科学华师大版第3章 浮力综合与测试当堂检测题

第三单元综合突破提升（4）2021-2022学年华师大版科学八上

姓名：___________班级：___________

一、选择题

1．向一个质量可以忽略不计的塑料瓶中装入密度为ρA的液体后密闭，把它分别放在盛有密度为ρ甲、ρ乙两种液体的容器中，所受浮力分别为F甲、F乙，如图所示，下列判断正确的是：（ ）

A．ρ甲大于ρ乙　 F甲大于F乙

B．ρ甲小于ρ乙　F甲等于F乙

C．ρ甲大于ρ乙　ρ乙小于ρA

D．ρ甲小于ρ乙　ρ乙大于ρA

2．小明同学在研究物质密度时，测量了四种固体的质量与体积，把它们在如图所示的坐标中表示出来，根据图象同学们认为：

①ρ1＞ρ2=ρ3＞ρ4；

②ρ1＜ρ2=ρ3＜ρ4；

③m1=m2＞m3＞m4；

④V1=V2＞V3＞V4。

以上说法中正确的是（ ）

A．①② B．①③ C．①④ D．②③

3．在下图水槽中有四种质量相等的物体，你认为密度最小的是（ ）

A．松果 B．花岗岩

C．铁块 D．铅块

4．某同学制作了如图所示的潜水艇模型，下列说法错误的是

A．潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现沉浮的

B．向内推注射器活塞，水会被压入试管中，可实现潜艇下沉

C．向外拉注射器活塞，试管内水量适当时，可实现潜艇悬浮

D．浸没在水中的潜艇模型在继续下沉的过程中，浮力不变

5．一个空心的铜球放在水中，则（ ）

A．一定沉在水中

B．一定浮在水面上

C．一定悬浮在水中

D．三种情况都有可能

6．将同一个小球，先后三次分别放入甲、乙、丙三种不同的液体中，如图所示。则小球所受浮力大小的情况应是（   ）

A．甲最小 B．乙最小 C．丙最小 D．一样大

7．小亮同学利用气球和圆柱形水杯做了一个小实验。把气球内灌入一定量的水封口制成水球（如图甲）。先将水球放入冷水中，水球漂浮（如图乙（冷水））。把杯中冷水换成热水，再次把水球放入热水中，发现水球沉在水底（如图丙（热水））。下列分析正确的是（   ）

A．冷水的密度小于热水的密度 B．在冷水和热水同一深度处压强相等

C．水球在冷水中所受浮力小于热水中所受浮力 D．水球在冷水中排开水的重力等于水球的重力

8．某同学制作了如图所示的潜艇模型，下列说法错误的是（　　）

A．潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现沉浮的

B．向内推注射器活塞，水会被压入试管中，可实现潜艇下沉

C．向外拉注射器活塞，试管内水量适当时，可实现潜艇悬浮

D．潜艇模型的试管上绕些铁丝，可保持试管稳定

9．小明很喜欢看《动物世界》这一电视节目，动物的一些奇妙现象激发着他的灵感，他常把动物的行为和军事、交通工具进行类比。下列对应关系中，不正确的是（　　）。

A．鸟在空中展翅滑翔时不会坠落下来——飞机机翼

B．鱼通过改变鱼鳔内的空气量在水中自由沉浮——潜水艇

C．骆驼用宽大的足在松软的沙漠上行走自如——履带式坦克

D．蝙蝠通过发出和接受超声波确定猎物的方位——声纳

10．有一只250克的烧杯，装满了水，质量共为650克，现投入质量为50克的小石块，溢出了20克水。由此可以知道小石块的密度为（            ）

A．5克／厘米3

B．2．5千克／米3

C．2．5克／厘米3

D．无法计算

二、简答题

11．2012年6月24日凌晨5点29分，我国“蛟龙号”载人潜水器（如图）在马里亚纳海沟开始注水下潜，至上午9点07分，蛟龙号潜水器到达7020米深度并坐底，创造了世界同类潜水器的最大下潜深度。“蛟龙”号长宽高为8.2米×3.0米×3.4米；质量22吨；下潜时负载400千克(包括乘员质量)。（g取10N/kg）

（1）若海水密度不变，当“蛟龙号”浸没在海水后继续下潜的过程中，受到的压强___________，浮力___________。（填“变大”、“ 变小”或“不变”）。

