浙教版科学八年级上册 1.3.3水的浮力 同步练习（含答案）

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浙教版科学八上水和水的溶液1.3.3水的浮力（含答案）
一、选择题
1．将一支液体密度计分别放入甲、乙两种液体中，最终情况如图所示，则下列判断正确的是（　　）
A．密度计在甲中受到的浮力较大
B．密度计在乙中受到的浮力较大
C．甲液体的密度比乙液体的密度大
D．甲液体的密度比乙液体的密度小
2．如图所示，海监部门在某海域放置浮标以监测水文变化。监测发现，从春季至夏季，海水温度升高、体积膨胀导致海水密度变小。此过程中，若浮标体积保持不变，则（　　）
A．浮标所受浮力变大，露出海面体积变小
B．浮标所受浮力变小，露出海面体积变大
C．浮标所受浮力不变，露出海面体积变大
D．浮标所受浮力不变，露出海面体积变小
3．物理小组利用硬塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等，制作了如图所示的潜水艇模型，不计进排气管体积。要让原本悬浮在a位置的潜水艇下潜至b位置悬浮，采取的措施是使瓶内气体（　　）
A．增加 B．先增加后减少
C．减少 D．先减少后增加
（多选）4．课外实践活动中，小雨用橡皮泥造“船”并放入水中，往所造小船中装入豆粒来观察它的承载量，如图所示，在逐渐装入豆粒的过程中（船未沉底）（　　）
A．小船受的浮力不变
B．小船排开水的质量变大
C．小船浸在水中的体积变小
D．小船受的浮力等于它和豆粒的总重力
5．科学活动小组制作的潜水艇模型如图所示，通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气，就可以使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时，若从A管吹气，烧瓶将会（　　）
A．下沉，它受到的浮力减小
B．上浮，它受到的浮力增大
C．下沉，它受到的浮力不变
D．上浮，它受到的浮力不变
6．新独家原创有人献给曹操一头大象,曹操想知道大象到底有多重,但当时没有能一次称量出如此巨型重物的大秤,大臣们都想不出好办法。曹操的小儿子曹冲想出了一个妙法:先把大象牵到大船上,在水面处的船身上标一个记号；然后牵走大象,再往船上装石头,使船下沉到原记号处为止；再称量每一块石头的质量，最后计算出这些石头的总质量就是大象的质量。下列说法正确的是( )
A.他用到了控制变量法
B.石头和大象使船下沉到同一深度,它们排开水的体积相同
C.大象在船上时,船所受浮力的大小等于大象的重力
D.船上装载大象或石头时,船处于悬浮状态
7．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”在密度计刻度的上端
C．密度计B是比重计，刻度线“1”在密度计刻度的上端
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
8．一个边长为10cm的正方体，放入水中静止时，有的体积露出水面，此时受到水的浮力为F水；把该物体放入某种液体中，待物体静止时，有的体积浸入液体中，此时受到液体的浮力为F液，液体的密度为ρ液。（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）则（　　）
A．F液＝6N，ρ液＝2.0×103kg/m3 B．F水＝6N，ρ液＝0.8×103kg/m3
C．F液＝4N，ρ液＝0.53×103kg/m3 D．F水＝4N，ρ液＝0.8×103kg/m3
（多选）9．周末小英利用家里的器材研究了鸡蛋的浮沉条件，已知鸡蛋的质量为55g，体积为50cm3。将鸡蛋放在盛有清水的玻璃杯里，鸡蛋沉入杯底，如图甲所示；逐渐将食盐溶解在水中，鸡蛋恰好悬浮，如图乙所示；继续溶解食盐，最终鸡蛋漂浮，如图丙所示；g取10N/kg。下列说法正确的是（　　）
A．图甲中鸡蛋所受浮力小于0.55N
