第十章-(真题集训)浮力(考试解析版)

1、第十章浮力真题集训一选择题1（2020西藏）有两根相同的缠有铜丝的木棒，将它们分别放入装有不同液体的两个烧杯中，会竖直立在液体中，静止时液面相平，如图所示。下列说法中正确的是（）A液体的密度大小关系甲乙B木棒在液体中受到的浮力大小关系F甲F乙C容器底部受到液体的压强大小关系p甲p乙D木棒排开液体的质量大小关系m甲m乙【解析】ABD、由图可知，密度计在两液体中均处于漂浮状态，根据物体浮沉条件可知，F浮G密，两个密度计完全相同，则重力相同，所以密度计在两种液体中所受的浮力相等；即F甲F乙，根据阿基米德原理F浮G排知，排开液体的重力相等，根据Gmg知排开液体的质量也相等，故B错误，D正确；由图知，甲

2、中密度计排开液体的体积大于乙中排开液体的体积，根据F浮gV排可知，甲液体的密度小于乙液体的密度，即甲乙，故A错误；C、因甲乙，液面高度相同，根据pgh可知，两个容器底部所受液体的压强p甲p乙，故C错误。故选：D。2（2020烟台）三个完全相同的烧杯，分别装有相同体积的甲、乙、丙三种不同液体，将烧杯放在同一个水槽中，静止时如图所示。则下列说法正确的是（）A三个烧杯所受浮力相等B乙液体的密度最大C丙液体的密度比水大D三种液体的密度相等【解析】A、由图可知：V甲排V丙排V乙排；由F浮gV排可知：烧杯所受的浮力：F乙F丙F甲，故A错误；BD、根据F浮G可知：烧杯与液体的总重力：G乙G丙G甲，由于烧杯相

3、同，所以三种液体的重力关系：G乙液G丙液G甲液，由Gmg可知，液体的质量关系：m乙液m丙液m甲液，由于三种液体的体积相同，由可得，乙液丙液甲液，故B正确，D错误；C、对丙进行受力分析可知：F浮G杯+G丙液，由F浮gV排、Gmg和可得：水gV排杯gV杯+丙液gV丙液，因烧杯有一定厚度，且丙液体液面与水面相平，则右边烧杯排开水的总体积等于烧杯自身浸入的体积加上丙液体的体积，即V排V杯浸+V丙液，所以式可写为水gV杯浸+水gV丙液杯gV杯+丙液gV丙液，因为杯水，所以水gV杯浸杯gV杯，则水gV丙液丙液gV丙液，所以水丙液，故C错误。故选：B。3（2020百色）下列物体中，不受浮力作用的是（）A在水

4、中下沉的铁块B在水中的桥墩C浮在水面上的轮船D空中上升的气球【解析】ACD、在水中下沉的铁块、浮在水面上的轮船、空中上升的气球，都受到液体或气体向上的压力，由浮力的产生原因可知，它们都受到浮力作用，故ACD不符合题意；B、桥墩由于底面埋在地下，其底面不与水接触，因此桥墩没有受到水对其向上的压力，则桥墩不受浮力作用，故B符合题意；故选：B。4（2020郴州）如图所示是甲、乙两种物质的mV图象，用这两种物质按一定比例混合制成实心小球，并将其放入水中。下列分析正确的是（）A若甲、乙物质质量相等，则实心小球将沉入水底B若甲、乙物质体积相等，则实心小球静止时漂浮于水面C若实心小球悬浮在水中，则甲、乙物质

5、体积比为5：3D若实心小球悬浮在水中，则甲、乙物质质量比为3：2【解析】A、由图象可知，当m甲300g，V甲200cm3，m乙200g时，V乙300cm3，则甲、乙两种物质的密度分别为：甲1.5g/cm3，同理，乙g/cm3，若甲、乙物质质量相等（为m），甲的体积为：V1；乙的体积为V2，混合制成实心小球的平均密度：0.92g/cm31.0g/cm3；由物体的浮沉条件，若甲、乙物质质量相等，则实心小球将上浮，最后漂浮在水面上，A错误；B、若甲、乙物质体积相等（为V），甲的质量：m1甲V；乙的质量：m2乙V，实心的平均密度：1.08g/cm31.0g/cm3；由物体的浮沉条件，若甲、乙物质体积相

