初中物理人教版八年级下册第十章 浮力10.3 物体的浮沉条件及其应用精练

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（进阶篇）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6小题）1．如图所示的四个场景中，主要依靠空气浮力而“飞天”的是（  ）A． 孔明灯 B．飞机 C．火箭 D．风筝2．如图所示，一枚鸡蛋静止在盛有清水的容器底部，现逐渐向其中加入食盐并搅拌，鸡蛋逐渐向上运动直至浮出液面。关于这一过程，下列说法正确的是（  ） A．液体密度一直不变 B．鸡蛋所受的浮力一直不变 C．鸡蛋上浮过程中所受的重力逐渐变小 D．鸡蛋漂浮时所受浮力与重力大小相等3．若一艘轮船从长江驶入东海，关于轮船受到的浮力及船身状况的判断正确的是（  ）A．浮力变大 B．船身上浮 C．浮力变小 D．船身下沉4．将重力为5N的物体放在盛满液体的杯子里，最后溢出液体重力为4N，则可判断（  ）A．物体将沉入杯底 B．物体将浮在液面上 C．物体将悬浮在液体中 D．无法确定物体的沉浮5．把鸡蛋浸入盛盐水的杯中，鸡蛋悬浮（如图甲所示），再往该杯中加盐并搅拌使鸡蛋漂浮（如图乙所示），下列说法正确的是（  ） A．鸡蛋受到的浮力：F甲＜F乙 B．液体对杯底的压强：p甲＝p乙 C．液体的密度：ρ甲＝ρ乙 D．鸡蛋排开液体的质量：m甲＝m乙6．2012年9月25日，中国制造航母“辽宁号”交付使用。当一架的舰载机降落到航母后，则（  ）A．航母将上浮一些，所受浮力减小 B．航母将上浮一些，所受浮力增大 C．航母将下沉一些，所受浮力增大 D．航母将下沉一些，所受浮力减小二．填空题（共6小题）7．潜水艇是通过改变     实现上浮和下沉的；热气球通过加热空气或某些密度比空气小的气体（如氦气）从而获得较大的     升到空中的。（两空均选填“自身重力”或“浮力”）8．袁隆平是世界杂交水稻之父，也是我们湖南人民的骄傲，他生前曾说过：“人就像一粒种子，要做一粒好种子”。春耕时节农民伯伯常常会利用盐水选种，好的种子会在盐水中下沉，是因为它受到的浮力      于重力，浸没在水中的种子在下沉的过程中，它受到的浮力变化情况是      。9．小明在完成“动手动脑学科学”时，认识了密度计。将其放入液体中，当它竖立静止时，与液面相交的读数即为待测液体的密度。（1）如图甲、乙所示，让同一支密度计分别静止在水和酒精中，密度计受到的浮力      （填“变大”、“变小”或“不变”）；装水的容器是      （填“甲”或“乙”）。（2）小明同学将密度计放入盐水中，与乙图相比密度计的位置将      （填“上浮”或“下沉”）一些。 10．如图所示，用手把一个圆柱体物块浸没在水中。物块的上表面受到水的压力大小为14.7N，它的下表面受到水的压力大小为20.5N，物块受到的浮力大小为      N；若物块重为8N，放手后这个物块将      （选填“上浮”“悬浮”或“下沉”）。 11．小敏把体积为200cm3，质量为250g的洋芋放入水中时，最终洋芋将      （选填“漂浮”、“悬浮”或“下沉”）。洋芋静止时受到的浮力是      N。12．大众网•海报新闻3月13日讯：今年2月份，山东港口东营港创造了个“奇迹”，单月吞吐量超过去半年！防疫复工两不误！如图所示，其中一艘轮船驶从大海驶入长江，这艘船所受浮力       （选填“增大”、“减小”或“不变”）。在港口卸下8×106kg的货物后，轮船所受的浮力改变了       N，轮船的“排水量”     （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 三．计算题（共2小题）13．如图所示，装水的圆柱形玻璃容器中漂浮着质量为0.2千克的苹果，已知苹果露出水面的体积约为50厘米3。（g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）求：（1）苹果排开水的体积；（2）苹果的密度为多少？ 14．空载轮船（包括机器设备和工作人员）质量为2×103kg，轮船的满载排水量为9×103kg，g＝10N/kg求：（1）停泊在港口码头的空载轮船，受到水的浮力；（2）该轮船最多能装载多少千克货物？
