第一章第3節(jié)《水的浮力》培優(yōu)訓(xùn)練C（解析版）

浙教版科學(xué)八年級上第一章第3節(jié)《水的浮力》培優(yōu)訓(xùn)練C知識要點：知識點：物體浮沉條件的典型應(yīng)用1.密度計密度計是測量液體密度的儀器。它是一根封閉的玻璃管，在管的下端裝有小鉛丸或水銀（如圖所示），目的是使它能豎直地漂浮在液體中。密度計玻璃管的上部標(biāo)有刻度，刻度值從上到下逐漸增大，且刻度不均勻，上疏下密。（1）工作原理：根據(jù)物體漂浮時，F(xiàn)?。紾.因為F?。絧液gV排液，同一支密度計的F浮不變，所以V排液與P液成反比。（2）讀數(shù)：將密度計放入待測液體中，當(dāng)密度計漂浮時，液面所對的刻度值就是所測液體的密度。2.輪船（1）原理：物體漂浮在液面時，F(xiàn)?。紾.（2）雖然輪船是用密度大于水的鋼鐵制成的，但鋼板制成船后，采用“空心”的方法，可以排開更多的水，增大浮力，所以它能漂浮在水面上。當(dāng)輪船從江河駛?cè)氪蠛r，浮力不變，但輪船排開水的體積會變小。（3）輪船的大小常用排水量來表示，所謂排水量就是輪船裝滿貨物時所排開水的質(zhì)量。3.潛艇（1）潛艇有時會漂浮在水面上，有時則懸浮在水中。由于處于漂浮和懸浮兩種狀態(tài)，潛艇排開水的體積不同，受到的浮力也不同。處于懸浮狀態(tài)時，其受到的浮力大于處于漂浮狀態(tài)時受到的浮力。（2）潛艇是通過改變自身重力來實現(xiàn)上浮和下沉的。當(dāng)它需要從漂浮狀態(tài)下沉?xí)r，水艙內(nèi)充水，使G＞F浮。當(dāng)G=F浮時，能懸浮在水中任何位置。當(dāng)潛艇需要從懸浮狀態(tài)上浮時，壓縮空氣將水艙里的水排出，使G<F浮，直到G=F浮。典型例題【例1】學(xué)習(xí)浮力知識后，小剛用一根粗細(xì)均勻的吸管自制了一支密度計。他在吸管的下端裝人適量的鋼珠后用蠟封住并使底部平整。做好后測出該密度計的總質(zhì)量為2.4g,吸管總長為0.12m.（1）如圖1所示是小剛將該密度計放入水中靜止時的情形，A是他在吸管上標(biāo)記的此時水面的位置。則圖中密度計受到的浮力是▲N。（2）若將該密度計從水中取出擦干、放到密度為1.1×103kg/m3的鹽水中，漂浮時密度計受到的浮力為▲N,此時吸管上鹽水液面的位置在A的▲（填“上方”或“下方”）。（3）小剛將自制好的密度計放人另一種液體中，密度計沉到容器底，不好測量這種液體密度，如圖2、可采取的辦法是▲。答案：（1)2.4×10-2(2)2.4×10-2下方（3）減少吸管內(nèi)的鋼珠【例2】某同學(xué)制作了如圖所示的潛水艇模型，其中試管中一側(cè)繞有鐵絲，以保持試管穩(wěn)定。試管內(nèi)有一定體積的水。（1）若向左推注射器活塞，則潛水艇模型可以實現(xiàn)▲（填“上浮”或“下沉”）。（2）將水全部排空后潛艇總質(zhì)量為20g,浸沒在水中時排開水的體積為30cm3,潛艇如果要實現(xiàn)下沉至水面以下，試管中至少需要進(jìn)入▲g水。答案：（1）上?。?）10【例3】根據(jù)浮力知識解釋輪船從長江駛?cè)舜蠛r是上浮還是下沉一些？答案：輪船從長江駛?cè)氪蠛r，始終處于漂浮，自身重力不變，受到的浮力不變，海水的密度大于長江水的密度，根據(jù)F?。絧液gV排可知，輪船排開液體的體積變小，故要上浮一些。自我檢測1.“死海不死”的故事說的是“······將奴隸和俘虜扔進(jìn)海里，可他們都漂浮在海面上·....”