专题03 浮力(15大题型)(期末专项训练)八年级物理下学期新教材人教版
2026-06-03
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第十章 浮力 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 浮力 |
| 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 | 13.14 MB |
| 发布时间 | 2026-06-03 |
| 更新时间 | 2026-06-03 |
| 作者 | 飞哥物理研究站 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2026-06-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58194465.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以15类题型系统覆盖浮力核心考点,从概念辨析到综合应用,构建“原理-计算-应用”三阶逻辑链,强化物理观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础概念|题型01-03(4+4+4题)|判断浮力存在、压力差/称重法计算|从浮力产生原因到测量方法,构建“概念-测量”认知基础|
|原理应用|题型04-08(4+4+4+4+4题)|阿基米德原理计算、浮沉条件判断|结合密度与体积关系,推导浮力与物体状态的定量关系|
|综合拓展|题型09-15(4+4+4+4+4+4+6题)|跨液体比较、图像分析、浮力压强综合|通过实际情境(密度计、液面升降)提升模型建构与科学论证能力|
内容正文:
专题03 浮力
题型01:辨析物体是否收到浮力的作用 1
题型02:原理法求浮力产生的大小 3
题型03:称重法球浮力的大小 4
题型04:利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量 6
题型05:二次称重法测量密度 9
题型06:应用阿基米德原理解释生活中的现象 12
题型07:浮力与深度图像的关系 13
题型08:物体浮沉状态与浮力、重力和体积的关系 16
题型09:根据物体的浮沉状态判断密度大小 18
题型10:物体在不同液体中的浮沉比较浮力和密度的大小 21
题型11:漂浮状态下密度的计算 23
题型12:浮力的应用 26
题型13:浮力与液面升降问题 29
题型14:液体中的物体上方或下方有绳子问题 35
题型15:浮力与压强的综合应用 40
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题型01:辨析物体是否收到浮力的作用
1.(24-25八年级下·山东滨州·期末)下列几种物体,不受浮力的是( )
A.正在执行巡逻任务的“歼20”战斗机 B.在太空绕地球运行的中国空间站
C.正在下潜的我国自主设计研发的“蛟龙号” D.停靠在港口的我国第二艘航空母舰“山东舰”
【答案】B
【详解】A.正在执行巡逻任务的“歼20”战斗机受空气的浮力,故A不符合题意;
B.在太空绕地球运行的中国空间站,太空中是真空,无浮力,故B符合题意;
C.正在下潜的我国自主设计研发的“蛟龙号”浸没在水中,受到浮力,故C不符合题意;
D.停靠在港口的我国第二艘航空母舰“山东舰”是漂浮,受到浮力,故D不符合题意。
故选B。
2.(24-25八年级下·湖南邵阳·期末)下列情境中提到的物体不受浮力的是( )
A.沉在海底的“潜水艇” B.在太空绕地球做圆周运动的“天宫一号”
C.在空中静止的“热气球” D.在大海上行驶的“辽宁舰”
【答案】B
【详解】A.沉在海底的“潜水艇”其上下表面所受水的压力不同,受到浮力的作用,故A不符合题意;
B.在太空绕地球做圆周运动的“天宫一号”不受到浮力的作用,因为太空无空气,故B符合题意;
C.在空中静止的“热气球”浸没在空气中,受到空气浮力的作用,故C不符合题意;
D.在大海上行驶的“辽宁舰”漂浮在海水上,受到海水浮力作用,故D不符合题意。
故选B。
3.(24-25八年级下·山东菏泽·期末)如图所示,水槽中有四个体积相同、质量不相同的A、B、C、D的物块,其中物块C粘在水槽壁上。物块B的重力比物块D的重力______(选填“大”、“小”或“相等”);物块A受到的浮力比物块B受到的浮力______(选填“大”、“小”或“相等”);物块C______(选填“受到了”或“没有受到”)浮力。
【答案】 大 相等 受到了
【详解】[1]由图可知,B排开液体的体积大于D,根据,B受到的浮力较大。B悬浮,浮力等于重力,D漂浮,浮力等于重力,所以物块B的重力比物块D的重力大。
[2]A、B均浸没,排开液体的体积相同,根据,物块A受到的浮力与物块B受到的浮力相等。
[3]物块C下表面受到液体的压力大于上表面,受到液体向上的压力差,即会受到浮力。
4.(24-25八年级下·新疆·期末)如图所示的四个情景中的物体,没有受到水或空气的浮力作用的是( )
A.遨游太空的中国空间站 B.漂浮在海面的大型游轮
C.在水中下沉的苹果 D.飞向天空的飞机
【答案】A
【详解】浮力产生的原因是物体上下表面存在压力差,若物体下表面没有受到液体或气体的压力,则物体不受浮力作用。
A.太空中没有空气,遨游太空的空间站不受气体的压力,所以没有受浮力作用,故A符合题意;
B.漂浮在海面上的大型游轮,部分浸在水中,其下表面受到水向上的压力,所以受浮力作用,故B不符合题意;
C.在水中下沉的苹果,其下表面受到水向上的压力,所以受到浮力作用,故C不符合题意;
D.飞向天空的飞机浸在空气中,其下表面受到空气向上的压力,所以受到浮力作用,故D不符合题意。
故选A。
题型02:原理法求浮力产生的大小
5.(24-25八年级下·吉林·期末)如图所示,A、B两个物体形状和大小完全相同,则A、B两物体受到的水向上和向下的压力差( )
A.一样大 B.A 比B 小
C.A 比B 大 D.以上三种情况都有可能
【答案】A
【详解】根据浮力的产生原因:物体受到的浮力等于向上的压力与向下的压力差。已知A、B形状大小完全相同,即排开水的体积相等;根据阿基米德原理,二者受到的浮力相等,因此它们受到的水向上和向下的压力差也相等,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
6.(24-25八年级下·河北保定·期末)一个竖直悬挂在水中的圆柱体,上表面受到液体压力的大小为,下表面受到液体压力的大小为,则物体受到的浮力大小为( )
A.6N B.7N C. D.
【答案】A
【详解】浸在液体中的物体受到向上和向下的压力差,这个压力差就是物体受到的浮力。已知圆柱体上表面受到液体的压力为7N,方向竖直向下;下表面受到液体的压力为13N,方向竖直向上。那么向上的压力与向下的压力之差就是浮力,即浮力大小为13N减去7N,即
故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
7.(20-21八年级下·福建厦门·期末)把一圆锥体按两种方法没入水中,如图所示,两种情况下,锥体受到水的压力差的大小是( )
A.底面向上的大 B.底面向下的大
C.一样大 D.无法确定
【答案】C
【详解】由图可知,底面朝下和底面朝上两种浸法排开液体的体积相同,由可知,两种情况下锥体受到水的浮力的大小相同,由浮力产生的原因可知,受到水的上下压力差的大小相同(一样大)。故C符合题意,ABD不符合题意。
故C。
8.(24-25八年级下·河北保定·期末)如图所示,一个长方体物块A质量是500g,浸没在水中,其下表面受到水对它向上的压力为20N,上表面受到水对它向下的压力为12N,则物块A受到浮力大小为____________N,物块A所受重力与浮力_____________(选填“是”或者“不是”)一对平衡力。
【答案】 8 不是
【详解】[1]根据称重法,物块A受到浮力大小为
[2]物块重力
浮力与重力大小不同,不是一对平衡力。
题型03:称重法球浮力的大小
9.(25-26八年级上·上海·期末)质量为2kg的物体所受重力G的大小为___________N,方向竖直___________;如图,若用弹簧测力计竖直拉着该物体并浸没在水中保持静止,弹簧测力计对物体的拉力F大小为4.2N,则物体重力G与拉力F的合力大小为___________N,方向竖直___________。
【答案】 20 向下 15.8 向下
【详解】[1][2]由 可知,物体所受的重力为
重力的方向始终竖直向下。
[3][4]根据题意知道,物体浸没在水中受到的拉力是4.2N,物体重力G与拉力F的合力大小为
合力方向与重力方向相同,竖直向下。
10.(24-25八年级下·黑龙江大庆·期末)如图所示,两个相同的容器内装入体积相同的液体,用弹簧测力计提起相同物体浸入液体后,物体均静止。甲、乙两图中物体露出液面的体积相等,两容器底部受到液体压强的变化量为△p甲、Δp乙;甲、乙两图中测力计读数分别为F1和F2。则它们的大小关系是: F1___________F2, Δp甲___________ Δp乙。(填“<”、“>”或“=” )(ρ水>ρ酒精)
【答案】 < >
【详解】[1][2]甲、乙两图中物体露出液面的体积相等,说明物体浸入液体的体积相等,即,液体密度,由阿基米德原理可知,,图中是称重法测浮力,相同的物体重力相等,故测力计示数。由于,容器相同,故液体升高的高度也相等,且,根据液体压强可知。
11.(24-25八年级下·安徽马鞍山·期末)有一重为20N的金属块,把它一半浸没在水中称,弹簧测力计读数为15N,如果完全浸入水中,弹簧测力计的读数是______N。
【答案】10
【详解】金属块重力为,把它一半浸没在水中称,弹簧测力计读数为,根据称重法,此时该金属块受到水对它的浮力为
如果完全浸入水中,排开液体的体积变为原来的2倍,根据可知,浮力变为原来的2倍,则此时金属块所受的浮力为
则此时弹簧测力计的读数为
