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第10章 浮力 总结与针对训练
【知识构建】
【单元集训】
1 浮力的方向
1.一块橡皮掉入盛有水的杯中,它所受到的浮力的施力物体是　　　　,浮力的方向总是　　　　。
2.图中小球受到的浮力的方向是 (　　)
A.1
B.2
C.3
D.4
2 漂浮和悬浮
3.某轮船的排水量是10 t,该轮船满载时受到水的浮力是　　　　N(g取10 N/kg),该轮船从大海驶入内河,受到的浮力　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
4.潜水艇在水中处于悬浮状态,某潜水艇从长江潜行(在水面下航行)到东海某地执行任务,若它悬浮在江面下所受的重力、浮力分别为G1、F1,悬浮在海面下所受重力、浮力分别为G2、F2,则G1　　　　G2,F1　　　　F2。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
5.水平桌面上的两个相同的烧杯中盛有两种不同的液体,两个相同的物块在液体中静止时两液面相平,如图所示。下列选项中的物理量,相等的是 (　　)
A.两物块底部受到的压力
B.两物块排开液体的质量
C.两液体对烧杯底的压强
D.两烧杯对桌面的压强
6.如图所示,将一个由某种材料制成的空心球放入甲液体中时,小球漂浮。当把它放入乙液体中时,小球悬浮。则下列判断正确的是 (　　)
A.球在甲、乙两种液体中受到的浮力相等
B.甲液体的密度小于乙液体的密度
C.该材料的密度一定小于乙液体的密度
D.该材料的密度一定大于甲液体的密度
1 探究影响浮力大小的因素
7.在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小月做了如图所示的实验。
(1)分析　　　　(填实验序号)两次实验数据,可知浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(2)分析③⑤两次实验数据,可知浸在液体中的物体受到浮力的大小与　　　　有关。
(3)若先完成实验②,再完成实验①,则测得的浮力将　　　　(选填“偏大”或“偏小”)。
(4)根据图中实验数据计算出物体的密度为　　　　kg/m3。　
2 探究阿基米德原理
8.某同学设计了如图所示的实验装置“验证阿基米德原理”。(ρ水=1×103 kg/m3)
(1)根据实验中所测的物理量可列等式　　　(用符号表示),从而验证了阿基米德原理。
(2)由实验中的数据可知，物块浸没在水中受到的浮力为　　　　N，物块的密度为　　　　kg/m3。
(3)同学们用酒精代替水继续实验，发现此时的F3变大。说明浮力的大小与　　　　有关;用酒精继续实验的目的是　　　　　　(选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。
3 利用阿基米德原理进行计算
9.有一木块的体积为200 cm3,密度为0.8×103 kg/m3。把它浸没在水中时,它受到的浮力是　　　　N;松手后,木块静止时排开水的质量是　　　　kg。(g取10 N/kg)
10.在一次抗洪救灾行动中,一名质量为60 kg的武警战士登上一艘自重为540 kg的冲锋舟准备抢险救灾,此时漂浮在水面上的冲锋舟排开水的体积为　　　　m3,若冲锋舟满载时排开水的体积为1.2 m3,最多还能装载质量为　　　　kg的人和物资。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
11.一个李子的体积约为60 cm3,质量约为66 g,若把李子放入水中静止时它将　　　　(选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)。一个西瓜的体积为6×103 cm3,所受重力为55 N,若把西瓜浸没在水中后放手,当西瓜静止时所受浮力为　　　　N。
12.如图所示,科考队员在南极惊奇地发现边缘齐整宛如人工切割的长方体冰山。测得长方体冰山露出海面的高度为4 m,冰山在海面下的深度为(ρ冰=0.9×103 kg/m3,ρ海水=1.1×103 kg/m3) (　　)
A.18 m B.22 m
C.36 m D.40 m
13.质量相等的A、B两实心物块,密度之比ρA∶ρB=3∶2,分别放入足够多的水中,物块所受浮力分别为FA和FB,当两物块静止时所受浮力FA与FB之比不可能的是 (　　)
A.1∶1 B.2∶3
C.ρ水∶ρA D.ρ水∶ρB
4 浮力的动态变化分析
14.桥墩浸在水面下的体积为10 m3,桥墩所受的浮力为　　　　N。一个小瓷碗漂浮在水盆中,将小瓷碗没入水中(盆中的水没有溢出),盆中的水面将　　　　(选填“升高”“不变”或“降低”)。
15.在水槽中放一个小铁盒,在铁盒中放少许细线和一个铝块,铁盒漂浮在水面。现用细线把铝块拴在铁盒下面,铁盒仍漂浮在水面,如图所示,则此时水槽中的水位　　　　(选填“上升”“下降”或“不变”),铁盒浸入水中的体积　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
16.如图,用一细绳拴住体积为0.6 dm3、重为4 N的木块,使它浸没在水中,此时绳的拉力为　　　　N(g取10 N/kg);若剪断细绳,当木块静止时水面将　　　　(选填“上升”“下降”或“不变”)。
