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专题10 浮力和阿基米德定律
专项测试
(满分60分，时间30分钟)
学校： 姓名： 班级： 考号：
一、选择题(共12小题，每题3分，共计36分)
1．(2021·厦门模拟)潜水员潜水时呼出的气泡在水面下上升的过程中，有关气泡所受压强和浮力的变化情况说法正确的是
A．压强变大，浮力变大 B．压强变大，浮力变小
C．压强变小，浮力变大 D．压强变小，浮力不变
2．(2021·廊坊模拟)小华用如图甲所示进行实验“探究影响浮力大小的因素”，A是实心圆柱体，根据数据作出的弹簧测力计示数F与物体浸入水中的深度h的关系图象如图乙，从图乙可知
A．物体受到的重力为2N B．当物体浸没在水中时受到的浮力为2N
C．该物体的密度为1.0×103kg/m3 D．浸入液体的物体所受的浮力大小与深度成正比
3．(2021·烟台模拟)从岸边到海里游泳的人，由浅水区走到深水区的过程中，如果水底布满小石头，以下体验和分析合理的是
A．脚不痛，因人越来越轻 B．脚疼痛越来越弱，因为水底小石头对脚的支持力越来越小
C．脚越来越痛，因人越来越重 D．脚越来越痛，因水底小石头对人的支持力越来越大
4．(2021·哈尔滨市第六十九中学校初二期中)如图，鱼缸内有两条小鱼及体积相同的铁球和木球，木球漂浮，铁球沉底，以下说法正确的是
A．铁球不受浮力，木球受到浮力
B．铁球受到的浮力小于木球受到的浮力
C．铁球没入水中下沉时，受到的压强和浮力都变大
D．如果鱼受到水的压强仅仅是向下，则鱼会被压至水底
5．(2021·湖北初三期中)如图所示，某同学将一漂浮在水面不开口的饮料罐缓慢按入水中，饮料罐全部进入在水中后，继续按压一段距离，从饮料罐漂浮开始按压到最后共用时t0，此过程饮料罐所受浮力与时间的变化图像可能是下图
A． B． C． D．
6．(2021·北京初三一模试题)如图为“阿基米德原理”一节的知识结构图，其中下划线的内容中错误的是
A．（a） B．（b） C．（c） D．（d）
7．(2021·东营模拟)如图所示，将鸡蛋浸入容器里的盐水中，鸡蛋所受浮力的施力物体是
A．鸡蛋 B．盐水 C．容器 D．地球
8．(2021·镇江模拟)将一重物挂在弹簧测力计下，在空气中，测力计的示数为4N，将重物浸没在水中时，测力计的示数为3N，则重物在水中受到的浮力是
A．4N B．3N C．1N D．7N
9．(2021·金华模拟)两个物体分别挂在弹簧测力计下且静止，将两物体浸没于水中静止时，两测力计示数的减小值相同，则两物体必定有相同的
A．密度 B．质量 C．形状 D．体积
10．(2021·乐山模拟)如图所示，在装满水的烧杯中，将空的饮料罐慢慢向下按，我们发现需要向下按的力越来越大。根据以上的实验过程，下列猜想最符合研究目的的是
A．饮料罐的体积越大，所受浮力越大
B．饮料罐排开液体的体积越来越大，其所受的浮力越来越大
C．饮料罐浸没在液体中越深，所受浮力越大
D．向下按时施加的力越大，饮料罐所受浮力越大
11．(2021·龙华中学初二期中)如图所示，将一挂在弹簧测力计下端的金属圆柱体缓慢浸入水中（水足够深），圆柱体接触容器底之前，能够正确反映浮力F和圆柱体下表面到水面距离h的关系图象是
A． B． C． D．
12．(2021·北京初二期末)如图，重为G的金属块A静止在水面下，弹簧测力计的示数为F．当剪断连接金属块与测力计的细线时，金属块所受浮力的大小为
A．G B．G+F C．G－F D．F
13．(2021·上海徐汇中学模拟)测力计上挂一重为8牛的金属块，当金属块全部浸入水中且未碰到容器底部时，测力计的示数为5牛。若将金属块三分之一浸入水中静止时，测力计的示数为
A．5Ｎ B．6Ｎ C．7Ｎ D．8Ｎ
二、填空题（每空1分，共计12分）
14．(2021·江苏省苏州市阳山实验初级中学校初二月考)一个重为8N的物体，挂在弹簧测力计下，将它浸没在盛满水的溢水杯中，静止时弹簧测力计的示数为6N，则物体所受的浮力是 N，溢出水所受的重力为 N。
15．(2021·上海初三二模)漂浮在水面上的物体，排开水的体积为5×104m3，它所受的浮力为 牛，浮力方向 。
