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浮力
一、单选题
1．把木块放入装满水的溢水杯中，溢出水的体积为（如图甲）；用细针将该木块全部压入水中，溢出水的总体积为（如图乙），忽略细针的体积。则（　　）
甲 乙
A．木块的质量为
B．木块的密度为
C．缓慢下压木块的过程中，溢水杯底部受到水的压强变大
D．木块全部压人水中静止时，细针对木块的压力大小为
2．如图所示，体积相同的甲、乙、丙三个物体浸没在水中的浮沉情况，此时甲、乙、丙三个物体所受的浮力分别为F甲、Fz、F丙，则下面关系正确的是(　　)
A． B．
C． D．
3．如图甲所示，江南小组的同学用弹簧测力计悬挂一实心圆柱形金属块，使其缓慢匀速下降，并将其浸入平静的游泳池水中，弹簧测力计的示数F与金属块下底面下降高度h的变化关系如图乙所示，忽略金属块浸入水中时池水液面高度的变化，g取10N/kg，则下列说法中正确的是（　　）
A．金属块所受重力大小为26N
B．金属块的密度为2.3×103kg/m3
C．金属块完全浸没在水中时所受浮力的大小为26N
D．金属块恰好完全浸没时，金属块下底面所受水的压强为5×103Pa
4．真情境生活科学如图所示，装有石块的船浮在水面上时所受浮力为10牛。当把石块投入水中时，石块所受浮力为2牛，池底对石块的支持力为3牛，下列判断中不正确的是 (　　)
A．空船所受浮力为5牛
B．池底所受水的压力减小
C．石块所受重力等于5牛
D．船排开水的体积减小了 米3
5．下列有关科技、生活与科学的说法中正确的是(　　)
A．菜刀磨得锋利更容易切割食物，是因为增大了压力
B．能用吸管将杯中饮料吸进嘴里，是利用了大气压强
C．水坝修建为上窄下宽是因为液体压强随深度增加而减小
D．高空飞行的大型客机，机翼上方空气流速大、压强大
6．如图所示的容器内放有一长方体木块M，上面压有一铁块m，木块浮出水面的高度为h1(图甲)；用细绳将该铁块系在木块的下面，木块浮出水面的高度为h2(图乙)；将细绳剪断后(图丙) ，则木块浮出水面的高度h3，为(　　)
A．h1+(h2-h1)/ B．h2+(h2-h1)/
C．h1-(h2-h1)/ D．
7．如图是我国汉代时期发明的一种用作军事信号的灯笼。在灯笼下方悬吊着一只盛有松脂的小蝶，点燃松脂时，灯笼就能飞上高空。假设灯笼的体积为V。灯笼内空气的密度为ρ1，地面附近空气的密度为ρ2下列相关分析中正确的 是(　　)
A．
B．“灯笼”在地面附近受到的浮力为
C．灯笼离开地面附近继续上升的过程中，受到的浮力将逐渐减小
D．若灯笼匀速上升，则它受到的浮力大于重力
8．选择优良级种子，是农业丰收的基本保证，盐水选种是一种中国古代劳动人民发明的巧妙挑选种子的方法。将待选的种子放入浓度适当的盐水中后，良种沉入水底，次种则漂浮于水面，很快就能完成选种工作，如图所示。但盐水浓度的把握是关键，如果盐水的浓度太低，则可能会（　　）
A．只有少量次种漂浮 B．良种漂浮，而次种下沉
C．所有种子都漂浮在水面 D．所有种子都不受浮力
9．如图甲所示，物体A的体积为V，放入水中静止时，浸入水中的体积为；现将一体积为的物体B放在物体A上，物体A刚好全部浸没在水中，如图乙所示，则物体B的密度为
A． B．
C． D．
10． 如图所示，两只完全相同的容器分别装等质量的水在台秤上，用细线悬挂着质量不同体积相同的实心铅球和铝球，逐渐将它们全部浸没在水中(球未接触到容器底，水未溢出)，此时台秤甲、乙示数分别为FN1和FN2，绳的拉力分别为FT1和FT2，已知ρ铅>ρ铝，下列关系正确的是（　　）
A．FN1=FN2 FT1>FT2 B．FN1>FN2 FT1>FT2
