人教版八年级下册第十章 浮力10.1 浮力精品单元测试课时练习

第10章 浮力 单元测试

一、选择题（每题2分，共30分）

1. 用弹簧测力计测出一个物体重为5N，然后将该物体浸没在水中，这时弹簧测力计的示数变为4N，则该物体在水中受到的浮力是：

A 9N B. 4N C. 5N D. 1N

【答案】D

【解析】

已知G＝5N，F′＝4N，则该物体在水中受到浮力F浮＝GF′＝5N4N＝1N．故选D．

2. 形状不同的铁块和铅块，浸没在水中不同的深处，如果受到的浮力相等，则可以判断它们的（   ）

A. 重力相等 B. 体积相等 C. 压强相等 D. 质量相等

【答案】B

【解析】

因为铁块和铅块浸在水中并且所受浮力相等,则根据F浮＝ρ液gV排可知：物体排开水的体积相同，又因为三个物体都是浸没的,所以V物＝V排，则三个物体的体积相等．因为铁和铅的密度不同，则根据m＝ρV可知：物体质量不同，重力也不同．由于铁块和铅块浸没在水中不同的深处，则根据液体压强公式p＝ρgh可知所受压强不同．故选B.

3. 把质量相同的铁块和木块分别浸没入水中，则它们所受浮力（    ）

A. 铁块的小 B. 木块的小 C. 一样小 D. 无法判断

【答案】A

【解析】

【分析】

铁的密度大于木的密度，而二者的质量一样，所以由密度的计算公式ρ＝可知v铁<v木；又因为二者浸没在水中所以v铁排<v木排，根据阿基米德原理F浮力＝ρ水gv排得F铁浮<F木浮. 故选A．

【详解】

4. 浸在水中的物体受到的浮力的大小决定于（    ）

A. 物体的体积 B. 物体浸没在水中的深度

C. 物体的质量 D. 物体浸入水中的体积

【答案】D

【解析】

根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可知：物体受到的浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关，而浸在水中的物体，则物体排开的液体密度一定，所以受到的浮力大小决定于物体排开水的体积．故选D.

5. 把甲、乙两个体积相等的物体放入水中它们静止时的情况如图，下列说法中正确的是（  ）

A. 甲物体受到的浮力等于乙物体受到的浮力

B. 甲物体受到的浮力大于乙物体受到的浮力

C. 甲物体受到的浮力小于乙物体受到的浮力

D. 无法判断谁受到的浮力大

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】由图知，甲球排开水的体积小于乙球排开水的体积，根据阿基米德原理：，甲球受的浮力小于乙球受到的浮力。

故选C。

6. 一个很薄的塑料袋（质量不计）装满水，袋口扎紧后挂在弹簧测力计下，读数是6N,若使塑料袋体积的2/3浸在水中称,弹簧测力计的读数接近于 （     ）

A. 6N B. 0N C. 4N D. 2N

【答案】D

【解析】

9N水的体积是：V＝，水的2/3浸入水中,受到的浮力是：F浮＝ρgV排＝1.0×103kg/m3×9.8N/kg××＝4N，所以弹簧测力计的示数为F＝G−F浮＝6N−4N＝2N.故选D.

点睛：首先求出6N水的体积，再根据阿基米德原理求出塑料袋浸入水时受到的浮力，然后根据F＝GF浮求出弹簧测力计的示数．

7. 物体在液体中受到的浮力大小

A. 和物体本身的重力大小有关 B. 和物体的体积大小有关

C. 和物体的密度大小有关 D. 和物体排开液体的体积大小有关

【答案】D

【解析】

根据阿基米德原理可知，物体在水中受到的浮力大小只与排开液体的体积V排有关，故ABC错误，D正确为答案．

点睛：浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于排开液体的重力．浮力的大小只与液体的密度、排开液体的体积有关，与其他因素无关．正确理解阿基米德原理是解答的关键；

