专题三 浮力 专项练
2024年暑期初中物理人教版八年级下册
一、单选题
1．如图所示，一个重为10N的长方体物块，用手将其浸没在水中某一深度时，已知水对物块下表面竖直向上的压力为30N，水对物块上表面竖直向下的压力为18N，放手后，该物块将（ ）
A．上浮 B．下沉 C．悬浮 D．无法判断
2．2023年3月11日下午，“探索一号”科考船搭载着“奋斗者”号载人潜水器，圆满完成国际首次环大洋洲载人深潜科考任务，标志着“奋斗者”号载人潜水器运维体系走向成熟、稳定。若海水密度保持不变，下列说法正确的是（ ）
A．“奋斗者”号在上浮过程中，所受浮力变大
B．“奋斗者”号下潜过程中，所受海水压强不变
C．“奋斗者”号下潜过程中，排开海水的质量逐渐变大
D．“奋斗者”号在水下作业时，所受浮力等于其排开海水的重力
3．如图，水平面上有一底面积为200cm 的薄壁柱形容器，正方体泡沫塑料A的边长为10cm，物体B的体积为400cm ，A、B叠放后漂浮在水面上，此时A底部受到水的压强为800pa。将B物体取下放入水中，B沉底，水面静止后高度变化了1cm，关于此过程下列说法正确的是（ ）
A．A底部受到的压力减少6N
B．A受到的重力为8N
C．容器对地面的压强减少100pa
D．B物体的密度为2.5g/cm
4．小华洗草莓时发现草莓漂浮在水面上，他想知道草莓的密度，于是用家里的电子秤进行测量。首先测出杯子和水的质量为210g，如图甲所示；然后再将草莓放入水中漂浮，此时电子秤的示数为237g，如图乙所示；最后用一根细针压草莓使其浸没在水中且不接触杯子，杯子中没有水溢出，此时电子秤的示数为240g，如图丙所示。ρ水=1.0103kg/m3，g取10N/kg，下列说法正确的是（ ）
A．草莓的质量为30g
B．草莓的体积为27cm3
C．细针对草莓的压力为0.3N
D．草莓的密度约为0.9103kg/m3
5．我国的航母正按计划进行各项科研试验和训练。如图所示是中国航母“辽宁”号训练时的图片。当飞机飞回航母后（ ）
A．航母将沉下一些，所受浮力增大 B．航母将浮起一些，所受浮力减小
C．航母将沉下一些，所受浮力减小 D．航母始终漂浮，所受浮力不变
6．桌面上甲、乙两个圆柱形容器中分别装有水和酒精，实心木球和实心铁球的体积相等，如图所示。水、酒精、木球和铁球的密度分别为ρ水、ρ酒精、ρ木和ρ铁。将木球放入水中、铁球放入酒精中，静止时木球和铁球所受浮力的大小分别为F1和F2。下列判断中正确的是（ ）
A．若ρ木<ρ酒精<ρ水<ρ铁，则F1＞F2 B．若ρ木<ρ酒精<ρ水<ρ铁，则F1＜F2
C．若ρ酒精<ρ木<ρ水<ρ铁，则F1＝F2 D．若ρ酒精<ρ木<ρ水<ρ铁，则F1＜F2
7．水平桌面上，甲、乙两相同的杯中盛有不同浓度的盐水，现将两相同的物块分别放入杯中，待物块静止时，两杯中液面恰好相平，如图所示，则
A．甲杯中物块受到浮力较大
B．甲杯中物块对杯底的压力等于物块所受重力
C．乙杯中物块所受到的浮力等于物块所受重力
D．乙杯底部受到液体的压强较小
8．两块完全相同的冰分别漂浮在甲、乙两种液体中，这两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙，冰块熔化后，甲液体液面高度不变，乙液体液面高度升高。下列说法中正确的是（ ）
A．ρ冰＞ρ甲 B．ρ乙＜ρ冰
C．ρ甲＜ρ乙 D．ρ乙＜ρ甲
9．一艘轮船从长江驶入大海后，轮船受到的浮力
A．变小，船身下沉一些 B．不变，船身上浮一些
C．不变，船身下沉一些 D．变大，船身上浮一些
