人教版八年级下10.3物体的浮沉条件及应用同步练习（有解析）

人教版八年级下 10.3 物体的浮沉条件及应用 同步练习
一、单选题
1．三国时代，诸葛亮曾放飞一种“会飞”的灯笼，后人称其为“孔明灯”，关于“孔明灯会飞”的说法正确的是
A．灯受的重力大于浮力 B．灯受的重力等于浮力
C．灯受的重力小于浮力 D．以上说法均可
2．下列几种情况中能使受到浮力变大的是（ ）
A．潜水浸没在水中后继续下潜 B．轮船由长江驶入大海
C．从水银中取出铁球放入水中 D．人由浅水区走向深水区
3．两个相同柱形容器置于水平地面上，两容器中分别盛有体积相等的不同液体甲、乙。若两个质量相等的物块A、B浸入液体中，物块漂浮于液面，如图所示。下列判断正确是（　　）
A．液体的密度ρ甲＜ρ乙
B．液体的质量m甲＜m乙
C．液体对容器底部的压强p甲＞p乙
D．液体对容器底部的压力F甲=F乙
4．2021年4月，海南舰在三亚某军港交接入列。海南舰作为海上大型作战平台，备受关注。下列说法正确的是（　　）
A．海南舰在海面静止时，甲板上的飞机起飞后，受到的浮力不变
B．在加速靠近海岛的过程中，船舱内的坦克相对于海岛是静止的
C．舰船电力由柴油发电机提供，发电机原理跟家用电风扇原理相同
D．因流速大压强小，两军舰在海上并列航行时要保持一定的距离
5．水平桌面上有两个完全相同的溢水杯和烧杯，溢水杯中装满水，将a、b两个实心小球分别放入溢水杯中，最终a漂浮在水面上，b沉在杯底，如图所示，设甲烧杯中水的质量m甲、乙烧杯中水的质量m乙，两球质量分别为ma、mb，两球体积分别为Va、Vb，现有以下判断
（1）若mam乙
（2）若m甲=m乙，则一定有ma（3）若Va=Vb，则一定有m甲（4）若m甲其中正确的是（ ）
A．（1）（2） B．（1）（3） C．（2）（3） D．（2）（4）
6．水平桌面上两个相同的烧杯中分别装有甲、乙两种不同液体，将两个不同材料制成的正方体A、B（VA＜VB）分别放入两种液体中，静止后如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．甲液体的密度较大
B．甲液体对容器底的压力较小
C．甲液体中的物体所受的浮力较大
D．两种液体对容器底的压强相等
7．如图所示，物理小组利用体积为170 的潜水艇模型（忽略进气排气管的体积）探究潜水艇在水中如何实现上浮或下沉，下列说法不正确的是（）（　　）
A．模型浸没在水中受到的浮力为1.7N
B．模型浸没后继续下沉的过程中受到的浮力大小不变
C．若要让悬浮的模型上浮应使模型中进水
D．潜水艇能上浮或下沉是通过改变自重实现的
8．如图所示是我国新型万吨级055型导弹驱逐舰，其排水量可达12500t，该型驱逐舰在海上航行过程中，下列说法正确的是（　　）
A．发射导弹后，驱逐舰所受浮力变小 B．排水量指的是驱逐舰所受的重力
C．驱逐舰直线行驶时，运动状态不变 D．发射导弹后，驱逐舰会下沉一些
9．如图所示，潜水艇悬浮在水中时，下列说法正确的是（　　）
A．要使潜水艇上浮，应向水舱充水
B．要使潜水艇下沉，应将水舱里的水排出一部分
C．当潜水艇悬浮在水中时，潜水艇重等于同体积的水重
D．潜水艇是靠改变自身重力和受到的浮力来实现浮沉的
10．小明看到清淤作业人员正在将水塘底部的淤泥搬运到船上。他想：水面高度会变化吗 于是进行了探究：首先，将石块a和不吸水的木块b置于装有水的烧杯中，如图所示；然后，将石块a从水中拿出并轻轻放在木块b上，它们处于漂浮状态，则水面高度将（　　）
A．下降 B．上升 C．不变 D．无法判断
二、填空题
11．某油轮的排水量为5106千克，则满载时油轮受到的浮力为______牛。若油轮满载，从海水密度较小的水域驶入密度较大的水域，油轮所受到的浮力将______，其船身浸入海水中的体积将______（均选填“变小”、“不变”或“变大”）。
