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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
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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，
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乙溢水杯盛满某种液体．将一不吸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_，FB＝_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)．
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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125cm3，则这种液体的密度为_0.8×103_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，有体积露出液面，则木块的密度为_ρ_，木块下表面受到液体的压强为_ρga_，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)
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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．
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(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_．
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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__(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＝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＝＝＝0.6 kg
(3)物块静止时漂浮在水面上，F浮′＝G＝6 N，V排′＝＝＝6×10－4 m3
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