1、浮力一、选择题1图61所示的情景中没有受到浮力的物体是()图612如图62所示,人漂浮在死海上看书,下列分析正确的是()图62A海水的密度小于人体的密度B人所受的重力小于人所受的浮力C人所受的重力与人所受的浮力是一对平衡力D人所受的重力与人所受的浮力是一对相互作用力3未煮过的汤圆沉在水底,煮熟后漂浮在水面上,则此时汤圆()A受到的浮力等于重力,排开水的体积比未煮过的小B受到的浮力大于重力,排开水的体积比未煮过的小C受到的浮力大于重力,排开水的体积比未煮过的大D受到的浮力等于重力,排开水的体积比未煮过的大4俗话说“瓜浮李沉”,意思是西瓜投入水中会漂浮,李子投入水中会下沉,对此现象,下列说法正确的
2、是()A西瓜的密度比李子的密度大B西瓜漂浮时所受浮力大于重力C李子下沉过程中所受水的压强不变D李子浸没后,下沉过程中所受浮力大小不变5同一只鸡蛋先后放入甲、乙两杯不同浓度的盐水中,鸡蛋在甲杯处于悬浮状态,在乙杯处于漂浮状态,如图63所示,可以肯定的是()图63A甲杯盐水密度比乙杯盐水密度小B甲杯盐水密度比乙杯盐水密度大C甲杯中鸡蛋受到的浮力比乙杯中鸡蛋受到的浮力小D甲杯中鸡蛋受到的浮力比乙杯中鸡蛋受到的浮力大6如图64所示,容器中装有一定质量的水,先后按甲、乙两种方式使物体A和小玻璃杯漂浮在水面上(图中细线重力及体积均不计)。设甲、乙两图中物体A和小玻璃杯共同受到的浮力分别为F甲和F乙,水对容
3、器底的压强分别为p甲和p乙,则()图64AF甲F乙p甲p乙 BF甲F乙p甲p乙CF甲F乙p甲p乙 DF甲F乙p甲p乙7如图65所示,体积相等的物体A、B静止在甲、乙两种不同液体中,它们受到的浮力大小分别是()图65A在甲液体中A受到的浮力大于B受到的浮力B在乙液体中A受到的浮力等于B受到的浮力C在甲、乙两液体中A受到的浮力相等,B受到的浮力不相等D在甲、乙两液体中A受到的浮力不相等,B受到的浮力相等8图66是甲、乙两种液体内部的压强与深度关系的图像,设甲液体的密度为甲,乙液体的密度为乙,把同一木块分别放入盛有甲、乙两种液体的容器中,则()A图中的容器盛的是甲液体B图中的容器盛的是乙液体C木块在
4、图中受的浮力大D木块底部在图中受的压强大 图66 9如图67所示,将苹果和梨子放入水中后,苹果漂浮,梨子沉底,若苹果的质量、体积及受到的浮力分别为m1、V1和F1,梨子的质量、体积及受到的浮力分别为m2、V2和F2。现有以下判断:若m1m2,则F1一定小于F2;若m1m2,则F1一定大于F2;若V1V2,则F1一定小于F2;若V1V2,则F1一定大于F2。其中正确的是() 图67A B C D10“漂浮的花盆”获红点设计大奖:用底部密封的花盆养绿植,花盆外侧面作记号线,如图68所示。当花盆放置于水中漂浮时,盆内土壤不同干湿状态,会导致不同的记号线与水面重叠。下列对应关系中正确的是()图68A偏
5、干,正常,偏湿B偏干,偏湿,正常C偏湿,偏干,正常D偏湿,正常,偏干11小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图69所示)。他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上,矿泉水瓶内留有少量空气,拧紧瓶盖使其密封,用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”即上浮。下列说法错误的是()图69A“浮沉子”下沉时,所受重力大于它受到的浮力B无论怎样挤压矿泉水瓶侧面,“浮沉子”不可能悬浮在水中C“浮沉子”上浮时,小瓶内的压缩空气会将内部的水压出D潜水艇与“浮沉子”的浮沉原理相同12为验证阿基米德原理,小明将电子秤放在水平桌面上并调零,然后将溢水杯放到电子秤上,按实
