专题04浮力与浮力计算(专项测试)(解析版)

1、专题04浮力与浮力计算专项测试（满分100分，时间60分钟）学校:姓名： 班级： 考号： 一、选择题（共10小题，每小题 2分，共20分）1. （2020揭阳）2018年4月20日，我国最先进的自主潜水器潜龙三号”成功下潜。潜水器水下匀速下潜过程中（）A.受到的重力小于浮力B.上下表面的压力差变大C.浮力越来越大，压强越来越大D.受到的浮力不变，压强变大【答案】D【解析】潜水器在水面下匀速下潜，处于平衡状态，则潜水器受到的重力等于浮力；潜水器在水面下匀速下潜，此时水的密度不变，潜水器浸没在水中，其排开水的体积不变，但是在水中的深度逐渐增深，根据公式 P= Pg向知，潜水器受到水的压强增大；根据

2、公式5浮=P液gV排可知，潜水器受到的浮力不变；由于浮力是物体上、下表面受到的压力差产生的，所以潜水器上、下表面受到的压力差不变；2. （2019武汉）自重100t的轮船（含船载设备及船员），已知其排水量为1000t.当它在长江上满载航行时，下列判断不正确的是 （虹水=1.0 X103kg/m 3,嗨水=1.03 X 103kg/m 3, g= 10N/kg）（）A.轮船所装货物质量是9 X 105kgB.轮船受到江水的浮力是10 7NC.轮船排开江水的体积是10 3m3D.轮船从长江驶入大海，排水量将减小【答案】D【解析】A.已知 m船=100t,其排水量 m排=1000t, 轮船所装货物质

3、量等于轮船的排水量减去轮船自身质量，即 m 物=m 排-m 船=1000t-100t=900t=9>5kgl0 故 A 正确；B.满载时轮船受到江水的浮力：F浮=6排=m排g=1000 X 13kg X 10N/kg=1 X7N>10 7N,故 B 正确;C.由F浮=液9丫排可得轮船排开的江水的体积：V 排=5浮/（昔g）=1 X17（N/（1.0 x31kg/m3x 10N/kg）=1（3m3,故 C 正确；D.轮船的排水量指的是满载时排开水的质量，轮船从长江驶入大海，都是漂浮状态，则排水量不变，故 D错误.3. （2019齐齐哈尔）在水平桌面上有甲乙两个相同的烧杯，烧杯内分别装

4、有不同的液体，把同一个鸡蛋分 别放入甲、乙两杯的液体中，鸡蛋在甲杯中漂浮，在乙杯中沉底，如下图所示，关于这一现象，下列说法 中正确的是（）A.甲杯中的液体密度小于乙杯中的液体密度B.甲杯中的鸡蛋排开液体的重力大于乙杯中的鸡蛋排开液体的重力C.甲杯中的液体对杯底的压强等于乙杯中的液体对杯底的压强D.图示中两装置的总质量相等【答案】B【解析】B.由图可知，鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于漂浮和下沉状态，物体漂浮或悬浮时，受到的浮力和自身的 重力相等，物体下沉时，浮力要小于重力，故鸡蛋在甲中受到的浮力大于在乙中受到的浮力，根据阿基米 德原理知：鸡蛋排开甲液体的重力大于乙杯中的鸡蛋排开液体的重力，故B正确；

5、AC. p甲p物时物体漂浮，p乙<p物时物体下沉，故甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度，两杯中液面相平，由p=pgh可知，甲杯底压强大于乙杯底压强，故 AC错误.D.因为鸡蛋在甲中漂浮，乙中下沉，V排甲<V排乙，又因为两液面相平，所以甲液体的体积大于乙液体的体积，因为 p甲p乙，根据m=pV知，m甲m乙，G甲G乙，故D错误.4.水平桌面上有甲、乙丙三个完全相同的容器，装有不同的液体，？ ？ ？是三个相同的长方体将它们分别放入三个容器的液体中静止时，三个容器内的液面相平，则下列判断正确的是（）甲乙为A.物体受到的浮力 F浮a>F浮b>F浮cB.液体对容器底的压强 P甲=

