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章末过关检测（四）　第九章　浮力
(考试时间：90分钟　　满分：100分)
一、单项选择题(本大题共13小题，每小题2分，共26分。在给出的四个备选项中，只有一个选项符合题目要求。)
1．如图所示，取一个瓶口内径略小于乒乓球直径的饮料瓶，去掉其底部，把一只乒乓球放到瓶口处再向瓶内注水，会发现水从瓶口流出，乒乓球不上浮。当用手指堵住瓶口，可观察到乒乓球上浮。此实验说明了(　C　)
　　
A．大气存在着压强 B．影响浮力大小的因素
C．浮力产生的原因 D．液体的压强与液体深度有关
2．关于物体受到的浮力，下列说法正确的是(　D　)
A．浮在水面上的物体比沉入水底的物体受到的浮力大
B．物体的密度越大受到的浮力越小
C．物体没入水中越深受到的浮力越大
D．物体排开水的体积越大受到的浮力越大
3．如图所示，这艘两栖攻击舰排水量约为3.5×104t，是中国海军舰艇中尺寸仅次于航母的军舰。下列说法正确的是(　D　)
A．此军舰满载时受到的浮力约为3.5×104 N
B．军舰受到的浮力和军舰对水的压力是一对平衡力
C．此军舰从长江驶入东海后，船体会下沉一些
D．直升机从军舰上飞走后，军舰所受浮力减小
4．将同一物体放在液体中的三种情况如图所示，比较它受到的浮力大小，其中浮力最小的是(　A　)
A．甲 B．乙 C．丙 D．不能确定
5．小明看到弟弟玩水时，漂在水面上的空心塑料球被弟弟压到水底，放手后，塑料球迅速上浮并弹离水面，如图所示。下列说法正确的是(　D　)
A．漂浮在水面上的塑料球受到的浮力大于自身重力
B．塑料球整个上浮过程中，受到的浮力始终不变
C．塑料球离开水面上升过程中，不受力的作用
D．塑料球整个上浮过程中，水对容器底部的压强先不变后变小
6．水平桌面上有一个盛有水的容器，木块用细线系住没入水中，如图甲。将细线剪断，木块最终漂浮在水面上，且有 的体积露出水面，如图乙所示。下列说法正确的是(　C　)
甲
　　　　
乙
A．甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是1∶1
B．甲、乙两图中，水对容器底部的压强大小相等
C．甲、乙两图中，木块受到水的浮力之比是5∶3
D．甲图中容器对水平桌面的压力小于乙图中容器对水平桌面的压力
因木块漂浮时受到的浮力和自身所受的重力相等，所以木块所受的重力G＝F浮乙＝ρ水g×V，图甲中绳子的拉力F拉＝F浮甲－G＝ρ水gV－ρ水g×V＝ρ水g×V，则图甲中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比F拉∶F浮甲＝ρ水g×V∶ρ水gV＝2∶5，故A错误；图乙中容器内水的深度小，由p＝ρgh可知，图甲中水对容器底部的压强大于乙中水对容器底部的压强，故B错误；设木块的体积为V，则甲中排开水的体积V甲＝V，图乙中排开水的体积V乙＝(1－)V＝V，则甲、乙两图中木块受到水的浮力之比F浮甲∶F浮乙＝ρ水gV甲∶ρ水gV乙＝ρ水gV∶ρ水g×V＝5∶3，故C正确；将细线剪断，木块最终漂浮在水面上，容器、容器内的水和木块所受的总重力不变，对桌面的压力仍等于总重力，故图甲中容器对水平桌面的压力等于图乙中容器对水平桌面的压力，故D错误。
7．将质量相等的实心铁块、铜块和铝球浸没在水中，已知ρ铜>ρ铁>ρ铝，则此时铁块所受浮力F铁、铜块所受浮力 F铜及铝球所受浮力 F铝的大小关系正确的是(　C　)
A．F铁＝ F 铝 B．F铁> F 铝
C．F铁>F铜 D. F 铝 ＜F铜
8．如题图甲所示，用细线将铁块系在弹簧测力计挂钩上，然后缓慢地将铁块浸入盛满水的烧杯中，则下图的几种坐标有关物理量描述正确的是(　C　)
将铁块浸入盛满水的烧杯过程中，物体排开液体的体积先变大后不变，由F浮＝ρ液gV排可知，铁块受到的浮力先增大后不变，液面的高度先升高后不变，由p＝ρgh可知，液体压强先增大后不变，由称重法F示＝G－F浮可知，弹簧测力计的示数先减小后不变，故C正确，A、B、D错误。
9．小明自制的“温度计”中有密度随温度升高而变小的液体。如图，当该液体温度为19 ℃时，质量为4×10-3 kg的小球b悬浮，b标记“19 ℃”；另外两个小球分别标记“15 ℃”“23 ℃”，当小球悬浮时，它标记的温度与液体温度相等。三幅图中的小球体积大小相同且均处于静止状态，忽略小球体积变化，g取10 N/kg。下列说法不正确的是(　D　)
A．图甲中b受到的浮力为0.04 N
B．图乙中小球c对应标记15 ℃
C．图丙中液体温度可以超过24 ℃
D．当液体温度在15 ℃～19 ℃范围内变化时，b在液体中静止时所受浮力随温度升高而增大
10．如图乙所示，铜壶滴漏是我国古代的一种计时工具。如图甲所示，早期的铜壶滴漏由一只播水壶和一只受水壶组成，受水壶上固定一把铜尺，铜尺上刻有十二个时辰，受水壶里放置一个能漂浮在水中的浮舟，浮舟上装一支浮箭。当水从播水壶滴入受水壶后，受水壶中的水位升高，浮箭被慢慢托起，古人根据浮箭上端在铜尺上对应的刻度就知道当时的时间了。当水位升高时(　C　)
　　
A．浮舟受到的浮力增大
B．浮舟排开水的体积变大
C．浮舟排开水所受的重力不变
