第十章 浮力 专题训练-2025-2026学年人教版物理八年级下学期

**基本信息** 2026人教版初中物理八年级下册《浮力》单元卷，以跨学科实践（如浮沉子）、创新实验（如拉力传感器测密度）及工程应用（如水箱控制装置）为情境，覆盖浮力核心知识点，适配单元复习，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |选择题|7|阿基米德原理、浮沉条件|跨学科实践情境（题1）、图像分析（题3）| |填空题|3|浮力与重力关系、排液体积计算|生活现象解释（题9“盆水举缸”）| |实验题|1|浮力测量、密度计算|家庭实验设计（题12电子秤探究浮力）| |计算题|2|浮力与压强综合、动态受力分析|工程问题建模（题13容器中AB物体运动）|

2026人教版初中物理八年级下学期第十章《浮力》专题训练 1．在跨学科实践活动中小延制作了如图1所示的“浮沉子”。他将一个开口的小玻璃瓶倒置在塑料矿泉水瓶中使其漂浮，矿泉水瓶密封后用力挤压，小玻璃瓶下降至如图2所示。小玻璃瓶内气压记为p内，矿泉水瓶内气压记为p外。已知质量一定的气体在密闭空间中，其他条件相同时，体积越小，压强越大。则小玻璃瓶从图1位置下降至图2所示位置过程中下列说法中正确的是（　　） A．p内变小 B．p外变小 C．以小瓶和瓶内气体、瓶内水整体为研究对象，受到的浮力不变 D．以小瓶和瓶内气体、瓶内水整体为研究对象，受到的浮力变大 2.水产生的浮力会大于水的重力吗？为了探究该问题，小姝将重24N、边长为10cm的正方体合金块，放在底面积为的薄壁容器中（合金块与容器底部不紧密接触）如图所示，慢慢向容器中加水。当水的深度为5cm时，下列说法中正确的是（   ） A．水对容器底部的压强为2400Pa B．合金块对容器底部的压力为24N C．若将合金块竖直上拉1cm，容器对桌面的压强变化了1600Pa D．若想让合金块受到的浮力是水的重力的20倍，可换用底面积为的容器 3.如图，硬杆的一端固定在容器底，另一端连着自制的探头，探头上方蒙有橡皮膜。现向容器中注水，已知水浸没探头时，杆仍对探头有力的作用。下列表示容器对桌面的压力F₁、容器对桌面的压强p、探头所受浮力 F浮、硬杆对探头作用力 F₂随容器中水深度h的变化关系图线中，可能正确的是（　　） A B C D 4.创新实验小组利用如图所示的实验装置来测量一个正方体塑料块的密度，拉力传感器能精确显示绳子对塑料块的拉力大小。往水槽中缓慢注水，当塑料块有的体积浸入水中时，拉力传感器示数为2N；持续注水直至塑料块完全浸入，此时拉力传感器示数变为8N。水的密度为，则（　　） A．塑料块浸没时受到的浮力为6N B．塑料块的体积为 C．塑料块受到的重力为2N D．塑料块的密度为 5.某小组设计了水箱自动控制进水装置，如图所示。水箱内的圆柱形金属控制棒用不可伸长的细线悬挂在力传感器下面，并始终浸在水中，通过它对力传感器拉力的大小触发开关，控制水泵自动进水。用水时，水箱内水位降低，当到达最低水位时，力传感器所受拉力等于，触发开关，水泵开始持续向水箱注水；当水位到达最高水位时，力传感器所受拉力等于，再次触发开关，水泵停止向水箱注水。若进水过程中同时用水，相同时间内进水量大于出水量。已知控制棒的质量为，水的密度为。下列说法正确的是（　　） A．控制棒受到的浮力最大时，排开水的体积为 B．控制棒受到的浮力的变化量最大为 C．力传感器受到的拉力大小在与之间时，说明水箱正在进水 D．缩短悬挂控制棒的细线，可使水箱中的最高和最低水位均升高 6.根据下图的情境，小蒋向DeepSeek输入了物理信息指令进行绘图。