初中科学第3章 浮力综合与测试课后练习题

第三章浮力强化突击（4）2020-2021学年华师大版八年级上册

姓名：___________班级：___________

一、选择题

1．如图所示，一个充气的气球下面挂一金属块，把它们放入水中某处恰能静止。如把系统的位置轻轻向下移动一些，则金属块和气球（  ）

A．向下运动 B．向上运动 C．仍能静止 D．不能确定

2．如图，沉在杯底的鸡蛋受到浮力作用，浮力的施力物体是（    ）

A．鸡蛋 B．水

C．杯子 D．地球

3．重力为10牛的水对漂浮的物体所产生的浮力大小 （此同时  ）

A．一定小于10牛 B．一定等于10牛

C．可以等于0牛 D．可能大于10牛

4．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

5．如图所示，悬吊的实心金属球缓慢浸没于倾斜的盛满水的大烧杯中，沉 到底部，则从大烧杯溢出流入小烧杯中的水和此金属球的关系是（    ）

A．两者体积相等，水的质量较小 B．两者体积相等，水的质量较大

C．两者体积不相等但是质量相等 D．两者体积不相等，质量也不相等

6．取质量相同的甲、乙、丙三种液体，分别放入完全相同的烧杯中，液面如图所示，三种液体密度的关系是（ ）

A．ρ甲＞ρ乙＞ρ丙

B．ρ丙＞ρ甲＞ρ乙

C．ρ乙＞ρ甲＞ρ丙

D．ρ丙＞ρ乙＞ρ甲

7．如图，两个相同容器都盛满水，甲中有一个体积为50厘米，密度为 0.5×103千克／米3的木块漂浮在水面。下列有关说法正确的是（　　）

A．木块漂浮时浮力等于自身重力并有1/3体积露出水面

B．木块缓慢下压至浸没的过程中受到的浮力不变

C．木块全部压入水中两容器底部受水的压力和压强都相等

D．取出木块后两容器对水平桌面的压力和压强都相等

8．有一个实心球，用测力计在空气中称重时，测力计求数为12N；当把物体一半体积浸入水中时，测力计的示数为5N。把物体从测力计上取下来，投入水中静止时，物体受到的浮力是（ ）

A．5N B．7N C．14N D．12N

9．在一根表面涂蜡的细木棍的一端绕着适量的铁丝，把它放到甲乙丙三种密度不同的液体中，木棍浸入液体里的情况如图所示，则木棍在三种液体里受到的浮力F的大小及三种液体密度ρ之间的关系，正确的是（　　）

A．F甲＞F乙＞F丙ρ甲＞ρ乙＞ρ丙

B．F甲＜F乙＜F丙ρ甲＜ρ乙＜ρ丙

C．F甲=F乙=F丙ρ甲＞ρ乙＞ρ丙

D．F甲=F乙=F丙ρ甲＜ρ乙＜ρ丙

10．鱼口中吐出的气泡在升至水面（未破）的过程中如图所示，则气泡在上升过程中（　　）

A．气泡受到的浮力不变 B．水对气泡的压强变大

C．气泡内气体的密度变小 D．气泡在水中加速上升过程中处于悬浮状态

11．若要质量相等的铜块和铁块所受浮力相等，要把它们放在（    ）

A．水中 B．酒精中 C．水银中 D．盐水中

12．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 N B．小球的质量可能小于200g

C．小球的体积一定等于200cm3 D．水对烧杯底的压强一定增大

13．在水平桌面上有一个盛有水的容器，木块用细线系住没入水中，如图甲所示，将细线剪断，木块最终漂浮在水面上，且有 2/5的体积露出水面，如图乙所示，下列说法不正确的是（　　）

A．木块的密度为0.6×103kg/m3

B．甲、乙两图中，木块受到水的浮力之比是5：3

C．甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是5：2

D．甲图中容器对水平桌面的压力等于乙图中容器对水平桌面的压力

14．为测定一份白糖的质量，小明先将放有白糖的小烧杯放入盛适量水的一水槽中，待静止后，沿水面在烧杯外壁上做好标记；倒出白糖后，仍将小烧杯放于水槽中，向小烧杯中缓慢加水，直至水槽中液面再次与小烧杯上标记相平，测得所加水的体积为V1毫升；换用酒精重做上述实验，测得所加酒精的体积为V2毫升。则下列说法正确的是（　　）