8. 阿基米德原理只说明了

A. 浮力大小所遵循的规律 B. 浮力是怎样产生的

C. 液体中物体受到的浮力问题 D. 浮力与物体重力之间的关系

【答案】A

【解析】

浸在液体的物体所受的浮力，大小等于它排开液体受到的重力，这就是著名的阿基米德原理，公式：F浮 =G排 ，∵G=mg=ρvg，∴F浮 =ρ液 V液 g，说明物体受到液体浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关，只能说明浮力大小所遵循的规律，不能说明浮力是怎样产生的，也不能说明液体中物体受到的浮力问题，不能说明浮力与物体重力之间的关系，所以只有选项A正确，故选A．

9. 一个小球悬浮在容器内的盐水中，缓慢往容器中加一些水，则该球（  ）

A. 上浮至水面 B. 下沉至水底 C. 仍然悬浮 D. 先上浮后下沉

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】因为小球悬浮在容器内，所以F浮=G．F浮=G排=ρ液gV球，若往容器内加入水，则ρ液减小，所以F浮减小，小于重力，所以小球会下沉．
 

10. 一艘轮船从长江驶入东海后，它所受的浮力（　　）

A. 先变小后变大 B. 不变 C. 变大 D. 不能确定

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】因为轮船漂浮，所以F浮＝G，所以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。故选B。

11. 把重10N，体积为1.2×103㎝3的物体投入水中，当物体静止时，物体的状态和所受浮力是（    ）

A. 漂浮，F浮=12N B. 悬浮，F浮=12N

C. 漂浮，F浮=10N D. 沉在水底，F浮=12N

【答案】C

【解析】

当物体全部浸没水中时所受浮力：＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2×10−3m3＝12N>10N，所以物体会上浮，最终漂浮在水面上，F浮＝G＝10N.故选C.

点睛：根据阿基米德原理求出当物体全部浸入水中时，所受浮力的大小，由物体的浮沉条件判断物体的状态．

12. 漂浮在水池中的冰块熔化后，水池中的水面将（   ）

A. 先上升后下降 B. 不变 C. 下降 D. 无法确定

【答案】B

【解析】

∵冰漂浮于水面上，∴F浮＝ρ水gV排＝G冰，−−−−−−−①，又∵冰熔化成水后，其质量不变，重力不变，∴G水＝ρ水gV水＝G冰，−−−−−−−−②，由①②可得：ρ水gV排＝ρ水gV水，∴V排＝V水，即：冰熔化为水的体积等于冰排开水的体积，∴水池中的水面高度不变．故选B.

点睛：冰漂浮于水面上，要想判断冰熔化之后，水面是否变化，则需要比较冰块排开液体的体积跟冰熔化成水后的体积大小．若二者体积相等，则水面不变；若增大，则水面上升；若减小，则水面下降．

13. 如图所示，一铅块用细线挂在一个充气的小气球的下面，把它放入水中某处恰好处于静止状态，如果从底部缓慢放出一些水，则铅块及气球（    ）

A. 仍能静止 B. 向下运动

C. 向上运动 D. 静止、向上或向下运动都有可能

【答案】C

【解析】

【分析】

从底部缓慢放出一些水，气球上部水的深度减小，该处水的压强也随着减小，小气球的体积增大，水对小气球的浮力也就增大。

【详解】气球和铅块处于静止状态，气球和铅块的浮力等于铅块的重力，从底部缓慢放出一些水，上部水的深度减小，该处水的压强也随着减小，小气球的体积增大，水对小气球的浮力也就增大了；这时就会使铅块重力小于气球和铅块的浮力，因而上浮，故C正确。

故选C。

14. 如图所示，甲、乙两个小球分别放在两个装有不同液体的容器中处于静止状态，此时容器中液体深度不同，但液体对容器底部的压强相同，则（ ）

A. 甲球的密度大于乙球的密度

B. 甲球的密度等于乙球的密度

C. 甲球的密度小于乙球的密度

D. 甲球、乙球密度关系无法判断

【答案】C

【解析】

试题分析：由图知，hA＞hB，pA=pB，

∵p=ρgh，

∴两容器内液体密度：

ρA＜ρB；﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

∵甲球漂浮，

∴ρ甲＜ρA，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

∵乙球悬浮，

∴ρ乙=ρB，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③

由①②③得：

ρ甲＜ρA＜ρB=ρ乙，

∴甲球的密度小于乙球的密度．

故选C．

15. 质量相同的两个实心正方体A和B，如图甲所示，将它们放在水平地面上时，它们对地面产生的压强为pA、pB；当将它们放入水中后分别漂浮和悬浮在如图乙所示的位置时，它们受到水的浮力为FA、FB，则

