4.4水的浮力(第2课时)(同步练习)--浙教版(2024)科学八年级上册(原卷版+解析版)

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4.4水的浮力(第2课时)(同步练习)--浙教版(2024)科学八年级上册(原卷版+解析版)

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第4节 水的浮力(第2课时)
目录
题型分组练 1
题型01 阿基米德原理 2
题型02 浮力大小的计算 3
题型03 浮力产生的原因 4
创新拓展练 5
新题速递 12
题型分组练
题型01 阿基米德原理
1.(2025 浙江模拟)潜水艇从海水高密度区驶入低密度区,急剧下降的过程称为“掉深”。如图,某潜水艇从高密度水层驶入低密度水层,在“掉深”过程中发生变化的是(  )
A.潜艇受到的重力 B.潜艇受到的浮力
C.潜艇自身的体积 D.排开海水的体积
2.(2024秋 鄞州区校级期末)某同学把几个鸭蛋放入配制好的盐水中,其中一个鸭蛋进入盐水中运动轨迹(如图所示),则该鸭蛋在此过程中所受浮力变化的大致曲线为(  )
A. B.
C. D.
题型02 浮力大小的计算
3.(2024秋 台州校级月考)两个量筒均装有20mL的水,往量筒分别放入甲、乙两个不吸水的物块,物块静止后如图所示,水的密度为1g/cm3,g取10N/kg,则(  )
A.甲的体积为40cm3
B.甲受到的浮力为0.4N
C.乙排开水的体积小于20mL
D.乙受到的浮力小于甲受到的浮力
4.(2025 鹿城区校级一模)小李同学想估算空气对自己的浮力大小,采集的数据有:自己的体重、自己的密度(与水接近,约为1.0×103kg/m3)、空气的密度(约为1.3kg/m3)。则空气对小李的浮力大小约为(  )
A.0.006N B.0.6N C.60N D.600N
题型03 浮力产生的原因
5.(2023秋 海曙区期末)如图所示,一个塑料小球堵在一个水池的出口处,水无法排出,则该小球(  )
A.不受水的浮力,也不受水对它的压力
B.受水的浮力,也受水对它的压力
C.不受水的浮力,但受水对它的压力
D.受到水的浮力,但浮力很小
6.(2023 桐乡市模拟)取一只瓶口直径略小于乒乓球直径的透明塑料瓶,将瓶底切去后,塑料瓶倒立放置,将乒乓球放入瓶中,且保持瓶口朝下,往塑料瓶里注水,乒乓球静止不动,用手掌堵住瓶口,乒乓球向上运动。演示此实验主要用于(  )
A.探究液体压强的特点 B.研究物体的沉浮条件
C.证明大气压强的存在 D.解释浮力产生的原因
创新拓展练
7.(2023秋 余姚市校级月考)往容器中注入一些水,如图所示,a、b是能自由移动的物体,c、d是容器自身凸起的一部分,则下列说法中错误的是 (  )
A.a物体一定受浮力作用
B.b物体一定受浮力作用
C.c物体一定受浮力作用
D.d物体一定受浮力作用。
8.(2023秋 玉环市校级期中)在太空中,王亚平准备了一杯水,轻轻将乒乓球放进水中,球没有上浮,而是稳稳地停在了水中央。对这个现象的解释最准确的说法是(  )
A.乒乓球的质量为零,重力为零
B.乒乓球没有排开水,水对球没有压力
C.太空中失重状态下,水对乒乓球的没有压力,浮力消失
D.太空中失重状态下,水的密度小到零
9.(2024 定海区三模)如图是某﹣海底隧道的施工现场,起重船将圆柱形物体放入水中至全部浸没的过程中,起重船所受浮力大小的变化是(  )
A.
B.
C.
D.
10.(2024 三台县二模)如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水:将A、B、C三个体积相同的正方体分别入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同。下列说法正确的是(  )
A.物体受到的浮力大小关系为FA=FB=FC
B.容器底部受到水的压强大小关系为p甲<p乙<p丙
C.容器对桌面的压力大小关系是F甲=F乙=F丙
D.三个物体的密度大小关系是ρA>ρB>ρC
11.(2024秋 钱塘区校级期中)如图所示,两只相同的气球,分别充入氢气和空气,充气后体积相同,放飞气球时只有氢气气球升上空中。若它们在空气中受到的浮力分别为F氢和F空,则下列说法中,正确的是(  )
A.F氢>F空 B.F氢=F空
C.F氢<F空 D.条件不足,无法比较
12.(2024秋 婺城区校级期中)如图所示,在三个相同的容器中分别盛有甲、乙、丙三种液体;将三个完全相同的铜球,分别沉入容器底部,当铜球静止时,容器底受到铜球的压力大小关系是F甲<F乙<F丙,则液体密度相比较(  )
A.一样大 B.乙的最小 C.丙的最小 D.甲的最小
13.(2024秋 瑞安市校级期中)如图所示,弹簧的上端与木块相连,下端固定在容器底部,此时木块处在静止状态。慢慢的往容器中加水(容器足够高),物块所受浮力F与容器中液面的深度h关系正确的是(  )
