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2018—2019 学年人教版八年级物理下册第10 章《浮力》培优试题(1)
与解答
一.选择题(共12小题)
1.在江河湖海游泳的人上岸时,在由深水区域走向浅水区域的过程中,如果水底布满石
子,以下感受和分析中合理的是( )
A.脚不疼,因为人越来越轻
B.脚不疼,因为水底对人的支持力越来越小
C.脚越来越疼,因为水底对人的支持力越来越大
D.脚越来越疼,因为人越来越重
2.如图是一条小鱼吐出的气泡在水中的上升情况示意图,关于气泡受到的水的压强和水
的浮力的变化情况下列说法正确的是( )
A.受到水的浮力不变,压强增大
B.受到水的浮力增大,压强不变
C.浮力和压强都增大
D.受到水的浮力增大,压强减小
3.如图所示,大水槽里有不相溶的A、B两种液体,A液体的密度为ρ,B液体的密度为
2ρ.一个边长为a的小立方体物块,一半浸没在A液体中,另一半浸没在B液体中,物
块的上表面与A液体上表面齐平,则下列说法正确的是( )
A.物块的密度为3ρ
B.物块的密度为1.5ρ
C.如果在物块上再加一小铁块,物块仍然悬浮,物块受的浮力会减小
D.如果在物块上再加一小铁块,物块仍然悬浮,物块受的浮力不变
14.关于浮沉条件的应用,下列说法中正确的是( )
A.潜水艇上浮过程中受到的浮力变大
B.气象用探测气球里所充气体的密度小于空气的密度
C.密度计上的刻度示数从下到上逐渐变大
D.密度计放在不同液体中所受浮力的大小与液体密度有关
5.如图所示,用弹簧测力计悬挂重8N的金属块浸入水中,静止时弹簧测力计的示数为
5N.此时金属块所受浮力的大小和方向是( )
A.8 N,竖直向上 B.5 N,竖直向下
C.3 N,竖直向下 D.3 N,竖直向上
6.我国大洋科考装备能力实现新跨越,如图所示是我国自行设计的水下滑翔机“海翼”,
成功下潜至6329m,打破了世界纪录。“海翼”配备油囊装置,当油囊鼓起来后,实
现上浮。下列分析正确的是( )
A.“海翼”完全浸没海水中继续下潜过程中,所受到的压强和浮力不断增大
B.“海翼”通过油囊装置实现浮沉,是利用油囊装置增大或减小“海翼”自身的重
力
C.当“海翼”完成作业漂浮在海面上时,受到的重力等于它排开海水的重力
D.“海翼”上浮过程中,所受到的压强和浮力不断增大
7.如图所示,将苹果和梨子放入水中后,苹果漂浮,梨子沉底,若苹果的质量、体积及受
到的浮力为m 、V 和F ,梨子的质量、体积及受到的浮力为m 、V 和F ,以下判断正确
1 1 1 2 2 2
的是( )
2A.若m >m ,则F 一定小于F
1 2 1 2
B.若m =m ,则F 一定小于F
1 2 1 2
C.若V =V ,则F 一定小于F
1 2 1 2
D.若V >V ,则F 一定大于F
1 2 1 2
8.将一密度均匀的正方体轻轻放盛满浓盐水的大烧杯中,静止后有72g浓盐水溢出;若
将该物体轻轻放入盛满煤油的大烧杯中,靜止后有 64g 煤油溢出(浓盐水密度为
1.2×103kg/m3,煤油密度为0.8×103kg/m3),则以下选项不可能的是( )
A.该物体前后两次所受浮力之比为9:8
B.该物体前后两次排开液体体积之比为3:4
C.该物体的密度为0.9×103kg/m3
D.该物体在煤油中可能沉底或悬浮
9.体积相同的铜块、铝球和木块,浸在液体中的情况如图所示,则比较它们受到的浮力(
)
A.铝球受到的浮力最大 B.木块受到的浮力最大
C.铜块受到的浮力最大 D.它们受到的浮力一样大
10.把重5N、体积为0.6dm3的物体投入酒精中。若不计酒精的阻力,当物体静止时,下列
说法中正确的是(酒精的密度为0.8×103kg/m3)( )
A.物体漂浮,F =5N B.物体漂浮,F =4.8N
浮 浮
C.物体沉底,F =5N D.物体沉底,F =4.8N
浮 浮
11.俗话说“瓜浮李沉”,意思是西瓜投入水中会漂浮,李子投入水中会下沉。对此现象,
下列说法正确的是( )
3A.西瓜的密度比李子的密度大
B.西瓜漂浮时所受浮力大于重力
C.李子浸没后,下沉过程中所受浮力大小不变
D.李子下沉过程中所受水的压强不变
12.如图所示杯子中装满水。现向杯中轻轻放入一个小木块。木块漂浮在水面上,则放入
木块后( )
A.水对杯底的压强增大
B.杯子对桌面的压力增大
C.水对杯底的压力减小
D.木块受到的浮力与它的重力相等
二.填空题(共8小题)
13.首批双人版水陆两栖车于2016年1月登陆中国,如图所示,该车质量约为900kg.两
人(质量共为150kg)驾驶它在水面静止时,两栖车受到水的浮力为 N,浸入水
下的体积为 m3.(ρ =1.0×103kg/m3)
水
14.如图所示,设想一个立方体浸没在水中,立方体左右两个面受到压力的合力为
;上下两个面由于深度的不同,导致水的压强不同,立方体受到水的压力因而不同。若
