科学八年级上册第3章 浮力综合与测试同步测试题

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一、选择题
1、下列几种情况中能使受到浮力变大的是(　 　)
A．潜水艇浸没在水中后继续下潜 B．轮船由长江驶入大海
C．从水银中取出铁球放入水中 D．人由浅水区走向深水区
【答案】D
【解析】A、潜水艇浸没在水中后继续下潜时，海水的密度不变，排开海水的体积不变，根据F浮=ρ液gV排可知潜水艇受到的浮力不变，故A不符合题意；B、轮船由长江驶入大海，都漂浮，受到的浮力等于轮船重，轮船重力大小不变，则浮力不变，故B不符合题意；C、因为铁球的密度小于水银的密度，铁球在水银中处于漂浮状态，浮力等于其重力；因为铁球的密度大于水的密度，铁球在水中沉底，浮力小于其重力，所以从水银中取出铁球放入水中浮力会变小，故C不符合题意；D、人由浅水区走向深水区时，液体的密度不变，排开水的体积增大，根据F浮=ρ液gV排可知人受到的浮力增大，故D符合题意。
2、将重为7 N的物体放入盛水的容器中，物体漂浮在水面上且溢出3 N的水，物体受到的浮力(　 　)
A．一定等于3 N B．一定等于7 N　　　C．可能等于3 N D．可能等于4 N
【答案】B
【解析】物体的重力G=7N，在水中静止时处于漂浮状态，由物体的浮沉条件可知，物体受到的浮力为：F浮=G=7N。
3、放有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力，木块开始上浮，如图所示，最后漂浮，且有五分之二体积露出水面。下列叙述中，错误的是( )
A.在露出水面之前，木块所受浮力不变
B.在露出水面之前，木块所受浮力大于木块的重力
C.木块在浸没和漂浮两种情况下，水对烧杯底的压强相等
D.木块的密度为0.6克/厘米3
【答案】C
【解析】露出水面前，木块排开水的体积始终等于木块的体积，因此保持不变，根据F浮＝ρ水gV排可知，木块受到的浮力不变；在木块露出水面前，木块上浮，根据浮沉条件可知，此时浮力大于重力；木块浸没时，浮力大于重力，漂浮时浮力等于重力，因此浮力变小了，则木块排开水的体积变小，水面下降了；根据液体压强公式可知，水对烧杯底部的压强变小了；当木块漂浮时，浮力等于重力，即F浮＝G；ρ水gV排＝ρgV，ρ水×(1－)＝ρ，解得：ρ＝0.6 g/cm3。
4、将同一个新鲜的鸡蛋分别浸入密度不同的甲、乙两杯盐水中，静止时的位置如图所示。则下列说法正确的是（　　）

A．鸡蛋在乙杯中受到的浮力大
B．鸡蛋在甲、乙两杯中受到的浮力一样大
C．鸡蛋的密度大于甲杯中盐水的密度
D．鸡蛋的密度等于乙杯中盐水的密度
【答案】B
【解析】AB.由图可知，同一个鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态，物体漂浮或悬浮时，受到的浮力和自身的重力相等，所以同一只鸡蛋在两杯中受到的浮力相等，都等于鸡蛋的重力，故A错误，B正确；
C，鸡蛋在甲杯中处于悬浮状态，所以鸡蛋的密度等于甲杯盐水的密度，即ρ鸡蛋＝ρ甲，故C错误；
D.鸡蛋在乙杯中处于漂浮状态，所以鸡蛋的密度小于乙杯盐水的密度，即ρ鸡蛋＜ρ乙，故D错误。
5、如图所示，装有水的容器静止放在水平桌面上，正方体物块M悬浮在水中，其上表面与水面平行，则下列说法中正确的是（　　）

