考点12：浮力

一、选择题1.（2019年青岛市，13，3分）如图甲所示，盛有水的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上，容器的底面积为S，弹簧测力计下悬挂一个长方体金属块，从水面开始缓慢浸入水中，在金属块未触底且水未溢出的过程中，测力计示数F随金属块浸入水中深度h的关系图象如图乙所示。下列分析正确的是（）A.金属块逐渐浸入水的过程，受到的浮力一直在减小B．金属块的高度为h1C.金属块的密度为D.金属块浸没后与入水前相比，水平桌面受到的压强增加【答案】CD【解析】（1）金属块逐渐浸入水的过程，由于浸没的体积变大，根据阿基米德原理即可判断浮力变化；（2）金属块是从水面开始缓慢浸入水中，当弹簧测力计的示数开始不变时，表示金属块刚刚浸没；由于液面上升，所以根据金属块的高度要大于此时下降的高度；（3）当物体在空中，弹簧测力计的示数等于金属块的重力；由图乙得出金属块浸没时弹簧测力计的示数，利用称重法可得受到的浮力；根据阿基米德原理求出金属块的体积，最后根据求出金属块的密度；（4）金属块浸没后与入水前相比，根据水平桌面受到的压力增加量等于浮力的大小，利用求出水平桌面受到的压强变化量。A、金属块逐渐浸入水的过程，排开水的体积浸先变大，当浸没后排开水的体积不变，根据F浮=ρ液V排g可知受到的浮力先变大，后不变，故A错误；B、由图象可知，圆柱体下降h1后，圆柱体受到的拉力不变、即金属块刚刚浸没；由于液面上升，所以根据金属块的高度大于此时下降的高度h1，故B错误；C、由图象可知，当h=0时金属块处于空气中，弹簧测力计示数为F1，则金属块重力G=F1，金属块质量； 金属块浸没水中，圆柱体受到的最大浮力F浮=F1-F2。根据F浮=ρ液V排g可得：；所以，金属块密度，故C正确；D、金属块浸没后与入水前相比，水平桌面受到的压力△F=F浮=F1-F2。所以，水平桌面受到的压强变化量，故D正确。故选CD。2.（2019广西贵港，9，3）【答案】D【解析】冰块漂浮在液体中时，受到的浮力等于重力F浮F甲>F乙>G乙，ρ甲>ρ水>ρ乙，故A、C、D错误，根据阿基米德原理可知，浮力等于排开水的重力，所以B正确.8.（2019四川省眉山市，13，3分）有甲、乙两个溢水杯，甲溢水杯盛满洒精，乙溢水怀盛满某种液体，将一个不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中，小球浸没在酒精中，溢出酒精的质量是80g；将小球从甲溢水杯中取出擦干，轻轻放入乙溢水杯中，溢出液体的质量是80g，小球露出液面体积与浸入液体中体积之比为1：4。已知ρ酒精=0.8×l03kg/m3，下列谠法中正确的是（  ）A．小球静止于甲溢水杯的底部B．小球的体积是80cm3 C．液体的密度是1.0×lO3kg/m3D．小球的密度是0.9×l03kg/m3【答案】C【解析】由题意可知，当把小球放在装满酒精的甲溢水中时，它浸没且溢出酒精的质量是80g，根据，可得小球体积为100cm3。当把小球第二放入装满另一未知液体的溢水杯中时，它漂浮在液面上且溢出液体80g，说明物体质量也就是80g（漂浮状态下，F浮＝G物，即m排＝m物），这样，就可求得小球的密度为。这样，得到的小球密度与酒精密度相等，所以小球在酒精悬浮。至此，可得A、B、D都是错误的，由于小球在第二种液体中时，露出液面体积与浸入液体中体积之比为1：4，即，所以，则，所以选项C是正确的。故选C.9.（2019云南省昆明市，题号8，分值3）【答案】C【解析】物体在a位置时处于漂浮状态，此时物体所受的浮力等于重力；物体在从最高位置向下运动时，在到达a位置前，浮力小于重力，加速向下，在到达a位置后，浮力大于重力，减速向下，所以物体向下运动到a位置时，速度最大，故A正确，但不符合题意；物体到达最低位置时，排开水的体积大于a位置时排开水的体积，所受的浮大于a位置时的浮力，因此浮力大于重力，故B正确，但不符合题意；物体不论向上运动到a还是向下运动到a时，浮力都等于重力，故C错误，符合题意；物体达到最高位置和最低位置时，速度都等于0，故D正确，不符合题意. 