浙教版科学2023-2024学年上学期八年级“冲刺重高”讲义（三）：水的浮力（2）（含解析）

例1、如图所示，是南极海洋冰山的美丽景象。冰山实质就是海中漂浮的大块淡水冰。据科学分析，全球气候变暖会导致冰山熔化，海平面升高。下列判断正确的是（　　）
A．冰山所受到的浮力一定大于它所受的重力
B．冰山所受的重力小于它排开水所受的重力
C．冰山熔化一部分后仍会漂浮在水面上
D．冰山熔化一部分后排开水的体积不变
例2、鸭蛋营养丰富，家里久置的鸭蛋容易变质。项目学习小组为了检验家中鸭蛋是否变质，查阅了一些资料。现查到鸭蛋的新鲜程度与其密度关系如图1所示。根据项目需要，小组成员认为需要配制1.03g/cm3的食盐水。小组成员把几个鸭蛋放入配制好的盐水中，其中一个鸭蛋进入盐水中运动轨迹（如图2所示），则该鸭蛋在此过程中所受浮力变化的大致曲线为（　　）
A． B．
C． D．
例3、如图甲所示，长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下，从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动。上升到离水面一定的高度处，图乙是绳子拉力F随时间t变化的图象。根据图象信息，下列判断正确的是（　　）
A．该金属块重力的大小为136N
B．浸没在水中的金属块受到的浮力大小是136N
C．该金属块的密度是7.8×103kg/m3
D．在t1至t2时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大
例4、如图所示，柱形容器内装有深度大于10cm的某种液体，物体C是一个体积为1000cm3的均匀正方体，质量为480g。在液体中静止时，有的体积露出液面。则：
（1）图中物体C静止时所受的浮力为多少？
（2）液体的密度为多少？
（3）若在C上表面放置一个物体A，使C恰好完全浸没于液体中，则物体A的质量应为多少？
1.将乒乓球压入水底放手后，上升时依次经过甲、乙、丙图示位置，若受到的浮力分别是F甲、F乙、F丙，则它们之间的关系为（　　）
A．F甲＝F乙＞F丙 B．F甲＜F乙＜F丙
C．F甲＞F乙＞F丙 D．F甲＝F乙＝F丙
2.一圆柱体先后放入密度为ρ1和ρ2的两种液体中，均处于漂浮状态，如图所示，圆柱体在两液体中所受浮力依次是F1和F2，则（　　）
A．ρ1＜ρ2　　　F1＜F2 B．ρ1＞ρ2　　　F1＞F2
C．ρ1＜ρ2　　　F1＝F2 D．ρ1＞ρ2　　　F1＝F2
3.木头、小鱼、石块、海螺在水中的位置如图所示，分析它们所受的浮力，错误的是（　　）
A．木头受到的浮力等于它受到的重力
B．小鱼受到的浮力等于它排开的水受到的重力
C．石块受到的浮力等于它受到的重力
D．海螺受到的浮力小于海螺受到的重力
4.有一长方体木块，分别以图甲和乙两种方式漂浮在水面上，若木块底部受到水的压力分别为F甲和F乙，则（　　）
A．F甲＞F乙 B．F甲＝F乙
C．F甲＜F乙 D．条件不足，无法比较
5.如图所示，一艘远洋轮船上标有在不同海域航行时的吃水线，当这艘满载的船在不同水域航行时，下列说法正确的是（　　）
A．这艘船受到的浮力 F印度洋＜F北大西洋
B．这艘船排开海水的质量 m印度洋＝m北大西洋
C．印度洋和北大西洋海水的密度ρ印度洋＞ρ北大西洋
D．这艘船排开海水的体积 V印度洋＝V北大西洋
6.小明利用笔和铜丝制作了一个简易密度计（如图甲）。根据密度计在液体中的深度和液体密度绘制了h﹣ρ图像（如图乙）。小明测得密度计在A液体中对应深度和液体密度的关系为A点。为使密度计更稳定，增加铜丝质量后，仍测量A液体，此时A点位置将（　　）
A．向①移动 B．向②移动 C．向③移动 D．向④移动
7.弹簧测力计下挂一长方体物体，将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中如图（甲）；图（乙）是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图象。物体受到的最大浮力是 物体的密度是 。
