2024-2025学年专题10.3 物体的浮沉条件及应用-八年级物理人教版（下册）含答案

2024-2025学年专题10.3物体的浮沉条件及应用--八年级物理人教版（下册）含答案第十章浮力第3节物体的浮沉条件及应用1．物体的浮沉条件（1）当物体浸没在液体中时，它的浮或沉决定于它所受到的浮力和重力的大小关系。①当F浮>G物时，物体____________；②当F浮<G物时，物体____________；③当F浮=G物时，物体____________；（2）当物体部分浸在液体中时，若F浮=G物，物体___________；2．浮力的应用（1）密度计密度计也叫比重计或浮秤，是工农业生产和科学实验中使用很普遍的一种测量液体密度的仪器。它是一根密闭的玻璃管，上部粗细均匀，内璧贴有刻度纸，下部较粗，下端装有铅丸或水银，使玻璃管能竖直浮在液面上。液面与密度计刻度对齐的地方的数值就是液体的密度。由于其在不同的液体中都是处于漂浮状态，所以其受到的浮力是___________的，也就是都等于密度计的重力，所以其上的刻度是越往上越________，而且越往上其刻度越稀。（2）盐水选种盐水选种，就是把种子放在一定浓度的盐水里，利用物体的浮沉与密度的关系把好种子和坏种子分开来。（3）潜水艇潜水艇为了能升、降自如，必须使浮力大小不等于重力。潜艇在水下时，由于艇壳不能任意变大或变小，因此浮力是不变的。要想控制上浮、下沉就只有控制__________。潜艇两侧都有水箱，与高压舱相连，高压气作用时就能将水从水舱内排出，减轻潜艇重力至小于浮力时潜艇就上浮；若浮力大小等于重力时潜艇可在水面下保持静止，即悬浮；关闭高压气舱使进水口打开，在水压作用下水舱进水，自重增大到大于浮力时，潜艇开始下沉。（4）气球和飞艇气球和飞艇是漂浮在空中的，内部所充气体密度必须___________空气密度，一般充有氢气和氦气。充气时体积增大，排开空气重力增大，浮力也增大。当浮力增大到大于重力时，气球或飞艇就上升；反之，排出一部分氢气或氦气时，气球或飞艇就下降。因此，它们是通过改变浮力来实现上升、下降的。要指出的是，有一种热气球是通过加热方式使球内气体热胀达到减小气体密度增大浮力，因此热气球只要停止加热，气球体积就会缩小而减小浮力，降回地面。上浮下沉悬浮漂浮不变小自重小于一、物体的浮沉条件判断物体浮沉的条件：通常情况下，判断物体的浮沉有两种方法：一是根据力的关系来判断，即根据浮力和重力的大小关系，结合浮沉条件来判断；二是根据物体密度与液体密度的关系来判断。判断方法比较F浮和G物比较ρ液和ρ物上浮F浮>G物ρ液>ρ物悬浮F浮=G物ρ液=ρ物下沉F浮<G物ρ液<ρ物解读：总有同学认为“上浮的物体受到的浮力大，下沉的物体受到的浮力小”，这种说法是不正确的。事实上物体的沉浮决定于物体受到的浮力和物体重力的大小关系，而不是只决定于物体受到的浮力大小。大石块受到的浮力再大，只要还小于自身的重力，就不会上浮；小木块受到的浮力再小，只要还大于自身的重力，就不会下沉。悬浮与漂浮有相似之处，也有重要区别。相似之处是：物体都处于平衡状态，各自所受重力和浮力是大小相等的一对平衡力。重要区别是：（1）它们在液体中的位置不同，悬浮是物体可以静止在液体内部任一地方，而漂浮则是物体静止在液体表面上；（2）处于悬浮状态的物体，其密度与液体密度相等，处于漂浮状态的物体，其密度小于液体的密度，其体积大于物体排开液体的体积。【例题1】如图所示，质量相同，而形状不同的甲、乙两实心物体，分别静止在水面以下1m和2m深处，由此可以判定A．甲物体受到的浮力大于乙物体受到的浮力B．甲物体受到的浮力等于乙物体受到的浮力C．甲物体受到的浮力小于乙物体受到的浮力D．甲物体的密度比乙物体小参考答案：B试题解析：质量相同，而形状不同的甲、乙两实心物体，所受重力相同，由图可知两物体均悬浮在水中，所受浮力等于重力，由于它们所受重力相同，所以他们所受浮力等于重力，故选项B正确，A、C不正确；物体悬浮时，物体的密度等于液体的密度，所以甲物体的密度和乙物体相同，故选项D不正确。故选B。二、浮力的应用（1）轮船是采用空心的方法来增大浮力的。轮船的排水量：轮船满载时排开水的质量。轮船从河里驶入海里，由于水的密度变大，轮船浸入水的体积会变小，所以会上浮一些，但是受到的浮力不变（始终等于轮船所受的重力）。（2）潜水艇是靠改变自身的重力来实现上浮或下潜。（3）气球和飞艇是靠充入密度小于空气的气体来实现升空的；靠改变自身体积的大小来改变浮力的。（4）密度计是漂浮在液面上来工作的，它的刻度是“上小下大”。注意：轮船在不同的水中（如江水、海水）都处在漂浮状态所受浮力相等；潜艇靠改变自身重力实现浮与沉，在没有露出水面之前潜水艇受到的浮力不变。气球升空时气球里充密度小于空气的气体。【例题2】（2019·上海市闵行区六校九年级上学期联考物理试题）液体密度计常用来测定啤酒、牛奶等液体的密度。将密度计放在水中，如图所示，水面刚好在密度计的a点；若把此密度计放在足够多的酒精里（水>酒精），则液面应在A．a点下方B．a点上方C．a点D．无法确定参考答案：B试题解析：密度计是用来测量液体密度的一种仪器，使用时漂浮在液面上，所以密度计放入水中时它受到的浮力等于它的重力；将它放入酒精里，所受到的浮力也等于它的重力，因为密度计重力不变，在酒精中所受到的浮力与放入水中时受到的浮力相等；根据G=F浮=ρ液gV排，G、g相同，ρ水>ρ酒精，可知在水中排开水的体积小于在酒精中排开酒精的体积，所以将它放入酒精里，酒精的液面在a点的上方。故选B。1．（2019·湖北省孝感市八年级下学期期末考试）当轮船从大海驶往长江的过程中（海水的密度大于江水的密度），下列说法正确的是A．它受到的浮力变大B．它受到的浮力变小C．它下沉了一些D．