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）

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．放在水平桌面上的甲、乙两个相同的容器中盛有同种液体，体积相等的a、b两个物体在液体中静止时，两液面相平，如图所示，则（　　）
A．物体a的密度大
B．物体b受到的浮力小
C．甲容器底部受到的压力小
D．两容器对桌面的压强一样大
2．如图所示，质量为400g、底面积为50cm2的溢水杯置于水平桌面上，杯口至杯底的距离为12cm，向溢水杯中倒入水，此时液面高为10cm。将高为32cm、底面积为25cm2，密度为0.75g/cm3的柱形木块水平截去部分，把截去部分从初始液面竖直放入水中，直至稳定。下列判断正确的是（ ）
A．木块的质量为450g
B．截去 放入溢水杯，水对容器底部压强的增加量为300Pa
C．截去 放入溢水杯，静止时容器对桌面的压强为1200Pa
D．当截去的部分向下移动的距离为液面上升高度的3倍时，截去部分的质量为200g
3．将同一支密度计先后放入两容器中，如图所示，两容器中的液体的密度分别是、，密度计受到的浮力分别是、，则密度和浮力的关系分别满足（　　）
A．，
B．，
C．，
D．，
4．如图甲所示，一轻质钢丝固定在正方体木块的中央，木块浸入水的过程中，钢丝对木块在竖直方向的作用力F与木块下表面到水面距离h的关系如图乙所示，ρ木块=0.7×103kg/m3。下列说法正确的是（　　）
A．木块的重力为10N
B．木块的边长为7cm
C．当F=6N时，木块排开水的体积为0.1m3
D．木块全部浸没在水中受到的浮力为10N
5．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
6．相同柱形容器甲、乙置于水平地面上，容器内装有完全相同物块A、B，物块A与容器甲底部用一根细绳相连。同时往两容器内注水，直至水面相平，如图所示。下列判断正确的是（　　）
A．此时物块受到的浮力F浮A=F浮B
B．此时容器对地面的压力F甲=F乙
C．此时容器对地面的压强p甲>p乙
D．此时水对容器底部的压力F水甲=F水乙
7．如图所示，两个相同的柱形容器分别盛有两种不同液体，两个相同物体分别浸入液体中，物体静止后两液面恰好相平。若将两物体从液体中取出，则液面下降高度、和液体对容器底部的压强、的大小关系，判断正确的是（　　）
A．， B．，
C．， D．，
8．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）
9．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．
10．如图甲所示，用弹簧测力计将一长方体物体从装有水的杯子中匀速拉出，物体的底面积为20cm2，杯子的底面积为100cm2，拉力随时间的变化关系如图乙所示。则下列说法正确的是（　　）
①物体的密度为2.5g/cm3
②t＝1s时，水对杯底的压力为24N
③物体上升的速度为8cm/s
④当物体有一半露出水面时，受到的浮力为1N
A．①② B．①②③ C．①③④ D．③④
二、填空题
11．一冰块中间包含一个金属环，冰块和金属环的总重为0.71N，将它们放入底面积为10cm 的圆柱形容器中恰好悬浮于水中（如图甲所示），此时冰块和金属环受到的浮力共为________N；过一段时间冰全部熔化，金属环沉入水底，容器内的水面下降了0.7cm（如图乙所示），则金属环的质量是________g。（已知ρ水=1.0g/cm3，ρ冰=0.9g/cm ，g取10N/kg）
12．（1）小明制作简易密度计，取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口。塞入金属丝的目的是使吸管能________在液体中，此时吸管受到的浮力________重力（选填“等于”“大于”或“小于”）。
（2）将吸管放到水中的情景甲图所示，测得浸入的长度为H；放到另一液体中的情景如乙图所示，浸入的长度为h。用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度，则ρ液________ρ水（选填“＝”“＞”或“＜”），h与ρ水、ρ液及H的关系式是h＝________。
