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10.3《物体的浮沉条件及应用》同步练 (含答案解析)
一、选择题

1.远洋轮船的船舷上都有几条“吃水线”，又称“载重线”，如图所示，其中标有的是北大西洋载重线，标有的是印度洋载重线。当船从北大西洋驶向印度洋时，轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度和的关系有（ ）
A.浮力不变， B.浮力不变，
C.浮力增大， D.浮力减小，

2.小球漂浮在酒精中，排开酒精的质量为千克。若该小球漂浮在水中，则排开水的质量（ ）
A.一定大于千克 B.可能小于千克
C.一定等于千克 D.一定小于千克
二、填空题

3.如图，展示了一个广为人知的历史故事“曹冲称象”，曹冲运用了等效替代的方法，巧妙地测出了大象的体重，请你写出他运用的与浮力相关的两条知识。
① ____________ ；② ____________ 。

4.渔民出海捕捞，常常满舱而归。在平静的海面上，一艘空船受到的浮力是，装满鱼后受到的浮力是，则___________（选填“”、“”或“＝”），若该船从海中运动到淡水河中，船体会___________一些。（选填“上浮”或“下沉”）。

5.如图所示，底面积为、高为的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上，装有深度为的水，容器中水的质量为_________________。另有一个外底面积为，外高为的厚底柱形玻璃杯。若将玻璃杯杯口向上，竖直缓慢放入水中，直至玻璃杯最终静止，此时水的深度为，薄壁容器对桌面的压力增大了，此时杯子在水中的浮沉情况为_________________；玻璃杯的密度为_________________。，取

6.如图甲所示，装有部分水的细管竖直漂浮在容器内的水面上，细管管壁的厚度不计，粗细均匀，底面积为；已知容器足够高且底面积为，细管内水面与容器底部的距离为。现将质量为的某物块放入细管中，物块浸没，细管足够高且始终保持竖直漂浮，如图乙所示，则放入物块后容器中液面上升的高度为 ；若放入物块后细管内水面与容器底部的距离恰好为，则放入物块密度为 。

7.把质量是、体积是的物体浸没在水中，松手后物体将________（选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”）；当它静止时，所受的浮力是________。

8.如图所示，有一个内外壁皆为圆柱形的平底容器，内装足够深的水。将一个质地均匀的正方体物体悬挂在竖直放置的弹簧测力计下（图中未画出弹簧测力计）。当物体的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为；当物体的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为。现将物体从弹簧测力计上取下放入水中，则该物体静止时，所受到的浮力是________，该物体的密度为________。
三、作图题

9.如图所示，盛有适量水的烧杯静止在斜面上，质量分布均匀的小球漂浮在烧杯内的水面上，画出小球所受力的示意图。
四、实验探究题

10.某同学认为漂浮的物体受到的浮力一定大于沉底的物体受到的浮力。他将樱桃和蓝莓放入水中，当它们都静止时，发现体积较小的蓝莓漂浮在水面上，而体积较大的樱桃却沉在水底，如图所示。
（1）请分析并判断蓝莓受到的浮力与樱桃受到的浮力 的大小关系，说明该同学的想法是否正确；
（2）请分析并判断蓝莓的重力与樱桃的重力 的大小关系（可画受力示意图辅助说明）。

11.“彩球温度计”是一种现代居家饰品，如图所示。“温度计”中装有某种特定液体（液体的密度随温度升高而变小），液体中有、、三个体积相同但质量不同彩球，每个彩球都标有特定的温度值，标，另外两个小球分别标，。该温度计读数方法是：小球静止时，哪个小球悬浮，它标的温度就是当时液体的温度，图、图、图是该温度计在不同时刻时的情形，小球，，均静止。（忽略小球体积变化，取）
（1）图中球悬浮，则此时液体的温度是_____________：若球的质量为，则此时球受到的浮力是_____________；
（2）图中球漂浮，此时所受浮力_____________图中所受浮力（选填“大于”“等于”“小于”）；此时液体温度_____________（选填“高于”、“等于”或“低于”）；小球对应标记_____________（选填“”或“”）；
（3）图中液体温度的范围可能是_____________。
．以下．．．以上
五、解答题

