（人教版）八年级物理下册期末考点复习训练专题03 浮力的现象和应用（原卷版）

专题03浮力的现象和应用（原卷版）考点直击解浮力现象题时应注意以下四个概念的不同:浸在与浸没、上浮和下沉、漂浮与悬浮、排开与排出。公式法(阿基米德原理)与平衡法是解题的常用方法。典例分析＋变式训练典例分析＋变式训练考点1浮力的应用漂浮问题的几个规律：规律1：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力；规律2：同一物体在不同液体里漂浮，所受浮力相同；规律3：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小；规律4：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几（密度计工作原理）；规律5：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力，外力等于液体对物体增大的浮力。※易错提醒：（1）船是漂浮在水面上的，所浮力永远等于重力，浮力随重力的变化而变化，船由海进入河，因为液体密度发生改变（海水密度比淡水密度大一点），所以排开液体体积也发生改变（根据阿基米德原理），所以船会下沉一些；相反如果从河进入海，则船会上升！考点直击【典例1】（2020•连云港）下列关于浮力的说法正确的是（）A．质量大的物体在液体中所受浮力一定大 B．码头上正在卸货的轮船所受的浮力逐渐减小 C．物体密度小于液体密度时物体在液体中处于悬浮状态 D．潜水艇在水面下从大海潜行进入长江，所受浮力不变【变式训练】（2020春•长沙期末）一艘轮船从重庆驶入上海，在上海码头卸下货物停泊。下列说法正确的是（）A．轮船所受浮力不变，将上浮一些 B．轮船所受浮力不变，将下沉一些 C．轮船所受浮力减小，将上浮一些 D．轮船所受浮力减小，将下沉一些【典例2】（2020•舟山）如图是我国自主研发的第一艘航母“山东舰”在海上进行科目训练的场景。下列说法正确的是（）A．战斗机从甲板上起飞后，航母受到的浮力变小 B．航母能浮在海面上是因为它受到的浮力大于它的总重力 C．甲板上的战斗机受到的重力与战斗机对甲板的压力是一对平衡力 D．甲板上的战斗机受到的重力与甲板对战斗机的支持力是一对相互作用力【变式训练2】（2021春•满城区期末）如图所示，我国辽宁号航母前往西太平洋进行远海训练。在一次训练过程中，一架舰载机降落在航母的甲板上，随后又起飞离开。则下列说法正确的是（）A．漂浮在海面上的航母所受的浮力大于它所受的总重力 B．当舰载机飞离航母时，航母底部受到海水的压力变大 C．当舰载机降落在航母上时，受到的浮力将变大 D．当舰载机静止在航母上时，舰载机重力与航母对舰载机的支持力是一对相互作用力【典例3】（2021春•绥滨县校级期中）将一个木块放入水中，有露出水面，则木块的密度为（）A．0.4×103kg/m3 B．1.2×103kg/m3 C．0.6×103kg/m3 D．1×103kg/m3【变式训练】（2020•广东）游泳时佩戴游泳圈是防止溺水的有效方法．质量为50kg的小蓉佩戴游泳圈后，能静静地漂浮在水面上，如图所示．游泳圈对她的作用力大小最符合实际的是（）A．5000N B．500N C．50N D．5N【典例4】（中考•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（增加/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h1h2．用它测量可乐密度时，吸管上“沾”上许多小气泡，测得的密度偏。【变式训练1】（2021春•开州区期末）小李同学学习了浮力后回家自制了一支简易的密度计放入盛有不同液体的两个烧杯中，静止后的情形如图所示，两容器中液面相平，下列判断正确的是（）A．