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第7课 浮力
1.[温州一模]如图所示，一杯柠檬水中的两片柠檬片处于水中不同位置，这是因为二者的(　C　)
　第1题图
A.质量不同
B.体积不同
C.密度不同
D.比热不同
【解析】 根据物体的浮沉条件和阿基米德原理可知，若物体的密度小于液体的密度，即ρ物＜ρ液，物体漂浮；若物体的密度大于液体的密度，即ρ物＞ρ液，物体沉底；若物体的密度等于液体的密度，即ρ液＝ρ物，物体悬浮；柠檬片有一片沉底，另一片悬浮是因为两者的密度不同。
2.[嘉兴校级模拟]小海将一个橙子放入水中，静止后如图甲所示，将该橙子剥去部分表皮后放入水中，静止后如图乙所示，剥去全部表皮后放入水中，静止后如图丙所示(不考虑实验过程中橙子吸水)。下列有关说法不正确的是(　C　)
第2题图
A.橙子的密度大小关系：ρ甲＜ρ乙＜ρ丙
B.图甲中，橙子所受浮力等于自身重力
C.图甲中橙子V排小于图乙橙子V排
D.图乙中橙子所受到的浮力大于图丙中橙子所受到的浮力
3.[嘉兴中考]学习了物体的浮沉条件后，小嘉做了如下实验：在两个薄气球中加满温水，扎紧后剪去多余部分，分别浸没于盛有冷水与热水的玻璃杯中(如图所示)。若不计气球自重，放手后两气球的运动情况是(　D　)
第3题图
A.冷水、热水中都下沉
B.冷水中下沉，热水中上升
C.冷水、热水中都上升
D.冷水中上升，热水中下沉
【解析】 对浸没在水中的，装满水的气球进行受力分析可知：气球受到竖直向下的重力G，薄气球自身的重力忽略不计，故气球的重力G＝m水g＝ρ温水V球g。气球受到竖直向上的浮力F浮，对于浸没在冷水中的气球来说，受到的浮力F浮＝ρ冷水gV排，对于浸没在热水中的气球来说，受到的浮力F浮＝ρ热水gV排，由V排＝V球和ρ冷水＞ρ温水＞ρ热水可得气球浸没在冷水中受到的浮力大于其重力，会上升，在热水中受到的浮力小于其重力，会下沉。
4.小浦用一个弹簧测力计竖直悬空拉着一个物体，此时弹簧测力计的示数为3.0N。他将物体浸没在水中，此时弹簧测力器的示数变为2.0N，则其所受浮力的大小是　1　N，方向为　竖直向上　；若将物体继续向下移动(未接触盛水容器的底部)，则弹簧测力计的示数大小　不变　(选填“变大”“不变”或“变小”)。
5.小明发现木头在水中是漂浮的，而铁块在水中会下沉，他猜想浮力的大小与浸没在液体中的物体的密度有关。为此他进行了如下探究，请你帮助他完成实验。
第5题图
实验思路：
(1)选取体积相同、　密度　不同的物体A和B分别浸没在水中，测出其所受浮力并进行比较。
实验过程：
(2)按照实验思路依次进行如图所示的操作，从甲图中可知物体A所受的浮力为　1.2　N；观察乙图可知物体B在水中受到的拉力为　2.8　N，并计算出物体B所受的浮力。
实验结论：
(3)分析实验数据，可得出初步结论：　浮力的大小与浸没在液体中的物体的密度无关　。
6.[金华模拟]科学兴趣小组为探究物体所受的浮力大小与浸入深度和排开液体体积的关系。将一个重力为G的长方体侧面用记号笔等分成16格，如图甲所示。
第6题图
(1)将长方体等分成16格并做标记的好处是能同时观察　浸入深度　和比较　排开液体体积　。
(2)如图乙所示，小科第一次用弹簧测力计挂住挂钩1，分别浸入水中4格、8格、12格，记下三次测力计的示数为F1、F2、F3，发现F1＞F2＞F3，得出“浸入深度越深，所受浮力越大”的结论。小松认为有缺陷，理由是　实验中没有控制排开液体体积相同　。
(3)小阳对实验步骤进行了改进，第一次用弹簧测力计挂住挂钩1，浸入水中8格，记录弹簧测力计示数为F4；接下去的操作是　用弹簧测力计挂住挂钩2，浸入水中8格　，并记录弹簧测力计示数为F5。
(4)根据(3)实验，小组同学得出了物体所受的浮力大小与深度无关的结论，他们的依据是　F4＝F5　(列式表达)。
