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，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
2．如图所示，底面积相同的甲、乙两个容器放在水平桌面上，容器内的水面相平。现将a、b两个体积相同的实心物体分别放入甲、乙两个容器内，静止时a沉在甲容器底部，b悬浮在乙容器的水中。下列说法正确的是（　　）
A．a、b两物体的密度ρa＝ρb
B．a、b两物体的质量ma＜mb
C．a、b两物体所受的浮力Fa＞Fb
D．放入a、b两物体后，甲、乙容器底部所受水的压强p甲＞p乙
3．如图所示，将一个空心铁球浸没入水中，放手后铁球恰好悬浮，若沿虚线方向将铁球切成大小不等的两块，则（　　）
A．大块的将下沉，小块的将上浮 B．大块的将上浮，小块的将下沉
C．两块都将上浮 D．两块都将下沉
4．下列估算正确的是（　　）
A．两个普通鸡蛋重约10N
B．一个普通中学生的重力是50kg
C．一个中学生静止站在水平地面上对地面的压强约
D．普通中学生在水中游泳时受到的浮力约是60N
5．如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。图中三个烧杯均放在水平桌面上，物体A均处于静止状态。如图甲、丙和丁所示中，弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N和2.5N。若盐水的密度为1.2×103kg/m3，则下列结论正确的是（　　）
A．物体A的密度为3.2×103kg/m3
B．图乙中，物体A受到的拉力为1.0N
C．图丙中，弹簧测力计的示数比乙中小0.5N
D．图丁中，物体A对容器底部的压力为0.3N
6．将一密度均匀的正方体轻轻放入盛满浓盐水的大烧杯中，静止后有72g浓盐水溢出；若将该物体轻轻放入盛满煤油的大烧杯中，静止后有64g煤油溢出（浓盐水密度为1.2×103kg/m3，煤油密度为0.8×103kg/m3，以下说法中（　　）
①该物体前后两次所受浮力之比为9∶8
②该物体前后两次排开液体体积之比为4∶3
③该物体的密度为0.9×103kg/m3
④该物体在煤油中可能沉底或悬浮
A．只有①③正确 B．只有②③正确
C．只有①④正确 D．只有②④正确
7．物理小组制作的潜水艇模型如图所示。通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气，就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时，若从A管吸气，烧瓶将会（　　）
A．上浮，它受到的浮力增大 B．下沉，它受到的浮力减小
C．上浮，它受到的浮力不变 D．下沉，它受到的浮力不变
8．将同一个新鲜的鸡蛋分别浸入装有浓度不同的盐水的容器中，鸡蛋静止在两个容器中的位置如图所示.则下列说法正确的是（ ）
A．鸡蛋在甲中受到的浮力大 B．鸡蛋在甲、乙中受到的浮力一样大
C．鸡蛋在乙中受到的浮力大 D．由于盐水密度不同，无法比较
9．如图所示，物理小组利用体积为170cm3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．潜水艇能上浮或下沉是通过改变自重实现的
C．若要让悬浮的模型上浮，应使模型中进水
D．模型浸没后继续下沉的过程中受到的浮力大小不变
10．甲轮船的满载时的排水量与乙潜水艇浸没时的排水量相等，均为5000t，轮船满载浮在水面上，潜水艇在深海中悬浮，两处海水密度有一定差异，深海中海水的密度更大。比较甲乙而言，你认为下列说法正确的是（　　）
A．乙潜水艇受到浮力更大 B．甲轮船受到浮力更大
C．乙潜水艇排开海水的体积更大 D．甲轮船排开海水的体积更大
二、填空题
11．正月十五元宵节，是我国的传统佳节，是农历新年一个满月之日，有家家户户煮汤圆，看花灯的习俗。未煮熟的汤圆沉在锅底，此时汤圆受到的浮力______重力。夜空中明亮的圆月______光源。
12．远洋轮船海面航行时排水量为1×106kg，轮船受到的浮力_______N，在远洋轮船的船舷上，都漆着五条“吃水线”，又称“载重线”，如图所示，其中标有W的是北大西洋载重线，标有S的是印度洋载重线。当船从北大西洋驶向印度洋时，轮船受到的浮力F1______F2，北大西洋与印度洋的海水密度ρ1______ρ2（以上两空选填“大于”、“等于”或“小于”）