6、验操作规范将溢水杯中装满水,再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中,如图610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() 图610A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,绳对铝块的拉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13将体积相同、材料不同的甲、乙、丙三个实心小球,分别轻轻放入三个装满水的相同烧杯中,甲球下沉至杯底、乙球漂浮、丙球悬浮,如图611所示,下列说法正确的是()图611
7、A三个小球的质量大小关系是m甲m乙m丙 B三个小球受到的浮力大小关系是F甲F乙p乙p丙 D三个烧杯底部对桌面的压强大小关系是p甲p乙p丙14如图612所示,将边长为10 cm的正方体木块放入装有某种液体的圆柱形容器中,木块静止时,有的体积露出液面,此时液面比放入木块前升高了2 cm,容器底部的压强变化了160 Pa(g取10 N/kg)。则下列判断错误的是()图612A液体的密度为0.8103 kg/m3B木块的密度为0.6 g/cm3C木块受到的浮力是6 ND使木块完全浸没需要4 N向下的压力15将一个边长为4 cm的正方体木块轻轻放入盛满水的溢水杯中,木块漂浮在水中静止时,从溢水杯中溢出水
8、的体积为38.4 cm3;若将此木块改放入密度为0.8103 kg/m3的酒精中,待木块静止时,下列说法正确的是(g取10 N/kg)()A有酒精中时木块露出的体积为16 cm3B木块的密度为0.6 kg/m3C从溢水杯中溢出酒精的体积为38.4 cm3D木块浸入水中的体积与浸入酒精中的体积之比为5416有两个相同的柱形烧杯分别盛满水和某液体,将一实心圆柱体挂在弹簧测力计下,图613甲和乙分别是圆柱体逐渐浸入水和某液体中时,弹簧测力计的示数与圆柱体下表面到液面的距离的关系图像。下列结论成立的是(g取10 N/kg,水1.0103 kg/m3)()图613A圆柱体浸没在水中时受到的浮力是2.4
9、NB圆柱体的底面积为0.02 m2C液体的密度为1.2103 kg/m3D圆柱体在液体中漂浮时下表面受到的压强为240 Pa17某课外物理合作探究小组制作了如图614所示的潜水艇模型,下列说法正确的是()图621A潜水艇模型下沉的时候,受到的水的压强不变B向内推注射器活塞,水会被压入试管中,可实现潜水艇模型下沉C改变注射器活塞位置,当试管内水量适当时,可实现潜水艇模型悬浮D潜水艇模型的试管上绕铁丝,目的是为了增大在水中的浮力二、填空题18如图615所示,将一长方体物体浸没在装有足够深水的容器中恰好处于悬浮状态,它的上表面受到的压力为1.8 N,下表面受到的压力为3 N,则该物体受到的浮力大小为
10、N;如果物体再下沉5 cm,则它受到的浮力大小为N。图61519一个苹果放入盛满水的溢水杯中,恰好悬浮在水中,如图616甲所示,测出溢出水的体积为240 mL,则苹果的质量为_g,苹果受到的浮力为N;往水中加盐,苹果逐渐浮起,最后漂浮在水面(如图乙所示),则漂浮时与悬浮时相比受到的浮力(选填“增大”“减小”或“不变”)。(水1.0103 kg/m3,g取10 N/kg)图61620体积是50 cm3、质量是45 g的物体,将其缓缓放入装满水的杯中,物体静止后,溢出水的质量是g。将其缓缓放入装满酒精的杯中,溢出酒精的质量是g。(水1.0103 kg/m3,酒精0.8103 kg/m3)21201