（进阶篇）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6小题）1．如图所示的四个场景中，主要依靠空气浮力而“飞天”的是（  ）A． 孔明灯 B．飞机 C．火箭 D．风筝【分析】（1）孔明灯内热空气密度小于空气的密度，导致灯笼受到的浮力大于灯笼的重力，所以灯笼才会上升；（2）（4）流体在流速大的位置压强小，在流速小的位置压强大；风筝和飞机是利用流体压强与流速的关系升空的。（3）火箭起飞借助的是空气的反作用力，不是空气浮力。【解答】解：A、孔明灯点燃时，其内部空气的密度变小，质量减小，孔明灯受到的浮力大于重力时会升空，即它是依靠空气浮力而升空的，故A符合题意；B、飞机滑行时，机翼上下表面的空气流速不同、压强不同，会产生向上的压力差，即产生升力而升空，故B不合题意。C、火箭起飞时，向后喷气，空气对火箭产生一个向前的力，使火箭加速前进，这是利用了力的作用是相互的，故C不合题意；D、将风筝放飞到高空是因为风筝上方空气流速快、压强小，下方空气流速慢、压强大，产生了向上的升力，故D不合题意；故选：A。【点评】本题主要考查了浮力的利用，要知道一些物体升空的原理，有助于我们开拓知识面。2．如图所示，一枚鸡蛋静止在盛有清水的容器底部，现逐渐向其中加入食盐并搅拌，鸡蛋逐渐向上运动直至浮出液面。关于这一过程，下列说法正确的是（  ） A．液体密度一直不变 B．鸡蛋所受的浮力一直不变 C．鸡蛋上浮过程中所受的重力逐渐变小 D．鸡蛋漂浮时所受浮力与重力大小相等【分析】（1）盐的密度大于水的密度，据此判断液体密度的变化。（2）根据F浮＝ρ液gV排、结合物体漂浮条件分析解答。（3）鸡蛋在上浮过程中质量不变，根据G＝mg分析解答。（4）物体漂浮时，浮力等于自身的重力。【解答】解：A、由于盐的密度大于水的密度，所以向清水中加入食盐并搅拌，液体的密度会变大，故A错误；B、逐渐向其中加入食盐并搅拌，液体的密度不断变大，在鸡蛋露出液面之前，排开液体的体积不变，根据F浮＝ρ液gV排知，鸡蛋受到的浮力不断变大；鸡蛋露出液面的过程中，排开液体的体积变小，其受到的浮力变小；当鸡蛋漂浮在水面上时，浮力等于重力，浮力不再变化，故B错误；C、鸡蛋在上浮过程中质量不变，根据G＝mg可知，鸡蛋的重力不变，故C错误；D、根据物体的漂浮条件可知，鸡蛋漂浮时所受浮力与重力大小相等，故D正确。故选：D。【点评】此题考查了阿基米德原理和物体浮沉条件及其应用，属于基础题，难度不大。3．若一艘轮船从长江驶入东海，关于轮船受到的浮力及船身状况的判断正确的是（  ）A．浮力变大 B．船身上浮 C．浮力变小 D．船身下沉【分析】当轮船由长江驶入东海后，都是漂浮，根据漂浮条件分析船受到浮力的变化情况，再根据阿基米德原理判断排开水的体积（浸入水中的体积）的变化，得出是上浮一些，还是下沉。【解答】解：当轮船由长江驶入东海后，仍然处于漂浮状态，船受到的浮力：F浮＝G，因为船受到的重力不变，所以船受到的浮力不变；又因为F浮＝ρ液gV排，且ρ海水＞ρ江水，所以排开海水的体积小于排开江水的体积，即：船浸入海水中的体积变小，船上浮一些，故ACD错误，B正确。故选：B。【点评】本题考查物体的浮沉条件及阿基米德原理，关键应注意轮船漂浮时浮力等于物重这一特点，属于基础题。4．将重力为5N的物体放在盛满液体的杯子里，最后溢出液体重力为4N，则可判断（  ）A．物体将沉入杯底 B．物体将浮在液面上 C．物体将悬浮在液体中 D．