初中科学华师大版八年级上册第3章 浮力综合与测试随堂练习题

第三章浮力拓展拔高（2）2020-2021学年华师大版科学八年级上册

姓名：___________班级：__________

一、选择题

1．如图，把铁块放在空容器中，沿容器壁缓慢向容器中加水至虚线处。加水过程中，铁块受到浮力。则在加水的全过程中，容器底对铁块的支持力F与时间t的关系图象是（  ）

A． B． C． D．

2．如图所示，把铁块放入空烧杯中，沿烧杯壁缓慢向其中加水至虚线处。加水过程中，铁块受到浮力。则在加水的全部过程中，铁块对烧杯底的压力F与时间t的关系图像是（　　）

A． B． C． D．

3．一个质量为0.25kg的玻璃瓶，盛满水时称得质量是1.5kg，若盛满某液体时称得质量是1.75kg，那么这种液体的密度是（ ）

A．1.0×10 kg/m3

B．1.16×10 kg/m3

C．1.75×10 kg/m3

D．1.2×10 kg/m3

4．密度分别为ρ1和ρ2的两种金属，质量各占一半进行混合，则合金的密度 是（ ）

A．ρ1+ρ2

B．（ρ1+ρ2）/2

C．2ρ1ρ2/（ρ1+ρ2）

D．ρ1+ρ2/2

5．图中，体积相等的金属块甲、乙、丙，浸在同一种液体里，丙块底部紧贴容器底，则（　　）

A．甲、乙、丙受到的浮力一样大

B．乙受到的浮力最大

C．丙受到的浮力最大

D．甲、乙受到的浮力一样大，丙不受浮力

6．如图是杭州西溪湿地公园的一处普通码头的剖面图。以下说法中错误的是（     ）

A．河道水满时码头不容易崩塌

B．河道水满时，河水对河底的压强较大一些

C．河道水浅时，河底小鱼受到的浮力较小

D．河道水满时，河底同样面积处，河水对河底的压力较大

7．在测量盐水密度的实验步骤中，下列步骤中错误的一步是（ ）

A．用天平测出玻璃杯的质量m1

B．往玻璃杯内倒入适量的盐水，用天平测出杯和盐水的总质量m2

C．用量筒测出玻璃杯中液体的体积V

D．用公式ρ=m2/V求出盐水的密度

8．三个相同的轻质弹簧,一端固定在容器底部,另一端分别与三个体积相同的实心球相连,向容器内倒入某种液体,待液体和球都稳定后,观察到如图所示的情况,乙球下方弹簧长度等于原长.则（  ）

A．浮力的大小关系是F甲<F乙<F丙

B．密度大小关系是ρ甲>ρ乙>ρ丙

C．当丙球放入水中就沉底

D．当乙球放入水中可能沉底

9．某同学设计了一个实验，用排水法测某实心金属块的密度。实验器材有小空桶、小烧杯、溢水杯、量筒和水。实验步骤如下：①让小空筒漂浮在盛满水的溢水杯中，如图甲所示；②将金属块浸没在水中，测得溢出水的体积为20 mL，如图乙所示；③将小烧杯中20 mL水倒掉，从水中取出金属块，如图丙所示；④将金属块放入小空筒，小空筒仍漂浮在水面，测得此时溢出水的体积为44 mL，如图丁所示。

可测出金属块的密度是(  )

A．2.0 g/cm3 B．2.2 g/cm3

C．3.0 g/cm3 D．3.2 g/cm3

10．在水平桌面上，有两个相同圆柱形容器，内盛相等质量的盐水．将同一鸡蛋分别放人其中，鸡蛋静止时如图所示．鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力分别为F1和F2，盐水对容器底部压强分别为p1和p2，则（ ）

A．F1＞F2p1＞p2 B．F1=F2p1＞p2

C．F1＜F2p1=p2 D．F1=F2p1=p2

11．如图所示，在物体A的两侧分别挂上柱状重物B、C，且C的一部分没入水中。已知GB=20N，Gc=50N，C的横截面积为30cm2，长度足够，水够深。若物体A移动就会触发报警装置（图中未画出），当物体A不移动时，最高水位与最低水位的差是0.5m，以下说法正确的是（g取10N/kg） （　　）

A．水位最高时，物体A受到的摩擦力方向向左

B．水位最高时，物体C受到的浮力是22.5N

C．水位最低时，物体C在水下部分的高度是1.25m

D．水位最低时，物体A受到的摩擦力为7.5N

二、简答题

12．某同学用圆柱形容器制作了一个测量物体质量的装置，它的底部较重，可以竖直漂浮在水面，总质量为0.21 kg、底面积为3×10-3 m2，不放物体时，在与水面所对应位置处标为质量的“0”刻度线，如图。请解答下列问题：(g取10 N/kg)