下表面受到水向上的压力为F ,上表面受到水向下的压力为F ,则立方体受到的浮力
2 1
为 。
415.小明用量筒、小玻璃杯和水测量某工艺品的密度,如图所示是小明的测量过程和对应
的刻度数,工艺品沉到水底后,其浮力 重力;工艺品的密度 Kg/m3。
16.小明用如图所示的实验装置,验证下沉的物体是否受到浮力的作用。由图可知弹簧测
力计前后示数变化了 N.为了使弹簧测力计前后示数变化更明显,他可采取的
措施有 、 (填两种方法)。
17.A、B、C三个体积相同的实心球,放入某液体中静止如如图所示,则它们所受的浮力大
小关系是 ,它们的密度大小关系是 。(从小到大排列)
18.阿基米德原理的数学表达式是F = = 。
浮
19.小明利用如图所示器材探究“在水中下沉的物体是否受到浮力呢?”。依据实验可知
物块所受的浮力大小为 N,物块的体积是 m3(g取10N/kg)。如果物块
继续下沉,假设不触碰到杯底,则弹簧测力计示数 (选填“增大”、“减小”或
“不变”)。
20.在盛水的玻璃杯的上面浮着一块冰,当冰完全熔化后,玻璃杯中的水面 。
5三.实验探究题(共3小题)
21.验证阿基米德原理的实验如图所示,分析图中情景,回答以下问题。
(1)由图可知,物体所受的浮力F 是 N
浮
(2)由 两图可知,物体所排开水的重力G 是 N。
排
(3)由此可初步得到结论:浸入液体里的物体受到液体向上的浮力F G (填
浮 排
“>”、“<”或“”)
22.通过实验认识了浮力后,小军和小民班的同学在老师的引导下,继续对”浮力的大小
与哪些因素有关”进行了实验探究。
首先,他们对”浮力的大小与哪些因素有关”进行了猜想,在老师的帮助下将同学们
的猜想归纳如下:
猜想1:浮力的大小可能与物体的质量有关;
猜想2:浮力的大小可能与液体的密度有关;
猜想3:浮力的大小可能与物体浸入液体的深度有关;
猜想4:浮力的大小可能与物体浸入液体的体积有关。
(1)小军所在组的同学为了验证猜想1和猜想2,选用了体积相同、质量不同的三个圆
柱形物体A.B.C并测出了它们的重分别为4N、4.5N和5N,然后进行了如图所示的实
验。
①比较图中序号为a、b、c的三次实验,得出的结论是:浮力的大小与 。
比较图中序号为 、 、 的三次实验可以得出结论:浮力的大小
②
6与液体的密度有关;液体的密度越大,同一物体受到的浮力也越大。
(2)猜想3是小民所在组的同学提出的,请你举出一个生活中的实例来支持他们的猜
想。
。
(3)小民所在组的同学为了验证猜想3,选用了与小军所在组相同的圆柱形物体A,进
行了下图所示的实验,得到的实验数据如下表:
物体A:底面积20cm2、高5cm的圆柱体,液体:酒精
实验序号 1 2 3 4 5
物体浸入液体的深度 1 3 5 7 9
h/cm
受到的浮力F浮/N 0.2 0.5 0.8 0.8 0.8
分析上表中的实验数据,得到的实验结论是: 。
之后,他们在与其他组同学交流的基础上,在老师的引导下继续进行着探究…
23.学习了有关压强和浮力的知识后,小明非常感兴趣,他和同学们利用吸管做了几个物
理小实验。
(1)如图甲所示,要求用这根两端开口的塑料吸管把一只杯子中的水取出一些,移到
另一只空杯中,现有以下四个动作:
a.用手指封住管口; b.将吸管移出水面到空杯上方;
c.将吸管插入水中; d.松开封住管口的手指。
以上四个动作的合理顺序是 (填字母)。用吸管“取”水主要依靠了
的作用。
(2)如图乙所示,往水平放置的吸管中吹气,可以看到竖直放置的吸管中的水面
(选填“上升”或“下降”)。此现象中涉及的物理原理是流速越大,压强越 。
(3)如图丙所取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端粘上适量橡皮泥并用石蜡封口制
成密度计,现使吸管竖直漂浮在不同液体中。
7三种液体的密度的比较:密度最大的是 ,密度最小的是 (选填序号)
把这个简易密度计分别漂浮在水中和液体3中时,吸管在水中部分和在液体3中部
①
②
分的长分别为4cm和5cm(橡皮泥在水中的体积忽略不计),求液体3的密度ρ
3
=
kg/m3。
四.作图题(共1小题)
24.将一实心铁球投入如图所示盛有水银的容器中,请在图中画出铁球静止后的大致位
置,并画出铁球受力示意图。
五.计算题(共2小题)
25.一物体挂在弹簧测力计上,在空气中示数为5N,把它浸没在水中时示数为4N.g=
10N/kg.求:
(1)该物体受到的浮力;
(2)物体的体积;
(3)物体的密度。
26.在某次抗洪救灾中,武警某部官兵利用冲锋舟为人民群众开辟了水上生命线,该冲锋
舟自重为0.6×104N,满载时排开水的体积为1.5m3,吃水深度为0.5m.(已知ρ =
水
1.0×103kg/m3,取g=10N/kg),求:
(1)冲锋舟满载时底部所受水的压强多大?
