专题1.3.1水的浮力—浮力与阿基米德原理(原卷版+解析)

2019-2020浙教版八年级上科学同步提高必刷题训练
专题1.3 水的浮力—浮力与阿基米德原理
要点1 浮力的存在
(1)浮力的定义：浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)对它向上托起的力，叫浮力。

注意：这里所谓的“浸入”包括完全浸入和部分浸入。

(2)浮力的方向：竖直向上。

(3)浮力大小的测量——称重法
先用弹簧测力计在空气中测量出物体的重力G，再用弹簧测力计测出物体浸在液体中的示重G'，F浮=G-G'
要点2 阿基米德原理
(1)内容：浸在液体里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。

(2)公式表示：F浮=G排液=ρ液gV排液。

说明：①V排液是物体排开液体的体积，当物体完全浸入时，V排液=V物，当物体部分浸入时，V排液<V物。

②阿基米德原理也适用于气体，F潭=p气gV排气。

Δ基础题系列
1.下列关于浮力的说法，正确的是（）
A.浮力都是由水产生的
B.在不同液体中浮力的方向不同
C.只有固体才会受到浮力的作用
D.浮力的方向与重力的方向相反
2.关于浸没在液体中的物体受到浮力的大小，下列说法正确的是（）
A.随着深度的增加而增大
B.物体的密度越大，浮力也越大
C.液体的密度越大，浮力也越大
D.与容器中液体的体积成正比
3.沉船打捞人员在水面下作业时，在继续下潜的过程中( )
A.所受浮力变大，压强变大
B.所受浮力变大，压强变小
C.所受浮力不变，压强变大
D.所受浮力不变，压强不变
4.关于物体所受的浮力，下列说法中正确的是（）
A.空气中的物体不受浮力作用
B.沉在水底的铁球不受浮力作用
c.浮力是物体对液体施加的力 D.浸在液体中的物体所受的浮力是液体对物体压力的合力
5.(2017杭州校级测试)在探究“物体浮力的大小跟它排开液体的重力的关系”实验时，具体设计的实验操作步骤如图甲、乙、丙和丁所示。

为方便操作和减小测量误差，最合理的操作步骤应该是( )
A.甲、乙、丙、丁
B.乙、甲、丙、丁
C.乙、甲、丁、丙
D.丁、甲、乙、丙
6.下列对于阿基米德原理的理解，正确的是( )
A.物体在液体中所受到的浮力，其大小等于物体的体积和液体密度的乘积
B.浸没在液体中的物体，受到向上的浮力，其大小等于液体的重力
C.悬浮在液体中的物体，受到向上的浮力，其大小等于物体的重力
D.浸没在液体中的物体，受到向上的浮力，其大小等于物体在液体中的示重
7.下列说法正确的是( )
A.在水中下沉的物体只受到重力作用
B.物体在液体中下沉是因为物体太重了
C.浮力的方向不一定都是竖直向上的
D.只凭浮力的大小不能判定物体的沉浮
8.把体积相同的实心球和实心铜球分别投入水中，受到浮力的大小关系是( )
A.铁球大
B.铜球大
C.一样大
D.条件不足，无法判断
9.把质量相同的实心铁球和实心铜球分别投入水中，受到浮力的大小关系是( )
A.铁球大
B.铜球大
C.一样大
D.条件不足，无法判断
10.质量相等的铁球和铝球放入水中，铁球受到的浮力铝球受到的浮力。

