8 浮力必刷题-漂浮问题 八年级科学上册重点梳理与培优含解析

第第页8浮力必刷题——漂浮问题八年级科学上册重点梳理与培优（含解析）浙教版科学八上重点梳理与培优：浮力必刷题——漂浮问题

1、小科学了浮力的知识后，设计了一台浮力秤。他将一段密度为0.5×103kg/m，粗细均匀的木料，先进行不吸水处理，再将其竖立水中，如图所示。这段木料长为40cm，横截面积为0.1m，其上表面可以作为秤盘。则关于该浮力秤的说法错误的是()

A、正常使用时必须处于漂浮状态

B、0刻度线为离下表面竖直距离为20cm处

C、距离上表面10cm处的刻度对应的质量为10kg

D、测量范围0~40kg

2、如图所示，溢水杯中装入一定质量的水（水的密度用ρ表示），将小玻璃杯放入水中，小玻璃杯漂浮，当溢水杯中的水不再溢出，将烧杯放在溢水口下方（如图甲），然后将物体人轻轻放入小玻璃杯中，使其和小玻璃杯一起漂浮在水面上（如图乙），用量筒测出小烧杯中的水的体积为，再将物体A从小玻璃杯中取出，往溢水杯中补充适量水至如图甲所示状态，再将物体A轻轻放入水中，物体A沉入溢水杯底部，用量筒再次测出此时小烧杯中的水的体积为,则（填“>”“”“”“h（填“>”“<”或“一”）。取走该物块，将另一物块完全浸没在该试管水中，发现试管内水面与容器底部的距离恰好又变为h，如图（c）所示，若试管横截面积与容器横截面积之比为1：5，则新放入的物块密度为千克/米3。

【解析】：根据试管漂浮、物体下沉，可分别表示出讲物块放入后，物块的排水体积、试管的排水体积、容器内页面上升的体积，再利用浮力公式、重力、质量公式将其中的等量关系表示出来，最终找出物体密度与水的密度的关系。

【解答】：（1）设表示试管底面积，表示容器底面积，当漂浮时，表示试管中液体上升的高度，表示试管底部应再下沉的深度，表示因试管下沉容器液面上升的高度；

因物块在试管内漂浮，那么：，即：；因此石冠中液体上升的高度：；

因试管中放入的物块而使试管受到的浮力会增加，所以，增加量：，即：；

那么试管底部应再下沉的深度：，容器中因试管放入的物块而使试管收到的浮力会增加，排开的水的体积增大，则，试管在容器中应再排开的水的体积：；

根据阿基米德原理得：；即：，则，因试管下沉容器液面上升的高度为：；此时试管内睡眠与容器底部的距离为：；

即：，那么，有：；

当放入试管中的另一物块下沉时，表示试管中液体上升的高度，表示试管底部应再下沉的深度，表示因试管下沉容器液面上升的高度，试管内的物体下沉，排开水：；

试管在容器中应再排开的水的体积：，由题意得，；

因为，所以，又因为,已知,则：①;

又因为试管仍然漂浮，所以新排开的水重等于新加入的物体重力，即，则；

物块的密度：②;

联立①②可得：；

3、边长为0.1m的正方体木块,漂浮在水面上时,有2/5的体积露出水面,如图甲所示。将木块从水中取出,放入另一种液体中,并在木块表面上放一重2N的石块。静止时,木块上表面恰好与液面相平,如图乙所示。取g=10N/kg,已知水的密度.求：

（1）图甲中木块受的浮力为6N；

（2）图乙中液体的密度；

【解析】：（1）根据阿基米德原理计算途中木块受到的浮力；

（2）在水中时，首先根据计算出木块的重力，然后根据计算出木块在乙液体中受到的浮力，最后根据计算液体的密度即可。

【解答】：（1）木块排开水的体积：；

图甲中木块收到的浮力为：；；

（2）那么木块的重力为：；

当木块上面放上石块时，木块收到的浮力：；

那么图乙中液体的密度为：；

4、某校“制作浮力秤”项目研究小组，制成如图所示浮力秤。使用过程中，发现称量范围较小，有待提升改造。

【原理分析】浮力秤是利用物体漂浮时，F浮=G物的原理工作的：浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关。

