初中物理10.3 物体的浮沉条件及其应用评课ppt课件

《物体的沉浮条件及其应用》同步练习
姓名：__________ 班级：__________考号：__________

一、选择题（共14题）

1、 甲、乙、丙是由不同材料制成、质量相等的实心球，把它们投入水中静止后，甲球漂浮、乙球悬浮、丙球沉底，则它们受到浮力的情况是（　　）

A ．三球浮力相同 B ．甲球浮力最小

C ．乙球浮力最小 D ．丙球浮力最小

2、 我国载人潜水器蛟龙号下潜深度成功突破 7000m ，若它继续下潜，在此过程中（　　）

A ．所受浮力变大，压强变大

B ．所受浮力不变，压强变大

C ．所受浮力不变，压强不变

D ．所受浮力变大，压强变小

3、 体积相同的甲、乙两个实心球，同时轻轻放入盛水的烧杯中，最终甲球悬浮在水中，乙球下沉入水底，则下列说法中正确的是（　　）

A ．甲球受到的浮力小于重力

B ．乙球不受浮力

C ．甲球受到的浮力等于乙球受到的浮力

D ．甲球受到的浮力大于乙球受到的浮力

4、 如图所示，甲、乙、丙三个完全相同的烧杯中均装有适量的水，将质地均匀，且不吸水的 a 、 b 两实心体分别放入甲、乙烧杯中，当 a 、 b 静止时， a 有五分之二的体积露出水面， b 悬浮于水中，此时两烧杯液面刚好相平。若将 b 置于 a 上一起放入丙烧杯中，静止时 a 的上表面刚好与液面相平，整个过程中水均未溢出，下列说法正确的是（　　）

A ． a 的密度是 0.4×10 3 kg/m 3 B ． a 、 b 的重力之比为 5:3

C ． a 、 b 的体积之比为 5:2 D ． b 的密度是 0.8×10 3 kg/m 3

5、 放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器（容器质量不计）底面积为 ，将一体积为 的木块放入水中静止时，有 体积露出水面，如图甲所示；用一根质量和体积不计的细线把容器底和木块底部中心连接起来，如图乙所示。下列说法中 错误 的是（已知：水的密度为 ， ）（　　）

A ． 木块的密度为

B ． 木块漂浮时排开水的质量为

C ． 浸没水中时细线对木块的拉力为

D ． 甲、乙两图所示情况，容器对水平桌面的压强相等

6、 如图所示，将边长为 h 的立方体木块 A 放入水中时，有 浸入水中，将金属块 B 放在木块中央静止后用刻度尺测出此时木块露出水面的高度 ，如图所示，再用轻质细线将金属块捆绑在木块中央，放入水中静止后测出此时木块露出水面高度 ，如图丙所示，则下列说法不正确的是（　　）

A ． 木块 A 的密度

B ． 图丙中水对杯底的压力与乙相等

C ． 金属块 B 体积为

D ． 金属块 B 密度为

7、 体积相同的铜、铁、铝三个小球，放入水中，静止时状态如图所示。已知这三个小球材质的密度关系是 ρ 铜 > ρ 铁 > ρ 铝 > ρ 水 ，则下列判断正确的是（　　）