10.（2019山东省潍坊市，题号13，分值4）2019年4月，中国自主研发的600m无人遥控潜水器“海龙Ⅲ”成功完成下潜任务。在某次下潜中，若从“海龙Ⅲ”刚好浸没开始计时，到返回水面结束计时，下潜深度h随时间t的变化关系如图乙所示。忽略海水密度变化和“海龙Ⅲ”的形变，下列对“海龙Ⅲ”分析正确的是（  ）A．从开始到结束计时，共用时10minB．在1～3min，受到海水的浮力逐渐变大C．在4～6min，处于匀速直线运动状态D．在6～8min，受到海水的压强逐渐减小【答案】AD【解析】A、由图乙可知，从开始到结束计时，共用时10min，故A正确；B、由题知，从“海龙Ⅲ”刚好浸没开始计时，则在1～3min内，潜水器浸没水中，排开水的体积不变，由F浮=ρgV排可知，其受到海水的浮力不变，故B错误；C、由图乙可知，在4～6min内，下潜深度h不变，说明潜水器的速度为0，处于静止状态，故C错误；D、由图乙可知，在6～8min内潜水器所处的深度逐渐减小，即潜水器在上浮，由p=ρgh可知，潜水器受到海水的压强逐渐减小，故D正确。故选：AD。11.（2019山东省潍坊市，题号4，分值3）三个相同的轻质弹簧，一端固定在容器底部，另一端分别与甲、乙、丙三个体积相同的实心球相连。向容器内倒入水，待水和球都稳定后，观察到如图所示的情况，此时乙球下方弹簧长度等于原长。下列判断正确的是（  ） A．乙球的重力与它受到的浮力相等B．甲球的重力大于它受到的浮力C．甲、乙、丙三个球的密度大小关系为ρ甲＜ρ乙＜ρ丙D．甲、乙、丙三个球受到的浮力大小关系为F甲＞F乙＞F丙【答案】AC【解析】根据题意可知，乙球下方弹簧长度等于原长，则弹簧对乙球没有作用力；观察如图情况可知，甲球下方弹簧长度大于原长，则弹簧对甲球有向下的拉力F拉；丙球下方弹簧长度小于原长，则弹簧对丙球有向上的支持力F支；由题知，三个球处于静止，所以F甲＝G甲+F拉，F乙＝G乙，F丙＝G丙﹣F支，比较可知，F甲＞G甲，F乙＝G乙，F丙＜G丙，已知三个实心球体积相同，由于三个球浸没在同种液体中，则排开液体的体积相同，根据F浮＝ρ液V排g可知，它们受到的浮力：F甲＝F乙＝F丙；所以三个球的重力关系为：G甲＜G乙＜G丙；根据重力公式可知，三个球的质量关系为：m甲＜m乙＜m丙；已知三个球的体积相同，根据ρ=根据根据可知：ρ甲＜ρ乙＜ρ丙；由上分析可知：AC正确，BD错误。故选：AC。12.（2019湖北省武汉市，题号16，分值3） 【答案】B【解析】从铁块下表面刚刚接触水面到铁块浸没在水中的过程，铁块排开水的体积不断变大，根据知，浮力逐渐变大；铁块浸没后继续下沉的过程中，铁块排开水的体积不再变化，根据知，浮力不再变化，故A错误；从铁块下表面刚刚接触水面直至测力计示数为零的过程中，水的深度不变，根据知，溢水杯底部受到水的压强不变，杯底的面积不变，根据可知，杯底受到水的压力不变，故B错误；在铁块向下运动并与底部接触之前，弹簧测力计对手的拉力等于铁块与测力计的总重力减去铁块受到的浮力即；由于浮力先变大后不变，所以测力计对手的拉力先变小后不变；铁块接触溢水杯底部直至测力计示数为零的过程中，由于铁块受到溢水杯底部的支持力作用，所以弹簧测力计对手的拉力则拉力再减小；由此可知，整个过程中弹簧测力计对手的拉力先变小，后不变，再变小，故C错误；从铁块下表面刚刚接触水面到铁块下表面刚刚接触溢水杯底部，且对底部没有压力的过程中，铁块受到的浮力先变大后不变，但始终等于其排开水的重力，此时溢水杯对桌面的压力：（其中G杯和水为溢水杯和剩余水的总重力，G排水为溢出水的重力），可知溢水杯对桌面的压力始终不变，根据知，溢水杯对桌面的压强不变；当铁块接触溢水杯底部，且对底部产生压力的过程中，由于不再有水溢出，且铁块对溢水杯底部有压力，所以溢水杯对桌面的压力变大，根据知，溢水杯对桌面的压力压强变大；由此可知，整个过程中桌面受到溢水杯的压强先不变，后变大，故D正确；故选D。