7.[杭州中考]某景区有乘氦气球升空的观光项目。如图所示，氦气球内充满氦气，下端连接吊篮，在吊篮底端有一根缆绳，通过缆绳来控制氦气球的升降。氦气球的体积为6000m3(不计球壁的厚度)，ρ氦气＝0.18kg/m3，ρ空气＝1.29kg/m3，g取10N/kg。求：
第7题图
(1)氦气球内氦气的质量是多少
(2)氦气球在缆绳控制下，匀速竖直上升150m，用时300s，则氦气球上升的速度是多少
(3)氦气球(含氦气)连同吊篮等配件的总重为4×104N，现有总质量为1740kg的乘客，乘坐氦气球匀速竖直升空，缆绳处于竖直状态，此时缆绳对吊篮的拉力为多大 (不计吊篮及乘客在空气中的浮力，不计空气阻力)
【答案】 (1)m＝ρV＝0.18kg/m3×6000m3＝1080kg。
(2)v＝＝0.5m/s。
(3)氦气球匀速竖直升空时，把吊篮和乘客看作一个整体，竖直方向上受到向上的浮力和向下的拉力与重力，即F浮＝G总＋F拉，
F浮＝ρ空gV排＝1.29kg/m3×10N/kg×6000m3＝77400N，
G总＝G吊＋G人＝4×104N＋1740kg×10N/kg＝57400N，
F拉＝F浮－G总＝77400N－57400N＝20000N＝2×104N。
8.[温州精准教学试点区二模]在“桔子的沉与浮”的实验中，小科发现剥皮的桔子会沉底，不剥皮的桔子会漂浮在水面(如图甲所示)。
第8题图
(1)请分析比较图甲中两桔子的浮力大小FA　＞　FB(选填“＞”“＜”或“＝”)。
(2)他查阅资料得知桔子上浮一部分是由于桔子皮表面有许多气孔，内部充满空气。请结合该实验原理，设计让图乙中沉在水底的鸡蛋浮起来的方法：　向烧杯中加入一定量的白醋，鸡蛋表面产生大量的气泡，形成气垫让鸡蛋上浮　。
(3)小科做完实验后，忘记整理器材，一段时间后，你认为图甲中的A、B桔子，哪个更容易腐烂，并说明理由：　我认为A，因为漂浮能为桔子皮表面的微生物提供空气和水，帮助维持正常的生命活动；或我认为B，因为剥皮后的桔子内部主要为糖分，密度比水大，一段时候后细胞吸水胀破，为微生物的繁殖提供营养物质(合理即可)　。
9.[金华婺城区模拟]学习了浮力知识后，学校开展自制潜水器比赛。
【产品设计】项目小组利用硬质塑料瓶制作潜水艇，塑料瓶厚度不计，两个舱之间密封不连通，水舱与注射器通过塑料软管相连，移动注射器活塞可以实现潜水器的浮沉，模型如图甲所示。
第9题图
【检验产品】如表所示为该小组制定的自制潜水艇评价量表：
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一：功能仓分区设计 生活舱和水舱独立分开，生活舱不进水且总体积占比2/3以上 生活舱和水舱独立分开，生活舱不进水，但生活舱较小 生活舱和水舱没有独立分开
指标二：浮沉情况 　　　　　　　　 水舱空气体积精准度控制一般，基本能实现沉浮 浮沉控制不准确或不能实现沉浮
指标三：成品外形 成品简洁美观 成品较复杂美观度一般 成品复杂不美观
(1)请在上面表格指标二中填入“优秀”的相应评价内容：　能精准控制水舱空气体积，实现精确的沉浮　。
(2)如图乙所示，为使潜水艇完成从B到A的上浮过程，小组同学的操作是　向内推动　(选填“向外拉动”或“向内推动”)注射器活塞，从而排出水舱内的水，实现上浮。
(3)图乙中潜水艇从A到B下沉的过程中，其受到浮力的变化情况是　先增大后不变　。
(4)小组同学设计了下表所示的四种工作舱和水舱体积比的方案。已知该小组同学采用的材料总质量0.7kg，体积1000cm3，最终他们根据设计要求并通过计算选择方案　3　(填序号)实施。
方案 生活舱总体积(cm3) 水舱体积(cm3)
1 720 280
2 700 300
3 680 320
4 650 350
10.[杭州滨江区二模]某项目化小组开展“比较谁制作的橡皮泥船的装载能力强”的活动，他们用一块体积为30cm3的实心橡皮泥(如图甲所示)先制作成恰好能漂浮在水中的船(如图乙所示)，后增大中空体积，制作成最多能装载20g物体的船(如图丙所示)。已知橡皮泥的密度为1.5×103kg/m3，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：