密度计在甲液体中受到的浮力比在乙液体中受到的浮力小 B．密度计的结构是上端重下端轻 C．乙液体的密度比甲液体的密度大 D．密度计受到重力和浮力是一对相互作用力【变式训练2】（2021•贵港）大山同学在综合实践活动课中自制密度计。他找来一根粗细均匀的木棍，表面涂上蜡，在它的一端绕上适量的金属丝。把这个装置放在水中，静止后在液面所在处刻上刻度，并标上“1.0”；再将这个装置放在煤油中，静止后在液面所在处刻上刻度，并标上“0.8”；最后将此装置放入某种液体中，静止后在液面所在处刻上刻度h，如图所示。把木棍拿出液体后，用刻度尺量出刻度h与刻度“0.8”的距离是3.8cm，刻度“1.0”与刻度“0.8”之间的距离是2.0cm.则h到木棍底部的距离为cm，该液体的密度是kg/m3.（假设金属丝的体积忽略不计，g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ煤油＝0.8×103kg/m3，密度的计算结果小数点后面保留两位小数）考点2浮力与压强的综合※易错提醒：（1）液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关（根据阿基米德原理公式F浮=G物=ρ液gV排），而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关；（2）液体压强的大小只取决于液体的种类（即密度ρ）和深度h（根据公式p=ρ液gh），而和液体的质量、体积没有直接的关系。【典例1】（2020•深圳）如图所示，放在水平桌面上的溢水杯盛满水，用弹簧测力计挂一个实心铁块，示数为F1；将铁块缓慢浸没水中（未接触溢水杯），溢出的水流入小烧杯，弹簧测力计的示数为F2．下列判断正确的是（）A．水对溢水杯底部的压强p甲＜p乙 B．溢水杯对桌面的压力F甲＜F乙 C．铁块受到的浮力F浮＝F2﹣F1 D．小烧杯中水的重力G＝F1﹣F2【变式训练】（中考•淄博）把木块放入装满水的溢水杯中，溢出水的体积为V1（如图甲）；用细针将该木块全部压入水中，溢出水的总体积为V2（如图乙），忽略细针的体积。则（）A．木块的质量为ρ水V2 B．缓慢下压木块的过程中，溢水杯底部受到水的压强变大 C．木块全部压入水中静止时，细针对木块的压力大小为ρ水gV2 D．木块的密度为ρ水【典例2】（2021春•江城区月考）如图所示，一个边长为10cm的实心正方体竖直浸没在某种液体中保持静止状态，其上表面受到液体的压强为500Pa，下表面受到的液体压强为1300Pa，（g取10N/kg）下列说法正确的是（）A．正方体受到的浮力为10N B．该正方体的质量为1kg C．正方体上表面的深度h1为5cm D．液体的密度为0.8×103kg/m3【变式训练】（2020春•阳信县期末）如图所示，一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在某液体中，上表面受到液体的压力F1为5N，下表面受到液体的压力F2为13N，g＝10N/kg，下列说法错误的是（）A．正方体受到的浮力为8N B．正方体上表面到液面的距离h＝5cm C．液体的密度为0.8×103kg/m3 D．液体对物体下表面的压强为1.3×103Pa【典例3】（中考•福建）如图，气球下面用细线悬挂一石块，它们恰好悬浮在水中。已知石块与气球的总重力为G总，则气球受到的浮力F浮G总（选填“＞”“＜”或“＝”）；若水温升高，石块将（选填“上浮”“下沉”或“保持悬浮”）。【变式训练】（2020春•微山县期中）体积相同的铜、铝和木三个小球，放入水中静止时如图，已知铜、铝、木、水四种材料的密度大小关系是ρ铜＞ρ铝＞ρ水＞ρ木头，则三个小球中所受浮力最小的是球，一定是空心的是球。【典例4】（2021秋•慈溪市期末）在底面积为200cm2的薄壁容器中装有一定量的水、用同种合金制成质量相等的空心金属盒和实心金属块各一个，把金属块放在盒内密封后，它们恰好能悬浮在水中，如图甲所示。