第十章 浮力 素养提升作业（有解析）2023-2024学年人教版物理八年级下
文档属性
| 名称 | 第十章 浮力 素养提升作业（有解析）2023-2024学年人教版物理八年级下 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-05-07 23:15:44 | ||
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文档简介
第十章 浮力 素养提升作业
时间：45分钟 满分：100分
一、单选题（每小题3分，共计27分）
1．下列物体中，不受浮力的是（ ）
A．水中长方体桥墩 B．空中上升的气球
C．浮在水上的轮船 D．水中下沉的铁块
2．如图甲所示，在一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋．然后将容器放在斜面上，如图乙所示，图乙中画出了几个力的方向。你认为鸡蛋所受浮力的方向应是（ ）
A．的方向 B．的方向 C．的方向 D．的方向
3．将一鸡蛋投入水中浸没后，鸡蛋在不断地下沉过程中，说法正确的是（ ）
A．鸡蛋受到水的压强不变
B．鸡蛋所受浮力的方向与重力方向相同
C．水对鸡蛋向下的压力大于水对它向上的压力
D．水对鸡蛋向下的压力小于水对它向上的压力
4．如图所示，物理小组利用体积为170 的潜水艇模型（忽略进气排气管的体积）探究潜水艇在水中如何实现上浮或下沉，下列说法不正确的是（）（ ）
A．模型浸没在水中受到的浮力为1.7N
B．模型浸没后继续下沉的过程中受到的浮力大小不变
C．若要让悬浮的模型上浮应使模型中进水
D．潜水艇能上浮或下沉是通过改变自重实现的
5．在装有一定深度水的玻璃水槽中放入一正方体木块。如图所示。再在水槽口下方安装固定水平金属网（水能倒入但木块不能穿过）。现慢慢向水槽中注水，使水槽内水面上升直至与水槽中相平。能正确表示注水过程中木块所受浮力大小与注水时间的关系图象是（ ）
A．B．C．D．
6．两同学分别在底端封闭的两支相同吸管中装入不同质量的细沙，制成了A、B两支密度计，放入同一个盛有水的烧杯中静止后如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．密度计A所受浮力较大
B．密度计B所受重力较小
C．两密度计底部所受水的压强相等
D．两密度计在水面处的刻度值相同
7．两相同的容器中装有体积相等的两种液体，静止放置在水平桌面上。将同种材料制作的实心物体A、B分别放入两容器中，静止时液面等高，如图，则（ ）
A．A的重力大于B的重力
B．A受的浮力等于B受到的浮力
C．甲杯中液体的密度小于乙杯中液体的密度
D．甲杯底部受到的压力大于乙杯底部受到的压力
8．甲、乙、丙三个实心小球的质量和体积如下表所示。将它们浸没在水中释放，在其稳定后，三个小球所受的浮力分别为、和。下列判断正确的是（ ）
小球 甲 乙 丙
A． B．
C． D．
9．在物理实验操作考试中，小马同学用弹簧测力计悬挂一个圆柱体物块，使物块下表面与水面刚好接触，如图甲所示；然后匀速放下物块，此过程中弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示，弹簧测力计始终在水面上方，水未溢出，g取10N/kg，水的密度是1.0×103kg/m3.下列说法中正确的是（ ）
A．物块受到的重力是10N
B．物块完全浸没在水中受到的浮力是0.64N
C．物块的密度为6g/cm3
D．物块刚好浸没时，物块下表面受到水的压强是1.25×103Pa
二、填空题（每空2分，共计16分）
10．如图所示是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇，其上升高度超过珠峰，创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。浮空艇能上浮是因为其中充的是密度 （选填“大于”或“小于”）空气的气体。浮空艇用于观测青藏高原大气的相关数据，气压计显示的数据越低，说明海拔越 （选填“高”或“低”）。
11．2022 年 5 月，全球首艘智能型无人系统航母船“珠海云”号在广州下水，如图所示。“珠海云”号排水量为 2000t，则满载时它排开水的重力为 N，受到的浮力为 N。当船上的无人机起飞后，“珠海云”号所受浮力 （填“变大”“变小”或“不变”），飞行中的无人机所受重力的方向为 。（g 取 10N/kg）
12．如图所示，已知边长为10cm的正方体木块漂浮在水面上，浸入水中深度h为6cm，木块下表面受到的水的压强为 Pa，木块受到的浮力为 N。
三、实验探究题（每空2分，共计36分）
13．兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。（细线的质量和体积均忽略不计）
