专题11 浮力与压强的综合探究及应用原理【期末复习重难点专题培优十二大题型】 专项练习 -2025-2026学年物理苏科版八年级下册
2026-05-19
|
2份
|
61页
|
137人阅读
|
1人下载
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第九章 压强和浮力 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 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 | 17.27 MB |
| 发布时间 | 2026-05-19 |
| 更新时间 | 2026-05-20 |
| 作者 | 勤勉理科资料库 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57938901.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦浮力与压强综合应用,通过12类高频题型讲练(含精讲精练)及分层真题演练,构建从原理到应用的系统方法体系,强化科学思维与问题解决能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|重点题型分类讲练|12题型(每题型含精讲+2精练)|受力分析、浮沉条件应用、密度公式推导、压强与浮力综合计算|从浮沉状态判断(基础)→密度与浮力关系(原理)→实际应用(密度计/轮船等)→综合问题(浮力压强结合),形成概念-推导-应用逻辑链|
|优选真题实战演练|56题(基础夯实+拓展拔尖)|分层训练(基础巩固→能力提升→拔尖冲刺)|对应中考命题趋势,覆盖高频考点(如排水量计算、潜水艇原理),强化科学探究与模型建构能力|
内容正文:
2025-2026学年苏科版新教材物理八年级下册期末复习重点难点专题培优练
专题11 浮力与压强的综合探究及应用原理『期末复习重难点专题培优』
【12个高频易错题型讲练+期末真题实战演练 共56题】
重点题型 分类讲练 1
题型一 改变物体的浮沉状态 1
题型二 物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系 3
题型三 根据物体的浮沉状态判断密度大小 3
题型四 物体在不同液体中的浮沉比较浮力和密度的大小 5
题型五 漂浮状态的密度计算 6
题型六 密度计原理及应用 7
题型七 盐水选种的原理 8
题型八 轮船的原理 9
题型九 潜水艇的原理 10
题型十 气球和飞艇的原理 11
题型十一 液体中的物体上方与下方有绳子的问题 11
题型十二 浮力与压强的综合问题 13
优选真题 实战演练 14
【基础夯实 能力提升】 14
【拓展拔尖 冲刺满分】 17
题型一 改变物体的浮沉状态
【精讲】学习了“浮沉子”以后,小明同学决定也做一个试试:
(1)如图甲,取一个椭圆形的塑料大瓶,去掉瓶盖,装入一定量的水,然后在瓶口蒙上一张塑料膜,接着以图乙所示方式试压大瓶,发现水面下降,塑料膜向内凹陷;
问:①塑料膜向内凹陷的原因是:______;②“水面下降,塑料膜向内凹陷”的现象初步说明瓶内密封气体的压强随其体积的变化关系是:______;
(2)如图丙,取下塑料膜,用一个玻璃小瓶和一个小吸管放进大瓶做“浮沉子”。在反复调整小瓶中的水量后,终于使小瓶悬浮在大瓶的水中。
问:小瓶经反复调整其中水量后才得以悬浮,这说明物体的浮沉状况与______有关;
(3)如图丁,重新蒙上塑料膜,再次依照图乙所示压大瓶,小明观察到“浮沉子”保持悬浮,没有上浮也没有下沉。造成这一现象的原因可能是:______;
(4)如图戊,解决了上述问题后,依然沿原来的方向压大瓶,则小瓶子会______(选填“浮起来”、“沉下去”或“依然悬浮”),此时小瓶内的水量会______(选填“增多”或“减少”)一些。
【精练1】现有甲、乙、丙三个小球,它们的质量与体积关系如图所示,将它们放入同一杯水中,三个小球静止后,乙球在水中______(选填“漂浮”、“沉底”或“悬浮”),设甲球受到的浮力为,甲球底部受到的液体压强为,设丙球受到的浮力为,丙球底部受到的液体压强为,则______,______(选填“大于”“小于”或“等于”)。
【精练2】如图水平面上有两个相同的杯子,分别装不同的液体,将同一个小球A分别放入两杯中,静止时,小球A在甲液体中漂浮,在乙液体中沉底。再往两个杯中放一些盐,杯中液体密度都增大,但两物体仍处于原来的状态,加入盐后( )
A.小球A在甲液体中受到的浮力变大
B.小球A在乙液体中受到的浮力不变
C.小球A在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中受到的浮力
D.小球A在甲液体中受到的浮力等于在乙液体中受到的浮力
题型二 物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系
【精讲】(24-25八年级下·江苏无锡·月考)如图,放在同一水平面上的甲、乙两个相同容器内盛有密度不同的盐水,现将两个完全相同的物块分别放入两个容器中,当两个物块静止时,两容器中的液面恰好相平,下列说法正确的是( )
A.甲容器中物块排开盐水的重力较大
B.乙容器底部受到盐水的压力较小
C.乙容器中物块受到盐水的浮力较小
D.甲容器中盐水的密度较小
【精练1】(24-25八年级下·江苏扬州·月考)把蜡烛、木块、加盖的小玻璃瓶、鸡蛋和若干大头针浸没在水中,松手后,上浮的物体有:加盖的小玻璃瓶、__________;若要使小玻璃瓶沉到水底,你的做法是_____;若要使沉在水底的鸡蛋上浮,你的做法是______。通过探究可以知道:要控制物体的浮与沉,可以通过改变物体所受的重力和__________来实现。
【精练2】(24-25八年级下·江苏无锡·月考)一个总质量为200kg的热气球,在空中受到1900N的浮力时正在匀速下降,此时热气球受到的重力为___________N,若要改变这种下降的状态,则需要从热气球上抛出___________N的重物才能让热气球匀速上升(g=10N/kg,假设抛出重物前后热气球受到的浮力和阻力均不变)。
题型三 根据物体的浮沉状态判断密度大小
【精讲】(25-26八年级下·江苏无锡·期中)某些药品要求在0℃以下存放,常用保温瓶不能满足需要。为保障药品在0℃以下存放。物理兴趣小组的同学设计了如图所示的保温盒,其中药品应放置于______(选填“A”或“B”)处,另一处空间放置低温物质;关于保温盒填充材料,你选择______(选填“铝合金”或“发泡塑料”),因为其______性差。
【精练1】(23-24八年级下·江苏无锡·期末)利用塑料笔芯自制密度计(塑料笔管部分粗细均匀),同款的新笔芯和用了一半油墨的旧笔芯应该选用_________笔芯(选填“新”或“旧”)。将所选笔芯放入水中,它能竖直漂浮在水中,在笔芯上标出水面的位置A;将笔芯放入酒精中,仍可漂浮,标出液面的位置B,如图所示,该笔芯漂浮在水中受到的浮力大小_________(选填“大于”、“小于”或“等于”)在酒精中时受到的浮力大小。已知水的密度,酒精的密度,若在A、B正中间的位置标上字母C,那么该自制密度计C位置所标注的刻度应该_________(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【精练2】(24-25八年级下·江苏泰州·阶段检测)如图1,在“验证阿基米德原理”的实验中,小红将重为4牛的物体浸没在水中,弹簧测力计的示数变为2.5牛,则浮力的大小为_________牛,方向竖直_________。如图2,在远洋轮船的船舷上,都漆有几条“载重线”俗称“吃水线”。若线b表示在淡水中航行时的吃水线,则在东海航行时的吃水线应是线_________。(选填“a”或“c”)
题型四 物体在不同液体中的浮沉比较浮力和密度的大小
【精讲】(24-25八年级下·江苏苏州·月考)在水平桌面上,甲、乙两个相同容器中盛有体积不同的盐水,小梦将两个草莓(假设完全相同)分别放入容器中进行清洗,当草莓静止时,甲、乙容器中的液面恰好相平,如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲容器中草莓受到的重力更大 B.甲容器中草莓受到的浮力更大
C.两容器中盐水的密度相同 D.乙容器中盐水对容器底部的压强更大
【精练1】(24-25八年级下·江苏泰州·月考)在木棒的一端缠绕一些细铜丝制成简易的液体密度计,将其分别放入盛有甲乙两种液体的烧杯中处于静止状态,如图所示,若密度计在甲、乙液体中受到的浮力分别是F甲、F乙,甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙。则( )
A.F甲<F乙 B.F甲>F乙 C.ρ甲<ρ乙 D.ρ甲>ρ乙
【精练2】(24-25八年级下·江苏南通·期中)水平台上放有两个完全相同的烧杯,分别盛有甲、乙两种液体。将质量相等、体积不等的正方体物块M、N分别放入两杯中,静止时如图所示,液面刚好相平。两物体所受浮力的大小关系为FM_________FN;甲、乙两种液体密度的大小关系为ρ甲_________ρ乙;甲、乙两种液体对烧杯底的压强的大小关系为p甲_________p乙。(均选填“>”“=”或“<”)。
题型五 漂浮状态的密度计算
【精讲】(24-25八年级下·江苏常州·月考)如图甲所示,柱形薄壁容器重为5N,底面积为50cm2,装有20cm深的水,数显式推拉测力计的细杆下固定了一个柱形物块,物块下表面与水面相平,测力计示数为1N。当物块缓慢下降一定距离时,测力计示数恰为0N(图乙)。使物块继续向下运动至上表面与水面相平(水未溢出),测力计的示数为1N(图丙)。下列说法正确的是( )
A.测力计示数为0时物块所受浮力为2N
B.该物块的密度为0.5g/cm3
C.图乙中水对容器底部的压力为12N
D.图丙中容器对桌面的压强为3200Pa
【精练1】(24-25八年级下·江苏泰州·期末)咸鸭蛋是端午节的传统食品之一,深受人们喜爱。小明帮着妈妈用一定浓度的盐水腌制咸鸭蛋为端午节做准备。他用图中器材测量盐水的密度来检测所配制盐水的浓度。
(1)实验操作如下:
①把天平放在水平台上,并将游码移至标尺左端零刻度线处,指针位置如图甲所示,此时应向______调节平衡螺母,直至横梁在水平位置平衡;
②在烧杯中倒入适量的盐水,用调节好的天平测出烧杯和盐水的质量为117.4g;
③将烧杯中的部分盐水倒入量筒,液面位置如图乙所示,则量筒中盐水的体积为______cm3;
④用天平测出______的质量,砝码质量和游码在标尺上的位置如图丙所示,为______g;
(2)计算得出盐水的密度为______kg/m3;
(3)实验后小明还想换一种方法,测量盐水的密度,他选取了一个平底薄壁透明塑料瓶(瓶盖、瓶壁的体积和质量均忽略不计)、圆柱形透明大容器、一把刻度尺(体积可忽略不计),设计了如图丁的方案,请把他的实验步骤补充完整。
①在瓶内装适量的被测盐水密封后,用刻度尺测出瓶内液面的高度为h1;
②将瓶子倒置在盛有水的容器中漂浮,静止后用刻度尺测出______为h2;
③利用以上测量数据可以计算出盐水的密度,表达式ρ盐水=______(用已知字母表示,水的密度用ρ水表示)
【精练2】(23-24八年级下·江苏南京·月考)质量为17.6g的木块放入装有50mL水的量筒中,木块同时从量筒中吸收了四分之一木块体积的水,设木块吸水后体积不变,吸水后的木块静止时有二分之一体积浸入水中,量筒中水位线上升到58mL,则原木块(未吸水)的密度为______。
题型六 密度计原理及应用
【精讲】(24-25八年级下·江苏泰州·月考)小明利用18cm长的吸管、细铜丝、铅丸、石蜡等材料自制密度计。制作密度计的过程中,需要一个盛放液体的容器,现有250mL的量筒和400mL的烧杯供选择,小明应选择 ________ 。小明在吸管内塞入铅丸或铜丝作为配重,再用石蜡封口。铅丸或铜丝作为配重的作用是能使密度计在液体中_________ 。改进后小明将密度计放入水中,用刻度尺测出吸管露出水面的长度是10.8cm,小明将该密度计放入某液体中,吸管露出液面的长度为9cm。则此液体的密度为 ___________kg/m3。
【精练1】丰富的课外活动给同学们提供了展示自己动手能力的空间,在综合实践活动中,小谭同学制作了一个简易密度计,将其分别放入盛有甲、乙液体的两个相同烧杯中,静止时液面相平,如图所示。以下说法正确的是( )
A.甲液体的密度大于乙液体的密度 B.甲液体对容器底部的压强较大
C.密度计在甲液体中受到的浮力较大 D.乙图中烧杯对水平桌面的压强较大
【精练2】(24-25八年级下·江苏盐城·期末)制作简易密度计。器材有吸管一根、铁屑、石蜡、记号笔、刻度尺、大烧杯等。
(1)如图所示,用石蜡封闭吸管一端,添适量铁屑使吸管能竖直漂浮在密度为1g/cm3的水中,用刻度尺测得浸入的深度为12cm,用记号笔做标记,此时密度计受到的浮力为 F1。
(2)将该密度计放入密度为0.8g/cm3的酒精中,使其漂浮,受到的浮力为F2,F2_____F1,烧杯中酒精深度至少为______cm。
(3)为使该密度计测量水和酒精的密度时,两条刻度线间的距离大一些,利用现有器材,合理的做法是______________________。
题型七 盐水选种的原理
【精讲】盐水选种是一种巧妙挑选种子的方法,选种前需要配制一定浓度的盐水,然后把种子倒入盐水中,漂浮于水面的是次种,沉入容器底的是良种(如图)。下列说法正确的是( )
A.若要选出更饱满的种子,则需要往盐水中加入适当的盐
B.盐水选种时所用盐水的密度大于所有良种的密度
C.漂浮于水面的次种所受浮力大于自身重力
D.体积相同的良种和次种,良种受到的浮力较小
【精练1】盐水选种是我国古代劳动人民发明的一种巧妙的挑选种子的方法,用盐水选种时需要配制一定浓度的盐水,把种子倒入盐水中,搅拌稳定后如图所示,则漂浮于盐水面的是次种,沉入容器底的是良种。有关盐水选种过程中说法正确的是( )
A.良种受到的浮力等于重力,次种受到的浮力大于重力
B.若良种和次种的体积相同,则两者的浮力也一定相同
C.盐水选种时所用盐水的密度都要大于所有种子的密度
D.向杯中加入适量的盐并搅拌,可选出更加饱满的种子
【精练2】热气球里的气体密度_______________(选填“大于”或“小于”)空气的密度,这样在它的重力小于它排开的同体积的空气的重力(即浮力),所以能浮在空中。盐水选种时,首先配制一定浓度的盐水,这样饱满的种子由于密度______________(选填“大于”或“小于”)盐水的密度而沉底。
题型八 轮船的原理
【精讲】(24-25八年级下·江苏扬州·月考)某军舰满载时,排水量约12000t,吃水深度6.6m。下列说法不正确的是( )
A.该军舰漂浮在海面上,所受重力小于浮力
B.该军舰漂浮在海面上,所受浮力方向竖直向上
C.排水量指的是军舰满载时排开水的质量
D.该军舰不能与其他舰船近距离并排航行,是因为流体流速越大,压强越小
【精练1】如图为我国自主研发的、位于世界领先水平的多功能大型中远程海洋监察船,该船满载时的排水量为10000t,则满载静止在海面上时所受到的浮力为______N。当该船从黄浦江驶向东海海域时,其所受浮力将______(选填“变大”“变小”或“不变”),相对于液面,船身将______(选填“上浮”或“下沉”)一些。(g取10N/kg)
【精练2】(24-25八年级下·江苏泰州·期末)轮船的排水量就是指轮船满载时排开水的质量。一艘轮船的排水量是,轮船自重。已知,求:
(1)轮船满载时,所受浮力多大?
