第3章 浮力 拓展拔高单元测试（有答案）

第三章浮力拓展拔高（4）2020-2021学年华师大版科学八年级上册
姓名：___________班级：__________
一、选择题
1．分别用木头、铜、铁制成甲、乙、丙三个小球，将它们放入水中，三个小球静止时位置如图所示，则以下判断正确的是 （ ）
A．甲小球一定是空心的
B．乙小球一定是空心的
C．丙小球一定是空心的
D．三个小球都是实心的
2．如图是三种不同物质的质量和体积关系的图线，则由图线可知（ ）
A．ρ1＞ρ2＞ρ3 B．ρ1＜ρ2＜ρ3
C．ρ1=ρ2=ρ3 D．无法判断
3．如图所示，是甲乙两种物质的质量和体积的关系图，则可知甲乙两物体的密度关系是（ ）
A．ρ甲<ρ乙 B．ρ甲>ρ乙
C．ρ甲 =ρ乙 D．无法判断
4．跳水运动员入水的过程中，他所受浮力F随深度h变化的关系如图所示，其中正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
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．对密度概念理解正确的是( )
A．某种物质的密度与质量成正比
B．密度是指单位体积物质的质量
C．某种物质的密度与体积成反比
D．质量相同的不同物质体积越大，密度越大
7．在做“测量盐水的密度”的实验中，有以下步骤，合理的顺序是
①用托盘天平测出盐水和烧杯的总质量
②将盐水倒一部分到量筒中，读出量筒中盐水的体积
③用托盘天平测出烧杯和剩余盐水的质量
④计算出盐水的密度
A．①②③④ B．④①②③
C．②①③④ D．③①②④
8．某同学设计了一个实验，用排水法测某实心金属块的密度。实验器材有小空桶、小烧杯、溢水杯、量筒和水。实验步骤如下：①让小空筒漂浮在盛满水的溢水杯中，如图甲所示；②将金属块浸没在水中，测得溢出水的体积为20 mL，如图乙所示；③将小烧杯中20 mL水倒掉，从水中取出金属块，如图丙所示；④将金属块放入小空筒，小空筒仍漂浮在水面，测得此时溢出水的体积为44 mL，如图丁所示。
可测出金属块的密度是( )
A．2.0 g/cm3 B．2.2 g/cm3
C．3.0 g/cm3 D．3.2 g/cm3
9．《死海不死》一文描述道：“将奴隶和俘虏扔进海里，屡淹不死。”四位同学运用科学知识对该现象进行了解释，其中说法正确的是（ ）
A．海水的咸度很高，任何物体被扔进海里自然就浮了起来
B．海水的密度等于人体的密度，人被扔进海里后，处于漂浮状态
C．人被扔进海里漂浮在海面上时，浮力大于人体的重力，沉不下去
D．人被扔进海里漂浮在海面上时，浮力等于人体的重力，沉不下去
10．将重为 20N 的实心金属块挂在弹簧测力计下，金属体积的 1/4 浸入水中并静止时，弹簧测力计的示数为 18N，当金属块全部浸入水中并与杯底接触时，弹簧测力计的示数可能变为( )
A．18N B．16N C．14N D．10N
11．某钢瓶内的氧气密度为3kg/m3，一次气焊用去其中的1/3，则瓶中余下氧气密度为（　　）
A．4kg/m3 B．6kg/m3 C．2kg/m3 D．无法确定
12．如图所示，将一木块系好绳子后放入盛有不饱和食盐水的容器中，并把绳子的另一端固定在容器底部。开始计时后，恒温蒸发水分至t1 时刻,容器底部开始有晶体析出，再继续恒温蒸发至t2时刻。整个过程中，木块始终浸没。下列能粗略表示木块浮力随时间变化的图像是（ ）
A．
B．
C．
D．
13．如图，一杯果汁（密度大于水），加冰后液面正好同杯口相平．则在冰块溶化 过程中（ ）
A．液面不变，液体不溢出
B．液面不变，液体溢出
C．液面下降
D．无法确定
14．将浸没在水中的鸡蛋释放，鸡蛋下沉，下列说法中正确的是（ ）
A．鸡蛋受到的浮力方向始终竖直向上
B．在水中越深，鸡蛋受到的浮力越大
C．下沉的鸡蛋不受浮力作用
D．鸡蛋受到的浮力大于重力
15．在帮妈妈做家务的时候，小明发现两根相同体积的筷子，甲浮在水面上，乙沉在水底，如图。由此可知甲比乙 （ ）
A．所受浮力小 B．质量大 C．所受压强大 D．密度大
二、简答题
