第3章 浮力基础 练习题 2023-2024学年华东师大版科学八年级上册（含解析）

第三章 浮力 基础练习题
一、选择题
1．图中的魔法水母是一款受孩子们喜爱的玩具。在瓶内注满水，然后放入魔法水母。旋紧瓶盖，用力抓握塑料瓶，魔法水母就会往水下沉落；松开塑料瓶，它又会浮上来。调整握塑料瓶的力度，魔法水母还可以悬浮在水中。下列说法正确的是（　　）
A．魔法水母上浮是因为水母内部空气体积变小
B．魔法水母下沉时受到的液体压强变大
C．用力抓握塑料瓶时，魔法水母受到的浮力不变
D．魔法水母悬浮在水中时，它所受的浮力大于重力
2．如图是中国天眼的日常维护装备：“微重力蜘蛛人”，设备最主要部分是一个直径超7m的氮气球下面悬吊着“蜘蛛人”，人依靠浮力实现在“大锅内行走”的平衡，下列有关说法正确的是（　　）
A．由于氮气球受到了一个很大向上的浮力，所以减小了人的重力
B．当人静止在反射面板上时，人受到的支持力和重力是一对平衡力
C．人手轻碰面板后，会往前运动，这是由于物体的运动需要力来维持
D．蜘蛛人的手脚上都有宽大的轻质板，这是为了减小人对反射面板的压强
3．某研究性学习小组做“水的体积随温度变化”的研究，得到如图所示的图象．从图中可知，水温度从2℃升到8℃的过程中，其密度（ ）
A．先变大后变小 B．先变小后变大
C．一直变大 D．保持不变
4．人们常说“铁比木头重”。这句话的确切含义是（ ）
A．铁的重力比木头大 B．铁的质量比木头大
C．铁的密度比木头大 D．铁的体积比木头大
5．自今天（11日）开始，汽、柴油价格每吨分别降低125元和120元，测算到零售价格90号汽油和0号柴油每升分别降低0.09元和0.10元。……” 据此估测90号汽油的密度为（不考虑90号汽油生产过程中密度的变化）（　　）
A．0.80×103kg/m3 B．0.75×103kg/m3
C．0.72×103kg/m3 D．0.70×103kg/m3
6．铜球和铝球，它们的体积相同，如果把它们浸没在水中，它们受到的浮力是（ ）
A．铜球比铝球的大
B．铜球比铝球的小
C．两球的一样大
D．无法判断
7．小可上街买了一袋观赏鱼（如图），袋内约有2/3的体积是封闭的空气。小可回到家后将没有打开塑料袋的观赏鱼直接放入鱼缸的水中。若不计塑料袋自重， 那么这个装着水和鱼的塑料袋在鱼缸的水中所处的状态是（ ）
A．漂浮在水面 B．悬浮在水中
C．下沉到缸底 D．其状态和鱼的浮沉有关
8．有一个实心球，用测力计在空气中称重时，测力计求数为12N；当把物体一半体积浸入水中时，测力计的示数为5N。把物体从测力计上取下来，投入水中静止时，物体受到的浮力是（ ）
A．5N B．7N C．14N D．12N
9．有一块冰浮在一杯浓盐水中，当冰块全部熔化后，盐水的密度和液面（ ）
A．密度变大，液面下降 B．密度不变，液面不变
C．密度变小，液面不变 D．密度变小，液面上升
10．夏天，某同学在海滨浴场游泳后，从深水处向浅水处步行上岸的过程中（ ）
A．人受到的重力逐渐增大
B．人受到的重力逐渐减小
C．人受到的浮力逐渐增大
D．人受到的浮力逐渐减小
11．把某一实心金属球放入某种液体，它一直沉到底，这是因为（ ）
A．金属球不受浮力
B．金属球所受的重力大于所受的浮力
C．金属球所受的重力大
D．金属球所受浮力大于它所受的重力
12．某实验小组在探究“浮力大小跟排开液体所受重力的关系”时，做了如图所示的四次测量，弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3和F4，则（ ）
A．F浮=F3﹣F1 B．F浮=F4﹣F2
C．F浮=F2﹣F3 D．F浮=F2﹣F4
