难点解析沪科版八年级物理第九章 浮力章节测试试题（含详细解析）

沪科版八年级物理第九章 浮力章节测试
考试时间：90分钟；命题人：物理教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。
第I卷（选择题 30分）
一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）
1、港珠澳大桥是连接香港、珠海、澳门的超大型跨海通道，大桥在水下施工时，要向水中沉放大量的施工构件。现将边长2m的正方体沉入水中，在下沉过程中，其下表面到水面的距离为h（如图甲），钢绳拉力、物体所受浮力随着h的增大而变化（如图乙）。下列选项说法正确的是（ρ水＝1.0×l03kg/m3，g＝10N/kg）（　　）
A．表示正方体构件所受浮力变化的图像是①
B．该构件浸没在水中所受浮力为4×104N
C．该正方体构件的质量为16吨
D．该构件的密度是1.5×103kg/m3
2、如图，碗可以漂浮在水面上，也可以沉入水底，下列说法正确的是（　　）
A．碗沉入水底时比漂浮在水面上时的浮力小
B．碗沉入水底时受到的浮力等于它的重力
C．碗沉入水底时比漂浮时所受的浮力变大了
D．碗沉入水底时容器底部受到水的压强变大了
3、如图所示，用手将一气球浸没在水中。松手后，在气球浮出水面以前（　　）
A．气球所受重力、浮力都变大
B．气球所受重力变大、浮力不变
C．气球所受重力不变、浮力变大
D．气球所受重力、浮力都不变
4、下列实例中，属于利用连通器原理工作的是（　　）
A．吸尘器 B．茶壶 C．密度计 D．针筒
5、一弹簧秤下挂一物体，将物体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降，直到物体的底部刚刚与烧杯底部接触为止。如图是整个过程中弹簧秤的示数F随物体下降高度h变化的图线。下列选项说法正确的是（　　）
A．3~7cm时物体浸没在水中
B．3~7cm时物体受到的浮力在减小
C．7~9cm时物体受到的浮力是8N
D．7~9cm时物体受到的重力是4N
6、如图是a、b两种物质的质量与体积的关系图象，现将用a、b两种物质制成两个实心长方体甲和乙放入水中。下列说法中正确的是（　　）
A．物体乙一定沉入水底
B．物体甲一定漂浮在水面
C．若甲、乙两物体的质量相等，则甲受到的浮力小于乙受到的浮力
D．若甲、乙两物体的体积相等，则甲受到的浮力小于乙受到的浮力
7、如图所示，已知鸡蛋的质量为55克，体积为50立方厘米。将鸡蛋放在盛有清水的玻璃杯里，鸡蛋沉入杯底（图甲）；逐渐将食盐溶解在水中，鸡蛋恰好悬浮（图乙）；继续溶解食盐，最终鸡蛋漂浮（图丙）。下列说法正确的是（　　）
A．图甲中鸡蛋所受浮力为0.55牛
B．图乙中盐水的密度是
C．图丙中鸡蛋所受浮力大于鸡蛋自身重力
D．图中三种状态下浮力的大小关系是F甲＜F乙＜F丙
8、下列实例中，利用连通器原理工作的是（　　）
A．飞艇 B．茶壶 C．注射器 D．拦河大坝
9、如图所示，在一块浮在水面的长方体木块上放一质量为272克的铁块甲，木块恰好浸没在水中。拿掉铁块甲，用细线把铁块乙系在木块下面，木块也恰好浸没在水中，则铁块乙的质量为（ ）
A．311克 B．237克 C．318克 D．326克
10、如图所示，将一个由某种材料制成的空心球放入甲液体中，小球漂浮在液面上；若把它放入乙液体中，小球沉入杯底。则下列判断正确的是（　　）
A．该材料的密度一定小于甲液体的密度
B．该材料的密度一定大于乙液体的密度
C．球在甲液体中受的浮力小于它在乙液体中受的浮力
D．球在甲液体中受的浮力等于它在乙液体中受的浮力
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题2分，共计10分）
1、底面积为100cm2的平底圆柱形容器内装有适量的水，放置于水平桌面上，现将体积为500cm3，重为3N的木块A轻放入容器内的水中，静止后水面的高度为8cm，如图甲所示，若将一重为6N的物体B用细绳系于A的下方，使其恰好浸在水中，如图乙所示水未溢出，不计绳重及其体积，图甲中木块A静止时浸入水中的体积_________m3；物体B的密度________kg/m3。（g=10N/kg）
