10.3 物体的沉浮条件及应用 同步随堂练习 2025-2026学年人教版物理八年级下册

**基本信息** 本同步练习围绕物体沉浮条件及应用，通过基础辨析、情境综合、探究实践三层设计，实现从单一知识点到综合应用的进阶，强化物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|浮沉条件判断、连通器原理|以生活实例（如杨梅沉浮、船闸应用）考查基本概念，强化物理观念| |中档层|浮沉与压强、密度综合计算|多情境综合题（如不同容器液体压力比较），培养科学推理能力| |综合层|实验设计与实际应用分析|设计测量密度实验、潜水艇模型探究，提升科学探究与问题解决能力|

10.3物体的沉浮条件及应用 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．水平桌面上放有甲、乙、丙、丁四个完全相同的圆柱形容器，容器内分别盛有等质量的液体。其中甲、乙、丁容器中的液体密度相同。若将小球A放在甲容器的液体中，小球A静止时漂浮，此时液体对甲容器的压力为；若将小球A用一段不计质量的细线与乙容器底部相连，并使其浸没在该容器的液体中，小球A静止时液体对乙容器的压力为；若将小球A放在丙容器的液体中，小球A静止时悬浮，此时液体对丙容器的压力为；若将小球A放在丁容器的液体中，用一根不计质量的细杆压住小球A，使其浸没，且不与容器底接触，小球A静止时液体对丁容器的压力为。则下列判断正确的是（    ） A． B． C． D． 2．两个完全相同的圆柱形容器甲、乙放置在水平桌面上，分别装有密度为、的液体。将质量相等的A、B两个实心物体分别放入甲、乙容器中，A物体漂浮，B物体悬浮，且两容器中液体深度相同。已知A物体的体积是B物体体积的2倍，A物体露出液面的体积是其自身体积的，则下列说法正确的是（　　） A．：：4 B．甲、乙两容器底部受到液体的压强之比：：2 C．A、B两物体受到的浮力之比：：1 D．若将A物体取出放入乙容器，B物体取出放入甲容器，静止时A、B两物体受到的浮力之比为3：2 3．物理在生活中有很多应用，以下实例中利用连通器原理制成的是（   ） A．压力锅 B．吸尘器 C．热气球 D．船闸 4．如图所示，质量分布均匀的圆柱形木块甲与薄壁圆柱形容器乙放置于水平桌面上，已知木块甲的密度为，高为0.6m，底面积为；乙容器的底面积为，高为0.4m，容器内盛有体积为的水。则下列说法正确的是（　　） ①甲对地面的压强为4800Pa ②若甲沿着竖直方向切放入乙容器中，则水对容器底的压强为4000Pa ③若甲上方沿水平方向切去Δh的高度，并将切去部分竖直放入容器乙内。当时，容器对桌面的压强增加量 ④若甲上方沿水平方向切去的高度，并将切去部分竖直放入容器乙内，若甲压力的变化量和容器对桌面压力的变化量为，则切去的高度一定是46.875cm A．①②③④ B．②③ C．①②④ D．①②③ 5．下列物理量最接近实际的是（　　） A．教室里的气压约为1×103Pa B．漂浮在水面上的苹果所受浮力约为20N C．初中生百米赛跑的平均速度约为20m/s D．做一遍眼保健操时间约为5min 6．如题图所示，将杨梅放入装有水的玻璃杯中，杨梅恰能下沉到杯底。下列操作可能使杨梅漂浮的是（　　） A．增加杯中的水 B．减少杯中的水 C．向杯中加酒精 D．向杯中加盐 7．物竞天择，适者生存，植物进化出很多巧妙的生存技能，其中蕴含着丰富的物理知识，下列说法错误的是（　　） A．蒲公英的种子御风远行——风对蒲公英种子做了功 B．“沙漠之舟”骆驼具有宽大的脚掌——可以减小骆驼对沙漠的压强 C．绿豆种子成熟后果皮崩裂能将种子弹开——因为果皮具有弹性势能 D．