D．受水壶底部受到水的压强不变
11．无人潜艇是未来海军发展的重要方向，对于国家海洋安全和国防建设具有重要意义。图甲是中国向世界展示的一款超大型无人潜航器，图乙是潜航器在海水中悬浮、上浮、漂浮的训练过程示意图。对于其训练过程，下列分析正确的是(　B　)
　　
A．悬浮和漂浮时受到的浮力相等
B．漂浮时排开海水所受的重力最小
C．上浮过程中所受浮力逐渐变大
D．悬浮时潜航器底部所受海水的压强最小
12．小亮利用细钢丝、量筒和适量的水测量一小蜡块的密度。小亮的测量过程如图所示，图中V0、V1、V2分别是量筒中水面所对应的示数，细钢丝浸入水中的体积忽略不计。已知水的密度为ρ水，则小蜡块密度ρ蜡的表达式正确的是(　B　)
　　　　
A．ρ水 B．ρ水
C．ρ水 D．ρ水
小蜡块漂浮在水面上，受到的重力等于排开水所受的重力，由G＝mg可知，物体的质量等于排开液体的质量，由图甲和乙可知，小蜡块的质量等于它排开水的质量，所以m＝m排水＝(V1－V0)ρ水，由图甲和丙可知，小蜡块的体积为V＝V2－V0，小蜡块的密度ρ蜡＝＝ρ水。
13．甲、乙、丙三个相同容器内分别盛满不同的液体，现将三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。以下判断不正确的是(　B　)
A．液体的密度关系是ρ甲<ρ丙<ρ乙
B．液体对容器底部的压强关系是p乙>p甲>p丙
C．容器对桌面的压强关系是p′乙>p′丙>p′甲
D．小球受到的浮力大小关系是F乙＝F丙>F甲
二、多项选择题(本大题共3小题，每小题3分，共9分。在每小题列出的四个备选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全得2分，有选错得0分。)
14．关于物体浮沉条件及应用实例，下列分析合理的是(　CD　)
A．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
B．热气球主要是靠增大气球的体积来增大空气对它的浮力，达到升空
C．同一密度计在不同液体中漂浮时，所受浮力大小相同
D．农民用盐水选种，当饱满的种子也上浮时，应加入水
15．如图所示，水平桌面上放有甲、乙、丙三个完全相同的圆柱形容器，容器内水面高度相同。若甲容器内只有水；乙容器中放入木块静止时漂浮在水面上；丙容器中有一个空心小球静止时悬浮在水中。则下列四种说法正确的是(　BD　)
A．如果向乙容器中加盐水，木块静止时受到的浮力变大
B．三容器对桌面的压强相同
C．如果将小球分成大小两块，大小两块仍悬浮在水中
D．三个容器中的水对容器底部的压强一样大
16．如图甲所示，圆柱体挂在弹簧测力计下端浸没在水中，在将圆柱体缓慢拉出水面的过程中，弹簧测力计的示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙所示(g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3)。下列说法正确的是(　ABC　)
　　
A．圆柱体上升过程中受到水的浮力先不变后减小直至为零
B．圆柱体的体积为40cm3
C．圆柱体的密度为5.0×103kg/m3
D．圆柱体上升过程中，容器底部受到水的压强变化量Δp与上升的距离h成正比
由图乙可知，圆柱体上升过程中弹簧测力计的示数先不变、后增大、再不变，根据F浮＝G－F拉可知，上升过程中圆柱所受的浮力先不变、后减小；当圆柱体全部露出水面后，所受浮力为零，故A正确；0～10 cm时圆柱体浸没在水中，由图乙可知，圆柱体浸没时所受的浮力F浮＝G－F拉＝2 N－1.6 N＝0.4 N，因为圆柱体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，所以圆柱体的体积为V＝V排＝＝＝0.4×10-4m3＝40 cm3，故B正确；圆柱体的质量m＝＝＝0.2 kg，圆柱体的密度ρ圆＝＝＝5.0×103 kg/m3，故C正确；0～10 cm时圆柱体浸没在水中，圆柱体上升过程中，深度不变，则Δp＝0；10～20 cm是露出水面的过程，水的深度减小，容器底部受到水的压强变化量Δp＝ρ水gh，则容器底部受到水的压强变化量Δp随上升的距离h而减小，故D错误。
三、填空题(本大题共6小题，每空1分，共12分。)
17．体积均为200 cm3的木块和合金块，放入水中静止时的情况如图所示。已知木块重1.8 N，合金块重6 N，则木块受到的浮力为__1.8__N，合金块受到的浮力为__2__N。(g取10 N/kg)
木块漂浮，根据浮沉条件可知，F浮＝G木＝1.8 N。合金块完全浸没在水中，V排＝200 cm3＝2×10-4m3，合金块受到的浮力为F合金＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2×10-4m3＝2 N。
18．将重为4 N的物体全部压入水中，物体排开的水重为6 N，则物体所受的浮力大小为__6__N；若放开物体，物体将__上浮__(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。
