初中科学华师大版八年级上册第3章 浮力综合与测试综合训练题

这是一份初中科学华师大版八年级上册第3章 浮力综合与测试综合训练题，共14页。试卷主要包含了选择题，简答题，填空题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题
1．流体的流速越大，压强越小。下列现象中，可用这个原理来解释的是（ ）
A．氢气球离开手后升向高处
B．大部分鱼具有流线型外形
C．人能够漂浮在死海海面上
D．高铁站台设立安全黄线，防止人被吸过去
2．如图所示，A、B两实心球静止在水中，则判断正确的是（ ）

A．两球都静止在水中，所以受到的浮力一定相等
B．两球受到的浮力不等，A球受到的浮力大
C．B球的重力一定大于A球
D．两球的密度不等，B球的密度大
3．两个完全相同的容器分别装有两种不同的液体。如图所示，已知甲图中的液重大于乙图中的液重，因此可以肯定 ( )
A．甲图中的液体密度大于乙图中的液体密度
B．甲图中的液体密度小于乙图中的液体密度
C．甲图中的液体密度等于乙图中的液体密度
D．上述三种答案都可能出现
4．如图所示：在研究浮力的大小时，将浮于水面的盆子慢慢向下按，用力越大，盆子浸入水中的部分越多。根据以上事实，下列猜想最符合研究目的的是（ ）
A．用力越大，物体排开水的体积越大
B．液体密度越大，物体所受浮力越大
C．物体的体积越大，所受浮力越大
D．物体排开水越多，所受浮力越大
5．一艘轮船从东海驶入长江后，它所受到的浮力（ ）
A．变小B．不变C．变大D．不能确定
6．不漏气的橡皮氢气球由地面上升过程中其体积将会增大，下列关于球内气体的质量与密度的说法，正确的是
A．质量不变，密度增加
B．质量不变，密度减小
C．质量增加，密度不变
D．质量减小，密度不变
7．科学研究中常用图像来表示两个量（x，y）之间的关系，以使研究的问题变得直观明了。下列两个量之间的关系不符合如图所示的是（ ）
A．物体受到的重力与质量的关系
B．固体的溶解度与温度的关系
C．匀速直线运动的物体路程与时间的关系
D．物体受到的浮力与其排开液体体积的关系
8．如图，一杯果汁（密度大于水），加冰后液面正好同杯口相平．则在冰块溶化 过程中（ ）
A．液面不变，液体不溢出
B．液面不变，液体溢出
C．液面下降
D．无法确定
9．水平桌面上的大烧杯内装有水，轻轻放入一个小球后，从烧杯中溢出200g的水，则下列判断中正确的是 ( )
A．小球所受浮力可能等于1．96 NB．小球的质量可能小于200g
C．小球的体积一定等于200cm3D．水对烧杯底的压强一定增大
10．如图所示，弹簧上端与物块m相连接，下端固定在容器底部。当物块浸没在水中静止时与浸没在酒精中静止时，弹簧的弹力大小相等。物块的体积为100cm3，酒精的密度为0.8×103kg/m3（不计弹簧质量及体积）其中正确的是（ ）
A．物块浸没在水中静止时弹簧对底部的拉力为0.2N
B．当弹簧脱离容器底部后静止时物块露出水面的体积为物块体积的
C．物块浸没在酒精中静止时弹簧对物块的支持力是0.1N
D．物块的质量为0.9kg
二、简答题
11．泡沫钢是含有丰富气孔的钢材料，可作为防弹服的内芯，孔隙度（用字母Φ表示）是指泡沫钢中所有气孔的体积占泡沫钢总体积的百分比。已知钢的密度为7.9×103kg/m3，一块质量为0.79kg，边长为1dm的正方体泡沫钢，孔隙度是多少？请列式计算（空气的质量忽略不计）
_____________
12．2013年2月，我国科学家研究出了一种超轻的材料，这种材料被称为“全碳气凝胶”。它是迄今为止世界上最轻的材料，其密度仅0.16kg/m3，则体积为20m3的这种气凝胶的质量为多少千克？
