2020-2021学年沪科版八年级物理第九章第三节物体的浮与沉

2020-2021学年沪科版八年级物理第九章第三节物体的浮与沉学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．某同学把橡皮泥捏成小船放入水中，小船漂浮在水面，然后把橡皮泥捏成一团放入水中，它沉在水底．对这一现象，下列说法错误的是（）A．橡皮泥漂浮时，所受重力不变B．橡皮泥沉底时，所受浮力等于它的重力C．掾皮泥沉底时，它排开水的体积比漂浮时小D．橡皮泥漂浮时，所受浮力比它沉底时所受浮力大2．把质量相等的两块橡皮泥分别捏成实心球状和碗状，轻轻放到水面，发现实心球橡皮泥沉到容器底部，碗状橡皮泥漂浮在水面，如图所示，则它们所受浮力的大小关系是A．F球>F碗B．F球<F碗C．F球=F碗D．无法判断3．如图，木块下面用细线悬挂一个实心铁球，木块仍浮在水面上．下列各种说法中正确的是（）A．木块的重力等于木块所受的浮力B．铁球的重力一定大于木块的重力C．木块和铁球的重力等于木块和铁球所受的浮力D．剪断细线前后，容器底部所受水的压强不变4．如图所示，将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两杯盐水中，鸡蛋在甲杯中处于漂浮状态，在乙杯中处于悬浮状态．下列判断正确的是A．甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度B．甲杯中盐水的密度小于乙杯中盐水的密度C．鸡蛋在甲杯中受到的浮力大于在乙杯中受到的浮力D．鸡蛋在甲杯中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力5．完全浸没在水中的乒乓球放手后，在从运动到静止的过程中，其浮力大小变化情况是A．浮力不断变化，但小于重力B．浮力不变，但浮力大于重力C．浮力先大于重力，后小于重力D．浮力先不变，后变小，且始终大于重力，直到静止时，浮力才等于重力6．如图所示，一艘航母的舰载机飞离航母后，则（）A．航母将上浮，所受浮力减小B．航母将上浮，所受浮力增大C．航母将下沉，所受浮力增大D．航母将下沉，所受浮力减小7．如图所示，将一薄塑料瓶瓶底剪去，用瓶盖将瓶口密封，倒入适量的水，使其竖直漂浮在水面上，测出内外水面高度差h1，再将木块放入瓶内，测出内外水面高度差h2．已知瓶身圆柱横截面面积为s，忽略瓶和瓶盖的体积，则下列说法中错误的是（）A．m瓶=ρ水sh1B．h2＞h1C．如图中，若在瓶内继续加入部分水（塑料瓶仍漂浮），h2不变D．如图中，若取出木块，放入实心铁球（塑料瓶仍漂浮），h2变大8．把重8N、体积为1.0×10-3m3的物体投入水中，当物体静止时，则（）A．漂浮，F浮=10N B．悬浮，F浮=8NC．漂浮，F浮=8N D．沉在水底，F浮=10N9．如图所示，在物理实验中小明把鸡蛋放入盛水的杯中，鸡蛋沉在杯底如图甲，若在杯中加盐，鸡蛋悬浮如图乙，再加盐，鸡蛋漂浮如图丙，在这三种情况中，各物理量之间的关系正确的是（）A．鸡蛋受到的浮力F甲＜F乙＜F丙B．鸡蛋排开液体的质量m甲=m乙＞m丙C．鸡蛋受到的浮力F甲＜F乙=F丙D．液体对容器底部的压强p甲=p乙＞p丙10．体积相等的A、B两个实心球，放入酒精中静止时，A球漂浮，B球沉底，放人水中静止时，两球均漂浮（ρ酒<ρ水），则A球受到水的浮力与B球受到水的浮力的大小关系是A．F A>F B B．F A＜F B C．F A=F B D．无法判断二、多选题11．下列关于浮力的说法中，错误的是A．浮力的方向总是向上的B．只有浸在液体中的物体才受到浮力C．