专题04 浮力(期末真题分类汇编,河南专用)八年级物理下学期
2026-06-03
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2份
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76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) | 河南省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 36.87 MB |
| 发布时间 | 2026-06-03 |
| 更新时间 | 2026-06-03 |
| 作者 | 玻色晚风 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-06-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58189472.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
河南多地期末浮力专题试题汇编,覆盖基础原理、浮沉条件、应用三大考点,结合“蓝鲸号”“奋斗者号”等科技情境及生活实例,通过实验探究与综合计算,实现从基础到创新应用的能力梯度训练。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----------|----------|
|单选|20+|阿基米德原理(如第2题弹簧测力计实验)、浮沉条件(如第24题木块漂浮)|科技情境(“福建舰”排水量计算)|
|实验题|3|控制变量法探究浮力因素(如第19题猜想验证)|注重科学探究要素|
|计算题|8|浮力与密度综合(如第22题金属块打捞)|联系工程实际|
内容正文:
专题04 浮力
3大高频考点概览
考点01 浮力基础与阿基米德原理
考点02 物体的浮沉条件
考点03 浮力的应用
地 城
考点01
浮力基础与阿基米德原理
一、单选题
1.(24-25八年级下·河南郑州·期末)下列生活情景中,有关物理知识的描述错误的是( )
A.立在河水中的桥墩不受浮力
B.体操运动员上器械前在手上涂防滑粉,是通过减小接触面的粗糙程度减小摩擦力
C.自行车刹车时用力捏闸,通过增大压力来增大摩擦力
D.锅炉水位计利用连通器原理工作
【答案】B
【详解】A.立在河水中的桥墩固定在河床中,底部与河床紧密连接,底部没有液体,不会受到液体给它向上的压力,因此不受浮力作用,故A正确,不符合题意;
B.体操运动员上器械前在手上涂防滑粉,是为了增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故B错误,符合题意;
C.自行车刹车时用力捏闸,可以增大闸皮与钢圈之间的压力,从而在接触面粗糙程度一定时通过增大压力来增大摩擦,故C正确,不符合题意;
D.连通器原理是指底部相连通的容器中,同种液体会保持相同高度;锅炉水位计通过透明管与锅炉内部连通,水位高度一致,从而显示锅炉内水位,因此锅炉水位计正是利用连通器原理工作的,故D正确,不符合题意。
故选B。
2.(24-25八年级下·河南新乡·期末)如图所示,是探究“浮力的大小跟哪些因素有关”实验过程中弹簧测力计的示数。下列结论说法正确的是( )
A.物体的重力为4.4N
B.盐水的密度为1.2×103kg/m3
C.物体浸没在盐水中的浮力为2N
D.物体受到的浮力与浸没的深度有关
【答案】B
【详解】A.由图甲可知,物体在空气中时弹簧测力计的示数为4.8N,此时弹簧测力计的拉力与物体的重力平衡,大小相等,所以物体的重力为4.8N,故A错误;
B.物体浸没在水中时,受到的浮力
根据阿基米德原理,可得物体体积
物体浸没在盐水中时,受到的浮力
同样根据阿基米德原理F浮=ρ液V排g,盐水的密度
故B正确,C错误;
D.由图丙和图丁可知,物体完全浸没在水中不同深度时,弹簧测力计的示数均为2.8N,根据称重法,物体受到的浮力大小相同,说明物体受到的浮力与浸没的深度无关,故D错误。
故选B。
3.(24-25八年级下·河南信阳·期末)如图甲所示,弹簧测力计下挂一长方体,将长方体从盛有适量水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中。如图乙所示是弹簧测力计的示数F随长方体下降高度h变化的图像。下列说法正确的是( )(,g取10N/kg)
A.当h=4cm时,长方体受到的浮力是15N
B.长方体的体积是
C.长方体受到的最大浮力是18N
D.长方体的密度是
【答案】B
【详解】由图像可以看出在AB段物体还没浸入到液体中,BC段表示物体正在逐渐浸入水中,CD段则表示物体已浸没,浮力保持不变,故物体的重力为18N,浸没时的浮力为
A.由图像可知,当h=4cm时,弹簧测力计的示数为15N,根据称重法可知此时浮力为18N-15N=3N,故A错误;
B.长方体的体积,故B正确;
C.因为在同种液体中,浮力大小与排开液体体积有关,排开液体体积越大,浮力越大,故浸没时所受的浮力最大,为12N,故C错误;
D.根据质量可得物体的质量为,而体积为,通过可知密度不可能等于1.8×103kg/m3,故D错误。
故选B。
4.(24-25八年级下·河南郑州·期末)人体的密度和水的密度相近,则质量为60kg中学生潜没在水中时,受到的浮力最接近( )
A.600N B.1000N C.400N D.800N
【答案】A
【详解】人体的密度和水的密度相近,则人体的密度约为
根据可得,质量为60kg的中学生的体积为
中学生潜没在水中时,排开水的体积等于中学生的体积,根据阿基米德原理可得,中学生受到的浮力约为
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.(24-25八年级下·河南洛阳·期末)2025年4月28日,我国科学家自主研发的全球首艘高速可潜无人艇“蓝鲸号”下水,标志着我国在海洋智能装备领域实现从技术追赶到创新领航的跨越式发展。当“蓝鲸号”在水面下下潜的过程中,受到的( )
A.压强变大,浮力不变 B.压强不变,浮力变小
C.压强变小,浮力变大 D.压强变大,浮力变小
【答案】A
【详解】液体压强和液体密度和深度有关系,当“蓝鲸号”在水面下下潜的过程中,液体密度不变,深度变大,所以压强变大;物体在液体中所受浮力和液体密度、物体浸入液体的体积有关,因为“蓝鲸号”浸没在水中,所以浸入液体的体积不变,液体密度不变,由F浮=ρ液gV排知,所受浮力不变。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.(24-25八年级下·河南驻马店·期末)如图所示,一块含有木块的冰块漂浮在盛水的圆柱形容器中。已知冰的密度为,水的密度为,木块密度为。当冰块完全融化后,下列说法正确的是( )
A.融化后木块受到的浮力变小,导致整体排开水的体积减小,液面下降
B.融化后水的体积比冰块融化前排开水的体积大,液面会上升
C.由于木块始终漂浮,其排开水的体积不变,所以液面仅由冰融化决定,冰融化成水体积变小,液面下降
D.融化前冰块与木块整体排开水的体积等于融化后水的体积与木块排开水的体积之和,液面高度不变
【答案】D
【详解】一块含有木块的冰块漂浮在盛水的圆柱形容器中,则冰块和木块的总重力等于浮力,即
冰块和木块整体排开水的体积为
冰块融化后,其质量不变,则,水的体积为
木块仍然漂浮,其浮力等于重力,即
则木块排开水的体积为
因此,冰块融化后,水和木块的总体积为
因此
所以冰块融化后,水和木块的总体积等于冰块融化前排开水的体积,因此液面高度不变,故ABC错误,D正确。
故选D。
7.(24-25八年级下·河南周口·期末)重50N的水可以产生的浮力( )
A.一定小于50N B.一定等于50N C.一定大于50N D.可以大于50N
【答案】D
【详解】排开的水,并不是指“实际有多少水被挤出去”,而是指“物体若放进水里,能占多大体积”,由于形状上的差异,很少的水也能形成一个很大的“空心体积”,也就是排水体积,当然就能产生很大的浮力,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
二、多选题
8.(24-25八年级下·河南郑州·期末)如图甲所示,小马同学用弹簧测力计悬挂一个柱体物块,使物块下表面与水面刚好接触,然后匀速放下物块,此过程中弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示,弹簧测力计始终在水面上方,水未溢出(g取10N/kg,水的密度是1.0×103kg/m3)。下列说法中正确的是( )
A.物块受到的重力是10N
B.物块的密度为
C.物块完全浸没在水中受到的浮力是2N
D.物块刚好浸没时,物块下表面受到水的压强是4000Pa
【答案】BC
【详解】A.当物块在空气中时,不受液体的浮力作用,受到的重力与测力计的拉力是一对平衡力,此时测力计的拉力等于物块的重力,测力计示数最大,为12N,则物块受到的重力是12N,故A错误;
BC.物块浸没在水中时,排开液体体积最大,受到的浮力最大,此时物块受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力与浮力作用处于平衡状态,则此时物块受到的拉力最小为10N,物块的浸没在水中受到的浮力为F浮=G-F拉=12N-10N=2N
此时物块排开水的体积等于物块的体积,由F浮=ρ液V排g得,物块的体积
物块的密度为
故BC正确;
D.由图得,物块下表面在水中深度为4cm时,物块刚好浸没,物块下表面受到水的压强是p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa
故D错误。
故选BC。
三、填空题
9.(24-25八年级下·河南新乡·期末)如图甲所示,用弹簧测力计挂着实心不吸水的圆柱体浸没在水中,然后将其缓慢拉出水面,忽略水面高度变化。弹簧测力计示数随圆柱体上升高度的变化情况如图乙所示。则圆柱体浸没在水中时受到的浮力为________,圆柱体的体积为________,圆柱体的密度为________。(,取)
【答案】 1
【详解】[1]由图乙可知,当圆柱体浸没在水中时(上升高度在0−10cm阶段),弹簧测力计示数,当圆柱体完全露出水面时(上升高度大于20cm阶段),弹簧测力计示数,这个示数等于圆柱体的重力,根据称重法测浮,当圆柱体浸没在水中时,受到的浮力
[2]已知,取,根据阿基米德原理
[3]已知圆柱体的重力5N,圆柱体的质量
圆柱体的密度为
10.(24-25八年级下·河南周口·期末)如图甲所示,将细线的一端固定在容器底部,另一端固定在乒乓球上,向容器中加水,此时细线是竖直的。如图乙所示,将容器倾斜,可以观察到细线仍然是竖直的,这说明浮力的方向总是___________的,乒乓球所受浮力的施力物体是___________。
【答案】 竖直向上 水
【详解】[1]由图可知,小球受到重力,细线的拉力和浮力的作用。容器倾斜前后,细线始终是竖直的,这说明浮力的方向总是竖直向上的。
[2]乒乓球浸没在水中受到浮力的作用,所以浮力的施力物体是水。
11.(24-25八年级下·河南南阳·期末)在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若王冠的重力为4.9N,将它浸没在水中时测得其“重”为4.5N,则这顶王冠在水中所受的浮力为______N,它排开的水的质量为______g(g取10Nkg)。
【答案】 0.4 40
【详解】[1]这顶王冠在水中所受的浮力为
[2]它排开的水的质量为
12.(24-25八年级下·河南洛阳·期末)在“探究影响浮力大小的因素”实验中,物体静止时,弹簧测力计示数分别如图所示,由此可知物体所受浮力大小与物体浸在液体中的体积和______有关,在图乙中,水对物体底面的压力为______N。
【答案】 液体的密度 2
【详解】[1]把一个物体挂在弹簧测力计下,使它浸没在不同的液体,观察到弹簧测力计的读数,根据称量法测浮力可知,物体受到的浮力不同,即由甲、丙、丁可知,物体受到的浮力与液体的密度有关。
[2]由甲、乙可得,物体受到的浮力
浮力产生的原因就是浸在液体中的物体受到的向上和向下的压力差,图乙中物体上表面受到的压力差为0,则水对物体下表面的压力即为浮力,即F压=F浮=2N
13.(24-25八年级下·河南信阳·期末)如图所示,将一只去盖、去底的饮料瓶的瓶口朝下,把乒乓球放入瓶内并注水,看到有少量水从瓶口流出,此时乒乓球___________浮起来;再用瓶盖将瓶口堵住,过一会儿,观察到乒乓球___________(前两个空均填“会”或“不会”)浮起来。该实验说明,浮力产生的原因是液体对物体上下表面有___________。
【答案】 不会 会 压力差
【详解】[1]图中乒乓球静止时,虽然有少量水从瓶口向下流出,但球的下表面没有受到水的压力,而上表面受到水向下的压力,则受到的合力方向向下,即乒乓球不受浮力的作用,所以乒乓球不能上浮。
[2][3]用手堵住瓶口,乒乓球下方有了水,此时球的下表面受到水的压力,因此乒乓球受到液体对乒乓球上下表面的压力差即浮力作用,当浮力大于重力时,乒乓球上浮,最终乒乓球漂浮在水中;由该实验可以说明:浮力产生的原因是液体对物体上、下表面的压力差。