A．白糖的质量为ρ水V2g克

B．V1和V2的关系为V1=V2

C．若向烧杯中放ρ水V1g克水银，水槽中液面也将恰好与小烧杯上标记相平

D．若向烧杯中放2ρ水V1g克白糖，则烧杯底所处的深度是放ρ水V1g克白糖时的两倍

二、简答题

15．质量是540克的铝球悬浮在水中，该铝球在水中收到的浮力是多少？它的中空部分的体积是多少厘米3？（ρ铝=2.7×103kg/m3）

16．今年年初，我国在南极考察的“雪龙”号破冰船成功营救了俄罗斯科考船被困乘客。如图所示，破冰船针对不同的冰层有不同的破冰方法。其中一种破冰方法是：接触冰面前，船全速航行，船体大部分冲上冰面，就可以把冰压碎。（ρ海水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）

（1）当破冰船航行于海面时，它排水体积约为2700m3，求船自身的重力。

（2）在一次破冰行动中，当船冲到冰面上时，船的排水体积变为原来海水中的三分之一，此时破冰船对冰层的压力是多少？

17．中国海监船对钓鱼岛及其附属岛屿附近海域进行维权巡航执法趋于常态化。如图为中国“海监51船”在钓鱼岛附近12海里（1海里=1852米）海域巡逻。海监51船长87.715米、船宽12米、满载排水量（排开水的质量）1690吨，设计航速18节（约33km/h），续航力不少于6000海里，具有机动性强、性能稳定等特点，可满足海洋执法监察和海洋环境调查等应用。

（1）根据题意可知“节”是____________的单位。

（2）“海监51船”航行的过程中，其他的海监船不能靠它太近是因为__________________________________________________，外部的水会把两船挤在一起。

（3）满载时，“海监51船”受到的浮力有多大？_____（海水的密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）

18．如图甲所示，水平桌面上放置底面积为100cm2、质量为500g的圆筒，筒内装有20cm深的某液体。弹簧测力计下悬挂底面积60cm2、高为10cm的圆柱体，从液面逐渐浸入直至完全浸没，弹簧测力计示数F随圆柱体浸入液体的深度h的变化关系如图乙所示：（可以忽略圆筒的厚度，过程中液体始终没有从筒中溢出），g取10N/kg，求：

(1)圆柱体完全浸没时受到液体的浮力是多少？

(2)筒内液体密度是多少？

(3)当圆柱体完全浸没时，圆筒对桌面的压强是多少？

三、填空题

19．在物理学中，某种物质组成的物体的______与它的体积之比叫这种物质的密度，用字母______表示。

20．一艘轮船由海里驶入河里，此时轮船会________（“上浮”或“下沉”）一些。（ρ海水=1．03×103kg/m3），受到的浮力________（“变大”、“变小”或“不变”）。

21．在两个相同的薄壁塑料瓶(质量忽略不计)内分别装入体积相等、密度为ρ甲和ρ乙的两种液体后密封，再把它们放入两个装有水的容器中，处于如图所示状态。可以判断，ρ甲 ________ρ乙，甲瓶受到的浮力________乙瓶受到的浮力。(填“大于”或“小于”或“等于”) 

22．为了保护环境，治理水土流失，学校的环保小组测定了山洪冲刷地面时洪水中的平均含沙量（即每立方米的洪水中所含泥沙的质量），治理环境之前，他们共采集了40dm3的水样，称得其总质量为40.56kg，已知干燥的泥沙的密度ρ泥=2.4×103kg/m3，试求洪水中的平均含沙量是___________

参考答案

1．A

【详解】

原来金属块和小气球悬浮在水中，F浮=G；

把系统的位置轻轻向下移动一些，所处的深度增加，由公式p=ρgh知，小气球受到水的压强增大，气球的体积变小，所以气球排开水的体积减小，由公式F浮=ρ液gV排知，气球受到的浮力减小，使得浮力小于自重而向下运动。

故A正确。

2．B

【详解】

沉在杯底的鸡蛋受到三个力的作用：重力、浮力和支持力，其中重力的施力物体是地球，浮力的施力物体是水，支持力的施力物体是杯子。故B符合题意。

3．D

【分析】

根据阿基米德原理的内容可知浮力大小的影响因素分析．

【详解】

根据物体漂浮的条件可知受到浮力和重力相等，而物体重力未知．根据阿基米德原理：浸在液体的物体，所受的浮力的大小等于它排开液体受到的重力，表达式为F浮=G排=ρ水gV排可知：当物体所受的浮力的大小取决于物体排开水的体积，与水的多少无关．故由此分析可知选项D正确．

故选D．

4．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。

5．A

【解析】

图中浸没在水中的金属球排开水的体积等于金属球的体积，但金属球的密度大于水的密度，可得水的质量小于金属球的质量，选项A关系正确，选项BCD关系错误；答案选A。

6．B

【解析】

【详解】

由知道，当质量相同时，密度越大，体积越小；由图知道，在完全相同的烧杯中深度最高的是乙，即乙的体积最大，密度最小，丙的体积最小，即密度最大，所以三种液体的密度关系是：

