2021秋季科学8年级第1讲 浮力基础提高 (答案)

第一讲浮力基础提高知识与技能：掌握阿基米德原理，能应用阿基米德原理进行浮力计算；习惯与方法：经历科学家对探索新知的过程，培养学生关注生活现象的习惯；思维与素养：通过浮力实验探究培养学生科学探究的能力。知识点一：浮力1.浮力是指一切浸入液体(气体)的物体都受到_______________________________叫浮力。浮力的施力物体是______________，浮力的方向是______________。 轮船能浮在水面上，是因为受到浮力的作用2.浮力产生的原因 浮力产生的原因：上下表面受到液体的不同。3.称重法测浮力大小： 称重法：把物体挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的示数F1即为物体重力，再把物体浸入液体 中，记下弹簧测力计的示数F2，则F浮=F1-F2知识点二、阿基米德原理1.验证“阿基米德原理”的实验过程如图所示.（1）请完成实验报告空格处的内容.实验名称：验证阿基米德原理.实验目的：用实验定量研究浸没在液体中的物体受到的浮力与_______________之间的关系.实验器材：金属块，细线，水，溢水杯，小桶.实验步骤：①分别称量出小桶的重力G桶和金属块的重力G金；②把水倒满溢水杯；③把金属块浸没在水中，用弹簧测力计测出F拉，则F浮=____________________；④测出小桶和被排开水的总重G总，则排开水所受的重力G排=_____________________；⑤记录并分析数据，比较F浮与G排的大小，归纳总结实验结论，整理器材.（2）根据如图所示的实验，填表.金属块重/N物体浸在液体中时测力计示数/N物体受到的浮力/N空桶所受的重力/N桶和物体排开液体的总重/N物体排开液体收到的重力/N实验结论:_______________________________________________________.（3）在探究浮力与物体排开水所受重力的关系中，溢水杯的作用是__________.2.阿基米德原理的内容：浸在液体里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于____________________________________.阿基米德原理计算公式：_____________________.在公式中，ρ液是指物体所浸入液体的密度，V排是指物体排开液体的体积.变形公式V排=_______________，ρ液=_____________.3.阿基米德原理适用于____________或____________的浮力计算.计算时，体积单位必须用 _____________，密度单位必须用______________，g一般取_____________.4.阿基米德原理说明了浮力的大小只跟____________和__________________有关，而与物体浸入 液体的深度、物体的密度、形状、体积、质量、重力、是否空心等因素无关.（2021·浙江八年级专题练习）夏天游泳，佩戴泳圈可以有效避免溺水发生，下列说法正确的是（）A．佩戴泳圈漂浮在水面不动的人，泳圈和人受到的浮力和总重力的大小相等B．救生圈圈芯所用闭孔型发泡材料，密度一般比水大C．若佩戴的泳圈体积越大，人受到的浮力越大D．不计气体质量，漂浮在水面上充气式泳圈若发生气体泄漏，其所受浮力减小【答案】A（2021·浙江八年级专题练习）如图所示，用手将一空矿泉水瓶逐渐缓慢匀速地压至装有水的容器底的过程中（水深大于瓶高且水未溢出），下列说法正确的是（）A．手压矿泉水瓶的力始终不变 B．矿泉水瓶受到的浮力一直变大C．矿泉水瓶受到的水的压强一直变大 D．容器底受到水的压强一直变小【答案】C（2021·浙江八年级专题练习）如图为中国宇航员在进行太空行走，以下相关分析中正确的是（）A．太空失重，所以宇航员的质量降为零B．宇航服应该具备与外界进行气体交换的功能C．太空为真空，宇航服应具备内部加压功能以保持人体内外气压平衡D．宇航员在舱外作业时，处于漂浮状态，所受浮力等于重力【答案】C（2021·浙江）一个重500牛不会游泳的人带了一只重20牛体积是50dm3的救生圈去河中学游泳，游泳中救生圈始终不离开人体，那么他在河水中（）A．