9.3 研究物体的浮沉条件 同步练习（含解析）

粤沪版八下物理跟踪训练 9.3研究物体的浮沉条件
一、单选题
1.将一块实心物体放入盛水的烧杯中，物体静止时如图所示。若将该物体分成大小不同的两块，仍然放在盛水的烧杯中，则(??? )
A.?大块沉入杯底，小块飘在水面上?????????????????????????B.?大块、小块都沉入杯底C.?大块、小块都飘在水面上????????????????????????????????????D.?大块、小块都悬浮在水中　　　
2.如图，小瓷碗漂浮在水面上，倾斜后能沉入水底，这一情景分析正确的是（?? ）
A.?小瓷碗能沉入水底是因为它的重力变大了???????????B.?小瓷碗漂浮时受到的浮力小于它的重力C.?小瓷碗浸没时和漂浮时相比所受的浮力变小了????D.?小瓷碗下沉过程中浮力大于重力
3.通过改变浮力大小使物体上升的是（?? ）
A.?向盛有清水的杯子中加入食盐，沉在杯底的鸡蛋逐渐上浮B.?水舱排水，潜水艇从水底向水面升起C.?点燃油脂后，孔明灯冉冉升起D.?向浮筒内压入气体，沉船慢慢浮出水面
4.中央军委主席习近平高度赞扬了海军372潜艇官兵．372潜艇在海上正常航行时，突然遭遇海水密度变化，引发潜艇“掉深”，即突然快速向海底沉降．指战员临危不惧，冷静处置，转危为安．造成潜艇沉降的原因可能是（?? ）
A.?潜艇所受浮力突然增大???????????????????????????????????????B.?潜艇所受压强突然增大C.?潜艇所受浮力突然减小???????????????????????????????????????D.?潜艇所受压强突然减小
5.某种材料制成的空心球漂浮在甲液体的液面上，但沉于乙液体中．利用这个信息可得（?? ）
A.?该材料的密度一定小于甲液体的密度??????????????????B.?该材料的密度一定大于乙液体的密度C.?该材料的密度一定等于甲液体的密度??????????????????D.?该材料的密度一定等于乙液体的密度
6.把体积为2dm3、重为12N的物体放入水中，若g取10N/kg，当它静止时所处的状态及受到的浮力大小分别是（　　）
A.?漂浮，20N???????????????????????B.?漂浮，12N???????????????????????C.?沉底，20N???????????????????????D.?沉底，12N
7.如图所示，水平桌面上有A、B两个相同的容器，内装质量相同的水，分别放入质量相同的甲、乙两个小球，两球在水中分别处于漂浮和悬浮状态．关于放入小球后两容器内液面高度的说法中正确的是（?? ）
A.?A容器内液面高???????????????????????????????????????????B.?两容器内液面一样高C.?B容器内液面高???????????????????????????????????????????D.?两容器内液面的高低要看甲球浸入水中的体积有多大
8.一艘轮船从河里驶进海里,发现船体浸入海水里的深度减小了,对此下列说法中正确的是(　　)
A.?轮船在海里所受的重力减小了B.?轮船在海里所受的浮力增大了C.?由于海水的密度比淡水密度大,所以船体在海里排开海水的体积减小了一些D.?轮船在海里所受的浮力减小了
9.质量相同的蜡块和木块漂浮在水中，它们排开水的体积（ρ蜡=0.9×103kg/m3 ， ρ木=0.4×103kg/m3）（　　）
A.?V蜡＞V木???????????????????????????B.?V蜡＜V木???????????????????????????C.?V蜡=V木???????????????????????????D.?无法确定
10.如图所示，把体积为300cm3、密度为0.8×103kg/m3的木块浸没在水中后放手，木块先上浮，最终漂浮于水面，下列说法正确的是（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）（　　）
A.?木块漂浮时受到的浮力是3NB.?木块上浮过程中，露出水面前受到的浮力变小C.?木块浸没与木块漂浮时，水对容器底部的压力一样大D.?如果把漂浮木块露出水面部分切去，余下部分仍将漂浮
二、填空题
11.质量相同的两个实心物体甲和乙，体积之比V甲：V乙=3：2，将它们放入水中，静止时所受的浮力之比F甲：F乙=9：8．则漂浮的是________，甲物体的密度ρ甲=________kg/m3 ．
12.用手将一重5N,体积为0.8dm3的物体全部压入水中,此时该物体受到的浮力为________N,放手后,物体最终处于静止状态时,所受到的浮力为________N。(g取10N/kg)
13.杭州人有元宵节吃汤圆的习俗，当把生汤圆放进锅中时，由于浮力________重力，汤圆就会沉入锅底.