A. pA<pB    FA>FB B. pA=pB    FA>FB

C. pA>pB    FA=FB D. pA<pB    FA=FB

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】因为两个实心正方体A和B质量相同，所以GA=GB，此时压力大小等于重力，

由图中可知SA＞SB，由p= 可得pA＜pB；

因为当将它们放入水中后，A漂浮，B悬浮，

根据物体的浮沉条件可知，漂浮时浮力等于其重力，悬浮时浮力也等于其重力，

所以FA=FB=G．

二、填空题（每空1分，共19分）

16. 某物块用细线系在弹簧测力计下，在空气中称时示数是25N，浸没在水中称时示数是15N，则此时物块受到水的浮力为_______N，物块的密度为________kg/m3．(水的密度为1.0×103kg/m3)

【答案】    (1). 10N    (2). 2.5×103

【解析】

（1）F浮＝GF示＝25N15N＝10N;（2）∵物块浸没水中，F浮＝ρ水V排g，∴V＝V排＝，∵G＝mg＝ρVg，∴ρ＝kg/m3＝ 2.5×103kg/m3.

点睛：（1）利用称重法F浮＝GF示求物块在水中受到的浮力；（2）求出来了浮力，利用阿基米德原理F浮＝ρ水V排g求物块排开水的体积（物块的体积）；上面测出了物块的重力，利用G＝mg＝ρVg求物块的密度．

17. 小明用弹簧测力计吊着一物块在空气中称时，读数为4N，当把物块浸没在煤油中称时，读数为3.5N，此时物块受到煤油的浮力为___________N；把体积为0.01m3物体浸没在水中时，它受到的浮力是__________N．

【答案】    (1). 0.5    (2). 100

【解析】

将物体全部浸没在煤油中时，所受浮力F浮＝G−F＝4N−3.5N＝0.5N；物体浸没在水中时排开水的体积等于物体的体积，则物体受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×0.01m3＝100N.

18. 质量相等木块（ρ木=0.6×103kg/m3）和冰块投入足够多水中静止时，木块所受的浮力__________冰块所受的浮力，木块排开水的体积__________冰块排开水的体积．（选填“大于”、“等于”或“小于”）．

【答案】    (1). 等于    (2). 等于

【解析】

 (1)∵G＝mg，m木＝m冰，∴G木＝G冰，∵物体漂浮，F浮＝G，∴木块和冰块受到的浮力：F木＝F冰，(2)∵F浮＝ρ水V排g，F木＝F冰，∴木块和冰块排开水的体积：V木＝V冰.

点睛：（1）木块与冰块的质量相同，由重力公式可知重力相同，都漂浮在水面上，根据漂浮条件确定受到的浮力关系；（2）求出了受到的浮力关系，利用阿基米德原理得出排开水的体积的大小关系．

19. 一个重为10N的物体，挂在弹簧测力计下，将它浸没在盛满水的溢水杯中，静止时弹簧测力计的示数为8N，则物体所受的浮力是__________N，溢出水所受的重力为___________N．

【答案】    (1). 2    (2). 2

【解析】

物体所受的浮力：F浮＝G-F示＝10N-8N＝2N，由题知原来溢水杯盛满水，所以物体排开水的重力等于溢出水的重力，由阿基米德原理可知，G溢＝G排＝F浮＝2N．

20. 浸在水中的苹果受到竖直     的浮力，浮力的大小等于苹果排开的     所受的重力．

【答案】向上；水．

【解析】

①浮力即浸在液体或气体的物体受到其向上的托力，苹果所受重力竖直向下，根据二力平衡知识，可知浮力的方向应是竖直向上；②由阿基米德原理可知，浮力的大小等于其排开气体或液体收到的重力．