浮力起因于液体内部的压强随深度的增加而增大D．物体受到浮力作用时，向上的压力大于向下的压力．三、实验题12．小明家买的某种品牌的牛奶喝着感觉比较稀，因此他想试着用学过的知识测量这种牛奶的密度．他先上网查询了牛奶的密度应该为 1.03g/cm3．然后他找来一根粗细均匀的细木棒，在木棒的表面均匀地涂上一层蜡，并在木棒的一端绕上一段金属丝（体积不计），做成里了一支“密度计”．小明又找来一个足够深的盛水容器和一把刻度尺．请你按照小明的实验思路，将实验步骤补充完整．①将一段金属丝绕在木棒的一端，制成“密度计”，用刻度尺测出其长度L；②将“密度计”放入盛水的容器中，使其漂浮在水中，用刻度尺测出密度计露出水面的高度；（3）________；（4）已知水的密度为，利用上述测量出的物理量和已知量计算牛奶密度的表达式为：________．四、填空题13．2021年9月25日，辽宁号航母正式加入我国海军序列．11月23日，中国航母舰载机歼﹣15着舰成功（如图），当舰载机着舰后，浮力将________（选填“不变”、“变小”或“变大”）．14．杭州人有元宵节吃汤圆的习俗，当把生汤圆放进锅中时，由于浮力_____重力，汤圆就会沉入锅底.15．潜水艇的上浮和潜水是靠改变______________来实现的16．在研究物体的浮沉条件及其应用的实验中，将一只鸡蛋放在一杯水中浸没．向水中不断加盐，直至盐不能再溶解为止．鸡蛋受到的浮力F随盐水密度ρ变化的图象如图所示．（已知ρA=ρ水）（1）从烧杯侧面观察水中的鸡蛋，所看到的是鸡蛋正立的放大的________（实/虚）像．（2）当盐水的密度小于ρB时，鸡蛋受到浮力____鸡蛋受到的重力，处于________（漂浮/悬浮/沉底）状态．（3）在盐水的密度由ρB当增大到ρC的过程中，鸡蛋受到的浮力________（变大/变小/不变）．（4）若实验中鸡蛋受到最大浮力为F0，则实验过程中鸡蛋受到的最小浮力F＝________．五、计算题17．如图所示是一个水位高度控制装置的示意图，当水位到达高H时，水恰好顶起塞子A从出水孔流出，水位下降后，塞子A又把出水孔堵住，塞子A底部是半径为r的半球，半球恰好塞入出水孔中．已知球的体积公式是V=43πr3，球表面面积公式是S球=4πr2，圆面积公式是S圆=πr2，水的密度为ρ，为满足水位高度自动控制的要求，塞子的质量应为多少？六、作图题18．一个小球漂浮在水面上，如图所示，画出小球受到的浮力的示意图；参考答案1．B【解析】A. 无论橡皮泥漂浮还是下沉，重力不变；故A正确；B. 根据浮沉条件，橡皮泥沉底时所受浮力小于它的重力，故B错误；CD、同一块橡皮泥,把它捏成小船漂浮在水中受到的浮力F浮＝G,浸没在水中会下沉,此时F浮<G,漂浮在水中受到的浮力比这块橡皮泥浸没在水中时受到的浮力大;橡皮泥漂浮在水中受到的浮力比这块橡皮泥浸没在水中时受到的浮力大,根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排，沉底时，它排开水的体积比漂浮时小，故CD正确。

故选B.点睛：（1）物体的浮沉条件：浸没液体或气体中的物体，如果F浮>G，ρ液>ρ物，物体将上浮；如果F浮<G，ρ液<ρ物，物体将下沉；如果F浮＝G，ρ液＝ρ物，物体将悬浮．（2）阿基米德原理：F浮＝ρ液gV排，据此分析判断。

