人教版八年级下10.3物体的浮沉条件及应用同步练习（含解析）
文档属性
| 名称 | 人教版八年级下10.3物体的浮沉条件及应用同步练习（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 881.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-15 13:07:58 | ||
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文档简介
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．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
2．如图所示是航母舰载飞机训练时的图片。下列说法中正确的是（ ）
A．飞机在航母甲板上加速过程，飞机受到平衡力
B．飞机飞离航母时，惯性将消失
C．飞机飞离航母后，航母所受浮力变小
D．飞机获得向上的升力，是机翼上下空气流速差产生的
3．小明将体积相等的A、B、C三个不同水果放入水中静止后，A漂浮、B悬浮、C沉底，如图所示。关于它们的密度和受到的浮力大小判断正确的是（ ）
A． B．
C． D．
4．如图所示是a、b两种物质的质量与体积关系图，用b物质制成实心长方体，并将其放入水中，则物体在水中最终（ ）
A．漂浮 B．悬浮 C．沉底 D．无法判断
5．如图，甲、乙两个相同的杯子盛有不同浓度的盐水，放在同一水平面上，将两个质量、体积均相同的鸡蛋放入两个杯子中，当鸡蛋静止时，两个杯子中液面恰好相平，则下列说法正确的是（ ）
A．甲杯中的鸡蛋排开盐水的质量较大 B．乙杯中的鸡蛋受到的浮力较大
C．甲杯的盐水密度比乙杯的盐水密度小 D．放入鸡蛋前，甲杯中盐水的体积较大
6．右图所示，用调零后的测力计，吊着实心物体浸没在液体中静止。以下判断正确的是（ ）
A．测力计的示数是1.2N B．物体所受的重力可能是1.2N
C．物体所受的浮力可能是1.2N D．此时物体处于悬浮状态
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，自制浮力秤是由轻质塑料桶和配重组成，其中P、Q为自制浮力秤上的两根刻度线，其中一根是空浮在水中时液面重合，另一根是装入1N的钩码时的刻度线，现在自制浮力秤中放入某物体，此时浮力秤静止于水中的液面到Q、P的距离相等。下列分析不正确的是（ ）
A．加入配重的目的是增加浮力秤的稳定性
B．该浮力秤静止在水中时浮力与重力相等
C．Q点是装入1N钩码时的刻度线
D．用直径更大的秤体，可以使PQ间距变大，提高精度
9．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．
10．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
二、填空题
11．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）
12．如图，气球下面用细线悬挂一石块，它们恰好悬浮在水中。已知石块与气球的总重力为G总，则气球受到的浮力F浮_______G总（选填“＞”＜”或“=”）；若水温升高，石块将______（选填“上浮”“下沉”或“保持悬浮”）。
国庆70周年大阅兵上放飞7万只气球，气球能够升空是因为所受浮力_______（选填“大于”或“小于”）自身重力；升空过程中，受到的大气压强随高度的升高而______（选填“增大”或“减小”）。
13．一个物体所受的重力为10N，将其全部浸没在水中时，排开的水受到的重力为20N，此时它所受浮力大小为___________N，放手后物体将________（选填“上浮”、“下沉“或“悬浮”），静止时物体所受浮力的大小为___________N。
14．人们在端午节会吃粽子，康康把粽子放入盛有适量水的锅中，发现粽子完全浸没水中且沉在锅底，这说明粽子的密度______水的密度，此时粽子对锅底的压力______粽子受到的重力。（以上均选填“大于”、“等于”或“小于”）若粽子的体积为，则它受到的浮力为______N（，）
15．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_____。
三、综合题
16．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 。