14.(24-25八年级下·河南信阳·期末)如图所示为我国自主研发的全海深载人潜水器“奋斗者号”,多次下潜深度超过万米,圆满完成载人深潜科考任务。当它下潜到顶部距海面2000m深处时,顶部受到海水的压强为___________Pa;当潜水器继续下潜时,海水对潜水器上表面的压力将___________,潜水器受到的浮力将___________。 (后两空选填“变大”“不变”或“变小”) ,g取10N/ kg)
【答案】 2×107 变大 不变
【详解】[1]潜水器顶部受到海水的压强
[2]当潜水器继续下潜时,深度h增大,由可知,海水对潜水器上表面的压强p变大;而潜水器上表面的面积S不变,根据可知,海水对潜水器上表面的压力F将变大。
[3]根据阿基米德原理,当潜水器继续下潜时,海水的密度ρ海水不变,g不变,潜水器排开海水的体积V排等于潜水器自身的体积,也不变,所以潜水器受到的浮力不变。
15.(24-25八年级下·河南安阳·期末)如图所示,把倾斜放置的试管放正,使其竖直立在桌面上(试管中的水没有流出来),在这个过程中,试管底受到水的压强___________,沉在管底的小球受到的浮力___________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】 变大 不变
【详解】[1]如图所示,当把倾斜放置的试管放正使其竖直立在桌面上时,水的体积不变,但水的深度h会变大,而水的密度ρ和常数g不变。 根据p=ρgh可知,ρ和g不变,h变大时, p也会变大,所以试管底受到水的压强变大。
[2]在这个过程中,小球始终沉在管底,说明小球排开水的体积V排等于小球自身的体积,而小球的体积不变,水的密度ρ液和常数g也不变。 根据F浮=ρ液gV排可知,ρ液、g和V排都不变,所以小球受到的浮力不变。
16.(24-25八年级下·河南新乡·期末)水下飞天洛神舞《祈》深受观众好评,如图所示,在演员从水中向水面“飞行”,但未露出水面的过程中,她所受水的压强________,浮力________;(前两空均填“变大”“不变”或“变小”)若她潜在水中时,排开水的体积约为,则她在水中所受浮力约为________N。(g取)
【答案】 变小 不变 500
【详解】[1][2]当演员从水中向水面“飞行”,且未露出水面的过程中,演员在水中的深度变小,排开水的体积不变,根据p=ρ水gh可知演员受到水的压强变小,根据F浮=ρ水gV排可知演员受到水的浮力不变。
[3]演员在水中所受浮力为F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×50×10-3m3=500N
四、作图题
17.(24-25八年级下·河南新乡·期末)如图所示,一个小球悬浮在液体中,请画出该球所受的浮力和斜面所受的压力的示意图。
【答案】
【详解】小球所受浮力示意图,作用点位于小球的重心位置,方向为竖直向上,用带箭头的线段标注F浮。斜面所受压力示意图,作用点在容器与斜面接触中点,方向为垂直于斜面向下,用带箭头的线段标注F压。如图所示:
18.(24-25八年级下·河南驻马店·期末)如图鸡蛋沉在杯底,请画出鸡蛋受到的重力和浮力示意图。
【答案】
【详解】图示中,鸡蛋沉底,所受的浮力小于重力,浮力方向竖直向上,重力方向竖直向下,两个力都作用在鸡蛋的重心上,在鸡蛋的重心处分别画带箭头的向上和向下两线段,向上的线段小于向下的线段,作图如下:
五、实验题
19.(24-25八年级下·河南许昌·期末)在“探究影响浮力大小的因素”实验中,小亮所在的物理兴趣小组根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
a.与物体浸没在液体中的深度有关。
b.与物体浸在液体中的体积有关。
c.与液体的密度有关。
(1)请你写出能够支持猜想b的一个生活现象: ______;
(2)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号B中物体所受浮力大小为______ N;
(3)实验小组按照图中 AB、C、D、E实验步骤进行了探究:
①分析A、C、_________三次实验可知:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;
②分析A、B、C三次实验,可以验证猜想_________(填正确的序号)是正确的;
③分析A、D、E三次实验,可知:物体浸在液体的体积一定时,液体密度越小,物体受到的浮力___。
(4)本实验不仅可以探究影响浮力大小的因素,从实验数据还可求出该物体的密度为___________ kg/m3 。(,g取10N/ kg)
【答案】(1)人往海水深处走时,会感觉身体越来越轻
(2)1.4
(3) D b 越小
(4)
【详解】(1)在生活中,人往海水深处走时,随着身体浸在水中的体积越来越大,感觉受到向上的力越来越大,也就是浮力越来越大,这一现象能够支持浮力大小与物体浸在液体中的体积有关的猜想b。
(2)由图A可知物体重力5.4N,由图B可知弹簧测力计示数4.0N,则物体在B中所受浮力
(3)[1]要探究浮力大小与物体浸没在液体中深度的关系,需要控制液体密度和物体浸在液体中的体积相同,改变深度,A、C、D三次实验符合要求,由图可知,当物体浸没在水中不同深度时,弹簧测力计示数相同,根据称重法可知浮力相同,所以浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
[2]分析A、B、C三次实验,液体密度相同,物体浸在液体中的体积不同,弹簧测力计示数不同,浮力不同,所以可以验证猜想b是正确的。
[3]分析A、D、E三次实验,物体浸在液体的体积一定,液体密度不同,酒精的密度小于水的密度,在酒精中弹簧测力计示数大于在水中的示数,根据称重法可知在酒精中受到的浮力小于在水中受到的浮力,所以可知:物体浸在液体的体积一定时,液体密度越小,物体受到的浮力越小。
(4)物体质量
由图C可知物体浸没在水中时受到的浮力
物体体积
物体密度
20.(24-25八年级下·河南郑州·期末)某兴趣小组探究影响浮力大小的因素时,提出如下猜想:
猜想1:与物体浸在液体中的深度有关
猜想2:与物体排开液体的体积有关
猜想3:与液体的密度有关
(1)请你写出一个能够支持猜想2的生活现象:______。
(2)小组同学为验证上述猜想,用弹簧测力计、长方体物块(物块可分成完全相同的四部分)、2个分别盛有水和盐水的烧杯,按上图步骤进行实验:
①B图中物块所受浮力为______N。
②根据A、B、D的测量结果,可得出的结论是:______;
③若物体在C图中继续下沉(未触底),弹簧测力计示数会______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)由以上实验可以测出盐水的密度为______(结果保留两位小数,已知)。
【答案】(1)人从浅水区走向深水区感觉身体变轻
(2) 0.4 物体在液体中受到的浮力大小与物体在液体中的深度无关 不变
(3)1.14
【详解】(1)生活中,人从浅水区走向深水区感觉身体变轻,这是因为随着人排开水的体积增大,受到的浮力增大,此现象能够支持猜想 2:浮力与物体排开液体的体积有关。
(2)[1]A图中物块重力1.8N,B图中弹簧测力计示数1.4N,根据称重法测浮力知,B图中物块所受浮力
[2]B图中物块所受浮力为0.4N,D图中物块浸没在水中(排开液体体积更大),弹簧测力计示数1.4N。D图中浮力
在液体密度、物块排开液体的体积相同的情况下,物块浸入深度不同,测力计示数相同,所以得出的结论是:物体在液体中受到的浮力大小与物体在液体中的深度无关
[3]根据阿基米德原理,当物体在C图中继续下沉(未触底)时,液体密度不变,排开液体的体积不变,所以浮力不变。又因为,G不变,不变,所以弹簧测力计示数不变。
(3)根据阿基米德原理,D图中浮力为0.7N。故
E图中物块浸没在盐水中,弹簧测力计示数1.0N。D图中浮力
故
解得
21.(24-25八年级下·河南郑州·期末)下图为创新实验小组“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验过程。
(1)步骤甲中弹簧测力计的示数为________N,根据图中测量数据,可知物体浸没在水中时所受的浮力大小为________N;
(2)小明通过比较甲、丙、丁三个步骤得出了物体所受的浮力与液体密度有关,小红认为小明得出结论的操作有误,没有________(填实验方法).请你将错误的操作进行改正:________;
(3)比较甲、乙、丙三个步骤,小明得出:物体所受浮力随排开液体体积的增大而增大.你认为合理吗?________;
(4)为了进一步验证(3)中的结论,创新实验小组又利用自制的实验装置进行探究,如图戊所示。将弹簧测力计固定在支架上,通过向烧杯中逐渐加水进行相关的实验探究。
①往烧杯中逐渐加水的过程中,弹簧测力计的示数变化情况是________;
②该装置在进行实验时的优点是________。
【答案】(1) 3 2
(2) 没有控制物体浸入液体的深度相同 见解析
(3)合理
(4) 先不变再变小后不变 见解析
【详解】(1)[1]步骤甲中弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为3N,即物体的重力G=3N。
[2]由图丙可知,物体浸没在水中时弹簧测力计的示数F示=1N,根据称重法可得物体浸没在水中时所受的浮力F浮=G-F示=3N-1N=2N
(2)[1][2]实验中没有控制物体浸入液体的深度相同,出现两个变量,不符合控制变量法的要求,应将丙中物块向下移,与图丁中的物体深度相同(或将丁中的物体上移到与丙中的物体深度相同)。
(3)比较甲、乙、丙三个步骤,乙图中物体部分浸没在水中,丙图中物体完全浸没在水中,物体排开液体的体积逐渐增大,弹簧测力计的示数逐渐减小,根据F浮=G−F示可知,物体所受浮力逐渐增大,所以小明得出“物体所受浮力随排开液体体积的增大而增大”的结论是合理的。
(4)[1]在刚开始加水时,物体下表面没有接触水, 弹簧测力计的示数不发生变化,然后物体逐渐浸入水中,所受的浮力逐渐增大,当完全浸没水中后,所受的浮力不再变化,所以弹簧测力计的示数先不变再变小后不变。
[2]该装置在读数时不需要用手提着,读数更方便;只需要往装置中不断加水便能通过实验现象得出浮力与物体浸入液体体积的关系,实验操作更简便。
六、计算题
22.(24-25八年级下·河南周口·期末)小明同学的爸爸是一名打捞工人。某次的打捞任务是将静止在水底的正方体金属块打捞上岸,如图所示,金属块在细绳拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定高度处。图乙是绳子拉力随时间变化的图像。,取)求:
(1)金属块所受重力;
(2)浸没在水中的金属块受到的浮力;
(3)该金属块的密度。
【答案】(1)54N
(2)20N
(3)
【详解】(1)当金属块完全露出液面,没有浸入水中时,金属块不受浮力,此时拉力大小等于重力,即为图乙中的段,由图乙可知,该金属块重力为
(2)当金属块未露出液面时,即为图乙中的段,由图乙可知,此时绳子的拉力为,则金属块受到的浮力大小为
(3)根据可知,金属块完全浸没时排开水的体积即金属块的体积
金属块的质量
金属块的密度为
23.(24-25八年级下·河南开封·期末)如图所示,某同学运用浮力知识测量某种未知液体的密度。实验中,读取弹簧测力计示数时,弹簧测力计及物体均处于静止状态。请根据图中信息,求:(,g取10N/kg)
(1)物体在水中受到的浮力;
(2)物体的体积;
(3)物体的密度。
【答案】(1)2N
(2)2×10-4m3
(3)2.7×103kg/m3
【详解】(1)由图甲可知,物体的重力为G=F1=5.4N
由图乙可知,浸没在水中时,弹簧测力计的示数为F2=3.4N,由称重法可知,物体在水中受到的浮力为F浮=G-F2=5.4N-3.4N=2N
(2)浸没在水中时,物体的体积等于排开水的体积,即
(3)物体的质量为
物体的密度为
24.(24-25八年级下·河南新乡·期末)如图,一圆柱形容器静止在水平桌面上,底面积为,现用细线拉着重4N、体积为的物体缓慢浸入水中,当物体浸没在水中后无水溢出,水的深度为20cm。,g取。求物体浸没后未接触容器底部:
(1)容器底部受到水的压强;
(2)容器底部受到水的压力;
(3)容器对桌面的压力变化量;
(4)弹簧测力计的拉力。
【答案】(1)2000Pa
(2)40N
(3)1N
(4)3N
【详解】(1)由题可知,容器底受到水的压强
(2)由可知,容器底受到水的压力
(3)根据阿基米德原理可知,物体所受的浮力
物体没有浸入水中时,容器对桌面的压力等于容器和水的总重力,当物体浸没在水中后,容器对桌面的压力等于容器和水的总重力加物体重力减去拉力,由可知,容器对桌面的压力变化量等于浮力,即
(4)根据称重法可知,弹簧测力计的示数
弹簧测力计的拉力为3N。
地 城
考点02
物体的浮沉条件
一、单选题
1.(24-25八年级下·河南平顶山·期末)如图甲所示,有质量相等的两个小球a、b,将它们分别放入A、B、C三种液体中,静止时的情形如图乙所示(三个容器完全相同,三种液体的液面恰好相平)。下列判断正确的是( )
A.三种液体的密度关系为
B.a、b小球在C液体中排开的液体体积不相等
C.a小球在B、C液体中受到的浮力相等
D.b小球在A、B、C三种液体中所受浮力的关系为
【答案】C
【详解】A.对于质量相等的小球a来说,在A液体中沉底,则;B液体中悬浮,则;C液体中漂浮,则,所以三种液体的密度关系为,故A错误;