它上浮了一些2．氢气球脱手后会向上飘，是因为受到了A．浮力B．重力C．阻力D．升力3．潜艇能在水下航行（图甲），也能浮出水面（图乙），下面说法正确的是A．潜艇从图乙状态下潜到图甲状态，排开水的体积不变B．当潜艇以图乙状态从河里开到海里，潜艇会下沉一些C．潜艇在图甲状态，下潜越深，所受水的压强不变D．潜艇靠改变自身的重力来控制浮沉4．（2019·福建省漳州市平和县八年级期中）如图所示，个头相近的苹果和梨，苹果漂浮在水面，而梨却沉到水底这是因为A．苹果的体积较大B．苹果受到的浮力较大C．梨受到的重力较小D．梨的密度较大5．（2019·山东省临清市中考模拟考试）如图所示是中国航母“辽宁号”训练时舰载飞机飞行的图片。下列说法中正确的是A．飞机飞离航母后，航母始终漂浮，航母所受浮力的大小不变B．飞机飞行时能获得向上的压强差，是因为机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速C．飞机在航母甲板上加速飞行时，受到平衡力D．飞机在起飞过程中，惯性将消失6．将一支密度计先后放入A、B两容器中，如图所示，两容器中的液体的密度分别是ρA、ρB，密度计受到的浮力分别是FA、FB，则密度和浮力的关系分别满足A．ρA<ρB，FA=FBB．ρA<ρB，FA>FBC．ρA=ρB，FA>FBD．ρA>ρB，FA=FB7．2017年4月26日，我国第一艘国产航母在大连正式下水，这是我国继辽宁舰之后的第二艘航空母舰，当舰载机离开航空母舰在会后，航母所受的浮力将A．不变B．变小C．变大D．无法判断8．用弹簧测力计在空气中称一物块，测得其重为20N，当把这个物块的一部分浸在水中时，弹簧测力计的示数为16N，这时物块受到的浮力是__________N，若将物块全部浸没在水中，物块所受浮力为15N，这时弹簧测力计的示数将变为___________N，两次实验物体所受的浮力不同说明浮力大小与____________有关。9．（2019·微山九年级物理一模试题）皮划艇是一项水上运动项目。某次比赛中，两运动员的总质量为145kg，双人划艇的质量为15kg，则该划艇静止时所受的浮力大小为__________N，排开水的体积为____________m3。10．（2019·福建省初中毕业和高中阶段学校招生考试模拟）体积均为200cm3的木块和合金块，放入水中静止时的情况如图所示，已知木块重为1.8N，合金块重为6N，则合金块受到的浮力为______N，木块露出水面的体积为________cm3。（g取10N/kg）11．如图所示，细绳一端连着一个物体，另一端系在容器底，物体静止在水中。若将绳子剪断，发现物体竖直上浮，这说明：①物体受到竖直向上的浮力；②__________________。当物体静止在水面上时，水对容器底部的压强较物体系在底部时将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。12．用手把体积为5×10–4m3的物体浸没在水中，若该物体重为8N，放手后物体将_________（填“上浮”、“悬浮”或“下沉”）．13．如图所示中，重为G的小球静止在水中，请画出小球的受力示意图。14．刚刚包好的饺子，放入水中会下沉：而煮一会儿饺子会浮起来，为什么？15．（2019·山东省聊城市东昌府区中考物理一模试题）如图所示，A、B两物体用细线相连浸没水中，两物体恰好悬浮。细线的质量、体积忽略不计。已知物体A的体积为1000cm3，物体B的体积为100cm3，物体B的质量为0.5kg。（g取10N/kg）求：（1）物体B受到的浮力；（2）细线对物体B的拉力；（3）物体A受到的重力；（4）细线剪断后，物体A静止时，浸入水中的体积。16．（2019·广西南宁市八年级下学期期末考试）如图所示，人漂浮在死海上看书，下列分析正确的是A．海水的密度小于人体的密度B．人所受的重力小于人所受的浮力C．人与书本所受的重力与人所受的浮力是一对平衡力D．人与书本所受的重力与人所受的浮力是一对相互作用力17．（2019·山东省济宁市市中区中考物理二模试题）如图，小玲同学在做鸡蛋浮沉的实验时，在清水中鸡2，则F浮1与F浮2的大小关系是A．F浮1>F浮2B．F浮1<F浮2C．F浮1=F浮2D．不能确定18．“辽宁舰”是我国第一艘航空母舰，其排水量约6万吨，以下说法错误的是（g取10N/kg）A．满载时舰受到的浮力是6×108NB．满载时排开水的质量是6万吨C．它最多能装载总质量6万吨的飞机D．飞机飞离时排水量不变19．把树干挖空做成独木舟，是增大了如下的哪一个物理量A．独木舟受到的重力B．独木舟受到的浮力C．独木舟自身的体积D．独木舟可以利用的浮力20．南海1号货轮自重为1.9万吨，满载货物时排水量30万吨，则所载货物的质量是A．1.9万吨B．30万吨C．28.1万吨D．31.9万吨21．（2019·北京市东城区下学期八年级期末）为了航行安全，远洋轮的船体需标有国际航行载重线，即轮船满载时的“吃水线”。如图是某船满载时在不同水域、季节时的“吃水线”，其中FW为在淡水中航行时的“吃水线”，A、B两位置则为冬、夏两季在海水中航行时的“吃水线”，冬季海水密度大。若该船在不同水域、不同季节航行时，水（海水）面正好与“吃水线”相平，则下列判断中正确的是A．该船从淡水中进入海水中所受浮力变大B．该船在冬季航行时比夏季航行时所受浮力大C．该船在冬季海水中航行时的“吃水线”在B位置D．“吃水线”在“FW”处时该船排开水的质量最大22．放在同一水平桌面上的甲、乙两个相同的容器内盛有不同的液体，现将两个相同的物块分别放入两个容器中。当两物块静止时，两容器中液面恰好相平，两物块所处的位置如图所示。则下列说法正确的是A．甲容器中物块排开液体的重力较大B．