睡莲种子因包裹空气泡在水面漂流，空气泡消失后种子沉底——种子密度小于水 8．一个小球质量为200g，体积为300cm3，将它浸没在水中，放开手后，小球将（　　） A．上浮 B．下沉 C．静止 D．不确定 9．如图所示，将密度为，边长为10cm的正方体冰块放入盛有水的柱状容器内，静止时冰块有2cm露出水面，对容器缓慢加热、直至冰块完全熔化。在冰熔化过程中（不考虑水的蒸发），下列说法正确的是（　　） A．杯子对桌面的压强将逐渐增大 B．冰块漂浮后继续熔化的过程中，水面的高度不变 C．冰块熔化前后，水对容器底部的压力增大了2N D．冰块在熔化过程中，水对容器底部的压强一直在增大 10．如图所示，由同种材料（）制成的合金块甲和乙，先将甲放在一长方体木块上，放入水中，木块刚好完全浸没；将甲拿走，用细线（体积不计）把乙系在木块下方，放入水中，木块仍完全浸没在水中。下列说法正确的是（　　） A．甲和乙所受浮力之比为1∶2 B．甲和乙的体积之比为2∶3 C．甲和乙的质量之比为3∶2 D．甲和乙所受重力之比为2∶1 二、填空题 11．如图（a）所示，物体A重为，体积为。如图（b）所示，水平地面上有一个重为、底面积为S的薄壁圆柱形容器，容器足够高，容器内盛有重为的水。 （1）若用绳子吊着物体A，将三分之一体积浸入水中，水对容器底压强的增加量与容器对桌面的压强增加量比值为___________。 （2）若剪断绳子后，物体A下沉至容器底部且完全浸没在水中，此时水对容器底的压强与容器对桌面压强的比值为___________。 12．把一个体积为200cm3的柱状物体放入柱形容器中，如图所示，记录倒入容器中的水量及容器中水的深度，如表所示，已知物体的密度小于水的密度。（g取10N/kg） 水量/cm3 60 120 180 240 300 360 水深/cm 5 10 15 19 22 25 (1)倒入容器中的水越深，水对容器底部的压强越___________； (2)容器的底面积为___________cm2，物体的高度为___________cm； (3)物体的密度ρ物=___________g/cm3。 13．科技助力新农业发展，图1的漂浮育苗盘可节省育苗用地。小严将边长10cm的正方体空心浮箱A与底面积、高2cm、密度为的柱形物体B用细线连接，AB叠放在重9N、底面积的薄壁柱形容器中央。缓慢向容器中注水，A始终竖立，当注水至13cm时细线刚好伸直，如图2甲所示，此时B受到的浮力为______N。小严向浮箱中加0.2kg泥土，浮箱未沉，液面会______（选填“上升”“下降”或“不变”）；继续向容器中注水，整个过程中A所受浮力F与水的深度h的关系，如图2乙所示。当注水至15cm时，容器对水平桌面的压强为______Pa。 14．如图甲所示，水平放置的电子秤上有一长方体薄壁柱形容器，其质量为300g、高为13cm、底面积为，容器中装的某种液体。将质量为900g的实心正方体轻放入液体中，当其稳定后再打开容器底部的阀门向外排放该液体。在排放过程中，容器底部所受液体压强与排出液体体积的关系如图乙所示。则该液体的密度为______，当电子秤示数变化2000g时，正方体对容器底的压强与容器对电子秤的压强之比为______。 15．八中科创社的同学设计了一艘长方体轮船模型，为了对轮船进行测试，准备了一个薄壁长方体容器置于水平地面，其底面积为，装有深度为的水，如图甲所示。轮船的质量为，底面积为，总高度为，轮船不倾斜，如图乙所示。轮船的下部有7个长方体水密隔舱（以便轮船漏水时，相互隔离，确保行船安全），每个隔舱的内部底面积均为，高度为。在轮船满载时，刚好有2个隔舱漏满水，稳定后轮船依然漂浮，此时轮船浸入水中的深度为，则满载时货物的质量为______；测试组的同学对轮船进行漏水实验，将载货的轮船置于容器中，一段时间后，液体对轮船外底部的压强为，则漏满水的隔离舱数量可能的最大值为______个。 