B.如图,在C液体中,a、b小球都是漂浮,浮力均等于自身重力,因两个小球质量相等,根据可知,a、b小球在C液体中排开的液体体积相等,故B错误;
C.a小球在B、C液体中分别处于悬浮和漂浮状态,浮力均等于重力,即受到的浮力相等,故C正确;
D.b小球在A、B、C三种液体中均处于漂浮,浮力均等于重力,受到的浮力相等,,故D错误。
故选C。
2.(24-25八年级下·河南濮阳·期末)一个水槽内漂浮着一个放有实心小铁球的烧杯,若将小铁球取出放入水槽中,小铁球沉底,烧杯仍漂浮在水槽中,则水面将( )
A.上升 B.不变 C.下降 D.无法判断
【答案】C
【详解】铁球在烧杯中时,整体漂浮在水面上,所以总浮力F浮总=G烧杯+G球
铁球拿出后,烧杯仍漂浮在水面上,则F浮杯=G烧杯
而铁球沉底,则F浮球<G球
铁球拿出后的总浮力F浮总′=F浮杯+F浮球=G烧杯+F浮球<G烧杯+G球
所以F浮总′<F浮总
即铁球拿出后烧杯和铁球受到的总浮力小于拿出前烧杯和铁球受到的总浮力,根据F浮=ρgV排可知,铁球拿出后排开水的总体积会减小,容器中水面会下降。
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.(24-25八年级下·河南南阳·期末)小明将一个草莓放入盐水中清洗农药残留物,草莓静止时如图所示,向杯中再加入适量盐,轻轻搅拌,等盐全部熔化后,下列说法正确的是( )
A.草莓最终排开盐水的重力不变 B.玻璃杯底对水平桌面的压强变小
C.草莓将上浮,最终受到的浮力变小 D.草莓将下沉,最终受到的浮力变小
【答案】A
【详解】ACD.由图得,草莓悬浮在水中,草莓的密度等于水的密度,草莓受到的浮力等于草莓的重力;向杯中再加入适量盐,盐全部熔化后,盐水的密度变大,大于草莓的密度,草莓最终会漂浮在盐水表面,草莓受到的浮力等于重力;由于草莓的重力不变,则受到的浮力不变,由阿基米德原理得,物体受到的浮力等于排开的液体的重力,则草莓排开盐水的重力不变,故A正确,CD错误;
B.加盐后,盐水的密度变大,盐水的体积变大,由
可得盐水的重力变大,则烧杯的总重力变大,玻璃杯底对水平桌面的压力等于烧杯的总重力,则玻璃杯底对水平桌面的压力变大,由得,玻璃杯底对水平桌面的压强变大,故B错误。
故选A。
4.(24-25八年级下·河南南阳·期末)如图所示,将同一个小球分别放入甲、乙两种不同液体中,静止时小球在甲液体中漂浮、在乙液体中悬浮,此时两液面相平.则下列说法中正确的是( )
A.甲液体的密度小于乙液体的密度
B.小球在甲液体中所受浮力大于在乙液体中所受浮力
C.甲液体对容器底的压强大于乙液体对容器底的压强
D.两容器对水平面的压强相等
【答案】C
【详解】AB.根据物体的浮沉条件可知小球在甲液体中漂浮,此时,且,小球在乙液体中悬浮,此时,且,所以甲液体的密度大于乙液体的密度,小球在甲液体中所受浮力等于在乙液体中所受浮力,故AB错误;
C.甲液体的密度大于乙液体的密度,根据液体压强,可知,甲液体对容器底的压强大于乙液体对容器底的压强,故C正确;
D.因为球和容器的重力相等;由图可知,甲排开液体的体积较少,故原来甲液体的体积应该较大,由于甲液体的密度大于乙液体,故甲液体的重力大于乙液体的重力;两容器对水平面的压力大小
则甲容器对水平面的压力大于乙容器对水平面的压力,两容器底面积相等,所以甲的压强大于乙的压强,故D错误。
故选C。
5.(24-25八年级下·河南省直辖县级单位·期末)在传统农耕文化中,劳动人民一般采用“盐水选种”的方法挑选种子,下列说法正确的是( )
A.漂浮于水面的次种所受浮力大于自身重力
B.沉底的良种所受浮力等于它排开水所受的重力
C.体积相同的良种和次种,良种受到的浮力较小
D.若要选出更饱满的种子,则需要在盐水中加入适当的水
【答案】B
【详解】A.根据物体的浮沉条件,漂浮于水面的次种所受浮力等于自身重力,故A错误;
B.根据阿基密度原理,沉底的良种所受浮力等于它排开水所受的重力,故B正确;
C.体积相同的良种和次种,次种漂浮,良种沉底,良种排开盐水的体积较大,根据可知良种受到的浮力较大,故C错误;
D.更饱满的种子密度更大,若要选出更饱满的种子,则需要在盐水中加入适当的盐,提高盐水的密度,使得密度不达标的种子均处于漂浮或悬浮状态。故D错误。
故选B。
二、多选题
6.(24-25八年级下·河南新乡·期末)将两个完全相同的木块放入盛有甲、乙两种液体的相同容器中,木块静止时,两容器中液面相平,如图所示。下列说法不正确的是( )
A.木块在乙液体中排开液体的质量较大
B.木块在甲、乙两种液体中所受浮力相等
C.两容器中木块下表面受到的液体压强相等
D.两容器底部受到的液体压强相等
【答案】AD
【详解】AB.两个木块完全相同,重力相等,都漂浮在液体中,根据漂浮条件,浮力等于重力,所以木块在甲、乙液体中所受浮力相等。由阿基米德原理可知,木块排开液体的质量相等,故A错误,符合题意,B正确,不符合题意;
C.木块漂浮,上表面受到的液体压力为0,浮力为
因为浮力相等,所以下表面受到的压力相等,又因为木块底面积相同,根据,故两容器中木块下表面受到的液体压强相等,故C正确,不符合题意;
D.由图可知,木块在甲液体中排开液体的体积小于在乙液体中排开液体的体积,根据知,浮力相等时,甲液体的密度大于乙液体的密度。两容器中液面相平,根据知甲容器底部受到的液体压强大于乙容器底部受到的液体压强,故D错误,符合题意。
故选AD。
7.(24-25八年级下·河南郑州·期末)水母身体外形像一把透明伞,水母身体内有一种特别的腺,这种腺能产生一氧化碳改变自身体积(忽略一氧化碳的质量),从而能在水中上浮与下沉。下列说法中正确的是( )
A.水母实现浮沉自由的原理与潜水艇一致
B.水母漂浮时比沉在水底时排开水的重力小
C.水母在上浮过程中受到水的压强变小
D.水母悬浮时,若体积变小,会下沉
【答案】CD
【详解】A.水母实现浮沉自由是靠改变自身体积从而改变浮力来实现的,潜水艇是靠改变自身的重力来实现的,两者原理不同,故A错误;
B.水母漂浮时,浮力等于其重力,水母沉在水底时,浮力小于其重力,因此水母漂浮时受到的浮力大于其沉在水底时受到的浮力,由可知,水母漂浮时比沉在水底时排开水的重力大,故B错误;
C.水母在上浮过程中,深度减小,根据可知,受到水的压强变小,故C正确;
D.水母悬浮时,浮力等于其重力;若体积变小时,其排开水的体积变小,根据可知,受到的浮力变小,浮力小于重力,则水母会下沉,故D正确。
故选CD。
8.(24-25八年级下·河南新乡·期末)在水平桌面上,甲、乙两个相同的烧杯中装有等质量的水。先将一个苹果放入甲烧杯中,再把这个苹果切成大小两块,放入乙烧杯中。苹果两次在烧杯中静止时的情况如图所示。下列说法正确的是( )(忽略将苹果切开后对水和苹果质量的影响)
A.将图乙中的大块苹果再切成大小两块,其中的小块一定下沉
B.苹果在甲烧杯中受到的浮力小于它在乙烧杯中受到的总浮力
C.水对甲烧杯底部的压强大于水对乙烧杯底部的压强
D.甲烧杯对桌面的压力等于乙烧杯对桌面的压力
【答案】ACD
【详解】A.根据图示可知,小苹果是下沉的,小苹果的密度大于水的密度;整个苹果漂浮,整个苹果的密度小于水的密度,所以小块苹果的密度大于整个苹果的密度,说明苹果可能是空心的,将图乙中的大块苹果再切成大小两块,如果大的仍是空心,则小块一定下沉,如果切开成了实心,则都下沉,故A正确;
B.整个苹果漂浮,受到的浮力等于自身的重力;切成大小两块,小块下沉,说明小块受到的浮力小于自身的重力,整体的重力不变,所以整个苹果受到的浮力大于大小两块苹果受到的总浮力,故B错误;
C.苹果在甲中受到的浮力大,根据阿基米德原理可知,甲中苹果排开的水的体积大,液面升高的多,深度大,根据可知,甲图中液体对杯底的压强大于乙图中液体对杯底的压强,故C正确;
D.烧杯相同,水的重力相同,苹果的重力相同,所以甲装置的总重力等于装置的总重力,则甲图中烧杯对桌面的压力等于乙图中烧杯对桌面的压力,故D正确。
故选ACD。
9.(24-25八年级下·河南·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,将两个质量相等的冬枣、樱桃( V冬枣>V樱桃)分别放入两种液体中,静止时的状态如图所示,两容器中的液面相平,下列说法正确的是( )
A.甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度
B.冬枣受到的浮力等于樱桃受到的浮力
C.甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力
D.甲容器底受到的液体压强小于乙容器底受到的液体压强
【答案】BD
【详解】AB.冬枣在甲液体中悬浮,樱桃在乙液体中漂浮,则冬枣和樱桃受到的浮力都等于自身的重力,由于冬枣和樱桃的质量相等,则冬枣和樱桃受到的浮力相等,即F浮甲=F浮乙;由图可知V冬枣排>V樱桃排,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可得,两液体的密度ρ甲<ρ乙,则甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度,故A错误,B正确;
C.已知V冬枣>V樱桃,所以V冬枣排>V樱桃排,说明没放物体之前甲容器中液体的体积小于乙容器中液体的体积,即V甲<V乙,且ρ甲<ρ乙,由m=ρV可知,两液体的质量m甲<m乙,则G甲<G乙;两容器质量相等,则容器的重力相同;由于冬枣和樱桃的质量相等,其重力也相等;容器对桌面的压力等于容器和容器中液体的重力加上物体的重力,所以F甲<F乙,故C错误;
D.将冬枣、樱桃分别放入两种液体后,两容器中的液面相平,即液体深度h甲=h乙,又因为两种液体的密度ρ甲<ρ乙,由p=ρgh可知,容器底受到的液体压强p甲<p乙,则甲容器底受到的液体压强小于乙容器底受到的液体压强,故D正确。
故选BD。
10.(24-25八年级下·河南信阳·期末)如图所示,将体积相同的苹果和梨子放入水中后,苹果漂浮,梨子沉底。下列说法正确的是( )
A.苹果所受的浮力大于梨子所受的浮力
B.苹果的密度小于梨子的密度
C.往水中加盐,苹果受到的浮力不变
D.切除苹果露出水面的部分,苹果将处于悬浮状态
【答案】BC
【详解】A.苹果和梨子体积相同,放入水中后,苹果漂浮,梨子沉底,梨子排开水的体积大于苹果排开水的体积,根据可知,梨子受到的浮力大于苹果受到的浮力,故A错误;
B.苹果漂浮,梨子沉底,根据物体的浮沉条件可知,苹果的密度小于水的密度,梨子的密度大于水的密度,因此苹果的密度小于梨子的密度,故B正确;
C.往水中加盐,水的密度变大,苹果仍然漂浮,受到的浮力仍等于自身重力,因此浮力不变,故C正确;
D.切除苹果露出水面的部分,由于苹果的密度不变,根据物体的浮沉条件可知,苹果仍处于漂浮状态,故D错误。
故选BC。
11.(24-25八年级下·河南信阳·期末)小明帮妈妈洗菜时发现,放在盆中的茄子浮在水面如图甲所示,而土豆沉在盆底如图乙所示,他用所学的物理知识对此现象作出一些分析,其中正确的是( )
A.茄子受到的浮力小于它受到的重力
B.茄子的密度小于土豆的密度
C.放入土豆前后水对盆底的压强不变
D.土豆排开水的重力小于自身的重力
【答案】BD
【详解】A.茄子漂浮,根据浮与沉的条件可知,茄子受到的浮力等于它受到的重力,故A错误;
B.茄子漂浮,则茄子密度小于水的密度,土豆沉底,则土豆密度大于水的密度,所以茄子的密度小于土豆的密度,故B正确;
C.放入土豆后,水的深度变大,根据,水对盆底的压强变大,故C错误;
D.土豆沉底,则受到的浮力小于它受到的重力,根据阿基米德原理可知土豆排开水的重力小于自身的重力,故D正确。
故选BD。
12.(24-25八年级下·河南南阳·期末)甲、乙两个相同的溢水杯分别盛满不同的液体,将两个完全相同的小球分别放入两个溢水杯中。小球静止后的状态如图所示。则( )
A.甲杯中液体的密度小于乙杯中液体的密度
B.小球在甲杯中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力
C.小球在甲杯中排开液体的质量等于在乙杯中排开液体的质量
D.放入小球后,甲、乙两个溢水杯对桌面的压强均变大
【答案】AC
【详解】A.根据物体浮沉条件可知,甲杯中小球处于悬浮状态,则甲杯中液体密度与小球密度的关系有,乙杯中小球处于漂浮状态,则乙杯中液体密度与小球密度的关系有,所以有,故甲杯中液体的密度小于乙杯中液体的密度,故A符合题意;
B.根据物体浮沉条件可知,甲杯中小球处于悬浮状态,则甲杯中小球受到的浮力与小球的重力的关系有,乙杯中小球处于漂浮状态,则乙杯中小球受到的浮力与小球的重力的关系有,所以有,小球在甲杯中受到的浮力等于在乙杯中受到的浮力,故B不符合题意;
C.根据阿基米德原理可知,甲杯中有,乙杯中有,故,故小球在甲杯中排开液体的质量等于在乙杯中排开液体的质量,故C符合题意;
D.甲、乙两个溢水杯中,放入小球后,排开水的受到的重力等于小球的重力,故甲、乙两个溢水杯在放入小球前后,溢水杯对桌面的压力不变,故甲、乙两个溢水杯对桌面的压强不变,故D不符合题意。
故选AC。
13.(24-25八年级下·河南南阳·期末)水平桌面上放置一底面积为S的薄壁圆筒形容器,内盛某种液体,将质量分别为、、,密度分别为,,的均匀实心小球A、B、C放入液体中,A球漂浮,B球悬浮,C球下沉,如图所示,它们所受的浮力分别为FA、FB、FC。下列选项正确的是( )
A.若,则
B.将C球截去部分后,剩余部分可能上浮
C.只取出A球,容器中液面的高度降低了