A．M上、下表面受到水压力的合力大于M受到的浮力
B．M上、下表面受到水压力的合力大小等于M受到的重力大小
C．M上表面受到水的压力大于M下表面受到水的压力
D．M上表面受到水的压力和M下表面受到水的压力是一对平衡力
【答案】B
【解析】AB、正方体物块M悬浮在水中，则F浮＝G，其上表面与水面平行，根据浮力产生的原因可知，M上、下表面受到水压力的合力大小F合＝F浮，所以F合＝F下﹣F上＝F浮＝G，故A错误，B正确；
CD、由图知，M上表面所处的深度较小，根据p＝ρgh可知，M上表面受到水的压强小于M下表面受到水的压强，而上下表面的面积相同，则由F＝pS可知，上表面受到水的压力小于M下表面受到水的压力，所以，M上表面受到水的压力和M下表面受到水的压力不是一对平衡力，故CD错误。
6、小科取一只空牙膏皮，一次将它挤瘪，一次将它撑开，两次都拧紧盖后，先后放入桌面上同一杯水中，结果如图甲、乙所示。下列说法正确的是（　　）

A．牙膏皮在甲中受到的浮力大 B．牙膏皮在乙中受到的浮力大
C．牙膏皮在甲、乙中受到的浮力一样大 D．牙膏皮在甲、乙中受到的浮力无法比较
【答案】B
【解答】牙膏皮的形状发生变化，但质量不变，所以m甲＝m乙；故甲乙的重力相等都为G，甲下沉，F浮＜G，乙漂浮，F浮＝G，所以F甲浮＜F乙浮，故B正确，ACD错误。
7、将一铁块用弹簧测力计悬挂起来，并逐渐缓慢浸入水中，下列能正确表示弹簧测力计示数与浸入深度关系的是(　　)

【答案】C
【解析】在铁块逐渐浸入水中的过程中，随着排开液体体积的增大，浮力也逐渐增大，由F浮＝G－F示可知，弹簧测力计示数逐渐减小；当铁块浸没于水中时，物体排开液体的体积不再发生变化，浮力也不变，可见物体所受的浮力随浸入深度变化的图像为D，弹簧测力计示数随浸入深度变化的图像为C。
8、有甲、乙两个溢水杯，甲溢水杯盛满酒精，乙溢水怀盛满某种液体，将一个小球轻轻放入甲溢水杯中，小球浸没在酒精中，溢出酒精的质量是80g；将小球从甲溢水杯中取出擦干，轻轻放入乙溢水杯中，溢出液体的质量是80g，小球露出液面体积与浸入液体中体积之比为1∶4。已知ρ酒精＝0.8×103kg/m3，下列说法中正确的是(　　)
A．小球静止于甲溢水杯的底部 B．小球的体积是80cm3
C．液体的密度是1.0×103kg/m3 D．小球的密度是0.9×103kg/m3
【答案】C
【解析】A、由题意知小球放入乙液体中处于漂浮状态，则：F浮乙=G球=G排液，可得小球质量：m=m排=80g；则小球的重力G球=mg=0.08kg×10N/kg=0.8N，小球浸没在酒精中时，由阿基米德原理可知小球受到的浮力F浮甲=G排酒精=m排酒精g=0.08kg×10N/kg=0.8N，则F浮甲=G球，所以小球在甲溢水杯（在酒精中）处于悬浮状态，故A错误；
B、由题知，小球浸没在酒精中，则小球的体积就等于排开酒精的体积，由ρ=m/V可得小球的体积：V=V溢酒精=m溢酒精/ρ酒精=80g/(0.8g/cm3)=100cm3；故B错误；C、因为小球在乙液体中漂浮，所以小球受到的浮力：F浮乙=G球， 由阿基米德原理和G=mg=ρVg可得：ρ液V排g=ρ液×=mg，所以，ρ液×100cm3=80g，解得液体的密度：ρ液=1g/cm3=1.0×103kg/m3；故C正确；
D、小球的密度ρ球=m/V=80g/100cm3=0.8g/cm3=0.8×103kg/m3；故D错误。
9、如图是甲、乙两种液体的质量与体积关系图象，将相同的木块分别放入盛有甲、乙两种液体的容器a和b中，待木块静止时，两容器液面相平，下列说法正确的是(　　)

