资源简介

第十章 浮力
一、单选题
1．如图（a）所示，金属块在细绳的拉力作用下，在水中一直竖直向上做匀速直线运动，直到上升到离水面一定高度处。图（b））是绳子拉力F随时间t变化的图像，g取。根据图像信息，下列判断中正确的是( )
A.该金属块重34N
B.浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20N
C.时间段，金属块在水中受到的浮力逐渐增大
D.该金属块的密度是
2．关于物体在水中受到的浮力，下列说法中错误的是( )
A.浮力的方向始终竖直向上
B.物体排开水的体积越大，受到的浮力越大
C.浸没在水中的物体受到的浮力与它所处的深度无关
D.物体的密度越大，受到的浮力越小
3．如图所示，一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在某液体中，上表面受到液体的压力为5N，下表面受到液体的压力为13N。下列说法错误的是( )
A.正方体受到的浮力为8N
B.正方体上表面受到的压强为800Pa
C.物体受到竖直向上的浮力
D.液体对物体下表面的压强为
4．当海水的温度及所含盐分变化时，可能会导致海水密度发生突变，在垂直海面方向上形成一个类似“悬崖”的突变水层，在如图所示的情形中，若有潜艇潜航至此水域时，就会急速下沉，发生“掉深”事故，危及潜艇安全。我军潜艇曾创造过遭遇“掉深”自救成功的奇迹。下列相关说法正确的是( )
A.潜艇在高密度水层悬浮时，所受浮力大于其重力
B.潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时，所受浮力不变
C.潜艇遭遇“掉深”进行自救时，需快速排出水箱中的水
D.潜艇从刚要露出水面至漂浮在水面的过程中，其所受浮力变大
5．在传统农耕文化中，劳动人民一般采用“盐水选种”的方法挑选种子，下列说法正确的是( )
A.种子上浮过程中盐水对种子的压强变大
B.漂浮的种子受到的浮力大于自身重力
C.下沉的种子密度比盐水的密度大
D.沉底的种子只受到重力和支持力
6．将鸡蛋放入盐水中出现如图所示状态，缓慢向杯中加盐或水使鸡蛋悬浮，下列说法正确的是( )
A.加盐可以让鸡蛋悬浮 B.鸡蛋悬浮时液体密度大
C.鸡蛋悬浮时浮力大 D.鸡蛋悬浮时液体对杯底的压强大
7．宋朝的怀丙利用浮船打捞铁牛，展现了我国古人的智慧。如图为打捞过程示意图，先将陷在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳索系在一起，再把船上的泥沙铲走，铁牛就被拉起，然后把船划到岸边，解开绳索卸下铁牛，就可将铁牛拖上岸。船在图中甲、乙、丙三个位置时所受浮力为，下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
8．质量为的杯子，装入适量的水后放在水平的电子秤上，如图甲；接着把草莓轻放入水中，草莓漂浮，如图乙；然后用细针将草莓轻压入水中，如图丙；水均未溢出，电子秤示数依次为，不计细针体积。下列判断正确的是( )
A.甲图中，水对杯底的压力为
B.乙图中，草莓的质量为
C.丙图中，草莓排开水的体积为
D.丙图中，细针对草莓的压力为
二、多选题
9．如图所示，为验证阿基米德原理，小明将电子秤放在水平桌面上并调到电子秤上，按实验操作规范将溢水杯中装满水，再用细线系住铝块并将其浸没在水中，如图所示，铝块始终不与溢水杯接触。则下列四个选项中，判断正确的是( )
A.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，水对溢水杯底的压力变小
B.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，水对溢水杯底的压强变大
C.铝块浸没在水中静止时，铝块受到的浮力等于铝块排开水的重力
D.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，若电子秤示数不变，则验证了阿基米德原理
10．如图所示是小明自制的一个简易密度计。他用一根实心塑料杆作为标度杆，在其下端缠绕适量的铜丝作为“配重”，在塑料杆中部套上一个泡沫塑料球作为“浮子”。下列分析正确的是( )
A.若该密度计在液体中无法保持竖直的漂浮状态，则应适当增加配重
B.该密度计漂浮在不同液体中受到的浮力均相等
