初中物理人教版（2024）八年级下册10.3 物体的浮沉条件及其应用课后作业题

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•知识点1 浮力的利用
•知识点2 物体的浮沉条件及其应用
•作业 巩固训练
知识点1
浮力的利用
1、调节浮力的大小：采用“空心”增大体积，从而增大浮力，使物体能漂浮在液面上。2、轮船采用了把它做成空心的办法，使它能够排开更多的水，增大浮力，使轮船能漂浮在水面上。
3、潜水艇：潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重来实现的。
4、气球和气艇：气球和飞艇，体内充有密度小于空气的气体（氢气、氦气、热空气），从浮力与重力的大小关系来解释气球升空。
5、密度计是利用物体浮在液面的条件来工作的。
6、浮力的利用：汤圆刚放入水中时，汤圆受到的浮力小于重力；汤圆煮熟时，它的体积增大，浮力也随之增大。
【典例1-1】（2023春•郑州月考）生活中应用浮力的例子很多，关于浮力的应用，下列说法正确的是（ ）
A．同一个密度计分别在水和酒精中漂浮时，浮力大小不同
B．潜水艇从淡水区域潜行（未露出水面）到海水区域时，受到的浮力大小不变
C．饺子最初沉在锅底，后来膨胀后平均密度变小，于是浮了起来
D．悬浮的潜水艇排出水舱中的一部分水后将下沉
【典例1-2】（2023•长沙模拟）（多选）浮力的应用非常广泛。下列有关说法正确的是（ ）
A．液体密度越大，密度计所受的浮力越大
B．气球是因为充入了密度比空气大的气体而上升
C．潜水艇是通过改变自身所受重力来实现沉浮
D．航母是通过空心的办法来增大可利用的浮力
【变式1-1】（2023春•儋州期末）如图，是巧用物理知识将帽子送到楼上的情景，此过程中应用的关键知识是（ ）
A．气球受到的重力
B．帽子的质量大于气球的质量
C．帽子的密度大于气球的密度
D．空气对帽子和气球有浮力作用
【变式1-2】（2023春•合阳县期末）有一块体积为2.7×10﹣5m3、质量为54g的橡皮泥，浸没在水中，橡皮泥受到的浮力为 N；若把这块橡皮泥捏成一只小船，使其漂浮在水面上，橡皮泥受到的浮力为 N；通过以上计算说明可采用 的方法能增大浮力，人们利用这种方法制造了 。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
知识点2
物体的浮沉条件及其应用
1、前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。
2、物体在液体中的浮沉条件
上浮：F浮＞G 悬浮：F浮=G 漂浮：F浮=G。
下沉：F浮＜G 沉底：F浮+N=G。
3、如果被研究的物体的平均密度可以知道，则物体的浮沉条件可变成以下形式：①ρ物＜ρ液，上浮 ②ρ物=ρ液，悬浮 ③ρ物＞ρ液，下沉。
4、冰或冰中含有木块、蜡块等密度小于水的物体，冰化为水后液面不变；冰中含有铁块、石块等密大于水的物体，冰化为水后液面下降。
5、漂浮问题的几个规律
规律1：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力。
规律2：同一物体在不同液体里漂浮，所受浮力相同。
规律3：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小。
规律4：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几。
规律5：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力，外力等于液体对物体增大的浮力。
【典例2-1】（2023•长沙模拟）小明帮妈妈洗菜时发现，放在盆中的茄子浮在水面，西红柿沉在盆底。她用所学的物理知识对此现象作出一些分析，其中正确的是（ ）
A．茄子受到的浮力大于它受到的重力
B．茄子受到的浮力一定大于西红柿受到的浮力
C．西红柿排开水的重力等于自身的重力
D．茄子的密度小于西红柿的密度
【典例2-2】（2023春•郑州月考）600年前，我国明代航海家郑和从南京开始了下西洋的壮举，郑和使用的名为“宝船”的大帆船从长江驶入海洋时，若船上载重不变，则船所受的浮力 ，轮船的吃水深度 ，该轮船在码头装货物的过程中，轮船受到的浮力将 。（三空均选填“变大”、“变小”或“不变”）
【典例2-3】（2023春•兴宁区校级月考）如图所示，底面积为200cm2的圆柱形容器内盛有一定量的水，将一重力为6N的木块A放入水中，再将另一重力为2N的合金块B放在木块A的上方，此时木块A恰好有的体积浸入水中（ρ水＝1.0×103kg/m3）。求：