AI根据该信息绘制的图像中正确的是（   ） 均匀长方体a的密度为2g/cm3，底面积为100cm2，高为20cm；薄壁柱形容器b的底面积为200cm2，高为20cm；一个边长为10cm，密度为0.6g/cm3的正方体c漂浮在容器中，此时水深为15cm，现将a水平切割一部分并将切下的a放在c的正上方，直至将a切完，整个过程a、c都处于竖立状态不会倾倒，其中Δh为a切掉的高度，F1为c受到的浮力，F2为容器对桌面的压力，p1为水对c下表面的压强，p2为水对容器底部的压强。我的绘图指令：请绘制出F1、F2、p1、p2随Δh的变化图像。 A． B． C． D． 7.水产生的浮力会大于水的重力吗？如图所示，小燕将重、棱长为的正方体合金块，放在底面积为的薄壁容器中（合金块与容器底部不紧密接触），慢慢向容器中加水，当水的深度为时，下列说法中正确的是（　　） A．合金块对容器底部的压强为 B．合金块受到的浮力是水的重力的5倍 C．若将合金块竖直上拉，容器对桌面的压强变化了 D．若想让合金块受到的浮力是水的重力的20倍，可换用底面积为的容器 8.如下图，一个底面积为300cm2的溢水杯重为6N，内装有20cm深的水置于升降台上，溢水杯中的水到溢水口的距离为3cm，弹簧上端固定，下端挂一个底面积为 100cm2，高为10cm的实心柱形物体，重为30N，物体下表面刚好接触液面。此时溢水杯对水平桌面的压强是_______ Pa；升降台上移一段距离后，水面刚好到达溢水口，此时实心柱形物体受到的浮力大小为_______ N。 9．“盆水举缸”的意思是一盆水产生的浮力可以举起一个大水缸。小明在甲、乙容器中分别倒入10kg的水。甲容器不能浮起15kg的水缸，乙容器可以浮起15kg的水缸。甲容器中水缸受到的浮力__（选填“大于”“等于”或“小于”）水缸的重力；乙容器中水缸漂浮起来时排开水的重力为____N，乙容器中水缸排开水的体积为_____m3。乙容器能浮起水缸是因为乙容器中水位高，水缸底部受到的液体压强____（选填“大”或“小”），产生了较大的浮力，g取10N/kg。 10.如图所示，在水平桌面上有一个轻质薄壁圆柱形容器甲和圆柱体乙，其中容器甲内盛有10cm深的某种液体，且液体的密度小于乙的密度，甲、乙底面积分别为S甲=100cm2，S乙=50cm2，在乙物体上方沿水平方向截取一段厚度为h的物体，并将截取的物体平稳地放入容器甲的液体中，此时，甲容器对桌面的压强随截取厚度h的变化关系如图丙所示，则液体的密度______g/cm3，当截取厚度h1=12cm时，物体受到的浮力为______N。 11.“通航孔桥”指的是允许船舶通过的桥。如图甲所示，一艘船舶正通过港珠澳大桥两桥墩中间，为了减小桥墩被撞风险，工程师为桥墩加装保护“铠甲”。这种铠甲由外钢围、柔性防撞圈和内钢围三部分构成，使用时铠甲环绕在桥墩外围，经过实船撞击实验的验证，这种装置可以有效减少55%-75%的撞击力。如图乙所示，铠甲漂浮在水中时，水面下的深度为1.4m。 (1)当船与铠甲发生撞击时，铠甲会保护桥墩，同时船也会改变航向，这说明力可以改变物体的___________； (2)在涨潮退潮的过程中，由于水面变化过程和流水冲击，铠甲会与桥墩发生挤压，产生力的作用。某次涨潮后，铠甲在水中静止时的状态如图丙所示，铠甲在水面下的深度变为1.6m，铠甲受到的浮力与乙图时相比________，桥墩对铠甲施加竖直方向大小为； (3)若某次静止时，铠甲在水面下的深度低于1.4m，在竖直方向受到桥墩对其大小为的力，此时铠甲下表面受到的压强为________Pa。 12.某同学利用家里的电子秤、玻璃杯、金属块、水、酱油、细线等器材，探究“浮力大小是否与液体密度有关”的实验。（水的密度为）他们利用调好的电子秤进行了以下操作： ①烧杯中装适量水，用电子秤称出烧杯和水的质量，如图甲所示为250g； ②将金属块悬挂在细线上，让其浸没在水中，电子秤示数如图乙所示为350g； ③烧杯中装适量酱油，用电子秤称出烧杯和酱油的质量，如图丙所示为260g； ④将金属块悬挂在细线上，让其浸没在酱油中，电子秤示数如图丁所示为375g； 求：（1）金属块在浸没在水中所受浮力； （2）金属块的体积； （3）酱油的密度； 13.