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【情境化·新趨勢】初中物理滬科2024版八全冊單元期中期末素養提升卷
第九章 浮力單元素養提升卷
（滿分100分，答題時間90分鐘）
一、單項選擇題（本大題有10小題，每小題3分，共30分.每小題給出的四個選項中，只有一個選項是符合題意的）
1. 如圖所示，將乒乓球置于去底塑料瓶口處，然后向瓶里注水，當有少量水從瓶口流出時，乒乓球不上浮；若用手堵住瓶口，可觀察到乒乓球上浮起來，此實驗說明了（　　）
A. 連通器工作原理
B. 浮力產生的原因
C. 大氣存在著壓強
D. 液壓機工作原理
【答案】B
【解析】開始時乒乓球受到上面液體壓強和大氣壓的作用，下部沒有液體只受大氣壓的作用，向上的壓強小于向下的壓強，向上的壓力小于向下的壓力，乒乓球不能上浮；當用手堵住瓶口，乒乓球下面有水，乒乓球下面也受到液體壓強和大氣壓的作用；向上的液體壓強大于向下的液體壓強，乒乓球上浮，由此說明浮力產生的原因是液體對物體上、下表面產生壓力差。故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。
2. 如圖所示物體沒有受到浮力的是（ ）
A. 沉在水底的鐵球 B. 水面戲水的天鵝
C. 打入水底的木樁 D. 在水中游動的小魚
【答案】C
【解析】A．沉在水底的鐵球底面受到水的壓力，受到浮力，A不符合題意；
B．水面上的天鵝受到浮力的作用，B不符合題意；
C．打入水底的木樁，下面沒有受到水向上的壓力，不受浮力，C符合題意；
D．水中的魚受到浮力的作用，D不符合題意.
3. 如圖為我國“遼寧號”航空母艦演習時的場景。下列說法正確的是（　　）
A. “遼寧號”所受浮力的方向是豎直向下的
B. “遼寧號”所受浮力和重力是一對相互作用力
C. 戰斗機從“遼寧號”上起飛后，艦體所受浮力變小
D. “遼寧號”從渤海駛入黃海后，艦體所受浮力變大
【答案】C
【解析】A．浮力是由于液體對物體上、下表面的壓力差而產生的，其方向總是豎直向上的，與重力的方向相反。因此，“遼寧號”所受浮力的方向是豎直向上的，不是豎直向下的，故A錯誤；
B．平衡力是作用在同一物體上，大小相等、方向相反、作用在同一直線上的兩個力。而相互作用力是作用在兩個不同的物體上，大小相等、方向相反、作用在同一直線上的兩個力。在這里，“遼寧號”所受浮力和重力是作用在同一個物體的兩個力，它們大小相等、方向相反、作用在同一直線上，因此是一對平衡力，不是相互作用力，故B錯誤；
C．戰斗機從“遼寧號”上起飛后，由于戰斗機的質量被移走，所以“遼寧號”的總質量減小，其重力會減小。由于“遼寧號”仍然漂浮在水面上，根據物體浮沉條件，漂浮時浮力等于重力，所以艦體所受浮力也會變小，故C正確；
D．“遼寧號”從渤海駛入黃海后，由于“遼寧號”始終漂浮在水面上，所以其受到的浮力始終等于其重力。由于“遼寧號”的質量沒有改變，所以其重力也沒有改變，因此艦體所受浮力也不會變大，故D錯誤。故選C。
4. 如圖所示，將香瓜和櫻桃放入同一個盛有水的水槽中，質量較大的香瓜漂浮在水面上，質量較小的櫻桃沉在水底。關于此現象，下列說法中正確的是（　　）
A. 櫻桃的密度小于香瓜的密度
B. 香瓜受到的浮力大于它受到的重力
C. 櫻桃受到的浮力等于它受到的重力
D. 香瓜受到的浮力大于櫻桃受到的浮力
【答案】D
【解析】A．由題意可知，質量較大的香瓜漂浮在水面上，質量較小的櫻桃沉在水底，由物體浮沉條件可知
，
因此。故A錯誤；
BC．香瓜漂浮在水面，櫻桃沉在水底，由物體浮沉條件可知，香瓜受到的浮力等于自身重力，櫻桃受到的浮力小于它受到的重力，故BC錯誤；
D．由題意可知，香瓜排開水的體積大于櫻桃排開水的體積，由可知，香瓜受到的浮力大于櫻桃受到的浮力，故D正確。故選D。
5. 將一個生雞蛋放進盛有清水的杯中，如圖所示，雞蛋沉入水底，雞蛋重為G，然后逐漸向水中
加入食鹽并使其溶解，在雞蛋漸漸浮起到靜止的過程中，雞蛋所受的浮力隨時間變化圖像正確的
是（　　）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】雞蛋沉入水底時，根據物體的浮沉條件可知，受到的浮力小于重力；逐漸向水中加入食鹽時，鹽水的密度變大，而雞蛋的體積不變，即排開水的體積不變，由阿基米德原理公式可知，雞蛋所受浮力逐漸增大，當浮力大于重力時雞蛋上浮；當雞蛋開始露出液面的過程中，浮力逐漸變小，直到浮力等于重力，最后始終漂浮，浮力不再發生變化。由上分析知，浮力先變大，后變小最后保持不變。故選A。
6. 放在水平桌面上的甲乙兩個相同的容器盛有不同的液體，現將兩個相同的物塊分別放在兩容器中，當物塊靜止時，兩容器中的液面恰好相平，兩物塊所處的位置如圖所示，則（　　）
A. 甲容器中物塊排開液體的重力較大
B. 甲容器底受到的壓強大
C. 乙容器中的液體密度大
D. 乙容器中物塊受到的浮力大
【答案】B
