粤沪版八年级下册3 研究物体的浮沉条件精品达标测试

9.3研究物体的浮沉条件同步练习沪科版初中物理八年级下册

一、单选题（本大题共10小题，共20.0分）

1. 关于浮力，下列说法正确的是

A. 潜水艇下潜越深，受到浮力越大
B. 潜水艇是靠改变自身重力来改变浮沉状态的
C. 漂浮在液面上的物体受到的浮力大于它受到的重力
D. 悬浮在空中的热气球受到的浮力大于它受到的重力

2. 装有液体的甲、乙两相同烧杯，如图所示，放入两个完全相同的小球，当物体静止后两烧杯中液面恰好相平。液体对甲、乙两烧杯底部压强分别是、，液体对两物体的浮力分别是、，则对它们的判断正确的是    
    

A. ， B. ，
C. ， D. ，

3. 潜水艇在海面下航行时的排水质量为，在海面上航行时的排水质量为，设海水的密度为，下列说法中正确的是

A. 潜水艇在海面下航行时所受浮力等于
B. 潜水艇在海面下航行时所受的压力差
C. 当潜水艇在海面上航行时，水中部分的体积为
D. 要使潜水艇潜入海面下，需要充入重为的海水

4. 甲、乙两个完全相同的杯子盛有盐水，将同一枚鸡蛋先后放入其中，当鸡蛋静止时，两个杯子中液面恰好相平，鸡蛋在两杯中所处的位置如图所示，则

A. 甲杯底所受的液体压强较大
B. 鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大
C. 鸡蛋在两杯中排开液体的质量相等
D. 甲杯子对桌面的压力较大
 

5. 把两个完全相同的小球分别放入盛满不同液体的甲、乙两个溢水杯中，静止时的状态如图所示。甲杯中溢出的液体质量是，乙杯中溢出的液体质量是，若甲杯中的液体是水，则小球的质量和体积分别为

A.  B.  C.  D.

6. 如图，三个相同的容器内水面高度相同，甲容器内只有水，乙容器内有木块漂浮在水面上，丙容器中悬浮着一个小球，则下列说法中正确的是

A. 三个容器中，水对容器底部的压力相等
B. 三个容器中，丙容器对水平桌面的压力最大
C. 如果向乙容器中加入盐水，木块静止后受到的浮力比原来大
D. 如果向丙容器中加入酒精，小球静止后受到的浮力跟原来一样大

7. 如图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. 一个实心小球重，体积为，将小球分别轻轻放入水中和酒精中，则小球静止时，在水中所受浮力为，酒精中所受浮力为，其大小分别为

A. ， B. ，
C. ， D. ，

9. 一塑料块，放入水中静止时，有的体积没入水中，放入另一种液体中静止时，有的体积没入液体中，则另一种液体的密度为

A.  B.  C.  D.

10. 如图所示，同一个球在A液体中处于漂浮状态，在B液体中处于悬浮状态。下列判断正确的是

A. A液体的密度小于B液体的密度
B. A液体的密度大于B液体的密度
C. 球在A液体中受到的浮力小于在B液体中受到的浮力
D. 球在A液体中受到的浮力大于在B液体中受到的浮力

二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）

11. 俄罗斯波塞冬号核动力无人水下潜航器是一种全新的洲际范围的水下武器，可摧毁敌方的海军基地和航空母舰。该潜航器在水面以下上浮的过程中，所受的浮力      ，压强      均选填“变大”“变小”或“不变”
12. 如图、所示，将同一长方体木块以两种方式放在底面积相同的两个圆柱形盛水容器中，则水对木块底部产生的压强______，水对木块底部产生的压力______均选填“大于”、“等于”或“小于”
     

13. 将一支密度计先后放入甲乙两容器中，如图，两容器中液体的密度分别是，密度计受到液体的浮力是FF，则两个容器中液体的密度______，密度计所受浮力F______F均选填“大于”“等于”或“小于”。
     

