第一章第3节《水的浮力》提升训练B（解析版）

浙教版科学八年级上第一章第3节《水的浮力》提升训练B卷（二）物体浮沉条件的应用学习目标：1.利用浮沉原理解释航天员在水中做模拟太空行走的训练。2.了解密度计的结构，理解密度计的工作原理。3.利用“橡皮泥的沉与浮”演示实验理解钢铁轮船能漂浮在水中的原因，理解轮船排水量的含义。4.通过对“潜艇浮沉的模拟实验”的分析，理解潜艇浮沉的原理。5.了解热气球和气艇的工作原理。1.下列科学知识的应用实例中正确的是(▲)A.农民常用浓度适宜的盐水让饱满结实的种子浮起来B.潜水艇是靠改变自身所受的重力来实现其浮沉的C.气球上升是因为气球的总重力大于气球所受的浮力D.用同一密度计测量不同液体的密度时，密度计所受的浮力不同【答案】B【解析】浮力在生活中的应用很广泛，不同的物体其应用浮力的原理也不尽相同。如密度计是利用了物体的漂浮条件测量不同液体的密度；潜水艇是通过改变自身重力的大小来改变浮力与重力的合力，从而实现浮沉；热气球是通过改变气体的密度改变浮力与重力的关系实现升降。【分析】本题是一定有关浮力利用的综合题，在解题时要认真分析每一个选项，找出其对应的知识点，利用好物体的浮沉条件是解决问题的关键。【详解】A、因为F浮<G物,时物体会下沉，所以农民常用浓度适宜的盐水，使不饱满的种子浮起来，饱满的种子沉入水中，把饱满结实的种子选出来，A错误。B、潜水艇是靠改变自身所受的重力来实现其浮沉的，B正确。C、气球上升是因为气球所受的浮力大于气球的总重力，C错误。D、用同一密度计测量不同液体的密度时，由于密度计始终处于漂浮状态，所以密度计所受的浮力不变，D错误。故选B.2.若一支密度计在水中和酒精中读数不相同，则它受到的浮力(▲)A.在酒精中大B.在水中大C.一样大D.无法比较【答案】C【解析】密度计无论在什么液体中，总保持漂浮状态，即所受浮力总等于其重力；重力不变，则浮力不变。【分析】此题考查物体浮沉条件及其应用，难度不大，关键是明白密度计的工作原理。【详解】同一支密度计虽然读数不同，在水中和酒精中均漂浮，根据物体漂浮条件可知，浮力都等于其重力，所以，它们受到的浮力一样大。故选：C.3.李强的动手能力非常强，学习了浮力后，他利用铁丝、胶管、试管、进排水管、水和注射器，制作了如图所示的潜水艇模型。下列说法中不正确的是(▲)A.向里推注射器活塞，水会被压入试管中，可实现潜艇下沉B.潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现浮沉的C.向外拉注射器活塞，试管内水量适当时，可实现潜艇悬浮D.潜艇模型的试管上绕些铁丝，可保持试管稳定【答案】A【解析】潜水艇是通过改变自身的重力来实现下潜、悬浮和上浮的，结合这个特点来对此题的模型进行分析。【分析】潜水艇就是利用排水和蓄水改变自重，从而实现上浮或下潜的，通过本题要认真体会【详解】解答A、图中潜艇模型，向内推注射器活塞，水会被压出试管，此时模型的自重减小，模型上浮，故A错误，符合题意；B、当潜艇模型浸没在水中时，排开水的体积不变，所受浮力不变，因此模型的上浮和下沉是通过改变潜艇的重力来实现的，故B正确，但不符合题意；C、向外拉注射器活塞，试管内水增加，试管内水量适当时，潜艇可能悬浮，故C正确，但不符合题意；D、试管左轻、右重，为了保持试管稳定，潜艇模型的试管上绕些铁丝，故D正确，但不符合题意；故选A.4.【枣庄】在木棒的一端缠绕一些细铜丝制成简易的液体密度计，将其分别放入盛有甲、乙两种液体的烧杯中处于静止状态，如图所示。