C.该密度计的刻度值越往上越大
D.为更明显的反映出不同液体的密度大小，应选择较细的塑料杆作为标度杆
三、填空题
11．如图所示，三个相同的容器内装入体积相同的液体，用弹簧测力计提起相同物体浸入液体后，物体均静止。甲乙两图中物体露出液面的体积相等，两容器底部受到液体压强的变化量为；甲乙丙三图中测力计读数分别为和（示数未标出）。则它们的大小关系是：_____________，_____________，_____________.（）（以上均填：“//”）
12．如图甲所示，物体A是边长为10cm的正方体，硬杆B一端固定在容器底，硬杆B受到物体A的作用力F随水深h变化的图象如图乙所示，不计杆的质量和体积。则物体A重______N，当物体A刚好浸没时，硬杆B受到物体A的作用力______N，方向____________。
13．体积相等的两个实心小球A、B在如图所示的位置保持静止，A、B两球密度的大小关系是_______________（选填“大于”“小于”或“等于”，下同），A、B两球所受浮力的大小关系是_______________。
14．如图，物体被一个绳子绑住，与水池底部连接。（绳子绷紧）画出此物体受力。
15．如图所示，重2N的圆柱体竖直漂浮在水面上，则它受到的浮力为______N，其底面积，则下表面所处的深度______cm。（已知水的密度）
四、实验题
16．如图所示是物理兴趣小组探究“影响浮力大小的因素”的实验，根据他的实验探究数据，请你回答下列问题：
(1)如图甲，小郡把一个空的饮料罐缓慢按入水中，感觉用力越来越大，由此猜想：浮力大小可能与排开水的体积有关，于是他设计了如图乙所示的实验步骤。
(2)图乙B中物体所受浮力______N，分析图A、B、C，说明浮力的大小与排开液体的体积有关。
(3)探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系，可选用____________两图的装置来探究。
(4)小郡又找来溢水杯和电子秤，他将装满水的溢水杯放到电子秤上，再用手提着一个铝块，将其缓慢浸入溢水杯中，如图丙所示，从铝块底部入水到浸没的过程，电子秤的读数将____________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
17．如图所示，小琪和同学们利用一长方体物块来探究影响浮力大小的因素。
(1)将物块竖放后挂在弹簧测力计上，测出物块的重力为2.7N，然后将物块部分浸入水中，发现测力计示数减小的同时水面升高了，说明物块受到了竖直向______________________的浮力，并且水对容器底部的压强与放入物块前相比______________________（选填“变大”“变小”或“不变”）。当测力计示数如图甲所示时，所受浮力为___________N；
(2)接下来小琪继续按图乙、丙、丁所示进行实验，由甲、乙、丙的数据可知：在同种液体中，物体排开液体的体积越______________________，浮力越大；由丙、丁的数据可知：物体浸没在同种液体中时所受浮力大小跟浸没的深度______________________；
(3)然后将物块浸没在盐水中如图戊所示，分析数据可知：浮力大小与液体的______________________有关；若在实验前，弹簧测力计的指针在零刻度线以下，在未调零的情况下，则所测得的浮力______________________（选填“偏大”“偏小”或“准确”）。
五、计算题
18．质量为2 kg的物体放置在水平桌面上，底面积为，体积为。求：（g取）
（1）该物体对桌面的压力。
（2）该物体对桌面的压强。
（3）该物体浸没在水中释放后，静止时受到的浮力。
19．将一边长是1m的实心正方体，缓慢放入水中，待它漂浮时，排开水的质量是600kg。（g取10N/kg，）
(1)正方体受到的浮力是多少？
(2)正方体排开水的体积是多少？
参考答案
1．答案：B
解析：如图所示：
A.当金属块完全露出液面时，金属块不受浮力，此时拉力等于重力，即为图中的CD段，由图可知，该金属块重力为
故A错误；
B.当金属块未露出液面时，即为图中的AB段，由图中可知，此时绳子的拉力为34N，则金属块浸没时受到的浮力为
故B正确；
C.从图可知，绳子的拉力在至时间段内逐渐变大，由可知，浮力逐渐变小，故C错误；
D.金属块的体积