如图甲所示，底面积为400cm2的薄壁容器中，放有不同材料制成边长为10cm的正方体A和高度为20cm的长方体B，A、B底面积之比为1：2。AB间由一根轻质细线（图中未画出）相连，细线承受的拉力有限，可能会断。A的上表面刚好与水面相平，B与容器底部接触而无挤压。现在沿竖直方向缓慢匀速拉动A，A上方拉力F随A上升距离h变化的图象如图乙所示，求： （1）正方体A浸没在水中时所受浮力； （2）图乙中h0大小； （3）整个过程中，绳子承受的最大拉力。        试卷第6页，共6页 试卷第5页，共6页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026人教版初中物理八年级下学期第十章《浮力》专题训练 1．在跨学科实践活动中小延制作了如图1所示的“浮沉子”。他将一个开口的小玻璃瓶倒置在塑料矿泉水瓶中使其漂浮，矿泉水瓶密封后用力挤压，小玻璃瓶下降至如图2所示。小玻璃瓶内气压记为p内，矿泉水瓶内气压记为p外。已知质量一定的气体在密闭空间中，其他条件相同时，体积越小，压强越大。则小玻璃瓶从图1位置下降至图2所示位置过程中下列说法中正确的是（　　） A．p内变小 B．p外变小 C．以小瓶和瓶内气体、瓶内水整体为研究对象，受到的浮力不变 D．以小瓶和瓶内气体、瓶内水整体为研究对象，受到的浮力变大 【答案】D 【详解】AB．根据“质量一定的气体，体积越小，压强越大”可知，挤压矿泉水瓶时，瓶内空气被压缩，矿泉水瓶内的气压p外增大，会把水压入小玻璃瓶，小玻璃瓶内的气体体积被压缩，所以小玻璃瓶内的气压p内增大，故AB错误；    CD．以小瓶、瓶内气体、瓶内水整体为研究对象。图1中整体漂浮，浮力等于总重力；图2中整体下沉，排开水的体积变大，根据阿基米德原理可知，浮力变大，故C错误，D正确。 故选D。 2.水产生的浮力会大于水的重力吗？为了探究该问题，小姝将重24N、边长为10cm的正方体合金块，放在底面积为的薄壁容器中（合金块与容器底部不紧密接触）如图所示，慢慢向容器中加水。当水的深度为5cm时，下列说法中正确的是（   ） A．水对容器底部的压强为2400Pa B．合金块对容器底部的压力为24N C．若将合金块竖直上拉1cm，容器对桌面的压强变化了1600Pa D．若想让合金块受到的浮力是水的重力的20倍，可换用底面积为的容器 【答案】D 【详解】A．当水的深度时，水对容器底部的压强 故A错误； B．当水的深度时，合金块浸入水中的深度也为5cm。 此时，合金块排开水的体积 合金块受到的浮力 合金块静止在容器底部，受到竖直向下的重力G块，竖直向上的浮力F浮和容器底部的支持力F支。则合金块对容器底部的压力 故B错误； C．水的体积为 将合金块竖直上拉1cm，此时液面高度为 此时合金块受到的浮力为 此时的拉力为 则容器对桌面的压强变化量 故C错误； D．设水的深度为h'时，合金块排开水的体积 水的体积 水的重力 合金块受到的浮力 若，则， 已知 则 解得，故D正确。 故选D。 3.如图，硬杆的一端固定在容器底，另一端连着自制的探头，探头上方蒙有橡皮膜。现向容器中注水，已知水浸没探头时，杆仍对探头有力的作用。下列表示容器对桌面的压力F₁、容器对桌面的压强p、探头所受浮力 F浮、硬杆对探头作用力 F₂随容器中水深度h的变化关系图线中，可能正确的是（　　） A B C D 【答案】D 【详解】A．容器对桌面的压力F1等于容器、水、探头和硬杆的总重力之和。向容器中注水时，随着水深度h的增加，水的质量不断增多，总重力逐渐增大，因此容器对桌面的压力F₁随h的增加而变大。但容器对桌面的压力F1，在没有注水之前，就有了压力，不可能从原点开始，故A错误； B．