D.三球放入液体前后,液体对容器底部的压强变化了
【答案】CD
【详解】A.若mA=mB=mC,即三个实心小球的质量相等,则三个小球的重力相等,A漂浮,所受的浮力等于自身重力,B悬浮,所受的浮力等于自身重力,C下沉,所受的浮力小球重力,所以FA=FB>FC,故A错误;
B.C为实心小球,在液体中下沉,密度大于液体的密度,截去部分后,剩余部分密度不变,仍大于液体的密度,仍沉底,故B错误;
C.B悬浮,实心小球B的密度等于液体的密度,即,A漂浮在液面,排开液体的体积
只取出A球,容器中液面的高度降低了
故C正确;
D.三球放入液体后,B和C排开液体的体积等于自身的体积,分别为,
三球排开液体的总体积
三球放入后,液面变化量
液体对容器底部的压强变化量
故D正确。
故选CD。
14.(24-25八年级下·河南安阳·期末)将两块相同的橡皮泥分别做成实心球形和碗形后,分别将它们放入装有等量水的两只完全相同的烧杯中,两块橡皮泥在水中静止时如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲杯中橡皮泥受到的浮力大于乙杯中橡皮泥受到的浮力
B.甲杯中橡皮泥受到的浮力小于乙杯中橡皮泥受到的浮力
C.甲杯中水的深度大于乙杯中水的深度
D.甲杯中水的深度小于乙杯中水的深度
【答案】BD
【详解】AB.两块橡皮泥相同,甲杯中橡皮泥沉底,受到的浮力小于它的重力;乙杯中橡皮泥漂浮,受到的浮力等于它的重力;甲杯中橡皮泥受到的浮力小于乙杯中橡皮泥受到的浮力,故A错误,B正确;
CD.甲杯中橡皮泥受到的浮力小于乙杯中橡皮泥受到的浮力,根据阿基米德原理可知,甲杯中橡皮泥排开水的体积较小,甲杯中水的深度小于乙杯中水的深度,故C错误,D正确。
故选BD。
15.(24-25八年级下·河南郑州·期末)将边长为10cm的实心正方体木块轻轻地放入盛满水的溢水杯内,待木块静止时,从杯中溢出600g的水,如图所示。已知g取10N/kg,则下列说法正确的是( )
A.木块受到的浮力为10N
B.木块的密度为
C.木块浸在水中的深度为6cm
D.木块下表面受到的压力为4N
【答案】BC
【详解】AD.木块受到的浮力为
木块漂浮,根据浮力的产生原因可知木块下表面受到的压力为
故AD错误;
B.木块漂浮,则木块重力为
则木块的密度为
故B正确;
C.木块排开水的体积为
则木块浸在水中的深度为
故C正确。
故选BC。
16.(24-25八年级下·河南南阳·期末)劳动创造美好未来。为了提高学生的劳动意识,养成良好的劳动习惯,学校开展了家务劳动实践月活动。在活动中小丽同学坚持每天洗碗,在洗碗时,她发现碗可以漂浮在水面上,也可以沉到水底,如图所示,下列说法正确的是( )
A.碗沉底后不再受到浮力的作用
B.碗沉底后和漂浮时相比,盆对地面的压强不变
C.碗沉底后和漂浮时相比,碗所受的浮力相等
D.碗沉底后和漂浮时相比,盆底所受水的压强变小
【答案】BD
【详解】A. 物体在水中受到竖直向上浮力的作用,碗沉入水底后仍受到浮力作用,故A错误;
B. 碗漂浮时和沉底时,盆对地面的压力都等于盆、水和碗的总重力,由于喷、水和碗的总重力不变,所以碗漂浮时和沉底时,盆对地面的压力相等,而且碗的底面积不变,由可知,碗漂浮时和沉底时,盆对地面的压强相等,故B正确;
C. 根据物体的浮沉条件可知,当碗漂浮时,浮力等于自身的重力,当碗沉底时,浮力小于自身的重力,由于碗的重力不变,所以碗在漂浮时受到的浮力大于碗沉底时受到的浮力,故C错误;
D. 水的密度不变,由可知,碗漂浮时排开水的体积大于碗沉底时排开水的体积,所以碗漂浮在水面时, 盆中液面较高,由于碗漂浮在水面时, 盆中液面较高,根据可知,碗漂浮时盆底受到水的压强更大,故D正确。
故选BD。
三、填空题
17.(24-25八年级下·河南安阳·期末)重12N的物体在酒精中处于悬浮状态,它所受的浮力为___________N,如果把这个物体放入水中,那么它最终将处于___________状态,此时物体所受的浮力为___________N。()
【答案】 12 漂浮 12
【详解】根据物体悬浮的浮沉条件,悬浮状态下物体所受浮力等于自身重力,因此该物体在酒精中受到的浮力为12N。
物体在酒精中悬浮,说明物体密度与酒精密度相等,已知酒精密度小于水的密度,所以物体密度小于水的密度,根据浮沉条件,物体放入水中后最终会处于漂浮状态。
物体在水中处于漂浮状态时,根据漂浮的浮沉条件,所受浮力等于自身重力,因此此时物体受到的浮力为12N。
18.(24-25八年级下·河南许昌·期末)信阳毛尖是中国十大名茶之一,也是我省著名的特产之一。以其独特的香高、味浓、汤色绿等风格享誉中外。刚冲泡时,毛尖没有像有些茶叶一样漂在水面上,脱水的茶叶全部沉于杯底。此时,茶叶受到的浮力F________(选填“大于”、“等于”或“小于”)重力G;浸泡几分钟后,茶香扑鼻,茶叶完全展开,体积变大恢复到原来在枝头时的晶莹、嫩绿。相比于刚冲泡时的茶叶,此时的茶叶受到的浮力________(选填“变大”、“不变”或“变小”)
【答案】 小于 变大
【详解】根据物体浮沉条件,当物体下沉并静止在容器底部时,所受浮力小于自身重力。
浸泡后茶叶体积变大,排开水的体积随之增大;根据阿基米德原理,在水的密度和重力加速度不变的情况下,排开液体的体积增大,浮力会变大。
19.(24-25八年级下·河南周口·期末)把重为2.7N,体积为300cm3的冰块投入装有水的烧杯中,水没有溢出,则水对烧杯底的压强_________(选填“变大”、“变小”或“不变”);当冰块静止时(此时冰没有熔化)受到的浮力是________N。
【答案】 变大 2.7
【详解】[1]把重为2.7N,体积为300cm3的冰块投入装有水的烧杯中,水没有溢出,水的深度变大,由得,水对烧杯底的压强变大。
[2]冰的密度小于水的密度,当冰块静止时(此时冰没有熔化),冰块漂浮在水面上,此时冰块受到的浮力是
20.(24-25八年级下·河南南阳·期末)如图,冰山露出海面的部分只是整个冰山的一小部分,所以常有“冰山一角”的说法。若冰山的质量为3×108kg,则冰山所受的浮力是________N,浸入海水中的体积是________m³,冰山浸入海水中的体积与总体积之比为________。(g取10N/kg,海水的密度取1.0×10³kg/m³,冰的密度取0.9×10³kg/m³)
【答案】 9∶10
【详解】[1]冰山漂浮在水面上,冰山的质量为3×108kg,所受的浮力等于重力F浮=G冰=m冰g=3×108kg×10N/kg=3×109N
[2]根据阿基米德原理知道,冰山浸入海水的体积为
[3]冰山的总体积为
则有冰山浸入海水中的体积与总体积之比为
21.(24-25八年级下·河南安阳·期末)把重为8N、密度为0.95×103kg/m3的实心物体投入水中。静止时,物体处于______(选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”)状态,物体所受浮力为______N;若将该物体投入酒精中,则物体将______(选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。(ρ酒精=0.8×103kg/m3)
【答案】 漂浮 8 下沉
【详解】[1][2]依题意得,物体的密度小于水的密度,根据物体沉浮条件,则静止时,物体处于漂浮状态,物体所受浮力为
[3]若将该物体投入酒精中,物体的密度大于酒精的密度,根据物体沉浮条件,则物体将下沉。
22.(24-25八年级下·河南郑州·期末)孔明灯,俗称许愿灯,是一种古老的手工艺品。现代人放孔明灯,多为祈福之用。请从物理学的角度分析,孔明灯升空的原理:___________。请写出一种升空原理和孔明灯相同的物体:___________。
【答案】 见解析 热气球
【详解】[1]孔明灯的主体是一个用薄纸制成的灯罩,下面有一个燃料盘。当燃料燃烧时,灯罩内的空气被加热,空气受热膨胀,密度变小。 根据阿基米德原理F浮=ρ气gV排 ,孔明灯排开空气的体积不变,而灯罩内空气密度小于灯罩外空气密度,使得孔明灯受到的浮力大于自身重力,当浮力大于重力时,孔明灯就会升空。
[2]和孔明灯升空原理相同的物体是热气球。热气球通过燃烧器加热球囊内的空气,使球囊内空气密度小于外界空气密度,从而获得向上的浮力实现升空。
23.(24-25八年级下·河南南阳·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。若人的质量为70kg,他漂浮时受到的浮力为________N,他浸入水中的体积是________;若人的右脚距离水面50cm,它受到水的压强是________Pa。(已知,)
【答案】 700 0.07
【详解】[1]若人的质量为70kg,他漂浮时受到的浮力为
[2]他浸入水中的体积是
[3]若人的右脚距离水面50cm,它受到水的压强是
四、计算题
24.(24-25八年级下·河南驻马店·期末)一木块的体积200cm3,当它漂浮在水面上静止时,露出水面的体积80cm3。求:
(1)木块浸没在水中受到的浮力;
(2)木块漂浮在水面上静止时受到的浮力;
(3)木块的质量;
(4)木块的密度。
【答案】(1)2N
(2)1.2N
(3)0.12kg
(4)
【详解】(1)木块浸没时排开水的体积
根据阿基米德原理,木块浸没在水中受到的浮力
(2)木块漂浮时排开水的体积
木块漂浮在水面上静止时受到的浮力
(3)漂浮时浮力等于木块重力,即
由得木块的质量
(4)木块密度
25.(24-25八年级下·河南安阳·期末)如图所示是从高处落入水里的苹果,苹果最终漂浮在水面上,若密度均匀的苹果质量为180g,密度为0.9×103kg/m3。(水的密度为)1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)苹果最终静止时受到的浮力;
(2)当下落的苹果沉到水下30cm时,苹果受到的水的压强;
(3)苹果浸没在水中时受到的浮力。
【答案】(1)1.8N
(2)
(3)2N
【详解】(1)苹果最终漂浮在水面上,受到的浮力
(2)苹果受到的水的压强
(3)由得,密度均匀的苹果的体积
苹果浸没在水中时排开水的体积
苹果浸没在水中时受到的浮力
26.(24-25八年级下·河南开封·期末)如图是开封万岁山景区“独竹漂”的表演场景,若表演者脚下的楠竹重120N,表演者和手中细竹竿共重600N,当它们一起浮在水面不动时,表演者与脚下楠竹的接触面积为,此时楠竹浸入水中的深度为8cm(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。
(1)图中表演者对脚下楠竹的压强为多少?
(2)图中楠竹最底部所受水的压强为多少?
(3)图中演员表演时,楠竹静止时所受到的浮力为多少?
(4)图中的楠竹排开水的体积为多少?
【答案】(1)30000Pa
(2)800Pa
(3)720N
(4)0.072m3
【详解】(1)由题意可知,当表演者拿着细竹竿和楠竹一起浮在水面不动时,表演者对脚下楠竹的压力为表演者和手中细竹竿的总重即
由可得,表演者对脚下楠竹的压强为
(2)由可得,楠竹最底部所受水的压强为
(3)楠竹静止时,处于平衡状态,楠竹受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力及表演者和细竹竿对它的压力(表演者和细竹竿的总重),根据力的平衡条件可得,
(4)根据阿基米德原理可得,楠竹排开水的体积为
27.(24-25八年级下·河南·期末)某同学受“怀丙打捞铁牛”故事的启发,设计了如下“打捞”过程:如图甲,金属块A部分陷入淤泥内,轻质小船装有18N的沙石,细绳将金属块A和小船紧连,细绳对小船的拉力为2N,水面刚好与船的上沿相平(水未进入小船内);将小船内所有沙石清除后,金属块A被拉出淤泥静止在水中,如图乙所示。已知金属块A的体积为2×10-4m3,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,小船的质量、细绳的质量和体积忽略不计。
(1)物理原理;用两只大船装满沙石,此时船所受浮力______(选填“大于”“等于”或“小于”)船和沙石的重力,再把铁牛系到船上,慢慢地去掉船上的沙石,船将______(选填“静止”“上浮”或“下沉”),从而把陷进泥沙中的铁牛拉上来;
(2)如图甲,求此时小船受到的浮力______;
(3)如图乙,小船露出水面的体积占船体积的,求金属块A的重力______。
【答案】(1) 等于 上浮
(2)20N
(3)14N
【详解】(1)[1]两只大船漂浮在水面上,由漂浮条件可知,船和沙石的总重力与船受到的浮力大小相等。
[2]把铁牛系到船上,慢慢地去掉船上的沙石,船和铁牛的总重力减小,而船排开水的体积不变,根据F浮=ρ液gV排,浮力不变,当重力小于浮力时,船将上浮,从而把陷进泥沙中的铁牛拉上来。
(2)小船的质量、细绳的质量和体积忽略不计。甲图中小船受到竖直向下的重力、竖直向下的拉力、竖直向上的浮力,小船静止受力平衡,则小船受到的浮力为
(3)小船的体积为
乙图中,小船有体积露出水面,小船排开水的体积为
整体排开液体的体积为
此时整体受到的浮力为
金属块的重力
地 城
考点03
浮力的应用
一、单选题
1.(24-25八年级下·河南安阳·期末)如图所示,一密度计静止在盛水的烧杯中,向水中加盐后,下列说法正确的是( )
A.密度计将下降,静止后浮力变大
B.密度计将下降,静止后浮力保持不变
C.密度计将上升,静止后浮力变大
D.密度计将上升,静止后浮力保持不变
【答案】D
