摘要:
**基本信息**
聚焦初中物理浮力专题,整合四川多地期末真题,以“奋斗者”号、龙舟赛、猪槽船等科技与文化情境为载体,覆盖浮力概念、阿基米德原理、浮沉条件三大核心考点,突出实验探究与实际应用能力考查。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----------|----------|
|单选题|38题|浮力判断、浮沉条件应用|结合“潜艇掉深”“吃水线”考密度与浮力关系|
|填空题|22题|浮力计算、压强与浮力综合|以驱逐舰排水量、密度计刻度设计为情境|
|实验题|5题|阿基米德原理验证、浮力影响因素|设计自制密度计、探究排液体积与浮力关系实验|
|计算题/综合题|4题|浮力与密度、压强综合计算|结合龙舟赛动力功率、潜艇模型浮沉状态分析|
内容正文:
专题06 浮力
3大高频考点概览
考点01 浮力及浮力的应用
考点02阿基米德原理
考点03 物体的浮沉条件
地 城
考点01
浮力及浮力的应用
一、单选题
1.(24-25八下·四川成都温江区·期末)关于教材上的实验,下列说法正确的是( )
A.探究“二力平衡的条件”时,应该选择质量较大的木块代替小车做实验
B.探究可知浸没在同种液体中的物体所受浮力跟物体在液体中的深度无关
C.测量滑轮组的机械效率时,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关
D.探究“滑动摩擦力与什么因素有关”时,实验装置中的水平面尽量光滑
2.(24-25八下·四川遂宁射洪·期末)下面描述中物体没有受浮力的是( )
A.在水中下沉的铁球 B.慢慢上升的孔明灯
C.打捞前深陷泥沙中的铁牛 D.正在潜行的潜水艇
3.(24-25八下·四川成都青羊区·期末)如图所示,盛满水的溢水杯放在水平桌面上,用弹簧测力计挂一个实心铁块,示数为F1;将铁块缓慢浸没水中(未接触溢水杯),让溢出的水全流入小烧杯后,弹簧测力计的示数为F2。下列判断正确的是( )
A.水对溢水杯底部的压强p甲<p乙
B.小烧杯中水的重力G=F1-F2
C.溢水杯对桌面的压力F甲<F乙
D.铁块受到的浮力F浮=F2-F1
4.(24-25八下·四川达州万源·期末)下列四个情景中,物体没有受到浮力作用的是( )
A.渠江大桥深埋在河底的桥墩 B.正在水中下沉的苹果
C.海面航行的游轮 D.沉入水底的鸡蛋
5.(24-25八下·四川成都武侯区·期末)某同学在实验室里探究“影响浮力大小的因素”的实验,如图是其中的一次实验情景。根据图示可以知道,该同学这次操作的目的是( )
A.探究物体所受浮力大小与其浸入深度的关系
B.探究物体所受浮力的大小与排开液体体积的关系
C.探究物体所受浮力大小与液体密度的关系
D.探究阿基米德原理
6.(24-25八下·四川凉山彝族·期末)某同学猜想:“浸没在液体中的固体所受的浮力可能跟固体的形状有关”,于是选用烧杯、水、细线、弹簧测力计和两块橡皮泥设计实验,则这两块橡皮泥应满足的条件是( )
A.体积不同,形状相同 B.体积相同,形状不同
C.体积相同,形状相同 D.体积不同,形状不同
7.(24-25八下·四川成都温江区·期末)十里铺中学的高馒童同学取一只瓶口直径略小于乒乓球直径的透明塑料瓶,将瓶底切去后,塑料瓶倒立放置,将乒乓球放入瓶中,且保持瓶口朝下,如图往塑料瓶里注水,乒乓球静止不动,用手掌堵住瓶口,乒乓球向上运动。演示此实验主要用于( )
A.探究液体压强的特点
B.研究物体的沉浮条件
C.证明大气压强的存在
D.解释浮力产生的原因
8.(24-25八下·四川成都温江区·期末)潜艇在水下航行中,如突遭“海中断崖”,会急剧掉向海底,俗称“掉深”。这是由于当海水温度、盐度、密度等状态在垂直方向上出现突变水层,如图所示,潜艇潜航至此水域时,就会急速下沉,危及潜艇安全。我军潜艇曾创造过遭遇“掉深”自救成功的奇迹。下列说法正确的是( )
A.潜艇在高密度水层中悬浮时,所受浮力大于其重力
B.潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时,所受浮力会突然变大,急速下沉
C.潜艇遭遇“掉深”进行自救时,需要快速将压缩空气压入水舱,排出海水
D.潜艇在低密度水层中上浮时,所受浮力小于其重力
9.(24-25八下·四川成都邛崃·期末)如图所示是关于浮力知识的应用实例,下列说法正确的是( )
A.图甲:良种所受浮力大于重力,次种所受浮力小于重力
B.图乙:孔明灯利用内部气体密度大于空气密度来实现升空
C.图丙:安徽舰能浮在水面上,是因为用空心的办法增大了排开液体的体积
D.图丁:“奋斗者”号载人潜水器潜入10909米深的海底是通过改变自身所受浮力来实现的
10.(24-25八下·四川达州开县·期末)将吸管的一端封口并缠绕细铜丝,制作了一个简易密度计(密度计上刻度图中未显示)。将该密度计放入盛有水和盐水的两容器中,静止时如图所示,此时甲、乙两容器中液面相平。下列有关说法正确的是(盐水的密度大于水的密度)( )
A.乙容器中的液体是水
B.密度计上的刻度从下到上数值越来越大
C.密度计在两种液体中所受的浮力相等
D.若想提高密度计的测量精度,应选用与原吸管质量相同的、更粗、更短的吸管替换原吸管制作密度计
11.(24-25八下·四川凉山彝族·期末)下列是小明在进行跨学科实践活动总结的一些内容,其中总结的内容不准确的是( )
A.制作简易活塞式抽水机:瓶身上下部分粗细不同的矿泉水瓶不能作为抽水机的圆筒
B.制作微型密度计:微型密度计由标度杆、浮子和配重组成
C.制作微型密度计:要设计符合要求的密度计,应该着重考虑密度计的质量
D.制作简易杆秤:当秤盘中不放物品秤杆水平平衡时,系秤砣的细线位置为秤的定盘星O
12.(24-25八下·四川遂宁射洪·期末)小亮了解到在远洋海轮上画有几条“吃水线”,如图所示。其中②是印度洋线,另外有“淡水线”、“北大西洋线”等,其中印度洋线在北大西洋线上边,下列说法正确的是( )
A.印度洋海水密度比北大西洋海水密度小
B.同一轮船在不同水域受到的浮力不同
C.图中淡水线是⑤
D.轮船漂浮在水面是因为浮力大于重力
13.(24-25八下·四川达州万源·期末)小明将吸管的一端缠绕一些细铜丝,并用石蜡封口,自制一个简易密度计(吸管上标有刻度)。水平桌面上,两个完全相同的容器分别装有甲、乙两种液体,将该密度计依次放入甲、乙两种液体中,静止时,液面相平,如图所示。下列说法正确的是( )
A.密度计越靠上的刻度,对应的密度值越大
B.密度计在甲液体中受到的浮力大于其在乙液体中受到的浮力
C.若想增大密度计的测量精度,可以换用质量相同的、比原吸管细一些、长一些的吸管
D.左边容器中液体对容器底的压强大于右边容器中液体对容器底的压强
14.(24-25八下·四川德阳·期末)如图所示,两支完全相同的简易密度计,漂浮在盛有不同液体的两个相同的容器中,当它们竖直静止在液体中时,液面高度相同。下面判断中错误的是( )
A.液体的密度 B.简易密度计所受浮力
C.容器对桌面的压强 D.容器底部所受液体的压强
二、填空题
15.(24-25八下·四川成都邛崃·期末)2025年4月23日,成都号052D型驱逐舰(舷号120)在青岛首次向公众展示,该舰满载时排水量高达7000吨,g取10N/kg,它满载时受到的浮力大小为________N,浮力的方向为________。
16.(24-25八下·四川成都青羊区·期末)如图所示,将均匀长方体浸没在液体中,已知它的上、下表面面积都为S,上表面所处深度为h1,下表面所处深度为h2,液体的密度为ρ。长方体上表面受到的压强p1=________;长方体受到的浮力F浮=________。(均用g、S、h1、h2和ρ表示)
17.(24-25八下·四川德阳·期末)小明同学在做“探究影响浮力大小因素”的实验时,他用弹簧测力计悬挂一个金属块,分别在下列三种情况下保持静止,弹簧测力计示数如图所示。金属块浸没在水中受到的浮力是______N,某液体的密度是______。
18.(24-25八下·四川遂宁射洪·期末)物理知识在生活中有广泛的应用,图(a)是小明从上海乘坐火车到西藏旅游时,途中发现携带的密封食品包装袋变得鼓起来,这是因外界大气压强随海拔高度增大而________(选填“增大”、“减小”或“不变”),食品袋受到的内外气压差导致食品袋膨胀。图(b)所示把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中,甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲和ρ乙,则ρ甲________ρ乙。(选填“>”、“<”或“=”)
19.(24-25八下·四川成都成华区·期末)如图所示,将装满水的溢水杯放到水平电子秤上,用一根质量和体积均不计的细线系住物块(均不吸水), 将其缓慢浸入水中,浸没后继续缓慢向下移动但未触底。整个过程中,水对溢水杯底的压强________,电子秤示数________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
20.(21-22八下·四川遂宁大英县·期末)潜艇是既能在水面也能在水下运行的舰艇,能利用水层掩护进行隐蔽活动和对敌方实施突然袭击;能在水下发射导弹、鱼雷和布设水雷,攻击海上和陆上目标,它的工作原理是通过改变______来实现上浮或下沉的。如图是我国的战略核潜艇096号,是我国的“国之重器”,满载时排开水的质量可达到吨,它满载时受到的浮力是______;如果它从内陆河流潜航到海洋中,而不做其它调整,它将慢慢______(选填“上浮”或“下沉”,密度)。
三、实验题
21.(24-25八下·四川达州渠县·期末)如图所示“探物”小组利用弹簧测力计、金属块、溢水杯等器材,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)操作过程如图所示,为了使操作更加简便且能减小误差,图中最合理的顺序是______;
(2)若F1、F2、F3、F4之间满足______的关系,则可以得出金属块所受浮力的大小等于它排开液体所受重力的结论;(用图中物理量符号表示)
(3)小凯认为实验过程中,只将金属块的一部分浸在水中是得不出实验结论的。结合所学,你认为他的说法______(选填“正确”或“不正确”):若实验过程中,溢水杯中的水没有装满,则F浮______ G排(选填“>”、“<”或“=”);
(4)金属块从水面缓慢浸入水中时,根据实验数据描绘出的弹簧测力计示数F随金属块浸入深度h变化的关系图象如图戊所示。分析图象可得:h=4cm时,金属块受到的浮力为______ N;金属块刚浸没时,水对金属块底部的压强是______ Pa;
(5)组长小明同学在学习过浮力相关知识后,利用圆柱形玻璃杯、适量的水和细针,又找了一把刻度尺,测出了木块的密度,请你将下列测量步骤补充完整。
①在玻璃杯中装入适量的水,用刻度尺测出杯中水的深度为h0;
②将木块轻轻放入玻璃杯中,待它漂浮时,用刻度尺测出杯中水的深度为h1;
③用针缓慢地把木块压入水中,使之浸没,用刻度尺测出杯中水的深度为h2;
④写出木块密度的表达式ρ木=______(用h0、h1、h2和ρ水表示)。
22.(24-25八下·四川宜宾翠屏区·期末)小华在家做家务时发现,将水面上的塑料盆向下按,塑料盆浸入水中的体积越大越费力,如图1。他思考后猜想:物体浸在水中受到浮力大小可能与排开水的体积有关。为了验证猜想,小华利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台、细线等器材进行实验探究(细线的质量和体积均忽略不计)。
(1)实验前,需要将弹簧测力计沿__________(选填“水平”或“竖直”)方向进行调零;
(2)调好弹簧测力计后,小华设计的实验装置如图2所示。在溢水杯中装满水,慢慢升高溢水杯,观察到物块浸入水中的体积增大时,弹簧测力计F1示数不断减小,说明小华的猜想是________(选填“正确”或“错误”)的。该过程中还能观察到弹簧测力计F2示数________(选填“变大”“变小”或“不变”),且弹簧测力计F1示数的变化量___________(选填“大于”小于”或“等于”)弹簧测力计F2示数的变化量;
(3)当物块浸没在水中时,如图3所示,继续升高溢水杯的高度,弹簧测力计F3示数将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。然后小华又将水更换为酒精重复进行实验,如图4,他这样做的目的是______(填选项);
A.多次实验,减小误差 B.多次实验,寻找普遍规律
(4)相对于课本上探究“影响浮力大小的因素”的实验装置,小华设计的实验装置具有的优点是______(填选项)。
A.弹簧测力计的示数就是物块所受浮力的大小
B.弹簧测力计固定、示数稳定,便于读数
F浮=G−F1且浮力也等于排开水的重力即
23.(24-25八下·四川成都高新区·期末)学习浮力的相关知识时,小理同学所在的科创小组对老师所提到的密度计很感兴趣。
(1)如图甲所示是老师提供给同学们的密度计,根据已经学过的知识,同学们对密度计进行讨论,下列说法中不正确的是( )
A.密度计在不同液体中浸入深度不同,则在不同液体中所受浮力也不同
B.密度计底部装着铁砂,这样可以保证密度计能竖直漂浮在待测液体中
C.密度计刻度上小下大,是因为浸入深度随待测液体密度的变大而减小
(2)分析了密度计的相关原理后,老师提议,同学们可以尝试利用身边的器材自己动手制作密度计。积极的小理同学和组员一起找来以下材料:一根长20cm的圆柱状饮料吸管、一根用完了的圆珠笔笔芯、橡皮泥、石蜡、刻度尺、细铁丝、天平、水(密度已知用表示)、酒精等。最终科创小组选择饮料吸管、石蜡、刻度尺、天平、细铁丝成功做出了“密度计”。通过分析与计算,在吸管上分别确定密度值、、(已知该刻度距离密度计底部的距离为)、、的位置并标上密度值。使用时,将密度计静置于待测液体中,读出吸管壁上液面处的数值即为液体密度。使用该密度计测量某液体密度时,发现液面没有对齐任何一根刻度线,测得此时密度计浸在液体中的深度为,如图乙所示,则该液体的密度________(用、、表示)。
(3)若将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出,缠绕到底部外侧,其它没有变化如图丙所示,若同学们用这样“改装”后的密度计测同一液体密度,则测量结果将________(选填“不变”“偏大”或“偏小”);
(4)制作完毕后,小理用该密度计测量盐水的密度,发现盐水的密度在和之间,且两刻度线的距离较小,为使测量结果更精确,科创小组提出了以下方案,其中不可行的是( )
A.小敏认为在其它条件一定时,可以适当增加配重
B.小冬认为在其它条件一定时,可以选择质量更小的饮料吸管
C.小伟认为在其它条件一定时,可以选择底面积更小的饮料吸管
地 城
考点02
阿基米德原理
一、单选题
1.(24-25八下·四川达州大竹县·期末)从洗澡中受到启发,发现了浮力的规律的科学家是( )
A.牛顿 B.瓦特 C.托里拆利 D.阿基米德
2.(24-25八下·四川成都温江区·期末)三个完全相同的木块,把它们分别放在三种密度不同的液体里,木块静止时如图所示。甲图中木块有四分之三的体积浸入;乙图中木块有一半的体积浸入;丙图中木块有四分之一的体积浸入。若将三木块露出液面部分切除后,剩下部分分别放入原容器中,则木块露出液面部分的体积,下列判断正确的是( )
A.V甲=V丙<V乙 B.V甲=V乙=V丙
C.V丙<V乙<V甲 D.V甲<V乙<V丙
3.(24-25八下·四川自贡·期末)小明发现实心的橡皮泥放入水中会下沉,于是他做了一个橡皮泥小船,小船内又放了一个实心小球,它们静止在水面上时如图甲;他又将橡皮泥小船捏成实心方块用细线(细线重不计)拴在小球下放入水中,静止时如图乙。下列说法正确的是( )
A.小球的密度大于水的密度
B.从甲图到乙图中,橡皮泥受到的浮力增大
C.从甲图到乙图中,水对容器底的压强不变
D.从甲图到乙图中,橡皮泥排开水的体积不变
4.(24-25八下·四川凉山彝族·期末)如图甲所示,将一圆柱体木块用细线栓在没有水的容器底部,然后向容器中逐渐加水。图乙是木块所受浮力随容器中水的深度变化的图像。下列说法正确的是( )
①木块的重力为6N ②木块的底面积为
③木块刚好浸没时,液体对容器底的压强为1000Pa ④木块的密度为
A.①④ B.②③ C.①② D.③④
5.(24-25八下·四川达州经开区·期末)水平面上放有甲、乙两个完全相同的容器,容器中装有质量不同的水。现把质量相等的A、B两球放入甲容器中,静止后A漂浮、B沉底;用线(质量和体积忽略不计)把A、B两球系在一起放入乙容器中,静止后的状态如图所示,两容器中液面恰好相平。下列说法正确的是( )
A.甲容器中A球受到的浮力小于它自身所受重力
B.A球在甲容器中所受浮力等于它在乙容器中所受浮力
C.甲容器底所受水的压力等于乙容器底所受水的压力
D.甲容器对水平面的压强等于乙容器对水平面的压强
6.(24-25八下·四川眉山东坡区·期末)甲、乙两个小球ρ甲∶ρ乙=2∶1,V甲:V乙=2∶3,将两小球放在同一杯水中,则甲、乙两小球所受浮力之比不可能为( )
A.2∶3 B.4∶3 C. D.
