【重难点突破】浙教版8年级上册科学 第3讲 浮力的测量与应用（含答案）

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【重难点突破】浙教版8年级上册科学
第3讲
浮力的测量与应用
物体的浮沉条件
物体在水中的浮沉状态分为“两动”——上浮、下沉；“三静”——漂浮、悬浮、沉底。根据物体处于受力平衡或非平衡状态，可得出相应的受力分析。
浸没在液体中的物体，受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力两个力的作用。这两个力的相对大小决定了物体是上浮、悬浮还是下沉。（如图物体为实心物体）
上浮
漂浮
悬浮
下沉
示意图
F浮与G物
F浮
G物
F浮
G物
F浮
G物
F浮
G物
ρ液与ρ物
ρ液
ρ物
ρ液
ρ物
ρ液
ρ物
ρ液
ρ物
3.怎样判断物体的浮沉及浮沉的应用
1).利用F浮与G物的关系进行判断
上浮的物体受到的浮力未必大于下沉的物体，物体的浮沉与受到的浮力和物体的重力同时有关。
2).利用ρ液和ρ物的关系进行判断
漂浮问题
1)物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力；
2)同一物体在不同液体里，所受浮力相同；
3)同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小；
4)漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几；
5)将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。
沉浮条件的应用
密度计
用来测量液体密度的仪器，它是根据漂浮时受力平衡及阿基米德原理制成的。由于密度计在任何液体中都呈漂浮状态，所受到的浮力不变，都等于它自身的重力，即F浮
＝G密度计＝ρ液g
V排，根据公式推导我们可知：密度计浸入液体中的体积越大，液体的密度越小；密度计浸入液体中的体积越小，液体的密度越大，所以密度计的特点是：上小下大；上疏下密（密度计的刻度不是均匀的）。下图1中，甲、乙、丙三种液体的密度大小为：ρ甲＞ρ乙＞ρ丙
图1
图2
图3
轮船
要使密度大于水的材料能够浮在水面上，必须把它做成空心的，使它能够排开更多的水，轮船就是利用这个原理制成的。轮船还有多条吃水线，因为浮力的大小不仅与轮船排开水的体积有关，还跟水的密度有关。河流与大海，或者不同的海域，水的密度是不一样的。河水的密度小于海水的密度，所以轮船由大海驶进河流时，轮船吃水深度会变大。图2为一轮船，有多条吃水线，其中标有W的是北大西洋吃水线，标有S的是印度洋吃水线。由图，我们就可以推断出北大西洋海水的密度大于印度洋海水的密度。
潜水艇
下潜和上浮（未露出水面）过程中，其体积不变，所受浮力也不变，通过改变自身的重力来实现下潜和上浮。向水舱中加水，则潜水艇的重力增大，当重力大于浮力时，潜水艇将下潜；将水舱中的水排出，潜水艇的重力减小，当重力小于浮力时，潜水艇将上浮。
气球和飞艇
气球是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度小于空气的气体，如：氢气、氦气或热空气。为了能定向航行而不随风飘荡，人们把气球发展成为飞艇。
一、浮力的应用
1.（2021八下·杭州开学考）如图所示，有一个中间均匀分布着四个相同空心圆的塑料球，在水下恰好能够悬浮，若沿图中实线位置将其分割成不等大的两部分，则（??
）
A.?两部分仍然悬浮
B.?两部分都下沉
C.?左边部分上浮、右边部分下沉
D.?左边部分下沉、右边部分上浮
2.（2020八上·滨江期末）2020年4月23日，“雪龙”号考察船圆满完成历时198天的南极考察任务，返回上海码头落锚。在铁链拉着铁锚缓慢放入水中时，经历了如图所示三种情况：图甲中铁锚部分浸入水中；图乙中铁锚完全浸没水中但未触底；图丙中铁锚沉底。三种情况下船身受到的浮力大小分别为F甲、F乙、F丙
，
它们的大小关系正确的是（??
）
A.?F甲＝F乙＝F丙??????????????????B.?F甲＞F乙＝F丙??????????????????C.?F甲＞F乙＞F丙??????????????????D.?F甲＜F乙＜F丙
?
