第十章 浮力 单元练习(含解析) 2023-2024学年人教版物理八年级下册

第十章 浮力
一、单选题
1．如图所示，某些鱼的浮沉靠鳔的胀缩实现，下列说法正确的是（　　）
A．当鳔膨胀时，鱼会上浮
B．当鳔收缩时，鱼的浮力不变
C．鱼的浮沉是通过改变自身重力实现的
D．当鳔膨胀时，鱼排开水的重力变小
2．2023年4月，我国东部战区组织了环台岛军事演习，这是捍卫国家主权和领土完整的必要行动。如图为参加演习的我国辽宁号航空母舰，当战斗机从军舰上起飞后（　　）
A．舰体略上浮，受到浮力不变
B．舰体略上浮，受到浮力变小
C．舰体略下沉，受到浮力不变
D．舰体略下沉，受到浮力变大
3．如图所示，烧杯和水的总质量是600g，烧杯与水平桌面的接触面积是100cm2，将一个质量是600g、体积是300cm3的实心长方体A用细线吊着，然后将其体积的一半浸入烧杯内的水中（烧杯厚度忽略不计，杯内水没有溢出，g取10N/kg）。下列选项不正确的是（　　）
A．烧杯对水平桌面的压力是12N
B．水对烧杯底的压强增大了150Pa
C．烧杯对水平桌面的压强是750Pa
D．细线对A的拉力是4.5N
4．如图所示，将同一个鸡蛋先后放入甲液体和乙液体中，静止时，鸡蛋在甲液体中漂浮、在乙液体中沉底，此时两液面相平，两个烧杯相同。由此可知（　　）
A．甲液体中的鸡蛋受到的浮力大于重力 B．乙液体中的鸡蛋受到的浮力小于重力
C．鸡蛋排开甲、乙两液体的质量相等 D．甲、乙两烧杯中对桌面的压强相等
5．水平桌面上有两个完全相同的杯子，盛有等质量的水。将橘子放入左侧杯中，取出后剥皮再放入右侧杯中，橘子静止时的状态分别如图甲、乙所示。下列分析正确的是（　　）
A．甲图中的橘子所受的浮力大于其所受的重力
B．甲图中的橘子比乙图中的橘子所受的浮力小
C．甲图中杯子对桌面的压强小于乙图中杯子对桌面的压强
D．甲图中杯底所受水的压强大于乙图中杯底所受水的压强
6．用同种材料制成质量相等的方形盒和实心玩具鱼，把玩具鱼密封在盒内，将盒放入水中，盒在水中静止时的位置如图所示。材料密度为ρ，盒的体积为V，水的密度为ρ水。则下列说法错误的是（　　）
A．玩具鱼的质量为
B．盒与玩具鱼的体积之比为2ρ∶ρ水
C．水对盒下表面的压力为ρ水gV
D．盒空心部分的体积为
7．用细绳连在一起的气球和铁块，恰能悬浮在盛水的圆柱形容器内如图所示位置，若用力向下轻轻拨动一下铁块，则水对容器底部的压强和容器对桌面压强将（　　）
A．变大，变小 B．不变，变大 C．变大，不变 D．变小，不变
8．利用鸬鹚捕鱼是我国传承千年的古老技艺。如图所示，当捕到鱼的鸬鹚从水中跳到渔船上时，下列有关渔船的说法，正确的是（　　）
A．船体将上浮一些 B．排开水的质量不变
C．所受水的浮力变大 D．所受水的浮力始终大于船的总重力
二、填空题
9．小南同学收到一个笔筒作为春节礼物，笔筒呈圆柱体，厚壁且质地均匀。她在清洗该笔简时做了以下探究：将笔筒放在水平桌面上的容器中（容器上下均为柱体），笔筒底部正中央用一根质量和体积不计的细线与容器底相连，如图甲所示。沿容器壁以 10cm3/s的速度匀速注水（水不溢出），水对容器底的压强与注水时间的关系如图乙所示。已知笔筒与容器下方柱体等高，笔筒的材料密度 ρ笔筒=2g/cm3，整个过程笔筒不吸水，绳未断裂，则容器的下底面积为 cm ； 第93.5s时，水对容器底的压强为 Pa。（全程笔筒保持竖直，忽略笔筒下沉的时间）
10．如图所示是世界上最大的货轮“长范号”，其长度约为400米，宽度为62米，甲板的大小和四个足球场差不多，满载时排水量65万吨，该货轮在海上航行时受到的浮力 （选填“大于”“小于”或“等于”）重力，满载时所受浮力为 N，排开海水的体积为 m3（，g取10N/kg）。
11．水平桌面上甲、乙两个质量相等但底面积不同的圆柱形容器内装有质量相等的不同液体，两个完全相同的物体在甲、乙两容器中静止时如图所示。甲、乙中两个物体所受的浮力 ；两种液体的密度 ；甲、乙两个容器底部对桌面的压强 。
