专题训练四　多种方法解浮力 同步练（含解析） 2024-2025学年物理教科版八年级下册

专题训练四　多种方法解浮力
同物同液问题
1.两个相同的容器中分别装满了水,把两个完全相同的长方体A、B分别轻轻放入两杯水中,最后静止时如图所示。
(1)A排开水的重力　　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)B排开水的重力。
(2)A下表面受到水的压力　　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)B下表面受到水的压力。
2.如图,台秤上放置一个装有适量水的烧杯(烧杯质量不计),已知水的质量为800 g,杯的底面积为80 cm2,将一个质量为1 000 g、体积为2 000 cm3的实心长方体A用细线系着逐渐放入水中(整个过程杯内水没有溢出)。当A的一半浸入水中前后,台秤的示数变化了　　　　N;若此时剪断细线,待液面静止后,水对容器底的压强　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
3.如图,装有水的圆柱形容器静止在水平桌面上,用细线拉着物体浸没在水中,已知物体的质量为300 g,体积为5×10-4 m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)求物体受到的浮力。
(2)求物体受到细线的拉力。
(3)若剪断细线后,物体静止时,求物体的下表面受到水的压力大小。
同物不同液问题
4.甲、乙两个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,则 (　　)
A.A的体积小于B的体积
B.A受的浮力大于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.甲杯和乙杯的底部受到的压强相等
5.水平桌面上放置有甲、乙容器,甲容器中液体的密度为ρ甲,乙容器中液体的密度为ρ乙,小球A与B完全相同。用一根细线将小球A系好,使其浸没在甲容器的液体中且不与容器接触,如图甲所示;用一根细线将小球B与容器底面相连,使其浸没,且不与容器接触,如图乙所示。A、B静止时所受的浮力分别为F1、F2,细线处于绷直状态(忽略质量和体积),下列判断正确的是 (　　)
A.F1=F2
B.ρ甲>ρ乙
C.若剪断细线,小球B静止时,乙容器对桌面的压强不变
D.若剪断细线,小球A静止时,甲容器底部受到液体的压力变大
6.某学校开展项目化学习,设计制作密度计。某同学把同一个密度计分别放入不同液体中,如图所示,密度计在A液体中所受浮力为FA,B液体中所受浮力为 FB,FA　　　　FB,A液体密度　　　　
B液体密度。(均选填“>”“<”或“=”)
7.有两只完全相同的溢水杯,分别盛满水和酒精,将同一只实心小球分别放入两只溢水杯,若小球在两种液体中均处于浸没状态,则溢出的m水∶m酒精=　　　　;但实际有76 g的水和64 g的酒精溢出,则可得此实心小球的体积为 　　　　cm3,小球的密度是 　　　　g/cm3。(ρ水=1.0×103 kg/m3,ρ酒精=0.8×103 kg/m3)
异物同液问题
8.盛水的烧杯中,两支密度计A、B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
9.甲、乙两金属块,甲的密度是乙的,乙的质量是甲的2倍,当甲、乙都浸没在水中时,甲所受浮力与乙所受浮力之比是 (　　)
A.4∶5 B.5∶4 C.1∶5 D.5∶1
10.两手分别拿着两个体积相同的小木块和石块浸没在水中,同时松手,小木块上浮,石块下沉。比较松手时两者所受的浮力(　　)
A.木块受的浮力大
B.石块受的浮力大
C.两者受的浮力一样大
D.条件不足,无法比较
异物不同液问题
11.用盐水浸泡可以去除新鲜水果表面残留的农药。水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器,分别盛有浓度不同的盐水,将两个质量相等的冬枣、樱桃(V冬枣>V樱桃),分别放入盐水中,静止时的状态如图所示,两容器中的液面相平。下列说法正确的是(　　)
A.甲容器中盐水的密度大于乙容器中盐水的密度
B.樱桃可以漂浮在水面上是因为所受的浮力大于重力
C.冬枣和樱桃所受的浮力大小相等
D.甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力