（3）小明根据甲图在吸管上标出1.0刻度线（单位g/cm3，下同），再利用上述关系式进行计算，标出了0.8、0.9、1.1、1.2的刻度线（图中未画出）。结果发现，0.9刻线是在1.0刻线的________（选填“上”或“下”）方。
13．如图是小科自制的简易水陆两栖车模型，整“车”质量0.1千克。
（1）接通电路后，尾部叶片转动，推动车子向前，这说明物体间力的作用是______的；
（2）当它在水中处于漂浮状态时，受到的浮力为______牛。
14．2021年12月9日，中国空间站太空授课以天地互动的方式举行，航天员王亚平为我们展示的浮力消失实验中，告诉我们浮力来源于重力引起的液体在不同深度的压力差。若某物体在月球和地球上时都能悬浮在水中，那么物体在______（选填“月球”或“地球”）上所受浮力较大（已知月球上的重力约是地球上的六分之一）。
15．如图所示是我国第二艘055型万吨驱逐舰“拉萨号”，它于2021年3月正式亮相，其综合作战能力在当今世界位居同类舰艇前列，“拉萨号”受到的浮力方向_________，若舰上的直升机飞离甲板后，航母所受的浮力大小将_______，排开水的体积_______（后两空均选填“变大”“不变”或“变小”）。
三、综合题
16．2020年11月10日，我国“奋斗者”号（如图所示）载人潜水器在马里亚纳海沟10909米深处成功坐底；“奋斗者”体积约30m3，空载时重约2.4×105N；此次科学考察中，科研人员在潜水器外侧加挂了8块压舱铁（每块压舱铁重104N，体积忽略不计），保证潜水器顺利下潜开展工作，求：（ρ海水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）“奋斗者”号在海面下104m深处受到的海水压强是多少？______它底部一个表面积为500cm2的观察窗受到的海水压力是多少？______
（2）“奋斗者”号在海面下104m深处受到的浮力是多少？______
（3）完成科考任务上浮时，需要 ______，此时潜水器受到的浮力大小 ______。
17．1912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。
18．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”）
19．一艘轮船从大海里驶入河里．（已知海水的密度大于河水的密度，忽略油耗）
（1）它受到的重力___，它受到的浮力___．（均选填“变大”、“变小”或“不变”）
（2）轮船在海里的情形如图甲所示，请在图乙中画出该船在河里时河面的大致位置．
( )
（3）该轮船排开的海水受到的重力为G1，排开的河水受到的重力为G2，则G1______G2（选填“＞”、“＝”或“＜”）．
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．a物体处于漂浮状态，受到的浮力等于自身重力，即
则
物体a漂浮，，故；
b物体处于悬浮状态，受到的浮力等于自身重力，即
则
物体b漂浮，，故，所以，故A错误；
B．两物体所受浮力，两容器中液体密度相同，a排开的液体体积较小，故a受到的浮力较小，故B错误；
C．容器的受到的压强，两容器中盛同种液体，液体密度相同，两容器底所处深度也相同，故两容器底所受压强相同。容器底所受压力，两容器底面积相同，容器底所受压强相同，故两容器底所受压力相同，故C错误；
D．两容器规则，，容器底所受压力相同，故容器中液体和物体的重力相同。容器对水平桌面的压力等于容器、物体和液体的总重力，故两容器对水平桌面的压力相等，受力面积相同，故两容器对桌面的压强一样大，故D正确。
故选D。
2．D
【详解】
A．木块的质量
故A错误；
B．截去 放入溢水杯，截去部分的质量
因为木块漂浮在水面上则有
排开液体的体积
在未将木块放入水中之前，液面到杯口处的体积
所以截去的木块放入水中后，有水溢出，液面高达到12cm，水位升高2cm，水对容器底部压强的增加量为
故B错误；
C．截去 放入溢水杯，截去部分的质量
因为木块漂浮在水面上则有
排开液体的体积
在未将木块放入水中之前，液面到杯口处的体积
所以截去的木块放入水中后，有水溢出。容器中原有水的质量
静止时容器对桌面的压力
静止时容器对桌面的压强
故C错误；
D．若截去部分的质量是200g，木块漂浮在水面上，则有
排开液体的体积
在未将木块放入水中之前，液面到杯口处的体积
所以截去的木块放入水中后，有水溢出。则溢水杯中液面升高为2cm。
截去的木块浸在液体中的深度
截去的部分向下移动的距离
则有
