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复习练习题

这是一份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复习练习题，共10页。试卷主要包含了物体的浮沉条件，浮力的应用等内容，欢迎下载使用。

一、物体的浮沉条件
1．质量为0.5kg的冰块漂浮在水面上，所受的浮力大小为_______N，排开水的重力为______N，排开水的质量为______kg。
【答案】4.9，4.9，0.5。
【解析】①质量为0.5kg的冰块漂浮在水面上，根据二力平衡条件可知，所受浮力的大小等于木块的重力，即F浮=G木=mg=0.5kg×9.8N/kg=4.9N；
②根据阿基米德原理，排开水的重力为4.9N；
排开水的质量m＝ EQ \F(G,g) = EQ \F(4.9N,10N/kg) ＝0.5kg
2．将重为5N的小球放入装有6kg水的容器中，静止后的小球悬浮在水中，状态如图所示，则小球所受浮力的大小为_____N。若向水中加入足量的盐，小球将_____（选填“上浮”、“悬浮”或”下沉”）。
【答案】5，上浮。
【解析】由图可知，小球处于悬浮状态，根据悬浮条件可知：小球受到的浮力F浮=G=5N
若向水中加入足量的盐，液体密度变大，由于排开液体的体积一定，由F浮=ρ液V排g可知，小球受到的浮力变大，当浮力大于重力时，小球将上浮。
3．学习了浮力的知识后小明同学进行了如下实验，他将一个小碗侧放入盛有水的容器中，如图甲所示，静止时小碗沉入水底，如图乙所示，此时小碗所受浮力______小碗的重力；接下来，他将小碗平放在水面上，松手后，小碗漂浮在水面上，如图丙所示，此时小碗所受浮力______小碗的重力；图乙中小碗所受浮力________图丙中小碗所受浮力。（均选填“大于”、“小于”或“等于”）
【答案】小于，等于，小于。
【解析】图乙中小碗沉底，小碗所受浮力小于小碗重力；图丙中小碗漂浮，小碗所受浮力等于小碗重力；由于两图中小碗重力相等，所以图乙中小碗所受浮力小于图丙中小碗所受浮力。
4．把体积为200cm3、质量为120g的物体放入水中，判断物体静止时所处的状态（ ）
A．悬浮B．漂浮 C．沉底D．上浮
【答案】B
【解析】假设物体浸没在水中，物体排开水的体积大小等于物体的体积，根据阿基米德原理可知，它受到的浮力大小为F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2×10-4 m3＝2N
该物体的重力G=mg＝0.12kg×10 N/kg =1.2N
由于物体受到的浮力大于物体的重力，所以该物体浸没在水中，会上浮，物体静止时所处的状态为漂浮；故A、C、D不符合题意，B符合题意。
故选B。
5．甲、乙两容器盛有密度不同的液体，将同一小球先后放入两容器中，静止后两容器液体深度相同，如图所示。下列判断正确的是（ ）

A．甲容器中的液体密度较大 B．乙容器中的液体密度较大
C．乙容器中液体对底部的压强较大 D．甲容器中小球受到的浮力较大
【答案】A
【解析】同一小球，放入不同液体中漂浮或悬浮，根据二力平衡条件可知，浮力都等于重力，因此在两种不同液体中，小球受到的浮力相等，故D错误；
根据F浮＝ρ水gV排，由于小球在甲液体中V排比较小，因此甲液体密度大，故A正确，B错误；
根据p＝ρgh可知，深度相同，则甲液体对容器底的压强大，故C错误，因此正确答案为A。
所以选A.