(2)该轮船最多能装多少吨的货物?
(3)满载时轮船浸入水中的体积是多少?
题型九 潜水艇的原理
【精讲】(24-25八年级下·江苏无锡·月考)如图所示的潜水艇模型。下列说法不正确的有( )
①潜水艇模型是通过改变它自身的重力实现沉浮的
②潜水艇模型沉底时,它受到的浮力等于自身重力
③向试管内吹气,水会被压入试管中,模型会下沉
④向试管外吸气,水会被压入试管中,模型会上浮
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.③
【精练1】(24-25八年级下·陕西西安·期末)某实验小组用塑料瓶、螺母、进排气管(重力忽略不计)等器材,制成了如图所示的潜水艇模型.将潜水艇放入水中,使其上浮或下沉,下列分析正确的是( )
A.向瓶中充气时,从瓶内向外排水,潜水艇将上浮
B.潜水艇受到的浮力大于它排开水的重力
C.从瓶中抽气时,潜水艇会上浮,它所受浮力将变大
D.潜水艇下沉过程中,水对螺母的压强不变
【精练2】(24-25八年级下·江苏苏州·期末)如图甲是一款无人潜航器,其油舱和外油囊的结构如图乙,通过液压泵调节外部油囊大小。此潜航器是靠改变________实现浮沉的,需要下潜时,液压泵需要将油压进________油囊。
题型十 气球和飞艇的原理
【精讲】如图所示,我国汉代发明的孔明灯,加热灯内空气,当内部气体的密度比外部气体密度小到一定程度时,孔明灯就上升。海拔越高,空气越稀薄,若忽略孔明灯体积的变化,在升空过程中,它所受浮力( )
A.始终不变 B.将会变小
C.先不变后变小 D.将会变大
【精练1】三国时代,诸葛亮曾放出一种“会飞”的灯笼,后人称其为“孔明灯”。它上升的主要原因是:灯笼内的热空气密度小于空气密度,导致灯笼受到的______灯笼的重力,所以灯笼才上升。
【精练2】关于浮沉条件的应用,下列说法中正确的是( )
A.向放有鸡蛋的清水中加盐,鸡蛋上浮,是由于鸡蛋的重力变小
B.气象用探测气球里所充气体的密度小于空气的密度
C.轮船漂浮在水面,它受到水的浮力可能大于它受到的重力
D.密度计放在不同液体中所受浮力的大小与液体密度有关
题型十一 液体中的物体上方与下方有绳子的问题
【精讲】如图所示,容器的底面积为,将合金块B用细线系在A的下方,B的重力为4N,体积为,此时细线对B的拉力为________N。剪断细线后,A、B均保持静止时,剪断细绳前后水对容器底部的压强变化量为________Pa。
【精练1】如图所示,水平地面上有底面积为300cm2,重力为3N的薄壁盛水柱形容器A,边长为10cm的正方体物块B,通过一根10cm的细线与容器底部相连,此时水面距容器底30cm,剪断绳子后,物块B静止时,有的体积露出水面(不考虑物块吸收),求:
(1)物块B的重力
(2)剪断绳子前,画出物块B的受力情况,求绳子所受的拉力;
(3)剪断绳子后,物块B静止时相对于容器上升的高度;
(4)现给容器加个阀门放水,当放出多少的水时,细线刚好拉直。
【精练2】如图所示,容器中装有水,水中有一个木块被细线系着,已知水深为0.5m,木块的体积为4×10-3m3,质量为2.4kg,求:(,)
(1)木块受到的浮力;
(2)细线对木块的拉力。
题型十二 浮力与压强的综合问题
【精讲】(24-25八年级下·江苏泰州·月考)一艘排水量120t的货船,船上装有质量为16t的货物A,货物A的底面积为,货物A底面与船完全接触。()
(1)求该船满载时受到的浮力;
(2)求货物A对船的压强;
【精练1】(23-24八年级下·江苏南通·月考)如图,在托盘台秤上放有一个装水的烧杯,烧杯的底面积 100cm2,水的体积为400mL,一个质量m=900g、体积V=200cm3的实心物体A被用细线吊着浸没在水中。(g=10N/kg)
(1)杯中水的质量;
(2)此时物体受到的浮力;
(3)剪断细线,待物体静止后,烧杯对台秤的压强改变了多少Pa?
【精练2】(24-25八年级下·江苏南通·月考)如图所示,水平桌面上两个相同的容器中分别装有甲、乙两种液体,将边长分别为5cm和8cm的A、B两个正方体,按图示方式放入液体中,待静止后,B刚好浸没在甲液体中,A刚好浸没在乙液体中,且两容器中液面恰好相平。甲、乙液体对容器底的压强分别为p₁和p2,排开液体的质量分别为m₁和m₂,两容器对水平桌面的压力分别为F₁和F₂,则它们的大小关系为:p₁____p2,m₁___m₂,F₁_________F2。
【基础夯实 能力提升】
1.(24-25八年级下·江苏扬州·期末)下面是小华同学物理笔记本上记录的一些物理知识点,其中错误的是( )
A.重力的方向是垂直向下的
B.大气压强随海拔高度增大而减小
C.物体间力的作用是相互的
D.密度大于水的空心物体也可能在水中漂浮
2.(24-25八年级下·江苏南通·期末)物理知识在生活中有很多应用,下列用品中利用大气压原理工作的是( )
A.钢笔吸墨水 B.高压锅煮饭
C.订书机钉纸 D.热气球升空
3.(24-25八年级下·江苏盐城·期末)如图所示,马铃薯沉在水底,乒乓球浮在水面上。以下判断正确的是( )
A.乒乓球受到的浮力大于重力
B.马铃薯受到的浮力一定等于重力
C.马铃薯受到的浮力大于乒乓球受到的浮力
D.马铃薯受到的浮力小于乒乓球受到的浮力
4.一同学在岸上最多只能搬得起质量是30kg的鹅卵石。若鹅卵石的密度是,则该同学在水中最多能搬得起质量是_________kg的鹅卵石(石头不露出水面)。这时石头受到的浮力是__________(,取g=10N/kg)。
5.(24-25八年级下·江苏镇江·期末)两个相同的柱形容器放在水平桌面上,里面分别装有质量相等的甲、乙两种液体,将A、B两个质量相等的实心球放入甲液体中,静止时两球状态如图所示,则两球受到的浮力 FA浮____FB浮 ;若将这两球放入乙液体中静止时均漂浮,A、B两球排开乙液体的体积分别为VA排、VB排,则VA排____VB排;两球放入甲乙液体中静止后,两容器对桌面的压强分别为p1、p2,则p1____p2;若甲液体是水,且B球分别在甲、乙两液体中所受浮力之比为5:6,则B球密度ρB=____kg/m3。
6.(24-25八年级下·江苏扬州·期末)图甲为一彩球“温度计”,密闭玻璃容器内装有一种特殊液体(遵循热胀冷缩)。液体中有5个挂有温度标牌的彩球,彩球体积(包括标牌)相等,其热胀冷缩可以忽略,悬浮的彩球标牌上的温度值就是所测得的当前环境温度。图乙为这个温度计的示意图,编号为4的彩球标牌所标温度值为22℃,相邻编号的彩球标牌上的温度值相差为2℃。则5号小球所标温度值为______℃。若要增大该温度计能测得的最高温度,可增加一个与原来5个彩球体积相等、质量_______(选填“更大”、“更小”或“相等”)的彩球。
7.(24-25八年级下·江苏无锡·期末)“盆水举缸”的意思是一盆水产生的浮力可以举起一个大水缸。小明在甲、乙容器中分别倒入10kg的水。甲容器不能浮起15kg的水缸,乙容器可以浮起15kg的水缸。甲容器中水缸受到的浮力__(选填“大于”“等于”或“小于”)水缸的重力;乙容器中水缸漂浮起来时排开水的重力为____N,乙容器中水缸排开水的体积为_____m3。乙容器能浮起水缸是因为乙容器中水位高,水缸底部受到的液体压强____(选填“大”或“小”),产生了较大的浮力,g取10N/kg。
8.(23-24八年级下·江苏苏州·期末)画出图中静止在水中的物块所受力的示意图。
9.(24-25八年级下·江苏盐城·期末)青少年在游泳和水上运动时应特别注意安全问题。有一种防溺水救生手环,如图所示,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1.05×103kgm3,若要使约占人体总体积的头部露出水面。手环所受的重力忽略不计,g取10N/kg。求:
(1)人体总体积;
(2)头部露出水面时,人体受到的浮力;
(3)充气后气囊的体积的最小值。
10.(24-25八年级下·江苏扬州·期末)某实验小组利用矿泉水瓶做如下实验:
(1)如图甲,拧瓶盖时发现瓶盖侧面有一条条竖纹,竖纹的作用主要是_________。
(2)在空矿泉水瓶中装入少量热水并迅速倒出,再马上盖上瓶盖看到瓶子变瘪了,如图乙所示,验证的是_________的存在。
(3)用一个矿泉水瓶和两根吸管可以制成“口吹喷雾器”,如图丙所示,它的原理是流体的流速越大,压强越_________。
(4)如图丁,利用矿泉水瓶和玻璃小瓶可以做成“浮沉子”,当用力挤压矿泉水瓶时,玻璃小瓶会_________。(选填“上浮”或“下沉”)
【拓展拔尖 冲刺满分】
1.(24-25八年级下·江苏常州·期末)已知,。将一块冰放入水中,冰处于漂浮状态,液面位置如图所示,冰熔化后,杯中液面将比熔化前( )
A.上升 B.下降
C.不变 D.无法判断
2.(24-25八年级下·江苏南京·期末)在一只烧杯内装有密度为ρA的液体A,在一个轻薄透明塑料袋中装有大半袋密度为ρB的液体B,按如图所示方式,用弹簧测力计吊住塑料袋并将塑料袋缓慢浸入液体A中,测力计示数为F(塑料袋不接触杯底),有以下三个判断:
(1)若ρA=ρB,当袋内液面与袋外液面相平时,F为零;
(2)若ρA>ρB,当F为零时,袋内液面高于袋外液面;
(3)若ρA<ρB,当袋内液面与袋外液面相平时,F不为零.