7.(24-25八下·四川绵阳安州区·期末)小明对传感器感兴趣,他将力传感器固定在容器底部,用轻硬细杆连接力传感器和柱形物块M,如图甲所示,力传感器能够显示细杆所受的压力或拉力(不计细杆的质量和体积)。现缓慢向容器中加水,力传感器的示数F随水深h变化的图像如图乙所示,下列分析错误的是( )
A.物块M的重力为15N
B.当水深为9cm时,物块M所受浮力为9N
C.物块M的密度为
D.物块M刚浸没时,水对容器底的压强为1300Pa
8.(24-25八下·四川广元·期末)用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示,从此处匀速下放物块,直至物块恰好与水底接触,物块下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水的深度h的关系如图乙所示(ρ水=1.0×103kg/m3)则( )
A.物块的质量为1kg B.物块浸没在水中受到的浮力为10N
C.物块的密度为2.25×103kg/m3 D.物块下表面受到水的最大压强为600Pa
9.(24-25八下·四川眉山东坡区·期末)如图所示,利用弹簧测力计将一处于容器底部的物块缓慢上提,在物块从上提到离开水面的过程中,下列图象能正确表示弹簧测力计的读数F与物块底部离容器底的高度h的关系是( )
A. B.
C. D.
10.(24-25八下·四川绵阳·期末)如图甲所示,某科技小组的同学用弹簧测力计悬挂一实心圆柱形金属块,使其缓慢匀速下降,并将其浸入平静的游泳池水中,弹簧测力计的示数F与金属块下底面下降高度h的变化关系如图乙所示,忽略金属块浸入水中时池水液面高度的变化,g取10N/kg,则下列说法中正确的是
A.金属块所受重力大小为26N
B.金属块的密度为2.3×103kg/m3
C.金属块完全浸没在水中时所受浮力的大小为26N
D.金属块恰好完全浸没时,金属块下底面所受水的压强为5×103Pa
二、填空题
11.(24-25八下·四川成都锦江区·期末)一个质量为3kg、体积为4×10-3m3的物体,用手将其浸没在水中静止,此时它受到的浮力大小为______N,松手后,它在水中将______(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。(ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg)
12.(24-25八下·四川绵阳·期末)某同学在厨房劳动时发现,小小的蜜橘会漂在水面,而体积更大的土豆却会沉在水底。由此可知:蜜橘所受浮力______其自身重力;土豆所受浮力______蜜橘所受浮力。(选填“大于”“等于”或“小于”)
13.(24-25八下·四川眉山东坡区·期末)将一个正方体木块放入盛水容器中,木块浸入水中深度为0.03m,则木块底部受到水的压强是___________Pa;若在木块上表面放一铁块,刚好使木 块全部浸入水中,如图所示,则放在木块上方的铁块重力是___________N (,,g取10N/kg)。
14.(24-25八下·四川泸州·期末)我国自主研制的海洋深潜器“奋斗者”号,是国之重器。它的总体积为36m3,当它有一半体积浸入海水时受到的浮力为__________N;“奋斗者”号在水面以下匀速下潜的过程中,受到的压强__________,受到的浮力__________(以上两空均选填“变大”“不变”或“变小”),(取ρ海水=1.0×103kg/m3且不变,g=10N/kg,忽略“奋斗者”号体积变化)。
15.(24-25八下·四川成都成华区·期末)如图所示是我国055型万吨级驱逐舰“延安舰”。该舰满载时,排水量约12000t,吃水深度6.6m。它受到的最大浮力为________N,此时排开海水的体积为________m3。(ρ海水取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
三、实验题
16.(24-25八下·四川达州万源·期末)某小组同学在进行“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时,他们猜想浮力的大小可能与物体的密度、液体的密度和物体浸入液体中的体积有关。所用器材有弹簧测力计,烧杯,三个圆柱体A、B、C(它们体积相同、密度不同,测得重力G分别为4N、4.5N和5N),另外 还用到水、酒精、浓盐水等。根据设计的实验方案分别将A、B、C浸没在液体中静止时,弹簧测力计示数F如图所示。
(1)同学们猜想到物体所受浮力的大小可能与多个因素有关,于是采用___________(选填“控制变量法”“理想实验法”或“转换法”)设计并进行实验。
(2)分析a、b、c三次实验数据,可以得出图a实验中圆柱体A受到的浮力为___________N。分析实验 数据可得出初步结论:物体所受浮力的大小与物体的密度___________(选填“有关”或“无关”)。
(3)分析___________三次实验数据,可初步得出结论:物体所受浮力大小与液体的密度有关。
(4)利用上述器材,小组同学探究“浮力大小与物体浸入液体中的体积是否有关”,设计的表格如下,表格①处应填入的内容是___________。
物体重力G/N
液体的密度/(kg·m3)
①
弹簧测力计示数F/N
物体受到的浮力F浮/N
(5)已知水的密度为,则圆柱体A的密度为___________,图e中所用浓盐水 的密度为___________。
四、计算题
17.(24-25八下·四川达州渠县·期末)5月27日至29日,“宕”舟资都里“粽”享福美地——2025“龙腾渠江”川渝龙舟精英邀请赛将在达州市渠县举办,24支来自川渝两地的龙舟队同台竞技,共同感受龙舟文化的魅力,共同领略达州市渠县的城市之美、生态之美、和谐之美。渠县财贸系统龙舟代表队在500m直道竞速赛项目中荣获本地组冠军,其所使用龙舟的质量为300kg,运动员总质量约为1470kg,比赛用时 1min58s。假设比赛中,龙舟做匀速直线运动,且龙舟受到的阻力是龙舟和运动员总重力的0.1倍,g取10N/kg。求:
(1)龙舟所受的重力;
(2)运动员坐上龙舟后龙舟排开水的体积;
(3)比赛过程中龙舟获得的动力做功的功率。
地 城
考点03
物体的浮沉条件
一、单选题
1.(24-25八下·四川绵阳安州区·期末)两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中,两球沉底如图甲所示;放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A.在甲容器中,小球A所受浮力大于小球B
B.在乙容器中,小球A所受浮力等于重力
C.小球A的密度大于小球B的密度
D.溶液甲的密度大于溶液乙的密度
2.(25-26九上·四川绵阳北川羌族自治县三校联考·)如图所示,完全相同的两个物体分别放在甲、乙两种不同液体中静止后,甲液体中物体沉底,乙液体中物体悬浮,两容器中液面相平,下列说法正确的是( )
A.液体的密度:ρ甲>ρ乙
B.液体对容器底的压强:p甲=p乙
C.物体受到的浮力:F甲=F乙
D.物体排开液体的质量m甲<m乙
3.(24-25八下·四川达州大竹县·期末)在水中,悬浮的鱼、漂浮的木头、沉底的石头的位置如图所示,下列说法中正确的是( )
A.木头受到的浮力大于它自身的重力
B.石头受到的浮力等于它自身的重力
C.水对石头的压强比对鱼的压强小
D.木头受到的浮力等于它排开液体的重力
4.(24-25八下·四川成都邛崃·期末)如图所示,将体积相同的甲、乙两个实心球先后放入同一杯盐水中,最终甲球悬浮在盐水中,乙球漂浮在盐水上。下列说法正确的是( )
A.甲球所受浮力小于重力
B.甲球所受浮力等于乙球所受浮力
C.乙球漂浮在盐水上,乙球的密度等于盐水的密度
D.甲球的密度大于乙球的密度
5.(24-25八下·四川广元·期末)已知a、b两种物质的质量与体积的关系图像如图所示,分别用a、b 两种物质制成质量相等的甲、乙两实心物体,将它们浸没在水中,松手且稳定后( )
A.甲漂浮,甲所受的浮力大于乙所受的浮力
B.乙漂浮,乙所受的浮力小于甲所受的浮力
C.乙沉底,乙所受的浮力小于甲所受的浮力
D.甲沉底,甲所受的浮力小于乙所受的浮力
6.(24-25八下·四川凉山彝族·期末)在施工过程中,需要运送一定数量的石块放入海底施工。据此,如图所示,实验小组做了一个橡皮泥“船”。在“船”中放入一定数量的石块后放入水中,待船静止后,逐渐将石块取出并放入水中,在此过程中下列说法正确的是( )
A.小船受到的浮力不变 B.小船浸在水中的体积变大
C.水面将上升 D.小船底部受到水的压强变小
7.(24-25八下·四川凉山彝族·期末)猪槽船即独木舟,摩梭语称:“日故”。由一根粗壮的圆木镂空,两头削尖而成。因其状如一只长长的猪槽而得其名,如图所示。下列说法正确的是( )
A.因为船桨是费力杠杆,所以船桨对水的力大于水对船桨的力
B.因为要不停的划船才能保持匀速前进,所以船的运动需要力的维持
C.因为船在水面上航行,所以水对船一直不做功
D.因为救生衣的密度小于水的密度,所以发生事故时,游客会漂在水面上
8.(24-25八下·四川自贡·期末)《哪吒之魔童闹海》中敖丙在深海中遇见父王时所流的眼泪是往上方流的,而不是顺着脸颊往下流的。下列分析正确的是( )
A.泪珠的密度大于海水的密度 B.泪珠受到的浮力大于自身的重力
C.泪珠受到的浮力大于排开海水的重力 D.泪珠在上升过程中受到海水的压强变大
9.(24-25八下·四川内江·期末)为保证安全,在轮船的船舷上画有载重线,载重线是船舶在允许的最大载重情况下水面位置的水平线。在如图所示的载重线中,最上面的一条是淡水线,表示轮船在淡水中航行,淡水的水面与这条线齐平时,轮船已装足了货物。若轮船航行时均达到载重线(重力不变)。则下列说法中正确的是( )
A.淡水线在最上面是因为轮船在淡水中受到的浮力更小
B.轮船从北大西洋驶入印度洋,受到的浮力变大
C.由图中的载重线可知,夏季海水的密度比冬季的密度小
D.轮船在印度洋航行的排水量比在北大西洋航行的排水量大
10.(24-25八下·四川遂宁射洪·期末)如图所示,水平地面上有一个底面积为200cm2的盛水容器A内有边长为10cm的正方体物块B,一根细线与容器底部相连,此时细线受到的拉力是6N。已知水的密度是1×103kg/m3,g取10N/kg,下列说法中( )
①物块B受到的浮力是4N
②物块B的密度是0.4×103kg/m3
③剪断绳子,待物块B静止后受到的浮力为10N
④剪断绳子,待物块B静止后,容器底受到水的压强减小了300Pa
A.只有②④正确 B.只有①②正确
C.只有③④正确 D.只有①③正确
11.(24-25八下·四川成都高新区·期末)“中山舰”在1997年用双驳船抬浮法打捞出水,出水重要历史文物3000多件,是中国首次大规模水下整体打捞军舰,为后续沉船考古(如“南海Ⅰ号”)提供经验。如图所示,物理兴趣小组的同学用实心长方体C表示中山舰,空心长方体A、B表示驳船(底部有能自动注水和排水的水舱),来模拟中山舰的打捞过程,下列说法正确的是( )
A.驳船浸没后继续下沉过程中,所受浮力不断增大
B.驳船注水下沉时,受到浮力小于它排开水的重力
C.驳船和中山舰连接后,水舱向外排水,实现上浮
D.中山舰被驳船拉离水底后,上浮过程中,所受浮力在增大
12.(24-25八下·四川成都青羊区·期末)如图所示为小林制做的潜艇模型,将其浸没于水中后,通过充气、排气可使其稳定上浮或下沉。下列分析正确的是( )
A.向瓶中充气时,潜艇会向外排水,潜艇上浮
B.上浮时潜艇受到的浮力大于它排开水的重力
C.从瓶中抽出空气,潜艇因所受浮力变大下沉
D.潜艇下沉时,水槽中的水对螺母的压强不变
13.(24-25八下·四川绵阳·期末)将两个完全相同的小球,分别放入装有不同液体的甲、乙两个烧杯中,小球静止时所处位置如图所示。则( )
A.甲烧杯中液体的密度更小
B.乙烧杯中的液体密度更小
C.甲烧杯中的小球所受浮力更大
D.乙烧杯中的小球所受浮力更大
14.(24-25八下·四川达州渠县·期末)物理实践课中小赵制作了一个微型密度计用来判断消毒酒精的密度是否合格,如图所示,该密度计由标度杆、浮子和配重构成,合格消毒酒精的密度为0.86-0.88g/cm3之间,测量时液面位于A、B位置之间的酒精都是合格的。下列选项正确的是( )
