2026年人教版物理八年级下册暑假专题复习:物体的浮沉条件(一)
2026-08-03
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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3节 物体的浮沉条件及应用 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.84 MB |
| 发布时间 | 2026-08-03 |
| 更新时间 | 2026-08-03 |
| 作者 | SWQYT |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59072472.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以物体浮沉条件为核心,通过选择、计算、实验等多题型系统整合阿基米德原理应用,构建“现象判断-原理计算-实验验证”逻辑链条,突出科学思维与科学探究素养。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础判断|10单选|漂浮条件(F浮=G)、浮沉状态比较|从浮沉现象到受力分析,建立浮力与重力、密度关系|
|原理计算|5填空+3计算|阿基米德原理(F浮=ρ液gV排)、密度推导|结合密度公式,推导物体密度与液体密度关系|
|实验探究|3实验题|控制变量法、称重法测浮力|从探究浮力影响因素到密度计制作,体现科学探究过程|
|跨学科应用|2综合+1科普|浮沉条件在生活/科技中的应用(孔明灯、潜艇)|联系实际,强化物理观念与社会责任|
内容正文:
2026年人教版物理八年级下册暑假专题复习:物体的浮沉条件(一)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.将盛满水的溢水杯放在电子秤上,把一个核桃缓慢放入水中,核桃漂浮在水面上,排开的水溢出到小烧杯中,如图所示,则( )
A.放入核桃前后,电子秤的两次示数相等
B.排开水的体积等于核桃的体积
C.溢水杯杯底受到的压强变大
D.溢水杯对电子秤的压强变小
2.中国茶文化源远流长,如图所示是小明给爸爸泡的一杯绿茶。观察水中起伏的茶叶,结合所学的物理知识,下列解释正确的是( )
A.沉底的茶叶不受浮力
B.杯中茶叶下落过程中受到的浮力变小
C.茶叶漂浮在水面时受到的浮力等于重力
D.茶叶在水中浸泡一段时间后,体积变大,浮力变小
3.重为3 N、体积为600 cm3的物体放入水中,当物体静止时,下列判断正确的是( )
A.物体漂浮,F浮=6 N B.物体悬浮,F浮=6 N
C.物体漂浮,F浮=3 N D.物体沉在水底,F浮=1.5 N
4.如图,小明在洗蔬果时,将土豆和蜜橘放入水中,发现较大的土豆沉在水底,小小的蜜橘漂浮在水面上。下列说法正确的是( )
A.蜜橘所受浮力大于土豆所受浮力
B.蜜橘所受浮力小于土豆所受浮力
C.蜜橘所受的浮力大于其重力
D.土豆所受的浮力等于其重力
5.人们常用“冰山一角”来形容看到的水面上的冰山远远小于水下部分。已知冰的密度为,水的密度取,则冰山露出水面的体积与冰山总体积之比为( )
A. B. C. D.
6.重为G的鸡蛋沉在盛有水的杯子底部,向水中加入食盐并使其溶解,鸡蛋渐渐浮起,最终漂浮在水面,上述过程中鸡蛋所受的浮力F浮随时间t变化的大致图像是( )
