1.3水的浮力 同步练习（含解析）

浙教版8年级科学上册第一章1.3水的浮力同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．如图甲所示，用弹簧测力计将一不吸水的长方体从装有水的容器中匀速拉出，图中长方体的底面积为20cm2，容器的底面积为100cm2，水的密度为1.0×103kg/m3，拉力随时间的变化关系如图乙所示，下列说法错误的是（　　）
A．物体的密度为2.5×103kg/m3
B．当物体有一半露出水面时，弹簧测力计的示数为4N
C．物体上升的速度为10cm/s
D．t=1s时，水对杯底的压力为26N
2．在一定条件下，物体能在水中上浮。图示物体在上浮前后静止时，所受浮力相同的是（　　）
　　
A．图甲中沉底的汤圆，煮熟后上浮并浮出水面
B．图乙中潜水艇排出水舱中水后，上浮并浮出水面
C．图丙中往清水中加盐，沉底的鸡蛋上浮后并浮出水面
D．图丁中轮船从长江驶入大海，船体上的吃水线 W线上浮后并浮出水面
3．三个相同容器内分别盛满不同的液体，现将三个完全相同的小球轻轻放入容器中，小球静止后的状态如图所示，三容器的液面处于同一深度，以下判断正确的是（　　）
A．小球在甲中受到浮力最小，在乙中受到浮力最大
B．液体对容器底部的压强关系是p乙>p甲>p丙
C．液体的密度关系是ρ甲>ρ丙>ρ乙
D．小球受到的浮力大小关系是F乙=F丙>F甲
4．港珠澳大桥是连接香港、珠海、澳门的超大型跨海通道，大桥在水下施工时，要向水中沉放大量的施工构件。现将边长2m的正方体沉入水中，在下沉过程中，其下表面到水面的距离为h（如图甲），钢绳拉力、物体所受浮力随着h的增大而变化（如图乙）。下列选项说法正确的是（　　） （ρ海水= 1.0×103kg/m3， g=10N/kg）
A．表示正方体构件所受浮力变化的图像是① B．该构件浸没在水中所受浮力为4×104N
C．该正方体构件的质量为16吨 D．该构件的密度是1.5×103Kg/m3
二、简答题
5．伟大的中华民族正在走向复兴，人民海军走向深蓝。2019年4月23日，为庆祝中国人民海军成立七十周年，中国完全自主研制的055大型驱逐舰首次公开亮相。该舰是中国第一款排水量超过万吨的主力驱逐舰，舰长183m、宽23m，满载时吃水深度为8m，排水量可达12500t。（g取10N/kg，海水密度取ρ=1.0×103kg/m3）
（1）求055驱逐舰满载时所受的浮力；
（2）求055驱逐舰满载时所受到海水的压强；
（3）若一架总质量为13t的直升机为了执行侦察任务飞离驱逐舰，求055驱逐舰浸在水里的体积减少了多少？
6．工人师傅利用汽车作为动力，从水中打捞一个正方体物件，绳子通过定滑轮，一端系在汽车上，如图甲所示。汽车拉着物件匀速上升，已知汽车对绳子的拉力F与物件底部距离水底的高度h的变化关系如图乙所示。绳子的体积、绳重及摩擦均忽略不计，g=10N/kg。求：
（1）物件的质量；
（2）物件浸没在水中时，受到的浮力；
（3）物件的密度。
　　
三、填空题
7．一个长方体木块通过细线与空杯底部相连，先置于空杯的底部（不粘连），如图甲所示；再缓慢注入水，使得木块上浮，最终停留在水中，如图乙所示。已知木块所受浮力的大小随杯中水的深度变化如图丙所示，可知在图象的AB段，细线______（选填“有”或“没有”）拉力，可求出木块的密度为________kg/m3。（水的密度ρ=1.0×103kg/m3；g=10N/kg）
8．小明在学完浮力后认识了密度计，将其放入液体中，当它竖立静止时，与液面相交的读数即为待测液体的密度。
（1）如图甲、乙所示，让同一支密度计分别静止在水和酒精中，密度计受到的浮力___________（选填“变大”“变小”或“不变”）；装水的容器是___________（选填“甲”或“乙”）。
（2）小明将一只玻璃的下端缠绕了适量铜丝，初步做成了一支密度计（如图丙）；为了给密度计标上刻度，他进行了如下实验：
a.将其放入水中，竖立静止后，做好标记为A，在密度计上与水面相平处标上水的密度值1.0g/cm3；
b.将其放入植物油中，用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值0.9g/cm3；
①如图丙所示，小明制作的密度计，你认为刻度0.9应该在___________点（选填“p”或“q”）。