A．a容器盛的是乙液体，b容器盛的是甲液体
B．木块在a容器内排开液体的质量较大
C．a、b两容器底部受到液体的压强相等
D．a、b两容器中木块下表面受到液体的压强相等
【答案】D
【解析】由图象可知，体积V相同时，甲的质量大于乙的质量，由公式ρ＝可知，ρ甲＞ρ乙；相同木块在a、b中漂浮，则所受浮力F浮a＝F浮b＝G木，由公式F浮＝ρ液gV排可得：ρag
V排a＝ρbgV排b；由图可知V排a＜V排b，则ρa＞ρb；由此可知：a容器盛的是甲液体，b容器盛的是乙液体，故A错误；因F浮a＝F浮b，则G排a＝G排b，m排a＝m排b，故B错误；由于两容器中液面相平，且ρa＞ρb，由公式p＝ρ液gh可知，a容器底部受到液体的压强大，故C错误；木块在a、b两容器中都处于漂浮，根据浮力产生的原因可知木块下表面受到液体的压力：Fa下＝F浮a，Fb下＝F浮b，则Fa下＝Fb下；由于两个木块相同，则底面积相同，由公式p＝可知，pa下＝pb下，故D正确。
10、水平桌面上放有甲、乙两个盛水的容器，现把两个形状和体积都相同的物体分别放入两容器中，当物体静止时，两容器中液面刚好相平，如图所示，下列说法正确的是(　　 )

A．两物体受到的浮力相等 B．两容器底部所受液体压强相等
C．两物体的质量相等 D．乙容器中物体密度较大
【答案】B　
【解析】由公式F浮＝ρ液gV排知甲容器中物体受到的浮力大，故A错误；两物体处于悬浮或漂浮状态，它们的重力G等于浮力，故甲容器中物体重力大，质量大，故C错误。由浮沉条件知，甲容器中物体的密度等于水，乙容器中物体的密度小于水，故乙容器中物体的密度小于甲容器中物体的密度，故D错误；由公式p＝ρgh知两容器底部所受水的压强相等，故B正确。
二、填空题
11、如图所示，小球在绳子拉力作用下恰好浸没在水中，此时小球所受的浮力________(填“大于”“小于”或“等于”)小球所受的重力。剪断绳子后，小球上升过程中所受浮力________(填“变大”“变小”或“不变”下同)，水对烧杯底部的压强________。

【答案】大于；变小；变小
【解析】小球受向上的浮力和向下的重力、绳子的拉力，向上的浮力大小等于向下的拉力与重力的和，故浮力大于重力。绳子剪断后小球将露出水面，排开液体体积减小，浮力变小，水面下降，水对烧杯底部压强变小。
12、如图所示，乒乓球从杯底上浮直至漂浮在水面上，乒乓