16．(2021·北京初三一模)为了研究“浮力的大小可能与物体的形状有关”，小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图所示的实验，由此小明得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关，你认为这结论是否可靠， (可靠/不可靠)，主要原因是 。
17．(2021·耒阳市冠湘中学初三月考)在弹簧测力计下挂一圆柱体，从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降，圆柱体浸没后继续下降，直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止，如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图像。求：
(1)分析图像可知，圆柱体重力是 N；
(2)圆柱体浸没在水中时，受到的浮力是 N；
(3)分析图像BC段，可得结论：物体浸没液体之前，浸入液体的深度越深，受到的浮力越 ；
(4)圆柱体的密度是 kg/m3。
18．(2021·上海静安区实验中学初三模拟)弹簧测力计下吊着重力为14.7N的金属块，当金属块浸没在水中时，弹簧测力计示数为9.8 N，则水对金属块的浮力为 N，金属块排开水的体积 m3。
三、解答题（共2小题，共计9分）
19．(2021·西大附中模拟)如图所示，054A型导弹护卫舰是中国人民解放军海军最新型的巡防舰，排水量为4200t。当054A型导弹护卫舰满载人员和装备在长江航行时：
(1)它所受江水的浮力是多少N？
(2)如果江水的密度为1.0×103 kg/m3，此时护卫舰排开水的体积是多少？（g取10 N/kg）
20．(2021·淮安开发区模拟)如图甲是小勇研究弹簧测力计的示数F与物体A下表面离水面的距离h的关系的实验装置。其中A是底面积为25cm2的实心均匀圆柱形物体，用弹簧测力计提着物体A，使其浸入水中(水未溢出)，得到F与h 的关系图像如图乙中实线所示。(g取10 N/㎏)
(1)将物体A放在水平桌面上时，它对桌面的压强为 Pa．
(2)浸没前，物体A逐渐浸入水中的过程中，水对容器底部的压强将 (填“变大”“变小”或“不变”)
(3)浸没时，A受到水的浮力为 N，A的密度为 kg/m3．
(4)小勇换用另一种未知液体重复上述实验并且绘制出了如图乙中虚线所示的图像，则该未知液体的密度为 kg/m3．专题10 浮力和阿基米德定律
专项测试
(满分60分，时间30分钟)
学校： 姓名： 班级： 考号：
一、选择题(共12小题，每题3分，共计36分)
1．(2021·厦门模拟)潜水员潜水时呼出的气泡在水面下上升的过程中，有关气泡所受压强和浮力的变化情况说法正确的是
A．压强变大，浮力变大 B．压强变大，浮力变小
C．压强变小，浮力变大 D．压强变小，浮力不变
【答案】C
【解析】气泡在上升过程中，体积会逐渐变大，所处的深度变小，因为p＝ρgh，所以气泡受到的压强在不断减小；因为F浮＝ρ液V排g，气泡排开液体的体积变大，所以气泡受到的浮力在不断变大．故选C．
2．(2021·廊坊模拟)小华用如图甲所示进行实验“探究影响浮力大小的因素”，A是实心圆柱体，根据数据作出的弹簧测力计示数F与物体浸入水中的深度h的关系图象如图乙，从图乙可知
A．物体受到的重力为2N B．当物体浸没在水中时受到的浮力为2N
C．该物体的密度为1.0×103kg/m3 D．浸入液体的物体所受的浮力大小与深度成正比
【答案】B
【解析】由图像可知，物体没有浸入液体时测力计示数为4N，则物体重力G＝4N，故A错误；由图像可知，物体完全浸没在水中时受到的浮力：F浮＝G－F＝4N－2N＝2N，故B正确；由浮力公式F浮＝ρ液V排g可知，物体的体积：：V＝V排＝＝＝2×10m3，由G＝mg可知，物体的质量：m＝＝＝0.4kg，物体的密度：ρ物体＝＝＝2×103kg/m3，故C错误；由图像可知，物体物体完全进入液体后受到的浮力不变，故D错误；故选B．
3．(2021·烟台模拟)从岸边到海里游泳的人，由浅水区走到深水区的过程中，如果水底布满小石头，以下体验和分析合理的是
A．脚不痛，因人越来越轻 B．脚疼痛越来越弱，因为水底小石头对脚的支持力越来越小
C．脚越来越痛，因人越来越重 D．脚越来越痛，因水底小石头对人的支持力越来越大