21. 一油轮在长江中航行时，排开水的体积是300 m3，油轮受到的浮力是__________N．若码头卸下了100 m3的燃油，油轮排开水的体积变为__________m3．（燃油的密度为0.8×103 kg/m3, 取g =10 N/kg）

【答案】    (1). 3×106    (2). 220

【解析】

 (1)油轮受到的浮力：油轮受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×300m3＝3×106N，∵油轮漂浮，∴此时油轮重：G＝F浮＝3×106N.(2)卸下燃油的质量：m＝ρv＝0.8×103kg/m3×100m3＝8×104kg，(3)卸下燃油的重力：G油＝mg＝8×104kg×10N/kg＝8×105N. 卸下燃油后油轮重：G′＝G−G油＝3×106N−8×105N＝2.2×106N，∵油轮漂浮，∴此时油轮受浮力：F′浮＝G′＝2.2×106N，又∵＝ρ水g，∴卸下燃油后油轮排开水的体积：＝＝＝220m3.

点睛：（1）知道排开水的体积和水的密度，利用阿基米德原理求油轮受到的浮力；因为油轮漂浮，可求油轮重；（2）知道燃油的体积和燃油的密度，利用密度公式求燃油的质量和燃油的重；（3）由（1）和（2）可求卸下100m3的燃油后油轮的总重，利用漂浮条件求油轮受浮力，再利用阿基米德原理求油轮排开水的体积．

22. 重10N的金属球，浸没在水中时，排开了4N的水，则金属球受到了__________N的浮力，若将其放入足量的水银中，它所受到的浮力为__________N．

【答案】    (1). 4    (2). 5

【解析】

(1)金属球浸没在水中排开了4N的水即G排＝4N,根据阿基米德原理：F浮＝G排,可知金属球排开水的重既是金属球所受到的浮力即F浮＝4N；(2)由F浮＝ρgV排得，金属球的体积：V＝V排＝ ＝ ＝4×10−4m3，则金属球的密度：ρ球＝ ＝ ＝ ＝＝2.25×103kg/m3，∵ρ球<ρ水银，∴将金属球放入水银中一定漂浮，所以金属球所受到的浮力等于自身的重力，为5N.

点睛：金属球浸没在水中排开了4N的水，根据阿基米德原理：F浮＝G排可知，金属球排开水的重既是金属球所受到的浮力即4N，据此可求出金属球的密度，与水银的密度比较可知，它一定是漂浮在水银表面的，因此其浮力等于自身的重力．

23. 轮船进港卸下货物，吃水深度减少0.6米，如果轮船在水平方向上的截面积为5400m2，那么卸下的货物质量为________．(淡水港口)

【答案】3.24×106kg

【解析】

∵ρ＝，∴m＝ρv，轮船减少的排水量：m水＝ρ水v水＝ρ水sh＝1.0×103kg/m3×0.6m×5400m2＝3.24×106kg，∵卸下货物的质量等于轮船减少的排水量，∴卸下的货物质量：m货物＝m排水＝3.24×106kg.

24. 一艘船从鸭绿江驶入渤海，这艘船受到的浮力__________（填变大，变小或不变），船身将__________一些．（填上浮或下沉）

【答案】    (1). 不变    (2). 上浮

【解析】

①∵船在江水和海水中都为漂浮状态，而物体漂浮时F浮＝G物，∴船由鸭绿江驶入渤海后，船的重力不变，所以船受到的浮力不变．②∵F浮＝ρ液gV排，而江水的密度小于海水的密度，∴船由鸭绿江驶入渤海后，排开水的体积变小，则船身相对于水面将上浮．

点睛：①船在江水和海水中都为漂浮状态，由物体的浮沉条件可知受到的浮力与船受到的重力的关系；②得出了受到浮力的大小关系，又知道江水和海水的密度关系，根据阿基米德原理F浮＝ρgV排分析排开江水和海水体积的大小关系，然后可知船身相对于水面将上浮还是下沉．

