2021-2022学年沪科版八年级物理第九章-浮力重点解析试题(含答案解析).docx

沪科版八年级物理第九章 浮力重点解析 考试时间：90分钟；命题人：物理教研组考生注意：1、本卷分第I卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。第I卷（选择题 30分）一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）1、如图信息中没有受到浮力的物体是（）A升空的热气球B航行的“辽宁号”C遨游的“天宫二号”D下潜的“蛟龙号”2、下列选项中，利用大气压强工作的是（ ）A茶壶B轮船C吸盘D船闸3、甲、乙、丙、丁四个体积相同而材料不同的实心球，在水中静止后的情况如图所示，下列说法正确的是（）A甲球受到的浮力最大B丙、丁两球受到的浮力不一样大C甲球的密度比水小D丁球沉入水底，所受浮力最小4、如图所示，装有石块的小船浮在水面上时所受浮力为10N，当把石块投入水中后，石块所受浮力为2N，池底对石块的支持力为3N，下列判断中不正确的是（）A空船所受浮力为5NB石块所受重力等于5NC石块的密度是2.5×103kg/m3D船排开水的体积减小了8×104m35、将重力为5牛的物体轻轻放入盛满水的容器中，溢出水的重力为3牛，则物体所受的浮力大小为（）A5牛B3牛C2牛D8牛6、两个质量不计的薄壁圆柱形容器甲和乙，高度相同但底面积不同，分别装满水和浓盐水后静置在水平桌面上，所装的水和浓盐水质量刚好相等。现在将两个完全相同的鸡蛋分别放入水和浓盐水中，待静止后鸡蛋的状态如图所示。水和浓盐水对容器底部的压强分别为p甲和p乙，甲和乙容器对桌面的压力分别为F甲和F乙，则下列关系正确的是（）Ap甲p乙，F甲F乙Bp甲p乙，F甲F乙Cp甲p乙，F甲F乙Dp甲p乙，F甲F乙7、浸在液体中的物体所受到的浮力，大小等于（）A物体的体积B物体排开液体的体积C物体的重力D物体排开液体的重力8、测量某种液体密度的实验步骤如图甲、乙、丙所示。三次测量弹簧测力计的示数分别为、，水的密度用表示，待测液体的密度用表示。则下列关于的表达式中正确的是（）ABCD9、一艘轮船从东海驶入长江后，它所受到的浮力（）A变小B不变C变大D不能确定10、小球漂浮在酒精中，排开酒精的质量为0.2千克。若该小球漂浮在水中，则排开水的质量（）A一定大于0.2千克B可能小于0.2千克C一定等于0.2千克D一定小于0.2千克第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题2分，共计10分）1、如图所示，用细绳吊着重力为20牛的正方体金属块并将其浸没在水中，此时该金属块上、下表面受到水的压力为4.9牛、19.6牛，该金属块受到的浮力为_牛，拉力为_牛。现用细绳吊着该金属块继续在水中下沉，则该金属块受到水的浮力F浮、其上表面受到水的压力F上和下表面受到水的压力F下，这三个力中大小不变的是_。2、小明自制了一支密度计，将其分别放入盛有液体密度为a和b的两个容器中，静止时液面相平，如图所示，若该密度计在两容器中排开液体的质量分别为ma、mb，则ma_mb，从观察到的现象可以判断:a_b，两容器底部所受的液体压强pa_pb（均选填“小于”“等于”或“大于”）。3、物理知识在生产和生活中有着广泛的应用。如图（a）、（b）、（c）所示，其中应用压强知识的是图_，应用连通器原理的是图_。应用阿基米德原理的是图_，如图（c）所示，若轮船冬天在大海里航行，水位线为_。（选填“FW”、“S”或“W”）4、在图中，重为10牛的金属块A静止在水面下，弹簧测力计的示数为5.1牛，此时金属块A所受的浮力大小为_牛，方向为_；A所受的合力大小为_牛。当剪断连接金属块与测力计的细线时，金属块A所受浮力将_，A所受合力将_（后两空选填“增大”、“减小”或“不变”）。