【问题提出】浮力大小与液体密度存在怎样的定量关系？

【方案设计】

器材：悬挂式电子秤、金属块（4.0N）、大烧杯、水以及各种不同密度的溶液等。

步骤：①将金属块挂在电子秤下，读取电子秤示数并记录；

②将金属块浸没在盛水的烧杯中，读取电子秤示数并记录，然后取出金属块擦干；

③按照步骤②的操作，换用不同密度的溶液，多次重复试验。

【数据处理】

实验编号1234567

液体密度ρ液（g/cm3）—0.81.01.21.41.92.0

电子秤示数F拉（N）0.43.63.53.43.32.63.0

浮力大小F浮（N）—0.40.5X0.71.41.0

【交流分析】

（1）表格中x的数据是0.6；

（2）实验过程中，除步骤①外，其余每一次测量，金属块都需要浸没，其目的是控制排开液体的体积相等；

（3）小组同学对实验数据进行了分析讨论，认为第6次实验数据异常。若电子秤正常工作、电子秤读数和表中数据记录均无误。则造成此次实验数据异常的原因可能是金属块碰到烧杯底部；

（4）【得出结论】……

【知识应用】根据以上探究，写出一种增大浮力秤称量范围的方法换用密度比水大的液体。

5、小明学了浮力的知识后，想制造一台浮力秤，他将一段密度为0.5×103kg/m3、横截面积为0.02m2、长度为50cm的粗细均匀的木料进行不吸水处理后，上部装上轻质秤盘，再将其竖立水中，如图所示．(ρ水＝1.0×103kg/m3)

（1）空载时浮力秤所受的浮力是多少牛？

解：；

；

（2）浮力秤的0刻度线的位置距木料下表面多少厘米？

解：；

；

（3）此浮力秤的最大测量值是多少？

解：；

；

（4）为了使其量程更大，可以将此浮力秤放入密度更大(选填“更大”或“更小”)的液体中。

6、科技小组的同学想利用学到的浮力知识制作一个浮力秤．他们找来一个瓶身为柱状体的空饮料瓶，剪掉瓶底，旋紧瓶盖，在瓶盖系一块质量适的石块，然后将其倒置在水桶里，使用时，只要把被测物体投入瓶中，从水面所对的刻度就可以直接读出被测物体的质量，经测量，该饮料瓶圆柱状部分的横截面积为12cm2(忽略塑料瓶厚度)，当浮力秤中不放被测物体时，水面所对位置为零刻度，如上页图所示。(g取10N/kg)

（1）如图所示，浮力秤静止时，浮力秤所受的重力等于(填大于、等于、小于)其所受的浮力。

（2）浮力秤下悬挂的石块的作用是可以使浮力秤能够竖直地漂浮在水中。

（3）如果浮力秤柱状体的最大刻度是4cm，那么浮力秤所测的质量的最大值是48g。

（4）这种浮力秤的质量刻度是均匀的吗？答：均匀，请说明理由：浮力秤放入物体漂浮时，增大的浮力等于增大的重力：，即，可得：，因为水的密度、零刻度线以上横截面积恒定，所以h与m成正比，即浮力秤质量的刻度是均匀的。

7、曹冲称象是一个脍炙人口的经典故事，某科技活动小组受此启发，准备制作一个可以测量物体重力的“浮力秤”，装置如图所示。他们将作秤盘的空心圆柱体竖直漂浮在水面上，此时秤盘与水面相交处标为“0牛”，然后在秤盘上放10牛的物体，在秤盘与水面相交处标上“10牛”。小组同学对如何标记浮力秤上0～10牛的其他刻度有一番争论（如图）。

为此他们继续实验研究，在秤盘中分别加上不同重力的物体，测出水面离“0牛”刻度线的距离，如下表所示：

（1）分析表中数据，得出的结论是到物重G与水面到零刻度线的距离H成正比。

（2）当水面离“0牛”刻度线3.5厘米时，秤盘上所放的物体重为到7牛。

（3）当水面处于秤盘“0牛”刻度线位置时（如图甲），测得水面离秤盘底0.05米，已知秤盘的底面积为200，求秤盘受到的浮力是多少？

解：秤盘排开水的体积：；

秤盘收到的浮力：；

8、某中学科技小组同学想动手设计一个“浮力秤”，用来称量物体的质量。为此，他们找来两个底面积不同的圆柱形玻璃容器，在大容器中装入水，再将小容器漂浮于大容器的水中，如图所示。某同学测得小玻璃容器的底面积是250cm2，质量是250g，大玻璃容器的底面积是300cm2，它们的高度分别是25cm和21cm，两容器壁厚可忽略不计。（取g=10N/kg）

问：（1）该“浮力秤”的“0”刻度线距离小容器底部多少厘米？

解：当小容器在水面漂浮时，它收到的浮力：；

那么它排开的液体体积为：；

那么该“浮力秤”的零刻度线距离小容器底部的距离：

；

（2）称量物体质量时，此“浮力秤”的最大测量值是多大？

解：当浮力秤测量值最大时，小容器排开水的体积为：

；

那么小容器的总重力为：；

那么小容器的最大质量为：；

那么最大测量值为：；

（3）欲使“浮力秤”达到最大测量值，大玻璃容器中水的质量至少是多少？

解：；