8.在弹簧测力计下挂一圆柱体，从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降，圆柱体浸没后继续下降，直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止。如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图象。求：（g取值10N/kg，在此过程中水面上升高度可忽略不计）
（1）完全浸没时，圆柱体受到的浮力？
（2）圆柱体的密度是多少？
（3）该圆柱体的底面积为多少？
1.小金将一个鸡蛋放入清水中，鸡蛋沉入水底，如图甲，此时鸡蛋受到的浮力为F甲；逐渐向水中加盐，鸡蛋悬浮于水中静止，如图乙，此时鸡蛋所受浮力大小为F乙；继续往水中加盐直到鸡蛋上浮至部分露出水面，如图丙，此时鸡蛋受到的浮力为F丙。下列说法正确的是（　　）
A．F甲＞F乙＞F丙 B．F甲＞F乙＝F丙
C．F甲＝F乙＝F丙 D．F甲＜F乙＝F丙
2.如图，甲、乙、丙分别是形状不同的铝块、铁块、铜块浸没在水里，受到的浮力相同，由此可知它们的（　　）
A．体积相同 B．质量相同 C．密度相同 D．重力相同
3.小明洗碗时发现，同一只碗可以漂浮在水面上，也可以沉入水底，如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．碗漂浮时所受的浮力大于它所受的重力
B．碗漂浮时所受的浮力等于它排开的水所受的重力
C．碗沉底时所受的浮力大于它漂浮时所受的浮力
D．碗沉底时排开水的体积等于它漂浮时排开水的体积
4.关于物体的浮沉条件及应用实例，下列分析合理的是（　）
A．如图1，轮船从长江驶入东海，会沉下去一些，但浮力不变
B．如图2，把橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面上，是通过改变自身重力实现的
C．如图3，一个潜水艇模型处于悬浮状态，若从试管中抽掉少量气体，则试管将会稍下沉，最终悬浮
D．如图4，学生用形状规则的圆柱体塑料杯自制的浮力秤，浮力秤的刻度特点是上大下小，刻度均匀
5.密度计分为“比重计”和“比轻计”。测量密度大于水的液体时用比重计，比重计的最小刻度线是“1”；测量密度小于水的液体用比轻计，比轻计的最大刻度线是“1”。图中A、B两支密度计，一支是比重计，一支是比轻计，它们的外形完全相同，B中配重质量大于A。下列有关A、B两支密度计及刻度线“1”位置的说法正确的是（　　）
A．图中密度计A上面的刻度值“a”大于刻度“b”
B．密度计A是比轻计，刻度线“1”在密度计刻度的下端
C．密度计B是比重计，刻度线“1”在密度计刻度的下端
D．将A、B两支密度计放入水中，漂浮时露出水面较长的是B
6.将一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有81g水从大烧杯中溢出；将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中，静止后有72g酒精从大烧杯中溢出。已知ρ酒精＝0.8×103kg/m3，则物块在水中的状态及物块的密度是（　　）
A．悬浮 1.0×103kg/m3 B．漂浮 0.92×103kg/m3
C．下沉 1.2×103kg/m3 D．漂浮 0.90×103kg/m3
7.如图所示，一金属块受到的重力为28N，用弹簧测力计挂着金属块，使其一半没入水中，此时测力计的示数为23.4N，那么此时金属块受到的浮力为 N。现将金属块全部浸没到水中，弹簧测力计的示数变为 N。若此时金属块受到水对它向下的压力为20牛，则此时水对金属块向上的压力为 N。
8.将边长为0.1m均匀、实心的正方体木块投入水中。木块静止时有的体积露出水面，如图所示。（取g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）求：
（1）木块静止时，受到水的浮力是多少？
（2）该木块的密度是多少？
（3）木块静止时，木块底部受到水的压强是多少？
答案及解析
