初中物理人教版八年级下册第十章 浮力综合与测试一课一练

第十章浮力

一、选择题（本题共8小题）

1．同一物体分别漂浮在甲、乙两种液体上（ρ甲>ρ乙），若受到的浮力分别为F甲、F乙，则

A．F甲一定大于F乙

B．F甲一定等于F乙

C．F甲一定小于F乙

D．F甲可能大于F乙

【答案】B

【解析】因为同一物体，所以重力不变，且均漂浮在甲、乙两种液体上，即物体在甲、乙两种液体上受到的浮力相等，都与自身的重力相等，即F甲=F乙=G，故选B。

2．如图所示，在同一水平桌面上的两个相同容器，分别盛有甲、乙两种液体，将同一颗梨分别放入两容器中，当梨静止时两容器中液面恰好相平。分析正确的是（）

A．甲液体的密度比乙液体的密度大

B．梨两次排开液体的质量一样大

C．梨在乙液体中受到的浮力大

D．甲液体对容器底部的压强较大

【答案】B

【解析】AD、梨在甲中悬浮，则ρ甲＝ρ梨，梨在乙中漂浮，则ρ乙＞ρ梨，所以，ρ乙＞ρ甲，由于两容器中液面相平，由p＝ρ液gh可知，乙液体对容器底的压强大，故AD错误；BC、梨在甲中悬浮，则F浮甲＝G梨；梨在乙中漂浮，则F浮乙＝G梨，比较可知F浮甲＝F浮乙，即梨受到的浮力一样大，故C错误，根据F浮＝G排＝m排g可得，m排甲＝m排乙，故B正确。故选B.

3．如图所示，两个相同的柱形容器分别盛有两种不同的液体，在容器中分别放入两个相同物体，当物体静止后两液面刚好相平，下列判断正确的是

A．物体排开液体的质量m甲<m乙

B．液体对容器底部的压强p甲=p乙

C．容器对地面的压强p甲′=p乙′

D．液体对容器底部的压力F甲>F乙

【答案】D

【解析】A．完全相同的两个物体在甲液体处于漂浮，在乙液体中处于悬浮，两个小球受到的浮力：F浮甲=F浮乙=G，根据阿基米德原理可知G排甲=G排乙，根据G=mg可知排开液体的质量m甲=m乙，故A错误；

BD．物体在甲液体中处于漂浮，ρ甲＞ρ物，在乙液体中处于悬浮，ρ乙=ρ物，ρ甲＞ρ乙，两液面相平，根据p=ρgh可知p甲＞p乙，两个相同的柱形容器底面积相同，根据F=pS可知液体对容器底部的压力关系是F甲>F乙，故B错误，D正确；

C．甲中物体排开液体的体积较少，两液面相平，说明原来甲中液体的体积较大，V甲＞V乙，由ρ甲＞ρ乙，根据m=ρV可知原来两种液体的质量关系m甲＞m乙，两个相同的柱形容器，质量相同，两个相同的物体，放入液体中，容器、物体和液体的总质量关系m总甲＞m总乙，根据G=mg得到G总甲＞G总乙，两个相同的柱形容器底面积相同，根据得到容器对地面的压强p甲′＞p乙′，故C错误。

4．小敏将装满水的溢水杯放在水平地面上，用细线系住某物块并将其缓慢浸入水中，如图所示，物块始终不与溢水杯接触．则下列判断正确的是

A．水对杯底压力变化量等于物块所受的浮力

B．杯对地面的压力变化量等于溢出水的重力

C．水对杯底压强变化量等于杯对地面的压强变化量

D．水对杯底压强变化量小于杯对地面的压强变化量

【答案】C

【解析】物块浸没在水中静止时与未浸入水中时相比，溢水杯中水的深度不变，根据公式p=ρgh可知水对溢水杯底的压强不变，根据F=pS可知水对溢水杯底的压力不变，所以水对杯底压力变化量为零，物块在水中受到的浮力不为零，故A错误；