11、7年4月26日,我国自行研制的首艘航空母舰出坞下水,标志着我国自主设计建造航母取得重大阶段性成果。专家推测首艘国产航母标准排水量是55000 t,满载排水量是67000 t,则该航母满载时受到的浮力为N。如图617所示为某艘航母的一架舰载机正飞离航母的情景,则它起飞离开甲板后,航母受到浮力的减小量(选填“大于”“等于”或“小于”)该舰载机的重力;舰载机能够升空是因为它在甲板上运动时,机翼下表面比上表面的空气流速,压强,从而产生向上的升力。(g取10 N/kg)图61722“彩球温度计”是一种现代居家饰品,其结构模型如图618所示。该“彩球温度计”是由体积相同(保持恒定)、质量不同的小球和密度随
12、温度的升高而减小的液体组成。当环境温度升高时,浸没在液体中的小球受到的浮力将。在某一环境温度下,四个小球处于如图位置,此时B小球受到的浮力与D小球受到的浮力的大小关系为。图61823如图619所示,两个完全相同的弹簧测力计,上端固定在同一高度,下端分别悬挂完全相同的柱形金属块,在其正下方同一水平面上放置两个完全相同的柱形容器。分别向甲、乙两个容器中缓慢注入水和盐水,当两个金属块各有一部分浸入液体中,且两个弹簧测力计的示数相等时,两个金属块下表面受到的液体压强的大小关系为p甲_p乙,两个容器底受到的液体压强的大小关系为p水_p盐水。图619三、作图题24如图620所示,请画出漂浮在水面上的木块的
13、受力示意图。图620四、实验探究题25如图621所示,A、B、C、D四幅图是“探究浮力的大小与排开水所受重力的关系”的过程情景。请根据图示完成下面的填空。图621(1)实验中所用圆柱体的重力为N。(2)在情境图B中存在的错误是。(3)纠正错误后,继续实验,在情景C时圆柱体受到的浮力F浮N。(4)圆柱体排开的水所受的重力G排N。(5)实验结果表明:浸在水中的物体受到的浮力物体排开水所受的重力。(6)纠正错误后,圆柱体从刚接触水面到全部浸没水中,水对溢水杯底的压强(选填“逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不变”)。26在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,李阳同学和他的伙伴们做了如图622所示的
14、一系列实验。(水1.0103 kg/m3)图622(1)三次实验是为了探究浮力的大小与的关系。(2)分析(填序号)三次的实验数据,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。(3)此实验还探究了浮力的大小与的关系,得出的结论是:。(4)通过实验数据可知金属块的密度为kg/m3。(g取10 N/kg)(5)金属块在盐水中受到的浮力为,你认为(选填“能”或“不能”)判断实验中的金属块下表面受到的液体压强的大小。27如图623甲所示,一长方体木块质量为0.12 kg、高为4.0 cm;将木块平稳地放在水面上,静止时木块露出水面的高度为2.0 cm。如图乙所示,利用金属块和细线,使木块浸没水中且保持静止
15、状态。已知水的密度水1.0103 kg/m3,g取10 N/kg,求:图623(1)木块的密度木。(2)细线对木块的拉力F。参考答案1A2C3D4D5A6B解析 把物体A和小玻璃杯看作一个整体,即物体A和小玻璃杯的总重力不变,由题图可知,甲、乙两图中都是漂浮在水面上,所以甲、乙两图中物体A和小玻璃杯共同受到的浮力都等于物体A和小玻璃杯的总重力,故F甲F乙。因为两种情况下浮力相等,F甲F乙,所以V排甲V排乙;因甲、乙两图中原液面是相同的,而排开水的体积也相同,故最终的液面的高度是相同的;当一定时,若h相等,则p相等,即p甲p乙。7C解析 已知物体A、B体积相等,则由题图可知:在甲、乙液体中A排开
