科学第3章 浮力综合与测试同步训练题

第三单元综合提升突破（3）2021-2022学年华师大版科学八上

姓名：___________班级：___________

一、选择题

1．现代宇宙学告诉我们，恒星在演变过程中，会形成密度很大的天体，如白矮星、中子星或黑洞．据推测，1cm3中子星物质的质量是1.5×109t，则中子星的密度约（ ）

A．1.5×1012kg／m3

B．1.5×1015kg／m3

C．1.5×1018kg／m3

D．1.5×1021kg／m3

2．科学家最新研制了一款微型无人侦察机——“蜂鸟”。为了减轻其质量，该侦察机的材料应具有的特点是(   )

A．硬度高 B．密度小

C．熔点低 D．导热性好

3．把某一实心金属球放入某种液体，它一直沉到底，这是因为（    ）

A．金属球不受浮力

B．金属球所受的重力大于所受的浮力

C．金属球所受的重力大

D．金属球所受浮力大于它所受的重力

4．同学们估测教室中空气的质量，所得下列结果中最为合理的是（空气密度约为1．29千克/米3）

A．2．5千克

B．25千克

C．250千克

D．2 500千克

5．分别用木头、铜、铁制成甲、乙、丙三个小球，将它们放入水中，三个小球静止时位置如图所示，则以下判断正确的是 （ ）

A．甲小球一定是空心的

B．乙小球一定是空心的

C．丙小球一定是空心的

D．三个小球都是实心的

6．一个物体所受的重力为0.4牛，轻轻放入盛有水的容器中，溢出容器的水的重力为0.3牛，关于物体所到浮力大小，以下描述最准确的是(     )

A．F浮≥0.4牛 B．0.3牛≥F浮 C．F浮≥0.3牛 D．0.4牛≥F浮≥0.3牛

7．科学小组制作的一个模型如图所示。通过胶管A从烧瓶中吸气（进水）或向烧瓶中吹气（排水），就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示悬浮状态时，若向胶管A吹气，烧瓶将（　　）

A．下沉，它受到的浮力不变 B．下沉，它受到的浮力减小

C．上浮，它受到的浮力增大 D．上浮，它受到的浮力不变

8．如图甲所示，长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下，从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动。上升到离水面一定的高度处，图乙是绳子拉力F随时间t变化的图象。根据图象信息,下列判断正确的是（    ）

A．该金属块重力的大小为136N

B．浸没在水中的金属块受到的浮力大小是136N

C．该金属块的密度是7.8×103kg/m3

D．在t1至t2时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大

二、简答题

9．一铁球挂在弹簧秤下，弹簧秤示数为3.92牛，将铁球完全浸没在水中，此时弹簧秤的示数是2.94牛，求：

（1）、铁球受的浮力；

（2）铁球的体积；

10．如图是一种简易温度计，当外界温度升高时，液体体积膨胀，引起液体密度变化，导致小球受到的浮力变化而运动，小球运动会引起悬挂于下端的链条长度发生变化，最终使小球重新悬浮液体的某一深度，指针指示温度值。(小球体积变化可忽略)

（1）该温度计的刻度值自下而上变______。

（2）若该温度计中小球的体积为3×10-3m3，20℃时容器内液体密度为0.8×103kg/m3，则此时悬浮在液体中的小球受到的浮力为多少牛？_______(g取10N/kg)