【详解】密度计在水和盐水中均处于漂浮状态,受到的浮力相等,都等于密度计的重力;盐水的密度大于水的密度,根据阿基米德原理可知,密度计在盐水中排开液体的体积较小,向水中加盐后,密度计将上升一些,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.(24-25八年级下·河南·期末)下列属于利用浮力作用升空的是( )
A.风筝 B.火箭 C.直升机 D.热气球
【答案】D
【详解】A.风筝是利用空气流速越大、压强越小的原理升空的,故A不符合题意;
B.火箭升空靠气体的反冲作用而获得动力,故B不符合题意;
C.直升机的螺旋桨旋转时对下方空气有一个向下的作用力,由于物体间力的作用是相互的,空气就会对它产生一个向上的推力使其向上运动,使直升机升空,故C不符合题意;
D.热气球里热空气的密度小于空气的密度,使气球受到的浮力大于气球的重力,因而能升空,故D符合题意。
故选D。
3.(24-25八年级下·河南平顶山·期末)2025年6月,我国第三艘航空母舰“福建舰”进行了第八次海试——全舰冲击试验。如图所示,“福建舰”满载排水量约8万吨,长约320m,飞行甲板宽约80m,是我国完全自主设计建造的航空母舰。以下说法正确的是( )
A.“福建舰”满载时在海里所受浮力约为8×107N
B.航行的舰船不能近距离并排行驶,是因为流速大压强大
C.当舰船上的舰载机降落后,“福建舰”所受浮力变大
D.当舰船上的舰载机起飞后,“福建舰”船底受到的海水压强变大
【答案】C
【详解】A.“福建舰”满载时在海里所受浮力约为,故A错误;
B.航行的舰船不能近距离并排行驶,是因为船中间的水流速大压强小,外侧水流速小压强大,会将船向中间压,容易相撞,故B错误;
C.舰船漂浮在水面上,受到的浮力等于它的总重力,当舰船上的舰载机降落后,“福建舰”的总重力变大,所受浮力变大,故C正确;
D.当舰船上的舰载机起飞后,“福建舰”的总重变小,受到的浮力变小,则它排开水的体积变小,上浮一些,船底受到的海水压强变小,故D错误。
故选C。
4.(24-25八年级下·河南开封·期末)如图所示是全球最大的“深圳号”比亚迪汽车滚装运输船,当比亚迪汽车装运到船上的过程中,下列说法中正确的是( )
A.该运输船所受的浮力不变 B.该运输船底部所受的水的压强减小
C.该运输船所受重力的方向在不断变化 D.运输船所受浮力始终等于自身的重力
【答案】D
【详解】A.当比亚迪汽车装运到船上的过程中,总重力增大,根据物体的沉浮条件,运输船始终漂浮,浮力等于重力,即该运输船所受的浮力增大,故A错误;
B.当比亚迪汽车装运到船上的过程中,总重力增大,排水量增加,船的吃水深度增加,根据可知,该运输船底部所受的水的压强增大,故B错误;
C.重力的方向总是竖直向下的,该运输船所受重力的方向不变,故C错误;
D.运输船始终漂浮,根据物体的沉浮条件,运输船所受浮力始终等于自身的重力,故D正确。
故选D。
5.(24-25八年级下·河南开封·期末)在一根木棒的一端缠绕一些铜丝就制成了一个简易密度计,将其分别放入盛有甲、乙两种不同液体的烧杯中,静止后的情景如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲液体的密度大于乙液体的密度
B.密度计在乙液体中受到的浮力大
C.密度计在两种液体中排开液体的体积一样大
D.密度计在两种液体中排开液体的重力一样大
【答案】D
【详解】C.排开液体的体积指浸没在液体中的体积,由图可知,甲中密度计排开液体体积大于乙中密度计,故C错误;
B.密度计漂浮在液体上,受到的浮力大小等于重力的大小,由于是同一根密度计,重力大小相同,因此密度计在两液体中受到的浮力一样大,故B错误;
D.根据阿基米德原理可知,浮力等于排开液体的重力,密度计在两种液体中受到的浮力一样大,密度计在两种液体中排开液体的重力一样大,故D正确;
A.由可知,密度计在两种液体中受到的浮力一样大,甲中密度计排开液体体积大于乙中密度计,甲液体的密度小于乙液体的密度,故A错误。
故选D。
二、多选题
6.(24-25八年级下·河南洛阳·期末)伊伊利用家里的吸管和细铜丝自制了一支密度计,将该密度计分别放入两种不同液体中,静止后如图所示,下列判断正确的是( )
A.甲液体的密度比乙液体的密度大 B.密度计在两液体中受到的浮力相等
C.在标记刻度时,B的示数应比A小 D.为使自制的密度计更精确,应选更细的吸管制作
【答案】BD
【详解】A.由图可知,密度计在甲液体中排开液体的体积V排甲大于在乙液体中排开液体的体积V排乙。因为密度计在两种液体中都漂浮,浮力等于重力,即F浮甲=F浮乙=G。根据,当F浮相同时,V排越大,越小,所以甲液体的密度比乙液体的密度小,故A 不正确。
B.因为密度计在两种液体中都处于漂浮状态,根据物体漂浮时浮力等于重力的原理,密度计的重力不变,所以密度计在两液体中受到的浮力相等,故B正确。
C.由 A选项的分析可知,甲液体的密度小于乙液体的密度,且密度计在甲液体中对应的刻度是B,在乙液体中对应的刻度是 A,所以B的示数应比A大,故C不正确。
D.根据 (是体积变化量,S是横截面积,是高度变化量),为使自制的密度计更精确,也就是在相同的密度变化下,高度变化量更大。当一定时,S越小,越大,所以应选更细(横截面积S更小)的吸管制作,故D正确。
故选BD 。
7.(24-25八年级下·河南洛阳·期末)为了判断消毒酒精是否合格,洛洛在跨学科实践课上制做了一个微型密度计。她将自制的微型密度计分别放入水中和标准消毒酒精中如图甲、乙所示,下列说法正确的是( )
A.制作微型密度计时可以用比较细的铝棒来作为标度杆
B.为使密度计竖直漂浮,作为配重的铜丝缠绕越多越好
C.浮子可增大浮力,使标度杆露出液面部分的长度更长
D.微型密度计在水中所受浮力等于其在酒精中所受浮力
【答案】CD
【详解】A.由于铝棒的密度比水的密度大,不能在液体中漂浮,所以不能用铝棒来作为标度杆,故A错误;
B.为使密度计竖直漂浮,应使密度计的下部分质量大,降低重心、提高稳定性,作为配重的铜丝缠绕并不是越多越好,故B错误;
C.浮子浸没液体中,密度计排开液体体积增大,可增大浮力;密度计漂浮时,排开液体体积一定,由于浮子排开液体变大,则标度杆排开液体体积变小,使标度杆露出液面部分的长度更长,故C正确;
D.微型密度计处于漂浮状态,浮力等于重力,在水中和其在酒精中重力不变,故水中所受浮力等于其在酒精中所受浮力,故D正确。
故选CD。
8.(24-25八年级下·河南新乡·期末)在科技兴军的思想指引下,我国军队的武器装备建设取得了巨大进步,如图所示,下列说法正确的是( )
A.图甲,国产航空母舰在海面上匀速直线航行时所受的浮力与重力大小相等
B.图乙,国产094A型战略核潜艇往压载水船充水时,潜艇会逐渐浮出水面
C.图丙,国产99式主战坦克安装宽大的履带是为了减小坦克对地面的压强
D.图丁,国产歼-20战机是利用空气浮力升空的
【答案】AC
【详解】A.甲图国产航空母舰在海面上匀速直线航行时,处于漂浮状态,受到的浮力等于其重力,故A正确;
B.国产 094A 型战略核潜艇往压载水船充水时,潜艇自身重力增大,而浮力不变(因为排开液体体积不变,根据,浮力不变),当重力大于浮力时,潜艇会逐渐下沉,而不是浮出水面,故B错误;
C.丙图国产99式主战坦克安装宽大的履带是通过增大受力面积,来减小压强,故C正确;
D.丁图国产歼20战机机翼上凸下平,是利用空气流速越大的位置压强越小的原理获得升力,故D错误。
故选AC。
9.(24-25八年级下·河南郑州·期末)当海水的温度及所含盐分变化时,可能会导致海水密度发生突变,在垂直海面方向上形成一个类似“悬崖”的突变水层,在如图所示的情形中,潜水艇从高密度海水区驶入低密度海水区,如果不采取措施就会急剧下沉造成灾难性后果,称为“掉深”。下列相关说法正确的是( )
A.潜艇遭遇突变水层前后所受的浮力大小不变
B.遭遇“掉深”事故的潜艇,可通过向潜艇中的水柜充气增大潜艇的浮力实现自救
C.潜艇从刚要露出水面至漂浮在水面的过程中,所受浮力越来越小
D.“掉深”是由于潜艇排开液体的重力变小
【答案】CD
【详解】A.由阿基米德原理可知,潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时,排开液体的体积不变,液体密度变小,因此所受的浮力变小,故A错误;
B.遭遇“掉深”事故的潜艇,是由于浮力变小后导致浮力小于重力,所以要实现自救,应该排出水柜中的水来减小潜艇自身的重力,故B错误;
C.潜艇从刚要露出水面至漂浮在水面的过程中,液体密度不变,排开液体的体积变小,由阿基米德原理可知,潜艇所受浮力变小,故C正确;
D.“掉深”是由于浮力变小导致浮力小于重力,而浮力等于潜艇排开液体的重力,故D正确。
故选CD。
10.(24-25八年级下·河南驻马店·期末)如图是盘古中心学校李老师自制的潜水艇模型,模型由注射器、橡皮管、带气孔的硬塑料瓶。通过推、拉注射器的活塞,实现“潜水艇”的上浮或下沉。下列过于“潜水艇”上浮和下沉过程描述正确的是( )
A.推注射器的活塞,水槽中的水进入“潜水艇”内,使“潜水艇”下沉
B.推注射器的活塞,“潜水艇”内的水向外排出,使“潜水艇”上浮
C.拉注射器的活塞,水槽中的水进入“潜水艇”内,使“潜水艇”下沉
D.拉注射器的活塞,“潜水艇”内的水向外排出,使“潜水艇”上浮
【答案】BC
【详解】AB.推注射器的活塞,注射器内气体被压缩,压强增大,将潜水艇内的水排出,潜水艇自身重力减小,它浸没水中,排开水的体积不变,所受的浮力不变,当浮力大于重力时,潜水艇上浮,故A错误,B正确;
CD.拉注射器的活塞,注射器内气体体积增大,压强减小,潜水艇外的水进入潜水艇内,潜水艇自身的重力增大,而所受的浮力不变,自身重力大于浮力时,潜水艇下沉,故C正确,D错误。
故选BC。
11.(24-25八年级下·河南许昌·期末)半潜船可用来运输超大型货物,空载时漂浮于海面,如图甲所示;装载时需向船体水舱注海水,船体重力增加,巨大的甲板下沉至海面以下,如图乙所示;待货物被拖到甲板上方时,排出水舱中的海水,船体重力减小,甲板上浮至海面以上,完成货物装载,如图丙所示。下列有关说法正确的是( )
A.半潜船在图甲位置时船底受海水对它的压强最小
B.半潜船在图乙位置时受到海水对它的浮力最大
C.图乙中给水舱加入海水的重力小于图丙中货物的重力
D.半潜船在甲、乙、丙三个位置中,丙位置排开海水所受的重力最大
【答案】AB
【详解】A.由图可知,图甲位置时船底在海水中所处深度最小,根据液体压强公式可知,此时船底受到的海水的压强最小,故A正确;
B.由图可知,图乙位置时半潜船浸入海水中的体积最大,即最大,根据阿基米德原理可知,此时受到的海水浮力最大,故B正确;
C.对比乙、丙两图可知,,由阿基米德原理可得
由物体的浮沉条件可得,,
所以
整理可得
所以图乙中给水舱加入海水的重力大于图丙中货物的重力,故C错误;
D.对比甲、乙、丙三图可知,乙图中半潜船浸入海水中的体积最大,即最大,根据阿基米德原理可知,此时乙图中半潜船受到海水的浮力最大,即乙图所示位置排开的海水的重力最大,故D错误。
故选AB。
12.(24-25八年级下·河南驻马店·期末)为了安全航行,在运洋轮船体上标有几条水平横线分别表示该船在不同水域所允许的满载时的“吃水深度”,即“吃水线”。如图所示,其中F表示淡水线,S表示印度洋线,W表示北大西洋线。以下说法正确的是( )
A.同一艘轮船在印度洋的质量大于在北大西洋的质量
B.同一艘轮船在印度洋和北大西洋所受的浮力相等
C.同一艘轮船在印度洋排开水的体积大于在北大西洋排开水的体积
D.印度洋海水密度大于北大西洋海水密度
【答案】BC
【详解】AB.轮船始终漂浮在水面上,根据漂浮条件所受浮力等于自身重力。同一艘轮船的重力不变(自身质量和满载货物质量不变),因此无论在何种水域,所受浮力始终相等。故A错误,B正确;
CD.由图可知,印度洋的吃水线高于北大西洋的吃水线,即轮船在印度洋中排开海水的体积较大,由F浮=ρgV排可知,印度洋海水的密度小于北大西洋海水的密度,故C正确,D错误。
故选BC。
三、填空题
13.(24-25八年级下·河南驻马店·期末)如图所示是实验小组用体积为100cm3的硬塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等制作的潜水艇模型。潜水艇悬浮时,受到的浮力约为_________N。为使潜水艇下沉,则必须从进、排气管处________(选填“吸气”或“吹气”),潜水艇在水面下下沉过程中浮力_______。(选填“变大”变小或“不变”)(水的密度,g取10N/kg)
【答案】 1 吸气 不变
【详解】[1]潜水艇悬浮时,排开水的体积为100cm3,所受的浮力
[2]为使潜水艇下沉,应让潜水艇所受的重力大于浮力,所以必须在进、排气管处吸气,让塑料瓶中的气体压强变小,水由进、排水口进入塑料瓶,则潜水艇的重力增大,大于所受的浮力,便会下沉。
[3]下沉过程中,潜水艇排开水的体积不变,所受的浮力不变。
14.(24-25八年级下·河南驻马店·期末)小华和同学们正在利用笔芯自制密度计,对于同款的新笔芯和用了一半油墨的旧笔芯应该选用______,将所选笔芯放入水中,它能______的漂浮在水中,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______(选填“>”“<”或“=”)漂浮在酒精中时受到的浮力,已知水的密度,酒精的密度,若笔芯漂浮在密度为的液体中,则液面对应的位置可能是______(选填“C”或“D”).