16、液体的体积都小于B排开液体的体积,根据阿基米德原理可知:同种液体中物体B受到的浮力比A大,故A、B错误。由于A在甲、乙液体中都是处于漂浮状态,则A所受的浮力都等于A自身的重力,所以在甲、乙两液体中A受到的浮力相等;由图可知:A排开甲液体的体积大于排开乙液体的体积,根据液可知:乙液体的密度较大;由于B在甲、乙液体中都处于沉底状态,B排开甲液体的体积与B排开乙液体的体积相等,根据阿基米德原理可知:物体B在乙液体中受到的浮力比在甲液体中大,故C正确、D错误。8A解析 由题图可知,当甲、乙两液体深度相同时,甲中的压强大于乙中的压强,由pgh可得甲乙;根据物体浮沉条件及F浮液gV排可知,V排甲V排乙,结
17、合图、可知,图的容器中盛的是甲液体,图的容器中盛的是乙液体,故A正确、B错误。由图、可知,木块在甲、乙两种液体中都处于漂浮状态,根据物体浮沉条件可知,F浮甲F浮乙G,故C错误。由图、可知,木块上表面受到的水的压力都为0,F浮甲F浮乙G,根据浮力产生的原因可知,木块下表面受到的水的压力相等,同一木块,底面积相等,则木块底部在甲和乙两液体中受的压强相等,故D错误。9C解析 因为苹果漂浮,梨子沉底,所以F1G苹果m1g,F2G梨子m2g。若m1m2,则F1F2;若m1m2,则F1F2,故错、对。根据阿基米德原理,F浮gV排,若V1V2,则V排苹果V排梨子,故F1F2;若V1V2,V排苹果与V排梨子的
18、大小关系不能确定,故F1、F2的大小关系不能确定,故对、错。10D解析 土壤偏湿时G最大,根据漂浮条件F浮G水gV排,水的密度和重力常数不变,因此V排最大;同理,土壤干燥时G最小,因此V排最小,故选D。11B解析 当用力挤压矿泉水瓶侧面时,矿泉水瓶内气体压强变大,会把水压入小玻璃瓶内,小玻璃瓶内水增多,重力大于其原来的浮力,所以小玻璃瓶下沉,A说法正确;松手后,矿泉水瓶内气压变小,小玻璃瓶内气压大,里面的压缩空气会把小玻璃瓶内的水压出,小玻璃瓶又上浮,所以C说法正确;分析“沉浮子”的浮沉原理,它和潜水艇的原理相同,所以D说法正确;如果适当挤压矿泉水瓶,可以使里面的小玻璃瓶悬浮在水中,所以B说法
19、错误。12D解析 溢水杯中已装满水,当铝块浸入水中的过程中,杯中水的深度保持不变,根据pgh可知,水对杯底的压强不变,B错误。水杯底面积不变,再由FpS可知,水对杯底的压力不变,A错误。铝块浸没时,铝块受到绳的拉力F拉GF浮GG排,C错误。由于铝块的浸入,从溢水杯中排出的水重G排,铝块受到水的浮力F浮,方向竖直向上,铝块反作用给水竖直向下的力大小等于F浮;对溢水杯而言,相当于减小了一个向下的大小为G排的压力,增加了一个向下的大小为F浮的压力,若铝块浸入水中前后,电子秤示数不变,则说明G排F浮,从而验证了阿基米德原理,D正确。13D解析 根据物体的浮沉条件及题图可知甲水,乙水,丙水,因三小球的体
20、积相等,所以m甲m丙m乙,故A错误。设甲、乙、丙的体积为V,它们在水中排开水的体积分别为V1、V2、V3,由图知,V1V3VV2,根据阿基米德原理F浮gV排,得F甲F丙F乙,故B错误。根据液体压强公式pgh,由于烧杯相同,且装满水,所以放入三个小球之后,水的深度仍然相同,故三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是p甲p乙p丙,故C错误。设烧杯与原来装有水的总质量为m,放入三个球后,三个烧杯分别溢出水的重力为F甲、F丙、F乙,由题可知F甲m甲g,F乙m乙g,F丙m丙g,则三个烧杯底部对桌面的压力分别为F压甲mgm甲gF甲mg,F压乙mgm乙gF乙mg,F压丙mgm丙gF丙mg,所以F压甲F压乙F
21、压丙;又因三个烧杯与桌面的接触面积相同,由p得p甲p乙p丙,故D正确。14D解析 pgh,0.8103 kg/m3,A正确。由gV排物gV物知,则物0.6 g/cm3,B正确。木块受到的浮力FgV排0.8103 kg/m310 N/kg(10102m)36 N,C正确。F压F浮gV物0.8103 kg/m310 N/kg(10102 m)32 N,D错误。15A16D解析 由题图甲可知,当圆柱体全部浸入水中时,弹簧测力计的示数F0.4 N,则圆柱体浸没在水中时受到的浮力F浮GF2.4 N0.4 N2 N,A错误。圆柱体的体积VV排2104 m3,由图甲可知,圆柱体的高度为2 cm,则圆柱体的底
