2026年暑期升级训练浙江教育出版社八年级科学浙教版第36页答案
16. ★学习了物体的浮沉条件后,小舟做了如下实验:在两个薄气球中装满温水,扎紧后剪去多余部分,使其分别浸没于盛有冷水与热水的玻璃杯中(如图)。若不计气球自重,则放手后两气球的运动情况是(
D


A.在冷水、热水中都下沉
B.在冷水中下沉,在热水中上浮
C.在冷水、热水中都上浮
D.在冷水中上浮,在热水中下沉

(第16题图)(第17题图)

答案

D 解析:由于热胀冷缩,温水的密度小于冷水的密度,大于热水的密度。由物体的浮沉条件可知,装温水的气球在热水中下沉,在冷水中上浮。故选D。

解析

【分析】
要判断气球的运动情况,需结合物体浮沉条件,比较气球内温水的密度与冷水、热水的密度关系。根据热胀冷缩原理,水的密度随温度升高而减小:冷水温度低,密度大;热水温度高,密度小。气球内是温水,不计自重时,气球的密度等于温水的密度,分别与冷水、热水的密度比较,再依据浮沉条件判断运动状态。
【解析】
不计气球自重,气球的重力等于内部温水的重力,即$ G = \rho_{温}gV $;气球浸没时排开液体的体积等于气球体积,浮力$ F_{浮} = \rho_{液}gV $。
根据热胀冷缩,水的密度随温度升高而减小:冷水温度低,密度$ \rho_{冷} > \rho_{温} $,则$ F_{浮冷} = \rho_{冷}gV > \rho_{温}gV = G $,所以气球在冷水中上浮;
热水温度高,密度$ \rho_{热} < \rho_{温} $,则$ F_{浮热} = \rho_{热}gV < \rho_{温}gV = G $,所以气球在热水中下沉。
综上,气球在冷水中上浮,在热水中下沉,故选D。
【答案】
D
【知识点】
物体浮沉条件;密度与温度的关系
【点评】
本题将密度与温度的性质和物体浮沉条件结合考查,需要学生理解温度对液体密度的影响,再通过密度大小关系判断浮力与重力的大小,进而确定物体的运动状态,是对基础知识点的综合应用。
【难度系数】
0.5
17. 甲、乙两名同学分别在底端封闭的两支相同吸管中装入不同质量的细沙,制成了A、B两支简易密度计,放入同一只盛有水的烧杯中,静止后如图所示。下列说法中,正确的是(
A


A.密度计A所受浮力较小
B.密度计B所受重力较小
C.两密度计底部所受水的压强相等
D.两密度计在水面处的刻度值不同

答案

A 解析:由图可知,V_A排<V_B排,由F浮=ρ水V排g可知,F_A浮<F_B浮,故A正确;两支密度计均漂浮在水面,密度计受到的浮力等于自身的重力,因为F_A浮<F_B浮,所以G_A<G_B,故B错误;由图可知,两支密度计底部到水面的距离h_A<h_B,由影响液体压强的因素可知,两支密度计底部所受水的压强p_A<p_B,故C错误;密度计在水面处的刻度值为水的密度,所以两密度计在水面处的刻度值相同,故D错误。

解析

【分析】
本题考查密度计的相关知识,解题思路是:首先明确密度计的工作原理是漂浮时浮力等于自身重力,再结合阿基米德原理分析浮力大小,通过液体压强公式分析底部压强,最后明确密度计刻度的含义,逐一判断选项。
【解析】
密度计在水中静止时处于漂浮状态,根据漂浮条件可知,密度计受到的浮力等于自身重力,即$F_{浮}=G$。
由图可知,A密度计排开水的体积$V_{A排} < V_{B排}$,根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$,水的密度$\rho_{水}$和$g$相同,排开液体体积越小,浮力越小,因此$F_{A浮} < F_{B浮}$,故A选项正确。
因为$F_{浮}=G$,所以$G_{A}=F_{A浮}$,$G_{B}=F_{B浮}$,结合$F_{A浮} < F_{B浮}$,可得$G_{A} < G_{B}$,故B选项错误。
密度计底部受到水的压强根据公式$p=\rho_{水}gh$,$h$是密度计底部到水面的深度,由图可知$h_{A} < h_{B}$,因此$p_{A} < p_{B}$,故C选项错误。
密度计水面处的刻度值为水的密度,两支密度计都放入水中,所以水面处的刻度值相同,故D选项错误。
【答案】
A
【知识点】
密度计原理、阿基米德原理、液体压强
【点评】
本题围绕密度计的核心知识点展开,结合漂浮条件、阿基米德原理和液体压强公式进行分析,属于基础应用类题目,需要学生熟练掌握相关公式和原理的应用。
【难度系数】
0.5
18. *某科学兴趣小组利用弹簧测力计、水、石块(不吸水)、溢水杯、小桶、细线等实验器材探究浮力的大小与排开液体所受到的重力的关系。
(1)如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验步骤,最科学合理的实验顺序是
丙、甲、丁、乙