②使用中，小明发现细铁丝很容易滑落，于是他改变这段细铁丝的形状，并把铁丝置于玻璃管内，再次测量同一杯水，（如图丁），杯中液面将___________ （填“上升”、“下降”或“仍在A处”）。
9．小李同学在探究“影响浮力大小的因素”时，依次做了如图甲所示实验。观察并分别比较图中有关数据可知：
（1）当物体浸没在水中时，受到的浮力为___________N。
（2）分析图A、C、D可得，物体在液体中所受浮力大小与___________有关。
（3）当物体从接触水面开始，到浸没于水中，直至浸没到更深位置（未触底），在图乙中能表示出此过程物体所受浮力F与浸入水中深度h关系的图象是___________（选填“①”或“②”）。
（4）小李在实验中主要用到的科学探究方法是___________。
10．甲、乙两同学用质量相同的铁板和铝板，制作容积相同的两只模型船，它们都漂浮在水面上，受到的浮力大小关系是F甲___________F乙， 它们能运载水的最大质量关系是m甲___________m乙。（均选填“>”“<”或“=”）
11．有一个木块，把它浸没在盛满水的溢水杯中时，从杯中溢出10g水，若把它浸没在盛满酒精的溢水杯中，会从杯中溢出 ___________g酒精（酒精密度是0.8×103kg/m3， 水的密度是1.0×103kg/m3， 木块的密度是0.5×103kg/m3）。
12．如图所示，把一木块放入水中，静止时木块有的体积露出水面，木块的密度为___________kg/m3；如果把该木块放入密度为0.8×103 kg/m3的酒精中，静止时，如图所示。那么该木块下表面受到水的压强p水与受到酒精的压强p酒 的关系为p水___________p酒 （填“大于”、“等于”、“小于”）。
13．为了测量硬塑料制成的锅形物体的质量和体积，先用一圆柱形容器盛满水，该容器底面积为100cm2（壁厚度不计）。将锅形物体开口向上放入容器中，物体漂浮（如图所示），溢出了300cm3的水，然后慢慢翻转使物体浸没沉底，液面下降了1cm。则锅形物体的质量为_________， 密度为___________。
四、探究题
14．小明按照教材中“综合实践活动”的要求制作了简易密度计。取一根粗细均匀的饮料吸 管，在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口。如下图所示。
为了给密度计标上刻度，他进行了如下操作：
a.将其放入水中，竖立静止后，在密度计上与水面相平处标上1.0g/cm3
b.将其放入密度0.9g/cm3植物油中，用同样的方法在密度计上标上0.9g/cm3；
c.接着他以两刻度线间的长度表示0.1g/cm3， 将整个饮料吸管均匀标上刻度；
d.将做好的密度计放入酒精中进行检验，发现液面明显不在0.8g/cm3刻度处。
（1）如图甲所示，小明制作的密度计，你认为刻度 0.9 应该在___________点（选填“p”或“q”）
（2）在实验步骤 c 中，小明这样均匀标示刻度是___________（选填“正确”、“错误”）。
（3）若被测液体的密度为ρ液，密度计浸入被测液体的深度为 h（如图乙）、自制密度计的质量为 m，横截面积为 S，用给定的字母推导出ρ液关于 h 的关系式为___________。
（4）小明为了让简易密度计做的更精确，想使密度计上两条刻度线之间的距离大一些，请你为小明设计一种改进方法：___________。
15．一般情况下，人在水中会下沉，在死海中却能漂浮在海面上。为此，小科同学猜想，浮力的大小可能跟液体的密度有关。为了检验这个猜想，他设计了如图所示的实验进行探究。
（1）人在死海中漂浮在海面上时，人受到的浮力________人的重力（选填“大于”、小于”或“等于”）；
（2）由甲、乙两图可知，铝块在水中受到的浮力是___________牛；
（3）乙、丙两图中铝块所受浮力的大小相同，小李同学得出浮力的大小与液体的密度无关的错误结论。为了能够顺利得出浮力的大小与液体的密度有关这个正确结论，图丙的实验操作应如何改进？_________。
16．在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，根据图所示实验操作，从中选出一些图，针对某一个因素进行研究，并通过分析弹簧测力计的示数，得到探究结果。
