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4.4水的浮力（第一课时）
一、选择题
1．下列情景中不受浮力影响的是（　　）
A．空间站中的宇航员 B．空中上升的气球
C．海中航行的轮船 D．水中下沉的柠檬
2．关于物体受到的浮力，下列说法中正确的是（　　）
A．漂在水面的物体受到的浮力小
B．物体排开水的体积越大受到的浮力越大
C．物体浸没在水中越深受到的浮力越大
D．物体的密度越大受到的浮力越小
3．如图所示，某小区的流水景观里，有一片落叶正在随水流由高处向低处漂流。落叶在此运动过程中受到浮力的方向是（　　）
A． B． C． D．
4．将重为20牛的物体浸没在水中，它排开液体的重力为12牛，则物体在水中受到的浮力为（　　）
A．20牛 B．8牛 C．32牛 D．12牛
5．某同学用图所示实验装置验证阿基米德原理。将物块和空桶挂在弹簧测力计上，读数如图1所示；将物块浸没在装满水的溢水杯中，稳定后，弹簧测力计的读数如图2所示。此时物块受到的浮力大小是（　　）
A．0.5牛
B．0.9牛
C．1.5牛
D．3.5牛
6．小实在完成学校项目化作业时，初步制作了一个防洪屋模型，在模拟洪水过程中，其状态如图所示。在调试过程中，小实发现防洪屋模型开始上浮时水位线超过了基座，出现了房子部分被淹的现象。为使水位刚超过基座时房子就能开始上浮，下列措施不可行的是（　　）
A．只减小房子质量
B．只减小基座质量
C．只增大房子体积
D．只增大基座体积
7．在学习《水的浮力》后，小J参加的项目学习小组为了更好说明浮力形成的原因，设计了如图所示装置。小J将该仪器浸没在水中后，以下仪器上、下和左、右橡皮膜形变方向和程度符合浮力形成原因的是（　　）
A． B． C． D．
8．如图，把小石块挂在弹簧测力计上，示数为2.5N，再将石块浸没在盐水中，示数变为1.5N，利用以上信息能求出的物理量是（ ）
A．石块的体积
B．排开盐水的重力
C．石块的密度
D．盐水的密度
9．在探究浮力问题时，某同学做了如图所示实验。测量时弹簧测力计的示数分别是、、和。其中符合阿基米德原理叙述的等量关系的是（　　）
A．
B．
C．
D．
10．如图甲所示，高为1m的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．石料刚好浸没时所受的浮力为900N
C．石料的体积为
D．石料的密度为
二、填空题
11．台秤上放半杯水，台秤的示数为25牛，再将重为5牛的金属块挂在弹簧测力计下，当金属块全部浸入水中时（如图所示），测力计的示数为4牛，则金属块受到的浮力是 牛，此时台秤示数为 牛。
12．我们用手拉弹簧的同时，感到弹簧也在拉手，这说明了 。用弹簧测力计吊着一个金属球，测得它在空气中的重力为20N，当金属球有一半浸入水中时，弹簧测力计的示数为16N，这时金属球受到的浮力为 N，当金属球全部浸入水中时，弹簧测力计的示数为 N。当该金属球全部浸入酒精中时受到的浮力是 N。（）
13．小明利用托盘天平、量筒和水测量一颗新鲜杏的密度，收集的实验数据记录在下表中，则杏的密度 ，杏在水中受到的浮力 N。
步骤 ①用托盘天平测杏的质量 ②向量筒中倒入适量水，读示数 ③将杏放入量筒中，读示数
数据 21.2g 40mL 60mL
14．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，则水面 （填“上升”、“下降”或“不变”）。
15．如图，某物块用细线系在弹簧测力计下，在空气中称时示数是15N，浸没在水中称时示数是5N，则此时物块受到水的浮力为 N，物块的体积为 m3.（水的密度为1.0×103kg/m3）
16．一个桥墩浸入水中的体积为10m3，桥墩受到的浮力为 N；一位物理实验小组的同学利用一只可乐瓶与一只乒乓球做“研究浮力产生原因”的实验；如图所示，把一只乒乓球放在瓶内，从上面倒入水（如图甲），但乒乓球并不上浮，这是因为 ；若用手堵住瓶口（如图乙），可观察到乒乓球浮起，这是因为 。
17．把一个小球分别放入盛满酒精和水的甲、乙两个溢水杯中，甲杯中溢出的液体质量是40克，乙杯中溢出的液体的质量45克，则小球的质量是 ，小球的密度是 。（已知：ρ酒精=0.8×103千克/米3）
18．如图甲为盛水的烧杯，上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体，将圆柱体缓慢下降，直至将圆柱体全部浸入水中，整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图象如图乙所示，g取，，则圆柱体受到的浮力是 N，圆柱体的密度是 。
三、探究题
19．如图是探究浮力大小与哪些因素有关的实验过程，弹簧测力计挂着同一金属块。
(1)金属块浸没在水中时，受到的浮力是 N。
(2)由图丙、丁可知，浮力大小跟物体浸没在水中的深度 （填“有关”或“无关”）。
(3)分析 两图可知，浸在液体中的物体所受浮力大小跟液体密度有关。