3.（2020八上·西湖月考）在去瓤的新鲜冬瓜内有
5%的氯化钠溶液。现将一木块放入这一
溶液中，木块处于漂浮状态，木块露出液面高度
h.(如图甲所示）。常温下经过一段时间，观察到冬瓜细胞中的汁水析出，木块浸入水的部分增大。同学们绘制成了如图乙所示的函数图像，横坐标表示时间，纵坐标可表示（不考虑水的蒸发现象）（
??)
①溶质质量分数；②溶液的密度
；③溶解度；④溶剂的质量；⑤木块受到的浮力
A.?①②③??????????????????????????????????B.?③④⑤??????????????????????????????????C.?①②??????????????????????????????????D.?②⑤
4.（2020八上·拱墅月考）如图呈现的是体积相同的变质鸡蛋（甲）和新鲜鸡蛋（乙）浸在水中时的浮沉状况。变质鸡蛋和新鲜鸡蛋在水中受到的浮力分别是F甲、F乙
，
它们的密度分别是ρ甲、ρ乙
，
则由图可知（???
）
A.?F甲＜F乙
，
ρ甲＝ρ乙??????????????????????????????????????????B.?F甲＞F乙
，
ρ甲＞ρ乙
C.?F甲＜F乙
，
ρ甲＜ρ乙??????????????????????????????????????????D.?F甲＝F乙
，
ρ甲＜ρ乙
5.（2020八上·瑞安期末）小明利用密度计配制食盐的饱和溶液。他取一定量清水于容器中，放入密度计，再向水中加入食盐并用玻璃棒搅拌均匀，密度计所受浮力为F、浸在液体中的深度为h。在不断向容器中加入食盐的过程中，下列关系正确的是（
??）
A.?????B.????C.?D.?
6.（2020八上·余杭月考）水平桌面上放置的两个圆柱形容器中盛有甲和乙两种不同液体，将一支密度计分别放入这两种不同液体中，静止后的情形如图所示，两液面相平。则下列判断正确的是（???
）
A.?甲液体的密度比乙液体的密度大
B.?甲液体对容器底部的压强比乙液体对容器底部的压强小
C.?密度计越靠上的刻度，对应的密度值越大
D.?密度计在甲液体中受到的浮力比在乙液体中受到的浮力小
7.（2020八上·杭州月考）如图所示，一般远洋轮船上标有在不同海域航行时的吃水线位
当这艘满载的船在不同水域航行时，下列说法正确的是（??
）
A.?这艘船受到的浮力F印度洋＜F北大西洋??????????????????B.?这艘船排开海水的质量m印度洋＜m北大西洋
C.?印度洋和北大西洋水的密度ρ印度洋＜ρ北大西洋???D.?这艘船排开水的体积V印度洋＜V北大西洋
8.（2020八上·杭州月考）潜水器从刚好浸没时开始下潜到返回水面合计10min，显示器上分别显示全过程深度曲线和速度图像如图，下列对潜水器分析正确的是（???
）
A.?在1～3min，受到水的压强逐渐减小??????????????????B.?在1～3min，受到水的浮力逐渐变大
C.?在4～6min，都是处于水下静止状态??????????????????D.?在6～8min，都是处于受力平衡状态
9.（2020八上·拱墅期中）如图是我国自主研发的第一艘航母“山东舰”在海上进行科目训练的场景。下列说法正确的是（?
）
A.?战斗机从甲板上起飞后，航母受到的浮力变小
B.?航母能浮在海面上是因为它受到的浮力大于它的总重力
C.?“山东舰”的标准排水量是5万吨，指的是“山东舰”自身的重力
D.?甲板上的战斗机受到的重力与甲板对战斗机的支持力是一对相互作用力
10.（2020八上·杭州月考）下列相关科学知识说法正确的是(??
)
A.?甲图是刚做过的模拟潜艇原理的实验，当注射器向左推时，潜艇受到的浮力变大，潜艇上浮
B.?乙图表示沿海地区空气对流，图中空气对流可以表示夜间吹海风
C.?丙图中，溶入硝酸铵可以使石蜡熔化，塑料片掉下来
D.?丁图电解水实验中，1、2两试管中气体质量比为2:1
?