（1）比较分析图①___________， 说明浮力的大小与物体浸入的深度无关。
（2）物块A浸没在水中时，它所受的浮力为___________N。
（3）小宏在图④中弹簧测力计刻度盘的3N处对应标上1.0g/cm3（水的密度）的字样；当他把物块浸没在盐水中时，如图⑤，应该在弹簧测力计刻度盘的___________N处对应标上1.1g/cm3（盐水的密度）的字样，聪明的他就将图①所示装置改装成了一个能测液体密度的密度秤。
17．暑假，学校布置了“利用浮力自制密度计”的任务。小骏同学利用一个高12cm的空易拉罐（可视为一个圆柱体，如图所示）制作了一个密度计。
①他先在罐中放入几颗小石头，使之竖直漂浮在水面上，在水面对应的位置打上记号A；
②取出易拉罐，在记号A处标上1g/cm3；
③用刻度尺量出记号A处到罐底的竖直距离为6cm；
④接着，小骏要标出0.8g/cm3刻度线的位置，应在记号A的___________（“上方”或“下方”）；
⑤利用步骤四的方法，刻画出其他的刻度线，密度计制作完成；
⑥该密度计能测出的液体密度的最小值为___________g/cm3；
⑦小骏想增大刻度线之间的距离，应该___________（选填“增大”或“减小”）该密度计的质量。
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．C
【详解】
A．由图象可知，物体完全露出水面后，绳子的拉力即物体的重力G=5N，未露出水面时，物体受到的拉力F=3N，
所以浸没时物体受到的浮力
F浮=G-F=5N-3N=2N
物体的体积
物体的质量
所以物体的密度
故A正确。
B．当物体有一半露出水面时，物体受到的浮力为完全浸没时受到浮力的一半，即
F浮′=1N
根据称重法可知弹簧测力计的示数
F示数=G木-F浮′=5N-1N=4N
故B正确。
C．根据图象可得下图：
t=0s时长方体物体沉在杯底，t=2s时长方体物体上表面到达水面，t=3s时长方体物体下表面离开水面；
由图象可以知道，物体露出水面的整个过程用时
t′=3s-2s=1s
长方体物体的高度
此时，因为长方体物体离开水面，水面下降高度为
以物体上表面为标准，物体露出水面的整个过程向上移动的距离为
所以物体的运动速度
故C错误。
D．物体从杯底到上表面到达水面时运动的距离
s′=vt2=8cm/s×2s=16cm
则最初水的深度
h′=s′+h=16cm+10cm=26cm=0.26m
由图象可以知道，当t=1s时，长方体物体处于浸没状态，水的深度不变，
所以水对容器底的压强
p=ρgh′=1×103kg/m3×10N/kg×0.26m=2.6×103Pa
水对容器底的压力
F=pS杯=2.6×103Pa×100×10-4m2=26N
故D正确。
故选C。
2．D
【详解】
A．沉入锅底的汤圆，受到的浮力小于重力，加热一段时间后，根据F浮=ρ液gV排可知，汤圆的体积变大，受到的浮力变大，当浮力大于重力时，汤圆上浮，故A错误。
B．潜水艇排出水舱中水后浮出水面，根据F浮=ρ液gV排可知，排开液体体积变小，浮力变小，故B错误。
C．鸡蛋刚开始沉在水底，浮力小于重力，往清水中加盐，沉底的鸡蛋上浮后并浮出水面，最终鸡蛋漂浮，浮力等于重力，浮力变大，故C错误。
D．轮船从长江驶入大海，始终漂浮，浮力等于重力，轮船重力没有发生改变，所以浮力不变，故D正确。
故选D。
3．D
【详解】
AD．小球在甲中下沉，则浮力小于重力；小球在乙中漂浮，在丙中悬浮，则浮力等于重力，因此浮力的大小关系为
F乙=F丙>F甲
即甲的浮力最小，而乙和丙的浮力相等，故A错误，D正确。
BC．小球在甲中下沉，则
ρ甲<ρ
小球在乙中漂浮，则
ρ乙>ρ
小球在丙中悬浮，则
ρ丙=ρ
那么三者的密度关系
ρ乙>ρ丙>ρ甲
根据液体压强公式p=ρ液gh可知，容器底部受到液体压强
p乙>p丙>p甲
故B、C错误。
故选D。
4．C
【详解】
A．由图甲可知，正方体构件在浸没之前排开水的体积变大，所以浮力逐渐变大，当正方体构件浸没后排开水的体积不变，浮力不变，故正方体构件受到的浮力先增大后不变，则图乙中反映正方体构件所受浮力变化的图像是②，反映拉力随深度变化的图线是①，故A错误。
B．当正方体构件浸没在水中时，排开水的体积等于构件的体积
V排=V=（2m）3=8m3