这三个判断( )
A.只有(1)正确 B.只有(1)(2)正确
C.只有(2)(3)正确 D.(1)(2)(3)都正确
3.(24-25八年级下·江苏无锡·期末)2024 年4月亚洲首艘圆筒型“海上油气加工厂”——“海葵一号”在山东青岛建造完工,为我国深水油气田高效开发提供了全新选择、它由如图所示的船体和工作平台两部分组成,总质量约3.9万吨,最大排水量为10万吨,船体直径约为90m。若g取10N/ kg, 海水密度取1×103kg/m3。关于“海葵一号”,下列说法中正确的是( )
A.约需要170个成人才能环抱船体一周
B.它满载时受到的浮力约为1×106N
C.当它未储存油气空载时,吃水线在最大吃水线上方
D.它最多能储存约8万吨油气
4.(24-25八年级下·江苏无锡·期末)很多游泳初学者对“仰泳”特别心驰神往。其实仰泳的诀窍很简单,只要人躺在水里后脑勺尽可能多的浸入水中,自然就可以浮起来。“后脑勺尽可能多的浸入水中”实质上是通过增大______来增大浮力;已知人体密度为0.97g/cm3,人的头部体积约占人总体积的6%,当人在水中下蹲,水面没过脖颈时,后脑勺浸入水中的体积不低于人的总体积的___%,人就可以仰漂在水面上。
5.(24-25八年级下·江苏无锡·期末)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”)。如图丙所示估测大气压强实验的测量原理是___________,实验过程中,当活塞___________时,停止向桶中添加重物。
6.物理兴趣小组的同学制作了一个简易密度计,分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,静止时液面相平如图所示,甲液体密度_______乙液体密度,密度计在液体中受到浮力F甲_______F乙,液体对杯底的压强p甲_______p乙。(均选填“<”“=”或“>”)
7.(24-25八年级下·江苏常州·期末)如图,在常温下分别有两个烧杯,一个装有半杯水,另一个装有半杯盐水。将两块密度、体积都相等的冰块分别投入其中(不接触杯底),标记此时的水面与盐水液面高度。一段时间后冰块完全熔化,则水面高度与其标记处______,盐水液面高度与其标记处______(均选填“上升”“下降”或“不变”)。(ρ盐水>ρ水>ρ冰)
8.(23-24八年级下·江苏宿迁·期末)有一木球浮在水面上,在图中作出木球所受到的重力以及水对它的浮力的示意图。
9.(24-25八年级下·江苏泰州·期末)如图所示,装有水的烧杯中有一个质量为53g、体积为50cm3的鸡蛋。水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)通过计算说明鸡蛋在水中下沉的原因;
(2)向水中加入食盐并搅拌,当食盐水的密度等于多少g/cm3时,鸡蛋处于悬浮状态;
(3)继续向水中加食盐并搅拌,当鸡蛋静止时所受浮力是多大。
10.(24-25八年级下·江苏扬州·期末)小明用细长的透明薄壁圆筒制作测量液体密度的密度计。已知水的密度为1×103kg/m3,圆筒底面积为S。
(1)用调节好的天平测空圆筒质量m:往右盘加入最小砝码后,天平指针位置如图甲所示,接下来的操作是__________,直至指针对准分度盘中央刻度线,此时天平如图乙所示(乙图右图是添加砝码和游码放大图),则空圆筒的质量m=_______g。小华指出,上述测量过程操作上存在不妥当的地方,不妥当之处是___________;
(2)标记一定体积:向圆筒中倒入适量水,用天平测得圆筒与水的总质量为64.4g,计算得到圆筒内水的体积V0=______cm3。如图丙所示,在圆筒外壁上与水面平齐处做好虚线标记后,倒掉圆筒内的水;
(3)标记刻度线和密度值:如图丁所示,向圆筒内倒入待测液体至标记处。将圆筒放入大容器内的水中竖直漂浮,测出圆筒浸入水中的深度h,则待测液体密度ρ液=_______(用m、S、h、V0、ρ水表示),根据表达式计算出待测液体密度ρ液,并在圆筒外壁与大容器中水面相齐处标注对应的刻度线和密度值,标注后的刻度值由下向上逐渐_________(选填“变大”或“变小”)且刻度是______(选填“均匀”或“不均匀”)的;
(4)交流与改进:圆筒外壁上1.0g/cm3的刻度线在图丙中虚线标记处的_______(选填“上方”、“下方”或“同一位置”);为了提高精确程度,在保持其它条件不变时,可以适当______(填字母,多选);
A.增大圆筒底面积S B.增大圆筒质量m C.增大V0
D.减小圆筒底面积S E.减小圆筒质量m F.减小V0
(5)用上述自制密度计测量某种液体密度时,发现圆筒在大容器中触底无法漂浮,请提出一条合理的改进建议:__________。
1 / 3
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$2025-2026学年苏科版新教材物理八年级下册期末复习重点难点专题培优练
专题11 浮力与压强的综合探究及应用原理『期末复习重难点专题培优』
【12个高频易错题型讲练+期末真题实战演练 共56题】
重点题型 分类讲练 1
题型一 改变物体的浮沉状态 1
题型二 物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系 4
题型三 根据物体的浮沉状态判断密度大小 5
题型四 物体在不同液体中的浮沉比较浮力和密度的大小 7
题型五 漂浮状态的密度计算 9
题型六 密度计原理及应用 13
题型七 盐水选种的原理 15
题型八 轮船的原理 17
题型九 潜水艇的原理 19
题型十 气球和飞艇的原理 21
题型十一 液体中的物体上方与下方有绳子的问题 22
题型十二 浮力与压强的综合问题 24
优选真题 实战演练 27
【基础夯实 能力提升】 27
【拓展拔尖 冲刺满分】 33
题型一 改变物体的浮沉状态
【精讲】学习了“浮沉子”以后,小明同学决定也做一个试试:
(1)如图甲,取一个椭圆形的塑料大瓶,去掉瓶盖,装入一定量的水,然后在瓶口蒙上一张塑料膜,接着以图乙所示方式试压大瓶,发现水面下降,塑料膜向内凹陷;
问:①塑料膜向内凹陷的原因是:______;②“水面下降,塑料膜向内凹陷”的现象初步说明瓶内密封气体的压强随其体积的变化关系是:______;
(2)如图丙,取下塑料膜,用一个玻璃小瓶和一个小吸管放进大瓶做“浮沉子”。在反复调整小瓶中的水量后,终于使小瓶悬浮在大瓶的水中。
问:小瓶经反复调整其中水量后才得以悬浮,这说明物体的浮沉状况与______有关;
(3)如图丁,重新蒙上塑料膜,再次依照图乙所示压大瓶,小明观察到“浮沉子”保持悬浮,没有上浮也没有下沉。造成这一现象的原因可能是:______;
(4)如图戊,解决了上述问题后,依然沿原来的方向压大瓶,则小瓶子会______(选填“浮起来”、“沉下去”或“依然悬浮”),此时小瓶内的水量会______(选填“增多”或“减少”)一些。
【答案】 瓶外大气压大于瓶内气体的压强 体积变大,气压减小 物体的重力 塑料膜漏气 浮起来 减少
【详解】(1)[1]瓶内外存在气压差,且瓶外大气压大于瓶内气体的压强使塑料膜向内凹陷。
[2]水面下降,塑料膜向内凹陷的现象初步说明瓶内密封气体的体积变大,压强变小。
(2)[3]小瓶经反复调整其中水量后才得以悬浮,这改变了小瓶的重力,说明物体的浮沉状况与物体的重力有关。
(3)[4]依照图乙所示压大瓶,小明观察到“浮沉子”保持悬浮,没有上浮也没有下沉,说明瓶内气压不变,可能是塑料膜漏气。
(4)[5][6]解决了上述问题后,依然沿原来的方向压大瓶,会使大瓶内气压减小,小瓶内的水流出一部分,小瓶内的水量减少,浮力不变,会浮起来。
【精练1】现有甲、乙、丙三个小球,它们的质量与体积关系如图所示,将它们放入同一杯水中,三个小球静止后,乙球在水中______(选填“漂浮”、“沉底”或“悬浮”),设甲球受到的浮力为,甲球底部受到的液体压强为,设丙球受到的浮力为,丙球底部受到的液体压强为,则______,______(选填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】 悬浮 大于 大于
【详解】[1]如图所示,乙的密度等于水的密度,甲的密度大于水的密度,丙的密度小于水的密度,故将乙放在水中,小球将悬浮。
[2]甲放入水中是沉底,丙放入水中是漂浮,故甲球放入后底部的深度大于乙球放入后底部的深度,故甲球底部受到的压强大于乙球底部所受到的压强。
[3]由于丙球漂浮,故浮力等于自身的重力,即
而甲是沉底,故甲的重力大于甲的浮力,故
而水的密度等于乙的密度,故整理即可得到
而等于通过甲点做质量轴的平行线与表示水的线的交点为质量m甲',从图可知看出
故
故填大于。
【精练2】如图水平面上有两个相同的杯子,分别装不同的液体,将同一个小球A分别放入两杯中,静止时,小球A在甲液体中漂浮,在乙液体中沉底。再往两个杯中放一些盐,杯中液体密度都增大,但两物体仍处于原来的状态,加入盐后( )
A.小球A在甲液体中受到的浮力变大
B.小球A在乙液体中受到的浮力不变
C.小球A在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中受到的浮力
D.小球A在甲液体中受到的浮力等于在乙液体中受到的浮力
【答案】C
【分析】物体漂浮时,受到的浮力等于其重力,物体在液体中下沉时,受到的浮力小于重力;物体受到的浮力与液体的密度和排开的液体的体积有关。
【详解】由图可知,小球A在甲液体中始终处于漂浮状态,浮力等于重力,浮力不变;小球A在乙液体中下沉,受到的浮力小于重力,加入盐后,液体的密度变大,排开的液体的体积不变,则小球受到的浮力变大,但仍小于重力;所以小球A在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中受到的浮力。
故选C。
题型二 物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系
【精讲】(24-25八年级下·江苏无锡·月考)如图,放在同一水平面上的甲、乙两个相同容器内盛有密度不同的盐水,现将两个完全相同的物块分别放入两个容器中,当两个物块静止时,两容器中的液面恰好相平,下列说法正确的是( )
A.甲容器中物块排开盐水的重力较大
B.乙容器底部受到盐水的压力较小
C.乙容器中物块受到盐水的浮力较小
D.甲容器中盐水的密度较小
【答案】D
【详解】AC.物块在甲中悬浮,物块受到的浮力等于物块重力,物块在乙中漂浮,物块受到的浮力等于物块重力,由于是两个完全相同的物块,所以物块在甲、乙容器中受到的浮力相等,根据阿基米德原理,物块受到的浮力等于排开液体的重力,所以物块在两容器中排开液体重力相等,故AC错误;
BD.由上述可知,物块在甲、乙容器中受到的浮力相等,根据公式,由图可知,则,即甲容器中盐水的密度较小;根据液体压强公式,两容器中的液面恰好相平,即液体深度相同,而,则甲液体对容器底的压强比乙液体容器底的压强小,根据公式,甲、乙容器底面积相同,所以甲液体对容器底的压力比乙液体对容器底的压力小,故B错误,D正确。