容器对桌面的压强p由压力F1和容器与桌面的接触面积S共同决定，即，容器与桌面的接触面积S是固定不变的，而F1随h的增加而变大，所以容器对桌面的压强p 随h的增加而变大。但阀门打开后，水龙头是匀速流水的，故变化图线不应该是曲线，故B错误； C．根据阿基米德原理，浮力的大小等于物体排开液体所受的重力，即。在水没有到达探头底部之前，探头不受浮力。当探头开始浸在水中到在水未浸没探头前，随着h的增加，探头浸入水中的体积逐渐增大，排开水的体积也随之变大，此时浮力会变大。当水浸没探头后，橡皮膜在水的压力作用下会向下形变，这种形变使得探头实际排开水的体积比不形变时减小；而且随着h的继续增加，水对橡皮膜的压强增大，形变程度加剧，V排进一步减小，因此此时浮力会随h的增加而变小，所以图像的最后一段不应该是水平的。故C错误； D．对探头进行受力分析可知，在水没有到达探头底部之前，探头不受浮力，探头仅仅受到竖直向下的重力G、硬杆对它的支持力F2，二力平衡，故F2不变。当探头开始浸在水中到在水未浸没探头前，受到竖直向下的重力G、竖直向上的浮力F浮以及硬杆对它的作用力F2，这三个力处于平衡状态。若浮力一直没有等于或者大于重力，那么随着浮力不断增大，硬杆对探头的支持力F2为不断减小，直至完全浸没时。但当水浸没探头后，橡皮膜在水的压力作用下会向下形变，这种形变使得探头实际排开水的体积比不形变时减小，故浮力开始减小，那么探头需要硬杆对其支持力增加，图像开始转折向上，所以这个图像是可能正确的。故D正确。 故选D。 4.创新实验小组利用如图所示的实验装置来测量一个正方体塑料块的密度，拉力传感器能精确显示绳子对塑料块的拉力大小。往水槽中缓慢注水，当塑料块有的体积浸入水中时，拉力传感器示数为2N；持续注水直至塑料块完全浸入，此时拉力传感器示数变为8N。水的密度为，则（　　） A．塑料块浸没时受到的浮力为6N B．塑料块的体积为 C．塑料块受到的重力为2N D．塑料块的密度为 【答案】B 【详解】当有的体积浸入水中时，拉力传感器的示数为，则有，即 当塑料块完全浸没时，拉力传感器的示数为，则有，即 解得，。 浸没时的浮力为 物体密度为 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 5.某小组设计了水箱自动控制进水装置，如图所示。水箱内的圆柱形金属控制棒用不可伸长的细线悬挂在力传感器下面，并始终浸在水中，通过它对力传感器拉力的大小触发开关，控制水泵自动进水。用水时，水箱内水位降低，当到达最低水位时，力传感器所受拉力等于，触发开关，水泵开始持续向水箱注水；当水位到达最高水位时，力传感器所受拉力等于，再次触发开关，水泵停止向水箱注水。若进水过程中同时用水，相同时间内进水量大于出水量。已知控制棒的质量为，水的密度为。下列说法正确的是（　　） A．控制棒受到的浮力最大时，排开水的体积为 B．控制棒受到的浮力的变化量最大为 C．力传感器受到的拉力大小在与之间时，说明水箱正在进水 D．缩短悬挂控制棒的细线，可使水箱中的最高和最低水位均升高 【答案】D 【详解】A．由题意，控制棒始终浸在水中，控制棒受重力、浮力和拉力。当水位到达最高水位时，力传感器所受拉力等于，由可知，此时控制棒排开水的体积最大，水的密度不变，则此时控制棒受到的浮力最大。控制棒处于静止状态，受平衡力，则 控制棒的重力不变，受到的浮力最大，则此时拉力最小为。由，则此时排开水的体积 故A错误； B．当到达最低水位时，力传感器所受拉力等于，由可知，此时控制棒排开水的体积最小，水的密度不变，则此时控制棒受到的浮力最小，由 此时拉力最大为。水位由最低到达最高的过程，控制棒排开水的体积变化量最大，水的密度不变，由，则控制棒受到的浮力的变化量最大。最低水位时，浮力 最高水位时浮力 则浮力的最大变化量 故B错误； C．由题意，最低水位时拉力为，此时控制棒受拉力最大，水泵启动进水。最高水位时拉力为，此时控制棒受拉力最小，水泵停止进水。