12.(24-25八年级下·安徽宿州·期末)重为5牛的金属块用弹簧测力计吊着浸没在水中,这时弹簧测力计的示数为3牛,则该金属块受到的浮力是___________牛;此时金属块受到水向上的压力比受到水向下的压力___________(选填“大”或“小”)。
【答案】 2 大
【详解】[1]当金属块浸没在水中时,受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和弹簧测力计的拉力。这三个力处于平衡状态,即重力等于浮力与拉力之和。已知金属块重5N,弹簧测力计的示数为3N,所以金属块受到的浮力等于重力减去拉力,即金属块受到的浮力
[2]浮力产生的原因是液体对物体向上和向下的压力差,即浮力等于向上的压力减去向下的压力。因为金属块受到的浮力是2N,所以此时金属块受到水向上的压力比受到水向下的压力大。
题型04:利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量
13.(24-25八年级下·吉林四平·期末)有一杯水、一杯盐水和一块重为、密度为的塑料块。则该塑料块的体积是___________;该塑料块浸没在水中时所受到的浮力是___________N;若该塑料块在盐水中是漂浮的,浸在盐水中的体积是塑料块总体积的,该塑料块浸在盐水中时所受到的浮力是___________N;则盐水的密度是___________(g取)。
【答案】 0.2 0.22
【详解】[1]根据公式可得,塑料块的质量
由公式可得,塑料块的体积
[2]当塑料块浸没在水中时,
根据阿基米德原理可得,塑料块浸没在水中时所受到的浮力
[3]因为该塑料块在盐水中是漂浮的,根据物体的浮沉条件,塑料块受到的浮力
[4]因为塑料块浸在盐水中的体积是塑料块总体积的,故塑料块浸在盐水中的体积
塑料块排开盐水的体积
根据阿基米德原理可得,盐水的密度
14.(24-25八年级下·湖南长沙·期末)有A、B两个正方体物块,如图甲所示,将质量为1kg的物块A放入水中,有五分之三体积露出水面,则A受到的浮力是_______N;A的密度是________kg/m3,再将物块B放在A的上面,如图乙所示,物块A恰好完全浸没在水中,则物块B的质量是______kg。(水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3)
【答案】 10 0.4×103 1.5
【详解】[1][2]甲图中A漂浮受到的浮力与其重力相等,则浮力为
此时物体A排开液体的体积为
已知物体A有五分之三体积露出水面,则物体A的体积为
A的密度是
[3]乙图中物体A完全浸没,此时物体A受到的浮力为
A、B整体分析可知,A受到的浮力等于A、B两物体的总重力,则B物体的重力为
则物块B的质量是
15.(24-25八年级下·甘肃兰州·期末)一物块轻轻放入盛满煤油的大烧杯中,静止后有的煤油溢出;将其取出擦净后,轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有的水溢出。则物块在煤油中受到的浮力大小为______N,物块在水中静止时处于______状态,物块的密度是______。()
【答案】 漂浮
【详解】[1][2]由题意可知,同一物体分别放入装满煤油和水的大烧杯后,溢出水的重力大于溢出煤油的重力,由阿基米德原理可知,,即物体在水中受到的浮力大于在煤油中受到的浮力,若该物体在水和煤油中都漂浮或在水中漂浮、在煤油中悬浮,则浮力应相等,故不可能是这种情况;由于煤油的密度较小,则该物体在煤油中一定下沉,但物体水中可能是漂浮、悬浮或下沉;该物体在煤油中一定下沉,则由得物块的体积
若物体完全浸没在水中,此时物体所受的浮力
因物体在水中实际受到的浮力2.7N小于完全浸没在水中时的浮力3N,所以物体在水中并未完全浸没,即在水中漂浮。
[3]根据漂浮条件和阿基米德原理可得,则物体的重力为,所以物块的密度
16.(24-25八年级下·黑龙江牡丹江·期末)某实心物体漂浮在水面上时,没入水中的体积是总体积的,则物体的密度是___________g/cm3,当此物体漂浮在另一液面时,露出液面的体积是总体积的,则该液体的密度是___________g/cm3。
【答案】 0.8 1.2
【详解】[1]物体漂浮时,浮力等于重力,结合阿基米德原理、重力公式 ,已知物体漂浮在水面(),,代入,即
物体的密度为
[2]物体漂浮在该液体时,露出体积为,则
由漂浮条件,即
液体的密度为
题型05:二次称重法测量密度
17.(2024·山东济宁·二模)小明做了如图所示的三次测量,已知水的密度为1.0×103kg/m3,则关于实验下列说法正确的是( )
A.图甲中,物体的下表面刚好接触水面,所受浮力为3N
B.图乙中,物体完全浸没在水中,所受浮力为2N
C.图丙中,盐水的密度是1.8×103kg/m3
D.计算可得,此物体的体积是1.0×10-4m3
【答案】D
【详解】A.图甲中,物体的下表面刚好接触水面,物体没有浸入水中,所受浮力为零,故A错误;
B.图乙中,物体完全浸没在水中,所受浮力为
F浮=G-F1=3N-2N=1N
故B错误;
CD.物体的体积
物体在盐水中受到的浮力
F浮盐=G-F2=3N-1.8N=1.2N
盐水的密度
故D正确,C错误。
故选D。
18.(2025·安徽亳州·一模)如图所示,小刚将金属块挂在弹簧测力计的下端,先后浸没在水和酒精中,金属块静止时,弹簧测力计的示数分别如图甲、乙所示,由此可知金属块的密度是___________kg/m3。(,,g取10N/kg)
【答案】3×103
【详解】金属块浸没在水中静止时,受到向下的重力等于向上的浮力与弹簧测力计的拉力之和,则有
金属块浸没在酒精中静止时,受到向下的重力等于向上的浮力与弹簧测力计的拉力之和,则有
联立①②两关系式可解得G=3N,V金属=1×10-4m3
金属块的质量
金属块的密度
19.(23-24八年级下·湖南长沙·期末)如图,亮亮同学将盛水的烧杯放在电子台秤上,台秤的示数如图甲所示;将一个物块投入水中,漂浮时台秤示数为375g(如图乙),物块的质量为______g;用力将物块全部压入水中,物块上表面始终保持水平,此时台秤示数为425g(如图丙);(g取10N/kg,)整个过程水始终未溢出,物块完全浸没时受到的浮力为______N;物块的密度为______。
【答案】 75 1.25
【详解】[1]将盛水的烧杯放在电子台秤上,示数为300g,则烧杯和水的质量为300g,将物块投入水中,漂浮时台秤示数为375g,则烧杯、水和物体的质量为375g,所以物体的质量
m=375g-300g=75g
[2]用力将物块压入全部浸没在水中,此时台秤示数为425g,则排开水的重力
m排=425g-300g=125g
物块完全浸没时受到的浮力
物块完全浸没时受到的浮力为1.25N。
[3]物体的体积
则物体的密度
物体的密度为。
20.小明将重为10N的物体挂在弹簧测力计下端,先后浸没在水和煤油中。物体静止时弹簧测力计的示数如图所示,则物体在水中所受浮力为______N;若剪断图中的细线,物体将______(填“上浮”“悬浮”或“下沉”),煤油的密度为______kg/m3。(g=10 N/kg)
【答案】 5 下沉 0.8×103
【详解】[1]由图可知,物体浸没在水中受到的拉力是5N,物体在水中所受浮力
F浮=G-F=10N-5N=5N
[2]因为
F浮<G
剪断图中的细线,物体将下沉。
[3]物体的体积
=5×10-4m3
物体浸没在煤油中受到的浮力
F浮′=G-F′=10N-6N=4N
煤油的密度
=0.8×103kg/m3
题型06:应用阿基米德原理解释生活中的现象
21.(24-25八年级下·黑龙江佳木斯·期末)在公园平静的湖水中,经常能看到从湖底产生的气泡向上升,则气泡在水中向上升的过程中,下列说法正确的是( )
A.气泡所受的浮力先变小后变大 B.气泡所受的浮力变小
C.气泡所受的浮力变大 D.气泡所受的浮力不变
【答案】C
【详解】气泡在水中上升时,水的深度逐渐减小,根据,气泡受到的水的压强会变小,导致气泡的体积变大,根据阿基米德原理,水的密度和g不变,气泡体积变大后,排开水的体积变大,所以气泡受到的浮力变大。故C正确,ABD错误。
故选C。
22.(24-25八年级下·山东临沂·期中)小林在观察妈妈下水饺时看到一个有趣的现象:生饺子刚下锅时是下沉的,而煮熟后会浮起来。关于煮水饺的现象,下列说法正确的是( )
A.饺子刚下锅时不受浮力,所以会沉到水底 B.饺子煮一会儿后鼓起来,所受浮力将增大
C.饺子浮在水面,排开水的重力大于饺子的重力 D.沉在水底静止的饺子所受的浮力等于饺子的重力
【答案】B
【详解】A.饺子刚下锅时受的浮力小于重力,所以会沉到水底,故A错误;
B.饺子煮一会儿后鼓起来,排开水的体积变大,由得,饺子所受浮力将增大,故B正确;
C.饺子浮在水面,由浮沉条件得,排开水的重力等于饺子的重力,故C错误;
D.沉在水底静止的饺子处于平衡状态,饺子受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力与竖直向上的支持力的作用,由平衡力得,饺子所受的浮力小于饺子的重力,故D错误。
故选B。
23.(24-25八年级下·广东云浮·期末)我国自主设计建造的航空母舰福建舰,当其静止在海面上时,福建舰受到的重力和受到的浮力是一对____(选填“平衡力”或“相互作用力”);当战机从空中降落在福建舰甲板上后,福建舰所受浮力____,排开海水的体积____。(后两空均选填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】 平衡力 增大 增大
【详解】[1]当福建舰静止在海面上时,福建舰受到重力和浮力,即在两个力的作用下处于平衡状态,是二力平衡现象,故这两个力一对平衡力。
[2]战机从空中降落在福建舰甲板上前后,福建舰始终处于漂浮状态,受到的浮力都等于重力,当战机从空中降落在福建舰甲板上后,福建舰受到的重力变大,故此时福建舰受到的浮力也变大。
[3]根据的变形公式可得,在海水密度不变、浮力变大时,福建舰排开海水的体积变大。