故选D。
【精练1】(24-25八年级下·江苏扬州·月考)把蜡烛、木块、加盖的小玻璃瓶、鸡蛋和若干大头针浸没在水中,松手后,上浮的物体有:加盖的小玻璃瓶、__________;若要使小玻璃瓶沉到水底,你的做法是_____;若要使沉在水底的鸡蛋上浮,你的做法是______。通过探究可以知道:要控制物体的浮与沉,可以通过改变物体所受的重力和__________来实现。
【答案】 蜡烛、木块 加水 加盐 浮力
【详解】[1]由物体的浮沉条件可知,若物体的密度小于水的密度,物体将上浮,蜡烛和木块的密度比水小,因此松手后,上浮的物体还有蜡烛、木块。
[2]要使小玻璃瓶沉到水底,由物体的浮沉条件可得,应让小玻璃瓶的重力大于浮力,则可以往小瓶里加水。
[3]要使鸡蛋上浮,应增大鸡蛋受到的浮力,由得,增加液体密度可以使浮力增大,故可以向水中加盐。
[4]由以上可知,要控制物体的浮沉,可以通过改变重力和浮力来实现。
【精练2】(24-25八年级下·江苏无锡·月考)一个总质量为200kg的热气球,在空中受到1900N的浮力时正在匀速下降,此时热气球受到的重力为___________N,若要改变这种下降的状态,则需要从热气球上抛出___________N的重物才能让热气球匀速上升(g=10N/kg,假设抛出重物前后热气球受到的浮力和阻力均不变)。
【答案】
【解析】[1][2]根据,可得质量为200kg的热气球重力
热气球此时在匀速下降,即做匀速直线运动,处于平衡状态,所以受力平衡,即
所以受到的空气阻力为
要使热气球匀速上升,即仍然处于平衡状态,此时空气阻力竖直向下,且大小不变,浮力大小也不变,即
解得扔掉重物后,热气球的总重
所以需要从热气球上抛出的重物重力为
题型三 根据物体的浮沉状态判断密度大小
【精讲】(25-26八年级下·江苏无锡·期中)某些药品要求在0℃以下存放,常用保温瓶不能满足需要。为保障药品在0℃以下存放。物理兴趣小组的同学设计了如图所示的保温盒,其中药品应放置于______(选填“A”或“B”)处,另一处空间放置低温物质;关于保温盒填充材料,你选择______(选填“铝合金”或“发泡塑料”),因为其______性差。
【答案】 B 发泡塑料 导热
【详解】温度低的气体密度大,会下沉,所以将低温物质放置在A处,其周围的冷空气会下沉,使B处的药品处于低温环境,有利于药品在0℃以下存放。
这种药品要求在低温环境下存放,运输过程中应尽可能减少从外界吸收热量,这就要求包装盒具有导热性能差的特点。发泡塑料的导热性能远低于铝合金,能有效减缓热传递,更好地保持盒内低温,因此选择发泡塑料作为保温盒填充材料。
【精练1】(23-24八年级下·江苏无锡·期末)利用塑料笔芯自制密度计(塑料笔管部分粗细均匀),同款的新笔芯和用了一半油墨的旧笔芯应该选用_________笔芯(选填“新”或“旧”)。将所选笔芯放入水中,它能竖直漂浮在水中,在笔芯上标出水面的位置A;将笔芯放入酒精中,仍可漂浮,标出液面的位置B,如图所示,该笔芯漂浮在水中受到的浮力大小_________(选填“大于”、“小于”或“等于”)在酒精中时受到的浮力大小。已知水的密度,酒精的密度,若在A、B正中间的位置标上字母C,那么该自制密度计C位置所标注的刻度应该_________(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】 旧 等于 小于
【详解】[1]新笔芯的重心靠近笔芯的中间位置,放入水中时无法竖直漂浮;用了一半油墨的旧笔芯的重心在笔芯的一端,当把旧笔芯放入水中时,旧笔芯能竖直漂浮在水中。
[2]笔芯在水和酒精中都处于漂浮状态,根据漂浮条件:物体漂浮时,受到的浮力等于自身的重力。由于旧笔芯的重力没有改变,所以它在水中和酒精中受到的浮力大小是相等的。
[3]笔芯漂浮时,下表面受到的压力等于浮力,浮力相同,则压力相同,设笔芯的底面积为S,密度计处于水中时的深度为H,在待测液体中的深度为h,根据阿基米德原理可知,解得。由表达式可知h和成反比,所以密度计刻度分布不均匀,液体的密度越大,相邻刻度线的距离越小,因为密度计刻度是“上小下大、上疏下密”,故该自制密度计C位置所标注的刻度应该小于。
【精练2】(24-25八年级下·江苏泰州·阶段检测)如图1,在“验证阿基米德原理”的实验中,小红将重为4牛的物体浸没在水中,弹簧测力计的示数变为2.5牛,则浮力的大小为_________牛,方向竖直_________。如图2,在远洋轮船的船舷上,都漆有几条“载重线”俗称“吃水线”。若线b表示在淡水中航行时的吃水线,则在东海航行时的吃水线应是线_________。(选填“a”或“c”)
【答案】 1.5 向上 c
【详解】[1]物体受到浮力大小为
[2]浮力的方向是竖直向上的。
[3]船漂浮在水面上,只受重力和浮力,是一对平衡力,则浮力与重力相等,船在不同水域均漂浮,受到的浮力均相等,根据阿基米德原理可知,在浮力一定时,液体的密度越大,排开液体体积越小。海水密度大于河水密度,故在东海船排开海水的体积小,故c是此时的吃水线。
题型四 物体在不同液体中的浮沉比较浮力和密度的大小
【精讲】(24-25八年级下·江苏苏州·月考)在水平桌面上,甲、乙两个相同容器中盛有体积不同的盐水,小梦将两个草莓(假设完全相同)分别放入容器中进行清洗,当草莓静止时,甲、乙容器中的液面恰好相平,如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲容器中草莓受到的重力更大 B.甲容器中草莓受到的浮力更大
C.两容器中盐水的密度相同 D.乙容器中盐水对容器底部的压强更大
【答案】D
【详解】A.由题可知,两个草莓完全相同,质量相同,重力相同,故A错误;
B.由图可知,草莓在甲中处于悬浮状态,受到的浮力等于重力,在乙中漂浮,浮力也等于重力,两个草莓重力相等,所以受到的浮力也相等,故B错误;
C.甲中草莓悬浮,说明盐水密度等于草莓密度,乙中草莓漂浮,说明盐水密度大于草莓密度,所以甲中盐水的密度小于乙中盐水的密度,故C错误;
D.由题可知,放草莓后,甲、乙容器中的液面恰好相平,即液体深度相同,根据,因为甲中盐水的密度小于乙中盐水的密度,所以乙容器中盐水对容器底部的压强更大,故D正确。
故选D。
【精练1】(24-25八年级下·江苏泰州·月考)在木棒的一端缠绕一些细铜丝制成简易的液体密度计,将其分别放入盛有甲乙两种液体的烧杯中处于静止状态,如图所示,若密度计在甲、乙液体中受到的浮力分别是F甲、F乙,甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙。则( )
A.F甲<F乙 B.F甲>F乙 C.ρ甲<ρ乙 D.ρ甲>ρ乙
【答案】D
【详解】AB.密度计在甲、乙两种液体中都处于漂浮状态,根据物体的漂浮条件,浮力等于自身的重力。因为是同一个密度计,所以其重力不变,故密度计在两种液体中受到的浮力相等,即,故AB不符合题意;
CD.由图分析可知,密度计排开甲液体的体积小于排开乙液体的体积,即。根据阿基米德原理,因为,所以
由于,所以,故D符合题意,C不符合题意。
故选D。
【精练2】(24-25八年级下·江苏南通·期中)水平台上放有两个完全相同的烧杯,分别盛有甲、乙两种液体。将质量相等、体积不等的正方体物块M、N分别放入两杯中,静止时如图所示,液面刚好相平。两物体所受浮力的大小关系为FM_________FN;甲、乙两种液体密度的大小关系为ρ甲_________ρ乙;甲、乙两种液体对烧杯底的压强的大小关系为p甲_________p乙。(均选填“>”“=”或“<”)。
【答案】 = > >
【详解】[1]物块M与N质量相等,故重力,M在甲液体中处于漂浮状态,浮力等于重力,N在乙液体中处于悬浮状态,浮力等于重力,故
[2]M在甲液体中处于漂浮状态,浮力等于重力……①
由阿基米德原理的推导式得,M在甲液体中处于漂浮状态,浮力为……②
由①②得
由图可知,则……③
N在乙液体中处于悬浮状态,浮力等于重力……④
由阿基米德原理的推导式得,M在甲液体中处于漂浮状态,浮力为……⑤
由④⑤得
由图可知,则……⑥
因为物体M、N的质量相同,由图可知M的体积小于N的体积,根据可知,……⑦
由③⑥⑦得
[3]由可知,甲乙两杯中的液面深度h相同,由于,则甲、乙两种液体对烧杯底的压强的大小关系为
题型五 漂浮状态的密度计算
【精讲】(24-25八年级下·江苏常州·月考)如图甲所示,柱形薄壁容器重为5N,底面积为50cm2,装有20cm深的水,数显式推拉测力计的细杆下固定了一个柱形物块,物块下表面与水面相平,测力计示数为1N。当物块缓慢下降一定距离时,测力计示数恰为0N(图乙)。使物块继续向下运动至上表面与水面相平(水未溢出),测力计的示数为1N(图丙)。下列说法正确的是( )
A.测力计示数为0时物块所受浮力为2N
B.该物块的密度为0.5g/cm3
C.图乙中水对容器底部的压力为12N
D.图丙中容器对桌面的压强为3200Pa
【答案】B
【详解】A.根据图甲知,物块受到的平衡力为数显式推拉测力计竖直向上的拉力1N与竖直向下的重力,可知重力为,根据图乙,测力计示数为0时物块所受浮力与重力是一对平衡力,因此浮力
故A错误;
B.根据图丙,物块完全浸没时,数显式推拉测力计不再是竖直向上的拉力而是竖直向下的压力1N,物块受到竖直向下的重力、竖直向下的压力和竖直向上的浮力,根据受力平衡,物块受到的浮力
因此时物块完全浸没,则有物块的密度与水的密度之比为
解得该物块的密度为
故B正确;
C.根据图乙,由于测力计对物块没有施力,相当于物块漂浮,则物块仅有下底面受到水的压力且等于浮力,根据相互作用力,物块对水的压力
容器中的水的体积为
水的重力为
对水受力分析,容器中的水受到竖直向下的重力、物块的压力和竖直向上的容器底部的支持力,根据力的平衡,容器底部对水的支持力
根据相互作用力,水对容器底部的压力也为11N,故C错误;
D.根据图丙,物块恰好完全浸没,物块仅有下底面受到水的压力且等于浮力,根据相互作用力,物块对水的压力
对水受力分析,容器中的水受到竖直向下的重力、物块的压力和竖直向上的容器底部的支持力,根据力的平衡,容器底部对水的支持力
根据相互作用力,水对容器底部的压力
对容器受力分析,容器受到竖直向下的重力、水的压力和竖直向上的桌面的支持力,根据力的平衡,桌面对容器的支持力
根据相互作用力,容器对桌面的压力
则容器对桌面的压强
故D错误。
故选B。
【精练1】(24-25八年级下·江苏泰州·期末)咸鸭蛋是端午节的传统食品之一,深受人们喜爱。小明帮着妈妈用一定浓度的盐水腌制咸鸭蛋为端午节做准备。他用图中器材测量盐水的密度来检测所配制盐水的浓度。
(1)实验操作如下:
①把天平放在水平台上,并将游码移至标尺左端零刻度线处,指针位置如图甲所示,此时应向______调节平衡螺母,直至横梁在水平位置平衡;
②在烧杯中倒入适量的盐水,用调节好的天平测出烧杯和盐水的质量为117.4g;
③将烧杯中的部分盐水倒入量筒,液面位置如图乙所示,则量筒中盐水的体积为______cm3;
④用天平测出______的质量,砝码质量和游码在标尺上的位置如图丙所示,为______g;
