10.3 物体的浮沉条件及应用—2020-2021学年人教版八年级物理下册同步分层训练（含答案）

第3节 物体的浮沉条件及应用
知识点1　物体的浮沉条件
1．物体的浮沉条件：
(1)物体上浮时，F浮________G； (2)物体漂浮或悬浮时，F浮________G；
(3)物体下沉时，F浮________G．(填“大于”“等于”或“小于”)
知识点2　浮力的应用
2、轮船：用密度大于水的钢铁材料制造轮船，采用“______”的办法增大可以利用的浮力．轮船的大小用________表示，即满载货物时排开水的质量．轮船漂浮在水面上，F浮＝G，当它从内陆河中驶入海中，受到的浮力是不变的，由于海水的密度大于河水的密度，它排开海水的体积______排开河水的体积，所以它要上浮一些．
3、潜水艇：潜水艇在水下航行时，体积不变，即排开水的体积不变，因而它受的浮力______，潜水艇是利用向水舱内充、排水来改变自身的______完成上浮和下潜的．
4、热气球、氢气球、飞艇内的气体密度________外部空气的密度，它们所受的浮力________它们的自身重力，所以它们能升空．
5、 如图是小明在学习了浮力的知识后，按照课本提示，在家利用水、止咳糖浆、食用油尝试自制一杯“鸡尾酒”的情景．突然，旁边淘气的弟弟把一颗玻璃珠丢到了小明自制的“鸡尾酒”中，最终，这颗玻璃珠落到了杯子底部．你能判断出在玻璃珠下落过程中的甲、乙、丙三个时刻，其所受浮力F浮甲、F浮乙、F浮丙的大小关系吗(　　)
A．F浮甲＝F浮乙＝F浮丙 B．F浮甲＝F浮乙＞F浮丙
C．F浮甲＜F浮乙＜F浮丙 D．F浮甲＞F浮乙＞F浮丙
6、(来宾中考)把体积为2×10－3 m3、重为12 N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10 N/kg)(　　　)
A．漂浮，F浮＝20 N B．漂浮，F浮＝12 N
C．沉底，F浮＝20 N D．沉底，F浮＝12 N
7、 (汕尾中考)用手将一重为5 N的物体全部压入水中，物体排开的水重8 N，此时物体受到的浮力为____N，放手后物体将________(填“上浮”或“下沉”)，待物体静止时所受浮力为________N.
8、 浸没在水中的鸡蛋在下沉过程中，下列说法中正确的是(　　)
A. 鸡蛋受到的浮力方向始终竖直向上 B. 在水中越深，鸡蛋受到的浮力越大
C. 下沉的鸡蛋不受浮力作用 D. 鸡蛋受到的浮力大于重力
9、 母亲节，小雨给妈妈洗樱桃时发现，有的樱桃沉底，有的樱桃漂着。于是，她把几个樱桃放在玻璃杯里仔细观察，如图所示，果然有的沉在杯底，有的漂浮。则沉在水底的樱桃一定比漂浮在水面的樱桃(　　)
A. 密度小 B. 密度大 C. 密度相同 D. 无法确定
10、把一支密度计先后放入三种不同的液体中，静止时如图所示，请完成以下小题。
(1)密度计在三种液体中受到的浮力(　　)
A. 甲最大 B. 乙最大 C. 丙最大 D. 甲、乙、丙一样大
(2)密度计在三种液体中排开液体的体积(　　)
A. 甲最大 B. 乙最大
C. 丙最大 D. 甲、乙、丙一样大
(3)三种液体密度的大小关系是(　　)
A. ρ甲>ρ乙>ρ丙 B. ρ乙>ρ甲>ρ丙 C. ρ甲>ρ丙>ρ乙 D. ρ乙>ρ丙>ρ甲
一、选择题
1、 如图所示，把一个苹果放入浓盐水中，苹果处于漂浮状态。如果把液面以上的部分切去，则余下的部分 (　　)
A. 沉入水底 B. 仍然漂浮 C. 刚好悬浮 D. 无法判断
2、 将重力相同的实心蜡块和铜块放入水中静止后(已知ρ蜡<ρ水<ρ铜),则(　　)
A. 蜡块受到的浮力大 B. 铜块受到的浮力大
C. 蜡块和铜块所受浮力一样大 D. 无法判断谁受的浮力大
3、 小明把一枚鸡蛋放在盛有清水的盆中,鸡蛋沉在盆底。当他向清水中不断加盐并搅拌,鸡蛋又会悬浮然后漂浮在盐水中。对整个过程的分析正确的是 (　　)
A. 鸡蛋所受重力逐渐减小,所以上浮
B. 液体密度一直增大,鸡蛋漂浮后继续加盐的过程中所受浮力增大
C. 鸡蛋排开液体的体积先不变,后减小,鸡蛋所受浮力先不变,后减小
D. 鸡蛋沉在盆底所受浮力最小,悬浮、漂浮状态下所受浮力相等
4、 把一个质量为100 g的小球浸入一个装满水银的烧杯中，待小球静止后，有80 g的水银溢出，则该小球(g取10 N/kg)(　　)
A. 一定浮在液面上 B. 一定沉到烧杯底部
C. 可能漂浮在液面上 D. 可能悬浮在水银中
