【2022年暑假精細(xì)復(fù)習(xí) 】10.3 物體的浮沉條件及應(yīng)用 考點(diǎn)全練 人教版八年級(jí)物理下冊(cè)

第十章浮力第3節(jié)物體的浮沉條件及應(yīng)用知識(shí)能力全練知識(shí)點(diǎn)一物體的浮沉條件1.(2021獨(dú)家原創(chuàng)試題)如圖所示是很多小朋友們喜歡吃的油炸芝麻球，細(xì)心的小明在給媽媽幫廚時(shí)發(fā)現(xiàn)，生芝麻球剛放到油中是沉底的，而快炸熟的芝麻球卻是漂浮在油面上的，下列有關(guān)該現(xiàn)象的說(shuō)法正確的是 ()A.沉在油底的生芝麻球的密度小于油的密度 B.漂浮在油面上的芝麻球的重力大于受到的浮力 D.熟芝麻球受到的浮力大于生芝麻球受到的浮力2.(2021四川樂(lè)山鍵為期中)用天平測(cè)量體積為30cm3的實(shí)心物塊的質(zhì)量，天平右盤中的砝碼及游碼在標(biāo)尺上的位置如圖甲所示。將物塊浸沒(méi)在水中，物塊受到的浮力為_(kāi)_______N。如圖乙所示，把該物塊放入盛有另一種液體的燒杯中，物塊恰好處于懸浮狀態(tài)，則液體的密度為_(kāi)_______kg/m3。(g取10N/kg)3.將適量橡皮泥包裹在吸管下端，制成了一支土密度計(jì)，將其分別放入盛有不同液體的甲、乙兩個(gè)相同的容器中，靜止時(shí)如圖所示。若兩種液體的密度分別為ρ甲和ρ乙，密度計(jì)在兩種液體中受到的浮力分別為F甲、F乙。從觀察到的現(xiàn)象可以判斷：F甲________F乙，ρ甲________ρ乙；密度計(jì)兩次排開(kāi)液體的重力分別為G甲、G乙,則G甲________G乙。(均選填“<”“=”或“>”)4.“停課不停學(xué)”期間，小明在“云課堂”中學(xué)習(xí)了密度計(jì)的相關(guān)知識(shí)后，想用家中可用器材(如圖所示)，測(cè)出一枚新鮮雞蛋的密度。已知水的密度為ρ水，請(qǐng)你幫他設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量雞蛋密度的實(shí)驗(yàn)方案。要求：(1)寫出主要的實(shí)驗(yàn)步驟及所需測(cè)量的物理量；(2)寫出雞蛋密度的數(shù)學(xué)表達(dá)式(用已知量和測(cè)量量表示)。5.(2021獨(dú)家原創(chuàng)試題)如圖甲所示，一底面積為0.02m2的長(zhǎng)方體物塊漂浮在水面上，已知其下表面受到水的壓強(qiáng)為2000Pa。將一重為10N的鐵塊B放到物塊A上時(shí)，物塊A剛好浸沒(méi)在水中，如圖乙所示，(已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg),則：(1)甲圖中，長(zhǎng)方體物塊浸入水中的深度是多少？(2)甲圖中，長(zhǎng)方體物塊受到水的浮力是多大？(3)物塊A的密度是多少？知識(shí)點(diǎn)二浮力的應(yīng)用6.(2021山東德州齊河一模)圖是關(guān)于浮力知識(shí)的應(yīng)用實(shí)例，其中說(shuō)法正確的是 ()A.圖甲中浸沒(méi)在水中的潛水艇在下潛過(guò)程中所受浮力逐漸變大B.圖乙中巨輪之所以能夠浮在水面是因?yàn)橛每招牡霓k法增大了排開(kāi)液體的體積C.圖丙中液體的密度越大，密度計(jì)漂浮時(shí)受到的浮力就越大D.圖丁中氣球是利用填充氣體密度大于空氣密度的原理上浮7.