人教版八年级下10.3物体的浮沉条件及应用同步练习（有解析）
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（有解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-16 05:43:41 | ||
图片预览
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，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
2．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．
3．两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体，把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中，两球沉底:放入乙液体中，两球静止时的情况如图乙所示．则下列说法不正确的是
A．小球A的质量小于小球B的质量
B．甲液体的密度小于乙液体的密度
C．在甲液体中容器底对小球A的支持力小于对小球B的支持力
D．小球A在乙液体中受到的浮力小于在甲液体中的浮力
4．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
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．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
7．如图所示的实例中，利用了大气压的是（ ）
A．车起动时人向后倾 B．用铅垂线检查墙是否竖直
C．吸盘能紧贴在光滑墙面上 D．苹果浮在水面上
8．如图所示、装有水的容器静止放在水平桌面上。正方体物块M悬浮在水中，其上表面与水面平行，水对物体M竖直向下的压力，竖直向上的压力为。则下列说法中正确的是（ ）
A．大于
B．与的合力方向竖直向下
C．与合力大小等于物体M受到的重力大小
D．物体M受到水的作用力的合力大小等于零
9．将木棒的一端缠绕一些铜丝，能使木棒竖直浮在液体中，这就制成了一个很有用的简易密度计。将它分别放到盛有不同液体的相同容器中，静止时的情景如图所示，此时甲、乙杯中液面相平。下列说法中正确的是（ ）
A．简易密度计在甲液体中所受的浮力大于它在乙液体中所受的浮力
B．甲液体的密度大于乙液体的密度
C．甲液体对容器底的压强等于乙液体对容器底的压强
D．甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
10．甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同的小球而材质不同的小球，把它们放入水中静止后的情况如图所示，则它们在水中所受浮力相等的是（ ）
A．甲和乙 B．乙和丙 C．丙和丁 D．甲和丁
二、填空题
11．2021年4月，中国海军组织辽宁舰航母编队在台湾周边海域进行训练，海军055型驱逐舰首舰南昌舰现身航母编队，如图所示。南昌舰是中国吨位最大的驱逐舰，满载时排水量达1.236107kg，则舰侧距水面3m深处受到海水的压强为_______Pa。南昌舰满载时排开海水体积为_______m3（g=10N/kg，海水=1.03103kg/m3）
12．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” ）
13．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______。
14．某油轮的排水量为5106千克，则满载时油轮受到的浮力为______牛。若油轮满载，从海水密度较小的水域驶入密度较大的水域，油轮所受到的浮力将______，其船身浸入海水中的体积将______（均选填“变小”、“不变”或“变大”）。
15．我国研发的63A式轻型水陆两栖坦克的质量为25t，前部和后部各装有一个浮控箱，当坦克在水面上浮渡时，它受到的浮力是___________N，排开水的体积为___________m3（ρ水=1×103kg/m3，g=10N/kg）。
三、综合题
16．边长为20cm的薄壁正方形容器（质量不计）放在水平桌面上，将质地均匀的实心圆柱体竖直放在容器底部，其横截面积为200cm2，高度为10cm。如图1所示。然后向容器内缓慢注入某种液体，圆柱体始终直立，圆柱体对容器底部的压力与注入液体质量的关系如图2所示。（g取10Nkg）
(1)判断圆柱体的密度与液体密度的大小关系，并写出判断依据；
(2)当圆柱体刚被浸没时，求它受到的浮力；