(4)由图中数据可知，金属块的密度是 kg/m3。
20．小安在学习“阿基米德原理”时，发现老师研究的物体在液体里都是下沉的，于是他想用木块验证“漂浮在液体中的物体所受的浮力F浮是否等于物体排开液体所受的重力G排”。
(1)小安在设计实验时，通过推理得到了一种间接验证的方法。推理过程如下：
因为木块漂浮在水中，所以木块所受的浮力F浮等于木块所受的重力G木；若要验证F浮是否等于G木，只需验证 ；又因为，所以只需验证m木是否等于m排；于是，小安找来了电子秤、溢水杯和小烧杯进行实验，实验步骤如下：
a.测量木块的质量，记为m木；
b.测量小烧杯的质量，记为m杯；
c.把木块轻轻放入装满水的溢水杯中，用小烧杯收集被木块排开的水；
d.测量小烧杯和排开的水的总质量，记为m总。
(2)实验数据记录如表所示：
研究对象 木块质量m*/g 小烧杯质量mF/g 杯、水总质量mg/g 排开水的质量mn/g
木块 80 38 118
分析表格中的实验数据，得出结论：物体漂浮时，F浮与G排 ；
(3)小华认为以上实验过程可以更加简化，如图乙所示，只需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收集排开的水，等溢水杯中不再有水溢出时，拿走小烧杯，若观察到_ ，即可得到F浮=G排。
试卷第1页，共3页
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《4.4水的浮力（第一课时）》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A B C D A C C B B C
1．A
【分析】因为浮力是浸在液体（或气体）中的物体受到液体（或气体）向上托起的力。
【详解】A．空间站中的宇航员处于真空和失重状态，不受浮力，故A符合题意；
B．空中上升的气球受到空气的浮力，故B不符合题意；
CD．大海中航行的轮船、水中下沉的柠檬都受到水的向上托起的力，即受到浮力，故CD不符合题意。
故选A。
2．B
【详解】A．漂在水面的物体如果排开液体的体积比沉在水底的物体排开液体的体积大，那么漂在水面的物体比沉在水底的物体到的浮力大，故A错误；
B．水的密度不变，由阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排可知，物体排开水的体积越大受到的浮力越大，故B正确；
C．物体完全浸没在水中，排开水的体积不变，水的密度不变，所以浮力不变，故C错误；
D．由阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排可知，物体受到的浮力与液体的密度有关，与物体的密度无关，故D错误。
故选B。
3．C
【详解】浮力的方向与重力的方向相反，是竖直向上的；而竖直向上，其实就是与水平面垂直且向上，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
4．D
【详解】由阿基米德原理可知，浸在液体中的物体受到的浮力等于液体排开水的重力，即；将重为20N的物体浸没在水中，它排开液体的重力为12N，则物体在水中受到的浮力12N，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
5．A
【详解】如图1所示，弹簧测力计测量物块的重力，重力为2牛。如图2所示，将物块浸没在装满水的溢水杯中，弹簧测力计示数为1.5牛，此时物块受到向上的拉力和浮力，向下的重力，故此时物块所受浮力为
故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
6．C
【详解】A．小实只减小房子质量不改变体积，因为质量减小重力减小，但浮力不变，A可行，故A不符合题意；
B．小实只减小基座质量不改变体积，因为质量减小重力减小，但浮力不变，B可行，故B不符合题意；
C．小实增大了房子体积但是房子质量不变，基座体积不变，根据题中信息可知，当这个模型浮起时需要没过基座，C不可行，故C符合题意；
D．小实增大基座的体积但是基座的质量不变，浮力变大，D可行，故D不符合题意。
故选C。
7．C
【详解】当容器浸没在水中时，容器左右两侧橡皮膜受到的压强相同，左右两侧橡皮膜的凹陷程度相同；在液体内部深度越深，压强越大，因此容器下侧橡皮膜受到的压强大于上侧橡皮膜受到的压强，下侧橡皮膜凹陷的程度更大，使得容器上下两侧存在压力差，从而使容器产生向上的浮力，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
8．B
【详解】B．由题意可知：可以用称重法求出石块浸没在盐水中时受到的浮力即排开盐水的重力
F浮=G排=G-F拉=2.5N-1.5N=1N
故B符合题意；
AD．根据阿基米德原理F浮=盐水gV排可知，题目中要想求石块的体积得知道盐水的密度，但是题中不知道盐水的密度，所以不能求出石块的体积，故AD不符合题意；