24.(24-25八年级下·广东惠州·期末)一艘轮船从长江驶入大海,它受到的浮力___________ (选填“变大”、“变小”或“不变”),船身将___________ (选填“上浮”或“下沉”)一些。潜水艇是靠改变___________实现上浮和下潜的。
【答案】 不变 上浮 自身的重力
【详解】[1]轮船从长江驶入大海后,船的质量不变,所以船的重力不变。轮船从长江驶入大海后,轮船都漂浮,所以,轮船受长江水和海水的浮力都等于轮船受到的重力G,即所受浮力不变。
[2]因轮船漂浮,所以,又因为,所以排开水的体积,因为江水的密度小于海水的密度,所以排开海水的体积小于排开长江水的体积,即:轮船从长江驶入大海后,船身相对于水面将上浮一些。
[3]潜水艇靠充水或排水改变自身重力,从而改变重力与浮力的大小关系,实现上浮和下沉。
题型07:浮力与深度图像的关系
25.(24-25八年级下·吉林长春·期末)(多选)用弹簧测力计吊着一实心物体从水面上方某一高度匀速下降,如图甲所示,物体下降过程中,弹簧测力计示数F与下降高度h关系如图乙(忽略液面变化),根据图中信息可知(水的密度)正确的是( )
A.物体受到的最大浮力是4N B.物体的体积是40cm3
C.物体的密度是 D.物体浸没后,下表面受到水的压力保持不变
【答案】AC
【详解】A.由图像知,物重,当物体完全浸没时,拉力,则该物体受到的最大浮力
故A正确;
B.由得物体的体积
故B错误;
C.根据知物体的质量为
物体的密度为
故C正确;
D.物体下降过程中,下表面在水中的深度变大,由可知,水对容器底部的压强变大,根据可知下表面受到的压力变大,故D错误。
故选AC。
26.如图1所示,在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,图2是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数 F随圆柱体下降高度h变化的图象。则圆柱体所受的重力为______;圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是______;圆柱体的密度是______kg/m3。
【答案】 12N 8N 1.5×10³
【详解】[1][2][3]由图2可知,圆柱体未浸入液体时测力计示数即为重力,为12N,完全浸没时测力计示数为4N,则圆柱体浸没在水中时,受到的浮力为
圆柱体的体积为
则圆柱体的密度为
27.(24-25八年级下·湖南衡阳·期末)弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯(可看成柱形)上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中,如图甲;图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像,则物体的体积是 ___________cm3,物体的密度是___________ kg/m3。
【答案】 400 2.25×103
【详解】[1]由图可知,物体在空气中所受重力G=9N,物体下降高度h=8cm以后完全浸没,根据称重法可得,此时物体受到的浮力F浮=G-F=9N-5N=4N
由阿基米德原理可得,物体的体积
[2]物体的质量
则物体密度
28.(24-25八年级下·陕西汉中·期末)如图甲所示,水平桌面上放置的圆筒内装有适量的水,弹簧测力计下悬挂一实心圆柱体,使其完全浸没在水中。现将圆柱体匀速向上提升至其底部完全离开水面,弹簧测力计示数F与圆柱体下表面上升的高度h的关系如图乙所示。则圆柱体受到的最大浮力是________N,圆柱体的密度是__________ kg/m3。(g=10N/ kg, ρ水=1.0×103kg/m3)
【答案】 20
【详解】[1]当圆柱体完全浸没时,排开水的体积最大,此时浮力最大,弹簧测力计示数最小值对应浸没状态,此时浮力等于重力减去拉力。图像中时,为浸没时的拉力,时,为完全离开水面时的拉力,即圆柱体的重力为;最大浮力
[2]物体的体积等于浸没时排开液体的体积,物体的体积
圆柱体的密度是
题型08:物体浮沉状态与浮力、重力和体积的关系
29.(24-25八年级下·湖南长沙·期末)如图所示是小明在“跨学科实践课”上利用材料做出的密度计,下列说法正确的是( )
A.密度计漂浮时所受浮力小于其自身重力
B.用同一密度计在不同液体中测密度时,其所受浮力不同
C.向水中加入食盐后密度计会下沉
D.密度计所受浮力大小等于排开液体的重力
【答案】D
【详解】A.密度计工作时漂浮在液面上,根据物体的浮沉条件可知,密度计漂浮时所受浮力等于其自身重力,故A错误;
B.用同一密度计在不同液体中测密度,密度计静止后始终漂浮在液面上,它所受浮力始终等于其自身重力,它的重力不变,所以浮力也不变,即所受浮力相同,故B错误;
C.向水中加入食盐后,液体密度会变大,但密度计仍漂浮在液面上,它所受浮力等于其自身重力,它的重力不变,所以浮力也不变,根据可得,变小,所以密度计会上浮一些,故C错误。
D.根据阿基米德原理,密度计所受浮力大小等于排开液体的重力,故D正确。
故选D。
30.(24-25八年级下·甘肃兰州·期末)把重9N、边长为0.1m的正方体物块投入装有足够多水的大容器中,当物块静止时处于_________状态(选填“沉底”、“悬浮”或“漂浮”)。(取)
【答案】漂浮
【详解】物块的质量
物块的体积
物块的密度
因为水的密度
则有,根据物体浮沉条件可知,物体静止时处于漂浮状态。
31.(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。
32.(24-25八年级下·宁夏吴忠·期末)某同学将粗细均匀的吸管一端密封,在吸管内装上适量的铁砂,并在吸管上标上刻度线及相应的密度值,制成了简易密度计,将其分别放入甲、乙两个盛有不同液体的烧杯中,它竖直立在液体中的漂浮情况如图所示。设密度计在甲、乙两个烧杯中所受的浮力分别为F甲、F乙,两个烧杯中液体的密度分别为、。则F甲________F乙, ________。(选填“大于”、“等于”或“小于”)密度计上有密度值为ρ1和ρ2的两条刻度线(ρ1>ρ2),两刻度线之间的距离为,该同学发现很小。若想增大,应_______(填写“增加”或“减少”)管内铁砂的质量。分析说明理由_______。
【答案】 等于 小于 增加 见解析
【详解】[1]密度计在甲、乙两个烧杯中均漂浮,根据可知所受的浮力F甲等于F乙。
[2]密度计在甲液体中排开液体的体积较大,根据可知,甲烧杯中液体的密度较小,即小于。
[3][4]由漂浮条件和阿基米德原理可得
两种情况下密度计受到的浮力相等,所以可得
因,所以,已知两刻度线之间的距离为,则
则密度计在密度为的液体中受到的浮力
整理得
所以,在和一定时,可以通过增大整个密度计的质量m来增大,而吸管的质量一定,则应增加吸管内铁砂的质量。
题型09:根据物体的浮沉状态判断密度大小
33.(24-25八年级下·黑龙江七台河·期末)(多选)如图所示,将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两杯盐水中,鸡蛋在甲杯中处于漂浮状态,在乙杯中处于悬浮状态。下列判断正确的是( )
A.甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度
B.甲杯中盐水的密度小于乙杯中盐水的密度
C.鸡蛋在甲杯中受到的浮力大于在乙杯中受到的浮力
D.鸡蛋在甲杯中受到的浮力等于在乙杯中受到的浮力
【答案】AD
【详解】AB.由浮沉条件可知,鸡蛋在甲杯中漂浮,鸡蛋密度小于甲杯盐水的密度;在乙杯中悬浮,鸡蛋的密度等于乙杯盐水的密度,由于鸡蛋密度不变,故甲杯中盐水密度大于乙杯中盐水密度,故A正确,B错误;
CD.由浮沉条件可知,鸡蛋在甲杯中漂浮,;在乙杯中悬浮,,由于鸡蛋的重力不变,因此鸡蛋在甲、乙两杯中受到的浮力相等,故C错误,D正确。
故选AD。
34.(24-25八年级下·重庆沙坪坝·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。则甲容器中液体的密度 ______ (“小于”、“等于”或“大于”)乙容器中液体的密度,冬枣、樱桃放入前,甲容器底受到的液体压强 ______ (“小于”、“等于”或“大于”)乙容器底受到的液体压强。
【答案】 小于 小于
【详解】[1]冬枣、樱桃质量相等,V冬枣>V樱桃,根据可知樱桃的密度较大。如图所示,冬枣悬浮,则冬枣的密度等于甲容器中液体的密度,樱桃漂浮,则樱桃的密度小于乙容器中液体的密度,所以甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度。
[2]如图所示,冬枣排开液体的体积较大,此时两容器中的液面相平,则冬枣、樱桃放入前,甲容器中液体深度较小,甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度,根据可知冬枣、樱桃放入前,甲容器底受到的液体压强小于乙容器底受到的液体压强。
35.(24-25八年级下·吉林长春·期末)两只完全相同的玻璃杯中分别装有食用油和盐水,小明把同一只橘子分别放入其中,静止时两液面相平,如图所示。则:
(1)橘子所受浮力___________;液体对玻璃杯底的压强___________。(选填“>”、“<”或“=”)。
(2)若向甲杯中再加入一些食用油,橘子最终将___________;向乙杯中加入水,橘子___________(选填“会”或“不会”)沉底。
【答案】(1) = <
(2) 悬浮 不会
【详解】(1)[1]根据题图可知,甲图中的橘子处于悬浮状态,其所受的浮力等于自身受到的重力;乙图中的橘子处于漂浮状态,其所受的浮力也等于自身受到的重力,故。
[2]由于,,可以判断出甲杯中的是食用油,乙杯中的是盐水,,根据可知,。
(2)[1]再向甲杯中加入一些食用油,甲杯中液体的密度没有发生改变,故橘子最终处于悬浮状态。
[2]甲图中的橘子处于悬浮状态,则橘子的密度等于食用油的密度;乙杯中的是盐水,由于水的密度小于盐水的密度,所以向乙杯中加水,乙杯中的盐水的密度会减小,由于橘子的密度始终小于盐水的密度,所以橘子不会沉底。