12.为防止溺水事故的发生，研究人员研发出了如图所示的救生手环，并在游泳池进行了性能测试。他戴上该手环下潜到湖面下处（未接触湖底），打开手环开关，手环瞬间弹出一个体积为的气囊，随后气囊将他带出水面。已知研究员的质量为，密度是，不计手环的质量和体积。，求：
（1）研究员的体积；
（2）气囊完全打开瞬间，研究员与气囊受到的总浮力；
（3）为确保安全人浸入水中的体积不能超过总体积的的五分之四，人漂浮时，气囊体积至少多大，才能确保研究人员的安全？
六、材料分析题

13.阅读短文，回答问题。
年月日凌晨点分，中国自主研发的“极目一号”型浮空艇从海拔的科考营地顺利升空，点分达到，超过珠峰的高度，创造浮空艇大气科学观测世界纪录。
“极目一号”型浮空艇体积约为，总质量约为，内部上层充满氦气，中间隔开，下层是空气。随着高度升高，通过排出下面部分的空气，调节整个浮空艇的压差在安全范围内。通过与地面锚泊设备连接的系揽进行升空和驻空，通过系揽里的两根电线给整个载荷供电。通过搭载的各种探测仪器展开垂直观测，助力揭示青藏高原环境变化机理，对推动高原可持续发展、推进国家生态文明建设、促进全球生态环境保护产生深远影响。
（1）“极目一号”上升的平均速度____________ 人正常行走的速度；（选填“大于”、“等于”或“小于”）
（2）浮空艇在营地升空时所受空气浮力大小为____________；（海拔处空气密度为，取）
（3）浮空艇内的氦气密度____________ 艇外空气密度，在升空过程中，浮空艇所受浮力逐渐____________ 。（选填“变小、不变”或“变大”）
参考答案与试题解析
1.
【答案】
A
【考点】
阿基米德原理
物体的浮沉条件及其应用
【解析】
此题暂无解析
【解答】
轮船在北大西洋与印度洋中，都处于漂浮状态，轮船的重力不变，浮力不变，由图得，轮船在北大西洋中排开水的体积小于印度洋中排开水的体积，由得，轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度
故符合题意，不符合题意。
故选。
2.
【答案】
C
【考点】
重力的计算
阿基米德原理
物体的浮沉条件及其应用
【解析】
此题暂无解析
【解答】
小球漂浮在酒精中，排开酒精的质量为千克，根据物体的浮沉条件可知，小球的重力
小球漂浮在水中，根据物体的浮沉条件及阿基米德原理可知，小球排开水的重力
小球排开水的质量
故不符合题意，符合题意。
故选。
二、填空题
3.
【答案】
漂浮条件,阿基米德原理
【考点】
阿基米德原理
探究物体的浮沉条件
【解析】
此题暂无解析
【解答】
由图知，船上放大象和放石头水面达到相同的记号，即排开水的体积相同，根据阿基米德原理知道两种情况受到的浮力相同；两种情况船均为漂浮，所以，由此得：，所以在称量的过程中运用的知识有：漂浮条件和阿基米德原理。
4.
【答案】
,下沉
【考点】
阿基米德原理
物体的浮沉条件及其应用
【解析】
此题暂无解析
【解答】
空船漂浮在水面，浮力等于空船的重力，装满鱼后，船依然漂浮在水面，浮力等于装满鱼后船的重力，装满鱼后船的总重力更大，受到的浮力较大，则
该船从海中运动到淡水河中，受到的重力不变，船漂浮，则船受到河水和海水的浮力都等于船受到的重力，即受到的浮力不变，因为，根据可知，船排开海水的体积小于排开河水的体积，即轮船会下沉一些。
5.
【答案】
,下沉,
【考点】
密度公式的应用
探究物体的浮沉条件
【解析】
此题暂无解析
【解答】
底面积为、高为的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上，装有深度为的水，容器中水的体积
水的密度
容器中水的质量
放入玻璃杯后，水深增加量为
排开水的体积
玻璃杯受到的浮力
薄壁容器对桌面的压力增加量等于玻璃杯重力，即，<2N，即玻璃杯受到的浮力小于重力，所以玻璃杯下沉。
，玻璃杯的质量
因为玻璃杯下沉，且玻璃杯外高，水深，玻璃杯外高小于水深，所以此时玻璃杯浸没，则
则玻璃杯密度
6.
【答案】
,
【考点】
密度公式的应用
物体的浮沉条件及其应用
阿基米德原理
【解析】
此题暂无解析
【解答】
甲图中，细管漂浮，根据物体的浮沉条件可得①
当的物块放入细管中，细管仍漂浮，根据物体的浮沉条件可得
②
②-①得
变形并带入数值得
则放入物块后容器中液面上升的高度为
物块完全浸没在该细管水中后，因细管下沉容器液面上升的高度，试管底部应再下沉的深度，试管在容器中应再排开的水的体积，由题意可知，已知，，，则。由题意可知，细管内水面与容器底部的距离为，放入物块后细管内水面与容器底部的距离恰好为，所以得
带入数据解得
细管内物块体积为
所以物体的密度为
7.
【答案】
上浮；
【考点】
物体的浮沉条件及其应用
【解析】
此题暂无解析
【解答】
上浮；
8.
【答案】
；
【考点】
浮力大小的计算
阿基米德原理
物体的浮沉条件及其应用
【解析】
此题暂无解析
【解答】
；
三、作图题
9.
【答案】
【考点】
重力示意图
浮力产生的原因
物体的浮沉条件及其应用
【解析】
此题暂无解析
【解答】
小球处于漂浮状态，浮力等于重力，力的大小相等，线段要一样长，浮力的方向是竖直向上，用表示；重力的方向是竖直向下，用符号表示，如图所示：
四、实验探究题
10.
【答案】
见详解
见详解
【考点】
物体的浮沉条件及其应用
【解析】
此题暂无解析
【解答】
（1）解：该同学的想法是错误的；体积较大的樱桃却沉在水底，体积较小的蓝莓漂浮在水面上，故樱桃排开水的体积较大，由
可知体积较小的蓝莓受到的浮力小于体积较大的樱桃受到的浮力。
（2）蓝莓漂浮在水面上，其密度小于水的密度；樱桃沉在水底，樱桃的密度大于水的密度；所以樱桃的密度小于蓝莓 的密度，同时蓝霉的体积小于樱桃的体积，根据密度公式知，蓝莓的质量小于樱桃的质量，根据知，蓝莓受到的重力小于樱桃的重力。
11.
【答案】
,
等于,低于,
【考点】
物体的浮沉条件及其应用
阿基米德原理
【解析】
此题暂无解析
【解答】
（1）解：小球静止时，哪个小球悬浮，它标的温度就是当时液体的温度，图中球悬浮，标，说明此时液体的温度是。
图中球悬浮，受到的浮力为