(3)当液体对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为1：3时，求容器内液体的质量。
17．小明按照教材中“综合实践活动”的要求制作简易密度计。
(1)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；
(2)将吸管放到水中的情景如图（a）所示，测得浸入的长度为H；放到另一液体中的情景如图（b）所示，浸入的长度为h。用ρ水、ρ液分别表示液体和水的密度，则ρ液_______ρ水（选填“>”、“<”或“=”），ρ液与ρ水、h及H的关系式是ρ液=_____________；
(3)小明根据图（a）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，1.1刻线是在1.0刻线的___________（选填“上”或“下”）方；
(4)为检验刻度误差，小明取米食油，先用天平和量筒测量其密度，然后再用这个密度计测量。但操作时却出现了图（c）所示的情形，这让他很扫兴。难道实验就此终止了吗，根据经验或思考，在不更换食油的情况下，你认为可以进行怎样的尝试：______________。
18．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。
19．请阅读《等效替代》并回答问题。
“曹冲称象”在中国几乎是妇孺皆知的故事。年仅六岁的曹冲，利用漂浮在水面上的物体受到的浮力等于物体的重力这一物理原理，解决了一个连许多有学问的成年人都一筹莫展的大难题，这不能不说是一个奇迹。实际上，聪明的曹冲所用的方法是“等效替代法”。用许多石头代替大象，在船舷上刻划记号，让大象与石头产生等量的效果，再一次一次称出石头的重力，使“大”转化为“小”，分而治之，这一难题就得到圆满的解决。
等效替代法是一种常用的科学思维方法。等效替代是在保证某种效果相同的前提下，将实际、复杂的物理问题和过程等效为简单的、易于研究的问题和过程来研究和处理的方法。
请根据上述材料，回答下列问题：
(1)“曹冲称象”所包含的物理原理是：_______。
(2)请你根据平时学到的物理知识判断以下研究过程中使用“等效替代法”的是_______。（选填选项前的字母）
A．在研究电路的总电阻时，用一个电阻对电流的阻碍作用来替代两个电阻对电流的阻碍作用；
B．在研究光的传播规律时，引入光线的概念；
C．在研究力的作用效果时，用一个力替代两个力的作用效果；
D．在研究电流的形成时，与水流的形成对比。
(3)设船的重力为G船，大象的重力为G大象，石头的重力为G石头。请你运用所学知识推导出大象与石头的重力为什么相等？________
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．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。
2．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漂浮，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。
3．D
【详解】
A．由乙图知道，A漂浮，故其所受的浮力等于自身的重力；由于B下沉，故其所受的浮力小于自身的重力；由知道，由于A排开水的体积小于B排开水的体积，所以，A所受的浮力小于B的浮力，即A的重力小于B的重力，小球A比小球B的质量小，故A正确，不符合题意；
B．由于A、B在甲液体中均下沉，所以，甲液体的密度均小于两个小球的密度，由乙图知道，乙液体的密度大于A的密度，所以，甲液体的密度小于乙液体的密度，故B正确，不符合题意；
C．由以上分析知道，B的质量大于A的质量，即B的重力大于A的重力，由于体积相同，所以所受浮力相同，故在甲液体中容器底对小球A的支持力小于对小球B的支持力，故C正确，不符合题意；
D．在甲液体中，A球下沉，所以重力大于浮力；在乙液体中，A球漂浮，所以重力等于浮力，即小球A在甲液体中受到的浮力小于在乙液体中的浮力，故D错误，符合题意．
4．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。
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．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。
7．C
【详解】
A．车起动时，人身体由于具有惯性，会保持原来的静止状态，所以人会向后倾，故A不符合题意；
B．用铅垂线检查墙是否竖直利用的是重力的方向始终是竖直向下的，故B不符合题意；