该金属块的密度
故D错误。
故选B。
2．答案：D
解析：A.浮力是浸在液体（或气体）中的物体受到的竖直向上的力。因此物体在水中受到的浮力方向始终竖直向上。故A正确，不符合题意；
B.浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力。物体排开水的体积越大，则排开水的重力越大，受到的浮力越大。故B正确，不符合题意；
C.浮力的大小只与液体的密度和排开液体的体积有关，与物体在液体中的深度无关。故C正确，不符合题意；
D.由阿基米德原理可知，浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关，与物体的密度无关，故D错误，符合题意。
故选D。
3．答案：B
解析：AC.由浮力产生的原因知道，正方体受到的向上的浮力，且大小是
故AC正确，不符合题意；
B.正方体上、下表面积
正方体上表面受到的压强
B错误，符合题意；
D.液体对物体下表面的压强为
故D正确，不符合题意。
故选B。
4．答案：C
解析：A.潜艇在高密度水层悬浮时，潜艇处于静止状态，所受的浮力等于其重力，故A错误；
B.由阿基米德原理知道，潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时，不变，变小，因此所受的浮力变小，故B错误；
C.潜艇遭遇“掉深”时潜艇受到的浮力小于重力，因此进行自救时，需快速排出水箱中的水，减小潜艇的重力，从而使重力小于潜艇受到的浮力才能重新上浮，故C正确；
D.由阿基米的原理知道，潜艇从刚露出水面至漂浮在水面的过程，所受的浮力变小。故D错误。
故选C。
5．答案：C
解析：种子上浮过程中，种子在盐水中的深度变小，由可知，盐水对种子的压强变小，故A错误；漂浮的种子受到的浮力与重力平衡，即受到的浮力等于自身重力，故B错误；下沉的种子受到的浮力小于自身重力，即，种子浸没在盐水中时，所以，故C正确；沉底的种子受力平衡，此时种子受到三个力的作用，即受到重力、支持力和浮力的作用，故D错误。
6．答案：D
解析：题图中鸡蛋处于漂浮状态，浮力等于重力，而加盐会使得液体密度变大，鸡蛋会上浮，所以应该加水减小液体的密度使得鸡蛋悬浮，悬浮时鸡蛋所受浮力还是等于重力，鸡蛋重力不变，故所受浮力大小不变，故A、B、C错误；加水后液体的重力变大，图中是柱形容器，液体对杯底的压力等于液体的重力与鸡蛋的重力之和，则液体对杯底的压力增大，受力面积不变，所以液体对杯底的压强增大，故D正确。
7．答案：B
解析：甲、乙、丙三个位置船排开水的体积逐渐变小，根据可知，船所受浮力逐渐变小，故，故选B。
8．答案：C
解析：
A 甲图中，杯子中所装水的重力为，因为该杯子上宽下窄，所以水对杯底的压力小于杯子中水的重力，故A不正确
B 乙图中，草莓的质量为，故B不正确
C 丙图中，草莓浸没，草莓受到的浮力等于它的重力和它受到细针的压力之和，即，根据阿基米德原理可知，草莓排开水的体积为，故C正确
D 丙图中，细针对草莓的压力为，故D不正确
9．答案：CD
解析：A.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，溢水杯中水的深度不变，根据公式可知，水对溢水杯底的压强不变，根据公式可知，水对溢水杯底的压力不变，故A错误；
B.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，溢水杯中水的深度不变，根据公式可知，水对溢水杯底的压强不变，故B错误；
C.铝块浸没在水中静止时，根据阿基米德原理可知，铝块受到的浮力等于铝块排开水的重力，故C正确；
D.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，电子秤受到压力的变化量为
若电子秤示数不变（即），则说明铝块受到的浮力等于排开水的重力，即可验证阿基米德原理，故D正确。
故选CD。
10．答案：ABD
解析：A.为使密度计竖直漂浮，应使密度计的下部分质量大，降低重心、提高稳定性；若该密度计在液体中无法保持竖直的漂浮状态，则应适当增加配重，故A正确；
B.该密度计在不同液体中处于漂浮状态，由沉浮条件可知，浮力等于重力，密度计的重力不变，故在不同液体中浮力相等，故B正确；
C.密度计在不同的液体中浮力相等，根据可知，液体的密度越小，密度计排开液体的体积越大，即浸入液体中的体积越大，则标记对应的刻度值越小，即密度计的刻度值越往上越小，故C错误；
