2023学年春八年级物理下册第十章浮力3物体的浮沉条件及应用课时同步练习含解析新版（人教版）.docx

一、选择题 第 3 节 物体的浮沉条件及应用 测试时间:20 分钟 1. 下列设备和器材中,利用浮力的是( ) A.抽水机 B.气压计 C.潜水艇 D.铅垂线 1. 答案 C 抽水机工作时利用大气压将水抽到高处,A 项错;气压计利用了大气压来工作,B 项错;潜水艇是通过改变自身重力实现浮沉的,C 项正确;铅垂线是利用重力的方向竖直向下来工作的,D 项错误。故选择 C。 2. 关于物体的沉浮条件及应用实例,下列分析合理的是( ) A. 同一密度计在不同液体中漂浮时,所受浮力大小相同 B. 轮船从长江驶入东海,吃水深度变大 C. 橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面上,是通过改变自身重力实现的 D. 潜水艇靠改变排开水的体积来改变浮力,从而实现上浮和下沉 2. 答案 A 密度计漂浮在不同液体中,所受浮力等于本身的重力,而重力不变,所以所受浮力大小相同,故 A 正确;轮船从长江驶入东海,所受浮力等于本身的重力不变,由于“水”的密度变大,则轮船浸入水中的体积变小,所以吃水深度变小, 故 B 错误;橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面上,橡皮泥的重力不变,是通过改变排开水的体积来实现的,故 C 错误;潜水艇在水下排开水的体积不变,受到的浮力不变,它的上浮和下沉是通过改变自身的重力来实现的,故 D 错误。 3. 如图所示,水平面上的圆柱形容器中分别盛有甲、乙两种液体,且甲液体对容器底部的压力等于乙液体对容器底部的压力。现在两容器中各放入一个物体,漂浮在液面上且液体不溢出。下列说法中正确的是( ) A. 若两物体的质量相等,甲对容器底部的压强可能大于乙 B. 若两物体的质量相等,甲对容器底部的压强一定小于乙 C. 若两物体的体积相等,甲对容器底部的压强一定等于乙 D. 若两物体的体积相等,甲对容器底部的压强一定大于乙 3. 答案 B 甲、乙中物体均漂浮,所以物体受到的浮力等于重力,若两物体的质量相等,则所受浮力相等,容器底增大的压力等于物体的重力,由图知,盛甲液体的容器底面积大于盛乙的,所以甲对容器底部的压强一定小于乙,所以 A 错,B 正确;若两物体体积相等,由于 V 排的大小无法判断,无法得出液面上升的情况,所以无法比较液体对容器底部压强的大小关系,C、D 错。 4. 在木棒的一端缠绕一些铜丝做成简易密度计,将其放入盛有不同液体的烧杯中,它会竖直立在液体中,由观察到的现象可以判断,下列烧杯中的液体密度最大的是( ) 4. 答案 C 因为同一个密度计放在 A、B、C、D 液体中都漂浮,根据漂浮条件可知,密度计在 A、B、C、D 液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力 G,即:F浮A=F浮B=F浮C=F浮D=G,由图知密度计排开液体的体积V排D>V排B>V排A>V排C,由阿基米德原理 F 浮=ρ液V 排g 可知,密度计排开 C 中液体的体积小,所以 C 中液体的密度大,即ρD<ρB<ρA<ρC。 5. 一盛有水的长方体容器置于水平面上,现将内部含有一合金球的冰球投入容器中。冰球漂浮在水面上。刚投入时,冰球的体积(含合金球)为 1200cm3,冰球露出水面的体积为 79cm3,当冰全部熔化后,合金球对容器底部的压力为 0.4N。已知冰的密度为 0.9×103kg/m3,则合金球的密度为( ) A.9×103kg/m3 B.8×103kg/m3 C.6×103kg/m3 D.5×103kg/m3 5. 答案 D 冰球漂浮在水面上,F 浮=G 冰+G 金,则ρ水(V 总-V 露)g=ρ冰V 冰 g+ρ金 V 金 g① 金 冰 总 金 金 冰熔化后合金球沉底,容器底部对球的支持力 F 支=F 压=0.4N,又 F 支+F 浮'=G 金,F 浮'=ρ水V 金g② V +V =V =1200cm3③,解得 V =10cm3,ρ =5g/cm3=5×103kg/m3,故选 D。 