丙所示。下列说法正确的是( )
A.漂浮在盐水面上的鸡蛋受到的浮力大于其重力
B.漂浮后,继续加盐,鸡蛋受到的浮力会变大
C.悬浮在盐水中时鸡蛋的密度与此时盐水的密度相等
D.沉底时鸡蛋受到的浮力可能大于漂浮时受到的浮力
3.(24-25八下·河北石家庄藁城区·期末)如图所示,下列与浮力有关的事例说法正确的是( )
A.图甲中,向杯中不断加盐,鸡蛋所受浮力不变
B.图乙中,舰载机起飞后,航母受到的浮力不变
C.图丙中,静止在空中热气球,球内气体的密度与球外空气密度一样大
D.图丁中,同一支密度计静止在不同液体中,液体A的密度小于液体B的密度
4.(24-25八下·河北邯郸肥乡区肥乡区实验中学、崔庄中学联考·期末)将体积相等的苹果和香梨放入水中后,苹果漂浮在水面,香梨沉在容器底部,如图所示。以下判断正确的是( )
A.苹果的浮力大于香梨的浮力 B.苹果的密度小于水的密度
C.苹果的密度大于香梨的密度 D.往水中加盐,香梨受到的浮力不变
5.(24-25八下·河北沧州任丘·期末)水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器,分别盛有两种不同液体,将两个质量相等的小球A、B(VA>VB)分别放入两种液体中,两球静止时的状态如图所示,两容器中的液面相平,则下列说法正确的是( )
A.A球受到的浮力大于B球受到的浮力
B.甲容器对桌面的压力等于乙容器对桌面的压力
C.甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度
D.放入小球前后,甲乙容器底部受到的液体压强变化量相等
6.(24-25八下·河北廊坊香河县·期末)将三个完全相同的小球放入盛有不同液体的烧杯中,如图所示,放入小球后,烧杯内液面相平,已知烧杯底面积相同,小球在甲杯中漂浮,在乙杯中悬浮,在丙杯中沉底,下列判断正确的是( )
A.三种液体的密度关系为ρ甲<ρ乙<ρ丙
B.小球排开液体的质量关系为m甲<m乙=m丙
C.此时液体对容器底的压力关系为F甲> F乙>F丙
D.小球在三种液体中受到的浮力关系为F甲<F乙<F丙
7.(24-25八下·河北邢台襄都区·期末)测量液体密度的仪器叫做密度计。将其插入被测液体中,待静止后可直接读取液面处的刻度值(如图甲)。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。将其放入盛有不同液体的两个相同的烧杯中,它会竖直立在液体中,此时两烧杯中的液面刚好相平,由观察到的现象可以判断( )
A.密度计在图乙液体中受到的浮力大于在图丙液体中受到的浮力
B.图乙液体的密度大于图丙液体的密度
C.如果在乙杯中继续加入乙液体,密度计浸入液体的深度变大
D.放入密度计前后,乙、丙两杯中的液体对容器底的压力变化量相等
8.(24-25八下·河北邯郸·期末)如图所示,将两个相同的小球分别放入甲、乙两个盛满不同液体的溢水杯中,小球在甲杯中漂浮,在乙杯中沉底,两杯溢出液体的重力分别为0.5N和0.4N,g取10N/kg,则下列说法正确的是( )
A.小球在甲杯中受到的浮力为0.4N
B.小球在乙杯中受到的浮力等于重力
C.小球的质量为50g
D.甲杯中液体的密度小于乙杯中液体的密度
9.如图所示,水平桌面上放置两个相同的容器,装有质量相等的清水和盐水,小明先用盐水浸泡草莓,然后放入清水中清洗()。若草莓由盐水到清水的质量变化忽略不计,下列判断正确的是( )
A.甲中是清水,乙中是盐水
B.草莓a在甲、乙中所受浮力相等
C.草莓c在甲、乙中所受浮力相等
D.草莓b在甲、乙中所受浮力始终等于它所受的重力
10.(24-25八下·河北保定定州·期末)如图所示,已知鸡蛋的质量为60g、体积为50cm3,将鸡蛋放在盛有清水的玻璃杯中,鸡蛋沉入杯底(图甲);逐渐将食盐溶解在水中,鸡蛋恰好悬浮(图乙);继续溶解食盐,最终鸡蛋漂浮(图丙)(g取10N/kg)。下列说法正确的是( )
A.图甲中鸡蛋所受浮力为0.6N
B.图乙中盐水的密度是1.1×103kg/m3
C.图中三种状态下浮力的大小关系是F甲<F乙=F丙
D.图丙中若继续加盐,鸡蛋所受的浮力将变大
11.(24-25八下·河北石家庄正定县·期末)物理课上,小邬用一根木棒和适量铜丝,自制了一支简易密度计。将简易密度计分别放入盛有甲、乙液体的烧杯中,此时液面高度相同,如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲液体的密度比乙液体的密度大
B.密度计在两液体中所受的浮力相等
C.密度计漂浮时,两液体对烧杯底的压强相等
D.同一只密度计 A 刻度线的示数大于 B刻度线的示数
12.(24-25八下·河北秦皇岛抚宁区·期末)小梦利用同一方块鉴别出不同液体密度大小关系(如图),当方块静止时两容器中液面恰好相平。下列分析正确的是( )
A.方块两次排开液体的质量一样大 B.方块在乙液体中受到的浮力大
C.甲液体的密度比乙液体的密度大 D.甲液体对容器底部的压强较大
13.(24-25八下·河北石家庄裕华区石家庄第四十中学·期末)如图所示,水平桌面上放有甲、乙、丙三个完全相同的容器,甲内装有酒精,乙和丙内装有适量的水,在乙容器内放入木块漂浮在水面上,丙容器内放一个小球悬浮在水中,此时,甲、乙、丙三个容器内液面高度相同,下列说法正确的是( )
A.三个容器对桌面的压强关系为
B.若向乙容器中加入盐水,木块受到的浮力变大
C.若向甲容器中不断加水,则甲容器底部受到的液体压强先变大后变小
D.若木块和小球的质量相同,则放入物体前后,乙丙容器中液体对容器底部压强的变化量相等
二、填空题
14.(24-25八下·河北保定清苑区·期末)如图所示,莉莉将完整的橘子放入水中,橘子漂浮。将橘子剥开后放入水中,橘子皮漂浮,橘肉沉底,说明橘肉的密度________________(选填“大于”“等于”或“小于”)整个橘子的密度。从图甲状态到图乙状态,橘子受到的浮力_____________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
地 城
考点02
浮与沉的判断以及应用
一、单选题
1. (24-25八下·河北石家庄·期末)如图所示,一个成年人在死海海面上漂浮着看书,则他受到的浮力大小约为( )
A. B. C. D.
2. (24-25八下·河北廊坊·期末)某同学用试管制作了一个潜艇模型,如图所示。通过移动注射器的活塞对试管进行打气或吸气,便可使其实现上浮或下沉。下列说法正确的是( )
A.该潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现浮沉的
B.向里推注射器的活塞,可使潜艇模型从图中位置下沉
C.该潜艇模型从图中位置下沉时,受到的浮力逐渐变小
D.该潜艇模型从图中位置上浮时,受到水的压强不变
3. (24-25八下·河北廊坊霸州·期末)浮力在生活中应用很多,下列说法正确的是( )
A.图甲:鸡蛋悬浮在浓盐水中,若再加入一些盐,鸡蛋的运动状态一定不改变
B.图乙:潜水艇是通过改变自身重力来实现上浮和下沉的
C.图丙:舰载机起飞后,航母的排水量减小
D.图丁:飞艇可以飘在空中是因为充入了密度大于空气的气体
4.
(24-25八下·河北沧州·期末)小明在水槽中洗两只相同的瓷碗,发现碗漂浮在水面,碗沉在水底,如图所示。下列说法错误的是( )
A.碗受到的浮力大于碗受到的浮力
B.碗排开水的重力等于碗的重力
C.水对碗底部的压强小于水对碗底部的压强
D.若碗也沉入水底,水槽底部受到水的压强会变小
5. (24-25八下·河北衡水枣强县·期末)王羲之在《兰亭集序》中写到“引以为流觞曲水,列坐其次”,指众人把水引来作为漂流酒杯的弯曲水道,排列坐在曲水旁饮酒作诗。关于此情境,下列说法正确的是( )
A.向漂浮在水面的空酒杯中加酒,酒杯上浮
B.空酒杯在水中漂浮时所受浮力大于重力
C.从水中取出酒杯喝完酒后,再次将空酒杯放回水中,酒杯所受浮力不变
D.酒杯在水中所受的浮力等于它排开水的重力
6.
(24-25八下·河北保定定州·期末)如图所示,将一只重为的小烧杯放在一个装满水的溢水杯的溢水口正下方,向溢水杯中轻轻放入一个小木块,小木块静止后漂浮在水面上,溢出的水全部流到小烧杯中,测得小烧杯和溢出水的总重为。则小木块的重力为( )
A. B.1.5N C. D.2.5N
7. (24-25八下·河北石家庄正定县·期末)下列关于浮力利用的说法正确的是( )
A.质量大的物体在液体中所受浮力一定大
B.宇航员能在太空中“行走”,是因为宇航员受到了浮力的作用
C.一艘轮船从大海驶入长江的过程中,轮船受到的浮力逐渐减小
D.潜水艇在水面下从大海潜行进入长江,所受浮力变小
8. (24-25八下·河北石家庄·期末)将重为5牛的物体放入盛水的容器中,溢出2牛的水,物体受到的浮力( )
A.一定等于3牛 B.可能等于5牛
C.一定等于2牛 D.一定等于5牛
二、填空题
9.
