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第4章　水与人类 微专题·重难突破十　 浮力的基础型分析与计算 学生 用书B72
分值：39分
　　　　　　 　　　　　　　　　　　
选择题每小题3分，共15分；填空题每空2分。
　物体浮沉条件的应用
1.如图所示为“漂浮花盆”的结构示意图，其可通过花盆的升降变化提醒人们及时为植物浇水。这只花盆由内外两层容器组成，里层的容器N用于装土和植物，外层的容器M则用来装水。当N放置于水中漂浮时，盆内土壤不同干湿状态下，水面在N外侧面的位置分别记为①②③线。则(　 　)
第1题图
A.M中水的重力等于N受到的浮力
B.浇水前后N漂浮在水面，所受浮力不变
C.三条线中，水面在①线位置时，盆内土壤最潮湿
D.三条线中，水面在③线位置时，盆底所受水的压强最大
2.下列生活现象解释正确的是(　 　)
第2题图
A.图①：轮船从长江驶入东海，会上浮一些，但所受浮力不变
B.图②：橡皮泥被捏成小船后漂浮在水面上，其所受浮力不变
C.图③：汤圆从锅底到浮出水面的过程中，其所受浮力变小
D.图④：潜水艇在不断下潜过程中，其所受浮力不断变小
　液面升降问题
3.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(　 　)
　第3题图
A.液面上升
B.液面不变
C.液面下降
D.试管所受到的浮力不变
4.如图所示，自制浮力秤由轻质塑料桶和配重组成，其中P、Q为自制浮力秤上的两根刻度线，其中一根是空浮在水中时与液面重合的刻度线，另一根是装入1 N的钩码时与液面重合的刻度线，现往自制浮力秤中放入某物体，此时浮力秤静止于水中的液面到Q、P的距离相等，下列分析不正确的是(　 　)
第4题图
A.加入配重的目的是增加浮力秤的稳定性
B.该浮力秤静止在水中时浮力与重力相等
C.Q是装入1 N钩码时与液面重合的刻度线
D.用直径更大的秤体，可以使PQ间距变大，提高精度
5.(4分)劳动实践中，小明把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗，他先将一个
第5题图
空桶漂浮在水面上，然后将池底的鹅卵石捞出并放置在桶内，桶仍漂浮在水面(不考虑捞出过程中带出的水)。
(1)某块鹅卵石在水池底部时，它受到的浮力 (选填“大于”“小于”或“等于”)它的重力。
(2)将全部鹅卵石捞出放置在桶内时，水池内水面高度与鹅卵石未捞出时相比会 (选填“上升”“下降”或“不变”)。
　浮力秤或台秤类问题
6.小吴为探究力之间的关系做了如图所示的实验。将弹簧测力计下端吊着的铝块逐渐浸入台秤上盛有水的烧杯中，直至刚没入水中(不接触容器，无水溢出)。在该过程中，下列有关弹簧测力计和台秤示数的说法正确的是(　 　)
第6题图
A.弹簧测力计的示数减小，台秤示数不变
B.弹簧测力计的示数减小，台秤示数增大
C.弹簧测力计的示数不变，台秤示数不变
D.弹簧测力计的示数不变，台秤示数增大
7.(4分)在青少年科技创新大赛中，某同学发明的作品《浮力秤》参加展评，该作品可方便称量物体的质量，其构造如图所示。已知小筒底面积为10 cm2，总高度为20 cm，秤盘中不放物体时，小筒浸入水中的深度为8 cm，ρ水=1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg。求：
第7题图
(1)(2分)小筒和秤盘的总重力是多少牛？
(2)(2分)该浮力秤能称出物体的最大质量是多少千克？
　浮力的综合计算
8.(6分)重为10 N的物体挂在弹簧测力计钩码处，浸没到圆柱形容器的水中，此时弹簧测力计的示数为6 N，如图所示，已知容器底面积为100 cm2，g取10 N/kg，求：
第8题图
(1)(2分)物体受到的浮力。
(2)(2分)物体的密度。
(3)(2分)物体浸没在水中后，容器对水平桌面增大的压强。
9.(6分)如图所示为一种木制的“菱桶”(可看成是圆柱体)，是江南地区常见的采菱时的载人工具。已知“菱桶”的底面积为2 m2，高约25 cm，质量为20 kg(g取10 N/kg)。请通过计算回答问题。
第9题图
(1)(2分)一只空“菱桶”放入水中静止时受到的浮力是多少？
(2)(2分)静止时，空“菱桶”露出水面的高度是多少？