以下是幾位同學(xué)對該現(xiàn)象的解釋，正確的是（▲）A.海水的密度等于人的密度，所以人在海水中漂浮B.人被扔進(jìn)海里漂浮在海面上時，浮力等于其重力C.人被扔進(jìn)海里漂浮在海面上時，浮力大于其重力D.奴隸和俘虜在海面上僅受到浮力的作用【答案】B【解析】本題目考查的是有關(guān)物體的沉浮問題，根據(jù)題干中的已知條件，我們可以得出物體處于漂浮狀態(tài)，則人的重力等于浮力。而人處于漂浮狀態(tài)時，人的密度小于海水的密度，通過以上分析選項便不難選出?！痉治觥勘绢}目考查的是物體的浮沉條件，通過對物體狀態(tài)的分析，考查學(xué)生對物體所受力大小的判斷，以及物體液體密度關(guān)系的大小比較?！驹斀狻緼、海水的密度等于人體的密度，人在海里應(yīng)該處于懸浮狀態(tài)，而非漂浮狀態(tài)，故A錯誤；BC、人被扔進(jìn)海里漂浮在海面上時，物體處于平衡狀態(tài)，浮力大小等于重力，故B正確，C錯誤；D、奴隸和俘虜在海面上不僅受到浮力的作用，還受到重力的作用。故D錯誤。故選B.2.如圖所示，取一只空牙膏殼，一次將它擠癟，另一次將它撐開，兩次都擰緊蓋后先后放入同一杯水中，下列說法正確的是（▲）A.牙膏殼所受浮力的大小關(guān)系是F甲＞F乙B.杯底受到水的壓強(qiáng)關(guān)系是p甲＝p乙C.杯子對水平地面的壓強(qiáng)關(guān)系是p′甲＝p′乙D.水杯對水平地面的壓力關(guān)系是F′甲＞F′乙【答案】C【解析】（1）根據(jù)浮力與重力的關(guān)系判斷出浮力的大小；（2）根據(jù)浮力公式判斷出V排的大小，繼而判斷出水的深度關(guān)系，從而根據(jù)液體壓強(qiáng)公式判斷出壓強(qiáng)的大小關(guān)系；（3）兩次杯底對桌面的壓力都等于杯子、杯內(nèi)水和牙膏袋的重力之和，從而根據(jù)壓強(qiáng)公式判斷出壓強(qiáng)的大小關(guān)系。【分析】本題通過一個簡單的現(xiàn)象，考查了質(zhì)量、浮力、物體浮沉條件、壓強(qiáng)的有關(guān)知識應(yīng)用，關(guān)鍵能夠判斷出兩種情況下浮力的大小關(guān)系?！驹斀狻浚?）牙膏袋的形狀發(fā)生變化，但質(zhì)量不變，所以m甲＝m乙,G甲=G乙;甲下沉，F(xiàn)?。糋,乙漂浮，F(xiàn)浮=G,所以F甲<F乙,故A錯誤；（2）由F浮=P水gV排可得，V排甲＜V排乙，由于兩次都擰緊蓋后先后放入同一杯水中，所以h甲＜h乙,由p=P水gh得：p甲＜P乙,故B錯誤；（3）兩次杯底對桌面的壓力都等于杯子、杯內(nèi)水和牙膏袋的重力之和，同一支杯子和牙膏袋，水的質(zhì)量相等，重力相等，所以兩次杯底對桌面的壓力相等即F′甲=F′乙,故D錯誤；受力面積不變，由p=F/S可得，P′甲=p′乙,故C正確。故選：C.3.關(guān)于物體的浮沉與受到的浮力，下列說法正確的是（▲）A.把懸浮在水中的物體分割成體積大、中、小不相等的三塊時，則大塊的一定下沉，中塊的懸浮，小塊的一定上浮B.一支密度計在鹽水中受到的浮力和在水中受到的浮力一樣大C.當(dāng)物體在液體中受到的浮力等于重力時，物體一定浮在液面D.質(zhì)量相同的木球和石塊，一起放入水中，木塊漂浮在液面，石塊下沉，最后木球受到的浮力比石塊小【答案】B【解析】對于A,因為物體懸浮在水中，由物體的浮沉條件可知：p物＝P液，結(jié)合密度的性質(zhì)分析其正誤；對于B,密度計是測液體密度的儀器，密度計放在任何液體中它都是漂浮的；對于CD,物體漂浮時，浮力等于重力；物體懸浮時，浮力等于重力；物體下沉?xí)r，浮力小于重力，據(jù)此分析解答。