（3）为了使该温度计更精准，请提出一条改进建议：__________________________。

三、探究题

11．如图所示，一冰块漂浮在水面上，当冰块完全熔化后。 

（1）请你用有关知识证明冰块熔化后水面不升不降。___________（不考虑水的蒸发和溢出）。   

（2）如果冰块是漂浮在一杯盐水上，当冰块完全熔化后，液面的变化是________（填“上升”、“下降”、“不变”）。

12．今年小明家种植柑橘获得了丰收。小明想：柑橘的密度是多少呢？于是，他将柑橘带到学校实验室，用天平、溢水杯来测量柑橘的密度。

（1）他用天平测出一个柑橘的质量是114g，测得装满水的溢水杯的总质量是360g；

（2）然后他借助牙签使这个柑橘浸没在溢水杯中，当溢水杯停止排水后再取出柑橘，接着他应该称量______的质量。

（3）这种方法测出的这个柑橘的密度与它的实际密度比较，是偏大还是偏小？________________________

13．小黄和小妍在研究“浮力大小与排开液体多少的关系”时，按图示步骤进行实验并测得数据。

第一步，如图甲所示，测出石块的重力为F1；

第二步，如图乙所示，测出空烧杯的重力为F2

第三步，如图丙所示，把石块浸入盛清水的溢水杯中直至浸没，用空烧杯承接排出的水，石块浸没时弹簧测力计的示数为F3；

第四步，如图丁所示，测出该烧杯和摔出水的总重力为F4。

请回答以下问题：

(1)在第三步实验中，当石块浸入水中的体积逐渐增大时，弹簧测力计的读数____；

当石块浸没后继续缓慢向下，弹簧测力计的读数保持不变，说明物体所受浮力大小与_______无关。

(2)小黄处理数据后发现F1-F3=F4-F2，于是得出结论：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力大小等于物体排开的液体受到的重力；但小妍反思后觉得这个实验得出的结论不够可靠，你认为小妍的理由是______（写出一点理由即可）。

(3)小妍认真思考后，发现该实验可以测出石块的密度，若水的密度表示为ρ水，则石块的密度为___________用F1、F2、F3、F4、ρ水表示）。在第二步实验中，若空烧杯中残留有水滴，则测出的石块密度值_______（选填“不受影响、偏大、偏少）。

四、填空题

14．一个重为8N的铁块挂在弹簧测力计上，将它们浸没在盛满水的溢水杯中，静止时弹簧测力计的示数为2.4N，则铁块受到的浮力是______N,溢出水的重力是____ N。

15．如图所示为水的密度在0~10℃范围内随温度变化的曲线。根据图像可知，温度等于______℃时，水的密度最大；10℃的水比6℃的水密度小，原因是______。

16．小科是有名的“科学迷”他爱观察，勤思考。一天，妈妈到超市购买了一台家用豆浆机，他仔细观察了豆浆机的构造、铭牌和制作豆浆的过程，发现其中用到了许多科学知识。

（1）机座底部安装有三个小橡皮碗，相当于“吸盘”，可以防止豆浆机在打浆时位置发生移动。“吸盘”利用          起固定作用。

（2）小科想比较一下豆浆的密度与水的密度哪个大，但手中没有密度计，也没有天平和量筒。于是小科用同一支筷子，                                                    的密度大。

17．取一只重力忽略不计小塑料袋，袋内装满水，用细线把袋口扎紧，袋内不留空气，如图（a）所示，用弹簧测力计测出水袋重为2.8N。将这水袋逐渐浸入水中，通过观察到的______________现象，说明水袋所受浮力变大，当水袋全部浸没水中时，弹簧测力计的读数为____；一个重为2N的苹果悬浮在水中如图（b），受到的浮力为___N；往水中加盐，苹果逐渐浮起，最后漂浮在水面如图（c），则漂浮时与悬浮时相比受到的浮力________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

18．某同学把一个体积为150cm3苹果放人水中，苹果在水里处于悬浮状态，则苹果所受的浮力为_________N。小明从水中取出苹果，分成一个大块和一个小片（如图所示），再将小片放入水中，发现小片上浮，据此现象可以推断：若将大块浸没水中，松手后大块将会_________（选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”）。

参考答案

1．C

【解析】

试题分析：已知中子星物质的体积和质量，根据公式ρ=可求中子星的密度．

解：中子星物质的体积V=1cm3=10﹣6m3，中子星物质的质量m=1.5×109t=1.5×1012kg，

中子星的密度ρ===1.5×1018kg/m3．

故选C．

【点评】本题考查密度的计算，关键是密度公式的灵活运用，还要注意在解题过程中单位的换算，

2．B

【详解】

硬度是指物体的坚硬程度，不会影响质量；熔点指晶体熔化时的温度，与质量无关；导热性是指物体对热的传导能力，与质量无关；由公式ρ＝知，在密度一定时，体积越大质量越大，在体积一定时，密度越大质量越大,故B正确。

3．B

【详解】

金属球放入某种液体之所以下沉是因为浮力小于重力，使金属球所受合力向下，故一直沉到水底。

故B正确.

4．C

【详解】

教室的长约为10m，宽约为5m，高约为4m，

则教室的容积：V=长×宽×高=10m×5m×4m=200m3；

教室里空气的质量：

m=ρV=1.29kg/m3×200m3=258kg。

从选项中可以看出，选项C比较接近。

5．B

【详解】

要解决此题需要掌握物体的浮沉条件，知道当物体的密度大于液体密度时，物体下沉；当物体密度等于液体密度时，物体在液体中悬浮；若物体密度小于液体密度时，物体将漂浮在液面上。

