2020年春八年级物理下册第十章浮力3物体的沉浮条件及应用拓展同步练习（2份含解析）（新版）新人教版

第 3 节 物体的浮沉条件及应用
基础闯关全练拓展训练
1.(2019 云南红河蒙自一模)如图,烧杯中装有某种液体,A 为圆柱形木块,静止时木块的下表面到液面的距离为 h,再用外力
F 缓慢将木块 A 压入液体中到刚好浸没,下列说法不正确的是( )

不受力 F 作用时,木块在液体中静止时处于漂浮状态
木块 A 的密度大于液体的密度
将 A 压入液体的过程,容器底受到液体的压强将增大
将 A 压入液体的过程,力 F 不断增大
答案 B 木块放入液体中,静止时木块的下表面到液面的距离为 h,则不受力 F 作用时,木块在液体中静止时处于漂浮状态,木块 A 的密度小于液体的密度,A 正确、B 错误;将A 压入液体的过程,排开液体的体积增大了,液面上升,深度变大,容器底受到液体的压强将增大,故C 正确;将 A 压入液体的过程,所受浮力变大,重力不变,所用的压力F 变大,故D 正确。
2.(2018 广西桂林中考)小关与同学们去游览桂林两江四湖,登上游船后,船会下沉一些,那么( )
船的重力将减小
水对船的浮力将减小
水对船的浮力将增大
水对船的浮力将保持不变
答案 C 小关与同学们登上游船后,船的重力变大,故 A 错误;登上游船后,游船处于漂浮状态,则 F 浮=G,所以,游船受到的浮力变大,故 B、D 错误,C 正确。
3.(2018 浙江金华中考)杯子放在水平桌面上,放入茶叶,再倒入开水,茶叶先漂浮在水面上,过一段时间,茶叶逐渐下沉到杯底。
茶叶漂浮在水面上,是因为浮力 重力(填“大于”、“小于”或“等于”);
茶叶匀速下沉阶段(不考虑水的蒸发),茶杯对桌面的压力将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。答案 (1)等于 (2)不变
解析 (1)根据物体漂浮的条件可知,茶叶漂浮在水面上,是因为浮力等于重力;(2)茶杯对桌面的压力等于茶杯、水和茶叶的总重力,所以不考虑水的蒸发,茶杯对桌面的压力不变。
4.(2019 北京房山期末)如图所示,自由漂浮于海面上的冰山仅仅露出“冰山一角”,它把巨大的身躯隐藏在海面下,这对出海远航的轮船造成了挑战。(冰的密度取 0.9×103kg/m3,海水的密度取 1.0×103kg/m3,g 取 10N/kg)
求:(1)简要解释冰山漂浮在海面上的原因;
(2)计算冰山露出海面的体积占冰山总体积的比例。


答案 (1)因为冰的密度小于海水的密度,所以冰山会漂浮在海面上 (2)1∶10
解析 (1)因为冰的密度小于海水的密度,由物体的浮沉条件知,冰山会漂浮在海面上。(2)设冰山的总体积为 V,排开海水的体积为V 排,冰山的重力 G 冰=m 冰 g=ρ冰 V 冰 g,冰山受到的浮力 F 浮=ρ水V 排 g,冰山漂浮,所以二者相等,ρ冰 V 冰g=ρ水V 排 g, 代入数据整理后得 V 排∶V 冰=9∶10,故 V 露∶V 冰=1∶10。
能力提升全练拓展训练
1.(2019 广东梅州一模)如图所示,当溢水杯盛满密度为ρ1 的液体时,把实心物块放入杯中,物块漂浮,静止后溢出的液体质
量为 m1;当溢水杯盛满密度为ρ2 的液体时,把同一物块放入杯中,物块沉底,静止后溢出的液体质量为m2,则物块的密度为 ( )