物块浸没在水中静止时，受到向上的浮力，根据物体间力的作用是相互的，可知物体给水一个向下的压力，由于溢水杯中装满水，此时溢出水的重力等于浮力，也等于物体给水的向下的压力，相当于溢水杯既没有增加水也没有减少水，地面受到溢水杯的压力不变，杯对地面的压力变化量为零，溢出水的重力不为零，故B错误；

根据可知杯对地面的压强变化量为零，水对溢水杯底的压强变化量为零，水对杯底压强变化量等于杯对地面的压强变化量，故C正确，D错误．

故选C．

5．甲、乙两个质量相同的实心物体漂浮在水面上，已知ρ甲＜ρ乙甲、乙所受的浮力分别为F甲、F乙，排开液体的体积分别为V甲、V乙，则

A．F甲＝F乙， V甲＞V乙

B．F甲＜F乙， V甲＜V乙

C．F甲＝F乙， V甲＝V乙

D．F甲＞F乙， V甲＞V乙

【答案】C

【解析】漂浮物在液体中漂浮时处于静止状态，此时物体受到平衡力的作用，故浮力大小等于物体重力大小，因甲乙两物体质量相同，故两物体重力也相同，则甲、乙所受的浮力F甲=F乙，根据公式F浮=ρ液gV排可得：排开液体的体积V甲=V乙，答案选C．

6．如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景实验甲、丙和丁中，弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N和2.5N．若盐水的密度为1.2×103kg/m3，则下列结论正确的是（）

A．实验丙中，弹簧测力计的示数比乙中小0.5N

B．物体A的密度为3.2×103kg/m3

C．实验丁中，容器底部受到的压力等于0.3N

D．实验乙中，物体A受到的拉力为10N

【答案】C

【解析】B．实验甲、丙中，弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N，由F浮＝G﹣F拉可得，F浮＝ρ盐水gV排，物体A全部浸没，所以V排等于V物，则：ρ盐水gV排＝G﹣F拉，V排＝V物＝，将ρ盐水＝1.2×103kg/m3、G＝4N、F拉＝2.8N代入上式可得：V排＝V物＝1×10﹣4m3，物体A的质量：m＝＝＝0.4kg，物体A的密度ρ＝＝＝4×103kg/m3，故B错误；

D．物体A在水中受到的浮力：F浮水＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣4m3＝1N，

在乙中物体A受到的拉力：F＝G﹣F浮水＝4N﹣1N＝3N，故D错误；

A．在实验丙中，弹簧测力计的示数：F丙拉＝2.8N，在乙中物体A受到的拉力：F＝3N，

弹簧测力计的示数比乙中小3N﹣2.8N＝0.2N，故A错误；

C．由甲、丙中可知：F浮盐水＝G﹣F丙拉＝4N﹣2.8N＝1.2N，根据实验丁中物体A对烧杯底部的压力等于支持力F支＝G﹣F浮﹣F丁拉＝4N﹣1.2N﹣2.5N＝0.3N，容器底部也受到盐水对它的压力，故压力等于0.3N，故C正确。

7．2019年4月，中国自主研发的600m无人遥控潜水器“海龙Ⅲ”成功完成下潜任务。在某次下潜中，若从“海龙Ⅲ”刚好浸没开始计时，到返回水面结束计时，下潜深度h随时间t的变化关系如图乙所示。忽略海水密度变化和“海龙Ⅲ”的形变，下列对“海龙Ⅲ”分析正确的是