13.（2019内蒙古省通辽市，第14题，2分） 【答案】D【解析】A、AB两物体在甲乙两种液体中均处于漂浮状态，所受浮力相等，排开的乙液体体积较小，由F浮=ρ液gV排可知，乙液体密度大，错误；B、由于ρ甲＜ρ乙，h甲=h乙，由p=ρgh可知，乙液体对容器底部产生的压强大，错误；C、因为浮力相等，甲液体对B下表面压力等于乙液体对A下表面压力，由于SB＞SA，由可知pB＞pA，错误；D、由于物体所受浮力等于排开液体所受重力，且浮力相等，两种液体液面相平，相当于甲乙两种液体体积相同，甲对水平桌面压力：F甲=G甲+G容=m甲g+G容，乙对水平桌面压力：F乙=G乙+G容=m乙g+G容，由于ρ甲＜ρ乙，V甲=V乙，故m甲＜m乙，即：装有甲液体的容器对桌面压力小于装乙液体容器对桌面压力，正确。14.（2019四川省巴中市，第17题，2分）将一实心圆柱体悬挂于弹簧测力计下，物体下表面刚好与水面接触，从此处匀速下放物体，直至浸没(物体未与容器底接触)的过程中，弹簧测力计示数F与物体下表面浸人水中深度h的关系如图所示，则下列说法正确的是()A.物体重力为40NB.物体浸没时受到的浮力为15NC.物体的密度为2.5×103kg/m3D.物体刚好浸没时下表面受到的液体压强为800Pa【答案】C 【思路分析】根据右图可看出物体受到的重力、全部浸没时的拉力、浸入水中的深度，再借助浮力公式、物体密度与液体密度的关系，以及压强公式即可判断。【解题过程】物体下表面刚好与水面接触时，，所以A错。物体浸没时受到的浮力，所以B错。物体的密度所以C正确。物体刚好浸没时下表面受到的液体压强，所以D错误。15.（2019江苏省常州市，题号13，分值2）【答案】A【解析】两个完全相同的物体A、B分别漂浮在甲和乙液体中，根据漂浮原理，则浮力等于各自的重力，AB两个物体的重力相等，则AB两个物体受到的浮力相等；由图可知：A排开液体的体积小于B排开液体的体积，即V排A＜V排B，根据阿基米德原理F浮=ρVg，当浮力相等时，由于V排A＜V排B，则ρA＞ρB；由于两个烧杯中的液面刚好相平，杯底的深度相同，根据液体压强影响因素可知：深度相同时，液体密度越大，液体产生的压强越大，即p甲＞p乙，A选项符合题意.16.（2019江苏省常州市，题号14，分值2）【答案】A【解析】长方体冰山是漂浮，则浮力等于重力，假设冰山的底面积为S，在海水面下的深度为h，则冰山的重力G冰=m冰g=ρ冰Vg=ρ冰S(h+4m)g，冰山受到的浮力F浮=ρ海水V排g=ρ海水Shg；则：ρ冰S(h+4m)g=ρ海水Shg；ρ冰(h+4m)=ρ海水h；h=4ρ冰/(ρ海水-ρ冰)，h=18m，则A选项符合题意. 17.（2019江苏省无锡市，题号12，分值2）【答案】C【解析】A选项由题知：固体浮力材料已成功用来万米深海探测，根据液体压强随深度的增加而增大可知，“微球”能承受万米深海的压强，A选项说法正确，不符合题意；B选项固体浮力材料密度为0.48g/cm3，小于水的密度，根据物体的浮沉条件可知，固体浮力材料能漂浮在水面上，B选项说法正确，不符合题意；C选项根据题意知，粘合剂的密度为1.2g/cm3，体积占固体浮力材料总体积的20%，设这块固体浮力材料的体积为V，则粘合剂的质量m粘合=1.2g/cm3×20%V=0.24V，结合固体浮力材料的密度为0.48g/cm3，根据密度公式得，解和V=250cm3，所以粘合剂的质量m粘合=0.24V=0.24×250g=60g，C选项说法错误，符合题意；D选项“微球”的体积，则这块固体浮力材料中空心部分的体积V空=250cm3-25cm3-20%×250cm3=175cm3，D选项说法正确，不符合题意。18.19.20.21.22.23.24.25.26. 27.28.29.30.31.32.33.34.35.36.37.38.39.二、填空题1.（2019广西贵港，12，2）【答案】运动自身重力【解析】潜水艇相对于岸上观礼的人群的位置发生了变化，所以潜水艇相对于岸上观礼的人群是运动的。