17．如图所示，一个空的塑料药瓶，瓶口扎上橡皮膜，竖直地放入水中，一次瓶口朝上（如图甲），一次瓶口朝下（如图乙），这两次药瓶在水里的位置相同。
（1）每次橡皮膜都向内凹，这是因为______。同时橡皮膜凹陷，说明力的作用效果能改变物体的______；
（2）若图甲中瓶口距水面深度为5cm，瓶口橡皮膜所受水的压强为______Pa；
（3）甲乙两图中的塑料药瓶受到的浮力F甲______F乙；甲乙两图中的塑料药瓶内密闭气体的压强p甲______p乙（均选填“＞”、“＝”或“＜”）；
（4）若两次都松开手后，乙图中的塑料药瓶恰好悬浮在水中，则甲图中的塑料药瓶将______（选填“上浮”、“下沉“或“悬浮”）。
18．阅读短文，回答问题
“奋斗者”号
2021 年 3 月 16 日，“奋斗者”号载人潜水器交付活动在三亚举行，这一交付 意味着“奋斗者”号将进入一个“新阶段”，和“蛟龙”号、“深海勇士”号一样入 列我国的科考装备。
“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度 10909m，刷新中 国载人深潜的新纪录。
“奋斗者”号采用的固体浮力材料为微米级大小的空心玻璃微珠，具有密度小、 耐磨耐高温、隔音隔热、电绝缘、抗压能力强等多方面优点。下潜开始时，压载水 箱开始注水并调整姿态，达到“最舒服的状态”后，开始下潜，在临近海底后，潜水器会抛掉第一组压载铁使自己悬浮在水中，并按照作业计划进行海底作业。完成 作业后，潜水器会抛掉第二组压载铁，使潜水器所受的浮力大于自身的重力，加速 上浮返航。
（1）“奋斗者”号采用的固体浮力材料为微米级大小的空心玻璃微珠，它具有的优点 有________（写出一点即可），“奋斗者”号是通过改变___________（选填“自身的重力”或“受到的浮力”）实现浮沉的。
（2）临近海底后，奋斗者号抛掉第一组压载铁，此时受到______（选填“平 衡力”或“非平衡力”）作用；
（3）已知海水密度为 1×103kg/m3，g 取 10N/kg，“奋斗者”号潜水器成功坐底时， 潜水器底部受到海水的压强为 p=_______Pa；
19．请阅读《潜水艇》。
潜水艇
潜水艇是一种能潜入水下活动的舰艇，结构复杂、工艺精细，潜水艇的制造能力代表着一个国家的综合工业水平，现代潜水艇的艇体一般由双层船壳构成，外层与海水接触，内层为坚硬的耐压壳。潜水艇在上浮和下潜时，其体积是一定的。两层船壳之间有水柜，在控制潜水艇上浮和下潜的过程中，起主要作用的是主水柜，从艇艏（艇头）到艇艉（艇尾）设有许多隔板，把主水柜分成了许多不相通的部分，每一部分的结构都如图所示，顶部分别装有一个接高压空气的阀门和一个与外部相通的阀门1（称作通气阀门），下端还装有一个与外部相通的阀门2（称作通海阀门），利用三个阀门关闭与打开的不同组合，就可以改变水柜中的水量，实现潜水艇的上浮与下潜。例如，打开高压空气阀门（其他阀门处于恰当状态），向水柜内注入高压空气时，可以将水柜内的海水从相关阀门排出，潜水艇将上浮。
请结合上述材料，回答下列问题：
（1）潜水艇是通过改变______来实现上浮或下潜的；
（2）关于水柜的使用，下列说法合理的是______ ；
A．欲使漂浮在海面上的潜水艇下潜，则应打开阀门1和阀门2，关闭高压空气阀门
B．欲使漂浮在海面上的潜水艇下潜，则应打开阀门2和高压空气阀门，关闭阀门1
C．欲使悬浮在海面下的潜水艇上浮，则应打开阀门2和高压空气阀门，关闭阀门1
D．欲使悬浮在海面下的潜水艇上浮，则应打开阀门1和高压空气阀门，关闭阀门2
（3）潜水艇两层船壳之间的主水柜，从艇艏到艇艉设有许多隔板，把主水柜分成了许多不相通的部分，这样的设计有什么优点呢？（说出一条即可）______ 。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．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。
2．C
【详解】
A．飞机在航母甲板上加速过程，飞机的运动状态发生改变，飞机受到非平衡力，故A错误；
B．惯性的大小只与质量大小有关，飞机飞离航母时，飞机的质量不发生改变，因此惯性的大小不变，故B错误；
C．飞机飞离航母后，航母的重力变小。航母飞机飞离航母前后，航母都漂浮在水面上，航母受到的浮力都等于重力，因此航母所受浮力变小，故C正确；
