2026年课堂作业武汉出版社八年级物理下册人教版第101页答案
二、非选择题
10. 我国第二艘 055 型万吨驱逐舰“拉萨号”如图所示,其综合作战能力在当今世界同类舰艇中位居前列。“拉萨号”受到的浮力方向
竖直向上
;若舰艇上的直升机飞离甲板,“拉萨号”所受的浮力大小将
变小
(选填“变大”“不变”或“变小”),舰身将
上浮一些
(选填“上浮一些”“下沉一些”或“不变”)。

答案

10. 竖直向上 变小 上浮一些

解析

【分析】
首先回忆浮力的基本性质,浮力的方向是固定的;接着分析舰艇的受力状态,“拉萨号”漂浮在水面,漂浮时浮力等于自身总重力。当直升机飞离甲板,舰艇的总重力减小,根据漂浮条件可判断浮力的变化;再结合阿基米德原理,浮力变化会影响排开水的体积,进而判断舰身的浮沉变化。
【解析】
1. 浮力的方向是竖直向上,这是浮力的基本性质,所以“拉萨号”受到的浮力方向竖直向上。
2. “拉萨号”漂浮在水面上,根据漂浮条件可知,此时舰艇受到的浮力等于舰艇的总重力,即$F_{浮}=G_{总}$。当直升机飞离甲板,舰艇的总重力$G_{总}$变小,因此“拉萨号”所受的浮力大小将变小。
3. 根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$,在水的密度$\rho_{水}$和重力加速度$g$不变的情况下,浮力$F_{浮}$变小,说明排开水的体积$V_{排}$变小,因此舰身将上浮一些。
【答案】
竖直向上;变小;上浮一些
【知识点】
浮力的方向;漂浮条件;阿基米德原理
【点评】
本题考查浮力相关的基础知识点,结合漂浮物体的受力分析和阿基米德原理进行判断,题目联系实际舰艇场景,注重对基础知识的理解与运用,帮助学生将物理知识与生活实际结合。
【难度系数】
0.7
11. 体积相同、未打开的普通汽水和无糖汽水浸入水中时的浮沉状况如图所示,则质量较大的是
普通汽水
,受到浮力较大的是
普通汽水


答案

11. 普通汽水 普通汽水

解析

【分析】
首先根据物体的浮沉状态判断排开水的体积:体积相同的两罐汽水,无糖汽水漂浮,排开水的体积小于自身体积;普通汽水悬浮,排开水的体积等于自身体积。再利用阿基米德原理比较浮力大小,结合浮沉条件(漂浮、悬浮时浮力等于重力)推导重力大小,进而比较质量大小。
【解析】
1. 分析排开液体体积:
已知两罐汽水体积相同,无糖汽水漂浮,其排开水的体积$ V_{排无} < V $;普通汽水悬浮,其排开水的体积$ V_{排普} = V $,因此$ V_{排普} > V_{排无} $。
2. 利用阿基米德原理比较浮力:
根据阿基米德原理$ F_{浮} = \rho_{水}gV_{排} $,在$ \rho_{水} $和g相同的情况下,排开液体体积越大,浮力越大,因此普通汽水受到的浮力$ F_{浮普} > F_{浮无} $。
3. 结合浮沉条件比较质量:
漂浮时浮力等于重力,即$ F_{浮无} = G_{无} = m_{无}g $;悬浮时浮力等于重力,即$ F_{浮普} = G_{普} = m_{普}g $。
因为$ F_{浮普} > F_{浮无} $,所以$ m_{普}g > m_{无}g $,可得$ m_{普} > m_{无} $,即普通汽水质量更大。
综上,质量较大的是普通汽水,受到浮力较大的是普通汽水。
【答案】
普通汽水;普通汽水
【知识点】
浮沉条件应用、阿基米德原理
【点评】
本题结合生活实例,考查物体浮沉条件与阿基米德原理的综合应用,核心是通过浮沉状态分析排液体积,进而推导浮力和质量的大小关系。
【难度系数】
0.6
12. 如图,取一支空牙膏管,一次将它挤瘪,另一次将它撑开,两次都拧紧盖后放入同一杯水中。两次牙膏管的质量 $ m_{\mathrm{甲}} $ 和 $ m_{\mathrm{乙}} $ 的大小关系是 $ m_{\mathrm{甲}} $
=
$ m_{\mathrm{乙}} $;两次排开水的体积 $ V_{\mathrm{甲}} $ 和 $ V_{\mathrm{乙}} $ 的大小关系是 $ V_{\mathrm{甲}} $
$ V_{\mathrm{乙}} $;两次所受的浮力 $ F_{\mathrm{甲}} $ 和 $ F_{\mathrm{乙}} $ 的大小关系是 $ F_{\mathrm{甲}} $
$ F_{\mathrm{乙}} $;两次杯底受到水的压强 $ p_{\mathrm{甲}} $ 和 $ p_{\mathrm{乙}} $ 的大小关系是 $ p_{\mathrm{甲}} $
$ p_{\mathrm{乙}} $。