6、等，则实心小球将下沉，最后沉在水底；B错误；C、设甲的体积与总体积之比为x、乙物质与总体积之比为1x，小球的平均密度：0甲x+乙（1x），实心小球悬浮在水中，根据浮沉条件小球的平均密度等于水的密度，即甲x+乙（1x）1.5g/cm3x+g/cm3（1x）1.0g/cm3；x40%，即甲的体积与总体积之比为40%，乙物质与总体积之比为140%60%，若实心小球悬浮在水中，则甲、乙物质体积比为：40%：60%2：3，C错误；D、设甲物质质量占总质量的比为n，则乙占总质量之比（1n），根据密度公式，小球的平均密度：，根据悬浮的条件：1.0g/cm3；将甲1.5g/cm3和乙g/cm3代入上式得：甲物

7、质质量占总质量的比：n60%；乙物质质量占总质量的比：1n160%40%，则甲、乙物质质量比为：60%：40%3：2，D正确。故选：D。5（2020山西）2020年5月27日，我国8名登山队员成功登峰测极!成功登顶离不开准确的天气预报。如图所示，是气象探测保障服务团队，在珠峰大本营准备释放甲、乙两个探空气球采集气象信息，甲的体积小于乙的体积。在探空气球释放前后的过程中，下列分析正确的是（）A释放前甲受到的浮力一定等于它自身的重力B释放前甲受到的浮力一定大于乙受到的浮力C释放后探空气球受到的浮力等于它排开空气所受的重力D释放后探空气球上浮过程中受到的浮力一定小于自身重力【解析】A、根据物体的浮沉

8、条件，释放前甲受到的浮力一定大于它自身的重力，甲球才能上浮，A错误；B、甲的体积小于乙的体积，根据阿基米德原理：F浮气gV排，释放前甲受到的浮力一定小于乙受到的浮力，B错误；C、由阿基米德原理，物体在气体中受到的浮力等于物体排开气体的重力，C正确；D、释放后探空气球开始上浮过程中，气球受到浮力一定大于重力，气球升到一定的高度后，空气密度减小，若气球的体积不变，气球所受浮力减小，上升到一定高度时浮力等于重力，由于惯性气球继续向上运动，D错误。故选：C。6（2020大庆）一个底部横截面积为200cm2的圆柱形薄壁玻璃容器静止于水平桌面上，一个物体悬挂于弹簧秤下端，开始完全浸没在水中处于静止状态，如

9、图甲，此时弹簧秤的读数为5.0N；后来缓慢提起物体，直到物体的体积露出水面，如图乙，发现容器底部水的压强减少了100Pa，已知水1.0103kg/m3，g10N/kg。则下列说法不正确的是（）A物体的质量为1.3kgB物体的密度为1.625103 kg/m3C容器底部对桌面的压力减小2ND弹簧秤的读数变为8N【解析】（1）根据pgh知，当物体的体积露出水面时，减小的深度为：h0.01m，减小的体积为：VSh200104m20.01m2104m3，物体的体积为：V4V42104m38104m3，物体浸没在水中时受到的浮力为：F浮水gV1.0103kg/m310N/kg8104m38N，根据称重法

10、F浮GF知，物体的重力为：GF浮+F8N+5.0N13N，根据Gmg知，物体的质量为：m1.3kg，故A正确；物体的密度为：1.625103kg/m3，故B正确；（2）物体的体积露出水面时的浮力为：F浮水gV排水g（1）V1.0103kg/m310N/kg8104m36N，根据称重法F浮GF知，此时物体的拉力为：FGF浮13N6N7N，故D错误；所以弹簧测力计的拉力增大了FFF7N5N2N，容器底部对桌面的压力减小了2N，故C正确。故选：D。7（2020广元）将一个重为G的鸡蛋放进盛有浓盐水的杯中，鸡蛋漂浮，然后逐渐向杯中加入清水，当鸡蛋下沉至杯底静止时停止加水，如图中的图象能粗略描述这个过程

11、中浮力随时间变化关系的是（）ABCD【解析】当鸡蛋在浓盐水中漂浮时，此时鸡蛋所受浮力等于鸡蛋的重力；当给浓盐水中缓慢加入水时，混合液的密度开始减小，当此时混合液的密度仍大于鸡蛋的密度，虽然鸡蛋开始缓慢下沉，不过鸡蛋仍处于漂浮状态，只是浸入液体中的体积在增大，而露出的体积在减小，所以此时鸡蛋受到的浮力仍等于鸡蛋的重力；当混合液的密度逐渐减小到等于鸡蛋的密度时，此时鸡蛋在液体中处于悬浮状态，鸡蛋受到的浮力仍等于鸡蛋的重力；当浓盐水中的水越来越多而引起混合液的密度比鸡蛋密度小的时候，此时鸡蛋受到的浮力就会小于重力，鸡蛋出现下沉直至沉到杯子的底部，由此可知，鸡蛋受到的浮力是先不变，然后减小，所以选项C