(
1
) (
1
)m m
A. ρ1 B.
m2 m2

m
(
2
)ρ2 C.
m1

m
(
2
)ρ1 D. ρ2
m1




答案 B 第一种情况下,物块漂浮,F

m
(
1
)浮 1=G,则 m1g=ρ物gV,即:ρ物= V ;第二种情况下,F

浮 2=G

m
(
2
)排 2,则ρ2gV=m2g,即:V= q2 ;所以

m1 m1 m1
ρ物= V = m2 =m2ρ2。
q2
2.(2018 四川遂宁中考)如图甲所示的圆柱形容器中装有适量的某种液体,现将密度为 0.6×103kg/m3 的正方体木块 A 放入容器中,木块静止时露出液面的体积与浸入液体的体积之比为 1∶3;在木块上表面轻放一个物块 B(VA=2VB),A 的上表面刚好与液面相平,如图乙所示。若将物块 B 单独放入此液体中,它静止时将( )
A.悬浮 B.漂浮 C.沉底 D.无法判断
(
4
)答案 B 3
木块 A 在液体中漂浮,木块静止时露出液面的体积与浸入液体的体积之比为 1∶3,则 V 排= VA,漂浮时浮力等于


3 4 4


3 3 3 3

重力,所以ρ液 g× VA=ρ木 gVA,则液体的密度ρ液= ρ木= ×0.6×10 kg/m =0.8×10 kg/m ;在木块上表面轻放一个物块

4 3 3

1 1
B,VB= VA,A 的上表面刚好与液面相平,因为整体漂浮,所以浮力等于总重力,即ρ液 gVA=ρ木 gVA+ρBg× VA,化简可得,ρ液=ρ

2 2

1 3 3
(
2
)木+ ρB,则ρB=2(ρ液-ρ木)=0.4×10 kg/m <ρ液,故若将物块 B 单独放入此液体中,它静止时将漂浮。

3.(2019 安徽滁州天长一模)如图,圆柱形容器中装有适量的水,实心铁块 A 放在木块 B 上,它们一起漂浮在水面上,若将铁块
A 从木块 B 上拿下并放入容器内的水中,则容器中的水面会( )


A.上升 B.保持不变 C.下降 D.无法判断
答案 C 铁块 A 放在木块 B 上时整体漂浮,浮力等于它们的总重,若将 A 拿下放入水中,由于铁块 A 下沉,则 A 受到的浮力小于 A 的重力,木块仍处于漂浮,则木块受到浮力等于木块的重力,它们受到的总浮力小于它们的总重,根据阿基米德原理可知排开水的体积变小,故液面下降。
4.(2018 山东德州中考)在木棒的一端缠绕一些铜丝制成两个完全相同的简易密度计,现将它们分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,如图所示,当它们竖直静止在液体中时,液面高度相同。从观察到的现象可以判断:两个简易密度计所受浮力F
甲 F 乙、两杯液体的密度ρ甲 ρ乙、两个烧杯底部所受液体的压强 p 甲 p 乙。(选填“大于”、“小
于”或“等于”)

答案 等于 小于 小于
解析 由题图可知,密度计在两液体中处于漂浮状态,浮力等于重力,两个完全相同的简易密度计重力相同,所以密度计在两种液体中所受的浮力相等;甲中密度计排开液体的体积大于乙中密度计排开液体的体积,根据 F 浮=ρgV 排可知,两杯液体的密度ρ甲<ρ乙。液面高度相同,根据 p=ρgh 可知,两个烧杯底部所受液体的压强 p 甲