13．在一个足够深的容器内有一定量的水，将一个长10厘米、横截面积50厘米2的圆柱形实心塑料块挂于弹簧秤上，当塑料块底面刚好接触水面时，弹簧秤示数为4牛，如图甲所示。已知弹簧的伸长与受到的拉力成正比，弹簧受到1牛的拉力时伸长1厘米，g取10牛／千克。若往容器内缓慢加水，当所加水的体积至1400厘米3时，弹簧秤示数恰为零。此过程中水面升高的高度ΔH与所加水的体积V的关系如图乙所示。根据以上信息，能得出的正确结论是（ ）
A．容器的横截面积为225厘米2
B．塑料块的密度为0.4×103千克／米3
C．弹簧秤的示数为1牛时，水面升高9厘米
D．加水400厘米3时，塑料块受到的浮力为2牛
二、填空题
14．小明清洗甜瓜时发现它漂浮在水面，此时甜瓜受到的浮力的大小________（选填“大于”、“小于”或“等于”）重力，小明想知道甜瓜的密度，于是将甜瓜放入盛满水的溢水杯中，静止时溢出水410mL，再使甜瓜向下浸没在水中，又溢出水25mL，此时甜瓜受到的浮力比漂浮时增大了________N（g取10N/kg），甜瓜的密度为________g/cm3。
15．如图所示，一个底面积为S的圆柱形容器直立漂浮于水中，这时它浸入水中部分的长度为h0，当往圆柱形容器内注入适量的水后，它仍能直立漂浮于水中，这时它浸入水中部分的长度变为h1．将圆柱形容器内的水换成同体积的某种液体后，它仍能直立漂浮于水中，这时它浸入水中部分的长度变为h2，已知水的密度为水，则圆柱形容器的质量m= ；容器内液体的密度= 。
16．某实心正立方体金属块的质量是m千克，边长是a米，则金属块的密度ρ= 千克/米3 (用m、a表示)。取6个这样的金属块，分别以下图的甲、乙两种方式放置在水平地面上，则甲、乙两种方式放置的金属块对水平地面的压力之比F甲：F乙= ，压强之比p甲：p乙= 。
17．港珠澳大桥是连接香港、珠海、澳门的超大型跨海通道，全长55公里，其中主体工程“海中桥隧”长35.578公里，海底隧道长约6.75公里，是世界上最长的跨海大桥。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，如图乙所示。其中反映浮力随h变化图线的是 （填序号），试计算该物体浸没时的浮力及重力分别为多少？ （取ρ海水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
18．目前，“全碳气凝胶”是世界上最轻材料。一块体积100cm3的“全碳气凝胶”的质量是0．016g，则它的密度为 kg/m3。
19．一个不会游泳的人，屏住气也能在水中悬浮，可知人的密度接近 g/cm3，质量为50千克的中学生，体积约为 米3，浸没在水中时的浮力约为 N。（g=10N/kg）
三、探究题
20．科学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。当流体处于流动状态时，其内部各处的压强有什么规律呢？小李同学将图甲所示的玻璃管装置接到水流稳定的自来水管上，当水在玻璃管中稳定流动时，可看到两个竖直管中液面的高度并不相同，可见流体压强与流速之间有着一定的关系。小明同学继续进行下一步探究，如图乙所示：将U形管的一端通过橡胶管与玻璃管相连，向玻璃管中持续稳定的通入气体，并观察实验现象。
（1）图甲中，液体流速较快的是 （选填“A”或“B”），由该现象可以得出流体压强与流速之间的初步结论是 ；
（2）小明在图乙中观察到的实验现象是U形管内 侧液柱更长；
（3）下列四种情况中，哪几种情形能够运用上述的实验规律进行解释 。
A．当房间前后两面窗户都打开时，“过堂风”会把室内侧面摆放的衣柜门吹开
B．将氢气球放手后，它会飘向空中
C．火箭升空
21．如图是一种简易温度计,当外界温度升高时,液体体积膨胀,引起液体密度变小,导致小球受到的浮力变化而运动,小球运动会引起悬挂于下端的细铁链长度发生变化,最终使小球重新悬浮液体的某一深度,指针指示温度值.(小球体积变化可忽略)
(1)当外界温度升高时小球所受浮力的大小 (选填“变大”“变小”“不变”).