(第18题图)
(2)根据图中的实验数据可求出石块的密度为
2.8×10³
$\mathrm{kg/m}^3$。($g$取$10\ \mathrm{N/kg}$,
$\rho_{\mathrm{水}}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$)
(3)由实验数据得出$F_{\mathrm{浮}}$
=
(填“$>$”“$<$”或“$=$”)$G_{\mathrm{排}}$,兴趣小组的同学换用不同的物体(不吸液体)或液体按科学合理的顺序进行了多次实验,均得到了相同的结论,从而验证了阿基米德原理的正确性。
(4)丁步骤中,在石块浸没在水中并继续下降的过程中(未接触溢水杯),水对溢水杯底的压强
一直不变
(填“逐渐变大”“逐渐变小”或“一直不变”)。
(5)若换用密度小于液体密度的物体(不吸液体)来进行该实验,则
步骤中可不使用弹簧测力计。
(6)其中一名同学每次进行甲步骤时,都忘记将溢水杯中的液体装满,其他步骤无误,因而他会得出$F_{\mathrm{浮}}$
(填“$>$”“$<$”或“$=$”)$G_{\mathrm{排}}$(小桶中液体所受重力)的结论。

答案

(1)丙、甲、丁、乙 (2)2.8×10³ (3)= (4)一直不变 (5)丁 (6)> 解析:(1)为了使小桶在接水之后可直接计算水的重力,应先测量空小桶的重力,然后再测出石块的重力,并直接浸入水中观察测力计的示数,最后测排出的水和小桶的重力,求排出的水的重力。因此,最合理的顺序应为丙、甲、丁、乙。(2)根据称重法,石块浸没在水中受到的浮力大小F浮=G-F=2.8 N-1.8 N=1 N;根据G=mg,石块的质量m=G/g=2.8N/10N/kg=0.28 kg;根据阿基米德原理,石块的体积V=V排=F浮/ρ水g=1N/(1.0×10³kg/m³×10N/kg)=1×10⁻⁴ m³;石块的密度ρ=m/V=0.28kg/1×10⁻⁴m³=2.8×10³ kg/m³。(3)因G排=G乙-G丙=2 N-1 N=1 N,F浮=1 N;由此可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于它排开液体的重力。(4)在石块浸没在水中并继续下降的过程中(未接触溢水杯),溢水杯中水的深度不变,液体密度不变,根据影响液体压强的因素可知,水对溢水杯底的压强不变。(5)若换用密度小于液体密度的物体(不吸液体)来进行该实验,此物体会漂浮在液面上,物体受到的浮力等于物体的重力,则丁步骤中可不使用弹簧测力计。(6)其中一名同学每次进行甲步骤时,都忘记将溢水杯中液体装满,实验时认为G排=G溢,则G排偏小,因而他会得出F浮>G排的结论。

解析

【分析】
本题围绕探究浮力与排开液体重力的关系(阿基米德原理)展开,需结合实验操作逻辑、称重法求浮力、密度公式、液体压强公式等知识逐一分析各问题:
1. 实验顺序:需先测空桶重力,再测石块重力,接着将石块浸没测拉力,最后测桶和排开液体总重,确保排开液体重力计算准确;
2. 石块密度:利用称重法得浮力,结合重力公式求石块质量,阿基米德原理求排开体积(即石块体积),再由密度公式计算;
3. 浮力与排开重力:分别计算浮力和排开液体重力,比较大小;
4. 溢水杯底压强:液体压强由深度和密度决定,石块浸没后下降时,溢水杯中水的深度不变,压强不变;
5. 漂浮物体的实验:密度小于液体的物体漂浮,浮力等于重力,无需测浸没时的拉力,故丁步骤不用弹簧测力计;
6. 溢水杯未装满的误差:未装满时,排开的水未全部溢出,导致测得的排开液体重力偏小,浮力测量准确,故F浮>G排。
【解析】
(1)实验时,应先测量空小桶的重力(丙),再测出石块的重力(甲),然后将石块浸没在溢水杯中,读出弹簧测力计的示数(丁),最后测出小桶和排开液体的总重力(乙),这样可直接计算排开液体的重力,故合理顺序为丙、甲、丁、乙。
(2)石块浸没时的浮力:$F_{浮}=G - F_{拉}=2.8\ \mathrm{N} - 1.8\ \mathrm{N}=1\ \mathrm{N}$;
石块的质量:$m=\frac{G}{g}=\frac{2.8\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=0.28\ \mathrm{kg}$;
由阿基米德原理,石块体积等于排开液体体积:$V=V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{1\ \mathrm{N}}{1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}×10\ \mathrm{N/kg}}=1×10^{-4}\ \mathrm{m^3}$;
石块密度:$\rho=\frac{m}{V}=\frac{0.28\ \mathrm{kg}}{1×10^{-4}\ \mathrm{m^3}}=2.8×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$。
(3)排开液体的重力:$G_{排}=G_{桶和水} - G_{空桶}=2\ \mathrm{N} - 1\ \mathrm{N}=1\ \mathrm{N}$,故$F_{浮}=G_{排}$。
(4)石块浸没在水中并继续下降时,溢水杯中水的深度不变,液体密度不变,根据$p=\rho gh$,水对溢水杯底的压强一直不变。
(5)密度小于液体密度的物体漂浮,漂浮时浮力等于物体自身重力,无需测量浸没时的拉力,故丁步骤可不使用弹簧测力计。
(6)若溢水杯未装满,石块排开的水未全部溢出,导致测得的排开液体重力$G_{排}$偏小,而浮力$F_{浮}$测量准确,因此会得出$F_{浮}>G_{排}$的结论。
【答案】
(1)丙、甲、丁、乙 (2)$2.8×10^3$ (3)$=$ (4)一直不变 (5)丁 (6)$>$
【知识点】
阿基米德原理、密度计算、浮力
【点评】
本题是探究阿基米德原理的经典力学实验题,综合考查实验步骤设计、物理公式应用、误差分析等知识点,需学生理解实验逻辑,掌握称重法求浮力、密度公式、液体压强公式等,是力学实验的典型题型,难度适中。
【难度系数】
0.6
19. 一艘航母的标准排水量为$5× 10^{4}\ \mathrm{t}$,可同时停放36架舰载机,每架舰载机的质量为25 t,g取10 N/kg。
(1)当排水量为标准排水量时,航母所受的浮力为多大?
(2)航母在某海域进行训练,此海域的海水密度为$1.02× 10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$,当36架舰载机全部飞离航母后,航母排开海水的体积减小了多少立方米?(结果保留两位小数)

