北师大版八年级下8.6、物体的浮沉条件 同步练习 （有解析）

北师大版八年级下 8.6、物体的浮沉条件
一、单选题
1．如图所示，水平桌面上有甲、乙两个相同的玻璃缸装满了水，水中分别漂浮着大、小两个材料相同的均匀实心正方体木块A、B，则（　　）
A．两个木块受到的浮力FA=FB B．水对木块底面的压强PA=PB
C．水对玻璃缸底面的压强p甲> P乙 D．玻璃缸对桌面的压强是p'甲=p'乙
2．如图所示，两个质量相等、底面积不等的圆柱形容器放在水平桌面上，分别装有质量相等的两种液体，两个相同的小球分别放入容器中，一个漂浮，一个沉底。甲、乙两图中小球所受浮力分别为F1和F2，容器对桌面的压强分别为p1和p2，下列说法正确的是（　　）
A． B．
C． D．
3．将一木块用细线在空的容器底部，开始往容器中缓慢加水至图甲所示位，木块受到的浮力F随容器中水深h的变化关系如图乙，则木块（　　）
A．重为8N B．体积为4×10-4m3
C．密度为0.5×103kg/m3 D．受到细线的最大拉力为12N
4．一个薄壁密封饮料瓶内装有一些饮料，分别放在装有甲、乙两种液体的容器中，静止后饮料瓶的状态如图所示饮料瓶受到的浮力分别为F浮甲、F浮乙。甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙。则（　　）
A．F浮甲＞F浮乙，ρ甲＞ρ乙 B．F浮甲＜F浮乙，ρ甲＜ρ乙
C．F浮甲＝F浮乙，ρ甲＞ρ乙 D．F浮甲＝F浮乙，ρ甲＜ρ乙
5．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
6．在一支平底试管内装入适量铁砂，先后放入装有甲、乙两种不同液体的烧杯里，正确的是（　　）
A．试管在乙液体中排开液体的体积较大 B．试管在乙液体中排开液体的质量较小
C．试管在甲液体中受到的浮力较大 D．甲液体的密度小于乙液体的密度
7．在木棒的一端缠绕几圈细铜丝，制成一支简易液体密度计，将其先后放入盛有甲、乙两种液体的相同烧杯中，处于静止状态，且放入密度计后液面高度相同，如图所示。若密度计在甲、乙液体中所受浮力分别是、，甲、乙两种液体的密度分别是、，甲、乙两种液体对容器底部产生的压强分别是、，则（　　）
A． B． C． D．
8．如图甲，在水平面上的盛水容器中，一个质量分布均匀的物体被固定在容器底部的一根细线拉住后完全浸没在水中静止。当将细线剪断后，物体漂浮在水面上，且有四分之一的体积露出水面（如图乙），比较甲、乙两图（　　）
A．物体受到的浮力之比1∶1
B．容器底对水平面的压力之比1∶1
C．物体与水的密度之比为4∶3
D．水对容器底的压强之比4∶3
9．如图所示，放在水平桌面上的甲、乙、丙三个全相同的烧杯，将三个完全相同的长方体A、B、C分别放入装有不同液体的烧杯中，A在甲杯中沉底，B在乙杯中悬浮，C在丙杯中漂浮，且各杯液面相平。下列判断不正确的是（　　）
A．物体受到的浮力FA浮C．物体下表面受到液体的压力FA>FB=FC D．烧杯对桌面的压强p甲10．在如图所示的四个实验装置中，能用来探究流体压强与流速关系的是（　　）
A． B．
C． D．
二、填空题
11．将一块质量为60g、体积为100的物块浸没在水中后放手，物块最终处于_______（填“沉底”、“悬浮”或“漂浮”）状态，此时物块浸入水中的体积是_______，物块受到的浮力为________N，（g取10N/kg，）
12．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”）。
13．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）
14．如图所示，某深海潜水器的上浮和下潜属于无动力控制，其整个工作过程分为：a.可调压载水舱注水；b.匀速下潜；c.抛掉“下潜压载”后减速；d.潜水器靠底；e.抛掉“上浮压载”后加速上浮；f.匀速上浮阶段；g.可调压载水舱排水。潜水器的相关数据如下表，海水密度约为1.0×103千克/米3。