(24-25八下·河北石家庄行唐县行唐县第一中学·期末)如图所示是我国自主研制的气垫两栖登陆艇。它的质量约为,底面积约为,它漂浮在海面上时受到的浮力为______N,登陆艇静止在水平海滩上时,对海滩的压强为______Pa(g取10N/kg)。
10. (24-25八下·河北廊坊部分学校·期末)如图所示,潜水艇设计有水舱,通过改变水舱内海水的多少来改变______实现上浮和下沉;潜水艇在海面下下沉过程中,所受的浮力将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
11. (24-25八下·河北张家口宣化区·期末)在吸管一端塞入铜丝作为配重制作密度计,两端用蜡密封好,放水中后如图甲,此时应适当______(选填“增加”或“减少”)铜丝的量。调整并标好刻度后如图乙,A处示数为1g/cm3,B处为1.8g/cm3。把它放入某液体中,液面恰好处在AB的中点C处,则所测液体的密度______(选填“大于”“等于”或“小于”)1.4g/cm3。如果再增加一些配重,则C处对应的液体密度值应______(选填“调大”“不调”或“调小”)。
12. (24-25八下·河北唐山·期末)潜水艇通过人工的方法排水、吸水来改变潜水艇__________(选填“浮力”或“自身重力”)达到上浮和下沉的目的。如图所示,某同学利用烧瓶、橡皮管、玻璃管、橡皮塞自制潜水艇模型。当烧瓶浸没在水中悬浮时,通过橡皮管吹气,使烧瓶内部分水排出,则潜水艇模型将__________(选填“上浮”或“下沉”)。
13. (24-25八下·河北石家庄桥西区·期末)潜水艇对保卫我国南海起着重要的作用。如图所示,潜水艇在水中处于悬浮状态,其所受浮力______(选填“大于”“等于”或“小于”)重力;若保持水下10m的深度不变,潜水艇从长江进入大海,则水舱需要______(选填“排水”“进水”或“保持不变”)。
14.
(24-25八下·河北张家口宣化区·期末)将体积为 、重力为4N的球浸没在水中,球受到的合力大小为______N,方向为______,放手后这个球将______(填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。 (g=10N/kg)
15. (24-25八下·河北石家庄部分学校·期末)同一艘轮船从印度洋开往北大西洋,它所受浮力______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。根据图中轮船上的“吃水线”排列情况,可以判断:印度洋海水密度______(选填“大于”、“等于”或“小于”)北大西洋海水密度。
16. (24-25八下·河北唐山迁安·期末)潜水艇通过人工的方法排水、吸水来改变潜水艇______(选填“浮力”或“自身重力”)达到上浮和下沉的目的。如图所示,某同学利用烧瓶、橡皮管、玻璃管、橡皮塞自制潜水艇模型。当烧瓶浸没在水中悬浮时,通过橡皮管吹气,使烧瓶内部分水排出,则潜水艇模型将______(选填“上浮”或“下沉”)。
17. (24-25八下·河北廊坊·期末)一艘轮船从河里驶入大海,它的重力______,浮力______,排开液体的体积______。(选填“增大”、“减小”、“不变”)
18.
(24-25八下·河北石家庄第四十八中学·期末)“辽宁号”航空母舰在海上执行任务时,排开海水的质量是,此时受到的浮力是______N,排开海水的体积为______m3。歼-15飞离航空母舰后,航空母舰受到的浮力将______(填“变大”“不变”或“变小”)。(海水密度取1×103kg/m3,g取10N/kg)。
19.
(24-25八下·河北保定高碑店·期末)如图所示的是“浮力秤”,小筒底面积为80cm2,小筒和秤盘的总重为2N。将一铁块放在秤盘上,静止时,小筒浸入染色水中的深度为5.5cm(未触底),则铁块的重为______N。请写出一个增大该“浮力秤”最大称量值的方法:______。(g取10N/kg,)
20.
(24-25八下·河北保定定州·期末)排水量为的轮船在河水中航行,满载时船及所装货物总质量为___________,所受河水的浮力是___________,如果河水的密度为,船排开河水的体积为___________。()。
21. (24-25八下·河北石家庄正定县·期末)(1)小庆同学在做水沸腾实验时,观察到水中气泡上升过程如图所示。气泡在上升过程中(未露出水面)所受压强______(选填“变大”、“变小”或“不变”),气泡所受浮力______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)“明月如霜照夜天,孔明灯火照人间”中,孔明灯通过燃烧松脂加热内部的空气,使内部空气的密度变______(选填“大”或“小”),当孔明灯所受浮力大于重力时,实现升空。潜水艇是通过改变______实现浮沉的。
22.
(24-25八下·河北保定阜平县·期末)如图所示是“溺水自救小妙招”——头往后仰双手后伸,身体自然会漂浮起来。人在水中漂浮时,受到的重力与水对人的浮力是一对___________(选填“平衡力”或“相互作用力”)。若人的重力为900N,则他在水面漂浮时浸入水中的体积为___________。(,g取10N/kg)
三、计算题
23.
(24-25八下·河北衡水枣强县·期末)“文彦博少时,与群儿击球。球忽跃入树穴,群儿谋取之,穴深,不能得。彦博以盆取水,灌入穴中,球遂浮出。”图甲为文彦博灌水取球的情境,小明用柱形容器和木块模拟此情境,如图乙,容器底面积为,在容器底部放置一个边长为10cm的正方体木块,向容器中注入6cm深的水时,木块对容器底的压力恰好为零。求:(,g取10N/kg)
(1)此时容器底部受到水的压力;
(2)木块的密度;
(3)继续注水,当木块漂浮如图丙时取出木块,则取出木块前后水对容器底部压强的变化量。
24.
(24-25八下·河北石家庄裕华区石家庄第四十中学·期末)底面积为的薄壁圆柱形容器(质量不计)放在水平桌面上,将质地均匀重为140N的实心长方体竖放在容器底部,长方体底面积为,如图甲所示。然后向容器内缓慢注水,长方体始终直立,长方体所受浮力与注入水的深度h的关系如图乙所示(g取10N/kg)。求:
(1)长方体刚刚浸没时,容器对长方体的支持力;
(2)长方体的密度;
(3)当容器内水的深度为时,水对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为1∶3,的大小。
25.
(24-25八下·河北石家庄藁城区·期末)如图所示,薄壁烧杯内装质量800g的水,烧杯的底面积是,将一个质量是200g、体积是的实心长方体A用细线吊着,然后将其体积的三分之一浸入烧杯内的水中。(杯内的水在实验过程中始终没有溢出。,)求:
(1)长方体A受到的浮力;
(2)细线对长方体A的拉力;
(3)若剪断细线,待A静止后,水对烧杯底的压强变化量。
26. (24-25八下·河北邯郸·期末)小明在研究物体的浮沉问题时,制作了一个空腔“浮沉子”,如图所示。已知浮沉子的总体积为200cm³,用一个体积忽略不计的细杆将其压入一个底面积为100cm²的薄壁柱形容器内,容器内水的质量为2kg。撤去细杆,浮沉子静止后容器内液面深度变化了1.2cm。求:(g取10N/kg,水的密度为1.0×10³kg/m³)
(1)容器中只有水时,水对容器底的压力。
(2)撤去细杆前,水对容器底的压强。
(3)浮沉子受到的重力。(解答时,要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
27.
(24-25八下·河北保定唐县·)2025年4月28日,我国自主研发的全球首艘高速可潜无人艇“蓝鲸号”下水,如图所示。“蓝鲸号”全长11米、体积是,水面航行速度为,依靠智能压载水舱系统进行浮沉调节,可实现数十米深的下潜、静态悬浮和水下航行。(近海海水密度取取)求:
(1)“蓝鲸号”在近海悬浮时所受浮力。
(2)“蓝鲸号”在近海悬浮时,距海面处的顶部受到海水的压强。
(3)若“蓝鲸号”从近海水面下水平潜行至远海,海水密度突变为时,至少应增加多少自重才能防止上浮。(解答时,要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
28.
(24-25八下·河北唐山迁安·期末)图甲为底面积、高15cm的平底圆柱形薄壁容器,置于水平桌面上,容器内水深为8cm。图乙为底面积、高18cm、密度为的圆柱形实心木块(不吸水)。将木块放入容器内,木块静止时竖直漂浮,如图丙所示(水的密度为,g取10N/kg)。求:
(1)图甲中,水对容器底的压强;
(2)图丙中,木块静止时受到的浮力;
(3)竖直向下缓慢按压木块,至少需要多大的压力才能使水对容器底的压强最大。
29.
(24-25八下·河北石家庄第四十八中学·期末)如图所示为一种防溺水手环,将手环系在手臂上,紧急情况下打开手环,手环内气瓶的气体迅速充满气囊,最终使人漂浮于水面。为确保安全,人体浸入水中体积不能超过人体总体积的,若某学生的质量,体积为,水的密度,g取10N/kg,忽略手环体积和自重,求:
(1)该学生的重力;
(2)该学生体积浸入水中时受到的浮力;
(3)为确保该学生安全,气囊充满气时的最小体积。
30. (24-25八下·河北沧州·期末)如图所示,水平地面上有一底面积为2×10-2m2的圆柱形容器。容器中水深40cm,一个体积为1×10-3m3的正方体物块通过一根细线与容器底部相连,此时,细线受到的拉力为4N。 求:(ρ水=1.0×103kg/m3,解答时,要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
(1)此时物块受到的浮力;
(2)物块的重力;
(3)细线剪断后,物块再次静止时,浸入水中的体积。
31.