构件浸没在水中所受浮力
F浮=ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×8m3=8×104N
故B错误。
C．由图乙可知，当构件浸没后所受的拉力等于浮力，所以构件浸没后，在缓缓沉入的过程中，所受的拉力与浮力大小之和等于构件的重力，即
G=F拉+F浮=2×8×104N=1.6×105N
由G=mg可知，构件的质量
m==＝1.6×104kg＝16t
故C正确。
D．构件的密度
===2×103kg/m3
故D错误。
故选C。
5．（1）1.25×108N；（2）8×104Pa；（3）。
【详解】
解：（1）驱逐舰在水面漂浮，则它受到的浮力等于自身重力
F浮力=G排=m排g=12500×103kg×10N/kg=1.25×108N
（2）驱逐舰满载时受到海水的压强
p=ρ液gh=103kg/m3×10N/kg×8m=8×104Pa
（3）直升机起飞后，驱逐舰减小的浮力等于直升机的重力，即
F浮力=G飞机=m飞机g=13×103kg×10N/kg=1.3×105N
则驱逐舰排开水的体积的减小量为
答：（1）055驱逐舰满载时所受的浮力为1.25×108N；
（2）055驱逐舰满载时所受到海水的压强为）8×104Pa；
（3）055驱逐舰浸在水里的体积减少了。
6．（1）；（2）1100N；（3）
【详解】
解：（1）当物体完全出水后，它不受浮力，此时绳子的拉力等于物体的重力，即此时绳子的拉力最大。根据图乙可知，该物件的重力
G=2200N
则它的质量为
（2）当物体完全浸没在水中时，它排开水的体积最大，受到的浮力最大，而绳子的拉力最小。根据图乙可知，此时物体受到的拉力
F=1100N
则此时它受到的浮力
F浮=G-F=2200N-1100N=1100N
（3）该物体的体积
则该物体的密度
答：（1）物件的质量为220kg；
（2）物件浸没在水中时，受到的浮力为1100N；
（3）物件的密度为。
7．没有 0.8×103
【详解】
[1]刚开始注水，木块静止，慢慢注水，浮力小于重力，排开液体的体积变大，浮力变大，当浮力等于木块重力木块漂浮，木块漂浮时，浮力不变，注水，仍然漂浮，故浮力的大小不变，故AB段细线没有拉力；当绳子拉直后，再注水，浮力变大，绳子的拉力变大，即为BC，直至木块淹没后，浮力的大小不变，故AB端绳子没有拉直，故没有拉力。
[2]AB段，漂浮，浮力等于重力，其大小为1.6N，故质量为
根据CD段可知，物体浸没，此时的浮力为2N，故木块的体积为
故木块的密度为
故木块的密度为。
8．不变 乙 P 仍在A处
【详解】
（1）[1][2]根据图片可知，密度计在甲和乙中都是漂浮，则它受到的浮力都等于自重，因此密度计受到的浮力不变。密度计在乙中排开液体的体积小于在甲中排开液体的体积，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，液体的密度ρ乙>ρ甲，则装水的容器是乙。
（2）①[3]根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，密度计排开液体的体积与液体密度成反比，即液体密度越小，而排开液体的体积越大，而对应的刻度越靠上。因为0.9g/cm3<1g/cm3，所以对应的刻度线肯定在A的上面，即在p点。
②[4]无论铁丝是否在玻璃管内，玻璃管和铁丝的总重力保持不变，即它们受到的总浮力保持不变。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，它们排开水的总体积不变，因此杯中液面将仍在A处。
9．1 液体密度 ② 控制变量法
【详解】
（1）[1]由图，物体重力为4.2N，浸没在水中时，测力计示数3.2N，浮力为
F浮=4.2N-3.2N=1N
（2）[2]分析图A、C、D，均完全浸没，水和酒精密度不同，测力计示数不同，浮力不同，所以物体在液体中所受浮力大小与液体密度有关。
（3）[3]当物体从接触水面开始，到浸没于水中，直至浸没到更深位置（未触底），排开液体体积先增大后不变，根据F浮=ρgV排，浮力先增大后不变，所以为②。
（4）[4]实验存在多个变量，所以采用了控制变量法。
10．= ＜
【详解】
[1]由题知，两只模型船的质量相同（重力相同），它们都漂浮在水面上，由漂浮条件可知，两船所受的浮力相同，即