C．吸盘内的气压小于外界大气压，在大气压的作用下，吸盘能紧贴在光滑墙面上，故C符合题意；
D．苹果浮在水面上受重力和水的浮力的作用，漂浮说明浮力等于苹果的重力，故D不符合题意。
故选C。
8．C
【详解】
A．由题意可知，物体M上表面的深度小于下表面的深度，由可知，下表面受到的压强大于上表面受到的压强，由可知，水对物体M竖直向下的压力为F1小于竖直向上的压力为F2，故A错误；
B． ，竖直向上，F1竖直向下，F1与F2的合力方向竖直向上，故B错误；
C．物体受到了重力、上表面的压力和下表面的压力，在这三个力的作用下处于平衡状态，F1与F2的合力大小等于物体受到的重力的大小，合力F与重力G的方向相反，故C正确；
D．物体M侧面受到水的作用力的合力大小等于零，上下表面受到水的合力就是物体受到的浮力，大小不为零，故D错误。
故选C。
9．D
【详解】
A．由图知，同一密度计在两种液体中都漂浮，其受到的浮力都等于密度计的重力，即它在两种不同液体中所受浮力相等，故A错误；
B．密度计在两种不同液体中所受浮力相等，甲排开液体的体积较大，根据公式F浮=ρ液gV排可知甲液体的密度较小，故B错误；
C．甲、乙杯中液面相平，甲液体的密度较小，由p=ρgh可知甲液体对容器底的压强较小，故C错误；
D．由图可知，甲液体的体积小于乙液体的体积，甲液体的密度小于乙液体的密度，由m=ρV可知，甲液体的质量小于乙液体的质量，由G=mg可知甲液体的重力小于乙液体的重力 ，同一个密度计，密度计的重力不变，容器的重力相等，容器对桌面的压力等于容器、液体和密度计的重力之和，甲液体、容器和密度计的总重力较小，所以甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力，故D正确。
故选D。
10．C
【详解】
已知四个小球的体积相同，由图知，四个球排开水的体积关系为
V甲排＜V乙排＜V丙排=V丁排
由F浮=ρ水V排g可知，四个球受到的浮力关系为
F甲＜F乙＜F丙=F丁
即所受浮力相等的是丙和丁。
故选C。
11．
【详解】
[1]舰侧距水面3m深处受到海水的压强
[2]南昌舰满载时排开海水体积
12． 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。
13． 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。
14． 4.9×107 不变 变小
【详解】
[1]由于轮船漂浮，由物体浮沉条件知道，满载时油轮受到的浮力
F浮=G=mg=m排g=5×106kg×9.8N/kg=4.9×107N
[2]轮船漂浮，自重不变，所以，轮船从海水密度较小的水域驶入密度较大的水城，受到的浮力都等于自重，大小不变。
[3]由于受到的浮力不变，由F浮=ρ液gV排知道，从海水密度较小的水域驶入密度较大的水域，排开水的体积变小。
15． 2.5×105 25
【详解】
[1]由题意可知，坦克的质量为
m=25t=2.5×104kg
当坦克在水面上浮渡时，所受浮力等于所受重力，即
F浮=G=mg=2.5×104kg/m3×10N/kg=2.5×105N
[2]由F浮=ρ液gV排可得，坦克排开水的体积为
16．(1)见解析；(2) 20N；(3) 4kg
【详解】
(1)圆柱体的密度大于液体密度；依据：由图2可知，当注入液体质量大于2kg时，圆柱体对容器底部的压力不变，说明此时圆柱体浸没在液体中，即圆柱体沉底了，由浮沉条件可知，圆柱体的密度大于液体密度。
(2)由题意知，圆柱体的底面积为
其高为
h＝10cm＝0.1m
则圆柱体的体积为
正方体容器的底面积
圆柱体刚好浸没时，液体的体积为
由图2可知，圆柱体刚好浸没时，注入液体的质量为2kg，则液体的密为
根据阿基米德原理可得，当圆柱体刚被浸没时，它受到的浮力为
(3)由(2)知，圆柱体刚好浸没时注入液体的质量为2kg；当注入液体质量m1小于或等于2kg时，液体的底面积为
由可得，容器内液体的深度为
液体对容器底部的压强为
由图2可知，当没有注入液体时圆柱体对容器底的压力为140N，即圆柱体的重力为140N，则注入液体后，容器对桌面的压力为
容器对桌面的压强
已知
将①②代入③解得得：
解得
m1＝2.8kg
因为
m1＝2.8kg＞2kg
故应舍去。
当注入液体的质量大于2kg时，即注入液体的深度大于10cm，因液体体积与圆柱体体积之和等于容器底面积乘以液体的深度，即
且根据可得液体的体积为
所以有
则此时液体的深度
此时液体对容器底部的压强为
容器对桌面的压强为
因为
p液：p容＝1：3
所以
代入数据可得m＝4kg。
答：(1)圆柱体的密度大于液体密度；依据：由图2可知，当注入液体质量大于2kg时，圆柱体对容器底部的压力不变，说明此时圆柱体浸没在液体中，即圆柱体沉底了，由浮沉条件可知，圆柱体的密度大于液体密度；