把金属块和金属盒用细绳相连，放入水中静止时，金属盒有体积露出水面（如图乙），此时细绳对金属块的拉力为12N。则：（1）设实心金属块的体积是V块，空心金属盒的总体积是V金，则V块：V金＝；（2）实心金属块的质量为；（3）将乙图中的细绳剪断，待水面恢复平静后，与细绳剪断前相比，容器底部受到水的压强（选填“变大”或“变小”），变化值为。【变式训练1】（2021秋•沈北新区校级月考）如图（a）所示，在水面漂浮的木块上放一个质量为4kg的物体M，木块正好全部没入水中。如图（b）所示，取下M在该木块下挂一个密度为5×103kg/m3的合金块N，放在原容器中木块悬浮在水中，无水溢出。（g取10N/kg）下列说法正确的是（）A．合金块N的体积为1×104m³ B．合金块N的质量为45kg C．图（b）中容器底所受水的压强比图（a）中容器底所受水的压强大 D．在图（a）和图（b）中木块均悬浮于水中，所以木块的密度等于水的密度【变式训练2】（2021春•丰泽区期末）均不吸水的正方体物块A和B边长都为10cm，用质量不计的细线连接在一起，放入水中，静止时A和B恰好悬浮在水中某一位置，如图甲所示。当把细线轻轻剪断后，物块A上浮，静止时露出水面的体积是它自身体积的，物块B下沉，静止时沉到容器底，物块B与容器底没有紧密接触，如图乙所示。求：（1）物块A的重力；（2）物块B的重力；（3）乙图中物块B对容器底部的压强。考点3物体在液体中运动时浮力变化问题※易错提醒：【典例1】（中考•荆门）水上救援往往需要打捞沉没的货物，我们将该情景简化为如图所示的物理过程，假设物体浸没在水深h＝0.5m的容器底部（非密合），现利用弹簧测力计将物体从水中匀速提出，当物体有一半体积露出水面时，弹簧测力计示数为3N，当物体全部离开水面后，弹簧测力计示数为5N，已知水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3．取g＝10N/kg。则（）A．物体在水面下上升的过程中所受浮力逐渐减小 B．物体在容器底部时，受到的浮力为2N C．物体在容器底部时，水对其底部的压强为5×104Pa D．物体的密度为1.25×103kg/m3【变式训练】（2020•大庆）一个底部横截面积为200cm2的圆柱形薄壁玻璃容器静止于水平桌面上，一个物体悬挂于弹簧秤下端，开始完全浸没在水中处于静止状态，如图甲，此时弹簧秤的读数为5.0N；后来缓慢提起物体，直到物体的体积露出水面，如图乙，发现容器底部水的压强减少了100Pa，已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg。则下列说法不正确的是（）A．物体的质量为1.3kg B．物体的密度为1.625×103kg/m3 C．容器底部对桌面的压力减小2N D．弹簧秤的读数变为8N【典例2】（2021春•江岸区期中）预计2019年通车的青山长江大桥施工时，要向江中沉放大量的施工构件。假设一正方体构件从江面被缓缓吊入江水中（如图甲），在沉入过程中，其下表面到水面的距离h逐渐增大，构件所受浮力F1、钢绳拉力F2随h的变化如图乙所示。下列判断正确的是（）A．浮力F1随h变化的图线是图乙中的①图线 B．构件的重力为9.6×105N C．构件的密度为3×103kg/m3 D．构件在如图④位置时，h为3m，则底部受到江水压强为2×104Pa【变式训练1】（2020•雅安）预计2020年通车的雨城区“大兴二桥”在施工时，要向江中沉放大量的施工构件。如图甲所示，假设一正方体构件从江面被匀速吊入江水中，在沉入过程中，其下表面到水面的距离h逐渐增大，构件所受浮力F1、钢绳拉力F2随h的变化如图乙所示（g取10N/kg）。下列判断正确的是（）A．构件的边长为4m B．构件的密度为3×103kg/m3 C．