1.3水的浮力（第3课时）（分层作业）八年级科学上册高效课堂（浙教版）

1.3水的浮力（第3课时）（分层作业）【基础达标】1.如图是海底隧道的施工现场，起重船将长方体石块放入水中至全部浸没(未触底)过程中，起重船和石块所受浮力大小的变化情况是（）【答案】C【解析】起重船将长方体石块放入水中至全部浸没(未触底)过程中，起重船和石块的总重力不变，且处于漂浮状态，根据F浮=G可知，所受浮力大小不变。故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。2.潜水器从刚好浸没时开始下潜，到返回水面合计10分钟，显示器上分别显示全过程的深度曲线和速度图像如图。下列对潜水器的有关分析正确的是（）A.0~3分钟，水器受到水的压强逐渐减小B.3~4分钟，潜水器下潜的速度不断增大C.4~6分钟，潜水器处于受力平衡状态D.6~10分钟，潜水器所受的浮力不断减小【答案】A【解析】A.由ht图像知道，在0~3min内潜水器所处的深度逐渐增大，由p=ρgh知道，受到水的压强逐渐增大，故A错误；B.由vt图像知道，在0~1分钟，潜水器下潜的速度不断增大，在1~3分钟，潜水器下潜的速度不变的，在3~4分钟，潜水器上浮的速度不断减小，故B错误；C.由vt图像知道，在4~6min内，潜水器的速度为0，处于静止状态，所以，潜水器处于受力平衡状态，故C正确；D.由ht图像知道，在6~10min内潜水器所处的深度逐渐减小直至刚好浸没，此过程排开水的体积不变，由F浮=ρ液gV排知道，潜水器所受的浮力不变，故D错误。故选C。3.将质量相同的三个实心物体浸没在水中时，它们的状态如图所示，则下列说法中正确的是（）A.上浮的物体最终漂浮，漂浮时受到的浮力比上浮时的小B.下沉的物体所受到的重力最大C.下沉的物体最终会沉底，沉底后的物体不受浮力D.将悬浮的物体往下移一些，然后静止释放，它将会继续下沉【答案】A【解析】A.左边物体最终会漂浮，漂浮时排开水的体积小于上浮时排开水的体积，由F浮=ρ液gV排知道，漂浮时受到的浮力比上浮时的小，故A正确；B.由题意可知三个实心物体的质量相同，由G=mg知道，三个物体的重力相同，故B错误；C.右边物体最终会沉底，沉底后排开水的体积仍然与原来相同，由F浮=ρ液gV排知道，沉底后的物体仍然受浮力，且所受的浮力不变，故C错误；D.原来中间物体处于悬浮状态，浮力和重力相等。将此物体下移一些，其受到的浮力不变、重力不变，二力仍然相等，则它会继续悬浮，故D错误。故选A。4.如图所示，放在水平桌面上的三个完全相同的容器内，装有适量的水：将A、B、C三个体积相同的正方体分别入容器内待正方体静止后，三个容器内水面高度相同。下列说法正确的是（）A.物体受到的浮力大小关系为FA=FB=FCB.容器对桌面的压力大小关系是F甲=F乙=F丙C.容器底部受到水的压强大小关系为P甲＜P乙＜P丙D.三个物体的密度大小关系是ρA＞ρB＞ρC【答案】B【解析】A.由F浮=ρ液gV排可知，物体排开液体的体积越大，则浮力越大，因此FA＜FB＜FC，故A错误；B.图中物体处于漂浮和悬浮，则物体受到的浮力等于排开液体所受的重力，物体受到的浮力等于物体白身的重力，因此物体的重力等于排开液体的重力，则可将木块看作水，此时液面相平，则液体的重力相等，容器的重力相等，则容器对桌面的压力大小相等，即F甲=F乙=F丙，故B正确；C.因为液面相平，容器底部所处的深度相同，由p=ρgh可知，容器底部受到水的压强大小关系为P甲=P乙=P丙，故C错误；D.根据物体的浮沉条件可知，ρA＜ρB＜ρC，故D错误。故选B。5.2023年1月16日，我国首艘具有破冰功能的大型航标船“海巡156”轮（如图）在天津列编，正式投入使用。“海巡156”轮（）A.漂浮在海面上时，所受浮力和重力大小相等B.匀速航行时，受到向前的牵引力故受力不平衡C.加速破冰时，惯性越来越大D.卸货过程中，所受浮力不变【答案】A【解析】A.“海巡156”轮漂浮在海面上时浮力等于自身重力，受力平衡，故A符合题意；B.船匀速航行时处于平衡状态时，受平衡力，所受合力为零，所以并不是合力向前，故B不符合题意；C.加速破冰时船的质量不变，惯性大小不变，故C不符合题意；D.卸货过程中船的总重力变小，所受浮力变小，故D不符合题意。故选A。6.体积相同的A、B、C三个物体放入同种液体中，静止时的状态如图所示。其中C物体对杯底有压力。