若密度计在甲、乙两种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p甲、p乙,则(▲)A.F甲＜F乙B.F甲＞F乙C.p甲＞p乙D.p甲＜p乙【答案】C【解析】【分析】【详解】由于密度计两次静止时都处于漂浮状态，则浮力等于重力，同一支密度计重力一定，所以甲的浮力等于乙的浮力，故A、B均错；由图可知，密度计排开液体的体积V甲排<V乙排·由F浮＝p液gV排,可知，p甲>P乙，故C正确，D错误。5.将一枚生鸡蛋放进盛有清水的杯中，如图所示，鸡蛋沉入水底，鸡蛋重为G,然后逐渐向水中加入食盐并使其溶解。在鸡蛋渐渐浮起到静止的过程中，鸡蛋所受的浮力随时间变化的图像正确的是(▲)【答案】B【解析】根据物体的浮沉条件：浮力小于重力时下沉、浮力大于重力时上浮、浮力等于重力时漂浮以及阿基米德原理判断鸡蛋所受浮力的变化。【分析】点评本题关键：一是浮沉条件的使用，二是鸡蛋自重和体积不变（隐含条件），三是利用阿基米德原理时要同时考虑影响浮力的两个因素（液体的密度和排开液体的体积）【详解】鸡蛋沉入水底时，受到的浮力小于重力，故CD不正确；来逐渐向水中加入食盐时，盐水的密度变大，由F=pgv排可知，鸡蛋所受浮力逐渐增大，当浮力大于重力时鸡蛋上浮；上浮的最终结果是漂浮，此时鸡蛋的浮力和重力相等，以后无论怎样增加食盐，由浮沉条件可知，鸡蛋所受浮力都不会变化，故A不正确、B正确。故选B.6.物体浮沉条件的应用：(1)航天员水下模拟训练：▲时，F浮=G。(2)轮船：将钢铁做成空心，增大排开液体的体积，增大浮力使F浮=G。①因为漂浮时，F浮=G,所以同一艘轮船从海洋行驶到江河或从江河行驶到海洋，其受到的浮力▲。②根据F浮=ρ液gV排液，同一艘轮船从海洋行驶到江河，因为F浮不变，ρ液减小，所以V排液▲，即船身稍下沉。(3)潜水艇：它的上浮和下沉是通过对水舱的排水和充水而改变▲来实现的。(4)密度计：密度计正常使用时，在待测液体中漂浮，浮力始终等于▲，保持不变。因为F浮＝ρ液gV排液，液体密度不同，▲。密度计刻度特点是：上疏下密，▲。(5)热气球和飞艇：采用充入密度比空气▲的气体（如氢气、氦气、热空气）的办法，使它受到的浮力大于重力而升空。【答案】(1)漂浮或悬浮;(2)①不变;②变大;(3)自身重力;(4)自身重力;密度计排开液体的体积就不同(5)上小下大【解析】【分析】【详解】(1)宇航员在水中漂浮或悬浮时，F浮=G;(2)①因为漂浮时，F浮=G,所以同一艘轮船从海洋行驶到江河或从江河到海洋，其受到的浮力不变；②根据F浮=P液gV排液，同一艘轮船从海洋行驶到江河，因为F浮不变，P液减小，所以V排液增大，即船身稍下沉；(3)潜水艇是通过改变自身重力来控制沉浮的；(4)密度计是利用物体漂浮条件工作的，因为F浮=P液gV排液，且F浮=G，体积密度不同，物体排开液体的体积不同；(5)热气球和飞艇：采用充密度比空气小的气体（氢气、氦气、热空气）的办法，使它受到的浮力大于重力而升空。故答案为：(1)漂浮；(2)①不变；②增大；(3)自身重力；(4)自身重力；物体排开液体的体积不同；(5)上小下大。7.如图所示，“A”和“B”表示满载的轮船在海水或江水中静止时液面的位置。图示中的轮船是在▲(填“江水”或“海水”)中停泊。轮船的排水量为6000t,在海水中满载时受到的浮力是▲N.(g取10N/kg)【答案】海水；6×107【解析】【分析】【详解】［1]在海水和江水中，轮船漂浮，浮力和重力相等，即浮力大小不变；因为海水的密度大于江水的密度，根据公式F浮=P液gV排可知，轮船在江水中排开江水的体积大于在海水中排开海水的体积，所以在江水中的吃水线要高于在海水中的吃水线，故图示中的轮船是在海水中停泊。