人教版（2024）八年级下册（2024）第十章 浮力第1节 浮力优秀练习

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知识点一、浮力
1．浮力：浸在液体或气体里的物体受到液体或气体竖直向上的托力叫做浮力。
（1）浮力方向：竖直向上，施力物体是液（气）体。
（2）浮力的产生原因：物体下表面受到向上的压力大于物体上表面受到的向下的压力。
物体在液体中，上下两个面因为在液体中的深度不相同，所以受到的压强也不相等，上面的压强小，下面受到的压强大，下面受到向上的压力大于上面受到的向下的压力。液体对物体这个压力差，就是液体对物体的浮力。
特别提醒
浮体的顶部界面接触不到液体时，则只有作用在底部界面向上的压力才会产生浮力，因为只要其间有一层很薄的液膜，就能传递压强，底面就有向上的压力，物体上下表面有了压力差，物体就会受到浮力。
用弹簧测力计悬挂一实心物块，物块下表面与水面刚好相平，如图甲所示，由此处匀速下放物块，直至浸没于水中。物块下放过程中，弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示，对于此图回答以下问题：（）
(1)物块受到的重力为 N；
(2)物块浸没在水中时受到的浮力是 N；
(3)物块刚好浸没时下表面受到水的压力为 N。
【答案】(1)8
(2)4
(3)4
【详解】（1）由图乙可知，物块未浸入水中时，弹簧测力计示数为8N，由称重法可知，物块的重力为8N。
（2）由图乙可知，物块浸没在水中时，弹簧测力计示数为4N，由称重法测浮力可知，物块浸没在水中时受到的浮力为
（3）物块刚好浸没时，弹簧测力计示数为4N，由称重法测浮力可知，此时物块受到的浮力为
物块受到的浮力等于下表面受到水的压力减去上表面受到水的压力，物块刚好浸没时，上表面受到水的压力为0N，此时，物块受到的浮力等于下表面受到水的压力，故物块刚好浸没时下表面受到水的压力为4N。
知识点二、探究影响浮力大小因素的实验
1.实验目的、原理、方法
（1）实验目的：探究影响浮力大小的因素。
（2）实验原理：F浮=G-F读。
（3）实验方法：称重法、控制变量法。
2.实验器材：弹簧测力计、水、盐水、细线、烧杯、小石块。
（1）弹簧测力计：测量拉力。
（2）细线：连接实验器材。
（3）小石块、金属块：实验对象。
（4）水、盐水：改变液体密度。
（5）烧杯：盛装液体。
3.实验步骤
步骤①用弹簧测力计测量石块在空气中的重力。
步骤②把石块慢慢浸入水中，直至石块完全没入水中，并观察弹簧测力计读数变化。
步骤③把水换成盐水，重复步骤②。
步骤④把小石块换成金属块重复上面三个步骤。
步骤⑤记录数据，整理器材。
4.实验结论及应用
（1）浮力大小跟浸入液体（水）中的体积有关。
（2）浸入液体中的体积一定时，浮力大小跟物体所在深度无关。
（3）比较步骤二、三可知，浸入液体中的体积一定时，浮力大小跟液体密度有关，密度大的浮力大。
特别提醒
（1）实验中，用到了“称重法”测浮力：，弹簧测力计的示数越小，说明物体受到的浮力越大。
如图所示，是探究“浮力的大小跟哪些因素有关”实验过程中弹簧测力计的示数。则：
(1)由甲图可知，金属块受到的重力是 N， 当它浸没在水中时受浮力是 N；
(2)金属块从乙图到丙图的位置变化过程中，弹簧测力计的示数减小，说明金属块受到浮力 （选填“变大”“变小”或“不变”），分析两图实验数据可得：物体所受的浮力大小与 有关；
(3)分析丙、丁两图实验数据可得：浮力大小跟物体浸没在水中的深度 （选填“有关”或“无关”）；
(4)分析 两图可知，浮力大小跟液体密度有关，当物体浸入液体中的体积相同时，液体的密度越大，物体所受浮力越大。
【答案】(1) 4.8 2
(2) 变大 排开液体的体积
(3)无关
(4)丁、戊
