北师大版八年级下8.6、物体的浮沉条件 同步练习（有解析）
文档属性
| 名称 | 北师大版八年级下8.6、物体的浮沉条件 同步练习（有解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 579.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 北师大版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-02 05:04:34 | ||
图片预览
文档简介
北师大版八年级下 8.6、物体的浮沉条件
一、单选题
1．将体积相同、材料不同的甲、乙、丙三个实心小球，分别轻轻放入三个装满水的同规格烧杯中，甲球沉底、乙球悬浮、丙球漂浮，如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．三个小球的质量大小关系是 m甲＞m丙＞m乙
B．三个小球受到的浮力大小关系是 F甲＝F乙＜F丙
C．三个小球的密度大小关系是ρ甲＞ρ乙＞ρ丙
D．三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是p甲＞p丙＞p乙
2．如图所示，甲、乙、丙三个完全相同的烧杯中均装有适量的水，将质地均匀，且不吸水的a、b两实心体分别放入甲、乙烧杯中，当a、b静止时，a有五分之二的体积露出水面，b悬浮于水中，此时两烧杯液面刚好相平。若将b置于a上一起放入丙烧杯中，静止时a的上表面刚好与液面相平，整个过程中水均未溢出，下列说法正确的是（ ）
A．a的密度是0.4×103kg/m3 B．a、b的重力之比为5:3
C．a、b的体积之比为5:2 D． b的密度是0.8×103kg/m3
3．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
4．如图所示，在三个相同的容器中装有质量相同的水，将木块A、金属块B按不同的方式放入水中，待A、B静止时，水面高度的大小关系相比较，正确的是（ ）
A．h甲＝h乙＝h丙 B．h甲＝h乙＞h丙
C．h甲＞h乙＝h丙 D．h甲＞h乙＞h丙
5．如图甲所示，木块A的重力为12N，将合金块B放在木块A上方，木块A恰好有三分之二的体积浸入水中（不考虑木块A吸水）；若将合金块B取下放入水中，如图乙所示，B沉底，木块A露出水面的体积为自身体积的二分之一，此时B受到容器底部的支持力为3N。下列说法正确的是（ ）
A．图甲中A受到的浮力为12N
B．木块A的密度为0.67×103kg/m3
C．从图甲到图乙，水对A底部的压力变化了3N
D．合金块B的密度为4×103kg/m3
6．如图，将两个底面积和质量相同的容器置于水平地面上，将同一小球分别放入两个容器中，小球静止时两容器内液面恰好相平。小球受到的浮力分别为F甲和F乙，液体对容器底的压强分别为p甲和p乙，则（ ）
A．F甲＝F乙；p甲＜p乙
B．F甲＞F乙；p甲＝p乙
C．F甲＝F乙；p甲＞p乙
D．F甲≤F乙；p甲＝p乙
7．两个质量不计的薄壁圆柱形容器甲和乙，高度相同但底面积不同，分别装满水和浓盐水后静置在水平桌面上，所装的水和浓盐水质量刚好相等。现在将两个完全相同的鸡蛋分别放入水和浓盐水中，待静止后鸡蛋的状态如图所示。水和浓盐水对容器底部的压强分别为p甲和p乙，甲和乙容器对桌面的压力分别为F甲和F乙，则下列关系正确的是（ ）
A．p甲＜p乙，F甲＞F乙 B．p甲＜p乙，F甲＜F乙
C．p甲＝p乙，F甲＞F乙 D．p甲＝p乙，F甲＜F乙
8．木头、小鱼、石块、海螺在水中的位置如图所示，其中木头与石块的质量相等且大于小鱼的质量，小鱼与海螺的质量相等。分析它们所受的浮力，正确的是（ ）
①木头受到的浮力最大
②小鱼受到的浮力等于它排开的水重
③石块受到的浮力等于它自身的重力
④海螺受到的浮力大于它自身的重力
A．①② B．①③ C．①②④ D．①③④
9．下列实例中，利用连通器原理工作的是（ ）
A．飞艇 B．茶壶 C．注射器 D．拦河大坝
10．将一盛有水的薄壁容器放在水平桌面上，容器的底面积4×10-3m2，容器的质量忽略不计，容器中水的重力G水=3N，水面距容器底的距离h=0.06m，如图甲所示。现将一金属圆柱体A用细线吊着浸没在水中，静止时容器中的水未溢出，A未碰触容器底和容器壁，如图乙所示。已知A的重力GA=0.6N，体积VA=2×10-5m3，g=10N/kg。则（ ）
A．A未浸入时，水对容器底的压强为750Pa
B．A未浸入时，容器对桌面的压强为600Pa
C．A浸没在水中时，它受到的浮力大小为0.2N
D．A浸没在水中静止时，它受到细线的拉力大小为0.6N
二、填空题
11．善于奇思妙想的小强及其兴趣小组在实验室（温度为20℃）进行综合实验。该小组想研究“密度计的工作原理”。图甲所示是密度计的简化模型，在一根粗细均匀的玻璃管内放一些小铅粒使其能竖直漂浮在液体中，设玻璃管浸入液体的深度为h液，该液体密度为ρ液，密度计漂浮在水中时浸入水中的深度为h水，水的密度为ρ水，则浸入液体的深度h液=______（用给出的物理量表示），由此可知，此密度计漂浮在煤油（密度为0.8×103kg/m3）中时浸入深度h煤油=________h水（填数值），密度计刻度特点是_______（选填选项前序号）①上小下大 ②上大下小 ③均匀 ④上疏下密 ⑤上密下疏。