6、P乙=P丙C.容器对桌面的压力 F甲v F乙v F丙D.物体下表面受到液体向上的压力Fa= Fb= Fc【答案】C【解析】解：A.根据图示可知，A悬浮，B、C漂浮，所以其所受的浮力与其自身的重力相等，故 F浮A=F浮B=F浮C,故A错误；B.由A知，F浮A=F浮B=F浮C,由图知，V排甲V排乙V排丙，根据F浮二p液gV排可知，p甲< p乙< p丙，三容器液面等高，根据 p=p液gh可知，液体对容器底的压强 p甲vp乙vp丙，故B错误；C.甲、乙、丙三个容器完全相同，三个长方体的质量相同，则重力相同，三容器液面相平，则液体体积V甲V乙V丙，又p甲Vp乙Vp丙，所以三容器内液体的质量m

7、甲vm乙vm丙，重力G甲液v G乙液vG丙液，所以容器及容器内液体和物体的总重力G甲vG乙vG丙，所以F甲vF乙vF丙，故C正确；D.因为物体上、下表面受到液体的压力差等于物体受到的浮力，因此甲下表面受到的压力大于浮力，乙、丙上表面受到的压力为零，因此乙、丙下表面受到液体的压力等于浮力，且相等，即fa>fb=fc,故D错误.5 . （2020福州）如图所示，四个体积相同而材料不同的球甲、乙、丙、丁分别静止在水中不同深度处.受到浮力最小的是（）A.甲B.乙C.丙D. 丁【答案】A【解析】解：由图知，四个球排开水的体积：V甲<V乙<V丙=V 丁,因为F浮=0水丫排g, P液相同,

8、四个球受到的浮力：F甲F乙F丙=5 丁.6 .如图甲，在弹簧测力计下挂一个圆柱体，将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降，直到全部浸入水中，图乙给出了整个过程中弹簧测力计的示数？短圆柱体下降高度变化的实验图象.下列说法错误的是（）A.圆柱体所受的重力为12? B.浸没时，圆柱体所受的浮力为 8?C.圆柱体的体积为4X103?3 D.圆柱体的密度为1.5 X103?/? 【答案】C 【解析】A.由图象可知，当 h=0时，弹簧测力计示数为 12N,此时圆柱体处于空气中，根据二力平衡条件可知， G=F拉=12N,故A正确；B.由图象可知，当 h=7cm至9cm时，弹簧测力计的示数不再发生

9、变化，说明圆柱体完全浸没在水中后排 开水的体积不再发生变化，这时圆柱体受到的浮力为12N-4N=8N ,故B正确；C.由 F 浮二P液gV 排得，V 物=丫排=5浮/（水 g）=8N/（1.0 x31gym3x 10N/kg）=8 k4im3,故 C 错误； D,圆柱体的密度：p=m/V=G/（gV） =12N/ （10N/kg x 8X-4m3） =1.5X10kgm3,故 D 正确.7. （2020绍兴）如图甲所示，长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下，从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动。上升到离水面一定的高度处，图乙是绳子拉力？碰时间？变化的图象。根据图象信息，下列判断正确的是（）甲Z

10、A.该金属块重力的大小为 136?B.浸没在水中的金属块受到的浮力大小是136?C.该金属块白密度是7.8 X 103?/?3?D.在?至?？寸间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大【答案】C【解析】A、当金属块完全露出液面，没有浸入水中时，金属块不受浮力，此时拉力等于重力，即为图中的CD段，则由图可知，该金属块重力为：G=F拉=156N,故A错误。B、当金属块未露出液面时，即为图中的 AB段，从图可知，此时绳子的拉力为136N,则浸没在水中的金属块受到的浮力大小为：5浮=6千 拉=156N-136N = 20N ,故B错误；C、因为5浮=P水V排g,所以金属块排开水的体积（金属块的体积）：V 金

11、=V 排=5/ （ p 电=20N/ （1.0 x 15kg/m3x 10N/kg） =0.002m3,由G= mg可得金属块的质量为：m=G/g=156N/10N/kg=15.6kg ,金属块的密度为：p金=m/V=15.6kg/0.002m 3=7.8 x彳kg/m3.故C正确；D、从图可知，在t1至t2时间段内绳子的拉力逐渐变大，由公式 5浮=6千拉可知，金属块受到的浮力逐 渐变小，故D错误。8. （2020台州）如图，容器中水面上漂浮着一只空碗，水底沉着一只土豆。若将土豆取出放入碗中（碗仍 能漂浮在水面），则水面高度将（）A.下降 B.上升 C.不变 D.条件不足，难以判断【答案】B【