36.(24-25八年级下·云南红河·期末)综合实践课上,小明用一根长约10cm的圆柱状饮料吸管、一段细铁丝、石蜡等制作了一个简易密度计。如图甲将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态,用笔在吸管上标记此时水面位置,取出吸管,量出标记处至封口端的距离H。当该吸管漂浮在某种液体(密度为ρ液)中,如图乙所示:
(1)观察甲、乙两图可知:ρ水_____________ρ液(填“>”“<”或“=”);
(2)图乙中液面至封口端的距离h=_________(用ρ水、ρ液、H表示)。
【答案】(1)< (2)
【详解】(1)密度计在水和液体中均漂浮,根据物体漂浮条件,可知密度计在水和液体中受到的浮力相等,即
由图知,密度计在水中排开液体的体积大于在液体中排开液体的体积,即。根据阿基米德原理,在浮力相同时,越大,越小,所以。
(2)设吸管的横截面积为S,因为密度计漂浮,所以
根据阿基米德原理,在水中时
在液体中时
由于,即
化简可得图乙中液面至封口端的距离。
题型10:物体在不同液体中的浮沉比较浮力和密度的大小
37.(24-25八年级下·甘肃庆阳·期末)如图所示,将同一枚鸡蛋先后放入甲、乙两杯盐水中,鸡蛋在甲杯中处于漂浮状态,在乙杯中处于悬浮状态,以下判断正确的是( )
A.鸡蛋在甲杯中受到的浮力大 B.鸡蛋在乙杯中受到的浮力大
C.甲、乙两杯中,鸡蛋受到的浮力相等 D.向乙杯中加入水,鸡蛋会上浮
【答案】C
【详解】ABC.根据物体浮沉条件,鸡蛋在甲杯中漂浮,浮力等于鸡蛋的重力,即,鸡蛋在乙杯中悬浮,浮力等于鸡蛋的重力,即,则,即甲、乙两杯中鸡蛋受到的浮力相等,故AB错误,C正确;
D.向乙杯中加水,乙杯盐水密度会减小,原来乙中,加水后,鸡蛋的密度大于盐水的密度,鸡蛋会下沉,故D错误。
故选C。
38.(24-25八年级下·山东淄博·期末)如图,甲、乙两个完全相同的柱形容器分别装有不同液体,静止放置在水平桌面上。将两个完全相同的小球分别放入容器中,小球静止时液面相平。下列判断正确的是( )
A.乙图,小球的密度等于液体B的密度 B.液体对容器底的压强
C.液体对容器底的压力 D.小球在A、B两种液体中受到的浮力
【答案】D
【详解】A.由图可知,小球在B中沉底,说明小球的密度大于B的密度,故A错误;
B.小球在A、B两液体中分别处于漂浮和沉底状态,根据浮沉条件可知:、,所以,小球静止后两容器的液面相平,即两液体的深度相同,因液体密度,则根据液体压强公式可知,A液体对容器底的压强大于B液体对容器底的压强,故B错误;
C.甲、乙两个完全相同的柱形容器底面积相同,A液体对容器底的压强大于B液体对容器底的压强,根据可知,A液体对容器底的压力大于B液体对容器底的压力,故C错误;
D.因为物体漂浮时,受到的浮力和自身的重力相等,而沉底时的浮力小于重力,且两球的重力相等,小球在A、B两种液体中受到的浮力,故D正确。
故选D。
39.(21-22八年级下·江西南昌·期中)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。
40.(24-25八年级下·山东烟台·期末)甲、乙两个相同的杯子中盛有质量相同的水,将两块质量和材质相同的橡皮泥做成实心球形和碗形,分别放入甲、乙两杯水中,静止后如图所示。橡皮泥的密度___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)水的密度,甲杯中橡皮泥所受的浮力___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)乙杯中橡皮泥所受的浮力,静止后两杯水面高度情况是___________(选填“甲杯高”、“乙杯高”或“一样高”)。
【答案】 大于 小于 乙杯高
【解析】【小题1】[1]实心球橡皮泥沉到容器底部,根据物体浮沉条件可知,橡皮泥的密度大于水的密度。
[2][3]实心球橡皮泥受到的浮力,碗状橡皮泥漂浮在水面,碗状橡皮泥受到的浮力,橡皮泥重力不变。故,根据阿基米德原理可知,排开水的体积:,即实心橡皮泥排开的水的体积小于碗状橡皮泥排开的水的体积,所以乙杯中水面升高得多。甲、乙两个相同的杯子中盛有质量相同的水,原来液面相平的,故静止后两杯水面高度情况是乙杯高。
题型11:漂浮状态下密度的计算
41.(24-25八年级下·广西河池·期末)如图所示,在长为L的试管中装入适量的沙子,当把试管放在甲液体中静止时,露出液面的长度为;当把试管放在乙液体中静止时,露出液面的长度为;则___________(选填“大于”“等于”或“小于”),若甲液体是水,则乙液体的密度是___________kg/m3。
【答案】 大于
【详解】[1]假设试管的横截面积为S,在甲液体中,试管排开液体的体积
在乙液体中,试管排开液体的体积
由于试管在甲和乙液体中都处于漂浮状态,其所受的浮力都等于自身受到的重力,即试管在甲、乙液体中受到的浮力大小相等,根据阿基米德原理以及可知,。
[2]由于,可得
42.(23-24八年级下·安徽池州·期末)一个棱长为10cm的正方体木块漂浮在水面,有体积露出水面,将它放在某种液体中漂浮时,有体积露出液面,则木块的密度为________,液体的密度为________。
【答案】
【详解】[1]正方体木块漂浮在水面时有
即
正方体木块漂浮在水面体积露出水面则木块的密度,则排开水的体积占物体体积的,故木块的密度为
[2]将它放在某种液体中漂浮时有
即
有体积露出液面,则排开液体的体积占物体体积的,故液体的密度为
43.(22-23八年级下·广西钦州·期末)体积是的正方体物块A漂浮在水面上,它没入水中的体积是,如图甲所示,然后在A上放一同体积的正方体物块B,静止时B恰好有一半没入水中,如图乙所示,则放上B后容器底部受到水的压强___________ (选填“变大”、“变小”或“不变”),物块B的密度为___________ 。
【答案】 变大 0.9×103
【详解】[1]放上B后水面上升,液面到容器底部的深度增大,根据可知,放上B后容器底部受到水的压强变大。
[2]甲图中A处于漂浮状态,A的重力
乙图中AB处于漂浮状态,AB的重力之和
物体B的重力
物体B的质量
B的密度
44.如图甲所示,圆柱形容器中装有适量的水。如图乙所示,将密度均匀的木块A放入水中静止时,有五分之二的体积露出水面,则木块A的密度为___________kg/m3;如图丙所示,在木块A上表面轻放一个质量为m1的物块,平衡时木块A有五分之一的体积露出水面。如图丁所示,将容器中的水换成另一种液体,在木块A上表面轻放一个质量为m2的物块,使平衡时木块A露出液面部分与丙图相同。若m1∶m2=1∶3,ρ水=1.0×103kg/m3,则另一种液体的密度为___________kg/m3。
【答案】 0.6×103 1.5×103
【详解】[1]由于木块在水中处于漂浮状态,此时木块受到的浮力和重力相等,即:F浮=G,根据F浮=ρ水gV排和
G=mg=ρ木gV木
可知,木块的密度为
[2] 在乙图中,A漂浮,则
①
在丙图中,由于m1和A漂浮,可得
解得
②
在丁图中,平衡时木块A露出液面部分与丙图相同,则由阿基米德原理和漂浮条件可得
化简可得
③
又因为m1∶m2=1∶3,即
解得
ρ液=1.5ρ水=1.5×1.0×103kg/m3=1.5×103kg/m3
题型12:浮力的应用
45.自制的简易密度计如图所示,它是在木棒的一端缠绕铜丝做成的,将其放入不同的液体中,会呈竖直漂浮状态。下列说法正确的是( )
A.木棒越粗,测量误差越小
B.密度计浸入液体的体积越大,说明该液体的密度越小
C.密度计漂浮在水面上静止时,水对密度计的浮力大于它的重力
D.密度计漂浮在水面上静止时,把露出的部分剪去,剩余的部分在水面下静止不动
【答案】B
【详解】A.木棒越粗,相同密度变化下,密度计浸入深度的变化越小,测量误差会越大,而非越小,故A错误。
B.密度计始终漂浮,浮力等于重力(),根据阿基米德原理,越大,说明越小,故B正确。
C.漂浮状态下,浮力与重力是一对平衡力,大小相等,而非浮力大于重力,故C错误。
D.密度计漂浮在水面时,受到的浮力等于重力,当截去密度计露出水面的部分时,重力变小,浮力大于重力,密度计会上浮,最终处于漂浮状态,故D错误。
故选B。
46.(24-25八年级下·安徽亳州·期末)如图为我国第一艘航空母舰“辽宁舰”在海上航行时的情景,下列说法正确的是( )
A.航母是采用“空心”的方法增大排开水的体积来增大浮力的
B.航母漂浮在水面上是因为浮力大于重力
C.航母航行到密度大的海水中,受到的浮力将会增大
D.舰载机飞离航母后,航母仍然漂浮,受到的浮力大小不变
【答案】A
【详解】A.航母是采用空心的办法增大排开液体的体积,从而增大可以利用的浮力,故A正确;
B.当航母漂浮在水面上时,根据物体的浮沉条件可知,它所受浮力等于重力,故B错误;
C.航母航行到密度大的海水中,仍然漂浮,受到的浮力仍等于重力,重力不变,受到的浮力也不变,故C错误;
D.舰载机飞离后,航母仍漂浮,但自重减小,因为,所以航母所受浮力减小,故D错误。
故选A。
47.(24-25八年级下·上海长宁·期末)载人潜水器和潜艇都是人类探索深海的装置。如图所示,“奋斗者”号主要依靠改变自身搭载的载重片,达到沉浮的目的。当“奋斗者”号在深海某位置悬停工作时,下列说法正确的是( )
A.“奋斗者”号抛掉搭载的载重片后会下沉
B.“奋斗者”号抛掉搭载的载重片后会上浮
C.“奋斗者”号持续下潜时,受到的海水压强不变
D.“奋斗者”号持续下潜时,受到的浮力变大
【答案】B
【详解】AB.“奋斗者”号在深海某位置悬停工作时,浮力等于重力;“奋斗者”号抛掉搭载的载重片后重力减小,当浮力大于重力时,“奋斗者”号会上浮,故A错误,B正确;
C.根据,持续下潜时深度不断增加,海水密度不变,因此受到的海水压强变大,故C错误;
D.持续下潜时,潜水器完全浸没在海水中,排开海水的体积等于自身体积,保持不变,海水密度不变,根据,可知受到的浮力不变,故D错误。
故选B。
48.(24-25八年级下·云南昆明·期末)如图所示,一载有游客的热气球沿竖直方向匀速上升,关于此过程,下列说法正确的是( )