5、 把一个质量为10 g的小球放入盛满水的溢水杯中，它沉入杯底,从溢水杯中溢出的水的质量(　　)
A. 等于10 g B. 小于10 g C. 大于10 g D. 无法判断
6、三个体积相同、由不同材料制成的实心球体放入同一种液体中，最后静止时如图所示。
(1)它们所受浮力的大小关系是(　　)
A. F甲＝F乙＝F丙 B. F甲＜F乙＜F丙 C. F甲＜F乙＝F丙 D. F甲＝F乙＜F丙
(2)它们密度的大小关系是(　　)
A. ρ甲＝ρ乙＝ρ丙 B. ρ甲＜ρ乙＜ρ丙 C. ρ甲＜ρ乙＝ρ丙 D. ρ甲＝ρ乙＜ρ丙
(3)它们自重的大小关系是(　　)
A. G甲＝G乙＝G丙 B. G甲＜G乙＜G丙 C. G甲＜G乙＝G丙 D. G甲＝G乙＜G丙
7、当轮船从大海驶进淡水港口时，则
(1)它所受到的浮力将(　　)
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法判断
(2)轮船将(　　)
A. 上浮一些 B. 下沉一些 C. 保持原深度不变 D. 无法判断
8、 在远洋轮船的船舷上，都漆着五条“吃水线”，又称“载重线”，如图所示，其中标有W的是北大西洋载重线，标有S的是印度洋载重线，当船从北大西洋驶向印度洋时，轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度ρ1和ρ2的关系是(　　)
A. 浮力增大，ρ1＝ρ2 B. 浮力减小，ρ1＝ρ2
C. 浮力不变，ρ1＞ρ2 D. 浮力不变，ρ1＜ρ2
9、 我国第一艘航空母舰被命名为“中国人民解放军海军辽宁舰”，舷号为“16”。“辽宁舰”交接入列后继续开展相关科研试验和军事训练等工作。交接入列后的“辽宁舰”装备有50架“歼－15”舰载机，如果舰载机飞离航母后，则(　　)
A. 航母将上浮，所受浮力减小 B. 航母将下沉，所受浮力增大
C. 航母将下沉，所受浮力减小 D. 航母始终漂浮，所受浮力不变
10、某潜水艇在海面下隐蔽跟踪某个目标，有时要上浮或下潜，但都未露出水面。若该潜水艇下潜时所受的重力为G1，浮力为F1，上浮时所受的重力为G2，浮力为F2，下列各对力之间的大小关系正确的是(　　)
A. F1＝F2，G1＞G2 B. F1＝F2，G1＝G2 C. F1＜F2，G1＝G2 D. F1＞G1，F2＜G2
二、填空题
1、钓鱼常用的一种橡皮艇满载时排开水的体积是0.3 m3，橡皮艇的自重为300 N，为安全起见，该橡皮艇最多承载的质量是________kg。(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
2、 用手将一重为6 N的物体全部浸入水中，物体排开的水的重力为10 N，此时物体受到的浮力为________N；放手后物体将________(选填“上浮”或“下沉”)，当物体静止时,所受浮力为________N。
3、 一小球所受的重力为5 N，体积为5×10－4 m3，将它浸没在水中时,所受浮力的大小为________N，放开手后,小球将________(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)；若将此小球浸没于酒精中，则小球将________(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。(g取10 N/kg)
4、往干净的塑料杯中倒入饮料后，饮料中不断地产生一个个小气泡。将几粒葡萄干加入饮料中，葡萄干沉入杯底。不一会儿，有些葡萄干由于吸附了足够多的小气泡，使得它们受到的浮力________重力，从而上升；上浮到液面后，由于小气泡破裂，导致它们受到的浮力________重力,于是又沉入杯底。
5、用手将一重为5 N、体积为800 cm3的物体全部压入水中，此时物体受到的浮力为________N；放手后物体将________(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)；待物体静止时所受浮力为________N，排开水的体积是________m3。(g取10 N/kg)
6、如图所示是同一艘潜水艇在水中上浮和下潜的情景，其中潜水艇正在水中上浮的是________图，正在水中下潜的是________图。这两种情景中，潜水艇所受的浮力分别为F甲、F乙,则F甲________(选填“>”“＝”或“<”)F乙。