10．小东将电子秤放在水平桌面上并调零，然后将溢水杯放到电子秤上，按实验操作规范将溢水杯中装满水，如图甲所示。然后将一木块（）轻轻放入溢水杯的水中，木块最终漂浮在水面，并用小烧杯承接溢出的水，如图乙所示。则下列四个选项中判断正确的是（ ）
A．甲图中水对溢水杯底的压力比乙图中水对溢水杯底的压力大
B．甲图中水对溢水杯底的压强比乙图中水对溢水杯底的压强小
C．甲图中电子秤示数大小等于乙图中电子秤示数大小
D．木块在水中漂浮时，木块受到的重力大于木块排开水的重力
11．把质量为0.5kg的某物体放入盛水的容器中，若溢出的水重为3N，则该物体所受浮力为（ ）
A．一定是3N B．可能是5N
C．有可能是4N D．有可能是2N
12．甲、乙两个完全相同的圆柱形容器静止放在水平桌面上，装有两种不同的液体，将物体A分别放入两种液体中，静止时A浸入两种液体的情况如图所示，两容器中液面相平。两容器中的液体密度分别为和；两容器中的液体对A产生的浮力分别为和；两容器中液体对容器底部的压强分别为和；两容器对桌面的压力分别为和。则下列判断中正确的是（ ）
A． B． C． D．
二、填空题
13．如图所示，向两张自然下垂的纸间吹气，发现两纸向中间靠拢，这是因为两纸间空气流速大，压强 。
14．如图所示，横截面积为S的容器内盛有水，水面上方压有块横截面积也为S的活塞M，在活塞的中央挖一个面积为的小孔，小孔内塞入一个横截面积也为的木塞N，N露在M上方的长度为h。假设N与M之间、M与容器器壁之间紧密结合，且不考虑任何摩擦。已知水的密度为，当在M的上方注入质量为m的密度为的液体时，N的上表面刚好和液面平齐。没有任何液体溢出容器，N的下表面始终在水中。则 （用字母表示）
15．在一次抗洪救灾行动中，一名质量为60kg的武警战士登上一艘自重为540kg的冲锋舟准备抢险救灾，此时漂浮在水面上的冲锋舟排开水的体积为 m3；若冲锋舟满载时排开水的体积为1.5m3，则最多还能装载质量为 kg的人和物资。（g取10N/kg）
16．如图所示，把一个小球分别放入盛满不同液体的甲、乙两个溢水杯中，甲杯中溢出的液体质量是40g，乙杯中溢出的液体质量是50g，则小球的质量为 g，甲、乙两杯中液体的密度之比ρ甲:ρ乙 （选填“>”“=”或“<”）4:5。
17．小明在制作“浮沉子”活动中，将装有适量水的小瓶开口 （向上/向下），使其漂浮在大塑料瓶内的水面上，如图所示，若小瓶的总体积为16cm3，刚开始时小瓶露出液面的体积为4cm3，要使小瓶浸没水中，进入小瓶中水的质量至少应为 g，用手压大塑料瓶，先使小瓶悬停在A点，此时水的质量为m1，再改变手对大塑料瓶压力，使其悬停在B点，此时小瓶内水的质量为m2，则m1 m2。
18．如图所示是某商场厕所的自动冲水装置浮筒A是边长为20cm的正方体，盖片B的面积为80cm2（盖片B质量、厚度不计），连接AB的是长为30cm，体积和质量都不计的硬杆。当供水管流进水箱的水刚好浸没浮筒A时，盖片B被拉开，此时自锁装置锁住浮筒，水通过排水管流出冲洗厕所。则浮筒A刚好浸没时受到的浮力为 N，水对盖片B的压力是 N，浮筒A的质量是 kg（g取10N/kg）
三、实验题
19．实验桌上有弹簧测力计、大烧杯、水、细线（质量和体积不计）、体积相同的铜块A和铁块B、以及与铁块B质量相等的铝块（ρ铜>ρ铁>ρ铝）。现利用这些实验器材探究“金属块没没在水中时，受到的浮力大小与金属块的密度是否有关”，请完成下列问题。
（1）请将以下的实验步骤补充完整：
①弹簧测力计调零，在大烧杯中装入适量的水，用细线系好金属块；
②测出铁块B的重力G并记录数据；将B浸没在大烧杯的水中，不碰壁不触底，用弹簧测力计测出拉力F，并记录数据；