（1）使用弹簧测力计前，要将指针调在 位置。
（2）实验中所用物块的重力为 N。
（3）同学们发现溢水杯中未装满水，如图甲所示，这样实验会使测得的溢出水的重力 （填“偏大”或“偏小”）。
（4）溢水杯装满水后，将物块浸没在水中，如图乙所示，物块受到的浮力为 N，物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小 。
（5）继续实验，将物块浸没在装满酒精的溢水杯中，如图丙所示，发现F5>F3，说明物块受到的浮力大小与 有关。换用酒精再次实验的目的是 （填“减小误差”或“寻找普遍规律”）。
14．在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验课上，同学们根据生活经验，提出了关于浮力大小影响因素的猜想。
猜想1：浮力大小与液体的密度有关；
猜想2：浮力大小与物体排开液体的体积有关；
猜想3：浮力大小与物体浸入液体的深度有关。
瑶瑶和莎莎选用一实心物块、弹簧测力计、体积相同的水和盐水等验证猜想。
（1）实验前，应在竖直方向对弹簧测力计进行 。将实心物块挂在弹簧测力计下测出其重力，然后将物块缓慢浸入水中，当物块在图甲中b、c、d位置时分别记录弹簧测力计的示数，其中图甲b中物块所受浮力大小为 N；
（2）分析图甲a、b、c三次实验可以得到结论：物体在水中受到的浮力大小与 有关；
（3）为了验证猜想1，瑶瑶将物块挂在弹簧测力计下浸没在盐水中，如图甲e所示，分析a、d、e三次实验，可知其他条件一定时，液体密度越大，物体受到的浮力 （选填“越大”或“越小”）；
（4）瑶瑶有些疑惑：在a、b、c、d四次实验中，物体所受浮力的大小在浸入液体的过程中，与浸入液体的深度有关，但浸没后又与浸入液体的深度无关。为解决困惑：物体所受浮力的大小究竟与浸入的深度是否有关，老师利用电子秤、溢水杯、量筒、测力计、磁力积木块，设计并进行了以下步骤：
①把装满水的溢水杯放在电子秤上，在溢水杯口下方放置一个空量筒；
②用细线系住磁力积木块并横向挂在弹簧测力计上，此时测力计示数为4N。然后将磁力积木块缓慢浸入水中，直至浸入水中的体积为整个体积的一半，如图乙所示，该过程不与杯底和杯壁接触，读出此时弹簧测力计的示数为3.6N；
③再次将溢水杯装满水，量筒中的水倒掉并擦干，将磁力积木块擦干后纵向挂在弹簧测力计下，缓慢浸入一半体积，如图丙所示。读出此时弹簧测力计的示数依然为3.6N，两次量筒中收集到的水的体积都为40mL。
通过步骤②和步骤③，可以证实猜想3是 （选填“正确”或“错误”）的。瑶瑶仔细分析甲图产生该疑惑的原因是：浸没前，浸入水中的深度不一样，会导致 不一样，而浸没后，无论深度如何变化，该物理量都不再发生变化；
（5）爱思考的莎莎计算出量筒中水的重力为G排= N。通过比较数据发现F浮 G排，换用其它不同的液体和物体进行上述操作，都有同样的关系，从而验证了阿基米德原理；
（6）磁力积木块继续从图丙中的位置不断缓慢往下放（细线足够长），电子秤的示数会 。
A．先变大后不变 B．先变小后不变 C．先不变后变大 D．先不变后变小
四、计算题（15题9分，16题12分，共计21分）
15．小明做了一个探究鸡蛋悬浮的实验，他在水平桌面上放置一个底面积为的厚度可忽略的圆柱形容器，向容器中注入0.2m深的水，再拿一个鸡蛋，用天平称得其质量为，将它轻轻放入水中，发现鸡蛋沉至容器底部，此时测得水面升高了4mm（水未溢出）。然后，向容器中缓慢加食盐并轻轻搅动，直到鸡蛋恰好悬浮为止，（，）求：
（1）未放入鸡蛋前，水对容器底部的压强和压力大小；
（2）当鸡蛋悬浮时，鸡蛋所受的浮力大小；
（3）当鸡蛋悬浮时，盐水的密度是多少？
16．中国人民解放军海军福建舰（简称福建舰），是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，配置电磁弹射和阻拦装置，满载排水量，如图所示。当福建舰匀速直线航行时，受到的阻力是总重力的0.01倍。ρ海水=1.0×103kg/m3求：
（1）在水面下5m深处，船体受到的海水的压强；
（2）福建舰满载时，受到的浮力；
（3）福建舰匀速直线航行时，需要的动力为多少？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】A．桥墩由于底面埋在地下，其底面不与水接触，因此桥墩没有受到水对其向上的压力，则桥墩不受浮力作用，故A符合题意；
BCD．空中上升的气球、浮在水面上的轮船和水中下沉的铁块，都受到液体或气体向上托的力，它们都受到浮力作用，故BCD不符合题意。
故选A。
2．C
【解析】略
3．D
【详解】A．根据
可知，鸡蛋在下沉过程中，所处水的深度变大，受到水的压强增大，故A错误；
B．鸡蛋所受浮力的方向竖直向上，受到重力的方向竖直向下，故B错误；
CD．根据