(2)若该温度计中小球的体积为5×10 3m3,20℃时容器内液体密度为0.8×103kg/m3,则此时悬浮在液体中的小球受到的浮力为多少牛 (g取10N/kg)
(3)为了使该温度计更精准，下列改进建议合理的是
A．换用热膨胀更明显的液体，其他不变
B．换用更粗的铁链，其他不变
C． 换用体积更大的球，其他不变
D．杯中装更多的液体，其他不变。
四、简答题
22．小杭同学有一张总体积为0.3米3的质量分布均匀的长方体塑料泡沫床垫，将其放入水中时，床垫有体积浸没在水中，求：
（1）此时床垫受到的浮力多大？
（2）床垫的密度是多少？
23．日本广岛大学高分子材料科研小组已宣布，研发出硬度相当于钢铁2～5倍的聚丙烯塑料。某型汽车使用的是质量高达237kg的钢质外壳，若替换成等体积的聚丙烯塑料材质，除增强车壳强度之外，还可减少多少质量 （钢的密度ρ钢=7.9×103kg/m3，聚丙烯塑料的密度ρ塑=1.1 ×103kg/m3）
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A．由题意可知，松开塑料瓶时，魔法水母内水面上的空气体积增大，里面的空气把水压出来，此时魔法水母的重力小于它所受的浮力，因此魔法水母上浮，故A错误；
B．魔法水母下沉时，深度增大，根据p=ρgh可知，受到的液体压强变大，故B正确；
C．挤压塑料瓶，瓶内空气被压缩，将压强传递给水，水被压入魔法水母中，魔法水母的重力增加，同时水母内空气被压缩，空气体积减小，排开水的体积减小，浮力减小，故C错误；
D．根据物体的浮沉条件可得，魔法水母悬浮在水中时，它所受的浮力等于重力，故D错误。
故选B。
2．D
【详解】A．根据G=mg可知，人的质量不变，则人的重力不变，故A错误；
B．当人静止在反射面板上时，人受到的支持力等于重力与浮力的差，即F支持=G-F浮，因为人受到的支持力和重力的大小不同，因此二者不是平衡力，故B错误；
C．人手轻碰面板后，会往前运动，这是由于力是改变物体运动状态的原因，而不是维持运动的原因，故C错误；
D．蜘蛛人的手脚上都有宽大的轻质板，这是在压力一定时，通过增大受力面积减小人对反射面板的压强，故D正确。
故选D。
3．A
【详解】水的质量保持不变，根据公式可知，体积变大，密度变小。体积变小，密度变大。由图可知，水的体积先变小后变大，所以其密度的变化特点是先变大后变小，故A正确。
4．C
【详解】A. 由G=mg可知，重力由m决定，对于质量不确定的两个物体，不能确定其所受重力大小，故选项A不符合题意；
B. ∵ρ=，∴由m=ρV可知，只有在体积V相同时，密度大的质量才大，故选项B不符合题意；
C. 在体积相等时，铁的质量比木头的质量要大。即铁的密度比木头大,故选项C符合题意；
D. ∵ρ=，∴由V=可知，只有在质量m相同时，密度大的体积才小，故选项D不符合题意。
5．C
【详解】由90号汽油每吨降低125元，可算出降低1元对应的质量m1，则
也就是8kg的90号汽油下调价格是1元，由90号汽油每升降低0.09元，可算出下调1元对应的体积V1，则：
也就是 的90号汽油下调价格是1元， 所以，90号汽油的密度
故C项正确，ABD项错误。故选C。
6．C
【详解】铜球和铝球，它们的体积相同，把它们浸没在水中，排开水的体积相同，据F浮=水gV排可知，它们受到的浮力一样大，故C正确。
7．A
【详解】若将塑料袋浸没在水中,则排开水的体积V排等于塑料袋的总体积，根据阿基米德原理F浮=G排=ρ水gV排，由于袋内有的体积是封闭的空气,塑料袋的里面的水的体积V水小于塑料袋的总体积，即V排>V水,根据G=mg=ρgV得：F浮>G水，所以，塑料袋会上浮，最后处于漂浮。
故A正确.
8．D
【详解】物体一半体积浸入水中时的浮力为G-F示=12N-5N=7N，则若其全部浸没，浮力为F浮=7N×2=14N，此时因F浮>G，所以物体将上浮，最终漂浮。所以物体投入水中静止时是漂浮的，根据漂浮条件，则其漂浮时受到的浮力等于其重力为12N。
9．D
【详解】冰块漂浮在水面上，所以，F浮=G冰，ρ盐水gV排=ρ冰gV冰，，冰熔化成水之后，状态变化，质量不变，所以，m冰=m水，ρ冰V冰=ρ水V水，，因为ρ盐水＞ρ水，所以，V水＞V排，所以液面上升．因为盐水里增加了一部分水，所以盐水的密度会减小，故D选项正确．
10．D
【详解】A、B．他所受的重力是由地球的吸引引起的，根据G=mg可知自身的质量没变体重也不会变，A、B不符合题意；
C．根据阿基米德原理：F浮=ρ液gV排，公式表明了物体受到的浮力大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关，跟物体自身的重力、自身的密度、自身的形状无关．小王同学在游泳后，从深水处向浅水处步行上岸的过程中，V排在减小，所以浮力减小，故C不符合题意，故D符合题意。
11．B
【详解】金属球放入某种液体之所以下沉是因为浮力小于重力，使金属球所受合力向下，故一直沉到水底。
故B正确.