A.热气球升空的原理与飞机相同 B.吊篮对游客的支持力对游客做了功
C.热气球内的气体密度大于球外空气密度 D.热气球的机械能不变
【答案】B
【详解】AC.热气球升空的原理是靠加热使球内气体密度减小,从而使自身重力小于浮力,最终升空;飞机主要靠机翼形成升力,机翼上表面流速快、压强小,下表面流速小、压强大,形成向上的压强差,从而获得升力,所以热气球升空的原理与飞机不同,故AC错误;
B.吊篮对游客的支持力向上,且游客在该力的方向上有距离的移动,所以吊篮对游客的支持力对游客做了功,故B正确;
D.热气球匀速上升时,质量不变,速度不变,动能不变,高度变高,重力势能在增大,机械能是动能和势能的总和,则机械能增大,故D错误。
故选B。
题型13:浮力与液面升降问题
49.(23-24八年级下·四川成都·期末)如图,将实心均匀圆柱体和圆柱形容器置于水平桌面上,圆柱体的质量为,底面积为,高为;圆柱形容器的底面积为,高为,容器内装有质量为的油,已知。求:
(1)圆柱体的密度;
(2)油对容器底部的压强;
(3)将圆柱体竖直缓慢放入容器内,释放后静止时油面上升的高度。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】解:(1)圆柱体的体积为
圆柱体的密度为
(2)油对容器底部的压力为
油对容器底部的压强为
(3)容器中油的体积为
物体放入之前,油面的高度为
由于A的密度小于油,假设将A竖直缓慢放入B内释放后静止时沉底,则液面的高度为
故A所受的浮力为
而A的重力为
浮力小于重力,故A沉底的条件成立,将圆柱体竖直缓慢放入容器内,释放后静止时油面上升的高度为
答:(1)圆柱体的密度;
(2)油对容器底部的压强;
(3)将圆柱体竖直缓慢放入容器内,释放后静止时油面上升的高度为。
50.(23-24八年级下·重庆·期末)如图甲所示,质量为300g的薄壁圆柱形容器内装有30cm深的某种液体,柱形物块A的底面积,高将物块A与足够长的轻质细杆相连,杆的上端固定在天花板上。用升降台使容器缓慢竖直向上移动,直到物块A刚好接触容器底部为止,整个过程中没有液体溢出;h表示物块A的下表面与容器底的距离,杆对物块A的作用力F随h变化的图象如图乙所示。求:
(1)物块A的质量。
(2)容器内液体的密度。
(3)当时,容器对升降台的压强。
【答案】(1)0.6kg;(2);(3)4000Pa
【详解】解:(1)已知薄壁圆柱形容器内装有30cm深的某种液体,由图乙可知,当物块A的下表面与容器底的距离是30cm时,物体A的下表面刚好与液面齐平,物体A不受浮力,则物体A的重力等于杆对物块A的作用力6N,所以物块A的质量为
(2)由图乙可知,当物块A的下表面与容器底的距离是20cm时,物体A完全浸没,此时杆对物块A的作用力向下,大小为12N,则物体A完全浸没时受到的浮力为
物体A完全浸没时,排开液体的体积就等于物体A自身的体积,即
由阿基米德原理公式变形可得,容器内液体的密度为
(3)当物块A的下表面与容器底的距离是20cm时,物体A完全浸没,升降台竖直向上移动的距离为10cm,液面上升的高度为5cm,设容器的底面积为S,则有
解得容器的底面积为
S=300cm2=0.03m2
液体的体积为
液体的重力为
容器的重力为
当时,升降台竖直向上移动的距离为5cm,设液面上升的高度为,则有
解得液面上升的高度为,此时物体A浸入液体中的深度为
物体A排开液体的体积为
此时物体A受到的浮力为
容器对升降台的压力等于容器重力、液体重力和以及物体受到的浮力之和,即
所以容器对升降台的压强为
答:(1)物块A的质量为0.6kg;
(2)容器内液体的密度为;
(3)当时,容器对升降台的压强为4000Pa。
51.如图所示,底面积为100cm2的圆柱形容器里盛满水,将一个底部粗糙的金属瓢放在容器中的水面上,水溢出一部分。将金属瓢取出,水面下降了10cm,再将金属瓢沉入水中,静止在容器底部,液面又上升了2cm。(已知水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)金属瓢的质量;
(2)金属瓢的密度;
(3)金属瓢漂浮在水面和沉入水底,水对容器底部的压强变化量;
(4)金属瓢静止在容器底部时,容器对金属瓢的支持力。
【答案】(1)1kg;(2);(3)800Pa;(4)8N
【详解】解:(1)由题金属瓢排开水的体积
V排=Sh1=100cm2×10cm=1000cm3=1×10-3m3
金属瓢所受的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N
金属瓢漂浮时受到的浮力等于它的重力,金属瓢所受重力
G=F浮=10N
金属瓢的质量
(2)金属瓢沉底时,排开水的体积等于自身体积,则金属瓢的体积
V=V排′=Sh2=100cm2×2cm=200cm3=2×10-4m3
金属瓢的密度
(3)金属瓢漂浮在水面和沉入水底时,水面的高度差
Δh=h1-h2=10cm-2cm=8cm=0.08 m
水对容器底部的压强变化量
Δp=ρ水gΔh=1.0×103 kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa
(4)金属瓢静止在容器底部时,受到的浮力
F浮′=ρ水gV排′=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2×10﹣4m3=2N
容器对金属瓢的支持力
F支持=G-F浮′=10N-2N=8N
答:(1)金属瓢的质量是1kg;
(2)金属瓢的密度是;
(3)水对容器底部的压强变化量为800Pa;
(4)容器对金属瓢的支持力为8N。
52.如图所示,实心均匀圆柱体A底面积为15cm²,密度为0.6g/cm3。B和C为薄壁圆柱形容器,容器B底面积为圆柱体A底面积的两倍,容器C底面积为 20 cm²,三者高度均为H=10cm。A、B、C三个物体都放置在水平桌面上。容器B内装有密度为0.9 g/cm³的油,容器C内装有水,忽略圆柱体A吸附液体等次要因素,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取 10 N/kg。求:
(1)圆柱体 A 对水平桌面的压强大小;
(2)容器B中油的初始深度至少为多少时,恰能使放入其中的圆柱体A漂浮起来?(结果保留三位有效数字)
(3)若容器C中水的深度为6 cm,将圆柱体A竖直缓慢放入容器 C内,释放并稳定后,再将圆柱体A竖直向上缓慢提升 0.5 cm,求静止时水对容器C底部的压力。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】解:(1)圆柱体 A 对水平桌面的压强大小
(2)圆柱体A漂浮起来,漂浮时浮力等于重力,故此时圆柱体A所受的浮力为
此时圆柱体排开液体的体积为
则此时圆柱体A浸没在油中的深度为
则此时油的体积为
则容器B中油的初始深度
(3)圆柱体A竖直缓慢放入容器 C内,假设此时圆柱体A漂浮,则此时的浮力仍然为重力,为0.9N,此时排开水的体积为
此时圆柱体A浸没在水中的深度为
由于水的初始深度就有了6cm,那么放入圆柱体A后水的深度大于6cm,那么圆柱体A可以漂浮在水中,那么此时水增加的深度为
由于容器C的高度只有10cm,那么有水溢出,此时容器C装满,高度为10cm,再将圆柱体A竖直向上缓慢提升 0.5 cm,设水面下降的高度为,则下降水的体积等于圆柱体减小的体积为
可以得出
则此时水的深度为
静止时水对容器C底部的压力
答:(1)圆柱体 A 对水平桌面的压强大小为;
(2)容器B中油的初始深度至少时,恰能使放入其中的圆柱体A漂浮起来
(3)静止时水对容器C底部的压力。
题型14:液体中的物体上方或下方有绳子问题
53.(24-25八年级下·四川达州·期末)水平放置的平底薄壁柱形容器A重1N,底面积是,内装有一些水,一个不吸水的正方体木块B重4N,边长为10cm,通过一体积可以忽略长度为15cm的细线与容器底部相连,如图所示,B最终静止时有一半的体积浸入水中,(取,)求:
(1)绳子对B的拉力是多大;
(2)容器对水平桌面的压强是多大;
(3)将细绳剪断,待物块B静止后,求水对容器底部压强的变化量。
【答案】(1)1N (2)2000Pa (3)50Pa
【详解】(1)木块边长l=10 cm,总体积为
木块有一半体积浸入水中,故木块浸入的体积为
则浮力的大小为
由静止平衡可知,绳子拉力
(2)容器中水深约为
水的体积为
水的重力为
容器连同水和木块的总重力为
故容器对桌面的压强
(3)将细绳剪断后,木块因自身密度小于水而漂浮,最终静止时浮力等于木块重力为
木块的新浸入体积
比剪断前浸入的体积减少了
水面随之下降的高度为
水对容器底部压强的变化量
54.(24-25八年级下·天津河西·期末)如图1所示,将一底面积为的长方体木块用细线系在一个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水,直到木块的上表面与液面相平,如图2所示。木块底部受到水的压强p随容器中水的深度h的变化规律如图3所示。已知水的密度为。求:
(1)木块的重力;
(2)木块的密度;
(3)细线上最大拉力。
【答案】(1) (2) (3)
【详解】(1)由图像可知,当木块底部受到的压强为时,此时木块刚好漂浮,受到重力和浮力作用,故有
(2)由图像可知,当木块底部受到的压强为时,木块刚好浸没水中,此时受到的浮力为
由阿基米德原理可知
木块的密度为
(3)由图像可知,当木块完全浸没水中时,此时绳子上的拉力最大,故有
55.(2024·广西柳州·三模)图甲是某饮水机自动注水装置的模型,底面积为200cm2的柱形水箱内装有质量为6kg的水,一质量和体积不计的竖直硬细杆上端通过力传感器固定,下端与不吸水的、底面积为5×10-3m2的实心长方体A连接。打开水龙头,水箱中的水缓慢排出,细杆对力传感器作用力的大小F随排出水的质量m变化的关系如图乙所示,当排水质量为4kg时,长方体A刚好全部露出水面,由传感器控制开关开始注水。求:
(1)当排水质量为4kg时,水箱内水所受的重力?
(2)长方体A的体积?
(3)上述排水过程中,当力传感器示数为3N时,水箱底部受到水的压强?