12．一物体的体积为100cm3，重0.8N，把它浸没在水中后放手，它将______（选填“上浮”“悬浮”或“下沉”），当该物体静止时排开水的体积为______cm3。
13．把两个完全相同的小球分别放入盛满不同液体的甲、乙两个溢水杯中，静止时的状态如图所示，甲杯中溢出液体4N，乙杯中溢出液体4.8N，则甲、乙两杯中液体的密度______（选填“＞”、“＜”或“＝”），小球的重力为______N，若甲杯中的液体是水，则小球的密度为______。
14．在水平桌面上有一个盛有水的柱状容器，高10cm的长方体木块用细线系住没入水中，如图甲，细线绷直，长4cm，木块上表面在水下1cm，已知容器底面积是木块底面积的4倍，如图所示。将细线剪断，木块最终浮在水面上，且有4cm高度高出水面。木块与水的密度比是______，剪断细线前后，木块受到的浮力之比是______，水对容器底的压强比是______。
15．用手把体积为1×10-4米3的小球浸没在水中，小球受到的浮力为_______牛，方向_______；若该小球重为0.8牛，放手后，小球将_______（选填“上浮”“悬浮”或“下沉”）。
三、综合题
16．“海翼”是由中国科学院沈阳自动化研究所完全自主研发、拥有自主知识产权的水下滑翔机。
水下滑翔机是一种新型的水下机器人。“海翼”的外形设计成流线型，使用碳纤维材料做成。由于配备有油囊装置，需要上浮时，油囊会鼓起来，其利用净浮力和姿态角调整获得推进力，能源消耗极小，只在调整净浮力和姿态角时消耗少量能源，并且具有效率高、续航力大（可达上千公里）的特点。虽然水下滑翔机的航行速度较慢，但其制造成本和维护费用低、可重复使用、并可大量投放等特点，满足了长时间、大范围海洋探索的需要。水下滑翔机可以搭载各种传感器，可以大范围地观测和获取海水的温度、盐度、浊度、叶绿素、含氧量及洋流变化等信息，对开发海洋资源、预防灾害等都有重要作用。
2017年12月31日，由中国科学院院士和中国工程院院士投票评选的2017年中国十大科技进展新闻在京揭晓，“国产水下滑翔机下潜6329米刷新世界纪录”成功入选。2018年7月28日，“海翼”号水下滑翔机首次应用于中国北极科考。2019年5月16日，在第三届世界智能大会展示“海翼”号水下滑翔机。
(1)如图“海翼”的外形设计成流线型，是为了______（选填“增大”或“减小”）阻力；
(2)在其外表穿上碳纤维材料特制的“衣服”可以减小重力，这是因为碳纤维材料密度比较______（选填“大”或“小”）；
(3) “海翼”配备油囊装置，需要上浮时，油囊会鼓起来，从而使得排开水的体积______（选填“增大”“减小”或“不变”），受到的浮力______（选填“大于”“小于”或“等于”）重力；
(4) “海翼”号实现浮沉的原理与传统潜水艇浮沉的原理______。（选填“相同”或“不同”）
17．小明利用砝码盒、边长为0.1m的正方体有盖铁皮罐、细线、沙石、水等物品测量盐湖中盐水的密度。实验方法如下：（g取10N/kg）
①用刻度尺测出铁皮罐一半高度位置，并作记号；
②在铁皮罐内加入适量沙石并加盖密封，使之漂浮时一半浸入水中；
③在铁皮罐上加砝码，直至铁皮罐恰好浸没在水中；
④将该铁皮罐放入盐水中，加砝码，直至铁皮罐怡好浸没在盐水中。问：
(1)铁皮罐的体积为多少m3？
(2)铁皮罐和沙石的总重有多大？
(3)盐水的密度有多大？
(4)比较③、④步骤中铁皮罐受到的浮力的大小，写出你的依据。
18．如图甲所示，一个密度小于水的小球静止在水中，它受到的浮力大小______它受到的重力 （选填“>”、“=”或“”，下同）。如果剪断绳子后，小球会向水面上浮，在上升到水面前，小球所受浮力______原来静止时所受浮力。在图乙中画出剪断绳子到上升到水面前，小球受到的力的示意图。( )
19．如图所示，一装有适量酒精的柱形容器放在水平桌面上，弹簧测力计下挂一密度为0的实心铁块，浸没其中，现匀速缓慢向上提弹簧测力计，使铁块上升，弹簧测力计的示数F与铁块下表面到容器底部距离h的关系图像如图所示。请你解答下列问题：
（1）求铁块的体积___________；
（2）求酒精的密度___________；
（3）如图所示，若将细线剪断，铁块沉入容器底，此时酒精对容器底的压强较细线剪断前___________；容器对桌面的压强较细线剪前___________。（均选填“增大”、“减小”或“不变”）
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
AC．如图，甲球沉底、乙球悬浮、丙球漂浮，根据物体浮沉条件可得
，，
所以，三个小球的密度大小关系为
三小球体积相等且均为实心，根据可得，三个小球的质量大小关系为
故A错误，C正确；
B．三小球体积相等，则由图可知，它们排开水的体积大小关系为
根据
可得，三个小球受到的浮力大小关系为
故B错误；
D．因为三个相同烧杯中都装满水，水的深度相同，根据可知，烧杯底部受到水的压强大小关系为
故D错误。
故选C。
2．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．由题意知，当a在甲烧杯中静止时，a有五分之二的体积露出水面，漂浮在水面上，根据阿基米德原理