乙容器中物块受到液体的浮力较大C．甲容器中液体的密度较大D．乙容器底部受到液体的压强较大23．（2019·河北省初中毕业生升学文化课考试滚动检测题）木块的密度是0.6g/cm3，冰块的密度是0.9g/cm3，若它们的体积相等，都漂浮在水面上，则木块受到的浮力________冰块受到的浮力，木块露出水面的体积________冰块露出水面的体积。（均选填“大于”“小于”或“等于”）24．（2019·江西省宜春市中考物理模拟试题）体积是60cm3，质量是54g的物体，将其缓缓放入装满水的烧杯中，物体静止后，溢出水的质量是_________g，将其缓缓放入装满酒精的烧杯中，溢出酒精的质量是_________g。（ρ酒精=0.8×103kg/m3）25．（2019·安徽省宣城市八年级下学期期末考试）人们常用“冰山一角”来形容事物显露出来的仅仅是其很小的一部分，更多的还隐藏在表面现象之下。事实上，冰山浮在海水中的确只露“一角”（如图），请你用所学物理知识计算出这露出的“一角”的体积与整个冰山体积的百分比为_________（已知ρ海水=1.03×103kg/m3，ρ冰=0.9×103kg/m3）。26．在水平地面上放一只木桶，桶里装满水，水面与桶沿儿齐平．然后轻轻向水面上放一段2千克的圆木（取g=10N/kg）（1）求圆木受到的浮力；（2）从桶中溢出的水的质量。27．重为5N的长方体木块静止在水面上，浸入水中的体积占木块总体积的。（g取10N/kg）（1）求木块所受的浮力；（2）木块排开水的质量。28．（2019·山东省临沂市兰陵县中考物理一模试卷）中国首艘国产航母001A于2017年4月26日正式下水（如图）。（g取10N/kg，海水密度取1.0×103kg/m3）问：（1）航母001A设计满载排水量约7万吨，那么它满载时受到的浮力是多少；（2）一位质量为60kg的歼15舰载机飞行员双脚与甲板的接触面积是400cm2，则他双脚站立时对甲板的压强是多少；（3）这位飞行员驾驶歼–15战机以最大巡航速度1800km/h飞越宫古海峡（宽度约198km），穿越这一海峡需要多长时间；（4）若歼–15战机飞越宫古海峡时的发动机推力约为2×105N，试求飞机在此过程中发动机的功率。29．（2018·桂林）小关与同学们去游觉桂林两江四湖，登上游船后，船会下沉一些，那么A．船的重力将减小B．水对船的浮力将减小C．水对船的浮力将增大D．水对船的浮力将保持不变30．（2018·怀化）一支密度计分别放入甲乙两种液体中，静止时位置如图所示。若密度计在甲、乙液体中受到的浮力分别是F甲，F乙，甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲，ρ乙．下列说法正确的是A．F甲<F乙B．F甲>F乙C．ρ甲<ρ乙D．ρ甲>ρ乙31．（2018·昆明）为了来昆明过冬的红嘴鸥不饿着，每年都要用鸥粮喂它们。以前的鸥粮投入水中后一部分由于海鸥不能及时吃到而迅速沉入水里，既浪费粮食又污染了水体。2017年，一厂家对鸥粮进行了“膨化”处理，使其投入水中后能够漂在水面上较长时间，海鸥几乎能吃完它。膨化后的鸥粮能够漂在水面上是因为它的A．质量变大B．体积变小C．密度变大D．密度变小32．（2017·苏州）小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”（如图）。他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上，矿泉水瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封，用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮。下列说法错误的是A．“浮沉子”下沉时，所受重力大于它受到的浮力B．无沦怎样挤压矿泉水瓶侧面，“浮沉子”不可能悬浮在水中C．“浮沉子”上浮时，小瓶内的压缩空气会将内部的水压出D．潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同33．（2018·江西）如图所示，在已调好的天平的两个托盘上放上两个一模一样装满水的桶，其中右桶上飘着一小木块。关于天平会向哪边倾斜的说法中正确的是A．天平不倾斜B．向左盘倾斜C．向右盘倾斜D．无法判断34．（2018·德州）2018年4月12日，我国在南海举行海上阅兵。此次阅兵，辽宁舰航母编队精彩亮相，一大批新型潜艇、水面舰艇、作战飞机集中展示。下列说法正确的是A．当辽宁舰航母上舰载飞机起飞后，航空母舰排开水的体积会增大B．水面舰艇多采用前后编队而非并排行驶，是为避免舰艇相“吸”碰撞C．潜水艇受到的重力等于其浮力时，潜水艇一定处于漂浮状态D．战机升空时，机翼下方气流速度较大，气流对机翼下表面的压强较大35．（2017·威海）如图甲所示，底面积10–3m2的金属圆筒重2N，开口向上漂浮在水面上，这时有的体积浸没在水中；若向金属圆筒里倒入1.25×10–4m3的某种液体，水面恰好与金属圆筒口相平，如图乙所示，此时水对金属圆筒底部的压强为___________Pa，该液体的密度为___________kg/m3（g=10N/kg，ρ水=1×103kg/m3）。36．（2017·衢州）小柯是个善于观察的学生，她注意到一个有趣的现象：在无风的、寒冷的冬天，用吸管沿水平方向吹出的肥皂泡是先上升，一段时间后才开始下降（如图）。而这种现象在火热的夏天不明显。请结合所学知识，解释冬天吹肥皂泡时出现这种现象的原因。（不计空气阻力）37．