A. B.
C. D.
14.(2024秋 浙江期中)巴黎奥运会上,全红婵和陈芋汐夺得女子双人十米台冠军,这是中国跳水队自参加奥运会以来,夺得的第50枚奥运金牌。如图为运动员的入水过程示意图。下列对入水过程中浮力大小变化判断正确的是(  )
A.从①到②过程中,运动员所受浮力变大
B.从①到②过程中,运动员所受浮力不变
C.从②到③过程中,运动员所受浮力变大
D.从②到③过程中,运动员所受浮力变小
15.(2024秋 台州期中)将四个物体分别放入四只相同且盛满水的溢水杯中,四只小烧杯也完全相同,静止后如图所示。其中物体受到浮力最大的是(  )
A. B.
C. D.
16.(2024秋 浙江校级月考)将一重为80N的物体,放入一盛满水的溢水杯中,从杯中溢出了50N的水,则物体受到的浮力是(  )
A.80N B.30N C.50N D.110N
17.(2024秋 长兴县校级月考)如图,玻璃水槽中装有一定深度的水,一正方体木块漂浮在水面上,在水槽口下方设有固定的水平金属网。现缓慢向水槽中注水,使水槽内水面上升,直到水面与水槽口相平。则在注水过程中,木块所受浮力的变化情况是(  )
A.先增大,后减小
B.先增大,后不变
C.先不变,后增大,最后不变
D.一直增大
新题速递
18.(2025 乐清市校级模拟)小明在学习“阿基米德原理”时,发现老师研究的物体都是在液体里下沉的,于是他想用木块验证“浮力大小F浮是否等于木块排开液体受到的重力G排”。
(1)小明先通过推理验证:因木块票存在水面,木块所受浮力F浮等于重力G木。若要验证F浮等于G排,只需验证    ,又因为G=mg,所以只需验证m木等于m排于是,小明进行如下实验:
a.用电子秤测出木块质量m木;b。用电子秤测出小烧杯质量m杯;
c.将木块轻轻放入装满水的溢水杯中,用小烧杯收集木块排开的水;
d.用电子秤测出小烧杯和排开的水的总质量m总。
(2)实验数据记录如表所示:
研究对象 木块质量m木/克 小烧杯质量m杯/克 杯和水总质量m总/克 排开水的质量m排/克
木块 80 38 118 a
表格中a=    。
(3)小华认为可按图乙简化实验:将装满水的溢水杯放在电子秤上,将木块轻轻放入溢水杯的同时,用手拿着小烧杯全部收集排出的水。若观察到    ,即可得到F浮=G排。
(4)小华还发现,下沉的物体不能通过“m物=m排”间接验证“F浮=G排”,原因是    。
19.(2025 涪城区三模)在探究浮力的实验中,小军用如图所示装置验证阿基米德原理。
(1)他将装满水的溢水杯放在升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台,发现随着实心金属块浸入水中的体积越来越大,弹簧测力计甲的示数减小,且弹簧测力计甲的示数变化量等于乙的示数变化量,由此可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于    。
(2)在上述实验过程中的操作,不会影响实验结论的是    。
A.溢水杯内先未盛满水
B.实验前小桶内有少量水
C.实心金属块未浸没水中
D.实心金属块碰到了溢水杯底部
(3)小军利用阿基米德原理测量该实心金属块的密度,实验步骤如下:
①让小空桶漂浮在盛满水的溢水杯中,如图甲。
②将金属块浸没在水中,测得溢出水的体积为20mL,如图乙。
③将烧杯中20mL水倒掉,从水中取出金属块,如图丙。
④将金属块放入小空桶,小空桶仍漂浮在水面,测得此时溢出水的体积为40mL,如图丁。则被测金属块的密度是    kg/m3。
20.(2024秋 浙江校级期末)某科学小组为验证阿基米德原理选用相关器材进行实验,器材如下:弹簧测力计、溢水杯、小水桶、小石块和水、细线(体积忽略不计)。
(1)实验步骤如图1所示,甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。若     成立(用已测得的物理量表示),则可以验证阿基米德原理;
(2)另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋(质量忽略不计)对实验进行改进,装置如图2所示。向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入装满水的溢水杯中,A、B示数的变化量     (选填“相等”或“不相等”);
(3)若要验证阿基米德原理,两实验中的金属块     (选填“一定”或“不一定”)要浸没在水中。
(4)比较两种实验方案,改进后的优点是     。
A.测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B.实验器材生活化,测力计固定,示数更稳定
C.能同步观察测力计A,B示数的变化
21.(2024秋 慈溪市期末)用图所示实验装置验证阿基米德原理。当物块浸入装满水的溢水杯中时,水会流入空桶,回答下列问题。
(1)根据图中数据可知,实验中物块受到的浮力大小是     N。
(2)如果实验前溢水杯未装满水,实验测得的排开水的重力将会     (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)若换用酒精代替水进行实验,则F3的大小将变为     N。(已知ρ酒精=0.8×103kg/m3)
22.(2025 拱墅区校级二模)当棱长为0.1m的正方体木块漂浮在水面上时,有的体积露出水面,如图甲所示。将木块从水中取出,放入另一种液体中,并在木块表面上放一重2N的石块,静止时,木块上表面恰好与液面相平,如图乙。已知水的密度,g取10N/kg。求:
(1)图甲中木块受到的浮力大小。
(2)图乙中液体的密度。
(3)图乙中木块下表面受到液体的压强。
23.(2024秋 海曙区期末)一立方体木块的体积为1000cm3,把它放入水中有的体积露出水面。(g取10N/kg)
(1)此时,木块所受的浮力多大?