第10题图
(1)此实心橡皮泥的重力是多少
(2)此实心橡皮泥完全沉入水中后，受到的浮力为多少
(3)这艘橡皮泥“船”装载最多20g物体时，排开水的体积为多少
(4)除了增大排开液体的体积外，你还有什么办法继续提高橡皮泥船的装载能力 请给出方法并说明理由。
【答案】 (1)m＝ρV＝1.5×103kg/m3×30×10－6m3＝0.045kg，
G橡皮泥＝mg＝0.045kg×10N/kg＝0.45N。
(2)F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×30×10－6m3＝0.3N。
(3)G物＝m物g＝0.02kg×10N/kg＝0.2N，G总＝0.45N＋0.2N＝0.65N，
因为漂浮，所以F浮＝G总＝0.65N，根据F浮＝ρ水gV排可知，V排＝＝6.5×10－5m3。
(4)还可以增大液体密度，减小船体材料密度，理由如下：
F浮＝ρ液gV排，G总＝G船＋G物，
∵漂浮时，F浮＝G总，
∴ρ液gV排＝G船＋G物，
为了让G物增加，可以增加船排开的体积和液体密度；若两者不能改变了，还可以使G船减小，
∵G船＝ρ船gV船体，
∴船的体积不变时，可以减小船体材料的密度。第7课 浮力
1.[温州一模]如图所示，一杯柠檬水中的两片柠檬片处于水中不同位置，这是因为二者的(　 　)
　第1题图
A.质量不同
B.体积不同
C.密度不同
D.比热不同
2.[嘉兴校级模拟]小海将一个橙子放入水中，静止后如图甲所示，将该橙子剥去部分表皮后放入水中，静止后如图乙所示，剥去全部表皮后放入水中，静止后如图丙所示(不考虑实验过程中橙子吸水)。下列有关说法不正确的是(　 　)
第2题图
A.橙子的密度大小关系：ρ甲＜ρ乙＜ρ丙
B.图甲中，橙子所受浮力等于自身重力
C.图甲中橙子V排小于图乙橙子V排
D.图乙中橙子所受到的浮力大于图丙中橙子所受到的浮力
3.[嘉兴中考]学习了物体的浮沉条件后，小嘉做了如下实验：在两个薄气球中加满温水，扎紧后剪去多余部分，分别浸没于盛有冷水与热水的玻璃杯中(如图所示)。若不计气球自重，放手后两气球的运动情况是(　 　)
第3题图
A.冷水、热水中都下沉
B.冷水中下沉，热水中上升
C.冷水、热水中都上升
D.冷水中上升，热水中下沉
4.小浦用一个弹簧测力计竖直悬空拉着一个物体，此时弹簧测力计的示数为3.0N。他将物体浸没在水中，此时弹簧测力器的示数变为2.0N，则其所受浮力的大小是 N，方向为 ；若将物体继续向下移动(未接触盛水容器的底部)，则弹簧测力计的示数大小 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
5.小明发现木头在水中是漂浮的，而铁块在水中会下沉，他猜想浮力的大小与浸没在液体中的物体的密度有关。为此他进行了如下探究，请你帮助他完成实验。
第5题图
实验思路：
(1)选取体积相同、 不同的物体A和B分别浸没在水中，测出其所受浮力并进行比较。
实验过程：
(2)按照实验思路依次进行如图所示的操作，从甲图中可知物体A所受的浮力为 N；观察乙图可知物体B在水中受到的拉力为 N，并计算出物体B所受的浮力。
实验结论：
(3)分析实验数据，可得出初步结论： 。
6.[金华模拟]科学兴趣小组为探究物体所受的浮力大小与浸入深度和排开液体体积的关系。将一个重力为G的长方体侧面用记号笔等分成16格，如图甲所示。
第6题图
(1)将长方体等分成16格并做标记的好处是能同时观察 和比较 。
(2)如图乙所示，小科第一次用弹簧测力计挂住挂钩1，分别浸入水中4格、8格、12格，记下三次测力计的示数为F1、F2、F3，发现F1＞F2＞F3，得出“浸入深度越深，所受浮力越大”的结论。小松认为有缺陷，理由是 。
