2026年通成学典课时作业本八年级物理下册苏科版宿迁专版第104页答案
6. 小华用牙膏壳来探究物体的浮与沉。如图所示,牙膏壳悬浮在水中,则牙膏壳所受浮力
等于
(大于/等于/小于)重力。向水中加入食盐并使其溶解,牙膏壳将
上浮
(上浮/下沉)。若不加食盐,将牙膏壳内部分空气排出,再次放入水中后,牙膏壳将
下沉
(上浮/下沉)。
]

答案

6. 等于 上浮 下沉

解析

【分析】
首先回忆物体的浮沉条件和阿基米德原理,逐步分析每个空的解题思路:
1. 第一个空:牙膏壳处于悬浮状态,根据悬浮的浮沉条件,悬浮时物体受到的浮力与重力是一对平衡力,大小相等。
2. 第二个空:向水中加食盐后,水的密度增大,牙膏壳排开水的体积不变,根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,浮力会增大,当浮力大于重力时,物体上浮。
3. 第三个空:排出牙膏壳内部分空气,牙膏壳的体积减小,排开水的体积变小,水的密度不变,由阿基米德原理可知浮力减小,当浮力小于重力时,物体下沉。
【解析】
1. 当物体悬浮在液体中时,根据浮沉条件,物体所受浮力等于自身重力,因此第一个空填“等于”。
2. 向水中加入食盐并溶解,水的密度$\rho_{液}$变大,牙膏壳排开水的体积$V_{排}$不变,根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,浮力增大,此时浮力大于重力,牙膏壳将上浮,第二个空填“上浮”。
3. 若不加食盐,将牙膏壳内部分空气排出,牙膏壳的体积减小,排开水的体积$V_{排}$变小,水的密度不变,由阿基米德原理可知浮力减小,此时浮力小于重力,牙膏壳将下沉,第三个空填“下沉”。
【答案】
等于;上浮;下沉
【知识点】
物体浮沉条件;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应用,需要将两者结合分析浮力变化对物体浮沉状态的影响,注重对基本原理的理解与应用。
【难度系数】
0.7
7. (2025·无锡锡山校级二模)小敏将橙子放入水中,静止后如图甲,将该橙子剥去部分表皮后放入水中,静止后如图乙,剥去全部表皮后放入水中,静止后如图丙(不考虑实验过程中橙子吸水)。下列说法正确的是(图中液面不一定代表实际液面位置)(
C
)

A.三种状态下橙子的密度关系:$ \rho_{甲} = \rho_{乙} = \rho_{丙} $
B.图甲中,橙子所受浮力大于自身重力
C.图乙中橙子的 $ V_{排乙} $ 小于图甲中橙子的 $ V_{排甲} $
D.图丙中,橙子对容器底部压力为零

答案

7. C

解析

【分析】
要解决这道题,我们需要结合物体的浮沉条件(漂浮、悬浮、沉底的受力和密度关系)以及阿基米德原理来逐一分析选项:
1. 先明确三种状态下橙子的浮沉状态:甲中漂浮,乙中悬浮,丙中沉底。
2. 分析密度关系:根据浮沉条件,漂浮时物体密度小于液体密度,悬浮时等于,沉底时大于。由于甲是带皮橙子,乙是剥部分皮,丙是剥全部皮,橙子的实际密度逐渐变大,因此三者密度不相等,可判断A选项。
3. 分析浮力与重力的关系:漂浮和悬浮时,浮力都等于自身重力;沉底时重力大于浮力,以此判断B、D选项。
4. 利用阿基米德原理分析排开体积:根据$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,结合浮力与重力的大小关系,比较排开液体体积的大小,判断C选项。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:甲中橙子漂浮,说明$\rho_{甲}<\rho_{水}$;乙中橙子悬浮,说明$\rho_{乙}=\rho_{水}$;丙中橙子沉底,说明$\rho_{丙}>\rho_{水}$,因此$\rho_{甲}<\rho_{乙}<\rho_{丙}$,A错误。
选项B:图甲中橙子处于漂浮状态,根据漂浮条件,物体所受浮力等于自身重力,即$F_{浮甲}=G_{甲}$,B错误。
选项C:甲中$F_{浮甲}=G_{甲}$,乙中$F_{浮乙}=G_{乙}$,由于剥去部分表皮,$G_{乙}<G_{甲}$,因此$F_{浮乙}<F_{浮甲}$。根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$,在$\rho_{水}$和$g$不变时,浮力越小,排开液体体积越小,故$V_{排乙}<V_{排甲}$,C正确。
选项D:图丙中橙子沉底,此时橙子受到重力、浮力和容器底部的支持力,且$G_{丙}>F_{浮丙}$,根据力的作用是相互的,橙子对容器底部的压力等于支持力,大小为$G_{丙}-F_{浮丙}$,不为零,D错误。
【答案】
C
【知识点】
物体浮沉条件、阿基米德原理
【点评】
本题考查物体浮沉条件和阿基米德原理的综合应用,关键是明确不同状态下橙子的重力变化、受力情况,以及浮沉状态与密度的对应关系,需要结合实际情况分析物理规律。
【难度系数】
0.6
8. (2024·宿迁泗阳期末)小明做了一个探究鸡蛋悬浮的实验,他在水平桌面上放置一只装满水的溢水杯;用天平称得一个鸡蛋质量为 53g,将鸡蛋轻轻放入水中,发现鸡蛋沉至容器底部,测得溢出水的质量为 50g。然后,向溢水杯中缓慢加食盐并轻轻搅动,直到鸡蛋恰好悬浮,$ g $ 取 $ 10N/kg $,$ \rho_{水} = 1.0×10^{3}kg/m^{3} $。求:
(1)当未加食盐,鸡蛋沉底时,鸡蛋所受浮力。
(2)当鸡蛋在盐水中悬浮时,鸡蛋所受浮力。
(3)当鸡蛋悬浮时,盐水的密度。