(3)(2分)若图中采菱人的质量为60 kg，“菱桶”此时露出水面高度为20 cm，则“菱桶”内放了多少千克的菱角？
10.(4分)如图所示，长方体物体A的体积为3.6×10－3 m3，底面积为90 cm2，
第10题图
轻质弹簧的一端固定在容器底部，另一端与物体A连接。现向容器内注水，直到弹簧长度恰好为原长，此时物体A有四分之三的体积浸在水中。g取10 N/kg。(假设容器足够高)
(1)(2分)求物体A的密度。
(2)(2分)缓慢向容器中注入水，当物体A刚好浸没在水中时，弹簧对物体A的拉力为多少？第4章　水与人类 微专题·重难突破十　 浮力的基础型分析与计算 学生 用书B72
分值：39分
　　　　　　 　　　　　　　　　　　
选择题每小题3分，共15分；填空题每空2分。
　物体浮沉条件的应用
1.如图所示为“漂浮花盆”的结构示意图，其可通过花盆的升降变化提醒人们及时为植物浇水。这只花盆由内外两层容器组成，里层的容器N用于装土和植物，外层的容器M则用来装水。当N放置于水中漂浮时，盆内土壤不同干湿状态下，水面在N外侧面的位置分别记为①②③线。则(　C　)
第1题图
A.M中水的重力等于N受到的浮力
B.浇水前后N漂浮在水面，所受浮力不变
C.三条线中，水面在①线位置时，盆内土壤最潮湿
D.三条线中，水面在③线位置时，盆底所受水的压强最大
2.下列生活现象解释正确的是(　A　)
第2题图
A.图①：轮船从长江驶入东海，会上浮一些，但所受浮力不变
B.图②：橡皮泥被捏成小船后漂浮在水面上，其所受浮力不变
C.图③：汤圆从锅底到浮出水面的过程中，其所受浮力变小
D.图④：潜水艇在不断下潜过程中，其所受浮力不断变小
　液面升降问题
3.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(　B　)
　第3题图
A.液面上升
B.液面不变
C.液面下降
D.试管所受到的浮力不变
4.如图所示，自制浮力秤由轻质塑料桶和配重组成，其中P、Q为自制浮力秤上的两根刻度线，其中一根是空浮在水中时与液面重合的刻度线，另一根是装入1 N的钩码时与液面重合的刻度线，现往自制浮力秤中放入某物体，此时浮力秤静止于水中的液面到Q、P的距离相等，下列分析不正确的是(　D　)
第4题图
A.加入配重的目的是增加浮力秤的稳定性
B.该浮力秤静止在水中时浮力与重力相等
C.Q是装入1 N钩码时与液面重合的刻度线
D.用直径更大的秤体，可以使PQ间距变大，提高精度
5.(4分)劳动实践中，小明把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗，他先将一个
第5题图
空桶漂浮在水面上，然后将池底的鹅卵石捞出并放置在桶内，桶仍漂浮在水面(不考虑捞出过程中带出的水)。
(1)某块鹅卵石在水池底部时，它受到的浮力　小于　(选填“大于”“小于”或“等于”)它的重力。
(2)将全部鹅卵石捞出放置在桶内时，水池内水面高度与鹅卵石未捞出时相比会　上升　(选填“上升”“下降”或“不变”)。
　浮力秤或台秤类问题
6.小吴为探究力之间的关系做了如图所示的实验。将弹簧测力计下端吊着的铝块逐渐浸入台秤上盛有水的烧杯中，直至刚没入水中(不接触容器，无水溢出)。在该过程中，下列有关弹簧测力计和台秤示数的说法正确的是(　B　)
第6题图
A.弹簧测力计的示数减小，台秤示数不变
B.弹簧测力计的示数减小，台秤示数增大
C.弹簧测力计的示数不变，台秤示数不变
D.弹簧测力计的示数不变，台秤示数增大
7.(4分)在青少年科技创新大赛中，某同学发明的作品《浮力秤》参加展评，该作品可方便称量物体的质量，其构造如图所示。已知小筒底面积为10 cm2，总高度为20 cm，秤盘中不放物体时，小筒浸入水中的深度为8 cm，ρ水=1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg。求：
第7题图
(1)(2分)小筒和秤盘的总重力是多少牛？
(2)(2分)该浮力秤能称出物体的最大质量是多少千克？
【答案】 (1)小筒底面积为10 cm2，秤盘中不放物体时，小筒浸入水中的深度为8 cm，故小筒排开水的体积=Sh1=10 cm2×8 cm=80 cm3=8×10－5 m3，