6. 小船中装有木料(ρ木<ρ水)并漂浮于静止的池塘水面上,当将小船中的木料全部搬出并抛入池塘中后,池塘中的水面高度将( ) A.不知其变化情况 B.升高 C.降低 D.不变 6. 答案 D 木料在小船中时,浮力等于重力,F浮 =G 木+G 船;木料抛入水中后,木料和小船都漂浮,浮力等于重力,F浮 =G 木 1 2 +G 船,F浮 =F浮 ,所以先后两次物体排开液体的体积不变,则水面高度不变。 2 1 7. 如图所示,用一个玻璃瓶装上写有你心愿的纸片,然后盖上盖子并密封,投入江中,就能漂浮在水面上,成为“漂流瓶”。如果漂流瓶从长江漂入大海,它所受的浮力及露出水面体积的变化情况是(ρ海水>ρ江水)( ) A. 浮力不变,露出水面体积变大 B. 浮力变大,露出水面体积不变 C. 浮力不变,露出水面体积变小 D. 浮力变小,露出水面体积变大 7. 答案 A 漂流瓶在海水和江水中都漂浮,F 浮=G,所以漂流瓶从长江漂入大海所受的浮力不变;又 F 浮=G 排=ρ液V 排g,ρ海水>ρ江水,所以排开海水的体积比排开江水的体积小。漂流瓶从长江漂入大海排开水的体积变小,又 V=V 排+V 露,所以漂流瓶 从长江漂入大海露出水面的体积将变大,A 正确,B、C、D 错。 8. 如图所示是世界上最大的全透型载客潜水器“寰岛蛟龙 1”。潜水器从水面缓慢下潜至水面下一定深度处悬停,里面的人能从潜水器内往外观察海底世界。下列关于潜水器的说法正确的是( ) A. 潜水器是靠改变受到的浮力来实现下潜的 B. 下潜过程中,水对它的压强不变 C. 悬停时受到的重力和浮力是一对平衡力 D. 下潜过程中受到的浮力一直在变大 8. 答案 C 潜水器靠改变自身重力实现上浮或下潜,故 A 错误;潜水器在下潜过程中,海水的密度不变,所处深度不断增大,故水对它的压强变大,故 B 错误;悬停时受到的重力和浮力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、作用在同一条直线上,是一对平衡力,故 C 正确;潜水器在完全浸入水中前,排开海水的体积不断增大,所以浮力变大;完全浸入水中后, 海水的密度不变,排开海水的体积不变,根据 F 浮=ρ液gV 排可知,受到的浮力不变,故在下潜过程中,受到的浮力先变大后不变,故D 错误。 9. 小红同学在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥,制成一个简易的密度计,将它分别置于甲、乙两种液体中,观察到其静止时的情形如图所示,下列说法正确的是( ) A. 铅笔在甲液体中受到的浮力较大 B. 铅笔在乙液体中受到的浮力较大 C. 乙液体的密度较大 D. 甲液体的密度较大 9. 答案 C 同一个密度计的重力不变,分别漂浮在甲、乙两种液体中,则F 浮甲=F 浮乙=G,根据阿基米德原理有ρ甲 gV 甲排=ρ乙 gV 乙排;从图中可以看出 V 甲排>V 乙排,故ρ甲<ρ乙。 10. 在长木条的底部旋进一铁螺钉,木条能直立地浮在水面,用刀将露出液面的部分切除,则余下的木条将( ) A.下沉 B.上浮 C.保持原来位置 D.无法确定 10. 答案 B 在长木条的底部旋进一铁螺钉,木条能直立地浮在水面,受到的浮力和自身的重力相等;当把它露出水面的部分截去后,排开液体的体积不变,受到的浮力不变,但此时底部旋进一铁螺钉的长木条的重力减小,即此时受到的浮力大于自身的重力,故剩余部分将上浮。 11. 在抗洪救灾中,许多战士都在迷彩服外穿一件厚厚的黄色“背心”,如图所示。“背心”的主要作用是( ) A. 类似于棉衣,起保暖作用 B. 减少碰撞时受到的伤害 C. 起相互识别的作用 D. 当人被风浪卷入水中时,增加人所受的浮力,起救生作用 11. 