（2）图中漂浮，受到的浮力也等于其自身的重力，所以此时所受浮力等于图中所受浮力；当外界气温降低时，液体的密度变大，由可知，小球所受浮力会变大，悬浮小球会上浮，最终会漂浮在水面上，所以此时（图中）液体温度低于。
图中小球沉底，由浮沉条件可知
则当球悬浮时，对应的液体密度等于球的密度大于图中液体的密度，因液体的密度随温度降低而变大，所以小球对应的温度更低，应标记为。
（3）由图知，三个小球都下沉，由“环境温度越高时，液体的密度变小，浮力越小，悬浮的小球会下沉”可知液体的温度比还高，故符合题意。
故选。
五、解答题
12.
【答案】
【考点】
阿基米德原理
密度公式的应用
物体的浮沉条件及其应用
【解析】
此题暂无解析
【解答】
（1）解：研究员的体积为
（2）气囊完全打开瞬间，研究员和气囊浸没在水中受到总浮力为
（3）人漂浮时，受到的浮力等于自身重力，此时排开水的体积为
气囊的体积
答：研究员的体积为；
（2）气囊完全打开瞬间，研究员与气囊受到的总浮力为；
（3）为确保安全人浸入水中的体积不能超过总体积的的五分之四，人漂浮时，气囊体积至少为，才能确保研究人员的安全。
六、材料分析题
13.
【答案】
小于
小于,变小
【考点】
速度公式及其应用
物体的浮沉条件及其应用
阿基米德原理
【解析】
此题暂无解析
【解答】
（1）解：“极目一号”上升的高度
“极目一号”上升的所用时间
“极目一号”上升的速度
人行走速度大约为
（2）浮空艇在营地升空时，排开空气的体积等于浮空艇的体积，浮空艇在营地升空时所受空气浮力
（3）浮空艇要上升，说明浮空艇受到的浮力大于重力，由于排开空气的体积和浮空艇的体积相等，所以
化简得
上升过程中，空气变稀薄，空气密度变小，根据阿基米德原理可知，浮空艇受到的浮力变小。
2
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