2．B【解析】因为实心球橡皮泥沉到容器底部，所以实心球橡皮泥受到的浮力：F球<G，−−−①，因为碗状橡皮泥漂浮在水面，所以碗状橡皮泥受到的浮力：F碗＝G−−−②，由①②可得：F球<F碗.故选B.点睛：实心球橡皮泥沉到容器底部，受到的浮力F球<G；碗状橡皮泥漂浮在水面，受到的浮力F碗＝G；而碗状和实心球状的橡皮泥受到的重力相同，据此判断它们所受浮力的大小关系．3．C【解析】A. 在铁球的拉力作用下，木块更下沉了些，所以此时木块所受的浮力会大于其重力，故A错误；B. 不知铁球和木块体积的大小关系，无法比较重力的大小，故B错误；C. 将木块和铁球作为一个整体，二者漂浮在水中，所受浮力与重力相等，故C正确；D. 剪断细线后，木块将上浮一些，所以液面下降，容器底所受压强将变小，故D错误。

故选C.点睛：物体漂浮时，所受浮力与重力相等，可根据细线剪断前和剪断后浮力的大小变化；根据阿基米德原理判断V排的变化，得出液面的升降情况，从而可判断出容器底部所受水的压强变化。

4．A【详解】由于是同一个鸡蛋放在甲、乙两个杯中，故鸡蛋的重力是不变的，由于甲中鸡蛋处于漂浮状态，即ρ盐水甲>ρ鸡蛋，乙中鸡蛋处于悬浮状态，即ρ盐水乙＝ρ鸡蛋，故ρ盐水甲>ρ盐水乙，A 是正确的，B 是不对的；无论是漂浮还是悬浮，浮力都等于重力，即F 浮＝G 鸡蛋，故C 、D 放弃不正确． 5．D【解析】根据F=ρgV 排 可知：乒乓球开始上升到露出水面的过程中，乒乓球排开水的体积保持不变，受到的浮力就不变；乒乓球开始露出水面后，排开水的体积变小，受到的浮力减小；当小球静止时，处于漂浮状态，此时小球的重力和受到浮力相等，所以乒乓球静止以前受到的浮力大于重力，故选D ．6．A【解析】舰载机飞离后，航母仍漂浮．F 浮＝G ，但航母自重G 减小，故航母所受浮力减小，又F 浮＝ρ水V 排g ，所以航母排开水的体积要减小，航母将上浮一些．所以A 符合题意，B 、C 、D 不符合题意．故选A ．7．B【解析】A 、物体漂浮，浮力等于重力，则：G 水+G 瓶＝ρ水gV 排，即ρ水gV 水+G 瓶＝ρ水gV 排，可得：G 瓶＝ρ水g （V 排-V 水）＝ρ水gSh 1，A 说法正确；B 、图2中，放入木块，木块漂浮在水中，所受浮力F 浮′＝G 木，木块排开水的体积：V 排木＝'G ρg ρgF 浮木水水＝，则瓶内水面上升高度：△h ＝G ρgV G S ρgs S 木水排木木水＝＝；瓶在水中仍漂浮，所以增大的浮力△F 浮＝G 木，则增大的V 排′＝G F ρg ρg 浮木水水＝，可得瓶浸入水中的深度变化为：△h′＝V 'G ρgS?S 排木水＝，△h ＝△h ′，所以h 2＝h 1，B 说法错误；C 、在瓶内继续加入部分水（塑料瓶仍漂浮），瓶浸在水中的深度不变，h 2不变，C 说法正确；D 、取出木块，放入实心铁球（塑料瓶仍漂浮），则外面增大浮力大于瓶内增大的浮力，所以瓶排开水的增大量大于铁块排开水的增大量，h 2变大，D 说法正确．故选B ．8．C【解析】物体完全浸没时，所受的浮力：F 浮 =ρ水 gV 排 =1.0×103 kg/m 3 ×10N/kg×1.0×10-3 m 3 =10N ，因F浮＞G=8N，所以，当物体静止时，物体漂浮，受到的浮力和自身的重力相等，即8N，故选C．9．C【解析】试题分析：当物体沉到水底时，浮力小于重力，当物体处于悬浮或漂浮时，浮力等于重力；沉底和悬浮时，排开液体的体积相等，质量与液体的密度有关；液体对容器底部的压强与液体的密度和深度有关；A错误，应为F甲＜F乙=F丙；B错误，应为m甲＜m乙=m丙；C正确，当物体沉到水底时，浮力小于重力，当物体处于悬浮或漂浮时，浮力等于重力；D错误，应为p甲＜p乙=p丙；应选C．考点：浮力和压强的判断10．