12．如图甲所示，小华根据自动饮水机的水箱，自制了一个浮力感应装置放在水平桌面上。先将不计质量和体积的竖直细杆的下端通过力传感器连在一个圆柱形容器的底部，细杆上端与物体M相连，容器的质量为0.8kg。力传感器可以显示出细杆的下端受到作用力的大小。向容器中加水，直到加满。图乙是力传感器的示数F随容器中加入水质量m变化的图象。当向容器中加入质量为4.4kg的水时，力传感器的示数大小为F1，继续向容器中加水，当力传感器的示数大小变为6F1时，容器对水平桌面的压力为______N。请甲在图丙中作山物体M漂浮时受到的浮力的示意图______。
13．测量是物理学习中需要掌握的一种基本技能。你熟悉哪些测量工具？知道它们的用途和工作原理吗？根据示例，请尝试着将表格填写完整。
测量工具名称 用途 工作原理
示例：弹簧测力计 测量力的大小 弹簧的伸长与受到的拉力成正比
14．刀刃磨得锋利是为了能产生很大的______；液体密度计工作是利用了______原理，船闸工作是利用了______原理。
15．如图，一只重为20N的天鹅在平静的水面上游动，它受到的浮力是______N，它身体浸入水中的体积是_______m3。（g取10N/kg，水的密度是1.0×103kg/m3）
三、综合题
16．宜昌本地近期大量上市了夏橙。一个质量为的夏橙漂浮在水中时，刚好有的体积位于水面之上，如图所示。取，水的密度取。
(1)计算该夏橙排开水的体积是多少？
(2)计算该夏橙的密度是多少？
(3)若向水中加盐，则该夏橙会上浮一些还是下沉一些？此时夏橙受到的浮力会变大、变小、还是不变？
17．如图所示是玻璃管密度计的示意图。已知密度计质量为10g，上面粗细均匀部分的玻璃管长20cm，且标有0.75~1.2g/cm3的刻度。
（1）求密度计漂浮在液体中受到的浮力；
（2）图中1.1g/cm3刻度已标出，请将密度为1.0g/cm3、1.2g/cm3的值合理地标注在密度计上；
（3）求有刻度部分的玻璃管横截面积的最小值。
18．某型号声呐，质量为。其内部有两个完全相同的空腔，声呐每个空腔的侧上方都用轻薄易腐蚀材料制成的密封盖密封，密封盖质量和体积均不计，当密封盖浸泡在海水中，将逐渐被海水腐蚀，海水进入空腔导致声呐逐渐下沉。某次公海军事演习，反潜飞机向海中投入该声呐，声呐在海中静止后露出整个体积的。此时上下空腔均没有海水进入，如图甲所示；24小时后，声呐没入海中处于悬浮状态，声呐下空腔充满海水而上空腔没有海水进入，如图乙所示；再经过24小时后，声时沉入海底，上下空腔均充满海水，如图丙所示。（已知），
(1)图甲中，声呐所受浮力为__N；
(2)声呐整个体积为__m3；
(3)当声呐底部位于海面下深度时（未沉入海底），所受海水的压强为__Pa；
(4)每个空腔的体积为多少m3？______
19．美国作家海明威在他的作品中说“冰山运动之雄伟壮观，是因为它只有八分之一在水面上。”海明威认为我们看到露出水面的只是冰山一角，冰山的大部分在水面以下。小明为了检验海明威“冰山只有八分之一浮出水面”这一说法，设计并做如下操作。
（1）他让正方体冰块漂浮在平静海面上，忽略冰块在海水中的熔化。正方体冰块的质量为10kg、密度为0.925×103，海水的密度为1.025×103，g取10N/kg。请问：
①正方体冰块受到浮力大小等于_______N。
②冰块浮出水面的体积与冰块总体积之比等于___________。
③冰块浮出水面的高度与冰块总高度之比等于___________。
（2）通过计算，小明发现不管是冰块的高度还是体积，都与海明威的“八分之一”说法不符。小明认为海明威的说法应该有一定的依据。于是，小明通过网络查询到部分冰山形状如图所示。请根据冰山形状图找出能支持海明威“冰山只有八分之一露出水面”这一说法的理由有：______________。（答出一项即可）
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【解析】