(24-25八下·河北廊坊三河·期末)如图所示,重为5N的圆柱形容器静止在水平桌面上,其底面积为。将质量为2kg的圆柱形物块A放入容器内静止,物块的底面积为,密度为,g取10N/kg,。求:
(1)物块A对容器底的压强;
(2)整个容器对桌面的压力;
(3)向容器中缓慢注水使物块A刚好离开容器底时,此时物体A浸入水中的体积。
32.
(24-25八下·河北保定安国·期末)青少年在游泳和水上活动时应特别注意安全问题。有一种防溺水救生手环,具有一定的安全防护作用。紧急情况下,只要启动手环上的开关,手环内的气囊就会立刻充满气体,承载人体使头部露出水面。某同学的质量为52.5kg,密度为,手环所受的重力忽略不计。g取,求:
(1)人的体积是多少?
(2)要使人漂浮在水面时,需要排开水的体积是多少?
(3)若要使约占人体总体积1/10的头部露出水面,充气后气囊的体积至少应为多少?
33.
(24-25八下·河北保定定州·期末)如图所示,某科技小组利用容积为、质量为、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、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,。
求:
(1)不装水时,模型漂浮在水面受到的浮力;
(2)潜水艇模型浸没在水中时受到的浮力;
(3)为了使潜水艇模型恰好悬浮在水中,需要在饮料瓶中装入水的质量。
34.
(24-25八下·河北石家庄正定县·期末)如图甲,用轻质细线将一不吸水的木块悬挂在弹簧测力计下,静止时测力计读数为3N。如图乙,将该木块静置于平放的盛水容器中,木块有的体积浸在水中,如图丙,用竖直向下的力F压该木块时,木块刚好浸没在水中且静止。已知水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)图乙中木块所受的浮力大小;
(2)木块的密度;
(3)图丙中F的大小。
35.
(24-25八下·河北廊坊·期末)某科创小组仿效“曹冲称象”,制作了一台“浮力秤”来测量物体的质量。浮力秤由秤盘和高度为h、底面积为0.2m2的圆柱体组成。如图所示,将浮力秤放入水中,静止时浸入水中的深度为6cm,已知浮力秤能测量物体的最大质量为,,g取10N/kg,求:
(1)当秤盘不放物体时,浮力秤下表面受到水的压强;
(2)浮力秤受到的重力;
(3)浮力秤圆柱体的高度h。
36.
(24-25八下·河北保定清苑区·期末)如图甲所示,放在水平桌面上底面积为的薄壁柱状容器盛有水,塑料块A漂浮在水面,金属块B浸没在水中。已知塑料块A的质量为200g,体积为;金属块B的质量为500g,体积为。(g取10N/kg,水的密度为)
(1)求塑料块A所受的浮力;
(2)若甲图状态容器中水深为25cm,求容器底部受到水的压强;
(3)将金属块B取出并放在A上面(假设B不带水),求容器底部受到水的压强改变量。(解答时,要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
试卷第1页,共3页
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专题07 浮与沉
2大高频考点概览
考点01 浮力、密度大小的比较
考点02 浮与沉的判断以及应用
地 城
考点01
浮力、密度大小的比较
一、单选题
1.(24-25八下·河北邢台南宫·期末)如图所示,将同一个鸡蛋分别放入盛有不同液体的烧杯中,鸡蛋在甲杯中沉底,在乙杯中悬浮,在丙杯中漂浮,且各杯中液体深度相同。则三种液体的密度关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】根据物体的沉浮条件,鸡蛋在甲杯中沉底,则鸡蛋密度大于甲液体的密度;鸡蛋在乙杯中悬浮,则鸡蛋密度等于乙液体的密度;鸡蛋在丙杯中漂浮,则鸡蛋密度小于丙液体的密度。所以三种液体的密度关系是。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.(24-25八下·河北保定·期末)取一枚生鸡蛋,放在清水中,它会下沉,如图甲所示。向水中慢慢加些盐,并轻轻搅拌,鸡蛋会悬浮,如右图乙所示。再加些盐,鸡蛋会漂浮,如下图丙所示。下列说法正确的是( )
A.漂浮在盐水面上的鸡蛋受到的浮力大于其重力
B.漂浮后,继续加盐,鸡蛋受到的浮力会变大
C.悬浮在盐水中时鸡蛋的密度与此时盐水的密度相等
D.沉底时鸡蛋受到的浮力可能大于漂浮时受到的浮力
【答案】C
【详解】A.漂浮在盐水面上的鸡蛋,根据物体的浮沉条件,鸡蛋受到的浮力等于其重力,故A错误;
B.漂浮后,继续加盐,鸡蛋仍处于漂浮状态,根据物体的浮沉条件,鸡蛋受到的浮力等于其重力,所以浮力不变,故B错误;
C.悬浮在盐水中时鸡蛋,根据物理的浮沉条件,鸡蛋受到的浮力等于其重力,鸡蛋排开盐水的体积与鸡蛋的体积相同,所以此时鸡蛋的密度与此时盐水的密度相等,故C正确;
D.沉底时鸡蛋受到向下的重力,向上的浮力和支持力,根据力的平衡可知,鸡蛋受到的浮力小于鸡蛋的重力即漂浮时受到的浮力,故D错误。
故选C。
3.(24-25八下·河北石家庄藁城区·期末)如图所示,下列与浮力有关的事例说法正确的是( )
A.图甲中,向杯中不断加盐,鸡蛋所受浮力不变
B.图乙中,舰载机起飞后,航母受到的浮力不变
C.图丙中,静止在空中热气球,球内气体的密度与球外空气密度一样大
D.图丁中,同一支密度计静止在不同液体中,液体A的密度小于液体B的密度
【答案】D
【详解】A.图中鸡蛋为露出水面时,向图中的杯子中加盐,水的密度变大,鸡蛋排开盐水的体积不变,根据F浮=ρ液V排g知,鸡蛋受到的浮力变大,鸡蛋上浮,当鸡蛋漂浮在液面上静止后,鸡蛋受到的浮力等于自身的重力,不再变化,所以浮力先变大后不变,故A错误;
B.舰载机起飞后,航母自重减小,因航母仍漂浮,航母受到的浮力变小,故B错误;
C.根据浮与沉的条件可知,静止在空中的热气球,其重力等于浮力,由于热气球本身有重力,因此球内气体的密度小于球外空气密度,故C错误;
D.同一支密度计放在A、B两种液体中都漂浮,则
F浮A=F浮B=G
由图知密度计排开液体的体积V排A>V排B,根据F浮=ρ液V排g可得ρA<ρB,故D正确。
故选D。
4.(24-25八下·河北邯郸肥乡区肥乡区实验中学、崔庄中学联考·期末)将体积相等的苹果和香梨放入水中后,苹果漂浮在水面,香梨沉在容器底部,如图所示。以下判断正确的是( )
A.苹果的浮力大于香梨的浮力 B.苹果的密度小于水的密度
C.苹果的密度大于香梨的密度 D.往水中加盐,香梨受到的浮力不变
【答案】B
【详解】A.苹果和香梨体积相等,由图可知,香梨排开水的体积较大,根据可知苹果的浮力小于香梨的浮力,故A错误;
BC.由图可知,香梨沉底,密度大于水的密度,苹果漂浮,密度小于水的密度,所以苹果的密度小于香梨的密度,故B正确,C错误;
D.往水中加盐,液体的密度变大,根据,香梨受到的浮力会变大,故D错误。
故选B。
5.(24-25八下·河北沧州任丘·期末)水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器,分别盛有两种不同液体,将两个质量相等的小球A、B(VA>VB)分别放入两种液体中,两球静止时的状态如图所示,两容器中的液面相平,则下列说法正确的是( )
A.A球受到的浮力大于B球受到的浮力
B.甲容器对桌面的压力等于乙容器对桌面的压力
C.甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度
D.放入小球前后,甲乙容器底部受到的液体压强变化量相等
【答案】D
【详解】A.A、B两球的质量相等,则重力也相等,由于A在甲中处于悬浮状态,则浮力等于自身重力,B在乙总处于漂浮状态,浮力也等于自身重力,所以两球受到的浮力相等,故A错误;
BC.由于A的体积大于B的体积,而质量相等,由知,ρA<ρB,而A在甲中悬浮,则ρA=ρ甲;B在乙中漂浮,则ρB<ρ乙,可知ρ甲<ρ乙,而甲中液体的体积小于乙中液体的体积,由知,甲中液体的质量小于乙中液体的质量,可知甲中液体的重力小于乙中液体的重力,又容器相同,两容器对桌面的压力等于容器、液体、球的总重力,所以甲对桌面的压力小于乙对桌面的压力,故BC错误;
D.放入小球前后,甲乙容器底部受到的压力变化量都等于球的重力,压力变化量相等,而容器底面积也相等,由知,放入小球前后,甲乙容器底部受到的液体压强变化量相等,故D正确。