(2)当圆柱体刚被浸没时它受到的浮力为20N；
(3)当液体对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为1：3时，容器内液体的质量为4kg。
17． 竖直漂浮 > 下 再向容器中加油或者将容器换成直径细些的
【详解】
(1)[1]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。
(2)[2]由于吸管在图（a）、（b）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a>V排b，所以ρ液ρ水。
[3]设吸管的底面积为S，根据物体浮沉条件可知，F浮水=F浮液，即ρ水gSH=ρ液gSh，则ρ液=。
(3)[4]根据（b）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1.1刻线是在1.0刻线的下方。
(4)[5]图（c）所示的情形，说明密度计的重力过大，应该使密度计漂浮在液体中，不能沉底，因此不再用这个密度计测量，再向容器中加油或者将容器换成直径细些的，以提高油的深度。
18． = 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。
19． 漂浮在水面上的物体所受到的浮力大小等于物体的重力大小 AC 见解析
【详解】
(1)[1]“曹冲称象”所包含的物理原理是：漂浮在水面上的物体所受到的浮力大小等于物体的重力大小。
(2)[2]A．在研究电路的总电阻时，用一个电阻对电流的阻碍作用来替代两个电阻对电流的阻碍作用；运用的是等效替代法。故A符合题意；
B．在研究光的传播规律时，用光线表示光的传播方向和路径，运用的是模型法。故B不符合题意；
C．在研究力的作用效果时，两个力的作用效果用一个力替代；运用的是等效替代法。故C符合题意；
D．在研究电流的形成时，与水流的形成对比；是一种类比的方法。故D不符合题意。
故选AC。
(3)[3]“大象和船”及“石块和船”均为漂浮，都受到重力和浮力的作用；根据漂浮条件可知
大象和船受到的浮力
F浮1＝G船+G大象
石块和船受到的浮力
F浮2＝G船+G石头
由于船上放大象和放石头时水面达到同一记号处，即排开水的体积相同，根据阿基米德原理可知，两种情况受到的浮力相同，即
F浮1＝F浮2
所以
G船+G大象＝G船+G石头
即
G大象＝G石头
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．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
2．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．
3．两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体，把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中，两球沉底:放入乙液体中，两球静止时的情况如图乙所示．则下列说法不正确的是
A．小球A的质量小于小球B的质量
B．甲液体的密度小于乙液体的密度
C．在甲液体中容器底对小球A的支持力小于对小球B的支持力
D．小球A在乙液体中受到的浮力小于在甲液体中的浮力
4．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
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．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
7．如图所示的实例中，利用了大气压的是（ ）
A．车起动时人向后倾 B．用铅垂线检查墙是否竖直
C．吸盘能紧贴在光滑墙面上 D．苹果浮在水面上
8．如图所示、装有水的容器静止放在水平桌面上。正方体物块M悬浮在水中，其上表面与水面平行，水对物体M竖直向下的压力，竖直向上的压力为。则下列说法中正确的是（ ）
A．大于
B．与的合力方向竖直向下
C．与合力大小等于物体M受到的重力大小
D．物体M受到水的作用力的合力大小等于零
9．将木棒的一端缠绕一些铜丝，能使木棒竖直浮在液体中，这就制成了一个很有用的简易密度计。将它分别放到盛有不同液体的相同容器中，静止时的情景如图所示，此时甲、乙杯中液面相平。下列说法中正确的是（ ）
A．简易密度计在甲液体中所受的浮力大于它在乙液体中所受的浮力
B．甲液体的密度大于乙液体的密度
C．甲液体对容器底的压强等于乙液体对容器底的压强