（2017·威海）某实验小组在研究某种物质的属性时，日常需将物体浸没在煤油中保存，将体积为1×10–3m3、重6N的该物体用细线系在底面积为250cm2的圆柱形容器的底部，物体浸没在煤油中，如图所示，（g=10N/kg，ρ煤油=0.8×103kg/m3）（1）细线受到的拉力是多大？（2）若细线与物体脱落，待物体静止后煤油对容器底的压强变化了多少？38．（2018·安顺）如图所示，已知重为10N的长方体木块静止在水面上，浸入在水中的体积占木块总体积的（g取10N/kg）。（1）求木块所受到的浮力大小；（2）若木块下表面所处的深度为0.2米，求木块下表面受到水的压强；（3）若要将木块全部浸没水中，求至少需要施加多大的压力。39．（2018·杭州）“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制、世界上下潜最深的作业型深海载人潜水器。“蛟龙号”体积约为30米3，空载时质量约为22吨，最大荷载240千克。（1）“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大？（2）若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的，则至少注入多少立方米的水？（海水密度取1.0×103千克/米3，g取10牛/千克）1．C【解析】当轮船从大海驶往长江的过程中，处于漂浮状态，轮船的重力不变，受到的浮力不变，海水的密度大于江水的密度，根据阿基米德原理得到，所以轮船下沉一些。故选C。2．A【解析】氢气球脱手后向上飘，由静止到运动，说明氢气球受到了一个向上的力作用，这个力就是空气对氢气球产生了竖直向上的浮力。故选A。3．D【解析】A、潜艇从图乙状态下潜到图甲状态，排开水的体积增大，故A错误；B、当潜艇以图乙状态从河里开到海里，受到的浮力不变，但海水的密度变大，所以排开水的体积会减小，会上浮一些，故B错误；C、潜艇在图甲状态，下潜越深，所受水的压强越大，故C错误；D、潜艇靠改变自身的重力来控制浮沉，故D正确。故选D。4．D【解析】由图可知苹果漂浮在水面，根据物体的浮沉条件可知ρ苹果<ρ水，同理可得梨子沉到水底，则ρ梨>ρ水，因此梨子的密度大，而苹果和梨的重力、体积和所受浮力均无法推断，故梨子沉到水底是因为密度大，故D正确。故本题答案为D。5．B【解析】A．飞机飞离航母后，航母的总重减小，航母始终漂浮，航母所受浮力等于其重力，所以所受浮力减小，故A错误。B．飞机飞行时能获得向上的压强差，是因为机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速，机翼上方压强小于机翼下方的压强，故B正确。C．飞机在航母甲板上加速飞行时，运动状态不断改变，受到非平衡力的作用，故C错误。D．一切物体都具有惯性，惯性与物体的运动状态无关，故D错误。答案为B。6．A【解析】∵密度计漂浮，∴F浮=G，∴密度计在A、B两种液体中受到的浮力相等（FA=FB），都等于密度计受到的重力G，即：ρ液gV排=G，∵由图知，密度计排开液体的体积：VA>VB，∴A、B液体的密度：ρA<ρB。故选A。7．B【解析】航母原来漂浮在水面上，浮力等于总重力；舰载机飞离航母后，航母仍然漂浮，但航母总重力减小，所以浮力相应减小。故选B。8．45物体排开液体的体积【解析】铁块受到的浮力F浮力1=G–F1=20N–16N=4N；∵若将铁块全部浸没在水中，则G=F浮力2+F2，∴F2=G–F浮力2=20N–15N=5N；物体浸入液体的体积也就是物体排开液体的体积越大，弹簧测力计拉力越小，说明浮力越大，即浮力与物体排开液体的体积有关。9．16000.16【解析】由于两个人和划艇的总质量为：；则两个人和划艇的总重力：；由于划艇处于漂浮状态，浮力等于重力，即：。由得：。10．220【解析】由图可知合金块完全浸没在水中，V排=V合金=200cm3=2×10–4m3，合金块受到的浮力F合金=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10–4m3=2N。木块漂浮，根据浮沉条件可得，F浮木=G木=1.8N，由F浮=ρgV排得，木块排开水的体积为：，木块露出水面的体积：V露=V木–V排木=200cm3–180cm3=20cm3。11．浮力大于物体的重力变小【解析】物体完全浸没在烧杯的水中，若将绳子剪断，发现物体竖直上浮，这说明：①物体受到竖直向上的浮力；②浮力大于物体的重力；物体静止后处于漂浮，V排减小，水的密度不变，由公式p=ρgh可知水对杯底的压强减小。12．下沉【解析】物体浸没在水中时排开水的体积：V排=V=5×10–4m3，物体受到的浮力：F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10–4m3=5N，因F浮<G=8N，所以，放手后，物体将下沉。13．【解析】小球在水中处于静止状态，受两个力：重力与浮力，是一对平衡力，重力方向竖直向下，浮力方向竖直向上，两力大小相等．如图所示：14．刚刚包好的饺子，放入水中时，由于饺子所受浮力小于重力，所以下沉；过一会儿，由于饺子受热后内部空气膨胀，饺子的体积增大，排开水的体积也增大，所以饺子所受到的浮力大于重力，它会浮起来。【解析】物体的浮沉条件：上浮：F浮>G，悬浮：F浮=G，下沉：F浮<G；物体在液体中的浮沉最终是由物体完全浸没时浮力与重力的大小关系决定的，根据浮沉条件判断水饺在水中上浮和下沉的原因。15．