第十章 第1节 浮力（培优测试）—2022-2023学年八年级物理下册

第十章 浮力
第1节 浮力
一、单选题
1.以下情景中没有受到浮力的物体是 ( )
A.甲图：空中上升的热气球 B.乙图：遨游太空的“天宫一号”
C.丙图：海中下潜“蛟龙”号 D.丁图：海中航行的“辽宁号”
2.如图所示，一只热气球在空中沿虚线方向匀速飞行。该热气球所受空气浮力的方向正确的是 ( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
3.小明用弹簧测力计测量一个苹果的重力，示数如图所示，再将这个苹果部分浸入水中，此时弹簧测力计的示数为1.0N，则苹果所受的浮力为 ( )
A.1.0N B.1.2N C.0.4N D.2.4N
4.如图所示，一体积为103cm3的实心正方体静止在水中如图所示的位置，已知h1＝10cm，则以下说法正确的是 ( )
A.正方体受到的浮力8N B.正方体的上表面受到的压力为8N
C.正方体下表面受到液体的压强为2×103Pa D.正方体下表面受到的压力为16N
5.如图所示，当圆柱体底部从接触水面前一瞬间到没入水中A处过程，下列选项中表示圆柱体受到浮力F浮与浸入水中深度h的关系正确的是 ( )
A. B.
C. D.
6.将体积相同、形状不同的铅块、铜块、铁块浸没在水中不同深度的地方，则 ( )
A.铅块受到的浮力小，因为它的密度大体积小 B.铁块受到的浮力大，因为它的密度小体积大
C.铅块、铜块、铁块受到浮力一样大 D.因素太多，无法判断
7.探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示，其中所用金属块a和塑料块b的密度不同，但重力均为1.6N。下列分析正确的是 ( )
A.金属块a浸没在水中，受到浮力的大小必为0.3N
B.利用甲、乙可以得出同一物体浸入水中深度越深，所受浮力越小的结论
C.利用乙、丙可以得出在同种液体中，物体密度越大所受浮力越大的结论
D.利用丙、丁可以初步得出同一物体浸没在密度越大的液体中所受浮力越大的结论
8.科学研究中常常发现某一问题中的两个相关的量(x，y)之间存在一定的关系，且可用如题图所示的图像来表示。下列相关的量之间不符合如题图所示关系的是 ( )
A.同一物质组成的物体的质量与体积的关系
B.做匀速直线运动的物体通过的路程与时间的关系
C.同一物体所受的重力与质量的关系
D.物体逐渐浸入水中受到的浮力与浸入水中深度的关系
9.下列四幅图中，利用浮力升空的物体是 ( )
A. 风筝上天 B. 热气球升空
C. 火箭发射 D. 飞机起飞
10.如图所示，有关实验结论的说法不正确的是 ( )
A.甲实验说明流速越大的地方压强越大
B.乙实验说明大气压的数值就等于760mm水银柱产生的压强
C.丙实验说明物体所受浮力的大小等于两次测力计的读数差
D.丁实验说明静止在连通器内的同种液体，各部分与大气接触的液面总是相平的
二、实验题
11.探究影响浮力大小的因素时，小红做了如图所示的实验，请你根据她的实验探究回答下列问题；
(1)比较图乙和丙可知，物体受到的浮力大小与排开液体的______有关；
(2)比较图丁和戊可知，物体受到的浮力大小与液体的______有关；
(3)比较图丙和______可知，浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
12.小明在探究浮力的实验中，测量浸在水中的物体所受浮力大小过程如图1所示。
(1)由甲图和丁图可知，物体完全浸没在水中时，所受的浮力为______N，根据图中弹簧测力计示数的变化可知，物体______越大，所受的浮力越大；
(2)在上述实验的基础上，小明若想探究浮力大小与液体密度的关系，则应该换用一杯______(选填“质量”或“密度”)不同的液体，将金属圆柱体浸没在液体中，观察弹簧测力计的示数，与______图比较得出结论(选填“乙”、“丙”或“丁”)；
(3)如图2所示，图线______(选填“a”或“b”)能用来表示物体所受浮力大小随浸入液体深度的变化情况。
13.小亮在生活中发现木块总浮在水面上，铁块却沉入水底，由此他提出两个问题：
问题1：浸入水中的铁块是否受到浮力？
问题2：浮力大小与哪些因素有关？