A ． 三个小球可能都是空心的

B ． 三个小球所受的浮力关系是： F 铜 > F 铁 > F 铝

C ． 三个小球所受的重力关系是： G 铝 = G 铁 > G 铜

D ． 三个小球的平均密度关系是： ρ 铝球 > ρ 铁球 = ρ 铜球

8、 放在水平桌面上的甲、乙两个相同的容器中盛有同种液体，体积相等的 a 、 b 两个物体在液体中静止时，两液面相平，如图所示，则（　　）

A ． 物体 a 的密度大

B ． 物体 b 受到的浮力小

C ． 甲容器底部受到的压力小

D ． 两容器对桌面的压强一样大

9、 甲、乙两实心物体在水中的浮沉情况如图所示，它们的质量分别为 、 ，体积分别为 、 ，密度分别为 、 ，所受浮力分别为 、 ，下列说法正确的是（　　）

A ． 若 ，则一定有 B ． 若 ，则一定有

C ． 若 ，则一定有 D ． 若 ，则一定有

10、 如图所示，容器内盛有部分水，气球下面悬挂一石块，它们恰好悬浮在水中，若大气压增大，则石块将（    ）

A．上浮                 B．下沉

C．静止               D．先上浮后下沉

11、 如图所示，将边长为10cm的正方体木块放入装有某种液体的圆柱形容器中，木块静止时，有1/4的体积露出液面，此时液面比放入木块前升高2cm，容器底部受到的压强变化了160Pa（取g=10N/kg），则下列判断错误的是（    ）

A．液体的密度是0.8×103Kg/m3      B．木块的密度为0.6g/cm3

C．木块受到的浮力是6N          D．使木块完全浸没需要4N向下的压力

12、 关于下面四幅图的说法中，正确的是（　　）

A．在甲图中，浮在水面上的浮桥，受到的浮力大于其重力

B．在乙图中，沉在水底的铁球，受到的浮力小于其重力

C．在丙图中，用手水平推着一个大箱子没有移动，推力小于箱子受到的摩擦力

D．在丁图中，用手握住一根长直铁棒没有下滑，手对铁棒的握力等于铁棒的重力

13、 如图所示，把一个质量分布均匀的苹果放入浓盐水中，苹果处于漂浮状态。如果把水面以上的部分切去，则余下的部分（　　）

A．沉入水底      B．仍然漂浮      C．刚好悬浮      D．无法判断

14、 2019年12月17日，我国第一艘国产航母“山东舰”（如图）在海南三亚某军港交付海军。下列说法正确的是（　　）

A．停在静止航母上的舰载机受力平衡

B．相对航母，起飞的舰载机是静止的

C．舰载机起飞时，空气浮力大于重力

D．舰载机起飞后，航母所受浮力增大

二、填空题（共4题）

1、 潜水艇是一种重要的军事舰艇，它在水下航行时，是靠改变自身 ______ 来实现上浮或下沉的；轮船是采用 “ 空心法 ” 控制浮沉，即把密度比水大的钢铁制成空心的，使其能排开更多的水，从而增大其所受 ______ 力，使轮船可以漂浮在水面上。

2、 2021 年 3 月 23 日，船长达 400 米，排水量达 22 万吨的 “长赐号”货运轮几乎完全侧身在运河中停了下来，导致欧亚之间最重要的航道之一苏伊士运河严重堵塞。如图所示，当“长赐号”被纾困后从内河行驶到海洋，到达港口卸载货物后受到的浮力会 ____________ （填 “变大”、“不变”或“变小”）。船身会 ____________ （填 “上浮一些”或“下沉一些”）。

3、 2019年12月17日，由我国自主建造的第一艘国产航母﹣﹣山东舰（如图甲），正式交付海军。该舰标准排水量为5万吨，可同时停放36架歼﹣15舰载机。若每架舰载机质量为25吨。（海水的密度取1.03×103千克/立方米）

（1）舰载机起飞时（如图乙），以舰载机为参照物，航母是　   　的。（选填“运动”或“静止”）

（2）在标准排水量时，航母所受的浮力为　   　。

（3）当36架舰载机全部飞离航母后、航母排开海水的体积减少了　   　立方米。（结果保留一位小数）

4、 某体积为200cm3、重为1.6N的物体，把它浸没在水中后放手，它将　   　（“上浮”，“悬浮”或“下沉”），当该物体静止时排开水的体积　   　cm3（g＝10N/kg）。