【分析】
浮沉条件：物体受到的浮力大于重力，上浮；物体受到的浮力等于重力，悬浮或漂浮；物体受到的浮力小于重力，下沉．
【详解】
灯笼在空中受到重力和空气的浮力的作用，灯罩内的气体被加热，体积膨胀、密度减小，小于灯罩外空气的密度，使灯笼受到空气的浮力大于灯笼的重力，灯笼上升．
故选C．
2．D
【解析】
【详解】
A．潜水浸没在水中后继续下潜，排开水的体积不变，水的密度不变，根据可知受到的浮力不变，故A不符合题意；
B．轮船由长江驶入大海，依然处于飘浮状态，漂浮时受到的浮力等于物体自身的重力，所以轮船由长江驶入大海受到的浮力不变，故B不符合题意；
C．铁的密度大于水的密度，但是小于水银的密度；所以静止后，铁球在水银中漂浮，此时铁球受到的浮力等于本身重力；在水中沉底，此时铁球受到的浮力小于自身重力；所以从水银中取出铁球放入水中，浮力变小，故C不符合题意；
D．人由浅水区走向深水区，排开水的体积变大，水的密度不变，根据可知受到的浮力变大，故D不符合题意。
故选D。
3．C
【解析】
【详解】
A．相同柱形容器置于水平地面上，分别盛有体积相等的不同液体甲、乙，所以开始液面一样高，放入物体后，因为都漂浮，所以浮力等于重力，因为物体质量相等，所以浮力相等，由图可知，乙液面上升多，即B排开液体体积大，根据F浮=ρgV排，可知ρ甲＞ρ乙，故A错误；
B．因为ρ甲＞ρ乙，液体体积相等，根据密度公式知，m甲＞m乙，故B错误；
CD．由B知m甲＞m乙，所以甲液体重力大于乙液体重力，因为力的作用是相互的，AB所受浮力相等，所以对液体的压力也相等，液体对容器底部的压力是液体重力和物体对液体压力之和，所以F甲＞F乙，因为底面积相等，所以p甲>p乙，故C正确，D错误。
故选C。
4．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．海南舰在海面静止时，甲板上的飞机起飞后，海南舰的重力减小，由于海南舰漂浮在海面上，浮力等于重力，因此受到的浮力变小，故A错误；
B．在加速靠近海岛的过程中，船舱内的坦克相对于海岛的位置越来越近，故坦克是运动的，故B错误；
C．舰船电力由柴油发电机提供，发电机原理是电磁感应，跟家用电风扇原理通电导线在磁场中受力而运动不相同，故C错误；
D．因流速大压强小，两军舰在海上并列航行时中间气体流速大压强小，会产生使军舰互相靠近的压力，因此两军舰要保持一定的距离，故D正确。
故选D。
5．C
【解析】
【分析】
【详解】
因为a漂浮在水中，所以a所受的浮力等于a的重力，等于排开水的重力，即
根据公式得，a的质量等于排开水的重力，即，b沉在水底，则b受的浮力等于排开水的重力小于b的重力，即
根据公式得，b的质量大于排开水的重力，即，若ma>mb，所以没法确定a球排开水的重力和b排开水的重力的关系，故（1）错误；若m甲=m乙，根据阿基米德原理可知，a和b所受的浮力相等，根据（1）的分析可知，a的重力小于b的重力，即a的质量小于b的质量，故（2）正确；若Va=Vb，因为a漂浮，只有一部分浸入水中，b浸没在水中，说明a排开水的体积小于b排开水的体积，所以a排开水的质量小于b排开水的质量，即m甲故选C。
6．B
【解析】
【详解】
AC．由图可知，正方体A、B在甲、乙两种液体中均为漂浮，根据漂浮条件知，它们在甲、乙两种液体中受到的浮力相等，已知VABD．已知两杯中液面相平，根据公式得，，又因为 ，因为烧杯一样，故S相等，所以，，故B正确，D错误；
故选B。
7．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．模型浸没在水中受到的浮力为
故A正确，A不符合题意；
B．模型浸没后继续下沉的过程中，由于排开液体的体积不变，故浮力大小不变，故B正确，B不符合题意；
C．若要让悬浮的模型上浮应使模型中排水，减轻潜水艇的重力，小于浮力，从而实现上浮，故C错误，C符合题意；