F甲=F乙
[2]已知
m铁=m铝，ρ铝＜ρ铁
由可知
V铝＞V铁
当两船即将浸没在水中时，排开水的体积最大，浮力最大，运载的水最重，两船容积相同（即空心部分体积相同），且实心部分的体积关系为
V铝＞V铁
所以，铝船排开水的体积更大，铝船受到的浮力较大，即
F铝船＞F铁船
由于两船的质量相同，即重力相同，所以铝船能承载更多的水量，即
m甲＜m乙
11．8
【详解】
由木块浸没在水中时溢出10g水，木块的体积
当木块浸没在酒精中时
V排酒=V木块
由公式可求出溢出酒精的质量
12．0.4×103 等于
【详解】
[1]木块漂浮在水面，根据漂浮条件可知
F浮=G
即
ρ水g×（1-）V=ρ木gV
解得
ρ木=ρ水=×1×103kg/m3=0.4×103kg/m3
[2]同一个木块在水中和酒精中都处于漂浮状态，浮力都等于重力，所以两者的浮力相等。根据浮力产生的原因可知，浮力等于水或酒精对木块下表面的压力，由p=可知
p水=p酒
13．300g##0.3kg 1.5g/cm33kg/m3
【详解】
[1]物体漂浮时浮力等于重力，即
F浮=G
ρ水gV排=mg
ρ水V排=m
那么
m=ρ水V排=1×103kg/m3×300×10-6m3=0.3kg=300g
[2]当物体浸没在水中时，它排开水的体积等于自身体积，即
V=V排'=V排-Sh=300cm3-100cm2×1cm=200cm3
那么该物体的密度为
14．P 错误 换用管径更细的吸管
【详解】
（1）[1]因为将其放入密度0.9g/cm3植物油中，油的密度小于水的密度，而密度计在液体中始终漂浮，浮力等于重力大小不变，根据公式F浮=ρ液gV排，当液体密度变小，则排开液体体积变大，所以刻度 0.9 应该在P点。
（2）[2]根据
V=Sh
F浮=G物
即
ρ液gV排=ρ液gSh浸=G物
得
则密度计处于漂浮状态时浸没的深度与液体密度成反比，所以密度计刻度不均匀，即小明这样均匀标示刻度不对。
（3）[3]根据（2）可知
公式变形之后可得
（4）[4]因为V=Sh，所以使h变大，应减小S即可，具体做法是：用更细的吸管。
15．等于 1 丙中浓盐水换成密度更大或更小的液体，铝块浸没于液体中且不触到容器
【详解】
（1）[1]人在死海中漂浮在海面上时，人受到的浮力等于重力。
（2）[2]由甲知，弹簧测力示数为铝块的重力，则
G=2.8N
由乙知
F=1.8N
铝块浸没在水中后所受浮力
F浮=G-F=2.8N-1.8N=1N
（3）[3]比较图乙、丙两图中铝块所受浮力的大小，小李同学得出浮力的大小与液体的密度无关的结论，这个结论是错误的，原因是没有控制铝块排开液体的体积相同，且为了使实验现象更明显，可以丙中浓盐水换成密度更大或更小的液体。
16．③④ 1 2.9
【详解】
（1）[1]探究浮力的大小与物体浸入的深度是否有关时，需要控制液体的密度相同，排开的液体的体积相同，物体浸入液体中的深度不同，故选实验③④。
（2）[2]由①③可知，A浸在水中受到的浮力
F浮=G-F拉=4N-3N=1N
（3）[3]当他把物块浸没在水中时，受到的浮力
F浮=1N
根据阿基米德原理得
1N=ρ水gV排 ①
当他把物块浸没在盐水中时，
F浮盐水=ρ盐水gV排 ②
因两者排开液体的体积相等，
所以由①②两式相比可得
解得
F浮盐水=1.1N
此时应标在弹簧测力计的
4N-1.1N=2.9N处
17．上方 0.5 增大
【详解】
[1]密度计漂浮液体表面上，密度计受到的浮力等于密度计的重力，即
密度计的重力大小不变，因此液体密度越大，密度计排开液体的体积越小，密度计露出液面的部分越大，密度计与液面相平处的刻度为该液体的密度大小。液体因此密度计测量密度为1g/cm3的液体时露出液面的部分比测量密度为0.8g/cm3的液体时露出液面的部分小，因此小骏要标出0.8g/cm3刻度线的位置，应在记号A的上方。
[2]该密度计刚好全部浸入液体中时，排开液体的体积最大，液体的密度最小，此时密度计排开的液体的体积为密度计测量密度为1 g/cm3液体时排开液体体积的两倍，由
因此密度计能够测量的液体的密度为
[3]自制密度计的质量为m，密度计的重力
若被测液体的密度为 ，密度计处于漂浮状态，因此
即
因为
所以
所以
所以使h变大，具体的做法是适当增大密度计的质量。答案第1页，共2页
答案第1页，共2页