(2)冲锋舟满载时所受的浮力是多少?
(3)假设每人的平均质量为60kg,为保证安全,冲锋舟最多能承载多少人?
82018—2019 学年人教版八年级物理下册第10 章《浮力》培优试题(1)
参考解答
一.选择题(共12小题)
1.在江河湖海游泳的人上岸时,在由深水区域走向浅水区域的过程中,如果水底布满石
子,以下感受和分析中合理的是( )
A.脚不疼,因为人越来越轻
B.脚不疼,因为水底对人的支持力越来越小
C.脚越来越疼,因为水底对人的支持力越来越大
D.脚越来越疼,因为人越来越重
【解】:根据阿基米德原理可知:
人在水中由深水走向浅水时,由于人排开水的体积减小,故人所受浮力减小;
由受力分析可知:
人在水中受到重力G、浮力F 及支持力F三个力,且在竖直方向上处于平衡状态,所
浮
以F=G﹣F ;
浮
因浮力减小,重力不变,故支持力增大,所以人的脚将越来越疼。
故选:C。
2.如图是一条小鱼吐出的气泡在水中的上升情况示意图,关于气泡受到的水的压强和水
的浮力的变化情况下列说法正确的是( )
A.受到水的浮力不变,压强增大
B.受到水的浮力增大,压强不变
C.浮力和压强都增大
D.受到水的浮力增大,压强减小
【解】:气泡在上升过程中,所在深度减小,根据p=ρ gh,受到水的压强变小,气泡的
液
体积变大;
根据公式F =ρ gV ,排开水的体积变大,所以受到水的浮力变大。
浮 液 排
故选:D。
93.如图所示,大水槽里有不相溶的A、B两种液体,A液体的密度为ρ,B液体的密度为
2ρ.一个边长为a的小立方体物块,一半浸没在A液体中,另一半浸没在B液体中,物
块的上表面与A液体上表面齐平,则下列说法正确的是( )
A.物块的密度为3ρ
B.物块的密度为1.5ρ
C.如果在物块上再加一小铁块,物块仍然悬浮,物块受的浮力会减小
D.如果在物块上再加一小铁块,物块仍然悬浮,物块受的浮力不变
【解】: (1)因物体在两种液体中悬浮,
所以物块受到的总浮力F =F +F =G ,
浮 浮A 浮B 物
由F =ρ gV ,G=mg=ρVg可得:ρ gV +ρ gV =ρ gV,
浮 液 排 A 排A B 排B 物
则:ρg× V+2ρg× V=ρ gV,
物
解得:ρ =1.5ρ.故A错误,B正确;
物
(2)如果在物块上再加一小铁块,物块仍然悬浮,
则根据漂浮条件可知,此时物块受到的浮力:F ′=G +F ,
浮 物 铁压
则F ′>G ,
浮 物
所以与原来物块悬浮相比较,物块受到的浮力变大。故CD错误。
故选:B。
4.关于浮沉条件的应用,下列说法中正确的是( )
A.潜水艇上浮过程中受到的浮力变大
B.气象用探测气球里所充气体的密度小于空气的密度
C.密度计上的刻度示数从下到上逐渐变大
D.密度计放在不同液体中所受浮力的大小与液体密度有关
【解】:A、∵潜水艇在水中,
∴排开水的体积等于物体的体积,即:v =v ,
排 艇
∴当潜水艇上浮时,v 不变、v 不变
艇 排
∵F =ρ v g,
浮 液 排
10∴潜水艇上浮过程中受到的浮力不变,故A错;
B、气球是利用在空气中的浮力来工作的,当气体的密度小于空气的密度时,才可以升
空,正确;
CD、密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力不变,如果液体的密度越大,则
密度计浸入液体中的体积越小,即越往上浮,所以密度计的刻度是越往下值越大,故
C、D都错。
故选:B。
5.如图所示,用弹簧测力计悬挂重8N的金属块浸入水中,静止时弹簧测力计的示数为
5N.此时金属块所受浮力的大小和方向是( )
A.8 N,竖直向上 B.5 N,竖直向下
C.3 N,竖直向下 D.3 N,竖直向上
【解】:如图,金属块所受浮力为F =G﹣F =8N﹣5N=3N;方向竖直向上。
浮 示
故选:D。
6.我国大洋科考装备能力实现新跨越,如图所示是我国自行设计的水下滑翔机“海翼”
成功下潜至6329m,打破了世界纪录。“海翼”配备油囊装置,当油囊鼓起来后,实现
上浮。下列分析正确的是( )
A.“海翼”完全浸没海水中继续下潜过程中,所受到的压强和浮力不断增大
B.“海翼”通过油囊装置实现浮沉,是利用油囊装置增大或减小“海翼”自身的重
力
C.当“海翼”完成作业漂浮在海面上时,受到的重力等于它排开海水的重力D.“海
翼”上浮过程中,所受到的压强和浮力不断增大
11【解】:A、“海翼”完全浸没海水中继续下潜过程中,排开水的体积V 不变,海水的密