【解析】A．甲容器中物塊漂浮，F浮甲=G排甲=G；乙容器中物塊懸浮，則F浮乙=G排乙=G，可知G排甲=G排乙，故A錯誤；
B．物體在甲中漂浮，則ρ甲＞ρ物，在乙中懸浮，則ρ乙=ρ物，可知甲的密度較大，由于深度相同，由p=ρ液gh可知，甲液體對容器底的壓強大，故B正確；
C．物體在甲中漂浮，則ρ甲＞ρ物，在乙中懸浮，則ρ乙=ρ物，可知甲容器中的液體密度較大，故C錯誤；
D．由A分析知，兩容器中物體受到的浮力相同，故D錯誤。
7. 如圖所示，將一體積為的質量分布均勻的正方體木塊輕輕放入一盛滿某種液體的溢水杯中，溢出液體的體積為；若將木塊從中間鋸掉一半，將剩余部分再次輕輕放入裝滿該液體的溢水杯中，則該液體會溢出（　　）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】將一體積為的方體木塊放入一盛滿某種液體的溢水杯中，溢出液體的體積為，因為，說明木塊最終在液體中處于漂浮狀態，木塊受力平衡，則此時木塊浮力等于重力大小，即。根據阿基米德原理可得
得出木塊密度與液體密度關系為
若將木塊從中間鋸掉一半，密度不變，木塊依然處于漂浮狀態，此時浮力依然等于重力大小
此時木塊體積變成原來一半，為，則排開液體的體積為
故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。
8. 某同學用石塊、細線、彈簧測力計、燒杯、水和食鹽等器材，進行如圖所示的實驗探究。下列說法正確的是（　　）
A. 石塊在水中受到的浮力方向豎直向下
B. 石塊在水中受到的浮力大小為
C. 石塊浸沒在水中時，排開水的體積為
D. 丙圖中鹽水的密度為
【答案】B
【解析】A．石塊浸沒在水中后，彈簧測力計對石塊的拉力變小了，說明石塊受到豎直向上的浮力，故A錯誤；
B．由圖甲可知，物體的重力G=2N，由圖乙可知，石塊浸沒在水中時彈簧測力計的示數，則石塊在水中受到的浮力為
故B正確；
C．石塊浸沒在水中時，根據阿基米德原理可知，排開水的體積為
故C錯誤；
D．物體的重力G=2N，由圖丙可知，石塊浸沒在鹽水中時彈簧測力計的示數，則石塊在鹽水中受到的浮力為
根據阿基米德原理可知，鹽水的密度為
故D錯誤。故選B。
9. 小明往吸管下端內部塞入一些細鐵絲作為配重，并將吸管下端封閉，制作成一支簡易密度計。將密度計先后放入盛有甲、乙兩種不同液體的兩個相同燒杯中，它會豎直立在液體中，當密度計靜止時，兩杯中液體深度相同，如圖所示。密度計在甲液體中受到的浮力為F浮甲、在乙液體中受到的浮力為F浮乙，甲液體的密度為ρ甲，乙液體的密度為ρ乙。下列說法中正確的是（ ）
A. F浮甲>F浮乙，ρ甲>ρ乙 B. F浮甲=F浮乙，ρ甲<ρ乙
C. F浮甲ρ乙
【答案】B
【解析】同一支密度計放在甲、乙兩種液體中都漂浮，根據浮與沉的條件，則
F浮甲=F浮乙=G
即浮力是相同的；由圖可知，密度計在乙液體中排開的液體的體積小，根據F浮=ρ液V排g可知，乙液體的密度大，即ρ甲<ρ乙。
故選B。
10. 如圖甲所示，體積可忽略不計的輕質硬桿B一端固定在容器底，一端與不吸水的實心正方體A固定。現緩慢向容器中加水，桿B受到正方體A的作用力大小F隨注水深度變化的圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（　　）
A. F越大，浮力越小 B. 當F大小為0時，水的深度為11cm
C. 物體A完全浸沒時受到的浮力為2N D. 物體A的密度為
【答案】B
【解析】A．由乙圖知當F=0時，物體A受到的浮力剛好等于其重力，物體處于漂浮狀態，此后隨著注入水的深度越深，物體A的浮力大于它的重力，此時對A受力分析可知，A受到重力、浮力和桿B的拉力的作用，而桿B對A的拉力和桿B受到正方體A的作用力（拉力）F是一對相互作用力，則
結合乙圖可知，此時隨著注入水的深度越深，物體A受到的浮力越大，F也越大，故F越大，浮力越大。
故A錯誤；
B．由圖乙可知，當h=5cm時物體A的下表面恰好與水面接觸，因此細桿的長度：L桿=5cm，到h=15cm后，物體A完全浸入水中，物體A為正方體，故其邊長為
當F大小為0時，此時，A受到的浮力等于A的重力GA，由圖乙可知，當水的深度為0時，力傳感器的示數大小F0=6N，則此時正方體對傳感器的壓力等于A的重力，則物體A重力
則A受到的浮力
解得此時A排開水的體積
此時正方體A浸在水中的深度
所以此時容器中水的深度
故B正確；
C．由以上知A的邊長為，則A的體積
A剛浸沒時，它排開水的體積等于A的體積，故A受到的浮力
故C錯誤；
D．由以上B、C選項可知，物體A重力，物體A的體積，由G=mg可知，物體A的質量
則物體A的密度
故D錯誤。故選B。
二、多項選擇題（本大題有2小題，每小題3分，共6分.每小題給出的四個選項中，至少有兩個選項是符合題意的，選對但不全得2分，有選錯的得0分，全選對的得3分）
11．如圖所示，水平桌面上盛有適量鹽水的燒杯中，漂浮著冰塊A，懸浮著物塊B。當冰塊A完全熔化后，下列分析正確的是（　　）
A．燒杯中鹽水的密度變小 B．燒杯內液面不發生變化
