八上科学浮力例题练习及答案

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1.3水的浮力

要点整理

1．阿基米德原理的内容：浸在液体里的物体，受到的浮力，浮力的大小等于物体受到的，表达式为其中ρ液指，V排液指。2．物体浮沉的条件：

当F浮>G物时，物体，此时ρ物ρ液；当物体上浮至漂泊后，此时F浮=G物；当物体时，F浮=G物，此时ρ物=ρ液。

3．密度计是利用工作的，其刻度值下上，刻度不均匀，下密上疏。4．潜艇是通过改变自身大小来实现浮沉的。

例题精讲

例1．物块在空气中和浸没在水中时，弹簧测力计示数如下图。以下判断正确的是()

A．物块受到的浮力是1牛

－

B．物块的体积是2×104米3C．物块的密度是3×103千克/米3

D．物块浸没在水中时，所受浮力随深度增加而增大

例2．潜水器从刚好浸没时开始下潜到返回水面合计10分钟，显示器上分别显示全过程深度曲线和

速度图像如图，以下对潜水器分析正确的是()

A．在1～3分钟，受到水的压强逐渐减小B．在1～3分钟，受到水的浮力逐渐变大C．在4～6分钟，都是处于水下静止状态D．在6～8分钟，都是处于受力平衡状态

解析：A.由h?t图象可知，在1～3min内潜水器所处的深度逐渐增大，由p=ρgh可知，受到水的压强逐渐增大，故A错误；

B.在1～3min内,潜水器排开水的体积不变,由F浮=ρgV排可知，受到水的浮力不变，故B错误；C.由v?t图象可知，在4～6min内，潜水器的速度为0，处于静止状态，故C正确；D.由v?t图象可知，在6～8min内，潜水器加速上升，处于非平衡状态，故D错误。

例3．如下图，在一块浮在水面的长方体木块上放一质量为272克的铁块甲，木块恰好浸没在水中。

拿掉铁块甲，用细线把铁块乙系在木块下面，木块也恰好浸没在水中，则铁块乙的质量为(ρ铁＝7.9克/厘米3，ρ水＝1.0克/厘米3)()

A．312克B．237克C．318克D．326克

解析：1、甲铁块放在木块上时：F浮'=G木+G甲,F浮'=ρ水gV木则有：G木+G甲=ρ水gV木①

2、乙铁块系在木块下时：F浮''=G木+G乙,F浮''=ρ水g(V木+V乙)则有：G木+G乙=ρ水g(V木+V乙)②

3、等式②减去等式①,得到：G乙-G甲=ρ水gV乙故：m乙g-m甲g=ρ水gm乙/ρ铁,（1-ρ水/ρ铁)m乙=m甲m乙=m甲/(1-ρ水/ρ铁）=m甲ρ铁/(ρ铁-ρ水)=(272g×7.8g/cm3)/(7.8g/cm3-1.0g/cm3)=312g答案：A例4．一个底面积为10米2的圆柱状容器，装有适量的水，现在将一个体积为20米3、密度为0.8×103

千克/米3的物体A放入其中，最终物体A漂泊于水面上。则：(1)物体A所受到的浮力是多少？

(2)如下图，若将画斜线部分截取下来并取出(其体积为浸入水中体积的一半)，则取出的那部分物体的质量是多少？

m

解：(1)由ρ＝得：物体A的质量mA＝ρAVA＝0.8×103千克/米3×20米3＝1.6×104千克

V则GA＝mAg＝1.6×104千克×10牛/千克＝1.6×105牛由于物体A漂泊于水面上，则F浮＝GA＝1.6×105牛(2)由F浮＝ρ水gV排得：

F浮1.6×105牛V排＝＝＝16米333ρ水g1.0×10千克/米×10牛/千克1

取出的那部分物体的体积V′＝×16米3＝8米3

2

m

由ρ＝得质量：m′＝ρAV′＝0.8×103千克/米3×8米3＝6.4×103千克

V

例5．小明制作了一个可测量物体质量的装置，如图甲所示小筒与大筒均为圆柱形容器。小筒和托盘

的总质量为200克，小筒底面积50厘米2，高12厘米，大筒中装有适量的水，托盘上不放物体时，在小筒和大筒上与水面相平的位置的刻度均为“0〞，将小筒竖直压入水中，当水面距小筒底10厘米时，在小筒和大筒上与水面相平位置的刻度均为最大测量值，小筒和大筒的分度值一致。把被测物体放入托盘中，读出小筒或大筒上与水面相平位置对应的刻度值，即为被测物体的质量。

(1)该装置所能测量物体的最大质量为________克；

(2)小筒上相邻两刻度线的间距比大筒上相邻两刻度线间的距离______(填“大〞或“小〞)；(3)他想利用此装置测算出石块的密度，操作如下，如图乙所示，将石块放入托盘中，读出大筒上的示数为m1；如图丙所示，将此石块沉入水中，读出大筒上的示数为m2，该石块密度的表达式为ρ石＝__________(水的密度用ρ水表示)。

解析：（1）当水面距小筒底10cm时，则V排=S小h=50cm2×10cm=500cm3=5×10-4m3，则F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-4m3=5N，由于小筒和托盘处于漂泊，则G总=F浮=5N；所以m总=G总g=5N/10N/kg=0.5kg=500g；

则测量物体的最大质量m大=m总-m小=500g-200g=300g；

（2）由于托盘上不放物体时，在小筒和大筒上与水面相平的位置的刻度均为“0〞，当托盘上放物体时，则小筒再浸入水的体积为V浸=S小h小；大筒中水面上升后增加的体积V排=S大h大；由于S小＜S大，则：h小＞h大，