G=F浮=G排=ρ水gV排
可得
ρagVa=ρ水gV排
因为a有五分之二的体积露出水面，则排开水的体积为
a的密度为
ρa=0.6ρ水=0.6×103kg/m3
故A错误；
BC．由图甲可得
由图乙可知
由图丙可知
通过上面三个式子联立可得Va:Vb=5:2，进而求得Ga:Gb=3:2，故B错误，C正确；
D．因为b悬浮在水中，根据阿基米德原理
G=F浮=G排=ρ水gV排
因为b完全浸没在水中，可得
ρbgVb=ρ水gVb
则
ρb=ρ水=1.0×103kg/m3
故D错误。
故选C。
3．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。
4．B
【解析】
【分析】
【详解】
由图可知木块A和金属块B在甲、乙两图中都是处于漂浮状态，图丙中木块A处于漂浮状态，所以A、B两物体受到的浮力
F甲AB＝GA+GB
F乙AB＝GA+GB
F丙AB＝GA+FB浮
因为金属块B在水中会下沉，所以
GB＞FB浮
所以
F甲AB＝F乙AB＞F丙AB
根据阿基米德原理可知
则
V甲AB＝V乙AB＞V丙AB
则水面上升的高度关系为
h甲升＝h乙升＞h丙升
在三个相同的容器中装有质量相同的水，原来水面高度相同，故待A、B静止时，水面高度的大小关系为
h甲＝h乙＞h丙
故选B。
5．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．甲图中A、B一起漂浮，则A受到的浮力为A、B的总重力，大于A的重力12N，故A错误；
B．若将合金块B取下放入水中，如图乙所示，B沉底，木块A露出水面的体积为自身体积的二分之一，则根据漂浮浮力等于重力可得
可得
故B错误；
CD．图乙A漂浮，则浮力等于A重力，且等于水对A底部的压力，即
可得
图甲A、B漂浮，则浮力等于A、B总重力，且等于水对A底部的压力，即
则从图甲到图乙，水对A底部的压力变化为
此时B受到容器底部的支持力为3N，则B受到浮力为
F浮B=4N-3N=1N
B的体积为
则B的密度为
故C错误，D正确。
故选D。
6．C
【解析】
【详解】
由图可知，小球在A液体中漂浮，在B液体中悬浮，且在A、B液体中放入的是同一个小球，根据物体的浮沉条件可知此时小球在A、B液体中所受的浮力都等于小球自身的重力。则两小球所受浮力
F甲=F乙=G球
小球在A液体中悬浮，则ρ球 ρA；小球在B液体中悬浮，则ρ球=ρB，由于是同一小球，密度相同，所以ρA ρB；且小球静止时两容器内液面恰好相平，即深度h相同，根据p=ρgh可知，两种液体对容器底部的压强关系：p甲 p乙。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
7．A
【解析】
【详解】
CD．由于圆柱形容器甲和乙高度相同，分别装满水、浓盐水后静置在水平桌面上，则液体的深度相同，鸡蛋在水中下沉，说明水的密度小于鸡蛋的密度，鸡蛋在盐水中漂浮，说明鸡蛋的密度小于盐水的密度，故ρ水＜ρ盐水，根据可知，高度相同，故压强关系为
故CD错误；
AB．由图可知：鸡蛋在水下沉，在盐水中处于漂浮，则
所以
由于甲、乙分别装满水、浓盐水后静置在水平桌面上，所装的水和浓盐水质量刚好相等，则
放入水和浓盐水中鸡蛋完全相同的，则根据水平面上物体的压力和自身的重力相等可知
所以
故A正确；B错误。
故选A。
8．A
【解析】
【分析】
【详解】
③④由图可知，木头漂浮，木头受到的浮力等于它自身的重力；石块和海螺处于沉底状态，石块和海螺受到的浮力要小于自身的重力；小鱼悬浮在水中，小鱼受到的浮力等于它的重力；故③④错误；
②根据阿基米德原理可知，小鱼受到的浮力等于它排开的水重，故②正确；
①木头与石块的质量相等且大于小鱼的质量，根据G＝mg可知，木头与石块的重力相等且大于小鱼的重力，由此可知，木头受到的浮力要大于小鱼和石块受到的浮力；小鱼与海螺的质量相等，重力相等，小鱼受到的浮力要大于海螺受到的浮力，由此可知，木头受到的浮力最大，故①正确。
故选A。
9．B
【解析】
【详解】
A．飞艇是利用浮力工作的，故A不符合题意；
B．茶壶是利用连通器原理工作的，因为壶嘴和壶身的上端开口，下端连通，故B符合题意；
C．注射器吸药水时，是利用大气压工作的，故C不符合题意；
D．拦河大坝做成上窄下宽，是因为深度越大，液体的压强越大，故D不符合题意。
故选B。
10．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．A未浸入时，水深0.06m，水对容器底的压强
故A不符合题意；
B．A未浸入时，容器对桌面的压强
故B不符合题意；
C．A浸没在水中时，它受到的浮力大小
故C符合题意；
D．A浸没在水中静止时，它受到细线的拉力大小
故D不符合题意。
故选C。
11． 1.25 ①④
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]密度计在水中和在被测液体中都是漂浮的，所以浮力相等，由
F浮=G排=ρ液gV排=ρ液gSh
得到
ρ水gSh水=ρ液gSh液
密度计浸入液体的深度
h液=
此密度计漂浮在煤油中时浸入深度
h煤油==1.25h水
[3]密度计在不同液体中处于漂浮状态，F浮＝G，即
ρ液gV排＝ρ液gSh＝mg
ρ液＝