二、浮力的应用
6. 2022年5月，全球首艘智能型无人系统母船“珠海云”号（如图所示）在广州下水。“珠海云”号排水量为2000吨，表示______________，满载时受到的浮力为______N，船上的无人机起飞后船身受到的浮力______（填“变大”、“变小”或“不变”）。（g取10N/kg）
【答案】表示满载时排开的水的质量为2000吨；2×107；变小。
【解析】排水量为2000吨，表示“珠海云”号满载时排开的水的质量为2000吨；
根据阿基米德原理，“珠海云”号受到的浮力为
F浮=G排=m排g=2.0×106kg×10N/kg=2.0×107N
因为船漂浮，所以F浮=G船，船上的无人机起飞后，船的总重力变小，因此船受到的浮力变小。
7．如图3所示“蛟龙”号，它完成了世界最深处下潜，“蛟龙”号潜水器与潜水艇原理相同，都是靠改变______来实现上浮与下沉的。“蛟龙”号潜水器在没入水面下继续下潜时（海水密度不变），它受到的浮力______，它的上表面受到海水的压强______（后两空均选填“变大”、“不变”或“变小”）。
【答案】自身重力；不变；变大。
【解析】潜水器在水下排开的液体的体积时不变的，受到的浮力是不变的，它的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。
潜水器在没入水面下继续下潜过程中，ρ液和V排均不变，根据F浮=ρ液gV排可知，它受到的浮力不变。
潜水器在下潜的过程中，所处深度h变大，由p=ρgh可知，潜水器受到水的压强变大。
图3 图4
8．如图4所示，用同一支密度计分别测量A、B两种液体的密度，则密度计在两种液体里受到的浮力大小FA______FB，两种液体的密度ρA_____ρB。（均选填“大于”、“小于”或“等于”）
【答案】等于，大于。
【解析】密度计在两种液体里都漂浮，根据二力平衡条件可知，在两种液体里受到的浮力都等于物体的重力，所以是相等的；
因为VA排＜VB排，根据F浮=ρ液gV排可知：ρA大于ρB。
9. 2022年5月15日1时26分，我国自主研发的“极目一号III型浮空艇”从海拔4270米的中科院珠峰站附近发放场地升空，4时40分到达海拔9032米的高度，创造了“浮空艇”大气科学观测海拔高度世界纪录。如图，下列关于浮空艇说法正确的是（ ）
A．浮空艇内充入的气体的密度大于空气的密度
B．浮空艇上升过程中大气对它的压强越来越大
C．浮空艇上升过程中受到的浮力越来越小
D．浮空艇可以一直上升
理由：______。
【答案】C；根据阿基米德原理F浮=ρ气V排g可知，V排等于浮空艇体积，大小不变，g不变，ρ气随高度的增加而减小，所以F浮变小。
【解析】A．“浮空艇”从地面由静止升空，受到的浮力大于重力，即F浮>G，根据阿基米德原理可得ρ空气gV排>ρ内气体gV，其中V排=V，所以ρ空气>ρ内气体，即浮空艇内充入的气体的密度小于空气的密度，故A错误；
B．海拔越高大气压强越小，所以浮空艇上升过程中大气对它的压强越来越小，故B错误；
C．根据阿基米德原理F浮=ρ气V排g可知，V排等于浮空艇体积，大小不变，g不变，ρ气随高度的增加而减小，所以F浮变小，故C正确；
D．根据F浮=ρ气V排g可知，V排等于浮空艇体积，大小不变，g不变，ρ气随高度的增加而减小，所以F浮变小，当浮力小于“浮空艇”的总重力时，“浮空艇”就不能上升，故D错误。
所以选C。理由：根据阿基米德原理F浮=ρ气V排g可知，V排等于浮空艇体积，大小不变，g不变，ρ气随高度的增加而减小，所以F浮变小。
