第十章　浮力 总结提升 同步练（含答案） 2024-2025学年物理人教版八年级下册

第十章　浮力 总结提升
一、浮力
1.定义:浸在液体中的物体受到　　　　的力,这个力叫作浮力。浮力的施力物体是　　　　,浮力的方向总是　　　　。
2.称重法:物体受到的重力为G,则物体受到液体浮力的大小等于物体受到的重力　　　　浸在液体中时所称得的物体“重”(即浸在液体中后弹簧测力计的示数F),即F浮=　　　　。
3.决定浮力大小的因素:物体在液体中所受浮力的大小,与它浸在液体中的　　　　有关,与液体的　　　　有关,与物体浸入液体中的　　　　无关。
4.浮力产生的原因(实质):液体对物体向上的压力　　　　向下的压力,向上、向下的　　　　即浮力。
二、阿基米德原理
1.因为物体排开液体的体积　　　　物体浸在液体中的体积,所以我们可以将“物体浸在液体中的体积越大、液体密度越大,所受的浮力就越大”这个结论表述为物体　　　　的体积越大、液体的　　　　越大,所受的浮力就越大。
2.阿基米德原理:浸在液体中的物体受到　　　　的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的　　　　。
3.公式:F浮=G排=ρ液gV排。其中G排是指　　　　　　　　　所受的重力;V排表示　　　　　　　　　　　　。
4.阿基米德原理不仅适用于液体,也适用于　　　　。
三、物体的浮沉条件及应用
1.浸没在液体中的物体,受到两个力:竖直向下的　　　　和竖直向上的　　　　。
2.浸没在液体中的物体:①当F浮　　　　G物(ρ液　　　　ρ物)时,物体上浮。②当F浮　　　　G物(ρ液　　　　ρ物)时,物体受力平衡,可以悬浮在液体内。③当F浮　　　　G物(ρ液　　　　ρ物)时,物体下沉。
3.轮船是利用密度大于水的钢铁做成空心,使之能浮在水面上的道理做成的。轮船的大小通常用排水量表示。排水量就是轮船　　　　货物时排开水的质量。
4.潜水艇是靠改变　　　　　来实现上浮或下沉的。当向水舱内注水时,潜水艇的重力　　　　
(选填“大于”“小于”或“等于”)受到的浮力,将　　　　(选填“上浮”或“下沉”)。
5.气球和飞艇的工作原理是利用　　　　　　来升空的。气球里充的是密度　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)空气的气体,如:　　　　　　　　。
四、微型密度计
1.密度计在各种液体中都处于　　　　　　状态,所受　　　　等于自身重力。
2.设计符合要求的密度计,应该着重考虑两个因素:一个是密度计的　　　　,另一个是标度杆的　　　　。
人教八下图10.1-1 命题点:浮力 1.如图所示,冰山可以漂浮在水面上,冰山所受浮力的施力物体是　　　　,方向为　　　　。
人教八下图10.1-6 命题点:浮力产生的原因 2.如图所示,浸没在密度为ρ的液体中的长方体,其上、下表面的液体压强差为　　　　　　　　。
　 水　　盐水 人教八下图10.3-2 命题点:物体的浮沉条件 3.将一枚重为0.5 N的鸡蛋放入一杯均匀盐水中,静止时如图所示,然后向杯子里加入一些盐,则 (　　) A.鸡蛋会下沉　　　　　　　B.鸡蛋的重力增加 C.鸡蛋所受浮力变大 D.在水中的鸡蛋所受浮力为0.5 N
人教八下图10.3-9 命题点:密度计的工作原理 4.用密度计测量液体密度时,它的重力和浮力大小　　　　;液体的密度越大,它排开液体的体积越　　　　,密度计的位置也就越　　　　(选填“高”或“低”)。
探究浮力大小与哪些因素有关
1.提出问题:浮力的大小与哪些因素有关
2.猜想与假设:结合生活实际对影响浮力大小的因素进行猜想。
3.进行实验
(1)探究浮力与物体浸没后深度的关系。
①测量物体在空气中的重力;
②把物体浸没在水中不同深度处,分别读出弹簧测力计的示数;
③计算物体所受的浮力。
实验结论:　 。
(2)探究浮力与物体浸在液体中体积的关系。
①测量物体在空气中的重力;
