第3章浮力务实基础单元测试（有答案）

第三章浮力务实基础（3）2020-2021学年华师大版八年级上册
姓名：___________班级：___________
一、选择题
1．在下列所列举的各种事例中，没有受到浮力的是(　　)
A．在钓鱼岛海域巡航的海巡船
B．缓缓上升的探空气球
C．元宵夜放飞的“孔明灯”
D．太空中运行的空间飞行器
2．如图所示，苹果漂浮在水面，而梨子却沉到水底，这是因为（
）
A．苹果受到的浮力较大
B．苹果的体积较大
C．梨子受到的重力较大
D．梨子的密度较大
3．气球可以带重物在空中飞行的原因是（
）
A．由于气球中气体的密度远小于空气的密度，只要气球中充满这种气体，它都可以上升
B．只有在气球排开的气体的重力大于或等于气球及它所带重物的重力才能上升
C．气球只要充足气总可以上升
D．气球上升与充入气体的密度无关
4．同学们估测教室中空气的质量，所得下列结果中最为合理的是（空气密度约为1．29千克/米3）
A．2．5千克
B．25千克
C．250千克
D．2
500千克
5．如图是“彩球温度计”简易模型，它由体积相同、质量不同的小球及液体组成，图中四个彩球所受浮力的关系为（　　）
A．FB=FC=FD
B．FB＞FC=FD
C．FA＞FB=FC
D．FB=FD＜FA
6．用弹簧测力计悬挂一实心物体，将物体从水面上方某一高度匀速下降，如图甲所示
。物体下放过程中，弹簧测力计示数F
与物块下表面浸入水的深度h
的关系如图乙。根据图中信息，可知
（
）
A．物体受到的最大浮力是
5
牛
B．物体的体积是
500
厘米3
C．物体的密度是
2.25×103
千克/米3
D．物体浸没后，下表面受到水的压力保持不变。
7．把一金属块放入盛满水的杯中时，从杯中溢出10毫升水，则金属块的体积是
A．10厘米3
B．100厘米3
C．5厘米3
D．无法判断
8．如图所示，港珠澳大桥于2018年10月24日通车，是中国境内一座连接香港、珠海和澳门的桥隧工程。它由桥梁和海底隧道组成，隧道由空心沉管连接而成。建造隧道时，先将沉管两段密封，如同一个巨大的长方体空心箱子，然后让其漂浮在海面上，再用船将密封沉管拖到预定海面上，向其内部灌水使之沉入海底。设一节密封长方形沉管的长、宽、高分别是180m、35m、10m，总质量为6×107kg（海水密度取1.0×103kg/m3 ，
g取10N/kg），下列说法中正确的是（
）
A．密封沉管灌水下沉过程中上表面受到海水的压强变小
B．密封沉管灌水下沉过程中沉管受到的浮力一直变小
C．密封沉管灌水前漂浮在海面上受到的浮力6×107N
D．若将一节沉管密封后浸没在海水中受到的浮力为6.3×108N
9．某同学制作了如图所示的潜艇模型，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，水会被压入试管中，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
10．质量、底面积均相同的甲、乙、丙三个容器内装有相同高度的水，现将装有三枚一元硬币的玻璃管缓缓放入水中，使其自由漂浮（整个过程水没有溢出），那么（
）
A．容器对桌面的压力最大的是甲
B．容器对桌面的压力最大的是乙
C．液体对容器底压力最小的是乙
D．液体对容器底压力最小的是丙
11．如图甲所示，长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下，从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动。上升到离水面一定的高度处，图乙是绳子拉力F随时间t变化的图象。根据图象信息,下列判断正确的是（
）
A．该金属块重力的大小为136N
B．浸没在水中的金属块受到的浮力大小是136N
C．该金属块的密度是7.8×103kg/m3
D．在t1至t2时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大
12．重5牛、体积为0.4分米3的物体投入水中．若不计水的阻力，当物体静止时，下列说法中正确的是(g取10牛／千克)（
）
A．物体漂浮，F浮＝5牛
B．物体漂浮，F浮＝4牛
C．物体悬浮，F浮＝5牛
D．物体沉底，F浮＝4牛
13．如图所示，有一个盛水玻璃容器，水中浮着一个倒立的玻璃杯，杯中封有部分空气，处于图示的静止状态，当小管中水位发生变化时，关于玻璃杯状态的叙述正确的是（
）
A．往小管中加水，玻璃杯将向上运动