故D正确
故选D。
3．B
【详解】
由图示知密度计放入A、B两种液体中都是漂浮，所以密度计在两种液体中所受的浮力都等于自身的重力，密度计在两种液体中所受的浮力相等，即FA=FB。密度计在A液体中排开液体的体积大于在B中排开液体的体积，据F浮=ρgV排知，A液体的密度小于B液体的密度，即ρA<ρB。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
4．D
【详解】
A．如图乙所示，当木块距离下表面为0时，钢丝绳上的拉力竖直向上，且大小等于木块的重力，木块的重力为7N，故A错误；
B．根据图乙可知，早用在钢丝绳上的力为0时，木块下表面距离水面的高度为7cm，并且木块处于漂浮状态，则浮力等于重力，即F浮=G，根据ρ水gV排=ρ物gV木，可知ρ水Sh=ρ物Sa，则正方形木块的边长为
故B错误；
C．当钢丝对木块在竖直方向的作用力F=6N时，正方体在水中受到的浮力为
F浮=G-F=7N-6N=1N
由公式F浮=ρ液gV排可得，木块排开水的体积为
故C错误；
D．木块全部浸没在水中受到的浮力为
故D正确。
故选D。
5．A
【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。
6．D
【详解】
A．由图可知，物体排开水的体积的关系
VA排＞VB排
根据F浮=ρ水gV排可知物块受到的浮力
F浮A＞F浮B
故A错误；
BC．相同的容器内水面相平，因为
VA排＞VB排
所以容器内水的体积大小关系
V甲＜V乙
根据m=ρV可知，水的质量
m甲＜m乙
物块和容器的质量都相同，总质量等于容器、物块和水的质量之和，所以总质量的关系
m总甲＜m总乙
由G=mg可知总重力的关系
G总甲＜G总乙
容器对地面的压力等于总重力，所以此时容器对地面的压力
F甲＜F乙
容器的底面积相等，由可知，此时容器对地面的压强
p甲＜p乙
故BC错误；
D．相同的容器内水面相平，根据p=ρ水gh可知水对容器底部的压强
p水甲=p水乙
容器的底面积相等，根据F=pS可知水对容器底部的压力
F水甲=F水乙
故D正确。
故选D。
7．D
【详解】
由图中可知，甲排开液体的体积小于乙排开液体的体积，故可知将两物体从液体中取出后，甲液体液面下降的高度将小于乙液体液面下降的高度，即
Δh甲<Δh乙
因取出物体前，两液体的液面高度相同，且取出液体后，甲液体液面下降的高度将小于乙液体液面下降的高度，故可知取出物体后，甲液体液面的高度将大于乙液体液面的高度，即
h甲>h乙
两物体静止时，一个漂浮，一个悬浮，都等于自身重力，因为两个物体相同，所以受到的浮力相等，即
F浮甲= F浮乙
又物体排开甲液体的体积小于物体排开乙液体的体积，故由F浮=ρ液gV排可知，甲液体的密度大于乙液体的密度，即
ρ甲>ρ乙
则由p=ρgh可知，甲液体对容器底部的压强大于乙液体对容器底部的压强，即
p甲>p乙
故ABC错误，D正确。
故选D。
8．C
【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。
9．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。
10．C
【详解】
①由图像可知，物体完全露出水面后，绳子的拉力即物体的重力G＝5N，未露出水面时，物体受到的拉力F＝3N，所以浸没时物体受到的浮力
F浮＝G﹣F＝5N﹣3N＝2N
由F浮＝ρ水gV排得物体的体积
V＝V排＝＝2×10-4 m3
物体的质量
m＝＝0.5kg
所以物体的密度
ρ＝＝2.5×103kg/m3＝2.5g/cm3
所以①正确；
②和③根据图像可得下图：
t＝0s时长方体物体沉在杯底，t＝2s时长方体物体上表面到达水面，t＝3s时长方体物体下表面离开水面；由图像可以知道，物体露出水面的整个过程用时
t′＝3s﹣2s＝1s
因为长方体物体体积
V＝2×10-4 m3＝200cm3
则长方体物体的高度
h＝＝10cm
此时，因为长方体物体离开水面，水面下降高度为
Δh＝＝2cm
以物体上表面为标准，物体露出水面的整个过程向上移动的距离为
s＝h﹣Δh＝10cm﹣2cm＝8cm
所以物体的运动速度
v＝＝8cm/s
则物体从杯底到上表面到达水面时运动的距离
s′＝vt2＝8cm/s×2s＝16cm
则最初水的深度
h′＝s′+h＝16cm+10cm＝26cm＝0.26m
由图像可以知道，当t＝1s时，长方体物体处于浸没状态，水的深度不变，所以水对容器底的压强