(2)用一根细绳拉住木块,把它固定在水中,如图甲所示。则绳子对木块的拉力是多大?
(3)在木块下面挂一合金块,使得它们恰好悬浮在水中,如图乙所示。若合金块的密度为2.6×103kg/m3,则合金块的体积是多少?
24.(2024秋 金华校级月考)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,如图乙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变化的图象。求:
(1)分析图象可知,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)圆柱体的密度是     kg/m3;
25.(2025 婺城区校级一模)如图甲所示,水平桌面上放着这一个底面积为20cm2的烧杯,烧杯内装有一定量的水,一个底面积4cm2,高10cm的圆柱形物块漂浮在水面上,露出水面的高度为1cm;现往容器中加入密度为0.8×103kg/m3的植物油,使物块上表面与油面相平,如图乙所示。请分析计算:
(1)图甲中物块所受浮力为     N。
(2)图乙中所加植物油的质量为     g。
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第4节 水的浮力(第2课时)
目录
题型分组练 1
题型01 阿基米德原理 2
题型02 浮力大小的计算 3
题型03 浮力产生的原因 4
创新拓展练 5
新题速递 12
题型分组练
题型01 阿基米德原理
1.(2025 浙江模拟)潜水艇从海水高密度区驶入低密度区,急剧下降的过程称为“掉深”。如图,某潜水艇从高密度水层驶入低密度水层,在“掉深”过程中发生变化的是(  )
A.潜艇受到的重力 B.潜艇受到的浮力
C.潜艇自身的体积 D.排开海水的体积
【答案】B
【解答】解:浸没在水中的潜艇,自身体积不变,排开水的体积和自身质量不变,
潜艇掉深前后主要变化的是所处水层的密度,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,水层密度的改变,使潜艇所受水的浮力发生变化。
故选:B。
2.(2024秋 鄞州区校级期末)某同学把几个鸭蛋放入配制好的盐水中,其中一个鸭蛋进入盐水中运动轨迹(如图所示),则该鸭蛋在此过程中所受浮力变化的大致曲线为(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解答】解:鸭蛋在下沉到刚好浸没在盐水的过程中,排开盐水的体积变大;
鸭蛋继续下沉,再上浮到上表面刚接触水面的过程中,排开盐水的体积不变(等于鸭蛋的体积);
当鸭蛋上浮至漂浮的过程中,排开盐水的体积减小,
因为盐水的密度不变,则由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,鸭蛋在整个过程中受到的浮力先增大,再不变,再减小,最后漂浮时又保持不变(等于鸭蛋的重力),故A符合题意。
故选:A。
题型02 浮力大小的计算
3.(2024秋 台州校级月考)两个量筒均装有20mL的水,往量筒分别放入甲、乙两个不吸水的物块,物块静止后如图所示,水的密度为1g/cm3,g取10N/kg,则(  )
A.甲的体积为40cm3
B.甲受到的浮力为0.4N
C.乙排开水的体积小于20mL
D.乙受到的浮力小于甲受到的浮力
【答案】B
【解答】解:
AB、量筒中装有20mL的水,放入甲后,甲没有全部浸没在水中,量筒的示数为60mL,
甲排开水的体积为:V排甲=60mL﹣20mL=40mL=40cm3=4×10﹣5m3,甲的体积要大于40cm3;
由阿基米德原理可知,甲受到的浮力为:F浮甲=ρ水gV排甲=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣5m3=0.4N;故A错误,B正确;
CD、量筒中装有20mL的水,放入乙后,乙浸没,量筒的示数为70mL,
乙的体积即排开水的体积为:V乙=V排乙=70mL﹣20mL=50mL=50cm3=5×10﹣5m3;
由阿基米德原理可知,乙受到的浮力为:F浮乙=ρ水gV排乙=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣5m3=0.5N,大于甲受到的浮力,故CD错误。
故选:B。
4.(2025 鹿城区校级一模)小李同学想估算空气对自己的浮力大小,采集的数据有:自己的体重、自己的密度(与水接近,约为1.0×103kg/m3)、空气的密度(约为1.3kg/m3)。则空气对小李的浮力大小约为(  )
A.0.006N B.0.6N C.60N D.600N
【答案】B
【解答】解:小李的密度与水接近,约为1.0×103kg/m3,其质量约为50千克,则其体积约为
V0.05m3
小李的体积即排开空气的体积,空气对小李的浮力大小约为:
F=ρ空气gV排=1.3kg/m3×10N/kg×0.05m3=0.65N
故选:B。
题型03 浮力产生的原因
5.(2023秋 海曙区期末)如图所示,一个塑料小球堵在一个水池的出口处,水无法排出,则该小球(  )
A.不受水的浮力,也不受水对它的压力
B.受水的浮力,也受水对它的压力
C.不受水的浮力,但受水对它的压力
D.受到水的浮力,但浮力很小
【答案】C
【解答】解:浮力产生的原因是液体对物体上下表面产生的压力差;