故选D。
6.(24-25八下·河北廊坊香河县·期末)将三个完全相同的小球放入盛有不同液体的烧杯中,如图所示,放入小球后,烧杯内液面相平,已知烧杯底面积相同,小球在甲杯中漂浮,在乙杯中悬浮,在丙杯中沉底,下列判断正确的是( )
A.三种液体的密度关系为ρ甲<ρ乙<ρ丙
B.小球排开液体的质量关系为m甲<m乙=m丙
C.此时液体对容器底的压力关系为F甲> F乙>F丙
D.小球在三种液体中受到的浮力关系为F甲<F乙<F丙
【答案】C
【详解】AC.小球在丙中下沉,丙的密度小于小球密度;在乙中悬浮,乙的密度等于小球密度;在甲中漂浮,甲的密度大于小球密度,所以;又此时三个烧杯内液面相平,底面积相等,由知,故A错误,C正确;
BD.小球在丙中下沉,浮力小于小球的重力,则排开液体的质量小于小球的质量;乙悬浮,甲中漂浮,则乙、甲受到的浮力等于小球的重力,即排开乙、甲液体的质量等于小球的质量,所以;小球在三种液体中受到的浮力关系为,故BD错误。
故选C。
7.(24-25八下·河北邢台襄都区·期末)测量液体密度的仪器叫做密度计。将其插入被测液体中,待静止后可直接读取液面处的刻度值(如图甲)。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。将其放入盛有不同液体的两个相同的烧杯中,它会竖直立在液体中,此时两烧杯中的液面刚好相平,由观察到的现象可以判断( )
A.密度计在图乙液体中受到的浮力大于在图丙液体中受到的浮力
B.图乙液体的密度大于图丙液体的密度
C.如果在乙杯中继续加入乙液体,密度计浸入液体的深度变大
D.放入密度计前后,乙、丙两杯中的液体对容器底的压力变化量相等
【答案】D
【详解】A.同一个密度计放在乙、丙液体中都漂浮,则密度计在乙、丙两种液体中受到的浮力都等于密度计自身的重力大小,即密度计在图乙液体中受到的浮力等于在图丙液体中受到的浮力,故A不符合题意;
B.由图可知,密度计在图乙液体中排开液体的体积大于在图丙液体中排开液体的体积,由分析可知,图乙液体的密度小于图丙液体的密度,故B不符合题意;
C.在乙杯中继续加入乙液体,密度计仍处于漂浮状态,受到的浮力仍等于密度计自身的重力大小,则受到的浮力不变,根据F浮=ρ液V排g可知,密度计排开液体的体积不变,因此密度计浸入液体的深度不变,故C不符合题意;
D.由于乙、丙是柱状容器,液体对容器底的压力等于液体的重力和密度计对液体产生的压力之和,由于液体重力不变,所以,放入密度计后,乙、丙两杯中的液体对容器底的压力变化量等于密度计对液体产生的压力,因密度计对液体产生的压力大小等于浮力,且密度计在乙、丙两种液体中受到浮力相等,所以,放入密度计后,乙、丙两杯中的液体对容器底的压力变化量相等,故D符合题意。
故选D。
8.(24-25八下·河北邯郸·期末)如图所示,将两个相同的小球分别放入甲、乙两个盛满不同液体的溢水杯中,小球在甲杯中漂浮,在乙杯中沉底,两杯溢出液体的重力分别为0.5N和0.4N,g取10N/kg,则下列说法正确的是( )
A.小球在甲杯中受到的浮力为0.4N
B.小球在乙杯中受到的浮力等于重力
C.小球的质量为50g
D.甲杯中液体的密度小于乙杯中液体的密度
【答案】C
【详解】A.甲杯溢出液体的重力为0.5N,则小球排开液体的重力为0.5N,小球在甲杯中受到的浮力为0.5N,故A错误;
B.小球在乙杯中沉底,受到的浮力小于重力,故B错误;
C.小球在甲杯中漂浮,受到的浮力等于它的重力,则小球的重力为
小球的质量为
故C正确;
D.小球在甲杯中漂浮,甲杯中液体密度大于小球密度;小球在乙杯中沉底,乙杯中液体密度小于小球密度;则甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度,故D错误。
故选C。
9.如图所示,水平桌面上放置两个相同的容器,装有质量相等的清水和盐水,小明先用盐水浸泡草莓,然后放入清水中清洗()。若草莓由盐水到清水的质量变化忽略不计,下列判断正确的是( )
A.甲中是清水,乙中是盐水
B.草莓a在甲、乙中所受浮力相等
C.草莓c在甲、乙中所受浮力相等
D.草莓b在甲、乙中所受浮力始终等于它所受的重力
【答案】B
【详解】AD.由图知草莓b悬浮在甲液体中,草莓b受到的浮力等于草莓b的重力,草莓b的密度等于液体甲的密度,草莓b在乙液体中下沉,草莓b受到的浮力小于草莓b的重力,草莓b的密度要大于液体乙的密度,所以草莓b在甲中所受浮力大于在乙中所受浮力,液体甲的密度大于液体乙的密度,即甲中是盐水,乙中是清水,故AD错误;
B.由图知草莓a在甲、乙液体中都漂浮,受到的浮力都等于草莓a的重力,所以草莓a在甲液体中所受浮力与在乙中所受浮力相等,故B正确;
C.草莓c在盐水和清水中是全部浸没的,排开的液体的体积相同,根据阿基米德原理F浮=ρ液V排g可知,草莓c在甲中所受浮力大于在乙中所受浮力,故C错误。
故选B。
10.(24-25八下·河北保定定州·期末)如图所示,已知鸡蛋的质量为60g、体积为50cm3,将鸡蛋放在盛有清水的玻璃杯中,鸡蛋沉入杯底(图甲);逐渐将食盐溶解在水中,鸡蛋恰好悬浮(图乙);继续溶解食盐,最终鸡蛋漂浮(图丙)(g取10N/kg)。下列说法正确的是( )
A.图甲中鸡蛋所受浮力为0.6N
B.图乙中盐水的密度是1.1×103kg/m3
C.图中三种状态下浮力的大小关系是F甲<F乙=F丙
D.图丙中若继续加盐,鸡蛋所受的浮力将变大
【答案】C
【详解】A.图甲中鸡蛋处于沉底状态,则浮力小于重力,鸡蛋的重力为,所以浮力小于0.6N,故A错误;
B.根据公式可知,鸡蛋的密度为
图乙中鸡蛋悬浮,鸡蛋的密度等于盐水的密度,故盐水的密度为,故B错误;
C.图甲中鸡蛋处于沉底状态,则浮力小于重力,图乙中鸡蛋悬浮在液体中时,浮力等于重力,图丙中鸡蛋漂浮,浮力等于重力,所以三种状态下浮力的大小关系是,故C正确;
D.图丙中鸡蛋漂浮,所受浮力等于自身重力,若继续加盐,仍是漂浮,浮力等于重力,故浮力不变,故D错误。
故选C。
11.(24-25八下·河北石家庄正定县·期末)物理课上,小邬用一根木棒和适量铜丝,自制了一支简易密度计。将简易密度计分别放入盛有甲、乙液体的烧杯中,此时液面高度相同,如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲液体的密度比乙液体的密度大
B.密度计在两液体中所受的浮力相等
C.密度计漂浮时,两液体对烧杯底的压强相等
D.同一只密度计 A 刻度线的示数大于 B刻度线的示数
【答案】B
【详解】A.密度计在甲、乙液体中都处于漂浮状态,根据漂浮条件F浮=G,即密度计在两液体中受到的浮力相等。由阿基米德原理,可得,从图中可以看出,所以甲液体的密度比乙液体的密度小,故A错误;
B.因为密度计在甲、乙两种液体中都处于漂浮状态,根据漂浮条件,浮力等于重力,密度计的重力不变,所以密度计在两液体中所受的浮力相等,故B正确;
C.已知两液面高度相同,液体压强,且,可得甲液体对烧杯底的压强小于乙液体对烧杯底的压强,故C错误;
D.密度计上刻度值越大,对应的液体密度越大。因为,且A点在甲液体中,B点在乙液体中,所以A刻度线的示数小于B刻度线的示数,故D错误。
故选B。
12.(24-25八下·河北秦皇岛抚宁区·期末)小梦利用同一方块鉴别出不同液体密度大小关系(如图),当方块静止时两容器中液面恰好相平。下列分析正确的是( )
A.方块两次排开液体的质量一样大 B.方块在乙液体中受到的浮力大
C.甲液体的密度比乙液体的密度大 D.甲液体对容器底部的压强较大
【答案】A
【详解】AB.同一方块在甲中悬浮,物体悬浮时,浮力与重力大小相等,在乙中漂浮,漂浮时,浮力与重力大小相等,因此方块在甲、乙液体中受到的浮力相等,因为方块在甲、乙液体中受到的浮力相等,根据阿基米德原理,浮力大小等于排开液体的重力,因此方块两次排开液体的重力相等,即排开液体的质量相等,故A正确,B错误;
C.根据物体的沉浮条件,方块在甲中悬浮,甲液体密度与方块密度相等,方块在乙中漂浮,乙液体密度大于方块密度,因此甲液体的密度比乙液体的密度小,故C错误;
D.两容器液面相平,乙液体密度大,根据液体压强特点,因此甲液体对容器底部的压强较小,故D错误。
故选A。
13.(24-25八下·河北石家庄裕华区石家庄第四十中学·期末)如图所示,水平桌面上放有甲、乙、丙三个完全相同的容器,甲内装有酒精,乙和丙内装有适量的水,在乙容器内放入木块漂浮在水面上,丙容器内放一个小球悬浮在水中,此时,甲、乙、丙三个容器内液面高度相同,下列说法正确的是( )