球在A位置时受到的浮力为FA，水对杯底压强为pA；在B位置时受到的浮力为FB，水对杯底压强为pB，则它们的大小关系是FA________FB，pA________pB，已知乒乓球的质量为2.7 g，当它漂浮在水面时，排开水的体积为________cm3。
【答案】＞；＞；2.7
【解析】由图可知：乒乓球在A位置时是浸没，V排A＝V球，在B位置时是漂浮，V排B＜V球，所以V排A＞V排B，由F浮＝ρgV排可知：FA＞FB。由于从杯底上浮直至漂浮在水面上，排开水的体积减小，水面下降，则hA＞hB，则：pA＞pB。因为乒乓球漂浮在水面上，所以F浮＝G球＝m球g，由F浮＝ρ水gV排知：ρ水gV排B＝m球g，所以V排B＝＝＝2.7 cm3。
13、将一合金块轻轻放入盛满水的溢水杯中，当其静止后有72g水溢出，再将其捞出擦干后轻轻放入盛满酒精的溢水杯中，当其静止后有64g酒精溢出，则合金块在酒精中受到的浮力为___________N，合金块的密度为___________kg/m3。(ρ酒精＝0.8×103kg/m3，g取10N/kg)
【答案】0.64 0.9×103
【解析】该物块放在水中时，受到的浮力：F浮=G排=m排g=0.072kg×10N/kg=0.72N；该物块放在酒精中时，受到的浮力：F浮′=G排′=m排′g=0.064kg×10N/kg=0.64N；通过上面的计算可知，物体在酒精中受到的浮力小于物块在水中所受的浮力，而物块的重力不变，因此物块在水和酒精中不可能都漂浮，只能是一漂一沉或两个都浸没；由于酒精的密度小于水的密度，则物块放入酒精中一定是下沉的，则根据F浮=ρ液gV排得物块的体积：V物=V排酒精=F浮′/ρ酒精g=0.64N/(0.8×103kg/m3×10N/kg)=8×10-5m3=80cm3，物块在水中时，其排开水的体积：V排水=F浮/ρ水g=0.72N/(1×103kg/m3×10N/kg)=7.2×10-5m3=72cm3；因为排开水的体积小于排开酒精的体积，所以物块在水中漂浮。因为物块在水中漂浮，所以物体的重力等于浮力（排开水的重力），则mA=m排水=72g=0.072kg。则A的密度：ρA=mA/VA=0.072kg/8×10−5m3=0.9×103kg/m3。
14、取一只空牙膏袋，一次将它挤瘪，另一次将它撑开，两次都拧紧盖后先后放入同一杯水中，如图所示。两次牙膏袋的质量m甲和m乙的大小关系是m甲______m乙；两次排开水的体积 V甲和V乙的大小关系是V甲______V乙；两次所受的浮力F甲和F乙的大小关系是F甲______F乙；两次杯底受到水的压强p甲和p乙的大小关系是p甲______p乙。(均填“＞”“＜”或“＝”)

【答案】＝；<；<；<
【解析】牙膏袋的形状发生变化，但质量不变，所以m甲=m乙；甲下沉，F浮＜G，乙漂浮，F浮=G，所以F甲＜F乙；由F浮=ρ水gV排可得，V排甲＜V排乙；因为原来水一样多，所以放入甲乙后h甲＜h乙，由p=ρ水gh得，p甲＜p乙。
15、园园煮汤圆时发现，生汤圆放入锅内，由于浮力__________ (选填“大于”或“小于”)重力而下沉；煮熟的汤圆因其内部受热膨胀，浮力__________ (选填“增大”或“减小”)，汤圆上浮。若一个汤圆的体积约为20cm3，那么它在上浮过程中（未露出水面）所受浮力约为__________N（g取10N/kg）。
【答案】小于；增大；0.2。
【解析】生汤圆放入锅内，体积较小，重力大于浮力，所以下沉，煮熟的汤圆因其内部受热膨胀，体积变大，所受浮力变大，所受浮力约为F浮=ρgV排=1000kg/m3×10N/kg×20×10-6m3=0.2N。
三、实验探究题
16、小晨设计了一个实验，用排水法测某实心金属块的密度。实验器材有小空筒、溢水烧杯、量筒和水。实验步骤如下：
①让小空筒漂浮在盛满水的溢水杯中，如图甲；
②将金属块浸没在水中，测得溢出水的体积为20 mL，如图乙；
③将量筒中20 mL水倒掉，从水中取出金属块，如图丙；
④将金属块放入小空筒，小空筒仍漂浮在水面，测得此时溢出水的体积为44 mL，如图丁。