D．飞机获得向上的升力，是机翼上的空气流速快于机翼下的空气流速差，因此机翼上的竖直向下的压强小于机翼下的竖直向上的压强，产生向上的压强差，因此飞机获得向上的升力，故D错误。
故选C。
3．C
【详解】
AB．A、B、C三个不同水果的体积相等，由图知，三个水果排开水的体积
VB=VC＞VA
由F浮=ρ水V排g得，三个水果受到的浮力大小
FA＜FB=FC
故AB错误；
CD．由图知，A浮漂，B悬浮，C下沉，则有
ρA＜ρ水，ρB=ρ水，ρC＞ρ水
所以
ρA<ρB<ρC
故C正确，D错误。
故选C。
4．A
【详解】
由图可知b物质的密度
水的密度是1g/cm3，因为
ρb＜ρ水
所以将b物质制成的长方体放入水中，则物体在水中最终漂浮，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
5．C
【详解】
AB．同一鸡蛋在甲中悬浮，在乙中漂浮，则它受到的浮力都等于自身的重力，即
F浮甲=F浮乙=G
根据阿基米德原理可知，鸡蛋排开的盐水的重力相同，排开的盐水的质量相同，故AB错误；
C．同一鸡蛋在甲杯盐水中悬浮，则
ρ甲=ρ蛋
在乙杯盐水中漂浮，则
ρ蛋＜ρ乙
因此
ρ甲＜ρ乙
故C正确；
D．两个杯子中液面恰好相平，甲中鸡蛋排开的盐水的体积大，则放入鸡蛋前，甲杯中盐水的体积较小，故D错误。
故选C。
6．C
【详解】
A．由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为1.4N，故A错误；
BC．由图可知，浸入液体的物体受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力、竖直向上的拉力，所以物体的重力要大于拉力，即大于1.2N；物体受到的浮力可能为1.2N，故B错误，C正确；
D．物体悬浮时，只受到浮力和重力的作用，此时物体受到三个力的作用，不是悬浮状态，故D错误。
故选C。
7．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。
8．D
【详解】
A．加入配重的目的是降低重心，增加浮力秤的稳定性，故A正确，不符合题意；
B．密度计的原理是利用了物体漂浮在液面时，浮力等于重力，故B正确，不符合题意；
C．根据浮力秤漂浮时浮力等于重力知当装入1N钩码时重力增大，浮力也增大，根据知排开液体的体积增大，浮力秤浸入体积更大，浸入深度更大，所以Q点是装入1N钩码时的刻度线，故C正确，不符合题意；
D．根据题意可得
在一定时，要使变大，应减小S即可，即用直径更小的秤体，可以使PQ间距变大，提高精度，故D错误，符合题意。
选D。
9．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。
10．B
【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。
11． 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。
12． ＜ 上浮 大于 减小
【详解】
[1]气球和石块一块悬浮在水中，即气球和石块受到的总浮力等于气球和石块的总重力，所以气球受到的浮力F浮小于气球和石块的总重力G总。
[2]若水温升高，气球会受热膨胀，体积变大，有F浮=ρ液gV排可知，气球和石块受到的浮力变大，由于重力不变，所以气球会带着石块一块上浮。
[3]气球在竖直方向上受到重力和空气对气球的浮力作用，气球上升，根据浮沉条件可知，气球受到的浮力大于气球的重力。
[4]海拔越高，大气压越小，气球升高的过程中，受到的大气压强随高度的升高而减小。
13． 20 上浮 10
【详解】
[1]将物体全部浸没在水中时，已知排开的水受到的重力为20N，由阿基米德原理知此时物体所受的浮力也为20N。
[2]由于物体受到的浮力20N大于物体的自重10N，所以放手后物体上浮。
[3]静止时漂浮，浮力等于重力为10N。
14． 大于 小于 1.5
【详解】
[1]根据物体在液体中的浮沉条件，因为粽子完全浸没水中且沉在锅底，说明粽子的密度大于水的密度。
[2]因为粽子浸没在水中，所以粽子受到向上的浮力，所以粽子对锅底的压力小于粽子受到的重力。
[3]因为粽子浸没在水中，所以粽子浸入水中的体积为
粽子浸没在水中受到的浮力
15． 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。