11.（2020八上·椒江期中）农村有人让老母鸡来孵小鸡。逐渐发育的小鸡会把鸡蛋内的营养成分消耗掉来实现自己的成长，这个过程蛋的总质量变小。利用这个原理，孵过一段时间后，人们会把鸡蛋拿出来放入盆中加水，来检验孵化是否成功，这时会发现有的鸡蛋沉底，有的鸡蛋则浮出水面，假设最初挑选的是大小完全相同的鸡蛋，那么（??
）
A.?浮出水面的鸡蛋受到的浮力大?????????????????????????????B.?下沉的鸡蛋是孵化成功的鸡蛋
C.?无论哪种，鸡蛋的密度都不变?????????????????????????????D.?上浮鸡蛋孵化成功，密度变小
12.（2020八上·兰溪期中）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，水会被压水试管中，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
13.（2020八上·乐清月考）碳酸饮料（汽水）类产品是指在一定条件下充入二氧化碳气体的饮料，如图是一瓶喝剩下的汽水,瓶壁上还附有许多气泡,振荡一下,一些气泡就会离开瓶壁，上浮，最后露出水面消失。下列说法中有科学道理的是（???
）
A.?打开瓶盖时，有大量气泡冒出是由于温度升高气体溶解度减小引起的
B.?振荡前该饮料是二氧化碳的不饱和溶液
C.?瓶壁上气泡一定受到浮力的作用，且气泡受到的浮力等于气泡的重力，所以没有上浮
D.?气泡在上升的过程中，气泡逐渐变大，所受的浮力也逐渐变大
14.（2021八下·杭州开学考）?
2019年12月17日,我国第一艘国产航空母舰“山东舰”在海南三亚某军港交付海军，“山东舰”航空母舰可搭载24架舰载飞机，当航母上的舰载飞机起飞后，航母所受到的浮力将________(填“增大”、“减小”或“不变”);“山东舰"航空母舰在航行的过程中，侧翼的护卫舰不能靠它太近是因为________,外部的水会把两舰挤在一起。
15.（2020八上·杭州月考）三个相同的轻质弹簣，一端固定在容器底部，另一端分别与三个体积相同的实心球相连，向容器内倒入某种液体，待液体和球都稳定后，观察到如图所示的情况，乙球下方弹簣长度等于原长。
??
（1）这三个球受到浮力的大小关系是?????
（填字母）。
A.F甲F乙>F丙C.F甲=F乙=F丙
（2）这三个球的密度大小关系是??????
（填字母）。
A.ρ甲<ρ乙<ρ丙B.ρ甲>ρ乙>ρ丙C.ρ甲=ρ乙=ρ丙
二、浮力的测量与探究
16.（2020八上·拱墅月考）小常同学从课外资料中了解到，庄子曾提出：如果水积得不够多，那么承载大船就没力量。也就是说浮力的大小与液体的多少有关。庄子的说法有道理吗？
（1）小常从实验室找来了烧杯、木块（不吸水）、弹簧测力计等器材，研究浮力大小是否和水的多少有关。他先用弹簧测力计测出木块的重力（如图甲）。再将木块放入烧杯内的水中，木块处于漂浮状态（如图乙）。然后他________（填操作），发现木块仍然漂浮。经分析可知，木块两次受到的浮力都为________牛。从而得出木块漂浮时浮力大小与水的多少无关。
（2）小常进一步开展了如图丙实验。往两个形状相同的塑料盆A、B中各加入10牛的水，再将B盆放入A盆，B盆漂浮。这时B盆所受浮力：F浮＝GB盆+10N＞10N。继续往B盆内加30牛水，B盆仍漂浮。此实验的结论是：________。
（3）小常在如图乙的基础上用手拿针将木块缓缓压入水中（进入水中针的体积忽略不计）来感受浮力大小的变化，你认为小常手受到的力F随木块浸入水中的深度h（定义乙图状态下h=0m）的变化图像是：________（选填“①”或“②”）。
17.（2020八上·杭州月考）将一块冰用细线拴住慢慢浸入到浓盐水中并保持悬置状态（如图），在冰块浸入的过程中台秤的示数将________（填“变大”、“变小”或“不变”）；在悬置的冰块熔化过程中，容器内的液面将________（填“上升”“下降”或“不变”）。
18.（2020八上·滨江期中）小滨做“验证阿基米德原理”实验的步骤如图所示。
（1）小滨处理数据时，发现实验步骤有所遗漏。遗漏的步骤为________，若将遗漏的步骤标注为d，则最合理的实验步骤依次为________(用实验步骤对应的字母表示)；