D．甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
10．甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同的小球而材质不同的小球，把它们放入水中静止后的情况如图所示，则它们在水中所受浮力相等的是（ ）
A．甲和乙 B．乙和丙 C．丙和丁 D．甲和丁
二、填空题
11．2021年4月，中国海军组织辽宁舰航母编队在台湾周边海域进行训练，海军055型驱逐舰首舰南昌舰现身航母编队，如图所示。南昌舰是中国吨位最大的驱逐舰，满载时排水量达1.236107kg，则舰侧距水面3m深处受到海水的压强为_______Pa。南昌舰满载时排开海水体积为_______m3（g=10N/kg，海水=1.03103kg/m3）
12．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” ）
13．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______。
14．某油轮的排水量为5106千克，则满载时油轮受到的浮力为______牛。若油轮满载，从海水密度较小的水域驶入密度较大的水域，油轮所受到的浮力将______，其船身浸入海水中的体积将______（均选填“变小”、“不变”或“变大”）。
15．我国研发的63A式轻型水陆两栖坦克的质量为25t，前部和后部各装有一个浮控箱，当坦克在水面上浮渡时，它受到的浮力是___________N，排开水的体积为___________m3（ρ水=1×103kg/m3，g=10N/kg）。
三、综合题
16．边长为20cm的薄壁正方形容器（质量不计）放在水平桌面上，将质地均匀的实心圆柱体竖直放在容器底部，其横截面积为200cm2，高度为10cm。如图1所示。然后向容器内缓慢注入某种液体，圆柱体始终直立，圆柱体对容器底部的压力与注入液体质量的关系如图2所示。（g取10Nkg）
(1)判断圆柱体的密度与液体密度的大小关系，并写出判断依据；
(2)当圆柱体刚被浸没时，求它受到的浮力；
(3)当液体对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为1：3时，求容器内液体的质量。
17．小明按照教材中“综合实践活动”的要求制作简易密度计。
(1)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；
(2)将吸管放到水中的情景如图（a）所示，测得浸入的长度为H；放到另一液体中的情景如图（b）所示，浸入的长度为h。用ρ水、ρ液分别表示液体和水的密度，则ρ液_______ρ水（选填“>”、“<”或“=”），ρ液与ρ水、h及H的关系式是ρ液=_____________；
(3)小明根据图（a）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，1.1刻线是在1.0刻线的___________（选填“上”或“下”）方；
(4)为检验刻度误差，小明取米食油，先用天平和量筒测量其密度，然后再用这个密度计测量。但操作时却出现了图（c）所示的情形，这让他很扫兴。难道实验就此终止了吗，根据经验或思考，在不更换食油的情况下，你认为可以进行怎样的尝试：______________。
18．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。
19．请阅读《等效替代》并回答问题。
“曹冲称象”在中国几乎是妇孺皆知的故事。年仅六岁的曹冲，利用漂浮在水面上的物体受到的浮力等于物体的重力这一物理原理，解决了一个连许多有学问的成年人都一筹莫展的大难题，这不能不说是一个奇迹。实际上，聪明的曹冲所用的方法是“等效替代法”。用许多石头代替大象，在船舷上刻划记号，让大象与石头产生等量的效果，再一次一次称出石头的重力，使“大”转化为“小”，分而治之，这一难题就得到圆满的解决。
等效替代法是一种常用的科学思维方法。等效替代是在保证某种效果相同的前提下，将实际、复杂的物理问题和过程等效为简单的、易于研究的问题和过程来研究和处理的方法。
请根据上述材料，回答下列问题：
(1)“曹冲称象”所包含的物理原理是：_______。
(2)请你根据平时学到的物理知识判断以下研究过程中使用“等效替代法”的是_______。（选填选项前的字母）
A．在研究电路的总电阻时，用一个电阻对电流的阻碍作用来替代两个电阻对电流的阻碍作用；
B．在研究光的传播规律时，引入光线的概念；
C．在研究力的作用效果时，用一个力替代两个力的作用效果；
D．在研究电流的形成时，与水流的形成对比。