为此他设计并完成了如图所示实验。
(1)(b)、(c)图中弹簧测力计示数均______(选填“大于”或“等于”或“小于”)(a)图中弹簧测力计示数，说明浸入水中的铁块______(选填“受到”或“不受到”)浮力；
(2)做了(a)、(c)、(d)三次实验，探究得出铁块浸没在水中时所受浮力大小与深度______关系(选填“有”或“无”)；
(3)做(a)、(d)、(e)次实验，是为了探究浮力大小与______的关系，得到的结论是______；
(4)若未知物块的重力10N，浸没在水中时弹簧测力计示数是6N，则物体的密度______g/cm3。
三、综合题
14.在水平桌面中央有一个重为7N、底面积为2×10－2m2的薄壁容器，该容器内盛有重为49N的水，且水对容器底部的压力为53N。
①求：容器对桌面的压力F和压强p？____________
②求：容器内水的质量m水与体积V水？____________
③在分析本题“水对容器底部的压强p水”的过程中，小明和小华两位同学有各自不同想法，如下表记：
同学 分析过程
小明 求液体压强不能用公式，只能用公式，而水深h不知，所以无法求出“水对容器底部的压强”。
小华 水深h可以通过水的体积与容器的底部求得，即；然后再运用计算压强。
(a)请判断：小明的分析过程是______；小华的分析过程是______；(均选填“正确”或“错误”)
(b)若能求水对容器底部的压强p水，请计算并得出结果；若不能求水对容器底部的压强p水，请简要说明理由______。
15.根据浮力产生的原因：设想有一个浸没在液体中高为h、截面积为S的圆柱体，它的侧面受到的各个方向液体的压力相平衡；下表面受到液体向上的压力F2比上表面受到液体向下的压力F1大，如图(a)所示。因此：
上述推理中，p2表示的意思是______________。
太空中的中国空间站处于微重力状态，物体所受的重力都可以忽略不计。在空间站中，液体内部由于液体所受重力而产生的________也可以忽略不计，因此，上述浮力推导过程中，等号③________(选填“成立”或“不成立”)。当宇航员王亚平在太空授课时，把一个乒乓球用塑料棒压入水杯中，如图(b)所示，当撤去塑料棒后，乒乓球将________(选填“会”或“不会”)浮出水面。
16.近年来，我国航天技术飞速发展，现已处于世界领先水平。航天活动中，涉及很多初中物理知识：
(1)运载火箭发射时，向下喷出高温高压燃气，使火箭升空，说明物体间力的作用是______的，且力能改变物体的______。火箭在加速升空的过程中，火箭的机械能将______；
(2)在“天宫课堂”中王亚平展示了很多小实验，如图甲是太空抛物实验，冰墩墩在离手后由于具有______仍能向前运动；如图乙是浮力消失的实验，王亚平把乒乓球按入水中后，乒乓球并没有浮起来，这是因为在空间站内的物体几乎不受______，就不能形成对乒乓球向上和向下的压力差，即不受浮力。在地球上的同学做同样的实验会发现乒乓球上浮，最后漂浮在水面，这是因为浸没在水中的乒乓球所受的浮力______它所受的重力。
试卷第6页，共6页
试卷第5页，共6页
【参考答案及解析】
1.B
【详解】A.空中上升的热气球受到空气的浮力，故A不符合题意；
B.太空中没有空气，故太空中运行的“天宫一号”不受到浮力，故B符合题意；
C.下潜的“蛟龙”号在水中尽管下沉，但仍然受到浮力，故C不符合题意。
D.浮力是浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)向上托起的力，航行的“辽宁号”受到水的向上托起的力，即受到浮力，故D不符合题意。
故选B。
2.B
【详解】浸在液体或气体中物体总要竖直向上的托力，即浮力。热气球所受空气浮力的方向是竖直向上的，由图知浮力的方向与F2的方向一致，故ACD错误，B正确。
故选B。
3.C
【详解】由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，则其示数为1.4N，因此苹果的重力为1.4N，将这个苹果部分浸入水中，此时弹簧测力计的示数为1.0N，由称重法可知，苹果所受的浮力
故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
4.C