5.体积均为 200cm3 的木块和合金块,放入水中静止时的情况如图所示,已知木块重为 1.8N,合金块重为
6N,则木块受到的浮力为 N,合金块受到的浮力为 N。(g=10N/kg)
答 案 1.8 2
(
浮木
木
合
金
排
) (
合金
水
合
金
排
)解析 由题图可知木块漂浮,则F =G =1.8N;由题图可知合金块浸没在水中,V =200cm3=2×10-4m3,合金块受到的浮力 F =ρ gV =1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-4m3=2N。
三年模拟全练拓展训练
1.(2019 山东泰安新泰一模,7,★☆☆)如图,在水槽中放一只小碗,碗可以漂浮在水面上,也可以沉入水底,下列说法正确的是
( )
碗沉入水底时比漂浮在水面上时重力变大了
碗沉入水底时受到的浮力与它的重力大小相等
碗沉入水底时比漂浮时所受的浮力变大了
碗沉入水底时容器底部受到水的压强变小了
答案 D 无论碗处于什么位置,质量不变,所以重力不变,故 A 错误;据浮沉条件可知,碗沉入水底时受到的浮力小于它的重力,故 B 错误;碗沉入水底时比漂浮时排开水的体积变小,所以受到的浮力变小,故 C 错误;因为漂浮时的浮力大于下沉时的浮力,小碗浸没后,排开的水的体积减小,水面下降,容器底受到水的压强变小,故 D 正确。
2.(2018 河北一模,2,★★☆)如图所示,将三个完全相同的鸡蛋分别放入盛有不同液体的烧杯中,鸡蛋在甲杯中沉底,在乙杯中悬浮,在丙杯中漂浮,且鸡蛋静止后各杯中液体深度相同。则下列判断正确的是( )


三种液体的密度关系为:ρ甲=ρ乙>ρ丙
鸡蛋排开三种液体的质量关系为:m 甲=m 乙>m 丙
鸡蛋受到三种液体的浮力关系为:F 甲三种液体对容器底部的压强关系为:p 甲=p 乙>p 丙
答案 C 鸡蛋在甲杯中沉底,ρ甲<ρ鸡蛋;在乙杯中悬浮,ρ乙=ρ鸡蛋;在丙杯中漂浮,ρ丙>ρ鸡蛋,所以丙杯中液体的密度最大, 甲杯中液体的密度最小,A 错;鸡蛋在甲杯中沉底,浮力小于鸡蛋的重力,则排开液体的质量小于鸡蛋的质量;鸡蛋在乙杯中悬浮,在丙杯中漂浮,则鸡蛋在乙、丙中受到的浮力等于鸡蛋的重力,即鸡蛋在乙、丙中排开液体的质量等于鸡蛋的质量,所以 m 甲<
m 乙=m 丙,F 甲3.小胡同学在水槽中洗碗,一个大的瓷碗正漂浮在水槽中。小胡用水槽中的水把碗装满, 碗就会沉入水槽底部,此时碗所受到的浮力比漂浮时碗所受到的浮力 (选填“大”、“小”或“不变”),水槽中的水面将会 (选填“上升”、“下降”或“不变”)。
答案 小 下降
解析 当碗漂浮时,碗受到的浮力等于其重力,当碗下沉到水槽底部时,碗受到的浮力小于其重力,因此沉到水槽底部时碗
F浮

(
q
)所受到的浮力比漂浮时碗所受到的浮力小;由V 排=
液

g可知,在液体密度一定时,物体受到的浮力越小,排开液体的体积越

小,因此碗沉到水槽底部时排开水的体积小,水面将下降。
(
铁
水
)4.(2019 湖北襄阳襄城一模,20,★★☆)如图所示,一木块漂浮在水面上(如图甲所示)。在木块上放置一个铁块 A 时,木块刚好浸没于水中(如图乙所示);去掉铁块 A,在木块下吊一个铁块 B 时,木块也刚好浸没于水中(如图丙所示)。已知铁的密度为ρ =7.9×103kg/m3,水的密度为ρ =1.0×103kg/m3。试求两个铁块 A 和B 的质量之比。(8 分)
答 案 69∶79
解析 在乙图中,把木块和铁块A 作为一个整体,浮力等于总重力,则ρ水V 木 g=(mA+m 木)g;同理,在丙图中ρ水(V 木