例1、C
【解答】解：AB、冰山漂浮在水面上，根据物体的浮沉条件可知，冰山所受到的浮力一定等于它所受的重力；根据阿基米德原理可知，冰山受到的浮力等于其排开的水的重力，所以冰山所受的重力等于它排开水所受的重力，故AB错误；
C、冰山熔化一部分后，冰山的密度不变，冰山的密度小于水的密度，所以冰山仍会漂浮在水面上，故C正确；
D、冰山熔化一部分后，冰山的重力减小，冰山漂浮，浮力等于自身的重力，所以冰山受到的浮力变小，根据F浮＝ρ液gV排可知，冰山排开水的体积变小，故D错误。
故选：C。
例2、A
【解答】解：由图2可知，鸭蛋在下沉到刚好浸没在盐水的过程中，排开盐水的体积变大；
鸭蛋继续下沉，再上浮到上表面刚接触水面的过程中，排开盐水的体积不变（等于鸭蛋的体积）；
当鸭蛋上浮至漂浮的过程中，排开盐水的体积减小，
因为盐水的密度不变，则由阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可知，鸭蛋在整个过程中受到的浮力先增大，再不变，再减小，最后漂浮时又保持不变（等于鸭蛋的重力），故A符合题意。
故选：A。
例3、C
【解答】解：
A、当金属块完全露出液面，没有浸入水中时，金属块不受浮力，此时拉力等于重力，即为图中的CD段，
则由图可知，该金属块重力为：G＝F拉＝156N，故A错误。
B、当金属块未露出液面时，即为图中的AB段，从图可知，此时绳子的拉力为136N，
则浸没在水中的金属块受到的浮力大小为：F浮＝G﹣F拉＝156N﹣136N＝20N，故B错误；
C、因为F浮＝ρ水V排g，所以金属块排开水的体积（金属块的体积）：
V金＝V排0.002m3，
由G＝mg可得金属块的质量为：m15.6kg，
a) 金属块的密度为：ρ金7.8×103kg/m故C正确；
D、从图可知，在t1至t2时间段内绳子的拉力逐渐变大，由公式F浮＝G﹣F拉可知，金属块受到的浮力逐渐变小，故D错误。
故选：C。
例4、【解答】解：（1）物体C受到的重力：
GC＝mCg＝0.48kg×10N/kg＝4.8N；
物体C漂浮在液面上，物体受到的浮力：
F浮＝GC＝4.8N；
（2）根据阿基米德原理可知，F浮＝ρ液gV排，
4.8N＝ρ液×10N/kg×（1）×1000×10﹣6m3，
解得，液体密度为：ρ液＝0.8×103kg/m3；
（3）物块C全部浸没水中时排开水的体积：
V排＝V＝10﹣3m3，
此时物块受到的浮力：
F浮′＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m3＝10N，
此时AC漂浮，G总＝F浮′＝10N，
物体A的重力GA＝10N﹣4.8NN＝5.2N，
mA0.52kg＝520g。
答：（1）物体C静止时所受的浮力为是4.8N；
（2）液体的密度是0.8×103kg/m3；
（3）在C上表面放置一个物体A，使C恰好完全浸没于液体中，则物体A的质量应为520g。
1.A
【解答】解：根据图示可知，乒乓球在甲、乙中排开的水的体积相同，都大于乒乓球在丙中排开的水的体积，根据由F浮＝ρ水gV排可知，F甲＝F乙＞F丙。
故选：A。
2.D
【解答】解：
（1）由图可知，同一圆柱体在两种液体中都处于漂浮状态，由于物体漂浮时，受到的浮力和自身的重力相等，所以，同一圆柱体在两液体中所受浮力相等，都等于圆柱体的重力；
（2）圆柱体在两液体中所受浮力F1＝F2，由图可知：V排1＜V排2，根据ρ液可知：ρ1＞ρ2，故D正确。
故选：D。
3.C
【解答】解：
A、木头漂浮，说明木头受到的浮力等于它自身的重力，故A正确；
B、小鱼浸没在水中，由阿基米德原理可知，小鱼受到的浮力等于它排开的水重，故B正确；
C、石块下沉，石块受到的浮力小于它自身的重力，故C错误；
D、海螺沉底，海螺受到的浮力小于它受到的重力，故D正确。
故选：C。
4.B
【解答】解：由于物体受到的浮力等于上、下表面的压力差，即F浮＝F向上﹣F向下；
由图可知，两个物体都漂浮在水面上，上表面受到水的压力为0，则有：F甲＝F甲浮，F乙＝F乙浮；
又因为F甲浮＝F乙浮＝G，所以F甲＝F乙。
故选：B。
5.B
