人教版八年级物理下册同步练习：10.3 物体的浮沉条件及应用(word版 带答案)

10.3
物体的浮沉条件及应用
一、选择题
1．如图1所示，把一个苹果投入水中，苹果最终漂浮，把苹果露出水面的部分截去后，剩余部分将(假设苹果密度均匀)(　　)
图1
A．上浮一些
B．静止不动
C．悬浮在水中任意位置
D．下沉至水底
2．一个重为G的鸡蛋悬浮在盐水中，往盐水中继续缓慢加盐，鸡蛋所受浮力F随时间t变化的图像可能是图2中的(　　)
图2
3．一个小球在水中能漂浮，如果把它放入酒精中(ρ水＞ρ酒精)，则小球(　　)
A．一定会下沉
B．一定会悬浮
C．一定会漂浮
D．条件不足，无法判断沉浮
4．在一支平底试管内装入适量铁砂，然后先后放入装有甲、乙两种不同液体的烧杯里，如图3所示。下列说法正确的是(　　)
A．试管在甲液体中受到的浮力较大
B．试管在乙液体中排开的液体质量较小
C．乙液体的密度较大
D．在甲液体中，试管底部所受液体的压力较大
图3
5．有a、b、c三个实心小球，其中a与b质量相等，b与c体积相同；将三个小球缓慢放入盛有水的容器中，待小球静止后，其状态如图4所示，其中c球沉在容器底部。下列判断正确的是(　　)
图4
A．重力关系为Ga＝Gb＞Gc
B．密度关系为ρa＝ρb＜ρc
C．所受浮力关系为Fa＝Fb＝Fc
D．排开水的质量关系为ma＝mb＜mc
6．水平桌面上两个底面积相同的容器中，分别盛有甲、乙两种液体。将两个完全相同的小球A、B分别放入两个容器中，静止时两球位置如图5所示，两容器内液面相平。下列分析正确的是(　　)
图5
A．两小球所受浮力FA＜FB
B．两种液体的密度ρ甲＜ρ乙
C．两种液体对容器底部的压强p甲＝p乙
D．两种液体对容器底部的压力F甲＞F乙
7．把两个完全相同的小球分别放入盛满不同液体的甲、乙两个溢水杯中，静止时的状态如图6所示。甲杯中溢出的液体质量是40
g，乙杯中溢出的液体质量是50
g，若甲杯中的液体是水，则小球的质量和体积分别为(ρ水＝1.0×103
kg/m3)(　　)
图6
A．40
g　40
cm3
B．40
g　50
cm3
C．50
g　40
cm3
D．50
g　50
cm3
8．将一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有76
g水溢出；将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中，静止后有64
g酒精溢出。已知酒精的密度是0.8×103
kg/m3，则物块在水中的状态及物块的密度分别是(g取10
N/kg)(　　)
A．悬浮，1.0×103
kg/m3
B．漂浮，0.95×103
kg/m3
C．下沉，1.2×103
kg/m3
D．漂浮，0.9×103
kg/m3
9．
三个相同的轻质弹簧，一端固定在容器底部，另一端分别与甲、乙、丙三个体积相同的实心球相连。向容器内倒入水，待水和球都稳定后，观察到如图7所示的情况，此时乙球下方弹簧长度等于原长。下列判断正确的是(　　)
图7
A．乙球的重力与它受到的浮力不相等
B．甲球的重力大于它受到的浮力
C．甲、乙、丙三个球的密度大小关系为ρ甲＜ρ乙＜ρ丙
D．甲、乙、丙三个球受到的浮力大小关系为F甲＞F乙＞F丙
二、填空题
10．今年3月，武船集团打造的世界上最大的矿砂船圆满完工，这艘矿砂船满载时的排水量为40万吨，它在海水中满载航行时，船及所装货物总重G为________N，所受浮力F浮________(选填“大于”“等于”或“小于”)G，它由密度较小的水域驶向密度较大的水域时，船身会________。(g取10
N/kg)
11．如图8所示，体积为50
cm3、质量为45
g的实心小球，将其缓缓放入装满水的溢水杯中，小球静止后，溢出水的质量是______g。将其缓缓放入装满酒精的溢水杯中，溢出酒精的质量是______g。(ρ酒精＝0.8×103