A．从开始到结束计时，共用时10min

B．在1～3min，受到海水的浮力逐渐变大

C．在4～6min，处于匀速直线运动状态

D．在6～8min，受到海水的压强逐渐减小

【答案】AD

【解析】A、由图乙可知，从开始到结束计时，共用时10min，故A正确；

B、由题可知，从“海龙Ⅲ”刚好浸没开始计时，则在1～3min内，潜水器浸没水中，排开水的体积不变，由F浮=ρgV排可知，其受到海水的浮力不变，故B错误；

C、由图乙可知，在4～6min内，下潜深度h不变，说明潜水器的速度为0，处于静止状态，故C错误；

D、由图乙可知，在6～8min内潜水器所处的深度逐渐减小，即潜水器在上浮，由p=ρgh可知，潜水器受到海水的压强逐渐减小，故D正确。

8．如图所示，一薄壁圆柱形容器盛有水，用弹簧秤竖直吊着重为8牛的实心物块A浸在水中，物块A处于静止状态，与A未浸入水中相比较，下列说法不正确的是

A．物块A受到的浮力等于8牛

B．水对容器底部压力增加量小于8牛

C．水对容器底部的压力保持不变

D．容器对水平地面的压力增加8牛

【答案】ACD

【解析】由图可知，物块A处于静止状态时弹簧测力计的示数不为0N，由F浮=G-F′可知，F浮＜G=8N，故A错误，符合题意；

由阿基米德原理可知，物体A受到的浮力和物体A排开水的重力相等，因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以水对容器底部压力增加量等于物体A排开水的重力，即物体A排开水的重力，所以水对容器底部压力增加量小于8N，故B正确，不符合题意，C错误，符合题意；

同理可知，容器对水平地面的压力增加量小于8N，故D错误，符合题意。

故选ACD。

二、填空题（本题共6小题）

9．质量为0.5千克的木块漂浮在水面上，它所受到的浮力为____________牛，排开水的重力为___________牛。若该木块同样漂浮在海面上，则它排开海水的质量__________0.5千克。（选填“大于”、“等于”或“小于”）

【答案】4.9    4.9    等于

【解析】木块漂浮在水面上，它所受到的浮力：F浮1=G木=m木g=0.5kg×9.8N/kg=4.9N；

根据阿基米德原理可知，排开水的重力等于浮力，即G排水=F浮1=4.9N；

若该木块漂浮在海面上，木块受到的浮力F浮2=G木，所以F浮1=F浮2，由阿基米德原理可知F浮=G排=m排g，所以它排开海水的质量等于排开水的质量，等于0.5kg。

10．港珠澳大桥是世界最长的跨海大桥，隧道由33节沉管组成．某节管的排水量约为8万吨，将它缓缓放入海水中，待其浸没后受到的浮力大小约为________牛，方向为__________，排开海水的体积约为________米3．（海水的密度取1×103千克/米3）

【答案】7.84×108竖直向上    8×104

【解析】某节管排开水的重力G排=m排g=8×107kg×9.8N/kg=7.84×108N，

由阿基米德原理可知其浸没后受到的浮力F浮=G排=7.84×108N；

浮力的方向竖直向上；

排开海水的体积．

11．如图所示,用手把一个圆柱体物块浸没在水中。物块的上表面受到水的压力大小为14.7 N,它的下表面受到水的压力大小为20.5 N,物块受到的浮力大小为_________N,浮力的方向为_________;若物块重为8 N,放手后这个物块将_________（选填“上浮”“悬浮”或“下沉”）。

【答案】5.8竖直向上下沉

【解析】（1）圆柱体受到的浮力：F浮＝20.5N−14.7N＝5.8N；浮力的方向是竖直向上的。（2）G物＝8N>F浮，所以放手后，这个物块将下沉。

12．如图所示，在“验证阿基米德原理”的实验中，用________测量浮力的大小，为了实现实验目的，需要将所测浮力大小与_________进行比较。

【答案】弹簧测力计排开液体的重力。

【解析】如图所示，用的是弹簧测力计测量浮力的大小，这种方法叫称量法.

为了实现实验目的，需要将所测浮力大小与排开液体的重力进行比较.

13．如图所示是物体浸入水中前后的弹簧测力计的示数，由此可知物体受到的浮力为_______N，物体的体积为______m3，若此时物体的下表面距离水面为10cm，则物体下表面受到的水的压强为______Pa。

【答案】11×10﹣41×103

【解析】[1]根据左边测力计的示数可知，物体的重力G＝4N；

根据称重法可得，物体受到的浮力：F浮＝G﹣F＝4N﹣3N＝1N；

[2]由图知，物体浸没在水中，根据F浮＝ρ水gV排可得物体的体积：

V＝V排＝＝＝1×10﹣4m3；

[3]物体下表面距离水面的深度:h＝10cm＝0.1m；

物体的下表面受到水的压强为：p＝ρgh＝1000kg/m3×10N/kg×0.1m＝1×103Pa。

14．为了安全航行，远洋轮船船体上都有几条水平横线分别表示该船在不同水域和不同季节所允许的满载时的“吃水深度”，如图所示船体上的三条线代表着“淡水线”、“冬季海洋线”和“夏季海洋线”。中_______号横线表示“淡水线”。船在码头边卸下货物后，受到的浮力________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。