12、符合题意。故选：C。8（2020青岛）探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示，其中所用金属块a和塑料块b的密度不同，但重力均为1.6N下列分析正确的是（）A金属块a浸没在水中时，受到浮力的大小为0.3NB利用甲、乙，可以探究浮力的大小与物体体积的关系C利用乙、丙，可以探究浮力的大小与物体密度的关系D利用丙、丁，可以探究浮力的大小与液体密度的关系【解析】A、金属块a浸没在水中时，根据称重法测浮力可知，受到浮力的大小为F浮GF乙1.6N1.0N0.6N，故A错误；B、根据甲、乙可知，物体浸在液体的体积不同，排开的液体的体积不同，所以可以探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系，故B错误；C、

13、根据乙、丙可知，物体的重力相同、物体的密度不同、物体的体积不同，浸没在同种液体中时排开的液体的体积不同，测力计示数不同，探究浮力与密度关系时，需要控制物体的体积相同（排开液体的体积相同），物体的密度不同，故C错误；D、根据丙、丁可知，同一个物体浸没在不同液体中，排开的液体的体积相同，液体的密度不同，所以可以探究浮力的大小与液体密度的关系，故D正确。故选：D。9（2020雅安）预计2020年通车的雨城区“大兴二桥”在施工时，要向江中沉放大量的施工构件。如图甲所示，假设一正方体构件从江面被匀速吊入江水中，在沉入过程中，其下表面到水面的距离h逐渐增大，构件所受浮力F1、钢绳拉力F2随h的变化如图乙所

14、示（g取10N/kg）。下列判断正确的是（）A构件的边长为4mB构件的密度为3103kg/m3C浮力F1随h变化的图线是图乙中的图线D当构件的下表面距江面4m深时，构件上表面受到江水的压强为4104Pa【解析】A、从乙图中可以看出，当构件完全淹没时的高度为2m，则构件边长为2m，故A错误；BC、由图可知，构件在浸入水的过程中排开水的体积逐渐变大，所以浮力也逐渐变大，则钢丝绳的拉力F2逐渐减小；当构件浸没后排开水的体积不变，所以浮力不变，钢丝绳的拉力F2也不变，因此反映钢丝绳拉力F2随h变化的图线是，构件所受浮力随h变化的图线是，故C错误；由图线知，构件完全淹没时，拉力F21.6105N，构件体

15、积：Vl3（2m）38m3构件完全淹没时，V排V8m3，则有F浮GF2，即：水gV排gVF2代入数值可得：1103kg/m310N/kg8m310N/kg8m31.6105N则构件的密度为：3103kg/m3，故B正确；D、当构件的下表面距江面4m深时，构件上表面距江面4m2m2m，构件上表面受到江水的压强为：p水gh1103kg/m310N/kg2m2104Pa，故D错误。故选：B。10（2020金华）如图为金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。该过程中气泡密度和受到浮力的变化情况，叙述正确的是（）A密度和浮力都不变B密度和浮力都变大C密度变小，浮力不变D密度变小，浮力变大【解

16、析】金鱼吐出的气泡在水中上升的过程中，所处深度减小，受到的液体压强变小，故气泡体积增大，而气泡内空气的质量不变，由可知，密度变小；气泡上升时，体积变大，则排开水的体积变大，所以由F浮gV排可得：气泡受到水的浮力变大。故ABC错误，D正确。故选：D。二填空题11（2020西藏）在“测量物体浸没在液体中所受的浮力”实验中，某同学在弹簧测力计下悬挂一个物块，静止时弹簧测力计的示数F12.2N，再将物体浸没在酒精中，静止时弹簧测力计的示数F21.4N，如图所示，则物体在酒精中受到的浮力是 N，物体的体积是 m3（酒精的密度为0.8103kg/m3，g取10N/kg）【解析】（1）根据称重法，可知物体在