+V )g=(m +m

)g,将第一式代入第二式整理得,m -m =ρ V ,又 V =mB,代入该式及数据整理后得,m ∶m =(7.9×103kg/m3-

(
q
)B B 木

B A 水 B B A B
铁

1×103kg/m3)∶(7.9×103kg/m3)=69∶79。
五年中考全练拓展训练
1.(2019 山东临沂中考,18,★☆☆)将两个完全相同的小球分别放入装有不同液体的甲、乙两烧杯中,球静止时两烧杯液面
相平,如图所示。下列判断正确的是( )
两小球所受浮力大小相等
乙烧杯中液体的密度大
乙烧杯中小球排开的液体质量大
甲烧杯底部受到液体的压强小

答案 A 甲杯小球漂浮,F 浮=G 球,ρ甲液>ρ球,乙杯小球悬浮,F 浮=G 球,ρ乙液=ρ球,故两小球受到的浮力相等,A 正确;甲杯液体密度较大,B 错误;两种情况下小球排开液体的重力等于球的重力,所以小球排开的液体质量等于球的质量,故 C 错误; 由于两杯中液面相平,液体深度相等,由液体压强公式可知,甲烧杯底受到液体的压强较大,故 D 错误。
2.(2018 内蒙古通辽中考,14,★★☆)在三支相同的平底试管内装入等量铁砂,然后分别放入装有甲、乙、丙三种不同液体的烧杯里,其静止状态如图所示,则下列说法正确的是( )
三种液体对试管的浮力大小关系是 F 甲>F 乙>F 丙
三种液体的重力大小关系是 G 甲=G 乙=G 丙
三种液体对烧杯底部的压强大小关系是 p 甲>p 乙>p 丙
三支试管底部所受液体压强大小关系是 p 甲'=p 乙'=p 丙'
答案 D 由于装入等量铁砂的相同的平底试管在三种液体中都漂浮,所以试管受到的浮力:F 甲=F 乙=F 丙=G 总,A 错;由图可知排开的液体体积 V 排甲>V 排乙>V 排丙,而 F 甲=F 乙=F 丙,则根据 F 浮=ρV 排 g 可知,ρ甲<ρ乙<ρ丙,由于烧杯相同,液面相平,根据图示可知:三种液体的体积 V 甲3.(2018 山东烟台中考,17,★★☆)水平桌面上两个完全相同的烧杯中分别盛有甲、乙两种液体,将两个完全相同的小球 A、
B 分别放入两烧杯中,当两球静止时,两液面高度相同,球所处的位置如图所示;两小球所受浮力的大小关系为 FA
FB,两小球所排开液体重力的大小关系为 GA GB,两种液体对烧杯底的压强的大小关系为 p 甲 p 乙(均选填
“>”、“=”或“<”)。

答 案 = = >
解析 由图可知,A 球漂浮,B 球悬浮,根据悬浮和漂浮条件可知两球受到的浮力都等于各自的重力,由于两个小球是相同的,所以 FA=FB=G。根据阿基米德原理可知:排开液体重力 GA=GB;由于 A 球漂浮,B 球悬浮,根据漂浮和悬浮条件可知:ρ
甲>ρ球,ρ乙=ρ球,则两种液体的密度关系是:ρ甲>ρ乙。两球静止时,两液面高度相同,由 p=ρgh 知,p 甲>p 乙。
4.(2019 内蒙古呼和浩特中考,20,★☆☆)有人说,水里的冰山融化后,水面会上升,你认为这种说法是否正确?请你用下面给出的图示,并用学过的知识进行正确解释(忽略热胀冷缩对水和冰的影响,已知冰和水的密度之比为 0.9),并得出正确结论。(4 分)
答案 不正确 冰山融化后,水面高度不变
解析 冰山漂浮在水面上,F 浮=G 排=ρ水V 排 g,所受浮力等于其重力,G 冰=G 冰化水=ρ水Vg=F 浮,则冰融化后,冰变为水的体积
G冰化水
(
q
) (
g
)V= =V 排,所以水面高度保持不变。
水