②使物体浸在液体中的体积逐渐变大,分别读出弹簧测力计的示数;
③计算物体所受的浮力。
实验结论:　 。
(3)探究浮力与液体密度的关系。
①测量物体在空气中的重力;
②把同一物体浸没在密度不同的液体中,分别读出弹簧测力计的示数;
③计算物体所受的浮力。
实验结论:　 。
4.实验结论
(1)物体在液体中所受的浮力大小,与它浸在液体中的　　　　和液体的　　　　有关,与浸没后的深度　　　　。
(2)在同一液体中,物体浸在液体中的体积越大,浮力越　　　　;物体浸没在液体中的体积一定时,液体密度越大,浮力越　　　　。
(3)决定浮力大小的因素:　　　　　　　　　　　　;　　　　　　。
阿基米德原理
1.实验器材:　　　　、　　　　、　　　　、　　　　、　　　　、　　　　。
2.实验过程
探究1:称重法测石块在水中的浮力。
先测量石块在空气中的重力G,再将石块浸入水中读出弹簧测力计的示数F,得到石块在水中的浮力F浮。
探究2:测量排开水的重力。
先测量空桶的重力G1,再测量桶和排开水的总重力G2,得到排开水的重力G排。
3.实验结论:浸在液体中的物体受到向上的　　　　,浮力的大小等于它排开的液体所受的　　　　,F浮=　　　　。
4.公式推导:对于上面的公式能否做进一步的推导呢
物体排开液体的质量m排=　　　　;
物体排开液体的重力G排=　　　　;
物体浸在液体中受到的浮力F浮=　　　　。
浮力与阿基米德原理
1.(2024成都中考)小李同学想估算空气对自己的浮力大小,采集的数据有自己的体重、自己的密度(与水接近,约为1.0×103 kg/m3)、空气的密度(约为1.3 kg/m3),则空气对小李的浮力大小约为(　　)
A.0.006 N B.0.6 N
C.60 N D.600 N
物体的浮沉条件及应用
2.(2024南通中考)将新鲜度不同的甲、乙两鸡蛋放入水中,静止时的状态如图所示。下列说法正确的是 (　　)
A.若甲、乙体积相等,甲受到的浮力小　
B.若甲、乙质量相等,甲受到的浮力小　
C.向杯中加盐水后,乙受到的浮力变大　
D.向杯中加酒精后,乙受到的浮力变大
3.(2024泸州中考)中国长征18号核潜艇引领中国核潜艇新高度。在进行战备训练时,下列对该核潜艇的说法中正确的是 (　　)
A.通过改变排开水的体积来实现上浮与下沉
B.在水面下匀速下潜过程中,受到的浮力增大　
C.从长江潜行进入东海时,需要往水仓内注水　
D.从长江潜行进入东海时,受到的浮力会变小
4.(2024北京中考改编)图甲为一彩球“温度计”,其密闭玻璃容器内装有一种特殊液体,随着温度升高,这种液体的密度会减小。液体中有5个挂有温度标牌的彩球,彩球体积(包括标牌)相等,其热胀冷缩可以忽略。当有彩球悬浮时,悬浮的彩球标牌上的温度值就是所测得的当前环境温度。图乙为这个温度计的示意图,编号为4的彩球标牌所标温度值为22 ℃,相邻编号的彩球标牌上的温度值间隔为2 ℃。下列说法正确的是 (　　)
甲　　　　　乙
A.彩球4在22 ℃时所受浮力大于18 ℃时所受浮力
B.当环境温度处于该温度计可测得的最低温度时,5个彩球均漂浮
C.若有2个彩球漂浮,3个彩球沉底,则环境温度t满足24 ℃D.要增大该温度计能测得的最高温度,可增加一个与彩球1体积相等、质量更大的彩球
浮力综合计算及应用
5.(2024无锡中考)制作简易的密度计,器材有长度为20 cm的吸管一根、铁屑、石蜡、小瓶、记号笔、刻度尺、天平。(g取10 N/kg)
甲 乙 丙
(1)如图甲所示,用刻度尺和记号笔在吸管上标出长度刻度,用石蜡将标0 cm的一端封闭,添加铁屑至管内,使其总质量为10 g,能竖直漂浮在液体中。
①当将它放入密度为1.0 g/cm3的水中时,浸入的深度为H。若放入密度为0.8 g/cm3的酒精中,密度计所受的浮力大小为　　　　N,浸入的深度为　　　　H。
②将它放入密度为0.8~1.2 g/cm3的不同液体中,浸入的深度h与液体密度ρ液之间的关系应符合图乙中的　　　　(选填“a”“b”或“c”)。
