物體的浮沉條件及應(yīng)用【兩大題型】-2023-2024學(xué)年八年級(jí)物理下冊(cè)同步高頻考點(diǎn)精講與熱點(diǎn)題型精練（人教版）(解析版)

10.3物體的浮沉條件及應(yīng)用【兩大題型】【題型一物體的浮沉條件及其應(yīng)用】1．（2023?西安期末）小明用礦泉水瓶和小玻璃瓶制作了一個(gè)“浮沉子”（如圖），他將裝有適量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在礦泉水瓶?jī)?nèi)的水面上，礦泉水瓶?jī)?nèi)留有少量空氣，擰緊瓶蓋使其密封，用力擠壓礦泉水瓶側(cè)面時(shí)“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮。下列說法錯(cuò)誤的是（）A．“浮沉子”下沉?xí)r，所受重力大于它受到的浮力 B．無論怎樣擠壓礦泉水瓶側(cè)面，“浮沉子”不可能懸浮在水中 C．“浮沉子”上浮時(shí)，小瓶?jī)?nèi)的壓縮空氣會(huì)將內(nèi)部的水壓出 D．潛水艇與“浮沉子”浮沉的原理相同解：擠壓大塑料瓶，瓶?jī)?nèi)空氣被壓縮，將壓強(qiáng)傳遞給水，水被壓入小瓶中，將瓶體中的空氣壓縮，這時(shí)浮沉子里進(jìn)入一些水，它的重力增加，大于它受到的浮力，就向下沉。松開手，小瓶?jī)?nèi)水面上的空氣體積增大，壓強(qiáng)減小，浮沉子里面被壓縮的空氣把水壓出來，此時(shí)浮沉子的重力小于它所受的浮力，因此它就向上?。划?dāng)浮力等于重力，就會(huì)懸浮在水中；潛水艇與“浮沉子”浮沉的原理相同，都是靠改變自身重力來實(shí)現(xiàn)沉浮的。答案：B。2．（2023?南陽(yáng)期末）桌面上容器內(nèi)盛有水，在一試管里面放一小球后，浮在水面上。如圖所示，現(xiàn)將小球取出，放入水中，下沉容器底部，試管仍浮在水面上，則（）A．液面下降 B．液面上升 C．容器底受到水的壓強(qiáng)不變 D．桌面受到的壓強(qiáng)變小解：當(dāng)小球在試管中時(shí)，試管處于漂浮狀態(tài)，浮力等于試管和小球的總重力；當(dāng)將小球取出并沉入杯內(nèi)水中時(shí)，小球下沉，試管仍豎直漂浮在水面上，小球受到的浮力小于重力，試管受到的浮力等于其重力，即總浮力減小；由F?。溅阉甮V排可知，排開水的體積減小，即大燒杯中的水面降低，故A正確，B錯(cuò)誤；由p＝ρgh可知，大燒杯底部受到的液體的壓強(qiáng)變小；故C錯(cuò)誤；將小球取出，放入水中，燒杯、水、試管、小球的總重力不變，對(duì)桌面的壓力不變，根據(jù)p=F答案：A。3．（2023?福州期中）如圖甲所示，物體A的體積為V，放入水中靜止時(shí)，浸入水中的體積為V1；現(xiàn)將一體積為V2的物體B放在物體A上，物體A剛好全部浸沒在水中，如圖乙所示。則物體B的密度為（）A．V1V2?ρ水 B．V?VC．V2V1?ρ水 D．V解：在甲圖中，物體A漂浮，則GA＝F浮1＝ρ水gV1，物體B放在物體A上，物體A剛好全部浸沒在水中，所以物體A、B處于漂浮，則GA+GB＝F浮2＝ρ水gV，所以，GB＝F浮2﹣GA＝ρ水gV﹣ρ水gV1；則mB＝ρ水（V﹣V1），物體B的密度：ρB=mBV2答案：B。4．（2022?