2022北京初二(上)期末物理汇编：物体的浮沉条件.docx

2022北京初二（上）期末物理汇编
物体的浮沉条件

一、单选题
1．（2022·北京顺义·八年级期末）某同学在粗细均匀的木棒一端缠绕一些细铜丝制成一个简易密度计（未标刻度），先后将该密度计分别放入甲、乙两种液体中时均竖直漂浮，露出液面的长度用L1和L2表示（如图所示），在两种液体中受到的浮力分别为F1和F2，两种液体的密度分别为ρ1和ρ2，则下列判断正确的是（　　）

A．F1ρ2 D．ρ1=ρ2
2．（2022·北京丰台·八年级期末）在水平桌面上，有完全相同的圆柱形容器甲和乙，盛有质量相等的同种液体。将体积相同、材料不同的小球A和B分别放入两容器中，结果A球漂浮，B球悬浮，如图所示。A、B两球所受的浮力分别为FA和FB，甲、乙两容器对桌面的压强分别为p甲和p乙，则下列结论中正确的是（   ）

A．F Ap 乙
C．F A>F B p 甲>p 乙 D．F A>F B p 甲置如图所示。在①位置所受重力为G，浮力为F1；在②位置所受浮力为F2，所受支持力为N；容器底所受石块的压力为F3。已知ρ石>ρ水，则下列选项正确的是（　　）

A．F1与G是一对平衡力 B．F1大于F2
C．N与F3是一对相互作用的力 D．F2+N=G
5．（2022·北京顺义·八年级期末）图所示实例中，其工作原理应用流体压强与流速关系的是（　　）
A． 蛟龙号通过抛掉压载铁实现上浮
B． 水翼船通过特殊形状的水翼形成升力
C． 跑车的气流偏导器提高了车轮的附着性能
D． 飞机机翼上凸下平，飞行时获得升力
6．（2022·北京顺义·八年级期末）图所示的实例中，属于连通器应用的是（    ）
A． 船闸 B．锅炉水位计
C．洗手池的回水管 D．潜水艇
三、计算题
7．（2022·北京顺义·八年级期末）如图所示，水平地面上有一圆柱形容器，容器中装有一定量的水，水对容器底部的压强p=5000Pa。一个体积V=1×l0-3m3的正方体物块A通过一根细线与容器底部相连，细线对物块的拉力F=4N，g取10N/kg，水的密度ρ=1.0×l03kg/m3，求：
（1）画出A的受力示意图；
（2）容器中水的深度；
（3）物块A受到的浮力；
（4）剪断细线时，判断物块A的运动情况，并写出判断过程。

8．（2022·北京房山·八年级期末）把一个重为5.4N、密度为0.9的实心物体放入足够深的水中。已知水的密度，g取10N/kg。当物体静止时，求：
（1）物体所受的浮力；
（2）物体排开的水的体积。
四、综合题
9．（2022·北京房山·八年级期末）小明根据“物体的浮沉条件（已知）”提出质疑：为什么用钢铁材料制成的金属块在水中会下沉，而用钢铁材料制成的轮船却能漂浮在水面上？针对小明的问题，小华利用实验进行了解释。小华先将一块实心橡皮泥放入水中，橡皮泥会下沉，如图甲所示；将橡皮泥从水中捞出。捏成小船的形状，再放入水中，橡皮泥就可以漂浮在水面上，如图乙所示。
依据小华的实验回答下列问题：（在横线上填写“>”“<”或“=”）
（1）两次橡皮泥所受的重力和的大小关系是______；
（2）两次橡皮泥排开水的体积和的大小关系是______；
（3）再次橡皮泥所受的浮力和的大小关系是______。

