人教版八年级下册第十章 浮力综合与测试课时训练

这是一份人教版八年级下册第十章 浮力综合与测试课时训练，共12页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验与探究题，综合运用题等内容，欢迎下载使用。

1．如图所示的四个场景中，主要依靠空气浮力而“飞天”的是( )
2．如图，把一个正方体保持侧面竖直地浸没在液体里的不同深度处，则正方体( )
A．顶面所受的压力大小不变 B．底面所受的压力大小不变
C．每个侧面所受的压力大小不变 D．上、下两面所受的压力差不变
3．质量为80 g的木块静止在如图所示的水面上，g取10 N/kg，下列说法正确的是( )
A．木块所受浮力方向如图F1所示 B．木块所受浮力方向如图F2所示
C．木块所受浮力大小为8 N D．木块所受的浮力大于重力
4．未煮过的汤圆沉在水底，煮熟后漂浮在水面上，则此时汤圆( )
A．受到的浮力等于重力，排开水的体积比未煮过的小
B．受到的浮力大于重力，排开水的体积比未煮过的小
C．受到的浮力大于重力，排开水的体积比未煮过的大
D．受到的浮力等于重力，排开水的体积比未煮过的大
5．如图所示玩具鸭子，放在甲液体中漂浮时，液面位置在A处；放在乙液体中漂浮时，液面位置在B处。则( )
A．在甲液体中所受的浮力较大 B．在乙液体中所受的浮力较大
C．甲、乙液体的密度一样大 D．甲液体的密度较大
6．小强做鸡蛋在盐水中悬浮的实验时，先配制了半杯浓盐水并将鸡蛋放入杯中，静止时如图甲所示，然后逐渐向杯中添加清水，直至如图乙所示。在逐渐向杯中添加清水过程中，下列说法不正确的是( )
A．鸡蛋受到的浮力不变
B．盐水的密度变小
C．盐水对烧杯底的压强逐渐变小
D．盐水对烧杯底的压力逐渐变大
7．人们常用“浮筒打捞法”打捞沉船，做法是将几个灌满水的浮筒沉到水底并拴在沉船两旁，把空气压进浮筒将浮筒里的水排出，沉船随着浮筒一起浮起，下列说法正确的是( )
A．沉船在河底时，受到的浮力等于其重力
B．浮筒充满气后，受到的浮力大于其重力
C．沉船在水下上浮时，受到的浮力逐渐变小
D．沉船和浮筒浮在水面时，受到的浮力大于其重力
8．某些鱼的沉浮靠鳔的胀缩来实现，原来静止在水中的鱼( )
A．鳔膨胀时浮力小于重力会下沉
B．鳔膨胀时浮力大于重力会上浮
C．鳔收缩时浮力等于重力仍悬浮
D．鳔收缩时浮力大于重力会漂浮
9．如图甲所示，将密度计插入被测液体中，待静止后直接读取液面处的刻度值，即为该液体的密度。如图乙、丙所示，在木棒的一端缠绕一些铜丝做成一支简易密度计，将其分别放入水平桌面上盛有不同液体的两个相同的烧杯中，它会竖直漂浮在液体中，静止后两个烧杯的液面相平。下列说法正确的是( )
A．图甲中液体的密度为1.55 g/cm3
B．乙、丙两图中木棒底部所受液体的压力相等
C．图乙烧杯中液体的质量比丙图的大
D．图乙中烧杯对桌面的压强大于图丙中烧杯对桌面的压强

10．三个相同的轻质弹簧，一端固定在容器底部，另一端分别与甲、乙、丙三个体积相同的实心球相连。向容器内倒入水，待水和球都稳定后，观察到如图所示的情况，此时乙球下方弹簧长度等于原长。下列判断正确的是( )
A．乙球的重力与它受到的浮力不相等
B．甲球的重力大于它受到的浮力
C．甲、乙、丙三个球的密度大小关系为ρ甲＜ρ乙＜ρ丙
D．甲、乙、丙三个球受到的浮力大小关系为F甲＞F乙＞F丙