12．小明看到清淤作业人员正在将水塘底部的淤泥搬运到船上。他想：水面高度会变化吗？于是进行了探究：首先，将石块a和不吸水的木块b置于装有水的烧杯中，如图所示；然后，将石块a从水中拿出并轻轻放在木块b上，它们处于漂浮状态，则水面高度将 。（选填“上升”、“下降”或“不变”）
13．如图甲，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，图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像，则物体的重力是 N，物体刚浸没时下表面到水的距离 cm，物体的体积是 cm3，物体受到的最大浮力是 N。（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）
三、作图题
14．如图所示，一小球用细线固定在盛有水的圆柱形容器底部，小球浸没在水中保持静止，细线对小球的拉力为 F。请在图甲中画出小球的受力示意图；图乙中有小球的盛水容器整体的受力示意图画在 A 点。
四、实验题
15．吴老师在带领学生进行物理综合实践活动中，利用天平（砝码）、量筒、烧杯、细线、水、弹簧测力计等器材，对某种合金和液体的密度进行测量。（计算结果保留一位小数）
（1）首先对该合金材料制成的实心合金块密度进行测量。
①将天平放在水平桌面上并将游码归零后，若指针静止时位置如图1所示，则应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）端调节，使指针指在分度盘 ；
②图2是正确测量合金块质量时使用砝码的情况和游码的位置，该金属块质量为 g；
③图3是他用量筒测量②中的合金块体积的情景，则该合金块的体积是 cm3；
④求出合金块的密度为 g/cm3。
（2）然后用弹簧测力计测质量为340克的④的材料制成的实心球，完全浸没在某种液体中示数为1.6N，此球受到的浮力 N，求出液体的密度为 kg/m3。
16． 如图所示，是八年级一班实验小组“探究浮力大小跟哪些因素有关”的过程中，弹簧测力计挂着同一金属块的示数。
（1）金属块浸没在水中时，如丙图所示，受到的浮力是 N；
（2）分析丙、丁两图可知，浸在液体中的物体所受的浮力大小跟 有关；
（3）小明完成上述探究后，继续利用下图进行“浮力的大小等于什么”的实验探究。
A．测出桶和铁块排开水的重力F1
B．测出铁块重力F2
C．测出铁块在水中的重力F3
D．测出空桶的重力F4
若图中 F 、F 、F 、F 四个力之间的关系式 成立，则可得出结论：物体受到的浮力的大小与它排开水所受重力的大小 。
五、计算题
17．底面积为100cm2，重为3N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600cm3，重2N的木块A轻放入容器内的水中，静止后水面的高度为10cm，如图甲所示，若将一重为6N的物体B用细绳挂于A的下方，使A恰好浸没在水中，如图乙所示（水未溢出），不计绳重及其体积，g取10N/kg，求：
（1）甲中木块A静止时浸入水中的体积；
（2）物体B的密度；
（3）图乙比图甲中，水对容器底部增大了多少压强
18． 弹簧测力计下悬挂一个0.32kg的重物，把重物浸没在水中时， g取10N/kg，ρ水=1.0×103 kg/m3，弹簧测力计的示数如图所示：
（1）重物浸没在水中时受到的浮力大小是多少？
（2）求重物的密度。
参考答案：
1．A
【详解】ACD．当鳔膨胀时，鱼排开水的体积变大，根据
可知，鱼排开水的重力变大，受到的浮力变大，鱼的重力不变，浮力大于重力，鱼会上浮，鱼的浮沉是通过改变它受到的浮力实现的，故A正确，CD错误。
B．当鳔收缩时，鱼排开水的体积变小，根据
可知，鱼排受到的浮力变小，故B错误。
故选A。
2．B