(2021遼寧葫蘆島連山一模)如圖是我國(guó)最先進(jìn)的055型導(dǎo)彈驅(qū)逐艦，謂之“國(guó)之重器”。排水量達(dá)12300t,吃水深度8m(水面至艦底部的距離)，則其滿載時(shí)受到海水的浮力為_(kāi)_______N,艦底部受到海水的壓強(qiáng)為_(kāi)_______Pa；艦載直升機(jī)起飛后，導(dǎo)彈驅(qū)逐艦受到的浮力________(填“變大”“不變”或“變小”)(取g=10N/kg,ρ海水=1.0×103kg/m3)三年模擬全練8.(2021山西太原晉一大聯(lián)考模擬，10，★☆☆)“海燕－×”號(hào)水下滑翔機(jī)實(shí)現(xiàn)了10619m的最大下潛深度，刷新了水下滑翔機(jī)下潛深度的世界紀(jì)錄。如圖所示為水下滑翔機(jī)的模型，機(jī)身上搭載的油囊可在油泵的控制下進(jìn)行收縮或膨脹。當(dāng)油囊收縮時(shí)，滑翔機(jī)下潛；當(dāng)油囊膨脹時(shí)，滑翔機(jī)上浮。下列說(shuō)法中正確的是 ()A.滑翔機(jī)通過(guò)改變自身重力實(shí)現(xiàn)浮沉 B.油囊膨脹時(shí)，滑翔機(jī)受到的浮力增大 D.上浮時(shí)滑翔機(jī)排開(kāi)水的重力小于下潛時(shí)排開(kāi)水的重力9.(2021河南鄭州中牟二模，4，★☆☆)把某一實(shí)心物體放入水中，發(fā)現(xiàn)該物體體積的五分之一露出水面.若把它放入另一種液體，發(fā)現(xiàn)該物體在這種液體中懸浮，該物體從水到該液體中所受到的浮力大小將________(選填“變大”“不變”或“變小”)，這種液體的密度是________kg/m3。(水的密度為1.0×103kg/m3)10.(2021云南昆明一模，26，★★☆)底面積為100cm2的柱形容器內(nèi)盛有適量的水，現(xiàn)將含有石塊的冰塊投入其中，恰好懸浮(如圖所示)，此時(shí)水位上升了5.4cm；當(dāng)水中冰塊全部熔化后，相比熔化前水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)改變了50Pa。(ρ冰=0.9×103kg/m3,g取10N/kg)求：(1)冰塊懸浮在水中時(shí)所受的浮力；(2)石塊的密度。五年中考全練11.(2021廣東中考，7，★☆☆)小明看到清淤作業(yè)人員正在將水塘底部的淤泥搬運(yùn)到船上。他想：水面高度會(huì)變化嗎？于是進(jìn)行了探究：首先，將石塊a和不吸水的木塊b置于裝有水的燒杯中，如圖所示；然后，將石塊a從水中拿出并輕輕放在木塊b上，它們處于漂浮狀態(tài)，則水面高度將 ()A.下降 B.上升 C.不變 D.無(wú)法判斷12.2020年4月22日，在中國(guó)海軍成立71周年紀(jì)念日前夕，075型兩棲攻擊艦的2號(hào)艦在上海某造船廠正式下水。如圖所示，這艘兩棲攻擊艦長(zhǎng)約235米，寬約36米，排水量約為3.5×104噸，是中國(guó)海軍艦艇中尺寸僅次于航母的軍艦。下列說(shuō)法正確的是(g取10N/kg) ()A.此軍艦滿載時(shí)受到的浮力約為3.5×104NB.軍艦受到的浮力和軍艦對(duì)水的壓力是一對(duì)平衡力C.此軍艦從長(zhǎng)江駛?cè)霒|海后，船體會(huì)下沉一些D.直升機(jī)從軍艦上飛走后軍艦所受浮力減小選擇理由：________________________________________________________________________________。