C．FN11>FT2 D．
11．如图所示，容器内有水，有一试管下面挂一小铁块，浮在水面上。现将小铁块取下放入试管中，试管仍浮在水面，则（　　）
A．液面上升 B．液面不变
C．液面下降 D．试管所受到的浮力不变
12．如图所示，将重为12N的小球挂在弹簧测力计下，当小球的一半体积浸在水中时，测力计示数为7N。下列说法正确的是（　　）
A．小球的体积为700cm3
B．小球的密度为1.2g/cm3
C．缓缓向下移动弹簧测力计，小球对测力计的拉力最小可达到0N
D．剪断悬吊小球的细线，小球在水中稳定时受到的浮力为12N
13．放有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力，木块开始上浮，如图所示，最后漂浮，且有五分之二体积露出水面。下列叙述中，错误的是……………………………………………………………（　　）
A．在露出水面之前，木块所受浮力不变
B．在露出水面之前，木块所受浮力大于木块的重力
C．木块在浸没和漂浮两种情况下，水对烧杯底的压强相等
D．木块的密度为0.6克/厘米3
14．如图甲所示，高为1m均匀柱状石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定速度下降，直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力F随时间t变化的图象。若不计水的阻力，则下列说法正确的是（　　）
A．石料受到的重力为900N
B．石料的密度为1.8×103kg/m3
C．如果将该石料立在水平地面上，则它对地面的压强为2.8×103Pa
D．石料沉底后水平池底对石料的支持力为500N
二、填空题
15．如图甲所示，一个棱长为10 厘米、重为 9 牛的正方体物块 M，水平放置在一个方形容器中，M与容器底部不密合。以恒定水流向容器内注水，容器中水的深度 h 随时间t 的变化关系如图乙所示。当t=100秒时，物块M在水中处于　 　(填“沉底”“悬浮”或“漂浮”)状态，图乙中a的值为　 　厘米。(g 取 10牛/千克)
16．郭同学在水盆中洗碗，发现一个大碗正漂浮在水盆中，如图所示。他将水盆底的一铁沙球放入大碗中，但大碗仍然漂浮。与原先相比，大碗所受到的浮力将　 　（选填“变大”、“不变”或“变小”），水盆中的水面将会　 　（选填“上升”、“不变”或“下降”）。
17．小金发现一冰块内有小石块，测得总质量是220g，放在水槽中，恰好悬浮在水中，则冰块与小石块的总体积是　 　cm3。当冰熔化后小石块沉入了水槽底，此时水槽中的水面　 　（选填“上升”、“下降”或“不变”）。
18．某同学将一石块用细线挂在弹簧测力计挂钩上，弹簧测力计的示数是3.8牛，当把石块浸没在水中时，弹簧测力计的示数为1.5牛，那么这个石块受到的重力为　 　牛，浸没在水中时受到的浮力是　 　牛，浮力的方向为　 　。
三、实验探究题
19．某校“制作浮力秤”项目研究小组，制成如图所示浮力秤。使用过程中，发现称量范围较小，有待提升改造。
【原理分析】浮力秤是利用物体漂浮时F浮=G物的原理工作的；浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关。
【问题提出】浮力大小与液体密度存在怎样的定量关系？
【方案设计】
器材：悬挂式电子秤、金属块（4.0N）、大烧杯、水以及各种不同密度的溶液等。
步骤：
①将金属块挂在电子秤下，读取电子秤示数并记录；
②将金属块浸没在盛水的烧杯中，读取电子秤示数并记录，然后取出金属块擦干；
③按照步骤②的操作，换用不同密度的溶液，多次重复实验。
【数据处理】
实验编号 1 2 3 4 5 6 7
