2021学年10.3 物体的浮沉条件及其应用课堂检测

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（基础篇）2021-2022学年下学期初中物理人教新版八年级同步分层作业10.3 物体的浮沉条件及应用一．选择题（共5小题）1．如图的四个场景，主要依靠空气浮力而“飞天”的（  ）A．宇航员太空行走 B．飞机翱翔蓝天 C．放风筝 D．热气球升空2．如图是世界上最大的全透型载客潜水器“寰岛蛟龙1”。潜水器从水面缓慢下潜至水面下一定深度处悬停，里面的人能从潜水器内往外观察海底世界。下列关于潜水器的说法正确的是（  ） A．下潜过程中，水对它的压强不变 B．下潜过程中，受到的浮力一直在变大 C．潜水器靠改变受到的浮力来实现下潜的 D．悬停时受到的重力和浮力是一对平衡力3．因强风吹袭，“长赐号”巨型货轮在通过苏伊士运河时，船身偏离航道、导致船头触底搁浅，堵塞造成运河双向断航。下列对船头触底搁浅巨轮的分析中，正确的是（  ）A．巨轮受到的浮力等于它的重力 B．巨轮受到的浮力大于它的重力 C．巨轮受到的浮力小于它的重力 D．巨轮受到的浮力和航行时一样大4．如下图所示，小菲同学在向水中逐渐加盐的过程中，原来沉在杯底的鸡蛋慢慢变为悬浮，再由悬浮最终变为漂浮。关于此过程中鸡蛋所受浮力，下列说法正确的是（  ） A．漂浮时受到的浮力大于鸡蛋受到的重力 B．悬浮时受到的浮力小于鸡蛋受到的重力 C．沉底时受到的浮力等于鸡蛋受到的重力 D．漂浮时受到的浮力等于悬浮时受到的浮力5．将同一物块分别放入甲、乙不同液体中，静止时状态如图所示。则物块所受浮力F甲和F乙、液体密度ρ甲和ρ乙大小关系正确的是（  ） A．F甲＝F乙，ρ甲＜ρ乙 B．F甲＜F乙，ρ甲＜ρ乙 C．F甲＞F乙，ρ甲＜ρ乙 D．F甲＝F乙，ρ甲＞ρ乙二．填空题（共7小题）6．潜水艇是靠     的改变实现上浮和下沉的；轮船是采用     的办法，增大可利用的浮力。7．今年五一期间，林州太行大峡谷旅游景区的多个热气球升空，吸引了众多游客前来游玩，热气球是利用了热空气密度比空气      （选填“大”或“小”），从而产生      的浮力（填方向）。8．将同一支密度计先后放在甲、乙两种液体中。静止时如图，两次密度计受到的浮力大小关系是F甲     F乙（填“＞”、“＝”或“＜”）。 9．一艘货轮从长江开到大海，所受的浮力      ，排开液体的体积      ．（均选填“变大”、“不变”、“变小”）。10．2019年12月17日，我国第一艘国产航空母舰“山东舰”正式交付海军，舰载飞机飞离航母，与飞离前相比，航空母舰受到的浮力     （选填“增大”“减小”或“不变”），舰载飞机在航母甲板着陆时，受到     （选填“重力”或“阻力”）作用减速从而安全着舰。11．把重6N、密度为0.8×103kg/m3的实心物体投入水中。当物体静止时，物体处于     状态（选填“漂浮”、“悬浮”或“沉在水底”），物体所受的浮力是     N。12．一个重为2N的木块，浸没在水中时受到的浮力为3N，则它将     （选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”），木块静止后所受到的浮力为     N。三．计算题（共2小题）13．一个飞艇充入气体后的质量是500kg，体积是900m3。g取10N/kg，空气密度为1.3kg/m3。求：（1）飞艇在空中受到的浮力多大？（2）装载多少牛的货物时，飞艇能够恰好悬浮在空中？14．如图所示，质量为1kg的正方体木块静止在水面上时，露出水面的体积为总体积的（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）木块受到的浮力。（2）木块排开水的体积。（3）木块的密度。