无法确定物体的沉浮【分析】根据阿基米德原理可知，物体所受浮力，并判断物体所受浮力与重力的大小关系，得出物体的浮沉情况。【解答】解：将重力为5N的物体放在盛满液体的杯子里，最后溢出液体重力为4N，根据阿基米德原理可知，物体所受浮力F浮＝G排＝4N＜5N，即物体所受浮力小于重力，故物体将沉入杯底。故选：A。【点评】本题考查了学生对阿基米德原理、物体的浮沉条件的掌握和运用，属于基础题目。5．把鸡蛋浸入盛盐水的杯中，鸡蛋悬浮（如图甲所示），再往该杯中加盐并搅拌使鸡蛋漂浮（如图乙所示），下列说法正确的是（  ） A．鸡蛋受到的浮力：F甲＜F乙 B．液体对杯底的压强：p甲＝p乙 C．液体的密度：ρ甲＝ρ乙 D．鸡蛋排开液体的质量：m甲＝m乙【分析】（1）当浮力等于重力时，物体漂浮或悬浮；当浮力小于重力时，物体下沉，据此分析图甲、图乙中浮力与重力的关系，然后可知排开液体的质量关系；（2）向杯中不断加盐，容器里液体重力增大，盛水的杯是柱状容器，液体对容器底的压力F＝G，根据p＝判断出液体对容器底压强的大小。【解答】解：同一个鸡蛋的重力一定、密度一定；AD、鸡蛋在甲杯中悬浮，则受到的浮力F甲＝G，鸡蛋在乙杯中漂浮，其受到的浮力F乙＝G，所以，F甲＝F乙，由阿基米德原理可知G排甲＝G排乙，由G＝mg可知鸡蛋排开液体的质量m甲＝m乙，故A错误，D正确；B、向杯中不断加盐，所以容器里液体重力G甲＜G乙，盛水的杯是柱状容器，液体对容器底的压力F＝G，则F甲＜F乙，根据p＝可知，液体对容器底的压强p甲＜p乙，故B错误；C、鸡蛋在甲杯中悬浮，则液体的密度ρ甲＝ρ鸡蛋，鸡蛋在乙杯中漂浮，则液体的密度ρ乙＞ρ鸡蛋，所以ρ甲＜ρ乙，故C错误。故选：D。【点评】本题考查物体的沉浮条件，关键知道物体漂浮时浮力等于自身的重力，物体密度小于液体的密度，物体悬浮时，浮力等于自身重力，物体密度等于液体的密度。6．2012年9月25日，中国制造航母“辽宁号”交付使用。当一架的舰载机降落到航母后，则（  ）A．航母将上浮一些，所受浮力减小 B．航母将上浮一些，所受浮力增大 C．航母将下沉一些，所受浮力增大 D．航母将下沉一些，所受浮力减小【分析】航空母舰在水中是漂浮的，所以浮力与重力相等，当一架的舰载机降落到航母后，航母仍然漂浮，由于它的总重力增大，据此得出所受浮力的变化情况；已知所受浮力的变化情况，据F浮＝ρ液gV排得V排＝，排开的液体密度不变，据此得出排开液体的体积的变化情况，判断航母将上浮或下沉。【解答】解：航空母舰在水中是漂浮的，所以浮力与重力相等，当一架的舰载机降落到航母后，航母仍然漂浮，由于它的总重力增大，所以所受浮力也增大；根据F浮＝ρ液gV排得V排＝，排开的液体密度不变，所受浮力增大时，排开液体的体积增大，航母将下沉。故选：C。【点评】此题通过对航空母舰的分析，考查了对物体浮沉条件的利用，用到了漂浮时浮力与重力相等的关系，在分析时注意运用浮力公式及其变形公式。二．填空题（共6小题）7．潜水艇是通过改变 自身重力 实现上浮和下沉的；热气球通过加热空气或某些密度比空气小的气体（如氦气）从而获得较大的 浮力 升到空中的。（两空均选填“自身重力”或“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，根据物体的浮沉条件分析是怎么上浮或下沉的。（2）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：（1）在水中，潜水艇受到水的浮力和重力的作用，因为F浮＝ρ水V排g，潜水艇的体积不变，排开水的体积不变，所以潜水艇受到水的浮力不变；把压缩空气压入潜水艇的压力舱，将海水排出，潜水艇自重G减小，当F浮＞G时，潜水艇上浮；打开压力舱的阀门，让海水进入压力舱内，潜水艇自重G增大，当F浮＜G时，潜水艇下沉；当F浮＝G时，潜水艇悬浮，可以停留在任何深度；由此可见，潜水艇能够上浮和下沉是通过改变自重来实现的。