13．重为9.8N的木块漂浮在水面上，木块所受浮力的大小为____N，方向为竖直_____。
14．如图甲，高度足够高的圆柱形容器，高处有一个注水口，以均匀向内注水，容器正上方天花板上，有轻质细杆（体积忽略不计）粘合着由两个横截面积不同的实心圆柱体组成的组合，此组合的A B部分都是密度为的不吸水复合材料构成，图乙中坐标记录了从注水开始到注水结束的内，水面高度h的变化情况，根据相关信息可知B物体的高为______cm，B物体的横截面积为______
15．如图所示，三个物体浸没在水中，其中A正在上浮，B在悬浮，C在下沉，则A受到的浮力______重力，B受到的浮力______重力，C受到的浮力______重力。（均选填“大于”、“小于”或“等于” ）
三、综合题
16．2020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）
17．如图甲所示，一个边长为10cm的立方体木块，下面用一段长为15cm的细线与木块相连，细线另一端固定在容器底（容器高比细线与木块边长之和大得多）。现向容器中缓慢加水，直到装满容器，如图乙所示。若细线中的拉力用F表示，容器中水的深度用h表示，如图丙。求：
（1）图丙中的A点对应木块在水中的位置是处于______状态；
（2）该木块完全浸没在水中受到的浮力为多少N？______ ；
（3）该木块的密度为多少？______
（4）请在图丁中作出在此过程中木块所受浮力F浮随水位h变化的大致图像。______
18．1912年，泰坦尼克号的惨剧促使国际社会成立了一个叫“国际冰清巡逻队（IIP）”的组织，按理说这些监控机构兢兢业业每日发布公告，然而撞冰山的事故近年来仍不时发生（已知：水的密度1克/厘米3，冰的密度0.9克/厘米3）。
（1）请在图中画出冰山受力的示意图；
（2）冰山的水面部分看上去较小，但在水中的冰山近乎占总体积的9/10，这对船只来说会造成致命的打击，请证明这个占比。
19．同种物质做成的甲、乙、丙、丁四个金属物体中，有两个是空心的，它们的质量如表1所示，体积如图所示。小杭把它们放入装有足够水的池中，四个金属物体（ρ水=1g/cm3）
表1
物体 甲 乙 丙 丁
质量m/g 3 5 9 3
（1）空心的是______（选填以下对应的字母）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
（2）在水中静止时沉底的是______（选填以下对应的字母）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
（3）在水中静止时物体排开水的体积最小的是______（选填以下对应的字母）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【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。
2．D
【详解】
AB．a沉在甲容器底部，则
ρa＞ρ水
b悬浮在乙容器的水中，则
ρb=ρ水
所以
ρa＞ρb
a和b体积相同，由m=ρV可知
ma＞mb
故AB错误；
C．a沉在甲容器底部，b悬浮在水中，它们排开水的体积等于它自身的体积，它们的体积相同，所以它们排开水的体积相同，根据F浮=ρ水gV排可知它们的浮力相同，即
Fa=Fb
D．放入a、b两物体后，它们排开水的体积相同，两个容器的底面积相同，甲容器口小，乙容器口大，所以甲容器中水面较高，根据p=ρgh可知甲容器底受到水的压强较大，即
p甲＞p乙
故D正确。
故选D。
3．B
【详解】
空心铜球悬浮在某液体中，说明物体的密度与液体的密度相同，将它沿图示虚线切为大小不等的两块后，小块为实心，小块密度大于液体的密度，大块仍为空心，切除部分实心后密度减小，密度小于液体的密度，所以大块将上浮，小块将下沉，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
4．C
【详解】
A．一斤（500g）鸡蛋可称8～10个，那么一个鸡蛋的质量约为50g；故两个普通鸡蛋的重力约
故A不符合实际；
B．中学生的质量约50kg，受到的重力为
故B不符合实际；