16．一个重为20牛的物体投入盛满酒精的容器中，溢出1000毫升的酒精，求该物体受到的浮力？此物体在酒精处于什么状况？（g＝10牛／千克）
17．如图是一种简易的温度计，当外界温度升高时，液体体积膨胀，引起液体密度变化，导致小球受到的浮力变化而运动。小球运动会引起悬挂于下端的链条长度发生变化，最终使小球重新悬浮在液体的某一深度，指针指示温度值，（小球体积变化可忽略）
（1）该温度计的刻度值自下而上变___________。（“大”或“小”）
（2）若该温度计中小球的体积为3×10-5米3，20℃时容器内液体密度为0.8×103千克/米3,则此时悬浮在液体中的小球受到的浮力为多少牛？___________（g取10牛/千克）
为了使该温度计更精确，请提出一条改进建议：_______________________
18．如图甲所示，水平桌面上放置底面积为100cm2、质量为500g的圆筒，筒内装有20cm深的某液体。弹簧测力计下悬挂底面积60cm2、高为10cm的圆柱体，从液面逐渐浸入直至完全浸没，弹簧测力计示数F随圆柱体浸入液体的深度h的变化关系如图乙所示：（可以忽略圆筒的厚度，过程中液体始终没有从筒中溢出），g取10N/kg，求：
(1)圆柱体完全浸没时受到液体的浮力是多少？
(2)筒内液体密度是多少？
(3)当圆柱体完全浸没时，圆筒对桌面的压强是多少？
三、填空题
19．用手把体积为5×10﹣4m3的球浸没在水中，球受到的浮力是_________ N，若该球重为8N，放手后这个球将_________ （填“上浮”、“悬浮”或“下沉”）．
20．如图所示，将分别装有热水和冰水的甲、乙两只玻璃杯，在室内放置一段时间，两杯壁都会出现小水珠，其中在内壁出现水珠的是________杯。乙杯中的冰在熔化过程中受到的浮力将_________。
21．小金用刻度尺、塑料碗、大烧杯（底面积为S）等器材测量金属球的体积和质量，他先在烧杯内放入适量水，再将塑料碗轻轻放入水中，如图甲所示，测出此时烧杯内水的深度为h1；将金属球放在塑料碗中，放入球后的状态如图乙所示，测出此时烧杯内水的深度为h2；将塑料碗中的金属球轻放入烧杯中，如图丙所示，测出此时烧杯内水的深度为h3。则h1、h2、h3的大小关系是______________，且该金属球的密度是_______________(结果用字母表示)
22．如图所示，一水槽内装有部分水，水面上浮有一木质小容器，其露出液面的高度为h，水的深度为H，现从水槽内取少部分水倒入容器内（依旧漂浮状态），则h_________；H___________(选填“增大”，“减少”或“不变”)。
23．一块实心的冰块，用细线拴住浸没在水中，固定在容器底(如图)，此时台秤的示数为m1，烧杯中水的深度为h1。某一时刻，拴住冰块的细线突然断了，冰块在水中缓慢上升最后漂浮在水面上，冰块静止时台秤的示数为m2，烧杯中水的深度为h2。冰块开始上浮到最后静止这个过程中水对容器底部的压强如何变化？_____；过了一段时间，冰块完全熔化，此时台秤的示数为m3，烧杯中水的深度为h3。则m1、m2、m3的关系是_____(填“>”“<”或“＝”)；h1、h2、h3的关系是_____。
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．B
【详解】
要解决此题需要掌握物体的浮沉条件，知道当物体的密度大于液体密度时，物体下沉；当物体密度等于液体密度时，物体在液体中悬浮；若物体密度小于液体密度时，物体将漂浮在液面上。
A．甲是木球，木头的密度小于水的密度，所以木球要漂浮在水面上，若木球是空心的，也会漂浮在水面上，所以木球也有可能是空心的，故A错误；
B．乙是铜球，铜的密度大于水的密度，应沉于水底，而乙球悬浮在水中，所以乙球一定是空心的，故B正确；
C．丙是铁球，铁的密度大于水的密度，应沉于水底，所以丙球可能是实心，但若是空心，但空心部分不大，也有可能沉于水底，所以丙球有可能是空心的，故C错误；
D．由B选项的分析可知，三个小球不可能都是实心，故D错误。
2．A
【详解】
如图,当三个物体的体积都为V′时,m1>m2>m3,
∵ρ=，
∴ρ1>ρ2>ρ3.