请回答下列问题：
(1)被测金属块的密度是______g/cm3。
(2)在实验步骤③和④中，将沾有水的金属块放入小空筒，测出的金属块密度将______(填“偏大”“不变”或“偏小”)。
【答案】(1)3.2　(2)不变　
【解析】(1)由图甲和图乙可知，金属块的体积V＝V排水＝20 cm3，因为将金属块放入小空筒，小空筒漂浮在水面时受到的浮力等于小空筒的重力与金属块的重力之和，而小空筒浮在水面上时水未溢出，小空筒和金属块排开水的体积V排水′＝20 mL＋44 mL＝64 mL＝64 cm3时的浮力即为金属块所受浮力，等于金属块的重力，金属块的重力G＝F浮＝ρ水gV排水′＝1×103kg/m3×10 N/kg×64×10－6m3＝0.64 N，则金属块的质量m＝＝＝0.064 kg，金属块的密度ρ＝m/V＝＝3.2×103kg/m3＝3.2 g/cm3。
(2)在实验步骤③和④中金属块的体积一定，将沾有水的金属块放入小空筒，相当于减少了小空筒排开水的重力，增加了小空筒和金属块排开水的重力，而且其减少量等于增加量，溢出水的重力、质量不变，所以根据ρ＝m/V可知，测出的金属块密度不变。
17、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 g，小筒底面积50 cm2，高12 cm，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 cm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相同。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________g。
(2)小筒上相邻两刻度线的间距比大筒上相邻两刻度线的间距________(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)。
【答案】(1)300 (2) 大 (3)ρ水
【解析】(1)当水面距小筒底10 cm时，则V排＝S小h＝50 cm2×10 cm＝500 cm3＝5×10－4 m3，则F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×5×10－4 m3＝5 N；由于小筒和托盘处于漂浮，则G总＝F浮＝5 N，m总＝＝＝0.5 kg＝500 g，测量物体的最大质量m大＝m总－m0＝500 g－200 g＝300 g。
(2)托盘上不放物体时，在小筒和大筒上与水面相平位置的刻度均为“0”；当托盘上放物体时，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的间距大。
(3)石块质量为m1，石块沉入水中时大筒上的示数是石块排开水的质量，为m2，则石块体积V石＝V排＝，石块密度ρ石＝＝＝ρ水。
18、牛奶密度是检验牛乳质量的一项重要指标，小明为了比较市场上两种不同品牌牛奶的密度，设计了如下实验：
(1)通过观察比较牛奶的密度：小明将一正方体塑料块先后放入两种牛奶中，让它漂浮在液面上，观察塑料块露出液面的体积，露出液面体积较大的牛奶的密度较________。又将压强计的金属盒先后放入两种牛奶中的同一深度，观察U形管液面的高度差，高度差较大的牛奶的密度较________。
(2)通过测量比较牛奶的密度：小明利用弹簧测力计、烧杯、石块、细绳和水等物品来测量。其操作步骤是：
①用弹簧测力计测出石块的重力为G；
②将石块浸没在水中，弹簧测力计的示数为F1；
③______________________________(写出具体方法和要测出的物理量并用字母表示)；
④牛奶密度的表达式为ρ牛奶＝________(用测出物理量的字母表示，水的密度用ρ水表示)。
【答案】(1)大；大 (2)③将石块浸没在牛奶中，弹簧测力计的示数为F2；④ρ水
【解析】(1)塑料块能漂浮在两种牛奶中，说明所受的浮力都等于塑料块自身的重力。根据浮力的公式F浮＝ρ液gV排，谁的密度大，谁排开的液体体积就小，因此，露出液面体积较大的牛奶的密度较大；根据液体内部压强公式p＝ρgh，当金属盒在两种牛奶中的深度相同时，密度越大的牛奶，产生的压强越大，因此，压强计高度差较大的牛奶的密度较大。
(2)③将石块浸没在牛奶中，弹簧测力计的示数为F2；
④根据阿基米德原理可知，石块浸没在水中的浮力为F浮水＝G－F1＝ρ水V排g，即V排＝；石块浸没在牛奶中的浮力为F浮牛奶＝G－F2＝ρ牛奶V排g，即V排＝，所以有：＝，整理得：ρ牛奶＝ρ水。
四、计算题
19、重为2 N、底面积为100 cm2 的薄壁圆柱形容器，盛水后放在水平桌面上．将体积分别为200 cm3的木球和25 cm3的塑料球用轻质细绳相连放入水中，静止时木球露出水面的体积为它自身体积的，此时容器中水的深度为20 cm，如图甲所示；当把细绳剪断后，静止时木球露出水面的体积是它自身体积的，塑料球沉到容器底，如图乙所示．
(1)图乙中，容器底对塑料球的支持力是多少？(g取10 N/kg)
(2)图乙中，容器对水平桌面的压强是多少？