7、取一支空牙膏皮，一次将它挤瘪，一次将它撑开，两次都拧紧盖后，先后放入同一杯水中，如图所示。两次牙膏皮的质量的大小关系为m甲______m乙；两次所受的浮力的大小关系为F甲________F乙。(两空均选填“>”“＝”或“<”)
8、如图甲所示，弹簧测力计示数为5 N，如图乙所示，小球一半浸在水中，测力计示数为2 N，则小球受到的浮力为________N，小球的体积为________cm3。剪断悬吊小球的细线，小球在水中稳定时受到的浮力为________N。(g取10 N/kg)
三、实验探究题
1、小明和小华用如图所示器材做“探究物体浮沉条件”的实验。请在下面横线上填入相应的内容。
(1)他们首先探究物体下沉的条件，过程如下：
A. 将部分螺钉放入小瓶中，旋紧瓶盖,浸没水中松手后，观察到小瓶下沉。
B. 取出小瓶,用抹布擦干小瓶。
C. 将小瓶挂在弹簧测力计下，如图所示，测出其重力为________N。
D. 将小瓶浸没在水中，弹簧测力计示数如图B所示，则小瓶受到的浮力为________N。
E. 分析比较数据得出物体下沉的条件。
(2)他们接着探究物体上浮的条件,过程如下：
A. 取出小瓶，用抹布擦干,取出螺钉,旋紧瓶盖。
B. 用弹簧测力计测出小瓶的重力为0.2 N。
C. 将小瓶浸没水中松手后，观察到小瓶上浮，在小瓶露出水面之前，它受到的浮力为________N。
D. 分析比较数据得出物体上浮的条件。
2、 受阿基米德辨别真伪皇冠故事的启发，小明设计了一个测量碗的密度的探究实验，实验步骤及实验数据如图所示。
根据实验数据，填写计算结果：
(1)碗的体积为________cm3。
(2)碗的质量为________g。
(3)碗的密度为________g/cm3。
四、计算题
1、将质量为3 kg的木块放在盛有水的容器中,木块漂浮时有的体积浸入水中,求：(g取10 N/kg,ρ水＝1.0×103 kg/m3)
(1)木块受到的浮力。(2)木块的密度。(3)木块的体积。
2、将一边长是0.1 m的实心正方体缓慢放入盛满水的烧杯内,待它静止时,从杯中溢出0.6 kg的水。(g取10 N/kg,ρ水＝1.0×103 kg/m3)
(1)求正方体受到的浮力。 (2)求正方体排开水的体积。
(3)判断正方体在水中静止时漂浮、悬浮还是沉底,并写出判断依据。 (4)求正方体的密度。
1、(滨州)小张看到鸡蛋浮在盐水面上，如图所示，他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉．在此过程中，鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像可能是下图中的(　　)

2、边长为4 cm、密度为2×103 kg/m3的立方体橡皮泥块，放在足够多的水中，沉入水底；当把它捏成一只小船时，便能漂浮在水面上．以下计算结果正确的是(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g＝10 N/kg)(　　)
A．橡皮泥块的质量是12.8 g B．橡皮泥块浸没在水中时受到的浮力是1.28 N
C．橡皮泥小船漂浮时受到的浮力是0.64 N D．橡皮泥小船漂浮时排开水的体积是1.28×10－4 m3
3、半潜船可用来运输超大型货物，空载时漂浮于海面(如图甲所示)；装载时需向船体水舱注水，船体重力增加，巨大的甲板下沉至海面以下(如图乙所示)；待货物被拖到甲板上方时，排出水舱中的水，船体重力减小，甲板上浮至海面,完成货物装载(如图丙所示)。半潜船在甲、乙、丙三种状态时所受的浮力分别为F1、F2、F3，则以下判断正确的是(　　)
A. F1＞F3＞F2 B. F2＞F3＞F1
C. F3＞F1＞F2 D. F3＞F2＞F1
4、(苍溪模拟)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(ρ水＝1.0×103 kg/m3)，则小球的质量和体积为 (　　)
A. 40 g　40 cm3 B. 40 g　50 cm3 C. 50 g　40 cm3 D. 50 g　50 cm3
5、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是(　　)
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
6、(邵阳)一个质量为160 g、体积为200 cm3的物体，将它完全浸没在水里，松手后，物体将________(填“上浮”“悬浮”或“下沉”)．(g取10 N/kg)