将塑料小球堵在一个水池的出口处,球的上表面受到水向下的压力,而下表面不受水的压力,所以该小球不受浮力。
故选项ABD错误,C正确。
故选:C。
6.(2023 桐乡市模拟)取一只瓶口直径略小于乒乓球直径的透明塑料瓶,将瓶底切去后,塑料瓶倒立放置,将乒乓球放入瓶中,且保持瓶口朝下,往塑料瓶里注水,乒乓球静止不动,用手掌堵住瓶口,乒乓球向上运动。演示此实验主要用于(  )
A.探究液体压强的特点 B.研究物体的沉浮条件
C.证明大气压强的存在 D.解释浮力产生的原因
【答案】D
【解答】解:往塑料瓶里注水,乒乓球下表面受到的压力为0,上表面受到的水的压力不为0,受到的合力方向向下,乒乓球静止不动;用手掌堵住瓶口,乒乓球浸没水中,因为乒乓球受到的浮力(上下表面产生了压力差)大于重力,乒乓球将向上运动,所以演示此实验主要用于解释浮力产生的原因。
故选:D。
创新拓展练
7.(2023秋 余姚市校级月考)往容器中注入一些水,如图所示,a、b是能自由移动的物体,c、d是容器自身凸起的一部分,则下列说法中错误的是 (  )
A.a物体一定受浮力作用
B.b物体一定受浮力作用
C.c物体一定受浮力作用
D.d物体一定受浮力作用。
【答案】C
【解答】解:A、由图可知,水对a物体上下表面产生了的压力差,故a物体一定受浮力的作用;
B、b物体上表面没有受到水的压力,但下表面受到水的压力,因此水对b物体上下表面产生了的压力差,故b物体也受浮力的作用;
C、c物体上表面受到水的压力,但下表面没有受到水的压力,因此水对c物体上下表面没有产生压力差,故c物体不受浮力的作用;
D、由图可知,水对d物体上下表面产生了的压力差,故d物体受浮力的作用。
故选:C。
8.(2023秋 玉环市校级期中)在太空中,王亚平准备了一杯水,轻轻将乒乓球放进水中,球没有上浮,而是稳稳地停在了水中央。对这个现象的解释最准确的说法是(  )
A.乒乓球的质量为零,重力为零
B.乒乓球没有排开水,水对球没有压力
C.太空中失重状态下,水对乒乓球的没有压力,浮力消失
D.太空中失重状态下,水的密度小到零
【答案】C
【解答】解:A、质量是物体的一种属性,不随物体位置的改变而改变,所以乒乓球的质量不为零;乒乓球在太空中处于失重状态,不受重力的作用,故A错误;
B、乒乓球放入水中后,占据了一部分原本都是水的空间,而且放入后液面会升高,所以是排开了一部分水的;液体压强产生的原因有两个,一是液体受到重力的作用,二是液体具有流动性;太空中的水不受重力的作用,水对乒乓球没有压力,故B错误;
C、太空中失重状态下,排开的水重力为零,根据物体受到的浮力等于它排开的液体所受的重力,浮力为零,相当于浮力消失了,故C正确;
D、密度是物质本身的一种特性,一切物体都有密度,水的密度不会因为失重变为零,故D错误;
故选:C。
9.(2024 定海区三模)如图是某﹣海底隧道的施工现场,起重船将圆柱形物体放入水中至全部浸没的过程中,起重船所受浮力大小的变化是(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解答】解:
起重船受竖直向上的浮力、竖直向下的重力、重物对船向下的拉力,根据力的平衡条件可得F浮船=G船+F拉;
当物体逐渐浸入水时,物体排开水的体积增大,根据F浮=ρ水gV排知,物体受到的浮力逐渐增大,且满足F浮物=G物﹣F拉;
由上述分析可得,起重船所受浮力:F浮船=G船+G物﹣F浮物=G船+G物﹣ρ水gS物h浸,
因G船、G物、ρ水、S物均不变,则起重船所受浮力与h浸成一次函数关系,且浸没前,h浸增大时,起重船所受浮力是均匀减小的,其图像是斜向下的直线;当物体完全浸没后,物体排开水的体积不变、物体受到的浮力不变,此时起重船受到的浮力也不变,故图A符合题意。
故选:A。
10.(2024 三台县二模)如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水:将A、B、C三个体积相同的正方体分别入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同。下列说法正确的是(  )
A.物体受到的浮力大小关系为FA=FB=FC
B.容器底部受到水的压强大小关系为p甲<p乙<p丙
C.容器对桌面的压力大小关系是F甲=F乙=F丙
D.三个物体的密度大小关系是ρA>ρB>ρC
【答案】C
【解答】解:由题知,A、B、C三个正方体的体积相同;
A、由图可知,A、B、C三个正方体排开水的体积关系为VA排<VB排<VC排,根据F浮=ρ液gV排可知,浮力的大小关系为:FA<FB<FC,故A错误;
B、三个容器内水面高度相同,即h相同,水的密度一定,根据p=ρgh可知,容器底受到水的压强关系为p甲=p乙=p丙,故B错误。
C、因正方体分别处于漂浮状态,则浮力等于自身重力,由阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于排开液体的重力,即说明容器中正方体的重力等于正方体排开水的重力,即可以理解为,容器中正方体的重力等于与浸入部分等体积水的重力,因容器底面积相同、此时水的深度相同,则可知三个容器内的总重力相等;由于容器重也相同,所以三个容器对桌面的压力关系为F甲=F乙=F丙,故C错误;容器的底面积相同,根据F=pS可知容器底部受到水的压力大小关系为F甲=F乙=F丙,故C正确。