10．（2022·北京房山·八年级期末）请阅读短文，回答下列问题：
福船
跨越遥远时空的海上丝绸之路上，一个名叫“福船”的文化符号历久弥新。福船作为木质时代风帆动力远洋船只中的佼佼者，成就了明代郑和，戚继光、郑成功等人的伟大壮举，为中国乃至世界航海史写下了璀璨的一页。
福船，福建沿海一带尖底古海船的统称，上阔下窄，首尖尾宽两头翘，复原模型图如图所示。其甲板平坦，龙骨厚实，结构坚固；吃水深，容量多，善于转载，稳定性好，抗风力强，适于远洋。

“水密隔舱福船制造技艺”，是中国对世界航海发展史产生深远影响的另一项伟大发明。2010年11月15日，《中国水密隔舱福船制造技艺》被列入联合国教科文组织“急需保护的非物质文化遗产名录”。所谓“水密隔舱”，就是用厚实的隔舱板把船舱层层隔断，分隔成互不透水的一个一个舱区。在航行过程中，如果有一个或两个舱意外破损，海水进不到其他舱中，从船整体看，仍然保持有足够的浮力，不至沉没。“水密隔舱”技术大大提高了船舶的整体抗沉性。另外隔舱板与船壳板紧密连接，使船体结构也更加坚固。分成隔舱，还便利货物存放管理。水密隔舱福船制造技术，对于远洋航海史研究有着不可替代的重要学术价值。
图为海船浸入水中的体积的示意图。这样的海船满载时，水线长53米、水线宽13米，吃水3.9米。帆装、给养、武器、人员、货物等及船自身质量总共可达1170吨。正是水密隔舱福船制造技术才使郑和下西洋成为世界航海史上时间最早、规模最大的洲际航海活动。
重启海上丝绸之路的今天，“福船”这个珍贵的文化符号成为新兴文创产业里重要的创作灵感，依然在启迪人们不断去开拓创新。

（1）福船采用了______技术大大提高了船舶的整体抗沉性。请你展开想象，就福船的这一技术设计理念，举例说明还可应用在哪些方面：______（举一例即可）
（2）排水量是衡量造船能力的重要指标。小辉根据上文中海船的信息计算出排水体积，估算出排水量约为2657t。请写出这种估算方法不合理的理由______。
五、简答题
11．（2022·北京房山·八年级期末）如图所示，把同一个鸡蛋分别放入甲、乙两杯密度不同的盐水中，鸡蛋静止后均漂浮在盐水表面。根据现象比较甲、乙两杯盐水的密度大小并写出判断依据。

参考答案
1．B
【详解】密度计依据漂浮时浮力等于重力的原理工作，如图密度计两次漂浮在液面上，浮力都等于自重，所以两次受到的浮力相等，即F1=F2。由图可知，甲液体中的密度计排开液体的体积大于甲液体中的密度计排开液体的体积，即。根据可知，两个密度计受的浮力相同， ，则，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
2．A
【详解】由题意可知A和B两球的体积相等，由图可知A球排开液体的体积小于B球，由可知，A球受到的浮力小于B球受到的浮力，即F A生一个向上的升力，不是利用连通器原理工作的，故B不符合题意；
C．超声清洗器利用了声能够传递能量，故C不符合题意；
D．载人潜水器是通过改变自身重力实现上浮和下沉，与浮力有关，与连通器无关，故D不符合题意。
故选A。
4．CD
【详解】A．因ρ石>ρ水，所以石块下沉，最终沉底；在①位置时，石块已经浸没，石块所受的重力G大于浮力为F1，F1与G不是一对平衡力，故A错误；
B．石块在①位置所受在浮力为F1，②位置所受浮力为F2，由于两个位置石块排开的水的体积相等，根据