排开水总体积（米3） 21 下潜压载质量（千克） 246 下潜压载体积（米3） 0.031
潜水器总质量（千克） 2.09×105 上浮压载质量（千克） 540 上浮压载体积（米3） 0.068
乘员3人总质量（千克） 224 最大下潜深度（米） 7000 高压气罐内 气体的最大压强（Pa） 1.5×107
①潜水器的观察窗面积做得很小是为了减小它在深海中受到的______；
A．重力 B．压力 C．压强
②当潜水器在最大深度处准备上浮时，需要抛掉“上浮压载”，此时潜水器的浮力减小量______重力减小量，所以抛去“上浮压载”可以帮助潜艇上浮；
③可调压载水舱中的水需要利用高压气罐中的压缩气体才能将其排出。潜水器在最大深度处时，能否利用排水的方式实现上浮？请根据表格中的数据判断并说明理由______。
15．用手将一重为2N的物体全部压入水中，物体排开的水重3N，放手后物体将______（选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”），待物体静止时所受浮力为______N，排开水的体积是______m3。（g取10N/kg）
三、综合题
16．阅读短文，回答问题。
中国核潜艇部队，是中国完全依靠自己的力量，建设的一支能够有效地巩固海防，捍卫国家主权、领土完整与统一的现代化部队。核潜艇是指以核反应堆为动力来源设计的潜艇，为当前军事理念中军事核能“三位一体”中海基核力量的主要实现形式。
目前世界上绝大多数潜射导弹都是冷发射的，即先用高压空气将导弹弹出水面后，再点火发射，要经历水中出筒弹道、水中航行弹道及出水弹道三个重要阶段，才能进入大气环境中飞行。导弹发射后，为了稳定潜艇姿态，还要通过补水舱对潜艇进行调整。
(1)当核潜挺在海面上航行时，核潜艇受到的浮力和重力的大小关系是F浮_____（选填“<”“>”或“=”）G；
(2)导弹被高压空气弹出时，潜艇本身产生剧烈的震动，这是因为______________；
(3)导弹发出后，潜艇受到的浮力大小将_______（选填“变大”“变小”或“不变”）；
(4)潜艇要实现上浮，必须靠_______来实现。
17．如图所示，歼-15舰载机在航母训练平台上的着落、起飞试验已取得成功飞机跑道前端设计了向上翘起的滑跃式甲板，同时在飞机的尾喷管后安装了一块阻挡喷出气体的挡板。歼-15舰载机在地面附近沿水平方向低空飞行时，机翼上、下表面的压强差p和空气流速v速度的关系为，式中表示空气密度。飞机总质量为24吨，起飞时升力由机翼获得，机翼的总面积为40m2，空气密度为1.2kg/m3（g=10N/kg）。请回答以下几个问题。
(1)帮助飞机向前起飞的施力物体是______（选填“喷出气体”“挡板”或“周围空气”）；
(2)一架“歼-15”起飞后，航母受到的浮力将减小______N；
(3)为了顺利升空，舰载机最好在______（选填“顺风”、“逆风”或“无风”）时起飞。假设某一次该舰载机在无风时在水平飞行甲板上起飞，舰载机起飞时速度至少应为______m/s 。
18．我国自主研制的“蛟龙号”潜水器是目前世界上下潜能力最强的作业型载人潜水器，其主要技术参数如下表。“蛟龙号”主要采用声呐通讯，实现深海与陆地的联系；通过改变压载铁的数量，来控制其下沉或上浮；任务完成后，“向阳红09”船用牵引绳将其吊到甲板上。
工作电源总电压/V 200
体积/ 50
自身质量/kg
最大下潜深度/m 7000
最大速度/节 25
（1）“蛟龙号”潜水器在深海工作主要通过______（选填“电磁波”或“声波”）通信与陆地联系；若每节蓄电池电压为1.6V，为保证“蛟龙号”正常供电，串联的蓄电池不得少于______节；
（2）“蛟龙号”下潜到深海7000m处，求海水对“蛟龙号”观察窗的玻璃上产生的压力；( )（不考虑大气压的影响）