浮力F1随h变化的图线是图乙中的①图线 D．当构件的下表面距江面4m深时，构件上表面受到江水的压强为4×104Pa【变式训练2】（2021春•南山区校级期中）如图甲所示，工地上起重机将一正方体建材从水面匀速吊入水中，在沉入过程中，其下表面到水面的距离h逐渐增大，建材所受浮力F1、起重机钢绳拉力F2随h的变化如图乙所示（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）。求：（1）建材浸没时所受浮力大小；（2）建材的密度；（3）建材起吊前对水平地面的压强。能力提升训练能力提升训练一、选择题。1．（2019•自贡）如图所示，一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在某液体中，上表面受到液体的压力F1为5N，下表面受到液体的压力F2为13N（g取10N/kg）。下列说法错误的是（）A．正方体受到的浮力为8N B．液体的密度为0.8×103kg/m3 C．正方体上表面到液面的距离h＝5cm D．液体对物体下表面的压强为1.3×103Pa2．（2020•深圳一模）如图所示，已知木块的重力为0.6N，体积为100cm3，当木块静止在水中时，水的深度为12cm，g取10N/kg，下列说法正确的是（）A．木块的密度为0.6×103g/cm3 B．木块悬浮在水中，它处于二力平衡的状态，木块受到的浮力为0.6N C．水对杯底的压强为1.2×105Pa D．细绳剪断后，木块最终漂浮在水面上，露出水面的体积是总体积的3．（2021•普洱模拟）用弹簧测力计悬挂一实心物块，物块下表面与水面刚好接触，如图甲所示。从此处匀速下放物块，直至物块恰好与水底接触，物块下放过程中，弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水的深度h的关系如图乙所示。（ρ水＝1.0×103kg/m3）则（）A．物块的质量为1kg B．物块浸没在水中受到的浮力为10N C．物块的密度为2.25×103kg/m3 D．物块下表面受到水的最大压强为600Pa4．（中考•鞍山）养鱼的水族箱里在安装“循环、过滤、加氧三合一”水泵，水泵，如图所示。水泵工作时，水从管甲处吸入，在管乙处快速喷出，而管乙侧壁上有孔通过软塑料管丙与外部空气相通。从管乙处喷出的水流中，就混有大量气泡，增加水中氧气含量。关于这一生活中的现象，下列说法正确的是（）A．管乙内水的流速大，压强大 B．大气压强大于管乙内液体压强，空气被压入水流 C．气泡在水中上升的过程中，气泡内部压强不变 D．气泡在水中上升的过程中，气泡所受浮力不变5．（2020春•襄汾县期末）质量相同的甲、乙两个实心长方体物体，当它们在水中静止时如图所示，则下列说法正确的是（）A．甲、乙两物体下表面受到水的压强相等 B．甲物体的密度大于乙物体的密度 C．甲物体受到的浮力大于乙物体受到的浮力 D．甲、乙两物体排开水的体积大小相等二、填空题。6．把重10N，密度为0.9×103kg/m3的实心物体投入水中。当物体静止时，物体处于（填“漂浮”“悬浮”或“沉底”）状态，物体所受浮力为N，排开水的体积是m3。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）7．（2021•娄底）一个长方体木块通过细线与空杯底部相连，先置于空杯的底部（不粘连），如图甲所示；再缓慢注入水，使得木块上浮，最终停留在水中，如图乙所示。已知木块所受浮力的大小随杯中水的深度变化如图丙所示，可知在图象的AB段，细线（选填“有”或“没有”）拉力，可求出木块的密度为kg/m3。（水的密度ρ＝1.0×103kg/m3；g＝10N/kg）8．（2021•鼓楼区校级三模）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（选填“增加“或“减少”）吸管中铁丝质量。