苏科版物理八年级下册课课练：10.5 物体的浮与沉　第2课时　物体浮沉条件的应用（含答案）

数学
化学
[第十章　五、物体的浮与沉　第2课时　物体浮沉条件的应用]
一、选择题
1.(2020玉林)关于浮力,下列说法正确的是 (　　)
A.潜水艇下潜得越深,受到的浮力越大
B.潜水艇是靠改变自身重力来改变浮沉状态的
C.漂浮在液面上的物体所受的浮力大于它所受的重力
D.悬浮在空中的热气球所受的浮力大于它所受的重力
2.(2021常德)把同一支密度计先后放在密度为ρ甲、ρ乙的液体中,静止时所处的位置如图所示,密度计在两种液体中所受的浮力分别为F甲浮、F乙浮.下列选项中正确的是 (　　)
A.ρ甲>ρ乙 B.ρ甲<ρ乙
C.F甲浮F乙浮
3.(2021盐城一模)小明在家帮妈妈洗碗时发现,碗可以漂浮在水池里的水面上,也可以让其沉入水底,与漂浮时相比,碗沉入水底时 (　　)
A.所受浮力不变
B.所受浮力变大
C.水池底部受到水的压强变小
D.排开水的体积不变
4.某潜水艇在海面下隐蔽跟踪某个目标,有时要上浮或下潜,但都未露出水面.若该潜水艇下潜时所受的重力为G1,浮力为F1,上浮时所受的重力为G2,浮力为F2,下列各对力之间的大小关系正确的是 (　　)
A.F1=F2,G1>G2 B.F1=F2,G1=G2
C.F1G1,F25.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,轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度ρ1和ρ2的关系是 (　　)
A.浮力增大,ρ1=ρ2 B.浮力减少,ρ1=ρ2
C.浮力不变,ρ1>ρ2 D.浮力不变,ρ1<ρ2
6.(2020南通)在综合实践活动中,小明制作了一只长12 cm、宽5 cm的小纸船,如图甲所示.图乙是按图甲所示箭头方向观察到船的主视图.现让纸船漂浮在水面上,向船内轻轻放入目前我们常用的一元硬币(质量大约为6 g),估测纸船最多能承载的硬币数目最接近于 (　　)
A.15枚 B.35枚
C.55枚 D.75枚
7.如图所示,将装有适量水的小玻璃瓶瓶口向下,使其漂浮在大塑料瓶内的水面上,拧紧大瓶瓶盖,通过改变作用在大瓶侧面的压力大小,实现小瓶的浮与沉.则 (　　)
A.用力捏大瓶,小瓶不能实现悬浮
B.用力捏大瓶,小瓶内的气体密度变大
C.盖上小瓶瓶盖,捏大瓶也能使小瓶下沉
D.打开大瓶瓶盖,捏大瓶也能使小瓶下沉
二、填空题
8.用塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等,按如图所示制作了一只潜水艇模型.为使潜水艇下潜,则必须从进、排气管处　　　　(选填“吹气”或“吸气”),潜水艇在下潜的过程中所受水的浮力　　　　(选填“减小”“不变”或“增大”).
9.在传统节日,许多地方的人们会燃放孔明灯祈福.
(1)孔明灯上升时,灯罩内的气体密度　　　　灯罩外的空气密度.
(2)孔明灯上升的主要物理原因:孔明灯所受空气的浮力　　　　自身的重力.
10.随着全球气候变暖,漂浮于海面上的冰山正逐渐熔化.小明为了探究冰山熔化后海平面是否变化,就将一块冰放入一杯浓盐水中,冰块处于漂浮状态,液面的位置如图所示.冰熔化后,杯中的液面将比熔化前　　　　(选填“不变”“上升”或“下降”).
　
11.质量相同的两个实心物体甲和乙,体积之比V甲∶V乙=3∶2,两物体的密度之比ρ甲∶ρ乙=2∶3;将它们轻轻放入水中,若甲、乙均漂浮,此时受到的浮力之比F甲∶F乙=　　　　;若甲、乙均浸没,此时受到的浮力之比F甲∶F乙=　　　　;若一物体漂浮,另一物体下沉,则漂浮的是　　　　.
三、解答题
12.“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器.如图所示,“蛟龙号”体积约为30 m3,其空载时质量约为22 t,最大装载质量为240 kg.求:(海水密度取1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力.
(2)若“蛟龙号”某次满载时下潜是采用注水方式实现的,则至少注入多少立方米的水.
13.(2021镇江一模)将一小球轻轻放入盛满水的溢水杯中,静止后溢出19 g水,小球排开水的体积为　　　　cm3;擦干后,又将小球轻轻放入盛满酒精的溢水杯中,静止后溢出了16 g酒精,则小球的质量是　　　　g,在水中处于　　　　(选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)状态,小球的密度是　　　　 kg/m3.(已知ρ酒精=0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg)
答案
1.B　 潜水艇在水中下潜得越深,但排开水的体积不变(等于潜水艇自身的体积),根据F浮=ρ液V排液g可知,潜水艇受到的浮力不变,故A错误;
潜水艇浸没在海水中受到的浮力不变,是通过改变自身重力来实现上浮和下沉的,故B正确;
漂浮在液面上的物体处于平衡状态,其所受的浮力等于自身的重力,故C错误;
悬浮在空中的热气球处于平衡状态,其所受的浮力等于它所受的重力,故D错误.