【答案】B
【解析】人由浅水区走到深水区的过程中，由于人排开水的体积变大，根据F浮＝ρ液V排g可知人所受浮力变大；人在水中受到重力G、浮力F浮及支持力F三个力作用，且在竖直方向上处于平衡状态，所以支持力F＝G－F浮；由于人的重力不变，当浮力增大时，支持力减小，人的脚疼痛越来越弱。故选B。
4．(2021·哈尔滨市第六十九中学校初二期中)如图，鱼缸内有两条小鱼及体积相同的铁球和木球，木球漂浮，铁球沉底，以下说法正确的是
A．铁球不受浮力，木球受到浮力
B．铁球受到的浮力小于木球受到的浮力
C．铁球没入水中下沉时，受到的压强和浮力都变大
D．如果鱼受到水的压强仅仅是向下，则鱼会被压至水底
【答案】D
【解析】无论下沉的物体还是漂浮的物体都受到浮力，A错误；根据F浮＝ρ液V排g，铁球排开水的体积大于木球排开水的体积，所以铁球受到的浮力大于木球受到的浮力，B错误；铁球没入水中下沉时，深度增加，水的密度不变，据p＝ρhg，铁球受到的压强变大，据F浮＝ρ液V排g，铁球排开水的体积不变，铁球受到的浮力不变，C错误；如果鱼受到水的压强仅仅是向下，则鱼受到水的压力也是向下的，鱼受到的重力是向下的，故鱼会被压至水底，D正确。故选D。
5．(2021·湖北初三期中)如图所示，某同学将一漂浮在水面不开口的饮料罐缓慢按入水中，饮料罐全部进入在水中后，继续按压一段距离，从饮料罐漂浮开始按压到最后共用时t0，此过程饮料罐所受浮力与时间的变化图像可能是下图
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】开始饮料罐处于漂浮状态，受到的浮力不为零，当饮料罐逐渐浸入水中，没有完全浸没水中时，排开水的体积变大，由F浮=ρ液V排g可知浮力变大，当完全浸没后，不管怎样移动，排开水的体积不再变化，由F浮=ρ液V排g可知浮力不变。A．表示一开始就受到浮力作用，然后浮力逐渐增加，最后保持不变，符合题意；B．一开始物体受到的浮力为零，表示物体逐渐浸没，所受浮力逐渐变大，最后不变，不合题意；C．表示物体完全浸没后，不管怎样移动，排开水的体积不再变化，受到的浮力保持不变；不合题意；D．表示物体受到的浮力逐渐增加，不合题意。故选A。
6．(2021·北京初三一模试题)如图为“阿基米德原理”一节的知识结构图，其中下划线的内容中错误的是
A．（a） B．（b） C．（c） D．（d）
【答案】D
【解析】根据阿基米德原理知道，当物体全部或部分浸在液体中时，它会受到向上的浮力，浮力大小等于它所排开这部分液体所受的重力大小，即F浮＝G排，故ab正确；根据浸没在液体中的物体，液体对物体向上的压强大于向下的压强，向上的压力大于向下的压力，物体受到向上和向下的压力差的作用，这个压力差是物体受到的浮力，故c正确；D．飞机上空利用的流体压强与流速的关系，故d错误。故选D。
7．(2021·东营模拟)如图所示，将鸡蛋浸入容器里的盐水中，鸡蛋所受浮力的施力物体是
A．鸡蛋 B．盐水 C．容器 D．地球
【答案】B
【解析】浸入盐水中的鸡蛋，盐水对鸡蛋上下表面的压力差即为浮力，故浮力的施力物体是盐水，故ACD项不符合题意，B项符合题意。故选B。
8．(2021·镇江模拟)将一重物挂在弹簧测力计下，在空气中，测力计的示数为4N，将重物浸没在水中时，测力计的示数为3N，则重物在水中受到的浮力是
A．4N B．3N C．1N D．7N
【答案】C
【解析】将重物浸没在水中时，重物受到的浮力F浮＝G－F＝4N－3N＝1N，故选C。
9．(2021·金华模拟)两个物体分别挂在弹簧测力计下且静止，将两物体浸没于水中静止时，两测力计示数的减小值相同，则两物体必定有相同的
A．密度 B．质量 C．形状 D．体积
【答案】D
【解析】根据称重法可知：两弹簧测力计减小的数值相同，说明所受浮力相同，根据公式F浮=ρ液V排g，说明排开水的体积相同，因为它们是浸没在水中，则排开水的体积与物体体积相同，所以这两个物体体积相同。故ABC项不符合题意，D项符合题意。故选D。
10．(2021·乐山模拟)如图所示，在装满水的烧杯中，将空的饮料罐慢慢向下按，我们发现需要向下按的力越来越大。根据以上的实验过程，下列猜想最符合研究目的的是
A．饮料罐的体积越大，所受浮力越大
B．饮料罐排开液体的体积越来越大，其所受的浮力越来越大
