人教版八年级物理下册期末复习精练103物体的浮沉条件及应用解析版.docx

1、人教版八年级物理下册期末复习精练103物体的浮沉条件及应用解析版知识点10.3 物体的浮沉条件及应用一、物体的浮沉条件及应用知识结构导图二、知识点巩固10.3物体的浮沉条件及应用：1、物体的浮沉条件：状态F浮与G物V排与V物对实心物体物与液上浮F浮G物V排=V物物液悬浮F浮G物物=液漂浮F浮G物V排V物物液2.浮力的应用1)轮船是采用空心的方法来增大浮力的。轮船的排水量：轮船满载时排开水的质量。轮船从河里驶入海里，由于水的密度变大，轮船浸入水的体积会变小，所以会上浮一些，但是受到的浮力不变（始终等于轮船所受的重力）。2)潜水艇是靠改变自身的重力来实现上浮或下潜。3)气球和飞艇是靠充入密度小于空

2、气的气体来改变浮力。4)密度计是漂浮在液面上来工作的，它的刻度是“上小下大”。4、浮力的计算：压力差法：F浮=F向上-F向下称量法：F浮=G物-F拉（当题目中出现弹簧测力计条件时，一般选用此方法）漂浮悬浮法：F浮=G物阿基米德法：F浮=G排=液gV排（当题目中出现体积条件时，一般选用此方法）三、知识点精炼一选择题（共8小题）1（2020海淀区一模）如图所示是“深海勇士号”载人潜水器。它可以在4500米的水下连续工作6个小时以上。若海水密度约为1.0103kg/m3，g取10N/kg。下列说法正确的是（）A潜水器在海面上漂浮时浮力大于重力 B潜水器在海面下4500米处作业时，潜水器受到的海水压强

3、为4.5106Pa C潜水器在海面下4500米处连续作业时，所受浮力保持不变 D潜水器在从海面下4500米匀速上浮至海面下3500米过程中，潜水器底部所受海水压力不变【考点】：液体的压强的计算；阿基米德原理的应用；物体的浮沉条件及其应用 【答案】：C【解析】：A、潜水器在海面上漂浮时浮力等于重力，故A错误；B、潜水器在海面下4500米处作业时，潜水器受到的海水压强约为：p海水gh1.0103kg/m310N/kg4500m4.5107Pa，故B错误；C、潜水器在海面下4500米处连续作业时，海水的密度和排开海水的体积都不变，根据F浮液gV排可知，所受浮力的大小不变，故C正确；D、潜水器从海面下

4、4500米匀速上浮至海面下3500米过程中，深度变小，根据pgh可知潜水器受到海水的压强变小，由FpS可知潜水器底部所受海水的压力变小，故D错误。故选：C。2（2020青山区模拟）建设一支强大的海军是实现中国梦的有力保障，潜水艇是海军的战略重器。如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海中上浮、下潜训练过程，下列对此潜艇分析正确的是（）A潜艇下潜过程中浮力不断减小 B潜艇上浮未露出海面的过程中浮力不断增大 C潜艇悬浮时所受浮力等于同体积的海水所受的重力 D潜艇是靠改变自身所受的重力和浮力实现上浮和下潜的【考点】阿基米德原理的应用；物体的浮沉条件及其应用 【答案】：C【解析】：A、潜艇下潜过

5、程中，V排不变，根据F浮液gV排可知，潜艇所受浮力不变；故A错误；B、潜艇上浮过程中，露出水面前，V排不变，根据F浮液gV排可知，潜艇所受浮力不变；故B错误。C、根据阿基米德原理可知，浮力等于排开液体的重力，因此潜艇悬浮时所受浮力等于同体积的海水所受的重力，故C正确；D、潜艇是靠改变自身所受的重力实现上浮和下潜的，故D错误。故选：C。3（2020临汾一模）如图所示，核潜艇是捍卫我国主权的战略利器。根据不同任务的要求，核潜艇需要在水面漂浮或在不同深度处悬浮（假设海水密度保持不变）。下列说法正确的是（）A核潜艇漂浮时受到的浮力最大 B核潜艇上浮时受到的浮力等于重力 C核潜艇在不同深度悬浮所受浮力相