16． 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
17． 液体内部向各个方向都有压强 形状 500 ＞ ＜ 上浮
【详解】
（1）[1]因为液体内部向各个方向都有压强，所以橡皮膜不论是朝上还是朝下都会向内凹
[2]水对橡皮膜的压力使橡皮膜凹陷，说明力可以改变物体的形状。
（2）[3]瓶口橡皮膜所受水的压强
p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m＝500Pa
（3）[4]瓶口朝下时（乙图），橡皮膜所处的深度较大，橡皮膜受到的液体压强较大，向内凹陷的程度较大，则塑料瓶排开水的体积变小，由知道，受到的浮力减小，即
F甲＞F乙
[5]瓶口朝下时（乙图），橡皮膜受到的液体压强较大，向内凹陷的程度较大，塑料瓶内气体体积变小，瓶内的气体压强会增大，即
p甲＜p乙
（4）[6]若都松开手后，乙图中的塑料瓶恰好悬浮在水中，说明乙所受的浮力等于重力；由于甲橡皮膜所处的深度浅，所以橡皮膜向内凹陷的程度较小，其排开水的体积大，所受浮力大，浮力大于重力，所以，塑料药瓶将上浮。
18． 抗压能力强 自身的重力 平衡力 1.0909×108
【详解】
[1]空心玻璃微珠，具有密度小、 耐磨耐高温、隔音隔热、电绝缘、抗压能力强等多方面优点。
[2]“奋斗者”号下潜开始时，压载水箱开始注水，完成作业后，潜水器会抛掉第二组压载铁，从材料中看出，“奋斗者”号是通过改变自身的重力实现浮沉的。
[3]潜水器会抛掉第一组压载铁使自己悬浮在水中，处于平衡状态，受到平衡力的作用。
[4]潜水器底部受到海水的压强为
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×10909m=1.0909×108Pa
19． 水柜中水的多少（或潜水艇自重） AC 提升安全性，在一个水柜出现问题时，对整体的浮潜影响较小
【详解】
（1）[1]潜水艇是通过改变自重来实现上浮或下潜的。
（2）[2]AB．欲使漂浮在海面上的潜水艇下潜，应增大自重，让水进入水柜，则应打开阀门1和阀门2，关闭高压空气阀门，故A符合题意，B不符合题意；
C．D．欲使悬浮在海面下的潜水艇上浮，应将水排出，以减小自重，则应打开阀门2和高压空气阀门，关闭阀门1，故C符合题意，故D不符合题意。
故选AC。
（3）[3]水柜分成不相通的部分，是为了提升安全性，在一个水柜出现问题时，其他水柜依然正常，能产生浮力，对整体的浮潜影响较小。
答案第1页，共2页
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一、单选题
1．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
2．如图所示是航母舰载飞机训练时的图片。下列说法中正确的是（ ）
A．飞机在航母甲板上加速过程，飞机受到平衡力
B．飞机飞离航母时，惯性将消失
C．飞机飞离航母后，航母所受浮力变小
D．飞机获得向上的升力，是机翼上下空气流速差产生的
3．小明将体积相等的A、B、C三个不同水果放入水中静止后，A漂浮、B悬浮、C沉底，如图所示。关于它们的密度和受到的浮力大小判断正确的是（ ）
A． B．
C． D．
4．如图所示是a、b两种物质的质量与体积关系图，用b物质制成实心长方体，并将其放入水中，则物体在水中最终（ ）
A．漂浮 B．悬浮 C．沉底 D．无法判断
5．如图，甲、乙两个相同的杯子盛有不同浓度的盐水，放在同一水平面上，将两个质量、体积均相同的鸡蛋放入两个杯子中，当鸡蛋静止时，两个杯子中液面恰好相平，则下列说法正确的是（ ）
A．甲杯中的鸡蛋排开盐水的质量较大 B．乙杯中的鸡蛋受到的浮力较大
C．甲杯的盐水密度比乙杯的盐水密度小 D．放入鸡蛋前，甲杯中盐水的体积较大
6．右图所示，用调零后的测力计，吊着实心物体浸没在液体中静止。以下判断正确的是（ ）
A．测力计的示数是1.2N B．物体所受的重力可能是1.2N
C．物体所受的浮力可能是1.2N D．此时物体处于悬浮状态
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，自制浮力秤是由轻质塑料桶和配重组成，其中P、Q为自制浮力秤上的两根刻度线，其中一根是空浮在水中时液面重合，另一根是装入1N的钩码时的刻度线，现在自制浮力秤中放入某物体，此时浮力秤静止于水中的液面到Q、P的距离相等。下列分析不正确的是（ ）
A．加入配重的目的是增加浮力秤的稳定性