（基础篇）2021-2022学年下学期初中物理人教新版八年级同步分层作业10.3 物体的浮沉条件及应用参考答案与试题解析一．选择题（共5小题）1．如图的四个场景，主要依靠空气浮力而“飞天”的（  ）A．宇航员太空行走 B．飞机翱翔蓝天 C．放风筝 D．热气球升空【分析】找出主要依靠浮力飞天的，即找出在空气中应满足物体的浮沉条件G＜F浮，故可以分析物体在空中运动的原因及所处的环境得出结果。【解答】解：A、太空环境为真空，没有空气，故宇航员在太空中行走不受浮力，故A不符合题意；BC、飞机、风筝在空中飞行，利用了下方的空气压强大于上方的空气压强，即产生了上升的升力，应用了流体压强与流速的关系，故BC不符合题意；D、热气球内部热空气密度小于外部空气密度，故热气球所受浮力大于重力，是利用空气浮力升空的，故D符合题意。故选：D。【点评】本题考查浮力在热气球中的应用，同时结合了一些常见物体的升空原理，通过本题能了解更多知识。2．如图是世界上最大的全透型载客潜水器“寰岛蛟龙1”。潜水器从水面缓慢下潜至水面下一定深度处悬停，里面的人能从潜水器内往外观察海底世界。下列关于潜水器的说法正确的是（  ） A．下潜过程中，水对它的压强不变 B．下潜过程中，受到的浮力一直在变大 C．潜水器靠改变受到的浮力来实现下潜的 D．悬停时受到的重力和浮力是一对平衡力【分析】（1）根据p＝ρgh分析解答；（2）根据F浮＝ρ液gV排分析解答；（3）物体在液体中的浮沉条件：上浮：F浮＞G；悬浮：F浮＝G；下沉：F浮＜G；（4）平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上。【解答】解：A、潜水器在下潜过程中，海水的密度不变，但深度h不断增大，根据p＝ρgh可知，水对它的压强变大。故A错误；B、潜水器在完全没入水面前，排开海水的体积不断增大，所以浮力变大，完全没入水面之后，海水的密度不变，排开海水的体积不变，根据F浮＝ρ液gV排可知，受到的浮力不变；故在下潜过程中，受到的浮力先变大后不变。故B错误；C、潜水艇靠改变自身重力实现上浮或下潜。故C错误；D、悬停时受到的重力和浮力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上，是一对平衡力，故D正确。故选：D。【点评】此题考查潜水艇浮沉的原理、平衡力的辨别、液体压强公式和阿基米德原理，是一道综合性较强的题目，但总体难度不大，掌握基础知识即可正确解题。3．因强风吹袭，“长赐号”巨型货轮在通过苏伊士运河时，船身偏离航道、导致船头触底搁浅，堵塞造成运河双向断航。下列对船头触底搁浅巨轮的分析中，正确的是（  ）A．巨轮受到的浮力等于它的重力 B．巨轮受到的浮力大于它的重力 C．巨轮受到的浮力小于它的重力 D．巨轮受到的浮力和航行时一样大【分析】（1）物体在液体中的浮沉条件：上浮时F浮＞G；悬浮时F浮＝G；漂浮时F浮＝G；下沉时F浮＜G；沉底时F浮+N＝G；（2）物体受到的浮力与排开水的体积有关，排开水的体积大，受到的浮力大，排开水的体积小，受到的浮力小。【解答】解：ABC、由于船头触底搁浅，所以此时巨轮为沉底状态，所以此时F浮+N＝G，F浮＝G﹣N，所以受到的浮力小于重力，故AB错误，C正确；D、“长赐”号触底搁浅后，货轮排开的水量减少了，受到浮力变小，故D错误。故选：C。【点评】掌握影响物体沉浮的因素以及阿基米德原理，是解答此题的关键。4．如下图所示，小菲同学在向水中逐渐加盐的过程中，原来沉在杯底的鸡蛋慢慢变为悬浮，再由悬浮最终变为漂浮。关于此过程中鸡蛋所受浮力，下列说法正确的是（  ） A．漂浮时受到的浮力大于鸡蛋受到的重力 B．悬浮时受到的浮力小于鸡蛋受到的重力 C．沉底时受到的浮力等于鸡蛋受到的重力 D．漂浮时受到的浮力等于悬浮时受到的浮力【分析】根据物体的浮沉条件分析浮力的大小。【解答】解：ABD、根据物体的浮沉条件可知，鸡蛋漂浮或悬浮时，受到的浮力等于鸡蛋受到的重力，故AB错误，D正确；C、沉底时受到的浮力小于鸡蛋受到的重力，故C错误。故选：D。【点评】本题考查物体的沉浮条件的应用，属于基础题。5．将同一物块分别放入甲、乙不同液体中，静止时状态如图所示。则物块所受浮力F甲和F乙、液体密度ρ甲和ρ乙大小关系正确的是（  ） A．F甲＝F乙，ρ甲＜ρ乙 B．F甲＜F乙，ρ甲＜ρ乙 C．