13．2016年6月30日以来，长江中下游沿江地区及江淮等地出现入汛以来最强降雨过程，给部分地区造成严重洪涝灾害。图为受灾的长江中下游地区某城市，几名武警战士用冲锋舟护送老人撤离。假设冲锋舟的质量为150千克，最大排水量为0.65米3。试计算：（河水的密度为1.0×103千克/米3）
（1）空冲锋舟漂浮在水上时受到的浮力多大？
（2）假设正常成年人的体重为500N，则正常使用该冲锋舟最多能托起多少个成年人？（假设人不浸入水中）
14．在抗洪抢险中，几位同学找到了一张总体积为0.3 m3的质量分布均匀的长方体塑料泡沫床垫，将其放入水中时，床垫有1/5体积浸没在水中，若g取10N/kg，求∶
(1)此时床垫受到的浮力为多大？ ___________
(2)床垫的密度是多少？ ___________
(3)若被救的人的平均质量为60kg，要保证安全（即床垫恰好全部没入水中），该床垫上一次最多能承载几个人？____________
15．有一个足够大的水池，在其水平池底中竖直放置一段圆木。圆木可近似看作一个圆柱体，底面积0.8m2，高5m，密度0.7×103kg/m3。（g=10N/kg）
(1)未向池内注水时，圆木对池底的压力和压强分别为多大？
(2)向池内缓慢注水，在水位到达 1m 时圆木受到水的浮力和圆木对池底的压力分别为多大？
(3)当向水池内注水深度达到 4m 时，圆木受到的浮力又为多大？
三、填空题
16．有一潜水艇悬浮在水中，如下图所示，当用压缩气体把水舱中的水排出一部分时，潜水艇将_______（填“上浮”或“下沉”），在未露出水面之前，潜水艇所受的浮力将_______（填“变大”、“变小”或“不变”）
17．浸没在液体中的物体受到液体______的浮力，浮力的大小F浮=_________，这就是阿基米德原理，这个定律适用于物体在______和______中受到的浮力的计算。
18．一个物体所受的重力为10N，将其全部浸没在水中时，排开的水受到的重力为20N，此时它所受的浮力为________N，浮力的方向_______，放手后物体将_________（选填“上浮”、“下沉“或“悬浮”）。
19．测一规则的正方体铁块的密度所用的器材是_____________、__________，若测得其边长为1厘米，质量为7.9克，则该铁块的密度为______________千克/米3，若切去一半，剩余部分的体积为________，剩余部分的密度为____________。
20．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40g，乙杯中溢出的液体质量是44g，甲、乙两杯中液体的密度ρ甲______ρ乙（选填“＞”、“＝”或“＜”）；若甲杯中的液体是水，则小球的密度为______kg/m3。如果地球对所有物体的引力都变成原来的一半，乙图中的小球将______（选填“上浮一些”、“下沉一些”或“不变”）。
参考答案
1．D
【分析】
(1)氢气球在空中受到重力、浮力，氢气球能升入空中，因为浮力大于重力；
(2)呈流线型中间大两头小，运动时可以减小阻力；
(3)物体浸没在液体中，物体受的浮力大于重力，物体上浮，到达液面，在液面静止时浮力等于重力；
(4)流体的流速越大，压强越小。
【详解】
A．氢气球在空气中受到浮力和重力，则有
，
由于，，所以，则氢气球上升，故A不符合题意；
B．大部分鱼的身体呈流线型中间大两头小，游泳时减小水的阻力，故B不符合题意；
C．人能漂浮在死海中，人的密度小于海水的密度，故C不符合题意；
D．当高铁通过时，人与列车之间的空气流速大于外侧流速，中间压强小，如果人站在安全线以内，容易把人吸进不，故D符合题意。
故选D。
2．D
【解析】
【详解】
∵A漂浮、B悬浮，∴ρA<ρ水,ρB=ρ水，∴ρA<ρB；因为不知道两球的质量或体积大小关系，所以不能确定两球受浮力和重力大小关系，故ABC错误，D正确。
故选D.