2、如图所示，把一个边长为20cm的正方体木块放入水中，静止时，木块有的体积浸入水中，此时木块受到的浮力是______N，木块下表面受到的水的压强是______Pa。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）
3、小刚家里养了几条金鱼，一天，他看到一条体积约为50厘米3的金鱼停在水下20厘米处，这时金鱼受到向___________的浮力是___________N。过了一会儿，金鱼游到水下30厘米处，这时（忽略体积变化）它受到的浮力___________。金鱼在向下游的过程中，水对它的压强___________（填“变大”、“变小”或“不变”）。
4、 “彩球温度计”是一种现代居家饰品，其结构模型如图所示。该“彩球温度计“是由体积相同（保持恒定）、质量不同的小球和密度随温度的升高而减小的液体组成。
（1）当环境温度升高时，浸没在液体中的小球受到的浮力将_______。
（2）在某一环境温度下，四个小球处于如图位置，此时的环境温度大致范围为_______℃，此时B小球受到的浮力与D小球受到的浮力的大小关系为_______。
5、潜水艇是靠改变______实现上浮和下沉的；轮船从河里开到海里受到的浮力______（填“变大”、“变小”或“不变”），______（填“浮起”或“沉下”）一些。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、木球被固定在水槽底部的细线系住，浸没在水中，如图所示。绳子的拉力为12N，已知：木球的体积为3×10-3m3，g取10N/kg。求：
（1）木球受到的浮力F浮；
（2）木球的密度为多少；
（3）剪断细线后木球静止时露出水面的体积是多少。
2、如图所示，底面积为0.02m2、重为10N的薄壁柱形容器，放在水平桌面上，把体积为1×10-3m3、密度为3.0×103kg/m3的实心正方体A（不吸水）用质量不计的细线悬挂固定在容器正上方静止时，正方体A有的体积浸入水中，此时容器内水深0.12m。求：（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）水对容器底部的压强；
（2）正方体A受到的浮力大小；
（3）解开细线，将正方体A缓缓放入水中，待正方体A静止后（容器中的水未溢出），容器对桌面的压强。
3、如图所示，足够高的薄壁轻质圆柱形容器甲置于水平地面上，底面积为2.5×102米2，并装有深为0.1米的水。另有质量为3千克高为0.2米的圆柱体乙，其底面积为1×102米2.。求：
① 水对容器甲底部的压强p水。（_______）
②柱体乙的密度ρ乙。（_______）
③ 现将圆柱体乙放入容器甲中，并向容器甲内继续加入体积为2×103米3的水，请判断圆柱体乙在水中的状态是___________（选填“漂浮”“沉底不浸没”“沉底且浸没”），试通过计算说明理由。（________）并求容器对水平地面的压强的变化量p容和水对容器底部的压强的变化量p水的比值。（_______）
4、有一个氢气球，其体积为1000米 ，则氢气（空气的密度为1.29千克/米 ．氢气的密度为0.09千克/米 ）球在空中受到的浮力为多大？若氢气球本身、气球操作员及其他携带物体的总质量为1.0吨，则要用绳子拉住气球不至于飞走，绳子上的拉力至少多大？
5、如图甲所示，圆柱体石块在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中，如图乙所示是钢绳拉力随圆柱体下降高度h变化的图像（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3），求：
（1）圆柱体石块全部没入水中时受到浮力是多少？
（2）圆柱体石块的体积是多少？
（3）圆柱体石块的密度是多少？
四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）
1、如图所示的情景，是为了验证__原理，其实验目的为定量研究浸没在液体中的物体受到的浮力与__之间的关系；图中物体所受浮力的大小F浮＝__。（按图中所示字母表示），为了使实验结论具有普遍性，应该换用不同的物体和__进行多次实验。
2、在探究“影响浮力大小的因素”时，某物理实验小组做了如图所示的一系列实验。
（1）为了探究浮力的大小跟浸没在液体中的深度的关系，应选用图_______，结论是：_______ ；
（2）分析图①③可知，物体A在水中受到的浮力是_______N。分析①③⑤可知，物体A在盐水中的浮力比水中的浮力大_______N；