进水过程中拉力从逐渐减小到。若进水过程中同时用水，相同时间内进水量大于出水量，所以进水时水位是净上升的，因此拉力是从单调减小到。如果水泵停止进水后（拉力已达到），开始用水，水位下降，拉力从逐渐增大。在拉力从增大到的过程中，水箱并未进水（水泵未启动），但拉力确实处于和之间。因此，拉力在和之间时，可能是正在进水（拉力从减小到），也可能正在用水（拉力从增大到），故C错误； D．缩短悬挂控制棒的细线，因为、的触发条件不变，控制棒受重力不变，由，则控制棒受最小浮力和最大浮力不变。假设初始时细线长度为L，控制棒长度为h，水箱底到力传感器的距离为H。最低水位时，控制棒浸入，设浸入深度为，则，则， 则 因为、、、、都不变，所以不变，则水位高度 缩短细线，、、不变，减小，增大。同理，最高水位也会增大。所以，缩短悬挂控制棒的细线，可使水箱中的最高和最低水位均升高，故D正确。 故选D。 6.根据下图的情境，小蒋向DeepSeek输入了物理信息指令进行绘图。AI根据该信息绘制的图像中正确的是（   ） 均匀长方体a的密度为2g/cm3，底面积为100cm2，高为20cm；薄壁柱形容器b的底面积为200cm2，高为20cm；一个边长为10cm，密度为0.6g/cm3的正方体c漂浮在容器中，此时水深为15cm，现将a水平切割一部分并将切下的a放在c的正上方，直至将a切完，整个过程a、c都处于竖立状态不会倾倒，其中Δh为a切掉的高度，F1为c受到的浮力，F2为容器对桌面的压力，p1为水对c下表面的压强，p2为水对容器底部的压强。我的绘图指令：请绘制出F1、F2、p1、p2随Δh的变化图像。 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】由均匀长方体a的密度为2g/cm3，底面积为100cm2，高为20cm可知，长方体a的体积为 长方体a的重力是 薄壁柱形容器b的底面积为200cm2，高为20cm；容积为 由一个边长为10cm，密度为0.6g/cm3的正方体c可知，正方体c的底面积为 可知a、c的底面积相同。体积为 正方体c的重力为 正方体c漂浮在容器中，排开水的体积为 此时水深为15cm，则容器中水的体积为 因a的密度大于水，将切下a放在c的正上方一起漂浮时，由漂浮时浮力等于重力可得，则有 即每切下单位长度的a放在c的正上方，浸入水中的深度会增加2个单位长度。当c恰好完全浸没时，有 计算可知 切去的高度是2cm；由可知， 因为未放a，c漂浮时，露出水面的体积为400cm3，高度为4cm，则此时c下降2cm液面升高2cm，容器内水深为15cm+2cm=17cm 若要a，c恰好一起完全浸没在水中时，此时切去的a的高度为4cm，此时液面再升高2cm，容器内水深为2cm+17cm=19cm 此时继续在c的正上方放切下的a，a、c一起沉入水底，当再放2cm的a（体积为200cm3），水面将到达容器口，综上可知，此时共切去a的高度为6cm。继续放切去的a，水会溢出，水的深度将不再增加。当切去a的高度为10cm时，a、c一起的高度为20cm，刚好和水面（容器口）平齐。此后，水不再溢出。 A．F1为c受到的浮力，Δh为a切掉的高度，当Δh<2cm，浮力逐渐增加，当20cm≥Δh≥2cm时，c完全浸没在水中，浮力不再变化。故A错误； B．F2为容器对桌面的压力，当Δh<6cm，水未溢出，容器对桌面的压力均匀增加，当Δh=10cm时，此时a、c一起的高度为20cm，刚好和水面（容器口）平齐。故当6cm<Δh<10cm，因水溢出，图像F2随Δh变化，相比之前变慢，当20cm≥Δh≥10cm时，因没有水溢出，图像F2随Δh变化，相比之前变快。故B正确； C．p1为水对c下表面的压强，当Δh<4cm，水对c下表面的压强随Δh均匀增大，当Δh=4cm，继续在c的正上方放切下的a，a、c一起沉入水底，但在6cm>Δh>4cm时，由于水面上升，水对c下表面的压强会再次增加，直至水溢出。