第3章 浮力 单元练习（含答案）

华东师大版八年级上学期《第3章 浮力》真题同步卷
一．选择题（共10小题）
1．小妍同学将手中一瓶矿泉水喝掉一半后，剩余水的密度大小（　　）
A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定
2．如图所示的是A，B两种物质的质量m与体积V的关系图象，由图象可知，A，B两种物质的密度ρA、ρB和水的密度ρ水之间的关系是（　　）
A．ρB＞ρ水＞ρA B．ρB＞ρA＞ρ水 C．ρA＞ρ水＞ρB D．ρ水＞ρA＞ρB
3．不同材料组成的a、b、c三个实心物体，它们的体积与质量的关系如图，由图可知下列说法正确的是（　　）
A．三者的密度关系ρa＞ρb＞ρc
B．a的密度是b的两倍
C．若将b的质量减半，它的密度变为0.5×103kg/m3
D．若将c的体积增大到4×103m3，它的密度不变
4．一个钢瓶内装有密度为6kg/m3的氧气，某次抢救新冠病人用去了其质量的三分之一，钢瓶内剩余氧气的密度为（　　）
A．6kg/m3 B．4kg/m3 C．3kg/m3 D．2kg/m3
5．如图所示是我国自行研制即将首飞的C919大型喷气客机，它的机身和机翼均采用了极轻的碳纤维材料。这种材料的优点是（　　）
A．密度小 B．弹性小 C．体积小 D．硬度小
6．只测一次，要求较准确的测出90cm3的酒精，请你在下列四种规格的量筒中，选出适当的量筒（　　）
A．量程是100mL，分度值是1mL
B．量程是200mL，分度值是2mL
C．量程是50mL，分度值是1mL
D．量程是50mL，分度值是2mL
7．电子秤有“清零”功能，例如，在电子秤上放200g砝码，电子秤显示为200g，按清零键后，显示变为零；随后再放上100g砝码，电子秤显示为100g。利用电子秤的这种功能，结合物理知识可测定玉镯的密度。具体操作如下：
步骤a：向烧杯内倒入适量水，放在电子秤上，按清零键，显示数变为零；
步骤b：手提细线拴住玉镯，浸没在水中，且不与烧杯底和壁接触，记下此时电子秤示数为m1；
步骤c：把玉镯接触杯底，手放开细线，记下此时电子秤示数为m2．则下列判断中（　　）
①玉镯的质量为m1
②玉镯的质量为m2
③玉镯的密度为
④玉镯的密度为
A．只有①③正确 B．只有①④正确 C．只有②③正确 D．只有②④正确
8．某同学做“测量液体密度”的实验后，进行了操作总结和新的探索。没有量筒，只用天平、烧杯、水，也能测出某种未知液体的密度。他先测出空杯的质量和装满水时的质量分别为32.2g和132.2g。再用这只烧杯装满待测液体后，天平示数如图所示，已知水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3．以下正确的是（　　）
A．用手直接在右盘中加减砝码
B．测量时为使横梁平衡，可移动平衡螺母
C．待测液体的密度是0.8×103kg/m3
D．待测液体的密度是0.9×103kg/m3
9．在平整地面上有一层厚度均匀的积雪，小明用力向下踩，形成了一个下凹的脚印，如图所示。脚印下的雪由于受外力挤压可近似看成冰层，利用冰的密度，只要测量下列哪组物理量，就可以估测出积雪的密度？（　　）
A．积雪的厚度和脚印的深度
B．积雪的厚度和脚印的面积
C．冰层的厚度和脚印的面积
D．脚印的深度和脚印的面积
10．室内火灾发生时，受困人员应采取弯腰甚至匍匐的姿势撤离，以尽量减少有害气体的吸入。这是因为燃烧产生的有害气体（　　）