12.(2024凉山模拟)在甲、乙两个容器内装入两种密度不同的盐水,将A、B两个小球(ρA>ρB)分别放入甲、乙容器内,当小球静止时位置如图所示,现将两个小球取出,再将甲、乙内的液体全部倒入丙容器内,然后将A、B两个小球放入丙容器内,则小球A不可能出现的状态是　　　　(选填“漂浮”“悬浮”或“下沉”),小球B所受到的浮力与其在乙容器中受到的浮力相比将会　　　　(选填“变小”“不变”或“变大”)。
13.如图所示,桌面上有甲、乙两个相同的容器,有体积相等的实心木球和实心铜球,容器中分别装有等质量的水和酒精。水、酒精、木球和铜球的密度关系为:ρ木<ρ酒精<ρ水<ρ铜。将木球放入水中、铜球放入酒精中(无液体溢出),静止时,甲、乙两容器对桌面的压强分别为p1和p2,木球和铜球所受浮力分别为F1和F2,则p1　　　　p2,F1　　　　F2。(均选填“>”“=”或“<”)
【详解答案】
1.等于　等于　解析:两个完全相同的长方体A、B均漂浮在水面,受到的浮力均等于重力,A、B重力相等,浮力相等,由F浮=G排得,A排开水的重力等于B排开水的重力。A下表面受到水的压力等于A受到的浮力,B下表面受到水的压力等于B受到的浮力,则A下表面受到水的压力等于B下表面受到水的压力。
2.10　不变　解析:质量为1 000 g,体积为2 000 cm3的实心长方体的密度为ρA===0.5 g/cm3=0.5×103 kg/m3<1.0×103 kg/m3,即长方体的密度比水小,所以当长方体A放入水中时长方体处于漂浮状态,没有细线牵引,长方体漂浮时受到的浮力为F浮=GA=mAg=1 000×10-3 kg×10 N/kg=10 N,当长方体放入水中时,排开水的体积为V排===1.0×10-3 m3=1 000 cm3,为总体积的一半,所以当A的一半浸入水中前后,长方体A受到的浮力增加了10 N,由力的作用是相互的可知,长方体A对水向下压力增加了10 N,则烧杯对台秤的压力也增加了10 N,所以台秤的示数变化了10 N。若此时剪断细线,长方体排开液体的体积仍为总体积的一半,待液面静止后,物体排开液体的体积并没有发生变化,所以水的深度不变,由p=ρgh可知,水对容器底的压强不变。
3.解:(1)物体受到的浮力
F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×5×10-4 m3=5 N;
(2)物体受到的重力
G物=mg=0.3 kg×10 N/kg=3 N,
物体受到细线的拉力
F拉=F浮-G物=5 N-3 N=2 N;
(3)剪断细线后物体漂浮,由浮沉条件和浮力产生的原因可知,物体下表面受到水的压力
F压=F浮1=G物=3 N。
答:(1)物体受到的浮力为5 N;
(2)物体受到细线的拉力为2 N;
(3)若剪断细线后,物体静止时,物体的下表面受到水的压力是3 N。
4.B　解析:A.如题图所示,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,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漂浮,B悬浮,所以A的体积大于B的体积,故A错误;B.实心物体A、B由同种材料制作,说明两个物体密度相等;根据m=ρV可知,密度相同时体积越大质量越大,A的体积大于B的体积,则A的质量大于B的质量;根据G=mg可知,质量越大则重力越大,所以A的重力大于B的重力;根据物体沉浮条件可知,当物体漂浮和悬浮时,物体受到的浮力等于自身的重力;由此可知,因为A的重力大于B的重力,则A受到的浮力大于B受到的浮力,故B正确;C.实心物体A、B的密度相同,A漂浮,说明甲杯中液体的密度大于实心物体A的密度,B悬浮,说明乙杯中液体的密度等于实心物体B的密度;则甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度,故C错误;D.将实心物体A、B分别放入两容器中,静止时液面等高,甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度,根据p=ρgh可知,深度相同时,密度越大的压强越大,则甲杯底部受到的压强大于乙杯底部受到的压强,故D错误。故选B。