A.三个容器对桌面的压强关系为
B.若向乙容器中加入盐水,木块受到的浮力变大
C.若向甲容器中不断加水,则甲容器底部受到的液体压强先变大后变小
D.若木块和小球的质量相同,则放入物体前后,乙丙容器中液体对容器底部压强的变化量相等
【答案】D
【详解】A.容器对桌面的压力等于容器、容器内液体以及放入物体的总重力。已知三个容器完全相同,设容器质量为m容,甲容器内酒精体积为V甲,乙容器内水的体积为V乙,丙容器内水的体积为V丙,木块质量为m木,小球质量为m球。因为木块漂浮,根据漂浮条件F浮木=G木,由阿基米德原理F浮木=G木排,可得m木=m木排;小球悬浮,根据悬浮条件F浮球=G球,由阿基米德原理F浮球=G球排,可得m球=m球排。又因为三个容器内液面高度相同,设容器底面积为S,则V甲=V乙+V木排=V丙+V球排=V
甲容器总质量m甲=m容+ρ酒精V
乙容器总质量m乙=m容+ρ水V乙+m木=m容+ρ水V乙+ρ水V木排=m容+ρ水(V乙+V木排)=m容+ρ水V
丙容器总质量m丙=m容+ρ水V丙+m球=m容+ρ水V丙+ρ水V球排=m容+ρ水(V丙+V球排)=m容+ρ水V
由于ρ酒精<ρ水,所以m甲<m乙=m丙。则总重力G甲<G乙=G丙。根据压强公式,受力面积S相同,所以p甲<p乙=p丙,故A错误;
B.向乙容器中加入盐水的过程中,木块始终漂浮在液面上,根据漂浮条件F浮=G木,木块的重力G木不变,所以木块受到的浮力F浮始终等于其重力,不会因为加入盐水而改变,故B错误;
C.柱形容器中液体对容器底的压力与液体的重力相等。向甲容器中不断加水,液体的总重力增加,则对容器底的压力增加;当水加满容器后,继续加水,水会溢出,由于水的密度比酒精大,则容器中混合液体的密度会变大,其总重力仍然会增加,当容器内液体的密度不再增加时,液体对容器底的压力达到最大而不再增加。容器的底面积不变,由可知,甲容器底部受到的液体压强先变大后不变,故C错误;
D.若木块和小球质量相同,即m木=m球,根据G=mg可得G木=G球。木块漂浮时,F浮木=G木,由阿基米德原理F浮木=ρ水gV木排;小球悬浮时,F浮球=G球,由阿基米德原理F浮球=ρ水gV球排,所以V木排=V球排。液体对容器底部压强的变化量Δp=ρ水gΔh,Δh为液面高度的变化量,因为V木排=V球排,容器底面积S相同,根据V=Sh可得Δh相同,所以Δp相同,即放入物体前后,乙丙容器中液体对容器底部压强的变化量相等,故D正确。
故选D。
二、填空题
14.(24-25八下·河北保定清苑区·期末)如图所示,莉莉将完整的橘子放入水中,橘子漂浮。将橘子剥开后放入水中,橘子皮漂浮,橘肉沉底,说明橘肉的密度________________(选填“大于”“等于”或“小于”)整个橘子的密度。从图甲状态到图乙状态,橘子受到的浮力_____________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 大于 变小
【详解】[1]整个橘子漂浮在水面上,根据物体的浮沉条件可知,整个橘子的密度小于水的密度;橘肉沉底,橘肉的密度大于水的密度,说明橘肉的密度大于整个橘子的密度。
[2]整个橘子漂浮在水面上,受到的浮力等于整个橘子的重力;橘子皮漂浮,受到的浮力等于它的重力,橘肉沉底,受到的浮力小于它的重力,所以橘子皮和橘肉受的总浮力小于整个橘子的重力,即从图甲到图乙,橘子受的总浮力变小。
地 城
考点02
浮与沉的判断以及应用
一、单选题
1. (24-25八下·河北石家庄·期末)如图所示,一个成年人在死海海面上漂浮着看书,则他受到的浮力大小约为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】一个成年人的质量大约在50kg到70kg之间,我们可以取中间值60kg来计算他的重力,他的重力约为
当人在死海海面上漂浮时,处于静止状态,此时受到的浮力和自身的重力是一对平衡力,平衡力的大小相等,所以他受到的浮力约为
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2. (24-25八下·河北廊坊·期末)某同学用试管制作了一个潜艇模型,如图所示。通过移动注射器的活塞对试管进行打气或吸气,便可使其实现上浮或下沉。下列说法正确的是( )
A.该潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现浮沉的
B.向里推注射器的活塞,可使潜艇模型从图中位置下沉
C.该潜艇模型从图中位置下沉时,受到的浮力逐渐变小
D.该潜艇模型从图中位置上浮时,受到水的压强不变
【答案】A
【详解】A.该潜艇模型通过,移动注射器的活塞对试管进行打气或吸气,可以对试管进行排水和充水,从而改变它的重力,是通过改变潜艇的重力实现浮沉的,故A正确;
B.向里推注射器的活塞,则对试管充气,排出里面的水,可使潜艇模型重力减小,从图中位置上浮,故B错误;
C.该潜艇模型从图中位置下沉时,排开水的体积不变,受到的浮力不变,故C错误;
D.该潜艇模型从图中位置上浮时,在水中的深度减小,受到水的压强减小,故D错误。
故选 A。
3. (24-25八下·河北廊坊霸州·期末)浮力在生活中应用很多,下列说法正确的是( )
A.图甲:鸡蛋悬浮在浓盐水中,若再加入一些盐,鸡蛋的运动状态一定不改变
B.图乙:潜水艇是通过改变自身重力来实现上浮和下沉的
C.图丙:舰载机起飞后,航母的排水量减小
D.图丁:飞艇可以飘在空中是因为充入了密度大于空气的气体
【答案】B
【详解】A.鸡蛋在盐水中处于悬浮状态,说明鸡蛋受到的浮力等于自身重力;再向盐水中撒盐,盐水的密度增大,鸡蛋会上浮最终漂浮,运动状态可能会发生改变,故A错误;
B.浸没在水面下的潜艇排开液体的体积不变,浮力不变,潜水艇通过改变自身的重力以达到上浮和下沉的目的,故B正确;
C.排水量指的是轮船满载时排开水的质量,与其所受浮力无关,故舰载机起飞后,航母的排水量不会改变,故C错误;
D.飞艇可以飘在空中表明浮略力大于自身总重力,是因为充入了密度小于空气的气体,故D错误。
故选B。
4.
(24-25八下·河北沧州·期末)小明在水槽中洗两只相同的瓷碗,发现碗漂浮在水面,碗沉在水底,如图所示。下列说法错误的是( )
A.碗受到的浮力大于碗受到的浮力
B.碗排开水的重力等于碗的重力
C.水对碗底部的压强小于水对碗底部的压强
D.若碗也沉入水底,水槽底部受到水的压强会变小
【答案】B
【详解】A.两只瓷碗相同,所以质量和重力都相同。a碗漂浮在水面,其受到的浮力等于自身重力;b碗沉在水底,其受到的浮力小于自身重力。因此,a碗受到的浮力大于b碗受到的浮力,故A正确,不符合题意;
B.b碗沉在水底,此时受到的浮力小于自身重力,而根据阿基米德原理,物体受到的浮力等于排开液体所受的重力,所以b碗排开水的重力小于碗的重力,故B错误,符合题意;
C.a碗漂浮在水面,b碗沉在水底,可知b碗底部所处的深度大于a碗底部所处的深度。根据液体压强公式p=ρgh,在液体密度相同的情况下,深度越深,压强越大,所以水对a碗底部的压强小于水对b碗底部的压强,故C正确,不符合题意;
D.a碗漂浮时,根据漂浮条件,它受到的浮力等于重力,即;若a碗沉入水底,则它受到的浮力将小于重力,,所以,根据阿基米德原理,可知沉底时排开水的体积更小,所以液面会下降。根据液体压强公式p=ρgh,水面下降后,水槽底部受到水的压强会变小,故D正确,不符合题意。
故选B。
5. (24-25八下·河北衡水枣强县·期末)王羲之在《兰亭集序》中写到“引以为流觞曲水,列坐其次”,指众人把水引来作为漂流酒杯的弯曲水道,排列坐在曲水旁饮酒作诗。关于此情境,下列说法正确的是( )
A.向漂浮在水面的空酒杯中加酒,酒杯上浮
B.空酒杯在水中漂浮时所受浮力大于重力
C.从水中取出酒杯喝完酒后,再次将空酒杯放回水中,酒杯所受浮力不变
D.酒杯在水中所受的浮力等于它排开水的重力
【答案】D
【详解】A.向漂浮在水面的空酒杯中加酒,由浮沉条件得,酒杯受到的浮力等于其重力,加酒后,酒杯的重力变大,酒杯受到的浮力变大,由得,酒精排开水的体积变大,则酒杯下沉,故A错误;
B.空酒杯在水中漂浮时,由浮沉条件得,其所受浮力等于重力,故B错误;
C.从水中取出酒杯喝完酒后,再次将空酒杯放回水中,酒杯的重力变小,所受浮力等于其重力,则所受浮力变小,故C错误;
D.由阿基米德原理可知,酒杯在水中所受的浮力等于它排开水的重力,故D正确。
故选D。
6.