A．温度较低，密度较大 B．温度较低，密度较小
C．温度较高，密度较大 D．温度较高，密度较小
二．填空题（共5小题）
11．某物质A的密度与体积的关系如图所示，则A物质可能是　 　，图中阴影部分的面积表示A物质的　 　。
12．如图所示，质量和底面积都相同的两个容器分别装有质量和深度均相等的甲乙两种不同液体，甲液体的密度 　 　乙液体的密度；甲容器对桌面的压强 　 　乙容器对桌面的压强；甲容器底部所受液体的压力 　 　乙容器底部所受液体的压力。（均选填“大于”、“小于”或“等于”）
13．将一小球轻放入盛满酒精的大烧杯甲中，小球静止后，溢出酒精的质量是80g，小球在酒精中受到的浮力为　 　N；将其轻放入未装满水、底面积为100cm2的大烧杯乙中，静止后溢出水的质量是45g，水对容器底部的压强增加了50Pa，则乙杯中水面升高　 　cm；小球的密度是　 　kg/m3．（ρ酒精＝0.8×103kg/m3，ρ水＝1.0×103/kg/m）
14．某种物质组成的物体的质量与它的　 　之比叫做这种物质的密度。一个瓶子能装下2kg水，如果用它来装酒精（ρ酒精＝0.8×103kg/m3），最多能装　 　kg；如果要装下2kg酒精，瓶子的容积至少为　 　L。
15．民谚俗语中蕴含着许多物理知识。例如“火场之旁，必有风生”，请解释该现象产生的原因：　 　。
三．解答题（共5小题）
16．阅读下列短文，回答文后问题
中国高铁
目前，中国是世界上高铁规模最大、发展速度最快的国家。高铁技术具有安全、快速、舒适等诸多优点。
高铁一般都采用双线，来往列车可以各行其道。两条线路之间的距离过小，由于车速快，对向列车错车之时，产生的巨大风压就会压碎车窗，甚至两个列车的车厢会撞在一起。线路间距过大，使得填筑路基宽度加大，占用土地就越多，会造成资源浪费。经过大量的试验及计算，确定高铁两条线路之间的间距采用5米。
中国高铁全部采用无缝轨道。焊机将两根钢轨相邻两端升温至1000℃以上，然后挤压焊接，这不仅消除了列车行驶中因铁轨缝隙产生的“哐当”声，还可以避免脱轨的危险。动车组安装翼型受电弓（也称电刷）从接触网获取电能。动车组采用全新铝合金车体，超尖流线型车头、圆桶形车身，优良的空气动力学外形设计减少高速动车组运行的空气阻力，车体结构轻量化设计节省牵引功率。高铁车站广泛采用太阳能光伏发电、地源热泵等新能源，实行节能运行管理，提高了高铁的节能效益。
中国铁路将研制运行水平更高、安全性和舒适性更好的高速动车组，以实现中国高铁技术更先进、更可靠、更经济，确立在世界高铁的领先地位。
（本材料节选自《铁路擎起的朝阳》）
（1）车体轻量化设计主要是利用了铝合金材料　 　小的物理特性；
（2）无缝轨道的挤压焊接过程主要涉及到的物态变化有　 　；
（3）对向列车错车时，产生巨大风压的原因是列车间空气　 　。
17．如图所示，底面积为100cm2的长方形容器里盛满水，将一个底部粗糙的金属瓢放在容器中的水面上，水溢出一部分。将金属瓢取出，水面下降了5cm，再将金属瓢沉入水中，静止在容器底部，液面又上升了2cm。（已知水的密度为ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：
（1）金属瓢的密度是多少kg/m3；
（2）金属瓢漂浮在水面和沉入水底，水对容器底部的压强变化了多少；
（3）金属瓢静止在容器底部时，容器对金属瓢的支持力是多少。
18．阅读短文，回答文后问题