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)当排水质量为4kg时,水箱内水所受的重力
(2)由图象可知,当排水质量为4kg时,细杆对力传感器作用力的大小为2N,此时长方体A刚好全部露出水面,则长方体A的重力
长方体全部浸没在水中时,细杆对力传感器作用力的大小为
则长方体A所受浮力
A的体积为
(3)上述排水过程中,当力传感器示数为3N时,物体所受浮力
此时A浸入水中的体积为
此时A的下表面距离水面的深度为
A的下表面与容器底的距离为
当力传感器示数为3N时, 水箱底部受到水的压强
56.(23-24八年级下·福建泉州·期末)如图甲为用传感器设计的力学装置,竖直轻细杆的上端通过力传感器固定在天花板上,轻杆下端与圆柱体相连,悬挂在空容器中。向容器中加水,力传感器示数F大小随容器中水的高度h变化的图象如图乙。求:
(1)圆柱体的重。
(2)时力传感器的示数。
(3)圆柱体的密度。
【答案】(1)9N (2)3N (3)
【详解】(1)解:由图乙知道,水的高度为15cm时,水面恰好与圆柱体下表面相平,此时压力传感器受到的拉力F=9N,即圆柱体的重力
G=F=9N
答:圆柱体的重力为9N。
(2)解:当水的高度为30cm时,力传感器受到的示数F=0,说明圆柱体受到的浮力
①
此时圆柱体浸在水中的长度为
设圆柱体的底面积为S,即此时圆柱体排开水的体积
圆柱体受到的浮力
②
当水的高度为35cm时,力传感器受到的示数F保持不变,说明圆柱体恰好浸没水中,此时圆柱体浸没在水中长度
圆柱体排开水的体积
圆柱体受到的浮力
③
由①②③解得
时,圆柱体受到的浮力与时的相等,则力传感器的示数
答:时力传感器的示数为3N。
(3)解:圆柱体的体积
则圆柱体的密度
答:圆柱体的密度为
题型15:浮力与压强的综合应用
57.(24-25八年级下·福建厦门·期末)实践小组设计了一套电动升降浸染装置,如图甲所示。某次测试中,长方体染缸置于水平地面上,装有16cm深的水。圆柱体薄壁陶瓷杯通过轻质细杆悬挂于力传感器下保持静止,此时陶瓷杯的下表面与水面相平。升降机下降让陶瓷杯逐渐浸入水中,当力传感器示数为12N时水开始溢出,直到杯底刚好与染缸底部接触,力传感器示数F与陶瓷杯下降高度h的关系如图乙所示。随后将细杆撤走,陶瓷杯最终静止在水中。已知染缸底面积为,陶瓷杯与染缸高度相同,且水始终未进入杯内。求:
(1)水开始溢出时,陶瓷杯所受的浮力。
(2)陶瓷杯的容积。
(3)最终陶瓷杯静止时,染缸底部受到的液体压强。
【答案】(1)6N (2)2400cm3 (3)1600Pa
【详解】(1)由图乙可知,当h为0时,陶瓷杯未浸入水中,力传感器示数F等于陶瓷杯的重力,所以陶瓷杯的重力为
当力传感器示数为12N时水开始溢出,则水开始溢出时,陶瓷杯所受的浮力为
(2)当力传感器示数为12N时,陶瓷杯排开液体的体积为
染缸的高度等于陶瓷杯的高度,大小为
图乙中F0=6N时,陶瓷杯触底,力传感器受到向上的力,此时陶瓷杯受到的浮力为
陶瓷杯的容积等于其排开液体的体积为
(3)陶瓷杯触底后,染缸中水的体积为
剩余水的重力为G剩=m剩g=ρ水gV剩水=1×103kg/m3×10N/kg×600×10-6m3=6N
细杆撤去后,最终陶瓷杯静止时,处于漂浮状态,此时陶瓷杯受到的浮力为
染缸底部受到的压力为F压=G剩+F浮3=6N+18N=24N
染缸底部受到液体的压强为
58.(24-25八年级下·湖南邵阳·期末)在抖音上会刷到这样的问题:一只鸭子在一个盆子中下了一个蛋之后,让大家讨论盆子中的水面是变高、变低还是不变?我们可以简化成如下所示的模型:一个质量分布均匀的方形空盒A(鸭子),空盒中间有一物件(蛋),把它们放入一个方形透明水槽B内,空盒在水槽中水平稳定漂浮后,如图甲所示,测出和,空盒和水槽的底面积分别为。再将物件从空盒中拿出,轻轻放入水中沉底静止后,空盒水平稳定漂浮,如图乙所示,测出和。整个过程中,不考虑物件和空盒吸水,且水槽里的水质量不变,水的密度为,重力与质量之比为g。(以下答案用题中给出的字母符号等表示)。
(1)求甲图中水槽底部受到水的压力;
(2)求物件的重力;
(3)求物件的体积;
(4)通过计算判断和的大小关系。
【答案】(1) (2) (3) (4)
【详解】(1)甲图中水槽底部距离水面的深度为,则水槽底部受到水的压强为
根据可得,此时水槽底部受到水的压力为
(2)在甲图中,空盒和物件整体漂浮,根据物体的浮沉条件可知,受到的浮力等于重力,即
根据阿基米德原理可得,此时空盒和物件整体受到的浮力为
在乙图中,空盒漂浮,其受到的浮力为
根据阿基米德原理可得,此时空盒受到的浮力为
所以,物件的重力为
(3)图乙中,水和物件的总体积为
图甲中,水的体积为
所以,物件的体积为
(4)物件的密度为
由图乙可知,物件沉底,根据物体的浮沉条件可知,物件的密度大于水的密度,即
所以可得
即
所以
所以
所以
59.(24-25八年级下·新疆阿克苏·期末)如图甲所示,现有一体积、质量均忽略不计的弹簧将正方体物体悬挂在空中,在正方体下方放一个底面积为的带阀门K的圆柱形容器,现往容器内装28cm深的水,此时弹簧被压缩了2cm,且正方体有的体积浸入水中。如图乙所示为弹簧所受拉力变化量与其伸长量的关系,且正方体棱长为10cm,,g取。求:
(1)此时水对容器底部的压强;
(2)正方体受到的浮力;
(3)若打开阀门K缓慢放水,直至弹簧不受力,水对容器底部的压强变化量。
【答案】(1) (2)8N (3)400Pa
【详解】(1)水对容器底部的压强为
(2)正方体的体积为
由于用细绳悬挂放入水中,有的体积浸入水中,排开水的体积为
正方体受到的浮力
(3)弹簧被压缩了2cm,由图乙知弹簧对物体有2N向下的压力,此时物体受到竖直向下的重力、竖直向下的压力、竖直向上的浮力,则物体的重力为
当弹簧不受力时弹簧处于原长,正方体受到的浮力等于重力,即
正方体排开水的体积为
此时正方体浸入水中的深度为
排水前浸入水的深度
所以液面需要下降
又因为弹簧压缩2cm,即水面共需下降4cm,水对容器底部的压强变化量为
60.(24-25八年级下·陕西西安·期末)古代有一种计时器称为“漏刻”,其计时原理是通过漏壶或箭壶中水量的均匀变化来度量时间。图甲为我国国家博物馆收藏的西汉时期的计时工具青铜漏壶。图乙为某同学设计的计时工具箭壶模型,该模型由薄壁圆柱形玻璃容器、长方体木块(不吸水)和标有刻度的箭尺构成,箭尺重力忽略不计,其底部与木块相连,当向容器内均匀注水,可使箭尺和木块随水面匀速竖直上升,从而计时。已知容器高为50cm,木块重1.5N,高为5cm。初始状态下,容器内有部分水,刚好使木块在浮力作用下与容器底部脱离接触,此时水深为3cm;工作状态下,当木块上升至上表面刚好与容器上沿相平时,一个计时周期结束。g取10N/kg,,不计容器底和容器壁的厚度。求:
(1)初始状态下木块受到的浮力;
(2)计时周期结束时容器底部受到液体的压强;
(3)木块的密度;
【答案】(1)1.5N (2) (3)
【详解】(1)由题意可知,初始状态下,木块漂浮,根据二力平衡,木块受到的浮力F浮=G木=1.5N
(2)由题知,刚好使木块在浮力作用下与容器底部脱离接触,此时水深为3cm,即木块漂浮时其浸入水中的深度h浸=3cm,则此时木块露出水面的高度h露=h木块-h浸=5cm-3cm=2cm
根据题意,计时周期结束时,容器内水深为h水=H-h浸=50cm-2cm=48cm=0.48m
容器底部受到液体的压强
(3)由于木块始终漂浮,浮力等于重力,再由阿基米德原理得
有
解得
$专题03 浮力
题型01:辨析物体是否收到浮力的作用 1
题型02:原理法求浮力产生的大小 2
题型03:称重法球浮力的大小 3
题型04:利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量 4
题型05:二次称重法测量密度 4
题型06:应用阿基米德原理解释生活中的现象 6
题型07:浮力与深度图像的关系 6
题型08:物体浮沉状态与浮力、重力和体积的关系 8
题型09:根据物体的浮沉状态判断密度大小 9
题型10:物体在不同液体中的浮沉比较浮力和密度的大小 10
题型11:漂浮状态下密度的计算 11
题型12:浮力的应用 12
题型13:浮力与液面升降问题 13
题型14:液体中的物体上方或下方有绳子问题 15
题型15:浮力与压强的综合应用 17
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题型01:辨析物体是否收到浮力的作用
1.(24-25八年级下·山东滨州·期末)下列几种物体,不受浮力的是( )
A.正在执行巡逻任务的“歼20”战斗机 B.在太空绕地球运行的中国空间站
C.正在下潜的我国自主设计研发的“蛟龙号” D.停靠在港口的我国第二艘航空母舰“山东舰”
2.(24-25八年级下·湖南邵阳·期末)下列情境中提到的物体不受浮力的是( )
A.沉在海底的“潜水艇” B.在太空绕地球做圆周运动的“天宫一号”
C.在空中静止的“热气球” D.在大海上行驶的“辽宁舰”
3.(24-25八年级下·山东菏泽·期末)如图所示,水槽中有四个体积相同、质量不相同的A、B、C、D的物块,其中物块C粘在水槽壁上。物块B的重力比物块D的重力______(选填“大”、“小”或“相等”);物块A受到的浮力比物块B受到的浮力______(选填“大”、“小”或“相等”);物块C______(选填“受到了”或“没有受到”)浮力。
4.(24-25八年级下·新疆·期末)如图所示的四个情景中的物体,没有受到水或空气的浮力作用的是( )
A.遨游太空的中国空间站 B.漂浮在海面的大型游轮
C.在水中下沉的苹果 D.飞向天空的飞机
题型02:原理法求浮力产生的大小
5.(24-25八年级下·吉林·期末)如图所示,A、B两个物体形状和大小完全相同,则A、B两物体受到的水向上和向下的压力差( )
A.一样大 B.A 比B 小
C.A 比B 大 D.以上三种情况都有可能
6.(24-25八年级下·河北保定·期末)一个竖直悬挂在水中的圆柱体,上表面受到液体压力的大小为,下表面受到液体压力的大小为,则物体受到的浮力大小为( )
A.6N B.7N C. D.
