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课时训练(三十) 　浮力
基础过关
1.(2024浙江模拟)生活中,我们经常遇到一些可以飞行的生物或者非生物,图K30-1中装置飞行或升空原理和其他三个不同的是 (　　)
图K30-1
2.(2022杭州滨江二模)水平桌面上甲、乙、丙三个完全相同的容器内装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的小球分别放入三个容器内,小球静止后如图K30-2所示,此时三个容器内水面高度相同,则下列说法不正确的是 (　　)
图K30-2
A.小球受到的浮力大小FAB.容器对桌面的压力大小F甲=F乙=F丙
C.小球的质量大小mAD.三个容器底部受到水的压强大小p甲>p乙>p丙
3.(2024衢州一模)如图K30-3所示,水平桌面上甲、乙两相同的容器装有体积相等的不同液体。将同种材料制成的实心物体A、B分别放入甲、乙两容器中,静止时两容器中的液面保持相平,则 (　　)
图K30-3
A.物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力
B.甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度
C.甲、乙两容器的底部受到液体的压强相等
D.甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
4.如图K30-4所示是一小球从密度均匀的油中A处由静止释放后竖直上浮的情境,小球在AB段做加速运动,在BC段做匀速运动。①和②是小球经过的两个位置。则 (　　)
图K30-4
A.小球的密度与油的密度相等
B.小球在②位置受到的浮力等于重力
C.小球在①位置受到的浮力比②位置受到的浮力大
D.小球在①位置受到的阻力比②位置受到的阻力小
5.如图K30-5所示,两个完全相同的圆柱形容器内装有质量相等、密度分别为ρ1和ρ2的液体,将同一密度计分别放入两液体中,都浮在液面上,则密度计在两液体中受到的浮力F1　　　　F2;两液体的密度ρ1　　　　ρ2。(均选填“>”“=”或“<”)
图K30-5
6.(2020绍兴)小敏将质量为20 g、体积为25 cm3的塑料块放入水平平衡的容器内(如图K30-6甲所示),放手后容器右端下降。撤去塑料块,往容器内缓慢倒入一定量的水,使容器再次水平平衡(如图乙所示),将该塑料块轻轻放入容器内水中如图丙所示的位置,放手后容器最终将　　　　　(选填“左低右高”“左高右低”或“水平平衡”),此时,塑料块所受浮力为　　　　N。(g取10 N/kg)
图K30-6
7.(2021杭州)如图K30-7所示,小金把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗。他先将一个重为10 N的空桶漂浮在水面上,然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内,桶仍漂浮在水面。(不考虑捞出过程中带出的水,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)求空桶漂浮在水面时所受浮力大小。
(2)鹅卵石捞出放置在桶内时,水池中水面高度与鹅卵石未捞出时相比会　　　　(选填“上升”“下降”或“不变”)。若此时桶排开水的体积为6.0×10-3 m3,求桶内鹅卵石的质量。
图K30-7
走进重高
8.(2024杭州二模)自太空课堂开设以来,我们发现了很多地球实验和太空实验的差异性。如图K30-8甲、乙所示是分别在太空中和地球上做的油和水混合后充分振荡,再静置充足时间后的实验现象。下列说法错误的是 (　　)
图K30-8
A.实验说明太空中水能溶解油,而地球上不行
B.地球上油滴上浮时,它受到的浮力大于重力
C.太空失重环境下,浸在水中的油滴不受浮力作用
D.无论太空还是地球实验,瓶中油和水的质量始终不变
9.(2024金华三模)科学拓展课上,老师利用现有器材做了两个有趣的小实验:图K30-9甲为液体沸腾实验,用酒精灯加热一段时间后,发现烧杯内的水沸腾而玻璃瓶内的水不沸腾。图乙为“浮沉子”实验,当用力挤压矿泉水瓶侧壁,“浮沉子”在水中会上浮;松手后,“浮沉子”会下沉。下列说法正确的是 (　　)
图K30-9
A.图甲实验中,玻璃瓶内水的温度低于烧杯中的水
B.图甲实验中,继续加热一段时间,玻璃瓶内的水也会沸腾
C.图乙实验中,“浮沉子”漂浮时,所受重力等于它受到的浮力
D.图乙实验中,无论怎么挤压矿泉水瓶侧壁,“浮沉子”都不可能悬浮在水中
10.(2024宁波模拟)容器内原来盛有水银,有一只小铁球浮在水银面上,如图K30-10(a)所示。现再向容器里倒入油(油浮于水银上),使小铁球浸没在这两种液体中,如图(b)所示,则 (　　)
图K30-10
A.铁球受到的浮力增大 B.铁球上升些,使它浸在水银中的体积减小
C.铁球受到油的压力而下沉了些 D.铁球保持原来的位置不动
11.小文将漂浮在水面,里面装有硬币的气球(不漏气也不爆炸)压入到a位置以上(图K30-11甲),松手后,发现气球自动上浮至水面;再将气球压入到a位置以下(图乙),气球下沉到杯底。如图K30-12所示,有关气球在液体中所受压强p与浮力F随深度h变化的大致曲线图像,正确的是 (　　)
图K30-11 图K30-12
A.①④ B.②③ C.①③ D.②④