三、计算题（共3题）

1、 一个质量为 1kg 且质地均匀的长方体物块，底面是边长为 10cm 的正方形。

（ 1 ）物块漂浮在水面上时，浸入在水中的体积占物块总体积的 ，此时物块所受到的浮力大小是多大？

（ 2 ）用手缓慢下压物块，如图所示，当物块下表面所处的深度为 0.09m 时，物块下表面受到水的压强是多少？

（ 3 ）继续用手缓慢下压物块，当物块上表面与液面刚好相平时，需要施加压力是多大？

2、 如图所示为我国自主建造的第一艘国产航母 —— 山东舰该舰标准排水量为 5 万吨，可同时停放 36 架歼 -15 舰载机，每架舰载机质量为 25 吨， 。求：

（ 1 ）在标准排水量时，航母所受的浮力为多大？

（ 2 ）航母在某海域训练，此海域的海水密度 ，当 36 架舰载机全部飞离航母后，航母排开海水的体积减少了多少立方米？（结果保留两位小数）

3、 一个潜水艇模型的质量为2kg。体积为3×10﹣3m3，将其浸没在水中。已知水的密度为1×103kg/m3，g取10N/kg。求：

（1）模型所受重力；

（2）模型所受浮力。

============参考答案============

一、选择题

1、

D

【详解】甲、乙、丙是由不同材料制成、质量相等的实心球，由 可知，三个球的重力 G 相等；甲球漂浮、乙球悬浮，因此浮力等于球的重力，即

丙球沉底，因此丙球受到的浮力小于丙球的重力，即 ，因此，丙球受到的浮力最小，故 ABC 不符合题意， D 符合题意。

故选 D 。

2、

B

【详解】潜水器潜入水里后所受浮力为 F 浮 = 为定值与下潜深度无关，所以浮力大小不变，根据公式 p = ，随着下潜深度增加压强增大。故 ACD 不符合题意， B 符合题意。