此后6cm<Δh<20cm，水对c下表面的压强不再变化。故C错误； D．p2为水对容器底部的压强，当Δh<4cm，水对容器底部的压强随Δh均匀变化，6cm>Δh>4cm时，因a、c一起沉入水底，水面上升减慢，因此水对容器底部的压强随Δh相较之前变化减慢。当6cm<Δh<20cm时，因水溢出、以及溢出后水面不再发生改变，水深不变，水对容器底部的压强将不变。故D错误。 故选B。 7.水产生的浮力会大于水的重力吗？如图所示，小燕将重、棱长为的正方体合金块，放在底面积为的薄壁容器中（合金块与容器底部不紧密接触），慢慢向容器中加水，当水的深度为时，下列说法中正确的是（　　） A．合金块对容器底部的压强为 B．合金块受到的浮力是水的重力的5倍 C．若将合金块竖直上拉，容器对桌面的压强变化了 D．若想让合金块受到的浮力是水的重力的20倍，可换用底面积为的容器 【答案】C 【详解】A．合金块排开水的体积为 合金块受到的浮力为 合金块对容器底部的压力 合金块对容器底部的压强为 故A错误； B．水的体积为 水的重力为 则合金块受到的浮力是水的重力的 故B错误； C．若将合金块竖直上拉，合金块浸入水中的深度为 合金块受到的浮力变为 容器对桌面的压力减小 容器对桌面的压强变化了 故C正确； D．若换用容器，想让合金块受到的浮力是水的重力的20倍，由于水的重力保持3N不变， 则水的重力G水=m水g=ρ水V水g=ρ水（S容′-S合金）h′g 已知此时合金块受到的浮力是水的重力的20倍，则F浮′=20G水， 即ρ水gS合金h′=20ρ水（S容′-S合金）h′g 所以， 则容器的底面积为，故D错误。 故选C。 8.如下图，一个底面积为300cm2的溢水杯重为6N，内装有20cm深的水置于升降台上，溢水杯中的水到溢水口的距离为3cm，弹簧上端固定，下端挂一个底面积为 100cm2，高为10cm的实心柱形物体，重为30N，物体下表面刚好接触液面。此时溢水杯对水平桌面的压强是_______ Pa；升降台上移一段距离后，水面刚好到达溢水口，此时实心柱形物体受到的浮力大小为_______ N。 【答案】 2200/ 9 【详解】[1]溢水杯中的水的体积为 水的质量为 水的重力为 溢水杯对水平桌面的压强为 [2]当水达到溢水口时，满足以下关系，溢水口下的总体积 则 所以实心柱形物体受到的浮力大小为 9．“盆水举缸”的意思是一盆水产生的浮力可以举起一个大水缸。小明在甲、乙容器中分别倒入10kg的水。甲容器不能浮起15kg的水缸，乙容器可以浮起15kg的水缸。甲容器中水缸受到的浮力__（选填“大于”“等于”或“小于”）水缸的重力；乙容器中水缸漂浮起来时排开水的重力为____N，乙容器中水缸排开水的体积为_____m3。乙容器能浮起水缸是因为乙容器中水位高，水缸底部受到的液体压强____（选填“大”或“小”），产生了较大的浮力，g取10N/kg。 【答案】 小于 150 0.015 大 【详解】[1]甲容器不能浮起15kg的水缸，说明水缸在甲容器中沉底，则甲容器中水缸受到的浮力小于水缸的重力。 [2]乙容器中水缸处于漂浮状态，根据物体的浮沉条件可得，水缸所受浮力为 根据阿基米德原理可得，排开水的重力为 [3]乙容器中水缸排开水的体积为 [4]乙容器能浮起水缸是因为乙容器中水位高，水缸底部在水中的深度较深，根据可知，水缸底部受到的液体压强大。 10.如图所示，在水平桌面上有一个轻质薄壁圆柱形容器甲和圆柱体乙，其中容器甲内盛有10cm深的某种液体，且液体的密度小于乙的密度，甲、乙底面积分别为S甲=100cm2，S乙=50cm2，在乙物体上方沿水平方向截取一段厚度为h的物体，并将截取的物体平稳地放入容器甲的液体中，此时，甲容器对桌面的压强随截取厚度h的变化关系如图丙所示，则液体的密度______g/cm3，当截取厚度h1=12cm时，物体受到的浮力为______N。 