排
度ρ 不变,由F =ρ gV 可知,其受到的浮力不变;
海水 浮 海水 排
所处深度h增大,由p=ρ gh可知,其受到的压强变大。故A错误;
海水
B、油囊鼓起来,从而使得排开水的体积增加,根据F =ρ gV 知,“海翼”受到的浮
浮 液 排
力变大,当浮力大于重力时,“海翼”上浮;不是利用油囊装置增大或减小“海翼”
自身的重力。故B错误;
C、当“海翼”完成作业漂浮在海面上时,由漂浮条件和阿基米德原理可得F =G=G
浮
,即受到的重力等于它排开海水的重力,故C正确;
排
D、“海翼”上浮过程中,当油囊鼓起来后,排开水的体积V 变大,海水的密度ρ 不
排 海水
变,由F =ρ gV 可知,其受到的浮力变大;
浮 海水 排
所处深度减小,由p=ρ gh可知,其受到的压强变小。故D错误。
海水
故选:C。
7.如图所示,将苹果和梨子放入水中后,苹果漂浮,梨子沉底,若苹果的质量、体积及受
到的浮力为m 、V 和F ,梨子的质量、体积及受到的浮力为m 、V 和F ,以下判断正确
1 1 1 2 2 2
的是( )
A.若m >m ,则F 一定小于F
1 2 1 2
B.若m =m ,则F 一定小于F
1 2 1 2
C.若V =V ,则F 一定小于F
1 2 1 2
D.若V >V ,则F 一定大于F
1 2 1 2
【解】: (1)由于苹果漂浮,梨子沉底,则根据浮沉条件可知:
F =G =m g,G =m g>F ,
1 1 1 2 2 2
A、若m >m ,则F >F ,故A错误;
1 2 1 2
B、若m =m ,则F >F ,故B错误;
1 2 1 2
由于苹果漂浮,梨子沉底,则:
V <V ,V =V ,
排1 1 排2 2
(2)由于都是浸在水中,根据F =ρ gV 可知:
浮 水 排
12C、若V =V ,因苹果有一部分露出水面,所以V <V ,则F <F ;故C正确;
1 2 排1 排2 1 2
D、若V >V ,则V 与V 的大小不能比较,所以F 不一定大于F ,故D错误。
1 2 排1 排2 1 2
故选:C。
8.将一密度均匀的正方体轻轻放盛满浓盐水的大烧杯中,静止后有72g浓盐水溢出;若
将该物体轻轻放入盛满煤油的大烧杯中,靜止后有 64g 煤油溢出(浓盐水密度为
1.2×103kg/m3,煤油密度为0.8×103kg/m3),则以下选项不可能的是( )
A.该物体前后两次所受浮力之比为9:8
B.该物体前后两次排开液体体积之比为3:4
C.该物体的密度为0.9×103kg/m3
D.该物体在煤油中可能沉底或悬浮
【解】: (1)因为大烧杯内原来装满浓盐水,
所以,由阿基米德原理可知,物体在盐水中受到的浮力:
F =G =G =m g=0.072kg×10N/kg=0.72N;
浮盐水 排 溢水 溢水
物体在煤油中受到的浮力:F =G =G =m g=0.064kg×10N/kg=0.64N;
浮煤油 排 溢煤油 溢煤油
故该物体前后两次所受浮力之比为0.72N:0.64N=9:8,故A正确;
( 2 ) 该 物 体 前 后 两 次 排 开 液 体 体 积 之 比 为 : : =
: =3:4,故B正确;
(3)由F =ρ V g得排开水的体积:
浮 水 排
V = = =6×10﹣5m3,
排水
假设物体在盐水中悬浮或下沉,则物体的体积:
V=V =6×10﹣5m3,
① 排水
由于煤油的密度小于盐水,所以物体在煤油中一定下沉,则排开煤油的体积:
V =V=6×10﹣5m3,
排煤油
排开煤油的质量应该为:
m =ρ V =0.8×103kg/m3×6×10﹣5m3=0.048kg=48g,
排煤油 煤油 排煤油
因为m <64g,
排煤油
13所以物体在盐水中不能悬浮或下沉;
可见,物体在盐水中一定漂浮,则物体的重力G=F =0.72N,
浮
物体受到煤油的浮力:F =G =G =m g=0.064kg×10N/kg=0.64N
② 浮煤油 排 溢煤油 溢煤油
因为F <G,
浮煤油
所以物体在煤油中下沉,故D错误。
则物体的体积:
V=V =V = = =80cm3,
排煤油 溢煤油
物体的质量:m= = =0.072kg=72g,
物体的密度:
ρ= ═ =0.9g/cm3=0.9×103kg/m3.故C正确。
故选:D。
9.体积相同的铜块、铝球和木块,浸在液体中的情况如图所示,则比较它们受到的浮力(
)
A.铝球受到的浮力最大 B.木块受到的浮力最大