③为使该简易密度计测量水和酒精的密度时,两条刻度线间的距离大一些,利用现有器材,合理的做法是　 。
(2)如图丙所示,在吸管下方安装一个小瓶,将铁屑装入瓶中,制成另一支简易密度计,使其总质量为30 g,放入液体后能竖直漂浮,小瓶完全浸没。放入水中,在密度计上标记出水面位置M,密度计排开水的体积为　　　　cm3。将密度计从水中取出擦干后,放入待测盐水中,M比液面高2 cm。取出密度计擦干,倒出部分铁屑,使其总质量为27 g,再放入水中,液面距离M为3 cm。则吸管的横截面积为　　　　cm2,盐水的密度为　　　　g/cm3(保留2位小数)。
6.(2024河北中考)A为质量分布均匀的长方体物块,质量为300 g,边长如图甲所示。B为内部平滑的圆柱形薄壁容器,底面积为300 cm2,高为15 cm,如图乙所示。A、B均静置于水平地面上。水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。
(1)求A的密度。
(2)图甲中A对地面的压强为p1,将A放入B后,B对地面的压强为p2,且p1∶p2=5∶2,求B的质量。
(3)将A放入B后,向B中缓慢加水,在A对B底部的压力恰好最小的所有情况中,分析并计算水对容器底部的最小压力。
甲　　 乙
【详解答案】
教材要点梳理
一、浮力
1.向上　液体　竖直向上
2.减去　G-F　
3.体积　密度　深度
4.大于　压力差
二、阿基米德原理
1.等于　排开液体　密度
2.向上　重力
3.物体排开的液体　
物体排开的液体的体积
4.气体
三、物体的浮沉条件及应用
1.重力　浮力
2.①>　>　②=　=　③<　<
3.装满
4.自身重力　大于　下沉
5.空气的浮力　小于　氢气、氦气或热空气
四、微型密度计
1.漂浮　浮力
2.质量　直径
教材图片专练
1.水　竖直向上
2.ρg(h2-h1)
3.C
4.相等　小　高
教材实验突破
实验1
3.(1)浮力与物体浸没后的深度无关
(2)浮力与物体浸在液体中的体积有关
(3)浮力与液体密度有关
4.(1)体积　密度　无关
(2)大　大
(3)物体浸在液体中的体积　液体密度
实验2
1.石块　溢水杯　小桶　弹簧测力计
水　细线
3.浮力　重力　G排
4.ρ液V排　m排g　ρ液gV排
高频考点过关
1.B　解析:小李同学的密度与水接近,约为1.0×103 kg/m3,其质量约为50 kg,则其体积约为V===0.05 m3,小李的体积即排开空气的体积,则空气对小李的浮力大小约为F=ρ空气gV排=1.3 kg/m3×10 N/kg×0.05 m3=0.65 N。故选B。
2.B　解析:A.若甲、乙体积相等,由图可知,V排甲>V排乙,根据F浮=ρ水gV排可知,F浮甲>F浮乙,故A错误;B.由图可知,乙漂浮,则F浮乙=G乙=m乙g,甲沉底,则F浮甲F浮甲,即甲受到的浮力小,故B正确;C.向杯中加盐水后,液体密度变大,乙仍然处于漂浮状态,浮力等于重力,重力不变,因此乙受到的浮力不变,故C错误;D.向杯中加酒精后,液体密度变小,若乙处于悬浮状态,浮力等于重力,若乙沉底,浮力小于重力,因此乙受到的浮力可能不变,也可能变小,故D错误。故选B。
3.C　解析:A.潜水艇是通过改变自身的重力来实现上浮与下沉的,故A错误;B.在水面下匀速下潜过程中,核潜艇处于平衡状态,受到的浮力等于重力,是不变的,故B错误;C.从长江潜行进入东海时,液体密度增大,核潜艇受到的浮力会增大,根据物体的浮沉条件,此时要增大核潜艇的重力,所以需要往水仓内注水,故C正确,D错误。故选C。