一、选择题

第 3 节 物体的浮沉条件及应用
测试时间:20 分钟


下列设备和器材中,利用浮力的是( )
A.抽水机 B.气压计 C.潜水艇 D.铅垂线
答案 C 抽水机工作时利用大气压将水抽到高处,A 项错;气压计利用了大气压来工作,B 项错;潜水艇是通过改变自身重力实现浮沉的,C 项正确;铅垂线是利用重力的方向竖直向下来工作的,D 项错误。故选择 C。
关于物体的沉浮条件及应用实例,下列分析合理的是( )
同一密度计在不同液体中漂浮时,所受浮力大小相同
轮船从长江驶入东海,吃水深度变大
橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面上,是通过改变自身重力实现的
潜水艇靠改变排开水的体积来改变浮力,从而实现上浮和下沉
答案 A 密度计漂浮在不同液体中,所受浮力等于本身的重力,而重力不变,所以所受浮力大小相同,故 A 正确;轮船从长江驶入东海,所受浮力等于本身的重力不变,由于“水”的密度变大,则轮船浸入水中的体积变小,所以吃水深度变小, 故 B 错误;橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面上,橡皮泥的重力不变,是通过改变排开水的体积来实现的,故 C 错误;潜水艇在水下排开水的体积不变,受到的浮力不变,它的上浮和下沉是通过改变自身的重力来实现的,故 D 错误。
如图所示,水平面上的圆柱形容器中分别盛有甲、乙两种液体,且甲液体对容器底部的压力等于乙液体对容器底部的压力。现在两容器中各放入一个物体,漂浮在液面上且液体不溢出。下列说法中正确的是( )
若两物体的质量相等,甲对容器底部的压强可能大于乙
若两物体的质量相等,甲对容器底部的压强一定小于乙
若两物体的体积相等,甲对容器底部的压强一定等于乙
若两物体的体积相等,甲对容器底部的压强一定大于乙
答案 B 甲、乙中物体均漂浮,所以物体受到的浮力等于重力,若两物体的质量相等,则所受浮力相等,容器底增大的压力等于物体的重力,由图知,盛甲液体的容器底面积大于盛乙的,所以甲对容器底部的压强一定小于乙,所以 A 错,B 正确;若两物体体积相等,由于 V 排的大小无法判断,无法得出液面上升的情况,所以无法比较液体对容器底部压强的大小关系,C、D 错。
在木棒的一端缠绕一些铜丝做成简易密度计,将其放入盛有不同液体的烧杯中,它会竖直立在液体中,由观察到的现象可以判断,下列烧杯中的液体密度最大的是( )
答案 C 因为同一个密度计放在 A、B、C、D 液体中都漂浮,根据漂浮条件可知,密度计在 A、B、C、D 液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力 G,即:F浮A=F浮B=F浮C=F浮D=G,由图知密度计排开液体的体积V排D>V排B>V排A>V排C,由阿基米德原理 F 浮=ρ液V 排g 可知,密度计排开 C 中液体的体积小,所以 C 中液体的密度大,即ρD<ρB<ρA<ρC。

一盛有水的长方体容器置于水平面上,现将内部含有一合金球的冰球投入容器中。冰球漂浮在水面上。刚投入时,冰球的体积(含合金球)为 1200cm3,冰球露出水面的体积为 79cm3,当冰全部熔化后,合金球对容器底部的压力为 0.4N。已知冰的密度为 0.9×103kg/m3,则合金球的密度为( )
A.9×103kg/m3 B.8×103kg/m3 C.6×103kg/m3 D.5×103kg/m3
答案 D 冰球漂浮在水面上,F 浮=G 冰+G 金,则ρ水(V 总-V 露)g=ρ冰V 冰 g+ρ金 V 金 g①
(
金
冰
总
金
金
)冰熔化后合金球沉底,容器底部对球的支持力 F 支=F 压=0.4N,又 F 支+F 浮'=G 金,F 浮'=ρ水V 金g② V +V =V =1200cm3③,解得 V =10cm3,ρ =5g/cm3=5×103kg/m3,故选 D。
小船中装有木料(ρ木<ρ水)并漂浮于静止的池塘水面上,当将小船中的木料全部搬出并抛入池塘中后,池塘中的水面高度将( )
A.不知其变化情况 B.升高
C.降低 D.不变
答案 D 木料在小船中时,浮力等于重力,F浮 =G 木+G 船;木料抛入水中后,木料和小船都漂浮,浮力等于重力,F浮 =G 木
1 2