2.B　 同一支密度计,重力不变,在甲、乙两种液体中均漂浮,由漂浮条件可知:F甲浮=F乙浮=G,故C、D错误;由图可知,密度计在甲中浸入的体积大于在乙中浸入的体积,即V甲排>V乙排,而F甲浮=F乙浮,由公式F浮=ρ液V排液g可知,液体密度ρ甲<ρ乙,故A错误、B正确.
3.C　 根据浮沉条件可知,碗沉入水底时,浮力小于重力;碗漂浮时,浮力等于自身的重力,由于重力不变,所以漂浮时的浮力大于沉底时的浮力,故碗受到的浮力将变小,故A、B错误.漂浮时所受的浮力大于下沉时所受的浮力,即由V排=可知,碗浸没后,排开水的体积减小,水面下降,根据p=ρgh可知,水池底受到水的压强变小,故C正确,D错误.
4.A　 潜水艇是靠改变自身的重力实现浮潜的,当向潜水艇水舱中充水时,潜水艇的重力增大,重力大于浮力时下潜,即G1>F1,当从水舱向外排水时,潜水艇的重力减小,重力小于浮力时就上浮,即G2G2,故A正确.
5.C　 因为轮船漂浮在水面上,所以轮船所受浮力都等于重力,浮力大小不变.从图中可以看出,轮船在印度洋中排开水的体积大于在北大西洋中排开水的体积,由阿基米德原理F浮=ρ液V排液g可知,ρ1>ρ2.
6.C　 由题意及图乙可知,纸船的高(船深)大约是6 cm,则纸船排开水的体积最大为V排=12 cm×5 cm×6 cm=360 cm3;由阿基米德原理得,纸船受到的最大浮力:F浮=ρ水V排g=1.0×103 kg/m3×3.6×10-4 m3×10 N/kg=3.6 N;目前常用的一元硬币重力约为0.06 N,则纸船最多能承载的硬币数目约为n==60枚.
7.B　 挤压大塑料瓶,瓶内空气被压缩,将压强传递给水,水被压入小瓶中,将小瓶内的空气压缩,小瓶内的气体密度变大,这时小瓶里进入一些水,它的重力增加,大于它受到的浮力,就向下沉;当刚刚浸没时,就处于悬浮状态,故A错误,B正确;盖上小瓶瓶盖,挤压大塑料瓶,大瓶内空气被压缩,但水不能被压入小瓶中,小瓶的重力不变,浸入水里的体积不变,故C错误;打开大瓶瓶盖,用力捏大瓶,大瓶上方的气压不变,水不能进入小瓶中,所以小瓶不会下沉,故D错误.
8.吸气　不变　
9.(1)小于　(2)大于　10.上升
11.1∶1　3∶2　甲
若甲、乙均漂浮,因漂浮时物体受到的浮力和自身的重力相等,且甲、乙两物体的质量相等,所以甲、乙受到的浮力相等,即F甲∶F乙=1∶1;若甲、乙均浸没,则物体排开液体的体积和自身的体积相等,由F浮=ρ液V排液g可知,它们受到的浮力之比为F浮甲∶F浮乙=(ρ水g×3V)∶(ρ水g×2V)=3∶2;若一物体漂浮,另一物体下沉,因为甲的密度小于乙的密度,则甲物体漂浮在水面上.
12.(1)“蛟龙号”空载漂浮在水面上时,
根据浮沉条件可知,其受到的浮力:
F浮=G空载=m空载g=22×103 kg×10 N/kg=2.2×105 N.
(2)满载需要下潜时潜水器排开海水的体积:V排=V船=30 m3,
此时“蛟龙号”受到的浮力:F浮'=ρ海水V排g=1.0×103 kg/m3×30 m3×10 N/kg=3×105 N,
满载时的总重力:G满=m满 g=(22×103 kg+240 kg)×10 N/kg=2.224×105 N,
至少注入水的重力:G注水=F浮'-G满=3×105 N-2.224×105 N=7.76×104 N,
则由G=mg=ρgV可得,至少注入水的体积:
V注水===7.76 m3.
13.19　19　漂浮　0.95×103　
将一小球轻轻放入盛满水的溢水杯中,静止后溢出19 g水,根据ρ=可知,小球排开水的体积:V水===19 cm3;擦干后,又将小球轻轻放入盛满酒精的溢水杯中,静止后溢出了16 g酒精,小球排开酒精的体积:V酒精===20 cm3;小球在水中受到的浮力:F浮水=G排水=m排水g=0.019 kg×10 N/kg=0.19 N;小球在酒精中受到的浮力:F浮酒精=G排酒精=m排酒精g=0.016 kg×10 N/kg=0.16 N;两次的浮力不同,则小球不可能在水、酒精中都漂浮,由此可知,小球在水中漂浮,在酒精中沉底,则小球的体积:V=20 cm3;小球在水中漂浮,受到的浮力等于重力,小球排开水的重力等于小球的重力,小球的质量等于排开水的质量,故小球的质量m=19 g,小球的密度:ρ===0.95 g/cm3=0.95×103 kg/m3.