浮力的利用
一、单选题
1.2018年4月20日，我国最先进的自主潜水器“潜龙三号”（如图所示）成功首潜。潜水器在水面下匀速下潜过程中（ ）
A.受到的重力小于浮力
B.上、下表面受到的压力差变大
C.受到的压强变大，浮力变大
D.受到的压强变大，浮力不变
2.下列设备和器材中，利用浮力的是（ ）
A. 抽水机 B. 气压计 C. 潜水艇 D. 铅垂线
3.关于运动和力，下列说法中正确的是（ ）
A. 排球运动员用力击球时，手对球的作用力与球对手的作用力大小相等
B. 下沉的物体不受浮力
C. 汽车急刹车时，人会向前“冲”，是因为惯性突然消失
D. 人推木箱没有推动，是因为人对木箱的推力小于地面对木箱的摩擦力
4.在图中，主要利用浮力升空的物体是（ ）
A. 飞机 B. 热气球
C. 风筝 D. 火箭
9
5.如图1所示，边长为10cm的立方体木块A通过细线与圆柱形容器底部相连，容器中液面与A上表面齐平．从打开容器底部的抽液机匀速向外排液开始计时，细线中拉力F随时间t的变化图象如图2所示．木块密度ρ=0.5×103kg/m3 ， 容器的底面积为200cm2 ， g=10N/kg．下列说法正确的是（ ）
A. 随着液体的排出，木块受到的浮力不断减小 B. 容器中的液体是酒精
C. 抽液机每秒钟排出液体的质量是10g D. 第30s时，木块露出液面的高度是2cm
6.图示为我国首台自主设计的“蛟龙号”载人潜水器．2012年6月30日，“蛟龙号”成功 挑战7000m深度．不考虑海水密度的变化及水的阻力，关于“蛟龙号”的下列说法正确的是（ ）
A. 下潜过程中所受压强增大
B. 在水下下潜过程中所受浮力增大
C. 匀速下潜时，其重力大于浮力
D. 下潜过程中没有被压扁，是因为舱内气体压强与舱外液体压强相等
7.不久前落下帷幕的金山湖龙舟赛上，当江苏大学代表队登上龙舟后（ ）
A. 龙舟受到的浮力减小 B. 龙舟受到的浮力不变
C. 龙舟外部底端某点受到水的压强减小 D. 龙舟外部底端某点受到水的压强增大
8.如图所示，下列有关情景说法不正确的是（ ）
A. 甲图反映的是光的反射现象
B. 乙图中的云雾形成属于汽化现象
C. 丙图中快速运动的动车属于电能转化为动能的形式
D. 丁图中的橡皮船能在水上漂流主要是受到水的浮力的缘故
9.如图所示，木块漂浮水面上，不可伸长的细线处于松弛状态，装有足够多水的容器底有一阀门K．打开阀门使水缓缓流出，当细线断裂的瞬间关闭阀门，则（ ）
9
A. 细线断裂的瞬间，木块受到的拉力大于重力
B. 细线断后，容器底受到水的压强比断线的瞬间大
C. 细线断裂前，木块受到的拉力的变化量大于浮力变化量
D. 细线断后，木块再次漂浮时受到的浮力比断线的瞬间小
10.关于运动和力，下列说法中正确的是（ ）
A. 排球运动员用力击球时，手对球的作用力与球对手的作用力大小相等
B. 下沉的物体不受浮力
C. 汽车急刹车时，人会向前“冲”，是因为惯性突然消失
D. 人推木箱没有推动，是因为人对木箱的推力小于地面对木箱的摩擦力
二、填空题
11.2018年5月13日，载有舰载机的中国首艘国产航母进行海试，我们看到航母甲板上，黄色的线，是因为线________黄光。航母在海面上航行时，所受浮力________（大于／等于/小于)重力，舰载机从航母上起飞时，以航母为参照物，舰载机是________的。
12.在木棒的一端缠绕一些铜丝制成两个完全相同的简易密度计，现将它们分别放入盛有不同液体的两个烧杯中，如图所示，当它们竖直静止在液体中时，液面高度相同。从观察到的现象可以判断：两个简易密度计所受浮力F甲________F乙、两杯液体的密度ρ甲________ρ乙、两个烧杯底部所受液体的压强p甲________p乙（选填”大于”、“小于”或”等于“）