三、解答题
14.学了浮力知识后，几乎所有的同学对木块一定能浮在水面上深信不疑，唯独小峰同学对此还有疑问，经过一番争论后，他找来一些器材做起了实验…
（1）他将一个边长为10cm，密度为0.6×103kg/m3的正方体木块放入水槽中，然后加入5cm深的水，请你通过计算，判断木块是否能浮起来．
（2）继续向水槽内加水，直至水深为10cm，此时木块能浮在水面上吗？这时水对槽底的压强有多大？
四、实验探究题
15.在学习浮力的知识时,小枫同学在老师的指导下制作了一个“浮沉子”。
（1）如图甲所示,将一个量筒内装入适量的水,取一个较小试管也装入适量的水后倒扣到量筒内,如图甲所示,小试管漂浮在水中静止(试管内液面末标明)。此时试管内水面会________(选填“高于”、“平行于”或“低于”)大烧杯中水面，试管内气体压强________(选填“大于”、“等于”或“小于”)当地的大气压.
（2）用橡皮膜包在量筒口,并密封好量筒口。用较大力向下按橡皮膜会发现,试管内水量会________(选填“增多”、“不变”或“减少”),试管下沉至量筒底部。此时用试管做成的“浮沉子”受到的重力与漂浮时相比会________(选填“增大”、“不变”或“减小)
（3）小红同学看完以上演示后,利用如图乙所示的饮料}瓶、小瓶、水等器材也制作了一个“浮沉子”,结果在饮料瓶密封性良好的情况下,无论她如何用力都无法使漂浮的“浮沉子”下沉。学习小组的同学们]给了她如下几种建议,你觉得可以实现漂浮的“浮沉子”下沉的是_____
A.?松开饮料瓶瓶盖后,用力捏饮料瓶B.?减少饮料瓶内水量后,盖上饮料瓶瓶盖,用力捏饮料瓶C.?适当减少小瓶内水量后,盖上饮料瓶瓶盖,用力捏饮料瓶D.?适量增多小瓶内水量后,盖上饮料瓶瓶盖,用力捏饮料瓶
五、综合题
16.在研究物体的浮沉条件实验中，张聪同学将鸡蛋放入装有密度为1.1×103kg/m3盐水的量筒中，如图所示，鸡蛋恰好能处于静止状态，测得鸡蛋排开盐水的体积是5×10﹣5m3（g=10N/kg）
（1）该鸡蛋的重力是多少？
（2）请说出使鸡蛋下沉的可行方案．

答案解析部分
一、单选题
1.【答案】D
【解析】【解答】悬浮的物体密度和液体的密度相等，当把物体分成两块后，密度不变，与液体密度仍相等，所以仍悬浮，D符合题意.故答案为：D.
【分析】根据物体悬浮时的物体密度和液体密度的关系解答。
2.【答案】C
【解析】【解答】解：A、小瓷碗能沉入水底，瓷碗所受的重力不变，因排开的水的体积减小，所受浮力减小，小于重力而引起的，故A错误；
B、小瓷碗漂浮时，根据漂浮条件可知：受到的浮力等于它的重力，故B错误；
C、由于瓷碗浸没时是下沉，浮力小于重力，漂浮时与瓷碗重力相等，所以小瓷碗浸没时和漂浮时相比所受的浮力变小，故C正确；
D、小瓷碗下沉过程中重力大于浮力，故D错误．
故选C．
【分析】对同一个小瓷碗，通过比较排开水的体积变化，利用阿基米德原理来比较所受的浮力的变化．
3.【答案】 A
【解析】【解答】A、向盛有清水的杯子中加入食盐，鸡蛋重力不变，盐水密度逐渐增大，浮力随盐水密度的增大而增大，浮力大于重力，故鸡蛋会上升，A符合题意；
B、潜水艇从水底向水面升起，是通过改变自身重力来改变浮沉的，浮力未发生改变。B不符合题意；
C、点燃孔明灯中的松脂后，灯就能够腾空而起，灯内空气密度小于外部空气密度，孔明灯受到的浮力不变，改变的是自身重力。C不符合题意；
D、打捞沉船时向浮筒内压入高压气体，将浮筒中的水排出去，通过改变自身重力来改变浮沉情况。D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】利用阿基米德原理及物体的浮沉条件进行分析理解.