【答案】0变小

【解析】轮船在海水中和淡水中均处于漂浮状态，浮力都等于其自身重力，淡水的密度小于海水的密度，根据可知，轮船排开淡水的体积大于排开海水的体积，所以船身上0号横线表示“淡水线”；码头边时轮船仍处于漂浮状态，浮力等于重力，卸下货物后，重力变小，故受到的浮力变小。

三、实验探究题（本题共2小题）

15．如图是小珠同学在学习完浮力知识后进行的浮力相关实验，其中桶A为圆柱形。

（1）空桶A和空桶B的重力如图甲、乙。将空桶A轻放入盛满水的溢水杯中，静止时如图丙，同时用桶B接住溢出的水。则空桶A受到的浮力为_____N；

（2）测出桶B和溢出水的总重力，如图丁，则桶A排开水的重力为______N；

（3）接着小珠同学往桶A中加入沙子进行实验，得到4组数据填写在表格中，其中有明显错误的是第___次；实验中，随着加入沙子越多，桶A浸入水中就越_____（选填“深”或“浅”）；

（4）分析以上探究过程可以得到的结论是：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力大小等于该物体________；

（5）小珠同学进一步探究，她将装有适量沙子的桶A分别放入水中和另一未知液体中，测出桶A漂浮时浸入水中和另一液体中的深度分别为h1和h2，如水的密度为ρ水，则另一液体的密度表达式ρ液＝_____（用题中所给的物理量字母表示）。

【答案】223深排开液体所受重力

【解析】 [1]如图丙，小桶A处于漂浮状态，由物体漂浮的条件可知，小桶A受到的浮力与小桶的重力相同，即F浮＝GA＝2N；

[2]由图知，弹簧测力计的分度值为0.2N，甲图中弹簧测力计的示数为2N，即桶A重为2N，乙图中弹簧测力计的示数为1.6N，即桶B重为1.6N，

由图丁可知，小桶B和排开的水的总重力为G总＝3.6N，

所以，小桶A排开的水重：G排＝G总﹣G桶＝3.6N﹣1.6N＝2N；

[3]由表格数据可知，桶A与沙子的总重量从2.4N增加到2.8N，增加量

G沙＝2.8N﹣2.4N＝0.4N；

桶A与水的总重量从4N增加到4.4N，增加量G水＝4.4N﹣4N＝0.4N

G沙＝G水

而第3次实验中桶A与沙子的总重量从2.8N增加到3.2N，增加量

G沙＝3.2N﹣2.8N＝0.4N；

桶A与水的总重量从4.4N增加到4.6N，增加量

G水＝4.6N﹣4.4N＝0.2NG沙≠G水

故错误的是第3次；

[4]实验中，随着加入沙子越多，重力变大，浮力变大，

根据阿基米德原理，排开水的体积变大，桶A浸入水中就越深；

[5]由图丙可知，空桶A受到的浮力为2N，小桶A排开的水重：G排＝2N

分析以上探究过程可以得到的结论是：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力大小等于该物体排开的液体受到的重力。

[6]装有适量沙子的桶A始终处于漂浮状态，所受浮力等于本身的重力，则

F浮水＝F浮液＝G，

由于V排水＝Sh，V排液＝Sh，根据F浮＝ρ液gV排得：ρ水gSh1＝ρ液gSh2，

所以ρ液＝。

16．在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中（如图所示），小明先用弹簧测力计测出金属块的重力，然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F所示（液体均未溢出），并将其示数记录在表中：

（1）分析比较实验步骤A和_____，可得出：浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关；分析比较A、B、C、D可知：浮力大小与物体_____有关；分析实验步骤A、E、F可知：浮力的大小还与_____有关。