13.2017年4月26日，我国自行研制的首艘航空母舰出坞下水，标志着我国自主设计建造航母取得重大阶段性成果．专家推测首艘国产航母标准排水量是55000吨，满载排水量是67000吨，则该航母满载时受到的浮力为________ N．如图甲所示为某艘航母的一架舰载机正飞离航母的情景，则它起飞离开甲板的一瞬间，航母甲受到的浮力减小量________（选填“大于”、“等于”或“小于”）该舰载机的重力；舰载机能够升空是因为它在甲板上运动时，机翼下表面比上表面的空气流速________，压强________，从而产生向上的升力．如图乙所示为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒内达到起飞速度，牵引索绕过两个定滑轮与活塞相连，该装置工作时间时将蒸汽的________能转化为舰载机的________能．
14.如图所示是正在黄岩岛海域执行维权护渔任务的中国渔政310船，该船是中国最先进的渔政船，设有直升机起降平台和机库．如果船以18km/h的航速行驶了72km，所需的时间为________ h；如果船中的一部分直升机起飞执行任务后，船受到的浮力________（填“增大”、“不变”或“减小”）．
9
15.潜水艇对保卫我国辽阔的南海起着越来越重要的作用，如图所示，潜水艇在水下的甲位置下潜到乙位置的过程中，潜水艇自身的重力增大，受到的浮力________，潜水艇底部受到水的压强________（均选填“增大”、“减小”或“不变”）．
16.甲、乙两只完全相同的杯子盛有浓度不同的盐水，将同一只鸡蛋先后放入其中，当鸡蛋静止时两液面相平，鸡蛋所处的位置如图所示，则鸡蛋在盐水中所受浮力F甲________F乙 ， 盐水对杯底的压强p甲________p乙（均选填“＜”、“＞”或“=”）．
17.潜艇在水中受到的浮力是________对潜艇的作用，它的方向是________．
18.许多轮船都有排水量的标记，“青岛号”导弹驱逐舰满载时的排水量是4800t，表示它浮在海面上排开的海水质量是4800t，此时舰船所受的浮力是________N（g=10N/kg）．当舰船从海洋驶入长江时，吃水深度________．（选填“变大”、“变小”或“不变”）
19.如图所示的茶杯在底部装有可拆卸的网盒，将茶叶放在网盒中，可以防止沏茶时茶叶由于受到________的作用漂在水面上，省去了吹拂茶叶带来的不便．倒入开水后茶香四溢，这是________现象．此时可以看到茶杯中网盒变大的________（填“实像”或“虚像”）．
20.一艘轮船的排水量是50000吨，当它满载在长江内河航行时，排开水的体积是 ________ m3 ， 一艘潜水艇从长江内河潜行到海洋时，潜水艇受到的浮力________ （选填“变大”、“不变”或“变小”）（ρ水=1.0×103kg/m3 ， ρ海水=1.03×103kg/m3）
21.被誉为“海上丝绸之路”见证﹣宋代沉船“南海一号”，被成功打捞出海．“南海一号”沉没于水下20m深，受到海水的压强为 ________ Pa，亚洲第一吊“华天龙”缓慢吊起沉船，沉船出水前，受到的浮力________ （填“变大”、“变小”或“不变”），这艘宋代古船排水量（船满载时的总质量）为600吨，则古船在满载时受到的浮力为 ________ N．（g=10N/kg，海水的密度为1.03×103kg/m3）
9
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】D
【解析】【解答】潜水器在水面下匀速下潜，此时水的密度不变，潜水器浸没在水中，其排开水的体积不变，但是在水中的深度逐渐增深。根据公式 和公式 可知，潜水器受到的压强增大，浮力不变，即上、下表面受到的压力差不变。A、B、C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】潜艇下潜时，深度变大，液体的压强变大，排开液体的体积不变，浮力不变.