（3）图③和⑤中，控制_______不变，研究浮力的大小和液体_______的关系；这种方法叫做_______。
-参考答案-
一、单选题
1、C
【详解】
A．由图甲可知，正方体构件在浸没之前排开水的体积变大，所以浮力逐渐变大，当正方体构件浸没后排开水的体积不变，浮力不变，故正方体构件受到的浮力先增大后不变，则图乙中反映正方体构件所受浮力变化的图像是②，反映拉力随深度变化的图线是①，故A错误；
B．当正方体构件浸没在水中时，排开水的体积等于构件的体积
V排=V=（2m）3=8m3
构件浸没在水中所受浮力
F浮=ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×8m3=8×104N
故B错误；
C．由图乙可知，当构件浸没后所受的拉力等于浮力，所以构件浸没后，在缓缓沉入的过程中，所受的拉力与浮力大小之和等于构件的重力，即
G=F拉+F浮=2×8×104N=1.6×105N
由G=mg可知，构件的质量
m==＝1.6×104kg＝16t
故C正确；
D．构件的密度
===2×103kg/m3
故D错误。
故选C。
2、A
【详解】
ABC．碗沉入水底时，碗受到的浮力小于碗的重力；碗漂浮时，碗受到的浮力等于碗的重力，由于重力不变，所以碗漂浮时受到的的浮力大于碗沉入水底时受到的浮力，故A正确，BC错误；
D．碗漂浮时受到的的浮力大于碗沉入水底时受到的浮力，根据阿基米德原理可知，碗漂浮时排开水的体积大于碗沉入水底时排开水的体积，则碗漂浮时容器中水的深度较大，根据p=ρgh可知，碗沉入水底时容器底部受到水的压强变小了，故D错误。
故选A。
3、C
【详解】
质量是物体的一种基本属性，其大小不随物体的形状、状态、位置和温度变化而变化，所以气球上浮的过程中，质量不变，由G=mg可知，气球的重力不变；根据图示可知气球浮出水面前，排开液体的体积变大，由F浮=ρ水gV排可知，在水的密度一定时，气球受到的浮力变大。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
4、B
【详解】
A．吸尘器是利用流体压强与流速的原理工作的，无论结构还是原理都不符合连通器，故A不符合题意；
B．茶壶的壶身和壶嘴组成了连通器，故B符合题意；
C．密度计是根据漂浮时浮力等于重力的原理制成的，不符合连通器的特点，故C不符合题意；
D．针筒吸药液时利用了大气压的作用，注射时利用外界压力，不符合连通器的特点，故D不符合题意。
故选B。
5、C
【详解】
由图像可知，当h=0时，弹簧测力计示数为12N，此时物体在空中，根据二力平衡条件可知，物体的重力等于弹簧测力计的示数，即
G=F=12N
AB．当物体全浸入水中时弹簧测力计的示数不变，由图像可知，此时弹簧测力计的示数为F′=4N，则物体浸没在水中受到的浮力为
F浮=G﹣F′=12N﹣4N=8N
根据上述分析可知3~7cm是物体从开始浸入水中到全部浸没的过程，7~9cm物体全部浸没在水中的过程，因此3~7cm时物体排开水的体积逐渐增大，由F浮=ρ液V排g可知，3~7cm时物体受到的浮力在增大，故AB错误；
CD．7~9cm物体全部浸没在水中，由上述分析可知，此时物体受到的浮力为8N，物体的重力为12N，故C正确，D错误。
故选C。
6、C
【详解】
由图可知，当Va=1cm3时ma=2g，Vb=2cm3时mb=1g，则长方体甲的密度为
长方体乙的密度为
AB．因甲的密度大于水的密度，所以物体甲放入水中后，一定沉入水底；因乙的密度小于水的密度，所以乙物体放入水中，一定漂浮在水面上，故AB错误；
C．若甲、乙两物体的质量相等，根据G=mg可知，重力相同；甲下沉，甲受到的浮力小于自身的重力，乙漂浮，乙受到的浮力等于自身的重力，所以甲受到的浮力小于乙受到的浮力，故C正确；
D．若甲、乙两物体的体积相等，甲下沉、乙漂浮，甲排开的水的体积大于乙排开的水的体积，根据阿基米德原理可知，甲受到的浮力要大于乙受到的浮力，故D错误。
故选C。
7、B
【详解】
A．图甲中鸡蛋处于沉底状态，则浮力小于重力，鸡蛋的重力为
即浮力小于0.55N，故A错误；
B．由密度的公式可得鸡蛋的密度为
图乙中，鸡蛋悬浮在液体中时，根据物体的沉浮条件，鸡蛋的密度等于液体的密度，所以盐水的密度是，故B正确；
C．图丙中鸡蛋漂浮，根据物体的沉浮条件，所受浮力等于鸡蛋自身重力，故C错误；