5.C　解析:小球A与B完全相同,其密度、体积、重力完全相同,设小球重力为G,密度为ρ。A.小球A在甲容器中,受竖直向下的重力、竖直向上的浮力和拉力作用,则根据受力平衡可知,此时小球A受到的浮力大小为F1=G-FA,小球B在乙容器中,受竖直向下的重力和拉力、竖直向上的浮力作用,则根据受力平衡可知,此时小球B受到的浮力大小为F2=G+FB,所以F16.=　<　解析:根据物体的沉浮条件可知,密度计在液体中漂浮时,所受浮力等于重力,大小不变,故密度计在两个容器中受到的浮力相等,即FA=FB。根据阿基米德原理可知,浮力相等时排开液体体积越大,则液体密度越小,由题图知道,A排开液体的体积大,故A液体密度小于B液体密度。
7.5∶4　80　0.95
解析:由题意知,同一只小球在两种液体中均处于浸没状态,由ρ=可得,溢出的水和酒精的质量的比值为m水∶m酒精=ρ水V∶ρ酒精V=ρ水∶ρ酒精=1.0×103 kg/m3∶0.8×103 kg/m3=5∶4。该小球放在水中时,由阿基米德原理可知,小球受到的浮力等于其溢出水的重力,即F浮=G排=mg=0.076 kg×10 N/kg=0.76 N,同理,该小球放在酒精中时,受到的浮力为F浮'=G排'=m'g=0.064 kg×10 N/kg=0.64 N,通过上面的计算可得,小球在酒精中受到的浮力小于小球在水中所受的浮力,而小球的重力不变,因此小球放入酒精中是下沉,则根据F浮=ρ液gV排得小球的体积为V物=
V排酒精===8×10-5 m3=80 cm3。排开水的体积为V排水===7.6×10-5 m3,因为小球排开水的体积小于排开酒精的体积,所以小球在水中漂浮。因为漂浮,所以小球的重力等于浮力(排开水的重力),即G球=G排=m球g=m排水g=0.76 N,可得m球=m排水=0.076 kg,由ρ=可得,则实心小球的密度为ρ球===0.95×103 kg/m3=0.95 g/cm3。
8.D　解析:AB.由图可知两密度计漂浮,浮力均等于各自的重力,B密度计进入水中的体积多,由F浮=ρ液gV排可知,B密度计受到的浮力大,则B密度计的重力大,故A、B错误;C.B密度计进入水中的深度深,据p=ρgh可知,B密度计底部受到水的压强大,故C错误;D.因为两密度计在同种液体中,因此两密度计在水面处的刻度值相同,故D正确。故选D。
9.B　解析:由ρ=可知,甲、乙体积之比为=×=×=,当甲、乙都浸没在水中时,则排开水的体积等于金属块的体积,由F浮=ρ水gV排可知,甲所受浮力与乙所受浮力之比是===5∶4。故选B。
10.C　解析:由于体积相同的木块和石块,让它们完全浸没在水中,石块排开液体的体积等于木块排开液体的体积,根据阿基米德原理公式F浮=ρgV排可知,石块所受的浮力等于木块所受的浮力;虽然松手后木块上浮,石块下沉,但松手时木块和石块仍然浸没在水中,所以石块所受的浮力仍然等于木块所受的浮力,故C正确。故选C。
11.C　解析:A.冬枣、樱桃的质量相等,V冬枣>V樱桃,根据ρ=可知冬枣的密度要小于樱桃的密度,冬枣悬浮,冬枣的密度等于甲容器中盐水的密度,樱桃漂浮,樱桃的密度小于乙容器中盐水的密度,所以甲容器中盐水的密度小于乙容器中盐水的密度,故A错误;B.樱桃可以漂浮在水面上,处于静止状态,受力平衡,所受的竖直向上的浮力等于竖直向下的重力,故B错误;C.冬枣、樱桃的质量相等,根据G=mg可知,冬枣、樱桃的重力也相等,甲容器中,冬枣悬浮,浮力等于重力,即F浮甲=G;乙容器中,樱桃漂浮,浮力等于重力,即F浮乙=G,所以冬枣受到的浮力等于樱桃受到的浮力,故C正确;D.因为冬枣受到的浮力等于樱桃受到的浮力,甲容器中盐水的密度小于乙容器中盐水的密度,根据阿基米德原理F浮=G排=m排g=ρ液gV排,可知,V冬枣排>V樱桃排,放入冬枣、樱桃后,两容器液面相平,说明没放物体之前甲容器中盐水的体积小于乙容器中盐水的体积,即V甲12.悬浮　不变　解析:由于两种液体的密度不同,小球A在甲液体中悬浮,小球A的密度不可能等于乙液体的密度,所以将甲、乙液体混合后密度不可能等于小球A的密度,小球A放入丙容器内,则小球A不可能出现的状态是悬浮。由图知小球A在甲液体中悬浮,则ρA=ρ甲,由图知小球B在乙液体中漂浮,则ρB<ρ乙,又因为ρA<ρB,所以ρB<ρ甲,将甲、乙混合后,混合液体的密度介于甲、乙的密度之间,所以小球B在混合液体中仍然漂浮,所以两种情况下浮力都等于重力,即小球B所受到的浮力与其在乙容器中受到的浮力相比将会不变。
13.<　<
解析:因为水、酒精、木球和铜球的密度关系为ρ木<ρ酒精<ρ水<ρ铜,木球放入水中漂浮,铜球放入酒精中沉底,故对木球,根据漂浮物体的受力特点得F1=G木=ρ木Vg,对于铜球,根据阿基米德原理得F2=ρ酒精Vg,由于ρ木<ρ酒精,故F1