B．该浮力秤静止在水中时浮力与重力相等
C．Q点是装入1N钩码时的刻度线
D．用直径更大的秤体，可以使PQ间距变大，提高精度
9．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．
10．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
二、填空题
11．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）
12．如图，气球下面用细线悬挂一石块，它们恰好悬浮在水中。已知石块与气球的总重力为G总，则气球受到的浮力F浮_______G总（选填“＞”＜”或“=”）；若水温升高，石块将______（选填“上浮”“下沉”或“保持悬浮”）。
国庆70周年大阅兵上放飞7万只气球，气球能够升空是因为所受浮力_______（选填“大于”或“小于”）自身重力；升空过程中，受到的大气压强随高度的升高而______（选填“增大”或“减小”）。
13．一个物体所受的重力为10N，将其全部浸没在水中时，排开的水受到的重力为20N，此时它所受浮力大小为___________N，放手后物体将________（选填“上浮”、“下沉“或“悬浮”），静止时物体所受浮力的大小为___________N。
14．人们在端午节会吃粽子，康康把粽子放入盛有适量水的锅中，发现粽子完全浸没水中且沉在锅底，这说明粽子的密度______水的密度，此时粽子对锅底的压力______粽子受到的重力。（以上均选填“大于”、“等于”或“小于”）若粽子的体积为，则它受到的浮力为______N（，）
15．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_____。
三、综合题
16．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 。
17．如图所示，一个空的塑料药瓶，瓶口扎上橡皮膜，竖直地放入水中，一次瓶口朝上（如图甲），一次瓶口朝下（如图乙），这两次药瓶在水里的位置相同。
（1）每次橡皮膜都向内凹，这是因为______。同时橡皮膜凹陷，说明力的作用效果能改变物体的______；
（2）若图甲中瓶口距水面深度为5cm，瓶口橡皮膜所受水的压强为______Pa；
（3）甲乙两图中的塑料药瓶受到的浮力F甲______F乙；甲乙两图中的塑料药瓶内密闭气体的压强p甲______p乙（均选填“＞”、“＝”或“＜”）；
（4）若两次都松开手后，乙图中的塑料药瓶恰好悬浮在水中，则甲图中的塑料药瓶将______（选填“上浮”、“下沉“或“悬浮”）。
18．阅读短文，回答问题
“奋斗者”号
2021 年 3 月 16 日，“奋斗者”号载人潜水器交付活动在三亚举行，这一交付 意味着“奋斗者”号将进入一个“新阶段”，和“蛟龙”号、“深海勇士”号一样入 列我国的科考装备。
“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度 10909m，刷新中 国载人深潜的新纪录。
“奋斗者”号采用的固体浮力材料为微米级大小的空心玻璃微珠，具有密度小、 耐磨耐高温、隔音隔热、电绝缘、抗压能力强等多方面优点。下潜开始时，压载水 箱开始注水并调整姿态，达到“最舒服的状态”后，开始下潜，在临近海底后，潜水器会抛掉第一组压载铁使自己悬浮在水中，并按照作业计划进行海底作业。完成 作业后，潜水器会抛掉第二组压载铁，使潜水器所受的浮力大于自身的重力，加速 上浮返航。
（1）“奋斗者”号采用的固体浮力材料为微米级大小的空心玻璃微珠，它具有的优点 有________（写出一点即可），“奋斗者”号是通过改变___________（选填“自身的重力”或“受到的浮力”）实现浮沉的。
（2）临近海底后，奋斗者号抛掉第一组压载铁，此时受到______（选填“平 衡力”或“非平衡力”）作用；
（3）已知海水密度为 1×103kg/m3，g 取 10N/kg，“奋斗者”号潜水器成功坐底时， 潜水器底部受到海水的压强为 p=_______Pa；
19．请阅读《潜水艇》。
潜水艇