答案 D 迷彩服外穿的黄色的厚厚的“背心”是用密度较小的泡沫材料制成的,它能够增大人所受的浮力,对人体起安全保护作用,综上所述可知,D 正确,A、B、C 错误。 二、填空题 12. 如图是刚泡好的茶叶,浮在水面的茶叶受到的浮力 它受到的重力;茶叶的密度 水的密度。(填“大于”、“小于”或“等于”) 12. 答案 等于 小于 解析 浮在水面的茶叶受到的浮力等于它受到的重力;此时,茶叶的密度小于水的密度。 13. 如图是薄纸制成的下端开口的容器,容器的容积为 1m3,所用薄纸重为 0.5N,容器内空气重为 N,容器(含其内空气)的总重为 N(空气密度为 1.29kg/m3,g=10N/kg),为了使容器悬浮在空中,你要用 的方法使容器内空气减少,容器内空气的重减少 N,容器才能悬浮在空中,此时容器内空气密度 容器外空气密度(选填 “大于”、“等于”或“小于”)。 13. 答案 12.9 13.4 加热使气体膨胀 0.5 小于 m 解析 由公式ρ=V得 m=ρV,可算得容器内空气的质量为 1.29kg,再通过 G=mg,算得容器内空气重为 12.9N。总重量 G 总=G 空气+G 容器=13.4N。使容器中空气减少最直接的方法是加热使气体膨胀。要使容器悬浮,则容器所受浮力 F 浮=G 总'。F 浮 =ρgV=12.9N,G 总=13.4N,因此需要减少 0.5N 空气。此时容器内空气密度小于容器外空气密度。 14. 如图所示,小华制作了一个简易的密度计:她选择一根长 16cm 的饮料吸管,将一些铜丝从下端塞入并用石蜡封口,使吸管在液体中漂浮时能保持在 方向。密度计在液体中漂浮时,受到的浮力 重力(填“大于”、“小于”或 水 “等于”)。把密度计放入水中,露出液面的长度是 7.9cm,再将密度计放入某液体中,露出液面的长度是 7cm,则此液体的密度为 kg/m3(ρ =1.0×103kg/m3)。 14.答案 竖直 等于 0.9×103 水 水 液 液 液 解析 将一些铜丝从吸管下端塞入并用石蜡封口,使吸管竖直漂浮在液体中;密度计在液体中漂浮时,受到的浮力等于重力;密度计露出水面的长度是 7.9cm,则浸入水中的深度 h 水=16cm-7.9cm=8.1cm,将该密度计放入某液体中,吸管浸入液体的深度 h 液=16cm-7cm=9cm,因为密度计不管是在水中还是在该液体中,都处于漂浮状态,所以,F 浮水=F 浮液=G,由 F 浮=ρgV 排可得:ρ gSh =ρ gSh ,解得:ρ =0.9×103kg/m3。 三、作图题 15. 如图甲所示,杯中放有一个用细线与杯底相连的小木块,细线体积忽略不计。当往杯中缓慢地匀速加水,直至木块没入水中(如图乙所示)。请你在虚线框内,大致画出浮力 F 浮与时间 t 的关系图象。(温馨提示:ρ木<ρ水) 15. 答案 如图所示 解析 刚开始加水时,随着水量增加,V 排增大,浮力增大,当浮力等于物重时,木块漂浮,直至细线被拉直,浮力一直不变, 继续加水,木块不再上升,V 排增大,浮力变大,木块被浸没后浮力又保持不变。 四、实验探究题 16. 小刚在学习浮力知识时,看到木块在水中漂浮,铁块在水中下沉,他认为:“质量小的物体在水中漂浮,质量大的物体在水中下沉”。 实验室中有以下器材:三个铁块(质量分别为 10g、20g、30g)、三个木块(质量分别为 5g、10g、15g)、柱形玻璃容器一个、足量的水。 请你选用合适的器材,通过实验证明小刚的观点是错误的。 要求: (1) 写出选用的器材(写出选用器材下的编号); (2) 简述实验步骤及现象; (3) 比较你所选器材在水中所受浮力的大小关系,写出分析过程。 16. 答案 (1) 铁块a、木块 f、柱形玻璃容器、水 (2) 实验步骤:往容器内倒入适量的水,将铁块 a 和木块 f 放入水中实验现象:铁块下沉,木块漂浮 (3) 已知铁块 a 的质量小于木块 f 的质量,由公式 G=mg 可知,G 铁<G 木。 铁块下沉,由浮沉条件可知F 浮铁<G 铁;木块漂浮,则 F 浮木=G 木,所以 F 浮铁<F 浮木,即铁块 a 在水