(3)小阳对实验步骤进行了改进，第一次用弹簧测力计挂住挂钩1，浸入水中8格，记录弹簧测力计示数为F4；接下去的操作是 ，并记录弹簧测力计示数为F5。
(4)根据(3)实验，小组同学得出了物体所受的浮力大小与深度无关的结论，他们的依据是 (列式表达)。
7.[杭州中考]某景区有乘氦气球升空的观光项目。如图所示，氦气球内充满氦气，下端连接吊篮，在吊篮底端有一根缆绳，通过缆绳来控制氦气球的升降。氦气球的体积为6000m3(不计球壁的厚度)，ρ氦气＝0.18kg/m3，ρ空气＝1.29kg/m3，g取10N/kg。求：
第7题图
(1)氦气球内氦气的质量是多少
(2)氦气球在缆绳控制下，匀速竖直上升150m，用时300s，则氦气球上升的速度是多少
(3)氦气球(含氦气)连同吊篮等配件的总重为4×104N，现有总质量为1740kg的乘客，乘坐氦气球匀速竖直升空，缆绳处于竖直状态，此时缆绳对吊篮的拉力为多大 (不计吊篮及乘客在空气中的浮力，不计空气阻力)
8.[温州精准教学试点区二模]在“桔子的沉与浮”的实验中，小科发现剥皮的桔子会沉底，不剥皮的桔子会漂浮在水面(如图甲所示)。
第8题图
(1)请分析比较图甲中两桔子的浮力大小FA FB(选填“＞”“＜”或“＝”)。
(2)他查阅资料得知桔子上浮一部分是由于桔子皮表面有许多气孔，内部充满空气。请结合该实验原理，设计让图乙中沉在水底的鸡蛋浮起来的方法： 。
(3)小科做完实验后，忘记整理器材，一段时间后，你认为图甲中的A、B桔子，哪个更容易腐烂，并说明理由： 。
9.[金华婺城区模拟]学习了浮力知识后，学校开展自制潜水器比赛。
【产品设计】项目小组利用硬质塑料瓶制作潜水艇，塑料瓶厚度不计，两个舱之间密封不连通，水舱与注射器通过塑料软管相连，移动注射器活塞可以实现潜水器的浮沉，模型如图甲所示。
第9题图
【检验产品】如表所示为该小组制定的自制潜水艇评价量表：
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一：功能仓分区设计 生活舱和水舱独立分开，生活舱不进水且总体积占比2/3以上 生活舱和水舱独立分开，生活舱不进水，但生活舱较小 生活舱和水舱没有独立分开
指标二：浮沉情况 　　　　　　　　 水舱空气体积精准度控制一般，基本能实现沉浮 浮沉控制不准确或不能实现沉浮
指标三：成品外形 成品简洁美观 成品较复杂美观度一般 成品复杂不美观
(1)请在上面表格指标二中填入“优秀”的相应评价内容： 。
(2)如图乙所示，为使潜水艇完成从B到A的上浮过程，小组同学的操作是 (选填“向外拉动”或“向内推动”)注射器活塞，从而排出水舱内的水，实现上浮。
(3)图乙中潜水艇从A到B下沉的过程中，其受到浮力的变化情况是 。
(4)小组同学设计了下表所示的四种工作舱和水舱体积比的方案。已知该小组同学采用的材料总质量0.7kg，体积1000cm3，最终他们根据设计要求并通过计算选择方案 (填序号)实施。
方案 生活舱总体积(cm3) 水舱体积(cm3)
1 720 280
2 700 300
3 680 320
4 650 350
10.[杭州滨江区二模]某项目化小组开展“比较谁制作的橡皮泥船的装载能力强”的活动，他们用一块体积为30cm3的实心橡皮泥(如图甲所示)先制作成恰好能漂浮在水中的船(如图乙所示)，后增大中空体积，制作成最多能装载20g物体的船(如图丙所示)。已知橡皮泥的密度为1.5×103kg/m3，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：
第10题图
(1)此实心橡皮泥的重力是多少
(2)此实心橡皮泥完全沉入水中后，受到的浮力为多少
(3)这艘橡皮泥“船”装载最多20g物体时，排开水的体积为多少
(4)除了增大排开液体的体积外，你还有什么办法继续提高橡皮泥船的装载能力 请给出方法并说明理由。

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