可知，鸡蛋下沉过程中，排开水的体积不变，所以鸡蛋受到的浮力不变；鸡蛋受到的浮力等于水对鸡蛋向上的压力与向下的压力之差，所以水对鸡蛋向上的压力大于向下的压力，故D正确，C错误。
故选D。
4．C
【详解】A．模型浸没在水中受到的浮力为
故A正确，A不符合题意；
B．模型浸没后继续下沉的过程中，由于排开液体的体积不变，故浮力大小不变，故B正确，B不符合题意；
C．若要让悬浮的模型上浮应使模型中排水，减轻潜水艇的重力，小于浮力，从而实现上浮，故C错误，C符合题意；
D．潜水艇能上浮或下沉是通过改变自重实现的，排水时，重力小于浮力，故上浮，进水时，重力大于浮力，故下沉，故D正确，故D不符合题意。
故选C。
5．B
【详解】在木块没有接触金属网之前，木块处于漂浮状态，受到的浮力等于木块重力，大小不变；木块接触到金属网后到水面刚到金属网，由于金属网的束缚，使得木块不能继续上升，随着慢慢向水槽中注水，木块排开水的体积变大，由F浮=ρ水gV排可知，木块受到的浮力变大；水面从金属网到水槽口，木块浸没水中，排开水的体积不变，由F浮=ρ水gV排可知，木块受到的浮力不变。故在注水过程中木块所受到的浮力先不变、后增大、最后又不变，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
6．D
【详解】A．由图可知，，由可知，，故A错误；
B．两支密度计均漂浮在水面，则密度计受到浮力等于自身的重力，因为，所以，故B错误；
C．由图可知，两密度计底部到水面的距离，由可知，则两密度计底部所受水的压强，故C错误；
D．两密度计测的都是水的密度，在水面处的刻度值为水的密度，所以两密度计在水面处的刻度值相同，故D正确。
故选D。
7．C
【详解】A．甲、乙两相同的容器中装有体积相等的两种液体，将实心物体A、B分别放入两容器中，静止时液面等高，则甲液体与A排开液体的体积之和等于乙液体与B排开液体的体积之和，由图可知，A悬浮，排开液体的体积等于物体的体积，B漂浮，排开液体的体积小于物体的体积，所以A的体积小于B的体积，实心物体A、B由同种材料制作，则密度相等，根据可知，A的质量小于B的质量，根据可知，A的重力小于B的重力，故A不符合题意；
B．由图可知，A悬浮，受到的浮力等于其重力，B漂浮，受到的浮力等于其重力，因为A的重力小于B的重力，所以A受的浮力小于B受到的浮力，故B不符合题意；
C．由图可知，A悬浮，A的密度等于甲液体的密度；B漂浮，B的密度小于乙液体的密度。实心物体A、B由同种材料制作，则密度相等，所以，甲杯中液体的密度小于乙杯中液体的密度，故C符合题意；
D．由题意知，静止时液面等高，根据可知，甲容器底部所受液体压强小于乙容器底部所受液体压强，由知甲杯底部受到的压力小于乙杯底部受到的压力，故D不符合题意。
故选C。
8．C
【详解】根据表格中的数据，利用公式
可知，三个小球的密度分别为
甲、乙的密度小于水的密度，所以甲、乙都漂浮在水中，根据物体的浮沉条件可知
丙的密度大于水的密度，丙在水中下沉，根据阿基米德原理可知，丙受到的浮力为
由此可知
故选C。
9．C
【详解】A．由图可知当物体没有浸入液体中，弹簧测力计示数为12N，说明物体重力为12N，故A错误；
B．物体完全浸没在水中后，弹簧测力计示数为10N，则物体受到浮力
故B错误；
C．由B知物体在水中受到浮力为2N，可得物体的体积
物体的密度
故C正确；
D．由乙图可知，物体刚好完全浸没时h=4cm，则物体下表面受到压强
故D错误。
故选C。
10． 小于 高
【详解】[1]浮空艇是利用在空气中受到的浮力来工作的，由物体的浮沉条件可知，浮空艇上浮时浮力大于重力，根据可知，当艇内气体的密度小于空气的密度时，才可以升空。
[2]大气压受高度的影响，高度越高大气压强越小；浮空艇用于观测青藏高原大气的相关数据，气压计显示的数据越低，说明海拔越高。
11． 2×107 2×107 变小 竖直向下
【详解】[1][2]由阿基米德原理可知，船满载时受到的浮力和排开水的重力相等
F浮=G排=m排g=2000×103kg×10N/kg=2×107N
[3]船上的无人机起飞后，航母仍处于漂浮状态，浮力仍等于重力，由于重力减小，船受到的浮力减小。
[4]重力的方向总是竖直向下的，无人机受到的重力的方向竖直向下。
12． 600 6
【详解】[1]由压强公式可得木块下表面受到的水的压强
p=ρ液gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa
[2]因为木块下表面和水面相平，所以木块的重力大小等于木块对水的压力，而水对木块的浮力和木块对水的压力为一对相互作用力，大小相等，所以木块受到的浮力
F浮=pS=pl2=600Pa×(0.1m)2=6N
13． 零刻度线 4 偏小 1 相等 液体密度（液体种类） 寻找普遍规律