17.(大情境) 如图所示,这是我国第三艘航母“福建舰”。
(1)“福建舰”航母编队出海执行任务时,护卫舰与航母不能近距离并排航行,是因为近距离并排航行时舰艇间海水流速大压强　　　　 ,易造成碰撞事故。
(2)“福建舰”满载排水量为88 000 t。该航母满载时,受到的浮力为　　　　N,舰载机从“福建舰”上起飞时,以“福建舰”为参照物,舰载机是　　　　的。当舰载机飞离航母后,航母所受浮力变　　　　,舱底所受海水压强变　　　　,此时航母排开的海水体积改变了26 m3,则该舰载机的质量是　　　　kg。(ρ海水取1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(3)当舰载机在“福建舰”甲板上着陆时,由于　　　　会继续向前滑行,需要借助阻拦索的拉力才能尽快停止,说明力的作用效果是力可以改变物体的　　　　。
(4)“福建舰”甲板上的工作人员佩带有耳罩的头盔是为了在　　　　防止噪声。
18.如图,这是跳水运动员从入水到露出水面的过程,其中运动员受到水的浮力不断增大的阶段是 (　　)
A.①→② B.②→③
C.③→④ D.④→⑤
19.如图所示,这是我国自主研制的“极目一号”Ⅲ型浮空艇,关于正在升空的浮空艇,下列说法正确的是 (　　)
A.所受空气浮力不变
B.所受大气压强逐渐减小
C.所受空气浮力逐渐增大
D.所受大气压强逐渐增大
20.一个薄壁密封饮料瓶内装有一些饮料,分别放在装有甲、乙两种液体的容器中,静止后饮料瓶的状态如图所示,饮料瓶受到的浮力分别为F浮甲、F浮乙,甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙,则 (　　)
A.F浮甲>F浮乙,ρ甲>ρ乙
B.F浮甲C.F浮甲=F浮乙,ρ甲>ρ乙
D.F浮甲=F浮乙,ρ甲<ρ乙
21.将密度为0.9 g/cm3、边长为10 cm的立方体冰块放入盛有水的柱状容器中,静止时冰块有2 cm露出水面,如图所示。对容器缓慢加热,直至冰块完全熔化。在冰熔化过程中,下列判断与事实不符的是 (　　)
A.冰吸收热量,温度保持不变
B.水面高度始终保持不变
C.冰块漂浮之后,受到的浮力逐渐变小
D.水对容器底部的压力最多增大1.0 N
22.A、B是两个不溶于水的物块,用一根细线连接在一起,先后以两种不同方式放入同一个装有水的烧杯中,分别处于如图甲、乙所示的静止状态。试判断两种情况下,烧杯中水面的高度h甲、h乙的大小关系为 (　　)
A.h甲h乙
C.h甲=h乙 D.无法判断
23.装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,且有五分之二的体积露出水面。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 g/cm3
自制潜水艇
材料 一个矿泉水瓶,一根塑料软管,胶水
制作 方法 1.在矿泉水瓶瓶身钻一个孔 2.在瓶身另一侧也钻个孔(在刚才第1步的孔的对面),孔的大小要和塑料软管的直径一样 3.用管子将瓶子侧面的孔连起来,并用胶水粘好,避免漏气 4.把连接好的瓶子放进水里,连管子的一面向上,另一个孔接触到水面
问题 思考 用塑料软管吸气,将会看到“潜水艇”下沉,用软管吹气,“潜水艇”上浮,“潜水艇”采用这种方法实现浮沉,利用的原理是什么
【参考答案】
1.水　竖直向上
2.A
3.1×105　不变
4.小于　小于
5.B　6.A
7.(1)③④　(2)液体的密度　(3)偏大　(4)4×103
8.(1)F1-F3=F4-F2
(2)0.5　4×103
(3)液体的密度　寻找普遍规律
【解析】(1)由称重法可知,物块在水中受到的浮力F浮=F1-F3=2 N-1.5 N=0.5 N,物块排开的水所受重力等于桶和水的总重力与空桶的重力之差,即G排=F4-F2=0.7 N-0.2 N=0.5 N,则有F浮=G排=0.5 N,故F1-F3=F4-F2,从而验证了阿基米德原理;(2)由(1)可知物块浸没在水中受到的浮力为0.5 N,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排知,物块的体积V=V排===5×10-5 m3=50 cm3,物块的密度ρ====4×103 kg/m3;(3)酒精代替水继续实验,发现此时的F3变大,由称重法可知浮力变小,排开液体的体积相同,液体的密度不同,浮力不同,说明浮力的大小与液体的密度有关;为了使实验结论具有普遍性,用酒精继续实验。
9.2　0.16
10.0.6　600
11.沉底　55
12.A　13.D
14.0　升高
15.不变　变小
16.2　下降
17.(1)小　
(2)8.8×108　运动　小　小　2.6×104
(3)惯性　运动状态
(4)人耳处　
18.A
19.B　【解析】浮空艇升空时,排开气体的体积不变,由于海拔越高,空气的密度越小,根据F浮=ρ空气gV排可知浮空艇所受到的浮力变小,故A、C错误;由于海拔越高,气压越低,则浮空艇上升过程中大气对它的压强逐渐减小,故B正确,D错误;故选B。
20.C　21.B　22.C　23.C

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