【详解】军舰在水中处于漂浮状态，浮力等于重力，当战斗机从军舰上起飞后，总重力减小，浮力减小，由F浮=ρ液gV排 得，排开液体的体积减小，舰体上浮些，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
3．A
【详解】D．实心长方体A的一半体积浸入烧杯内的水中时排开水的体积
长方体A受到的浮力
长方体A的重力
则细线对物体A的拉力
故D正确，不符合题意；
B．烧杯内水面上升的高度
水对烧杯底的压强增大量
故B正确，不符合题意；
A．烧杯和水的总重力
因长方体A受到的浮力和长方体A对水的压力是一对相互作用力，所以，长方体A对水的压力
烧杯对水平桌面的压力
故A错误，符合题意；
C．烧杯对水平桌面的压强
故C正确，不符合题意。
故选A。
4．B
【详解】A．鸡蛋在甲液体中漂浮，鸡蛋受到的浮力等于重力，故A不符合题意；
B．鸡蛋在乙液体中沉底，鸡蛋受到的浮力小于重力，故B符合题意；
C．鸡蛋的重力不变，鸡蛋在甲中受到的浮力大于在乙中受到的浮力，根据阿基米德原理知：鸡蛋排开甲液体的重力大于乙杯中的鸡蛋排开液体的重力，由G=mg可知鸡蛋排开甲液体的质量大于乙杯中的鸡蛋排开液体的质量，故C不符合题意；
D．鸡蛋在甲液体中漂浮，鸡蛋的密度小于甲液体的密度，鸡蛋在乙液体中沉底，鸡蛋的密度大于乙液体的密度，甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度，两液面相平，由图可知，甲液体的体积大于乙液体的体积，根据m=ρV可知甲液体的质量大于乙液体的质量，根据G=mg可知甲液体的重力大于乙液体的重力，两个烧杯对水平桌面的压力
F=G液体+G鸡蛋+G容器
所以对桌面的压力的关系
F甲>F乙
两个烧杯的底面积相同，根据可知甲烧杯对水平桌面的压强大于乙烧杯对水平面的压强，故D不符合题意。
故选B。
5．D
【详解】A．由甲图可知，橘子处于漂浮状态，根据浮沉条件可知，橘子所受浮力大小等于重力，故A错误；
B．放入橘子前两杯中水的质量相等，杯子体积相等，则放入橘子前两杯中水的深度相同，因将甲图中的橘子取出后剥皮再放入右侧杯中，右杯中的橘子重力变小，甲杯中橘子漂浮，所受浮力等于橘子的重力，乙杯中橘子沉底，所受浮力小于重力，则甲图中橘子受到的浮力大，故B错误；
C．橘子剥皮后的重力变小，水和杯子的重力相同，所以甲杯子的总重力大于乙杯子的总重力，受力面积相同，根据公式
可知，甲图中杯子对桌面的压强大于乙图中杯子对桌面的压强，故C错误；
D．由图可知，甲图中水的深度大于乙图中水的深度，根据公式
可知，甲图中杯底受到水的压强大于乙图中杯底受到水的压强，故D正确。
故选D。
6．C
【详解】A．由于方形盒和实心玩具鱼整体悬浮时，总重力等于浮力，即
则玩具鱼的重力
玩具鱼的质量
故A正确，不符合题意；
B．假设方形盒和实心玩具鱼分别为m，则玩具鱼的体积
方形盒和实心玩具鱼的总重力
G总=2mg
根据阿基米德原理得盒的体积
所以盒与玩具鱼的体积之比
故B正确，不符合题意；
C．根据压力差法知道，水对盒的浮力等于水对盒下表面的压力减去水对盒上表面的压力，所以水对盒下表面的压力大于水对盒的浮力，即水对盒下表面的压力大于ρ水gV，故C错误，符合题意；
D．根据盒与玩具鱼的体积之比
变形得实心玩具鱼的体积
因为同种材料制成质量相等的方形盒和实心玩具鱼，所以方形盒中材料的体积等于实心玩具鱼的体积，即
V方盒=V1
则盒空心部分的体积
故D正确，不符合题意。
故选C。
7．D
【详解】原来重物和气球悬浮在水中，根据物体浮沉条件可知
把气球的位置轻轻向下移动一些，所处的深度增加，由公式
可知，气球受到水的压强增大，气球的体积变小，所以气球排开水的体积减小，由公式
可知，气球受到的浮力减小，使得浮力小于自重而向下运动，由于浮力变小，变小，使得水面下降，水对容器底部的压强变小；把气球的位置轻轻向下移动一些，液体和小铁块的重力不变，即容器对桌面的压力不变，容器的底面积不变，由公式