22、面积S0.01 m2,B错误。圆柱体在液体中弹簧测力计的示数F示GF浮,由图乙可知,当h1.6 cm2 cm时,F示0 N,此时圆柱体有部分体积露出液面,处于漂浮状态;此时圆柱体在液体中受到的浮力F浮G2.4 N,即液gShG,所以,液1.5103 kg/m3,C错误。当图乙中弹簧测力计的示数为0时,圆柱体漂浮,则圆柱体下表面受到的液体压力FF浮2.4 N,圆柱体下表面受到该液体的压强p240 Pa,D正确。17C解析 液体压强与液体的深度和液体的密度有关,潜水艇模型下沉的时候,液体的密度不变,深度增加,所以受到水的压强增大,故A错误。题图中潜水艇模型,向内推注射器活塞,水会被压出试管,此时模
23、型的自重减小,模型上浮,故B错误。当试管内水量适当时,潜水艇模型可实现悬浮,故C正确。试管左轻、右重,为了保持试管稳定,所以要在潜水艇模型的试管上绕些铁丝,其目的不是为了增大在水中的浮力,故D错误。181.21.2192402.4不变解析 已知V排240 mL240 cm32.4104 m3,苹果悬浮在水中,苹果受到的浮力F浮G排水gV排1.0103 kg/m310 N/kg2.4104 m32.4 N;苹果悬浮在水中,GF浮2.4 N,则苹果的质量m0.24 kg240 g。当向水中加盐后,苹果漂浮在水面上,此时受到的浮力仍等于重力,即苹果受到的浮力仍为2.4 N,所以浮力不变。204540
24、解析 物体的密度物0.9 g/cm3,因物水,物体在水中漂浮,根据漂浮条件F浮G排水G,即m排水gm物g,则m排水m物45 g;因物酒精,物体在酒精中沉底,则F浮G排酒精酒精gV排酒精gV物,溢出酒精的质量为:m酒精酒精V物0.8 g/cm350 cm340 g。216.7108等于小大22 变小(或减小)FBFD(合理即可)23解析 两个弹簧测力计的示数相等时,由F浮GF知F浮甲F浮乙;两个金属块下表面受到的液体压强p液gh,所以p甲p乙。容器底受到的液体压强:设金属块下表面到容器底的深度为H,则p水水g(h水H)水gh水水gHp甲水gH;p盐水盐水g(h盐水H)盐水gh盐水盐水gHp乙盐水
25、gH;因为p甲p乙,而水盐水;所以p水p盐水。24如图所示25(1)4.2(2)溢水杯未注满水(3)1.2(4)1.2(5)等于(6)保持不变26(1)排开液体的体积(2)(3)液体密度当排开液体体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越大(4)9103(5)1.2 N不能解析 (4)由题图所示实验可知,金属块的重力G9 N,金属块的质量m0.9 kg,由图所示实验可知,金属块浸没在水中受到的浮力F浮GF9 N8 N1 N,金属块的体积VV排1104 m3,金属块的密度9103 kg/m3。(5)金属块在盐水中受到的浮力F浮GF9 N1.8 N1.2 N,因为不知道实验中的金属块下表面距离液面的深度,所以不能判断实验中的金属块下表面受到的液体压强的大小。27解:(1)木块漂浮在水面上,根据浮沉条件可以知道,木块受到的重力等于浮力,G木V木gF浮水V排g,由于木块浸入水中的深度只有木块高度的一半,所以V木2V排,得木0.5水0.5103 kg/m3。(2)当木块被金属块拉入水中时,木块受到的浮力增大,重力不变,此时木块受绳子的拉力F与木块增加的浮力相等。木块全部浸入水中时受到的浮力F浮水V排gGF木V木gF,又因V排2V排,所以FF浮G2水V排g水V排g水V排gF浮Gmg0.12 kg10 N/kg1.2 N。12