11．我国10万吨级的“新光华号”半潜船拥有两个标准足球场大的甲板，为亚洲最大。2019年1月，“新光华号”半潜船从巴西运载2.5万吨的超大型钻井平台回到广州。半潜船先通过调整水舱里的压载水量，平稳地将船身和甲板潜入约30米深的水下，只露出船楼建筑；然后将漂浮的钻井平台拖拽到甲板正上方水面，半潜船开始排出水舱里的压载水，上浮到甲板与钻井平台底部接触时，将钻井平台绑扎固定在甲板上，继续排出水舱里的压载水，半潜船船身连同钻井平台一起上浮，浮出水面，最后静止。半潜船在上浮过程中( )
A．当排出的压载水重大于钻井平台重时才开始上浮
B．当排出的压载水重等于钻井平台重时才开始上浮
C．排出的压载水总重大于钻井平台重
D．排出的压载水总重等于钻井平台重
12．只用量筒、长方体小木块、长细针、水、密度未知的盐水，不能测出的物理量是(温馨提示：长方体小木块不吸水，ρ木<ρ水)( )
A．木块的质量 B．木块的密度 C．木块的高度 D．盐水的密度
二、填空题(每空1分，共17分)
13．如图所示，青蛙漂在水面上不动，它受到竖直向下的________力和竖直向上的________力的作用。
14．如图所示，将一个鸡蛋放入水中，鸡蛋下沉，则鸡蛋的密度________(填“大于”“小于”或“等于”)水的密度。在鸡蛋浸没水中后的下沉过程中，鸡蛋受到的压强__________，所受浮力的大小__________。(后两空均填“变大”“变小”或“不变”)
15．无锡某研究所引领研发的“蛟龙号”载人潜水器，在某次下潜作业时，总质量为22 t，当它在海水中逐渐下潜，受到海水的压强将逐渐________；若它不利用动力设备悬浮在海水中，则排开海水的体积为________m3(ρ海水＝1.1×103 kg/m3)。
16．世界上最大的豪华渡轮之一“海洋魅力号”，长361 m，宽66 m，排水量达22.5万吨，满载时吃水深度达30 m，可以搭载6 320名游客，则满载时船底受到的海水压强约为________Pa，船受到的浮力约为______N。当客人下船后，船受到的浮力__________(填“变大”“不变”或“变小”)。(ρ海水取1 000 kg/m3，g取10 N/kg)
17．如图所示，水平桌面上两个相同的玻璃缸装满了水，水中分别漂浮着大、小两只玩具鸭。甲、乙两图中水对缸底的压强分别为p1和p2，缸对桌面的压强分别为p1′和p2′。两只玩具鸭受到的浮力分别为F1和F2，则它们的大小关系为：p1________ p2，p1′________ p2′，F1________F2，若乙图中小玩具鸭的质量为15 g，它排开水的体积是________cm3。(水的密度为1.0×103 kg/m3)
18．将一底面积为0.01 m2的长方体木块用细线拴在一个空容器的底部，然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平，如图甲所示，在此整个过程中，木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示，则木块所受到的最大浮力为________N，木块重力为________N，细线对木块的最大拉力为________N。(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
三、实验与探究题(19题6分，20、21题各10分，共26分)
19．彤彤过生日时，妈妈送给她一个内有“生日快乐”字样的小水晶球。彤彤想知道小水晶球的密度，于是她找来量筒、小玻璃杯和水，用如图所示的步骤测量出小水晶球的密度。由图可知：小水晶球的体积是______cm3，小水晶球的质量是________g，小水晶球的密度是________g/cm3。
20．小明和小红想探究浮力大小与物体在液体中所处深度是否有关。
(1)如图，他们先用弹簧测力计测出金属块的重力为________N。