ρ乙 ＜ρ甲 ＜ρ丙，

故只有B符合题意。

7．C

【详解】

A．因为木块漂浮，所以F浮=G，因此ρ水gV排=ρ木gV木，则ρ水V排=ρ木V木 即

1.0×103kg/m3×V排=0.5×103kg/m3×V木

得：=，所以木块露出水面的体积也是木块体积的，故A错误；

B．由阿基米德原理公式F浮=ρ水gV排可知，当液体密度一定时，V排越大F浮越大，由于木块缓慢下压至浸没的过程中，V排在增大，所以F浮在增大，故B错误；

C．液体压强公式：P=ρgh，当木块全部压入水中时，虽然溢出了一些水，但左边容器中的水面高度仍然和右边的水面高度相同，所以两容器底部受到水的压强是相等的；因为压强相等且两容器的底面积相等，根据F=PS可知，两容器底部受到水的压力相等，故C正确；

D．因为把木块全部压入水中时，左边容器中有一些水被溢出，所以左边容器中的水比右边容器中的水要少，则左边容器的总重力比右边容器的总重力小，左边容器对水平桌面的压力比右边容器对水平桌面的压力小，由于两容器底面积相同，则根据P=可知，左边容器对水平桌面的压强也比右边容器对水平桌面的压强小，故D错误。

8．D

【解析】

【详解】

物体一半体积浸入水中时的浮力为G-F示=12N-5N=7N，则若其全部浸没，浮力为F浮=7N×2=14N，此时因F浮>G，所以物体将上浮，最终漂浮。所以物体投入水中静止时是漂浮的，根据漂浮条件，则其漂浮时受到的浮力等于其重力为12N。

9．C

【详解】

∵木棍漂浮，∴=G，∴在三种液体中受到的浮力相等，∵F浮=ρgV排，V排丙>V排乙>V排甲，∴ρ丙<ρ乙<ρ甲．
故选C．

10．C

【分析】

气泡在上升过程中，体积会逐渐变大即排开液体的体积变大，所处的深度变小；根据公式判断气泡内气体密度变化，由p=ρgh可知气泡所受压强的变化，根据公式F浮=ρgV排可知气泡所受浮力的大小变化。

【详解】

气泡在上升过程中，体积会逐渐变大，气泡内气体质量不变，根据可知气泡内气体的密度变小；气泡所处的深度变小，由p=ρgh可知气泡受到的压强不断减小；气泡排开液体的体积变大，根据F浮=ρgV排可知气泡受到的浮力不断变大；由此可知气泡在水中加速上升过程中处于上浮状态。

故选C。

11．C

【详解】

∵质量相等的铜块、铁块体积不等，它们的密度都大于水、酒精和盐水的密度，

∴若放到A. B. D中，都要下沉，排开液体的体积不等，根据阿基米德原理可知所受浮力不等，

∵水银的密度比较铜、铁的密度大，

∴只有放到水银中才能漂浮，根据漂浮的条件可知浮力等于重力，故C是正确的。

故选C.

12．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<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=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。