D、由图可知,A、B、C处于漂浮,则由浮沉条件可知:GA=FA,GB=FB,GC=FC,由于FA<FB<FC,所以GA<GB<GC;由于正方体A、B、C的体积相同,根据ρ可知,物体密度的大小关系:ρA<ρB<ρC,故D错误。
故选:C。
11.(2024秋 钱塘区校级期中)如图所示,两只相同的气球,分别充入氢气和空气,充气后体积相同,放飞气球时只有氢气气球升上空中。若它们在空气中受到的浮力分别为F氢和F空,则下列说法中,正确的是(  )
A.F氢>F空 B.F氢=F空
C.F氢<F空 D.条件不足,无法比较
【答案】B
【解答】解:气球是“浸没”在空气中的,因为体积相同,所以排开空气的体积相同,根据公式F浮=ρ空气gV排可知,两球所受浮力相同。
故选:B。
12.(2024秋 婺城区校级期中)如图所示,在三个相同的容器中分别盛有甲、乙、丙三种液体;将三个完全相同的铜球,分别沉入容器底部,当铜球静止时,容器底受到铜球的压力大小关系是F甲<F乙<F丙,则液体密度相比较(  )
A.一样大 B.乙的最小 C.丙的最小 D.甲的最小
【答案】C
【解答】解:容器底受到铜球的压力大小关系是F甲<F乙<F丙,所以铜球在甲乙丙容器中受到的支持力大小关系为F甲<F乙<F丙,
铜球浸没在液体中受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力、支持力作用,铜球处于静止状态,受到平衡力的作用,所以G=F支+F浮,
因为铜球的重力相同,甲乙丙受到的支持力关系为甲<F乙<F丙,所以F甲浮>F乙浮>F丙浮,
三个铜球的体积相同,浸没在液体中,排开液体的体积相同,根据F浮=ρ液gV排,所以甲容器中液体密度最大,丙容器中液体密度最小。
故选:C。
13.(2024秋 瑞安市校级期中)如图所示,弹簧的上端与木块相连,下端固定在容器底部,此时木块处在静止状态。慢慢的往容器中加水(容器足够高),物块所受浮力F与容器中液面的深度h关系正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解答】解:慢慢地往容器中加水,在水面到达木块前,木块受到的浮力为0;
水面没过弹簧后,木块开始浸入水中,水的密度不变,排开的水的体积逐渐变大,所以木块受到的浮力增大,此时弹簧受到的压力逐渐减小,弹簧伸长;当弹力等于木块的重力与浮力的合力时,弹簧恢复原长;继续加水,木块浸入水中的体积增大,所受浮力继续增大,当木块全部浸没时,浮力最大,此时木块受到的浮力,重力,弹簧的拉力为平衡力,继续加水,浮力不在变化;故B正确。
故选:B。
14.(2024秋 浙江期中)巴黎奥运会上,全红婵和陈芋汐夺得女子双人十米台冠军,这是中国跳水队自参加奥运会以来,夺得的第50枚奥运金牌。如图为运动员的入水过程示意图。下列对入水过程中浮力大小变化判断正确的是(  )
A.从①到②过程中,运动员所受浮力变大
B.从①到②过程中,运动员所受浮力不变
C.从②到③过程中,运动员所受浮力变大
D.从②到③过程中,运动员所受浮力变小
【答案】A
【解答】解:AB.从图中看出,从①到②过程中,运动员浸入水中的体积增大,排开液体的体积逐渐变大,由F浮=ρ液gV排可知,运动员所受浮力变大,故A正确,B错误;
CD.从②到③过程中,运动员已经浸没,因而排开水的体积不变,且液体的密度不变,由F浮=ρ液gV排可知,运动员所受浮力不变,故CD错误。
故选:A。
15.(2024秋 台州期中)将四个物体分别放入四只相同且盛满水的溢水杯中,四只小烧杯也完全相同,静止后如图所示。其中物体受到浮力最大的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解答】解:由图可知:V甲排<V乙排<V丙排<V丁排,
由ρ和G=mg得:
G排=ρ水V排g:
G甲排<G乙排<G丙排<G丁排;
由阿基米德原理可知:物体所受浮力的大小与排开液体的重力相等,
则受到的浮力关系为:F甲浮<F乙浮<F丙浮<G丁浮。
故选:D。
16.(2024秋 浙江校级月考)将一重为80N的物体,放入一盛满水的溢水杯中,从杯中溢出了50N的水,则物体受到的浮力是(  )
A.80N B.30N C.50N D.110N
【答案】C
【解答】解:将一重为80N的物体,放入一盛满水的溢水杯中,从杯中溢出了50N的水,由阿基米德原理可知,浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开液体受到的重力;则物体受到的浮力等于溢出水的重力,即50N,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选:C。
17.(2024秋 长兴县校级月考)如图,玻璃水槽中装有一定深度的水,一正方体木块漂浮在水面上,在水槽口下方设有固定的水平金属网。现缓慢向水槽中注水,使水槽内水面上升,直到水面与水槽口相平。则在注水过程中,木块所受浮力的变化情况是(  )
A.先增大,后减小
B.先增大,后不变
C.先不变,后增大,最后不变
D.一直增大
【答案】C
【解答】解:木块在水中是处于漂浮状态,即随着向容器中倒水,在木块没有接触金属网之前,木块所处的位置变高,但仍处于漂浮状态,木块所受浮力不变;
当木块接触到金属网后,由于金属网的束缚,使得木块不能继续上升,继续倒水,木块浸入水中的深度不断增加,排开水的体积变大,由公式F浮=ρ液gV排可知,木块所受的浮力变大。