［2]根据阿基米德原理得轮船所受浮力F浮=G排=m排=6000×103kg×10Nkg=6×107N8.【苏州】小明用空塑料瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图所示)。他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在塑料瓶内的水面上，塑料瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封，用力挤压塑料瓶侧面时“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮。下列说法中错误的是(▲)A.“浮沉子”下沉时，所受重力大于它受到的浮力B.无论怎样挤压塑料瓶侧面，“浮沉子”不可能悬浮在水中C.“浮沉子”上浮时，小玻璃瓶内的压缩空气会将内部的水压出D.潜水艇的工作原理与“浮沉子”的浮沉原理相同【答案】B【解析】【分析】【详解】用力挤压矿泉水瓶侧面，瓶内气体压强变大，会把水压人小瓶内，小瓶内水增多，其重力大于所受的浮力，小瓶下沉，A正确；松手后，大瓶内气压变小，小瓶内气压大，里面的压缩空气把小瓶内的水压出，小瓶又上浮，C正确：“浮沉子”能够下沉、悬浮和上浮，它和潜水艇的原理相同。D正确；如果适当挤压矿泉水瓶，可以使里面的小玻璃瓶悬浮在水中，B错误。9.一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有76g水溢出；将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中，静止后有64g酒精溢出。已知酒精的密度是0.8×103kg/m3,则物块在水中的状态及物块的密度是(g取10N/kg)(▲)A.悬浮，1.0×103kg/m3B.漂浮，0.95×103kg/m3C.下沉，1.2×103kg/m3D.漂浮，0.90×103kg/m3【答案】B【解析】首先根据两种情况判断出物块在酒精中的状态。求出物块的体积与物块排开水的体积比较，便可得出结论。根据p＝m/V计算出物体的密度。【分析】点评此题考查了学生对阿基米德原理、密度公式的掌握及其变形公式的应用，判断出物体在酒精中的状态是解决此题的关键，应属于难题。【详解】若物体在水中漂浮或悬浮，浮力等于重力，64g<76g,所以物体在酒精中一定下沉；若物体在水中下沉，则在酒精中一定下沉；由题意知，在酒精中受到的浮力F浮酒精＝m排酒精g=64×10-3kg×10N／kg=0.64N，根据F浮酒精＝P酒精gV排酒精，得V物=V排酒精＝F浮酒精/P酒精g=0.64N/0.8×103kg/m3×10N/kg＝0.8×10-4m3;排开水的体积V排水＝m排水/p水=(76×10-3kg)/(1.0×103kg/m3)＝7.6×10-5m3,因为排开水的体积小于排开酒精的体积，所以在水中漂浮。因为漂浮，所以物体的重力等于浮力（排开水的重力），则m物＝m排水＝76g=0.076kgp物＝m物/V物＝0.076kg/0.8×10-4m3＝0.95×103kg/m3。故选：B.10.在“自制密度计”的综合实践活动中，小明按照教材的要求制作了简易密度计，取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口(如图所示)。