東莞期末）將體積相同材料不同的甲、乙、丙三個(gè)實(shí)心小球，分別輕輕放入三個(gè)裝滿水的相同燒杯中，甲球下沉至杯底、乙球漂浮和丙球懸浮，如圖所示，下列說法正確的是（）A．三個(gè)小球的質(zhì)量大小關(guān)系是m甲＞m乙＞m丙 B．三個(gè)小球受到的浮力大小關(guān)系是F甲＝F丙＜F乙 C．三個(gè)燒杯中的水對(duì)燒杯底部的壓強(qiáng)大小關(guān)系是p甲＞p乙＞p丙 D．三個(gè)燒杯底部對(duì)桌面的壓強(qiáng)大小關(guān)系是p′甲＞p′乙＝p′丙解：A、甲球下沉至容器底部，乙球漂浮，丙球懸浮，所以甲球的密度大于水的密度，乙球的密度小于水的密度，丙球的密度等于水的密度，因此三個(gè)小球的密度大小關(guān)系是：ρ甲＞ρ丙＞ρ乙，根據(jù)m＝ρV可知：質(zhì)量大小關(guān)系是m甲＞m丙＞m乙．故A錯(cuò)誤。B、由于甲乙丙三個(gè)實(shí)心小球體積相同，則根據(jù)圖可知排開水的體積關(guān)系：V甲排＝V球，V乙排＜V球，V丙排＝V球，所以V甲排＝V丙排＞V乙排，根據(jù)F浮＝ρ液V排g可知：F甲＝F丙＞F乙，故B錯(cuò)。C、因?yàn)槿齻€(gè)相同燒杯中都裝滿水，放入球后燒杯中液面高度不變，根據(jù)p＝ρgh可知燒杯底部受到水的壓強(qiáng)相等，即：p甲＝p乙＝p丙；故C錯(cuò)誤。D、三個(gè)相同燒杯中都裝滿水，里面的水的重力G水相等，由于燒杯底部對(duì)桌面的壓力等于容器的總重力，則放入物體后對(duì)桌面的壓力變化為：F＝G容器+G水+G球﹣G排和G排＝F浮，據(jù)此可得：F′甲＝G容器+G水+G甲﹣G排甲＝G容器+G水+G甲﹣F甲；F′乙＝G容器+G水+G乙﹣G排乙＝G容器+G水+G乙﹣F乙；F′丙＝G容器+G水+G丙﹣G排丙＝G容器+G水+G丙﹣F丙；由于甲球下沉至容器底部，乙球漂浮，丙球懸浮，則G甲＞F甲；G乙＝F乙；G丙＝F丙；所以F′甲＞F′乙＝F′丙；由于容器的底面積相同，根據(jù)p=F燒杯底部對(duì)桌面的壓強(qiáng)的關(guān)系是p′甲＞p′乙＝p′丙；故D正確。答案：D。5．（2023?北京模擬）有甲、乙兩個(gè)溢水杯，甲溢水杯盛滿酒精，乙溢水杯盛滿某種液體。將一不吸水的小球輕輕放入甲溢水杯中，小球下沉到杯底，溢出酒精的質(zhì)量是40g；將小球從甲溢水杯中取出擦干，輕輕放入乙溢水杯中，小球漂浮且有111的體積露出液面，溢出液體的質(zhì)量是50g，已知ρ酒精＝0.8×103kg/m3①小球的質(zhì)量是40g；②小球的體積是50cm3；③液體的密度是1.1×103kg/m3；④小球的密度是0.9×103kg/m3。A．只有①②正確 B．只有②③正確 C．只有②④正確 D．只有①③正確解：由題意知小球放入乙液體中處于漂浮狀態(tài)，故F浮乙＝G＝G排，故m＝m排＝50g；由題知，在甲中小球下沉，小球的體積就等于排開酒精的體積，所以據(jù)ρ=mv＝v酒精=mρ=所以小球的密度是：ρ球=m球V球=因?yàn)樾∏蛟谝抑衅?，所以F浮＝G本身根據(jù)阿基米德原理有，F(xiàn)浮＝m排g＝ρ乙g1011V①且G本身＝ρ球gV②；故將①②帶入F浮＝G本身可得：ρ乙g1011V＝ρ球所以ρ乙=1110ρ球=1110×1000kg/m故②③正確；答案：B。6．（2022?