13.某同學(xué)想測(cè)量一種液體的密度。他將適量的待測(cè)液體加入到圓柱形平底玻璃容器里，然后一起緩慢放入盛有水的水槽中。當(dāng)容器下表面所處的深度h1=10cm時(shí)，容器處于直立漂浮狀態(tài)，如圖a所示。(已知容器的底面積S=25cm2,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)(1)求水對(duì)容器下表面的壓強(qiáng)；(2)求容器受到的浮力；(3)從容器中取出100cm3的液體后，當(dāng)容器下表面所處的深度h2=6.8cm時(shí)，容器又處于直立漂浮狀態(tài)，如圖b所示，求液體的密度。核心素養(yǎng)全練14.港珠澳大橋由橋梁和海底隧道組成。隧道由一節(jié)節(jié)用鋼筋混凝土做成的空心沉管連接而成，如圖所示，建造隧道時(shí)，先將沉管兩端密封，如同一個(gè)巨大的長(zhǎng)方體空心箱子，然后讓其漂浮在海面上，再用船將密封沉管拖到預(yù)定海面上，向其內(nèi)部灌水使之沉入海底并深埋在河床下。(假設(shè)海水密度為1.0×103kg/m3,每一節(jié)密封沉管的總質(zhì)量為6×107kg,g取10N/kg)。(1)計(jì)算漂浮在海面上的一節(jié)密封沉管，在灌水前受到的浮力。(2)畫出漂浮的沉管的受力示意圖。(3)向沉管灌入一定水后，沉管排開(kāi)水的體積為50000m3,此時(shí)沉管排開(kāi)水的質(zhì)量是多少？沉管受到的浮力是多少？(4)在對(duì)密封沉管灌水使其下沉過(guò)程中，其下表面受到海水的壓強(qiáng)大小將________(選填“增大”“減小”或“不變”)。

【參考答案及解析】第3節(jié)物體的浮沉條件及應(yīng)用知識(shí)能力全練1.D由物體的浮沉條件可知，沉在油底的生芝麻球的密度大于油的密度，受到的浮力小于自身的重力，而漂浮在油面上的芝麻球的重力等于受到的浮力，故A、B錯(cuò)誤，D正確；沉在油底的生芝麻球?qū)﹀伒椎膲毫Φ扔谧陨淼闹亓εc受到的浮力之差，即生芝麻球?qū)﹀伒椎膲毫π∮谧陨淼闹亓?，C錯(cuò)誤。2.【答案】0.31.2×103【解析】物塊浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力F?。溅阉甮V排=1.0×103kg/m3×10N/kg×30×10-6m3=0.3N；物塊的質(zhì)量m=20g+10g+5g+1.0g=36.0g,當(dāng)物塊在液體中懸浮時(shí)，ρ液=ρ=eq\f(m,V)=eq\f(36.0g,30cm3)=1.2g/cm3=1.2×103kg/m3。3.【答案】=<=【解析】由于密度計(jì)漂浮，則F浮=G,所以，密度計(jì)在兩種液體中受到的浮力相等，都等于密度計(jì)受到的重力，即F甲=F乙；由圖知，密度計(jì)排開(kāi)液體的體積：V甲排>V乙排，根據(jù)F?。溅岩篻V排可知，液體的密度：ρ甲<ρ乙；因?yàn)槊芏扔?jì)在甲、乙液體中受到的浮力相等，由阿基米德原理F浮=G排知，密度計(jì)兩次排開(kāi)液體的重力：G甲=G乙。4.