12、解析】将空碗和土豆看作一个整体，当一只空碗在水面上漂浮，一只土豆沉在水底时，根据浮沉条件可知：F浮碗=G碗，F浮土豆G 土豆，所以，F浮总=F碗+F浮土豆G碗+G 土豆；若将土豆取出放入碗中（碗仍能漂浮在水面），则F浮=6碗+6 土豆；所以，总的浮力比之前变大了，根据5浮=pgWE知，V排变大，故水面上升。9. （2020重庆）如图甲所示，某科技小组的同学用弹簧测力计悬挂一实心圆柱形金属块，使其缓慢匀速下 降，并将其浸入平静的游泳池水中，弹簧测力计的示数？芍金属块下底面下降高度 ？的变化关系也示，忽略金属块浸入水中时池水液面高度的变化，？取10?/?则下列说法中正确的是（）A.金属块所受重力大

13、小为26?B.金属块的密度为 2.3 X103?/?C.金属块完全浸没在水中时所受浮力的大小为26?D.金属块恰好完全浸没时，金属块下底面所受水的压强为5 X 103?【答案】B【解析】A、由图象可知，当 h=0时，弹簧测力计示数为46N,此时金属块处于空气中，根据二力平衡条件可知，金属块的重力： G=F拉1 = 46N;故A错；BC、金属块的质量：m=G/g=46N/10N/kg=4.6kg ；由图象可知，当h=50cm之后，弹簧测力计示数不变，金属块浸没水中，受到的浮力：5浮=6千 拉2 =46N-26N =20N;由 5浮=p液 gV 排可得金属块体积：丫 = 丫排=5/p g=20N/

14、（1xi（3kg/m3x 10N/kg =2X1（3m3,金属块的密度：p =m/V=4.6kg/2 x 10m3=2.3 x ?kg/m3,故 B 正确、C 错；D、金属块刚浸没时下表面距水面距离：h= 50cm-30cm = 20cm = 0.2m,金属块下底面受到水的压强：p= P水gh= 1xi0kg/m3x 10N/kg x 0.2m2X 10Pa,故D错。10. （2019南宁）在潜水艇浸没下潜过程中（忽略潜水艇体积的变化），所受海水的（）A.压强减小，浮力不变B.压强不变，浮力增大C.压强增大，浮力减小D.压强增大，浮力不变【答案】D【解析】根据阿基米德原理 F浮二p液gV排，物

15、体浸没在水中，无论深度如何，V排不变，水的密度不变，F浮不变；液体压强公式p=p液gh表明了物体受到的压强只与液体的密度和深度有关，与其他因素无关，潜水艇向深处潜时，液体密度不变，深度增加，所以压强增大.故选D.二、填空题（共3小题，每空1分，共10分）11. （2019 上海）如图所示，将边长为 0.1米的正方体物块A用细线悬挂着浸没于水中后，物块A受到的浮力大小为 牛，方向 。已知物块A上下两个表面，一个表面受到水的压力为14.7牛，则另一个表面受到水的压力是 牛。【答案】9.8竖直向上 4.9或24.5【解析】由压力差法可得，物块受到的浮力F浮=F下表面-F上表面=9.8N ,已知一个表

16、面受到水的压力为14.7N ,若该表面为上表面，则另一个表面受到水的压力F下表面=F上表面+9.8N = 14.7N+9.8N = 24.5N。若该表面为下表面，则另一个表面受到水的压力F上表面=F下表面-9.8N = 14.7N-9.8N = 4.9N。12. （2019石家庄）某微型潜水艇由江面逐渐下潜到浸没的过程中，受到的浮力逐渐 （填 变 大“变小”或 不变”），潜水艇潜到水面下10?深处，此处的液体压强为 ?潜水艇从长江潜行驶 入大海中仍保持悬浮，其排开液体所受的重力 （填 变大"变小“或 不变”）. （ ？永= 1.0 X103?/?3?, ?条 < ?轰水，？?=