F甲＞F乙，ρ甲＜ρ乙 D．F甲＝F乙，ρ甲＞ρ乙【分析】同一物块放在甲、乙液体中，一个悬浮、一个漂浮，受到的浮力都等于物块受到的重力；得出了受到浮力的大小关系，从图可以得出物块排开液体体积的大小关系，再根据阿基米德原理分析液体的密度大小关系。【解答】解：甲中物体悬浮，乙中物体漂浮，根据物体的浮沉条件可知，F浮＝G，所以物块在甲、乙两种液体中受到的浮力都等于物块受到的重力G，即F甲＝F乙＝G；又因为F浮＝ρ液gV排，所以由图知，物体排开液体的体积：V甲＞V乙，所以甲、乙液体的密度为ρ甲＜ρ乙，故A正确。故选：A。【点评】本题考查了阿基米德原理、物体的浮沉条件，利用好漂浮的条件F浮＝G是解此类题目的关键。二．填空题（共7小题）6．潜水艇是靠 自身重力 的改变实现上浮和下沉的；轮船是采用 空心 的办法，增大可利用的浮力。【分析】（1）潜水艇浸没在水中，潜水艇的体积不变（排开水的体积不变），受浮力不变；通过让海水进、出压力舱改变潜水艇受到的重力，而实现上浮或下沉的。（2）把树木挖成空心，装上货物，相当于用货物取代了木头被挖走的部分，增大可利用浮力，实际是保持排开水体积不变的条件下的质量替换，现在的轮船也是利用这个道理。【解答】解：（1）在水中，潜水艇所受浮力一定，它能够上浮和下沉是通过改变自身重力来实现的。（2）轮船是采用空心法来增大排开液体的体积，从而增大可以利用的浮力。故答案为：自身重力；空心。【点评】考查了学生对阿基米德原理和物体浮沉条件的掌握和运用，轮船和潜水艇是浮力的典型应用，应理解它们的浮沉原理。7．今年五一期间，林州太行大峡谷旅游景区的多个热气球升空，吸引了众多游客前来游玩，热气球是利用了热空气密度比空气  小 （选填“大”或“小”），从而产生  竖直向上 的浮力（填方向）。【分析】热气球是利用在空气中的浮力来工作的，热气球要上升，则浮力应大于重力，据此分析。【解答】解：热气球是因为热空气气体的密度小于空气的密度时，竖直向上的浮力大于竖直向下的重力，才可以升空。故答案为：小；竖直向上。【点评】本题考查了浮力的利用和浮力的方向，属于基础题。8．将同一支密度计先后放在甲、乙两种液体中。静止时如图，两次密度计受到的浮力大小关系是F甲 ＝ F乙（填“＞”、“＝”或“＜”）。 【分析】物体的沉浮条件：当物体的重力大于浮力时，物体下沉，当物体的重力小于浮力时，物体上浮直至漂浮，当物体的重力等于浮力时，物体悬浮或漂浮。密度计在甲、乙两种液体里都是漂浮，根据漂浮条件判断出密度计受到浮力的大小关系。【解答】解：同一支密度计在甲、乙两种液体里都漂浮，所以，F浮＝G，因此密度计在两种液体中受到的浮力相等，都等于密度计受到的重力G，即F甲＝F乙＝G。故答案为：＝。【点评】本题考查了物体的漂浮条件，利用好密度计漂浮（F浮＝G）是解此类题目的关键。9．一艘货轮从长江开到大海，所受的浮力  不变 ，排开液体的体积  变小 ．（均选填“变大”、“不变”、“变小”）。【分析】货轮从长江口驶入东海始终处于漂浮，受到的浮力都等于货轮受到的重力（自身重不变）；据此可知浮力的大小关系；知道长江水和海水的密度关系，根据阿基米德原理分析排开长江水和海水体积的大小关系。【解答】解：货轮运送货物从长江驶入东海，自身重力不变，由于货轮始终处于漂浮，则F浮＝G，所以货轮受到长江水和海水的浮力不变，都等于货轮受到的重力G，即：F浮＝G，由于长江水的密度ρ1小于海水的密度ρ2，即：ρ1＜ρ2，由F浮＝ρ液gV排可知：轮船排开水的体积V1＞V2，即：货轮排开水的体积将变小。故答案为：不变；变小。【点评】本题考查了阿基米德原理、物体的浮沉条件，知道轮船漂浮（F浮＝G）是解此类题目的突破口，利用好阿基米德原理是关键。10．2019年12月17日，我国第一艘国产航空母舰“山东舰”正式交付海军，舰载飞机飞离航母，与飞离前相比，航空母舰受到的浮力 减小 （选填“增大”“减小”或“不变”），舰载飞机在航母甲板着陆时，受到 阻力 （选填“重力”或“阻力”）作用减速从而安全着舰。【分析】（1）航母上的舰载机飞离后，航母自重减小，因航母仍漂浮，根据漂浮条件F浮＝G判断浮力的变化；（2）阻力改变了舰载机的运动状态。