（1）1N（2）4N（3）6N（4）6×10–4m3【解析】（1）据题意，B浸没在水中，则物体B受到的浮力：F浮B=ρ水gV排B=1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10–6m3=1N；（2）B物体的重力：GB=mBg=0.5kg×10N/kg=5N；细线对物体B的拉力：F拉B=GB–F浮B=5N–1N=4N；（3）因为物体间力的作用是相互的，所以细线对物体B的拉力和B对细线的拉力大小相等，即F拉A=F拉B=4N，A浸没在水中时受到的浮力：F浮A=ρ水gV排A=1.0×103kg/m3×10N/kg×1000×10–6m3=10N；对物体A受力分析知：GA+F拉A=F浮A，故物体A受到的重力：GA=F浮A–F拉A=10N–4N=6N；（4）因为物体A浸没在水中时的浮力大于其重力，所以剪断细线后，物体A会上浮直至漂浮在水面上，由于漂浮，所以F浮A′=GA=6N，由F浮=ρ水gV排得，此时物体A浸入水中的体积：V浸=V排==6×10–4m3。16．C【解析】A．液体的密度大于物体的密度时，物体漂浮；人漂浮在死海上看书，即海水的密度大于人的密度，故A错误；B．人漂浮在死海上看书，此时的浮力等于自身的重力，故B错误；CD、人与书本所受的重力与人所受的浮力是作用在同一物体上，大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，故是一对平衡力，故C正确，D错误；故选C。17．B【解析】在清水中鸡蛋下沉，此时鸡蛋所受浮力大小为F浮1<G，用适当的盐水使鸡蛋正好悬浮，此时日鸡蛋所受浮力大小为F浮2=G，鸡蛋重力G不变，所以，F浮1<F浮2。故选B。18．C【解析】A和B、已知航空母舰满载的排水量m=60000t=6×107kg，则航母满载时受到海水的浮力F浮=G=mg=6×107kg×10N/kg=6×108N，故AB正确．C、由于航空母舰排水量是指满载时排开水的质量，则F浮=G排=G总，所以m排=m总，则装载飞机的总质量一定小于6万吨，故C错误；D、当飞机起飞后，航母的总重力减小，根据漂浮条件，其浮力等于其自身的重力，所以浮力减小，但排水量是满载时排开水的质量，所以飞机飞离时排水量不变，故D正确。故选C。19．D【解析】把树木挖成空心就成了独木舟，这是采用空心的方法来增大可以利用的浮力，故选项ABC错误，选项D正确。故选D。20．C【解析】货轮的排水量指的是轮船满载货物时，排开水的质量；因为货轮漂浮，所以F浮=G=mg=m排g，所以货轮满载货物时的总质量：m=m排=30万吨，最多能装载的货物为30万吨–1.9万吨=28.1万吨。故选C。21．C【解析】AB、船满载时在不同水域、季节时的“吃水线”，船都是处于漂浮，根据漂浮条件可知：F浮=G，轮船受到的浮力都等于轮船受到的重力G，该船在淡水、海水中或在冬季、夏季航行时浮力相等，故AB错误；C、已知冬季海水密度大，根据F浮=ρ液gV排可知冬季轮船排开海水的体积变小，所以“吃水线”应在B位置，故C正确；D、根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排可知：该船排开水的质量相等，故D错误。故选C。22．D【解析】A、甲悬浮，F浮甲=G排甲=G；乙漂浮，则F浮乙=G排乙=G，可知G排甲=G排乙，A错误；B、由A分析知，两容器中物体受到的浮力相同，B错误；C、物体在甲中悬浮，则ρ甲=ρ物，在乙中漂浮，则ρ乙>ρ物，可知乙的密度较大，C错误；D、由C知，乙的密度较大，深度相同，由p=ρ液gh可知，乙液体对容器底的压强大，D正确。故选D。23．小于大于【解析】木块、冰块体积相等，木块的密度小于冰块的密度，根据公式m=ρV可知冰块的质量大于木块的质量；木块与冰块全部漂浮，浮力等于自身的重力；因为木块的重力小于冰块的重力，所以木块受到的浮力小于冰块受到的浮力；根据公式F浮=ρgV排可知，排开水的体积越大，受到的浮力越大，所以冰块排开水的体积大；因为体积相等，所以冰块露出水面的体积就小。24．5448【解析】物体的密度=0.9g/cm3，因ρ物<ρ水，物体在水中漂浮，根据漂浮条件：F浮=G，即m溢水g=m物g，则m溢水=m物=54g；因ρ物>ρ酒，物体在酒精中沉底，则F′浮=ρ酒gV排，溢出酒精质量为：m溢酒=ρ酒V物=0.8g/cm3×60cm3=48g。25．12.6%【解析】由于冰山浮在海平面上，根据漂浮条件可知：冰山所受浮力等于其重力，即F浮=G冰，则ρ海水V排g=ρ冰V冰g，所以，冰山浸没在海面之下的部分和冰山的体积关系：，则。26．（1）20N（2）2kg【解析】（1）圆木受重力：G木=mg=2kg×10N/kg=20N，因为圆木漂浮，所以圆木在液面上受到的浮力：F浮=G木=20N；（2）根据阿基米德原理可知G排=F浮，溢出液体的质量为。27．（1）5N（2）0.5kg【解析】（1）因为木块漂浮在水面上，所以受到的浮力F浮=G木=5N；（2）根据阿基米德原理和浮沉条件知：F浮=G排=G，故。28．（1）7×108N（2）1.5×104Pa（3）0.11h（4）1×108W【解析】（1）满载时航母总重：，因为航母漂浮，所以满载时航母所受的浮力：；（2）飞行员的重力：；飞行员对水平甲板的压力：；站立时着地面积：;双脚站立时对甲板的压强：；（3）由得飞越宫古海峡的时间：（4）发动机的功率：。29．C【解析】同学们登上游船过程中，使船的重力变大，故A错误；登上游船过程中，游船一直处于漂浮状态，则F浮=G，所以，游船受到的浮力变大，故BD错误，C正确。故选C。30．C【解析】AB、由于密度计两次静止时都处于漂浮，则F浮=G，即密度计在两种液体中受到的浮力相等，都等于密度计受到的重力G，故AB错误；CD、由图知，密度计排开液体的体积：V甲排>V乙排，由F浮=ρ液gV排可知：ρ甲<ρ乙；故C正确，D错误。故选C。31．D【解析】根据阿基米德原理可知F浮=ρ水gV排；物体的重力G物=ρ物gV，所以，物体漂浮时ρ水gV排=ρ物gV。