答案

12. = < < <

解析

【分析】
1. 分析质量:质量是物体的固有属性,与物体的形状无关,牙膏管只是形状改变,所含物质的多少不变,所以两次质量相等。
2. 分析浮力:先判断物体的浮沉状态,甲挤瘪后下沉,浮力小于重力;乙撑开后漂浮,浮力等于重力,由于两次重力相等,所以甲的浮力小于乙的浮力。
3. 分析排开水的体积:根据阿基米德原理,浮力大小与排开液体的体积有关,在液体密度相同时,浮力越小,排开液体的体积越小,因此甲排开水的体积小于乙的。
4. 分析杯底压强:排开液体体积越大,水面上升的高度越高,根据液体压强公式,深度越大,压强越大,所以甲的杯底压强小于乙的。
【解析】
1. 质量:质量是物体所含物质的多少,牙膏管挤瘪或撑开时,所含物质的量不变,因此 $ m_{\mathrm{甲}} = m_{\mathrm{乙}} $。
2. 浮力:甲中牙膏管下沉,说明此时浮力小于重力,即 $ F_{\mathrm{甲}} < G_{\mathrm{甲}} $;乙中牙膏管漂浮,说明浮力等于重力,即 $ F_{\mathrm{乙}} = G_{\mathrm{乙}} $。因为 $ m_{\mathrm{甲}} = m_{\mathrm{乙}} $,由 $ G=mg $ 可知 $ G_{\mathrm{甲}} = G_{\mathrm{乙}} $,所以 $ F_{\mathrm{甲}} < F_{\mathrm{乙}} $。
3. 排开水的体积:根据阿基米德原理 $ F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{水}} g V_{\mathrm{排}} $,在 $ \rho_{\mathrm{水}} $ 和 $ g $ 不变时,$ F_{\mathrm{浮}} $ 越小,$ V_{\mathrm{排}} $ 越小,因此 $ V_{\mathrm{甲}} < V_{\mathrm{乙}} $。
4. 杯底压强:同一杯水中,$ V_{\mathrm{排}} $ 越大,水面上升的高度越大,水的深度 $ h $ 越大。根据液体压强公式 $ p = \rho_{\mathrm{水}} g h $,$ \rho_{\mathrm{水}} $ 和 $ g $ 不变时,$ h $ 越小,压强越小,所以 $ p_{\mathrm{甲}} < p_{\mathrm{乙}} $。
【答案】
=;<;<;<
【知识点】
质量的特性;阿基米德原理;液体压强公式
【点评】
本题综合考查质量的特性、物体浮沉条件、阿基米德原理以及液体压强公式的应用,需要结合物体的状态分析浮力大小,再逐步推导排开液体体积和液体压强的关系,注重知识点的综合运用。
【难度系数】
0.6
13. 放在水平桌面上的量筒中盛有 $ 120 \, \mathrm{cm}^3 $ 的水,当把挂在弹簧测力计下的小金属块完全浸入量筒里的水中后,量筒的水面上升到 $ 170 \, \mathrm{cm}^3 $ 处,弹簧测力计的示数为 $ 3.4 \, \mathrm{N} $,则金属块的体积为
50
$ \mathrm{cm}^3 $,所受浮力为
0.5
$ \mathrm{N} $,金属块受到的重力为
3.9
$ \mathrm{N} $,密度为
7.8×10³
$ \mathrm{kg/m}^3 $。