【解答】解：
（1）这艘满载的船在不同水域航行时，都处于漂浮状态，浮力都等于自身的重力，即F浮＝G；
因为船的重力不变，所以其受到的浮力不变，即F印度洋＝F北大西洋，故A错误；
（2）根据阿基米德原理可知：F浮＝G排；
船受到的浮力相等，即排开海水的重力相等，
根据G＝mg知，这艘船排开海水的质量相等，即m印度洋＝m北大西洋，故B正确；
（3）由图知，这艘船排开水的体积V印度洋＞V北大西洋，
在浮力不变时，根据F浮＝ρgV排可知，排开液体体积大的，液体的密度小，
因V印度洋＞V北大西洋，所以ρ印度洋＜ρ北大西洋，故CD错误。
故选：B。
6.A
【解答】解：密度计在液体中总是漂浮，增加铜丝的质量后，密度计的质量增加，即密度计所受的浮力增大，根据F浮＝G排＝ρ液gV排＝ρ液gSh得：h，因为仍测量A液体的密度，液体的密度不变，密度计的底面积S不变，密度计所受的浮力增大。所以密度计在液体中的深度h增大，则此时A点会向①移动，故A正确。
故选：A。
7.【解答】解：物体在浸入水中之前，受到重力和拉力的作用，并且这两个力是一对平衡力，由图象知，G＝F示＝9N；
当物体完全浸没时，拉力F＝3N，则完全浸没时的浮力为F浮＝G﹣F＝9N﹣3N＝6N，此时物体完全浸没，所以浮力最大；
由F浮＝ρ液gV排得，物体的体积：
V＝V排6×10﹣4m3；
物体的质量m0.9kg；
物体的密度：
ρ1.5×103kg/m3。
故答案为：6N；1.5×103kg/m3。
8.解：（1）由图象可知，当h＝0时，弹簧测力计示数为12N，此时圆柱体处于空气中，根据二力平衡条件可知，G＝F拉＝12N；
从h＝7cm开始，弹簧测力计示数不变，说明此时圆柱体已经浸没在水中，对圆柱体受力分析，根据平衡关系可知，F浮＝G﹣F拉＝12N﹣4N＝8N；
（2）由阿基米德原理F浮＝ρ液gV排得：
V排8×10﹣4m3，
因为物体全部浸没，
所以物体的体积等于排开液体的体积，即V物＝V排＝8×10﹣4m3
物体的质量：
m1.2kg，
圆柱体的密度：
ρ1.5×103kg/m3；
（3）由图知BC段为物体慢慢浸入液体，至到浸没的过程，BC段的距离就是物体的高度，所以h＝7cm﹣3cm＝4cm＝0.04m，
根据V＝Sh知，
该圆柱体的底面积：S0.02m2。
答：（1）完全浸没时，圆柱体受到的浮力为8N；
（2）圆柱体的密度是1.5×103kg/m3；
（3）该圆柱体的底面积为0.02m2。
1.D
【解答】解：由于图中使用的是同一个鸡蛋，则鸡蛋的重力不变，图甲中鸡蛋处于沉底状态，则浮力F甲＜G；图乙中鸡蛋悬浮在液体中时，则F乙＝G；图丙中鸡蛋漂浮，则F丙＝G；所以三种状态下浮力的大小关系是：F甲＜F乙＝F丙，故D正确。
故选：D。
2.A
【解答】解：已知受到的浮力相同，液体密度一定，根据公式F浮＝ρgV排可知，排开的水的体积相同，
因为形状不同的铝块、铁块、铜块浸没在水里，所以排开的水的体积与物体的体积相等。
则由此可知它们的体积相同。
故选：A。
3.B
【解答】解：A、碗漂浮时，碗受到的浮力等于自身的重力，故A错误；
B、根据阿基米德原理知碗漂浮时所受的浮力等于它排开的水所受的重力，故B正确；
CD、碗沉入水底时，受到的浮力小于它的重力，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下沉时的浮力，根据F浮＝ρ水gV排知碗沉底时排开水的体积小于它漂浮时排开水的体积，故C、D错误。
故选：B。
4.D
【解答】解：A、轮船从长江驶入东海，轮船始终漂浮在水面上，根据物体的漂浮条件可知，轮船的浮力等于重力，轮船的重力大小不变，所以轮船受到的浮力大小不变，但海水的密度大于江水的密度，根据F浮＝ρ水gV排可知，排开液体的体积变小，会上浮一些，故A错误；
B、把橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面上，是通过增加排开液体的体积从而增大浮力来实现的，故B错误；
C、一个潜水艇模型处于悬浮状态时，模型受到的浮力等于自身的重力，若从试管中抽掉少量气体，则水会进入试管，模型的重力会增大，从而使重力大于受到的浮力，模型将会下沉，直至沉入底部，故C错误；