6、等 D核潜艇下潜时受到海水的压强不变【考点】：液体的压强的特点；物体的浮沉条件及其应用 【答案】：C【解析】：A、核潜艇漂浮时排开海水的体积小于浸没时排开海水的体积，根据F浮液gV排得所受浮力不最大，故A错误；B、核潜艇上浮时受到的浮力大于重力，故B错误；C、由于潜水艇悬浮，则潜水艇所受的浮力与重力大小相等，所以潜水艇所受的浮力大小相等，故C正确；D、核潜艇下潜时，深度增加，根据pgh得受到海水的压强变大，故D错误。故选：C。4（2020春黄埔区月考）将木棒的一端缠绕一些铜丝，能使木棒竖直浮在液体中，这就制成了一个很有用的简易密度计。将它分别放到盛有不同液体的杯中，静止时的情景如图所示。对于这

7、个简易密度计所运用的知识，下列说法中正确的是（）A它在甲液体中所受的浮力大于在乙液体中所受的浮力 B用它可以判断出乙液体的密度大 C可以用它直接测出液体密度值 D它在甲液体中所受的重力大于浮力【考点】：物体的浮沉条件及其应用 【答案】：B【解析】：AD、由图知，同一密度计在两种液体中都漂浮，其受到的浮力都等于密度计的重力，即它在两种不同液体中所受浮力相等，故AD错误；BC、密度计在两种不同液体中所受浮力相等，但排开液体的体积不同，根据公式F浮液gV排可以比较两种液体密度的大小，V排小的液体密度大，可见乙液体的密度大；但简易密度计上没有标出刻度值，所以无法直接读出液体的密度值，故B正确，C错误。

8、故选：B。5（2020丛台区校级二模）分别用木头、铜、铁制成甲、乙、丙三个体积相等的小球，将它们放入水中，三个小球静止时位置如图所示，以下判断正确的是（）（铜铁水木）A乙小球一定是空心的 B甲小球一定是空心的 C丙小球所受浮力大于乙小球所受浮力 D丙小球的质量小于乙小球的质量【考点】：空心、混合物质的密度计算；物体的浮沉条件及其应用 【答案】：A【解析】：A、乙小球是铜制成，在水中是悬浮，则乙球水，由于铜水，所以，乙小球一定是空心的，故A正确；B、甲小球是木头制成，在水中是漂浮，则甲球水，由于水木所以，不能判断甲小球是否是空心，故B错误；C、已知三个小球的体积相等，由图可知：排开水的体积V乙排

9、V丙排V球，根据阿基米德原理F浮液gV排可知受到水的浮力F乙浮F丙浮，故C错误；D、由于乙球悬浮、丙球沉底，则根据物体的浮沉条件可知：F乙浮G乙，F丙浮G丙，由于F乙浮F丙浮，所以，G乙G丙，则m乙m丙，故D错误。故选：A。6（2020春内蒙古月考）将同一个苹果分别放入两种液体中，苹果静止后，情形如图所示。苹果在甲液体中受到的浮力为F甲，在乙液体中受到的浮力为F乙，则（）AF甲F乙 BF甲F乙 CF甲F乙 D条件不足，无法判断【考点】：物体的浮沉条件及其应用 【答案】：A【解析】：苹果在甲液体中漂浮，苹果受到的浮力F甲G；苹果在B液体中沉底，苹果受到的浮力F乙G，因此，F甲F乙。故选：A。7（