【答案】(1)①用刻度尺測(cè)出塑料管的長(zhǎng)度為l0；②將裝有適量鹽的塑料管豎直漂浮在水中，測(cè)出塑料管露出液面的長(zhǎng)度為l1；③將雞蛋放入水中，向水中加鹽使雞蛋懸浮，再測(cè)出塑料管露出液面的長(zhǎng)度為l2，(2)ρ雞蛋=eq\f(l0－l1,l0－l2)ρ水【解析】(1)見(jiàn)答案(2)因塑料管在水中漂浮，塑料管受到的浮力等于其重力，即：F浮=G,設(shè)塑料管底端面積為S,塑料管排開(kāi)水的體積為：V排水=S(l0－l1),根據(jù)阿基米德原理，則有：ρ水gS(l0－l1)=G①；因塑料管在鹽水中漂浮，所受浮力等于其重力，即：F浮′=G,塑料管排開(kāi)鹽水的體積為：V排鹽水=S(l0－l2),根據(jù)阿基米德原理，則有：ρ鹽水gS(l0-l2)=G②；聯(lián)立①②兩式解得：ρ鹽水＝eq\f(l0－l1,l0－l2)ρ水，因雞蛋懸浮于鹽水中，根據(jù)物體沉浮條件知，此時(shí)雞蛋的密度等于鹽水的密度，即：ρ雞蛋=ρ鹽水＝eq\f(l0－l1,l0－l2)ρ水5.【答案】(1)0.2m(2)40N(3)0.8×103kg/m3【解析】(1)長(zhǎng)方體物塊浸入水中的深度h=eq\f(p,ρ水g)＝eq\f(2000Pa,1.0×103kg/m3×10N/kg)=0.2m；(2)物塊受到的浮力F浮1=pS=2000Pa×0.02m2=40N；(3)由物體的浮沉條件可知，當(dāng)物塊如圖甲所示漂浮在水面上時(shí)，物塊的重力GA=F浮1=40N,所以物塊的質(zhì)量m=eq\f(GA,g)=eq\f(40N,10N/kg)=4kg；將一重為10N的鐵塊B放到物塊A上時(shí)物塊A剛好浸沒(méi)在水中，此時(shí)物塊A受到的浮力F浮2=GA+GB=40N+10N=50N,所以物塊的體積V物=V排=eq\f(F浮2,ρ水g)＝eq\f(50N,1.0×103kg/m3×10N/kg)＝5×10－3m3,物塊的密度ρ=eq\f(m,V物)=eq\f(4kg,5×10－3m3)=0.8×103kg/m3′6.B浸沒(méi)在水中的潛水艇在下潛過(guò)程中，水的密度和排開(kāi)水的體積不變，所受的浮力不變，故A錯(cuò)誤；巨輪之所以能夠浮在水面上，是利用空心的方法增大排開(kāi)液體的體積來(lái)增大浮力，故B正確；密度計(jì)測(cè)量不同液體密度時(shí)，都是漂浮的，浮力都等于自身重力，故錯(cuò)誤；氣球是利用空氣的浮力工作的，只有填充氣體的密度小于空氣的密度時(shí)，才可以上浮，故D錯(cuò)誤。7.【答案】1.23×1088×104變小【解析】導(dǎo)彈驅(qū)逐艦滿載時(shí)，處于漂浮狀態(tài)，則其滿載時(shí)受到海水的浮力F浮=G排=m排g=12300×103kg×10N/kg=1.23×108N,此時(shí)艦底部受到海水的壓強(qiáng)p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×8m=8×104Pa；因?yàn)榕炤d直升機(jī)飛離后，導(dǎo)彈驅(qū)逐艦仍漂浮，但自重變小，導(dǎo)彈驅(qū)逐艦所受浮力變小。三年模擬全練8.B油囊可以進(jìn)行收縮或膨脹，則油囊排開(kāi)的水的體積不同，受到的浮力不同，所以能實(shí)現(xiàn)浮沉，故A錯(cuò)誤；油囊膨脹時(shí)，排開(kāi)的水的體積變大，水的密度不變，根據(jù)阿基米德原理可知，滑翔機(jī)受到的浮力增大，故B正確；油囊收縮時(shí)，滑翔機(jī)會(huì)下沉，根據(jù)物體的浮沉條件可知，滑翔機(jī)所受的浮力小于滑翔機(jī)的重力，故錯(cuò)誤；滑翔機(jī)本身的重力不變，上浮時(shí)滑翔機(jī)排開(kāi)水的重力大于滑翔機(jī)的重力，下潛時(shí)排開(kāi)水的重力小于滑翔機(jī)的重力，所以上浮時(shí)滑翔機(jī)排開(kāi)水的重力大于下潛時(shí)排開(kāi)水的重力，故D錯(cuò)誤。