故选项A符合题意。.
3．B
【解析】
【分析】
解答本题可以采用两种方法：在横轴上取体积相同，然后比较这两种物质的质量，质量大的密度大；在纵轴上取质量相同，然后比较这两种物质的体积，体积大的密度小
【详解】
由图象可知，当V甲＝V乙时，m甲＞m乙，因为ρ＝ 所以ρ甲＞ρ乙；或当m甲＝m乙，时，V甲＜V乙；因为ρ＝ 所以ρ甲＞ρ乙。
故选B
4．A
【详解】
在运动员入水的过程中，排开水的体积V排先增大后不变，
∵
F浮=ρ水gV排
∴运动员受到的浮力先增大，后不变。
故选A。
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．B
【详解】
A．物质的密度与物体的质量无关。故A不符合题意。
B．密度是体积为1m3的物质的质量，即单位体积物质的质量。故B符合题意。
C．物质的密度与物体的体积无关。故C不符合题意。
D．根据ρ=可知，质量相同的不同物质体积越大，密度越小。故D不符合题意。
7．A
【详解】
先把天平放在水平台上，游码移动零刻度线处，调节平衡螺母，使天平横梁平衡；
实验中为了减少盐水在玻璃杯上的附着对测量结果的影响，可先测玻璃杯与盐水的总质量，再倒入量筒中，然后测玻璃杯的质量，最后计算盐水的密度．
因此，合理的顺序为：①②③④．
故选项A符合题意。
8．D
【解析】
【详解】
由图甲和图乙可知，金属块的体积V＝V排1＝20 mL＝20 cm3，因为将金属块放入小空筒，小空筒漂浮在水面时受到的浮力等于小空桶的重力与金属块的重力之和，而小空桶浮在水面上时水未溢出，所以，小空桶和金属块排开水的体积V排2＝20 mL＋44 mL＝64 mL＝64 cm3，由漂浮条件可知，小空筒中金属块所受浮力等于金属块的重力，所以金属块的重力G金＝F浮金＝ρ水gV排2＝1×103 kg/m3×10 N/kg×64×10－6m3＝0.64 N，金属块的质量m＝=＝0.064 kg，则被测金属块的密度ρ＝=＝3.2×103 kg/m3＝3.2 g/cm3。
故选D.