（3）“蛟龙号”抛卸所有压载铁后上浮，直到漂浮在海面上，然后由起重装置将其吊离水面。图甲是某次起重装置将漂浮在海面上的无人空载“蛟龙号”匀速吊离水面的情景，牵引绳拉力的功率随时间变化的图象如图乙，图中，求时刻“蛟龙号”排开海水的体积。( )（不考虑海水的阻力）
19．2020年5月27日11时，我国的8名登山队员克服重重困难，成功从北坡登上珠穆朗玛峰峰顶，完成峰顶测量任务，精确测得珠峰高度为8848.86米。
（1）珠峰所处的是大气层的 _____层；
（2）队员们在往高处登山时，如图甲所示，感到越来越冷，此时他们皮肤表面的血管状况为图乙中的 _____；
（3）由于g受高度的影响，物体在山顶受到的重力比在山脚要略小些。假如登山队员在山脚将一个乒乓球放入酒精中，记下乒乓球静止时浸入酒精中的体积为V1，如图丙所示；到了山顶重复试验，此时乒乓球静止时浸入酒精中的体积为V2，则V1和V2的大小关系是 _____。（不考虑酒精的密度变化）
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】
A．由图可知，A的体积大于B的体积，因为材料相同，A的重力大于B的重力，由于AB漂浮在水面上，所以浮力等于重力，所以，两个木块受到的浮力
FA>FB
故A错误；
B．A漂浮在水面上，浮力
FA=F向上-F向下= FA向上=GA
设A的边长为a，B的边长为b，木块的密度为ρ，水对木块A向上的压力为
FA向上=GA=ρga3
则水对木块A向上的压强为
同理，水对木块B向上的压强为
pB=ρgb
因为
a>b
所以
pA>pB
故B错误；
C．甲、乙两个相同的玻璃缸装满了水，即水的深度相同，根据p=ρgh可知，水对玻璃缸底面的压强
p甲=P乙
故C错误；
D．由C已知，水对玻璃缸底面的压强相同，则根据可知水对缸底的压力相同，而玻璃缸对水平桌面的压力等于玻璃缸的重力与水对缸底的压力之和，因为玻璃缸相同，根据可知玻璃缸对桌面的压强
p'甲=p'乙
故D正确。
故选D。
2．B
【详解】
小球在甲容器中漂浮，所以
F1=G物
在乙容器中沉底，所以
F2＜G物
所以
F1＞F2
容器的质量相等，液体的质量相等，小球的质量相等，容器对桌面的压力等于容器、液体和小球的总重力，所以容器对桌面的压力相等，甲的受力面积大于乙的受力面积，由可知
p1＜p2
故选B。
3．C
【详解】
A．由图像可知，当容器中水的高度为4cm~10cm时，木块处于漂浮状态，受到的浮力和重力相等，因此木块的重力为4N，故A不符合题意；
B．由图像可知，木块全部淹没受到的浮力为8N，由
可得，木块的体积为
故B不符合题意；
C．由
可得，木块的质量为
根据密度的计算公式可得，木块的密度为
故C符合题意；
D．木块完全浸没水中时受到的浮力最大，此时细线对木块向下的拉力最大，受到细线的最大拉力为
故D不符合题意。
故选C。
4．C
同一饮料瓶在两种液体中都漂浮，所以受到的浮力都等于饮料瓶受到的重力；由图可以饮料瓶得出排开液体体积的大小关系，再根据阿基米德原理分析液体的密度。
【详解】
由于饮料瓶漂浮，则F浮＝G，所以，饮料瓶在两种液体中受到的浮力相等，都等于饮料瓶受到的重力G，即
F浮甲＝F浮乙＝G
由图可知，饮料瓶排开液体的体积：V甲排＜V乙排，根据F浮＝ρ液gV排可知，液体的密度：ρ甲＞ρ乙。
故选C。
【点睛】
本题考查了阿基米德原理、物体的漂浮条件，利用好漂浮（F浮＝G）条件是解此类题目的关键。
5．B
【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。
6．D
【详解】
A．由图可知试管在乙液体中排开液体的体积较小，故A错；
B．由阿基米德原理知
F浮=G排=m排g=G试管
所以试管排开的液体质量相等，故B错；
C．同一支装入适量的铁砂的平底试管在两液体中都漂浮，试管受到的浮力