C．杯底受到液體的壓強變小 D．物塊B受到的浮力變小
【答案】ACD
【解析】A．由于水的密度小于鹽水密度，冰塊完全熔化為水后，會使原來鹽水的密度變小，故A正確；
B．冰塊漂浮在鹽水中，F浮=G冰，冰熔化成水后，質量不變，所以有F浮=G水，則ρ鹽水gV排=ρ水gV水
因為ρ鹽水>ρ水，所以V排CD．冰塊未熔化時，A漂浮，B懸浮，液體對容器底部的壓力等于液體、冰塊A、物塊B的總重力。冰塊熔化后，液體密度變小，根據公式F浮=ρ液gV排可知，物塊B受到的浮力變小，小于自身重力，將會下沉到容器底部，受到容器底部的支持力，所以液體對容器底部的壓力會變小。根據公式 可知，在容器底面積不變的情況下，杯底受到液體的壓強變小，故CD正確。 故選ACD。
12. 如圖所示，燒杯中裝有適量的水，現有質地均勻，不吸且不溶于水的a、b兩實心柱體，質量之比為3∶1，體積之比為4∶1，將b置于a上面一起放入燒杯中，靜止時a的上表面剛好與液面相平，下列說法正確的是（　　）
A. a的密度為
B. 單獨把a放入燒杯中，有四分之三的體積露出液面
C. 單獨把b放入燒杯中，有四分之一的體積露出液面。
D. 單獨把a放入燒杯中時，其下表面液體壓強與圖中a的下表面液體壓強之比為3∶4
【答案】AD
【解析】A．由題意可知，，根據重力公式可知，，由題圖可知
聯立可得
即
解得
故A正確；
B．因，故單獨把放入燒杯中，漂浮，即，即
解得
所以露出液面的體積占總體積的四分之一，故B錯誤；
C．由題意可知，，根據可知
所以
因，故單獨把b放入燒杯中，b懸浮，故C錯誤；
單獨把a放入燒杯中時，a下表面在水中的深度，在題圖中，下表面所在深度為，根據液體公式可知，單獨把放入燒杯中時和題圖中的下表面液體壓強之比為，故D正確。故選AD。
三、填空題（本大題有8小題，每空1分，共18分）
13.一均勻的長方體浸沒在液體中，如圖所示．已知它的底面積為S，上表面所處深度為h1，下表面所處深度為h2，則長方體下表面所受到液體的壓力表達式為_________，浮力表達式為__________．（液體密度ρ液和g為已知量）
【答案】ρ液gh2S；ρ液g（h2﹣h1）S．
【解析】由液體壓強公式p=ρgh及壓強公式的變形公式F=pS得：
長方體上表面受到液體向下的壓力F1=p1S=ρ液gh1S；
長方體下表面受到液體向上的壓力F2=p2S=ρ液gh2S，
長方體受到的浮力F浮=F2﹣F1=ρ液gh2S﹣ρ液gh1S=ρ液g（h2﹣h1）S．
14. 小悅用塑料瓶等材料，制作了一個潛水艇模型。他把潛水艇模型放入裝有水的盆中，模型在水中漂浮，如圖所示。小悅必須從進氣（排氣）管口處_________（選填“吹”或“吸”）氣，改變潛水艇模型自身的_________力，實現在水盆中下沉。
【答案】 吸 重
【解析】潛水艇排開水的體積不變，由F浮=ρ液V排g知，受到的浮力不變，要使其下沉，需要增大重力，所以必須從進排氣管吸氣，使塑料瓶內氣壓減小，大氣壓將部分水壓入瓶內，重力增大，當大于浮力時，塑料瓶就會下沉。
潛水艇是通過人工的方法排水、吸水，來改變潛艇自身所受的重力，從而達到上浮和下沉的。
15. 潛水艇的“掉深”指的是潛艇在水下航行時突然遇到密度較______的海水，浮力急劇減小，就會像汽車掉進懸崖一樣急劇掉向海底，此時若想自救，潛艇應______（“向內充水”或“向外排水”）。
【答案】 小 向外排水
【解析】潛水艇的“掉深”指的是潛艇在水下航行時突然遇到密度較小的海水，由可知，浮力急劇減小，此時浮力小于重力，潛水艇就會像汽車掉進懸崖一樣急劇掉向海底，此時若想自救，潛艇應向外排水，使浮力大于重力，潛水艇減速，直到開始上浮。
16. 全球首艘智能型無人系統航母船“珠海云”號（如圖所示）在廣州下水。“珠海云”號排水量為2000噸，滿載時受到的浮力為______N，船上的無人機起飛后船身受到的浮力______（填“變大”“變小”或“不變”），無人機受到重力的方向______。（g取10N/kg）
【答案】 2×107 變小 豎直向下
【解析】根據阿基米德原理，“珠海云”號受到的浮力為
F浮=G排=m排g=2.0×106kg×10N/kg=2.0×107N
因為船漂浮，所以F浮=G船，船上的無人機起飛后，船的總重力變小，因此船受到的浮力變小。
地球附近任何地方，重力的方向都是豎直向下。
17．如圖，某物塊用細線系在彈簧測力計下，在空氣中和浸沒在水中時測力計的示數如圖所示，則此時物塊受到水的浮力為 ；已知水的密度為1×103kg/m3，則物塊的密度為 。（g=10N/kg）

【答案】 3N 1.4×103kg/m3
【解析】根據稱重法可得，物塊受到的浮力
F浮=G-F實=4.2N-1.2N=3N
物塊浸沒水中，根據公式F浮=ρgV排可知，物體的體積為
物體的質量為
物塊的密度為
18．在“王冠之謎與阿基米德原理”的故事，若王冠的質量為490g，浸沒在水中稱時，王冠重4.5N，這頂王冠在水中受到的浮力為 N，王冠的體積為 ，若純金的密度為，根據上述數據可知王冠 （填“是”或“不是”）純金制作的。