(2)小明让金属块从图①到②位置，观察到弹簧测力计示数________，说明金属块受到的浮力________，他得出：浮力大小与物体所处的深度有关。(均填“变小”或“变大”)
(3)小红让金属块从图③到④位置，发现两次弹簧测力计示数相同，金属块所受浮力都为________N，她得出：浮力大小与物体所处的深度无关。
(4)从这两名同学的不同实验结果，你能得出什么结论？______________________________________________________________
________________________________________________________________。
21．小明在探究物体的浮沉时，发现铁块放入水中下沉，塑料块浸没在水中后上浮。为进一步探究物体的浮沉条件，他找来了下列器材：弹簧测力计、一杯水、细线、铁块A、塑料块B和塑料块C(B与A体积相同，C与A质量相同)。
(1)他按图甲和图乙进行了实验，测出铁块受到的浮力大小为________，并与重力比较，由此得出了物体下沉的条件。
(2)实验时，他无意中发现增大铁块浸没在水中的深度，某一时刻弹簧测力计的示数会突然变小，示数变小的原因是________________________。
(3)为探究物体上浮的条件，他选择了合适的塑料块，利用现有器材在题中(1)实验的基础上，增加一个实验步骤就完成了探究。
①选择的塑料块是________(填“B”或“C”)。
②增加的步骤是____________________________________(用字母表示测得的物理量)。
③当满足____________(用测得的物理量表示)条件时，物体上浮。
四、综合运用题(22题9分，23题12分，共21分)
22．一个圆柱形杯身的杯子，装12 cm高的水密封后(杯子厚度忽略不计)放在水平桌面上，如图甲所示。再将杯子分别倒置在盛有水和某种液体的容器中，静止后杯子内外液面高度差如图乙和图丙所示。ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取
10 N/kg。求：
(1)图甲中杯底受到水的压强。
(2)图丙中某种液体的密度。
(3)如果杯子自身质量为80 g，则杯内水的质量。

23．水平桌面上放有一圆柱形溢水杯，它的重为3 N、底面积为300 cm2、溢水口距杯底20 cm，内装水的深度为18 cm。将一体积为1 000 cm3、密度为0.9 g/cm3的正方体木块缓慢放入水中，不计溢水杯厚度，求：
(1)木块的质量m木。
(2)木块放入前，水对溢水杯底的压力F。
(3)木块放入水中静止后，溢水杯对桌面的压强p。
答案
一、1．C
2．D 点拨：由阿基米德原理可知，浸没在液体中不同深度处的正方体受到的浮力不变，即上、下两面所受的压力差不变。
3．A 点拨：木块所受的重力G＝mg＝0.08 kg×10 N/kg＝0.8 N，由图可知，木块漂浮，则木块受到的浮力F浮＝G＝0.8 N，浮力方向竖直向上。
4．D 点拨：汤圆煮熟后漂浮在水面上，由漂浮条件可知，其受到的浮力等于重力，故B、C错误；未煮过的汤圆沉在水底，其重力大于浮力；煮熟后漂浮在水面上，受到的浮力等于重力，而汤圆的重力不变，汤圆所受浮力变大，根据阿基米德原理F浮＝ρ水gV排可知，此时汤圆排开水的体积比未煮过的大，故A错误，D正确。
5．D 点拨：可将“鸭子”看成一个简单的密度计。