（2）当给热气球内的空气加热时，气球内的空气膨胀、密度减小，同时有一部分空气跑到气球外部，使整个气球的重力减小，而热气球的体积可认为不变，外部空气的密度大于热空气的密度，根据阿基米德原理可知，热气球受到的浮力大于自身的重力，从而上升到空中。故答案为：自身重力；浮力。【点评】本题主要考查学生对密度公式、物体浮沉条件和浮力应用的了解与掌握，平时学习时，查查资料，了解潜水艇和热气球的原理，同时扩大自己的知识面。8．袁隆平是世界杂交水稻之父，也是我们湖南人民的骄傲，他生前曾说过：“人就像一粒种子，要做一粒好种子”。春耕时节农民伯伯常常会利用盐水选种，好的种子会在盐水中下沉，是因为它受到的浮力  小 于重力，浸没在水中的种子在下沉的过程中，它受到的浮力变化情况是  不变 。【分析】根据物体沉浮条件判断，当物体下沉时，物体所受的浮力小于它所受的重力；根据阿基米德原理判定浮力的变化情况。【解答】解：当种子下沉时，种子的浮力小于它所受的重力；浸没在水中的种子在下沉的过程中，排开的水的体积不变，根据F浮＝ρ液gV排可知，浮力不变。故答案为：小；不变。【点评】本题目考查物体的沉浮条件，利用浮力重力的关系判断物体的沉浮，题目非常简单。9．小明在完成“动手动脑学科学”时，认识了密度计。将其放入液体中，当它竖立静止时，与液面相交的读数即为待测液体的密度。（1）如图甲、乙所示，让同一支密度计分别静止在水和酒精中，密度计受到的浮力  不变 （填“变大”、“变小”或“不变”）；装水的容器是  乙 （填“甲”或“乙”）。（2）小明同学将密度计放入盐水中，与乙图相比密度计的位置将  上浮 （填“上浮”或“下沉”）一些。 【分析】（1）把密度计放在水、酒精时都漂浮，利用物体的漂浮条件求受到水的浮力；再利用阿基米德原理求排开水的体积。然后与图比较即可判断；（2）根据F浮＝ρ液gV排知，在浮力不变时，液体的密度越小，排开液体的体积越大，没入水中的深度越深。【解答】解：（1）密度计漂浮在液体中所受的浮力等于重力，故同一支密度计分别静止在水和酒精中，密度计受到的浮力不变；当密度计分别置于盛有水和酒精中，密度计都漂浮，根据漂浮条件可知：F浮水＝G物，F浮酒＝G物，所以F浮水＝F浮酒，即：ρ水gV排水＝ρ酒gV排酒，因为ρ酒精＜ρ水，所以V排水＜V排酒。由图可知：装酒精的容器是甲，装水的容器是乙。（2）根据F浮＝ρ液gV排知，密度计所受的浮力不变，液体的密度越大，排开液体的体积越小，没入液体中的深度越浅，因为水的密度小于盐水的密度，故放入盐水中，与乙图相比密度计的位置将上浮一些。故答案为：（1）不变；乙；（2）上浮。【点评】本题考查阿基米德原理以及物体的浮沉条件的应用是一道综合题。10．如图所示，用手把一个圆柱体物块浸没在水中。物块的上表面受到水的压力大小为14.7N，它的下表面受到水的压力大小为20.5N，物块受到的浮力大小为  5.8 N；若物块重为8N，放手后这个物块将  下沉 （选填“上浮”“悬浮”或“下沉”）。 【分析】（1）浮力产生的原因是液体（或气体）对物体上下表面的压力差；（2）根据浮力和重力的大小关系，判断物块最后的状态。【解答】解：（1）圆柱体受到的浮力：F浮＝F下表面﹣F上表面＝20.5N﹣14.7N＝5.8N；（2）因为G物＝8N＞F浮，所以放手后，这个物块将下沉。故答案为：5.8；下沉。【点评】本题考查浮力产生的实质、物体浮沉条件的应用，属于基础题。11．小敏把体积为200cm3，质量为250g的洋芋放入水中时，最终洋芋将  下沉 （选填“漂浮”、“悬浮”或“下沉”）。洋芋静止时受到的浮力是  2 N。【分析】（1）根据公式F浮＝ρ液gV排计算洋芋受到的浮力；（2）比较浮力与重力的大小关系，判断浮沉情况。【解答】解：洋芋全部放入水中（即浸没），排开水的体积等于洋芋的体积，洋芋受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×200×10﹣6m3＝2N；洋芋的重力为：G＝mg＝250×10﹣3kg×10N/kg＝2.5N，因为F浮＜G，所以松手后，洋芋下沉。