可知，两个位置的浮力相等，即

故B错误；
C ．N与F3作用在两个相互接触的物体上，大小相等，方向相反，是一对相互作用力，故C正确；
D．石块在水底受到重力、支持力、浮力三个力的作用，处于平衡状态，支持力、浮力之和等于重力，即
F2+N=G
故D正确。
故选CD。
5．BCD
【详解】A．蛟龙号通过抛掉压载铁，它的重力小于浮力，实现上浮，利用浮沉条件，故A不符合题意；
B．当船在水中高速航行时，水翼上表面凸起，它与船体间的水流速度大，压强小；水翼下表面的水流速度小，压强大，因此在水翼的上下表面存在向上的压力（压强）差，所以船便获得升力，故B符合题意；
C．由于气流偏导器上表面平直，底部呈弧形凸起，所以当跑车高速行驶时，流过气流偏导器下方的空气比上方的空气速度增大，压强减小，从而使车对地面的压力增大，摩擦力增大，提高了车轮的着地性能，故C符合题意；
D．飞机的机翼是上凸下平，上方空气流速快，压强小，下方空气流速慢，压强大，于是产生向上的升力，故D符合题意。
故选BCD。
6．ABC
【详解】ABC．船闸的闸室与上游之间，锅炉水位计与炉身下端相通，洗手池的回水管两侧，都构成了上端开口、底部相互连通的容器，属于连通器，故ABC符合题意；
D．潜水艇利用的浮力，是通过改变自身重力实现上浮和下沉的，不是利用连通器原理，故D不合题意。
故选ABC。
7．（1） ；（2）0.5m；（3）10N；（4）见解析
【详解】解：（1）正方体物块受竖直向下的重力和沿绳的竖直向下的拉力，竖直向上的浮力，如图所示：

（2）容器中水的深度

（3）物块A全部浸入水中，排开水的体积等于物块A的体积，受到的浮力
F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N
（4）物块A的重力
G=F浮-F=10N-4N=6N
因为
F浮>G
剪断细线时，物块A上浮。
答：（1）如上图所示；
（2）容器中水的深度是0.5m；
（3）物块A受到的浮力是10N；
（4）剪断细线时，物块A上浮。
8．（1）5.4N；（2）5.4×10-4m3。
【详解】解：（1）因为
ρ物=0.9g/cm3＜ρ水=1g/cm3
所以物体静止时处于漂浮状态；物体受到的浮力
F浮=G物=5.4N
（2）根据阿基米德原理得到物体排开的水的体积

答：（1）物体所受的浮力是5.4N；
（2）物体排开的水的体积是5.4×10-4m3。
9．     =     <     <
【详解】（1）[1]根据题意可知，甲乙为同一块橡皮泥做成不同形状的物体，因此两物体的质量相等，由G=mg可得，二者所受的重力相等，即
G甲=G乙
（2）（3）[2][3]由物体的浮沉条件可知，甲沉入水底，则
F甲＜G甲
乙漂浮在水面上，则
F乙=G乙
由于
G甲=G乙
所以
F甲＜F乙
由F浮=ρ水gV排可得
V甲＜V乙
10．     水密隔舱     见解析     见解析
【详解】（1）[1]由材料可知，福船采用了水密隔舱技术大大提高了船舶的整体抗沉性。
[2]根据福船的这一技术设计理念，我们可以让潜艇的排水舱使用水密隔舱技术，可提高潜艇的整体抗沉性。
（2）[3]根据材料可知，福船的船身不是长方体，不能使用长方体体积公式计算，可以根据船身及各类物质的总重量估算排水量；根据材料可知，帆装、给养、武器、人员、货物等及船自身质量总共可达1170吨，用G物表示，因为船漂浮受到的浮力和自身的重力相等，所以
F浮=G物=m物g
根据阿基米德原理可得
F浮=G排=m排g
所以
m排g=m物g
即
m排=m物=1170t
11．见解析
【详解】同一个鸡蛋质量一定，则重力也一定，在甲乙两杯盐水中均漂浮，则鸡蛋在两杯盐水中受到的浮力相等。从图中可以看出，鸡蛋在甲盐水中排开盐水的体积小于在乙盐水中排开盐水的体积，由F浮=ρ液gV排可知，浮力一定时，V排大的ρ液小，因此甲盐水的密度大于乙盐水的密度。

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