故选 B 。

3、

C

【解析】

【详解】

A ．甲球悬浮在水中，甲球受到的浮力等于甲球的重力，故 A 错误；

B ．乙球沉底，浸在水中的物体受到了向上的浮力，乙球受到的浮力小于乙球的重力，故 B 错误；

C D ．由于甲、乙两球的体积相同，都浸没在水中，故排开水的体积相同，由阿基米德原理可知浮力的大小相同，故 C 正确； D 错误。

故选 C 。

4、 C

【详解】

A ．由题意知，当 a 在甲烧杯中静止时， a 有五分之二的体积露出水面，漂浮在水面上，根据阿基米德原理

G = F 浮 = G 排 = ρ 水 gV 排

可得

ρ a gV a = ρ 水 gV 排

因为 a 有五分之二的体积露出水面，则排开水的体积为

a 的密度为

ρ a =0.6 ρ 水 =0.6×10 3 kg/m 3

故 A 错误；

BC ．由图甲可得

由图乙可知

由图乙可知

通过上面三个式子联立可得 V a : V b =5:2 ，进而求得 G a : G b =3:2 ，故 B 错误， C 正确；

D ．因为 b 悬浮在水中，根据阿基米德原理

G = F 浮 = G 排 = ρ 水 gV 排

因为 b 完全浸没在水中，可得

ρ b gV b = ρ 水 gV b

则

ρ b = ρ 水 =1.0×10 3 kg/m 3

故 D 错误。

故选 C 。

5、 C

【详解】

A ．木块的浮力

木块的密度

故 A 正确，不符合题意；

B ．木块漂浮时排开水的重力

木块漂浮时排开水的质量为

故 B 正确，不符合题意；

C ．浸没水中时，木块受到重力、浮力、拉力三个力平衡，细线对木块的拉力为

故 C 错误，符合题意；

D ．甲、乙两图所示情况，容器对水平桌面的压力都等于木块的重力加水的重力，容器底面积不变，故容器对水平桌面的压强相等，故 D 正确，不符合题意。

故选 C 。

6、 D

【详解】

A ．由图甲知，木块 A 漂浮于水面上，则

即

则

故 A 正确，不符合题意；

B ．由乙、丙两图知，物块 A 漂浮于水面上，则

即乙、丙两图中物块排开水的体积相同，故液面上升的高度相同，根据 可知，水对杯底的压强相等，由 可知，水对杯底的压力相等，故 B 正确，不符合题意；

C ．图乙中，浸入液体的体积为

图丙中，浸入液体的体积为

由 B 分析知，浸入液体的体积相等，即

则

故 C 正确，不符合题意；

D ．因

即

则

故

故 D 错误，符合题意。

故选 D 。

7、 A

【详解】

A ．根据浮沉条件由 ρ 铜 > ρ 铁 > ρ 铝 > ρ 水 可知，由三种制成的实心球均应沉底，但图中铜球、铁球不沉底，说明铜球、铁球肯定是空心的，铝球沉底，无法判断是空心还是实心，故 A 正确；

B ．体积相同的铜、铁、铝三个小球，由图可知，铁球、铝球排开水的体积相同，铜球排开水的体积最小，由 可知

F 铁 = F 铝 > F 铜

故 B 错误；

C ．由图可知，铜球在水中漂浮

G 铜 = F 铜

铁球在水中悬浮

G 铁 = F 铁

铝球在水中沉底

G 铝 = F 铝 + F 铝

由 B 已得的浮力关系，可知

G 铝 > G 铁 > G 铜

故 C 错误；

D ． C 选项已知三个体积相同的球的质量关系，由 可知，它们的平均密度关系

ρ 铝球 > ρ 铁球 > ρ 铜球

故 D 错误。

故选 A 。

8、 D

【详解】

A ． a 物体处于漂浮状态，受到的浮力等于自身重力，即

则

物体 a 漂浮， ，故 ；

b 物体处于悬浮状态，受到的浮力等于自身重力，即

则

物体 b 漂浮， ，故 ，所以 ，故 A 错误；

B ．两物体所受浮力 ，两容器中液体密度相同， a 排开的液体体积较小，故 a 受到的浮力较小，故 B 错误；

C ．容器的受到的压强 ，两容器中盛同种液体，液体密度相同，两容器底所处深度也相同，故两容器底所受压强相同。容器底所受压力 ，两容器底面积相同，容器底所受压强相同，故两容器底所受压力相同，故 C 错误；

D ．两容器规则，，容器底所受压力相同，故容器中液体和物体的重力相同。容器对水平桌面的压力等于容器、物体和液体的总重力，故两容器对水平桌面的压力相等，受力面积相同，故两容器对桌面的压强一样大，故 D 正确。

故选 D 。

9、 BC

【详解】

A ．甲在水中下沉到容器底部，由物体的浮沉条件，说明 ，乙处于漂浮状态， 。若 即 ，则 与 的大小关系无法确定，即不能得出 ，因此不能得出 ，故 A 错误；

B ．若 ，即 ，因 ， ，可知

则有 ，根据阿基米德原理 ，乙排开水的体积一定大于甲排开水的体积，由上图知，乙排开水的体积小于乙自身的体积 ，则一定有 ，故 B 正确；

C ．若 ，可知甲排开水的体积一定大于乙排开水的体积，根据阿基米德原理 ，甲受到的浮力 一定大于乙受到的浮力，可得出

则一定有 ，故 C 正确；

D ．若 ，则无法确定甲、乙两物体排开水的体积大小，由阿基米德原理，不能确定甲、乙两物体受到的浮力大小，因此不一定能得出 ，故 D 错误。

故选 BC 。

10、 B

【解析】

原来石块和气球悬浮在水中，F浮＝G；

若大气压增大，增大的压强大小不变的传给气球，气球受到的压强增大，气球的体积减小，排开水的体积变小，

由公式F浮＝ρ液gV排知，

气球受到的浮力减小，使得石块和气球受到的浮力小于总重而下沉。

11、 D

【详解】

A．根据公式p=ρgh可得液体密度：ρ液===0.8×103kg/m3；故A正确；

B．木块静止时，有的体积露出液面，则V排=（1﹣）V木=V木，根据漂浮条件可得：F浮=G木，即：ρ液gV排=ρ木gV木，所以，ρ木=ρ液=×ρ液=×0.8×103kg/m3═0.6g/cm3；故B正确；