kg/m3)
图8
12．质量相同的两个实心物体甲和乙，体积之比V甲∶V乙＝3∶2，将它们轻轻放入水中，若甲、乙均漂浮，此时受到的浮力之比F甲∶F乙＝________；若甲、乙均浸没，此时受到的浮力之比F甲′∶F乙′＝________；若一物体漂浮，另一物体下沉，则漂浮的是________。
三、实验探究题
13．小明自制简易密度计并测定盐水的密度。
实验器材：刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水。
　图9
(1)实验步骤：
①如图9所示，在竹筷的一端缠上适量细铅丝，制成简易密度计。
②用刻度尺测出竹筷的长度L。
③把简易密度计放入盛水的烧杯中，静止后用刻度尺测出液面上方竹筷的长度h1。
④________________________________________________________________________。
请将上面的实验步骤补充完整并回答下列问题：
(2)竹筷一端缠上铅丝，是为了__________________________________。
(3)密度计是利用________(选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)条件工作的，被测液体的密度越大，密度计排开液体的体积________。
(4)被测盐水的密度表达式：ρ盐水＝____________。(不计铅丝体积，水的密度用ρ水表示)
四、计算题
14．学习了密度和浮力的相关知识后，某学校综合实践活动小组利用弹簧测力计、合金块、细线、已知密度的多种液体、笔、纸等，设计改装成一支密度计。他们的做法是：在弹簧测力计下面挂一个大小适当的合金块，分别将合金块浸没在水和煤油中，静止时弹簧测力计示数如图所示，在弹簧测力计刻度盘上标上密度值。再将合金块分别浸没在不同的校验液体中，重复上述操作，反复校对检验。这样就制成一支测定液体密度的“密度计”。(g取10
N/kg，ρ煤油＝0.8×103
kg/m3)
(1)求合金块的密度。
(2)利用学过的公式原理，从理论上分析推导说明，待测液体的密度和弹簧测力计示数的关系式。改装的密度计刻度是否均匀？改装后密度计的分度值是多少？决定密度计量程大小的关键因素是什么？
(3)计算说明密度为2.0×103
kg/m3的刻度应该标在弹簧测力计的哪个位置。
答案
1．A
2．A　
3．D　
4．C　
5．C　
6．D　
7．C　
8．B　
9．C　
10．4×109　等于　上浮
11．45　40
12．1∶1　3∶2　甲
13．(1)④把简易密度计放入盐水中，静止后用刻度尺测出液面上方竹筷的长度h2　
(2)使竹筷能够竖直漂浮在液体中
(3)漂浮　越小　(4)
14．(1)根据称重法测浮力和阿基米德原理可得
F浮＝G－F示＝ρ液gV排，
合金块在水中受到的浮力：
F1＝G－3
N＝ρ水gV排①，
合金块在煤油中受到的浮力：
F2＝G－3.2
N＝ρ煤油gV排②，
可得＝＝，解得G＝4
N，
代入①可得F1＝4
N－3
N＝1
N。
又因为G＝ρ合金gV物③，
且由于浸没，所以V物＝V排，
由①③可得＝，解得ρ合金＝4×103
kg/m3。
(2)当物体浸没在待测液体中时，
F3＝G－F示＝ρ液gV排④，
由③④可得＝＝，
整理可得ρ液＝(1－)ρ合金＝(1－)×4×103
kg/m3⑤。
因为ρ液与F示成一次函数的关系(线性关系)，所以改装的密度计刻度是均匀的。
弹簧测力计的分度值为0.2
N，所以F示每改变0.2
N，ρ液将改变0.2×103
kg/m3，故改装后密度计的分度值为0.2×103
kg/m3。
由公式ρ液＝(1－)ρ合金可知，密度计的量程由ρ合金来决定。
(3)将ρ液＝2×103
kg/m3代入⑤式，
可得F示＝2
N，
所以密度为2.0×103
kg/m3的刻度应该标在弹簧测力计2
N的位置。