当木块全部浸入水中后,排开水的体积不变,浮力不变;
由此可见木块所受的浮力先不变,后增大,最后不变。
故选:C。
新题速递
18.(2025 乐清市校级模拟)小明在学习“阿基米德原理”时,发现老师研究的物体都是在液体里下沉的,于是他想用木块验证“浮力大小F浮是否等于木块排开液体受到的重力G排”。
(1)小明先通过推理验证:因木块票存在水面,木块所受浮力F浮等于重力G木。若要验证F浮等于G排,只需验证 G木=G排  ,又因为G=mg,所以只需验证m木等于m排于是,小明进行如下实验:
a.用电子秤测出木块质量m木;b。用电子秤测出小烧杯质量m杯;
c.将木块轻轻放入装满水的溢水杯中,用小烧杯收集木块排开的水;
d.用电子秤测出小烧杯和排开的水的总质量m总。
(2)实验数据记录如表所示:
研究对象 木块质量m木/克 小烧杯质量m杯/克 杯和水总质量m总/克 排开水的质量m排/克
木块 80 38 118 a
表格中a= 80  。
(3)小华认为可按图乙简化实验:将装满水的溢水杯放在电子秤上,将木块轻轻放入溢水杯的同时,用手拿着小烧杯全部收集排出的水。若观察到 电子秤示数不变  ,即可得到F浮=G排。
(4)小华还发现,下沉的物体不能通过“m物=m排”间接验证“F浮=G排”,原因是 下沉的物体浮力会小于重力  。
【答案】(1)G木=G排;
(2)80;
(3)电子秤示数不变;
(4)下沉的物体浮力会小于重力。
【解答】解:(1)由于木块所受浮力 F浮等于重力G木,若G木=G排,根据等量关系,即可验证F浮等于G排。
(2)排开水的质量等于杯和水总质量于空杯质量之差,则表格中
a=118g﹣38g=80g
(3)将装满水的溢水杯放在电子秤上,将木块轻轻放入溢水杯的同时,用手拿着小烧杯全部收集排出的水。若电子秤示数不变则说明木块受到的重力与排出水的重力相等,又由于木块漂浮,浮力等于木块的重力,因此可得F浮=G排。
(4)由于下沉的物体受到的浮力小于自身重力,因此不能通过“m物=m排”间接验证“F浮=G排”。
故答案为:(1)G木=G排;
(2)80;
(3)电子秤示数不变;
(4)下沉的物体浮力会小于重力。
19.(2025 涪城区三模)在探究浮力的实验中,小军用如图所示装置验证阿基米德原理。
(1)他将装满水的溢水杯放在升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台,发现随着实心金属块浸入水中的体积越来越大,弹簧测力计甲的示数减小,且弹簧测力计甲的示数变化量等于乙的示数变化量,由此可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于 排开水的重力  。
(2)在上述实验过程中的操作,不会影响实验结论的是 BC  。
A.溢水杯内先未盛满水
B.实验前小桶内有少量水
C.实心金属块未浸没水中
D.实心金属块碰到了溢水杯底部
(3)小军利用阿基米德原理测量该实心金属块的密度,实验步骤如下:
①让小空桶漂浮在盛满水的溢水杯中,如图甲。
②将金属块浸没在水中,测得溢出水的体积为20mL,如图乙。
③将烧杯中20mL水倒掉,从水中取出金属块,如图丙。
④将金属块放入小空桶,小空桶仍漂浮在水面,测得此时溢出水的体积为40mL,如图丁。则被测金属块的密度是 3×103  kg/m3。
【答案】(1)排开水的重力;(2)BC;(3)3×103。
【解答】解:(1)他将装满水的溢水杯放在升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台,发现随着实心金属块浸入水中的体积越来越大,弹簧测力计甲的示数减小,且弹簧测力计甲的示数变化量等于浮力大小,乙的示数变化量等于排出液体的重力,弹簧测力计甲的示数变化量等于乙的示数变化量,由此可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于排开水的重力。
(2)A.溢水杯内先未盛满水,排出水的重力变小,会影响实验结论;
B.因根据测力计示数之差得出排出水的重力,故溢水杯内先未盛满水,不会影响实验结论;
C.实心金属块未浸没水中,受到的浮力变小,排出水的重力变小,不会影响实验结论;
D.实心金属块碰到了溢水杯底部,测力计示数变小,由称重法测浮力,浮力变大,会影响实验结论。
故选:BC;
(3)图乙中金属块沉底排开水的体积为20mL,则金属块的体积为:V金=20mL=20cm3,
图丁中金属块在烧杯中漂浮,排开水的体积为
V排=40mL+20mL=60mL=60cm3,根据浮沉条件可知则金属块的重力为:
G金=G排′=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×60×10﹣6m3=0.6N,
则根据G金=ρ金gV金可知金属块的密度为
ρ金3×103kg/m3
故答案为:(1)排开水的重力;(2)BC;(3)3×103。
20.(2024秋 浙江校级期末)某科学小组为验证阿基米德原理选用相关器材进行实验,器材如下:弹簧测力计、溢水杯、小水桶、小石块和水、细线(体积忽略不计)。
(1)实验步骤如图1所示,甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。若  F1﹣F3=F4﹣F2  成立(用已测得的物理量表示),则可以验证阿基米德原理;