(2)计算得出盐水的密度为______kg/m3;
(3)实验后小明还想换一种方法,测量盐水的密度,他选取了一个平底薄壁透明塑料瓶(瓶盖、瓶壁的体积和质量均忽略不计)、圆柱形透明大容器、一把刻度尺(体积可忽略不计),设计了如图丁的方案,请把他的实验步骤补充完整。
①在瓶内装适量的被测盐水密封后,用刻度尺测出瓶内液面的高度为h1;
②将瓶子倒置在盛有水的容器中漂浮,静止后用刻度尺测出______为h2;
③利用以上测量数据可以计算出盐水的密度,表达式ρ盐水=______(用已知字母表示,水的密度用ρ水表示)
【答案】(1) 左 40 烧杯和剩余盐水的总质量 71.4
(2)1.15×103
(3) 瓶内液面到水面的距离
【详解】(1)[1]把天平放在水平台上,并将游码移至标尺左端零刻度线处,指针位置如图甲所示,由甲图可知,指针偏右,说明右端沉,此时应向左调节平衡螺母,直至横梁在水平位置平衡。
[2]由乙图可知,量筒的分度值为2mL,量筒中盐水的体积为V=40mL=40cm3
[3][4]为了测盐水的密度,需测出量筒中盐水的质量,所以需用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量,这样可以求出倒入量筒中盐水的质量。由图丙可知,标尺的分度值为0.2g,烧杯和盐水的总质量为m剩=50g+20g+1.4g=71.4g
(2)倒入量筒中盐水的质量为m=m总-m剩=117.4g-71.4g=46g
则盐水的密度为
(3)[1][2]将瓶子倒置在盛有水的容器中漂浮,静止后用刻度尺测出瓶内盐水液面到水面的距离为h2,则排开水的体积为V=S(h1+h2)
根据G=F浮=ρ液gV排
可得,ρ盐水gSh1=ρ水gS(h1+h2)
则液体的密度
【精练2】(23-24八年级下·江苏南京·月考)质量为17.6g的木块放入装有50mL水的量筒中,木块同时从量筒中吸收了四分之一木块体积的水,设木块吸水后体积不变,吸水后的木块静止时有二分之一体积浸入水中,量筒中水位线上升到58mL,则原木块(未吸水)的密度为______。
【答案】0.55
【详解】设木块的体积为V,根据题意,吸水的体积为
原来量筒中水的体积为50mL,因此水的体积变为
已知吸水后的木块静止时有二分之一体积浸入水中,量筒中水位线上升到58mL,故有
V水原-V吸+V排=V总
代入数据得
解得
V=32mL=32cm3
则原木块(未吸水)的密度为
题型六 密度计原理及应用
【精讲】(24-25八年级下·江苏泰州·月考)小明利用18cm长的吸管、细铜丝、铅丸、石蜡等材料自制密度计。制作密度计的过程中,需要一个盛放液体的容器,现有250mL的量筒和400mL的烧杯供选择,小明应选择 ________ 。小明在吸管内塞入铅丸或铜丝作为配重,再用石蜡封口。铅丸或铜丝作为配重的作用是能使密度计在液体中_________ 。改进后小明将密度计放入水中,用刻度尺测出吸管露出水面的长度是10.8cm,小明将该密度计放入某液体中,吸管露出液面的长度为9cm。则此液体的密度为 ___________kg/m3。
【答案】 250mL的量筒 竖直漂浮
【详解】[1]由于该吸管制成的密度计高度较高,而400mL的烧杯底面积较大、高度相对较小;当把该密度计放入盛有液体的烧杯中时,密度计可能接触底部,密度计不能正常使用,所以制作密度计的过程中,需要一个盛放液体的容器应该是250mL的量筒。
[2]在吸管内塞入铅丸或铜丝,是为了让密度计的重心降低,从而能竖直漂浮在液体中。
[3]设密度计的底面积为,已知吸管露出水面的长度是10.8cm,所以吸管浸入水中的深度为
浸入液体中的深度为
则,即:
解得。
【精练1】丰富的课外活动给同学们提供了展示自己动手能力的空间,在综合实践活动中,小谭同学制作了一个简易密度计,将其分别放入盛有甲、乙液体的两个相同烧杯中,静止时液面相平,如图所示。以下说法正确的是( )
A.甲液体的密度大于乙液体的密度 B.甲液体对容器底部的压强较大
C.密度计在甲液体中受到的浮力较大 D.乙图中烧杯对水平桌面的压强较大
【答案】D
【详解】AC.同一支密度计放在甲、乙两种液体中都漂浮,则
即浮力是相同的;由图可知,密度计在乙液体中排开的液体的体积小,根据可知,乙液体的密度大,故AC错误;
B.深度相同,由于乙液体的密度大,根据可知,乙杯中液体对容器底的压强更大,故B错误;
D.由图分析可知,甲液体的体积小于乙液体的体积,由于甲液体的密度小于乙液体的密度,根据可知甲液体的质量小于乙液体的质量,根据可知甲液体的重力小于乙液体的重力;根据
甲烧杯对桌面的压力较小,由知乙图中烧杯对水平桌面的压强较大,故D正确。
故选D。
【精练2】(24-25八年级下·江苏盐城·期末)制作简易密度计。器材有吸管一根、铁屑、石蜡、记号笔、刻度尺、大烧杯等。
(1)如图所示,用石蜡封闭吸管一端,添适量铁屑使吸管能竖直漂浮在密度为1g/cm3的水中,用刻度尺测得浸入的深度为12cm,用记号笔做标记,此时密度计受到的浮力为 F1。
(2)将该密度计放入密度为0.8g/cm3的酒精中,使其漂浮,受到的浮力为F2,F2_____F1,烧杯中酒精深度至少为______cm。
(3)为使该密度计测量水和酒精的密度时,两条刻度线间的距离大一些,利用现有器材,合理的做法是______________________。
【答案】 = 15 在吸管内适当添加铁屑
【详解】(2)[1]密度计在水中和酒精中都处于漂浮状态,根据物体的浮沉条件,漂浮时浮力等于重力,所以。
[2]设吸管的横截面积为S,根据阿基米德原理可知,在水中时受到的浮力为,在酒精中时受到的浮力为,由有
可得吸管在酒精中浸入的深度为
故烧杯中酒精深度至少为15cm。
[3]密度计浸入水中的深度为即,密度计放入酒精中漂浮时,浸入酒精中的深度为
两条刻度线间的距离
所以在吸管内适当添加铁屑使密度计重力增大,则密度计浸入水中的深度变大,两条刻度线间的距离也会变大。
题型七 盐水选种的原理
【精讲】盐水选种是一种巧妙挑选种子的方法,选种前需要配制一定浓度的盐水,然后把种子倒入盐水中,漂浮于水面的是次种,沉入容器底的是良种(如图)。下列说法正确的是( )
A.若要选出更饱满的种子,则需要往盐水中加入适当的盐
B.盐水选种时所用盐水的密度大于所有良种的密度
C.漂浮于水面的次种所受浮力大于自身重力
D.体积相同的良种和次种,良种受到的浮力较小
【答案】A
【详解】A.良种沉底,根据物体浮沉条件可知,良种的密度大于盐水的密度,若要选出更饱满的种子,就是要使密度不太大的良种浮上来,所以,需要需要往盐水中加入适当的盐来增大盐水的密度,故A正确;
B.盐水选种时,良种沉入水底,说明盐水的密度小于良种的密度,这样良种才会因为重力大于浮力而下沉,故B错误;
C.漂浮于水面的次种处于静止状态,受到的浮力和自身的重力是一对平衡力,所以浮力大小等于自身重力,故C错误;
D.体积相同的良种和次种,良种沉底、次种漂浮,则良种浸入盐水中的体积更大,即良种排开盐水的体积大,在盐水密度一定时,根据阿基米德原理,良种受到的浮力大于次种受到的浮力。故D错误。
故选A。
【精练1】盐水选种是我国古代劳动人民发明的一种巧妙的挑选种子的方法,用盐水选种时需要配制一定浓度的盐水,把种子倒入盐水中,搅拌稳定后如图所示,则漂浮于盐水面的是次种,沉入容器底的是良种。有关盐水选种过程中说法正确的是( )
A.良种受到的浮力等于重力,次种受到的浮力大于重力
B.若良种和次种的体积相同,则两者的浮力也一定相同
C.盐水选种时所用盐水的密度都要大于所有种子的密度
D.向杯中加入适量的盐并搅拌,可选出更加饱满的种子
【答案】D
【详解】A.良种沉入容器底,则所受的浮力小于自身重力,次种漂浮,则所受的浮力等于自身的重力,故A错误;
B.良种和次种的体积相同,良种沉底,次种漂浮,良种排开盐水的体积比次种的大,据阿基米德原理知,良种受到的浮力大,故B错误;
C.选种时,盐水的密度要适当,要比良种的密度小,良种才能沉底,要比次种的密度大,次种才能浮于水面,故C错误;
D.向杯中加入适量的盐并搅拌,盐水的密度变大,使得一些不是很饱满的种子浮出水面,可选出更加饱满的种子,故D正确。
故选D。
【精练2】热气球里的气体密度_______________(选填“大于”或“小于”)空气的密度,这样在它的重力小于它排开的同体积的空气的重力(即浮力),所以能浮在空中。盐水选种时,首先配制一定浓度的盐水,这样饱满的种子由于密度______________(选填“大于”或“小于”)盐水的密度而沉底。
【答案】 小于 大于
【详解】[1]热气球是利用在空气中的浮力来工作的,当气体的密度小于空气的密度时,浮力大于重力,才可以升空。
[2]根据沉与浮的条件,饱满的种子密度比盐水大,会下沉,而瘪种子密度小于盐水的密度,会漂浮。
题型八 轮船的原理
【精讲】(24-25八年级下·江苏扬州·月考)某军舰满载时,排水量约12000t,吃水深度6.6m。下列说法不正确的是( )
A.该军舰漂浮在海面上,所受重力小于浮力
B.该军舰漂浮在海面上,所受浮力方向竖直向上
C.排水量指的是军舰满载时排开水的质量
D.该军舰不能与其他舰船近距离并排航行,是因为流体流速越大,压强越小
【答案】A
【详解】A.当军舰漂浮在海面上时,处于静止的平衡状态。根据物体的浮沉条件和二力平衡知识可知,此时军舰所受的重力和浮力是一对平衡力,大小相等,方向相反。故A错误,符合题意;
B.浮力的方向总是竖直向上。因为浸没在液体中的物体,下表面受到向上的压力大于上表面受到向下的压力,这个压力差就是浮力,所以浮力方向竖直向上 。故B正确,不符合题意;
C.排水量是指船舶满载时排开液体的质量,通常以吨为单位。根据阿基米德原理,船舶漂浮时排开水的重量等于船舶自身的总重量,因此排水量直接反映船舶的载重状态和规模。故C正确,不符合题意;
D.根据流体压强与流速的关系,流体流速越大,压强越小。当军舰与其他舰船近距离并排航行时,两船之间水的流速大,压强小,而船外侧水的流速小,压强大,在内外压强差的作用下,两船容易相互靠近而发生碰撞事故,所以该军舰不能与其他舰船近距离并排航行,故D正确,不符合题意。
故选A。
【精练1】如图为我国自主研发的、位于世界领先水平的多功能大型中远程海洋监察船,该船满载时的排水量为10000t,则满载静止在海面上时所受到的浮力为______N。当该船从黄浦江驶向东海海域时,其所受浮力将______(选填“变大”“变小”或“不变”),相对于液面,船身将______(选填“上浮”或“下沉”)一些。(g取10N/kg)
【答案】 1×108 不变 上浮
【详解】[1]满载静止在海面上时所受到的浮力为
F浮=G排=m排g=10000×103kg×10N/kg=1×108N
[2][3]船从黄浦江驶向东海海域的过程中始终处于漂浮状态,受到的浮力和自身的重力相等,由船的重力不变可知,船受到的浮力不变,因为
ρ海水>ρ江水
由F浮=ρ液gV排可知,排开海水的体积比排开江水的体积小,所以,船要上浮一些。
【精练2】(24-25八年级下·江苏泰州·期末)轮船的排水量就是指轮船满载时排开水的质量。一艘轮船的排水量是,轮船自重。已知,求:
(1)轮船满载时,所受浮力多大?