D、浮力秤始终漂浮在水中，根据物体的漂浮条件可知，浮力秤的总重力等于受到的浮力，
根据阿基米德原理可知，F浮＝G总，即ρ液gV排＝（m物+m秤）g，
则ρ液gSh＝（m物+m秤）g，
物体的质量：m物＝ρ液Sh﹣m秤，其中ρ液、S、m秤是定值，
由此可知，被称物体质量m物与浮体的圆柱体浸入水中深度h之间的关系式可知，m与h为一次函数，所以，刻度是均匀的，故D正确。
故选：D。
5.B
【解答】解：A、同一支密度计在不同液体中都漂浮，浮力都等于重力，重力不变，所以浮力不变，由图知V排a＞V排b，根据F浮＝ρ液gV排知ρa＜ρb，所以刻度值“a”小于刻度“b”，故A错误；
BC、密度计漂浮时，浮力等于其重力，由于B中配重质量大于A，由G＝mg知B中配重重力大于A，所以B受到的浮力大，A受到的浮力小，即FA＜FB；
如果A、B的V排相等，根据F浮＝ρ液gV排可知，这时A测量的液体密度小于B测量的液体密度，即B为比重计，A为比轻计；
因为密度计的刻度从上向下逐渐增大，且比重计的刻度线“1”最小，所以比重计的刻度线“1”在最上端，比轻计的刻度线“1”最大，所以比轻计的刻度线“1”在最下端，故B正确、C错误；
D、将A、B两支密度计放入水中，它们都在水面漂浮，
即受到的浮力都等于自身重力；
因为GA＜GB，所以它们受到的浮力FA＜FB；
根据F浮＝ρ液gV排可知，当液体密度相同时，浮力越大，V排越大；
因此排开水的体积VA＜VB，
在总体积相同时，B露出水面的体积小，根据V＝Sh知B露出水面的长度较小，故D错误。
故选：B。
6.D
【解答】解：假设ρ物≥ρ水，物体将在水中悬浮或下沉在杯底，在酒精中下沉在杯底，此时排开水或酒精的体积相同，根据F浮＝ρ液v排g可知受到的浮力关系为5：4，而现在根据F浮＝G排＝G溢＝m溢g可知浮力关系为9：8，所以ρ物≥ρ水不可行；
假设ρ物≤ρ酒精，物体将在水中漂浮，在酒精中漂浮或悬浮，这样受到的浮力相等，都等于自重，但是实际受到的浮力不相等，所以ρ物≤ρ酒精不可行；
可见物体的密度一定是大于酒精的密度、小于水的密度，所以物体在水中会漂浮，而在酒精中下沉到杯底：
因为物体在水中漂浮，所以F浮＝G物＝m物g，
F浮＝G排＝G溢＝m溢g，
m物＝m溢＝81g，
因为物体在酒精中下沉，
所以V物＝V排90cm3，
物体的密度：
ρ0.9g/cm3＝0.9×103kg/m3。
故选：D。
7.解：（1）根据称重法知金属块受到的浮力为：
F浮＝G﹣F＝28N﹣23.4N＝4.6N；
（2）设金属块的体积是V，金属块一半浸入水中时受到的浮力为：F浮＝ρ水g 4.6N，
金属块全部浸入水中时受到的浮力为：
F浮′＝ρ水gV＝2F浮＝2×4.6N＝9.2N，
此时弹簧秤的示数为：
F′＝G﹣F浮′＝28N﹣9.2N＝18.8N；
（3）根据F浮＝F向上﹣F向下知水对金属块向上的压力为：
F向上＝F浮+F向下＝9.2N+20N＝29.2N。
故答案为：4.6；18.8；29.2。
8.解：（1）木块的体积：V＝a3＝（0.1m）3＝0.001m3，
木块排开水的体积：V排＝（1）V0.001m3＝7.5×10﹣4m3，
木块受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×7.5×10﹣4m3＝7.5N；
（2）因为木块漂浮，所以木块的重力：G＝F浮＝7.5N，
由G＝mg可得，木块的质量：m0.75kg，
木块的密度：ρ0.75×103kg/m3；
（3）木块底部距离水面的高度：h＝（1）×0.1m＝0.075m，
木块底部受到水的压强：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.075m＝750Pa。
答：（1）木块静止时，受到水的浮力是7.5N；
（2）木块的密度是0.75×103kg/m3；
（3）木块静止时，木块底部受到水的压强是750Pa。
2023-2024学年上学期浙教版科学八年级“冲刺重高”讲义（三）
水的浮力（2）
思维导图