【详解】（1）[1]使用弹簧测力计前，要先看测力计的指针是否指0，不指示零刻线，要将指针调在零刻度线的位置。
（2）[2]由甲图可知，左侧弹簧测力计的示数为4N，实验中所用物块的重力弹簧测力计的示数，等于为4N。
（3）[3]溢水杯中未装满水，当物块浸入时，水先要充满溢水杯才会溢出，这样溢出的水的体积小于物块浸入液体的体积，实验会使测得的溢出水的重力偏小。
（4）[4]溢水杯装满水后，将物块浸没在水中， 如图乙所示，物块受到的浮力为
[5]它排开水所受的重力大小
物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小相等。
（5）[6]将物块浸没在装满酒精的溢水杯中，由于酒精的密度小于水的密度，会发现 ，即物块在酒精中受到的浮力变小，说明物块受到的浮力大小与液体的密度有关。
[7]换用酒精再次实验的目的是多次测量寻找浸在液体中的物体受到的浮力与它排开液体所受重力之间的普遍规律，避免只用一种液体实验得到结论的偶然性。
14． 调零 1.4 物体排开液体的体积 越大 错误 物体排开液体的体积 0.4 = C
【详解】（1）[1]由于重力方向总是竖直向下的，所以弹簧测力计应该在竖直方向上进行调零。
[2]由图甲a可知物块受到的重力是4.8N，由图甲b可知物体受到的拉力为3.4N，物块所的浮力大小为
F浮1=G-Fb=4.8N-3.4N=1.4N
（2）[3]由图甲a、b、c所示实验可知在同种液体中，物体排开液体的体积越大，弹簧测力计的示数越小，由称重法可知物体受到的浮力越大，说明物体在水中受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。
（3）[4]由图甲a、d、e所示实验可知物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，可探究浮力大小与液体的密度的关系，盐水的密度较大，物体在盐水中，弹簧测力计的示数较小，由称重法可知浮力较大，可以得到其他条件一定时，液体密度越大，物体受到的浮力越大。
（4）[5][6]通过步骤②和步骤③，弹簧测力计的示数不变，由称重法可知浮力不变，说明浮力大小与深度无关，可以证实猜想3是错误的，产生的原因：浸没前，浸入水中的深度不一样，导致排开液体的体积不同，浸没后，物体排开液体的体积不变。
（5）[7]量筒中水的重力为
G排=m排g=ρV排g=1×103kg/m3×40×10-6m3×10N/kg=0.4N
[8]物块受到的浮力
F浮=4N-3.6N=0.4N
所以
F浮=G排
利用图乙所示的装置验证阿基米德原理，测出浮力的同时可以直接通过量筒读出V排，从而计算G排。
（6）[9]图丙中电子秤受到的压力
F=G容+G液+F压=G容+G液+F浮=G容+G液+G排=(m容+m液+m排)g
故电子秤的示数
m=m容+m液+m排
在磁力积木块没有接触容器底
m=m容+m液+m排
不变，电子秤的示数不变，当磁力积木块接触了容器底且与容器底有力的作用，则测力计示数变小，浮力变大，压力变大，电子秤的示数会变大，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
15．（1）2000Pa，25N；（2）0.55N；（3）1.1×103kg/m3
【详解】解：（1）未放入鸡蛋前，水对容器底部的压强
水对容器底部的压力
F=p=2000Pa×1.25×10-2m2=25N
（2）鸡蛋的重力
G=mg=5.5×10-2kg×10N/kg=0.55N
鸡皮悬浮时，受到的浮力等于自身的重力，所以
F浮=G=0.55N
（3）鸡蛋放入盐水中，沉底时，水面升高了4mm，鸡蛋排开水的体积，即鸡蛋的体积
V=V排=Sh1=1.25×10-2m2×0.004m=5×10-5m3
那么鸡蛋悬浮时，排开盐水的体积等于鸡蛋的体积。据阿基米德原理得，盐水的密度
答：（1）水对容器底部的压强为2000Pa，压力为25N；
（2）当鸡蛋悬浮时，鸡蛋所受的浮力的大小为0.55N；
（3）当鸡蛋悬浮时，盐水的密度是1.1×103kg/m3。
16．（1）5.15×104Pa；（2）8×108N；（3）8×106N
【详解】解：（1）在水面下5m深处，船体受到的海水的压强为
p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×5m=5.15×104Pa
（2）满载时，福建舰漂浮，受到的浮力等于自身的重力，则浮力为
F浮=G排=m排g=8×107kg×10N/kg=8×108N
（3）福建舰漂浮，受到的浮力等于自身的重力，福建舰的重力为
G=F浮=8×108N
福建舰匀速直线航行时，水平方向受到的牵引力、阻力是一对平衡力，大小相等，所以牵引力为
F=f=0.01G=0.01×8×108N=8×106N
答：（1）在水面下5m深处，船体受到的海水的压强为5.15×104Pa；