(3)设船的重力为G船，大象的重力为G大象，石头的重力为G石头。请你运用所学知识推导出大象与石头的重力为什么相等？________
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．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。
2．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漂浮，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。
3．D
【详解】
A．由乙图知道，A漂浮，故其所受的浮力等于自身的重力；由于B下沉，故其所受的浮力小于自身的重力；由知道，由于A排开水的体积小于B排开水的体积，所以，A所受的浮力小于B的浮力，即A的重力小于B的重力，小球A比小球B的质量小，故A正确，不符合题意；
B．由于A、B在甲液体中均下沉，所以，甲液体的密度均小于两个小球的密度，由乙图知道，乙液体的密度大于A的密度，所以，甲液体的密度小于乙液体的密度，故B正确，不符合题意；
C．由以上分析知道，B的质量大于A的质量，即B的重力大于A的重力，由于体积相同，所以所受浮力相同，故在甲液体中容器底对小球A的支持力小于对小球B的支持力，故C正确，不符合题意；
D．在甲液体中，A球下沉，所以重力大于浮力；在乙液体中，A球漂浮，所以重力等于浮力，即小球A在甲液体中受到的浮力小于在乙液体中的浮力，故D错误，符合题意．
4．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。
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．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。
7．C
【详解】
A．车起动时，人身体由于具有惯性，会保持原来的静止状态，所以人会向后倾，故A不符合题意；
B．用铅垂线检查墙是否竖直利用的是重力的方向始终是竖直向下的，故B不符合题意；
C．吸盘内的气压小于外界大气压，在大气压的作用下，吸盘能紧贴在光滑墙面上，故C符合题意；
D．苹果浮在水面上受重力和水的浮力的作用，漂浮说明浮力等于苹果的重力，故D不符合题意。
故选C。
8．C
【详解】
A．由题意可知，物体M上表面的深度小于下表面的深度，由可知，下表面受到的压强大于上表面受到的压强，由可知，水对物体M竖直向下的压力为F1小于竖直向上的压力为F2，故A错误；
B． ，竖直向上，F1竖直向下，F1与F2的合力方向竖直向上，故B错误；
C．物体受到了重力、上表面的压力和下表面的压力，在这三个力的作用下处于平衡状态，F1与F2的合力大小等于物体受到的重力的大小，合力F与重力G的方向相反，故C正确；
D．物体M侧面受到水的作用力的合力大小等于零，上下表面受到水的合力就是物体受到的浮力，大小不为零，故D错误。
故选C。
9．D
【详解】
A．由图知，同一密度计在两种液体中都漂浮，其受到的浮力都等于密度计的重力，即它在两种不同液体中所受浮力相等，故A错误；
B．密度计在两种不同液体中所受浮力相等，甲排开液体的体积较大，根据公式F浮=ρ液gV排可知甲液体的密度较小，故B错误；
C．甲、乙杯中液面相平，甲液体的密度较小，由p=ρgh可知甲液体对容器底的压强较小，故C错误；
D．由图可知，甲液体的体积小于乙液体的体积，甲液体的密度小于乙液体的密度，由m=ρV可知，甲液体的质量小于乙液体的质量，由G=mg可知甲液体的重力小于乙液体的重力 ，同一个密度计，密度计的重力不变，容器的重力相等，容器对桌面的压力等于容器、液体和密度计的重力之和，甲液体、容器和密度计的总重力较小，所以甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力，故D正确。
故选D。
10．C
【详解】
已知四个小球的体积相同，由图知，四个球排开水的体积关系为
V甲排＜V乙排＜V丙排=V丁排
由F浮=ρ水V排g可知，四个球受到的浮力关系为
F甲＜F乙＜F丙=F丁
即所受浮力相等的是丙和丁。
故选C。
11．
【详解】
[1]舰侧距水面3m深处受到海水的压强
[2]南昌舰满载时排开海水体积
12． 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。
13． 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。
14． 4.9×107 不变 变小
【详解】
[1]由于轮船漂浮，由物体浮沉条件知道，满载时油轮受到的浮力
F浮=G=mg=m排g=5×106kg×9.8N/kg=4.9×107N