【答案】 0.4 不是
【解析】王冠的質量為490g，重力為
這頂王冠在水中受到的浮力
王冠的體積
王冠的密度
王冠的密度小于純金的密度，故王冠不是純金做的。
19. 用彈簧測力計懸掛一個實心柱體，將它浸入水中靜止時，其上表面恰好與水面相平。此時彈簧測力計的示數為3N，柱體下表面受到水的壓力為2N，則柱體受到的浮力為_______N，其密度是_________kg/m3。（）
【答案】 2
【解析】柱體上表面恰好與水面相平，則上表面受到水的壓力為0，則它受到的浮力為
柱體的重力為
柱體的質量為
柱體的體積為
柱體的密度為
20. 如圖所示，有一個內外壁皆為圓柱形的平底容器，內裝足夠深的水。將一個質地均勻的正方體物體懸掛在豎直放置的彈簧測力計下（圖中未畫出彈簧測力計）。當物體的體積浸入水中時，彈簧測力計示數為7N；當物體的體積浸入水中時，彈簧測力計示數為4N。現將物體從彈簧測力計上取下放入水中，則該物體靜止時，所受到的浮力是______N，該物體的密度為______。
【答案】 9
【解析】設物體體積為，重力為，根據和稱重法，當物體的體積浸入水中時，彈簧測力計示數為7N，則有
①
當物體的體積浸入水中時，彈簧測力計示數為4N，則有
②
聯立①②，解得物體體積，重力，則該物體的密度為
所以則該物體靜止時漂浮，浮力為
四、作圖題（本大題有2小題，每小題2分。共4分）
21. 不計海水阻力，請在圖中畫出潛水艇在海水中沿豎直方向加速上浮時的受力示意圖（O表示艇的重心）。
【答案】如圖所示
【解析】潛水艇受到豎直向下的重力，豎直向上的浮力，因為潛艇加速上升，豎直方向上合力應該向上，故浮力應大于重力，如圖所示：
22. 按要求作圖，請保留作圖痕跡。圖中小球在水中處于靜止狀態，畫出小球所受力的示意圖。
【答案】如圖所示
【解析】小球在水中處于靜止狀態時，小球受到平衡力的作用，受到的重力和浮力，大小相等，小球所受的浮力和浮力都作用在球上，浮力方向豎直向上，重力方向豎直向下，如圖：
五、實驗探究題（本大題有3小題，每空1分，共22分）
23. （7分）小組同學在探究影響浮力大小的因素時，做了如圖所示的實驗。
（1）小明對步驟A、B、C、D、E進行了觀察研究。
①觀察步驟A、B、C，發現：隨著物體下表面在水中深度增加，物體受到的浮力__________；
②觀察步驟A、C、D，發現：隨著物體下表面在水中深度增加，物體受到的浮力__________；
③小明對此產生了疑惑：浮力大小到底與物體下表面在水中深度有沒有關系呢？同學們討論后認為，真正影響浮力大小的不是物體下表面在水中的深度，而是__________；
（2）小華對步驟A、C、E進行了觀察研究，發現__________不變，物體受到的浮力與__________有關；
（3）已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，分析圖中數據可得：
①物體的密度為__________kg/m3；
②鹽水的密度為__________kg/m3。
【答案】（1） 變大 不變 物體排開液體的體積（2） 排開液體的體積 液體的密度
（3） 4×103 1.2×103
【解析】（1）根據控制變量法，觀察步驟A、B、C，隨著物體下表面在水中深度增加，彈簧測力計示數越來越小，根據稱重法可知，物體受到的浮力變大。
根據控制變量法，觀察步驟A、C、D，隨著物體下表面在水中深度增加，彈簧測力計的示數不變，根據稱重法可知，物體受到的浮力不變。
綜上所述，物體所受浮力大小與物體在水中的深度無關，因為在深度改變的同時，實際上改變的是物體排開水的體積，當物體排開水的體積不變時，隨著深度的變化，物體受到的浮力不變，因此真正影響浮力大小的不是物體下表面在水中的深度，而是物體排開液體的體積。
（2）根據控制變量法，分析步驟A、C、E，物體排開液體的體積相同，液體的密度不同，彈簧測力計的示數不同，說明物體受到的浮力不同，因此可知當物體排開液體的體積不變，物體受到的浮力與液體的密度有關。
（3）由圖A可知，物體的重力為8N，由圖A、C可知，物體完全浸沒在水中時受到的浮力為
F浮=G-F示=8N-6N=2N
根據F浮=ρ液V排g可知，物體的體積為
則物體的密度為
由圖A、E可知，物體完全浸沒在鹽水中時受到的浮力為
F浮鹽水=G-F示E=8N-5.6N=2.4N
根據F浮=ρ液V排g可知，鹽水的密度為
24. （6分）如圖是“探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關系”的實驗，請解答下列問題。
（1）最合理的實驗順序是______；
（2）由圖乙可知，實驗中所用物體的______為4N；由乙、丙兩圖可知物體受到的浮力為______N；
（3）綜合四幅圖可得到的結論是：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它______；