+G 船,F浮 =F浮 ,所以先后两次物体排开液体的体积不变,则水面高度不变。
2 1
如图所示,用一个玻璃瓶装上写有你心愿的纸片,然后盖上盖子并密封,投入江中,就能漂浮在水面上,成为“漂流瓶”。如果漂流瓶从长江漂入大海,它所受的浮力及露出水面体积的变化情况是(ρ海水>ρ江水)( )
浮力不变,露出水面体积变大
浮力变大,露出水面体积不变
浮力不变,露出水面体积变小
浮力变小,露出水面体积变大
答案 A 漂流瓶在海水和江水中都漂浮,F 浮=G,所以漂流瓶从长江漂入大海所受的浮力不变;又 F 浮=G 排=ρ液V 排g,ρ海水>ρ江水,所以排开海水的体积比排开江水的体积小。漂流瓶从长江漂入大海排开水的体积变小,又 V=V 排+V 露,所以漂流瓶
从长江漂入大海露出水面的体积将变大,A 正确,B、C、D 错。
如图所示是世界上最大的全透型载客潜水器“寰岛蛟龙 1”。潜水器从水面缓慢下潜至水面下一定深度处悬停,里面的人能从潜水器内往外观察海底世界。下列关于潜水器的说法正确的是( )

潜水器是靠改变受到的浮力来实现下潜的
下潜过程中,水对它的压强不变
悬停时受到的重力和浮力是一对平衡力
下潜过程中受到的浮力一直在变大
答案 C 潜水器靠改变自身重力实现上浮或下潜,故 A 错误;潜水器在下潜过程中,海水的密度不变,所处深度不断增大,故水对它的压强变大,故 B 错误;悬停时受到的重力和浮力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、作用在同一条直线上,是一对平衡力,故 C 正确;潜水器在完全浸入水中前,排开海水的体积不断增大,所以浮力变大;完全浸入水中后, 海水的密度不变,排开海水的体积不变,根据 F 浮=ρ液gV 排可知,受到的浮力不变,故在下潜过程中,受到的浮力先变大后不变,故D 错误。
小红同学在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥,制成一个简易的密度计,将它分别置于甲、乙两种液体中,观察到其静止时的情形如图所示,下列说法正确的是( )