[2]轮船漂浮，自重不变，所以，轮船从海水密度较小的水域驶入密度较大的水城，受到的浮力都等于自重，大小不变。
[3]由于受到的浮力不变，由F浮=ρ液gV排知道，从海水密度较小的水域驶入密度较大的水域，排开水的体积变小。
15． 2.5×105 25
【详解】
[1]由题意可知，坦克的质量为
m=25t=2.5×104kg
当坦克在水面上浮渡时，所受浮力等于所受重力，即
F浮=G=mg=2.5×104kg/m3×10N/kg=2.5×105N
[2]由F浮=ρ液gV排可得，坦克排开水的体积为
16．(1)见解析；(2) 20N；(3) 4kg
【详解】
(1)圆柱体的密度大于液体密度；依据：由图2可知，当注入液体质量大于2kg时，圆柱体对容器底部的压力不变，说明此时圆柱体浸没在液体中，即圆柱体沉底了，由浮沉条件可知，圆柱体的密度大于液体密度。
(2)由题意知，圆柱体的底面积为
其高为
h＝10cm＝0.1m
则圆柱体的体积为
正方体容器的底面积
圆柱体刚好浸没时，液体的体积为
由图2可知，圆柱体刚好浸没时，注入液体的质量为2kg，则液体的密为
根据阿基米德原理可得，当圆柱体刚被浸没时，它受到的浮力为
(3)由(2)知，圆柱体刚好浸没时注入液体的质量为2kg；当注入液体质量m1小于或等于2kg时，液体的底面积为
由可得，容器内液体的深度为
液体对容器底部的压强为
由图2可知，当没有注入液体时圆柱体对容器底的压力为140N，即圆柱体的重力为140N，则注入液体后，容器对桌面的压力为
容器对桌面的压强
已知
将①②代入③解得得：
解得
m1＝2.8kg
因为
m1＝2.8kg＞2kg
故应舍去。
当注入液体的质量大于2kg时，即注入液体的深度大于10cm，因液体体积与圆柱体体积之和等于容器底面积乘以液体的深度，即
且根据可得液体的体积为
所以有
则此时液体的深度
此时液体对容器底部的压强为
容器对桌面的压强为
因为
p液：p容＝1：3
所以
代入数据可得m＝4kg。
答：(1)圆柱体的密度大于液体密度；依据：由图2可知，当注入液体质量大于2kg时，圆柱体对容器底部的压力不变，说明此时圆柱体浸没在液体中，即圆柱体沉底了，由浮沉条件可知，圆柱体的密度大于液体密度；
(2)当圆柱体刚被浸没时它受到的浮力为20N；
(3)当液体对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为1：3时，容器内液体的质量为4kg。
17． 竖直漂浮 > 下 再向容器中加油或者将容器换成直径细些的
【详解】
(1)[1]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。
(2)[2]由于吸管在图（a）、（b）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a>V排b，所以ρ液ρ水。
[3]设吸管的底面积为S，根据物体浮沉条件可知，F浮水=F浮液，即ρ水gSH=ρ液gSh，则ρ液=。
(3)[4]根据（b）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1.1刻线是在1.0刻线的下方。
(4)[5]图（c）所示的情形，说明密度计的重力过大，应该使密度计漂浮在液体中，不能沉底，因此不再用这个密度计测量，再向容器中加油或者将容器换成直径细些的，以提高油的深度。
18． = 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。
19． 漂浮在水面上的物体所受到的浮力大小等于物体的重力大小 AC 见解析
【详解】
(1)[1]“曹冲称象”所包含的物理原理是：漂浮在水面上的物体所受到的浮力大小等于物体的重力大小。
(2)[2]A．在研究电路的总电阻时，用一个电阻对电流的阻碍作用来替代两个电阻对电流的阻碍作用；运用的是等效替代法。故A符合题意；
B．在研究光的传播规律时，用光线表示光的传播方向和路径，运用的是模型法。故B不符合题意；
C．在研究力的作用效果时，两个力的作用效果用一个力替代；运用的是等效替代法。故C符合题意；
D．在研究电流的形成时，与水流的形成对比；是一种类比的方法。故D不符合题意。
故选AC。
(3)[3]“大象和船”及“石块和船”均为漂浮，都受到重力和浮力的作用；根据漂浮条件可知
大象和船受到的浮力
F浮1＝G船+G大象
石块和船受到的浮力
F浮2＝G船+G石头
由于船上放大象和放石头时水面达到同一记号处，即排开水的体积相同，根据阿基米德原理可知，两种情况受到的浮力相同，即
F浮1＝F浮2
所以
G船+G大象＝G船+G石头
即
G大象＝G石头
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页