B【详解】(1)体积相等的A. B两个实心球，放入酒精中静止时，A漂浮,则F浮A＝G A;B沉底,则F浮B<G B；因为A漂浮,B沉底,A、B体积相等,所以V A排酒精<V B排酒精，则根据阿基米德原理可知：F浮A<F 浮B，所以,G A<F浮B<G B；(2)放入水中静止时,两球均漂浮,则受到水的浮力F A＝G A,则F B＝G B，又因为G A<G B,所以F A<F B.故选B.11．ABC【解析】A. 浮力的方向总是竖直向上的，故A错误；B. 浸在液体或气体的物体，都会受到液体或气体对物体竖直向上的浮力，故B错误；C. 浮力产生的原因是物体在液体或气体中上下表面存在压力差，故C错误；D. 物体受到浮力作用时，向上的压力大于向下的压力，这两个力的差就是浮力，故D正确．故选ABC.12．将“密度计”放入盛牛奶的容器中，使其漂浮在牛奶中，用刻度尺测出密度计露出牛奶面的高度【解析】（3）将“密度计”放入盛牛奶的容器中，使其漂浮在牛奶中，用刻度尺测出密度计露出牛奶面的高度h牛奶；当将“密度计”放入盛水的容器时，“密度计”浸入水中的长度为L−h水；则由物体的浮沉条件可知mg＝ρ水g（L−h水）s；当将“密度计”放入盛牛奶的容器中，假设露出水面高度为h牛奶，则可知，mg＝ρ牛奶g（L−h牛奶）s；联立可得：ρ牛奶＝L−ℎ水L−h牛奶ρ水.点睛：由题意可知由步骤2利用物体的浮沉条件可列出将“密度计”放入水中时的平衡方程；则将“密度计”放入牛奶中时露出水面的高度根据物体的浮沉条件可得出牛奶密度的表达式．13．变大【解析】舰载机着舰后，航空母舰的总重力增大，因为航空母舰仍然漂浮，浮力与重力相等，所以浮力变大．14．小于【解析】生汤圆放入锅内，体积较小，受到的重力大于浮力，所以是沉在水底．15．自身重力【解析】潜水艇靠自身水舱的吸水和排水，来改变自身的重力，从而改变重力与浮力的大小关系，实现上浮和下沉是正确的．16．虚小于沉底不变【解析】（1）因为装满水的玻璃杯相当于凸透镜，所以它对水中的鸡蛋成正立、放大的虚像；（2）由图像知道，当盐水的密度小于ρB时，鸡蛋受到浮力随着盐水的密度的增大而变大，但鸡蛋受到浮力小于鸡蛋受到的重力，所以处于沉底状态；（3）由图像知道，当盐水的密度由ρB增大到ρC的过程中，鸡蛋受到的浮力不变；（4）当盐水的密度等于ρB时，鸡蛋受到浮力最大，由于盐水的密度再增大，而浮力保持不变，所以根据F浮=ρ液V排g知道，V排是减小，会小于鸡蛋的体积，即鸡蛋开始处于漂浮状态；由此可知：当盐水的密度等于ρB时，鸡蛋处于悬浮状态；则鸡蛋重力G=F0，由阿基米德原理可知鸡蛋的体积为V=V排=F0/ρB g，根据阿基米德原理可知排开盐水的体积相同的条件下，盐水的密度最小时，受到的浮力最小；即受到的最小浮力F=ρA V排g=ρA ×F0×g /ρB g =ρA/ρB点睛：本题考查的是读图能力和物体浮沉条件的应用，解题的关键是根据物体浮力随液体密度的变化判断出排开液体的体积变化，再由此判断物体的浮与沉状态．17．ρπr 2(H +23r ) 【详解】假设半球下表面处全部为液体，则半球受到的浮力F 浮方向竖直向上，由阿基米德原理可知 33142233F gV gV g r g r ρρρπρπ===⨯⨯=浮排半球 由F p S=可知，半球上表面受到的液体压力 F 上=p 上S 圆=p 液S 圆=ρgH ×πr 2方向竖直向下；半球受到的浮力F 浮等于半球下表面与上表面所受液体对它的压力的合力，即F 浮=F 下表面﹣F 上表面F 下表面=F 上表面+F 浮=πr 2ρgH +23ρgπr 3 半球恰好塞入出水口中，所以塞子的重力G =F 下表面=πr 2ρgH +23ρgπr 3 塞子的质量应为 m =G g =πr 2ρH +23ρgπr 3=ρπr 2(H +23r ) 答：塞子的质量应为ρπr 2(H +23r )。