徐州模擬）在甲、乙、丙三支相同試管中，檢驗(yàn)人員分別盛放密度為ρ甲、ρ乙和ρ丙的硫酸銅溶液，在每支試管內(nèi)滴入一滴體積相同的同一病毒感染者的血液，一段時(shí)間后出現(xiàn)了如圖所示的情形。則血液滴在丙試管溶液中受到的浮力最小，感染者血液的密度與乙試管中溶液的密度相同，甲試管底部受到溶液的壓強(qiáng)最大。（選填“甲”、“乙”或“丙”）解：（1）同一感染者體積相同的一滴血液的重力相同，在甲溶液中血液漂浮，浮力等于重力；在乙溶液中血液懸浮，浮力等于重力；在丙溶液中血液沉底，浮力小于重力，所以F甲＝F乙＞F丙，血液滴在丙試管溶液中受到的浮力最?。唬?）血液滴在乙溶液中懸浮，感染者血液的密度與乙試管中溶液的密度相同；（3）血液滴在乙中懸浮，感染者血液的密度與ρ乙相同；血液滴漂浮在甲溶液中，甲溶液的密度大于血液的密度；血液滴在丙溶液中下沉，丙溶液的密度小于血液的密度，可見，ρ甲＞ρ乙＞ρ丙，由圖知液面相平，由公式p＝ρgh可得試管底部受到溶液的壓強(qiáng)，p甲＞p乙＞p丙，所以試管底部受到溶液的壓強(qiáng)最大是甲。答案：丙；乙；甲。7．（2022?朝陽(yáng)期中）甲、乙兩溢水杯放在實(shí)驗(yàn)桌上，分別裝滿水和酒精，酒精的密度為0.8×103kg/m3．將密度為0.9×103kg/m3的小球M輕輕放入甲溢水杯的水中，小球M靜止時(shí)從甲溢水杯中溢出9g的水，將小球M輕輕放入乙溢水杯的酒精中，小球M靜止時(shí)從乙溢水杯中溢出8g的酒精。解：由題知，ρ水＞ρ球＞ρ酒精；（1）小球M輕輕放入甲溢水杯的水中，小球漂浮，F(xiàn)?。紾排＝G物，所以m球＝m排＝9g，V球=m球ρ（2）小球在酒精中時(shí)，下沉，F(xiàn)浮′＝G排′＝ρ酒精V排g＝ρ酒精V球g，所以m排′＝ρ酒精V球＝0.8g/cm3×10cm3＝8g。答案：8。8．（2023?廈門期中）小明自制了一支密度計(jì)，將其分別放入盛有液體密度為ρ甲和ρ乙的甲、乙兩個(gè)容器中，靜止時(shí)，如圖所示，從觀察到的現(xiàn)象可以判斷：ρ甲＜ρ乙；若該密度計(jì)排開液體的質(zhì)量分別為m甲、m乙，則m甲＝m乙．（兩空均選填“＜”“＝”或“＞”）解：∵是相同的密度計(jì)，在兩種液體中都漂浮，∴F?。紾，∴密度計(jì)在兩種液體中受到的浮力：F甲＝F乙＝G，∴ρ甲gV排甲＝ρ乙gV排乙；由圖可知：V排甲＞V排乙；∴ρ甲＜ρ乙；根據(jù)阿基米德原理可知：G排甲＝G排乙，∴m甲＝m乙解析：密度計(jì)在甲、乙兩種液體中均處于漂浮狀態(tài)，浮力都等于重力，在甲中排開液體的體積較大，根據(jù)阿基米德原理，甲的密度較小。在兩種液體中該密度計(jì)排開液體的重力相等，排開液體的質(zhì)量也就相等。答案：＜；＝。9．（2023?成都模擬）將兩個(gè)質(zhì)量相同的橡皮泥做成實(shí)心球形和碗形，分別放入甲、乙兩杯水中，靜止時(shí)如圖所示，由此可知，橡皮泥的密度大于水的密度，甲杯中橡皮泥所受的浮力小于乙杯中橡皮泥所受的浮力。（兩空均選填“大于”“小于”或“等于”）解：實(shí)心球橡皮泥沉到容器底部，根據(jù)物體浮沉條件可知，橡皮泥的密度大于水的密度；實(shí)心球橡皮泥受到的浮力：F球＜G①碗狀橡皮泥漂浮在水面，碗狀橡皮泥受到的浮力：F碗＝G②由①②可得：F球＜F碗。答案：大于；小于。10．（2023?西安二模）如圖所示，小芳用手將重1.5N，體積為1.6×10﹣4m3的蘋果逐漸壓入水中，直到蘋果剛好浸沒，此過程中水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)將變大（填“增大”“減小”或“不變”），松手后蘋果將上?。