教科版物理八下 10.4 沉与浮 同步学案（含答案）

10.4沉与浮
一、知识梳理
（一）物体的沉浮条件
1．对于浸没在液体中的物体受到______和______的作用，可以通过比较这两个力的大小关系来判断物体在液体中的浮沉．（1）当F浮______G时，物体上浮；（2）当F浮______G时，物体下沉；（3）当F浮______G时，物体悬浮在液体中．
2．物体浸没在液体中时排开液体的体积V排＝______，物体受到的浮力F浮＝______，物体的重力G＝ρ物V物g，所以只需比较物体和液体______的大小关系，就可以比较浮力和重力的大小关系，进而可以判断物体在液体中的浮沉．（1）当ρ物______ρ液时，物体上浮；（2）当ρ物______ρ液时，物体下沉；（3）当ρ物______ρ液时，物体悬浮在液体中．
二、控制沉与浮
1．潜艇：潜艇是通过改变自身所受的______达到上浮和下沉的目的．
2．热气球：热气球通过______空气或充入某些密度比空气______的气体以获得较大的浮力升到空中的，其自带的加热器可以调节气囊中气体的，从而达到控制气球升降的目的．
3．浮船打捞：利用______可以打捞沉船，我国宋代僧人____曾用这一方法打捞起沉落在江中的万斤打铁牛．
4．密度计：使用密度计测量液体的密度时，密度计竖直______在液体中，密度计所受浮力______密度计的重力．若液体的密度较大，则密度计浸入液体的体积较______．密度计能竖立在液体中的原因是______．
二、易错分析
1．利用物体与液体的密度关系可以判断物体在液体中浮沉，反过来利用物体在液体中浮沉情况也可判断物体与液体的密度大小关系．
2．轮船与密度计均漂浮在液面上，若轮船与密度计的重力不变，则它们在不同的液体中受到的浮力也不变，并且都有F浮＝G物＝G排的关系．
3．计算浮力前应先判断物体在液体中的沉浮情况（漂浮、悬浮、沉底）．
三、达标训练
1．小竹将质量为150g的物体放入盛满水的溢水杯中，当物体静止时，溢水杯中溢出了120cm3的水，则物体（g取10N/kg）（ ）
A．漂浮在水面上 B．悬浮在水中 C．沉在溢水杯底部 D．受到1．5N的浮力
2．把体积为2×10﹣3m3、重为12N的物块放入水中，当它静止时所处的状态及受到的浮力大小分别为（g取10N/kg）（ ）
A．漂浮，F浮＝20N B．漂浮，F浮＝12N C．沉底，F浮＝20N D．沉底，F浮＝12N
3．关于物体沉浮条件及应用实例，下列分析合理的是（ ）
A．同一密度计在不同液体中漂浮时，所受浮力大小相同
B．轮船从长江驶入东海，吃水深度变大
C．橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面，是通过改变自身重力实现的
D．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
4．未煮过的汤圆沉在水底，煮熟后漂浮在水面上，则此时汤圆（ ）
A．受到的浮力等于重力，排开水的体积比未煮过的小
B．受到的浮力大于重力，排开水的体积比未煮过的小
C．受到的浮力大于重力，排开水的体积比未煮过的大
D．受到的浮力等于重力，排开水的体积比未煮过的大
5．俗话说“瓜浮李沉”，意思是西瓜投入水中会漂浮，李子投入水中会下沉．对此现象，下列说法正确的是（ ）
A．西瓜的密度比李子的密度大 B．西瓜漂浮时所受浮力大于重力
C．李子下沉过程中所受水的压强不变 D．李子浸没后，下沉过程所受浮力大小不变
6．一只塑料球，放在酒精中恰好悬浮，而放在水中则漂浮在水面上．该球在这两种液体中所受的浮力大小关系是（ ）
A．在酒精中受的浮力大 B．在水中受的浮力大 C．所受浮力一样大 D．无法确定
4810125405130007．建设一支强大的海军是实现中国梦的有力保障，核潜艇是海军的战略重器．如图是我国094型战略导弹核潜艇，关于它在海中状态的有关分析正确的是（ ）