10、2020长春模拟）潜艇在正常航行时，有时突然遭遇海水密度变化，可能会引发潜艇“掉深”，即突然快速向海底沉降。造成潜艇沉降的原因可能是（）A海水密度变大，潜艇所受浮力突然增大 B海水密度变大，潜艇所受压强突然增大 C海水密度变小，潜艇所受浮力突然减小 D海水密度变小，潜艇所受压强突然减小【考点】：物体的浮沉条件及其应用 【答案】：C【解析】：由于海水中不同深度下海水的密度是变化的，所以潜艇突遇“断崖”险情是因为遇到海水的密度突然变小，潜水艇排开海水的体积不变，根据F浮海水gV排可知浮力会突然变小，潜水艇突然遭遇海水密度突变引发潜艇“掉深”，“掉深”到潜艇的极限深度便会艇毁人亡，由此分析可知ABD

11、错误，C正确。故选：C。8（2020泰州一模）三个相同容器内分别盛满不同的液体，现将三个完全相同的小球轻轻放入容器中，小球静止后的状态如图所示，以下判断正确的是（）A液体的密度关系是甲丙乙 B液体对容器底部的压强关系是p乙p甲p丙 C容器对桌面的压强关系是p乙p丙p甲 D小球受到的浮力大小关系是F乙F丙F甲【考点】：压强大小比较；物体的浮沉条件及其应用 【答案】：C【解析】：三个完全相同的小球，其质量、体积和密度都相同；A、小球在甲中下沉，故球甲，在乙容器中漂浮，故球乙，在丙中悬浮，故球丙；所以三种液体的密度关系为：甲丙乙，故A错误；B、静止时三个容器的液面恰好相平，即深度h相等，由于乙液体的

12、密度最大，根据pgh可知，乙容器底受到的液体压强最大，甲容器底受到的液体压强最小，即p乙p丙p甲；故B错误；C、开始时，液体的体积V甲V乙V丙，放入小球后，甲、丙溢出相同体积的液体，则剩余液体体积V甲V丙；由于甲丙，故m甲m丙，重力G甲G丙，乙液体溢出的最少，故剩余液体体积V乙最大；又因为乙最大，所以乙的质量最大、重力最大，故G甲G丙G乙；容器相同，则容器重力相等，三个完全相同的小球，则小球的重力相等，容器对水平桌面的压力等于容器、容器内的液体和球的重力之和，即F甲F丙F乙；由于受力面积相同，由p可得，p乙p丙p甲，故C正确；D、由图知，小球在丙容器中悬浮，在乙容器中漂浮，所以小球所受的浮力与

13、自身的重力相等；在甲容器中下沉，浮力小于其重力，所以小球受到的浮力大小关系是F乙F丙F甲，故D错误。故选：C。二填空题（共4小题）9（2020广东模拟）一个体积为4103m3，质量为3.5kg的物体，使它完全浸没在水中，受到的浮力是，松手以后，该物体将（填“不变”、“上浮”或“下沉”），最终受到的浮力是 。【考点】：浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用 【答案】：40N；上浮；35N。【解析】：（1）当物体浸没在水中时，此时排开水的体积就等于物体的体积，即V排V物4103m3，此时物体受到的浮力：F浮水gV排1.0103kg/m310N/kg4103m340N；（2）物体受到的重力：Gmg3

14、.5kg10N/kg35N40N，所以松手后物体会上浮；（3）当物体静止时，物体处于漂浮状态，因此物体受到的浮力：F浮G35N。故答案为：40N；上浮；35N。10（2020任城区校级二模）一个质量为50g的木块放入装有水的烧杯中，处于漂浮状态，则木块受到的浮力是 N；若再沿烧杯壁缓慢地倒入浓盐水，则木块受到的浮力将 （选填“变大”“不变”或“变小”）（g取10N/kg）。【考点】：阿基米德原理的应用；物体的浮沉条件及其应用 【答案】：0.5;不变【解析】：（1）木块在水中处于漂浮状态，则木块所受浮力：F浮Gmg0.05kg10N/kg0.5N；（2）因木块在水中漂浮，所以木块的密度小于水的密