（4）若物體沒有完全浸沒在液體中，則在其余操作過程正確的前提下______（選填“能”或“不能”）得到與（3）中相同的結論，如果換用密度小于液體密度的物體（不吸液體）來進行實驗，則圖______中可以不使用彈簧測力計。
【答案】（1） 丁乙丙甲 （2）重力 1 （3）排開的液體所受的重力 （4） 能 丙
【解析】（1）為了使小桶在接水之后可直接計算水的重力，應先測量空桶的重力，然后再測出石塊的重力，并直接浸入水中觀察測力計的示數，最后測排出的水和小桶的總重力，求排出的水的重力。因此，最合理的順序應為：丁、乙、丙、甲。
（2）由圖乙知道，實驗中所用物體的重力為4N。
由乙、丙兩圖，根據稱重法知道，物體受到的浮力為
（3）因F浮=G排，可得到的結論是：浸在液體中的物體受到的浮力等于物體排開液體的重力。
（4）若物體沒有完全浸沒在液體中，排開水的體積減小，排開水的重力減小，浮力減小，仍能得出
F浮=G排。
如果換用密度小于液體密度的物體（不吸液體）來進行該實驗，此物體會漂浮在液面上，物體受到的浮力等于物體的重力，則圖丙步驟中可不使用彈簧測力計。
25. （9分）綜合實踐活動——制作密度計
在物理文化周的實踐活動中，小紅利用圓柱狀飲料吸管、作為配重物的鐵絲、石蠟和水等制作了一個簡易密度計。制作時，她先將吸管兩端剪平，在其下端加適當的配重，并將這一端用蠟封起來，如圖甲，將其置于純水中，在吸管上標出水面的位置1；取出吸管，量出標記至吸管下端的距離H。如圖乙，再將簡易密度計置于其他液體中，在吸管上標記液面位置2；取出吸管，量出標記至吸管下端的距離h，。
（1）在吸管下端增加適當的配重是為讓吸管豎直______在液體中；
（2）圖甲中水的密度與圖乙中液體的密度的大小關系是______，______（用、h及H表示）；
（3）在密度計重力和橫截面積未知的情況下，小紅通過測量密度計浸入液體中的深度，再通過計算，共標出了0.8、0.9、1.0、1.1、1.2五條刻度線，則她測量密度計浸入液體（包含水）中的深度至少為______次；
A．1 B．2 C．3 D．4
（4）在小組展示時發現由于刻度不均勻，估讀時誤差較大。于是，同學們準備再制作另一種刻度均勻的密度計；
【小組討論】
圖甲密度計是根據______變化判斷密度大小；那么，能否通過密度與質量之間的關系來制作刻度均勻的密度計呢？
【查閱資料】
桿秤是我國稱量質量的工具，刻度是均勻的。使用時先把被測物體掛在秤鉤處，提起秤紐，移動秤砣，當秤桿在水平位置平衡時，秤砣懸掛點對應的數值即為物體的質量；
【產品制作】
器材：木棒、塑料杯、細線、刻度尺、金屬塊（代替秤砣）；
步驟：
①模仿桿秤結構，用杯子代替秤鉤，先自制一根無刻度“密度秤”；
②如圖丙，空杯子，提起秤紐，移動秤砣，當秤桿在水平位置平衡時，將此時秤砣的懸掛點A標記為“______”刻度；
③杯中加純水至a處，重復②中步驟，此時秤砣的懸掛點B標記為“”；
④將AB兩點之間長度等分，以其中1等份為標準，在整根秤桿上均勻地標上刻度；
【產品檢驗】在杯子中加入某液體至a處后，提起提紐，移動秤砣至C處，秤桿在水平位置平衡，此時刻度如圖丁，則該液體的密度為______；
【分析評估】
①實驗時，若杯子外壁沾有液體，將導致測量結果______；
②圖丙中秤砣質量為56g，提紐到杯子懸掛點的距離；圖丁中刻度線B、C的間距。則每次加入杯中液體的體積______。
【答案】 （1）漂浮 （2） < （3） B （4）排開液體體積 0 1.25 偏大 140
【解析】（1）在吸管下端增加適當的配重是為了降低吸管的重心，讓吸管豎直漂浮在液體中。
（2）密度計在液體中漂浮，受到的浮力等于重力，浮力大小不變，密度計排開水的體積大于密度計排開液體的體積，由得
密度計在水中與液體中受到的浮力相等，由得
即
則
（3）在密度計重力和橫截面積未知的情況下，為了標出0.8、0.9、1.0、1.1、1.2這五條刻度線，我們至少需要知道兩種已知密度的液體來作為基準。例如，我們可以選擇水（密度為1.0g/cm3）作為第一個基準，測量出吸管在水中的浸入深度，并標出1.0刻度線。然后，我們再選擇一種密度小于水的液體（如酒精），測量出吸管在該液體中的浸入深度，并通過計算得到該液體的密度，從而標出另一個刻度線。有了這兩個基準刻度線后，就可以通過比較吸管在其他液體中的浸入深度與這兩個基準刻度線的距離來推算出其他液體的密度，并標出相應的刻度線。因此，小紅至少需要測量密度計浸入液體中的深度兩次。故B符合題意，ACD不符合題意。
故選B。
密度計受到的浮力不變，密度計是根據排開液體體積變化判斷密度大小，若排開液體體積越大，說明液體密度越小。
②如圖丙，空杯子，提起秤紐，移動秤砣，當秤桿在水平位置平衡時，此時桿秤稱量的液體的質量為0，則可將此時秤砣的懸掛點A標記為“0”刻度。
由圖丁得，標尺的分度值為0.01g/cm3，C點處的示數為1.25g/cm3，即該液體的密度為1.25 g/cm3。
①實驗時，若杯子外壁沾有液體，阻力變大，阻力臂與動力不變，由杠桿平衡條件得，動力臂變大，則將導致測量結果偏大
由杠桿平衡條件得
則
則
由得