用FA、FB、FC分别表示三个物体受到浮力的大小，GA、GB、GC分别表示三个物体受到重力的大小，G排A、G排B、G排C分别表示三个物体排开液体重力的大小。下列判断正确的是（）A.FA＜FB＜FCB.FA=FB=FCC.G排A＜G排B=G排CD.GA＜GB=GC【答案】C【解析】ABC.体积相同的A、B、C三个物体放入同种液体中，可知B大于A排开液体的体积，由F浮=ρ液gV排可知三个物体受到的浮力大小为FA＜FB=FC①，根据阿基米德原理，分别表示三个物体排开液体重力的大小G排A＜G排B=G排C，故AB错误，C正确；D.根据物体的浮沉条件有FA=GA②，FB=GB③，FC＜GC④，由①②③④得出GA＜GB＜GC，故D错误。故选C。【巩固提升】7.如图所示，某远洋轮船的船舷上标的“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的是印度洋“载重线”。若此远洋轮船在海面航行时的排水量为1×106kg，g取10N/kg，则远洋轮船此时受到的浮力为N；当该远洋轮船从北大西洋驶向印度洋时，远洋轮船在北大西洋受到的浮力F1（填“大于”“等于”或“小于”，下同）在印度洋受到的浮力F2；北大西洋的海水密度ρ1印度洋的海水密度ρ2。【答案】1×107；等于；大于【解析】根据阿基米德原理，轮船所受的浮力为F浮=G排=m排g=1×106kg×10N/kg=1×107N；因为轮船漂浮，所以浮力等于重力，轮船的重力不变，所以当船从北大西洋驶向印度洋时，轮船受到的浮力不变，即远洋轮船在北大西洋受到的浮力F1等于在印度洋受到的浮力F2；由图可知，北大西洋吃水深度小，即浸入海水体积小，浮力一定，根据公式F浮=ρ水gV排得，北大西洋海水的密度ρ1大于印度洋的海水密度ρ2。8.项目学习小组利用学到的浮力知识制作一个能够测物体质量大小的浮力秤。浮力秤制作方法：①找一个足够长的饮料瓶（瓶身为圆柱体），剪掉瓶底，旋紧瓶盖，在瓶盖处系一块质量适当的小石块，使塑料瓶能倒置并竖直在水里（如图甲）。②确定零刻度线和测量范围。③标注刻度线：使用时，只要把被测物体放入瓶中，从水面所对的刻度就可以直接读出被测物体的质量。（1）系小石块的目的是；（2）浮力秤的零刻度线如何确定?；（3）标记零刻度线后，距离零刻度以上10cm处为测量最大值，已知饮料瓶圆柱状部分的横截面积为35cm2，则该浮力秤可以测量的最大质量是多少？（4）最后标注刻度线时，小组成员有三种不同方案，如图乙所示你认为合理的是哪种方案，并说明理由。【答案】（1）使浮力称能够竖直漂浮在液体里（2）将制作的空瓶竖直放置在水中，当其在水中静止时，水面所对空瓶位置即为零刻度线（3）0.35kg（4）见解析【解析】（1）系小石块的目的是使塑料瓶能倒置并竖直在水中。（2）将制作的空瓶竖直放置在水面，当空瓶放置在水中竖直静止时，水面所对空瓶的位置为零刻度线。（3）饮料瓶排开水的体积V排=35cm2×10cm=350cm3=3.5×104m3，根据阿基米德原理知道G=F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3.5×104m3=3.5N，则该浮力秤可以测量的最大质量m=（4）由于G=F浮=ρ水gV排=ρ水gSh浸入，所以，物体的重力G和浸入水中的深度成正比，说明所称物体的质量跟标注刻度线成正比，故选C图。【链接中考】9.（浙江宁波）2022年4月28日，“巅峰使命”珠峰科考全面启动。5月15日凌晨1点26分，中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4300m的科考营地顺利升空，4点40分达到海拔9032m，超过珠峰8848.86m的高度，创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。（1）该浮空艇总质量约2625kg，它受到重力的大小约为N。（2）已知海拔4300m处的空气密度约为0.8kg/m3。如图所示，该浮空艇在营地升空前体积达9060m3，此时浮空艇受到的浮力大小约为N。（3）“极目一号”浮空艇内部有三层：上层装有氦气（相同条件下氦气密度比空气小得多），中间隔开，下层是空气。当悬于空中的浮空艇需要（填“上浮”或“下降”）的时候，可以用上层的氦气排出下层的部分空气，以此改变自身重力，同时使整个浮空艇的气压差在安全范围内。【答案】（1）2.625×104（2）72480（3）上浮（1）由G=mg知道，浮空艇受到重力的