C.铜块受到的浮力最大 D.它们受到的浮力一样大
【解】:由图可知,铜球、铝球和木块均浸没在液体中,
因物体浸没时排开液体的体积相等,
所以,体积相同的铜球、铝球和木块排开液体的体积相等,
由F =G =ρ gV 可知,它们受到的浮力一样大。
浮 排 液 排
故选:D。
10.把重5N、体积为0.6dm3的物体投入酒精中。若不计酒精的阻力,当物体静止时,下列
说法中正确的是(酒精的密度为0.8×103kg/m3)( )
A.物体漂浮,F =5N B.物体漂浮,F =4.8N
浮 浮
14C.物体沉底,F =5N D.物体沉底,F =4.8N
浮 浮
【解】:由G=mg=ρVg可知物体的密度:
ρ = = ≈0.83×103kg/m3,
物
则ρ >ρ ,
物 酒精
所以,物体在酒精中下沉,最后静止时物体沉底,
静止时受到的浮力:
F =ρ V g=0.8×103kg/m3×0.6×10﹣3m3×10N/kg=4.8N。
浮 酒精 排
故选:D。
11.俗话说“瓜浮李沉”,意思是西瓜投入水中会漂浮,李子投入水中会下沉。对此现象
下列说法正确的是( )
A.西瓜的密度比李子的密度大
B.西瓜漂浮时所受浮力大于重力
C.李子浸没后,下沉过程中所受浮力大小不变
D.李子下沉过程中所受水的压强不变
【解】:A、西瓜漂浮在水面上,ρ <ρ ;李子在水中下沉,ρ >ρ ,所以,ρ >ρ ;
瓜 水 李子 水 李子 瓜
故A错误;
B、西瓜漂浮时所受浮力与重力是一对平衡力,大小相等;故B错误;
C、李子浸没后,排开水的体积等于李子本身的体积,不再变化,根据F =ρgV 可知,
浮 排
下沉过程所受浮力大小不变;故C正确;
D、李子下沉过程中,所处深度h变大,根据p=ρgh可知,所受水的压强变大;故D错
误。
故选:C。
12.如图所示杯子中装满水。现向杯中轻轻放入一个小木块。木块漂浮在水面上,则放入
木块后( )
A.水对杯底的压强增大
B.杯子对桌面的压力增大
15C.水对杯底的压力减小
D.木块受到的浮力与它的重力相等
【解】:杯子中装满水,放入木块后,水的高度h不变,
由p=ρgh,可得水对杯底的压强不变;
由p= 可得,F=ps,s不变,
则水对杯底的压力不变,杯子对桌面的压力不变。故选项ABC错误;
木块漂浮在水面上,此时木块受到的浮力与它的重力相等,故选项D正确。
故选:D。
二.填空题(共8小题)
13.首批双人版水陆两栖车于2016年1月登陆中国,如图所示,该车质量约为900kg.两
人(质量共为150kg)驾驶它在水面静止时,两栖车受到水的浮力为 10500 N,浸入
水下的体积为 1.05 m3.(ρ =1.0×103kg/m3)
水
【解】: (1)两个人和两栖车总质量为m=m +m =150kg+900kg=1050kg,
人 艇
总重力G=mg=1050kg×10N/kg=10500N;
因为两栖车处于漂浮,
所以受到的浮力F =G=10500N。
浮
(2)由F =ρ gV 得:
浮 水 排
V = = =1.05m3。
排
即浸入水下的体积为1.05m3。
故答案为:10500;1.05。
14.如图所示,设想一个立方体浸没在水中,立方体左右两个面受到压力的合力为 0N
;上下两个面由于深度的不同,导致水的压强不同,立方体受到水的压力因而不同。若
下表面受到水向上的压力为F ,上表面受到水向下的压力为F ,则立方体受到的浮力
2 1
为 F ﹣F 。
2 1
16【解】:(1)假设边长为L的正方体,浸没在液体中,正方体的上表面与液体表面平行,
且深度为h.这时正方体的六个表面都受到液体的压力作用如右图:
这时,正方体的前后两侧面(左右两侧面),处在液体的同一深度处。则h =h ,(h
前 后 左
=h ),
右
由p=ρ gh可得:p =p ,(p =p ).即前后两侧面(左右两侧面)在液体中受到的
液 前 后 左 右
液体的压强也相等。
由F=pL2可得:F =F ,(F =F ).即前后两侧面(左右两侧面)在液体中受到的压
前 后 左 右
力相等,是平衡力,合力为零。
(2)正方体上、下表面有所不同,上表面所处的深度为h,则上表面受到的压强为p =
1
ρgh,受到的压力为F =p s=ρghL2;
1 1
下表面所处的深度为h+L,则下表面受到的液体压强为p =ρg(h+L),受到的压力为F
2 2
=p L2=ρg(h+L)L2。
2
因此液体会对正方体产生一个向上的和向下的压力不相等,压力差 F =F ﹣F =