D．潜水艇能上浮或下沉是通过改变自重实现的，排水时，重力小于浮力，故上浮，进水时，重力大于浮力，故下沉，故D正确，故D不符合题意。
故选C。
8．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．发射导弹后，驱逐舰的重力减小，根据漂浮条件F浮=G物可知，驱逐舰受到浮力变小，故A正确；
B．满载时的排水量指的是驱逐舰满载时排开水的质量，故B错误；
C．驱逐舰直线行驶时，由于不知道速度的变化，无法判定运动状态是否改变，故C错误；
D．发射导弹后，驱逐舰受到浮力变小，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，驱逐舰排开水的体积变小，会上浮一些，故D错误。
故选A。
9．C
【解析】
【详解】
A．潜水艇悬浮在水中，浮力与重力相等，要使潜水艇上浮，则重力应小于浮力，由于潜水艇浮力不变，则应把水舱中的水排出一部分，来减小重力,故A错误；
B．原来潜水艇悬浮，浮力等于重力，要使潜水艇下沉，则重力应大于浮力，由于潜水艇浮力不变，则应向水舱充水，来增大重力，故B错误；
C．当潜水艇悬浮在水中时，排开水的体积与潜水艇的体积相等，由于悬浮，浮力与重力相等，根据阿基米德原理可知潜水艇重等于同体积的水重，故C正确；
D．在未露出水面之前，由于排开水的体积不变，故潜水艇所受到的浮力不变，潜水艇靠改变自身重力实现上浮或下潜，故D错误。
故选C。
10．B
【解析】
【分析】
【详解】
有石块a和不吸水的木块b，石块a沉在水底，浮力小于重力，不吸水的木块b漂在水面，浮力等于重力，此时总浮力
将石块a放在木块b上后，ab一起漂浮，总浮力等于总重力，即
因此
而浮力越大，排开液体体积越大，水面越高，因此水面会上升，故B符合题意。
故选B。
11． 4.9×107 不变 变小
【解析】
【详解】
[1]由于轮船漂浮，由物体浮沉条件知道，满载时油轮受到的浮力
F浮=G=mg=m排g=5×106kg×9.8N/kg=4.9×107N
[2]轮船漂浮，自重不变，所以，轮船从海水密度较小的水域驶入密度较大的水城，受到的浮力都等于自重，大小不变。
[3]由于受到的浮力不变，由F浮=ρ液gV排知道，从海水密度较小的水域驶入密度较大的水域，排开水的体积变小。
12． 82
【解析】
【分析】
【详解】
[1]由图乙可知，水箱中没有水时（m=0），压力传感器受到的压力F0=2N，则物体M的重力
G=F0=2N
由图乙可知，当M完全浸没时，压力传感器的示数为8N，对M受力分析可知，受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和杆的作用力，则此时M受到的浮力
F浮=G+F=2N+8N=10N
综上可知，加水4kg时水面达到M的下表面（此时浮力为0），加水8kg时M刚好浸没（此时浮力为10N），该过程中增加水的质量为4kg，浮力增大了10N，所以，每加1kg水，物体M受到的浮力增加2.5N，当向水箱中加入质量为4.4kg的水时，受到的浮力
F浮1=(4.4kg-4kg)×2.5N/kg=1N＜2N
此时杆的作用力为支持力，力传感器的示数
F1= G- F浮1=2N-1N=1N
继续向水箱中加水，当力传感器的示数大小变为6F1时，即
F2=6F1=6×1N=6N＞2N
由此可知，此时杆的作用力为拉力，浮力
F浮2=F2-G=6N+2N=8N
此时容器内水的质量
此时水箱对水平面的压力
F压=(m水1+m水箱)g+G =(7.2kg+0.8kg)×10N/kg+2N=82N
[2]从物体M的重心沿竖直向上画出物体M漂浮时受到的浮力的示意图，如图所示：
13．
测量工具名称 用途 工作原理
示例：弹簧测力计 测量力的大小 弹簧的伸长与受到的拉力成正比
天平 测量质量的大小 杠杆的平衡条件