【答案】 0.8 4.8 【详解】[1]由图丙可知，截取前，甲容器对桌面的压强为，则液体对甲容器底部的压强为，则液体的密度 [2]如下图所示： 图中折线的AB段，纵坐标压强p随横坐标h变化更平缓，表明容器内液体从A点开始有溢出，过B点后液体不再溢出，由此可知容器的高度为12cm。则当截取厚度h1=12cm时，物体排开液体的体积为 则物体受到的浮力为 11.“通航孔桥”指的是允许船舶通过的桥。如图甲所示，一艘船舶正通过港珠澳大桥两桥墩中间，为了减小桥墩被撞风险，工程师为桥墩加装保护“铠甲”。这种铠甲由外钢围、柔性防撞圈和内钢围三部分构成，使用时铠甲环绕在桥墩外围，经过实船撞击实验的验证，这种装置可以有效减少55%-75%的撞击力。如图乙所示，铠甲漂浮在水中时，水面下的深度为1.4m。 (1)当船与铠甲发生撞击时，铠甲会保护桥墩，同时船也会改变航向，这说明力可以改变物体的___________； (2)在涨潮退潮的过程中，由于水面变化过程和流水冲击，铠甲会与桥墩发生挤压，产生力的作用。某次涨潮后，铠甲在水中静止时的状态如图丙所示，铠甲在水面下的深度变为1.6m，铠甲受到的浮力与乙图时相比________，桥墩对铠甲施加竖直方向大小为； (3)若某次静止时，铠甲在水面下的深度低于1.4m，在竖直方向受到桥墩对其大小为的力，此时铠甲下表面受到的压强为________Pa。 【答案】(1)运动状态 (2)变大 (3) 【详解】（1）当船与铠甲发生撞击时，船对铠甲有力的作用，据力的作用是相互的，船也受到力的作用，于是改变了航向，运动方向发生变化，即运动状态改变，说明力可以改变物体的运动状态。 （2）图乙中，铠甲漂浮水中，水面下的深度为1.4m，图丙中，涨潮后，铠甲在水中静止时，在水面下的深度为1.6m，因为水的密度不变，排开水的体积变大，由阿基米德原理可知，铠甲受到的浮力与图乙相比变大。 （3）图乙中，铠甲漂浮时，所受的浮力等于自身的重力，据阿基米德原理有① 图丙中，桥墩对铠甲施加方向竖直方向的力，相对图乙，此时铠甲在水中的深度变大，排开水的体积，所受的浮力变大，所以桥墩对铠甲的力是竖直向下的，此时铠甲还受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力作用，则有 即② 解①②两式得，铠甲的重力，铠甲的底面积S=100m2。某次静止，铠甲在水面下的深度低于1.4m，则铠甲受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力及桥墩对铠甲的力的作用，则有 铠甲下表面受到的压强 12.某同学利用家里的电子秤、玻璃杯、金属块、水、酱油、细线等器材，探究“浮力大小是否与液体密度有关”的实验。（水的密度为）他们利用调好的电子秤进行了以下操作： ①烧杯中装适量水，用电子秤称出烧杯和水的质量，如图甲所示为250g； ②将金属块悬挂在细线上，让其浸没在水中，电子秤示数如图乙所示为350g； ③烧杯中装适量酱油，用电子秤称出烧杯和酱油的质量，如图丙所示为260g； ④将金属块悬挂在细线上，让其浸没在酱油中，电子秤示数如图丁所示为375g； 求：（1）金属块在浸没在水中所受浮力； （2）金属块的体积； （3）酱油的密度； 【答案】（1）1N；（2）1×10-4m3；（3）1.15×103kg/m3 【详解】解：（1）乙图中，金属块悬挂在细绳上，金属块受到水竖直向上的浮力，物体间力的作用是相互的，金属块给水一个竖直向下的压力作用在容器的底部，导致电子秤的示数增加，对比甲图，增加的压力和浮力大小相等，所以在水中金属块受到的浮力为 F浮水=(m乙-m甲)g=(0.35kg-0.25kg)×10N/kg=1N （2）乙图中金属块浸没在水中，所以金属块的体积等于它排开水的体积，即 （3）同理，金属块浸没在酱油中受到的浮力为 F浮酱油=(m丁-m丙)g=(0.375kg-0.26kg)×10N/kg=1.15N 根据阿基米德原理可得，酱油的密度为 答：（1）金属块在浸没在水中所受浮力为1N； （2）金属块的体积为1×10-4m3； （3）酱油的密度为1.15×103kg/m3。 