7.(20-21八年级下·福建厦门·期末)把一圆锥体按两种方法没入水中,如图所示,两种情况下,锥体受到水的压力差的大小是( )
A.底面向上的大 B.底面向下的大
C.一样大 D.无法确定
8.(24-25八年级下·河北保定·期末)如图所示,一个长方体物块A质量是500g,浸没在水中,其下表面受到水对它向上的压力为20N,上表面受到水对它向下的压力为12N,则物块A受到浮力大小为____________N,物块A所受重力与浮力_____________(选填“是”或者“不是”)一对平衡力。
题型03:称重法球浮力的大小
9.(25-26八年级上·上海·期末)质量为2kg的物体所受重力G的大小为___________N,方向竖直___________;如图,若用弹簧测力计竖直拉着该物体并浸没在水中保持静止,弹簧测力计对物体的拉力F大小为4.2N,则物体重力G与拉力F的合力大小为___________N,方向竖直___________。
10.(24-25八年级下·黑龙江大庆·期末)如图所示,两个相同的容器内装入体积相同的液体,用弹簧测力计提起相同物体浸入液体后,物体均静止。甲、乙两图中物体露出液面的体积相等,两容器底部受到液体压强的变化量为△p甲、Δp乙;甲、乙两图中测力计读数分别为F1和F2。则它们的大小关系是: F1___________F2, Δp甲___________ Δp乙。(填“<”、“>”或“=” )(ρ水>ρ酒精)
11.(24-25八年级下·安徽马鞍山·期末)有一重为20N的金属块,把它一半浸没在水中称,弹簧测力计读数为15N,如果完全浸入水中,弹簧测力计的读数是______N。
12.(24-25八年级下·安徽宿州·期末)重为5牛的金属块用弹簧测力计吊着浸没在水中,这时弹簧测力计的示数为3牛,则该金属块受到的浮力是___________牛;此时金属块受到水向上的压力比受到水向下的压力___________(选填“大”或“小”)。
题型04:利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量
13.(24-25八年级下·吉林四平·期末)有一杯水、一杯盐水和一块重为、密度为的塑料块。则该塑料块的体积是___________;该塑料块浸没在水中时所受到的浮力是___________N;若该塑料块在盐水中是漂浮的,浸在盐水中的体积是塑料块总体积的,该塑料块浸在盐水中时所受到的浮力是___________N;则盐水的密度是___________(g取)。
14.(24-25八年级下·湖南长沙·期末)有A、B两个正方体物块,如图甲所示,将质量为1kg的物块A放入水中,有五分之三体积露出水面,则A受到的浮力是_______N;A的密度是________kg/m3,再将物块B放在A的上面,如图乙所示,物块A恰好完全浸没在水中,则物块B的质量是______kg。(水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3)
15.(24-25八年级下·甘肃兰州·期末)一物块轻轻放入盛满煤油的大烧杯中,静止后有的煤油溢出;将其取出擦净后,轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有的水溢出。则物块在煤油中受到的浮力大小为______N,物块在水中静止时处于______状态,物块的密度是______。()
16.(24-25八年级下·黑龙江牡丹江·期末)某实心物体漂浮在水面上时,没入水中的体积是总体积的,则物体的密度是___________g/cm3,当此物体漂浮在另一液面时,露出液面的体积是总体积的,则该液体的密度是___________g/cm3。
题型05:二次称重法测量密度
17.(2024·山东济宁·二模)小明做了如图所示的三次测量,已知水的密度为1.0×103kg/m3,则关于实验下列说法正确的是( )
A.图甲中,物体的下表面刚好接触水面,所受浮力为3N
B.图乙中,物体完全浸没在水中,所受浮力为2N
C.图丙中,盐水的密度是1.8×103kg/m3
D.计算可得,此物体的体积是1.0×10-4m3
18.(2025·安徽亳州·一模)如图所示,小刚将金属块挂在弹簧测力计的下端,先后浸没在水和酒精中,金属块静止时,弹簧测力计的示数分别如图甲、乙所示,由此可知金属块的密度是___________kg/m3。(,,g取10N/kg)
19.(23-24八年级下·湖南长沙·期末)如图,亮亮同学将盛水的烧杯放在电子台秤上,台秤的示数如图甲所示;将一个物块投入水中,漂浮时台秤示数为375g(如图乙),物块的质量为______g;用力将物块全部压入水中,物块上表面始终保持水平,此时台秤示数为425g(如图丙);(g取10N/kg,)整个过程水始终未溢出,物块完全浸没时受到的浮力为______N;物块的密度为______。
20.小明将重为10N的物体挂在弹簧测力计下端,先后浸没在水和煤油中。物体静止时弹簧测力计的示数如图所示,则物体在水中所受浮力为______N;若剪断图中的细线,物体将______(填“上浮”“悬浮”或“下沉”),煤油的密度为______kg/m3。(g=10 N/kg)
题型06:应用阿基米德原理解释生活中的现象
21.(24-25八年级下·黑龙江佳木斯·期末)在公园平静的湖水中,经常能看到从湖底产生的气泡向上升,则气泡在水中向上升的过程中,下列说法正确的是( )
A.气泡所受的浮力先变小后变大 B.气泡所受的浮力变小
C.气泡所受的浮力变大 D.气泡所受的浮力不变
22.(24-25八年级下·山东临沂·期中)小林在观察妈妈下水饺时看到一个有趣的现象:生饺子刚下锅时是下沉的,而煮熟后会浮起来。关于煮水饺的现象,下列说法正确的是( )
A.饺子刚下锅时不受浮力,所以会沉到水底 B.饺子煮一会儿后鼓起来,所受浮力将增大
C.饺子浮在水面,排开水的重力大于饺子的重力 D.沉在水底静止的饺子所受的浮力等于饺子的重力
23.(24-25八年级下·广东云浮·期末)我国自主设计建造的航空母舰福建舰,当其静止在海面上时,福建舰受到的重力和受到的浮力是一对____(选填“平衡力”或“相互作用力”);当战机从空中降落在福建舰甲板上后,福建舰所受浮力____,排开海水的体积____。(后两空均选填“增大”“减小”或“不变”)
24.(24-25八年级下·广东惠州·期末)一艘轮船从长江驶入大海,它受到的浮力___________ (选填“变大”、“变小”或“不变”),船身将___________ (选填“上浮”或“下沉”)一些。潜水艇是靠改变___________实现上浮和下潜的。
题型07:浮力与深度图像的关系
25.(24-25八年级下·吉林长春·期末)(多选)用弹簧测力计吊着一实心物体从水面上方某一高度匀速下降,如图甲所示,物体下降过程中,弹簧测力计示数F与下降高度h关系如图乙(忽略液面变化),根据图中信息可知(水的密度)正确的是( )
A.物体受到的最大浮力是4N B.物体的体积是40cm3
C.物体的密度是 D.物体浸没后,下表面受到水的压力保持不变
26.如图1所示,在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,图2是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数 F随圆柱体下降高度h变化的图象。则圆柱体所受的重力为______;圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是______;圆柱体的密度是______kg/m3。
27.(24-25八年级下·湖南衡阳·期末)弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯(可看成柱形)上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中,如图甲;图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像,则物体的体积是 ___________cm3,物体的密度是___________ kg/m3。
28.(24-25八年级下·陕西汉中·期末)如图甲所示,水平桌面上放置的圆筒内装有适量的水,弹簧测力计下悬挂一实心圆柱体,使其完全浸没在水中。现将圆柱体匀速向上提升至其底部完全离开水面,弹簧测力计示数F与圆柱体下表面上升的高度h的关系如图乙所示。则圆柱体受到的最大浮力是________N,圆柱体的密度是__________ kg/m3。(g=10N/ kg, ρ水=1.0×103kg/m3)
题型08:物体浮沉状态与浮力、重力和体积的关系
29.(24-25八年级下·湖南长沙·期末)如图所示是小明在“跨学科实践课”上利用材料做出的密度计,下列说法正确的是( )
A.密度计漂浮时所受浮力小于其自身重力
B.用同一密度计在不同液体中测密度时,其所受浮力不同
C.向水中加入食盐后密度计会下沉
D.密度计所受浮力大小等于排开液体的重力
30.(24-25八年级下·甘肃兰州·期末)把重9N、边长为0.1m的正方体物块投入装有足够多水的大容器中,当物块静止时处于_________状态(选填“沉底”、“悬浮”或“漂浮”)。(取)
31.(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”)
32.(24-25八年级下·宁夏吴忠·期末)某同学将粗细均匀的吸管一端密封,在吸管内装上适量的铁砂,并在吸管上标上刻度线及相应的密度值,制成了简易密度计,将其分别放入甲、乙两个盛有不同液体的烧杯中,它竖直立在液体中的漂浮情况如图所示。设密度计在甲、乙两个烧杯中所受的浮力分别为F甲、F乙,两个烧杯中液体的密度分别为、。则F甲________F乙, ________。(选填“大于”、“等于”或“小于”)密度计上有密度值为ρ1和ρ2的两条刻度线(ρ1>ρ2),两刻度线之间的距离为,该同学发现很小。若想增大,应_______(填写“增加”或“减少”)管内铁砂的质量。分析说明理由_______。
题型09:根据物体的浮沉状态判断密度大小
33.(24-25八年级下·黑龙江七台河·期末)(多选)如图所示,将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两杯盐水中,鸡蛋在甲杯中处于漂浮状态,在乙杯中处于悬浮状态。下列判断正确的是( )
A.甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度
B.甲杯中盐水的密度小于乙杯中盐水的密度
C.鸡蛋在甲杯中受到的浮力大于在乙杯中受到的浮力
D.鸡蛋在甲杯中受到的浮力等于在乙杯中受到的浮力
34.(24-25八年级下·重庆沙坪坝·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。则甲容器中液体的密度 ______ (“小于”、“等于”或“大于”)乙容器中液体的密度,冬枣、樱桃放入前,甲容器底受到的液体压强 ______ (“小于”、“等于”或“大于”)乙容器底受到的液体压强。
35.(24-25八年级下·吉林长春·期末)两只完全相同的玻璃杯中分别装有食用油和盐水,小明把同一只橘子分别放入其中,静止时两液面相平,如图所示。则:
(1)橘子所受浮力___________;液体对玻璃杯底的压强___________。(选填“>”、“<”或“=”)。
(2)若向甲杯中再加入一些食用油,橘子最终将___________;向乙杯中加入水,橘子___________(选填“会”或“不会”)沉底。
36.(24-25八年级下·云南红河·期末)综合实践课上,小明用一根长约10cm的圆柱状饮料吸管、一段细铁丝、石蜡等制作了一个简易密度计。如图甲将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态,用笔在吸管上标记此时水面位置,取出吸管,量出标记处至封口端的距离H。当该吸管漂浮在某种液体(密度为ρ液)中,如图乙所示:
(1)观察甲、乙两图可知:ρ水_____________ρ液(填“>”“<”或“=”);