12．C
【详解】由图可知：F1测空桶的重力，F2测物体的重力，F3是物体浸没在液体中时的测力计的拉力，F4测出排出的水和空桶的总重力；根据称重法可知：
F浮=F2-F3
根据阿基米德原理可知，物体所受浮力等于其排开水的重力，所以：
F浮=F4-F1
ABD项不符合题意、C项符合题意。
13．C
【详解】A．从图象可以看出加水的体积V=1400cm3时，弹簧秤示数恰为零，则
F浮=G=4N
Δh=12cm，则加入水的体积加上塑料块浸没在水中的体积等于容器的底面积和水面升高高度h的乘积，即
V水+V排=ΔhS
塑料块排开水的体积
V排== =4×10 4m3=400cm3
则容器的横截面积
S= ==150cm2
故A错误；
B．当塑料块底面刚好接触水面时，弹簧秤示数为4牛，可以知道塑料块的重力G=4N，体积
V=10cm×50cm2=500cm3=5×10 4m3
所以,塑料块的密度
= ==0.8×103kg/m3
故B错误；
C．根据图象，当所加水的体积至1400厘米3时，ΔH=12cm，弹簧秤示数恰为零，F浮=4N，塑料块浸入水中的高度
h1===0.08m=8cm
塑料块下面新加入水的深度
h2=12cm 8cm=4cm
当弹簧测力计的拉力为F拉=1N时，弹簧向下伸长1cm，即塑料块下新加入水的深度h3=3cm塑料块受的浮力
F浮=G F拉=4N 1N=3N
此时塑料块浸入水中的高度
h4= ==0.06m=6cm
此时水面升高的高度
Δh1=3cm+6cm=9cm
故C正确；
D．当浮力F浮=2N时，弹簧测力计的拉力
F拉=G F浮=4N 2N=2N
这时弹簧向下伸长2cm,即塑料块下新加入水的深度h5=2cm，此时塑料块浸入水中的高度
h6= ==0.04m=4cm
水面升高的高度
Δh2=2cm+4cm=6cm
根据图象可以知道,当水面升高Δh2=6cm时，加水的体积为700cm3，故D错误。
故选C。
14．等于；0．25；0．943
【分析】漂浮时，浮力等于自身的重力；知道增大的排开液体的体积，故据阿基米德原理可以计算出增大的浮力；据题目中的漂浮，可以计算出浮力等于自身的重力，可得甜瓜的质量，再据体积可以计算出甜瓜的密度。
【详解】小明清洗甜瓜时发现它漂浮在水面，此时甜瓜受到的浮力的大小等于重力；将甜瓜放入盛满水的溢水杯中，静止时溢出水410mL，再使甜瓜向下浸没在水中，又溢出水25mL，此时甜瓜受到的浮力比漂浮时增大了：△F浮=G排=ρ液g△V排=1000kg/m3×25×10-6m3×10N/kg=0.25N；将甜瓜放入盛满水的溢水杯中，静止时溢出水410mL，即此时所受的浮力是：
F浮=G排=ρ液gV排=1000kg/m3×410×10-6m3×10N/kg=4.1N；
由于漂浮，所以F浮=G；
故据G=mg可得：m===0.41kg；
故甜瓜的密度是：ρ==≈943kg/m3≈0.943g/cm3。
15．
【详解】容器漂浮在水中,容器的重力等于水对容器的浮力,则有：mg=ρgsh0,m=ρ水sh0.