h为密度计浸入液体的长度，ρ液越小，浸入部分的长度越长，上面的刻度显示越小，上小下大。刻度不均匀，ρ和h是反比例函数，刻度分布不均匀。
12． 上浮 80
【解析】
【详解】
[1]当物体完全浸没时
当物体全部浸没在水中时受到的浮力
即
所以把它浸没在水中后放手，物体上浮，最终处于漂浮状态。
[2]当物体静止后，漂浮在水面上，则
由得，物体静止时排开水的体积
13． ＜ 4.8
【解析】
【详解】
[1]由图可知，甲中小球沉入容器底部、乙中小球漂浮在液面上，因物体的密度大于液体的密度时下沉、沉入容器底部，物体密度小于液体密度时上浮、最终漂浮，所以
即
[2]因小球在乙液体中漂浮，所以，乙中小球受到的浮力
由阿基米德原理可知
小球的质量为
[3]已知甲杯中溢出液体4N，则
图甲中小球沉入容器底部，由可得，小球的体积为
小球的密度为
14． 3︰5 5︰3 15︰14
【解析】
【详解】
[1]将细线剪断，木块最终浮在水面上，浮力等于重力，即
F浮＝G木
根据阿基米德原理
F浮＝ρ液gV排
G木=m木g=ρ木gV木
则
ρ液gV排=ρ木gV木
木块有4cm高度高出水面，故
代入得
[2]剪断细线前木块排开水的体积
V排′＝V木
根据F浮＝ρ液gV排可知剪断细线前后，木块受到的浮力之比
[3]由甲图可知，将细线剪断前，水的深度为
h前＝1cm+10cm+4cm＝15cm
设木块的底面积为S， 剪断细线后，木块排开水的体积与浸没时相比减小了
ΔV＝S×4cm
已知容器底面积是木块底面积的4倍，故水面下降的深度
故将细线剪断后，水的深度为
h后＝15cm﹣1cm＝14cm
故剪断细线前后，水对容器底的压强比
15． 1 竖直向上 上浮
【解析】
【详解】
[1]由阿基米德原理可得，小球受到的浮力为
[2]在液体中，物体受到的浮力的方向都是竖直向上。
[3]该小球重为0.8牛，则小球浸没在水中时，小球受到的浮力大于小球的重力，所以，放手后，小球将上浮。
16． 减小 小 增大 大于 不同
【解析】
【分析】
(1)流线型是前圆后尖，表面光滑，略象水滴的形状。具有这种形状的物体在流体中运动时所受到的阻力最小，所以汽车、火车、飞机机身、潜水艇等外形常做成流线型。
(2)在体积相同时，密度越小的材料，其质量越小；
(3)物体的浮沉条件，浮力大于重力，物体上浮；
(4)潜水艇的原理是靠改变自身的重力来实现浮沉。
【详解】
(1)[1]水下滑翔机“海翼”的外形是仿照鸟类的体型设计建造的，一般设计成流线型，这属于仿生技术，流线型能减小运动时的阻力。
(2)[2]用碳纤维材料制成的“衣服”以减小重力，这是利用了碳纤维材料密度小的特点，在体积相同时，密度越小，其质量越轻，则其重力越小。
(3)[3][4]“海翼”配备油囊装置，需要上浮时，油囊会鼓起来，由F浮=ρgV排可知，浮力增大，使浮力大于重力，物体上浮。
(4)[5]潜水艇靠改变自身的重力来实现浮沉的，故“海翼”号实现浮沉的原理与传统潜水艇浮沉的原理不同。
17．(1) 10-3m3；(2)5N；(3)1.2×103kg/m3；(4)见解析
【解析】
【详解】
(1)由②图可知：一半浸入水中漂浮时受到的浮力
F浮1=ρ水gV排1=ρ水g×V罐
在铁皮罐上加砝码，铁皮罐恰好浸没在水中受到的浮力
F浮2=ρ水gV排2=ρ水gV罐
由于铁皮罐处于漂浮，则
F浮1=G罐，F浮2=G罐+G砝码1
所以
F浮2F浮1=G砝码1
即
ρ水gV罐ρ水gV罐=G砝码1
则
V罐====1×10 3m3
(2)一半浸入水中漂浮时受到的浮力
F浮1=ρ水gV排1=ρ水g×V罐=1.0×103kg/m3×10N/kg××1×10-3m3=5N
由于铁皮罐漂浮在水面上，则
G总=F浮1=5N
(3)将该铁皮罐放入盐水中，铁皮罐恰好浸没在盐水中时处于漂浮，则根据漂浮条件可得
F浮3=G罐+G砝码2
即
ρ盐水gV罐=G罐+G砝码2
则盐水的密度
===1.2kg/
(4)比较③、④步骤可知，两图排开液体的体积V排相同，根据F浮=ρgV排得，当gV排相同时，④步骤得ρ液较大，所以浮力较大。
答：(1)铁皮罐的体积为1×10-3m3。
(2)铁皮罐和沙石的总重为5N。
(3)盐水的密度为1.2×103kg/m3。
(4)见上解析。
18． > =
【解析】
【详解】
[1]小球在绳子拉力作用下恰好浸没在水中，小球受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力作用，此时在竖直向下的拉力作用下处于静止，则根据物体受力平衡可知
F浮=G+F
所以，小球所受的浮力大于小球的重力。
[2]剪断绳子后，小球会上升，则在上升到水面前排开水的体积不变，根据阿基米德原理可知所受的浮力不变，等于原来静止时所受的浮力。
[3]小球在水中上浮时，受重力和浮力作用，重力竖直向下，浮力竖直向上，重力小于浮力，所以重力画的较短，浮力画的较长，作用点在小球的重心上，如图所示
19． 不变 增大
【解析】
【分析】
【详解】
解：（1）[1]由图可知，铁块的重力
G铁=F1
铁块的体积
（2）[2]由图可知，物体受到的浮力
酒精的密度
（3）[3]若将细线剪断，铁块沉入容器底，此时酒精的深度不变，由p=ρgh可知酒精对容器底的压强较细线剪断前不变。