（2）福建舰满载时，受到的浮力为8×108N；
（3）福建舰匀速直线航行时，需要的动力为8×106N。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
时间：45分钟 满分：100分
一、单选题（每小题3分，共计27分）
1．下列物体中，不受浮力的是（ ）
A．水中长方体桥墩 B．空中上升的气球
C．浮在水上的轮船 D．水中下沉的铁块
2．如图甲所示，在一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋．然后将容器放在斜面上，如图乙所示，图乙中画出了几个力的方向。你认为鸡蛋所受浮力的方向应是（ ）
A．的方向 B．的方向 C．的方向 D．的方向
3．将一鸡蛋投入水中浸没后，鸡蛋在不断地下沉过程中，说法正确的是（ ）
A．鸡蛋受到水的压强不变
B．鸡蛋所受浮力的方向与重力方向相同
C．水对鸡蛋向下的压力大于水对它向上的压力
D．水对鸡蛋向下的压力小于水对它向上的压力
4．如图所示，物理小组利用体积为170 的潜水艇模型（忽略进气排气管的体积）探究潜水艇在水中如何实现上浮或下沉，下列说法不正确的是（）（ ）
A．模型浸没在水中受到的浮力为1.7N
B．模型浸没后继续下沉的过程中受到的浮力大小不变
C．若要让悬浮的模型上浮应使模型中进水
D．潜水艇能上浮或下沉是通过改变自重实现的
5．在装有一定深度水的玻璃水槽中放入一正方体木块。如图所示。再在水槽口下方安装固定水平金属网（水能倒入但木块不能穿过）。现慢慢向水槽中注水，使水槽内水面上升直至与水槽中相平。能正确表示注水过程中木块所受浮力大小与注水时间的关系图象是（ ）
A．B．C．D．
6．两同学分别在底端封闭的两支相同吸管中装入不同质量的细沙，制成了A、B两支密度计，放入同一个盛有水的烧杯中静止后如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．密度计A所受浮力较大
B．密度计B所受重力较小
C．两密度计底部所受水的压强相等
D．两密度计在水面处的刻度值相同
7．两相同的容器中装有体积相等的两种液体，静止放置在水平桌面上。将同种材料制作的实心物体A、B分别放入两容器中，静止时液面等高，如图，则（ ）
A．A的重力大于B的重力
B．A受的浮力等于B受到的浮力
C．甲杯中液体的密度小于乙杯中液体的密度
D．甲杯底部受到的压力大于乙杯底部受到的压力
8．甲、乙、丙三个实心小球的质量和体积如下表所示。将它们浸没在水中释放，在其稳定后，三个小球所受的浮力分别为、和。下列判断正确的是（ ）
小球 甲 乙 丙
A． B．
C． D．
9．在物理实验操作考试中，小马同学用弹簧测力计悬挂一个圆柱体物块，使物块下表面与水面刚好接触，如图甲所示；然后匀速放下物块，此过程中弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示，弹簧测力计始终在水面上方，水未溢出，g取10N/kg，水的密度是1.0×103kg/m3.下列说法中正确的是（ ）
A．物块受到的重力是10N
B．物块完全浸没在水中受到的浮力是0.64N
C．物块的密度为6g/cm3
D．物块刚好浸没时，物块下表面受到水的压强是1.25×103Pa
二、填空题（每空2分，共计16分）
10．如图所示是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇，其上升高度超过珠峰，创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。浮空艇能上浮是因为其中充的是密度 （选填“大于”或“小于”）空气的气体。浮空艇用于观测青藏高原大气的相关数据，气压计显示的数据越低，说明海拔越 （选填“高”或“低”）。
11．2022 年 5 月，全球首艘智能型无人系统航母船“珠海云”号在广州下水，如图所示。“珠海云”号排水量为 2000t，则满载时它排开水的重力为 N，受到的浮力为 N。当船上的无人机起飞后，“珠海云”号所受浮力 （填“变大”“变小”或“不变”），飞行中的无人机所受重力的方向为 。（g 取 10N/kg）
12．如图所示，已知边长为10cm的正方体木块漂浮在水面上，浸入水中深度h为6cm，木块下表面受到的水的压强为 Pa，木块受到的浮力为 N。
三、实验探究题（每空2分，共计36分）
13．兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。（细线的质量和体积均忽略不计）
（1）使用弹簧测力计前，要将指针调在 位置。
（2）实验中所用物块的重力为 N。
（3）同学们发现溢水杯中未装满水，如图甲所示，这样实验会使测得的溢出水的重力 （填“偏大”或“偏小”）。