p＝ρgh′＝1×103kg/m3×10N/kg×0.26m＝2.6×103Pa
水对容器底的压力
F＝pS杯＝2.6×103Pa×100×10﹣4 m2＝26N
故②错误，③正确；
④当物体有一半露出水面时，物体受到的浮力
F浮′＝ρ水gV′排＝1×103kg/m3×10N/kg×0.5×2×10﹣4 m3＝1N
所以④正确。
综上可知①③④正确。
11． 0.71 8
【详解】
[1]根据物体沉浮条件，悬浮时的浮力等于总重力，则此时冰块和金属环受到的浮力共为
[2]液面下降减小的体积即为冰全部熔化时减小的体积，由于冰熔化成水质量不变，则
可得
总质量为
则金属环的质量是
12． 竖直的漂浮 等于 ＞ 上
【详解】
（1）[1][2]为了让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中，吸管下端塞入一些金属丝作为配重，这样做目的是为了降低重心，让密度计竖直漂浮在液体中；饮料吸管竖直的漂浮在液体中，根据漂浮条件可知；吸管所受浮力与重力相等。
（2）[3]由于吸管在图1、2图中均漂浮，所以
F浮＝G
则在水和另一种液体中受到的浮力相等，所以
F浮＝ρgV排
V排甲＞V排乙
所以
ρ水＜ρ液
[4]设吸管的底面积为S，根据物体浮沉条件可知
F浮水＝F浮夜
ρ水gSH＝ρ液gSh
h＝
（3）[5]根据（2）可知，将上端刻度与下端刻度进行比较，得到刻度线的两个特点是：上端刻度小、下端刻度大和上端刻度疏、下端刻度密；即0.9刻线是在1.0刻线的上方。
13． 相互 1
【详解】
[1]接通电路后，尾部叶片转动，推动水向后，物体间力的作用是相互的，水会推动车子向前。
[2]整“车”质量0.1千克，漂浮时，浮力与重力相等
14．地球
【详解】
由题干可知，浮力来源于重力引起的液体在不同深度的压力差。根据阿基米德原理，浮力等于排开液体所受的重力，月球上的重力约是地球上的六分之一，又因为在悬浮时，浮力大小等于重力。所以某物体在月球和地球上时都能悬浮在水中，那么物体在地球上所受浮力较大。
15． 竖直向上 变小 变小
【详解】
[1]浸在液体中的物体受到向上的浮力，“拉萨号”受到的浮力方向是竖直向上的。
[2]航母在水中漂浮，浮力等于自身重力，直升机飞离甲板后，自重减小，所以航母所受浮力减小。
[3]根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知排开水的体积要减小。
16． 1×108Pa 5×106N 3×105N 抛掉压舱铁 不变
【详解】
（1）[1]“奋斗者”号在海面下104m深处受到的海水压强
p＝ρ海水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×104m＝1×108Pa
[2]表面积为500cm2的观察窗受到的海水压力
F＝pS＝1×108Pa×500×10-4m2＝5×106N
（2）[3]“奋斗者”号在海面下104m深处排开海水的体积
V排＝V＝30m3
“奋斗者”号在海面下104m深处受到的浮力
F浮＝ρ海水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×30m3＝3×105N
（3）[4][5]根据物体的浮沉条件可知，“奋斗者”号要上浮，其受到浮力要大于自身的重力，因为“奋斗者”号在海水下排开海水的体积等于其自身的体积，所以“奋斗者”号在海水下排开海水的体积不变，由F浮＝ρ液gV排可知潜水器的浮力保持不变，因此要使“奋斗者”号上浮只能减小自身的重力，即需要抛掉压舱铁。
17．（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。
18． 不变 增大
【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。
19． 不变 不变 =
【详解】
(1)[1]轮船从大海里驶入河里，轮船质量不变，它的重力不变；
[2]在海水和河水中都漂浮，浮力等于重力，重力不变，浮力不变；
(2)[3]轮船从大海里驶入河里，它所受到的浮力不变，由F浮= ρ液V排g可知，ρ海水＞ρ河水，V海水＜V河水，轮船排开河水的体积将变大，如图所示：
(3)[4]轮船从大海里驶入河里，它所受到的浮力不变，由F浮=G排可知G1=G2．
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页