[4]将细线剪断前，容器对桌面的压力等于容器和酒精的总重力及铁块的浮力之和，当剪断细线，铁块沉入容器底，容器对桌面的压力等于容器和酒精及铁块的总重力，铁块下沉，浮力小于重力，所以容器对桌面的压力较细线剪前增大，由p=可知容器对桌面的压强较细线剪前增大。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．将体积相同、材料不同的甲、乙、丙三个实心小球，分别轻轻放入三个装满水的同规格烧杯中，甲球沉底、乙球悬浮、丙球漂浮，如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．三个小球的质量大小关系是 m甲＞m丙＞m乙
B．三个小球受到的浮力大小关系是 F甲＝F乙＜F丙
C．三个小球的密度大小关系是ρ甲＞ρ乙＞ρ丙
D．三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是p甲＞p丙＞p乙
2．如图所示，甲、乙、丙三个完全相同的烧杯中均装有适量的水，将质地均匀，且不吸水的a、b两实心体分别放入甲、乙烧杯中，当a、b静止时，a有五分之二的体积露出水面，b悬浮于水中，此时两烧杯液面刚好相平。若将b置于a上一起放入丙烧杯中，静止时a的上表面刚好与液面相平，整个过程中水均未溢出，下列说法正确的是（ ）
A．a的密度是0.4×103kg/m3 B．a、b的重力之比为5:3
C．a、b的体积之比为5:2 D． b的密度是0.8×103kg/m3
3．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
4．如图所示，在三个相同的容器中装有质量相同的水，将木块A、金属块B按不同的方式放入水中，待A、B静止时，水面高度的大小关系相比较，正确的是（ ）
A．h甲＝h乙＝h丙 B．h甲＝h乙＞h丙
C．h甲＞h乙＝h丙 D．h甲＞h乙＞h丙
5．如图甲所示，木块A的重力为12N，将合金块B放在木块A上方，木块A恰好有三分之二的体积浸入水中（不考虑木块A吸水）；若将合金块B取下放入水中，如图乙所示，B沉底，木块A露出水面的体积为自身体积的二分之一，此时B受到容器底部的支持力为3N。下列说法正确的是（ ）
A．图甲中A受到的浮力为12N
B．木块A的密度为0.67×103kg/m3
C．从图甲到图乙，水对A底部的压力变化了3N
D．合金块B的密度为4×103kg/m3
6．如图，将两个底面积和质量相同的容器置于水平地面上，将同一小球分别放入两个容器中，小球静止时两容器内液面恰好相平。小球受到的浮力分别为F甲和F乙，液体对容器底的压强分别为p甲和p乙，则（ ）
A．F甲＝F乙；p甲＜p乙
B．F甲＞F乙；p甲＝p乙
C．F甲＝F乙；p甲＞p乙
D．F甲≤F乙；p甲＝p乙
7．两个质量不计的薄壁圆柱形容器甲和乙，高度相同但底面积不同，分别装满水和浓盐水后静置在水平桌面上，所装的水和浓盐水质量刚好相等。现在将两个完全相同的鸡蛋分别放入水和浓盐水中，待静止后鸡蛋的状态如图所示。水和浓盐水对容器底部的压强分别为p甲和p乙，甲和乙容器对桌面的压力分别为F甲和F乙，则下列关系正确的是（ ）
A．p甲＜p乙，F甲＞F乙 B．p甲＜p乙，F甲＜F乙
C．p甲＝p乙，F甲＞F乙 D．p甲＝p乙，F甲＜F乙
8．木头、小鱼、石块、海螺在水中的位置如图所示，其中木头与石块的质量相等且大于小鱼的质量，小鱼与海螺的质量相等。分析它们所受的浮力，正确的是（ ）
①木头受到的浮力最大
②小鱼受到的浮力等于它排开的水重
③石块受到的浮力等于它自身的重力
④海螺受到的浮力大于它自身的重力
A．①② B．①③ C．①②④ D．①③④
9．下列实例中，利用连通器原理工作的是（ ）
A．飞艇 B．茶壶 C．注射器 D．拦河大坝
10．将一盛有水的薄壁容器放在水平桌面上，容器的底面积4×10-3m2，容器的质量忽略不计，容器中水的重力G水=3N，水面距容器底的距离h=0.06m，如图甲所示。现将一金属圆柱体A用细线吊着浸没在水中，静止时容器中的水未溢出，A未碰触容器底和容器壁，如图乙所示。已知A的重力GA=0.6N，体积VA=2×10-5m3，g=10N/kg。则（ ）
A．A未浸入时，水对容器底的压强为750Pa
B．A未浸入时，容器对桌面的压强为600Pa
C．A浸没在水中时，它受到的浮力大小为0.2N
D．A浸没在水中静止时，它受到细线的拉力大小为0.6N
二、填空题
11．善于奇思妙想的小强及其兴趣小组在实验室（温度为20℃）进行综合实验。该小组想研究“密度计的工作原理”。图甲所示是密度计的简化模型，在一根粗细均匀的玻璃管内放一些小铅粒使其能竖直漂浮在液体中，设玻璃管浸入液体的深度为h液，该液体密度为ρ液，密度计漂浮在水中时浸入水中的深度为h水，水的密度为ρ水，则浸入液体的深度h液=______（用给出的物理量表示），由此可知，此密度计漂浮在煤油（密度为0.8×103kg/m3）中时浸入深度h煤油=________h水（填数值），密度计刻度特点是_______（选填选项前序号）①上小下大 ②上大下小 ③均匀 ④上疏下密 ⑤上密下疏。
12．一物体的体积为100cm3，重0.8N，把它浸没在水中后放手，它将______（选填“上浮”“悬浮”或“下沉”），当该物体静止时排开水的体积为______cm3。