因为膨化后的鸥粮能够漂在水面上，V排小于V，所以ρ物<ρ水，即膨化后的鸥粮的密度变小，小于水的密度。故选D。32．B【解析】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，当浮沉子的重力等于它所受的浮力，它就悬浮；潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同，综上所述，B说法错误，符合题意故选B。33．A【解析】木块漂浮在水面上，浮力等于重力，即F浮=G；根据阿基米德原理F浮=G排，所以G=G排，即木块的重力等于排开水的重力；所以有木块和没有木块的盛满水的桶一样重，故天平平衡，故A正确。故选A。34．B【解析】A、由于航母在平静的水面航行时，航母处于漂浮，它受到的浮力等于它的总重力；战机从航母上起飞后，航母的总重力减小，因为漂浮物体的浮力等于自身重力，所以此时航母受到的浮力将减小，因为F浮=ρgV排，则当航空母舰上舰载飞机起飞后，它排开水的体积会减小。故A错误；B、舰艇并排行驶时，舰艇带动其周围的水随船向前运动，结果使舰艇内侧之间的水流速度大于舰艇外侧的水流速度；因为水的流速越大，压强越小，水的流速越小压强越大，所以舰艇内外测的水存在压强差，水的压强差使两舰艇靠近，进而发生碰撞，为了避免舰艇相“吸”碰撞，故不采用“并排”护航。故B正确；C、当水舱充水后，潜水艇重等于同体积的水重时，由于潜水艇排开水的体积等于潜水艇体积，所以潜水艇可以悬浮在水中，而不是一定漂浮在水中，故C错误；D、飞机在空中前进时，机翼上方气流速度较大，气流对机翼的压强小，下方气流速度较小，它对机翼的压强大，这样在机翼的上下表面存在压力差，就产生了向上的升力。故D错误。故选B。35．30000.8×103【解析】物体漂浮在水面上，根据阿基米德原理和物体的浮沉条件可知，物体受到的浮力为：F浮=ρ水gV排=ρ水gV=2N；则ρ水gV=3N；物体在乙图中，全部浸入水中时受到的浮力为：F浮'=ρ水gV=3N；物体上表面受到的压力为0，则下表面受到的压力为F=3N，则下表面受到的压强为：p===3000Pa；此时物体漂浮，浮力等于重力，即：F浮'=G+G液，则液体的重力为：G液=F浮'–G=3N–2N=1N；液体的密度为：ρ液====0.8×103kg/m3。36．在无风的、寒冷的冬天，肥皂泡被吹出后，由于肥皂泡内气体密度小，所受浮力大于肥皂泡的重力而上升；随后肥皂泡内气体的温度降低，体积变小，受到的浮力减小，浮力小于肥皂泡的重力而下降；在火热的夏天，肥皂泡被吹出后，由于空气的气温高，密度也小，与肥皂泡内气体密度相比，大的不多，故肥皂泡受到浮力大于肥皂泡的重力不明显，故肥皂泡先上升再下降的种现象不明显。【解析】①肥皂泡受到的浮力大于受到重力的原因分析（肥皂泡内气体密度小，浮力大）；②肥皂泡上升的原因（浮力大于重力）；③肥皂泡受到浮力减小的原因分析（肥皂泡内气体温度下降，热胀冷缩，体积减小）；④肥皂泡下降的原因（浮力小于重力）。37．（1）2N（2）80Pa【解析】（1）由题知，物体浸没煤油中，V=V排=1×10–3m3，受到的浮力：F浮=ρ煤油gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×1×10–3m3=8N；因为G+F拉=F浮，物体受到的拉力：F拉=F浮–G=8N–6N=2N，（2）漂浮时，F浮′=G=6N，由F浮′=ρ煤油gV排′得：V排′==7.5×10–4m3，△V排=1×10–3m3–7.5×10–4m3=2.5×10–4m3，煤油深变化：△h==0.01m，△p=ρ煤油g△h=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.01m=80Pa。38．（1）10N（2）2000Pa（3）2.5N【解析】（1）因为木块漂浮在水面上，所以木块受到的浮力：F浮=G木=10N；（2）木块下表面所处的深度为0.2米，则木块下表面受到水的压强：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa。（3）根据F浮=ρ水gV排可得，排开液体的体积：V排==1×10–3m3；因为V排=V木；所以V木=V排=×1×10–3m3=1.25×10–3m3；木块全部浸没时受到水的浮力：F′浮=ρ水gV木=1×103kg/m3×10N/kg×1.25×10–3m3=12.5N；木块浸没时，根据力的平衡条件有：F浮′=G木+F，则压力F=F浮′–G木=12.5N–10N=2.5N。39．（1）2.2×105N（2）7.76m3【解析】（1）“蛟龙号”空载漂浮在水面时，根据漂浮条件可知潜艇受到浮力：F浮=G空载=m空载g=22×103kg×10N/kg=2.2×105N；（2）满载时需要下沉时潜水器排开海水的体积V排=V船=30m3，此时F浮′=ρ海gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×30m3=3×105N，满载总重力G满=m满g=（22×103kg+240kg）×10N/kg=2.224×105N，G注水=F浮′–G满=3×105N–2.224×105N=7.76×104N，则由G=mg=ρgV可得注入水的体积：V注入==7.76m3。第十一章功和机械能第1节功1．功的认识：一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动一段距离，我们说这个力对物体做了功。2．做功的两个必要因素：一是作用在物体上的_________，二是物体在这个力的方向上的_____________。