D．根据物体的沉浮条件，图甲中鸡蛋处于沉底状态，则浮力小于重力；图乙中鸡蛋悬浮在液体中时，浮力等于重力；图丙中鸡蛋漂浮，所受浮力等于鸡蛋自身重力，所以三种状态下浮力的大小关系是
故D错误。
故选B。
8、B
【详解】
A．飞艇是利用浮力工作的，故A不符合题意；
B．茶壶是利用连通器原理工作的，因为壶嘴和壶身的上端开口，下端连通，故B符合题意；
C．注射器吸药水时，是利用大气压工作的，故C不符合题意；
D．拦河大坝做成上窄下宽，是因为深度越大，液体的压强越大，故D不符合题意。
故选B。
9、A
【详解】
由甲图可得
即
①
由乙图可得
即
②
由以上①②两式可得
由密度公式可得，铁块乙的质量
故选A。
10、B
【详解】
A．设该材料的密度为，空心球的密度为，则
根据物体浮沉条件可知
，
该材料的密度大于空心球的密度，不一定小于甲液体的密度，故A错误；
B．因为
所以该材料的密度一定大于乙液体的密度，故B正确；
CD．小球在甲液体里漂浮，受到的浮力
----------①
小球在乙液体里下沉，受到的浮力
----------②
由①②得
即球在甲液体中受的浮力大于它在乙液体中受的浮力，故CD错误。
故选B。
二、填空题
1、3×10-4 1.5×103
【详解】
[1]由图甲可知，A漂浮在水面上，由物体浮沉条件可知，木块A受到的浮力为
F浮A=GA=3N
由F浮=ρ水gV排可知，木块A静止时浸入水中的体积为
[2]由图乙可知，AB一起悬浮在水中，由物体浮沉条件可知，AB受到的浮力为
F浮AB=GA+GB=3N+6N=9N
由F浮=ρ水gV排可得，AB静止时浸入水中的总体积为
因AB完全浸入水中，故可知物体B的体积为
VB=V总-VA=9×10-4m3-5×10-4m3=4×10-4m3
由G=mg可得，物体B的质量为
故物体B的密度为
2、48 1200
【详解】
[1]木块的体积为
V=a3=(0.2m)3=8×10-3m3
木块排开水的体积为
V排=×8×10-3m3=4.8×10-3m3
木块受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4.8×10-3m3=48N
[2]木块浸入水中的深度为
h=×0.2m=0.12m
木块下表面受到水的压强为
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa
3、上 0.5 不变 变大
【详解】
[1][2]金鱼排开水的体积
V排=V鱼=50cm3=5×10-5m3
受到竖直向上的浮力，大小为
F浮=G排=ρ水V排g=1000kg/m3×5×10-5m3×10N/kg=0.5N
[3]金鱼在向下游的过程中，排开水的体积不变，则排开水的重力不变，所以浮力不变。
[4]金鱼在向下游的过程中，潜水艇在水中的深度在变大，所以根据公式p=ρgh可知压强变大。
4、变小 22～24 相等
【详解】
（1）[1]浸没在液体中的小球，由于排开液体的体积不变，根据液体密度随温度的升高而减小可知：当环境温度升高时，液体密度减小，根据F浮＝ρ液gV排可知小球所受浮力变小。
（2）[2][3]由图可知：B小球与D小球都处于浸没状态，排开液体的体积与物体的体积相等，由于B、D小球的体积相等，所以B小球与D小球排开液体的体积相等，根据F浮＝ρ液gV排可知，它们所受浮力相等，即FB＝FD；若环境温度超过这个玻璃球上标示的温度，则该玻璃球会下沉。当前环境温度下四个小球的位置如图所示，即22℃的小球下沉，此时环境温度高于22摄氏度；温度24℃、26℃、28℃的小球上浮，说明此时的温度要低于24℃，所以此时环境的温度大致范围为：22～24℃。
5、自身重力 不变 浮起
【详解】
[1]在水中，潜水艇排开水的体积不变，由
。
可知所受浮力一定，根据物体的浮沉条件，它能够上浮和下沉是通过改变自身重力来实现的。
[2]根据物体的浮沉条件可知，轮船从河开到海里，其所受的浮力不变，即。
[3]根据[2]结论和可知，，浮力不变，海水的密度大于河水的密度，所以轮船由河里开进海里，变小，轮船要浮起一些。
三、计算题
1、（1）30N；（2）0.6×103kg/m3；（3）1.2×10-3m3
【详解】
解：（1）木球浸没在水中，则木球受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×3×10-3m3=30N
（2）因木球静止，由力的平衡得到
F浮=F拉+G木