17、酒精中受到的浮力是：F浮F1F22.2N1.4N0.8N；（2）由F浮酒精gV排可得，物体的体积：VV排1104m3。故答案为：0.8；1104。12（2020百色）如图所示，将悬挂在弹簧测力计上的实心铝球浸没在装满水的溢水杯中，铝球静止时，弹簧测力计的示数为3.4N，已知水的密度水1.0103kg/m3，铝的密度铝2.7103kg/m3，则铝球的体积为 m3，铝球浸没在水中时所受到的浮力为 N。【解析】实心铝球浸没在水中静止时，则铝球排开水的体积：V排V球；铝球受到的浮力：F浮水gV排水gV球；实心铝球的重力：Gmg铝gV球；由于铝球受力平衡，则：GF浮+F拉，铝gV球水gV球+F拉，即：2

18、.7103kg/m310N/kgV球1103kg/m310N/kgV球+3.4N，铝球的体积：V球V排2104m3；所以，铝球受到的浮力：F浮水gV球1.0103kg/m310N/kg2104m32N。故答案为：2104；2。13（2020益阳）某体积为200cm3、重为1.6N的物体，把它浸没在水中后放手，它将 （“上浮”，“悬浮”或“下沉”），当该物体静止时排开水的体积 cm3（g10N/kg）。【解析】当物体完全浸没时V排V物，浸没在水中时受到的浮力：F浮水gV物1.0103kg/m310N/kg200106m32N，因为F浮G，所以，把它浸没在水中后放手，物体上浮，最终处于漂浮状态；当

19、物体静止后，漂浮在水面上，则F浮G1.6N；由F浮液gV排得：V排1.6104m3160cm3。故答案为：上浮；160。14（2020威海）用密度为0.4103kg/m3的泡沫制作长2m、宽1.5m、厚20cm的长方体简易浮桥，浮桥在河水中的最大承重为 kg（河1103kg/m3，g10N/kg）；此浮桥空载时分别平放到海水和河水中，下表面受到的压强分别为p海和p河，则p海 p河（选填“”、“”或“”）。【解析】（1）泡沫的体积V泡沫2m1.5m0.2m0.6m3，由可得泡沫的质量：m泡沫泡沫V泡沫0.4103kg/m30.6m3240kg，其重力：G泡沫m泡沫g240kg10N/kg2400

20、N，即浮桥的重力为2400N，浮桥受到的最大浮力：F浮最大水V排g1103kg/m30.6m310N/kg6000N，浮桥在河水中的最大承重：G载最大F浮最大G泡沫6000N2400N3600N，浮桥在河水中的最大承载质量：m载最大360kg；（2）此浮桥空载时分别平放到海水和河水中，受到的浮力相等，都等于浮桥的重力；因为F浮F下表面F上表面F下表面，所以下表面受到的压力相等，由p可知表面受到的压强相等，即p海p河。故答案为：360；。三实验探究题15（2020莱芜区）小明用如图所示装置来验证“浸在液体中的物体受到浮力的作用”。由图甲可知，小明选用的石块的重力是 N。如图乙、丙所示，挂在弹簧测

21、力计挂钩上的石块浸入水中时，小明通过观察发现 ，则说明“浸在水中的石块受到浮力的作用“。小明要得出“浸在液体中的物体受到浮力的作用”的实验结论，他还要选用 来继续做更多次的实验。【解析】（1）由弹簧测力计示数知：石块的重力G3N；（2）如图乙、丙所示，挂在弹簧测力计挂钩上的石块浸入水中时，小明通过观察发现弹簧测力计的示数减小，说明“浸在水中的石块受到竖直向上的浮力的作用“；（3）小明要得出“浸在液体中的物体受到浮力的作用”的实验结论，应选用不同物体并进行了多次实验的目的是减小偶然性，使实验得出的实验规律更具有普遍性，所以本实验的目的是寻找普遍规律。故答案为：（1）3；（2）弹簧测力计的示数减小

22、；（3）不同物体。16（2020绵阳）小明等几位同学设计不同实验探究浮力。（1）他们找了一段较细的红线，将其两端分别固定在乒乓球和大烧杯的底部，再向烧杯缓慢注水，直到水将乒乓球浸没，发现红线在竖直方向被拉直，如图甲所示；然后，将大烧杯倾斜，发现红线仍旧在竖直方向被拉直，如图乙所示。根据两次观察到的现象，小明他们认为：乒乓球受到的浮力 （选填序号）。A大小与乒乓球的体积有关 B大小与水的密度有关C方向可能竖直向上也可能斜向上 D方向竖直向上（2）在弹簧测力计下悬挂一个铝块，弹簧测力计示数是4.0N然后，将铝块慢慢浸入水中，当铝块部分浸入水中，弹簧测力计示数如图丙所示，弹簧测力计示数是 N；当铝块