由得
則
六、計算題（本大題有3小題，共20分）
26. （4分）某次物理活動舉行了“造船”比賽，小明選了一塊的圓柱體橡皮泥，它的體積為，小明用這塊橡皮泥造出了一只小船。經測試，在確保船只仍漂浮在水面的前提下，船內最多可放的物體，如圖所示。已知，g取，求：
（1）此時小船受到的浮力有多大？
（2）此時小船排開水的體積有多大？
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）船內放的物體，處于漂浮的狀態，根據物體的沉浮條件可知
（2）根據阿基米德原理，此時小船排開水的體積
答：（1）此時小船受到的浮力為；
（2）此時小船排開水的體積為。
27. （8分）“海葵一號”是中國自主設計并建造的亞洲首艘浮式生產儲卸型裝置，“海葵一號”漂浮在大海上工作，從空中俯瞰像一朵綻放的葵花。思考樂傲傲同學查閱資料得知：“海葵一號”的質量是3.7×107kg，滿載時排開海水的質量是1.0×108kg（g 取10N/kg， 海水的密度為 1.0×103kg/m3） 根據已知信息求：
（1）“海葵一號”滿載時受到的浮力；
（2）“海葵一號”一次最多能儲存石油的質量；
（3）當一架3×104N的直升機停放在“海葵一號”的水平停機坪上時，直升機與停機坪接觸的面積是0.06m2，請幫助傲傲同學求出直升機對停機坪的壓強。
【答案】（1）1.0×109N；（2）6.3×107kg；（3）
【解析】（1）“海葵一號”滿載時受到的重力
“海葵一號”漂浮在海面上，根據二力平衡，“海葵一號”滿載時受到的浮力
（2）“海葵一號”一次最多能儲存石油的質量
（3）直升機在水平停機坪上，對停機坪的壓力
直升機對停機坪的壓強
答：（1）“海葵一號”滿載時受到的浮力為1.0×109N；
（2）“海葵一號”一次最多能儲存石油的質量為6.3×107kg；
（3）直升機對停機坪的壓強為5×105Pa。
28. （8分）如圖所示，水平桌面上的平底薄壁容器（重力忽略不計）底面積為，容器內盛有質量為4kg的水。一實心木塊漂浮在水面上，木塊的質量為0.6kg，體積為。g取10N/kg，求：
（1）木塊的密度；
（2）木塊受到的重力；
（3）木塊受到的浮力；
（4）此時容器對水平桌面的壓強。
【答案】（1）；（2）；（3）；（4）
【解析】（1）根據題意可知，木塊的密度為
（2）根據題意可知，木塊受到的重力為
（3）根據題意可知，實心木塊漂浮在水面上，則木塊受到的浮力等于木塊的重力，即浮力為
（4）根據可知，此時容器對水平桌面的壓強為
答：（1）木塊的密度為；
（2）木塊受到的重力為；
（3）木塊受到的浮力為；
（4）容器對水平桌面的壓強為。
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【情境化·新趨勢】初中物理滬科2024版八全冊單元期中期末素養提升卷
第九章 浮力單元素養提升卷
（滿分100分，答題時間90分鐘）
一、單項選擇題（本大題有10小題，每小題3分，共30分.每小題給出的四個選項中，只有一個選項是符合題意的）
1. 如圖所示，將乒乓球置于去底塑料瓶口處，然后向瓶里注水，當有少量水從瓶口流出時，乒乓球不上浮；若用手堵住瓶口，可觀察到乒乓球上浮起來，此實驗說明了（　　）
A. 連通器工作原理
B. 浮力產生的原因
C. 大氣存在著壓強
D. 液壓機工作原理
2. 如圖所示物體沒有受到浮力的是（ ）
A. 沉在水底的鐵球 B. 水面戲水的天鵝
C. 打入水底的木樁 D. 在水中游動的小魚
3. 如圖為我國“遼寧號”航空母艦演習時的場景。下列說法正確的是（　　）
A. “遼寧號”所受浮力的方向是豎直向下的
B. “遼寧號”所受浮力和重力是一對相互作用力
C. 戰斗機從“遼寧號”上起飛后，艦體所受浮力變小
D. “遼寧號”從渤海駛入黃海后，艦體所受浮力變大
4. 如圖所示，將香瓜和櫻桃放入同一個盛有水的水槽中，質量較大的香瓜漂浮在水面上，質量較小的櫻桃沉在水底。關于此現象，下列說法中正確的是（　　）
A. 櫻桃的密度小于香瓜的密度
B. 香瓜受到的浮力大于它受到的重力
C. 櫻桃受到的浮力等于它受到的重力
D. 香瓜受到的浮力大于櫻桃受到的浮力
5. 將一個生雞蛋放進盛有清水的杯中，如圖所示，雞蛋沉入水底，雞蛋重為G，然后逐漸向水中
加入食鹽并使其溶解，在雞蛋漸漸浮起到靜止的過程中，雞蛋所受的浮力隨時間變化圖像正確的
是（　　）
A. B. C. D.
6. 放在水平桌面上的甲乙兩個相同的容器盛有不同的液體，現將兩個相同的物塊分別放在兩容器中，當物塊靜止時，兩容器中的液面恰好相平，兩物塊所處的位置如圖所示，則（　　）
A. 甲容器中物塊排開液體的重力較大
B. 甲容器底受到的壓強大
C. 乙容器中的液體密度大
D. 乙容器中物塊受到的浮力大
7. 如圖所示，將一體積為的質量分布均勻的正方體木塊輕輕放入一盛滿某種液體的溢水杯中，溢出液體的體積為；若將木塊從中間鋸掉一半，將剩余部分再次輕輕放入裝滿該液體的溢水杯中，則該液體會溢出（　　）