25. 如下图所示，重为10N的木块A，在水中处于静止状态，此时绳的拉力为8N，若绳子突然断了，木块在露出水面之前，受到浮力的大小__________和方向__________．

【答案】    (1). 18N    (2). 竖直向上

【解析】

【分析】

出水之前，排开水的体积不变，F浮=ρgV排可知，浮力不变，根据静止时根据受力平衡进行分析，求得得到木块所受浮力即可．

【详解】在水中处于静止状态时，木块受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力、绳子的拉力处于平衡状态，由三力平衡的条件可得：GF拉＝F浮，木块受到的浮力F浮＝G+F拉＝10N+8N＝18N，若绳子突然断了，木块A在露出水面之前，绳子的拉力为零，受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力，排开水的体积不变，故浮力大小不变，仍未18N．

【点睛】出水前排开水的体积不变，浮力不变．

三、作图题（每图3分，共9分）

26. 如下图所示，质量为3kg的物体漂浮在水面上，画出此物体所受到的力的示意图．

【答案】

【解析】

质量为3kg的物体浮在水面上，受到重力和浮力的作用，二者是一对平衡力，大小相等，即F＝G＝mg＝3kg×10N/kg＝30N，重力G方向竖直向下，浮力F方向竖直向上，力的作用点画在重心上，如图所示：

27. 如图，重30N的小球浮力水面上，画出受到的浮力示意图．

【答案】见解析

【解析】

小球浮在水面上，受到重力和浮力的作用，二者是一对平衡力，大小相等，即F＝G＝ ＝30N，重力G方向竖直向下，浮力F方向竖直向上，力的作用点画在重心上，如图所示：

28. 作出图中小球受浮力和重力的示意图

【答案】见解析

【解析】

小球漂浮在水面上，重力和浮力是一对平衡力，二者大小相等、方向相反、作用在同一直线上，如下图所示：

四、实验探究题（每题6分，共12分）

29. 如图是探究“浮力的大小与哪些因素有关”实验的若干操作，根据此图回答下列问题：

（1）若选用的操作是③④，可探究浮力的大小与__________________的关系．

（2）若探究浮力大小与物体排开液体体积的关系，应选用的操作是_____________（填序号）．

（3）由操作可知，物体浸没在水中时所受的浮力大小为_____________N．

（4）由操作可知，物体的体积大小为_____________cm3．

（5）由操作可知，物体的密度大小为_____________g/cm3．

（6）由操作可知，盐水的密度大小为_____________kg/m3．

【答案】    (1). 液体密度    (2). ②③    (3). 1    (4). 100    (5). 4    (6). 1200

【解析】

(1)由图示可知，在实验③④中，物体排开液体的体积相同，液体种类不同，液体密度不同，物体受到的浮力不同，因此由实验③④，可探究浮力的大小与液体密度的关系．(2)探究浮力大小与物体排开液体体积的关系，应控制液体密度相同而物体排开液体的体积不同，由图示实验可知，实验②③符合要求．(3)由图①所示可知物体的重力G＝4N，由图③所示可知，弹簧测力计的拉力F＝3N，物体浸没在水中时受到的浮力：F浮＝G−F＝4N−3N＝1N.(4)物体浸没在水中时受到的浮力F浮＝ρ水gV排，则物体体积V＝V排＝ ＝ ＝1×10−4m3＝100cm3(5)物体的质量m＝ ＝0.4kg，物体密度ρ＝ ＝＝4×103kg/m3.（6） ＝G- ＝4N-2.8N＝1.2N，盐水的密度ρ盐水＝＝1.2×103kg/m3．

点睛：（1）分析图示情景，点睛：应用控制变量法分析答题．（2）探究浮力大小与物体排开液体体积的关系，应控制液体密度相同而物体排开液体的体积不同，分析图示情景，然后找出符合要求的实验序号．（3）物体浸没在水中时，物体的重力与弹簧测力计示数之差是物体受到的浮力．（4）由浮力公式的变形公式求出物体浸没在水中时排开水的体积，即物体的体积．（5）根据重量求出物体质量，由ρ＝计算出物体的密度．

30. 为了探究物体的浮沉条件，实验室提供了如下器材：弹簧测力计、烧杯、金属块、细线、水及其他简单辅助器材．实验步骤如下：

(1)按图甲的方法测出金属块受到的重力，大小为________N.