13.如图甲所示，底面积为400cm2的薄壁容器中，放有不同材料制成边长为10cm的正方体A和高度为20cm的长方体B，A、B底面积之比为1：2。AB间由一根轻质细线（图中未画出）相连，细线承受的拉力有限，可能会断。A的上表面刚好与水面相平，B与容器底部接触而无挤压。现在沿竖直方向缓慢匀速拉动A，A上方拉力F随A上升距离h变化的图象如图乙所示，求： （1）正方体A浸没在水中时所受浮力； （2）图乙中h0大小； （3）整个过程中，绳子承受的最大拉力。        【答案】（1）10N；（2）2.5cm ；（3）10N 【详解】解：（1）由题意及阿基米德原理可知，正方体A浸没在水中时所受浮力为 （2）已知图中A的上表面刚好与水面相平，B与容器底部接触而无挤压，说明A和B的整体处于悬浮状态，则平均密度等于水的密度，且ρA一定大于ρ水（A才能浸没在水中），ρB＜ρ水；A上升高度h在0~3h0时，A开始露出水面，随着A排开水的体积减小，A受到的浮力减小，拉力F逐渐增大，此时对A与B受力分析有 分析题意及图乙可知，A上升高度h在3h0时，再向上拉A上升相同的高度，拉力增加更多，这是由于当A的高度达到3h0时，A刚好全部离开水面，再向上B开始露出水面，B受到的浮力开始减小，由于B的截面积比A大，所以上升相同的高度，拉力F增大的更大；当A上升高度h在4h0时，A、B分离， 拉力F等于A的重力，所以A上升高度h在4h0～6h0时，A、B间绳子无拉力（处于松弛状态），此过程中B处于漂浮状态； A上升高度在6h0时，绳子刚好绷直，之后B所受浮力减小，拉力F增大；由题意及图可知，当A上升距离达到7h0后，绳子断裂，拉力大小变为A的重力。则由题意可知，A上升高度h在3h0时A全部离开水面，水面下降的高度 A的边长与其上升高度3h0及水面下降高度的关系 变形得 解得h0＝2.5cm。 （3）整个过程的示意图如下：    已知A、B底面积之比为1：2，则 当A上升高度h在4h0时，B刚好漂浮，则从A全部离开水面到B刚好漂浮时，B上升的高度（等于A上升的高度）为 4h0﹣3h0＝h0＝2.5cm 根据ΔV排的两种计算方法可得，B排开水的体积减小量 ΔV排＝S容Δh′＝SB×（Δh′＋h0） 即 400cm2×Δh′＝200cm2×(Δh′＋2.5cm) 解得水面下降的高度Δh′＝2.5cm。 此时B浸入水中的深度 hB浸＝hB﹣h0﹣Δh′＝20cm﹣2.5cm﹣2.5cm＝15cm＝0.15m B刚好漂浮时，由漂浮条件可得B的重力 GB＝F浮B＝ρ水gSBhB浸＝1×103kg/m3×10N/kg×0.02m2×0.15m＝30N 由图像可知，当A上升高度h为7h0（绳子断裂）时，B物体在漂浮的基础上又上升了h0的高度，同理可知水面下降的高度也为2.5cm，则此时B浸入水中的深度为 h′B浸＝hB浸﹣h0﹣Δh′＝15cm﹣2.5cm﹣2.5cm＝10cm＝0.1m 此时B物体受到的浮力 F′浮B＝ρ水gV′排B＝ρ水gSBh′B浸＝1×103kg/m3×10N/kg×0.02m2×0.1m＝20N 由上述分析及题意可得，当h为7h0时，绳子承受的拉力最大，此时有 F拉大＋F′浮B＝GB 则绳子承受的最大拉力 F拉大＝GB﹣F′浮B＝30N﹣20N＝10N 答：（1）浮力为10N； （2）h0为2.5cm； （3）绳子承受最大拉力为10N。 试卷第16页，共16页 试卷第15页，共16页 学科网（北京）股份有限公司 $