A．上浮过程中所受浮力逐渐增大 B．悬浮时所受浮力等于重力
C．悬浮和漂浮时所受的浮力相等 D．漂浮时比悬浮时排开海水质量小
8．鱼类体内有鱼鳔，鱼通过改变鱼鳔的体积，可以轻易的改变自身的沉浮．鱼能控制自身的沉浮，主要是通过改变（ ）
A．所受的浮力 B．所受的重力 C．液体的密度 D．身体的温度
9．绿豆汤可以消暑解毒，张亮在煮绿豆汤前，将绿豆倒入水中，发现饱满的绿豆沉入水底，干瘪的绿豆漂浮在水面上，下列分析正确的是（ ）
A．干瘪的绿豆受到浮力，饱满的绿豆不受浮力
B．干瘪的绿豆受到的浮力一定大于饱满的绿豆所受的浮力
C．饱满的绿豆沉入水底，所受浮力一定小于自身的重力
D．干瘪的绿豆浮在水面上，所受浮力大于自身的重力
10．木头、小鱼、石块、海螺在水中的位置如图所示，分析它们所受的浮力，错误的是（ ）
A．木头受到的浮力等于它自身的重力 B．小鱼受到的浮力等于它排开的水重
C．石块受到的浮力等于它自身的重力 D．海螺受到的浮力等于水对它的压力差
11．冲泡茶叶时，一开始茶叶漂在水面上，过一段时间后又沉入水底．下列对茶叶的分析正确的是（ ）
A．茶叶漂浮时，重力小于浮力 B．茶叶沉底时，重力大于浮力
C．茶叶下沉时，重力小于浮力 D．茶叶上浮时，重力等于浮力
12465010527940．如图所示，a、b是两种物质质量与体积的关系图象，分别用a、b两种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体，浸没在水中．松手稳定后（ ）
A．乙漂浮，乙受到的浮力小 B．甲漂浮，甲受到的浮力大
C．乙下沉，甲受到的浮力大 D．甲下沉，乙受到的浮力大
13．如图所示，一质地均匀的圆柱形平底玻璃杯，置于水平桌面中央，杯内水中漂浮着一冰块．关于冰融化前后比较，下列说法正确的是（ ）
A．玻璃杯对桌面的压强增加 B．容器内液体的密度减小
C．玻璃杯中液面的高度升高 D．液体对容器底部的压强不变
14．如图所示，将苹果和梨子放入水中后，苹果漂浮，梨子沉底．若苹果的质量、体积及受到的浮力为m1、V1和F1，梨子的质量、体积及受到的浮力为m2、V2和F2，现有以下判断：（1）若m1＞m2，则F1一定小于519176068580F2；（2）若m1＝m2，则F1一定大于F2；（3）若V1＝V2，则F1一定小于F2；（4）若V1＞V2，则F1一定大于F2；其中正确的是（ ）
A．（1）（3） B．（1）（4） C．（2）（3） D．（2）（4）
15．“漂浮的花盆”获红点设计大奖：用底部密封的花盆养绿植，花盆外侧面作记号线①、②、③，如图所示．当花盆放置于水中漂浮时，盆内土壤不同干湿状态，会导致不同的记号线与水面重叠．下列对应关系中正确的是（ ）
A．①偏干，②正常，③偏湿 B．①偏干，②偏湿，③正常
C．①偏湿，②偏干，③正常 D．①偏湿，②正常，③偏干
16．2016年9月，三峡升船机投入使用．如图所示，升船机能将船只从下游以“坐电梯”的方式抬升至上游；船只在下游驶入钢箱，抬升机构把钢箱匀速竖直托举至上游．抬升大小不同的船只时，钢箱内水深均相等，则抬升机构托举刚箱的力（ ）
①
②
③
A．①②③一样大 B．①最大 C．②最大 D．③最大
17．一枚重量为G的鸡蛋悬浮在盐水中，如图所示．往盐水中继续均匀缓慢加盐，鸡蛋所受浮力F随时间t变化的图像可能是
A
B
C
D
18．如图所示，将一个小球先后放入甲、乙两个盛满不同液体的溢水杯中，小球在甲杯中漂浮，在乙杯中沉底，甲、乙两杯中溢出液体的重力分别为0.5N和0.4N，则下列说法正确的是（ ）
A．小球在甲杯中受到浮力作用，在乙杯中不受浮力作用
B．小球在甲杯中受到的浮力为0.5N，在乙杯中受到的浮力小于0.4N
C．小球的质量为50g
D．甲杯液体的密度小于乙杯液体的密度