改进后，用它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9cm和7.2cm，则盐水的密度为kg/m3（ρ水＝1.0×103Kg/m3）。用它测量可乐密度时，吸管上“沾”上许多小气泡，测得的密度偏。9．（2021•扬州）利用塑料笔芯自制密度计，同款的新笔芯和用了一半油墨的旧笔芯应该选用。将所选笔芯放入水中，它能漂浮在水中，在笔芯上标出水面的位置A；将笔芯放入酒精中，仍可漂浮，标出液面的位置B，如图所示。该笔芯漂浮在水中和酒精中时受到的浮力大小。已知水的密度ρ1＝1.0g/cm3，酒精的密度ρ2＝0.8g/cm3，若笔芯漂浮在密度为ρ3＝0.9g/cm3的液体中，则液面对应的位置可能是（填“C”或“D”）。10．（2021•肥西县一模）如图所示，完全相同的a、b两个长方体，长度为h，悬浮在密度为ρ的液体中。若两长方体a、b下表面所受液体的压力分别为Fa、Fb，则FaFb（选填“＞”、“＜”、或“＝”）。11．（2021•惠东县二模）一底面积为100cm2容器放在水平地面上，内盛有足量的水。现将体积为5×10﹣5m3、质量为60g的生鸡蛋放入水中，鸡蛋不断下沉，直到沉底水未溢出，如图所示，鸡蛋受到的重力的大小为N；浸没在水中时，鸡蛋受到的浮力的大小F浮＝N；容器底部对地面的压强增加了Pa。（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）三、实验探究题。12．（2021•垫江县模拟）瑶瑶同学在复习浮力大小与哪些因素有关的实验时，按如图1所示步骤重新进行了实验。（1）瑶瑶使用弹簧测力计时，发现指针没有指在零刻度线，她需要进行的操作。（2）当物体在空气中静止时，弹簧测力计的示数如图A所示，则物体的重力为N。（3）通过比较步骤A、B、C、D，可以得出结论：同种液体中，物体受到的浮力大小与有关。（4）要探究浮力大小与液体密度的关系，应该选择图中两幅图。（5）瑶瑶仔细分析实验数据后发现，利用现有数据还可以求出物体的体积为m3，进而求得物体的密度为kg/m3，从而发现了测量物体密度的新方法。若已知ρ酒精＝0.8g/cm3，则利用已知数据还可以求得E图中弹簧测力计的示数是N。（6）瑶瑶用同样的方法测量另一工艺品的密度时，发现该工艺品的重力超过了弹簧测力计的量程。为了能准确测出该工艺品的密度，聪明的瑶瑶设计了如下实验方案。①将一圆柱形烧杯漂浮在盛有水的玻璃水槽中，如图2甲所示，用刻度尺测出此时水槽水的深度为h1；②将工艺品轻轻放入水槽中，如图2乙所示，用刻度尺测出此时水槽中水的深度为h2；③将工艺品从水槽中取出，平稳放在烧杯中，如图2丙所示，用刻度尺测出此时水槽中水的深度为h3；已知水的密度为ρ水，则瑶瑶测出工艺品的密度表达式为ρ工艺品＝（用已知的物理量表示）。（7）同组的红红对瑶瑶的实验过程提出质疑，认为将工艺品从水中取出时会沾水，导致测量的密度会产生误差，你认为由于工艺品沾水导致瑶瑶测出工艺品的密度将（选填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。13．（2021秋•鹿城区期末）在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”时，一组同学用量程符合实验要求的弹簧测力计一个、盛有足够深水的大烧杯、一个小石柱，对浸在水中的物体所受的浮力进行了探究。实验过程如图所示。（1）由图B和图C的探究，可以得出的结论是。（2）对比分析（填字母）两次实验，说明浸没在液体中的物体受到的浮力大小跟浸入液体的深度无关。（3）完成上述实验后，该组同学还想知道物体受到的浮力与液体的密度是否有关。再给你提供一杯盐水，并利用已有的实验器材，请你帮他们设计一个实验进行探究。简要写出实验步骤及论证方法。（要用合适的符号表示测量的物理量）