A.液面位于A位置时酒精密度为0.88g/cm3
B.配重增加后标度杆上A、B间距离将变大
C.标度杆加粗(总质量不变)A、B间距离不变
D.酒精密度越大标度杆底端受到的液体压强越大
二、填空题
15.(24-25八下·四川成都温江区·期末)中国人民解放军海军四川舰,是全球首次采用电磁弹射技术的两栖攻击舰,可搭载固定翼飞机、直升机、两栖装备等,其满载排水量约4万吨。四川舰从空载状态到满载状态,会______(选填“上浮”或“下沉”),满载时受到的浮力约______N。
16.(24-25八下·四川凉山彝族·期末)用手将一重为5N的物体全部压入水中,物体排开水的重8N,放手后物体将______(填“上浮”“下沉”或“悬浮”),待物体静止时排开水的体积是______。
17.(24-25八下·四川自贡·期末)如图,干红枣浸泡在静置水平桌面上装有适量水的水杯里。图甲为刚开始时干红枣漂浮在水面上;图乙为红枣因不断吸水,一段时间后静止在水中;图丙为再过一段时间后就沉到杯底。可知图甲中液面高度___________图乙中液面高度,图丙中水杯对桌面的压强___________图甲中水杯对桌面的压强。(不考虑蒸发的影响,均选填“小于”“大于”或“等于”)
18.(24-25八下·四川成都武侯区·期末)如图所示,一只苹果从高处掉入水里,最终漂浮在水面上。苹果在水中减速下降时,苹果受到的浮力________苹果的重力,苹果最终漂浮在水面上时受到的浮力________重力。
19.(24-25八下·四川成都成华区·期末)中国梦,和平梦!2025年2月,我国海军参与“和平——2025”多国海上联合演习。094型核潜艇是通过改变______来实现浮沉的;若潜艇从长江内河潜行到海洋时,潜水艇受到的浮力______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
20.(24-25八下·四川达州开县·期末)如图甲所示,中国首艘国产大型邮轮“爱达魔都号”,是全球首创5G邮轮,该邮轮的排水量为13.5万吨,则该邮轮满载时受到的浮力为______N(g取10N/kg)。如图乙所示,将孔明灯下方的蜡烛点燃,灯内空气被加热后密度______(选填“不变”“变大”或“变小”),使纸质灯罩逐渐膨胀,此时孔明灯并不能立即升空。待到灯罩膨胀到最大,稍过一会儿,孔明灯的重力______浮力,就慢慢上升了。
21.(24-25八下·四川达州万源·期末)如图所示是《天工开物》中的“六桨客船”的插图,船工向后划桨时,客船就会向前运动,是因为物体间力的作用是___________的。客船停在码头,船上的客人走上码头,与客人未走上码头时相比,六桨客船受到的浮力___________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
22.(24-25八下·四川眉山东坡区·期末)有A、B两个密度分别为ρA、ρB的实心正方体,它们所受的重力分别为GA和GB,它们的边长之比为2∶1。将它们如图所示叠放在水平桌面上时,A对B的压强与B对桌面的压强 之比为6∶7、水平桌面上有两个圆柱形容器,分别装有足量的水和酒精。将物体A和B分别放入水和酒精中,物体A漂浮,有 的体积露出水面。液体静止时,物体A、B所受浮力分别为FA和FB.则ρA =___________ kg/m3;FA:∶FB =______(,,g取10 N/ kg)。
三、综合题
23.(24-25八下·四川成都锦江区·期末)如图所示,某中学科技小组用硬质塑料瓶、注射器等器材制作了一个潜艇模型。模型自身质量为1kg、体积为1200cm3(不包含注射器与塑料软管),水舱总容积为480cm3。(ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)关于该模型的试验操作,下列说法正确的是______;
A.用注射器向水舱内打气,可使悬浮的潜艇模型下沉
B.潜艇模型浸没后继续下沉的过程中,排开水的体积变小
C.要使该潜艇模型悬浮,水舱内水的体积为200mL
(2)潜艇模型在下潜时可能会因水压过大而损坏。若该模型可承受的最大压强为1.5×105Pa,它能在水中安全下潜的最大深度为______m;
(3)浸没在水中的潜艇模型在排水过程中,可能发生倾斜或侧翻,如果发现模型侧翻,可以采取______措施来改善;
(4)若模型在水中调试为悬浮状态后,将其转移到密度为1.03×103kg/m3的盐水中,为使模型在盐水中重新悬浮,需要吸入盐水的质量为______g。
四、计算题
24.(24-25八下·四川凉山彝族·期末)将底面积为50cm2的薄壁塑料瓶中装入一部分酒精,深度为10cm,拧紧瓶盖将其投入装有水的容器中,如图甲所示,瓶底到水面的距离为12cm,()求:
(1)水对塑料瓶瓶底的压强;
(2)塑料瓶的重力;
(3)将塑料瓶瓶口朝下,如图乙所示,保持静止时空心部分高度为10cm,试通过计算判断当塑料瓶装满酒精投入容器中,塑料瓶的浮沉状态(容器足够大,忽略瓶子自身体积)。
试卷第1页,共3页
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专题06 浮力
3大高频考点概览
考点01 浮力及浮力的应用
考点02阿基米德原理
考点03 物体的浮沉条件
地 城
考点01
浮力及浮力的应用
一、单选题
1.B
2.C
3.B
4.A
5.C
6.B
7.D
8.C
9.C
10.C
11.C
12.A
13.C
14.C
二、填空题
15. 竖直向上
16. ρgh1 ρg(h2-h1)S
17. 1
18.减小 >
19. 不变 不变
20. 自身的重力 上浮
三、实验题
21.(1)丁、甲、乙、丙
(2)F1﹣F2=F3﹣F4
(3) 不正确 >
(4) 1 800
(5)
22.竖直 正确 变大 等于 不变 B B
23.(1)A
(2)
(3)偏大
(4)B
地 城
考点02
阿基米德原理
一、单选题
1.D
2.A
3.C
4.A
5.C
6.D
7.D
8.C
9.B
10.B
二、填空题
11. 40 上浮
12. 等于 大于
13. 300 0.5
14. 变大 不变
15. 1.2×108 1.2×104
三、实验题
16.(1)控制变量法
(2) 1 无关
(3)a、d、e
(4)物体浸入液体中的体积/m3
(5) 4.0×103 1.2×103
四、计算题
17.(1)3000N
(2)1.77m3
(3)7500W
【详解】(1)龙舟所受的重力
(2)因为龙舟漂浮在水面,浮力等于总重力,所以运动员坐上龙舟后,龙舟受到的浮力
运动员坐上龙舟后龙舟排开水的体积
(3)因为龙舟做匀速直线运动,所以动力等于阻力。阻力f=0.1G=0.1×17700N=1770N
则动力F=f=1770N
龙舟行驶的距离s=500m,比赛用时t=1min58s=118s
动力做的功W=Fs=1770N×500m=885000J
动力做功的功率
地 城
考点03
物体的浮沉条件
一、单选题
1.B
2.D
3.D
4.D
5.D
6.D
7.D
8.B
9.C
10.A
11.C
12.A
13.B
14.B
二、填空题
15.下沉 4×108
16.上浮
17. 等于 等于
18.大于 等于
19.自身重力 变大
20. 变小 小于
21. 相互 变小
22.0.75×103 15∶2
三、综合题
23.(1)C
(2)15
(3)在底部放入质量合适的压舱物
(4)36
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专题06 浮力
3大高频考点概览
考点01 浮力及浮力的应用
考点02阿基米德原理
考点03 物体的浮沉条件
地 城
考点01
浮力及浮力的应用
一、单选题
1.(24-25八下·四川成都温江区·期末)关于教材上的实验,下列说法正确的是( )
A.探究“二力平衡的条件”时,应该选择质量较大的木块代替小车做实验
B.探究可知浸没在同种液体中的物体所受浮力跟物体在液体中的深度无关
C.测量滑轮组的机械效率时,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关
D.探究“滑动摩擦力与什么因素有关”时,实验装置中的水平面尽量光滑
【答案】B
【详解】A.探究“二力平衡的条件”时,为了减小摩擦力对实验的影响,应该选择小车代替质量较大的木块做实验,故A错误;
B.探究可知浸没在同种液体中的物体所受浮力不随物体在液体中的深度的改变而改变,说明浸没在同种液体中的物体所受浮力跟物体在液体中的深度无关,故B正确;
C.测量滑轮组的机械效率时,物体被提升的高度改变,滑轮组的机械效率不变,说明滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关,故C错误;
D.探究“滑动摩擦力与什么因素有关”时,实验装置中的水平面越光滑,接触面的粗糙程度越小,导致滑动摩擦力变小,当滑动摩擦力小到无法测量时,无法完成实验,故D错误。
故选B。
2.(24-25八下·四川遂宁射洪·期末)下面描述中物体没有受浮力的是( )
A.在水中下沉的铁球 B.慢慢上升的孔明灯
C.打捞前深陷泥沙中的铁牛 D.正在潜行的潜水艇
【答案】C
【详解】AD.在水中下沉的铁球、正在潜行的潜水艇都排开了水,根据阿基米德原理可知,均受浮力,故AD不符合题意;
B.孔明灯在空气中慢慢上升,是因为它受到了空气的浮力,且浮力大于重力,故B不符合题意;
C.打捞前深陷泥沙中的铁牛,下表面不受水的压力,不受浮力,故C符合题意。
故选C。
3.(24-25八下·四川成都青羊区·期末)如图所示,盛满水的溢水杯放在水平桌面上,用弹簧测力计挂一个实心铁块,示数为F1;将铁块缓慢浸没水中(未接触溢水杯),让溢出的水全流入小烧杯后,弹簧测力计的示数为F2。下列判断正确的是( )
A.水对溢水杯底部的压强p甲<p乙
B.小烧杯中水的重力G=F1-F2
C.溢水杯对桌面的压力F甲<F乙
D.铁块受到的浮力F浮=F2-F1
【答案】B
【详解】A.甲乙两液面相等,且均为水,由可知,,故A错误;
B.由阿基米德原理可知铁块所受到的浮力等于排开液体所受到的重力,所以小烧杯中水的重力G=F1-F2,故B正确;
C.由A可知,则液体对溢水杯底的压力可知,则液体对溢水杯底的压力相等,且溢水杯自身重力不变,则溢水杯和液体整体对桌面的压力不变,因此溢水杯对桌面的压力F甲=F乙,故C错误;
D.由阿基米德原理可知铁块所受到的浮力等于排开液体所受到的重力,铁块受到的浮力F浮=F1-F2,故D错误。
故选B。
4.(24-25八下·四川达州万源·期末)下列四个情景中,物体没有受到浮力作用的是( )
A.渠江大桥深埋在河底的桥墩 B.正在水中下沉的苹果
C.海面航行的游轮 D.沉入水底的鸡蛋
【答案】A
【详解】根据浮力的定义:浸在液体或气体中的物体受到液体或气体竖直向上托起的力叫浮力。
A.大桥的桥墩由于底面埋在淤泥下,不能与水接触,因此桥墩没有受到水对其向上的压力,根据浮力产生的原因可知桥墩不受浮力作用,故A符合题意;
BCD.水里中下沉的苹果、海面航行的游轮和沉入水底的鸡蛋都浸在液体中,因为液体对浸没在其中的物体有向上的作用力和向下的压力作用,其中向上的压力大于向下的压力,这个压力差即物体受到的浮力,故它们均受到浮力作用,故BCD不符合题意。
故选A。
5.(24-25八下·四川成都武侯区·期末)某同学在实验室里探究“影响浮力大小的因素”的实验,如图是其中的一次实验情景。根据图示可以知道,该同学这次操作的目的是( )
A.探究物体所受浮力大小与其浸入深度的关系
B.探究物体所受浮力的大小与排开液体体积的关系
C.探究物体所受浮力大小与液体密度的关系
D.探究阿基米德原理
【答案】C
【详解】如图所示,将同一物体浸没在不同液体中的相同深度,所以排开的液体体积相同,而一种液体是水、另一种是盐水,两种液体的密度不同,它们所受的浮力不同,所以该同学这次操作的目的是:探究物体所受浮力大小与液体的密度的关系。验证阿基米德原理F浮=G排,需要测量物体受到的浮力F浮以及物体排开液体所受的重力G排,并比较两者大小关系。题图中并没有体现出测量G排的相关操作。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