A. B.
C. D.
7.根据我国明代《菽园杂记》中记载的用莲子比较食盐水密度的方法,某同学将三个相同的杯子放在水平桌面上,分别向其中加入密度不同、体积相同的食盐水,将同一莲子先后放入三个杯中,莲子静止时在杯中的位置如图所示。图丙中莲子对杯底有压力,忽略莲子吸入或带出的食盐水,下列说法正确的是( )
A.莲子所受浮力的大小关系是
B.图甲中食盐水密度等于莲子密度
C.三杯食盐水密度的大小关系是
D.杯子对桌面压强的大小关系是
8.小庄同学在一个空的药瓶瓶口扎上橡皮膜,将其竖直地浸入不同液体中,一次瓶口朝上,另一次瓶口朝下,如图所示,两容器完全相同且液面相平,这两次药瓶在液体中的位置和橡皮膜的凹陷程度均相同。下列说法正确的是( )
A.乙容器中橡皮膜受到的压强大于甲容器中橡皮膜受到的压强
B.甲、乙两图中,容器对桌面的压力相等
C.甲容器中液体对容器底部的压强小于乙容器中液体对容器底部的压强
D.甲图中药瓶受到的浮力大于乙图中药瓶受到的浮力
9.放在水平桌面上的甲、乙两个相同的圆柱形容器中盛有同种液体,体积相等的a、b两个物体分别放入甲、乙两个容器中,在液体中静止时两液面相平,如图所示,则( )
A.物体a的密度比b的密度大 B.物体b受到的浮力比a的浮力小
C.甲容器底部压强比乙容器底部压强小 D.两容器底部受到的压力一样大
10.质量为的杯子,装入适量的水后放在水平的电子秤上,如图甲:将金属块用细线系住,用手拉住细线,使金属块浸没于水中,如图乙;然后将金属块沉入杯底并松开细线,如图丙;水均未溢出,电子秤示数依次为、、,不计细线体积。下列判断正确的是( )
A.甲图中,杯对秤的压力为
B.金属块的质量为
C.金属块排开水的体积为
D.乙图中,线对金属块拉力为
二、填空题
11.如图所示为用薄纸制成的军事信号“孔明灯”,点燃灯笼下端小碟内的松脂,加热灯笼内部的空气,当浮力________(选填“大于”、“小于”或“等于”)重力时,孔明灯就腾空而起。
12.盐水浸泡可以去除新鲜水果表面残留的农药。小军用手将质量为200g、体积为的苹果浸没在盐水中,松手后苹果最终将________(选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”),苹果最终静止时受到的浮力为________N。(,取)
13.牛顿从落在头上的一个苹果产生联想,经过一步一步深入地思考,终于发现了万有引力。
(1)一个重力为2 N的苹果从树上竖直下落,下落过程中受到竖直向上的空气阻力为0.5 N。苹果在下落过程中受到的合力大小为__________N,合力方向为__________。
(2)如图所示,小磊用手将重1.5 N、体积为的苹果逐渐压入水中,直到苹果刚好浸没。松手后苹果将__________(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”),最后静止时,苹果受到的浮力大小为__________N。(,取)
14.一个底面积为的圆柱形容器中装有深度为10cm的水,现将一个重为12N的物体挂在弹簧测力计下,物体浸入水中一半体积时,弹簧测力计示数为4N,则物体受到的浮力为__________N,物体的密度为__________若将物体直接放入容器中,物体静止时对容器底部的压强为__________Pa(g取10N/kg)。
三、作图题
15.如图,在斜面上有一个装有水的容器保持静止,容器中放入一个重3N的小球,画出小球受到的浮力F浮示意图(作用点画在重心上)。
16.如图甲所示,将干红枣放入烧杯中,漂浮在水面,图乙中点A为红枣的重心,请在图乙中画出红枣所受重力和浮力的示意图。
四、实验题
17.跨学科实践活动中,小组选用长18 cm、粗细均匀的吸管、细铜丝(配重)、石蜡(密封底端)、刻度尺制作简易密度计,用来检验医用酒精密度,医用酒精合格密度范围为,制作的简易密度计如图所示。
(1)吸管下端缠绕细铜丝并用石蜡封口。细铜丝的作用是_________。