能浮在水面 B．悬浮在水中 C．沉入河底 D．无法确定【答案】A（2021·浙江宁波市·中考真题）将密度为0.9g/cm3、边长为10cm的立方体冰块，放入盛有水的柱状容器中，静止时冰块有2cm露出水面，如图所示。对容器缓慢加热，直至冰块完全熔化。在冰熔化过程中，下列判断与事实不符的是（）A．冰吸收热量，温度保持不变B．水面高度始终保持不变C．冰块漂浮之后，受到的浮力逐渐变小D．水对容器底部的压力最多增大1.0N【答案】B（2021·浙江八年级专题练习）同一小球先后放入甲、乙两个盛有不同液体的溢水杯中，如图，其中甲杯中溢出液体重为，下列说法正确的是（）A．甲杯中小球所受浮力大于乙杯中所受浮力B．甲杯液体的密度小于乙杯液体密度C．乙杯中溢出液体重大于D．小球质量为【答案】D（2021·浙江八年级专题练习）如图甲所示，圆柱形薄壁容器中有一个用细绳与容器底相连的正方形小木块，细绳体积忽略不计，。某同学先后分别用清水和酒精以同样缓慢的速度加入杯中，直至木块浸没（如图乙所示），物块所受浮力（虚线表示清水中，实线表示酒精中）与时间的图像是（）A． B．C． D．【答案】C（2021·浙江八年级专题练习）探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验如图所示，其中所用金属块和塑科块的密度不同，但重力均为。下列分析正确的是（）

A．金属块浸没在水中时，受到浮力的大小为B．利用甲、乙，可以探究浮力的大小与物体体积的关系C．利用乙、丙，可以探究浮力的大小与物体密度的关系D．利用丙、丁，可以探究浮力的大小与液体密度的关系【答案】D（2021·浙江）如图所示完全相同的两根弹簧，下面挂两个质量相同，形状不同的实心铁块，其中甲是立方体，乙是球体。现将两个铁块完全浸没在某盐水溶液中，该溶液密度随深度增加而均匀增加。待两铁块静止后，甲、乙两铁块受到的弹簧的拉力相比较（）A．甲比较大 B．乙比较大 C．一样大 D．无法确定【答案】A（2021·浙江八年级专题练习）在盛满不同液体的相同的溢水杯中，放入两个完全相同的小球，如图所示。当小球静止时，甲、乙两杯中溢出液体的重力分别为0.5N和0.4N，则下列说法正确的是：（g=10N/kg）A．甲球受到浮力，乙球不受浮力 B．小球的质量为50gC．甲杯液体的密度与乙杯液体的密度之比为5∶4 D．乙球受到的浮力小于【答案】B（2021·浙江八年级专题练习）将一个边长为的正方体木块轻轻放入盛满水的溢水杯中，木块漂浮在水中静止时，从溢水杯中溢出水的体积为；若将此木块改放入密度为的酒精中，待木块静止时，下列说法正确的是（）A．木块露出酒精的体积为B．木块的密度为C．从溢水杯中溢出酒精的体积为D．木块浸入水中的体积与浸入酒精中的体积之比为5∶4【答案】A（2021·浙江）学习浮力时，张老师利用一杯水和一只空牙膏袋，给同学们做了一个简单的实验，极大的提高了同学们学习物理的热情。他取一只空牙膏袋，第一次把它挤瘪，第二次将它撑，两次都拧紧盖后先后放入同一杯水中，如图所示。下列说法中正确的是（）A．两次牙膏袋的质量相等，体积相等，因此两次牙膏袋的平均密度B．甲图中浸没，乙图中只有部分浸入，因此两次排开水的体积C．甲图中浮力小于重力，乙图中浮力等于重力，因此两次所受的浮力D．甲、乙两图浸入体积相等，因此两次杯底受到水的压强【答案】C（2021·浙江八年级专题练习）用弹簧测力计竖直挂一铁球，当铁球露出水面体积时，弹簧测力计示数为4N；当铁球浸入水中，体积时，弹簧测力计示数为1N，取下该铁球放入水中，铁球静止时受到的浮力是（）A．18N B．14N C．8N D．10N【答案】D（2021·浙江八年级专题练习）质量相等的实心木块、实心铝块、实心铁块浸入到足够深的水中，静止后所受浮力情况的说法正确的是（）A．F木<F铝<F铁 B．F木>F铝>F铁 C．F木>F铝=F铁 D．F木<F铝=F铁【答案】B（2021·浙江）甲乙两个实心球质量相等，放入水中后，它们露出水面的体积分别为各自体积的和，则（）A．甲、乙两物体的密度之比为4:3 B．甲、乙两物体的体积之比为3:2；C．甲、乙两物体所受的浮力之比为2:3 D．