如果放入水银中，铁球受到的浮力铝球受到的浮力。

(填“大”“等”或“小”)
11.已知一个正方体木块的体积为100cm3，其中有3/4体积浸入水中，求木块受到的浮力。

(g取10N/kg)
12.一金属块在空气中受到的重力为39N，把它全部浸没在水中称时，弹簧测力计读数为34N。

求：(g 取10N/kg)
(1)该金属块受到水对它的浮力；
(2)该金属块的体积；
(3)该金属块的密度。

13.一只大氢气球的体积为10m²，球自重(含拴球的绳子和球内氢气)80N。

需要多大的力才能拉住这个氢气球?(ρ空气=1.29kg/ m3，g取10N/kg)
Δ强化题系列
1.(2018浙江乐清校级测试)王刚同学两手分别拿着一个小木块和一个大石块，把它们都浸没到水中，同时松开手，小木块上浮，大石块下沉，受到浮力大的是（）
A.小木块
B.大石块
C.一样大
D.不能确定
2.如图，往浴缸中匀速注水直至注满，下列表示此过程中浴缸底部受到水的压强随时间变化的曲线，其中合理的是( )
3.有一种被称作“跟屁虫”的辅助装备是游泳安全的保护神。

“跟屁虫”由一个弹性气囊和腰带组成，两者之间由一根线连接。

如图所示，正常游泳时，连接线是松弛的，气囊漂浮着，跟人如影相随，在体力不支等情况下，可将气囊压入水中，防止人下沉。

以下说法正确的是（）
A.在两种情况下，人的重力都减小了
B.在正常游泳时，人受到的浮力变大了
C.在体力不支时，气囊排开水的体积变小了
D.在体力不支时，气囊受到的浮力变大了
4.如图所示，对于水中正在上升的气泡，下列说法正确的是（）
A.气泡受到水的压强变小，浮力变小
B.气泡受到水的压强变小，浮力变大
C.气泡受到水的压强变大，浮力变小
D.气泡受到水的压强变大，浮力变大
5.(2019杭州校级测试)将一个乒乓球放入倒置的饮料瓶中，然后向瓶内注人水将乒乓球浸没，如图所示，乒乓球保持静止状态，则乒乓球( )
A.仍受水的浮力
B.不受水的浮力，也不受水对它的压力
C.不受水的浮力，但受水对它的压力
D.无法判断
6.取一只小塑料袋(重力忽略不计)，袋内装满水，用细线把袋口扎紧(要求袋内不留空气)，用弹簧测力计测量水的重力，如图所示，水的重力为牛。

将这袋水逐渐浸入水中，弹簧测力计读数逐渐变小，表明水袋所受浮力的大小随排开水的体积增大而。

当水袋浸没在水中时，弹簧测力计的读数为零，这时水袋排开水的体积为米3。

(g=10牛/千克)
7.(2019新昌校级测试)如图所示，把一个底面积为S，高为l的长方体浸没在密度为ρ的液体中，上、下表面分别距液面的高度为h1、h2，因为液体内部存在压强，所以长方体各表面都受到液体的压力。

(1)分析图中长方体的受力情况，其受到浮力的原因是，浮力的方向
是。

(2)大量的实验结果表明：浸在液体中的物体受到浮力的大小等于它排开液体所受的重力。

请从浮力产生原因的角度推导出这一结论。

8.某同学为了探究物体在水中不同深度处所受浮力的变化情况，按如图所示的方法，将一挂在弹簧测力
计下的金属块缓慢浸入水中(水足够深)。

实验记录的数据如表：
(1)当液面到金属块底部的距离为6厘米时，弹簧测力计的示数为牛。

(2)金属块的质量为千克。

(g取10牛/千克)
2019-2020浙教版八年级上科学同步提高必刷题训练
专题1.3 水的浮力—浮力与阿基米德原理
要点1 浮力的存在
(1)浮力的定义：浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)对它向上托起的力，叫浮力。

注意：这里所谓的“浸入”包括完全浸入和部分浸入。

(2)浮力的方向：竖直向上。

(3)浮力大小的测量——称重法
先用弹簧测力计在空气中测量出物体的重力G，再用弹簧测力计测出物体浸在液体中的示重G'，F浮=G-G'
要点2 阿基米德原理
(1)内容：浸在液体里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。

(2)公式表示：F浮=G排液=ρ液gV排液。

说明：①V排液是物体排开液体的体积，当物体完全浸入时，V排液=V物，当物体部分浸入时，V排液<V物。

②阿基米德原理也适用于气体，F潭=p气gV排气。

Δ基础题系列
1.下列关于浮力的说法，正确的是（）
A.浮力都是由水产生的
B.在不同液体中浮力的方向不同
C.只有固体才会受到浮力的作用
D.浮力的方向与重力的方向相反
【答案】D
【解析】浮力的方向总是竖直向上，其他液体、气体都可以产生浮力。