铅笔在甲液体中受到的浮力较大
铅笔在乙液体中受到的浮力较大
乙液体的密度较大
甲液体的密度较大
答案 C 同一个密度计的重力不变,分别漂浮在甲、乙两种液体中,则F 浮甲=F 浮乙=G,根据阿基米德原理有ρ甲 gV 甲排=ρ乙
gV 乙排;从图中可以看出 V 甲排>V 乙排,故ρ甲<ρ乙。
在长木条的底部旋进一铁螺钉,木条能直立地浮在水面,用刀将露出液面的部分切除,则余下的木条将( )
A.下沉 B.上浮
C.保持原来位置 D.无法确定
答案 B 在长木条的底部旋进一铁螺钉,木条能直立地浮在水面,受到的浮力和自身的重力相等;当把它露出水面的部分截去后,排开液体的体积不变,受到的浮力不变,但此时底部旋进一铁螺钉的长木条的重力减小,即此时受到的浮力大于自身的重力,故剩余部分将上浮。
在抗洪救灾中,许多战士都在迷彩服外穿一件厚厚的黄色“背心”,如图所示。“背心”的主要作用是( )
类似于棉衣,起保暖作用
减少碰撞时受到的伤害
起相互识别的作用
当人被风浪卷入水中时,增加人所受的浮力,起救生作用
答案 D 迷彩服外穿的黄色的厚厚的“背心”是用密度较小的泡沫材料制成的,它能够增大人所受的浮力,对人体起安全保护作用,综上所述可知,D 正确,A、B、C 错误。
二、填空题
如图是刚泡好的茶叶,浮在水面的茶叶受到的浮力 它受到的重力;茶叶的密度 水的密度。(填“大于”、“小于”或“等于”)
答案 等于 小于
解析 浮在水面的茶叶受到的浮力等于它受到的重力;此时,茶叶的密度小于水的密度。
如图是薄纸制成的下端开口的容器,容器的容积为 1m3,所用薄纸重为 0.5N,容器内空气重为 N,容器(含其内空气)的总重为 N(空气密度为 1.29kg/m3,g=10N/kg),为了使容器悬浮在空中,你要用 的方法使容器内空气减少,容器内空气的重减少 N,容器才能悬浮在空中,此时容器内空气密度 容器外空气密度(选填
“大于”、“等于”或“小于”)。

答案 12.9 13.4 加热使气体膨胀 0.5 小于
m
解析 由公式ρ=V得 m=ρV,可算得容器内空气的质量为 1.29kg,再通过 G=mg,算得容器内空气重为 12.9N。总重量 G 总=G
空气+G 容器=13.4N。使容器中空气减少最直接的方法是加热使气体膨胀。要使容器悬浮,则容器所受浮力 F 浮=G 总'。F 浮
=ρgV=12.9N,G 总=13.4N,因此需要减少 0.5N 空气。此时容器内空气密度小于容器外空气密度。
如图所示,小华制作了一个简易的密度计:她选择一根长 16cm 的饮料吸管,将一些铜丝从下端塞入并用石蜡封口,使吸管在液体中漂浮时能保持在 方向。密度计在液体中漂浮时,受到的浮力 重力(填“大于”、“小于”或
(
水
)“等于”)。把密度计放入水中,露出液面的长度是 7.9cm,再将密度计放入某液体中,露出液面的长度是 7cm,则此液体的密度为 kg/m3(ρ =1.0×103kg/m3)。

14.答案 竖直 等于 0.9×103
(
水
水
液
液
液
)解析 将一些铜丝从吸管下端塞入并用石蜡封口,使吸管竖直漂浮在液体中;密度计在液体中漂浮时,受到的浮力等于重力;密度计露出水面的长度是 7.9cm,则浸入水中的深度 h 水=16cm-7.9cm=8.1cm,将该密度计放入某液体中,吸管浸入液体的深度 h 液=16cm-7cm=9cm,因为密度计不管是在水中还是在该液体中,都处于漂浮状态,所以,F 浮水=F 浮液=G,由 F 浮=ρgV 排可得:ρ gSh =ρ gSh ,解得:ρ =0.9×103kg/m3。
三、作图题
如图甲所示,杯中放有一个用细线与杯底相连的小木块,细线体积忽略不计。当往杯中缓慢地匀速加水,直至木块没入水中(如图乙所示)。请你在虚线框内,大致画出浮力 F 浮与时间 t 的关系图象。(温馨提示:ρ木<ρ水)
答案 如图所示

解析 刚开始加水时,随着水量增加,V 排增大,浮力增大,当浮力等于物重时,木块漂浮,直至细线被拉直,浮力一直不变, 继续加水,木块不再上升,V 排增大,浮力变大,木块被浸没后浮力又保持不变。
四、实验探究题
小刚在学习浮力知识时,看到木块在水中漂浮,铁块在水中下沉,他认为:“质量小的物体在水中漂浮,质量大的物体在水中下沉”。 实验室中有以下器材:三个铁块(质量分别为 10g、20g、30g)、三个木块(质量分别为 5g、10g、15g)、柱形玻璃容器一个、足量的水。 请你选用合适的器材,通过实验证明小刚的观点是错误的。 要求:








写出选用的器材(写出选用器材下的编号);
简述实验步骤及现象;
比较你所选器材在水中所受浮力的大小关系,写出分析过程。

答案 (1) 铁块a、木块 f、柱形玻璃容器、水 (2) 实验步骤:往容器内倒入适量的水,将铁块 a 和木块 f 放入水中实验现象:铁块下沉,木块漂浮 (3) 已知铁块 a 的质量小于木块 f 的质量,由公式 G=mg 可知,G 铁a,外加水和柱形玻璃容器进行实验。(2)要证明小刚的观点是错误的,就要通过实验观察铁块和木块在水中的状态,然后根据“物体的浮沉条件”加以分析论证。
小京利用铝块、细线、量筒和适量的水测量一个形状不规则的小蜡块的密度。如图所示的四个图是小京正确测量过程的示意图。图中 V0、V1、V2、V3 分别是量筒中水面所对应的示数。已知水的密度为ρ水,利用图中测量出的物理量和ρ水计算小蜡块的密度,写出小蜡块密度的表达式:ρ蜡= 。



答案

(V1-V0)q水

V2-V3

解析 根据图甲、乙,蜡块漂浮,其重力等于浮力,等于排开水的重力,可知蜡块的质量等于其排开水的质量,即 m=m 排=ρ水
m (V1-V0)q 水

(V1-V0);由图丙、丁知,蜡块的体积V=V2-V3,故蜡块的密度ρ蜡=V=
小明按照教材中“综合实践活动”的要求制作简易密度计。

。
V2-V3

取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口。塞入金属丝的目的是使吸管能 在液体中。
将吸管放到水中的情景如图(a)所示,测得浸入的长度为 H;放到另一液体中的情景如图(b)所示,浸入的长度为 h。用
ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度,则ρ液 ρ水(选填“=”“>”或“<”),h 与ρ水、ρ液及 H 的关系式是h= 。
小明根据图(a)在吸管上标出 1.0 刻度线(单位 g/cm3,下同),再利用上述关系式进行计算,标出了 0.8、0.9、1.1、
1.2 的刻度线(图中未画出)。结果发现,1.1 刻度线是在 1.0 刻度线的 (选填“上”或“下”)方,相邻刻度线的间距 (选填“均匀”或“不均匀”)。
为检验刻度误差,小明取来食用油,先用天平和量筒测量其密度,然后再用这个密度计测量。但操作时却出现了图(c) 所示的情形,这让他很扫兴。难道实验就此终止了吗?根据经验或思考,在不更换食用油的情况下,你认为可以进行怎样的尝试: 。


18.答案 (1)竖直漂浮 (2)>

q水H

q液


下 不均匀 (4)再向容器中加食用油或者将容器换成直径小一些的

解析 (1)为了让饮料吸管能竖直地漂浮在液体中,可在吸管下端塞入一些金属丝作为配重并用石蜡封口。
由于吸管在(a)、(b)图中均漂浮,所以 F 浮=G,则在水和另一种液体中受到的浮力相等,因为 F 浮=ρ液



q水H

(
液
)gV 排,V排a>V排b,所以ρ水<ρ液。设吸管的底面积为 S,根据物体浮沉条件可知,F 浮水=F 浮液,即ρ水 gSH=ρ液 gSh,可得 h= q 。
根据(2)可知,将上端刻度与下端刻度进行比较,得到刻度线的两个特点是:上端刻度小、下端刻度大,上端刻度疏、下端刻度密。则 1.1 刻度线是在 1.0 刻度线的下方,相邻刻度线的间距不均匀。
图(c)所示的情形,说明密度计的重力过大,应该使密度计漂浮在液体中,不能沉底,因此可向容器中加食用油或者将容器换成直径小一些的,以提高油的深度,从而增加密度计排开油的体积。