③ ；
④根据计算式F浮= ，计算两金属块的浮力大小；
（2）若两个金属块受到的浮力大小 （选填“相等”或“不相等”），则可得出结论：金属块浸没在水中时，受到的浮力大小与金属块的密度无关；
（3） 画出实验数据记录表。( )
四、计算题
20．如图所示，已知重为10N的长方体木块静止在水面上，浸入在水中的体积占木块总体积的（g取10N/kg）。
（1）求木块所受到的浮力大小；
（2）若木块下表面所处的深度为0.2米，求木块下表面受到水的压强。
21．如图所示，弹簧测力计下面挂一实心圆柱体，将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降（其底面始终与水面平行），使其逐渐浸没入水中某一深度处。图是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的数据图象（容器厚度不计，忽略液面变化，g＝10N/kg）。求：
（1）圆柱体浸没时受到的浮力？
（2）圆柱体的密度？
（3）圆柱体在刚浸没时下表面受到的水的压强？
（4）若盛水容器的底面积为100cm2，当圆柱体完全浸没时与圆柱体未浸入水前相比较，水对容器底产生的压强增加了多少？容器对水平支持面的压强增加了多少？
参考答案：
1．A
根据浮力产生的原因可知，此时物块所受的浮力
F浮=F向上-F向下=30N-18N=12N>G=10N
因此放手后，物体要上浮。
2．D
A．“奋斗者”号在上浮过程中，在露出水面之前，排开的海水的体积不变，海水的密度不变，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，受到的浮力不变；在露出水面的过程中，排开的海水的体积变小，海水的密度不变，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，受到的浮力变小，故A错误；
B．潜水器在下潜的过程中，深度增加，由p=ρgh可知，潜艇受到海水的压强变大，故B错误；
C．潜水器浸没海水中后继续下潜过程中，排开海水的体积不变，海水密度不变，根据m=ρV可知，排开海水的质量不变，故C错误；
D．“奋斗者”号在水下作业时，根据阿基米德原理可知，所受浮力等于其排开海水的重力，故D正确。
3．A
B．A、B叠放后漂浮在水面上，由可得，A底部所处的深度
则A排开水的体积为
A受到的浮力
B叠放后漂浮在水面上，则A、B叠放后的总重力等于A受到的浮力，即
故B错误；
A．将B物体取下放入水中，B沉底，B受到的浮力小于B的重力，根据浮沉条件，排开水的体积会变小，即水面下降1cm，则有
代入数据
解得
A漂浮，重力等于受到的浮力，有
因为A始终漂浮，故A底部受到的压力减少
故A正确；
D．则B的重力为
B物体的密度为
故D错误；
C．根据，容器对地面的压力等于水、A、B的重力，故压力不变，受力面积不变，故压强不变，故C错误。
4．D
A．草莓的质量为
故A错误；
C．细针对草莓的压力为
故C错误；
B．丙图中，草莓完全浸没，受到的浮力为
则草莓的体积为
故B错误；
D．草莓的密度为
故D正确。
5．A
航母原来漂浮在水面上，受到的浮力等于它的重力；当飞机飞回航母后，航母仍处于漂浮状态，航母的总重力增大，所以它受到的浮力增大，根据阿基米德原理可知，它排开的水的体积变大，航母将下沉一些，故A符合题意，BCD不符合题意。
6．B
将木球放入水中，木球漂浮在水面上，静止时木球所受浮力
F1＝G木＝m木g＝ρ木gV木……①
铁球放入酒精中将下沉，则铁球所受浮力