3．D
【详解】
由m=ρV可得：
因甲图中液体质量大于乙图中的液体质量，而由图可知，甲图中体积大于乙图中体积，故若密度相等，则甲中质量一定会大于乙中质量；
若甲的密度大于乙的密度，则甲的质量更要大于乙的质量；若甲的密度小于乙的密度，也有可能甲的质量大于乙的质量；故三种情况都有可能；故D正确，ABC错误。
4．D
【详解】
A.物体排开水的体积与物体所受的外力无关，所以A错误。
BCD.将浮于水面的盆子慢慢向下按，用力越大，盆子浸入水中的部分越多，盆子排开水的体积增大，盆子受到的浮力增大，所以B、C错误，D正确。。
5．B
【详解】
轮船从东海驶入长江后，轮船都漂浮，由物体的浮沉条件知道，轮船受到长江水和海水的浮力都等于轮船受到的重力G，即所受浮力不变，故只有B符合题意。
6．B
【解析】
【详解】
气球升空过程中，位置改变，质量不随位置的变化而变化，球内气体的质量不变；大气压随高度的升高而减小，气球升空过程中，气球外的气压减小，球的体积增大，气体的质量不变，体积越大，所以密度越小，故B选项符合题意。
7．B
【详解】
A. 观察图象发现这是一个正比例函数关系图线,图象中两个量(x,y)之间是成正比的，根据公式G=mg可知，物体受到的重力与质量成正比关系，故A选项与图中关系相符；
B. 大多数固体物质溶于水时吸收热量,根据平衡移动原理,当温度升高时,平衡有利于向吸热的方向移动,所以,这些物质的溶解度随温度升高而增大,例如KNO₃、NH₄NO₃等.有少数物质,溶解时有放热现象,一般地说,它们的溶解度随着温度的升高而降低,例如氢氧化钙等,故B选项与图中关系不相符；
C. 由v=/得，s=vt即匀速运动的物体通过的距离与时间成正比，故C选项与图中关系相符；
D. 由公式F浮=ρ液V排g可知，在同种液体中，物体受到的浮力与其排开液体体积是成正比的，故D选项与图中关系相符；
由于该题选择不符合的。
故选B.
8．B
【详解】
冰块漂浮在果汁面上，所以，
F浮=G冰，ρ果汁gV排=ρ冰gV冰，
则
V排=
冰熔化成水之后，状态变化，质量不变，所以：
m冰=m水，ρ冰V冰=ρ水V水，V水=
因为ρ果汁＞ρ水，则V水＞V排，又因为冰熔化前液面与杯口相平，所以液面不变，但液体会溢出。故选项B符合题意。
9．A
【详解】
假设大烧杯原来装满水，小球漂浮在水面上，小球所受浮力：
F浮=G排=m排g=0.2kg×9.8N/kg=1.96N
∵F浮=G排=m排g=G球=m球g，小球的质量：m球=m排=200g，排开水的体积：
v排===200cm3放入小球后水深不变，对容器底的压强不变。假设大烧杯原来装满水，小球沉入水底，小球所受浮力：
F浮=G排=m排g=0.2kg×9.8N/kg=1.96N
∵F浮=G排=m排gm排=200g，排开水的体积：
v′排===200cm3=v球
放入小球后水深不变，对容器底的压强不变。假设大烧杯原来没有装满水，排开水的质量比200g大，小球受到的浮力、小球的质量和体积、容器底受到的压强都要变大。故A符合题意，BCD不合题意。
10．C
【分析】