19．如图所示，盛满水的容器放在水平面上，一个体积为80cm3，密度为0.6×103kg/m3的不吸水的木块漂浮在水面上，木块所受浮力大小为__0.48_N__，木块漂浮时有__32__cm3体积露出水面。(ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10 N/kg)　
20．如图所示是“孔明灯”升空的情景，点燃托盘中的松脂，灯笼内部的空气受热膨胀，重力G变小，浮力F浮__不变__(选填“变大”“不变”或“变小”)；当F浮__大于__(选填“大于”“小于”或“等于”)G时，灯笼就开始上升了。
　　　　
21．冰山露出海面的部分只是冰山的一小部分，所以常有“冰山一角”的说法。如图所示，冰山的质量为3×108 kg，冰山所受的浮力是___3×109__N；冰山浸入海水的体积是__3×105__m3。(ρ海水＝1×103kg/m3，g取10 N/kg)
22．如图所示，桌面上有一个底面积为2×10-2m2、内盛有某液体的圆柱形容器，物块A(不吸液体)漂浮在液面上，已知A的密度为0.5×103 kg/m3，体积为4×10-4m3，则物块A的质量为__0.2__kg；现用力压A，使其缓慢向下，直到恰好浸没在液体中(液体未溢出)，此时液体对容器底部压强增大了80 Pa，则该液体的密度为__0.9×103__kg/m3。
已知物块A(不吸液体)漂浮在液面上，则F浮＝G，即ρ液gV排＝ρAgVA；因为V排＜VA，所以ρA<ρ液(或直接根据浮沉条件也可知，漂浮时A的密度小于液体的密度)。根据ρ＝可得，A的质量为
mA＝ρAVA＝0.5×103 kg/m3×4×10-4m3＝0.2 kg；
现用力压A，使其缓慢向下，直到恰好浸没在液体中(液体未溢出)，此时液体对容器底部压强增大了80 Pa。根据p＝得，增大的压力为ΔF＝ΔpS＝80 Pa×2×10-2m2＝1.6 N，
增大的压力即物体A液面以上部分排开液体所受的重力，等于浸没时排开液体所受的重力与A所受的重力之差(同样等于作用于A上使A浸没的向下的压力)，即F浮′－GA＝1.6 N，ρ液gVA－mAg＝1.6 N，解得ρ液＝＝＝0.9×103 kg/m3。
四、作图题(本大题共2小题，共4分。)
23．(1)如图是鸡蛋在盐水中上浮时的情景，请画出鸡蛋受到的重力G和浮力F的示意图。
(2)如图所示，将一个铁球浸没在水中由静止释放，请画出释放瞬间铁球的受力情况。
(1)如图所示：　　　　　　　(2)如图所示：
　　　　　　　　　　　
五、实验探究题(本大题共4小题，共25分。)
24．(5分)在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验，小明先用弹簧测力计测出金属块的重力如图A所示，然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度(液体均未溢出)，并记录弹簧测力计的示数。
　　　　　　　
(1)金属块浸没在水中时受到的浮力大小是__1__N；
(2)分析比较A、B、C、D可知：浮力大小与物体__排开液体的体积__有关；
(3)分析实验数据可知，F中液体的密度__小于__(选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度；
(4)D、E两图，弹簧测力计示数不变，说明__浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关__；
(5)实验中选用不同液体进行了多次实验，其目的是__寻求普遍规律__(选填“寻求普遍规律”或“多次实验求平均值减小误差”)。
25．(6分)(1)取一只空牙膏袋，第一次将它挤瘪，第二次将它撑开，两次都拧紧盖后，先后放入同一杯水中，如图所示，甲图牙膏袋在水中沉底，乙图牙膏袋在水中漂浮(不计牙膏袋内空气质量，不计牙膏袋拿出时带出的水)，则两次牙膏袋的质量大小关系是m甲__等于__m乙，两次所受的浮力大小关系是F甲__小于__F乙。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
　　　　
(2)如图所示，某同学用塑料瓶制成的潜水艇模型悬浮于水中，此时模型受到的浮力__等于__(选填“大于”“小于”或“等于”)重力；当通过进排气管向瓶中打气时，模型将__上浮__(选填“上浮”“下沉”或“保持静止”)。
(3)小喆同学想利用浮力知识测量苹果的密度：把溢水杯放在水平桌面上，水面恰好到达溢水口，将一苹果轻轻放入杯内，静止时，溢出162 cm3的水，则苹果在水中所受浮力为__1.62__N；用一细铁丝将苹果完全压入水中时，又溢出18 cm3的水，苹果的密度为__0.9×103__kg/m3。(g取10 N/kg)
(1)牙膏袋的形状发生变化，但质量不变，所以m甲＝m乙；由物体的浮沉条件可知，甲图中下沉，F浮＜G，乙图中漂浮，F浮＝G，所以F甲＜F乙。
(2)用塑料瓶制成的潜水艇模型悬浮于水中，根据物体的浮沉条件可知，此时模型受到的浮力等于重力；潜水艇浸没时排开液体的体积不变，由阿基米德原理可知，潜水艇浸没时受到的浮力不变；当通过进/排气管向瓶中打气时，瓶内气体的压强将变大，水流出潜水艇模型，使得潜水艇模型所受的重力减小，潜水艇模型将上浮。