【分析】【詳解】A.因為物體懸浮在水中，由物體的浮沉條件可知：P物＝P液，密度是物質(zhì)的一種特性，與物體的質(zhì)量、體積無關(guān)，當(dāng)把物體分成體積大小不同的三塊時，雖然它們的質(zhì)量和體積都不同，但密度都是相同的，由于物體的密度不變，所以大、中、小三塊仍都懸浮在水中，故A錯誤；B.密度計是專門測液體密度的儀器，密度計放在任何液體中它都是漂浮的，由于漂浮時，浮力等于重力，所以密度計在任何液體中受到的浮力一樣大，故B正確；C.物體漂浮時，浮力等于重力；物體懸浮時，浮力等于重力，故C錯誤；D.木球和石塊質(zhì)量相同，則重力相同，放入水中時，木塊漂浮，所以木塊受到的浮力等于重力；石塊下沉，是因為石塊受到的浮力小于重力，所以木球受到的浮力比石塊大，故D錯誤。故選B.4.在兩支相同的平底試管內(nèi)裝人等量鐵砂，然后分別放入裝有甲、乙兩種不同液體的燒杯里，其靜止?fàn)顟B(tài)如圖所示，則下列說法正確的是（▲）A.試管在甲液體中受到的浮力較大B.試管在乙液體中排開的液體質(zhì)量較小C.兩個燒杯底部所受液體壓強(qiáng)相等D.兩支試管底部所受液體壓強(qiáng)相等【答案】D【解析】（1）同一支裝入適量的鐵砂的平底試管在兩液體中都漂浮，受到的浮力相等、都等于自身重力；（2）根據(jù)阿基米德原理F?。紾排＝m排g判斷排開液體的質(zhì)量關(guān)系；（3）而排開液體的體積不同，根據(jù)公式F浮＝pgV排可判斷兩液體密度的大??；由于放入試管后液面等高，根據(jù)p=pgh判斷燒杯底部所受壓強(qiáng)大小關(guān)系；（4）根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因得下表面受到的壓力關(guān)系，利用p=F/S比較試管底部所受液體壓強(qiáng)大小關(guān)系?！痉治觥勘绢}考查了學(xué)生對阿基德原理、物體的漂浮條件、液體壓強(qiáng)公式、壓強(qiáng)定義式的掌握和運(yùn)用，知識點多、綜合性強(qiáng)，屬于難題，要求靈活運(yùn)用所學(xué)知識分析判斷。區(qū)分浮力和液體壓強(qiáng)的影響因素：決定浮力大小的是液體的密度·和排開液體的體積；決定液體壓強(qiáng)大小的是液體的密度和液體的深度?！驹斀狻緼.由于裝入等量鐵砂的相同的平底試管在兩液體中都漂浮，所以試管受到的浮力：F甲=F乙=G,故A錯誤；B.根據(jù)阿基米德原理可知：A、由于裝入等量鐵砂的相同的平底試管在兩液體中都漂浮，所以試管受到的浮力：F甲=F乙=G,故A錯誤；B、根據(jù)阿基米德原理可知：F浮=G排＝m排g,所以試管排開的液體質(zhì)量相等，故B錯誤；C、由圖可知：排開的液體體積V甲＞V乙,而F甲=F乙,則根據(jù)F?。絇水V排g可知，P甲＜P乙，由圖可知：放入試管后液面等高，根據(jù)p=pgh可得：燒杯底部所受壓強(qiáng)P甲＜P乙,故C錯誤；D、物體受到的浮力等于物體上下表面受到液體的壓力差，而上表面受到的壓力為0,所以F浮=F下表面－F上表面=F下表面，由于受到的浮力相等，所以下表面受到的壓力相等，即：F甲＝F乙，由p=F/S可得：P甲＝P乙,故D正確。故選D.5.裝滿貨物的輪船從大海駛向內(nèi)河，下列說法正確的是（▲）A.輪船所受的浮力變大B.輪船所受的重力變大C.輪船排開液體的體積減小D.