(2)把制作的密度计放入水中漂浮,露出水面长度10.8 cm,漂浮时浮力_________重力(选填“大于”“等于”或“小于”);密度计放入待测酒精中漂浮,露出酒精液面的长度9 cm,则酒精的密度为_________,该医用酒精是否合格?_________。
(3)自制密度计刻度线间距太小,读数误差大,你认为改进的最优方案是_________(选填序号)。
A.换更大容器 B.换更细吸管 C.换更长吸管 D.减轻下端配重
18.如图所示,小明和同学们利用一长方体物块来探究浮力的大小与哪些因素有关。
(1)图丙中,物块受到的浮力为________N。
(2)由图甲、乙、丙、丁中的数据可知:在同一液体中,物体__________________越大,物体所受的浮力越大。
(3)分析图甲、丙、戊中的数据可知:物体所受的浮力大小与液体的________有关。通过计算可得,未知液体的密度为________kg/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3)
(4)如果在实验中不小心使物块碰到容器底,且对容器底有力的作用,则测出的浮力将偏________(选填“大”或“小”)。
(5)为了探究浮力的大小与物体的形状是否有关,小明找来一个薄铝片、一个烧杯和适量的水等进行实验,实验步骤如下:
①将薄铝片放入盛有适量水的烧杯中,观察到薄铝片下沉至杯底,如图A;
②将薄铝片取出擦干,折成“碗状”后再次放入该烧杯中,观察到薄铝片漂浮在水面上,如图B。
分析以上现象可知,薄铝片在步骤①中受到的浮力________(选填“大于”“小于”或“等于”)在步骤②中受到的浮力;小明据此得出结论:浮力的大小与物体的形状有关,老师指出他的结论不可靠,原因是__________________________。
19.小华用实验室的一块柱形合金材料探究“影响浮力大小的因素”。他将该合金块标注成4等分,溢水杯中装满水,进行了如图所示的探究实验。
(1)如图甲所示,可知该合金块的重力是____________N;
(2)由图丙所示,此时合金块只有两格浸入水中,则合金块所受的浮力____________N;由图甲、乙、丙、丁计算得到合金块密度为__________kg/m3;
(3)根据图甲、乙、丙、丁,可以得出的初步结论是:____________________________________;
(4)小哲对丁实验操作进行了修改,设计了如图甲、丁、戊所示方案进行探究,可知浮力大小与物体浸没的深度____________(选填“有关”或“无关”);
(5)小桂利用刻度尺、柱形烧杯、冰块和水,设计了一个实验,测出另一个小合金块的密度,具体操作顺序如图所示:
①烧杯中装有适量水;
②将冰块慢慢置于水中漂浮,测出此时水深为;
③将小合金块放在冰块上,与冰块共同漂浮,待水面静止后,测出此时水深为;
④静置烧杯至冰块完全熔化后,测出水深为,此时与步骤③相比,水对烧杯底的压强____________(选填“变大”、“变小”或“不变”),则小合金块密度__________(用、、和表示)。
五、计算题
20.市面上有一种防溺水手环,如图所示,将手环系在手臂上,紧急情况下打开手环,手环内气瓶的二氧化碳气体会迅速充满气囊,最终使人漂浮于水面。为确保安全,人体浸入水中的体积不能超过人体总体积的五分之四;已知测试人员质量为70kg,人体平均密度约等于水的密度,,取10N/kg,忽略手环体积和自重。
(1)该测试人员浸没时排开水的体积是多少?
(2)当人体浸入水中体积为人体总体积的五分之四时,该测试人员受到水的浮力是多少?
(3)人漂浮时,气囊完全充气后所受浮力至少为多大才能确保测试人员的安全?
21.青少年在游泳和水上活动时应特别注意安全问题。某同学的质量为52.5kg,密度为,戴着防溺水救生手环在游泳池内游泳。手环所受的重力忽略不计,,取。求:
(1)该同学受到的重力为多少N?
(2)该同学潜入水下0.5m深处受到水的压强为多少Pa?
(3)在水下0.5m深处,该同学身体的面积上所受水的压力是多少N?
(4)紧急情况下,该同学启动手环上的开关,手环内的气囊立刻充满气体,承载人体使头部露出水面。若要使约占人体总体积的头部露出水面,充气后气囊的体积至少应为多少?