解：(1)由题知，当把细绳剪断后，静止时木球露出水面的体积是它自身体积的，即V排＝V木，因为F浮＝G，即ρ水V排g＝ρ木V木，ρ水V木g＝ρ木V木g，所以ρ木＝ρ水＝×1×103 kg/m3＝0.5×103 kg/m3，木球重力：G木＝m木g＝ρ木V木g＝0.5×103 kg/m3×200×10－6m3×10 N/kg＝1 N，图甲中，两球排开水的体积V排′＝(1－)V木＋V塑＝×200×10－6m3＋25×10－6m3＝150×10－6m3＝1.5×10－4m3，因为木球和塑料球漂浮，所以F浮′＝G木＋G塑，ρ水V排′g＝1 N＋G塑，1×103 kg/m3×1.5×10－4m3×10 N/kg＝1 N＋G塑，则塑料球的重力：G塑＝0.5 N，塑料球在水中受到的浮力：F浮塑＝ρ水V排塑g＝1×103 kg/m3×25×10－6m3×10 N/kg＝0.25 N，图乙中，容器底对塑料球的支持力：F支＝G塑－F浮塑＝0.5 N－0.25 N＝0.25 N．
（2）在图甲中，两球漂浮，两球的总质量等于排开水的质量，则可用两球的重力代替被球排开的水的重力，容器中物体的质量m＝ρ水V＝1×103 kg/m3×100×10－4m2×0.2 m＝2 kg，重力：G＝mg＝2 kg×10 N/kg＝20 N，在图乙中，容器中物体不变，则重力不变，容器对桌面的压力F＝G总＝20 N＋2 N＝22 N，受力面积S＝100×10－4m2，容器对桌面的压强：p′＝＝＝2 200 Pa.
20、一个底面积为100 cm2足够高的柱形容器M装有20 cm深的水，置于水平地面上；一个质量忽略不计的硬塑料瓶固定在轻杆上，内有适量的水，如图甲所示．塑料瓶ABCD部分为柱形，柱形部分高度hAB为16 cm.用手拿住轻杆，将该瓶从图甲中刚接触水面位置，缓慢竖直下降6 cm，轻杆对瓶的拉力F随下降高度h之间的关系图像如图乙所示．然后从该位置继续向下，直到水面与AD相平为止．则瓶内所装水的重力为__________N；当水面与AD相平时，瓶外的水对容器M底部的压强为________Pa(g取10 N/kg)．

【答案】2；2 400
【点拨】由图乙可知，h＝0时，F＝2 N，则瓶内所装水的重力G＝F＝2 N.由图乙可知，当瓶子下降6 cm时，杆对瓶的拉力恰好为零，此时瓶子受到的浮力和自身的重力相等，由F浮＝ρ液gV排可得，瓶子排开水的体积V排＝＝＝＝2×10－4m3＝200 cm3，容器内水的深度h水1＝h水0＋＝20 cm＋＝22 cm，则水面上升的高度Δh＝h水1－h水0＝22 cm－20 cm＝2 cm，瓶子底部的深度h浸没＝Δh＋h下＝2 cm＋6 cm＝8 cm，
瓶子的底面积S瓶＝＝＝25 cm2；当水面与AD相平时，瓶子排开水的体积V排′＝S瓶hAB＝25 cm2×16 cm＝400 cm3，容器内水的深度h水2＝h水0＋＝20 cm＋＝24 cm＝0.24 m，瓶外的水对容器M底部的压强p＝ρ水gh水2＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.24 m＝2 400 Pa.