答案

8. (1) 当未加食盐,鸡蛋沉底时,已知溢出水的质量,根据阿基米德原理可得鸡蛋所受浮力 $ F_{\mathrm{浮}1}=G_{\mathrm{排}}=m_{\mathrm{溢}}g=50× 10^{-3}\ \mathrm{kg}× 10\ \mathrm{N/kg}=0.5\ \mathrm{N} $ (2) 鸡蛋的重力 $ G=mg=5.3× 10^{-2}\ \mathrm{kg}× 10\ \mathrm{N/kg}=0.53\ \mathrm{N} $,当鸡蛋在盐水中悬浮时,鸡蛋所受浮力等于其重力,即 $ F_{\mathrm{浮}2}=G=0.53\ \mathrm{N} $ (3) 根据 $ F_{\mathrm{浮}}=\rho_{\mathrm{液}}gV_{\mathrm{排}} $ 可得鸡蛋的体积 $ V=V_{\mathrm{排}1}=\frac{F_{\mathrm{浮}1}}{\rho_{\mathrm{水}}g}=\frac{0.5\ \mathrm{N}}{1.0× 10^{3}\ \mathrm{kg/m}^{3}× 10\ \mathrm{N/kg}}=5× 10^{-5}\ \mathrm{m}^{3} $,鸡蛋在盐水中悬浮时,$ V_{\mathrm{排}2}=V=5× 10^{-5}\ \mathrm{m}^{3} $,由 $ F_{\mathrm{浮}}=\rho_{\mathrm{液}}gV_{\mathrm{排}} $ 得盐水的密度 $ \rho_{\mathrm{盐水}}=\frac{F_{\mathrm{浮}2}}{gV_{\mathrm{排}2}}=\frac{0.53\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}× 5× 10^{-5}\ \mathrm{m}^{3}}=1.06× 10^{3}\ \mathrm{kg/m}^{3} $