液体密度ρ液（g/cm3） - 0.8 1.0 1.2 1.4 1.9 2.0
电子秤示数F拉（N） 4.0 3.6 3.5 3.4 3.3 2.6 3.0
浮力大小F浮（N） - 0.4 0.5 x 0.7 1.4 1.0
【交流分析】
（1）表格中x的数据是　 　；
（2）实验过程中，除步骤①外，其余每一次测量，金属块都需要浸没，其目的是　 　；
（3）小组同学对实验数据进行了分析讨论，认为第6次实验数据异常。若电子秤正常工作、电子秤读数和表中数据记录均无误。则造成此次实验数据异常的原因可能是　 　。
【得出结论】……
20．某实验小组利用弹簧测力计、正方体金属块、溢水杯等器材，按照图1所示的步骤，探究“浮力的大小与排开液体所受重力”的关系。
（1）把金属块浸没在盛满水的溢水杯中，金属块受到的浮力可由B、C两个步骤测出，浮力大小为　 　N，金属块排开的水所受的重力可由A、D两个步骤测出，根据所测数据可以得出结论：　 　
（2）若实验之前溢水杯中未盛满水，所测得的结果会是F浮　 　G排（填“>”“<”或“=”）
（3）另一实验小组在步骤C的操作中，只将金属块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，那么　 　（填“能”或“不能”）得到与（1）相同的结论。
（4）当金属块从下表面与液体刚刚接触时下放至图2中虚线位置。如图3所示，能大致反映铁块下降过程中所受浮力的大小F与铁块下表面浸入液体深度h关系的图像是　 　
四、解答题
21． 港珠澳大桥由桥梁和海底隧道组成，隧道由一节一节用钢筋混凝土做成的空心沉管连接而成，如图所示。建造隧道时，先将沉管两端密封，如同一个巨大的长方体空心箱子，然后让其漂浮在海面上，再用船将密封沉管拖到预定海面上，向其内部灌水使之沉入海底。若每一节密封长方形沉管的体积为6.3×104米3，总质量为6×107千克(海水密度取1.0×103千克/米3， g取10牛/千克)。请回答：
（1） 漂浮在海面上的一节密封沉管，受到海水对它的浮力为多大
（2） 要使密封沉管上表面刚好水平浸没在海水中，则需注入多少千克的海水
22．如图是利用电子秤显示水库水位装置的示意图。该装置主要由不计重力的滑轮C、D，长方体物块A、B以及轻质杠杆MN组成。物块A通过细绳与滑轮C相连，物块B通过细绳与杠杆相连。杠杆可以绕支点O在竖直平面内转动，杠杆始终在水平位置平衡，且MO：ON＝1：2。已知物块A的密度为1.5×103kg/m3，底面积为0.04m2，高1m，物块B的重力为100N。滑轮与转轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计。求：
（1）当物块A逐渐没入水中过程中，B底部受到压强会 　 　（填“增大”或“减小”）。
（2）当物块A的顶部刚没入水面时，物块A所受的拉力大小；
（3）若水位发生变化，当电子秤的示数为55N时，求物块A浸入水中的深度。
23． 如图所示，一个质量为300克薄壁长方体容器放在水平硬板CD上，容器底面长15厘米，宽10厘米，容器高度为20厘米，装有10厘米深的水。一根原长为10厘米的轻质的细弹簧AB 吊着长方体木块静止，木块下表面刚好与水面接触。弹簧上端A 连接着固定不动的支架，下端B 连接在木块上表面的中心处，弹簧每拉长或者压缩1厘米需要0.5牛，木块的重力为2.5牛，底面长5厘米，宽5厘米，高度为20厘米。现将水平硬板CD缓慢向上移动，木块始终保持竖直方向，弹簧均在弹性限度内，木块不吸水。
求：
（1）木块的密度；
（2）当木块下表面刚接触容器底部时，水对容器底部压力；
（3）当硬板向上移动22厘米时，容器对硬板的压强值。