2.【答案】C
【解析】【解答】解：A、抽水机是利用大气压工作的，与浮力无关，故A不符合题意；
B、气压计是测量大气压的仪器，与浮力无关，故B不符合题意；
C、潜水艇是靠改变自身的重力来实现浮沉，利用了浮力，故C符合题意；
D、铅垂线是利用重力方向始终竖直向下的重力制成的，故D不符合题意．
故选C．
【分析】浸在液体和气体中的物体受到竖直向上的浮力．
3.【答案】A
【解析】【解答】解：
A、因为力的作用是相互的，用手击打排球时，手对排球的作用力与排球对手的作用力是一对相互作用力，二者大小相等，故A正确；
B、在液体中下沉的物体，物体下表面受到的压力也大于上表面受到的压力，存在着压力差，受浮力作用，故B错误；
C、刹车前，汽车和车上的人共同以较大的速度向前行驶，当突然刹车时，汽车由于阻力作用突然减慢速度，而人由于惯性还要保持原来较大的速度向前运动，因此人会向前“冲”，故C错误；
D、人推木箱没有推动，处于静止状态，说明人对木箱的推力等于地面对木箱的摩擦力，故D错误．
故选A．
【分析】（1）一对相互作用力的大小一定是相等的；（2）浸在液体中的物体所受浮力是物体上下表面所受的液体的压力差产生的；（3）惯性是指任何物体具有的保持原来运动状态的性质；（4）当物体处于静止时，一定受到的是平衡力的作用．
4.【答案】B
【解析】【解答】解：A、飞机是利用机翼上下方空气的流速不同产生的升力升空的，所以该选项不正确．
B、热气球里热空气的密度小于空气的密度，使气球受到的浮力大于气球的重力，因而能升空，所以该选项正确．
C、风筝是利用风筝上下方空气的流速不同产生的升力升空的，所以该选项不正确．
D、火箭升空靠气体的反冲作用而获得动力，所以该选项不正确．
故选B．
【分析】浮力与升力在生活中的应用很广泛，不同的物体升空的原理也不尽相同．热气球是通过改变气体的密度改变浮力与重力的关系实现升降；风筝、飞机等是利用流体压强产生的升力升空的．
5.【答案】C
【解析】【解答】解：A、由图2知，整个过程中拉力减小，所以开始浮力减小，当拉力为零时，此时物体漂浮，在液体排出过程中，浮力不再变化，所以A错误；
B、由图1知，此时木块受向上的浮力和竖直向下的重力及拉力作用，由图象知，当物体完全浸没时，此时细绳的拉力为5N．
G=mg=ρVg=0.5×103kg/m3×10N/kg×（0.1m）3=5N
F浮=G+F=5N+5N=10N
由F浮=ρ液gV排得，ρ液= = =1×103kg/m3
所以此液体为水．因此B错误；
C、当木块恰好漂浮时，F浮=G
则ρ水gV排=ρgV
得V排= V=0.5×10﹣3m3
9
所以排出水的体积为：V=（S容﹣S木）h露=（200﹣100）× ×10×10﹣6m3=0.5×10﹣3m3
m=ρ水V=103kg/m3×5×10﹣4m3=0.5kg
所以每秒抽出水的质量为：m′= =0.01kg/s=10g/s，所以C正确；
D、第30s抽出水的质量为：m=10g/s×30s=300g=0.3kg
体积为V= = =3×10﹣4m3=300cm3
木块露出水的高度h= = =3cm，所以D错误．
故选C．
【分析】A、根据浮力公式F浮=ρ液gV排进行判断；
B、根据木块完全浸没时，F=F浮﹣G结合图象数据得出液体的密度．其中F是细绳对木块的拉力，求出F浮 ， 从而求出液体的密度；
C、根据题意对木块进行受力分析，当木块恰好漂浮时，其受细绳的拉力为零．根据此计算出木块露出水面的体积，从而得出结果；
D、根据抽水速度，得出木块露出液面的高度．
6.【答案】A
【解析】【解答】解：A、根据p=ρgh可知，下潜过程中的深度逐渐增大，所以受的压强逐渐增大，故A正确；
B、下潜过程中潜水器排开水的体积不变，根据F浮=ρ水gV排可知，下潜过程中所受浮力不变，故B错误；