解析

【分析】
1. 第(1)问:鸡蛋沉底时,根据阿基米德原理,浸在液体中的物体所受浮力等于排开液体的重力,已知溢出水的质量,先计算排开水的重力,即可得到鸡蛋所受浮力。
2. 第(2)问:鸡蛋在盐水中悬浮时,根据物体的浮沉条件,悬浮物体所受浮力等于自身重力,因此先计算鸡蛋的重力,即可得到此时的浮力。
3. 第(3)问:首先利用第(1)问中鸡蛋沉底时排开水的体积等于鸡蛋体积,通过阿基米德原理变形公式求出鸡蛋体积;再结合第(2)问的悬浮浮力,利用阿基米德原理变形公式计算盐水的密度。
【解析】
(1)当未加食盐,鸡蛋沉底时,溢出水的质量$m_{\mathrm{溢}}=50\mathrm{g}=50×10^{-3}\mathrm{kg}$,根据阿基米德原理$F_{\mathrm{浮}}=G_{\mathrm{排}}$,排开水的重力:
$G_{\mathrm{排}}=m_{\mathrm{溢}}g=50×10^{-3}\mathrm{kg}×10\mathrm{N/kg}=0.5\mathrm{N}$
则鸡蛋所受浮力$F_{\mathrm{浮}1}=G_{\mathrm{排}}=0.5\mathrm{N}$。
(2)鸡蛋的质量$m=53\mathrm{g}=5.3×10^{-2}\mathrm{kg}$,鸡蛋的重力:
$G=mg=5.3×10^{-2}\mathrm{kg}×10\mathrm{N/kg}=0.53\mathrm{N}$
根据物体悬浮的浮沉条件,悬浮时浮力等于重力,所以鸡蛋在盐水中悬浮时所受浮力$F_{\mathrm{浮}2}=G=0.53\mathrm{N}$。
(3)鸡蛋沉底时,排开水的体积等于鸡蛋的体积,由$F_{\mathrm{浮}}=\rho_{\mathrm{水}}gV_{\mathrm{排}}$可得鸡蛋体积:
$V=V_{\mathrm{排}1}=\frac{F_{\mathrm{浮}1}}{\rho_{\mathrm{水}}g}=\frac{0.5\mathrm{N}}{1.0×10^{3}\mathrm{kg/m}^{3}×10\mathrm{N/kg}}=5×10^{-5}\mathrm{m}^{3}$
鸡蛋在盐水中悬浮时,$V_{\mathrm{排}2}=V=5×10^{-5}\mathrm{m}^{3}$,由$F_{\mathrm{浮}}=\rho_{\mathrm{盐水}}gV_{\mathrm{排}}$得盐水的密度:
$\rho_{\mathrm{盐水}}=\frac{F_{\mathrm{浮}2}}{gV_{\mathrm{排}2}}=\frac{0.53\mathrm{N}}{10\mathrm{N/kg}×5×10^{-5}\mathrm{m}^{3}}=1.06×10^{3}\mathrm{kg/m}^{3}$
【答案】
(1)$\boldsymbol{0.5\mathrm{N}}$
(2)$\boldsymbol{0.53\mathrm{N}}$
(3)$\boldsymbol{1.06×10^{3}\mathrm{kg/m}^{3}}$
【知识点】
阿基米德原理、物体浮沉条件、密度公式应用
【点评】
本题考查浮力与密度的综合计算,紧密结合阿基米德原理和物体浮沉条件,需要明确不同状态下浮力的计算方法,以及物体体积与排开液体体积的关系,是对浮力相关知识点的典型应用考查。
【难度系数】
0.6
9. (2024·榆林二模)汉中号护卫舰是中国建造的护卫舰,舰长为 89m,宽为 11m,满载排水量为 1370t,则它满载时所受的浮力为
$ 1.37× 10^{7} $
N;水面下方 4m 处的舰体受到海水的压强为
$ 4.12× 10^{4} $
Pa;若该护卫舰从长江驶入东海,则护卫舰的吃水深度将
变小
(变大/不变/变小)。($ \rho_{海水} = 1.03×10^{3}kg/m^{3} $,$ g $ 取 $ 10N/kg $)

答案

9. $ 1.37× 10^{7} $ $ 4.12× 10^{4} $ 变小

解析

【分析】
这道题考查浮力与液体压强的综合应用,可分三步逐一分析求解:
1. 求满载时的浮力:护卫舰满载时漂浮,根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力,利用排开水的质量结合公式$F_{浮}=G_{排}=m_{排}g$计算即可。
2. 求水面下4m处的压强:直接运用液体压强公式$p=\rho gh$,代入海水密度、深度和$g$的数值计算。
3. 分析吃水深度变化:护卫舰始终漂浮,浮力等于自身重力,重力不变则浮力不变;东海海水密度大于长江水密度,根据$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,浮力不变时,液体密度越大,排开液体的体积越小,因此吃水深度变小。
【解析】
1. 计算满载时所受浮力:
已知满载排水量$m_{排}=1370t=1.37×10^{6}kg$,根据阿基米德原理$F_{浮}=G_{排}=m_{排}g$,代入数据得:
$F_{浮}=1.37×10^{6}kg×10N/kg=1.37×10^{7}N$。
2. 计算水面下方4m处的海水压强:
根据液体压强公式$p=\rho_{海水}gh$,代入$\rho_{海水}=1.03×10^{3}kg/m^{3}$,$g=10N/kg$,$h=4m$,得:
$p=1.03×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg×4m=4.12×10^{4}Pa$。
3. 分析吃水深度变化:
护卫舰从长江驶入东海时,始终处于漂浮状态,所受浮力等于自身重力,即$F_{浮}=G_{舰}$,由于舰的重力不变,所以浮力$F_{浮}$不变;
因为$\rho_{海水}>\rho_{江水}$,根据$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,在$F_{浮}$不变时,液体密度越大,排开液体的体积$V_{排}$越小,因此护卫舰的吃水深度将变小。
【答案】
$1.37×10^{7}$;$4.12×10^{4}$;变小
【知识点】
阿基米德原理;液体压强公式;物体漂浮条件
【点评】
本题是浮力与液体压强的基础综合题,重点考查公式的灵活应用,需注意单位换算及不同液体密度变化对排液体积的影响,易在单位换算和公式变形环节出错,掌握核心公式的应用是解题关键。
【难度系数】
0.7
10. (2025·无锡模拟)物理兴趣小组的同学制作了一个简易密度计,分别放入盛有不同液体的两个容器中,静止时液面相平如图所示,密度计在液体中受到的浮力 $ F_{甲} \_\_\_\_\_\_ F_{乙} $,液体对容器底的压强 $ p_{甲} \_\_\_\_\_\_ p_{乙} $。($ >/=/< $)
]