C．中学生每只鞋的底面积大约为，即，故双脚面积；中学生的质量大约为50kg，压力
压强
接近，故C符合实际；
D．漂浮的物体受到的浮力等于重力。中学生的重力约500N，游泳时接近漂浮状态，受到的浮力在500N左右，故D不符合实际。
故选C。
5．D
【详解】
A．实验甲、丙中，弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N，物体A受到的浮力为
F浮=G-F拉=4.0N-2.8N=1.2N
物体A全部浸没，所以V排等于VA，则
VA= V排==1×10-4m3
物体A的密度为
故A错误；
B．物体A在水中受到的浮力为
F浮水=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=1N
在乙中物体A受到的拉力为
F=G-F浮水=4N-1N=3N
故B错误；
C．在实验丙中，弹簧测力计的示数：F丙拉=2.8N，在乙中物体A受到的拉力：F=3N，弹簧测力计的示数比乙中小
3N-2.8N=0.2N
故C错误；
D．由图甲、丙可知，物体A在盐水中的浮力为
F浮盐水=G-F丙拉=4N-2.8N=1.2N
实验丁中物体A对烧杯底部的压力等于支持力为
F支=G-F浮-F丁拉=4N-1.2N-2.5N=0.3N
容器底部也受到盐水对它的压力，故压力大于0.3N，故D正确。
故选D。
6．A
【详解】
①因为大烧杯内原来装满浓盐水，所以，由阿基米德原理可知，物体在盐水中受到的浮力
物体在煤油中受到的浮力
故该物体前后两次所受浮力之比为，故①正确；
②该物体前后两次排开液体体积之比为
故②错误；
③④由得排开水的体积
假设物体在盐水中悬浮或下沉，则物体的体积
由于煤油的密度小于盐水，所以物体在煤油中一定下沉，则排开煤油的体积：
排开煤油的质量应该为
因为，所以物体在盐水中不能悬浮或下沉；
可见，物体在盐水中一定漂浮，则物体的重力
物体受到煤油的浮力
因此，
所以物体在煤油中下沉，故④错误。
则物体的体积
物体的质量
物体的密度
故③正确，④错误。
故选A。
7．D
【详解】
若从A管吸气，瓶内气压减小，外界气压将液体压入烧瓶内，烧瓶总重力增大，但体积不变、浮力不变，自身重力大于浮力，所以烧瓶将下沉。故选D。
8．C
【详解】
鸡蛋在甲中下沉至容器底部，所以此时鸡蛋受到的浮力小于它的重力；鸡蛋在乙中悬浮，所以此时鸡蛋受到的浮力等于它的重力；根据以上条件可知，鸡蛋在甲中受到的浮力小于它在乙中受到的浮力。
故选C。
9．C
【详解】
A．模型的体积为
V=170cm3=1.7×10-4m3
浸没在水中受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg×1.7×10-4m3=1.7N
故A正确，不符合题意；
B．潜水艇在水中浸没时，排开水的体积不变，浮力不变，是通过改变自身的重力来实现上浮和下沉，故B正确，不符合题意；
C．若要让模型上浮，应使模型受到的浮力大于模型自身的重力，因此模型应往外排水，故C错误，符合题意；
D．模型浸没后继续下沉的过程中，模型排开水的体积不变，根据F浮=ρ水gV排可知，模型受到的浮力不变，故D正确，不符合题意。
故选C。
10．D
【详解】
AB．由题意可知，轮船和潜水艇的排水量相等，根据阿基米德原理可知，轮船和潜水艇受到的浮力也相等，故AB错误；
CD．由F浮=ρ液gV排可知，，由题意可知，两者所受的浮力相等，轮船所处海水的密度小于潜水艇所处液体的密度，因此轮船排开海水的体积大于潜水艇排开海水的体积，故C错误，D正确。
故选D。
11． 小于 不是
【详解】
[1]生汤圆放入锅内，体积较小，受到的浮力小于重力，所以是沉在水底；煮熟的汤圆因其内部受热膨胀，体积变大，所受浮力变大，当受到的浮力大于重力，汤圆上浮，最后漂浮在水面上。
[2]月亮是反射的光，其本身不是光源。
12． 等于 大于
【详解】
[1]根据阿基米德原理，轮船所受的浮力为
[2]因为轮船漂浮，所以浮力等于重力，轮船的重力不变，所以当船从北大西洋驶向印度洋时，轮船受到的浮力不变。
[3]由图可知，北大西洋吃水深度小，即浸入海水体积小，浮力一定，根据公式得北大西洋海水的密度大。
13． 9.8 向上
【详解】
[1][2]木块漂浮在水面上，根据漂浮条件可知，所以木块所受浮力的大小
F浮=G=9.8N
木块所受浮力的方向竖直向上。