【详解】（1）[1]图甲中，弹簧测力计的分度值为0.2N，金属块所受重力为4.8N。
[2]图丁中金属块浸没水中，受到的拉力是2.8N，当它浸没在水中时受浮力
F浮=G-F丁=4.8N-2.8N=2N
（2）[1][2]金属块从乙图到丙图的位置变化过程中，排开液体的体积变大，弹簧测力计的示数减小，由称重法可知金属块受到浮力变大，可得物体所受的浮力大小与排开液体的体积有关。
（3）分析图丙、丁可知，物体浸在水中的深度不同，测力计示数相同，由称重法可知受到的浮力相同，故浮力大小跟物体浸没在水中的深度无关。
（4）分析图丁、戊可知，浮力的大小跟液体密度有关，戊中液体的密度大，测力计示小，由称重法，戊中物体所受浮力大，即液体的密度越大，物体所受浮力越大。
问题一：浮力
【角度1】浮力的方向、原因及产生浮力与否的辨别
【典例1】2021年12月9日，神舟十三号的航天员给我们展示在轨工作生活场景的同时，也做了多个实验。如图所示是乒乓球在水中浮力消失的实验，对这个现象的解释最准确的说法是（ ）
A．乒乓球的质量为零，重力为零
B．乒乓球没有排开水，水对球没有压力
C．太空中失重状态下，排开水的重力为零
D．太空中失重状态下，水的密度小到零
【答案】C
【详解】A．质量是物体的一种属性，不随物体位置的改变而改变，所以乒乓球的质量不为零；乒乓球在太空中处于失重状态，几乎不受重力的作用，故A错误；
B．乒乓球放入水中后，占据了一部分原本都是水的空间，而且放入后液面会升高，所以是排开了一部分水的；液体压强产生的原因有两个，一是液体受到重力的作用，二是液体具有流动性；太空中的水不受重力的作用，故水对球没有压力，故B错误
C．太空中失重状态下，排开的水重力为零，根据物体受到的浮力等于它排开的液体所受的重力，浮力为零，故C正确；
D．密度是物质本身的一种特性，一切物体都有密度，水的密度不会因为失重变为零，故D错误。
故选C。

1、浸在液体或气体里的物体受到液体或气体对物体向上的和向下的压力差就是浮力，所以如果物体下面没有液体是无法才是浮力的。
2、根据阿基米德原理可以知道，太空中失重状态下，排开的水重力为零，根据物体受到的浮力等于它排开的液体所受的重力，浮力为零。
【变式1-1】下列情境中的物体，不受浮力的是（ ）
A．水中下沉的石块B．空中上升的气球
C．海中航行的轮船D．水中桥墩
【答案】D
【详解】因为浮力是浸在液体（或气体）中的物体受到液体（或气体）向上托起的力。
AC．水中下沉的石块、大海中航行的轮船都受到水的向上托起的力，即受到浮力，故AC不符合题意；
B．空中上升的气球受到空气的浮力，故B不符合题意；
D．由于桥墩都是深深陷在河床底部，因此桥墩下面没有水，没有水对桥墩产生向上的压力，没有上下表面的压力差，故不会产生浮力，故D符合题意。
故选D。
【变式1-2】如图所示各情景中，物体没有受到浮力的是（ ）
A．立在河水中的桥墩B．悬停在水中的鸡蛋
C．航行中的“辽宁号”D．浮在空中的热气球
【答案】A
【详解】A．由图可知，圆柱形桥墩的下底面埋在地下，其下底面与河底紧密接触，桥墩没有受到水向上的压力，所以桥墩不受浮力作用，故A符合题意；
B．悬停在水中的鸡蛋，受到的浮力等于重力，故B不符合题意；
C．航行中的“辽宁号”，漂浮在水面上，物体受到水向上的压力，即受到的浮力，故C不符合题意；
D．浮在空中的热气球，浸没在空气中，受到空气的浮力，故D不符合题意。
故选A。
【角度2】称重法与压力差法计算浮力的大小
【典例2】浸入液体中的物体，通常要受到液体对它的浮力，浮力的施力物体是 ，方向是 。如图所示，弹簧测力计的示数为 N，所挂长方体金属块的质量为 g，当把长方体金属块完全竖直浸没在水中时，长方体金属块受到的浮力为2N，其上表面所受水的压力为3N，则其下表面所受水的压力为 N。
【答案】 液体 竖直向上 3.6 360 5