ㄌ睢吧细　薄皯腋　被颉跋鲁痢保詈箪o止時(shí)，蘋果受到的浮力大小為1.5N。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）解：（1）小芳用手將蘋果逐漸壓入水中，直到蘋果剛好浸沒，由于蘋果排開的水的體積逐漸變大，液面逐漸升高，根據(jù)p＝ρgh可知，水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)將變大；（2）將蘋果全部壓入水中后，蘋果排開水的體積等于蘋果的體積，即：V排＝V＝1.6×10﹣4m3；蘋果浸沒時(shí)受到的浮力為：F浮＝G排＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.6×10﹣4m3＝1.6N；浸沒在水中的蘋果，受到的浮力F?。?.6N，而重力G＝1.5N，比較可知：F?。綠，故松手后蘋果將上?。唬?）蘋果最后靜止時(shí)漂浮在水面上，此時(shí)受到的浮力等于蘋果的重力，即：F浮′＝G＝1.5N；答案：變大；上?。?.5。11．（2023?開封期末）如圖甲所示，水平面上有一底面積為5.0×10﹣3m2的圓柱形薄壁容器（容器壁厚度忽略不計(jì)），容器中裝有質(zhì)量為0.5kg的水。現(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量分布均勻、體積為：5.0×10﹣5m3的物塊（不吸水）放入容器中，物塊漂浮在水面上，浸入水中的體積為4.0×10﹣5m3。（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）求：（1）物塊受到的浮力大?。唬?）物塊的密度；（3）用力緩慢向下壓物塊使其恰好浸沒在水中（水未溢出），如圖乙所示，此時(shí)水對(duì)容器底的壓強(qiáng)。解：（1）已知物塊排開水的體積等于物塊浸入水中的體積，即V排＝4.0×10﹣5m3，物塊受到的浮力F?。溅阉甮V排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣5m3＝0.4N；（2）由于物塊漂浮在水面上，根據(jù)物體的漂浮條件可知，物塊的重力G＝F?。?.4N，由G＝mg可知，物塊的質(zhì)量m=G物塊的密度ρ=mV=0.04kg5×1（3）由ρ=mV得，水的體積為V水=m水ρ物塊使其恰好完全浸沒在水中，水和物塊的總體積V＝V水+V物＝5×10﹣4m3+5×10﹣5m3＝5.5×10﹣4m3由V＝Sh可知，水的深度為h=V所以水對(duì)容器底的壓強(qiáng)：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.11m＝1.1×103Pa。答：（1）物塊受到的浮力大小為0.4N；（2）物塊的密度為0.8×103kg/m3；（3）此時(shí)水對(duì)容器底的壓強(qiáng)1.1×103Pa。12．（2023?黃岡期中）如圖所示，一個(gè)底面積為1.5×10﹣2m2的薄壁柱形容器靜止放在水平桌面上，將一個(gè)質(zhì)量為0.8kg，邊長(zhǎng)為0.1m的實(shí)心正方體物塊A放在容器底部，物塊A與容器底部不密合，已知水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg。（1）求物塊A受到的重力大小；（2）若沿側(cè)壁向容器中緩慢注入水，且水始終未溢出，則至少注入多少千克的水，能使物塊A在容器中處于漂浮狀態(tài)。解：（1）物塊A受到的重力G＝mg＝0.8kg×10N/kg＝8N；（2）假設(shè)注水后物塊A能在容器中處于漂浮狀態(tài)，則物塊A受到的浮力為：F?。紾＝8N，由F?。溅阉甮V排可知，物塊A排開水的體積為：V排=F浮ρ水g則物塊A浸入水中的深度為：h浸=V要使注水后物塊A能在容器中處于漂浮狀態(tài)，至少需要水的體積為：V水＝（S容﹣SA）h浸＝（1.5×10﹣2m2﹣0.1m×0.1m）×0.08m＝4×10﹣4m3，由ρ=mm水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×4×10﹣4m3＝0.4kg。答：（1）物塊A受到的重力大小為8N；（2）至少注入0.4千克的水，能使物塊A在容器中處于漂浮狀態(tài)?！绢}型二浮力的應(yīng)用】13．（2023?濟(jì)南期末）下列工具中，主要工作原理不是利用浮力的是（）A．熱氣球 B．飛艇 C．潛水艇 D．飛機(jī)的機(jī)翼解：A、熱氣球中的氣體密度小于空氣的密度，所受浮力大于自身重力時(shí)，可以升空，故A不合題意；B、飛艇是利用浮力大于自身重力來升空的，故B不合題意；C、潛水艇是利用調(diào)節(jié)自身重力，改變自重與浮力的大小關(guān)系來實(shí)現(xiàn)浮沉的，故C不合題意；D、飛機(jī)的機(jī)翼是利用流體流速越大的位置壓強(qiáng)越小的原理來獲得升力，使飛機(jī)升空的，不是利用浮力，故D符合題意。答案：D。14．（2023?宜昌期末）下列關(guān)于浮力應(yīng)用說法中錯(cuò)誤的是（）A．輪船采用“空心”的辦法，能排開更多的水，增大浮力，從而能夠漂在水面上 B．潛水艇是通過改變自身重力來實(shí)現(xiàn)浮沉的 C．輪船的“排水量”表示的是按設(shè)計(jì)的要求裝滿貨物時(shí)排開水的體積 D．氣球和飛艇里充入比空氣密度小的氣體，從而可以自動(dòng)升上高空解：A．輪船用密度大于水的材料制成，通過制成空心的，增大排開水的體積，所以受到的浮力變大，因此能夠漂在水面上，故A正確；B．潛水艇浸沒在水中時(shí)，排開水的體積不變，受到的浮力不變，為了實(shí)現(xiàn)上浮和下沉，是通過改變自身的重力來實(shí)現(xiàn)的，故B正確；C．輪船的排水量指輪船按設(shè)計(jì)要求裝滿貨物（即滿載）時(shí)排開水的質(zhì)量，故C錯(cuò)誤；D．氣球和飛艇是利用其在空氣中的浮力來升空的，只有當(dāng)所充氣體的密度小于空氣的密度時(shí)，才可以升空，故D正確。答案：C。15．（2023?南昌期末）如圖所示，為避免壓壞反射面板，在維修“中國(guó)天眼”時(shí)，用一個(gè)直徑固定的氦氣球?qū)⒕S修工人吊起，利用氦氣球浮力抵消維修工人自身的大部分體重，減少對(duì)反射面板的壓力，甚至形成“零重力”，下列對(duì)維修過程描述正確的是（）A．“零重力”是指維修工人所受重力為零 B．“零重力”時(shí)總浮力與總重力大小相等 C．如果氦氣球漏氣了，受到的浮力會(huì)變大 D．