差 2 1
ρgL3.实际上,这个压力差就是液体对正方体的浮力。
故答案为:0N;F ﹣F 。
2 1
15.小明用量筒、小玻璃杯和水测量某工艺品的密度,如图所示是小明的测量过程和对应
的刻度数,工艺品沉到水底后,其浮力 小于 重力;工艺品的密度 3.0×1 0 3
Kg/m3。
17【解】:(1)工艺品放入水中,由于受到水对它竖直向上的浮力小于竖直向下的重力,
所以工艺品会沉入水底
(2)量筒读数时平视刻度,所以一图为30mL,二图为60mL,三图为40mL;
工艺品体积V=40mL﹣30mL=10mL;工艺品质量 m=ρ V =1.0g/cm3×(60cm3﹣
水 排
30cm3)=30g,
工艺品密度:ρ= = =3g/cm3=3.0×103kg/m3。
故答案为:小于;3.0×103。
16.小明用如图所示的实验装置,验证下沉的物体是否受到浮力的作用。由图可知弹簧测
力计前后示数变化了 0. 2 N.为了使弹簧测力计前后示数变化更明显,他可采取的
措施有 增加液体的密度 、 换用体积更大的物体 (填两种方法)。
【解】:(1)弹簧测力计的分度值为0.2N,则弹簧测力计前后示数为F =2.4N,浸没在
1
水中时弹簧测力计的拉力F =2.2N,
2
则测力计前后示数变化为△F=F ﹣F =2.4N﹣2.2N=0.2N;
1 2
(2)由于弹簧测力计前后示数变化是浮力作用的结果,根据响浮力大小的因素是液体
的密度和物体排开液体的体积,可采取的措施是:
一是增加液体的密度,二是换用体积更大的物体。
故答案为:0.2;增加液体的密度;换用体积更大的物体。
17.A、B、C三个体积相同的实心球,放入某液体中静止如如图所示,则它们所受的浮力大
小关系是 F < F < F ,它们的密度大小关系是 ρ < ρ < ρ 。(从小到大排列)
A B C A B C
【解】: (1)如图,三个球排开液体的体积:V <V <V ,
A B C
∵F =ρ V g,
浮 液 排
18∴三个球受到的浮力:
F <F <F ;
A B C
(2)图中,A、B球均为漂浮,C为悬浮,
∵F =G ,
浮 球
∴G <G <G ;
A B C
∵G=mg=ρvg,球的体积相同,
∴ρ <ρ <ρ 。
A B C
故答案为:F <F <F ,ρ <ρ <ρ 。
A B C A B C
18.阿基米德原理的数学表达式是F = G = ρ gV 。
浮 排 液 排
【解】:浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的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 =G ,
浮 排
因为G=mg=ρVg,
所以F =ρ V g。
浮 液 排液
故答案为:G ;ρ gV 。
排 液 排
19.小明利用如图所示器材探究“在水中下沉的物体是否受到浮力呢?”。依据实验可
知物块所受的浮力大小为 0. 8 N,物块的体积是 8×10 ﹣ 5 m3(g取10N/kg)。如果
物块继续下沉,假设不触碰到杯底,则弹簧测力计示数 不变 (选填“增大”、“减
小”或“不变”)。
【解】:物体在水中受到的浮力F =G﹣F =1.7N﹣0.9N=0.8N;
浮 拉
物体的体积等于物块排开水的体积,由F浮=ρgV 可得,
排
V=V = = =8×10﹣5m3;
排
如果物块继续下沉,排开水的体积不变,水的密度不变,根据F =ρ V g可知浮力
浮 水 排
不变。
19物块重力不变,由F =G﹣F 可知,弹簧测力计示数不变。
浮 拉
故答案为:0.8;8×10﹣5;不变。
20.在盛水的玻璃杯的上面浮着一块冰,当冰完全熔化后,玻璃杯中的水面 不变 。
【解】:∵冰漂浮于水面上,
∴F =ρ gV =G ,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
浮 水 排 冰
又∵冰熔化成水后,其质量不变,重力不变,
①
∴G =ρ gV =G ,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
水 水 水 冰
由 可得:ρ gV =ρ gV ,
水 排 水 水 ②
∴V =V ,
①排② 水
即:冰熔化为水的体积等于冰排开水的体积。
∴冰化水后玻璃杯中的水面不变。
故答案为:不变。
三.实验探究题(共3小题)