輪船排開液體的體積增大【答案】D【解析】輪船從大海駛向內(nèi)河，自重不變、液體的密度減小，根據(jù)漂浮條件和阿基米德原理分析回答?！痉治觥勘绢}考查了阿基米德原理、物體的浮沉條件，知道輪船漂浮（F?。紾)是解此類題目的突破口，利用好阿基米德原理是關(guān)鍵?！驹斀狻慨?dāng)輪船從大海駛向內(nèi)河，船的質(zhì)量不變，所受的重力不變，因為輪船始終漂浮，所以輪船受到的浮力不變；又因為F浮二P液V排g,P海水＞P河水，所以排開海水的體積小于排開河水的體積，即排開液體的體積增大。故選D.6.科學(xué)興趣小組制作的潛水艇模型如圖所示，通過膠管A從燒瓶中吸氣或向瓶中吹氣，就可以使燒瓶下沉、上浮或懸浮。當(dāng)燒瓶處于如圖所示的懸浮狀態(tài)時，下列說法不正確的是（▲）A.通過膠管吹氣時，燒瓶中氣壓變大，瓶中液面下降B.通過膠管吸氣時，燒瓶中氣壓變小，瓶中液面上升C.燒瓶上浮時，在露出水面以前浮力不變D.燒瓶下沉?xí)r，重力增大，浮力變小【答案】D【解析】吸氣時，瓶內(nèi)氣壓減小，大氣壓將水壓入瓶內(nèi)，水進(jìn)入燒瓶中自重增大，但V排不變，浮力不變，根據(jù)浮沉條件分析。【分析】本題考查潛水艇的原理，知道是利用排水和蓄水改變自重，從而實現(xiàn)上浮或下潛的，關(guān)鍵是知道浸沒在液體中的物體受到的浮力與所處深度無關(guān)?！驹斀狻緼、吹氣時，瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，一部分水被排了出來，瓶中液面下降；故A錯誤。B、吸氣時，瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，一部分水被壓入瓶內(nèi)，瓶中液面上升。故B錯誤。C、燒瓶上浮時，在露出水面以前，燒瓶浸沒在水中，排開水的體積不變，所受浮力不變；故C錯誤；D、燒瓶下沉?xí)r，重力大于浮力，由于燒瓶浸沒在水中，排開水的體積不變，所受浮力不變，則燒瓶下沉?xí)r，是由于重力增大引起的，故D正確。故選D.7.如圖，我國水下滑翔機(jī)“海燕”可以在水下連續(xù)航行119天，并在2018年4月創(chuàng)下8213米潛水深度的世界紀(jì)錄，其船體內(nèi)有類似于魚鰾的囊體，通過改變囊體體積來實現(xiàn)沉浮，以下關(guān)于滑翔機(jī)的說法正確的是（▲）A.下潛時，滑翔機(jī)的囊體體積需要變大B.下潛時，滑翔機(jī)受到海水的壓強(qiáng)逐漸變小C.下潛時，滑翔機(jī)的總重力大于其排開海水的重力D.上浮時，滑翔機(jī)的總重力大于其排開海水的重力【答案】C【解析】（1）根據(jù)F?。絇液gV排判斷浮力的變化，根據(jù)根據(jù)物體的浮沉條件判斷。（2）根據(jù)液體壓強(qiáng)的特點，液體壓強(qiáng)隨深度的增加而增大，可知在潛艇下潛過程中，海水對它的壓強(qiáng)將如何變化?！痉治觥看祟}考查了密度知識的應(yīng)用和液體壓強(qiáng)公式的應(yīng)用，是一道聯(lián)系科技前沿技術(shù)的應(yīng)用題，難度不大?！驹斀狻緼、滑翔機(jī)浸沒在海水中，當(dāng)滑翔機(jī)的囊體體積變小，排開液體的體積變小，根據(jù)F?。紾排＝P水gV排排可知受到的浮力F浮變??；當(dāng)浮力小于重力時，滑翔機(jī)下沉，因此下潛時，滑翔機(jī)的囊體體積需要變?。