6.(24-25八下·四川凉山彝族·期末)某同学猜想:“浸没在液体中的固体所受的浮力可能跟固体的形状有关”,于是选用烧杯、水、细线、弹簧测力计和两块橡皮泥设计实验,则这两块橡皮泥应满足的条件是( )
A.体积不同,形状相同 B.体积相同,形状不同
C.体积相同,形状相同 D.体积不同,形状不同
【答案】B
【详解】根据控制变量法的要求,要探究“浸没在液体中的固体所受的浮力可能跟固体的形状有关”就要使橡皮泥的形状不同,其他条件都必须完全相同,故应使体积相同,形状不同,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
7.(24-25八下·四川成都温江区·期末)十里铺中学的高馒童同学取一只瓶口直径略小于乒乓球直径的透明塑料瓶,将瓶底切去后,塑料瓶倒立放置,将乒乓球放入瓶中,且保持瓶口朝下,如图往塑料瓶里注水,乒乓球静止不动,用手掌堵住瓶口,乒乓球向上运动。演示此实验主要用于( )
A.探究液体压强的特点
B.研究物体的沉浮条件
C.证明大气压强的存在
D.解释浮力产生的原因
【答案】D
【详解】往塑料瓶里注水,乒乓球下表面受到水的压力为0,上表面受到的水的压力不为0,总的来看,水对乒乓球施加的向下的压力将乒乓球压在瓶口,乒乓球静止不动,此时乒乓球不受水的浮力;用手掌堵住瓶口,水逐渐填充瓶口空隙,乒乓球浸没在水中,此时水对乒乓球上下表面产生了压力差,从而使得乒乓球受到了浮力,且浮力大于重力,乒乓球将向上运动,所以演示此实验主要用于解释浮力产生的原因,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
8.(24-25八下·四川成都温江区·期末)潜艇在水下航行中,如突遭“海中断崖”,会急剧掉向海底,俗称“掉深”。这是由于当海水温度、盐度、密度等状态在垂直方向上出现突变水层,如图所示,潜艇潜航至此水域时,就会急速下沉,危及潜艇安全。我军潜艇曾创造过遭遇“掉深”自救成功的奇迹。下列说法正确的是( )
A.潜艇在高密度水层中悬浮时,所受浮力大于其重力
B.潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时,所受浮力会突然变大,急速下沉
C.潜艇遭遇“掉深”进行自救时,需要快速将压缩空气压入水舱,排出海水
D.潜艇在低密度水层中上浮时,所受浮力小于其重力
【答案】C
【详解】A.潜艇在高密度水层中悬浮时,处于平衡状态,根据物体的浮沉条件,此时所受浮力等于其重力,故A错误;
B.潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时,排开水的体积不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,水的密度变小,所受浮力会突然变小,重力大于浮力,所以急速下沉,故B错误;
C.潜艇遭遇“掉深”进行自救时,快速将压缩空气压入水舱,排出海水,可减小自身重力,当重力小于浮力时,潜艇就能上浮,故C正确;
D.潜艇在低密度水层中上浮时,根据物体的浮沉条件,此时所受浮力大于其重力,故D错误。
故选C。
9.(24-25八下·四川成都邛崃·期末)如图所示是关于浮力知识的应用实例,下列说法正确的是( )
A.图甲:良种所受浮力大于重力,次种所受浮力小于重力
B.图乙:孔明灯利用内部气体密度大于空气密度来实现升空
C.图丙:安徽舰能浮在水面上,是因为用空心的办法增大了排开液体的体积
D.图丁:“奋斗者”号载人潜水器潜入10909米深的海底是通过改变自身所受浮力来实现的
【答案】C
【详解】A.盐水选种时,良种沉底,受到的浮力小于重力,次种漂浮,受到的浮力等于重力,故A错误;
B.点燃孔明灯,当孔明灯内部空气密度比外部空气的密度小到一定程度时,孔明灯受到的浮力大于自身的重力,孔明灯才上升,故B错误;
C.轮船是通过做成空心来增大排开液体的体积,由阿基米德原理可知,增大安徽舰受到的浮力,能浮在水面上,故C正确;
D.由F浮=ρ液gV排可知,“奋斗者”号载人潜水器潜入10909米深的海底的过程中,ρ液、V排不变,所以浮力不变,“奋斗者”号载人潜水器下潜是通过改变自身重力来实现的,故D错误。
故选C。
10.(24-25八下·四川达州开县·期末)将吸管的一端封口并缠绕细铜丝,制作了一个简易密度计(密度计上刻度图中未显示)。将该密度计放入盛有水和盐水的两容器中,静止时如图所示,此时甲、乙两容器中液面相平。下列有关说法正确的是(盐水的密度大于水的密度)( )
A.乙容器中的液体是水
B.密度计上的刻度从下到上数值越来越大
C.密度计在两种液体中所受的浮力相等
D.若想提高密度计的测量精度,应选用与原吸管质量相同的、更粗、更短的吸管替换原吸管制作密度计
【答案】C
【详解】AC.密度计利用了物体的漂浮条件,放在密度不同的液体中,所受浮力都等于本身的重力,因此密度计在两种液体中受到的浮力相等,由图可知,密度计排开液体的体积,由可知,因盐水的密度大于水的密度,因此甲容器中液体为水,乙容器中液体为盐水。故A错误,C正确;
B.密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力不变,如果液体的密度越大,根据可知,密度计浸入液体中的体积越小,即越往上浮,所以密度计的刻度从下到上逐渐变小,故B错误;
D.若密度计质量为m,当密度计漂浮时,由受力分析可知
即
因
则有
故
若想提高密度计的测量精度,使密度计上相邻两刻度线之间的距离更大一些,即密度计放入某液体时,密度计竖直放入液体中的深度更大,根据公式可知,液体密度和密度计质量一定时,可以选用更细、更长的吸管替换原吸管制作密度计。故D错误。
故选C。
11.(24-25八下·四川凉山彝族·期末)下列是小明在进行跨学科实践活动总结的一些内容,其中总结的内容不准确的是( )
A.制作简易活塞式抽水机:瓶身上下部分粗细不同的矿泉水瓶不能作为抽水机的圆筒
B.制作微型密度计:微型密度计由标度杆、浮子和配重组成
C.制作微型密度计:要设计符合要求的密度计,应该着重考虑密度计的质量
D.制作简易杆秤:当秤盘中不放物品秤杆水平平衡时,系秤砣的细线位置为秤的定盘星O
【答案】C
【详解】A.在制作简易活塞式抽水机时,抽水机需要圆筒内壁光滑且直径一致以保证活塞的密封性和抽水效果,故A正确,不符合题意;
B.微型密度计由标度杆、浮子和配重组成,这个描述是正确的。浮子提供浮力,配重用于平衡,标度杆用于测量密度,故B正确,不符合题意;
C.制作微型密度计时,应该着重考虑的是密度计的浮力和排开液体的体积,而不是质量。密度计的工作原理是基于阿基米德原理,通过浮力平衡来测量液体密度,故C错误,符合题意;
D.制作简易杆秤时,当秤盘中不放物品且秤杆水平平衡时,系秤砣的细线位置即为秤的定盘星零点位置,故D正确,不符合题意。
故选C。
12.(24-25八下·四川遂宁射洪·期末)小亮了解到在远洋海轮上画有几条“吃水线”,如图所示。其中②是印度洋线,另外有“淡水线”、“北大西洋线”等,其中印度洋线在北大西洋线上边,下列说法正确的是( )
A.印度洋海水密度比北大西洋海水密度小
B.同一轮船在不同水域受到的浮力不同
C.图中淡水线是⑤
D.轮船漂浮在水面是因为浮力大于重力
【答案】A
【详解】A.由题意可知,②是印度洋线,淡水线是①,则北大西洋线在印度洋线下方,则轮船浸入印度洋中深度比浸入北大西洋中深度更深,则轮船在印度洋中排开海水的体积更大;由于轮船在不同水域受到的浮力相同,由阿基米德原理可知,印度洋海水密度比北大西洋海水密度小,故A正确;
B.同一轮船在不同水域始终处于漂浮状态,浮力始终等于重力,所以受到的浮力不变,故B错误;
C.由于同一轮船在不同水域受到的浮力相同,不同水域的水的密度不同,由阿基米德原理可知,水的密度越小,轮船排开水的体积越大,轮船浸入水中深度越深,所以图中淡水线是①,故C错误;
D.轮船漂浮在水面上时,轮船静止,处于平衡状态,轮船受到的浮力等于重力,故D错误。
故选A。
13.(24-25八下·四川达州万源·期末)小明将吸管的一端缠绕一些细铜丝,并用石蜡封口,自制一个简易密度计(吸管上标有刻度)。水平桌面上,两个完全相同的容器分别装有甲、乙两种液体,将该密度计依次放入甲、乙两种液体中,静止时,液面相平,如图所示。下列说法正确的是( )
A.密度计越靠上的刻度,对应的密度值越大
B.密度计在甲液体中受到的浮力大于其在乙液体中受到的浮力
C.若想增大密度计的测量精度,可以换用质量相同的、比原吸管细一些、长一些的吸管
D.左边容器中液体对容器底的压强大于右边容器中液体对容器底的压强
【答案】C
【详解】AB.密度计在液体中始终漂浮,受到的浮力始终等于自身重力,因此,密度计在甲液体中受到的浮力等于其在乙液体中受到的浮力,由可知,浮力不变时,密度计越靠上的刻度,说明此时密度计排开水的体积较大,液体密度较小,因此密度计越靠上的刻度,对应的密度值越小,故AB错误;
C.为提高测量精度,根据V=Sh可知在保证密度计总质量不变的前提下,可以换比原吸管细一些、长一些的吸管制作密度计,故C正确;
D.由A选项解析可知,密度计越靠上的刻度,对应的密度值越小,因此甲液体的密度较小,由题意可知,静止时,液面相平,由可知,左边容器中液体对容器底的压强小于右边容器中液体对容器底的压强,故D错误。
故选C。
14.(24-25八下·四川德阳·期末)如图所示,两支完全相同的简易密度计,漂浮在盛有不同液体的两个相同的容器中,当它们竖直静止在液体中时,液面高度相同。下面判断中错误的是( )
A.液体的密度 B.简易密度计所受浮力
C.容器对桌面的压强 D.容器底部所受液体的压强
【答案】C
【详解】AB.由图可知,密度计漂浮在液体中,浮力等于自身重力,两支密度计相同,故受到的浮力相同,即,密度计在乙液体中浸入的深度较深,即在乙液体中密度计排开液体的体积较大,根据可知,在乙液体中密度计排开液体的体积较大,故乙液体的密度较小,即,故AB正确,不符合题意;
C.容器对桌面的压力等于总重力,密度计和容器的重力相同,液面高度相同,乙液体中密度计排开液体的体积较大,则甲液体的体积大于乙液体的体积,甲液体的密度大于乙液体的密度,故甲液体的重力较大,即甲容器对桌面的压力较大,容器的底面积相同,根据可知,甲容器对桌面的压强较大,即,故C错误,符合题意;
D.液面高度相同,乙液体的密度较小,根据可知,甲容器底部受到的液体压强较大,即,故D正确,不符合题意。
故选C。
二、填空题
15.(24-25八下·四川成都邛崃·期末)2025年4月23日,成都号052D型驱逐舰(舷号120)在青岛首次向公众展示,该舰满载时排水量高达7000吨,g取10N/kg,它满载时受到的浮力大小为________N,浮力的方向为________。
【答案】 竖直向上
【详解】[1][2]成都号052D型驱逐舰漂浮在海面上,受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力,该舰满载时排水量,满载时受到的浮力
16.(24-25八下·四川成都青羊区·期末)如图所示,将均匀长方体浸没在液体中,已知它的上、下表面面积都为S,上表面所处深度为h1,下表面所处深度为h2,液体的密度为ρ。长方体上表面受到的压强p1=________;长方体受到的浮力F浮=________。(均用g、S、h1、h2和ρ表示)
【答案】 ρgh1 ρg(h2-h1)S
【详解】[1] 由液体压强公式p=ρgh可得,长方体上表面受到液体的压强p1=ρgh1。
[2]由压强公式的变形公式F=pS得,长方体上表面受到液体的压力F1=p1S=ρgh1S,长方体下表面受到液体的压力F2=p2S=ρgh2S,由浮力产生的原因可得长方体受到的浮力F浮=F2-F1=ρgh2S-ρgh1S=ρg(h2-h1)S
17.(24-25八下·四川德阳·期末)小明同学在做“探究影响浮力大小因素”的实验时,他用弹簧测力计悬挂一个金属块,分别在下列三种情况下保持静止,弹簧测力计示数如图所示。金属块浸没在水中受到的浮力是______N,某液体的密度是______。
【答案】 1
【详解】[1]由图得,金属块的重力