（2）求本次试验“蛟龙”号下潜速度约多少米/分钟？____

（3）当它悬浮在深海某处时，受到的浮力多大？___

（4）“蛟龙号”在某深度悬浮作业，任务完成后，抛弃自身携带的压载铁便能上浮。请分析“蛟龙号”上浮的原因。______

12．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？

13．如图是用绳子从水中提升重物的情景。若已知物体的质量为250kg、体积为0.1m3。求：

（1）物体浸没在水中所受的浮力是多少？

（2）匀速提升物体时绳子所受的拉力是多少？

14．当物体在液体中处于悬浮状态时，试证明ρ物=ρ液。

三、探究题

15．小明为了探究物体在水中不同深度所受浮力的变化情况，如右图所示，将一挂在弹簧测力计下的金属圆柱体缓慢浸入水中(水足够深)，在圆柱体接触容器底之前，分别记下圆柱体下表面所处的深度h和弹簧测力计相应的示数F，实验数据如下表(g=10牛／千克)

（1）分析表中第1列到第5列数据，可以得出的结论是：没有完全浸没的金属圆柱体受到的浮力与______成正比；

（2）分析表中第6列到第7列数据，说明完全浸没的金属圆柱体受到的浮力与它所处的深度____关；(选填“有”或“无”)

（3）分析表中实验数据，可以得出圆柱体的横截面积是____平方厘米；

（4）分析表中实验数据，可以得出物体重_________N，

（5）第4次实验时，物体受到的浮力__________N。

（6）下图中能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下表面所处的深度h关系的图像是__。

A．B．C．D．

16．小明学过密度知识后，想通过测定密度的方法判断一种液体，方法如下；取一只空烧杯倒入该种液体10毫升时，他用天平测得总质量28g，当他又倒入该种液体10毫升时总质量为36g，试根据这些数据，请您帮小明判断该种液体密度为多少？可能是什么液体？

常见物质密度 单位：千克/立方米

17．如图甲所示，均匀柱状石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以的恒定速度下降，直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力随时间变化的图像。若不计水的阻力，则下列说法正确的是（   ）

A．石料受到的重力为

B．石料的密度为

C．如果将该石料立在水平地面上，则它对地面的压强为

D．石料沉底后水平池底对石料的支持力为

四、填空题

18．为了测量一块塑料的体积，某同学采用下图所示的方法，实验可得铁块的体积为___________,塑料的体积为____________。

19．甲乙两物体是材料不同的均匀实心长方体，其体积之比为1：3，质量之比为2：1，则甲乙两种物质的密度之比是______，现分别将两物体加工成质量相同的两实心小球，则两小球的体积之比是___________

20．如图所示，一水槽内装有部分水，水面上浮有一木质小容器，其露出液面的高度为h，水的深度为H，现往水槽内不断加入少量食盐，并不断搅拌，直到恰好饱和。

（1）在上述变化过程中，小容器露出液面的高度h_____________（选填“增大 ”、“不变”或“减小”）。

（2）木质小容器在上述变化过程中受到的浮力是相等的，请对该结论作出合理的解释______________。

21．高压起重气垫是一种适合于地震救灾的起重工具，它由如图甲所示的高压气瓶、气管、阀门与气垫连接而成。起重时，气垫放入重物与地面的间隙之间，由高压气瓶向气垫内充气，气垫在短时间内可把重物举起一定高度，如图乙所示，质地均匀的长方体石板长2m，宽1m，高50cm。当气垫内部压力达到一定值就可以将石板顶起。

(1)高压气瓶向气垫内充气时，气瓶内的气体的密度_______(填“变大”“变小”或“不变”)。

(2)小明想知道石板的质量，从石板上取下一小块测量其密度。该同学先用天平测石块的质量，所加砝码和游码在标尺上的位置如图丙所示；接着用量筒和水测石块的体积，其过程如图丁。

求：①该小石块的密度_______；②长方体石板的质量。____________

22．暑假期间，小宝同学在某古镇旅游时，发现很多小店卖米酒和酱油都用竹筒状的容器来量取，但量取米酒所用器具比量取相同质量的酱油所用器具要大一点，如图（甲）所示。请回答下列问题：（ρ酒精<ρ酱油）