13．把两个完全相同的小球分别放入盛满不同液体的甲、乙两个溢水杯中，静止时的状态如图所示，甲杯中溢出液体4N，乙杯中溢出液体4.8N，则甲、乙两杯中液体的密度______（选填“＞”、“＜”或“＝”），小球的重力为______N，若甲杯中的液体是水，则小球的密度为______。
14．在水平桌面上有一个盛有水的柱状容器，高10cm的长方体木块用细线系住没入水中，如图甲，细线绷直，长4cm，木块上表面在水下1cm，已知容器底面积是木块底面积的4倍，如图所示。将细线剪断，木块最终浮在水面上，且有4cm高度高出水面。木块与水的密度比是______，剪断细线前后，木块受到的浮力之比是______，水对容器底的压强比是______。
15．用手把体积为1×10-4米3的小球浸没在水中，小球受到的浮力为_______牛，方向_______；若该小球重为0.8牛，放手后，小球将_______（选填“上浮”“悬浮”或“下沉”）。
三、综合题
16．“海翼”是由中国科学院沈阳自动化研究所完全自主研发、拥有自主知识产权的水下滑翔机。
水下滑翔机是一种新型的水下机器人。“海翼”的外形设计成流线型，使用碳纤维材料做成。由于配备有油囊装置，需要上浮时，油囊会鼓起来，其利用净浮力和姿态角调整获得推进力，能源消耗极小，只在调整净浮力和姿态角时消耗少量能源，并且具有效率高、续航力大（可达上千公里）的特点。虽然水下滑翔机的航行速度较慢，但其制造成本和维护费用低、可重复使用、并可大量投放等特点，满足了长时间、大范围海洋探索的需要。水下滑翔机可以搭载各种传感器，可以大范围地观测和获取海水的温度、盐度、浊度、叶绿素、含氧量及洋流变化等信息，对开发海洋资源、预防灾害等都有重要作用。
2017年12月31日，由中国科学院院士和中国工程院院士投票评选的2017年中国十大科技进展新闻在京揭晓，“国产水下滑翔机下潜6329米刷新世界纪录”成功入选。2018年7月28日，“海翼”号水下滑翔机首次应用于中国北极科考。2019年5月16日，在第三届世界智能大会展示“海翼”号水下滑翔机。
(1)如图“海翼”的外形设计成流线型，是为了______（选填“增大”或“减小”）阻力；
(2)在其外表穿上碳纤维材料特制的“衣服”可以减小重力，这是因为碳纤维材料密度比较______（选填“大”或“小”）；
(3) “海翼”配备油囊装置，需要上浮时，油囊会鼓起来，从而使得排开水的体积______（选填“增大”“减小”或“不变”），受到的浮力______（选填“大于”“小于”或“等于”）重力；
(4) “海翼”号实现浮沉的原理与传统潜水艇浮沉的原理______。（选填“相同”或“不同”）
17．小明利用砝码盒、边长为0.1m的正方体有盖铁皮罐、细线、沙石、水等物品测量盐湖中盐水的密度。实验方法如下：（g取10N/kg）
①用刻度尺测出铁皮罐一半高度位置，并作记号；
②在铁皮罐内加入适量沙石并加盖密封，使之漂浮时一半浸入水中；
③在铁皮罐上加砝码，直至铁皮罐恰好浸没在水中；
④将该铁皮罐放入盐水中，加砝码，直至铁皮罐怡好浸没在盐水中。问：
(1)铁皮罐的体积为多少m3？
(2)铁皮罐和沙石的总重有多大？
(3)盐水的密度有多大？
(4)比较③、④步骤中铁皮罐受到的浮力的大小，写出你的依据。
18．如图甲所示，一个密度小于水的小球静止在水中，它受到的浮力大小______它受到的重力 （选填“>”、“=”或“”，下同）。如果剪断绳子后，小球会向水面上浮，在上升到水面前，小球所受浮力______原来静止时所受浮力。在图乙中画出剪断绳子到上升到水面前，小球受到的力的示意图。( )
19．如图所示，一装有适量酒精的柱形容器放在水平桌面上，弹簧测力计下挂一密度为0的实心铁块，浸没其中，现匀速缓慢向上提弹簧测力计，使铁块上升，弹簧测力计的示数F与铁块下表面到容器底部距离h的关系图像如图所示。请你解答下列问题：
（1）求铁块的体积___________；
（2）求酒精的密度___________；
（3）如图所示，若将细线剪断，铁块沉入容器底，此时酒精对容器底的压强较细线剪断前___________；容器对桌面的压强较细线剪前___________。（均选填“增大”、“减小”或“不变”）
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
AC．如图，甲球沉底、乙球悬浮、丙球漂浮，根据物体浮沉条件可得
，，
所以，三个小球的密度大小关系为
三小球体积相等且均为实心，根据可得，三个小球的质量大小关系为
故A错误，C正确；
B．三小球体积相等，则由图可知，它们排开水的体积大小关系为
根据
可得，三个小球受到的浮力大小关系为
故B错误；
D．因为三个相同烧杯中都装满水，水的深度相同，根据可知，烧杯底部受到水的压强大小关系为
故D错误。
故选C。
2．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．由题意知，当a在甲烧杯中静止时，a有五分之二的体积露出水面，漂浮在水面上，根据阿基米德原理
G=F浮=G排=ρ水gV排
可得
ρagVa=ρ水gV排
因为a有五分之二的体积露出水面，则排开水的体积为
a的密度为
ρa=0.6ρ水=0.6×103kg/m3
故A错误；
BC．由图甲可得
由图乙可知
由图丙可知
通过上面三个式子联立可得Va:Vb=5:2，进而求得Ga:Gb=3:2，故B错误，C正确；