9．D
【详解】
A．海水的咸度很高、密度大，大于人的密度，人被扔进海里就自然沉不下去，但是若将密度大于海水密度的物体放进死海中，其就会下沉，故选项A不符合题意；
B． 如果海水的密度等于人体的密度,人被扔进海里后,因为F浮=ρ海水Vg=G人=ρ人Vg，人将悬浮在海水中，人会被淹死，故选项B不符合题意；
CD．人被扔进海里漂浮在海面时，浮力等于人体的重力，沉不下去，故选项C不符合题意、选项D符合题意。
10．D
【详解】
金属块体积的四分之一浸入水中静止，金属块受到的浮力：F浮=GF示=20N18N=2N，
∵F浮=ρ水gV排，
∴金属块的体积：V=V排==，
解得：V=8×10-4m3；
当金属块全部浸入水中，受到的浮力：F浮′=ρ水gV排′g=1×103kg/m3×8×10-4m3×10N/kg=8N，
当金属块与杯底接触时，弹簧测力计的示数：F示′=GF浮′F支=20N8NF支，
F示′≤12N，所以只有D是可能的。
故选D。
11．C
【详解】
设氧气瓶的容积为V，氧气的质量为m，则剩余氧气的质量为
m′=(1 )m=m
因剩余氧气的体积不变，所以剩余氧气的密度
ρ′===ρ=×3kg/m3=2kg/m3
故选C。
12．A
【详解】
根据阿基米德原理，F浮=液gV排，此题中V排、g不变，所以液体的密度液越大，则所受浮力F浮越大。
0t1时间段，恒温蒸发水分，容器底部开始有晶体析出，液体的密度越来越大，所以其浮力也匀速增大；
t1t2时间段，再继续恒温蒸发，液体的密度达到饱和不变，浮力也不变；
故选项A符合题意。
13．B
【详解】
冰块漂浮在果汁面上，所以，
F浮=G冰，ρ果汁gV排=ρ冰gV冰，
则
V排=
冰熔化成水之后，状态变化，质量不变，所以：
m冰=m水，ρ冰V冰=ρ水V水，V水=
因为ρ果汁＞ρ水，则V水＞V排，又因为冰熔化前液面与杯口相平，所以液面不变，但液体会溢出。故选项B符合题意。
14．A
【详解】
A项，浸没在液体中的物体，同时受到重力和浮力，重力的方向为竖直向下，浮力的方向竖直向上，故A项正确。
B项，因为鸡蛋浸没在水中，所以根据阿基米德原理，排开水的体积等于鸡蛋的体积，鸡蛋在下沉的过程中，深度越来越深，但排开水的体积不变，由公式F浮=G排=液gV排可知，鸡蛋受到的浮力不变，故B项错误。
C、D项，鸡蛋在下沉的过程中仍然受到浮力的作用，根据物体的浮沉条件可知，只是此时鸡蛋受到的浮力小于鸡蛋的重力，故C、D项错误。
综上所述，本题正确答案为A。
15．A
【详解】
A．因为甲筷子漂浮，所以甲排开水的体积V甲＜V，因为乙筷子沉底，所以乙排开水的体积V乙=V，则V甲＜V乙，由阿基米德原理可知液体密度相同，甲受到的浮力小于乙受到的浮力，故A符合题意；
B．甲漂浮因此F甲=G甲，乙沉底因此F乙＜G乙，由A知道F甲＜F乙，所以G甲＜G乙，因为G=mg，所以m甲＜m乙，故B不符合题意；
C．因为甲处的深度小于乙所处的深度，由p=ρgh可知，甲受到水的压强小，故C不符合题意；
D．因为甲漂浮，所以ρ甲＜ρ水，因为乙下沉，所以ρ乙＞ρ水，所以ρ乙＞ρ甲，故D不符合题意。
故选A。
16．8牛、下沉
【详解】
根据阿基米德原理：浮力的大小等于物体排开的液体的重力，根据物体重力与浮力的大小关系，确定物体的浮沉。
（1）根据阿基米德原理：
＝V＝0.8g/×1000＝800g＝0.8kg
＝＝g＝0.8kg×10N/kg＝8N；
（2）∵8N＜20N
∴F浮＜G物，即：物体在酒精中下沉。
17．小 0.24N 见解析
【详解】
（1）由于外界温度升高时，液体体积膨胀，引起液体密度变小，导致小球受到的浮力减小，链条拉力减小，则小球会下降，最终使小球重新悬浮液体的深度变大，所以该温度计的刻度值向下的应是变大的，即自下而上指针指示温度值是变小；
（2）小球排开水的体积与小球的体积相等，即V排=V球=3×10-5m3，则F浮=ρ液V排g=0.8×103kg/m3×10N/kg×3×10-5m3=0.24N；