三、实验题 16．天津独流老醋是中国三大传统名醋之一。在一次跨学科实践活动中，老师要求通过实验测量出独流老醋的密度，提供的材料有：粗细均匀的木棒（长约20cm），塑料杯、细铜丝、刻度尺、小金属块、足量的水（水的密度为）。请你根据所学的知识，选择合适的材料，设计一个测量独流老醋密度的实验方案。要求： (1)写出主要的实验步骤及所需测量的物理量； (2)写出老醋密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）。 四、综合题 17．我国的“奋斗者”号载人潜水器最大下潜深度达到10909m。项目小组利用硬质塑料瓶制作潜水艇模型，如图甲所示，相邻两舱之间密封不连通，水舱与注射器通过塑料软管相连，推拉注射器活塞可以实现潜水器的浮沉。 (1)“奋斗者”号下潜过程中，受到海水的压强变______。 (2)为使潜水艇模型上浮，小组同学的操作是______，从而排出水舱内的水，实现上浮。 (3)如图乙所示，潜水艇模型从B位置缓慢上浮到A位置，最终在水面保持静止。请在图丙中画出潜水艇所受浮力随时间变化的大致图象。 (4)若潜水艇模型的总体积是，所用材料的总质量是0.5kg，g取10N/kg。要使潜水艇模型能在水中悬浮，图甲中注射器规格至少为______mL（假设推拉注射器活塞时，装置内气体体积的变化量与水舱内水的体积变化量相同）。 (5)潜水艇模型制作的合格标准是能实现下潜、上浮、悬浮、漂浮。项目小组对某潜水艇模型测试时发现：注射器活塞推到最左端时，潜水艇模型位于水槽底部。根据测试结果，可以判定制作的潜水艇模型______（选填“合格”或“不合格”）。 学科网（北京）股份有限公司 《10.3物体的沉浮条件及应用》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D D D D D D A B B 1．A 【详解】相同的容器内分别盛有等质量的液体，根据可知，没放小球时，甲、乙、丙、丁容器中的液体对容器底的压力相同。按照不同方式放入小球A后，如图所示， 在甲液体中，小球漂浮，球的密度小于甲液体的密度；丙液体中，小球悬浮，球的密度等于丙液体的密度；所以丙液体的密度小于甲液体的密度，而甲、乙、丁容器中的液体密度相同。 乙丁中液体密度相同，排开液体体积相同，容器完全相同，则液面上升高度相同，根据可知，容器底受到的压力变化量相同，结合原本乙、丁中液体对容器底的压力相同，可知 小球A在甲、丙中漂浮、悬浮，根据浮沉条件可知，小球A在甲、丙中受到的浮力相同，此时容器底受到的压力变化量等于浮力大小，结合原本甲、丙中液体对容器底的压力相同，可知 甲、丁中，丁中小球A排开液体体积大于甲中，则丁中液面上升高度大于甲，根据可知，丁容器底受到的压力变化量大于甲容器底受到的压力变化量，结合原本甲、丁中液体对容器底的压力相同，可知 综上所述： 故选A。 2．D 【详解】A．已知A物体的体积是B物体体积的2倍，两物体质量相同，根据密度公式知，在质量不变时，体积与密度成反比，故，A物体漂浮，A物体露出液面的体积是其自身体积的，根据阿基米德原理及漂浮的特点可知 解得 B物体悬浮，则，综上有，故A错误； B．根据液体压强公式知，在深度不变时，液体压强与液体的密度成正比，甲、乙两容器底部受到液体的压强之比 故B错误； C．因两物体重力相同，结合漂浮和悬浮时，浮力等于重力，故A、B两物体受到的浮力之比，故C错误； D．根据前面液体密度和物体的密度关系可知，，可知，，，A物体漂浮，B物体下沉，静止时A、B两物体受到的浮力之比为 故D正确。 故选D。 3．