23、全部浸没在水中，弹簧测力计示数如图丁所示，此时铝块受到浮力大小是 N实验结果表明：铝块浸在水中的体积越大，受到浮力越大。【解析】（1）在甲、乙图中，红线都是在竖直方向被拉直，乒乓球受到竖直向下的重力和绳子竖直向下的拉力及向上的浮力作用，小球处于静止状态，由力的平衡，小球受到竖直向下力的合力与浮力为一对平衡力，由二力平衡，这个合力与受到的浮力大小相等，方向相反，故乒乓球受到的浮力方向竖直向上，选D；（2）在弹簧测力计下悬挂一个铝块，弹簧测力计示数是4.0N，然后，将铝块慢慢浸入水中，当铝块部分浸入水中，弹簧测力计示数如图丙所示，测力计分度值为0.1N，弹簧测力计示数是3N；当铝块全部浸没在水中，

24、弹簧测力计示数如图丁所示，测力计示数为2.5N，由称重法测浮力，此时铝块受到浮力大小是：F浮GF4N2.5N1.5N；实验结果表明：铝块浸在水中的体积越大，受到浮力越大。故答案为：（1）D；（2）3；1.5.四计算题17（2020呼和浩特）2020年6月20日，我国自主设计和建造的“海斗号”载人潜水器，成功下潜到太平洋“马里亚纳海沟”10000米深处。创造了载人潜水器海水深潜的世界纪录。潜水器由双层船壳构成，外层与海水接触，外壳选择了钛合金作主材，潜水器在上浮和下潜时，其体积是一定的。潜水器近似可以看做长方体，其规格：长9m、宽3m、高3.4m。该潜水器悬浮在海水中时总质量为25t。（海面大气

25、压1.0105Pa）。（1）假设海水密度不随深度变化，质量不变的潜水器在上浮且未浮出水面过程中，受到水的浮力 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；（2）“海斗”悬浮在海水中，求所受到的浮力；（3）载人潜水器在10000米深处，其上表面受到的压力约为2.78109N，求海水的密度。【解析】（1）潜水器在上浮且未浮出水面过程中，排开水的体积不变，水的密度不变，由F浮水V排g可知潜水器受到的浮力不变；（2）该潜水器悬浮在海水中时受到的浮力：F浮Gmg25103kg10N/kg2.5105N；（3）潜水器上表面面积：S9m3m27m2，上表面受到的压力F2.78109N，上表面受到的压强：p1.02

26、96108Pa，海水产生的压强：p海水pp大气压1.0296108Pa1105Pa1.0286108Pa，由pgh得海水的密度：海水1.0286103kg/m3。故答案为：（1）不变；（2）“海斗”悬浮在海水中，所受到的浮力为2.5105N；（3）海水的密度为1.0286103kg/m3。18（2020宜昌）轮船的大小通常用排水量表示。排水量是轮船满载时排开水的质量。（1）若轮船的排水量记为m排，满载时船货总质量记为m船，请通过推导说明m排m船，要求写出相关物理原理和表达式。（2）某条船的排水量为500t，该船满载从海水驶入江水中，其排水量变大、变小、还是不变？该船排开江水的体积是多少？（海水

27、1.03103kg/m3，江水1103kg/m3）【解析】（1）证明：因为轮船漂浮，所以F浮G船，由阿基米德原理可得，F浮G排，所以，G排G船，即：m排gm船g，所以，m排m船；（2）该船从海水驶入江水中时，因船在水中也处于漂浮状态，所受浮力不变，由F浮G排m排g可知排开液体的质量不变；根据F浮G排m排g江水gV排知，排开水的体积为：V排500m3。答：（1）证明见上；（2）该船满载从海水驶入江水中，其排水量不变，该船排开江水的体积为500m3。19（2020河北）边长为20cm的薄壁正方形容器（质量不计）放在水平桌面上，将质地均匀的实心圆柱体竖直放在容器底部，其横截面积为200cm2，高度为10cm。如图1所示。然后向容器内缓慢注入某种液体，圆柱体始终直立，圆柱体对容器底部的压力与注入液体质量的关系如图2所示。（g取10N/kg）（1）判断圆柱体的密度与液体密度的大小关系，并写出判断依据；（2）当圆柱体刚被浸没时，求它受到的浮力；（3）当液体对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为1：3时，求容器内液体的质量。【解析】（1）圆柱体的密度大于液体密度；依据：由图2可知，当注入液体质量大于2kg时，圆柱体对容器底部的压力不变，说明此时圆柱体浸没在液体中，即圆柱体