B．往小管中加水，玻璃杯仍然保持静止状态
C．打开阀门，小管中水位下降，玻璃杯将向上运动
D．不管小管中水位升还是降，玻璃杯永远保持静止
二、简答题
14．小明同学对一个金属块进行了两次测量：第一次如图（甲）所示，用细线系住金属块挂在弹簧测力计上，弹簧测力计的读数为2.7N．第二次如图（乙）所示，让金属块浸没在盛水的杯子中，这时弹簧测力计的读数为1.7N．（g取10N/kg）
（l）求金属块在水中受到的浮力．
（2）求金属块的体积；
15．已知10℃时食盐水密度和浓度的关系如表：
浓度
10%
15%
20%
23%
密度（g/cm3）
1.07
1.11
1.15
1.18
（1）我们曾做过如图所示的实验：将一只鸡蛋放在盛有清水的烧杯里，鸡蛋沉入杯底．逐渐将食盐溶解在水中后，鸡蛋会由沉底变为悬浮直至漂浮．若烧杯中原有清水270克，往水中溶解了30克食盐后鸡蛋恰能悬浮，则这只鸡蛋的密度为多少？_____
（2）若将质量为60g，体积为100cm3的实心木球放入浓度为10%的盐水中，木球静止时将___（选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”）；此时木球受到的浮力为___牛．
16．据报道，千岛湖底是一座旧城遗址，目前考古学家正在进行试探性发掘和打捞。在某次试探性打捞作业时，工作人员用绳子将实心物体从距水面12m
深处沿竖直方向匀速提升到离水面还有1.5m深处的过程所用时间为42s，拉力F做功的功率为90W。当物体完全被拉出水面时，让其静止，此时绳子的拉力F＇=560N。不计绳子的重力和水的阻力。（水的密度0=1.0×103kg
/
m3,
g="10N/kg"
)
求：(l）物体在水面下方匀速上升过程中绳子的拉力F
；
(2）物体浸没在水中时所受的浮力F浮；
(3）物体的密度物。
17．一空心铝球，其球重为2牛顿，它可停留在任何深度的水中，则其体积多大？（g＝10牛／千克）
18．有一玻璃瓶，质量10克，当瓶内装满某种液体时，瓶和液体的总质量是40克。当瓶内装一金属块时，瓶和金属块的总质量是90克。若在瓶内先装入该金属块，再加满上述液体，这时瓶的总质量为100克。已知金属块密度是8000kg/m3。
求：(1)金属块的体积。(2)液体的密度。
三、填空题
19．一圆筒形容器内装有水，圆筒内横截面积为100厘米2，现将混有石块的冰块放入筒内水中，正好悬浮在水中，此时发现筒内水面上升6厘米；当冰全部溶解后，发现水面又下降0.56厘米。设冰的密度为0.9×103千克/米3，则石块的密度为__________千克/米3。
20．将一个重力为G的木块放在一个足够大的空烧杯中，慢慢加入水到烧杯满，木块能漂浮在水面上，请将木块受到的浮力与时间的关系画在图中，并加以解释原因。（从加水开始计时）
（___）
这样作图的原因是：_______________。
21．“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制、世界上下潜最深的作业型深海载人潜水器。“蛟龙号”体积约为30米3，空载时质量约为22吨，最大荷载240千克。
(1)“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大？___
(2)若“蛟龙号”某次满载时下潜作业，则此时受到的浮力为多大？___（海水密度取1.0×103千克/米3，g取10牛/千克）
(
2
)
(
1
)
参考答案
1．D
【解析】
【详解】
浸在液体或空气中的物体，液体或气体对物体下表面向上的压强大于对上表面向下的压强，向上的压力大于向下的压力，物体受到向上和向下的压力差的作用，这个压力差是物体受到的浮力。所以海巡船、气球、孔明灯都浸在液体或气体中，都受浮力，太空中没有空气，所以飞行器不受浮力。故D符合题意。
2．D
【详解】
A．因为苹果漂浮在水面，梨子沉到水底，排开水的体积未知则浮力大小无法比较，故A错误；
BC．苹果和梨子的质量未知它们的重力和体积无法比较，故BC错误；
D．因为苹果漂浮在水面上，苹果密度小于水的密度，梨子沉到水底，梨子密度大于水的密度，所以梨子的密度较大，故D正确。
3．B
【详解】
气球在空中受到的空气的浮力等于气球排开空气的重，要使气球带着重物在空中飞行，就要气球受到的浮力大于气球和它所带重物的总重，即气球排开的气体的重大于气球及它所带重物的总重，故选项B符合题意。
4．C
【详解】
教室的长约为10m，宽约为5m，高约为4m，