C．虽然知道石块的重力能求出石块的质量，但是不知道石块的体积，所以同样不能求出石块的密度，故C不符合题意。
故选B。
9．B
【详解】由称重法可知，物体受到的浮力等于重力减去物体浸在水中时弹簧测力计的示数，即；由图可知水桶和排出的水的重力，还可知空桶的重力，所以排开水的重力为；由阿基米德原理知道，所以符合阿基米德原理叙述的等量关系的是，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
10．C
【详解】A．由乙图可知，AB段钢绳拉力最大，为1400N，AB段为石料未浸入水中的过程，没有受到水的浮力，钢绳拉力等于石料的重力，则石料的重力为1400N，故A错误；
B．由乙图可知，CD段钢绳拉力最小，为900N，CD段为石料完全浸没水中的过程，所以石料刚好浸没时所受的浮力为
F浮=G-F拉=1400N-900N=500N
故B错误；
C．石料的体积等于排开水的体积，即
故C正确；
D．石料的质量
石料的密度
故D错误。
故选C。
11． 1 26
【详解】[1]金属块受到的浮力
F浮=G-F示=5N-4N=1N
[2]将容器、水和金属块看作一个整体，则容器、水和金属块受到竖直向下的重力为
G总=25N+5N=30N
弹簧测力计对金属块竖直向上的拉力为4N，则台秤的示数为
F=30N-4N=26N
12． 力的作用是相互的 4 12 6.4
【详解】[1]用手拉弹簧的同时，弹簧也给手一个相反方向的拉力，因此感到弹簧也在拉手，这说明了力的作用是相互的。
[2]金属球的重力为20N，当金属球有一半浸入水中时，弹簧测力计的示数为16N，这时金属球受到的浮力为
[3]当金属球全部浸入水中时，排开水的体积是金属球一半浸入水中时排开水的体积的2倍，由可知，金属球全部浸入水中时，受到的浮力为
弹簧测力计的示数为
[4]金属球全部浸入水中时，排开水的体积等于物体的体积，物体的体积
当该金属球全部浸入酒精中时受到的浮力是
13． 1.06 0.2
【详解】[1]由表格可知，杏的体积为
V=60mL﹣40mL=20mL=20cm3
杏的密度为
[2]杏在水中受到的浮力为
14．不变
【详解】因为如图所示将铁块取下放入试管中，均为漂浮，所以
F浮=G
因为总重不变，所以两种情况下受到的水的浮力不变，因为F浮=ρ水V排g，所以两种情况下排开水的体积不变，则水的深度不变，即水面不变。
15． 10 1×10-3
【详解】［1］某物块用细线系在弹簧测力计下，在空气中称时示数是15N，即物块重力为15N，浸没在水中称时示数是5N，故此时物块受到水的浮力为
［2］物块浸没在水中受到浮力为10N，物块体积与排开水的体积相同，由阿基米德原理得
16． 0 乒乓球底部不受水的向上的压力 乒乓球受到浮力的作用，浮力大于乒乓球的重力
【详解】
[1]桥墩下表面无液体，不受下表面液体的压力，根据浮力产生的原因，不受浮力。
[2]甲图中，水会从细缝流出，乒乓球下部没有水，下部不受液体的压力，浮力是由于浸没在液体中的物体上下表面受到液体的压力差，所以乒乓球不受浮力。
[3]乙图中，用手堵住瓶口，球的下表面会有水，下表面受到水的压力，则会受到浮力，由于球的密度小于水的密度，受到的浮力大于球的重力，因此乒乓球浮起。
17． 45g 0.9×103kg/m3
【详解】由甲图知道，小球沉在杯底，所以小球的体积
由乙图知道，小球漂浮，此时F浮=G球，即
m排g=m球g
故小球的质量
则小球的密度
18． 6
【详解】[1]由图象可知，当h=0时，此时圆柱体处于空气中， 根据二力平衡条件可知
由图象可知，h=8cm后，此时圆柱体浸没在水中， 则圆柱体受到的浮力
[2]由可得，圆柱体的体积
圆柱体的质量
圆柱体的密度为
19． 2 无关 丁、戊 2.4×103
【详解】（1）[1]根据称重法测浮力，金属块在水中受到的浮力为
F浮=G-F拉=4.8N-2.8N=2N
（2）[2]分析丙、丁两图，当金属都块浸没在水中后，金属块的深度不同，但测力计示数相同，物体所受浮力的大小大小相同，故得出当金属块浸没在水中后，所受浮力大小跟物体浸没在水中的深度无关。
（3）[3]比较图丁、戊，排开液体的体积相同，而排开液体的密度不同，两图中，测力计示数不同，根据称重法，可知金属块受到的浮力不同，故由实验数据可得到的结论是：浸在液体中的物体受到浮力的大小与液体密度有关。
（4）[4]金属块的体积为
金属块的密度
20．(1)
(2)大小相等
(3)电子秤示数不变
【详解】（1）根据阿基米德原理可知，物体受到的浮力等于其排开液体的重力，若要验证F浮是否等于G木，只需验证物体的重力是否等于排开液体的重力。
（2）根据实验数据可得排出水的质量为
此时，因此可得结论为：物体漂浮时，F浮与G排相等。
（3）若物体受到的浮力等于排开液体的重力，则等溢水杯中不再有水溢出时，拿走小烧杯，会观察到电子秤的示数不变。
答案第1页，共2页
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