C．饮料罐浸没在液体中越深，所受浮力越大
D．向下按时施加的力越大，饮料罐所受浮力越大
【答案】B
【解析】A．饮料罐的体积与其所受浮力无关，这个猜想与研究目的不相符合，A项不合题意；B．根据阿基米德原理可知，浮力与液体的密度、排开液体的体积有关，饮料罐排开液体的体积越来越大，其所受的浮力越来越大，这个猜想与研究目的相符合，选项B符合题意；C．饮料罐浸没在液体中越深，其排开液体的体积和液体的密度都没变，所以浮力不变，这个猜想与研究目的不相符合，C项不合题意；D．向下按时施加的力大小与饮料罐所受浮力大小无关，向下按时施加的力较小，但是排开的液体体积较大，则饮料罐所受浮力也会较大，这个猜想与研究目的不相符合，D项不合题意。
11．(2021·龙华中学初二期中)如图所示，将一挂在弹簧测力计下端的金属圆柱体缓慢浸入水中（水足够深），圆柱体接触容器底之前，能够正确反映浮力F和圆柱体下表面到水面距离h的关系图象是
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】由阿基米德原理可知，当物体排开液体的体积越大，受到的浮力就越大；故当圆柱体缓慢浸入水中时，排开液体的体积慢慢变大，所以受到的浮力逐渐变大；当圆柱体完全浸没在水中后，排开液体的体积不再改变，所以此时受到的浮力保持不变；故整个过程圆柱体受到浮力的变化趋势时：先变大，后不变；对应的浮力F和圆柱体下表面到水面距离h的关系图象是A；所以BCD错误、A正确。
12．(2021·北京初二期末)如图，重为G的金属块A静止在水面下，弹簧测力计的示数为F．当剪断连接金属块与测力计的细线时，金属块所受浮力的大小为
A．G B．G+F C．G－F D．F
【答案】C
【解析】金属块在水中所受浮力F浮＝G－F；剪断细线后，由F浮=ρ液V排g可知，V排没有改变，故金属块所受浮力的大小不变，还是G－F，故选C．
13．(2021·上海徐汇中学模拟)测力计上挂一重为8牛的金属块，当金属块全部浸入水中且未碰到容器底部时，测力计的示数为5牛。若将金属块三分之一浸入水中静止时，测力计的示数为
A．5Ｎ B．6Ｎ C．7Ｎ D．8Ｎ
【答案】C
【解析】当金属块全部浸入水中且未碰到容器底部时，受到的浮力F浮1＝G－F1＝8N－5N＝3N
根据F浮＝ρ液V排g，若将金属块三分之一浸入水中静止时，受到的浮力
F浮2＝ρ液V排g＝ρ液Vg＝F浮＝1N
此时测力计的示数为F2＝G－F浮2＝8N－1N＝7N
故选C。
二、填空题（每空1分，共计12分）
14．(2021·江苏省苏州市阳山实验初级中学校初二月考)一个重为8N的物体，挂在弹簧测力计下，将它浸没在盛满水的溢水杯中，静止时弹簧测力计的示数为6N，则物体所受的浮力是 N，溢出水所受的重力为 N。
【答案】2、2
【解析】(1)物体所受的浮力F浮＝G－F＝8N－6N＝2N
(2) F浮＝G排＝2N，所以溢出水的重力为2N
15．(2021·上海初三二模)漂浮在水面上的物体，排开水的体积为5×104m3，它所受的浮力为 牛，浮力方向 。
【答案】5、竖直向上
【解析】所受的浮力为F浮＝ρ水V排g＝1×103kg/m3×5×10-4m3×10N/kg＝5N，物体在液体或气体中所受的浮力方向总是竖直向上。
16．(2021·北京初三一模)为了研究“浮力的大小可能与物体的形状有关”，小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图所示的实验，由此小明得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关，你认为这结论是否可靠， (可靠/不可靠)，主要原因是 。
【答案】不可靠、没有控制排开液体的体积相同
【解析】由于物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积和密度有关，所以，研究浮力的大小可能与物体的形状有关时，要控制物体排开液体的体积和密度相同，即只改变物体的形状；即已知圆锥体和圆柱体体积相同，而上图中，圆柱体排开液体的体积小，即没有控制排开液体的体积相同，故该结论不可靠。