14. 一立方体木块的体积为，把它放入水中，如图所示，受到的浮力是，该木块的重力是________N，露出水面的体积是________。
     

三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）

15. 如图所示，斜面上放着一个盛水的杯子，其水面上漂浮着一个重为2N的小球。请在图中作出该小球的受力示意图。
     

16. 如图是水中正在上浮的木块，请画出木块此时所受的力的示意图。
    
     

四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）

17. 小云同学在学习了“阿基米德原理”后，发现用弹簧测力计也可以测出液体的密度。下面是他设计测量盐水密度的实验步骤：

如图甲，把一合金块用细线悬挂在弹簧测力计的挂钩上，测出合金块的重力；

如图乙，将挂在弹簧测力计挂钩上的合金块浸没在盐水中，记下弹簧测力计的示数________N；

计算合金块浸没在盐水中所受的浮力________N；

根据阿基米德原理计算该盐水的密度________、g取。

【拓展】实验完成后，小云同学继续思考；如果在步骤中合金块只有部分浸入盐水中如图丙，则按上述步骤测出的盐水密度比真实值________选填“偏大”或“偏小”。

18. 如图所示，为验证阿基米德原理，小明选用实验器材：弹簧测量计、大烧杯、小水桶、小石块、小垫块和水；完成以下几个测量步骤：

A.用弹簧测力计测出石块的重力。

B.将石块浸没在烧杯的水中，读出此时弹簧测力计示数F。

C.用弹簧测力计测出小水桶和水的总重力。

D.用弹簧测力计测出空水桶的重力。

最佳测量步骤为__________________。填写字母先后顺序

实验过程中，若斜置在小垫块上的大烧杯中水没有装满，小水桶承接到的水的重力__________填“大于”“等于”或“小于”被石块排开的水的重力。

石块浸没在水中所受的浮力表达式为___________________，被石块排开的水的重力表达式为_____________用已测得的物理量表示；__________填“大于”“等于”或“小于”。

若用表示水的密度，则石块密度的表达式为___________。用已测得的物理量表示

五、计算题（本大题共2小题，共16.0分）

19. 如图所示，用细线将正方体A和物体B相连放入水中，两物体静止后恰好悬浮，此时A上表面到水面的高度差为。已知A的体积为，所受重力为8N；B的体积为，水的密度，g取，求：
    上表面所受水的压强；
    所受重力大小；
    细线对B的拉力大小。
    
    
    
    
    
    
     
20. 一个充满气体的飞艇的质量是，体积为。当装入质量为m的货物后，飞艇恰好悬浮在空中，已知空气的密度是，g取，求：
    充满气体的飞艇所受的重力大小G；
    空气对飞艇的浮力大小F；
    装入货物的质量m。
    
    
    
    
    
    
    
    

答案和解析

1.【答案】B
 

【解析】解：
A.潜水艇在水中下潜得越深，但排开水的体积不变等于潜水艇自身的体积，根据可知，潜水艇受到的浮力不变，故A错误；
B.潜水艇浸没在海水中受到的浮力不变，是通过改变自身重力来实现上浮和下沉的，故B正确；
C.漂浮在液面上的物体处于平衡状态，其所受到的浮力等于自身的重力，故C错误；
D.悬浮在空中的热气球处于平衡状态，其所受到的浮力等于它所受到的重力，故D错误。
故选：B。
潜水艇在水中下潜得越深，排开水的体积不变，根据可知受到浮力的变化；
潜水艇靠通过改变自身的重力来实现上浮和下沉；
物体漂浮或悬浮时受到的浮力和自身的重力相等。
本题考查了学生对阿基米德原理和物体浮沉条件的综合应用，主要考查学生对所学物理知识的综合应用能力。
 

2.【答案】B
 

【解析】

【分析】

放入液体的两个物体完全相同，由漂浮条件和悬浮条件可知两物体所受浮力相等，由浮力公式，可知两液体的密度，由压强公式可知对底部的压强。 
本题考查了学生对阿基米德原理、物体的浮沉条件、液体压强公式的掌握和运用，根据提供情景灵活选用公式分析判断是本题的关键。