B．图乙中盐水的密度等于鸡蛋的密度
C．图丙中鸡蛋所受浮力大于鸡蛋自身重力
D．图中三种状态下鸡蛋受到浮力的大小是F甲＜F乙＜F丙
10．榕园科技节自制潜水艇比赛，某小组同学利用玻璃瓶制作完成了如图所示的潜水艇模型。参赛潜水艇模型需按要求完成在A处漂浮、B和D处悬浮、C处沉底的动作展示。下列说法正确的是（　　）
A．当潜水艇从A到B时，需要向外拉活塞
B．当潜水艇从B到C时，潜水艇的浮力变大
C．当潜水艇从C到D时，潜水艇的重力变大
D．当潜水艇从D到A时，潜水艇的浮力变大
二、填空题
11．2022年4月28日，“巅峰使命”珠峰科考全面启动。5月15日凌晨1点26分，中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4300m的科考营地顺利升空，4点40分达到海拔9032m，超过珠峰8848.86m的高度，创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。
（1）该浮空艇总质量约2625kg，它受到重力的大小约为 　 　N。
（2）已知海拔4300m处的空气密度约为0.8kg/m3。如图所示，该浮空艇在营地升空前体积达9060m3，此时浮空艇受到的浮力大小约为 　 　N。
（3）“极目一号”浮空艇内部有三层：上层装有氦气（相同条件下氦气密度比空气小得多），中间隔开，下层是空气。当悬于空中的浮空艇需要 　 　（填“上浮”或“下降”）的时候，可以用上层的氦气排出下层的部分空气，以此改变自身重力，同时使整个浮空艇的压差在安全范围内。
12．我国某型号潜艇水舱未充水时总质量为9.27×105kg，它漂浮在海面上受到的浮力为　 　N．向潜艇的水舱中充入适量的海水后，潜艇在海水中由漂浮变为悬浮，在此过程中潜艇受到的浮力将　 　（填“变大”、“变小”或“不变”）。如果该潜艇由海中潜入长江中仍然保持悬浮，应该　 　（填“增加”或“减少”）潜艇水舱中液体的质量。（ρ海水＞ρ水，g取10N/kg）
13．浮力调整器也称作浮力控制背心，潜水者可以从气囊中填加或释放空气来达到一个适当的浮力，便于潜水者更轻松地在水下运动。
（1）停留在水中某一位置的潜水者要下潜到更深的地方，应该按下 　 　（选填“充气阀”或“排气阀”），　 　（选填“增大”或“减小”）浮力；
（2）当潜水者背着浮力调整器一起漂浮在水面时，潜水者与调整器受到的总浮力 　 　（选填“大于”.“小于”或“等于”）潜水者受到的总重力。
三、解答题
14．如图所示为“独竹漂”的表演场景，表演者手持竹竿立于楠竹之上，用竹竿划水前行。若表演者脚下楠竹的质量为12kg，此时排开水的体积为0.07m3。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
（1）表演者用竹竿向后划水，楠竹与人便向前行，这是因为 　 　。
（2）楠竹受到的浮力为多少？
（3）表演者和手中竹竿受到的总重力为多少？
15．“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制、世界上下潜最深的作业型深海载人潜水器。“蛟龙号”体积约为30米3，空载时质量约为22吨，最大荷载240千克。
（1）“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大？
（2）若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的，则至少注入多少立方米的水？（海水密度取1.0×103千克/米3，g取10牛/千克）
16．小金利用厚度均匀的合金板（厚度为1cm），制作了一个无盖的不漏水的盒子。成品尺寸如图所示，质量为1440g。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：
（1）盒子开口朝上放在水平地面上对地面的压强。
（2）合金板的密度。