(2)用公式F浮＝ρ水gV排计算金属块浸没在水中受到的浮力，大小为______N.

(3)比较金属块浸没在水中受到的浮力和金属块受到的重力大小，可知金属块浸没在水中时会________(填“上浮”、“悬浮”或“下沉”).

【答案】    (1). 2.2    (2). 0.2    (3). 下沉

【解析】

 (1)由图甲可知，弹簧测力计的分度值是0.2N，测力计的示数是2.2N，则物体重力G＝2.2N.(2)由图乙所示量筒可知,金属块排开水的体积V排＝40ml−20ml＝20ml＝20cm3＝2×10−5m3金属块受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×2×10−5m3＝0.2N，(3)由于金属块的重力G＝2.2N>F浮＝0.2N，则金属块浸没在水中时会下沉．

点睛：（1）由图示弹簧测力计确定测力计的分度值，然后读出弹簧测力计的示数． （2）由图乙所示量筒读出两量筒示数，两量筒示数之差是金属块排开水的体积，然后由浮力公式可以求出金属块受到的浮力．（3）根据物体的沉浮条件判断金属块在水中的浮沉情况．

五、计算题（每题15分，共30分）

31. 一个不规则的实心物体，质量为55g，放入装满水的烧杯中，沉入底部，排开50g的水，然后向烧杯中加盐并搅拌，直到物体悬浮为止，取g＝10N/kg，求：

（1）物体的重力．

（2）物体在水中所受的浮力．

（3）物体的体积．

（4）物体悬浮食盐水的密度．

【答案】    (1). 0.55N    (2). 0.5N    (3). 50cm3    (4). 1.1×103 kg/m3

【解析】

（1）G＝mg＝50kg10N/kg＝0.5N;（2）根据阿基米德原理可知,物体受到浮力：F浮＝G排＝0.5N；(3)物体排开的水的体积：V排＝ ＝ ＝5×10−5m3.，浸没时V物＝V排＝5×10−5m3；(4)因为物体悬浮在盐水中，所以,ρ盐水＝ρ物＝ ＝＝1.1×103kg/m3.

32. 一带阀门的圆柱形容器，底面积是300cm2，装有13cm深的水．正方体A边长为12cm，重25N，用细绳悬挂放入水中，有的体积露出水面，如图所示．试求：

（1）A受到的浮力，此时水对容器底部的压强．

（2）若细绳所能承受的最大拉力是14.92N，通过阀门K缓慢放水，当绳子刚要被拉断的瞬间，容器中液面下降的高度．（取g＝10N/kg）

【答案】（1）14.4 N，1.728×103 Pa；（2）3 cm

【解析】

【分析】

【详解】(1)容器中水的体积为

V水＝SH＝3.0×10−2m2×0.13m＝3.9×10−3m3

正方体的体积为

VA＝L3＝1.728×10−3m3

 A受到的浮力为

F浮＝ρ水gVA＝×1.0×103kg/m3×10N/kg×1.728×10−3m3＝14.4N

设A放入水中后水深为H′,则有

SH′＝V水VA

则

3.0×10−2m2×H′＝3.9×10−3m3×1.728×10−3m3

解得H′＝0.178m

此时水对容器底部的压强

P＝ρ水gH′＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.178m＝1.78×103Pa

 (2)初始A浸入水中深度为

h0＝L＝×12cm＝10cm

当绳子刚被拉断时有

Fm＝G

所以

＝25N−14.92N＝10.08N

设此时A浸入水中深度为h,则有

＝ρ水gL2h

即

10.08N＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m×0.12m×h

解得

h＝0.07m＝7cm，Δh＝h0−h＝10cm−7cm＝3cm