7、如图所示是A、B、C三种物质的质量m和体积V的关系图线，由图可知,A、B、C三种物质的密度ρA、ρB、ρC的关系是________。由C物质做成的实心物体M重为1 N，放进水中后,自然状态下M受到的浮力________(选填“大于”“小于”或“等于”)1 N。
7、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________。
8、(绍兴改编)将一密度比水小的木块，系好绳子后放入甲图容器中，并把绳子的另一端固定在容器底部的中央，然后沿器壁缓慢匀速倒入水(忽略其他因素影响)，容器中水浴木块位置变化如乙图．请你在丙图中画出木块从加水到浸没后的过程中浮力随时间的变化情况图．(温馨提示：t1时木块恰好离开杯底，t2时绳子刚好拉直，t3时木块刚好完全浸没)

8、小明同学对一个金属块进行了两次测量：第一次如图甲所示，用细线系住金属块挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的读数为2.7 N；第二次如图乙所示，让金属块浸没在盛水的杯子中，这时弹簧测力计的读数为1.7 N。(g取10 N/kg)
(1)求金属块在水中受到的浮力。
(2)求金属块的体积。
(3)通过进一步计算，结合下表所列的“某些金属的密度”，说明该金属块是由何种金属制成的。
第3节 物体的浮沉条件及应用
1、大于　等于　小于
2、空心　排水量　小于　
3、不变　重力
4、小于　大于
5、C 6、B 7、8　上浮 5 8、A 9、B 10、(1)D　(2)C　(3)B
一、选择题
1、B 2、A 3、D 4、B 5、B 6、(1)C　(2)B　(3)B 7、(1)C　(2)B 8、C 9、A 10、A
二、填空题
1、270
2、10　上浮　6
3、5　悬浮　下沉
4、大于　小于
5、8　上浮　5　5×10－4
6、甲　乙　＝
7、＝　<
8、3　600　5
9、(1)由题知，木块排开水的体积：V排＝6 dm3＝6×10－3 m3，
则木块受到的浮力：F浮＝G排＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×6×10－3 m3＝60 N。
因为木块漂浮在水面上，所以木块所受重力：G＝F浮＝60 N。
(2)放入木块后水的深度：h＝8 dm＝0.8 m，则容器底部受到水的压强：p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.8 m＝8×103 Pa，
容器的底面积：S＝10 dm2＝0.1 m2，
由p＝得容器底部受到水的压力：F＝pS＝8×103 Pa×0.1 m2＝800 N。
三、实验探究题
1、(1)2.4　0.6　(2)0.6
2、(1)30　(2)60　(3)2
四、计算题
1、(1)木块放在盛有水的容器中处于漂浮状态，由漂浮的条件可得，木块受到的浮力：
F浮＝G木＝m木g＝3 kg×10 N/kg＝30 N。
(2)因为F浮＝G木，
根据阿基米德原理和重力公式有：F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV木＝ρ木gV木，
故木块的密度：ρ木＝ρ水＝0.6×103 kg/m3。
(3)根据阿基米德原理有：F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV木，
变形可得木块的体积：
V木＝＝＝5×10－3 m3。
2、(1)F浮＝G排＝m排g＝0.6 kg×10 N/kg＝6 N。
(2)由F浮＝ρ水gV排可得，
V排＝＝＝6×10－4 m3。
(3)V物＝a3＝(0.1 m)3＝1×10－3 m3，
V排(4)由漂浮条件可知，F浮＝G物＝6 N，
m物＝＝＝0.6 kg，
ρ物＝＝＝0.6×103 kg/m3。
1、D 2、D 3、B 4、C 5、B 6、上浮 7、ρA＞ρB＞ρC　等于 8、1∶1　3∶2　甲
9、
10、(1)G＝2.7 N，F示＝1.7 N，
F浮＝G－F示＝2.7 N－1.7 N＝1 N。
(2)因为金属块浸没在水中，F浮＝ρ水V排g，
所以金属块的体积：
V＝V排＝＝＝1×10－4 m3。
(3)由G＝mg＝ρVg得，
ρ＝＝＝2.7×103 kg/m3。
查金属的密度表可知此金属块是由铝制成的。