(3)根据阿基米德原理可得，苹果在水中所受浮力
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×162×10-6 m3＝1.62 N；
分析可知，苹果浸没在装满水的溢水杯里，苹果的体积等于排开水的总体积V＝V排＝162 cm3＋18 cm3＝180 cm3；
根据物体的浮沉条件可知，苹果所受的重力等于其漂浮时受到的浮力为1.62 N，则苹果的密度ρ＝＝＝＝0.9×103 kg/m3。
26．(7分)某校物理兴趣小组进行了验证阿基米德原理的实验，如图甲所示：
　
①　 　　②　　③　 　④
甲
乙
　　
丙
　　
丁
(1)为了方便操作和减小测量误差，最合理的操作步骤应该是__B__。
A．①②③④ B．④②①③
C．④①②③ D．②①③④
(2)按照正确的操作步骤，当测量结果满足等式__F2－F1＝F3－F4__时(用弹簧测力计示数F1、F2、F3、F4表示)，则说明阿基米德原理成立。
(3)组员小红利用身边的器材对实验进行了改进：两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢水杯(由饮料瓶和吸管组成)、薄塑料杯(质量忽略不计)等器材，装置如图乙所示。实验时逐渐向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中直至刚好全部浸没，观察到弹簧测力计A的示数逐渐__减小__(选填“增大”“减小”或“不变”)，弹簧测力计B的示数逐渐增大；若弹簧测力计A的示数变化量为ΔFA，B的示数变化量为ΔFB，则它们的大小关系是ΔFA__等于__(选填“大于”“等于”或“小于”)ΔFB。
(4)在这个过程中溢水杯对升降台的压力__不变__(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)做完上述实验后，组员小亮想利用如图装置测出一个苹果的密度，步骤如下：
a．将一个苹果轻轻放入装满水的溢水杯中，如图丙所示(实验中的小桶容积足够大)，弹簧测力计B的示数变化量为F1；
b.将苹果取出擦干，溢水杯中的水加满，再将小桶中的水倒掉擦干后，用牙签将苹果全部压入溢水杯中如图丁所示，弹簧测力计B的示数变化量为F2；
则该苹果密度表达式为ρ＝____(用F1、F2和ρ水表示)；
若步骤b中，小桶中有前一次实验残留的水，则所测得的苹果密度__不变__(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
27．(7分)小宇按照教材中“综合实践活动”的要求制作简易密度计。
(1)取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口。塞入金属丝的目的是使吸管能__竖直漂浮__在液体中。
(2)将吸管放到水中的情景如图甲所示，测得浸入的长度为H；放到另一液体中的情景如图乙所示，用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度，则ρ液__>__(选填“＝”“>”或“＜”)ρ水，h的表达式是h＝____(用ρ水、ρ液及H表示)。
(3)小宇根据图甲在吸管上标出1.0刻度线(单位g/cm3，下同)，再利用上述关系式进行计算，标出了0.8、0.9、1.1、1.2的刻度线(图中未画出)，结果发现，1.1刻度线在1.0刻度线的__下__(选填“上”或“下”)方，且越往下刻度值越__大__，相邻刻度线的间距__不均匀__(选填“均匀”或“不均匀”)。
(4)为检验刻度误差，小宇取来食用油，先用天平和量筒测量其密度，然后用这个密度计测量。操作时发现出现了图丙的情形，这让他很扫兴。难道实验就此终止了吗？根据经验或思考，在不更换食油的情况下，你认为可以进行怎样的尝试：__见解析__。
　　　　
(1)为了让饮料吸管能竖直地漂浮在液体中，需要在吸管下端塞入一些金属丝作为配重。
(2)由于吸管在甲、乙图中均漂浮，所以F浮＝G，由于重力不变，则在水和另一种液体中受到的浮力相等，根据F浮＝ρ液gV排，由图甲、乙可知，V排甲>V排乙，所以ρ水＜ρ液。
设吸管的底面积为S，根据物体浮沉条件可知，F浮水＝F浮液，即ρ水gSH＝ρ液gSh，解得h＝。
(3)根据(2)可知，将上端刻度线与下端刻度进行比较，得到刻度线的两个特点是：上端刻度线小、下端刻度线大和上端刻度线疏、下端刻度线密；即1.1刻度线是在1.0刻度线的下方，越往下刻度线越大，且相邻刻度线的间距是不均匀的。
(4)由图丙所示的情形，说明密度计所受的重力过大，应该使密度计漂浮在液体中，不能沉底，在不更换食用油的情况下，可以向容器中加油或者将容器换成直径细些的以提高油的深度。
六、综合应用题(本大题共3小题，共24分。解答时要求写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案，未写出主要演算过程的，不得分。)
28．(6分)如图所示，体积2×10-3 m3的木块浮在水面上静止不动，有1.2×10-3 m3体积浸入水中。求：(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