D 【详解】A．连通器里只有一种液体，在液体不流动的情况下，连通器各容器中液面的高度总是相平的．液体的沸点跟气压有关，气压增大，沸点升高；气压减小，沸点降低，压力锅的密封效果好，当锅内产生大量水蒸气时，聚集在锅的上方，使锅内气压增大，锅内水的沸点升高，食物更容易煮熟，故A不符合题意； B．吸尘器在工作时，由于转动的扇叶处气体的流速大，压强小，从而在周围大气压的作用下将灰尘、纸屑等垃圾“吸”入，故B不符合题意； C．热气球升空是因为热气球所受的浮力大于自身的重力，故C不符合题意； D．船闸的上游阀门打开时，上游和闸室构成连通器，下游阀门打开时，下游和闸室构成连通器，故D符合题意。 故选D。 4．D 【分析】对于①，根据可求得木块甲的重力，此时木块甲对桌面的压力等于其重力，再利用可求得木块甲对桌面的压强。 对于②，先计算切去部分甲的体积，再根据木块甲的密度小于水的密度，判断切去部分放入水中后漂浮，利用漂浮条件得出排开水的体积，再结合容器乙的底面积和原有水的体积，计算放入后水的深度，最后用计算水对容器底的压强。 对于③，先计算切去部分的重力，再判断放入乙容器后是否有水溢出，计算出容器对桌面压力的增加量，最后结合容器乙的底面积，用计算压强增加量。 对于④，先明确甲压力的变化量等于切去部分的重力，容器对桌面压力的变化量等于切去部分重力减去溢出水的重力，根据两者的比例关系，结合阿基米德原理和相关体积、密度公式，推导切去高度的表达式并判断。 【详解】 ①木块甲的重力为 则木块甲对桌面的压强 故①正确； ②原乙容器中水的深度 竖直切去后，切去部分的底面积 放入乙容器沉底后，水的体积不变，满足 解得 恰好等于容器高度。 水对容器底的压强 故②正确。 ③水平切去，切去部分的重力 乙容器空余的体积 切去木块漂浮，，排开水的体积 有水溢出， 溢出水的重力 容器对桌面压力的增加量 压强的增加量 故③正确。 ④甲对桌面压力的变化量 若满足比例，若不溢出则，比例为不符合，因此一定有水溢出。 对溢出情况推导得 ，得。 又 解得，且，符合要求； 若甲切去部分在水中沉底，则溢出水的重力为此时容器对桌面压力变化量 则 解得：， 又 解得：，且，符合要求；故④错误。 综上①②③正确，故D正确，ABC错误。 故选D 。 5．D 【详解】A．教室内的气压接近标准大气压，约为1×105Pa，故A不符合题意； B．苹果漂浮在水面上时，受到的浮力大小等于其所受重力的大小，而一个普通的苹果的质量约为200g即0.2kg，则其所受的浮力为F浮=G=mg=0.2kg×10N/kg=2N 故B不符合题意； C．根据生活常识可知，普通初中生百米赛跑的平均速度约为7m/s，故C不符合题意； D．由生活常识可知，做一遍眼保健操的时间约为5min，故D符合题意。 故选D。 6．D 【详解】杨梅恰能沉底，说明杨梅受到的浮力小于其重力，即，杨梅浸没时排开水的体积不变时，由可知，要增大杨梅受到的浮力，应向杯中加盐并搅拌，增大水的密度，可以增大杨梅所受浮力，当浮力增大到大于杨梅的重力时杨梅会上浮，故D符合题意；向杯中加酒精会使液体密度减小，故C不符合题意；增加杯中的水、减少杯中的水液体密度不变，故AB不符合题意。 故选D。 7．D 【详解】A．蒲公英的种子御风远行，风对种子有力的作用，种子在力的方向上通过一定的距离，风对蒲公英种子做了功，故A正确，不符合题意； B．骆驼具有宽大的脚掌，宽大的脚掌在对地面的压力一定时，增大了受力面积，从而减小了骆驼对沙漠的压强，故B正确，不符合题意； C．绿豆种子成熟后果皮崩裂能将种子弹开，果皮的弹性势能转化为种子的动能，故C正确，不符合题意； D．空气泡消失后种子沉底，因为种子的密度大于水的密度，故D错误，符合题意。 故选D。 8．