（2）实验步骤a、b、c、d中，弹簧测力计的示数依次为Fa、Fb、Fc、Fd。若这些示数之间的关系满足(用式子表示)________，则可证明，阿基米德原理。
19.（2020八上·浙江期末）小明同学在学习“浮力”知识时，利用烧杯、细线、乒乓球等器材做了如下实验：在一烧杯底部系上一乒乓球，接着向烧杯中倒入水，然后再将烧杯斜放到木块上，实验现象如图所示。
（1）由甲与乙比较可得，________。
（2）由乙与丙比较可得，________。
20.（2020八上·滨江期末）小滨同学利用弹簧测力计和量筒研究“浮力大小与排开液体多少的关系”，设计了如下实验步骤和数据记录表格：
①在量筒中加入水，读出量筒内水面位置的刻度。
②把系有细线的铁块挂在弹簧测力计的挂钩上，测出铁块的重力。
③把挂在弹簧测力计下的铁块浸没在盛有水的量筒里，再次读出弹簧测力计的示数。
④读出量筒内水面位置升高后的刻度。
⑤计算铁块排开水的体积。求出铁块排开的水受到的重力。
实验过程中，小组同学发现设计的表格中缺少一项，该项是??????
。
铁块浸没时弹簧测力计的示数/N
铁块在水中受到的浮力/N
水的体积/cm3
水和铁块的总体积/cm3
排开水的体积/cm3
排开的水受到的重力/N
?????
??????
???????
??????
?????
???
补充完整后，完成实验。分析数据得出结论：浸在液体中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。
实验后，该组同学进行了反思：
（1）量筒中不能加入太多的水，否则无法直接测出________?，从而不能得出实验结论。
（2）该实验还有什么可以改进的地方________?(写出一条即可)
（3）小江发现该物体在水中受到的浮力为5N，小滨同学完成上述实验后，把水换成另一种液体重复实验，根据实验数据绘制出如图乙所示的弹簧测力计的示数F与物体从接触液面开始下降高度h1200的F-b图象。那么物体浸没在这种液体中受到的浮力F浮’=________?N。另一种液体的密度ρ液=________?。
21.（2020八上·拱墅期末）“底部很平滑的圆柱体铁块沉到装水的烧杯底部时，还受到浮力吗？”
小乐认为铁块下表面一定还有水，所以受到浮力；
小欢认为铁的密度很大，其下沉后会与烧杯底部紧密接触，所以不受到浮力。
于是她们设计了如图所示实验进行验证：
【实验步骤】①用细线将铁块挂在弹簧秤上，测出铁块静止时弹簧秤的示数F1
，
如图甲所示。②将铁块沉到烧杯底部后，再向上缓慢提拉弹簧秤，测出恰好拉起铁块时弹簧秤的示数F2
，
如图乙所示。
【实验预测】支持铁块受到浮力的证据是F1________F2（选填“＝”“＞”或“＜”）；支持铁块不受浮力的证据是F1________F2（选填“＝”“＞”或“＜”）。
【实验结果】若实验测得F1=7.9N，F2=6.9N。可知：此时，铁块受到浮力，且铁块浸没水中后，烧杯底部受到的水的压力会比铁块浸入前增加________N。
【交流评价】小乐提出，可以不做步骤①，而是测量出________时弹簧秤的示数F3。再与步骤②中F2进行比较，也可得出相应结论。
22.（2020八上·西湖月考）在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，某小组同学用如图所示的装置，将同一物体分别逐渐浸入到水和酒精中，为了便于操作和准确收集数据，用升降台调节溢水杯的高度来控制物体排开液体的体积，如图A所示。他们观察并记录了弹簧测力计·的示数及排开液体的体积。实验数据记录在下表中。
液体种类
实验序号
物体重力G物（N）
弹簧测力计示数F（N）
物体受到的浮力F浮（N）
排开液体体积V排（cm3）
水ρ水=1.0g/cm3
1
2
1.5
0.5
50
2
1.0
1.0
100
3
0.5
1.5
150
酒精ρ酒精=0.8g/cm3
4
2
1.6
0.4
50
5
1.2
0.8
100
6
0.8
1.2
150
（1）分析表中数据，第一次实验中物体所受的浮力F浮=________N.