(24-25八下·河北保定定州·期末)如图所示,将一只重为的小烧杯放在一个装满水的溢水杯的溢水口正下方,向溢水杯中轻轻放入一个小木块,小木块静止后漂浮在水面上,溢出的水全部流到小烧杯中,测得小烧杯和溢出水的总重为。则小木块的重力为( )
A. B.1.5N C. D.2.5N
【答案】B
【详解】根据阿基米德原理,浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体所受的重力。当小木块漂浮在水面上时,它受到的浮力与自身的重力是一对平衡力,即浮力等于木块的重力。溢出的水是木块排开的水,这些水的重力就等于木块受到的浮力。已知小烧杯重0.5N,小烧杯和溢出水的总重为2N,那么溢出水的重力为总重减去小烧杯的重力,即2N减去0.5N等于1.5N。因为木块漂浮时浮力等于自身重力,且浮力等于排开的水的重力,所以小木块的重力等于溢出水的重力,也就是1.5N。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
7. (24-25八下·河北石家庄正定县·期末)下列关于浮力利用的说法正确的是( )
A.质量大的物体在液体中所受浮力一定大
B.宇航员能在太空中“行走”,是因为宇航员受到了浮力的作用
C.一艘轮船从大海驶入长江的过程中,轮船受到的浮力逐渐减小
D.潜水艇在水面下从大海潜行进入长江,所受浮力变小
【答案】D
【详解】A.浮力大小只跟物体排开液体的体积和液体的密度有关,所以质量大的物体在液体中所受浮力不一定大,故A错误;
B.宇航员能在太空中“行走”是因为他处于完全失重状态,宇航员在太空中不受浮力,故B错误;
C.一艘轮船从大海驶入长江的过程中,轮船始终漂浮,浮力等于重力,重力不变,则浮力不变,故C错误;
D.潜水艇在水面下从大海潜行进入长江,水的密度变小,排开水的体积不变,根据,所受浮力变小,故D正确。
故选D。
8. (24-25八下·河北石家庄·期末)将重为5牛的物体放入盛水的容器中,溢出2牛的水,物体受到的浮力( )
A.一定等于3牛 B.可能等于5牛
C.一定等于2牛 D.一定等于5牛
【答案】B
【详解】把物体放入盛水的容器中,若容器中的水是满的,则排开水的重与溢出水的重相等,根据阿基米德原理可知,物体受到水的浮力
若容器中的水是不满的,则排开水的重大于溢出水的重,根据阿基米德原理可知,物体受到水的浮力
根据浮沉条件知,不可能超过自身的重力,故可能等于5牛。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
二、填空题
9.
(24-25八下·河北石家庄行唐县行唐县第一中学·期末)如图所示是我国自主研制的气垫两栖登陆艇。它的质量约为,底面积约为,它漂浮在海面上时受到的浮力为______N,登陆艇静止在水平海滩上时,对海滩的压强为______Pa(g取10N/kg)。
【答案】 4000
【详解】[1]它漂浮在海面上时受到的浮力大小等于其重力的大小,为
[2]登陆艇静止在水平海滩上时,对海滩的压力大小等于其重力的大小,故登陆艇对海滩的压强为
10. (24-25八下·河北廊坊部分学校·期末)如图所示,潜水艇设计有水舱,通过改变水舱内海水的多少来改变______实现上浮和下沉;潜水艇在海面下下沉过程中,所受的浮力将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 潜水艇自身重力 不变
【详解】[1]潜水艇设计有水舱,通过改变水舱内海水的多少来改变潜水艇自身重力,从而改变潜水艇的重力与它受到的浮力的大小关系,实现上浮和下沉。
[2]潜水艇在海面下下沉过程中,它排开海水的体积不变,液体密度也不变,根据阿基米德原理可知,所受的浮力将不变。
11. (24-25八下·河北张家口宣化区·期末)在吸管一端塞入铜丝作为配重制作密度计,两端用蜡密封好,放水中后如图甲,此时应适当______(选填“增加”或“减少”)铜丝的量。调整并标好刻度后如图乙,A处示数为1g/cm3,B处为1.8g/cm3。把它放入某液体中,液面恰好处在AB的中点C处,则所测液体的密度______(选填“大于”“等于”或“小于”)1.4g/cm3。如果再增加一些配重,则C处对应的液体密度值应______(选填“调大”“不调”或“调小”)。
【答案】 增加 小于 调大
【详解】[1]想让该吸管竖直漂浮在水中,需要增加配重,如在吸管的下端绕铜丝,这样可以降低重心,增大稳定程度。
[2]由阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排得,液体密度
S为管底面积,h为浸入深度,因为密度计漂浮在液体中,浮力等于重力,所以在不同的液体中,浮力相等,管底面积相等,由公式可知,液体密度与吸管浸入深度成反比,刻度不均匀且上疏下密,若把这个密度计放入某种液体中,液面位置恰好在AB的中点C,则这种液体的密度小于中间密度1.4g/cm3。
[3]若再增加配重,则浮力变大,根据F浮=ρ液gV排得,密度一定,密度计排开液体的体积变大,即浸入液体的体积变大,浸入液体的深度增加,C在液面下,刻度值调大。
12. (24-25八下·河北唐山·期末)潜水艇通过人工的方法排水、吸水来改变潜水艇__________(选填“浮力”或“自身重力”)达到上浮和下沉的目的。如图所示,某同学利用烧瓶、橡皮管、玻璃管、橡皮塞自制潜水艇模型。当烧瓶浸没在水中悬浮时,通过橡皮管吹气,使烧瓶内部分水排出,则潜水艇模型将__________(选填“上浮”或“下沉”)。
【答案】 自身重力 上浮
【详解】[1]潜水艇浸没在水中,排开水的体积不变,由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,受到的浮力大小不变,排水时,重力小于浮力,故上浮,吸水时,重力大于浮力,故下沉,潜水艇能上浮或下沉是通过改变自身重力实现的。
[2]当烧瓶浸没在水中悬浮时,通过橡皮管吹气,使烧瓶内部分水排出,此时模型的自重减小,浮力不变,浮力大于重力,潜水艇模型将上浮。
13. (24-25八下·河北石家庄桥西区·期末)潜水艇对保卫我国南海起着重要的作用。如图所示,潜水艇在水中处于悬浮状态,其所受浮力______(选填“大于”“等于”或“小于”)重力;若保持水下10m的深度不变,潜水艇从长江进入大海,则水舱需要______(选填“排水”“进水”或“保持不变”)。
【答案】 等于 进水
【详解】[1]潜水艇在水中处于悬浮状态,根据浮沉条件可知,其所受浮力等于重力。
[2]潜水艇保持水下 10m 深度不变,从长江进入大海,液体密度增大,排开液体体积不变,根据 知,浮力增大。要保持悬浮状态,浮力需等于重力,所以重力也应增大,水舱需要进水来增加重力。
14.
(24-25八下·河北张家口宣化区·期末)将体积为 、重力为4N的球浸没在水中,球受到的合力大小为______N,方向为______,放手后这个球将______(填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。 (g=10N/kg)
【答案】
1
竖直向上
上浮
【详解】[1][2]将体积为 浸没在水中,球浸没时浮力
球重力为4N,由于浮力方向竖直向上,重力方向竖直向下,两个力的方向相反,则球受到的合力
由于球受到的浮力大于重力,所以合力方向与浮力方向一致,合力方向竖直向上。
[3]由于球受到的浮力大于重力,则球受到的两个力不是平衡力,放手后球不能处于平衡状态,会上浮,直至漂浮。
15. (24-25八下·河北石家庄部分学校·期末)同一艘轮船从印度洋开往北大西洋,它所受浮力______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。根据图中轮船上的“吃水线”排列情况,可以判断:印度洋海水密度______(选填“大于”、“等于”或“小于”)北大西洋海水密度。
【答案】 不变 小于
【详解】[1]同一艘轮船从印度洋开往北大西洋时始终漂浮,浮力等于重力,重力不变,则浮力不变。
[2]由图可知,印度洋吃水线较为靠上,说明轮船在印度洋航行时吃水较深,排开海水的体积较大,根据可知印度洋海水密度小于北大西洋海水密度。
16. (24-25八下·河北唐山迁安·期末)潜水艇通过人工的方法排水、吸水来改变潜水艇______(选填“浮力”或“自身重力”)达到上浮和下沉的目的。如图所示,某同学利用烧瓶、橡皮管、玻璃管、橡皮塞自制潜水艇模型。当烧瓶浸没在水中悬浮时,通过橡皮管吹气,使烧瓶内部分水排出,则潜水艇模型将______(选填“上浮”或“下沉”)。
【答案】 自身重力 上浮
【详解】[1]潜水艇在水中,排开水的体积不变(等于自身体积 );根据阿基米德原理,浮力不变。它是通过人工方法排水、吸水来改变自身重力,从而实现上浮和下沉的。
[2]当烧瓶浸没在水中悬浮时,浮力等于重力 。通过橡皮管吹气,使烧瓶内部分水排出,自身重力减小,而浮力不变(排开水的体积不变 );此时浮力大于重力,潜水艇模型将上浮。
17. (24-25八下·河北廊坊·期末)一艘轮船从河里驶入大海,它的重力______,浮力______,排开液体的体积______。(选填“增大”、“减小”、“不变”)
【答案】 不变 不变 减小
【详解】[1]一艘轮船从河里驶入大海,其质量不变,由可知,重力不变。
[2]由物体的浮沉条件可知,漂浮时,物体受到的浮力等于其重力,船在河里与海里都处于漂浮状态,浮力等于重力,重力不变,所以浮力不变。
[3]一艘轮船从河里驶入大海,所受浮力不变,但液体的密度变大,由阿基米德原理
可知从河里到海里时排开液体的体积减小。
18.
(24-25八下·河北石家庄第四十八中学·期末)“辽宁号”航空母舰在海上执行任务时,排开海水的质量是,此时受到的浮力是______N,排开海水的体积为______m3。歼-15飞离航空母舰后,航空母舰受到的浮力将______(填“变大”“不变”或“变小”)。(海水密度取1×103kg/m3,g取10N/kg)。
【答案】 6.7×108 6.7×104 变小
【详解】[1]“辽宁舰”满载时受到的浮力
[2]由可知,排开海水的体积为
[3]由于歼-15起飞后,航母的总重力减小,航母仍处于漂浮状态,根据漂浮条件可知浮力等于重力,所以所受浮力变小。
19.