（4）溢水杯装满水后，将物块浸没在水中，如图乙所示，物块受到的浮力为 N，物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小 。
（5）继续实验，将物块浸没在装满酒精的溢水杯中，如图丙所示，发现F5>F3，说明物块受到的浮力大小与 有关。换用酒精再次实验的目的是 （填“减小误差”或“寻找普遍规律”）。
14．在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验课上，同学们根据生活经验，提出了关于浮力大小影响因素的猜想。
猜想1：浮力大小与液体的密度有关；
猜想2：浮力大小与物体排开液体的体积有关；
猜想3：浮力大小与物体浸入液体的深度有关。
瑶瑶和莎莎选用一实心物块、弹簧测力计、体积相同的水和盐水等验证猜想。
（1）实验前，应在竖直方向对弹簧测力计进行 。将实心物块挂在弹簧测力计下测出其重力，然后将物块缓慢浸入水中，当物块在图甲中b、c、d位置时分别记录弹簧测力计的示数，其中图甲b中物块所受浮力大小为 N；
（2）分析图甲a、b、c三次实验可以得到结论：物体在水中受到的浮力大小与 有关；
（3）为了验证猜想1，瑶瑶将物块挂在弹簧测力计下浸没在盐水中，如图甲e所示，分析a、d、e三次实验，可知其他条件一定时，液体密度越大，物体受到的浮力 （选填“越大”或“越小”）；
（4）瑶瑶有些疑惑：在a、b、c、d四次实验中，物体所受浮力的大小在浸入液体的过程中，与浸入液体的深度有关，但浸没后又与浸入液体的深度无关。为解决困惑：物体所受浮力的大小究竟与浸入的深度是否有关，老师利用电子秤、溢水杯、量筒、测力计、磁力积木块，设计并进行了以下步骤：
①把装满水的溢水杯放在电子秤上，在溢水杯口下方放置一个空量筒；
②用细线系住磁力积木块并横向挂在弹簧测力计上，此时测力计示数为4N。然后将磁力积木块缓慢浸入水中，直至浸入水中的体积为整个体积的一半，如图乙所示，该过程不与杯底和杯壁接触，读出此时弹簧测力计的示数为3.6N；
③再次将溢水杯装满水，量筒中的水倒掉并擦干，将磁力积木块擦干后纵向挂在弹簧测力计下，缓慢浸入一半体积，如图丙所示。读出此时弹簧测力计的示数依然为3.6N，两次量筒中收集到的水的体积都为40mL。
通过步骤②和步骤③，可以证实猜想3是 （选填“正确”或“错误”）的。瑶瑶仔细分析甲图产生该疑惑的原因是：浸没前，浸入水中的深度不一样，会导致 不一样，而浸没后，无论深度如何变化，该物理量都不再发生变化；
（5）爱思考的莎莎计算出量筒中水的重力为G排= N。通过比较数据发现F浮 G排，换用其它不同的液体和物体进行上述操作，都有同样的关系，从而验证了阿基米德原理；
（6）磁力积木块继续从图丙中的位置不断缓慢往下放（细线足够长），电子秤的示数会 。
A．先变大后不变 B．先变小后不变 C．先不变后变大 D．先不变后变小
四、计算题（15题9分，16题12分，共计21分）
15．小明做了一个探究鸡蛋悬浮的实验，他在水平桌面上放置一个底面积为的厚度可忽略的圆柱形容器，向容器中注入0.2m深的水，再拿一个鸡蛋，用天平称得其质量为，将它轻轻放入水中，发现鸡蛋沉至容器底部，此时测得水面升高了4mm（水未溢出）。然后，向容器中缓慢加食盐并轻轻搅动，直到鸡蛋恰好悬浮为止，（，）求：
（1）未放入鸡蛋前，水对容器底部的压强和压力大小；
（2）当鸡蛋悬浮时，鸡蛋所受的浮力大小；
（3）当鸡蛋悬浮时，盐水的密度是多少？
16．中国人民解放军海军福建舰（简称福建舰），是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，配置电磁弹射和阻拦装置，满载排水量，如图所示。当福建舰匀速直线航行时，受到的阻力是总重力的0.01倍。ρ海水=1.0×103kg/m3求：
（1）在水面下5m深处，船体受到的海水的压强；
（2）福建舰满载时，受到的浮力；
（3）福建舰匀速直线航行时，需要的动力为多少？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】A．桥墩由于底面埋在地下，其底面不与水接触，因此桥墩没有受到水对其向上的压力，则桥墩不受浮力作用，故A符合题意；
BCD．空中上升的气球、浮在水面上的轮船和水中下沉的铁块，都受到液体或气体向上托的力，它们都受到浮力作用，故BCD不符合题意。
故选A。
2．C
【解析】略
3．D
【详解】A．根据
可知，鸡蛋在下沉过程中，所处水的深度变大，受到水的压强增大，故A错误；
B．鸡蛋所受浮力的方向竖直向上，受到重力的方向竖直向下，故B错误；
CD．根据
可知，鸡蛋下沉过程中，排开水的体积不变，所以鸡蛋受到的浮力不变；鸡蛋受到的浮力等于水对鸡蛋向上的压力与向下的压力之差，所以水对鸡蛋向上的压力大于向下的压力，故D正确，C错误。
故选D。
4．C
【详解】A．模型浸没在水中受到的浮力为