17．(2021·耒阳市冠湘中学初三月考)在弹簧测力计下挂一圆柱体，从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降，圆柱体浸没后继续下降，直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止，如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图像。求：
(1)分析图像可知，圆柱体重力是 N；
(2)圆柱体浸没在水中时，受到的浮力是 N；
(3)分析图像BC段，可得结论：物体浸没液体之前，浸入液体的深度越深，受到的浮力越 ；
(4)圆柱体的密度是 kg/m3。
【答案】12、8、大、1.5×103
【解析】(1)由图像可知，当h=0时，弹簧测力计示数为12N，此时圆柱体在空气中，根据二力平衡条件可知，圆柱体的重力G＝F＝12N。
(2)由图像可知，从h=7cm开始，弹簧测力计示数不变，说明此时圆柱体已经浸没在水中，弹簧测力计的拉力F'＝4N，则圆柱体浸没在水中时，受到的浮力F浮＝G－F'＝12N－4N＝8N，圆柱体浸没在水中时，受到的浮力是8N。
(3)分析BC段，物体浸没之前，浸入液体的深度越深，弹簧测力计的示数越小，由F浮＝G－F'可知，受到的浮力越大。
(4)因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，所以，由F浮=ρ水gV排可得，圆柱体的体积
V＝V排＝＝＝8×10m3
由G=mg可得，圆柱体的质量m＝＝＝1.2kg，
圆柱体的密度：ρ物体＝＝＝1.5×103kg/m3
18．(2021·上海静安区实验中学初三模拟)弹簧测力计下吊着重力为14.7N的金属块，当金属块浸没在水中时，弹簧测力计示数为9.8 N，则水对金属块的浮力为 N，金属块排开水的体积 m3。
【答案】4.9、5×10
【解析】[1]物体所受浮力F浮＝G－F＝14.7 N－9.8 N＝4.9 N
金属块排开水的体积V排＝＝＝5×10m3
三、解答题（共2小题，共计9分）
19．(2021·西大附中模拟)如图所示，054A型导弹护卫舰是中国人民解放军海军最新型的巡防舰，排水量为4200t。当054A型导弹护卫舰满载人员和装备在长江航行时：
(1)它所受江水的浮力是多少N？
(2)如果江水的密度为1.0×103 kg/m3，此时护卫舰排开水的体积是多少？（g取10 N/kg）
【答案】(1)4.2×107N (2)4200m3
【解析】(1)F浮＝G排＝m排g＝4200×103kg×10N/kg＝4.2×107N
(2) V排＝＝＝4200m3
20．(2021·淮安开发区模拟)如图甲是小勇研究弹簧测力计的示数F与物体A下表面离水面的距离h的关系的实验装置。其中A是底面积为25cm2的实心均匀圆柱形物体，用弹簧测力计提着物体A，使其浸入水中(水未溢出)，得到F与h 的关系图像如图乙中实线所示。(g取10 N/㎏)
(1)将物体A放在水平桌面上时，它对桌面的压强为 Pa．
(2)浸没前，物体A逐渐浸入水中的过程中，水对容器底部的压强将 (填“变大”“变小”或“不变”)
(3)浸没时，A受到水的浮力为 N，A的密度为 kg/m3．
(4)小勇换用另一种未知液体重复上述实验并且绘制出了如图乙中虚线所示的图像，则该未知液体的密度为 kg/m3．
【答案】(1)1200 (2)变大 (3)2、1.5×103 (4)0.8×103
【解析】(1)当h＝0时，弹簧测力计的示数为3N，即物体A的重力G＝3N，
物体A放在水平桌面上时，对桌面的压力F＝G＝3N，
对桌面的压强：p＝＝＝1200Pa；
(2)浸没前，物体A逐渐浸入水的过程中，容器内水的深度增大，因为液体内部压强的大小随着深度的增加而增大，所以水对容器底部的压强将变大；
(3)由图乙可知，物体浸没在水中时弹簧测力计的示数F '＝1N，F浮＝G－F ′＝3N－1N＝2N，
V＝V排＝＝＝2×10-4 m3 又∵m物＝＝＝0.3kg
∴ρ物＝＝＝1.5×103 kg/m3
(4)由图乙可知，物体浸没在未知液体中时弹簧测力计的示数F ′′＝1.4N，
物体A受到液体的浮力F＝G－F ′′＝3N－1.4N＝1.6N，
该液体密度ρ液＝＝＝＝0.8×103kg/m3．

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