D.根据
可得，当液体密度变化时有，可见，选择较细的塑料杆作为标度杆，横截面积较小，则当液体密度变化量相同时，密度计浸入液体的深度变化较大，所以能更明显的反映出不同液体的密度大小，故D正确。
故选ABD。
11．答案：<；>；>
解析：甲乙两图中物体露出液面的体积相等，物体排开液体的体积相同，根据可知，液体密度越大，受到的浮力越大，因此甲图中物体受到的浮力大于乙图中物体受到的浮力，根据称重法可知，甲图中弹簧测力计的示数小于乙图中弹簧测力计的示数，即。
乙丙两图中液体的密度相同，丙图中物体排开液体的体积大于乙图中物体排开液体的体积，根据可知，丙图中物体受到的浮力大于乙图中物体受到的浮力，根据称重法可知，丙图中弹簧测力计的示数小于乙图中弹簧测力计的示数，即。
甲乙两图中物体排开液体的体积相同，则液面上升的距离相同，根据可知，液体的密度越大，容器底部受到液体压强的变化量越大，因此。
12．答案：；4；竖直向上
解析：由图乙可知，当水深在时，物体A不受到浮力的作用，该作用力大小等于A的重力；水深在，杆B受到物体A的作用力逐渐变小；当水深为9cm时，杆B受到物体A的作用力为0，此时物体A受到的重力与浮力大小相等，
此时物体A浸入水中深度为
物体A排开水的体积
物体A受到水的浮力
物体A的重力为
硬杆B的长度为的边长为10cm，物体A恰好浸没，排开液体的体积为
此时物体A受到水的浮力
物体A静止，受到的浮力，B对物体A的拉力
方向与重力同向，竖直向下；物体间力的作用是相互的，所以，硬杆B受到物体A的作用力大小为4N，方向竖直向上。
13．答案：小于；小于
解析：由阿基米德原理可知，小球所受的浮力与小球排开水的体积有关，因两球体积相同，所以B球排开水的体积大于A球排开水的体积，故两球所受的浮力关系；因为A球漂浮，由物体的浮沉条件可知；因为B球悬浮，由物体的浮沉条件可知，所以。
14．答案：
解析：正方体受到浮力、重力G和绳子拉力F的作用下保持静止，如下图
15．答案：；5
解析：因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等，所以，圆柱体受到的浮力
圆柱体排开水的体积
圆柱体下表面所处的深度
16．答案：1.6；CD；不变
解析：（2）设物体的重力为G，根据称重法得，物体浸没在酒精中受到的浮力为：。
（3）比较图乙中的CD可知，物体浸没在液体中的深度不同，但弹簧测力计的示数不变，由可知，浮力与物体浸没在液体中的深度无关。
（4）溢水杯装满水，从铝块底部入水到浸没的过程，溢水杯中水的深度不变，液体密度也不变，由可知，杯底所受压强不变。杯底所受压力，杯底所受压强不变，杯底受力面积不变，所以杯底所受水的压力不变。铝块未放入时，电子秤示数，铝块放入后，电子秤示数，由阿基米德原理可知，所以，即铝块放入后，电子秤示数不变。
17．答案：(1)上；变大；0.3
(2)大；无关
(3)密度；准确
解析：（1）将物块部分浸入水中，发现测力计示数减小的同时水面升高了，弹簧测力计示数减小，说明水有向上的托力，即说明物块受到了竖直向上的浮力。
液体压强与深度有关，深度增大，水对容器底部的压强与放入物块前相比增大了。
当测力计示数如图甲所示时，由称重法知道，浮力为
（2）由甲、乙、丙的数据知道，液体相同，排开液体的体积不同，且浸入的体积越大，拉力越小，说明浮力越大，故得出：在同种液体中，物体排开液体的体积越大，浮力越大。
由丙、丁的数据知道，同种液体都是浸没，改变了深度，浮力不变，故物体浸没在同种液体中时所受浮力大小跟深度无关。
（3）然后将物块浸没在盐水中如图戊所示，分析比较丙与戊中数据知道，浮力大小与液体的密度有关。
若在实验前，弹簧测力计的指针在零刻度线以下，并未调零，测量的重力和拉力都偏大，但两次浮力大小都是测力计示数之差，对测量的浮力和体积都没有影响，则算出的盐水密度准确。
18．答案：（1）
（2）
（3）20 N
解析：（1）物体放置在水平桌面上，对桌面的压力等于其重力，即。
（2）物体的底面积为，根据压强公式可知，物体对桌面的压强为。
（3）当物体浸没在水中时，受到的浮力为。因，所以物体静止时处于漂浮状态，此时所受浮力等于重力，即。
19．答案：(1)
(2)
解析：(1)根据阿基米德原理可知，正方体受到的浮力
(2)正方体排开水的体积

展开更多......

收起↑