13．C

【详解】

A. 由乙图知，木块漂浮在水面上，则木块的重力：

G=F浮乙=ρ水gV排=ρ水g(1−)V=ρ水gV，

即：ρ木gV=ρ水gV;所以，

ρ木=ρ水=×1.0×103kg/m3=0.6×103kg/m3；

故A正确，不符合题意；

B. 甲图中，浮力：F浮甲=ρ水gV，乙图中，F浮乙=ρ水gV，

则木块受到水的浮力之比：

F浮甲:F浮乙=ρ水gV:ρ水gV =5:3，

故B正确，不符合题意；

C. 甲图中，木块受重力、浮力和细绳的拉力作用，则拉力：

F=F浮甲−G=ρ水gV −ρ水gV =ρ水gV；

故

F:F浮甲=ρ水gV: ρ水gV =2:5，

故C错误，符合题意；

D. 以整体为研究对象，甲、乙对桌面的压力都等于容器、水和木块的总重力，因此甲图中容器对水平桌面的压力等于乙图中容器对水平桌面的压力，故D正确，不符合题意。

14．C

【分析】

根据加入白糖、水、酒精后小烧杯在水槽中都是处于漂浮，根据物体的漂浮条件即可判断。

【详解】

小烧杯在水槽中是漂浮，根据物体的漂浮条件可知，放白糖时

放水时

放酒精时

由于水槽中液面与放白糖时小烧杯上标记相平，即排开水的体积相同，则有

可得

A．由和可得

故A错误；

B．，由于，则，故B错误；

C．若向烧杯中放的水银，则由于，水槽中液面也将恰好与小烧杯上标记相平，故C正确；

D．若向烧杯中放白糖（），则烧杯受到的浮力为

比较可知

根据可知

根据可知，烧杯底所处的深度

故D错误。

故选C。

15．5.4N；340cm3

【详解】

(1)已知铝球悬浮，则根据悬浮条件可知：

F浮=G铝=m铝g=0.54kg×10N/kg=5.4N；

(2)根据F浮=ρ水V排g可知：

V球=V排===5.4×10−4m3=540cm3

由ρ=可知：

V铝===200cm3；

则铝球空心部分体积：

V空=V球−V铝=540cm3−200cm3=340cm3.

16．（1）2.7×107N；（2）1.8×107N。

【详解】

（1）破冰船受到的浮力：

F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2700m3=2.7×107N；

因为船漂浮，

所以：

G=F浮=2.7×107N；

（2）当船的排水体积变为原来的三分之一时，

F浮′=ρgV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×2700m3×=9×106N，

船对冰层的压力：

F=G-F浮=2.7×107N-9×106N=1.8×107N，

答：（1）船自身的重力为2.7×107N；

（2）此时破冰船对冰层的压力是1.8×107N。

17．速度    两船之间水流速度大，压强小    1.69×107N   

【详解】

（1）[1]根据题意“设计航速18节（约33km/h）”可知,“节”是速度的单位；

（2）[2]因为流体压强与流速的关系：流速越大的位置压强越小，所以两船之间的水流较大，压强较小，容易发生撞船事故；

（3）[3]根据阿基米德原理可知,

F浮=G排=m排g=1.69×106kg×10N/kg=1.69×107N，

18．(1)4.8N；(2)0.8×103kg/m3；(3)2.58×103Pa

【分析】

(1)根据图像分析出物体的重力和完全浸没时的拉力，根据公式计算出浮力的大小。

(2)根据的变形公式​计算出液体的密度。

(3)判断出此时圆筒对桌面的压力，等于圆筒和液体的总重加浮力，根据公式计算出压强；也可将圆柱体、圆筒、液体看做一个整体进行受力分析。

【详解】

(1)由图像知，当h=0时，此时测力计的示数等于圆柱体的重力，则G=18N；当h≥10cm时，测力计的示数不变，则此时浮力不变，圆柱体完全浸没，且F=13.2N；故圆柱体完全浸没时受到液体的浮力

(2)物体排开液体的体积

根据可得，筒内液体密度

(3)液体的质量

将圆柱体、圆筒、液体看做一个整体，则其对地面的压力

此时圆筒对桌面的压强

答：(1)圆柱体浸没在液体中所受浮力是4.8N；(2)筒内液体的密度是0.8×103kg/m3；(3)圆柱体浸没时，圆筒对桌面的压强是2.58×103Pa。

19．质量       

【解析】

【详解】

在物理学中，某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫这种物质的密度，用字母ρ表示。

20．下沉    不变   

【详解】

∵轮船漂浮，

∴F浮=G，

∴轮船受到河水和海水的浮力都等于轮船受到的重力G，

即：ρ液gV排=G，
设海水和河水的密度ρ1和ρ2，轮船排开海水和河水的体积为V1、V2，

∵ρ1＞ρ2．

∴轮船排开水的体积：

V1＜V2，

∴排开水的体积将变大，轮船将下沉一些．

21．大于    大于   

【详解】

[1]左图中瓶子漂浮，

那么：F浮=G甲；

ρ水V排g=ρ甲V甲g；

因为V排甲＞V，

所以ρ甲＞ρ水；

右图中瓶子漂浮，

那么F'浮=G乙；

ρ水V排乙g=ρ乙V乙g；

因为V排乙＜V，

所以ρ乙＜ρ水；

那么：ρ甲＞ρ乙；

[2]因为：V甲=V乙，ρ甲＞ρ乙，

根据G=ρVg可知：G甲＞G乙；

 因为两瓶都漂浮，浮力等于重力，

 所以F甲F乙

22．24kg/

【详解】

因为洪水的含沙量是指单位体积的河水中含有泥沙的质量,所以它的定义式可写作x=,

x表示洪水中的含沙量，m表示洪水的质量，V表示洪水的体积。

则：

m沙=Vx,m水=m−m沙=m−Vx，

∴V沙==，V水==，

又∵V沙+V水=V，∴+=V，

∴代入数据得：

+=40×10−3m3，

解得：x=24kg/m3.