地基沉降
建在地面的房屋往往会面临地基沉降问题，意大利的比萨斜塔就是因为地基沉降不均匀而倾斜的。房屋下方的地层通常包括土层和岩石层，岩石风化、脱落形成的细小颗粒称为土粒，土粒很坚硬，很难被压缩。但土粒之间有很多孔隙。如图a所示，土由土粒和土粒间的孔隙构成，土中孔隙的总体积和土粒的总体积之比称为土的孔隙比，与坚固的岩石层不同，外加压力时，土粒会发生移动。重新排列、靠紧，土的体积就变小了，如图b所示，房屋对下方地层的压力很大。土层被压缩，就造成了房屋的地基沉降，因此在建造房屋之前要勘测地层，预估地基的沉降量。
（1）从土的构成看，土被压缩的体积可以认为等于　 　减小的体积。
（2）在一次建造房屋前的地层勘测中，从上层中取一些土作为样本，烘干后测得密度为1.8×103kg/m3，已知土粒的密度为2.7×103kg/m3，则土的孔隙比为　 　。
（3）对上述样本土进行压缩试验，得到孔隙比和所加压强的数据如表所示请在坐标图中画出e﹣p关系图象
压强p/105Pa 1 2 3 4
孔隙比e 0.45 0.42 0.40 0.39
（4）若该房屋的重力为1×107N，地基面积为40m2，下方土层厚度为6m。请根据以上数据，预估地基的沉降量为　 　m。
19．阅读短文，回答文后问题
孔明灯
我国汉代曾发明过一种用做军事信号的“孔明灯”，它其实就是一种灯笼。先用很轻的竹篾扎成框架，再用纸糊严，并在下面留口。在灯笼的下面固定一个小碟，在碟内放入燃料。点燃后，当灯笼内的空气被加热到一定温度时，灯笼就能腾空而起。灯笼受到的空气浮力可以用阿基米德原理计算，即F浮＝ρ空气gV （本题g取10N/kg）．温度为20℃时，空气密度为1.2kg/m3，下表给出了一些空气密度和温度的对应关系。
温度/℃ 90 100 110 120 130
密度/kg m﹣3 0.97 0.94 0.91 0.88 0.85
（1）为了更容易起飞，孔明灯所用燃料选择的主要依据是（　 　）
A．质量 B．密度 C．热值 D．比热容
（2）根据表格中的数据，在坐标图中作出空气密度和温度关系的图象。
（3）如图a所示的孔明灯体积大约为0.02m3，环境气温为20℃，则孔明灯受到的空气浮力为　 　N。
（4）上题中孔明灯制作材料和燃料总质量为6g，灯内空气的温度要达到　 　℃，孔明灯才能起飞（忽略燃料质量的变化）。
20．如图所示，是用量筒测量不规则形状物体体积的一种方法。由图可知，该量筒的量程为　 　mL，该物体的体积为　 　 mL。
华东师大版八年级上学期《第3章 浮力》真题同步卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
1．【解答】解：密度是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关，与物质的体积、质量无关；矿泉水被喝掉一半后，质量和体积都变为原来的一半，质量与体积的比值不变，即密度保持不变，故C正确，ABD错误。
故选：C。
2．【解答】解：分析图所示的是A，B两种物质的质量m与体积V的关系图象，
由图知，当体积V＝20cm3时A的质量是30g；B的质量是5g，
则ρA＝＝＝1.5g/cm3＞ρ水；
ρB＝＝＝0.25g/cm3＜ρ水；
由以上计算过程知ρA＞ρ水＞ρB。
故选：C。
3．【解答】解：由图象可知，横轴是质量，纵轴是体积。