C．木块的体积V木=L=（10cm）3=1000cm3=1×10﹣3m3，木块的重力G木=m木g=ρ木gV木=0.6×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=6N；则F浮=G木=6N；故C正确；

D．木块完全浸没浮力F浮′=ρ液gV木=0.8×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=8N；则压力F=F浮﹣G木=8N﹣6N=2N；故D错误；故应选D．

12、 B

【详解】

A．在甲图中，漂浮在水面上的浮桥，根据浮沉条件可知受到的浮力等于其重力，故A项错误；

B．在乙图中，沉在水底的铁球，在竖直方向上受到重力、浮力以及容器给的支持力作用，保持平衡，重力等于浮力与支持力之和，所以受到的浮力小于其重力，故B项正确；

C．在丙图中，用手水平推着一个大箱子没有移动，在水平方向上受到推力和摩擦力处于平衡状态，两个力是一对大小相等的平衡力，故C项错误；

D．在丁图中，用手握住一根长直铁棒没有下滑，手对铁棒的握力垂直铁棒指向水平方向，铁棒的重力竖直向下，无法判断大小，故D项错误。

故选B。

13、 B

【详解】

苹果处于漂浮状态，依据密度与浮沉关系可知ρ果＜ρ盐水，苹果的密度较均匀，切去一半后仍小于盐水的密度，所以仍可处于漂浮状态。

故选B。

14、 A

【分析】（1）处于平衡状态的物体受到的合力为零；

（2）判断物体运动还是静止的，关键看研究对象相对于参照物的位置是否变化，若相对于参照物位置在改变，则运动；若相对于参照物位置没有发生改变，则静止；

（3）流体的压强与流速有关，流速越大，压强越小；

（4）根据物体的浮沉条件分析浮力的变化。

【解答】

A、停在静止航母上的舰载机处于静止状态，受到的合力为0，受力平衡，故A正确；

B、相对航母，起飞的舰载机与航母之间有位置的变化，是运动的，故B错误；

C、起飞时，由于机翼的特殊形状，机翼上面的空气流动速度快，压强小，产生向上的升力，此升力大于重力，飞机才能够上升；飞机不是利用浮力升空的，故C错误；

D、航母静止在水面上，处于漂浮状态，浮力等于重力；舰载机起飞后，航母的重力减小，则所受浮力减小，故D错误。

故选：A。

【点评】本题以山东舰为背景，考查了与流体压强和流速的关系、物体浮沉条件等相关的多个知识点，体现了物理知识在生活实际中的应用。

二、填空题

1、

重力 浮

【解析】

【详解】

[1] 在水中，潜水艇受到水的浮力和重力的作用，根据 可知，在水下时，由于潜水艇的体积不变，则排开水的体积不变，所以潜水艇受到水的浮力不变；用压缩空气压入潜水艇的压力舱，将海水排出，潜水艇自重 G 减小，当 时，潜水艇上浮；打开压力舱的阀门，让海水进入压力舱内，潜水艇自重 G 增大，当 时，潜水艇下沉；当 时，潜水艇悬浮，可以停留在任何深度；由此可见，潜水艇能够上浮和下沉是通过改变自身重力来实现的。

[2] 用大于水密度的材料，若把它做成空心的，则它的重力没变，由于体积变大，其排开水的体积变大，所以受到的浮力变大，因此可以浮在水面上，这是采用空心的方法来增大可以利用的浮力，根据这个道理，人们用大于水密度的钢铁制造了轮船。