金属块浸没在水中受到的浮力
[2]因为金属块浸没在水中,金属块的体积等于排开水的体积,由阿基米德原理可得金属块的体积
某液体中的金属块所受浮力为
因为金属块浸没在某液体中,金属块的体积等于排开某液体的体积,即
由阿基米德原理可知某液体的密度为
18.(24-25八下·四川遂宁射洪·期末)物理知识在生活中有广泛的应用,图(a)是小明从上海乘坐火车到西藏旅游时,途中发现携带的密封食品包装袋变得鼓起来,这是因外界大气压强随海拔高度增大而________(选填“增大”、“减小”或“不变”),食品袋受到的内外气压差导致食品袋膨胀。图(b)所示把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中,甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲和ρ乙,则ρ甲________ρ乙。(选填“>”、“<”或“=”)
【答案】 减小 >
【详解】[1]大气压强随海拔高度增大而减小,从上海乘坐火车前往西藏,随海拔高度增大,气压减小,密封袋内部压强大于外部压强,导致食品袋膨胀。
[2]密度计的设计利用了二力平衡知识和阿基米德原理,密度计在液体中漂浮时F浮=G物,根据阿基米德原理F浮=ρ液V排g可知,液体的密度越大,密度计排开液体的体积就越小,据此来判断液体密度大小,由图可知,密度计在甲液体中排开液体的体积较小,则甲液体密度较大,即ρ甲>ρ乙。
19.(24-25八下·四川成都成华区·期末)如图所示,将装满水的溢水杯放到水平电子秤上,用一根质量和体积均不计的细线系住物块(均不吸水), 将其缓慢浸入水中,浸没后继续缓慢向下移动但未触底。整个过程中,水对溢水杯底的压强________,电子秤示数________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】 不变 不变
【详解】[1][2]溢水杯原来装满了水,物块浸入水中过程中(含浸没后),水的深度不变,故整个过程中,水对溢水杯底的压强不变;以溢水杯为研究对象,因物块未触底,电子秤的示数等于溢水杯重与水对溢水杯底压力的合力,故电子秤示数不变。
20.(21-22八下·四川遂宁大英县·期末)潜艇是既能在水面也能在水下运行的舰艇,能利用水层掩护进行隐蔽活动和对敌方实施突然袭击;能在水下发射导弹、鱼雷和布设水雷,攻击海上和陆上目标,它的工作原理是通过改变______来实现上浮或下沉的。如图是我国的战略核潜艇096号,是我国的“国之重器”,满载时排开水的质量可达到吨,它满载时受到的浮力是______;如果它从内陆河流潜航到海洋中,而不做其它调整,它将慢慢______(选填“上浮”或“下沉”,密度)。
【答案】 自身的重力 上浮
【详解】[1]在水中,潜水艇受到浮力和重力的作用,其中浮力
潜水艇的体积不变,排开水的体积不变,所以潜水艇受到水的浮力不变;把压缩空气压入潜水艇的压力舱,将海水排出,潜水艇自重减小,当时,潜水艇上浮;打开压力舱的阀门,让海水进入压力舱内,潜水艇自重增大,当时,潜水艇下沉;当时,潜水艇悬浮,可以停留在任何深度;所以潜水艇是依靠改变自身的重力来实现上浮和下沉的。
[2]潜水艇受到的浮力为
[3]如果它从内陆河流潜航到海洋中,海洋中水的密度大,排开的水的体积不变,根据阿基米德原理
可知,受到的浮力变大,此时浮力大于重力,会上浮。
三、实验题
21.(24-25八下·四川达州渠县·期末)如图所示“探物”小组利用弹簧测力计、金属块、溢水杯等器材,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)操作过程如图所示,为了使操作更加简便且能减小误差,图中最合理的顺序是______;
(2)若F1、F2、F3、F4之间满足______的关系,则可以得出金属块所受浮力的大小等于它排开液体所受重力的结论;(用图中物理量符号表示)
(3)小凯认为实验过程中,只将金属块的一部分浸在水中是得不出实验结论的。结合所学,你认为他的说法______(选填“正确”或“不正确”):若实验过程中,溢水杯中的水没有装满,则F浮______ G排(选填“>”、“<”或“=”);
(4)金属块从水面缓慢浸入水中时,根据实验数据描绘出的弹簧测力计示数F随金属块浸入深度h变化的关系图象如图戊所示。分析图象可得:h=4cm时,金属块受到的浮力为______ N;金属块刚浸没时,水对金属块底部的压强是______ Pa;
(5)组长小明同学在学习过浮力相关知识后,利用圆柱形玻璃杯、适量的水和细针,又找了一把刻度尺,测出了木块的密度,请你将下列测量步骤补充完整。
①在玻璃杯中装入适量的水,用刻度尺测出杯中水的深度为h0;
②将木块轻轻放入玻璃杯中,待它漂浮时,用刻度尺测出杯中水的深度为h1;
③用针缓慢地把木块压入水中,使之浸没,用刻度尺测出杯中水的深度为h2;
④写出木块密度的表达式ρ木=______(用h0、h1、h2和ρ水表示)。
【答案】(1)丁、甲、乙、丙
(2)F1﹣F2=F3﹣F4
(3) 不正确 >
(4) 1 800
(5)
【详解】(1)为减小误差,应先测小桶重力(丁),这样可以保证小桶重力测量的准确性。接着测物块重力(甲),然后将金属块慢慢浸入液体,用小桶接溢出的水(乙),最后测量小桶和溢出水的总重(丙)。所以合理顺序是丁甲乙丙。
(2)根据称重法,金属块受到的浮力等于金属块在空气中的重力F1减去金属块浸没在液体中时弹簧测力计的示数F2,即F浮。排开液体的重力等于桶和水的总重F3减去小桶的重F4,即G排。根据阿基米德原理,物体受到的浮力等于排开液体的重力,所以当F1−F2=F3−F4时,就可以得出金属块所受浮力的大小等于它排开液体所受重力的结论。
(3)[1]阿基米德原理在任何情况下都适用,即使物体没有完全浸入水中,物体受到的浮力依然等于排开液体的重力,所以小凯认为只将金属块一部分浸在水中得不出实验结论的说法不正确。
[2]若实验过程中溢水杯中的水没有装满,会导致排开水的质量减小,那么排开水的重力就偏小,从而使得 。
(4)[1]由图戊可知,浸入深度为0时,拉力即重力为4N,深度为4cm时,拉力为3N,故此时金属块受到的浮力
[2]由图戊可知,随着金属块浸入深度增加,浮力增大,弹簧测力计示数减小,当金属块刚好浸没时h=8cm=0.08m,此后弹簧测力计示数不变。故此时水对金属块底部的压强是
(5)木块漂浮时,重力等于浮力,即
木块体积,木块密度
22.(24-25八下·四川宜宾翠屏区·期末)小华在家做家务时发现,将水面上的塑料盆向下按,塑料盆浸入水中的体积越大越费力,如图1。他思考后猜想:物体浸在水中受到浮力大小可能与排开水的体积有关。为了验证猜想,小华利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台、细线等器材进行实验探究(细线的质量和体积均忽略不计)。
(1)实验前,需要将弹簧测力计沿__________(选填“水平”或“竖直”)方向进行调零;
(2)调好弹簧测力计后,小华设计的实验装置如图2所示。在溢水杯中装满水,慢慢升高溢水杯,观察到物块浸入水中的体积增大时,弹簧测力计F1示数不断减小,说明小华的猜想是________(选填“正确”或“错误”)的。该过程中还能观察到弹簧测力计F2示数________(选填“变大”“变小”或“不变”),且弹簧测力计F1示数的变化量___________(选填“大于”小于”或“等于”)弹簧测力计F2示数的变化量;
(3)当物块浸没在水中时,如图3所示,继续升高溢水杯的高度,弹簧测力计F3示数将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。然后小华又将水更换为酒精重复进行实验,如图4,他这样做的目的是______(填选项);
A.多次实验,减小误差 B.多次实验,寻找普遍规律
(4)相对于课本上探究“影响浮力大小的因素”的实验装置,小华设计的实验装置具有的优点是______(填选项)。
A.弹簧测力计的示数就是物块所受浮力的大小
B.弹簧测力计固定、示数稳定,便于读数
【答案】 竖直 正确 变大 等于 不变 B B
【详解】(1)[1]在使用弹簧测力计之前,我们需要对其进行调零,以确保测量的准确性。由于弹簧测力计是用来测量竖直方向上力的工具,因此我们需要将其沿竖直方向进行调零。
(2)[2]根据小华的实验设计,当物块浸入水中的体积增大时,弹簧测力计F1的示数不断减小。这是因为物块受到的浮力随着排开水体积的增大而增大,这说明小华的猜想是正确的,即物体浸在水中受到的浮力大小与排开水的体积有关。
[3]同时,由于物块排开的水被收集在小桶中,所以小桶受到的重力(即弹簧测力计F2的示数)会随着排开水体积的增大而增大,即F2示数变大。
[4]另外,由于浮力等于物块在空气中的重力减去在水中的拉力,即
F浮=G−F1且浮力也等于排开水的重力即
F浮=G排=F2所以弹簧测力计F1示数的变化量等于弹簧测力计F2示数的变化量。
(3)[5]当物块完全浸没在水中后,无论继续升高溢水杯的高度还是降低,物块排开水的体积都不再改变,因此物块受到的浮力也不再改变。所以,弹簧测力计F3的示数将保持不变。
[6]小华又将水更换为酒精重复进行实验的目的是为了通过比较不同液体中物块受到的浮力大小,寻找普遍规律而进行的多次实验。
故选B。
(4)[7]小华设计的实验装置具有一些优点。其中,弹簧测力计被固定在铁架台上,这使得示数更加稳定,便于我们准确读数。因为弹簧测力计F1的示数并不是物块所受浮力的大小,而是物块在空气中的重力减去在水中的拉力。要得到浮力的大小,我们需要用物块在空气中的重力减去在水中的拉力,即F浮=G−F1。
故选B。
23.(24-25八下·四川成都高新区·期末)学习浮力的相关知识时,小理同学所在的科创小组对老师所提到的密度计很感兴趣。
(1)如图甲所示是老师提供给同学们的密度计,根据已经学过的知识,同学们对密度计进行讨论,下列说法中不正确的是( )
A.密度计在不同液体中浸入深度不同,则在不同液体中所受浮力也不同
B.密度计底部装着铁砂,这样可以保证密度计能竖直漂浮在待测液体中
C.密度计刻度上小下大,是因为浸入深度随待测液体密度的变大而减小
(2)分析了密度计的相关原理后,老师提议,同学们可以尝试利用身边的器材自己动手制作密度计。积极的小理同学和组员一起找来以下材料:一根长20cm的圆柱状饮料吸管、一根用完了的圆珠笔笔芯、橡皮泥、石蜡、刻度尺、细铁丝、天平、水(密度已知用表示)、酒精等。最终科创小组选择饮料吸管、石蜡、刻度尺、天平、细铁丝成功做出了“密度计”。通过分析与计算,在吸管上分别确定密度值、、(已知该刻度距离密度计底部的距离为)、、的位置并标上密度值。使用时,将密度计静置于待测液体中,读出吸管壁上液面处的数值即为液体密度。使用该密度计测量某液体密度时,发现液面没有对齐任何一根刻度线,测得此时密度计浸在液体中的深度为,如图乙所示,则该液体的密度________(用、、表示)。
(3)若将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出,缠绕到底部外侧,其它没有变化如图丙所示,若同学们用这样“改装”后的密度计测同一液体密度,则测量结果将________(选填“不变”“偏大”或“偏小”);
(4)制作完毕后,小理用该密度计测量盐水的密度,发现盐水的密度在和之间,且两刻度线的距离较小,为使测量结果更精确,科创小组提出了以下方案,其中不可行的是( )
A.小敏认为在其它条件一定时,可以适当增加配重
B.小冬认为在其它条件一定时,可以选择质量更小的饮料吸管
C.小伟认为在其它条件一定时,可以选择底面积更小的饮料吸管
【答案】(1)A
(2)
(3)偏大
(4)B
【详解】(1)A.密度计虽然在不同液体中浸入深度不同,但始终处于漂浮状态,根据浮沉条件可知,受到的浮力始终等于其重力,因此在不同液体中所受浮力相同,故A错误,符合题意;
B.密度计底部装着铁砂作为配重,这是为了降低密度计的重心,增加其稳定性,使其能够竖直的漂浮在液面上,故B正确,不符合题意;
C.密度计在不同液体中始终处于漂浮状态,根据浮沉条件可知,受到的浮力始终等于其重力,根据F浮=ρ液V排g可知,液体的密度越大,排开液体的体积越小,即浸入的深度越小,因此密度计刻度上小下大,故C正确,不符合题意。
