2026年暑假作业兰州大学出版社八年级物理人教版第29页答案
7.如图3所示,将一只去盖、去底的饮料瓶的瓶口朝下,把乒乓球放入瓶内并注水,看到有少量水从瓶口流出,此时乒乓球
不会
(选填“会”或“不会”)浮起来;再用瓶盖将瓶口堵住,过一会儿,观察到乒乓球将浮起来。该实验说明,浮力产生的原因是液体对物体上下表面有
压力差

答案

7.不会;浮力产生的原因是液体对物体上下表面有压力差

解析

【分析】
要解决这个问题,需明确浮力产生的根本原因是液体对物体上下表面存在压力差。初始状态下,乒乓球放入去底去盖的饮料瓶且瓶口朝下,注水时少量水从瓶口流出,导致乒乓球的下表面没有水,因此乒乓球下表面不受水向上的压力,仅上表面受到水向下的压力,不存在向上的压力差,所以乒乓球不会浮起;当用瓶盖堵住瓶口后,乒乓球下方被水填满,此时乒乓球上下表面都受到水的压力,且向上的压力大于向下的压力,产生了压力差,乒乓球就会浮起,由此可得出浮力产生的原因。
【解析】
1. 判断初始状态乒乓球是否浮起:此时乒乓球下方无液体,仅上表面受水向下的压力,没有向上的压力,不满足浮力产生的条件,因此乒乓球不会浮起。
2. 分析堵住瓶口后的现象:堵住瓶口后,乒乓球下方充满水,上下表面都受到水的压力,且向上的压力大于向下的压力,形成压力差,乒乓球上浮,说明浮力产生的原因是液体对物体上下表面有压力差。
【答案】
不会;压力差
【知识点】
浮力产生的原因
【点评】
本题通过实验直观呈现浮力产生的本质,属于基础概念应用题,帮助学生理解浮力的核心原理,难度适中。
【难度系数】
0.5
8.重为5 N的实心物体挂在弹簧测力计下,物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数为3 N,此时物体受到的浮力为
2
N,物体的密度是
$2.5×10^3$
kg/m³。(g取10 N/kg)

答案

8.2;$2.5×10^3$

解析

【分析】
要解决这道题,分三步推导:第一步,利用称重法计算物体浸没时的浮力;第二步,结合阿基米德原理求出物体体积;第三步,通过重力公式算物体质量,再用密度公式计算物体密度。具体思路:1. 称重法求浮力:F浮=G-F示;2. 物体浸没时V物=V排,由阿基米德原理变形得V物=F浮/(ρ水g);3. 物体质量m=G/g,再根据ρ=m/V计算密度。
【解析】
1. 计算浮力:根据称重法,浮力等于物体重力减去浸没时弹簧测力计的示数,即:
F浮 = G - F示 = 5N - 3N = 2N。
2. 计算物体体积:物体浸没时V物=V排,由阿基米德原理F浮=ρ水gV排,变形得:
V物 = V排 = F浮/(ρ水g) = 2N / (1.0×10³kg/m³×10N/kg) = 2×10⁻⁴ m³。
3. 计算物体密度:先由G=mg得物体质量:
m = G/g = 5N / 10N/kg = 0.5kg;
再根据密度公式ρ=m/V,代入数据得:
ρ = m/V物 = 0.5kg / (2×10⁻⁴ m³) = 2.5×10³ kg/m³。
【答案】
2;$2.5×10^3$
【知识点】
浮力的计算;阿基米德原理;密度的计算
【点评】
本题是力学基础综合题,考查称重法求浮力、阿基米德原理及密度公式的应用,步骤清晰,侧重基础知识点的巩固,适合学生掌握浮力与密度结合的解题方法。
【难度系数】
0.6
9.如图4甲所示,将两实心正方体金属块A和B($m_A = m_B, V_A < V_B$),分别悬挂在弹簧测力计下端,并浸没于装有水的相同烧杯中,静止时下表面距杯底的高度均为$h_0$,两杯中水面相平。现将两金属块缓慢从水中竖直向上提起,直到下表面刚好离开水面,悬挂A的测力计示数F随金属块下表面距杯底高度h变化关系的大致图像如图4乙所示。请在同一坐标图中画出:挂B的测力计示数F随h(从$h_0$开始)变化关系的大致图像。(忽略金属块离开水面时带出的水,不计阻力)

答案

9.图略。提示:参照图乙所示图像作图。两金属块在水面以下时,悬挂B的测力计示数F较小且大小不变;在两金属块距离杯底的高度相同的情况下,金属块B先露出水面,即图像中悬挂B的测力计示数F先开始变化;从金属块上表面露出水面到下表面离开水面的过程中,悬挂B的测力计示数F变化较快,即它的斜率较大