(2)图乙中液面至封口端的距离h=_________(用ρ水、ρ液、H表示)。
题型10:物体在不同液体中的浮沉比较浮力和密度的大小
37.(24-25八年级下·甘肃庆阳·期末)如图所示,将同一枚鸡蛋先后放入甲、乙两杯盐水中,鸡蛋在甲杯中处于漂浮状态,在乙杯中处于悬浮状态,以下判断正确的是( )
A.鸡蛋在甲杯中受到的浮力大 B.鸡蛋在乙杯中受到的浮力大
C.甲、乙两杯中,鸡蛋受到的浮力相等 D.向乙杯中加入水,鸡蛋会上浮
38.(24-25八年级下·山东淄博·期末)如图,甲、乙两个完全相同的柱形容器分别装有不同液体,静止放置在水平桌面上。将两个完全相同的小球分别放入容器中,小球静止时液面相平。下列判断正确的是( )
A.乙图,小球的密度等于液体B的密度 B.液体对容器底的压强
C.液体对容器底的压力 D.小球在A、B两种液体中受到的浮力
39.(21-22八年级下·江西南昌·期中)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
40.(24-25八年级下·山东烟台·期末)甲、乙两个相同的杯子中盛有质量相同的水,将两块质量和材质相同的橡皮泥做成实心球形和碗形,分别放入甲、乙两杯水中,静止后如图所示。橡皮泥的密度___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)水的密度,甲杯中橡皮泥所受的浮力___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)乙杯中橡皮泥所受的浮力,静止后两杯水面高度情况是___________(选填“甲杯高”、“乙杯高”或“一样高”)。
题型11:漂浮状态下密度的计算
41.(24-25八年级下·广西河池·期末)如图所示,在长为L的试管中装入适量的沙子,当把试管放在甲液体中静止时,露出液面的长度为;当把试管放在乙液体中静止时,露出液面的长度为;则___________(选填“大于”“等于”或“小于”),若甲液体是水,则乙液体的密度是___________kg/m3。
42.(23-24八年级下·安徽池州·期末)一个棱长为10cm的正方体木块漂浮在水面,有体积露出水面,将它放在某种液体中漂浮时,有体积露出液面,则木块的密度为________,液体的密度为________。
43.(22-23八年级下·广西钦州·期末)体积是的正方体物块A漂浮在水面上,它没入水中的体积是,如图甲所示,然后在A上放一同体积的正方体物块B,静止时B恰好有一半没入水中,如图乙所示,则放上B后容器底部受到水的压强___________ (选填“变大”、“变小”或“不变”),物块B的密度为___________ 。
44.如图甲所示,圆柱形容器中装有适量的水。如图乙所示,将密度均匀的木块A放入水中静止时,有五分之二的体积露出水面,则木块A的密度为___________kg/m3;如图丙所示,在木块A上表面轻放一个质量为m1的物块,平衡时木块A有五分之一的体积露出水面。如图丁所示,将容器中的水换成另一种液体,在木块A上表面轻放一个质量为m2的物块,使平衡时木块A露出液面部分与丙图相同。若m1∶m2=1∶3,ρ水=1.0×103kg/m3,则另一种液体的密度为___________kg/m3。
题型12:浮力的应用
45.自制的简易密度计如图所示,它是在木棒的一端缠绕铜丝做成的,将其放入不同的液体中,会呈竖直漂浮状态。下列说法正确的是( )
A.木棒越粗,测量误差越小
B.密度计浸入液体的体积越大,说明该液体的密度越小
C.密度计漂浮在水面上静止时,水对密度计的浮力大于它的重力
D.密度计漂浮在水面上静止时,把露出的部分剪去,剩余的部分在水面下静止不动
46.(24-25八年级下·安徽亳州·期末)如图为我国第一艘航空母舰“辽宁舰”在海上航行时的情景,下列说法正确的是( )
A.航母是采用“空心”的方法增大排开水的体积来增大浮力的
B.航母漂浮在水面上是因为浮力大于重力
C.航母航行到密度大的海水中,受到的浮力将会增大
D.舰载机飞离航母后,航母仍然漂浮,受到的浮力大小不变
47.(24-25八年级下·上海长宁·期末)载人潜水器和潜艇都是人类探索深海的装置。如图所示,“奋斗者”号主要依靠改变自身搭载的载重片,达到沉浮的目的。当“奋斗者”号在深海某位置悬停工作时,下列说法正确的是( )
A.“奋斗者”号抛掉搭载的载重片后会下沉
B.“奋斗者”号抛掉搭载的载重片后会上浮
C.“奋斗者”号持续下潜时,受到的海水压强不变
D.“奋斗者”号持续下潜时,受到的浮力变大
48.(24-25八年级下·云南昆明·期末)如图所示,一载有游客的热气球沿竖直方向匀速上升,关于此过程,下列说法正确的是( )
A.热气球升空的原理与飞机相同 B.吊篮对游客的支持力对游客做了功
C.热气球内的气体密度大于球外空气密度 D.热气球的机械能不变
题型13:浮力与液面升降问题
49.(23-24八年级下·四川成都·期末)如图,将实心均匀圆柱体和圆柱形容器置于水平桌面上,圆柱体的质量为,底面积为,高为;圆柱形容器的底面积为,高为,容器内装有质量为的油,已知。求:
(1)圆柱体的密度;
(2)油对容器底部的压强;
(3)将圆柱体竖直缓慢放入容器内,释放后静止时油面上升的高度。
50.(23-24八年级下·重庆·期末)如图甲所示,质量为300g的薄壁圆柱形容器内装有30cm深的某种液体,柱形物块A的底面积,高将物块A与足够长的轻质细杆相连,杆的上端固定在天花板上。用升降台使容器缓慢竖直向上移动,直到物块A刚好接触容器底部为止,整个过程中没有液体溢出;h表示物块A的下表面与容器底的距离,杆对物块A的作用力F随h变化的图象如图乙所示。求:
(1)物块A的质量。
(2)容器内液体的密度。
(3)当时,容器对升降台的压强。
51.如图所示,底面积为100cm2的圆柱形容器里盛满水,将一个底部粗糙的金属瓢放在容器中的水面上,水溢出一部分。将金属瓢取出,水面下降了10cm,再将金属瓢沉入水中,静止在容器底部,液面又上升了2cm。(已知水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)金属瓢的质量;
(2)金属瓢的密度;
(3)金属瓢漂浮在水面和沉入水底,水对容器底部的压强变化量;
(4)金属瓢静止在容器底部时,容器对金属瓢的支持力。
52.如图所示,实心均匀圆柱体A底面积为15cm²,密度为0.6g/cm3。B和C为薄壁圆柱形容器,容器B底面积为圆柱体A底面积的两倍,容器C底面积为 20 cm²,三者高度均为H=10cm。A、B、C三个物体都放置在水平桌面上。容器B内装有密度为0.9 g/cm³的油,容器C内装有水,忽略圆柱体A吸附液体等次要因素,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取 10 N/kg。求:
(1)圆柱体 A 对水平桌面的压强大小;
(2)容器B中油的初始深度至少为多少时,恰能使放入其中的圆柱体A漂浮起来?(结果保留三位有效数字)
(3)若容器C中水的深度为6 cm,将圆柱体A竖直缓慢放入容器 C内,释放并稳定后,再将圆柱体A竖直向上缓慢提升 0.5 cm,求静止时水对容器C底部的压力。
题型14:液体中的物体上方或下方有绳子问题
53.(24-25八年级下·四川达州·期末)水平放置的平底薄壁柱形容器A重1N,底面积是,内装有一些水,一个不吸水的正方体木块B重4N,边长为10cm,通过一体积可以忽略长度为15cm的细线与容器底部相连,如图所示,B最终静止时有一半的体积浸入水中,(取,)求:
(1)绳子对B的拉力是多大;
(2)容器对水平桌面的压强是多大;
(3)将细绳剪断,待物块B静止后,求水对容器底部压强的变化量。
54.(24-25八年级下·天津河西·期末)如图1所示,将一底面积为的长方体木块用细线系在一个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水,直到木块的上表面与液面相平,如图2所示。木块底部受到水的压强p随容器中水的深度h的变化规律如图3所示。已知水的密度为。求:
(1)木块的重力;
(2)木块的密度;
(3)细线上最大拉力。
55.(2024·广西柳州·三模)图甲是某饮水机自动注水装置的模型,底面积为200cm2的柱形水箱内装有质量为6kg的水,一质量和体积不计的竖直硬细杆上端通过力传感器固定,下端与不吸水的、底面积为5×10-3m2的实心长方体A连接。打开水龙头,水箱中的水缓慢排出,细杆对力传感器作用力的大小F随排出水的质量m变化的关系如图乙所示,当排水质量为4kg时,长方体A刚好全部露出水面,由传感器控制开关开始注水。求:
(1)当排水质量为4kg时,水箱内水所受的重力?
(2)长方体A的体积?
(3)上述排水过程中,当力传感器示数为3N时,水箱底部受到水的压强?
56.(23-24八年级下·福建泉州·期末)如图甲为用传感器设计的力学装置,竖直轻细杆的上端通过力传感器固定在天花板上,轻杆下端与圆柱体相连,悬挂在空容器中。向容器中加水,力传感器示数F大小随容器中水的高度h变化的图象如图乙。求:
(1)圆柱体的重。
(2)时力传感器的示数。
(3)圆柱体的密度。
题型15:浮力与压强的综合应用
57.(24-25八年级下·福建厦门·期末)实践小组设计了一套电动升降浸染装置,如图甲所示。某次测试中,长方体染缸置于水平地面上,装有16cm深的水。圆柱体薄壁陶瓷杯通过轻质细杆悬挂于力传感器下保持静止,此时陶瓷杯的下表面与水面相平。升降机下降让陶瓷杯逐渐浸入水中,当力传感器示数为12N时水开始溢出,直到杯底刚好与染缸底部接触,力传感器示数F与陶瓷杯下降高度h的关系如图乙所示。随后将细杆撤走,陶瓷杯最终静止在水中。已知染缸底面积为,陶瓷杯与染缸高度相同,且水始终未进入杯内。求:
(1)水开始溢出时,陶瓷杯所受的浮力。
(2)陶瓷杯的容积。
(3)最终陶瓷杯静止时,染缸底部受到的液体压强。
58.(24-25八年级下·湖南邵阳·期末)在抖音上会刷到这样的问题:一只鸭子在一个盆子中下了一个蛋之后,让大家讨论盆子中的水面是变高、变低还是不变?我们可以简化成如下所示的模型:一个质量分布均匀的方形空盒A(鸭子),空盒中间有一物件(蛋),把它们放入一个方形透明水槽B内,空盒在水槽中水平稳定漂浮后,如图甲所示,测出和,空盒和水槽的底面积分别为。再将物件从空盒中拿出,轻轻放入水中沉底静止后,空盒水平稳定漂浮,如图乙所示,测出和。整个过程中,不考虑物件和空盒吸水,且水槽里的水质量不变,水的密度为,重力与质量之比为g。(以下答案用题中给出的字母符号等表示)。
(1)求甲图中水槽底部受到水的压力;
(2)求物件的重力;
(3)求物件的体积;
(4)通过计算判断和的大小关系。
59.(24-25八年级下·新疆阿克苏·期末)如图甲所示,现有一体积、质量均忽略不计的弹簧将正方体物体悬挂在空中,在正方体下方放一个底面积为的带阀门K的圆柱形容器,现往容器内装28cm深的水,此时弹簧被压缩了2cm,且正方体有的体积浸入水中。如图乙所示为弹簧所受拉力变化量与其伸长量的关系,且正方体棱长为10cm,,g取。求:
(1)此时水对容器底部的压强;
(2)正方体受到的浮力;
(3)若打开阀门K缓慢放水,直至弹簧不受力,水对容器底部的压强变化量。
60.(24-25八年级下·陕西西安·期末)古代有一种计时器称为“漏刻”,其计时原理是通过漏壶或箭壶中水量的均匀变化来度量时间。图甲为我国国家博物馆收藏的西汉时期的计时工具青铜漏壶。图乙为某同学设计的计时工具箭壶模型,该模型由薄壁圆柱形玻璃容器、长方体木块(不吸水)和标有刻度的箭尺构成,箭尺重力忽略不计,其底部与木块相连,当向容器内均匀注水,可使箭尺和木块随水面匀速竖直上升,从而计时。已知容器高为50cm,木块重1.5N,高为5cm。初始状态下,容器内有部分水,刚好使木块在浮力作用下与容器底部脱离接触,此时水深为3cm;工作状态下,当木块上升至上表面刚好与容器上沿相平时,一个计时周期结束。g取10N/kg,,不计容器底和容器壁的厚度。求:
(1)初始状态下木块受到的浮力;
(2)计时周期结束时容器底部受到液体的压强;
(3)木块的密度;
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