【答案】 旧笔芯 直立/竖直 = D
【详解】[1][2]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靠近笔尖的一端,重心低,当把旧笔芯放入水中时,旧笔芯能竖直漂浮在水中。
[3]旧笔芯在水中和酒精中处于漂浮状态,受到的浮力等于自身的重力,该笔芯漂浮在水中受到的浮力等于漂浮在酒精中时受到的浮力。
[4]设笔芯的横截面积为S,根据阿基米德原理可知
液体的密度,密度计的重力G一定,液体的密度与密度计浸入水中的深度成反比,密度计的刻度分布不是均匀的,液体的密度值越大,相邻刻度线之间的距离越小,密度的液体,液面对应的位置可能是D点。
15.(24-25八年级下·河南开封·期末)如图所示,将同一密度计分别放入盛有甲、乙两种液体的烧杯中,它竖直立在液体中,如果密度计受到的浮力分别为F甲、F乙,液体的密度分别为ρ甲,ρ乙。则F甲______F乙,ρ甲____ρ乙。(均填“”、“”或“”)
【答案】 =
【详解】[1]密度计在两种液体中都漂浮,根据物体的浮沉条件可知,密度计在两种液体中受到的浮力都等于密度计的重力,而密度计的重力不变,所以密度计在两种液体中受到的浮力相等,即F甲=F乙。
[2]根据阿基米德原理,在浮力相等的情况下,液体的密度与排开液体的体积成反比。从图中可以看出,密度计在甲液体中排开的体积较大,所以甲液体的密度较小即ρ甲ρ乙。
16.(23-24八年级下·河南郑州·期末)孔明灯俗称许愿灯,古代多用于军事通讯,如图所示,孔明灯升空的原理是:点燃孔明灯下方的燃料,加热孔明灯内部的空气,使得孔明灯内部空气的密度_________(选填“变小”、“不变”或“变大”),当孔明灯排开空气的重力_________其自身重力时,孔明灯就腾空而起。请写出升空原理和孔明灯相同的一种物体:_________。
【答案】 变小 大于 热气球
【详解】[1][2][3]点燃燃料后,灯笼内部的空气被加热,灯笼内的空气密度变小,其自身的重力变小,而灯笼排开空气的体积不变,受到的浮力不变,由阿基米德原理可得,孔明灯排开空气的重力大小等于其所受的浮力,当孔明灯排开空气的重力大于自身重力时,孔明灯就腾空。热 气球就是利用这种原理升空的。
17.(24-25八年级下·河南许昌·期末)如图所示,“福建舰”是我国完全自主设计建造的航空母舰,满载排水量为8万吨。满载时它受到的浮力为__________N,排开海水的体积是__________m3。满载的“福建舰”从太平洋驶往海水密度稍小的印度洋,受到的浮力__________(选填“增大”“不变”或“减小”)。(海水密度ρ取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【答案】 8×108 8×104 不变
【详解】[1][2]航空母舰,满载排水量为8万吨,则排开海水的体积是
满载时它受到的浮力为
[3]该舰从密度大的海域驶入密度小的海域后,仍然处于漂浮状态,由于物体漂浮时浮力等于自身的重力,自身的重力不变,所以受到的浮力不变。
18.(24-25八年级下·河南商丘·期末)2024年5月8日,我国第三艘航空母舰福建舰完成为期8天的首次航行试验任务,顺利返回上海江南造船厂码头。福建舰在海面上匀速直线航行时,它受到的浮力__________(选填“大于”“小于”或“等于”)它受到的重力。当舰载机降落到甲板上后,福建舰受到的浮力将__________(选填“变小”“变大”或“不变”)。
【答案】 等于 变大
【详解】[1]福建舰在海面上匀速直线航行时,漂浮在海上,根据浮沉条件可知,它受到的浮力等于它受到的重力。
[2]福建舰受到的浮力始终等于它的总重力,当舰载机降落到甲板上后,福建舰的总重力变大,受到的浮力将变大。
四、实验题
19.(24-25八年级下·河南郑州·期末)小明同学需要初步检查一批100mL的小瓶消毒酒精密度是否合格。于是他自制一个微型密度计来测量这些消毒酒精的密度。
(1)首先,小明需要估算密度计的质量m。若酒精的密度为,微型密度计测量时排开1mL的酒精,则排开酒精的质量为___________g,则密度计的质量m___________(选填“>”“<”或“=”);
(2)小明用制作棉签的实心塑料杆作为标度杆,塑料杆中部套一个密度较小的泡沫塑料球作为浮子,下端绕有铜丝作为配重,初步做成一个微型密度计,如图甲所示。
①若这个密度计放入酒精中会触碰瓶底,如图乙所示。为了使密度计漂浮,以下对密度计的调整,合理的有哪些?___________(填写字母)。
A.去掉泡沫塑料球
B.适当减少铜丝的质量
C.适当上移浮子在标度杆上的位置
D.适当上移铜丝在标度杆上的位置
E.换一个同种材料、体积大一些的浮子
②调整后,密度计漂浮在密度为的酒精中,液面位于标度杆的A位置,如图丙所示;密度计漂浮在密度为的酒精中,液面位于标度杆的B位置(图中未标出)。已知,则B位置在A位置的___________(选填“上方”或“下方”)。
③消毒酒精的密度在和之间是合格的。若A、B之间的距离过小,不利于检测,则应换用直径更___________(选填“大”或“小”)的实心塑料杆。
【答案】(1) 0.87 =
(2) B、E 下方 小
【详解】(1)根据质量与密度的物理关系式,代入实验设定的酒精密度与排开体积,即可精确计算出排开液体的质量为0.87g。
基于微型密度计在测量过程中稳定处于漂浮状态的物理事实,由物体浮沉条件可知其受到的浮力与重力平衡,推导得出密度计的总质量必定等于其排开酒精的质量。
(2)泡沫塑料球是提供浮力的主要部件,去掉它会大幅减小密度计排开液体的最大体积,导致最大浮力急剧下降,使其更彻底地沉底,故A项不合理;
上移浮子在标度杆上的位置并未改变密度计的总重力,反而由于浮子位置变高,在仪器触碰瓶底时,浮子浸入液体的体积可能会变小,导致实际受到的浮力更小,无助于使其漂浮,故C项不合理;
上移铜丝在标度杆上的位置同样不改变系统的总重力和最大可用浮力,无法促使其上浮 ;此外,配重上移会导致整个密度计的重心升高,严重降低甚至破坏其在液体中直立漂浮的稳定性,故D项不合理;
密度计触碰容器底部表明当前整体重力大于液体能提供的最大浮力,因此可以通过适当减少下方铜丝配重来减轻总重力,或者更换同材质但体积更大的浮子以提升排开液体的体积上限,从而恢复其漂浮状态,故BE项合理。
故选BE。
由于同一密度计在不同液体中漂浮时所受浮力始终恒定为其自身重力,根据阿基米德原理,当待测酒精密度增大时,其浸入液体的排开体积将相应减小,致使密度计整体向上浮动,故对应较大密度标定的刻度线B需标记在刻度线A的下方位置。
在两种不同密度的酒精中排开液体体积之差保持恒定的理论框架下,为扩大两刻度线之间的垂直距离,依据体积变化量公式,理应采用直径更小的实心塑料杆作为标度杆。
五、计算题
20.(24-25八年级下·河南焦作·期末)同学们自制简易密度计来粗略测量液体的密度。将粗细均匀的吸管一端密封,在吸管内装上适量的铁砂,吸管总长为16cm,吸管的横截面积为。将该密度计放入水中,待其稳定后,吸管露出水面的长度为10cm,如图所示。水的密度为,g取10N/kg。请回答下列问题:
(1)密度计受到的浮力是多少?
(2)若把该密度计放入盐水中,待其漂浮时,吸管露出液面的长度为11cm,盐水的密度是多少?
(3)小明认为,该密度计在水和盐水中浸入的深度差较小。若想增大,应该增加铁砂的质量还是减小吸管的横截面积?请你通过分析进行说明。
【答案】(1)0.012N
(2)1.2×103kg/m3
(3)见解析
【详解】(1)密度计浸入水中的长度h水=L−h露1=16cm−10cm=6cm=0.06m
密度计排开水的体积V排=Sh水=0.2×10−4m2×0.06m=1.2×10−6m3
密度计受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2×10−6m3=0.012N
(2)当把密度计放入盐水中,露出液面的长度h露2=11cm,则浸入盐水中的深度h盐水=L−h露2=16cm−11cm=5cm=0.05m
此时密度计排开盐水的体积V排盐水=Sh盐水=0.2×10−4m2×0.05m=1×10−6m3
因为密度计在盐水中也漂浮,所以F浮盐水=F浮=0.012N
再根据阿基米德原理 F浮盐水=ρ盐水gV排盐水,可得盐水的密度
(3)设密度计的重力为G,在水中浸入深度为h水,在盐水中浸入深度为h盐水。因为密度计在水和盐水中都漂浮,所以F浮水=F浮盐水=G
即ρ水gSh水=ρ盐水gSh盐水=G
则,
那么
增加铁砂质量:增加铁砂质量会使密度计重力G增大,由可知,Δh会增大。
减小吸管横截面积:减小吸管横截面积S,由可知,Δh也会增大。
综上所述,增加铁砂的质量或减小吸管的横截面积都可以增大Δh。
21.(24-25八年级下·河南商丘·期末)“海水断崖”是海洋环境中潜艇面临的巨大风险之一,即海中某些区域出现海水密度跃层现象(海水密度发生突然变化),如图所示。当潜艇由高密度水层潜行至低密度水层时,很容易急剧下掉至安全潜深以下,会被海水的巨大压力破坏从而导致失事。我国372号潜艇在遇到“海水断崖”时成功自救,缔造了世界上唯一一次航海奇迹,求:
(1)若潜艇在高密度海水中潜至最大深度为3000m,计算此时承受的最大压强;
(2)这艘体积为的潜艇悬停在高密度海中时所受浮力;
(3)若潜行中的潜艇遭遇“海水断崖”时,根据所学知识提出满足上浮条件的自救措施。(不考虑海水阻力)
【答案】(1)
(2)
(3)排出水舱中的水,减小重力
【详解】(1)高密度海水
最大深度h = 3000m,此时潜艇承受的最大压强
(2)体积为的潜艇悬停在高密度海中时,
潜艇悬停在高密度海中时所受浮力
(3) 潜艇遭遇“海水断崖”时,海水密度变小,根据,浮力变小,潜艇会急剧下沉。 为了满足上浮条件,应减小潜艇自身重力,可采取快速向外排水的措施,使潜艇重力小于浮力,从而实现上浮 。
22.(24-25八年级下·河南郑州·期末)“水密隔舱福船制造技艺”是中国对世界航海的重大贡献.所谓“水密隔舱”,就是用厚实的隔舱板把船舱层层隔断,分隔成互不透水的一个个舱区。在航行过程中,如果有一个或两个舱意外破损,海水进不到其他舱中,大大提高了船舶的整体抗沉性。若某福船满载时,吃水,总质量可达。求:(海水密度取取)
(1)满载时福船的总重力;
(2)该福船满载时排开水的体积;
(3)该福船满载时船底的面积受到海水的压力。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)满载时福船的总重力为
(2)该福船满载时受到的浮力等于它的重力,浮力大小为
排开水的体积为
(3)福船满载时船底受到海水的压强为
福船满载时船底的面积受到海水的压力为
23.(24-25八年级下·河南洛阳·期末)2024年5月1日8时许,我国第三艘航空母舰“福建舰”从上海江南港船厂码头解缆启航,赴相关海域开展首次航行试验。如图所示。“福建舰”是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航母,采用平直通长飞行甲板,配置电磁弹射和阻挡装置,满载排水量8万余吨,最大航速为54km/h。问:(,g取10N/kg)
(1)海试中,“福建舰”满载时受到的浮力多大?
(2)若一架总质量为29.5t的“歼-15T”舰载机从福建舰弹射起飞后,“福建舰”排开海水的体积变化了多少?
(3)请分析“福建舰”满载时的排水量与其满载时总质量之间的大小关系。(写出推导过程)
【答案】(1)
(2)
(3)见详解
【详解】(1)由阿基米德原理可知
(2)减少的浮力
由阿基米德原理得,福建舰排开水的体积减小量
(3)因为福建舰漂浮在水面上,所以
又由阿基米德原理得
所以
所以
即满载时排水量与满载时总质量大小相等。
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专题04 浮力
3大高频考点概览
考点01 浮力基础与阿基米德原理
考点02 物体的浮沉条件
考点03 浮力的应用
地 城
考点01
浮力基础与阿基米德原理
一、单选题
1.(24-25八年级下·河南郑州·期末)下列生活情景中,有关物理知识的描述错误的是( )
A.立在河水中的桥墩不受浮力
B.体操运动员上器械前在手上涂防滑粉,是通过减小接触面的粗糙程度减小摩擦力
C.自行车刹车时用力捏闸,通过增大压力来增大摩擦力
D.锅炉水位计利用连通器原理工作
2.(24-25八年级下·河南新乡·期末)如图所示,是探究“浮力的大小跟哪些因素有关”实验过程中弹簧测力计的示数。下列结论说法正确的是( )
A.物体的重力为4.4N
B.盐水的密度为1.2×103kg/m3
C.物体浸没在盐水中的浮力为2N
D.物体受到的浮力与浸没的深度有关
3.(24-25八年级下·河南信阳·期末)如图甲所示,弹簧测力计下挂一长方体,将长方体从盛有适量水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中。如图乙所示是弹簧测力计的示数F随长方体下降高度h变化的图像。下列说法正确的是( )(,g取10N/kg)
A.当h=4cm时,长方体受到的浮力是15N
B.长方体的体积是
C.长方体受到的最大浮力是18N
D.长方体的密度是
4.(24-25八年级下·河南郑州·期末)人体的密度和水的密度相近,则质量为60kg中学生潜没在水中时,受到的浮力最接近( )
A.600N B.1000N C.400N D.800N
5.(24-25八年级下·河南洛阳·期末)2025年4月28日,我国科学家自主研发的全球首艘高速可潜无人艇“蓝鲸号”下水,标志着我国在海洋智能装备领域实现从技术追赶到创新领航的跨越式发展。当“蓝鲸号”在水面下下潜的过程中,受到的( )
A.压强变大,浮力不变 B.压强不变,浮力变小
C.压强变小,浮力变大 D.压强变大,浮力变小
6.(24-25八年级下·河南驻马店·期末)如图所示,一块含有木块的冰块漂浮在盛水的圆柱形容器中。已知冰的密度为,水的密度为,木块密度为。当冰块完全融化后,下列说法正确的是( )
A.融化后木块受到的浮力变小,导致整体排开水的体积减小,液面下降
B.融化后水的体积比冰块融化前排开水的体积大,液面会上升
C.由于木块始终漂浮,其排开水的体积不变,所以液面仅由冰融化决定,冰融化成水体积变小,液面下降
D.融化前冰块与木块整体排开水的体积等于融化后水的体积与木块排开水的体积之和,液面高度不变
7.(24-25八年级下·河南周口·期末)重50N的水可以产生的浮力( )
A.一定小于50N B.一定等于50N C.一定大于50N D.可以大于50N
二、多选题
8.(24-25八年级下·河南郑州·期末)如图甲所示,小马同学用弹簧测力计悬挂一个柱体物块,使物块下表面与水面刚好接触,然后匀速放下物块,此过程中弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示,弹簧测力计始终在水面上方,水未溢出(g取10N/kg,水的密度是1.0×103kg/m3)。下列说法中正确的是( )
A.物块受到的重力是10N
B.物块的密度为
C.物块完全浸没在水中受到的浮力是2N
D.物块刚好浸没时,物块下表面受到水的压强是4000Pa
三、填空题
9.(24-25八年级下·河南新乡·期末)如图甲所示,用弹簧测力计挂着实心不吸水的圆柱体浸没在水中,然后将其缓慢拉出水面,忽略水面高度变化。弹簧测力计示数随圆柱体上升高度的变化情况如图乙所示。则圆柱体浸没在水中时受到的浮力为________,圆柱体的体积为________,圆柱体的密度为________。(,取)
10.(24-25八年级下·河南周口·期末)如图甲所示,将细线的一端固定在容器底部,另一端固定在乒乓球上,向容器中加水,此时细线是竖直的。如图乙所示,将容器倾斜,可以观察到细线仍然是竖直的,这说明浮力的方向总是___________的,乒乓球所受浮力的施力物体是___________。
11.(24-25八年级下·河南南阳·期末)在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若王冠的重力为4.9N,将它浸没在水中时测得其“重”为4.5N,则这顶王冠在水中所受的浮力为______N,它排开的水的质量为______g(g取10Nkg)。
12.(24-25八年级下·河南洛阳·期末)在“探究影响浮力大小的因素”实验中,物体静止时,弹簧测力计示数分别如图所示,由此可知物体所受浮力大小与物体浸在液体中的体积和______有关,在图乙中,水对物体底面的压力为______N。
13.(24-25八年级下·河南信阳·期末)如图所示,将一只去盖、去底的饮料瓶的瓶口朝下,把乒乓球放入瓶内并注水,看到有少量水从瓶口流出,此时乒乓球___________浮起来;再用瓶盖将瓶口堵住,过一会儿,观察到乒乓球___________(前两个空均填“会”或“不会”)浮起来。该实验说明,浮力产生的原因是液体对物体上下表面有___________。