为了给密度计标上刻度，他进行了如下操作：①将其放入水中，竖立静止后，在密度计上与水面相平处标上1.0g/cm3;②将其放入密度为0.9g/cm3的植物油中，用同样的方法在密度计上标上0.9g/cm3;③接着他以两刻度线间的长度表示0.1g/cm3,将整个饮料吸管均匀地标上刻度。针对他的实验步骤，下列说法中正确的是(▲)A.小明制作的密度计，刻度0.9应该在B点B.若所测的盐水的实际密度为1.1g/cm3,则实际液面处在此密度计B点的上方C.若所测的酒精的实际密度为0.8g/cm3,则实际液面处在此密度计0.8g/cm3刻度线的下方D.在实验步骤③中，小明这样均匀标示刻度是正确的【答案】B【解析】(1)根据密度计放在水、植物油里漂浮时的浸入的体积判断出密度计放入中时植物油液面的0.9位置即可；(2)密度计的刻度由上至下的特点是上疏下密；(3)据V=Sh得出深度h公式进行分析，在其它因素均不变的情况下，密度越小，深度越大。【分析】本题涉及的知识点较多，既考查阿基米德原理、物体的浮沉条件的应用，还考查控制变量法的应用，难点是将阿基米德原理和物体的浮沉条件结合起来使用。【详解】A.因为植物油的密度小于水的密度，浸在水中、植物油中时，V排水＜V排油，所以密度计放在植物油中，液面的位置在植物油密度值刻度线的上方，即刻度0.9应该在A点，故A错误；B.密度计的刻度由上至下的特点是上疏下密，所以所测的盐水的实际密度为1.1g/cm3,则实际液面处在此密度计B点的上方，故B正确；C.密度计的刻度由上至下的特点是上疏下密，所以所测的酒精的实际密度为0.8g/cm3,则实际液面处在此密度计0.8g/cm3刻度线的上方，故C错误；D.因为V=Sh,F浮=G物即：P液gV排＝gSh浸=G物＝mg,所以h浸＝m/P液S,则密度计处于漂浮状态时浸没的深度与液体密度成反比，所以密度计刻度不均匀，即小明这样均匀标示刻度不对，故D错误。故选：B.11.【遂宁】如图甲所示的圆柱形容器中装有适量的某种液体，现将密度为0.6×103kg/m3的正方体木块A放入容器中，木块静止时露出液面的体积与浸入液体的体积之比为1:3;在木块上表面轻放一个物块B(VA=2VB),A的上表面刚好与液面相平，如图乙所示。若将物块B单独放入此液体中，则它静止时将(▲)A.悬浮B.漂浮C.沉底D.无法判断【答案】B【解析】根据物体漂浮时浮力等于重力，算出物体B的密度，作出判断。【分析】本题主要考查阿基米德原理以及物体的浮沉条件，有一定难度。【详解】甲图中，木块A在液体中漂浮，木块静止时露出液面的体积与浸入液体的体积之比为1:3,则V排＝(3/4)VA,漂浮时浮力等于重力，所以P液gV排＝P木gVA，即：P液g×(3/4)VA=p木gVA则液体的密度：P液＝(4/3)p木=4/3×0.6×103kg/m3=0.8×103kg/m3;在木块上表面轻放一个物块B(VA=2VB,则VB=(1/2)VA,A的上表面刚好与液面相平,如图乙所示，因为整体漂浮，所以浮力等于总重力，即：P液gVA=P木gVA+PBgVB,P液gVA=P木gVA+PBg×(1/2)VA,化简可得：P液＝P木+(1/2)PB,则B的密度：PB=2(P液－P木)=2(0.8×103kg/m3－0.6×103kg/m3)=0.4×103kg/m3＜P液故若将物块B单独放入此液体中，它静止时将漂浮。故选：B.12.