C、匀速下潜时，潜水器受的是平衡力的作用，其重力等于浮力，故C错误；
D、下潜过程中没有被压扁，是因为外壳比较硬，可以承受很大的压强，故D错误．
故选：A．
【分析】（1）根据p=ρgh分析其所受压强的变化情况；（2）根据F浮=ρ水gV排分析浮力的变化情况；（3）物体匀速运动时，受的是平衡力的作用，大小相等；（4）下潜过程中没有被压扁，是因为因为外壳比较硬，可以承受很大的压强．
7.【答案】D
【解析】【解答】解：当江苏大学代表队登上龙舟后，龙舟仍漂浮在水面上，由于重力变大，根据漂浮的条件，龙舟受到的浮力也变大，故选项AB错误；
根据阿基米德原理，当浮力增大时，液体的密度不变，故龙舟排开液体的体积变大，龙舟会下沉一些，及龙舟在水中的深度变大，水的压强变大，故C错误，D正确．
故选D．
【分析】龙舟漂浮在水面上，所以受到的浮力与重力相互平衡，则F浮=G；
当江苏大学代表队登上龙舟时，龙舟仍漂浮在水中，此时F浮′=G′，重力增大，所以龙舟所受的浮力变大；
根据V排= 判断V排的变化；从而可以根据p=ρ液gh判断出压强的变化．
8.【答案】B
【解析】【解答】解：A、甲图是水中倒影，是平面镜成像，是光的反射形成的，故A正确；
B、乙图中的云雾形成是水蒸气液化形成的，不是汽化现象，故B不正确；
C、丙图中快速运动的动车消耗电能，获得动能，因此属于电能转化为动能的形式，故C正确；
D、丁图中的橡皮船能在水上漂流主要是受到水的浮力的缘故，故D正确．
故选B．
【分析】（1）水中倒影是光的反射形成的；（2）雾是水蒸气液化形成的；（3）根据动车运动时消耗和获得的能量进行判断；（4）浸在水中的物体都受到水的向上的浮力．
9.【答案】B
【解析】【解答】解：
A、细线断裂的瞬间，木块受到重力、浮力和拉力的作用，而重力等于拉力加上浮力，所以拉力小于重力，故A错；
B、细线断后，受到的拉力不存在，物体将下沉一些，容器内水的深度变大，由p=ρgh可知容器底受到水的压强变大，比断线的瞬间大，故B正确；
9
C、细线断裂前，木块受到重力、浮力和拉力的作用，重力等于拉力加上浮力，木块受到的拉力的变化量等于浮力变化量，故C错；
D、细线断后，受到的拉力不存在，物体将将下沉一些，木块再次漂浮时，排开水的体积变大，受到的浮力变大，比断线的瞬间大，故D错．
故选B．
【分析】（1）细线断裂的瞬间，木块受到的重力等于拉力加上浮力，据此可判断拉力和重力的大小关系；（2）细线断后，受到的拉力不存在，物体将将下沉一些，容器内水的深度变大，利用液体压强公式p=ρgh判断容器底受到水的压强变化；（3）细线断裂前，木块受到重力、浮力和拉力的作用，重力等于拉力加上浮力，水流出后，木块排开水的体积减小、浮力减小，受到的拉力增大，拉力的变化量等于浮力变化量；（4）细线断后，受到的拉力不存在，物体将将下沉一些，木块再次漂浮时，排开水的体积变大，利用阿基米德原理得出受到的浮力变化．本题考查了液体压强公式、阿基米德原理的应用，分析题意确定细线断裂前后木块排开水的体积变化、水的深度变化是关键．
10.【答案】A
【解析】【解答】解：
A、因为力的作用是相互的，用手击打排球时，手对排球的作用力与排球对手的作用力是一对相互作用力，二者大小相等，故A正确；
B、在液体中下沉的物体，物体下表面受到的压力也大于上表面受到的压力，存在着压力差，受浮力作用，故B错误；
C、刹车前，汽车和车上的人共同以较大的速度向前行驶，当突然刹车时，汽车由于阻力作用突然减慢速度，而人由于惯性还要保持原来较大的速度向前运动，因此人会向前“冲”，故C错误；
D、人推木箱没有推动，处于静止状态，说明人对木箱的推力等于地面对木箱的摩擦力，故D错误．
故选A．
【分析】（1）一对相互作用力的大小一定是相等的；
（2）浸在液体中的物体所受浮力是物体上下表面所受的液体的压力差产生的；