故A正确，A不符合题意；
B．模型浸没后继续下沉的过程中，由于排开液体的体积不变，故浮力大小不变，故B正确，B不符合题意；
C．若要让悬浮的模型上浮应使模型中排水，减轻潜水艇的重力，小于浮力，从而实现上浮，故C错误，C符合题意；
D．潜水艇能上浮或下沉是通过改变自重实现的，排水时，重力小于浮力，故上浮，进水时，重力大于浮力，故下沉，故D正确，故D不符合题意。
故选C。
5．B
【详解】在木块没有接触金属网之前，木块处于漂浮状态，受到的浮力等于木块重力，大小不变；木块接触到金属网后到水面刚到金属网，由于金属网的束缚，使得木块不能继续上升，随着慢慢向水槽中注水，木块排开水的体积变大，由F浮=ρ水gV排可知，木块受到的浮力变大；水面从金属网到水槽口，木块浸没水中，排开水的体积不变，由F浮=ρ水gV排可知，木块受到的浮力不变。故在注水过程中木块所受到的浮力先不变、后增大、最后又不变，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
6．D
【详解】A．由图可知，，由可知，，故A错误；
B．两支密度计均漂浮在水面，则密度计受到浮力等于自身的重力，因为，所以，故B错误；
C．由图可知，两密度计底部到水面的距离，由可知，则两密度计底部所受水的压强，故C错误；
D．两密度计测的都是水的密度，在水面处的刻度值为水的密度，所以两密度计在水面处的刻度值相同，故D正确。
故选D。
7．C
【详解】A．甲、乙两相同的容器中装有体积相等的两种液体，将实心物体A、B分别放入两容器中，静止时液面等高，则甲液体与A排开液体的体积之和等于乙液体与B排开液体的体积之和，由图可知，A悬浮，排开液体的体积等于物体的体积，B漂浮，排开液体的体积小于物体的体积，所以A的体积小于B的体积，实心物体A、B由同种材料制作，则密度相等，根据可知，A的质量小于B的质量，根据可知，A的重力小于B的重力，故A不符合题意；
B．由图可知，A悬浮，受到的浮力等于其重力，B漂浮，受到的浮力等于其重力，因为A的重力小于B的重力，所以A受的浮力小于B受到的浮力，故B不符合题意；
C．由图可知，A悬浮，A的密度等于甲液体的密度；B漂浮，B的密度小于乙液体的密度。实心物体A、B由同种材料制作，则密度相等，所以，甲杯中液体的密度小于乙杯中液体的密度，故C符合题意；
D．由题意知，静止时液面等高，根据可知，甲容器底部所受液体压强小于乙容器底部所受液体压强，由知甲杯底部受到的压力小于乙杯底部受到的压力，故D不符合题意。
故选C。
8．C
【详解】根据表格中的数据，利用公式
可知，三个小球的密度分别为
甲、乙的密度小于水的密度，所以甲、乙都漂浮在水中，根据物体的浮沉条件可知
丙的密度大于水的密度，丙在水中下沉，根据阿基米德原理可知，丙受到的浮力为
由此可知
故选C。
9．C
【详解】A．由图可知当物体没有浸入液体中，弹簧测力计示数为12N，说明物体重力为12N，故A错误；
B．物体完全浸没在水中后，弹簧测力计示数为10N，则物体受到浮力
故B错误；
C．由B知物体在水中受到浮力为2N，可得物体的体积
物体的密度
故C正确；
D．由乙图可知，物体刚好完全浸没时h=4cm，则物体下表面受到压强
故D错误。
故选C。
10． 小于 高
【详解】[1]浮空艇是利用在空气中受到的浮力来工作的，由物体的浮沉条件可知，浮空艇上浮时浮力大于重力，根据可知，当艇内气体的密度小于空气的密度时，才可以升空。
[2]大气压受高度的影响，高度越高大气压强越小；浮空艇用于观测青藏高原大气的相关数据，气压计显示的数据越低，说明海拔越高。
11． 2×107 2×107 变小 竖直向下
【详解】[1][2]由阿基米德原理可知，船满载时受到的浮力和排开水的重力相等
F浮=G排=m排g=2000×103kg×10N/kg=2×107N
[3]船上的无人机起飞后，航母仍处于漂浮状态，浮力仍等于重力，由于重力减小，船受到的浮力减小。
[4]重力的方向总是竖直向下的，无人机受到的重力的方向竖直向下。
12． 600 6
【详解】[1]由压强公式可得木块下表面受到的水的压强
p=ρ液gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa
[2]因为木块下表面和水面相平，所以木块的重力大小等于木块对水的压力，而水对木块的浮力和木块对水的压力为一对相互作用力，大小相等，所以木块受到的浮力
F浮=pS=pl2=600Pa×(0.1m)2=6N
13． 零刻度线 4 偏小 1 相等 液体密度（液体种类） 寻找普遍规律
【详解】（1）[1]使用弹簧测力计前，要先看测力计的指针是否指0，不指示零刻线，要将指针调在零刻度线的位置。
（2）[2]由甲图可知，左侧弹簧测力计的示数为4N，实验中所用物块的重力弹簧测力计的示数，等于为4N。