2、 变小 上浮一些

【详解】

[1][2] 当 “长赐号”被纾困后从内河行驶到海洋，到达港口卸载货物后，货运轮自重减小，排开水的体积比原来小了，所以货轮上浮一些，比原来浮力减小。

3、 （1）运动；（2）5×108N；（3）873.8。

【解答】解：（1）舰载机起飞时，航母与舰载机的位置不断变化，载机为参照物，航母是运动的；

（2）航母处于漂浮状态，在标准排水量时，航母所受的浮力：

F浮＝G总＝m排g＝5×107kg×10N/kg＝5×108N；

（3）物体所受重力与质量成正比，36架舰载机全部飞离航母后，排开海水所受重力减小值：△m排＝m舰载机＝36×2.5×104kg＝9.0×105kg，

由密度公式ρ＝得，

航母排开海水的体积减少：△V＝＝≈873.8m3。

4、 上浮；160。

【分析】（1）计算出物体完全浸没时的浮力大小，与重力比较，重力大于浮力则下沉；重力等于浮力则悬浮；重力小于浮力则上浮；

（2）根据物体的浮沉情况，漂浮或悬浮：浮力等于重力；

（3）根据F浮＝ρ液gV排计算排开水的体积。

【解答】解：当物体完全浸没时V排＝V物，

浸没在水中时受到的浮力：

F浮＝ρ水gV物＝1.0×103kg/m3×10N/kg×200×10﹣6m3＝2N，

因为F浮＞G，

所以，把它浸没在水中后放手，物体上浮，最终处于漂浮状态；

当物体静止后，漂浮在水面上，则F浮＝G＝1.6N；

由F浮＝ρ液gV排得：

V排＝＝＝1.6×10﹣4m3＝160cm3。

【点评】此题考查阿基米德原理、物体浮沉条件及其应用，判断把物块浸没在水中放手后的状态是关键。

三、计算题

1、

（ 1 ） 10N ；（ 2 ） 900Pa ；（ 3 ） 2.5N

【详解】解：（ 1 ）物块漂浮在水面上时，受到的浮力为等于物块的重力，即

F 浮 = G = mg =1kg×10N/kg=10N

（ 2 ）当物块下表面所处的深度为 0.09m 时，物块下表面受到水的压强为

p = ρ 水 gh =1.0×10 3 kg/m 3 ×10N/kg×0.09m=900Pa

（ 3 ）物块漂浮在水面上时，排开水的体积为

物块的体积为

当物块上表面与液面刚好相平时，受到的浮力为

F 浮 '= ρ 水 gV 排 = ρ 水 gV =1.0×10 3 kg/m 3 ×10N/kg×1.25×10 -3 m 3 =12.5N

当物块上表面与液面刚好相平时需要施加压力为

F = F 浮 '- G =12.5N-10N=2.5N

答：（ 1 ）物块漂浮在水面上时，受到的浮力为 10N ；

（ 2 ）当物块下表面所处的深度为 0.09m 时，物块下表面受到水的压强为 900Pa ；

（ 3 ）当物块上表面与液面刚好相平时，需要施加压力为 2.5N 。

2、 （ 1 ） ；（ 2 ）

【详解】

解（ 1 ）在标准排水量时，航母所受的浮力为

（ 2 ）当 36 架舰载机全部飞离航母后，减小的质量为

由于漂浮，浮力等于重力，等于自身的重力，而减小的质量等于排开水减少的质量，故减小排开水的体积为

答：（ 1 ）在标准排水量时，航母所受的浮力为 ；

（ 2 ）航母排开海水的体积减少了 。

3、 解：（1）模型的重力：

G＝mg＝2kg×10N/kg＝20N；

 （2）模型浸没水中受到的浮力：

F浮＝ρ水V排g＝ρ水Vg＝1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣3m3＝30N。

答：（1）模型所受重力为20N；

（2）模型所受浮力为30N。

【分析】（1）根据重力公式G＝mg计算模型的重力；

（2）潜水艇模型浸没在水中，排开水的体积等于其体积，利用阿基米德原理F浮＝ρ水V排g计算模型受到的浮力。

【点评】本题考查了重力公式、阿基米德原理公式的理解和应用，条件已知，难度不大，理解和熟记公式是关键。