液体、气体也能受到浮力的作用。

2.关于浸没在液体中的物体受到浮力的大小，下列说法正确的是（）
A.随着深度的增加而增大
B.物体的密度越大，浮力也越大
C.液体的密度越大，浮力也越大
D.与容器中液体的体积成正比
【答案】C
【解析】阿基米德原理的数学表达式为：F浮=ρ液gV排，公式表明了物体受到的浮力大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关。

与物体的密度无关，与物体的体积也无直接关系。

对于浸没的物体，液体密度越大，浮力必然越大。

3.沉船打捞人员在水面下作业时，在继续下潜的过程中( )
A.所受浮力变大，压强变大
B.所受浮力变大，压强变小
C.所受浮力不变，压强变大
D.所受浮力不变，压强不变
【答案】C
【解析】完全浸没之后再继续下潜，排开水的体积不变，则所受浮力不变，受到的液体压强变大。

4.关于物体所受的浮力，下列说法中正确的是（）
A.空气中的物体不受浮力作用
B.沉在水底的铁球不受浮力作用
c.浮力是物体对液体施加的力 D.浸在液体中的物体所受的浮力是液体对物体压力的合力
【答案】D
【解析】空气中的物体与液体中的物体一样，都可能受浮力作用，故A错误；沉在水底的铁球排开了一定体积的水，所以铁球也受到浮力的作用，故B错误；浮力是液体或气体对物体施加的力，故C错误；浮力产生的实质是物体在液体或气体中，上、下表面受到的压力差，即浮力是液体或气体对物体压力的合力，故D正确。

5.(2017杭州校级测试)在探究“物体浮力的大小跟它排开液体的重力的关系”实验时，具体设计的实验操作步骤如图甲、乙、丙和丁所示。

为方便操作和减小测量误差，最合理的操作步骤应该是( )
A.甲、乙、丙、丁
B.乙、甲、丙、丁
C.乙、甲、丁、丙
D.丁、甲、乙、丙
【答案】D
【解析】合理的实验顺序是：测出空桶所受的重力；把空桶置于溢水杯杯口的正下方，用弹簧测力计
测出物体所受的重力；弹簧测力计吊着物体浸没在装满液体的溢水杯中，读出此时弹簧测力计的示数；测出桶和排开的液体所受的总重力。

6.下列对于阿基米德原理的理解，正确的是( )
A.物体在液体中所受到的浮力，其大小等于物体的体积和液体密度的乘积
B.浸没在液体中的物体，受到向上的浮力，其大小等于液体的重力
C.悬浮在液体中的物体，受到向上的浮力，其大小等于物体的重力
D.浸没在液体中的物体，受到向上的浮力，其大小等于物体在液体中的示重
【答案】C
【解析】浸没在液体里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。

7.下列说法正确的是( )
A.在水中下沉的物体只受到重力作用
B.物体在液体中下沉是因为物体太重了
C.浮力的方向不一定都是竖直向上的
D.只凭浮力的大小不能判定物体的沉浮
【答案】D
【解析】浸没在液体里的物体，除了受到重力外还受到向上的浮力，浮力的方向总是竖直向上，判断物体的沉浮要看物体所受浮力与重力的大小关系。

8.把体积相同的实心球和实心铜球分别投入水中，受到浮力的大小关系是( )
A.铁球大
B.铜球大
C.一样大
D.条件不足，无法判断
【答案】C
【解析】体积相同的实心铁、铜球都沉入水底，则排开水的体积相同，所以所受浮力一样大。

9.把质量相同的实心铁球和实心铜球分别投入水中，受到浮力的大小关系是( )
A.铁球大
B.铜球大
C.一样大
D.条件不足，无法判断
【答案】A
【解析】质量相同，铁球密度小，故铁球体积大，都沉没在水中，所以铁球受到的浮力大。