（2）分析比较实验序号1、4或2、5或3、6,可初步得出结论________。
（3）实验中小杨同学观察到将同一个物体浸没在密度越大的液体中时，弹簧测力计的示数越________。于是他就将图甲所示装置改装成了一个能测液体密度的密度秤。在弹簧测力计下挂一个重1.5N的物块。如图甲所示；当他把物块浸没在水中时，如图乙所示，弹簧测力计的读数为0.5N,他就在0.5N处对应标上1.0g/cm3的字样；当他把物块浸没在酒精中时，如图丙所示，应该在弹簧测力计刻度盘的________N处对应标上0.8g/cm3字样。
?
23.（2020八上·缙云期末）某课外兴趣小组同学利用弹簧测力计和量筒研究“浮力大小与排开液体多少的关系”，
设计了如下实验步骤和数据记录表格：
铁
块
浸
没
时弹
簧
测
力
计
的示数/N
铁块在水中受到的浮力/N
水的体积/cm3
水和铁块总体积/cm3
排开水的体积/cm3
排开的水受到的重力/N
??????
?
?
?
?
?
①在量筒中加入水，读出量筒内水面位置的刻度。
②把系有细线的铁块挂在弹簧测力计的挂钩上，测出铁块的重力。
③把挂在弹簧测力计下的铁块浸没在盛有水的量筒里，再次读出弹簧测力计的示数。
④读出量筒内水面位置升高后的刻度。
⑤计算铁块排开水的体积，求出铁块排开的水受到的重力。
（1）实验过程中，小组同学发现设计的表格中缺少一项，该项是________。补充完整后，
完成实验。分析数据得出结论：浸在液体中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）量筒中不能加太多的水，否则无法直接测出________
，
从而不能得出实验结论。
（3）通过以上实验得出结论不可靠，理由是_________（多选）。
A.没有进行多次重复实验B.没有换用其他液体进行实验C.没有进行物体部分浸入水中时的实验
答案解析部分
一、浮力的应用
1.【答案】
D
2.【答案】
C
3.【答案】
C
4.【答案】
C
5.【答案】
A
6.【答案】
A
7.【答案】
C
8.【答案】
C
9.【答案】
A
10.【答案】
B
11.【答案】
D
12.【答案】
B
13.【答案】
D
14.【答案】
减小；两舰中间的流速大，压强小
15.【答案】
（1）C（2）A
二、浮力的测量与探究
16.【答案】
（1）从烧杯中倒出适量的水（或往烧杯中加入水）；2.5（2）较少的水能产生较大的浮力（或10牛的水能产生大于10牛的浮力或水产生的浮力能大于自身重力）（3）②
17.【答案】
变大；上升
18.【答案】
（1）测空桶的重力；dabc（2）Fa-Fb=Fc-Fd
19.【答案】
（1）浸在液体中的乒乓球受到液体对它向上的浮力的作用（2）浮力的方向是竖直向上的
20.【答案】
（1）铁块的重力（2）没有进行多次实验（3）4；800
21.【答案】
＞；＜；1；铁块浸没水中而不接触烧杯底部
22.【答案】
（1）0.5（2）排开液体体积的同时，同一物体所受浮力大小与液体的密度有关，液体密度越大，浮力越大。（3）小；0.7
23.【答案】
（1）铁块的重力（2）水和铁块总体积（3）A,B,C
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精品试卷·第
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