【解答】

两物体完全相同，甲中是漂浮，乙中是悬浮，受力平衡；

物体所受浮力大小都等于物体的重力，即在甲乙两种液体中受到的浮力相等，；
由于物体在甲中浸入液面的体积比乙中的小，故由得：，
由得，由于液面高度相同，所以。
故选B。

3.【答案】D
 

【解析】

【分析】
本题为力学综合题，知识点多，比较复杂，要求灵活运用所学公式，特别是阿基米德原理和漂浮条件的综合应用。
知道在海面下航行时排开水的质量，利用重力公式求排开水重，再利用阿基米德原理求受到的浮力大小；
知道在海面上航行漂浮时排开水的质量，利用密度公式求排开水的体积，即水中部分的体积；
在海面上航行时排水的质量，利用重力公式求排开水重，再利用漂浮条件求受到的浮力和此时船重，要使潜艇潜入海面下，船重加上水舱里的水重要等于潜水艇在海面下航行时所受浮力，据此求要充入的海水重。
【解答】
潜水艇在海面下航行时受到的浮力就是潜水艇在海面下航行时所受的压力差，
此时浮力为：，故A、B都错；
当潜艇在海面上航行时，
，即水中部分的体积为，故C错误；
在海面上航行时受到的浮力：
，
潜水艇漂浮，
此时潜水艇重：
，
要使潜艇潜入海面下，设充入的海水重为，
，即：，
，故D正确。
故选D。  

4.【答案】C
 

【解析】解：
A、由图可知，鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态，根据浮沉体积可知：，，所以，，由于两杯中液面相平，根据可知：乙杯底所受的液体压强大于甲杯底所受的液体压强，故A错误；
B、根据物体漂浮或悬浮时，受到的浮力和自身的重力相等，所以同一只鸡蛋在两杯中受到的浮力相等，故B错误；
C、鸡蛋在两杯中受到的浮力相等，根据可知：鸡蛋排开液体的质量相同，故C正确。
D、由于甲、乙两杯的液体体积相同，，根据可知：甲液体重力小于乙杯液体的重力，由于杯子对桌面的压力等于杯子的总重力，所以，乙杯子对桌面的压力较大，故D错误。
故选：C。
本题考查了物体浮沉条件和液体压强公式的应用，一定要掌握物体浮沉情况与密度的关系，同时要搞清不同状态下漂浮、悬浮物体所受重力与浮力的大小关系。
 

5.【答案】C
 

【解析】略
 

6.【答案】A
 

【解析】三个容器中，水的深度相同，根据可判断水对容器底的压强相等，根据知，水对容器底部的压力相等，故A正确；漂浮在乙容器中的木块和悬浮在丙容器中的小球，根据浮沉条件和阿基米德原理，有，桌面上的三个容器的总重力相等，则对桌面的压力相等，故B错误；如果向乙容器中加入盐水，木块仍处于漂浮状态，木块受到的浮力总等于它的重力，所以浮力不变，故C错误；如果向丙容器中加入酒精，根据阿基米德原理知，液体密度变小，小球仍浸没在液体中，不变，故小球受到的浮力变小，故D错误。故选A。
 

7.【答案】C
 

【解析】

【分析】
此题考查潜水艇浮沉的原理、平衡力的辨别、液体压强公式和阿基米德原理，是一道综合性较强的题目，但总体难度不大，掌握基础知识即可正确解题。
物体在液体中的浮沉条件：上浮：；悬浮：；下沉：；
根据分析解答；
平衡力的条件：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；
根据分析解答。
【解答】
A.潜水器靠改变自身重力实现上浮或下潜，故A错误；
B.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；
C.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；
D.潜水器在完全没入水中前，排开海水的体积不断增大，所以浮力变大；完全没入水中后，海水的密度不变，排开海水的体积不变，根据可知，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。
故选C。  