3．不做功的三种情况：①物体受到力的作用，但不运动（劳而无功）；②物体没有受到力，但由于惯性运动了一段距离；③物体受到力的作用，但力的方向与物体运动方向垂直，该力对物体运动没有贡献。4．功的定义：物理学中，把_________与在力的方向______________的乘积，叫做功。5．功的公式：一般式W=Fs常用式W=Gh（克服重力做功）或W＝f阻s（克服摩擦阻力做功）6．功的单位：___________。7．在分析做功情况时还应注意以下几点：A．当物体的受力方向与运动方向不垂直时，这个力就要做功。B．一个物体同时受几个力的作用时，有一些力做了功，有些力没有做功。因此，讲做功必须指出是哪一个力对哪一个物体做功。C．什么叫物体克服阻力做功：若物体在运动方向上受到一个与此方向相反的力F的作用，我们通常说物体克服阻力F做了功。比如：在竖直向上，物体克服重力做功，功的大小为W=Gh；在水平方向上，物体克服摩擦力做功，功的大小为W=fs。力距离力移动的距离焦耳（J）一、做功的两个因素一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离。判断一个力是否做了功，必须同时满足功的两个必要的条件，缺一不可，否则就没有做功。在下列三种情况下，力对物体没有做功：不做功的情况分析事例有距离无力物体在运动方向上没有受到力的作用，由于惯性通过一段距离，也就是没有力做功，也称为“不劳无功”足球离开脚后在水平面上滚动了一段距离，人对足球没有做功有力无距离有力作用在物体上，但物体没动，即物体没有通过距离，也叫“劳而无功”小朋友用力但没有搬起石头，对石头没有做功力与距离的方向垂直物体受到了力的作用，也通过了一段距离，但通过的距离与受力的方向垂直提水桶，水桶水平移动了一段距离，竖直提桶的力不做功【例题1】如图所示，李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央，她针对此过程提出了如下的猜想。你认为合理的是A．文具盒所受重力对它做了功B．文具盒所受支持力对它做了功C．文具盒所受的推力F对它做了功D．在此过程中没有力对文具盒做功参考答案：C二、功的计算（1）力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。（2）功的计算公式为W=Fs，其中W表示功，单位是焦耳；F表示力，单位牛顿；s表示沿力的方向移动的距离，单位是米。功的计算公式解题注意事项解题步骤W=Gh①重力计算过程中质量的单位换算；②看清题目中求的是单个物体的重力还是几个物体的重力①先确定力的大小；②再确定距离的多少；③选择适当的公式进行计算W=fs当物体做匀速运动时根据二力平衡求解摩擦力（3）应用功的计算公式W=Fs进行计算时，必须注意以下几点：①要明确是哪个力对哪个物体做功，或者是哪个施力物体对哪个受力物体做功。②公式中的F是作用在物体上的力，公式中的s是物体在力的作用下“在力的方向上通过的距离”，即注意“F”和“s”的同体性和同向性，否则在计算功时容易出现错误。③W=Fs中的F是使物体沿着F方向移动s距离过程中始终作用在物体上的力，其大小和方向是不变的。【例题2】如图所示，用F=20N的水平拉力拉着重为6N的物体沿水平方向做直线运动，若拉力F对物体做了60J的功，则在这一过程中A．物体一定运动了6mB．重力做的功一定为60JC．物体一定运动了3mD．物体一定受到了30N的摩擦力参考答案：C1．在国际单位制中，功的单位是A．牛顿B．帕斯卡C．焦耳D．瓦特2．下列情况中做功一定为1焦的是A．将重为1牛的物体移动1米B．将重为1牛的物体竖直向上移动1米C．用1牛的力使物体移动1米D．用竖直向上的1牛的力使受力物体竖直向上移动1米3．如图所示的几种情况中，人对物体始终没有做功的是A．静止的小车在拉力的作用下向前运动B．搬而未起C．从地面提起小桶在路上匀速前进D．将杠铃向上举起并停留了3秒4．在如图所示的四种情境中，人对物体做功的是A．举着杠铃原地不动B．抱着书不动C．沿水平地面推动小车D．推石头没有推动5．下列情景中，重力对物体做功的是A．篮球由高处落下B．在水平面上做匀速直线运动的小车C．足球在水平地面上滚动D．悬挂在天花板上的照明灯6．如图所示的情境中，关于力对物体做功的叙述，正确的是A．甲中，举重运动员举着杠铃不动，运动员对杠铃做功了B．乙中，人推汽车但没有推动，人的推力对汽车做功了C．丙中，起重机吊着重物上升，钢绳竖直向上的拉力对重物做功了D．丁中，足球在水平地面上滚动，足球受到的重力对足球做功了7．一年一度的中考体育测试将在5月初进行，下列与中考体育测试相关的物理知识，分析正确的是A．抛出去的实心球离开手后继续运动过程中，手的推力做了功B．抛出去的实心球在空中运动到最高点时，速度为零C．立定跳远时，脚要用力向后蹬地，利用物体间力的作用是相互的D．做俯卧撑时，手只是施力物体8．下列实例中，关于做功的说法正确的是A．起重机竖直吊着物体水平移动，重力对物体做了功B．用力推汽车没推动，推力对汽车做了功C．用力把皮球压瘪，压力对皮球做了功D．足球在水平地面滚动，足球所受重力对它做了功9．小青同学先后用同样大小的力F，使同一木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上沿力的方向移动的距离分别为s，该力F在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙，下列关于做功大小的说法正确的是A．W甲=W乙=W丙B．W甲=W乙<W丙C．W甲<W乙<W丙D．W甲>W乙>W丙10．