17、 10?/?【答案】变大 105变大【解析】潜水艇由江面逐渐下潜到浸没的过程中，水的密度一定，V排变大，由F浮=6排=r水V排g可知，它所受的浮力变大；潜水艇潜到水面下 10m深处，此处的液体压强： p=p gh=1x 10kg/m3x 10N/kg x 10m=R）a； 悬浮在水中的潜水艇从长江潜行到大海，由于始终完全浸没，所以排开液体的体积不变，等于潜艇的体积，因为p水<p海水，液体的密度变大，V排不变，所以根据 5浮=6排=水丫排g可知，潜艇受到的浮力变大，其排开液体所受的重力变大.13. （2020 上海） 中国海监50”是目前我国最先进的海监船（如图所示），它的排水量达3980

18、吨。若在黄浦江码头补给1000吨货物后达到满载，则该船自身的质量为 吨，所受浮力为 牛，补给后 它便驶向钓鱼岛海域执行任务，在入海过程中，它所受浮力大小将 （选填 变大“、不变”成 变 小），船身将 （选填 上浮”或下沉”）一些。【答案】2980 3.98 X 710不变上浮【解析】船漂浮，由漂浮条件可知：5浮=6排=6船+6货，若满载时，所装物品的质量为1000吨，则该船自身的重力：G船=6排心 货=m排g-m货g,身的质量为： m船=m 排-m 货=3980t-1000t =2980t。船入海的过程中始终处于漂浮状态，受到的浮力和自身的重力相等，由船的重力不变可知，船受到的浮力不变，因为p

19、海水p江水，由5浮=P液gV排可知，排开海水的体积比排开江水的体积小，所以，船要上浮一些。三、解答题 (共4小题，每小题10分，共40分)则该船自?14. (2020重庆)用弹簧测力计悬挂一实心物块，物块下表面与水面刚好接触，如图甲所示，从此处匀速 下放物块，直至浸没于水中并继续匀速下放(物块未与水底接触)，物块下放过程中，弹簧测力计示数 与物块下表面浸入水的深度 ？的关系如图乙.？取10?/?水的密度是1.0 X 103?/?.求：试卷第13页，总13页(1)物块的质量是多少；(2)物块完全浸没在水中受到的浮力;(3)物块的密度.1 .物块的质量为1.8kg.2 .物块完全浸没在水中受到的浮

20、力为8N;3 .物块的密度为2.25 x 30g/m3.【解析】(1)由图可知，物体未浸入水中时测力计示数为18N,故物体的重力为 m=1.8kg.(2)物体全部浸入水中时，测力计的示数为F=10N,则在水中受到的浮力为:F#=G-F=18N-10N=8N(3)由F浮二 p液gV排得，物体的体积为： V=V排=F浮p水g,物体的重力为G,质量为m=G/g ,则物体的密度为： p=m/V= (G/g) / (F 浮/ ( p水 g) ) =G/F 浮 p 水=18N/8NX 1.0 X 13kg/m 3=2.25 X 30g/m3.15. (2019泰安)如图甲所示，一个边长为 1?的正方体静止

21、在湖底，上表面离水面深度为？.现用一根粗细和重力不计的绳子，将该物体从水底竖直向上拉，直至完全拉出水面，在整个拉动过程中物体始终保持0.1?/?勾速运动，拉力的大小随时间变化的关系如图乙所示.(？?= 10?/? ?永=1.0 X103?/?求：1F检力Fri 3x 7二卡7不FI温 ：；0305405 时间工甲乙(1)物体在露出水面前受到水的浮力是多少？(2)物体上升时在没露出水面前受到的拉力是多少？(3)物体静止在湖底时上表面受到水的压力是多少？【答案】1 .物体在露出水面前受到水的浮力是104N ；2 .物体上升时在没露出水面前受到的拉力是2X 104N3 .物体静止在湖底时上表面受到水

22、的压力是3X 104N【解析】(1)正方体的体积： V=L3=(1m)3=1m3 ,因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，所以，物体在露出水面前受到的浮力：5浮=gVH 1=1.0 x 15kg/m3x 10N/kg x 3=104N;(2)物体在露出水面前受到竖直向上的绳子的拉力和浮力、竖直向下重力作用处于平衡状态，由三力平衡可得：5+5浮=6,由图乙可知，物体露出水面后绳子的拉力即物体的重力则物体露出水面前绳子的拉力：F=G-F 浮=3X 10N-10 4N=2X 10N;G=3X 104N,(3)由图乙可知，物体从湖底上升至上表面到达水面用时30s,所以物体静止在湖底时其上表面所处