21.验证阿基米德原理的实验如图所示,分析图中情景,回答以下问题。
(1)由图可知,物体所受的浮力F 是 1 N
浮
(2)由 丙、丁 两图可知,物体所排开水的重力G 是 1 N。
排
(3)由此可初步得到结论:浸入液体里的物体受到液体向上的浮力F = G (填
浮 排
“>”、“<”或“”)
【解】: (1)由甲、乙两图可知,物体受到的浮力:
F =G﹣F =4N﹣3N=1N;
浮 示
(2)由丙、丁两图可知,物体所排开水的重力:
G =G ﹣G =2N﹣1N=1N;
排 总 空桶
(3)由(1)(2)可知,浸入液体里的物体受到液体向上的浮力F =G 。
浮 排
故答案为:(1)1;(2)丙、丁;1;(3)=。
22.通过实验认识了浮力后,小军和小民班的同学在老师的引导下,继续对”浮力的大小
20与哪些因素有关”进行了实验探究。
首先,他们对”浮力的大小与哪些因素有关”进行了猜想,在老师的帮助下将同学们
的猜想归纳如下:
猜想1:浮力的大小可能与物体的质量有关;
猜想2:浮力的大小可能与液体的密度有关;
猜想3:浮力的大小可能与物体浸入液体的深度有关;
猜想4:浮力的大小可能与物体浸入液体的体积有关。
(1)小军所在组的同学为了验证猜想1和猜想2,选用了体积相同、质量不同的三个圆
柱形物体A.B.C并测出了它们的重分别为4N、4.5N和5N,然后进行了如图所示的实
验。
比较图中序号为a、b、c的三次实验,得出的结论是:浮力的大小与 物体的质量无
关 。
①
比较图中序号为 a 、 d 、 e 的三次实验可以得出结论:浮力的大小与液体
的密度有关;液体的密度越大,同一物体受到的浮力也越大。
②
(2)猜想3是小民所在组的同学提出的,请你举出一个生活中的实例来支持他们的猜
想。
人从浅水区向深水区走去,感觉身体越来越轻 。
(3)小民所在组的同学为了验证猜想3,选用了与小军所在组相同的圆柱形物体A,进
行了下图所示的实验,得到的实验数据如下表:
物体A:底面积20cm2、高5cm的圆柱体,液体:酒精
实验序号 1 2 3 4 5
物体浸入液体的深度 1 3 5 7 9
h/cm
受到的浮力F浮/N 0.2 0.5 0.8 0.8 0.8
分析上表中的实验数据,得到的实验结论是: 浮力的大小与物体浸没在液体中的深
21度无关,与物体排开液体的体积有关 。
之后,他们在与其他组同学交流的基础上,在老师的引导下继续进行着探究…
【解】:(1) 序号为a、b、c的三次实验中,物体排开液体的体积和浸没的液体都相
同,不同因素是物体的质量;
①
由图可知测力计的示数分别为:3N、3.5N、4N,而三个圆柱形物体A、B、C的重分别为
4N、4.5N和5N,根据称重法,则所受浮力分别为1N、1N、1N,可见浮力相等,于是可得
出结论:浮力的大小与物体的质量无关;
要想研究浮力的大小与液体的密度的关系,根据控制变量法,需保持物体排开液体
的体积、物体的质量、浸没的深度等因素相同,变化的量是液体的密度;则符合要求的
②
实验是:a、d、e三次实验。
(2)浮力的大小与物体浸入液体的深度之间关系的例子如:
人从浅水区向深水区走去,感觉身体越来越轻。
(3)实验序号为1、2、3的三次实验中,排开液体的体积不断增大,所受浮力也不断增
大;而3到5中,完全浸没,排开液体的体积不变,而物体浸没在液体中的深度增大,
但浮力不变;
所以得到的实验结论是:浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关,与物体排开液
体的体积有关。
故答案为:
(1)物体的质量无关;a;d;e;
(2)人从浅水区向深水区走去,感觉身体越来越轻。
(3)浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关,与物体排开液体的体积有关。
23.学习了有关压强和浮力的知识后,小明非常感兴趣,他和同学们利用吸管做了几个物
理小实验。
(1)如图甲所示,要求用这根两端开口的塑料吸管把一只杯子中的水取出一些,移到
另一只空杯中,现有以下四个动作:
22a.用手指封住管口; b.将吸管移出水面到空杯上方;
c.将吸管插入水中; d.松开封住管口的手指。
以上四个动作的合理顺序是 cabd (填字母)。用吸管“取”水主要依靠了 大气
压 的作用。
(2)如图乙所示,往水平放置的吸管中吹气,可以看到竖直放置的吸管中的水面 上
升 (选填“上升”或“下降”)。此现象中涉及的物理原理是流速越大,压强越 小
