第56页 - 苏科版八年级物理同步练习答案（上下册）

B

D

B

A

解：

$ (1) F_{浮}=G-F_{示}=30\,N-25\,N=5\,N$

$ (2) $由阿基米德原理$F_{浮}=ρ_{水}gV_{排}，$物体浸没时$V=V_{排}，$则

$ V=V_{排}=\frac{F_{浮}}{ρ_{水}g}=\frac{5\,N}{1.0×10^{3}\,kg/m^3×10\,N/kg}=5×10^{-4}\,m^3$

$ (3)m=\frac{G}{g}=\frac{30\,N}{10\,N/kg}=3\,kg$

$ ρ=\frac{m}{V}=\frac{3\,kg}{5×10^{-4}\,m^3}=6×10^{3}\,kg/m^3$

【分析】
要研究浮力的大小与液体密度的关系，需运用控制变量法，控制物体排开液体的体积相同，改变液体的密度，其他影响浮力的因素保持一致。我们需要从三幅图中找出满足“排开液体体积相同、液体密度不同”的两组实验图。
【解析】
探究浮力大小与液体密度的关系时，根据控制变量法，需控制物体排开液体的体积相同，改变液体的密度：
1. 分析图(a)和(b)：液体均为水（密度相同），物体排开液体的体积不同，此组实验用于探究浮力与排开液体体积的关系，不符合要求；
2. 分析图(a)和(c)：物体排开液体的体积相同，液体分别为水和酒精（密度不同），满足控制变量的要求，可研究浮力与液体密度的关系；
3. 分析图(b)和(c)：物体排开液体的体积不同，液体密度也不同，存在两个变量，无法单一探究浮力与液体密度的关系。
因此应选择图(a)和(c)，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
控制变量法、浮力的影响因素
【点评】
本题考查控制变量法在探究浮力影响因素实验中的应用，解题关键是明确探究某一因素对浮力的影响时，需控制其他因素不变，只改变该因素。
【难度系数】
0.7

【分析】
首先明确研究对象为袋内的水，塑料袋质量可忽略不计。解题核心是结合阿基米德原理与受力平衡分析：
1. 回忆阿基米德原理：浸在液体中的物体受到的浮力等于排开液体的重力，即$F_{浮}=G_{排}=\rho_{液}gV_{排}$。
2. 当这袋水浸没在水中时，排开水的体积等于袋内水的体积（$V_{排}=V_{水}$），且袋内水与外界水密度相同，因此排开水的重力$G_{排}=\rho_{水}gV_{排}=\rho_{水}gV_{水}$，而袋内水的重力$G=\rho_{水}gV_{水}$，故$F_{浮}=G$。
3. 对袋内水受力分析：竖直方向受向下的重力$G$、向上的浮力$F_{浮}$和弹簧测力计的拉力$F_{示}$，根据受力平衡$G=F_{浮}+F_{示}$，当$F_{浮}=G$时，拉力$F_{示}=0$。
【解析】
1. 已知袋内水的重力$G=4.9\,\mathrm{N}$，塑料袋质量忽略不计。
2. 根据阿基米德原理，袋内水浸没在水中时，$V_{排}=V_{水}$，则受到的浮力：
$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}=\rho_{水}gV_{水}=G=4.9\,\mathrm{N}$
3. 对袋内水进行受力分析，竖直方向受力平衡：$G=F_{浮}+F_{示}$
则弹簧测力计的示数：
$F_{示}=G-F_{浮}=4.9\,\mathrm{N}-4.9\,\mathrm{N}=0\,\mathrm{N}$
【答案】
D
【知识点】
阿基米德原理、受力平衡分析
【点评】
本题考查阿基米德原理与受力平衡的综合应用，关键是利用“塑料袋装满水且质量忽略”的条件，推导得出浸没时浮力等于袋内水的重力，进而确定弹簧测力计示数。需要学生熟练掌握浮力计算与受力分析的基本思路。
【难度系数】
0.6

【分析】
要解决这道题，我们可以利用“称重法测浮力”的公式来分析弹簧测力计的示数。首先明确：弹簧测力计的示数等于物体的重力减去物体受到的浮力（即$F_{\mathrm{示}} = G - F_{\mathrm{浮}}$）。接下来分两步分析：
1. 比较三个金属块的重力：因为三个金属块体积相同，根据重力公式$G = mg = \rho Vg$，已知$\rho_{\mathrm{铜}}＞\rho_{\mathrm{铁}}＞\rho_{\mathrm{铝}}$，所以重力大小关系为$G_{\mathrm{铜}}＞G_{\mathrm{铁}}＞G_{\mathrm{铝}}$。
2. 比较三个金属块受到的浮力：根据阿基米德原理$F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{水}}gV_{\mathrm{排}}$，三个金属块都浸没在水中，$V_{\mathrm{排}}$等于各自的体积，而它们体积相同，所以三个金属块受到的浮力大小相等（$F_{\mathrm{浮铜}}=F_{\mathrm{浮铁}}=F_{\mathrm{浮铝}}$）。
最后结合$F_{\mathrm{示}} = G - F_{\mathrm{浮}}$，重力最大的铜块，减去相同的浮力，其弹簧测力计的示数最大。
【解析】
根据称重法测浮力的公式：$F_{\mathrm{示}} = G - F_{\mathrm{浮}}$
1. 计算金属块的重力：
由$G = mg = \rho Vg$，已知三个金属块体积$V$相同，且$\rho_{\mathrm{铜}}＞\rho_{\mathrm{铁}}＞\rho_{\mathrm{铝}}$，可得：
$G_{\mathrm{铜}}＞G_{\mathrm{铁}}＞G_{\mathrm{铝}}$
2. 计算金属块受到的浮力：
根据阿基米德原理$F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{水}}gV_{\mathrm{排}}$，三个金属块都浸没在水中，$V_{\mathrm{排}} = V$（物体体积），且体积$V$相同，因此：
$F_{\mathrm{浮铜}} = F_{\mathrm{浮铁}} = F_{\mathrm{浮铝}}$
3. 比较弹簧测力计的示数：
因为$F_{\mathrm{示}} = G - F_{\mathrm{浮}}$，$G_{\mathrm{铜}}$最大，且$F_{\mathrm{浮}}$相等，所以$F_{\mathrm{示铜}}＞F_{\mathrm{示铁}}＞F_{\mathrm{示铝}}$，即挂铜块的弹簧测力计示数最大。
【答案】
B
【知识点】
称重法测浮力、阿基米德原理、重力公式应用
【点评】
本题综合考查了重力公式、阿基米德原理和称重法测浮力的应用，关键是明确体积相同的物体浸没在液体中时，受到的浮力相等，再结合重力与密度的关系比较弹簧测力计的示数，属于基础题型，需要熟练掌握相关公式的推导和应用。
【难度系数】
0.6