（3）将盒子开口朝上，缓慢放入水中，当盒子上沿与水面齐平时松手（水足够深），盒子稳定后在水中的浮沉情况为 　 　（选填“漂浮”或“沉底”），通过计算说明理由。
17．气体的密度与压强有关。为测量实验室内空气的密度，小明在实验室按如图所示步骤进行实验：
①如图甲，将一打足气的足球，放入装满水的容器中，测得溢出水的体积为426毫升。
②如图乙，将500毫升装满水的量筒倒置于水槽中，用气针和乳胶管将足球中的气体慢慢排入该量筒，同时调整量筒的位置，当量筒内外水面都与500毫升刻度线相平时，停止排气。共排气10次。
③如图丙，拔除气针和乳胶管，把排气后的足球放入装满水的容器中，测得溢出水的体积为420毫升。
（1）图乙中，当量筒内外水面都与500毫升刻度线相平时停止排气，其目的是 　 　。
（2）图丙中，足球受到的浮力？
（3）根据测得的数据，计算实验室中空气的密度？
18．国之重器﹣新光华号半潜船，为10万吨级半潜船，是国内最大、全球第二大半潜船，该轮船总长255米，宽68米，下潜吃水深度30.5米，空载时的质量为51500吨，载重量为8000吨。全船有118个压载水舱，每一个压载水舱都有一个阀门。装载前半潜船空载漂浮于海面，装载时需向船体水舱注水，船体重力增加，巨大的甲板下沉至海面以下，拖船将漂浮的货物拖至半潜船的甲板上方并固定好，半潜船排出水舱中的水，甲板上浮刚好至海面，半潜船就可以驮着货物离开，如图所示。
（1）半潜船是靠改变什么来实现上浮和下沉的？
（2）求半潜船空载时浸入海水的体积。（海水密度为1.03×103千克/米3）
（3）半潜船在如图所示空载、下沉、载货的三种状态下所受的浮力分别为F1、F2、F3，分析比较它们的大小关系。
答案
1．解：AB、同一个密度计放在甲、乙液体中都漂浮，所以，密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G，故AB错误；
CD、由图知密度计排开液体的体积V排甲＜V排乙，又因为F浮＝ρ液V排g，所以，ρ甲＞ρ乙，故C正确，D错误。
故选：C。
2．解：因为浮标始终漂浮，并且浮标重力不变，故浮力等于重力，并且浮力不变；又因为海水密度减小，由F浮＝ρgV排可知，浮标排开海水的体积变大，则露出海面体积变小。
故选：D。
3．解：因为潜水艇是靠改变自身的重力实现浮沉的，所以让原本悬浮在a位置的潜水艇下潜至b位置悬浮，此时应向外抽气，使瓶内气体减少，气压减小，让水进入瓶中，使潜艇受到的重力大于浮力，实现下沉，然后停止抽气，再适当充气，再向外排水使重力等于浮力而悬浮，使潜水艇下潜至b位置悬浮，则瓶内气体先减少后增加。
故选：D。
4．解：A、由于小船一直漂浮在水面上（船未沉底），根据物体漂浮条件F浮＝G物可知，小船受到的浮力大小等于小船和豆粒的总重力的大小，由题意可知，在逐渐装入豆粒的过程中，小船和豆粒的总重力逐渐变大，由此可知，小船受到的浮力逐渐变大，故A错误；
B、由于小船受到的浮力逐渐变大，根据阿基米德原理F浮＝G排可知，小船排开水的重力也逐渐变大，根据m＝可知，小船排开水的质量也变大，故B正确；
C、根据F浮＝ρ水gV排可知，当ρ水、g一定时，小船受到的浮力变大，小船排开水的体积也变大，故C错误；
D、由于小船一直漂浮在水面上（船未沉底），根据物体漂浮条件F浮＝G物可知，小船受到的浮力大小等于小船和豆粒的总重力的大小，故D正确。
故选：BD。
5．解：若从A管吹气，瓶内气压增大，大气压将水压出瓶内，水排出烧瓶后，瓶的自身重力减小，但烧瓶的体积不变，由F浮＝ρgV排可知受到的浮力不变，自重小于浮力，将上浮。
故选：D。
6．答案见上
7．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C正确、B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：C。
8．解：（1）正方体的体积：
V＝L3＝（10cm）3＝1000cm3＝10﹣3m3，
正方体排开水的体积：
V排＝（1﹣）V＝×10﹣3m3＝6×10﹣4m3，
正方体受到的浮力：