（3）惯性是指任何物体具有的保持原来运动状态的性质；
（4）当物体处于静止时，一定受到的是平衡力的作用．
二、填空题
11.【答案】反射；等于；运动
【解析】【解答】黄色的线只反射黄光；航母在海面上航行时，处于漂浮状态，所受浮力等于重力；舰载机从航母上起飞时，舰载机相对于航母的位置不断地改变，以航母为参照物，舰载机是运动的。
【分析】不透明物体只反射和它相同的色光；漂浮的条件是浮力等于重力；一个物体是运动还是静止，取决于它相对于参照物的位置是否变化。
12.【答案】等于；小于；小于
【解析】【解答】解：由图可知，密度计在甲、乙液体中处于漂浮状态，此时所受浮力等于其重力，即F浮=G，
两密度计完全相同，重力相等，所以密度计在两种液体中所受的浮力相等，F甲=F乙；
甲中密度计排开液体的体积大于乙中密度计排开液体的体积，根据F浮=ρ液gV排可知，甲液体的密度小于乙液体的密度，即ρ甲＜ρ乙；
液面高度相同，根据P=ρgh可知，甲烧杯底部受到的压强小，即P甲＜P乙；
故答案为：等于；小于；小于.
【分析】当密度计漂浮时，浮力和物体重力相等，密度计浸入液体的体积越大，液体的密度越小.
13.【答案】6.7×108；等于；小；大；内；机械
【解析】【解答】解：（1）该航母满载排水量是67000吨，则满载时受到的浮力： F浮=G排=m排g=67000×103kg×10N/kg=6.7×108N；（2）舰载机飞离后，航母仍漂浮，F浮′=G′，但自重G减小，航母所受浮力减小，所以浮力减小量等于该舰载机的重力；（3）机翼上凸下平，飞机在飞行时，机翼下表面比上表面的空气流速小，则下方空气的压强大于上方空气的压强，产生向上的压力差，形成向上的升力；（4）水受热以后温度上升，会产生大量的水蒸气，水蒸气会推动活塞向右运动，从而通过滑轮拉动舰载机向左运动，即将内能转化为机械能．
故答案为：6.7×108；等于；小；大；内；机械．
【分析】（1）航空母舰的排水量是指满载时排开水的质量，根据阿基米德原理求航空母舰满载时受到的浮力；（2）航母上的舰载机飞离后，航母自重减小，因航母仍漂浮，受到的浮力减小，（3）流体压强与流速的关系：在流体流速越大的地方，压强越小；在流体流速越小的地方，压强越大；（4）水受热以后温度上升会产生大量的水蒸气，水蒸气会推动蒸汽轮机转动，将内能转化为机械能，
9
14.【答案】4；减小
【解析】【解答】解：（1）根据v= 可得：船以18km/h的航速行驶了72km，所需的时间t= = =4h；（2）船中的一部分直升机起飞执行任务后，渔政310船的总重力减小，因漂浮物体的重力和自身的重力相等，所以直升机起飞后，船受到的浮力减小． 故答案为：4；减小．
【分析】（1）已知船的航速和距离，根据速度公式的变形式求出所需的时间；（2）直升机在起飞前是停在航母上的，应将其与渔政310船看成一个整体，再根据物体漂浮的条件，可判断战机起飞前后浮力的情况．
15.【答案】不变；增大
【解析】【解答】解：（1）潜水艇下潜的过程中，排开水的体积不变，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，潜水艇受到的浮力不变；（2）潜水艇在水下的甲位置下潜到乙位置的过程中，水的深度增加，潜水艇受到水的压强变大； 故答案为：不变；增大．
【分析】（1）根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析潜水艇下潜过程中所受浮力的变化．（2）液体压强与深度有关，深度越大则压强越大．
16.【答案】=；＜