(1)木块受到的浮力是多大？
(2)木块密度为多少？
(1)木块受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.2×10-3 m3＝12 N；
(2)由于木块漂浮，则木块所受的重力G＝F浮＝12 N，
木块的质量m＝＝＝1.2 kg，
木块的密度ρ＝＝＝0.6×103 kg/m3。
29．(8分)图甲是小李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的关系实验装置。其中A是底面积为25 cm2的实心均匀圆柱形物体，用弹簧测力计提着物体A，使其缓慢浸入水中(水未溢出)，得到F与h的关系图像如图乙中实线所示。求：(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
　　
(1)物体A浸没时受到的浮力；
(2)物体A的体积；
(3)小李换用另一种未知液体重复上述实验并绘制出图(2)中虚线所示图像，求该液体的密度。
(1)分析图乙知，物体A没有浸入液体时(h＝0)，测力计的示数为3 N，即物体所受重力G物＝3 N；
由图乙可知，物体在水中完全浸没时，弹簧测力计的拉力为F拉1＝1 N，
所以，完全浸没后，A受到水的浮力
F浮1＝G物－F拉1＝3 N－1 N＝2 N；
(2)由F浮＝ρ液V排g可知，物体体积
V物＝V排1＝＝＝2×10-4 m3；
(3)由图乙虚线可知，完全浸没在另一种未知液体中时，测力计的拉力为F拉2＝1.4 N，
所以，此时A受到液体的浮力F浮2＝G物－F拉2＝3 N－1.4 N＝1.6 N，
物体浸没在未知液体中，则V排2＝V物＝2×10-4 m3，
由F浮＝ρ液V排g可知，未知液体的密度
ρ液＝＝＝0.8×103 kg/m3。
30．(10分)人工涂抹油漆难精准且气味难闻，于是某团队设计了“智能浸泡上漆器”，如图所示，上漆器由柱形硬质浮杆、力传感器、工作台、挡板等组成。浮杆的质量为0.2 kg，底面积为2×10-3 m2；力传感器固定且与浮杆接触但无压力；工作台固定在上漆器底部，其上表面积为0.5 m2，高为0.1 m。将待上漆的质量分布均匀的柱体A放在工作台中央，将挡板固定在1 m高处，开始注漆，当浮杆对力传感器的压力为14 N时停止注漆，完成对柱体A的上漆。已知柱体A的质量为500 kg，底面积为1 m2，高为0.8 m，油漆密度为1×103 kg/m3。g取10 N/kg。求：
(1)当漆面上升至0.1 m时，油漆对上漆器底部的压强；
(2)当漆面上升至0.4 m时，柱体A对工作台的压强；
(3)停止注漆时，柱体A被上漆的高度。
(1)当漆面上升至0.1 m时，油漆对上漆器底部的压强
p＝ρ漆gh漆＝1×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m＝1×103 Pa；
(2)当漆面上升至0.4 m时，柱体A排开液体的体积
V排1＝SA(h1－h0)＝1 m2×(0.4 m－0.1 m)＝0.3 m3，
柱体A受到的浮力
F浮1＝ρ漆gV排1＝1×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m3＝3 000 N，
对工作台的压力F压＝G－F浮＝mg－ F浮1＝500 kg×10 N/kg－3 000 N＝2 000 N，
柱体A对工作台的压强p＝＝＝4 000 Pa；
(3)当浮杆对力传感器的压力为14 N时，由力的作用的相互性知，力传感器对浮杆的压力F′大小为14 N，方向竖直向下，浮杆还受到重力及液体产生的浮力的作用，根据力的平衡有
F浮2＝G浮杆＋F′＝m浮杆g＋F′＝0.2 kg×10 N/kg＋14 N＝16 N，
根据阿基米德原理，浮杆排开液体的体积
V排2＝＝＝1.6×10-3 m3，
浮杆在液体中的深度h2＝＝＝0.8 m，
当柱体A浸入深度为0.6 m时，柱体A排开油漆的体积
V排3＝S1(h3－h0)＝1 m2×(0.6 m－0.1 m)＝0.5 m3，
此时柱体A受到的浮力F浮3＝G排3＝ρ漆gV排3＝1×103 kg/m3×10 N/kg×0.5 m3＝5 000 N，
此时柱体A受到的浮力恰好等于柱体A所受的重力，故静止时柱体A应漂浮，继续注漆时，柱体A仍漂浮，故停止注漆时，柱体A被上漆的高度Δh＝hA－(h－h2)＝0.8 m－(1 m－0.8 m)＝0.6 m。章末过关检测（四）　第九章　浮力
(考试时间：90分钟　　满分：100分)
一、单项选择题(本大题共13小题，每小题2分，共26分。在给出的四个备选项中，只有一个选项符合题目要求。)
1．如图所示，取一个瓶口内径略小于乒乓球直径的饮料瓶，去掉其底部，把一只乒乓球放到瓶口处再向瓶内注水，会发现水从瓶口流出，乒乓球不上浮。当用手指堵住瓶口，可观察到乒乓球上浮。此实验说明了( )
　　
A．大气存在着压强 B．影响浮力大小的因素
C．浮力产生的原因 D．液体的压强与液体深度有关
2．关于物体受到的浮力，下列说法正确的是( )
A．浮在水面上的物体比沉入水底的物体受到的浮力大
B．物体的密度越大受到的浮力越小
C．物体没入水中越深受到的浮力越大
D．物体排开水的体积越大受到的浮力越大