6．C 点拨：鸡蛋由漂浮到悬浮，受到的浮力都等于鸡蛋的重力，故鸡蛋受到的浮力不变，故A正确。鸡蛋漂浮在盐水中时浮力等于重力，鸡蛋的密度小于盐水的密度，往杯中加入适量清水(未溢出)，盐水的密度变小，故B正确。往杯中加入适量清水(未溢出)，盐水对烧杯底的压力增大，由公式p＝eq \f(F,S)知盐水对烧杯底部的压强增大，故C错误，D正确。
7．B 点拨：沉船在河底时，受到的浮力小于其重力，A错误；排出浮筒中的水，浮筒的重力减小，当浮力大于浮筒与沉船的总重力时，浮筒就可以拉起沉船浮上来，B正确；沉船在水下上浮时，船排开水的体积不变，水的密度不变，受到的浮力不变，C错误；沉船和浮筒浮在水面时，受到的浮力等于其重力，D错误。
8．B
9．B 点拨：密度计的刻度从上向下示数变大，且上疏下密，则图甲中液体的密度不是1.55 g/cm3，故A错误。同一个密度计在乙、丙液体中漂浮，有F浮乙＝G排乙＝G，F浮丙＝G排丙＝G；可见密度计在乙、丙两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G；根据浮力产生的原因可知：物体漂浮时，物体底部所受液体的压力F＝F浮，故乙、丙两图中木棒底部所受液体的压力相等，故B正确。密度计排开液体的体积V排乙＞V排丙，又浮力相等，由公式F浮＝
ρ液V排g可知ρ乙＜ρ丙；放入密度计后两液面相平，则V乙10．C 点拨：乙球下方弹簧长度等于原长，则弹簧对乙球没有作用力；甲球下方弹簧长度大于原长，则弹簧对甲球有向下的拉力F拉；丙球下方弹簧长度小于原长，则弹簧对丙球有向上的支持力F支；三个球处于静止状态，则F甲＝G甲＋F拉，F乙＝G乙，F丙＝G丙－F支；比较可知F甲＞G甲，F乙＝G乙，F丙＜G丙。已知三个实心球体积相同，由于三个球浸没在同种液体中，则排开液体的体积相同，由公式F浮＝ρ液V排g可知，它们受到的浮力F甲＝F乙＝F丙，则三个球的重力关系为G甲＜G乙＜G丙、m甲＜m乙＜m丙；又三个球的体积相同，由公式ρ＝eq \f(m,V)可知ρ甲＜ρ乙＜ρ丙。综上所述，C正确，A、B、D错误。
11．C 点拨：图甲是半潜船的船身和甲板潜入约30 m深的水下的状态(此时漂浮)；
图乙是上浮到甲板与钻井平台底部刚刚接触时的状态；
图丙是半潜船船身连同钻井平台一起上浮，浮出水面，最后处于静止状态；
图甲中，半潜船在水下约30 m深的位置处于漂浮状态，浮力等于重力；
由图甲到图乙，将压载水排出水舱，由于半潜船的重力减小，重力小于浮力，则半潜船会上浮，所以只要排出压载水，半潜船就会上浮，故A、B错误；
图甲中F浮甲＝G半潜船，图丙中F浮丙＝G半潜船－G排总＋G钻(其中G排总为整个过程中排出的压载水总重)，由图可知V排甲＞V排丙；
由于都是在水中，则由F浮＝ρ液V排液g可知，F浮甲＞F浮丙，
即G半潜船＞G半潜船－G排总＋G钻，则G排总＞G钻，故C正确，D错误。
12．C 点拨：向量筒内倒入适量的水，水的体积记为V1。
将木块轻轻放入量筒中，水面上升至V2。
用细针将木块按压，使木块浸没于水中，水面上升至V3。则木块漂浮时排开水的体积V排＝V2－V1，
由漂浮条件和阿基米德原理可得F浮＝G木＝G排，
则木块的质量为m木＝m排＝ρ水V排＝ρ水(V2－V1)，
木块的体积为V＝V3－V1，
木块的密度为ρ＝eq \f(m木,V)＝eq \f(ρ水(V2－V1),V3－V1)。
将盐水倒入量筒中，盐水的体积记为V0，将木块轻轻放入盐水中，液面上升至V4。
则木块排开盐水的体积V排盐＝V4－V0，
因为木块在水和盐水中都是漂浮，浮力都等于木块的重力，即两次的浮力相等，则ρ水g(V2－V1)＝ρ盐水g(V4－V0)，ρ盐水＝eq \f(V2－V1,V4－V0)·ρ水。
由于小木块为长方体，且不知道其底面积，所以不能测得木块的高度。