则木球的重力
G木=F浮-F拉=30N-12N=18N
木球的密度为
（3）因为木球的密度小于水的密度，所以剪断细线后木球静止时处于漂浮状态，此时木球受到浮力
F′浮=G木=18N
木球排开水的体积
木球静止时露出水面的体积
V露=V-V′排=3×10-3m3-1.8×10-3m3=1.2×10-3m3
答：（1）木球受到的浮力是30N；
（2）木球的密度为0.6×103kg/m3；
（3）剪断细线后木球静止时露出水面的体积是1.2×10-3m3。
2、（1）1.2×103Pa；（2）6N；（3）2900Pa
【详解】
解：（1）)水对容器底部的压强
（2）正方体A受到的浮力大小
（3）容器中水的体积为
由得，水的质量
水的重力
正方体A的质量
正方体A的重力
容器对桌面的压强
答：（1）水对容器底部的压强是；
（2）正方体A受到的浮力大小6N；
（3）容器对桌面的压强是。
3、 沉底且浸没 见解析
【详解】
解：①水对容器甲底部的压强
②柱体乙的密度
③因为
所以物体在水中沉底。假设物体浸没在水中，则容器底到与物体相平处的水的体积为
而容器中水的总体积为
所以圆柱体乙沉底且浸没在水中。容器对水平地面的压强的变化量为
圆柱体乙上方水的深度为
容器中水总深度为
水变化的深度
水对容器底部的压强的变化量
因此
答：① 水对容器甲底部的压强p水为；
②柱体乙的密度ρ乙为；
③ 现将圆柱体乙放入容器甲中，并向容器甲内继续加入体积为2×103米3的水，圆柱体乙的密度比水大，因此圆柱体乙在水中沉底时，且圆柱体沉底时圆柱体上方有水，所以圆柱体在水中沉底且浸没；容器对水平地面的压强的变化量p容和水对容器底部的压强的变化量p水的比值为。
4、1.29×104N；1.29×104N
【详解】
解：（1）氢气球受到的浮力
F浮＝ρ空气gV排＝ρ空气gV＝1.29kg/m3×10N/kg×1000m3＝1.29×104N
（2）氢气球本身、气球操作员及其他携带物体的总重力
G总＝m总g＝1.0×103kg×10N/kg＝1.0×104N
漂浮在空气中
F浮＝G总+F拉
即
1.29×104N＝1.0×104N+F拉
解得
F拉＝2.9×103N
答：球在空中受到的浮力为1.29×104N；要用绳子拉住气球不至于飞走，绳子的拉力为1.29×104N。
5、（1）500N；（2）0.05m3；（3）2.8×103kg/m3
【详解】
解：（1）由图像可知，当
h=0~1m
时，钢绳对圆柱体石块的拉力为1400N，此时圆柱体石块处于空气中，圆柱体石块重力
G=F拉=1400N
当h=2m以后，物体完全浸没后排开水的体积不再改变，受到的浮力不再改变，钢绳对圆柱体石块的拉力
F′=900N
则圆柱体石块完全浸入水中时，圆柱体受到的浮力
F浮=G-F′=1400N-900N=500N
（2）因为圆柱体浸没时排开水的体积和自身的体积相等，由F浮=ρ水gV排可得圆柱体的体积
V=V排==0.05m3
（3）圆柱体石块的密度
=2.8×103kg/m3
答：（1）圆柱体石块全部没入水中时受到浮力是500N；
（2）圆柱体石块的体积是0.05m3；
（3）圆柱体石块的密度是2.8×103kg/m3。
四、实验探究
1、阿基米德 排开液体所受的重力 液体
【详解】
[1] [2]如图所示，根据称重法测量出浮力，看浮力的大小与排开液体所受重力之间的关系，即为了验证阿基米德原理。
[3]根据称重法可知浮力为
[4] 为了使实验结论具有普遍性，需要更换不同的物体，也需要看在不同的液体下，阿基米德原理是否成立，故填液体。
2、①③④ 物体所受的浮力与物体浸没在水中的深度无关 1 0.2 深度 密度 控制变量法
【详解】
（1）[1]由图知道，图③与图④中液体种类相同，物体浸入液体的体积相同，物体浸入液体的深度不同，所以，可以用①③④探究浮力的大小跟浸在液体中的深度的关系。
[2]图③与图④知道，物体排开液体的密度与体积相同而物体浸入液体的深度不同，物体受到的浮力相同，由此得出结论：物体受到的浮力与物体浸入液体的深度无关。
（2）[3]由图①③及称重法知道，物体A在水中受到的浮力是
F浮=G-F=4N-3N=1N
[4]由图①⑤知道，物体A在盐水中受到的浮力是
所以，物体A在盐水中的浮力比水中的浮力大0.2N。
（3）[5][6][7]由图③和⑤知道，保持物体浸在液体中的深度相同，而液体的种类不同，可以研究浮力的大小与液体密度的关系，这种实验方法叫做控制变量法。