22.如图甲,浮桥的主要用途包括交通连接、军事渡河、应急救援、景区观光和临时作业平台,其核心优势在于适应水位变化、架拆便捷、无需深水桥墩。跨学科实践小组考察浮桥后自制了两只完全相同的小船进行如下一系列研究,如图乙和丙。他们用溢水杯和刻度尺测出图乙中小船的吃水深度与排水体积的关系如下表,实验过程中小船一直是漂浮状态,忽略岸边固定装置对船的作用力,
吃水深度
2.5(空载)
3.0
3.5
4.0
4.5(安全极限)
排水体积
100
220
400
600
900
请完成下列问题:
(1)如图甲,浮桥空载时,当水位上涨时浮桥排开水体积变化情况是__________。图乙中小船自身重力为__________。
(2)图乙中此小船在安全极限时最多可装载多重的物体?
(3)在图丙中,同学们用一根质量为的钢棒把两只小船并排固定在一起,用两个完全相同的实心小球增加小船的稳定性,他们把两个小球分别放入两只小船内,发现小船的吃水深度为,把两个小球分别用细线系在两只船的船底让它们浸没于水中,发现小船的吃水深度较刚才两个相同的小球分别放入两只小船内时变化了,钢棒一直不浸入水中,不计细绳的质量与体积,则两只小球的密度为多少?
六、综合题
23.某校物理小组开展跨学科实践活动,想制作一个微型密度计,能方便快速地判断消毒酒精是否合格。他们把塑料吸管的下端用蜡封口,并在下端缠绕细铜丝作为配重,制成一个微型密度计。如图甲所示,使其竖直漂浮在水中。,。
(1)在图甲中画出微型密度计的受力示意图。
(2)将这个微型密度计放入酒精中会触碰容器底。为了使密度计漂浮,以下对密度计的调整,合理的是( )(填正确选项前的字母);
A.适当减少铜丝的质量
B.适当增加铜丝的质量
C.把塑料吸管换成外形相同、密度更大的铜杆
(3)已知消毒酒精的密度为是合格的,如图乙所示,测量时液面位于吸管A、B之间的酒精都是合格的。A位置对应的酒精的密度是_____________ kg/m3。使用时发现A、B之间的长度过小,不便于观察者分辨,请你提出一个方法使A、B之间的长度增大一些:___________________ 。
七、科普阅读题
24.请阅读《深海“鲸鱼”如何浮沉?———我国新一代潜艇的压载系统》。
深海“鲸鱼”如何浮沉?——我国新一代潜艇的压载系统
近年来,我国自主研制的新一代潜艇不断提升深海航行能力。潜艇既能像普通船舶一样漂浮在海面,又能悄无声息地下潜到深海执行任务,因此常被称为“会潜水的钢铁鲸鱼”。我国039系列常规潜艇、09系列核潜艇等,都需要依靠复杂的压载系统完成上浮、下潜与水下悬浮等操作。
现代潜艇的艇体通常采用双层船壳结构:外层船壳与海水直接接触,内层则是能够承受巨大水压的耐压壳。潜水艇在上浮和下潜时,其体积是一定的。
两层船壳之间设有主压载水舱。在控制潜水艇上浮和下潜的过程中,起主要作用。从艇艏(艇头)到艇艉(艇尾),主压载水舱通常被分成许多彼此独立的舱室。每个舱室的结构都如下图所示:顶部分别装有一个接高压空气的阀门和一个与外部相通的阀门1(称作通气阀门),下端还装有一个与外部相通的阀门2(称作通海阀门),利用三个阀门关闭与打开的不同组合,就可以改变水舱中的水量,实现潜水艇的上浮与下潜。例如,打开高压空气阀门(其他阀门处于恰当状态),向水舱内注入高压空气时,可以将水舱内的海水从相关阀门排出,潜水艇将上浮。
请结合上述材料,回答下列问题:
(1)潜水艇是通过改变_______________________来实现上浮或下潜的;
(2)关于水舱的使用,下列说法合理的是__________;(多选)
A.欲使漂浮在海面上的潜水艇下潜,则应打开阀门1和阀门2,关闭高压空气阀门