3．如图所示，这艘两栖攻击舰排水量约为3.5×104t，是中国海军舰艇中尺寸仅次于航母的军舰。下列说法正确的是( )
A．此军舰满载时受到的浮力约为3.5×104 N
B．军舰受到的浮力和军舰对水的压力是一对平衡力
C．此军舰从长江驶入东海后，船体会下沉一些
D．直升机从军舰上飞走后，军舰所受浮力减小
4．将同一物体放在液体中的三种情况如图所示，比较它受到的浮力大小，其中浮力最小的是( )
A．甲 B．乙 C．丙 D．不能确定
5．小明看到弟弟玩水时，漂在水面上的空心塑料球被弟弟压到水底，放手后，塑料球迅速上浮并弹离水面，如图所示。下列说法正确的是( )
A．漂浮在水面上的塑料球受到的浮力大于自身重力
B．塑料球整个上浮过程中，受到的浮力始终不变
C．塑料球离开水面上升过程中，不受力的作用
D．塑料球整个上浮过程中，水对容器底部的压强先不变后变小
6．水平桌面上有一个盛有水的容器，木块用细线系住没入水中，如图甲。将细线剪断，木块最终漂浮在水面上，且有 的体积露出水面，如图乙所示。下列说法正确的是( )
甲
　　　　
乙
A．甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是1∶1
B．甲、乙两图中，水对容器底部的压强大小相等
C．甲、乙两图中，木块受到水的浮力之比是5∶3
D．甲图中容器对水平桌面的压力小于乙图中容器对水平桌面的压力
7．将质量相等的实心铁块、铜块和铝球浸没在水中，已知ρ铜>ρ铁>ρ铝，则此时铁块所受浮力F铁、铜块所受浮力 F铜及铝球所受浮力 F铝的大小关系正确的是( )
A．F铁＝ F 铝 B．F铁> F 铝
C．F铁>F铜 D. F 铝 ＜F铜
8．如题图甲所示，用细线将铁块系在弹簧测力计挂钩上，然后缓慢地将铁块浸入盛满水的烧杯中，则下图的几种坐标有关物理量描述正确的是( )
9．小明自制的“温度计”中有密度随温度升高而变小的液体。如图，当该液体温度为19 ℃时，质量为4×10-3 kg的小球b悬浮，b标记“19 ℃”；另外两个小球分别标记“15 ℃”“23 ℃”，当小球悬浮时，它标记的温度与液体温度相等。三幅图中的小球体积大小相同且均处于静止状态，忽略小球体积变化，g取10 N/kg。下列说法不正确的是( )
A．图甲中b受到的浮力为0.04 N
B．图乙中小球c对应标记15 ℃
C．图丙中液体温度可以超过24 ℃
D．当液体温度在15 ℃～19 ℃范围内变化时，b在液体中静止时所受浮力随温度升高而增大
10．如图乙所示，铜壶滴漏是我国古代的一种计时工具。如图甲所示，早期的铜壶滴漏由一只播水壶和一只受水壶组成，受水壶上固定一把铜尺，铜尺上刻有十二个时辰，受水壶里放置一个能漂浮在水中的浮舟，浮舟上装一支浮箭。当水从播水壶滴入受水壶后，受水壶中的水位升高，浮箭被慢慢托起，古人根据浮箭上端在铜尺上对应的刻度就知道当时的时间了。当水位升高时( )
　　
A．浮舟受到的浮力增大
B．浮舟排开水的体积变大
C．浮舟排开水所受的重力不变
D．受水壶底部受到水的压强不变
11．无人潜艇是未来海军发展的重要方向，对于国家海洋安全和国防建设具有重要意义。图甲是中国向世界展示的一款超大型无人潜航器，图乙是潜航器在海水中悬浮、上浮、漂浮的训练过程示意图。对于其训练过程，下列分析正确的是( )
　　
A．悬浮和漂浮时受到的浮力相等
B．漂浮时排开海水所受的重力最小
C．上浮过程中所受浮力逐渐变大
D．悬浮时潜航器底部所受海水的压强最小
12．小亮利用细钢丝、量筒和适量的水测量一小蜡块的密度。小亮的测量过程如图所示，图中V0、V1、V2分别是量筒中水面所对应的示数，细钢丝浸入水中的体积忽略不计。已知水的密度为ρ水，则小蜡块密度ρ蜡的表达式正确的是( )
　　　　
A．ρ水 B．ρ水
C．ρ水 D．ρ水
13．甲、乙、丙三个相同容器内分别盛满不同的液体，现将三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。以下判断不正确的是( )
A．液体的密度关系是ρ甲<ρ丙<ρ乙
B．液体对容器底部的压强关系是p乙>p甲>p丙
C．容器对桌面的压强关系是p′乙>p′丙>p′甲
D．小球受到的浮力大小关系是F乙＝F丙>F甲
二、多项选择题(本大题共3小题，每小题3分，共9分。在每小题列出的四个备选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全得2分，有选错得0分。)
14．关于物体浮沉条件及应用实例，下列分析合理的是(　 　)
A．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
B．热气球主要是靠增大气球的体积来增大空气对它的浮力，达到升空
C．同一密度计在不同液体中漂浮时，所受浮力大小相同
D．农民用盐水选种，当饱满的种子也上浮时，应加入水
15．如图所示，水平桌面上放有甲、乙、丙三个完全相同的圆柱形容器，容器内水面高度相同。若甲容器内只有水；乙容器中放入木块静止时漂浮在水面上；丙容器中有一个空心小球静止时悬浮在水中。则下列四种说法正确的是(　 )
A．如果向乙容器中加盐水，木块静止时受到的浮力变大
B．三容器对桌面的压强相同