【金华】归纳与演绎是科学学习中非常重要的科学方法，下表是兴趣小组归纳“根据，p=m/V,运用浮力知识间接测量固体密度”的方法，请回答下列问题：【答案】3×103;[P水(V2-V1)]/（V3-V1)【解析】(1)利用G=mg算出物体的质量，根据称量法F浮＝G-F算出浮力，利用F浮＝P液gV排算出物体排开液体的体积，也就是物体的体积，利用密度公式算出密度；(2)利用漂浮条件F浮＝G=p液gV排算出物体的质量，利用排开水的体积就是物体的体积，根据密度公式算出物体的密度。【分析】本题考查了没有量筒和天平测量物体密度的两种特殊的方法，掌握阿基米德原理和浮沉条件是解题的关键。【详解】根据G=mg知，G物体的质量：m=G/g=9N/(10N/kg)＝0.9kg,物体受到的浮力为：F浮=G-F=9N-6N=3N,根据F浮=P液gV排知，物体的体积：V物＝V浮＝F浮/p水g=3N/1.0×103kg/m3×10N/kg=3×10-4m3物体的密度P物m物／V物＝0.9kg/3×10-4m3=3×103kg／m3。因为物体漂浮在水中，所以G=F浮=G排＝P水(V2-V1),所以m物＝m排＝P水（V2-V1),物体的体积：V物＝V3-V1,P物＝m物/V物＝[P水(V2-V1)]/（V3-V1).故答案为：3×103;[P水(V2-V1)]/（V3-V1).13.小明每天测量同一个鸡蛋的质量，再把鸡蛋放入水中，观察它的浮沉情况后，取出放好。下表是他记录的部分数据及现象。（鸡蛋的体积保持不变，g取10N/kg,p水=1.0×103kg/m3)第1天第14天第18天第19天第23天第5天质量m/g鸡蛋在水中的位置沉底悬浮漂浮(1)求第18天鸡蛋所受浮力及鸡蛋的体积。(2)比较第1天和第23天鸡蛋受到浮力的大小，写出判断依据。(3)根据表格的记录，你如何判断鸡蛋存放时间的长短？【答案】V蛋=V排=6.2×10-5m3;第1天鸡蛋受到的浮力比第23天大，依据：鸡蛋都在水中，P液相同，第1天浸没，V排=V蛋,第23天漂浮，V排<V蛋,由阿基米德原理F浮=p液gV排可知，p液、g相同，V排越大，浮力越大。所以第1天鸡蛋受到的浮力比第23天大;将鸡蛋放人水中，如果鸡蛋缓慢下沉，说明鸡蛋存放时间短；如果鸡蛋上浮至漂浮状态，说明鸡蛋存放时间长【解析】【分析】【详解】(1)因为第18天鸡蛋悬浮，所以F浮=G蛋=mg=62.0×10-3kg×10N/kg=0.62N,由阿基米德原理F浮=p液gV排得，V排=F浮/p水g=0.62N/1.0×103kg/m3×10N/kg=6.2×10-5m3.因为鸡蛋浸没水中，所以V蛋=V排=6.2×10-5m3.(2)第1天鸡蛋受到的浮力比第23天大，依据：鸡蛋都在水中，P液相同，第1天浸没，V排=V蛋,第23天漂浮，V排<V蛋,由阿基米德原理F浮=p液gV排可知，p液、g相同，V排越大，浮力越大。所以第1天鸡蛋受到的浮力比第23天大。(3)将鸡蛋放人水中，如果鸡蛋缓慢下沉，说明鸡蛋存放时间短；如果鸡蛋上浮至漂浮状态，说明鸡蛋存放时间长。14.【宜宾】深海探测器利用“深海潜水器无动力下潜上浮技术”，其两侧配备多块相同的压载铁，当其到达设定深度时，抛卸压载铁，使其悬浮、上浮等，并通过探测器观察窗观察海底世界。某深海探测器在一次海底科考活动中，经过下潜、悬浮、上浮等一系列操作后，顺利完成任务。如图所示为该探测器观察窗所受海水压强随时间变化的p-t图像，下列说法中正确的是（多选）(▲)A.探测器在AB、BC、CD三个阶段，所受浮力的大小关系是F浮AB<F浮BC<F浮CDB.探测器在下潜、悬浮、上浮三个阶段，在竖直方向的速度大小关系是V悬浮＜V下潜＜V上浮C.探测器在第3h、第5h和第8h的三个时刻，观察窗所受压力大小的关系是F5h>F3h>F8hD.