19．把一块橡皮泥捏成实心球状，轻轻放到烧杯内的水面上，静止之后，实心球橡皮泥沉到容器底部，再把4693920218440它捏成碗状，轻轻放到该烧杯内的水面上，橡皮泥漂浮在水面上，如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．橡皮泥所受的浮力F甲＞F乙 B．橡皮泥所受的浮力F甲＜F乙
C．水对容器底部的压强p甲＞p乙 D．水对容器底部的压强p甲＝p乙
46958252800350020．小明将同一个鸡蛋先后放入如图所示的甲、乙两杯液体中，液体密度分别为ρ甲、ρ乙，鸡蛋在液体中所受的浮力分别为F甲、F乙，则下列关系正确的是（ ）
A．ρ甲＜ρ乙，F甲＞F乙 B．ρ甲＞ρ乙，F甲＝F乙
C．ρ甲＞ρ乙，F甲＜F乙 D．ρ甲＜ρ乙，F甲＝F乙
21．如图所示，质量相等的甲、乙两球分别悬浮、漂浮在水中，下列说法正确的是（ ）
A．甲球受到的浮力大 B．乙球受到的浮力大
C．甲球浸在水中的体积大 D．两球浸在水中的体积一样大
22．两个完全相同的容器放在水平桌面中央，容器中分别盛有体积相同的甲、乙两种不同液体．若将一个物体分别轻放入两容器中，其静止后状态如图所示，则此时（ ）
A．物体在两液体中受到的浮力F浮甲＜F浮乙
B．液体对容器底部的压力F液甲＞F液乙
C．容器对桌面的压力F容甲＝F容乙
D．液体对容器底部的压强p液甲＜p液乙
23．同一支密度计先后放在甲、乙两杯液体中，静止时所处位置如图所示，以下说法正确的是（ ）
46672503619500A．甲液体的密度较小
B．乙液体的密度较小
C．密度计在甲液体中受到的浮力小
D．密度计在乙液体中受到的浮力小
24．如图甲所示，盛有液体的柱形容器置于水平桌面上，容器对桌面的压强为1000Pa；如图乙所示，用细线栓一铝块，将铝块的一半浸在液体中，容器对桌面的压强改变了80Pa；如图丙所示，将细线剪断，铝块沉到容器底部，容器对桌面的压强又改变了460Pa．容器的底面积为100cm2，ρ铝＝2.7g/cm3，g取10N/kg．下列判断正确的是（ ）
A．铝块浸没在液体中时所受浮力是0.8N
B．铝块的体积是100cm3
C．铝块沉底时对容器底部的压力是4.6N
D．液体的密度是0.8g/cm3
25．小丽同学在家里帮妈妈做饭，在煮饺子的过程中，她观察到如下现象：饺子刚放入时，沉在水底，原因浮力______重力，煮一段时间后，饺子上浮，原因浮力______重力，最后漂浮在水面，浮力______重力（以上选填“＞”、“＜”或“＝”）
26．一艘轮船重为3.0×107N，轮船额排水量为4500t，做多可装载______kg的货物，轮船从长江驶入东海后轮船所受浮力将______，轮船排开液体的体积将______．（后两空均填“变大”、“变小”或“不变”）在码头将设备卸下后，轮船将______一些（填“上浮”或“下沉”）．
27．小美用手把一个重为0.4N，体积是2.7×10－5m3的玩具球完全浸没到水中，玩具球受到的浮力是______N，放手后玩具球将______（填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）．（g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）
28．一个李子的体积约为60cm3，质量约为66g，若把李子放入水中静止时将______（选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”）．一个西瓜的体积为6×103cm3，所受重力为55N，若把西瓜浸没在水中后放手，当西瓜静止时所受浮力为______N．
29．一物体质量为90g，体积为100cm3．先将它侵没在水中，物体所受到的浮力为______N；松手后，物体将会______（选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）．最终静止时物体排开水的质量为______g．（g＝10N/kg，ρ水＝1.0g/cm3）