14． 10 28
【详解】
[1]由图乙可知，0～8s水面升高的高度为
h1=2cm
8～20s时，水面升高的高度为
h2=12cm-2cm=10cm
由图乙可知，0～8s内和8～20s对应的直线倾斜程度不同，故可知，0～8s水面刚好上升到B物体的底面；8s～20s是圆柱体B浸入水中的过程，已知B部分物体材料的密度为，小于水的密度，但因轻质细杆（体积忽略不计）粘合着由两个横截面积不同的实心圆柱体组成的组合，故B浸没时，B也不会上升，而是保持静止状态。 t=20s时，B刚刚全部浸没，则B物体的高为
hB=h2=10cm
[2]根据已知条件，0～8s内容器中注入的水体积为
V1=vt1=10cm3/s×8s=80cm3
因0～8s时水面升高的高度为h1=2cm，所以，容器的底面积
8s～20s时间内，注入的水体积为
V2=vt2=10cm3/s×(20s-8s)=120cm3
t=20s时，B刚刚全部浸没，B圆柱体的体积
VB=S容h2-V2=40cm2×10cm-120cm3=280cm3
B物体的横截面积为
15． 大于 等于 小于
解决此题要知道物体的沉浮条件：当浮力大于物体重力时物体上浮，当浮力等于物体重力时物体悬浮，可停在液体内部任意一位置，当浮力小于物体重力时物体下沉。
【详解】
[1]浸没在液体中的物体，A正在上浮，说明它受到的浮力大于重力。
[2]B物体悬浮，受平衡力，浮力等于重力。
[3]C物体下沉，说明浮力小于重力。
16． 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，。
17． 漂浮 10N
【详解】
（1）[1]没有加水时，物体的重力等于支持力，当向容器中缓慢加水，浮力变大，浮力小于重力，故容器底对物体有支持力，绳子对物体没有拉力，再慢慢加水，浮力等于重力，支持力为零，绳子的拉力也为零，此时物体漂浮，再加水时，浮力大于重力，绳子有拉力，故在A点时，是物体漂浮，浮力等于重力，且绳子的拉力为零。
（2）[2]该木块的体积为
物块完全浸没在水中受到的浮力为
故物块完全浸没在水中受到的浮力为10N。
（3）[3]木块的重力为
木块的质量为
木块的密度
故木块的密度为。
（4）[4]物体的重力为6N，故在A点时，物体漂浮，浮力等于重力，故为6N，此时物体排开液体的体积为
此时水的深度为
那么在0~6cm时，浮力为
故那么在0~6cm时，浮力与水的深度成正比，且当h为零时，浮力为零，h=6cm时，浮力为6N；
当浮力大于6N时，绳子慢慢拉直，绳子的拉力为零，这个过程中，物体一直漂浮，故浮力等于重力，大小不变，而绳子的长度为15cm，故接下来的15cm，此时水面的高度为21cm，浮力不变；当h＞21cm时，绳子慢慢有拉力，此时的浮力与深度的关系式为
最终全部浸没，浮力为10N，漂浮时，物体浸没6cm，物体有4cm露出，那么再增加4cm的水，物体就浸没了，故当h=25cm时，浮力为10N；继续加水，根据可知，浮力不变，故图像如下图所示：
18．（1）；（2）见解析
【详解】
解：（1）冰山漂浮在水面上，受到重力和浮力的作用，这两个力是平衡力，大小相等。过冰山的重心，分别沿竖直向下和竖直向上的方向画等长的线段，分别用G和F表示，如图所示：
（2）设冰山的总体积为V，在海水中的体积为V排，则冰山的重力
G冰＝m冰g＝ρ冰V冰g
冰山受到的浮力
F浮＝ρ海水V排g
因为冰山漂浮，所以冰山受到的浮力F浮＝G冰，即
ρ海水V排g＝ρ冰V冰g
整理可得
答：（1）见解析；
（2）见解析。
19． BD ABC A
【详解】
（1）[1]由知道，甲、乙、丙、丁四个物体的密度分别为
由以上计算知道，同种材料制成的甲、乙、丙、丁四个物体，乙丁是空心的。
故选BD。
（2）[2]由于甲、乙、丙的密度都大于水的密度，由浮沉条件知道，在水中静止时会沉底，丁的密度小于水的密度，在水中会漂浮。
故选ABC。
（3）[3]由于甲、乙、丙在水中静止时会沉底，且甲的体积最小，由知道，甲、乙、丙中排开水的体积是最小的是甲。又因为甲丁的质量相同，重力相同，而丁漂浮，受到的浮力等于受到的重力，由阿基米德原理知道，排开水的体积大于甲排开水的体积，故在水中静止时物体排开水的体积最小的是甲。
故选A。
答案第1页，共2页
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