10.质量相等的铁球和铝球放入水中，铁球受到的浮力铝球受到的浮力。

如果放入水银中，铁球受到的浮力铝球受到的浮力。

(填“大”“等”或“小”)
【答案】小于等于
【解析】因为m铁=m铝，ρ铁>ρ铝，故V铁<V铝。

当在水中时，两球下沉。

根据F浮=ρ液gV排，F铁<F
铝；当在水银中时，两球漂浮，故此时F'铁=F'铝.
11.已知一个正方体木块的体积为100cm3，其中有3/4体积浸入水中，求木块受到的浮力。

(g取10N/kg)
【答案】0.75N
【解析】F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3/4×100×10-6m=0.75N
12.一金属块在空气中受到的重力为39N，把它全部浸没在水中称时，弹簧测力计读数为34N。

求：(g 取10N/kg)
(1)该金属块受到水对它的浮力；
(2)该金属块的体积；
(3)该金属块的密度。

【答案】(1)5N (2)5×10-4m3(3)7.8×103kg/m3
【解析】(1)F=G-F'=39N-34N=5N；
(2)V=V排= F/(ρ液g)=5N/(1.0×103kg/m3×10N/kg)=5×10-4m3
(3)ρ=m/V=3.9kg/5×10-4m3=7.8×103kg/m3
13.一只大氢气球的体积为10m²，球自重(含拴球的绳子和球内氢气)80N。

需要多大的力才能拉住这个氢气球?(ρ空气=1.29kg/ m3，g取10N/kg)
【答案】49N
【解析】F=ρ空气gV排=1.29kg/m3×10N/kg×10m3=129N，F拉=F-G=129N-80N=49N。

Δ强化题系列
1.(2018浙江乐清校级测试)王刚同学两手分别拿着一个小木块和一个大石块，把它们都浸没到水中，同时松开手，小木块上浮，大石块下沉，受到浮力大的是（）
A.小木块
B.大石块
C.一样大
D.不能确定
【答案】B
【解析】小木块和大石块的体积V木<V石，它们都浸没在水中，排开水的体积等于它们自身的体积，所以V木排=V木，V石排=V石，所以V木排<V石排，在水中物体所受浮力与排开水的体积有关，由于V木排<V石排，所以F木浮<F石浮。

松手后最后木块浮出水面排开水的体积减小，所受浮力更小，石块下沉排开水的体积不变，所受浮力也不变，故受到浮力大的是大石块。

2.如图，往浴缸中匀速注水直至注满，下列表示此过程中浴缸底部受到水的压强随时间变化的曲线，其中合理的是( )
【答案】B
【解析】由题图可知，浴缸的形状是上宽下窄，所以在向浴缸中匀速注水时，相同时间内注人相同质量的水，但相同时间内水在浴缸中增加的高度越来越小，所以在相同时间内浴缸底部所受的水的压强的增加量也会越来越小，故B是合理的。

3.有一种被称作“跟屁虫”的辅助装备是游泳安全的保护神。

“跟屁虫”由一个弹性气囊和腰带组成，两者之间由一根线连接。

如图所示，正常游泳时，连接线是松弛的，气囊漂浮着，跟人如影相随，在体力不支等情况下，可将气囊压入水中，防止人下沉。

以下说法正确的是（）
A.在两种情况下，人的重力都减小了
B.在正常游泳时，人受到的浮力变大了
C.在体力不支时，气囊排开水的体积变小了
D.在体力不支时，气囊受到的浮力变大了
【答案】D
【解析】由图可知，当气囊压入水中时，它排开水的体积V排变大，人排开水的体积不变，故气囊受到的浮力变大，人受到的浮力不变。

4.如图所示，对于水中正在上升的气泡，下列说法正确的是（）
A.气泡受到水的压强变小，浮力变小
B.气泡受到水的压强变小，浮力变大
C.气泡受到水的压强变大，浮力变小
D.气泡受到水的压强变大，浮力变大
【答案】B
【解析】气泡在上升过程中压强减小，体积会膨胀，导致V排变大，浮力变大。

