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导学案及答案

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2、（2016•顺义区二模）物理课上，小英在老师的指导下制作了一个“浮沉子”。她高兴地向同学们展示，开始时，浮沉子静止在靠近瓶口处的水中，如图所示，小英稍用力挤压水瓶，水中的浮沉子就向下运动了，这说明，浮沉子受到的重力_________（选填“大于”、“等于”或“小于”）它受到的浮力。
3、一个小池塘中，停着一只载着石块的船，如果把船上的石块全部投入水中，则池塘水面的高度将 。
4、在盛有水的杯子里放一块冰，如果冰全部熔化则液面 。

5、（2015•广东中考）如图所示为一种自制简易密度计，它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的，用它来测量液体密度时，该密度计 （选填“悬浮”“漂浮”或“下沉”）在被测液体中。将其分别放入装有液体密度为ρ1和ρ2的两个烧杯中，可以判断：ρ1 ρ2。若该密度计两次测量中排开液体的质量分别为m1、m2，则m1 m2。（后两空选“＜”“=”或“＞”）
6、刚倒入玻璃杯中的雪碧会产生很多小气泡。此时，将一些葡萄干加入杯中，有些葡萄干会沉入杯底，这些葡萄干表面因吸附足够的小气泡，受到的浮力 重力，从而上浮；上浮到液面后，由于小气泡破裂，导致它们受到的浮力 重力，于是又沉入杯底。
二、选择题
7、轮船上，都漆着五条“吃水线”，又称“载重线”，其中标有W的是北大西洋载重线，标有S的印度洋载重线，当船从北大西洋驶入印度洋时，轮船受到的浮力以及北大西洋海水密度ρ北与印度洋海水密度ρ印的关系是（ ）
A．浮力增大，ρ北=ρ印 B．浮力减少，ρ北=ρ印
C．浮力不变，ρ北＞ρ印 D．浮力不变，ρ北＜ρ印
8、把质量相等的实心木球和实心铝球浸没于水中，放手后木球漂浮而铝球下沉，静止后木球所受浮力的F浮和铝球所受浮力的F铝大小关系是( )
A． B． C． D．无法确定
9、（2016春•岑溪市期末）如图所示，向盛水的烧杯中陆续加盐，并轻轻搅拌，鸡蛋将（ ）
A．下沉，浮力不变 B．上浮，浮力不变
C．下沉，浮力变小 D．上浮，浮力变大
10、（2015•张家界中考）一艘轮船从长江驶入大海，下列分析正确的是（ ）
A．浮力变小，船体上浮一些 B．浮力变大，船体下沉一些
C．浮力不变，船体下沉一些 D．浮力不变，船体上浮一些
11、一个空心球，空心部分体积为整个体积的一半，当它漂浮在水面上时，有一半体积露出水面，若将空心部分注满水，放入水中再静止时将(水足够深) ( )
A．漂浮 B．悬浮 C．沉底 D．无法确定
12、甲、乙两实心球放入足够深的某种液体中平衡后，所受浮力之比为F甲:F乙=2:5。若甲、乙两球的密度之比ρ甲:ρ乙=1:2，体积之比V甲:V乙=2:3，则（ ）
A．甲、乙都沉底 B．甲漂浮，乙沉底
C．甲悬浮，乙沉底 D．甲、乙都漂浮在液面上
13、弹簧测力计下挂一个物体。将物体浸没在水中，弹簧测力计的示数是物体在空气中示数的三分之一，这个物体的密度是 ( )
A．0.3×103 kg/m3 B．0.67×103 kg/m3 C．1.5×103 kg/m3 D．3×103 kg/m3
三、实验探究与计算题
14、一块石蜡，放在酒精中将下沉，放在水中将上浮，请判断出这块石蜡的密度在什么范围内？如何利用一只量筒及适量的酒精和水，精确地测出石蜡的密度？（ρ酒精=0.8×103kg/m3）
15、（2015•莆田中考）在弹簧测力计下悬挂一个小球，示数为4.2N。当把小球的一半体积浸没在水中时，弹簧测力计的示数为1.7N。已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。问：
（1）小球所受的浮力为多大？
（2）小球的总体积为多大？
（3）把小球从弹簧测力计取下，浸没在水中后放手，请通过计算判断小球为什么不能悬浮在水中。
16、北京观象台每天四次放出探空气球，气球和所载仪器总质量为2.7kg，气球内所充氢气密度为0.09kg/m3，空气的密度为1.29kg/m3，为使这样的气球升空，球内所充氢气的体积至少应为多少立方米？
【答案与解析】
一、填空题
1、【答案】小于；增大；大于
【解析】汤圆下沉说明浮力小于重力，汤圆受热膨胀体积变大，排开液体的体积变大，浮力变大，当浮力大于重力时上浮。
2、【答案】大于
【解析】 “浮沉子”的原理：挤压大塑料瓶，瓶内空气被压缩，将压强传递给水，水被压入小瓶中，将瓶体中的空气压缩，这时浮沉子里进入一些水，它的重力增加，大于它受到的浮力，就向下沉，松开手，小瓶内水面上的空气体积增大，压强减小，浮沉子里面被压缩的空气把水压出来，此时浮沉子的重力小于它所受的浮力，因此它就向上浮，由此可知，小英稍用力挤压水瓶，水中的浮沉子就向下运动了，这说明，浮沉子受到的重力大于它受到的浮力；故答案为：大于。