则教室的容积：V=长×宽×高=10m×5m×4m=200m3；
教室里空气的质量：
m=ρV=1.29kg/m3×200m3=258kg。
从选项中可以看出，选项C比较接近。
5．A
【分析】
由题知，四个小球的体积相同，根据图示得出四个小球排开水的体积的大小关系，根据阿基米德原理得出受到的浮力的大小关系。
【详解】
由图知，四个球排开水的体积
VA根据F浮=ρ水V排g可得，四个球受到的浮力
FA故选A。
6．C
【解析】
【详解】
A.由图象知，物重G=9N，当物体完全浸没时，拉力F=5N，
则该物体受到的最大浮力：F浮=G F=9N 5N=4N，故A错；
B.由F浮=ρ水gV排得物体的体积：
V=V排=
=
=4×10 4m3=400cm3,故B错；
C.物体的质量：
m==
=0.9kg；
物体的密度：
ρ=
==2.25×103kg/m3，故C正确。
D.物体浸入水中(浸没前)，水面升高，即水的深度变大，由p=ρgh可知，水对容器底部的压强变大，故D错；
7．A
【解析】
【分析】
金属块浸没在水中，溢出水的体积等于金属块的体积。
【详解】
金属块浸没在水中，溢出水的体积就是金属块的体积，10ml=10，故选A。
8．D
【详解】
A．密封沉管灌水下沉过程中上表面所处深度不断变大，根据p=ρ液gh可知，受到海水的压强变大。故A错误；
B．密封沉管灌水下沉过程中，沉管排开海水的体积不变，根据F浮=ρ液gV排可知，沉管受到的浮力一直不变。故B错误；
C．密封沉管灌水前漂浮在海面上，根据漂浮条件可知，受到的浮力为：
F浮=G=mg=6×107kg×10N/kg=6×108N。
故C错误；
D．沉管密封后浸没在海水中，其排开水的体积为：
V排=V=180m×35m×10m=6.3×104m3，
则一节沉管密封后浸没在海水中受到的浮力为：
F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6.3×104m3=6.3×108N，
故D正确。
9．B
【详解】
A.
潜艇模型是通过注射器活塞的移动改变潜艇的重力实现沉浮的，选项说法正确，不符合题意；
B.
向内推注射器活塞，水会被压出试管，试管重力减小，可实现潜艇上浮，选项说法错误，符合题意；
C.
向外拉注射器活塞，试管内水量增加适当时，可实现潜艇悬浮，选项说法正确，不符合题意；
D.
潜艇模型的试管上绕些铁丝，增加试管重力，可保持试管稳定，选项说法正确，不符合题意。
故选B。
10．D
【解析】
【详解】
容器的质量和底面积都相同，当容器内装高度相同的水时，甲容器中水的体积最小，丙容器中水的体积最大。根据m=ρV可知，甲容器中水的质量最小，则甲容器中总重力最小。丙容器中水的质量最大，则丙容器中总重力最大。再往各容器中放入相同的装有硬币的玻璃管后，甲容器中总重力仍然最小，丙容器中总重力仍然最大，所以对水平桌面压力最大的是丙容器。故A、B错误；因放入的玻璃管在各容器中都是漂浮的，而玻璃管重力不变，在各容器中受到水的浮力都相同，所以玻璃管在各容器中排开水的体积相同，则由于甲容器上部细，其内水面上升高度最高，而丙容器上部粗，其内水面上升高度最低。所以根据p=ρ水gh可知丙容器中水对容器底的压强最小。再由F=pS可知丙容器中水对容器底的压力最小。故C错误，D正确。
11．C
【详解】
A．当金属块完全露出液面，没有浸入水中时，金属块不受浮力，此时拉力等于重力，即为图中的段，从图可知，该金属块重力为：
，
故A错误；
B．当金属块未露出液面时，即为图中的段，从图可知，此时绳子的拉力为，则金属块受到的浮力大小为：
，
故B错误；
C．由可知：
金属块排开水的体积（金属块的体积）
，
则由
得金属块的密度为：
，
故C正确。
D．从图可知，绳子的拉力在至时间段内逐渐的变大，则由公式
可知，金属块的重力不变，而拉力逐渐的变大，所以浮力逐渐变小，故D错误；
12．D
【详解】
物体完全浸没时,所受的浮力
F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.4×10 3m3=4N<5N
即重力大于浮力，所以物体静止时会沉入水底，选项D符合题意。故选D。
13．C
【详解】
小管与容器相连，容器内水压与小管内水的高度成正比；
AB．当向小管内加水时，容器内的压强增大，杯子中气体的体积会减小，杯子受到的浮力减小，则杯子下降，故AB错误；
CD．打开阀门时，
水管内水位下降，对应容器内压强减小，小杯子内气体压强减小，杯子内气体体积增大，浮力变大，杯子上升，故C正确，D错误；