【详解】该正方体上表面受到液体的压强
p上＝ρgh1＝1×103kg/m3×10N/kg×0.1m＝1×103Pa
此正方体的边长
由可得，上表面受到液体的压力
F上＝p上S＝1×103Pa×(0.1m×0.1m)＝10N
下表面受到液体的压强
p下＝ρgh2＝ρg(h1+a)=1×103kg/m3×10N/kg×(0.1m+0.1m)＝2×103Pa
下表面受到液体的压力
F下＝p下S＝2×103Pa×(0.1m×0.1m)＝20N
根据浮力产生的原因可知，物体受到的浮力
F浮=F下－F上=20N－10N=10N
故ABD错误，C正确。
故选C。
5.D
【详解】当物体从开始浸入水中到完全浸入水中即浸没的过程中，物体排开液体的体积在逐渐变大，液体密度不变，根据我们所学过的物理知识，所以浮力是变大的。而当物体浸没以后，再向水中下沉的时候，物体排开液体的体积不再发生变化，所以浮力是不变的。故D正确，ABC错误。
故选D。
6.C
【详解】由题知，体积相等的铅块、铜块、铁块完全浸入水中，排开水的体积相同，而
F浮=ρ液gV排
可知铅块、铜块、铁块受浮力一样大。
故选C。
7.D
【详解】A.金属块a浸没在水中，受到的浮力为
F浮＝G﹣F拉＝1.6N﹣1N＝0.6N
故A错误；
B.根据F浮＝G﹣F拉可知：金属a在甲中受到的浮力为
F浮＝G﹣F拉＝1.6N－1.3N=0.3N
所以利用甲、乙可以得出同一物体浸入水中排开液体体积越大，所受浮力越大的结论，故B错误；
C.乙和丙中，a和b的体积不同，没有控制体积相同，所以利用乙、丙不可以得出在同种液体中，物体密度越大所受浮力越大的结论，故C错误；
D.根据F浮＝G﹣F拉可知：塑料块b在水中受到的浮力大，所以利用丙、丁可以初步得出同一物体浸没在密度越大的液体中所受浮力越大的结论，故D正确。
故选D。
8.D
【详解】由图可知，图像是一条过原点的倾斜直线，表明x与y是成正比的关系。
A.同一物体的密度不变，质量与体积成正比关系，故A不符合题意；
B.做匀速直线运动的物体速度不变，通过的路程与时间成正比，故B不符合题意；
C.同一物体所受的重力与质量成正比，比值为g。故C不符合题意；
D.由F浮=ρ液V排g可知，物体受到的浮力与其排开液体的体积是成正比的，与浸入液体的深度无关，故不与浸入液体的深度成正比，故D符合题意。
故选D。
9.B
【详解】A.风筝是利用风筝上下方空气的流速不同产生的升力升空的，故A不符合题意；
B.热气球里热空气的密度小于空气的密度，使气球受到的浮力大于气球的重力，因而能升空，故B符合题意；
C.火箭升空靠气体的反冲作用而获得动力，故C不符合题意；
D.飞机是利用机翼上下方空气的流速不同产生的升力升空的，故D不符合题意。
故选B。
10.A
【详解】A.往B管中吹气，吸管A上方空气的流速增大，压强减小，A管中液体受到向上的压强大于向下的压强，液面上升，所以，甲实验说明流速越大的地方压强越小，故A错误，A符合题意；
B.乙图中演示的是托里拆利实验，1标准大气压能支持760mm高的水银柱，与玻璃管的是否倾斜没有关系，故B正确，B不符合题意；
C.丙图中第一次弹簧测力计测量的是物体的重力，第二次物体浸没在液体中弹簧测力计示数减小，两次示数之差就是物体在液体中受到的浮力大小，故C正确，C不符合题意；
D.丁图中的器材是连通器，由于容器内上端开口底部连通，并且装有同种液体，因此，液体不流动时各容器内压强相等，液面高度也就相同，故D正确，D不符合题意。
故选A。
11. 体积 密度 丁
【详解】(1)[1]图乙和丙中，液体的密度相同，物体排开液体的体积不同，弹簧测力计的示数不同，则物体受到的浮力不同，所以，比较图乙和丙可知，物体受到的浮力大小与排开液体的体积有关。
(2)[2]图丁和戊中，排开液体的体积都等于物体的体积，保持不变，液体的密度不同，弹簧测力计的示数不同，则物体受到的浮力不同，所以，比较图丁和戊可知，物体受到的浮力大小与液体的密度有关。
(3)[3]研究浮力的大小与物体浸没在液体中的深度的关系，应控制物体排开液体的密度和体积不变，只改变深度的大小，弹簧测力计的示数相同，则此时物体受到的浮力相同，所以，比较图丙和图丁可知，浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