4.C　解析:当温度升高时,液体的密度变小,彩球的体积相等,由F浮=ρ液gV排可知,悬浮的彩球受到的浮力变小,原来悬浮的彩球因为浮力变小而沉底,彩球4表示环境温度为22 ℃,由图乙可知,彩球5比4先沉底,说明彩球5表示的温度低于彩球4表示的温度,所以彩球5表示的环境温度为20 ℃,那么彩球3表示的环境温度24 ℃,彩球2表示的环境温度为26 ℃,彩球1表示的环境温度为28 ℃。A.彩球4在22 ℃时悬浮,彩球4的密度等于液体的密度,其受到的浮力等于重力,在18 ℃时,温度降低,液体的密度增大,彩球4处于漂浮状态,浮力等于重力,故彩球4在22 ℃时与18 ℃时所受的浮力相同,故A错误;B.由前面分析可知,该温度计能测量的最低温度为20 ℃,此时彩球5处于悬浮状态,另外4个小球均处于漂浮状态,故B错误;C.若有2个彩球漂浮,则彩球1、2漂浮,说明最高温度小于26 ℃,3个彩球沉底,彩球3、4、5沉底,说明最低温度不低于24 ℃,故环境温度满足24 ℃5.(1)①0.1　1.25　②a　③在管内适当增加铁屑使密度计重力增大
(2)30　1　1.07
解析:(1)①密度计在酒精中漂浮,其受到的浮力等于重力,则浮力为F浮=G物=mg=10×10-3 kg×10 N/kg=0.1 N。由于密度计在水中和酒精中均漂浮,在水中和酒精中受到的浮力均等于其重力,则密度计在水中受到的浮力等于其在酒精中受到的浮力,所以有ρ水gSH=ρ酒gSH',可得H'===1.25H。②密度计在液体中漂浮,则有G密度计=F浮=ρ液gSh,可得h=,当密度计的重力、吸管的横截面积一定时,h与ρ液成反比,故a图线符合h随ρ液变化的规律。③适当增大密度计的重力,则密度计浸入水中的深度增大,即H增大,密度计放入酒精中漂浮时,浸入酒精中的深度为1.25H,也随之增大,则两条刻度线间的距离会变大。故可在管中适量增加铁屑使密度计的重力增大从而增大两刻度线的距离。(2)当密度计的总质量为30 g时,仍能漂浮在水中,则受到的浮力为F浮'=
G物'=m密度计g,由阿基米德原理有F浮'=ρ水gV排,则有m密度计g=ρ水gV排,故密度计排开水的体积为V排===30 cm3。与上同理,当密度计的质量为27 g时,排开水的体积为V排'===27 cm3,此时水面刻度比M低3 cm,由此可知吸管的横截面积为S==1 cm2,当密度计的质量为30 g时,浸入盐水中的深度比M低2 cm,由此可知,密度计在盐水中浸入的(排开盐水)体积为V排盐=30 cm3-2 cm×1 cm2=28 cm3,由前面分析的结论m密度计g=ρ水gV排可得,当密度计在盐水中漂浮时有m密度计g=ρ盐水gV排盐,则盐水的密度为ρ盐水==≈1.07 g/cm3。
6.解:(1)A的密度:
ρA===0.75 g/cm3=0.75×103 kg/m3。
(2)A的重力:
GA=mAg=0.3 kg×10 N/kg=3 N,
图甲中A对地面的压强:
p1====750 Pa,
将A放入B后,B对地面的压强为p2,且p1∶p2=5∶2,即750 Pa∶p2=5∶2,
解得p2=300 Pa,则B对地面的压力:
F=p2SB=300 Pa×300×10-4 m2=9 N,
则A和B的总质量:
m总====0.9 kg,
则B的质量:
mB=m总-mA=0.9 kg-0.3 kg=0.6 kg。
(3)将A放入B后,向B中缓慢加水,因A的密度小于水的密度,当A刚好漂浮,即F浮=GA=3 N时,A对B底部的压力恰好为0;根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排=ρ水gSAh可知,当长方体物块的底面积最大时,水的深度最小,此时水对容器底部的压力最小;由图可知,A的最大底面积:
SA'=0.08 m×0.1 m=0.008 m2,
A浸入水中的最小深度:h==
=0.037 5 m,
则水对容器底部的最小压强:
p3=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.037 5 m=375 Pa,
则水对容器底部的最小压力:
F=p3SB=375 Pa×300×10-4 m2=11.25 N。
答:(1)A的密度为0.75×103 kg/m3;
(2)B的质量为0.6 kg;
(3)水对容器底部的最小压力为11.25 N。