14.(24-25八年级下·河南信阳·期末)如图所示为我国自主研发的全海深载人潜水器“奋斗者号”,多次下潜深度超过万米,圆满完成载人深潜科考任务。当它下潜到顶部距海面2000m深处时,顶部受到海水的压强为___________Pa;当潜水器继续下潜时,海水对潜水器上表面的压力将___________,潜水器受到的浮力将___________。 (后两空选填“变大”“不变”或“变小”) ,g取10N/ kg)
15.(24-25八年级下·河南安阳·期末)如图所示,把倾斜放置的试管放正,使其竖直立在桌面上(试管中的水没有流出来),在这个过程中,试管底受到水的压强___________,沉在管底的小球受到的浮力___________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
16.(24-25八年级下·河南新乡·期末)水下飞天洛神舞《祈》深受观众好评,如图所示,在演员从水中向水面“飞行”,但未露出水面的过程中,她所受水的压强________,浮力________;(前两空均填“变大”“不变”或“变小”)若她潜在水中时,排开水的体积约为,则她在水中所受浮力约为________N。(g取)
四、作图题
17.(24-25八年级下·河南新乡·期末)如图所示,一个小球悬浮在液体中,请画出该球所受的浮力和斜面所受的压力的示意图。
18.(24-25八年级下·河南驻马店·期末)如图鸡蛋沉在杯底,请画出鸡蛋受到的重力和浮力示意图。
五、实验题
19.(24-25八年级下·河南许昌·期末)在“探究影响浮力大小的因素”实验中,小亮所在的物理兴趣小组根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
a.与物体浸没在液体中的深度有关。
b.与物体浸在液体中的体积有关。
c.与液体的密度有关。
(1)请你写出能够支持猜想b的一个生活现象: ______;
(2)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号B中物体所受浮力大小为______ N;
(3)实验小组按照图中 AB、C、D、E实验步骤进行了探究:
①分析A、C、_________三次实验可知:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;
②分析A、B、C三次实验,可以验证猜想_________(填正确的序号)是正确的;
③分析A、D、E三次实验,可知:物体浸在液体的体积一定时,液体密度越小,物体受到的浮力___。
(4)本实验不仅可以探究影响浮力大小的因素,从实验数据还可求出该物体的密度为___________ kg/m3 。(,g取10N/ kg)
20.(24-25八年级下·河南郑州·期末)某兴趣小组探究影响浮力大小的因素时,提出如下猜想:
猜想1:与物体浸在液体中的深度有关
猜想2:与物体排开液体的体积有关
猜想3:与液体的密度有关
(1)请你写出一个能够支持猜想2的生活现象:______。
(2)小组同学为验证上述猜想,用弹簧测力计、长方体物块(物块可分成完全相同的四部分)、2个分别盛有水和盐水的烧杯,按上图步骤进行实验:
①B图中物块所受浮力为______N。
②根据A、B、D的测量结果,可得出的结论是:______;
③若物体在C图中继续下沉(未触底),弹簧测力计示数会______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)由以上实验可以测出盐水的密度为______(结果保留两位小数,已知)。
21.(24-25八年级下·河南郑州·期末)下图为创新实验小组“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验过程。
(1)步骤甲中弹簧测力计的示数为________N,根据图中测量数据,可知物体浸没在水中时所受的浮力大小为________N;
(2)小明通过比较甲、丙、丁三个步骤得出了物体所受的浮力与液体密度有关,小红认为小明得出结论的操作有误,没有________(填实验方法).请你将错误的操作进行改正:________;
(3)比较甲、乙、丙三个步骤,小明得出:物体所受浮力随排开液体体积的增大而增大.你认为合理吗?________;
(4)为了进一步验证(3)中的结论,创新实验小组又利用自制的实验装置进行探究,如图戊所示。将弹簧测力计固定在支架上,通过向烧杯中逐渐加水进行相关的实验探究。
①往烧杯中逐渐加水的过程中,弹簧测力计的示数变化情况是________;
②该装置在进行实验时的优点是________。
六、计算题
22.(24-25八年级下·河南周口·期末)小明同学的爸爸是一名打捞工人。某次的打捞任务是将静止在水底的正方体金属块打捞上岸,如图所示,金属块在细绳拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定高度处。图乙是绳子拉力随时间变化的图像。,取)求:
(1)金属块所受重力;
(2)浸没在水中的金属块受到的浮力;
(3)该金属块的密度。
23.(24-25八年级下·河南开封·期末)如图所示,某同学运用浮力知识测量某种未知液体的密度。实验中,读取弹簧测力计示数时,弹簧测力计及物体均处于静止状态。请根据图中信息,求:(,g取10N/kg)
(1)物体在水中受到的浮力;
(2)物体的体积;
(3)物体的密度。
24.(24-25八年级下·河南新乡·期末)如图,一圆柱形容器静止在水平桌面上,底面积为,现用细线拉着重4N、体积为的物体缓慢浸入水中,当物体浸没在水中后无水溢出,水的深度为20cm。,g取。求物体浸没后未接触容器底部:
(1)容器底部受到水的压强;
(2)容器底部受到水的压力;
(3)容器对桌面的压力变化量;
(4)弹簧测力计的拉力。
地 城
考点02
物体的浮沉条件
一、单选题
1.(24-25八年级下·河南平顶山·期末)如图甲所示,有质量相等的两个小球a、b,将它们分别放入A、B、C三种液体中,静止时的情形如图乙所示(三个容器完全相同,三种液体的液面恰好相平)。下列判断正确的是( )
A.三种液体的密度关系为
B.a、b小球在C液体中排开的液体体积不相等
C.a小球在B、C液体中受到的浮力相等
D.b小球在A、B、C三种液体中所受浮力的关系为
2.(24-25八年级下·河南濮阳·期末)一个水槽内漂浮着一个放有实心小铁球的烧杯,若将小铁球取出放入水槽中,小铁球沉底,烧杯仍漂浮在水槽中,则水面将( )
A.上升 B.不变 C.下降 D.无法判断
3.(24-25八年级下·河南南阳·期末)小明将一个草莓放入盐水中清洗农药残留物,草莓静止时如图所示,向杯中再加入适量盐,轻轻搅拌,等盐全部熔化后,下列说法正确的是( )
A.草莓最终排开盐水的重力不变 B.玻璃杯底对水平桌面的压强变小
C.草莓将上浮,最终受到的浮力变小 D.草莓将下沉,最终受到的浮力变小
4.(24-25八年级下·河南南阳·期末)如图所示,将同一个小球分别放入甲、乙两种不同液体中,静止时小球在甲液体中漂浮、在乙液体中悬浮,此时两液面相平.则下列说法中正确的是( )
A.甲液体的密度小于乙液体的密度
B.小球在甲液体中所受浮力大于在乙液体中所受浮力
C.甲液体对容器底的压强大于乙液体对容器底的压强
D.两容器对水平面的压强相等
5.(24-25八年级下·河南省直辖县级单位·期末)在传统农耕文化中,劳动人民一般采用“盐水选种”的方法挑选种子,下列说法正确的是( )
A.漂浮于水面的次种所受浮力大于自身重力
B.沉底的良种所受浮力等于它排开水所受的重力
C.体积相同的良种和次种,良种受到的浮力较小
D.若要选出更饱满的种子,则需要在盐水中加入适当的水
二、多选题
6.(24-25八年级下·河南新乡·期末)将两个完全相同的木块放入盛有甲、乙两种液体的相同容器中,木块静止时,两容器中液面相平,如图所示。下列说法不正确的是( )
A.木块在乙液体中排开液体的质量较大
B.木块在甲、乙两种液体中所受浮力相等
C.两容器中木块下表面受到的液体压强相等
D.两容器底部受到的液体压强相等
7.(24-25八年级下·河南郑州·期末)水母身体外形像一把透明伞,水母身体内有一种特别的腺,这种腺能产生一氧化碳改变自身体积(忽略一氧化碳的质量),从而能在水中上浮与下沉。下列说法中正确的是( )
A.水母实现浮沉自由的原理与潜水艇一致
B.水母漂浮时比沉在水底时排开水的重力小
C.水母在上浮过程中受到水的压强变小
D.水母悬浮时,若体积变小,会下沉
8.(24-25八年级下·河南新乡·期末)在水平桌面上,甲、乙两个相同的烧杯中装有等质量的水。先将一个苹果放入甲烧杯中,再把这个苹果切成大小两块,放入乙烧杯中。苹果两次在烧杯中静止时的情况如图所示。下列说法正确的是( )(忽略将苹果切开后对水和苹果质量的影响)
A.将图乙中的大块苹果再切成大小两块,其中的小块一定下沉
B.苹果在甲烧杯中受到的浮力小于它在乙烧杯中受到的总浮力
C.水对甲烧杯底部的压强大于水对乙烧杯底部的压强
D.甲烧杯对桌面的压力等于乙烧杯对桌面的压力
9.(24-25八年级下·河南·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,将两个质量相等的冬枣、樱桃( V冬枣>V樱桃)分别放入两种液体中,静止时的状态如图所示,两容器中的液面相平,下列说法正确的是( )
A.甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度
B.冬枣受到的浮力等于樱桃受到的浮力
C.甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力
D.甲容器底受到的液体压强小于乙容器底受到的液体压强
10.(24-25八年级下·河南信阳·期末)如图所示,将体积相同的苹果和梨子放入水中后,苹果漂浮,梨子沉底。下列说法正确的是( )
A.苹果所受的浮力大于梨子所受的浮力
B.苹果的密度小于梨子的密度
C.往水中加盐,苹果受到的浮力不变
D.切除苹果露出水面的部分,苹果将处于悬浮状态
11.(24-25八年级下·河南信阳·期末)小明帮妈妈洗菜时发现,放在盆中的茄子浮在水面如图甲所示,而土豆沉在盆底如图乙所示,他用所学的物理知识对此现象作出一些分析,其中正确的是( )
A.茄子受到的浮力小于它受到的重力
B.茄子的密度小于土豆的密度
C.放入土豆前后水对盆底的压强不变
D.土豆排开水的重力小于自身的重力
12.(24-25八年级下·河南南阳·期末)甲、乙两个相同的溢水杯分别盛满不同的液体,将两个完全相同的小球分别放入两个溢水杯中。小球静止后的状态如图所示。则( )
A.甲杯中液体的密度小于乙杯中液体的密度
B.小球在甲杯中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力
C.小球在甲杯中排开液体的质量等于在乙杯中排开液体的质量
D.放入小球后,甲、乙两个溢水杯对桌面的压强均变大
13.(24-25八年级下·河南南阳·期末)水平桌面上放置一底面积为S的薄壁圆筒形容器,内盛某种液体,将质量分别为、、,密度分别为,,的均匀实心小球A、B、C放入液体中,A球漂浮,B球悬浮,C球下沉,如图所示,它们所受的浮力分别为FA、FB、FC。下列选项正确的是( )
A.若,则
B.将C球截去部分后,剩余部分可能上浮
C.只取出A球,容器中液面的高度降低了
D.三球放入液体前后,液体对容器底部的压强变化了
14.(24-25八年级下·河南安阳·期末)将两块相同的橡皮泥分别做成实心球形和碗形后,分别将它们放入装有等量水的两只完全相同的烧杯中,两块橡皮泥在水中静止时如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲杯中橡皮泥受到的浮力大于乙杯中橡皮泥受到的浮力
B.甲杯中橡皮泥受到的浮力小于乙杯中橡皮泥受到的浮力
C.甲杯中水的深度大于乙杯中水的深度
D.甲杯中水的深度小于乙杯中水的深度
15.(24-25八年级下·河南郑州·期末)将边长为10cm的实心正方体木块轻轻地放入盛满水的溢水杯内,待木块静止时,从杯中溢出600g的水,如图所示。已知g取10N/kg,则下列说法正确的是( )
A.木块受到的浮力为10N
B.木块的密度为
C.木块浸在水中的深度为6cm
D.木块下表面受到的压力为4N
16.(24-25八年级下·河南南阳·期末)劳动创造美好未来。为了提高学生的劳动意识,养成良好的劳动习惯,学校开展了家务劳动实践月活动。在活动中小丽同学坚持每天洗碗,在洗碗时,她发现碗可以漂浮在水面上,也可以沉到水底,如图所示,下列说法正确的是( )
A.碗沉底后不再受到浮力的作用
B.碗沉底后和漂浮时相比,盆对地面的压强不变
C.碗沉底后和漂浮时相比,碗所受的浮力相等
D.碗沉底后和漂浮时相比,盆底所受水的压强变小
三、填空题
17.(24-25八年级下·河南安阳·期末)重12N的物体在酒精中处于悬浮状态,它所受的浮力为___________N,如果把这个物体放入水中,那么它最终将处于___________状态,此时物体所受的浮力为___________N。()
18.(24-25八年级下·河南许昌·期末)信阳毛尖是中国十大名茶之一,也是我省著名的特产之一。以其独特的香高、味浓、汤色绿等风格享誉中外。刚冲泡时,毛尖没有像有些茶叶一样漂在水面上,脱水的茶叶全部沉于杯底。此时,茶叶受到的浮力F________(选填“大于”、“等于”或“小于”)重力G;浸泡几分钟后,茶香扑鼻,茶叶完全展开,体积变大恢复到原来在枝头时的晶莹、嫩绿。相比于刚冲泡时的茶叶,此时的茶叶受到的浮力________(选填“变大”、“不变”或“变小”)
19.(24-25八年级下·河南周口·期末)把重为2.7N,体积为300cm3的冰块投入装有水的烧杯中,水没有溢出,则水对烧杯底的压强_________(选填“变大”、“变小”或“不变”);当冰块静止时(此时冰没有熔化)受到的浮力是________N。
20.(24-25八年级下·河南南阳·期末)如图,冰山露出海面的部分只是整个冰山的一小部分,所以常有“冰山一角”的说法。若冰山的质量为3×108kg,则冰山所受的浮力是________N,浸入海水中的体积是________m³,冰山浸入海水中的体积与总体积之比为________。(g取10N/kg,海水的密度取1.0×10³kg/m³,冰的密度取0.9×10³kg/m³)
21.(24-25八年级下·河南安阳·期末)把重为8N、密度为0.95×103kg/m3的实心物体投入水中。静止时,物体处于______(选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”)状态,物体所受浮力为______N;若将该物体投入酒精中,则物体将______(选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。(ρ酒精=0.8×103kg/m3)
22.(24-25八年级下·河南郑州·期末)孔明灯,俗称许愿灯,是一种古老的手工艺品。现代人放孔明灯,多为祈福之用。请从物理学的角度分析,孔明灯升空的原理:___________。请写出一种升空原理和孔明灯相同的物体:___________。
23.(24-25八年级下·河南南阳·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。若人的质量为70kg,他漂浮时受到的浮力为________N,他浸入水中的体积是________;若人的右脚距离水面50cm,它受到水的压强是________Pa。(已知,)
四、计算题
24.(24-25八年级下·河南驻马店·期末)一木块的体积200cm3,当它漂浮在水面上静止时,露出水面的体积80cm3。求:
(1)木块浸没在水中受到的浮力;
(2)木块漂浮在水面上静止时受到的浮力;
(3)木块的质量;
(4)木块的密度。
25.(24-25八年级下·河南安阳·期末)如图所示是从高处落入水里的苹果,苹果最终漂浮在水面上,若密度均匀的苹果质量为180g,密度为0.9×103kg/m3。(水的密度为)1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)苹果最终静止时受到的浮力;
(2)当下落的苹果沉到水下30cm时,苹果受到的水的压强;
(3)苹果浸没在水中时受到的浮力。
26.(24-25八年级下·河南开封·期末)如图是开封万岁山景区“独竹漂”的表演场景,若表演者脚下的楠竹重120N,表演者和手中细竹竿共重600N,当它们一起浮在水面不动时,表演者与脚下楠竹的接触面积为,此时楠竹浸入水中的深度为8cm(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。
(1)图中表演者对脚下楠竹的压强为多少?