10．小刚自制了一个泡沫救生圈。其质量为8kg，体积为0.06m3。求：
（1）救生圈漂浮在水面上时，它所受的浮力为多大？
（2）当小刚躺到救生圈上面时，救生圈刚好完全浸没在水中，则小刚的重力是多少？（g＝10N/kg）
【答案】（1）80N；（2）520N
【解析】（1）救生圈漂浮在水面上时受的浮力
F浮1=G圈=mg=8 kg×10N/ kg =80N
（2）救生圈刚好完全浸没在水中受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m3=600N
故小刚的重力是G=F浮-G圈=600N-80N=520N
11. 2020年4月22日，在中国海军成立71周年纪念日前夕，075型两栖攻击舰的2号舰在上海某造船厂正式下水。如图所示，这艘两栖攻击舰长约235米，宽约36米，排水量约为3.5×104吨，是中国海军舰艇中尺寸仅次于航母的军舰。下列说法正确的是：_______；理由是：_____________。
A．此军舰受到的浮力一直不变
B．此军舰满载时受到的浮力约为3.43×104N
C．此军舰从长江驶入东海后，船体会下沉一些
D．直升机从军舰上飞走后，军舰所受浮力减小
【答案】D；因为军舰始终漂浮在水面上，浮力和重力相等，当升机从军舰上飞走后，军舰的总重力减小，相应的浮力也减小。
【解析】因为军舰始终漂浮在水面上，浮力和总重力（包括舰自重、物资重等）是平衡力，大小始终相等。
A．军舰漂浮在海面上，根据二力平衡条件可知，所受浮力的大小等于军舰的总重力，当起降直升机时，舰艇的重力会发生改变，因此浮力也会随之改变，所以A错误。
B. 此军舰满载时受到的浮力约为F浮=G=mg=3.5kg×107千克×9.8N/kg=3.43×108N；所以B错误。
C．东海的海水密度要大于长江的江水密度，根据F浮＝ρ水gV排，因为军舰漂浮在水面，浮力不变，当液体的密度变大时，排开液体的体积减小，船体会上浮一些，故C错误；
D．因为军舰始终漂浮在水面上，浮力和重力相等，当升机从军舰上飞走后，军舰的总重力减小，相应的浮力也减小，故D正确。
理由是因为军舰始终漂浮在水面上，浮力和重力相等，当升机从军舰上飞走后，军舰的总重力减小，相应的浮力也减小。
12. 如图所示，甲、乙两杯盐水静止放在水平桌面上。把同一个鸡蛋分别放入甲、乙两杯盐水中，鸡蛋在甲杯中漂浮，在乙杯中悬浮，此时两液面相平。下列说法中不正确的是（ ）
A．鸡蛋在甲、乙两杯盐水中受到的浮力相等
B．鸡蛋的平均密度等于乙杯盐水的密度
C．甲杯中盐水的密度大一些
D．在乙杯盐水中加入清水后，鸡蛋会上浮一些
【答案】D
【解析】A．由图可知，同一个鸡蛋在甲、乙两杯液体中分别处于漂浮和悬浮状态，受到的浮力和自身的重力相等，所以同一只鸡蛋在两杯中受到的浮力相等，都等于鸡蛋的重力，故A正确，不符合题意；
BC．由图可知，鸡蛋在甲杯中漂浮，可得ρ甲＞ρ鸡蛋；鸡蛋在乙杯中悬浮，可得ρ乙＝ρ鸡蛋，所以ρ甲＞ρ乙，故BC正确，不符合题意；
D．在乙杯液体中加入清水后，乙杯中液体密度变小，根据F浮＝ρ液gV排可知，排开液体的体积不变，浮力变小，所以鸡蛋会下沉，故D错误，符合题意。
故选D。
13．把一个木块（ρ木=0.6×103kg/m3）放入盛满酒精（ρ酒精=0.8×103kg/m3）的溢水杯中，溢出的酒精；若将此木块从酒精中取出，擦干后放入盛满水的溢水杯中，则溢出的水的质量是（ ）
A．等于50g B．小于50gC．大于50gD．无法确定
【答案】A.