F2＝ρ酒精gV铁……②
比较①和②，实心木球和实心铁球的体积相等，即V木＝V铁，g相同，若ρ木＜ρ酒精，则F1＜F2；若ρ酒精＜ρ木，则F1＞F2，故A、C、D错误， B正确。
7．C
A、物体在甲中下沉，受到的浮力小于物体所受重力；在乙中漂浮，物体受到的浮力等于物体所受重力；因此甲杯中物块受到浮力较小，故A错误；
B、物体在甲中下沉，物块对杯底的压力等于物块所受重力减去A受到的浮力，故B错误；
C、在乙中漂浮，根据漂浮条件可知：物体受到的浮力等于物体所受重力，故C正确；
D、物体在甲中下沉，ρ甲＜ρ物，在乙中漂浮，ρ乙＞ρ物，则ρ乙＞ρ甲，两杯中液面恰好相平，由p＝ρgh可知，乙杯底部受到液体的压强较大，故D错误．
8．C
AB．两块完全相同的冰块分别漂浮在甲、乙两种不同液体中，所以由漂浮条件知道
ρ甲＞ρ冰
ρ乙＞ρ冰
故AB错误；
CD．由漂浮条件知道
F浮＝G冰
结合阿基米德原理知道
ρ液V排g＝G冰
所以冰块排开液体的体积
①
因为冰熔化前后质量不变，所以
G冰＝G冰化水＝ρ水V冰化水g
则
②
当冰块熔化后，甲液体液面高度不变，乙液体液面高度升高，则
所以
则
ρ甲＜ρ乙
故C正确，D错误。
9．B
当轮船由从长江驶入大海后，都是漂浮状态，
船受到的浮力：F浮=G，
因为船受到的重力不变，所以船受到的浮力不变；
又因为，，
所以排开海水的体积小于排开江水的体积，即：船浸入水中的体积变小，船上浮一些．
10．C
AB．木块浸在水中静止时与木块未浸入水中时相比，溢水杯中水的深度不变，根据公式可知，水对溢水杯底的压强不变，根据公式F=pS可知，水对溢水杯底的压力不变，故AB错误。
CD．木块在水中漂浮，受到的浮力等于木块的重力，根据阿基米德原理，浮力等于排开液体的重力，则木块的重力等于溢出水的重力，则溢水杯的总重力不变，则甲图中电子秤示数大小等于乙图中电子秤示数大小，故C正确，D错误。
11．BC
容器装满水时，物体所受浮力
如果容器中的水不满，其排开的水重大于3N，当物体漂浮或悬浮时，排开的水重（浮力）的最大值等于其重力为5N；因此，物体所受的浮力一定在3N和5N之间。故AD不符合题意，BC符合题意。
12．B
A．由于小球漂浮在液体A中，所以，而小球在液体B中沉底，所以，所以，故A错误；
B．由于两容器中液体深度相同，根据液体压强公式可知密度大的液体对容器底部的压强大，所以，故B正确；
C．由于小球漂浮在液体A中，所以，而小球在液体B中沉底，所以，所以，故C错误；
D．由图可知，又因为，根据可知，，所以，由于容器对地面的压力等于容器的重力、液体的重力以及小球的重力之和，所以，故D错误。
13．小
对着两张纸的中间吹气，两张纸中间的空气流速变大，压强变小，小于外侧的大气压，产生了一个向内的压强差，将纸压向中间。
14．
在N的上方注入质量为m的密度为ρ的液体时之前，系统处于平衡状态，浮力等于重力，竖直方向合力为零。注入质量为m的密度为ρ的液体后，N与M增加了一个重力mg，当系统重新平衡时，水的浮力也增加了mg，因为活塞M和木块N紧密连接，所以M和N是一起上升，假设M上升了Δh，则V排的增加量为ΔhS，所以应当有
F浮＝mg
即
ρ水gΔhS＝mg
解得。
注入液体的体积为
……①
注入液体在容器的高度为h＇，所以注入液体的体积为
……②
由①②可解得
M上升的高度为
所以
15． 0.6 900
[1]当武警战士登上冲锋舟后，冲锋艇的总质量
m=60kg+540kg=600kg
因为冲锋艇漂浮在水面上，所以冲锋艇的总质量等于其排开水的总质量，故其排开水的体积
[2]满载时的排水量