A. B. C. D.
8. 某同學用石塊、細線、彈簧測力計、燒杯、水和食鹽等器材，進行如圖所示的實驗探究。下列說法正確的是（　　）
A. 石塊在水中受到的浮力方向豎直向下
B. 石塊在水中受到的浮力大小為
C. 石塊浸沒在水中時，排開水的體積為
D. 丙圖中鹽水的密度為
9. 小明往吸管下端內部塞入一些細鐵絲作為配重，并將吸管下端封閉，制作成一支簡易密度計。將密度計先后放入盛有甲、乙兩種不同液體的兩個相同燒杯中，它會豎直立在液體中，當密度計靜止時，兩杯中液體深度相同，如圖所示。密度計在甲液體中受到的浮力為F浮甲、在乙液體中受到的浮力為F浮乙，甲液體的密度為ρ甲，乙液體的密度為ρ乙。下列說法中正確的是（ ）
A. F浮甲>F浮乙，ρ甲>ρ乙 B. F浮甲=F浮乙，ρ甲<ρ乙
C. F浮甲ρ乙
10. 如圖甲所示，體積可忽略不計的輕質硬桿B一端固定在容器底，一端與不吸水的實心正方體A固定。現緩慢向容器中加水，桿B受到正方體A的作用力大小F隨注水深度變化的圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（　　）
A. F越大，浮力越小 B. 當F大小為0時，水的深度為11cm
C. 物體A完全浸沒時受到的浮力為2N D. 物體A的密度為
二、多項選擇題（本大題有2小題，每小題3分，共6分.每小題給出的四個選項中，至少有兩個選項是符合題意的，選對但不全得2分，有選錯的得0分，全選對的得3分）
11．如圖所示，水平桌面上盛有適量鹽水的燒杯中，漂浮著冰塊A，懸浮著物塊B。當冰塊A完全熔化后，下列分析正確的是（　　）
A．燒杯中鹽水的密度變小 B．燒杯內液面不發生變化
C．杯底受到液體的壓強變小 D．物塊B受到的浮力變小
12. 如圖所示，燒杯中裝有適量的水，現有質地均勻，不吸且不溶于水的a、b兩實心柱體，質量之比為3∶1，體積之比為4∶1，將b置于a上面一起放入燒杯中，靜止時a的上表面剛好與液面相平，下列說法正確的是（　　）
A. a的密度為
B. 單獨把a放入燒杯中，有四分之三的體積露出液面
C. 單獨把b放入燒杯中，有四分之一的體積露出液面。
D. 單獨把a放入燒杯中時，其下表面液體壓強與圖中a的下表面液體壓強之比為3∶4
三、填空題（本大題有8小題，每空1分，共18分）
13.一均勻的長方體浸沒在液體中，如圖所示．已知它的底面積為S，上表面所處深度為h1，下表面所處深度為h2，則長方體下表面所受到液體的壓力表達式為_________，浮力表達式為__________．（液體密度ρ液和g為已知量）
14. 小悅用塑料瓶等材料，制作了一個潛水艇模型。他把潛水艇模型放入裝有水的盆中，模型在水中漂浮，如圖所示。小悅必須從進氣（排氣）管口處_________（選填“吹”或“吸”）氣，改變潛水艇模型自身的_________力，實現在水盆中下沉。
15. 潛水艇的“掉深”指的是潛艇在水下航行時突然遇到密度較______的海水，浮力急劇減小，就會像汽車掉進懸崖一樣急劇掉向海底，此時若想自救，潛艇應______（“向內充水”或“向外排水”）。
16. 全球首艘智能型無人系統航母船“珠海云”號（如圖所示）在廣州下水。“珠海云”號排水量為2000噸，滿載時受到的浮力為______N，船上的無人機起飛后船身受到的浮力______（填“變大”“變小”或“不變”），無人機受到重力的方向______。（g取10N/kg）
17．如圖，某物塊用細線系在彈簧測力計下，在空氣中和浸沒在水中時測力計的示數如圖所示，則此時物塊受到水的浮力為 ；已知水的密度為1×103kg/m3，則物塊的密度為 。（g=10N/kg）

18．在“王冠之謎與阿基米德原理”的故事，若王冠的質量為490g，浸沒在水中稱時，王冠重4.5N，這頂王冠在水中受到的浮力為 N，王冠的體積為 ，若純金的密度為，根據上述數據可知王冠 （填“是”或“不是”）純金制作的。
19. 用彈簧測力計懸掛一個實心柱體，將它浸入水中靜止時，其上表面恰好與水面相平。此時彈簧測力計的示數為3N，柱體下表面受到水的壓力為2N，則柱體受到的浮力為_______N，其密度是_________kg/m3。（）
20. 如圖所示，有一個內外壁皆為圓柱形的平底容器，內裝足夠深的水。將一個質地均勻的正方體物體懸掛在豎直放置的彈簧測力計下（圖中未畫出彈簧測力計）。當物體的體積浸入水中時，彈簧測力計示數為7N；當物體的體積浸入水中時，彈簧測力計示數為4N。現將物體從彈簧測力計上取下放入水中，則該物體靜止時，所受到的浮力是______N，該物體的密度為______。
四、作圖題（本大題有2小題，每小題2分。共4分）
21. 不計海水阻力，請在圖中畫出潛水艇在海水中沿豎直方向加速上浮時的受力示意圖（O表示艇的重心）。
22. 按要求作圖，請保留作圖痕跡。圖中小球在水中處于靜止狀態，畫出小球所受力的示意圖。
五、實驗探究題（本大題有3小題，每空1分，共22分）
23. （7分）小組同學在探究影響浮力大小的因素時，做了如圖所示的實驗。
（1）小明對步驟A、B、C、D、E進行了觀察研究。
①觀察步驟A、B、C，發現：隨著物體下表面在水中深度增加，物體受到的浮力__________；