【解析】由于ρ木＜ρ酒精，所以木块在酒精面上将漂浮，
木块受到酒精的浮力：F浮酒精＝G木＝G排酒精＝m排酒精g ……①
由于由于ρ木＜ρ水，所以木块在水面上漂浮，
木块受到水的浮力： F水浮＝G木＝G排水＝m排水g ……②
因为木块都是漂浮，所以浮力相等，F浮酒精＝F水浮
由①②可知木块排开酒精和水的质量相等（溢出的质量）：m排酒精=m排水=50g
故选A。
14．如图所示，一座质量为10t的冰山漂浮在水面上。求：
（1）冰山受到的重力；
（2）冰山受到的浮力；
（3）冰山浸入水中的体积。
【答案】（1）105N；（2）105N；（3）10m3。
【解析】（1）冰山的重力为G=mg＝10×103kg×10N/kg=105N
（2）因为冰山漂浮，所以冰山受到的浮力等于重力，即F浮=G=105N
（3）由F浮=ρ水gV排可知，冰山浸入水中的体积为
V浸=V排= EQ \F(F浮,ρ水g) = EQ \F(105N, 1.0×103 kg/m3×10N/kg) =10m3
15．中国在海军装备现代化的进程中，已拥有世界最先进的核潜艇。如图为某种型号的导弹型核潜艇，该艇水上排水量为16600吨，水下排水量为18700吨。艇长170.7m、艇宽12.8m。下潜深度可达300m。
（1）它在水下航行时所受浮力是多少？
（2）它在水面航行时露出水面的体积是多少？（海水密度近似取作ρ水=1.0×103kg/m3）。
【答案】（1）1.87×108N；（2）2.1×103m3。
【解析】（1）由阿基米德原理可知，潜艇受到的浮力
F浮=G排=1.87×107kg×10N/kg=1.87×108N
（2）潜艇在水面上时，浮力等于重力F浮=G，即ρV排g＝mg
V排＝eq \f(m,ρ)＝eq \f(1.66×107 kg,1.0×103 kg/m3)=1.66×104m3
同理，核潜艇的总体积
V总＝eq \f(m,ρ)＝eq \f(1.87×107 kg,1.0×103 kg/m3)=1.87×104m3
所以露出的体积为V露＝V总-V排＝1.87×104m3-1.66×104m3=2.1×103m3

16．（2022山东淄博•统考中考真题）小明洗碗时发现，同一只碗可以漂浮在水面上，也可以沉入水底，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．碗漂浮时所受的浮力大于它所受的重力
B．碗漂浮时所受的浮力等于它排开的水所受的重力
C．碗沉底时所受的浮力大于它漂浮时所受的浮力
D．碗沉底时排开水的体积等于它漂浮时排开水的体积
【答案】B
【解析】A．当碗漂浮时，碗静止在水面上处于平衡状态，所受的浮力和重力二力平衡，浮力等于碗的重力，故A错误；
B．当碗漂浮时，根据阿基米德原理可知，物体受到的浮力的大小等于物体排开液体所受的重力的大小，故B正确；
CD．当碗沉底后，浮力小于自身重力，漂浮时浮力等于自身重力，所以沉底时所受的浮力小于漂浮时受到的浮力；根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排，碗沉底时排开水的体积小于它漂浮时排开水的体积，故CD错误。
所以选B。
17．（2022山东日照•统考中考真题）成语“沉李浮瓜”的意思是吃在冰水里浸过的李子和瓜，形容夏天消暑的生活。“李子在水里下沉，瓜浮在水面”，从物理学的角度分析，下列判断正确的是（ ）
A．李子的质量大于瓜的质量
B．李子的体积小于瓜的体积
C．李子受到的重力大于瓜受到的重力
D．李子的密度大于水的密度，水的密度大于瓜的密度
【答案】D
【详解】AC．李子的质量小于瓜的质量，根据G=mg可知，李子受到的重力小于瓜受到的重力，故AC错误；
B．李子的体积小于瓜的体积，但不是“沉李浮瓜”的原因，故B错误；
D．李子的密度大于水的密度， 水的密度大于瓜的密度，根据F浮=ρ液gV排可知，李子在水中受到的浮力小于李子的重力，瓜在水中受到的浮力大于自身的重力，因此“李子在水里下沉，瓜浮在水面”，故D正确。