解析

【分析】要绘制挂B的测力计示数F随h变化的图像,需根据浮力与测力计示数的关系分阶段分析:测力计示数F = G - F浮,当金属块完全浸没在水中时,排开水的体积不变,浮力恒定,F保持不变;当金属块上表面露出水面到下表面离开水面时,排开水的体积减小,浮力减小,F逐渐增大,最终等于金属块的重力。已知A、B质量相等,故G_A=G_B;因V_A<V_B,浸没时F浮=ρ水gV排,所以F浮B>F浮A,因此浸没阶段B的示数F_B=G-F浮B<F_A=G-F浮A,即B的水平线段在A的下方。又B为体积更大的正方体,边长更长,向上提起时,B的上表面先到达水面,故B的图像先从水平段转为上升段;且B的底面积更大,露出过程中排开体积的变化更快,因此F随h变化的斜率更大。
【解析】1. 浸没阶段:A、B完全浸没时,F=G-F浮,因m_A=m_B,G相同;V_A<V_B,F浮B>F浮A,故B的示数小于A,图像为水平线段,位置低于A的水平段。2. 露出起始:B体积大,边长更长,向上提起相同高度时,B的上表面先接触水面,因此B的图像先开始上升。3. 上升段斜率:正方体底面积S=a²,V大则a大,S更大;露出时ΔV排=SΔh,ΔF=ρ水gΔV排,故斜率k=ΔF/Δh=ρ水gS,S越大斜率越大,因此B的上升段比A更陡。
【答案】在同一坐标系中,h轴从h₀开始,B的图像先为水平线段(位置低于A的水平段),随后先于A开始上升,上升段斜率大于A的上升段,最终与A的图像汇合于金属块重力对应的F值处。
【知识点】浮力、图像分析
【点评】本题结合阿基米德原理分析测力计示数的变化规律,关键是区分金属块浸没、露出水面两个阶段的受力特点,利用体积关系判断图像的位置和斜率,考查受力分析与图像结合的能力。
【难度系数】0.4
10.小东在学习“阿基米德原理”时,发现老师研究的物体都是在液体里下沉的,于是他想用木块验证“漂浮在液体中的物体所受浮力的大小$F_{浮}$是否等于物体排开的液体所受重力的大小$G_{排}$”。
(1)小东在设计实验时,通过推理得到了一种间接验证的方法。推理过程:因为木块漂浮在水中,所以木块所受浮力的大小$F_{浮}$等于木块所受重力的大小$G_{木}$。若要验证$F_{浮}$是否等于$G_{排}$,只需验证
木块受到的重力$G_木$是否等于$G_{排}$
;又因为$G=mg$,所以只需验证$m_{木}$是否等于$m_{排}$。于是,小东找来了电子秤(可直接显示物体质量)、溢水杯和小烧杯,并依次完成了以下实验步骤(如图5所示)。

①用电子秤测量木块的质量$m_{木}$。
②用电子秤测量小烧杯的质量$m_{杯}$。
③把木块轻轻放入装满水的溢水杯中,用小烧杯收集从溢水杯中排开的水。
④用电子秤测量装水小烧杯的质量$m_{总}$。
(2)实验数据记录如下表所示,并请完善表中所缺部分的数据。

分析表格中的实验数据,得出结论:漂浮在液体中的物体所受浮力的大小$F_{浮}$
等于
(选填“大于”“等于”或“小于”)物体排开的液体所受重力的大小$G_{排}$。
(3)同学们交流时,小华认为以上实验过程可以更加简化。如图6所示,只需将装满水的溢水杯放在电子秤上,将木块轻轻放入溢水杯的同时用手拿着小烧杯收集排开的水,等溢水杯中不再有水溢出时,拿走小烧杯,若观察到
电子秤的示数保持不变
,即可得到$F_{浮}=G_{排}$。

(4)小明梳理小东的推理过程时发现:下沉的物体不能通过“$m_{物}$是否等于$m_{排}$”间接验证“$F_{浮}$是否等于$G_{排}$”。原因是
下沉的物体所受重力大于浮力

答案

10.(1)木块受到的重力$G_木$是否等于$G_{排}$
(2)80 等于
(3)电子秤的示数保持不变
(4)下沉的物体所受重力大于浮力

解析

【分析】
本题围绕验证漂浮物体的阿基米德原理展开,需结合浮沉条件、重力与质量的关系进行推理:(1)利用漂浮时浮力等于物体重力的特点,将验证浮力与排开液体重力的关系转化为验证物体重力与排开液体重力的关系;(2)通过总质量与空烧杯质量的差计算排开水的质量,结合阿基米德原理得出结论;(3)简化实验时,利用漂浮物体重力等于排开液体重力的特点,分析电子秤示数的变化;(4)下沉物体不满足浮力等于自身重力,因此无法通过质量关系间接验证原理。
【解析】
(1) 木块漂浮时,根据物体浮沉条件,浮力等于自身重力,即$F_{浮}=G_{木}$。要验证$F_{浮}=G_{排}$,只需将$F_{浮}$替换为$G_{木}$,因此只需验证木块的重力$G_{木}$是否等于排开液体的重力$G_{排}$。
(2) 排开水的质量为装水小烧杯的总质量减去空小烧杯的质量,即$m_{排}=m_{总}-m_{杯}$,结合实验数据计算得$m_{排}=80g$;根据阿基米德原理,漂浮时物体所受浮力等于排开液体的重力,因此$F_{浮}$等于$G_{排}$。
(3) 将装满水的溢水杯放在电子秤上,放入木块后,木块漂浮,$F_{浮}=G_{排}$,即木块的重力等于排开水的重力,因此溢水杯(含剩余水和木块)的总重力与原来溢水杯(满水)的重力相等,电子秤的示数保持不变,即可证明$F_{浮}=G_{排}$。
(4) 下沉的物体,根据浮沉条件,其重力大于浮力($G_{物}>F_{浮}$),而阿基米德原理中$F_{浮}=G_{排}$,因此$G_{物}>G_{排}$,对应的质量关系为$m_{物}>m_{排}$,所以无法通过验证$m_{物}$是否等于$m_{排}$来间接验证$F_{浮}$是否等于$G_{排}$。
【答案】
(1)木块受到的重力$G_木$是否等于$G_{排}$;(2)80;等于;(3)电子秤的示数保持不变;(4)下沉的物体所受重力大于浮力
【知识点】
阿基米德原理、物体的浮沉条件、重力与质量的关系
【点评】
本题以验证漂浮物体的阿基米德原理为载体,结合浮沉条件和质量、重力的关系,考察学生的实验设计与推理能力,区分了漂浮和下沉物体验证原理的不同方法,是一道综合性较强的实验探究题。
【难度系数】
0.5