②觀察步驟A、C、D，發現：隨著物體下表面在水中深度增加，物體受到的浮力__________；
③小明對此產生了疑惑：浮力大小到底與物體下表面在水中深度有沒有關系呢？同學們討論后認為，真正影響浮力大小的不是物體下表面在水中的深度，而是__________；
（2）小華對步驟A、C、E進行了觀察研究，發現__________不變，物體受到的浮力與__________有關；
（3）已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，分析圖中數據可得：
①物體的密度為__________kg/m3；
②鹽水的密度為__________kg/m3。
24. （6分）如圖是“探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關系”的實驗，請解答下列問題。
（1）最合理的實驗順序是______；
（2）由圖乙可知，實驗中所用物體的______為4N；由乙、丙兩圖可知物體受到的浮力為______N；
（3）綜合四幅圖可得到的結論是：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它______；
（4）若物體沒有完全浸沒在液體中，則在其余操作過程正確的前提下______（選填“能”或“不能”）得到與（3）中相同的結論，如果換用密度小于液體密度的物體（不吸液體）來進行實驗，則圖______中可以不使用彈簧測力計。
25. （9分）綜合實踐活動——制作密度計
在物理文化周的實踐活動中，小紅利用圓柱狀飲料吸管、作為配重物的鐵絲、石蠟和水等制作了一個簡易密度計。制作時，她先將吸管兩端剪平，在其下端加適當的配重，并將這一端用蠟封起來，如圖甲，將其置于純水中，在吸管上標出水面的位置1；取出吸管，量出標記至吸管下端的距離H。如圖乙，再將簡易密度計置于其他液體中，在吸管上標記液面位置2；取出吸管，量出標記至吸管下端的距離h，。
（1）在吸管下端增加適當的配重是為讓吸管豎直______在液體中；
（2）圖甲中水的密度與圖乙中液體的密度的大小關系是______，______（用、h及H表示）；
（3）在密度計重力和橫截面積未知的情況下，小紅通過測量密度計浸入液體中的深度，再通過計算，共標出了0.8、0.9、1.0、1.1、1.2五條刻度線，則她測量密度計浸入液體（包含水）中的深度至少為______次；
A．1 B．2 C．3 D．4
（4）在小組展示時發現由于刻度不均勻，估讀時誤差較大。于是，同學們準備再制作另一種刻度均勻的密度計；
【小組討論】
圖甲密度計是根據______變化判斷密度大小；那么，能否通過密度與質量之間的關系來制作刻度均勻的密度計呢？
【查閱資料】
桿秤是我國稱量質量的工具，刻度是均勻的。使用時先把被測物體掛在秤鉤處，提起秤紐，移動秤砣，當秤桿在水平位置平衡時，秤砣懸掛點對應的數值即為物體的質量；
【產品制作】
器材：木棒、塑料杯、細線、刻度尺、金屬塊（代替秤砣）；
步驟：
①模仿桿秤結構，用杯子代替秤鉤，先自制一根無刻度“密度秤”；
②如圖丙，空杯子，提起秤紐，移動秤砣，當秤桿在水平位置平衡時，將此時秤砣的懸掛點A標記為“______”刻度；
③杯中加純水至a處，重復②中步驟，此時秤砣的懸掛點B標記為“”；
④將AB兩點之間長度等分，以其中1等份為標準，在整根秤桿上均勻地標上刻度；
【產品檢驗】在杯子中加入某液體至a處后，提起提紐，移動秤砣至C處，秤桿在水平位置平衡，此時刻度如圖丁，則該液體的密度為______；
【分析評估】
①實驗時，若杯子外壁沾有液體，將導致測量結果______；
②圖丙中秤砣質量為56g，提紐到杯子懸掛點的距離；圖丁中刻度線B、C的間距。則每次加入杯中液體的體積______。
六、計算題（本大題有3小題，共20分）
26. （4分）某次物理活動舉行了“造船”比賽，小明選了一塊的圓柱體橡皮泥，它的體積為，小明用這塊橡皮泥造出了一只小船。經測試，在確保船只仍漂浮在水面的前提下，船內最多可放的物體，如圖所示。已知，g取，求：
（1）此時小船受到的浮力有多大？
（2）此時小船排開水的體積有多大？
27. （8分）“海葵一號”是中國自主設計并建造的亞洲首艘浮式生產儲卸型裝置，“海葵一號”漂浮在大海上工作，從空中俯瞰像一朵綻放的葵花。思考樂傲傲同學查閱資料得知：“海葵一號”的質量是3.7×107kg，滿載時排開海水的質量是1.0×108kg（g 取10N/kg， 海水的密度為 1.0×103kg/m3） 根據已知信息求：
（1）“海葵一號”滿載時受到的浮力；
（2）“海葵一號”一次最多能儲存石油的質量；
（3）當一架3×104N的直升機停放在“海葵一號”的水平停機坪上時，直升機與停機坪接觸的面積是0.06m2，請幫助傲傲同學求出直升機對停機坪的壓強。
28. （8分）如圖所示，水平桌面上的平底薄壁容器（重力忽略不計）底面積為，容器內盛有質量為4kg的水。一實心木塊漂浮在水面上，木塊的質量為0.6kg，體積為。g取10N/kg，求：（1）木塊的密度；
（2）木塊受到的重力；
（3）木塊受到的浮力；
（4）此時容器對水平桌面的壓強。
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