甲、乙两物体所受的浮力之比为4:3【答案】A（2021·浙江八年级专题练习）如图所示，当溢水杯盛满密度为1的液体时，把实心物块放入杯中，物块漂浮，静止后溢出的液体质量为m1；当溢水杯盛满密度为2的液体时，把同一物块放入杯中，物块沉底，静止后溢出的液体质量为m2，则物块的密度为（）A． B． C． D．【答案】A（2021·浙江八年级专题练习）如图所示，两个相同的弹簧测力计，上端固定在同一高度，下端分别悬挂两个完全相同的金属块。在其正下方同一水平面上放置两个完全相同的圆柱形容器。分别向甲、乙两个容器中缓慢注入水和盐水，当两个金属块各有一部分浸入液体中，且两个弹簧测力计的示数相等时。两个金属块下表面所受的液体压强的大小关系为___________，两个容器底受到的液体压强的大小关系为___________。【答案】=＜（2021·浙江温州市·九年级一模）小明利用一个带刻度的大容器、塑料碗等器材进行如图实验，在大容器内加入900毫升的水，将塑料碗轻轻放入水中，再将实心金属球放在塑料碗中，这时液面上升到1000毫升处。（1）图乙中塑料碗受到的浮力是______牛。（2）图乙中容器底部受到水的压强为。将塑料碗中的实心金属球取出，轻放入水中，此时容器底部受到水的压强为，则______。（填“>”、“<”或“=”）【答案】1>（2021·浙江八年级专题练习）小明用装有适量水的薄壁小试管、螺母和细线制成一个测量小石块密度的装置。将此装置放入水中静止时，试管露出水面的高度为5cm，如图甲所示；在试管中轻轻放入小石块，此装置在水中静止时，试管露出水面的高度为2cm，如图乙所示，已知小石块放入试管前后，试管中的液面差为1.5cm。则石块密度为___________。【答案】2×103（2021·浙江）市面上出售一种“鲁花”牌的葵花籽油，油桶的标签上标有“5L”的字样。已知整只桶装满油重45N，而桶重为5N，则该油的密度是___________。把该桶油放入水中时，有的体积露出水面，求该装油的空桶密度为___________。【答案】0.8×103kg/m30.09×103kg/m3（2021·浙江八年级专题练习）2020年7月26日，我国自主研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”600在山东青岛附近海域，成功实现海上首飞。如图所示，上半部分是飞机，下半部分是船型结构，鲲龙最大起飞质量为53.5吨。（1）若想获得更大的升力，在其他条件都相同的情况下，鲲龙应该___________起飞（填“顺风”或“逆风”）。（2）若遇森林火灾，鲲龙可直接俯冲至附近水面一边高速滑行一边快速吸水，仅需20秒左右就能吸满12吨水，此过程中，浮力的增加量为___________牛。（3）当鲲龙以最大起飞质量停在水面上时，它排开水的体积是多少立方米___________？（海水密度取）【答案】逆风1.2×10553.5m3（2021·浙江九年级专题练习）小榕给家里的水箱制作了一个自动加水装置，初步设计如图甲所示，将实心圆柱体通过细线与拉力传感器相连，吊在水平放置的水箱中，己知圆柱体的底面积为50厘米。经测试拉力传感器的示数与水箱储水深度的关系如图乙所示。（细线质量与体积忽略不计）（1）分析图乙可知，圆柱体完全浸没时，受到的浮力为___________牛。（2）圆柱体的密度是多少___________？（3）当拉力传感器所受拉力达到10牛时，水箱自动加水，此时水箱储水深度为___________厘米。【答案】42×103kg/m34（2021·浙江八年级专题练习）山山利用厨房用品探究“鸡蛋排开液体的体积与液体密度的关系”。他将鸡蛋放入盛有水的水杯内，向内不断加入食盐并搅拌，观察鸡蛋排开液体体积的变化。请分析鸡蛋排开液体体积随加入食盐质量的变化，并在图中画出两者关系的图像。【答案】（2021·浙江八年级专题练习）今年小柯家种植橙子获得了大丰收，小柯想：橙子的密度是多少呢？于是，他想利用现有的四样实验器材：弹簧测力计、烧杯、细线、绣花针，测量橙子的密度，请你帮助小柯一起完成实验。