15、度，如果再沿烧杯壁往烧杯中缓慢地倒入浓盐水，盐水的密度大于木块的密度，所以，木块仍然漂浮，所受浮力仍等于木块的重力，即木块受到的浮力不变。故答案为：0.5；不变。11（2020春内蒙古月考）物体在水中的浮沉是由物体重力和所受浮力的大小关系决定的。将一块实心橡皮泥放入水中，它会沉入水底，但将它捏成瓢状，它就可以浮在水面上；在这个过程中，我们主要是改变了 力的大小从而改变浮力与物体重力的大小关系。浮在水面的潜水艇，向水舱中充水，就会下潜，这是通过改变 力的大小从而改变浮力与物体重力的大小关系。【考点】：物体的浮沉条件及其应用 【答案】：物体排开水的重；自身的重。【解析】：将一块橡皮泥放入水中后，橡

16、皮泥沉入水底，是因为所受浮力小于重力；将它捏成瓢状，它就可以浮在水面上，此时浮力等于重力，在这个过程中，增大了排开水的体积，增大了排开水的重力，根据F浮gV排可知浮力增大，即主要是改变了物体排开水的重力的大小从而改变浮力与物体重力的大小关系。浮在水面的潜水艇，向水舱中充水，增大了潜水艇自身的重力，当重力大于浮力时，潜水艇下潜，这是通过改变自身的重力的大小从而改变浮力与物体重力的大小关系。故答案为：物体排开水的重；自身的重。12（2020长春模拟）将浸没在水中的鸡蛋释放，鸡蛋下沉，说明鸡蛋所受浮力 重力；逐渐向水中加入盐，能够观察到鸡蛋慢慢浮起，说明物体所受浮力与液体 有关。【考点】：阿基米德原

17、理的应用；物体的浮沉条件及其应用 【答案】：小于；密度【解析】：由浮沉条件可知，将鸡蛋浸没在水中释放，鸡蛋受到的浮力小于重力，所以下沉；逐渐向杯中加盐，盐水的密度变大，而鸡蛋排开盐水的体积不变，由阿基米德原理可知鸡蛋受到的浮力变大，由于鸡蛋重不变，当鸡蛋受到的浮力大于鸡蛋重时，鸡蛋就上浮了；说明物体所受浮力与液体密度有关。故答案为：小于；密度。三实验探究题（共2小题）13（2020涿州市校级二模）小明同学用底面积为20cm2、高50cm的圆柱形玻璃筒制作了一个简易的浮力秤，可以测量物体的质量，它的底部放入适量的沙子，可以使其在水中竖直漂浮，放入沙子后浮力秤的总质量为0.2kg，放入水中后漂浮，

18、它的底部在水面以下的深度为10cm，此时，在与水面相齐的玻璃桶壁处标上质量为“0”的刻度线，如图所示。已知：水槽的底面积为50cm2，高30cm。（1）不放物体时，该装置所受的浮力是 N。（2）如图乙所示，在该装置中放入一个体积为50cm3的石块，此时该浮力秤的底部在水面下的深度h20cm。此时，该装置与水面所对应位置处的刻度线应标为 kg。（3）石块的密度是 g/cm3。（4）若将乙图中的石块取出放入水中，液面静止时，水对容器底的压强减小了 Pa。【拓展】若将该浮力秤放在酒精中使用，静止时，浮力秤上标注的“0”刻度线应该 （填高于、低于或等于）酒精的液面，此时水槽中酒精的液面高度为20cm，

19、则能够测量的最大物体质量kg（酒精的密度为0.8103kg/m3）【考点】：浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用 【答案】：（1）1.96；（2）0.2；（3）4；（4）294；（5）低于；0.2。【解析】：（1）不放物体时，浮力秤处于漂浮状态，受到的浮力和自身的重力相等，所以，该装置所受的浮力：F浮0G0m0g0.2kg9.8N/kg1.96N；（2）在该装置中放入一个体积为50cm3的石块后，该浮力秤处于漂浮状态，由F浮gV排gSh和Gmg可得：水gS筒h1（m0+m石）g，该装置与水面所对应位置处的刻度线应标：m石水S筒h1m01.0103kg/m320104m20.2m0.2kg0.