用200牛顿的拉力，沿水平方向拉质量是100千克的大车和50千克的小车，它们都在力的方向上移动了10米，拉大车和小车所用的时间各不相同，则A．拉大车做功多B．拉小车做功多C．拉大车、小车做功一样多D．无法判断11．用50牛的力将重4牛的球踢出去，球滚20米远停下。则踢球的力所做功的大小为A．1000焦B．80焦C．1080焦D．条件不够，无法确定12．小刚是一名初中生，他从一楼跑到三楼的过程中，克服自己重力所做的功最接近下面哪个值A．3JB．30JC．300JD．3000J13．关于力对物体做功的多少，下列说法中正确的是A．作用在物体上的力越大，力对物体做的功就一定越多B．物体移动的距离越大；力对物体做的功就一定越多C．力一定时，物体通过的距离越大，力对物体做的功就一定越多D．力一定时，物体在力的方向上通过的距离越大，力对物体做的功就一定越多14．如图所示，古时候，有端午节吃桃子的习俗。桃子从树上落下，先后经过A、B、C三点，且AB=BC，在AB和BC过程中桃子受到的重力方向是__________的，若重力所做的功分别为W1、W2，则有Wl__________W2（选填“>”、“<”或“=”）。15．一辆汽车在平直公路上匀速行驶，已知汽车行驶时所受阻力是1000N，当其行驶500m时，汽车牵引力所做的功为__________J。关闭发动机后，汽车由于__________仍会向前运动一段距离才停下。16．一颗子弹从枪膛里水平射出，子弹在枪膛里受到的气体作用力为600N，枪膛长为60cm，射出的子弹在空中飞行了50m，则气体在枪膛里对子弹做的功为__________J。17．马拉着质量为2000kg的小车在水平路面上前进了400m，做了3×105J的功，马的水平拉力是__________，在这个过程中重力做功为__________。18．如图所示，水平地面N点两侧粗糙程度不同，物体一直受到沿水平3N的力F，物体在MN段做匀速直线运动，F在MN，NP段做功分别为WMN，WNP，则A．WMN<WNPB．WMN>WNPC．WMN=WNPD．WMN=2WNP19．如图所示，把同一物体G分别沿着光滑的斜面AD、BD、CD从底端匀速拉到顶端，拉力所做的功A．沿AD斜面拉时最多B．沿BD斜面拉时最多C．沿CD斜面拉时最多D．沿AD、BD、CD斜面拉时一样多20．如果你将掉落在地面的物理课本捡起来放在课桌上，你对课本所做的功最接近于A．0.02JB．0.2JC．2JD．20J拉力为10N，物体恰好做匀速直线运动，拉力对物体做了20J的功；第二次拉力增大为20N，拉力对物体做了48J的功，分析两次做功过程，以下判断正确的是A．第一次物体受到的摩擦力是10N，物体运动了1mB．第一次物体受到的摩擦力是20N，物体运动了2mC．第二次物体受到的摩擦力是10N，物体运动了2.4mD．第二次物体受到的摩擦力是20N，物体运动了4.8m22．如图所示，用10N的水平推力推着重为60N的物体沿水平方向做直线运动，若推力对物体做了60J的功，则在这一过程中A．物体一定运动了6mB．重力做的功一定为360JC．物体一定受到10N的摩擦力D．物体受到的支持力做了360J的功23．如图（甲）所示，用弹簧测力计测量水平桌面上的钩码所受的重力。弹簧测力计从图示位置开始向上缓慢提升，其示数F与上升的高h之间的关系如图（乙）所示。试解答下列问题：（1）当h=4cm时，桌面对钩码的支持力是__________N。（2）从开始提升到h=16cm，弹簧测力计对钩码所做的功是__________J。24．工人师傅用300N的水平推力推着一辆车匀速直线运动了6m．求：（1）车受到的阻力；（2）工人做的功。25．（2017·曲靖卷）国产大飞机C919成功首飞，标志着我国航空事业一个新时代的开启，若飞机滑行60s后，以70m/s的速度起飞，滑行过程中的平均速度为35m/s，那么跑道的长度至少需要_________m。某段时间内飞机在空中水平飞行了10km，受到的平均阻力为6×104N，则这段时间内飞机克服阻力做的功为_______J。26．（2017·沈阳卷）在学校足球赛中，小明用头将球顶进球门，说明力可以改变物体的________________，同时头感到疼，因为物体间力的作用是____________。足球在空中运动过程中，____________（填“有”或“没有”）力对足球做功。1．C【解析】在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是J。牛顿是力的单位，帕斯卡是压强的单位，瓦特是功率的单位，均不合题意。故选C。3．B【解析】A、人给静止的小车一个拉力，小车在力的作用下移动了距离，人对小车做功，不符合题意；B、小孩对石头有力的作用，但是石头没有在力的方向上产生距离，故小孩一直不会做功，符合题意；C、从地面提起小桶时，人给水桶一个向上的力，水桶向上有移动距离，人对水桶做功，但提着水桶在水平面匀速前进，人给水桶仍是一个向上的力，水桶向上没有移动距离，人对水桶没有做功，不符合题意；D、双手举起杠铃，人给杠铃一个向上的力，杠铃向上移动了距离，人对杠铃做功，停留时不做功，不符合题意。故选B。4．C【解析】A、运动员举着杠铃不动，杠铃向上没有移动距离，人对杠铃没有做功，不符合题意；B、抱着书不动，书没有在力的方向上移动距离，人对书不做功，不符合题意；C、沿水平地面推动小车，给车一个向前的力，车在推力作用下前进了一段距离，推力对车做功，符合题意；D、两人没有推动石头，石头没有移动距离，力对石头没有做功，不符合题意。故选C。5．A【解析】A、篮球由高处落下，重力竖直向下，篮球竖直向下移动了距离，重力对篮球做功，故A符合题意；B、在水平面上做匀速直线运动的小车，小车受到的重力竖直向下，竖直向下没有移动距离，重力没有做功，故