故选A。
(2)由题意知密度计漂浮在水面上时,V排=SH,则有F浮=G密度计,即G密度计=ρ水V排g=ρ水SHg
当密度计漂浮在密度为ρ液的液体中时,V排液=Sh,则有F浮液=G密度计,即G密度计=ρ液V排液g=ρ液Shg
由密度计的重力不变可得ρ水gSH=ρ液gSh,解得。
(3)把吸管中的细铁丝拿出来,缠绕在吸管的下端,再用这支密度计去测量液体的密度,此时排开液体的体积不变,因吸管排开液体的体积等于排开液体的总体积减去铁丝的体积,所以,吸管排开液体的体积减小,会上浮一些,测得的密度值偏大,即测出的同一液体密度值偏大。
(4)提高密度计的精度的目标是让刻度线之间的距离变大,从而更容易区分相邻密度值。由
由浮力平衡得ρgSh=mg,则。将密度计浸入相邻密度值为ρ1和ρ2的液体中时,浸入深度差
为了增大Δh,增加配重m,Δh 增大;选择质量更小的吸管,m变小,Δh 会减小;选择底面积更小的吸管,S变小,Δh 增大。因此,不可行的方案是B。
地 城
考点02
阿基米德原理
一、单选题
1.(24-25八下·四川达州大竹县·期末)从洗澡中受到启发,发现了浮力的规律的科学家是( )
A.牛顿 B.瓦特 C.托里拆利 D.阿基米德
【答案】D
【详解】A.牛顿在伽利略等人的基础上,总结出了牛顿运动定律,故A不符合题意;
B.瓦特改良了蒸汽机,故B不符合题意;
C.托里拆利首次利用长玻璃管和水银槽测量出大气压的值,故C不符合题意;
D.古希腊学者阿基米德从洗澡中受到启发,发现了有关浮力的规律,提出了阿基米德原理,从而解决了王冠鉴定的问题,故D符合题意。
故选D。
2.(24-25八下·四川成都温江区·期末)三个完全相同的木块,把它们分别放在三种密度不同的液体里,木块静止时如图所示。甲图中木块有四分之三的体积浸入;乙图中木块有一半的体积浸入;丙图中木块有四分之一的体积浸入。若将三木块露出液面部分切除后,剩下部分分别放入原容器中,则木块露出液面部分的体积,下列判断正确的是( )
A.V甲=V丙<V乙 B.V甲=V乙=V丙
C.V丙<V乙<V甲 D.V甲<V乙<V丙
【答案】A
【详解】物体漂浮时,有c……①
……②
由①②可得,
由于,物体的体积一定,则露出液面部分的体积占总体积的比例是由物体的密度和液体的密度共同决定的,物体和液体的密度不变,露出液面部分的体积占总体积的比例也不变。因为甲木块有的体积浸入;乙木块有的体积浸入;丙木块有的体积浸入。
设长方体木块的体积为V,则将木块露出液面的部分切除后:
图中甲木块的体积为浸入,木块再次露出液面部分的体积仍为现有体积的,即
图中乙木块的体积为浸入,木块再次露出液面部分的体积仍为现有体积的,即
图中丙木块的体积为浸入,木块再次露出液面部分的体积仍为现有体积的,即
因为,则有V甲=V丙<V乙,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.(24-25八下·四川自贡·期末)小明发现实心的橡皮泥放入水中会下沉,于是他做了一个橡皮泥小船,小船内又放了一个实心小球,它们静止在水面上时如图甲;他又将橡皮泥小船捏成实心方块用细线(细线重不计)拴在小球下放入水中,静止时如图乙。下列说法正确的是( )
A.小球的密度大于水的密度
B.从甲图到乙图中,橡皮泥受到的浮力增大
C.从甲图到乙图中,水对容器底的压强不变
D.从甲图到乙图中,橡皮泥排开水的体积不变
【答案】C
【详解】A.图乙中,小球竖直向下受重力和拉力,竖直向上的浮力,即
则;而,,则
因,则,故A错误;
B.甲图中橡皮泥漂浮,则甲图橡皮泥受到的浮力
则;乙图中橡皮泥处于静止状态,则乙图橡皮泥受到的浮力
则,由此可得,所以从甲图到乙图中,橡皮泥受到的浮力减小,故B错误;
C.由甲乙图知,整体均漂浮,整体浮力等于整体的总重力,而整体总重力不变,则甲乙两图整体浮力相等,即
根据阿基米德原理,则整体排开水的体积不变,容器内水的深度不变,根据,则从甲图到乙图中,水对容器底的压强不变,故C正确;
D.由B选项分析知,从甲图到乙图,,橡皮泥受到的浮力减小,根据,水的密度不变,g不变,所以从甲图到乙图中,橡皮泥排开水的体积减小,故D错误。
故选C。
4.(24-25八下·四川凉山彝族·期末)如图甲所示,将一圆柱体木块用细线栓在没有水的容器底部,然后向容器中逐渐加水。图乙是木块所受浮力随容器中水的深度变化的图像。下列说法正确的是( )
①木块的重力为6N ②木块的底面积为
③木块刚好浸没时,液体对容器底的压强为1000Pa ④木块的密度为
A.①④ B.②③ C.①② D.③④
【答案】A
【详解】由图得,水深为0~6cm,木块静止在容器底部;6cm时,木块受到的浮力刚好等于重力,木块开始漂浮;6~12cm,木块处于漂浮状态;12cm时,细线刚好绷直;16cm时,木块刚好浸没在水中。木块漂浮时,重力等于浮力,即
由得,此时木块排开水的体积为
木块的底面积为
木块刚好浸没时,液体对容器底的压强为
木块浸没在水中时,木块排开水的体积等于木块的体积,由得,木块的体积为
木块的密度为
故①④正确,②③错误,故A正确,BCD错误。
故选A。
5.(24-25八下·四川达州经开区·期末)水平面上放有甲、乙两个完全相同的容器,容器中装有质量不同的水。现把质量相等的A、B两球放入甲容器中,静止后A漂浮、B沉底;用线(质量和体积忽略不计)把A、B两球系在一起放入乙容器中,静止后的状态如图所示,两容器中液面恰好相平。下列说法正确的是( )
A.甲容器中A球受到的浮力小于它自身所受重力
B.A球在甲容器中所受浮力等于它在乙容器中所受浮力
C.甲容器底所受水的压力等于乙容器底所受水的压力
D.甲容器对水平面的压强等于乙容器对水平面的压强
【答案】C
【详解】A.甲容器中,A球漂浮在水面,所受的浮力等于自身的重力,故A错误;
B.A球在甲容器的水中排开水的体积比在乙的水中排开水的体积小,据阿基米德原理知,A在甲中所受的浮力小于在乙中所受的浮力,故B错误;
C.甲、乙容器中液面恰好相平,即水的深度相等,据知,水对两个容器底的压强相等,两个容器完全相同,底面积相等,据知,两个容器所受水的压力相等,故C正确;
D.容器对水平面的压力等于水与容器、球的总重力,两个容器完全相同,则重力相等,A、B两球在甲中排开水的体积比乙的小,液面相同,说明乙中水的质量比甲的小,所以总重力甲的比乙的大,即甲容器对水平面的压力比乙的大,两个容器底面积相等,据知,甲容器对水平面的压强大于乙容器对水平面的压强,故D错误。
故选C。
6.(24-25八下·四川眉山东坡区·期末)甲、乙两个小球ρ甲∶ρ乙=2∶1,V甲:V乙=2∶3,将两小球放在同一杯水中,则甲、乙两小球所受浮力之比不可能为( )
A.2∶3 B.4∶3 C. D.
【答案】D
【详解】根据阿基米德原理,浮力等于,由于两球放入同一杯水中,需分情况讨论:
①甲、乙均漂浮,则浮力等于重力,即
则浮力比为
②甲、乙均完全浸没在水中,浮力由排开水的体积决定,即
则浮力比为
③若甲、乙两球中一个漂浮,一个悬浮或沉底时,由ρ甲:ρ乙=2∶1可知,甲的密度大于乙的密度,所以,漂浮的小球是乙,悬浮或浸没的是甲,甲的浮力
乙的浮力为等于自身重力,即
浮力比为
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
7.(24-25八下·四川绵阳安州区·期末)小明对传感器感兴趣,他将力传感器固定在容器底部,用轻硬细杆连接力传感器和柱形物块M,如图甲所示,力传感器能够显示细杆所受的压力或拉力(不计细杆的质量和体积)。现缓慢向容器中加水,力传感器的示数F随水深h变化的图像如图乙所示,下列分析错误的是( )
A.物块M的重力为15N
B.当水深为9cm时,物块M所受浮力为9N
C.物块M的密度为
D.物块M刚浸没时,水对容器底的压强为1300Pa
【答案】D
【详解】A.由图可知,h≤6cm时,细杆受到的压力等于物体M的重力,所以物块M的重力为15N,故A正确,不符合题意;
B.当水深为9cm时,细杆受到的压力为6N,由相互作用力的关系可知,细杆对物体M向上的支持力为6N,则物块M所受浮力为
F浮=G-F支=15N-6N=9N
故B正确,不符合题意;
C.物块M的质量为
分析图像可知,当h=6cm时,水面刚好到M的下表面;当h=11cm时,M受到的浮力恰好等于重力;然后浮力继续增大,M对细杆的拉力变大,当力传感器的示数F为9N时,M刚好浸没,受到的浮力为
F浮'=G+F拉=15N+9N=24N
根据阿基米德原理可得物体M的体积为
则物块M的密度为
故C正确,不符合题意;
D.设物体M的底面积为S,当h=11cm时,M受到的浮力等于重力
F浮''=G=15N
根据阿基米德原理可得
M的底面积为
则M的高度为
物块M刚浸没时,容器内水的深度
h水=6cm+8cm=14cm=0.14m
水对容器底的压强为
故D错误,符合题意。
故选D。
8.(24-25八下·四川广元·期末)用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示,从此处匀速下放物块,直至物块恰好与水底接触,物块下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水的深度h的关系如图乙所示(ρ水=1.0×103kg/m3)则( )
A.物块的质量为1kg B.物块浸没在水中受到的浮力为10N
C.物块的密度为2.25×103kg/m3 D.物块下表面受到水的最大压强为600Pa
【答案】C
【详解】A.由图可知,物体未浸入水中时测力计示数为18N,故物体的重力为
由可得,物块质量
故A错误;
B.由图像可知,当物块全浸入水中时,弹簧测力计的示数
物块浸没时受到的浮力为
故B错误;
C.由可得,物块排开水的体积
由于物块浸没,所以物块的体积
物块的密度
故C正确;
D.由图知,物块刚浸没时下表面所处的最大深度
则物块刚浸没时下表面受到的最大压强
故D错误;
故选C。
9.(24-25八下·四川眉山东坡区·期末)如图所示,利用弹簧测力计将一处于容器底部的物块缓慢上提,在物块从上提到离开水面的过程中,下列图象能正确表示弹簧测力计的读数F与物块底部离容器底的高度h的关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】物块从容器底部到露出水面之前,物块排开水的体积不变,即V排不变,由F浮=ρ水V排g可知,物块受到的浮力不变;又∵F浮=G−F,物块重G不变,∴弹簧测力计示数F不变;物块从上表面露出水面到下表面离开水面,∵物块排开水的体积变小,∴物块受到的浮力变小;又∵F′浮=G−F′,物块重G不变,∴弹簧测力计示数F变大;所以在物块从容器底提到离开水面的过程中,弹簧测力计的示数先不变、后变大.
10.(24-25八下·四川绵阳·期末)如图甲所示,某科技小组的同学用弹簧测力计悬挂一实心圆柱形金属块,使其缓慢匀速下降,并将其浸入平静的游泳池水中,弹簧测力计的示数F与金属块下底面下降高度h的变化关系如图乙所示,忽略金属块浸入水中时池水液面高度的变化,g取10N/kg,则下列说法中正确的是
A.金属块所受重力大小为26N
B.金属块的密度为2.3×103kg/m3
C.金属块完全浸没在水中时所受浮力的大小为26N
D.金属块恰好完全浸没时,金属块下底面所受水的压强为5×103Pa
【答案】B
【详解】A.由图象可知,当h=0时,弹簧测力计示数为46N,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知,G=F拉=46N,故A错误;
C.由图象可知物体完全浸没后排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,则圆柱体受到的浮力F浮=G−F=46N−26N=20N.故C错误;
B.由F浮=ρ水gV排得:
V物=V排= = =2×10−3m3
由公式G=mg可求出物体的质量m= = =4.6kg,
则圆柱体密度ρ物== =2.3×103kg/m3
故B正确;
D.由图象可知,圆柱体在刚浸没时,下表面所处的深度为h=50cm−30cm=20cm=0.2m,因此受到的液体压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa,故D错误.