A．甲是木球，木头的密度小于水的密度，所以木球要漂浮在水面上，若木球是空心的，也会漂浮在水面上，所以木球也有可能是空心的，故A错误；

B．乙是铜球，铜的密度大于水的密度，应沉于水底，而乙球悬浮在水中，所以乙球一定是空心的，故B正确；

C．丙是铁球，铁的密度大于水的密度，应沉于水底，所以丙球可能是实心，但若是空心，但空心部分不大，也有可能沉于水底，所以丙球有可能是空心的，故C错误；

D．由B选项的分析可知，三个小球不可能都是实心，故D错误。

6．D

【详解】

将一个重为0.4N的物体浸没在盛有水的烧杯中，溢出烧杯的水重为0.3N，有以下两种可能：

若烧杯中水是满的,溢出烧杯的水重为0.3N,根据阿基米德原理：

F浮=G排=0.3N；

若烧杯中水是不满的，溢出烧杯的水重为0.3N，说明物体排开的水的重力0.3N，根据阿基米德原理，浮力大于0.3N.

另外,若物体漂浮或悬浮,物体受到的浮力：

F浮=G物=0.4N;

若物体下沉,物体受到的浮力：

F浮<G物=0.4N；

综上以上分析可得：

0.3N⩽F浮⩽0.4N.

故选项D符合题意。

7．D

【分析】

潜水艇原理：在同种液体里，排开液体体积不变，则浮力大小不变，而潜水艇的浮沉是通过改变潜水艇的自身重力来实现的，潜水艇的自重是通过充水和排水来完成的。而题目中这个简单的小实验，和上述原理基本一致。

【详解】

从A管吹气，烧瓶中空气增大，烧瓶中水面就会下降、自重减小，由于排开液体体积不变，则烧瓶浮力大小不变，当重力小于浮力，烧瓶会上浮，故若从A管吹气，烧瓶将会上浮，它受到的浮力不变。

故选D。

8．C

【详解】

A．当金属块完全露出液面，没有浸入水中时，金属块不受浮力，此时拉力等于重力，即为图中的段，从图可知，该金属块重力为：

，

故A错误；

B．当金属块未露出液面时，即为图中的段，从图可知，此时绳子的拉力为，则金属块受到的浮力大小为：

，

故B错误；

C．由可知：

金属块排开水的体积（金属块的体积）

，

则由

得金属块的密度为：

，

故C正确。

D．从图可知，绳子的拉力在至时间段内逐渐的变大，则由公式

可知，金属块的重力不变，而拉力逐渐的变大，所以浮力逐渐变小，故D错误；

9．【答题空1】0.98N

【答题空2】

【详解】

(1)．铁球受的浮力：

F浮=G-F=3.92N-2.94N=0.98N；

(2)．根据阿基米德原理得，铁球的体积：

V=V排===；

答：(1)．铁球受的浮力0.98N；

（2）铁球的体积

10．小    24    改用热胀冷缩更明显的液体来选用弹性更好的金属链条   

【详解】

(1)由于外界温度升高时，液体体积膨胀，引起液体密度变小，导致小球受到的浮力减小，链条拉力减小，则小球会下降，最终使小球重新悬浮液体的深度变大，所以该温度计的刻度值向下的应是变大的，即自下而上指针指示温度值是变小。

(2)小球排开水的体积与小球的体积相等，即：

V排=V球=3×10−3m3，

则：

F浮=ρ水V排g=0.8×103kg/m3×10N/kg×3×10−3m3=24N，

(3)该温度计测量的原理是根据外界温度对液体密度产生的影响，引起小球在液体所处的深度不同，从而判断外界温度的高低；所以小球所处的深度受液体密度的变化和金属链条的弹性程度有关，所以为了小球悬浮液体的深度的变化更明显，则可以改用热胀冷缩更明显的液体，或选用弹性更好更细的金属链条。