B.欲使漂浮在海面上的潜水艇下潜,则应打开阀门2和高压空气阀门,关闭阀门1
C.欲使悬浮在海面下的潜水艇上浮,则应打开阀门2和高压空气阀门,关闭阀门1
D.欲使悬浮在海面下的潜水艇上浮,则应打开阀门1和高压空气阀门,关闭阀门2
(3)某潜艇原本恰好悬浮在海水中。现通过控制阀门,使海水进入主压载水舱后立即关闭所有阀门。已知潜艇体积及海水密度保持不变,潜艇下潜时所受海水阻力始终竖直向上,且阻力大小随下潜速度增大而增大。若经过一段时间后,潜艇以0.5 m/s的速度匀速下潜,则此时潜艇所受海水阻力大小为__________N;(g取10 N/kg)
(4)从艇艏到艇艉,潜水艇两层船壳之间设有许多隔板,把主压载水舱分成了许多不相通的部分,这样的设计有什么优点呢?(说出一条即可)
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
C
C
B
A
D
A
D
D
D
1.A
【详解】A.核桃漂浮时,根据漂浮条件和阿基米德原理可得,即核桃的重力等于排开溢出的水的重力,因此放入核桃前后,溢水杯、剩余水和核桃的总重力与原来总重力相等,所以电子秤两次示数相等,故A符合题意;
B.核桃漂浮在水面上,只有部分体积浸在水中,因此排开水的体积小于核桃自身体积,故B不符合题意;
C.放入核桃前后,溢水杯中水的深度不变,根据,水对溢水杯杯底的压强不变,故C不符合题意;
D.放入核桃前后,溢水杯对电子秤的压力等于总重力,总重力不变,且受力面积不变,根据可知,溢水杯对电子秤的压强不变,故D不符合题意。
故选A。
2.C
【详解】A.只要浸在液体中的物体都会受到浮力,沉底的茶叶是因为浮力小于重力才沉底,仍然受浮力,故A错误;
B.茶叶下落过程中已经完全浸没在水中,排开水的体积不变,水的密度不变,根据,浮力大小不变,故B错误;
C.根据物体浮沉条件,物体漂浮时受力平衡,浮力等于自身重力,故C正确;
D.茶叶浸泡后体积变大,排开水的体积变大,根据,浮力会变大,故D错误。
故选C。
3.C
【详解】物体体积
若物体浸没,此时受到的浮力大小
由于物体重力,,因此物体漂浮,漂浮时物体受到的浮力大小等于自身重力大小,即,故选C。
4.B
【详解】AB.根据阿基米德原理 ,本题中液体都是水, 相同;由题可知土豆体积更大,且完全浸没在水中,因此土豆排开水的体积 ,可得 ,即蜜橘所受浮力小于土豆所受浮力,故A错误,B正确。
CD.根据物体浮沉条件:蜜橘漂浮在水面,所受浮力等于自身重力,土豆沉在水底,所受浮力小于自身重力,故CD错误。
故选B。
5.A
【详解】冰山漂浮在水面上,根据漂浮条件,冰山受到的浮力等于自身重力,即 ,设冰山总体积为,露出水面体积为,则冰山排开水的体积
根据阿基米德原理,冰山重力,代入漂浮条件得
整理得
因此冰山露出水面的体积与冰山总体积之比为,故选A。
6.D
【详解】 初始鸡蛋沉底,由浮沉条件可知 ,图像起点应在 下方。 向水中加盐,液体密度 增大,鸡蛋浸没时 不变。 由 可知,浮力随液体密度增大而增大。 当 时,鸡蛋上浮,图像应高于 线。 最终鸡蛋漂浮,由二力平衡可知 ,图像最终回到 线。 综上,图像应从小于 处开始上升,超过 后回落至 。 D图符合该变化过程,故选 D。
7.A
【详解】A. 甲中莲子漂浮、乙中莲子漂浮,浮力都等于重力,即,;丙中莲子沉底,对杯底有压力,浮力小于重力,故A正确;
B.由图可知甲有部分露出液面,是漂浮,浮沉条件:甲漂浮,则,故B错误;
C.根据阿基米德原理:,且由图可知,因此可得,丙沉底,因此三杯盐水密度关系为,故C错误;