AB、由图象可知，当Va＝Vb＝Vc＝2×10﹣3m3时，ma＝1kg，mb＝2kg，mc＝4kg，则a、b、c的密度分别为：
ρa＝＝＝0.5×103kg/m3，
ρb＝＝＝1×103kg/m3，
ρc＝＝＝2×103kg/m3，
所以三者的密度关系ρa＜ρb＜ρc，
a物质的密度是b物质密度的，故AB错；
CD、因为密度是物质本身的一种特性，其大小与质量、体积大小无关，所以将b的质量减半，b的密度不变，还是1×103kg/m3；
将c的体积增大到4×103m3，它的密度不变，还是2×103kg/m3，故C错误、D正确。
故选：D。
4．【解答】解：
设钢瓶的容积为V，
由ρ＝得，原来氧气的质量：m＝ρV＝6kg/m3×V，
某次抢救病人用去了其质量的，则钢瓶内剩下氧气的质量：
m剩＝（1﹣）×6kg/m3×V＝4kg/m3×V，
剩余氧气的密度：
ρ剩＝＝＝4kg/m3。
故选：B。
5．【解答】解：
C919大型喷气客机，它的机身和机翼均采用了极轻的碳纤维材料，“极轻”表示体积一定时，材料的质量非常小，也就是密度很小。所以这种材料的优点是密度小。
故选：A。
6．【解答】解：要求较准确的测出90cm3＝90mL的酒精，所选的量筒量程不能比被测液体小，故CD不符合题意；所选测量工具分度值越小，测量结果越精确，故A符合题意，B不符合题意。
故选：A。
7．【解答】解：
（1）向烧杯内倒入适量水，放在电子秤上，按清零键，显示数变为零；把玉镯接触杯底，手放开细线，电子秤示数为m2。
所以玉镯的质量m＝m2；故②正确，①错误；
（2）手提细线拴住玉镯，浸没在水中，且不与烧杯底和壁接触，此时电子秤示数为m1，
玉镯受到水对它竖直向上的浮力，由力的作用是相互的可知，电子秤受到压力增大量等于玉镯受到的浮力，
由阿基米德原理知，F浮＝G排＝m排g＝m1g，
即：m排＝m1，
所以玉镯体积V＝V排＝，
所以玉镯的密度ρ＝＝＝，故③正确，④错误。
故选：C。
8．【解答】解：A、天平称量物体质量时，不能用手向右盘中加减砝码，要用镊子，故A错误；
B、测量时为使横梁平衡，可通过增减砝码和调节游码，不能移动平衡螺母，故B错误；
CD、水的质量m水＝m总1﹣m烧杯＝132.2g﹣32.2g＝100g，
由ρ＝可得，
水的体积V水＝＝＝100cm3；
烧杯的体积V＝V水＝100cm3；
待测液体的体积V液＝V＝V水＝100cm3；
这只烧杯装满待测液体后总质量m总＝100g+10g+2.2g＝112.2g，
待测液体的质量m液＝m总2﹣m烧杯＝112.2g﹣32.2g＝80g，
待测液体的密度ρ＝＝＝0.8g/cm3，故C正确，D错误。
故选：C。
9．【解答】解：设脚印的面积为S，积雪的厚度为h，脚印的深度为h1，冰的密度为ρ冰，
脚印下积雪的质量为m雪＝ρ雪V雪＝ρ雪Sh，
被挤压变为冰后的质量为m冰＝ρ冰V冰＝ρ冰S（h﹣h1），
根据m雪＝m冰得：ρ雪Sh＝ρ冰S（h﹣h1），
所以得：ρ雪＝ρ冰。
故选：A。
10．【解答】解：室内火灾发生时，温度较高，室内有毒气体体积膨胀，密度减小；根据物体的浮沉条件，有毒气体漂浮在房间的上方。所以，为有效避免吸入有害气体或被灼伤，受困人员应采取弯腰甚至匍匐的姿势撤离火场。
故选：D。
二．填空题（共5小题）
11．【解答】解：水的密度为1.0×103kg/ m3，由图像知，该物质的密度也是1.0×103kg/ m3，所以可能是水；
阴影部分为A物质的密度和体积的乘积，由m＝ρV知，得到的是A物质的质量。
故答案为：水；质量。