潜水艇是一种能潜入水下活动的舰艇，结构复杂、工艺精细，潜水艇的制造能力代表着一个国家的综合工业水平，现代潜水艇的艇体一般由双层船壳构成，外层与海水接触，内层为坚硬的耐压壳。潜水艇在上浮和下潜时，其体积是一定的。两层船壳之间有水柜，在控制潜水艇上浮和下潜的过程中，起主要作用的是主水柜，从艇艏（艇头）到艇艉（艇尾）设有许多隔板，把主水柜分成了许多不相通的部分，每一部分的结构都如图所示，顶部分别装有一个接高压空气的阀门和一个与外部相通的阀门1（称作通气阀门），下端还装有一个与外部相通的阀门2（称作通海阀门），利用三个阀门关闭与打开的不同组合，就可以改变水柜中的水量，实现潜水艇的上浮与下潜。例如，打开高压空气阀门（其他阀门处于恰当状态），向水柜内注入高压空气时，可以将水柜内的海水从相关阀门排出，潜水艇将上浮。
请结合上述材料，回答下列问题：
（1）潜水艇是通过改变______来实现上浮或下潜的；
（2）关于水柜的使用，下列说法合理的是______ ；
A．欲使漂浮在海面上的潜水艇下潜，则应打开阀门1和阀门2，关闭高压空气阀门
B．欲使漂浮在海面上的潜水艇下潜，则应打开阀门2和高压空气阀门，关闭阀门1
C．欲使悬浮在海面下的潜水艇上浮，则应打开阀门2和高压空气阀门，关闭阀门1
D．欲使悬浮在海面下的潜水艇上浮，则应打开阀门1和高压空气阀门，关闭阀门2
（3）潜水艇两层船壳之间的主水柜，从艇艏到艇艉设有许多隔板，把主水柜分成了许多不相通的部分，这样的设计有什么优点呢？（说出一条即可）______ 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．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。
2．C
【详解】
A．飞机在航母甲板上加速过程，飞机的运动状态发生改变，飞机受到非平衡力，故A错误；
B．惯性的大小只与质量大小有关，飞机飞离航母时，飞机的质量不发生改变，因此惯性的大小不变，故B错误；
C．飞机飞离航母后，航母的重力变小。航母飞机飞离航母前后，航母都漂浮在水面上，航母受到的浮力都等于重力，因此航母所受浮力变小，故C正确；
D．飞机获得向上的升力，是机翼上的空气流速快于机翼下的空气流速差，因此机翼上的竖直向下的压强小于机翼下的竖直向上的压强，产生向上的压强差，因此飞机获得向上的升力，故D错误。
故选C。
3．C
【详解】
AB．A、B、C三个不同水果的体积相等，由图知，三个水果排开水的体积
VB=VC＞VA
由F浮=ρ水V排g得，三个水果受到的浮力大小
FA＜FB=FC
故AB错误；
CD．由图知，A浮漂，B悬浮，C下沉，则有
ρA＜ρ水，ρB=ρ水，ρC＞ρ水
所以
ρA<ρB<ρC
故C正确，D错误。
故选C。
4．A
【详解】
由图可知b物质的密度
水的密度是1g/cm3，因为
ρb＜ρ水
所以将b物质制成的长方体放入水中，则物体在水中最终漂浮，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
5．C
【详解】
AB．同一鸡蛋在甲中悬浮，在乙中漂浮，则它受到的浮力都等于自身的重力，即
F浮甲=F浮乙=G
根据阿基米德原理可知，鸡蛋排开的盐水的重力相同，排开的盐水的质量相同，故AB错误；
C．同一鸡蛋在甲杯盐水中悬浮，则
ρ甲=ρ蛋
在乙杯盐水中漂浮，则
ρ蛋＜ρ乙
因此
ρ甲＜ρ乙
故C正确；
D．两个杯子中液面恰好相平，甲中鸡蛋排开的盐水的体积大，则放入鸡蛋前，甲杯中盐水的体积较小，故D错误。
故选C。
6．C
【详解】
A．由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为1.4N，故A错误；
BC．由图可知，浸入液体的物体受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力、竖直向上的拉力，所以物体的重力要大于拉力，即大于1.2N；物体受到的浮力可能为1.2N，故B错误，C正确；
D．物体悬浮时，只受到浮力和重力的作用，此时物体受到三个力的作用，不是悬浮状态，故D错误。
故选C。
7．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。
8．D
【详解】
A．加入配重的目的是降低重心，增加浮力秤的稳定性，故A正确，不符合题意；
B．密度计的原理是利用了物体漂浮在液面时，浮力等于重力，故B正确，不符合题意；
C．根据浮力秤漂浮时浮力等于重力知当装入1N钩码时重力增大，浮力也增大，根据知排开液体的体积增大，浮力秤浸入体积更大，浸入深度更大，所以Q点是装入1N钩码时的刻度线，故C正确，不符合题意；
D．根据题意可得
在一定时，要使变大，应减小S即可，即用直径更小的秤体，可以使PQ间距变大，提高精度，故D错误，符合题意。