20、2kg；（3）石块的密度：石4g/cm3；（4）因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等，所以，由F浮gV排和Gmg可得，图乙中排开水的体积V排，将乙图中的石块取出放入水中，液面静止时排开水的体积V排+V石，则排开水体积的减少量：V排V排V排（+V石）V石50cm3150cm3，则水面下降的高度：h3cm，所以，水对容器底的压强减小了：p水gh1.0103kg/m39.8N/kg0.03m294Pa；【拓展】若将该浮力秤放在酒精中使用，静止时处于漂浮状态，受到的浮力和自身的重力相等，则排开酒精的体积：V排2.5104m3250cm3，此时浸入酒精中的深度：h212.5cm10cm，所以，浮力秤上

21、标注的“0”刻度线应该低于酒精的液面；此时水槽中酒精的液面高度为20cm，则酒精的体积：V酒精S容h3V排50cm220cm250cm3750cm3，当圆柱形玻璃筒刚与容器底部接触时，该浮力秤排开酒精的体积最大，受到的浮力最大，测量物体的质量最大，此时容器内酒精的深度：h425cm，浮力称排开酒精的最大体积：V排酒精S筒h420cm225cm500cm3，由F浮gV排和Gmg可得：酒精gV排酒精（m0+m测）g，则m测酒精V排酒精m00.8103kg/m3500106m30.2kg0.2kg。故答案为：（1）1.96；（2）0.2；（3）4；（4）294；（5）低于；0.2。14（2020五华

22、区校级二模）为安全起见，妈妈为小明买了一块浮板辅助练习游泳。妈妈认为浮板能漂在水面上是因为它轻，小明认为妈妈的说法不对，科学的说法是因为浮板的密度比水的密度小。为验证自己的说法，小明设计了如下实验：（1）找一根轻质均匀木棍、细绳质量忽略不计和一块标有“净重115g”字样的新肥皂，用如图所示的方法进行测量。测量时，使木棍在 位置平衡，记下A、B的位置，用刻度尺测出OA10cm，OB40cm，则浮板的质量为 kg。（2）把浮板压入装满水的桶中刚好浸没，用塑料袋质量忽略不计收集溢出的水，用1所述方法测得溢出水的质量为4.6kg，则浮板的体积为 m3，密度为 kg/m3；小明用此浮板游泳时浮板受到的最

23、大浮力为 N，方向为 。（3）根据这个实验结果，妈妈说原来用密度比水小的材料制成的物体才能漂浮在水上，这种说法 （选填“正确”或“不正确”）。请举例说明 。【考点】：物体的浮沉条件及其应用【答案】：（1）水平；0.46；（2）4.6103；0.1103；46；竖直向上；（3）不正确；用钢铁制成的船能漂浮在水面上。【解析】：（1）测量过程中，使木棍在水平位置平衡，此时OA、OB的长度等于A、B两处力的力臂；根据杠杆的平衡条件：m板gOAm皂gOB代入数据：m板10N/kg10cm115103kg10N/kg40cm解得m板0.46kg。（2）由题意和密度公式得，浮板的体积：VV排4.6103m3

24、；浮板的密度：0.1103kg/m3；浮板完全浸没时受到的浮力：F浮水gV板1.0103kg/m310N/kg4.6103m346N，浮力的方向竖直向上。（3）钢铁的密度远大于水的密度，但用钢铁制成的船舶可以漂浮在水中，所以妈妈的说法是错误的。故答案为：（1）水平；0.46；（2）4.6103；0.1103；46；竖直向上；（3）不正确；用钢铁制成的船能漂浮在水面上。四计算题（共3小题）15（2020杭州一模）瓯江北口大桥是世界上首座“三塔四跨双层钢桁梁悬索桥”，主桥中塔为世界首创的A字型混凝土塔结构，采用沉井基础，中塔首节钢沉井体积为105米3，总重力约108牛，从江苏南通耗时七天浮运到桥位