5、在“验证阿基米德原理”的实验中，需要验证_和_的大小关系。根据图中所示的实验信息，上述两个物理量的大小可用字母表示为_、_。（量筒内液体为水，以上两空请用相关字母表示）三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、将物重为4.9N的木块放进水里，木块漂浮且有一半体积露出水面：（1）求木块的体积；（2）若在木块上再放一个铁块，恰好使木块完全没入水中，而铁块刚好在水面上，求铁块的重力。2、两个薄壁圆柱形容器甲、乙放置在水平地面上，容器底面积均为S、容器重力均为4.9牛，容器内盛有相同高度的水，如图所示。将两个密度不同、体积均为1×10-3米3的实心光滑柱体A、B分别竖直放入甲、乙两容器中，水对容器底部的压强p水和容器对地面的压强p容如下表所示。压强放入A柱体放入B柱体p水（帕）24502940p容（帕）29403920（1）求放入A柱体后，水对甲容器底部的深度h；（2）通过计算确定容器的底面积S；（3）判断柱体B在水中的浮沉状态，并说明你的判断依据。3、我国自主制造的“蛟龙号”载人潜水器的体积约为50m3，某次试潜顺利完成下潜5000m深度，此次下潜全过程的平均速度约为0.6m/s，（已知海水的密度为1.03×103kg/m3、g=10N/ kg）求：（1）求“蛟龙号”本次下潜过程所用的时间约为多少？（2）潜水器受到的海水的压强；（3）潜水器所受的浮力。4、如图所示，建造港珠澳海底隧道时，先将沉管两端密封，如同一个巨大的长方体空心箱子、然后让其漂浮在海面上，再用船将密封沉管拖到预定海面上，向其内部灌水使之沉入海底。当密封沉管灌水下沉到海底后，将其下半部分埋入海底的泥沙中，再将灌入其中的海水全部抽出、此时空心密封沉管不会再上浮、海底隧道就建成了。设某一节密封长方形沉管的长、宽、高分别是180m、35m、10m，总质量为6×107kg（海水密度取1.0×103kg/m3、g取10N/kg），求：（1）漂浮在海面上的密封沉管，在灌水前受到的浮力F浮；（2）当密封沉管上表面刚好水平浸没在海水中时，注入的海水至少为多少千克？5、如图所示，不吸水的长方体A固定在体积不计的轻杆下端，位于水平地面上的圆柱形容器内，杆上端固定不动。容器内盛有10cm深的水，物体下表面刚好与容器内的水面相平。往容器中缓慢注水，加水过程中水没有溢出。当加500cm3的水时，轻杆受力为6N，容器底部受到的压强较注水前变化了p1；当加2000cm3的水时，轻杆受力为3N，容器底部受到的压强较注水前变化了p2，且p1p2=14。（水=1.0×103kg/m3）求：（1）加水前水对容器底的压强；（2）加2000cm3的水时，加入水的质量；（3）物块A的重力GA。四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、为了直观验证阿基米德原理，小明改进了实验装置，如图所示，把弹簧测力计上端固定在铁架台上，用粗铁丝做一个框，挂在弹簧测力计挂钩上，在粗铁丝框上端悬吊一个金属块，下面放一小杯。铁架台的支架上放置一只溢水杯，溢水杯跟金属块、粗铁丝框、小杯都不接触。（1）首先平稳缓慢地抬高放有溢水杯的支架，使金属块完全浸没入水中，但不与溢水杯底部接触，（如图甲乙丙），在此过程中，弹簧测力计示数：F甲_F丙（填“>”、“=”或“”）。（2）然后再平稳缓慢地降低溢水杯支架，使金属块完全离开水面（如图丁），可以计算出图丙中金属块所受到的浮力约为_牛，此时浮力的测量数值将比真实数值_（填“偏大”或“偏小”），原因是_。2、某同学做“验证阿基米德原理”实验，请根据图中的情境填写实验报告（部分）空格中的内容。实验目的：定量研究物体受到的浮力与它_之间的关系；实验数据：（1）物体受到的浮力是_牛；（2）物体排开水的体积是_厘米；（3）物体排开的水所受重力是_牛。