(24-25八下·河北保定高碑店·期末)如图所示的是“浮力秤”,小筒底面积为80cm2,小筒和秤盘的总重为2N。将一铁块放在秤盘上,静止时,小筒浸入染色水中的深度为5.5cm(未触底),则铁块的重为______N。请写出一个增大该“浮力秤”最大称量值的方法:______。(g取10N/kg,)
【答案】 2.4 将大筒中的水换成密度更大的液体
【详解】[1]将一铁块放在秤盘上,静止时,浮力秤漂浮,浮力等于重力,则总重力为
则铁块的重为
[2]将大筒中的水换成密度更大的液体,根据,当小筒全部浸入染色液体中时,浮力秤受到的浮力更大。浮力秤漂浮,浮力等于重力,则总重力更大,则测量的物体重力更大,即增大了该“浮力秤”最大称量值。
20.
(24-25八下·河北保定定州·期末)排水量为的轮船在河水中航行,满载时船及所装货物总质量为___________,所受河水的浮力是___________,如果河水的密度为,船排开河水的体积为___________。()。
【答案】
【详解】[1]因为轮船处于漂浮状态,所以满载时船及所装货物的总质量等于排水量,即
[2]由阿基米德原理可知,轮船受到的河水的浮力等于排开水的重力,即
[3]如果河水的密度为,船排开河水的体积为
21. (24-25八下·河北石家庄正定县·期末)(1)小庆同学在做水沸腾实验时,观察到水中气泡上升过程如图所示。气泡在上升过程中(未露出水面)所受压强______(选填“变大”、“变小”或“不变”),气泡所受浮力______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)“明月如霜照夜天,孔明灯火照人间”中,孔明灯通过燃烧松脂加热内部的空气,使内部空气的密度变______(选填“大”或“小”),当孔明灯所受浮力大于重力时,实现升空。潜水艇是通过改变______实现浮沉的。
【答案】(1) 变小 变大
(2) 小 自身重力
【详解】(1)[1]气泡在上升过程中深度变小,根据知,气泡所受液体压强减小。
[2]气泡所受压强减小,体积会增大,根据知,气泡所受浮力增大。
(2)[1]孔明灯内部空气被加热时,温度升高,体积膨胀,所以密度变小。
[2]潜水艇浸没在水中时,由于液体密度和排开液体的体积都不变,所以浮力不变,可以通过改变自身重力来实现浮沉。
22.
(24-25八下·河北保定阜平县·期末)如图所示是“溺水自救小妙招”——头往后仰双手后伸,身体自然会漂浮起来。人在水中漂浮时,受到的重力与水对人的浮力是一对___________(选填“平衡力”或“相互作用力”)。若人的重力为900N,则他在水面漂浮时浸入水中的体积为___________。(,g取10N/kg)
【答案】 平衡力 0.09
【详解】[1]当人在水中漂浮时,处于静止状态,此时人受到竖直向下的重力和竖直向上的水对人的浮力,这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,满足平衡力的条件,所以是一对平衡力。
[2]已知人的重力为900N,因为人在水面漂浮,根据漂浮条件可知,人受到浮力
根据阿基米德原理,则人浸入水中的体积
三、计算题
23.
(24-25八下·河北衡水枣强县·期末)“文彦博少时,与群儿击球。球忽跃入树穴,群儿谋取之,穴深,不能得。彦博以盆取水,灌入穴中,球遂浮出。”图甲为文彦博灌水取球的情境,小明用柱形容器和木块模拟此情境,如图乙,容器底面积为,在容器底部放置一个边长为10cm的正方体木块,向容器中注入6cm深的水时,木块对容器底的压力恰好为零。求:(,g取10N/kg)
(1)此时容器底部受到水的压力;
(2)木块的密度;
(3)继续注水,当木块漂浮如图丙时取出木块,则取出木块前后水对容器底部压强的变化量。
【答案】(1)24N
(2)0.6×103kg/m3
(3)150Pa
【详解】(1)此时容器底部受到水的压力F=pS=ρ水ghS=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10-2m×400×10-4m2=24N
(2)木块的重力G木=F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10×10×6×10-6m3=6N
可得木块的质量
故木块的密度
(3)木块取出前,水对容器底部的压力F1=G水'+G木
木块取出后,水对容器底部的压力F2=G水'
即木块取出前后水对容器底部的压力大小变化量ΔF=F1-F2=G木=6N
则水对容器底部压强的变化量
24.
(24-25八下·河北石家庄裕华区石家庄第四十中学·期末)底面积为的薄壁圆柱形容器(质量不计)放在水平桌面上,将质地均匀重为140N的实心长方体竖放在容器底部,长方体底面积为,如图甲所示。然后向容器内缓慢注水,长方体始终直立,长方体所受浮力与注入水的深度h的关系如图乙所示(g取10N/kg)。求:
(1)长方体刚刚浸没时,容器对长方体的支持力;
(2)长方体的密度;
(3)当容器内水的深度为时,水对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为1∶3,的大小。
【答案】(1)120N;(2);(3)0.15m
【详解】解:(1)由图像可知,长方体受到的浮力最大为,长方体的重力为,因为,所以长方体处于沉底状态,长方体刚刚浸没时,受重力、浮力与容器的支持力的作用,所以有
则容器对长方体的支持力为
(2)根据G=mg可得,长方体的质量为
根据阿基米德原理可得,长方体排开水的体积为
因为长方体处于沉底状态,所以长方体的体积为
长方体的密度为
(3)水对容器的压强为
①
水的重力为
容器对桌面的压强为
②
又
③
由①②③联立,解得。
答:(1)长方体刚刚浸没时,容器对长方体的支持力为120N;
(2)长方体的密度为;
(3)的大小为0.15m。
25.
(24-25八下·河北石家庄藁城区·期末)如图所示,薄壁烧杯内装质量800g的水,烧杯的底面积是,将一个质量是200g、体积是的实心长方体A用细线吊着,然后将其体积的三分之一浸入烧杯内的水中。(杯内的水在实验过程中始终没有溢出。,)求:
(1)长方体A受到的浮力;
(2)细线对长方体A的拉力;
(3)若剪断细线,待A静止后,水对烧杯底的压强变化量。
【答案】(1)1N
(2)1N
(3)100Pa
【详解】(1)实心长方体A的体积浸入烧杯内的水中时排开水的体积为
长方体A受到的浮力为
(2)长方体A的重力为
对物体A受力分析可知,物体A受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力以及绳子对物体A的拉力,根据力的平衡条件可知,细线对物体A的拉力
(3)若剪断细线,由于长方体全部浸没时受到的浮力为
根据物体的浮沉条件可知,长方体会先上浮,待A静止后,长方体A处于漂浮状态,长方体A漂浮时受到的浮力
根据阿基米德原理可知,漂浮时排开水的体积
与A体积浸没时相比排开水的体积增加量
由可知,烧杯内水面上升的高度
水对烧杯底的压强增大量
26. (24-25八下·河北邯郸·期末)小明在研究物体的浮沉问题时,制作了一个空腔“浮沉子”,如图所示。已知浮沉子的总体积为200cm³,用一个体积忽略不计的细杆将其压入一个底面积为100cm²的薄壁柱形容器内,容器内水的质量为2kg。撤去细杆,浮沉子静止后容器内液面深度变化了1.2cm。求:(g取10N/kg,水的密度为1.0×10³kg/m³)
(1)容器中只有水时,水对容器底的压力。
(2)撤去细杆前,水对容器底的压强。
(3)浮沉子受到的重力。(解答时,要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
【答案】(1)20N
(2)2200Pa
(3)0.8N
【详解】(1)已知容器为薄壁柱形容器,水对容器底的压力大小等于水的重力,水对容器底的压力F=G=mg=2kg×10N/kg=20N
(2)浮沉子的总体积V=200cm3=2×10-4m3
撤去细杆前,浮沉子完全浸没在水中,排开水的体积V排=V= 2×10-4m3
容器底面积S=100cm2=1×10-2m2
则液面上升的高度
容器内原来水的体积
容器内原来水的体积深度
撤去细杆前水的深度h=h0+Δh=0.2m+0.02m=0.22m
撤去细杆前,水对容器底的压强
(3)撤去细杆,浮沉子静止后容器内液面深度变化了Δh' =1.2cm=0.012m
排开水体积的变化量ΔV排=SΔh' =1×10-2m2×0.012m=1.2×10-4m3
小于浮沉子的体积,所以浮沉子最终漂浮,漂浮时,浮沉子排开水的体积
因为最终浮沉子漂浮,浮力等于重力,所以浮沉子的重力为
27.
(24-25八下·河北保定唐县·)2025年4月28日,我国自主研发的全球首艘高速可潜无人艇“蓝鲸号”下水,如图所示。“蓝鲸号”全长11米、体积是,水面航行速度为,依靠智能压载水舱系统进行浮沉调节,可实现数十米深的下潜、静态悬浮和水下航行。(近海海水密度取取)求:
(1)“蓝鲸号”在近海悬浮时所受浮力。
(2)“蓝鲸号”在近海悬浮时,距海面处的顶部受到海水的压强。
(3)若“蓝鲸号”从近海水面下水平潜行至远海,海水密度突变为时,至少应增加多少自重才能防止上浮。(解答时,要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
【答案】(1)
(2)
(3)3600N,计算见解析
【详解】(1)浸没时,“蓝鲸号”在近海悬浮时受到的浮力为
(2)顶部受到海水的压强为
(3)近海悬浮时,,远海时,若要防止上浮,需。在远海受到的浮力为
原来悬浮
远海要悬浮需
所以增加的自重
28.