实验原理：根据密度公式，实验要测量的物理量是橙子的质量和橙子的体积（1）①如何测量橙子的质量，请写出相关实验步骤及得到的物理量：利用绣花针将线穿过橙子，___________②如何测量橙子的体积，请写出相关实验步骤及得到的物理量（利用阿基米德原理）：___________________（2）请用上述实验中测出的物理量表示橙子的密度___________（用字母表示）（3）为了使实验结论更具有普遍性，你的建议是___________【答案】见解析见解析见解析【详解】（1）①[1]①利用绣花针将线穿过橙子，用弹簧测力计测出橙子的重力G。橙子的质量为m=。②[2]将橙子浸没在水中，读出弹簧测力计的示数为F；橙子受到的浮力为F浮=G-F橙子的体积等于橙子排开水的体积V=V排=（3）[3]橙子密度表达式ρ橙=（4）[4]为了使实验结论更具有普遍性，换用不同的橙子测量它们的密度。（2021·浙江八年级专题练习）国庆大阅兵中展示的装备中，在无人机队列里意外发现一只小萌宠。它就是隐藏在无人机队列中的深海无人潜航器——HSU001如果“HSU001”空载时质量约为2吨，最大荷载500千克。（1）“HSU001”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大？（2）深海潜水器由于下潜深，环境压力大，压缩空气不足以逼出空气舱中的海水。万一深海潜水器失去动力，压载铁会在重力的作用下自动脱离潜水器，使潜水器上浮。正在水中匀速直线下潜的“HSU001”潜水器的总重为，在水中抛弃的重物后潜水器以同样的速度匀速直线上浮，潜水艇的外壳及体积不发生改变，所受海水的阻力大小不变，请你估算潜水器的体积约为多大？（海水密度取）【答案】（1）；（2）【详解】（1）“HSU001”空载漂浮在水面时，根据漂浮条件知道受到浮力（2）由平衡条件知道，当物体下沉时即上浮时即由以上两式解得，由阿基米德原理知道，潜水器的体积约为答：（1）“HSU001”空载漂浮在水面时受到的浮力为；（2）潜水器的体积约为。（2021·浙江八年级专题练习）在课堂上老师利用量筒和装满水的溢水杯测量碗的密度。步骤如下：①将碗沉入装满水的溢水杯中，溢出水的体积为，如图甲：②捞出碗置于溢水杯正上方，将量筒中的水全部倒回溢水杯，如图乙丙；③立即把碗轻轻放入水中，使碗漂浮，此时溢出水的体积为，如图丁。

请根据上述实验回答下列问题（水的温度变化及蒸发忽略不计，水的密度为）：（1）碗的体积为___________；（2）两次溢出水的体积___________；（选填“>”“<”“=”）（3）该碗的密度为___________；（用，，表示）【答案】V1<【详解】（1）[1]碗的体积等于浸没时排开水的体积，即V1为碗的体积。（2）[2]根据阿基米德原理和浮沉条件，甲图中沉底的碗受到的浮力为F浮=ρgV1<G碗丁图中漂浮的碗受到的浮力为F浮'=ρgV2=G碗则ρgV1<ρgV2故V1<V2。（3）[3]由（2）分析可知，该碗的重力G碗=ρgV2则其质量为m=则该碗的密度为ρ碗=（2021·浙江八年级专题练习）某物理兴趣小组做了如图所示的实验来探究影响浮力大小的因素。

（1）比较___________两幅图可知，浸没在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。（2）由A、B、C三个步骤可知，浮力大小与___________有关。（3）由上图中的数据，可以计算物体的密度为___________，酒精的密度为___________。（4）如图中正确反映浮力与物体下表面在水中的深度关系的图像是___________。A．B．C．D．【答案】CE物体排开液体的体积4×1030.8×103C【详解】（1）[1]要探究浸没在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度的关系，需要控制排开液体的体积相同，改变液体的密度，CE两图符合要求。（2）[2]A、B、C中液体的密度相同，物体排开液体的体积不相等，弹簧测力计的示数不同，浮力不同，说明浮力的大小与排开液体的体积有关。（3）[3]物体浸没在水中时受到的浮力F浮水=G-F=4N-3N=1N物体的体积V=V排==10-4m3物体的密度为=4×103kg/m3[4]物体在酒精中受到的浮力F浮=G-F1=4N-3.2N=0.8N酒精的密度=0.8×103kg/m3（4）[5