（1）此时木块A受到的浮力大小；
（2）木块A浸入水中的体积；
（3）木块A的密度；
（4）若取走合金块B，水对容器底部压强的变化量。
【变式2-1】（2023春•崂山区校级月考）如图，碗可以漂浮在水面上，也可以沉入水底，下列说法正确的是（ ）
A．碗沉入水底时比漂浮在水面上时的浮力大
B．碗沉入水底时受到的浮力等于它的重力
C．碗沉入水底时比漂浮时排开的水更多
D．碗沉入水底时容器底部受到水的压强变小了
【变式2-2】（2023秋•渝中区校级期末）一个底面积为100cm2的足够高的薄壁柱形容器放在水平电子秤上，向容器中缓慢注入某种液体，停止注入液体时，容器内液体的深度为5cm；将一个均匀实心柱体放入液体中，实心柱体静止时如图甲，柱体露出液面部分高度为5cm。整个过程电子秤的示数与容器内液体深度的关系如图乙（部分数据没有标识），则容器的质量 g，该实心柱体的密度 kg/m3。
【变式2-3】（2023春•和县期末）如图所示，用一细线将木块系于容器的底部，木块完全浸没在水中处于静止状态，已知木块的重力为6N，体积为1×10﹣3m3，求：
（1）木块受到的浮力；
（2）绳子的拉力；
（3）将细绳剪断，木块静止后露出水面的体积。
1．（2023春•启东市校级月考）A、B两个用不同材料做成的球。都漂浮在水面，它们露出水面的体积分别是各自体积的1/2和1/3，则构成A、B球材料的密度之比为（ ）
A．2：3B．3：4C．3：2D．4：3
2．（2023春•湟中区校级月考）质量为0.6kg、边长为20cm的正方体木块漂浮在水面上，则该物体在水中受到的浮力是（ ）
A．2NB．4NC．6ND．8N
3．（2023春•小店区校级月考）如图所示，甲、乙两个小球用细线连在一起放到盛水的烧杯中，恰好悬浮，甲球的重力大于乙球的重力，细线受到的拉力为0.1N，若把细线剪断，两个球的情况是（ ）
A．甲、乙都上浮B．甲、乙都下沉
C．甲上浮，乙下沉D．甲下沉，乙上浮
4．（2023秋•金山区校级期中）漂浮在水面上的物体，所受的浮力大小表述正确的有（ ）
①等于该物体的重力；
②等于该物体排开的水所受的重力；
③等于该物体下表面受到水对它向上的压力；
④等于ρ水v物g。
A．1个B．2个C．3个D．4个
5．（2023春•东湖区月考）下列物理量最接近实际的是（ ）
A．中学生体重大约50N
B．悬浮在盐水中的鸡蛋受到得浮力大约是0.5N
C．成年人双脚站立在水平地面时对地面的压强大约是100Pa
D．南昌八一公园在夏季的大气压大约是1.6×104Pa
6．（2023春•宜阳县月考）把同一支密度计分别放在甲、乙两种液体中静止时如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．密度计在乙液体中的读数较大
B．密度计在甲液体中所受浮力大于在乙液体中所受浮力
C．甲液体的密度小于乙液体的密度
D．密度计在甲、乙液体中所受到的浮力都等于它的重力
7．（2023春•宜兴市月考）有甲、乙、丙三个材料不同的小球，质量相同，放入容器中静止时如图所示，则所受浮力最小的球是（ ）
A．甲B．乙C．丙D．无法判断
8．（2023春•南关区校级月考）把一个小球轻轻放入盛满水的杯子里，溢出了50g水，则小球的质量（ ）
A．一定等于50 gB．一定大于50 g
C．大于或等于50 gD．小于或等于50 g
9．（2023秋•昌平区期末）两个完全相同的圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上，它们分别装有密度不同的盐水，甲容器中盐水的密度为ρ甲，乙容器中盐水的密度为ρ乙。将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两容器中，如图所示，当鸡蛋静止时，两容器中的液面到容器内底部的距离相等，两容器内盐水对容器内底部的压强分别为p甲和p乙，鸡蛋受到的浮力分别为F浮甲和F浮乙，下列判断中正确的是（ ）
A．ρ甲＜ρ乙 p甲＝p乙
B．ρ甲＞ρ乙 p甲＞p乙
C．ρ甲＜ρ乙 F浮甲＝F浮乙
D．F浮甲＜F浮乙 p甲＝p乙