根据F浮=ρ水gV物求得物块浸没在水和酒精中受到的浮力；然后对物块浸没在水中和酒精中进行受力分析，然后根据二力平衡列出等式首先求出物块的重力；根据力的平衡和力的相互作用即可求出弹簧对物块的支持力和弹簧对底部的拉力；当弹簧脱离容器底部后静止时物块处于漂浮状态，根据漂浮条件即可求出浸没的体积与物块的体积之比，然后求出露出水面的体积与物块体积的关系；根据G=mg即可求出物块的质量。
【详解】
物块浸没在水和酒精中时
V排=V物=100cm3=1×10−4m3
物块浸没在水中受到的浮力
F浮=ρ水gV物=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10−4m3=1N
物块浸没在酒精中受到的浮力
F′浮=ρ酒精gV物=0.8×103kg/m3×10N/kg×1×10−4m3=0.8N
若物块都受弹簧的支持力，由于重力不变，浮力不同，故这种情况不可能；同理都受弹簧的拉力也不可能；只可能是一个为拉力，另一个为支持力；由于物块在水中浮力大，物块会上浮，故弹簧会对它有拉力；在酒精中物块会受支持力作用；则物块浸没在水中和酒精中受力分析分别如图甲、乙所示：
根据物体受力平衡，图甲中F浮=F拉+G可得
F拉=F浮−G=1N−G------①
图乙中F′浮+F支=G可得
F支=G−F′浮=G−0.8N------②
当物块浸没在水中静止时与浸没在酒精中静止时，弹簧的弹力大小相等；则由F拉=F支可知
1N−G=G−0.8N
解得：G=0.9N；
A．物块浸没在水中静止时，弹簧会对物块的拉力为
F拉=F浮−G=1N−0.9N=0.1N
由于力的作用是相互的，则弹簧对底部的拉力
F′拉=F拉=0.1N
故A错误；
B．当弹簧脱离容器底部后静止时物块处于漂浮，则有
F″浮=G=0.9N
根据F浮=ρ液gV排可得
则有
故B错误；
C．物块浸没在酒精中静止时弹簧对物块的支持力
F支=G−F′浮=0.9N−0.8N=0.1N
故C正确；
D．物块的质量
故D错误。
故选C。
11．由密度公式可得泡沫钢的体积V钢=m/ρ=0.79kg/7.9×103kg/m3=1×10-4m3
正方体泡沫钢的体积为V=（0.1m）3=1×10-3m3
气孔的体积为V孔=1×10-3m3-1×10-4m3=9×10-4m3
孔隙度为V孔/V=9×10-4m3/1×10-3m3×100%=90%
【解析】
由得正方体泡沫钢中钢的体积：，
正方体泡沫钢的体积：，
泡沫钢中所有气孔的体积：，
孔隙度为：．
答：质量为0.79kg，边长为1dm的正方体泡沫钢，孔隙度是90%．
【点睛】本题考查了密度公式的应用，要理解并理解好：孔隙度是指泡沫钢中所有气孔的体积与泡沫钢总体积之比。
12．3.2kg
【详解】
由ρ=mV可得，这种气凝胶的质量为：
m=ρV=0.16kg/m3×20m3=3.2kg.
答：体积为20m3的这种气凝胶的质量为3.2kg.
13．(1)1500牛(2)10
【详解】
(1)冲锋舟满载时所受的浮力：
F浮=G=mg=150kg×10N/kg=1500N；
(2)冲锋舟满载时所受的浮力：
F浮=ρ水gV排=1000kg/m3×10N/kg×0.65m3=6500N；
冲锋舟满载时，应满足：F′浮=G+nm人g，
所以最多能承载的人数：
n= ==10人。
答：(1)冲锋舟满载时所受的浮力是1500N.