(1)不放物体时，该装置所受的浮力是多大？_____

(2)如图所示，在该装置中放入一个体积为1.5×10－5 m3的物块A，它的底部在水面下的深度h＝0.11 m。此时，该装置受到的浮力是多大？与水面所对应位置处的刻度线应标为多少克？_____

(3)物块A的密度是多少？____

13．如图所示，没有水玻璃水槽中一正方体木块，在水槽口下方设有固定的水平金属网。现缓慢向水槽中注水，使水槽内水面上升，直到水面与水槽口相平．则在注水过程中，浮力是如何变化的，请在坐标中画出大致的图像，并说出各段变化的理由。

14．如图是一种简易温度计，外界温度改变会使小球受到的浮力发生变化而运动，进而引起悬挂于下端的金属链条长度发生改变，最终小球重新悬浮于液体的某一深度，同时指针指示温度值。（小球体积变化可忽略）（写出计算过程）

(1)若该温度计中小球重为0.15N，体积为30cm3，20℃时容器内液体密度为0.9×103kg/m3，则小受到的浮力为多少牛？

(2)被小球拉起的金属链条质量是多少？

(3)若小球与金属链条完全分离，则小球静止时受到的浮力大小为多少？

15．小科妈妈从网上买回一块软玉，小科想知道该玉石真假，他从网上查的软玉密度一般在2.90 g/cm3到3.00 g/cm3之间，他从学校实验室借来一个弹簧测力计，先测得其重力为6.2 N，然后将其挂在弹簧测力计上并浸没水中（如图所示），石块静止时弹簧测力计的示数为4.2N，请问该玉石是否为软玉？

16．如图甲所示，水平放置的方形容器里有一个重为8N、边长为10cm的立方体物块M，M与容器底部不密合。以5 mL/s的恒定水流向容器内注水，容器中水的深度随时间t的变化关系如图乙所示。请解答下列问题：

（1）当t=140s时，物块M在水中处于_______（填“沉底”“悬浮”或“漂浮”）状态。

（2）当t=140s时，水对容器底部的压力大小是多少？______

（3）图乙中a的值是多少？______

三、填空题

17．一块冰浮于水面，那么当冰融化后，其水面将__________；如果把冰块放在橙汁中，那么冰块融化后液面将___________。（填升高、降低或不变）

18．一石块和一玩具气球（气球内充有空气）捆在一起，浸没在水中下沉，它们在水中下沉的过程中，受到的浮力将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）

19．密度计的上部是一个用来标刻度的圆柱形玻璃管，长为10cm,截面积为0.5cm2，管的下部还有一个玻璃泡；整个玻璃管、玻璃泡质量共2.4克，在玻璃泡内装入1cm3水银后封闭，当把它放入水中时，水面距离它的上端4cm (水银的密度为13.6 g/cm3)，则①整个密度计的体积__________。②密度计上部玻璃管所能标的最大值______________g/cm3。

20．“独竹漂”运动首次被列入2011年9月我省举行的第九届全国民运会

的比赛项目，最终我省选手荣获男、女一等奖．“独竹漂”运动中，运动员赤脚

踏在漂在水面的单棵楠竹上，靠手里的细竿划水和保持平衡，如图所示，若楠竹

质量为10kg，运动员和细竿总质量为60kg，则此楠竹受到的浮力大小为    N，

此时排开水的体积为          m3。（取g=10N/kg，ρ水=1.0×l03kg/m3）

参考答案

1．C

【详解】

在铁块浸没水中之前，V排变大，因为F浮=ρ水V排g，所以铁块受到的浮力变大；在铁块浸没水中之后，V排不变，因为F浮=ρ水V排g，所以铁块受到的浮力不变；可见铁块受到的浮力是先变大、后不变；∵F支=G-F浮，F浮先变大、后不变；∴F支先变小、后不变，故选C。

2．C

【详解】

在铁块浸没水中之前，V排变大，因为F浮=ρ水V排g，所以铁块受到的浮力变大；在铁块浸没水中之后，V排不变，因为F浮=ρ水V排g，所以铁块受到的浮力不变；可见铁块受到的浮力是先变大、后不变；对铁块进行受力分析可知，铁块共受到重力、支持力和浮力三个力的作用，且F支=G-F浮，F浮先变大、后不变；所以F支先变小、后不变。

故选C。

3．D

【详解】

水的质量：

m水=1.5kg−0.25kg=1.25kg，

由ρ=得水的体积：

V水== =1.25×10−3m3，

瓶子的容积：

V容=V水=1.25×10−3m3，

某液体的体积：

V液=V容=1.25×10−3m3，

某液体的质量：

m液=1.75kg−0.25kg=1.5kg，

某液体的密度：

ρ液= ==1.2×103kg/m3.