二、填空题
11.(24-25八下·四川成都锦江区·期末)一个质量为3kg、体积为4×10-3m3的物体,用手将其浸没在水中静止,此时它受到的浮力大小为______N,松手后,它在水中将______(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。(ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg)
【答案】 40 上浮
【详解】[1][2]物体浸没时V排=V物,物体浸没时受到的浮力F浮=ρ水gV物=1×103kg/m3×10N/kg×4×10-3m3=40N
物体的重力G物=m物g=3kg×10N/kg=30N
由于F浮>G物,所以松手后,它在水中将上浮。
12.(24-25八下·四川绵阳·期末)某同学在厨房劳动时发现,小小的蜜橘会漂在水面,而体积更大的土豆却会沉在水底。由此可知:蜜橘所受浮力______其自身重力;土豆所受浮力______蜜橘所受浮力。(选填“大于”“等于”或“小于”)
【答案】 等于 大于
【详解】[1]蜜橘漂浮在水面上,由沉浮条件可知,蜜橘所受浮力等于其自身重力。
[2]土豆的体积大于蜜橘的体积,土豆沉在水底,蜜橘漂浮在水面上,则土豆排开水的体积大于蜜橘排开水的体积,由得,土豆所受浮力大于蜜橘所受浮力。
13.(24-25八下·四川眉山东坡区·期末)将一个正方体木块放入盛水容器中,木块浸入水中深度为0.03m,则木块底部受到水的压强是___________Pa;若在木块上表面放一铁块,刚好使木 块全部浸入水中,如图所示,则放在木块上方的铁块重力是___________N (,,g取10N/kg)。
【答案】 300 0.5
【详解】[1]由p=ρ液gh可得,木块底部受到的液体压强为p=ρ液gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.03m=300Pa
[2]设木块的边长为L,木块漂浮时,浮力等于重力,所以有,
即
化简得
木块体积
当木块与铁块整体浸没时,根据浮力等于总重力,有
全浸没时的浮力
木块的重力
铁块的重力
14.(24-25八下·四川泸州·期末)我国自主研制的海洋深潜器“奋斗者”号,是国之重器。它的总体积为36m3,当它有一半体积浸入海水时受到的浮力为__________N;“奋斗者”号在水面以下匀速下潜的过程中,受到的压强__________,受到的浮力__________(以上两空均选填“变大”“不变”或“变小”),(取ρ海水=1.0×103kg/m3且不变,g=10N/kg,忽略“奋斗者”号体积变化)。
【答案】 变大 不变
【详解】[1]当它有一半体积浸入海水时受到的浮力为
[2]“奋斗者” 号在水面以下匀速下潜,深度增加,根据p=ρgh,受到的压强变大。
[3]下潜过程中,排开海水的体积不变(总体积不变,且完全浸没 ),海水密度不变,根据,受到的浮力不变。
15.(24-25八下·四川成都成华区·期末)如图所示是我国055型万吨级驱逐舰“延安舰”。该舰满载时,排水量约12000t,吃水深度6.6m。它受到的最大浮力为________N,此时排开海水的体积为________m3。(ρ海水取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【答案】 1.2×108 1.2×104
【详解】[1]驱逐舰满载时受到的浮力
[2]由可得,此时排开海水的体积
三、实验题
16.(24-25八下·四川达州万源·期末)某小组同学在进行“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时,他们猜想浮力的大小可能与物体的密度、液体的密度和物体浸入液体中的体积有关。所用器材有弹簧测力计,烧杯,三个圆柱体A、B、C(它们体积相同、密度不同,测得重力G分别为4N、4.5N和5N),另外 还用到水、酒精、浓盐水等。根据设计的实验方案分别将A、B、C浸没在液体中静止时,弹簧测力计示数F如图所示。
(1)同学们猜想到物体所受浮力的大小可能与多个因素有关,于是采用___________(选填“控制变量法”“理想实验法”或“转换法”)设计并进行实验。
(2)分析a、b、c三次实验数据,可以得出图a实验中圆柱体A受到的浮力为___________N。分析实验 数据可得出初步结论:物体所受浮力的大小与物体的密度___________(选填“有关”或“无关”)。
(3)分析___________三次实验数据,可初步得出结论:物体所受浮力大小与液体的密度有关。
(4)利用上述器材,小组同学探究“浮力大小与物体浸入液体中的体积是否有关”,设计的表格如下,表格①处应填入的内容是___________。
物体重力G/N
液体的密度/(kg·m3)
①
弹簧测力计示数F/N
物体受到的浮力F浮/N
(5)已知水的密度为,则圆柱体A的密度为___________,图e中所用浓盐水 的密度为___________。
【答案】(1)控制变量法
(2) 1 无关
(3)a、d、e
(4)物体浸入液体中的体积/m3
(5) 4.0×103 1.2×103
【详解】(1)在探究多个因素对浮力大小影响时,需要保持其他因素不变,只改变其中一个因素,这种方法在物理学中称为控制变量法。
(2)[1]图a中圆柱体A的重力为4N,弹簧测力计示数为3N,根据称重法,浮力F浮=G-F=4N-3N=1N
[2]比较a、b、c三次实验数据,虽然物体密度不同(G分别为4N、4.5N、5N),但在相同液体中受到的浮力相同(均为1N),说明浮力大小与物体密度无关。
(3)分析a、d、e三次实验数据,物体A分别浸没在水中、酒精和浓盐水中,弹簧测力计示数分别为3N、3.2N、2.8N,说明在不同液体中受到的浮力不同,可得结论:浮力大小与液体密度有关。
(4)为探究浮力与浸入体积的关系,需要记录物体浸入液体的体积,因此表格①处应填入“物体浸入液体中的体积/m3”。
(5)[1]圆柱体A在水中受到的浮力F浮=1N,根据阿基米德原理可得,圆柱体A的体积
物体密度
[2]图e中物体A在浓盐水中受到的浮力F盐浮=4N-2.8N=1.2N
根据
四、计算题
17.(24-25八下·四川达州渠县·期末)5月27日至29日,“宕”舟资都里“粽”享福美地——2025“龙腾渠江”川渝龙舟精英邀请赛将在达州市渠县举办,24支来自川渝两地的龙舟队同台竞技,共同感受龙舟文化的魅力,共同领略达州市渠县的城市之美、生态之美、和谐之美。渠县财贸系统龙舟代表队在500m直道竞速赛项目中荣获本地组冠军,其所使用龙舟的质量为300kg,运动员总质量约为1470kg,比赛用时 1min58s。假设比赛中,龙舟做匀速直线运动,且龙舟受到的阻力是龙舟和运动员总重力的0.1倍,g取10N/kg。求:
(1)龙舟所受的重力;
(2)运动员坐上龙舟后龙舟排开水的体积;
(3)比赛过程中龙舟获得的动力做功的功率。
【答案】(1)3000N
(2)1.77m3
(3)7500W
【详解】(1)龙舟所受的重力
(2)因为龙舟漂浮在水面,浮力等于总重力,所以运动员坐上龙舟后,龙舟受到的浮力
运动员坐上龙舟后龙舟排开水的体积
(3)因为龙舟做匀速直线运动,所以动力等于阻力。阻力f=0.1G=0.1×17700N=1770N
则动力F=f=1770N
龙舟行驶的距离s=500m,比赛用时t=1min58s=118s
动力做的功W=Fs=1770N×500m=885000J
动力做功的功率
地 城
考点03
物体的浮沉条件
一、单选题
1.(24-25八下·四川绵阳安州区·期末)两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中,两球沉底如图甲所示;放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A.在甲容器中,小球A所受浮力大于小球B
B.在乙容器中,小球A所受浮力等于重力
C.小球A的密度大于小球B的密度
D.溶液甲的密度大于溶液乙的密度
【答案】B
【详解】A.两实心小球在甲液体中均下沉,两球体积相同,则排开液体体积相同,由F浮=ρgV排可得两球在甲液体中受到的浮力相同,故A错误;
BC.在乙液体中,小球A漂浮,小球A所受浮力等于重力,小球A的密度小于乙液体的密度;小球B下沉,小球B的密度大于乙液体的密度,所以小球A的密度小于小球B的密度,故B正确,C错误;
D.两实心小球在甲液体中均下沉,则甲液体的密度均小于两个小球的密度,又因乙液体的密度大于A的密度,所以甲液体的密度小于乙液体的密度,故D错误。
故选B。
2.(25-26九上·四川绵阳北川羌族自治县三校联考·)如图所示,完全相同的两个物体分别放在甲、乙两种不同液体中静止后,甲液体中物体沉底,乙液体中物体悬浮,两容器中液面相平,下列说法正确的是( )
A.液体的密度:ρ甲>ρ乙
B.液体对容器底的压强:p甲=p乙
C.物体受到的浮力:F甲=F乙
D.物体排开液体的质量m甲<m乙
【答案】D
【详解】A.物体在甲液体中沉底,说明;物体在乙液体中悬浮,说明。因此,故A错误;
B.两容器中液面相平(深度h相同),且,根据液体压强公式p=ρgh,可得,故B错误;
C.物体在甲液体中沉底,浮力;物体在乙液体中悬浮,浮力,所以,故C错误;
D.根据阿基米德原理,浮力。因为,所以,即物体排开液体的质量,故D正确。
故选D。
3.(24-25八下·四川达州大竹县·期末)在水中,悬浮的鱼、漂浮的木头、沉底的石头的位置如图所示,下列说法中正确的是( )
A.木头受到的浮力大于它自身的重力
B.石头受到的浮力等于它自身的重力
C.水对石头的压强比对鱼的压强小
D.木头受到的浮力等于它排开液体的重力
【答案】D
【详解】A.木头在水中处于漂浮状态,由物体的浮沉条件可知,木块受到的浮力等于其自身重力,故A错误;
B.石头沉底(石头的密度大于水的密度),由物体的浮沉条件可知,石头受到的浮力小于它自身的重力,故B错误;
C.由图知,石头所处的深度比鱼所处的深度大,由p=ρgh可知,水对石头的压强比对鱼的压强大,故C错误;
D.根据阿基米德原理,浸在液体中的物体所受浮力,等于它排开液体所受的重力,故木头受到的浮力等于它排开水的重力,故D正确。
故选D。
4.(24-25八下·四川成都邛崃·期末)如图所示,将体积相同的甲、乙两个实心球先后放入同一杯盐水中,最终甲球悬浮在盐水中,乙球漂浮在盐水上。下列说法正确的是( )
A.甲球所受浮力小于重力
B.甲球所受浮力等于乙球所受浮力
C.乙球漂浮在盐水上,乙球的密度等于盐水的密度
D.甲球的密度大于乙球的密度
【答案】D
【详解】A.甲球悬浮在盐水中,则甲受到的浮力等于甲的重力,故A错误;
B.由于甲、乙的体积相同,由图可知,V甲排>V乙排,盐水的密度相同,根据F浮=ρ液gV排可知,甲球所受浮力大于乙球所受的浮力,故B错误;
C.乙球漂浮在盐水上,则ρ乙<ρ盐水,故C错误;
D.甲球悬浮在盐水中,则ρ甲=ρ盐水,因为ρ乙<ρ盐水,故甲球的密度大于乙球的密度,故D正确。
故选D。
5.(24-25八下·四川广元·期末)已知a、b两种物质的质量与体积的关系图像如图所示,分别用a、b 两种物质制成质量相等的甲、乙两实心物体,将它们浸没在水中,松手且稳定后( )
A.甲漂浮,甲所受的浮力大于乙所受的浮力
B.乙漂浮,乙所受的浮力小于甲所受的浮力
C.乙沉底,乙所受的浮力小于甲所受的浮力
D.甲沉底,甲所受的浮力小于乙所受的浮力
【答案】D
【详解】由图可得,a、b两物质的密度分别为,
由于
则用a、b两物质制成的甲、乙两实心物体在水中稳定后,甲下沉,乙漂浮;根据物体的浮沉条件可知
由于甲、乙两个实心物体的质量相等,所以
比较可知,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
6.(24-25八下·四川凉山彝族·期末)在施工过程中,需要运送一定数量的石块放入海底施工。据此,如图所示,实验小组做了一个橡皮泥“船”。在“船”中放入一定数量的石块后放入水中,待船静止后,逐渐将石块取出并放入水中,在此过程中下列说法正确的是( )
A.小船受到的浮力不变 B.小船浸在水中的体积变大
C.水面将上升 D.小船底部受到水的压强变小
【答案】D
【详解】A.小船漂浮在水面上,受到的浮力等于它的总重力,逐渐将石块取出并放入水中,船的总重力变小,受到的浮力变小,故A错误;
B.小船漂浮,受到的浮力等于它的总重力,逐渐将石块取出并放入水中,船的总重力变小,小船受到的浮力变小,根据阿基米德原理
可知,液体密度不变,小船浸在水中的体积变小,故B错误;
C.石块原本放在小船中,船漂浮,受到的总浮力等于船和石头的总重力,石块取出并放入水中后,船仍漂浮,船受到的浮力等于船的重力,石块沉底,石块受到的浮力小于石块重力,则船和石块受到的总浮力会变小,根据阿基米德原理可知,船和石块排开水的总体积变小,则水面将下降,故C错误;
D.将石块取出并放入水中,小船受到的浮力变小,则它排开水的体积变小,小船会上浮一些,小船底部在水中深度变小,小船底部受到水的压强变小,故D正确。
故选D。
7.(24-25八下·四川凉山彝族·期末)猪槽船即独木舟,摩梭语称:“日故”。由一根粗壮的圆木镂空,两头削尖而成。因其状如一只长长的猪槽而得其名,如图所示。下列说法正确的是( )
A.因为船桨是费力杠杆,所以船桨对水的力大于水对船桨的力
B.因为要不停的划船才能保持匀速前进,所以船的运动需要力的维持
C.因为船在水面上航行,所以水对船一直不做功
D.因为救生衣的密度小于水的密度,所以发生事故时,游客会漂在水面上
【答案】D
【详解】A.船桨的动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;船桨对水的力与水对船桨的力是相互作用力,大小相等,故A错误;
B.因为要不停的划船才能保持匀速前进,是因为船行驶过程中,需要不断克服阻力前进,当物体不受力或者所受的合力为0时,运动的物体将做匀速直线运动,说明物体的运动不需要力来维持,故B错误;
C.因为船在水面上航行,船在水对船的阻力的方向上移动,水对船的阻力做功,故C错误;
D.因为救生衣的密度小于水的密度,由浮沉条件得,发生事故时,游客会漂在水面上,故D正确。
故选D。
8.(24-25八下·四川自贡·期末)《哪吒之魔童闹海》中敖丙在深海中遇见父王时所流的眼泪是往上方流的,而不是顺着脸颊往下流的。下列分析正确的是( )
A.泪珠的密度大于海水的密度 B.泪珠受到的浮力大于自身的重力
C.泪珠受到的浮力大于排开海水的重力 D.泪珠在上升过程中受到海水的压强变大
【答案】B
【详解】ABD.眼泪是往上方流,则泪珠在海水中上浮,此时泪珠受到的浮力大于自身的重力;根据物体的浮沉条件可知,泪珠的密度小于海水的密度;根据液体压强特点可知,泪珠在上升过程中,所处深度减小,受到海水的压强变小,故AD错误,B正确;
C.根据阿基米德原理可知,泪珠受到的浮力等于泪珠排开海水的重力,故C错误。
故选B。
9.(24-25八下·四川内江·期末)为保证安全,在轮船的船舷上画有载重线,载重线是船舶在允许的最大载重情况下水面位置的水平线。在如图所示的载重线中,最上面的一条是淡水线,表示轮船在淡水中航行,淡水的水面与这条线齐平时,轮船已装足了货物。若轮船航行时均达到载重线(重力不变)。则下列说法中正确的是( )
A.淡水线在最上面是因为轮船在淡水中受到的浮力更小
B.轮船从北大西洋驶入印度洋,受到的浮力变大
C.由图中的载重线可知,夏季海水的密度比冬季的密度小
D.轮船在印度洋航行的排水量比在北大西洋航行的排水量大
【答案】C
【详解】A.轮船的载重不变,则浮力不变,由可知淡水线在最上面是因为淡水的密度最小,故A错误;