C．如果将小球分成大小两块，大小两块仍悬浮在水中
D．三个容器中的水对容器底部的压强一样大
16．如图甲所示，圆柱体挂在弹簧测力计下端浸没在水中，在将圆柱体缓慢拉出水面的过程中，弹簧测力计的示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙所示(g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3)。下列说法正确的是( 　)
　　
A．圆柱体上升过程中受到水的浮力先不变后减小直至为零
B．圆柱体的体积为40cm3
C．圆柱体的密度为5.0×103kg/m3
D．圆柱体上升过程中，容器底部受到水的压强变化量Δp与上升的距离h成正比
三、填空题(本大题共6小题，每空1分，共12分。)
17．体积均为200 cm3的木块和合金块，放入水中静止时的情况如图所示。已知木块重1.8 N，合金块重6 N，则木块受到的浮力为__ __N，合金块受到的浮力为__ __N。(g取10 N/kg)
18．将重为4 N的物体全部压入水中，物体排开的水重为6 N，则物体所受的浮力大小为__ __N；若放开物体，物体将__ __(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。
19．如图所示，盛满水的容器放在水平面上，一个体积为80cm3，密度为0.6×103kg/m3的不吸水的木块漂浮在水面上，木块所受浮力大小为__ _ __，木块漂浮时有__ __cm3体积露出水面。(ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10 N/kg)　
20．如图所示是“孔明灯”升空的情景，点燃托盘中的松脂，灯笼内部的空气受热膨胀，重力G变小，浮力F浮__ __(选填“变大”“不变”或“变小”)；当F浮__ __(选填“大于”“小于”或“等于”)G时，灯笼就开始上升了。
　　　　
21．冰山露出海面的部分只是冰山的一小部分，所以常有“冰山一角”的说法。如图所示，冰山的质量为3×108 kg，冰山所受的浮力是___ __N；冰山浸入海水的体积是__ __m3。(ρ海水＝1×103kg/m3，g取10 N/kg)
22．如图所示，桌面上有一个底面积为2×10-2m2、内盛有某液体的圆柱形容器，物块A(不吸液体)漂浮在液面上，已知A的密度为0.5×103 kg/m3，体积为4×10-4m3，则物块A的质量为__ __kg；现用力压A，使其缓慢向下，直到恰好浸没在液体中(液体未溢出)，此时液体对容器底部压强增大了80 Pa，则该液体的密度为__ __kg/m3。
四、作图题(本大题共2小题，共4分。)
23．(1)如图是鸡蛋在盐水中上浮时的情景，请画出鸡蛋受到的重力G和浮力F的示意图。
(2)如图所示，将一个铁球浸没在水中由静止释放，请画出释放瞬间铁球的受力情况。
五、实验探究题(本大题共4小题，共25分。)
24．(5分)在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验，小明先用弹簧测力计测出金属块的重力如图A所示，然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度(液体均未溢出)，并记录弹簧测力计的示数。
　　　　　　　
(1)金属块浸没在水中时受到的浮力大小是__ __N；
(2)分析比较A、B、C、D可知：浮力大小与物体__ __有关；
(3)分析实验数据可知，F中液体的密度__ __(选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度；
(4)D、E两图，弹簧测力计示数不变，说明__ __；
(5)实验中选用不同液体进行了多次实验，其目的是__ __(选填“寻求普遍规律”或“多次实验求平均值减小误差”)。
25．(6分)(1)取一只空牙膏袋，第一次将它挤瘪，第二次将它撑开，两次都拧紧盖后，先后放入同一杯水中，如图所示，甲图牙膏袋在水中沉底，乙图牙膏袋在水中漂浮(不计牙膏袋内空气质量，不计牙膏袋拿出时带出的水)，则两次牙膏袋的质量大小关系是m甲__ __m乙，两次所受的浮力大小关系是F甲__ __F乙。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
　　　　
(2)如图所示，某同学用塑料瓶制成的潜水艇模型悬浮于水中，此时模型受到的浮力__ __(选填“大于”“小于”或“等于”)重力；当通过进排气管向瓶中打气时，模型将__ __(选填“上浮”“下沉”或“保持静止”)。
(3)小喆同学想利用浮力知识测量苹果的密度：把溢水杯放在水平桌面上，水面恰好到达溢水口，将一苹果轻轻放入杯内，静止时，溢出162 cm3的水，则苹果在水中所受浮力为__ __N；用一细铁丝将苹果完全压入水中时，又溢出18 cm3的水，苹果的密度为__ __kg/m3。(g取10 N/kg)
26．(7分)某校物理兴趣小组进行了验证阿基米德原理的实验，如图甲所示：
　
①　 　　②　　③　 　④
甲
乙
　　
丙
　　
丁
(1)为了方便操作和减小测量误差，最合理的操作步骤应该是__ __。