由此可知，能测出的物理量是木块的质量、木块的密度和盐水的密度。
二、13．重；浮 14．大于；变大；不变
15．增大；20 点拨：“蛟龙号”在海水中逐渐下潜的过程中，浸入海水深度逐渐增大，由公式p＝ρgh可知，潜水器受到海水的压强逐渐增大。若它悬浮在海水中，受到的浮力等于它的自重，排开海水的体积V排＝eq \f(F浮,ρ海水g)＝eq \f(mg,ρ海水g)＝eq \f(m,ρ海水)＝eq \f(22×103 kg,1.1×103 kg/m3)＝20 m3。
16．3×105；2.25×109；变小 点拨：压强p＝ρ海水gh＝1 000 kg/m3×10 N/kg×30 m＝3×105 Pa，浮力F浮＝G排＝m排g＝22.5×107 kg×10 N/kg＝2.25×109 N。船漂浮时，有F浮＝G总，客人下船后，G总变小，故F浮变小。
17．＝；＝；＞；15 点拨：甲、乙两个完全相同的玻璃缸装满了水，玩具鸭放入后水的深度h仍然相同，由公式p＝ρgh可知，水对容器底部的压强相等，即p1＝p2；玩具鸭漂浮，玩具鸭的重力与溢出水的重力相等，则漂浮着玩具鸭时玻璃缸对桌面的压力相等，由于玻璃缸完全相同(底面积相同)，由公式
p＝eq \f(F,S)可知，缸对桌面的压强相等，即p1′＝p2′；甲缸中玩具鸭排开水的体积大，由阿基米德原理可知，甲缸中玩具鸭受到的浮力大，即F1＞F2；乙图中小玩具鸭的质量为15 g，由漂浮条件和阿基米德原理可知G排＝F浮＝G物，即
m排g＝m物g，则它排开水的体积V排＝eq \f(m排,ρ水)＝eq \f(15 g,1 g/cm3)＝15 cm3。
18．15；9；6 点拨：根据图象可知，木块刚刚漂浮时，木块浸入水中的深度L1＝9 cm；从9 cm到16 cm，木块一直漂浮，浸入水中的深度不变；当水面高度为16 cm时细线刚好张紧，线的拉力为零；直到木块上表面与液面相平，此时水面的高度为22 cm；可见木块的高度L＝9 cm＋(22 cm－16 cm)＝15 cm＝0.15 m，则木块的体积V木＝S木L＝0.01 m2×0.15 m＝1.5×10－3 m3，木块浸没时受到的浮力最大F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV木＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.5×
10－3 m3＝15 N。由图象可知，木块刚刚漂浮时木块底部受到水的压强为
900 Pa，则木块的重力与水向上的压力(浮力)平衡，木块重力G＝F向上＝p向上S＝900 Pa×0.01 m2＝9 N。直到木块上表面与液面相平时，木块受到的浮力最大，由力的平衡条件可得，细线对木块的最大拉力F拉＝F浮－G＝15 N－9 N＝6 N。
三、19．10；30；3
点拨：三图读数分别为30 mL、60 mL和40 mL；
第二图为小水晶球放入玻璃杯漂浮在水面上时量筒的示数，排水体积增大为：
ΔV＝60 mL－30 mL＝30 mL＝30 cm3，
小水晶球体积：V＝40 mL－30 mL＝10 mL＝10 cm3，
因为漂浮时：G＝ΔG排，
小水晶球质量：m＝eq \f(G,g)＝eq \f(ΔG排,g)＝eq \f(ρ水gΔV,g)＝ρ水ΔV＝1.0 g/cm3×30 cm3＝30 g，
小水晶球的密度：ρ＝eq \f(m,V)＝eq \f(30 g,10 cm3)＝3 g/cm3。
20．(1)10 (2)变小；变大 (3)3
(4)物体浸没前，受到的浮力与物体在液体中所处的深度有关，物体浸没后，受到的浮力与物体在液体中所处的深度无关