12．【解答】解：因为液体的质量相同，并且V甲＜V乙，所以由ρ＝可知，ρ甲＞ρ乙；
根据压强公式p＝，质量和底面积都相同的两个容器对桌面的压强大小相等。
两容器中的液体深度h相同，ρ甲＞ρ乙，根据公式p＝ρgh可得，p甲＞p乙。
因为甲容器是上小下大，乙容器是上下一样，分析可知，甲液体对其底部的压力F甲＞mg，乙液体对其底部的压力F乙＝mg，题中给出的条件是m甲＝m乙＝m，所以F甲＞F乙。
故答案为：大于；等于；大于。
13．【解答】解：
（1）小球在酒精中受到的浮力：
F浮1＝G排＝m排g＝m溢g＝0.08kg×10N/kg＝0.8N；
（2）由p＝ρgh可得乙杯中水面升高的高度：
△h＝＝＝5×10﹣3m＝0.5cm；
（3）升高的那部分水的质量：
△m＝ρ水△V＝ρ水S△h＝1g/cm3×100cm2×0.5cm＝50g，
排开水的总质量：
m排总＝45g+50g＝95g＝0.095kg，
其重力：
G排总＝m排总g＝0.095kg×10N/kg＝0.95N，
受到的浮力F浮2＝G排总＝0.95N，
小球放入酒精与水中受到的浮力之比：
F浮1：F浮2＝0.8N：0.95N＝80：95；
若小球在酒精、水中都漂浮，受到的浮力都等于小球的重力，F浮1：F浮2＝1：1，假设不成立；
若小球在酒精、水中都浸没，受到的浮力F浮＝ρ液V排g＝ρ液Vg，则：
F浮1：F浮2＝ρ酒精：ρ水＝0.8×103kg/m3：1×103kg/m3＝80：100，假设不成立；
可见小球在酒精、水中，一漂一沉，即在水中漂浮、在酒精中下沉；
小球是漂浮在水中，小球的重力G＝F浮2＝0.95N，
小球的质量：
m＝＝＝0.095kg，
小球在酒精中下沉，小球的体积：
V＝V排＝＝＝1×10﹣4m3，
小球的密度：
ρ＝＝＝0.95×103kg/m3。
故答案为：（1）0.8；（2）0.5；（3）0.95×103。
14．【解答】解：
（1）某种物质组成的物体的质量与它的体积的比值叫做这种物质的密度；
（2）已知瓶中可装水的质量为：m水＝2kg，
由公式ρ＝可知，瓶子的容积为：V瓶＝＝＝2×10﹣3m3，
故瓶中可装酒精的质量为：m酒精＝ρ酒精V瓶＝0.8×103kg/m3×2×10﹣3m3＝1.6kg；
（3）已知瓶中需装酒精的质量为：m酒精＝2kg，
由公式ρ＝可知，瓶子的容积至少为：V瓶＝＝＝2.5×10﹣3m3＝2.5L。
故答案为：体积；1.6；2.5。
15．【解答】答：火场附近的空气受热膨胀密度减小而上升，压强变小，周围冷空气填充，空气的流动形成风。
三．解答题（共5小题）
16．【解答】解：（1）动车的车体采用铝合金材料与目前碳钢材料相比，体积不变，密度减小，根据密度公式ρ＝得m＝ρV，可知质量减小，因此是利用了其密度小的特点；
（2）焊接是先将金属熔化后，再让其凝固。
（3）对向列车错车时，产生巨大风压的原因是列车带动两列车间的空气流速加快，空气流速快的地方压强小，从而产生巨大的风压。
故答案为：（1）密度 （2）熔化和凝固 （3）流速大的地方压强小。
17．【解答】解：
（1）金属瓢漂浮时排开水的体积：
V排＝Sh1＝100cm2×5cm＝500cm3＝5×10﹣4m3，
金属瓢受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣4m3＝5N，
因金属瓢漂浮时受到的浮力和自身的重力相等，
所以，金属瓢的重力G＝F浮＝5N，