探测器在下潜的最深处处于悬浮状态，受到重力、浮力和海水对探测器的压力作用【答案】BC【解析】A、根据F浮＝pgV排可比较探测器在AB、BC、CD三个阶段，所受浮力的大小关系；B、p=pgh,p与时间成正比，h就与时间成正比，根据AB段是匀速运动，代表下沉阶段；类似地，CD段也是匀速运动，代表上浮阶段；而BC段代表静止，表示悬浮阶段来分析；C、根据3h、第5h和第8h的三个时刻所受的压强关系，利用压强公式变形分析观察窗所受压力大小的关系D、潜水器在水下悬浮，受到的重力和浮力大小相等。【分析】牛顿动力学问题是中考考查的重点，而与中国科技进步相关的高科技问题更能激起学生的爱国热情，本题借助最新的物理情景，考查了牛顿动力学问题，解题的关键是会将实际问题转换为物理模型。【详解】A採测器任AB、BC、CD三个阶段，都是浸没，V排=V物，故由F浮=pgV排可知，在AB、BC、CD三个阶段，所受浮力的大小是相等的，故A错误；B、p=pgh,p与时间成正比，h就与时间成正比，所以，AB段是匀速运动，代表下沉阶段；类似地，CD段也是匀速运动，代表上浮阶段；而BC段代表静止，表示悬浮阶段。因为P相同，就代表h相同，AB段所用时间较长，所以速度小于CD段，而BC段静止速度为零，则速度最小，故B正确；C、由图象可知，3h所受压强为7.5×104Pa，5h所受压强为10×104Pa,8h所受压强为4.5×104Pa,根据p=F/s可得F=PS，则5h所受压力大于3h所受压力，3h所受压力大于8h所受压力，即F5h>F3h>F8h,故C正确；D、潜水器在水面下处于悬停时，它在竖直方向上受到的重力与浮力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，是一对平衡力，故该选项说法错误；故选：BC.15.【盐城】小明用饮料吸管制作了一只简易密度计，将其放入水中时，密度计不能直立，应▲(填“增加”或“减少”)吸管中铁丝质量，改进后，分别用它测量水和盐水的密度时，吸管浸入液体的深度分别为h1和h2,则h1▲(填“＞”“＜”或“＝”）h2;用它测量可乐的密度时，吸管上“沾”上许多小气泡，测得的密度偏▲。【答案】增大；>；大【解析】(1)密度计不能直立漂浮可能是重心较高或底端较轻造成的；(2)根据密度计漂浮时浮力等于重力列出关系式即可求出液体的密度；(3)由于密度计漂浮时浮力不变，根据阿基米德原理判断出排开液体的体积不变，由于吸管上“沾”上许多小气泡，则排开液体的体积会变大，而使密度计浸入液体的深度变小【分析】密度计是物体的沉浮条件的实际应用，要结合阿基米德原理和沉浮条件分析有关问题：放入不同的液体，液体密度越大，排开体积越小。【详解】(1)小明将自制的密度计放入水中，密度计不能直立漂浮，应降低其重心，故需要增加吸管中铁丝质量；(2)因为密度计不管是在水中还是在盐水中，都是漂浮状态，所以F浮水＝F浮盐水＝G,设密度计的底面积为S,则根据G=F浮液＝P液gV浸得：P水gSh1=P盐水gSh2,已知：p水＜P盐水，所以h1>h2,(3)由于密度计漂浮时浮力等于重力，重力不变，则浮力不变；根据F浮＝P液gV排可知排开液体的体积不变，当测量可乐密度时，吸管上“沾”上许多小气泡，此时V排＝V气泡＋V浸，所以，密度计浸入可乐中的体积变小，由于密度计的刻度是越往下对应的密度越大，所以，所的液体密度偏大。故答案为：增加；＞；大。16.【杭州】“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制、世界上下