答案

10. $ = $ $ < $

解析

【分析】
首先,密度计在甲、乙两种液体中均处于漂浮状态,根据物体的漂浮条件,漂浮时物体受到的浮力等于自身重力。由于密度计的重力不变,所以可先判断出浮力的大小关系;接着,根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,在浮力相等时,排开液体的体积越大,液体的密度越小,结合图中密度计排开液体的体积大小,可比较出甲、乙液体的密度;最后,已知两容器中液面相平,即深度$h$相同,根据液体压强公式$p=\rho_{液}gh$,结合液体密度的大小关系,就能判断出液体对容器底的压强大小。
【解析】
1. 比较浮力大小:
密度计在甲、乙两种液体中均静止漂浮,根据物体漂浮条件$F_{浮}=G_{物}$,密度计的重力$G$不变,因此$F_{甲}=F_{乙}=G$。
2. 比较液体密度及容器底压强:
由阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,因为$F_{甲}=F_{乙}$,且从图中可知$V_{排甲}>V_{排乙}$,所以可得$\rho_{甲}<\rho_{乙}$。
又因为两容器中液面相平,即液体深度$h_{甲}=h_{乙}$,根据液体压强公式$p=\rho_{液}gh$,在$h$相同的情况下,$\rho_{甲}<\rho_{乙}$,所以$p_{甲}<p_{乙}$。
【答案】
$=$;$<$
【知识点】
物体漂浮条件;阿基米德原理;液体压强公式
【点评】
本题考查漂浮条件、阿基米德原理与液体压强公式的综合应用,解题的关键是抓住密度计重力不变这一核心,逐步推导液体密度和压强的关系,需要学生熟练掌握相关力学原理的应用逻辑。
【难度系数】
0.7
11. (2025·南通崇川校级一模)用硬塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等,制作如图所示的潜水艇模型,不计进、排气管体积。要让原本悬浮在 $ b $ 位置的潜水艇上浮至 $ a $ 位置并悬浮,采取的措施是使瓶内气体(
C
)

A.增加
B.减少
C.先增加后减少
D.先减少后增加

答案

11. C

解析

【分析】
要解决这道题,需结合潜水艇的浮沉原理分步分析:
1. 明确潜水艇模型的浮沉依靠改变自身重力实现,由于不计进、排气管体积,模型排开水的体积始终不变,根据阿基米德原理,浮力大小保持不变。
2. 从b位置上浮至a位置:要使模型上浮,需满足浮力大于重力,因此要增加瓶内气体,排出部分水,减小自身重力,让浮力大于重力,模型向上运动。
3. 在a位置实现悬浮:a位置深度比b浅,外界水的压强更小,瓶内气体体积会膨胀,此时模型重力小于浮力,无法悬浮。所以需要减少瓶内气体,让水进入瓶内,增大自身重力,直到重力等于浮力,实现a位置的悬浮。
综上,瓶内气体需要先增加后减少。
【解析】
1. 潜水艇模型的工作原理:通过改变瓶内水的质量(即自身重力)实现浮沉,不计进、排气管体积时,模型排开水的体积等于瓶的体积,由阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$可知,浮力大小始终不变。
2. 上浮过程:要让模型从b位置上浮,需满足$F_{浮}>G$,因此向瓶内增加气体,排出部分水,减小自身重力,使浮力大于重力,模型上浮。
3. 悬浮调整:模型到达a位置时,深度变浅,外界水的压强减小,瓶内气体体积膨胀,此时重力小于浮力,无法悬浮。因此需要减少瓶内气体,让水进入瓶内,增大自身重力,直到$F_{浮}=G$,实现a位置的悬浮。
因此,瓶内气体需先增加后减少,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
物体的浮沉条件、潜水艇的工作原理
【点评】
本题考查物体浮沉条件的实际应用,需结合液体压强对气体体积的影响,分步分析“上浮”和“浅处悬浮”的操作细节,容易忽略上浮后压强变化导致的气体体积变化,对逻辑分析能力有一定要求。
【难度系数】
0.6