(2)另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋(质量忽略不计)对实验进行改进,装置如图2所示。向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入装满水的溢水杯中,A、B示数的变化量  相等  (选填“相等”或“不相等”);
(3)若要验证阿基米德原理,两实验中的金属块  不一定  (选填“一定”或“不一定”)要浸没在水中。
(4)比较两种实验方案,改进后的优点是  BC  。
A.测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B.实验器材生活化,测力计固定,示数更稳定
C.能同步观察测力计A,B示数的变化
【答案】(1)F1﹣F3=F4﹣F2;
(2)相等;
(3)不一定;
(4)BC。
【解答】解:(1)浮力大小等于物体重力与物体浸在液体中时测力计示数之差F1﹣F3,排开液体重力等于排开液体与小桶总重与小桶重之差F4﹣F2。根据阿基米德原理内容:浸在液体中物体受到浮力,大小等于排开液体的重力,若阿基米德原理成立,测力计示数关系为:F1﹣F3=F4﹣F2;
(2)测力计A示数变化量等于物体受到的浮力,B变化量等于排开液体的重力,根据阿基米德原理可以知道,二者大小是相等的;
(3)只要受到浮力阿基米德原理就适用,无论物体是浸没还是只有一部分浸在液体中都符合;
(4)A.测力计A示数等于物体重力与所受浮力之差,所以A不符合题意;
B.器材选用生活中常见物体,器材生活化;测力计挂在水平横杆上,现象明显,示数较稳定。所以B符合题意;
C.物体逐步浸入与液体被排出同步发生,两个测力计示数同时发生变化,且变化量相等,更能明显地表明:浮力等于被排开液体重,所以C符合题意。
故选:BC。
21.(2024秋 慈溪市期末)用图所示实验装置验证阿基米德原理。当物块浸入装满水的溢水杯中时,水会流入空桶,回答下列问题。
(1)根据图中数据可知,实验中物块受到的浮力大小是  0.5  N。
(2)如果实验前溢水杯未装满水,实验测得的排开水的重力将会  偏小  (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)若换用酒精代替水进行实验,则F3的大小将变为  1.6  N。(已知ρ酒精=0.8×103kg/m3)
【答案】(1)0.5;(2)偏小;(3)1.6。
【解答】解:(1)由左图知:物体的重力G=F1=2N,由右图知,物体浸没在水中弹簧测力计的示数F3=1.5N,圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力F浮=G﹣F3=2N﹣1.5N=0.5N;
(2)根据实验数据可得出:物块浸没在水中时受到的浮力F浮,物块排开水所受的重力G排,实验前溢水杯未装满水,实验测得的排开水G排变小。
物块浸没在水中时受到的浮力F浮,是根据称重法得出的;溢水杯未装满水,对于F3的测量结果没有影响;所以,测出的浮力F浮不变;
物体放入水中前,溢水杯应该是满水的,否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积,物块排开水所受的重力变小,所以,排开水的重力会偏小;
(3)根据F浮=ρ水gV排可知:
物块体积V=V排水5×10﹣5m3,
则物块浸没在酒精中时受到的浮力;
F浮′=ρ酒精gV排′=0.8×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣5m3=0.4N,
所以若换用酒精代替水进行实验,则F3的大小为:F3=G﹣F浮′=2N﹣0.4N=1.6N。
故答案为:(1)0.5;(2)偏小;(3)1.6。
22.(2025 拱墅区校级二模)当棱长为0.1m的正方体木块漂浮在水面上时,有的体积露出水面,如图甲所示。将木块从水中取出,放入另一种液体中,并在木块表面上放一重2N的石块,静止时,木块上表面恰好与液面相平,如图乙。已知水的密度,g取10N/kg。求:
(1)图甲中木块受到的浮力大小。
(2)图乙中液体的密度。
(3)图乙中木块下表面受到液体的压强。
【答案】(1)图甲中木块受的浮力为6N;
(2)图乙中液体的密度为0.8×103kg/m3;
(3)图乙中木块下表面受到液体的压强为800Pa。
【解答】解:(1)图甲中木块受的浮力:
F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×(0.1m)3×(1)×10N/kg=6N;
(2)已知木块漂浮,则木块重力G木=F浮=6N,
木块表面上放一重2N的石块,当它静止时,F浮′=G总,
即ρ液V木g=G木+G石,
代入数据有ρ液×10N/kg×(0.1m)3=6N+2N;
液体的密度:ρ液=0.8×103kg/m3。
(3)图乙中木块下表面受到液体的压强:
p=ρ乙gh=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.1m=800Pa。
答:(1)图甲中木块受的浮力为6N;
(2)图乙中液体的密度为0.8×103kg/m3;
(3)图乙中木块下表面受到液体的压强为800Pa。
23.(2024秋 海曙区期末)一立方体木块的体积为1000cm3,把它放入水中有的体积露出水面。(g取10N/kg)
(1)此时,木块所受的浮力多大?