30．某潜水艇总质量为2.7×103t，体积为3×103m3，当它浮在海面上时，受到的浮力是______N，当它需要潜入海水中时，它至少要向水舱充入______m3的海水，潜水艇潜入海中一定深度时，仪表显示海水的压强为2×106Pa，此时它在海水中的深度为______m．（海水密度按1.0×103kg/m3计算，g＝10N/kg）
55403752622550031．“彩球温度计”是一种家居装饰品．如图所示，在圆柱形玻璃容器内装有对温度敏感的液体，将一些体积相同的小球，按照密度大小排序，依次沉入液体中，球上标有设定好的温度用来读数．当外界气温降低时，容器内液体的体积变小、密度______（填“变大”、“变小”或“不变”），小球受到的浮力变大，使沉在容器底部的一些小球依次浮起，我们就用最后浮起的小球上标记的温度来表示外界的气温．根据图中小球的位置可以判断，浮起的三个小球中______（填字母）球的密度最大．
5027930133350032．如图所示，质量均为1千克的物体A、B漂浮在水中，A物体所受的浮力为______N．若A、B两物体底部所受的压强分别为pA、pB，压力分别为FA、FB，则pA______pB，FA______FB（后两格均选填“大于”、“等于”或“小于”）．
45853351310640003965575425450033．某同学学习了浮力的有关知识后，制作了一台浮力秤，可方便地称量物体的质量，其构造如图甲所示．已知小筒底面积为0.001m2，小筒和秤盘总重为0.6N．则此时小筒底部受到水的压强为______Pa，如图乙，在秤盘上放一物体后，小筒浸入水中的深度h为0.1m，该物体的质量为______kg．
34．非非和柚柚利用吸管，细铁丝和石蜡各制作了一支简易密度计，非非的密度计的质量为10g，放入液体中，漂浮在液面上，如图甲，密度计受到的浮力______N，排开的液体重力______N，柚柚的密度计放入液体中，沉到容器底，不好测量液体密度，如图乙，请提出一种改进方法______．（g4962525285750取10N/kg）
35．如图，当溢水杯盛满某种液体时，把实心物块缓慢放入杯中，物块漂浮，静止后溢出液体的质量为m1；当溢水杯盛满密度为ρ的液体时，把同一物块缓慢放入杯中，物块沉底，静止后溢出液体的质量为m2．则物块的密度为______．
36．如图甲所示，一个底面积为10－3m2的金属圆筒重2N，开口向上漂浮在水面上，这时有2/3的体积浸在水中．若向金属圆筒里倒入l.25×10－4m3的某种液体，水面恰好与金属圆筒口相平，如图乙所示，此时水对金属圆筒底部的压强为______Pa，该液体的密度为______kg/m3．（g＝10N/kg，ρ水＝1×103kg/m3）
37．小华利用浮力知识测量橡皮泥的密度，步骤如下：A．测出空烧杯的质量m0；B．将橡皮泥捏成碗状，轻放入盛满水的溢水杯中，橡皮泥漂浮，用烧杯接住溢出的水；C．测出烧杯和水的总质量m1，如图；D．将该橡皮泥取出捏成团，放入盛满水的溢水杯中，橡皮泥沉底，用另一相同的空烧杯接住溢出的水；E．测出烧杯和水的总质量m2；
（1）调节天平平衡时，发现指针静止时指在分度盘中央刻度线右侧，则应将平衡螺母向______调节．由图可知m1＝______g．
（2）橡皮泥密度的表达式为ρ＝______．（用m0、m1、m2等物理量的符号表示）
（3）操作B、D中橡皮泥所受浮力分别为FB、FD，则FB、FD的大小关系是：FB______FD，请写出你的推理过程：____________．
38．我国汉代发明了一种用做军事信号的“孔明灯”，它其实就是一种灯笼．先用竹篾成框架，再用薄纸糊严，并在下面留口．在灯笼的下部固定有燃料．点燃燃料后，当灯笼内的空气被加热到一定温度时，灯笼就能腾空而起．某孔明灯，容积为0.5m3，材料的总质量为160g．当环境温度为20℃时，空气密度为1.2kg/m3，该孔明灯能沿竖直方向上升，如图甲所示．g取10N/kg．已知空气密度和温度的对应关系如下表．