-参考答案-一、单选题1、C【详解】A升空的热气球，受到空气的浮力，热气球之所以上升，就是因为受到的浮力大于重力，故A不符合题意；B航行的“辽宁号”，能浮在海水面上，就是因为受到的浮力等于重力，故B不符合题意；C太空中没有空气，故遨游的“天宫二号”不受浮力，故C符合题意；D下潜的“蛟龙号”浸没在水中，受到水的浮力，故D不符合题意。故选C。2、C【详解】A茶壶是利用连通器的原理工作的，故A不符合题意；B轮船利用漂浮时浮力等于重力的原理工作的，故B不符合题意；C吸盘是排出内部空气后，利用大气压把吸盘压在光滑的物体表面工作的，故C符合题意；D船闸是利用连通器的原理工作的，故D不符合题意。故选C。3、C【详解】ABD四个小球的体积相同，分别静止在不同深度的水里；由图可知，它们排开水的体积关系为由可知，它们受到的浮力关系为所以，甲球所受浮力最小，丙丁两球所受浮力相等且最大，故ABD错误；C由于甲球在水中漂浮，则根据漂浮条件可知，甲球的密度小于水的密度，故C正确。故选C。4、D【详解】B把石块投入水中后，石块下沉至池底静止，石块受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力与支持力而平衡，故石块的重力为G石F浮+F支2N+3N5N故B正确，不符合题意；C根据F浮水V排g知石块的体积为V石V排2×104m3根据GmgVg可得石块的密度石2.5×103kg/m3故C正确，不符合题意；A因为船漂浮在水面上，且石块在船上，二者受到水的浮力F浮1G船+G石所以空船的重力为G船F浮1G石10N5N5N空船在水中处于漂浮状态，空船的浮力等于空船的重力，所以为空船所受浮力为F浮船G船5N故A正确，不符合题意；D根据F浮水V排g知石块在船上时，排开水的体积为V排1×103m3空船在水中船排开水的体积V排5×104m3船排开水的体积减小了VV排V'排10-3m35×10-4m35×10-4m3故D错误，符合题意。故选D。5、B【详解】容器中盛满水，所以物体排开水的重力等于溢出水的重力，溢出水的重力为3N，则物体排开水的重力为3N，根据阿基米德原理可知，物体所受浮力F浮=G排=3N故选B。6、A【详解】CD由于圆柱形容器甲和乙高度相同，分别装满水、浓盐水后静置在水平桌面上，则液体的深度相同，鸡蛋在水中下沉，说明水的密度小于鸡蛋的密度，鸡蛋在盐水中漂浮，说明鸡蛋的密度小于盐水的密度，故水盐水，根据可知，高度相同，故压强关系为故CD错误；AB由图可知：鸡蛋在水下沉，在盐水中处于漂浮，则所以由于甲、乙分别装满水、浓盐水后静置在水平桌面上，所装的水和浓盐水质量刚好相等，则放入水和浓盐水中鸡蛋完全相同的，则根据水平面上物体的压力和自身的重力相等可知所以故A正确；B错误。故选A。7、D【详解】根据阿基米德原理，物体在液体中受到的浮力等于物体排开液体的重力，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。8、C【详解】由甲、乙可知物体A浸没在水中受到的浮力F浮水=F1-F2由F浮水=水gV排得，A的体积由甲、丙可得物体A浸没在液体中受到的浮力F浮液=F1-F3物体A分别浸没在水和液体中，则物体A排开液体的体积等于排开水的体积，即由F浮液=液gV排得，待测液体的密度故ABD错误，C正确。故选C。9、B【详解】因为轮船漂浮，轮船受到的浮力等于轮船和船上货物的总重力,轮船从东海驶入长江后，轮船和货物的总重力不变，它所受到的浮力不变，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。10、C【详解】小球漂浮在酒精中，排开酒精的质量为0.2千克，根据物体的浮沉条件可知，小球的重力小球漂浮在水中，根据物体的浮沉条件及阿基米德原理可知，小球排开水的重力小球排开水的质量故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。