【解答】解：航母始终漂浮在海面上，由浮沉条件可知，浮力等于重力，即F浮＝G，当舰载飞机起飞后航母的重力G减小，因航母仍处于漂浮状态，故所受浮力F浮减小；舰载飞机在航母甲板着陆时，受到水平方向的阻力作用，使得舰载飞机减速从而安全着舰。故答案为：减小；阻力。【点评】本题综合利用了浮沉条件（漂浮条件）和阿基米德原理，要求灵活运用。11．把重6N、密度为0.8×103kg/m3的实心物体投入水中。当物体静止时，物体处于 漂浮 状态（选填“漂浮”、“悬浮”或“沉在水底”），物体所受的浮力是 6 N。【分析】物体的密度小于水的密度时，物体会漂浮在水面上；物体漂浮时，浮力等于物体重力。【解答】解：因为ρ物＜ρ水，所以物体静止时，物体漂浮在水面上；物体漂浮时，浮力等于重力，故受到的浮力为6N。故答案为：漂浮；6。【点评】本题考查了物体浮沉条件的理解和运用，属于基础题。12．一个重为2N的木块，浸没在水中时受到的浮力为3N，则它将 上浮 （选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”），木块静止后所受到的浮力为 2 N。【分析】根据木块的重力和全部浸没在水中时浮力判定木块的浮沉情况；根据物体的浮沉条件分析浮力的大小。【解答】解：木块的重力为2N，浸没在水中时受到的浮力为3N，浮力大于重力，则木块要上浮；待木块静止时，漂浮在水面上，此时木块所受的浮力等于木块的重力，F浮＝G＝2N。故答案为：上浮；2。【点评】本题考查了学生对物体的浮沉条件的掌握和运用，属于基础题。三．计算题（共2小题）13．一个飞艇充入气体后的质量是500kg，体积是900m3。g取10N/kg，空气密度为1.3kg/m3。求：（1）飞艇在空中受到的浮力多大？（2）装载多少牛的货物时，飞艇能够恰好悬浮在空中？【分析】（1）知道飞艇的体积，即排开空气的体积，知道空气的密度，利用阿基米德原理求飞艇受到空气的浮力；（2）根据G＝mg算出飞艇的重力，在空中静止不动，飞艇受到的浮力等于飞艇的重力加上飞艇载重，据此求出货物的重力。【解答】解：（1）飞艇在空气中所受浮力为：F浮＝ρ空气gV排＝1.3kg/m3×900m3×10N/kg＝11700N；（2）飞艇的重力为：G飞艇＝m飞艇g＝500kg×10N/kg＝5000N，飞艇在空中悬浮时，飞艇受到的浮力等于总重力，即F浮＝G飞艇+G载重，所以物体的重力为：G载重＝F浮﹣G飞艇＝11700N﹣5000N＝6700N。答：（1）飞艇在空中受到的浮力11700N；（2）装载6700牛的货物时，飞艇能够恰好悬浮在空中。【点评】本题考查浮力大小计算，注意阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于气体。14．如图所示，质量为1kg的正方体木块静止在水面上时，露出水面的体积为总体积的（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）木块受到的浮力。（2）木块排开水的体积。（3）木块的密度。 【分析】（1）由题意可知，木块静止时处于漂浮状态，受到的浮力和自身的重力相等，根据木块的重力求出受到的浮力；（2）根据F浮＝ρ水gV排求出物体漂浮时浸入水中的体积；（3）根据排开的水的体积求出木块的体积，根据密度公式求出木块的密度。【解答】解：（1）由题意可知，木块静止时处于漂浮状态，所以，木块所受到的浮力：F浮＝G＝mg＝1kg×10N/kg＝10N；（2）由F浮＝ρ水gV排可知，木块漂浮时浸入水中的体积为：V排＝＝＝1.0×10﹣3m3；（3）因此时露出水面的体积占木块总体积的，所以，木块的总体积：V木＝V排＝×1.0×10﹣3m3＝1.25×10﹣3m3，木块的密度为：ρ木＝＝＝0.8×103kg/m3。答：（1）木块受到的浮力为10N。（2）木块排开水的体积为1.0×10﹣3m3。（3）木块的密度为0.8×103kg/m3。【点评】本题考查了阿基米德原理和重力公式、密度公式、物体浮沉条件的应用，利用好公式是解题的关键。