（3）[3]溢水杯中未装满水，当物块浸入时，水先要充满溢水杯才会溢出，这样溢出的水的体积小于物块浸入液体的体积，实验会使测得的溢出水的重力偏小。
（4）[4]溢水杯装满水后，将物块浸没在水中， 如图乙所示，物块受到的浮力为
[5]它排开水所受的重力大小
物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小相等。
（5）[6]将物块浸没在装满酒精的溢水杯中，由于酒精的密度小于水的密度，会发现 ，即物块在酒精中受到的浮力变小，说明物块受到的浮力大小与液体的密度有关。
[7]换用酒精再次实验的目的是多次测量寻找浸在液体中的物体受到的浮力与它排开液体所受重力之间的普遍规律，避免只用一种液体实验得到结论的偶然性。
14． 调零 1.4 物体排开液体的体积 越大 错误 物体排开液体的体积 0.4 = C
【详解】（1）[1]由于重力方向总是竖直向下的，所以弹簧测力计应该在竖直方向上进行调零。
[2]由图甲a可知物块受到的重力是4.8N，由图甲b可知物体受到的拉力为3.4N，物块所的浮力大小为
F浮1=G-Fb=4.8N-3.4N=1.4N
（2）[3]由图甲a、b、c所示实验可知在同种液体中，物体排开液体的体积越大，弹簧测力计的示数越小，由称重法可知物体受到的浮力越大，说明物体在水中受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。
（3）[4]由图甲a、d、e所示实验可知物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，可探究浮力大小与液体的密度的关系，盐水的密度较大，物体在盐水中，弹簧测力计的示数较小，由称重法可知浮力较大，可以得到其他条件一定时，液体密度越大，物体受到的浮力越大。
（4）[5][6]通过步骤②和步骤③，弹簧测力计的示数不变，由称重法可知浮力不变，说明浮力大小与深度无关，可以证实猜想3是错误的，产生的原因：浸没前，浸入水中的深度不一样，导致排开液体的体积不同，浸没后，物体排开液体的体积不变。
（5）[7]量筒中水的重力为
G排=m排g=ρV排g=1×103kg/m3×40×10-6m3×10N/kg=0.4N
[8]物块受到的浮力
F浮=4N-3.6N=0.4N
所以
F浮=G排
利用图乙所示的装置验证阿基米德原理，测出浮力的同时可以直接通过量筒读出V排，从而计算G排。
（6）[9]图丙中电子秤受到的压力
F=G容+G液+F压=G容+G液+F浮=G容+G液+G排=(m容+m液+m排)g
故电子秤的示数
m=m容+m液+m排
在磁力积木块没有接触容器底
m=m容+m液+m排
不变，电子秤的示数不变，当磁力积木块接触了容器底且与容器底有力的作用，则测力计示数变小，浮力变大，压力变大，电子秤的示数会变大，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
15．（1）2000Pa，25N；（2）0.55N；（3）1.1×103kg/m3
【详解】解：（1）未放入鸡蛋前，水对容器底部的压强
水对容器底部的压力
F=p=2000Pa×1.25×10-2m2=25N
（2）鸡蛋的重力
G=mg=5.5×10-2kg×10N/kg=0.55N
鸡皮悬浮时，受到的浮力等于自身的重力，所以
F浮=G=0.55N
（3）鸡蛋放入盐水中，沉底时，水面升高了4mm，鸡蛋排开水的体积，即鸡蛋的体积
V=V排=Sh1=1.25×10-2m2×0.004m=5×10-5m3
那么鸡蛋悬浮时，排开盐水的体积等于鸡蛋的体积。据阿基米德原理得，盐水的密度
答：（1）水对容器底部的压强为2000Pa，压力为25N；
（2）当鸡蛋悬浮时，鸡蛋所受的浮力的大小为0.55N；
（3）当鸡蛋悬浮时，盐水的密度是1.1×103kg/m3。
16．（1）5.15×104Pa；（2）8×108N；（3）8×106N
【详解】解：（1）在水面下5m深处，船体受到的海水的压强为
p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×5m=5.15×104Pa
（2）满载时，福建舰漂浮，受到的浮力等于自身的重力，则浮力为
F浮=G排=m排g=8×107kg×10N/kg=8×108N
（3）福建舰漂浮，受到的浮力等于自身的重力，福建舰的重力为
G=F浮=8×108N
福建舰匀速直线航行时，水平方向受到的牵引力、阻力是一对平衡力，大小相等，所以牵引力为
F=f=0.01G=0.01×8×108N=8×106N
答：（1）在水面下5m深处，船体受到的海水的压强为5.15×104Pa；
（2）福建舰满载时，受到的浮力为8×108N；
（3）福建舰匀速直线航行时，需要的动力为8×106N。
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