（3）该温度计测量的原理是根据外界温度对液体密度产生的影响，引起小球在液体所处的深度不同，从而判断外界温度的高低；所以小球所处的深度与液体密度的变化和金属链条的弹性程度有关，所以为了小球悬浮液体的深度的变化更明显，则可以改用热胀冷缩更明显的液体，或选用弹性更好更细的金属链条。
18．(1)4.8N；(2)0.8×103kg/m3；(3)2.58×103Pa
【分析】
(1)根据图像分析出物体的重力和完全浸没时的拉力，根据公式计算出浮力的大小。
(2)根据的变形公式 计算出液体的密度。
(3)判断出此时圆筒对桌面的压力，等于圆筒和液体的总重加浮力，根据公式计算出压强；也可将圆柱体、圆筒、液体看做一个整体进行受力分析。
【详解】
(1)由图像知，当h=0时，此时测力计的示数等于圆柱体的重力，则G=18N；当h≥10cm时，测力计的示数不变，则此时浮力不变，圆柱体完全浸没，且F=13.2N；故圆柱体完全浸没时受到液体的浮力
(2)物体排开液体的体积
根据可得，筒内液体密度
(3)液体的质量
将圆柱体、圆筒、液体看做一个整体，则其对地面的压力
此时圆筒对桌面的压强
答：(1)圆柱体浸没在液体中所受浮力是4.8N；(2)筒内液体的密度是0.8×103kg/m3；(3)圆柱体浸没时，圆筒对桌面的压强是2.58×103Pa。
19．5N，下沉
【详解】
根据阿基米德原理可知，F浮=G排=ρ液gV排=1×103kg/m3×10N/kg×5×10－4m3=5N；因G物＝8N＞F浮，故放手后，球将下沉。
20．甲 变小
【详解】
[1] 甲杯中装的是热水，杯内温度高，杯内的水蒸气遇冷液化成小水珠附着在玻璃的内壁上。乙杯中放的是冰水，杯外的水蒸气遇冷液化成小水珠附着在玻璃的外壁上；
[2]因为冰的密度小于水的密度，所以冰在水中是漂浮的，冰在融化过程中，浮冰的重力减小，根据物体的漂浮条件F浮=G冰可知，冰所受到的浮力将变小。
21．h2＞h3＞h1 ρ水（h2-h1）/（h3-h1）
【详解】
[1]根据浮沉条件，第一次塑料碗所受浮力F1=G塑料碗；第二次塑料碗与金属球所受浮力F2= G塑料碗G球；第三次塑料碗所受浮力=G塑料碗，金属球所受浮力小于G球，塑料碗与金属球所受浮力之和F3G塑料碗+G球,因此F2 F3 F1，据F浮=水gV排可知V排2 V排3 V排1，故烧杯内水的深度h2＞h3＞h1；
[2]设烧杯的底面积为S，
金属球漂浮时排开水的体积:
V=(h2 h1)S，
金属球漂浮时排开水的质量:
m=ρ水V=ρ水(h2 h1)S，
金属球的质量:
m球=m=ρ水V =(h2 h1)S，
金属球的体积:
V球=(h3 h1)S，
金属球的密度:
ρ金属===ρ水.
22．减少 不变
【详解】
[1]由题知，木质小容器里的水增多、自重增大，
∵加水后木质容器仍漂浮，
∴木质容器受浮力增大、排开水的体积增大、浸入水的体积变大，
∴h将减小。
[2]设L为容器在水下的长度，S为容器的底面积，
∵木质容器漂浮，
∴增加的浮力等于取出的水的重力,即△F浮=m水g，
∵F浮=ρ水gV排=ρ水gV，
∴取出的水的体积等于增加的排开水的体积，
∴容器内水深H不变.
23．先不变，后慢慢减小最后保持不变 m1＝m2＝m3 h1>h2＝h3
【详解】
[1]因为冰块开始上浮到最后静止过程中，排开水的体积先不变后减小最终保持不变，
所以容器中水的深度减小先不变后减小最终保持不变，
根据公式p=gh可知，液体密度不变，压强与深度成正比，
所以冰块开始上浮到最后静止的过程中水对容器底部的压强先不变后减小最终保持不变；
[2]冰块用细线拴住浸没在水中，固定在容器底时，台秤的示数为：
m1=m杯m水m冰，
冰块漂浮在水面时，台秤的示数为：
m2= m杯m水m冰，
冰熔化成水后，台秤的示数为：
m3=m杯m水m熔化水，
因为冰熔化成水，质量不变，即m冰= m熔化水，
m1= m2= m3；
[3]冰熔化成水的体积：
V熔化水= =，
冰漂浮在水面上排开水的体积：
V排===，
∴ V熔化水= V排，即冰熔化成水后，液面高度不变，
∴h2=h3，
∴h1 h2=h3。
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