14．1N,
0.0001m3
【答题空1】1N
【答题空2】1×10 4m3
【详解】
(1)．F浮=G F示=2.7N 1.7N=1N，
(2)．
金属块的体积：
V=V排=
=
=1×10 4m3
答：(1)．金属块在水中受到的浮力为1N；
(2)．金属块的体积为1×10 4m3；
15．（1）这只鸡蛋的密度为1.07g/cm3；
（2）木球静止后漂浮，
此时木球所受的浮力为0.6N
【解析】
【详解】
（1）水中溶解了30克食盐后的浓度为×100%=10%．由表格可知：浓度10%的盐水的密度ρ盐水为1.07g/cm3，由于鸡蛋恰能悬浮，则这只鸡蛋的密度与浓度10%的盐水的密度相等，为1.07g/cm3；
（2）实心木球的密度：ρ==0.6g/cm3，由表格可知：浓度10%的盐水的密度ρ盐水为1.07g/cm3，则ρ<ρ盐水，所以最终木球漂浮在盐水面上；则此时木球所受的浮力：F浮=G=mg=0.06kg×10N/kg=0.6N．
答：（1）这只鸡蛋的密度为1.07g/cm3；（2）木球静止后漂浮，此时木球所受的浮力为0.6N．
16．（1）360N;（2）
200N
(3）2.8×103kg/m3
【详解】
（1）
物体从水面下12m深处匀速上升到离水面1.5m深处所移动的距离:
s=12m-1.5m=10.5m，
物体匀速运动的速度:
v===0.25m/s；
根据P=Fv可得：F=，
则物体在水面下方匀速上升过程中绳子的拉力:
F=
=
=360N；
（2）当物体完全被拉出水面时，让其静止，此时绳子的拉力F＇=560N，
所以物体浸没在水中时所受的浮力:
F浮=560N
360N
=200N；
（3）由F浮=ρ液gV排得：V排=，
所以物体浸没在水中时排开水的体积：
V排=
=
=0.02m3，
因为物体浸没在水中，所以:
V物=V排=0.02m3，
物体的重力：
G=F浮+F拉=200N+360N=560N，
则物体的质量：
m=
=56kg，
物体的密度：
ρ=
==2.8×103kg/m3．
答：（1）物体在水面下方匀速上升过程中绳子的拉力是360N．
（2）物体浸没在水中时所受的浮力是200N．
（3）物体的密度是2.8×103kg/m3．
17．2×10-4米3
【详解】
由于空心铝球可停留在任何深度的水中，则F浮=G=2N，
根据得
所以，铝球体积
18．(1)10cm3；(2)2g/cm3
【详解】
(1)金属块的质量为：
m金＝m总－m瓶＝90g－10g＝80g
金属块的体积为：
；
(2)金属块缝隙间液体的质量为：
m＝100g－90g＝10g
装满时液体质量为：
m满液＝40g－10g＝30g
设液体的密度为ρ，根据题意得：
解得：
答：(1)
金属块的体积为10cm3；
(2)
液体的密度2g/cm3。
19．2.4×103千克/米3
【详解】
设整个冰块的体积为V,其中冰的体积为V1,石块的体积为V2;冰和石块的总质量为m,其中冰的质量为m1,石块的质量为m2.
由V1 =0.56cm×100cm2=56cm3，得：
V1 V1=56cm3，
所以,V1=560cm3；
m1=ρ冰V1=0.9×103kg/m3×560×10 6m3=504×10 3kg=504g，
冰块的总体积：
V=6cm×100cm2=600cm3，
石块的体积：
V2=V V1=600cm3 560cm3=40cm3，
因整个冰块悬浮，
所以,F浮=ρ水V排g=ρ水Vg=G=mg，
所以，整个冰块的质量：
m==ρ水V=1g/cm3×600cm3=600g，
石块的质量：
m2=m m1=600g 504g=96g，
石块的密度：
ρ石===2.4g/cm3=2.4×103kg/m3
20．
从开始加水到木块漂浮前，浮力逐渐增大；继续加入，从木块开始漂浮到烧杯水满的过程中，浮力等于重力
【详解】
［1］［2］从开始加水到木块漂浮前，浮力逐渐增大；继续加入，从木块开始漂浮到烧杯水满的过程中，木块始终能漂浮在水面上，浮力等于其重力，如图所示：
21．2.2×105N
3×105N
【详解】
解：(1)[1]“蛟龙号”空载漂浮在水面时，根据漂浮条件可知，潜艇受到的浮力为
(2)[2]“蛟龙号”某次满载时下潜作业受到的浮力为
答：(1)“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为2.2×105N；
(2)若“蛟龙号”某次满载时下潜作业，则此时受到的浮力为3×105N。
(
2
)
(
1
)