二、填空题1、14.7 5.3 F浮 【详解】1由浮力产生的原因可知，金属块受到的浮力2由称重法可得，细绳的拉力3用细绳吊着该金属块继续在水中下沉，金属块上表面和下表面所处水的深度不断增加，由和知，该金属块上、下表面受到水的压力变大，但在该过程中，金属块排开水的体积不会发生变化，根据可知，该金属块受到水的浮力不变。2、等于 大于 大于 【详解】1由图可知，密度计在两容器中均处于漂浮状态，根据物体的浮沉条件可知，此时密度计所受浮力，因此根据阿基米德原理可知，密度计在两容器中排开的液体重力则该密度计在两容器中排开液体的质量2根据阿基米德原理可知，密度计在两液体中所受浮力，则由图可知则两液体的密度3静止时，两液面相平，设液面的高度为h，根据液体压强的特点可知，容器底所受的压强，因所以3、（a） （b） （c） W 【详解】1图（a）中书包背带做得较宽，受力面积大，根据压强公式可知，在压力一定时，压强与受力面积成反比，书包背带做得较宽压强小，背起来更舒服一点。故图（a）应用到了压强的知识。2图（b）中船在经过船闸时，先打开闸门底部的阀门，这样闸室与上游形成了上端开口，下端相连，水就可以流到闸室与上游相平，船就可以通过了，这属于连通器原理。故与连通器相关是图（b）。3 4图（c）中轮船的载重线，由于轮船使用中是漂浮在水面的，根据二力平衡的条件，浮力等于重力，由阿基米德原理，轮船的总重力不变时，浮力也不变，所以液体的密度越大，就越小，即载重线就越低。故冬天温度低，水的密度大，载重线应较低的位置，即载重线为W，与阿基米德原理有关的是图（c）。4、4.9 竖直向上 0 不变 增大 【详解】12金属块受到的浮力F浮=G-F示=10N-5.1N=4.9N此时金属块受到的浮力方向竖直向上。3金属块A静止在水面下，金属块A处于平衡状态，A所受的合力为零。45当剪断连接金属块与测力计的细线时，金属块下沉至容器底，金属块排开水的体积不变，则所受浮力不变。金属块受到合力的大小等于弹簧测力计的示数，即大小为5.1N，A受到的合力增大。5、物体浸入液体中受到的浮力 物体排开液体的重力 F1-F2 【详解】12阿基米德原理：物体浸入液体中受到的浮力大小等于物体排开液体的重力大小。所以要验证阿基米德原理，需要验证物体浸入液体中受到的浮力和物体排开液体的重力的大小关系。34由第一和第三幅图根据称重法可知，物体浸入水中受到的浮力大小为F浮=F1-F2由第二和第三幅图可知，物体浸入水中后排开水的体积为V排=V2-V1根据和G=mg可得排开水的重力所以两个物理量的大小可以分别用字母F1-F2和进行表示。三、计算题1、（1）9.8×104m3；（2）4.9N【详解】解：（1）因为木块漂浮，物体受到的浮力等于重力大小，即F浮G木4.9N所以由F浮水gV排，得也就是木块体积的一半为4.9×104m3，则木块体积为V木=9.8×104m3（2）木块完全没入水中，木块受到的浮力F浮水gV排1.0×103kg/m3×10N/kg×9.8×104m39.8N由漂浮的特点，也就是木块和铁块一共重9.8N，那么铁块的重力G铁F浮G木9.8N4.9N4.9N答：（1）木块的体积为9.8×104m3；（2）铁块的重力为4.9N。2、（1）0.25米；（2）0.01米2；（3）沉底的，理由见解析所示【详解】解：（1）由表格可知，当A放入容器中时，由液体的压强公式可得（2）由题意可知，实心体A、B体积相等，密度不同，如果两者同时浸没在水中，则两个容器中的水面高度应该相同，即压强相同。而由表格可知，则表明两者不可能同时浸没。由可知，又由于，所以，故A一定漂浮，且无水溢出。水平面上的物体的压力等于自身的重力，所以水平对容器底部的压力为而容器对桌面的压力为所以则有，即容器的底面积为（3）同理，若B漂浮或悬浮，则不符合题意，所以B不可能是漂浮或悬浮的，故B只可能是沉底。