故选项D符合题意。

4．C

【详解】

设两金属块的质量均为m，

两个合金的体积：

V1=；V2=，

合金球的体积：

V= V1+ V2=+=；

合金球的质量：

m合金=2m；

∴合金球的密度：

ρ= ==。

故C正确。

5．D

【详解】

由图可知，甲、乙铁块浸在液体里，底部没有与容器底接触，所以，铁块下表面受到水的向上压力大于上表面受到水向下的压力，即受到浮力作用；因为甲、乙铁块体积相等，排开水的体积相等，浸在同一液体里，所以，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知：甲、乙受到的浮力一样大；丙的底部紧贴容器底，则下表面受到水的压力为0，所以丙不受浮力。故选D。

6．C

【详解】

A． 因为液体向各个方向都有压强，且液体压强随着液体深度的增加而增大，所以河道水满时，码头受到的向上的压力较大，故不容易崩塌。故选项A正确，不符合题意；

BD．液体压强随着液体深度的增加而增大，所以，河道水满时，河水对河底的压强较大；由F=pS可知，河底同样面积处，河水对河底的压力较大。故选项B. D正确，不符合题意；

C．浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关，不管是河道水浅时，还是水满时，液体的密度不变，小鱼排开液体的体积不变，所以河底小鱼受到的浮力不变，故选项C错误，符合题意。

7．D

【详解】

用天平测出玻璃杯的质量 m1,再往玻璃杯内倒入适量的盐水,用天平测出杯和盐水的总质量m2,则盐水的质量为m2−m1;将玻璃杯中液体倒入量筒中,读出盐水的体积V,所以根据步骤,D中盐水密度表达式为ρ=；故选项D错误，符合题意。

8．C

【解析】

【详解】

AB.由于三个球体积相等，浸没在同种液体中，根据阿基米德原理可知，三球所受的浮力大小关系相等，故 A选项错误；

B.由图可知，甲球使下方的弹簧伸长，说明受到的浮力大于重力 ；乙球下方的弹簧长度等于原长，说明浮力等于重力；丙球使下方的弹簧缩短，说明浮力小于重力，因为三个球受到的浮力相等，则G甲G乙G丙，根据G=mg可知，三球的质量关系为m甲m乙m丙，三球体积相等，根据公式=可知，三球的密度关系为甲乙丙，故B选项错误。

C. 丙球使下方的弹簧缩短，说明浮力小于重力，当丙球放入水中就沉底,故C正确；

D. 乙球下方的弹簧长度等于原长，说明浮力等于重力；当乙球放入水中悬浮，故D错误。

9．D

【解析】

【详解】

由图甲和图乙可知，金属块的体积V＝V排1＝20 mL＝20 cm3，因为将金属块放入小空筒，小空筒漂浮在水面时受到的浮力等于小空桶的重力与金属块的重力之和，而小空桶浮在水面上时水未溢出，所以，小空桶和金属块排开水的体积V排2＝20 mL＋44 mL＝64 mL＝64 cm3，由漂浮条件可知，小空筒中金属块所受浮力等于金属块的重力，所以金属块的重力G金＝F浮金＝ρ水gV排2＝1×103 kg/m3×10 N/kg×64×10－6m3＝0.64 N，金属块的质量m＝=＝0.064 kg，则被测金属块的密度ρ＝=＝3.2×103 kg/m3＝3.2 g/cm3。

故选D.

10．D

【详解】

鸡蛋悬浮在甲杯中,受到盐水的浮力等于鸡蛋重力；鸡蛋漂浮在乙杯中，受到盐水的浮力也等于鸡蛋重力；所以鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力大小相等，即：

F1=F2；

由于容器是圆柱形容器，则鸡蛋在甲杯盐水中悬浮，盐水对容器底的压力：

F甲=G鸡蛋+G盐水，

鸡蛋在乙杯盐水中漂浮，盐水对容器底的压力：

F乙=G鸡蛋+G盐水，

所以，

F甲=F乙；

因为容器相同、容器底面积相同，

由压强公式p=可知盐水对容器底部的压强相等，即：

p1=p2.

