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第九讲 浮力
(分值:75 分 建议时间:75 分钟)
基础过关
一、选择题(单选题每小题 2 分,多选题每小题 3 分,共 19 分)
1.(2017 青海)关于物体浮沉条件及应用实例,下列分析合理的是(A)
A.同一密度计在不同液体中漂浮时,所受浮力大小相同
B.橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面上,是通过改变自身重力实现的
C.潜水艇靠改变排开水的体积来改变浮力,从而实现上浮和下沉
D.节日放飞的气球里充的是密度大于空气的气体
2.(2017 山西)俗话说“瓜浮李沉”,意思是西瓜投入水中会漂浮,李子投入水中会下沉.对
此现象,下列说法正确的是(D)
A.西瓜的密度比李子的密度大
B.西瓜漂浮时所受浮力大于重力
C.李子下沉过程中所受水的压强不变
D.李子浸没后,下沉过程中所受浮力大小不变
3.(2017 常州)“漂浮的花盆”获红点设计大奖:用底部密封的花盆养绿植,花盆外侧面作记
号线①、②、③,如图所示,当花盆放置于水中漂浮时,盆内土壤不同干湿状态,会导致不同的记
号线与水面重叠.下列对应关系中正确的是(D)
A.①偏干,②正常,③偏湿
B.①偏干,②偏湿,③正常
C.①偏湿,②偏干,③正常
D.①偏湿,②正常,③偏干
4.(2017 玉林崇左)如图所示,是我国自行制造的第一艘航空母舰静止在海面上,下列分析正
确的是(B)
A.航空母舰所受的浮力大于它所受的重力
B.航空母舰排开的海水越多受到的浮力越大
C.航空母舰受到的浮力大小跟它本身的密度有关
D.航空母舰的排水量约为 7×104t,表示它空载时排开水的质量约为 7×104t
第 4 题图2
第 5 题图
5.(2017 河南)(多选)如图所示,放在同一水平桌面上的两个相同容器,分别盛有甲、乙两种
液体,现将同一木块分别放入两容器中,当木块静止时两容器中液面相平.两种情况相比,下列判
断正确的是(AD)(导学号 59824124)
A.木块受到的浮力一样大
B.木块在甲液体中受的浮力较大
C.甲液体对容器底部的压强较大
D.盛甲液体的容器对桌面的压强较小
6.(2017 恩施州)把质量为 0.5kg 的某物体放入盛水的容器中,若溢出的水重 3N.则该物体所
受浮力为(C)
A.一定是 3N B.一定是 5N
C.有可能是 4N D.有可能是 2N
7.(2017 巴中)相同的容器中分别装有甲、乙两种不同的液体,如图,物体 B 在物体 A 的作用
下,均能刚好浸没在液体中,则(C)
A.液体甲的密度小于液体乙的密度
B.物体 B 在甲、乙两种液体中受到的浮力相同
C.物体 B 在甲液体中受到的浮力更大
D.在甲中移去 A 物体,静止时 B 依然是浸没的(导学号 59824125)
第 7 题图
第 8 题图
8.(2017 北京)为验证阿基米德原理,小明将电子秤放在水平桌面上并调零,然后将溢水杯放
到电子秤上,按实验操作规范将溢水杯中装满水,再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中,
如图所示,铝块始终不与溢水杯接触.则下列四个选项中,判断正确的是(D)
A.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压力变小
B.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压强变大
C.铝块浸没在水中静止时,绳对铝块的拉力等于铝块排开水的重力
D.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,若电子秤示数不变,则验证了阿基米德
原理
9.(2017 泰安)有甲、乙两个溢水杯,甲溢水杯盛满酒精,乙溢水杯盛满某种液体.将一不吸3
水的小球轻轻放入甲溢水杯中,小球下沉到杯底,溢出酒精的质量是 40g;将小球从甲溢水杯中取
出擦干,轻轻放入乙溢水杯中,小球漂浮且有
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11的体积露出液面,溢出液体的质量是 50g,已知 ρ
酒精=0.8×103kg/m3,下列计算正确的是(B)
①小球的质量是 40g ②小球的体积是 50cm3 ③液体的密度是 1.1×103kg/m3 ④小球的密度
是 0.9×103kg/m3
A.只有①②正确 B.只有②③正确
C.只有②④正确 D.只有①③正确
二、填空题(每空 1 分,共 16 分)
10.(2017 金华)“彩球温度计”是一种现代居家饰品,其结构模型如图所示.该“彩球温度计”
是由体积相同(保持恒定)、质量不同的小球和密度随温度的升高而减小的液体组成.当环境温度升
高时,浸没在液体中的小球受到的浮力将_变小(或“减小”)_.在某一环境温度下,四个小球处于
如图位置,此时 B 小球受到的浮力与 D 小球受到的浮力的大小关系为_FB=FD(合理即可)_.(导学号
59824126)
11.(2017 攀枝花)新、旧两只鸡蛋放入水中的状态如图所示.两只鸡蛋的体积分别是 VA、VB,
质量分别是 mA、mB,已知水的密度为 ρ 水.两只鸡蛋受到的浮力分别为:FA=_mAg_,F B=_ρ 水
gVB_.