D.已知三个杯子相同,初始食盐水体积相同,总压力,、相同,、,因此总压力关系;根据,底面积相同,因此压强关系,故D错误。
故选A。
8.D
【详解】A.两次药瓶在液体中的橡皮膜的凹陷程度均相同,表明橡皮膜所受到的液体压强大小相等,故A错误;
B.由公式可知,甲图中橡皮膜所处的深度小于乙图中橡皮膜所处的深度,所以甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度。容器对桌面的压力等于容器、液体和药瓶的总重力,因为两个容器和药瓶完全相同,所以容器和药瓶的重力相等,液体的重力,两容器液面相平,即两种液体的体积是相同的,由于甲液体的密度大于乙液体的密度,则,所以甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,故B错误;
C.甲、乙容器中液面到容器底部的深度相同,甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度,由公式可知,甲容器中液体对容器底部的压强大于乙容器中液体对容器底部的压强,故C错误;
D.药瓶在两种液体中都完全浸没,排开液体的体积相同,甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度,根据公式可知,甲图中药瓶受到的浮力大于乙图中药瓶受到的浮力,故D正确。
故选D。
9.D
【详解】A.根据浮沉条件,物体a漂浮,则有,物体b悬浮,则有,可得,故A错误;
B.根据阿基米德原理,两容器中装有同种液体,且a、b两个物体体积相同,由题图可得,
则有,故B错误;
C.液体压强公式,ρ液和h都相同,因此甲、乙两容器底部受到的液体压强相等,故C错误;
D.容器底面积S相同,根据压力公式,液体对容器底部的压强p相等,因此两容器底部受到的压力相等,故D正确。
故选D。
10.D
【详解】A.甲图电子秤示数已经是杯子+水的总质量,因此杯对秤的压力等于总重力为,不是,故A错误;
B.丙图中,电子秤示数是杯子+水+金属块的总质量,因此金属块的质量(已经包含杯子质量),故B错误;
C.乙图中金属块浸没,根据力的作用是相互的,金属块受到的浮力等于电子秤增加的压力,即;又根据阿基米德原理,得
故C错误;
D.对乙图金属块受力分析,金属块重力
浮力
拉力满足,代入得
故D正确。
故选D。
11.大于
【详解】根据力与运动的关系,当合力的方向向上时,孔明灯就腾空而起向上加速运动,故竖直向上的浮力大于重力。
12. 漂浮 2
【详解】若苹果完全浸没时,排开盐水的体积等于自身体积,即
所以此时苹果受到的浮力
苹果的重力
由于,所以松手后苹果会上浮,最终静止时处于漂浮状态。
根据物体的浮沉条件可知,苹果漂浮时浮力等于其自身重力,因此苹果最终静止时受到的浮力
13.(1) 1.5 竖直向下
(2) 上浮 1.5
【详解】【小题1】苹果下落时,受到竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力。同一直线上方向相反的两个力的合力大小等于两力大小之差,方向与较大的力方向相同
合力方向与重力方向一致,故为竖直向下。
【小题2】苹果刚好浸没时受到的浮力
此时,所以松手后苹果将上浮。
苹果静止时会处于漂浮状态,漂浮时浮力等于重力,即
14. 8 0
【详解】物体受到的浮力
物体一半体积对应的排开水的体积
因此物体总体积
物体质量
物体密度
物体密度小于水的密度,因此物体放入水中后会漂浮,漂浮时物体所受浮力等于重力,对容器底部无压力,根据,压力,则压强。
15.