10．（2023•陕西模拟）我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇能从海拔4270m的科考营地以30m/min的平均速度顺利升至9050m的高空，创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。该浮空艇体积约为9000m3，总质量约为2.6t，内部上层装有氦气，中间隔开，下层是空气（海拔4270m处空气的密度为0.80kg/m3，取g＝10N/kg，在相同条件下氦气比空气的密度要小得多）。下列有关说法中正确的是（ ）
A．“极目一号”上升的平均速度为5m/s
B．正在升空的浮空艇所受大气压强逐渐增大
C．浮空艇在营地升空时所受空气浮力大小约为7.2×104N
D．要使悬浮于空中的浮空艇下降到地面，可以排出下层的部分空气
11．（2023•亭湖区校级二模）如图所示，水平桌面上盛有适量盐水的烧杯中，漂浮着冰块A，悬浮着物块B，当冰块A完全熔化后，下列分析正确的是（ ）
A．烧杯中水的密度变大
B．烧杯内液面不发生变化
C．杯底受到液体的压强变小
D．物块B受到的浮力变大
12．（2023•铁东区校级开学）某货轮的满载排水量为100t，则该货轮载满货物时排开水的体积为 m3，当该货轮卸掉货物后，它受到的浮力 （选填“变大”“变小”或“不变”）。（水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
13．（2023秋•宝山区期中）用手将重为10牛的物体全部压入水中，物体排开的水重为15牛，此时物体受到的浮力为 牛。放开手后物体将 （选填“上浮”“下沉”或“不动”），待物体静止时所受的合力为 牛。
14．（2023秋•杨浦区期末）如图（a）所示，重为6×107牛的潜艇悬停在海水某深度处，它排开海水的重力为 牛。潜艇的水舱向外排出1×107牛的海水后开始上浮，在图（b）所示位置时潜艇受到的浮力为 牛。最终潜艇静止在图（c）所示海面，潜艇受到的浮力为 牛。
15．（2023秋•静安区期末）水面下0.2米处，水产生的压强为 帕。重为20牛的木块漂浮在水中，木块受到浮力的大小为 牛，若该木块漂浮在酒精中（ρ酒精＜ρ水），与漂浮在水中相比，木块受到的浮力 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
16．（2023春•启东市校级月考）“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，容器内液体的密度 ，小球受到的浮力 （变大/变小/不变），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。
17．（2023春•如皋市校级月考）（1）如图所示，水平桌面上放置两个溢水杯，分别装满甲、乙两种液体。将一个密度为ρ0的小球放入甲液体中，小球静止时，溢出液体的质量为m甲；再将小球放入乙液体中，小球静止时，溢出液体的质量为m乙。则m甲 m乙（选填“＞”、“＝”或“＜”）；乙液体的密度ρ乙＝ （用已知条件所给的字母表示）。
（2）小明在水盆中洗碗，发现一个大碗正漂浮在水盆中，如图丙所示。他将水盆中的一些水放入大碗中，但大碗仍然漂浮。与原先相比，大碗所受到的浮力将 （选填“变大”、“不变”或“变小”），水盆中的水面将会 （选填“上升”、“不变”或“下降”）。
（3）将一个小物块完全放入容积为350mL的杯内，向杯中加入310g水或210g汽油都恰能将杯装满。小物块的体积为 cm3，密度为 kg/m3（ρ汽油＝0.7g/cm3）。
18．（2023•灌云县校级开学）某物体的质量为2kg，体积为3dm3。将其浸没在水中，然后松手，问：
（1）该物体是上浮，还是下沉？（请通过计算得出结论）
（2）最后物体静止时受到的浮力是多大？（g取10N/kg）
19．（2023春•启东市校级月考）若将边长为10cm的正方体木块放入水中如图所示，木块静止时，有一半体积露出液面，求：
（1）木块所受浮力；
（2）木块的密度；
（3）要使木块完全浸没，至少需要施加多大的压力。
20．（2022秋•玉林期末）《宋史•方技传》中记载，“河中府浮梁，用铁牛八维之，一牛且数万斤。后水暴涨绝梁，牵牛没于河。募能出之者，怀丙以二大舟实土，夹牛维之。用大木为权衡状钓牛。徐去其土，舟浮牛出”。现在常用的沉船打捞技术为“浮筒打捞法”。原理图如图所示，若某质量为M＝100吨、体积为V＝25m3的轮船沉没在深h＝10m的淡水湖底，一个浮筒的质量为m＝100kg、体积为V0＝4m3，（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：
（1）浮筒的密度；
（2）水对湖底的压强；
（3）轮船受到的浮力；
（4）打捞沉船需要的最少浮筒数。