F水＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣4m3＝6N；
（2）把该物体放入某种液体中，待物体静止时，有的体积浸入液体中，则正方体漂浮，
因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等，
所以，F液＝G＝F水＝6N；
正方体在液体中排开液体的体积：
V排′＝V＝×10﹣3m3＝7.5×10﹣4m3，
则液体的密度：
ρ液＝＝＝0.8×103kg/m3。
故B正确、ACD错误。
故选：B。
9．解：
A、图甲中鸡蛋处于沉底状态，则浮力小于重力，鸡蛋的重力为G＝mg＝0.055kg×10N/kg＝0.55N，即浮力小于0.55N，故A正确；
B、图乙中，鸡蛋悬浮在液体中时，鸡蛋的密度等于液体的密度，故B正确；
C、图丙中鸡蛋漂浮，鸡蛋所受浮力等于鸡蛋自身重力，故C错误；
D、图甲中鸡蛋处于沉底状态，则浮力小于重力；图乙中鸡蛋悬浮在液体中时，浮力等于重力；图丙中鸡蛋漂浮，所受浮力等于鸡蛋自身重力，所以三种状态下浮力的大小关系是F甲＜F乙＝F丙，故D错误。
故选：AB。
10．解：当潜艇模型浸没在水中时，排开水的体积不变，所受浮力不变，因此模型的上浮和下沉是通过改变潜艇的重力来实现的；
A、当潜水艇从A到B时，即由漂浮到悬浮，需要增加潜水艇的重力，所以向外拉活塞，使潜水艇内部的气压减小，水就进入潜水艇，故A正确；
B、当潜水艇从B到C时，即都悬浮，由于液体的密度不变，排开液体的体积不变，根据F浮＝ρ液gV排知浮力不变，故B错误；
C、当潜水艇从C到D时，即由沉底到悬浮，由于悬浮时浮力等于重力，沉底时浮力小于重力，且由C到D时，潜水艇排开水的体积不变、液体的密度不变，则浮力不变，所以需要潜水艇的重力变小，故C错误；
D、当潜水艇从D到A时，即由沉底到漂浮，由于排开水的体积减小，根据F浮＝ρ液gV排知潜水艇的浮力变小，故D错误。
故选：A。
11．解：（1）浮空艇受到的重力为：
G＝mg＝2625kg×10N/kg＝26250N；
（2）浮空艇受到的浮力大小为：
F浮＝ρ气gV排＝0.8kg/m3×10N/kg×9060m3＝72480N；
（3）由于相同条件下氦气密度比空气小得多，当用上层的氦气排出下层的部分空气时，浮空艇的重力减小，而浮空艇的体积可认为不变，外部空气的密度大于内部气体的密度，根据阿基米德原理可知，浮空艇受到的浮力大于自身的重力，从而上升到空中。
故答案为：（1）26250；（2）72480；（3）上浮。
12．解：（1）潜艇水舱漂浮在海面上受到的浮力F浮＝G＝mg＝9.27×105kg×10N/kg＝9.27×106N；
向潜艇的水舱中充入适量的海水后，潜艇在海水中由漂浮变为悬浮，根据物体浮沉条件可知，浮力等于重力，重力增加，所以在此过程中潜艇受到的浮力变大；
（2）该潜艇由海中潜入长江中，水的密度减小，根据F浮＝ρ液gV排可知浮力减小，若仍然保持悬浮，此时应减小自身的重力，使浮力等于重力，潜水艇才会悬浮，所以应使水舱中的水量减少。
故答案为：9.27×106；变大；减少。
13．解：（1）潜水者浸没在水下时，要下潜到更深的地方，需要减小受到的浮力，根据F浮＝ρ水gV排可知，应减小排开水的体积，故应该按下排气阀排出部分空气，减小气囊的体积；
（2）物体漂浮时，浮力等于重力，故当潜水者背着浮力调整器一起漂浮在水面时，潜水者与调整器受到的浮力等于潜水者和调整器的总重，大于潜水者的重力。
故答案为：（1）减小；排气阀；（2）大于。
14．解：（1）当表演者奋力向后划动划杆时，划杆对水施加了力，力的作用是相互的，水对划杆也施加了力，使楠竹和人向前行；
（2）由阿基米德原理可知，楠竹受到的浮力为：
F浮＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.07m3＝700N；
（3）根据漂浮条件可知：G人+G竹竿+G楠竹＝F浮，
所以表演者和手中竹竿的总重为：