9.【答案】不變0.8×103【解析】物體在液體中漂浮或懸浮時(shí)，浮力等于物體本身的重力，故該物體從水到該液體中所受到的浮力大小不變；當(dāng)物體漂浮或懸浮時(shí)F浮=G物,則ρ水(1－eq\f(1,5))Vg=ρ液Vg,解得ρ液=eq\f(4,5)ρ水＝eq\f(4,5)×1.0×103kg/m3=0.8×103kg/m3。10.【答案】(1)5.4N(2)2.25×103kg/m3【解析】(1)冰塊和石塊的總體積：V總=S×△h=100×10－4m2×0.054m=5.4×10－4m3；懸浮時(shí)浮力等于重力，即F浮=G總=(m石+m冰)g=G排=ρ水gS×△h=1000kg/m3×10N/kg×0.01m2×0.054m=5.4N；(2)石塊和冰的總質(zhì)量：(m石+m冰)＝eq\f(G總,g)＝eq\f(5.4N,10N/kg)＝0.54kg，冰熔化后，水位下降的高度：h降=eq\f(△p,ρ水g)＝eq\f(50Pa,1.0×10kg/m3×10Nkg)=5×10-3m,冰熔化成水質(zhì)量m水=m冰不變，△V=eq\f(m冰,ρ冰)＝eq\f(m水,ρ水)=Sh降，冰的質(zhì)量：m冰=Sh降×eq\f(ρ水ρ冰,ρ水一ρ冰)=100×10－4m2×5×103m×eq\f(1.0×103kg/m3×0.9×103kg/m3,1.0×103kg/m3－0.9×103kg/m3)=0.45kg,石塊質(zhì)量：m石=0.54kg－0.45kg=0.09kg,石塊體積：V石=V總－V冰=V總－eq\f(m冰,ρ冰)=5.4×10-4m3－eq\f(0.45kg,0.9×103kg/m3)＝=4×105m3,石塊的密度：ρ石=eq\f(m石,V石)＝eq\f(0.09kg,4×10-5m3)=2.25×103kg/m3。五年中考全練…11.B有石塊a和不吸水的木塊b,石塊a沉在水底，浮力小于重力，不吸水的木塊b漂浮在水面，浮力等于重力，此時(shí)總浮力F1<G石+G木,將石塊a放在木塊b上后，a、b一起漂浮，總浮力等于總重力，即F2=G石+G木，因此F2>F1,而浮力越大，排開(kāi)液體體積越大，水面越高，因此水面會(huì)上升，故B符合題意。12.【答案】D直升機(jī)起飛時(shí)，艦艇仍漂浮，但自重G減小，則軍艦所受浮力減小【解析】此軍艦滿載時(shí)受到的浮力F浮=G排=m排g=3.5×104×103kg×10N/kg=3.5×108N,故A錯(cuò)誤；軍艦受到的浮力和軍艦對(duì)水的壓力，二力的大小相等、方向相反、作用在同一條直線上，作用在兩個(gè)物體上，所以二力不是平衡力，而是一對(duì)相互作用力，故B錯(cuò)誤；軍艦不管是在海水中還是在江水中，都處于漂浮狀態(tài)，浮力始終等于軍艦的重力，所以軍艦受到的浮力保持不變，從長(zhǎng)江駛?cè)霒|海后，由于海水的密度大于江水的密度，由公式F?。溅岩篻V排可知，排開(kāi)液體的體積減小，軍艦要上浮一些，故錯(cuò)誤；直升機(jī)起飛時(shí)，艦艇仍漂浮，但自重G減小，根據(jù)漂浮條件可知軍艦所受浮力減小，故D正確。13.【答案】(1)1000Pa(2)2.5N(3)0.8×103kg/m3【解析】(1)水對(duì)容器下表面的壓強(qiáng)：p1=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa.(2)容器受到的浮力：F浮=p1S=1000Pa×25×10－4m2=2.5