【详解】小球漂浮静止时,受到的浮力和重力是一对平衡力,大小相等,即。浮力方向总是竖直向上,作用点按题意画在小球重心上,据此作图。
16.
【详解】红枣漂浮在水面,处于平衡状态,重力和浮力是一对平衡力,二者大小相等,都作用在重心上;故从红枣的重心分别竖直向下、竖直向上画两条等长的线段,分别表示重力和浮力。据此作图。
17.(1)降低重心,使吸管竖直漂浮
(2) 等于 0.8 不合格
(3)B
【详解】(1)细铜丝作为配重,可降低密度计的重心,让吸管能够保持竖直漂浮在液体中,方便测量。
(2)根据物体浮沉条件,漂浮的物体所受浮力等于自身重力,因此密度计漂浮时浮力等于重力;
设吸管横截面积为,总长度为, 浸入水中的深度
浸入酒精的深度
密度计两次浮力都等于自身重力,因此
即
化简后得
合格酒精密度范围为,不在此范围,因此该酒精不合格。
(3)根据公式,当密度差一定时,吸管横截面积越小,不同密度对应的浸入深度差越大,刻度间距越大,读数误差越小,因此换用更细的吸管是最优方案,换更大容器、更长吸管、减轻配重都不能有效增大刻度间距,故选B。
18.(1)0.5
(2)排开液体的体积
(3) 密度
(4)大
(5) 小于 没有控制薄铝片排开水的体积相等
【详解】(1)物体重力,丙中拉力,浮力
(2)甲、乙、丙、丁中,液体密度相同,物块排开液体的体积逐渐增大,弹簧测力计拉力减小,浮力增大,因此可得:同一液体中,物体排开液体的体积越大,浮力越大。
(3)甲、丙、戊中,物块排开液体体积相同,液体密度不同,浮力不同,说明浮力大小与液体密度有关;物块完全浸没在水中时浮力
完全浸没在未知液体中浮力
由于排开体积相等得
整理得
(4)物块碰到容器底,容器底对物块有向上的支持力,此时弹簧测力计的示数
测得的拉力偏小,根据,计算出的浮力会偏大。
(5)步骤①铝片下沉,说明,步骤②漂浮,,重力不变,所以;探究浮力与物体形状的关系时,需要控制物体排开液体的体积相同,小明改变铝片形状时,铝片排开水的体积也发生了变化,没有控制变量,所以结论不可靠。
19.(1)4.8
(2) 0.4
(3)当液体密度一定时,物体排开液体的体积越大所受浮力越大
(4)无关
(5) 变小
【详解】(1)弹簧测力计分度值为,甲图指针指向,因此合金块重力。
(2)根据称重法,丙中浮力
合金完全浸没时,总浮力
由阿基米德原理得,合金密度
(3)甲、乙、丙、丁中,液体都是水,密度不变,排开液体体积越大,测力计拉力越小,浮力越大,因此结论为:液体密度一定时,物体排开液体体积越大,浮力越大。
(4)丁、戊中,合金完全浸没后,深度不同,浮力相同,因此浮力大小与物体浸没的深度无关。
(5)冰块熔化前,合金放在冰块上漂浮,合金的重力等于额外增加的浮力,对应排开的水体积,冰块熔化后合金沉底,排开体积等于,因此水面下降,深度减小,水对烧杯底的压强变小。
推导:设烧杯底面积为,冰漂浮时,,得
冰熔化后合金沉底,,得
放上合金后,增加的浮力等于合金重力,得
因此密度
20.(1)
(2)560N
(3)140N
【详解】(1)测试人员浸没时,排开水的体积等于自身体积,即
(2)此时排开水的体积为
根据阿基米德原理
(3)人的重力为
人漂浮时,总浮力等于总重力,即
因此气囊需要提供的浮力
21.(1)
525N
(2)
(3)
0.5N
(4)