G人+G竹竿＝F浮﹣G楠竹＝F浮﹣m楠竹g＝700N﹣12kg×10N/kg＝580N。
故答案为：（1）物体间力的作用是相互的；
（2）楠竹受到的浮力为700；
（3）表演者和手中竹竿受到的总重力为580N。
15．解：
（1）蛟龙号”空载漂浮在水面时，根据漂浮条件可知潜艇受到浮力：
F浮＝G空载＝m空载g＝22×103kg×10N/kg＝2.2×105N；
（2）满载时需要下沉时潜水器排开海水的体积V排＝V船＝30m3，
此时F浮′＝ρ海gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×30m3＝3×105N，
满载总重力G满＝m满g＝（22×103kg+240kg）×10N/kg＝2.224×105N，
G注水＝F浮′﹣G满＝3×105N﹣2.224×105N＝7.76×104N，
则由G＝mg＝ρgV可得注入水的体积：
V注入＝＝＝7.76m3。
答：（1）“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为2.2×105N；
（2）若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的，至少注入7.76m3的水。
16．解：（1）盒子开口朝上放在水平地面上对地面的压强为：p＝＝＝＝＝1000Pa；
（2）合金板的体积为：V＝12cm×12cm×5cm﹣10cm×10cm×4cm＝320cm3；
合金板的密度为：ρ＝＝＝4.5g/cm3＝4.5×103kg/m3；
（3）盒子上沿与水面平齐时受到的浮力为：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.12m×0.12m×0.05m）＝7.2N；
物体的重力为：G＝mg＝1.44kg×10N/kg＝14.4N；
G＞F浮，所以盒子在水中会沉底。
答：（1）盒子开口朝上放在水平地面上对地面的压强为1000Pa。
（2）合金板的密度为4.5×103kg/m3。
（3）沉底；见解析。
17．解：（1）图乙中，当量筒内外水面都与500毫升刻度线相平时停止排气，其目的是使量筒内的气压等于外界大气压，便于测量排出空气的体积。
（2）已知把排气后的足球放入装满水的容器中，测得溢出水的体积为420mL，
此时足球受到的浮力：
F浮2＝ρ水gV排2＝1×103kg/m3×10N/kg×420×10﹣6m3＝4.2N
（3）图甲中，足球漂浮，则足球的重力：
G1＝F浮1＝ρ水gV排1＝1×103kg/m3×10N/kg×426×10﹣6m3＝4.26N，
图丙中，足球漂浮，则足球的重力：
G2＝F浮2＝4.2N，
则排出空气的质量：
m气＝＝＝＝6×10﹣3kg，
排出空气的体积：
V气＝10×500cm3＝5×10﹣3m3，
所以实验室中空气的密度：
ρ气＝＝＝1.2kg/m3。
答：（1）使量筒内的气压等于外界大气压；
（2）图丙中，足球受到的浮力为4.2N；
（3）实验室中空气的密度为1.2kg/m3。
18．解：（1）由材料可知，半潜船在工作时，通过增加本身压载水舱中的水量，平稳地将装货甲板潜入水下，所以是通过改变自身重实现上浮和下沉的；
（2）半潜船空载时处于漂浮状态，受到的浮力和自身的重力相等，
所以，F浮＝G，即ρ海水gV排＝m船g，
则此时半潜船浸入海水的体积：
V排＝＝＝5×104m3；
（3）据图可知，乙图中半载船排开水的体积最大，其次是丙图，甲图排开水的体积最小，已知液体的密度是相同的，所以据F浮＝ρgV排可知，乙图中船受浮力最大，其次是丙图，再次是甲图，即浮力大小关系是：F2＞F3＞F1。
答：（1）半潜船是靠改变自身的重力来实现上浮和下沉的；
（2）半潜船空载时浸入海水的体积为5×104m3；
（3）图中半潜船三种状态所受的浮力分别为F1、F2、F3，则它们的大小关系是F2＞F3＞F1。
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