維修工人一共受到兩個(gè)力的作用解：AB、把氣球和維修工人看作是一個(gè)整體，整體處于懸浮狀態(tài)，受到的浮力等于總重力，形成“零重力”，其所受重力不變，故A錯(cuò)誤、B正確；C、如果氦氣球漏氣了，氦氣球體積固定，由F浮＝ρgV排可知，受到的浮力會(huì)不變，故C錯(cuò)誤；D、用一個(gè)直徑固定的氦氣球?qū)⒕S修工人吊起，當(dāng)沒有達(dá)到零重力時(shí)，維修工人受拉力，工人還受重力、反射面板對(duì)它的支持力三個(gè)力的作用，故D錯(cuò)誤。答案：B。16．（2023?重慶期中）中國(guó)人自古就有“上天入海”的夢(mèng)想，隨著國(guó)家科技的飛速發(fā)展，這些夢(mèng)想正在一步步變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。對(duì)于如圖所示的“國(guó)之重器”的分析，其中正確的是（）

A．甲圖，AS700飛艇中充入氣體的密度小于空氣的密度 B．乙圖，093型核潛艇在浮出水面過程中，受到的浮力變大 C．丙圖，C919客機(jī)升空時(shí)，機(jī)翼上方空氣的流速大，壓強(qiáng)大 D．丁圖，“山東號(hào)”航母上的艦載機(jī)起飛后，航母受到的浮力不變解：A、甲圖，AS700飛艇中充入氣體的密度小于空氣的密度，這樣可使飛艇受到的浮力大于自身重力而升空，故A正確；B、乙圖，093型核潛艇在浮出水面過程中，根據(jù)F?。溅裧V排可知，V排變小，所以受到的浮力變小，故B錯(cuò)誤；C、丙圖，C919客機(jī)升空時(shí)，機(jī)翼上方空氣的流速大、壓強(qiáng)小，故C錯(cuò)誤；D、丁圖，“山東號(hào)”航母上的艦載機(jī)起飛后，航母的總重力減小，受到的浮力變小，故D錯(cuò)誤。答案：A。17．（2023?渭南期末）有一塊體積為2.7×10﹣5m3、質(zhì)量為54g的橡皮泥，浸沒在水中，橡皮泥受到的浮力為0.27N；若把這塊橡皮泥捏成一只小船，使其漂浮在水面上，橡皮泥受到的浮力為0.54N；通過以上計(jì)算說明可采用空心的方法能增大浮力，人們利用這種方法制造了輪船。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）解：（1）橡皮泥浸沒在水中時(shí)排開水的體積：V排＝V橡＝2.7×10﹣5m3，橡皮泥受到的浮力：F?。溅阉甮V排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2.7×10﹣5m3＝0.27N；（2）橡皮泥的質(zhì)量：m橡＝54g＝0.054kg，橡皮泥的重力：G橡＝m橡g＝0.054kg×10N/kg＝0.54N；橡皮泥受到的浮力：F?。紾橡＝0.54N；（3）通過通過以上計(jì)算可知，采用空心的辦法增大可以利用的浮力，人們利用這種辦法制造了輪船。答案：0.27；0.54；空心；輪船。18．（2022?濱州模擬）釣魚常用的一種橡皮艇滿載時(shí)排開水的體積是0.3m3，橡皮艇的自重為300N，為安全起見，該橡皮艇最多承載的質(zhì)量是kg．（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）解：橡皮艇滿載時(shí)所受的浮力是F?。紾排＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×