第 11 题图
第 12 题图
12.(2017 贵阳)如图所示,水平桌面上两个相同的烧杯分别盛有体积相同的a、b 两种液体.将
两块相同的橡皮泥捏成小船和小球分别轻放入 a 液体和 b 液体中,静止时两液面等高.若橡皮泥重 2
N,此时小船受到的浮力是_2_N;两液体密度的大小关系是ρa_>_ρb.
13.(2017 徐州)如图所示,小华制作了一个简易的密度计:她选择一根长 16 cm 的饮料吸管,
将一些铜丝从下端塞入并用石蜡封口,使吸管在液体中漂浮时能保持在_竖直_方向.密度计在液体
中漂浮时,受到的浮力_等于_重力(填“大于”“小于”或“等于”).把密度计放入水中,露出水
面的长度是 7.9 cm,再将密度计放入某液体中,露出液面的长度是 7 cm,则液体的密度为_0.9×
103_kg/m3(ρ水=1.0×103 kg/m3).4
甲 乙
14.(2017 大庆)如图甲所示,一个立方体悬挂在弹簧测力计下处于静止状态时,弹簧测力计示
数为 5N;如图乙所示,将此立方体一半浸入某种液体中静止时,测力计示数为 4.5N,则此立方体
受到的浮力为_0.5_N.若某时刻剪断乙图中悬吊立方体的细线,则立方体受到的浮力变化情况是_
先变大后不变_;立方体的下表面压强将_先变大后不变_(选填“一直不变”“先变大后不变”或“先
变小或不变”),若已知该立方体的体积为 125cm 3,则这种液体的密度为_0.8×10 3_kg/m3.(g=
10N/kg).
15.(2017 十堰)如图所示,边长为 a 的正方体木块漂浮在密度为 ρ 的液体中,有
2
5体积露出液
面,则木块的密度为_
3
5ρ_,木块下表面受到液体的压强为_
3
5ρga_,若把木块露出液面的部分切去
时,木块将_上浮_(选填“上浮”“保持不动”或“下沉”).
四、综合应用题(8 分)
16.(2017 贺州)用细线竖直拉着一长方体物块,将物块从盛水的烧杯上方缓慢下降直至完全浸
没水中.物块下降过程中,所受拉力 F 随下降高度 h 的变化关系如图所示,求:
(1)物块的重力;
(2)物块受到的最大浮力;
(3)当物块刚好完全浸没时,物块下表面受到水的压强.
解:(1)由图可知,h 在 0~3cm 时,拉力 F1=10N
根据二力平衡,物体的重力 G=F1=10N
(2)由图可知,h 在 7~9 cm 时,拉力 F2=4N
此时物体全部浸没,物体受到的最大浮力
F 浮=G-F2=10N-4N=6N
(3)由图可知,物体从 3cm 开始浸入水中,到 7cm 刚好完全浸没,则它浸入的深度 h=7cm-3cm=
4cm=0.04m
物体下表面受到水的压强:p=ρ液 gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa
五、实验探究题(共 13 分)5
17.(7 分)(2017 甘肃省卷)在“探究影响浮力大小因素”的实验中,一组同学提出了 4 种猜
想.
小华:浮力大小与液体密度有关;
小红:浮力大小与物体浸入液体的体积有关;
冬冬:浮力大小与物体所受的重力有关;
玲玲:浮力大小与物体的形状有关.
他们找来了体积相同的 A、B 两块实心金属块、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等仪
器.按照图中所示规范地完成了实验,记录了如下表所示的实验数据.
次
数
金
属
块
物体重
力/N
液体
密度
g/cm3
物体浸在
液体中的
体积/cm3
测力计
示数/N
1 A 5 1.0 20 4.8
2 A 5 1.0 60 4.4
3 A 5 1.0 100 4.0
4 A 5 1.2 100 △
5 B 3 1.2 100 1.8
观察表中数据,回答下列问题:
(1)根据表格中实验数据,可知 A 物体浸在液体中的体积为 60cm3 时,物体 A 所受浮力大小为
_0.6_N;表格中标有“△”的位置的数据应该是_3.8_N;
(2)通过分析比较第_3、4_次实验数据,能够说明小华同学的猜想是正确的;分析比较第_1、
2、3_次实验数据,能够说明小红同学的猜想是正确的;
(3)为了验证冬冬同学的猜想,他们选择了第_4、5_次实验数据,他们发现浮力大小与物体所
受的重力_无关_(选填“无关”或“有关”);
(4)要验证玲玲的猜想,同学们又找来了一块橡皮泥,他们把橡皮泥捏成不同形状,先后放入
水中,发现有的漂浮在水面上,有的下沉.他们由此得到结论:浮力的大小与物体的形状有关.请
指出他们实验方法的错误之处:_实验中没有控制橡皮泥浸入液体的体积相同_.