4.【答案】C
【解析】【解答】解：由于海水中不同深度下海水的密度会是变化的，所以潜艇突遇“断崖”险情是因为遇到海水的密度突然变小，潜水艇排开海水的体积不变，根据F浮=ρ海水gV排可知浮力会突然变小，潜水艇突然遭遇海水密度突变引发潜艇“掉深”，“掉深”到潜艇的极限深度便会艇毁人亡，由此分析可知ABD错误，C正确．
故选C．
【分析】潜水艇是靠改变自身的重力实现浮沉的，海水中不同深度下海水的密度不同，这给潜水艇的下潜会带来极大的危险．
5.【答案】 B
【解析】【解答】解：设该材料的密度为ρ，
若ρ＜ρ甲 ， 空心球会漂浮在甲液体的液面上；
若ρ＞ρ甲 ，
若球是实心的，球会下沉；
若球是空心的，当球的整体密度小于甲液体的密度时，球会漂浮在甲液体的液面上；
故A、C都错．
∵空心球沉于乙液体中，
∴ρ＞ρ球＞ρ乙 ， 故B正确，D错．
故选B．
【分析】根据生活经验和物体的浮沉条件：木块（ρ＜ρ水）总会漂浮在水面上（无论实心、空心）；
铁块（ρ＞ρ水），在水中实心的将下沉，空心的可能下沉、悬浮，也可能上浮至漂浮．
据此分析判断．
6.【答案】 B
【解析】【解答】解：由阿基米德原理可知，当物体浸没在水中，受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣3m3=20N＞12N，
根据浮沉条件可知：物体会上浮，最后漂浮在水面上，
根据漂浮的条件知：受到的浮力F浮′=G=12N．
故选B．
【分析】把这个物体放入水中后，只有先分析物体最后静止在什么位置；是沉在水底还是悬浮在水中或是漂浮在水面，才能正确求出物体它受到的浮力．
7.【答案】B
【解析】【解答】解：漂浮和悬浮时，F浮=G物 ， 由于两球质量可能相等，重力可能相等，所以浮力可能相等，
由F浮=G排=ρ水gV排可得，V排相同，
因为A、B是两个相同的容器，
所以两容器内液面一样高，故只有B正确，ACD错误．
故选B．
【分析】已知质量相同的甲、乙两个小球，则其重力相同．漂浮和悬浮都有F浮=G排 ， 由此公式变形可推出两球排开水的体积关系，然后可知两容器内液面关系．
8.【答案】C
【解析】【解答】轮船从河里驶进海里，船的质量和重力不变，A不符合题意；船在河里和海里都是漂浮的，浮力都等于重力，所以浮力不变，BD不符合题意；根据F浮=ρ液gV排得，V排=F浮/ρ液g，浮力不变，海水的密度比淡水密度大，所以船体在海里排开海水的体积减小，所以C符合题意，
故答案为：C。
【分析】结合浮沉条件及阿基米德原理进行分析即可.