D．因为b悬浮在水中，根据阿基米德原理
G=F浮=G排=ρ水gV排
因为b完全浸没在水中，可得
ρbgVb=ρ水gVb
则
ρb=ρ水=1.0×103kg/m3
故D错误。
故选C。
3．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。
4．B
【解析】
【分析】
【详解】
由图可知木块A和金属块B在甲、乙两图中都是处于漂浮状态，图丙中木块A处于漂浮状态，所以A、B两物体受到的浮力
F甲AB＝GA+GB
F乙AB＝GA+GB
F丙AB＝GA+FB浮
因为金属块B在水中会下沉，所以
GB＞FB浮
所以
F甲AB＝F乙AB＞F丙AB
根据阿基米德原理可知
则
V甲AB＝V乙AB＞V丙AB
则水面上升的高度关系为
h甲升＝h乙升＞h丙升
在三个相同的容器中装有质量相同的水，原来水面高度相同，故待A、B静止时，水面高度的大小关系为
h甲＝h乙＞h丙
故选B。
5．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．甲图中A、B一起漂浮，则A受到的浮力为A、B的总重力，大于A的重力12N，故A错误；
B．若将合金块B取下放入水中，如图乙所示，B沉底，木块A露出水面的体积为自身体积的二分之一，则根据漂浮浮力等于重力可得
可得
故B错误；
CD．图乙A漂浮，则浮力等于A重力，且等于水对A底部的压力，即
可得
图甲A、B漂浮，则浮力等于A、B总重力，且等于水对A底部的压力，即
则从图甲到图乙，水对A底部的压力变化为
此时B受到容器底部的支持力为3N，则B受到浮力为
F浮B=4N-3N=1N
B的体积为
则B的密度为
故C错误，D正确。
故选D。
6．C
【解析】
【详解】
由图可知，小球在A液体中漂浮，在B液体中悬浮，且在A、B液体中放入的是同一个小球，根据物体的浮沉条件可知此时小球在A、B液体中所受的浮力都等于小球自身的重力。则两小球所受浮力
F甲=F乙=G球
小球在A液体中悬浮，则ρ球 ρA；小球在B液体中悬浮，则ρ球=ρB，由于是同一小球，密度相同，所以ρA ρB；且小球静止时两容器内液面恰好相平，即深度h相同，根据p=ρgh可知，两种液体对容器底部的压强关系：p甲 p乙。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
7．A
【解析】
【详解】
CD．由于圆柱形容器甲和乙高度相同，分别装满水、浓盐水后静置在水平桌面上，则液体的深度相同，鸡蛋在水中下沉，说明水的密度小于鸡蛋的密度，鸡蛋在盐水中漂浮，说明鸡蛋的密度小于盐水的密度，故ρ水＜ρ盐水，根据可知，高度相同，故压强关系为
故CD错误；
AB．由图可知：鸡蛋在水下沉，在盐水中处于漂浮，则
所以
由于甲、乙分别装满水、浓盐水后静置在水平桌面上，所装的水和浓盐水质量刚好相等，则
放入水和浓盐水中鸡蛋完全相同的，则根据水平面上物体的压力和自身的重力相等可知
所以
故A正确；B错误。
故选A。
8．A
【解析】
【分析】
【详解】
③④由图可知，木头漂浮，木头受到的浮力等于它自身的重力；石块和海螺处于沉底状态，石块和海螺受到的浮力要小于自身的重力；小鱼悬浮在水中，小鱼受到的浮力等于它的重力；故③④错误；
②根据阿基米德原理可知，小鱼受到的浮力等于它排开的水重，故②正确；
①木头与石块的质量相等且大于小鱼的质量，根据G＝mg可知，木头与石块的重力相等且大于小鱼的重力，由此可知，木头受到的浮力要大于小鱼和石块受到的浮力；小鱼与海螺的质量相等，重力相等，小鱼受到的浮力要大于海螺受到的浮力，由此可知，木头受到的浮力最大，故①正确。
故选A。
9．B
【解析】
【详解】
A．飞艇是利用浮力工作的，故A不符合题意；
B．茶壶是利用连通器原理工作的，因为壶嘴和壶身的上端开口，下端连通，故B符合题意；
C．注射器吸药水时，是利用大气压工作的，故C不符合题意；
D．拦河大坝做成上窄下宽，是因为深度越大，液体的压强越大，故D不符合题意。
故选B。
10．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．A未浸入时，水深0.06m，水对容器底的压强
故A不符合题意；
B．A未浸入时，容器对桌面的压强
故B不符合题意；
C．A浸没在水中时，它受到的浮力大小
故C符合题意；
D．A浸没在水中静止时，它受到细线的拉力大小
故D不符合题意。
故选C。
11． 1.25 ①④
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]密度计在水中和在被测液体中都是漂浮的，所以浮力相等，由
F浮=G排=ρ液gV排=ρ液gSh
得到
ρ水gSh水=ρ液gSh液
密度计浸入液体的深度
h液=
此密度计漂浮在煤油中时浸入深度
h煤油==1.25h水
[3]密度计在不同液体中处于漂浮状态，F浮＝G，即
ρ液gV排＝ρ液gSh＝mg
ρ液＝
h为密度计浸入液体的长度，ρ液越小，浸入部分的长度越长，上面的刻度显示越小，上小下大。刻度不均匀，ρ和h是反比例函数，刻度分布不均匀。
12． 上浮 80
【解析】
【详解】
[1]当物体完全浸没时
当物体全部浸没在水中时受到的浮力
即
所以把它浸没在水中后放手，物体上浮，最终处于漂浮状态。