(2)该轮船最多能装多少吨的货物?
(3)满载时轮船浸入水中的体积是多少?
【答案】(1)2×108N
(2)1.1×104
(3)2×104
【详解】(1)轮船满载时排开的水的质量
轮船满载时排开的水受到的重力
轮船满载时受到的浮力
(2)轮船的质量
最多能装的货物
(3)轮船满载时浸入水中的体积
题型九 潜水艇的原理
【精讲】(24-25八年级下·江苏无锡·月考)如图所示的潜水艇模型。下列说法不正确的有( )
①潜水艇模型是通过改变它自身的重力实现沉浮的
②潜水艇模型沉底时,它受到的浮力等于自身重力
③向试管内吹气,水会被压入试管中,模型会下沉
④向试管外吸气,水会被压入试管中,模型会上浮
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.③
【答案】C
【详解】①潜水艇模型通过胶管吸气或吹气,可以改变试管内的水量,从而改变模型的总重力。根据物体的浮沉条件(重力与浮力的关系),通过改变自身重力可以实现上浮、下沉或悬浮。故①正确;
②潜水艇模型沉底时,处于静止状态,受到竖直向下的重力G、竖直向上的浮力和容器底部对它竖直向上的支持力。根据力的平衡条件,有
因为支持力大于0,所以重力G一定大于浮力。故②错误;
③向试管内吹气,试管内气压增大,大于外界水压,会把试管内的水向外压出,导致模型总重力减小,模型会因此上浮。故③错误;
④向试管外吸气,试管内气压减小,小于外界水压,外界的水会被压入试管中,导致模型总重力增大,模型会因此下沉。故④错误。
综上所述,②③④错误,符合题意,①正确,符合题意,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【精练1】(24-25八年级下·陕西西安·期末)某实验小组用塑料瓶、螺母、进排气管(重力忽略不计)等器材,制成了如图所示的潜水艇模型.将潜水艇放入水中,使其上浮或下沉,下列分析正确的是( )
A.向瓶中充气时,从瓶内向外排水,潜水艇将上浮
B.潜水艇受到的浮力大于它排开水的重力
C.从瓶中抽气时,潜水艇会上浮,它所受浮力将变大
D.潜水艇下沉过程中,水对螺母的压强不变
【答案】A
【详解】A.当向瓶中充气时,瓶内气压增大,潜水艇中的部分水被排出,潜水艇自重减小,而潜水艇所受浮力不变,所以,潜水艇将上浮,故A正确;
B.根据阿基米德原理可知,,即潜水艇受到的浮力等于它排开水的重力,故B错误;
C.当从瓶中抽气时,瓶内气压减小,一部分水被吸入潜水艇中,潜水艇自重增大,而潜水艇排开水的体积不变,即排开水的重力不变,则所受浮力不变,所以,潜水艇将下沉,故C错误;
D.在潜水艇下沉过程中,潜水艇在水中的深度变大,根据液体压强公式可知,水对螺母的压强会随着深度的增加而变大,故D错误。
故选A。
【精练2】(24-25八年级下·江苏苏州·期末)如图甲是一款无人潜航器,其油舱和外油囊的结构如图乙,通过液压泵调节外部油囊大小。此潜航器是靠改变________实现浮沉的,需要下潜时,液压泵需要将油压进________油囊。
【答案】 浮力 内
【详解】[1]改变油囊大小改变了潜水艇排开液体的体积,从而改变了潜水艇浮力的大小来实现浮沉。
[2]将油压进内部油囊,潜水艇排开液体的体积减小,浮力减小,潜水艇下潜。
题型十 气球和飞艇的原理
【精讲】如图所示,我国汉代发明的孔明灯,加热灯内空气,当内部气体的密度比外部气体密度小到一定程度时,孔明灯就上升。海拔越高,空气越稀薄,若忽略孔明灯体积的变化,在升空过程中,它所受浮力( )
A.始终不变 B.将会变小
C.先不变后变小 D.将会变大
【答案】B
【详解】根据阿基米德原理F浮=ρV排g,孔明灯在空气中受到的浮力等于它排开空气的重力。在升空过程中,孔明灯体积V排不变,但海拔越高空气越稀薄,即空气密度ρ气逐渐变小,g为常数不变,所以它所受浮力F浮变小。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【精练1】三国时代,诸葛亮曾放出一种“会飞”的灯笼,后人称其为“孔明灯”。它上升的主要原因是:灯笼内的热空气密度小于空气密度,导致灯笼受到的______灯笼的重力,所以灯笼才上升。
【答案】空气浮力大于
【详解】灯笼内的气体被加热,体积膨胀、密度减小,小于灯笼外空气的密度,使灯笼受到空气的浮力大于灯笼自重,所以灯笼会上升。
【精练2】关于浮沉条件的应用,下列说法中正确的是( )
A.向放有鸡蛋的清水中加盐,鸡蛋上浮,是由于鸡蛋的重力变小
B.气象用探测气球里所充气体的密度小于空气的密度
C.轮船漂浮在水面,它受到水的浮力可能大于它受到的重力
D.密度计放在不同液体中所受浮力的大小与液体密度有关
【答案】B
【详解】A.向放有鸡蛋的清水中加盐,液体密度变大,未露出液面前,排开液体体积不变,根据可知浮力变大。所以鸡蛋上浮,是由于鸡蛋的浮力变大,而鸡蛋自身重力不变,故A错误;
B.气象探测气球在空气中能够上浮,根据浮沉条件可知,气球的整体密度小于空气的密度,所以气球内充气体的密度一定小于空气的密度,故B正确;
C.轮船漂浮在水面时,处于平衡状态,它受到水的浮力等于它受到的重力,故C错误;
D.密度计放在不同液体中都是漂浮的,漂浮时其受到的浮力等于自身重力,同一支密度计重力不变,所以密度计放在不同液体受到的浮力的大小不变,即密度计受到的浮力与液体密度无关,故D错误。
故选B。
题型十一 液体中的物体上方与下方有绳子的问题
【精讲】如图所示,容器的底面积为,将合金块B用细线系在A的下方,B的重力为4N,体积为,此时细线对B的拉力为________N。剪断细线后,A、B均保持静止时,剪断细绳前后水对容器底部的压强变化量为________Pa。
【答案】 3 150/
【详解】[1]合金块B受到的浮力
此时细线对B的拉力
[2]剪断细绳前,细线对A的拉力
剪断细绳前后,A受到浮力的变化量等于剪断细绳前细线对A的拉力,则
A排开水的体积的变化量
剪断细绳前后,容器底部深度的变化量
剪断细绳前后,水对容器底部的压强变化量
【精练1】如图所示,水平地面上有底面积为300cm2,重力为3N的薄壁盛水柱形容器A,边长为10cm的正方体物块B,通过一根10cm的细线与容器底部相连,此时水面距容器底30cm,剪断绳子后,物块B静止时,有的体积露出水面(不考虑物块吸收),求:
(1)物块B的重力
(2)剪断绳子前,画出物块B的受力情况,求绳子所受的拉力;
(3)剪断绳子后,物块B静止时相对于容器上升的高度;
(4)现给容器加个阀门放水,当放出多少的水时,细线刚好拉直。
【答案】(1)4N
(2)6N
(3)14cm
(4)4200
【详解】(1)物块B的边长为10cm,其体积
剪断绳子后物块漂浮,排开水的体积为
根据漂浮平衡条件,浮力等于物体重力,则物块B的重力
(2)剪断绳子前,物块B保持静止,受竖直向上的浮力、竖直向下的重力以及竖直向下的绳子拉力。
此时物块完全浸没,排开水的体积
物块B所受浮力
根据力的平衡方程,可得拉力
(3)剪断后排开水的体积的减少量
容器内液面下降的高度
物块漂浮时的浸入深度
剪断前物块底部距容器底,剪断后水深
物块底部距容器底
物块相对于容器上升的高度
(4)细线刚好拉直时,拉力为0,物块刚好漂浮,浸入深度仍为4cm,此时水深
初始状态容器中水的体积
放水后容器中水的体积
放出水的体积
【精练2】如图所示,容器中装有水,水中有一个木块被细线系着,已知水深为0.5m,木块的体积为4×10-3m3,质量为2.4kg,求:(,)
(1)木块受到的浮力;
(2)细线对木块的拉力。
【答案】(1)40N
(2)16N
【详解】(1)由图,木块浸没,木块排开水的体积等于木块体积,则木块受到的浮力
(2)木块的重力
木块静止,对木块受力分析得
所以细线对木块的拉力
题型十二 浮力与压强的综合问题
【精讲】(24-25八年级下·江苏泰州·月考)一艘排水量120t的货船,船上装有质量为16t的货物A,货物A的底面积为,货物A底面与船完全接触。()
(1)求该船满载时受到的浮力;
(2)求货物A对船的压强;
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)根据阿基米德原理,船满载时受到的浮力等于其排开水的重力,排开水的质量
船满载时受到的浮力
(2)货物A的质量
货物A对船的压力等于其重力
货物A对船的压强
【精练1】(23-24八年级下·江苏南通·月考)如图,在托盘台秤上放有一个装水的烧杯,烧杯的底面积 100cm2,水的体积为400mL,一个质量m=900g、体积V=200cm3的实心物体A被用细线吊着浸没在水中。(g=10N/kg)
(1)杯中水的质量;
(2)此时物体受到的浮力;
(3)剪断细线,待物体静止后,烧杯对台秤的压强改变了多少Pa?