8.【答案】A
 

【解析】

【分析】
本题考查了求小球受到的浮力，应用密度公式、平衡条件、浮力公式即可正确解题，根据密度间的关系确定小球的状态是正确解题的前提与关键。
由密度公式求出小球的密度，根据小球密度与水、酒精的密度关系判断小球放入水与酒精时所处的状态，然后由浮力公式或平衡条件求出小球受到的浮力。
【解答】
由可得小球的质量：，
小球的密度：
，
因为，
小球放入水中，将漂浮在水面上，处于平衡状态，由平衡条件得，小球受到的浮力：；
因为，
所以小球放入酒精中将沉底，
小球排开酒精的体积等于小球的体积，
小球受到的浮力：
；
故A正确，BCD错误。
  

9.【答案】C
 

【解析】

【分析】
塑料块无论是在水中还是在液体中，都处于漂浮状态，根据漂浮条件和阿基米德原理分析解答。
本题主要考查的是有关物体的漂浮条件和阿基米德原理的应用的问题，解答本题的关键是要掌握物体的的漂浮条件的表达式及阿基米德原理的表达式。
【解答】
因为塑料块在水中静止时漂浮，所以，即，
又因为塑料块在液体中静止时漂浮，所以，即，
则有，
所以，故C正确。
故选C。  

10.【答案】B
 

【解析】解：AB、由图可知，物体在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态，
因为时物体漂浮，时物体悬浮，所以甲杯中的液体密度大于乙杯中的液体密度，故A错误，B正确；
CD、因为物体漂浮或悬浮时，受到的浮力和自身的重力相等，因此甲杯液体中物体A受的浮力等于乙杯液体中物体B受的浮力，故CD错误。
故选：B。
根据物体的浮沉条件判断两者所受浮力关系和液体密度关系。
本题考查了物体浮沉条件，一定要掌握物体浮沉情况与密度的关系，同时要搞清不同状态下漂浮、悬浮物体所受重力与浮力的大小关系。
 

11.【答案】不变  变小
 

【解析】略
 

12.【答案】小于  等于
 

【解析】解：液体产生的压强与液体密度和物体所处深度有关，由于图中木块所处深度大于图中木块所处深度，根据可知，木块底部所受水的压强小于；
由图可知，木块在两图中都处于漂浮状态，上表面受到水的压力为0，则，同一木块重力相等，则浮力相等，所以，木块底部所受水的压力。
故答案为：小于；等于。
根据液体压强公式判断木块底部所受水的压强关系；
从浮力产生的原因入手，浸在液体中的物体，受到液体对它竖直向上的浮力，而浮力大小等于物体上、下表面受到的压力差；另外，漂浮在液面的物体，其浮力等于重力。
该题考查压强的大小比较，涉及到物体漂浮条件、浮力产生的原因，是一道综合性很强的题目，利用浮力产生的原因来解答此题可以大大简化思路，使问题变得更简单。
 

13.【答案】大于；等于
 

【解析】

【分析】
本题考查了阿基米德原理和物体漂浮条件的应用，利用好物体漂浮条件是解此类题目的关键。
密度计在液体中处于漂浮状态，根据物体的漂浮条件可知密度计在液体中所受浮力和重力的大小关系；
同一支密度计的重力不变，放入甲、乙两种液体中都处于漂浮状态，根据漂浮的条件可知在两种液体中所受浮力的大小关系；由图可知密度计排开液体之间的关系，根据阿基米德原理判断两种液体的密度大小关系。
【解答】
因为密度计在液体中处于漂浮状态，所以密度计在液体中所受浮力：；所以密度计在两种液体中所受的浮力相等，即F；
根据阿基米德原理，在一定时，物体浸入液体中的体积越大，则液体的密度越小，由题图知，所以。  

14.【答案】6；400
 

【解析】

【分析】
本题考查阿基米德原理和根据物体的状态计算浮力大小，难度不大。
根据物体漂浮时解得重力大小；利用计算浸入液体中的体积，用总体积减去浸入液体中的体积即为露出液面的体积。
【解答】
由图可知，木块漂浮，根据物体漂浮条件可知，木块的重力：；
根据，可得物体浸入水中的体积： ，所以，露出水面的体积：。
故答案为：6；400。  