(2)用一根细绳拉住木块,把它固定在水中,如图甲所示。则绳子对木块的拉力是多大?
(3)在木块下面挂一合金块,使得它们恰好悬浮在水中,如图乙所示。若合金块的密度为2.6×103kg/m3,则合金块的体积是多少?
【答案】(1)木块所受的浮力为6N;
(2)绳子对木块的拉力是4N;
(3)合金块的体积是2.5×10﹣4m3
【解答】解:(1)木块排开水的体积为V排=(1)V1000cm3=600cm3=0.6×10﹣3m3,
木块受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.6×10﹣3m3=6N;
(2)木块漂浮时,受到的浮力与自身的重力相等,所以木块的重力为:G=F浮=6N;
木块浸没时受到的浮力:F'浮=ρ水gV'排=ρ水gV木=1×103kg/m3×10N/kg×1000×10﹣6m3=10N;
由于G木+F拉=F'浮,则F拉=F'浮﹣G=10N﹣6N=4N;
(3)在木块下面挂一合金块,使得它们恰好悬浮在水中,则合金块对木块的拉力与绳子的拉力相同,即F=4N;
合金块受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力F、竖直向上的浮力的作用,则:G合金=F浮合金+F,即:ρ合金gV合金=ρ水gV合金+F,代入数据:
2.6×103kg/m3×10N/kg×V合金=1×103kg/m3×10N/kg×V合金+4N,解得:V合金=2.5×10﹣4m3。
答:(1)木块所受的浮力为6N;
(2)绳子对木块的拉力是4N;
(3)合金块的体积是2.5×10﹣4m3。
24.(2024秋 金华校级月考)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,如图乙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变化的图象。求:
(1)分析图象可知,圆柱体重力是  12  N;
(2)圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是  8  N;
(3)圆柱体的密度是  1.5×103  kg/m3;
【答案】(1)12;(3)8;(3)1.5×103。
【解答】解:(1)由图象可知,当h=0时,弹簧测力计示数为12N,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知,G=F拉=12N。
(2)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,对圆柱体受力分析,
根据平衡关系可知,F浮=G﹣F拉=12N﹣4N=8N,
(3)由阿基米德原理F浮=ρ液V排g得]圆柱体的体积为:
V排8×10﹣4m3,
V物=V排=8×10﹣4m3,
物体的质量:
m1.2kg,
圆柱体的密度:
ρ1.5×103kg/m3。
答:(1)12;(3)8;(3)1.5×103。
25.(2025 婺城区校级一模)如图甲所示,水平桌面上放着这一个底面积为20cm2的烧杯,烧杯内装有一定量的水,一个底面积4cm2,高10cm的圆柱形物块漂浮在水面上,露出水面的高度为1cm;现往容器中加入密度为0.8×103kg/m3的植物油,使物块上表面与油面相平,如图乙所示。请分析计算:
(1)图甲中物块所受浮力为  0.36  N。
(2)图乙中所加植物油的质量为  64  g。
【答案】(1)0.36;(2)64。
【解答】解:(1)甲图中圆柱体排开水的体积:V排=S柱h1=4cm2×(10cm﹣1cm)=36cm3,
物体受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×36×10﹣6m3=0.36N;
(2)由甲图可知,圆柱体漂浮在水面,根据物体的浮沉条件可知,物体的重力:G物=F浮=0.36N;
假设加入植物油的深度为h油,物块上表面与油面相平,
则物体排开油的体积V排油=Sh油,排开水的体积为V排水=S(h物﹣h油),
根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力F浮′=ρ油gV排油+ρ水gV排水=ρ油gS柱h油+ρ水gS柱(h物﹣h油),
根据物体的浮沉条件可知,F浮′=G物=0.36N,
即ρ油gS柱h油+ρ水gS柱(h物﹣h油)=0.36N,
则0.8×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣4m2×h油+1×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣4m2×(10×10﹣2m﹣h油)=0.36N,
解得:h油=0.05m=5cm,
加入植物油的体积:V油=(S容﹣S柱)h油=(20cm2﹣4cm2)×5cm=80cm3,
由ρ可知,加入植物油的质量:m油=ρ油V油=0.8g/cm3×80cm3=64g。
故答案为:(1)0.36;(2)64。
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