23、的深度：h=vt=0.1m/s x 30s=3m静止在湖底时上表面受到水的压强p= p gh=1.0 x fkg/m3x i0N/kg x 3m=3乂P0,物体上表面的面积 S=1rtK 1m=1m 2,由p=F/S可得，静止在湖底时上表面受到水的压力F=pS=3X 104PaX 1rf=3X 10N.16. (2019佛山)如图为某潜水器，体积为30?3,空载时质量为22?下潜最大深度为7000?,海水密度为 1.0 X 10 3?/?, ?= 10?/? 求:(1)潜水器空载时的重力；(2)潜水器潜到最大深度时受到海水的压强；(3)潜水器装载了货物后，需注入质量为7.5 X 10 3?水才

24、恰好自行下沉，求货物的质量.【答案】1 .潜水器空载时的重力为2.2 X5N;2 .潜水器潜到最大深度时受到海水的压强为7X 17Pa；3 .货物的质量为5 x 10kg.【解析】(1)潜水器空载时的重力G=mg=2.2< 104kg x 10N/kg=2.2 乂N0(2)潜水器潜到最深处时受到的压强p=p gh=1.0xfkg/m3x 10N/kg x 7000m=7义P0；(3)潜水器受到的浮力5浮=09丫排=1.0X1&g/m3x 10N/kg X30=3X10N,所装货物的重力 G 物=5浮-69 水=3X 10N-2.2 x 15N-7.5 X 13kg X 10N/k

25、g=5 X3N0,货物的质量 m=G 物/g=5 x 10N/10N/kg=5 x 彳kg .17. (2020贵州)如图所示，圆柱形容器中盛有某种液体，有一个体积为103?3?、质量为500?勺实心小球被细线系在容器底部，液体深为50?对容器底的压强为4.0X103? (?= 10?/?求：(1)容器中液体的密度.(2)细线对小球的拉力.(3)剪断细线后，小球最终露出液体表面的体积.【答案】1 .容器中液体的密度 0.8 x 30g/m3.2 .细线对小球的拉力 3N.3 .剪断细线后，小球最终露出液体表面的体积375cm3.【解析】解：(1)由p=pghf导：容器中液体的密度：P液=p/

26、(gh) =4X l0Pa/ (10N/kg x 0.5m =0.8 x Og/m3.(2)小球排开液体的体积 V排1=V=103cm3=10-3m3,小球的重力： G=mg=0.5kg< 10N/kg=5N ,小球受到的浮力：F 浮 1=P液gV 排 1=0.8 X1&g/m3x lON/kg x-3m3=8N,根据二力平衡知识可得，细线对小球的拉力：F 拉=F 浮1-G=8N-5N=3N .(3)剪断细线后，小球漂浮，此时F浮2=G=5N,由F浮2=液gV排2得：此时小球排开液体的体积：V 排2=5浮2/ ( P。=5N/ (0.8 X 10kg/m3x 10N/kg =6.

27、25 X 10m3,小球最终露出液体表面的体积：丫露=丫" 排2=10-3m3-6.25 x f0m3=3.75 x f0m3=375cm3.四、实验探究题 (共2小题，每小题15分，共30分)18. (2020桂林)在探究 浮力的大小跟哪些因素有关 ”的实验中(如图所示)，小明先用弹簧测力计测出金属块的重力，然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度，步骤如图？ ？ ？ ？ ？所示(液体均未溢出)，并将其示数记录在表中:AB C P实验步骤?弹簧测力计示数/?2.22.01.71.71.9(1)分析比较实验步骤？加,可得出：浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关；分析比较 ？? ? ?利知：浮力大小与物体 有关；分析实验步骤? ? ?何知：浮力的大小还与 有 关.(2)分析实验数据可知，？冲液体密度 (选填大于“小于"或等于“)水的密度.(3)金属块浸没在水中时受到的浮力大小是 ?,金属块密度为 ?/?.(水的密度?彖=1.0 X103?/?3?, ?取 10?/?【答案】1 .D、E排开液体的体积 液体密度2 .小于3 .1 2.73K 10【解析】(1)研究物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度关系，要控制