（1）请你利用所学的物理知识对图（甲）所示现象作出解释。___________________

（2）小宝在古镇买了一瓶米酒。回家后，按图（乙）所示A→B→C的顺序进行了实验，测出了米酒的密度。由图（乙）所示数据测得的米酒密度为________kg/m3。

（3）按照小宝的实验方案测出的米酒密度比真实值________（选填“偏大”或“偏小”）。如何改进他的实验方案可使测出的米酒密度更准确？________________

参考答案

1．B

【详解】

同一物体漂浮在两种液体中，物体受到的浮力等于物体的重力，物体的重力不变，物体在两种液体中受到的浮力相等，所以F甲等于F乙 ；

物体都漂浮在液体中，物体的密度一定小于液体的密度，所以大于 ，大于 .

同一物体在两种液体中受到的浮力相等，根据F浮=g ,，A排开甲的体积大于A排开乙的体积，所以 小于 。故B正确，ACD错误。

2．B

【详解】

分析图象可知：

V1＜V3＜V2=V4，m1=m2＞m3＞m4；

故③正确；④错误；

如图：

分别连接O与点1、O与点3、O与点4并延长，得四种固体的m-V图象，由于第二种、第三种固体质量与体积的比值相等，所以点2一定经过O与点3所在的射线．分析图象可知：ρ1＞ρ2=ρ3＞ρ4；

故①正确；②错误。故ACD错误，B正确。

3．A

【详解】

由图可知：花岗岩、铁块、铅块沉入水底，由物体的浮沉条件可知：它们的密度都大于水的密度；

松果漂浮在水面上，由物体的浮沉条件可知：松果的密度小于水的密度；

所以松果的密度最小。

故选项A符合题意。

4．B

【详解】

A、D．潜艇体积不变，浸没在水中时排开水的体积不变，根据可知其受到的浮力大小不变，所以只能通过改变自身重力实现沉浮。故A、D正确不符合题意。

B．向内推注射器活塞，将空气推入试管中，试管中的气压增大，将试管中的水压出试管，试管的重力减小，可实现潜艇上浮。故B错误符合题意。

C．向外拉注射器活塞，将试管内的空气抽走，试管内气压减小，外面的水流入试管，使试管重力增大，当试管内水量适当时，重力等于浮力，可实现潜艇悬浮。故C正确不符合题意。

考试选B。

5．D

【解析】

【详解】

设空心铜球的体积为V，若将它浸没在水中时，浮力为：

而空心铜球的重力：

因为、所以与的大小无法比较。

所以无法判断空心铜球的最后状态。ABC项不符合题意、D项符合题意。

6．C

【详解】

小球在甲液体中漂浮，小球在甲液体中受到的浮力：F甲=G；在乙液体中，小球悬浮，小球受到乙液体的浮力：F乙=G；在丙液体中，小球沉底，小球受到乙液体的浮力：F丙<G；F丙<F甲=F乙.

故选C.

7．D

【详解】

A．由浮沉条件可知，同样的水球放入冷水中漂浮，说明冷水的密度大于球的密度；在热水中下沉，说明热水密度小于球的密度，因此冷水密度大于热水密度；

B．冷水和热水的密度不同，根据公式 可知，深度相同时压强也不相等；

C．水球在冷水中漂浮，浮力等于重力；在热水中下沉，浮力小于重力，因此冷水中的浮力大于热水中的浮力；

D．水球在冷水中漂浮，浮力等于重力；由阿基米德原理知浮力等于排开水的重力，所以排开冷水的重力等于水球的重力。

8．B

【详解】

A. 潜艇模型是通过注射器活塞的移动改变潜艇的重力实现沉浮的，选项说法正确，不符合题意；

B. 向内推注射器活塞，水会被压出试管，试管重力减小，可实现潜艇上浮，选项说法错误，符合题意；

C. 向外拉注射器活塞，试管内水量增加适当时，可实现潜艇悬浮，选项说法正确，不符合题意；

D. 潜艇模型的试管上绕些铁丝，增加试管重力，可保持试管稳定，选项说法正确，不符合题意。

故选B。

9．B

【详解】

A．鸟利用翅膀的上下面的气体流速不同，压强不同而产生的压强差，获得升力在空中翱翔，人们制造出的飞机也是机翼的上下面的气体流速不同，压强不同而产生的压强差，才获得升力；原理相同，故A正确，不符合题意；