还蔄錯誤；B、因為液體壓強(qiáng)隨深度的增加而增大，所以滑翔機(jī)下沉?xí)r所處的深度增加，則海水對它的壓強(qiáng)將變大，故B錯誤；C、由F浮=G排，可知，下潛時，滑翔機(jī)的總重力大于其排開海水的重力，故C正確；D、當(dāng)滑翔機(jī)的囊體體積變大，從而使得排開水的體積增大，根據(jù)F浮=P液gV排知，“滑翔機(jī)”受到的浮力變大，當(dāng)浮力大于重力時，“滑翔機(jī)”上??；即當(dāng)排開海水的重力大于滑翔機(jī)的總重力時，滑翔機(jī)上浮，故D錯誤。故選：C.我國最大集裝箱船“鄭和”號于今年9月在上海交付使用。它的甲板面積相當(dāng)于4個標(biāo)準(zhǔn)足球場，排水量約為18萬噸?！班嵑汀碧枏拈L江口駛?cè)藮|海，所受到的浮力將▲，排開水的體積將▲，排開水的質(zhì)量將▲（均填“變大”“不變”或“變小”）?！敬鸢浮坎蛔?；變??；不變【解析】根據(jù)物體漂浮條件F浮＝G物，輪船無論是航行在海面上，還是航行在江面上。都是漂浮狀態(tài)，故浮力不變，等于自身重力。再根據(jù)浮力公式F?。絇液gV排，根據(jù)海水密度的變化判斷其排水體積的變化?！痉治觥苛私馕矬w的漂浮條件，知道漂浮時，浮力始終等于自身重力，同時會運(yùn)用阿基米德原理進(jìn)行分析，是解答本題的關(guān)鍵?！驹斀狻坑深}意可知，“鄭和”號從長江口駛?cè)霒|海，其始終處于漂浮狀態(tài)，所以所受到的浮力等于自身的重力，即浮力將不變；由浮力公式F浮＝P液gV排于淡水的密度，所以排開水的體積將變小。由于浮力等于排開水的重力，浮力不變，則排水重力不變，排水的質(zhì)量也不變。故答案為：不變；變??；不變。9.密度計是測量▲的工具，它的工作原理是▲條件的應(yīng)用。如圖所示，有一支密度計先后放在A、B兩種液體中，靜止時，如圖所示，由此可以判斷，密度計在A液體中所受的浮力▲在B液體中所受的浮力，A液體的密度▲B液體的密度（均填“＞”“＜”或“＝”）。【答案】液體密度；物體浮沉；＝；＞?！窘馕觥棵芏扔嬍菧y量液體密度的工具，根據(jù)物體的浮沉條件中，漂浮時浮力等于重力的特點進(jìn)行分析；同一密度計在兩種液體中都漂浮，所以受到的浮力都等于密度計受到的重力；由圖可以得出密度計排開液體體積的大小關(guān)系，再根據(jù)阿基米德原理分析液體的密度大小關(guān)系?！痉治觥勘绢}考查了阿基米德原理、物體的漂浮條件，利用好密度計漂?。‵?。紾)是解此類題目的關(guān)鍵?！驹斀狻棵芏扔嬍菧y量液體密度的工具，它的工作原理是物體浮沉條件的應(yīng)用?！呙芏扔嬈?，∴F浮＝G,∴密度計在兩種液體中受到的浮力相等，都等于密度計受到的重力G,∵F?。絇液gV排由圖知，密度計排開液體的體積：VA<VB,∴液體的密度：PA>PB.故答案為：液體密度；物體浮沉；＝；＞。10.利用一根吸管制作一個簡易密度計：（1）為了讓吸管能豎直地漂浮在液體中，應(yīng)在吸管的▲（填“上端”或“下端”）塞入一些銅絲作為配重，并用石蠟將吸管的下端封閉起來。若將它放人液體中后不能豎直漂浮，請?zhí)岢龈倪M(jìn)做法：▲。（2）這根吸管豎直漂浮在不同液體中時，液體的密度越大，它露出液面部分的長度▲（填“越長”“越短”或“不變”），受到的浮力大小▲（填“變大”“變小”“不變”）。（3）通過正確計算，在吸管上標(biāo)出對應(yīng)的刻度線，便制成了一個簡易的吸管密度計。下列四種刻度的標(biāo)示合理的是▲。（4）為了使測量結(jié)果更準(zhǔn)確，如何使簡易密度計上兩條刻度線（如0.9、1.0)之間的距離大一