A 【详解】小球浸没时，排开水的体积和自身体积相等，排开水的体积为 小球受到的浮力为 小球受到的重力为 所以，则放开手后，小球将上浮，故选A。 9．B 【详解】A．在冰熔化过程中，杯子总重力不变，则杯子对桌面的压力不变，受力面积不变，则杯子对桌面的压强将不变，故A错误； BD．熔化前冰块的重力 熔化前冰块所受的浮力 所以冰块在熔化过程中，先沉底后漂浮，由于容器是柱状容器，水对容器底部的压力 在冰块漂浮前，由于冰块所受浮力小于冰块的重力，所以，故水对容器底部的压力将增大；冰块漂浮后，由于冰块所受浮力等于冰块的重力，所以，故水对容器底部的压力大小将不变。根据，在冰块漂浮前，水对容器底部的压强在增大，冰块漂浮后，水对容器底部的压强不变；根据，冰块漂浮后继续熔化的过程中，水面的高度不变，故B正确，D错误； C．由于容器是柱状容器，熔化前水对容器底部的压力，完全熔化后水对容器底的压力，则水对容器底部增大的压力为 故C错误。 故选B。 10．B 【详解】A．甲放在一长方体木块上，甲没有浸在水中，甲所受浮力为0，故A错误； B．将甲和木块看做是一个整体，此整体漂浮在水中，且木块刚好完全浸没，故有 即 化简得 即 解得 把乙系在木块下方，此时将合金块和木块看做是一个整体，此整体悬浮在水中，故有 即 化简得 即 解得 所以甲和乙的体积之比为 故B正确； 甲和乙的质量之比为 故C错误； D，重力与质量成正比，所以有 故D错误。 故选B。 11． 1∶1 0.8 【详解】（1）[1]用绳子吊着物体A，将三分之一体积浸入水中时，液面上升的高度 水对容器底压强的增加量 当物体A没有浸入水中时，容器对桌面的压力 F桌=G容+G水--------① 将三分之一体积浸入水中后，把容器、水和物体A看作一个整体，受向下的总重力、向上的支持力、拉力作用处于平衡状态，所以，此时容器对桌面的压力 F桌′=F支=G容+G水+GA-F拉--------② 由①②可得 ΔF桌=GA-F拉=F浮=ρ水gV排=ρ水g× 容器对桌面的压强增加量 Δp水∶Δp桌= （2）[2]若剪断绳子后，物体A下沉至容器底部且完全浸没在水中时，容器内水的深度 h= 此时水对容器底的压强 p水=ρ水gh=ρ水g× 容器对桌面压力 F桌″=G容+G水+GA 容器对桌面压强 p桌= p水∶p桌=∶=(ρ水gVA+G水)∶(G容+G水+GA)= (1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10-3m3+50N)∶(12N+50N+38N)=80∶100=0.8 12．(1)大 (2) 20 25 (3)0.7 【分析】根据液体压强公式判断压强随深度的变化； 通过两组数据分别计算容器底面积与物体高度； 最后利用漂浮条件求出物体密度。 【详解】（1）倒入容器中的水越深，水的深度h越大，由可知，水对容器底部的压强越大。 （2）[1]第4、第5次倒水时，长方体处于漂浮状态，此时水深度的变化只和容器底面积有关，所以深度h从19 -22cm，水的体积变化 。即，  解得。 [2]第1、第3次倒水时，水量较小，长方体部分浸入水中，此时水深度的变化和容器底面积及长方体底面积都有关 水的体积变化 代入得， 柱状物体的体积，    ，柱状物体的高 （3）第六次加水时物体漂浮，物体排开液体的体积 物体受到的浮力为 物体漂浮时F浮=G物，则物体的密度 13． 1 上升 2100 【详解】[1]如图2甲所示，B浸没，此时B受到的浮力为 [2]小严向浮箱中加0.2kg泥土，浮箱未沉，始终漂浮，浮力等于重力，向浮箱中加泥土后，重力变大，则浮箱浮力变大，根据，浮箱排开水的体积变大，则液面会上升。 [3]由图乙可知，注水至13cm时细线刚好伸直，此时A漂浮，A受到的浮力为6N，则A的重力为 当向浮箱中加0.2kg泥土后继续加水直至细线再次刚好伸直时，A仍恰好漂浮，浮力等于重力，则A受到的浮力变化量为 则A排开水的变化量为 则A浸入水中的深度变化量为 因为，所以当注水至15cm时，细线再次刚好伸直，细绳无拉力。此时A漂浮，A受到的浮力为 A排开水的体积为 则容器中水的体积为 则容器中水的重力为 B的重力为 则当注水至15cm时，容器对水平桌面的压力为 则容器对水平桌面的压强为 14． 0.8 5∶6 【详解】[1]由图乙可知，液体的体积为4000cm3，当排出液体体积为1000cm3时，液面刚好到达正方体上表面，液面下降的深度为 此时压强变化量为 故液体的密度为 [2]由图乙知，打开阀门前，容器底部所受液体压强为，故液体深度为 液体和正方体的总体积为 正方体的体积为 故正方体的密度为 打开阀门前液体的质量为 排出2000g液体后，剩余液体的质量为 电子秤示数变化2000g时，容器对电子秤的压力等于容器、正方体和剩余液体的总重力，即 容器对电子秤的压强为 剩余液体的体积为 正方体的边长为 正方体的底面积 液体与容器底部的接触面积为 液体的深度为 正方体在液体中受到的浮力 正方体所受的重力 容器底对正方体的支持力 正方体对容器底的压力 正方体对容器底的压强 故电子秤示数变化2000g时，液体对容器底的压强与容器对电子秤的压强之比为 15． 5 3 【解析】【小题1】[1]将整个轮船（包括漏入隔舱内的水）看成整体，轮船底面积为800cm2，即0.08m2，总高度为16cm，即0.16m，此时浮力为 每个隔舱的内部底面积均为100cm2，即0.01m2，高度为10cm，即0.1m，漏入隔舱内的水的重力为 货物质量满载为 [2]根据液体压强公式可得 漂浮时，浮力等于总重力 则漏水的重力为 一个漏满水的隔离舱重力 所以可能得最大值为3。 16．(1)见解析 (2)见解析 【详解】（1）根据物体的浮沉条件，将细木棒下端缠一些细铜丝制成“密度计”，分别放入水中时和老醋中，处于漂浮状态，根据露出液面的高度判断，所以，实验步骤为： ①用刻度尺测出细木棒的长度L0； ②将细木棒下端缠一些细铜丝，放入盛水的塑料杯中漂浮时测出细木棒露出液面的长度L1； ③将细木棒放入盛老醋的塑料杯中漂浮时测出细木棒露出液面的长度L2。 （2）细木棒浸入水中的长度为L0-L1 则由物体的浮沉条件可知F浮=G 即       ① 细木棒浸入老醋中的长度为 由物体的浮沉条件可知 即       ② 联立①②可得 17．(1)大 (2)推动活塞，向潜水艇打气 (3) (4)150 (5)不合格 【详解】（1）根据液体压强p=ρ液gh知，下潜过程中深度变大，受到海水的压强变大。 （2）根据潜水艇靠改变自身重力实现浮沉的，为使潜水艇模型上浮，应该向左推动活塞，从而排出水舱内的水，使它的重力减小，使重力小于浮力，实现上浮。 （3）根据阿基米德原理知，潜水艇模型从B位置缓慢上浮到A位置，最终在水面保持静止，开始浸没时排开液体的体积不变，浮力不变，露出液面过程浸入体积减小，浮力减小，静止后浮力不变，如图所示： （4）根据悬浮时浮力等于重力F浮=G总； 要使潜水艇模型能在水中悬浮，设至少要装入水的质量为m，结合阿基米德原理可得 解得至少要装入水的质量为m=0.15kg。 假设推拉注射器活塞时，装置内气体体积的变化量与水舱内水的体积变化量相同，装入注射器的水的体积至少为 所以，图甲中注射器规格至少150mL。 （5）注射器活塞推到最左端时，潜水艇模型位于水槽底部，此时，潜水艇模受到的浮力小于它的重力；若要使它悬浮或上浮，需要减小其重力，而此时射器活塞推到最左端，无法再排出水来减小重力，所以它无法悬浮或上浮，潜水艇模型不合格。 学科网（北京）股份有限公司 $