故D符合题意。

11．D

【分析】

(1)当水位升高到最高位时，物体C受到的浮力最大，则物体C对物体A的拉力最小，物体A恰要向左移动，物体A受到向右的摩擦力作用；

(2)当水位升高到最高位时，物体C受到的浮力最大，则物体C对物体A的拉力最小，物体A恰要向左移动，此时分析物体A水平方向上的受力情况列出等式，求出摩擦力大小；当水位在最低位时，物体C受到的浮力最小，则物体C对物体A的拉力最大，物体恰要向右移动，此时分析物体A水平方向上的受力情况列出等式，求出摩擦力大小；当水位最高和最低时，物体A处于恰好要运动的情况，物体A对水平面的拉力不变，接触面粗糙程度不变，物体A和水平面之间的摩擦力相同，根据摩擦力相同求出最高位上受到的浮力；

(3)知道最高位的浮力，又知道最高位和最低位的浮力差，求出最低位的浮力，再根据阿基米德原理求出最低位时的排开水的体积，又知道物体的横截面积求出物体在水面下的深度；

(4)水位最低和水位最高，物体A和水平面之间的摩擦力大小相同，根据f=GB-GC+F大浮求出摩擦力大小。

【详解】

A．当水位升高到最高位时，物体C受到的浮力最大，则物体C对物体A的拉力最小，物体A恰要向左移动，所以物体A受到向右的摩擦力作用，故A错误；

B．最高水位与最低水位的差是0.5m，物体A的横截面积

S=30cm2=0.003m2

所以最高水位与最低水位时，物体C受到的最大浮力和最小浮力差为

由A可知，当水位升高到最高位时，物体A还处于静止状态，此时物体A受到向右的摩擦力作用，物体A还受到向左的拉力，向右的拉力，由力的平衡条件可得

GB=f+GC−F大浮

则有

f=GB−GC+F大浮------①

当水位处于最低位时，物体C受到的浮力最小，则物体C对物体A的拉力最大，物体A恰要向右移动，则物体A受到向左的摩擦力作用，此时物体A还处于静止状态，物体A在水平位置上受到向左的拉力，向左的摩擦力作用，还有向右的拉力，则有