12. 2 排开液体的体积 密度 丁 b
【详解】(1)[1]由甲图可知，测力计分度值为0.2N，物体的重力为4N；由甲图和丁图可知，物体完全浸没在水中时，所受的浮力为
F浮=G－F示=4N－2N=2N
[2]由乙、丙、丁可知，物体排开液体的体积越大，弹簧测力计的示数越小，即物体所受的浮力越大。
(2)[3]在上述实验的基础上，小明若想探究浮力大小与液体密度的关系，根据控制变量法的要求，要控制排开液体的体积相同，只改变液体的密度，则应该换用一杯密度不同的液体。
[4]将金属圆柱体浸没在另一种液体中，观察弹簧测力计的示数，根据控制变量法的要求应与金属圆柱体浸没在水中的丁图比较得出结论。
(3)[5]根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排，在浸没前，物体受到的浮力随排开液体体积的增大而增大，浸没后，排开液体的体积不变，受到的浮力不变，故图线b能用来表示物体所受浮力大小随浸入液体深度的变化情况。
13. 小于 受到 无 液体密度 物体排开液体体积相同时，液体的密度越大，物体所受浮力越大 2.5
【详解】(1)[1][2]由实验可知，(b)、(c)图中弹簧测力计示数均小于(a)图中弹簧测力计示数，弹簧测力计的示数变小，说明物体浸入液体后，受到了向上托起的力，这个力就是浮力。
(2)[3]观察(a)、(c)、(d)三次实验可知，(c)、(d)实验中，液体种类不变，铁块都是完全浸没，排开液体的体积不变，只是改变了在水中的深度，测力计示数不变，表明铁块受到的浮力不变，因此说明铁块浸没在水中时所受浮力大小与深度无关。
(3)[4][5]观察(a)、(d)、(e)三次实验可知，(d)、(e)实验中，铁块均完全浸没，只是改变了液体的种类，液体的密度发生变化，导致测力计示数变化即浮力变化，是为了探究浮力大小与液体密度的关系。在浓盐水中测力计的示数小于在水中的示数，即在浓盐水中铁块受到的浮力大于在水中受到的浮力，因此可得出的结论是：物体排开液体体积相同时，液体的密度越大，物体所受浮力越大。
(4)[6]若未知物块的重力为10N，浸没在水中时弹簧测力计示数是6N，由称重法，物体受到的浮力为
根据阿基米德原理可得
物体的体积为
则物体的密度为
14. 56 2.8×103Pa 5kg 5×10 3m3 错误 错误 2.65×103Pa
【详解】[1]容器对桌面的压力
[2]容器对桌面的压强
[3]水的质量为
[4]水的体积为
(a)[5]压强公式为通用公式，适用于一切求压强的计算，故小明的说法错误。
[6]因容器的形状不知，所以不能用求出水的深度，故小华的说法错误。
(b)[7]水对容器底部的压强
15. 液体对圆柱体下表面向上的压强 压强 不成立 不会
【详解】[1]由题意可知，F2表示下表面受到液体向上的压力，由可知，压力等于压强乘以横截面积，故p2表示的意思是液体对圆柱体下表面向上的压强。
[2]液体在太空中处于“失重”状态，上下几乎没有压力，故液体内部由于液体所受重力而产生的压强也可以忽略不计。
[3] 等号③中用到了g，太空中处于“失重”状态，g几乎等于0，故等号③不成立。
[4]太空中，乒乓球的重力可以忽略，乒乓球处于静止状态，不受浮力的作用，故乒乓球不会浮在水面。
16. 相互 运动状态 变大 惯性 重力 大于
【详解】(1)[1] 运载火箭发射时，向下喷出高温高压燃气，喷出的气体对火箭会产生向上的推力，使火箭升空，这是由于力的作用是相互的。
[2]喷出的气体对火箭会产生向上的推力，使静止的火箭加速升空，说明力能改变物体的运动状态。
[3]火箭在加速升空的过程中，质量不变，高度增大，重力势能增大，速度增大，动能增大，所以火箭的机械能将变大。
(2)[4]太空抛物实验中，手对冰墩墩施力，使冰墩墩的速度变大，冰墩墩在离手后由于具有惯性要保持原来的运动状态，所以仍能向前运动。
[5]浸在水中的物体，由于物体上下表面受到水的压力大小不同，下表面受到水的压力大于上表面受到水的压力，所以物体就受到向上的浮力；由于空间站内的物体几乎不受重力，所以不能形成对乒乓球向上和向下的压力差，即不受浮力。
[6]在地球上的同学做同样的实验会发现乒乓球上浮，说明浸没在水中的乒乓球在水中不能保持平衡状态，会上浮说明浸没在水中的乒乓球所受的浮力大于它所受的重力。