18.(6 分)(2017 孝感)下列 A、B、C、D 四幅图是“探究浮力的大小与排开水所受重力关系”
的过程情景.请根据图示完成下面的填空.6
(1)实验中所用圆柱体的重力为_4.2_N.
(2)在情景图 B 中存在的错误是_溢水杯未注满水(或水面未跟溢水口相平)_.
(3)纠正错误后,继续实验,在情景 C 时圆柱体受到的浮力 F 浮_1.2_N.
(4)圆柱体排开的水所受的重力 G 排_1.2_N.
(5)实验结果表明:浸在水中的物体受到的浮力_等于_物体排开水所受到的重力.
(6)纠正错误后,圆柱体从刚接触水面到全部浸没水中,水对溢水杯底的压强_保持不变_(选填
“逐渐增大”或“保持不变”).
满分冲关
1.(2 分)(2017 眉山)如图所示,将边长为 10 cm 的正方体木块放入装有某种液体的圆柱形容器
中,木块静止时,有
1
4的体积露出液面,此时液面比放入木块前升高 2 cm,容器底部受到的压强变
化了 160 Pa(取 g=10 N/kg),则下列判断错误的是(D)
A.液体的密度是 0.8×103 kg/m3
B.木块的密度为 0.6 g/cm3
C.木块受到的浮力是 6 N
D.使木块完全浸没需要 4 N 向下的压力
第 1 题图
第 2 题图
2.(2 分)(2017 咸宁)质量分布均匀的 A、B 两个实心正方体(VA>VB),放置在盛水的容器中,
静止时如图所示;现将 A、B 捞起后放置在水平桌面上.比较 A、B 在水中受到的浮力 FA、FB,和它
们对水平桌面的压强 pA、pB 的大小关系,正确的是(D)
A.FA<FB,pA>pA B.FA>FB,pA<pA
C.FA=FA,pA<pB D.FA>FB,pA>pB
3.(3 分)(2017 呼和浩特)(多选)将一密度均匀的正方体轻轻放入盛满盐水的大烧杯中,静止
后有 72 g 浓盐水溢出;若将该物体轻轻放入盛满煤油的大烧杯中,静止后有 64 g 煤油溢出(浓盐水
密度为 1.2×103 kg/m3,煤油密度为 0.8×103 kg/m3,水银密度为 13.6×103 kg/m3).则(ACD)
A.该物体前后两次所受浮力之比为 9∶8
B.该物体前后两次排开液体体积之比为 4∶3
C.该物体的密度为 0.9×103 kg/m3
D.若将该物体分别浸没在水银和纯水中,则除重力和浮力外还需施加第三个力方能静止,静
止时这个物体在这两种液体中受到的第三个力分别是 F1 和 F2,则 F1 和 F2 大小之比为 127
4.(2 分)(2017 自贡)有质量相同的两个实心球,其密度分别为水的密度的 2 倍和 5 倍.把它
们分别挂在两个弹簧测力计的下端,然后将两球完全浸没在水中,此时两球所受浮力之比为_5∶
2_,两弹簧测力计的示数之比为_5∶8_.7
5.(2 分)(2017 恩施州)中国在海洋探测方面已经取得了巨大成就.某海洋探测器发现海水密
度会随着深度而变化,到 1500 米左右后基本保持不变,已知探测器总质量为 m,体积为 V,如图是
其某次自由下潜时的 v-t 图像,则此探测器在 t1 时刻之前重力_大于_浮力(选填“大于”“等于”
或“小于”);t2 时刻探测器所在处海水的密度表达式为_
m
V_(不计海水对探测器的阻力).
6.(8 分)(2017 聊城)如图所示,水平地面上有一底面积为 1.5×10-2m3 的圆柱形容器,容器中
水深 40 cm,一个边长为 10 cm 的正方体物块通过一根细线与容器底部相连,细线受到的拉力为 4
N.(g 取 10N/kg)求:
(1)此时容器底受到水的压强和压力.
(2)此时物块受到的浮力和物块的质量.
(3)细线剪断后,物块静止时浸入水中的体积.
解:(1)容器底受到的压强 p=ρ 水 gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.4 m=4×103 Pa
由 p=
F
S得,容器底受到的压力 F=pS= 4×103 Pa×1.5×10-2 m2=60 N
(2)物块的体积 V=(0.1 m)3=10-3 m3,
F 浮=ρ水 gV 排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10-3 m3=10 N
对物块进行受力分析得,物块重力 G=F 浮-F 拉=10 N-4 N=6 N
那么物块质量 m=
G
g=
6 N
10 N/kg=0.6 kg
(3)物块静止时漂浮在水面上,F浮′=G=6 N,V排′=
F浮′
ρ水g=
6N
1.0 × 103 kg/m3 × 10 N/kg
=6×10-4 m3