可知，容器对桌面压强不变，故D符合题意；故ABC不符合题意。
故选D。
8．C
【详解】当捕到鱼的鸬鹚从水中跳到渔船上时，船排开水的质量变大，渔船的重力变大，渔船漂浮，受到的浮力等于船的总重力，所以浮力变大，根据阿基米德原理可知，渔船排开水的重力变大，根据可知，水的密度不变，浮力增大，排开水的体积增大，所以小船下沉一些，故C正确，ABD错误。
故选C。
9． 100 1100
【详解】[1][2]由题意及图乙可知，整个过程分为以下几个阶段，如图所示：
A~B笔筒沉底，水注入到笔筒和容器较宽段间，如图所示：
此时注入水的体积为
VAB=10cm3/s×25s=250cm3
水的深度为
则
B~C笔筒受到的浮力等于自身的重力，开始漂浮，直至细绳刚好拉直，如图所示：
再次注入水的体积
VBC=10cm3/s×(45s-25s)=200cm3
此时水的深度为
水增加的深度为
Δh=7cm-5cm=2cm
由于绳子恰好拉直，则绳子的长度等于水增加的深度2cm。因此可知，容器较宽部分的底面积为
则笔筒的底面积为
S笔筒=100cm2-50cm2=50cm2
则笔筒排开水的体积为
V排=S宽hC-VBC-VAB=100cm2×7cm-200cm3-250cm3=250cm3=2.5×10-4m3
根据阿基米德原理可知，笔筒受到的浮力为
F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×2.5×10-4m3×10N/kg=2.5N
因为笔筒漂浮且下端的绳子刚刚拉直，因此笔筒受到的浮力等于重力，则
G笔筒=F浮=2.5N
则笔筒的质量
则笔筒的体积为
C~D水继续注入到笔筒和容器较宽段间，如图所示：
再次注入水的体积
VCD=10cm3/s×(60s-45s)=150cm3
此时水增加的高度
因此容器较宽部分的高度为
h宽=7cm+3cm=10cm
D~E水继续注入到笔筒和容器较窄段间，如图所示：
再次注入水的体积
VDE=10cm3/s×(62s-60s)=20cm3
由上述可知，绳子的长度为2cm，因此笔筒在容器较窄部分的高度为2cm，由此可知
因此容器较窄部分的底面积
S窄=50cm2+10cm2=60cm2
E~F水开始进入笔筒，直至笔筒受到的总重力等于浮力，如图所示：
F~G笔筒开始下沉，容器中有部分水进入笔筒，但笔筒未满，如图所示：
G~H水继续进入笔筒中，如图所示：
此时注入水的总体积等于容器宽部分的容积减去笔筒的体积，则
V注=V宽-V笔筒=100cm2×10cm-125cm3=875cm3
则注水时间为
H~I水开始注入容器的较窄部分，如图所示：
继续注入的时间为
tHI=tI-tH=93.5s-87.5s=6s
注入水的体积
VHI=10cm3/s×6s=60cm3
则在较窄部分水的高度为
则此时水的总深度为
h总=h宽+h窄=10cm+1cm=11cm=0.11m
此时对容器底的压强
p总=ρgh总=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.11m=1100Pa
10． 等于
【详解】[1]该货轮在海上航行时，处于漂浮状态，受到的浮力等于重力。
[2]满载时所受浮力为
F浮=G排=m排g=65×104×103kg×10N/kg=6.5×109N
[3]由F浮=ρ水gV排得，排开海水的体积为
11． = < <
【详解】[1][2]根据图示可知，物体在甲中处于悬浮状态，受到的浮力等于自身的重力，液体的密度等于物体的密度；在乙中处于漂浮状态，受到的浮力等于自身的重力，液体的密度大于物体的密度，所以物体在甲、乙中受到的浮力相同，；乙容器中液体的密度大于甲容器中液体的密度，
[3]容器的质量相同，重力相同，液体的重力、物体的重力相同，所以甲、乙两个装置的总重力是相同的，对水平面的压力相同，乙的受力面积小，根据可知，乙容器对水平桌面的压强大， 。
12．上升