25、处（如图）。（水1.0103千克/米3）（1）据浮沉条件判断，沉井在运输过程中处于 状态。（2）沉井就位之后，开始注水下沉着床，要使沉井完全沉入水中，需注入水的质量是多少？【考点】：物体的浮沉条件及其应用 【答案】：（1）漂浮；（2）需注入水的质量是9107kg【解析】：（1）若钢沉井完全浸没在水中，其受到的浮力：F浮水gV排1.0103kg/m310N/kg105m3109N108N，所以，沉井在运输过程中（浮运）处于漂浮状态。（2）因为沉井开始下沉时，浮力等于总重力，所以需要注入水的重力：G水F浮G沉井109N108N9108N，由Gmg可得，需要注入水的质量：m9107kg。答：（1）漂

26、浮；（2）需注入水的质量是9107kg。16（2020春蒙城县月考）有一种叫做“蓝鳍金枪鱼21”的自主水下航行器，用于深海搜寻。其外形与潜艇相似（如图所示），相关参数为体积1m3、重量7500N，最大潜水深度4000m，最大航速7.5km/h（不考虑海水密度变化，海水密度取1.0103kg/m3）。（1）航行器停留在水下300m深处作业时，若遇故障发动机关闭，试分析判断航行器的浮沉情况。（2）“金枪鱼”搜寻任务完成后，变为自重时，能静止漂浮在海面上，求此时“金枪鱼”露出海面的体积为多大？【考点】：阿基米德原理的应用；物体的浮沉条件及其应用 【答案】：（1）航行器停留在水下300m深处作业时，若

27、遇故障发动机关闭，航行器将上浮；（2）0.25m3。【解析】：（1）航行器停留在水下300m深处作业时，受到的浮力：F浮海水gV排海水gV1.0103kg/m310N/kg1m31.0104N；航行器重力G7500N；因为F浮G，所以航行器在海水中将上浮；（2）因“金枪鱼”搜寻任务完成后，变为自重时恰能静止漂浮在海面上，所以，此时它所受的浮力：F浮G7500N，由F浮海水V排g可得，此时排开海水的体积：V排0.75m3，露出海面体积为：V露VV排1m30.75m30.25m3。答：（1）航行器停留在水下300m深处作业时，若遇故障发动机关闭，航行器将上浮；（2）“金枪鱼”搜寻任务完成后，变为自

28、重时，能静止漂浮在海面上，此时“金枪鱼”露出海面的体积为0.25m3。17（2020庐阳区校级一模）如图甲所示，将边长为10cm的立方体木块A放入水中，有的体积浸入水面，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h1为2cm，如图乙所示，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h2为3cm，如图丙所示（g取10N/kg）。求：（1）木块在图甲中受到的浮力；（2）图甲中木块底部受到的压强；（3）金属块的密度。【考点】：密度的计算；液体的压强的计算；物体的浮沉条件及其应用 【答案】：（1）6N；（2）600Pa；（3）2103kg/m3。【解析

29、】：（1）立方体木块A的边长为10cm0.1m，则木块A的底面积：SA（0.1m）21102m2，木块A的体积：VA（0.1m）31103m3，由题可知，甲图中木块排开水的体积：V排甲VA1103m36104m3，则甲图中木块受到的浮力：F浮水gV排1.0103kg/m310N/kg6104m36N；（2）由题可知，甲图中木块浸入水中的深度：h0.1m0.06m，则甲图中木块底部所受的压强：p水gh1.0103kg/m310N/kg0.06m600Pa；（3）甲图中木块漂浮，所以木块的重：GAF浮6N，图乙中木块浸入水中的体积：V浸SAh浸1102m2（0.1m0.02m）8104m3，图丙中木块浸入水中的体积：V浸SAh浸1102m2（0.1m0.03m）7104m3，乙、丙两图中，A和B的整体都处于漂浮状态，总浮力等于总重力，总重力不变，所以，