答案

(1)航母处于漂浮状态,当排水量为标准排水量时,航母所受的浮力F浮=G排=m排g=5×10⁷ kg×10 N/kg=5×10⁸ N (2)36架舰载机全部飞离航母后,排开海水的质量的减小值Δm排=m舰载机=36×2.5×10⁴ kg=9.0×10⁵ kg,由密度公式ρ=m/V得,航母排开海水的体积的减小量ΔV=Δm排/ρ海水=9.0×10⁵ kg/(1.02×10³ kg/m³)≈882.35 m³。

解析

【分析】
本题考查浮力相关知识,解题思路如下:(1)航母漂浮时,根据漂浮条件,浮力等于自身总重力,结合阿基米德原理,浮力也等于排开海水的重力,因此标准排水量时,浮力可通过排开海水的质量乘以g计算;(2)舰载机飞离后,航母仍漂浮,减小的浮力等于舰载机的总重力,利用阿基米德原理,减小的浮力也等于海水密度乘以g乘以排开体积的减小量,由此可推导排开体积的减小量,计算时需注意单位统一。
【解析】
(1)标准排水量$ m_{\mathrm{排}} = 5 × 10^4\ \mathrm{t} = 5 × 10^7\ \mathrm{kg} $,航母漂浮,根据阿基米德原理和漂浮条件,所受浮力:
$ F_{\mathrm{浮}} = G_{\mathrm{排}} = m_{\mathrm{排}}g = 5 × 10^7\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 5 × 10^8\ \mathrm{N} $。
(2)36架舰载机的总质量:
$ m_{\mathrm{机}} = 36 × 25\ \mathrm{t} = 900\ \mathrm{t} = 9 × 10^5\ \mathrm{kg} $,
舰载机飞离后,航母减小的浮力等于舰载机的总重力,即$ \Delta F_{\mathrm{浮}} = G_{\mathrm{机}} = m_{\mathrm{机}}g $,
根据阿基米德原理$ \Delta F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{海水}}g\Delta V $,联立得排开海水体积的减小量:
$ \Delta V = \frac{\Delta F_{\mathrm{浮}}}{\rho_{\mathrm{海水}}g} = \frac{m_{\mathrm{机}}g}{\rho_{\mathrm{海水}}g} = \frac{m_{\mathrm{机}}}{\rho_{\mathrm{海水}}} = \frac{9 × 10^5\ \mathrm{kg}}{1.02 × 10^3\ \mathrm{kg/m^3}} \approx 882.35\ \mathrm{m^3} $。
【答案】
(1)$ 5 × 10^8\ \mathrm{N} $;(2)$ 882.35\ \mathrm{m^3} $
【知识点】
浮力、阿基米德原理、密度公式
【点评】
本题结合航母漂浮的实际场景,考查漂浮条件与阿基米德原理的综合应用,关键是理解舰载机飞离后浮力变化与体积变化的关系,需注意单位换算的准确性,属于浮力基础应用题。
【难度系数】
0.7