A．①②③④ B．④②①③
C．④①②③ D．②①③④
(2)按照正确的操作步骤，当测量结果满足等式__ __时(用弹簧测力计示数F1、F2、F3、F4表示)，则说明阿基米德原理成立。
(3)组员小红利用身边的器材对实验进行了改进：两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢水杯(由饮料瓶和吸管组成)、薄塑料杯(质量忽略不计)等器材，装置如图乙所示。实验时逐渐向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中直至刚好全部浸没，观察到弹簧测力计A的示数逐渐__ __(选填“增大”“减小”或“不变”)，弹簧测力计B的示数逐渐增大；若弹簧测力计A的示数变化量为ΔFA，B的示数变化量为ΔFB，则它们的大小关系是ΔFA__ __(选填“大于”“等于”或“小于”)ΔFB。
(4)在这个过程中溢水杯对升降台的压力__ __(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)做完上述实验后，组员小亮想利用如图装置测出一个苹果的密度，步骤如下：
a．将一个苹果轻轻放入装满水的溢水杯中，如图丙所示(实验中的小桶容积足够大)，弹簧测力计B的示数变化量为F1；
b.将苹果取出擦干，溢水杯中的水加满，再将小桶中的水倒掉擦干后，用牙签将苹果全部压入溢水杯中如图丁所示，弹簧测力计B的示数变化量为F2；
则该苹果密度表达式为ρ＝__ __(用F1、F2和ρ水表示)；
若步骤b中，小桶中有前一次实验残留的水，则所测得的苹果密度__ __(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
27．(7分)小宇按照教材中“综合实践活动”的要求制作简易密度计。
(1)取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口。塞入金属丝的目的是使吸管能__ __在液体中。
(2)将吸管放到水中的情景如图甲所示，测得浸入的长度为H；放到另一液体中的情景如图乙所示，用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度，则ρ液__ __(选填“＝”“>”或“＜”)ρ水，h的表达式是h＝__ __(用ρ水、ρ液及H表示)。
(3)小宇根据图甲在吸管上标出1.0刻度线(单位g/cm3，下同)，再利用上述关系式进行计算，标出了0.8、0.9、1.1、1.2的刻度线(图中未画出)，结果发现，1.1刻度线在1.0刻度线的__ __(选填“上”或“下”)方，且越往下刻度值越__ __，相邻刻度线的间距__ __(选填“均匀”或“不均匀”)。
(4)为检验刻度误差，小宇取来食用油，先用天平和量筒测量其密度，然后用这个密度计测量。操作时发现出现了图丙的情形，这让他很扫兴。难道实验就此终止了吗？根据经验或思考，在不更换食油的情况下，你认为可以进行怎样的尝试：__ __。
　　　　
六、综合应用题(本大题共3小题，共24分。解答时要求写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案，未写出主要演算过程的，不得分。)
28．(6分)如图所示，体积2×10-3 m3的木块浮在水面上静止不动，有1.2×10-3 m3体积浸入水中。求：(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
(1)木块受到的浮力是多大？
(2)木块密度为多少？
29．(8分)图甲是小李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的关系实验装置。其中A是底面积为25 cm2的实心均匀圆柱形物体，用弹簧测力计提着物体A，使其缓慢浸入水中(水未溢出)，得到F与h的关系图像如图乙中实线所示。求：(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
　　
(1)物体A浸没时受到的浮力；
(2)物体A的体积；
(3)小李换用另一种未知液体重复上述实验并绘制出图(2)中虚线所示图像，求该液体的密度。
30．(10分)人工涂抹油漆难精准且气味难闻，于是某团队设计了“智能浸泡上漆器”，如图所示，上漆器由柱形硬质浮杆、力传感器、工作台、挡板等组成。浮杆的质量为0.2 kg，底面积为2×10-3 m2；力传感器固定且与浮杆接触但无压力；工作台固定在上漆器底部，其上表面积为0.5 m2，高为0.1 m。将待上漆的质量分布均匀的柱体A放在工作台中央，将挡板固定在1 m高处，开始注漆，当浮杆对力传感器的压力为14 N时停止注漆，完成对柱体A的上漆。已知柱体A的质量为500 kg，底面积为1 m2，高为0.8 m，油漆密度为1×103 kg/m3。g取10 N/kg。求：
(1)当漆面上升至0.1 m时，油漆对上漆器底部的压强；
(2)当漆面上升至0.4 m时，柱体A对工作台的压强；
(3)停止注漆时，柱体A被上漆的高度。

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