密度计 测量密度大小 物体漂浮时浮力与重力大小相等
【解析】
【详解】
常用的测量的工具有很多，例如：
测量工具名称 用途 工作原理
示例：弹簧测力计 测量力的大小 弹簧的伸长与受到的拉力成正比
天平 测量质量的大小 杠杆的平衡条件
密度计 测量密度大小 物体漂浮时浮力与重力大小相等
14． 压强 漂浮条件 连通器
【解析】
【详解】
[1]刀刃磨得锋利是通过减小受力面积的方法增大压强。
[2]密度计的工作原理是物体的漂浮条件。密度计在液体中处于漂浮状态，则所受的重力与浮力是一对平衡力，大小相等，而密度计的重力是不变的，所以密度计所浸入的液体的密度不同，其排开液体的体积也不同，据此在密度计上标上对应刻度便可测出液体的密度了。
[3]船闸在工作时，闸室分别与上游和下游构成连通器，运用了连通器的原理。
15． 20 2×10﹣3
【解析】
【分析】
天鹅在平静的水面上游动时处于漂浮状态，受到的浮力和自身的重力相等，根据求出天鹅身体浸入水中的体积。
【详解】
[1]因天鹅在平静的水面上游动时处于漂浮状态，所以，天鹅受到的浮力
[2]由可得，天鹅身体浸入水中的体积
它身体浸入水中的体积是2×10-3m3。
16．(1)；(2)；(3)若向水中加盐，则该夏橙会上浮一些；此时夏橙受到的浮力不变
【解析】
【详解】
(1)夏橙漂浮，则受到的浮力
根据阿基米德原理可知，夏橙排开水的体积
(2)夏橙有的体积位于水面之上，夏橙的体积
夏橙的密度
(3)若向水中加盐，水的密度变大，则夏橙的密度小于盐水的密度，所以夏橙仍然会漂浮，浮力等于重力，浮力不变；由于水的密度变大，浮力不变，根据阿基米德原理可知，其排开的水的体积会变小，即夏橙会上浮一些。
答：(1)计算该夏橙排开水的体积是；
(2)计算该夏橙的密度是；
(3)若向水中加盐，则该夏橙会上浮一些；此时夏橙受到的浮力不变。
17．（1）0.1N；（2）；（3）2.5×10-5m2
【解析】
【分析】
【详解】
解：（1）密度计漂浮，浮力等于重力，即
F浮=G=mg=0.01kg×10N/kg=0.1N
（2）密度计在不同的液体中均处于漂浮状态，浮力都等于重力，即在不同液体中所受浮力相等，由可知，液体密度越大时越小，所以密度计的示数越往下越大，如图所示：
（3）0.75g/cm3=750kg/m3，1.2g/cm3=1200kg/m3，当0.75刻度在玻璃管顶部、1.2刻度在玻璃管底部时玻璃管横截面积S最小，根据题意得
解得
答：（1）密度计漂浮在液体中受到的浮力是0.1N；
（2）见解析；
（3）有刻度部分的玻璃管横截面积的最小值是2.5×10-5m2。
18． 66
【解析】
【详解】
(1)[1]图甲中，声呐在海中静止后处于漂浮状态，根据漂浮条件可知浮力
(2)[2]根据可得图甲中，声呐浸没在水中的体积
已知声呐在海中静止后露出整个体积的，则声呐整个体积
(3)[3]当声呐底部位于海面下100m深度时所受的海水压强
(4)[4]图乙中，声呐受到的浮力
根据悬浮条件可知
声呐下空腔力的海水重力
根据可知一个空腔的容积
19． 100 4:41 4:41 见详解
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]正方体冰块的重力为
G=mg=10kg×10N/kg=100N
冰块漂浮，其所受浮力大小等于重力大小，为100N。
[2]冰的体积
冰块排开海水的体积
冰块浮出水面的体积与冰块总体积之比为
[3]冰块为正方体，设其底面积为S，根据V=Sh可知，冰块浮出水面的高度与冰块总高度之比等于冰块浮出水面的体积与冰块总体积之比，为4:41。
（2）[4]冰山在水下的部分形状不确定，水下部分的形状既有上大下小的，也有上小下大的，体积相差较大。
答案第1页，共2页
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