(2)图中楠竹最底部所受水的压强为多少?
(3)图中演员表演时,楠竹静止时所受到的浮力为多少?
(4)图中的楠竹排开水的体积为多少?
27.(24-25八年级下·河南·期末)某同学受“怀丙打捞铁牛”故事的启发,设计了如下“打捞”过程:如图甲,金属块A部分陷入淤泥内,轻质小船装有18N的沙石,细绳将金属块A和小船紧连,细绳对小船的拉力为2N,水面刚好与船的上沿相平(水未进入小船内);将小船内所有沙石清除后,金属块A被拉出淤泥静止在水中,如图乙所示。已知金属块A的体积为2×10-4m3,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,小船的质量、细绳的质量和体积忽略不计。
(1)物理原理;用两只大船装满沙石,此时船所受浮力______(选填“大于”“等于”或“小于”)船和沙石的重力,再把铁牛系到船上,慢慢地去掉船上的沙石,船将______(选填“静止”“上浮”或“下沉”),从而把陷进泥沙中的铁牛拉上来;
(2)如图甲,求此时小船受到的浮力______;
(3)如图乙,小船露出水面的体积占船体积的,求金属块A的重力______。
地 城
考点03
浮力的应用
一、单选题
1.(24-25八年级下·河南安阳·期末)如图所示,一密度计静止在盛水的烧杯中,向水中加盐后,下列说法正确的是( )
A.密度计将下降,静止后浮力变大
B.密度计将下降,静止后浮力保持不变
C.密度计将上升,静止后浮力变大
D.密度计将上升,静止后浮力保持不变
2.(24-25八年级下·河南·期末)下列属于利用浮力作用升空的是( )
A.风筝 B.火箭 C.直升机 D.热气球
3.(24-25八年级下·河南平顶山·期末)2025年6月,我国第三艘航空母舰“福建舰”进行了第八次海试——全舰冲击试验。如图所示,“福建舰”满载排水量约8万吨,长约320m,飞行甲板宽约80m,是我国完全自主设计建造的航空母舰。以下说法正确的是( )
A.“福建舰”满载时在海里所受浮力约为8×107N
B.航行的舰船不能近距离并排行驶,是因为流速大压强大
C.当舰船上的舰载机降落后,“福建舰”所受浮力变大
D.当舰船上的舰载机起飞后,“福建舰”船底受到的海水压强变大
4.(24-25八年级下·河南开封·期末)如图所示是全球最大的“深圳号”比亚迪汽车滚装运输船,当比亚迪汽车装运到船上的过程中,下列说法中正确的是( )
A.该运输船所受的浮力不变 B.该运输船底部所受的水的压强减小
C.该运输船所受重力的方向在不断变化 D.运输船所受浮力始终等于自身的重力
5.(24-25八年级下·河南开封·期末)在一根木棒的一端缠绕一些铜丝就制成了一个简易密度计,将其分别放入盛有甲、乙两种不同液体的烧杯中,静止后的情景如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲液体的密度大于乙液体的密度
B.密度计在乙液体中受到的浮力大
C.密度计在两种液体中排开液体的体积一样大
D.密度计在两种液体中排开液体的重力一样大
二、多选题
6.(24-25八年级下·河南洛阳·期末)伊伊利用家里的吸管和细铜丝自制了一支密度计,将该密度计分别放入两种不同液体中,静止后如图所示,下列判断正确的是( )
A.甲液体的密度比乙液体的密度大 B.密度计在两液体中受到的浮力相等
C.在标记刻度时,B的示数应比A小 D.为使自制的密度计更精确,应选更细的吸管制作
7.(24-25八年级下·河南洛阳·期末)为了判断消毒酒精是否合格,洛洛在跨学科实践课上制做了一个微型密度计。她将自制的微型密度计分别放入水中和标准消毒酒精中如图甲、乙所示,下列说法正确的是( )
A.制作微型密度计时可以用比较细的铝棒来作为标度杆
B.为使密度计竖直漂浮,作为配重的铜丝缠绕越多越好
C.浮子可增大浮力,使标度杆露出液面部分的长度更长
D.微型密度计在水中所受浮力等于其在酒精中所受浮力
8.(24-25八年级下·河南新乡·期末)在科技兴军的思想指引下,我国军队的武器装备建设取得了巨大进步,如图所示,下列说法正确的是( )
A.图甲,国产航空母舰在海面上匀速直线航行时所受的浮力与重力大小相等
B.图乙,国产094A型战略核潜艇往压载水船充水时,潜艇会逐渐浮出水面
C.图丙,国产99式主战坦克安装宽大的履带是为了减小坦克对地面的压强
D.图丁,国产歼-20战机是利用空气浮力升空的
9.(24-25八年级下·河南郑州·期末)当海水的温度及所含盐分变化时,可能会导致海水密度发生突变,在垂直海面方向上形成一个类似“悬崖”的突变水层,在如图所示的情形中,潜水艇从高密度海水区驶入低密度海水区,如果不采取措施就会急剧下沉造成灾难性后果,称为“掉深”。下列相关说法正确的是( )
A.潜艇遭遇突变水层前后所受的浮力大小不变
B.遭遇“掉深”事故的潜艇,可通过向潜艇中的水柜充气增大潜艇的浮力实现自救
C.潜艇从刚要露出水面至漂浮在水面的过程中,所受浮力越来越小
D.“掉深”是由于潜艇排开液体的重力变小
10.(24-25八年级下·河南驻马店·期末)如图是盘古中心学校李老师自制的潜水艇模型,模型由注射器、橡皮管、带气孔的硬塑料瓶。通过推、拉注射器的活塞,实现“潜水艇”的上浮或下沉。下列过于“潜水艇”上浮和下沉过程描述正确的是( )
A.推注射器的活塞,水槽中的水进入“潜水艇”内,使“潜水艇”下沉
B.推注射器的活塞,“潜水艇”内的水向外排出,使“潜水艇”上浮
C.拉注射器的活塞,水槽中的水进入“潜水艇”内,使“潜水艇”下沉
D.拉注射器的活塞,“潜水艇”内的水向外排出,使“潜水艇”上浮
11.(24-25八年级下·河南许昌·期末)半潜船可用来运输超大型货物,空载时漂浮于海面,如图甲所示;装载时需向船体水舱注海水,船体重力增加,巨大的甲板下沉至海面以下,如图乙所示;待货物被拖到甲板上方时,排出水舱中的海水,船体重力减小,甲板上浮至海面以上,完成货物装载,如图丙所示。下列有关说法正确的是( )
A.半潜船在图甲位置时船底受海水对它的压强最小
B.半潜船在图乙位置时受到海水对它的浮力最大
C.图乙中给水舱加入海水的重力小于图丙中货物的重力
D.半潜船在甲、乙、丙三个位置中,丙位置排开海水所受的重力最大
12.(24-25八年级下·河南驻马店·期末)为了安全航行,在运洋轮船体上标有几条水平横线分别表示该船在不同水域所允许的满载时的“吃水深度”,即“吃水线”。如图所示,其中F表示淡水线,S表示印度洋线,W表示北大西洋线。以下说法正确的是( )
A.同一艘轮船在印度洋的质量大于在北大西洋的质量
B.同一艘轮船在印度洋和北大西洋所受的浮力相等
C.同一艘轮船在印度洋排开水的体积大于在北大西洋排开水的体积
D.印度洋海水密度大于北大西洋海水密度
三、填空题
13.(24-25八年级下·河南驻马店·期末)如图所示是实验小组用体积为100cm3的硬塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等制作的潜水艇模型。潜水艇悬浮时,受到的浮力约为_________N。为使潜水艇下沉,则必须从进、排气管处________(选填“吸气”或“吹气”),潜水艇在水面下下沉过程中浮力_______。(选填“变大”变小或“不变”)(水的密度,g取10N/kg)
14.(24-25八年级下·河南驻马店·期末)小华和同学们正在利用笔芯自制密度计,对于同款的新笔芯和用了一半油墨的旧笔芯应该选用______,将所选笔芯放入水中,它能______的漂浮在水中,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______(选填“>”“<”或“=”)漂浮在酒精中时受到的浮力,已知水的密度,酒精的密度,若笔芯漂浮在密度为的液体中,则液面对应的位置可能是______(选填“C”或“D”).
15.(24-25八年级下·河南开封·期末)如图所示,将同一密度计分别放入盛有甲、乙两种液体的烧杯中,它竖直立在液体中,如果密度计受到的浮力分别为F甲、F乙,液体的密度分别为ρ甲,ρ乙。则F甲______F乙,ρ甲____ρ乙。(均填“”、“”或“”)
16.(23-24八年级下·河南郑州·期末)孔明灯俗称许愿灯,古代多用于军事通讯,如图所示,孔明灯升空的原理是:点燃孔明灯下方的燃料,加热孔明灯内部的空气,使得孔明灯内部空气的密度_________(选填“变小”、“不变”或“变大”),当孔明灯排开空气的重力_________其自身重力时,孔明灯就腾空而起。请写出升空原理和孔明灯相同的一种物体:_________。
17.(24-25八年级下·河南许昌·期末)如图所示,“福建舰”是我国完全自主设计建造的航空母舰,满载排水量为8万吨。满载时它受到的浮力为__________N,排开海水的体积是__________m3。满载的“福建舰”从太平洋驶往海水密度稍小的印度洋,受到的浮力__________(选填“增大”“不变”或“减小”)。(海水密度ρ取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
18.(24-25八年级下·河南商丘·期末)2024年5月8日,我国第三艘航空母舰福建舰完成为期8天的首次航行试验任务,顺利返回上海江南造船厂码头。福建舰在海面上匀速直线航行时,它受到的浮力__________(选填“大于”“小于”或“等于”)它受到的重力。当舰载机降落到甲板上后,福建舰受到的浮力将__________(选填“变小”“变大”或“不变”)。
四、实验题
19.(24-25八年级下·河南郑州·期末)小明同学需要初步检查一批100mL的小瓶消毒酒精密度是否合格。于是他自制一个微型密度计来测量这些消毒酒精的密度。
(1)首先,小明需要估算密度计的质量m。若酒精的密度为,微型密度计测量时排开1mL的酒精,则排开酒精的质量为___________g,则密度计的质量m___________(选填“>”“<”或“=”);
(2)小明用制作棉签的实心塑料杆作为标度杆,塑料杆中部套一个密度较小的泡沫塑料球作为浮子,下端绕有铜丝作为配重,初步做成一个微型密度计,如图甲所示。
①若这个密度计放入酒精中会触碰瓶底,如图乙所示。为了使密度计漂浮,以下对密度计的调整,合理的有哪些?___________(填写字母)。
A.去掉泡沫塑料球
B.适当减少铜丝的质量
C.适当上移浮子在标度杆上的位置
D.适当上移铜丝在标度杆上的位置
E.换一个同种材料、体积大一些的浮子
②调整后,密度计漂浮在密度为的酒精中,液面位于标度杆的A位置,如图丙所示;密度计漂浮在密度为的酒精中,液面位于标度杆的B位置(图中未标出)。已知,则B位置在A位置的___________(选填“上方”或“下方”)。
③消毒酒精的密度在和之间是合格的。若A、B之间的距离过小,不利于检测,则应换用直径更___________(选填“大”或“小”)的实心塑料杆。
五、计算题
20.(24-25八年级下·河南焦作·期末)同学们自制简易密度计来粗略测量液体的密度。将粗细均匀的吸管一端密封,在吸管内装上适量的铁砂,吸管总长为16cm,吸管的横截面积为。将该密度计放入水中,待其稳定后,吸管露出水面的长度为10cm,如图所示。水的密度为,g取10N/kg。请回答下列问题:
(1)密度计受到的浮力是多少?
(2)若把该密度计放入盐水中,待其漂浮时,吸管露出液面的长度为11cm,盐水的密度是多少?
(3)小明认为,该密度计在水和盐水中浸入的深度差较小。若想增大,应该增加铁砂的质量还是减小吸管的横截面积?请你通过分析进行说明。
21.(24-25八年级下·河南商丘·期末)“海水断崖”是海洋环境中潜艇面临的巨大风险之一,即海中某些区域出现海水密度跃层现象(海水密度发生突然变化),如图所示。当潜艇由高密度水层潜行至低密度水层时,很容易急剧下掉至安全潜深以下,会被海水的巨大压力破坏从而导致失事。我国372号潜艇在遇到“海水断崖”时成功自救,缔造了世界上唯一一次航海奇迹,求:
(1)若潜艇在高密度海水中潜至最大深度为3000m,计算此时承受的最大压强;
(2)这艘体积为的潜艇悬停在高密度海中时所受浮力;
(3)若潜行中的潜艇遭遇“海水断崖”时,根据所学知识提出满足上浮条件的自救措施。(不考虑海水阻力)
22.(24-25八年级下·河南郑州·期末)“水密隔舱福船制造技艺”是中国对世界航海的重大贡献.所谓“水密隔舱”,就是用厚实的隔舱板把船舱层层隔断,分隔成互不透水的一个个舱区。在航行过程中,如果有一个或两个舱意外破损,海水进不到其他舱中,大大提高了船舶的整体抗沉性。若某福船满载时,吃水,总质量可达。求:(海水密度取取)
(1)满载时福船的总重力;
(2)该福船满载时排开水的体积;
(3)该福船满载时船底的面积受到海水的压力。
23.(24-25八年级下·河南洛阳·期末)2024年5月1日8时许,我国第三艘航空母舰“福建舰”从上海江南港船厂码头解缆启航,赴相关海域开展首次航行试验。如图所示。“福建舰”是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航母,采用平直通长飞行甲板,配置电磁弹射和阻挡装置,满载排水量8万余吨,最大航速为54km/h。问:(,g取10N/kg)
(1)海试中,“福建舰”满载时受到的浮力多大?
(2)若一架总质量为29.5t的“歼-15T”舰载机从福建舰弹射起飞后,“福建舰”排开海水的体积变化了多少?
(3)请分析“福建舰”满载时的排水量与其满载时总质量之间的大小关系。(写出推导过程)
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