11．见解析    上升   

【解析】

【详解】

（1）证明：

由于冰块漂浮，F浮=G冰，由阿基米原理：F浮=G排；又因为冰熔化前后重力不变，

G冰=G冰化水即有：G排=G冰化水，

因为：F浮= G排=ρ水V排g，G冰=G冰化水=ρ水V冰化水g，

所以：ρ水V排g=ρ水V冰化水g，

故V排=V冰化水

所以冰熔化前后水面不升也不降．

（2）冰块的质量为m冰；盐水的密度ρ盐水

∵冰块漂浮在盐水中，

∴F浮=G冰=m冰g

F浮=ρ盐水gV排

∴ρ盐水gV排=m冰g

∴V排=；

当冰完全熔化成水后，质量不变

即：m化水=m冰

冰化成水的体积为：V化水==，

∵ρ盐水>ρ水

>，

∴V化水>V排，即杯中液面上升．

12．拿出柑橘后溢水杯的质量    偏小   

【详解】

(2)根据题意,柑橘的体积等于排出水的体积,V=V排=，由公式，要测出排出水的质量，还需测出拿出柑橘后溢水杯的质量；

(3)由于将柑橘从溢水杯中取出时,上面会沾有水,使得柑橘的体积测量偏大,由ρ=可知，密度偏小。

13．变小    浸入深度    有偶然性    （或亦可）    不受影响   

【分析】

【详解】

(1)[1]在第三步实验中，当铁块浸入水中的体积缓慢增大时，铁块排开水的体积变大，根据可知，铁块受到浮力增大，故弹簧测力计的读数变小。

[2]当石块浸没后继续缓慢向下，弹簧测力计的读数保持不变，说明物体所受浮力大小与浸入深度无关。

(2)[3]题目中所表述的只是一次实验，一次实验的结论具有偶然性，要想得到科学的结论，不但要重复进行多次测量，还要换用其他液体进行实验，并且还要进行物体部分浸入水中的实验等。

(3)[4]由甲图知物体的重力，丙图得物体浸没时弹簧测力计读数；物体全部浸没时的浮力

排开水的体积

物体的密度

[5]排开液体的重力等于水和桶的总重力减去桶的重力，若空烧杯中残留有水滴，则水和桶的总重也包含残留水，差值仍然不变，即排开水的重力不变，由可知，测出的石块密度值不受影响。

14．5.6    5.6   

【分析】

（1）知道铁块重和浸没水中后弹簧测力计的示数，利用称重法F浮=G-F示求出铁块受到的浮力；（2）铁块浸没水中时排开的水都溢出溢水杯，根据阿基米德原理求溢出水的重．

【详解】

∵铁块浸没水中静止时弹簧测力计的示数为2.4N，

∴根据称重法F浮=G−F示可知：

铁块受到的浮力F浮=G−F示=8N−2.4N=5.6N，

根据阿基米德原理可知：F浮=G排=G溢，

∴溢出水的重力G溢=F浮=5.6N.

15．4    物体质量不变，体积变大，密度减小   

【分析】

在图像中找出密度最大的位置，看对应的温度是多少；根据图像找出0℃~4℃水密度的变化情况，得出结论。

【详解】

[1]由图像可知，在4℃时水的密度是最大的。

[2]在6℃∼10℃范围内，温度升高时水的密度是逐渐变小的，因为物体质量不变，体积变大，密度减小。

16．（1）大气压  （2）使其分别直立地漂浮在水和豆浆中，筷子露出液面多

【分析】

根据题中“吸盘；筷子露出液面---的密度大”可知，本题考查大气压的应用及阿基米德原理的应用，根据大气压强和阿基米德原理法测浮力的知识，进行分析。

【详解】

（1）“吸盘”是利用大气压起固定作用的；（2）用同一只筷子，一端缠些铁丝，使其分别直立地漂浮在水和豆浆中，因为漂浮，浮力等于重力，即浮力相等，据F浮=ρ液V排g，露出的体积越少，V排越大，液体密度越小；所以筷子露出液面多的密度大。

17．弹簧测力计的示数变小    0    2    不变   

【分析】

水袋浸入水中，就会受到水施加的浮力，根据水袋全部浸没水中的状态判断弹簧测力计的示数；苹果漂浮在水面上，漂浮时浮力等于重力；往水中逐渐加盐，苹果始终漂浮，浮力不变。

【详解】

[1]把装水的塑料袋慢慢放入水中，水袋受到水向上的浮力，弹簧测力计的示数会变小。

[2]当水袋浸入水中的体积增大时，排开水的体积增大，受到的浮力增大，弹簧测力计对袋子的拉力在减小；当水袋全部浸没水中时，水袋处于悬浮状态，浮力等于重力，因此弹簧测力计的读数为0。

[3]苹果悬浮于水中，受到的浮力等于其重力，即苹果受到的浮力为2N。

[4]向水中加盐，水的密度变大，盐水密度大于苹果的密度，苹果会漂浮于水中，漂浮时浮力也等于重力，所以苹果的浮力不变。

18．1.5    下沉   

【详解】

[1]苹果悬浮时排开睡的体积等于自身体积，根据阿基米德原理，则苹果受到的浮力为：

F浮===1.5N。

[2]苹果整个的时候是悬浮的，说明整个苹果的密度等于水的密度。将苹果分成大块和小块后，小块在水中上浮，说明小块的密度小于水的密度，则大块低密度大于水的密度，所以将大块浸没水中，松手后大块将会下沉。