（2）分析实验数据可知，F中液体密度_____（选填“大于”、“小于”或“等于”）水的密度。

（3）金属块浸没在水中时受到的浮力大小是_____N，金属块密度为_____kg/m3．（水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）

【答案】D、E排开液体的体积液体的密度小于12.7×l03

【解析】（1）研究物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度关系，要控制排开液体的体积和密度相同，只改变浸没在液体中的深度，故由ADE图可知，物体排开液体的体积相同时，液体的密度相同，浸没的深度不同，浮力相同，所以物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。

研究物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积关系，要控制排开液体的密度相同，由分析比较A、B、C、D可知，液体的密度相同时，物体排开液体的体积不同，浮力不同，所以物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。

由分析比较A、E、F可知：图知，排开液体的体积相同，而排开液体的密度不同，浮力大小不同，故可得出结论：物体受到的浮力大小与液体的密度有关。

（2）根据称重法可知：物块在水中受到的浮力为：F浮＝G﹣F＝2.7N﹣1.7N＝1N；物块在另一液体中受到的浮力为：F浮′＝2.7N﹣1.9N＝0.8N；

根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排知物体排开液体的体积相同时，密度越大，受到的浮力越大，故F中液体密度小于水的密度。

（3）物块在水中受到的浮力为：F浮＝G﹣F＝2.7N﹣1.7N＝1N；

V排10﹣4m3

金属块的体积：V＝V排

金属块的质量：m0.27kg

金属块的密度：ρ2.7×l03kg/m3

五、计算题（本题共3小题）

17．如图所示，一木块漂浮在水面上，已知木块排开水的体积为2×10﹣2米3．求：

（1）木块受到的浮力大小F浮；

（2）木块受到的重力大小G木。

【答案】（1）196N；（2）196N。

【解析】（1）木块受到的浮力：

F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×9.8N/kg×2×10﹣2m3＝196N；

（2）因为木块漂浮在水面上，所以，木块所受的浮力和重力是一对平衡力，

G木＝F浮＝196N。

答：（1）木块受到的浮力大小为196N；

（2）木块受到的重力大小为196N。

18．如图甲所示，水平面上有一个装满水的溢水杯。将用细线悬挂在弹簧测力计上的实心铝球A缓慢浸没在水中静止时，如图乙所示，弹簧测力计的示数是3.4N。求：小球浸没在水中时所受到的浮力。（铝=2.7×103 kg/m3，g取10N/kg）

【答案】2N

【解析】小球此时受力分析可得：，，

，

。

答：小球浸没在水中时所受到的浮力是2N。

19．如图所示，薄壁圆柱形容器置于水平地面，容器的底面积是m2，容器高0.2m，内盛0.17m深的水．均匀实心正方体A物块（不吸水），其体积为m3．试求：

（1）水对容器底部的压强为多少？

（2）水受到的重力是多少？

（3）将A物块缓慢浸入水中，当水对容器底部的压强最大时，A物块的密度范围？

【答案】（1）1.666×103Pa；（2）13.328N；（3）

【解析】（1）水对容器底部的压强：

p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.17m=1.666×103Pa，

（2）水的体积V=Sh=8×10-3m2×0.17m=1.36×10-3m3，

水受到的重力G=mg=ρ水Vg=1.0×103kg/m3×1.36×10-3m3×9.8N/kg=13.328N；

（3）A在水中的状态可能有三种情况：漂浮、悬浮或下沉；A漂浮时其密度小于水的密度，悬浮时其密度等于水的密度，下沉时其密度大于水的密度；由于本题求的是A的最小密度，故A在水中处于漂浮状态时，其密度最小；将A缓慢浸入在水中，当水面上升至0.2m时，水对容器底部的压强是最大的；水面上方的体积即排开的水的体积为：V排=Sh′=8×10−3m2×（0.20m−0.17m）=2.4×10−4m3<3.2×10−4m3，此时A漂浮，A受到的浮力为：F浮=GA，即ρ水gV排=ρAgVA，带入数据得：1.0×103kg/m3×9.8N/kg×2.4×10−4m3=ρA×9.8N/kg×3.2×10−4m3，解得A的最小密度：ρA=0.75×103kg/m3。