B．鱼通过改变鱼鳔的空气量，从而改变自身所受浮力来控制沉浮；而潜水艇则是通过水舱内进水或排水改变自身重力而沉浮的，原理不同，故B错误，符合题意；

C．骆驼和履带式坦克都是通过增大与地面的接触而积而减小压强，原理相同；故C正确，不符合题意；

D．蝙蝠在夜间正常飞行，通过发出和接受超声波确定猎物的方位，利用了声纳，故D正确，不符合题意。

故选B。

10．C

【详解】

根据ρ＝m/V可得溢出水的体积：V溢出＝＝20cm3；∵V石＝V溢＝20cm3，∴石块的密度：ρ＝m石/V石＝50g/20cm3＝2.5g/cm3.

故选C.

11．增大    不变    32.2m/min    2.24×105N    见解析   

【详解】

（1）[1]根据压强公式p=ρgh，深度越大则压强越大，下潜过程深度变大，所以压强变大;

[2]根据浮力公式F=ρgV，在下潜过程中，潜水器排开水的体积等于自身的体积是不变的，所以浮力不变;

（2）[3]潜水器到达7020米深度海底用时：t=9点07分-5点29分=218min，“蛟龙号”下潜时的平均速度：v==≈32.2m/min；

（3）[4]悬浮时，浮力等于重力，F浮=G=22.4×103kg×10N/kg=2.24×105N；

（4）[5]抛掉随身携带的压载铁，排开水的体积不变，所受的浮力不变，重力减小，潜水器将上浮.

12．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。

13．(1)1×l03 N (2) 1500N

【详解】

(1)物体浸没在水中所受的浮力：

F浮=G排=m排g=ρ水V 排g=ρ水V物g=1×103kg/m3×0.1m3×10N/kg=1000N;

(2)物体所受到的拉力：

F拉=G−F浮=2500N−1000N=1500N；

∵力的作用是相互的，

∴提升物体时绳子所受的拉力：

F′拉=F拉=1500N.

答：(1)物体浸没在水中所受的浮力是1000N；

(2)匀速提升物体时绳子所受的拉力是1500N。

14．见解析

【详解】

证明：设物体的体积为V物，密度为ρ物当它处于悬浮状态时，则有

G=F浮，V排=V物

又有

G=mg=ρ物V物g，F浮=G排液=ρ液gV排=ρ液gV物

所以

ρ物V物g=ρ液gV物

故

ρ物=ρ液

15．深度    无    25    6.75N    1.5N    B   

【详解】

(1)[1]物体浸入水中时，物体受到的浮力F浮=G−F，由表中第1列到第5列数据可知，物体浸入水中的深度h越大，弹簧测力示数F越小，物体受到的浮力越大，且成正比例关系，可得没有完全浸没的金属圆柱体受到的浮力与深度或圆柱体浸入液体中的体积成正比。

(2)[2]由表中第6列和第7列数据可知，物体浸没在水中后，随物体浸入深度的变化，弹簧测力计示数不变，物体受到的浮力不变，由此可见：物体浸没后，物体受到的浮力与深度无关。

(3)[3]由表格中数据知，物块完全浸没时的浮力：

F浮=G−F=6.75N−4.25N=2.5N；

由F浮=ρ液gV排知物体的体积：

V=V排= = =2.5×10−4m3=250cm3

由数据知,当物体在水中深度为10cm时,物体刚好完全浸没,所以物体的横截面积：

S==25cm2；

(4)[4]由表中实验数据可以看出物体没有浸入水中之前弹簧测力计的示数即物体重6.75N；

(5)[5]第4次实验时弹簧测力计的示数是5.25N，所以物体受到的浮力为：

6.75N-5.25N=1.5N；

(6)[6]在第1−5次数据中，F随h的增大而减小，而到第6、7次时，h增大，但F不再变化，因此，图象中只有B符合题意。

16．该液体密度为0.8×103kg/m3，可能是酒精。

【解析】

【详解】

体积为V=10mL=10cm3的液体质量为m=36g-28g=8g，所以该液体密度为ρ===0.8g/cm3=0.8×103kg/m3，对照密度表可知，该液体为酒精。