【详解】由图可知，b漂浮，；a沉底；将石块a轻轻放在木块b上，它们处于漂浮状态，则；可得，由阿基米德原理可知，将石块a轻轻放在木块b上后，a、b排开水的体积比原来变大了，则水面高度将上升。
13． 9 4 400 4
【详解】[1]由图乙可知，物体接触水面之前弹簧测力计的示数大小为9N，即物体的重力大小为G＝9N。
[2]由图乙可知，物体刚好接触水面时下降的高度为4cm，刚浸没时下降的高度为8cm，所以从接触水面到刚浸没下降的高度
h＝8cm﹣4cm＝4cm
则物体刚浸没时下表面到水的距离为4cm。
[3][4]已知物体浸没在水中时，受到的浮力最大，此时弹簧测力计的示数F＝5N，所以物体浸没时受到的最大浮力
F浮＝G﹣F＝9N﹣5N＝4N
物体浸没在水中时，排开水的体积等于物体的体积，根据F浮＝ρ液gV排可得，物体的体积为
14．
【详解】小球浸没在水中保持静止，受到竖直向下的重力、细线对它竖直向下的拉力、竖直向上的浮力。小球的盛水容器整体受到竖直向下的重力和水平面对它竖直向上的支持力；故作图如下：
15． 左 中央 34 6 5.7 1.8 3.0×103kg
【详解】（1）[1][2]把天平放在水平桌面上，将游码调到标尺左端的零刻线处；此时指针偏向右侧，说明天平的左侧上翘，平衡螺母应向左移动。直到使指针指在分度盘中央，表示横梁平衡了。
[3]如图2所示，合金块的质量
m=20g+10g+4g=34g
[4]水的体积为
V水=13mL=13cm3
水和合金总体积为V总=19cm3，则合金的体积为
V=19cm3-13cm3=6cm3
[5]合金的密度
（2）[6][7]实心球的重力
G=m物g=0.34kg×10N/kg=3.4N
此球受到的浮力
F浮=G-F拉=3.4N-1.6N=1.8N
实心球的体积
实心球完全浸没
V排=V物=5.96×10-5m3
由F浮=ρ水gV排可得，液体密度
16． 2 液体密度 相等
【详解】（1）[1]甲中测力计的分度值为0.2N，示数为4.8N，故金属块的重力G=4.8N；丙图中金属块浸没在水中时，弹簧测力计的示数是2.8N，受到的浮力
F浮=G-F示=4.8N-2.8N=2N
（2）[2]分析丙丁两图可知，金属块排开液体的体积相同，液体的密度不同，测力计的示数不同，根据F浮=G-F示可知浸在两种液体中的物体所受的浮力大小不同，故浸在液体中的物体所受的浮力大小跟液体的密度有关。
（3）[3]由图可知F1-F4为排开水的重力，F2-F3为铁块受到的浮力，所以若
F2-F3=F1-F4
成立，则可得出结论物体受到的浮力的大小与它排开水所受重力的大小相等，即
F浮=G排
17．（1）2×10﹣4m3；（2）；（3）600Pa
【详解】解：（1）图甲中木块A漂浮在水中，所以A受到的浮力为
F浮＝GA＝2N
由公式F浮＝ρ水gV排得，木块A浸入水中的体积为
（2）图乙中，A、B共同悬浮，此时整体受到的浮力为
F浮′＝GA+GB＝2N+6N＝8N
根据F浮＝ρ水gV排可得，此时整体排开水的体积为
其中
VA＝600cm3＝6×10﹣4m3
由V排′＝VA+VB得，物体B的体积为
VB＝V排′﹣VA＝8×10﹣4m3﹣6×10﹣4m3＝2×10﹣4m3
由公式
G＝mg＝ρVg
可得，物体B的密度为
（3）图乙与图甲相比，水面升高的高度为
图乙比图甲中，水对容器底部增大的压强为
Δp＝ρ水gΔh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m＝600Pa
答：（1）图甲中木块A静止时浸入水中的体积为2×10﹣4m3；
（2）物体B的体积为；
（3）图乙中水对容器底部的压强增大了600Pa。
18．（1）0.8N；（2）
【详解】解：（1）重物的重力
图中弹簧测力计分度值为0.2N，拉力为2.4N，则重物浸没在水中时受到的浮力
（2）重物的体积
重物的密度
答：（1）重物浸没在水中时受到的浮力大小是0.8N；
（2）重物的密度为。