故答案为：下沉；2。【点评】本题主要考查了浮力的计算及浮沉条件的应用，关键用好浮力公式，分析浮力与重力的关系。12．大众网•海报新闻3月13日讯：今年2月份，山东港口东营港创造了个“奇迹”，单月吞吐量超过去半年！防疫复工两不误！如图所示，其中一艘轮船驶从大海驶入长江，这艘船所受浮力   不变 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。在港口卸下8×106kg的货物后，轮船所受的浮力改变了   8×107 N，轮船的“排水量” 不变 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【分析】根据物体漂浮时，浮力等于重力进行分析；再根据阿基米德原理判断排水体积的变化。【解答】解：物体漂浮时浮力等于重力，一艘轮船驶从大海驶入长江，这艘船所受浮力等于重力，重力没变，浮力不变；当轮船在上海码头卸下货物后，质量减少，轮船的重力减小，船漂浮在水面上时，船的浮力等于货物的重力，所以轮船所受到的浮力也减小，轮船将上浮一些。所以轮船减少的浮力＝卸下货物的重力＝m货g＝8×106kg×10N/kg＝8×107N；轮船的“排水量”指的是满载时排开水的质量，对于任何一艘轮船来说，它是固定不变。故答案为：不变；8×107；不变。【点评】本题考查了漂浮时浮力与重力的大小关系、重力的计算、浮力的计算以及轮船的排水量，难度不大。三．计算题（共2小题）13．如图所示，装水的圆柱形玻璃容器中漂浮着质量为0.2千克的苹果，已知苹果露出水面的体积约为50厘米3。（g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）求：（1）苹果排开水的体积；（2）苹果的密度为多少？ 【分析】（1）知道苹果的质量，利用重力公式求苹果受到的重力，再根据漂浮条件求苹果受到的浮力，利用阿基米德原理求排开水的体积；（2）又知道苹果露出水面的体积约为50cm3，可求苹果的体积，又知道苹果的质量，再利用密度公式求苹果的密度。【解答】解：（1）因为苹果漂浮，所以苹果受到的浮力：F浮＝G＝mg＝0.2kg×10N/kg＝2N；根据F浮＝ρ水V排g得苹果浸入水中部分的体积（排开水的体积）：V排＝＝＝2×10﹣4m3＝200cm3；（2）苹果露出水面的体积约为50cm3，苹果的体积为：V＝V排+V露＝200cm3+50cm3＝250cm3，苹果的密度：ρ＝＝＝0.8g/cm3＝0.8×103kg/m3。答：（1）苹果排开水的体积为200cm3；（2）苹果的密度为0.8×103kg/m3。【点评】本题考查了学生对密度公式、重力公式、阿基米德原理、漂浮条件的掌握和运用，根据F浮＝ρ水V排g求V排是本题的关键。14．空载轮船（包括机器设备和工作人员）质量为2×103kg，轮船的满载排水量为9×103kg，g＝10N/kg求：（1）停泊在港口码头的空载轮船，受到水的浮力；（2）该轮船最多能装载多少千克货物？【分析】（1）利用物体的漂浮条件，求空载轮船受到的浮力；（2）最大载货量等于用它满载时所受浮力减去轮船自重，据此求解。【解答】解：（1）空载轮船漂浮在水面，受浮力：F浮＝G＝mg＝2×103kg×10N/kg＝2×104N；（2）设轮船满载时受到的浮力为F，则F＝m排水g，船满载静止在水面，受平衡力，即F＝G+G货，满载时轮船漂浮，则：F＝m满g；G货＝F﹣G＝m满g﹣G＝9×103kg×10N/kg﹣2×104N＝7.0×104N货物质量m货＝＝＝7.0×103kg。答：（1）空载时它受到水的浮力是2×104N；（2）轮船最多能装载7.0×103kg的货物。【点评】本题考查了阿基米德原理和物体的漂浮条件的应用，明确排水量的含义（排开水的质量）是本题的关键。