21．(1)F1－F2 (2)铁块接触到容器底部
(3)①B；②测出塑料块B的重力G；③F1－F2＞G
点拨：(1)根据称重法，铁块受到的浮力大小F＝F1－F2。(2)他无意中发现增大铁块浸没在水中的深度，某一时刻弹簧测力计的示数会突然变小，说明铁块受到另外一个向上的力的作用，这是因为铁块接触到容器底部，受到容器底部施加的一个向上的作用力而使弹簧测力计示数减小了。(3)①根据题目条件，因塑料块B与铁块A体积相同，根据影响浮力大小的因素，所以选用塑料块B，其浸没时受到的浮力大小等于铁块受到的浮力大小F1－F2。②增加的步骤是用弹簧测力计测出塑料块B的重力G。③当满足F1－F2＞G条件时，物体上浮。
四、22．解：(1)h1＝12 cm＝0.12 m，图甲中杯底受到水的压强p＝ρ水gh1＝1.0×
103 kg/m3×10 N/kg×0.12 m＝1 200 Pa。
(2)设杯子的底面积为S，杯子在水中和在液体中受到的浮力相等，F浮水＝
F浮液，ρ水gV排＝ρ液gV排′，ρ水gS(h1＋h2)＝ρ液gS(h1＋h3)，由题意知h1＝0.12 m，h2＝4 cm＝0.04 m，h3＝8 cm＝0.08 m，解得ρ液＝0.8×103 kg/m3。
(3)图乙中杯子处于漂浮状态，浮力等于其总重力，m杯＝80 g＝0.08 kg，即
G杯＝m杯g＝0.08 kg×10 N/kg＝0.8 N，
F浮水＝G杯＋G水，ρ水gS(h1＋h2)＝G杯＋ρ水gSh1，
则ρ水gSh2＝G杯，杯子底面积S＝eq \f(G杯,ρ水gh2)＝eq \f(0.8 N,1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.04 m)＝
2×10－3 m2，
杯内水的质量m水＝ρ水V水＝ρ水Sh1＝1.0×103 kg/m3×2×10－3 m2×0.12 m＝
0.24 kg。
23．解：(1)木块的质量m木＝ρ木V木＝0.9 g/cm3×1 000 cm3＝900 g＝0.9 kg。
(2)杯底受到水的压强p水＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.18 m＝1.8×
103 Pa，
水对溢水杯底的压力F＝p水S＝1.8×103 Pa×300×10－4 m2＝54 N。
(3)木块的重力G＝m木g＝0.9 kg×10 N/kg＝9 N，
因为木块的密度小于水的密度，则木块放入水中处于漂浮状态，即F浮＝G＝9 N，
排开水的体积V排＝eq \f(F浮,ρ水g)＝eq \f(9 N,1.0×103 kg/m3×10 N/kg)＝9×10－4 m3，
水面上升的高度Δh＝eq \f(V排,S)＝eq \f(9×10－4 m3,300×10－4 m2)＝0.03 m＝3 cm＞20 cm－18 cm＝
2 cm，
因此木块放入水中后有水溢出；
根据阿基米德原理和漂浮的条件知F浮＝G＝G排，则放入木块后，溢水杯内水的质量加上木块的质量等于溢水杯装满水时的总质量；
溢水杯装满水时的总体积V水＝Sh＝300 cm2×20 cm＝6 000 cm3＝6×10－3 m3，
溢水杯内装满水的质量m水＝ρ水V水＝1.0×103 kg/m3×6×10－3 m3＝6 kg，
溢水杯内水的重力G水＝m水g＝6 kg×10 N/kg＝60 N，
溢水杯装上水后的总重力G总＝G水＋G容器＝60 N＋3 N＝63 N，
溢水杯对桌面的压力F压＝G总＝63 N，
溢水杯对桌面的压强p＝eq \f(F压,S)＝eq \f(63 N,300×10－4 m2)＝2 100 Pa。