【解析】【解答】解：（1）由图可知，鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态，∵物体漂浮或悬浮时，受到的浮力和自身的重力相等，∴同一只鸡蛋在两杯中受到的浮力相等，都等于鸡蛋的重力；（2）∵ρ液＞ρ物时物体漂浮，ρ液=ρ物时物体悬浮，∴乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度，∵p=ρgh，且两杯中液面相平，∴乙杯底压强大于甲杯底压强．故答案为：=，＜．
【分析】根据物体的浮沉条件判断两者所受浮力关系和液体密度关系，再根据p=ρgh判断对杯底的压强关系．
17.【答案】水；竖直向上
【解析】【解答】解：潜艇在水中受到的浮力是水对潜艇的作用，它的方向是竖直向上．
故答案为：水，竖直向上．
【分析】浸在水中的物体受到水的竖直向上托的力叫浮力，据此回答．
18.【答案】4.8×107
；变大
【解析】【解答】解：（1）驱逐舰排开水的质量：m排=4800t=4.8×106kg，驱逐舰受到的浮力：F浮=m排g=4.8×106kg×10N/kg=4.8×107N，（2）驱逐舰在海洋中行驶时，处于漂浮状态，浮力等于重力；驱逐舰在长江中行驶时，处于漂浮状态，浮力等于重力，所以驱逐舰从海洋驶入长江时，所受的浮力不变，但是根据阿基米德原理可得：V排= ，由于液体密度变小，故排开水的体积增大，舰船的吃水深度变大．
故答案为 4.8×107；变大．
【分析】（1）根据题中条件要算浮力，可利用阿基米德原理进行计算．阿基米德原理告诉我们：浸在液体中的物体所受的浮力大小等于它排开的液体所受的重力，题中已经告诉我们驱逐舰的排水量，则根据公式G排=m排g即可算出驱逐舰排开水的重力，即为浮力；（2）驱逐舰在海洋和长江中行驶时，都处于漂浮状态，所受的浮力都等于重力，结合阿基米德原理分析确定吃水深度变化．本题考查了学生对阿基米德原理的了解以及对物体浮沉条件及其应用的掌握，是一道对基础知识的考查．在计算过程中，要注意质量单位的换算．
19.【答案】浮力
；扩散
；虚像
【解析】【解答】解：茶叶受到的浮力：F浮=G，茶叶浮在水面上；倒入开水后茶香四溢，这是扩散现象；装水的茶杯靠近人的半边相当于一凸透镜，茶杯中网盒处在凸透镜的焦点以内，能成正立、放大的虚像；
故答案为：浮力；扩散；虚像
9
【分析】（1）知道茶叶漂浮，利用漂浮条件分析；（2）分子在不停地做无规则运动；（3）活中的凸透镜，能起放大作用，利用凸透镜成像的特点分析回答
20.【答案】5×104
；变大
【解析】【解答】解：m排=50000t=5×107kg，
由ρ=可得，它在长江航行时排开水的体积是V===5×104m3 ，
潜水艇从长江内河潜行进入海洋，潜水艇浸没，排开水的体积不变，海水密度增大，根据公式F浮=ρgV排可知，潜水艇受到的浮力变大．
故答案为：5×104；变大．
【分析】已知满载时排开水的质量，根据公式V=可求它在长江航行时排开水的体积，从河里驶入海里，排开海水体积不变，海水密度变大．
21.【答案】2.06×105
；不变
；6×106
【解析】【解答】
（1）“南海一号”受到水的压强为：
p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×20m=2.06×105 Pa；
（2）沉船没出水前，船排开水的体积不变，由阿基米德原理可知，沉船受到的浮力不变；
（3）古船在满载时受到的浮力：
F浮=G排=m排g=600×103kg×10N/kg=6×106N．
故答案为：2.06×105 ；不变；6×106 ．
【分析】（1）已知“南海一号”在水下的深度，根据公式p=ρgh可求“南海一号”受到水的压强；
（2）“华天龙”在缓慢吊起沉船没出水前，船排开水的体积不变，根据阿基米德原理可知，所受到的浮力变化情况；
（3）船的排水量是指船满载时排开水的质量，即船满载时的总质量，根据阿基米德原理求受到的浮力
9
微信/支付宝扫码支付