潜水艇有一个水舱，向水舱里灌水时，潜水艇的重力增大，逐渐下沉；把水舱里的水排出来时，潜水艇的重力减小，逐渐上浮。所以，潜水艇通过改变自身的重力实现上浮或下沉。2.（2019湖北省荆州市，题号28，分值4）28.2018年10月20日，全球最大水陆两栖飞机“鲲龙”AG600在湖北荆门成功实现水上首飞起降．若某次AG600漂浮停在水面上时，飞机排开水的体积为45m3，飞机底部距水面2m深处受到水的压强为________Pa，飞机所受重力为_________N．（g=10N/Kg，ρ水=1.0×103kg/m3）【答案】2×104；4.5×105【解析】飞机底部距水面2m深处受到水的压强：p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×2m=2×104Pa；（2）飞机漂浮停在水面上时，由漂浮条件和阿基米德原理可得飞机所受重力： G飞机=F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×45m3=4.5×105N.3.（2019湖北省襄阳市，题号33，分值2）33.一正方体物块边长为10cm,漂浮于足够高的盛有足量水的圆柱形容器中,有20%体积露出水面。若物块漂浮时与未投入物块时比较,水对容器底部的压强变化了160Pa,则容器的底面积为m2；物块浸没时与物块漂浮时水对容器底部的压力之比为40：39,则未投入物块时容器中水的深度是m。(g取10Nkg，下同)【答案】0.05；0.14【解析】正方体的体积：V=L3=（0.1m）3=0.001m3；若物块漂浮时与未投入物块时比较,，根据可得，水的深度变化量为：，由于，所以容器底面积为：；假设物块浸没时水的深度为h2，漂浮时水的深度为h1，由于物块浸没时与物块漂浮时水对容器底部的压力之比为40：39，受力面积相同，所以，即，可以得出：，物块浸没时与物块漂浮时水的深度变化量为：；即，所以，因此，未投入物块时容器中水的深度为：.4.（2019湖南省邵阳市，第28题，2分）【答案】20【解析】铝块浸没在水中，排开水的体积等于铝块体积，铝块所受浮力：F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.0×10-3m3=20N5.（2019四川省内江市，第14题，6分）质量为8k的木块漂浮在水面上，它受到的浮力大小为_____N. 浮力的方向是_____。(g=10N/kg)【答案】80；竖直向上。【解析】木块受到的重力：G=mg=8kg×10N/kg=80N；木块静止时处于漂浮状态，所受浮力与重力大小相等，方向相反，则木块受到的浮力：F浮=G=80N，方向竖直向上。6.（2019浙江省绍兴市，题号20，分值6）小敏对“物体在水中浸没前受到的浮力是否与浸入深度有关”进行了研究。（1）将一长方体金属块横放，部分体积浸入水中时，在液面所对的烧杯壁作一标记线，读出弹簧测力计的示数F甲（如图甲）为________牛；再把金属块竖放浸入同一杯水中，当________时，读出弹簧测力计示数下（如图乙）。比较发现下F甲=F乙小敏得出：浸没前物受到的浮力与浸入深度无关。（2）图中两种状态时，金属块底部受到水的压强P甲________P乙（选填“大于”、“等于”或“小于”）。【答案】（1）1.6；水面与标记线相平；（2）小于；【解析】（1）弹簧测力计的量程是5N，分度值是0.2N，那么F甲为：1N+0.2N×3=1.6N；再把金属块竖放浸入同一杯水中，当水面与标记线相平时，读出弹簧测力计示数。比较发现下F甲=F乙，小敏得出：浸没前物受到的浮力与浸入深度无关。（2）根据图片可知，金属块底部在甲中的深度小于在乙中的深度，根据可知，p甲＜p乙。7.（2019四川省巴中市，第25题，2分）两个完全相同容器内分别盛满不同的液体，现将两个完全相同的小球轻轻放入容器中，小球静止后的状态如图所示，则液体对容器底部的压强关系是P甲P乙;两小球所受的浮力关系是F甲F乙。(选填“>”、“