(2)这条冲锋舟最多能承载10人。
14．600N 0.2×103kg/m3 4
【详解】
(1)床垫排开水的体积
床垫受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1000kg/m3×10N/kg×0.06m3=600N
(2)因为床垫漂浮，所以床垫的重
G=F浮=600N
则床垫的质量
床垫的密度
(3)床垫刚好全浸入时，受到的浮力
F浮′=ρ水gV=1000kg/m3×10N/kg×0.3m3=3000N
设最多能承载的人数为n，此时应满足
F浮′=G+nm人g
所以最多能承载的人数
一次最多承载4人。
答：(1)此时床垫受到的浮力为600N；(2)床垫的密度0.2×103kg/m3；(3)该床垫上一次最多能承载4人。
15．(1)2.8×104N， 3.5×104pa；(2)8× 103N， 2×104N；(3)2.8×104N
【详解】
(1)圆木的体积
V=Sh=0.8m2×5m=4m3
圆木的质量
m=ρ木V=0.7×103kg/m3×4m3=2.8×103kg
圆木的重力
G=mg=2.8×103kg×10N/kg=2.8×104N
未向池内注水时，圆木对池底的压力
F未=G=2.8×104N
圆木对池底的压强
(2)向池内缓慢注水，在水位到达1m时
V排1=0.8m2×1m=0.8m3
圆木受到的浮力
F浮1= ρ水gV排1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.8m 3=8×103N
圆木对池底的压力
F=G—F浮1=2.8×104N—8×103N=2× 10 4N
(3)当圆木对池底的压力为0时
F浮2=G=2.8×104N=ρ水gV排2=ρ水gSh
解得h=3.5m
即当水位达到4m时，圆木静止地漂浮在水面上，圆木所受的浮力
F浮3=G=2.8×104N
16．上浮 不变
【详解】
当将水舱内的水排出一部分后，潜水艇的重力减小，故重力小于浮力，潜水艇将上浮；在未露出水出之前，由于排开水的体积不变，故潜水艇所受到的浮力不变。
17．竖直向上 ρgV排 液体 气体
【详解】
[1]物体浸在液体中，由于物体上、下表面所处的深度不同，下表面所处的深度大于上表面的深度，下表面受到的压强大于上表面受到的压强，因此液体对物体产生的一个向上的压力与向下的压力不相等，实际上，这两个压力的合力就是液体对物体施加的向上托的作用，这个力习惯上称为浮力。方向与物体受到的向上的压力方向一致，总是竖直向上的。
[2]阿基米德原理：浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力,它的公式是：F浮=G排=ρgV排.
[3][4]阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于气体。
18．20 竖直向上 上浮

【详解】
将物体全部浸没在水中时，已知排开的水受到的重力为20N，由阿基米德原理知：此时物体所受的浮力也为20N，浮力方向竖直向上；
由于物体受到的浮力20N大于物体的自重10N，所以放手后物体上浮。
19．托盘天平 刻度尺 7.9×103 0.5 7.9×103
【详解】
测一规则的正方体铁块的密度需用托盘天平测出它的质量，再用刻度尺测出它的长宽高，求出体积，由密度公式求出密度即可；
该铁块的密度:
===7.9g/cm3=7.9103kg/m3
若切去一半，剩余部分的体积为0.5cm3, 剩余部分的质量也减少一半，则剩余部分密度不变。
20．＜ 1.1×103 不变
【分析】
两个完全相同小球的密度相同，根据物体浮沉条件比较两液体的密度关系，即物体的密度大于液体的密度时下沉、沉入容器底部，物体密度小于液体密度时上浮、最终漂浮；图乙中小球漂浮，根据物体漂浮条件可知受到的浮力，根据阿基米德原理可知受到浮力等于排开液体的重力，据此求出小球的质量；图甲中小球沉入容器底部，根据密度公式求出溢出水的体积即为小球的体积，根据求出小球的密度；利用物体的密度是本身的特性（不发生变化），把浮力的表达式和物体重力的表达式代入漂浮条件进行分析。
【详解】
[1]由图可知，甲中小球沉入容器底部、乙中小球漂浮在液面上，因物体的密度大于液体的密度时下沉、沉入容器底部，物体密度小于液体密度时上浮、最终漂浮，则有
，
即。
[2]因小球在乙液体中漂浮，则乙中小球受到的浮力
------①
由阿基米德原理可知
------②
联立①②式，解得
图甲中小球沉入容器底部，由可得，小球的体积
则小球的密度
[3]如果地球对所有物体的引力都变成原来的一半， 根据阿基米德原理可知
则有
因此，如果地球对所有物体的引力都变成原来的一半时，而小球和水的密度都没有变化，乙图中小球的位置也就不变。