温度/℃
90
100
110
120
130
密度ρ/（kg/m3）
0.97
0.94
0.91
0.88
0.85
（1）孔明灯匀速上升时，灯罩内的气体密度______灯罩外的气体密度，此时灯受到的浮力______（以上两空均选填“大于”、“小于”或“等于”）所用材料的重力．
（2）下列物体中，其升空原理与孔明灯相同的是______（选填“火箭”、“风筝”或“氢气球”）．
469582592710甲
乙
甲
乙
（3）下列关于孔明灯的说法中，错误的是______．
A．孔明灯应选用密度小的材料制作
B．孔明灯起飞前受到的浮力小于起飞后受到的浮力
C．灯笼内的空气被加热后，空气分子的无规则运动会加快
D．灯内火焰熄灭后，孔明灯不会立即下降
（4）环境温度为20℃时，文中孔明灯受到的空气浮力为______N；并在图乙中作出孔明灯竖直向上匀速运动时所受重力和浮力的示意图（不计空气阻力）．
（5）由表中数据可知，当温度为95℃时，空气的密度为______kg/m3．
（6）环境温度为20℃时，文中孔明灯内中空气的温度达到______℃时，孔明灯才能起飞（忽略燃料质量的变化）．
39．取一根内部横截面积为1平方厘米的直筒形塑料管，在底部扎上橡皮膜后，称得质量为2克．向管内倒入10克液体，再将它放入水中．放手后，观察到橡皮膜恰好变平，如图所示．请回答：
（1）气管内液体的密度______（选填“大于”、“等于”或“小于”）水的密度．
（2）水对塑料管底部橡皮膜产生的压强大小．
（3）装有液体的塑料管受到的浮力大小．
517398062738000四、能力提升
40．如图中，重为G的木块A用细线固定在装水的容器中，当木块一半体积浸在水中时，细线对木块的拉力为F．若木块全部浸没在水中时，则细线对木块的拉力大小为（ ）
A．2F B．F＋G C．2F＋G D．2F－G
41．一物块轻轻放入盛满煤油的大烧杯中，静止后有160g煤油溢出；将其轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有180g水溢出．已知煤油的密度是0.8×103kg/m3，则物块在水中静止时的状态及物块的密度分别是（ ）
A．下沉，1.1×103kg/m3 B．漂浮，0.85×103kg/m3
C．悬浮，1.0×103kg/m3 D．漂浮，0.90×103kg/m3
42．如图所示，水平桌上放置两个底面积不同（S甲＜S乙），高度相同，质量可以忽略不计的薄壁圆柱形容器甲和乙，分别盛满质量相等的水和酒精，此时，甲和乙两容器底对桌面的压强关系为p甲______p乙，现将两个完全相同、密度为ρ的实心物体分别放入水和酒精中（ρ酒精＜ρ＜ρ水），待它们静止后，两物体在液体中受到的浮力关系为F水______F酒精，甲和乙两容器底对桌面的压力关系为F甲＇______F乙＇（均选填“＞”、“＜”或“＝”）．
10.4
1．C2．B3．A4．D5．D6．C7．BD8．A9．C10．C
11．B12．A13．D14．C15．D16．A17．A18．C19．B20．D
21．D22．B23．A24．D
25．＜、＞、＝；
26．1.5×106、上浮、变小、上浮；
27．0.27、下沉；
28．沉底、55；
29．1、上浮、90；
30．2.7×107、300、200；
31．变大、C；
32．9.8、小于、等于；
33．600、0.04；
34．0.1、0.1、减少吸管下端的细铁丝；
35．；
36．3×103、0.8×103；
37．（1）左、32.0；（2）；（3）＞、在B步骤中漂浮，FB＝G，在D步骤中沉底，FD＜G，故FB＞FD；
38．（1）小于、大于；（2）氢气球；（3）B；（4）6；（5）0.955；（6）120；
39．（1）小于；（2）1.2×103Pa；（3）0.12N；