B.轮船从北大西洋驶入印度洋,轮船的重力不变,因此浮力不变,故B错误;
C.由图中的载重线可知,夏季海洋线在冬季海洋线的上方,说明夏季海水的密度比冬季的密度小,故C正确;
D.轮船的重力不变,则浮力不变。根据可知排开液体的重力不变,则轮船在印度洋航行的排水量和在北大西洋航行的排水量相同,故D错误。
故选 C。
10.(24-25八下·四川遂宁射洪·期末)如图所示,水平地面上有一个底面积为200cm2的盛水容器A内有边长为10cm的正方体物块B,一根细线与容器底部相连,此时细线受到的拉力是6N。已知水的密度是1×103kg/m3,g取10N/kg,下列说法中( )
①物块B受到的浮力是4N
②物块B的密度是0.4×103kg/m3
③剪断绳子,待物块B静止后受到的浮力为10N
④剪断绳子,待物块B静止后,容器底受到水的压强减小了300Pa
A.只有②④正确 B.只有①②正确
C.只有③④正确 D.只有①③正确
【答案】A
【详解】①正方体物块B的体积V=L3=(10cm)3=1000cm3=1×10-3m3
因为物块B浸没在水中,则排开水的体积V排=V=1×10-3m3
所以,物块B受到的浮力
故①错误;
②因物块受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力、绳子的拉力作用而处于平衡状态,所以,由物块受到的合力为零可得,F浮=G+F拉
则物块B的重力G=F浮-F拉=10N-6N=4N
由G=mg可得,物块B的质量
则物块B的密度
故②正确;
③因为可知,剪断绳子,待物块静止后处于漂浮状态,此时物块受到的浮力
故③错误;
④.物块漂浮时受到的浮力
由可得物块漂浮时排开水的体积
由ΔV排=SΔh可得水面下降的深度为
则容器底受到水的压强减小量
故④正确。
综上可知,只有②④正确,BCD错误,A正确。
故选A。
11.(24-25八下·四川成都高新区·期末)“中山舰”在1997年用双驳船抬浮法打捞出水,出水重要历史文物3000多件,是中国首次大规模水下整体打捞军舰,为后续沉船考古(如“南海Ⅰ号”)提供经验。如图所示,物理兴趣小组的同学用实心长方体C表示中山舰,空心长方体A、B表示驳船(底部有能自动注水和排水的水舱),来模拟中山舰的打捞过程,下列说法正确的是( )
A.驳船浸没后继续下沉过程中,所受浮力不断增大
B.驳船注水下沉时,受到浮力小于它排开水的重力
C.驳船和中山舰连接后,水舱向外排水,实现上浮
D.中山舰被驳船拉离水底后,上浮过程中,所受浮力在增大
【答案】C
【详解】A.驳船浸没后继续下沉,排开水的体积不变,根据,浮力不变,故A错误;
B.根据阿基米德原理,浮力等于排开水的重力,故B错误;
C.驳船和中山舰连接后,水舱向外排水,总重力减小,当浮力大于重力时,实现上浮,故C正确;
D.中山舰上浮过程中,未露出水面前排开水体积不变,浮力不变;露出水面后,排开水体积减小,浮力减小,故D错误。
故选C。
12.(24-25八下·四川成都青羊区·期末)如图所示为小林制做的潜艇模型,将其浸没于水中后,通过充气、排气可使其稳定上浮或下沉。下列分析正确的是( )
A.向瓶中充气时,潜艇会向外排水,潜艇上浮
B.上浮时潜艇受到的浮力大于它排开水的重力
C.从瓶中抽出空气,潜艇因所受浮力变大下沉
D.潜艇下沉时,水槽中的水对螺母的压强不变
【答案】A
【详解】A. 向瓶中充气时,潜艇会向外排水,潜艇自身重力减小,使浮力大于重力,潜艇上浮,故A正确;
B. 根据阿基米德原理可知,上浮时潜艇受到的浮力等于它排开水的重力,故B错误;
C. 从瓶中抽出空气,水进入瓶内,潜艇因所受重力变大而下沉,故C错误;
D. 潜艇下沉时,螺母在水中深度变大,水槽中的水对螺母的压强变大,故D错误。
故选A。
13.(24-25八下·四川绵阳·期末)将两个完全相同的小球,分别放入装有不同液体的甲、乙两个烧杯中,小球静止时所处位置如图所示。则( )
A.甲烧杯中液体的密度更小
B.乙烧杯中的液体密度更小
C.甲烧杯中的小球所受浮力更大
D.乙烧杯中的小球所受浮力更大
【答案】B
【详解】由图可知,小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态,根据浮沉条件可知
则
即甲烧杯中液体的密度更大,乙烧杯中的液体密度更小;由物体浮沉条件可知
即两烧杯中小球受到的浮力一样大,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
14.(24-25八下·四川达州渠县·期末)物理实践课中小赵制作了一个微型密度计用来判断消毒酒精的密度是否合格,如图所示,该密度计由标度杆、浮子和配重构成,合格消毒酒精的密度为0.86-0.88g/cm3之间,测量时液面位于A、B位置之间的酒精都是合格的。下列选项正确的是( )
A.液面位于A位置时酒精密度为0.88g/cm3
B.配重增加后标度杆上A、B间距离将变大
C.标度杆加粗(总质量不变)A、B间距离不变
D.酒精密度越大标度杆底端受到的液体压强越大
【答案】B
【详解】A.微型密度计始终漂浮在液面上,受到的浮力等于重力,即受到的浮力不变,由可知,密度计排开液体的体积越大,液体的密度越小;合格消毒酒精的密度为0.86-0.88g/cm3之间,测量时液面位于A、B位置之间的酒精都是合格的,所以液面位于A位置时酒精密度为0.86g/cm3,故A错误;
B.配重增加后,密度计的重力增大,则受到的浮力变大,由可知,液体密度一定时,密度计排开液体的体积增大,所以标度杆上A、B间距离将变大,故B正确;
C.密度计排开液体的体积一定时,标度杆加粗,标度杆的高度变化减小,所以A、B间距离变小,故C错误;
D.微型密度计始终漂浮在液面上,受到的浮力不变,由浮力的产生原因可知,酒精密度改变,标度杆底端受到的液体压强不变,故D错误。
故选B。
二、填空题
15.(24-25八下·四川成都温江区·期末)中国人民解放军海军四川舰,是全球首次采用电磁弹射技术的两栖攻击舰,可搭载固定翼飞机、直升机、两栖装备等,其满载排水量约4万吨。四川舰从空载状态到满载状态,会______(选填“上浮”或“下沉”),满载时受到的浮力约______N。
【答案】 下沉 4×108
【详解】[1]四川舰从空载状态到满载状态,重力变大,而四川舰始终处于漂浮状态,受到的浮力始终等于重力,则四川舰受到的浮力变大,由得,四川舰排开水的体积变大,会下沉。
[2]满载时受到的浮力约
16.(24-25八下·四川凉山彝族·期末)用手将一重为5N的物体全部压入水中,物体排开水的重8N,放手后物体将______(填“上浮”“下沉”或“悬浮”),待物体静止时排开水的体积是______。
【答案】 上浮
【详解】[1]由题意可知,用手将物体压入水中时,排开水的重大于物体的重,由阿基米德原理可知,浮力等于排开水的重,则浮力大于物重,根据物体的浮沉条件,放手后物体将上浮。
[2]物体静止时在水面上漂浮,根据浮沉条件,可知
由阿基米德原理可知,排开水的重
排开水的质量
由密度的公式可得
17.(24-25八下·四川自贡·期末)如图,干红枣浸泡在静置水平桌面上装有适量水的水杯里。图甲为刚开始时干红枣漂浮在水面上;图乙为红枣因不断吸水,一段时间后静止在水中;图丙为再过一段时间后就沉到杯底。可知图甲中液面高度___________图乙中液面高度,图丙中水杯对桌面的压强___________图甲中水杯对桌面的压强。(不考虑蒸发的影响,均选填“小于”“大于”或“等于”)
【答案】 等于 等于
【详解】[1]甲图中红枣漂浮,受到的浮力等于自身重力,结合阿基米德原理可知,它排开水的重力与自身重力相等;乙图中红枣吸水后悬浮,受到的浮力等于自身重力与吸收水的重力之和,结合阿基米德原理可知,它排开水的重力也等于自身重力与吸收水的重力之和,所以,它吸收水的重力与增加的排开水的重力相等,则红枣吸收水的体积等于增加的排开水的体积,所以,甲、乙两图中液面高度相等。
[2]因为红枣、水和烧杯的总重力不变,水杯对水平面的压力不变,受力面积也不变,故由可知,图丙中水杯对桌面的压强等于图甲中水杯对桌面的压强。
18.(24-25八下·四川成都武侯区·期末)如图所示,一只苹果从高处掉入水里,最终漂浮在水面上。苹果在水中减速下降时,苹果受到的浮力________苹果的重力,苹果最终漂浮在水面上时受到的浮力________重力。
【答案】 大于 等于
【详解】[1]苹果受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力,由于苹果减速下降,合力方向向上,说明浮力大于重力。
[2]苹果漂浮在水面时,处于平衡状态,根据二力平衡条件可知,浮力等于重力。
19.(24-25八下·四川成都成华区·期末)中国梦,和平梦!2025年2月,我国海军参与“和平——2025”多国海上联合演习。094型核潜艇是通过改变______来实现浮沉的;若潜艇从长江内河潜行到海洋时,潜水艇受到的浮力______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 自身重力 变大
【详解】[1]潜艇浸没在水中,受到的浮力是不变的;要上浮,通过排水法排出水舱中的水减轻自身重力,当重力小于浮力时就会上浮;要下沉,向水舱中注水,当重力大于浮力时就会下沉。故潜艇是通过改变自身重力来实现浮沉的。
[2]若潜艇从长江内河潜行到海洋时,排开液体的体积不变,但液体密度变大,根据F浮=ρ液gV排可知,潜水艇受到的浮力变大。
20.(24-25八下·四川达州开县·期末)如图甲所示,中国首艘国产大型邮轮“爱达魔都号”,是全球首创5G邮轮,该邮轮的排水量为13.5万吨,则该邮轮满载时受到的浮力为______N(g取10N/kg)。如图乙所示,将孔明灯下方的蜡烛点燃,灯内空气被加热后密度______(选填“不变”“变大”或“变小”),使纸质灯罩逐渐膨胀,此时孔明灯并不能立即升空。待到灯罩膨胀到最大,稍过一会儿,孔明灯的重力______浮力,就慢慢上升了。
【答案】 变小 小于
【详解】[1]根据阿基米德原理,得该邮轮满载时受到的浮力为
[2]一定质量的气体,温度升高时,体积膨胀,根据(m不变,V变大 ),密度变小。所以孔明灯内空气被加热后,密度变小。
[3]根据浮与沉的条件可知,孔明灯上升时,浮力大于重力,这样合力向上,才能上升。
21.(24-25八下·四川达州万源·期末)如图所示是《天工开物》中的“六桨客船”的插图,船工向后划桨时,客船就会向前运动,是因为物体间力的作用是___________的。客船停在码头,船上的客人走上码头,与客人未走上码头时相比,六桨客船受到的浮力___________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】 相互 变小
【详解】[1]船工向后划桨时,桨对水施加向后的作用力,根据力的作用是相互的,水同时对桨施加向前的作用力,推动客船前进。
[2]客船漂浮时受到的浮力等于其重力。当客人走上码头后,船的总重力减小,因此受到的浮力也相应变小。
22.(24-25八下·四川眉山东坡区·期末)有A、B两个密度分别为ρA、ρB的实心正方体,它们所受的重力分别为GA和GB,它们的边长之比为2∶1。将它们如图所示叠放在水平桌面上时,A对B的压强与B对桌面的压强 之比为6∶7、水平桌面上有两个圆柱形容器,分别装有足量的水和酒精。将物体A和B分别放入水和酒精中,物体A漂浮,有 的体积露出水面。液体静止时,物体A、B所受浮力分别为FA和FB.则ρA =___________ kg/m3;FA:∶FB =______(,,g取10 N/ kg)。
【答案】 0.75×103 15∶2
【详解】[1][2]因为A对B的压强与B对桌面的压强之比为6∶7,所以
所以
所以
因为A和B边长之比是2∶1,所以
所以
物体A漂浮,有 的体积露出水面,根据漂浮条件得,F浮=GA,
解得ρA=0.75×103kg/m3,可求得ρB=1×103kg/m3,所以B放在酒精中B会下沉到容器底部。
A漂浮在水中,B下沉到酒精底部,A和B受到的浮力之比为
三、综合题
23.(24-25八下·四川成都锦江区·期末)如图所示,某中学科技小组用硬质塑料瓶、注射器等器材制作了一个潜艇模型。模型自身质量为1kg、体积为1200cm3(不包含注射器与塑料软管),水舱总容积为480cm3。(ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)关于该模型的试验操作,下列说法正确的是______;
A.用注射器向水舱内打气,可使悬浮的潜艇模型下沉
B.潜艇模型浸没后继续下沉的过程中,排开水的体积变小
C.要使该潜艇模型悬浮,水舱内水的体积为200mL
(2)潜艇模型在下潜时可能会因水压过大而损坏。若该模型可承受的最大压强为1.5×105Pa,它能在水中安全下潜的最大深度为______m;
(3)浸没在水中的潜艇模型在排水过程中,可能发生倾斜或侧翻,如果发现模型侧翻,可以采取______措施来改善;
(4)若模型在水中调试为悬浮状态后,将其转移到密度为1.03×103kg/m3的盐水中,为使模型在盐水中重新悬浮,需要吸入盐水的质量为______g。
【答案】(1)C
(2)15
(3)在底部放入质量合适的压舱物
(4)36
【详解】(1)A.用注射器向水舱内打气,水会被压出试管,此时模型的自重减小,模型上浮,故A错误;
B.潜艇模型浸没后继续下沉的过程中,排开水的体积不变,故B错误;
C.要使该潜艇模型悬浮,受到的浮力等于重力,潜水艇完全潜入水中时受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1200×10-6m3=12N
此时模型自身质量为1kg,设水舱内水的体积为V,则1kg×10N/kg+1.0×103kg/m3×10N/kg×V=12N
解得V=2×10-4m3=200cm3=200mL,故C正确;
故选C。
(2)该模型可承受的最大压强为1.5×105Pa,它能在水中安全下潜的最大深度
(3)浸没在水中的潜艇模型在排水过程中,可能发生倾斜或侧翻,如果发现模型侧翻,可以适当增加配重从而调整重心,故可以在底部放入质量合适的压舱物。
(4)将其转移到密度为1.03×103kg/m3的盐水中,此时浮力F'浮=ρ盐gV排=1.03×103kg/m3×10N/kg×1200×10-6m3=12.36N
增大的重力为G‘=F'浮-F浮=12.36N-12N=0.36N
则吸入盐水的质量为
四、计算题
24.(24-25八下·四川凉山彝族·期末)将底面积为50cm2的薄壁塑料瓶中装入一部分酒精,深度为10cm,拧紧瓶盖将其投入装有水的容器中,如图甲所示,瓶底到水面的距离为12cm,()求:
(1)水对塑料瓶瓶底的压强;
(2)塑料瓶的重力;
(3)将塑料瓶瓶口朝下,如图乙所示,保持静止时空心部分高度为10cm,试通过计算判断当塑料瓶装满酒精投入容器中,塑料瓶的浮沉状态(容器足够大,忽略瓶子自身体积)。
【答案】(1)1.2×103Pa
(2)2N
(3)见解析
【详解】(1)根据液体压强公式,水对塑料瓶瓶底的压强
(2)塑料瓶排开水的体积
塑料瓶受到水的浮力
因为塑料瓶漂浮,则塑料瓶与酒精总重
塑料瓶中酒精体积
塑料瓶中酒精的重力
则塑料瓶的重力
(3)如图乙,空心部分体积
塑料瓶容积
当塑料瓶全部装满酒精时,酒精重
此时瓶和酒精总重
假设塑料瓶全部浸没在水中时,则此时塑料瓶排开水的体积
此时塑料瓶受到水的浮力
则,所以塑料瓶处于悬浮状态。
试卷第1页,共3页
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