24．如图所示，已知物体A重1000N，与地面的摩擦力是300N，某人通过滑轮组用80牛的力拉动物体使其在10s内匀速运动1m，求：
（1）人做的总功；
（2）人拉绳的功率；
（3）计算滑轮组的机械效率。
五、综合说理题
25．如图所示，将装满水的烧杯放在水槽中，用手指提起一个装满饮料的易拉罐，缓慢放入水中(不接触烧杯壁)，溢到水槽中的水越多，手指感到易拉罐越“轻”，请分析说明手指感到易拉罐变“轻”的原因。
答案解析部分
1．D
2．C
3．B
4．D
5．B
6．A
7．C
8．A
9．B
10．A
11．B
12．B
13．C
14．C
15．漂浮；9
16．变大；不变
17．220；下降
18．3.8；2.3；竖直向上
19．（1）0.6
（2）控制金属块排开的液体的体积相同
（3）金属块碰到烧杯底部
20．（1）1.4；浮力的大小等于物体排开液体所受重力
（2）＞
（3）能
（4）B
21．（1）
（2）V排=V=6.3×104m3
F浮=ρ海水gV=1000kg/m3×10N/kg×6.3×6.3×104m3=6.3×108N
∵F浮=G管+G水
∴G水=F浮-G管=6.3×108N-6×108N=3×107N
m水==3×106kg
22．（1）增大
（2）物体A的体积：VA＝Sh＝0.04m2×1m＝0.04m3，
物体A的重力：GA＝mAg＝ρAVAg＝1.5×103kg/m3×0.04m3×10N/kg＝600N，
当物块A的顶部刚好没入水中时，由阿基米德原理可得，物块A受到浮力：
F浮＝ρ水gV排＝ρ水gVA＝1×103kg/m3×10N/kg×0.04m3＝400N，
所以物块A受到的拉力：
F拉＝GA﹣F浮＝600N﹣400N＝200N
（3）电子秤的示数为55N时，绳对N端的拉力：
FN＝GB﹣F示＝100N﹣55N＝45N，
轻质杠杆MN平衡时，所以有：FN ON＝FM OM，
则，
由图知，两个滑轮都是动滑轮，不计滑轮与转轴的摩擦，则FM＝ FC，F＝2FC，
所以绳对A的拉力：F＝4FM＝4×90N＝360N，
此时A受到的浮力：F浮′＝GA﹣F＝600N﹣360N＝240N，
前后两次浮力之比：
则此时物体A浸入水中的深度：
23．（1）木块的体积：V木=5cm×5cm×20cm=500cm3，
由G= mg可得，木块的质量：
木块 的 密度： 0.5g/cm3；
（2）当木块下表面刚接触容器底部时，木块浸入的深度h1，而容器中水的体积不变：即，
代入得：(15cm×10cm-5cm×5cm)h1=
此时木块受到的浮力： m×0.05m×0.12m=3N
弹簧产生的弹力： =0.5 N，
弹簧被压缩的长度： 故水未溢出，则水对容器底的压强：p=ρ水 1200 Pa，
由 可得，水对容器底部压力：F=pS容
（3）容器中水的重力： N/ kg=15N，
当硬板向上移动22cm时，弹簧被压缩的长度：△l=20cm+(10cm--1cm)--22cm=7cm
由题可知，此时弹簧对木块的弹力为 7cm×0.5N/ cm=3.5 N，
则容器对硬板的压力： +F'弹=0.3kg×10N/ kg+15N+2.5N+3.5N=24N，容 器 对 硬 板 的 压 强：
24．（1）解：
（2）解：
（3）解：
25．将易拉罐慢慢放入水中时，它在竖直方向上受到向下的重力、向上的浮力和手指对它向上提的力，即G=F浮+F；浸到盘子里的水越多，易拉罐排开水的重力越大，由F浮=ρ液gV排可知，受到的浮力越大，则手指对易拉罐向上提的力越小；由力的作用是相互可知，易拉罐对手指的拉力变小，所以手指感到易拉罐变“轻”。

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