15.【答案】
 

【解析】

【分析】
先根据漂浮时，浮力等于重力，再根据重力的方向总是竖直向下和浮力的方向总是竖直向上，过重心表示出重力和浮力的大小和方向。
作力的示意图，要用一条带箭头的线段表示力，线段的长度表示力的大小，箭头表示力的方向，起点或终点表示力的作用点，是平衡力的长度要相等。
【解答】
解：小球处于漂浮状态，则小球所受的重力和浮力是一对平衡力；
过小球的重心作竖直向下的重力和竖直向上的浮力，其大小相等，即，如图所示：
  

16.【答案】
 

【解析】

【分析】

木块上浮时，受重力与浮力的作用，重力的方向竖直向下，浮力的方向竖直向上，并且重力小于浮力，注意线段的长度不同。

画力的示意图时，首先根据物体的运动状态，判断出物体受力的大小关系。

【解答】

过木块的重心分别沿竖直向上和竖直向下的方向画一条带箭头的线段，在线段的末端分别表示出和G，注意浮力大于重力，如图所示：

17.【答案】

  偏小

【解析】

【分析】

根据弹簧测力计的分度值读出合金块浸没在盐水中弹簧测力计的示数；
已知合金块的重力和将物块浸没在水中弹簧测力计的示数，利用称重法求出该物体所受的浮力；
根据合金块的重力求出合金块的质量，已知合金的密度，求出合金块的体积；再利用阿基米德原理求盐水的密度，根据利用阿基米德原理分析当合金块只有部分浸入盐水中如图丙，测出的盐水密度比真实值是偏大还是偏小。

本题考查了浮力的计算，同时考查了学生利用控制变量法分析数据得出结论的能力，会用称重法测浮力、知道浮力大小的影响因素是本题的关键。

【解答】
弹簧测力计的分度值为，合金块浸没在水中，弹簧测力计的示数；
合金块浸没在盐水中所受到的浮力等于物体的重力减去物体在液体中测力计的示数；
即合金块所受浮力；
合金块的质量为：；
合金块的体积即合金块排开盐水的体积：；
盐水的密度为：；
由丙图可知：当合金块只有部分浸入盐水中时，测量的浮力偏小，根据：可知，计算过程中合金块的体积大于合金块排开的盐水的体积，则按上述步骤测出的盐水密度比真实值要偏小。

故答案为：；；；偏小

18.【答案】  小于  ；；等于 
 

【解析】略
 

19.【答案】解：
上表面所受水的压强：
；
、B受到的总浮力：
；
因为A、B恰好悬浮，
所以，
则B的重力：
；
受到的浮力：
，
细线对B的拉力：
。
答：上表面所受水的压强为1200Pa；
所受重力大小为7N；
细线对B的拉力大小为2N。
 

【解析】本题为力学综合题，考查了液体压强公式、阿基米德原理、物体浮沉条件的应用，由于计算数字比较复杂，要细心，易错题
利用液体压强公式求A上表面所受水的压强；
利用阿基米德原理求A、B受到的总浮力，由于A、B恰好悬浮，利用悬浮条件求B的重力；
利用阿基米德原理求B受到的浮力，细线对B的拉力等于B的重力减去B受到的浮力。
 

20.【答案】解：充满气体的飞艇所受重力的大小G，则有：
；
由阿基米德原理可得，空气对飞艇的浮力F为：
；
货物的重力：
，
货物的质量：
。
答：充满气体的飞艇所受的重力为；
空气对飞艇的浮力为；
装入货物的质量为435kg。
 

【解析】根据计算充满气体的飞艇所受的重力G的大小；
知道飞艇的体积，即排开空气的体积，知道空气的密度，利用阿基米德原理求飞艇受到空气的浮力F；
飞艇在空中静止不动，飞艇受到的浮力等于飞艇的重力加上货物的重力，据此求出货物的重力，再计算出货物的质量m。
本题考查了重力公式、阿基米德原理和物体浮沉条件等知识的理解和应用，注意阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于气体。