12.(2022杭州萧山模拟)密度是物质的一种属性,测量密度的方法很多。现有一个形状不规则的木块,小明同学用如图K30-13所示的方法测出了木块的密度。实验步骤如下:
图K30-13
①如图甲所示,向容器内倒入适量的水,水的体积记为V1;
②如图乙所示,将木块轻轻放入容器中,水和木块浸入水中部分的总体积记为V2;
③如图丙所示,用细针将木块按压,使木块浸没于水中,水和木块的总体积记为V3。
(1)请写出下列物理量的表达式:
图乙中木块受到的浮力F浮=　　　　　,木块的质量m=　　　　　　,木块的密度ρ=　　　　　　。(已知水的密度为ρ水)
(2)图丙中,用细针将木块按压,使木块浸没于水中,则细针对木块的压力大小是　　　　　　。
13.有一足够大的水池,在其水平池底竖直放置一段圆木,如图K30-14所示。圆木可近似看作一个圆柱体,底面积为0.8 m2,高度为5 m,密度为0.7×103 kg/m3。(g取10 N/kg)
(1)未向水池内注水时,圆木对池底压强为多大
(2)向水池内缓慢注水,在水位达到1 m时圆木对池底的压力为多大
(3)当向水池内注水深度达到4 m时,圆木受到的浮力又为多大
图K30-14
14.(2024浙江一模)小余模拟古人利用浮力打捞铁牛,模拟过程和测量数据如图K30-15所示。
图K30-15
(1)把正方体M放在架空水槽底部的方孔处(忽略M与水槽的接触面积),往水槽内装入适量的水,把一质量与M相等的柱形薄壁水杯放入水中漂浮,如图甲所示,此时正方体M　　　　(选填“受到”或“不受”)浮力的作用。
(2)向杯中装入质量为水杯质量2倍的铁砂时,杯底到M上表面的距离等于M的边长,如图乙所示,此时水杯浸入水中的深度h是　　　　。
(3)用细线连接水杯和M,使细线拉直且无拉力,再将铁砂从杯中取出,当铁砂取完后,M恰好可被拉起,完成打捞后,如图丙所示。则M与水杯的底面积之比是　　　　。
【参考答案】
1.A
2.D　[解析]由题可知,A、B、C三个小球体积相同,由图可知,A、B、C三个小球排开水的体积大小关系为VA排3.A　[解析]根据题意可知,甲、乙两相同的容器中装有体积相等的两种液体,将实心物体A、B分别放入两容器中,静止时液面相平,则甲容器中液体与A排开液体的体积之和等于乙容器中液体与B排开液体的体积之和,由图可知,A处于漂浮状态,A排开液体的体积小于物体的体积,B处于悬浮状态,B排开液体的体积等于物体的体积,所以A的体积大于B的体积,实心物体A、B由同种材料制作,则密度相等,根据m=ρV得到A的质量大于B的质量,根据G=mg可知,A的重力大于B的重力。由图可知,A处于漂浮状态,A受到的浮力等于其重力,A的密度小于甲容器中液体的密度;B处于悬浮状态,B受到的浮力等于其重力,B的密度等于乙容器中液体的密度;因为A的重力大于B的重力,所以A受到的浮力大于B受到的浮力,甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度。由于甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度,静止时两容器中的液面保持相平,根据p=ρ液gh可知,甲容器底部所受液体压强大于乙容器底部所受液体压强。由题可知甲容器中液体的体积等于乙容器中液体的体积,甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度,由m=ρV可知甲容器中液体的质量大于乙容器中液体的质量,根据G=mg可知,甲容器中液体的重力大于乙容器中液体的重力,A的重力大于B的重力,甲容器和乙容器对水平桌面的压力等于液体、物体和容器的总重力,两个容器是相同的,重力相同,所以甲容器对水平桌面的压力大于乙容器对水平桌面的压力,两个容器的底面积相等,由p=可知甲容器对水平桌面的压强大于乙容器对水平桌面的压强。
4.D
5.=　>
6.水平平衡　0.2
7.解:(1)空桶漂浮在水面,所以F浮=G桶=10 N。
(2)上升
鹅卵石捞出放置在桶内时,桶所受的浮力:
F浮'=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×6.0×10-3 m3=60 N,
此时桶漂浮在水面,则F浮'=G总=G石+G桶,即G石=F浮'-G桶=60 N-10 N=50 N,
桶内鹅卵石的质量:m石===5 kg。
8.A　9.C　10.B　11.B
12.(1)ρ水(V2-V1)g　ρ水(V2-V1)　
(2)ρ水(V3-V2)g
13.解:(1)圆木的体积:
V=Sh=0.8 m2×5 m=4 m3,
圆木的重力:
G=mg=ρ木gV=0.7×103 kg/m3×10 N/kg×4 m3=2.8×104 N,
圆木对池底的压强:
p====3.5×104 Pa。
(2)水位达到1 m时,
V排1=0.8 m2×1 m=0.8 m3,
圆木受到的浮力:
F浮1=ρ水V排1g=1.0×103 kg/m3×0.8 m3×10 N/kg=8×103 N,
圆木对池底的压力:
F压=G-F浮1=2.8×104 N-8×103 N=2×104 N。
(3)当圆木对池底的压力恰好为0时,F浮2=G=2.8×104 N,
即F浮2=ρ水V排2g=1.0×103 kg/m3×0.8 m2×h'×10 N/kg=2.8×104 N,
解得水深h'=3.5 m。
当水位达到4 m时,圆木静止时漂浮在水面上,
圆木受到的浮力:F浮3=G=2.8×104 N。
14.(1)不受　(2)9 cm
(3)

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