当往圆柱形容器内注入适量的水后，它仍能直立漂浮于水中，设注入水的体积为V，
则此时的总重力减去水的重力，等于容器的重力
G总 G水=G容即：ρ水gsh1 ρ水gV=ρgsho…①
将圆柱形容器内的水换成同体积的某种液体后，它仍能直立漂浮于水中，
则此时的总重力减去液体的重力，等于容器的重力
G总 G液=G容
即：ρ水gsh2 ρ液gV=ρgsho…②
联立①②解得ρ液=ρ水
16．；1：1；2：3
【详解】（1）金属块的体积：V=a3，金属块的密度：；
（2）由题知6个金属块放在水平地面上，对地面的压力：F甲=F乙=G总=6G=6mg，所以F甲：F乙=1：1；由图知，地面的受力面积S甲=3a2，S乙=2a2，所以S甲：S乙=3a2：2a2=3：2，∵p= F甲：F乙=1：1；S甲：S乙=3：2，∴p甲：p乙=2：3。
17． ② 8.0×104N 1.6×105N
【详解】[1]由图甲可知，物体在浸入水中的过程是排开的水的体积变大，所以浮力逐渐变大，当物体浸没后排开水的体积不变，所以浮力不变；因此图乙中反映F浮随h变化的图线是②；
[2]由图乙可知，当物体浸没后所受的拉力：
F＝F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（2m）3＝8.0×104N
物体浸没后，在缓缓沉入的过程中，所受的拉力与浮力大小之和等于物体的重力：
G＝F+F浮＝2×8.0×104N＝1.6×105N
18．0.16
【详解】已知“全碳气凝胶”的质量m=0.016g,体积V=100cm3，
则它的密度：
ρ= ==1.6×10 4g/cm3=0.16kg/m3
19． 1 0.05 500
【详解】第一空．人悬浮在水中，排开水的体积等于人的体积，因为ρ=，
所以人的质量m=ρV，人的重力G=mg=ρVg，人受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρgV，
人悬浮在水则，则F浮=G，即ρ水gV=ρgV，则人的密度ρ=ρ水=11g/cm3。
第二空．因为ρ=，所以人的体积V===0.05m3；
第三空．人悬浮，处于平衡状态，浮力F浮=mg=50kg×10N/kg=500N。
20． B 流体流速越大，流体压强就越小 左 A
【详解】（1）[1][2]图甲中，与A处相比，B处的横截面积小于A处的，在流量一定时，管子越细，水的流速越快，所以，液体流速较快的是B，B处上方液柱较低说明压强小，由此可得的初步结论是流体流速越大，流体压强就越小。
（2）[3] U形管的一端通过橡胶管与玻璃管相连，向玻璃管中持续稳定的通入气体，玻璃管中的空气流速快，压强小，所以，观察到的实验现象是U形管内左侧液柱更长。
（3）[4] A．当房间前后两面窗户都打开时，“过堂风”会把室内侧面摆放的衣柜门吹开，是因为“过堂风”的流速快，压强小，会把室内侧面摆放的衣柜门吹开，故A符合题意；
B．将氢气球放手后，它会飘向空中，是浮力的作用，故B不符合题意；
C．火箭升空的原理是力的作用是相互的，故C不符合题意。
故选A。
21． 小 悬浮在液体中的小球受到的浮力为40N AC
【详解】(1)由于外界温度升高时，液体体积膨胀，引起液体密度变小，导致小球受到的浮力减小，链条拉力减小，则小球会下降，最终使小球重新悬浮液体的深度变大，所以该温度计的刻度值向下的应是变大的，即自下而上指针指示温度值是变小。
(2)因为小球悬浮在液体中,小球排开水的体积与小球的体积相等,即V排=V球=5×10 3m3，
则F浮=ρ水V排g=0.8×103kg/m3×10N/kg×5×10 3m3=40N，
(3)该温度计测量的原理是根据外界温度对液体密度产生的影响，引起小球在液体所处的深度不同，从而判断外界温度的高低；所以小球所处的深度受液体密度的变化和金属链条的弹性程度有关，所以为了小球悬浮液体的深度的变化更明显，则可以改用热胀冷缩更明显的液体，或选用弹性更好更细的金属链条或换用体积更大的球。
22．（1）600N （2）0．2×103kg/m3
【详解】（1）床垫排开水的体积：
床垫受到的浮力：
F浮 =ρgV排 =1000kg/m3×10N/kg×0.06m3 =600N
（2）床垫漂浮，床垫重：
G=mg=m×10N/kg=F浮=600N
床垫的质量：
m=60kg
床垫的密度：
答：（1）此时床垫受到的浮力600N；
（2）床垫的密度是0.2×103 kg/m3 。
23．可减少质量204kg。
【详解】汽车所用钢材的体积为：
V钢= =3.0×10-2m3，
所用聚丙烯塑料的体积为
V=V钢=3.0×10-2m3，
所用聚丙烯塑料的质量为
m=ρV=1.1×103kg/m3×3×10-2m3=33kg，
减轻质量为：
Δm=m钢-m=237kg-33kg=204kg。
答：可减少质量204kg。
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