选D。
9．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。
10．B
【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。
11． 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。
12． ＜ 上浮 大于 减小
【详解】
[1]气球和石块一块悬浮在水中，即气球和石块受到的总浮力等于气球和石块的总重力，所以气球受到的浮力F浮小于气球和石块的总重力G总。
[2]若水温升高，气球会受热膨胀，体积变大，有F浮=ρ液gV排可知，气球和石块受到的浮力变大，由于重力不变，所以气球会带着石块一块上浮。
[3]气球在竖直方向上受到重力和空气对气球的浮力作用，气球上升，根据浮沉条件可知，气球受到的浮力大于气球的重力。
[4]海拔越高，大气压越小，气球升高的过程中，受到的大气压强随高度的升高而减小。
13． 20 上浮 10
【详解】
[1]将物体全部浸没在水中时，已知排开的水受到的重力为20N，由阿基米德原理知此时物体所受的浮力也为20N。
[2]由于物体受到的浮力20N大于物体的自重10N，所以放手后物体上浮。
[3]静止时漂浮，浮力等于重力为10N。
14． 大于 小于 1.5
【详解】
[1]根据物体在液体中的浮沉条件，因为粽子完全浸没水中且沉在锅底，说明粽子的密度大于水的密度。
[2]因为粽子浸没在水中，所以粽子受到向上的浮力，所以粽子对锅底的压力小于粽子受到的重力。
[3]因为粽子浸没在水中，所以粽子浸入水中的体积为
粽子浸没在水中受到的浮力
15． 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。
16． 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
17． 液体内部向各个方向都有压强 形状 500 ＞ ＜ 上浮
【详解】
（1）[1]因为液体内部向各个方向都有压强，所以橡皮膜不论是朝上还是朝下都会向内凹
[2]水对橡皮膜的压力使橡皮膜凹陷，说明力可以改变物体的形状。
（2）[3]瓶口橡皮膜所受水的压强
p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m＝500Pa
（3）[4]瓶口朝下时（乙图），橡皮膜所处的深度较大，橡皮膜受到的液体压强较大，向内凹陷的程度较大，则塑料瓶排开水的体积变小，由知道，受到的浮力减小，即
F甲＞F乙
[5]瓶口朝下时（乙图），橡皮膜受到的液体压强较大，向内凹陷的程度较大，塑料瓶内气体体积变小，瓶内的气体压强会增大，即
p甲＜p乙
（4）[6]若都松开手后，乙图中的塑料瓶恰好悬浮在水中，说明乙所受的浮力等于重力；由于甲橡皮膜所处的深度浅，所以橡皮膜向内凹陷的程度较小，其排开水的体积大，所受浮力大，浮力大于重力，所以，塑料药瓶将上浮。
18． 抗压能力强 自身的重力 平衡力 1.0909×108
【详解】
[1]空心玻璃微珠，具有密度小、 耐磨耐高温、隔音隔热、电绝缘、抗压能力强等多方面优点。
[2]“奋斗者”号下潜开始时，压载水箱开始注水，完成作业后，潜水器会抛掉第二组压载铁，从材料中看出，“奋斗者”号是通过改变自身的重力实现浮沉的。
[3]潜水器会抛掉第一组压载铁使自己悬浮在水中，处于平衡状态，受到平衡力的作用。
[4]潜水器底部受到海水的压强为
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×10909m=1.0909×108Pa
19． 水柜中水的多少（或潜水艇自重） AC 提升安全性，在一个水柜出现问题时，对整体的浮潜影响较小
【详解】
（1）[1]潜水艇是通过改变自重来实现上浮或下潜的。
（2）[2]AB．欲使漂浮在海面上的潜水艇下潜，应增大自重，让水进入水柜，则应打开阀门1和阀门2，关闭高压空气阀门，故A符合题意，B不符合题意；
C．D．欲使悬浮在海面下的潜水艇上浮，应将水排出，以减小自重，则应打开阀门2和高压空气阀门，关闭阀门1，故C符合题意，故D不符合题意。
故选AC。
（3）[3]水柜分成不相通的部分，是为了提升安全性，在一个水柜出现问题时，其他水柜依然正常，能产生浮力，对整体的浮潜影响较小。
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