F浮甲=F浮乙 =G试管
故C错；
D．F浮 =水V排g，排开的液体体积，V甲V乙，F甲=F乙，故甲乙，故D正确。
故选D。
7．D
【详解】
AB．密度计在甲乙液体中均漂浮，密度计在甲、乙液体中所受浮力
故AB不符合题意；
CD．两个密度计受到的浮力相同，因为
由可得
放入密度计后液面高度相同，即甲乙液体的深度相同，由得
故C不符合题意，D符合题意。
故选D。
8．B
【详解】
A．甲图中木块浸没在水中，浮力F浮甲=ρ水gV，乙图中木块漂浮，且有四分之一的体积露出水面，浮力
F浮乙=ρ水g(1-)V=ρ水gV
则木块受到水的浮力之比
F浮甲∶F浮乙=ρ水gV∶ρ水gV=4∶3
故A不符合题意；
B．容器、水、物体的重力不变，则整个装置的总重力不变，对水平面的压力不变，即容器底对水平面的压力之比1∶1，故B符合题意；
C．将细线剪断后，物体漂浮在水面上，且有四分之一的体积露出水面，所以
F浮=G
ρ水g(1-)V=ρ水gV =ρ物gV
得到
故C不符合题意；
D．当将细线剪断后，物体漂浮在水面上，此时物体排开的水的体积变小，液面的高度会下降，由于不知道水和木块体积的具体关系，所以无法判定物体漂浮时与浸没时液面的高度的比值，所以无法判定比值的大小，故D不符合题意。
故选B。
9．C
【详解】
A．三个长方体A、B、C完全相同，其自身重力也相同。A在甲液体中沉底，A受到的浮力小于自身重力；B在乙液体中悬浮，所受浮力等于自身重力；C在丙液体中漂浮，所受浮力等于自身重力。故B、C受到的浮力相等且大于A受到的浮力，即FA浮B．物体A在甲液体中沉底，甲液体密度小于物体A的密度；物体B在乙液体中悬浮，乙液体密度等于物体B的密度；物体C在丙液体中漂浮，丙液体密度大于物体C的密度；而三个物体完全相同，即三个物体密度也相同，所以三种液体的密度关系：ρ甲<ρ乙<ρ丙，所以丙烧杯中液体密度最大，故B正确，不符合题意；
C．物体上、下表面受到液体的压力差等于物体受到的浮力，B、C两物体所受浮力相等，B物体悬浮，下表面所受压力大于B受到的浮力；C物体上表面受到的压力为零，所以C物体下表面所受压力等于C受到的浮力；所以B物体下表面受到的液体压力大于C物体下表面受到的液体压力，即FB>FC，故C错误，符合题意；
D．烧杯对桌面的压强，烧杯底面积相同，烧杯对桌面的压力等于烧杯、物体和容器中液体的总重力。丙容器中液体最多，液体的密度最大，所以丙容器中液体重力最大；甲、乙两容器中液体体积相同，乙容器中液体密度较大，所以乙容器中液体重力大于甲容器中液体重力，所以丙容器对桌面的压力最大，乙次之，丙最小。所以烧杯对桌面的压强p甲故选C。
10．A
【详解】
A．如图所示的装置，当风从该装置吹过时，其上下表面空气流动速度不同，导致其上下表面产生压强差，使该装置受到向上的力的作用，该力可以通过测力计指针的偏转来反映，所以该装置可以用来探究流体压强与流速关系，故A符合题意；
B．该装置是用弹簧测力计测量物体的重力，故B不符合题意；
C．该装置是托里拆利实验装置，用来测量大气压的值，故Ｃ不符合题意；
Ｄ．该装置是用密度计测量液体密度，故Ｄ不符合题意。
故选Ａ。
11． 漂浮 60 0.6
【详解】
[1]物块的密度
ρ===0.6×103kg/m3
物块的密度小于水的密度，物块浸没在水中后放手，物块最终漂浮在水面上。
[2][3]物块放入水中静止时漂浮，此时受到的浮力
F浮=GA=mg=0.06kg×10N/kg=0.6N
物块浸入水中的体积与排开水的体积相等，即
V浸=V排== =6×10-5m3=60cm3
12． 1 竖直向上 上浮
【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。
13． 20 2×10﹣3
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。
14． B 小于 最大深度处海水的压强大于压缩气体的压强，所以在此深度无法将水舱中的水排出