【答案】(1)400g
(2)2N
(3)700Pa
【详解】(1)已知杯中水的体积
水的密度
根据密度公式可得,水的质量
(2)已知物体A的体积
因为物体A被浸没在水中,所以排开水的体积等于物体的体积,即
根据阿基米德原理,物体A受到的浮力
(3)剪断细线前,台秤的示数等于烧杯、水和物体A对水向下的作用力(大小等于浮力)的总重力;剪断细线后,物体A沉底,台秤的示数等于烧杯、水和物体A的总重力;因此,台秤示数的增加量,即烧杯对台秤压力的增加量,等于物体A的重力与所受浮力的差值;物体A的质量
物体A的重力
台秤受到的压力增加了
烧杯的底面积S=100cm2=0.01m2
烧杯对台秤的压强改变量
【精练2】(24-25八年级下·江苏南通·月考)如图所示,水平桌面上两个相同的容器中分别装有甲、乙两种液体,将边长分别为5cm和8cm的A、B两个正方体,按图示方式放入液体中,待静止后,B刚好浸没在甲液体中,A刚好浸没在乙液体中,且两容器中液面恰好相平。甲、乙液体对容器底的压强分别为p₁和p2,排开液体的质量分别为m₁和m₂,两容器对水平桌面的压力分别为F₁和F₂,则它们的大小关系为:p₁____p2,m₁___m₂,F₁_________F2。
【答案】 < = <
【详解】[1]把A、B两物体作为一个整体,由图知,该整体在两液体中都处于漂浮状态,由漂浮条件可知,所以该整体在两液体中受到的浮力相等;由图知,,由题意知,所以
液体中受到的浮力相等,且排开甲液体的体积较大,由可知,两液体的密度关系,已知两液体的深度h相同,由可知,甲液体对杯底的压强小于乙液体对杯底的压强。
[2]因整体受到的浮力相等,由阿基米德原理知排开液体的重力相等,由知排开液体的质量相等,即
[3]两容器中液面恰好相平且容器相同,则液体与物块排开液体的体积之和相同,但,所以甲液体的体积较小,又知,则根据可知,甲液体的重力较小;整个容器对水平桌面的压力,因容器相同、其重力相同,且A、B两物体的重力不变,甲液体的重力较小,所以,装甲液体的容器对水平桌面的压力较小,即。
【基础夯实 能力提升】
1.(24-25八年级下·江苏扬州·期末)下面是小华同学物理笔记本上记录的一些物理知识点,其中错误的是( )
A.重力的方向是垂直向下的
B.大气压强随海拔高度增大而减小
C.物体间力的作用是相互的
D.密度大于水的空心物体也可能在水中漂浮
【答案】A
【详解】A.地球附近一切物体都受到地球的吸引,这种由于地球吸引而使物体受到的力叫重力。重力的方向总是竖直向下的,不是垂直向下的,故A错误,符合题意;
B.海拔越高,空气越稀薄,单位体积内空气分子数量减少,大气压强随之减小(如高原地区气压低于平原),故B正确,不符合题意;
C.力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的,故C正确,不符合题意;
D.根据阿基米德原理可知,将密度大于水的物体做成空心的形状,来增大物体排开水的体积,从而达到增大浮力的目的,物体能够漂浮在水面上,故D正确,不符合题意。
故选A。
2.(24-25八年级下·江苏南通·期末)物理知识在生活中有很多应用,下列用品中利用大气压原理工作的是( )
A.钢笔吸墨水 B.高压锅煮饭
C.订书机钉纸 D.热气球升空
【答案】A
【详解】A.钢笔吸墨水时,先用手捏墨囊,排出里面的空气,墨水在大气压作用下进入墨囊,利用了大气压,故A符合题意;
B.液体沸点随气压的增大而升高,高压锅是利用此原理工作的,没有利用大气压,故B不符合题意;
C.订书针较尖,减小了受力面积,可以增大对纸的压强。这与大气压无关,故C不符合题意;
D.热气球内的热空气密度较小,热气球受到的浮力大于其重力就可以升空,不是利用大气压工作的,故D不符合题意。
故选A。
3.(24-25八年级下·江苏盐城·期末)如图所示,马铃薯沉在水底,乒乓球浮在水面上。以下判断正确的是( )
A.乒乓球受到的浮力大于重力
B.马铃薯受到的浮力一定等于重力
C.马铃薯受到的浮力大于乒乓球受到的浮力
D.马铃薯受到的浮力小于乒乓球受到的浮力
【答案】C
【详解】A.乒乓球漂浮,处于静止状态,受力平衡,浮力等于重力,故A错误;
B.马铃薯沉底,由浮沉条件可知,受到的浮力一定小于重力,故B错误;
CD.根据图中,乒乓球浸入的体积小于马铃薯浸入的体积,根据阿基米德原理知,乒乓球受到的浮力小于马铃薯的浮力,故C正确,D错误。
故选C。
4.一同学在岸上最多只能搬得起质量是30kg的鹅卵石。若鹅卵石的密度是,则该同学在水中最多能搬得起质量是_________kg的鹅卵石(石头不露出水面)。这时石头受到的浮力是__________(,取g=10N/kg)。
【答案】 50 200
【解析】[1][2]由题可知,在岸上他能搬起30kg的石头,说明他能提供的最大向上力等于该石头的重力,即
鹅卵石在水中会受到竖直向上的浮力,设鹅卵石的体积为V,浸没时,根据阿基米德原理可得
此时鹅卵石的重力
根据力的平衡有
即
解得
所以搬得起的鹅卵石的最大质量
鹅卵石受到的浮力
5.(24-25八年级下·江苏镇江·期末)两个相同的柱形容器放在水平桌面上,里面分别装有质量相等的甲、乙两种液体,将A、B两个质量相等的实心球放入甲液体中,静止时两球状态如图所示,则两球受到的浮力 FA浮____FB浮 ;若将这两球放入乙液体中静止时均漂浮,A、B两球排开乙液体的体积分别为VA排、VB排,则VA排____VB排;两球放入甲乙液体中静止后,两容器对桌面的压强分别为p1、p2,则p1____p2;若甲液体是水,且B球分别在甲、乙两液体中所受浮力之比为5:6,则B球密度ρB=____kg/m3。
【答案】 > = = 1.2×103
【详解】[1]质量相等的A、B两小球,根据可知,重力大小相等,图中A球漂浮受到的浮力等于其重力,B球沉底,受到的浮力小于自身重力,因此。
[2]若将这两球放入乙液体中静止时均漂浮,则两球受到的浮力大小相等,根据可知,液体的密度相同,则排开液体的体积相等,即。
[3]已知两个相同的柱形容器中分别装有质量相等的甲、乙两种液体,且两球的质量相等,则两容器的总重力大小相等,两容器对桌面的压力大小相等,容器的底面积相等,根据可知,两容器对桌面的压强大小相等,即。
[4]根据题意,B球在乙液体中漂浮受到的浮力与其重力大小相等,可得其重力为
B球在甲液体中沉底,排开液体的体积与B球的体积大小相等,可得B球的体积为
则B球密度为
6.(24-25八年级下·江苏扬州·期末)图甲为一彩球“温度计”,密闭玻璃容器内装有一种特殊液体(遵循热胀冷缩)。液体中有5个挂有温度标牌的彩球,彩球体积(包括标牌)相等,其热胀冷缩可以忽略,悬浮的彩球标牌上的温度值就是所测得的当前环境温度。图乙为这个温度计的示意图,编号为4的彩球标牌所标温度值为22℃,相邻编号的彩球标牌上的温度值相差为2℃。则5号小球所标温度值为______℃。若要增大该温度计能测得的最高温度,可增加一个与原来5个彩球体积相等、质量_______(选填“更大”、“更小”或“相等”)的彩球。
【答案】 20 更小
【详解】[1]编号4的彩球标牌所标温度值为22℃,即温度为22℃时,4号球悬浮,浮力等于自身的重力;液体的温度降低时,液体密度变大,大于4号球的密度,则由浮沉条件可知,4号球最终漂浮,此时5号球可能悬浮,因而5号球的温度低于22℃;相邻编号的彩球标牌上的温度值间隔为2℃,所以5号小球所标温度值为20℃。
[2]要增大该温度计能测得的最高温度,此时说明彩球内的液体密度最小,最后悬浮,故需要找一个密度小的彩球,可增加一个与原来5个彩球体积相等、质量更小的彩球,最后悬浮。
7.(24-25八年级下·江苏无锡·期末)“盆水举缸”的意思是一盆水产生的浮力可以举起一个大水缸。小明在甲、乙容器中分别倒入10kg的水。甲容器不能浮起15kg的水缸,乙容器可以浮起15kg的水缸。甲容器中水缸受到的浮力__(选填“大于”“等于”或“小于”)水缸的重力;乙容器中水缸漂浮起来时排开水的重力为____N,乙容器中水缸排开水的体积为_____m3。乙容器能浮起水缸是因为乙容器中水位高,水缸底部受到的液体压强____(选填“大”或“小”),产生了较大的浮力,g取10N/kg。
【答案】 小于 150 0.015 大
【详解】[1]甲容器不能浮起15kg的水缸,说明水缸在甲容器中沉底,则甲容器中水缸受到的浮力小于水缸的重力。
[2]乙容器中水缸处于漂浮状态,根据物体的浮沉条件可得,水缸所受浮力为
根据阿基米德原理可得,排开水的重力为
[3]乙容器中水缸排开水的体积为
[4]乙容器能浮起水缸是因为乙容器中水位高,水缸底部在水中的深度较深,根据可知,水缸底部受到的液体压强大。
8.(23-24八年级下·江苏苏州·期末)画出图中静止在水中的物块所受力的示意图。
【答案】
【详解】图中静止在水中的物块受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力的作用,二者为一对平衡力,大小相等,且二力的作用点均在重心上,如图所示:
9.(24-25八年级下·江苏盐城·期末)青少年在游泳和水上运动时应特别注意安全问题。有一种防溺水救生手环,如图所示,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1.05×103kgm3,若要使约占人体总体积的头部露出水面。手环所受的重力忽略不计,g取10N/kg。求:
(1)人体总体积;
(2)头部露出水面时,人体受到的浮力;
(3)充气后气囊的体积的最小值。
【答案】(1)0.05m3
(2)450N
(3)7.5×10-3m3
【详解】(1)由得人体总体积为
(2)头部露出水面,人体排开水的体积为
头部露出水面,人体受到的浮力大小为
(3)人受到的重力大小为G =mg =52.5kg×10N/kg =525N
手环所受的重力忽略不计,气囊完全打开后,人最终处于漂浮状态, 由物体的浮沉条件可知,此时该同学和气囊在水中受到总浮力等于该同学的重力,则气囊受到的浮力为F气囊=G-F浮=525N-450N=75N
由得气囊体积的最小值为
10.(24-25八年级下·江苏扬州·期末)某实验小组利用矿泉水瓶做如下实验:
(1)如图甲,拧瓶盖时发现瓶盖侧面有一条条竖纹,竖纹的作用主要是_________。
(2)在空矿泉水瓶中装入少量热水并迅速倒出,再马上盖上瓶盖看到瓶子变瘪了,如图乙所示,验证的是_________的存在。
(3)用一个矿泉水瓶和两根吸管可以制成“口吹喷雾器”,如图丙所示,它的原理是流体的流速越大,压强越_________。
(4)如图丁,利用矿泉水瓶和玻璃小瓶可以做成“浮沉子”,当用力挤压矿泉水瓶时,玻璃小瓶会_________。(选填“上浮”或“下沉”)
【答案】(1)增大摩擦
(2)大气压
(3)小
(4)下沉
【详解】(1)拧瓶盖时,发现瓶盖侧面有一条条竖纹,通过增大接触面的粗糙程度,从而增大摩擦力,使瓶盖更容易拧开。
(2)在空矿泉水瓶中装入少量热水并迅速倒出,再马上盖上瓶盖,过一会儿瓶内水蒸气液化,瓶内气体压强变小,瓶子在外界大气压作用下慢慢向内凹陷,看到瓶子变瘪了,此实验验证了大气压强的存在。
(3)从上面吸管吹气,则下方吸管的上端口的空气流速变大,吸管中的水面上升,说明吸管上下两端产生压强差,由于大气压不变,所以吸管的上端口的气压变小,故它的原理是流体的流速越大,压强越小。
(4)挤压矿泉水瓶,瓶内空气被压缩,气压增大,将压强传递给水,水被压入小瓶中,小瓶的重力增大;小瓶排开水的体积不变,由阿基米德原理可知,小瓶受到的浮力不变,则浮力小于重力,所以小瓶会下沉。
【拓展拔尖 冲刺满分】
1.(24-25八年级下·江苏常州·期末)已知,。将一块冰放入水中,冰处于漂浮状态,液面位置如图所示,冰熔化后,杯中液面将比熔化前( )
A.上升 B.下降
C.不变 D.无法判断
【答案】C
【详解】冰漂浮在水面上,根据漂浮条件可知,冰受到的浮力等于冰的重力。由阿基米德原理可知冰排开水的体积
冰熔化后变成水,质量不变,即
则冰熔化后水的体积
由于,所以杯中液面将与熔化前相同,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.(24-25八年级下·江苏南京·期末)在一只烧杯内装有密度为ρA的液体A,在一个轻薄透明塑料袋中装有大半袋密度为ρB的液体B,按如图所示方式,用弹簧测力计吊住塑料袋并将塑料袋缓慢浸入液体A中,测力计示数为F(塑料袋不接触杯底),有以下三个判断:
(1)若ρA=ρB,当袋内液面与袋外液面相平时,F为零;
(2)若ρA>ρB,当F为零时,袋内液面高于袋外液面;
(3)若ρA<ρB,当袋内液面与袋外液面相平时,F不为零.