答案

13. 50 0.5 3.9 7.8×10³

解析

【分析】
解题思路如下:
1. 金属块完全浸没在水中,其体积等于排开水的体积,可通过量筒两次示数之差直接计算;
2. 根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$,代入排开水的体积、水的密度等数据计算浮力;
3. 利用称重法的推导关系,金属块浸没时重力$G=F_{浮}+F_{示}$($F_{示}$为弹簧测力计示数),代入浮力和测力计示数可求出重力;
4. 由$G=mg$算出金属块质量,再结合密度公式$\rho=\frac{m}{V}$计算金属块密度,过程中注意单位的统一转换。
【解析】
1. 计算金属块的体积:
金属块完全浸入水中,排开水的体积等于金属块的体积:
$V = V_{排} = V_{2} - V_{1} = 170\,\mathrm{cm}^3 - 120\,\mathrm{cm}^3 = 50\,\mathrm{cm}^3$
2. 计算金属块所受浮力:
将$V_{排}=50\,\mathrm{cm}^3=5×10^{-5}\,\mathrm{m}^3$代入阿基米德原理公式:
$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}=1.0×10^3\,\mathrm{kg/m}^3×10\,\mathrm{N/kg}×5×10^{-5}\,\mathrm{m}^3=0.5\,\mathrm{N}$
3. 计算金属块的重力:
根据称重法的推导式$G=F_{浮}+F_{示}$,代入数据得:
$G=0.5\,\mathrm{N}+3.4\,\mathrm{N}=3.9\,\mathrm{N}$
4. 计算金属块的密度:
由$G=mg$得金属块的质量:
$m=\frac{G}{g}=\frac{3.9\,\mathrm{N}}{10\,\mathrm{N/kg}}=0.39\,\mathrm{kg}$
金属块体积$V=50\,\mathrm{cm}^3=5×10^{-5}\,\mathrm{m}^3$,则密度:
$\rho=\frac{m}{V}=\frac{0.39\,\mathrm{kg}}{5×10^{-5}\,\mathrm{m}^3}=7.8×10^3\,\mathrm{kg/m}^3$
【答案】
50;0.5;3.9;7.8×10³
【知识点】
阿基米德原理;称重法测重力;密度的计算
【点评】
本题是浮力与密度的基础综合应用题,考查了排水法测体积、阿基米德原理、称重法的应用以及密度公式的计算,解题关键是明确各物理量的关联,注意单位的统一转换,属于初中物理常考题型。
【难度系数】
0.7
14. 如图,将一个体积为 $ 1.0 × 10^{-3} \, \mathrm{m}^3 $、重 $ 6 \, \mathrm{N} $ 的木块用细线系在底面积为 $ 400 \, \mathrm{cm}^2 $ 的圆柱形容器的底部。当容器中倒入足够的水使木块浸没时,求:

(1) 木块浸没在水中受到的浮力。
(2) 剪断细线,木块静止后,露出水面的体积。

答案

14. (1)木块浸没在水中时受到的浮力:
$F_{浮}=ρ_{液}gV_{排}=1.0×10³ kg/m³×10 N/kg×1.0×10^{-3} m³=10 N$。
(2)因为木块浸没在水中时的浮力大于木块的重力,所以剪断细线后,木块会上浮直至漂浮在水面上。
由于漂浮,所以$ F'_{浮}=G_{物}=6 N$,
由$ F_{浮}=ρ_{液}gV_{排}$得:
$V'=\frac{F'_{浮}}{ρ_{水}g}=\frac{6 N}{1×10³ kg/m³×10 N/kg}=6×10^{-4} m³$,
则$ V_{露}=V-V_{排}=1.0×10^{-3} m³-6×10^{-4} m³=4×10^{-4} m³$。

解析

【分析】
(1) 第一问求木块浸没时的浮力,已知木块完全浸没,排开水的体积等于木块的体积,直接利用阿基米德原理公式$F_{浮}=ρ_{液}gV_{排}$即可计算浮力。
(2) 第二问,先比较浸没时浮力和木块重力,浮力大于重力,剪断细线后木块会上浮至漂浮状态,漂浮时浮力等于重力,再利用阿基米德原理算出此时木块排开水的体积,最后用木块总体积减去排开水的体积,得到露出水面的体积。
【解析】
(1) 木块浸没在水中时,排开水的体积等于木块的体积,即$V_{排}=V=1.0×10^{-3} \, \mathrm{m}^3$,根据阿基米德原理:
$F_{浮}=ρ_{水}gV_{排}=1.0×10^{3} \, \mathrm{kg/m}^3×10 \, \mathrm{N/kg}×1.0×10^{-3} \, \mathrm{m}^3=10 \, \mathrm{N}$
(2) 因为$F_{浮}=10 \, \mathrm{N} > G=6 \, \mathrm{N}$,所以剪断细线后木块会上浮,最终静止时漂浮在水面上,此时木块受到的浮力等于自身重力,即$F'_{浮}=G=6 \, \mathrm{N}$。
由$F_{浮}=ρ_{水}gV'_{排}$可得,此时木块排开水的体积:
$V'_{排}=\frac{F'_{浮}}{ρ_{水}g}=\frac{6 \, \mathrm{N}}{1.0×10^{3} \, \mathrm{kg/m}^3×10 \, \mathrm{N/kg}}=6×10^{-4} \, \mathrm{m}^3$
则木块露出水面的体积:
$V_{露}=V - V'_{排}=1.0×10^{-3} \, \mathrm{m}^3 - 6×10^{-4} \, \mathrm{m}^3=4×10^{-4} \, \mathrm{m}^3$
【答案】
(1) 木块浸没在水中受到的浮力为$\boldsymbol{10 \, \mathrm{N}}$;
(2) 剪断细线后木块静止时露出水面的体积为$\boldsymbol{4×10^{-4} \, \mathrm{m}^3}$。
【知识点】
阿基米德原理、物体浮沉条件
【点评】
本题考查浮力的相关计算,核心是灵活运用阿基米德原理和物体的浮沉条件,解题时需注意排开水的体积的判断以及单位的统一,属于基础题型。
【难度系数】
0.7