。
(3)如图丙所取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端粘上适量橡皮泥并用石蜡封口制
成密度计,现使吸管竖直漂浮在不同液体中。
三种液体的密度的比较:密度最大的是 2 ,密度最小的是 3 (选填序号)。
把这个简易密度计分别漂浮在水中和液体3中时,吸管在水中部分和在液体3中部
①
②
分的长分别为4cm和5cm(橡皮泥在水中的体积忽略不计),求液体3的密度ρ
3
=
0.8×10 3 kg/m3。
【解】: (1)首先将吸管插入水中,水在大气压的作用下压入吸管,
用手指堵住吸管上端,吸管内液体由于重力向下流动很小的距离时,吸管上部的气压
减小,而吸管下端外部大气压不变,大气压托着管内液体流不出来。然后再将吸管移
出水面到空杯上方,最后松开封住管口的手指,在大气压的作用下,塑料吸管的水流
出。
故四个动作的合理顺序是cabd,用吸管“取”水主要依靠了大气压的作用。
(2)往水平放置的吸管中吹气,下面吸管上方空气的流速增大、压强减小,下面管中液
体受到向上的压强大于向下的压强,所以液面上升。
(3) 同一吸管漂浮在不同液体中,受到的浮力相等,都等于自身的重力,
由图知排开液体的体积关系为:V >V >V
① 排3 排1 排2
由F =ρgV 可知ρ <ρ <ρ ,故密度最大的为2号,最小的为3号。
浮 排 3 1 2
设吸管的底面积为S,
由于吸管在不同的液体中均漂浮,
②
则F =F =G,
浮水 浮液
即ρ gV =ρ gV ,
水 排水 液 排液
代入数据可得:1.0×103kg/m3×10N/kg×S×0.04m=ρ ×10N/kg×S×0.05m,
液
解得ρ =0.8×103kg/m3。
液
23故答案为:(1)cabd;大气压;(2)上升;小;(3) 2;3; 0.8×103。
四.作图题(共1小题)
① ②
24.将一实心铁球投入如图所示盛有水银的容器中,请在图中画出铁球静止后的大致位
置,并画出铁球受力示意图。
【解】:铁的密度小于水银,所以静止的铁球漂浮在水银面上,受到重力和浮力的作用。
受力示意图如下:
五.计算题(共2小题)
25.一物体挂在弹簧测力计上,在空气中示数为5N,把它浸没在水中时示数为4N.g=
10N/kg.求:
(1)该物体受到的浮力;
(2)物体的体积;
(3)物体的密度。
【解】: (1)物体受到的浮力:
F =G﹣F′=5N﹣4N=1N;
浮
(2)因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,
所以,由F =ρgV 可得,物体的体积:
浮 排
V=V = = =1×10﹣4m3;
排
(3)由G=mg可得,物体的质量:
m= = =0.5kg,
24体积与排开水的体积相同,
物块的密度:
ρ= = =5×103kg/m3。
答:(1)物体受到的浮力是1N;
(2)物体的体积是1×10﹣4m3;
(3)物体的密度是5×103kg/m3。
26.在某次抗洪救灾中,武警某部官兵利用冲锋舟为人民群众开辟了水上生命线,该冲锋
舟自重为0.6×104N,满载时排开水的体积为1.5m3,吃水深度为0.5m.(已知ρ =
水
1.0×103kg/m3,取g=10N/kg),求:
(1)冲锋舟满载时底部所受水的压强多大?
(2)冲锋舟满载时所受的浮力是多少?
(3)假设每人的平均质量为60kg,为保证安全,冲锋舟最多能承载多少人?
【解】: (1)冲锋舟底部0.5m深处所受水的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5×103p ;
a
(2)冲锋舟满载时所受的浮力:
F =ρ gv =1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5m3=1.5×104N;
浮 水 排
(3)冲锋舟满载时,设人的总重为G ,有G +G =F ;
人 舟 人 浮
即:0.6×104N+G =1.5×104N;
人
求得:G =9×103N;
人
由题意知G =mg=60kg×10N/kg=600N;
每人
所以冲锋舟最多能承载的人数为
n= = =15(人)。
答:(1)冲锋舟满载时底部所受水的压强5×103p ;
a
(2)冲锋舟满载时所受的浮力是1.5×104N;
(3)假设每人的平均质量为60kg,为保证安全,冲锋舟最多能承载15人。
25