因浮力秤漂浮在水面上，故小筒和秤盘的总重力G秤=F浮=ρ水g=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×8×10－5 m3=0.8 N。
(2)该浮力秤称最大质量的物体时，V排=V小筒=Sh=10 cm2×20 cm=200 cm3=2×10－4 m3，
此时物体和浮力秤的总重力G=F浮总=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2×10－4 m3=2 N，
故此时物体的重力G物=G－G秤=2 N－0.8 N=1.2 N，物体的最大质量m物==0.12 kg。
　浮力的综合计算
8.(6分)重为10 N的物体挂在弹簧测力计钩码处，浸没到圆柱形容器的水中，此时弹簧测力计的示数为6 N，如图所示，已知容器底面积为100 cm2，g取10 N/kg，求：
第8题图
(1)(2分)物体受到的浮力。
(2)(2分)物体的密度。
(3)(2分)物体浸没在水中后，容器对水平桌面增大的压强。
【答案】 (1)物体受到的浮力F浮=G－F示=10 N－6 N=4 N。
(2)由G=mg可知物体的质量m===1 kg，
因物体浸没在水中，由F浮=ρ水V排g可得，物体的体积V=V排===4×10－4 m3，
物体密度ρ===2.5×103 kg/m3。
(3)物体浸没在水中后，容器对水平桌面增大的压力ΔF=G－F示=10 N－6 N=4 N，
容器对水平桌面增大的压强Δp===400 Pa。
9.(6分)如图所示为一种木制的“菱桶”(可看成是圆柱体)，是江南地区常见的采菱时的载人工具。已知“菱桶”的底面积为2 m2，高约25 cm，质量为20 kg(g取10 N/kg)。请通过计算回答问题。
第9题图
(1)(2分)一只空“菱桶”放入水中静止时受到的浮力是多少？
(2)(2分)静止时，空“菱桶”露出水面的高度是多少？
(3)(2分)若图中采菱人的质量为60 kg，“菱桶”此时露出水面高度为20 cm，则“菱桶”内放了多少千克的菱角？
【答案】 (1)一只空“菱桶”放入水中静止时，处于漂浮状态，则其受到的浮力等于重力，F浮=G=m桶g=20 kg×10 N/kg=200 N。
(2)根据阿基米德原理可知，空“菱桶”浸入水中的体积V排===0.02 m3，已知“菱桶”的底面积为2 m2，则空“菱桶”露出水面的高度h露=h－h浸=h－=0.25 m－=0.24 m=24 cm。
(3)此时“菱桶”受到的浮力F浮'=ρ水gV排'=ρ水gS(h－h露')=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2 m2×(25－20)×10－2 m=1000 N，由于此时“菱桶”处于漂浮状态，则其重力等于受到的浮力，G总=(m人＋m桶＋m菱角)g=F浮'，则(60 kg＋20 kg＋m菱角)×10 N/kg=1000 N，解得m菱角=20 kg。
10.(4分)如图所示，长方体物体A的体积为3.6×10－3 m3，底面积为90 cm2，
第10题图
轻质弹簧的一端固定在容器底部，另一端与物体A连接。现向容器内注水，直到弹簧长度恰好为原长，此时物体A有四分之三的体积浸在水中。g取10 N/kg。(假设容器足够高)
(1)(2分)求物体A的密度。
(2)(2分)缓慢向容器中注入水，当物体A刚好浸没在水中时，弹簧对物体A的拉力为多少？
【答案】 (1)弹簧为原长时，物体A排开水的体积V排=VA=×3.6×10－3 m3=2.7×10－3 m3，物体A受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2.7×10－3 m3=27 N，
此时物体漂浮，则G=F浮=27 N，由G=mg可得，物体A的质量mA===2.7 kg，
物体A的密度ρA===0.75×103 kg/m3。
(2)当物体A刚好浸没在水中时V排'=VA=3.6×10－3 m3，
物体A受到的浮力F浮'=ρ水gV排'=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×3.6×10－3 m3=36 N，
物体A处于平衡状态，所以F浮'=G＋F拉，则F拉=F浮'－G=36 N－27 N=9 N。

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