9.【答案】 C
【解析】【解答】解：因为木块和蜡块在水中都漂浮，浮力等于自身的重力，木块和蜡块的质量相同、重力相同，所以，木块受到的浮力等于蜡块受到的浮力；
由阿基米德原理可知，木块受到的浮力等于蜡块受到的浮力，根据F浮=ρ液gV排可知，木块和蜡块排开水的体积一样大．故ABD错误，C正确．
故选：C．
【分析】（1）已知木块和蜡块的质量相等，在水中都漂浮，物体漂浮时浮力等于自身的重力，据此比较二者所受浮力大小关系；
（2）阿基米德原理告诉我们：浸在液体中的物体受到的浮力等于排开液体的重力；
（3）由（1）知二者所受浮力大小关系，利用F浮=ρ液gV排判断二者排开水的体积关系．
10.【答案】 D
【解析】【解答】解：A、根据ρ=可知，木块的质量，m=ρV=0.8g/cm3×300cm3=240g=0.24kg，
木块的重力G=mg=0.24kg×10N/kg=2.4N．
木块漂浮，则浮力F浮=G=2.4N．故A错误；
B、木块上浮过程中，露出水面前，水的密度一定，排开水的体积不变，
根据公式F浮=ρ水gV排可知，所受浮力不变．故B错误；
C、木块浸没时排开水的体积大于木块漂浮时排开水的体积，
所以，木块浸没时水的深度大于木块漂浮时水的深度，
所以，根据p=ρ水gh可知，木块浸没时水对容器底部的压强大于木块漂浮时水对容器底部的压强，
容器的底面积不变，
根据p=可知，木块浸没时水对容器底部的压力大于木块漂浮时水对容器底部的压力．故C错误；
D、由题知，木块先上浮，最终漂浮于水面，所以木块的密度小于水的密度，
如果把漂浮木块露出水面部分切去，木块的密度不变，仍然小于水的密度，
所以，余下部分仍将漂浮．故D正确．
故选D．
【分析】（1）木块漂浮，浮力等于重力，利用密度公式计算出木块的质量，然后利用重力公式计算重力；
（2）根据公式F浮=ρ水gV排可分析木块上浮过程中，露出水面前受到的浮力变化；
（3）根据p=ρ水gh，通过分析排开水的体积的变化得出水的深度的变化，进而得出压强的大小变化；
（4）根据物体的浮沉条件分析．
二、填空题
11.【答案】 甲；0.75×103
【解析】【解答】解：（1）甲、乙两物体的体积分别为3V、2V．①若甲、乙均漂浮，因漂浮时物体受到的浮力和自身的重力相等，且甲乙两物体的质量相等，
所以，甲、乙受到的浮力相等，即F甲：F乙=1：1，与题意不符，故该可能被排除；②若甲、乙均浸没，则物体排开液体的体积和自身的体积相等，由F浮=ρgV排可知，它们受到的浮力之比：F浮甲：F浮乙=ρ水g×3V：ρ乙g×2V=3：2，与题意不符，故此种情况不可能；③由①②可知，只能是“甲、乙中一个物体漂浮，另一个物体浸没在水中”，因甲乙的质量相等，且甲的体积大于乙的体积，由ρ= 可得：甲的密度小于乙的密度，则甲物体漂浮在水面上，乙物体浸没于水中；（2）由于甲物体漂浮在水面上，甲受到的浮力：F甲=G甲=m甲g=ρ甲g×3V；乙物体浸没于水中时乙受到的浮力：F乙=ρ水gV乙=ρ水g×2V；已知F甲：F乙=9：8，则 = ，
解得：ρ甲= ρ水= ×1.0×103kg/m3=0.75×103kg/m3 ． 故答案为：甲；0.75×103 ．
【分析】（1）假设两物体都漂浮时，浮力等于两物体重力，两物体质量相等，所以浮力比应是1：1，所以假设不正确；假设两物体都浸没在水中，V排=V物 ， F浮甲=ρ水gV甲 ， F浮乙=ρ液gV乙 ， 得浮力比为2：3，所以假设不正确；（2）根据密度公式比较甲乙的密度，判断漂浮和浸没的物体，根据物体的浮沉条件和漂浮条件得出两者受到的浮力之比，然后求出甲的密度．
12.【答案】8；5
【解析】【解答】物体全浸入水中时，V排=V=0.8dm3=8×10-4m3 ， 此时物体受到的浮力：F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×8×10-4m3=8N；物体受到的重力G=5N，因为F浮＞G，所以物体将上浮，最终静止时漂浮在水面上，物体静止时受到的浮力：F浮′=G=5N。故答案为：8；5.【分析】利用阿基米德原理F浮=ρ水gV排求物体受到的浮力；再比较此时物体受到的浮力和物体重力的大小关系，判断物体的浮沉，若悬浮或下沉，受到的浮力不变；若上浮，最终漂浮在水面上，根据漂浮条件求物体受到的浮力.