答：（1）放入A柱体后，水对甲容器底部的深度为；（2）容器的底面积为；（3）根据上述分析可知只可能是沉底。3、（1）8333s；（2）5.15×107Pa；（3）5.15×105N【详解】解：（1）由知道，下潜过程所用的时间（2）由知道，潜水器受到的海水的压强（3）由知道，潜水器所受的浮力 答：（1）“蛟龙号”本次下潜过程所用的时间约为8333s； （2）潜水器受到的海水的压强5.15×107Pa；（3）潜水器所受的浮力5.15×105N。4、（1）6×108；（2）3×106kg【详解】解：（1）漂浮在海面上的密封沉管，在灌水前受到的浮力F浮Gmg6×107kg×10N/kg6×108N（2）沉管刚好浸没海水中时，排开海水的体积V排V180m×35m×10m63000m3受到的浮力F浮水gV排1.0×103kg/m3×10N/kg×63000m36.3×108N沉管恰好悬浮时，沉管内注入海水的质量最小，由F浮G总G管+G水可得，注入海水的重力G水F浮G管6.3×108N6×108N3×107N注入海水的质量m水3×106kg答：（1）在灌水前受到的浮力F浮为6×108；（2）注入的海水至少为3×106kg。5、（1）1000Pa；（2）2kg；（3）7N或9N【详解】解：（1）加水前，容器内盛有10cm深的水，所以水对容器底的压强（2）加2000cm3的水时，加入水的质量为（3）第二次轻杆受到的力为3N小于第一次轻杆受到的力6N，说明第一次A未被浸没且所受浮力小于重力，第二次加水比第一次多，故A受到的浮力比第一次大，轻杆对A有向上的拉力，则圆柱形容器底部受到的水的压力增加量等于A受到的浮力与加入水的重力之和，即第二次A所受的浮力可能小于重力，也有可能大于重力，所以轻杆对A的力可能向上也可能向下，则圆柱形容器底部受到的水的压力的增加量等于A受到的浮力与加入水的重力之和，即或第一次加水的重力为第一次压力变化量第二次加水的重力为第二次压力变化量或因为，底面积相同，p1p2=14，所以F1F2=14。即有或解得GA=7N或9N。答：（1）加水前水对容器底的压强是1000Pa；（2）加2000cm3的水时，加入水的质量为2kg；（3）物块A的重力为7N或9N。四、实验探究1、= 1.2 偏大 金属块完全离开水面时要带出一些小水滴，使重力G测的数值偏大 【详解】（1）1平稳缓慢地抬高溢水杯支架，使金属块完全浸没入水中（如图甲乙丙），图甲中弹簧测力计示数为金属块、粗铁丝框、小杯的总重力，图乙、丙中弹簧测力计示数为金属块对测力计的拉力、粗铁丝框、小杯和溢出水的重力之和。由于金属块对测力计的拉力等于金属块的重力与金属块受到的浮力之差，根据阿基米德原理可知：金属块受到的浮力等于排开液体所受的重力，所以，弹簧测力计示数保持不变，即（2）2由图丙、丁可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，图丁图丙图丙中金属块所受到的浮力约为34金属块完全离开水面时要带出一些小水滴，使重力G测的数值偏大，根据可知，此时浮力的测量数值比真实数值将偏大。2、排开液体所受的重力 3 300 2.94 【详解】1阿基米德原理内容是“物体受到的浮力大小等于它排开的液体所受的重力”，所以实验目的：定量研究物体受到的浮力与它排开液体所受的重力之间的关系。（1）2由图可知物体放入水中之前，所受重力为G=4.2N，物体浸没水中后弹簧测力计的示数为F示=1.2N，物体受到的浮力为F浮=G-F示=4.2N-1.2N=3N（2）3物体放入水中前，水的体积为V1=100ml，物体浸没水中后水的体积为V2=400ml，则物体排开水的体积为V排=V2-V1=400ml-100ml=300ml=300cm3=3×10-4m3（3）4物体排开的水所受的重力为G=mg=水V排g=1.0×103kg/m3×3×10-4m3×9.8N/kg=2.94N