【详解】[1]浸入液体中的物体，通常要受到液体对它的浮力，浮力的施力物体是液体，受力物体是浸在液体中的物体。
[2]浮力的方向总是方向是竖直向上。
[3]如图所示，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为3.6N。
[4]由得，所挂长方体金属块的质量为
[5]浮力是物体上下表面的压力差，其下表面所受水的压力为
1、物体在液体中，上下两个面因为在液体中的深度不相同，所以受到的压强也不相等，上面的压强小，下面受到的压强大，下面受到向上的压力大于上面受到的向下的压力。液体对物体这个压力差，就是液体对物体的浮力。所以F浮=F向上-F向下。
【变式2-1】一个正方体铁块在水下某深度时，上表面受到压力，下表面受到压力，则铁块上下表面受的压力差是 ，铁块受到浮力是 （铁块上表面均与水面平行）。
【答案】 5 5
【详解】[1]铁块上下表面受到的压力差是
[2]根据物体受到的浮力的产生原因可得，铁块受到的浮力是
【变式2-2】用量程足够大的弹簧测力计拉着一个正方体物块，从空中某一高度慢慢放入盛水的容器中，如图甲所示，整个过程中水未溢出，弹簧测力计的示数F随物块下降的高度h变化的图像如图乙所示。水的密度。
(1)正方体物块浸入水中的过程中受到水的最大浮力是多少？
(2)正方体物块刚好浸没在水中时，其下表面受到水向上的压力是多少？
【答案】(1)80N
(2)80N
【详解】（1）正方体物块浸入水中的过程中受到水的最大浮力是
（2）由浮力的产生原因得
刚浸没时，正方体物块上表面受到的压力为
此时正方体物块下表面受到水向上的压力是
问题二：探究影响浮力大小因素的实验
【角度1】探究影响浮力大小因素的实验
【典例1】小霞同学按照如图所示的操作，探究影响浮力大小的因素。
(1)金属块完全浸没在水中时，受到的浮力是 N；
(2)观察A、B、C三幅图，可得出金属块受到的浮力大小与 有关；
(3)观察A、C、D三幅图，可得出的结论是 ；
(4)根据本实验数据可计算得出该金属块的密度是 kg/m3；
(5)观察A、C、E三幅图，可得水的密度和液体密度的关系是水 液体（选填“大于”“小于”或“等于”）
【答案】(1)0.5
(2)排开液体体积
(3)浮力大小跟物体浸没在液体中的深度无关
(4)
(5)大于
【详解】（1）由图A知道，物体所受重力为
G=2N
浸没在水中测力计示数为F示=1.5N，故物体浸没水中所受浮力为
（2）观察A、B、C、三幅图，由称重法可知浮力不同，液体密度一定，但排开液体体积变大，故可知金属块受到的浮力大小与排开液体体积有关。
（3）比较A、C、D三图知道，液体密度和物体排开液体的体积相同，物体浸没在水中深度增加，弹簧测力计的示数不变，由称重法可知，物体所受浮力不变，说明浮力大小跟物体浸没在液体中的深度无关。
（4）由（1）知道，浸没水中F浮=0.5N，由知道，物体的体积为
由G=mg知道，圆柱体的质量为
由知道，金属块密度是
（5）比较A、C、E三幅图知道，液体密度不同，物体排开液体的体积相同，由称重法知道，在水中浮力大，由知道，水的密度和液体密度的关系是
水>液体
实验中，用到了“称重法”测浮力：，弹簧测力计的示数越小，说明物体受到的浮力越大。
【变式1-1】如图所示是探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情景。
(1)圆柱体的质量为 ；
(2)比较B、C、D图可以探究浮力的大小是否跟物体 有关；
(3)比较图 和图E两图可以探究浮力的大小是否跟液体密度有关；
(4)F图中液体的密度ρ液 ρ水；
(5)C图中圆柱体受到的浮力为 N，请在图中画出该力的示意图 ；
(6)E图和F图中圆柱体下表面受到液体的压力之差可能是 （填“0.1N”“0.2N”或“0.3N”）。
【答案】(1)0.2kg
(2)浸入液体的体积
(3)D
(4)