13.【答案】小于
【解析】【解答】生汤圆放入锅内水中，因为受到水的浮力小于自身重力，所以下沉.故答案为：小于.【分析】生汤圆放入水中，根据物体的浮沉条件及其应用分析回答.
三、解答题
14.【答案】解：（1）已知正方体木块边长为10cm，
当加入5cm深的水时，V排=10cm×10cm×5cm=500cm3=5×10﹣4m3 ，
则 F浮1=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣4m3=5N；
由得木块的重力：
G木=m木g=ρ木V木g=0.6×103kg/m3×（0.1m）3×10N/kg=6N；
则F浮1＜G木 ， 所以木块不能浮起来；
（2）由于当F浮=G=6N时，木块开始上浮，
由F浮=ρ水gV排=ρ水gSh′得：
h′= = =0.06m=6cm．
由于继续向水槽内加水，直至水深为10cm＞6cm，所以木块能浮在水面上；
此时水的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa．
答：（1）加入5cm深的水木块不能浮起来．
（2）继续向水槽内加水，直至水深为10cm，此时木块能浮在水面上；这时水对槽底的压强有1000Pa．
【解析】【分析】（1）利用G=mg=ρVg求出木块的重力，然后求出加入5cm深的水时木块排开水的体积，根据F浮=ρ液gV排求出木块的浮力，然后根据物体的浮沉条件判；
（2）根据物体的浮沉条件可知，当物体受到的浮力等于自身的重力时木块开始上浮，根据阿基米德原理求出排开水的体积，进一步求出求出水的深度．
根据p=ρgh求出水对槽底的压强．
四、实验探究题
15.【答案】（1）低于；大于（2）增多；增大（3）D
【解析】【解答】（1）小试管装入适量的水后倒扣到量筒内，小试管漂浮在水中静止，小试管内的气体被压缩，质量不变，体积减小，气压增大，大于外界大气压，将液体压出来一些，使内部的液面低于量筒的液面；（2）用橡皮膜包在量筒口，并密封好量筒口，当用较大力向下按橡皮膜时，气体体积减小，气压变大，将液体压入小试管一部分，由于小试管（含水）的重力变大，重力大于浮力而下沉；（3）无论如何用力都无法使漂浮的“浮沉子”下沉，要想使浮沉子下沉，需要增大浮沉子的重力，即适量增多小瓶内水量后，因此需盖上饮料瓶瓶盖，用力捏饮料瓶，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据气体被压缩，质量不变，体积减小，气压增大，来分析水是被压进还是被压出.
五、综合题
16.【答案】（1）解：鸡蛋受到的浮力：F浮=ρ液gV排=1.1×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣5m3=0.55N，
因为鸡蛋处于悬浮状态，则鸡蛋的重力：G=F浮=0.55N
答：该鸡蛋的重力是0.55N．
（2）解：由题意知，要让鸡蛋下沉，就需要减小鸡蛋受到的浮力，当浮力小于重力时，鸡蛋就会下沉．
根据F浮=ρ液gV排可知，物体在液体中所受的浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关．当V排不变时，F浮与ρ液成正比，所以要减小鸡蛋的浮力，可减小盐水的密度，而要减小盐水的密度，应该向量筒中加水．当加水以后，盐水的密度就会减小，鸡蛋受到的浮力就会减小，鸡蛋就会下沉．
答：向量筒内加水并搅拌，直到鸡蛋下沉
【解析】【分析】（1）因为鸡蛋处于静止状态，所以鸡蛋所受的重力等于浮力，根据阿基米德原理算出鸡蛋的浮力即可得到鸡蛋的重力；（2）要让鸡蛋下沉，就需要使鸡蛋所受的浮力减小，当浮力小于重力时，鸡蛋就会下沉．根据阿基米德原理可知，在V排不变的情况下，减小盐水的密度就可以减小鸡蛋的浮力，而要减小盐水的密度，应该给量筒中加水．