故选D。
18.（2022山东潍坊•统考中考真题）2022年5月15日，我国自主研发的极目一号Ⅲ型浮空艇，从青藏高原海拔4270m的中科院珠峰站附近升空，顺利升至9032m，超过珠峰高度，创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。该浮空艇通过一条缆绳与地面的锚泊设备连接，利用所受的浮力和缆绳的拉力控制可实现升空和驻空。忽略浮空艇体积的变化，在其匀速直线上升过程中，下列说法正确的是（ ）
A．浮空艇周围的大气压不变B．浮空艇受非平衡力的作用
C．浮空艇所受浮力大小不变D．浮空艇所受浮力大于自身的重力
【答案】D
【解析】A．浮空艇在匀速直线上升过程中，海拔越高，空气越稀少，空气密度越小，浮空艇周围的大气压越小，故A错误；
B．浮空艇在匀速直线上升，处于平衡状态，所以浮空艇受平衡力的作用，故B错误；
C．浮空艇在匀速直线上升过程中，海拔越高，空气密度越小，忽略浮空艇体积的变化，由F浮=ρ液gV排可知，浮空艇所受浮力变小，故C错误；
D．浮空艇在匀速直线上升过程中，处于平衡状态，浮空艇受到竖直向上的浮力和受到竖直向下的重力、拉力，即F浮=G+F拉
所以浮空艇所受浮力大于自身的重力，故D正确。
故选D。
19．（2022内蒙古通辽•统考中考真题）放在水平桌面上的两个完全相同的容器内装有适量的水，将A，B两个体积相同的实心物体分别放入容器内，待物体静止后，如图所示，物体受到的浮力FA____FB，物体的密度ρA_____ρB（两空均选填“>”、“<”或“=”）。
【答案】<，<。
【解析】由图可知，A、B两个正方体排开水的体积关系为VA排根据F浮=ρ液gV排可知，浮力的大小关系为FA由题知，A、B两个正方体的体积相同；由图可知，A和B处于漂浮，则由浮沉条件可知
GA=FA浮，GB=FB浮
由于FA由于正方体A、B的体积相同，根据ρ＝ EQ \F(m, V) 可知，物体密度的大小关系ρA<ρB
20．（2022山东烟台•统考中考真题）在物理做中学实践活动中，某活动小组想要用橡皮泥做“船”浮在水面上，并探究橡皮泥“船”的装载能力。他们用一块体积为20cm3的橡皮泥做成一只“船”，放入水中漂浮，试着向其中添加物体，发现最多只能装载25g的物体，如图所示。查阅资料知道橡皮泥的密度为1.5×103kg/m3。已知水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求：
（1）将这块橡皮泥浸没在水中时所受的浮力为多少？
（2）这只橡皮泥“船”装载最多物体时受到的浮力为多少？
（3）该小组同学想提高橡皮泥“船”的装载能力，请你帮助他们提出一条合理化的建议。
【答案】（1）0.2N；（2）0.55N；（3）见解析。
【解析】（1）已知V橡皮泥=20cm3=2.0×10-5m3
根据阿基米德原理可知F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-5m3=0.2N
（2）已知橡皮泥体积为V橡皮泥=20cm3=2.0×10-5m3
橡皮泥密度为ρ橡皮泥=1.5×103kg/m3
故橡皮泥的重力为G=mg＝ρ橡皮泥V橡皮泥g=1.5×103kg/m3×10N/kg×2×10-5m3=0.3N
物体的质量为m物＝25g=0.025kg
物体的重力为G物=m物g＝0.025kg/m3×10N/kg=0.25N
对整体进行受力分析，这只橡皮泥“船”装载最多物体时，浮力为
F浮＇=G橡皮泥+G物=0.3N+0.25N=0.55N
（3）如果要提高橡皮泥“船”的装载能力，根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排，我们可以通过增大水的密度或者减少船身重量或者增大船的体积等方式来提高船的装载能力。