3、【答案】下降
【解析】石块在船上时，漂浮
石块在水中时，
，
即，
故 ， 水面下降。
4、【答案】不变
【解析】当把冰放入水中，由于，所以冰漂浮在水面上，，，
， 则，。
即冰排开水的体积等于冰熔化成水的体积，故液面不变。
5、【答案】漂浮；＜；=
【解析】密度计放在两种液体中都漂浮，根据漂浮条件可知，密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G，即：F浮1=F浮2=G，由图知密度计排开液体的体积V排1＞V排2，由阿基米德原理F浮=ρ液V排g可知，密度计排开甲液体的体积大，所以甲液体的密度小，即ρ1＜ρ2。两次浮力相等，根据阿基米德原理可知两次排开液体的重力相等，所以两次排开液体的质量相等。故答案为：漂浮；＜；=。
6、【答案】大于；小于
【解析】葡萄干表面因吸附足够的小气泡，排开水的体积增大，当浮力大于重力时上浮；上浮到液面后，由于小气泡破裂，导致排开水的体积减小，当浮力小于重力时会沉入杯底。
二、选择题
7、【答案】C
【解析】
（1）∵轮船漂浮，
∴F浮=G，∴轮船受到的浮力都等于轮船受到的重力G；
（2）设轮船排开北大西洋与印度洋的海水的体积为V北、V印，
∵标有W的是北大西洋载重线，标有S的是印度洋载重线，轮船排开海水的体积：V北＜V印，
∵F浮=ρ液gV排不变，
∴海水的密度：ρ北＞ρ印。
8、【答案】C
【解析】木球的密度小于水，铝球的密度大于水，放手静止后木球漂浮，浮力等于重力，而铝球下沉，浮力小于重力，又因为两者的重力相等，故。
9、【答案】D
【解析】向水中加盐，使水的密度增大，∵F浮=ρ液v排g，鸡蛋在水中排开水的体积不变，∴鸡蛋受到的水的浮力增大，当鸡蛋受到的水的浮力大于自重时，鸡蛋将上浮，故选D。
10、【答案】D
【解析】当轮船由从长江驶入大海后始终处于漂浮状态，则船受到的浮力：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水V排g，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：船浸入水中的体积变小，船上浮一些。故选D。
11、【答案】B
【解析】空心部分为整个体积的一半，且漂浮在水面上露出一半体积，故材料的密度与水的密度相等，注满水后整个球的密度与水相等。
12、【答案与解析】
∵ρ甲：ρ乙=1：2，V甲：V乙=2：3，∴m甲：m乙=1：3，
若甲、乙都漂浮在液面上，甲乙受到的浮力：F甲：F乙=G甲：G乙=m甲：m乙=1：3，不符合题意，故D错；若甲、乙都沉在水底或甲悬浮在液体中、乙沉底，甲、乙物体排开液体的体积等于本身的体积，甲、乙受到的浮力：F甲：F乙=ρ液V甲g：ρ液V乙g=V甲：V乙=2：3，不符合题意，故A、C错；
∵F甲：F乙=2：5，V甲：V乙=2：3，
∴甲排开液体的体积少，
∴甲漂浮，乙沉底，故B正确。
13、【答案】C
【解析】
14、【答案与解析】由石蜡放在酒精中将下沉可知ρ蜡>ρ酒精，由石蜡放在水中将上浮可知ρ蜡<ρ水，则ρ酒精<ρ蜡<ρ水，即石蜡的密度在0.8×103kg/m3和1.0×103kg/m3之间。
精确地测定石蜡密度，步骤如下：
（1）往量筒中放入适量的水，记下水的体积V1；
（2）将石蜡块放入量筒中，记下水的体积V2；
（3）取出量筒中的水和石蜡块，再往量筒中放入适量的酒精，记下酒精的体积V3；
（4）将石蜡块放入量筒，浸没于酒精中，记下此时液体的体积V4；
（5）根据上述数据计算石蜡块的密度F浮=ρ水gV排1=ρ水g(V2-V1)；
根据浮沉条件F浮=G蜡=m蜡g=ρ蜡gV蜡=ρ蜡g(V4-V3)，
ρ水gV排1=ρ蜡gV蜡，可得：ρ蜡=ρ水(V2-V1)/(V4-V3)。
15、【答案与解析】（1）小球受到水的浮力：F浮=G-F拉=4.2N-1.7N=2.5N。
（2）由F浮=ρ水gV排得，小球排开水的体积：V排=F浮/ρ水g=2.5N/（1×103kg/m3×10N/kg）=2.5×10-4m3。
由于小球的一半体积浸没在水中时，则物体体积：V=2V排=2×2.5×10-4m3=5×10-4m3。
（3）小球浸没在水中所受的浮力：F浮′=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×5×10-4m3=5N＞4.2N，即F浮′＞G，所以，小球浸没在水中所受的浮力放手后，不能悬浮在水中，会上浮。
答：（1）小球所受的浮力为2.5N；（2）小球的总体积为5×10-4m3；（3）把小球从弹簧测力计取下，浸没在水中后放手，小球不能悬浮在水中，会上浮。
16、【答案与解析】
分析：为使气球能上升，气球受到的浮力至少要等于气球的总重，设球内所充氢气的体积为V，气球所受浮力F浮 =ρ空气gV，而气球的总重等于氢气的重力加上气球和仪器的总重。
解：氢气球上升的条件是F浮=G总，
ρ空气gV=ρ氢气gV+mg，

氢气体积至少应为2.25m3。