【详解】(1)该同学受到的重力
(2)水下0.5m处受到液体压强
(3)受力面积
由压强公式变形得压力为
(4)当前状态为人和气囊整体漂浮,总浮力等于总重力; 人体体积
人体浸入水中的体积
人体受到的浮力
气囊需要提供的浮力
因气囊完全浸没,故气囊体积
22.(1) 不变
(2)
(3)
【详解】(1)浮桥空载时始终漂浮,浮力等于重力,重力不变,则浮力不变,水的密度不变,由可知,当水位上涨时浮桥排开水体积不变。
小船的重力为
(2)小船处于达到安全极限时受到的浮力为
此时,小船和物体的总重为
最多可装载物体的重力
(3)钢棒的重力
小球放在船内时,两只船、钢棒、两个小球整体漂浮,每只船吃水深度为,单只船排水体积。总浮力等于总重力
两个小球的总重力
单个小球的重力,单个小球质量
小球系在船底浸没水中时,整体仍漂浮,总浮力不变,排开水的体积总相等。因小球会排开开部分水,所以,小船排开水的体积变小,吃水深度变浅,吃水深度为
由表可知,此时单只船排水体积,单个小球体积
小球的密度
23.(1)
(2)A
(3) 换用更细的塑料吸管制作密度计
【详解】(1)微型密度计在图甲中处于漂浮状态,竖直方向上受力平衡,下端缠绕细铜丝作为配重,其重心O靠下,在吸管重心O位置,竖直向下画带箭头线段标,竖直向上画等长带箭头线段标,据此作图。
(2)密度计在酒精中下沉触底,则,要实现漂浮,需减小总重力:
A.适当减少铜丝的质量,总重力减小,当重力等于酒精中可获得的浮力时,密度计就能漂浮,故A符合题意;
B.增加铜丝质量会让总重力更大,故B不符合题意;
C.换成密度更大的铜杆,总重力大幅增加,故C不符合题意。
故选A。
(3)密度计始终漂浮,浮力等于自身重力,由可知,液体密度越小,密度计排开液体的体积越大,液面在吸管上的位置就越靠上,则上方的A位置对应更小的合格密度,也就是。
根据推导,密度计在不同液体中的浸入深度差
在密度差固定时,减小吸管的横截面积即换更细的吸管,可以让A、B对应的深度差变大,两刻度的间距就会增大,更便于分辨。
24.(1)自身重力
(2)AC
(3)
(4)可通过调节不同位置舱室的进排水量调整潜艇姿态
【详解】(1)潜水艇浸没在海水中时,自身体积不变,因此浮力大小不变,通过向压载水舱注水或排水改变自身总重力,从而改变重力与浮力的大小关系,实现上浮或下潜,因此结论为自身重力。
(2)AB.欲使潜水艇下潜,需要让海水进入压载水舱,增大总重力,应打开通气阀门1(排出水舱内空气)和通海阀门2(让海水进入水舱),关闭高压空气阀门,故A符合题意,B不符合题意;
CD.欲使潜水艇上浮,需要排出水舱内的海水,减小总重力,应打开高压空气阀门和通海阀门2,用高压空气将海水从阀门2排出艇外,关闭阀门1防止高压空气泄漏,故C符合题意,D不符合题意。
故选AC。
(3)潜艇原本悬浮,受力平衡满足 (为原总重力,为浮力)。注入海水后,增加的重力为
潜艇匀速下潜时受力平衡,向上的浮力与阻力之和等于总重力,即
代入,可得
(4)将主压载水舱分为多个独立舱室,例如:可以通过调整不同位置舱室的水量改变潜艇重心,控制潜艇的俯仰姿态;单个舱室破损漏水时,不会影响其他舱室,提升潜艇的生存安全性。
答案第1页,共2页
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