m1=ρV1=1×103kg/m3×1.5m3=1500kg
则还能装载的质量
m2=m1-m=1500kg-600kg=900kg
16． 50 <
[1]小球在甲溢水杯中沉底，所受浮力
F浮甲=G排甲=m排甲g=0.04kg×10N/kg=0.4N
小球在乙溢水杯中漂浮，所受浮力
F浮乙=G排乙=m排乙g=0.05kg×10N/kg=0.5N
由浮沉条件知
F浮乙=G球=m球g
故小球的质量
m球==0.05kg=50g
[2]由（1）中甲、乙的浮力大小和浮力公式可得
F浮甲:F浮乙=ρ甲V排甲g:ρ乙V排乙g=0.4N:0.5N=4:5
整理得两种液体的密度之比
因为
V排甲>V排乙
所以
ρ甲:ρ乙<4:5
17． 向下 4 =
[1]为了使小瓶中的水能在外部压强的作用下进出小瓶自由，应将装有适量水的小瓶开口向下，使其漂浮在大塑料瓶内的水面上。
[2]小瓶浸没后受到的浮力与漂浮时受到的浮力的差值
ΔF浮=ρ水gΔV排=1×103kg/m3×10N/kg×4×10-6m3=0.04N
根据阿基米德原理可知浸没后再次进入小瓶内水的重力等于ΔF浮，则浸没后再次进入小瓶内水的质量
[3]小瓶悬停时处于悬浮状态，受到的浮力等于自身重力，根据G=mg可知瓶内水的质量不变，即m1=m2。
18． 80 40 4
[1]水刚好浸没浮筒A时 ，浮筒A受到的浮力：
[2]当浮筒刚好被浸没，此时盖片B所处深度
此时水对盖片B的压强是
此时水对盖片B的压力
[3]浮筒A所受的浮力，盖片B的质量忽略不计，根据题意有
所以
19． 见解析 G-F 相等 见解析
（1）③[1]测出铜块A的重力G并记录数据；将A浸没在大烧杯的水中，不碰壁不触底，用弹簧测力计测出拉力F，并记录数据。
④[2]该实验需要用称重法测量浮力，故计算式F浮=G-F。
（2）[3]若两个金属块受到的浮力大小相等，则说明金属块浸没在水中时，受到的浮力大小与金属块的密度无关。
20．（1）10N；（2）
解：（1）木块漂浮在水面上，根据漂浮条件可知，木块所受到的浮力大小为
（2）若木块下表面所处的深度为0.2米，木块下表面受到水的压强为
答：（1）木块所受到的浮力大小为10N；
（2）若木块下表面所处的深度为0.2米，木块下表面受到水的压强为。
21．（1）8N；（2）1.5×103kg/m3；（3）400Pa；（4）800Pa，800Pa
解：（1）如图，物体的重力为G＝12N，根据称重法，浸没时受到的浮力为
F浮＝F1－F2＝12N－4N＝8N
（2）圆柱体的质量为
物体的体积等于浸没时排开水的体积
故圆柱体的密度为
（3）如图，圆柱体在刚浸没时下表面的深度为
h＝7cm－3cm＝4cm＝0.04m下表面受到的水的压强为
p＝ρ水gh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.04m＝400Pa
（4）水面上升的深度为
水对容器底产生的压强增加了
Δp1＝ρ水gΔh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.08m＝800Pa
水对容器底的压力增加了
ΔF＝Δp1S＝800Pa×100×10-4m2＝8N容器对水平支持面的压强增加了
答：（1）圆柱体浸没时受到的浮力为8N；
（2）圆柱体的密度为1.5×103kg/m3；
（3）圆柱体在刚浸没时下表面受到的水的压强为400Pa；
（4）若盛水容器的底面积为100cm2，当圆柱体完全浸没时与圆柱体未浸入水前相比较，水对容器底产生的压强增加了800Pa，容器对水平支持面的压强增加了800Pa。