这三个判断( )
A.只有(1)正确 B.只有(1)(2)正确
C.只有(2)(3)正确 D.(1)(2)(3)都正确
【答案】D
【详解】[1]若,当袋内液面与袋外液面相平时,则袋内液体的体积等于排开液体的体积,即,则袋内液体的重力,塑料袋受到的浮力,则测力计示数为为零,故(1)正确;
[2]若,当为零时,浮力等于重力,即,,因为,所以,此时袋内液面高于袋外液面,故(2)正确;
[3]若,当袋内液面与袋外液面相平时,;若,则,即,此时弹簧测力计的示数,故(3)正确。
故选 D。
3.(24-25八年级下·江苏无锡·期末)2024 年4月亚洲首艘圆筒型“海上油气加工厂”——“海葵一号”在山东青岛建造完工,为我国深水油气田高效开发提供了全新选择、它由如图所示的船体和工作平台两部分组成,总质量约3.9万吨,最大排水量为10万吨,船体直径约为90m。若g取10N/ kg, 海水密度取1×103kg/m3。关于“海葵一号”,下列说法中正确的是( )
A.约需要170个成人才能环抱船体一周
B.它满载时受到的浮力约为1×106N
C.当它未储存油气空载时,吃水线在最大吃水线上方
D.它最多能储存约8万吨油气
【答案】A
【详解】A.成人身高约1.7m,双臂张开后长度和人的身高差不多,约1.7m,环抱船体一周需要的人数约为
接近170个,故A正确;
B.最大排水量为10万吨,则它满载时受到的浮力约为
故B错误;
C.“海葵一号”漂浮在海水中,浮力等于自身重力,当它未储存油气空载时,受到的浮力小于满载时的浮力,由可知,排开体积小,所以吃水线在最大吃水线下方,故C错误;
D.“海葵一号”漂浮在海水中,浮力等于自身重力,则满载时的排水量等于自身质量,所以它最多能储存油气的质量约为
即6.1万吨油气,故D错误。
故选A。
4.(24-25八年级下·江苏无锡·期末)很多游泳初学者对“仰泳”特别心驰神往。其实仰泳的诀窍很简单,只要人躺在水里后脑勺尽可能多的浸入水中,自然就可以浮起来。“后脑勺尽可能多的浸入水中”实质上是通过增大______来增大浮力;已知人体密度为0.97g/cm3,人的头部体积约占人总体积的6%,当人在水中下蹲,水面没过脖颈时,后脑勺浸入水中的体积不低于人的总体积的___%,人就可以仰漂在水面上。
【答案】 排开液体的体积 3
【详解】[1]当“后脑勺尽可能多的浸入水中”时,人体浸入水中的体积增大,即排开液体的体积增大。在液体密度不变的情况下,浮力会随之增大。因此,这一操作实质上是通过增大排开液体的体积来增大浮力。
[2]人能仰漂在水面上的条件是浮力等于重力,即
根据阿基米德原理和重力公式,可推导为,化简后得
已知人体密度,水的密度,可得
即排开液体的体积需达到人体总体积的97%,已知头部体积约占总体积的6%,当水面没过脖颈时,人体已浸入水中的体积约为总体积的
因此,还需要浸入的体积为
即后脑勺浸入水中的体积不低于人体总体积的3%时,人可仰漂在水面上。
5.(24-25八年级下·江苏无锡·期末)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”)。如图丙所示估测大气压强实验的测量原理是___________,实验过程中,当活塞___________时,停止向桶中添加重物。
【答案】 大气压 向外拉 不变 刚好被拉动
【详解】[1]图甲中注射器向外抽气,瓶内气体压强减小,外面的水在大气压的作用下,向瓶内喷出,此实验证明了大气压的存在.
[2][3]当潜水艇处于悬浮状态时,根据物体的浮沉条件可知,潜水艇受到的浮力等于自身的重力;要使潜水艇下沉,需要增大潜水艇的重力,当向外拉动注射器活塞时,潜水艇模型内的气压减小,在大气压的作用下有水进入潜水艇,使得潜水艇的重力变大,重力大于浮力,使得潜水艇下沉;该过程中,潜水艇排开的水的体积不变,水的密度不变,根据F浮=ρ液V排g可知,受到的浮力不变.
[4]由图丙可知,活塞刚好被拉动时,停止添加重物,此时小桶给活塞向下的拉力恰好等于大气压对活塞产生的压力,测出小桶和沙子的总重力,即约为大气压力,再测出活塞的横截面积,根据可以求出大气压强的值。
6.物理兴趣小组的同学制作了一个简易密度计,分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,静止时液面相平如图所示,甲液体密度_______乙液体密度,密度计在液体中受到浮力F甲_______F乙,液体对杯底的压强p甲_______p乙。(均选填“<”“=”或“>”)
【答案】 < = <
【详解】[1][2]由图可知,密度计在两个烧杯中都处于漂浮状态,根据物体的浮沉条件可知,密度计受到的浮力大小等于密度计的重力;因在两个烧杯中使用的是同一个密度计,重力相等,则密度计在两液体中受到浮力大小相等,即F甲=F乙;密度计在甲烧杯中排开液体的体积大于在乙烧杯中排开液体的体积,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,甲液体的密度小于乙液体的密度,即ρ甲<ρ乙。
[3]静止时液面相平,则甲、乙液体的深度相等;因ρ甲<ρ乙,由液体压强公式p=ρgh可知,乙液体对杯底的压强大于甲液体对杯底的压强,即p甲<p乙。
7.(24-25八年级下·江苏常州·期末)如图,在常温下分别有两个烧杯,一个装有半杯水,另一个装有半杯盐水。将两块密度、体积都相等的冰块分别投入其中(不接触杯底),标记此时的水面与盐水液面高度。一段时间后冰块完全熔化,则水面高度与其标记处______,盐水液面高度与其标记处______(均选填“上升”“下降”或“不变”)。(ρ盐水>ρ水>ρ冰)
【答案】 不变 上升
【详解】[1]冰块漂浮于水面上,浮力等于重力,则F浮=ρ水gV排=G冰----①
冰块熔化成水后,质量不变,则G水=G冰,即G水=ρ水gV水=G冰----②
由①②可得ρ水gV排=ρ水gV水,则V排=V水,即冰块熔化为水的体积等于冰块排开水的体积,所以,冰块熔化后水面的高度不变。
[2]盐水中冰块漂浮,浮力等于重力,则F浮=ρ盐水gV排=G冰----③
冰块熔化成水后,质量不变,则G水=G冰,即G水=ρ水gV水=G冰----④
由③④可得ρ盐水gV排=ρ水gV水,因为,则V排<V水,所以冰块熔化后盐水液面上升。
8.(23-24八年级下·江苏宿迁·期末)有一木球浮在水面上,在图中作出木球所受到的重力以及水对它的浮力的示意图。
【答案】
【详解】木球漂浮在水面上,受力平衡,受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力,二力大小相等,方向相反。过木球的重心作竖直向下的重力G,过木球的重心作竖直向上的浮力F浮,如下图:
9.(24-25八年级下·江苏泰州·期末)如图所示,装有水的烧杯中有一个质量为53g、体积为50cm3的鸡蛋。水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)通过计算说明鸡蛋在水中下沉的原因;
(2)向水中加入食盐并搅拌,当食盐水的密度等于多少g/cm3时,鸡蛋处于悬浮状态;
(3)继续向水中加食盐并搅拌,当鸡蛋静止时所受浮力是多大。
【答案】(1)会下沉
(2)
(3)
【详解】(1)鸡蛋的重力为
鸡蛋浸没在水中受到的浮力为
由于 ,所以鸡蛋在水中会下沉。
(2)因为鸡蛋悬浮 ,鸡蛋受到的浮力与其重力相等,即
鸡蛋排开液体的体积与鸡蛋的体积相等,即
可得盐水的密度为
(3)再加盐后,液体的密度逐渐变大,根据物体的浮沉条件可知,鸡蛋静止时处于漂浮状态,浮力仍等于其重力为
10.(24-25八年级下·江苏扬州·期末)小明用细长的透明薄壁圆筒制作测量液体密度的密度计。已知水的密度为1×103kg/m3,圆筒底面积为S。
(1)用调节好的天平测空圆筒质量m:往右盘加入最小砝码后,天平指针位置如图甲所示,接下来的操作是__________,直至指针对准分度盘中央刻度线,此时天平如图乙所示(乙图右图是添加砝码和游码放大图),则空圆筒的质量m=_______g。小华指出,上述测量过程操作上存在不妥当的地方,不妥当之处是___________;
(2)标记一定体积:向圆筒中倒入适量水,用天平测得圆筒与水的总质量为64.4g,计算得到圆筒内水的体积V0=______cm3。如图丙所示,在圆筒外壁上与水面平齐处做好虚线标记后,倒掉圆筒内的水;
(3)标记刻度线和密度值:如图丁所示,向圆筒内倒入待测液体至标记处。将圆筒放入大容器内的水中竖直漂浮,测出圆筒浸入水中的深度h,则待测液体密度ρ液=_______(用m、S、h、V0、ρ水表示),根据表达式计算出待测液体密度ρ液,并在圆筒外壁与大容器中水面相齐处标注对应的刻度线和密度值,标注后的刻度值由下向上逐渐_________(选填“变大”或“变小”)且刻度是______(选填“均匀”或“不均匀”)的;
(4)交流与改进:圆筒外壁上1.0g/cm3的刻度线在图丙中虚线标记处的_______(选填“上方”、“下方”或“同一位置”);为了提高精确程度,在保持其它条件不变时,可以适当______(填字母,多选);
A.增大圆筒底面积S B.增大圆筒质量m C.增大V0
D.减小圆筒底面积S E.减小圆筒质量m F.减小V0
(5)用上述自制密度计测量某种液体密度时,发现圆筒在大容器中触底无法漂浮,请提出一条合理的改进建议:__________。
【答案】(1) 取下最小砝码,向右移动游码 14.4 圆筒太高,重心太高,容易倒
(2)50
(3) 变大 均匀
(4) 上方 CD
(5)容器中加足够深的水
【详解】(1)[1]由题意知,往右盘中加入最小砝码后,天平指针向右偏转,如图甲,此时右盘质量偏大,取出最小砝码,天平指针将会向左偏转,此时左盘中质量偏大,还应再向右调节游码直至指针对准分度盘中央刻度线,因此操作应为取下最小砝码,向右移动游码。
[2]图乙中,标尺分度值是0.2g,空圆筒的质量m=10g+4.4g=14.4g
[3]由图乙可知,在测量空圆筒的质量时,不妥当之处是圆筒太高,重心太高,容易倒。
(2)圆筒中水的质量m水=m总-m=64.4g-14.4g=50g
则水的体积
(3)[1]圆筒漂浮在水中,所受浮力等于圆筒和待测液体的总重力。即F浮=G=G液+G筒=m液g+mg
圆筒排开水的体积V排=Sh
据阿基米德原理有F浮=ρ水V排g=ρ水gSh=m液g+mg
则m液=ρ水Sh-m
待测液体的密度
[2]根据可知,其中ρ水、S、V0、m是定值,h越大,ρ液越大,所以标注后的刻度值由下向上逐渐变大。
[3]液体的密度
可得ρ液和h是一次函数的关系,所以标得的刻度线在圆筒的外壁上分布均匀。
(4)[1]圆筒中装入水,放入水中漂浮,所受的浮力等于圆筒及筒中水的重力,则圆筒排开水的体积比筒内水的体积大,而圆筒为薄壁,所以筒外水的高度比筒内的高,筒外壁上1.0g/cm3的刻度线在图丙中虚线标记处的上方。
[2]由可知,为了提高精确程度,即为使刻度线分布更疏一些,根据一次函数的性质可知,需在液体密度变化量相同的情况下,让h的变化量变大,即增大函数图像的倾斜程度,使变大,因此可减小圆筒的底面积S,也可以增大V0,圆筒质量m不影响变化量。
故选CD。
(5)圆筒触底无法漂浮,是因为重力大于浮力,所以可以增大浮力,也就是往容器中加入足够多的水增大容器排开水的体积从而增大浮力,使其漂浮。
1 / 3
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。