5.(2019杭州校级测试)将一个乒乓球放入倒置的饮料瓶中，然后向瓶内注人水将乒乓球浸没，如图所示，乒乓球保持静止状态，则乒乓球( )
A.仍受水的浮力
B.不受水的浮力，也不受水对它的压力
C.不受水的浮力，但受水对它的压力
D.无法判断
【答案】C
【解析】浮力是由于浸没在液体中的物体上、下表面受到液体的压力差而产生。

图中，乒乓球下部没有水，故水对其下部没有压力，所以，乒乓球不受浮力，乒乓球上部有水，水对乒乓球有一个向下的压力，故C正确，A、B、D错误。

6.取一只小塑料袋(重力忽略不计)，袋内装满水，用细线把袋口扎紧(要求袋内不留空气)，用弹簧测力计测量水的重力，如图所示，水的重力为牛。

将这袋水逐渐浸入水中，弹簧测力计读数逐渐变小，表明水袋所受浮力的大小随排开水的体积增大而。

当水袋浸没在水中时，弹簧测力计的读数为零，这时水袋排开水的体积为米3。

(g=10牛/千克)
【答案】2.8 增大2.8×10-4
【解析】由图和题意可知，水的重力为2.8牛；这袋水浸入水中就会受到浮力，弹簧测力计的示数F示=G-F浮，重力是不变的，弹簧测力计示数变小也就说明了浮力变大；弹簧测力计的示数为零，说明了这袋水受到的浮力等于它的重力，等于2.8牛；根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得V排=F浮/ρ水g，代入数据可得V排=2.8×104米3
7.(2019新昌校级测试)如图所示，把一个底面积为S，高为l的长方体浸没在密度为ρ的液体中，上、下表面分别距液面的高度为h1、h2，因为液体内部存在压强，所以长方体各表面都受到液体的压力。

(1)分析图中长方体的受力情况，其受到浮力的原因是，浮力的方向
是。

(2)大量的实验结果表明：浸在液体中的物体受到浮力的大小等于它排开液体所受的重力。

请从浮力产生原因的角度推导出这一结论。

【答案】(1)上、下表面存在压力差竖直向上(2)见解析
【解析】(1)由题图可知，该长方体周围四个面的压强可以相互抵消，但上、下两个面的压强不能相互抵消，下表面距液面较深，所受的液体压强大于上表面所受的液体压强，由公式F=pS可知，由于S相同，所以长方体下表面所受液体的压力大于上表面所受液体的压力，故用下表面所受液体的压力减去上表面所受液体的压力就是浮力，其方向是竖直向上的。

故浮力的产生原因是上、下表面存在压力差，浮力的方向竖直向上。

(2)由液体压强公式p=ρgh及压强公式p=F/S得，长方体上表面受到液体的压力F1=p1S=ρgh1S；长方体下表面受到液体的压力F2=p2S=ρgh2S，上、下两表面的压力差F2-F1=ρgh2S-ρgh1S=ρg(h2-h1)S①，长方体浸没在液体中，则长方体排开液体的体积V排=V物=Sl=S(h2-h1)②，所以，结合浮力产生的原因得：F浮=F2-F1=ρg(h2-h1)S=ρgV排=m排g=G排。

8.某同学为了探究物体在水中不同深度处所受浮力的变化情况，按如图所示的方法，将一挂在弹簧测力计下的金属块缓慢浸入水中(水足够深)。

实验记录的数据如表：
(1)当液面到金属块底部的距离为6厘米时，弹簧测力计的示数为牛。

(2)金属块的质量为千克。

(g取10牛/千克)
【答案】(1)4.75 (2)0.675
【解析】(1)h=4厘米时金属块已经浸没，所以h≥4厘米时，浮力不变，弹簧测力计示数不变。

(2)表格
数据表明，未浸没时，每多浸入1厘米，浮力增大0.5牛，所以金属块的重力为6.75牛。

因为G=mg，所以m=6.75N/10N/kg=0.675kg。