【详解】
①[1]潜水器的观察窗面积做得很小是为了减小它在深海中受到的；
A．重力的大小与质量成正比，与面积的大小无关，故A不符合题意；
B．由可知，压强一定的情况下，受力面积越小， 压力越小，故B符合题意；
C．由 可知，潜水器在深海中受到压强与深度有关，故C不符合题意。
故选B。
②[2]当 时，物体上升。所以，当潜水器在最大深度处准备上浮时，需要抛掉“上浮压载”，此时潜水器的浮力减小量小于重力减小量，才能保证，实现潜艇上浮。
③[3]潜水器在最大深度处时，海水产生的压强
高压气罐内气体的最大压强1.5×107Pa＜7×107Pa，所以，不能利用排水的方式实现上浮。
15． 上浮 2 2×10-4
【详解】
[1][2][3]用手将一重为2N的物体全部压入水中，物体排开的水重3N，即物体受到的浮力为3N，放手后，浮力大于重力，物体上浮；当物体漂在水面上时，此时的状态为漂浮，物体所受浮力等于自身的重力，故待物体静止时所受浮力为2N。由阿基米德原理可知，漂浮时，排开液体的体积为
16． = 物体间力的作用是相互的 不变 减小自重
【详解】
(1)[1]核潜艇在海面上航行时，处于漂浮状态，此时核潜艇受到的浮力与重力的大小关系为。
(2)[2]导弹被高压空气弹出时，潜艇喷出高压气体，由于物体间力的作用是相互的，潜艇本身受力产生剧烈的震动。
(3)[3]导弹发出后，潜艇排开水的体积不变，受到的浮力大小不变。
(4)[4]潜艇要实现上浮，必须靠减小自重来实现。
17． 喷出气体 2.4×105 逆风 100
【详解】
(1)[1]飞机的尾喷出气体，因为物体间力的作用是相互的，喷出的气体会对飞机施加向前的推力，飞机就起飞了，因此帮助飞机起飞的施力物体是喷出气体。
(2)[2]航母处于漂浮状态，一架“歼-15”起飞后，航母受到的浮力减小
ΔF浮=G飞机=mg=24×103kg×10N/kg=2.5×105N
(3)[3]飞机逆风行驶时空气相对流速更快，产生的升力更大，所以飞机起飞时是逆风好。
[4]飞机升空的升力来源于空气流动产生的压强，作用于飞机的表面产生的压力差，所以
G=F=pS=ρv2S
2.4105N=1.2kg/m3v240m2
v=100m/s
18． 声波 125
【详解】
解：（1）[1][2]“蛟龙号”主要采用声呐通讯，故是靠声波通信与陆地联系；若每节蓄电池电压为1.6V，为保证“蛟龙号”正常供电，串联的蓄电池不得少于
故串联的蓄电池不得少于125节。
（2）[3]海水对“蛟龙号”观察窗的玻璃上产生的压力
（3）[4]设在、时刻牵引绳对“蛟龙号”的拉力分别为、，时刻“蛟龙号”受到的浮力为，“蛟龙号”上升的速度为。时刻，“蛟龙号”还没有完全离开水面，根据力的平衡条件可得：
即
时刻，“蛟龙号”已经完全离开水面，则
因为
即
所以
化简得
根据阿基米德原理可得，时刻“蛟龙号”的排水体积为
答： （2）海水对“蛟龙号”观察窗的玻璃上产生的压力为；
（3）时刻“蛟龙号”的排水体积为。
19． 对流 C
【详解】
（1）[1]大气层的厚度大约在1000千米以上,分为对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层。对流层是大气的最下层，厚度约8～17km。珠峰的峰顶海拔为8844.43米，位于大气的对流层。
（2）[2]当气温低时，汗腺分泌的汗液减少，流经体表的血液减少，血管收缩（如图C所示），就能减少体内热量的散失，保持体内的热量。
（3）[3]在山脚，乒乓球在酒精中处于漂浮状态，浮力等于重力，即
所以在山脚下乒乓球静止时浸入酒精中的体积
在山顶，乒乓球在酒精中仍处于漂浮状态，浮力等于重力
故在山顶上乒乓球静止时浸入酒精中的体积
由以上分析可知，。
答案第1页，共2页
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