f+GB=GC−F小浮

可得

f=GC−F小浮−GB------②

当水位最高和最低时，物体A处于恰好要运动的情况，物体A对水平面的拉力不变，接触面粗糙程度不变，则物体A和水平面之间的摩擦力大小相同，由①②可得

GB−GC+F大浮=GC−F小浮−GB------③

在最高水位与最低水位时，物体C受到的最大浮力和最小浮力差为，则有

------④

把④代入③有

解得F大浮=37.5N，故B错误；

C．则最小浮力

则水位最低时物体排开水的体积

则物体在水下的深度

故C错误；

D．水位最低和水位最高，物体A和水平面之间的摩擦力大小相同，则有

f=GB−GC+F大浮=20N−50N+37.5N=7.5N

故D正确。

故选D。

12．2.1N    0.12kg    8×103kg/m3   

【详解】

（1）该装置的重力：

G0＝mg＝0.21kg×10N/kg＝2.1N，

∵装置漂浮，

∴F浮＝G0＝2.1N；

（2）放入A后，该装置排开水的体积：

V＝Sh＝3×10−3m2×0.11m＝3.3×10−4m3，

所受浮力：

F浮′＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×3.3×10−4m3＝3.3N，

∵该装置仍漂浮，

∴G总＝F浮′＝3.3N，

物块A的重力：

GA＝G总−G0＝3.3N−2.1N＝1.2N，

物块A的质量：

mA＝＝＝0.12kg；

（3）物块A的密度：

ρA＝＝＝8×103kg/m3。

13．理由见解析

【详解】

在注水过程中，经历了四个过程：

在木块刚开始离开水槽底部之前,随着注入水的质量增大,木块排开水的体积变大,由F浮=ρ水V排g可知，木块受到的浮力不断变大；

在木块离开水槽底部到没有接触金属网之前，木块处于漂浮状态，受到的浮力等于木块重力，大小不变；

木块接触到金属网后到水面刚到金属网的过程中,由于金属网的束缚,使得木块不能继续上升,随着倒水,木块排开水的体积变大,由F浮=ρ水V排g可知，木块受到的浮力变大；

水面从金属网到水槽口的过程中,木块浸没在水中,排开水的体积不变,由F浮=ρ水V排g可知，木块受到的浮力不变。

可见，在注水过程中木块所受到的浮力先变大，后不变、又增大、最后又不变，故作图如下：

14．(1)0.27N；(2)12g；(3)0.15N

【详解】

(1)小球受到的浮力

F浮=液gV排=0.9103kg/m310N/kg310-5m3=0.27N

(2)小球受力平衡，金属链条的拉力

F拉=F浮-G=0.27N-0.15N=0.12N

即金属链条的重力等于0.12N，则金属链条的质量为

m===0.012kg=12g

(3)小球浸没时，F浮G，则小球静止时漂浮

G=0.15N

15．不是

【详解】

由题知，玉石的重力G=6.2N，玉石浸没在水中静止时测力计的示数F′=4.2N，

则玉石受到的浮力：

F浮=G−F′=6.2N−4.2N=2N；

由F浮=ρ水gV排可得，玉石的体积：

V=V排= = =2×10−4m3

玉石的质量：

m= = =0.62kg，

玉石的密度：

ρ= ==3.1×103kg/m3=3.1g/cm3

因为该玉石的密度不在2.90g/cm3∼3.00g/cm3之间，所以该玉石不是软玉。

答：该玉石不是软玉。

16．漂浮    15牛顿    8   

【详解】

(1)[1]物块M的体积：

V=(0.1m)3=0.001m3；

物块M的质量：

m===0.8kg；

物块M的密度:

ρM===0.8×103kg/m3<1.0×103kg/m3；

即物块的密度小于水的密度，

由图象可知：当t=140s时，水的深度为h=12m，大于立方体物块M的边长为10cm；

则根据浮沉条件可知物块在水中将漂浮；

(2)[2]t=140s时，容器内的水重为：

G水=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-6m2/s×140s=7N

此时水对容器底部的压力大小为:

F=G物+G水= 8N+7N= I5N

(3)[3]当t=40s时，正好是物块M处于刚刚开始漂浮的状态，此时，

F浮=ρ水gV排=ρ水gSha= 8N

所以，

ha= == 8cm

17．不变    升高   

【详解】

冰漂浮在水面上，因为F浮=V排=G冰，-------①

又因为冰熔化成水后，其质量不变，重力不变，所以G水=水gV水=G冰--------②

有①②可得：水gV排= gV水，即冰熔化为水得体积等于冰排开水的体积，所以冰化成水后水位不变。冰浮在果汁上面，F浮=G冰即果汁gV排=gV冰，则=，冰熔化成水之后，状态变化，质量不变，因为m冰=m水，即，则V水=。因为，所以V水V排，所以冰完全熔化，液面上升。

18．变小

【分析】

解决本题的关键是知道阿基米德原理和液体的压强公式；石块和玩具气球在水中下沉的过程中，所处的深度逐渐增加，根据液体压强公式得出石块和气球受到压强的变化；

由压强的变化得到气球体积的变化，再根据阿基米德原理分析它们受到浮力的大小变化。

【详解】

石块和玩具气球在水中下沉，所处深度增大，∵p=ρgh，∴石块和玩具气球受到水的压强增大，这样气球的体积逐渐减小，∵它们浸没在水中，∴排开水的体积逐渐减小，
∵F浮=ρ水gV排，ρ水不变，∴它们受到的浮力逐渐减小。

19．18cm3    1.23   

【详解】

[1]由ρ=得管内水银的质量：

m=ρ水银V水银=13.6g/cm3×1cm3=13.6g，

密度计的总质量：

M=2.4g+13.6g=16g．

设整个密度计的体积为V，当置于水中时，作业帮如图：

因为密度计漂浮，

所以F浮=G物，

即：ρ水gV排=Mg

1g/cm3×（V-4cm×0.5cm2）=16g，

解得：

V=18cm3．

[2]当密度计上部的圆柱形玻璃管全部露出液面时，所测液体密度值为最大，密度值为ρ最大，

因为F浮=G物，

即：ρ最大gV排′=Mg

ρ最大×（18cm3-10cm×0.5cm2）=16g

解得：

ρ最大≈1.23g/cm3=1.23×103kg/m3．

20．700、0.07

【解析】

【详解】

楠竹、运动员和细竿的总重力为：

G＝G楠竹+G人竿＝10kg×10N/kg+60kg×10N/kg＝700N；

因为人和楠竹漂浮在水面，所受浮力等于重力，

所以F浮＝G＝700N；

由阿基米德原理F浮＝ρ液gV排得：

排开水的体积

。