由G＝mg可得，金属瓢的质量：
m＝＝＝0.5kg，
因金属瓢沉底时排开水的体积和自身的体积相等，
所以，金属瓢的体积：
V＝V排′＝Sh2＝100cm2×2cm＝200cm3＝2×10﹣4m3，
金属瓢的密度：
ρ＝＝＝2.5×103kg/m3；
（2）金属瓢漂浮在水面和沉入水底时，容器内水深度下降的高度：
h3＝h1﹣h2＝5cm﹣2cm＝3cm＝0.03m，
水对容器底部的压强变化了：
△p＝ρ水gh3＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.03m＝300Pa；
（3）金属瓢静止在容器底部时，受到的浮力：
F浮′＝ρ水gV排′＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3＝2N，
对金属瓢受力分析可知，受到竖直向上的支持力和浮力、竖直向下的重力作用，
由金属瓢受到的合力为零可得：F支持+F浮′＝G，
则F支持＝G﹣F浮′＝5N﹣2N＝3N。
答：（1）金属瓢的密度是2.5×103kg/m3；
（2）金属瓢漂浮在水面和沉入水底，水对容器底部的压强变化了300Pa；
（3）金属瓢静止在容器底部时，容器对金属瓢的支持力是3N。
18．【解答】解：（1）土中存在孔隙，压缩时能够将这些孔隙压缩掉，所以土被压缩的体积可以认为等于空隙减小的体积；
（2）设样品的质量为m，烘干后样品和孔隙的总体积为：
V总＝＝，
实心的土粒体积：
V土粒＝＝，
空隙体积：
V孔＝V总﹣V土粒＝﹣，
孔隙比：
e＝＝＝0.5；
（3）取对应的孔隙比数据为纵坐标，压强数据为横坐标，描点作图，如图所示：
；
（4）地基总体积为：V＝Sh＝40m2×6m＝240m3＝V土粒+V孔隙……①；
＝0.5﹣﹣﹣﹣②；
由①②得V土粒＝160m3，
V孔隙＝240m3﹣160m3＝80m3，
房屋对地基的压强为：
p＝＝＝2.5×105Pa，
由图可知，此压强下对应的孔隙比约为e＝0.41，
即＝0.41，
V孔隙′＝0.41V土粒＝0.41×160m3＝65.6m3，
压缩的体积为：
△V＝V孔隙﹣V孔隙′＝80m3﹣65.6m3＝14.4m3，
沉降量为△h＝＝＝0.36m。
故答案为：（1）孔隙；（2）0.5；（3）如图所示：（4）0.36。
19．【解答】解：
（1）为保证孔明灯更容易起飞，燃料的质量在保证飞行时间的前提下尽可能地减小；
故答案为：A；
（2）空气密度与温度对应关系图象如图所示：
（3）孔明灯在空气中受到的浮力为F浮＝ρ空气gV＝1.2kg/m3×10N/kg×0.02m3＝0.24N；
故答案为：0.24；
（4）当孔明灯浮起时，说明受到的空气浮力刚好等于灯重与灯内热空气重力之和。
即F浮＝G灯+G热
0.24N＝0.006kg×10N/kg+G热
0.18N＝ρ热gV
ρ热＝＝0.9kg/m3
由空气密度和温度的对应关系知，在110～120℃之间，温度升高10℃，空气密度减小0.03kg/m3
此时的空气密度为0.9kg/m3，较0.91kg/m3减小0.01kg/m3，所以温度升高略大于3℃，约4℃，即此时的温度约为114℃。
故答案为：114。
20．【解答】解：（1）该量筒所能测量的最大值为100ml，所以其量程为0～100ml；
（2）量筒中液体的体积为50ml，物体和液体的总体积为60ml，故物体的体积＝60ml﹣50ml＝10ml。
故答案为：0～100；10。