(24-25八下·河北唐山迁安·期末)图甲为底面积、高15cm的平底圆柱形薄壁容器,置于水平桌面上,容器内水深为8cm。图乙为底面积、高18cm、密度为的圆柱形实心木块(不吸水)。将木块放入容器内,木块静止时竖直漂浮,如图丙所示(水的密度为,g取10N/kg)。求:
(1)图甲中,水对容器底的压强;
(2)图丙中,木块静止时受到的浮力;
(3)竖直向下缓慢按压木块,至少需要多大的压力才能使水对容器底的压强最大。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)水的深度h=8cm=0.08m
容器内水对容器底的压强
(2)木块质量
木块的重力
由于木块漂浮,根据物体的浮沉条件可知,静止时木块受到的浮力等于木块受到的重力,则
(3)水的体积V水=Sh=50cm2×8cm=400cm3
水对容器底的压强最大时,水的深度最大,为15cm;设此时木块浸入水中的深度为h木,则S容h=V水+S木h木
即50cm2×15cm=400cm3+25cm2×h木
解得h木=14cm,此时木块排开液体的体积V排'=S木h木=25cm2×14cm=350cm3
此时木块受到的浮力F浮'=ρ液gV排'=1.0×103kg/m3×10N/kg×350×10-6m3=3.5N
所以需要施加的压力F=F浮'-F浮=3.5N-2.7N=0.8N
29.
(24-25八下·河北石家庄第四十八中学·期末)如图所示为一种防溺水手环,将手环系在手臂上,紧急情况下打开手环,手环内气瓶的气体迅速充满气囊,最终使人漂浮于水面。为确保安全,人体浸入水中体积不能超过人体总体积的,若某学生的质量,体积为,水的密度,g取10N/kg,忽略手环体积和自重,求:
(1)该学生的重力;
(2)该学生体积浸入水中时受到的浮力;
(3)为确保该学生安全,气囊充满气时的最小体积。
【答案】(1)530N
(2)400N
(3)0.013m3
【详解】(1)学生的重力G人=m人g=53kg×10N/kg=530N
(2)当学生浸入水中体积为该学生体积时,该学生在水中受到的浮力为
(3)学生漂浮时,受到的浮力为F浮2=G人=530N
此时排开水的体积为
为确保该学生安全,气囊充满气时的最小体积为
30. (24-25八下·河北沧州·期末)如图所示,水平地面上有一底面积为2×10-2m2的圆柱形容器。容器中水深40cm,一个体积为1×10-3m3的正方体物块通过一根细线与容器底部相连,此时,细线受到的拉力为4N。 求:(ρ水=1.0×103kg/m3,解答时,要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
(1)此时物块受到的浮力;
(2)物块的重力;
(3)细线剪断后,物块再次静止时,浸入水中的体积。
【答案】(1)10N
(2)6N
(3)6×10-4m3
【详解】(1)由题图可知,物块完全浸没在水中,排开水的体积等于物块的体积,即
根据可得,此时物块受到的浮力为
(2)对此时的物块进行受力分析可知,物块受到竖直向上的浮力、竖直向下的拉力和竖直向下的重力作用,物块处于平衡状态,则受力平衡,根据力的平衡条件可得
所以,物块的重力为
(3)细线剪断后,由于物块受到的浮力大于自身的重力,所以,物块将上浮,物块再次静止时,此时物块处于漂浮状态,根据物体的浮沉条件可知,此时物块受到的浮力等于自身的重力,则物块受到的浮力为
根据可得,物块浸入水中的体积为
31.
(24-25八下·河北廊坊三河·期末)如图所示,重为5N的圆柱形容器静止在水平桌面上,其底面积为。将质量为2kg的圆柱形物块A放入容器内静止,物块的底面积为,密度为,g取10N/kg,。求:
(1)物块A对容器底的压强;
(2)整个容器对桌面的压力;
(3)向容器中缓慢注水使物块A刚好离开容器底时,此时物体A浸入水中的体积。
【答案】(1)1000Pa
(2)25N
(3)
【详解】(1)放在水平面的物体对水平面的压力等于自身的重力,物块A对容器底的压力为F=GA=mg=2kg×10N/kg=20N
物块A对容器底的压强为
(2)整个容器对桌面的压力等于容器内各物体的重力和,即F压=GA+G容=20N+5N=25N
(3)向容器中缓慢注水使物块A刚好离开容器底时,此时物块A处于漂浮状态,物块A受到重力和浮力,这两个力是一对平衡力,即F浮=GA,又根据浮力公式F浮=ρ水gV排,物体排开液体体积为
物体A浸入水中的体积为。
32.
(24-25八下·河北保定安国·期末)青少年在游泳和水上活动时应特别注意安全问题。有一种防溺水救生手环,具有一定的安全防护作用。紧急情况下,只要启动手环上的开关,手环内的气囊就会立刻充满气体,承载人体使头部露出水面。某同学的质量为52.5kg,密度为,手环所受的重力忽略不计。g取,求:
(1)人的体积是多少?
(2)要使人漂浮在水面时,需要排开水的体积是多少?
(3)若要使约占人体总体积1/10的头部露出水面,充气后气囊的体积至少应为多少?
【答案】(1)0.05m3
(2)
(3)
【详解】(1)人的体积为
(2)当人漂浮在水面时,受到的浮力为
需要排开水的体积为
(3)约占人体总体积的头部露出水面时,人体浸入水中的体积为
要使人漂浮在水面时,需要排开水的总体积为,则充气后气囊的体积至少应为
33.
(24-25八下·河北保定定州·期末)如图所示,某科技小组利用容积为、质量为、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、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,。
求:
(1)不装水时,模型漂浮在水面受到的浮力;
(2)潜水艇模型浸没在水中时受到的浮力;
(3)为了使潜水艇模型恰好悬浮在水中,需要在饮料瓶中装入水的质量。
【答案】(1)1.4N
(2)5N
(3)360g
【详解】(1)由物体浮沉条件可知,模型漂浮在水面受到的浮力等于重力,即
(2)模型浸没在水中受到的浮力
(3)当潜水艇模型悬浮时,重力为
总质量
在饮料瓶中装入水的质量
34.
(24-25八下·河北石家庄正定县·期末)如图甲,用轻质细线将一不吸水的木块悬挂在弹簧测力计下,静止时测力计读数为3N。如图乙,将该木块静置于平放的盛水容器中,木块有的体积浸在水中,如图丙,用竖直向下的力F压该木块时,木块刚好浸没在水中且静止。已知水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)图乙中木块所受的浮力大小;
(2)木块的密度;
(3)图丙中F的大小。
【答案】(1)
3N
(2)
(3)
2N
【详解】(1)由图甲可知,木块的重力为3N,由于木块在图乙中漂浮,则木块所受的浮力F浮=G=3N
(2)由得,木块漂浮时排开水的体积
因为,则木块的总体积
木块的质量
则木块的密度
(3)当木块完全浸没且静止时,木块受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和压力,受力平衡,此时的浮力为
则压力F的大小F=F浮-G=5N-3N=2N
35.
(24-25八下·河北廊坊·期末)某科创小组仿效“曹冲称象”,制作了一台“浮力秤”来测量物体的质量。浮力秤由秤盘和高度为h、底面积为0.2m2的圆柱体组成。如图所示,将浮力秤放入水中,静止时浸入水中的深度为6cm,已知浮力秤能测量物体的最大质量为,,g取10N/kg,求:
(1)当秤盘不放物体时,浮力秤下表面受到水的压强;
(2)浮力秤受到的重力;
(3)浮力秤圆柱体的高度h。
【答案】(1)600Pa
(2)120N
(3)16cm
【详解】(1)当秤盘不放物体时,浮力秤下表面受到水的压强为p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa
(2)当秤盘中不放物体,排开水的体积为
浮力秤受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×12×10﹣3m3=120N
又因为浮力秤漂浮,所以,由物体的漂浮条件可知,浮力秤的重力为G=F浮=120N
(3)该秤能称出物体的最大质量是20kg,因为浮力秤漂浮,增大的重力ΔG=ΔF浮=m最大g=20kg×10N/kg=200N
此时“浮力秤”受到的浮力与总重力相等,即
根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得,1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m2×h=200N+120N
解得h=0.16m=16cm
36.
(24-25八下·河北保定清苑区·期末)如图甲所示,放在水平桌面上底面积为的薄壁柱状容器盛有水,塑料块A漂浮在水面,金属块B浸没在水中。已知塑料块A的质量为200g,体积为;金属块B的质量为500g,体积为。(g取10N/kg,水的密度为)
(1)求塑料块A所受的浮力;
(2)若甲图状态容器中水深为25cm,求容器底部受到水的压强;
(3)将金属块B取出并放在A上面(假设B不带水),求容器底部受到水的压强改变量。(解答时,要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
【答案】(1)2N
(2)
(3)200Pa
【详解】(1)塑料块A漂浮在水面上,所受的浮力等于其重力,即
(2)容器底部受到水的压强
(3)由得,甲图中塑料块A排开水的体积
甲图状态金属块B浸没在水中,则B排开水的体积为
则甲图中AB整体排开水的体积为
将金属B放在塑料块A上后,A和B一起漂浮
由得,此时AB排开水的体积为
排开水体积增加
水位上升的高度
容器底部受到水的压强改变量
试卷第1页,共3页
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