即：小筒上相邻两刻度线的间距比大筒上相邻两刻度线间的距离大；

（3）根据该装置可知石块质量为m1；将此石块沉入水中，读出大筒上的示数为是石块排开的水的质量m2，根据ρ=mV可得石块的体积为：V石=V排=m2ρ水；则石块的密度：ρ石=m石/V石=m1/(m2/ρ水)=

m1ρ。m2水

m1

答案：（1）300；（2）大；（3）ρ石＝ρ水。

m2

中考剖析

例1．（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〞空载漂泊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2，g取10牛/千克）

答案：

（1）设“蛟龙号〞空载时质量为m空∵漂泊

∴F浮=G=m空g=22000kg×10N/kg=220000N

（2）设“蛟龙号〞满载时至少需要注入水的质量为m注水，体积为V注水，最大荷载质量为m物∵满载时若要下沉，至少G总=F浮总∴m注水g+m空g+m物g=ρ水gV排∴m注水=ρ水V排—m空—m物=1.0×103kg/m3×30m3-22000kg-240kg=7760kg

∴V注水=7.76m3例2．（嘉兴）某课外兴趣小组同学利用弹簧测力计和量筒研究“浮力大小与排开液体多少的关系〞，

设计了如下试验步骤和数据记录表格：

①在量筒中参与水，读出量筒内水面位置的刻度。

②把系有细线的铁块挂在弹簧测力计的挂钩上，测出铁块的重力。

③把挂在弹簧测力计下的铁块浸没在盛有水的量筒里，再次读出弹簧测力计的示数。④读出量筒内水面位置升高后的刻度

⑤计算铁块排开水的体积。求出铁块排开的水受到的重力。铁块浸没时弹簧铁块在水中受到水的体积水和铁块的总排开水的体排开的水受/cm3测力计的示数/N的浮力/N体积/cm3积/cm3到的重力/N试验过程中，小组同学发现设计的表格中缺少一项，该项是。补充完整后，完成试验。分

析数据得出结论：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。试验后，该组同学进行了反思：

（1）量筒中不能参与太多的水，否则无法直接测出，从而不能得出试验结论。（2）通过以上试验得出结论不可靠，理由是。A．没有进行屡屡重复试验B．没有换用其它液体进行试验

C．没有进行物体部分浸入水中时的试验

解析：根据阿基米德原理的公式：F浮=G排和根据称量法F浮=G﹣F测量浮力，需要用弹簧测力计测量空气中物体的重力和水中弹簧测力计的拉力，故表格少“铁块的重力/N〞；

（1）向量筒中参与“适量的水〞不能太少，否则不能把固体完全浸没，也不能参与太多的水，否则在放入物体后超过量筒的量程不能测量出排开水的体积，从而不能得出试验结论；

（2）为得到普遍性的规律，应换用不同液体进行屡屡重复试验以及进行物体部分浸入水中时的试验，多测几组数据进行分析，从而得出结论，故ABC正确；应选ABC。

答案：铁块的重力/N；（1）水和铁块的总体积或水的体积；（2）ABC。课堂练习

1．将空矿泉水瓶渐渐压入水中，直到完全浸没。以下对矿泉水瓶受到的浮力分析不正确的是()．．．

A．矿泉水瓶受到水对它的浮力

B．浮力的方向竖直向上

C．排开水的体积越大，受到的浮力越大D．浸没后，压入越深，受到的浮力越大

2．如下图，一位先生巧用科学知识将帽子送给楼上的女士。此过程所涉及的关键知识是()

A．气球受到重力作用B．帽子质量大于气球质量C．帽子密度大于气球密度D．空气对气球有浮力作用3．一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋，容器放在斜面上，如下图，图上画出了几个不同方向的力，你认为鸡蛋所受浮力应是()

A．F1B．F2C．F3D．F44．用手将一个木球放入水中某一深度后，松开手，木球上浮，在木球未露出水面的时候，以下说法中正确的是()A．木球所受的重力、浮力都不变B．木球所受的重力不变，浮力变大C．木球所受的重力、浮力都变小

D．木球所受的重力不变，浮力逐渐变小

5．如右图是一条小鱼吐出的气泡在水中的上升状况示意图，关于气泡受到的水的压强和水的浮力的变化状况，以下说法正确的是()A．受到水的浮力不变，压强增大B．受到水的浮力增大，压强不变C．浮力和压强都增大

D．受到水的浮力增大，压强减小6．以下关于浮力的说法，正确的是()

A．只有浸在液体里的物体才受到浮力，在空气中的物体不受浮力B．乒乓球和玻璃球均浸在水中，则乒乓球受到浮力，玻璃球不受浮力C．物体浸在液体中，由于受到浮力，物体的重力要变小

D．铁球浸没在水中缓慢下沉时，弹簧测力计的示数不变，说明铁球所受浮力不变

7．将质量相等的实心铁块和铜块浸没在水中（ρ铁＜ρ铜），它们的体积为V铁和V铜，受到的浮力为F铁和F铜，则()

A．V铁＞V铜F铁＞F铜B．V铁＜V铜F铁＞F铜C．V铁＜V铜F铁＜F铜D．V铁＞V铜F铁＜F铜

8．以下关于浮力的说法中正确的是()

A．浮力都是由水产生的B．只有固体才能受到浮力的作用C．浮力方向与重力方向相反D．在不同液体中浮力方向会不同9．在以下几种