17．C

【解析】

试题分析：由图示可知，石料受到的重力为1400N，故A错误；由石料的重力可求出石料的体积为V=F浮/ρ水g=500N/（1.0×103kg/m3×10N/kg）=5×10-2m3，石料的质量为m=G/g=1400N/10N/kg=140kg，所以石料的密度为ρ=m/V=140kg/5×10-2m3=2.8×103kg/m3，故B错误；石料的高度为h=vt=0.5m/s×2s=1m，所以石料的底面积为S=V/h=5×10-2m3/1m=5×10-2m2，所以它对地面的压强为p=F/S=1400N/5×10-2m2=2.8×104pa，故C正确；石料沉底后水平池底对石料的支持力等于重力减去所受到的浮力为T=G-F=1400N-500N=900N，故D错误；应选C。

【考点定位】力学综合计算

18．4cm3    12cm3   

【详解】

[1]由图甲乙所示量筒可知,铁块的体积为

32mL−28mL=4mL=4cm3

[2]由图乙、丙所示量筒可知,塑料的体积为

44mL−32mL=12mL=12cm3

【点睛】

19．6:1    1:6   

【详解】

[1]由题意可知,V甲:V乙=1:3,m甲:m乙=2:1，

所以甲、乙两个实心物体的密度之比：

ρ甲:ρ乙= :=:=6:1；

[2]将两物体加工成质量相同的两实心小球，两小球的体积之比：

V甲:V乙=:=ρ乙:ρ甲=1:6.

20．增大    由题意可知，木质小容器在上述变化过程中都处于漂浮状态，根据浮沉条件F浮=G容可知，由于G容没有发生变化，则F浮大小也不发生变化，即木质小容器在上述变化过程中受到液体的浮力相等。   

【详解】

(1)现往水槽内不断加入少量食盐，并不断搅拌，直到恰好饱和，此时木质容器漂浮，则F浮=G，因为G不变，则F浮=ρ水gV排盐水=，因为所以，又V=Sh、容器底面积不变，所以小容器露出液面的高度h增大；

(2)由题知，加盐后木质容器仍漂浮，根据物体的浮沉条件F浮=G可知，由于G没有发生变化，所以F浮大小也没有发生变化，即木质小容器在上述变化过程中受到液体的浮力相等。。

21．变小    1.09g/cm3，    1.09×103kg   

【解析】

【详解】

第一空．气瓶内的气体质量减少、体积不变,由ρ=可知气瓶内的气体密度变小；

第二空．由图丙可知石块的质量：m石＝20g+1.8g=21.8g　

由图丁可知石块的体积：

V石＝40mL 20mL=20 mL =20cm3;

则石块的密度：

ρ石＝ ＝ ＝1.09g/cm3

第三空．长方体石板的质量：

m＝ρV＝1.09×103kg/m3×2m×1m×0.5m＝1.09×103kg

22．米酒的密度比酱油小，米酒的体积就比相等质量的酱油的体积大，所以量取米酒所用的器具比量取相同质量的酱油的器具要大一点；    0.96×103    偏大    按B→C→A的顺序进行实验   

【解析】

【详解】

(1) [1] 由于因为米酒与酱油密度不同，米酒的密度小于酱油的密度，由知道，质量相等的米酒和酱油，米酒的体积较大，所以，量取相同质量的米酒时所用的器具比量取酱油的要大一点；

(2) [2] 由图A知道，空烧杯的质量是：

m1 =10g+4.2g=14.2g；

由图B知道，烧杯和酒的总质量是：

m2 =50g+20g+2g=72g；

所以，米酒的质量是：

m=m 2 -m1 =72g-14.2g=57.8g，

由图C知道，米酒的体积是60ml=60cm3 ，所以米酒的密度是：

(3) [3] 由于小宝先测空烧杯的质量，再测烧杯和米酒的总质量，再将烧杯中的米酒倒入量筒中测出其体积，所以，会有一部分米酒滞留在烧杯中，这样测得米酒的体积偏小了，故测得的米酒的密度偏大；

[4] 为了减小误差，可先测烧杯和米酒的总质量，再将烧杯中适量的米酒倒入量筒中测出其体积，最后再测出剩余的米酒和烧杯的质量，即按B→C→A的顺序进行实验。