【分析】
首先回忆称重法测浮力的公式：$ F_{浮}=G-F_{示} $，其中$ G $是物体重力，$ F_{示} $是物体浸没在液体中时弹簧测力计的示数。弹簧测力计示数的减小值$ \Delta F = G-F_{示} $，其实就等于物体受到的浮力大小。题目中说两个弹簧测力计示数的减小值相同，由此可推导两个物体所受浮力相等。再逐一分析选项：重力大小等于浮力加弹簧测力计示数，由于示数不一定相等，故重力不一定相等；浸没时的弹簧测力计示数等于重力减浮力，重力未知，故示数不一定相等；浮力大小与浸没深度无关，只要浸没后，浮力不随深度变化，所以深度不一定相同。
【解析】
根据称重法测浮力的公式：$ F_{浮} = G - F_{示} $，弹簧测力计示数的减小值$ \Delta F = G - F_{示} $，因此$ \Delta F = F_{浮} $。
题目中两个弹簧测力计示数的减小值相同，说明两个物体所受的浮力大小一定相等，故A选项正确。
对于B选项：$ G = F_{浮} + F_{示} $，虽然$ F_{浮} $相同，但$ F_{示} $不一定相等，因此两个物体的重力不一定相等，B错误；
对于C选项：浸没在水中时弹簧测力计的示数$ F_{示} = G - F_{浮} $，由于两个物体的重力$ G $不一定相等，所以示数不一定相等，C错误；
对于D选项：根据阿基米德原理$ F_{浮} = \rho_{液}gV_{排} $，物体浸没后，浮力大小与浸没的深度无关，因此两个物体不一定处在液体中相同的深度，D错误。
【答案】
A
【知识点】
称重法测浮力、阿基米德原理
【点评】
本题重点考查称重法测浮力和阿基米德原理的应用，核心是明确“弹簧测力计示数减小值等于物体所受浮力”这一关键关系，需注意区分浮力与物体重力、弹簧测力计示数、浸没深度之间的逻辑关系，避免概念混淆。
【难度系数】
0.7

【分析】
1. 第(1)问，可利用称重法测浮力的原理计算，物体受到的浮力等于物体重力减去弹簧测力计的示数，直接代入数据即可求解。
2. 第(2)问，物体浸没在水中时，物体体积等于排开水的体积，根据阿基米德原理的变形公式$V_{排}=\frac{F_{浮}}{ρ_{水}g}$，代入已知数据就能求出物体体积。
3. 第(3)问，先通过重力公式的变形公式求出物体质量，再结合密度公式，用质量除以物体体积，即可得到物体的密度。
【解析】
(1) 根据称重法测浮力，物体受到的浮力：
$F_{浮}=G-F_{示}=30\,\mathrm{N}-25\,\mathrm{N}=5\,\mathrm{N}$
(2) 由阿基米德原理$F_{浮}=ρ_{水}gV_{排}$可得排开水的体积：
$V_{排}=\frac{F_{浮}}{ρ_{水}g}$
因为物体浸没在水中，所以$V=V_{排}$，代入数据得：
$V=\frac{5\,\mathrm{N}}{1.0×10^{3}\,\mathrm{kg/m}^3×10\,\mathrm{N/kg}}=5×10^{-4}\,\mathrm{m}^3$
(3) 由$G=mg$可得物体的质量：
$m=\frac{G}{g}=\frac{30\,\mathrm{N}}{10\,\mathrm{N/kg}}=3\,\mathrm{kg}$
根据密度公式$ρ=\frac{m}{V}$，物体的密度：
$ρ=\frac{3\,\mathrm{kg}}{5×10^{-4}\,\mathrm{m}^3}=6×10^{3}\,\mathrm{kg/m}^3$
【答案】
(1) 物体受到的浮力为$\boldsymbol{5\,\mathrm{N}}$；
(2) 物体的体积为$\boldsymbol{5×10^{-4}\,\mathrm{m}^3}$；
(3) 物体的密度为$\boldsymbol{6×10^{3}\,\mathrm{kg/m}^3}$。
【知识点】
称重法测浮力、阿基米德原理、密度的计算
【点评】
本题是浮力综合计算题，综合考查了称重法、阿基米德原理和密度公式的应用，属于基础题型，需熟练掌握相关公式的变形，理解浸没时物体体积与排开液体体积的关系是解题的关键。
【难度系数】
0.7