[2]当物体静止后，漂浮在水面上，则
由得，物体静止时排开水的体积
13． ＜ 4.8
【解析】
【详解】
[1]由图可知，甲中小球沉入容器底部、乙中小球漂浮在液面上，因物体的密度大于液体的密度时下沉、沉入容器底部，物体密度小于液体密度时上浮、最终漂浮，所以
即
[2]因小球在乙液体中漂浮，所以，乙中小球受到的浮力
由阿基米德原理可知
小球的质量为
[3]已知甲杯中溢出液体4N，则
图甲中小球沉入容器底部，由可得，小球的体积为
小球的密度为
14． 3︰5 5︰3 15︰14
【解析】
【详解】
[1]将细线剪断，木块最终浮在水面上，浮力等于重力，即
F浮＝G木
根据阿基米德原理
F浮＝ρ液gV排
G木=m木g=ρ木gV木
则
ρ液gV排=ρ木gV木
木块有4cm高度高出水面，故
代入得
[2]剪断细线前木块排开水的体积
V排′＝V木
根据F浮＝ρ液gV排可知剪断细线前后，木块受到的浮力之比
[3]由甲图可知，将细线剪断前，水的深度为
h前＝1cm+10cm+4cm＝15cm
设木块的底面积为S， 剪断细线后，木块排开水的体积与浸没时相比减小了
ΔV＝S×4cm
已知容器底面积是木块底面积的4倍，故水面下降的深度
故将细线剪断后，水的深度为
h后＝15cm﹣1cm＝14cm
故剪断细线前后，水对容器底的压强比
15． 1 竖直向上 上浮
【解析】
【详解】
[1]由阿基米德原理可得，小球受到的浮力为
[2]在液体中，物体受到的浮力的方向都是竖直向上。
[3]该小球重为0.8牛，则小球浸没在水中时，小球受到的浮力大于小球的重力，所以，放手后，小球将上浮。
16． 减小 小 增大 大于 不同
【解析】
【分析】
(1)流线型是前圆后尖，表面光滑，略象水滴的形状。具有这种形状的物体在流体中运动时所受到的阻力最小，所以汽车、火车、飞机机身、潜水艇等外形常做成流线型。
(2)在体积相同时，密度越小的材料，其质量越小；
(3)物体的浮沉条件，浮力大于重力，物体上浮；
(4)潜水艇的原理是靠改变自身的重力来实现浮沉。
【详解】
(1)[1]水下滑翔机“海翼”的外形是仿照鸟类的体型设计建造的，一般设计成流线型，这属于仿生技术，流线型能减小运动时的阻力。
(2)[2]用碳纤维材料制成的“衣服”以减小重力，这是利用了碳纤维材料密度小的特点，在体积相同时，密度越小，其质量越轻，则其重力越小。
(3)[3][4]“海翼”配备油囊装置，需要上浮时，油囊会鼓起来，由F浮=ρgV排可知，浮力增大，使浮力大于重力，物体上浮。
(4)[5]潜水艇靠改变自身的重力来实现浮沉的，故“海翼”号实现浮沉的原理与传统潜水艇浮沉的原理不同。
17．(1) 10-3m3；(2)5N；(3)1.2×103kg/m3；(4)见解析
【解析】
【详解】
(1)由②图可知：一半浸入水中漂浮时受到的浮力
F浮1=ρ水gV排1=ρ水g×V罐
在铁皮罐上加砝码，铁皮罐恰好浸没在水中受到的浮力
F浮2=ρ水gV排2=ρ水gV罐
由于铁皮罐处于漂浮，则
F浮1=G罐，F浮2=G罐+G砝码1
所以
F浮2F浮1=G砝码1
即
ρ水gV罐ρ水gV罐=G砝码1
则
V罐====1×10 3m3
(2)一半浸入水中漂浮时受到的浮力
F浮1=ρ水gV排1=ρ水g×V罐=1.0×103kg/m3×10N/kg××1×10-3m3=5N
由于铁皮罐漂浮在水面上，则
G总=F浮1=5N
(3)将该铁皮罐放入盐水中，铁皮罐恰好浸没在盐水中时处于漂浮，则根据漂浮条件可得
F浮3=G罐+G砝码2
即
ρ盐水gV罐=G罐+G砝码2
则盐水的密度
===1.2kg/
(4)比较③、④步骤可知，两图排开液体的体积V排相同，根据F浮=ρgV排得，当gV排相同时，④步骤得ρ液较大，所以浮力较大。
答：(1)铁皮罐的体积为1×10-3m3。
(2)铁皮罐和沙石的总重为5N。
(3)盐水的密度为1.2×103kg/m3。
(4)见上解析。
18． > =
【解析】
【详解】
[1]小球在绳子拉力作用下恰好浸没在水中，小球受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力作用，此时在竖直向下的拉力作用下处于静止，则根据物体受力平衡可知
F浮=G+F
所以，小球所受的浮力大于小球的重力。
[2]剪断绳子后，小球会上升，则在上升到水面前排开水的体积不变，根据阿基米德原理可知所受的浮力不变，等于原来静止时所受的浮力。
[3]小球在水中上浮时，受重力和浮力作用，重力竖直向下，浮力竖直向上，重力小于浮力，所以重力画的较短，浮力画的较长，作用点在小球的重心上，如图所示
19． 不变 增大
【解析】
【分析】
【详解】
解：（1）[1]由图可知，铁块的重力
G铁=F1
铁块的体积
（2）[2]由图可知，物体受到的浮力
酒精的密度
（3）[3]若将细线剪断，铁块沉入容器底，此时酒精的深度不变，由p=ρgh可知酒精对容器底的压强较细线剪断前不变。
[4]将细线剪断前，容器对桌面的压力等于容器和酒精的总重力及铁块的浮力之和，当剪断细线，铁块沉入容器底，容器对桌面的压力等于容器和酒精及铁块的总重力，铁块下沉，浮力小于重力，所以容器对桌面的压力较细线剪前增大，由p=可知容器对桌面的压强较细线剪前增大。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页